JP2007039549A

JP2007039549A - 水中で剥離する層状複水酸化物を使用した防錆塗料組成物

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Publication number: JP2007039549A
Application number: JP2005225257A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okumiya; 毅奥宮; Daisaku Ikematsu; 大作池松
Original assignee: Tayca Corp
Current assignee: Tayca Corp
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: JP4967159B2

Abstract

【課題】
塗料に含まれるナノシートが金属素材表面に積層し、防錆性能を発揮する無公害型水性塗料組成物を提供する。
【解決手段】
一般式：〔Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２〕〔Ｇ・ｙＨ_２Ｏ〕（式中、Ｍ^２＋はＭｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｃｕ又はＣｏから選ばれた２価金属イオン、Ｍ^３＋はＡｌ，Ｆｅ，ＣｒまたはＩｎから選ばれた３価金属イオン、０．２≦ｘ≦０．３３，Ｇは炭素数５までの飽和脂肪族モノカルボン酸のＣａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｆｅ、ＣｒまたはＣｅ塩、ｙは０より大きい実数である。）で示される水中で剥離する層状複水酸化物を、水系樹脂ビヒクルに加えることを特徴とする防錆塗料組成物。

Description

本発明は、金属材料の防錆を目的とする防錆塗料、表面処理組成物、防錆効果を有するインキ組成物等に使用される防錆塗料組成物に関する。

層状複水酸化物は、一般式：〔Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２〕^ｘ＋〔Ａ^ｎ− _ｘ／ｎ・ｙＨ_２Ｏ〕^ｘ−からなっており、プラスに荷電した基本層[Ｍ^２＋ _１−ＸＭ^３＋ _Ｘ（ＯＨ）_２]の層間にアニオン及び結晶水などを中間層に内包する層状化合物であり、電気的には中性を保っている。

上記層状複水酸化物における基本層中の２価金属としては、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等が知られており、３価金属としては、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｉｎ等が知られている。また、層間に内包される物質としては、ＯＨ⁻、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＣＯ_３ ^２−、Ｖ_１０Ｏ_２８ ^６−、Ｆｅ（ＣＮ）_６ ^４−、ＣＨ_３ＣＯＯ⁻等のアニオンが知られているが、アニオン以外でも内包させることができる。層状複水酸化物は、通常は化学合成されるが、天然の鉱物としても産出し、ハイドロタルサイト類と呼ばれている。特性としては、例えば特許文献１にＣｌ⁻の捕捉剤として、防錆塗料中に防錆顔料と併用する技術が開示されており、特許文献２にカルボン酸等の有機酸を層間にインターカレートした複合材料が金属のプレス加工等塑性加工前の処理剤として使用される技術が開示されている。しかし、何れの場合も層状複水酸化物が剥離、分散しナノシート分散ゾルを形成するとの記述はない。

特開平１１−１４８０２９号公報特開２００４−３５１４５２号公報

そこで本発明者らは、すでに上記課題を解決すべく検討した結果、中間層に特定の脂肪族カルボン酸金属塩を内包させることにより得られる層状複水酸化物が、容易に水媒体中で剥離を起こすことを見出し特許出願を行っている（特願２００４−３７０５３２号）。

一方、防錆塗料には、従来から鉛系、クロム系等の防錆顔料が使用されてきたが、環境面、安全面等から有害な鉛化合物や６価クロムを含まないリン酸塩系防錆顔料などの使用が増加してきた。

また、鋼材の一次防錆処理方法としては、６価クロムを含むクロメート処理やリン酸亜鉛、リン酸鉄等のリン酸塩処理も行われており、鋼材の短期保管時の防錆、あるいはその後に塗装される塗料との密着性向上、防錆性向上のために広く使用されている。

さらに、新しい防錆技術として、金属酸化物ナノ微粒子をアクリル樹脂等に加えること
により、透明性が高い防錆皮膜を得る方法が提案されており、マグネシウム合金等の特
定の基材に良いとされているが、鉄素材その他幅広い金属素材に対する効果については
言及されていない。

「ナノ粒子の金属酸化物含有皮膜による透明防錆処理剤と防錆効果」工業材料、2004年10月号P36-39

従来、金属表面の防錆手法としては、クロムや鉛の様な有害重金属を含有する防錆顔料、一次防錆処理剤や表面処理剤等が使用されてきたが、それら有害重金属の代替として、さまざまな防錆顔料が開発使用されてきた。

