JPH08277370A

JPH08277370A - 一般海洋構造物用下塗り塗料

Info

Publication number: JPH08277370A
Application number: JP10318595A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nishida; 清西田; Masahiro Yamamoto; 正弘山本; Kensho Yuasa; 健正湯浅
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】導電性を向上させ、塗膜物性は低下しないよ
うな性能を兼ね備えた一般海洋構造物用下塗りを統一化
できる、下塗り塗料を提供する。【構成】本発明の一般海洋構造物の下塗り塗料は、有
機樹脂と、鉄より卑な金属のうち少なくとも一つ以上か
ら選ばれる金属と、導電性高分子化合物とからなる。導
電性高分子化合物の導電性は、体積抵抗値が１．０×１
０⁴Ω―ｃｍ以下であればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】海洋で使用される鋼構造物の下塗
り塗料を統一し、塗装工期の短縮化、易塗装作業性を確
保する塗料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般海洋構造物の重防食用下塗り
塗料は、１）エポキシ、ポリオール等の有機樹脂に適当
量の亜鉛粉末を添加し、アミン等の硬化剤によって硬化
させる有機ジンクリッチプライマーと、２）アルキルシ
リケート等の無機物に亜鉛粉末を添加する無機ジンクリ
ッチプライマーとに区別される。

【０００３】しかし、有機ジンクリッチプライマーは鋼
面との耐水密着性が良いものの、有機樹脂で亜鉛粉末同
士、鋼面と電気的に絶縁されているので導電性が低く、
塗膜損傷部からの鋼面腐食による赤錆垂れが顕著である
ために、海洋干満帯、飛沫部、大気部では使用すること
ができない。

【０００４】一方、無機ジンクリッチプライマーは、亜
鉛粉末同士が密着し鋼面との導電性が良好なため、亜鉛
の犠牲防蝕効果によって塗膜損傷部からの赤錆垂れを抑
えることができるが、鋼面との耐水密着性が不良のた
め、大気部のみでの使用に限定されたり、上塗り塗料と
の密着性が不良のためミストコートと呼ばれる塗装工程
を増やす必要があること等、課題も多い。

【０００５】このため、一般海洋構造物に防食塗装を施
す場合は大気部と海中部では無機ジンクリッチプライマ
ーと有機ジンクリッチプライマーの２種類の下塗り塗料
を併用する場合が多く、塗装工程の長期化、作業の繁雑
化をもたらしていた。

【０００６】したがって、塗装工程が短縮され、作業が
簡単で、耐水密着性も良く、塗膜損傷部からの錆垂れの
ない下塗り塗料が求められている。

【０００７】このような背景のもと、有機樹脂に導電性
無機化合物を添加する塗料（例えば、特開平５―１７９
１６５号公報等）も開発されているが、導電性を高める
ために無機化合物添加量を増量せねばならず、塗膜の伸
び、靭性等の塗膜物性を低下させる危険がある。

【０００８】又、その他に導電性有機高分子自身を鋼材
に塗装した金属防食方法（特開平５―３２０９５８号公
報等）もあるが、塗膜損傷部からの鉄錆垂れを防止する
ことはできない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
事情に鑑み、導電性を向上させ、塗膜物性は低下しない
ような性能を兼ね備えた一般海洋構造物の重防食用下塗
り塗料を統一化できる、一般海洋構造物の重防食用下塗
りを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、有機樹脂に導電性有機高分子を添加すると、導
電性無機化合物の場合と違って、導電性を向上させなお
かつ有機樹脂の持つ塗膜物性は低下しないことを見い出
した。

【００１１】さらに、鉄より卑な金属粉末を添加し、導
電性を無機ジンクリッチプライマー並みにしたときに、
海洋大気部において、金属粉末の犠牲防食効果により塗
膜損傷部からの鉄錆垂れが無く、海中部では耐水密着性
を確保することが可能であることを見出し、一般海洋構
造物用下塗り塗料を統一可能な塗料を開発するに至っ
た。

【００１２】すなわち本発明は、有機樹脂と、鉄よりも
卑な金属のうち少なくとも１つから選ばれる金属の粉末
と、導電性高分子化合物とから構成された海洋構造物用
下塗り塗料、およびその下塗り塗料を用い塗装する重防
食塗装工法である。

