JPS6166768A - 防腐食塗料 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車、建材、屋外構造物等の防食性塗料、特
に増分の多い環境下での防食に優れた塗料に間する。

（従来の技術及び問題点） 自動車車両・パーツ類、化学？を置、建材関係、屋外構
造物、農業機械、電気器Ａ等の塗装には美観のみならず
防食性能が要求される。

近年省資源化の必要性が高まるにつれ防食等により、よ
り長期間性能の低下しない塗装物が望まれてきている。

また塗装物の使用環境は多様化し、腐食の進みやすい過
酷な環境下で使われる場合が増えており、この意味でも
防食性能の要求が一層強くなっている。

例えば凍結防止剤（塩化カルシウムや岩１ａ）がまかれ
た道路を走行する自動車は常に基本等と接触する。また
、海岸地域にある建築物のアルミサツシやバルコニー等
の塗装品は海水を含んだ風雨にさらされている。この様
に塗装物は腐食しやすい過酷な環境下に置かれることが
多い。

塗装物の性能を低下させる腐食の代表的な型としては、
塗装物に傷があるとその部分の基材が溶出し始め、同時
に傷口に接する塗膜と基材間の密着力が低下し始め、経
時的に塗膜が傷口から外に向ってはがれる現象がある。

また次に示す腐食もある。傷が無くても／Ｉ！膜が水に
接触した場合水中のＮａ＋イオンまたはＣＱ−イオンが
塗膜を透過して基材に達すると基材表面では局部的に電
位差が生じ基材が溶出する７ノ一ド部と対電極のカソー
ド部が生じる。このアノード部、カソード部において塗
装のはく離が発生する。そのすき間に水が蓄積してふく
れが生じる。やがては６Ｍが破れ錆汁と呼ばれる水溶液
が流れ出し著しく美観が損なわれるばかりか塗装品の寿
命が短かくなってしまう。

この様な腐食を防１トするため従来多くの研究者が努力
し、これまでにいくつかの技術が提供されてきた。以下
にその主要なものについて述べる。

腐食を防＋ｈするためには塗料を重ね塗り等によって塗
装膜を厚くする等の方法が実施されている。しかし、＊
！ｊｔ工程が増えたり、塗料の使用量が増加するなどの
欠点があった。また、腐食を防Ｉ卜するために、基材と
＃膜の密着力を向上させることに若目し、特開昭５０−
１３９１２９号、特開昭５２−１５１３２３号に開示し
である様に基材と塗膜の界面にキレート結合を形成する
化合物を導入する方法、または特開昭５３−１１３８３
５号に開示しである様に基材と塗膜の界面にカップリン
グ剤を介在させる方法が実施されている。しかしながら
、キレート化やカシプリング化が出来る樹脂には選択性
があり、塗料用樹脂材料の選択が制約される欠点があっ
た。

また、腐食を防１トするためにさび止め顔料を塗料中に
含有せしめる方法が実施されている。なかでもジンクク
ロメートなどのクロムｍ墳顔料が圧倒的に多い、これら
の顔料は水分と接触するとクロム酸イオンを溶出し、そ
の強い酸化作用によって金属面を不働態化し、腐食防止
の作用を発揮するものである。しかしながら重金属を含
む化合物は毒性を有し、安全性に欠ける。

（本発明の課題） 本発明はこの様な問題点を解決し海水を含んだ風雨にざ
らされたり、高温多湿下にｌかれる様な腐食の発生しや
すい環境下においても腐食に対して抑制効果がある塗料
、しかも毒性の無い添加剤を用い公害性の低い塗料を提
供する。

帽１点を解決するための手段及び作用）本発明は塗料用
樹脂を主成分とする塗料であって、塗料用樹脂１００ｉ
ｉ量部に対して焼成アスベスト０．５〜３０重量部を含
有することを特徴とする防腐食塗料である。

アスベストはクリンタイル、アンチゴライト等を主成分
とする含水珪酸マグネシウム買粘土鉱物で、綿状にもみ
ほぐされた形状をしている。太ささとしては長さ１０ｍ
ｍ以下、１１２ｍｍ以下の繊維状をしているものがよい
。

本発明に使用する焼成アスベストはアスベストを９００
ないしｉ　ｔｏｏ℃の温度で熱処理した物質（粉末）で
ある、この熱処理において、所定温度における保持時間
は最低１５分必要であり、保持時間が長ければ長い程、
安定した焼成アスベストを得る事ができる。該粉末の粒
径は１００ないし０．１８Ｌｍ程度のものがよい。

