JP5514969B2

JP5514969B2 - 錆転換用水系塗料

Info

Publication number: JP5514969B2
Application number: JP2007208998A
Authority: JP
Inventors: 順一辻本; 洋中村
Original assignee: ダイユーペイント株式会社
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP2009040929A

Description

本発明は鉄被塗物の錆面への塗装が可能であって、優れた防錆性と耐候性を賦与出来る錆転換用水系塗料に関する。

【０００２】
一般に、鉄被塗物の錆面への塗装は錆を完全に取り除く素地調整（ケレン）をして、初めて防錆力のある溶剤系の下塗り塗料を塗布し、次いで耐候性のある溶剤系の上塗り塗料を塗布することができ、この結果鉄被塗物に防錆力と耐候性を付与することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】

しかし乍ら、近年環境保護の面で溶剤を使用しない下塗り塗料や上塗り塗料が要求されており、無溶剤系や水系の下塗り塗料や上塗り塗料が検討されている。

一方鉄被塗物の錆面への塗装については、鉄被塗物の錆面の錆を完全に取り除く素地調整（ケレン）がおこなわれていない状態では、優れた防錆性と耐候性とを有する塗料が全く開発されておらず、水系の塗料でしかも鉄被塗物の錆面の錆を完全に取り除く素地調整（ケレン）がおこなわれていない条件でも、優れた防錆性を有する塗料が現在強く望まれている。

したがって、本発明は鉄被塗物の錆面の錆を完全に取り除く素地調整（ケレン）がおこなわれていない場合、即ち浮き錆を簡易に除去する程度の素地調整で鉄被塗物の錆面に塗装可能で、しかも優れた防錆性と耐候性を有する錆転換用水系塗料を提供することを目的とする。

【０００６】
本発明者らは、斯かる現状に鑑み、浮き錆を簡易に除去する程度の素地調整で、鉄被塗物の錆面に塗装可能で、しかも優れた防錆性と耐候性を有する錆転換用水系塗料を開発すべく研究を重ねてきた。この結果、ポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、及びステンレス合金粉末を、上記特定のアクリル変性複合エマルジョンに含有せしめた水系組成物が、従来の塗料の上記問題点を解消しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】

本発明は初めて浮き錆を簡易に除去する程度の素地調整で錆面に塗装可能でしかも水系塗料を開発したものであり、しかもその防錆性と耐候性は、優れたものとなるという効果を発揮する。

本発明はポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、及びステンレス合金粉末を含有するアクリル変性複合エマルジョンを鉄錆転換用水系塗料として使用することを主な目的としている。

本発明に於いて使用するポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、及びステンレス合金粉末をアクリル変性複合エマルジョンに混合、分散することにより、浮き錆を簡易に除去する程度の素地調整で鉄被塗物の錆面に塗装可能で、しかも優れた防錆性と耐候性を有する錆転換用水系塗料が得られる。

本発明に於いて使用するポリフェノール誘導体は、タンニン酸、没食子酸、プロトカテチュ酸、ピロガロールをあげることができ、タンニン酸、没食子酸、プロトカテチュ酸、ピロガロールから選ばれる少なくとも１種又はこれ等の２種以上の組み合わせで使用できる。これらの中でも特に没食子酸およびタンニン酸が防錆性の点で好ましい。

本発明に於いて使用する亜リン酸塩は、亜リン酸カルシウムと亜リン酸マグネシウムであり、これ等は単独でまたは併用して使用することができる。

本発明のステンレス合金粉末は公知のステンレス鋼の粉末状及びフレーク状のものである。例えばステンレス鋼は、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系などのステンレス鋼が例示できる。粉末の大きさは５〜１００μ、フレーク状の大きさは５〜１００μのものが好ましい。

本発明に於いて使用するアクリル変性複合エマルジョンは、アクリル樹脂エマルジョン、アクリル−酢酸ビニル樹脂エマルジョン、アクリル−エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン、シリコンアクリル樹脂エマルジョン、アクリルニトリル−塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体エマルジョン、アクリルウレタン樹脂エマルジョン、およびアクリルエポキシ樹脂エマルジョンの少なくとも１種である。

アクリル変性複合エマルジョンの最低造膜温度（ＭＦＴ）は、錆への浸透性や作業性の点で、０〜４０℃が好ましい。これらの中でも、アクリル樹脂エマルジョン、アクリルウレタン樹脂エマルジョン、シリコンアクリル樹脂エマルジョン、アクリルニトリル−塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体エマルジョンが好ましい。これらの樹脂は単独或いは２種以上の混合系で用いることができる。

