JP3089347B2 - 防錆顔料 - Google Patents

防錆顔料

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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/04Compounds of zinc
    • C09C1/046Compounds of zinc containing phosphorus

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人体に対して毒性がな
く、防錆効果の優れた亜りん酸亜鉛カルシウム顔料の改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、防錆塗料には、クロム酸化合物、
鉛化合物等が広く使用されてきた。しかしながら、これ
らの防錆塗料は、優れた防錆効果を発揮するものの、ク
ロム酸や鉛等の有害な化合物が含まれているため、環境
汚染や人体への影響に関する問題が新たにクローズアッ
プされてきた。そこで、これらの有害化合物を含まない
無公害塗料の開発が要請されてきた。それに即応して、
新たな無公害防錆顔料として、りん酸亜鉛、りん酸けい
素、りん酸チタン、りん酸アルミニウム等のりん酸塩、
亜りん酸亜鉛、亜りん酸バリウム、亜りん酸マンガン、
亜りん酸亜鉛カルシウム等の亜りん酸塩、及び、モリブ
デン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム等のモリブデン酸
塩等が検討されてきた。
【0003】一方、特公昭56−9951号公報には、
次式で表される塩基性亜りん酸亜鉛が、木材表面におけ
るタンニンによるシミの抑制剤、防カビ剤、及び、防炎
剤として有用であることが開示されている。 XZnO−ZnHPO(式中Xは1/2ないし10の
数字を示す)
【0004】また、特開昭58−84109号公報に
は、次式で表される亜りん酸カリウム亜鉛が、無公害防
錆顔料として有用なことが開示されている。 KZn(HPO−lZnHPO−mZnO
−nHO(式中l=0〜48、m=0〜(l+3)、
nはl及びmによって変わる0〜51までの数)
【0005】特開昭58−194725号公報には、次
式で表されるヒドロキシ亜りん酸亜鉛錯体が、化学安定
性や分散性において、塩基性亜りん酸亜鉛より優れてい
ることが開示されている。 〔2Zn(OH)−ZnHPO]−XZnO(式中
Xは0〜17の数)
【0006】特開昭59−204663号公報には、次
式で表される塩基性りん酸カリウム亜鉛化合物が、無公
害塗料として有用なことが開示されている。 ZnO−lKO−mP−nHO(l=0.0
1〜0.5、m=0.13〜0.5、n=0〜2)
【0007】特開平1−131281号公報には、水の
存在下でりん酸イオンを放出するりん酸イオン源、及
び、水、又は水と酸素の存在下でバナジン酸イオンを生
成するバナジン酸イオン源となる化合物が防錆顔料とし
て有用であることが開示されている。
【0008】更に、本発明者らは、特開平3−1114
57号公報において、亜りん酸亜鉛カルシウムが、防錆
顔料として優れていることを開示した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述の特公昭56−9
951号公報に開示された塩基性亜りん酸亜鉛、及び、
特開昭58−194725号公報に開示されたヒドロキ
シ亜りん酸亜鉛錯体は、従来の亜りん酸亜鉛に比較すれ
ば高い防錆性を有しているが、クロム鉛系の防錆顔料に
比較すれば防錆性が低いので、多量に使用する必要があ
った。また、特開昭58−84109号公報に開示され
た亜りん酸カリウム亜鉛、及び、特開昭59−2046
63号公報に開示された塩基性りん酸カリウム亜鉛は、
組成中にカリウムを含有し塩基性であるため、塗料安定
性に欠けることがあった。また、特開平3−11145
7号公報に開示された亜りん酸亜鉛カルシウムは、クロ
ム鉛系防錆顔料と同等の防錆性を有するが、まだ広い範
