JPS61228073A - ステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料 - 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、ステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料、特に
、ステンレス鋼と合成樹脂との濡れ性を良好にするため
に表面処理をしたステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料
に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 塗装の目的は、被塗物の美観保持と、被塗物が鋼材であ
る時は腐食の防止を図ることである。最近の船舶、橋梁
、クレーン、煙突など、巨大鋼構造物は、美観もさるこ
とながら、腐食防止に重点がおかれ、いわゆるメンテナ
ンスＯフリーの方向が指向されている。これは、全塗装
費用中に占める塗装費のウェイトが下がり、足場を含む
塗装工賃が大幅に値上がりしたので、耐久性の良い塗料
を採用し、塗装間隔をのばし、塗装工事回数を少なくし
た方がメリットがあるからである。さらに、塗装工事に
おける危険な高所作業回数が減少する上に、塗装工事に
よる設備の稼働率低下が避けられるなどの利点がある。

ステンレス鋼が耐食性、耐久性が良好なことはよく知ら
れている。しかしながら、ステンレス鋼は高価である。

このため、ステンレス鋼粉を配合した塗料が優れた性能
を有する・筈であると考えられながら、本格的使用に至
っていない理由は、ステンレス鋼粉、箔片の製造が容易
でなく、高価である゛ため、これを配合する塗料価格が
在来の塗料に比し著しく高価になるという、経済的理由
の他に、ステンレス鋼によく付着する塗料がないといわ
れていることから明らかなように、ステンレス鋼に対し
て合成樹脂類の濡れ性が悪く、その結果、ステンレス鋼
箔粉体を含有していても、ステンレス鋼の本来の性能が
発揮できなかったと言う技術的な理由があった。

本発明者らは、成る種の表面処理剤でステンレス鋼を処
理することにより、ステンレス鋼と各種合成樹脂類との
濡れが著しく向上し、その結果、在来塗料の塗布では考
えもできなかった耐食性、耐久性が得られるばかりでな
く、今までのステンレス塗料に比して厚塗りが可能とな
って、作業性が改善されることを見出した。

在来の防食塗料では５〜７年が寿命とされるのに対し、
本発明によるステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料は２
０年を超す寿命が得られ、既存のステンレス塗料では、
１回の塗膜はせいぜい１０〜１５ＩＬｍであるが、本ス
テンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料は、２５〜３０ル層
の塗膜が１回の塗装で得られることの有利性が、作業費
低減に大きく寄与するなど、極めて効果大となる。

〈発明の目的〉 従って、本発明の目的は、ステンレス鋼に対する各種合
成樹脂類の濡れ性が高く、また厚塗りが可能で、その結
果、耐食性、耐久性が著しく向上したステンレス鋼箔粉
体含有合成樹脂塗料を提供しようとするにある。

〈発明の構成〉 上記目的は、次の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、ステンレス鋼箔粉体の全重量に対
して０．１〜５重量％の表面処理剤によって表面処理さ
れたステンレス鋼箔粉体を、合成樹脂中に、乾燥塗膜の
全重量に対して２０〜８０重量％となるよう含むことを
特徴とするステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料を提供
するものである。

以下、本発明のステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料に
ついて詳細に説明する。

本発明に用いられる合成樹脂類は、通常、塗料に供され
ている一般公知の合成樹脂でよく、例えば、アルキッド
樹脂、アミノアルキッド樹脂、塩化ゴム、塩化ビニール
樹脂、ポリビニールブチラール樹脂、シリコーン樹脂、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、弗素樹脂等がある。

より具体的に述べると、アルキッド樹脂は、油脂類を殆
ど含まないフタル酸樹脂、油脂類を含む短油性、中油性
、長油性ならびに超長袖性のアルキッド樹脂である。

アミノアルキッド樹脂は、尿素樹脂またはメラミン樹脂
とアルキッド樹脂とからなり、通常、焼付塗料に用いら
れるものである。

塩化ゴムは、塩素化した天然ゴム、合成ゴムの他、アル
キッド樹脂等で変性されたものが含まれる。

塩化ビニール樹脂は、塩化ビニールと酢酸ビニールの共
重合体である。

ポリビニールブチラール樹脂は、ポリ酢酸ビニールを鹸
化してポリビニールアルコールとし、これにブチルアル
デヒドを反応させたもので、アセタールとビニールアル
コールと酢酸ヒニールの三元共重合体とみなされるもの
である。

シリコーン樹脂は、有機基としてメチル基。

フェニル基を含む珪素と酸素からなる高分子化合物であ
り、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂等で変性したものを
含む。