【００１３】

【作用】本発明の下塗り塗料として使用する有機樹脂
は、常温で被膜を形成し、耐久性、防食性を持つような
有機樹脂であれば、いずれでも使用可能である。

【００１４】例えば、酸化乾燥型有機樹脂であり、アマ
ニ油、大豆油、ロジン等の天然油脂を加工することによ
って得られる有機樹脂、吹き込み油、油性ワニス、油変
性アルキド樹脂等が使用可能である。

【００１５】また、常温で溶剤が揮散することによっ
て、被膜を形成する形の塗料用有機樹脂、すなわち、ラ
ッカー型として塩化ビニル樹脂、塩素化ポリブタジエン
ゴム、アクリル酸、メタクリル酸エステル共重合体等を
溶剤に溶解させたものも良い。

【００１６】さらに、常温で化学反応により硬化する型
の塗料用有機樹脂として、ポリイソシアネートと水酸基
含有オリゴマーとを混合して水酸基とイソシアネートと
の反応を利用したポリウレタン樹脂および常温でラジカ
ル重合によって硬化する不飽和有機樹脂などがある。

【００１７】上記ポリウレタン樹脂についてさらに詳述
する。

【００１８】ポリウレタン樹脂を生成するためのポリイ
ソシアネートとしては、エポキシ基を１分子中に２個以
上含有するいわゆるエポキシ樹脂とポリアミンまたはポ
リアミドを混合して、アミンまたはポリアミドの活性水
素とオキシランとの反応を利用して常温で架橋させる形
のエポキシ有機樹脂トルエンジイソシアネート等があ
る。

【００１９】上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡと
エポハロヒドリンとの付加縮重合物である芳香族性のエ
ポキシ樹脂、ノボラック型フェノールホルムアルデヒド
樹脂とエポハロヒドリンとを縮合させて得られるポリグ
リシジルエーテル化フェノール樹脂およびグリシジル基
含有アクリル樹脂などが使用できる。

【００２０】また、上記ポリアミンとしては、エチレン
ジアミン、トリエチレントリアミン等のポリアミンやこ
れらのポリアミンと前述のエポキシ樹脂との付加縮合物
が、使用可能である。

【００２１】また、上記ポリアミドとしては、エチレン
ジアミン、トリアミン等のポリアミンと、乾性油脂肪酸
との加熱重合物であるダイマー酸の共縮合物が使用可能
である。

【００２２】次に、ポリウレタン樹脂を生成するための
水酸基含有オリゴマーとしては、２塩基酸（フタル酸、
マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、等）と多価アルコ
ール（グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロ
ールプロパン、トリメチロールエタン、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール
等）との縮合によって得られるポリエステル樹脂、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、両末
端に水酸基を有するポリブタジエンオリゴマー、エポキ
シ樹脂、水酸基を有する不飽和モノマー（例えば、アク
リル酸―２―ヒドロキシルエチルまたはメタクリル酸―
２―ヒドロキシエチルをスチレン・アクリル酸またはメ
タクリル酸のエステルと共重合させたアクリル樹脂）お
よびエポキシ樹脂と第２級アルカノールアミン（ジエタ
ノールアミン、ジイソプロパノールアミン等）との付加
縮合物が使用可能である。

【００２３】以上、ポリウレタン樹脂について述べた
が、次に常温硬化型不飽和有機樹脂について詳述する。

【００２４】上記の常温硬化型不飽和樹脂とはラジカル
重合可能な不飽和基を１分子中に２個以上含有するオリ
ゴマーである。このものは不飽和単量体と混合したの
ち、過酸化物（ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイ
ソブチロニトリル、過酸化メチルエチルケトン等）、お
よび過酸化物の分解を促進する重合促進剤（例えば、有
機酸コバルト、有機アミン等）を混合すると、常温でラ
ジカル重合によって架橋硬化する。

【００２５】前記反応性オリゴマーとしては、不飽和二
塩基酸（無水マレイン酸、フマール酸等）を含有する不
飽和ポリエステル樹脂、あるいは芳香族性のエポキシ樹
脂（ビスフェノールＡとエポハロヒドリンとの付加縮合
物）、ポリグリシジルエーテル樹脂（ノボラック型フェ
ノールホルムアルデヒド樹脂とエポハロヒドリンとの付
加縮合物）およびグリシジル基含有アクリル樹脂、不飽
和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸等）との
付加縮合物等が使用できる。

