JPS6176567A - 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】 （Ｊイｉ：ｌ−のＪ１川用で？） 、に発明は自動車、を工材、屋外構造物等の防食性・γ
科、特に場かの多い環境下での防電に潰れた塗。

科に関する。

（従来の技イ釘及び問題点） 自・ｊ）Ｊ屯車両・パーツ類、化学装置　建材関係、）
；゛外構の物、農業機械、電気器具等の塗装には美観の
みならず防食性能か要求される。

匹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か望まれてさている。

また塗装物の使用環境は多様化し１．音電の進みやすい
画酷な環境下で使われる場合か増えており、この意味で
も防食、防錆性能の請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１８）がまかれ
たＩａ路を走行する自動車は常に塩水等とＪぜ旭する。

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ざらされている。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か溶、′４１し始め
、同時に傷口に接する塗■９と基材間の左右力か低Ｆし
始め、経時的に塗膜が傷口から外に向ってはかれる現象
がある。また次に示を腐食もある。傷が無くても塗膜が
本に接触した場合水中のＮａ　　イオンまたはＣ立−イ
オンが塗膜を透過して基材に達すると基材表面では７ノ
一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２．６材間の密着力が低下し、経時的にその部
分で塗膜が基材から離れ、浮きあがる。そのすき間に水
が蓄積してふくれが生じる。やがては／ｐＨＩ２が破れ
鈷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。

この様な腐食を防止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つ 腐食を防止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、腐食を防止するために、基材と塗膜の密
着力を向上させることに着目し、特開昭５０−１３９１
２９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５３−１１’　３８３５号
に開示しである様に基材と塗ｔｌａの界面にカンプリン
グ剤を介在させる方法が実施されている。しかしなから
、キレート（ヒやカップリング化か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、ｊ１４Ｔ　’Ｒを防１にするためにざび止め顔料
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？含んだ風由に
ざらされたり、高温多湿下に置かれる様？腐食の発生し
やすい環境下においても腐食に対して視制効果があり、
温水にざらされても、は〈苺を生じない塗装膜を形成で
きる塗料、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
量部に対して山皮０．５〜３０重？部と焼成ハイドロタ
ルサイト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。

ハイドロタルサイトは、マグネシウムとアルミニウムの
含水塩基性炭酸塩鉱物でＭｇ４Ａ文。

（ＯＨ）　ｐ　ＣＯ３・３Ｈ２０、Ｍｇ６ＡＭ（ＯＨ）
ｓ　ＣＯ：Ｉ　・５Ｈ２０またはＭｇ、Ａ文？（ＯＨ）
６　Ｃｏ１　・４Ｈ２０（７）化学式で表ワサれ、ハイ
ドロタルク石、マナセアイトと呼ばれることもある。

発明に使用する焼成ハイドロタルサイトはハイドロタル
サイトを４００ないし７０’０’Ｏの温度で熱処理した
物質の粉末である。該粉末の粒径は１００ないしＯ，１
ｇｍ程度のものがよいつこの様に調整された焼成ハイド
ロタルサイト（：粉末）は塗料に配合された時、塩水塗
装膜に発生した糸状腐食の先端に存在する塩素イオン（
Ｃ立−）を効率よ〈取り込み、安定に固定する作用を発
揮する。また丑記金属不酸化物は、水酸化カルシウム、
水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛
などである。これらの本酸化物は、酸中和能を有し、糸
状腐食部先端のＣＩ−を含む酸性域を中和し、腐食の進
行を防止する。

この効果は熱処理温度によって影響をうけ。

４００〜７００°Ｃで熱処理したものが最適効果七発捕
するが、２００　’Ｏ以上、７５０℃以下の範囲でめれ
ば一定の効果が認められる。

山皮は、通称でマウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉｎｃ
ｏｒｋ）、　−ｒランテンレザー（Ｍｏｕｎｔａｉｎ　
１ｅａｔｈｅｒ）、マウンテンウ・ソド（Ｍｏｕｎｔａ
ｉｎ　ｗｏｏｄ）等とも呼ばれるもので、含水珪酸マグ
ネシウム驚主成分とするものでめる。なお、マグネシウ
ムの一部はアルミニウム、鉄等に１４換されている場合
もある。

具体的には、セビオライト（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（Ｍｅｅｒｓｃｈａｕｉ）等がある。

