JPS63451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鉄鋼に対して防食性のすぐれた強靭な
皮膜を形成することができる防食ライニング組成
物に関する。 従来、金属の防食、防錆を目的とする樹脂ライ
ニングが各種公害防止装置や化学装置類を中心
に、タンク類、船舶の油槽、船底等に広く利用さ
れている。 これらの樹脂ライニングに用いられる樹脂とし
ては、常温硬化性、現場作業性、価格の点から不
飽和ポリエステル樹脂が用いられており、ライニ
ング方法としてはFRPライニング、即ちライニ
ング施工に際してあらかじめ樹脂に、有機過酸化
物を混合し、ガラス繊維からなるシート状の基材
をライニングすべき母体に当て、これに前記樹脂
をフエルトロール等を用いて含浸、同時に脱泡さ
せ、硬化させるのが一般的であつた。 最近この方法に加えて注目されているのは、ガ
ラス繊維の代りにガラス質の極めて薄いガラスフ
レークを樹脂と配合した組成物をコテなどで被塗
物に塗りつける方法（フレークライニング）があ
り、すでに実用化されている。 例えば、前記の如き組成物としては有機樹脂結
合剤ビヒクル中に微細なガラス薄片を含む保護並
びに装飾用の被覆組成物（特公昭51−25368号公
報）、あるいはライニング用樹脂中に耐食材とし
てのガラスフレークと補強材としてのガラスフア
イバーとを充填したライニング材（特開昭52−
30855号公報）などが知られており、又、リン片
状ガラスの表面を適当な物質で処理することによ
り、疎水性やリーフイング性を付与し、これを充
填したプラスチツク、塗料、絶縁紙等（特公昭47
−16821号公報）も知られている。 前記組成物の施工は皮膜の諸性能面を考慮し
て、全て２mm以上の超厚膜であり、しかも施工費
も非常に高く、従つて一般の鋼構造物にはあまり
適用されず、上記の如くごく限られた特殊な用途
に使用されているのが現状である。 現在、ライニング材に使用されているフレーク
ライニングをコスト面を考慮して２mm以下の薄膜
で使用すると、所定の塗膜性能を得ることが出来
ず実用に耐えないものであつた。 特に、薄膜で使用した場合、皮膜のピンホール
部からの発錆があり、非常に問題であつた。つま
り、ピンホール部に生じた錆は急速に成長し、ピ
ンホール部だけの発錆にとどまらず、その部分か
ら皮膜と素地鉄鋼の間に進行し、ついには皮膜の
フクレ、ハクリ等の大きな欠陥となるのである。 本発明は上記の如き従来技術の欠点を解消し、
防錆性、密着性、耐衝撃性および耐候性等に優れ
た耐久性のある皮膜を提供し得る防食ライニング
組成物に関するものである。 即ち、本発明は不飽和ポリエステル樹脂100重
量部、ガラスフレーク10〜70重量部、および長さ
30〜300μ、厚さ３〜10μの鉛粉末および亜鉛粉末
から選ばれた少くとも１種の扁平状金属防錆顔料
10〜150重量部よりなる防食ライニング組成物に
関する。 本発明に使用される不飽和ポリエステル樹脂
は、揮発性溶剤で希釈することなく常温で液状で
あり、硬化剤や触媒により硬化する樹脂で硬化塗
膜が耐水性や耐薬品性に優れているものが適して
いる。 これらの樹脂としては、一般に市販されている
イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂、ビスフ
エノール系不飽和ポリエステル樹脂、エポキシア
クリレート樹脂などが挙げられる。 これらの樹脂は通常スチレン、メチルメタクリ
レート等の液状のα・β−モノエチレン性不飽和
単量体を10〜50重量％含有して市販されている。
従つて本発明において不飽和ポリエステル樹脂と
はこれらの単量体を含むものである。 本発明の防食ライニング組成物に使用するガラ
スフレークは厚さ0.5〜5μ、好ましくは１〜3μ、
大きさ100〜400μ、好ましくは150〜300μのガラ
ス質の極めて薄い扁平状の粒子である。該ガラス
フレークは皮膜内で素材に平行して幾層にも積層
され、樹脂の強度を上げると同時に外部からの蒸
気、水分その他の環境剤の透過、貫通を阻止する
効果を示す。その効果は一般にガラスフレークの
厚さが薄く直径が大きい方が前記阻止効果は大き
く、腐食環境の厳しい場合にその傾向は顕著であ
る。 本発明における前記不飽和ポリエステル樹脂と
ガラスフレークの混合比は、樹脂分（スチレン等
を含む）100重量部に対して、ガラスフレーク10
〜70重量部（特に好ましくは20〜60重量部）が耐
食性、物性の面から好適である。 前記混合比において、ガラスフレークが10重量
部にみたない場合は、目的とする防食性を得るこ
とが出来ず、逆に70重量部をこえると皮膜の可撓
性が低下し、もろくなるため好ましくない。 一方、本発明に使用する鉛粉末および亜鉛粉末
から選ばれた少くとも一種の扁平状金属防錆顔料
（以下単に扁平状金属顔料という）は、長さ30〜
300μ、好ましくは50〜250μ、厚さ３〜10μ、好ま
