JP2000017198A

JP2000017198A - 防錆塗料組成物

Info

Publication number: JP2000017198A
Application number: JP37086898A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takamatsu; 靖高松; Takahiro Shiguma; 孝弘志熊; Akihiro Yamazaki; 章弘山崎; Yoshihiro Fujita; 義博藤田
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【解決手段】内部架橋されたポリマー粒子を含有して
なるポリマーエマルション、及び、無機顔料を含有する
ことを特徴とするＡＬＣ鉄筋用防錆塗料組成物であっ
て、該ポリマー粒子が、０．１５〜０．５μｍの平均粒
子直径を有するものであり、かつ、コアの少なくとも一
部が、少なくとも一層のシェルにより被覆されたコア／
シェル構造を有するポリマー粒子であり、コア部／シェ
ル部の重量比率が、コア部／シェル部＝１／９〜７／３
であり、シェル部を構成するポリマーのガラス転移温度
（Ｔｇ）が、−１０〜５０℃であり、コア部を構成する
ポリマーと、シェル部を構成するポリマーの平均Ｔｇ
が、−３０〜３０℃であることを特徴とする、防錆塗料
組成物。【効果】少なくとも以下の〜の効果を発現するこ
とができる。塗膜形成の際に上乾きを抑制でき
る。塗膜形成の際に乾き斑を抑制できる。デ
ィッピング塗装に好適な優れた厚膜塗装性を発現でき
る。塗膜形成の際に優れた塗膜強度を発現でき
る。塗膜形成の際に優れた防錆性を発現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防錆塗料組成物、
すなわち、金属表面の塗装に使用される防錆塗料組成物
に関するものである。本発明は、ＡＬＣ鉄筋用防錆塗料
組成物、すなわち、ＡＬＣを補強するための鉄筋の塗装
に使用される防錆塗料組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＡＬＣとは、Autoclaved Light-weight
aerated Concreteの略で、高温高圧蒸気養生によって造
られる軽量気泡コンクリートである。ＡＬＣは、通常、
セメント、硅酸質、発泡剤、水を配合したスラリーに補
強のための鉄筋を埋没させ、１６０〜２００℃、８〜１
２気圧中で８〜１２時間養生して製造される。内包され
る鉄筋は、コンクリートが多孔質であるため、水や空気
が通過しやすいこと、また、通常のコンクリートよりア
ルカリ性が弱いことから、発錆しやすいという問題があ
った。このため鉄筋には、何らかの防錆処理が必要とさ
れる。

【０００３】従来の防錆処理に使用される防錆塗料に
は、大きく分け有機溶剤系防錆塗料と水系防錆塗料があ
る。

【０００４】このうち有機溶剤系防錆塗料は、防錆性に
優れるが、溶剤中毒、爆発、火災の危険性があった。さ
らに、揮発した有機溶剤による大気汚染という深刻な問
題があった。一方、水系防錆塗料は、分散媒が有機溶剤
ではなく水であるため、上記のような危険性が少なく、
環境対応の面からも好ましい。水系防錆塗料としては、
セメント系防錆塗料、水溶性樹脂防錆塗料、ポリマーエ
マルション系防錆塗料がある。このうち、セメント系防
錆塗料で代表的なものは、特公昭５８−４１６２４号、
特公平１−５８１４３号等に開示されているものであ
る。しかるに、従来のセメント系防錆塗料では、セメン
トを使用するため、凝固現象を起こす問題があった。す
なわち、塗料のポットライフが短く、ディッピング塗装
では最適な粘度範囲に調整することが難しいという問題
があった。

【０００５】水溶性樹脂防錆塗料で代表的なものは、特
開昭６０−１２７３７７号、特開平５−９３１５５号等
に開示されているものである。従来の水溶性樹脂防錆塗
料では、通常、エポキシ樹脂が使用されており、金属密
着性は優れるものの、酸価が高いためコンクリートの硬
化不良を起こし、コンクリートとの密着性が悪くなると
いう問題があった。また、エポキシ樹脂は、粘度が高
く、塗料配合時に取り扱いが不便であるという問題があ
った。

【０００６】ポリマーエマルション系防錆塗料で代表的
なものは、特公昭６３−２０４６８号、特公平１−５４
３８７号等に開示されているものである。従来のポリマ
ーエマルション系防錆塗料は、上記の水系塗料に比べ
て、ポットライフが長く、粘性調整が簡便であり、取り
扱いが容易であるといった長所を有している。しかしな
がら、厚膜塗装性、防錆性、塗膜強度が劣るなどの欠点
があった。特に問題とされるのは、ディッピング塗装時
の厚膜塗装性である。

