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JP7502152B2 - Water-based anti-rust paint, laminated structure and application method thereof - Google Patents

Water-based anti-rust paint, laminated structure and application method thereof Download PDF

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JP7502152B2 JP2020181413A JP2020181413A JP7502152B2 JP 7502152 B2 JP7502152 B2 JP 7502152B2 JP 2020181413 A JP2020181413 A JP 2020181413A JP 2020181413 A JP2020181413 A JP 2020181413A JP 7502152 B2 JP7502152 B2 JP 7502152B2
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Kikusui Kagaku Kogyo KK
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Description

本開示は、建築物や土木構造物等に用いられる鋼材等の金属部材の錆の発生を抑制するための水性防錆塗料に関するものであり、又、その水性防錆塗料により形成される塗膜による積層構造及びその施工方法に関するものである。 This disclosure relates to a water-based anti-rust paint for preventing rust from occurring on metal components such as steel materials used in buildings and civil engineering structures, and also to a layered structure formed by a coating film using the water-based anti-rust paint and a method for applying the same.

従来、建築物、土木建築物等には鋼材が多く使用されている。このような鋼材は、通常の環境下において錆が発生し、美観性を損なうだけでなく、鋼材の強度低下の原因となるおそれがある。そのため、鋼材に防錆処理を行いその後に上塗り塗料等の仕上げを行うことが一般的である。
防錆処理には、防錆塗料による塗装やメッキ処理などが挙げられる。この防錆処理により、錆の原因となる酸素、水、塩分などの物質を遮断して鋼材を保護することができる。
Conventionally, steel materials have been widely used in buildings, civil engineering structures, etc. However, rust may occur in such steel materials under normal conditions, which not only impairs their aesthetic appearance but may also cause a decrease in the strength of the steel materials. Therefore, it is common to apply rust prevention treatment to the steel materials and then apply a top coat of paint or other finishing agent.
Anti-rust treatments include painting with anti-rust paint, plating, etc. Anti-rust treatments can protect steel materials by blocking substances that cause rust, such as oxygen, water, and salt.

しかし、防錆処理で使用される防錆塗料組成物にはリン成分や遷移金属を含有し、河川湖沼の富栄養化や重金属汚染を引き起こすおそれがあるものがあった。
そこで、特許文献1に記載された防錆塗料がある。この防錆塗料は、(a)水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウムから選択される少なくとも1以上と、(b)合成樹脂エマルジョンとを含有する防錆塗料で、前記(b)成分の不揮発分100質量部に対する前記(a)成分の質量が50~150質量部であるもので、防錆性に優れ、安全性が高い防錆塗料である。
However, some of the anti-rust paint compositions used in the anti-rust treatment contain phosphorus components and transition metals, and may cause eutrophication and heavy metal pollution in rivers and lakes.
Thus, there is an anti-rust paint described in Patent Document 1. This anti-rust paint contains (a) at least one selected from calcium hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, and calcium oxide, and (b) a synthetic resin emulsion, in which the mass of the component (a) is 50 to 150 parts by mass per 100 parts by mass of the non-volatile content of the component (b), and this anti-rust paint has excellent anti-rust properties and is highly safe.

特開2011-068868号公報JP 2011-068868 A

しかしながら、特許文献1の防錆塗料では、安全性が高いものであり、防錆性効果があるが、その防錆塗料による塗膜の仕上がりが不十分な場合があり、そのため上塗材など上層材を形成した場合にもその仕上がりに影響が出ることがあり、又、その付着性にも影響がある。
さらに、防錆塗料による塗膜を長期に放置し、その表面に上層材を形成させることがあり、その場合の付着性が低下することもある。又、その防錆効果も低下することもある。
However, although the anti-rust paint of Patent Document 1 is highly safe and has anti-rust effects, the finish of the coating film produced by the anti-rust paint may be insufficient, and therefore, when an upper layer such as a topcoat is formed, the finish may be affected, and the adhesion may also be affected.
Furthermore, if the anti-rust paint coating is left for a long period of time, an overlayer material may form on the surface, which may reduce the adhesion and the anti-rust effect.

本開示の水性防錆塗料は、塗布した後に形成された塗膜の仕上がりが良好で、塗膜を長期間暴露した場合であっても塗膜がアルカリ性で、緻密で、柔らかいものであるため、その防錆効果や上層材との付着性が良好である水性防錆塗料を提供することにある。 The water-based anti-rust paint disclosed herein provides a coating film that has a good finish after application, and even if exposed to long periods of time, the coating film is alkaline, dense, and soft, so that the water-based anti-rust paint has good anti-rust effect and adhesion to the upper layer material.

ガラス転移点が0℃以下の合成樹脂エマルションと、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分を含む水性防錆塗料であって、この水性防錆塗料の固形分が60~80%の範囲で、pHが8以上で、比重が1.0~1.8の範囲であり、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:1~1:5の範囲であり、3成分の平均粒子径が80μm以下のものである。
このことにより、水性防錆塗料を塗布した後に形成された塗膜の仕上がりが良好で、塗膜を長期間暴露した場合であっても塗膜がアルカリ性で、緻密で、柔らかいものであるため、その防錆効果や上層材との付着性が良好なものである。
The aqueous anti-rust paint contains a synthetic resin emulsion having a glass transition point of 0°C or less and three components, namely calcium hydroxide, magnesium hydroxide and magnesium oxide, the aqueous anti-rust paint having a solid content of 60 to 80%, a pH of 8 or more and a specific gravity of 1.0 to 1.8, a ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components of 1:1 to 1:5, and an average particle size of the three components of 80 μm or less.
As a result, the finish of the coating film formed after applying the water-based rust-preventive paint is good, and even if the coating film is exposed to light for a long period of time, the coating film is alkaline, dense, and soft, so it has good rust-preventive effect and adhesion to the upper layer material.

水性防錆塗料により形成された塗膜に柔軟性があり、2mm厚の塗膜の吸水率が5~20%の範囲であることにより、金属など動きのある基材に対しての追従性が良く、塗膜に割れなどが少なく、防錆効果の高いものである。又、上層材との付着性が良好なものとなる。 The coating film formed by the water-based anti-rust paint is flexible, and the water absorption rate of a 2 mm thick coating film is in the range of 5-20%, so it conforms well to moving substrates such as metals, has few cracks in the coating film, and has a high anti-rust effect. It also has good adhesion to the upper layer material.

金属製基材と水性防錆塗料に形成される塗膜とpHが7~13の範囲で、比重が1.0~2.1の範囲である上層材による層とを積層させたものであることにより、金属製基材に形成させた塗膜が長期間暴露した場合であってもその防錆効果が良好で、それぞれの層間での付着性も十分なものである。 By laminating a metal substrate, a coating film formed from a water-based anti-rust paint, and a layer of an upper layer material with a pH range of 7 to 13 and a specific gravity range of 1.0 to 2.1, the coating film formed on the metal substrate has good anti-rust properties even when exposed to long periods of time, and the adhesion between each layer is also sufficient.

金属製基材に対して、水性防錆塗料を塗装し、その後にpHが7~13の範囲で、比重が1.0~2.1の範囲である上層材による上層材層を形成されることにより、金属製基材に形成させた塗膜が長期間暴露した場合であってもその防錆効果が良好で、それぞれの層間での付着性も十分なものである。 By applying a water-based anti-rust paint to a metal substrate and then forming an upper layer of an upper layer material with a pH range of 7 to 13 and a specific gravity range of 1.0 to 2.1, the coating film formed on the metal substrate has good anti-rust effects even when exposed to long periods of time, and the adhesion between each layer is also sufficient.

