JPS6176568A - 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】 （産業上の利用分野） 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。

（貨来の技術及び問題点） １］動車重内・パーツ類、化学装置、建材関係。

屋外構冶物、農業機械、電気器具等の塗装には美観のみ
ならず防炎性能が要求される。

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、防錆性能の′〃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
塗装物は腐食しゃ十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
に傷口に墳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。傷が無くても塗膜が水に接触
した場合水中のＮａ＋イオンまたはＣＱ−イオンか塗膜
を透過して、ｌＳ材に連中るとノ、（材表面では局部的
に電位差か生じ基材が溶出するアノード部と対電極のカ
ソード°部が千じる。このアノード部、カソード部にお
いて塗１１Ｑのはく離が発生する。そのすき間に水か蓄
Ｊｓ’＋　してふくれが生じる。やがては塗膜が破れ錆
性と呼ばれる水溶液が瀉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Ｉ７まうつ 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。

腐食を防止干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、腐食を防雨するために、基材と塗膜の密
着力を向上させることに石目し、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５３−１１３８３５号に開
示しである様に基材と／Ｐｉ嗅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
レート化やカッ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伏型があった。

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。なかでもジンククロ
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１ヒ
の作用を発揮するものである。１７かしながら重金属を
含む化合物はｍ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するもので、海水を含ん
だ風雨にさらされたり、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錆発生等の腐食に対し
て抑制効果があり、温水にざらされてもはく雌を生じな
い塗膜を形成できる傍糾、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基本的目的とする
。

（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１０
０重省部に対して焼成アスベスト０．５〜３０重星部型
部皮０．５〜３０重砥部とを含有することを特徴とする
防腐食塗料である。

アスベストはクリックイル、アンチボライト等を主成分
とする含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物で、綿状にもみ
ほぐされた形状をしている。大きざとしては妊ざ１０ｍ
ｍ以下、径２ｍｍ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１１００℃の温度で熱処理した物′α（８末）で
ある。処理時間は少なくとも１５分以北必要であり、時
間の長い程安定した性能の焼成アスベストを得ることが
できる。該粉末の粒径は１００ないし０．１ｇｍ程度の
ものがよい。

この様に、；ｌ！Ｉ整された焼成アスベスト（粉末）は
塗料に配合された時、塩水中のイオンを塗装膜中に捕獲
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℃〜
１１００℃で熱処理したものが敢適効果を発揮するが、
８００°Ｃ以上、１１００°Ｃ以下の範囲であれば一定
の効果が認められる。

山皮は、通称でマウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉ　ｎ
ｃｏｒｋ）　、　？ウンテ７Ｌ／ザー（Ｍｏｕｎｔａｉ
ｎ　１ｅａｔｈｅｒ）、マウンテンウッド（Ｍｏｕｎｔ
ａｉｎ　ｗｏｏｄ）等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
は侮泡石（Ｍｅｅ　ｒｓｃｈａｕｍ）等がある。

該物質は、−辺が０．０１〜０．１牌ｍの四辺形断面を
°宥する長ＦＭ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、それ自身多凝の水を吸収　吸着する
性質毫持つ。

７に発明にかかる塗料組成物に含有せしめる山皮と焼成
アスベストの量は、いずれも塗料用樹脂１００屯穢部に
対して０．５〜３０重量部の範囲内に島って、両者の合
計礒が３０重量部を越えないことが望ましい。

山吹の配合量は０．５主神部以上で防食性、耐水性の効
果を示すか、３０重湯部を越えると、得ら机る塗装膜の
柔軟性が低下し、もろくなる。

−・万、焼成アスベストの配合機も０．５重量部以」二
で、防食外の効果を示すが、該配合量が３０屯４）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。

山吹及び焼成アスベストの合計州は１〜３１重品部がｒ
Ｉｆましい。また焼成アスベストの着が多くなると山吹
による耐本性が低下するので好ましい川合せ吊は、山吹
０．５〜２０重量部、焼成アスベスト０．５〜１１重量
部から成る。

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
成アスベストの粉末が適当に分散して同化している状態
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、可塑剤を適量加えてあってもよ
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原因となる基材の
錆等腐食を防止する効果を発揮する現頃は定かではない
が次の様に考えられる。

