JPS6057513B2 - 水性エマルジヨン系防錆剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は、防錆効果に優れた水性エマルジヨ、ン系防
錆剤に関する。

一般に、金属は水、空気あるいは腐食性物質との接触に
より、腐食又は発錆しやすく、このため従来から多くの
金属防錆剤が使用されている。

これらは水性防錆剤と油性防錆剤に大別されるが、・水
性防錆剤は無機防錆剤を主成分とする場合、その含有元
素に伴う公害及び安全性が大きく問題とされており、ま
た有機防錆剤を主主成分とする場合には防錆効果に満足
するものが得られていなかつた。そこで、比較的防錆効
果に優れた油性防錆剤が主に使用されているが、これも
引火性、作業環境及び公害面から問題があり、更には省
資源の点からも、商品価値ある水性防錆剤の開発が強く
望まれてきた。本発明は、上述の如き従来品の欠点を解
消し、従来の油性防錆剤に匹敵する防錆能を有し、しか
も塗布後乾燥不十分な状態又は多湿雰囲気下で積み重ね
てもしみを発生したりすることのない非常に品質のよい
水性エマルジョン系防錆剤を提供する。

本発明の防錆剤は ａ高級脂肪族カルボン酸と、モルホリン、モルホリン誘
導体、ピリジオン及びピリジン誘導体からなる群から選
ばれる複素環式化合物との塩の少なくとも一種と、ｂ高
級脂肪族カルボン酸のアルカリ土類金属塩、スルホン酸
のアルカリ金属塩、スルホン酸のアルカリ土類金属塩、
酸化パラフィン、酸化パラフィンのアルカリ金属塩及び
酸化パラフイスのアルカリ土類金属塩からなる群から選
ばれる少なくとも一種の化合物を水中に含有する水性エ
マルジョンである。

上記ｂ）成分は、油性防錆剤の有効成分としてよく知ら
れているが、いずれも水不溶性であり、水系で使用する
ためには界面活性剤を用いて、エマルジョン化又は可溶
化する必要がある。そして、そのための界面活性剤とし
ては、通常ＨＬ．Ｂ約９以上のものが必要とされる。し
かし、一般的な界面活性剤である脂肪族ポリグリコール
エステ！ル、脂肪族アルカノールアミド、脂肪酸ポリエ
チレンエステル、脂肪族アルコールポリエチレンエーテ
ル、ポリエチレングリコールソルビタン脂肪酸エステル
、脂肪酸のアルカリ金属塩や高級脂肪族カルボン酸のア
ルカノールアミン塩などの使用こでは、乳化又は可溶化
できるが、ｂ）成分本来の防錆性を著しく減じ、実用性
ある製品となし得ないものである。また、一般に高級脂
肪族カルボン酸のアミン塩では、ｂ）成分に対する乳化
性能が悪く、安定な系が得難い。
４本発明は、このようなり）成分にそれ自体は顕著な防
錆能を示さないａ）成分を併用することで、安定した水
性エマルジョンを形成し、しかもｂ）成分の防錆能を高
めうることを見出し、達成されたものである。本発明の
防錆剤の製造法は限定されないが、一般にはａ）成分と
ｂ）成分を一緒にして溶融後、徐々に水好ましくは熱水
を攪拌しながら添加してエマルジョンに形成する方法と
、ａ）成分を構成する複素環式化合物を水好ましくは熱
水に溶解又は分散した液をｂ成分とａ）成分を構成する
高級脂肪族カルボン酸を一緒にした溶融物に徐々に攪拌
しながら添加し、エマルジョンに形成する方法フが使用
される。

ｂ）成分として高級脂肪族カルボン酸のア゛ルカリ土類
金属塩を使用する場合は、水好ましくは熱水を添加後、
アルカリ土類金属の水酸化合物あるいは酸化物を粉末で
、又は水あるいはアルコール・類に分散して添加しても
よい。

本発明の防錆剤は、高融点ワックスや水性の樹脂エマル
ジョンの併用で、その防錆能を更に改良し、同時に塗膜
の物性（乾燥性、皮膜硬さ、たれ等）を変化させること
ができる。

