JPS6176565A - 塗料組成物 - 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ｆｆ？） 本発明は自動車、建材、屋外構造物等の防食性塗料、特
に塩分の多い環境下での防食に優れた塗料に関する。

（従来の技術及び問題点） 自動車車両・パーツ類、化学装置、建材関係、屋外構造
物、農業機械・、電気器具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°ド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、防錆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塩）がまかれた
道路を走行する自動車は常に塩水等と接触する。また、
海岸地域にある建築物のアルミサン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ＩＩり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。傷が無くても塗膜が水に
接触した場合水中のＮａ　　イオンまたはＣＩ−イオン
が塗膜を透過して基材に達すると基材表面ではアノード
部と対電極のカソード部が生じる。その結果、局部的に
電位差が生じ基材が溶出し、基材が腐食する。そして塗
膜と基材間の密着力が低下し、経時的にその部分で塗１
１９が基材から離れ、浮きあがる。そのすき間に水か蓄
積してふくれが生じる。やがては・ｌジか破れ鈷汁と呼
ばれる水溶液が流れ出し著しく〕（観か損なわれるばか
りか塗装品の寿命が短かくなってしまう。

この様な腐食を防止するため従来多くの研究者が５゛５
カし、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。

、６７食を防ｌ卜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
、塗装工程か増えたり、塗料の使用量か増加するなどの
欠点がめった。また１、腐食を防１１−するために、基
材と塗膜の密着力を向上させることに着目し、特開昭５
０−１３９１２９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５３−１１３
８３５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、キレート化やカン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か制約され
る欠点かあった。

また、腐食を防止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。なかでもシンクク
ロメートなどのクロム酸塩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、高温多湿下に置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り、
温水にざらされても、はく離を生じない塗装膜を形成で
きる塗料を提供することを基本的目的とする。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こと
を目的とする。

（問題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１００重
墨一部に対して焼成タルク０．５〜３０東着部と山皮０
．５〜３０重着部を含イ２丁することを特徴とする塗料
組成物である。

タルクは、含水珪酸マグネシウム質粘土鋸物の粉末で、
その形状は葉片状、鱗状でかつ軟らかく湾曲性があり、
滑石とも呼ばれる。

本発明に使用する焼成タルクはメルクを９００ないし１
１００℃の１忌度で熱処理した物質の粉末である。該粉
末の粒径は１００ないし０．１用ｍ程俄のものかよい。

この様に調整された焼成タルク（粉末）は塗料に配合さ
れた時、塩水中のイオンを塗装ｊ模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制する効果があ
る。

この効果は熱処理温度によって影響をうけ、９００℃〜
１０００℃で熱処理したものが最δ効果を発揮するが、
８００℃以上、ｌ　１００　℃以下の範囲であれば一定
の効果が認められる。また焼成時間は１５分以上必要で
あり、時間の長いほど安定した性能のものを得ることが
できる。

また山皮は、通称でマウンテンコルク（Ｍｏｕｎ−ｔａ
ｉｎｃｏｒｋ）　、マウンテンレザー（Ｍｏｕｎｔａｉ
ｎ　１ｅａｔｈ−ｅｒ）　、　マウンテンランド（Ｍｏ
ｕｎｔａｉｎ　ｗｏｏｄ）　′に−とも呼ばれるもので
、含水珪酸マグネシウムを主成分とするものである。な
お、マグネシウムの一部はアルミニウム、鉄等に置換さ
れている場合もある。

具体的には、セピオライト（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）　、
　アタパルジャイト（Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）　、パ
リゴルスカイト（Ｐａｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ）あるいは
海泡石（Ｍｅｅ　ｒｓｃｈａｕｍ）等がめる。

該物質は、−辺が０．０１〜０．１ルｍの四辺形断面を
有する長繊維の集合体で、該集合体内には、繊維の長さ
方向に多数の孔奢有している。また、該繊維は、その表
面に反応性に富む水酸基をイイしており、該物質は、そ
れ自身多帛−の水を吸収　吸着する性質を持つ。