該物質は、−辺が０．０１〜Ｏ，１ｇｍ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
方向に多数の孔を有している。また、該繊維は、その表
面に反応性に富む水酸基を有しており、該物質は、それ
自身多量の水を吸収、吸着する性質を持つ。

未発明にかかる塗料組成物に含有せしめる山皮と焼成ハ
イドロタルサイトの量は、いずれも塗料用樹脂１００重
量部に対して０．５〜３０重量部の範囲内にあって１両
者の合計量は３〜３０重賃部開部囲内が望ましい。それ
ぞれのより好ましい範囲は、山皮が１〜２０重ψ部、焼
成ハイドロタルサイトが１−１０重量部である。

山皮の配合ψは０．５重量部以上で防食性、耐水性の効
果を示すが、３０重量部を越えると、得られる塗料膜の
柔軟性が低下し、もろくなる。

−万、焼成ハイドロタルサイトの配合量も０．５重壁部
以上で、防食性の効果を示すが、該配合量が３０重量部
を越えると塗料の安定性や得られる塗装膜の光沢が得ら
れない等、美観に悪影響が現われる。

山皮と焼成ハイドロタルサイトの合計量が３０屯墨６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。

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
成ハイドロタルサイトの粉末が適当に分散して固化して
いる状態が好ましい。溶剤を亦えることによって適度あ
粘性を持たせて塗装しやすくしたちのでよい、ざらには
該塗料に着色せしめるための顔料、ｍｊｌ！防、賽剤、
消泡剤、レベリングｄｊ、硬化促進剤、可塑剤をｉ！ｉ
量加えてあってもよいつ 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原因となる基材の
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。

・す装置１々の表面からＮａ＋等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ハイドロタル＋ サイトかＮａ’を取り込み、Ｎａ　　が基材まで到ぷり
ないためと考えられる。また塗装＋ＩＱに傷が有る場合
にはこの湯部が腐食電池の７ノードとなり湯部の燗囲の
塗装置膜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１丁する。こ
こに焼成ハイドロタルサイトが存在することによりＮａ
　　が焼成ハイドロタルサイトに取り込まれ腐食が抑制
されるものと考えられる。以北の焼成ハイドロタルサイ
トの効果は山皮にも多少はあるが、焼成ハイドロタルサ
・ｆトはとではない。しかし山皮は耐水性を向上させる
効果が強いので焼成ハイドロタルサイトと併用するとす
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、　ＩｔＩ２状に形成されや↑
く、しかも山皮や焼成ハイドロタルサイトとよく梶合し
、適度に分散し得る物であればよい。

具体的に例示すれば、アルキド樹脂、アミ／アルキド樹
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′−ル樹脂などの熱硬化性
樹脂、ナイロン樹脂、塙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
ラテックス果樹；（旨、アルキ・ソドｍｌ旨、エポキシ
樹脂、アルキント変性メラミン樹脂等の水系樹脂、アマ
ニ佃等の油性樹脂、さらにはニトロセルローズがめる。

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刀■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
。

一万粉末状にした山皮と焼成ハイドロタルサイトを所定
の鷹用意し、上記有機系塗料と混合する。このと８混合
方法にはホールミル、サンドグラインダー、ロールミル
等がある。焼成ハイドロタルサイトが有機系塗料の中に
重分分散するまで・混合することか必要である。該混合
によって、山）ｋを繊維状態にするのがよい。繊維状態
の山皮はイυ、　００２〜Ｏ’、　１　ｇｍ程亀で、長
ざか０．１〜ｎ　ＬＬｍ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ｄ１常は鉱山から採掘したものｔクラ・ソソヤー
等通常の方法によってそのまま粉砕して作られるか、通
常の粉砕では、０．５〜２００ｇｍの粒子である。熱処
理された本発明の焼成／＼イドロタルサイトは、一般の
山皮粒子とは異なり、さらに細かく、細くほぐした副長
比の大きな繊維形状を畷する。

山５８よび焼成ｌいｆドロタルサイトの分散状態は・Ｔ
装脱の防食性、ＩＩＩＦｔ水性を左右するので繊維状の
山皮、焼成ハイＩ・ロタルサイトは凝集しないよう均一
　に分散することか重要である。

