JPH03259964A - 速乾性プライマー組成物 - 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〕 この発明は、プライマー組成物に係り、詳しくは建築資
材用途等に使用される軽量形鋼やデツキプレート等の防
錆用として用いられるプライマーの組成物に関するもの
である。

〔従来の技術〕

建築資材用途に使用される鋼材は、従来においては、無
塗装のまま現場に運ばれ、そこで組立てられ、そして防
錆プライマーを塗装される場合もあった。しかしながら
、最近では、工期及び品質管理等の問題から、現場に運
搬されて組み立てられる前に工場でプライマーを塗装す
る場合が多くなってきている。特に軽量形鋼やデツキプ
レートでは、工場で塗装され、その後数組に結束されて
現場に運ばれ、そこで組立てる場合がほとんどである。

この様に工場でプライマーを塗装するために、このプラ
イマーに対しては速乾性であって速やかに塗膜硬度か発
現することが要求されており、この用途には例えばＪＩ
Ｓ　Ｋ　５５３５に規定されているラッカープライマー
が使用される場合が多い。この塗料は、金属地膚塗りに
適する塗料であり、ニトロセルロースを主な塗膜形成要
素とし、このニトロセルロースの他に樹脂、可塑剤等を
溶剤に溶解させたビヒクルに顔料を分散させて調製され
ており、自然乾燥で短時間に塗膜を形成する様に設計さ
れている。そして、このプライマーは、その品質につい
て乾燥時間（ｈ）が２ｈ以内と規定されている様に、速
乾性という点では優れているものの、規格では加熱残分
（％）が３５％以上とされてはいるものの実際には通常
最大で約４０％以下であり、更に塗料を使用する際には
スプレーガンを使用する必要があり、この場合にはＪＩ
Ｓ　Ｋ　５４００３・４（３）によって流下時間が１５
〜２０秒の範囲に入る様にシンナーで希釈して使用する
ことが必要であり、吹付時の塗料固型分は実質的には２
０％以下となってしまう。つまり、多量の有機溶剤を使
用する必要があるという問題がある。

一方、さび止め塗料については、ＪＩＳ　Ｋ　５６２１
〜５６２９で規定されており、これらの規格の中で更に
大きく１種及び２種に分類されている。そして、その内
の１種はボイル油をビヒクルとしたものであり、また、
２種はワニスをビヒクルとしたものであると規定されて
おり、更に、乾燥時間（ｈ）については、１種が２０〜
２４ｈ以内で、２種か１０〜１６ｈ以内と規定されてい
る。

ところで、一般に、さび止め効果と乾燥時間とは互いに
相反する性質のものと考えられており、金属素地の状態
及び処理によることも多いが、通常、２種に比較して１
種の方がさびを防止する性能が大きい。

また、さび止め塗料の見かけの乾燥を速くする手段とし
て、常温で固形の石油樹脂等をアルキド樹脂等のワニス
に混合してビヒクルに用いる方法もあるが、上塗り塗料
との層間付着の不良が問題になり、１９８４年のＪＩＳ
規格改訂の際に、ＪＩＳ　Ｋ　５６２１ニ一般さび止め
ペイントの規格の中に付着安定性の項が設けられたほど
である。

更に、これらのさび止め塗料には、鉛丹Ｐｂ３Ｏ４、亜
酸化鉛Ｐｂ２Ｏ、塩基性クロム酸鉛ｍＰｂ０−ｎＰｂＣ
「０４、シアナミド鉛ＰｂＣＮ２、亜鉛末Ｚｎ、ジンク
クロメートに２０”４２ｎＯ”４Ｃｒ０３”３ＨｚＯ又
はＺｎＣｒ０．・４Ｚｎ（ＯＨ）２、鉛酸カルシウムＣ
ａ２ＰｂＯ４等の鉛又はクロムを含む金属顔料が防錆顔
料として含まれているが、これらの物質は毒物及び劇物
取締法で規制されているものが多い。

そこで、これらの防錆顔料の代替として、各種の無公害
防錆顔料が開発され、例えば特開昭６４−３８、４８２
号公報及び特開昭６４−４０．５６３号公報等では防錆
顔料としてオルトリン酸アルミニウムやメタリン酸アル
ミニウムを含有する防錆塗料組成物が提案されている。

しかしながら、これらの無公害防錆顔料は、そのいずれ
も防錆効果を有してはいるものの、鉛やクロムを含む従
来の顔料と比較すると決して十分な効果を有するとはい
えないものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この様に、速乾性の防錆プライマーについては、各種の
試みかなされているにもかかわらず、無公害顔料を使用
し、付着安定性や防錆性能に優れ、しかも、優れた速乾
性を有するプライマーについては未だ満足し得るものは
提案されていない。

