(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系塗料と亜鉛末との混合物であり、水系塗料と亜鉛末とは重量比で１：１〜４で混合され、水系塗料は、エマルジョンとなっているシラノール基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂１０〜１７重量％と、シリカ処理をした鱗片状アルミニウムの防錆顔料２〜１０重量％と、フッ素樹脂１３〜２５重量％と、残部水を有することを特徴とする塗料。
【請求項２】
水系塗料と亜鉛末との混合物であり、水系塗料と亜鉛末とは重量比で１：１〜４で混合されており、前記水系塗料は、エマルジョンとなっているシラノール基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂１０〜１７重量％と、シリカ処理をした鱗片状アルミニウムの防錆顔料２〜１０重量％と、フッ素樹脂１３〜２５重量％と、添加剤５〜１５重量％と、残部水を有することを特徴とする塗料。
【請求項３】
溶融亜鉛めっき鋼に使用される請求項１、２の何れかに記載の塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗料に関し、特に鋼材、例えば送電線鉄塔の建設材料である溶融亜鉛めっきを施した鋼材、に対する付着性が良好で、耐水性、防食性に優れた塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材、例えば送電線鉄塔の建設材料である鋼材の防食は、当該鋼材に溶融亜鉛めっきを施すことが一般的である。亜鉛は大気中のＣＯ２やＨ２Ｏとの化学反応により塩基性炭酸亜鉛の被膜を形成し、腐食環境から素材を保護する。また、亜鉛と鉄とが接触すると、電位差から局部電池を構成し、亜鉛は鉄に対して犠牲陽極となるので、鉄を腐食から保護する。そのため、送電線鉄塔の建設材料である鋼材の寿命は、亜鉛めっき付着量により定まる。
ここで、鉄塔の設置環境により異なるが、亜鉛皮膜は経時的に劣化、減少する。そのため、塗装による再防食が施される。
【０００３】
送電線鉄塔の建設材料である鋼材の様に、溶融亜鉛めっきが施された鋼材に対する塗装においては、下塗り塗料は亜鉛に対して付着力が強く、且つ、（亜鉛と水分との反応によってアルカリ性物質を生成するので）耐アルカリ性のあるエポキシ樹脂系塗料を使用している。そして、上塗り塗料としては、耐候性に優れ、透水性が低い塩化ゴム系塗料、塩化ビニル系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料等を使用している。
また、塗膜を通じて侵入してくる水分と亜鉛が反応するに際して、当該水分がｐＨ９〜１１の領域では亜鉛溶出量が最小になることを利用して、塗膜を透過する水分を常にｐＨ１０程度に維持して、亜鉛表面を常に安定した状態にするように調整されたプライマー等も知られている。
【０００４】
しかし、素地調整や塗料の選択が不適切な場合には、塗装後１〜２年で塗膜剥離が生じる場合がある。そして、係る塗膜剥離を生じた場合には、鋼素地が露出し、赤錆が発生、拡大して、鉄塔の構造的な強度に悪影響を及ぼす恐れが存在する。
そのため、溶融亜鉛めっきが施された鋼材に対して安定した付着性及び防食性を発揮することが出来る塗料が求められているが、その様な要請に十分に応えることが出来る塗料は、未だに提供されていない。
【０００５】
その他の従来技術として、例えば、主剤が無溶剤エポキシ樹脂であり、硬化剤が自己乳化型アミンと非自己乳化エマルジョン型アミンである水系エポキシ樹脂組成物が提案されている（特許文献１参照）。
この従来技術（特許文献１）は、低温での成膜性が良く、硬度及び耐摩耗性に優れた塗料を提供することを目的としているが、溶融亜鉛めっきが施された鋼材に対して安定した付着性及び防食性を発揮することが出来る塗料を提供することは出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えば送電線鉄塔の建設材料である溶融亜鉛めっきを施した鋼材に対する付着性が良好であり、防食性及び耐水性に優れている塗料の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗料（ジンク系塗料）は、水系塗料と亜鉛末（粉末状の亜鉛）との混合物であり、水系塗料と亜鉛末とは重量比で１：１〜４で混合されており、前記水系塗料は、エマルジョンとなっているシラノール基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂１０〜１７重量％（Ｗｔ％）と、シリカ処理をした鱗片状アルミニウムの防錆顔料２〜１０重量％と、フッ素樹脂１３〜２５重量％と、残部水を有することを特徴としている。