ポリエステル樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂であり、
スチレン等のビニールモノマーで架橋するものを含む。

アクリル樹脂は、ラッカータイプに用いられるメタクリ
ルエステルの重合体および焼付タイプのスチレン、アク
リルアミドアクリル酸エステルからの共重合体の他、ア
ルキッド樹脂、ウレタン樹脂で変性したものを含む。

ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネート化合物とポリ
オール化合物から構成されるもので、ブロック型、触媒
硬化型、ポリオール硬化型を含み、°ポリオールにはエ
ポキシ樹脂と多価アルコール類、アルコールアミン類の
反応により得られるもの、およびアクリルポリオールを
含む。

エポキシ樹脂は、いわゆるビスフェノールＡ型の他、ビ
スフェノールＦ型、ボラック型エポキシとエポキシ樹脂
、硬化剤は公知の硬化剤でよく、例えば、ポリアミド樹
脂、ポリアミンおよびこれらのアダクト、またはこれら
の変性物、または無水フタル酸類の無水物などである。

フェノール樹脂は、１００％石炭酸樹脂、ロジン等によ
る変性石炭酸樹脂である。

弗素樹脂は、ポリテトラフルオルエチレン（テフロン）
、テトラフルオルエチレン等がある。

本発明によるステンレス鋼箔粉体の表面処理剤は、チタ
ネートカップリング剤、シランカップリング剤、および
ノニオンカップリング剤から選んだ工ないし数種を組合
せたものである。

具体的には、チタネートカップリング剤には、インプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リドデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトラ（２
，２−ジアリルオキシメチ−ルーｌ−ブチル）ビス（ジ
−トリデシル）ホスファイトチタネート等があり、シラ
ンカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ
シエトキシ）シラン等があり、ざらにノニオンカップリ
ング剤には、ポリオキシエチレン・ラウレート、ポリオ
キシエチレンｅステアレート、ポリオキシエチレン争オ
レート等がある。

これらの表面処理剤は、１種類でも効果があるが、ステ
ンレス鋼と合成樹脂類の組合せにより、また塗料を構成
する溶剤の種類、他の添加剤の種類によっては、数種組
合せた方が効果が上ることがある。

これらの表面処理剤は、ステンレス鋼と合成樹脂類に対
するカップリング効果、親和効果と繊毛効果を有するた
め、結果的には、ステンレス鋼が合成樹脂により良く濡
らされ、かつ、ステンレス鋼箔粉体が合成樹脂中に落葉
的沈積層を成形し、強固な塗膜が形成されるのである。

上・記表面処理剤は、ステンレス鋼箔粉体に対し０．１
〜５重量％の範囲内において、他の添加剤に影響を及ぼ
さない割合を選ぶものである０表面処理剤のステンレス
鋼箔粉体に対する量が０．１重量％未満では樹脂との接
着性不良となり、５重量％をこえると樹脂に対する分散
性の低下となるためである。

ステンレス鋼箔粉体の鋼種は１種以上混合して用いても
良い。

本発明に用いられるステンレス鋼箔粉体の形状は、厚み
０．１〜０．５ミクロン、縦ｉｏ〜３ｏミクロン、横５
〜２０ミクロンの極薄片が好ましく、アスペクト比（直
径：厚み）の大きいものが効果的である。

ステンレス鋼の鋼種は、耐食性、耐候性、耐薬品性、耐
摩耗性などに優れているものであれば、特に限定される
ものでなく、ＪＩＳ　Ｇ　４３０１．４３０２等に規定
されているステンレス鋼より、塗装対象物、環境条件等
に適応した鋼種を適当に選定すればよい。

本発明によるステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料には
、通常、一般公知の溶剤または非反応性希釈剤を用いる
ことができる。これらの例として、溶剤には、トルエン
、キシレン等の芳香族炭化水素、ミネラルターペン等の
脂肪族炭化水素、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、酢酸エチルエステル、酢酸ブチ
ルエステル等のエステル類、およびこれらの混合物を、
また、非反応性希釈剤としては、石油樹脂、インデンク
マロン樹脂等を挙げることができる。

本発明によるステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料には
１通常、一般公知の塗料添加剤を用いることができる０
例えば、有機ベントナイト、無水珪酸粉末等の揺変性付
与剤、金属石鹸、水添ひまし油、酸化エチレンを主成分
とする合成ワックス等の沈降防止剤、アルキッド樹脂用
ドライヤー、エポキシ樹脂用第三級アミン等の効果促進
剤等を、必要に応じて配合してもよい。