そこで、本発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意研
究を行った結果、特定のアルキド樹脂と酸化モリブデン
を含む防錆顔料とを使用することにより、これらの課題
を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。

従って、本発明の目的は、速乾性であって、優れた付着
安定性や防錆性能を有し、しかも、無公害であるプライ
マー組成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明は、下記成分（Ａ）及び（Ｂ）＝（Ａ）製
造原料の多価アルコール成分が３価アルコールと４価ア
ルコールの組合せからなり、脂肪酸又はそのトリグリセ
ライドによる変性量が３０〜４０重量％であり、かつ、
多塩基酸成分の一部が１０〜１８重量％の範囲で安息香
酸又はパラターシャリ−ブチル安息香酸に置き換えられ
ている数平均分子量贋か５５０〜５，５００のアルキド
樹脂、 （Ｂ）酸化モリブデンを含有する防錆顔料を主成分とし
、その配合量が（Ａ）　　１００重量部に対して（Ｂ）
５〜４０重量部である速乾性プライマー組成物であり、
好ましくは上記防錆顔料が一般式ｘＡＢＯ・ｙＭｏｏ３
−ＺＬｏ又はｘＡ、ＢｙＯ＋　・ｙＭｏＯｌ・ＺＰ２０
ｓ　　（但し、Ａ及びＢはＣａ、　Ａ／又はＺｎを示し
、ｘ、ｙ及び２は１，２又は３である）で表されるもの
である。

以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明の速乾性プライマー組成物は、その製造原
料成分が特定の物質で変性されたアルキド樹脂を使用す
ることに最大の特徴を有する。

すなわち、本発明において（Ａ）成分として用いられる
アルキド樹脂は、多塩基酸成分と多価アルコール成分と
を縮合させて得られる一種のポリエステル樹脂であり、
その多塩基酸成分の一部を植物油等から得られる脂肪酸
で置換して変性するか、あるいは、その多価アルコール
成分の一部を脂肪酸のトリグリセライドである油と他の
アルコールとのエステル交換反応で得られた多価アルコ
ールで置換して変性することにより得られる。

ところで、この様なアルキド樹脂を常温乾燥用塗料に使
用する場合には、通常その多塩基酸成分として不飽和脂
肪酸を使用し、その二重結合が空気中の酸素と反応する
架橋反応を利用して硬化させるもので、その架橋反応の
際には適当な硬化触媒を用いて硬化させるのが一般的な
方法である。

この発明において使用されるアルキド樹脂は、不飽和基
、即ち、空気乾燥性を有する油脂あるいはそれらより分
離された脂肪酸で変性されたもので、その変性量がアル
キド樹脂中３０〜４０重量％のものである。この目的で
使用される油脂あるいは脂肪酸としては、不飽和基を有
する従来公知の種々の油脂あるいは脂肪酸を使用できる
が、好ましくは、大豆油、アマニ油、サフラワー油、脱
水ヒマシ油あるいはこれらの油脂から分離された脂肪酸
が挙げられる。また、このアルキド樹脂に使用される脂
肪酸としてはそのトリグリセライドでもよい。その理由
は、油を原材料としてアルキド樹脂を合成する場合には
、まず油、即ち、脂肪酸のトリグリセライドと多価アル
コールとをリサージ等の触媒を用いてエステル交換反応
をさせた後、その他の多塩基酸や多価アルコールをそれ
に添加して合成することも可能であるからである。

更に、上記変性量については、それが３０重量％より少
ないと指触乾燥は速いが、空気乾燥後の最終硬度が不十
分となり、反対に、４０重量％より多いと指触乾燥が遅
くなり耐積重ね性が不十分となる。

この様なアルキド樹脂中の多塩基酸成分としては、無水
フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
ヘキサヒドロ無水フタル酸、３，６エンドメチレンテト
ラヒドロ無水フタル酸等の２塩基酸が使用され、また、
この多塩基酸成分はその一部が安息香酸又はパラターシ
ャリ−ブチル安息香酸に置き換えられる。この際に使用
される安息香酸又はパラターシャリ−ブチル安息香酸の
置換量はアルキド樹脂中１０〜１８重量％の範囲である
。この置換量か１０重量％よりも少ないと樹脂の架橋密
度が大きくなり、樹脂の分子量が大となってゲル化し、
反対にに、置換量か１８重量％を超えると樹脂の反応末
端がつぶれてしまい、樹脂の分子量が小さくなり、硬度
が十分に発現しないので適当でない。

