JPS60173064A - 溶融亜鉛メツキ用塗料 - 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】 着性を有し、かつ優れた貯蔵安定性を有する溶融亜鉛メ
ッキ用塗料に関する。

従来から鉄材の長期防蝕方法の１つとして溶融亜鉛メッ
キが施されており特に送電鉄塔やガードレールを中心と
したものに溶融亜鉛メブキ被覆がなされている。亜鉛メ
ッキ鋼は本来そのままの状態でも長期間の防錆力を有す
るものであるが、近年の大気汚染の甚大化に伴なって亜
鉛の消耗が著しくなる傾向があり、長期の防蝕効果が薄
らいでいくのが現状である。それゆえ、亜鉛メッキ本来
の長期防蝕効果を持続させるためには、大気中の亜硫酸
ガスや酸性物質などからなる腐蝕性物質との接触を防止
することが必要となってきている。

さらに法規上、色彩が決められている国立公園や高層構
造物の航空標識、交通安全上の標識などでは亜鉛メッキ
面にも着色が必要とされ、特に最近ではこれらの亜鉛メ
ッキ面に対しても長期間防蝕効果を発揮する塗料を塗装
することが強く要望されている。しかしながら、亜鉛表
面は鉄などに比べて活性が強く反応性に富んでいて変化
しやすく、しかも経時後の亜鉛表面に生成する二次生成
物は水に可溶な物質が多く、そのため、塗膜を通過した
水が塗膜を浮き上がらせるので、亜鉛メッキ、特に表面
が非常に活性な溶融亜鉛メソキ被股への塗膜の密着性は
きわめて悪く、従来から焼イ」塗料として汎用されてい
る熱硬化性アクリル樹脂にメラミン樹脂やエポキシ樹脂
を多量に配合したものは後記比較例１に示されるように
密着性が悪く、使用することができない。

本発明は上記のような事情に鑑みなされたものであり、
特に塗装がむつかしい溶融亜鉛メッキ被膜に焼付塗装で
き、かつ溶融亜鉛メッキ被膜に対して優れた密着性を発
揮し、しかも優れた貯蔵安定性を有する焼付型のｆ６融
亜鉛メッキ用ケ料を提供するものである。

すなわち、本発明は分子内に水酸基、カルボキシル基を
もつ熱硬化性アクリル樹脂に、ｎ−ブチル化メラミン樹
脂、１ｓｏ−ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン
樹脂やベンゾグアナミン樹脂などのアミノ樹脂、末端基
に少なくとも２個以上のエポキシ基を含有するエポキシ
樹脂および上記熱硬化性アクリル樹脂との相溶性に優れ
たブロックポリイソシアネートとを特定の割合で組み合
わせた樹脂成分を含有する焼付型の溶融亜鉛メッキ用塗
料に関するものである。

上記塗料において使用される熱硬化性アクリル樹脂とし
ては、数平均分子量３，０００〜３０，０００、水酸基
価３０〜１５０ｍｇＫＯＨ／　Ｈのものがよく、特に数
平均分子量４，０００〜２５，０００、水酸基価４０〜
１２０ｍｇＫＯＨ／ｇのものが好ましい。

このような熱硬化性アクリル樹脂で上山されているもの
としては、アルマテックス（三井東圧化学（株））、ア
クリゾインク（大日本インキ化学工業（株））、ヒタロ
イド（日立化成工業（株））、アロセント（日本触媒化
学工業（株））、ダイヤナール（三菱レーヨン（株））
などがあげられる。

アミノ樹脂としてはｎ−ブチル化メラミン樹脂、１ｓｏ
−ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ベン
ゾグアナミン樹脂などが用いられるが、特にｎ−または
１ｓｏ−ブチル化メラミン樹脂およびメチル化メラミン
樹脂が好ましい。上山されているものではニーパン（三
井東圧化学（株））、スーパーベッカミン（大日本イン
キ化学工業（株））、ニカラソク（（株）三相ケミカル
）、バンセミン（種層化成工業（株））、メラン（日立
化成工業（株））、サイメル（三井サイアナミド（株）
）などが使用される。

エポキシ樹脂としてはエポキシ当量１５０〜２，０００
のものが使用されるが、特にエポキシ当１１８０〜１６
００のものが好ましい。上山されているものでは、エボ
ミソク（三井石油化学エポキシ（株））、エピクロン（
大日本インキ化学工業（株））、アラルダイト（チバガ
イギー）、エピコート（シェル化学）、エピｌ−−ト（
東部化成（株））などが使用される。

