(57)【要約】【課題】クロムを含有しなくても優れた防錆性能を有し、また耐塩水性にも優れたメタリック塗膜が形成でき、塗料の水性化にも対応可能な防錆塗料用メタリック顔料及びその製造方法を提供する。【解決手段】片状ステンレス鋼粉の表面に亜鉛粉を機械的に混合被覆した防錆塗料用メタリック顔料。その好ましい製造方法としてボールミル粉砕機で片状ステンレス鋼粉に亜鉛粉を加え、粉砕加工しながら所定の粒度まで片状加工することを特徴とする製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
片状ステンレス鋼粉の表面に亜鉛粉を機械的に混合被覆した防錆塗料用メタリック顔料。
【請求項２】
請求項１記載のステンレス鋼がオーステナイト系ステンレス鋼である防錆塗料用メタリック顔料。
【請求項３】
請求項１および請求項２記載の顔料の形状が片状で、平均粒径３０μｍ以下、比表面積１００００ｃｍ２／ｇ以上である防錆塗料用メタリック顔料。
【請求項４】
片状ステンレス鋼粉に対して５〜５０重量％の亜鉛粉を加え、ボールミル粉砕機で展延粉砕加工しながら、片状ステンレス鋼粉表面に機械的に混合被覆することを特徴とする、防錆塗料用メタリック顔料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボルト・ナット部品、プレス加工部品等の防錆塗料に使用される防錆塗料用メタリック顔料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の防錆塗料としては、亜鉛粉、無水クロム酸をグリコール等の水溶液に分散した液に部材を浸漬し焼き付ける防錆処理が有り、自動車をはじめ土木工事部材等の防錆処理として多く使用されている。しかし、焼き付け温度が３００℃と高く、また六価クロムを使用していることから環境に優しい材料開発が待たれている。これらのことから、六価クロムを使用しない防錆塗料も開発されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１７７９５号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているメタリック顔料はアルミニウム粉を使用しているため、海水に対する防錆効果に劣り、また水性塗料化への対応が難しいという問題点があり、新しい防錆塗料用メタリック顔料が待たれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、環境に悪影響を与えるクロムを含有していなくても優れた防錆性能を有し、また耐塩水性にも優れたメタリック塗膜が形成でき、塗料の水性化にも対応可能な防錆塗料用メタリック顔料及び製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを目的としてなされたもので片状ステンレス鋼粉の表面に亜鉛粉を機械的に混合被覆することを特徴として、優れた防錆効果が得られる防錆塗料用メタリック顔料を実現した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の防錆塗料用メタリック顔料ならびにその製造方法を詳細に説明する。本発明の片状ステンレス鋼粉は１８−８ステンレス鋼粉を代表とするオーステナイト系ステンレス鋼粉が良い。フェライト系ステンレス鋼粉は片状加工性や耐食性がやや劣る。具体的には極低炭素の３０４Ｌ、３１６Ｌが挙げられる。
【０００８】
片状ステンレス鋼粉の表面に亜鉛粉を機械的に混合被覆する方法はスチールボール、セラミックスボールを粉砕媒体としたボールミル粉砕機で加工するのが良い。  媒体撹拌ミルや振動ミル等の高エネルギーミル粉砕では亜鉛を均一に表面に被覆することが難しく、またステンレス鋼粉の片状化が進まず細かく粉砕される為、メタリック感が得られない。さらに粉砕中に発火燃焼する危険性もあり、大量の窒素あるいはアルゴンガスが必要などコスト高になる。
【０００９】
亜鉛粉を被覆する出発原料である片状ステンレス鋼粉の粒径は目的とする防錆塗料用メタリック顔料の粒径に合わせて選定すれば良い。工業的にはアトマイズ法で製造した粒状ステンレス鋼粉を媒体撹拌ミル等で比較的大きな約５０μｍまで粉砕加工した片状ステンレス鋼粉を本発明の出発原料にすると効率が良い。
