JPS6078672A - 錆層を有する金属表面の防食塗装方法 - 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】 本発明は、錆層を有する金属表面の防食塗装方法に関し
、さらに詳しくは表面に錆層が残存する金属表面にケチ
ミン化合物を硬化剤とするエボキ７樹Ｂ’Ｆ！塗料を塗
布し、錆層を固定せしめることからなる金属表面の防食
塗装方法に関するもので必る。

従来から鋼材、鉄鋼構造物の長期防食には、エポキシ樹
脂塗料、ポリウレタン塗料、塩化ゴム系塗料、塩化ビニ
ル樹脂塗料をはじめ結合剤としてエポキシ樹脂ヤニチル
シリケートを用いた亜鉛末含有塗料等が広く使用されて
いる。これらの塗料の中でもエポキシ樹脂塗料は、その
すぐれた防食性能から広範囲な分野において金属の防食
塗料として用いられている。しかしながら、このエポキ
シ樹脂塗料を用いてすぐれた防食性能を長期開発（軍さ
せるには、パワーツールやパワーブラシを用いて、又は
ブラスト処理などによって金属表面に存在する錆を完全
に除去するいわゆる下地処理を十分に廁こす必要がちシ
、この下地処理を施こさない場合にはエポキシ樹脂塗料
の金属素地との付着性が悪く、防食性能を著しく低下せ
しめる。

他方、被塗物金属に上記した下地処理を施こす場合、粉
塵、騒音などの発生が避けられず、これらの発生は公害
、衛生などの観点から好ましくなく、そのため金属の下
地処理を省略した防食塗装方法、すなわち錆層を有する
金属表面に直接塗装してすぐれた付着性と防食性能を与
えることのできる防食塗装方法が開発されれば公害、衛
生面はもとよシ塗装工程の省略化をはかることができる
点でも大きな利点があシ、その開発が強く望まれている
。

もつとも、従来においても錆層を有する金属表面に直接
塗料を塗装して防食をはかる方法が種々提案されている
。例えば加工乾性油、アルキド樹脂、フェノール樹脂な
どを単独あるいはこれらを任意に混合したものを主な塗
膜形成要素とし、これに防錆顔料を添加してなる塗料を
用いる方法があるが、このものは耐水性、防食性が不十
分であシ、しかも耐溶剤性が悪いため、溶解力の強い溶
剤を含むエポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ビニル樹脂
系などの防食性にすぐれた上塗塗料を塗装できないとい
う欠点がある。また、湿気硬化性のインシアネート系樹
脂を用いた塗料を錆面に塗布する方法もあるが、この塗
料は硬化反応時に炭職ガスを発生するので塗膜に多数の
ピンホールが発生し、長期防食性に欠ける欠点を有して
いる。さらに、最近ではエポキシ樹脂とフェノール樹脂
との予備縮合物とポリアミン、ポリアミド硬化剤とから
なる塗料を用いることが提案されている（特開昭５６−
１４９４６６号公報参照）。しかしながら、この塗料を
用いた場合、錆層に含まれる水分は塗膜によって密封さ
れそのまま残存するため、塗膜下での錆の生長は継続し
て進行し、ついにはふくれ錆や黒錆を形成する欠点があ
る。

そこで、本発明者はすぐれた防食性能を有するエポキシ
樹脂を用いて下地処理を施こすことなく錆層を有する金
属表面に直接塗装ができ、且つ前記した従来方法の欠点
を有さない防食塗装方法を開発すべく鋭意研究を重ねた
結果、エポキシ樹脂塗料の硬化剤としてケチミン化合物
を使用することによって、金属の下地処理を必要としな
いで、すぐれた防食塗膜を形成することを見い出し、本
発明を完成するに至った。

かくして、本発明に従えば、錆層を有する金属表面に、
ケチミン化合物を硬化剤とするエポキシ樹脂塗料を塗布
し、ついで錆層中の水分により該エポキシ樹脂塗料を硬
化せしめ、且つ錆層を固定することを特徴とする錆層を
有する金属表面の防食塗装方法が提供される。

