JPH04110355A - 防錆顔料組成物 - 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〕 本発明は防錆顔料組成物に関する。さらに詳しくは、本
発明は、白色、かつ無公害で、しかも防錆効果の優れた
防錆顔料組成物に関する。

（従来の技術〕 従来、油性塗料、溶削系塗料用の防錆顔料としては、ク
ロム系顔料（たとえば、ジンククロメト、ストロンチウ
ムクロメートなど）、鉛系顔料（たとえば、鉛丹、塩基
性クロム酸鉛、シアナミド鉛、鉛酸カルシウムなど）、
リン酸系顔料（たとえば、リン酸アルミニウム、リン酸
亜鉛、リン酸カルシウムなど）、モリブデン酸系顔料（
たとえば、モリブデン酸亜鉛など）、ホウ酸系顔料（た
とえば、メタホう酸バリウムなど）が使用されていた（
たとえば、特公昭５３−３９８９４号公報、特開昭５０
−１０４７９９号公報、特公昭５３−３１４９５号公報
など）。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、クロム系防錆顔料や鉛系防錆顔料は、防錆力が
それなりに優れているものの、有害金属であるクロムや
鉛を含有するため、人の健康を損なうおそれがあるなど
、安全性面で問題があった。

一方、リン酸系防錆顔料、モリブデン酸系防錆顔料、ホ
ウ酸系防錆顔料などは、有害金属を含まず、いわゆる無
公害防錆顔料で、安全性面での問題は少ないが、一般に
防錆力が低く、特にその持続性が悪いという問題があっ
た。

そのような無公害防錆顔料のなかでも、トリポリリン酸
二水素アルミニウムＩ型は、クロム系防錆顔料に匹敵す
る防錆力を有し、しかも白色であって、無公害防錆顔料
としては優れた特性を有しているが、このＩ・リポリリ
ン酸二水素アルミニウムＩ型は、化学式ＡＩＨ２Ｐ３０
＋ｏ　２Ｈｚ○で示されるように、結晶水を有しており
、この結晶水を有することが、用途によっては問題を引
き起こすことになる。

すなわち、結晶水を有していると、このトリポリリン酸
二水素アルミニウム■型を配合した防錆塗料を厚膜塗装
して、焼付けたときに、結晶水が充分に塗膜を抜は出る
ことができず、塗膜中に残存して塗膜にふくれを生じさ
せたり、あるいは塗膜は抜は出るが、抜は出た部分にピ
ンホールが発生し、塗膜の防錆効果を低下させる原因に
なるという問題があった。

したがって、本発明は、クロムや鉛などの有害金属を含
まず、かつ防錆力が優れ、しかも上記結晶水に基づく問
題が生じない防錆顔料組成物を提供することを目的とす
る。

１課題を解決するための手段〕 本発明は、無公害防錆顔料として使用し得るトリポリリ
ン酸二水素アルミニウム化合物のうち、結晶水を有しな
いトリポリリン酸二水素アルミニウム■型を用い、この
トリポリリン酸二水素アルミニウム■型と亜鉛化合物お
よび（または）ホウ酸化合物とを併用することによって
、上記目的を達成したものである。

本発明の内容について詳しく説明すると、上記トリポリ
リン酸二水素アルミニウム■型は、化学式ＡＩＨ，Ｐ、
０．。で示され、結晶水を有さす、水に解離したときに
鉄イオンの封鎖作用が大きいポリリン酸イオンを出すの
で、強力な防錆力を有しており、また水に対して＠溶性
で、必要に応して水に溶解し防錆力を発揮するので、防
錆効果が長期間持続する。もとより、結晶水を有しない
ので、厚膜塗装した場合の焼伺時に発泡現象を起こすこ
とがない。

このトリポリリン酸二水素アルミニウム■型は、たとえ
ば、アルミニウムまたはアルミニウム含有物質とリン含
有物質とをＰ２Ｏ５／ＡＩ、０３のモル比が１〜６とな
るように配合した混合物を９０〜４５０°Ｃで加熱、攪
拌して、不透明固体状物質にし、ついでこれを３００〜
４５０°Ｃにおいて再加熱し、脱水、結晶化することに
よって得られる。