本発明は、従来の防錆顔料とは異なる原理で防錆性能を発揮する新規な防錆塗料組成物を提供するものである。

水中で剥離する層状複水酸化物を水系樹脂ビヒクルに添加すると、優れた防錆性を発現することを見い出し本発明を完成するに至った。

水中で剥離する層状複水酸化物は、水に入れた場合、層間で容易に剥離、分散しゾル化（以下、「ナノシート分散ゾル」という。）する。さらに、水だけではなく水を含有する水溶性溶媒中でも、同様の分散ゾルを生成する。水溶性溶媒としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類などがあげられる。

このナノシート分散ゾルは、水および／または水を含有する水溶性溶媒と同様に、水系樹脂ビヒクルにも均一に混ざり、安定な組成物を形成し、この組成物を金属素地に塗装すると、優れた防錆性を有することが判明した。

この様に、水系樹脂ビヒクルに水中で剥離する層状複水酸化物を添加することにより防錆性を付与できるが、さらに従来から使用されている防錆顔料、体質顔料、フィラー、着色顔料、硬化剤、ドライヤー、界面活性剤、インヒビター、硬化触媒あるいは分散剤等を使用することができる。

一般的に、塗料は使用される用途、目的に応じた特性や性能を付与するために、各種の顔料や添加剤などが使用されるので、本発明における水中で剥離する層状複水酸化物を使用した防錆塗料組成物においても、用途、目的に応じた上記の添加剤等の使用が望ましい。

水中で剥離する層状複水酸化物は、通常粉体状態で得られるが、水中に添加した場合、急速に膨潤し剥離が生じゾル化する。このことは溶液の粘度が大きく上がること、あるいはチンダル現象を示すことからも確認できる。

そのため、水中で剥離する層状複水酸化物を水系樹脂ビヒクルに添加する方法としては、通常は水および／または水を含有する水溶性溶媒中であらかじめ剥離、分散しゾル化させたナノシート分散ゾルを使用するが、粉体をそのまま添加することも可能である。

この場合、水系樹脂ビヒクル中に存在する水でも、同様に剥離現象が生じ、均一な分散ゾルを形成する。もし、分散状態が悪い場合は、水を追加することにより容易に剥離させることができる。

一般に、塗膜の機械的強度やガスバリア性などの特性向上のために、各種の顔料やフィラーなどが使用されることが知られている。特に、板状、薄片状フィラーは塗膜の透水性を抑制することなどが知られているが、積極的な防錆性を生かした防錆顔料ではない。

たとえば、板状の形状を有するタルクを塗料に用いた場合、粒子が重なり合いかつ疎水性の特性を生かし、水の浸入を防いだり、ひび割れを防止できるとされている。電着塗料に添加されるカオリンもその例である。

水系樹脂としては水溶性樹脂、ディスパーション樹脂またはエマルション樹脂、およびそれらの混合樹脂、あるいは電着樹脂に使用できる。

具体的には、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、アミノアルキド樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ゴムなどの合成樹脂、およびそれらの混合、変性樹脂、または、天然ゴム系、漆系樹脂などの有機系樹脂、あるいは無機系のバインダーである水ガラス、シリカゾル等にも適用できる。

さらに、通常の防錆塗料あるいは下地処理組成物に使用される市販の防錆顔料や体質顔料、との併用も可能である。

使用できる防錆顔料としては、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、トリポリリン酸アルミニウムなどのリン酸塩系、亜リン酸亜鉛、亜リン酸カルシウムなどの亜リン酸塩系、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウムなどのモリブデン酸塩系、ホウ酸亜鉛、ホウ酸カルシウム、メタホウ酸バリウムなどのホウ酸塩系、カルシウム置換シリカなどのシリカ系などがあげられる。

また、タルク、マイカ、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの体質顔料、酸化チタン、ベンガラなどの無機着色顔料、フタロシアニンブルーなどの有機顔料、ナフテン酸コバルトなどのドライヤーなどが使用できる。

水中で剥離する層状複水酸化物を水系樹脂に添加した場合に、なぜ優れた防錆性を発現するのかは明確ではないが、次のように考えられる。

一般的に、防錆塗料の防錆メカニズムは、樹脂皮膜による腐食因子の抑制にあるとされている。つまり、外部からの酸素、水分あるいは塩素イオン等の腐食成分の金属表面への進入を抑制することがあげられる。