【０００７】通常、ＡＬＣ鉄筋の防錆処理方法として、
防錆塗料のディッピング塗装が行われる。このディッピ
ング塗装では膜厚が、１００〜３００μｍ程度で塗装さ
れるが、鉄筋の部位によっては、膜厚が２０００μｍに
及ぶことがある。水系防錆塗料は、分散媒が水であるこ
とから、乾燥性が悪く、特に、ポリマーエマルション系
防錆塗料では、塗膜表層で分散質のポリマー粒子が融着
しやすいため、上乾き、乾き斑を起こしやすい。そし
て、これらに起因して、うみ、ふくれ、しわ、ピンホー
ル等の塗膜欠陥を生じやすく、これらの塗膜欠陥が防錆
性を悪化させる。造膜助剤、アスファルト乳剤の使用に
より改善されるが、根本的解決には至らない。すなわ
ち、造膜助剤の使用量が多くなれば、有機溶剤系塗料と
同様に溶剤中毒、大気汚染等の問題が起き、また、アス
ファルト乳剤の使用量が多くなれば、塗料中でアスファ
ルト乳剤が分離したり、塗膜強度の低下、ブロッキング
等の問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本出願に係る発明が解
決しようとする課題は、上乾きの抑制、乾き斑の抑制、ディッピング塗装に好適な優れた厚膜塗装性の発
現、優れた塗膜強度の発現、優れた防錆性の発現、に極めて有効なポリマーエマルション系防錆塗料を提供
することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ディッピ
ング塗装に好適な優れた厚膜塗装性、優れた塗膜強度、
優れた防錆性等をを有する防錆塗料組成物を実現するた
めには、上乾きの抑制、乾き斑の抑制等が必要であると
考え、種々の特性を有するポリマーエマルションを重合
し、鋭意検討を重ねた結果、ポリマーエマルションを構成するポリマー粒子の平
均粒子直径を制御すること、ポリマーエマルションを構成するポリマー粒子を内
部架橋させること、ポリマーエマルションを構成するポリマー粒子をコ
ア／シェル化し、シェル部のＴｇとコア部とシェル部の
平均Ｔｇをそれぞれ制御すること、ポリマーエマルションを構成するコア／シェル構造
を有するポリマー粒子の重合に、官能基を有するエチレ
ン性不飽和単量体を使用し、官能基を有するエチレン性
不飽和単量体をシェル部の重合により多く使用するこ
と、粒子径の適当な無機顔料を選択すること、により、上乾きの抑制、乾き斑の抑制、ディッピング塗装に好適な優れた厚膜塗装性の発
現、優れた塗膜強度の発現、優れた防錆性の発現、に極めて有効であるという知見を見い出し、本発明を完
成するに至った。

【００１０】本発明は、以下の［１］〜［１６］に記載
した事項により特定される。［１］内部架橋されたポリマー粒子を含有してなるポ
リマーエマルション、及び、無機顔料を含有することを
特徴とする防錆塗料組成物。［２］ポリマー粒子が、０．１５〜０．５μｍの平均
粒子直径を有するものである、［１］に記載した防錆塗
料組成物。

【００１１】［３］ポリマー粒子が、コアの少なくと
も一部が、少なくとも一層のシェルにより被覆されたコ
ア／シェル構造を有するポリマー粒子であり、コア部／
シェル部の重量比率が、コア部／シェル部＝１／９〜７
／３であり、シェル部を構成するポリマーのガラス転移
温度（Ｔｇ）が、−１０〜５０℃であり、コア部を構成
するポリマーと、シェル部を構成するポリマーの平均Ｔ
ｇが、−３０〜３０℃であることを特徴とする、［１］
又は［２］に記載した防錆塗料組成物。

【００１２】［４］内部架橋されたポリマー粒子が、
架橋性のエチレン性不飽和単量体を使用して重合するこ
とにより得られたものである、［１］乃至［３］の何れ
かに記載した防錆塗料組成物。［５］架橋性のエチレン性不飽和単量体が、モノエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレートを含有するもの
である、［４］に記載した防錆塗料組成物。［６］架橋性のエチレン性不飽和単量体の使用量が、
重合により得られるポリマーエマルション固形分を基準
として、０．０１〜１０重量％に相当する量であること
を特徴とする、［４］又は［５］に記載したＡＬＣ鉄筋
用防錆塗料組成物。

【００１３】［７］コアの少なくとも一部が、少なく
とも一層のシェルにより被覆されたコア／シェル構造を
有するポリマー粒子が、官能基を有するエチレン性不飽
和単量体を使用して重合することにより得られたもので
あり、かつ、官能基を有するエチレン性不飽和単量体の
使用量の重量比率が、コア部／シェル部＝０／１０〜３
／７であることを特徴とする、［３］乃至［６］の何れ
かに記載した防錆塗料組成物。［８］官能基を有するエチレン性不飽和単量体の「官
能基」が、カルボキシル基、アミド基、水酸基、及び、
スルホン酸基からなる群から選択された少なくとも一種
である［７］に記載した防錆塗料組成物。［９］無機顔料が、２０〜３００μｍの平均粒子直径
を有するものであることを特徴とする、［１］乃至
［８］の何れかに記載した防錆塗料組成物。

【００１４】［１０］無機顔料が、珪砂、炭酸カルシ
ウム、タルク、及び、クレーからなる群から選択された
少なくとも一種である、［１］乃至［９］の何れかに記
載した防錆塗料組成物。［１１］ポリマーエマルション固形分と無機顔料の合
計重量を基準として、ポリマーエマルション固形分１０
〜９０重量％、及び、無機顔料９０〜１０重量％である
ことを特徴とする、［１］乃至［１０］の何れかに記載
した防錆塗料組成物。

【００１５】［１２］防錆塗料組成物が、ＡＬＣ鉄筋
用である、［１］乃至［１１］の何れかに記載した防錆
塗料組成物。

【００１６】［１３］［１］乃至［１１］の何れかに
記載した防錆塗料組成物を金属表面の塗装に使用するこ
とを特徴とする、金属表面防錆処理方法。［１４］［１３］に記載した防錆処理方法により得ら
れた、表面防錆処理を施した金属製品。［１５］［１２］に記載した防錆塗料組成物をＡＬＣ
鉄筋の塗装に使用することを特徴とする、ＡＬＣ鉄筋防
錆処理方法。［１６］［１５］に記載した防錆処理方法により得ら
れたＡＬＣ鉄筋。［１７］［１２］に記載した防錆塗料組成物で表面を
塗装してなる防錆性ＡＬＣ鉄筋。［１８］［１］乃至［１１］の何れかに記載した防錆
塗料組成物で表面を塗装してなる防錆性鉄板。

