JPH06306649A

JPH06306649A - 糸錆防止顔料

Info

Publication number: JPH06306649A
Application number: JP5114087A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Okuda; 雅朗奥田; Naotaka Funada; 尚孝船田
Original assignee: Tayca Corp
Current assignee: Tayca Corp
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】無公害で、かつアルミニウム系素材の糸錆発
生に対しても優れた防錆力を発揮する糸錆防止顔料を提
供する。【構成】リン酸塩と酸化亜鉛とモリブデン酸カルシウ
ムとの重量比１０〜６０：５〜３５：２０〜８０の混合
物で糸錆防止顔料を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糸錆防止顔料に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、無公害で、しかも、特
にアルミニウム系素材の糸錆に対して優れた防錆力を発
揮する糸錆防止顔料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム系素材の糸錆防止顔
料としては、ストロンチウムクロメートが最も多く使用
されていた（たとえば、特公昭５９−８３７２号公報、
「表面処理技術」，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．８，１９７
８，ｐｐ３８８−３９６、など）。

【０００３】しかし、ストロンチウムクロメートは、防
錆力は優れているものの、有害金属であるクロム（６価
クロム）を含有しているため、人の健康をそこなうおそ
れがあるなど、安全性に問題があった。

【０００４】これに対し、無公害防錆顔料として、リン
酸塩系顔料（たとえば、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム
など）、ホウ酸塩系顔料（たとえば、メタホウ酸カルシ
ウム、メタホウ酸マグネシウムなど）、モリブデン酸塩
系顔料（たとえば、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カ
ルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブデン酸ニ
ッケル、モリブデン酸コバルト、モリブデン酸ストロン
チウムなど）などが、従来から知られている。

【０００５】しかし、これらの無公害防錆顔料は、スト
ロンチウムクロメートに比べて、アルミニウム系素材に
対する防錆力が低く、アルミニウム系素材の防錆顔料と
しては充分な防錆能力を持つとは言えないものである。

【０００６】通常、アルミニウム表面は薄い酸化アルミ
ニウムの被膜で覆われており、この酸化アルミニウム被
膜が防錆効果を発揮しているが、何らかの外的要因によ
ってこの酸化アルミニウム被膜が破損すると、その部分
からアルミニウムの腐食が進行する。

【０００７】このアルミニウムの腐食の進行を抑制する
には、ストロンチウムクロメートのようにアルミニウム
を酸化して酸化アルミニウムとする機能を持つものが最
も効果的であり、他の防錆顔料では、これに匹敵する効
果が認められていない。

【０００８】すなわち、アルミニウム系素材の腐食は、
鉄系素材とは異なり、糸錆と呼ばれる糸状の錆が発生し
て塗料の密着性を低下させるが、鉄系素材に対しては使
用可能な無公害防錆顔料も、アルミニウム系素材の糸錆
発生に対しては充分な防錆力を持たない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、アルミ
ニウム系素材に対する従来の防錆顔料は、防錆力が優れ
ているものは有害であって安全性に問題があり、無公害
のものは防錆力が充分でないという問題があった。

【００１０】したがって、本発明は、無公害で、かつア
ルミニウム系素材に対しても優れた防錆力を発揮する糸
錆防止顔料を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、在来の各種防錆顔料を組み合わせ、それ
らが発揮する相乗効果について研究を重ねた結果、リン
酸塩と酸化亜鉛とモリブデン酸カルシウムとの混合物が
優れた糸錆防止能力を発現することを見出したものであ
る。

【００１２】まず、本発明の糸錆防止顔料に用いるリン
酸塩としては、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸カ
ルシウム、ピロリン酸錫、ピロリン酸セリウム、ピロリ
ン酸銅、ピロリン酸鉄、ピロリン酸チタン、ピロリン酸
マグネシウム、ピロリン酸マンガンなどのようなピロリ
ン酸塩、トリポリリン酸アルミニウム、トリポリリン酸
鉄などのようなトリポリリン酸塩、メタリン酸アルミニ
ウム、メタリン酸鉄、メタリン酸カルシウム、メタリン
酸錫、メタリン酸セリウム、メタリン酸マンガン、メタ
リン酸モリブデン、メタリン酸銀などのようなメタリン
酸塩、オルトリン酸アルミニウム、オルトリン酸亜鉛、
オルトリン酸カルシウムなどのようなオルトリン酸塩、
さらには層状リン酸セリウム、層状リン酸チタン、層状
リン酸ジルコニウム、層状リン酸錫などのようなリン酸
塩系層状化合物などを検討したが、特にトリポリリン酸
アルミニウムやオルトリン酸アルミニウム、層状リン酸
チタンなどが好ましい結果を与えた。

