JPS581696B2 - 鉄鋼構築物の防サビ塗装用シ−ラ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄鋼構築物の防サビ塗装用シーラー、更に詳し
くは無機質ジンクリツチ系プライマーを塗装した面に塩
化ゴム系塗料を上塗りする前のシーラーであって、特に
上塗り塗膜の発泡現象を防止しうるシーラーに関する。

従来より、橋梁、プラント等の鉄鋼構築物の防サビ塗装
に、無機質ジンクリツチ系プライマーが広く用いられて
いる。

また近年では、これら構築物の塗膜寿命の延長が計れる
傾向にあり、それに沿って厚膜型の上記プライマーの適
用が多くなっている。

一方、かかる防サビ塗装における上塗り塗料として、従
来のアルキツド系塗料に代え耐候性、付着性、耐水性、
乾燥性に優れた塩化ゴム系塗料が広く採用されるように
なってきた。

ところで、上記プライマーは亜鉛末の犠牲陽極作用によ
って鉄鋼材の腐食を防止するもので、このためにはプラ
イマ一層中６５〜９５重量％の亜鉛末が存在することが
必要で、また亜鉛末粒子の相互接触および鉄鋼面との接
触による電気的導通が必要条件となる。

このようなビヒクル不足のプライマーを厚膜に塗装すれ
ば、プライマ一層に多少の空隙を含むことは公知の事実
であり、一般にプライマ一層中５容量％前後、多い場合
で１０容量％以上の空隙を占めることになる。

従って、かかる空隙を有するプライマ一層上に、上述の
塩化ゴム系塗料を直接上塗りすると、該上塗り塗膜面に
発泡が生じ、性能的、外観的に問題となる。

かかる鉄鋼構造物の防サビ塗装にあって、先で述べた如
くジンクリツチ系プライマーと塩化ゴム系塗料の組合わ
せが望まれつつありながら、上述の発泡現象は避けられ
ず、これを防止する解決策が切望されている。

そこで、この解決策として、上記塩化ゴム系塗料を上塗
りする前のシーラーとして■ＪＩＳ−Ｋ−５６３３に規
定のポリビニルブチラール系エッチングプライマーを塗
布するか、あるいは■該上塗り塗料の溶剤希釈物をミス
トコートする方法が試みられている。

しかし、■のエッチングプライマーでは当該発泡防止を
比較的果せるが、上塗り塗料との付着性が悪く実用的に
満足行く結果とならない。

また、■のミスコートによっても、上塗り塗装において
このミストコート膜を再溶解せしめ、結局発泡を起こす
ことになる。

本発明の目的は、上述の発泡現象を有効に防止でき且つ
塩化ゴム系塗料との付着性に優れたシーラーを提供する
にある。

本発明者らは、かかる目的を達成するため鋭意研究を進
めた結果、アルキルシリケートの加水分解物にポリアク
リル酸エステルもしくはその誘導体を特定割合で組合わ
せることにより、所期目的のシーラーが得られ、更に亜
鉛末以外の顔料を添加すれば上述のブライマ一層の空隙
が積極的に減少され、また酸性または塩基性触媒を添加
すればアルキルシリケートの加水分解度が著しく促進さ
れシーラーの硬化を速めることを見出した。

なお、本発明者らの研究によれば、ポリビニルブテラー
ル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−プ
ロピオン酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ケトン樹脂
、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等のそれ
ぞれ単独をシーラーとして使用してみたが、発泡防止お
よび付着性の両面においていずれも満足されないことが
認められた。

また、金属溶射法による溶射皮膜を埋める方法として、
すでにポリエチルシリケートの塗布が知られている（特
公昭３４−５１０７号参照）。

この知見からアルキルシリケート単独のシーラーを検討
したところ、発泡防止効果は認められたが、塩化ゴム系
塗料との付着が極度に劣っていた。

また、ポリアクリル酸エステルの単独使用を検討したが
、ジンクリツチ系プライマーとの付着に劣ると共に対発
泡性にも満足できる結果とならなかった。

また、ジンクリツテ系プライマーの組成においてアルキ
ルシリケートとポリビニルアセタールをビヒクルとした
場合、上塗り塗膜の発泡を防止できるとの知見はすでに
得られている（特開昭４９−１６３４号参照）。