本開示の実施形態を説明する。
ガラス転移点が0℃以下の合成樹脂エマルションと、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分を含む水性防錆塗料であって、この水性防錆塗料の固形分が60~80%の範囲で、pHが8以上で、比重が1.0~1.8の範囲であり、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:1~1:5の範囲であり、3成分の平均粒子径が80μm以下のものである。
An embodiment of the present disclosure will be described.
The aqueous anti-rust paint contains a synthetic resin emulsion having a glass transition point of 0°C or less and three components, namely calcium hydroxide, magnesium hydroxide and magnesium oxide, the aqueous anti-rust paint having a solid content of 60 to 80%, a pH of 8 or more and a specific gravity of 1.0 to 1.8, a ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components of 1:1 to 1:5, and an average particle size of the three components of 80 μm or less.

合成樹脂エマルションは、合成樹脂を水に分散させたもので、乳化重合のような通常の重合技術で製造できる一般的なもので良い。この合成樹脂には、アクリル樹脂,スチレン樹脂,ポリウレタン樹脂,シリコーン樹脂,フッ素樹脂,エポキシ樹脂,メラミン樹脂,アルキッド樹脂,塩化ビニル樹脂,酢酸ビニル樹脂,ポリエステル樹脂,ポリエーテル樹脂などの樹脂を単独又2種類以上を混合して用いても良い。
これらを構成するモノマーを共重合させて用いても良い。
The synthetic resin emulsion is a dispersion of synthetic resin in water, and may be a general one that can be produced by a general polymerization technique such as emulsion polymerization. The synthetic resin may be an acrylic resin, a styrene resin, a polyurethane resin, a silicone resin, a fluorine resin, an epoxy resin, a melamine resin, an alkyd resin, a vinyl chloride resin, a vinyl acetate resin, a polyester resin, a polyether resin, or the like, either alone or in a mixture of two or more kinds.
These constituent monomers may be copolymerized and used.

これらの中でも後述する水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分との混和性の良いものを使用する。
これには、合成樹脂エマルションは樹脂組成中の-COOH基の含有量を低減することが好ましい。-COOH基の含有量を低減することにより、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムの3成分との混和性が良いものとなる。
Among these, those having good miscibility with the three components calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide described below are used.
For this purpose, it is preferable to reduce the content of -COOH groups in the resin composition of the synthetic resin emulsion, which improves the miscibility with the three components, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, by reducing the content of -COOH groups.

また、この合成樹脂エマルションは、耐候性の良いアクリル系合成樹脂エマルション,ウレタン系合成樹脂エマルション,シリコーン系合成樹脂エマルション,フッ素系合成樹脂エマルション,アクリルシリコーン系合成樹脂エマルションを用いることが好ましい。
これは、水性防錆塗料を塗布した後に形成された塗膜を比較的長期間放置することがあるため塗膜の劣化が速いとその防錆効果や上層材との付着性が低下することがある。又、上層材が剥がれて防錆塗膜が露出した場合や上層材を設けなかった場合でも防錆塗膜の劣化を抑制することができ、防錆性能を維持することができる。
As the synthetic resin emulsion, it is preferable to use an acrylic synthetic resin emulsion, a urethane synthetic resin emulsion, a silicone synthetic resin emulsion, a fluorine synthetic resin emulsion, or an acrylic silicone synthetic resin emulsion, which have good weather resistance.
This is because the coating film formed after applying the water-based anti-rust paint may be left for a relatively long period of time, and if the coating film deteriorates quickly, its anti-rust effect and adhesion to the upper layer material may decrease. Also, even if the upper layer material peels off and the anti-rust coating film is exposed, or if no upper layer material is provided, the deterioration of the anti-rust coating film can be suppressed and the anti-rust performance can be maintained.

この合成樹脂エマルションは、乾燥性の良いものが好ましい。乾燥が遅い場合には、水性防錆塗料中の水が長い時間塗膜中に存在することになり、稀に錆が生じることがある。又、塗布した後に降雨があった場合、その塗布されたものが未硬化又は未乾燥である場合、流れてしまうこともある。
合成樹脂の固形分は、水性防錆塗料の固形分中に15~45重量%の範囲が好ましい。15重量%より少ない場合には、塗膜は脆く、吸水し易く、柔軟性が落ち、そのため防錆効果が低下することがある。又、45重量%より多い場合は、塗膜の放置期間が長くなると、その塗膜に汚れが付き易く、上層材との付着性が悪くなることがある。
It is preferable that the synthetic resin emulsion has a good drying property. If the drying property is slow, the water in the water-based anti-rust paint will remain in the coating film for a long time, which may cause rust in rare cases. Also, if it rains after application, the coating may be washed away if it is not cured or dried.
The solid content of the synthetic resin is preferably in the range of 15 to 45% by weight based on the solid content of the aqueous anti-rust paint. If it is less than 15% by weight, the coating film becomes brittle, easily absorbs water, and loses flexibility, which may result in a decrease in the anti-rust effect. If it is more than 45% by weight, the coating film becomes easily soiled and its adhesion to the upper layer material may become poor if it is left for a long period of time.

この合成樹脂エマルションは、その合成樹脂のガラス転移点(以下、Tg)が0℃以下であることが必要である。このTgが0℃より高い場合では、形成された塗膜が硬く、金属製基材の膨張などの動きに追従し難くなり、塗膜の剥離や割れが生じることがある。
また、施工中の温度が0℃以下になる冬季では、塗布後の水性防錆塗料の造膜が不完全な場合もあり、十分な造膜効果を発揮できない場合がある。
The synthetic resin emulsion must have a glass transition point (hereinafter, Tg) of not more than 0° C. If the Tg is higher than 0° C., the formed coating film will be hard and will have difficulty following the expansion and other movements of the metal substrate, which may result in peeling or cracking of the coating film.
In addition, in winter when the temperature during application falls below 0°C, the film formation of the water-based anti-rust paint after application may be incomplete, and the film-forming effect may not be sufficient.

さらに、形成される塗膜が柔軟なものであることから、塗膜表面に外力が加わった場合でも塗膜に傷がつくことを抑制することができる。
また、このTgは、0~-20℃の範囲が好ましく、-20℃より低い場合には、形成された塗膜が長期間放置された場合に汚れ易くなるため、上層材との付着性が悪くなることがある。
Furthermore, since the coating film formed is flexible, even if an external force is applied to the surface of the coating film, the coating film is prevented from being damaged.
Furthermore, this Tg is preferably in the range of 0 to -20°C. If it is lower than -20°C, the formed coating film will be easily soiled if left for a long period of time, and adhesion to the upper layer material may be deteriorated.

水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分により水性防錆塗料がアルカリ性を示し、優れた防錆効果がある塗膜を得ることができ、金属製基材への付着性も良好なものとなる。これらを配合した水性防錆塗料の貯蔵安定性についても良好なものとなる。又、これらは、入手や取り扱いが容易で、安全性の高いものである。
これら3成分を配合することで、安定性,防錆効果などバランスの取れた塗料及び塗膜を形成することができるものである。
The three components, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, make the water-based anti-rust paint alkaline, and a coating film with excellent anti-rust properties can be obtained, and the adhesion to metal substrates is also good. The storage stability of the water-based anti-rust paint containing these components is also good. In addition, these are easy to obtain and handle, and are highly safe.
By blending these three components, it is possible to form a paint and coating film that is well-balanced in terms of stability, rust prevention effect, etc.

