JP2735971B2 - 溶融亜鉛メッキ品の塗装体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐食性はもとより、耐
塩水性、耐水性に優れた溶融亜鉛メッキ品の塗装体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼材或いは鉄鋼製品等の表面に溶融亜
鉛メッキが施された金属体は耐防食性に優れている。し
かしながら、亜鉛は化学的活性が強いため、空気中の酸
素、炭酸ガス、水等の腐食性因子との長期的な接触によ
り、それらと化学反応を起こして耐防食性が低下すると
いった欠点がある。このため最近では、長期防食を効果
的に行うため、溶融亜鉛メッキが施された表面に更に樹
脂塗膜を形成して、腐食性因子との接触を防止した塗装
体が用いられている。しかし、亜鉛は樹脂との密着性が
悪いため、溶融亜鉛メッキの表面に樹脂塗膜が直接形成
された塗装体にあっては、樹脂塗膜の剥離が生じてい
た。

【０００３】上記の問題を解決しようとした塗装体とし
て、従来、溶融亜鉛メッキが施された金属体の表面を物
理的ないし化学的に粗面化して樹脂塗膜との密着性を高
めたもの、溶融亜鉛メッキが施された金属体の表面に、
あらかじめ常温乾燥型ないし高温焼き付け型のプライマ
ーを塗布してプライマー塗膜を形成した後、該表面に樹
脂塗膜を形成したものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
塗装体に於いて、前者は粗面化した亜鉛メッキの表面に
樹脂塗膜が単に投錨効果により付着されているのみなの
で、樹脂塗膜が亜鉛メッキの表面に完全に密着されてい
るというものではなく、樹脂塗膜と金属体との熱膨張係
数の違いや樹脂塗膜の劣化等により、長期的には樹脂塗
膜の付着力が低下して剥離が生じていた。

【０００５】一方後者の塗装体に於いて、常温乾燥型の
プライマーを使用した塗装体にあっては、製造工程にお
いてプライマーの乾燥時間が長く、かつ樹脂塗膜形成過
程での加熱によるプライマー塗膜の熱劣化の問題等があ
り、また高温焼き付け型のプライマーを使用した塗装体
にあっては、プライマー塗膜の形成に乾燥炉が必要であ
るので、設備が高価である等の問題があり、いずれのプ
ライマーを使用しても該塗装体の製造工程が複雑であっ
た。

【０００６】なお、常温乾燥型のプライマーを使用した
塗装体にあって、該プライマーの乾燥時間を短くして、
上記の問題を解決しようとした塗装体については、例え
ば特公昭５９−１０２７６号公報に記載される如く、リ
ン酸及びクロム酸塩顔料を含み、ビニル系合成樹脂のア
ルコール溶液をビヒクルとした速乾性の常温乾燥型であ
るウォッシュプライマーを使用したものも提案されてい
る。しかし該プライマーを使用した塗装体では、硬化剤
中のリン酸と主剤中のジンクテトロキシクロメートとの
中和反応に必要な水分量の不均一性のため塗装時の環境
湿度の影響を受けやすいので、プライマー塗膜形成にバ
ラツキを生じ、またこのプライマーのビヒクルであるポ
リビニルブチラート樹脂はアルカリに極めて弱い樹脂な
ので、樹脂塗膜からの透過水により亜鉛メッキ面上に発
生するアルカリで樹脂塗膜が劣化し、剥離の原因となる
等の欠点があった。

【０００７】本発明は上記の問題点を解消し、樹脂塗膜
の密着性や耐塩水性、耐水性に優れ、かつ製造が容易な
溶融亜鉛メッキ品の塗装体を提供せんとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明は次のような構成としている。すなわち、
この発明に係る溶融亜鉛メッキ品の塗装体は、溶融亜鉛
メッキが施された金属体の表面に、エポキシ系シランカ
ップリング剤を含む二液反応型エポキシ樹脂塗料よりな
る樹脂塗膜が形成されてなることを特徴としている。