本明細書において、「重量％」は、全体の重量に対する各組成分の重量を百分率で示す旨を意味しており、「Ｗｔ％」と表現する場合がある。
また本発明の塗料（ジンク系塗料）は、水系塗料と亜鉛末（粉末状の亜鉛）との混合物であり、水系塗料と亜鉛末とは重量比で１：１〜４で混合されており、前記水系塗料は、エマルジョンとなっているシラノール基を含有する自己架橋型ポリウレタン樹脂１０〜１７重量％（Ｗｔ％）と、シリカ処理をした鱗片状アルミニウムの防錆顔料２〜１０重量％と、フッ素樹脂１３〜２５重量％と、添加剤５〜１５重量％（Ｗｔ％）と、残部水を有することを特徴としている。
添加剤としては、増粘剤、消泡剤、顔料分散剤、各種エーテル（例えば、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等）を付加することが好ましい。
さらに本発明の塗料は、溶融亜鉛めっき鋼用塗料であることが好ましい。
換言すれば、本発明の塗料は、溶融亜鉛めっき鋼に使用されることが好ましい。
【０００９】
ここで、亜鉛末としては、例えば、鱗片状亜鉛末、球状亜鉛末を用いることが可能である。ただし、水分や腐食因子が塗装された基材（例えば、鉄塔の鉄材）に到達し難くするためには、鱗片状亜鉛末を採用するのが好ましい。
そして、鱗片状亜鉛末を採用した場合には、水系塗料と亜鉛末とは重量比で３：３〜３：６の比率で混合されるのが好ましい。
球状亜鉛末を採用した場合には、水系塗料と亜鉛末との比率は、重量比で１：１〜１：４の比率で混合することが可能である。
【００１０】
また、シラノール基を含有するウレタン樹脂は、分子内に少なくともシラノール基を有するウレタン樹脂であり、例えば、ポリウレタン樹脂が好ましい。そして、当該ポリウレタン樹脂は、水に溶解している状態であるか、或いは、エマルジョンになっているものが好ましい。特に、エマルジョンであれば、接着力に優れている。
さらに、シラノール基を含有するウレタン樹脂は、自己架橋型であるのが好ましい。
【００１１】
防錆顔料としては、アルミ系の顔料、例えば、縮合リン酸アルミ系の防錆顔料や水性用として使用できる鱗片状アルミニウムが好ましい。また、リン酸系処理を施したものや、モリブデン系処理、シリカ処理をしたものが好ましい。シリカ処理をしたものは、密着性が良好であり、且つ、ガス発生の抑止効果が高いので、特に好適である。
また、カルシウム系の防錆顔料も使用可能である。例えば、亜リン酸カルシウム系の防錆顔料が好ましい。
【００１２】
本発明において、前記水系塗料は、５〜１５重量％の添加剤を含むのが好ましい。
ここで、添加剤としては、例えば、増粘剤、顔料分散剤、架橋剤がある。
架橋剤としては、例えば、水系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤を用いることが出来る。
【００１３】
本発明の実施に際して、前記水系塗料は、シラノール基を含有するウレタン樹脂としてシラノール含有自己架橋型ポリカーボネートを１２〜１５重量％（好ましくは１３．４重量％）含み、防錆顔料として表面加工アルミニウム（好ましくは鱗片状アルミニウム）を２．５〜５．１重量％（好ましくは３．８重量％）含み、フッ素樹脂１３〜２５重量％（好ましくは１９．６重量％）と、水を包含しているのが好ましい。
この場合、添加剤１２．２重量％を包含するのが好ましい。
【００１４】
或いは、本発明の実施に際して、前記水系塗料は、シラノール基を含有するウレタン樹脂としてシラノール含有自己架橋型ポリエステルを１０〜１３重量％（好ましくは１１重量％）含み、防錆顔料として表面加工アルミニウム（好ましくは鱗片状アルミニウム）を１．５〜３．９重量％（好ましくは２．７重量％）及び縮合リン酸アルミ系防錆顔料を３．０〜７．０重量％（好ましくは５．０重量％）含み、フッ素樹脂１７〜２７重量％（好ましくは２２重量％）と、水を包含しているのが好ましい。
この場合、添加剤１１．３重量％を包含するのが好ましい。
なお、防錆顔料は、表面加工アルミニウム（好ましくは鱗片状アルミニウム）１．５〜３．９重量％（好ましくは２．７重量％）と、縮合リン酸アルミ系防錆顔料３．０〜７．０重量％（好ましくは５．０重量％）の何れか一方であっても良い。
【００１５】
