JPS5930750B2

JPS5930750B2 - 無機質系防錆塗料

Info

Publication number: JPS5930750B2
Application number: JP907576A
Authority: JP
Inventors: 毅高橋; 始大河内
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1976-01-30
Filing date: 1976-01-30
Publication date: 1984-07-28
Also published as: JPS5292242A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、水溶性珪酸塩およびエポキシ樹脂エマルショ
ンをビヒクル成分とする無機質系防錆塗料に関する。

無機質ジンクリッチペイントは、塗膜成分が無機化合物
であるため塗膜の耐溶剤性、耐熱水性、防食性が有機質
ジンクリッチペイントよりも優れており、特にアルカリ
珪酸塩系のものは水を溶剤に使用するので無公害塗料と
しても時代の要請に合致するものである。

然し乍ら、無機質であるため、厚塗りするとワレを生じ
やすいこと、下地処理が有機質ジンクリッチペイントの
場合よりも厳密性が要求されサンドブラスト等のブラス
ト処理が必要であること、さらに上塗り塗膜（油性系あ
るいはアルキド樹脂系）との適合性が劣ること等の欠点
があるためその改良が要求されている。本発明者等は、
無公害塗料であつて、上述の欠点を解消すべく鋭意研讃
した結果、有機質であるエポキシ樹脂エマルションを併
用することで目的を達成することを見い出した。即ち、
本発明は、ハ水浴性珪酸塩１００重量部（固形分）に対
してエポキシ樹脂エマルション３重量部以上１００重量
部未満（固形分）の割合で配合してなるビヒクル成分、
２）亜鉛末を含有する防食性金属粉末、および３）硬化
剤を含有する無機質系防錆塗料に関するものである。本
発明に於いて使用できる水溶性珪酸塩は一般式Ｍ２Ｏ−
ＸＳ１０２（上式に於いてＭはアルカリ金属、−Ｎ（ＣＨ！α゛４
−Ｎ（Ｃ２Ｈ４ＯＨ）４または−Ｃ（ＮＨ２）２ＮＨで
あり、Ｘは２〜９．０の正数である。

）であられされ、アルカリ金属塩としては例えば珪酸リ
チウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸ルビジウ
ム、珪酸セシウムなどである。

また上式に於いて結合水を有するものも使用できる。本
発明に用いるエポキシ樹脂エマルションは、常温で固形
のエポキシ樹脂のエマルション、常温で固形および液状
のエポキシ樹脂混合物のエマルション、あるいは常温で
液状のエポキシ樹脂のエマルションから選ばれる１種以
上のエポキシ樹脂エマルションである。これらのエマル
ションの基体となるエポキシ樹脂は次のとおり区分され
る。まず、ａ）常温で固形のエポキシ樹脂のエマルショ
ンに供される常温で固形のエポキシ樹脂は末端に少くと
も２個以上のエポキシ基を含有するエポキシドであり、
具体的にはビスフェノールＡ〜エピクロルヒドリン型で
はエポキシ当量３７０〜６００のもので市販商品名とし
ては例えばシェル化学製エピコート１０４０）エピコー
ト１００１、タウ・ケミカル製ＤＥＲ−６６１、チバ製
アラルダイトＧＹ−６０７１等が挙げられる。エポキシ
等量が３７０より小さいものは市販化されていない。６
００より大いものは溶剤等を用いて軟化点を下げない限
リエマルシヨン化が困難である。

