TWI435920B - 防蝕塗料組成物及其製造方法以及鋼材之防蝕方法 - Google Patents

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Description

防蝕塗料組成物及其製造方法以及鋼材之防蝕方法 發明領域
本發明係有關於一種作為鋼材表面的底塗材使用之防蝕塗料組成物及其製造方法和鋼材的防蝕方法。
本申請係基於2010年2月26日向日本提出申請之特願2010-042285號及2010年2月26日向日本提出申請之特願2010-042298號而主張優先權，並將其內容引用於此。
 發明背景
鋼筋建築物和鋼筋橋樑等的鋼結構物係將長期間使用設作前提。因此，在該等鋼結構物，先前係將防蝕和確保美觀設作目的而施行表面塗裝。通常，塗裝係由底塗塗裝、上塗塗裝及中塗塗裝之三層所構成，該底塗塗裝係將防鏽設作目的；該上塗塗裝係將耐候性及確保美觀設作目的；而該中塗塗裝係為了提升底塗塗裝與上塗塗裝的黏附性。塗裝壽命係重大地被塗裝材料和使用環境影響，在比較嚴苛的環境下，亦有改性環氧系塗料為6年、環氧胺甲酸酯系塗料為10年之例子。因此，在鋼結構物的提供使用期間中，複數次重新塗裝係有必要的。
在此，說明產生鏽的機構，鐵曝露在雨水等時，吸附於鐵表面之水分係從鐵元素搶得電子，並與空氣中的氧產生化學反應而生成OH- 。另一方面，電子被搶走之Fe2+ 係溶入水分中且與所生成的OH- 結合而成為Fe(OH)2 ，並且被氧化而變化成為FeOOH、Fe2 O3 ‧nH2 O、Fe3 O4 ‧nH2 O等的鏽。
作為鐵的防鏽方法之一，已知將鐵的表面保持鹼性來鈍態化之方法。通常，認為鐵在pH9～12.5的範圍係形成Fe2 O3 的鈍態化層且成為安定狀態。作為藉由將鐵表面保持為鹼性來防止生鏽之技術，例如專利文獻1係揭示一種表面塗裝劑之發明，該表面塗裝劑係由複合物及水溶性硬化劑所構成，該複合物係在由白色水泥與超微粒子二氧化矽的混合物所構成之主材添加調配碳纖維而成；而該水溶性硬化劑係由陽離子性苯乙烯丁二烯共聚物與甲基丙烯酸環己酯共聚物的混合物所構成。
又，專利文獻2係揭示一種無公害防鏽被覆組成物的發明，該無公害防鏽被覆組成物係對樹脂固體成分調配在精煉過程所生成之含鹼基的礦渣、雲母、磷鉬酸鋁而成。
另一方面，作為與上述鹼防蝕塗裝不同之防蝕塗裝技術，專利文獻3係揭示一種灰泥噴吹工法之發明，該工法之特徵為將混合聚合物水泥、聚合物膠結劑(polymer cement)、骨材、水及亞硝酸鋰溶液而成之灰泥，透過噴吹噴嘴而噴吹在混凝土結構體的預定位置。該工法係藉由在灰泥中所存在的亞硝酸鋰(LiNO2 )的亞硝酸離子(NO2 - )之作用，產生下述的反應而形成鈍態被膜(Fe2 O3 )來防止鏽產生。
Fe2+ +2OH- +2NO2 - →2NO+Fe2 O3 +H2 O
又，專利文獻4係揭示一種鋼材的基底調整材之發明，該鋼材的基底調整材係藉由使基底調整材含有陰離子吸附劑，來積極地除去在鏽層與鋼材的界面所生成的鏽巢(由於鋼的腐蝕而在鋼表面形成了腐蝕窩(cell)，陰離子係被陽極部電化學性地捕捉且濃縮而成者)中的陰離子。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]　日本專利特開平5-155649號公報
[專利文獻2]　日本專利特開2002-80786號公報
[專利文獻3]　日本專利特開2007-177567號公報
[專利文獻4]　日本專利特開2004-299979號公報
但是，專利文獻1所記載之表面塗裝劑係使用高成本材料亦即碳纖維。而且，因為係藉由將塗膜厚度增厚(700～800μm)來防止塗膜的龜裂並提高抑制水分與氧的擴散之效果，來謀求長壽命化，所以需要先前的環氧塗料之3倍左右的成本。
在專利文獻2所記載之無公害防鏽被覆組成物，雖然被認為長期防鏽性優良，但是由含鹼基的礦渣等的成分所形成之鋼材表面的鈍態被膜，由於塗膜劣化或是被從外在損傷所產生的傷痕部分進入之腐蝕因子破壞，鏽在短期間進行致使壽命較短而為10年左右。
另一方面，專利文獻3所記載之發明，鈍態被膜因某種外在重要因素而損傷時，雖然能夠藉由亞硝酸離子的作用而再構築鈍態被膜，但是作為鋼材的防腐蝕塗料而塗裝時，因為亞硝酸鹽係可溶性，防鏽劑會溶解析出。因此，關於長期防蝕性會有問題。專利文獻4所記載之發明，係以水性環氧樹脂作為混合劑之水泥系基底調整劑，雖然藉由使其含有不會因與水泥反應而被消耗之鈣、鋁複合氫氧化物等的陰離子吸附劑來抑制鋼材產生腐蝕，但是關於長期防蝕性係不清楚。
本發明係鑒於如此情形而進行，係將提供一種防蝕塗料組成物及其製造方法和鋼材的防蝕方法設作目的，相較於先前，該防蝕塗料組成物係謀求減少基底處理，並將作為防鏽劑使用之亞硝酸鹽適當地封入而使亞硝酸鹽的擴散速度降低，能夠長期間繼續維持鋼材的防鏽效果。
本發明之防蝕塗料組成物含有：複合物，其含有水泥、無機系粉材及膨脹材；該高分子乳劑，其係選自苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑及丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑。
藉由上述構成，能夠確保作為塗料之施工性和耐久性。又，因為在鋼材表面形成有鹼性塗膜，所以鋼材表面係被鈍態化，腐蝕不會進行。鈍態被膜(Fe2 O3 )因某種外在重要因素而損傷時，起因於亞硝酸離子(NO2 - )與Fe2+ 及OH- 化學反應而再構築鈍態被膜(Fe2 O3 )。因此，相較於先前，能夠謀求鋼結構物大幅度地長壽命化。並且藉由相對於無機系粉材，使水泥的質量比為1.0～1.4，能夠構築密實的組織。藉此，能夠降低亞硝酸鹽的擴散速度且能夠長時間繼續維持亞硝酸鹽的防鏽效果。其結果，能夠減少在鋼結構物的提供使用期間中之重新塗裝次數且能夠大幅度地降低重新塗裝所需要的費用。另一方面，相對於無機系粉材之水泥的質量比為小於1.0或超過1.4時，無法使亞硝酸鹽的擴散速度適當地降低，苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑、丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑均是對基底的黏附性良好，而且溫度之依存性少，即便在低溫和溫度比高的領域亦具有優良的彈性。因此，能夠得到耐透水性、耐候性優良的塗膜。