次に、本発明において、そのアルキド樹脂を製造する際
の多価アルコール成分としては、グリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパン等の３価アルコ
ールとペンタエリスリトール等の４価アルコールとを組
合わせて使用することが必須であり、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコー
ル、■、６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール
、ジプロピレングリコール等の２価アルコールの単独使
用や、２価アルコールと３価アルコールとの組合わせ使
用や、３価アルコールの単独使用では樹脂硬度の発現が
十分ではない。また、ペンタエリスリトール等の４価ア
ルコールの単独使用では、樹脂の架橋密度が大きくなり
、樹脂の分子量が大きくなりすぎて樹脂をクツキングす
る際にそのゲル化速度が速くて適当でない。この中で、
３価アルコールのグリセリンと４価アルコールのペンタ
エリスリトールとの組合せや、３価アルコールのトリメ
チロールエタンと４価アルコールのペンタエリスリトー
ルの組合せは、乾燥性硬度の点から特に好ましい。

なお、多塩基酸成分と多価アルコール成分の使用量は、
従来と同様に、多塩基酸成分におけるカルボン酸基に対
して多価アルコール成分における水酸基が当量比過剰と
なる範囲であればよい。

次に、本発明で使用される顔料としての（Ｂ）成分とし
ては、酸化モリブデンを含む防錆顔料が使用され、好ま
しくは一般式ｘＡＢＯ・ｙＭｏＯａ・ｚＨ，Ｏ又はｘＡ
、ＢｙＯ，・ｙＭｏＯｓ・ｚＰｔＯｓ　　（但し、Ａ及
びＢはＣａ、　Ａ！又はＺｎを示し、ｘＳｙ及び２は１
．２又は３である）で表されるモリブデン酸塩系の防錆
顔料が使用される。これらの防錆顔料は、無公害であり
、アルカリ環境下で浸透してくる水分によってイオンが
金属表面に運ばれ、その表面で各種のモリブデン酸の錯
化合物や縮合イオンを含む不動態化膜を形成し、錆の発
生を防ぐものと考えられる。更に、大きな特長としては
、この様な防錆顔料を含む塗膜は、傷ついた個所から錆
が発生するのを防止する効果が大きく、その周辺部のブ
リスターの発生を極力抑え、耐水性、耐薬品性等につい
てもクロメート系や鉛系のものよりも優れている。

また、本発明の速乾性プライマー組成物の配合割合は、
（Ａ）　成分であるアルキド樹脂１００重量部に対し、
（Ｂ）成分である防錆顔料が５〜４０重量部、好ましく
は１５〜２５重量部である。この防錆顔料の配合割合が
５重量部未満では防錆性に劣り、また、４０重量部超で
は耐水性が劣る結果となる。

本発明の速乾性プライマー組成物は、必要に応じて着色
顔料、例えば二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄
等や、更には塗膜の補強効果を与える目的でその他の顔
料、例えば硫酸バリウム、含水硅酸マグネシウム、硅酸
アルミニウム、炭酸カルシウム等を単独で若しくは２種
以上を併用して使用してもよい。また、アルキド樹脂成
分の不飽和成分を硬化させる目的で、乾燥剤である金属
塩、例えばナフテン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、
オフテン酸鉛等を単独で又は２種以上を併用して使用し
てもよい。更に、その他の添加剤として、例えば顔料分
散剤、沈澱防止剤、レベリング剤、消泡剤等を配合する
こともできる。

また、本発明のプライマー組成物は、その蒸発速度を考
慮してトルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香
族系の炭化水素溶剤等の１種又は２種以上を併用し、（
Ａ）成分であるアルキド樹脂を溶解し、次いで（Ｂ）成
分である防錆顔料と必要により顔料等のその他の添加剤
を加え、サンドグラインダーミルやアトラフター等で混
練することにより、容易に製造することができる。

以上の様にして得られた組成物は、速乾性で耐積重ね性
、付着性、防錆性等に優れており、スプレー作業性等の
塗装性も良好である。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例に基ついて、本発明を更に詳細
に説明する。

アルキド樹脂の調製 製造例−１ 攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入装置付き反応
器にアマニ油脂肪酸Ｌ−７５（、日清製油（掬製）３３
０重量部、無水フタル酸３１０重量部、グリセリン１２
０重量部、ペンタエリスリトール１２５重量部、安息香
酸１１５重量部を仕込み、更にキシレン３５重量部を加
えた後、窒素気流中、反応水を系外に除去しながら２３
０℃で反応を行なった結果、酸価が５の樹脂を得た。こ
れをキシレンで希釈し、５０重量％の樹脂溶液とした。