【００１７】

【発明の実施の形態】本出願に係る発明の実施の形態に
ついて、以下に説明する。ポリマーエマルションを構成
する内部架橋されたポリマー粒子が、０．１５〜０．５
μｍの平均粒子直径を有するものであれば、該ポリマー
粒子の分散安定性が良好である。

【００１８】ポリマーエマルションを構成するポリマー
粒子は、内部架橋されているので、内部架橋されていな
い場合と比較すると、該ポリマーエマルションを塗布し
て被膜（塗膜）を形成せしめると、形成した被膜（塗
膜）の強度が顕著に向上される。ポリマーエマルション
を構成するポリマー粒子は、内部架橋されているので、
上乾きや、乾き斑を起こしにくく、それゆえ、塗膜欠陥
を防止することができる。このメカニズムは、必ずしも
明確ではないが、メカニズムの少なくとも一部は、ポリ
マー粒子を内部架橋させることにより、ポリマーエマル
ションを構成するポリマー粒子同士が融着しにくくなっ
ているためではないかと考察される。

【００１９】本発明の好ましい態様において、ポリマー
粒子は、コアの少なくとも一部が、少なくとも一層のシ
ェルにより被覆されたコア／シェル構造を有するポリマ
ー粒子であり、コア部／シェル部の重量比率が、コア部
／シェル部＝１／９〜７／３であり、シェル部を構成す
るポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が、−１０〜５０
℃であり、コア部を構成するポリマーと、シェル部を構
成するポリマーの平均Ｔｇが、−３０〜３０℃である。
ここで、シェル部及びコア部とシェル部の平均Ｔｇを当
該範囲に制御することにより、上乾きや、乾き斑を抑制
し、造膜性を好適なものとし、優れた塗膜強度を有する
塗膜を発現することができるのである。

【００２０】本発明の好ましい態様において、ポリマー
粒子は、コアの少なくとも一部が、少なくとも一層のシ
ェルにより被覆されたコア／シェル構造を有するポリマ
ー粒子であり、かつ、該ポリマー粒子が、官能基を有す
るエチレン性不飽和単量体を使用して重合することによ
り得られたものであり、官能基を有するエチレン性不飽
和単量体の使用量の重量比率が、コア部／シェル部＝０
／１０〜３／７である。ここで、シェル部に、官能基を
有するエチレン性不飽和単量体を多く使用することによ
り、粒子表面に官能基を密に存在させることができ、分
散安定性を向上させることができる。

【００２１】本発明の好ましい態様において、無機顔料
は、２０〜３００μｍの平均粒子直径を有するものであ
る。無機顔料の平均粒子直径が、当該数値範囲内にあれ
ば、塗料組成物としたときに、良好な塗膜を形成するこ
とできる。無機顔料の平均粒子直径が、２０μｍ未満だ
と、上乾きや、乾き斑を起こしやすい場合があり、一
方、３００μｍを超えると、無機顔料が塗膜の膜厚より
大きいため塗膜表層と基材を無機顔料が貫通し均一な塗
膜が形成できず、塗膜欠陥を生ずる場合がある。

【００２２】本発明おいて、ポリマーエマルションを構
成するポリマー粒子の平均粒子直径（平均粒子径）は、
通常、ポリマーエマルションを構成するポリマー粒子
を、動的光散乱法、光線透過率法、コールターカウンタ
ー、電子顕微鏡等により測定して得られるが、測定法
は、特に限定されるものではない。ここで、平均粒子直
径は、必ずしも、絶対的粒子径の基準によるものでなく
てよく、粒子表層の乳化剤及び水和相を含めたポリマー
エマルション粒子を分光学的に観測した平均粒子径の値
であってもよい。

【００２３】本発明の好ましい態様においては、この平
均粒子径は、０．１５〜０．５μｍの範囲である。一般
的には、平均粒子径の制御は、ポリマーエマルションの
重合の際に使用する界面活性剤の種類と使用量を適宜選
択することにより可能となる。本発明のポリマーエマル
ションの製造に使用される界面活性剤は、特に制限され
るものではない。

【００２４】本発明のポリマーエマルションの製造に使
用される界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリ
ウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリ
ウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジア
ルキルスルホコハク酸ナトリウム、ステアリン酸カリウ
ム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホ
サクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫
酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレ
イン酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤；ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポ
リマー等の非イオン性界面活性剤；ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモ
ニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤；ラウリル
ベタイン、ステアリルベタイン等の両性界面活性剤を挙
げることができる。これらは、単独で、又は、２種以上
を混合して使用することができる。

【００２５】界面活性剤の使用量は、特に限定されない
が、一般的には、得られる全ポリマーエマルション固形
分を基準として、０．１〜５重量％が好ましい。０．１
重量部未満では、重合安定性が低下する場合があり、５
重量部を超えると塗膜の防錆性が低下する場合がある。

【００２６】本発明において、平均粒子径を０．１５〜
０．５μｍの範囲に調整するには、界面活性剤の使用量
は、一般的には、得られる全ポリマーエマルション固形
分を基準として、０．１〜１重量％が好ましい。通常、
ポリマーエマルションの平均粒子径は、０．１５μｍよ
り小さいと分散安定性が低下し、塗膜表層で粒子同士が
融着し、上乾き、乾き斑を生じやすくなる場合があり、
一方、０．５μｍを超えると、緻密な塗膜を形成しにく
くなる。