【００１３】本発明の糸錆防止顔料に用いる酸化亜鉛と
しては、特に制限はなく、試薬用、工業用のいずれのも
のでも充分に使用することができる。

【００１４】また、本発明の糸錆防止顔料に用いるモリ
ブデン酸カルシウムとしては、特に制限はなく、試薬
用、工業用のいずれのものでも充分に使用することがで
きる。

【００１５】これらリン酸塩と酸化亜鉛とモリブデン酸
カルシウムとの混合物からなる糸錆防止顔料において、
各成分の混合比率は重量比で１０〜６０：５〜３５：２
０〜８０であることが必要とされる。

【００１６】すなわち、上記リン酸塩、酸化亜鉛、モリ
ブデン酸カルシウムの各成分が、上記範囲より少なくて
も、また多くても、アルミニウム系素材に対して優れた
防錆力を発揮することができない。

【００１７】上記リン酸塩と酸化亜鉛とモリブデン酸カ
ルシウムとの混合は、乾式混合、湿式混合のいずれによ
っても行うことができる。特に、塗料化にあたって糸錆
防止顔料を安定性の悪い樹脂に分散させる必要がある場
合には、湿式混合法でこれらの成分をあらかじめ湿式反
応させておくことが好ましい。

【００１８】本発明において、混合物とは、単なる混合
物だけでなく、上記のように湿式混合法で湿式反応させ
たもの（必ずしも明確な反応が生じているわけではない
が、一部もとの成分と異なるところがみられる程度に反
応したもの）の場合も含んでいる。

【００１９】湿式反応は、バッチ式、連続式のいずれで
も可能であり、反応において添加する各成分の混合順序
は、いずれを先に加えてもかまわない。湿式反応時の反
応温度は、室温から８０℃までの範囲が適しており、反
応時間は通常３０分〜３時間が好ましい。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、目的とする糸錆防止顔料を得るこ
とができる。

【００２０】さらに、上記３成分の混合において、いず
れかの２成分をまず湿式反応させておき、そこへ３番目
の成分を乾式混合することも可能である。たとえば、リ
ン酸塩と酸化亜鉛とを上記の方法で湿式反応させ、得ら
れた反応物とモリブデン酸カルシウムとを所定量乾式混
合すれば、樹脂に対して安定性の良い糸錆防止顔料を得
ることができる。

【００２１】本発明の糸錆防止顔料は、いずれの態様の
ものも、特にアルミニウム系素材の糸錆発生に対して優
れた防錆力を発揮するが、その用途はアルミニウム系素
材に対するだけでなく、たとえば、軟鋼板や表面処理軟
鋼板、亜鉛めっきした軟鋼板、マグネシウム板、クロム
めっきしたニッケル板など、アルミニウム系素材以外の
各種素材の糸錆の発生防止に使用することができる。

【００２２】なお、本発明において、アルミニウム系素
材とは、純粋なアルミニウム素材だけではなく、その成
形性や溶接性を向上させるために、他の金属が添加され
た系をも含み、具体的には、たとえばＡｌ−Ｃｕ系、Ａ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系などのアルミニ
ウム合金系の素材も含まれる。

【００２３】そして、本発明の糸錆防止顔料は、その塗
料化にあたって、塗料系としては、従来からの溶剤系塗
料に対してはもちろんのこと、最近の環境問題との関連
で注目されている水系塗料（水溶性樹脂系、ディスパー
ジョン系、エマルジョン系など）や、粉体塗料に対して
も適用可能である。

【００２４】本発明の糸錆防止顔料の塗料化にあたり、
塗料用樹脂としては特に制限されることなく各種のもの
を用いることができ、たとえば、ボイル油、油性ワニ
ス、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
リコン樹脂、ポリエステル樹脂などの各種塗料用合成樹
脂、塩化ゴム、環化ゴムなどのゴム誘導体、その他繊維
素誘導体などを、単独でまたは併用して使用することが
できる。