山皮ワよひ焼成ハイドロタルサイトの分散をより均一に
するためには、山皮と焼成ハイドロタルサイトの合計”
Ｒ１の５〜１０倍星の溶剤をざらに刃口えるのかよい。

このようにして得られた塗料を鉄板等で構成された基材
上に、はけ塗り、スプレーカ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
。

該塗装置り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
が起りにくい（耐食性）。ざらに該塗装膜は長時間約４
０°Ｃの温水にざらされても塗装後は均一に分散した繊
維状山皮によって補強されているので塗装膜のはかれや
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重ダ部に
対してカーボッ１９９フ８重量部、亜鉛層５型ψ部、炭
酸カルシウム３重量部、プチルセコソルブ７０重量部を
サンドグライングー容器に所定量仕込み、２５００　ｒ
　ｐｍで２時間分散せしめた。３００メツシユバスの粒
度を持つハイトコタルサイトを２００〜ｔｏｏｏ℃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ハ
イトコタルサイトを０〜２０重凝部の範囲で所定重量部
、ｌ　００　、メｙシュの篩を通過した山皮を０〜２０
重ψ部の範囲で所定重量部とをプチルセロセルブ３０重
邦一部で攪拌４昆合したものを加えて再度、サントグラ
インタにより２５００ｒｐｍで３時間分散せしめ、水性
塗料を調整した。この水性塗工１の配合組成を第１表に
示す。

史に各々の塗料をスプレーカン塗装に適した粘変に調整
するため、水とブチルセロセルブ（ｉ＋１）で希釈した
少めらかしめＴ−３２０シンナおよび石油ベンジンで脱
脂した５枚すつのＳ　ＰＣＣ＋ＤｊｔＥｉ椴（７０Ｘ　
１５０Ｘ０　、８　　ｍｍ）に乾燥塗ｉ漠で約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
硬板はｌｌｏ’０で２０分間保持の焼付けによって塗装
膜を形成した。

これら各５枚ずつの塗装軟鋼板のうち３枚の塗装置１９
にカリクーナイフでプ、（材に達する迄、切り傷を付け
、ＪＩＳ−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湯部からのフクレ巾が６ｍｍ
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カレが生ずる
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２０印は耐水性および耐食
性が向上したものであり、−万の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
は山皮および焼成ハイドロタルサイト山皮を全く合まな
い塗装膜の耐水時間（９６時間）を基準とし、一方の１
ｆＦｔ食性については山吹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、山皮と焼成ハイドロタルサイトを含まない塗装膜
のＳＳ時間は８０時間であった。

第１表 第２表 実施例２ 本希釈性アマこ油１００ｆｆｉ％部に対してルチル型酸
化チタン４０重徹部、炭酸カルシウム７０重凝部、亜鉛
菫２０重量部、ナフテン酸コバルト（コバルト合着６％
）２．２重を部、ざらに実施＠１と同じ粒度をもつハイ
ドロタルサイト粉末？？００℃から１０００℃の温度範
囲において所定の温度で焼成した焼成ハイドロタルサイ
トをＯ〜４０重噛部の範囲における所定重量部および１
００メンシユの篩を通過した山皮上Ｏ〜３５重、′ｉ：
部の範囲の所定型−着部をサンドグラインタ容器に所定
量を仕込み２５００ｒｐｍで４時間分散し、アマこ油樹
脂を主成分とする塗料を調整した。この時の組成ｅｍ３
表に示す。次にあらかじめ石油−＼ンジンで脱脂した５
ｐｃｃ軟鋼板（７×１５０Ｘ０．８重ｍｍ）５枚ずつに
乾燥塗膜で約３５ＬＬｍの厚さになる様に上記各塗料を
パーコーク−により塗装した。塗装後の軟鋼根を１２０
°Ｃで２０分間保持し乾燥塗装膜全形成した。

つきにこれら各５枚のうちの３枚の塗装板表面の塗装膜
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枚を耐本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、山皮と焼成ハイドロタルサイ［含まない塗装■々
の耐水時間は７２時間、ＳＳ時間は４８時間であった。

：５３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
品名ニアルマテックス、７８２−５）１００％量部に対
して３００メンシユバスした粒度のハイドロタルサイト
粉末を２００℃から１０００°Ｃ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ハイドロタルサイト
Ｏから３０重型部の範囲の所定重壁部と３００メツシユ
パスした山皮粉末を０から２５重量部の範囲の所定千薔
部に、焼成パイトロタルサイト粉末と山皮扮人毫合わせ
た賃の５〜ｌＯ倍量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、−ヒ記アクリル塗料樹脂ｌＯ
Ｏ重量部とルチル型酸化チタン３０重量部に加えボール
ミルで２４時間混合・分散してアクリル塗料を調整した
。この時の配合組成を第５表に示す。