【００２７】ポリマー粒子を内部架橋させるために、ポ
リマーエマルションの重合において使用される架橋性を
有するエチレン性不飽和単量体（架橋性単量体）は、ポ
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート類；ジビ
ニルベンゼン等のラジカル重合において共重合体に内部
架橋構造を導入できるものであれば特に限定されない。

【００２８】ポリマー粒子を内部架橋させるために、ポ
リマーエマルションの重合において使用される架橋性単
量体の好ましい具体例としては、例えば、内部架橋反応
性や重合安定性の面から、モノエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これら
は、単独で、又は、２種以上を混合して使用することが
できる。架橋性単量体の使用量は、一般的には、得られ
るポリマーエマルション固形分を基準として、０．０１
〜１０重量％が好ましい。通常、１０重量％を超える
と、重合時に、増粘しゲル化したり、汚れが酷くなり、
重合安定性が悪くなる不都合が生じる場合がある。本発
明において、塗膜強度の向上と、上乾きや乾き斑の抑制
の効果をいっそう発揮させるためには、架橋性単量体の
使用量は、得られるポリマーエマルション固形分を基準
として、１〜５重量％がより好ましい。

【００２９】本発明のポリマーエマルションを製造する
ために使用されるエチレン性不飽和単量体は特に制限さ
れるものではない。本発明のポリマーエマルションを製
造するために使用されるエチレン性不飽和単量体の具体
例としては、（メタ）アクリレート、エチル（メタ）ア
クリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−
ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アク
リレート、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、イソアミ
ル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリ
レート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オ
クチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレ
ート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル
（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリ
レート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メ
タ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル
類；スチレン、２−メチルスチレン、ビニルトルエン、
ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、ビニルアニソー
ル、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル類；塩化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン
類；エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジェン、
ビニルピロリドン、塩化ビニル、（メタ）アクリロニト
リル、ビニルアミド、クロロプレン等を挙げることがで
きる。これらは、単独で、又は、２種以上を混合して使
用することができる。本発明において、官能基を有する
エチレン性不飽和単量体とは、側鎖に少なくとも一つの
官能基を有するエチレン性不飽和単量体を意味する。こ
こで、官能基の具体例としては、カルボキシル基、アミ
ド基、水酸基、及び、スルホン酸基を挙げることができ
る。

【００３０】本発明において、官能基を有するエチレン
性不飽和単量体の具体例としては、例えば、（メタ）ア
クリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸
類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）
アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のエチレ
ン系不飽和アミド類；２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒド
ロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブ
チル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリレート類；ポリエチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート類等；２−アクリルアミド−２−メチ
ルプロパンスルホン酸等を挙げることができる。これら
は、単独で、又は、２種以上を混合して使用することが
できる。本発明において、コア／シェル構造とは、一般
的な高分子化学におけるコア／シェル型の概念を含むと
ともに、コア部が部分的にシェル部に包まれる構造も包
含する。

【００３１】本発明において、ポリマー粒子のコア／シ
ェル構造は、コア部／シェル部の重量比率が１／９〜７
／３である。この重量比率は、コア部、シェル部に使用
する上記のエチレン性不飽和単量体と官能基を有するエ
チレン性不飽和単量体の合計重量の重量比率と実質的に
等価である。また、本発明において、ガラス転移温度
（Ｔｇ）とは、共重合体のガラス転移温度であり、示差
走査熱量測定（ＤＳＣ）等で測定でき、理論的に、フォ
ックスの式（Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓ．Ｓｏｃ．，１
巻，３号，１２３〜頁［１９５６年］）により計算する
こともできる。

【００３２】本発明において、コア／シェル構造を有す
るポリマー粒子は、シェル部のＴｇが、−１０〜５０℃
の範囲であり、コア部／シェル部全体の平均Ｔｇが、−
３０〜３０℃である。シェル部のＴｇは、粒子同士の融
着のし易さと相関し、上乾きや乾き斑を抑えるために
は、シェル部のＴｇを制御することが有効である。シェ
ル部のＴｇが−１０℃未満だと、粒子同士が融着し易す
くなり、上乾きや乾き斑を生じやすく、一方、Ｔｇが５
０℃を超えると、造膜不良を起こしやすくなる。

【００３３】また、コア部／シェル部全体の平均のＴｇ
とは、それぞれのＴｇを重量分率で平均した値である。
この値が、−３０℃未満だと、形成した塗膜の塗膜強度
が弱くなり、３０℃を超えると、塗膜が堅くなりすぎ、
応力緩和できず、乾燥時に割れ等の塗膜欠陥を生じやす
くなる。なお、ポリマーエマルションが当該コアーシェ
ル比でなければ、シェル部のＴｇの制御による上乾きや
乾き斑を抑える効果が有効に働かない。

【００３４】ポリマー粒子に官能基を導入するために
は、コア部とシェル部に、官能基を有するエチレン性不
飽和単量体を、同種や異種のものを使用することができ
る。ポリマー粒子に官能基を導入するために、コア部と
シェル部に、同種の官能基を有するエチレン性不飽和単
量体を使用する場合には、同種の官能基を有するエチレ
ン性不飽和単量体が複数種類あるときは、そのうち一つ
でもその重量比率がコア部／シェル部＝０／１０〜３／
７であれば、『課題を解決するための手段』の項の
［７］に記載した事項により特定される発明における、
『コア部／シェル部＝０／１０〜３／７』の要件に包含
される。