【００２５】また、本発明の糸錆防止顔料を塗料用樹脂
に分散させる場合、各成分をあらかじめ混合することな
く、それらを別々に樹脂中に添加して、樹脂中でそれら
が混ざりあうようにしてもよい。

【００２６】

【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をさらに具体
的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例に限定
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。

【００２７】実施例１〜９表１に記載の配合成分を表１に記載の配合比率（重量比
率）で乾式混合して、糸錆防止顔料とした。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１に記載の配合成分としては、下記由来
のものを使用した。

【００３０】トリポリリン酸アルミニウム：テイカ社製
トリポリリン酸二水素アルミニウム（Ｉ型）ＡｌＨ₂
Ｐ₃Ｏ₁₀・２Ｈ₂Ｏオルトリン酸アルミニウム：テイカ社製ＡｌＰＯ₄ 層状リン酸チタン：特開平３−１５０２１４号公報に記
載の方法に従って製造したＴｉ（ＨＰＯ₄）₂・Ｈ₂
Ｏ酸化亜鉛：三井金属社製モリブデン酸カルシウム：Ｓｈｅｒｗｉｎ−Ｗｉｌｌｉ
ａｍｓ社製モリホワイト２１２（商品名）

【００３１】比較例１〜５表２に記載の配合成分を表２に記載の配合比率（重量比
率）で乾式混合して、顔料とした。

【００３２】

【表２】

【００３３】つぎに、上記実施例１〜９の糸錆防止顔料
および比較例１〜５の顔料を用いて、それぞれ常乾型エ
ポキシ樹脂系防錆塗料を調製し、塗膜形成後、糸錆発生
試験を行い、その糸錆発生防止効果を調べた。その結果
を試験例１において示す。

【００３４】また、比較対照のため、防錆顔料としてス
トロンチウムクロメートを用いて常乾型エポキシ樹脂系
防錆塗料を調製し、同様の試験を行った。その結果も試
験例１において示す。

【００３５】さらに、実施例１〜９の糸錆防止顔料およ
び比較例１〜５の顔料を用いて、それぞれ焼付型エポキ
シ樹脂系防錆塗料を調製し、塗膜形成後、糸錆発生試験
を行い、その糸錆発生防止効果を調べた。その結果を試
験例２において示す。

【００３６】また、この試験例２においても、比較対照
のため、防錆顔料としてストロンチウムクロメートを用
いて焼付型エポキシ樹脂系防錆塗料を調製し、同様の試
験を行った。その結果も試験例２において示す。

【００３７】試験例１表３に示す配合の常乾型エポキシ樹脂系防錆塗料を調製
し、塗膜形成後、糸錆発生試験を行い、その糸錆発生防
止効果を調べた。

【００３８】１−１防錆塗料の調製表３に示す配合で１５種類の常乾型エポキシ樹脂系防錆
塗料（プライマー組成物）を調製した。

【００３９】

【表３】

【００４０】※１糸錆防止顔料の種類１：実施例１の糸錆防止顔料２：実施例２の糸錆防止顔料３：実施例３の糸錆防止顔料４：実施例４の糸錆防止顔料５：実施例５の糸錆防止顔料６：実施例６の糸錆防止顔料７：実施例７の糸錆防止顔料８：実施例８の糸錆防止顔料９：実施例９の糸錆防止顔料１０：比較例１の顔料１１：比較例２の顔料１２：比較例３の顔料１３：比較例４の顔料１４：比較例５の顔料１５：ストロンチウムクロメート ※２商品名、油化シェルエポキシ社製のエポキシ樹脂
をキシレン−イソプロパノール混合溶液に溶解させた固
形分７０％の樹脂液 ※３商品名、ジェネラルミル社製の固形分６０％のポ
リアミド樹脂液 ※４キシレン／ブタノール／ブチルセロソルブ／メチ
ルエチルケトン＝６／２／１／１（重量比）の混合溶剤

【００４１】１−２塗装および塗装条件上記１５種類の常乾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、室温で１週間乾
燥して塗膜を形成した。