この事実から導き出されるアルキルシリケートとポリビ
ニルアセタールを組合わせたシーラーを検討したところ
、発泡防止の効果は認められたものの、塩化ゴム系塗料
との付着に劣り、好ましい結果を得ることができなかっ
た。

本発明は、上述の知見に基づいて完成されたもので、そ
の要旨は、無機質ジンクリッチ系プライマーを塗装した
面に塩化ゴム系塗料を上塗りする前をシーラーであって
、アルキルシリケートの加水分解物１００部（重量部、
以下同様）およびアクリル酸エステル系ポリマー２０〜
２５０部を必須成分とすることを特徴とする鉄鋼構築物
の防サビ塗装用シーラーに存する。

本発明において、上記アルキルシリケートの加水分解物
としては、例えばエチルシリケート、ブテルシリケート
、プロビルシリケート等をアルコール溶液中で、水およ
び酸触媒（塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、
乳酸等の有機酸など〕を用いて加水分解したものであっ
て、これらの１種または２種以上の混合物を用に供する
。

特に、エチルシリケートの加水分解物が最適である。

また、これらの加水分解物にあって、その印水分解度が
７０〜１２０％であるものが望ましい。

なお、上記「加水分解度」とは、テトラエチルオルトシ
リケートに基づいて計算してケイ素原子に連結したアル
コキシ基を加水分解するのに必要な水の量を指称し、ア
ルコキシ基を完全に加水分解するための理論上必要な水
の量を１００％加水分解度とする。

ちなみに、テトラエチルオルトシリケートの１００％加
水分解度を得るために必要な水の量は、テトラエテルオ
ルトシリケート１００部に対して１７．３部であり、ま
た「エチルシリケート４０」（日本コルコート社製）の
１００％加水分解度を得るために必要な水の量は、「エ
チルシリケート４０」１００部に対して１４．５部であ
る。

本発明において、上記アクリル酸エステル系ポリマーは
、当該シーラーの塩化ゴム系塗料との付着性を保持せし
め且つ当該シーラーに可撓性を付与する機能を有するも
のであって、具体的には、一般式 〔式中、Ｒ１はＨまたはＣＨ３、およびＲ２はＣ１〜Ｃ
４のアルキル基である。

〕で示されるモノマー（アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル，メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ブチル）群から選ばれた、１種の
ホモポリマーおよび２種以上のコポリマーが挙げられ、
これらの１種または２種以上の混合物を用に供する。

使用量は、上記アルキルシリケートの加水分解物１００
部に対して、２０〜２５０部、好ましくは３０〜２００
部の範囲で選定することが重要である。

２０部未満であると、塩化ゴム系塗料との付着性が低下
し、また２５０部を越えると、無機質ジンクリッチ系プ
ライマーとの付着が劣ったり、所期目的の発泡防止効果
が得られなくなる。

本発明に係るシーラーは、必須成分として上記アルキル
シリケートの加水分解物とアクリル酸エステル系ポリマ
ーとを所定割合で配合調製することにより得られるが、
先で述べた如く付加的効果を意図する場合は、必要に応
じて顔料および／または硬化促進剤としての酸性または
塩基性触媒を添加すればよい。

上記顔料としては、亜鉛末以外の通常の顔料、例えば防
サビ顔料、体質顔料および着色顔料が挙げられる。

具体的には、シアナミド鉛、ジンククロメート、リン酸
亜鉛、リン酸カルシウム、メタホウ酸バリウム、モリブ
デン酸亜鉛、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、ベンガラ、シアニンブルー等が包含される。

