JPS588910B2 - 亜鉛被膜表面の処理方法 - Google Patents

亜鉛被膜表面の処理方法

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JPS588910B2
JPS588910B2 JP15491479A JP15491479A JPS588910B2 JP S588910 B2 JPS588910 B2 JP S588910B2 JP 15491479 A JP15491479 A JP 15491479A JP 15491479 A JP15491479 A JP 15491479A JP S588910 B2 JPS588910 B2 JP S588910B2
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zinc
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英幸 芹沢
裕 市村
俊郎 鬼崎
孝志 石月
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Dai Nippon Toryo KK
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Dai Nippon Toryo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、亜鉛被膜を形成せしめて成る金属材において
、該亜鉛被膜からの金属亜鉛の溶出を防止するための表
面処理方法に関する。
金属素材或いは金属製品の防蝕を目的に、亜鉛メッキ、
亜鉛溶射、亜鉛末塗料被覆等の亜鉛被覆が広く用いられ
ており、その被膜が防蝕効果に優れていることは周知の
とうりである。
しかしながらかかる亜鉛被覆は被膜形成時、廃液又は塗
料処理、ダスト処理、ヒューム対策等が必要とされると
いう問題点を有しており、加えて被膜形成後も、亜鉛被
膜と水が接触すると、被膜中の金属亜鉛が水に溶解して
亜鉛イオンとなって溶出し、土壌汚染、排水汚染等の環
境汚染の原因となるという重大な問題点を有していた。
特に最近のように公害規制の厳しい状況下においては、
工場排水処理や土壌汚染防止とに膨大な経費と工数を必
要きしており、排水量、金属亜鉛濃度が高くなるにつれ
てその経費は計り知れない程、膨大なものとなってくる
であろうことは容易に推察されるところである。
例えば型鋼材、厚板鋼板、送電鉄塔鋼材、金属管、金属
棒等は、工場屋内に於て、ライン又はバッチ方式により
前記した亜鉛メッキ、亜鉛溶射、亜鉛末塗料塗布等で亜
鉛被覆され、屋外ヤードにストツクされたり、或いは屋
外ヤードにストツクされた後の二次塗装に際し、金属材
の予熱のため熱湯浸漬されるという例等があるが、いず
れも亜鉛被膜と水の接触に起因する排水汚染、土壌汚染
の原因となっている。
特にライン作業に於で連続的に亜鉛被覆が施された金属
材が被覆済後直ちに屋外ヤードに搬出された場合、降雨
にさらされると該被覆表面から金属亜鉛が溶出するとい
う事となる。
本発明者らは、金属亜鉛被膜からの金属亜鉛溶出防止方
法について鋭意研究を重ねた結果、該被膜表面に本発明
の樹脂液を塗布しシールコート層を得る方法が、極めて
効果的であり、公害防止の観点からも有意義であること
を発明するに至ったものである。
即ち本発明は 亜鉛被膜表面に、フエノキシ樹脂溶液を塗布、乾燥せし
めてシールコート層を得ることを特徴とする、亜鉛被膜
からの金属亜鉛溶出防止のための亜鉛被膜表面の処理方
法に係る。
本発明の亜鉛被膜としては電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メ
ッキ、等の亜鉛メッキ、金属亜鉛溶射方法により得られ
る所謂亜鉛メタリコン被膜、亜鉛末塗料を塗布して得ら
れる亜鉛末塗膜等が挙げられる。
とりわけ、本発明の亜鉛溶出防止方法は亜鉛末塗膜の表
