JPS6317976A - ジンクリツチペイント組成物 - 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】 技　　術　　分　　野 本発明はジンクリッチペイント組成物にかかりさらに詳
しくは流れ止剤で予め被覆処理された亜鉛末を高濃度に
含有し、塗装作業性に優れ、厚膜塗装が可能な高耐食性
の塗料組成物に関するものである。

従　　来　　技　　術 結合剤に、比較的多量の亜鉛末を配合したジンフリッチ
ペイントは船舶、橋梁、タンク、プラン■・、海洋構造
物等大型鋼構造物の防食目的で広く用いられている。か
かるジンクリッチペイントには用いられる結合剤の種類
により有機質ジンクリフチペイントと無機質ジンクリッ
チペイントとがある。

有機質ジンクリッチペイントは一般にエポキシ樹脂等の
結合剤に亜鉛末を多量に含有せしめたものであり素地調
整１を業、塗装作業が容易である一Ｆに、上塗適用性が
良好である特徴をもっている反面、塗膜の防食機能や凝
集力が幾分不足しているため長期の防食性を重視する場
合には、あまり使用されない。これに対し、無機質ジン
クリッチペイントは一般にアルキルシリケート系の樹脂
が結合剤に用いられており、塗膜の防食機能や耐久性が
擾れているため、特に大型鋼構造物の長期防食目的に適
しているが、素地調整作業、塗装作業等が容易とはいえ
ず、そのため素地の研磨やブラスト処理等の素地調整を
入念に行う必要がある。塗装置ヤ業性の改善目的で流れ
止剤を添加することも試みられているが効果が小さい。

さらにまた無機質結合剤と有機質結合剤を組み合わせて
塗装作業性と防食機能をバランスさせることも試みられ
ている。

しかしながちいづれの型のジンクリッチペイントにおい
ても従来は防食機能に重点をおき亜鉛末を８５〜９５重
量％と高濃度に含有せしめているが、塗装作業性、特に
１回の塗装でウェツト膜厚２００μ以」二に適用する際
のタレ、塗膜のクラック発生、エアスプレー時のダスト
発生等の点で充分なものではなかった。例えば無機質ジ
ンクリッチペイントにおいては素地調整を充分に行って
おいてもｔ同の塗装でウェツト膜厚２００μ以上に塗装
することは困難で、流れ止剤を添加してもタレが発生す
るし、長時間をかけ塗り重ねを行っても乾燥膜厚が２０
０μを越えるとマッドクラツクや、下地あるいは上塗と
の剥離が生し易く、防食機能を充分発揮させることがで
きない。また塗装置ヤ業性に優れているとされる有機質
ジンクシリケートの場合にあっても亜鉛末量が適当でな
いとタレをみることがあり、さらに塗膜のクラ・ツク発
生か屡々問題となっている。また塗料の貯蔵時の亜鉛末
沈降も問題となっている。

発明が解決しようとする問題点 そこで結合剤と亜鉛末とを主成分とするジンクリッチペ
イントの耐食性を保持せしめたまま塗装置を業性が改善
され、就中厚塗りが可能でタレあるいは塗膜のクラック
発生がなく、塗料の貯安性、下地密着性にも優れた塗料
組成物が要望されており、かかるジンクリ・ソチペイン
トを提供することが本発明目的である。

問題点を解決するための手段 本発明に従えば、上記目的が結合剤と亜鉛末を主成分と
するジンクリッチペイント組成物において、亜鉛末が重
量比で０６１〜１０重量９゜の流れ止剤で予め被覆処理
されており、組成物固形分重量比で５５〜９２重量０６
の割合で含有せしめられていることを特徴とするジンク
リッチペイン■・組成物により達成せられる。

本発明者らは先づ、結合剤と亜鉛末とを主成分とするシ
ンクリ・ソチペイントの防食性についての一連の試験に
おいて、亜鉛末含量がペイント組代物全固形分の重量比
で少なくとも５５重量％以上必要であること、これ未満
では防食性が急激に低下することを知見した。また防食
性のみからは亜鉛末量としては９５％あるいはそれ以上
でも良いが、亜鉛末量があまり多量にすぎると塗膜にク
ラックが入り造膜性が低下するので、亜鉛末量としては
５５〜９２％が最適範囲であることを見出した。さらに
結合剤としてポリアルキルシリゲートの部分加水分解物
、あるいはそれと相溶性のある有機高分子化合物との混
合物、エポキシ樹脂等の有機高分子化合物、いづれを選
択することもできるが、これらに従来流れＬＬ剤として
知られている無定形シリカ、脂肪酸ベントナイト、水添
ヒマシ油、脂肪酸アミド、高級脂肪酸等を添加しても塗
装作業性の改善効果は小さく、特に厚膜塗装性、クラッ
ク防止性に乏しいが、亜鉛末を予めかかる流れ止剤の特
定量で処理し、被覆したものを用いると、極めて驚くべ
きことに塗装作業性、厚膜塗６一 装作、クラ−ｖり制御の点で著しい改善がみられ、また
結合剤中での亜鉛末の沈降も防１トされ貯蔵安定性が改
善され、密着性も良好となることが見出され、これら知
見に基づいて本発明が完成されたのである。