この様に調幣された焼成アスベスト（粉末）は塗料に配
合された時、１ｔ！水中のイオンを塗装鮫中に捕獲する
ことができ、ふくれ等の腐食発生を効果的に抑Ｍ１する
効果がある。

こ′め効果は熱処理温度によって影響をうけ、９００℃
〜１１００℃で熱処理したものが最適効果を発揮するが
、８００℃以上、１１００℃以下の範囲であれば効果が
認められる。

本発明の塗装用樹脂は従来の塗装に用いられている塗料
に使用されているもので、膜状に形成されやすく、シか
も焼成アスベストとよく混合し、適度に分散し得る物で
あればよい。

具体的に例示すれば、フルキト樹脂、アミノフルキト樹
脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂
、ナイロン樹脂、塩化ビニール等の熱可塑性樹脂、スチ
レンブタジェン樹脂、ニトリルブタジェン樹脂等のラテ
ックス系樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アルキ
ッド変性メラミン樹脂等の水系樹脂、アマニ油等の油性
樹脂、さらにはニトロセルローズがある。

適切な焼成アスベストの混合馨は塗装用樹脂１００重量
部に対して０．５〜３０重量部でありこの範囲で腐食抑
お１効果を生じる。より良好な防腐食効果を得るために
は３〜１０＠量部の範囲が望ましい、焼成アスベストの
諺が０．５重品部未満の場合には腐食抑おＩの効果が現
われず、また３０＠量部を越えると塗装膜の美観が低下
するとともに塗装膜の柔軟性が低下し、硬さは増すがも
ろさも増加するので好ましくない。

本発明にかかる防腐食塗料は上記塗料用樹脂の中に焼成
アスベストの粉末が適当に分散して固化している状態あ
るいは、溶剤を加えることによって適度の粘性を持たせ
て塗装しやすくしたものでもよい、さらには該塗料に着
色せしめるための顔料、樹脂防腐剤、消泡剤、レベリン
グ剤、硬化促進剤、　　ｏＴｅ剤を適づ加えてあっても
よい。

本願発明にかかる防腐食塗料が＃！装品の表面に塗装膜
として形成されたときふくれ等の塗装膜ハクリの原因と
なる基材の腐食を防【卜する効果を発揮する現象は定か
ではないが次の様に考えられる。

塗装膜の表面からＮａ＋等の腐食性イオンが内部へ浸入
しても塗装膜中にある焼成アスベストがＮａ　　を取り
込み、Ｎａ　　が基材まで到達しないためと考えられる
。また＋３１！装膜に傷が有る場合にはこの偏部が腐食
電池の７ノードとなり偏部の周囲の学！ＪＩ！下がカソ
ードとなる。この場合Ｎａ　　がカソードに存在すると
カソードで生成されるＯＨ−が次々とＮａ＋によって中
和され基材の腐食が進行する。ここに焼成アスベストが
存在することによりＮａ　　が該焼成アスベストに取り
込まれ腐食が抑制されるものと考えられる。

本発明にかかる防腐食塗料の調製方法は次の様である。

先ず一般に使用されている有機系塗料を用意する。該有
機系塗料は塗料用樹脂のほかに顔料と添加剤、さらに塗
装作業に適当な粘度になる様に溶剤を含んでいるものが
よい。

一方粉末状にした焼成アスベストを所定の湯用意し、上
記有機系塗料と混合する。このとき混合方法においては
ボールミル、サンドグラインダー、ロールミル等を用い
て焼成アスベストが有機系塗料の中に十分分散するまで
混合することが必要である。

焼成アスベストの分散をより均一にするためには焼成ア
スベスト重量の５〜ｌＯ倍量の溶剤をさらに加えるのが
よい。

この様にして得られた塗料を所望の基材に、はけ塗り、
スプレーガンによる吹きつけ、バーコード等の方法によ
り塗布後乾燥して基材の表面に塗装膜を形成させる。得
られた塗装膜は塩水等に長期間ざらされても増水中の陽
イオンが基材にまで到達しにくいのでふくれ等の腐食が
起こりにくい。

