(57)【要約】【課題】非危険物であると共に、低粘度で錆層中に浸透して錆を固定化でき、それにより物理的な素地調整を要することなく経時的な錆の発生を防止して長期の防食性を担保でき、下塗塗料との付着性や作業性もよい水系素地調整剤組成物を提供する。【解決手段】表面に錆を有する鋼材に塗布して使用され、少なくとも(A)主剤及び(B)硬化剤を混合してなる水系素地調整剤組成物であり、(A)主剤は、水を30〜90質量%、エポキシ樹脂を10〜70質量%及び顔料を0〜20質量%含有し、(B)硬化剤は、水を25〜90質量%、アミン樹脂を10〜75質量%及び顔料を0〜20質量％含有し、当該組成物は、水を45〜90質量%、エポキシ樹脂とアミン樹脂とを含む塗膜形成樹脂を9〜54質量%及び顔料を1〜20質量%含有すると共に、ずり速度0.1(1/s)における粘度が0.01〜10(Pa・s)であり、ずり速度1000(1/s)における粘度が0.01〜1(Pa・s)である素地調整剤組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に錆を有する鋼材に塗布して使用され、少なくとも（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を混合してなる水系素地調整剤組成物であり、
（Ａ）主剤は、水を３０〜９０質量％、エポキシ樹脂を１０〜７０質量％、及び顔料を０〜２０質量％含有し、
（Ｂ）硬化剤は、水を２５〜９０質量％、アミン樹脂を１０〜７５質量％、及び顔料を０〜２０質量％含有し、
当該素地調整剤組成物は、組成物中、水を４５〜９０質量％、エポキシ樹脂とアミン樹脂とを少なくとも含む塗膜形成樹脂を９〜５４質量％、及び顔料を１〜２０質量％含有するとともに、ずり速度0.1(1/s)における粘度（温度２３℃）が0.01〜10（Pa・s）であり、且つずり速度1000（1/s）における粘度（温度２３℃）が0.01〜1(Pa・s) であることを特徴とする水系素地調整剤組成物。
【請求項２】
前記組成物に含まれる顔料の割合が、組成物の全加熱残分に対して３〜２０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の水系素地調整剤組成物。
【請求項３】
前記（Ａ）主剤及び／又は（Ｂ）硬化剤中か、或いは、前記（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤とは別に（Ｃ）腐食性イオン固定化剤が含有され、当該（Ｃ）成分は、前記塗膜形成樹脂に対して０．１〜８．０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水系素地調整剤組成物。
【請求項４】
前記（Ｃ）腐食性イオン固定化剤が、前記（Ｂ）硬化剤に含有されることを特徴とする請求項３に記載の水系素地調整剤組成物。
【請求項５】
前記（Ａ）主剤及び／又は（Ｂ）硬化剤には、防錆顔料が含有され、当該防錆顔料の含有量は、前記組成物に含まれる顔料を基準として５０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水系素地調整剤組成物。
【請求項６】
前記（Ａ）主剤におけるエポキシ樹脂のエポキシ当量と、前記（Ｂ）硬化剤におけるアミン樹脂の活性水素当量との比（活性水素当量／エポキシ当量）が０．６〜１．３であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水系素地調整剤組成物。
【請求項７】
表面に錆を有する鋼材に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水系素地調整剤組成物を塗装し乾燥させて１０〜３０μｍの塗膜を形成した後に、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料を塗装し乾燥させて２０〜１０００μｍの塗膜を形成することを特徴とする表面に錆を有する鋼材の塗装方法。
【請求項８】
表面に錆を有する鋼材に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水系素地調整剤組成物の乾燥塗膜を膜厚１０〜３０μｍで備え、且つその乾燥塗膜の上に、更に、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料の乾燥塗膜を膜厚２０〜１０００μｍで備えてなる塗装鋼材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の塗り替え塗装時の除錆処理等の素地調整が不要な、又はそれを軽減することが可能な水系の素地調整剤組成物に関し、より詳しくは、水を含んで引火点を有さない非危険物でありながらも、錆層への浸透性に優れるとともに防食性にも優れる水系の素地調整剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設鋼構造物の塗り替え時期になると、通常鋼材表面には多くの赤錆が発生しており、そのような表面に単に塗料を塗り替え塗装しても、次第に塗膜にフクレや剥離が生じて、長期間の保護はできない。そのため、塗り替え塗装前には、ブラスト処理等の３種ケレン以上の物理的な除錆処理（素地調整）を行った後、塗料を塗装する必要があったが、このような物理的な素地調整では作業中に多量の粉塵や騒音が発生するため、作業環境や作業効率が非常に悪いという問題があった。そこで、従来は、このような物理的な素地調整を行なう代わりに、素地調整が不要な又はそれを軽減できる塗布型の素地調整剤を塗布する方法がいくつか提案されており、素地調整法の転換が図られている。
【０００３】
そして、このような素地調整剤を用いた方法としては、例えば、錆層中に存在する湿気を取り込んで凝集する湿気硬化型の樹脂を、防錆顔料や腐食性イオン(Cl-、SO42-等)固定化剤やカップリング剤と合わせて用いた素地調整剤により、錆を固定化して鋼材を不動態化させる方法（特許文献１、２）や、錆層中の水分により硬化する所定のエポキシ樹脂塗料を、ケチミン化合物（硬化剤）又はシランカップリング剤と共に用いた素地調整剤を用いる方法（特許文献３、４）や、特に送電用の鉄塔などを構成する鋼構造物の錆面を短時間で補修塗装することを目的として、低温硬化性に優れるエポキシポリオール樹脂又はエポキシ樹脂を用いると共に低粘度として錆面への浸透性をよくしたり（特許文献５）、錆面に存在する鉄イオンに配位して安定したキレートを形成するアセチルアセトンを含有させたりした素地調整剤を用いる方法（特許文献６）が提案されている。ここで、通常、このような素地調整剤については錆層に十分に浸透させるために一般塗料よりもかなり低い粘度とする必要があることから、これら特許文献１〜６の素地調整剤には、いずれもキシレン等の有機溶剤が多量に配合されており、そのため、塗装時には大気中に排出される有機溶剤量が多く、塗装作業者及び環境への負荷が大きいことが問題となっていた。それに加えて、近年では、塗料中に多量に含まれる有機溶剤等に起因して、塗装作業中の火災事故等が発生していることから、塗料を引火点が無い「非危険物」とすることが求められている。そのため、有機溶剤を含まずに錆層に十分に浸透させて錆を固定化できると共に、非危険物であるような水系の素地調整剤が望まれていた。
【０００４】
ところで、そもそも錆が発生する機序としては、鉄に水分が付着して局部電池が形成されるとアノード部では鉄の酸化反応により電子と鉄イオン（Fe2+）が生成する。カソード部では水分中の溶存酸素の還元反応によりアノード部で生成した電子量に相当する電子が消費され、同時に水酸化物イオン（ＯＨ−）が生成する。さらにこのFe2+イオンがＯＨ−と結合して不溶性の錆が発生する。