面処理に対してその効果が多大である。
本発明の亜鉛末塗料としては、ジンクリツチペイント及
びジンクダストペイントであり、公知一般に使用されて
いるものはいずれでもよい。
該亜鉛末塗料は結合剤と金属亜鉛粉を必須成分とし、必
要に応じて有機溶剤、水等の溶媒、硬化促進剤、沈澱防
止剤、タレ止め剤、表面調整剤、亜鉛粉末以外のその他
顔料等を添加混合したものであり、前記結合剤固形分1
0〜60重量部に金属亜鉛粉90〜40重量部程度に混
合して成るものである。
該結合剤としては、例えばエポキシ樹脂〜ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂〜ポリアミン附加物(ポリアミンアダ
クトなど)、エポキシ樹脂〜イソシアネート、エポキシ
エステル樹脂、フエノキシ樹脂、ポリスチレン樹脂等の
有機系の樹脂類、エチルシリケート、プチルシリケ−1
・、セロソルブシリケート等の有機硅酸塩類、リチウム
シリケート、ナトリウムシリケート、カリウムシリケー
ト等のアルカリ金属硅塩類等が代表例として挙げられる
本発明に使用するフエノキシ樹脂溶液は、フエノキシ樹
脂を有機溶剤に溶解せしめて得られるものである。
該フエノキシ樹脂はエピクロルヒドリンとビスフェノー
ルAを主成分として得られる平均分子量約io,ooo
〜50,000の樹脂である。
該樹脂は次のような構造を有する。
前記フエノキシ樹脂の市販品代表例としては、エピコー
トOL−53、エピコートOL−55(以上シェル化学
製商品名)、ベークライトPKHH、ベークライトPK
I−{C1ベークライトPKHA,ベークライトPKH
J (以上ユニオン・カーバイド製商品名)などが挙げ
られる。
該有機溶剤としてメチルエチルケトン、オキシトールア
セテート、1・ルエン、セロソルフ等を使用することが
できる。
尚、前記樹脂液の不揮発分は好ましくは10〜50重量
%である。
該樹脂液には、必要に応じて酸化鉄、酸化チタン、カー
ボンブラック等の着色顔料、ジンクク口メート、ストロ
ンチウムク口メート、鉛丹、鉛酸カルシウム等の防錆顔
料、可塑剤、安定剤、沈澱防止剤、タレ止め剤等の添加
剤、その他フエノキシ樹脂と相溶性のある他の樹脂、例
えばメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、アクリ
ル樹脂等を本発明の目的、効果を損わない範囲、即ち好
ましくは25重量%程度まで併用することも可能である
本発明の亜鉛被膜表面の処理方法は、常法により得られ
た亜鉛被膜表面、例えば電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッ
キ、金属溶射亜鉛被膜等の場合には、常温かつ表面乾燥
状態にある表面に、又亜鉛末塗膜である場合には、塗布
後常温放置好ましくは60〜120℃の温風を10〜3
0分間程度照射して塗膜中の溶媒飛散、乾燥を促進せし
めた亜鉛被膜表面に、前記フエノキシ樹脂溶液を刷毛、
スプレー、ロール塗装等の常法により、好ましくは乾燥
膜厚5〜50ミクロン程度に塗布し、常温放置、あるい
は好ましくは60〜120℃の温風を10〜30分間程
度照射して塗膜中の溶媒を飛散して固化せしめシールコ
ート層を得る。
本発明の実施に際しては連続工程でフエノキシ樹脂溶液
塗布後、短時間で屋外ヤードに搬出される場合が多々あ
ることを考慮すれば乾燥が速いこと、亜鉛被膜との相互
附着性に優れること、亜鉛被膜中の亜鉛溶出を防止する
に必要な水遮断効果即ち耐水性が、塗布後短時間に発揮
しうろこと、或いは、美装、長期防蝕等のために他種一
般塗料が該シールコート層表面に塗り重ね可能であるこ
とがシールコート層に要求される。
前記フエノキシ樹脂を使用することによりこれらのいず
れの要求性能をも満足するものである。
更に本発明による処理を施こした亜鉛被膜表面は長期に
屋外放置されても白さびの発生が防止出来、亜鉛の消耗
