(57)【要約】【課題】鋳鉄管などの鉄系の部材に防食を施すに際し、その部材の形状が複雑である場合にも容易に防食を施すことができるようにするとともに、その防食効果を支障なく発揮できるようにする。【解決手段】塗料であって、金属粉末を含有し、この金属粉末は、  （ｉ）Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とを含有する混合粉末  （ｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末  （ｉｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末を含有する混合粉末  （ｉｖ）Ｚｎ粉末と、Ａｌを含む合金の粉末とを含有する混合粉末  （ｖ）Ｚｎを含む合金の粉末と、Ａｌ粉末とを含有する混合粉末の少なくともいずれか一つである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末を含有し、この金属粉末は、
（ｉ）Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とを含有する混合粉末
（ｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末
（ｉｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末を含有する混合粉末
（ｉｖ）Ｚｎ粉末と、Ａｌを含む合金の粉末とを含有する混合粉末
（ｖ）Ｚｎを含む合金の粉末と、Ａｌ粉末とを含有する混合粉末
の少なくともいずれか一つであることを特徴とする塗料。
【請求項２】
金属粉末は、Ａｌを５〜５０質量％含むことを特徴とする請求項１記載の塗料。
【請求項３】
金属粉末は、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、Ｍｇを０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることを特徴とする請求項１記載の塗料。
【請求項４】
金属粉末は、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、Ｓｉを０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることを特徴とする請求項１記載の塗料。
【請求項５】
金属粉末は、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、ＭｇとＳｉを合計で０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることを特徴とする請求項１記載の塗料。
【請求項６】
金属粉末は、平均粒径が１０〜２０μｍであるとともに、最大粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の塗料。
【請求項７】
鉄系の部材であって、請求項１から６までのいずれか１項に記載の塗料を用いた塗膜による防食被膜が表面に形成されていることを特徴とする鉄系部材。
【請求項８】
鉄系の部材の表面に請求項１から６までのいずれか１項に記載の塗料を塗布して乾燥させることにより塗膜による防食被膜を形成することを特徴とする鉄系部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗料に関し、特に鉄部の防食のために用いられる塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば地中に埋設される鋳鉄管は、その外面の防食を施すことが必要である。そのための手段として、たとえば特許文献１には、鋳鉄管の外面にＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金を溶射することで、同合金による溶射被膜を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５６７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一般に鋳鉄管の継手は、互いに接合される一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入された構成を有しており、受口には、ボルト孔などの形状の複雑な箇所が存在する。そして、このようなボルト孔などの形状の複雑な箇所には、溶射を行うことが困難である。曲管などの異形管や鋳鉄製の弁のケーシングなども、形状が複雑であり、これらを対象としたときには溶射を行うことが困難である。
【０００５】
また鋳鉄管の外面に上記の合金を溶射した場合において、配管施工現場などにおいて溶射被膜に大きい傷が付いた場合は、一般的にはブチルテープなどのテープ類を傷の部分に貼り付けて補修を行っているが、配管施工現場などにおいてテープを貼り付ける作業は煩雑である。しかも、単に傷を覆うだけであるので、根本的な対策にはなっておらず、テープが剥がれた場合には補修の効果が消失してしまう。さらに上述した受口内に挿口が挿入された継手構造においては、通水管における受口挿口間のシール部よりも受口の奥側の部分では、挿口の外面が管内水との接水部となり、補修すべき部分がこの接水部に存在する場合は、特にテープ類が剥がれやすいため、適用が困難である。
【０００６】
そこで本発明は、鋳鉄管などの鉄系の部材に防食を施すに際し、その部材の形状が複雑である場合にも容易に防食を施すことができるようにするとともに、その防食効果を支障なく発揮できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の塗料は、金属粉末を含有し、この金属粉末は、
（ｉ）Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とを含有する混合粉末
（ｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末
（ｉｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末を含有する混合粉末
（ｉｖ）Ｚｎ粉末と、Ａｌを含む合金の粉末とを含有する混合粉末
（ｖ）Ｚｎを含む合金の粉末と、Ａｌ粉末とを含有する混合粉末
の少なくともいずれか一つであることを特徴とする。
【０００８】
本発明の鉄系部材は、上記の塗料を用いた塗膜による防食被膜が表面に形成されていることを特徴とする。
本発明の鉄系部材の製造方法は、鉄系の部材の表面に上記の塗料を塗布して乾燥させることにより塗膜による防食被膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、塗料の形態であるので、形状の複雑な箇所に対しても、刷毛などを用いて容易に防食被膜を形成することができる。しかも、塗料の乾燥後は、塗膜中に、（ａ）Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とを含有する混合粉末や、（ｂ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末や、（ｃ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末を含有する混合粉末や、（ｄ）Ｚｎ粉末と、Ａｌを含む合金の粉末とを含有する混合粉末や、（ｅ）Ｚｎを含む合金の粉末と、Ａｌ粉末とを含有する混合粉末が含有されているため、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金の溶射被膜やＺｎ−Ａｌ系合金の溶射被膜とほぼ同等の防食性能を発揮することができる。そのうえに、Ｓｎを含まないため、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金の溶射被膜のようにＳｎを含むものに比べて、低コストの塗料とすることができる。
【００１０】
配管施工現場などにおいて塗膜に大きい傷が付いた場合は、再塗装することによって、傷が付く前の元の状態に復帰させることができる。塗装部は、管内水との接水部となる場合でも接水を原因とする剥離の発生が無いという利点がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の塗料は、金属粉末を含有し、この金属粉末は、
（ｉ）Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とを含有する混合粉末
（ｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末
（ｉｉｉ）ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末を含有する混合粉末
（ｉｖ）Ｚｎ粉末と、Ａｌを含む合金の粉末とを含有する混合粉末
（ｖ）Ｚｎを含む合金の粉末と、Ａｌ粉末とを含有する混合粉末
の少なくともいずれか一つであることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明の塗料における金属粉末は、その組成としてＺｎを主体とするとともにＡｌを含むものである。ＺｎとＡｌとは、Ｚｎ粉末、Ａｌ粉末、ＺｎとＡｌとを含む合金の粉末、Ａｌを含む合金の粉末、Ｚｎを含む合金の粉末の形態のうちのいずれか、あるいは２種類以上の形態で含有されていれば足りる。どのような含有形態であっても、高度の防食性能を達成することができる。ＺｎとＡｌのみで高い防食性能を発揮することが可能である。さらに、Ｍｇおよび、またはＳｉを含むことで、防食性能をいっそう向上させることができる。
【００１３】
Ｚｎ粉末とＡｌ粉末とをブレンドする場合などのようにＡｌ粉末を用いる場合は、塗料の製造コストは低くなるが、Ａｌ粉末は爆発性が高いため、取扱いに注意が必要となる。これに対してＺｎ−Ａｌ合金粉末を用いる場合は、塗料の製造コストは高くなるが、安全面からは好ましい。
【００１４】
本発明の塗料を構成する金属粉末におけるＺｎ、Ａｌの含有割合は、所要の防食性能を達成できる限り任意である。たとえば、金属粉末がＺｎとＡｌとを含む合金を含有する粉末である場合に、この粉末は、ＺｎとＡｌとを含む合金以外の添加物や不純物も含み得る。その金属粉末は、Ａｌを５〜５０質量％含むことが好適である。すなわち、Ａｌを５〜５０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることが好適である。
【００１５】
あるいは、これに代えて、金属粉末が、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、Ｍｇを０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることが好適である。
【００１６】
あるいは、これらに代えて、金属粉末が、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、Ｓｉを０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることも好適である。
【００１７】
さらに、これらに代えて、金属粉末が、Ａｌを５〜５０質量％含むとともに、ＳｉとＭｇを合計で０．１〜２０質量％含み、添加物および／または不純物を除いた残部がＺｎであることが好適である。
【００１８】
このような金属粉末によれば、鉄系の部材に対する基本的な防食性能がＺｎによって発揮されるとともに、Ａｌによって防食性能の向上が図られる。しかし、Ａｌの含有率があまりに低く、たとえば３質量％未満である場合や、反対にあまりに高く、たとえば５０質量％を超える場合は、ＺｎにＡｌを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得にくくなる。
【００１９】
またＭｇを含有する場合や、Ｓｉを含有する場合や、ＭｇとＳｉとの両者を含有する場合は、それらの含有率が０．１質量％未満である場合や２０質量％を超える場合も、同様にＭｇやＳｉを加えることによる実質的な防食性能の向上効果を得にくくなる。