本発明の如く、エポキシ樹脂塗料を下地処理を施すこと
なく錆面に直接塗布することを可能にしたのは、硬化剤
としてケチミン化合物を使用したことによるもので、こ
のケチミン化合物は錆層中に含まれる水分や空気中の湿
気分によって徐々に加水分解されてアミノ基を再現し、
エポキシ樹脂とゆっくり反応するので、エポキシ樹脂塗
料の錆層への浸透、吸着が十分に行なわれ、錆層との付
着性も非常に良好である。また、硬化反応過程中で生成
するケトン類は有機溶剤と一緒に塗膜外に揮発するので
、ピンホール発生の原因にならす塗膜の防食性を損なう
恐れもない。さらに錆層はその中に含まれる水分が前記
したようにエポキシ樹脂塗料の硬化反応において消費さ
れるため、水分が存在しない状態で内部まで硬化塗膜に
よってしつかシと固定された状態になっておシ、錆の生
長が完全に止められている。而して形成される硬化塗膜
は外部の腐食性物質をも完全に遮断するので腐食作用を
防止し、さらに耐溶剤性にすぐれているので各種の上塗
塗料を塗装することが可能である。

すなわち、本発明の前記した特長は、従来錆層を有する
金属表面に直接適用することの全く考えられなかったエ
ポキシ樹脂塗料において、特にケチミン化合物を硬化剤
とするエポキシ樹脂塗料を使用することによってはじめ
て達成できたものであシ、従来のポリアミン化合物やポ
リアミド樹脂を硬化剤とするエポキシ樹脂塗料の使用で
は得ることができないものである。

なお、本発明方法が好適に適用される金属は、通常鉄鋼
であるがこのほか非鉄金属にも適用することができる。

以下、本発明で使用されるケチミン化合物硬化型エポキ
シ拉ｔＪＩ旨塗料について説明する。

該塗料に使用されるエポキシ樹脂の例としては、例えば
日刊工業新聞社１９６９年発行、橋本邦之著「エポキシ
樹脂」第２章に記載されている公知のエポキシ樹脂を拳
けることができ、そのうち１分子当り少なくとも２個以
上、好ましくは２〜５個のエポキシ裁をもち、これらの
エポキシ基ヲ含む有機残基の炭素鎖又は酸素原子で中断
された炭素鎖により結合されているものが好適に使用で
き、殊に平均分子旦が約３５０〜約３０００、エポキシ
当量約８０〜約１０００のものが好ましい。

好：ｉ！ｉなエポキシ樹脂の例は、多価アルコール、多
価フェノールなどと過剰のエピクロルヒドリン又はアル
キレンオキシドとを反応させて得られるエポキシ樹脂を
あげることができる。多価アルコールの例は、エチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ネオ
ペンチルグリコール、フチレンゲリコール、ヘキサンジ
オール、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、ペンタエリスリトール、ジグリシジル
、ンルビトールなどがあり、多価フェノールとしては、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フロパン（ビ
スフェノールＡ）、ハロゲン化ビスフェノールＡ、４．
４−ジヒドロキシフェニルメタン（ビスフェノールＦ）
、ｌ−！Ｊス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、レ
ゾルシン、テトラヒドロキシフェニルエタ／、ノボラッ
ク型多価フェノール、クレゾール型多価フェノールなど
でおる０これら以外の、本発明において使用し得るエポ
キシ樹脂の例は、１．２．３−）リス（２゜３−エポキ
シプロポキシ）プロパン、アニリン又はアニリン防導体
（例えばオルソトルイジンなど）のグリシジル付加物、
フタル岐ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフクルば
ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステルなどのグリシジルエステル類、エポキシ化
大豆油などである。

