JPS6166765A - 防腐食塗料 - 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） 本発明は自動車、建材、屋外構造物等の防食性塗料、特
に塩分の多い環境下での防食に優れた塗料に関する。

（従来の技術及び問題点） 自動車車両・パーツ類、化学装置、建材関係。

屋外構造物、農業機械、電気器具等の塗装には美観のみ
ならず防食性能が要求される。

近年省資源化の必要性が高まるにつれ防食等により、よ
り長期間性能の低下しない塗装物が望まれてきている。

また塗装物の使用環境は多様化し、腐食の進みやすい過
酷な環境下で使われる場合が増えており、この意味でも
防食性能の要求が一層強くなっている。

例えば凍結防止剤（塩化カルシウムや岩１ｔりがまかれ
た道路を走行する自動車は常に塩水等と接触する。また
、海岸地域にある建築物のアルミサツシやバルコニー等
の塗装品は海水を含んだ風雨にさらされている。この様
に塗装物は腐食しやすい過酷な環境下に置かれることが
多い。

塗装物の性能を低下させる腐食の代表的な型としては、
塗装物に傷があるとその部分の基材が溶出し始め、同時
に傷口に接する塗膜と基材間の密着力が低下し始め、経
時的に塗膜が傷口から外に向ってはがれる現象がある。

また次に示す腐食もある。傷が無くても塗膜が水に接触
した場合水中のＮａ＋イオンまたはＣ１−イオンが’Ａ
Ｎを透過して基材に達すると基材表面では局部的に電位
差が生じ基材が溶出する７ノ一ド部と対電極のカソード
部が生じる。この７ノード部、カンード部において４膜
のはく離が発生する。そのすき間に水が蓄積してふくれ
が生じる。やがては／２！膜が破れ錆汁と呼ばれる水溶
液が流れ出し著しく美観が損なわれるばかりか塗装品の
寿命が短かくなってしまう。

この様な腐食を防ｌ卜するため従来多くの研究者が努力
し、これまでにいくつかの技術が提供されてきた。以下
にその主要なものについて述べる。

腐食を防止するためには塗料を重ね塗り等によって塗装
膜を厚くする等の方法が実施されている。しかし、塗装
工程が増えたり、塗料の使用量が増加するなどの欠点が
あった。また、ａ食を防（ヒするために、基材２塗膜の
′ｆ３着力を向上させることに着目し、特開昭５０−１
３９１２９号、特開昭５２−１５１３２３号に開示しで
ある様に基材と塗膜の界面にキレート結合を形成する化
合物を導入する方法、または特開昭５３−１１３８３５
号に開示しである様に基材と塗膜の界面にカー２プリン
グ剤を介在させる方法が実施されている。しかしながら
、キレート化やカップリング化が出来る樹脂には選択性
があり、塗料用樹脂材料の選択が制約される欠点があっ
た。

また、腐食を防止するためにさび止め顔料を塗料中に含
有せしめる方法が実施されている。なかでもジンククロ
メートなどのクロム酸塩顔料が圧倒的に多い、これらの
顔料は水分と接触するとクロム酸イオンを溶出し、その
強い酸化作用によって金属面を不働態化し、腐食防止の
作用を発揮するものである。しかしながら重金属を含む
化合物は毒性を有し、安全性゛に欠ける。

（本発明の課Ｂ） 本発明はこの様な問題点を解決し、海水を含んだ風雨に
さらされたり、高温多湿下に置かれる様な腐食の発生し
ゃすい硼境下においても腐食に対して抑制効果がある塗
料、しかも毒性の無い添加剤を用い公害性の低い塗料を
提供する。

（問題を解決するための手段及び作用）本発明は塗料用
樹脂を主成分とする塗料であって、塗料用樹脂１００′
ｒＩｉ量部に対して焼成タルク０．５〜３０を置部を含
有することを特徴とする防腐食塗料である。

タルクは、含水珪酸マグネシウム買粘土鉱物の粉末で、
その形状は葉片状　Ｍ状でかつ軟らかく湾曲性があり、
滑石とも呼ばれる。

本発明に使用する焼成タルクはタルクを８００ないし１
１００℃の温度で熱処理した物質の粉末である。この熱
処理において、所定温度における保持温度は、少なくと
も１５分以上必要であり。

