JPS6144904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、防錆被覆組成物に関する。 従来防錆被覆組成物として、鉄に対する優れた
防錆作用を有する亜鉛末を多量に含有した、いわ
ゆるジンクリツチペイント（以下ZRPと云う）が
知られている。 しかして、この種の公知塗料は、亜鉛末の鉄に
対する電気化学的作用により、鉄の腐食を防止す
るものであり、その結果亜鉛の腐食生成物である
水酸化亜鉛、酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛等（以下
白さびと云う）の生成することがさけられない。 特に、塗膜中の亜鉛末含有量が増加する程、亜
鉛末の電気化学的作用効果は大きくなるが、それ
に比例して白さびの発生量も増大するという欠点
があつた。このZRP塗膜上に蓄積される白さび
は、塗膜外観を著しく低下させるばかりでなく、
その上に他の塗料を上塗りする場合白さびを除去
しなければならないという塗装作業上の問題点を
有していた。 そこで、白さびを除去せずに他の塗料を塗布し
た場合、密着性の著しい低下がおこり、好ましく
ない各種の結果を招いた。 また、例えば白さびの発生していないZRP被膜
上に油性系の塗料を塗布した場合、ZRP中の亜鉛
と塗料中の油成分が鹸化反応をおこし、塗膜が剥
離するという現像が生じるなどの欠点のため、上
塗り塗料におのずから選択性があつた。 更に、通常一時防錆塗料（シヨツププライマ
ー）が塗装された鋼材は、溶断、溶接等が施され
るのが一般的であるが、シヨツププライマーとし
てZRPを使用した場合、溶断、溶接時に発生する
亜鉛フユームの問題、溶断時の速度低下、あるい
は溶接時のブローホールやピツトの多量発生等好
ましくない色々な結果が見られた。 一方、シヨツププライマーを塗装した鋼材を造
船等に使用する際には、溶断等を行うためあらか
じめ電子写真罫書を行うのが一般的であるが、該
罫書線は通常白色のものが用いられている。 従つて、淡灰色のZRPをシヨツププライマーと
して塗布した鋼材は、前記のような罫書線とのコ
ントラストが余りなく罫書作業性が劣るものであ
つた。 本発明は、前記ZRPのもつ全ての欠陥を解消も
しくは改善することを目的として成されたもので
ある。すなわち白さびの発生を招くことなく、鉄
に対して優れた防錆性を有し、上塗り塗料の面倒
な選択性もなく、溶断、溶接時の欠陥が改善でき
るとともに、罫書作業性の優れた防錆被覆組成物
を提供するものである。 即ち、本発明は、展色剤と微粉状フエロマンガ
ン合金顔料とから成り、（ただし、該フエロマン
ガン合金の組成比は、Fe／Mn＝40／60〜10／90
（重量）であり、）かつ該フエロマンガン顔料は全
組成物換算40〜80重量％の割合で含有してなるこ
とを特徴とする、防錆被覆組成物に関する。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。 まず本発明に使用される展色剤としては、例え
ばテトラアルキルシリケートあるいはその初期縮
合体すなわちアルキルシリケート：アルカリシリ
ケート等の無機質：ならびにエポキシ樹脂等の有
機質展色剤が用いられる。 又、本発明に使用される微粉状フエロマンガン
合金顔料は、鉄とマンガンをFe／Mn＝40／60〜
10／90（重量比）の割合で合金化した顔料であ
り、かつ平均粒子径が20ミクロン以下の微分状の
ものである。 しかして、該微粉状フエロマンガン顔料におけ
る鉄とマンガンの重量比は、本発明の如き防錆被
覆組成物に使用される場合要求される、電気化学
的特性及び物理的特性から定められたものであ
る。 即ち、少なくとも鉄を防食する際に必要な防食
電位、−750ｍＶ（飽和硫酸銅基準）を最低200時
間保持することと、塗料化及び塗装作業性に支障
をきたすことなく、しかも最適な防錆効果を発揮
し得るための微粒化の観点から上記範囲が定めら