【００２０】
粉末の形状は、球状、フレーク状などであることが好適である。粉末が球状である場合にはその粒径は一定の分布を示すが、その平均粒径が１０〜２０μｍであることが好適である。この分布によれば、平均粒径が１０μｍであるときには最大粒径は２５μｍ程度となり、平均粒径が２０μｍであるときには最大粒径は５０μｍ程度となる。平均粒径は、３０μｍを超えないことが望ましい。粉末がフレーク状である場合には、その長さが４０μｍ程度であり、その厚さが１０μｍ程度であることが好適である。
【００２１】
このように粉末の粒径を小さくすることで、防食対象の鉄系部材と接触する粉末の面積を大きくすることができる。その結果、鉄系部材に対する犠牲陽極作用を十分に発揮することができて、鉄系部材の腐食を効果的に防止することができる。ただし、粒径が小さすぎると、塗料化の際に粉塵として飛散しやすく、したがって歩留まりが悪くなる傾向が生じることがある。粉末がフレーク状である方が、鉄系部材との接触面積が大きくなるため、球状である場合よりも高い犠牲陽極効果を発揮することができる。
【００２２】
本発明の塗料は、展着剤を含有する。展着剤としては、アルキルシリケート樹脂などの無機系の展着剤や、エポキシ樹脂などの有機系の展着剤を挙げることができる。本発明の塗料において、金属粉末と展着剤との混合割合は、質量比で（金属粉末）：（展着剤）が６：４〜８：２であることが好適である。
【００２３】
本発明の塗料は、塗装対象としての鋳鉄管などの鉄系部材の形状が複雑な場合であっても、刷毛などを用いて簡単に塗装することができ、それを乾燥させることで容易に防食被膜を形成することができる。その塗膜は、亜鉛合金を溶射して得られた被膜とほぼ同等の防食性能を発揮することができる。
【００２４】
塗膜の上面に、さらにアクリル樹脂塗料などによる上塗り塗装を施すことが可能である。本発明の塗料は、金属粉末の粒径やその含有量などを適宜に調整することによって、上塗り塗料との良好な付着性を得ることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の実施例、比較例において、防食性能の評価は、次のようにして行った。
［防食性能］
塗装を行う試験片として、１５０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍのサンドブラスト鋼板を準備した。この鋼板の表面に供試塗料を金属粉末換算で３２５ｇ／ｍ２の割合で塗布し乾燥させた。それにより形成された塗膜に、幅０．３ｍｍ、長さ５０ｍｍの、鉄地に至るクロスカット傷をつけた。
【００２６】
このような供試サンプルについて、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−７−９（２００６）に規定される、塩水噴霧によるサイクル腐食試験を行い、１２０日が経過した時点における赤錆発生の有無を目視により観察して評価した。
【００２７】
詳細には、ＪＩＳにしたがって、供試サンプルに対する所定温度条件での所定濃度の塩水の噴霧と、所定温度条件での乾燥と、所定湿度条件での湿潤とを所定の時間で必要に応じて単数回または複数回行うことで１サイクルとし、このサイクルを繰り返しながら、１２０日が経過した時点における赤錆発生の有無を観察して評価した。
【００２８】
また試験片の表面の面積に対する、塗膜にフクレが発生した面積の割合を、「フクレの範囲」として評価を行った。
そして、赤錆の発生がなく、かつフクレが生じている部分の面積が試験片の表面の面積の２０％以下である場合に、「良好」と評価した。それ以外の場合は、「普通」と評価した。
【００２９】
（実施例１）
表１に示す混合比率でＺｎ粉末とＡｌ粉末とを含有した金属粉末を用いた。また展着剤としてアルキルシリケート樹脂（大日本塗料社製、「ゼッタール  ＯＬ−ＨＢ」に用いられている樹脂と同じもの）を用い、３０質量％の割合で合金粉末と混合することで、実施例１の塗料を得た。その評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2014025015.tif 000002
（実施例２〜１８、比較例１、参考例１〜１１）
Ｚｎ粉末、Ａｌ粉末のほかに、必要に応じてＭｇ粉末、Ｓｉ粉末を用い、表１に示す混合比率とした。それ以外は実施例１と同じとして、実施例２〜１８、参考例２〜１１の塗料を得た。その評価結果を表１に示す。
【００３１】
なお、表１には、比較例１として、試験片としての１５０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍのサンドブラスト鋼板の表面に、Ｚｎ１００％のジンクリッチペイントを金属粉末換算で３２５ｇ／ｍ２の割合で塗布したサンプルについての評価結果も、あわせて記載した。さらに、参考例１として、同じ試験片の表面に、Ｚｎ（８５．０質量％）−Ａｌ（１５．０質量％)合金を３２５ｇ／ｍ２の割合で溶射したサンプルについての評価結果も併記した。
【００３２】
表１に示すように、本発明の実施例１〜１８の塗料は、いずれも、比較例１に比べて、防食性能が優れたものであり、その特性は、溶射被膜を形成した参考例１のものと同等であった。
【００３３】
（実施例１９〜３３、比較例１、参考例１２〜２１）
金属粉末として、表２に示す合金粉末（実施例１９〜２４、２８〜３０、参考例１２〜１５、１８、１９）または、表２に示す合金粉末を含む金属粉末（実施例２５〜２７、３１〜３３、参考例１６、１７、２０、２１）を用いた。その成分割合は、表２に示すとおりであった。それ以外は実施例１と同じとして、実施例１９〜３３、参考例１２〜２１の塗料を得た。得られた塗料の評価結果を表２に示す。表２には、表１と同じ比較例１、参考例１を再掲した。
【００３４】
【表２】
2014025015.tif 000003
表２に示すように、本発明の実施例１９〜３３の塗料は、いずれも、比較例１に比べて、防食性能が優れたものであり、その特性は、溶射被膜を形成した参考例１のものと同等であった。