JPS60132683A - 被膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被膜の形成方法に関し、さらに詳しくは小さな
空孔が多数存在する無機質系高度亜鉛末塗膜に平滑性に
すぐれたエポキシ樹脂系塗膜を形成せしめる新規な被膜
形成方法を提供するものである。

アルカリシリケートもしくけアルキルシリケートなどの
無機質材料をビヒクル成分とし、これらに多量の亜鉛末
を配合してなる無機質系高濃度亜鉛末塗料（以下、ｒＩ
ＺＲＪと略称することがある）は、防食性が極めてすぐ
れていること、１回で厚膜に塗装でき、速乾性であるこ
と、有機溶剤が全くもしくけ殆ど含まれていないので安
全衛生的に好ましいこと、塗膜が不燃性で物理的、化学
的性能がすぐれている々どの理由に基づいて重防食塗料
として広く普及しているのである。しかし々がら、ＩＺ
Ｒ塗膜には小さな空孔が多数存在しているので、該１Ｚ
Ｒ塗膜に、耐水性、付着性、防食性などのすぐれている
エポキシ樹脂系の中塗り塗料もしくは上塗り塗料を美感
性を向上させるために塗装すると、該空孔内の気体が該
塗料と置換してアワフキ（バブリング）現象が生じ、そ
の結果、中塗り下するという欠陥が発生するのである。

従来、上記のアワフキ現象の発生を防止するために種々
の方法が検討されているが、いずれの方法も実用的にみ
て不十分であった。例えば、ＩＺＲ塗暎にエポキシ樹脂
系の中塗り塗料もしくは゛上塗り塗料を塗装するに先立
って、該塗料の一部を多量のシンナーで希釈したものを
薄く塗装して該ＩＺＲ塗膜中の気体を追い出す古いう所
謂ミスコート方式が一般に採用されているが、この方式
でも気体を完全に追い出すことは困難であって、しかも
ミスコートに溶剤が多量含まれているので、ＩＺＲ＠映
の空孔の深部に多量の溶剤が浸透し、それを殆ど完全に
揮赦させることが困難であるため、中塗り塗料も１．＜
は上塗り塗料を塗装後例前記溶剤が気化してフクレ発生
の原因となるのである。

オた、■ＺＲ塗膜を長期間暴露して、該塗膜中の亜鉛末
の反応生成物で空孔が徐々に埋まるのを待つ方法もある
が、封孔するまでに長期間を要するため、生産性が著し
く劣り、好ましくないのである０ ＩＺＲ塗膜面例気泡を含捷ない平滑性にすぐれた中塗り
塗膜もＬ＜け上塗り塗膜を形成せしめるために、それに
用いる中塗り塗料もしくけ上塗り塗料としては、■塗着
した塗料がＩＺＲ塗膜の空孔内に浸透して気体とすみや
かに置換し、次いで該気体（気泡）が塗膜表面に容易に
移動すること、■塗膜表面に達した気泡が容易に破泡す
ること、および■破泡した部分の塗面がフローシてその
痕跡を消去することなどの機能を有していることが最も
理想的であるが、従来の中塗り塗料、上塗り塗料ならび
にミストコートなどけこれらの機能を有しておらず、平
滑な塗面に仕上げることは困難であった。

そこで、本発明者は、ＩＺＲ塗膜に平滑性のすぐれたエ
ポキシ樹脂系塗膜を形成せしめる方法について鋭意研究
を重ねた結果、ＩＺＲ塗膜面に、常温で液状の樹脂を主
たるビヒクル成分とし、かつ特定の形状々らびに吸油量
を有する顔料を配合してなるエポキシ樹脂系塗料を塗装
することによって、前記の欠陥が解消できることを見い
出し、本発明を完成させたのである。

