JPH0841374A - 白色防錆顔料とその製造方法 - Google Patents

白色防錆顔料とその製造方法

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JPH0841374A
JPH0841374A JP20142694A JP20142694A JPH0841374A JP H0841374 A JPH0841374 A JP H0841374A JP 20142694 A JP20142694 A JP 20142694A JP 20142694 A JP20142694 A JP 20142694A JP H0841374 A JPH0841374 A JP H0841374A
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JP
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zinc
rust preventive
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preventive pigment
white rust
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JP20142694A
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English (en)
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Takahiro Nagayama
高広 永山
Minoru Fukuchi
稔 福知
Minoru Yokoyama
棯 横山
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Toho Ganryo Kogyo Co Ltd
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Toho Ganryo Kogyo Co Ltd
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無公害性で、優れた防錆力を発現するシアナ
ミド亜鉛系の白色防錆顔料とその製造方法を提供する。 【構成】 シアナミド亜鉛およびリン酸カルシウムを有
効成分として含有する白色防錆顔料。成分モル比が、Z
n:CN:Ca:PO4 = 1.4〜4.7 : 1.2〜1.6 :
0.5〜0.9 : 0.6〜1.0 の範囲に設定することが好まし
い。製造方法は、シアナミド酸カルシウム溶液、リン酸
系溶液および亜鉛化合物(但し、硫酸亜鉛は除く)の溶
液または懸濁液を、反応系のpHを7〜12の範囲に維持
しながら混合して反応させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の腐食を防止する
ために用いられる無公害型の防錆顔料、詳しくはシアナ
ミド亜鉛系の改良された白色防錆顔料とその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、防錆顔料としては、主として鉛
丹、シアナミド鉛、亜酸化鉛、鉛酸カルシウム、塩基性
硫酸鉛などの鉛系、または塩基性クロム酸鉛、クロム酸
亜鉛カリウム、クロム酸ストロンチウム、四塩基性クロ
ム酸亜鉛のようなクロム酸塩系のものが用いられてき
た。これらの防錆顔料は金属に対して優れた錆止め効果
を発揮するが、その有害性が環境公害および健康障害の
面から問題視され、次第にその使用が規制されつつあ
る。
【0003】これらに代わる防錆顔料として、リン酸亜
鉛、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムなどのリン
酸塩系、トリポリリン酸アルミニウムなどの縮合リン酸
塩系、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸アルミニウム、
モリブデン酸カルシウム等のモリブデン酸塩系、ホウ酸
亜鉛、ホウ酸バリウム、ホウ酸ストロンチウム等のホウ
酸塩系など、各種の無公害型の防錆顔料が開発され、実
用に供されている。ところが、これら無公害型と称され
る防錆顔料は鉛系、クロム酸塩系ほどの防錆効果は発揮
されない。
【0004】また、特開昭50−28533号公報に
