JPS6144905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属表面、特に鉄金属表面を保護する
ための防食用被覆組成物に関する。 従来、防食用被覆組成物としては一般に知られ
ているジンクリツチペイントは展色剤中に多量の
金属亜鉛粉末を含む塗料であつて、金属特に鉄鋼
の表面に塗布することによつて、その電気化学的
作用によつて、防食効果を発揮するものである。
かかるジンクリツチペイントには、展色剤として
(a)有機系展色剤を用いたもの、(b)けい酸エステル
展色剤を用いたもの、(c)アルカリ金属けい酸塩展
色剤を用いたものなどがある。この中(a)は展色剤
としてエポキシ樹脂やポリエステル樹脂を用いた
もので、金属に対する付着性や作業性は優れてい
るが、防食性、耐久性では無機系展色剤を用いた
ものに劣るため、メンテナンスフリーでの使用は
できない。また、溶接時に展色剤が熱分解してガ
スを発生し塗膜欠陥を生じ易い。(b)は展色剤とし
てエチルシリケートのようなけい酸エステルを用
いたもので下地処理をアルカリ金属けい酸塩を用
いたものほど厳密にする必要がないこと、一液型
にできるので作業性が良いことなどの利点がある
が、塗膜が軟らかいので傷がつき易く、溶剤にア
ルコールを用いるので塗装作業中に火災や中毒の
危険性がある。(c)はけい酸リチウム、けい酸カリ
ウム、けい酸ナトリウムなどの水溶液を展色剤と
して用いたもので、防食性に優れ、硬度の高い被
膜を作ることができるが、最上級の下地処理を行
なわなければならないことや、アルカリの溶出に
よる上塗り塗料の剥離や、塗膜に耐水性を付与す
ることがむづかしいなどの問題点がある。なお、
この場合、耐水性を付与する方法としては、塗布
後塗膜面を酸処理してアルカリを溶出し、水不溶
性のシリカ重合体を形成する方法と、予じめ耐水
性付与剤（硬化剤）を混合して塗布し、乾燥と同
時にシリカ重合体の被膜を形成する方法がある。 本発明の目的は上記従来の防食用被覆組成物の
欠点を改善せんとするもので、常温硬化により耐
水性の良好な硬い被膜を形成し、下地および上塗
り塗料（有機系）との密着性が良好で、防食性能
の優れたジンクリツチペイントを提供するもので
ある。 すなわち、本発明はアルキル珪酸エステル、金
属亜鉛粉末、りん酸−シリカ焼成物および溶剤か
らなる防食用被覆組成物である。 以下本発明の防食用塗料組成物（以下本組成物
という）の詳細について説明をする。 本組成物の塗膜形成成分として配合するアルキ
ル珪酸エステルとしては、メチルシリケート、エ
チルシリケート、プロピルシリケート、ブチルシ
リケートあるいはこれらけい酸エステルの低重合
物があげられる。これらのうち取扱いの容易なこ
と、生成シリカ量の多いことからエチルシリケー
トの低重合物（シリカ分40〜42％）が最も使用に
適している。アルキルけい酸エステルは通常使用
前にアルコール系溶媒中で酸触媒の存在下に加水
分解することにより部分加水分解物を生成させる
が、アルコール溶液中のシリカ分濃度が低いと塗
膜の強度が低下し、高いと亜鉛粉末の充填可能量
が減少する。かかる見地から本組成物におけるア
ルキル珪酸エステルの配合割合（調整時の組成物
基準、以下同じ）は５〜30重量％（シリカ分とし
て３〜20重量％）好ましくは５〜20重量％（シリ
カ分として４〜10重量％）である。溶剤としては
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブ
タノール等のアルコール系溶剤が適しているが、
酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、
ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶
剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン
系溶剤も使用することができる。これら溶剤の配
合割合は１〜40重量％好ましくは５〜30重量％で
ある。また、アルキル珪酸エステルとしてはエチ
ルシリケートが最も効果的であることが判明し
た。また、本組成物に配合する金属亜鉛粉末は塗
料用のものであればよい。その配合割合は防食効
果を有効に発揮せしめるため40〜85重量％好まし
くは65〜85重量％の範囲がよい。 本組成物の特徴は、アルキル珪酸エステル、亜
鉛末、溶剤を主成分とする組成物にりん酸−シリ
カ焼成物を配合することにある。このりん酸−シ
リカ焼成物の作用は明らかではないが、次のよう
な効果がある。 (1) 粘度の上昇を抑制し可使時間が延長される。 (2) 塗膜硬度を向上する。 (3) 鋼材への付着性が良くなる。 (4) 防食効果が向上し、白サビの発生が防止され
