JPS632672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はジンクリツチペイントの硬化方法に関
する。従来、防食塗料として亜鉛末を多量に含有
するジンクリツチペイントが広く使用されてい
る。該ジンクリツチペイントの展色剤としてはエ
ポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機系のもの
や、アルカリシリケート、アルキルシリケート等
の無機系のものが一般に使用されている。 しかし、エポキシ樹脂系のジンクリツチペイン
トは塗膜硬化に７〜10日もかかるという問題があ
り、又アルカリシリケート系ジンクリツチペイン
トはアルカリ性が強いため扱いにくいとか、水を
媒体にするため乾燥に長時間を要する等の問題点
を有していた。 一方、アルキルシリケート系ジンクリツチペイ
ントは、エポキシ樹脂系などに比較すれば乾燥が
早く、又防食性も優れているという利点があるた
め比較的広く利用されており、特に塗膜性能のバ
ランスからエチルシリケート系ジンクリツチペイ
ントが最も一般的に使用されている。 しかして、該エチルシリケートを展色剤とした
ジンクリツチペイントにおいても、塗膜硬化迄に
３〜５日間もかかるという大きな欠点があつた。
つまり、エチルシリケートジンクリツチペイント
は塗布後空気中の水分によつて加水分解、縮合し
て硬化するため、完全硬化迄に３〜５日間を要
し、従つてその間上塗り塗料が塗布出来ないと
か、塗装鋼材の取扱いや積み重ねが出来ないと
か、あるいは雰囲気湿度に左右されて均一でしか
も安定な硬化塗膜が得にくい等の問題点を有して
いた。通常、塗布後の塗料の乾燥や硬化を促進す
るために熱風などが利用されているが、エチルシ
リケートジンクリツチペイントの場合は上述の通
り湿気硬化型であるため、熱風により塗膜の乾燥
促進は出来ても硬化促進は出来ないのである。塗
膜硬化が不十分なエチルシリケートジンクリツチ
ペイント上にタールエポキシ系塗料等の塗料を塗
り重ねると、密着性不良や塗膜物性の低下をきた
し、十分な防食性が望めない。 本発明は前記の如きエチルシリケートを展色剤
としたジンクリツチペイントの欠点を解消ないし
は改良することを目的とするもので、エチルシリ
ケートジンクリツチペイントの硬化時間を著しく
短縮する方法を提供するものである。 即ち、本発明は 被塗物表面に、エチルシリケートを展色剤と
し、亜鉛粉末を防食顔料とするジンクリツチペイ
ントを塗布し、熱風による予備乾燥を行つた後、
温度70℃以上、湿度90％RH以上の水蒸気に短時
間さらすことを特徴とするエチルシリケートジン
クリツチペイントの硬化方法に関する。 本発明のジンクリツチペイントに使用されるエ
チルシリケートは、通常市販されている平均縮合
度２〜５程度の初期縮合体の混合物である。なか
でも加水分解率50％以上のエチルシリケートが好
ましく、更に加水分解率が理論上80％以上（95％
以下）になるような水及び触媒を含有したエチル
シリケートがより好ましい。エチルシリケートの
加水分解率を上げるために通常水あるいは触媒と
しての鉱酸の希薄水溶液を加えているが、本発明
においても勿論水や触媒を加えて加水分解率を高
くすることができる。例えば、市販の５量体のエ
チルシリケートを例にとれば、該エチルシリケー
ト１モルに対して水６モルを加えると理論上100
％の加水分解率になる。 一般に、エチルシリケートに水や触媒を添加す
ると溶液の温度が著しく上昇し、少時放置すると
温度は低下する。従つて、本発明に於て加水分解
率の高いエチルシリケートをジンクリツチペイン
トの展色剤として使用する場合は、水や触媒を加
えた直後をさけることが好ましく、出来れば10時
間〜24時間程度放置して熟成させたエチルシリケ
ートを用いることが好ましい。 又、添加される水あるいは触媒の量は、希望す
る加水分解率に応じて計算できるが、反応中に空
気中の水分を吸収するため、その添加量は計算量
の95％程度でもよい。更に、水あるいは触媒をエ
チルシリケートに添加するに際して反応物を加温
したり、あるいは室温が高い時（例えば夏季）な
どは、その添加量は少なくてもよいことがある。 本発明においてエチルシリケートの加水分解率