すなわち、水の存在は錆が発生する要因の一つとなることから、これまで、水を含む防食塗料（例えば、特許文献７〜８を参照）を使用する場合には、それらが比較的粘度が高く流動性が低い塗料であるために錆層への浸透性が十分に確保し難く、それ故に経時的な錆やふくれなどの発生を防ぐためには、予め被塗物に対して物理的な素地調整を施して鋼材表面の錆や汚れなどを十分に落とす必要があったが、前述の通り、物理的な素地調整は作業環境や作業効率が非常に悪い。このように、水を含む塗料を錆に塗装することは従来から避けられる傾向があったものの、物理的な素地調整を行なわなくても、錆を有する鋼材に塗装して経時的な錆の発生などを防止できて長期の防食効果が得られる水系の素地調整剤が求められていた。
【０００５】
これまで水系の素地調整剤としては、例えば、アクリル変性複合エマルション、ポリフェノール誘導体、亜リン酸塩、ステンレス合金粉末をそれぞれ一定の割合で配合した錆転換用水系塗料が提案されている（特許文献９）。しかしながら、この特許文献９で提案されている錆転換用水系塗料は、錆層中で架橋せず、乾燥による融着のみで錆との複合膜を形成するため、塗装後の表面に水が付着した際には、アクリル変性複合エマルションの表面にある界面活性剤を通して水が浸透しやすく、また、エマルション間の粒子ポケットに水が保持されやすくなることから、錆層中への浸透性や防食性の点において十分ではなく、経時的な錆の発生が懸念され、長期的な防食性を十分に担保できないことが懸念されている。
そのため、有機溶剤を殆ど使用しない非危険物であっても粘度が低く、それにより錆層中に十分に浸透して錆を固定化でき、しかも物理的な素地調整を要することなく経時的な錆の発生を防止して長期の防食性を担保できる水系の素地調整剤が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８５３６２号公報
【特許文献２】特開２００８−２６００１８号公報
【特許文献３】特開昭６０−０７８６７２号公報
【特許文献４】特開平０１−２５８７７７号公報
【特許文献５】特開２０１６−０３４６２１号公報
【特許文献６】特開２０１６−０５６４１１号公報
【特許文献７】特開２００９−１４９７９１号公報
【特許文献８】特開２０１３−１９９６２１号公報
【特許文献９】特開２００９−０４０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本願の発明者らは、このような水系の素地調整剤について鋭意検討したところ、少なくともエポキシ樹脂と水とを特定の含有量で含んで非危険物とした主剤と、少なくともアミン樹脂と水とを特定の含有量で含んで非危険物とした硬化剤とを混合してなる素地調整剤組成物が、組成物全体としても非危険物とできると共に、樹脂成分や顔料成分が少なく低粘度であって錆層中に十分に浸透して錆を固定化できて、それにより物理的な素地調整を要することなく経時的な錆の発生を防止して長期の防食性を担保でき、しかも、各種下塗塗料との付着性や塗装現場での作業性もよいことを見出して、本発明を完成した。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、水を含有して非危険物であると共に、低粘度であって錆層中に十分に浸透して錆を固定化でき、それにより物理的な素地調整を要することなく経時的な錆の発生を防止して長期の防食性を担保でき、しかも、各種下塗塗料との付着性や塗装現場での作業性もよい水系の素地調整剤組成物を提供することである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、表面に錆を有する鋼材に、このような水系の素地調整剤組成物を特定の範囲の膜厚で塗布すると共に、これに更に、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料を特定の範囲の膜厚で塗布して鋼材の表面に塗膜を形成する、表面に錆を有する鋼材の塗装方法を提供することであり、更には、表面に錆を有する鋼材に、当該塗膜を備えた塗装鋼材を提供することである。
【００１０】
すなわち、本発明は、表面に錆を有する鋼材に塗布して使用され、少なくとも（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を混合してなる水系素地調整剤組成物であり、
（Ａ）主剤は、水を３０〜９０質量％、エポキシ樹脂を１０〜７０質量％、及び顔料を０〜２０質量％含有し、
（Ｂ）硬化剤は、水を２５〜９０質量％、アミン樹脂を１０〜７５質量％、及び顔料を０〜２０質量％含有し、
当該素地調整剤組成物は、組成物中、水を４５〜９０質量％、エポキシ樹脂とアミン樹脂とを少なくとも含む塗膜形成樹脂を９〜５４質量％、及び顔料を１〜２０質量％含有するとともに、ずり速度0.1(1/s)における粘度（温度２３℃）が0.01〜10（Pa・s）であり、且つずり速度1000（1/s）における粘度（温度２３℃）が0.01〜1(Pa・s) であることを特徴とする水系素地調整剤組成物である。
【００１１】
また、本発明は、表面に錆を有する鋼材に、前記の水系素地調整剤組成物を塗装し乾燥させて１０〜３０μｍの塗膜を形成した後に、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料を塗装し乾燥させて２０〜１０００μｍの塗膜を形成することを特徴とする表面に錆を有する鋼材の塗装方法である。
【００１２】
更に、本発明は、表面に錆を有する鋼材に、前記の水系素地調整剤組成物の乾燥塗膜を膜厚１０〜３０μｍで備え、且つその乾燥塗膜の上に、更に、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料の乾燥塗膜を膜厚２０〜１０００μｍで備えてなる塗装鋼材である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水を含有して非危険物であると共に、低粘度であって錆層中に十分に浸透して錆を固定化でき、それにより物理的な素地調整を要することなく経時的な錆の発生を防止して長期の防食性を担保でき、しかも、各種下塗塗料との付着性や塗装現場での作業性もよい水系素地調整剤組成物、並びにそれを用いた錆を有する鋼材の塗装方法、及び塗装鋼材を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの記載に限定されるものではなく、以下の例示以外についても、本発明の主旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
【００１５】
本発明において、塗装の対象となる鋼材は、鉄鋼材料を素地としてこれを板・棒・管などに加工したものや構造物を含むものであり、例えば、道路、送電や通信用の鉄塔、橋梁、各種プラントなどを例示することができるが、これらに限定されるものではなく、また、鉄以外のその他の金属元素が含まれ得る。また、本発明における鋼材については、旧塗膜が除去された後に本発明の素地調整剤組成物が塗装されてもよく、旧塗膜を残したまま塗装されてもよい。ここで、本発明において「表面に錆を有する鋼材」とは、限定されるものではないが、水、酸素、塩化物イオン、硫酸イオンなどの腐食因子により表面が発錆した状態の前記鋼材に対して、前処理として、清掃程度の素地調整を行った鋼材のことを言う。具体的な前処理としては、ワイヤーブラシ、スコッチブライト（スリーエム社製商品名）等により劣化塗膜や浮き錆等の脆弱個所の除去を行うことや、或いは、層状錆やコブ錆等が発生した腐食の著しい個所がある場合は、これを動力研磨工具や手研磨工具にて除去するが、鋼材の表面に固着化した錆については除去する必要はない。また、素地調整とは、一般的には、塗装前に、鋼材の表面に発生した錆や、付着した油類、ほこり、ごみ、ヤニなどの汚れや、旧塗膜などを除去する処理を指し、具体的には、その作業内容・方法によって、１種ケレン（ブラスト法を用いて、さび、旧塗膜を全て除去し鋼材の表面を露出させる）、２種ケレン（動力工具と手工具を併用して、旧塗膜、さびを除去し鋼材の表面を露出させる）、３種ケレン（動力工具と手工具を併用して、健全な塗膜は残すが、それ以外の塗膜の割れ、膨れ、さびなどの不良部は除去する）、４種ケレン（動力工具と手工具を併用して、粉化物、汚れなどを除去する）が挙げられる。すなわち、本発明において、清掃程度の素地調整とは、限定はされないが、これらのうち、４種ケレン程度の処理に相当する。