高融点ワックス゛及び水性樹脂エマルジョンの添加量は
、通常本発明の防錆剤に対し、固形分比率で６０〜２０
０Ｗｔ％であるのが好ましい。高融点ワックスとしては
本ロウ、カルナウバロウ、カンデリラロウ、ミツロウ、
クボタロウ、セラツクロウ、固形パラフィン、ライスワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化ワックス
、酸化エチレンワックスなど約６（代）以上の融点を有
する天然又は合成ワックス類が使用され、水性の樹脂エ
マルジョンとしては、一般にアクリル系エマルジョン、
ウレタン系エマルジョン、酸酸ビニル系エマルジョン、
グリオキザール系エマルジョンなどが使用される。かか
る高融点ワックスを併用する場合には、ｂ）成分と共に
該ワックスを溶融後、前述の如き方法で本発明の防錆剤
エマルジョンを形成すればよく、また水性の樹脂エマル
ジョンを併用する場合には、前述の方法で防錆剤エマル
ジョン形成後、該樹脂エマルジョンを添加するのが好ま
しい。本発明の防錆剤には更にその流動性や粘性を変化
させるために、ケロシン、ミネラルターペン等の鉱油、
ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ溶
剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のア
ルコール系溶剤の添加も可能であり、その他必要に応じ
て他の添加剤が併用されてもよい。

なお、本発明に使用される高級脂肪族カルボン酸として
は飽和および不飽和のモノカルボン酸飽和および不飽和
のポリカルボン酸、これらの混合物である天然油脂から
脂肪族、不飽和脂肪酸の重合物などを挙げることができ
る。

さらに具体的には飽和モノカルボン酸の例は、ベラルゴ
ン酸、力プリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデ
シル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸
、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカ酸、アラキ
ン酸などであり、不飽和モノカルボン酸の例は、ウンデ
シレン酸、オレイス酸、エライジン酸、セトレイン酸な
どである。飽和ポリカルボン酸の例は、アジピン酸、ス
ペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などであり、ポリ
不飽和カルボン酸の例は、リノール酸、リノエライジン
酸、エレオステアリン酸、リノレン酸、パリナリン酸、
アラキドン酸などである。天然油脂からの脂肪族の例は
アマニ油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、カカオ脂肪酸、ゴ
マ油脂肪酸、コメヌカ油脂肪酸、ダイス油脂肪酸、ナタ
ネ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、綿実油
脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、落花生油脂肪酸、牛脂肪酸、羊
脂肪酸、イワシ油脂肪酸、硬化イワシ油脂肪酸、ナガス
鯨油脂肪酸、硬化ニシン油脂肪酸、マツコウ鯨油脂肪酸
などである。不飽和カルボン酸の重合物の例はダイマー
酸、マレイン化オレイン酸、マレイン化ヒマシ油脂肪酸
、マレイン化ダイマー酸、ロジンオレイン酸のマレイン
化物、ロジンヒマシ油脂肪酸のマレイン化物などである
。炭素数１２−１８の飽和カルボン酸の使用が特に好ま
しい。次にａ）成分を形成する複素環式化合物としては
モルホリン、モリホリン誘導体、ピリジン、ピリジン誘
導体が好適に使用できるが、モルホリン誘導体としては
Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリンなどのＮ
−アルキルモルホリンの使用が好ましく、またピリジン
誘導体としては２−メチルピリジン、２−エチルピリジ
ンなど２−アルキルピリジンの使用が特に好ましい。

ｂ）成分の高級脂肪族カルボン酸のアルカリ土類金属塩
としては、前述の如き高級脂肪族カルボン酸のカルシウ
ム塩、バリウム塩、マグネシウム塩などがいずれも有好
に使用される。

スルホン酸には、油溶性芳香族石油スルホン酸、アルキ
ルスルホン酸、アリールスルホン酸、アルキルアリール
スルホン酸などが含まれ、ポストドデシルベンゼンスル
ホン酸、ジラウリルセチルベンゼンスルホン酸、パラフ
ィンワックス置換ベンゼンスルホス酸、ポリイソブチレ
ン置換ベンゼンスルホン酸、ポリオレフィン置換ベンゼ
ンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アルキル置換ナ
フタレンスルホン酸などが代表的なものとして挙げられ
る。

マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土
類金属塩の使用が特に好適である。更に、本発明におい
てはｂ）成分としてスルホン酸のアルカリ金属塩、スル
ホン酸のアルカリ土類金属塩、酸化パラフィンのアルカ
リ金属塩及び酸化パラフィンのアルカリ土類金属塩から
選ばれる化合物と高級脂肪族カルボン酸のアルカリ土類
金属塩を併用することで、防錆効果を著しく高めること
ができる。

これらの併用の割合は重量で２０１８０〜８０１２０の
範囲であるのが好ましい。これらを併用した場合、例え
ば塩水噴霧テスト（ＪＩＳ−Ｚ−０２３ｅＫＪＩＳ−Ｚ
−２３７１）、膜厚２０〜５０μ、５００時間後軟鋼板
テストピースＳＰＣＣ−Ｄで発錆率０〜５％のきわめて
優れた結果が得られる。なお、，ａ）成分単独では上記
塩水噴霧テスト膜厚２０〜５０μでは２＠間後に１０〜
５０％の発錆がみられる。本発明におけるａ）成分の配
合割合は特に限定されないが、ａ）成分５〜８０重量部
に対して、ｂ）成分９５〜２唾量部の配合が好ましい。
次に本発明の実施例を示すが、実施例中部及び％とある
のは、特に断りのない限り、いずれも重量部及び重量％
を示す。実施例 〔防錆剤の調製〕 （１）硬化牛脂脂肪酸（ＭＷ２７５）６．４部とモルホ
リン２．４部（脂肪酸に対し１．２当量）を溶融混合し
て、モルホリン石けんを作つた。

次いで、羊毛脂肪酸（ＭＷ４ｌ５）９１部を添加し、加
熱して均一に溶融混合した後、８０〜９０℃の熱水８１
２部を攪拌しながら徐々に添加し、乳化系とした。該系
を充分攪拌した後、粉末の水酸化カルシウム０．８部を
加え、８０〜８５℃で１時間攪拌して粘稠なエマルジョ
ンを得た。（２）酸化パラフィン系防錆剤（アロツクス
社製のアロツクス２０２８）１？とラウリン酸１娼を溶
融混合した。

次いで、別に水７３．１部にピリジン４．９部（ラウン
酸に対し、１．２５当量）を加え、６０〜７０℃に加熱
した系を上記溶融混合物に攪拌しながら徐々に加え、７
０〜８（代）で１時間攪拌して粘稠なエマルジョンを得
た。（３）羊毛脂肪酸（ＭＷ３７Ｏ）１１２部と石油ス
ルホネートカルシウム塩（中央化成株式会社製のＣＡ−
５０Ｎ）６．８部を溶融混合した。

別に７０〜８０℃に加熱した水７７３部にＮ−エチルモ
ルホリン４２部（羊毛脂肪酸に対し１．２当量）を加え
、攪拌して形成した水溶液を上記溶融混合物に攪拌しな
がら徐々に加え、７０〜８（代）で３紛攪拌して乳化系
を得た。該系にＣａ（０Ｈ）２０．５部を加え、８０〜
８５℃で２時間攪拌して粘稠なエマルジョンを得た。（
４）硬化牛脂脂肪酸７．４部、石油スルホネートカルシ
ウム塩（ウイトコ●ケミカル社製のブライトンＣ−３０
０）３．８部、マイクロクリスタリンワックス（日本精
蝋株式会社製のＨｉ−Ｍｉｃ−１０７０）４．５部と錯
化合物防錆剤（ウイトコ・ケミカル社製のＳＡＣＩ７Ｏ
Ｏ）４．５部を加熱し、高速攪拌で均一に融融混合した
。

別に水７０．８部を９０℃まで加熱し、モルホリン２．
４部（硬化牛脂脂肪酸に対し（１．０当量）を添加混合
して得た液を、上記溶融混合物に攪拌しながら徐々に加
えて乳化系を得た。該系を７５〜８０℃で３紛間攪拌後
、Ｂａ（０Ｈ）２・８Ｈ２０１．６ｙを８０℃以上の熱
水５ｙに溶解した液を添加し、８０〜９０℃で２時間攪
拌してエマルジョンを得た。（５）上記（２）のピリジ
ン及び水からなる系の代り．に、水７１．４部及びジエ
タノールアミン６．６部（ラウリン酸に対して１．２５
当量）からなる水溶液を使用する以外は上記（２）と同
様にして粘稠なエマルジョンを得た。