しくは４〜7μ程度のものである。 前記扁平状金属顔料の長さが30μより小さい場
合は、顔料が扁平状とならないため、塗膜中での
腐食性イオンの透過抑制効果がほとんど期待出来
ない。一方、扁平状金属顔料の長さが300μをこ
えると、塗膜中で樹脂の粘性抵抗を受けるため、
素地に対して平行に並ばず、又顔料自体の強度が
弱くなるため、塗料製造時（混練時）あるいは塗
装時に顔料が折れ曲り易く、従つて扁平状でなく
なるので本発明の目的とする効果は得られ難くな
る。 更に300μをこえた長さの金属顔料はスプレー
塗装を行う場合、スプレーチツプに詰り易く、塗
装作業性を著しく低下させるため好ましくない。 該扁平状金属顔料は、前記樹脂100重量部に対
して10〜150重量部（特に好ましくは15〜90重量
部）である。 前記混合比において、扁平状金属顔料が10重量
部にみたない場合は皮膜の強靭性、可撓性及び防
錆性が低下し、又150重量部をこえると皮膜がも
ろくなりいずれも好ましくない。 本発明は上記不飽和ポリエステル樹脂、ガラス
フレーク、扁平状金属顔料の三成分の相乗効果に
より従来の樹脂ライニングの欠点を解消し、防食
性、密着性、耐候性の優れた被覆膜を得ることが
できるのである。 即ち、ガラスフレークおよび扁平状金属顔料の
積層による腐食性イオンの透過抑制効果ととも
に、腐食性イオンが金属素地に到達する前に扁平
状金属顔料と反応させこれを無害なものとするこ
とにより皮膜の防食性を著しく向上させることが
できる。前記腐食性イオンの透過抑制効果及び捕
捉効果は顔料が扁平状であることに起因する。更
にまた、扁平状金属顔料を使用することにより、
金属の有する展性の性質が皮膜に加味され、皮膜
の可撓性が向上する。この効果は特に膜厚の厚い
皮膜における物性の欠如を改良するのに大きな役
割を果すものである。 本発明の組成物は使用時に常法により硬化剤、
硬化促進剤等を併用するものである。前記硬化剤
としては通常の過酸化物等が使用されるが、特に
本発明においては、不飽和ポリエステル樹脂100
重量部に対してケトンパーオキサイド0.1〜1.0重
量部とハイドロパーオキサイド及び／又はパーオ
キシシエステル0.5〜2.0重量部を使用することが
好ましい。 前記ケトンパーオキサイドとしては、メチルエ
チルケトンパーオキサイドが好適である。又、ハ
イドロパーオキサイドとしては、ｔ−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサ
イド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキ
サイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、
２・５−ジメチル−２・５−ジハイドロパーオキ
シヘキサン等が挙げられ、特にクメンハイドロパ
ーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイ
ドの使用が好ましい。これらは１種もしくは２種
以上の混合物として使用し得る。更にパーオキシ
エステルとしては、ｔ−ブチルパーオキシフタレ
ート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−
ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオ
キシ２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパー
オキシビバレート、ｔ−ブチルパーオキシアセテ
ート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等が
挙げられ、特にｔ−ブチルパーオキシフタレー
ト、ｔ−ブチルパーオキシラウレートの使用が好
ましい。これらは１種もしくは２種以上の混合物
として使用し得る。 本発明においては、特にケトンパーオキサイド
と、ハイドロパーオキサイド及び／又はパーオキ
シエステルを組合せて用いることにより組成物の
可使時間、即ち塗膜の硬化時間をコントロールす
ることが出来、その結果、塗装後の塗膜中でガラ
スフレーク及び扁平状金属顔料の平行化が進み、
素地に対して平行に配列した腐食イオン透過抑制
層を形成出来るのである。 ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイ
ド及び／又はパーオキシエステルの添加量は上記
の如き作用効果の観点から特に前記範囲が好まし
い。しかして、これらの化合物の使用量は、塗装
時の外気温度に影響を受け易い。 本発明者等の実験によれば、ケトンパーオキサ
イドは不飽和ポリエステル樹脂固形分（スチレン
等を含む）100重量部に対して、気温５℃の場合
約0.6重量部前後、20℃の場合約0.3重量部前後、
30℃の場合約0.1重量部前後の添加量が好ましい。 又、ハイドロパーオキサイド及び／又はパーオ
キシエステルは不飽和ポリエステル樹脂固形分