この水酸化カルシウムは、白い粉末で、水に僅かに溶け、その水溶液は、アルカリ性を示すものである。水酸化マグネシウムは、マグネシウムの水酸化物で、水には殆ど溶けないが、弱いアルカリ性を示すものである。酸化マグネシウムは、マグネシウムの酸化物で、白色又は灰色の粉状のものである。
水酸化カルシウム,水酸化マグネシウムを塗料中に含有させることにより、塗料のpHを上げることができ、塗膜に防錆効果を与えることができる。また、水酸化カルシウムを塗料中に含有させることで、被塗装物である金属基板などへの密着性が向上することになる。
Calcium hydroxide is a white powder that is slightly soluble in water and its aqueous solution is alkaline. Magnesium hydroxide is a hydroxide of magnesium that is almost insoluble in water but is weakly alkaline. Magnesium oxide is an oxide of magnesium that is a white or gray powder.
By adding calcium hydroxide or magnesium hydroxide to the paint, the pH of the paint can be increased, providing the paint with an anti-rust effect. In addition, by adding calcium hydroxide to the paint, the adhesion to the object to be coated, such as a metal substrate, can be improved.

しかし、水酸化カルシウムのみの場合では、形成される塗膜が脆く、その強度が低い傾向にある。そのために、水酸化マグネシウムを含有させる。それにより、塗膜の強度が上がり、後述する上層材の重量があった場合でも十分に耐えることができる。
さらに、酸化マグネシウムを加えることで、塗膜の硬化を促す効果があり、次工程に速く進むことができ効率的になり、塗膜の割れが少ないものとなる。
However, when calcium hydroxide is used alone, the coating film formed tends to be brittle and has low strength. For this reason, magnesium hydroxide is added. This increases the strength of the coating film, allowing it to withstand the weight of the upper layer material described below.
Furthermore, the addition of magnesium oxide has the effect of promoting the hardening of the coating film, allowing the next step to proceed more quickly and efficiently, with less cracking of the coating film.

このようなことのため、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムをバランスよく、水性防錆塗料に配合される必要がある。
この3成分の平均粒径は、メジアン径で80μm以下であることが好ましく、水性防錆塗料を塗布した後に形成される塗膜の仕上がりが良好で、防錆塗膜が緻密となり優れた防錆性能が得られる。
For this reason, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide must be mixed in a well-balanced manner in a water-based anti-rust paint.
The average particle size of these three components is preferably 80 μm or less in terms of median diameter, so that the finish of the coating film formed after application of the water-based rust-preventive paint is good, and the rust-preventive coating film becomes dense and provides excellent rust-preventive performance.

また、この水性防錆塗料をスプレーガンによる吹き付け塗装をする場合では、そのスプレーガンのノズルに詰まることが少なくなり、作業効率が向上するものである。
なお、ここでいうメジアン径は、レーザー回折法で測定した体積基準の粒度分布から算出される値である。
Furthermore, when this water-based anti-rust paint is applied by spray gun, the nozzle of the spray gun is less likely to be clogged, improving work efficiency.
The median diameter referred to here is a value calculated from the volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction method.

この3成分である水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの配合割合は、酸化マグネシウム1に対して、水酸化カルシウム:水酸化マグネシウム=4:1~8:5の範囲であることが好ましい。この範囲内であれば、安定性,防錆効果などよりバランスの取れた塗料及び塗膜を形成することができ、作業性が良好なものとなる。
これらを配合した水性防錆塗料は、その効果が損なわない限りにおいて、必要に応じて通常の塗料用添加剤を使用することができる。
The mixing ratio of these three components, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, is preferably in the range of calcium hydroxide:magnesium hydroxide = 4:1 to 8:5 with respect to magnesium oxide 1. If it is within this range, a paint and coating film with a better balance of stability, rust prevention effect, etc. can be formed, and workability will be good.
Water-based anti-rust paints containing these compounds may contain ordinary paint additives as required, provided that the effect of the paint is not impaired.

この添加剤には、消泡剤,分散剤,湿潤剤などとして用いられる界面活性剤、造膜助剤,防凍剤などとして用いられる高沸点溶剤、粘度,粘性調整のための増粘剤やレベリング剤、防腐剤、防藻剤、防黴剤、pH調整剤、架橋剤、シランカップリング剤等のように一般に塗料に配合されている各種添加剤を必要に応じて添加することができる。
さらに、着色成分である酸化チタンなどの白色顔料や炭酸カルシウムなどのような体質顔料を含有させることができる。又、着色顔料も添加させることも可能である。
The additives may include various additives that are generally blended into paints, such as surfactants used as defoamers, dispersants, wetting agents, etc.; high boiling point solvents used as film-forming aids, antifreeze agents, etc.; thickeners and leveling agents for adjusting viscosity and stickiness; preservatives, algae inhibitors, fungicides, pH adjusters, crosslinking agents, silane coupling agents, etc.
Furthermore, it is possible to contain a white pigment such as titanium oxide, which is a coloring component, or an extender pigment such as calcium carbonate. It is also possible to add a coloring pigment.

この着色顔料としては、無機,有機系顔料及びその両方を用いられ、酸化チタン,カーボンブラック,オキサイドイエロー,弁柄,シアニンブルー,シアニングリーンなど一般的な塗料の着色に使用することができるものである。
また、ヒンダードアミンライトスタビライザー,紫外線吸収剤や酸化防止剤など塗膜の耐候性能を向上させることができる添加剤を添加することが好ましい。
The color pigment may be inorganic, organic or both, and may be used for coloring general paints, such as titanium oxide, carbon black, oxide yellow, red oxide, cyanine blue, cyanine green, etc.
It is also preferable to add additives capable of improving the weather resistance of the coating film, such as a hindered amine light stabilizer, an ultraviolet absorber, and an antioxidant.

上記記載のような構成材料により本開示の水性防錆塗料は、構成される。
水性防錆塗料は、固形分が60~80%の範囲で、pHが8以上で、比重が1.0~1.8の範囲に調整され、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:1~1:5の範囲に調整される必要がある。
これにより、水性防錆塗料を塗布した後に形成された塗膜の仕上がりが良好で、塗膜を長期間暴露した場合であってもその防錆効果や上層材との付着性が良好なものとなる。
The water-based anti-rust paint of the present disclosure is composed of the constituent materials described above.
The water-based anti-rust paint must have a solids content in the range of 60-80%, a pH of 8 or higher, and a specific gravity adjusted to a range of 1.0-1.8, with the ratio of the solids content of the synthetic resin emulsion to the three components adjusted to a range of 1:1 to 1:5.
As a result, the finish of the coating film formed after application of the water-based rust-preventive paint is good, and even if the coating film is exposed to light for a long period of time, the coating film maintains good rust-preventive effect and adhesion to the upper layer material.

水性防錆塗料の固形分は60~80%の範囲であり、60%より低い場合では、形成された塗膜が多孔質になり、十分な防錆効果を得ることができない。また、塗料の乾燥性が遅くなり、次工程に移ることが遅くなる。80%より高い場合では、塗装作業性が劣り、塗膜の仕上がりに影響を与え、一定厚の塗膜を得ることができないことがあり、十分な防錆効果を得ることができない。
この範囲であれば、塗膜の仕上がりが良好で、十分な防錆効果を得ることができる。
The solid content of water-based anti-rust paint is in the range of 60-80%. If it is lower than 60%, the formed coating film becomes porous and sufficient anti-rust effect cannot be obtained. In addition, the drying time of the paint is slow, and the transition to the next process is delayed. If it is higher than 80%, the painting workability is poor, the finish of the coating film is affected, and it may not be possible to obtain a coating film of a certain thickness, and sufficient anti-rust effect cannot be obtained.
Within this range, the coating film has a good finish and can provide sufficient rust prevention effects.