上記リン含有物質としては、たとえばリン酸、五酸化リ
ンなどが用いられ、またアルミニウム含有物質としては
、たとえば水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなど
が用いられる。

しかし、上記トリポリリン酸二水素アルミニウム■型は
、固体酸の一種であって、ｐＨが２〜３と低いため、防
錆塗料に配合して、塗膜を形成したときに、塗膜に水が
浸透しやすく、塗膜にふくれが生じやすい。

そこで、本発明では、このトリポリリン酸二水素アルミ
ニウム■型に亜鉛化合物および（または）ホウ酸化合物
を併用することによって、トリポリリン酸二水素アルミ
ニウム■型の欠点を解消するのである。

亜鉛化合物やホウ酸化合物は、それ自身でも防錆力を有
し、水に難溶性で防錆効果も長期間持続するが、防錆力
はトリポリリン酸二水素アルミニウム■型はど強（ない
。しかし、これら亜鉛化合物やホウ酸化合物はアルカリ
性物質であり、トリポリリン酸二水素アルミニウム■型
のｐ　Ｈを中性化するので、塗膜への水の浸透が少なく
なり、塗膜のふくれが防止されるようになる。また、ト
リポリリン酸二水素アルミニウム■型のｐ　Ｈを中性化
することにより、トリポリリン酸二水素アルミニウム■
型が塗料用樹脂を劣化させるのを防止するので、塗料用
樹脂の使用範囲を広げ、汎用性が高くなる。

上記の亜鉛化合物としては、たとえば酸化亜鉛、塩基性
炭酸亜鉛、ホウ酸亜鉛などが挙げられるが、特に酸化亜
鉛が防錆効果の持続性が優れていることから好ましい。

ホウ酸化合物としては、たとえばメタホウ酸バリウム、
メタホウ酸カルシウム、メタホウ酸マグネシウムなどが
挙げられるが、特にツタポウ酸バリウムが防錆効果の持
続性が優れていることから好ましい。

そして、これらの亜鉛化合物やホウ酸化合物は、トリポ
リリン酸二水素アルミニウム■型との併用にあたって、
それぞれ単独で用いることができるし、また両者を併用
することもできる。

本発明において、トリポリリン酸二水素アルミニウム■
型と亜鉛化合物および（または）ホウ酸化合物との併用
割合としては、重量比で１０／１〜１０／１０の範囲が
好ましい。トリポリリン酸二水素アルミニウム■型の割
合が上記範囲より少なくなると、トリポリリン酸二水素
アルミニウム■型に基づく優れた防錆力を充分に発揮す
ることができなくなり、また、トリポリリン酸二水素ア
ルミニウム■型の割合が前記範囲より多くなると、亜鉛
化合物、ホウ酸化合物などの減少により、トリポリリン
酸二水素アルミニウム■型のｐＨを中性化する力が弱く
なって、塗膜にふくれが生しやすくなる。

本発明の防錆顔料組成物の調製にあたり、トリポリリン
酸二水素アルミニウム■型と亜鉛化合物および（または
）ホウ酸化合物との混合は、乾式混合、湿式混合のいず
れによってもよい。特に、防錆顔料組成物を安定性の悪
い樹脂に分散さセる必要がある場合には、湿式混合法で
これらの成分を湿式反応させておくことが好ましい。

湿式反応は、バッチ式、連続式のいずれでも可能であり
、反応方法としては、トリポリリン酸水素アルミニウム
■型に亜鉛化合物および（または）ホウ酸化合物を添加
するか、または、その逆に、亜鉛化合物および（または
）ホウ酸化合物にトリポリリン酸二水素アルミニウム■
型を添加し、混合すればよい。

湿式反応時の反応温度は、室温から８０°Ｃまでの範囲
が適しており、反応時間は通常３０分〜３時間である。

反応終了後は、反応スラリーを濾過、乾燥し、得られた
乾燥物を粉砕することによって目的とする防錆顔料組成
物を得ることができる。

本発明の防錆顔料組成物を用いて塗料化するにあたって
は、塗料用樹脂の劣化が少ないので、各種の塗料用ビヒ
クルを用いることができる。たとえば、ボイル油、油性
ワニソいアルキッド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂
、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ビニル樹脂、アクリル
樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂
などの各種塗膜」用合成樹脂、塩化ゴム、環化ゴムなど
のゴム誘導体、その他繊維素読導体などを主要素とした
塗料用ビヒクルが、単独でまたは併用して使用すること
ができる。