本発明の塗料を用いて塗装を行なうに際して、前記ジンク系塗料（請求項２のジンク系塗料）を塗装する工程と、上塗りする工程とを含んでいるのが好ましい。
ここで、前記上塗り工程で用いられる塗料としてはアクリルウレタン系塗料（例えば、水系ポリウレタン樹脂塗料）、アクリルシリコン系塗料、フッ素系塗料（例えば、関西ペイント株式会社製のフッ素樹脂塗料であって、製品名「セラテクトＦ上塗り」）等を用いることができる。さらに、環境に配慮して水系のものを用いることが好ましい。
【００１６】
あるいは、本発明の塗料を用いて塗装を行なうに際しては、樹脂塗料を下塗りする工程と、前記ジンク系塗料（請求項２のジンク系塗料）を塗装する工程を含んでいる。
ここで、前記樹脂塗料としては、エポキシ樹脂塗料（例えば、齋藤株式会社製の水系エポキシ樹脂塗料、関西ペイント株式会社製の変性エポキシ樹脂塗料である製品名「エスコＮＢ」）、水系黒錆転換形塗料、アルキド系樹脂塗料等を用いることができる。さらに環境に配慮すれば水系のものを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上述する構成を具備する本発明によれば、後述の実験例で示す様に、溶融亜鉛めっきを施した鋼材（例えば送電線鉄塔の建設材料）に対する付着性が良好である。
また、後述の実験例で示す様に、本発明の塗料を塗付した際には、防食性及び耐水性に優れている。
そして、本発明の塗料は、例えば上塗り塗料と併用することにより、さらに安定した防食性を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料を用いた塩水噴霧試験において、白錆発錆までの試験時間を示す図である。
【図２】実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料を用いた塩水噴霧試験において、赤錆発錆までの試験時間を示す図である。
【図３】実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料を上塗り塗料として用いた塩水噴霧試験の結果を示す図である。
【図４】実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料を下塗り塗料として用いた塩水噴霧試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
先ず、シラノール基を含有するウレタン樹脂１０．０〜１７．０重量％（Ｗｔ％）と、防錆顔料２．０〜１０．０重量％と、フッ素樹脂１３．０〜２５．０重量％と、水を包含している水系塗料を製造した。
そして、当該水系塗料と亜鉛末（粉末状の亜鉛）とを重量比で１：１〜４の割合で混合して、水系ジンク塗料を製造した。
【００２０】
詳細は後述するが、実施形態では１０種類の水系塗料のサンプルを製造した。
実施形態で作成された１０種類の水系塗料のサンプルにおいて、シラノール基を含有するウレタン樹脂として、自己架橋型ポリエステルを用いているサンプルと、自己架橋型ポリカーボネートを用いているサンプルとが存在する。
また、防錆顔料として、縮合リン酸アルミ系の防錆顔料を用いているサンプル、亜リン酸カルシウム系の防錆顔料を用いているサンプル、表面加工アルミニウム系の防錆顔料を用いているサンプル、縮合リン酸アルミ系の防錆顔料及び表面加工アルミニウム系の防錆顔料を用いているサンプルが存在する。
【００２１】
ここで、自己架橋系樹脂とは、樹脂中に、相互に反応して架橋構造を形成し得る官能基を有する樹脂である。当該樹脂は、高濃度下、常温或いは加熱により、当該官能基同士が架橋形成することにより高分子化して、高強度の塗型膜を得ることが出来る。
また、ウレタン樹脂については、シラノール基を少なくとも一つ含有していれば、シラノール基を含有するウレタン樹脂が微粒子状に分散しているエマルジョンであれば、接着力に優れた塗料が提供される。
【００２２】
実施形態に係る水系塗料の１０種類のサンプルについて、その組成を表１で示す。
サンプルに用いられているウレタン樹脂とフッ素樹脂はエマルジョン化している。
表１
0005435715.tif 000002
【００２３】
実施形態及び後述の実験例では、特に指定しない限りは、シラノール含有自己架橋型ポリエステルとしては、ＭＣ工業株式会社製の製品名「タケラックＷＳ−５０００」を用いている。
シラノール含有自己架橋型ポリカーボネートとしては、ＭＣ工業株式会社製の製品名「タケラックＷＳ−５１００」を用いている。
縮合リン酸アルミ系防錆顔料としては、テイカ株式会社製の製品名「Ｋ−ＷＨＩＴＥ  ♯１４０Ｗ」を用いている。