第５表 さらに上記塗料をシンナーで薄め、スプレーガンによる
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（７Ｘ　ｌ　５０　Ｘ　
Ｏ、８ｔｍ　ｍ　）に乾燥塗膜で約３０≠ｍの厚さにな
るように上記各塗料を５枚丁つに塗装した。塗装後これ
らの軟鋼板を１６０°Ｃｌ２Ｏ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枚の軟鋼機表面の
塗装＋１Ｑと耐腐食性試験に用い、他の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、山皮および焼成ハイドロタルサイトを含まない塗
装膜の耐水時Ｆ１１１は２４０時ＩＪＩ、ＳＳ時間は１
９０時間であった。

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　利
、ＱＱ部、非酸化形アルキッド樹脂〔大日木インキ化学
工業株式会社製、ベツコゾール１３０８）２０ｉ量部の
樹脂とルチル形酸化チタン１０重量部、ＭＩＢＫ２５０
重量部、３００メンシユバスのハイドロタルサ−（ト粉
末を用いて２００℃から１０００℃の温度範囲の所定温
度で２時間焼成して得た焼成ハイドロタルサイトを０〜
２５重−°部の範囲の所定屯早部、３００メツシユバス
の山皮扮天をＯ〜２５重峨部の範囲の所定重量部をサン
ドグラインタ容器に所定量仕込み２５００ｒｐｍで４時
間分散する事によって塗料組成物とした。

この時の山皮および焼成ハイドロタルサイトの配合組成
を第７表に示す。次にあらかじめ石油ベンジンで脱脂し
た５ＰＣＣ軟鋼根（７Ｘ１５０ＸＯ，８’　ｍｍ）５枚
ずつに乾燥塗膜で約３５濤ｍの厚さになる様に上記各塗
料をパーコーターにより塗装した。塗装後の軟鋼板を１
２０°Ｃで２０分間保持しニトロセルロースを主成分と
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
表面の塗装膜にカッ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。

結果を第８表に示す。

なお、山皮および焼成ハイドロタルサイトを含まない塗
装膜の耐水時間は３２時間、ＳＳ時間は２４時間であっ
た。

第７表 第８表 実施例５ アルキ゛ント樹脂１００千７部にイソプロピルアルコー
ル６５川沿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ハイドロタルサイトを０〜２０重着
部の重量部範囲内に、山皮を０〜２５屯７部の重が部範
囲内に加え、サンドグラ・ｆンタおよびホールミルによ
り焼成ハイドロタルサイトおよび山皮の粒径が０．５ｕ
Ｌｍ以下になる迄、微粒化し１分散させた後、白色顔料
である炭酸カルシウム１０玉着部をさらに添加して、再
度サンドブライノブにより、炭酸カルシウムの粒径が３
ｇｍ以下になるまで混合、粉砕した。

アルキ・・、ト樹脂に対する焼成ハイドロタルサイトお
よび山皮の混合割合を第９表に示した。

第９表 Ｅ記の焼成山皮および白色顔料を含有したアルキッド樹
脂に洗清イオン交換水を加えて、固形分量か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、法帖イオン交換本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
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′！！ｉ装し、塗装：ＩＩ２厚ざ２５ＩＬ
ｍ程度の塗板を各実験番号につき５枚丁つを作製した。

第ｉｏ表 つぎにこれらの各塗板の５枚のうちの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耐
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、山皮と焼成ハイドロタルサイトを含まない塗装膜
の耐水時間は１４０時間、ＳＳ時間は１２０時間であっ
た。

第１１表 （発明の効果） 以上の曲り、本発明により得られる塗装膜は焼成ハイド
ロタルサイトと山皮を含んでいるので塩分等による錆等
の腐食を防止するとともに、Ｒ雄状山皮により耐水性、
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重量部に対して山皮０．５〜３
   ０重量部と焼成ハイドロタルサイト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）前記焼成ハイドロタルサイトはハイドロタルサイ
   ト粉末を４００℃〜７００℃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。