水中で剥離する層状複水酸化物を水系樹脂ビヒクルに添加して作成した防錆塗料組成物を、金属面に塗装した場合、剥離して生成しているナノシートが金属面に積層し、表面を効果的に被覆することにより、腐食因子の進入を抑制し、さらにアルカリ性を示すことからアルカリ防食効果も相乗的に働き、防錆顔料としての役割を示すと考えられる。

層状複水酸化物を剥離し生じたナノシートの大きさは、元になる層状複水酸化物のサイズに依存している。例えばＤＨＴ−６（協和化学社製炭酸型複水酸化物）のアスペクト比が約４〜１０（長径／厚みの比率として定義：板状の長径が約２００〜４００ｎｍで、厚さが約４０〜５０ｎｍ）であるのに対して、ナノシートのアスペクト比は約２０〜６７（長径はほぼ同じ程度であるが、剥離の結果、厚さが約６〜１０ｎｍ）になっている。

一方、タルク、マイカ、カオリンなどの板状粒子を塗料に配合することは通常行われており、塗膜強度の向上、透水性抑制などの効果が期待されているが、積極的な防錆顔料としての役割はない。

このことは板状粒子として比べた場合、タルク粒子のアスペクト比は約２〜７程度（長径が約１０〜２０μｍで、厚さが３〜５μｍ程度）とナノシートに比べて非常に小さく、またサイズも大きいため、本発明の様な優れた防錆特性が得られないものと思われる。

本発明で用いる層状複水酸化物の金属成分は、２価および３価の金属である。２価の金属としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ等を用いることができる。これらの中でＭｇ、Ｚｎが好ましく、さらにＭｇが最も好ましい。

３価の金属としては、Ｃｅ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｉｎ等を用いることができる。これらの中でＣｅ、Ａｌが好ましく、さらにＡｌが最も好ましい。すなわち、本発明で用いる層状複水酸化物においては、２価の金属がＭｇで３価の金属がＡｌである組み合わせが最も好ましい。なお、これらの金属は１種を用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

さらに、市販のＭｇ−Ａｌ系やＺｎ−Ａｌ系などの層状複水酸化物（ハイドロタルサイ
ト）を用いることもできる。

そして、本発明で用いる脂肪族カルボン酸金属塩としては、脂肪酸炭素数が１から５までのものを用いることができる。特に炭素数２、すなわち酢酸金属塩が最も好ましい。

また、金属塩としては２価あるいは３価の金属が好ましい。２価金属としてＭｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ等を用いることができる。これらの中で、Ｍｇ、Ｚｎが好ましく、さらにＭｇが最も好ましい。

３価金属としては、Ｃｅ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｉｎを用いることができる。これらの中でＣｅ、Ａｌが好ましく、さらにＡｌが最も好ましい。これらの脂肪族モノカルボン酸金属塩は１種を用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。

本発明に使用できる水中で剥離する層状複水酸化物である有機無機複合体の製造方法に
は、共沈法、イオン交換法、再構築法などがあり、それらいずれの製造方法であってもよいが、再構築法がより簡便で好ましい。

たとえば再構築法では、予め４００以上８００℃未満の温度下で１時間以上加熱後、冷
却した炭酸型層状複水酸化物の熱処理物を、脂肪族カルボン酸金属塩水溶液に加え、攪拌することにより、目的とする水中で剥離する層状複水酸化物を得ることができる。

得られた生成物は、その状態ですでに水中で剥離した層状複水酸化物となっており、目的によりそのまま使用することができる。

通常は、一旦、固体生成物をろ過、遠心分離、加熱乾燥等の通常の手法により粉末状の固体として分離する。

この様にして得られた水中で剥離する層状複水酸化物の、水系樹脂ビヒクルへの添加方法としては、粉体状態で加えても良いが、事前に水および／または水を含む水溶性溶媒に予め加え、均一なナノシート分散ゾルにした状態で使用することもできる。

水中で剥離する層状複水酸化物の添加量としては、塗料として基本的に必要とされる特性、例えば粘度、ｐＨ、造膜性、膜強度、塗料の安定性等の特性が実用的範囲にあれば良い。