雖然在專利文獻1所記載之陽離子性苯乙烯丁二烯共聚物系的合成樹脂係能夠期待防鏽效果，但是塗膜的變形能力(伸長率)為0.4%，從鋼材在彎曲軸力作用時之伸長率為0.5%以上來看，有塗膜龜裂等的問題。又，專利文獻4所記載之環氧系的合成樹脂，通常被認為伸長率比陽離子性苯乙烯丁二烯共聚物系的合成樹脂低。
另一方面，本發明在採用苯乙烯/丁二烯共聚物時，藉由變更苯乙烯/丁二烯共聚物的調配(減少苯乙烯的量)，並且與經變更調配之對乳劑(乳膠)相容性良好的複合物組合，能夠成功地得到伸長率為5%以上的塗膜。順便提一下，考慮塗膜的安定性時，藉由將由本發明的防蝕塗料組成物所形成的塗膜之伸長率設為5%，能夠充分地追隨鋼結構物的變形。又，作為另外的結構，因為會促進亞硝酸離子(NO2 - )往陽極流動，所以採用丙烯酸/苯乙烯共聚物作為陰離子系的合成樹脂。
在專利文獻3所記載之先前的聚合物水泥之亞硝酸鹽(固體成分)的使用量，提高相對於總組成物之調配比時，水泥會產生異常凝結。因此，認為亞硝酸鹽的使用量，係亞硝酸鋰時使用量的上限為5質量%，亞硝酸鈣時為1.25質量%。但是，伴隨著塗料化，為了維持長期的防鏽效果，將亞硝酸鹽量設為2.5質量%以上係必要的。因此，本發明係藉由將苯乙烯/丁二烯共聚物的量設為5質量%以上、或是將丙烯酸/苯乙烯共聚物的量設為6質量%以上，來謀求亞硝酸鹽的增量。又，藉由將水泥量設為26質量%以上且使塗膜保持pH11.5～12.5的鹼性環境，能夠減少基底處理及長期間的防蝕。又，同時為了確保作為塗料之抗張強度、延伸追隨性、及黏附強度，係使複合物含有無機系粉材及膨脹材。
在本發明之防蝕塗料組成物所含有的前述亞硝酸鹽，係以2.5質量%以上為佳。
亞硝酸鹽為小於2.5質量%時，防鏽效果係與環氧樹脂塗料同等，於鹽水噴霧試驗3000小時，在橫切部會生鏽。例如，將本發明之亞硝酸鹽量設為3質量%時，亞硝酸鹽量係先前塗料的約2.5倍。
選擇苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑作為高分子乳劑時，在防蝕塗料組成物所含有的前述亞硝酸鹽係以7.5質量%以下為佳。
亞硝酸鹽為超過7.5質量%時，與苯乙烯/丁二烯共聚物混合時的水量增加，且水泥水合物中的空隙增加。伴隨著，水分變為容易侵入空隙，致使水泥水合物中的亞硝酸鹽之擴散提早。其結果，無法期待長期的防鏽效果。
選擇丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑作為高分子乳劑時，在防蝕塗料組成物所含有的前述亞硝酸鹽係以9.0質量%以下為佳。
亞硝酸鹽超過9.0質量%時，與丙烯酸/苯乙烯共聚物混合時的水量增加，且水泥水合物中的空隙增加。伴隨著，水分變為容易侵入空隙，致使水泥水合物中的亞硝酸鹽之擴散提早。其結果，無法期待長期的防鏽效果。
本發明係在前述防蝕塗料組成物可含有5～18質量%的前述苯乙烯/丁二烯共聚物。苯乙烯/丁二烯共聚物小於5質量%時，相對於100質量份水泥，苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑變為小於18質量份，無法提升塗膜的延伸度及斷裂強度，致使對鋼材的變形之追隨性低落。因此，容易產生塗膜龜裂，且會從龜裂部進行生鏽。另一方面，苯乙烯/丁二烯共聚物為超過18質量%時，在具有作為塗膜之必要性以上的變形能力之反面，塗膜黏附強度不足致使產生塗膜剝離。
或者，前述防蝕塗料組成物可含有6～24質量%的前述丙烯酸/苯乙烯共聚物。丙烯酸/苯乙烯共聚物小於6質量%時，相對於100質量份水泥，丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑變為小於11質量份，無法提升塗膜的延伸度及斷裂強度，致使對鋼材的變形之追隨性低落。因此，容易產生塗膜龜裂，且會從龜裂部進行生鏽。另一方面，丙烯酸/苯乙烯共聚物為超過24質量%時，在具有作為塗膜之必要性以上的變形能力之反面，塗膜黏附強度不足致使產生塗膜剝離。
而且，本發明係在前述防蝕塗料組成物所含有的前述水泥為26～39質量%，前述無機系粉材為20～28質量%，前述膨脹材為0.5～1.5質量%。
選擇苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑時，在前述防蝕塗料組成物所含有的前述水泥係以26質量%以上、39質量%以下為佳。
水泥為小於26質量%時，將亞硝酸鹽與苯乙烯/丁二烯共聚物適當地混合時，水水泥比係超過1.4而無法得到所需要的塗膜強度。具體上，係由於黏附強度不足致使產生塗膜剝離，同時由於壓縮強度不足致使產生凝集破壞。
另一方面，超過39質量%時，雖然能夠期待所需要的塗膜強度，但是水泥變為過多，致使收縮量增大且在塗膜面產生裂縫。
選擇丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑時，在前述防蝕塗料組成物所含有的前述水泥係以26質量%以上、38質量%以下為佳。
水泥為小於26質量%時，將亞硝酸鹽與丙烯酸/苯乙烯共聚物適當地混合時，水水泥比係超過1.0而無法得到所需要的塗膜強度。具體上，係由於黏附強度不足致使產生塗膜剝離，同時由於壓縮強度不足致使產生凝集破壞。另一方面，超過38質量%時，雖然能夠期待所需要的塗膜強度，但是水泥變為過多，致使收縮量增大且在塗膜面產生裂縫。
無機系粉材為小於20質量%時，塗膜變為富含水泥，致使乾燥中之裂縫的產生概率增高。又，水量增加而無法確保塗膜強度。另一方面，無機系粉材超過28質量%時，骨材粉變為過多，致使水泥水合物的黏度低落且基底面的接著力低落。
適當的水泥使用量時，膨脹材係能夠期待其效果。膨脹材係小於0.5質量%時，苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑少時，塗膠變脆，無法因應起因於水泥之收縮。相反地，苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑多時，水量必然地變多，致使塗膜變為太柔軟而無法期待膨脹材的效果。另一方面，超過1.5質量%時，複合物中的SO3 (三氧化硫)量增加而接近使用界限值(對水泥量比為8%)，會成為膨脹裂縫之原因。
