JPH0446932A - ジンクリッチペイント用樹脂組成物 - 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、無機質ジンクリッチペイント用の樹脂組成物
に関する。

［従来の技術］ 防錆顔料として亜鉛末を配合したジンクリッチペイント
には、一般に結合剤として、エポキシ樹脂などを用いる
有機質ジンクリッチペイントとアルキルシリケート加水
分解縮合樹脂などを用いる無機質ジンクリッチペイント
とがある。無機質ジンクリッチペイントは、乾燥性やｍ
ｌ熱性、耐久性、防食性能が優れていることから薄膜塗
装による一次防錆塗料や厚膜塗装による長期の防食性を
ｍ視したシステムのプライマーとして、船舶、橋梁、タ
ンク、プラント、海洋構造物などの大型鋼構造物に広く
用いられている。

無機質ジンクリッチペイントを一次防錆塗料として薄膜
で用いる場合、溶接溶断時の亜鉛ヒユームの発生による
衛生上の問題やアルキド塗料を上塗りできないという上
塗り選択性の問題から、亜鉛末の配合量を減らすことが
望まれている。しかしながら亜鉛末を減らすと、シリケ
ート系樹脂の特質から塗膜が硬く脆くなって、素地付着
性が低下し、特に溶接裏面や歪取り裏面のように高温加
熱された部分での付着性が悪い。一方、厚膜防食塗料に
用いる場合には、亜鉛末の配合を多くし膜厚を大きくす
るほど、長期間の防食性に有利となる。しかし膜厚を大
きくすると、やはりシリケート系樹脂の特質から亀裂を
生じ易くなって塗膜形成が困難となる。このように、ア
ル牛ルシリケート加水分解綜合樹脂を結合剤とする無機
質ジンクリッチペイントは、塗膜形成能に限界がある。

従来より、上記欠点を補うために特開昭４９−１６３４
号公報などに開示されたように、有機質成分を混入する
ことが提案されてはいるが、面、！熱性などの長所を損
なう欠点がある。また、特開昭５９−６４６７１号公報
や特公昭６３−２８９４２号公報に開示されたように、
３官能性のアルキルトリアルフキジシラン化合物を結合
剤樹脂の一部に用いることが提案されている。これらは
耐熱性などの無機質ジンクリッチペイントの長所を損な
うことなく、造膜性を向上させ得るものではあるが、ケ
イ素に直接結合したアルキル基が塗膜の表面張力を低下
させる為に上塗り塗料の付着性が悪くなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、ｉ、Ｉ熱性などの無機質ジンクリッチ
ペイントの長所を保持したまま、造膜性を向上し、かつ
塗膜の表面張力の低下がなく上塗り付着性が良好な樹脂
組成物を提供することである。又本発明は、その樹脂組
成物より調製される優れた性能の無機質ジンクリッチペ
イントを提供することも目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等はトリアルコキシシラン化合物に関して鋭意
研究を進めた結果、ある種の構造を有するトリアルコキ
シシラン化合物を用いて結合剤樹脂組成を特定化するこ
とにより、塗膜の表面張力の低下がなく上塗り性に悪影
響を与えないことを見い出して、本発明を完成するに至
った。

即ち、本発明は、 （Ａ）一般式、 ［式中、各Ｒ１は同一でも異なってもよい炭素数１〜５
のアルキル基を表わす。１ で表わされるアルキルシリケート及び／又はその縮合林
混合物１００ｍｍ部、及び （Ｂ）一般式、 ［式中、Ｒ１は前記と同義、Ｒｔは不飽和結合を有する
炭素数２〜５の炭化水素基を表わす。］ で表わされるトリアルフキジシラン化合物５〜３ｆｌ　
ｎｆｆＪｔ部を （Ｃ）酸触媒 を用いて、同時または別個に加水分解して得られるジン
クリッチペイント用樹脂組成物を提供する。