すなわち、本発明は、無機質系高濃度亜鉛末塗膜に、常
温で液状の樹脂を主たるビヒクル成分とし、鱗片状なら
びに葉片状以外の形状を有１２、かつ吸油量が°３（ｌ
ｔｄ／Ｌｏｏｔ以下である顔料を少なくとも２０容量％
（乾燥塗膜にもとづいて）含有せしめてなるエポキシ樹
脂系塗料を塗装することを特徴とする被膜の形成方法に
関するものである。

本発明の特徴は、ＩＺＲ塗模面に気泡を含まない平滑な
エポキシ樹脂系塗膜を形成せしめるために、該ＩＺＲ塗
膜面に、常温において液状の樹脂を主成分とするビヒク
ル成分に特定形状の吸油量が３０ｄ／１００ｒ以下の顔
料を特定量含有せしめてなるエポキシ樹脂系塗料を塗装
することにある。該塗料は常温で液状の樹脂をビヒクル
の主たる成分としているために溶剤含有量を少なくして
も流動性がすぐれており、それをＩＺＲ塗暎に塗装する
と、該液状樹脂などが空孔内てすみやかに浸入して気体
と容易に置換できるのである。そして、塗装した該塗料
中には常温で液状の樹脂を含有しているので、溶剤が蒸
発しても流動性は殆ど低下せず、【７たがって、置換し
た気体（気泡）は該塗膜中を容易に移動し、しかも塗膜
表面に達すると気泡がすみやかに破泡し、次いで破泡し
た部分の塗膜が流動してその痕跡が消去し、平滑な塗面
に仕上げられるのである。さらに、本発明においてＩＺ
Ｒ塗膜に塗装する上記塗料には特定の形状ならびに吸油
量を有する顔料を特定量配合する必要があり、それによ
って、液状樹脂による上記作用効果と相俟ってＩＺＲ塗
膜内の気体を系外に放出しやすくしているのである。す
なわち、吸油量を３０ｍ／／１００ｒ以下の顔料を用い
るととによって塗料の流動性の低下を防止し、塗膜内に
おける気体（気泡）の移動を容易ならしめ、そして該顔
料の形状が鱗片状ならびに葉片状以外のものであること
例よって塗膜内における気泡の移動が円滑に行なわれ、
しかも該顔料の配合量を２０容量％以上にすることによ
って塗膜表面に移動した気泡を容易に破泡できるのであ
る。

以下に本発明に係る被膜の形成方法について、具体的に
説明する。

まず、■ＺＲ塗膜はそれ自体公知のＩＺＲを通常の方法
で塗装して形成せしめたものである。すなわち、ＩＺＲ
は、基本的には、アルカリシリケート（例えばナトリウ
ムシリケート、カリクムシリケート、リチクムシリグー
トなどのアルカリ金属塩）もしくけアルキルシリゲート
（例えば、エチルシリケートなどの珪酸アルキルエステ
ル亜鉛末及び溶媒（通常は水、アルコールル又はエステ
ル系の溶媒）の３成分よりなり、該亜鉛末を乾・操塗膜
基準で６０〜９５重量％という高濃度で含有する塗料で
、この塗料から形成された塗装中のアルカリ（捷たはア
ルキル）シリク−トは水分の作用により加水分解されて
シラノ、−ルを生成し、そのシラノールの少なくとも一
部は相互に脱水縮合してポリシロキサンとなり、そして
上記シラノール及び／又はポリシロキサンは存在する亜
鉛末と反応して三次元的に硬化するものである。このＩ
ＺＲは優れた防食性を有しており、船舶、海上構築物な
どの大型鋼材構築物にお、けるメインテナンスフリーの
重防食用塗料として使用されている。また、最近では、
海上コンテナーや産業機械等の分野でも、このＩＺＲを
使用する需要傾向がある。しかしながら、塗膜の硬化過
程において、シリケートの加水分解により生ずるシラノ
ール及び／又はその縮合物であるポリシロキサンと亜鉛
末との反応により発生する水素ガスのために前記したご
とく多孔質になる傾向があり、その上に付着性、耐水性
、防食性々どのすぐれているエポキシ系の中塗り塗料も
しくは上塗り塗料を塗装すると、それらの塗膜にピンホ
ール、クレータ−、肌荒等の塗膜欠陥を生ずることが問
題となっており、この塗膜欠陥を防ぐ念め、所謂ミスト
コート方式が採用されているが、この方式は手数上日数
を要するのみならず、塗膜欠陥を完全に防止することが
できず、塗装工程上種々問題となっているのである。