【００２４】
亜リン酸カルシウム系防錆顔料としては、東邦顔料工業株式会社製の製品名「ＥＸＰＥＲＴ  ＮＰ−１０２０Ｃ」を用いている。
表面加工アルミニウムは鱗片状アルミニウムであり、東洋アルミニウム株式会社製の製品名「ＥＭＲ−Ｄ５６６０」を用いている。
水系フッ素樹脂としては、旭硝子株式会社製の製品名「ルミフロンＦＥ４４００」を用いている。
亜鉛末（粉末状の亜鉛）としては、鱗片状亜鉛末（例えば、本庄ケミカル社製の製品名「鱗片状亜鉛末」）と、球状亜鉛末（例えば、本庄ケミカル社製の製品名「Ｆ−２０００」）を用いている。
【００２５】
表１において、サンプル７における防錆顔料は、表面加工アルミニウム２．７重量％と、縮合リン酸アルミ系防錆顔料５．０重量％を含有している。
同様に、サンプル１０における防錆顔料も、表面加工アルミニウム２．７重量％と、縮合リン酸アルミ系防錆顔料５．０重量％を含有している。
【００２６】
表１における「添加剤」の組成分として、サンプル１及びサンプル２では、増粘剤０．６重量％、消泡剤０．１重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル５．０重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．８重量％を含んでいる。
サンプル３では、増粘剤０．８重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．４重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．６重量％を含んでいる。
サンプル４では、増粘剤０．９重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．４重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．５重量％を含んでいる。
【００２７】
サンプル５では、増粘剤０．９重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル３．８重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．８重量％を含んでいる。
サンプル６では、増粘剤０．９重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル５．３重量％を含んでいる。
サンプル７では、増粘剤０．９重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル２．７重量％、表１の「水」の項目とは別途に水１．０重量％を含んでいる。
【００２８】
サンプル８では、増粘剤０．８重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル３．８重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．９重量％を含んでいる。
サンプル９では、増粘剤０．９重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル５．３重量％を含んでいる。
サンプル１０では、増粘剤１．０重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル１．５重量％、表１の「水」の項目とは別途に水０．５重量％を含んでいる。
【００２９】
ここで、上記増粘剤としては会合系ポリマーシックナー（例えば、ＲＯＣＫＷＯＯＤ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ社製の製品名「ＯＰＴＩＦＬＯ  Ｈ３７０ＶＦ」）を用いている。
また、消泡剤としてはシリカ配合変性シリコーン（例えば、テゴ・ケミーサーバス社製の製品名「アクアレン８１０」と、ＢＹＫ社製の製品名「ＢＹＫ−０２４」）を用いている。
さらに、顔料分散剤としてはカルボキシル基含有ポリマー変性物（例えば、共栄社化学製の製品名「フローレンＴＧ−７６０Ｗ」）を用いている。
【００３０】
［実験例１］
上述した実施形態において、表１で示す１０種類のサンプルとは別に、シラノール基を含有するウレタン樹脂の含有量が１０．０重量％のサンプル１Ｐ−１と、１７．０重量％のサンプル１Ｐ−２を製造した。それと共に、シラノール基を含有するウレタン樹脂の含有量が１０．０〜１７．０重量％の範囲を外れているが、それ以外の組成物の含有量が上述の実施形態における範囲内となっているサンプル１Ｎ−１、１Ｎ−２を、比較例として製造した。