本発明によるステンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料にお
けるステンレス鋼箔粉体、合成樹脂、表面処理剤の配合
比は、ステンレス鋼箔粉体においては乾燥塗膜中２０〜
８０重量％の範囲で選定を行う、乾燥塗膜中ステンレス
鋼箔粉体の量が２０重量％未満では箔粉体不足による塗
膜強度不良となり、また、８０重量％をこえると樹脂不
足による塗膜非形成となるためである。

従来の塗料と本発明による塗料との機能的差異を、第１
図および第２図について簡単に説明する。

第１図には、従来の塗料の経時変化を示す、第１ａ図は
基板１上への塗装置後の状態で、樹脂２中に塗粒が分散
している。第１ｂ図の乾燥中期になると、溶剤等の脱気
路４ができはじめ、表面は収縮していく、第１ｃ図の乾
燥完了時には、脱気路４が塗膜厚中に形成され、これが
外的要因に起因して拡大し、塗膜は次第に劣化し、寿命
が短くなるため、短期間で再塗装しなくてはならなくな
る。

第２図には、本発明による塗料の経時変化を示す、第２
ａ図は基板ｌ上への塗装置後の状態で、樹脂２中に表面
処理されたステンレス鋼箔粉体５が分散している。ステ
ンレス鋼箔粉体は表面処理されているから、樹脂２およ
び基板１とのなじみ、すなわち濡れ性がよく、結果的に
密着性がよくなる。また、従来の塗膜よりだれなく厚塗
りすることができる。

第２ｂ図は塗膜レベリング時を示し、ステンレス鋼箔粉
体５は、第２ａ図の塗装置後には種々の方向を向いてい
たものが、樹脂２の層内で水平に同じ方向を向くよう整
列し、たがいにオーバーラツプする状態となる。これら
のステンレス鋼箔粉体５の間隙をぬって脱気路４はでき
るが、複雑な通路となってしまう。

第２Ｃ図は乾燥時を示し、樹脂２の層内にステンレス鋼
箔粉体５が数層（実際には３〜７層）オーバーラツプし
ている状態となる。このため。

脱気路４は不明となり、この部分よりの塗膜の劣化ｔ４
実質的になく、ステンレス鋼箔粉体５の重畳層が耐食、
耐久性を保証し、長い寿命となって、再塗装までに長期
間を要することになり、コストダウンを図ることができ
る。

く実　施　例〉 次に、本発明を実施例および比較例につき具体的に説明
する。

〔実施例１−１） エポキシ当量１８０〜２００のエポキシ樹脂（油化シェ
ル社エピコー）＃８２８）３５０重量部を常法により充
分に混練した０次いでイソプロピルジメタクリルイソス
テアロイルチタネート２重量部で処理したステンレス鋼
箔粉体（ＳＵＳ３１６Ｌ、厚０．１〜０．５鉢■、横５
〜２０ル■、縦１０〜３０ＩＬｍ）３３０重量部を加え
、常法にて混合撹拌し、ステンレス鋼箔粉体をエポキシ
樹脂中に分散させめ、塗料Ａ−１液、１０００重量部を
得た。エポキシ硬化剤（大日本インキ社ラッカーマイト
ＴＤ−９６６−Ｈ）５５０重量部とブチルセロソルブ等
の溶剤４５０重量部を配合し、常法により充分混練し、
塗料Ｂ−１液１０００重量部を得た。塗料Ａ−１液、塗
料Ｂ−１液を重量部で１００１５０の比に混合した混合
塗料は通常のエアーレススプレーでドライ膜厚４０〜５
０戸ｌまでだれることなく１コートで塗装できた。

この混合塗料をＪＩＳＫ５４００により、ドライ膜厚系
５０ル腸になるよう塗装し、ＪＩＳＫ−５４００にした
がって鉛筆ひっかき試験、耐沸騰水性、耐酸性（硫酸５
％溶液）、耐アルカリ性（苛性ソーダ５％溶液）、塩水
噴霧試験を行った。その結果を表１に示す。

〔実施例１−２〕 実施例１−１のイソプロピルジメタクリルイソステアロ
イルチタネート２重量部の代りにγ−メタアクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン２重量部を用いた他は実施
例１−１と同様にして塗料Ａ−２液を得た。

実施例１−１と全く同様にして塗料Ｂ−１を得た。

塗料Ａ−２液／塗料Ｂ−１液を重量部で１００１５０の
比に混合した混合塗料は通常のエアーレススプレーでド
ライ膜厚４０〜５０戸層までだれるこ・となくｌコート
で塗装できた。

