JPH02302472A - 高防蝕性塗膜の形成方法 - 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〕 不発明は自動車部品や、その他の構造物等の鉄及び鉄合
金からなる素材上に高防蝕性塗膜を形成する方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

自動車部品や産業構造物等に使用される鉄及び鉄合金素
材の防蝕塗装には従来アルキド樹脂塗料をスプレー又は
浸漬塗装する方法、メフミンアルキド塗料をスプレー又
は浸漬塗装する方法、アニオン又はカチオン電電塗料ｔ
’ｓ塗装する方法など種々の方法が用いられていた。又
最近ではキレート化剤及び顔料を含む塩化ビニリデンラ
テックス組成物で、はけ塗り乃至は浸漬塗装する方法が
提案されている（特開昭６３−１０５０７４号参照〕。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら前述した７〜キト省脂塗料をスプレー又は
浸漬塗装する方法は、常温乾燥、あるいは強制乾燥で容
易に乾燥するために設備も簡易型で良く、エネルギーコ
ストも低いが、その防錆力はツルトスプレーテストで１
００〜１２０時間程度にすぎない。

ま友アルキドメラミン塗料を塗装する方法は、上記アル
キト樹脂塗料の場合よりも若干防錆力は同上するが、焼
付時の流動により特に被塗物の端部、コーナ一部などの
凸部の塗膜は薄くなり、これらの部分から発錆し、ツル
トスプレーテストで２４０時間程度で著しい発錆が見ら
れる上に、加熱乾燥時に多大のエネルギーを必要とする
。

更に前記した電着塗料で塗装する方法は前の２例に較べ
著しく防錆力は同上し、平滑面では無処理でツルトスプ
レーテスト４８０時間でも発錆しないが、アルキトメラ
ミン塗料と同様に被塗物の端部、コーナ一部、凸部の膜
厚が充分に得られないために、近年の自動車部品の防錆
水準であるツルトスブレーテスト４８０時間無発錆とい
う要求を満足し得るものではなかった。

このような現状の中で最近塩化ビニリデンラテックスの
防錆力が注目され特開昭６３−１０５０７４号に示すご
とき方法が提案されているがこれとても１回塗りではそ
の膜厚を厚くしても、フクレ、ハガレ等の付着性低下が
あ〕、これが原因となって発錆するという欠陥があつ九
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、これら鉄あるいは鉄合金素材上の防錆塗
装の欠点を克服すべく鋭意検討の結果、特定歓のキレー
ト化剤及び顔料を含む塩化ビニリデン共重合体ラテック
ス組成物であって、キレート化剤及び顔料の含有量、さ
らに共重合体樹脂中の塩化ビニリツ°ンの含有量が同等
あるいは異なる塩化ビニリデン共重合体ラテックス組成
物で２回浸漬塗装を行なうことにより、１回塗装と同じ
膜厚にも拘らず得られた塗膜は驚くべき防錆効果のある
事を見出しこの知見に基づき本発明を完成した。

特に鋳鉄、鍜造鉄においては１回塗９で得られた塗膜は
ツルトスプレーテスト１２０時間でフクレ、ハガレ、発
＃４を見たのに対し、同一膜厚であっても２回塗装した
場合にはツルトスプレーテスト４８０時間で侮辱欠陥が
なく、常温乾燥乃至は強制乾燥であるが故に乾燥時の発
錆もなく、焼付塗料に比べて省エネルギー効果も絶大で
あることが判った。

即ち本発明は鉄あるいは鉄合金素材上に高防蝕性塗膜を
形成するに当り、キレート化剤及び顔料を含み、樹脂固
形分１Ｏ０１１ＩＬ量部中５０〜９０重量部が塩化ビニ
リデンである。塩化ビニリデン共重合体ラテックス組成
物に１浸漬下塗り塗装した後、前記塩化ビニリデン共重
合体ラテックス組成物に比して、キレート化剤及び顔料
の含有量が同等もしくはそれ以下で、かつ、塩化ビニリ
デンの含有量が同等もしくはそれ以上である塩化ビニリ
デン共重合体ラテックス組成物にて浸漬上塗り塗装する
ことを特徴とする高防蝕性塗膜の形成方法である。