【０００９】以下に本発明の構成を、更に詳細に説明す
る。本発明の金属体の材料は、鉄鋼材或いは鉄鋼製品が
好適に使用されるが、通常の溶融亜鉛メッキが施された
金属体であれば特に限定はされない。また該形状は板、
管、棒あるいはそれらが適宜組み合わされた形状となさ
れており、その形状も限定されるものではない。

【００１０】金属体の表面に形成される樹脂塗膜はエポ
キシ系シランカップリング剤を含む二液反応型エポキシ
樹脂塗料より形成されている。エポキシ系シランカップ
リング剤はシランの水素がエポキシとアルコキシの官能
基と置換されたものであり、γグリシドキシプロピルト
リメトキシシランが好適に使用されるが、エポキシ基と
アルコキシ基を有していれば特に該種類は限定はされる
ものではない。

【００１１】二液反応型エポキシ樹脂塗料に含まれる主
剤は、エポキシ樹脂ワニス、顔料、添加剤、溶剤等から
なり、また硬化剤は、主剤のエポキシ樹脂と前記エポキ
シ系シランカップリング剤のエポキシ基と反応されるも
のであり、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、メタキシリレンジアミン、ジメチルアミノメチル
フエノール等のアミンやポリアミドアミン等のポリアミ
ド樹脂が一般に使用されるが、特に該種類は限定される
ものではない。

【００１２】上記構成による本発明に係る溶融亜鉛メッ
キ品の塗装体の製造方法を説明すると、まず溶融亜鉛メ
ッキが施された金属体を用意する。該金属体の表面は特
に前処理がなされている必要はないが、樹脂塗膜との密
着性をさらに向上させるために、該表面は従来のような
前処理が行われていてもよい。該前処理としては金属体
の表面をサンドブラスト、ショットブラスト、デスクサ
ンダー、ワイヤーサンダーなどにより物理的に粗面化す
ると共によごれや油分を除くか、酸又はアルカリ等の化
学的方法により、よごれや腐食生成物を取り除くか、又
は化成処理によりリン酸塩等のリン酸塩被膜が形成され
ていてもよい。

【００１３】次に該金属体の表面に樹脂塗膜を形成すれ
ばよい。樹脂塗膜を形成する方法は、エポキシ樹脂ワニ
ス、顔料、添加剤、溶剤等からなる主剤にエポキシ系シ
ランカップリング剤をボールミル、サンドミル等で混合
攪拌して均一に分散させた後、硬化剤を混合してビヒク
ルとした二液反応型エポキシ樹脂塗料を作製し、該塗料
をスプレー塗り、刷毛塗り、ローラー塗り等の適宜方法
により金属体の表面に塗布して硬化させれば樹脂塗膜が
形成される。なおエポキシ系シランカップリング剤の配
合割合は１重量％、樹脂塗膜の膜厚は８０μ程度が好適
であるが、これらに限定されるものではない。

【００１４】

【作用】本発明の樹脂塗膜はエポキシ系シランカップリ
ング剤を含む二液反応型エポキシ樹脂塗料よりなり、該
エポキシ系シランカップリング剤はエポキシとアルコキ
シの官能基を有するので、該エポキシ基が主剤のエポキ
シ樹脂や硬化剤と反応して結合し、一方のアルコキシ基
は加水分解により水酸基に置換された後、溶融亜鉛メッ
キの表面と水素結合を行うので、エポキシ樹脂はエポキ
シ系シランカップリング剤を介して溶融亜鉛メッキの表
面と化学的に結合されて強固に密着されている。

