JPS62141075A - 一次防錆塗料組成物 - 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） 本発明は耐熱性に優れた防錆塗料組成物に関する。、、
更に詳しくは、大型鉄鋼構造物の一次防錆塗料として有
効であり、かつ溶接および歪取り等の加熱によっても十
分防錆性を確保する一次防錆塗料組成物に関する。

（従来技術） 防錆塗料には各種防錆顔料を含有するものが数多く知ら
れているが、中でも亜鉛末を含有するジンクリッチペイ
ントは防錆性に優れ、船舶、橋梁等の大型鉄鋼構造物の
一次防錆塗料として広範囲に用いられている。このジン
クリッチペイントは、一般に多量の亜鉛末を有機系また
は無機系の結合剤と混合して得られる塗料であって、塗
膜中の亜鉛と鉄鋼面との電気化学的作用による亜鉛の犠
牲防食作用と、亜鉛の腐食生成物による酸素や水分の遮
断作用によって防錆効果をらたらすものである。しかし
ながら、このジンクリッチペイントにも次のような欠点
がある。

まず、第一に塗膜中の亜鉛末含有量を増大すると、亜鉛
による犠牲防食作用が大きくなり防錆性能を向上するが
、それに比例して白錆発生量が増大し、上塗り塗料との
付着性が低下する。逆に亜鉛末含有量を減少させると、
亜鉛による犠牲防食作用が低下することにより、防錆性
能が劣り、発錆防止の目的が十分に達成されない。

第二に、溶接裏面や歪取り裏面等のように高温に加熱さ
れた部分については、熱により塗膜中の亜鉛の酸化が著
しくなって、犠牲防食作用が低下し、それに伴って防錆
性も低下し、発錆防止の目的が達成されない。

大型鉄鋼構造物においては、溶接箇所や歪取り箇所が多
く存在し、その結果、−次防錆塗料を塗装しているにも
かかわらず、上塗り塗装前の錆落とし作業に多大な労力
を要しているのが現状である。

従って、亜鉛末の含有量が少なく、かつ高温に加熱され
た部分でも優れた防錆性能を発揮する塗料の出現が望ま
れている。

従来技術においても、亜鉛末の含有量が少なく、かつ高
温に加熱された部分において防錆性能を維持させるため
、例えばテトラアルコキシシリケートの加水分解初期縮
合物とアルキルトリアルコキシシリケートの加水分解初
期縮合物を併用した例（特願昭５８−１５８７８５）あ
るいはテトラアルコキシシリケートの加水分解初期縮合
物と溶剤型コロイダルンリ力を併用した例（特願昭５９
−０９３５４０）があるが、このような結合剤の種類の
選択だけでは満足な効果が得られない。また、亜鉛の酸
化を抑制するため亜鉛粒子の表面を導電性粒子で被覆化
した亜鉛末を使用した例（特願昭５９−１９９２０５）
あるいは亜鉛よりも融点の高い亜鉛合金の粉末を使用し
た例（特願昭５９−０９３５４１）があるが、このよう
な粉末はその製造工程に多大な労力がかかり、材料の入
手容易性や経済性に劣る。

本発明者らは結合剤中における亜鉛末の高温酸化を鋭意
研究した結果、溶接あるいは歪取りが行なわれる時その
裏面の鋼板温度は６００℃以上になり、このような高温
に加熱された場合にも防錆性能を維持する新規な組成物
を見出し、本発明を完成するに至った。

（発明の構成・効果） 即ち、本発明の要旨は結合剤および亜鉛末を含有する塗
料組成物において、該亜鉛末が球状であり、その光透過
式沈降法による体積基準の平均粒子径が５〜１０μの範
囲であり、かつ２μ以上の粒子が亜鉛末の全量に対し９
５体積％以上存在し、亜鉛末含有攪が乾燥塗膜１００容
量部中に２０〜６０容量部である６００℃以上の耐熱性
を有する一次防錆塗料組成物に存する。