不発明において用いられる塩化ビニリデン共重合体ラテ
ックスは塩化ビニリデンと後述するα、β不飽和カルボ
ン酸との共重合体のラテックスであり、通常の他の有機
被膜に比べて数十〜数百倍、酸素、水蒸気の透過度が小
さく高パリーヤー性の被膜を形成し得る。

このような塩化ビニリデン共重合体ラテックスは一般に
ラテックス１００重量部中不揮発分即ち樹脂固形分５０
〜６０重量部で供給され、残余即ち５０〜４０重量部の
揮発分は水単独、あるいは水と少量の水溶性有橋溶剤、
例えばア〜：Ｉ−Ａ’類、カービトール類、エーテル類
との混合液で構成される。

塩化ビニリデンの含有量は下塗りでは樹脂固形分１００
重量部中５０〜９０重量部、好ましくは６０〜９０１Ｌ
量部であって、塩化ビニリデン含有量が５０重量部未満
では塩化ビニリデンの結晶度が低くなり、形成される塗
膜の特長である前記バリヤー性が阻害される。又９０重
量耶を超えると結晶度は高くなりバリヤー性は良　　　
・好であるが、付着性が低下して下塗りの特長である被
塗物に対する高接着性が得られなくなる。

又上塗りでは塩化ビニリデンの含ｉｉｉが下塗りの場合
と同等もしくはそれ以上、従って樹脂固形分１００ｍｆ
ｆ１８に中５０〜９５重ｉｉｇ、好ましくけ６５〜９５
重量部である。塩化ビニリデンの含有量が下塗りの場合
より少量であると上塗りに求められる水蒸気、酸素等の
透過を抑制するバリヤー性が下塗りより劣るようになる
。又下塗りの場合より多くても９５重量部を超えるとバ
リヤー性は良好となるが、塗膜が硬くなり過ぎ塗膜形成
時にクツツクを生じ易くなシかえって防錆力を阻害する
。

このような塩化ビニリデンと共重合可能な単量体として
はα、β不飽和カルボン酸例えばアクリ／Ｌ’ｒ！！メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリ
ＩＬ／酸ブチル、アクリ／Ｉ／酸−２−エチルヘキシル
、アクリ／ｌ／＠オクチル、メタクリ／Ｖ酸メチル、メ
タクリ／’ｍエチル、メタクリル酸ブチμなどのアクリ
ル酸、メタクリル酸のエヌテル類及びアクリルｒＭＪタ
クリル酸、塩化ビニル、酢酸ビニル、スチレンなどビニ
〜もしくはビニリデン単量体の内から選ばれた１種又は
それ以上が使用できる。これ等のα、β不飽和カルボン
酸化合物と塩化ビニリデン単量体は公知の方法では陰イ
オン性乳化剤等の乳化剤の存在下において乳化重合によ
り所要の塩化ビニリデン共重合体ラテックスを得ること
ができる。

次に以上の塩化ビニリデン共重合体ラテックスに配合さ
れるキレート化剤としてはタンニン酸、ピロガロール、
カテコール、フェノール誘導体、コハク酸誘導体などが
使用出来、使用量としては下塗りに用いる塩化ビニリデ
ンラテックス組成物においては樹脂固形分１００重量部
に対して０，２〜１０重量部、好ましくは０．４〜５重
量部である。即ち０．２重量部未満になると塗膜と鉄と
の界面間のキレート結合が疎となシ、鉄又は鉄合金素材
との密着性が損われ、傷付時の防錆力が得られなくなる
。又１０″Ｍ量部を超えると密着性は同上するが過剰の
キレート化剤の親水性によってバリヤー性、耐水性が低
下しツルトスプレーテストでフクレを発生する原因とな
る。又上塗に用いる塩化ビニリデンラテックス組成物に
おいてはキレート化剤含有量を下塗夛組成物に含有され
る量よシ常に同等乃至はそれ以下好ましくは樹脂固形分
１００重量部に対して１．０重量部以下にする。即ち、
上塗りにおいてはキレート化剤は未硬化の下塗塗膜を透
過して滲出する鉄イオンを捕捉するに必要な最少量に止
めることができる。