選擇苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑作為高分子乳劑時，水分係以13～42質量%為佳。在此，水分係苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑中及亞硝酸水溶液中的水分。水分小於13質量%時，無法確保2.5質量%亞硝酸鹽，超過42質量%時，亞硝酸鹽係超過7.5質量%而成為過剩規格，致使成本增加。
選擇丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑作為高分子乳劑時，水分係以12～43質量%為佳。在此，水分係丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑中及亞硝酸水溶液中的水分。水分小於12質量%時，無法確保2.5質量%亞硝酸鹽，超過43質量%時，亞硝酸鹽係超過9.0質量%而成為過剩規格，致使成本增加。
又，為了謀求減少塗膜面的白斑和針孔，前述無機系粉材係以選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末(鋼鐵礦渣粉末等)、及黏土粉之1種或2種以上。在夏季施工且塗膜施工時，就防止乾涸(在基底水分被搶走而水合反應受到阻礙，致使產生硬化不良和接著不良之現象)而言，藉由在甲基纖維素系的增黏劑更使用黏土粉，能夠使保水性確保而更提升效果。
又，本發明之防蝕塗料組成物，前述水泥係普通波特蘭水泥(portland cement)時，前述亞硝酸鹽係以亞硝酸鋰為佳。又，前述亞硝酸鹽係亞硝酸鈣時，前述水泥係以高爐(blast furnace)水泥為佳。
在製造水泥過程所生成的熟料(clinker)係以矽酸三鈣(alite)、矽酸二鈣(belite)、鋁酸鹽相、及肥粒鐵(ferrite)相作為主要構成要素。本發明者等發現熟料中的鋁酸鹽相會與亞硝酸鈣反應而造成水泥的異常凝結。因此，為了防止水泥的異常凝結，水泥為普通波特蘭水泥時，亞硝酸鹽應該使用亞硝酸鋰。使用亞硝酸鈣作為亞硝酸鹽時，係使用高爐水泥而謀求鋁酸鹽相的減量，來防止水泥的異常凝結。
又，高爐水泥與亞硝酸鋰組合時，因為凝結時間會延長，致使施工時塗料下垂(sagging)而難以確保塗膜厚度。
而且，使用上述防蝕塗料組成物所形成的之防蝕塗膜，係含有複合物、高分子及亞硝酸鹽之防蝕塗膜，該複合物係含有水泥、無機系粉材及膨脹材；而該高分子係選自苯乙烯/丁二烯共聚物或丙烯酸/苯乙烯共聚物。
上述防蝕塗膜之一態樣係含有前述苯乙烯/丁二烯共聚物作為前述高分子之防蝕塗膜，其特徵為含有32.5～49質量%的前述水泥(水泥成分)、25～35質量%的前述無機系粉材、0.6～1.9質量%的前述膨脹材、6～23質量%的前述苯乙烯/丁二烯共聚物、3.1～9.4質量%的前述硝酸鹽，而且含有7～12質量%的結晶水，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉之1種或2種以上。
上述防蝕塗膜之另外態樣係含有前述丙烯酸/苯乙烯共聚物作為前述高分子之防蝕塗膜，其特徵為含有32.5～47.5質量%的前述水泥(水泥成分)、25～35質量%的前述無機系粉材、0.6～1.9質量%的前述膨脹材、7.5～35質量%的前述丙烯酸/苯乙烯共聚物、3.1～11.2質量%的前述硝酸鹽，而且含有7.8～12質量%的結晶水，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉之1種或2種以上。
在上述塗膜的構成，水泥、膨脹材、亞硝酸鹽等的含量係表示塗膜的各原料成分之含量，結晶水的含量係對應因與水泥的水合反應而被塗膜包含之水分量。
在上述的任一態樣，伴隨著防蝕塗料組成物的硬化而蒸發的水分量，依照實驗結果，係防蝕塗料組成物的總質量之約20%。因此，防蝕塗膜的成分比係將防蝕塗料組成物的成分比除以0.8而成者。
又，本發明之防蝕塗料組成物之製造方法在製造上述防蝕塗料組成物時，其特徵在於具有：第一步驟，其係在前述亞硝酸鹽的水溶液中添加前述苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑，再將所成混合液進行恆溫前置處理；及，第二步驟，其係在已施行恆溫前置處理之前述混合液中添加含有前述水泥、前述無機系粉材及前述膨脹材之前述複合物。
在此，所謂「恆溫前置處理」係指：使在亞硝酸鹽水溶液添加有苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液，在維持預定溫度的狀態下，進行預定時間之低速攪拌。作為預定溫度，係30～60℃、例如40℃左右，又，預定時間係3～10分鐘，例如5分鐘左右為佳。又，將已施行恆溫前置處理之混合液，靜置5～10天、例如7天左右後，在該混合液添加複合物時為更佳。
本發明係藉由將在亞硝酸鹽水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液進行恆溫前置處理，能夠將混合液的黏度降低至苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑單獨的黏度之1/40左右。其結果，能夠期待大幅度地改善與複合物的混煉效果。而且，成為長期安定的混合液而能夠長期保存。
又，本發明之鋼材防蝕方法之特徵在於：將鋼材表面的浮鏽除去後，在前述鋼材表面塗布由上述防蝕塗料組成物所構成之底塗材而形成底塗層，並在前述底塗層的上面，塗布可形成具有5%以上伸長率之塗膜的上塗材，進而形成上塗層。
而且，本發明之塗布層之特徵在於由底塗層及上塗層所形成，且該底塗層係由上述防蝕塗膜所構成，該上塗層係由具有5%以上伸長率之塗膜所構成。
在此，上述伸長率係依據日本建築學會編「聚合物水泥系塗膜防水工程施工指南(案)、該解說」的「參考資料2聚合物水泥系塗膜防水材的品質試驗方法」所記載之「3.拉伸強度及斷裂時的伸長率試驗」之測定法所求得的值。
在本發明，因為藉由在上述防蝕塗料組成物所含有的水泥，底塗層成為鹼性(pH11.5以上)，會在鋼材表面形成鈍態被膜(Fe2 O3 )，能夠防止生鏽(鹼防蝕功能)。藉此，鋼材表面的高程度質地調整變為不需要，能夠降低成本。例如，從鋼材表面除去浮鏽之第3種表面處理(The third surface preparation)程度的質地調整即可。在鈍態被膜因某種外在重要因素而損傷時，亞硝酸鹽會溶出而再構築鈍態被膜(自修復功能)，並且藉由苯乙烯/丁二烯共聚物或丙烯酸/苯乙烯共聚物對底塗層賦予柔軟性，能夠形成可追隨鋼材面的變形之底塗層。
