JPS62275173A

JPS62275173A - 一次防錆塗料組成物

Info

Publication number: JPS62275173A
Application number: JP11804286A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nakano; 正中野; Tokiaki Ishikawa; 石川　時昭
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1986-05-22
Filing date: 1986-05-22
Publication date: 1987-11-30

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】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］本発明は、加工前の鋼板に塗装して、溶接時に優れた溶
接性を与え、且つ、高度の耐熱性を有する防錆塗料組成
物に関するものである。

［従来の技術］従来、船舶、橋梁、タンク、プラント等の大型鉄鋼構造
物を建造する場合、建造中の発錆を防止するひとつとし
て、ショッププライマーを塗装する方法が一般に知られ
ている。ショッププライマーの性能として、防錆性が優
れることはもちろんであるが、他に溶接性に優れるとと
もに、溶接、溶断、歪み取り等の高熱作業による塗膜劣
化が少ないことが重要である。ショッププライマーとし
ては、ウォッシュブライマー、ジンクリッチプライマー
、ノンジンクプライマーが市販されており、防錆性、溶
接性、耐熱性等に優れる無機ジンクリッチブライマーが
主流となっている。

一般に無機ジンクリッチブライマーは、アルカリシリケ
ート又はアルキルシリケートをバインダーとして亜鉛粉
末を高濃度に含有させた塗料である。このものは、亜鉛
粉末の犠牲陽極作用により高度の防錆性を有し、かつ、
バインダーとして無機質を使用しているため耐熱性に優
れるものである。

また、前述の大型鉄鋼構造物を建造する造船工業界では
、近年、省力化、超近代化が進められており、その一つ
として、溶接に関しては、自動化、高速化が容易な炭酸
ガスアーク溶接法のようなガスシールド溶接法の適用が
増加してきている。

しかしながら、この炭酸カスアーク溶接法は、被覆アー
ク溶接法やサブマージドアーク溶接法に比べて溶融全屈
の冷却速度が速いため、現行の無機ジンクリンチブライ
マーを塗装した鋼板でもピット、ブローホール等の気孔
を多量に発生するという欠点が生じてきた。

また、現行の無機ジンクリッチプライマーでも高熱作業
による塗１１りの熱劣化が解決されたわけではなく、溶
接部、溶断部周辺の塗膜焼損および、歪み取り部の熱劣
化、塗膜のワレ、ハガレ等の問題が依然として存在し、
これら部分の塗膜は著しく防錆性が低下する欠点があっ
た。

前記した欠点を生じる理由としては、次のことが考えら
れる。基本的に亜鉛は鉄に対する高度の犠牲陽極作用に
より鉄の発錆を防止するが、鉄の融点（１５３０℃）に
比べて、融点が４１９°Ｃ１沸点が９０７’Ｃと低いた
め、溶接、溶断、歪み取り等の作業工程で、高熱を受け
た場合、容易に蒸気となって揮発する。すなわち、溶接
時における塗膜中の亜鉛の気化物がピット、ブローホー
ル等の塗膜気孔の原因となる。また溶接部、溶断部、歪
み取り部の周辺においては、急徴な加熱による塗膜のワ
レ、ハガレを生じ、亜鉛粉末が消失した部分は、もはや
防錆効果がなく、短期間で発錆する。

これらの問題を解決する方法として次に示すような技術
が開示されているが、それぞれ一長一短があり高度の溶
接性、耐熱性を有する一次防錆塗料組成物が得られてい
ないのが実情である。

すなわち、特公告昭５４−２４６９６号公報には、亜鉛
粉末とシリカ粉末、ルチル粉末、ジルコン粉末とを組合
わせて使用する一次防錆塗料組成物が開示されているが
、この塗料組成物は、溶接性においては満足できるが、
高度な耐熱性を宥するまでには至っていない。