なお、サンプル１Ｐ−１、１Ｐ−２、１Ｎ−１、１Ｎ−２において、シラノール基を含有するウレタン樹脂は自己架橋型ポリエステルであり、防錆顔料は表面加工アルミニウムを用いており、シラノール基を含有するウレタン、防錆顔料、フッ素樹脂、水以外の材料（添加剤）を１２．２Ｗｔ％を含有している。
【００３１】
表２に、サンプル１Ｐ−１、１Ｐ−２、１Ｎ−１、１Ｎ−２の組成を示す。
表２における「添加剤」の組成分としては、増粘剤０．８重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル３．８重量％、表２の「水」の項目とは別途に水０．９重量％を含んでいる。
表２
0005435715.tif 000003
【００３２】
実験例１では、表１で組成を示すサンプル１Ｐ−１、１Ｐ−２、１Ｎ−１、１Ｎ−２の各々を、０．８×７０×１５０ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板（ＳＧＣＣ−ＲＣＺ２２：日本タクト株式会社製：本明細書及び図面では、「ＳＧＣＣ試験片」と表記する場合がある）に塗付した。
塗付後、視認により、各サンプルの付着性と、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行って塩水噴霧５００時間後の塗膜の状態を目視により観察した。その観察結果を表３で示す。上記塩水噴霧試験方法の試験条件は、後述する実験例２において表５で示す。
【００３３】
下表３において、項目「付着性」における「○」印は、上記電気亜鉛めっき鋼板に塗付されたサンプルが、剥離を生じること無く、上記電気亜鉛めっき鋼板に付着していることを意味している。
また、項目「防食性」における「○」印は、実験例１の塩水噴霧試験５００時間にあたって、視認する限りにおいて、赤錆が生じていないことを示している。
表３
0005435715.tif 000004
【００３４】
表３で示すように、サンプル１Ｎ−１では、上記電気亜鉛めっき鋼板の塗付面の一部において、塗料の剥離が観察された。なお、実験例１では、塗料が剥離したのは、上記電気亜鉛めっき鋼板の塗付面積の５％未満の面積であった。
ウレタン樹脂が微粒子状に分散しているエマルジョンは接着力に優れているが、サンプル１Ｎ−１ではウレタン樹脂の含有量が少ない。そのため、サンプル１Ｎ−１の接着力は他の３つのサンプル（１Ｐ−１、１Ｐ−２、１Ｎ−２）に比較して小さく、付着性も低くなり、電気亜鉛めっき鋼板から剥離したものと推定する。
【００３５】
また表３において、サンプル１Ｎ−２では、目視による観察によれば赤錆を生じており、塗料として十分な防食性が得られなかった。
サンプル１Ｎ−２ではウレタン樹脂の含有量がフッ素樹脂に対して多いため耐湿性、耐薬品性が低下する。これに起因して、サンプル１Ｎ−２では十分な防食性が得られなかったものと推定される。
実験例１の結果、シラノール基を含有するウレタン樹脂の含有量は、１０．０重量％以上、１７．０重量％以下とするべきことが明らかになった。
【００３６】
［実験例２］
表１で示すサンプル、実験例１のサンプルとは別に、防錆顔料の含有量が２．０重量％のサンプル２Ｐ−１と、１０．０重量％のサンプル２Ｐ−２を製造した。それと共に、防錆顔料の含有量が２．０〜１０．０重量％の範囲を外れているが、それ以外の組成物の含有量が上述の実施形態における範囲内となっているサンプル２Ｎ−１、２Ｎ−２を、比較例として製造した。
なお、サンプル２Ｐ−１、２Ｐ−２、２Ｎ−１、２Ｎ−２においても、シラノール基を含有するウレタン樹脂は自己架橋型ポリエステルであり、防錆顔料は表面加工アルミニウムを用いており、シラノール基を含有するウレタン、防錆顔料、フッ素樹脂以外の材料（添加剤）を１２．２Ｗｔ％を含有している。
【００３７】
表４に、サンプル２Ｐ−１、２Ｐ−２、２Ｎ−１、２Ｎ−２の組成を示す。ここで、表４で示すサンプルでは、ウレタン樹脂とフッ素樹脂がエマルジョン化しており、水分を包含している。そのため、表４でも、水分含有量の表示は省略している。
表４における「添加剤」の組成分としては、増粘剤０．８重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル３．８重量％、表４の「水」の項目とは別途に水０．９重量％を含んでいる。
表４
0005435715.tif 000005
【００３８】