本発明にかかる塗料組成物に含有せしめる山皮と焼成タ
ルクの量は、いずれも塗料用樹脂１００￥、着部に対し
て０．５〜３０重賃部の範囲内にあって、ｌｉｍ者の合
計ｊ−二は２〜３０重墨部の範囲が望ましい。特に山皮
を１〜２０重着部、焼成タルクを１〜１０重）１部とし
た場合には、山皮と焼成タルクによる効果が最も高くな
るので好ましい。

山皮のに合間は０．５東屋部以上で多少の防食性、１ρ
れた耐水性の効果を示し、塗装膜のはく離を防ｌＦする
が、３０毛着部を越えると、得られる塗料ｔｊＱの失軟
性か低下し、もろくなる。また、焼成メルクの州が多く
なると、耐水性は低下することかある。

一方、焼成タルクの配合機も０．５重量部以上で、焼成
タルク防食性の効果、特に塩水に対する防１、防錆効果
を示すが、該配合量が３０重着部を婆えると塗料の安定
性や得られる塗装膜の光沢か得られない等、美観に恋影
響が現われる。

山皮と焼成タルクの合計薔が３０重量部をこえることも
同じ意味で好ましくないが、使用目的や条件によっては
許される。

焼成タルクのかわりに、タルクを使用しても本発明の効
果は得られない。

本発明にかかる防腐食塗料は塗料用樹脂の中に山皮と焼
成タルクの粉末が適当に分散して固化している状態が好
ましい。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、硬化促直剤、可塑剤を適峨加えてあってもよい。

本発明の防腐食塗料が塗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鉱山となる基材の
腐食を防止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　　寺の腐食性イオンが内部へ侵
入しても塗装膜中にある焼成タルクか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。

また塗装膜に傷が有る場合にはこの場部が腐食電池のア
ノードとなり湯部の周囲の塗装置１！１丁がカソードと
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○Ｈ，が次々とＮａ　　によって中和され
基材の腐食が進行する。ここに焼成タルクが存在するこ
とによりＮａ　　が焼成タルクに取り込まれ腐食が抑；
す１されるものと考えられる。以上の焼成タルクの効果
は山皮にも多少はめるが、焼成タルクはどではない。し
かし山皮は耐水性を向上させる効果が強いので焼成タル
クと併用するとすぐれた塗料が得られる。

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、しか
も山皮や焼成タルクとよく混合し、１８度に分散し得る
物であればよい。

具体的に例示すれば、アルキド樹脂、アミノア゛レキド
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ｖＡ脂なとの熱硬化
性樹脂、ナイロン樹脂、塩化ビニール等の熱ｕｌ　、ｊ
’Ｊｌ性樹脂、スチレンブタジェン樹脂、ニトリルブタ
ツエン樹（１旨等のラテ、、グスネ樹脂、アルキッド樹
脂、エポキシ樹脂、アルキン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、ざらにはこトロセルロ
ーズがある。

本発明の防腐食塗料の調整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、ざらに塗装作業
に適当な粘度になる様に溶剤を含んでいるものがよい。

一方粉末状にした山皮と焼成タルクを所定の一量用−低
し、上記有機系塗料と混合する。このとき混合方法には
ホールミル、サンドグライングー。

ロールミル等がある。焼成タルク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。該混合によ
って、山皮を繊維状態にするのがよい。繊維状態の山皮
は径０．００２〜０．１ｇｍ程度で、長さが０．１〜数
ルｍ程度のものであり、樹脂中に不定形三次元方向に、
しかも均一に分散する。