【００３５】また、多層構造のコア／シェル構造を有す
るポリマー粒子の場合も、最外殻のシェル部と他のコア
部との合計の官能基を有するエチレン性不飽和単量体の
重量比率がコア部の合計／シェル部＝０／１０〜３／７
であれば、『課題を解決するための手段』の項の［７］
に記載した事項により特定される発明における、『コア
部／シェル部＝０／１０〜３／７』の要件に包含され
る。コア部／シェル部の官能基を有するエチレン性不飽
和単量体の重量比率は、最も好ましくは、コア部／シェ
ル部＝０／１０である。これは、粒子表層に官能基を密
に存在させ、分散安定性を向上させる効果が最も高いた
めである。

【００３６】一方、コア部／シェル部＝３／７よりシェ
ル部の重量比率が小さくなると、粒子表層に官能基を密
に存在させる効果が十分ではなくなり、分散安定性の向
上が認められない。また、粒子表層に官能基を密に存在
させるために、単純にポリマーエマルションを構成する
ポリマー粒子の全体量に対して、官能基を有するエチレ
ン性不飽和単量体を多く使用すると、重合中にゲル化し
やすくなったり、防錆性が悪化するといった問題が生じ
る。このような背景から、官能基を有するエチレン性不
飽和単量体の使用量は、一般的には、コア部、シェル部
を含めた全エチレン性不飽和単量体を基準として、０〜
３０重量％が好ましい。

【００３７】ラジカル重合開始剤は、特に制限されるも
のではない。ラジカル重合開始剤の具体例としては、例
えば、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム等の過硫酸塩；アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ
系開始剤；クメンハイドロパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブ
チルハイドロパーオキシド等の有機過酸化物等を挙げる
ことができる。これらの開始剤の使用量は、特に制限さ
れるものではないが、一般的には、得られるエマルショ
ン全固形分を基準として、０．１〜４重量％が好まし
い。０．１重量％未満だと、重合が進行しにくく、４重
量％を超えると、増粘し、ゲル化しやすくなる。

【００３８】重合温度は、使用する重合開始剤によって
異なるが、通常は、３０〜９０℃の温度範囲が適当であ
る。さらに、必要に応じてメルカプタン類等の連鎖移動
剤を添加することも可能である。本発明において、ポリ
マーエマルションは、公知の乳化重合方法に従って製造
する。エチレン性不飽和単量体の添加方法は、一括、連
続又は分割して滴下できる。この場合、予め単量体を、
水及び界面活性剤と混合して乳化物として滴下してもよ
い。乳化重合により得られたポリマーエマルション組成
物は、最終的に、塩基性物質で中和する。ｐＨの値は、
６〜１０にすることが好ましい。当該ｐＨ範囲でないと
ポリマーエマルションの貯蔵安定性が低下してしまう。

【００３９】使用する塩基物質の具体例としては、例え
ば、アンモニア、モノメチルアミン、モノエチルアミ
ン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、モノエタノール
アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリ
エタノールアミン等を挙げることができる。

【００４０】本発明において使用する無機顔料の具体例
としては、例えば、珪砂、炭酸カルシウム、タルク、ク
レー等を挙げることができる。本発明に係る防錆塗料組
成物において、無機顔料を添加することにより発現され
る効果の具体例としては、塗膜とコンクリートとの密着
性を向上させること、塗膜を補強して、ひび、割れを防
止すること等が挙げられる。本発明において、無機顔料
の平均粒子直径（平均粒子径）は、メッシュ残査法、空
気透過法等により測定することができる。無機顔料の粒
子径が２０〜３００μｍであれば、本発明に係る防錆塗
料組成物により塗膜を形成した際に、良好な塗膜を得る
ことができるが、２０μｍ未満だと、上乾きや乾き斑を
起こしやすい場合があり、一方、３００μｍを超える
と、顔料が塗膜の膜厚より大きいため塗膜表層と基材を
顔料が貫通し均一な塗膜が形成できず、塗膜欠陥を生じ
る場合がある。

【００４１】また、必要に応じて、無機防錆顔料も使用
できる。無機防錆顔料の具体例としては、例えば、Ｂ
ａ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＡｌの１種または２種以上の
酸化物を主体とする化合物を挙げることができ、例え
ば、ストロンチウムクロメート、クロム酸バリウム、リ
ンモリブデン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、リン酸カル
シウム、リン酸アルミニウム、メタホウ酸バリウム等を
挙げることができる。無機防錆顔料の使用量は、無機顔
料使用量を基準として、３０重量％以下が好ましい。無
機防錆顔料の使用量は、ポリマーエマルション固形分を
基準として、２０重量％以下が好ましい。３０重量％を
超えると、水に溶解する無機防錆顔料の絶対量が多くな
り、防錆性がかえって低下する。