実験例２では、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行って発錆時間を計測すると共に、ＪＩＳ−Ｋ−５４００（１９９０）塗料一般試験法、８．５．２ごばん目テープ法により付着力試験を行なった。
上記塩水噴霧試験方法の試験条件は表５に示す通りであり、錆の発生については目視で評価した。
上記ごばん目テープ法では、ごばん目は１ｍｍ巾で行い、ＪＩＳ−Ｋ−５４００（１９９０）塗料一般試験法、８．５．１の表１８ごばん目試験の評価点数により、評価を行った。
表５
0005435715.tif 000006
【００３９】
実験例２における上記塩水噴霧試験方法と上記ごばん目テープ法の結果を、表６で示す。
表６
0005435715.tif 000007
【００４０】
表６において、サンプル２Ｎ−１は、他のサンプルに比較して、発錆までの時間が短く、防錆能力が低い。防錆顔料の含有量が少ないことに起因するものと思われる。
また、上記ごばん目テープ法の結果、サンプル２Ｎ−２は、その点数が他のサンプルに比較して低い。サンプル２Ｎ−２は防錆顔料の含有量が過大であり、そのため、付着性が低下したと推定する。
実験例２により、防錆顔料の含有量は、２．０重量％以上、１０．０重量％以下とするべきことが判明した。
【００４１】
［実験例３］
表１で示すサンプル、実験例１、２のサンプルとは別に、フッ素樹脂の含有量が１３．０重量％のサンプル３Ｐ−１と、２５．０重量％のサンプル３Ｐ−２を製造した。それと共に、フッ素樹脂の含有量が１３．０〜２５．０重量％の範囲を外れているが、それ以外の組成物の含有量が上述の実施形態における範囲内となっているサンプル３Ｎ−１、３Ｎ−２を、比較例として製造した。
なお、サンプル３Ｐ−１、３Ｐ−２、３Ｎ−１、３Ｎ−２においても、シラノール基を含有するウレタン樹脂は自己架橋型ポリエステルであり、防錆顔料は表面加工アルミニウムを用いており、シラノール基を含有するウレタン、防錆顔料、フッ素樹脂以外の材料（添加剤）を１２．２Ｗｔ％を含有している。
【００４２】
表７に、サンプル３Ｐ−１、３Ｐ−２、３Ｎ−１、３Ｎ−２の組成を示す。ここで、表７で示すサンプルでも、ウレタン樹脂とフッ素樹脂はエマルジョン化しており、それ自体が水分を包含しているので、水分含有量の表示は省略している。
表７における「添加剤」の組成分としては、増粘剤０．８重量％、消泡剤０．２重量％、顔料分散剤０．５重量％、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル６．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテル３．８重量％、表７の「水」の項目とは別途に水０．９重量％を含んでいる。
表７
0005435715.tif 000008
【００４３】
実験例３では、ＪＩＳ−Ｋ−５６００塗料一般試験法、第７部塗膜の長期耐久性、第７節促進耐候性（キセノンランプ法）に準じて行った。
促進耐候性試験の試験時間は７２０時間で、試験後、２時間室温で放置して、実験例２と同じ付着力試験（ごばん目テープ法）を行なった。
促進耐候性試験機は、スガ試験機株式会社製の商品名「スーパーキセノンウェザーメーターＳＸ２Ｄ−７５」を用いた。
促進耐候性試験のその他の試験条件は、下表８で示す。
表８
0005435715.tif 000009
【００４４】
実験例３の結果を、表９で示す。
表９
0005435715.tif 000010
【００４５】
表９から明らかなように、サンプル３Ｎ−１、３Ｎ−２の付着力が低い。
フッ素樹脂は原子間の結合エネルギーが大きく、耐候性、耐薬品性、耐熱性に優れている。そのため、フッ素樹脂の含有量が少ないサンプル３Ｎ−１では耐候性が低下して、促進耐候試験後には付着力が低下したものと推定される。
また、フッ素樹脂を過剰に含有すると、密着性が低下し、常温乾燥での成膜性が弱くなる。そのため、フッ素樹脂含有量が多いサンプル３Ｎ−２では、付着力そのものが低下したため、前記ごばん目テープ法の点数が低かったと思料する。
実験例３より、フッ素樹脂含有量は、１３．０重量％以上、２５．０重量％以下であるべくことが判明した。
【００４６】
［実験例４］
水系塗料と亜鉛末とを混合して、水系ジンク塗料のサンプル５Ｐ−１、５Ｐ−２、５Ｎ−１、５Ｎ−２を製造した。
ここで、水系塗料としては表１におけるサンプル８を選択し、亜鉛末としては球状亜鉛末を選択した。
サンプル５Ｐ−１、５Ｐ−２は、水系塗料と亜鉛との混合比が、重量比で１：１〜４の割合である。これに対して、サンプル５Ｎ−１、５Ｎ−２は、比較例として製造されたものであり、水系塗料と亜鉛との混合比が、重量比で１：１〜４の割合から外れている。