又，本發明之防蝕塗膜的伸長率係如前所述，因為鋼材在彎曲軸力作用時之伸長率為0.5%以上，考慮塗膜的安定性時，為了使上塗塗膜追隨底塗層的延伸，將上塗塗膜的伸長率設為5%以上係必要的。
上塗層係可以是含有選自環氧樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、丙烯酸矽酮樹脂、丙烯酸胺甲酸酯樹脂、受阻胺光安定劑組合型樹脂(HALS-Hybrid Resin)等的一種以上之塗膜所構成。上塗層可以是由一層的塗膜、亦可以是由二層以上的塗膜所構成。
上塗層的整體層厚度係沒有特別限制，例如亦可以是60～130μm。例如亦可以是由層厚度60～80μm的第一層、層厚度20～40的第二層所構成。或者，亦可以是由層厚度40～70μm的第一層、層厚度30～40的第二層所構成。
本發明的防蝕塗料組成物含有複合物、苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑及亞硝酸鹽之防蝕塗料組成物，且該複合物含有水泥、無機系粉材及膨脹材。為了將亞硝酸鹽量設為2.5質量%以上，所以使其含有5質量%以上的苯乙烯/丁二烯共聚物或6質量%以上的丙烯酸/苯乙烯共聚物。同時將組成物整體的水泥量設為26質量%以上。藉此，使塗膜保持pH11.5～12.5的鹼性環境而能夠減少基底處理以及能夠長期間防蝕。並且，因為硬化後的水泥糊能夠將作為防鏽劑使用之亞硝酸鹽適當地封入，能夠降低亞硝酸鹽的擴散速度而長期間繼續維持亞硝酸鹽的效果。
又，本發明在製造防蝕塗料組成物時，預先將已在亞硝酸鹽水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液進行恆溫前置處理。因此，能夠使混合液的黏度減少至苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑單獨的黏度之1/40左右。其結果，能夠期待大幅度地改善與複合物的混煉效果。
而且，在本發明，因為底塗層係成為鹼性，會在鋼材表面形成鈍態被覆而能夠防止生鏽。藉此，鋼材表面不需要高程度的質地調整。在鈍態被膜因某種外在重要因素而損傷時，亞硝酸鹽會溶出而再構築鈍態被膜。並且，藉由苯乙烯/丁二烯共聚物或丙烯酸/苯乙烯共聚物對底塗層賦予柔軟性，能夠形成可追隨鋼材面的變形之底塗層。
 用以實施發明之形態
隨後，說明將本發明具體化之實施形態，但是本發明完全不被下述實施形態限定，亦包含在申請專利範圍所記載的事項之範圍內能夠想出的其他實施形態變形例。
[底塗材]
本發明係作為鋼材表面的底塗材使用之防蝕塗料組成物，其係藉由在亞硝酸鹽水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑且進行恆溫前置處理而成之混合液，添加含有水泥、無機系粉材及膨脹材之複合物來製造。此時，以將苯乙烯/丁二烯共聚物設為5～18質量%、將亞硝酸鹽設為2.5～7.5質量%為佳。或是將丙烯酸/苯乙烯共聚物設為6～24質量%、將亞硝酸鹽設為2.5～9.0質量%為佳。
為了確保不使防鏽品質降低之耐久性且確保預定的基底塗裝厚度(200μm～650μm)，以將苯乙烯/丁二烯共聚物設為10～18質量%、將亞硝酸鹽設為3～4.5質量%，或是將丙烯酸/苯乙烯共聚物設為10～20質量%、將亞硝酸鹽設為4～6.5質量%為更佳。又，將在亞硝酸鹽水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液預先進行恆溫前置處理時，能夠容易地將亞硝酸鹽增量化。
使用苯乙烯/丁二烯共聚物時，作為複合物的調配，係以總組成物的50～70質量%為更佳。使用丙烯酸/苯乙烯共聚物時，係以總組成物的50～60質量%為更佳。
又，為了防止塗膜的裂縫，在將無機系粉材設為20～28質量%之同時，為了抑制塗膜的SO3 (三氧化硫)量，以將膨脹材設為0.5～1質量%為更佳。
亞硝酸鹽係賦予防鏽效果之物質。能夠使用亞硝酸鋰、亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣、亞硝酸鎂、亞硝酸鋇等，其中亞硝酸鋰、亞硝酸鈣係與水泥的相容性良好。
水泥係將塗膜保持鹼性之同時具有作為結合材之功能。水泥係沒有特別限定，能夠利用各種波特蘭水泥、各種混合水泥、和高爐水泥、飛灰水泥等，在亞硝酸鹽使用亞硝酸鈣時，為了提高流動性，以使用高爐水泥為佳。
無機系粉材係強化複合物的分散性及黏附性。作為無機系粉材，能夠利用天然矽砂和再生矽砂等的矽砂粉、黏土粉或碳酸鈣和礦渣粉等，其中以選自碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉及黏土粉之1種或2種以上為佳。
複合物係只有水泥及膨脹材時，無法確保塗膜厚度，又，伴隨著水泥硬化，塗膜會收縮。由於該等理由，在防蝕塗料組成物添加無機系粉材係必要的。此時，未使無機系粉材的粒度為最小塗膜厚度的1/3左右時，係無法得到安定的塗膜。因此，將最小塗膜厚度設為200μm，無機系粉材的粒徑分布係74μm以下的無機系粉材之比率為80%以上。
膨脹材係用以防止複合物的乾燥收縮而使用。作為膨脹材，能夠使用無水石膏等市售品。
而且，除了上述材料以外，亦可添加用以減少水分而提高流動性之減水劑、用以增加黏性之增黏劑等作為混合劑。使用苯乙烯/丁二烯共聚物時，混合劑的量係以0.4～0.8質量%為佳，以0.6質量%為更佳。使用丙烯酸/苯乙烯共聚物時，混合劑的量係以0.3～0.6質量%為佳，以0.4質量%為更佳。
關於使用本發明的防蝕塗料組成物之塗裝、環氧樹脂塗裝、鹼塗裝、及重防蝕塗裝，係將各塗裝的期待壽命設為30年、7年、8年、10年，算出材料費和雜費等的總成本時，將使用本發明的防蝕塗料組成物時之總成本設為1時，環氧樹脂塗裝為5.0、鹼塗裝為4.1、及重防蝕塗裝為5.0。該等之中，藉由使用本發明之防蝕塗料組成物，能夠大幅度地降低鋼結構物的壽命周期成本。
[上塗材]
在由上述防蝕塗料組成物所構成之底塗層的上面形成之塗膜，係被要求基底追隨性、防止亞硝酸鹽的溶出及優良的耐候性。雖然變形能力高的環氧樹脂、胺甲酸酯樹脂等組合亦能夠因應，但是在此係敘述耐候性高的上塗材。例如，作為在底塗層的上面直接形成之上塗層能夠使用的上塗材，能夠使用二液混合型的塗料，其係將使丙烯酸矽酮樹脂溶解於松節油(turpentine)系的弱溶劑而成之溶液設作主劑，且將異氰酸酯設作硬化劑。而且，主劑與硬化劑的調配比係相對於1質量份硬化劑，以將主劑設為2～15質量份為佳。
