(57)【要約】【課題】  目視により所望の膜厚に達したことを判定可能であり、隠蔽性を十分に有する防食塗膜を形成するのに適する塗料組成物及びそれを用いた防食塗膜形成方法を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂、染料、体質顔料、及びポリアミン化合物を含むエポキシ樹脂用硬化剤を含有してなり、塗料に含まれる樹脂固形分を基準として染料が０．０１〜２．０質量％の範囲内、体質顔料の含有量が５０〜１００質量％の範囲内にあり、該塗料組成物から形成される塗膜の所望の乾燥膜厚（Ａ）の隠蔽率が０．８５以上であり、該所望乾燥膜厚の半分の乾燥膜厚（Ａ／２）での隠蔽率が０．８３以下であって、該膜厚（Ａ）と膜厚（Ａ/２）との間の色差が５．５以上にある膜厚判定塗料組成物、並びに該膜厚判定塗料組成物を用いて、目視で膜厚を判定し、目標とする乾燥膜厚の防食塗膜を形成することを特徴とする防食塗膜形成方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂、染料、体質顔料、及びポリアミン化合物を含むエポキシ樹脂用硬化剤を含有してなり、塗料に含まれる樹脂固形分を基準として染料が０．０１〜２．０質量％の範囲内、体質顔料の含有量が５０〜１００質量％の範囲内にあり、
該塗料組成物から形成される塗膜の所望の乾燥膜厚（Ａ）の隠蔽率が０．８５以上であり、該所望乾燥膜厚の半分の乾燥膜厚（Ａ／２）での隠蔽率が０．８３以下であって、
該膜厚（Ａ）と膜厚（Ａ/２）との間の色差が５．５以上にある膜厚判定塗料組成物。
【請求項２】
染料が、有機溶剤可溶型黄色系染料である請求項１記載の膜厚判定塗料組成物。
【請求項３】
体質顔料が、その成分の一部としてタルク、マイカ、カオリン及び炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の顔料を含む請求項１または２記載の膜厚判定塗料組成物。
【請求項４】
体質顔料が、その成分の一部としてカオリン及び／又はマイカを含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の膜厚判定塗料組成物。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の膜厚判定塗料組成物を用いて、目視で膜厚を判定し、目標とする乾燥膜厚の防食塗膜を形成することを特徴とする防食塗膜形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の防食塗膜形成方法において、下塗り層として該防食塗膜と異色の塗膜が形成されていることを特徴とする防食塗膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
船舶及び鋼構造物などの塗装において、塗膜の乾燥膜厚を目視で判定するのに適する膜厚判定塗料組成物及びそれを用いた防食塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶や鋼構造物等、著しい腐食を受けるおそれがある被塗物に対する塗装には、十分な防錆・防食性を与えるために、例えば１５０〜３００μｍ程度の厚膜の乾燥塗膜を形成する必要がある。このような厚膜の膜厚管理には、塗装時にウェット膜厚計等を随時塗装面に充てて、ウェット膜厚で管理しているのが現状である。
【０００３】
ところが、船舶や鋼構造物等の被塗物の塗装面は非常に広いだけでなく、作業が困難な部位も多いので、塗装時にウェット膜厚計により膜厚を管理するのは手間がかかり、部位によっては膜厚が足りないケースも出てくることもある。よって、このような事情において、船舶や鋼構造物等の被塗物上に形成した塗膜が目標とする乾燥膜厚に達しているか否かをチェックするために種々の試みが提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には着色顔料の含有量が極めて少ない塗料を膜厚判定塗料として使用することが開示されている。当該手法によれば、塗膜の乾燥膜厚を目標乾燥膜厚に簡単に、且つ正確にコントロールすることができる。
【０００５】
しかしながら特許文献１記載の方法では、目標乾燥膜厚が厚くなると塗膜が黒味を帯びてきて濁る傾向がある。このため、膜厚の厚い領域と薄い領域が隣り合うと、塗膜外観が著しく低下する不都合がある。
【０００６】
こうした問題点に関して特許文献２では、着色顔料の含有量を微量にし、且つ白色度の高い体質顔料を適量含む塗料を膜厚判定塗料として使用することが開示されている。該塗料を用いれば目標乾燥膜厚を厚くした場合の黒味が抑制できるものの、膜厚の目視判定性と塗膜隠蔽率が十分とは言えず、改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２１６６２１号公報