この発明の一次防錆塗料組成物とは、錆落としした鋼板
の上に乾燥膜厚で１０〜３０μ塗布される一般にショッ
ププ゛ライマーと呼ばれる防錆塗料組成物である。

本発明組成物ｔこ使用される亜鉛末は既知の適当な方法
、例えば噴霧法によって製造できる。この亜鉛末は球状
であり、光透過式沈降法による平均粒子径が５〜１０μ
、好ましくは６〜１０μであ　−リ、かつ２μ以上の粒
子が亜鉛末の全量に対して９５体積％以上、好ましくは
９７体積％以上である。ここで粒径の測定法を光透過式
沈降法と限定ｌす一ノｔ＋１１ｍ１↓Ｖ笛’）７Ｊｌ！
！！＋８　１ＱＱＱ　　日本顔料技術協会）に記載され
ているように測定方法に上り粒径の値が異なるためであ
る。また、球状とは真の球体のみに限定されることなく
、で定義される実用球形度が０．８以上を意味する。

球状である事は比表面積が小さくなり、溶接や歪取り等
に高温にさらされても高性能の防錆性が推持できる。

平均粒子径が５μ以下であると、亜鉛末の耐熱性が劣り
、高温に曝された場合に酸化し易い。

１０μを越えると塗料組成物を調整後亜鉛末の沈降が早
く、組成物の分散安定性が低下し均一な塗膜を得ること
が難しくなる。亜鉛末が例えばりん片状であったり、平
均粒子径が５μ以上でも２μ以下の粒子が５体積％以上
含まれていると高温に加熱された部分での防錆性能が低
下する。

本発明組成物にあって、亜鉛末は乾燥塗膜中に２０〜６
０容量％になるように配合すればよい。

配合ｍが過小であると良好な防錆性能が得られず、また
過剰であると白さびの発生量が増大し、上塗り塗料との
付着性が低下する。

本発明に使用される結合剤としては一次防錆塗料に使用
されるものであればいずれであってもよく、例えば、ケ
イ酸エステル（例えば、テトラエトキシシリケート、メ
チルトリメトキシシリケート等）の加水分解初期縮合物
、溶剤型コロイダルシリカ（分散媒例えば、メタノール
、イソプロピルアルコール）、ケイ酸塩（例えば、ケイ
酸ソーダ、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸ア
ンモニウム）、エポキシ樹脂、シリコン樹脂かあげられ
る。特にケイ酸エステルの加水分解初期縮合物、溶剤型
コロイダルシリカ、あるいは両者の併用が好ましい。ケ
イ酸エステルの加水分解初期縮合物ζ溶剤型コロイダル
シリカの併用は亜鉛末の量を減らしても、亀裂が生じる
事なく、良好な塗膜性能を保持する。

また、必要に応じて上記結合剤とアルコール可溶性有機
樹脂（例えばポリビニルブチラール、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸エステル等）を併用してもよい。

本発明の一次防錆塗料は６００℃以上、好ましくは８０
０℃以上の耐熱性を有することを要する。

本発明者等は溶接や歪取り作業時に鋼板裏面が６００℃
以上、場合によっては８００℃を越えるとの知見を得た
。従って、−次防錆塗料は臨界温度として少なくとも６
００℃の耐熱性が要求される事になる。６００℃以上の
耐熱性は種々の要因、例えば、結合剤の選択、添加剤の
選択等から塗料に付与されるが、結合剤がケイ酸エステ
ルの加水分解初期縮合物あるいは溶剤型コロイダルシリ
カ、またはそれらの混合物の場合極めて高い耐熱性（８
００℃を越える）が付与される。

本発明組成物にあっては、上述の結合剤、亜鉛末に通常
の防錆塗料と同様に各種の顔料、溶剤、添加剤等を必要
に応じて配合されてよい。顔料成分としては通常の体質
顔料、防錆顔料、着色顔料、金属粉顔料でよく、具体的
にはタルク、マイカ、硫酸バリウム、クレー、炭酸カル
シウム、亜鉛華、チタン白、弁柄、リン酸亜鉛、リン酸
アルミニウム、メタホウ酸バリウム、モリブデン酸亜鉛
、モリブデン酸アルミニウム、カルシウムシリサイド、
フェロアロイ等が挙げられる。溶剤成分としては通常の
イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール、ブチルセロソルブ、エチルソロソル
ブ、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キ
ジロール、ドルオール等が挙げられ、塗装作業性や塗膜
乾燥性が最適になるように適当量配合されてよい。添加
剤成分としてはタレ止め剤、湿潤剤、反応促進剤、付着
付与剤、色分れ防止剤、沈澱防止剤等の防錆塗料に通常
使用される廟が目的に応じて適当量配合されてよい。