囲の塗料にまで高い防錆性を維持することが困難であっ
た。本発明が解決しようとする課題は、このような問題
を解決して広い範囲で高い防錆性を有する防錆顔料を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を解決するため、主として、メタほう酸バリウム80〜
100重量部、酸化亜鉛80〜100重量部、及び、亜
りん酸亜鉛カルシウム40〜60重量部からなることを
特徴とする防錆顔料(以下「第1発明」という)、主と
して、りん酸アルミニウム100重量部と亜りん酸亜鉛
カルシウム80〜110重量部とからなることを特徴と
する防錆顔料(以下「第2発明」という)、並びに、主
として、亜りん酸亜鉛カルシウム100重量部とりん酸
カルシウム20〜30重量部とからなることを特徴とす
る防錆顔料(以下「第3発明」という)を含有する塗料
を提供する。
【0011】第1発明で使用されるメタほう酸バリウム
は、難溶性の白色粉末であり、酸化亜鉛は、亜鉛華とし
てよく知られた白色顔料であって、それぞれ、その防錆
性については、よく知られていない。また、亜りん酸亜
鉛カルシウムは、亜りん酸亜鉛カルシウム(CaZn
(HPO−2HO)だけでなく、次式で表され
る範囲内で、亜りん酸亜鉛、酸化亜鉛、亜りん酸カルシ
ウム、水酸化カルシウムを含有するものであって、前述
のように、一応の防錆性を有している。 aCaZn(HPO−bZnHPO−nHO aCaZn(HPO−bZnHPO−cZnO
−nHO aCaZn(HPO−bCaHPO−nHO aCaZn(HPO−bCaHPO−cCa
(OH)−nHO なお、これらの式で、a,b,cは、a/(b+c)≧
1/6の関係を満たす10以内の整数を表し、nは結晶
水分子数を表す。
【0012】第2発明で使用されるりん酸アルミニウム
は、難溶性の白色粉末で、その防錆性は、よく知られて
いない。また、第3発明で使用されるりん酸カルシウム
は、白色粉末で、乳白ガラスの白色添加剤に使用されて
いるが、その防錆性については、よく知られていない。
【0013】第1発明ないし第3発明において、主とし
て使用される化合物の他に、混合されるものには、顔料
として通常混合される着色顔料等が含まれる。また、第
1発明ないし第3発明に係わる防錆顔料を製造するに
は、その原料となる化合物を混合均一化することが必要
となるが、その方法は、乾式法でも、湿式法でもよい。
また、予め塗料化前に混合してもよいし、塗料化の際に
別々に塗料に分散させてもよい。
【0014】
〔実施例1〕
メタほう酸バリウム100g、酸化亜鉛100g、及
び、亜りん酸亜鉛カルシウム50gを粉末のまま乾式混
合し顔料(以下「顔料1」というを得た。
【0015】〔実施例2〕 りん酸アルミニウム100gと亜りん酸亜鉛カルシウム
100gとを50℃に加温した温水500gに投入し1
時間攪拌して湿式混合した後、濾過、脱水、乾燥、粉砕
して顔料(以下「顔料2」という)を得た。
【0016】〔実施例3〕 亜りん酸亜鉛カルシウム160gとりん酸カルシウム4
0gを水500gに投入し1時間攪拌して湿式混合した
後、濾過、脱水、乾燥、粉砕して顔料(以下「顔料3」
という)を得た。
【0017】〔参考例1〕 モリブデン酸亜鉛100gと亜りん酸亜鉛カルシウム1
00gとを水500gに投入し1時間攪拌して湿式混合
した後、濾過、脱水、乾燥、粉砕して顔料(以下「顔料
4」という)を得た。
【0018】〔参考例2〕 亜りん酸亜鉛カルシウム130gとモリブデン酸カルシ
ウム80gとを粉末のまま乾式混合し顔料(以下「顔料
5」という)を得た。
【0019】〔参考例3〕 亜りん酸亜鉛カルシウム150gとりん酸亜鉛30gを
粉末のまま乾式混合し顔料(以下「顔料6」という)を
得た。
【0020】〔比較例〕 比較例として、市販のジンククロメート(ZPC型)を
「顔料7」とし、モリブデン酸亜鉛を「顔料8」とし、
モリブデン酸カルシウムを「顔料9」とし、りん酸亜鉛
を「顔料10」とし、りん酸アルミニウムを「顔料1
1」とし、りん酸カルシウムを「顔料12」とし、メタ