（６）上記（３）のＮ−エチルモルホリンと水からなる
．系の代りに、水７６．１部とトリエタノールアミン５
．４部（羊毛脂肪酸に対し、１．２当量）からなる水溶
液を使用する以外は上記（３）と同様にして粘稠なエマ
ルジョンを得た。

（７）酸化パラフィン系防錆剤（アロツクス社製の−ア
ロツクス２０２８）帛部とラウリン酸ｗ部を溶融混合し
、溶融混合系にラウリン酸に対し１．２５当量に相当す
るエチルアミンを水７５部に分散させた液を徐々に添加
し、７０〜８ｃｒｃで１時間攪拌した。

攪拌を中止すると系は分離し、エマルジョンを得ること
はできなかつた。（８）上記（７）のエチルアミンに代
えてアニリンを使用したが、上記（７）同様安定したエ
マルジョンを得ることはできなかつた。

〔防錆試験〕 上記の方法で得た防錆剤をエアーレス・スプレーガンに
より軟鋼試験片（ＳＰＣＣ−Ｄ７Ｏ×１５０×０．８Ｔ
！ｒ！Ｒ）に吹き付け、塗膜を乾燥後、塗膜の厚さを測
定し、引き続き、キヤス試験機（スガ試験機株式会社）
を用い、塩水濃度５％、温度３５±１℃、噴霧圧力１．
０ｋ９／ＣＦｌ！で塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−０２３
ｆｐｓＪＩＳ−Ｚ−２３７１の日本工業規格塩水噴霧試
験）を行なつた。

また、サビ発生率は日本工業規格ＪＩＳ−Ｚ−０２３６
に準じて、脱脂後のサビ発生面積を測定した。

試験結果を次表に示す。

以上の如く、本願発明に従つた防錆剤（ＮＯ．ｌ〜４は
いずれも安定したエマルジョンを形成し、非常に優れた
防錆効果を発揮することがわかる、これに対して、ａ）
成分として高級脂肪族カルボン酸の各種アミン塩を使用
した比較例（ＮＯ．５〜８）ではエマルジョンの形成が
困難であり、またエマルジョンが形成されても実用性あ
る防錆効果が期待されないものであった。

なお、ｂ）成分としてはルホン酸塩に高級脂肪族カルボ
ン酸のアルカリ土類金属塩を併用した形となる防錆効果
に優れたものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ：高級脂肪族カルボン酸と、モルホリン、モルホ
   リン誘導体、ピリジン及びピリジン誘導体からなる群か
   ら選ばれる複素環式化合物との塩の少なくとも一種と、
   ｂ：高級脂肪族カルボン酸のアルカリ土類金属塩、スル
   ホン酸、スルホン酸のアルカリ金属塩、スルホン酸のア
   ルカリ土類金属塩、酸化パラフィン、酸化パラフィンの
   アルカリ金属塩及び酸化パラフィンのアルカリ土類金属
   塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を水
   中に含有することを特徴とする水性エマルジョン系防錆
   剤。 ２ 高融点ワックス又は水性の樹脂エマルジョンを併合
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水性
   エマルジョン系防錆剤。 ３ 上記高級脂肪族カルボン酸が炭素数１２〜１８の飽
   和カルボン酸であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の水性エマルジョン系防錆剤。 ４ 上記モルホリン誘導体がＮ−アルキルモルホリンで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれかに記載の水性エマルジョン系防錆剤。 ５ 上記ピリジン誘導体が２−アルキルピリジンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   いずれかに記載の水性エマルジョン系防錆剤。 ６ 上記スルホン酸が油溶性芳香族石油スルホン酸、ア
   ルキルスルホン酸、アリールスルホン酸及びアルキルア
   リールスルホン酸から選ばれることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の水性エ
   マルジョン系防錆剤。 ７ 上記ｂの化合物として、スルホン酸のアルカリ金属
   塩、スルホン酸のアルカリ土類金属塩、酸化パラフィン
   のアルカリ金属塩及び酸化パラフィンのアルカリ土類金
   属塩から選ばれる化合物と高級脂肪族カルボン酸のアル
   カリ土類金属塩を併用することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の水性エマル
   ジョン系防錆剤。 ８ 上記ａ）化合物５〜８０重量部に対して、上記ｂ）
   化合物９５〜２０重量部が使用されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の
   水性エマルジョン系防錆剤。