一般的には、水系樹脂の固形分に対して、０．１％から１００％（重量）の範囲で使用するのが適切である。より好ましくは、０．５％から５０％である。

０．１％より少ない添加量の場合は、防錆特性が十分に発現せず、１００％より多い場合は、防錆性は優れるものの、塗料の粘性が高くなり、そのため塗装作業性が悪くなり使用が難しくなる可能性がある。

被塗板の金属素材としては、鉄、鋼材、アルミ素材、亜鉛素材等各種の金属素材、およびそれらの合金等に適用することができる。

さらに、リン酸亜鉛やリン酸鉄などのリン酸塩処理された防錆処理鋼板、亜鉛メッキ鋼板などに使用すると、さらに防錆効果が向上する。

また、塗膜形成時の条件としては、使用される水系樹脂の造膜条件と同様で良く、室温乾燥、１００℃以下の強制乾燥、あるいは２００〜３００℃程度の焼き付けなどが適用できる。

以下に、具体的な実施例を示し、本発明の効果を説明するが、本実施例に限定されるものではない。

（水中で剥離する層状複水酸化物の合成−１）
酢酸マグネシウム（試薬一級、林純薬工業社製）０．２８ｍｏｌ／Ｌ水溶液へ、予め７００℃において２０時間熱処理を行ったＭｇ−Ａｌ系層状複水酸化物（協和化学社製炭酸型複水酸化物ＤＨＴ−６）を０．２８ｍｏｌを加える。１５時間室温にて撹拌後、得られた固体生成物（ゲル状）を遠心分離にて分離後、そのまま９０℃乾燥機にて１０時間乾燥し、その後粉砕することにより生成物１を得た。

（水中で剥離する層状複水酸化物の合成−２）
酢酸マグネシウムを酢酸セリウム（試薬一級、林純薬工業社製）に変更する以外は実施例１と同様の操作を行い、生成物２を得た。

（水中で剥離する層状複水酸化物の合成−３）
酢酸亜鉛（試薬一級、林純薬工業社製）０．２８ｍｏｌ／Ｌ水溶液へ、予め６００℃において２０時間熱処理を行ったＺｎ−Ａｌ系層状複水酸化物（協和化学社製炭酸型複水酸化物ＺＨＴ−４Ｄ）を０．２８ｍｏｌを加える。１５時間室温にて撹拌後、得られた反応液をそのまま１００℃乾燥機にて２０時間乾燥し、その後粉砕することにより生成物３を得た。

実施例１
水系ディスパーション樹脂ウォーターゾールＣＤ５４０（大日本インキ化学工業株式会社製：水系エポキシエステル樹脂：不揮発分４０％）２８．６ｇに、合成―１で得た生成物１を２．４ｇ、イオン交換水１０ｇ、１ｍｍ径のガラスビーズ１４０ｇを添加し、ペイントコンディショナーで３０分間分散した。これに上記樹脂２７．０ｇ、ドライヤー（大日本インキ化学工業株式会社製ディックネート３１１１）０．７ｇを追加し、さらに１５分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例１の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂ（顔料／樹脂固形分重量比率）は０．１１であった。

実施例２
実施例１の配合において、生成物１を生成物２に変更する以外は同様の操作を行い、実
施例２の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

実施例３
実施例１の配合において、生成物１を生成物３に変更する以外は同様の操作を行い、実
施例３の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

実施例４
ウォーターゾールＣＤ５４０の２８．６ｇに、生成物１を４．４ｇ、炭酸カルシウム１７．８ｇ、イオン交換水１０ｇ、ガラスビーズ１４０ｇを添加し、ペイントコンディショナーで３０分間分散した。これに上記樹脂２７．０ｇ、ドライヤー０．７ｇを追加し、さらに１５分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例４の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは１．０であった。

実施例５
ウォーターゾールＣＤ５４０の２８．６ｇに、生成物１を４．４ｇ、炭酸カルシウム１３．４ｇ、Ｋ−ＷＨＩＴＥ＃１０５（テイカ株式会社製トリポリリン酸アルミニウム系防錆顔料）４．４ｇ、イオン交換水１０ｇ、ガラスビーズ１４０ｇを添加し、ペイントコンディショナーで３０分間分散した。これに上記樹脂２７．０ｇ、ドライヤー０．７ｇを追加し、さらに１５分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例５の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは１．０であった。