本発明の防錆顔料組成物を塗料用ビヒクルに分散させる
場合、トリポリリン酸二水素アルミニウム■型と亜鉛化
合物および（または）ホウ酸化合物をあらかじめ混合す
ることな（、それらを別々にビヒクル中に添加して、ビ
ヒクル中でそれらが混ざりあうようにしてもよい。

〔実施例〕

つぎに実施例をあげて本発明をさらに説明するが、本発
明はこれらの実施例のめに限定されるものではない。な
お、以後において、配合量など各種の量はいずれも重量
基準によるものである。また、実施例に先立って、実施
例で使用するトリポリリン酸二水素アルミニウム■型の
製造例を参考例１として示す。

参考例Ｉ Ｉ・リボリリン　ニ　素アルミニウム■　の８５％リン
酸３００ｇに対し、酸化アルミニウム（Ａ１□０３とし
て９９．６％含有）４４．４ｇを磁製ルツボ中に入れ、
攪拌しながら加熱し、不透明な含水固形物を得た。この
場合のＰ２Ｏ５／ＡＩ□０３モル比は３．０であった。

このようにして得られた不透明な含水固形物をさらに３
００°Ｃに調節した電気炉内で２０時間加熱してトリポ
リリン酸二水素アルミニウム■型を得た。

以後は、常法に従って水洗、乾燥、粉砕し、この物がト
リポリリン酸二水素アルミニウム■型であることを、化
学分析、Ｘ線回折によって確認した。

実施例１ 参考例１で得たトリポリリン酸二水素アルミニウム■型
１００部と酸化亜鉛４０部とを乾式混合して、防錆顔料
組成物を得た。

実施例２ 参考例］で得たＩ・リポリリン酸二水素アルミニウム■
型１００部とメタホウ酸バリウム２０部とを乾式混合し
て、防錆顔料組成物を得た。

実施例３ 参考例１で得たトリポリリン酸二水素アルミニウム■型
１００部と酸化亜鉛２０部およびメタホウ酸バリウム２
０部を乾式混合して、防錆顔料組成物を得た。

比較例１ 参考例１で得たトリポリリン酸二水素アルミニウム■型
を単独で用いて、比較例１の防錆顔料とした。

比較例２ 酸化亜鉛を単独で用いて、比較例２の防錆顔料とした。

比較例３ メタホウ酸バリウムを単独で用いて、比較例３の防錆顔
料とした。

つぎに、上記実施例１〜３の防錆顔料組成物および比較
例１〜３の防錆顔料を用いて常乾型中油アルキッド樹脂
系防錆塗料を調製し、塗膜形成後、塩水噴霧試験を行い
、その防錆効果を調べた。その結果を試験例１において
示す。また、試験例Ｉにおいては、比較対照のため、防
錆顔料としてリン酸亜鉛およびジンククロメ−）　（Ｚ
ＰＣタイプ）を用いて常乾型中油アルキッド樹脂系防錆
塗料を調製し、同様の試験を行なった。

また、実施例１〜３の防錆顔料および比較例１〜３の防
錆顔料を用いて焼付型エボギシ樹脂系防錆塗料を調製し
、塗膜形成後、塩水噴霧試験を行い、その防錆効果を調
べた。その結果を試験例２において示す。また、試験例
２においては、比較対照のため、防錆顔料としてリン酸
亜鉛およびジンククロメート（ｚｐｃタイプ）を用いて
焼付型エポキシ樹脂系防錆塗料を調製し、同様の試験を
行なった。