を上げるために使用される触媒としては、通常の
酸あるいはアルカリが使用出来、好ましくは塩酸
や硝酸などの一塩基の鉱酸である。本発明におい
てエチルシリケートの加水分解率はなるべく高い
方が好ましく、あまり加水分解率の低いエチルシ
リケートを用いると、その硬化を完結するために
高温の水蒸気に長時間さらさなければならず、本
発明の目的である硬化時間の短縮化を達成するこ
とがむずかしくなるとともに、水蒸気にさらして
いる間に塗膜にワレやフクレが生じてくるため好
ましくないのである。一方、あまりにも加水分解
率が高過ぎるとエチルシリケートはゲル化し、最
早塗料用展色剤としては役立たなくなる。 前記の如くして得られた高い加水分解率（即ち
高縮合度）のエチルシリケートはアルコール系溶
剤もしくはこれと芳香族系、エステル系、ケトン
系等の混合溶剤に溶解して使用される。 該エチルシリケート溶液と亜鉛粉末を使用時に
混合して本発明のエチルシリケートジンクリツチ
ペイントに供される。 エチルシリケートと亜鉛粉末の混合比（固形分
重量比）は好ましくは１：15〜20の範囲である。 前記エチルシリケートジンクリツチペイントに
は通常の着色顔料や体質顔料、あるいは各種添加
剤等を必要により添加することが出来る。 かくして得られたエチルシリケートジンクリツ
チペイントは以下に詳述する方法により硬化促進
される。 まず被塗物、例えば鋼材表面をシヨツトブラス
トあるいはサンドブラスト等により清浄化する。
該清浄化工程においてブラスト処理効率を上げる
目的で予熱することができる。 上記予熱は被塗物温度が70℃以下、好ましくは
30〜40℃程度になるようにする。予熱温度があま
り高過ぎると、続いて行われるジンクリツチペイ
ント塗装時に塗膜ワレが生じたり、ドライスプレ
ー状態になるため好ましくなく、従つて被塗物温
度を下げるための時間的ロスが生じるようにな
る。 前記清浄化後の被塗物表面に、前記の如きエチ
ルシリケートジンクリツチペイントを塗布する。
塗装方法は刷毛塗り、エアースプレー、エアーレ
ススプレー法等が利用出来、いずれも乾燥膜厚が
約15〜150μ程度になるようジンクリツチペイン
トを塗布する。 塗布後、１分以内のセツテイングを行い、つい
で熱風による予備乾燥に供する。 該熱風による予備乾燥は、被塗物温度が40〜60
℃になるようにし、最低２分間程度保持する。 ここにおいて、塗布されたジンクリツチペイン
ト塗膜中の溶剤の一部もしくは全部揮散させる。 塗膜中に多量の溶剤が残留した状態で、高温の
水蒸気にさらすと、塗膜が流動性を有し、硬化時
の歪により塗膜に割れを生じるため好ましくな
い。従つて、本発明の方法においては熱風による
予備乾燥が必須である。しかして、熱風による予
備乾燥のみではエチルシリケート塗膜はほとんど
硬化しない。 本発明の方法においては、前記熱風による予備
乾燥の後、温度70℃以上、湿度90％RH以上の水
蒸気に短時間さらすことを必須とするものであ
る。前記水蒸気の温度は70℃以上、好ましくは80
〜100℃であり、温度が70℃以下の水蒸気の場合
は被塗物のジンクリツチペイント塗膜上で凝縮し
易く、従つて塗膜上に水滴となつて残留する。塗
膜上に水滴が残留していると、塗り重ねる塗料を
はじいたり又、塗膜にピンホールが生じたりする
ため好ましくない。従つて水滴を乾燥除去する工
程を経る必要があり、本発明の目的を達成し難
い。 更に、エチルシリケートを硬化させるために水
蒸気中の湿度は90％RH以上であることが必要で
ある。エチルシリケートの硬化に際しては水が硬
化剤として作用する。従つて塗膜に水を散布する
ことによつても硬化は促進されるが、前記の如く
塗膜上に水滴が残留するため好ましくない。本発
明の方法は加熱水蒸気を用いることにより、水分
による硬化促進とともに温度効果により硬化反応
を著しく促進するものである。本発明方法に使用
されるエチルシリケートは前記の如く加水分解率
が高いため、水蒸気にさらす時間も短時間です
み、従つて塗膜にワレ等を生じることは全くな
い。前記水蒸気にさらす時間は膜厚や加水分解率
によつて多少異るが、好ましくは30秒〜５分間程
度である。 かくして得られた被塗物は直ちに塗料の塗り重
ねや、積み重ね等の取扱いが出来るが、被塗物温