れる。 上記特性を図で示すと第１図の如くになる。 第１図において、Ａ線は、電位（−ｍＶ）と
Fe／Mnの割合との関係を示すグラフである。こ
れは３％食塩水中での200時間後の電位をプロツ
トしたものである。Ａ線のグラフから明らかに
Fe／Mn＝40／60より鉄分が多くなると、電位は
−750ｍＶより急激に上昇し、逆にFe／Mn＝
10／90よりマンガン量を増加させても電位の極端
に大きな変化は期待出来ない。 一方、フエロマンガン合金素材の微粉化の面か
らみたグラフが曲線Ｂである。該曲線からFe／
Mn＝30／70の時に極めて容易に微粉化出来る
が、Fe／Mn＝40／60より鉄の量が多くなるに従
つて微粉化が困難となり（仮令微粉化しても二次
凝集し大きな塊となる）好ましくない。一方
Fe／Mn＝10／90よりマンガン量が多くなると、
微粉化の際に粉じん爆発の起る危険性があり、と
もに好ましくない。 以上の説明から明らかな如く、本発明において
はFe／Mn＝40／60〜10／90の範囲が曲線Ａと曲
線Ｂとの交点から定められたのである。本発明に
於ては、さらに前記の如きフエロマンガン合金顔
料は本発明の防錆被覆組成物中に40〜80重量％の
割合で含有される。この範囲は、鉄に対する有効
な防錆性の保持と、平滑な塗装面を得るために定
められたものである。 従来技術においても、フエロアロイの１種とし
てフエロマンガンの使用を単に示唆する例が知ら
れている。（例えば特開昭49−21431号公報）、し
かし該フエロマンガンを実際使用した例はなく、
ましてや本発明の如き特定条件を示す記載も全く
ない。 本発明の組成物におけるフエロマンガン顔料
は、亜鉛末と同様に導電性であり、従つて皮膜中
のフエロマンガンと鉄素地との間には電気化学的
な作用効果が生じ、鉄より卑であるフエロマンガ
ンは犠牲陽極となつて鉄を保護する。ただし、
Fe／Mnの割合が40／60に近づくに従つて、ある
いは有機質の展色剤を使用した場合には、鉄の防
錆に必要な電位が出にくくなることがある。その
ような場合にはフエロマンガン合金の使用量の15
重量％迄を、通常の亜鉛末顔料におきかえるとよ
い。前記に於て、亜鉛末の量が15重量％をこえて
使用されると、本発明の目的とする効果が達成し
難くなるため好ましくない。 かくして得られた本発明の防錆被覆組成物には
水、あるいは有機溶剤等の溶媒が混合されるのは
当然のこととして、其の他に通常塗料用として使
用される着色顔料や体質顔料、ならびに添加剤等
を添加混合し得る。 更に、塗装作業性を改良する目的で、必要によ
り展色剤としてのアルキルシリケートに50重量％
以下のポリビニルブチラール樹脂を併用してもよ
い。 かくして、本発明の被覆組成物によつて達成さ
れる効果を列挙すれば次の通りである。 (1) 電気化学的に鉄の腐食を防止することができ
る。 (2) 電気化学的作用の結果、白さびの発生が全く
ない。 従つて、上塗り塗料を塗布する場合に白さび
除去等の作業が全く必要ない。 上塗り塗料として油性塗料を用いても剥離現
象がなく、上塗り塗料の選択性がない。 (3) ZRP塗装したものに比して溶断速度が速くな
る。 (4) 溶接時にブローホールやピツトの発生が極め
て少ない。 (5) 塗膜の色が暗褐色であるため、電子写真罫書
を実施した場合、罫書線と塗膜のコントラスト
が非常にはつきりしており、溶断作業等がやり
易い。 前述の如く、従来のZRP塗膜のもつ各種欠点を
ほとんど解決もしくは改良出来るという効果を奏
するのである。 従つて、工業的な価値は、はかりしれないもの
がある。 以下、本発明の詳細な実施例により説明する。 尚、「部」又は「％」は、「重量部」又は「重量
％」で示す。 実施例 １ フエロマンガン（最大粒子径20μ以下の微分
末）、エチルシリケート加水分解物溶液（不揮発
分25％エタノール溶液）、イソブチルアルコー
ル、キシレン及びポリビニルブチラール樹脂（平
均重合度800）を用意し、かつ第１表の配合にも
とづき本発明の防錆被覆組成物を調製した。