【００２６】また、前記反応性オリゴマーと共重合し、
前記オリゴマーの希釈溶剤となりうる不飽和単量体とし
ては、スチレン、ビニルトルエン、メタクリル酸および
そのエステル、アクリル酸およびそのエステル、ジビニ
ルベンゼン、ジアリルフタレート等が使用できる。

【００２７】本発明で用いる金属粉末は、鉄よりも卑で
あって任意の粒径に制御可能であるような金属であれば
どのようなものを用いてもかまわない。具体的にはアル
ミニウム、亜鉛等が挙げられ、実用上は亜鉛粉末が最も
望ましい。

【００２８】金属粉末の粒径は、塗装時の塗装機のノズ
ルチップ口径より小さいものであれば特に規定するもの
ではないが、粒径が０．１μｍ〜１０μｍの範囲にある
ことが望ましい。

【００２９】次に、本発明において添加する導電性高分
子化合物とは、導電性が体積抵抗値１．０×１０⁴Ω―
ｃｍ以下であるような有機高分子であれば、有機樹脂と
混合した時に、無機ジンクリッチプライマー塗料並みも
しくはそれ以下の体積抵抗値をとることを知見として得
た。

【００３０】したがって、導電性高分子自身の体積抵抗
値が上記の値以下であって、有機樹脂との相溶性が良
く、塗膜と鋼板の密着性が高い有機化合物であれば、何
を用いても特に問題がない。

【００３１】例えば、導電性高分子としては、１）ビニ
ルグループとしてポリアセチレン、ポリアルケン、ポリ
シアノアセチレン、ポリフェニルアセチレン、ポリパラ
フェニレンビニレン等、２）フェニレングループとして
はポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンスルファイ
ド、ポリフェニレンオキシド、ポリパラフェニレンセレ
ナイド等、３）アロマティックアミノグループとして、
ポリアニリン、ポリパラフェニレンアゾフェニレン等、
４）複素環グループとしてポリピロール、ポリチオフェ
ン、ポリフラン、ポリセレノフェン、ポリインドール、
ポリカルバゾール等、５）多環グループとしてポリアズ
レン、ポリピレン、ポリアセン等が挙げられる。

【００３２】また、これら上記に挙げた化合物の誘導体
やドーパントとして、アニオン、カチオンをドープして
あっても、上記の体積抵抗値以下であれば、なんらかま
わない。

【００３３】これらの導電性高分子を単独または２種以
上併用して添加することは、塗膜物性の低下を招かなけ
れば、一向に差し支えない。

【００３４】上記導電性高分子は、有機溶剤に溶解する
ものは溶解した後に有機樹脂と混合しても良いし、不溶
解のものは粉末化した後に有機樹脂と混合しても良い。
その際の粒径は特に制約はないが、０．１〜１０μｍの
範囲であることが望ましい。

【００３５】また、鉄より卑な金属粉末とあらかじめ混
合したり、導電性高分子化合物によって金属粉末表面に
被膜を形成させてもなんらかまわない。

【００３６】望ましくは有機樹脂は２０〜５０重量部、
好ましくは２０〜３５重量部。鉄より卑であるような金
層粉末は６０〜９０重量部、好ましくは７０〜９０重量
部。導電性高分子は０．１〜１０重量部、好ましくは
０．１〜２．０重量部である。

【００３７】上記の組成比は、本発明の一般海洋構造物
用下塗り塗料の施工性を確保することができるので、実
用的な観点からも望ましい。

【００３８】また、本発明の一般海洋構造物用下塗り塗
料には塗装作業性を改良するために、垂れ防止剤、はじ
き防止剤や顔料分散剤を添加してもなんら差し支えな
い。

【００３９】また、本発明の一般海洋構造物用下塗り塗
料の調製については、一般的な塗料調製法を用いること
ができる。すなわち、固体粉末の分散はボールミル、ロ
ールミル、サンドグライダー等の分散法を適用可能であ
る。

【００４０】

【実施例】以下に本発明例、比較例および従来例を示
し、本発明を詳細に説明する。

【００４１】１）有機樹脂としてＡ：ポリブタジエンポリオールＢ：キシレン樹脂Ｃ：エポキシ樹脂Ｄ：ポリエーテルポリオールＥ：ポリイソシアネート

【００４２】２）導電性高分子化合物としてａ：ポリ―３―ドデシル―チオフェンにドーパントとし
てＰ―トルエンスルホン酸を用いたもの。ｂ：ポリアニリンにドーパンとしてｐ―トルエンスルホ
ン酸を用いたもの。導電性化合物としてｃ：カーボン粉末（粒径は１０ミクロン以下の粉末）