本発明に使用できる顔料としては有機、無機の着色顔料
、体質顔料、防錆顔料、たとえばカーポンプフック、チ
タン白、弁柄、シアニンブルー、シアニングリーン、炭
酸カルシウム、タルク、マイカ、カオリン、５ｉＩ！酸
バリウムなど一般に塗料に使用される顔料が使用可能で
ある。

顔料の含有量は下塗りに用いる組成物では樹脂固形分１
００重量部に対し０．４〜６０重量部好ましくは１．０
〜２０重量部であって０．４重量部未満では、充分に隠
蔽着色のある塗膜が得られず、６０重量部を超えると塩
化ビニリデンの結晶性が阻害され前述したバリヤー性が
低下し、防蝕性が低下する。又上塗り組成物においては
顔料の含有量は下塗り組成物に含有される量と同等乃至
はそれ以下、好ましくは樹脂固形分１００００重量部し
５重量部以下が望ましい。即ち、隠蔽力は下塗シによる
下塗塗膜が充分であり上塗りでは塗膜補強効果があり耐
水性等の結晶性が阻害されない最少含有量に止めること
が出来るＯ 本発明においては、以上のキレート化剤、顔料の他に必
要に応じて親水性有機溶剤、増粘剤、消泡剤、可塑剤、
熱安定剤、光安定剤、防腐剤、防黴剤、界面活性剤の一
般の塗料に使用される添加剤を、防錆効果を損わない範
囲において使用できる事は勿論である。

以上の本発明による組成物で２回に分けて浸漬塗装する
事により鉄あるいは鉄合金素材上に高防蝕性塗膜を形成
し得るが、その塗装間隔は１〜２０分、好ましくは２〜
１０分開ける事が望ましい。即ち、１分未満では再浸漬
時に先の浸漬塗装で形成された塗膜が再溶解し、このた
め１回塗りと同じ低防蝕性となシ、２０分を超えると塗
膜が半乾燥以上となシ充分な上塗塗膜形成が得られない
。

本発明の高防蝕性塗膜の形成方法は具体的には鉄あるい
は鉄合金素材を前述した浸漬下塗り用の塗料組成物から
なる洛中に常温で５秒〜３分好ましくは１０秒〜６０秒
浸漬し塗膜を形成させ、引上げた後室温で１〜２０分好
ましくは２〜ｌＯ分放置し、その後上塗り用の塗料組成
物からなる洛中に５秒〜３分好ましくは１０〜６０秒浸
漬して２回目の塗装を行ない塗膜を形成させる。引き上
げた後、室温で２〜２０分、好ましくは７〜１３分乾燥
後３０〜１００℃好ましくは４０〜６０℃で５〜６０分
、好ましくは２０〜４０分乾燥させることにより完成す
ることができる。

〔作用〕

以上の如き塗装間隔により２回塗りする事により、鉄あ
るいは鉄合金素材上特に鋳鉄素材上に１回塗りも格段に
防錆力が同上した高防蝕性塗膜が形成される理由につい
てはさだがではないが、１回目の塗装後において、塗装
間隔を保つことにより鉄あるいは鉄合金素材上特に鋳鉄
上の凹凸部、素人部に浸透し、ガス抜きされた塗膜が形
成されキレート化剤の充分な働きにより密着性に優れた
塗膜が得られる。又第１回目の塗膜が半乾燥状態である
間に２回目を塗装することによシ、１回目の塗膜金運し
てり出した鉄イオンによシ塗膜が形成され下塗シよシも
同等かそれ以上の塩化ビニリデンを含有する上塗塗膜に
より、下塗り塗膜よシも高いバリヤー機能を持った上塗
シ塗膜が形成されると考えられる。要約すれば下塗りで
密着性を主体とした塗膜、上塗りでバイヤー性を主体と
した塗膜が形成されるためと考えられる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