【特許文献２】特開２００２−６６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、適度な隠蔽性を有し、且つ目視による膜厚の判定が可能な塗膜を形成するのに適する塗料組成物及びそれを用いた防食塗膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記した課題について鋭意検討した結果、特定の樹脂組成物に特定量の染料及び特定量の体質顔料を含む組成物から目視で膜厚を容易に判定できる塗膜が得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
即ち本発明は、
エポキシ樹脂、染料、体質顔料、及びポリアミン化合物を含むエポキシ樹脂用硬化剤を含有してなり、塗料に含まれる樹脂固形分を基準として染料が０．０１〜２．０質量％の範囲内、体質顔料の含有量が５０〜１００質量％の範囲内にあり、該塗料組成物から形成される塗膜の所望の乾燥膜厚（Ａ）の隠蔽率が０．８５以上であり、該所望乾燥膜厚の半分の乾燥膜厚（Ａ／２）での隠蔽率が０．８３以下であって、該膜厚（Ａ）と膜厚（Ａ/２）との間の色差が５．５以上にある膜厚判定塗料組成物、並びに該膜厚判定塗料組成物を用いて、目視で膜厚を判定し、目標とする乾燥膜厚の防食塗膜を形成することを特徴とする防食塗膜形成方法、に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の塗料組成物を用いれば、塗装作業時に膜厚計でウェット膜厚を測定しなくても、透けがなくなるまでに塗りこんだ時点が目標とする膜厚となるように設計されているので、塗装作業を大幅に簡略化・単純化することができる。
また、形成される塗膜の隠蔽性と外観も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の膜厚判定塗料組成物は、エポキシ樹脂、染料、体質顔料及びポリアミンを含有してなる組成物であり、有機溶剤系又は水系のいずれの組成物であってもよいが、好ましくは有機溶剤系の組成物である。
【００１３】
エポキシ樹脂としては、１分子中に１個以上、好ましくは２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であり、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂や、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルエーテル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等各種のエポキシ樹脂、これらエポキシ樹脂を公知の方法にて変性してなる変性エポキシ樹脂を特に制限なく使用することができ、これらは単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１４】
染料としては、従来公知のものを制限なく使用することができ、例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等を特に制限なく使用することができる。
【００１５】
上記染料としては、目視による膜厚判定がしやすいことから、黄色系染料が好ましい。
【００１６】
黄色系染料としては、例えば、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists出版）で黄色染料に分類されている染料が挙げられ、化学構造としては、例えば、アゾ染料、金属錯塩染料、キノリン染料、アクリジン染料、アントラキノン染料、ナフタルイミド染料、ニトロ染料、メチン染料、シアニン染料及びトリフェニルメタン染料等が挙げられる。
【００１７】
黄色系染料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４（以下、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエローの記載を省略し、番号のみの記載とする。）、１３、１４、１５、１９、２１、２３、２４、２５、２９：１、３８、６２、６３、６８、７９、８１、８２、８３、８３：１、８８、８９、９０、９４、９８、９９、１５１、１６１、１６２；Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、７、９、１１、１７、２３、２５、２９、３４、３６、３８、４０、４２、５４、５９、６５、７２、７３、７６、７９、９８、９９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１６、１１９、１２１、１２３、１２８、１３４、１３５、１３８、１３９、１４０、１４４、１５０、１５５、１５７、１６０、１６１、１６３、１６８、１６９、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１９０、１９３、１９６、１９７、１９９、２０２、２０３、２０４、２０５、２０７、２１２、２１４、２２０、２２１、２２８、２３０、２３２、２３５、２３８、２４０、２４２、２４３、２５１；Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー２、３３、３４、３５、３８、３９、４３、４７、５０、５４、５８、６８、６９、７０、７１、８６、９３、９４、９５、９８、１０２、１０８、１０９、１２９、１３６、１３８、１４１；Ｃ．Ｉ．モーダントイエロー５、８、１０、１６、２０、２６、３０、３１、３３、４２、４３、４５、５６、６１、６２、６５；等が挙げられる。