保持時間が長ければ長いほど安定した性能の焼成山皮を
得ることができる。該粉末の粒径は１００ないし０．１
膜ｍ程度のものがよい。

この様に調整された焼成タルク（粉末）は塗料に配合さ
れた時、塩水中のイオンを塗装膜中に捕獲することがで
き、ふくれ等の腐食発生を効果的に抑制する効果がある
。

この効果は熱処理温度によって影響をうけ、９００℃〜
１０００℃で熱処理したものが最適効果を発揮するが、
８００℃以上、１１００℃以下の範囲であれば効果が認
められる。

本発明の塗装用樹脂は従来の塗装に用いられている塗料
に使用されているもので、Ｓ状に形成されやすく、シか
も焼成タルクとよく混合し、適度に分散し得る物であれ
ばよい。

具体的に例示すれば、アルキド樹脂、７ミノアルキド樹
脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂
、ナイロン樹脂、塩化ビニール等の熱可塑性樹脂、スチ
レンブタジェン樹脂、ニトリルブタジェン樹脂等のラテ
ックス系樹脂、フルキッド樹脂、エポキシ樹脂、フルキ
ッド変性メラミン樹脂等の水系樹脂、アヤニ油等の油性
樹脂、さらにはニトロセルローズがある。

適切な焼成タルクの混合量は塗装用樹脂１００重９部に
対して０．５〜３０重量部でありこの範囲で腐食抑制効
果を生じる。より良好な防屓食効果を得るためには３〜
１０重量部の範囲が望ましい、焼成タルクの量が０．５
重量部未満の場合には腐食抑ｆＪＩの効果が現われず、
また３０重置部を越えると塗装膜の美観が低下するとと
もに塗装膜の柔軟性が低下し、硬さは増すがもろさも増
加するので好ましくない。

本発明にかかる防腐食塗料は上記塗料用樹脂の中に焼成
タルクの粉末が適当に分散して固化している状態あるい
は、溶剤を加えることによって適度の粘性を持たせて塗
装しやすくしたものでもよい、ざらには該塗料に着色せ
しめるための顔料。

樹脂防屓剤、消泡剤、レベリング剤、硬化促進剤、可塑
剤を適９加えてあってもよい。

Ｘ願発明にかかる防腐食！４料が塗装品の表面に塗装膜
として形成されたときふくれ等の塗装膜ハクリの原因と
なる基材の腐食を防止する効果を発揮する現象は定かで
はないが次の様に考えられる。

塗装膜の表面からＮａ＋等の腐食性イオンが内部へ浸入
しても塗装膜中にある焼成タルクがＮａ　　を取り込み
、Ｎａ＋が基材まで到達しないためと考えられる。また
塗装膜に傷が有る場合にはこの置部が腐食電池の７ノー
ドとなり置部の周囲の塗装膜下がカソードとなる。この
場合Ｎａ”がカソードに存在するとカソードで生成され
るＯＨ−が次々とＮａ＋によって中和され基材の腐食が
進行する。ここに焼成タルクが存在することによりＮａ
　　が該焼成タルクに取り込まれ腐食が抑制されるもの
と考えられる。

本発明にかかる防腐食塗料の調製方法は次の様である。

先ず一般に使用されている有機系塗料を用意する。該有
機系塗料は塗料用樹脂のほかに顔料と添加剤、さらに塗
装作業に適当な粘度になる様に溶剤を含んでいるものが
よい。

一方粉末状にした焼成タルクを所定の量用意し、上記有
機系塗料と混合する。このとき混合方法においてはボー
ルミル、サンドグラインダー、ロールミル等を用いて焼
成タルクが有機系塗料の中に十分分散するまで混合する
ことが必要である。焼成タルクの分散をより均一にする
ためには焼成タルク重量の５〜１０倍量の溶剤をさらに
加えるのがよい。

上記の様にして得られた塗料を所望の基材に、はけ塗り
、スプレーがンによる吹きつけ、バーコード等の方法に
より塗ｆａ後乾燥して基材の表面に塗装膜を形成させる
。得られた塗装膜は塩水等に長期間ざらされても塩水中
の陽イオンが基材にまで到達しにくいのでふくれ等の腐
食が起こりにくい。