を防ぐ効果があると共に、従来、白さびの発生がある故
に二次塗装に際して、該表面の清浄に多工数を必要とし
ていたが、本発明の方法によれば簡単な水洗等で清浄が
終了するものであり、工業的な価値は犬であると言える
かくの如く、本発明の方法で表面処理した亜鉛被覆材は
直ちに屋外ヤードに搬出され降雨に曝されるか、もしく
は他の条件下で蒸気、水等と接しても亜鉛被膜中からの
金属亜鉛溶出は防止可能となる。
更に本発明で得られた前記シールコート層表面に美装或
いは一層の防蝕効果を得るために公知の油性系塗料、フ
タル酸樹脂系塗料、塩化・ゴム系塗料、エポキシ樹脂系
塗料、ポリウレタン樹脂系塗料、タールエポキシ樹脂系
塗料等を塗り重ねしても何ら支障ない。
本発明の処理方法により得られた亜鉛被覆材は、該表面
が直ちに水、蒸気、沸水等と接しても、水中への金属亜
鉛溶出量は極めて微量であり、従って処理工程上、なら
びに公害防止対策上極めて有効な方法である。
以下、本発明の具体的な効果を実施例により説明する。
尚、実施例及び比較例の「部」又は「%」は「重量部」
又は「重量%」を示す。
実施例 1 結合剤として、エチルシリケート加水分解物のアルコー
ル溶液(固形分25%)30部、金属亜鉛粉末70部か
ら成る亜鉛末塗料を、ブラスト処理により予め表面を清
浄し、裏面及び側面をクールエポキシ樹脂塗料でシール
した100×150× 4. 5 mm形状の熱延鋼板
表面に乾燥膜厚20ミクロンになるようスプレー塗装を
行ない常温の風を30分間照射して得た亜鉛被膜表面に
、フエノキシ樹脂(平均分子量約30,000)18部
、尿素樹脂3部、イソブチルアルコール3部、メチルエ
チルケトン50部、エチルセロソルブ10部、トルエン
16部から成る樹脂溶液を乾燥膜厚10ミクロンになる
ようスプレー塗りし、常温の風を15分間照射してシー
ルコート層を得たのち、常・温で60分間放置して比較
試験に供した。
実施例 2 結合剤としてエポキシエステル樹脂7部、金属亜鉛粉末
7O部、キシレン40部、15%ナフテン酸鉛ドライヤ
ー1部、5%ナフテン酸マンガンJドライヤー0.3部
、から成る亜鉛末塗料を、実施例1と同一の鋼板表面に
乾燥膜厚15ミクロンになるよう刷毛塗りを行ない80
℃の温風を30分間照射して得た亜鉛被膜表面に、実施
例1の樹脂液を乾燥膜厚15ミクロンになるようスプレ
ー塗・リし80℃の温風を20分間照射してシールコー
ト層を得たのち、常温で60分間放置して比較試験に供
した。
実施例 3 実施例1の亜鉛末塗料を、実施例1と同一の鋼板表面に
乾燥膜厚15ミクロンになるようスプレー塗りを行ない
、80℃の温風を30分間照射して得た亜鉛被膜表面に
、フエノキシ樹脂(平均分子量約20,000)20部
、メチルエチルケトン50部、エチルセロソルブ15部
、トルエン15部から成る樹脂溶液を、乾燥膜厚15ミ
クロンになるよう刷毛塗りし、50℃の温風を15分間
照射してシールコート層を得たのち、常温で60分間放
置して比較試験に供した。
実施例 4 エポキシ樹脂(エポキシ当量450〜500)8部、ポ
リアミンアダクト(アミン価350±50)2部、金属
亜鉛粉末70部、キシレン5部、メチルイソブチルケト
ン8部、イソブチルアルコール7部から成る亜鉛末塗料
を実施例1と同一の鋼板表面に乾燥膜厚15ミクロンに
なるようスプレー塗りし100℃の温風を20分間照射
して得た亜鉛被膜表面に実施例3の樹脂液を乾燥膜厚1
5ミクロンになるよう刷毛塗りし、60℃の温風を15
分間照射してシールコート層を得たのち、常温で60分
間放置して比較試1験に供した。
実施例 5 実施例1と同一の鋼板表面に厚み150ミクロンの亜鉛
溶射被膜を形成せしめて冷却後、該亜鉛被膜表面に実施
例1の樹脂液を乾燥膜厚40ミクロンになるようスプレ
ー塗りし、70℃の温風を30分間照射してシールコー
ト層を得たのち常温で60分間放置して比較試験に供し
た。
実施例 6 両面をブラスト処理して成る1 00XI 50X4.