水性防錆塗料のpHは8以上であり、これより小さい場合では、十分な防錆効果を期待することができない。好ましくは9以上であり、これであれば、塗膜が水を含んだ状態であっても十分な防錆効果を期待することができる。
次に、比重は1.0~1.8の範囲であり、1.0より低い場合では、緻密な塗膜を形成することが期待できず、塗膜に吸水性が多くなり、十分な防錆効果を発揮できない。1.8より多い場合では、塗料が重くなり塗装作業性が劣り、塗膜の仕上がりに影響を与え、一定厚の塗膜を得ることができないことがあり、十分な防錆効果を得ることができない。
The pH of the water-based anti-rust paint is 8 or more, and if it is lower than this, sufficient anti-rust effect cannot be expected. It is preferably 9 or more, so that sufficient anti-rust effect can be expected even if the coating film contains water.
Next, the specific gravity is in the range of 1.0 to 1.8. If it is lower than 1.0, it is not possible to form a dense coating film, and the coating film will have high water absorption, and sufficient rust prevention effect cannot be achieved. If it is higher than 1.8, the paint becomes heavy, the painting workability is deteriorated, it affects the finish of the coating film, and it may not be possible to obtain a coating film of a certain thickness, and sufficient rust prevention effect cannot be achieved.

この比重は1.1~1.5の範囲であることが好ましくこの範囲内であれば、緻密な塗膜を形成することができ、十分な防錆効果を得ることができ、その仕上がりが良好なものである。
合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率は1:1~1:5の範囲であれば、塗膜の防錆効果と基材への付着性が優れたものとなる。この範囲より合成樹脂エマルションの固形分が多い場合は、付着性は、向上するが、防錆効果が劣る。少ない場合では、逆に、防錆効果が上がるが、付着性や貯蔵安定性が低下する。
The specific gravity is preferably in the range of 1.1 to 1.5, and within this range, a dense coating film can be formed, sufficient rust prevention effect can be obtained, and the finish can be good.
If the ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components is in the range of 1:1 to 1:5, the coating film will have excellent rust-preventive effect and adhesion to the substrate. If the solid content of the synthetic resin emulsion is higher than this range, adhesion will improve but the rust-preventive effect will be poor. If the solid content is lower, conversely, the rust-preventive effect will increase but adhesion and storage stability will decrease.

また、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:2~1:4の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、付着性と防錆効果のバランスの取れた塗膜を得ることができる。
この水性防錆塗料の粘度は、B型粘度計で10000~30000Pa・sの範囲であることが好ましく、塗装時の作業性が向上し、塗装された塗料が垂れることなく、形成される塗膜も均一なものとなるため優れた防錆性が得られる。
It is also preferable that the ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components is in the range of 1:2 to 1:4. Within this range, a coating film with a good balance between adhesion and rust prevention effect can be obtained.
The viscosity of this aqueous anti-rust paint is preferably in the range of 10,000 to 30,000 Pa·s as measured with a B-type viscometer, which improves workability during painting, prevents the applied paint from dripping, and forms a uniform coating, resulting in excellent anti-rust properties.

本開示の水性防錆塗料の塗装方法は、吹付塗装,塗装用ローラー,刷毛,鏝などを用いて行うことができ、特に大面積を効率よく均一に塗装する場合には、吹付塗装を行う。
本開示の水性防錆塗料であれば、スプレーガンなど吹付塗装器具の詰りがなく、効率的に塗膜を均一にすることができ、斑なく安定的な防錆効果を得ることができる。
The method for applying the water-based rust-preventive paint of the present disclosure can be carried out using spray coating, a paint roller, a brush, a trowel, etc., and spray coating is particularly preferred when a large area needs to be painted efficiently and uniformly.
The water-based anti-rust paint disclosed herein does not clog spray guns or other spray painting equipment, can efficiently apply a uniform coating, and provides consistent, even anti-rust effects.

この水性防錆塗料による塗膜の厚み(乾燥後の厚み)は、特に制限されないが、好ましくは50μm~3000μmであり、より好ましくは100μm~1000μmである。
厚みがこの範囲内であれば、防錆性に優れた防錆塗膜を得ることができる。塗膜の厚みが薄すぎる場合には、十分な防錆性をもつ塗膜が得られない場合がある。逆に、塗膜の厚みが厚すぎると、十分な防錆性は得られるものの塗膜の重量が大きくなり、塗装された基材の重量が大きくなってしまうため、厚い塗膜を形成することは好ましくない。
The thickness of the coating film of this aqueous anticorrosive paint (thickness after drying) is not particularly limited, but is preferably 50 μm to 3000 μm, and more preferably 100 μm to 1000 μm.
If the thickness is within this range, a rust-preventive coating film with excellent rust prevention properties can be obtained. If the coating film is too thin, a coating film with sufficient rust prevention properties may not be obtained. On the other hand, if the coating film is too thick, sufficient rust prevention properties can be obtained, but the weight of the coating film becomes large, and the weight of the coated substrate becomes large, so it is not preferable to form a thick coating film.

この水性防錆塗料は、建築物や土木構造物に用いられる鋼材等の金属で防錆効果が必要な部位やコンクリートなど流動性のある他部材との取り合いに施工することが多い。
このような防錆塗料による塗膜は、柔軟性があり、2mm厚の塗膜の吸水率が5~20%の範囲であることが好ましく、金属など動きのある基材に対しての追従性が良く、塗膜に割れなどが少なく、防錆効果の高いものである。又、上層材との付着性が良好なものとなる。
This water-based anti-rust paint is often applied to areas where anti-rust effects are required for metals such as steel used in buildings and civil engineering structures, and to interfaces with other fluid materials such as concrete.
The coating film made of such an anti-rust paint is flexible, the water absorption rate of the coating film of 2 mm thickness is preferably in the range of 5 to 20%, it has good conformability to moving substrates such as metals, there are few cracks in the coating film, and it has a high anti-rust effect.In addition, it has good adhesion to the upper layer material.

この柔軟性は、基材の動きに追従することができ、その動きによる塗膜の割れ,剥がれ難くするためで、塗膜の防錆効果に影響を与えるものである。
その柔軟性の指標の一つとして、JISA6909の可とう性試験で確認することができる。これは、鋼板などの曲げることができる基材に塗膜を形成させ、塗膜を外側にして、直径10mmの鋼棒に90°折り曲げた後に塗膜表面に割れがないことを確認するものである。
この可とう性試験で割れが生じないものが好ましい。この範囲であれば十分な柔軟性があるもので、基材の動きに追従することができ、塗膜の防錆効果を維持することができる。
This flexibility enables the coating to follow the movement of the substrate and makes the coating less susceptible to cracking and peeling due to such movement, and thus affects the anti-rust effect of the coating.
One indicator of flexibility is the flexibility test of JIS A6909, in which a coating film is formed on a bendable substrate such as a steel plate, and the coating film is bent 90° around a steel rod with a diameter of 10 mm with the coating film facing outward, after which it is confirmed that there are no cracks on the coating film surface.
It is preferable that no cracks occur in this flexibility test. If the flexibility is within this range, the coating has sufficient flexibility to be able to follow the movement of the substrate and maintain the rust-preventing effect of the coating film.

また、塗料を離型紙の一定の厚みになるように塗布し、養生した後に、離型紙を剥がし、一定の大きさに切断し、その塗膜を円柱に巻き付ける。巻き付ける円柱の直径を変えて、塗膜に割れが発生するかを確認する方法などがある。
具体的には、縦90mm横180mmの長方形で、厚みが2mmになるように塗膜を形成させその塗膜を直径が5,10,14,20,25cmなど異なった円柱に巻き付け、塗膜に割れが生じた直径で、その塗膜の柔軟性を表すことである。
Another method is to apply paint to a certain thickness on release paper, cure it, peel off the release paper, cut it to a certain size, and wrap the coating around a cylinder.The diameter of the cylinder to be wrapped around can be changed to check whether cracks occur in the coating.
Specifically, a coating film is formed on a rectangle measuring 90 mm in length and 180 mm in width so that the coating film is 2 mm thick, and the coating film is then wrapped around different cylinders with diameters of 5, 10, 14, 20, 25 cm, etc., and the flexibility of the coating film is expressed by the diameter at which the coating film cracks.

