JPS60137973A - 溶接性良好な塗料組成物 - Google Patents

溶接性良好な塗料組成物

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JPS60137973A
JPS60137973A JP24474983A JP24474983A JPS60137973A JP S60137973 A JPS60137973 A JP S60137973A JP 24474983 A JP24474983 A JP 24474983A JP 24474983 A JP24474983 A JP 24474983A JP S60137973 A JPS60137973 A JP S60137973A
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Koichi Saneto
実藤 公一
Kenichi Hirabayashi
健一 平林
Shiro Shimatani
嶋谷 四郎
Ryoji Oda
織田 凌司
Hajime Okamoto
一 岡本
Osamu Kawada
修 川田
Shinichi Ishihara
石原 慎一
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Nippon Paint Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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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】 本発明は塗料組成物に関し、さらに詳しくは、加工前の
鋸板に塗装して溶接時、特にガスシールド溶接時に良好
な溶接性な与える一次防錆塗料絹成物に関する。
従来、船舶、橋梁、タンク、プラント等の大型鉄鋼構造
物を建造する場合、建造中の発錆を防止し、防錆塗装を
完全なものとするため、また経済的および能率的に建造
するため、加工前の原拐料をプラスチングまたは酸洗い
してミルスケールや錆を除去したのち、一次防錆塗料を
塗装することが一般的に行なわれている。
従来、用いられている一次防錆塗料としては、ポリビニ
ルブチラール樹脂−リン酸系のウォッシュゾライマー、
エポキシ樹脂等の有機樹脂−高濃度亜鉛末系の有掠ジン
クリッチ被インド、無機ノ1インダーー高fi=’j 
IA’:亜鉛末系の鋸機ジンクリッチペイント等がある
。しかしながら、1c!リビニルブチラール樹脂、エポ
キシ樹脂等の有機樹脂は高温分解まだは燃焼を起こし、
また高濃度亜鉛末系のジンクリッチペイントでは亜鉛末
の沸点が低いために気化し、そのため溶接時に気体を発
生してブローホールを発生しやすいという欠点がある。
特に炭酸ガス溶接法のようなガスシールド溶接時におい
ては、被覆アーク溶接法やサブマージドアーク溶接法に
比べて溶融金属の冷却速度が速いため、従来の一次防錆
塗料を塗装した鋼板ではブローホールが多量に発生す泌
という欠点があった。近年、造船工業界では炭酸ガス溶
接法の使用が多くなる傾向にあり、炭酸ガス溶接等のガ
スシールド溶接時に良好な溶接性を与える一次防錆塗料
組成物の開発が望まれていた@ 一方、溶融金属を固化すると、金す内部に多数の気孔が
発生するが、脱酸剤を添加すると気孔75(減少するこ
とはよく知られている。このため、−次防錆塗料に脱酸
性顔料を添加して被覆アーク溶接法やサブマージドアー
ク溶接法の溶接性を改良する試みがなされているが(特
許657318号)、これを炭酸ガス溶接法に適用して
も必ずしも良好な溶接性が得られなかった。
本発明の目的は、従来の一次防錆塗料組成物の有する欠
点をなく L、@にガスシールド溶接時に良好な溶接性
を与える一次防錆塗料組成物を提供することにおる。
本発明者らはこの目的達成のため鋭意研究の結果、炭酸
ガス溶接時のブローホール発生を減少させるには、以下
の2点が不可欠であることを見出して本発明に到達した
。すなわち、 (1)亜鉛使用量を低減させ、亜鉛の気化による亜鉛蒸
気発生量を極力抑える。
(2) ブローホール抑制剤の使用。すなわち、溶接時
の温度上昇により分解、燃焼等を起すことなく速やかに
溶融し溶融池の融点を下げ、流動性を高める溶融成分お
よび/または、溶接時に分解してCO2ガスを発生し、
溶接時に塗膜から発生するブローホールの主原因となる
水素ガス等のガス分圧を低減させる成分の添加が必要で
ある。
本発明の塗料組成物は乾は基準で展色剤5〜20重h+
チ、亜鉛15〜60重量%、ブローホール抑制剤として
溶融成分および/またし[ガス分圧低減成分を乾量基準
で前者は5〜70重量%、後者は5〜30重)バ′チ、