【００１０】
このようにして得た比較的大きな粒径の片状ステンレス鋼粉に対して５〜５０重量％の亜鉛粉を加え、ボールミル粉砕機でステンレス鋼粉の表面に機械的に亜鉛を被覆しながら、所定の粒度まで片状加工し本発明の防錆塗料用メタリック顔料を製造する。製造条件としては、粉砕加工する金属粉量、スチールボール量ならびにボール径、ボールミルの回転数、粉砕助剤添加量、粉砕加工時間を目的の粒度に合わせて設定すれば良い。
【００１１】
粉砕助剤としては、脂肪酸のパルミチン酸、ステアリン酸などが挙げることができる。
【００１２】
ステンレス鋼に対する亜鉛量は、５重量％より少ないと均一に被覆できず、また亜鉛イオンの防錆効果が少なく好ましくない。亜鉛量が５０重量％以上、つまりステンレス鋼粉より多いとメタリック感が得られず、また粉砕中に凝集が激しく、目的とする形状の粉を得るのが難しい。
【００１３】
このようにして製造したメタリック顔料の形状は厚さの薄い片状で、平均粒径３０μｍ以下、比表面積１００００ｃｍ２／ｇ以上であることが必要である。ボールミル粉砕機では所定の割合に配合した金属粉を凝集しないように展延しながら粉砕加工する事が非常に重要である。平均粒径３０μｍ以上だと塗料中で金属粉が早く沈降したり、塗膜外観が不均一となり防錆効果が劣る。メタリック感は粒径が細かくなると悪くなる為、５μｍ以下にしない方が良い。
【００１４】
比表面積は１００００ｃｍ２／ｇ以上が必要で、それ以下だと、塗装性や防錆力が劣り、メタリック感も悪くなる。平均粒径と比表面積の好ましい関係は平均粒径２０μｍでは比表面積２００００ｃｍ２／ｇ、平均粒径１０μｍでは３００００ｃｍ２／ｇである。平均粒径が同じ程度の場合、微粉を多く含まない粉では比表面積の大きい方が扁平度が大きく、メタリック感の強い顔料となる。
【００１５】
このようにして製造した本発明の防錆塗料用メタリック顔料は、有機合成樹脂塗料あるいは水性塗料に希釈剤、分散剤と共に混合撹拌し、吹き付け塗装、浸漬塗布用に使用できる。樹脂としてはエポキシ、アルキシド、アクリル等が挙げられる。
【００１６】
【実施例】
次に本発明の防錆塗料用メタリック顔料及びその製造方法について具体的に説明する。なお部は全て重量部である。
【００１７】
（実施例１）
平均粒径５０μｍ、比表面積７０００ｃｍ２／ｇの片状ステンレス鋼（３１６Ｌ）粉５０部と平均粒径５μｍ、比表面積３５００ｃｍ２／ｇの粒状亜鉛粉５０部をボールミル粉砕機に投入する。粉砕加工条件は、１／８ｉｎ径のスチールボール１０００部、ボールミル粉砕機の回転数６０ｒｐｍで粉砕助剤としてステアリン酸を０．１部添加し大気中で１０時間凝集しないよう展延粉砕加工した。その結果、平均粒径３０μｍ、比表面積１１０００ｃｍ２／ｇの防錆塗料用メタリック顔料が得られた。ステンレス鋼の表面を観察すると亜鉛が被覆しているのが確認できた。
【００１８】
このようにして得た本発明のメタリック顔料の防錆効果を以下の方法で確認した。キシレン溶媒のエポキシ樹脂塗料１００部に本発明のメタリック顔料を４０部加え、混合撹拌し塗料を作成し、鉄板に吹き付け塗装後２５０℃３０分間加熱硬化して１２μｍの塗膜を作成し、塩水噴霧試験を実施した。その結果、１００時間後塗膜のメタリック外観の劣化もなく、赤錆の発生も認められなかった。
【００１９】
（実施例２）
平均粒径５０μｍ、比表面積７０００ｃｍ２／ｇの片状ステンレス鋼（３１６Ｌ）粉５０部と平均粒径５μｍ、比表面積３５００ｃｍ２／ｇの粒状亜鉛粉５０部をボールミル粉砕機に投入する。粉砕加工条件は、１／８ｉｎ径のスチールボール１０００部、ボールミル粉砕機の回転数６０ｒｐｍで、粉砕助剤としてステアリン酸を０．１部添加し１０時間後に０．１部追加添加し、大気中で２０時間凝集しないように展延粉砕加工した。その結果、平均粒径２０μｍ、比表面積２００００ｃｍ２／ｇの防錆塗料用メタリック顔料が得られた。ステンレス鋼の表面を観察すると亜鉛が被覆しているのが確認できた。
【００２０】