【００４２】塗料配合は、通常、ポリマーエマルション
固形分と無機顔料の合計重量を基準として、ポリマーエ
マルション固形分１０〜９０重量％、及び、無機顔料９
０〜１０重量％が好ましい。塗料配合は、ポリマーエマ
ルション固形分と無機顔料の合計重量を基準として、ポ
リマーエマルション固形分１０〜８０重量％、及び、無
機顔料９０〜２０重量％がより好ましい。塗料配合は、
ポリマーエマルション固形分と無機顔料の合計重量を基
準として、ポリマーエマルション固形分１０〜７０重量
％、及び、無機顔料９０〜３０重量％がより好ましい。
塗料配合は、ポリマーエマルション固形分と無機顔料の
合計重量を基準として、ポリマーエマルション固形分１
０〜６０重量％、及び、無機顔料９０〜４０重量％がよ
り好ましい。ポリマーエマルション固形分が１０重量％
未満では、塗膜を形成しにくくなり、９０重量％を超え
ると、コンクリートとの密着性向上、ひび割れ防止とい
った無機顔料の効果が発現しにくくなる。全塗料固形分
は、１０〜７０重量％が好ましい。全塗料固形分が１０
重量％未満では、厚膜塗装性が低下し、７０重量％を超
えると、配合時作業性や、貯蔵安定性等に問題を生じや
すくなる。

【００４３】また、本発明に係る防錆塗料組成物には、
所望の効果を阻害しない限り、通常の防錆塗料に使用さ
れる添加剤を添加してもよい。添加剤の具体例として
は、例えば、アスファルト乳剤、造膜助剤、消泡剤、分
散剤、増粘剤、可塑剤、防腐剤、防菌剤、防錆剤、着色
剤等である。

【００４４】防錆処理方法は、通常、鉄筋に防錆塗料を
膜厚が１００〜３００μｍになるようにディッピング塗
装し、６０〜１００℃で３０分間程度プレ乾燥し、１６
０〜２００℃で数時間本乾燥する。プレ乾燥を行わない
と、通常、上乾きや乾き斑を起こしやすい。既に述べた
ように、ＡＬＣ製造工程において、ＡＬＣは、通常、高
温高圧蒸気養生工程で、１６０〜２００℃、８〜１２気
圧中で８〜１２時間で養生される。このためプレ乾燥を
行った鉄筋をそのままコンクリートスラリーに埋没さ
せ、高温高圧蒸気養生工程を本乾燥工程として工程を簡
略化することも可能である。

【００４５】

【実施例】以下に実施例で本発明を詳細に説明する。［実施例１］ポリマーエマルションの製造撹拌機、温度計、還流コンデンサー付きセパラブルフラ
スコに脱イオン水５８６ｇ及びドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム（以下、ＤＢＳと略す）０．５ｇを仕込
み、窒素雰囲気下、撹拌しながら、７０℃に昇温し、過
硫酸カリウム（以下、ＫＰＳと略す）５ｇを添加した。
次に、コア部として、スチレン（以下、ＳＴと略す）１
１１ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート（以下、２Ｅ
ＨＡと略す）８９ｇ、モノエチレングリコールジメタク
リレート（以下、ＭＥＤＭと略す）６ｇを脱イオン水７
０ｇ及びＤＢＳ１ｇで乳化したものを、１時間にわたっ
て連続的に反応容器中に滴下した。滴下終了後、１時間
熟成させた。さらに、シェル部として、ＳＴ３７８ｇ、
２ＥＨＡ３６２ｇ、メタクリル酸（以下、ＭＡＣと略
す）３０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート（以下、
ＨＥＭＡと略す）２０ｇ、アクリルアマイド（以下、Ａ
Ｍと略す）１０ｇ、及びＭＥＤＭ２４ｇを脱イオン水２
８０ｇ及びＤＢＳ４ｇで乳化したものを、３時間にわた
って連続的に反応容器中に滴下した。滴下終了後。２時
間熟成させた。その後、常温まで冷却し、中和剤として
アンモニア水を添加しｐＨを８．０に調整し、ポリマー
固形分約５０重量部のポリマーエマルションを得た。

【００４６】防錆塗料の配合得られたポリマーエマルション３８ｇを撹拌しながら、
硅砂８号（丸尾カルシウム（株）製、平均粒子径＝７０
μｍ）４２ｇ、アスファルト乳剤２ｇ、脱イオン水１８
ｇを添加した。さらに、増粘剤アロンＢ３００（東亞合
成（株）製）を添加し粘度が８００〜１２００ｍＰａ・
ｓになるように調整し、防錆塗料を得た。

【００４７】［実施例２］ポリマーエマルションの製造実施例１と同様の重合によりポリマーエマルションを製
造した。防錆塗料の配合得られたポリマーエマルション３８ｇを撹拌しながら、
Ｒ重炭（丸尾カルシウム（株）製、平均粒子径＝１３μ
ｍ）４２ｇ、アスファルト乳剤２ｇ、脱イオン水１８ｇ
を添加した。さらに、増粘剤アロンＢ３００（東亞合成
（社）製）を添加し粘度が８００〜１２００ｍＰａ・ｓ
になるように調整し、防錆塗料を得た。

【００４８】［実施例３］ポリマーエマルションの製造実施例１と同じ反応容器に脱イオン水５８６ｇ及びＤＢ
Ｓ０．５ｇを仕込み、窒素雰囲気下、撹拌しながら、７
０℃に昇温し、ＫＰＳ５ｇを添加した。次に、コア部と
して、２ＥＨＡ１７６ｇ、ＭＡＣ１２ｇ、ＨＥＭＡ８
ｇ、ＡＭ４ｇ、ＭＥＤＭ６ｇを脱イオン水７０ｇ及びＤ
ＢＳ１ｇで乳化したものを、１時間にわたって連続的に
反応容器中に滴下した。滴下終了後、１時間熟成させ
た。さらに、シェル部として、ＳＴ４０４ｇ、２ＥＨＡ
３６０ｇ、ＭＡＣ１８ｇ、ＨＥＭＡ１２ｇ、ＡＭ６ｇ、
及びＭＥＤＭ２４ｇを脱イオン水２８０ｇ及びＤＢＳ４
ｇで乳化したものを、３時間にわたって連続的に反応容
器中に滴下した。滴下終了後。２時間熟成させた。その
後、常温まで冷却し、中和剤としてアンモニア水を添加
しｐＨを８．０に調整し、ポリマー固形分約５０重量部
のポリマーエマルションを得た。防錆塗料の配合実施例１と同様の配合により、防錆塗料を得た。

