JPS5845903B2 - 亜鉛メツキ被膜表面の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は亜鉛メッキ、特に溶融亜鉛メッキ被膜表面の防
蝕及び着色のための処理方法に係る。

従来より、鉄鋼材或いは鉄鋼製品の長期防蝕方法として
、亜鉛メッキが施されており、特に送電鉄塔を中心とし
た大型構造物においては溶融亜鉛メッキ被覆がなされて
いるのは周知の通りである。

この防蝕方法は一般に用いられている塗料被覆による方
法に比べると、はるかに優れるものであるが最近の如く
大気汚染の進行に伴なって亜鉛の消耗が著しくなると、
以前の様に長期の防蝕効果が期待出来なくなっているの
が現状である。

亜鉛メッキ本来の長期防蝕を効果的ならしめるためには
、有機塗膜を亜鉛メッキ表面に存在せしめて、水、大気
等の腐蝕性因子との接触を防止する事が必要となってお
り、更には最近の構造物の大型化につれて航空標識とし
ての必要上或いは環境調和の美観上の観点から構造物の
着色美装の必要性が強く要望されている。

前記の如き理由により亜鉛メッキ表面への塗装の必要か
ら油性系塗料或いは合成樹脂系塗料が塗布されているの
が現状である。

しかしこの種の塗料は必ずしも満足できる状態になく、
早期に塗膜が亜鉛メッキ層の表面から剥離離脱を生じて
しまう。

更に構造物が大型化するにつれて、メンテナンスのため
の塗替作業に困難を来たすため長期耐久性、保色性等の
点でトップコートにエポキシ樹脂エナメル、ポリウレタ
ン樹脂エナメル等の合成樹脂系塗料の使用が考慮されつ
Ｘあるが、これらのトップコートの密着性を改善するた
めの亜鉛メッキ表面の処理方法に決定的手法を欠くのが
現状である。

本発明は特定配合量から成る塗料組成物を亜鉛メッキ表
面に塗布する処理方法により上記の如き現状の問題点を
解決しようとするものである。

即ち本発明は、 （イ）エポキシ樹脂又はポリウレタン樹脂組成物の固型
分９０〜１５重量袈、 ・Ｉ（ロ）金属亜
鉛粉５〜５０重量★および （ハ）鉛酸カルシウム５〜３５重量φを混合して成る塗
料組成物を塗布、乾燥せしめて塗膜層を形成することを
特徴とする亜鉛メッキ被膜表面の処理方法に係る。

本発明に用いるエポキシ樹脂組成物とは末端に少なくと
も２個以上のエポキシ基を含有するエポキシ樹脂と、エ
ポキシ樹脂と化学反応を呈する架橋剤との混合物から成
るものである。

前記エポキシ樹脂としては例えば直鎖状ビスフェノール
型エポキシ樹脂、メチル置換ビスフェノール型エポキシ
樹脂、側鎖状ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹
脂、ポリフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ
樹脂、芳香族型エポキシ樹脂、環状脂肪型エポキシ樹脂
、エーテルエステル型工ポキシ樹脂等があり、市販され
ている商品名としては、例えばエピコート（シェル化学
製商品名）、エピクロン（犬日本インキ化学工業製商品
名）、アラルダイト（チバガイギー製商品名）などが代
表例として挙げられる。

これらは１種のみを用いることに限定するものではなく
、２種以上を併用して各々の特徴を出すことも可能であ
る。

前記エポキシ樹脂の架橋剤としては、エポキシ樹脂分子
中に含有されるエポキシ基もしくは水酸基と相互に反応
する基を有するもので、公知一般にエポキシ樹脂架橋剤
として使用されているものであればいずれでも良い。

例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
、メタキシリレンジアミン、メタフェニレンジアミン、
複素環ジアミンなどの脂肪族又は芳香族ポリアミン；ジ
メチルアミノメチルフェノール、トリス（ジメチルアミ
ノメチル）フェノール、ピペリジン等の第２級、第３級
アミン；ポリアミド樹脂；アミン付加物（一般にアミン
アダクトの名称で知られる）等のアミノ系化合物、トリ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト等のイソシアネート化合物の他、フェノール樹脂、酸
無水物、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。