（実施例） 実施例１ ３００メツシユのフルイを通過したアスベスト（半井化
学薬品株式会社！り粉末を９００〜１２００℃の温度範
囲において１００℃間隔の各温度でルレボ型ニクロム炉
により２時間焼成し焼成アスベストを得た。つぎに市販
の水性ヱポキシ変性アルキッド樹脂１００ｆｒｌ賃部に
対しカーボンブラック１０重量部、亜鉛華７重量部、炭
酸カルシウム３１ｔ、Ｉ＋、ブチルセロソルブ１００＠
ｉ部をサンドグラインダーの容器に所定量仕込み２５０
０回転／分で２時間分散せしめた後、上記の各焼成アス
ベストを５１！ｉ量部加え、再度サンドグラインダーに
よって２５００回転／分で３時間分散し、水性塗料を調
整した。

また上記市販の水性エポキシ変性アルキッド樹脂１００
＠量部に対し、カーボンブラック。

亜鉛華、炭酸カルシウム、ブチルセロソルブは上記と全
く同重令部仕込み、サンドグラインダで２５００回転／
分×２時間分散せしめた後。

９００℃で２時間加熱処理して得た焼成アスベストを０
．０．５，３，６．９，１２，１８゜２４．３０．３６
重量部加え、再度サンドグラインダによって分散せしめ
、水性塗料を調整した。

さらに上記各々の塗料を水で薄めスプレーがンによる塗
装に適した粘度に２ＩＩ幣した後あらかじめ石油ベンジ
ンで脱脂したｓ　ｐｃｃ軟鋼板（７Ｘ１５０Ｘ０．８Ｌ
／ｍｍ）３枚ずつに乾燥塗膜テ約２０ｇｍの厚さになる
様に各塗料を塗装した。

塗装後これらの軟鋼板を１１０℃２０分間保持し、焼付
をおこない４−！Ａ膜を形成した。なお比較のため焼成
アスベスト粉末を全く含有しない上記水性塗料樹脂から
成る塗装膜をあらかじめ石油ベンジンで脱脂した３枚の
軟鋼板表面に形成した。

つぎにこれら３枚ずつの軟鋼板表面の塗装膜１こカッタ
ーナイフで基材に達する切り傷を付けＪＩＳ＠に５４０
０に？Ｉ！拠した塩水噴霧試験法によって＃腐食性の試
験を実施した。

結果を第１図と第２図に示した。

図中のタテ軸の値は切り傷を中心に腐食によるフクレ巾
が６ｍｍとなる迄の時間（ＳＳ時間）の最高値である。

比較例の焼成アスベストを添加していない塗装軟鋼板で
は９６時間であった。

第１図において９００−１１００℃の温度範囲で熱処理
して得た焼成アスベストを加えた塗料を塗装した軟鋼板
はいずれも防腐食効果が認められ　９００℃〜１０ＱＱ
℃で焼成したアスベスト塗料を塗装した軟鋼板が最大の
効果を示した。また第２図で示される通り、配合９とし
ては０．５−３０　Ｐ　ＨＲ（ｐｅｒ　ｈｕｎｄｒｅｄ
　ｒｅｓｉｎ）の添加％−ｃは、いずれの添加機におい
ても防腐食効果が認められ、６ＰＨＨの時に最大の防腐
食効果を示した。

実施例２ 実施例１と同じアスベストの粉末を９００°Ｃの温度で
ルツボ型ニクロム炉により２時間熱処理し焼成アスベス
トを得た。

つぎに木Ｘ１釈性アマニ油１００＠量部に対しルチル型
酸化チタン５０重量部、炭酸カルシウム８０重量部、亜
鉛華２０ｔｉｉ部、ナフテン酸コバルト（コバルト含量
６％）２．２重量部、さらに上記焼成アスベスト８重９
部をサンドグラインダーの容器に所定量仕込み２５００
回転／分で４時間分散しアマニ油樹脂を主成分とする塗
料を調整した。

あらかじめ石油ベンジンで脱脂した５ｐｃｃ軟鋼板（７
Ｘ　１５０Ｘ０．８　ｔ／ｍｍ）３枚に乾燥塗膜で約３
５ｇｍの厚さになる様に上記塗料をバーコーターにより
塗装した。塗装後の軟鋼板を１２０℃で２０分間保持し
乾燥塗装膜を形成した。なお比較のため焼成７スヘスト
粉末を全（含有しない上記アマニ油樹脂を主成分とする
塗料から成る塗装膜を実施例１と同様に３枚の軟鋼板表
面に形成した。