山皮は通常は鉱山から採掘したものをクランンヤー等値
常の方法によってそのまま粉砕して作られるが１通常の
粉砕では、０．５〜２００ｇｍの粒子である。

山皮および焼成タルクの分散状態は塗装膜の防食性、耐
水性を左右するので繊維状の山皮、焼成タルクは凝集し
ないよう均一に分散することが重要である。

山皮および焼成タルクの分散をより均一にするためには
、山皮と焼成タルクの合計型ψの５〜ｌＯ倍￥−の溶剤
をさらに加えるのがよい。

このようにして得られた塗料を鉄椴等で構成された基材
りに、はけ塗り、スプレーガンによる吹付は等の方法に
より塗付後乾燥して、基材の表面に塗装膜を形成させる
。

該塗装膜は塩水等に長期間さらされても塩水中の陽イオ
ンが基材にまで到達しにくいので腐食によるふくれ等か
起りにくい（耐食性）。さらに該・テ装膜は長時間約４
０℃の温水にさらされても水分が塗装膜を通ｉしに＜＜
、シかも塗装膜中に均一に分散した繊維状山皮によって
補強されているので塗装膜のはがれや割れが起こりにく
い（耐水性）。

（実施例） 実施例１ 市販の水性エポキシ変性アルキッド樹脂１００重量部に
対してカーボンブランク８重量部、亜鉛華５毛量部、炭
酸カルシウム３重量部、ブチルセロソルブ７０重Ｍ部を
サンドグラインダー容器に所定量仕込み、２５００ｒｐ
ｍで２時間分散せしめた。６０−１００メンシユの範囲
の粒度を持つ中国産タルクを６００〜１２００’ｃの温
度範囲において所定の温度で２時間焼成して得た焼成タ
ルクを１〜３５重量部の範囲で所定重量部、ｌＯＯメツ
シュの篩を通過した山皮を０〜４０重量部の範囲で所定
重量部とをブチルセロセル１３０重量部で攪拌混合した
ものを加えて再度、サンドグラ・インタにより２５００
ｒｐｍで３時間分散せしめ、本発明の水性塗料を調整し
た。この水性塗料の配合組成を第１表に示す。

更に各々の塗料をスプレーガン塗装に適した粘度に調整
するため、水とプチルセロセルプ（１＋■）で希釈した
後あらかじめＴ−３２０シンナおよび石油ベンゾンで脱
脂した５枚ずつの５ＰＣＣ軟鋼板（７０Ｘ１５０Ｘ０．
８　　ｍｍ）に乾燥塗膜で約２０８Ｌｍの厚さになる様
に各塗料を塗装した。塗装後これらの軟硬板は１１０℃
で２０分間保持の焼付けによって塗装膜を形成した。

（以下余白） 第　　１　　表 第　　２　　表 これら各５枚ずつの塗装軟鋼板のうち３枚の塗装置Ｉ々
にカッターナイフで基材に達する迄、切り傷を付け、Ｊ
ＩＳ−に５４００に準拠した塩水噴霧試験法による防腐
食性の試験を行った。他の２枚は１耐水性試験法による
耐水密着試験を実施した。

尚、防腐食性の評価は切り偏部からのフクレ巾が６　ｍ
　ｍとなる迄の時間（ＳＳ時間と称す）で、一方の耐水
密着性は１ｍｍピッチのゴパン目試験によりハガレが生
ずる迄の時間（耐水時間と称す）で評価した。

結果を第２表に示す。

表中のＯおよびＸ印について、Ｏ印は耐水性および耐食
性が向上したものであり、一方のＸ印は耐水性および耐
食性の向上が認められなかったものである。尚、耐水性
は山皮および焼成タルクを全く含まない塗装膜の＋Ｍ水
詩間（９６時間）を基準とし、一方の耐食性については
山皮を含有した塗料において各々の′山皮配合量の時に
示したＳＳ時間を基準とした。なお、山皮と焼成タルク
を含まない＠装膜のＳＳ時間は８０時間であった。