塗装膜の表面からＮａ　　−５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アスベストか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Ｓに傷が有る場合にはこの湯部が腐食電
池のアノードとなり湯部の周囲の塗装膜下がカソードと
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
基材の腐食かａ打する。ここに焼成アスベストが存在す
ることによりＮａ　　が焼成アスベストに取り込まれ間
食か抑制されるものと考えられる。以上の焼成アスベス
トの効果は山皮にも多少はあるが、焼成アスベストはど
ではない。しかし山皮は耐水性を向上させる効果が強い
ので焼成アスベス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、膜状に形成されやすく、しか
も山皮や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、アルキド樹脂、アミノアルキド樹
脂、メラミン＠脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などの熱情化性樹
脂、ナイロン樹脂、塩化ビニール等の熱Ｔｉｆ　Ｆｊ性
樹脂、スチレンブタジェン樹脂、ニトリルブタ・／エン
樹脂等のラテンクス系樹脂、アルキアト樹脂、エポキシ
樹脂、アルキ・、ド変ｉメラミン樹脂等の水系樹脂、ア
マニ油等の油性樹脂、ざらにはニトロセルローズかアル
。

ンＫ　Ｑ　＋！＋ＩのＭ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２る様に溶剤を含んでい
るものがよい。

一方扮末状にした山皮と焼成アスベストを所定の量用意
し、上記有機系塗料と混合する。このと３　混合方法に
はボールミル、サンドグラインダー、ロールミル等があ
る。焼成アスベストが有機系塗料の中に十分分散するま
で混合することが心安である。該混合によって、山皮ｔ
−樹脂と接触する状態のもとて繊維状態にするのがよい
。繊維状態の山皮は径０．００２〜０．１声ｍ程度で、
長さが０．１−数ｇｍ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。

山皮および焼成アスベストの分散状態ば塗装膜の防食性
、耐水性硬化を左右するので繊維状の山吹、焼成アスベ
ストは凝集しないよう均一に分散することが重要である
。

山皮および焼成アスベストの分散をより均一にするため
には、山々と焼成アスベストの合計重量の５〜１０倍都
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
。

語学Ｓ１漠は塩水等に長期間さらされても塩水中の陽イ
オンか基材にまで到達しにくいので、錆等の腐食による
塗装膜のふくれ等が起りにくい（耐食性）。ざらに該塗
装膜は投時間約４０℃の温水にざらされても水分が塗装
膜を通過しにくく、しかも塗装膜中に均一に分散した繊
維状山皮によって抽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ック８重凝部、亜鉛華５重着部、炭
酸カルシウム３重峻部、ブチルセロソルブ７０重量部を
サンドグラインダ容器に所定量仕込み、２５００ｒｐｍ
で２時間分散せしめた。６０−１００メツシユの範囲の
粒度を持つ市販のアスベストを８００〜１２００℃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ア
スベスト（３００メツシユパス）を０−１５重量部の範
囲で所定重量部、１００メツシユの篩を通過した山皮を
０〜１５重量部の範囲で所定重量部とをブ千ルセロセル
ブ３Ｏｉ量部で攪拌混合したものを加えて再度、サンド
グラインダにより２５００ｒｐｍで３時間分散せしめ１
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ブ（１＋１）で希釈した
後あらかじめＴ−３２０シンナおよび石油ベンジンで脱
脂した５枚ずつのｓ　ｐｃｃ軟鋼板（７０Ｘ１５０Ｘ０
．８”ｍｍ）に乾燥塗膜で約２０涛ｍ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根は１１０℃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５枚ずつの塗装軟鋼板のうち３枚の塗装膜にカン
タ−ナイフで基材に達する迄、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偏部からのフクレ巾が６　ｍ
　ｍとなる迄の時間（ＳＳ時間）で、一方の耐水密着性
は１ｍｍピン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）で評価した。

結叉を第２表に示す。

表中の○およびｘ印について、Ｏ印は耐水性および耐食
性か向としたものであり、−・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アスベストを全く含まないものの耐
水時間（耐水時間・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ψのＵ゛トに示したＳＳ時間を基準とした。

第１表 第２表 実施例？ 水希釈性アマニ抽１００重量部に対してルチル型酸化チ
タン４０屯量部、炭酸カルシウム７０重帛１部、亜鉛１
Ｊ２０重量部５ナフテン酸コバルト（コバルト含イｉＸ
６％）２．２型部部、さらに実施ｈ＋　１と同じ粒度を
もつアスベスト粉末を８００　’Ｃから１２００″Ｃの
温度範囲において所定の温度で焼成した焼成山皮を０〜
３０重量部の範囲における所是重凝部および１００メツ
シユの篩を通過した山皮を０〜３０重量部の範囲の所定
重量部をサントグラインタ容器に所定量を仕込み２５０
０ｒｐｍ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。この時の組成を第３表に示す。次にあ
うかしめ石油ベンジンで脱脂した５ＰＣＣ軟ｍ＆（７Ｘ
１５０Ｘ０．８　　ｍｍ）５枚に乾燥塗膜で約３５ルｍ
の厚さになる様に上記・防料をパーコーターにより塗装
した。塗装後の軟顧板を１２０°Ｃで２０分間保持し乾
燥塗装膜を形成した。

つきにこれら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、Ｊ　Ｉ　
Ｓ　＠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１吋水性試験法による
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、焼成アスベストと山皮を含まない塗装膜の耐水時
間は７２時間、ＳＳ時間は４８時間でめった。