このように本発明ではその最も特徴的な点として予め流
れ止剤の特定量で処理された亜鉛末が塗料組成物全固形
分に対し、５５〜９２重量％の割合で使用されるのであ
る。

本願明細書で使用せる「流れ止剤Ｊなる語は一般に無機
質ジンクリ・ソチペイントに配合せられるあるいは有機
質ジンクリッ千ペイン）へに用いられる有機高分子化合
物に対して大なる相互作用を示し、構造粘性を発現しう
る物質を意味し、代表的なものとしては無定形シリカ、
脂肪酸あるいは樹脂酸り処理された沈降性炭酸カルシラ
ノ２、有機物＋７匙理されたベントナイト、水添しマシ
油、脂肪酸ポリアミド、高級脂肪酸、マイクロシェル粒
子などが挙げられる。勿論これら以外のものでも前２の
有機高分子化合物と相互作用の大きなもので構造粘性を
発現しうるものであれば使用に供しうる。

亜鉛末としては通常のもの、すなわち平均粒径１〜２０
μの任意の形状のもの、例えば球状、偏平状等いづれで
あっても構わない。

流れ止剤の被覆は亜鉛末と流れ止剤を、例えばボールミ
ルで３０分〜４８時間分散することにより流れ止剤が亜
鉛粒子表面に吸着され好都合に形成せられる。この際、
乳鉢を用いてもよくボールミル以外の一般の分散機器を
用いても構わない。

本発明にあってこの流れ止剤は亜鉛末に対し、重量比で
０．１．、／９９．９〜１０／９０の割合で使用せられ
る必要がある。というのは０．１重量９≦未満では流れ
止剤の効果が充分ではなく、厚膜化が困難で、また亜鉛
末の沈降防止効果が得られず、また１０重量％を越える
と厚膜性のそれ以上の改善が得られないだけでなく、か
えって塗膜にクラックが発生し易く、ポットライフが短
縮する傾向を示すからである。

本発明の流れ１Ｆ割処理亜鉛末は無機質ジンクリッチペ
イントの結合剤と組み合わされた場合にその特徴が最も
有効に発揮せられる。かかるペイント組成物の結合剤と
しては先づポリアルキルシリケートの部分加水分解物あ
るいはその変性物が挙げられる。かかる結合剤の代表的
なものは、子トラメチルオルソシリケート、テトラエチ
ルオルソシリケート、テトラアロピルオルソシリケート
、テトラブチルオルソシリケート、子トラペンチルオル
ソシリケート、テトラヘキシルオルソシリケート、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、
メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシ
ラン、ブチルトリメトキシシラン′、アミルトリエトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン等を原材料としたアルキルシリゲートの
加水分解初期縮合物であり、この場合の加水分解率とし
ては５０〜９８％が好ましい。またこれら加水分解物は
他の有機高分子化合物と反応させた誘導体であっても構
わない。

結合剤はまた上記ポリアルキルシリケートの部分加水分
解物あるいはその変性物と、それらと相溶性のある有機
高分子化合物との混合物であっても構わない。かかる高
分子化合物の例としては、例えばポリビニルアセタール
類、例えば重合度が２００以上２０００以下で、アセタ
ール化度６０〜７５％のもの、具体的なものとしてはホ
ルマール、ブチラール等；セルロース誘導体、例えばア
セ千ルセルロースやニトロセルロース等のセルロースエ
ステル類、メチルセルロース、エチルセルロース、ベン
ジルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセル
ロースエーテル類（特に好ましいものはエチルしドロキ
シエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロ
ース等）：エポキシ樹脂、例えばアルキレングリコール
ポリエーテルのグリシジルエーテル類、例えばポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロビレ〉
′グリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシテトラ
メチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられ
る。

無機質と有機質のかかる結合剤の組み合わせを用いる場
合、前者と後者を７０　、、／　３０〜９８／２の割合
とすることが塗装作業性、貯蔵安定性、塗膜物性の上か
ら好ましく、特に好ましいのは８５／′１５〜９５１５
の範囲内であることも確かめられている。結合剤をエポ
キシ樹脂、ポリアミド樹脂等の有機結合剤のみとした場
合にも本発明により塗装作業性、厚膜塗装性、貯安性な
どが一層改善され、膜物性の良好な防食性被覆の得られ
ることが見出されている。