【００４３】３）鉄より卑な金属粉末としてイ：亜鉛（粒径は０．１〜１０ミクロンであるような粉
末）ロ：アルミニウム（粒径は０．１〜１０ミクロンである
ような粉末）以上からなる素材を下記の配合比で塗料化し供試した。

【００４４】配合比は有機樹脂２０〜３０ｗｔ％、導電
性高分子１〜２ｗｔ％鉄より卑な金属粉末７０〜８０ｗ
ｔ％の間になるようにした。

【００４５】実施例の詳細な組み合わせは表１の通りで
ある。

【００４６】なお、従来例として、有機ジンクリッチプ
ライマー塗料（新日化製ＮＢコート１００Ｗ、従来例
１）と無機ジンクリッチプライマー塗料（新日化製ＮＢ
コート１５００、従来例２）を用いて供試した。

【００４７】上記の各塗料を鋼板ＳＳ４００（ＳＳＰＣ
―ＳＰ１０）の表面に塗膜厚で１００μｍになるように
塗装し、常温で２週間養生後、以下に記す評価を行っ
た。

【００４８】１）導電性高分子の導電度ヒューレットパッカード製（型式４３２９ＡＨＩＧＨ
ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＭＥＴＥＲ）にて、５００Ｖ
で１分間印可し、さらにその１分間後に抵抗値を測定し
た値から体積抵抗値を求めた。また、従来例について
は、塗装された塗膜そのものの体積抵抗値を測定した。

【００４９】体積抵抗値は、１．０×１０⁴Ω―ｃｍ以
下を良好で○とし、それ以上を×とした。

【００５０】２）塗膜の密着力直径１０ｍｍの円形治具を塗膜表面にアラルダイト（チ
バガイギー社製）で接着し１日常温で乾燥後、アドヒー
ジョンテスタによって密着力を測定した。

【００５１】この測定値は、２５ｋｇ／ｃｍ²を良好と
判定し、それ以上を○とし、それ以下を×とした。

【００５２】３）耐食性評価クロスカットと呼ばれる傷処理を塗膜表面に施した後、
以下のような鋼板の腐食促進試験を行った。

【００５３】塩水噴霧試験：ＪＩＳＺ２３７１に準拠
した条件で３ヶ月間の試験を実施した。評価はクロスカ
ット部からの錆の進展なしを○、やや進展ありを△、非
常に進展ありを×とした。

【００５４】乾湿繰り返し試験：６０℃で１時間乾燥、
４０℃で３％食塩水に１時間浸漬というサイクル試験を
３か月間実施した。評価は、塩水噴霧試験と同様にクロ
スカット部からの錆の進展度で行った。

【００５５】

【表１】

【００５６】以上の評価試験結果を表２に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２から明らかなように、本発明の塗料組
成物からなる塗料は導電性に優れ塗膜物性値の低下もな
く良好な性能を示す。

【００５９】

【発明の効果】本発明の一般海洋構造物の下塗り塗料を
用いて形成された塗膜は、導電性高分子が添加されてい
るために、それ自体が高い導電性を持ち、耐水密着性な
どの有機樹脂の塗膜物性を低下させることがない。

【００６０】さらに鉄より卑な金属粉末を添加するの
で、塗膜損傷部からの鉄錆垂れを防ぐことが可能にな
り、耐水密着性が必要とされる海中部、塗膜損傷部から
の鉄錆垂れを防止することが必要とされる大気部のいず
れの環境においても使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機樹脂と、鉄よりも卑な金属のうち少
なくとも１つから選ばれる金属の粉末と、導電性高分子
化合物とから構成されたことを特徴とする一般海洋構造
物用下塗り塗料。
【請求項２】導電性高分子化合物の導電性が体積抵抗
値１．０×１０⁴Ω―ｃｍ以下であることを特徴とする
請求項１記載の一般海洋構造物用下塗り塗料。
【請求項３】請求項１記載の下塗り塗料を用いて塗装
することを特徴とする重防食塗装工法。