は、油性や合成樹脂系のビヒクルにシアナミド亜鉛を配
合した無公害型の防錆塗料が提案されているが、この種
のシアナミド亜鉛顔料でも鉛系やクロム酸塩系に匹敵す
る程の防錆力を保有せず、実用性に欠ける問題点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シアナ
ミド亜鉛系の防錆顔料は低毒性に優れているため、防錆
力の向上を図ることができれば実用性の高い無公害型の
防錆顔料となる。本発明者らは、この点に着目して鋭意
研究を重ねた結果、特定組成のシアナミド亜鉛とリン酸
カルシウムを有効成分とする組成が極めて有効であるこ
とを確認した。
【0006】本発明は前記の知見に基づいて開発された
もので、その目的は、無公害性で優れた防錆力を発現す
るシアナミド亜鉛系の白色防錆顔料とその工業的な製造
方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による白色防錆顔料は、シアナミド亜鉛およ
びリン酸カルシウムを有効成分として含有することを構
成上の特徴とする。
【0008】本発明に係る白色防錆顔料は、上記した2
成分の混合組成であるが、これは後混ぜ的な各成分の単
なる混合物ではなく、反応生成に基づく混合物である、
特にこの反応生成物による混合組成の成分モル比が、Z
n:CN2 :Ca:PO4 =1.4〜4.7:1.2〜
1.6:0.5〜0.9:0.6〜1.0の範囲にある
ことが好ましく、この特定された組成において好適な防
錆効果が発揮される。
【0009】更に、上記の組成において、リン酸基の一
部をキレート能を有する有機ホスホン酸で置換すると、
一層防錆力が改善された好ましい防錆顔料となる。置換
に有効なキレート能を有する有機ホスホン酸としては、
例えばアミノアルキレンホスホン酸、エチレンジアミン
テトラアルキレンホスホン酸、アルキルメタン−1−ヒ
ドロキシ−1,1−ジホスホン酸、2−ヒドロキシホス
ホノ酢酸などが挙げられる。
【0010】このうちアミノアルキレンホスホン酸とし
ては、例えばニトリロトリスチレンホスホン酸、ニトリ
ロトリスエチレンスルホン酸、ニトリロトリスプロピレ
ンホスホン酸、ニトリロジエチルメチレンホスホン酸、
ニトリロプロピルビスメチレンホスホン酸等が、エチレ
ンジアミンテトラアルキレンホスホン酸としては、例え
ばエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、エチレ
ンジアミンテトラエチレンホスホン酸、エチレンジアミ
ンテトラプロピレンホスホン酸等が、またアルキルメタ
ン−1−ヒドロキシ−1、1−ジホスホン酸としては、
例えばメタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン
酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸、
プロパン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸など
が挙げられ、これらは1種に限らず2種以上であっても
よい。なお、前記の有機ホスホン酸類はアルカリ金属塩
やアンモニウム塩として用いてもよい。
【0011】キレート能を有する有機ホスホン酸の置換
量は、化合物の形態や後述する顔料の調製法などによっ
て異なるが、概ねリン酸カルシウムのリン酸量に対して
20重量%以内、好ましくは5〜15重量%の範囲が適
当である。該置換量が20重量%を越えると増加量に応
じた防錆効果が発現されず、経済的にも不利となる。
【0012】本発明の白色防錆顔料は、最終的に溶剤
系、無溶剤系あるいは水系の塗料に分散して使用に供さ
れるが、この際の分散性を高めるために必要に応じ高級
脂肪酸またはその誘導体、界面活性剤、酸性リン酸アル
キルエステルまたはその金属塩などで表面処理すること
もできる。
【0013】上記の組成を備える白色防錆顔料を製造す
るための本発明の方法は、シアナミド酸カルシウム溶
液、リン酸系溶液および亜鉛化合物(但し、硫酸亜鉛は
除く)の溶液または懸濁液を、反応系のpHを7〜12
の範囲に維持しながら混合して反応させることを構成上
の特徴とする。
【0014】反応主原料となるシアナミド酸カルシウム
溶液は、石灰窒素粉末を約40〜50℃の水に懸濁させ
た後、固液分離して調製される。シアナミド酸カルシウ
ム溶液と反応させるリン酸系溶液としては、リン酸また
はリン酸カリウム、リン酸ナトリウム等の水溶液が用い