この樹脂は脂肪酸で変性されており、その変性量は３７
．２重量％であり、多価アルコールが４価アルコール（
ペンタエリスリトール）と３価アルコール（グリセリン
）との組合わせからなり、塩基成分として安息香酸で１
３．０重量％に変性されており、数平均分子量届は２，
８５０であった。

得られた樹脂をアルキド樹脂Ａとした。

製造例−２ 攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入装置付き反応
器に大豆油（日清製油（即製）３００重量部、トリメチ
ロールエタン１０８重量部、エステル交換反応用触媒と
して水酸化リチウム・−水和物０．０２重量部加え、窒
素気流中２４０　’Ｃにて２時間エステル交換を行なっ
た後、更に無水フタル酸３２５重量部、ペンタエリスリ
トール１５０重量部、パラターシャリ−ブチル安息香酸
１１７重量部を仕込み、キシレン３５重量部を加えた後
、反応水を系外に除去しながら２３０°Ｃで反応を行な
った結果、酸価７の樹脂を得た。これをキシレンで希釈
し、５０重量％の樹脂溶液とした。この樹脂は脂肪酸の
トリグリセライドで変性されており、その変性量は３３
．８重量％であり、多価アルコールが４価アルコール（
ペンタエリスリトール）と３価アルコール（トリメチロ
ールエタン）との組合わせからなり、塩基成分としてパ
ラターシャリ−ブチル安息香酸１３．２重量％で変性さ
れており、数平均分子量届は２，９８０であった。

得られた樹脂をアルキド樹脂Ｂとした。

製造例−３ 製造例−１と同様の装置に、アマニ油脂肪酸３３０重量
部、無水フタル酸３１０重量部、エチレングリコール１
２０重量部、グリセリン１２５重量部、安息香酸１１５
重量部を仕込み、更にキシレン３５重量部を加えた後、
窒素気流中、反応水を系外に除去しながら２３０℃で反
応を行なった結果、酸価３の樹脂を得た。これをキシレ
ンで希釈し、５０重量％の樹脂溶液とした。この樹脂は
脂肪酸で変性されており変性量は３７．２重量％であり
、多価アルコールが２価アルコール（エチレングリコー
ル）と３価アルコール（グリセリン）との組合わせから
なり、安息香酸１３．０重量％で変性されており、数平
均分子量Ｗは２，７００であった。得られた樹脂をアル
キド樹脂Ｃとした。

製造例−４ 製造例−２と同様の装置に、大豆油（日清製油（即製）
４５０重量部、グリセリン１００重量部、エステル交換
用触媒として水酸化リチウム・−水和物０．０２重量部
加え、窒素気流中２４０℃にて２時間エステル交換を行
なった後、更に無水フタル酸２８０重量部、パラターシ
ャリ−ブチル安息香酸１００重量部、ペンタエリスＩＪ
　Ｉ−−ルア０重量部を仕込み、キシレン３５重量部を
加えた後、反応水を系外に除去しながら２３０°Ｃで反
応を行なった結果、酸価８の樹脂を得た。これをキシレ
ンで希釈し、５０重量％の樹脂溶液とした。この樹脂は
脂肪酸のトリグリセライドで変性されており、変性量は
４８．５重量％であり、多価アルコールが４価アルコー
ル（ペンタエリスリトール）と３価アルコール（グリセ
リン）との組合わせからなり、塩基成分としてパラター
シャリ−ブチル安息香酸１０８９重量％で変性されてお
り、数平均分子量Ｗは２，５５０であった。得られた樹
脂をアルキド樹脂りとした。

製造例−５ 製造例−１と同様の装置にアマニ油脂肪酸Ｌ−１５（日
清製油■製）３３０重量部、無水フタル酸３２０重量部
、グリセリン９５重量部、ペンタエリスリトール１７０
重量部、安息香酸８５重量部を仕込み、更にキシレン３
５重量部を加えた後、窒素気流中、反応水を系外に除去
しなから２３０’Ｃで反応を行なった結果、酸価５の樹
脂を得た。これをキシレンで希釈し、５０重量％の樹脂
溶液とした。この樹脂は脂肪酸で変性されており、その
変性量は３７．８重量％であり、多価アルコールが３価
アルコール（グリセリン）と４価アルコール（ペンタエ
リスリトール）との組合わせからなり、安息香酸９．５
重量％で変性されており、数平均分子量贋は２，６８０
であった。得られた樹脂をアルキド樹脂Ｅとした。