両者合)itで5〜7 ’0 ニアtj邦チ含むことを
何機とする。
本発明に用いられる展色剤としては、高温灼熱減邪:の
少ないものを用いることが望ましく、かつその使用用:
も少ない程良好な溶接性な示す。このような展色剤とし
ては、例えばアルキルシリケー) 81(OR)4(式
中Rはエチル基、ブチル基、セロソルブ等を意味する)
の部分加水分解相金物及び所望によりさらにアルコール
可溶性有機樹脂(例えU:ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルアルコール、号?リアクリル酸エステル等)を、
5IQ2/有機樹脂固形分が重貝比で10010〜60
/40 の範囲となるようにブレンドして用いる。また
有機樹脂系展色剤として一般の有機樹脂、例えば、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂等を使用することもできる。
本発明の組成物中の展色剤の使用量′は乾燥塗刀仇中5
〜20重量%の範囲であり、20淑量チを超えると炭酸
ガス溶接時のブローホール発生が多くなり、また5重t
′1′−未満では塗IIφ結合力が弱く、実質的に塗膜
形成が難かしくなる。
本発明に用いる亜鉛は防錆顔料として不oJ欠のもので
あり、乾量基準で15〜60 ili M 96用いる
が、望ましくは20〜40重量%である。ここで用いる
亜鉛は、従来用いられている蒸留法によって4+tられ
た球状亜鉛末及び、亜鉛粉をボールミル等で粉砕して得
た亜鉛フレークがある。後者は球状亜鉛末に較べ比表面
積(粉末単位型S:Sりの表面積)が大きいため、粒子
間の接触が密に保たれ防錆性に優れている。一方、球状
亜鉛末は塗装時、その形状から良好な膜となる。防食性
と塗膜形成の点から球状亜鉛末あるいはフレーク状伸鉛
のいずれか金選べはよく、また両者の併用も伺ら差しつ
かえない。
本発明に用いるブローホール抑制剤は、前述の如く溶融
成分および/咬たけガス発生成分から成っている。
前者に該当する物質としては、8102 + CaO+
 FeO+MgO、At203等の二成分以上の混合物
或は上記物質の二成分以上の溶融酸化物或は製錬スラグ
或はCa F2が用いられる。ここでブローホール抑制
機構は、塗膜中でこれらの物質が速やかに溶融するため
、塗膜の融点を下げることにある。すなわち、溶接時に
ビードに入る熱の熱効率が上昇し、塗膜中の樹脂、亜鉛
等を完全燃焼させ、発生するガスな短時間でビード外に
散逸させる効果を有する。
同時に、これらの物質は溶融池を速やかに浮上し、薄い
11色としてビード表面を覆い、ビードの急冷を防ぐた
めブローホールの原因となるガスをビード外に逃がす効
果もある。この溶融成分の融点゛は上記の理由で140
0℃以下のものを使用する必要がある。又、溶融池中を
速やかに浮上するためには、比重は50以下が好ましく
、更に望ましくは3.0〜4.0である。溶融成分の比
重が5をこえると、溶鉄との分離が悪い場合がある。
ブローホール抑制剤の後者は、co2ガス発生成分であ
る。該ブローホール抑制機構は、溶接時に塗料組成物中
から発生する水素ガス等のブローポールの原因となるガ
スのガス分圧を低減させることにある。これに該当する
成分け5001:〜2ooo℃で分解し、ガスを発生す
るものであることが必要である。この時、2000℃以
上で分解すれば、ブローホールの原因となるガスの大部
分は既に発生するため、ガス分圧を低減させる効果はな
くなり、逆に500℃未満で分解する場合は、分解が早
過ぎて効果はない。500〜2000℃で分解し、ガス
を発生する成分としては、CaCO3,BaC0,、h
(gco3等がある。
これらブローホール抑制剤は、乾措茫準で溶融成分を5
〜70]i、i%、ガス発生成分を5〜30重ポt%、
或は両者合計で5〜70重月、チ用いる。
前者は多く使用しても溶接性に害を与えないが、5重量
%未満の場合はその効果は発揮されない。
又、後者は添加量が30重量%を超えた場合、発生する
ガスにより炭酸ガス溶接時のアークが不安定になること
があり、5重量%未満の場合は、ガス分圧を低減させる
効果が充分でなく、ブローホールの発生を抑える効果は
極めて弱くなることがわかった。望ましく tit 、
両者同時に添加し、前者が10〜5 、0 #yilチ
、後者が7〜20重刊チである。
本発明において、必須成分としての展色剤、亜鉛、ブロ
ーホール抑制剤以外に、所望により溶剤、体質顔料、一
般防錆顔料、着色顔料、各種添加剤等を添加してもよい
@ 本発明の塗料組成物は、プラスチングまたは酸洗い等に
よりミルスケールおよび錆を除去した部分に塗布すると
、長時間にわたり鋼板の発錆を防止することができる。
また従来の一次防錆塗装組成物のように炭酸ガス溶接に
おいてブローホールを多発することなく、高能率で溶接