られる。リン酸系溶液の濃度には特に限定はないが、反
応操作上および生産性の観点から10〜40重量%、好
ましくは15〜35重量%の範囲に設定する。一方、亜
鉛化合物としては、例えば塩化亜鉛、硝酸亜鉛、炭酸亜
鉛、亜鉛などが挙げられ、溶解または懸濁状態で使用に
供される。この際、各反応成分は最終的に得られる白色
防錆顔料のモル比として、Zn:CN2:Ca:PO4
=1.4〜4.7:1.2〜1.6:0.5〜0.9:
0.6〜1.0の範囲になるように制御することが好ま
しい。なお、難溶性亜鉛化合物を懸濁状態で用いる場合
には、予めホモジナイザー、コロイドミルあるいはボー
ルミル等の機械的強力剪断処理を施して微細スラリーと
してから使用することが好ましい。
【0015】シアナミド酸カルシウム溶液とリン酸系成
分および亜鉛化合物(但し、硫酸亜鉛は除く)を反応さ
せる態様は、シアナミド酸カルシウム溶液にリン酸系溶
液を添加してリン酸カルシウムを析出させてから、亜鉛
化合物の溶液または懸濁液を添加して反応させる方法、
もしくはシアナミド酸カルシウム溶液に亜鉛化合物の溶
液または懸濁液を添加してシアナミド亜鉛の一部または
全部を生成させたのちリン酸系溶液を添加してリン酸カ
ルシウムを析出させる方法、もしくはシアナミド酸カル
シウム溶液にリン酸系溶液および亜鉛化合物の溶液また
は懸濁液を同時に添加する方法があり、いずれの方法を
採ってもよい。これらの反応において、反応過程または
終了後に沈澱生成物に対して機械的強力剪断処理を施
し、可及的に微細粒子とすることが好ましい。
【0016】各反応は、反応系のpHを常時7〜12の
中性またはアルカリ性領域に維持しながら進行させる。
pH調整剤としては、濃度範囲が5〜40重量%、好ま
しくは10〜20重量%範囲の水酸化ナトリウム水溶液
が好適に用いられる。
【0017】上記の反応系において、防錆力を高めるた
めにリン酸成分の一部にキレート能を有する有機ホスホ
ン基で置換した混合溶液を用いることができる。キレー
ト能を有する有機ホスホン酸は、既に例示した種類の化
合物を同一範囲の置換量として用いることができる。該
有機ホスホン酸を添加する態様としては、例えば、予め
亜鉛化合物の溶液または懸濁液に添加する方法、あるい
はシアナミド酸カルシウム溶液にリン酸系溶液を反応さ
せる過程で添加させる方法などがある。
【0018】上記の反応を介してシアナミド亜鉛および
リン酸カルシウムの白色微結晶が生成する。生成した沈
殿物を、晶析、沈殿後、約1時間熟成撹拌し、必要に応
じて強力剪断処理して水洗、固液分離する。ついで常法
により、乾燥および粉砕処理を施して目的の白色防錆顔
料を得る。
【0019】以上のように得られたシアナミド亜鉛およ
びリン酸カルシウムからなる白色防錆顔料は、油または
/および溶剤系、水系の合成樹脂ビヒクルに分散させて
防錆顔料組成物として供されるが、リン酸亜鉛、塩基性
亜リン酸亜鉛、縮合リン酸アルミニウム、モルブデン酸
の金属塩などの防錆顔料や、あるいは亜鉛華を併用して
もよい。
【0020】
【作用】本発明に係わる白色防錆顔料はシアナミド亜鉛
およびリン酸カルシウムを有効成分として含有してお
り、この組成が低毒性で金属面に対し優れた防錆力を発
揮する。特に成分モル比がZn:CN2 :Ca:PO4
=1.4〜4.7:1.2〜1.6:0.5〜0.9:
0.6〜1.0の範囲にある場合に、防錆性の向上効果
が顕著となる。かかる無公害型の白色防錆顔料は、シア
ナミド酸カルシウム溶液にリン酸系成分および亜鉛化合
物の溶液または懸濁液が下記(1) および(2)の固−液ま
たは液−液反応を解して効率よく製造される。
【0021】 3Ca(HCN2)2 +2H3 PO4 →Ca(HPO4)2 ↓+3H2 CN2 …(1) 3H2 CN2 +3ZnO→3ZnCN2 ↓+3H2 O …(2)
【0022】これらの反応は、系のモル比および各原料
成分の添加順序、温度等によって反応生成混合物の物性
が変動するが、上記したような条件を設定することによ
り良好な白色防錆顔料を得ることができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例と比較例と対比して具
体的に説明する。
【0024】実施例1、比較例1、参考例1〜3 (1) 白色防錆顔料の製造;水2000重量部に石灰窒素
94.3重量部を懸濁させ固液分離操作して得られたシ
アナミド酸カルシウム溶液に、撹拌しながら濃度31.