【００１６】
本発明の素地調整剤組成物は、以下に述べる（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を少なくとも含んでなる水系の素地調整剤組成物であり、（Ａ）主剤、（Ｂ）硬化剤及びそれを混合した素地調整剤組成物のいずれもが、引火点を有さない非危険物である。なお、当該「非危険物」については、例えば、消防法で定められている。以下、具体的に説明する。
【００１７】
ここで、本発明においては、特に限定する場合を除き、「水系」、「水溶性」とは、当業界で通常使用されるものと同義である。「水系」とは水を媒体としていることを指し、また、「水溶性樹脂」とは、親水性基を有する樹脂が水に溶解された樹脂を指すものである。
【００１８】
＜（Ａ）主剤＞
本発明の素地調整剤組成物に使用される（Ａ）主剤には、少なくとも、水、エポキシ樹脂（塗膜形成樹脂）を含み、必要により顔料を含むものである。本発明の素地調整剤組成物については、被塗物に直接接着するものであって密着性に優れると共に、防食用途であるために高い耐久性が必要となることから、反応硬化型であるエポキシ樹脂を塗膜形成樹脂として含むものである。
【００１９】
本発明の前記（Ａ）主剤中に含まれる水は、３０〜９０質量％とする必要がある。当該水の含有量が主剤中３０質量％未満である場合、危険物となる虞があり、反対に９０質量％を超える場合には、塗料粘度が過剰に低くなり、樹脂分や顔料が沈殿し使用する際に再度容易に均一にならない虞がある。好ましくは、当該水の量が４０〜８０質量％であり、より好ましくは、５０〜７０質量％である。この際、（Ａ）主剤の加熱残分は、１０〜７０質量％であることが好ましく、より好ましくは、２５〜５０質量％とすることが良い。ここで、加熱残分とは、加熱後の残留分の質量を元の質量で除して求められる値をいう。
【００２０】
本発明の（Ａ）主剤には、塗膜形成樹脂としてエポキシ樹脂を含むものである。エポキシ樹脂は、（Ａ）主剤中に１０〜７０質量％、好ましくは２０〜５０質量％、より好ましくは３０〜４５質量％含有される。エポキシ樹脂の含有量が１０質量％未満であると、水含有量が多くなって塗料粘度が過剰に低くなり、樹脂分や顔料が沈殿し使用する際に再度容易に均一にならない虞があり、反対に、７０質量％を超える場合には、水含有量が少なくなり、危険物になる虞がある。
【００２１】
このようなエポキシ樹脂としては、１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する樹脂である限り、特に限定されないが、例えば、多価アルコール又は多価フェノールとハロヒドリンとを反応させて得られるものであり、具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ化油、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、塗膜の機械的耐久性や防食性、被塗装面（例えば基材表面）との付着性等の観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。なお、これらエポキシ樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
上記エポキシ樹脂については、エポキシ樹脂エマルジョンとして使用される。具体的には、特に制限されないが、通常の強制乳化方式（乳化剤及び高速攪拌機等を使用する方式） によって、水等の水性媒体中で上記エポキシ樹脂を乳化させることにより調製される。ここで、乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル系ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体等のポリエーテル類、或いは該ノニオン界面活性剤及び該ポリエーテル類の少なくとも一方とジイソシアネート化合物との付加物等が挙げられる。なお、これら乳化剤は、１種単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。このようなエポキシ樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、エポルジョンＥＡ１、２、３、７、１２、２０、５５及びＨＤ２（日本ＮＳＣ社製、商品名）；アクアトート２０５、５１０、３５２０、３５４０、３５２０１、５００３、及び５５２０（東都レジン化工社製、商品名）；ユカレジンＫＥ−００２、ＫＥ−１１６、Ｅ−１０２２、ＫＥ−３０１Ｃ（吉村油化学社製、商品名）；及びＥＭ−１０１−５０（アデカ社製、商品名）が挙げられる。
【００２３】
また、（Ａ）主剤中におけるエポキシ樹脂としては、上記以外で、水溶性のエポキシ樹脂を使用することもできる。このような水溶性のエポキシ樹脂は、特に制限されるものではないが、１分子中に少なくとも１個の親水性部位と２個以上のエポキシ基を有する化合物であり、特に、親水性部位として、エーテル結合、水酸基を有するものが好ましい。このような水溶性エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ナガセケムテックス社製「デナコール（登録商標）」シリーズのＥＸ−８１０、ＥＸ−８１１、ＥＸ−８５１、ＥＸ−８２１、ＥＸ−８３０、ＥＸ−８３２、ＥＸ−８４１、ＥＸ−８６１、阪本薬品工業（株）製のＳＲ−ＥＧＭ、ＳＲ−８ＥＧ、ＳＲ−ＧＬＧ、ＳＲ−ＳＥＰ、共栄社化学社製「エポライト」シリーズの４０Ｅ、１００Ｅ、２００Ｅ、４００Ｅ、ダイセル化学社製「エポリード（登録商標）ＮＴ」シリーズの２１２、２１４等のエチレングリコールまたはポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ナガセケムテックス社製「デナコール（登録商標）」シリーズのＥＸ−９１１、ＥＸ−９４１、ＥＸ−９２０、ＥＸ−９２１、ＥＸ−９３１、共栄社化学社製「エポライト」シリーズの７０Ｐ、２００Ｐ、４００Ｐ、ダイセル化学社製「エポリード（登録商標）ＮＴ」シリーズの２２８等のプロピレングリコールまたはポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００２４】
また、上記エポキシ樹脂は、１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する樹脂であり、形成される塗膜の常温における仕上がり性、硬化性、及び防食性等の観点から、通常、エポキシ当量は１００〜１０００ｇ／ｅｑが好ましく、１６０〜９８０ｇ／ｅｑ がより好ましく、１６０〜５５０ｇ／ｅｑが更に好ましい。
【００２５】
また、上記エポキシ樹脂は、その数平均分子量Ｍnは、形成される塗膜の柔軟性、硬化性、及び塗膜物性の観点から、３００〜１００００が好ましく、より好ましくは、１０００〜４０００である。