（実施例） 実施例！ ３００メツシユのフルイを通過した中国産タルクの粉末
を８００〜１２００℃の温度範囲において１００℃間隔
の各温度でルツボヤニりａム炉により２時間焼成し焼成
タルクを得た。つぎに市販の水性エポキシ変性フルキッ
ド樹６１００＠量部に吋しカーボンブラックｌＯ＠置部
、亜鉛華７重量部、炭酸カルシウム３重量部、ブチルセ
ロソルブ１００ｉ１１部をサンドグラインダーの容器に
所定？し込み２５００回転／分で２時間分散せしめた後
、上記の各焼成タルクを５！［！Ｍ部加え、再度サンド
グラインダーによって２５００回転／分で３時間分散し
、水性塗料を調整した。

また上記市販の水性エポキシ変性アルキツド樹脂１ｏｏ
ｔ量部に対し、カーボンブラック。

亜鉛華１．炭酸カルシウム、ブチルセロソルブは上記と
全く同重量部仕込み、サンドグラインダで２５００回転
／分×２時間分散せしめた後。

９００℃で２時間加熱処理して得た焼成タルクを０．０
．５，３．６．９．１２，１８，２４゜３０．３６重量
部加え、再度サンドグラインダによって分散せしめ、水
性塗料を調整した。

さらに上記各々の塗料を水で薄めスプレーガンによる塗
装に適した粘度に調整した後あらかじめ石油ベンジンで
脱脂した５ｐｃｃ軟鋼＆　（７Ｘ１５０Ｘ０．８ｔ／ｍ
ｍ）３枚ずつに乾燥塗Ｍｉテ約２０ｇｍの厚さになる様
に各塗料を塗装した。

塗装後これらの軟鋼板を１１０’０２０分間保持し、焼
付をおこない塗装膜を形成した。なお比較のため焼成タ
ルク粉末を全く含有しない上記水性塗料樹脂から成る塗
装膜をあらかじめ石油ベンジンで脱脂した３枚の軟鋼板
表面に形成した。

つぎにこれら３枚ずつの軟鋼板表面の塗装膜にカッター
ナイフで基材に達する切り傷を付けＪＩＳ−に５４００
に準拠した塩水噴霧試験法によって耐腐食性の試験を実
施した。

結果を第１図と第２図に示した。

図中の債は切り傷を中心に屓食によるフクレ巾が６ｍｍ
となる迄の時間（ＳＳ時間）の最高値である。比較例の
焼成タルクを添加していない塗装軟鋼板では９６時間で
あった。

第１図において８００〜ｔｔｏｏ℃の温度範囲で熱処理
して得た焼成タルクを加えた塗料を塗装した軟鋼板はい
ずれも防腐食効果が認められ、９００℃〜ｔ　ｏｏｏ℃
で焼成したタルク塗料を塗装した軟鋼板が騒大の効果を
示した。また第２図で示される通り、配合祉としては０
．５〜３０Ｐ　ＨＲ（ｐｅｒ　ｈｕｎｄｒ＠ｄ　ｒｅｓ
ｉｎ）ノ添加量テは、いずれの添加量においても防腐食
効果が認められ、６Ｐ）ｆＨの時に０大の防腐食効果を
示した。

実施例２ 実施例１と同じ粒度を持つ中国産タルクの粉末を９００
℃の温度でルツボ型ニクロム炉により２時間熱処理し本
発明にかかる焼成タルクを得た。

つぎに水島釈性アマニ油ｔｏｏｋ置部に対しルチル型酸
化チタン５０改量部、炭酸カルシウム８０重量部、亜鉛
４に２０重量部、ナフテン酸コバルト（６％コバルト＞
２．２ｔＮ部、さらに上記焼成タルク８重量部をサンド
グラインダーの容器に所定量し込み２５００回転／分で
４時間分散し７マ二油樹脂を主成分とするｍ料を調整し
た。

あらかじめ石油ベンジンで脱脂した５ＰＣＣ軟鋼板（７
Ｘ１５０Ｘ０．８ｔ／ｍｍ）３枚に乾燥塗膜で約３５４
ｍの厚さになる様に上記塗料をバーコーターにより＃装
した。塗装後の軟鋼板を１２０℃で２０分間保持し乾燥
塗装膜を形成した。なお比較のため焼成タルク粉末を全
く含有しない上記アマニ油樹脂を主成分とする塗料から
成る塗装膜を実施例１と同様に３枚の軟鋼板表面に形成
した。