本発明に於いて使用する上記アクリル変性複合エマルジョンと、ポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、及びステンレス合金粉末との使用割合は、アクリル変性複合エマルジョンの固形分１００重量部に対して、ポリフェノール誘導体２〜２０重量部、亜リン酸塩２〜２０重量部、ステンレス合金粉末５〜５０重量部である。

ポリフェノール誘導体２重量部未満では、錆への密着性が低下し、防錆性も低する。２０重量部を超えると耐水性が低下する。

亜リン酸塩が２重量部未満では防錆性が低下し、２０重量部を超えると耐水性が低下する。

ステンレス合金粉末が５重量部未満では耐候性が低下し、逆に５０重量部を超えると作業性が低下し密着性が低下する。

本発明の錆転換用水系塗料には、必要に応じて、塗料特性や接着特性を向上させるために、公知の各種の添加剤を使用することができる。例えば、界面活性剤等の分散剤、レベリング剤、カップリング剤、増粘剤、顔料、可塑剤、充填剤、架橋剤などの添加剤を適宜に混ぜることができる。

本発明の錆転換用水系塗料はポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、及びステンレス合金粉末をアクリル変性複合エマルジョンに公知の方法で混合、分散することにより容易に製造することができる。本発明の錆転換用水系塗料のＰＨは７．０〜１０．０の範囲に調整され、必要に応じ水で希釈して使用される。

本発明の錆転換用水系塗料が、水系の塗料でしかも鉄被塗物の錆面の錆を完全に取り除く素地調整（ケレン）がおこなわれていない条件でも、優れた防錆性と耐候性を有する機能は、本発明者らによると次のように考察される。即ち、鉄被塗物の錆面の錆（酸化鉄）を、ポリフェノール誘導体と亜リン酸塩により安定で緻密で防錆性のある四三酸化鉄に転換し、しかもステンレス合金粉末とアクリル変性複合エマルジョンに併用することにより、塗料の安定性と優れた耐候性が得られる。

本発明の錆転換用水系塗料の使用方法は、鉄被塗物の錆面の錆を完全に取り除く素地調製（ケレン）がおこなわれていない条件、即ち浮き錆を簡易に除去する程度の素地調製で鉄被塗物の錆面に従来どおり塗装すればよく、その結果優れた防錆性と耐候性を有する錆転換用水系塗料を提供することができる。また、本発明の錆転換用水系塗料の使用は錆の発生していない鉄被塗物や錆を完全に取り除いた鉄被塗物へも使用することができる。

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。但し、部とあるは重量部を示す。

アクリル樹脂エマルジョンＥＭ−１（「アクロナールＹＪ１２１０ＤＡ」ＢＡＳＦ製、ＭＦＴ24℃）２１７部、没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部、ステンレス合金粉末（「ステンレスペーストＲＦＡ４５００」東洋アルミニウム（株）製、ステンレス３１６Ｌ８５％含有品）１６部、さらに表１に示される所定量のタルク、ハイドロオキシエチルセルロース３％水溶液、イオン交換水を加えて混合分散して、実施例１の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．６である。

浮き錆を除いた鋼板（４種ケレン処理）に、この水系塗料を塗布量２００ｇ／ｍ^２で塗布し７日間２５℃で乾燥して試験片とした。耐水性は試験片を４０℃の温水中に７日間浸漬し、取り出して塗膜の外観の異常の有無を観察すると共に、碁盤目付着性試験をおこなった。また、防錆性はこの試験片を５％の食塩水、35℃中で7２時間噴霧し錆の発生の有無を観察する。さらに耐候性はサンシャインウエザオメーター試験1000時間後の塗膜の外観の異常の有無を観察する。その結果を表１に示す。

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部をタンニン酸7部、亜りん酸カルシウム４部亜りん酸マグネシウム4部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、実施例２の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．４である。そして実施例１と同様に試験し結果を表１に示す。

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部を没食子酸４部タンニン酸３部、亜りん酸マグネシウム８部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、実施例３の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．２である。そして実施例１と同様に試験し結果を表１に示す。

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部を没食子酸１５部、亜りん酸カルシウム２０部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、実施例４の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．４である。そして実施例１と同様に試験し結果を表１に示す。

没食子酸7部、ステンレス合金粉末１６部をタンニン酸7部、ステンレス合金粉末３２部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、実施例５の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．６である。そして実施例１と同様に試験し結果を表１に示す。

比較例１

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部ステンレス合金粉末１６部を没食子酸７部、亜りん酸カルシウム０部ステンレス合金粉末０部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、比較例１の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは５．０である。そして実施例１と同様に試験し結果を表２に示す。

比較例２

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部ステンレス合金粉末１６部を没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部ステンレス合金粉末０部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、比較例２の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．６である。そして実施例１と同様に試験し結果を表２に示す。