本発明において結合剤原料として配合する（Δ）成分及
び（１’３）成分のアルコキシ基を構成する各アルキル
ＺｒＲ’は、同一または異なる炭素数１〜５のアルキル
基であり、加水分解することによってアルコールとなっ
て塗膜中から離散するものである。そのため炭素数が６
以上では塗膜の乾燥が遅くなって好ましくない。（Ａ）
成分に於いて、アルキルンリケードの具体的な化合物と
しては、テトラメトキンシラン、テトラエトキシシラン
、テトラｎ−プロポキン７ラン、テトラｎ−ブトキシシ
ランへどが例示できる。またその加水分解初期縮合物と
は、これらのテトラメトキンシランの一部のアルコキシ
基を加水分解して得られるポリアルフキジシランオリゴ
マーの混合物を意味し、例文ば、エチルシリケート４０
（フルコート社製）やメチルシリケー）５１（コルコー
ト社製）が例示できる。これら（Δ）成分を加水分解縮
合させたものは、無機質ジンクリッチペイントの結合剤
樹脂として公知のものであるが、上述のごとくこれ単独
を結合剤として使用する場合は、亜鉛末の配合量を減ら
したり、厚膜に塗装すると、良好な塗膜を提供できない
欠点がある。それ故、本発明に於いては結合剤原料とし
て更に（Ｂ）成分を配合する。

（Ｂ）成分のケイ素に直接結合する炭化水素基Ｒｔは、
不飽和結合を含有する炭素数２〜５の炭化水素基であり
、具体的にはビニル、アリル、プロペニル、ブタジェニ
ルなどのアルケニル基やプロパルギルなどのアルキニル
基が例示される。これらの不飽和炭化水素基は炭素数が
６以上では塗膜の表面張力を低下させる傾向が認められ
、塗膜の耐熱性も損なうので好ましくない。また、特に
本樹脂組成物が適用されるジンクリッチペイントが一次
防錆塗料として用いられる場合には、溶接裏面や歪取り
裏面のように高温加熱された部分でも塗膜の焼損が少な
く、良好な膜性能を示す必要があることから、炭素数は
より少ない方が好ましく、具体的にはビニル基、アリル
基が好ましい。

（Ｂ）成分の具体的な化合物としては、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプ
ロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、アリルト
リメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリル
トリプロポキシシラン、アリルトリブトキシシラン、３
−ブテニルトリメトキシシラン、２−トリメトキシシリ
ルブタジェンなどが例示できる。これらはいわゆるシラ
ンカップリング剤として公知のものである。また、これ
ら（Ａ）成分、（Ｂ）成分ともに２種以上を併用して用
いてもよい。

本発明における樹脂組成物は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分
をあらかじめ配合した後、酸触媒（Ｃ）を用いて酸性条
件下で加水分解縮合させることにより得られる。また、
（Ａ）成分と（Ｂ）成分をそれぞれ別個に酸触媒（Ｃ）
を用いて酸性条件下で加水分解した後、混合させてもよ
い。酸触媒（Ｃ）としては、通常用いられるものでよく
、例えば塩酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸や、酢酸、
蟻酸、プロピオン酸、クエン酸等の有機酸が挙げられ、
これらを単独、若しくは２種以上併用して用いる。

（Δ）成分と（Ｂ）成分の配合量としては、（Δ）成分
＋　００ｆｆｉｆｆｔ部ニ対しテ（Ｂ）成分を５〜３０
０ＩＴＩ量部、より好ましくは１０〜２００重量部を配
合することが好ましい。（ｒ３）成分の配合ｍが過少で
あると本樹脂組成物を用いたジンクリッチペイントの造
膜性が悪くなる傾向がある。他方、過剰であるとジンク
リッチペイントの乾燥性が悪く、防食性も低下する傾向
がある。本樹脂組成物を用いるジンクリッチペイントが
、−次防錆塗料として適用されるか、または厚膜型の長
期防食システムに適用されるかによって、配合ｍは適宜
調整すればよい。