試験例１ 第１表に示す配合の常乾型中油アルキ・ノド樹脂系防錆
塗料を調製し、塗膜形成後、塩水噴霧試験を行い、その
防錆効果を調べた。

１−１　方錆　この燗製 第１表に示す配合で８種類の常乾型中油アルキッド樹脂
系防錆塗料を調製した。

第　　　１　　　表 ※１　防錆顔料の種類 （１）実施例１の防錆顔料組成物 （２）実施例２の防錆顔料組成物 （３）実施例３の防錆顔料組成物 （４）比較例１の防錆顔料 （５）比較例２の防錆顔料 （６）比較例３の防錆顔料 （７）リン酸亜鉛 （８）シンククロメート ※２　商品名、大日本インキ化学工業社製の固形分濃度
５０％の常乾型中油アルキッド樹脂液 ※３　商品名、種本化成社製のポリエステル樹脂系皮張
防止剤 ※４　商品名、種木化成社製の沈降防止剤※５　関西ペ
イント社製の塗料用シンナーＡ１−２　　　および 上記８種類の常乾型中油アルキッド樹脂系防錆塗料をそ
れぞれ下記の塗装条件で被塗板上に塗装し、常温で乾燥
して塗膜を形成した。

塗　装；バーコーター塗装 被塗板：脱脂処理軟鋼板　ＪＩＳ　　Ｇ　　３１４１（
ＳＰＣＣ−３Ｂ）（日本テストパネ ル工業社製） 膜厚：３０±１μｍ 乾　燥：室温　１週間 −Ｌ二＋Ｊｉ成駿 上記のように被塗板上に塗膜を形成することによって作
製した試験板を、機内温度を３５°Ｃに保った塩水噴霧
機内に入れ、５％ＮａＣ］水溶液を１ｋｇ　／　ｃｉで
６日間塗膜に噴霧し、試験板のサビ（錆）の発生および
塗膜のふくれ（膨れ）を観察した。

上二土−拭験猪来 上記塩水噴霧試験の結果を第２表に防錆Ｒ籾の種類ごと
に示す。

防錆効果は、試験板の号し発生防止効果および塗膜のフ
クレ発生防止効果で評価するが、それらの評価基準は次
の通りである。なお、サビ発生防止効果の評価基準はＡ
ＳＴＭ　　Ｄ６１０−６８（１，９７０）に準拠し、フ
クレ発生防止効果の評価基準はＡＳＴＭ　　Ｄ７１４−
５９　（１９６５）に準拠している。なお、下記の評価
基準からも明らかなように、サビ発生防止効果、フクレ
発生防止効果とも、評価値が高いほど効果が優れている
。

サビ　　　　六　の１″′　　Ｙ ５；　サビ発生面積　０．１％未満 ４：　サビ発生面積　０．１％以上〜１％未満３−　サ
ビ発生面積　１％以上〜１０％未満２＝　サビ発生面積
　１０％以上〜３３％未満１−　サビ発生面積　３３％
以上 ｚｌ之溌ユＭ北分来勿且璽基準 ５−８Ｆ以下 １　８Ｍ、６Ｆ ３　：　　８ＭＤ、６Ｍ、４　Ｆ ２：　　８Ｄ、６ＭＤ、４Ｍ、２Ｆ １：　６Ｄ、４ＭＤ以上、２Ｍ以上 第 表 第２表に示すように、実施例１〜３の防錆顔料組成物は
、サビ、フクレのいずれに対しても防止効果の評価値が
高く、従来の無公害防錆顔料であるリン酸亜鉛に対して
はもとより、クロム系顔料であるジンククロメートに比
べても、防錆効果が優れていた。

試験例２ 第３表に示す配合の焼付型エポキシ樹脂系防錆塗料を調
製し、塗膜形成後、塩水噴霧試験を行なって、その防錆
効果を調べた。

に上−肱猜塗料夏尉製 第３表に示す配合で８種類の焼付型エポキシ樹脂系防錆
塗料を調製した。

第 表 ※１　防錆顔料の種類 （１）実施例１の防錆顔料組成物 （２）実施例２の防錆顔料組成物 （３）実施例３の防錆顔料組成物 （４）比較例１の用防錆顔料 （５）比較例２の用防錆顔料 （６）比較例３の用防錆顔料 （７）リン酸亜鉛 （８）ジンククロメート ※２　商品名、油化シェル社製エポキシ樹脂、酢酸セロ
ソルブ／キシレン−１／１　（重量比）の混合溶剤で固
形分濃度５０％に溶解 ※３　商品名、大日本インキ化学工業社製、エポキシ樹
脂用硬化剤（固形分濃度６２％）※４　酢酸セロソルブ
／キシレン／メチルエチルケトン−１／１／１　（重量
比） ２−２　　　　よび 上記８種類の焼付型エポキシ樹脂系防錆塗料をそれぞれ
下記の塗装条件で被塗板上に塗装し、焼付けて塗膜を形
成した。