本発明組成物は常法に従って調整できる。例えば、結合
剤を含む液状成分とそれ以外の粉末成分を含む系とを別
容器に保存し、使用直面に両者を混合すればよい。また
、結合剤と反応する部分（例えば、亜鉛末）以外の粉末
成分の一部または全能本杖企戴１桑今？７１　ｊｅ帥令
シ北に０階１　仙田吉前に該混合物と残りの成分を混合
してもよい。液状成分と粉末成分の分散には、通常の分
散機であるディスパーホモミキザー、ロールミル、サン
ドグラインドミル、ボールミル等が使用されてよい。

このようにして得られる組成物にあっては、結合剤濃度
は一般に５〜４０重量％でよく、そしてエアスプレー、
エアレススプレー、ロールコータ、ハケ等通常の手段で
鉄鋼構造物に塗布し、自然乾燥または熱風乾燥にて乾燥
させればよい。

以上の構成から成る本発明組成物は、−次防錆塗料とし
ての機能を充分に発揮することができ、且つ溶接裏面や
歪取り裏面のように加熱された部分においてら防錆性を
維持することが可能となる。

（実施例および比較例） 一二、Ｉ 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

本実施例および比較例で用いる亜鉛末の平均粒子径およ
び粒度分布は光透過式沈降法制定器の一種である堀場遠
心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−５００（堀場製作
所製）を用いて測定した。測定条件としては分散媒に５
０重量％グリセリン水溶液を用い回転数は５００　ｒｐ
ｍとした。その結果を第１表に示す。尚、ここで言う平
均粒子径とは中間粒子径を意味する。また上記測定装置
については前記の文献「顔料」に詳しく記載されている
。

第１表に示す亜鉛末を用いて第２表に示す実施例１〜８
および比較例１〜５の組成物を充分分散することにより
得た。この組成物について下記の如き試験を行った。

（１）ばくろ試験 試験片としてサンドブラスト鋼板を用い、エアスプレー
にて乾燥膜厚１５±２μｍに塗布し、２０℃１相対湿度
７５％で７日間自然乾燥した後、または更に電気炉で６
００℃もしくは８００℃で１０分間加熱、冷却した後に
防錆性試験に付した。

該試験は海岸地帯（鳴門型）で３ケ月行い、赤錆発生状
態をＡＳＴＭ（Ｄ６１０）により判定し、白錆の発生状
態を（○：実用性有、×：実用性無）で判定した。

（２）沈降安定性試験 第２表に示す組成物を調製後、ディスパーで３０分間攪
拌した。次いで攪拌を中止し、１０分間放置した後、容
器の底に堆積した沈降物の量をスパチュラを用いて調べ
（○：沈澱量が少なく実用上問題なし　×：沈澱型が多
く実用的でない）で判定した。

以上の試験結果を第２表に示す。該表より明らかな如く
、本発明組成物は沈澱及び白錆が少なく且つ６００℃あ
るいは８００℃加熱後の防錆性が優れている。

※２　結合剤Ａ テトラアルコキシシリケートの加水分解初期縮合物を下
記配合で常法に従って得た。

イソブチルアルコール　　　　　５０ イソプロピルアルコール　　　　２４．７水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１６．６０、ＩＮ塩酸　　
　　　　　　　　　０．７＋９２．０ ※３　結合剤Ｂ テトラアルコキシリケードとアルキルトリアルコキシン
リケードの混合物の加水分解初期縮合物を下記配合で常
法に従って得た。

（試薬） イソブチルアルコール　　　　　１３０イソプロピルア
ルコール　　　　１６９．９水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４９．９０、ＩＮ塩酸　　　　　　　
　　　　２．２※４　結合剤Ｃ 溶剤型コロイダルシリカ メタノールシリカゾル（８産化学社製）をイソプロピル
アルコールで５０％希釈 ※ｌ　三井金属鉱業（株）製

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結合剤および亜鉛末を含有する塗料組成物において
   、該亜鉛末が球状であり、その光透過式沈降法による体
   積基準の平均粒子径が５〜１０μの範囲であり、かつ２
   μ以上の粒子が亜鉛末の全量に対し９５体積％以上存在
   し、亜鉛末含有量が乾燥塗膜１００容量部中に２０〜６
   ０容量部である６００℃以上の耐熱性を有する一次防錆
   塗料組成物。 ２、結合剤がケイ酸エステルの加水分解初期縮合物ある
   いは溶剤型コロイダルシリカあるいは両者の混合物であ
   る特許請求の範囲第１項記載の組成物。