【００１８】
また、体質顔料としては塗料分野で公知のものを制限なく使用することができ、例えばタルク、マイカ、ガラスフレーク、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１９】
本発明では特に、体質顔料がその成分の一部としてタルク、マイカ、カオリン及び炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の顔料を含み、さらに特にカオリン及び／又はマイカを使用することが、膜厚の目視判定性と隠蔽性の観点から好ましい。
【００２０】
また、本発明において、体質顔料としてカオリン及びマイカを併用する場合、その使用割合はカオリン／マイカ質量比で５／９５〜９５／５、好ましくは、２０／８０〜８０／２０の範囲内が厚膜での塗膜隠蔽性が良好であり、且つ膜厚の目視判定性もあるのでよい。
【００２１】
本発明においては、塗料に含まれる樹脂固形分を基準として染料が０．０１〜２．０質量％の範囲内であり、好ましくは０．１〜１．０質量％の範囲内、体質顔料の含有量が５０〜１００質量％の範囲内にあり、好ましくは７０〜９５質量％の範囲内にあることを特徴とする。
【００２２】
染料が０．０１質量％未満では、塗膜の隠蔽性が不十分であり、２．０質量％を超えると、薄膜でも隠蔽性が良好となるため、目標とする厚膜に達したか否かを目視で判別し難くなることがある。一方、体質顔料の含有量が５０質量％未満では、厚膜でも隠蔽性が不十分であり、１００質量％を超えると、目視での膜厚判定がし難くなるために好ましくない。
【００２３】
本発明においてポリアミン化合物はエポキシ樹脂用硬化剤として用いられるものであり、上記エポキシ樹脂を反応、硬化させ得るエポキシ基と反応可能な活性水素を有するポリアミン、ポリアミドアミンまたはこれらの変性物からなるアミン系化合物を挙げることができる。
【００２４】
このようなアミン系化合物としてはポリアルキレンポリアミン、芳香族アミン、ポリアミドアミン等を挙げることができ、さらにこれらのアミンにエポキシ化合物を付加させたエポキシアダクト体、マンニッヒ変性体、カルボン酸によるアミド変性体等の変性物を用いることもできる。
【００２５】
また、これらのアミン化合物をケトンで変性したケチミンタイプの硬化剤も使用することができる。
【００２６】
アミン化合物は単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２７】
上記膜厚判定塗料組成物中には、この他、改質用樹脂、有機溶剤、硬化促進剤、タレ止剤、沈降防止剤など通常塗料に用いられる各種の添加剤が配合されていてもよい。
【００２８】
本発明においては上記膜厚判定塗料組成物が着色顔料を含むことを排除するものではないが、塗料中に含まれる樹脂固形分を基準とする着色顔料の含有量が１質量％以下もしくは着色顔料を含まないことが適している。
【００２９】
着色顔料としては、例えば、二酸化チタン等の白色顔料；カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラックなどの黒色顔料；黄色酸化鉄、チタンイエロー、モノアゾイエロー、縮合アゾイエロー、アゾメチンイエロー、ビスマスバナデート、ベンズイミダゾロン、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、ベンジジンイエロー、パーマネントイエロー等の黄色顔料；パーマネントオレンジ等の橙色顔料；赤色酸化鉄、ナフトールＡＳ系アゾレッド、アンサンスロン、アンスラキノニルレッド、ペリレンマルーン、キナクリドン系赤顔料、ジケトピロロピロール、ウォッチングレッド、パーマネントレッド等の赤色顔料；コバルト紫、キナクリドンバイオレット、ジオキサジンバイオレット等の紫色顔料；コバルトブルー、フタロシアニンブルー、スレンブルーなどの青色顔料；フタロシアニングリーンなどの緑色顔料；アルミニウム粉、ブロンズ粉、銅粉、錫粉、リン化鉄、亜鉛粉等のメタリック顔料；金属酸化物コーティング雲母粉、マイカ状酸化鉄等の真珠光沢調顔料などを挙げることができる。
【００３０】
上記膜厚判定塗料組成物は通常エポキシ樹脂を含む主剤成分とアミン化合物を含む硬化剤成分との２液型として、それぞれ別の容器に保管され、塗装時に両者を混合して用いられる。あるいは硬化剤がケチミン化されたアミン化合物であれば本塗料組成物を一液型として用いることも可能である。