また、ブロックポリイソシアートとしてはトリレンジイ
ソシアネート（ＴＤＩ）、キシレンジイソシアネート（
ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ
）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）系のブロ
ックポリイソシアネートが使用され、上記熱硬化性アク
リル樹脂との相溶性を充分に考慮して適したものを決め
る必要があるが、焼付時の黄変性を考慮するとヘキサメ
チレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）系のものが好まし
い。上山されているものでは、バーノック（大日本イン
キ化学工業（株））、デュラネート（旭化成工業（株）
）、タケネート（成田薬品工業（株）　）　、コロネー
ト（日本ポリウレタン工業（株））、アントール（＾ｄ
ｄｉｔｏｌ　）　（、ヘキスト）などが使用される。

本発明においてアミノ樹脂は、メチル化メラミン樹脂、
ブチル化メラミン樹脂のいずれでもよく、熱硬化性アク
リル樹脂１００重量部に対して０．５〜８重量部が配合
される。アミノ樹脂の配合量が０．５重量部未満では塗
膜硬度が不足するばかりでなく、耐湿性においてもチヂ
ミ、ブリスターがでやすくなる。またアミノ樹脂の配合
量が８重量部を超えると、−次の密着性、塗膜硬度はよ
いが、熱硬化性アクリル樹脂の官能基が反応によって相
当型費やされるため耐湿試験後の二次密着性が悪くなる
。

エポキシ樹脂は、熱硬化性アクリル樹脂１００重量部に
対して０．５〜８重量部配合される。これはエポキシ樹
脂の配合量が０．５重量部未満では亜鉛メッキとの密着
性が悪くなり、８重量部を超えると１．４０　”Ｃ以下
の低温焼付時において生膜硬度が不足するのみならず耐
湿試験後の塗膜にチヂミが出やすくなるからである。

ブロックポリイソシアネートは熱硬化性アクリル樹脂１
００重量部に対して０．５〜８重量部配合される。ブロ
ックポリイソシアネートの配合量が０゜５重量部未満で
は反応性が乏しくなり低温焼付時の硬度が不足し、かつ
耐湿試験後の二次密着性が悪くなる。またブロックポリ
イソシアネ−１・の配合量が８重量部を超えると上記ア
ミノ樹脂と同様に耐湿試験後の密着性が悪くなる。

なお、上記熱硬化性アクリル樹脂、アミノ樹脂、エポキ
シ樹脂、ブロックポリイソシアネートなどの市販品は適
当な溶剤に溶解した溶液状のもので供給されることが多
いが、本発明において前記のような熱硬化性アクリル樹
脂に対するアミノ樹脂、エポキシ樹脂、ブロックポリイ
ソシアネートなどの配合割合はすべてそれらの樹脂の固
形分で示されている。

以上の記載からも明らかなように、本発明の塗料におい
ては、従来のようにアミン樹脂やエポキシ樹脂を多量配
合することによって熱硬化性アクリル樹脂の官能基のほ
とんどを反応させて消費させるのではなく、アミノ樹脂
やエポキシ樹脂の配合量を少なくして熱硬化性アクリル
樹脂の官能基を一部残しそれを溶融亜鉛メッキ被股との
密着に活用し、かつアミノ樹脂やエポキシ樹脂の配合量
の減少によって生しる硬度不足や／８融亜鉛メッキ被膜
との密着性の低下などをブロックポリイソシアネートの
適量配合によって補ない、特性の優れた溶融亜鉛メッキ
用塗料を得たのである。

熱硬化性アクリル樹脂に対してアミノ樹脂、エポキシ樹
脂およびプロ・７クポリイソシアネートを上記特定の割
合で配合した本発明の塗料は１３０〜２００℃の広い温
度範囲で焼付塗装することができ、溶融亜鉛メッキ被膜
への優れた密着性を発揮する。また塗料中に配合されて
いるブロックポリイソシアネートは焼付時のブロック剤
の解離によりアクリル樹脂と亜鉛メッキ被膜表面との密
着性を良好にする。またアミノ樹脂やアクリル樹脂とポ
リイソシアネートで一部ウレタン化した塗膜はアクリル
樹脂の高分子量体の熱可塑性特性と相俟まって低温焼付
時においても充分の硬度が得られる。

なお本発明においては上述のように熱硬化性アクリル樹
脂を用いるが、熱硬化性アクリル樹脂以外の熱硬化性樹
脂、たとえばアルキド樹脂ではたとえアミノ樹脂、エポ
キシ樹脂、ブロックポリイソシアネートを本発明と同じ
配合量で配合したとしても溶融亜鉛メッキ被膜への密着
性が思わしくなく、またオイルフリーポリエステル樹脂
では低温時の塗膜硬度が出ないという欠点がある。

本発明の塗料は前記熱硬化性アクリル樹脂、アミノ樹脂
、エポキシ樹脂およびブロックポリイソシアネートから
なる樹脂成分を必須成分とし、これに有機溶剤、着色顔
料、体質顔料、添加剤などの塗料配合剤を適宜配合する
ことによって調製される。