【表】 実施例 ２ フエロマンガン（最大粒子径20μ以下の微粉
末）、リチウムシリケート水溶液（不揮発分20
％）及びモノエタノールアミンを用意し、かつ、
第２表の配合にもとづき本発明の防錆被覆組成物
を調製した。

【表】 実施例 ３ フエロマンガン（最大粒子径20μ以下の微粉
末）、エポキシ樹脂〔油化シエル エポキシ(株)製
エピコート＃1001〕、ポリアミド樹脂〔日本ライ
ヒホールド(株)製、ラツカマイドTD961〕、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、メチルイソブ
チルケトン、キシレン及び亜鉛末を準備し、かつ
第３表の配合にもとづき本発明の防錆被覆組成物
を調製した。

【表】 比較例（サンプルNo.10） 亜鉛末（平均粒径４μ） 70.0部 エチルシリケート加水分解溶液（実施例１と同
一） 20.0 ポリビニルブチラール樹脂（実施例１と同一）
0.5 エチルアルコール 5.0 キシレン 4.5 100.0 比較実験 前記実施例及び比較例のサンプルNo.1〜10の
組成物につき、以下の如き比較実験を行つた。 (1) 食塩水浸漬試験 150×70×２mmの軟鋼板をシヨツトブラスト
処理した後、前記各塗料組成物をエアースプレ
ーにて乾燥膜厚が100ミクロンになるように塗
布し、20℃、75％RHの雰囲気中で72時間乾燥
した。ついで、３％食塩水中に浸漬し、電位を
測定した。それらの結果を第２〜４図に示し
た。（20℃、硫酸銅電極基準） (2) 塩水噴霧試験 前記(1)と同様に作成した試験板を、５％の塩
水噴霧試験（500時間）し、錆の発生状態を調
べた。その結果を第４表に示した。

【表】 (3) 上塗り密着性試験 前記(1)と同様に作成した試験板上に、油性塗
料を塗布し、１カ年の屋外バクロを実施した
後、密着性を調べた。２mm間隔で鉄素地に達す
る25個のマス目を作り、セロハンテープを塗面
に貼りつけた後、瞬時に剥離し、残つたマス目
を数えた。その結果を第５表に示した。

【表】 (4) 溶断試験 1000×150×15mmの軟鋼板を、シヨツトブラ
スト処理した後、前記各塗料組成物をエアース
プレーにて乾燥膜厚が20ミクロンになるように
塗布し、20℃、65％RHの雰囲気中で72時間乾
燥した。 ついで、下記条件により溶断試験を３回行
い、最大速度の平均値を求めた。切断面の粗度
は100μ以下を基準として判定した。 結果を第６表に示した。 条 件 予熱ガス プロパン 酸素圧 ５〔Kg/cm²〕 火 口 No.1 火焔と鋼板の距離 ６mm 切断形状 直角及び25゜Ｖ開先

【表】 (5) 溶接試験 前記(4)と同様にして作成した試験板を、下記
条件で３組の溶接を実施し、第２ビードについ
てピツトの発生、ブローホールの発生を測定し
た。 結果を第７表に示した。 条 件 溶接方法 CO₂半自動溶接 溶接ワイヤー YM−27 1.2mmφ 電 流 240〔Ａ〕 電 圧 30〔Ｖ〕 溶接速度 400〜450〔mm／分〕 溶接形状 Ｔ形 隅肉溶接

【表】

【表】 (6) 電子写真罫書性試験 500×300×９mmの軟鋼板上をシヨツトブラス
ト処理した後、前記各塗料組成物をエアースプ
レーにて乾燥膜厚が20μになるよう塗布し、20
℃、75％RHの雰囲気中で72時間乾燥した。 ついで、下記条件で電子写真罫書を行い、コ
ントラスト、画質等を比較した。 結果を第７表に示した。 条 件 露光電流 90〔Ａ〕 トナー撒布量 100〔ｇ/m²〕 トナーの種類 フオトナー327型〔富
士フイルム(株)製商品名〕 現象エアーナイフ 18.4〔ｍ／秒〕 コンベアースピード ９〔ｍ／分〕

【表】 前記各種比較試験結果より、明らかに本発明の
防錆被覆組成物より得られた塗膜は、防錆性に優
れるとともに、従来のジンクリツチペイント塗膜
の欠点を解消もしくは改良するものであるである
ことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はフエロマンガン合金に於ける、Fe／
Mnと電位との関係（Ａ曲線）、ならびにFe／Mn
と微粉化の難易（Ｂ曲線）の関係を示すものであ
る。第２〜第４図は、本発明の各種実施例に於け
る食塩水（３％）浸漬試験結果を示すものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 展色剤と微粉状フエロマンガン合金顔料とか
   ら成り、（ただし、該フエロマンガン合金はFe／
   Mn＝40／60〜10／90（重量比）の組成であり）
   かつ該フエロマンガン合金顔料は組成物中に40〜
   80重量％の割合であることを特徴とする防錆被覆
   組成物。 ２ 展色剤が、アルキルシリケートである特許請
   求の範囲第１項記載の防錆被覆組成物。 ３ 展色剤が、アルカリシリケートである特許請
   求の範囲第１項記載の防錆被覆組成物。 ４ 展色剤がエポキシ樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の防錆被覆組成物。 ５ 微粉状フエロマンガン合金顔料の15重量％迄
   を亜鉛末で置換することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項〜第４項記載の防錆被覆組成物。