末完明けこのような欠陥を解消することを目的になされ
たのであって、該ＩＺＲ＠膜面に、以下に詳しく説明す
る組成からなる塗料を塗装するとピンホール、クレータ
−、アワフキなどのない平滑性のすぐれた揄映を形成す
ることができたのである。

すなわち、本発明においてＩＺＲ塗膜面に塗装するエポ
キシ樹脂系塗料は、常温で液状の樹脂を主たるビヒクル
成分とし、かつ鱗片状および葉片状以外の形状で、しか
も吸油量が３　１１　ｍｅ　／　１　０　０２以下であ
る顔料を少りくとも２０容量％（を燥硬化塗膜眞もとづ
いて）配合してなるエポキシ樹脂系塗料である。

該エポキシ樹脂系塗料において、ビヒクル成分は常温で
液状の樹脂を主たる成分とし、かつエポキシ樹脂を含有
してなる樹脂組成物である。ここで、液状樹脂とは、該
エポキシ樹脂朱塗１の塗装環境温度においてそれ自体（
溶剤など他の酸１分を含まない）で流動性を示す樹脂で
あって、具体的には２５℃における粘度が１０００ボイ
ズ以下、特に７００ボイズ以下の樹脂であることが好捷
しい。そして、該ビヒクル成分には常温で固体状の樹脂
を併用してもさしつかえなく、その配合量は該液状樹脂
との合計量にもとづき、７０重侶％以下、特に５０重量
％以下が好ましく、７０重＠形より多くなると塗料自体
の粘度が高くなったり、または溶剤（シンナー）を多量
配合することが必要となるので、ＩＺＲ塗膜中の気体を
すみやかに系外に放出できず、塗膜の平滑性を低下せし
めるおそれがある。上記の液状樹脂斤ら′びに固体状の
樹脂の成分としては、例えばエポキシ樹脂、クールエポ
キシ樹脂、石油樹脂、片シレン析脂、ホワイトクール、
塩化ゴムなどがあげられ、これらから選ばｆ″Ｉた１種
もしくは２種以上を使用でき、これらのそれ自体が液状
、固体状のものをビヒクル成分とするのである。

本発明で用いるエポキシ樹脂系塗料のビヒクル成分は、
前記し斤ごとくエポキシ朴豚を含有せしめる必要があり
、エポキシ樹脂（硬化剤も含む）と仁れ以外の樹脂との
割合は、前者１　ｆｌ　＋１重量部あたり、後者０〜２
００重量部が好ましい。才た、エポキシ１Ｍ脂の含有量
をかかる節，凹円に調整するのに、液状のエポキシわ１
脂および（捷たけ）固体状のエポキシ樹脂を用いて配合
することによって行々うことができるが、液状のエポキ
シ樹脂のみで調整するのが望捷１，い。エポキシ樹脂と
しては公知のものが使用でき、例えば、ビスフェノール
Ａのクリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールＡ
のクリシジルエーテル、レゾルシノ一ルジグリシジルエ
ーテル、トリヒドロキシフェニルプロパントリグリシジ
ルエーテル、エポキシノボラック、ボリプロビレングリ
コールジグリＥ／　シ／ｌ／エーテル、グリシジルエス
テル系ポリエステルなどのグリシジル系エポキシ樹脂、
エポキシ化ポリオレフインスエボキシ化大豆油などの非
グリシジル系エポキシ樹脂々どがあげられ、これらの成
分から々る液状、固体状のエポキシ樹脂が用いられる。