【００４７】
下表１０において、サンプル５Ｐ−１、５Ｐ−２、５Ｎ−１、５Ｎ−２における水系塗料と亜鉛末との混合比を示す。
表１０
0005435715.tif 000011
【００４８】
実験例４では、実験例２と同様にＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行って発錆時間を計測すると共に、いわゆる「刷毛塗り作業性」を塗装感覚により調査した。
実験例４の結果を、表１１で示す。
表１１において、項目「刷毛塗り作業性」における「○」印は、刷毛塗り塗装する限りにおいて、作業に支障がないことを示している。
表１１
0005435715.tif 000012
【００４９】
表１１で示すように、サンプル５Ｎ−１では、発錆時間が有意に短かった。
サンプル５Ｎ−１は亜鉛の含有量が少ないので、亜鉛めっき面層が減少する時間が短く、腐食環境から鉄を保護する時間も短縮されたことによるものと推定する。
また、サンプル５Ｎ−２では、いわゆる「タレ」が観測された。
サンプル５Ｎ−２は、亜鉛の含有量が多く、塗料の粘度が増大し刷毛捌きに影響を及ぼした。なお、表１１において、サンプル５Ｎ−２では粘度が高く、刷毛捌きが難しくなったことを「固すぎる」と表記している。
実験例４により、水系塗料と亜鉛末との混合比は、重量比で、１：１〜１：４が妥当であることが判明した。
【００５０】
［実験例５］
実験例５では耐水性及び防食性を実験した。
試験片として、０．８×７０×１５０ｍｍの冷間圧延鋼板（以下、明細書及び図面において「ＳＰＣＣ試験片」と表記する場合がある）に、水系ジンク塗料を塗付した。
そして、当該試験片について、実験例２と同じく、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行った。各種実験条件についても、実験例２と同様である。
実施形態における１０種類のサンプル（表１参照）を水系塗料として、粉末状の鱗片状亜鉛と、重量比で３：４の割合で混合して、前記水系ジンク塗料を製造した。
ここで、サンプル１に粉末状の鱗片状亜鉛を混合した水系ジンク塗料がＺ−１、サンプル２に粉末状の鱗片状亜鉛を混合した水系ジンク塗料がＺ−２であり、以下、サンプル１０に粉末状の鱗片状亜鉛を混合した水系ジンク塗料がＺ−１０まで、１０種類の水系ジンク塗料Ｚ−１〜Ｚ−１０が存在する。
【００５１】
実験例５では、比較例として、表１２で示す様な９種類の水系塗料Ｌ１〜Ｌ９の各々に、粉末状の鱗片状亜鉛を重量比で３：４の割合で混合した水系ジンク塗料ＬＺ−１〜ＬＺ−９を作成して、前記試験片に塗付した。
【００５２】
さらに、前記試験片にアルキッド系ジンク塗料（例えば、日本ペイント防食コーティングス株式会社製の商品名「ジンキー８０ＴＳ」）のみを塗布したサンプルも作成した（Ｚ８０）。
表１２に示す組成における各種物質については、表１に関連して前述したのと同様である。表１２においても、サンプルに用いられているウレタン樹脂とフッ素樹脂はエマルジョン化しており、それ自体が水分を包含しているので、水分含有量の表示を省略している。
表１２
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【００５３】
実験例５の実験結果として、図１において、各サンプル（Ｚ１〜Ｚ１０、ＬＺ１〜ＬＺ９、Ｚ８０）における白錆発生までの試験時間を示している。また、図２において、各サンプルにおける赤錆発生までの試験時間を示している。
ここで、耐水性と防食性が劣っている塗料を塗付した場合には、白錆や赤錆が発錆する。
図１では、実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料Ｚ１〜Ｚ１０は、白錆発生までの試験時間が、何れも、比較例ＬＺ１〜ＬＺ９、Ｚ８０と同等か、比較例よりも長時間となっている。
図２において、赤錆発生までの試験時間についても、実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料Ｚ１〜Ｚ１０は、比較例（特にＬＺ６、ＬＺ７、Ｚ８０）と同等であるか、それよりも長時間であった。
【００５４】