本発明の樹脂組成物をジンクリッチペイントに塗料化す
るには、通常用いられる顔料溶剤、添加剤などを必要に
応じ適宜配合すればよい。亜鉛末としては、通常のもの
、即ち平均粒径が１〜２０μの任意の形状のもの、例え
ば、球状、フレーク状などいずれであっても構わず、塗
膜性能が発揮されうる量、例えば長期重防食システムに
適用する場合では塗膜の全固形分中の重量比で５０〜９
５重量％程度を用いればよい。また、−次防錆塗料とし
て用いる場合では前記したとおり、亜鉛ヒユームの発生
が多大となって衛生上問題があるので５、塗膜の全固形
分中の重量比で４０〜７０１１１ｆｆｉ％を配合するの
が好ましい。亜鉛末以外の顔料としてはノ勇常の防錆塗
料に用いられる体質類＃１、防錆顔料、着色顔料などを
用いることができ、具体的にはタルク、マイカ、硫酸バ
リウム、クレー、炭酸力ルンウム、亜鉛華、チタン白、
ベンガラ、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、メタホウ
酸バリウム、モリブデン酸アルミニウム、リン化鉄など
が挙げられる。溶剤成分としては、エタノール、ｎプロ
パツール、インプロパツール、ｎ−ブタノール、イソブ
タノール、エチル七ロソルプ、ブチルセロソルブ、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（
ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレンなどが挙げられ、塗装
作業性や塗膜乾燥性が適当になるように適当量配合され
てよい。添加剤としては、通常用いられるタレ止め剤、
潤滑剤、反応促進剤、色分かれ防止剤などが、目的に応
じて適当量配合されてよい。

本発明の樹脂組成物を結合剤に用いたジンクリブチペイ
ントは常法に従って調製される。例えば、本発明樹脂組
成物を含む液状成分とそれ以外の粉末成分を含む系とを
別容器に保存し、使用直前に両者を混合すればよい。ま
た、樹脂組成物と反応する成分（例えば、亜鉛末）以外
の粉末成分の一部または全部を樹脂組成物を含む液状成
分と共に分散し、使用直前に該混合物と残りの成分を混
合すればよい。液状成分と粉末成分の分散には、通常の
分散機であるロールミル、サンドグラインドミル、ボー
ルミルなどが使用されてよい。このようにして得られる
ジンクリッチペイントは、エアスプレー、エアレススプ
レー、ロールコータ、ハケなと通常の手段で鉄鋼構造物
に塗布し、自然乾燥または熱風乾燥にて乾燥させればよ
い。

［発明の効果］ 本発明は（Ｂ）成分のような不飽和炭化水素基を有する
トリアルコキシシラン化合物を用いてジンクリッチペイ
ントの結合剤樹脂組成を特定化することに特徴を有する
ものである。このような不飽和炭化水素基を有するトリ
アルコキシシラン化合物を用いる樹脂組成物をジンクリ
ッチペイントの結合剤に適用した場合、既に公知である
アルキルトリアルコキシシラン化合物を用いた樹脂組成
物を適用した場合と同様に造膜性、耐熱性に優れたもの
となるが、本発明の効果はそれだけでなく、従来のアル
キルトリアルコキシシラン化合物が塗膜の上塗り塗料に
対する付着性に不利となるのに対し、本発明では塗膜の
表面張力を低下させず優れた付着性を有する。

以下実施例にて、本発明を具体的に説明する。

特にことわりなき限り、部はｆｆｆｆ１による。

［実施例］ 樹脂組成物の調製 以下の手順で各樹脂組成物を調製した。なお、これらの
樹脂組成物溶液の有効成分量は１５％街量である。

（ＦＪｙＪ製例１） テトラエトキシシラン１００部とビニルトリメトキシシ
ラン２０部をイソプロパツール１２２゜３部に溶解し、
０．０１規定塩酸２１部を滴下した後、６０℃で３時間
加熱撹拌し、加水分解反応を終了させて樹脂組成物溶液
Ａを調製した。