【００４９】［実施例４］ポリマーエマルションの製造実施例１と同じ反応容器に脱イオン水５８６ｇ及びＤＢ
Ｓ０．５ｇを仕込み、窒素雰囲気下、撹拌しながら、７
０℃に昇温し、ＫＰＳ５ｇを添加した。次に、コア部と
して、ＳＴ１１１ｇ、２ＥＨＡ８９ｇ、及びＭＥＤＭ６
ｇを脱イオン水７０ｇ及びＤＢＳ１ｇで乳化したもの
を、１時間にわたって連続的に反応容器中に滴下した。
滴下終了後、１時間熟成させた。さらに、シェル部とし
て、ＳＴ６４０ｇ、２ＥＨＡ１００ｇ、ＭＡＣ３０ｇ、
ＨＥＭＡ２０ｇ、ＡＭ１０ｇ、及びＭＥＤＭ２４ｇを脱
イオン水２８０ｇ及びＤＢＳ４ｇで乳化したものを、３
時間にわたって連続的に反応容器中に滴下した。滴下終
了後。２時間熟成させた。その後、常温まで冷却し、中
和剤としてアンモニア水を添加しｐＨを８．０に調整
し、ポリマー固形分約５０重量部のポリマーエマルショ
ンを得た。防錆塗料の配合実施例１と同様の配合により、防錆塗料を得た。

【００５０】［比較例１］ポリマーエマルションの製造実施例１と同じ反応容器に脱イオン水５８３ｇ及びＤＢ
Ｓ０．５ｇを仕込み、窒素雰囲気下、撹拌しながら、７
０℃に昇温し、ＫＰＳ５ｇを添加した。次に、ＳＴ４８
９ｇ、２ＥＨＡ４５１ｇ、ＭＡＣ３０ｇ、ＨＥＭＡ２０
ｇ、及びＡＭ１０ｇを脱イオン水３５０ｇ及びＤＢＳ５
ｇで乳化したものを、４時間にわたって連続的に反応容
器中に滴下した。滴下終了後。３時間熟成させた。その
後、常温まで冷却し、中和剤としてアンモニア水を添加
しｐＨを８．０に調整し、ポリマー固形分約５０重量部
のポリマーエマルションを得た。防錆塗料の配合実施例１と同様の配合により、防錆塗料を得た。

【００５１】［比較例２］ポリマーエマルションの製造実施例１と同じ反応容器に脱イオン水５７０ｇ及びＤＢ
Ｓ５ｇを仕込み、窒素雰囲気下、撹拌しながら、７０℃
に昇温し、ＫＰＳ５ｇを添加した。次に、ＳＴ４８９
ｇ、２ＥＨＡ４５１ｇ、ＭＡＣ３０ｇ、ＨＥＭＡ２０
ｇ、ＡＭ１０ｇ、及びＭＥＤＭ３０ｇを脱イオン水３５
０ｇ及びＤＢＳ５ｇで乳化したものを、４時間にわたっ
て連続的に反応容器中に滴下した。滴下終了後。３時間
熟成させた。その後、常温まで冷却し、中和剤としてア
ンモニア水を添加しｐＨを８．０に調整し、ポリマー固
形分約５０重量部のポリマーエマルションを得た。防錆塗料の配合実施例１と同様の配合により、防錆塗料を得た。

【００５２】［試験方法］試験片作製方法実施例、比較例で得た防錆塗料を亜鉛メッキ鋼板にアプ
リケーターを用い、乾燥膜厚３００μｍに塗装し、８０
℃で３０分間プレ乾燥し、１８０℃で２時間本乾燥し
た。塗膜状態本乾燥後の塗膜状態について、うみ、ふくれ、しわ、ピ
ンホール等の塗膜欠陥がないか目視にて観察した。 ◎・・・優秀 ○・・・良好 △・・・普通 ×・・・不良塗膜硬度プレ乾燥時の塗膜にて鉛筆硬度試験（ＪＩＳＫ５４０
０）を行った。

【００５３】防錆性本乾燥後の試験片にクロスカットを入れ、塩水噴霧試験
（ＪＩＳＺ２３７１）を２００時間行った。 ◎・・・錆幅２ｍｍ未満 ○・・・錆幅２〜５ｍｍ未満 △・・・錆幅５〜１０ｍｍ未満 ×・・・錆幅１０ｍｍ以上実施例１〜４、比較例１，２で得られた防錆塗料組成物
の各種特徴を表１に示す。また、これらの防錆塗料の評
価結果を表２に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】［表−１の凡例］注１）「粒子タイプ」において「ノーマル」とは通常
の一段乳化重合によって製造される粒子タイプである。注２）「粒子径」は、レーザー回折粒径測定装置ＬＰ
Ａ３０００（大塚電子（株）製）により測定した平均粒
子直径の値である。注３）「Ｔｇ」は、フォックスの式による、ガラス転
移温度計算値である。注４）「コア/シェル官能基比」はコア部／シェル部に使用する
官能基を有するエチレン性不飽和単量体の重量比率であ
る。注５）架橋性単量体「MEDM量」は、全ポリマーエマル
ション固形分に対する重量部である。