【００３１】
防食塗膜形成方法
本発明の膜厚判定塗料組成物の塗装対象となる被塗物としては、特に制限されるものではないが、船舶、鉄塔、海洋構造物、橋梁、タンク、プラント設備、コンクリート橋、港湾施設、ダムサイト等の大型構造物に好適に適用され、エアレススプレー、エアースプレー、刷毛塗り、ローラー塗りなど常法により塗装することができる。また、錆、油脂、水分、塵埃、スライム、塩分、旧塗膜などの外板表面付着物を必要に応じて除去してもよい。
【００３２】
得られた塗膜は常温で乾燥させることができ、必要に応じて強制乾燥又は加熱乾燥させてもよい。
【００３３】
本発明の膜厚判定塗料組成物は、所望の膜厚では下地への透けが視認し難く、該所望膜厚の半分の膜厚では透けが容易に視認できるという特徴を有している。
【００３４】
具体的には該塗料から形成される塗膜の乾燥膜厚が所望の乾燥膜厚（Ａ）、例えば、防食塗料として十分な防食性を発揮し得る乾燥膜厚１５０〜３００μｍの時の隠蔽率が０．８５以上且つ１．０未満であり、特に０．９５以上且つ１．０未満であることができ、乾燥膜厚が該膜厚（Ａ）の半分の乾燥膜厚（Ａ／２）の時の隠蔽率が０．８３以下であり、特に０．５０〜０．８３の範囲内にあることができる。
【００３５】
また、上記膜厚判定塗料組成物は、所望の乾燥膜厚に至るまでは膜厚によって塗膜の色味が顕著に異なり、具体的には該乾燥膜厚（Ａ）と乾燥膜厚（Ａ／２）との間で色差ΔＥが５．５以上、特に１０以上にあることができる。
【００３６】
本発明では上記膜厚判定塗料組成物による塗膜に、必要に応じて下塗り塗膜あるいは上塗り塗膜を設けてもよい。
【００３７】
下塗り塗膜を形成するための下塗り塗料としては、当技術分野で公知の下塗り塗料が挙げられ、具体的には、エポキシ樹脂塗料、変性エポキシ樹脂塗料、エポキシ樹脂系ガラスフレーク塗料、エポキシ樹脂被覆材料、超厚膜形エポキシ樹脂塗料、エポキシ樹脂ジンクリッチペイント、無機ジンクリッチペイント等が挙げられる。
【００３８】
本発明方法では、上記膜厚判定塗料組成物による防食塗膜の下塗り層として該防食塗膜と異色の塗膜が形成されていることが望ましい。本明細書において異色とは相互の色調が目視にて異色と認識できる程度であることをいう。
【００３９】
また、上塗り塗膜を形成するための上塗り塗料としては、アクリル樹脂系塗料、アクリルポリオールとポリイソシアネートを含むアクリルウレタン塗料、フッ素樹脂系塗料、アクリルシリコン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、ポリウレタン系塗料、エポキシ樹脂ＭＩＯ塗料、フェノール樹脂系ＭＩＯ塗料等が挙げられる。
【００４０】
これら上塗り塗料及び下塗り塗料は常法により塗装することができ、得られた塗膜は常温で乾燥又は必要に応じて強制乾燥又は加熱乾燥することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、下記例中の「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を意味する。
【００４２】
＜膜厚判定塗料組成物の製造＞
実施例１〜１０及び比較例１〜４
下記表１記載の配合組成にて、膜厚判定塗料組成物（Ｊ−１）〜（Ｊ−１４）を得た。
【００４３】
【表１】
2015057469.tif 000002
【００４４】
（＊）７０％エポキシ樹脂ワニス：ビスフェノールA型エポキシ樹脂、固形分あたりエポキシ当量４７５、
（＊）黄色染料：ソルベントイエロー２９、有機溶剤溶解性アゾ系黄色染料、
（＊）青色染料：オイルブルー６３０、有機溶剤溶解性アントラキノン系青色染料、
（＊）６５％ポリアミドアミン；固形分当たりの活性水素当量  ４９０。
【００４５】
＜評価試験＞
鋼板に、グレー色の有機ジンクリッチペイントを隠蔽膜厚となるようにスプレー塗装し、２０℃で７日間乾燥させたものを被塗板とし、このものに、各膜厚判定塗料組成物（Ｊ−１）〜（Ｊ−１４）を、目標とする乾燥膜厚を２４０μｍとし、乾燥膜厚が２４０μｍと１２０μｍとなるようにそれぞれエアースプレーを用いて塗装し、２０℃で７日間乾燥させ、１つのサンプルにつき膜厚の異なる２種の試験塗板を得、この試験塗板を用いて下記評価試験に供した。結果を表１に併せて示す。
【００４６】
（＊１）隠蔽率
乾燥膜厚が１２０μｍ、２４０μｍの各試験塗板に対してＪＩＳ５６００  ４−１隠蔽力測定法に基づき、隠蔽率を測定した。数値が高いほど隠蔽性が良好であり、膜厚差による隠蔽率の差が大きいほど膜厚の目視判定性が良好であることを意味する。
（＊２）色差ΔＥ
乾燥膜厚が１２０μｍ、乾燥膜厚が２４０μｍの各試験塗板に対して膜厚差によるマンセル表示系における色差ΔＥをコニカミノルタ社製の三刺激値直読式色差計ＣＲ−４００（商品名、色彩色差計）を使用して光源としてＤ６５を用い、視野角２°、拡散照明受光方式（ｄ／０）で測色した。膜厚差による色差が大きいほど、膜厚の目視判定性が良好であることを意味する。