（調製例２） テトラエトキシシラン１００部をインプロパツール７５
部に溶解し、０．Ｏ１規定塩酸１７部を滴下し、調製例
１と同様にして樹脂組成物溶液Ｂを調製した。別途、ビ
ニルトリメトキシシラン１００部をインプロパツール２
３３．４部に溶解し、０、Ｏ１規定塩酸１８部を滴下し
て同様に樹脂組成物溶液Ｃを調製し、樹脂組成物溶液Ｂ
と表−１及び表−２に示す各割合で混合した。

（調製例３） エチルシリケー）４０（コルコート社製）１００部とア
リルトリエトキシシラン２００部、インプロパツール５
２４．１部、０．Ｏ１規定塩酸５０部を用いて調製例１
と同様にして樹脂組成物溶液りを調製した、 （調製例４） テトラブトキシシラン１００部とアリルト１ノエトキシ
シラン４０部、インブロノくノール９０部、０．０１規
定塩酸１６．５部を用０て調製例１と同様にして樹脂組
成物溶液Ｅを調製した。

（調製例５） メチルシリケート５１（コルコート社製）１００部と２
−トリメトキシシリルブタジェン１００部、イソプロパ
ツール５０８．４部、０．０１規定塩酸３５部を用いて
調製例１と同様にして樹脂組成物溶液Ｆを調製した。

（調製例６） 調製例１においてビニルトリメトキシシランの代わりに
メチルトリトキシシランを川（１、同様にして樹脂組成
物溶液Ｇを調製した。ただし、有効成分ｍを合わせるた
めイソプロパツ−ルは１１７部用いた。

（調製例７） ｉ製例１においてビニルトリメトキシシランの代わりに
フェニルトリメトキシシランを用１．Ｘ同ｔＭにして樹
脂組成物溶液Ｈを調製した。ただし、有効成分量を合わ
せるためインプロパツールは１３８．１部用いた。

実施例１〜８および比較例１〜３ 調製された樹脂組成物溶液に、表−１で示す配合でもっ
て亜鉛末と体質顔料を混合し、充分撹拌してジンクリッ
チペイントを調製した。必要に応じてイソプロピルアル
コールを加えて粘度調整した後塗装に供し、以下の各試
験を行った。

塗膜付着性試験： 上記で調製した各ジンクリッチペイントを１５０Ｘ７０
Ｘ１．６１１ｊｌのサンドブラスト鋼板にエアスプレー
にて乾燥膜厚が１５〜２０μとなるように塗装し、乾燥
後７日問屋外でｎ露した後、または６００°Ｃに調整し
た電気炉にて更に１０分間加熱した後に、粘着テープを
強くはりつけて急激にはがし、塗膜の剥離状態を調べた
。その結果、実施例１〜８の各樹脂組成物を塗装した各
塗装鋼板はいずれも塗膜の剥離が殆ど無かったが、比較
例４の塗装鋼板については塗膜の大部分が剥離した。

上塗り付着性試験； 調製した各ジンクリッチペイントを１５０Ｘ７０ＸＩ、
６１１のサンドブラスト鋼板にエアスプレーにて乾燥膜
厚が１５〜２０μとなるように塗装し、乾燥後７日問屋
外で暴露した後、上記市販品塗料■〜■のそれぞれを所
定の膜厚４こ更に塗装して７日問屋内で乾燥させた。次
いでカッターナイフにて素地に達するようにクロスカッ
トをいれ、粘着テープを強くはりつけて急激にはがし、
上塗り塗膜の剥離状態を調べた（−次付着性）。市販品
塗料！または■を塗装したものについては、更に４０℃
の温塩水にて３ケ月間浸漬した後、同様にして上塗り塗
膜の剥離状態を調べた（二次付着性）。