ノボラツク型では、エポキシ当量１９１〜２５０のもの
で、市販商品名としてタウ・ケミカル製ＤＥＮ−４３９
が挙げられる。第２にｂ）常温で固形および液状のエポ
キシ樹脂混合物のエマルシヨンに供される常温で固形の
エポキシ樹脂は、末端に少くとも２個以上のエポキシ基
を含有するエポキシドであり、具体的にはビスフエノー
ルＡ〜エピクロルヒドリン型ではエポキシ当量３７０〜
２０００のもので、市販商品名としては例えばシエル化
学製エピコート１０４０、エピコート１００１、エピコ
ート１００４、エピコート１００７、タウ・ケミカル製
ＤＥＲ−６６１，ＤＥＲ−６６２，ＤＥＲ６６４，ＤＥ
Ｒ−６６７、チバ製アラルダイトＧＹ−６０７１、アラ
ルダイトＧＹ−７０７２、アラルダイトＧＹ−６０８４
、アラルダイトＧＹ６Ｏ９７等があげられる。エポキシ
当量３７０より小さいものは市販化されていない。エポ
キシ当量２０００より大きいものは、液状のエポキシ樹
脂と混合してもエマルシヨン化が困難である。また、常
温で液状のエポキシ樹脂は末端に少くとも１個以上のエ
ポキシ基を含有し常温で液状の化合物で上述の固形のエ
ポキシ樹脂を熱溶融した際、相溶性のあるものであれば
よく多価エポキシ樹脂としてビスフエノール〜エピクロ
ルヒドリン型、ノボラツク型、ポリアルキレンエーテル
型重合脂肪酸エステル型、芳香族カルボン酸エステル型
、側鎖型、脂環型、多価アルコキシドエポキサイド等、
また１価のエポキシ樹脂としてはフエニルグリシジルエ
ーテル、ブチルグリシジルエーテルがあげられる。市販
商品名としては例えば、シエル化学製エピコート８２８
、エピコート８３４、タウ・ケミカル製ＤＥＲ−３３１
，ＤＥＲ−３３７、三井カネボウ製エポミツクＲ−１４
０、エポミツクＲ−１４４、エピクロン８３０（以上ビ
スフエノール〜エピクロルヒドリン型）、タウ・ケミ，
カル製ＤＥＮ−４３１，ＤＥＮ−４３８（以上、ノボラ
ツク型）、タウ・ケミカル製ＤＥＲ−７３２（ポリアル
キレンエーテル型）、シエル化学製エピコート８７２（
重合脂肪酸エステル型）昭和電工製シヨウダイン５０８
（芳香族カルボン酸エステル型）、チツソ製チツソノツ
クス２０６（脂環型）、シエル化学製エピコート８１２
（多価アルコキシドエポキサイド）、旭電化製ＥＰ−４
０００（側鎖型）、ＥＤ−５０１，ＥＤ−５０３（モノ
エポキシ）等がある。これ等は１種以上を用いることが
できる。また、芳香族系、ポリエステル系等の可塑剤も
相溶性のあるものであれば前記液状エポキシ樹脂に一部
置換することができる。常温で固形のエポキシ樹脂と液
状のエポキシ樹脂との混合比率は、前者５〜９７重量％
に対し後者９５〜３重量％である。好ましい範囲は前者
３０〜７０重量％に対し後者７０〜３０重量％である。
固形のエポキシ樹脂が５重量％より少いと固形エポキシ
樹脂量の量が少いので液状樹脂とみなされ９７重量％よ
り多いと逆に単一固形エポキシ樹脂とみなされ、液状エ
ポキシ樹脂と混合する意味を有さない。第３にｃ）常温
で液状のエポキシ樹脂のエマルシヨンに供されるエポキ
シ樹脂は、ｂ）で挙げた液状のエポキシ樹脂のうちビス
フエノールＡ〜エピクロルヒドリン型、ノボラツク型を
主成分としてその他の液状のエポキシ樹脂も併用して使
用できる。上述のエポキシ樹脂を公知のエマルシヨン化
法により分散せしめる。

エポキシ樹脂を水中に乳化するに必要な界面活性剤は、
非イオン系界面活性剤例えばポリオキシエチレン．ポリ
オキシプロピレン．プロツクポリエーテル．ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル．ポリオキシエチレンアルキ
ルエステル等が挙げられる。これ等の非イオン系界面活
性剤とともに微量のアニオン系界面活性剤、高級アルコ
ールを添加してもよい。界面活性剤の添加割合は、エポ
キシ樹脂（固形分）１００重量部に対し３〜１５重量部
の範囲である。３重量部より少いと水分散性が悪く、１
５重量部より多いと分散状態は良くなるが、塗膜の化学
性に悪影響を与える。