この様に本発明にあっては結合剤に対し、流れ■ヒ剤の
特定量で被覆された亜鉛末が配合せられるが、既に述べ
た如く、該亜鉛末は塗料組成物全固形分に対し５５〜９
２重量％、好ましくは７５〜８５重量％の範囲内で選択
使用せられる。というのは亜鉛の配合量が少ないと防食
性が不充分となり、また過剰にすぎると必然的に結合剤
が不足し塗膜にクラックが生じ易くなったり、造膜性能
か低下する傾向を示すからである。

尚、本発明の組成物にあっては上記処理亜鉛末と共に通
常の亜鉛末を併用してもよい。この場合処理亜鉛末が亜
鉛全量の５重量％以上を占め、亜鉛末合計量が組成物全
固形分重量比で９２重量％以下の範囲であれば同様の効
果を期待することができる。本発明の組成物にあっては
上記処理亜鉛末、亜鉛末および結合剤以外に、通常の防
錆塗料と同様に各種の顔料、溶剤、添加剤等が必要に応
じて配合されてよい。顔料成分としては通常の体質顔料
、防錆顔料、着色顔料でよく具体的にはタルク、マイカ
、硫酸バリウム、クレー、炭酸カルシウム、亜鉛華、チ
タン白、ベンガラ、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、
メタホウ酸バリウム、モリブデン酸アルミニウム、リン
電鉄等が挙げられる。溶剤成分としては通常のイソプロ
ピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルア
ル、コール、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、Ｍ
ＥＫ、ＭＩＢＫ、ドルオール、キジロール等が挙けられ
、塗装作業性や塗膜乾燥性が適当になるように適当量配
合されてよい。添加剤成分としては湿潤剤、反応促進剤
、色分れ防止剤、沈殿防止剤等の防錆塗料に通常使用さ
れる剤が目的に応じて適当量配合されてよい。

本発明組成物は常法に従って調製できる６例えは、結合
剤を含む液状成分とそれ以外の粉末成分を含む系とを別
容器に保存し、使用直前に両者を混合すればよい。また
、結合剤と反応する成分（例えば処理亜鉛末、亜鉛末）
以外の粉末成分の一部または全部を結合剤を含む液状成
分と共に分散し、使用直前に該混合物と残りの成分を混
合すればよい。液状成分と粉末成分の分散には、通常の
分散機であるロールミル、サンドグラ、インドミル、ボ
ールミル等が使用されてよい。このようにして得られる
組成物にあっては結合剤濃度は一般に５〜４０重量％で
よく、そしてエアスプレー、エアレススプレー、ロール
コータ、へケ等通常の手段で鉄鋼構造物に塗布し、自然
乾燥または熱風乾燥にて乾燥させればよい。

以下実施例により本発明を説明する。特にことわりなき
限り、部および％は重量による。

製造例１ ポ」１コ蓼リレシリケーヒへ葛、、ＭＪｌｌ　７旧矩鮭
勺匁ｕ−エチルシリケート （ＥＳ４０、日本コルコート社製）　１００部ＩＮ−塩
酸　　　　　　　　　　　　　　８部エタノール　　　
　　　　　　　　　　　４０部ＩＰＡ　　　　　　　　
　　　　　　　４０部ブチルセロソルブ　　　　　　　
　　　３０部上記配合を反応器に移し、６０℃に保温し
た状態で３時間攪拌し続ける。得られた溶液を実施例お
よび比較例に使用した。尚、この溶液の１０５℃３時間
加熱による不揮発分は２９％であった。

実施例１ 製造例１のポリアルキルシリケート の部分加水分解物溶液　　　　　　　　　１６部ポリビ
ニルブチラール（種水化学社製、商品名「エスレックＢ
Ｈ−３Ｊ　）の１０％ブチセロ／ｆＰＡ溶液　　　　　
　　　　１０部タルク　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　３部マイカ　　　　　　　　　　　　　　　　
　３部上記配合を攪拌器にて１時間分散し、液ベースを
調製した。次に、亜鉛末（三井金属鉱業社製、商品名ｒ
Ｃ３Ｊ　）６６．５部及び炭酸カルシウム（白石カルシ
ウム社製、商品名「白艶華ＣＣＲＪ　）１．５部をボー
ルミルにて４時間分散し、取り出して３５０メツシユの
篩にて粗粒を除去し処理亜鉛末を調製した。

