JPH02263879A - 金属塗装組成物 - 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】 主業上坐肌足立国 本発明は、金属塗装組成物に関するものであり、さらに
詳しくは耐水性、耐陰極剥離性、密着性、防食性に優れ
た金属塗装組成物に関するものである。

炎】呆ｌ支逝 金属材料として最も一般的な鋼材は、腐食しやすいとい
う欠点があるため通常は鋼材の使用前あるいは使用中に
各種防食加工を施している。鋼材の防食加工としては、
例えば、防食塗装を用いる方法、あるいはポリエチレン
などのプラスチック被覆材を用いる方法などが利用され
ている。防食塗装を用いる方法は比較的簡単に鋼材の形
態を問わずに塗装できるので広く一般に使用されている
。

特に°、ポリウレタン重防食塗料は、低温硬化性がよく
冬場の塗装性に優れているばかりでなく、柔軟性が良く
耐衝撃性などに優れており、長期耐久性にもすぐれてい
るので長期間メンテナンスフリーの防食効果が期待でき
るので、その需要を大きく伸ばしている。ポリウレタン
重防食塗料は、上記のような優れた特徴があるが、プラ
イマーを使用しないと、耐水密着性、耐陰極剥離性がや
や低くなる場合がある。

Ｉ　（゛　しようと　るｉ月 しかしながら、従来、耐水密着性、耐陰極剥離性を改良
するためにエポキシ樹脂系あるいはポリウレタン系のブ
ライマーが使用されてきた。ある種のエポキシ樹脂系ブ
ライマーは耐水密着性、耐陰極剥離性に優れている。例
えば、特開昭５７−１５９８６６号、特開昭５８−９１
７７８号、特開昭５８−２１７５７３号、特開昭５９−
７１３７４号、特開昭５９−２２２２７５号、特開昭５
９−２３２１６０号、特開昭６０−２５８２７７号及び
特開昭６０−２５８２７８号にはポリオレフィンと耐陰
極剥離性、耐水密着性に優れた金属の積層用接着剤が記
載されている。しかしながら、異種の材料であるエポキ
シ系ブライマーと上塗りのポリウレタン樹脂の接着性を
確保するためには慎重な塗装管理が必要である。

一方、ポリウレタン樹脂系ブライマーは上塗りのポリウ
レタン樹脂との接着性は良好であるが、耐陰極剥離性に
やや劣るという問題点があった。

本発明は、上記欠点を解決した金属塗装組成物であり１
、特にポリウレタン重防食塗装用のブライマーとして使
用したときに耐水密着性、耐陰極剥離性が向上するとと
もに、塗装管理が十分できない条件で使用しても密着性
の確保できるブライマーを提供することを目的としたも
のである。

°　るための　　　び この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものである。すなわち、 熱硬化性ポリウレタン樹脂１００重量部に硫酸カルシウ
ムを５０〜３００重量部添加してなる金属塗装組成物で
ある。

本発明の金属塗装組成物は熱硬化性ポリウレタン樹脂１
００重量部に硫酸カルシウムを５０〜３００重量部添加
するものであるが、本発明に使用する硫酸カルシウムは
粉末状のものであり、その平均粒径は０．１〜２０ｍμ
のものを使用するのが好ましい。また、硫酸カルシウム
は一般には無水物、１／２水和物、２水和物があるが、
無水物を使用するのが好ましい。

硫酸カルシウムの添加量は熱硬化性ポリウレタン樹脂１
００重量部に対して５０〜３００重量部添加する。添加
量が５０重量部より少ない場合には耐陰極剥離性が低下
し、本発明の目的が達成できなくなる。添加量が３００
重量部より多い場合にはブライマー塗膜の強度が低下し
、初期密着性、耐水密着性が低下する原因となる。着色
などを目的として硫酸カルシウム以外の粉体の顔料を添
加する場合は顔料の全添加量が３００重量部を超えない
ようにすべきである。

次に本発明に使用する熱硬化性ポリウレタン樹脂は水酸
基を２個以上有する化合物（以下ポリオールという）と
イソシアネート基を２個以上有する化合物（以下ポリイ
ソシアネート化合物という）を反応するものである。ポ
リオールとしてはエポキシ変性ポリオール、ポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリブタジェ
ンポリオール、ポリカーボネートポリオールなどが使用
できる。これらのポリオールのうちポリエステルポリオ
ールはエステル結合にもとすく加水分解がおこるのであ
まり好ましくない、エポキシ変性ポリオール、ビスフェ
ノール類にアルキレンオキサイドを付加したポリオール
は分子骨格中にフェニル基を有しているので、接着性、
耐水性に優れて、本発明の熱硬化性ポリウレタン樹脂を
得るのには好ましい、これらのポリオールの分子量は水
酸基１個当たりｌＯＯ〜５００とするのが好ましい。

水酸基あたりの分子量が１００より小さい場合には得ら
れる樹脂が固くなりすぎるために衝撃試験でブライマー
層において割れが発生しやす（なる。

逆に水酸基あたりの分子量が５００より大きい場合には
ブライマー層が柔らかくなり、密着性、耐水密着性に問
題が出る場合がある。従って、ポリオールの水酸基あた
りの分子量は１００〜５００とするのが好ましい。