得られるエポキシ樹脂エマルシヨンの固形分は、通常３
０〜７０重量％位である。本発明の特徴は、上述の水溶
性珪酸塩にエポキシ樹脂エマルシヨンを併用したものを
ビヒクル成分とするところにあるが、その配合割合は、
固形分比で前者１００重量部に対して後者３重量部以上
１００重量部未満の範囲、好ましくは５〜５０重量部の
範囲である。後者が３重量部より少い場合は、本発明の
目的に効果がなく、逆に１００重量部以上の場合は無機
質系の特徴が損われることになる。本発明は、水溶性珪
酸塩とエポキシ樹脂エマルシヨンとをビヒクル成分にす
るが、これらに被膜形成助剤、分子量調節剤、ＰＨ調整
剤、消泡剤、キユアリング剤等を用いることもできる。

なお、ビヒクル成分に、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム
を用いる場合は、塗膜の耐水性が若干劣るのでケイ酸塩
被膜を不溶化するために酸化亜鉛、酸化鉛クロム酸力１
八ホウ酸ナトリウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、水酸化鉄、五酸化バナジウム等のキユアリング
剤を併用するのが好ましい。また、クロム酸、モリブデ
ン酸およびタングステン酸のアンモニウム塩、アミン塩
、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などを添加
すると防食性がさらに向上する。防食性金属粉末として
は、亜鉛末を必須成分にし、これと併用してアルミニウ
ム、酸化鉄、雲母状酸化鉄が用いられる。

さらに金属粉末に併用してシリカ、バリタ等の体質顔料
あるいは着色顔料防錆顔料を用いることもできる。金属
粉末の配合量は、乾燥塗膜中に少くとも８０重量％以上
であつて、その内亜鉛末が３０重量％以上望ましくは５
０重量％以上になるように配合する。

亜鉛末の量が３０重量％より少いと防食性が劣る。なお
、亜鉛末等の金属粉末は、粒度分布１〜１００μ（好ま
しくは３〜１５μ）の範囲で分布巾の狭いものが適して
いる。次に、エポキシ樹脂エマルシヨンの硬化剤は脂肪
族ポリアミン、複素環式アミン、芳香族ポリアミン又は
これらアミンのアダクト、ポリアミド等が使用できる。

硬化剤は、水溶性、自己乳化形又はエマルシヨンのもの
が好ましい。なお、有機溶剤を含有する硬化剤の使用は
、無公害塗料の観点から適さない。特に、アルコール等
の親水性溶剤を含有する硬化剤を使用すると、ビヒクル
成分と混合した場合珪酸塩がゲル状になり使用できなく
なる恐れがあるので避けなければならない。本発明の無
機質系防錆塗料は、上述のビヒクル成分、防食性金属粉
末および硬化剤を塗装前混合撹拌して使用するいわゆる
三液形塗料である。そして、その塗装に対してはなんら
特殊な装置を必要とせず、公知の刷毛塗り、エアレスス
プレーエアスプレー等で容易に塗装することができる。
なお、塗装後、珪酸塩被膜の硬化促進のため、加熱する
こともできる。本発明の無機質系防錆塗料は、水分散形
であるので作業者に対する毒性、加熱時の引火の危険性
がない無公害塗料である。

そして、本発明は水溶性珪酸塩にエポキシ樹脂エマルシ
ヨンを併用することで、互の長所をいかし予期以上の成
果を得ることができる。即ち、本発明は、無機質ジンク
リツチペイントの厚塗り性を大幅に向上することができ
た。例えば被塗物をエアレススプレーにより６０〜８０
μの厚塗り塗装した場合、コーナ部は平担部より厚塗り
されるがその場合でも塗膜にヒビ、ワレが生じることが
ない。次に、被塗物の下地処理は、従来ではブラスト処
理が要求されていたが、本発明ではエポキシ樹脂エマル
シヨンを併用したことで密着性が大巾に向上し、素地調
整はＳＩＳ（スウエーデン規格）Ｓｔ３程度以上のサン
ダー、ワイヤブラシ等の機械処理で十分である。第３に
、従来の珪酸塩無機質ジンクリツチペイントは塗膜中に
残存する過剰のアルカリ分が上塗り塗膜に影響を与える
ため上塗りにはエポキシ塗料等の耐アルカリ性のよい塗
料に限定されていたが本発明では油性系、アルキド樹脂
系塗料に対する上塗り適合性も改良することができる。
また、本発明の塗料は、従来の珪酸塩系無機質防錆塗料
が有していた防錆力、耐溶剤性、耐熱性については、低
下せしめることなく同等以上の塗膜性能を維持している
。以下、本発明を実施例及び比較例により説明する。