上記したエポキシ樹脂の硬化剤として使用されるケチミ
ン化合物は、カルボニル化合物でブロックされた第１級
アミノ基を１分子中に少なくとも１個有するポリアミン
化合物である。この「カルボニル化合物でブロックされ
た第１級アミノ基」は例えば水分の存在によって藺単に
加水分解して遊離の第１級アミノ基に変わり得る保穫ア
ミノ基式中、垢は水素原子又はアルキル基、シクロアル
キル基等の１価の炭化水素基を表わし、島はアルキル基
、シクロアルキル基等の１価の炭化水素基を表わす。

で示すことができる一時的保護第１級アミノ基である。

上記ポリアミ／化合物は、脂肪族系（脂環式も含む）の
もの及び芳香族系のもののいずれであってもよい。該ポ
リアミン化合物は、エポキシ樹脂と硬化反応を行なう第
１級アミノ基を有することが必要であるが、一般に約２
０００以下、好ましくは約３０〜約１０００の範囲内の
第１級アミン基当量をもつことが有利である。また、該
ポリアミン化合物は一般に約５’０００以下、好ましく
は約３０００以下の範囲内の数平均分子量を有すること
が好都合である。

しかして、好適に使用し得るポリアミン化合物としては
、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミ
ンなどの脂肪族ポリアミ／類；キシリレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、７エ二レンジアミンなどの芳
香族ポリアミン頬；イソホロンジアミン、シクロヘキシ
ルアミノプロビルアミンなどの脂環族ポリアオノ類；分
子末端に少なくとも１個の第１級アミノ基を有するポリ
アミド類などが挙げられる。

前記ポリアミン化合物の中でも分子中に第２級アミノ基
を含有しない、すなわちケチミン化された第１級アミノ
基のみを有するポリアミン化合物が、硬化が遅く錆層に
よシ浸透し、硬化反応過程で水分をよシ多く消費し除去
することから特に好適である。このため分子中に第２級
アミノ基を有するケチミン化合物を使用する場合、第２
級アミノ基を前記したエポキシ樹脂と反応させたアダク
ト化物として使用することが望ましい。

前記したポリアミン化合物をケチミン化するために使用
し得るカルボニル化合物としては、通常用いられる任意
のケトン類、例えばアセトン、メインブチルケトン、シ
クロヘキサノン等が挙げられる。なお、本発明における
ケチミン化合物には、ポリアミン化合物をアセトアルデ
ヒド、ベンツアルデヒドなどのアルデヒドによるアルジ
ミン化したものも包含される。ポリアミン化合物とこれ
らケトンとの反応は、それ自体公知の方法によって行な
うことができ、その際存在する第１級アミン基の実質的
にすべてが該ケトン類と反応するような量的割合及び反
応条件を用いることが望ましく、該反応（脱水反応）を
容易に進行させるためメチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトンのような水溶性に乏しく且つ立体障害の小
さいケトン類を使用することが一般に有利である。

本発明で使用されるエポキシ樹脂塗料は、前記したエポ
キシ樹脂にケチミン化合物を添加して調製されるが、七
の配合割合はエポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対し
て、ケチミン化合物中の活性水素が０．５〜５，０当量
、好ましくは０．６〜３．０当量になるような割合で用
いるのがよい。０．５当量よシ少ない場合には硬化が不
十分となり、５，０当量より多い場合には硬化塗膜に粘
着が残り、防食性に問題を生じることがある。

また、エポキシ樹脂塗料に使用される溶剤としては、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；アセト／、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブ
チルケトン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル
、酢酸イソブチル、セロソルブ、酢酸セロソルブ等のエ
ステル頬など通常の塗料用溶剤が挙げられる。その使用
量は、エポキシ樹脂とケチミン化合物の合計量１００重
量部に対し２００重量部以下である。