【００１５】また、前記樹脂塗膜を形成するエポキシ樹
脂は耐水性に優れているので、該塗膜を透過して亜鉛メ
ッキ面上に達する水分量が少なく、さらにエポキシ樹脂
はアルカリにも強いので、該透過水によって亜鉛メッキ
面上にアルカリが発生しても、そのアルカリにより塗膜
が劣化されることもない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。まず本発明の実施例として、図１の如く、エポキ
シ樹脂ワニス、顔料、添加剤、溶剤等からなる主剤にエ
ポキシ系シランカップリング剤を１重量％配合した後、
硬化剤と混合して二液反応型エポキシ樹脂塗料とし、該
塗料をキシレンにて脱脂処理された溶融亜鉛メッキ鋼板
からなる金属体１の表面に塗布して、８０μの樹脂塗膜
２が形成された塗装体を得た。

【００１７】また比較例として、エポキシ系シランカッ
プリング剤を使用せずに、上記の実施例と同様の主剤と
硬化剤を混合して、二液反応型エポキシ樹脂塗料とし、
該塗料を上記実施例と同様の金属体の表面に塗布して、
８０μの樹脂塗膜が形成された塗装体を得た。

【００１８】次に本発明による塗装体の密着性を調べる
ために、上記実施例及び比較例の塗装体にて、ＪＩＳー
Ｋ−５４００に規定されている碁盤目試験および塩水噴
霧試験を行い、その結果を表１に示した。

【００１９】碁盤目試験は、鋭利な刃物で樹脂塗膜を貫
通して溶融亜鉛メッキ面まで達する切り傷を描いて、塗
装体に１mm間隔で相互に直交する罫書き線を１１本ずつ
形成して、１ｍｍ×１ｍｍのます目を１００個作り、そ
の切れ目からの傷の広がりの大小を調べ、塗膜と金属体
の密着性を評価する方法である。

【００２０】また、塩水噴霧試験は、鋭利な刃物で樹脂
塗膜を貫通して溶融亜鉛メッキ面まで達する切り傷を描
いて、塗装体に交差する二本の対角線を形成して試験片
とし、該試験片を塩水の霧が発生する試験室の内に入れ
て、塗膜にできるふくれの大きさを調べ、塗膜と金属体
の密着性を評価する方法である。

【００２１】

【表１】

【００２２】碁盤目試験の結果より、実施例は比較例よ
り密着性に優れ、切れ目からの傷の広がりや剥離は認め
られなかった。また塩水噴霧試験の結果より、実施例は
塗膜のふくれの大きさは、比較例にくらべて小さく、耐
塩水性、耐水性に優れていることが判った。

【００２３】

【発明の効果】本発明による溶融亜鉛メッキ品の塗装体
は、以上説明したように、溶融亜鉛メッキが施された金
属体の表面に樹脂塗膜が形成されており、該樹脂塗膜は
エポキシ系シランカップリング剤を含む二液反応型エポ
キシ樹脂塗料よりなり、該エポキシ系シランカップリン
グ剤のエポキシ基が主剤のエポキシ樹脂や硬化剤と反応
して結合し、アルコキシ基は加水分解により水酸基に置
換された後、溶融亜鉛メッキの表面と水素結合を行うの
で、樹脂塗膜はエポキシ系シランカップリング剤により
溶融亜鉛メッキの表面と化学的に結合されて強固に密着
されると共に、該樹脂塗膜はエポキシ樹脂からなるの
で、耐塩水性、耐水性に優れた塗装体である。

【００２４】また本発明の塗装体は、溶融亜鉛メッキが
施された金属体の表面に直接樹脂塗膜が形成されている
ので、前工程としてのプライマー塗膜等の形成が不要で
あり、本発明の塗装体を製造するに際しては、製造設備
が簡単であり、且つ製造時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装体の一実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 金属体 ２ 樹脂塗膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融亜鉛メッキが施された金属体の表面
   に、エポキシ系シランカップリング剤を含む二液反応型
   エポキシ樹脂塗料よりなる樹脂塗膜が形成されてなる溶
   融亜鉛メッキ品の塗装体。