供試した市販品塗料を以下に示す。

市販品塗料１：塩化ゴム系ブライマー （日本ペイント（株）製　ハイビ ルトＲブライマーＮＡ） 市販品塗料■：エボキシ系ブライマー （日本ペイント（株）！２　ニッペ エボキシブライマー） 市販品塗料■：無機質ジンクリッチペイント（日本ペイ
ント＜ｎ＞製　ニッパ ジンキ−１０００ＱＣ） その結果、実施例１〜８の各塗装鋼板は一次付着性及び
二次付着性とも良好で、上塗塗膜の剥離が殆ど無かった
が、比較例２及び３の塗装鋼板は、−次付着性にについ
ては市販品塗料Ｉ及び■に対し悪く、また二次付着性に
ついては市販品塗料ｌ及びＨのいずれに対しても悪く、
上塗塗膜の大部分が剥離した。

実施例９〜１２および比較例４．５ 調製された各樹脂組成物溶液に、表−２で示す配合でも
って亜鉛末と体質顔料、添加剤を混合し、充分撹拌して
ジンクリッチペイントを８１２した。

必要に応じてイソプロピルアルコールを加えて粘度調整
した後塗装に供し、以下の各試験を行った。

厚膜性試験： 調製したジンクリッチペイントを１５０Ｘ７０ＸＱ、８
ｚｍのミガキ綱板にエアスプレーにて乾燥膜厚が１５０
μとなるように塗装し、７日間室内ニ装置した後３０倍
のルーバにて塗膜の亀裂の有無を観察した。その結果、
実施例９〜１２の塗膜には亀裂が認められなかったが、
比較例４の塗膜には亀裂が認められた。

上塗り付着性試験： 調製したジンクリッチペイントを１５０Ｘ７０Ｘ１６１
１Ｈのサンドブラスト鋼板にエアスプレーにて乾燥膜厚
が７５μとなるように塗装し、乾燥後７０問屋外で暴露
した後、下記市販品塗料１又は■のそれぞれを所定の膜
厚に塗装して７日間室内で乾燥させた。次いで、カッタ
ーナイフにて素地に達するようにクロスカットをいれ、
粘捻テープを強くはりつけて急激にはがし、上塗り塗膜
の剥離状態を調べた（−次付首性）。次いで、４０℃の
温１■水に３ケ月’ｔ５？ｎＬ、た後、同様にして上塗
り塗膜の剥離状態を調べた（二次付着性）。

供試した市販品塗料を以下に示す。

市販品塗＄−１１：塩化ゴム系プライマー（日本ペイン
ト（株）製　ハイビ ルトＲブライマーＮＡ） 市販品塗料■：エポキシ系ブライマー （日本ペイント（株）製　ニッペ エポキシブライマー） その結果、実施例９〜１２の各塗装鋼板については一次
付着性及び二次付着性とも良好で、上塗塗膜の剥離が殆
ど無かったが、比較例５の塗装鋼板は、−次付着性につ
いては市販品塗料ｌに対し悪く、また二次付着性につい
ては市販品塗料１及び■のいずれに対しても悪く、上塗
塗膜の大部分が剥離した。

上述のように、不飽和炭化水素基を有するトリアルフキ
ジシラン化合物とテトラアルコキシシラン化合物から調
製される本発明の樹脂組成物を適用したジンクリ・ソチ
ペイントは、造膜性、耐熱性が良好であり、従来のアル
キルトリアルコキシシラン化合物を用いた場合とは異な
って上塗り性も良好である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］ ［式中、各Ｒ＾１は同一でも異なってもよい炭素数１〜
   ５のアルキル基を表わす。］ で表わされるアルキルシリケート及び／又はその縮合体
   混合物１００重量部、及び （Ｂ）一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼［II］ ［式中、Ｒ＾１は前記と同義、Ｒ＾２は不飽和結合を有
   する炭素数２〜５の炭化水素基を表わす。］ で表わされるトリアルコキシシラン化合物５〜３００重
   量部を （Ｃ）酸触媒 を用いて、同時または別個に加水分解して得られるジン
   クリッチペイント用樹脂組成物。