塗　装：バーコーター塗装 被塗板：脱脂処理軟鋼板　ＪＩＳ　　Ｇ　　３１４１（
ＳＰＣＣ−３Ｂ）（日本テストパネ ル工業社製） 膜厚＝３０±１μｍ 焼　付：２００″Ｃ−１０分　焼付け 上記のようにして被塗板上に塗膜を形成することによっ
て作製した試験板を、機内温度を３５°Ｃに保った塩水
噴霧機内に入れ、５％ＮａＣｌ水溶液を１ｋｇ／ｃ［で
塗膜に１２日間噴霧し、試験板のサヒの発生および塗膜
のフクレを観察した。

に土−試瑳瀦ｌ 上記塩水噴霧試験の結果を第４表に防錆顔料の種類ごと
に示す。防錆効果の評価基準は試験例１の場合と同様で
ある。

第 表 効果の評価値が高く、従来の無公害防錆顔料であるリン
酸亜鉛に対してはもとより、クロム系防錆顔料であるジ
ンククロメートに比べても、防錆効果が優れていた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の防錆顔料組成物は、クロ
ム、鉛などの有害金属を含まず、無公害で、しかも防錆
効果が優れていた。また、本発明の防錆顔料組成物は、
白色で自由に調色が可能であり、かつ各種の塗料用ビヒ
クルに使用可能である。さらに、本発明の防錆顔料組成
物は、塗料化して厚膜塗装した場合でも、焼（」時に発
泡したり、塗膜にピンホールが生じることがない。

第４表に示すように、実施例１〜３の防錆顔料組成物は
、焼イ」型エポキシ樹脂系防錆塗料にした場合にも、サ
ビ、フクレのいずれに対しても防止手続補正書（自発） 平成２年１１月１６日 平成２年特許願第２３００１２号 ２、発明の名称 防錆顔料組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　大阪市大正区船町１丁目３番４７号名称　テイカ
株式会社 代表者古川昭三 ４、代理人　〒５５０　　電話　０６　（５３１）　８
２７７住所　大阪市西区北堀江−丁目１番２３号（１）
明細書の「発明の詳細な説明」の欄（２）明ｆｉ１１１
婁の「図面の簡単な説明１の欄　　、６、補正の内容 （１）明細書第１０頁第１２行の「固形物を得た。この
場合の」を［固形物を得た。この含水固形物の水分量を
６００°Ｃで３０分間加熱して測定したところ、重量減
少が約１２％認められた。］二記反応に際しての」と補
正する。

（２）明細書第１０頁第１９〜２０行の「確認した。」
を「確認した。得られたトリポリリン酸二水素アルミニ
ウム■型のＸ線回折チャートを第１図に示す。」と補正
する。

（３）明細書第２４頁第１３行の「生じることがない。

」の次に改行して次の文章を補充する。

【図面の簡単な説明】

第１図は参考例１で製造したトリポリリン酸二水素アル
ミニウム■型のＸ線回折チャートである。」 （４）別紙の「第１図」を補充する。 ７、添付書類の目録

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トリポリリン酸二水素アルミニウムII型と亜鉛化
   合物および（または）ホウ酸化合物とを併用してなる防
   錆顔料組成物。
2. （２）トリポリリン酸二水素アルミニウムII型と亜鉛化
   合物および（または）ホウ酸化合物との併用割合が重量
   比で１０／１〜１０／１０である請求項１記載の防錆顔
   料組成物。
3. （３）亜鉛化合物が酸化亜鉛である請求項１または２記
   載の防錆顔料組成物。
4. （４）ホウ酸化合物がメタホウ酸バリウムである請求項
   １または２記載の防錆顔料組成物。