ほう酸バリウムを「顔料13」とし、亜りん酸亜鉛カル
シウムを「顔料14」とした。
【0021】2.水溶性エポキシエテスル樹脂系塗料の
製造 前述の実施例1〜3、参考例1〜3、及び、比較例で得
られた顔料1〜14を、それぞれ、表1の配合比で調製
し、ガラスビーズ(Φ1.5mm)100gと共にサン
ドミルで30分間分散して塗料化し、それぞれ、塗料
(以下「塗料A1」〜「塗料A14」という)を得た。
なお、ここで使用した水溶性エポキシエステル樹脂は大
日本インキ化学工業(株)製のウォーターゾールCD−
540で不揮発分39.2%のものである。これらの顔
料1〜14の塗料化に際して特に問題はなく、また、得
られた塗料の安定性も特に問題はなかった。
【0022】
【表1】
【0023】3.中油性アルキッド樹脂系塗料の製造 前述の実施例1〜3、参考例1〜3、及び、比較例で得
られた顔料1〜14を、それぞれ、表2の配合比で調製
し、ガラスビーズ(Φ1.5mm)100gと共にサン
ドミルで30分間分散して塗料化し、それぞれ、塗料
(以下「塗料B1」〜「塗料B14」という)を得た。
なお、ここで使用した中油性アルキッド樹脂は大日本イ
ンキ化学工業(株)製のベッコゾール1334ELで不
揮発分50%のものであり、皮張り防止剤は楠本化成
(株)製のデイスパロン510、流れ止め剤は楠本化成
(株)製のデイスパロン4200−20である。これら
の顔料1〜14の塗料化に際して特に問題はなく、ま
た、得られた塗料の安定性も特に問題はなかった。
【0024】
【表2】
【0025】4.防錆試験 前述の方法によって得られた塗料A1〜14及び塗料B
1〜14を、それぞれ、日本テストパネル工業(株)製
の冷間圧延鋼板 JIS G3141 SPCC−SB
1.0×70×150mmにバーコータを用いて1回
塗りし、乾燥後の膜厚が30μmになるようにした。そ
の後、室温で1週間乾燥し、上塗りすることなく、スガ
試験機(株)製の塩水噴霧試験機ST−ISO−3を用
いて5%食塩水による塩水噴霧試験を行った。その結果
を表3に示した。この表3において、評価の欄の数字
は、1は錆の発生が100%のもの、2は錆の発生が7
5%以下のもの、3は錆の発生が50%以下のもの、4
は錆の発生が25%以下のもの、5はふくれや錆の発生
がまったくないものを表す。
【0026】
【表3】
【0027】この表3から、本発明に係わる防錆顔料
(顔料1〜3)、及び、参考例に係わる顔料(顔料4〜
6)を含有する塗料(塗料A1〜6、及び、B1〜6)
が、従来から使用されてきた防錆顔料であるジンククロ
メートを使用した塗料や亜りん酸亜鉛カルシウムを単独
に使用した塗料よりも優れた防錆性を有することは明ら
かである。
【0028】
【発明の効果】本発明に係わる防錆顔料は、前述のよう
な構成と作用を有し、無公害で優れた防錆性を有するの
で、従来の有害物質を含む防錆顔料や防錆塗料に替わっ
て、環境を汚染することなく各種の設備や機械等を防錆
保全するのに役立ち、日常の生活や産業活動に大きく寄
与するものと考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09C 1/00 - 3/12 C09D 5/08 C09D 7/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主として、メタほう酸バリウム80〜1
    00重量部、酸化亜鉛80〜100重量部、及び、亜り
    ん酸亜鉛カルシウム40〜60重量部からなることを特
    徴とする防錆顔料
  2. 【請求項2】 主として、りん酸アルミニウム100重
    量部と亜りん酸亜鉛カルシウム80〜110重量部とか
    らなることを特徴とする防錆顔料
  3. 【請求項3】 主として、亜りん酸亜鉛カルシウム10
    0重量部とりん酸カルシウム20〜30重量部とからな
    ることを特徴とする防錆顔料
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