（スチレン等を含む）100重量部に対して、気温５
℃の場合約1.4重量部前後、20℃の場合約0.7重量
部前後、30℃の場合約0.9重量部前後の添加量が
好ましい。 各気温における添加量が前記量より多くなり過
ぎると可使時間が短かくなり塗装作業が困難にな
るとともに、短時間で塗膜硬化がおこるためガラ
スフレーク及び扁平状金属顔料の平行配列化がお
こりにくくなる。 一方、前記添加量より少ない場合は乾燥時間が
長くなり過ぎるため好ましくない。 更に、本発明の組成物には必要により、着色顔
料、体質顔料、沈澱防止剤、分散剤、希釈剤、そ
の他の扁平状顔料等を添加することが可能であ
る。 かくして得られた本発明の組成物はハケ、ロー
ラー、エアスプレー等通常の方法により鋼材上に
膜厚２mm以下、好ましくは300μ以上になるよう
塗布された後、常温もしくは加熱により乾燥され
る。乾燥後得られた塗膜は強度や耐食性等に優れ
た性能を有する。 又、本発明組成物から得られた塗膜上に必要に
より、塩化ゴム、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の上塗り塗料、あ
るいは不飽和ポリエステル樹脂とガラスフレーク
からなる上塗り塗料を塗布してもよい。本発明組
成物から得られる塗膜はこれらの上塗り塗料に対
しても優れた密着性を示す。 以下、本発明の詳細を実施例及び比較例により
説明する。 実施例 １ 配合１ （主剤） 重量部 イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂〔リゴラ
ツク150HR：昭和高分子(株)製商品名〕 40 有機ベントナイト〔ベントン＃34：ナシヨナルレ
ツド社製商品名〕 2.0 スチレン 32.5 ナフテン酸コバルト（６％金属コバルト含有）
0.5 ガラスフレーク〔平均大きさ150〜200μ、厚さ３
〜5μ〕 15 扁平状鉛粉末〔福田金属(株)製：平均長さ150〜
200μ、厚さ４〜6μ〕 10 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.5 前記配合１の主剤中の不飽和ポリエステル樹脂
と有機ベントナイトを混合し、ローラーで練合し
た後、他の成分を加えデイスパーで撹拌し主剤を
作成した。150×50×1.6mmの軟鋼板（JIS−Ｇ−
3141）をシヨツトブラストにより黒皮、錆、油分
を完全に除去した後、前記配合１の主剤に硬化剤
を添加した塗料をエアスプレーにて乾燥膜厚が
500±50μになるように塗装し、７日間乾燥後比
較試験に供した。 実施例 ２ 配合２ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂〔リゴラツク
LP−１：昭和高分子(株)製商品名〕 35 有機ベントナイト（実施例１と同一） 3.0 スチレン 16.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 15 扁平状亜鉛粉末〔堺化学工業(株)製：平均長さ50〜
60μ、厚さ６〜7μ〕 30 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.2 クメンハイドロパーオキサイド 0.3 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した配合２の組成物を塗
装し比較試験に供した。 参考に、本実施例により得られた塗膜の断面を
走査電子顕微鏡で撮影した写真を添付図面に示
す。 実施例 ３ 配合３ （主剤） 重量部 エポキシアクリレート樹脂〔リポキシＲ−800：
昭和高分子(株)製商品名〕 40 有機ベントナイト（実施例１と同一） 1.0 スチレン 28.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 15 扁平状鉛粉末（実施例１と同一） 20 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.2 ｔ−ブチルパーオキシフタレート 0.3 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した配合３の組成物を乾
燥塗膜厚が500±50μになるように塗装し、試片
を作成した後比較試験に供した。 比較例 １ 配合４ （主剤） 重量部 イソフタル酸系不飽和ポリエステル樹脂（実施例
１と同一） 45 有機ベントナイト（実施例１と同一） 2.5 スチレン 26.7 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.8 ガラスフレーク（実施例１と同一） 25 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 上記配合４の組成物を実施例１と同一方法で調
整した試片に乾燥塗膜層が500±50μになるよう