実施例２ 水希釈性アマニ油１００重都部に対してルチル型酸化チ
タン４０重都部、炭酸カルシウム７０重廣部、亜鉛華２
０重量部、ナフテン酸コバルト（コバルト含量６％）２
．２重量部、ざらに実施例１と同じ粒度をもつ中国産タ
ルク粉末を６００℃から１２００℃の温度範囲において
所定の温度で焼成した焼成タルクを３〜２０重量部の範
を囲における所定重量部および１００メツシユの篩を通
過した山皮を０〜４０重量部の範囲の所定虫着部をサン
ドグラインダ容器に仕込み２５００ｒｐｍで４時間分散
し、アマニ油樹脂を主成分とする本発明の塗料を調整し
た。この時の組成を第３表に示す。次にあらかじめ石油
ベンジンで脱脂した５ｐｃｃｔ鋼板（７Ｘ１５０ＸＯ，
８ｔｍｍ）５枚ずつに乾燥塗膜で約３５ｇｍの厚さにな
る様に上記各塗料をパーコーターにより＠装した。塗装
後の軟鋼板を１２０″Ｃで２０分間保持し乾燥塗装膜を
形成した。

つぎにこれら各５枚のうちの３枚の塗装板表面の塗装置
１ｇ！：にカッターナイフで基材に達する切り傷部つけ
、ＪＩＳ・に５４００に準拠した塩水噴霧試験法による
耐腐食性の試験を行ない、残り２枚を耐水性試験法によ
る耐水密着性の試験に供した。

これらの試験、評価方法は実施例１と同じである。結果
を第４表に示す。

なお、山皮と焼成タルクを含まない塗装膜の耐水時間は
７２時間、ＳＳ時間は４８時間であった。

（以下余白） 第３表 第４表 実施例３ 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、クス、７８２−５）１００重量部に対
して３００メンシユパスした粒度の中国産タルク粉末を
６００℃から１２００℃の温度範囲における所定の温度
で１時間焼成して得た焼成タルクＯから３５重型部の範
囲の所定重量部と３００メンシユパスした山皮粉末をＯ
から３５東ｊ一部の範囲の所定重量部に、焼成タルク粉
末と山皮粉末を合わせたｊ七の５〜１０倍吊のキシレン
を主成分とするシンナーを加えて乳化機で分散し、上記
アクリル塗料樹脂１００重量部とルチル型酸化チタン３
０毛着部に加えボールミルで２４時間混合・分散して本
発明のアクリル塗料全調整した。この時の配合組成を第
５表に示す。

ざらに上記塗料をシンナーで薄め、スプレーカンによる
塗装に適した粘度に調整したのち、あらかしめ石油ベン
ジンで脱脂した５ＰＣＣ軟鋼板（７Ｘ１５０Ｘ０．８ｔ
ｍｍ）に乾燥塗膜で約３０ｇｍの厚さになるように上記
各塗料を５枚ずつ塗装した。塗装後これらの軟鋼板を１
６０℃、２０分間保持の焼付けにより、塗装膜を形成し
た。

次にこれらの各塗装板５枚のうちの３枚の軟鋼板表面の
塗装膜と耐腐食性試験に用い、池の２枚を耐水性試験に
供し、実施例１と同じ方法で試験を実施し各々評価した
。

結果を第６表に示す。

なお、山皮および焼成タルクを含まない塗装膜の耐水時
間は２４０時間、ＳＳ時間は１９０時間であった。

（以下余白） 第５表 第６表 実施例４ ニトロセルロース〔大平化学製品株式会社製〕８０東量
部、非酸化形アルキント樹脂〔犬日本、ｒンキ化学工業
株式会社製、ペンコゾール１３０８）２０重開部の樹脂
とルチル形酸化チタンｌＯ重量部、ＭＩＢＫ２５０毛贋
部、３００メンシユパスの山皮粉末を用いて２００″Ｃ
から１２００℃の温度範囲の所定温度で２時間焼成して
得た焼成タルクを０〜３０重量部の範囲の所定屯早部、
３００メンシユパスの山皮粉末を０〜３０重甲部の範囲
の所定重量部をサンドフライング容器に所定墨仕込み２
５００ｒｐｍで４時間分散する訃によって本発明の塗料
組成物とした。