また、特公開昭５９−２２１３６１号公報には、亜鉛粉
末とフレーク状のアルミニウム粉末とを使用する塗料組
成物が開示されているが、フレーク状アルミニウム粉末
の含有量が多くなると防食性、塗膜物性及び溶接性が悪
くなり、ま、た逆にフレーク状アルミニウム粉末の含有
量が少なくなると、耐熱性が不十分となり、両者性能の
バランスをとることは困難である。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、炭酸ガスアーク溶接法における溶接性および
高熱作業における耐熱性に優れた塗膜を形成する一次防
錆塗料組成物を提供することを目的としてなされたもの
である。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは、従来の一次防食塗料組成物のもつ問題点
を解決すべく鋭意研究の結果、炭酸ガスアーク溶接時の
気孔発生を減少させ、且つ、塗膜に高度の耐熱性を持た
せるには、−次防錆塗料組成物として亜鉛粉末、ルチル
粉末およびアルミニウム粉末を用いることが不可欠であ
ることを見い出して本発明に到達した。

本発明は、珪酸エステル初期縮合物のバインダー成分、
亜鉛粉末、ルチル粉末及びアルミニウム粉末を必須成分
として含有する一次防錆塗料組成物に関する。

未発明に用いる珪酸エステル初期縮合物としては、例え
ば、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシ
リケート、インプロピルシリケート、ブチルシリケート
、インブチルシリケート等のフルキルシリケートの単量
体又はそれらの部分縮合体を水及び塩酸、硫酸、硝酸、
酢酸等の酸触媒の存在下で縮合反応させた反応物が挙げ
らイＡ５れる、また、上記した部分縮合・としては、コルコート
■製エチルシリケート４０、多摩化学工業■製エチルシ
リケート４０　、５ｔａｕｆｆｅｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ、、　５ｉｌｂｏｎｄ　Ｃｏ、、　Ｕｎｉｏｎ　Ｃ
ａｒｂｉｄｅ　Ｃｏ、、製ｅｔｈｙｌＳｉｌｉｃａｔｅ
４０等が挙げられる。該珪酸エステル初期縮合物は、前
記したアルキルシリケートの単量体又は部分縮合体と比
較してアルコキシ基１個当りの分子量が大きいものであ
って、このものを含有する組成物はアルコキシ基の少な
い塗膜を形成するために、炭酸ガス７−り等の溶接時に
発生するアルコール等の揮発物が少なくピット、ブロー
ホール等の気孔発生の少ない塗膜を形成する。

本発明に用いる亜鉛粉末は、従来公知のものを制限なく
用いることができるが、好ましくは、蒸留法により得ら
れる全屈亜鉛９５％以上で且つ、粒径１０牌以下の球状
亜鉛粉末である。かかる球状亜鉛粉末は、フレーク亜鉛
粉末に比べ比表面積（粉末単位重量当りの表面積）が小
さいため、溶接時の入熱による燃焼がフレーク亜鉛末に
比べ少なく、亜鉛の気化蒸発が起こりにくい。

該亜鉛粉末の配合量は、本発明の防錆性にすぐれた塗膜
を形成するために、塗料固形分換算で３３〜６３重量％
、好ましくは４０〜６０重量％の範囲である。

本発明に用いるルチル粉末としては、例えば、チタンを
主成分とする鉱物を粉砕したもの、例えば、ルチル粉末
、イルミナイト粉末、ルコクシン粉末、プルカイト粉末
、チタン磁鉄鉱粉末等が挙げられる。また、上記した以
外にもイルミナイトより製造されるもの１例えば、合成
ルチル粉末、チタンスラグ粉末等を使用することができ
る。

該ルチル粉末の配合量は、溶接性の観点より、塗料固形
分換算で１〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量％の
範囲である。

本発明に用いるアルミニウム粉末は防蝕塗料、工業塗料
分野等で公知のアルミニウムの粉末を使用することがで
きるが、中でも好ましくは、粒径４４用以下の球状粉末
である。該アルミニウム粉末において、球状を有するこ
とは多量に配合しても形成される塗膜の物性を劣化させ
ない点で有利であり、また４４ＪＬ以下の粒径を有する
ことは塗装作業性（例えば、塗装機器部、特にスプレー
ノズル部へのつまり等）の点で有利となる。

また、アルミニウム粉末の配合量は、特に限定されない
が下記の理由で塗料固形分換算４〜２４重量％の範囲に
入ることが好ましい。すなわち、４重量％未満では、＃
熱性の向上は認められず、また２４重量％を超えると必
然的にルチル粉あるいは、亜鉛粉末の塗料固形分中に占
める割合が増減するため、溶接性あるいは、防錆性が低
下する。