この方法によれば、直径が小さい場合では、塗膜の柔軟性があり、大きい場合では、塗膜の柔軟性が少ないことになる。そのため、塗膜が追従することができる直径が大きいものは、塗膜の柔軟性が少なく形成された塗膜に割れが発生することがある。 With this method, when the diameter is small, the coating film is flexible, but when the diameter is large, the coating film is less flexible. Therefore, when the diameter that the coating film can follow is large, the coating film is less flexible and cracks may occur in the coating film that is formed.

この塗膜の吸水率が2mm厚の塗膜で5~20%の範囲であることが好ましい。5%より少ない場合では、上層材との付着性が悪いことがあり、20%より大きい場合は、塗膜が水を吸い易く、金属製基材に錆が発生することがある。
より好ましくは、2mm厚の塗膜で吸水率が7~15%の範囲である。この範囲であれば、防錆効果と上層材との付着性のバランスが取れたものになる。又、上層材に含まれる水分を適度に吸水し、より付着性が良好なものとなる。
The water absorption rate of this coating film is preferably in the range of 5 to 20% for a coating film 2 mm thick. If it is less than 5%, adhesion to the upper layer material may be poor, and if it is more than 20%, the coating film may easily absorb water and cause rust on the metal substrate.
More preferably, the water absorption rate is in the range of 7 to 15% for a coating film with a thickness of 2 mm. This range provides a good balance between the rust prevention effect and the adhesion to the upper layer material. In addition, the coating absorbs the moisture contained in the upper layer material to an appropriate degree, resulting in better adhesion.

このような塗膜を金属製基材に形成させ、その表面に上層材により上層材層を形成する。このような場合では、金属製基材に形成させた塗膜が長期間暴露したときであってもその防錆効果が良好で、それぞれの層間での付着性も十分なものである。
金属製基材は、角形鋼材,丸形鋼材,L形鋼材,線鋼材,鋼板等の鋼材や鋼材の表面に防錆層が形成された防錆鋼材、アルミニウム等の他の金属などがあり、ステンレス,トタン等の合金などもある。基材は、金属製であれば、その用途、形状等は特に限定されない。
Such a coating film is formed on a metal substrate, and an upper layer material is formed on the surface of the coating film. In this case, the coating film formed on the metal substrate has good rust prevention effect even when exposed to long periods of time, and the adhesion between the layers is also sufficient.
Metal substrates include steel materials such as square steel materials, round steel materials, L-shaped steel materials, steel wire materials, and steel plates, rust-proof steel materials in which an anti-rust layer is formed on the surface of the steel material, other metals such as aluminum, and alloys such as stainless steel and galvanized iron. As long as the substrate is made of metal, its use, shape, and the like are not particularly limited.

また、この水性防錆塗料は、金属製基材に直接塗装する場合もあるが、亜鉛メッキ,溶融亜鉛メッキ等のメッキ処理やジンクリッチプライマー,ジンクリッチペイント等の亜鉛を主成分とする亜鉛防錆塗料やエポキシ樹脂を主成分とした防錆塗料を塗布し防錆層を形成させた後に水性防錆塗料を塗装しても良い。又、基材の表面をショットブラスト、ケレン、サンディング等の処理をしてから塗装しても良い。
このように防錆層を形成させた後に水性防錆塗料を塗装することがより好ましく、より金属製基材の防錆効果を高めることができる。
The aqueous anti-rust paint may be applied directly to the metal substrate, or may be applied after forming an anti-rust layer by plating such as zinc plating or hot-dip galvanization, or by applying zinc-based anti-rust paint such as zinc-rich primer or zinc-rich paint, or an anti-rust paint based on epoxy resin. The surface of the substrate may be treated by shot blasting, scraping, sanding, etc., before application.
It is more preferable to apply a water-based anticorrosive paint after forming the anticorrosive layer in this manner, which can further enhance the anticorrosive effect of the metal substrate.

亜鉛防錆塗料としては、アルキルシリケート等の無機成分をバインダーとするものが多く、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム類等の有機成分をバインダーとするものであってもよい。 エポキシ樹脂としては、一般的な、防錆及び防食用のものが利用される。
なお、亜鉛防錆塗料を、鋼材の表面上に塗布等により付与する前に、予め鋼材の表面に、ショットブラスト、ケレン、サンディング等による表面処理を施してもよい。
Many zinc anti-rust paints use inorganic components such as alkyl silicates as binders, but may also use organic components such as epoxy resins, polystyrene resins, rubbers, etc. As epoxy resins, general anti-rust and anti-corrosion resins are used.
Before the zinc anti-rust paint is applied to the surface of the steel material by coating or the like, the surface of the steel material may be subjected to a surface treatment such as shot blasting, scraping, sanding or the like.

この防錆層の厚みは、特に制限はなく目的に応じて適宜、設定されるものであり、30μm~3000μm、好ましくは70μm~300μmに設定されることが多い。
上層材とは、水性防錆塗料により形成される塗膜を保護するものや金属製基材との接合材料のことであり、流動性のある塗料やモルタル,コンクリートなどが挙げられる。この上層材は、pHが7~13の範囲で、比重が1.0~2.1の範囲であるものが好ましく、金属製基材に形成させた塗膜が長期間暴露した場合であっても水性防錆塗料による塗膜の防錆効果を補い、塗膜中への水の浸入を抑制させることができる。
The thickness of this anticorrosive layer is not particularly limited and may be appropriately set depending on the purpose, and is often set to 30 μm to 3000 μm, preferably 70 μm to 300 μm.
The upper layer material is a material that protects the coating film formed by the aqueous anti-rust paint or a bonding material with the metal substrate, and examples of such materials include fluid paint, mortar, concrete, etc. This upper layer material preferably has a pH value in the range of 7 to 13 and a specific gravity in the range of 1.0 to 2.1, and can supplement the anti-rust effect of the coating film formed by the aqueous anti-rust paint and suppress the infiltration of water into the coating film even when the coating film formed on the metal substrate is exposed to the atmosphere for a long period of time.

上層材のpHが8.0~13.0の範囲がより好ましく、塗膜の防錆効果をより補うことができ、上層材層の塗料による仕上げを行う場合に良好な仕上がりとなる。又、その比重が1.2~2.1の範囲であるものがより好ましく、上層材層を形成する場合に容易なもので、より緻密な層を形成することができる。
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
The pH of the upper layer material is preferably in the range of 8.0 to 13.0, which can better supplement the rust-preventive effect of the coating film and provide a good finish when the upper layer material layer is finished with paint.Moreover, the specific gravity is preferably in the range of 1.2 to 2.1, which is easy to form when forming the upper layer material layer and allows the formation of a denser layer.
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

ガラス転移点が0~-20℃の範囲の合成樹脂エマルションと、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分を含む水性防錆塗料であって、この水性防錆塗料の固形分が60~80%の範囲で、pHが9以上で、比重が1.1~1.5の範囲であり、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:2~1:4の範囲であり、3成分の平均粒子径が80μm以下のものである。
このことにより、水性防錆塗料を塗布した後に形成された塗膜が緻密なもので、その仕上がりが良好で、塗膜を長期間暴露した場合であっても汚れ難く、塗膜が水を含んだ状態であっても塗膜がアルカリ性で、緻密で、柔らかいものであるため、十分な防錆効果や上層材との付着性が良好なバランスの取れたものである。
The aqueous anti-rust paint contains a synthetic resin emulsion having a glass transition point in the range of 0 to -20°C, and three components, namely calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, the aqueous anti-rust paint having a solid content in the range of 60 to 80%, a pH of 9 or more, and a specific gravity in the range of 1.1 to 1.5, a ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components in the range of 1:2 to 1:4, and an average particle size of the three components being 80 μm or less.
As a result, the coating film formed after application of the water-based rust-preventive paint is dense, has a good finish, and is resistant to dirt even when exposed to long periods of time.Even when the coating film contains water, it is alkaline, dense, and soft, so it has a good balance of sufficient rust-preventive effect and adhesion to the upper layer material.