つぎにこれら３枚ずつの軟鋼板表面の塗装膜にカッター
ナイフで基材に達する切り傷を付は塩水噴霧試験法によ
って耐腐食性の試験を実施した。

結果を第１表に示す。

実施例３ ３００メツシユパスの粒度を持つ中国産タルクの粉末を
９００℃の温度で１時間、ルツボ型ニクロム炉により焼
成し、本発明にかかる焼成タルクの粉末を得た。

つぎに市販の熱硬化型アクリル塗料樹脂（三井東圧化学
製商品名アルマテックス７８２−５）と上記焼成タルク
の粉末を５〜ＩＯ倍量のキシレンを主成分とする塗料用
シンナに乳化機を用いて均一に分散した分散液とを用意
し１両者を熱硬化型アクリル塗料樹脂１００重量部に対
し、ルチル型酸化チタン３０重隆部焼成タルク６重量部
を含有するように混合、混練し、本発明の防腐食塗料を
調整した。

ざらに上記学科をシンナーで薄め、スプレーガンによる
塗装に適した粘度に調整したのち、あらかじめ石油ベン
ジンで脱脂した５ＰＣＣ＆鋼板（７Ｘ１５０Ｘ０．８Ｌ
／ｍｍ）に乾燥塗膜で約３０ｇｍの厚さになるように上
記塗料を３枚塗装した。塗！？！これらの軟鋼板を１６
０℃、２０分間保持し、焼付けを行ない、塗装膜を形成
した。

なお比較のため、焼成タルクの粉末を全く含有しない上
記アクリル塗料樹脂を主とした塗装膜を石油ベンジンで
脱脂した別の５ｐｃｃ軟鋼板３枚に形成した。

つぎにこれら６枚の軟鋼板表面の塗装膜の耐腐食性試験
を実施例１と同じ方法で実施した。

結果を第１表に示す。

実施例４ ニトロセルロース［大平化学製品株式会社製］８０重量
部、非酸化形フルキッド樹脂［大日本インキ化学工業株
式会社製ベツコゾール１３０８］２０重量部、ルチル形
酸化チタン１０重湯部、ＭＩ　ＢＫ２５０重量部、さら
に実施例２で用いたものと同じ焼成タルク８重噺部をサ
ンドグライダ−の容器に所定号仕込み２５００回転／分
で４咋間分散し本発明の塗料とした。

該塗料を用いて実施例１で用いたものと同じ軟鋼板を被
塗物としてバーコータで塗装した後。

６０°Ｃで１０分間保持し、乾燥して膜厚的２５ｐｍの
塗装鋼板を得た。なお、比較のために焼成タルクを全く
含有しない上記樹脂を主成分と・した塗料を上記鋼板３
枚に塗装した。該塗装鋼板３枚ずつについて実施例１と
同様塩水噴霧試験法により耐腐食性の試験を実施した。

結果を第１表に示す。

実施例５ 変性エポキシ樹脂１２０ｇｒをボールミルで０．１〜０
．５ｐｍの粒度に粉砕した後、トリエチルアミンを１５
ｇｒ加え、Ｎ７ガス零囲気中で反応させた。つぎにアク
リル酸を７．２ｇｒｍえて、８０〜１２０″Ｃの温度下
で反応せしめ、酸価を１〜２に調整した。

上記調整変性エポキシ樹脂にブロック化トリレンジイソ
シアネートをｌｏＯｇｒ加え、ａＯ℃で保温・攪拌して
陰極析出型電着塗料用樹脂とした。該樹脂ｔｏｏ＠量部
に置部て体質顔料として酸化チタン１０重量部を加えサ
ンドグラインダにより常法で粉砕・混合し、実施例３で
用いたものと同じ焼成タルクを６重に部加え、再度サン
トグラインダによって２５００回転／分で２時間の分散
工程を経た後、固形分が１５％になる様に蒸留イオン交
換水を加え、さらにトリエチルアミンを加えてｐＨを８
〜９に調整し、陰極析出型電着用塗料とした。

この様にして調製した陰極析出型電着により第２表の条
件でＴ−３２０シンナおよび石油ベンジンで脱脂した３
枚の５ｐｃｃ軟鋼板（７０×１５　ＱＸｏ　、８　ｔ／
ｍｍ）に塗膜厚さを２５ｇｍ程度になる様に電着塗装し
た。