隻豊厘且 リンモリブデン酸アルミニウムとしてＰＭ−３００Ｃ（
菊池色素工業■製、組成：Ａｌ２Ｏ３・ＭＯＯｓ’Ｐ２
Ｏ５、水溶分：０．４Ｘ、吸油量：２８、ｐＨ：６．７
、ＳＧ：３．２　）を、また、モリブデン酸亜鉛として
Ｍ−ＰＳＮ　　（菊池色素工業■製、組成：ＺｎＯ・Ｍ
ｏＯ３・Ｈ２Ｏ、水溶分：１．２Ｘ、吸油量：２３、ｐ
Ｈニア、　２、ＳＧ：５．１）をそれぞれ使用した。

またその他の防錆顔料としては、ジンククロメートＣ型
（菊池色素工業■製、組成：ＺｎＯ−に２ＣｒＯ４・３
ＺｎＣｒＯｔ・３Ｈ２０）及び塩基性クロム酸鉛Ａ−５
（菊池色素工業（即製、組成：ｍＰｂＯ・ｎｃｒｏ３）
をそれぞれ使用した。

塗料の調製 上記アルキド樹脂及び防錆顔料を第１表１示す重量部割
合で配合し、これにその他の成分として溶剤のトルエン
ｌ０重量部、ベンガラ（戸田工業■製部品名：トダカラ
−１２ＯＲ）　５重量部、炭酸カルシウム（竹原化学工
業■裂開品名：サンライト５Ｌ−１０００）　３５重量
部、沈澱防止剤（ＮＬ　ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製商品名
：ベントン３８）０．２重量部、皮はり防止剤（大日本
インキ化学工業■製商品名：５ＫＩＮＮＥＲＴＭ）　０
．　２重量部及び金属ドライヤー（犬日本インキ化学工
業■製商品名：　ＤＩＣＮＡＴＥ　ＡＬ−２１００）　
　１．　０重量部を配合し、公知の攪拌機で充分に攪拌
した後、卓上サンドミル（カンペ家庭塗料■製）を用い
て分散処理した。分散の程度はＪＩＳ　Ｋ　５４００４
．４で定められたつぶゲージを用い、その読みが２０以
下になるまで行なった。

上記で作成した塗料を板厚１ＩｎＩｎの鋼板に膜厚２！
ｌ±３／、＃となる様にスプレー塗装し、試験片とした
。

塗膜試験方法 （ａ）乾燥時間・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００５．８法に
基づいて試験を行い、指触乾燥、半硬化乾燥及び硬化乾
燥を調べた。

（ｂ）上塗適合性・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００６．１１
法に基づいて試験を行い、合格したものを○、不合格の
ものを×として判定した。

（Ｃ）付着安定性・・・ＪＩＳ　Ｋ　５６２１５．９法
に基づいて試験を行い、合格したものを○、不合格のも
のを×として判定した。

（ｄ）耐塩水性・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００７．６法に
基づいて試験を行い、合格したものを○、不合格のもの
を×として判定した。

（ｅ）不粘着性・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００６．８法に
基づいて試験を行い、合格したものを○、不合格のもの
を×として判定した。但し、乾燥時間は１時間とした。

これらの試験結果を第２表に示す。

（注）＊１：単位は分である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、速乾性で無公害なプライマー組成物を
提供することが可能となるものであり、実用上の効果は
極めて顕著である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記成分（Ａ）及び（Ｂ）： （Ａ）製造原料の多価アルコール成分が３価アルコール
   と４価アルコールの組合せからなり、脂肪酸又はそのト
   リグリセライドによる変性量が３０〜４０重量％であり
   、かつ、多塩基酸成分の一部が１０〜１８重量％の範囲
   で安息香酸又はパラターシャリーブチル安息香酸に置き
   換えられている数平均分子量＠Ｍ＿ｎ＠が５５０〜５，
   ５００のアルキド樹脂、 （Ｂ）酸化モリブデンを含有する防錆顔料、を主成分と
   し、その配合量が（Ａ）１００重量部に対して（Ｂ）５
   〜４０重量部である速乾性プライマー組成物。
2. （２）防錆顔料が一般式ｘＡＢＯ・ｙＭｏＯ＿３・ｚＨ
   ＿２Ｏ又はＸＡ＿ｘＢ＿ｙＯ＿ｚ・ｙＭｏＯ＿３・ｚＰ
   ＿２Ｏ＿５（但し、Ａ及びＢはＣａ、Ａｌ又はＺｎを示
   し、ｘ、ｙ及びｚは１、２又は３である）で表される請
   求項１記載の速乾性プライマー組成物。