水性防錆塗料により形成された塗膜に柔軟性があり、2mm厚の塗膜の吸水率が7~15%の範囲である。
このことにより、金属など動きのある基材に対しての追従性が良く、塗膜に割れなどが少なく、防錆効果と上層材との付着性のバランスが取れたものになる。又、上層材に含まれる水分を適度に吸水し、より付着性が良好なものとなる。
The coating film formed by the water-based anti-rust paint is flexible, and the water absorption rate of a 2 mm thick coating film is in the range of 7 to 15%.
This allows the coating to conform well to moving substrates such as metals, reduces cracks in the coating, and provides a good balance between anti-rust effect and adhesion to the upper layer material. It also absorbs moisture in the upper layer material to provide better adhesion.

表面に防錆層を形成させた金属製基材に対して、水性防錆塗料を塗装し、その後にpHが8.0~13.0の範囲で、比重が1.2~2.1の範囲である上層材による上層材層を形成されるものである。
このことにより、金属製基材に形成させた塗膜が長期間暴露した場合であってもその塗膜の防錆効果をより補うことができ、それぞれの層間での付着性も十分なものであり、良好な仕上がりで、より緻密な層となる。
A water-based anti-rust paint is applied to a metal substrate having an anti-rust layer formed on the surface thereof, and then an upper layer material layer is formed thereon, the upper layer material having a pH in the range of 8.0 to 13.0 and a specific gravity in the range of 1.2 to 2.1.
This makes it possible to further enhance the rust-preventive effect of the coating film formed on the metal substrate even when the coating film is exposed to the metal substrate for a long period of time, and also ensures sufficient adhesion between the layers, resulting in a denser layer with a good finish.

合成樹脂エマルションがアクリル系合成樹脂エマルション,ウレタン系合成樹脂エマルション,シリコーン系合成樹脂エマルション,フッ素系合成樹脂エマルション,アクリルシリコーン系合成樹脂エマルションのいずれかである。
このことより、水性防錆塗料を塗布した後に形成された塗膜を比較的長期間放置する場合、塗膜の劣化が比較的遅く、防錆効果や上層材との付着性などの塗膜形成初期の性能を比較的長く維持することができる。又、上層材が剥がれて防錆塗膜が露出した場合や上層材を設けなかった場合でも防錆塗膜の劣化を抑制することができ、防錆性能を維持することができる。
The synthetic resin emulsion is any one of an acrylic synthetic resin emulsion, a urethane synthetic resin emulsion, a silicone synthetic resin emulsion, a fluorine synthetic resin emulsion, and an acrylic silicone synthetic resin emulsion.
For this reason, when the coating film formed after application of the water-based anti-rust paint is left for a relatively long period of time, the deterioration of the coating film is relatively slow, and the initial performance of the coating film, such as the anti-rust effect and adhesion to the upper layer material, can be maintained for a relatively long period of time. Furthermore, even if the upper layer material peels off and the anti-rust coating film is exposed, or if no upper layer material is provided, the deterioration of the anti-rust coating film can be suppressed, and the anti-rust performance can be maintained.

合成樹脂の固形分は、水性防錆塗料の固形分中に15~45重量%の範囲であることにより、柔軟性があり、吸水し難く、強度があり防錆効果のある塗膜を形成することができる。又、塗膜の放置期間が長くなっても汚れが付き難く、上層材との付着性が良好なものである。
水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの配合割合は、酸化マグネシウム1に対して、水酸化カルシウム:水酸化マグネシウム=4:1~8:5の範囲であることにより、安定性,防錆効果などよりバランスの取れた塗料及び塗膜を形成することができ、作業性が良好なものとなる。
The solid content of the synthetic resin is in the range of 15 to 45% by weight of the solid content of the water-based anti-rust paint, so that a coating film that is flexible, does not absorb water easily, is strong, and has an anti-rust effect can be formed. In addition, even if the coating film is left for a long period of time, it is difficult to get dirty, and has good adhesion to the upper layer material.
The mixing ratio of calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide is in the range of 4:1 to 8:5 calcium hydroxide:magnesium hydroxide = 1 magnesium oxide, so that a paint and coating film with a better balance of stability, rust prevention effect, etc. can be formed, and workability is improved.

水性防錆塗料の粘度は、B型粘度計で10000~30000Pa・sの範囲であることにより、塗装時の作業性が向上し、塗装された塗料が垂れることなく、形成される塗膜も均一なものとなるため優れた防錆性が得られる。
この水性防錆塗料による塗膜の厚み(乾燥後の厚み)は、100~1000μmの範囲であることにより、重量的にも適当であり、防錆性に優れた防錆塗膜を得ることができる。
The viscosity of the water-based anti-rust paint is in the range of 10,000 to 30,000 Pa·s when measured with a B-type viscometer, which improves workability during painting, prevents the applied paint from dripping, and forms a uniform coating, resulting in excellent anti-rust properties.
The thickness of the coating film of this water-based anti-rust paint (thickness after drying) is in the range of 100 to 1000 μm, which is appropriate in terms of weight and makes it possible to obtain an anti-rust coating film with excellent anti-rust properties.

以下、前記実施形態をより具体的に説明する。 下記に水性防錆塗料の配合を例示する。
(配合例1)
合成樹脂エマルジョン:アクリルシリコーン共重合樹脂エマルジョン
固形分50重量%、ガラス転移点-15℃ 200.0重量%
水酸化カルシウム 180.0重量%
水酸化マグネシウム 90.0重量%
酸化マグネシウム 30.0重量%
増粘剤(セルロース系(メチルセルロース)) 3.0重量%
消泡剤(シリコーン系) 固形分10重量% 2.0重量%
配合水 50.0重量%
合計 555.0重量%
The above embodiment will be described in more detail below. The formulation of the water-based anti-rust paint is exemplified below.
(Formulation Example 1)
Synthetic resin emulsion: Acrylic silicone copolymer resin emulsion, solid content 50% by weight, glass transition point -15°C, 200.0% by weight
Calcium hydroxide 180.0% by weight
Magnesium hydroxide 90.0% by weight
Magnesium oxide 30.0% by weight
Thickener (cellulose-based (methylcellulose)) 3.0% by weight
Defoamer (silicone type) Solid content 10% by weight 2.0% by weight
Blended water 50.0% by weight
Total 555.0% by weight

この水性防錆塗料の固形分としては、72.6重量%であり、そのpHが10で、塗料比重が1.7であった。また、水性防錆塗料の固形分中の樹脂量は、24.8重量%であった。
合成樹脂エマルションの固形分100重量%に対して、3成分(水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウム)の合計は、300重量%であった。また、3成分の比率は、水酸化カルシウム:水酸化マグネシウム:酸化マグネシウム=6:3:1であり、これら3成分の平均粒子径は、70μmであった。
The solid content of this aqueous anti-rust paint was 72.6% by weight, its pH was 10, and the paint specific gravity was 1.7. The resin content in the solid content of the aqueous anti-rust paint was 24.8% by weight.
The total of the three components (calcium hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide) was 300% by weight relative to 100% by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion. The ratio of the three components was calcium hydroxide:magnesium hydroxide:magnesium oxide=6:3:1, and the average particle size of these three components was 70 μm.