上記液ベースおよび処理亜鉛末を混合し、攪拌器で２分
間分散し、塗料を調製した。この塗料を用いて後述の如
く試験板を作成し、各種試験に供した。塗料特性ならび
に塗板の試験結果を第１表に示した。

実施例２〜１３および比較例１〜７ 実施例１と同様方法を、但し第１表記載の各種原料を用
いて繰り遅し実施し塗料を得、それら塗料を用い実施例
１と同様の試験を行い、結果を第１表に示した。

本発明で使用せられる特定量の流れ止め剤で予め処理さ
れた亜鉛末が流れ止め剤で被覆されている事実を示すな
め、実施例１と実施例２で用いた亜鉛末の電子顕微鏡写
真（ｘ２３９０）を添付図第１図、第２図に、また流れ
止め剤を使用せぬ亜鉛末の電子顕微鏡写真（同倍率）を
第３図（参考図）に示しである。

（以下余白） 評価試験方法 ムｌ、［ 室温下で、供試塗料液をサジングテスターにてガラス板
に塗布し、該ガラス板を直ちに垂直に立てて静置し、３
０分後に異常のない最大膜厚を求める（限界膜厚）。

ム九エム１ タレ性試験で得られた異常のない膜厚の塗膜を（限界膜
厚以下）　１５〜２０　℃テ３０〜５０　％Ｒ１４の条
件下で１週間放置した後、該塗膜を３０倍率ルーペにて
観察し、クラック性のない最大膜厚を求める。

」」支足ユ」ずットライフ） 供試塗料を必要ならばシンナー稀釈して粘度をフォード
カップ＃４にて２５〜３０秒の範囲に調製する。室温下
に８時間放置後、再度粘度を測定し、６０秒以下がどう
がで判定する。

久ノ」」１ 供試塗料を必要ならばシンナー稀釈して粘度をフォード
カップ＃４にて２５〜３０秒の範囲に調製する。次にエ
アスプレーにて（空気圧的２．５ＫＧ／ｃｍ２）、２０
〜３０ｃＩｍの距離から被塗面に垂直に塗装し、得られ
た塗膜を目視にて観察し、スプレーダストの発１生程度
を判定する。

ショツトブラスト処理を施した１　５０　Ｘ７０　ｘ３
．２ａ／ｎ＋の軟質鋼板の片面に、調製された供試塗料
をエアスプレーにて乾燥膜厚が７５〜１００μになるよ
う塗装し、１５〜２０’Ｃ１３０〜５０％Ｒ１１の条件
下で１２０時間放置後２０°Ｃの３％食塩水９００ｇ中
に浸漬し、板の電位を測定する。

その後２４時間毎に電位を測定し食塩水を新しく入れ替
え、この工程を電位が鉄の電位の近傍（約−８００１１
ＩＶ）に達するまで継続し、それ決での日数（回数）で
もって防食性を判断する。

−９つ−

【図面の簡単な説明】

添付図の第１図および第２図は本発明で用いられる流れ
止め剤で被覆された亜鉛末の電子顕微鏡写真（倍率２３
９０）。 第３図は比較のためのもので、流れ止め剤で処理されて
いない亜鉛末の電子顕微鏡写真。 特許出願代理人

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）結合剤と亜鉛末を主成分とするジンクリッチペイ
   ント組成物に於て、亜鉛末が重量比で０．１〜１０重量
   ％の流れ止剤で予め被覆処理されており、組成物固形分
   重量比で５５〜９２重量％の割合で含有せしめられてい
   ることを特徴とするジンクリッチペイント組成物。
2. （２）流れ止剤が無定形シリカ、沈降性炭酸カルシウム
   、ベントナイト類、水添ヒマシ油、脂肪酸ポリアミド、
   高級脂肪酸、カーボンからなる群より選ばれる少なくと
   も１種である特許請求の範囲第１項記載の組成物。
3. （３）流れ止剤による亜鉛末の被覆処理が、亜鉛末と所
   定量の流れ止剤をボールミルで予め混合分散させること
   により実施せられる特許請求の範囲第１項記載の組成物
   。
4. （４）結合剤がポリアルキルシリケートの部分加水分解
   あるいはその変性物である特許請求の範囲第１項〜第３
   項の何れかに記載の組成物。
5. （５）結合剤がポリアルキルシリケートの部分加水分解
   あるいはその変性物と該加水分解あるいはその変性物と
   相溶性を有する有機高分子化合物との７０／３０〜９８
   ／２重量比混合物である特許請求の範囲第１項〜第３項
   の何れかに記載の組成物。
6. （６）結合剤がエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂などの有
   機高分子化合物である特許請求の範囲第１項〜３項の何
   れかに記載の組成物。