【００２６】
また、上記（Ａ）主剤は、必要により顔料を２０質量％以下の範囲で含む。「必要により」としたのは、後述する（Ｂ）硬化剤にも顔料を含むことができ、素地調整剤組成物全体としての顔料の含有量を満足できるのであれば、必ずしも（Ａ）主剤中に含まれなくてもよいからである。（Ａ）主剤中の顔料が２０質量％を超えると、粘度が高くなる。そうした場合、素地調整剤組成物としての粘度を下げるために、（Ｂ）硬化剤の粘度を低くする必要があるが、（Ａ）主剤と（Ｂ）硬化剤の粘度の差が大きいと、使用時に混合する際、混ざりにくくなる虞がある。良好な２液混合性を得るため、好ましくは、１０質量％以下とすることがよい。このような顔料としては、塗料に一般的に使用される着色顔料、防錆顔料及び体質顔料等を特に制限無く含有することができるが、このましくは、高い防食性を付与するという観点において、防錆顔料を使用することがよい。
【００２７】
上記の着色顔料、防錆顔料及び体質顔料の具体例としては、例えば、防錆顔料としては、リン酸アルミニウム、縮合リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、亜リン酸アルミニウム、亜リン酸亜鉛、亜リン酸カルシウム、及び亜リン酸亜鉛ストロンチウム等の（亜）リン酸塩や、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、及びモリブデン酸マンガン等のモリブデン酸塩や、その他ステアリン酸、タンニン酸、クエン酸、イタコン酸、硼酸、及びタングステン酸等の各種酸の金属塩などが挙げられる。また、着色顔料及び体質顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、カーボンブラック、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、マイカ、アルミナ、ミョウバン、白土、水酸化マグネシウム、及び酸化マグネシウム等の無機顔料や、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ナフトールレッド、キナクリドンレッド、ベンズイミダゾロンイエロー、ハンザイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、及びジオキサジンバイオレット等の有機顔料が挙げられる。これら顔料は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。より好ましくは、高い防食性能を付与するという観点において、素地調整組成物全体に含まれる顔料を基準としてその５０質量％以上、好ましくは、７０質量％以上が防錆顔料であることがよく、後述する（Ｂ）硬化剤に含まれる顔料の含有量も考慮した上で、（Ａ）主剤中の顔料成分を調整することができる。
【００２８】
また、（Ａ）主剤中には、鋼材における錆層と鉄素地との界面に存在するCl-やSO42-などの腐食性イオンを捕集すると共に化学反応し、水不溶性の複塩として固定化して不活性化するための（Ｃ）腐食性イオン固定化剤を含むことができる。この（Ｃ）腐食性イオン固定化剤は、後述するように、（Ｂ）硬化剤中や、（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤とは別にして素地調整剤組成物中に含有させることができるが、素地調整剤組成物全体における塗膜形成樹脂に対して、０．１〜８．０質量％となるように含有されることが好ましい。このような（Ｃ）腐食性イオン固定化剤としては、公知のものが使用できるが、ハイドロカルマイト及びハイドロタルサイト等から選択される１種以上を用いることができる。市販品としては、ソルカットＣ（日本化学工業株式会社製）、アルカマイザー１、ＡＬＣＡＭＩＺＥＲ  Ｐ９３、ＤＨＴ−４Ｈ（協和化学工業株式会社製）、ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−１、ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−１−ＮＣ、ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−７、ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−Ｐ（堺化学工業株式会社製）等が挙げられる。
【００２９】
上記（Ａ）主剤は、上記の他にも他の配合剤を含有することができる。具体的に、主剤や素地調整剤組成物の粘性を調整するため、増粘剤を含有することができる。上記増粘剤としては、特に制限されず、公知の増粘剤が使用できるが、具体例としては、ケイ酸塩、金属ケイ酸塩、モンモリロナイト、有機モンモリロナイト、コロイド状アルミナ等の無機系増粘剤； ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のポリアクリル酸系増粘剤；「ＵＨ−８１４Ｎ」、「ＵＨ−４６２」、「ＵＨ−４２０」、「ＵＨ−４７２」、「ＵＨ−５４０」（以上、アデカ社製） 、「ＳＮシックナー６１２」、「ＳＮシックナー６２１Ｎ」、「ＳＮシックナー６２５Ｎ」、「ＳＮシックナー６２７Ｎ」（以上、サンノプコ社製） 等のウレタン会合型増粘剤； カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の繊維素誘導体系増粘剤；カゼイン、カゼイン酸ソーダ、カゼイン酸アンモニウム等のタンパク質系増粘剤；アルギン酸ソーダ等のアルギン酸系増粘剤；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルベンジルエーテル共重合体等のポリビニル系増粘剤；プルロニックポリエーテル、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルエポキシ変性物等のポリエーテル系増粘剤；ビニルメチルエーテル−無水マレイン酸共重合体の部分エステル等の無水マレイン酸共重合体系増粘剤；ポリアミドアミン塩等のポリアミド系増粘剤等が挙げられる。これら増粘剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
また、上記（Ａ）主剤は、ｐＨ調整剤を含有してもよい。ｐＨ調整剤は、塗料に一般的に使用されるものであれば使用でき、以前より中和剤として公知の各種含窒素塩基性化合物、無機酸、有機酸等が特に制限なく利用できる。具体的には、例えば、各種含窒素塩基性化合物として、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアルキルアミン類、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、エチルプロパノールアミン等のアルコールアミン類、モルホリン、アンモニア等の揮発性含窒素塩基性化合物が挙げられる。また無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられ、有機酸としては、蟻酸、酢酸等が挙げられる。これらｐＨ調整剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
更に、上記（Ａ）主剤は、塗膜の可撓性を向上させる目的として、反応性希釈剤や非反応性希釈剤等の一般的に使用される希釈剤を含有してもよい。反応性希釈剤としては、例えば、カージュラＥ１０（油化シェルエポキシ社製、商品名）、ネオトートＳ（東都化成社製、商品名）、及びアデカグリシロールＥＤ５０２（旭電化工業社製、商品名）等の１官能性エポキシ樹脂が挙げられる。一方、非反応性希釈剤としては、例えば、ニカノールＬＬＬ等の石油樹脂及びクマロン樹脂等が挙げられる。これら希釈剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