この水性防錆塗料を離型紙の上に塗付け2mm厚の塗膜を作り、50mm角の試験片である塗膜を得た。この塗膜により24時間後の吸水率を測定し、10重量%であることを確認した。
また、これと同様な2mm厚の塗膜で、柔軟性を確認した。この柔軟性は、JIS A 6909:2014 7.25の可とう性試験を行い塗膜表面に割れの発生がなかったことを確認し、塗膜に柔軟性があることを確認した。
This water-based anti-rust paint was applied onto a release paper to form a coating film of 2 mm thickness, and a coating film was obtained as a test piece of 50 mm square. The water absorption rate of this coating film after 24 hours was measured and confirmed to be 10% by weight.
The flexibility of a similar 2 mm thick coating film was also confirmed by carrying out a flexibility test according to JIS A 6909:2014 7.25, which confirmed that no cracks were generated on the coating film surface, and confirmed that the coating film had flexibility.

(配合例2,配合例3)
この配合例1の水酸化カルシウムのみを配合したものを配合例2とし、配合例1の酸化マグネシウムを抜いたものを配合例3とした。
配合例2の固形分は、65.1重量%,pHが8,塗料比重が1.6,塗料中の固形分が35.3重量%であった。
配合例3の固形分は、71.1重量%,pHが10,塗料比重が1.7,塗料中の固形分が26.8重量%であった。
(Mixture Example 2, Mixture Example 3)
Formulation Example 2 was prepared by blending only calcium hydroxide from Formulation Example 1, and Formulation Example 3 was prepared by omitting magnesium oxide from Formulation Example 1.
The solids content of Formulation Example 2 was 65.1% by weight, the pH was 8, the paint specific gravity was 1.6, and the solids content in the paint was 35.3% by weight.
The solids content of Formulation Example 3 was 71.1% by weight, the pH was 10, the paint specific gravity was 1.7, and the solids content in the paint was 26.8% by weight.

(配合例1から配合例3の防錆効果,密着性,乾燥性の確認)
この配合例1,配合例2及び配合例3の塗料により、その防錆効果,鉄板への密着性及び塗膜の乾燥性を確認した。
用意した複数の鉄板の上に配合例1~配合例3の塗料を2mm厚で各3枚塗布し、乾燥性を確認した。乾燥性は、塗布後の塗料を指で触りながら確認を行った。
(Confirmation of the rust prevention effect, adhesion, and drying properties of Mixture Examples 1 to 3)
The paints of Formulation Examples 1, 2 and 3 were examined for their rust-preventing effect, adhesion to steel plates and drying properties of the coating film.
The paints of Formulation Examples 1 to 3 were applied to three iron plates at a thickness of 2 mm each, and the drying properties were checked. The drying properties were checked by touching the applied paint with a finger.

配合例1のものに比べ、配合例2及び配合例3のものは、乾燥が遅くなっていた。これにより、酸化マグネシウムの有無による差を確認することができた。次に、塗料を塗布した試験体を1週間養生させたものの密着性を確認するために付着試験を行った。この付着試験は、 JIS A 6909:2014 7.10に準拠し、建研式引張試験機を用いて測定した。 Compared to Mixture Example 1, Mixture Examples 2 and 3 dried more slowly. This confirmed the difference caused by the presence or absence of magnesium oxide. Next, an adhesion test was conducted to check the adhesion of the paint-coated test specimens that had been left to cure for one week. This adhesion test was conducted in accordance with JIS A 6909:2014 7.10, using a Construction Research Institute tensile tester.

試験体全ての付着力は、0.5N/mm以上あり良好なものであった。しかしながら、配合例2のものは、その塗膜の強度はあるが、脆い感じがあった。これは、水酸化マグネシウムが配合されていないことによるためである。
また、養生後の試験体を水没させ、塗膜表面での錆の発生を観察したが、どの試験体でも錆の発生を確認することができなかった。
The adhesion of all the test pieces was good, at 0.5 N/ mm2 or more. However, the coating film of Blend Example 2 was strong, but felt brittle. This was because magnesium hydroxide was not blended.
In addition, the test specimens after curing were submerged in water and observed for the occurrence of rust on the coating surface, but no rust was observed on any of the test specimens.

この試験より配合例1の水性防錆塗料による塗膜は、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウムが塗料中にあることで、塗料のpHを上げることができ防錆効果を発揮し、水酸化カルシウムを塗料中に含有させることで、塗膜の強度も上がり、被塗装物への密着性も十分なものであった。
また、酸化マグネシウムを加えることで、塗膜の硬化を促す効果を確認することができた。
From this test, it was found that the coating film made from the water-based anti-rust paint of Formulation Example 1 exhibits an anti-rust effect by raising the pH of the paint due to the presence of calcium hydroxide and magnesium hydroxide in the paint, and that the inclusion of calcium hydroxide in the paint also increases the strength of the coating film and provides sufficient adhesion to the object being coated.
It was also confirmed that the addition of magnesium oxide had the effect of promoting the hardening of the coating film.

(配合例4)
この配合例1の水酸化カルシウム,水酸化マグネシウムの平均粒子径を100μmのものを使用し、その仕上がりを確認した。塗料の性状としては、配合例1のものと同じであった。
用意した鉄板の上に配合例1,配合例4の塗料を2mm厚でし、乾燥させ、上層材を形成させた。この上層材には、水性アクリルエマルションペイントを塗布し、その仕上がりを確認した。塗布方法は、スプレーガンで行った。
この仕上がりとしては、配合例1に比べ配合例4のものは、表面状態が粗い状態で、配合例1の塗膜の方が良好な仕上がりとなった。
(Formulation Example 4)
The calcium hydroxide and magnesium hydroxide of Blend Example 1, which had an average particle size of 100 μm, were used to confirm the finish. The properties of the paint were the same as those of Blend Example 1.
The paints of Formulation Examples 1 and 4 were applied to a thickness of 2 mm on the prepared iron plate and dried to form the upper layer material. A water-based acrylic emulsion paint was applied to this upper layer material, and the finish was confirmed. The application method was a spray gun.
In terms of finish, the coating film of Formulation Example 4 had a rougher surface condition than that of Formulation Example 1, while the coating film of Formulation Example 1 had a better finish.

(配合例5)
この配合例1に対して、水酸化カルシウムを90.0重量%,水酸化マグネシウムを45.0重量%,酸化マグネシウムを15.0重量%に変量させ、塗料固形分を62.5重量%に調整させたものを配合例5とした。
この塗料のpHは、8で、塗料比重が1.3であった。また、水性防錆塗料の固形分中の樹脂量は、39.5重量%であった。
(Formulation Example 5)
Mixture Example 5 was prepared by changing the amounts of calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide to 90.0% by weight, 45.0% by weight, and 15.0% by weight, respectively, from Mixture Example 1, and adjusting the paint solids content to 62.5% by weight.
The pH of this paint was 8, and the specific gravity of the paint was 1.3. The resin content in the solid content of the water-based anti-rust paint was 39.5% by weight.

合成樹脂エマルションの固形分100重量%に対して、3成分(水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウム)の合計は、150重量%であった。また、3成分の比率は、水酸化カルシウム:水酸化マグネシウム:酸化マグネシウム=6:3:1であり、これら3成分の平均粒子径は、70μmであった。
この吸水率を測定し、5重量%であることを確認した。
The total of the three components (calcium hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide) was 150% by weight relative to 100% by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion. The ratio of the three components was calcium hydroxide:magnesium hydroxide:magnesium oxide=6:3:1, and the average particle size of these three components was 70 μm.
The water absorption rate was measured and found to be 5% by weight.