作業を行なうことができる。
以下、本発明組成物の製造例、実施例および比較例を述
べる。なお、下記側中の部およびチは重量部および重量
%を意味する。
製造例1(展色剤の製造) エチルシリケート(日本コルコート化学(株)製、商品
名[エチルシリケート40J)38部およびインゾロビ
ルアルコール5フ部を攪4’1機付容器に入れ、充分混
合し、40℃に保温しながら攪拌し、これに0.IN塩
酸0.5部および水4.5部の混合物を1時間かけて滴
下した。滴下終了後、40℃で5時間攪拌を続け、81
02分約15チのエチルシリケート部分加水分解縮合液
を得た。
製造例2(展色剤の製造) 撹拌機付容器にインプロビルアルコール85部を入れ、
攪拌しながらこれにポリビニルブチラール(■頑水化学
製、商品名[エスレックBL−IJ)15部を少量ずつ
加え、均一になるまで攪拌して、有機樹脂溶液を得た。
製造例1で得られたエチルシリケート縮合液、製造例2
で得られた有機樹脂溶液および?リアマイト樹脂硬化型
エポキシ樹脂(工Iキシ樹脂ニジエル化学(&4フエぎ
コート1004、ポリアマイド樹脂:ハ士化成6((ψ
トーマイド215X−70を80:20で用いた。)を
展色剤に用い実施例1〜15および比較例1〜7の乾縫
塗!I日成分にをるように塗料をr[成し、屋外曝露に
て防錆性をテストし、また炭酸ガス溶接及び重力式溶接
にて溶接性をテストした。結果を表1に示す。塗料成分
の数値はすべて乾量基準で示す。それぞれのテスト方法
は、以下の要領に従った。
〔防錆性試防〕
縦:300tnm +横100+nm+厚さ12胴の鋼
板をショツトブラストしこれに実施例1〜15、比較例
1〜7の塗料組成物を15〜25μになるように塗装し
、屋外で4ケ月曝露させて錆の発生状態をASTM−D
 610 / 5SPC−vis2 の錆発生標準板と
比較し評価した。評価の基準は、ASTMの9点以上を
◎、7〜8点を0.5〜6点を△、3〜4点を×、2点
以下を××で示した。
〔溶接試験〕
縦500mm、+1M150mm、厚さ16mmの鋼板
をショツトブラストし、これに実施例1〜15、比較例
j〜7の塗料組成物を15〜25μになるように塗装し
、7日間乾燥させたのち、下記試験例1゜2で溶接試験
を行った。JISZ3104に示されるX紳溶接検査に
よる判定を行った。
(υ 試験例1゜ 溶接棒MG50D(■神戸fR鋼所製)を使用し、炭酸
ガスシールドアーク溶接法で水平隅肉溶接を行った。
(2)試験例2 溶接棒ゼロード27(@神戸製鋼新製)を使用して、重
力式溶接法で水平隅肉溶接を行った。
表1の結果から明らかなように、本発明の塗料組成物を
用いれば、炭酸ガス溶接及び重力式溶接を行った時のブ
ローホール発生が桶めて少なく、しかも長期間にわたり
鋼板の元始を防止することができる。
表1の注釈 *1三井金属鉱業f掬LS−2を使用。
*2平均長径8μ、平均厚さ1μの亜鉛フレークを使用
*345%5i02110%cao、35%Fed、 
10%At20. +7)合成スラグを使用。
* 460 %5I02,40%Fe0(7)混合物を
使用。
*5S102の与を用いた。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)乾h1基準で展色剤5〜20重量%、亜鉛15〜
    60重刊チおよびブローホール抑制剤5〜70 :Jj
    j% %を含むことを特徴とする溶接性良好な塗料組成
    物。
  2. (2)上記ブローホール抑制剤が溶接時に速やかに溶解
    し、溶融池、の融点を下げる溶融成1分および/−1:
    たは、溶接時に炭酸ガスを発生させる成分よりなる特許
    請求の範囲第1項の塗料組成物。
  3. (3)上記溶融成分が乾量基準で5〜70重量%、上記
    ガス発生成分が乾邦尤準で5〜30京゛扇チ、或は両者
    台用で5〜70.F?1’:i%用いる41許請求の範
    囲第2更の塗料組成物。
  4. (4)上記溶融成分が融点1400℃以下かつ比重5.
    0以下でS iOz 、CaO+ At20s lMg
    Or FeO等を主成分とする鉄製岬スラグ或は非鉄製
    錬スラグ或はS 1()z 、’CaO、At20s 
    + MgO+ FeO等の酸化物の二成分以上の混合物
    或は上記二成分以上の溶融酸化物又にt Cal”zで
    ある特許請求の範囲第2項の塗料組成物。
  5. (5)上記ガス発生成分が、500〜2000℃で分解
    するBaC05r MgC0,+ CaCO3停を用い
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項の塗料組成物
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