更にまた、上記（Ａ）主剤には、素地調整剤組成物に各種機能を付与するため、分散剤、表面調整剤、ダレ止め剤、消泡剤、沈降防止剤、防カビ剤、防腐剤、紫外線吸収剤、又は光安定剤等が適宜添加されてもよい。また、（Ａ）主剤中のエポキシ樹脂と、後述する（Ｂ）硬化剤中のアミン樹脂（ポリアミン樹脂）との融着を促進するため、上記（Ａ）主剤には、有機溶剤を配合することも可能である。有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノｉ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノｉ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｉ − プロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、及びジエチレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル類、２，２，４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、及び２，２，４−トリメチルペンタンジオールジイソブチレート等が挙げられる。これら有機溶剤は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。このような有機溶剤を使用する場合、当該（Ａ）主剤が非危険物となるためには、有機溶剤の含有量を１０質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは、有機溶剤は含まないことがよい。
【００３３】
＜（Ｂ）硬化剤＞
本発明の素地調整剤組成物に使用される（Ｂ）硬化剤には、少なくとも、水、アミン樹脂（塗膜形成樹脂）を含み、必要により顔料を含むものである。
【００３４】
本発明の（Ｂ）硬化剤中に含まれる水は、（Ｂ）硬化剤中２５〜９０質量％とする必要がある。当該水の含有量が硬化剤中２５質量％未満である場合、危険物となる虞があり、反対に、９０質量％を超える場合には、塗料粘度が過剰に低くなり、樹脂分や顔料が沈殿し使用する際に再度容易に均一にならない虞がある。好ましくは、当該水の量が３５〜７５質量％であり、より好ましくは、４０〜６５質量％である。なお、（Ｂ）硬化剤の加熱残分は、１０〜７５質量％であることが好ましく、より好ましくは、２５〜７０質量％とすることが良い。
【００３５】
本発明の（Ｂ）硬化剤として、アミン樹脂を含む。アミン樹脂は、（Ｂ）硬化剤中に１０〜７５質量％、好ましくは３０〜７０質量％、より好ましくは３５〜６５質量％含有される。アミン樹脂の含有量が１０質量％未満であると、水含有量が多くなって塗料粘度が過剰に低くなり、樹脂分や顔料が沈殿し使用する際に再度容易に均一にならない虞があり、反対に、７５質量％を超える場合には、水含有量が少なくなり、危険物になる虞がある。
【００３６】
このような本発明におけるアミン樹脂とは、１分子中に２個以上のアミノ基を含有するポリアミン樹脂を指す。このポリアミン樹脂としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、トリアミノプロパン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、及び１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂肪族ポリアミン；フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、及びジアミノジフエニルメタン等の芳香族ポリアミン；ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、トリエチレングリコールジアミン、及びトリプロピレングリコールジアミン等の他のポリアミン化合物と、これらポリアミン樹脂のアミノ基を変性してなる変性ポリアミン樹脂とが挙げられる。なお、上記ポリアミン樹脂の変性には、既知の方法が利用でき、変性反応の例としては、アミノ基のアミド化、アミノ基とカルボニル化合物のマンニッヒ反応、アミノ基とエポキシ基の付加反応等が挙げられる。ここで、アミノ基にエポキシ基等が付加したタイプの変性ポリアミン樹脂をアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂といい、防食性の観点から、アミノ基にエポキシ基が付加したエポキシアダクトタイプの変性ポリアミン樹脂が好ましい。このようなアミン樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、「ＥＰＩＫＵＲＥ−６８７０−Ｗ−５７」（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製）、「フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ」、「フジキュアーＦＸＨ−９４７」、「フジキュアーＦＸＨ０９４７−Ａ」（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製）、「Ｘ−７０２４」（大都産業社製）、「ＷＮ−７１０」（ＤＩＣ社製）が挙げられる。なお、これらアミン樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
上記アミン樹脂についてはアミン樹脂エマルジョンとして使用される。具体的には、特に制限されないが、アミン樹脂が水等の水性媒体中で分散してなる乳濁液を意味する。
【００３８】
また、（Ｂ）硬化剤中におけるアミン樹脂としては、上記以外で、水溶性のアミン樹脂を使用することもできる。このような水溶性アミン樹脂としては、前述のアミン樹脂と同様の構造を有するものを公知の方法で親水性としたものを使用することができ、その市販品としては、例えば、「ＥＫ８５４５−Ｗ５２」（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製）、「ＪＥＲキュアＷＤ１１Ｍ６０」（三菱化学社製）、「アデカハードナーＥＨ−８０５１」（ＡＤＥＫＡ社製）、「ＢｅｃｋｏｐｏｘＥＨ２１８８」（サイテック社製）、「フジキュアーＦＸＩ−９１９」、「フジキュアーＦＸＨ−９３５」、「トーマイドＴＸＨ−６８５−Ａ」、「トーマイドＴＸＨ−６７４−Ｂ」（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製）が挙げられる。
【００３９】
また、上記アミン樹脂については、形成される塗膜の常温における仕上がり性、硬化性、及び防食性等の観点から、通常、アミン当量は１００〜１０００ｇ／ｅｑが好ましく、１６０〜９８０ｇ／ｅｑ がより好ましく、１６０〜５５０ｇ／ｅｑが更に好ましい。好ましくは、塗膜の硬化性及び防食性等の観点から、前記（Ａ）主剤中に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量と、当該アミン樹脂の活性水素当量との比（活性水素当量／エポキシ当量）が、通常０．６〜１．３の範囲内となるようにすることがよく、特に０．７〜１．１の範囲内であるのが好ましい。
【００４０】