またポリイソシアネート化合物としてはトリレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（以下
ＭＤＩという）、ポリメチレンポリフェニレンポリイソ
シアネート（以下粗ＭＤＩという）、液状ＭＤＩ、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネ
ート、イソフォロンジイソシアネートおよびこれらのポ
リイソシアネートをイソシアネート基過剰の状態で前記
ポリオールと反応して得られる末端イソシアネートプレ
ポリマーなどが使用できる。これらのポリイソシアネー
トのうちでＭＤＩおよび粗ＭＤＩが硬化性、密着性、耐
水密着性などの性能に特に優れている。

熱硬化性ポリウレタン樹脂を得る方法としては、ポリオ
ールとポリイソシアネート化合物を塗装の直前に混合し
て塗布する方法、前記イソシアネート末端プレポリマー
を塗布して空気中の水分で硬。

化する方法などがあり、いずれの方法でも使用可能であ
る。

硫酸カルシウムは通常は予めポリオールと均一に混合し
て保存し、塗装の直前にポリイソシアネート化合物と混
合して使用するのが好ましい。

本発明の金属塗装組成物を塗装する場合には溶剤を使用
するのは任意である。樹脂および硫酸カルシウムを配合
したものの粘度が高い場合には、溶剤を添加して粘度を
調整すべきである。使用する？ｇ　剤としては、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブ
チルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケ
トンなどのケトン系溶剤、塩化メチレン、トリクロロエ
タンなどのハロゲン系の溶剤が単独または混合して使用
できる。エタノール、メタノール、イソプロパツールな
どのアルコール系の溶剤はポリイソシアネート化合物と
反応するので好ましくない。

さらに、硬化反応を促進するための触媒、酸化防止剤、
安定剤などの助剤を添加することは任意である。

本発明の金属塗装組成物を塗装する方法としてはハケ、
ローラーなどで塗装する方法、エアスプレー、エアレス
スプレーなどにより吹き付は塗装する方法など通常の塗
料と同様の方法で塗装できる。

本発明の金属塗装組成物を重防食塗装のプライマーとし
て使用するときには通常乾燥膜厚が５〜１００μｍとな
るように塗装するのが好ましいが、特に限定するもので
はない。

本発明の金属塗装組成物を塗装する金属とは鉄、鋼、銅
、アルミニウムなどであるが、特に鉄、鋼の場合に有用
である。その形態としては鋼管、鉄管、鋼矢板、ＨＹ３
鋼、鋼板、調帯などおよびこれらから作られた構造物に
適用できる。

災施拠 以下実施例により本発明をより具体的に説明する。なお
、実施例および比較例中で「部」、「％」とあるのは重
量基阜による。

実施例１ ポリエーテルポリオール（ビスフェノールＡにプロピレ
ンオキサイドを付加して分子量を４００としたもの）１
００部に無水硫酸カルシウム１２０部を添加して三本ロ
ールで混練してから、トルエンを４０部添加した。この
液２６０部と液状ＭＤＩを７５部混合して、乾燥したと
きの膜厚が３０μｍとなるようにエアスプレーを使用し
てグリッドブラスト処理した鋼板に塗装した。１日間乾
燥した後ポリウレタン重防食塗料を厚さ２．５閣になる
ように塗装した。

試験結果は第１表に示すとおりである。

比較例１ 実施例１の硫酸カルシウムに変えて炭酸カルシウムを使
用して同様に試験した結果、結果は第１表に示すとおり
である。

実施例２ 分子量４００のポリプロピレングリコール１００部と粗
−ＭＤ１１４０部とをトルエン２４０部の存在下で９０
°Ｃで２時間反応して固形分５０％のポリウレタンプレ
ポリマー溶液を得た。この溶液１００部に硫酸カルシウ
ム５０部を高速分散機で混合して、乾燥したときの膜厚
が３０μｍとなるようにグリッドブラスト鋼板に塗装し
た。室温で１日乾燥した後、ポリウレタン重防食塗料を
塗装した。試験結果は第１表に示すとおりである。

比較例２ 実施例２の硫酸カルシウムに替えてケイ酸アルミニウム
を使用した。結果は第１表に示すとおりである。

比較例３ 実施例２の硫酸カルシウムを使用せずにポリウレタンプ
レポリマーのみを使用して、実施例２と同様に試験した
。結果は第１表に示すとおりである。

比較例４ 実施例２のポリウレタンプレポリマー溶液１００部に硫
酸カルシウム２５０部を添加して実施例２と同様に試験
した。結果は第１表に示すとおりである。

（以下余白） 発１■じ碩艮 実施例から明らかなように本発明の金属塗装組成物を重
防食塗料のブライマーとして使用することにより、初期
密着強度、陰極剥離および耐水密着強度に優れたポリウ
レタン重防食塗装物が得られる。

一方、比較例１．２のように本発明の範囲外の無機充填
剤を使用したブライマーの場合には、耐陰極剥離性が悪
くなる。比較例３のように無機充填剤を使用しない場合
には耐陰極剥離性、耐水密着性が悪くなる。また、比較
例４のように本発明の無機充填剤を使用してもその使用
量が多すぎる場合にはブライマーの塗膜の強度が低くな
り、初期密着強度が低くなる。

以上のように、本発明の金属塗装組成物をブライマーと
して使用することにより、初期密着強度だけではなく、
耐陰極剥離性、耐水密着性が大幅に改善できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱硬化性ポリウレタン樹脂１００重量部に硫酸カルシ
   ウムを５０〜３００重量部添加してなることを特徴とす
   る金属塗装組成物。