添加する場合の量は、上記必須成分に対して２０容量％
以下、好ましくは１５容量％以下に選定すればよい。

２０容量％を越えて添加すると、発泡防止効果が低下す
る。

上記硬化促進剤としての酸性触媒としては、例えばリン
酸が好適である。

また、塩基性触媒としては、例えば炭酸アンモニウム、
アンモニア、酸化マグネシウム、アミン化合物等が挙げ
られ、これらの１種または２種以上の混合物を用に供す
る。

なお、これらの硬化促進剤を使用する場合、そのままあ
るいは水もしくは溶剤に溶解した溶液状態で供する。

また、本発明シーラーにあっては、上記添加剤以外に、
通常の塗料用溶剤、沈殿防止剤等を適量加えても何ら差
支えない。

次に、実施例、比較例および試験例を挙げて本発明を具
体的に説明する。

実施例 １〜６ （１）アルキルシリケートの加水分解物：エチルシリケ
ート（日本コルコート社製商品名「エチルシリケート４
０」 ・・・・・・・・・１００ 部インプタノール
・・・・・・・・・１２０ 〃イソフロ
ビルアルコール ・・・・・・・・・・・・３０
〃水 ・・・・・・・・・
・・・１２．３ 〃０．１Ｎ一塩酸 ・
・・・・・・・・・・・・・・０．７〃計２６３．０部 上記組成分を反応容器に仕込み、温度４０℃で１時間に
て加水分解反応を行い、エチルシリケートの加水分解物
（加水分解度約９．０％）を含む溶液を得る。

かかる溶液をイソブタノールで不揮発分２０％となるよ
うに希釈調整したものを使用する。

（２）アクリル酸エステル系ポリマー： メチルブチルメタクリレートポリマー（ローム・アンド
・ハース社製商品名「パラロイドＢ−６６」）２０部を
、キシロール４０部およびインブタノール４０部の混合
溶剤に溶解したものを使用する。

（３）シーラーの調製： 各実施例において、上記（１）の希釈物と（２）の溶解
物を配合し、これに要すれば添加剤を加えて第１表に示
す組成のシーラーを調製する。

なお、第１表における（１）と（２）の配合割合はそれ
ぞれエチルシリケートの加水分解物と「パラロイドＢ−
６６」の割合（部数）に換算する。

比較例 １〜４ 各比較例において、実施例で使用した（１）の希釈物と
（２）の溶解物を第２表に示す割合（実施例と同様に換
算したもの）で配合し、シーラーを調製する。

試験例 １〜１２ 鉄鋼材に厚膜型の無機質ジンクリツチ系プライマーを塗
装して、空隙率５〜１０容量％のプライマ一層を形成し
、これに第３表に示すシーラーをそれぞれスプレー塗装
し、温度２０℃、相対湿度７５％で３時間放置した後、
塩化ゴム系塗料をスプレー塗装した。

得られる各試験片の空隙率、対発泡性、一次付着性、耐
塩水噴霧性および耐バク口性を調べた。

その結果は、第３表に示す通りであり、実施例のシーラ
ーについてはいずれもシーラーとして優れたものである
ことが認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機質ジンクリツチ系プライマーを塗装した而に塩
   化ゴム系塗料を上塗りする前のシーラーであって、アル
   キルシリケートの加水分解物１００重量部およびアクリ
   ル酸エステル系ポリマー２０〜２５０重量部を必須成分
   とすることを特徴とする鉄鋼構築物の防サビ塗装用シー
   ラー。 ２ アルキルシリケートの加水分解物が、エチルシリケ
   ート、ブチルシリケートまたはプロピルシリケートの加
   水分解物の１種または２種以上の混合物である上記第１
   項記載のシーラー。 ３ アルキルシリケートの加水分解物にあって、その加
   水分解度が７０〜１２０％である上記第１項または第２
   項記載のシーラー。 ４ アクリル酸エステル系ポリマーが、一般式〔式中、
   Ｒ１はＨまたはＣＨ３、およびＲ２はＣ１〜Ｃ４のアル
   キル基である。 〕で示されるモノマ一群から選ばれた、１種のホモポリ
   マーおよび２種以上のコポリマーの１種または２種以上
   の混合物である上記第１項乃至第３項のいずれかに記載
   のシーラー。 ５ 顔料（但し、亜鉛末を除く）および／または硬化足
   進剤としての酸性または塩基性触媒を添加したことから
   成る上記第１項乃至第４項のいずれかに記載のシーラー
   。 ６ 顔料を必須成分に対して２０容量％以下で添加する
   上記第５項記載のシーラー。 ７ 酸性触媒がリン酸である上記第５項または第６項記
   載のシーラー。 ８ 塩基性触媒が炭酸アンモニウム、アンモニア，酸化
   マグネシウムおよびアミン化合物の１種または２種以上
   の混合物である上記第５項乃至第６項のいずれかに記載
   のシーラー。