塗装技術の門

　実用されている可溶性顔料はクロム酸塩系顔料がほとんどであり、ジンククロメート（ZPC型・ZTO型）、ストロンチウムクロメート、バリウムポタシウムクロメートなどがあります。
　これらの顔料はクロム酸イオンを溶出し、その強酸化性によって金属面を不動態化し防食効果を示します。鉄鋼のほかに亜鉛、アルミニウムなどの防食に利用されます。クロム酸塩顔料はある程度水に溶解する必要があります。
　顔料の種類によってクロム酸含有率と溶解度に差がありますがビヒクルの種類と顔料の配合を適切に選ぶことにより、塗膜からの溶出速度と耐水性を良好な範囲に調節しなければなりません。
　塩素イオン、硫酸イオン、硝酸イオンなどの存在はクロム酸イオンの防食作用を妨害するため、顔料中にこれらの有害物質が不純物として含有されないように注意しなければなりません。また塗膜が十分な遮断機能を維持し、外界からこれらのイオンが塗膜下に浸入することを防止する必要があります。さび止め顔料の防食機能と塗膜の遮断機能は、相互に助け合って目的を達します。亜鉛イオンは、塩素イオンなどの有害作用を減少する効果を有することも知られています。

　塩基性顔料は油性及び油変性合成樹脂などと反応して金属石けんを生成する性質の顔料であり、鉛・亜鉛の化合物が大部分です。金属石けんが塗膜中に生成することにより、塗膜の透過性や吸水性を著しく減少させる効果があります。これによって塗膜の遮断機能による防食効果は著しく向上します。
　塩基性顔料を水中に懸濁した後、ろ過して調整した抽出液は防食効果を示すことが知られています。これらの抽出液は弱アルカリ性であり、緩衝作用を有することが知られており、このことにより鋼板面を腐食し難い状態に保つと考えられています。
　また植物油を含むビヒクルと、塩基性顔料とから生成した金属石けんの抽出液が防食効果を有することが知られています。抽出液の成分の中でアゼライン酸鉛が非常に有効な成分であることが認められています。アゼライン酸鉛及びナトリウム溶液中に鋼板を浸漬した結果、鉛塩の方が防食効果が大きいことが認められました。このことも金属石けん（この場合は鉛石けん）がさび止め効果を有していることがわかります。

　塗料による防食作用は、塗膜の透過性を小さくすることにより腐食を起こさせる物質の浸入をできるだけ抑制し、万一浸入があった場合にはその物質を無害にしてしまうことであるというのは「塗料による防食」で述べたとおりです。
　このため防食塗料は、下塗り・中塗り・上塗りのそれぞれが防食作用を果たす組成となっています。
　防食塗装系のうち、特に下塗りとして使われる防食塗料は「さび止め塗料」と一般に呼ばれ、直接被塗物に接するため塗装系全体の防食性能に与える影響は大きいです。
　このさび止めペイントに要求される性質として次のものが挙げられます。

（1）耐水性、耐湿性がよいこと。

　さびの発生に不可欠である水と酸素を通さないことが第一です。塗膜は透水性・酸素透過性が小さいと共に、吸水性が小さくなければなりません。また塗膜からの水可溶物が多すぎたり、腐食を促進するものであってはなりません。

（2）耐イオン透過性、耐酸、耐アルカリ性が良いこと。

　亜硫酸ガス、塩素ガス、炭酸ガス、塩化物、硫酸塩、酸、アルカリなどの腐食を促進する物質を通さず、またこれによって塗膜が劣化しないことが大切です。

（3）物理的性質が優れていること。

　塗膜の硬度、弾性が大きく、衝撃や摩擦によって塗膜にきず、亀裂が生じにくく、またたとえそれらが生じてそこからさびが発生しても、広がらないだけの強じんさがあることが望ましいです。

（4）耐候性、耐久性が良いこと。

　塗装初期にいかにさび止め効果が大きくても、風雨や日光にさらされるなどして短期間にさび止め効果が失われてはなりません。

（5）塗装作業性が良いこと。

　塗りにくい塗料は、塗膜の肌が悪くなり、塗りむら、ピンホール（穴）などを生じやすく、さび止め効果が発揮できなくなります。

（6）被塗物、中塗り、上塗りに対する密着性が良いこと。

　特殊なものを除けば、大部分の塗料は鉄面に塗装すればある程度のさび止め効果は期待し得るものです。しかし防食塗料は、それ以上積極的に防食性能を向上させるように特別な組成を有する塗料です。腐食環境、耐久性、防食性などがどの程度期待されるかは個々の対象ごとに異なるので、多くの種類の塗料が含まれることになります。