つぎにこれら３枚ずつの軟鋼板表面の塗装膜にカー、タ
ーナイフで基材に達する切り傷を付は増水噴霧試験法に
よって耐腐食性の試験を実施した。

結果を第１表に示す。

実施例３ ３００メツシユバスの粒度を持つアスベストの粉末を９
００℃の温度で［時間、ルツボ型ニクロム炉により焼成
し、焼成アスベストの粉末を得た。

つぎに市販の熱硬化型アクリル塗料樹脂（三井東圧化学
製商品名アルマテックス７８２−５）と１記焼成アスベ
ストの粉末を５〜１０倍量のキシレンを主成分とする塗
料用シンナに乳化機を用いて均一に分散した分ｌ１１．
液とを用意し１両者を熱硬化型アクリル塗料樹脂１．０
０９量部に対し、ルチル型置化チタン３０重り部焼成ア
スベスト６重量部を含有するように混合、混練し、本発
明の防貧食塗料を調整した。

さらに上記塗料をシンナーで薄め、スプレーガ／による
塗装に適した粘度に調整したのち、あらかじめ石油ベン
ジンで脱１話シた５ＰＣＣ軟鋼板（７Ｘ１５０ＸＱ、８
ｔ／ｍｍ）に乾燥塗膜で約３０ｕ、ｍの厚さになるよう
に上記塗料を３枚塗装した。塗装後これらの軟鋼板を１
６０℃、２０分間保持し、焼付けを行ない、塗装膜を形
成した。

なお比較のため、焼成アスベストの粉末を全く含有しな
いＦ記アクリル塗料樹脂を主とした塗装膜を石油ベンジ
ンで脱脂した別の５ｐｃｃ軟鋼板３枚に形成した。

つぎにこれら６枚の軟鋼板表面の塗装膜の耐腐食性試験
を実施例１と同じ方法で実施した。

結果を第１表に示す。

実Ａ１４ ニトロセルロース［大平化学製品株式会社ＳＦｌ］８０
屯量部、非酸化形アルキッド樹脂［犬口木インキ化学工
業株式会社製ベッコツール１３０８］２０重量部、ルチ
ル形酸化チタンｌＯ重埴部。

ＭｒＢＫ２５０ｉ量部、さらに実施例２で用いたものと
同じ焼成アスベスト８重量部をサンドグライダ−の容器
に所定量仕込み２５００回転／分で４時間分散し本発明
の塗料とした。

該塗料を用いて実施例１で用いたものと同じ軟鋼板を被
塗物としてバーコータで塗装した後、６０℃で１０分間
保持し、乾燥して膜厚的２５４ｍの塗装鋼板を得た。な
お、比較のため、焼成アスベストを全く含有しない同種
の塗料の塗装鋼板を得た。該／１１装鋼板３枚について
実施例１と同様塩水噴霧試験法により耐腐食性の試験を
実施し　゛た。

結果を第１表に示す。

実施例５ 変性エポキシ樹脂１２０ｇｒをボールミルでＯｌ〜０．
５Ｂｍの粒度に粉砕した後、トリエチルアミンを１５ｇ
ｒ加え、Ｎ、ガス零囲気中で反応させた。つぎにアクリ
ル酸を７　、２　ｇ　’ｒ加えて、８０〜１２０℃の温
度下で反応せしめ、酸価を１〜２に調整した。

上記調整変性エポキシ樹脂にブロック化トリレンジイソ
シアネートを１００ｇｒ加え、８０℃で保温・攪拌して
陰極析出型電着塗料用樹脂とした。該樹脂ｉｏｏ重量部
に対して体質顔料として酸化チタンｔｏｆｆＥＢ部を加
えサンドグラインダにより常法で粉砕・混合し、実施例
３で用いたものと同じ焼成アスベストを６重量部加え、
再度サンドグラインダによって２５００回転／分で２時
間の分散工程を経た後、固形分が１５％になる様に基音
イオン交換水を加えると共にトリエチルアミンを加えて
ＰＨを８〜９に調整し、陰極析出型電着用塗料とした。

この様にして調製した陰極析出型電着により第２表の条
件でＴ−３２０シンナおよび石油へ７ジンで脱脂した３
枚の５ｐｃｃｅ鋼板（７０×１５０Ｘ０．８ｔ／ｍｍ）
に塗膜厚さを２５ｐｍ程度になる様に電着塗装した。ま
た、比較のため、焼成アスベストを全く含有しない上記
樹脂を主成分とする塗料を上記鋼板に電着塗装した。