また、（Ｂ）硬化剤は、前記（Ａ）主剤の場合と同様の観点で、必要により顔料を２０質量％以下の範囲で含む。「必要により」としたのは、前記と同様であり、素地調整剤組成物全体としての顔料の含有量を満足できるのであれば、必ずしも（Ｂ）硬化剤中に含まれなくてもよいからである。硬化剤中の顔料が２０質量％を超えると、粘度が高くなる。そうした場合、素地調整剤組成物としての粘度を下げるために、（Ａ）主剤の粘度を低くする必要がある。（Ａ）主剤と（Ｂ）硬化剤の粘度の差が大きいと、使用時に混合する際、混ざりにくくなる虞がある。良好な２液混合性を得るために、好ましくは、１０質量％以下とすることがよい。このような顔料としては、前記（Ａ）主剤の場合と同様のもの及び含有量で使用することができる。前述した通り、より好ましくは、高い防食性を付与するという観点において、素地調整組成物全体に含まれる顔料を基準としてその５０質量％以上、好ましくは、７０質量％以上が防錆顔料であることがよく、前記の（Ａ）主剤に含まれる顔料の含有量も考慮した上で、当該（Ｂ）硬化剤中の顔料成分を調整することができる。
【００４１】
また、（Ｂ）硬化剤中には、前記（Ａ）主剤と同様の観点で、（Ｃ）腐食性イオン固定化剤を含むことができる。当該（Ｃ）腐食性イオン固定化剤の種類及び含有量については、前述の通りであるが、この（Ｃ）腐食性イオン固定化剤の水系塗料中の安定性が、溶剤系塗料に比べて劣る傾向があることが確認されていることから、好ましくは、前記アミン樹脂に配合されるか、或いは、（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤とは別の第三の成分として混合されることが好ましい。この第三の成分として混合される場合には、その添加の形態としては、ｉ）当該腐食性イオン固定化剤と水と分散剤とを混合した腐食性イオン固定化剤分散液として添加されるか、或いは、ii）腐食性イオン固定化剤を固体（粉末）のまま使用して、（Ａ）主剤と（Ｂ）硬化剤との混合液中に添加されることが挙げられる。なお、前記ｉ）形態における分散剤としては、例えば、ＢＹＫ−１９０  、ＢＹＫ−１９４Ｎ（ビックケミージャパン株式会社製）、ＡＱ−３６０（楠本化成株式会社製）、フローレンＧＷ−１５００、フローレンＧＷ−１６４０（共栄社化学株式会社製）等を使用することができる。
【００４２】
また、（Ｂ）硬化剤には、前記（Ａ）主剤にも含むことができる配合剤、例えば、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、着色顔料、体質顔料、増粘剤、ｐＨ調整剤、分散剤、表面調整剤、ダレ止め剤、消泡剤、沈降防止剤、防カビ剤、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定剤、有機溶剤等を必要に応じて配合してもよい。このうち、有機溶剤については、（Ａ）主剤の場合と同様に、当該（Ｂ）硬化剤が非危険物となるためには、有機溶剤の含有量を１０質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは、有機溶剤は含まないことがよい。
【００４３】
＜水系素地調整剤組成物の調製＞
本発明の水系素地調整剤組成物は、前記の（Ａ）主剤と（Ｂ）硬化剤とを含むものであるが、前述の通り、必要により、（Ｃ）腐食性イオン固定化剤を第三の成分として混合することもできる。これらを混合する方法としては、公知の方法を使用することができ、好ましくは、電動攪拌機等を用いて、均一に混合することにより調製できる。そして、このようにして調製される本発明の素地調整剤組成物は、水を４５〜９０質量％、好ましくは５０〜８０質量％含み、また、塗膜形成樹脂を９〜５４質量％、好ましくは２０〜４５質量％含み、さらに、顔料を１〜２０質量％、好ましくは１．５〜１０質量％、さらに好ましくは２〜７質量％含む。ここで、水が４５質量％未満であると、粘度が高く組成物の流動性が低下し、さびへの浸透性が低くなる虞があり、反対に、水が９０質量％を超えると塗膜形成成分となる割合が減り、十分な膜厚を確保できず、高い防食性が得られない虞がある。また、塗膜形成樹脂が９質量％未満であると、塗膜形成成分となる割合が減り、十分な膜厚を確保できず、高い防食性が得られない虞があり、反対に、５４質量％を超えると粘度が高く組成物の流動性が低下し、さびへの浸透性が低くなる虞がある。さらに、顔料が１質量％未満であると、顔料の持つ機能による防食性の効果が得られない虞があり、反対に、２０質量％を超えると、顔料分はさびに浸透しないためさびの表面に形成される塗膜が過剰に顔料リッチとなり、良好な塗膜物性が得られない虞がある。その際、前述した通り、高い防食性を付与するという観点において、当該組成物全体としての顔料の５０質量％以上を防錆顔料とすることが好ましく、より好ましくは、７０質量％以上が防錆顔料とすることがよく、そのために前記の（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤における顔料を適宜調整することができる。とりわけ、組成物中の顔料成分が低くて１〜５質量％程度とする場合においては、その場合でも高い防食効果を得るために防錆顔料を使用することが特に好ましい。
【００４４】
また、本発明における顔料成分については、組成物中における全加熱残分に対する顔料の質量割合（本発明において、この顔料の割合を「ＰＷＣ」と記載する場合がある。）が３〜２０質量％であることが良好な塗膜物性（特に、耐水性、防食性）を得る観点において好ましく、より好ましくは、５〜１５質量％とすることがよい。
なお、本発明の素地調整剤組成物は、その全加熱残分が２５〜６０質量％であることが好ましく、より好ましくは、３０〜５０質量％とすることがよい。
【００４５】
また、このようにして調製された本発明の素地調整剤組成物は、次のような粘度特性を有する必要がある。すなわち、塗装直後の塗料の粘性に相当するずり速度０．１（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が、０．０１〜１０（Ｐａ・ｓ）であることを要し、好ましくは０．０３〜５（Ｐａ・ｓ）、より好ましくは０．０５〜２（Ｐａ・ｓ）、さらに好ましくは、０．０５〜１．０（Ｐａ・ｓ）であることが、錆層への浸透性、塗装作業性の観点でよい。一方で、塗装時の塗料の粘性に相当するずり速度１０００（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が、０．０１〜１（Ｐａ・ｓ）であることを要し、好ましくは、０．０３〜０．５（Ｐａ・ｓ）、より好ましくは、０．０５〜０．１（Ｐａ・ｓ）であることが、錆層への浸透性、塗装作業性の観点でよい。
また、さらに、エアゾールスプレー缶の形態で供給される場合に、缶を振って中身を撹拌するときの塗料の粘性に相当するずり速度１０（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が０．０３〜３（Ｐａ・ｓ）であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．５（Ｐａ・ｓ）であることで、撹拌効率がさらに優れるため好ましい。
【００４６】
特に、この塗装時から塗装直後の塗料の粘性が上記の範囲であると、錆層への浸透性、塗装作業性、及び所定膜厚の確保等に寄与するからである。ずり速度０．１（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が０．０１（Ｐ ａ・ｓ）未満であり且つずり速度１０００（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が０．０１（Ｐａ・ｓ）未満であると、粘度が低くなりすぎ、所定の膜厚が得られず、期待される防食性が得られない。一方、ずり速度０．１（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が１０（Ｐａ・ｓ）を超えて且つずり速度１０００（１／ｓ）における粘度（温度２３℃）が１（Ｐａ・ｓ）を超えると、粘度が高くなりすぎ、錆層への浸透性が悪化するため、期待される防食性が得られない。なお、上記の粘度については、（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を混合した後の可使時間内の粘度であればよく、通常混合直後から６時間以内、好ましくは、３０分後の粘度を測定することがよい。