！Ｊ！施例　１ ０．８Ｘ７０Ｘ１５０謹の普通鋼素材及び１０Ｘ７０Ｘ
１５０謹の鋳鉄素材を、それぞれアルカリ脱脂剤で脱脂
し、水洗し、空気吹き付は乾燥し九〇 別に塩化ビニリデン７８重ｉｔｓ、アクリル酸メチ／Ｌ
’　９．０重量部、アクリル酸エチル８．３重量部、ア
クリ／Ｌ／酸０．７重量部及びメタクリｌｖ酸グリシジ
μ４．０重量Ｓを水１００重量部中で乳化重合させて塩
化ビニリデン共重合体ラテックス（勾を作り、これにキ
レート化剤としてピロガロ−／ｌ／　１．５重量部及び
顔料としてカーボンブラック１．０重量部を混合して下
塗塗料としての塩化ビニリデン共重合体ラテックス組成
物を作った。

上記塩化ビニリデン共重合体ラテックス組成物に前記普
通鋼素材及び鋳鉄素材をそれぞれ３０秒間浸漬し、取り
出して室温（２５℃）で３分間放置し、再び上記塩化ビ
ニリデン共重合体ラテックス組成物中に３０秒間浸漬し
、取り出した後６０℃に保持した乾燥炉で２０分乾燥し
た。

得られた塗装試料を２４０時間及び４８０時間のソ〜ト
スプレー試験に供し次、その結果の表面状態、発情状況
、塗膜密着性（ゴパン目試験）について検査した。その
結果を表１に示す。

普通鋼における赤錆幅はカット部からの長さである。赤
錆面積率は発錆面積の試料面積に対する百分率である。

実施例　２ 実施例１に記載し之塩化ビニリデン共重合体ラテックス
（Ｎを使用し、実施例１で用いたのと同じ普通鋼素材及
び鋳鉄素材を、浸漬下塗り塗装し、中間乾燥した。

別に塩化ビニリデン８５重量部、アク！ｊ／Ｌ’［ブチ
／Ｌ’１１．５重量部、アクリル酸０．５重量部及びメ
タクリＡ／＃Ｉ！グリシジｙ３．０部金水１００重量部
中で乳化重合させて塩化ビニリデン共重合体ラテックス
（Ｂ）を作り、これにピロガロ−／Ｉ１０．５重量部及
びカーポンプフック７０．５重量部を加えて上塗り塗料
として塩化ビニリデン某重合体フテツクス組成物を作っ
た、 上記上塗り塗料組成物に記下塗りした試料を３０秒間浸
漬し、実施例１と同様に乾燥した。実施例１と同様に試
験した結果を表１に示す。

実施例　３〜６ 実施例１又は２と同様にして表１に示す如く、２回浸漬
塗装し、得られた結果を表１に示す。

比較例　１〜６ 実施例１〜２に準じて表１に示す如く、塗装し、得られ
た結果を表１に示す。

〔発明の効果〕

表１のデータから明らかな如く、本発明の実施例１〜６
は何れも普通鋼素材において、カット部からの赤錆幅は
０．５諷以下であり、鋳鉄素材において赤錆面積率は２
％以下であシ、防錆力にすぐれ、ている。これに対し比
較例では赤錆面積率は比較例６以外は非常に大きく、１
回塗りでは全面に発錆が見られた。又比較例３，４及び
５では密着力に劣る。

尚比較例４及び６では麹蔽力が劣り、黒色を示さず、黒
紫色を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高防蝕性塗膜を形成するに当り、キレート化剤及び
   顔料を含み、樹脂固形分１００重量部中５０〜９０重量
   部が塩化ビニリデンである。 塩化ビニリデン共重合体ラテツクス組成物にて浸漬下塗
   り塗装した後、前記塩化ビニリデン共重合体ラテツクス
   組成物に比して、キレート化剤及び顔料の含有量が同等
   もしくはそれ以下で、かつ、塩化ビニリデンの含有量が
   同等もしくはそれ以上である塩化ビニリデン共重合体ラ
   テツクス組成物にて浸漬上塗り塗装することを特徴とす
   る高防蝕性塗膜の形成方法。