(配合例6)
この配合例1に対して、水酸化カルシウムを288.0重量%,水酸化マグネシウムを144.0重量%,酸化マグネシウムを48.0重量%に変量させ、塗料固形分を79.3重量%に調整させたものを配合例6とした。
この塗料のpHは、10で、塗料比重が1.8であった。また、水性防錆塗料の固形分中の樹脂量は、17.1重量%であった。
(Formulation Example 6)
Mixture Example 6 was prepared by changing the amounts of calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide to 288.0% by weight, 144.0% by weight, and 48.0% by weight, respectively, from Mixture Example 1, and adjusting the paint solids content to 79.3% by weight.
The pH of this paint was 10, and the specific gravity of the paint was 1.8. The resin content in the solid content of the water-based rust-preventive paint was 17.1% by weight.

合成樹脂エマルションの固形分100重量%に対して、3成分(水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウム)の合計は、480重量%であった。また、3成分の比率は、水酸化カルシウム:水酸化マグネシウム:酸化マグネシウム=6:3:1であり、これら3成分の平均粒子径は、70μmであった。
この吸水率を測定し、20重量%であることを確認した。
The total amount of the three components (calcium hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide) was 480% by weight based on 100% by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion. The ratio of the three components was calcium hydroxide:magnesium hydroxide:magnesium oxide=6:3:1, and the average particle size of these three components was 70 μm.
The water absorption rate was measured and found to be 20% by weight.

配合例1,配合例5,6の塗料について、JIS K 5551:2018(構造物用さび止めペイント)の7.5(低温安定性),7.7(塗装作業性),7.8(塗膜の外観),7.12(耐おもり落下性),7.13(付着性),7.17(サイクル腐食性)に準拠して行った。
また、上塗り適合性として、上層材として一般的な水性アクリル系エマルション樹脂塗料とモルタルについて確認を行った。この確認方法としては、配合例の塗料を鉄板に塗布し、硬化乾燥後に、上層材を形成させ、更に7日間養生を行い試験体とした。
The paints of Formulation Examples 1, 5, and 6 were tested in accordance with JIS K 5551:2018 (rust-preventive paint for structures) in accordance with 7.5 (low-temperature stability), 7.7 (painting workability), 7.8 (appearance of coating film), 7.12 (resistance to falling weight), 7.13 (adhesion), and 7.17 (cyclic corrosion resistance).
In addition, the suitability for topcoating was confirmed for water-based acrylic emulsion resin paint and mortar, which are common top layer materials. The confirmation method was to apply the paint of the formulation example to an iron plate, harden and dry it, form the top layer material, and then cure for 7 days to prepare the test specimen.

水性アクリル系エマルション樹脂塗料は、pHが8,比重が1.2のものであった。モルタルは、pHが13,比重が2.1であった。
この試験体を養生させた後に、試験体表層部を目視で確認した後に、上記で行ったJIS A 6909 7.9に準拠した、建研式引張試験機を用いた付着試験を行った。
The water-based acrylic emulsion resin paint had a pH of 8 and a specific gravity of 1.2. The mortar had a pH of 13 and a specific gravity of 2.1.
After the test specimens were cured, the surface layers of the test specimens were visually inspected, and then an adhesion test was carried out using a Construction Research Institute type tensile tester in accordance with JIS A 6909 7.9 as described above.

ただし、配合例1,配合例5,6の塗料の塗装は1回塗りとし、乾燥塗膜の厚さは100μmとした。
試験の結果として、7.5(低温安定性)ついてはどの塗料も変質しないものであり、安定したものであった。7.7(塗装作業性)についても、どの塗料も問題がなく、支障がないものであった。
However, the paints of Formulation Examples 1, 5 and 6 were applied in one coat, and the thickness of the dried coating film was 100 μm.
As a result of the test, all the paints were stable without any deterioration in 7.5 (low temperature stability). As for 7.7 (paintability), all the paints had no problems and were free of any problems.

7.8(塗膜の外観)についても、どの塗料も滑らかな仕上がりで、特に問題がなく、支障がないものであった。
7.13(付着性)についても、特に問題はなく、全て良好な付着性であった。7.17(サイクル腐食性)についても同様に特に問題はなく、120サイクル後の試験体は3枚ともに塗膜に錆、膨れ、割れ及び剥がれは認められなかった。
Regarding 7.8 (appearance of the coating), all the coatings had a smooth finish, and there were no particular problems or impediments.
There were no particular problems with 7.13 (adhesion), and all adhesion was good. Similarly, there were no particular problems with 7.17 (cyclic corrosion), and no rust, blistering, cracking, or peeling was observed on the coating of any of the three test pieces after 120 cycles.

7.12(耐おもり落下性)についても、塗膜の割れ及び剥がれを認められないものであった。
上塗り適合性では、目視による観察と付着試験を行った。この観察結果は、上層材の割れなどの異常を確認することはなく、良好なものであった。
Regarding 7.12 (resistance to falling weight), no cracking or peeling of the coating was observed.
The suitability of the topcoat was examined by visual inspection and adhesion tests. The results were good, with no abnormalities such as cracks in the topcoat being found.

付着試験では、どの試験体も塗料層の凝集破壊であることを確認し、良好な試験結果を得ることができた。

In the adhesion test, it was confirmed that the paint layer of all test specimens underwent cohesive failure, and good test results were obtained.

Claims (4)

ガラス転移点が0℃以下の合成樹脂エマルションと、水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネシウムの3成分を含む水性防錆塗料であって、この水性防錆塗料の固形分が60~80%の範囲で、pHが8以上で、比重が1.0~1.8の範囲であり、合成樹脂エマルションの固形分と3成分の比率が1:1~1:5の範囲であり、3成分の平均粒子径が80μm以下である水性防錆塗料。 An aqueous anti-rust paint containing a synthetic resin emulsion with a glass transition point of 0°C or less and three components, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium oxide, in which the solid content of the aqueous anti-rust paint is in the range of 60-80%, the pH is 8 or more, the specific gravity is in the range of 1.0-1.8, the ratio of the solid content of the synthetic resin emulsion to the three components is in the range of 1:1-1:5, and the average particle size of the three components is 80μm or less. 請求項1に記載された前記水性防錆塗料により形成された塗膜に柔軟性があり、2mm厚の塗膜の吸水率が5~20%の範囲である水性防錆塗料。 An aqueous anti-rust paint according to claim 1, in which the coating film formed is flexible and the water absorption rate of a 2 mm thick coating film is in the range of 5 to 20%. 金属製基材と請求項1又は請求項2のいずれかに記載の水性防錆塗料に形成される塗膜とpHが7~13の範囲で、比重が1.0~2.1の範囲である上層材による層とを積層させた積層構造。 A laminated structure in which a metal substrate, a coating film formed by the water-based anti-rust paint according to claim 1 or claim 2, and a layer of an upper layer material having a pH in the range of 7 to 13 and a specific gravity in the range of 1.0 to 2.1 are laminated. 金属製基材に対して、請求項1又は請求項2のいずれかに記載の水性防錆塗料を塗装し、その後にpHが7~13の範囲で、比重が1.0~2.1の範囲である上層材による上層材層を形成される水性防錆塗料の施工方法。

A method for applying an aqueous rust-preventive paint, comprising the steps of: applying the aqueous rust-preventive paint according to claim 1 or 2 to a metal substrate; and then forming an upper layer material layer having a pH in the range of 7 to 13 and a specific gravity in the range of 1.0 to 2.1.

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