このようにして得た本発明のメタリック顔料の防錆効果を以下の方法で確認した。キシレン溶媒のエポキシ樹脂塗料１００部に本発明のメタリック顔料を３０部加え、混合撹拌し塗料を作成し、鉄板に吹き付け塗装後２５０℃３０分間加熱硬化して８μｍの塗膜を作成し、塩水噴霧試験を実施した。その結果、１００時間塗膜のメタリック外観の劣化もなく、赤錆の発生も認められなかった。
【００２１】
（実施例３）
平均粒径５０μｍ、比表面積７０００ｃｍ２／ｇの片状ステンレス鋼（３１６Ｌ）粉５０部と平均粒径５μｍ、比表面積３５００ｃｍ２／ｇの粒状亜鉛粉５０部をボールミル粉砕機に投入する。粉砕加工条件は、１／８ｉｎ径のスチールボール１０００部、ボールミル粉砕機の回転数６０ｒｐｍで粉砕助剤としてステアリン酸を０．１部添加し１０時間後に０．２部追加添加し大気中で４０時間凝集しないように展延粉砕加工した。その結果、平均粒径１０μｍ、比表面積３００００ｃｍ２／ｇの防錆塗料用メタリック顔料が得られた。ステンレス鋼の表面を観察すると亜鉛が被覆しているのが確認できた。
【００２２】
このようにして得た本発明のメタリック顔料の防錆効果を以下の方法で確認した。キシレン溶媒のエポキシ樹脂塗料１００部に本発明のメタリック顔料を３０部加え、混合撹拌し塗料を作成し、鉄板に吹き付け塗装後２５０℃３０分間加熱硬化して７μｍの塗膜を作成し、塩水噴霧試験を実施した。その結果、１００時間後塗膜のメタリック外観の劣化もなく、赤錆の発生も認められなかった。
【００２３】
（実施例４）
平均粒径５０μｍ、比表面積７０００ｃｍ２／ｇの片状ステンレス鋼（３１６Ｌ）粉９５部と平均粒径５μｍ、比表面積３５００ｃｍ２／ｇの粒状亜鉛粉５部をボールミル粉砕機に投入する。粉砕加工条件は、１／８ｉｎ径のスチールボール１０００部、ボールミル粉砕機の回転数６０ｒｐｍで粉砕助剤としてステアリン酸を０．１部添加し１０時間後に０．１部追加添加し大気中で３０時間凝集しないように展延粉砕加工した。その結果、平均粒径２０μｍ、比表面積１５０００ｃｍ２／ｇの防錆塗料用メタリック顔料が得られた。ステンレス鋼の表面を観察するとやや不均一であるが亜鉛が付着被覆しているのが確認できた。
【００２４】
このようにして得た本発明のメタリック顔料の防錆効果を以下の方法で確認した。キシレン溶媒のエポキシ樹脂塗料１００部に本発明のメタリック顔料を３０部加え、混合撹拌し塗料を作成し、鉄板に吹き付け塗装後２５０℃３０分間加熱硬化して１０μｍの塗膜を作成し、塩水噴霧試験を実施した。その結果、１００時間後塗膜のメタリック外観の劣化もなく、赤錆の発生も認められなかった。
【００２５】
（実施例５）
平均粒径５０μｍ、比表面積７０００ｃｍ２／ｇの片状ステンレス鋼（３０４Ｌ）粉７５部と平均粒径５μｍ、比表面積３５００ｃｍ２／ｇの粒状亜鉛粉２５部をボールミル粉砕機に投入する。粉砕加工条件は、３／１６ｉｎ径のアルミナボール７５０部、ボールミル粉砕機の回転数１００ｒｐｍで粉砕助剤としてパルミチン酸を０．２部添加し４０時間後に０．２部追加添加し大気中で１００時間凝集しないように展延粉砕加工した。その結果、平均粒径１０μｍ、比表面積４００００ｃｍ２／ｇの防錆塗料用メタリック顔料が得られた。ステンレス鋼の表面を観察すると亜鉛が被覆しているのが確認できた。
【００２６】
このようにして得た本発明のメタリック顔料の防錆効果を以下の方法で確認した。キシレン溶媒のエポキシ樹脂塗料１００部に本発明のメタリック顔料を３０部加え、混合撹拌し塗料を作成し、鉄板に吹き付け塗装後２５０℃３０分間加熱硬化して７μｍの塗膜を作成し、塩水噴霧試験を実施した。その結果、１００時間後塗膜のメタリック外観の劣化もなく、赤錆の発生も認められなかった。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば片状ステンレス鋼粉のメタリック感と耐食性、その表面に付着した微細亜鉛イオンの防錆効果が相乗的に働き、優れた防錆塗料用メタリック顔料が得られた。その結果、環境に優しいノンクロムタイプで、しかも耐塩水性に優れた防錆塗料が製造できるようになった。さらに、ステンレス鋼特有のメタリック感も呈するため、自動車、家電などメタリック外観が要求される外装防錆塗料としても使用可能になった。