に塗装し、７日間室温で乾燥した後比較試験に供
した。 比較例 ２ 配合５ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂（実施例２同
一） 20 有機ベントナイト（実施例１と同一） 1.0 スチレン 13.7 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.3 ガラスフレーク（実施例１と同一） ５ 粒状亜鉛末（平均粒子径5μ） 60 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した前記配合５の塗料を
乾燥膜厚が500±50μになるよう塗装し、比較試
験に供した。 比較例 ３ 配合６ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂（実施例２と
同一） 35 有機ベントナイト（実施例１と同一） ３ スチレン 16.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 15 リン片酸化鉄顔料（合成MIO顔料） 30 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した前記配合６の塗料を
乾燥膜厚が500±50μになるよう塗装し、比較試
験に供した。 比較例 ４ 配合７ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂（実施例２と
同一） 40 有機ベントナイト（実施例１と同一） ３ スチレン 16.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 30 リン片状雲母粉末 10 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した前記配合７の塗料を
乾燥膜厚が500±50μになるよう塗装し、比較試
験に供した。 比較例 ５ 配合８ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂（実施例２と
同一） 40 有機ベントナイト（実施例１と同一） ３ スチレン 16.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 30 リン片状アルミニウム粉末 10 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した前記配合８の塗料を
乾燥膜厚が500±50μになるよう塗装し、比較試
験に供した。 比較例 ６ 配合９ （主剤） 重量部 ビスフエノール系ポリエステル樹脂（実施例２と
同一） 30 有機ベントナイト（実施例１と同一） ３ スチレン 10.5 ナフテン酸コバルト（実施例１と同一） 0.5 ガラスフレーク（実施例１と同一） 16 粒状亜鉛末（比較例２と同一） 30 リン片状雲母粉末 10 100.0 （硬化剤） メチルエチルケトンパーオキサイド 0.6 実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施
例１と同様な方法で練合した前記配合９の塗料を
乾燥膜厚が500±50μになるよう塗装し、比較試
験に供した。 比較例 ７ 配合10 重量部 アマニ油ボイル油 10 スタンド油 12 大豆油変性中油型アルキド樹脂 ８ リン片状酸化鉄顔料（合成MIO顔料） 60 フタロシアニンブルー ５ セリサイト ５ ドライヤー ５ 皮張り防止剤 １ 沈降防止剤 １ ソルベントナフサ 25 132 前記配合10の塗料組成物を、実施例１と同様の
被塗物上に乾燥膜厚が500±50μになるよう常法
による数回塗り重ねた後７日間室温放置し、比較
試験に供した。

【表】 前記比較試験結果表より明らかに、本発明の如
く鉛顔料又は亜鉛末顔料を扁平状とすることによ
り、防食性、耐候性及び耐薬品性等の諸性能が著
しく向上することは勿論のこと、塗膜の物理的性
能（引張り試験、耐衝撃試験）も一般と優れた結
果が得られる。このことは、特定の顔料を扁平状
とすることにより、該顔料がガラスフレークの間
に積層され、ガラスフレークと扁平状金属顔料の
相乗効果が発揮される結果と考えられる。 これに対し、他の扁平状顔料では防食性、耐候
性及び耐薬品性はもとより、塗膜の物理的強度等
もガラスフレーク単独（比較例１）に比して殆ど
改良されなかつた。

【図面の簡単な説明】

図は実施例２で得られた塗膜の断面の走査電子
顕微鏡写真を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不飽和ポリエステル樹脂100重量部、ガラス
   フレーク10〜70重量部、および長さ30〜300μ、
   厚さ３〜10μの鉛粉末および亜鉛粉末から選ばれ
   た少くとも１種の扁平状金属防錆顔料10〜150重
   量部よりなる防食ライニング組成物。