比較のため、焼成タルクを全く含有しない上記樹脂を主
成分とする塗料を上記鋼板に電着塗装した。

第２表　電着条件 電極塗装板は１８０℃で２０分間乾燥した後、実施例１
と同様の塩水噴霧試験方法により、防腐食性試験を実施
した。結果を第１表に示す。

実施例６ 所定量のイソプロピルアルコールで溶解したアルキッド
樹脂１００重量部に実施例３で用いたのと同じ焼成タル
ク５重量部とを加え、サンドグラインダおよびボールミ
ルにより、焼成タルクの粒径が０．５重ｍ以下になる迄
分散した後、白色顔料である炭酸カルシウム１０重量部
を添加して。

ざらにサンドグラインダにより炭酸カルシウムの粒径が
３ｇｍ以下迄混合、粉砕した。

上記の焼成タルクおよび白色顔料を含有したアルキッド
樹脂に蒸留イオン交換水を加えて、固形分ｔが１！１１
９パーセントになる様に調整し、高速撹拌機によりエマ
ルジョンを形成させ、陽極析出型電着塗料とした。

なお、基音イオン交換水添加時に樹脂のゲル化を防ぐた
め、トリエチルアミンによりｐＨｅ８に維持しながら調
整した。また調整中の気泡の混入を避けるため消泡剤も
同時に添加しである。

上記の如く調整した陽極析出型電着塗料をあらかじめ石
油ベンジンで脱脂した５ＰＣＣ軟鋼板（７０Ｘ１５０Ｘ
０．８ｔ／ｍｍ）に第３表の条件で電Ｍ塗装し、塗膜厚
ざ２５ｐｍ程度の塗板３枚を作製した。

さらに比較のため、焼成タルクを全く含有しない上記樹
脂を主成分とする塗料を上記鋼板に電着塗装した。

第３表　電着条件 上記により作製した３枚ずつの塗板を１８０°Ｃで２０
分間乾燥して塩水噴霧試験用試料とし、実施例１に記載
した塩水噴霧試験方法と同じ方法により耐腐食性の試験
を実施した。その結果を第１表に示す。

実施例７ ブロックイソシアネート硬化用ポリエステル樹脂〔大日
本インキ化学社製商品名：ファインディックＭ−６１０
５］　８０重量部と実施例３で用いたものと同じ焼成タ
ルク８重量部を混合し。

加熱ローラーを用い１００℃以下の温度で２回混練し主
剤とした。前記主剤９０重量部に対してブロックインシ
アネート［バイエル社製商品名：フレランＵｌｌ　　１
７重量部、ビスフェノールタイプエポキシ樹脂［大日本
インキ化学社製商品名：エピクロン２０５０　（エポキ
シ当量的６５０）］　３ｔｉ部、硬化促進剤〔ジブチル
チンジラウレート１０．２重量部、流転剤［ＢＡＳＦ社
製商品名：７りａナール４　Ｆｌ　０　、５ｉＭａｌｌ
、ルチル型酸化チタン３３重づ部を加え、再度１００℃
以下の温度で加熱ａ−ラー混練を行った。該混錬物を冷
却し、粉砕機〔三元理化学工業ＭＩ製すンコーミル１に
より粉砕した後、１５０メツシユふるい通過分を本発明
の粉体ゆ料とした。該組成物を用いて石油ベンジン洗浄
した実施例１で用いたものと同じ軟鋼板を被塗物として
静電塗装を行った。さらに比較のため焼成タルクを全く
含有しない上記樹脂を主成分とする塗料を上記鋼板に電
着塗装した。その後各軟鋼板を１８０℃で３０分間焼付
を行い膜厚的３５μｍの＊＊鋼板３枚を得た。該塗装鋼
板３枚ずつについて実施例１と同様、塩水噴霧試験法に
より耐腐食性の試験を実施した。結果を第１表に示す。

（文明の効果） 以上の通り、＊発明の塗料はｍ分等による腐食を防市す
る効果をもち、産業上の利用分野に亘って利用できる有
用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の塗料に使用する焼成タルクの焼成温
度と防食効果の関係を示すグラフである。 第２図は、焼成タルクの添加量と防食効果の関係を示す
グラフである。 出願人　　株式会社豊田中央研究所 代理人　　弁理士　　加　藤　朝　道 第１図 焼成温ｊＬ（℃） 第２図 添７ＩＯ量（ＰＨＲ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗料用樹脂１００重量部に対して焼成タルク０．
   ５〜３０重量部を含有することを特徴とする防腐食塗料
   。
2. （２）前記焼成タルクはタルク粉末を８００℃〜１１０
   ０℃の温度範囲にて熱処理した物質である特許請求の範
   囲第１項に記載の防腐食塗料。