実施例６（水溶性樹脂）
実施例１におけるウォーターゾールＣＤ−５４０を水溶性ウォーターゾールＣＤ−５２０（大日本インキ化学工業社製：水溶性アルキド樹脂、不揮発分４０％）に変更する以外は同じ操作を行い、実施例６の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

実施例７（エマルション樹脂）
アクリルエマルション樹脂ボンコート５４１０（大日本インキ化学工業社製：不揮発分５０％）２４．５ｇに、生成物１の２．４ｇを予めイオン交換水４６ｇ中で剥離させたナノシート分散ゾルを加え、高速ディスパーミル（回転数：毎分３０００回転）で５分間分散した。これにボンコート５４１０を２０ｇ追加し、さらに１０分間分散し、実施例７の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

カチオン電着用エマルションの合成
（ａ）：「エポン１００４」（油化シェル社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量約９５０）１９００部をブチルセロソルブ１０１２部に溶解し、８０〜１００℃に加熱してからジエチルアミン１２４部を滴下し、ついで１２０℃で２時間保持してアミン価４７のアミン付加エポキシ樹脂を得た。次に、アミン価１００のダイマー酸タイプポリアミド樹脂（「バーサミド４６０」ヘンケル白水社製、商品名）１０００部をメチルイソブチルケトン４２９部に溶かし、１３０〜１５０℃に加熱還流し、生成水を留去して該アミド樹脂の末端アミノ基をケチミンに変えたものを１５０℃で約３時間保持し、水の留出が停止してから６０℃に冷却する。ついでこのものを前記アミン付加エポキシ樹脂に加えて１００℃に加熱し、１時間保持後室温に冷却して固形分６８％およびアミン価６５のアミン付加エポキシ樹脂−ポリアミド変性樹脂のカチオン電着用ワニスを得た。

得られたカチオン電着用ワニス１０３部（樹脂固形分で７０部）に、トリレンジイソシアネートの２−エチルヘキシルアルコールブロック化物３０部（固形分）及び１０％酢酸水溶液１５部を配合し、均一に混合した後、脱イオン水１５０部を強く撹拌しながら約１５分かけて滴下し、固形分３４％のカチオン電着用エマルションを得た。

顔料ペーストの合成
一方、カチオン電着用ワニス（固形分６８％）５部、１０％酢酸水溶液２．６部、酸化チタン顔料１７部、クレー８部、カーボンブラック０．３部、ジオクチルスズオキサイド２部、生成物１を５部及び脱イオン水を固形分含有率が５０％になるように加えてから、ボールミルで４０時間混合分散し、ツブゲージで１０μｍ以下にし、顔料ペースト１とした。
また、生成物１を炭酸カルシウムに変更する以外は同様の操作を行い、顔料ペースト２を得た。

実施例８
上記で得られたカチオン電着用エマルション３１５部と、顔料ペースト８０部及び脱イオン水を混合して固形分含有率２０％のカチオン電着塗料を作成し、実施例８の防錆塗料組成物を得た。塗料のＰ／Ｂは０．３３であった。

実施例９（一次防錆塗料）
また、実施例１の防錆塗料組成物をリン酸亜鉛処理鋼板（ボンデ＃１４４）に硬化塗膜が５μｍになるようにバーコーターを用いて塗装し、１週間室温乾燥を行い、実施例９のテストパネルとした。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

比較例１
実施例１の配合において、生成物１を添加しない樹脂のみの系を、比較例１とした。

比較例２
実施例１の配合において、生成物１を炭酸カルシウムに変更する以外は同様の操作を行
い、比較例２とした。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

比較例３
実施例１の配合において、生成物１をＭｇ−Ａｌ系層状複水酸化物（協和化学工業社製
炭酸型複水酸化物ＤＨＴ−６）に変更する以外は同様の操作を行い、比較例３とした。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

比較例４
実施例１の配合において、生成物１を体質顔料のタルク（日本タルク株式会社製タルク
ＳＳＳ）に変更する以外は同様の操作を行い、比較例４とした。塗料のＰ／Ｂは０．１１であった。

比較例５
カチオン電着用エマルション３１５部、顔料ペースト２を８０部及び脱イオン水を混合して固形分含有率２０％の比較例５（カチオン電着塗料２）を得た。塗料のＰ／Ｂは０．３３であった。