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、萌
品名：アルマテックス、７８２−５）１００重早主神対
して３００メツシユパスした粒度のアスベスト粉末を８
００℃から１２００℃の温度範囲における所定の７１！
度で１時間焼成して得た焼成アスベストＯから３５重量
部の範囲の所定重墨一部と３００メンシユパスした山皮
粉末奢Ｏか５３０重竜部の範囲の所定重量部に、焼成ア
スベスト粉末と山皮粉末を合わせたψの５〜１０倍量の
キシレンを土成分とするシンナーを加えて乳化機で分散
し、に記アクリル塗料樹脂１００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：Ｊ８整した。この時の配合組成
を第５表に示す。

第５表 ざらにヒ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、あうかしめ石油ベン
ジンで脱脂した５ＰＣＣ＆Ｅ枚（７Ｘ１５０Ｘ０．８　
　ｍｍ）に乾燥塗膜で約３０ルｍの厚さになるようにと
記塗料を各試験番吟につき５枚塗装した。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機５枚のうちの３枚の軟鋼機表面の
塗装膜と耐腐食１試験に用い、他の２枚を耐本性試験に
供し、実施例１と同じ方法で試験を夫施し各々評価した
。

結果を第６表に示す。

なお、焼成アスベストと山皮を含まない塗装膜の耐水時
間は２４０時間、ＳＳ時間は１９０時間でめった。

第６表 実施例４ ニトロセルロース（大乎化学製品株式会社製）８０屯脣
部、非酸化形アルキッド樹脂（大日木インキ化学Ｔ業株
式会社製、ペンコゾール１３０８）２０重量部の樹脂と
ルチル形酸化チタンｌＯ重８５部、ＭＩＢＫ２５０重噛
部、３００メ・ノシュバスのアスベスト３）　Ｒを用い
て８００℃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アスベストを０〜３５重量部の範囲
の所定重量部、３００メツシユバスの山皮粉末を０〜１
０重￥一部の範囲の所定重量部をサンドグラインダ容器
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アスベストの配合組成ＩＺ７表
に示す。次にめらかしめ石油ベンジンで脱脂した５ｐｃ
ｃ軟鋼板（７Ｘ１５０ＸＯ，８ｊｍｍ：）５枚ずつに乾
燥塗膜で約３５μｍの厚ざ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１２０℃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
ら成る慣装膜を一ヒ記と回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、焼成アスベストと山皮を含まない塗装膜の耐不時
間は３２時間、ＳＳ時間は２４時間であった。

第７表 第８表 棋置弛例５ アルキッド樹脂１００重量部にイソプロピルアルコール
６５重量部を加えて溶解したのち、ざらに実＝＝３で用
いたのと同じ焼成アスベストを０〜２５重量部の重が部
範囲内に、山皮を０〜３５重量部の重量部範囲内に加え
、サントグラインダおよびホールミルにより焼成アスベ
ストおよび山皮の粒径が０．５用ｍ以下になる迄、微粒
化し、分散させた摸、白色顔料である炭酸カルシウム１
０重＃部をさらに添加して、再度サンドグラインタによ
り、′＃酸カルシウムの粒径が３ｐｍ以下になるまで混
合、扮砕した。

アルキッド樹脂に対する焼成アスベストおよび山皮の混
合割合を第９表に示した。

第　　９　　表 ヒ記の焼成山皮および白色顔料を含有したアルキッド樹
脂に法曹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、高速撹拌機により、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、居留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ｐＨ１８に維持しながら調
整した。また調整中の気泡の混入ｔ−ａけるため消泡剤
も同時に添加しである。

−ヒ記の如く調整した陽極析出型電着塗料のそれぞれに
ついてめらかしめ石油ベンジンで脱脂した５ＰＣＣ軟鋼
板　（７０Ｘ　１５０Ｘ０　．８　ｔ　ｍｍ）５枚用意
し、第１０表の条件で電着塗装し、塗装膜厚さ２５ｇｍ
程度の塗板５枚を作製した。

第１０表 板表面の塗装置々にカッターナイフで基材に達するｔ７
Ｊり傷を付け、ＪＩＳ・に５４００に準拠した塩不噴吉
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と回しである。

結果を第１１表に示す。

なお、焼成アスベストと山皮を含まない塗装膜の耐Ｘ時
間は１４０時間、ＳＳ時間は１２０時間でめった。

第　　１１　　表 （開明の効果） 以上の通り、本発明により得られる塗装膜は。

焼成アスベス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ＦＭ雌雄状山皮により耐
水性、膜強度が付与されるので、密着性かよいという性
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アスベスト
   ０．５〜３０重量部と山皮０．５〜３０重量部とを含有
   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。