6重量%のリン酸溶液100重量部を20分かけて添加
した。ついで、硫酸亜鉛・7水塩を溶解した濃度46.
0重量%の硫酸亜鉛水溶液400重量部を60分かけて
添加した。この際、同時に25重量%濃度の水酸化ナト
リウム水溶液を添加して液のpHを7〜12の範囲に保
持した。硫酸亜鉛水溶液の添加終了後、水酸化ナトリウ
ム水溶液によりpHを約10として反応を終了させた。
なお、これら全ての添加反応は、常温下で行った。反応
により得られた生成スラリーにつき、濾過、水洗、乾
燥、粉砕の各処理を順次に施し、白色粉末を得た。この
ようにして製造された白色防錆顔料は、シアナミド亜鉛
とリン酸カルシウムからなる組成を有し、その成分モル
比は、Zn:CN2 :Ca:PO4 =1.7:1.5:
0.8:0.9であった。
【0025】(2) 防錆塗料の調製;上記の白色防錆顔料
を用い、表1に示す配合によって防錆塗料を調合した。
この配合塗料と、ガラスビース〔東芝硝子(株)製、G
B603〕100gとを100mlのマヨネーズ瓶に入れ
ペイントシェーカーを用いて20分間分散操作して塗料
化した。
【0026】
【表1】 〔表注〕(1) 不揮発分50%の中油アルキド樹脂〔“ベ
ッコゾール1334”大日本インキ化学工業(株)製〕
【0027】(3) 防錆能の評価;上記の塗料を冷間圧延
鋼板〔日本テストパネル工業(株)製、JIS G3141,SPCC
-SD, 10×70×150mm)に乾燥後の膜厚が25μm になる
ようにバーコーターを用いて塗布し、塗膜を室温で乾燥
して試験塗装鋼板を作製した。ついで、5%食塩水によ
る塩水噴霧試験〔スガ試験機(株)製の塩水噴霧試験
機:ST−ISO−2を使用)を行った。なお、防錆能
の評価は、試験片の状態を表2の基準によって目視判定
し、その判定値によった。得られた結果を表3に示し
た。また、比較のために無処理の試片(ブランク試験)
についての評価(比較例1)、および市販の防錆顔料を
使用して表1と同様に調合した防錆塗料の評価結果につ
いても表3に併載した(参考例1〜3)。
【0028】
【表2】
【0029】実施例2 実施例1と同一のシアナミド酸カルシウム溶液を撹拌し
ながら酸化亜鉛108重量部を分散したのち、コロイド
ミルに通して微細化スラリーを調製した。該懸濁スラリ
ーに、実施例1と同一濃度のリン酸溶液100重量部を
20分かけて添加し、更に実施例1と同一濃度の硫酸亜
鉛水溶液400重量部を60分かけて添加し反応させ
た。この際、実施例1と同様に水酸化ナトリウム水溶液
を同時に添加し、pHを7〜12の範囲に保持した。そ
の後は実施例1と同一条件で処理し、白色粉末を得た。
製造された白色粉末の成分モル比は、Zn:CN2 :C
a:PO4 =4.2:1.3:0.6:0.7であっ
た。得られた白色防錆顔料につき実施例1と同様に塗料
化し、実施例1と同基準により防錆能を評価した。その
結果を表3に併載した。
【0030】実施例3 実施例1と同一のシアナミド酸カルシウム溶液を撹拌し
ながら酸化亜鉛108重量部を分散したのち、コロイド
ミルに通して微細化スラリーを調製した。ついで、該懸
濁スラリーに、75重量%濃度のリン酸溶液42.2重
量部に60重量%濃度のエタン−1−ヒドロキシ−1,
1−ジホスホン酸18.3重量部加え、水にて全量を1
00重量部とした溶液を20分かけて添加した。引き続
き、実施例1と同一濃度の硫酸亜鉛水溶液400重量部
を60分かけて添加して反応させた。この際、実施例1
と同様に水酸化ナトリウム水溶液を同時に添加し、pH
を7〜12の範囲に保持した。その後は実施例1と同一
条件で処理し、白色粉末を得た。製造された白色粉末の
成分モル比は、Zn:CN2 :Ca:PO4 =4.7:
1.4:0.7:0.7であった。得られた白色防錆顔
料につき実施例1と同様に塗料化し、実施例1と同基準
により防錆能を評価した。その結果を表3に併載した。
【0031】比較例2 実施例1と同様の操作にて得られたシアナミド酸カルシ
ウム溶液を撹拌しながら、22.8重量%濃度の硝酸亜
鉛溶液500重量部を60分かけて添加した。この際、
実施例1と同様に水酸化ナトリウム水溶液を同時に添加
し、pHを7〜12の範囲に保持した。その後は実施例
1と同一条件で処理して白色粉末を製造した。得られた
白色防錆顔料につき実施例1と同様に塗料化し、実施例
1と同基準により防錆能を評価した。その結果を表3に
併載した。
【0032】比較例3 水1000重量部に消石灰28.2重量部を分散させた
スラリー中に、24.9重量%濃度のリン酸100重量
部を添加して反応させ、濾過、乾燥、粉砕して白色粉末
を得た。この白色粉末と比較例2の粉末を乾式混合し、
白色防錆顔料を得た。得られた白色防錆顔料につき実施
例1と同様に塗料化し、実施例1と同基準により防錆能
を評価した。その結果を表3に併載した。
【0033】
【表3】
【0034】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば従来の防
錆顔料より優れた防食性、防錆性を保有する白色防錆顔
料を提供することができる。そのうえ、鉛やクロムを含
まないシアナミド亜鉛とリン酸カルシウムを有効成分と
して構成されているから、使用に際して環境ならびに人
的に有害となることがない。また、本発明の製造方法に
よれば、前記の無公害型で防錆能に優れる白色防錆顔料
を簡易な反応工程を経て工業的に有利に製造することが
可能となる。
フロントページの続き (72)発明者 横山 棯 東京都板橋区坂下3丁目36番5号 東邦顔 料工業株式会社研究部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シアナミド亜鉛およびリン酸カルシウム
    を有効成分として含有することを特徴とする白色防錆顔
    料。
  2. 【請求項2】 白色防錆顔料の成分モル比が、Zn:C
    2 :Ca:PO4=1.4〜4.7:1.2〜1.
    6:0.5〜0.9:0.6〜1.0の範囲にある請求
    項1記載の白色防錆顔料。
  3. 【請求項3】 リン酸基の一部が、キレート能を有する
    有機ホスホン酸で置換したものである請求項1又は2記
    載の白色防錆顔料。
  4. 【請求項4】 シアナミド酸カルシウム溶液、リン酸系
    溶液および亜鉛化合物(但し、硫酸亜鉛は除く)の溶液
    または懸濁液を、反応系のpHを7〜12の範囲に維持
    しながら混合して反応させることを特徴とする白色防錆
    顔料の製造方法。
  5. 【請求項5】 リン酸系成分の一部をキレート能を有す
    る有機ホスホン酸に置換した混合溶液を用いる請求項4
    記載の白色防錆顔料の製造方法。
JP20142694A 1994-08-02 1994-08-02 白色防錆顔料とその製造方法 Pending JPH0841374A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012518696A (ja) * 2009-02-20 2012-08-16 ソシエテ ヌヴェル デ クルール ジンシク 生態毒性のない亜鉛含有顔料化合物を得るための解毒方法
WO2013141164A1 (ja) * 2012-03-23 2013-09-26 日産化学工業株式会社 シアナミド亜鉛の製造方法

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