捷た、該エポキシ樹脂は硬化剤と混合することによって
その塗膜を硬化せしめることができ、該硬化剤としてに
、例えばジエチレントリアミン゛′、トリエチレンテト
ラミン、テトクエチレンペンタミン、ジエチルアミノプ
ロビルアミンなどの脂肪族ポリアミン、ビスフェノール
Ａ１アルキルエポキシド、アクリロニトリルなどで変性
した変性脂肪族ポリアミン、メタフェニレンジアミン、
ジアミノジフェニルメタン、メタキシレンジアミンなど
の芳香族ポリアミン、３．３’−ジメチル−４，４′−
ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、Ｎ−アミノエチル
ピペラジンなどのＩＪ１式ポリアミン、ブチルグリシジ
ルエーテル、カージュラＥ１アクリロニトリル、キシリ
レンジアミンなどで変性さｈた変性脂環式ポリアミン、
乾性油、半乾性油、トール油などを熱重合■２て得られ
るダイマー酸と脂肪族ポリアミン七の反応ｆよって得ら
れるポリアミドアミン及びこれらのアミンをエポキシ樹
脂などにアダクトした変性ポリアミン捷たけ変性ポリア
ミドアミンなどがあげられる。これらの硬化剤は液状、
固体状いずれも使用できるが、２５℃における粘度が前
記範囲内にある液状の硬化剤であることが特に好ま１．
い。

本発明で用いるエポキシ樹脂系塗料において配合する顔
料け、その形状がリン片状ならびに葉片状以外であって
、しかも吸油量が３０　ｍｅ　／　］、　００２以下の
ものである。寸ず、顔料として、その形状がリン片状な
らびに葉片状の顔料（例えば、ア気泡が塗膜中をすみや
かに移動することができず、平滑性にすぐれた塗膜を形
成しにくいのである。

それに対して、これら以外の形状、たとえば球状、棒状
、塊状、針状などの形状を有する顔料を用いると、気泡
の移動がすみやかに行なわれるのである。さらに、本発
明で用いる顔料は、その形状が上記のものであると同時
に、その吸油量は３０ゴ／１００ｆ以下、好ましくは２
０ゴ／１００ｆ以下のものでなければ々らないのである
。吸油量は、顔料粒子の表面を包み、さらに顔料粒子同
のすき同を満たすに必要な油の量であって、具体的には
、顔料に精製あ捷に油を滴下しながら練り、一定の流動
度の顔料ペーストを作るのに必要な顔料１００Ｖあたり
の精製あまに油の量（ｍｌ）で示され、その測定法けＪ
ＩＳＫ５１０１に規定されており、本発明ではその方法
に準じた。このよう外形状ならびに吸油量を有する顔料
としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シ
リカ７ラワー、シリカアルミナ、亜鉛華、チタン白、黄
鉛、鉛丹、鉛酸カルシウム、リン酸亜鉛、塩基性硫酸鉛
、ベンガラ、へマタイト、エロジル、クロム酸鉛、シリ
カバルーン、ケイシャなどがあげられ、このうち特に硫
酸パリクム、チタン白、シリカバルーン、シリカフラワ
ー、クイシャなどを用いることが最も好ましい。本発明
において吸油量が３０ｍ１／１００ｆを越える顔料を用
いると、塗料粘度が著しく上昇し、塗Ｉｉψ中における
気泡の移動が困酊となって塗膜中に残り、平滑な塗膜を
形成せず本発明の目的を達成できないが、上記の特定の
顔料と若干量併用することは差しつかえない。

そして、エポキシ樹脂系塗料に上記の特定の形状ならび
に吸油量を有する顔料の配合仙は、該塗料の乾燥塗膜に
もとづいて、２０容量％以上、好オしくけ２０〜６０容
ａ％、さらに好ましくけ３０〜５０容量％の範囲であっ
て、２０容量％より少なくなると塗膜中の気泡が安定に
なり容易に破泡しないので好ましくない。