5mm形状の熱延鋼板を溶融亜鉛槽に浸漬して亜鉛被膜
厚み50ミクロンの亜鉛メッキ材を得て裏面及び側面を
クールエポキシ樹脂塗料でシールした。
次いで該亜鉛被膜表面にフエノキシ樹脂(実施例3と同
じ)20部、タルク5部、メチルエチルケトン60部、
エチルセロソルブ20部、トルエン20部から成る樹脂
溶液を乾燥膜厚15ミクロンになるようスプレー塗りし
、常温の風を30分間照射してシールコート層を得たの
ち、常温で60分間放置して比較試験に供した。
実施例 7 実施例1と同一手順で得られたシールコート層表面に、
長油性フタル酸樹脂ワニス〔大日本インキ化学工業(株
)製商品名ベツコゾールP −470)20部、鉛丹1
号70部、15%ナフテン酸鉛ドライヤー1部、5%ナ
フテン酸マンガンドライヤー0.3部、5%ナフテン酸
コバルトドライヤー0.2部、ミネラルターペン8.5
部から得られる塗料組成物を乾燥膜厚35ミクロンにな
るよう刷毛塗りし20℃、75%R.H.条件下で7日
間放置して比較試験に供した。
実施例 8 実施例6と同一手順で得られたシールコート層表面に、
前記実施例7と同一の塗料組成物を乾燥膜厚35ミクロ
ンになるよう刷毛塗りし、23℃75%R.H条件下で
7日間放置して比較試験に供した。
比較例 1 実施例1と同一の亜鉛末塗料を、実施例1と同一の鋼材
表面に乾燥膜厚20ミクロンになるようスプレー塗装を
行ない、常温の風を45分間照射して亜鉛被膜を得たの
ち、常温で60分間放置して比較試験に供した。
比較例 2 実施例2と同一の亜鉛末塗料を実施例1と同一の鋼材表
面に乾燥膜厚15ミクロンになるよう刷毛塗りを行ない
、80゜Cの温風を50分間照射して亜鉛被膜を得たの
ち、常温で60分間放置して比較試、験に供した。
比較例 3 実施例4と同一の亜鉛末塗料を実施例1と同一の鋼板表
面に乾燥膜厚15ミクロンになるようスプレー塗装を行
ない100℃の温風を20分間照射後、続いて60℃の
温風を15分間照射して亜鉛被膜を得たのち、常温で6
0分間放置して比較試験に供した。
比較例 4 実施例5において、シールコート層を省略した亜鉛被膜
材を比較試験に供した。
比較例 5 実施例6においてシールコート層を省略した亜鉛被膜材
を比較試験に供した。
比較例 6 実施例1の手順で得られた亜鉛被膜表面に実施例7の塗
料組成物を乾燥膜厚35ミクロンになるよう刷毛塗りし
20℃75%R . H .条件下で7日間放置して比
較試験に供した。
比較例 7 実施例6の亜鉛被膜表面に実施例7の塗料組成物を乾燥
膜厚35ミクロンになるよう刷毛塗りし20℃、75%
R.H.条件下で7日間放置して比較試験に供した。
比較例 8 実施例1の手順で得られた亜鉛被膜表面に、長油性フタ
ル酸樹脂ワニス(実施例7と同一)60部、15%ナフ
テン酸鉛ドライヤー1部、5%ナフテン酸マンガンドラ
イヤー0.3部、5%ナフテン酸コバルトドライヤー0
.2部、ミネラルターペン40部から成るシールコート
層用組成物を乾燥模厚15ミクロンになるようスプレー
塗りし、80℃の温風を30分間照射してシールコート
層を得たのち、常温で60分間放置して比較試験に供し
た。
比較例 9 実施例6の亜鉛被膜表面に、アクリル樹脂液〔大日本イ
ンキ化学工業(株)製商品名:アクリデイツクA−12
5−50)30部、ジオクチルフタレート2部、欠“硝
化綿8部、トルエン15部、酢酸エチル15部、イソブ
チルアルコール10部、プチルセロソルブ10部、メチ