上述上塗材係將具有優良的耐候性之丙烯酸矽酮樹脂設作主劑的主成分而使用之同時，藉由將異氰酸酯設作硬化劑而混合，主劑的OH基與硬化劑的異氰酸酯結合而在塗膜的分子構造中形成胺甲酸酯交聯。藉此，塗膜的分子構造係成為三維的網狀結構，會提升塗膜的密封性。亦即，能夠防止在底塗層所含有的亞硝酸鹽溶出至上塗層內。又，使胺甲酸酯交聯形成時，藉由將交聯密度(相對於整體的構造單元之交聯點比率)設定為較低而進行軟質化(鉛筆硬度為H左右)，來確保基低追隨性。
又，上塗層係被要求在長期間能夠繼續保持光澤之優良的耐候性。因此，作為形成上塗層能夠使用之上塗材之其他例子，能夠使用二液混合型的塗料，其係將使受阻胺光安定劑組合型樹脂(HALS-Hybrid Resin)溶解甲苯和二甲苯等強溶劑而成之溶液設作主劑，且將異氰酸酯設作硬化劑。主劑與硬化劑的調配比係與上塗材同樣，相對於1質量份硬化劑，以將主劑設為2～15質量份為佳。
主劑的主成分亦即受阻胺光安定劑組合型樹脂，係將受阻胺系光安定劑(Hindered Amine Light Stabilizer)與甲基丙烯酸環己酯共聚合而成之丙烯酸多元醇樹脂。受阻胺系光安定劑(以下稱為「HALS」)係捕捉因紫外線而產生的自由基來抑制塗膜的自動氧化劣化反應(自由基係一旦產生時，會與空氣中的氧化反應而連鎖性地產生自由基，致使塗膜劣化之現象)。另一方面，甲基丙烯酸環己酯係不具有容易吸收太陽光而產生自由基之苯骨架，並且疏水性高。受阻胺光安定劑組合型樹脂係使HALS在樹脂中化學鍵結而防止HALS的滲出，來長期間抑制塗膜的自動氧化劣化反應，同時藉由甲基丙烯酸環己酯所具有的高疏水性，來實現塗膜的長壽命化。
而且，因為藉由將主劑與硬化劑混合，主劑的OH基與硬化劑的異氰酸酯結合而在塗膜的分子構造中形成胺甲酸酯交聯，塗膜的分子構造係成為三維的網狀結構，塗膜的密封性會提升。
[鋼材的防蝕方法]
隨後，採用腐蝕已進展之已設結構物，來說明本發明的一實施形態之鋼材的防蝕方法。
(1)使用高壓產生裝置(省略圖示)而將經加壓至15MPa～25MPa左右的水壓之高壓水從噴嘴往鋼材表面噴射，來進行鋼材表面的質地調整(基底調整)。質地調整程度係第3種表面處理(the third surface preparation)程度(與SSPC-SP2或SIS St2同程度)、亦即將舊塗膜、浮鏽除去而呈現鋼面的程度，活膜部分係去掉粉化物、污染而成為清潔面。又，亦可使用噴砂處理或電動工具進行質地調整。
(2)在已質地調整之鋼材表面，塗布由前述防蝕塗料組成物所構成之底塗材而形成底塗層。此時，底塗層的厚度為200μm～650μm。乾燥時間的目標為約1天，但是依照濕度等環境條件而變動。
(3)將使丙烯酸矽酮樹脂溶解於弱溶劑而成之溶液與異氰酸酯混合且攪拌而成的上塗材塗布在底塗層上，來形成第一上塗層。此時，第一上塗層的厚度為60μm～80μm。乾燥時間的目標為約1天，但是依照濕度等環境條件而變動。
(4)將使受阻胺光安定劑組合型樹脂溶解於強溶劑而成之溶液與異氰酸酯混合且攪拌而成的上塗材塗布在第一上塗層上，來形成第二上塗層。此時，第二上塗層的厚度為20μm～40μm。乾燥時間的目標為約1天，但是依照濕度等環境條件而變動。
而且，底塗和第一及第二上塗的各塗布方法係毛刷塗布、輥塗布、噴吹塗布的任一者均可。又，塗布後下雨的情況，係隔3天左右進行其次的塗裝。
[實施例]
以下，說明本發明之實施例。
[第一實施例]
第一實施例係使用苯乙烯/丁二烯共聚物。
[複合周期試驗]
對於在已施行表面基底處理之帶板狀的鋼板塗布底塗材及上塗材後之試片，進行複合周期試驗。並將已進行複合周期試驗之實施例及參考例的材料構成及上塗材特性顯示在表1、表2、表3，將其試驗結果顯示在表4。又，將比較例的材料構成及試驗結果顯示在表5、表6、表7、表8。在此，參考例係使用本發明的防蝕塗料組成物作為底塗材，且使用塗膜的伸長率為小於5%的上塗材者。
又，實施例、參考例、比較例均是各2片試片，各試片均是塗布上塗材後，在試片表面按住規尺並使用切割刀劃入橫切。
實施例A1～A6係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰，實施例A7～A11係使用亞硝酸鈣。又，實施例A1～A6係將水泥設為普通波特蘭水泥，實施例A7～A11係使用高爐水泥。此時，作為無機系粉材係各自如以下使用，在實施例A1、A3～A5係組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土而成者，在實施例A8係組合矽砂粉、黏土粉而成者，在實施例A11係組合礦渣粉(鐵鋼礦渣粉)及黏土粉而成者，實施例A2係礦渣粉，實施例A6、9係碳酸鈣及矽酸鎂，實施例A7係矽砂粉、實施例A10係黏土粉。
另一方面，上塗層係各實施例均是使用不同2種類的上塗材之2層構造，並使厚度的合計為80μm或100μm。上塗材的交聯密度係相對於實施例A1～A11的交聯密度，對第一上塗層與第二上塗層的平均值進行評價者。同樣地，上塗材的伸長率係第一上塗層與第二上塗層之平均值。
參考例A1～A4係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰，且水泥係普通波特蘭水泥。參考例A5係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鈣，且水泥係高爐水泥。關於無機系粉材，係各自如以下使用，在參考例A1、A4、A5係碳酸鈣及矽酸鎂，在參考例A2係組合礦渣粉及黏土粉而成者，在參考例A3係組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土而成者。另一方面，關於上塗材，參考例A1、A2係使用環氧樹脂，參考例A3係使用弱溶劑矽酮環氧樹脂、參考例A4、A5係使用改性矽酮環氧樹脂。
比較例A1～A3的底塗材係使用將白色水泥及超微粒二氧化矽設作主成分之MIGHTY化學股份公司製的MIGHTY CF。比較例A4、A5的底塗材係使用將矽酮樹脂及鋅粉末設作主成分之PRIMET TECHNOLOGY股份公司製的TOMORIK(註冊商標)。又，比較例A6、A7的底塗材係鹼性塗料，比較例A8的底塗材係富含鋅塗料，比較例A9的底塗材係環氧樹脂塗料。比較例A10～A12係由與本發明相同的成分所構成，但是調配比率為本發明的範圍外之塗料。