【００４７】
また、このような本発明の水系素地調整剤組成物は、好ましくは、その調製後〔すなわち、（Ａ）主剤と（Ｂ）硬化剤と、必要応じて前記第三成分としての（Ｃ）腐食性イオン固定化剤とを混合して６時間以内の〕温度２３℃における表面張力が５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。表面張力がこの範囲であると、錆層への浸透性に優れるので好ましい。なお、当該表面張力の測定方法としては、例えば、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法、ｄｕ  Ｎｏｕｙ法、ペンダントドロップ法、最大泡圧法が挙げられる。
【００４８】
＜塗装方法＞
このようにして調製された本発明の水系素地調整剤組成物は、前述の通り、錆を有する鋼材に塗布する場合、前処理として、劣化塗膜や浮き錆等の脆弱個所をワイヤーブラシ、スコッチブライト（スリーエム社製商品名）等で除去し、また、層状錆やコブ錆等の発生した腐食の著しい個所がある場合には、動力研磨工具や手研磨工具にて除去する。ただし、固着化した錆は除去する必要はない。塗装方法としては、刷毛、ローラー、スプレーなどによることができ、このうち、作業性や塗料の飛散の観点から、刷毛、ローラーが好ましく使用される。塗布量としては、組成物の全加熱残分換算で０．０３〜０．２ｋｇ/ｍ２程度塗布し、自然乾燥させる。その際、形成される膜厚は１０〜３０μｍとし、好ましくは１５〜２５μｍとする。膜厚が１０μｍ未満であると、塗膜が薄く、十分な膜厚が得られない虞があり、反対に、３０μｍを超えるような塗膜が得られるような組成物では、粘度が高く十分な浸透性が得られない虞があるため、好ましくない。この点、従来技術における防食塗料を、錆を有する鋼材などに塗布する場合には、前述の通り、予め被塗物に対して物理的な素地調整を行ったうえで、防食効果を得るために通常膜厚を６０〜１２０μｍ程度とする必要があったところ、本発明の水系素地調整剤組成物については、上記の通りの膜厚とする必要があることから、このような観点において従来技術で使用される防食塗料とはその塗装方法が区別されるものである。
【００４９】
上記のように塗装した本発明の水系素地調整剤組成物は、常温乾燥が可能である。ここで、常温とは、塗装が行なわれる環境の大気温度により異なるが、通常は２３℃を指し、強制的な加熱や冷却などの温度操作を行なわないことを指す。本発明の水系素地調整剤組成物については、温度５〜３５℃の環境下で塗装されることが好ましい。
【００５０】
本発明の水系素地調整剤組成物は、上記塗装の際には、錆層中に十分に浸透させることが好ましいが、その浸透性の指標としては、断面観察があり、例えば、本発明の素地調整剤組成物を塗装した錆鋼板断面の元素分布状態を電子線マイクロアナライザーによる方法で測定できる。
【００５１】
本発明において、前記の水系素地調整剤組成物を、表面に錆を有する鋼材に塗装して塗膜を形成した後は、これに重ねて、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、塩素化ポリオレフィン系塗料、シリコーン樹脂系塗料及びふっ素樹脂系塗料よりなる群から選択される少なくとも１種を含む塗料を、好ましくは１〜４回塗装して、長期間フクレや剥離しにくい塗膜を形成することが好ましい。水系素地調整剤組成物に重ねて塗装する前記の塗料については、塗料により適宜選択されるものであり限定されないが、形成する塗膜厚の合計は水や酸素等の腐食因子を遮断するのに十分、内部応力が高くなりすぎない程度の膜厚を得るという観点から２０〜１０００μｍとする必要があり、好ましくは５０〜３００μｍとすることがよい。重ねて塗装する当該塗料の乾燥方法は、常温乾燥とすることが挙げられ、乾燥後の塗膜の物性としては、耐候性、耐水性、付着性、耐アルカリ性、耐屈曲性、耐酸性などが求められる。重ねて塗装する際に用いる塗料は、下塗り塗料であればＪＩＳ  Ｋ５５５１（構造物用さび止めペイント）、中塗り塗料であればＪＩＳ  Ｋ５６５９（鋼構造物用耐候性塗料  中塗り）、上塗り塗料であればＪＩＳ  Ｋ５６５９（鋼構造物用耐候性塗料  上塗り）の規定を満たす塗料であることが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下に、本発明の水系素地調整剤組成物について、実施例及び比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例における「部」、「％」はとくに断らない限り質量を基準とする。
【００５３】
[実施例１〜２１及び比較例１〜１０]
まず、表１〜３に示す配合のように、（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤をそれぞれ準備した。また、その各々について、加熱残分測定、引火点測定、２液混合性試験、５０℃貯蔵安定性試験及び沈殿性試験を後述の方法により実施した。
【００５４】
［試験方法、評価］
先ず、寸法１５０×７０×１．６ｍｍのグリットブラスト鋼板に対し、その片面半分（７５×７０ｍｍ）に、ＪＩＳ Ｋ５６２１（一般さび止めペイント）２種［「グリーンボーセイ建築用」〔大日本塗料（株）製商品名〕］を２回塗りし、次いで、ＪＩＳ Ｋ５５１６（合成樹脂調合ペイント）２種中塗り用［「タイコーマリン中塗」〔大日本塗料（株）製商品名〕］を１回塗りし、最後に、ＪＩＳ Ｋ５５１６（合成樹脂調合ペイント）２種上塗り用［「タイコーマリン上塗」〔大日本塗料（株）製商品名〕］を１回塗りして、試験用塗板を得た。このようにして形成された塗膜を、以下「旧塗膜」という。得られた試験用塗板を屋外に１２か月間曝露し、発錆させた。そして、得られた発錆塗板を用いて、以下の塗装仕様で塗布した。
【００５５】
＜前処理＞
発錆塗板表面の付着物、脆弱錆のみをスコッチブライト（スリーエム社製商品名）により除去した。
【００５６】
＜素地調整剤の塗布＞
準備した（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤をそれぞれ表１〜３の組成の通り混合〔実施例１０は、（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤とは別の第三成分としての（Ｃ）腐食性イオン固定化剤（塩化物イオン捕捉剤）を含み、また、比較例７、８及び１０は、（Ａ）主剤に記載の成分のみを使用。〕して実施例１〜２１に係る本発明の水系素地調整剤組成物及び比較例１〜１０に係る組成物とした。得られた各組成物の粘度及び加熱残分を後述の方法で測定した。次に前記前処理後の発錆塗板の表面に、得られた組成物をそれぞれ０．１０ｋｇ／ｍ２となるように刷毛で塗布し、温度２３℃の環境下で１日間自然乾燥させた。塗布膜厚は表１〜３に記載の通りであった。
【００５７】
＜下塗塗料塗布＞
前記の通りに実施例１〜２１に係る水系素地調整剤組成物及び比較例１〜１０に係る組成物をそれぞれ塗布した後、下塗塗料として変性エポキシ樹脂塗料弱溶剤型[「エポオールスマイル」[大日本塗料（株）製商品名]]を、それぞれ塗布量０．２２ｋｇ／ｍ２（塗布膜厚：６０μｍ）となるようにエアスプレーで塗布し、温度２３℃の環境下で７日間養生した。