度を下げるために５分以内のセツテイング時間を
おくことも出来る。 かくして本発明の方法によれば次のような効果
が得られる。 １ エチルシリケートジンクリツチペイント塗膜
の硬化は30分以内であり、上塗り塗料を塗り重
ねできる迄の時間が従来のエチルシリケートに
くらべて約1/200〜1/1000程度になる。従つて
工程短縮のメリツトは非常に大きい。 ２ 塗膜を常に一定条件で硬化させることができ
るため、従来の如く雰囲気の湿度等により塗膜
硬化が左右されることがない。従つて常に安定
して均一な硬化塗膜が得られ、塗膜性能のバラ
ツキがない。 ３ 従来の常温乾燥塗膜に比べて、塗膜性能は優
るとも劣らないものが得られる。 以下本発明の詳細を実施例により説明する。
「部」又は「％」は「重量部」又は「重量％」を
もつて示す。 実施例 １ まずエチルシリケート（平均縮合度５、固形分
40％のエチルアルコール溶液）10部に、エチルア
ルコール９部、キシロール５部及び1N塩酸１部
を加えた後一昼夜放置して加水分解を行つた。
（前記塩酸水溶液量は理論上85％の加水分解率を
得る量である。） ついで亜鉛末70部と体質顔料５部を加えて本発
明のエチルシリケートジンクリツチペイントを得
た。 サンドブラストにより表面を清浄化した150×
70×９mmの鋼板上（被塗物温度25℃）に、前記エ
チルシリケートジンクリツチペイントを乾燥膜厚
80μになるようエアースプレー塗装した。塗装後
直ちに雰囲気温度50℃の熱風（被塗物温度49℃）
中で30分間予備乾燥し、ついで90℃、98％RHの
水蒸気中に３分間さらし、直ちにタールエポキシ
系塗料を膜厚200μに塗り重ねた。上記各工程間
の時間は全て30秒とした。タールエポキシ塗料塗
布後常温で７日間放置して、比較試験に供した。 その結果は表−２に示した。 実施例 ２〜６ 表−１に示した各条件により、実施例１と同様
にして塗装鋼板を得た後、比較試験に供し、表−
２の如き結果を得た。 比較例 １〜２ エチルシリケート40（固形分40％）14部にエチ
ルアルコール10部、キシロール５部及び1N塩酸
１部を加えた後一昼夜放置して加水分解を行つ
た。（前記塩酸水溶液の量は理論上70％の加水分
解率を得る量である。）ついでこれに亜鉛粉末70
部を加え（エチルシリケート／亜鉛末の固形分比
１／12.5）エチルシリケートジンクリツチペイン
トを作成した。 該エチルシリケートジンクリツチペイントを実
施例１と同様の二枚の鋼板上に、乾燥膜厚80μに
なるようエアースプレー塗装した。得られた一枚
の鋼板は塗装後直ちに90℃、98％RHの水蒸気に
３分間さらした。（比較例１） 他の一枚の塗装鋼板は従来と同様に25℃、75％
RHの室内で７日間放置した後、タールエポキシ
系塗料を塗り重ねて、更に常温で７日間放置して
比較試験に供した。（比較例２） いずれも試験結果は表−２に示した。

【表】

【表】

【表】 前記比較試験結果表より明らかに本発明の方法
により得られた塗膜性能は、従来の如く７日間乾
燥硬化して得られた塗膜性能（比較例２）に優る
とも劣らないものであり、しかも乾燥時間が著し
く短縮されているため工程短縮の利点ははかりし
れないものがある。 又、予備乾燥しないで水蒸気にさらした場合
（比較例１）は、塗膜にワレ、フクレが著しく発
生し比較試験に供する程の塗膜が形成出来ないも
のであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被塗物表面に、エチルシリケートを展色剤と
   し亜鉛粉末を防食顔料とするジンクリツチペイン
   トを塗布し、熱風による予備乾燥を行つた後、温
   度70℃以上、湿度90％RH以上の水蒸気に短時間
   さらすことを特徴とする、エチルシリケートジン
   クリツチペイントの硬化方法。 ２ ジンクリツチペイントは加水分解率50％以上
   のエチルシリケートを展色剤とする特許請求の範
   囲第１項記載のエチルシリケートジンクリツチペ
   イントの硬化方法。 ３ ジンクリツチペイントは、加水分解率が理論
   上80％以上になるような水及び触媒を含有したエ
   チルシリケートを展色剤とする特許請求の範囲第
   １項記載のエチルシリケートジンクリツチペイン
   トの硬化方法。