部は重量部を意味する。成分人を撹拌しながら成分Ｂ）
を徐々に加えて均一にした後、成分Ｃ）を加えて均一に
分散する。

得られた塗料を、エアレススプレーによりシヨツトブラ
スト処理鋼板（程度ＳＩＳ．ＳＡ２．５）乾燥膜厚１５
μ及び６０μの厚さで塗装し、常温で１週間乾燥させて
から各種の塗装試験を行なつた。試験結果は表１に示す
。実施例２〔エポキシエマルシヨンの製造〕エポキシ当量４５０〜５２５、融点６５〜７５℃のビス
フエノールＡ〜エピクロルヒドリン形の固形エポキシ樹
脂粉末６５部とエポキシ当量１４０〜１６０、粘度０．
９〜１．５ポイズのグリセリルトリエポキサイド液状エ
ポキシ樹脂３５部を８０〜９０℃で加熱溶融混合する。

次いで、同温度下脱イオン水で５０％溶液に希釈したポ
リエチレングライコールノニルフエニルエーテル２０部
を添加し、十分に混合して予備乳化を行う。さらに、９
０℃以上に加温した脱イオン水を高速撹拌下少量ずつ加
え、不揮発分５０（Ｆｆ）になるまで希釈してエポキシ
エマルシヨンを得る。実施例１と同様にして、成分Ａ）
、成分Ｂ）及び成分Ｃ）を分散して塗料を得た。

エアレススプレーによりシヨツトブラスト処理鋼板（程
度ＳＩＳ．ＳＡ２．５に乾燥膜厚６０μの厚さで塗装し
、常温で１週間、乾燥させてから各種の塗装試験を行な
つた。試験結果は表１に示す。実施例３ ※５００１）エポキシエマルシヨンは、エポキシ当量８
５０〜９７５、融点９３〜１０４℃のビスフエノールＡ
〜エピクロルヒドリン形固形エポキシ樹脂粉末６０部と
エポキシ当量３２０〜３４１、粘度２５〜５０ポイズの
側鎖形液状エポキシ樹脂４０部とを混合溶融して実施例
２と同様にしてエマルシヨン化した固形分５０％のエポ
キシエマルシヨン実施例１と同様にして、成分Ａ）、成
分Ｂ）及び成分Ｃ）を分散して塗料を得た。

エアレススプレーによりデイスクサンダ一処理鋼板（Ｓ
ＩＳＯ）Ｃ級のさびをＳｔ３．Ｏまで処理）に乾燥膜厚
６０μの厚さで塗装し、常温で１週間乾燥させてから各
種の塗装試験を行なつた。試験結果は表１に示す。実施
例１と同様にして成分Ａ）、成分Ｂ）及び成分０を分散
して塗料を得た。エアレススプレーによリデイスクサン
ダ一処理鋼板（ＳＩＳＯＣ級のさびをＳｔ３まで処理）
に乾燥膜厚６０μの厚さで塗装し、常温で１週間乾燥さ
せてから各種の塗装試験を行なつた。試験結果は表１に
示す。比較例１ＳＤジンクリツチプライマ一ＺＥ．應１５００Ｓ（関西
ペイント社製、商品名、アルカリシリケート系ジンクリ
ツチペイント）を実施例１と同様の塗装条件で塗装試験
した。

試験結果は表１に示す。比較例２ＳＤジンクリツチプ
ライマ一ＺＥ．ｆ）．１５００Ｓ（関西ペイント社製、
商品名、アルカリシリケート系ジンクリツチペイント）
を実施例４と同様の塗装条件で塗装試験した。

試験結果は表１に示す。比較例３成分Ａ）２２％ケイ
酸リチウム水溶液１５７成分Ｂ）亜鉛末（粒径分布１
０μ以（ト）３６０成分Ａ）を撹拌しながら成分Ｂ）
を徐々に加えて均一に分散をおこない実施例１と同様の
塗装条件で塗装試験した。

Claims

【特許請求の範囲】１１）水浴性珪酸塩１００重量部（固形分）に対して
エポキシ樹脂エマルション３重量部以上１００重量部未
満（固形分）の割合で配合してなるビヒクル成分。２）亜鉛末を含有する防食性金属粉末、および３）硬化
剤を含有する無機質系防錆塗料。