ルイソブチルケトン10部から成るシールコート層用組
成物を乾燥膜厚15ミクロンになるようスプレー塗りし
、70℃の温風を15分間照射してシールコー1・層を
得たのち、常温で60分間放置して比較試険に供した。
比較例 10 比較例8と同一手順で得られたシールコート層表面に実
施例7の塗料組成物を乾燥膜厚35ミクロンになるよう
刷毛塗りし、20℃、75%R.H.の条件下で7日間
放置して比較試験に供した。
前記実施例1〜8、比較例1〜10で得られた供試体を
用いてその効果を比較評価した。
結果は表−1及び表−2のとうりである。
試験方法 (1)初期被膜残存率 塗膜表面(シールコート層又は塗料塗膜)にカッターナ
イフを用い、幅2mm間隔でタテ11本、ヨコ11本の
亜鉛被膜層に達する切線を入れ、100個のマス目を形
成する。
次いで該マス目箇所にセロハンテープを圧着し、強制剥
離後のマス目残存数を読みとり残存率として%で表示す
る。
(2)屋外曝露6ケ月後の被膜残存率 屋外曝露6ケ月後の供試材を用いて前記(1)と同一方
法で処理し評価を行なう。
(3)塩水噴霧試験300時間後の被膜表面状態塩水噴
霧試験300時間後の供試材表面を肉眼で観察し異状の
有無を判定する。
(4)金属亜鉛溶出量 (4−1)48時間射水後 吸水ポンプに直結する容器に、10lのイオン交換水を
入れ、水位より上部に位置する箇所に供試材の表面を上
向きにして水平に置き吸水ポンプを用いて塗膜表面に毎
分5 lの水をシャワー状に射水する。
48時間循環射水したのち、10lのイオン交換水中に
含まれる金属亜鉛量を測定し、■2/lとして記録する
尚金属亜鉛量の測定方法は工業用水試験方法(JIS.
K.0101−1966.41・1・2ジンコン法)に
準じて行なった。
(4−2)5分間温水浸漬後 前記48時間射水試験に用いた同一の供試材を、2lの
イオン交換水を入れ95℃±1℃の湯温に保った恒温水
槽に5分間全没したのち、2lのイオン交換水中に含ま
れる金属亜鉛量を測定し〜/lとして記録する。
尚金属亜鉛量の測定方法は工業用水試験方法(JIS.
K.0101−1966.41・1・2ジンコン法)に
準じて行なった。
前記比較試験の結果表より明らかに本発明の処理方法を
施こして成る亜鉛被膜は、極めて防食性にすぐれるもの
であり、かつその処理過程に於でも亜鉛溶出等の環境汚
染を防止出来る点で工業的価値は高いものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 亜鉛被膜表面に、フエノキシ樹脂溶液を塗布、乾燥
    せしめてシールコート層を形成することを特徴とする亜
    鉛被膜からの金属亜鉛溶出防止のための亜鉛被膜表面の
    処理方法。
JP15491479A 1979-11-29 1979-11-29 亜鉛被膜表面の処理方法 Expired JPS588910B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418443B2 (ja) * 1985-05-31 1992-03-27 Nippon Electric Co

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0418443B2 (ja) * 1985-05-31 1992-03-27 Nippon Electric Co

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