【００４２】塗装：バーコーター塗装被塗板：研磨したアルミニウム板６０６３Ｓ（日本テストパネル工業社製）膜厚：２０±１μｍ

【００４３】１−３糸錆発生試験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
製した試験板に、被塗板に達するカットを入れ、機内温
度を３５℃に保った塩水噴霧試験機内で、５％塩化ナト
リウム水溶液を１ｋｇ／ｃｍ²で２４時間塗膜に噴霧
し、その後、４０℃−８５％に保った恒温恒湿機内に入
れ、経時的にカット部からの糸錆の発生および進行の状
態を４週間にわたって観察し、最終結果を評価した。

【００４４】１−４試験結果上記糸錆発生試験の結果を表４に糸錆防止顔料の種類ご
とに示す。防錆効果は試験板の糸錆発生防止効果で評価
するが、それらの評価基準は以下の通りである。なお、
下記評価基準からも明らかなように、糸錆発生防止効果
は評価値が高いほど効果が優れている。

【００４５】糸錆発生防止効果の評価基準５：糸錆発生長さ２ｍｍ未満４：糸錆発生長さ２ｍｍ以上〜４ｍｍ未満３：糸錆発生長さ４ｍｍ以上〜６ｍｍ未満２：糸錆発生長さ６ｍｍ以上〜１０ｍｍ未満１：糸錆発生長さ１０ｍｍ以上

【００４６】

【表４】

【００４７】表４に示すように、実施例１〜９の糸錆防
止顔料は、糸錆発生防止効果の評価値が高く、クロム系
顔料であるストロンチウムクロメートに比べても、防錆
効果が優れていた。

【００４８】試験例２表５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、糸錆発生試験を行い、その糸錆発生防
止効果を調べた。

【００４９】２−１防錆塗料の調製表５に示す配合で１５種類の焼付型エポキシ樹脂系防錆
塗料（プライマー組成物）を調製した。

【００５０】

【表５】

【００５１】※５糸錆防止顔料の種類 − 試験例１
の場合と同じ ※６商品名、油化シェルエポキシ社製のエポキシ樹脂
をキシレン−セロソルブアセテート混合溶液に溶解させ
た固形分５０％の樹脂液 ※７商品名、大日本インキ社製の固形分６２％のブチ
ル化尿素樹脂液 ※８キシレン／セロソルブアセテート／メチルエチル
ケトン＝１／１／１（重量比）の混合溶剤

【００５２】２−２塗装および塗装条件上記１５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、下記温度で焼き
付けて塗膜を形成した。

【００５３】塗装：バーコーター塗装被塗板：研磨したアルミニウム板６０６３Ｓ（日本テストパネル工業社製）膜厚：２０±１μｍ焼付け：２００℃−１０分

【００５４】２−３糸錆発生試験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
製した試験板に、被塗板に達するカットを入れ、試験例
１と同様に塩水噴霧を行なった後、４０℃−８５％に保
った恒温恒湿機内に入れ、経時的にカット部からの糸錆
の発生を３週間にわたって観察し、最終結果を評価し
た。

【００５５】２−４試験結果上記糸錆発生試験の結果を表６に糸錆防止顔料の種類ご
とに示す。糸錆発生防止効果の評価基準は試験例１の場
合と同様である。

【００５６】

【表６】

【００５７】表６に示すように、実施例１〜９の糸錆防
止顔料は、焼付型エポキシ樹脂系防錆塗料にした場合に
も、糸錆発生防止効果の評価値が高く、クロム系顔料で
あるストロンチウムクロメートに比べても、防錆効果が
優れていた。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の糸錆防止
顔料は、無公害で、かつアルミニウム系素材の糸錆発生
に対する防錆力が優れており、３週間以上にもわたる糸
錆発生試験に耐え、防錆効果の持続性も優れていた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リン酸塩と酸化亜鉛とモリブデン酸カル
シウムとの混合物からなり、各成分の混合比率が重量比
で１０〜６０：５〜３５：２０〜８０である糸錆防止顔
料。
【請求項２】リン酸塩がトリポリリン酸アルミニウム
またはオルトリン酸アルミニウムである請求項１記載の
糸錆防止顔料。
【請求項３】リン酸塩が層状リン酸チタンである請求
項１記載の糸錆防止顔料。