【００５６】

【表２】

【００５７】

【発明の効果】以上の結果より明らかなように、実施例
１〜４に示された防錆塗料は厚膜塗装性、塗膜強度、防
錆性の性能が、良好であり、特に、実施例１は、厚膜塗
装性、防錆性に優れていた。これに対して、比較例１・
２に示される内部架橋されていないポリマーエマルショ
ン、及び、粒子径が０．１５μｍより小さいポリマーエ
マルションを使用した防錆塗料では、厚膜塗装性、防錆
性が実施例１〜４に比べ明らかに劣っていた。以上述べ
たように、本発明により、従来の技術と比較して、ディ
ッピング塗装に適し、厚膜塗装性が良好で、十分な塗膜
強度を有し、防錆性が優れるＡＬＣ鉄筋用等の防錆塗料
組成物を提供することができる。

【００５８】以上のように、本発明に係る防錆性塗料組
成物により、少なくとも以下の〜の効果を発現する
ことができる。塗膜形成の際に上乾きを抑制できる。塗膜形成の際に乾き斑を抑制できる。ディッピング塗装に好適な優れた厚膜塗装性を発現
できる。塗膜形成の際に優れた塗膜強度を発現できる。塗膜形成の際に優れた防錆性を発現できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤田義博神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部架橋されたポリマー粒子を含有して
なるポリマーエマルション、及び、無機顔料を含有する
ことを特徴とする防錆塗料組成物。
【請求項２】ポリマー粒子が、０．１５〜０．５μｍ
の平均粒子直径を有するものである、請求項１に記載し
た防錆塗料組成物。
【請求項３】ポリマー粒子が、コアの少なくとも一部
が、少なくとも一層のシェルにより被覆されたコア／シ
ェル構造を有するポリマー粒子であり、コア部／シェル
部の重量比率が、コア部／シェル部＝１／９〜７／３で
あり、シェル部を構成するポリマーのガラス転移温度
（Ｔｇ）が、−１０〜５０℃であり、コア部を構成する
ポリマーと、シェル部を構成するポリマーの平均Ｔｇ
が、−３０〜３０℃であることを特徴とする、請求項１
又は２に記載した防錆塗料組成物。
【請求項４】内部架橋されたポリマー粒子が、架橋性
のエチレン性不飽和単量体を使用して重合することによ
り得られたものである、請求項１乃至３の何れかに記載
した防錆塗料組成物。
【請求項５】架橋性のエチレン性不飽和単量体が、モ
ノエチレングリコールジ（メタ）アクリレートを含有す
るものである、請求項４に記載した防錆塗料組成物。
【請求項６】架橋性のエチレン性不飽和単量体の使用
量が、重合により得られるポリマーエマルション固形分
を基準として、０．０１〜１０重量％に相当する量であ
ることを特徴とする、請求項４又は５に記載したＡＬＣ
鉄筋用防錆塗料組成物。
【請求項７】コアの少なくとも一部が、少なくとも一
層のシェルにより被覆されたコア／シェル構造を有する
ポリマー粒子が、官能基を有するエチレン性不飽和単量
体を使用して重合することにより得られたものであり、
かつ、官能基を有するエチレン性不飽和単量体の使用量
の重量比率が、コア部／シェル部＝０／１０〜３／７で
あることを特徴とする、請求項３乃至６の何れかに記載
した防錆塗料組成物。
【請求項８】官能基を有するエチレン性不飽和単量体
の「官能基」が、カルボキシル基、アミド基、水酸基、
及び、スルホン酸基からなる群から選択された少なくと
も一種である請求項７に記載した防錆塗料組成物。
【請求項９】無機顔料が、２０〜３００μｍの平均粒
子直径を有するものであることを特徴とする、請求項１
乃至８の何れかに記載した防錆塗料組成物。
【請求項１０】無機顔料が、珪砂、炭酸カルシウム、
タルク、及び、クレーからなる群から選択された少なく
とも一種である、請求項１乃至９の何れかに記載した防
錆塗料組成物。
【請求項１１】ポリマーエマルション固形分と無機顔
料の合計重量を基準として、ポリマーエマルション固形
分１０〜９０重量％、及び、無機顔料９０〜１０重量％
であることを特徴とする、請求項１乃至１０の何れかに
記載した防錆塗料組成物。
【請求項１２】防錆塗料組成物が、ＡＬＣ鉄筋用であ
る、請求項１乃至１１の何れかに記載した防錆塗料組成
物。
【請求項１３】請求項１乃至１１の何れかに記載した
防錆塗料組成物を金属表面の塗装に使用することを特徴
とする、金属表面防錆処理方法。
【請求項１４】請求項１３に記載した防錆処理方法に
より得られた、表面防錆処理を施した金属製品。
【請求項１５】請求項１２に記載した防錆塗料組成物
をＡＬＣ鉄筋の塗装に使用することを特徴とする、ＡＬ
Ｃ鉄筋防錆処理方法。
【請求項１６】請求項１５に記載した防錆処理方法に
より得られたＡＬＣ鉄筋。
【請求項１７】請求項１２に記載した防錆塗料組成物
で表面を塗装してなる防錆性ＡＬＣ鉄筋。
【請求項１８】請求項１乃至１１の何れかに記載した
防錆塗料組成物で表面を塗装してなる防錆性鉄板。