關於另一方面，比較例A1～A12的上塗材，係只有比較例A7使用氯化烯烴系塗料，其他比較例係使用環氧樹脂。
比較例A13、A14、A17～21、A23、A24、A29、A30係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰且在水泥使用普通波特蘭水泥。比較例A15、A16、A22、A25～A28、A31～34係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鈣，在水泥使用高爐水泥。又，作為無機系粉材，比較例A13、A14、A16、A25及A26係使用組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土粉而成者，比較例A27係使用組合矽砂粉及黏土粉而成者，比較例A30、A31係使用組合礦渣粉及黏土粉而成者，比較例A15、A19、A20、A32～A34係使用碳酸鈣及矽酸鎂，比較例A17、A18、A28係使用矽砂粉，比較例A21、A22、A29係使用礦渣粉，比較例A23、A24係使用黏土粉。
另一方面，比較例A13～A34的上塗材係弱溶劑丙烯酸胺甲酸酯樹脂，厚度係全部為180μm。
關於塗布量，底塗材時為1.0Kg/m2 ，上塗材時為0.4～0.5Kg/cm2 。又，表2、表5、表7的各塗膜厚度係使用膜厚度計之計測值。
複合周期試驗係在35℃下實施CASS噴霧試驗(copper accelerated salt spray test；銅加速鹽霧試驗)4小時後，於60℃、濕度50%的溫濕度下使其乾燥2小時，進而在50℃、濕度95%的溫濕度下實施耐濕試驗2小時合計達8小時的試驗並將其設作1周期且實施複數周期者。
上述CASS噴霧試驗係依據JIS Z 2371之鹽水噴霧試驗方法並將試驗液從鹽水變更為CASS溶液之試驗。CASS溶液係含有40g/L氯化鈉及0.205g/L氯化銅，並使用乙酸調製為pH3.0而成之水溶液。
又，耐濕試驗係依據JIS K 5600-7-3耐濕性(不連續結霧法)實施。
複合周期試驗係實施200次。而且，實施例、參考例、比較例均對2片試片的表面之生鏽狀態(防鏽效果)，基於表9所表示的基準以10分為滿分進行評價，並求取2片試片的評價分數之平均。又，在表4、表6、表8的綜合評價係對防鏽效果、施工性及基底追隨性及耐候性之綜合評價結果。
從該等表得知以下情形。
a)實施例係全部防鏽效果高，雖然一部分施工性差，但是綜合地得到高評價。
b)參考例係雖然全部防鏽效果及施工性優良，但是因為上塗層的伸長率係小於5%，基底追隨性差。因此，綜合性評價變差。
c)比較例係全部防鏽效果差且綜合性評價亦變差。
d)使用交聯密度高且具有5%以上的伸長率之上塗材之實施例的綜合評價結果高，亦即，得知兼備塗膜的密封性及基底追隨性之塗料作為上塗材係適合的。
[混合安定性]
關於在亞硝酸鋰水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑而成之混合液、及在亞硝酸鈣水溶液添加苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑而成之混合液之各自，將剛施行恆溫前置處理後以及恆溫前置處理後靜置7天後的性狀在表10進行對比顯示。在此，亞硝酸水溶液與苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑的質量比係1：4。又，黏度係使用BH型黏度計並以轉數20rpm計測而得到者。從該表，關於在剛施行恆溫前置處理後及靜置7天後之濃度、黏度及pH，均未觀察到有重大變化，得知性狀係安定。
又，兩混合液的黏度係40～50mPa‧s，相較於苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑單獨的黏度為600～800mPa‧s，得知流動性大幅度地提升。
[抗張強度試驗]
本試驗係判斷塗膜的抗張強度。將實施例A12的防蝕塗料組成物之調配顯示在表11。塗膜時，0.5～1.0N/mm2 以上的抗張強度係必要的，實施例A12的抗張強度係1.5 N/mm2 ，具有作為塗膜之充分的抗張強度。
[斷裂伸長率試驗]
本試驗係判斷塗膜的斷裂伸長率者。實施例的調配係與抗張強度試驗時相同。為了追隨母材的變形，鋼材的情況，0.5%以上的伸長率係必要的，實施例的斷裂伸長率係5%，作為塗膜，能夠充分地追隨母材的變形。順便提一下，先前品時，斷裂伸長率係1.4%水準。
[黏附強度試驗]
本試驗係判斷母材與塗膜間的接著程度者，本次係依據JIS A 6203「水泥混合用聚合物分散體及再乳化形粉末樹脂」的規定來實施。將實施例A13的防蝕塗料組成物的調配顯示在表12。實施例A13的黏附強度係1.1N/mm2 ，滿足依據JIS A 6916規定之薄塗塗材的黏附強度為0.5N/mm2 及厚塗塗材的黏附強度為1.0N/mm2 。
[第二實施例]
第二實施例係使用丙烯酸/苯乙烯共聚物來進行實驗。
[複合周期試驗]
對於在已施行表面基底處理之帶板狀的鋼板塗布底塗材及上塗材後之試片，進行複合周期試驗。並將已進行複合周期試驗之實施例及參考例的材料構成及上塗材特性顯示在表13、表14、表15，將其試驗結果顯示在表16。又，將比較例的材料構成及試驗結果顯示在表17、表18、表19、表20。在此，參考例係使用本發明的防蝕塗料組成物作為底塗材，且使用塗膜的伸長率為小於5%的上塗材者。
又，實施例、參考例、比較例均是各2片試片，各試片均是塗布上塗材後，在試片表面按住規尺並使用切割刀劃入橫切。
實施例B1～B6係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰，實施例B7～B11係使用亞硝酸鈣。又，實施例B1～B6係將水泥設為普通波特蘭水泥，實施例B7～B11係使用高爐水泥。此時，作為無機系粉材係各自如以下使用，在實施例B1、B3～B5係組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土而成者，在實施例B8係組合矽砂粉、黏土粉而成者，在實施例B11係組合礦渣粉(鐵鋼礦渣粉)及黏土粉而成者，實施例B2係礦渣粉，實施例B6、B9係碳酸鈣及矽酸鎂，實施例B7係矽砂粉、實施例B10係黏土粉。