る。 りん酸−シリカ焼成物は、シリカを主成分とす
る鉱物（以下シリカ鉱物という）とりん酸を高温
で焼成したものである。 シリカ鉱物としては、例えばシリカゲル、けい
そう土、けい石などの天然または合成鉱物があげ
られ、ことにシリカゲルなどの比較的表面積が大
きいものが好ましい。シリカ鉱物は微粒ないしは
粉末として用いる。また、りん酸は正りん酸、無
水りん酸を水で稀釈したものあるいは市販のりん
酸でよく、りん酸濃度が70〜90％程度のものが好
ましい。 さらに本組成物に配合するりん酸−シリカ焼成
物はりん酸含有量が同じであつてもそのりん酸の
溶出速度をかえることにより、本組成物の可使時
間を調節できることが判明した。 りん酸−シリカ焼成物のりん酸の溶出速度を低
下させるには、例えばシリカ鉱物として表面積の
大きい、シリカゲルを用い焼成温度を500℃以上
と高くするか、一旦焼成したものを粉砕後700〜
1000℃で再焼成すればよい。このような方法で調
製したりん酸−シリカ焼成物はりん酸の全溶出量
は同じであつても、りん酸の溶出速度が小さいの
で、P₂O₅／SiO₂比を大きくしても本組成物の硬
化時間を著しく延長することなく塗膜硬度と防食
作用を改善することができる。 本組成物の調製は、上記各材料を所定の割合で
配合し、均一に混合すればよい。すなわち、アル
キル珪酸エステル５〜30重量％、好ましくは５〜
20重量％、金属亜鉛粉末40〜85重量％、好ましく
は65〜85重量％、りん酸シリカ焼成物１〜10重量
％および溶剤10〜50重量％、好ましくは10〜20重
量％になるように配合し、適当なミキサーで均一
に撹拌混合すればよい。なお、金属亜鉛粉末とり
ん酸−シリカ焼成物を予め混合しておくと、りん
酸−シリカ焼成物の吸湿性を低下させ、その貯蔵
安定性を改良することができる。 本組成物を使用するには、塗布すべき金属材の
表面をシヨツトブラストまたはグリツトブラスト
によりスケールを除去し、ついで本組成物をスプ
レー、はけ塗り、ロールコーター等により、上記
金属材表面へ塗布すればよい。硬化はりん酸−シ
リカ焼成物無添加の場合と同様に進行し、粉10分
で水による劣化を生じなくなり、５〜７日で完全
に硬化する。 本組成物は、前述の珪酸エステル系の特性はそ
のまま備え、その上に高い塗膜強度を示し、鋼材
への付着性、上塗り塗料の付着性もよく、防食効
果の優れた被覆が得られる。 次に実施例により本発明の効果をさらに具体的
に示す。 実施例 エチルシリケート低重合物（SiO₂40％エタノ
ール溶液）13.5重量部に溶剤（エチルアルコー
ル）11.5部を加え、これに亜鉛粉末とりん酸−シ
リカ焼成物の合計で75部を加え、そのうちりん酸
−シリカ焼成物が1.0、2.5、4.0重量部である３種
類の組成物について上塗りのない場合と、上塗り
のある場合について試験を行なつた。なお、比較
のためりん酸−シリカ焼成物を配合していない組
成物についても試験を行なつた。 なお、本組成物に使用したりん酸−シリカ焼成
物は次の処方で調製したものである。 粒径300μ以下のシリカゲルＡ型100重量部に85
％りん酸水溶液195重量部を加えて200〜250℃で
乾燥した後1000℃で３時間焼成し、冷却後74μ以
下に粉砕し、更に1000℃で３時間焼成した。この
焼成物のりん酸溶出量は次の通りであつた。 25℃PH10.5の水中に １時間後 0.013 おけるりん酸溶出量 ２時間後 0.025 （ｇ/ｇ−焼成物） ３時間後 0.035 80℃PH10.5の水中における全りん酸溶出量（ｇ/
ｇ焼成物） 0.688 上記本組成物並びに比較例の組成物をサンドブ
ラストした鋼板に約100μｍの厚さに塗布し、各
試験をした。試験結果を表１に示す。 また、さらに上塗りとしてエポキシ系塗料を約
100μｍの厚さに塗布して同様の各種試験をし
た。試験結果を表２に示す。

【表】

【表】

【表】

【表】 本組成物を単独で鋼板に塗布した場合表−１に
示す通り、りん酸−シリカ焼成物無添加の場合に
比べて衝撃に若干弱い傾向が見られるが、塗料の
粘度上昇が小さい。可使時間が長くなる。付着性
が向上する。塗膜硬度が高くなる。白サビの発生
が少ない。など優れた性能を示すことがわかる。
また表−２から上塗りをした場合も付着性が向上
していることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルキル珪酸エステル５〜30重量％（シリカ
   分として３〜20重量％）、金属亜鉛粉末40〜85重
   量％、りん酸−シリカ焼成物１〜10重量％および
   溶剤110〜50重量％からなる防食用被覆組成物。