そして、図１、図２の双方を参照すれば明らかなように、実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料Ｚ１〜Ｚ１０は、比較例に対して、白錆を発錆までの試験時間及び／又は赤錆を発錆までの試験時間が長い。このことから、実施形態に係る水系塗料を用いた水系ジンク塗料Ｚ１〜Ｚ１０は、比較例に対して、良好な耐水性及び防食性を有している。特に、実施形態の水系塗料に該当しないサンプルＺ８０と比較すると、水系ジンク塗料Ｚ１〜Ｚ１０は良好な耐水性及び防食性を有していることが明白である。
さらに図１を参照すれば明らかな様に、水系ジンク塗料Ｚ５〜Ｚ８は良好な試験結果を示している。特に、水系ジンク塗料Ｚ７、Ｚ８は、試験時間が５００時間を経過しても白錆は発生せず、非常に良好な耐水性及び防食性を示した。
【００５５】
次に、上述した水系ジンク塗料を上塗り塗料に用いた場合と、いわゆる下塗り塗料に用いた場合における防食性について、実験例６及び実験例７により、検討した。
【００５６】
［実験例６］
実験例６では、水系エポキシ樹脂塗料（例えば、齋藤株式会社の製品：ＷＥＰ）、水系黒錆転換形塗料（例えば、齋藤株式会社の製品：ＷＢＴＰ）を下塗り塗料とし、実験例２、実験例６と同じく、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行った。
試験片としては、０．８×７０×１５０ｍｍの冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ試験片）、０．８×７０×１５０ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板（ＳＧＣＣ試験片）を用いた。
ＳＰＣＣ試験片、ＳＧＣＣ試験片は、各々、新品試験片（図３では添字「新」）と素材に錆痕がある試験片（図３では添字「錆」）とを用意した。
実験例６における塩水噴霧試験の結果を、図３で示す。
図３において、縦軸は、発錆までの試験時間を示している。そして、左側の柱は水系エポキシ樹脂塗料（ＷＥＰ）を下塗り塗料としており、右側の柱は水系黒錆転換形塗料（ＷＢＴＰ）を下塗り塗料としている。
【００５７】
［実験例７］
実験例７では、上述した水系ジンク塗料Ｚ７、Ｚ８を下塗り塗料とし、水系ポリウレタン樹脂塗料を上塗り塗料として、実験例６と同じく、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１（１９９４）塩水噴霧試験方法を行った。
試験片についても、実験例６と同様である。
実験例７の結果は、図４で示されている。
図４においても、縦軸は、発錆までの試験時間を示している。そして、左側の柱は水系ジンク塗料Ｚ７を下塗り塗料としており、右側の柱は水系ジンク塗料Ｚ８を下塗り塗料としている。
【００５８】
図３と図４とを比較すれば明らかな様に、図４における４種類の試験片、すなわち新品のＳＰＣＣ試験片（新ＳＰＣＣ）、素材に錆痕があるＳＰＣＣ試験片（錆ＳＰＣＣ）、新品のＳＧＣＣ試験片（新ＳＧＣＣ）、素材に錆痕があるＳＧＣＣ試験片（錆ＳＧＣＣ）の方が、図３における４種類の試験片よりも、発錆までの試験時間が長かった。
このことから、実施形態に係る水系塗料と粉末状の鱗片状亜鉛末とを重量比で３：４の割合で混合した水系ジンク塗料は、上塗りするよりも、下塗りとした方が、防食性が良好であることが分かった。
そして、実験例６、実験例７の結果を踏まえると、実施形態に係る水系塗料と粉末状の鱗片状亜鉛末とを混合して製造した水系ジンク塗料を用いた塗付方法では、下塗り塗料を塗布する工程と、該工程の後に前記水系ジンク塗料を上塗りする工程とを含むのが好ましいことが理解される。
【００５９】
実施形態に係るジンク系塗料によれば、送電線鉄塔の建設材料である溶融亜鉛めっきを施した鋼材に対する付着性が良好であり、且つ、当該鋼材に塗付した際には防食性に優れ、しかも耐水性にも優れている。
そして、上塗り塗料と併用することにより、さらに安定した防食性を得ることが出来る。
【００６０】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【００６１】
１〜１０・・・実施形態に係る水系塗料のサンプル
Ｌ１〜Ｌ１０・・・実施形態に係る水系塗料ではあるが、前記サンプルとは異なる組成の水系塗料
Ｚ１〜Ｚ１０・・・前記サンプルと粉末状の鱗片状亜鉛末とを混合した水系ジンク塗料
ＬＺ１〜ＬＺ９・・・前記サンプルとは異なる組成の水系塗料と粉末状の鱗片状亜鉛末とを混合した水系ジンク塗料
Ｚ８０・・・アルキッド系ジンク塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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