另一方面，上塗層係各實施例均是使用不同2種類的上塗材之2層構造，並使厚度的合計為80μm或100μm。上塗材的交聯密度係相對於實施例B1～B11的交聯密度，對第一上塗層與第二上塗層的平均值進行評價者。同樣地，上塗材的伸長率係第一上塗層與第二上塗層之平均值。
參考例B1～B4係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰，且水泥係普通波特蘭水泥。參考例B5係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鈣，且水泥係高爐水泥。關於無機系粉材，係各自如以下使用，在參考例B1、B4、B5係碳酸鈣及矽酸鎂，在參考例B2係組合礦渣粉及黏土粉而成者，在參考例B3係組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土而成者。
另一方面，關於上塗材，參考例B1、B2係使用環氧樹脂，參考例B3係使用弱溶劑矽酮環氧樹脂、參考例B4、B5係使用改性矽酮環氧樹脂。
比較例B1～B3的底塗材係使用將白色水泥及超微粒二氧化矽設作主成分之MIGHTY化學股份公司製的MIGHTY CF。比較例B4、B5的底塗材係使用將矽酮樹脂及鋅粉末設作主成分之PRIMET TECHNOLOGY股份公司製的TOMORIK(註冊商標)。又，比較例B6、B7的底塗材係鹼性塗料，比較例B8的底塗材係富含鋅塗料，比較例B9的底塗材係環氧樹脂塗料。比較例B10～B12係由與本發明相同的成分所構成，但是調配比率為本發明的範圍外之塗料。
關於另一方面，比較例B1～B12的上塗材，係只有比較例B7使用氯化烯烴系塗料，其他比較例係使用環氧樹脂。
比較例B13、B14、B17～21、B23、B24、B29、B30係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鋰且在水泥使用普通波特蘭水泥。比較例B15、B16、B22、B25～B28、B31～34係在底塗材所含有的亞硝酸鹽使用亞硝酸鈣，在水泥使用高爐水泥。又，作為無機系粉材，比較例B13、B14、B16、B25及B26係使用組合碳酸鈣、矽酸鎂及黏土粉而成者，比較例B27係使用組合矽砂粉及黏土粉而成者，比較例B30、B31係使用組合礦渣粉及黏土粉而成者，比較例B15、B19、B20、B32～B34係使用碳酸鈣及矽酸鎂，比較例B17、B18、B28係使用矽砂粉，比較例B21、B22、B29係使用礦渣粉，比較例B23、B24係使用黏土粉。
另一方面，比較例B13～B34的上塗材係弱溶劑丙烯酸胺甲酸酯樹脂，厚度係全部為180μm。
關於塗布量，底塗材時為1.0Kg/m2 ，上塗材時為0.4～0.5Kg/cm2 。又，表13、表17、表19的各塗膜厚度係使用膜厚度計之計測值。
複合周期試驗係在35℃下實施CASS噴霧試驗(copper accelerated salt spray test；銅加速鹽霧試驗)4小時後，於60℃、濕度50%的溫濕度下使其乾燥2小時，進而在50℃、濕度95%的溫濕度下實施耐濕試驗2小時合計達8小時的試驗並將其設作1周期且實施複數周期者。
上述CASS噴霧試驗係依據JIS Z 2371之鹽水噴霧試驗方法並將試驗液從鹽水變更為CASS溶液之試驗。CASS溶液係含有40g/L氯化鈉及0.205g/L氯化銅，並使用乙酸調製為pH3.0而成之水溶液。又，耐濕試驗係依據JIS K 5600-7-3耐濕性(不連續結霧法)實施。
複合周期試驗係實施200次。而且，實施例、參考例、比較例均對2片試片的表面之生鏽狀態(防鏽效果)，基於表21所表示的基準以10分為滿分進行評價，並求取2片試片的評價分數之平均。又，在表16、表18、表20的綜合評價係對防鏽效果、施工性及基底追隨性及耐候性之綜合評價結果。
從該等表得知以下情形。
a)實施例係全部防鏽效果高，雖然一部分施工性差，但是綜合地得到高評價。
b)參考例係雖然全部防鏽效果及施工性優良，但是因為上塗層的伸長率係小於5%，基底追隨性差。因此，綜合性評價變差。
c)比較例係全部防鏽效果差且綜合性評價亦變差。
d)使用交聯密度高且具有5%以上的伸長率之上塗材之實施例的綜合評價結果高，亦即，得知兼備塗膜的密封性及基底追隨性之塗料作為上塗材係適合的。
[混合安定性]
關於在亞硝酸鋰水溶液添加丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液、及在亞硝酸鈣水溶液添加丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑而成之混合液之各自，將剛施行恆溫前置處理後及恆溫前置處理後靜置7天後的性狀在表22進行對比顯示。在此，亞硝酸水溶液與丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑的質量比係3：4。又，黏度係使用BH型黏度計並以轉數20rpm計測而得到者。從該表，關於在剛施行恆溫前置處理後及靜置7天後之濃度、黏度及pH，均未觀察到有重大變化，得知性狀係安定。
又，兩混合液的黏度係40～50mPa‧s，相較於丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑單獨的黏度為1500～1600mPa‧s，得知流動性大幅度地提升。
[抗張強度試驗]
本試驗係判斷塗膜的抗張強度。將實施例B12的防蝕塗料組成物之調配顯示在表11。塗膜時，0.5～1.0N/mm2 以上的抗張強度係必要的，實施例B12的抗張強度係1.5 N/mm2 ，具有作為塗膜之充分的抗張強度。
[斷裂伸長率試驗]
本試驗係判斷塗膜的斷裂伸長率者。實施例的調配係與抗張強度試驗時相同。為了追隨母材的變形，鋼材的情況，0.5%以上的伸長率係必要的，實施例的斷裂伸長率係5%，作為塗膜，能夠充分地追隨母材的變形。順便提一下，先前品時，斷裂伸長率係1.4%水準。
[黏附強度試驗]
本試驗係判斷母材與塗膜間的接著程度者，本次係依據JIS A 6203「水泥混合用聚合物分散體及再乳化形粉末樹脂」的規定來實施。將實施例B13的防蝕塗料組成物的調配顯示在表24。實施例A13的黏附強度係1.1N/mm2 ，滿足依據JIS A 6916規定之薄塗塗材的黏附強度為0.5N/mm2 及厚塗塗材的黏附強度為1.0N/mm2 。
產業上之可利用性