有機溶剤としては、芳香族系、アルコール系、脂肪族系
、ケトン系の溶剤中から１種または２種以上の混合物が
使用できる。着色顔料としては酸化チタン、クロムバー
ミリオン、鉛系黄色顔料、弁柄、カーボン黒など塗料製
造工業に用いられている一般的顔料が使用できる。体質
顔料としては炭酸カルシウム、鉛酸カルシウム、硫酸バ
リウム、タルク、クレー、シリカなど一般に使用されて
いるものを用いることができる。添加剤としてはポリエ
チレンワックス、水添ヒマシ油などで代表される流れ止
め剤や沈降防止剤、また界面活性剤やシリコン系に代表
される色別れ防止剤、ブロックポリイソシアネート解離
触媒などがあげられる。

本発明の塗料の調製に際しては、熱硬化性アクリル樹脂
、着色顔料、体質顔料、添加剤およびを機溶剤を混合し
粒径が１０〜５０μｍとなるように微細に分散させた後
、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ブロックポリイソシアネ
ートおよび必要に応して色別れ防止剤などの添加剤を添
加して均一に混合するのが好ましい。

以上のようにして得られた塗料は５０℃の箭卵器に１力
月間放置した後も状態が良好で、大きなフェス分離、色
別れ、増粘がない。

本発明の塗料を焼付塗装することによって得られる塗膜
は、以下の実施例からも明らかにされるように長期のｕ
ｒｎにおいても強い耐久性を有しており、従来のように
短期間で剥離するようなこともなく、安定した密着性を
有している。

つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜９ 第１表に示す組成の塗料を調製した。使用された熱硬化
性アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ブロッ
クポリイソシアネートはいずれも市販品で入手した状態
は第１表に注記する固形分濃度の溶液状物であるが、第
１表において配合部数はすべて固形分の重量部で表示し
た。

得られた塗料を３　ｍｍ　Ｘ　７０ｍｍ　Ｘ　１５０　
ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板（日本テストパネル社Ｗｌ）
に乾燥膜厚が３０μｍになるようにスプレーで塗装し、
１４０℃で２０分間焼付けし、得られた塗膜について一
次物性、二次物性、曝露１年後の密着性を測定した。

それらの結果ならびに調製された塗料の安定性を第１表
に示す。

一次物性の測定は焼付後１時間室温で放置後の塗膜につ
いて行ない、密着性はカッターナイフを用いて塗膜に幅
１…ｍ間隔で溶融亜鉛メッキ鋼板に達する縦１１本、横
１１本の切溝を入れ、１００個のゴバン目を形成し、該
ゴバン目箇所にセロハンテープを圧着した後、急激に引
き剥がした時に塗膜が溶融亜鉛メッキ鋼板から剥離せず
に残存したゴバン目の数を調べることによって測定した
。また硬度は鉛筆硬度によるもので三菱鉛筆ユニを使用
し、塗膜に傷をつけない最高の値で示した。

二次物性は供試片を５０℃、９８％ＲＨ以上に調整した
耐湿試験機（スガ試験機社、商品名ＣＴ−２型）に７２
時間入れ、取り出して１時間放置後に塗膜状態を確認し
、密着性を前記−次物性の場合と同様の方法によって測
定した。また上記耐湿試験後の試験板をさらに室内で６
０日間静置し、再度同様の方法で密着性を調べた。

比較例１〜１０ 第２表に示す組成の塗料を調製し、得られた塗料を実施
例１と同様の溶融亜鉛メッキ鋼板に実施例１と同様に塗
装、焼付けし、得られた塗膜について実施例１と同様の
試験を行ない、その結果を第２表に示した。なお使用さ
れた熱硬化性アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂、ブロックポリイソシアネートは実施例１〜９のもの
と同様のもので、溶液状であるが、第２表においても配
合部数はすべて固形分の重量部で表示した。

第１表および第２表に示す結果から明らかなように、本
発明の塗料は一次物性、二次物性、曝露１年後の密着性
のいずれにおいても優れており、また塗料安定性も良好
であった。特に従来の焼付型塗料である比較例１の塗料
が溶融亜鉛メッキ被膜に対してまったく密着性を有しな
かったのに対し、本発明の塗料はいずれも高い密着性を
有し、溶融亜鉛メブキ用塗料としてきわめて優れたもの
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１！！）硬化性アクリル樹脂１００重量部に対して
   アミノ樹脂０．５〜８重量部、エポキシ樹脂０．５〜８
   重量部およびブロックポリイソシアネート０．５〜８重
   量部を配合した樹脂成分を含をすることを特徴とする溶
   融亜鉛メッキ用塗料。