本発明の対象が一般には大型鋼材及び大型鋼製品である
ため常温もしくは強制乾燥程度でエポキシ樹脂と架橋剤
の化学反応が進行するものが好ましくアミノ系化合物が
最も好ましい。

本発明のポリウレタン樹脂組成物とは、分子中に少なく
とも２個以上の水酸基を含有するポリエステル樹脂、ポ
リエステル変性アクリル樹脂、ポリエステル変性エポキ
シ樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂等のポリオールとト
リレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート等のインシアネート化合物との混合物である。

本発明に使用される塗料組成物は、（イ）前記エポキシ
樹脂又はポリウレタン樹脂組成物の固型分９０〜１５重
量袈好ましくは７０〜３０重量φ、（ロ）金属亜鉛粉５
〜５０重量φ好ましくは２０〜４０重量饅、および（ハ
）鉛酸カルシウム５〜３５重量φ好ましくは１０〜３０
重量φを混合して戒るものである。

前記塗料組成物に於て、金属亜鉛粉及び鉛酸カルシウム
の量が、いずれか一方でも５重量φ以下である場合は亜
鉛メッキ表面に対する塗膜の長期密着附与効果が殆んど
なく又金属亜鉛粉の量が５０重重量上り多くなると初期
の段階で塗膜の密着不良を生ずる。

一方鉛酸カルシウムの量が３５重重量上り多くなると、
金属亜鉛粉と同様に塗膜の初期密着性を阻害すると共に
製品のコストアップとなるため経済上好ましくない。

本発明に使用される塗料組成物においては、前記量比の
組成を基本とするが、必要に応じてタルク、マイカ、酸
化鉄、ジンククロメート等の顔料、カップリング剤、キ
レート化合物等の添加剤、その他溶媒、タレ止め剤、沈
澱防止剤、表面調整剤等公知一般に塗料用原料として使
用されているものを用いることも可能である。

本発明の方法は前記組成から成る塗料組成物を亜鉛メッ
キ表面に刷毛、スプレー、ローラー等の公知の方法によ
り、１０〜３００ミクロン程度の乾燥膜厚が得られる様
に調整して塗布し、エポキシ樹脂又はポリウレタン樹脂
と架橋剤が化学反応を呈し、塗膜乾燥するに必要な条件
で塗膜硬化をせしめればよい。

前記塗料組成物は、特安顔料を主成分とするため、必要
とする任意の色相が得がたいことがあり、その際には必
要に応じてポリウレタン樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、
塩化ゴム系塗料、塩化ビニル樹脂塗料、等各色任意塗料
を前記乾燥塗膜表面に上塗り塗料として塗り重ねすれば
よい。

本発明の処理方法によって得られた塗膜は長期の曝露に
強い耐久性を示すもので、従来方法の如く短期間で塗膜
が剥離、離脱することがなく、長期に安定した密着性を
有するものである。

以下に本発明の具体的効果を実施例により示す。

尚、実施例及び比較例の「部」又は「係」は「重量部」
又は「重量φ」を意味する。

実施例 １ エポキシ当量４５０〜５００の直鎖状ビスフェノール型
エポキシ樹脂と架橋剤として活性水素当量１５０のポリ
アミド樹脂を用いて、エポキシ樹脂と架橋剤を当量比で
混合しエポキシ樹脂組成物を得た。

次いで以下の表−１の組成より成る塗料組成物を調整し
た。

同様に比較のため本発明範囲外の塗料組成物も調整した
。

ついで溶融亜鉛メッキ鋼板の表面に乾燥膜厚が８０ミク
ロンとなる様刷毛刷りし、２０℃、７５％ＲＨの条件下
で７日間乾燥せしめ本発明及び比較用の供試片を得た。

実施例 ２゜ エポキシ当量９００〜１０００の直鎖状ビスフェノール
型エポキシ樹脂と、架橋剤として活性水素当量２００の
アミンアダクトを用いてエポキシ樹脂と架橋剤を当量比
で混合しエポキシ樹脂組成物を得た。