この混合塗料について実施例１−１と同じ試験を行った
。その結果を表１に示す。

〔比較例１−１） 実施例１−１のインプロビルジメククリルイソステアロ
イルチラネート、実施例１−２のγ−メタアクリロキシ
プロピルトリメトキシシランを使用しない他は、実施例
１−１と同様にして塗料Ａ−３を得た。

実施例１−１と全く同様にして塗料Ｂ−１液を得た。

塗料Ａ−３液／塗料Ｂ−１液を重量部で１００７５０の
比に混合した混合液は通常のエアースプレーでドライ膜
厚１０〜１５までしか、だれることなくｌコートで塗装
できなかった。

この混合塗料について実施例１−１と同じ試験を行った
。その結果を表１に示す。

〔比較例１−２〕 市販のエポキシ樹脂塗料、日本ペイント製コポンＰをプ
ライマー、ドライ膜厚６０ル層＋上塗ドライ膜厚３５ル
履を所定の塗装間隔で塗り重ね、実施例１−１と同様の
試験を行った。その結果を表１に示す。

〔実施例２−１〕 中油アルキッド樹脂５５０重量部とキジロール等の溶剤
１４７重量部、沈降防止剤３重量部を配合し、常法によ
り充分混練した０次いでイソプロピルトリドデシルベン
ゼン・スルホニルチタネート２重量部で処理したステン
レス鋼箔粉体（ＳＵＳ　３１６　ＩＪｌＯ，１〜０．５
×横５〜２０ル層。

縦１０〜３０ＩＬ■）３００重量部を加え、常法にて混
合撹拌し、ステンレス鋼箔粉体を均一にアルキッド樹脂
中に分散せしめ、塗料Ｃ−１１０００重量部を得た。

この塗＄４Ｃ−１は通常のエアーレススプレーでドライ
膜厚４０〜５０ル論までだれることなくｌコートで塗装
できた。

この塗料をＪＩＳＫ５４００によりドライ膜厚計５０ル
■になるよう塗装し、ＪＩＳＫ５４００にしたがって鉛
筆ひっかき試験、耐沸騰水性、耐酸性・（硫酸５％溶液
）、耐アルカリ性（苛性ソーダ５％溶液）、塩水噴霧試
験を行った。その結果を表１に示す。

〔実施例２−２〕 実施例２−１のインプロピル・トリドデシルベンゼン・
スルホニル拳チタネート２重量部の代すにγ−グリシド
オキシ・プロピル・トリメトキシシラン２重量部を用い
る他は実施例２−１と同様にして塗料Ｃ−２を得た。

この塗料Ｃ−２は通常のエアーレススプレーでドライ膜
厚４０〜５０ｐ層までだれることなく１コートで塗装で
きた。

この塗料Ｃ−２について実施例？−１と同じ試験を行っ
た。その結果を表１に示す。

〔比較例２−１〕 実施例２−１のインプロピル・トリドデシルベンゼン鳴
スルホニルＯチタネート、実施例２−２のγ−グリシド
オキシ・プロピル・トリメトキシシランを使用しない他
は、実施例２−１と同様にして塗料Ｃ−３を得た。

この塗料Ｃ−３は通常のエアーレススプレーでドライ膜
厚１０〜１５ｇｍまでしか、だれることなく１コートで
塗装できなかった。

この塗料Ｃ−３について、実施例２−１と同じ試験を行
った。その結果を表１に示す。

〔比較例２−２〕 市販のフルキッド樹脂塗料、カナエサビーズＡをプライ
マー２回×ドライ膜厚２５ＩＬｍ／回十上塗１回ドライ
膜厚５０終鳳、所定の塗装間隔で塗り重ね、実施例２−
１と同様の試験を行った。その結果を表１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第ｉｂ図および第１ｃ図は、それぞれ従来の
塗料の塗布直後、乾燥中期および乾燥完了時を示す線図
的断面図である。 第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図はそれぞれ本発明に
よるステンレス鋼箔粉体含有塗料の塗布直後、塗膜レベ
リング時および乾燥完了時を示す線図的断面図である。 符号の説明 ｌ・・・基板、２・・・樹脂、３・・・塗粒、４・・・
脱気路、５・・・ステンレス鋼箔粉体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステンレス鋼箔粉体の全重量に対して０．１〜５
   重量％の表面処理剤によって表面処理されたステンレス
   鋼箔粉体を、合成樹脂中に、乾燥塗膜の全重量に対して
   ２０〜８０重量％となるよう含むことを特徴とするステ
   ンレス鋼箔粉体含有合成樹脂塗料。