また、該エポキシ樹脂系塗料は上記したビヒクル成分お
よび顔料からなるが、さらに有機溶剤を配合することが
でき、該有機溶剤としては通常の炭化水素系、ケトン系
、アルコール系、エステル系、エーテル系などから選ば
れた１種もしくは２種以上が使用できる。特に、本発明
では、該塗料による塗膜の表面乾燥性を調整し、ＩＺＲ
塗膜から移動した気泡の破泡を容易にし、その痕跡を消
去するための流動性を向上させるために、有機溶剤とし
て、沸点が１５０℃以上、好ましくけ２００〜３００℃
の溶剤、例えばブチルカルピトール、エチルカルピトー
ルならびにこれらのアセテート化物、ベンジルアルコー
ル、イソホロン、スワゾールなどを該エポキシ樹脂系塗
料９１〜１０重量％、特に２〜５重量％含有せしめるこ
とが好ましい。そして、該エポキシ樹脂系塗料には上記
したごとく常温で液状の樹脂を主たるビヒクル成分とし
ているために、有機溶剤の配合量を少なくすることがで
き、具体的には該塗料中２０〜６０重量％、特に２０〜
４０重量％の範囲が好ましい。

本発明に係る被膜の形成方法は、上記ＩＺＲを公知の方
法で塗装し、硬化せしめたＩＺＲ塗膜面に、上記のエポ
キシ樹脂系塗料を塗装することによって行なわれるので
ある。エポキシ樹脂系塗料の塗装は例えばスプレー塗装
、ノ・ケ塗り、浸漬塗装、ローラー塗装などによって行
なうことができ、その塗装膜厚は特に制限されないが、
乾燥硬化膜厚にもとづいて、２０〜３ｏｏμの範囲が好
ましい。該塗膜の乾燥硬化は一般に常温に放置しておく
ことによって行なわれるが、ビヒクル成分の組成ならび
に被塗物の形状、大きさ−に応じて加熱硬化せしめても
さしつかえ々い。

このようにして形成された塗膜は、気泡を全く含んでお
らず、しかも破泡の痕跡も全く認められ々いので平滑性
にすぐね、かつ耐食性、付着性、物理的性能、化学的性
能のすぐれた被膜が得られるのである。本発明によって
形成した被験に、さらに通常の中塗り塗料ならびに上塗
り塗料などを塗装することができる。

２、ＩＺＲ塗模に塗装する塗料の組成および性状上記塗
料は２液形で、第１液は３木ロールミルで顔料ツブが５
０μ以下になるように分赦し、該両液を混合してからす
みやかに塗装に供した。

塗料Ａ、Ｂけ本発明の方法に適用できるものであり、塗
料Ｃ−Ｆは本発明で特定した要件を満たしてい々いもの
である。

３、実施例１〜２、比較例１〜４ サンドブラスト処理鋼板にＳＤジンクブライブー　Ｚ　
Ｅ　Ａ　１５００　（関西ペイント■製部品名、無機質
ジンクリッチ厚塗形さび止塗料、アルキルシリケート系
）をエアスプレーで乾燥膜厚にもとづいて１２５±１０
μになるように塗布し、２０℃、湿度７５％で７日問乾
燥させた。次いで、該無機質系高濃度亜鉛末塗膜に前記
塗料Ａ−Ｆを！、燥膜厚にもとついて５０μになるよう
にエアスプレーおよびハケで各々室装し、常温で７日間
乾燥させた。このようにして得た塗板に関する性能試験
結果は次のとおりであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機質系高濃度亜鉛末塗膜に、常温で液状の樹脂を主た
   るビヒクル成分とし、鱗片状および葉片状以外の形状を
   有［７、かつ吸油量が３０ｄ／１００ｒ以下である顔料
   を少なくとも２０容量％（乾燥塗膜にもとづいて）合有
   せし７めてなるエポキシ樹脂系塗料を塗装することを特
   徴とする被膜の形成方法。