エポキシ樹脂塗料は上記成分を任意公知の手段により同
時に混合することによって容易に調製することができる
が、場合によっては塗料の使用直前にケチミン化合物を
混合する２液型としてもよい。また、該エポキシ樹脂塗
料には、上記成分の他に所望に応じ従来から使用されて
いる顔料、添加剤、可塑剤などをエポキシ樹脂とケチミ
ン化合物の合計量１００重量部に対し２００重量部以下
の範囲で適宜添加することができる。

エポキシ樹脂塗料の塗装方法としては、従来から公知の
塗装手段、例えばスプレー塗装、はけ塗υなどによって
行なわれる。被塗物の金属光面は、本発明の目的からし
て錆層を有するものであるが、塗装に際し浮き錆を除去
することが必要である。

浮き錆を除去しない場合には防食塗膜の付着性が低下す
る欠点がある。

エポキシ樹脂塗料の塗布量は、特に限定されるものでは
ないが、一般には乾燥膜厚で約３０μ〜約３００μ、好
ましくは約６０〜約１５０μである。

而して、塗装されたエポキシ樹脂塗料は、硬化剤のケチ
ミン化合物が錆層及び空気中の水分によつて徐々に加水
分解され第１級アミノ基を再現しエポキシ樹脂中のエポ
キシ基と反応することによって硬化し、すぐれた防食性
能を発揮する。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
。なお、部は「重量部」を示す。

各実施例及び比較例に用いたエポキシ樹脂及びケチミン
硬化剤の種類及びその性状を下記第１表〜第２表に一括
して示す。

第　２　表　ケチミン硬化剤 表中、ＭＩＢＫはメチルイソブチルケトンを、ＭＥＫは
メチルエチルケトンを示す。

実施例１ エポキシ樹脂の１モルとケチミン硬化剤［Ｆ］０２５モ
ルの割合で混合した樹脂固形分１００部に対し、弁柄２
６部、タルク７９部、タレ止剤８部及びキシレンとメチ
ルイソブチルケトン１：１混合溶剤５０部を加えてエポ
キシ樹脂塗料を調製した。

この塗料をショツトブラスト鋼板及びショツトブラスト
鋼板をあらかじめ２ケ月問屋外暴露して錆を発生させ、
浮き錆を除去したものに、乾燥膜厚が約１００μになる
ようにエアスプレー塗装した。得られた塗板の塗膜性能
試験結果を後記第４表に示す。

実施例２〜４ エポキシ樹脂とケチミン硬化剤を第３表に示した組成で
使用する以外は実施例１と全く同様にエポキシ樹脂塗料
を調製し塗装に供した。得られた塗板の塗膜性能試験を
後記第４表に示す。

第　３　表 比較例 実施例２において、ケチミン硬化剤［Ｆ］１モルの代わ
りにサンマイドＨＢ２３０（三和化学社製ポリアミド）
０．５モル使用した以外は実施例２と全く同様に塗料を
調製し、塗装に供した。得られた塗板の塗膜性能試験結
果を後記第４表に示す。

注１：海浜地区に６ケ月屋外異露した。

注２：◎全く発錆がない。○塗板の１％以下の面積に黒
錆発錆。Δ６チ以下の面積に黒錆が発錆。

注３：クロス力ットテープテストに供した。

◎全く剥離がない。○塗板の５％以下の面積に剥離。６
３０％以下の面積に剥離。

上記試験結果から明らかなように、本発明による防食塗
装方法は、塗装するエポキシ樹脂塗料の硬化が遅く、錆
層の水分と反応するので、錆層への浸透、吸着がよく錆
面との付着性にすぐれ、硬化塗膜はエポキシ樹脂塗料本
来のすぐれた防食性を錆面において発揮する。

（以　お

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　錆層を有する金属表面にケチミン化合物を硬化剤と
   するエポキシ樹脂塗料を塗布し、ついで錆層中の水分に
   より該エポキシ樹脂塗料を硬化せしめ、且つ錆層を固定
   することを特徴とする錆層を有する金属表面の防食塗装
   方法。