このようにして得られた複数の各試験体を用いて、前記実施例１〜２１に係る水系素地調整剤組成物及び比較例１〜１０に係る組成物の錆への浸透性並びに得られた塗膜の耐水性及び防食性を後述の方法を用いて評価した。
【００５８】
＜加熱残分＞
実施例１〜２１及び比較例１〜１０の各（Ａ）主剤又は（Ｂ）硬化剤、並びに（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を混合した各組成物について、その各々を２ｇアルミカップに精秤し、これを１０５℃オーブンで６０分間乾燥させ、次いで、残留物の質量を精秤し、元の質量に対する残留物の質量の割合を加熱残分（質量％）として求めた。
【００５９】
＜引火点測定＞
ＳＴＡＮＨＯＰＥ−ＳＥＴＡ社製のＳＥＴＡＦＬＡＳＨ  ＳＥＲＩＥＳ３  ＦＬＡＳＨＰＯＩＮＴ  ＴＥＳＴＥＲＳ（セタ密閉方式）により、引火点が検出されるか否かを判定した。
〇：引火点が検出されない
×：引火点が検出される
【００６０】
＜２液混合性＞
（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤を混合し、２液の均一になりやすさを、以下の評価基準で評価した。
○：手撹拌で直ちに均一になる
×：手撹拌では直ちに均一にならず、直ちに均一にするには電動攪拌機で撹拌する必要がある
【００６１】
＜５０℃貯蔵安定性＞
（Ａ）主剤及び（Ｂ）硬化剤のそれぞれについて、５０℃で１か月保管した後の粘度変化率（増粘率）を測定した。
○：粘度変化率（増粘率）  ０〜３０％
△：粘度変化率（増粘率）  ３１〜１００％
×：粘度変化率（増粘率）  １００％以上
【００６２】
＜沈殿性＞
（Ａ）主剤、（Ｂ）硬化剤の沈殿について、使用時にかきまぜたときの均一になりやすさを評価した。
○：沈殿が柔らかく手撹拌で直ちに均一になる
×：沈殿が固く、手撹拌では直ちに均一にならず、電動攪拌機で撹拌しなければ均一にならない。
【００６３】
＜粘度測定＞
実施例１〜２１及び比較例１〜１０の各組成物について、ＴＡインスツルメンツ社製レオメーターＡＲＥＳを用い、ずり速度０．１（１／ｓ）、１０（１／ｓ）、及び１０００（１／ｓ）における各粘度（いずれも温度２３℃の粘度）を測定した。
【００６４】
＜さびへの浸透性＞
作製した試験体を1cm×1cmの大きさにカットし、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製ＳＵ−７０）により断面写真及び元素分布（炭素及び鉄）を測定し、錆層への浸透性を下記基準で評価した。
〇：さび層中のひび割れの奥深くまで樹脂分（炭素）が確認される
×：さび層中のひび割れに樹脂分（炭素）が入り込んでいない
【００６５】
＜耐水性＞
作製した試験体を１週間没水したのち、塗面の状態を確認した。
◎：異常なし
〇：ふくれの発生は無いが、外観にわずかな白化、艶引け等が見られる
△：塗面の一部（１０％未満）にふくれが見られる
×：塗膜全面（１０％以上）にふくれが見られる
【００６６】
＜防食性＞
作製した試験体をＪＩＳ  Ｋ５６７４のサイクル腐食性に基づいて防食性を評価した。
◎：ふくれ、発錆なし
〇：クロスカット部に幅２ｍｍ以内のふくれ、発錆あり
あるいは、クロスカット部以外にふくれ、発錆数点あり
△：クロスカット部に幅２〜５ｍｍのふくれ、発錆あり
あるいは、クロスカット部以外１０％以下のふくれ、発錆あり
×：クロスカット部に幅５ｍｍを超えるふくれ、発錆あり
あるいは、クロスカット部以外に１０％を超えるふくれ、発錆あり
【００６７】
上記の通り、本発明に対応する実施例１〜２１の水系素地調整剤組成物を使用すると錆に良好に浸透し、尚且つ耐水性や防食性においても良好な性能を示す塗膜が得られた。
一方、混合粘度が本発明の組成物よりも低い比較例１の組成物は、良好な防食性・耐水性が得られず、さらに（Ａ）主剤中の樹脂分が少なすぎるため沈殿が著しく、良好な作業性が得られなかった。また、混合粘度の値が本発明の組成物よりも高い比較例２の組成物は、十分な錆層への浸透性が得られず、結果として良好な防食性や耐水性が得られなかった。また、比較例３の組成物は顔料の配合量が少ないために、十分な防食性が得られず、比較例４の組成物は組成物の加熱残分中における顔料が過剰となり、十分な防食性が得られなかった。また、比較例５及び６の各組成物では、Ａ液又はＢ液の顔料成分が過剰であり、その結果として粘度が大きく異なるため、２液を混合する際に均一になりにくく作業性に難を生じた。また、比較例７、８の各組成物では、本発明のようなエポキシ・アミン混合系樹脂に替わって、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を用いたため、錆層へ浸透はするものの、十分な塗膜性能が得られなかった。そして、比較例９の組成物は、特開2013-199621号公報（特許文献８）の実施例５に相当する組成物を用いたものであるが、組成物の加熱残分中における顔料が過剰であるので、良好な塗膜物性が得られなかった。なお、比較例１０の組成物については、有機溶剤を多量に含むため、引火点が検出され非危険物と成りえなかった。
【００６８】
【表１】
2018058917.tif 000002
【００６９】
【表２】
2018058917.tif 000003
【００７０】
【表３】
2018058917.tif 000004
【００７１】
表１〜３中における、（注１）〜（注１４）については以下の通りである。
（注１）エポルジョンＥＡ５５（ヘンケルジャパン株式会社製；樹脂固形分５５％、エ
ポキシ当量４９５ｇ／ｅｑ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エマルジョン）
（注２）ｊＥＲ２８２１Ｒ７０（三菱化学株式会社製；樹脂固形分７０％、エポキシ当
量２３０ｇ／ｅｑ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エマルジョン）
（注３）デナコールＥＸ−８１０（ナガセケムテックス社製；樹脂固形分１００％、エ
ポキシ当量１１３ｇ／ｅｑ、エチレングリコールジグリシジルエーテル）
（注４）ヨドゾールＡＤ２０３（ヘンケルジャパン株式会社製；樹脂固形分５５％、
オールアクリル系エマルジョン）
（注５）ヨドゾールＲＤ８５（ヘンケルジャパン株式会社製；樹脂固形分４０％、ウレ
タンエマルジョン）
（注６）スミジュールＥ２１−１（住化バイエルウレタン社製、芳香族ポリイソシア
ネートプレポリマー）
（注７）ＢＹＫ３５４（ビックケミー・ジャパン社製）
（注８）Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１９０（ビックケミー・ジャパン社製）
（注９）ＤＨＴ−４Ｈ〔協和化学工業株式会社製、塩化物イオン捕捉剤（ハイドロタル
サイト）〕
（注１０）ＢＹＫ−０９３（ビックケミー・ジャパン社製）
（注１１）ＫＢＭ４０３（信越シリコーン社製）
（注１２）アディティブＴＩ（Ｂｏｒｃｈｅｒｓ社製）
（注１３）フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製、樹脂固形分
６０％、活性水素当量３００ｇ／ｅｑ、エポキシアダクトタイプの変性ポリ
アミン樹脂）
（注１４）フジキュアーＦＸＨ−９３５（Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ社製、樹脂固形分７２％、
活性水素当量１６９．４ｇ／ｅｑ、変性ポリアミノアミドタイプの水溶性ポ
リアミン樹脂）