ついで表−２の組成より成る塗料組成物を調整した。

同様に比較のため本発明範囲外の塗料組成物も調整した
。

ついで溶融亜鉛メッキ鋼板の表面に乾燥膜厚が５０ミク
ロンとなる様、エアスプレー塗装し、２０℃、７５％Ｒ
Ｈの条件下☆・で２４時間放置、乾燥せしめた。

次いで当該塗膜表面にアクリル樹脂〔アクリディックＡ
−８０１：大日本インキ化学工業（株）製〕６０部、ポ
リイソシアネート〔タケネートＤ−１１ＯＮ；武田薬品
工業（株）製〕１３部、酸化チタン１５部、酢酸ブチル
１２部から成るポリウレタン樹脂エナメルを乾燥膜厚３
０ミクロンとなる様エアスプレー塗装し、２０℃、７５
％ＲＨの条件下で７日間放置乾燥せしめて本発明及び比
較用供試片を得た。

尚、比較試料／１６９として、前記実施例２で用いたと
同一のポリウレタン樹脂エナメルを直接溶融亜鉛メッキ
鋼板表面に乾燥膜厚５０ミクロンとなる様にエアスプレ
ー塗装し、２０°Ｃ１７５％ＲＨの条件下で７日間放置
乾燥せしめて比較試料／／６９の供試片を得た。

比較試験 １゜ 前記本発明試料／１６１〜１２及び比較試料／Ｉ６１〜
１０の供試片を用い、初期の亜鉛メッキ表面に対する塗
膜の密着性を試験するため、カッターナイフを用いて塗
膜に幅１山間隔で亜鉛メッキ表面に達するタテ１１本、
ヨコ１１本の直角にクロスする切線を入れ１００個のマ
ス目を形成せしめる。

次いで当該マス目箇所にセロハンテープを圧着した後瞬
時にセロハンテープを引剥し、マス目の残存数を百分率
として表わす。

一方、他の供試片を用いて、供試片中央部で斜めにクロ
スする亜鉛メッキ表面に達する２本の切線を入れ、２年
６ケ月間の屋外曝露に供した。

２年半経過後、塗膜表面を観察して塗膜欠陥異状発生の
有無を確認した後に、同−供試片の塗膜に対して、前記
初期密着性試験と同一手順の処理、判定方法により長期
曝露後の密着性良否を判定した。

上記比較試験の結果を表−３に示した。

比較試験 ２ 前記本発明試料涜１〜１２および比較試料涜１〜１０の
供試片を、３重量袈濃度の食塩水に６ケ月間浸漬したの
ち、供試片を取り出し、室温に２４時間放置し、塗膜中
の水分を飛散せしめる。

次いで当該供試片塗膜に幅１間間隔で亜鉛メッキ表面に
達するタテ１１本、ヨコ１１本の直角にクロスする切線
を入れ１００個のマス目を形成せしめ、当該マス目箇所
にセロハンテープを圧着した後、瞬時にセロハンテープ
を引剥し、マス目の残存数を百分率で表わし、密着性の
良否を判定する。

その結果を表−４に示した。

上記比較試験結果表−３及び表−４より明らかに本発明
の如き特定配合組成の塗料組成物で処理した亜鉛メッキ
被膜は長期にわたる防食性を保持するとともに皮膜の密
着性も優れたものである。

尚、上記実施例においてはエポキシ樹脂組成物を用いた
が、ポリウレタン樹脂組成物（例えばポリエステル樹脂
とイソシアネート化合物から成る）においてもほぼ同様
の結果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）エポキシ樹脂又はポリウレタン樹脂組成物の
   固型分９０〜１５重量饅、 （ロ）金属亜鉛粉５〜５０重量饅重量上び（ハ）鉛酸カ
   ルシウム５〜３５重量饅を混合して成る塗料組成物を塗
   布、乾燥せしめて塗膜層を形成することを特徴とする亜
   鉛メッキ被膜表面の処理方法。