比較例６
ボンデ＃１４４に、ＣＤ−５４０を硬化塗膜が５μｍになるようにバーコーターを用いて塗装し、１週間室温乾燥を行い、比較例６のテストパネルとした。

塩水噴霧試験用テストパネルの作成
実施例１〜７及び比較例１〜４については、脱脂処理軟鋼板ＳＰＣＣ−ＳＢ（ＪＩＳＧ３１４１）に硬化塗膜が３０μｍになるようにバーコーターを用いて塗装し、１週間室温乾燥を行い、テストパネルとした。
また、実施例８及び比較例５の塗料は、試験用被塗板（リン酸亜鉛処理鋼板：ボンデ＃１４４）をカソードとして、電圧２５０Ｖで膜厚が硬化塗膜で２０μｍになるように電着塗装し、水洗してから、加熱し塗膜を硬化させ、テストパネルとした。加熱は電気熱風式乾燥機で１６０℃で３０分間行った。実施例９および比較例６については、前述のテストパネルを使用した。

評価方法
塩水噴霧試験
各テストパネルに、カッターナイフでクロスカットを入れ、機内温度３５℃に保った塩
水噴霧試験機に入れ、５％塩化ナトリウム水溶液を１ｋｇ／ｃｍ^２で所定時間噴霧し、平面部からのブリスター・錆の発生・クロスカット部からの腐食幅を観察した。
評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明にもとづく実施例塗料の防錆性の効果が確認された。ディスパーション系水系エポキシエステル樹脂系、水溶性樹脂およびエマルション樹脂何れの樹脂系においても優れた防錆性が確認できた。また、５μｍの薄膜においても防錆性が確認でき、一次防錆処理剤としての利用も可能である。
また、カチオン電着塗装系においても、効果的な防錆皮膜が生成していることが確認できた。さらに、防錆顔料や体質顔料との併用も可能であることが確認できた。

評価：
平面部
◎：ブリスター、錆ほとんどなし
○：ブリスター、錆が少し発生
△：ブリスター、錆がやや多い
×：ブリスター、錆が全面に発生

カット部
◎：腐食幅０．５ｍｍ未満
○：腐食幅０．５〜１mm未満
△：腐食幅１mm〜３mm
×：腐食幅３mm以上

塗料組成物の貯蔵安定性試験
実施例の各塗料組成物を、ペイント缶に入れ密封し、４０℃の恒温乾燥機中で保存した。
その結果、３０日後においても初期の状態を保持しており、ゲル化、分離などの異常は認められなかった。

本発明の水中で剥離する層状複水酸化物を含む防錆塗料組成物は、鉛・クロムフリーの水系塗料としての利用や金属材料の一次防錆処理剤としても使用できる。特に薄膜でも効果が認められることから、防錆性を有したインキ等への応用の可能性がある。

なお、既存の塗料に配合されている防錆顔料、体質顔料、着色顔料等を併用することも可能であることから、用途に合わせて各種の金属材料に対する被覆材料として使用できる。

Claims

一般式：〔Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２〕〔Ｇ・ｙＨ_２Ｏ〕（式中、Ｍ^２＋はＭｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｃｕ又はＣｏから選ばれた２価金属イオン、Ｍ^３＋はＡｌ，Ｆｅ，ＣｒまたはＩｎから選ばれた３価金属イオン、０．２≦ｘ≦０．３３，Ｇは炭素数５までの飽和脂肪族モノカルボン酸のＣａ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｆｅ、ＣｒまたはＣｅ塩、ｙは０より大きい実数である。）で示される水中で剥離する層状複水酸化物を、水系樹脂ビヒクルに加えることを特徴とする防錆塗料組成物。
水中で剥離する層状複水酸化物として、請求項１の一般式において、Ｍ^２＋がＭｇ^２＋またはＺｎ^２＋であり、Ｍ^３＋がＡｌ^３＋であり、Ｇが酢酸のＭｇ、ＣｅまたはＺｎ塩であることを特徴とする請求項１に記載の防錆塗料組成物。
水系樹脂が、水溶性樹脂、ディスパーション樹脂またはエマルション樹脂、およびそれらの混合樹脂、または電着樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防錆塗料組成物。
水系樹脂がカチオン電着樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防錆塗料組成物。
請求項１ないし請求項４のいずれかの防錆塗料組成物を、金属素材に塗装し、皮膜を形成させた防錆塗料処理金属材料。