この時の山皮および焼成タルクの配合組成？第７表に示
す０次にあらかじめ石油ベンノンで税脂した５ＰＣＣ軟
鋼板（７Ｘ１５０ＸＯ，８ｔｍｍ）５枚ずつに乾爆塗膜
で約３５用ｍの厚さになる様に上記各塗料を八−コータ
ーにより塗装した。塗装後の軟鋼板を１２０℃で２０分
間保持しニトロセルロース七生成分とする塗料から成る
塗装膜を上記と同じ方法で軟鋼板表面に形成した。

これら各々の種類の塗装板の５枚のうちの３枚の塗装板
表面の塗装膜に力・ンターナイフで基材に達する切り傷
を付けたものを耐腐食性試験に用い、他の２枚を耐水性
試験に供した。試験方法および評価方法は実施例１と同
様である。

結束を第８表に示す。

なお、山皮および焼成タルクを含まない塗装膜の耐水時
間は３２時間、ＳＳ時間は２４時間であった・ （以下余白） 第７表 第　　８　　表 実施例５ アルキント樹脂１００重量部にイソプロピルアルコール
６５重啜部を加えて溶解したのち、さらに実施例３で用
いたのと同じ焼成タルクをＯ〜３０重署部の重着部範囲
内に、山皮を０〜３５＠場部の重贋部範囲内に加え、サ
ンドグラインダおよびボールミルにより焼成タルクおよ
び山皮の粒径が０．５ＡＬｍ以ドになる迄、微粒化し、
分散させた後、白色顔料である炭酸カルシウム１０重Ｑ
部をさらに添加して、再度サントグラインダにより、炭
酸カルシウムの粒径が３ｇｍ以下になるまで混合、粉砕
した。

アルキ７ド樹脂に対する焼成タルクおよび山皮の混合割
合を第９表に示した。

（以下余白） 第９表 上記の焼成タルクおよび白色顔料を含有したアルキンド
樹脂に法留イオン交換水を加えて、固形分−％が１５重
量パーセントになるように調整し、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、法帖イオン交換水添加時に棚脂のゲル化を防ぐた
め、トリエチルアミンによりｐＨを８に維持しながら調
整した。また調整中の気泡の混入全社けるため消泡剤も
同時に添加しである。

Ｌ記の如く調整した陽極析出型電着塗料のそれぞれにつ
いてあらかじめ石油ベンジンで脱脂した５ＰＣＣ軟鋼板
（７０Ｘ１５０Ｘ０．８ｔｍｍ）５枚用意し、第１０表
の条件で電着塗装し、塗装膜厚さ２５ｐｍ程度の塗板を
各実験番号につ８５枚ずつを作製した。

第１０表 つぎにこれらの各塗板の５枚ずつのうちの３枚の塗板表
面の塗装膜にカッターナイフで基材に達する切り傷を付
け、ＪＩＳ・に５４００に準拠した塩水噴霧試験法によ
るｌｆ１腐食性の試験を実施し、残りの２枚について耐
水性試験法による耐水密着性の試験を実施した。

これらの試験評価方法は実施例１と同じである。

結果を第１１表に示す。

なお、山皮と焼成タルクを含まない塗装膜の耐水時間は
１４０時間、ＳＳ時間は１２０時間であった。

（以下余白） 第１１表 （発明の効果） 以上の通り、本発明により得られる塗装膜は焼成タルク
と山皮を含んでいるので、塩水等による錆等の腐食を防
止するとともに、ｌａ維状状山皮より耐水性、膜強度が
付与されるので、密着性がよいという性質を有する。

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タルク０．
   ５〜３０重量部と山皮０．５〜３０重量部を含有するこ
   とを特徴とする塗料組成物。
2. （２）前記焼成タルクはタルク粉末を９００℃〜１１０
   ０℃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。