使用本發明的防蝕塗料組成物在鋼材表面形成之塗膜，係具有pH11.5～12.5的鹼性環境。形成將此種塗膜設作底塗層之塗膜層時，能夠在鋼材表面形成鈍態環境而能夠防止生鏽。又，因為藉由水泥糊能夠適當地保持亞硝酸鹽，能夠長期間繼續維持亞硝酸鹽的效果。又，利用由苯乙烯/丁二烯共聚物或丙烯酸/苯乙烯共聚物所構成的高分子，能夠對底塗層賦予柔軟性，而能夠追隨鋼材面的變形。利用該等效果，鋼材表面之高程度的質地調整係不需要而且能夠長期間防蝕。

Claims (15)

  1. 一種防蝕塗料組成物，係使用作為鋼材表面之底塗材，包含：複合物，其含有水泥、無機系粉材及膨脹材；高分子乳劑，其選自含有苯乙烯/丁二烯共聚物的乳劑及含有丙烯酸/苯乙烯共聚物的乳劑；及亞硝酸鹽，其中，該無機系粉材之粒徑分布為74μm以下之無機系粉材之比率為80%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之防蝕塗料組成物，其中前述高分子乳劑係苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑，且該防蝕塗料組成物含有：26~39質量%的前述水泥、20~28質量%的前述無機系粉材、0.5~1.5質量%的前述膨脹材、5~18質量%的前述苯乙烯/丁二烯共聚物及2.5~7.5質量%的前述亞硝酸鹽，而且更含有13~42質量%的水分，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉中之1種或2種以上物質。
  3. 如申請專利範圍第1項之防蝕塗料組成物，其中前述高分子乳劑係丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑，且該防蝕塗料組成物含有：26~38質量%的前述水泥、20~28質量%的前述無機系粉材、0.5~1.5質量%的前述膨脹材、6~24質量% 的前述丙烯酸/苯乙烯共聚物及2.5~9.0質量%的前述亞硝酸鹽，而且更含有12~43質量%的水分，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉中之1種或2種以上物質。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之防蝕塗料組成物，其中前述水泥係高爐水泥，且前述亞硝酸鹽係亞硝酸鈣。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之防蝕塗料組成物，其中前述水泥係普通波特蘭水泥，且前述亞硝酸鹽係亞硝酸鋰。
  6. 一種防蝕塗料組成物之製造方法，係如申請專利範圍第1至3項中任一項之防蝕塗料組成物之製造方法，具有：第一步驟，其係在前述亞硝酸鹽的水溶液中添加選自前述苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑之前述高分子乳劑，再將所成混合液進行恆溫前置處理；及第二步驟，其係在已施行恆溫前置處理之前述混合液中添加含有前述水泥、前述無機系粉材及前述膨脹材之前述複合物。
  7. 一種防蝕塗料組成物之製造方法，係如申請專利範圍第4項之防蝕塗料組成物之製造方法，具有：第一步驟，其係在前述亞硝酸鹽的水溶液添加選自前述苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑及丙烯酸/苯乙烯共聚物 乳劑之前述高分子乳劑，再將所成之混合液進行恆溫前置處理；及第二步驟，其係在已施行恆溫前置處理之前述混合液中添加含有前述水泥、前述無機系粉材及前述膨脹材之前述複合物。
  8. 一種防蝕塗料組成物之製造方法，係如申請專利範圍第5項之防蝕塗料組成物之製造方法，具有：第一步驟，其係在前述亞硝酸鹽的水溶液添加選自前述苯乙烯/丁二烯共聚物乳劑或丙烯酸/苯乙烯共聚物乳劑之前述高分子乳劑，再將所成之混合液進行恆溫前置處理；及第二步驟，其係在已施行恆溫前置處理之前述混合液中添加含有前述水泥、前述無機系粉材及前述膨脹材之前述複合物。
  9. 一種鋼材的防蝕方法，其特徵在於：將鋼材表面的浮鏽除去後，在前述鋼材表面塗布由如申請專利範圍第1至3項中任一項之防蝕塗料組成物所構成之底塗材而形成底塗層，並在前述底塗層的上面塗布可形成具有5%以上伸長率之塗膜的上塗材，進而形成上塗層。
  10. 一種鋼材的防蝕方法，其特徵在於：將鋼材表面的浮鏽除去後，在前述鋼材表面塗布由如申請專利範圍第4項之防蝕塗料組成物所構成之底塗材而形成底塗層，並在前述底塗層的上面塗布可形成具 有5%以上伸長率之塗膜的上塗材，進而形成上塗層。
  11. 一種鋼材的防蝕方法，其特徵在於：將鋼材表面的浮鏽除去後，在前述鋼材表面塗布由如申請專利範圍第5項之防蝕塗料組成物所構成之底塗材而形成底塗層，並在前述底塗層的上面塗布可形成具有5%以上伸長率之塗膜的上塗材，進而形成上塗層。
  12. 一種防蝕塗膜，係使用作為鋼材表面之底塗塗膜，包含：複合物，其含有水泥、無機系粉材及膨脹材；高分子，其係選自苯乙烯/丁二烯共聚物及丙烯酸/苯乙烯共聚物；及亞硝酸鹽，其中，該無機系粉材之粒徑分布為74μm以下之無機系粉材之比率為80%以上。
  13. 如申請專利範圍第12項之防蝕塗膜，其中前述高分子係苯乙烯/丁二烯共聚物，且該防蝕塗膜含有：32.5~49質量%的前述水泥、25~35質量%的前述無機系粉材、0.6~1.9質量%的前述膨脹材、6~23質量%的前述苯乙烯/丁二烯共聚物及3.1~9.4質量%的亞硝酸鹽，且更含有7~12質量%的結晶水，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉中之1種或2種以上物質。
  14. 如申請專利範圍第12項之防蝕塗膜，其中前述高分子係丙烯酸/苯乙烯共聚物，且該防蝕塗膜含有： 32.5~47.5質量%的前述水泥、25~35質量%的前述無機系粉材、0.6~1.9質量%的前述膨脹材、7.5~30質量%的前述丙烯酸/苯乙烯共聚物及3.1~11.2質量%的亞硝酸鹽，且更含有7.8~12質量%的結晶水，前述無機系粉材係選自矽砂粉、碳酸鈣、矽酸鎂、礦渣粉末及黏土粉中之1種或2種以上。
  15. 一種塗膜層，其特徵在於由底塗層及上塗層所形成，且底塗層係由如申請專利範圍第12至14項中任一項之防蝕塗膜所構成，該上塗層係由具有5%以上伸長率之塗膜所構成。
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