第２表　電着条件 電極塗装板は１８０℃で２０分間乾燥した後、実施例１
と同様の塩水噴霧試験方法により、防腐食性試験を実施
した。結果を：ｊＩＪ１表に示す。

実施例６ 所定量のインプロピルアルコールで溶解したアルキッド
樹脂１００重量部に実施例３で用いたのと同じ焼成アス
ベスト５重量部とを加え、サンドグラインダおよびボー
ルミルにより、焼成アスベストの粒径が０．５μｍ以下
になる迄分散した後、白色顔料である炭酸カルシウム１
０重？部を添加して、さらにサンドグラインダにより炭
酸カルシウムの粒径が３ｇｍ以下迄混合、粉砕した。

上記の焼成アスベストおよび白色顔料を含有したアルキ
ッド樹脂に蒸留イオン交換水を加えて、固形分量が１５
重量パーセントになる様に調整し、高速攪拌機によりエ
マルジョンを形成させ。

陽極析出型電着塗料とした。

なお、蒸留イオン交換水添加時に樹脂のゲル化を防ぐた
め、トリエチルアミンによりｐＨを８に維持しながらａ
ｌ整した。また調整中の気泡の混入を避けるため消泡剤
も同時に添加しである。

上記の如く調整した陽極析出型電着塗料をあらかじめ石
油ベンジンで脱脂したｓ　ｐｃｃ軟鋼板（７０Ｘ　１５
０Ｘ０　、８　ｔ／ｍｍ）に第３表の条件で電−Ｒ塗装
し、塗膜厚さ２５延ｍ程度の塗板３枚を作製した。

上記により作製した３枚ずつの塗板を１８０℃で２０分
間乾燥して七水噴宵試験用試料とし、実施例１に記載し
た塩水噴霧試験方法と同じ方法に、　　　　　　　　よ
り耐腹食性の試験を実施した。その結果を第１表比示す
。

実施例７ ブロックイソシアネート硬化用ポリエステル樹脂［大日
本インキ化学社製商品名：ファインディックＭ−８１０
５１８０重量部と実施例３で用いたものと同じ焼成アス
ベスト８重量部を混合し、加熱ローラーを用い１００℃
以下の温度で２回混練し主剤とした。前記主剤９０重量
部に対してブロックインシアネート〔バイエル社製商品
名：フレランＵＩＩ　　１７重量部、ビスフェノールタ
イプエポ本シ樹脂［大日本インキ化学社製商品名：エピ
クロン２０５０　（エポキシ当量的６５０）１３重量部
、硬化促進剤〔ジブチルチンジラウレート１ｏ、２ｉ：
部、流転剤［ＢＡＳＦ社製商品名ニアクロナール４Ｆ］
０．５重量部。

ルチル型酸化チタン３３重量部を加え、再度１００℃以
下の温度で加熱ローラーＮ諌を行った。該Ａ練物を冷却
し、粉砕機［三元理化学工業■製すンコーミル］により
粉砕した後、１５０メツシユふるい通過分を本発明の粉
体塗料とした０石油ベンジン洗浄した実施例１で用いた
ものと同じ軟鋼板を被塗物として静電塗装を行った。

また比較のため焼成アスベストを全く含まない上記樹脂
を主成分とする塗料を上記鋼板に′Ｊ１着塗装した。そ
の後軟鋼板を１８０℃で３０分間焼付を行い膜厚的３５
ｐｍの塗装鋼板３枚を得た。該塗装鋼板３枚について実
施例１と同様、塩水噴霧試験法により耐腐食性の試験を
実施した。結果を第１表に示す。

（発明の効果） 以上の通り、本発明の塗料は塩分等による腐食を防ＩＦ
する効果をもち、産業上の利用分野に亘って利用できる
有用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明の塗料に使用する焼成アスベストの焼
成温度と防食効果の関係を示すグラフｔある。 第２囚は、焼成アスベストの添加量と防食効果の関係を
示すグラフである。 出−人　　株式会社豊田中央研究所 代理人　　弁理士　　加　藤　朝　道 第１図 焼入几１℃） 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗料用樹脂１００重量部に対して焼成アスベスト
   ０．５〜３０重量部を含有することを特徴とする防腐食
   塗料。
2. （２）前記焼成アスベストはアスベスト粉末を９００℃
   〜１１００℃の温度範囲にて熱処理した物質である特許
   請求の範囲第１項に記載の防腐食塗料。