比較例３

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部ステンレス合金粉末１６部を没食子酸０．５部、亜りん酸カルシウム２５部ステンレス合金粉末１部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、比較例３の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは10.0である。そして実施例１と同様に試験し結果を表２に示す。

比較例４

没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部ステンレス合金粉末１６部を没食子酸３０部、亜りん酸カルシウム５部ステンレス合金粉末１０部に代えた以外は実施例１と同様の組成で、比較例４の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは５．０である。そして実施例１と同様に試験し結果を表２に示す。

アクリルウレタン樹脂エマルジョンＥＭ−２（「ポリゾールＡＰ−３８４０」昭和高分子（株）製、ＭＦＴ26℃）２００部、没食子酸７部、亜りん酸カルシウム８部、ステンレス合金粉末（「ステンレスペーストＲＦＡ４５００」東洋アルミニウム（株）製、ステンレス３１６Ｌ８５％含有品）１６部、さらに表１に示される所定量のタルク、ハイドロオキシエチルセルロース３％水溶液、イオン交換水を加えて混合分散して、実施例６の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．１である。この結果を表３に示す。

シリコンアクリル樹脂エマルジョンＥＭ−３（「ロイシール6312」昭和子分子（株）製、ＭＦＴ19℃）１３０部、アクリル樹脂エマルジョンＥＭ−１（「アクロナールＹＪ１２１０ＤＡ」ＢＡＳＦ製、ＭＦＴ24℃）１１０部、没食子酸７部、亜りん酸カルシウム１０部、ステンレス合金粉末（「ステンレスペーストＲＦＡ４５００」東洋アルミニウム（株）製、ステンレス３１６Ｌ８５％含有品）１６部、さらに表１に示される所定量のタルク、ハイドロオキシエチルセルロース３％水溶液、イオン交換水を加えて混合分散して、実施例７の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは７．５である。この結果を表３に示す。

アクリルウレタン樹脂エマルジョンＥＭ−２（「ポリゾールＡＰ−３８４０」昭和高分子（株）製、ＭＦＴ26℃）１００部、アクリル樹脂エマルジョンＥＭ−１（「アクロナールＹＪ１２１０ＤＡ」ＢＡＳＦ製、ＭＦＴ24℃）１１０部、没食子酸４部、タンニン酸3部、亜りん酸マグネシウム３部、ステンレス合金粉末（「ステンレスペーストＲＦＡ４５００」東洋アルミニウム（株）製、ステンレス３１６Ｌ８５％含有品）１６部、さらに表１に示される所定量のタルク、ハイドロオキシエチルセルロース３％水溶液、イオン交換水を加えて混合分散して、実施例８の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．１である。この結果を表３に示す。

比較例５

ステンレス合金粉末16部をステンレス合金粉末０部に代えた以外は実施例６と同様の組成で、比較例５の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは８．０である。この結果を表３に示す。

比較例６

ステンレス合金粉末16部をステンレス合金粉末０部に代えた以外は実施例７と同様の組成で、比較例６の水系塗料を得た。この水系塗料のＰＨは７．６である。この結果を表３に示す。

上記表１、２及び表３の結果から、浮き錆を簡易に除去する程度の素地調整で鉄
被塗物の錆面に従来どおり塗装可能で、本発明品である実施例１〜８の錆転換
用水系塗料は比較例１〜６に比べて、いずれも耐水性、防錆性、耐候性に優れ
ていることがわかる。

Claims

ポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、ステンレス合金粉末、及びアクリル変性複合エマルジョンを含有してなり、上記アクリル変性複合エマルジョンが、アクリル樹脂エマルジョン、アクリル−酢酸ビニル樹脂エマルジョン、アクリル−エチレン酢酸ビニル樹脂エマルジョン、シリコンアクリル樹脂エマルジョン、アクリルニトリル−塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体エマルジョン、アクリルウレタン樹脂エマルジョン、アクリルエポキシ樹脂エマルジョンからなる群の少なくとも１種であって、且つ各成分の割合がアクリル変性複合エマルジョンの固形分１００重量部に対してポリフェノール誘導体２〜２０重量部、亜リン酸塩２〜２０重量部、ステンレス合金粉末５〜５０重量部であることを特徴とする錆転換用水系塗料
ポリポリフェノール誘導体が、タンニン酸、没食子酸、プロトカテチュ酸、ピロガロールから選ばれる少なくとも１種のポリフェノール誘導体である請求項１に記載の錆転換用水系塗料。
亜リン酸塩が亜リン酸カルシウム及び／または亜リン酸マグネシウムである請求項１又は２に記載の錆転換用水系塗料。