〔作用〕

本発明の塗料組成物より形成された塗膜が耐熱性、溶接
性にすぐれた性質を示す理由は、次の様に推察される。

即ち、アルミニウム粉末は融点６５９°Ｃと亜鉛粉末と
同程度であり、また沸点２６５０°Ｃと非常に高いため
、塗膜が高温に曝された場合、塗ｎり中で溶融し亜鉛粉
末と一部合金化することにより、亜鉛粉末の揮発を抑制
しているため耐熱性を向上させる。また、ルチル粉末は
一般の無機質顔料の持つ性質とは異なり、それ自体結晶
水を有さず、吸湿しにくいという性質を持つため、塗膜
が高温に曝された場合にピ、トやブローホール発生の主
要原因となる水素ガスの発生量が少ないことと、該ルチ
ル粉末の融点が１８５５℃であって、亜鉛の沸点９０７
℃より高く、かつ鉄の融点１５３５°Ｃより高いため高
熱に対して安定な性質を有することにある。

［実施例］次に本発明を実施例にて具体的に説明する。

実施例及び比較例中の「部」及び「％」はそれぞれ「重
７ｉ１部」及びｒｌｆｆｉ％」を表わす。

実施例１〜５エチルシリケート４０（コルコート■製品）５０部及び
イソプロピルアルコール４３．２部の混合溶液を攪拌し
ながら、水５．８部及び５％塩酸１部を添加し、４０℃
で５時間反応を行って珪酸エステル初期縮合物を得た。

次に上記で得た珪酸エステル初期縮合物を用いて、第１
表に示す各成分を、高速攪拌で混合することにより、実
施例１〜５の防錆塗料を得た。

比較例１〜７実施例で用いたと同じ珪酸エステル縮合物を用いて、第
１表に示す配合で実施例と同様の製造方法で比較例１〜
７の塗料を得た。

前記した各塗料をショツトブラスト処理した鋼板（３、
２Ｘ７０Ｘ　１５０＋ａｍ）の両面に乾燥膜厚２０ルに
なるようにエアースプレー塗装し、７［１間室温にて乾
燥した後、下記の試験を実施した。

（１）防錆性試験Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−５４００の耐用水噴霧試験２４０時間
に伺し１発錆状態をＡＳＴＭ（Ｄ　６１０）により判定
する。

（２）耐熱性試験シリコニット電気炉を用い、６００℃もしくは８００℃
で１０分間加熱、冷却した後、塗膜のワレ、ハガレを観
察し、その後防錆試験に付す。

０：ＩｆｌＱのワレ、ハガレが全くない。

Δ：塗塗才ワレ、ハガレが少し認められる。

Ｘ：ｌＥ！の大部分がワレ、ハガレを生じる。

（３）溶接性試験ショツトブラスト処理した鋼板（１６×１５０Ｘ７００
＋＋＋ｉ）に第１表に示す防錆塗料を乾燥膜厚２０ルに
なるようにエアースプレー塗装し、７日間室温にて乾燥
した後、下記の溶接試験例（３−１）、（３−２）で溶
接試験を実施した。ビットについては、得られたビード
に発生した個数で判定した。

またブローホールについては、ＪＩＳ　　　Ｚ３１０４
に示されるＸ線溶接検査による判定を行なった。

（３−１）溶接試験例溶接ワイヤ５Ｆ−１，（日鉄溶接工業ｗＩ）を使用し、炭酸ガスアーク溶接法で水平隅肉溶接
試験を行った。

（３−２）溶接試験例溶接棒ＬＴＢ−５２（神戸製鋼所Ｕ）を使用し、重力式溶接法で水平隅肉溶接試験を行った。

炭酸ガスアーク溶接法１重力式溶接法におけるピット、
ブローホールの結果、および耐熱性、防錆性の結果を表
−２に示す。

この表−２の結果から明らかなように本発明による実施
例を用いた系は、防錆性、耐熱性、および溶接性が極め
て優れていることが判る。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の組成物より得られる塗膜
は、従来の塗膜が防錆性、溶接性及び耐熱性とを同時に
満足させることができないという欠点を改良したもので
あり、その効果は著しいものである。

Claims

【特許請求の範囲】

珪酸エステル初期縮合物のバインダー成分、亜鉛粉末、
ルチル粉末及びアルミニウム粉末を必須成分として含有
する一次防錆塗料組成物。