防錆塗料の防錆原理、防錆コーティングの種類

    防錆塗料は、大気や海水などによる化学的または電気化学的な腐食から金属表面を保護するコーティングの一種です。防錆塗料を塗布すると、金属表面は大気から遮断されます。この塗料には、金属表面を不動態化する防錆剤が含まれており、有害な外部物質が金属と化学的または電気化学的に反応するのを防ぎます。では、防錆塗料にはどのような種類があるのでしょうか？防錆コーティングの種類と特性について見ていきましょう。

防錆塗料の防錆原理

    防錆塗料の主成分は、防錆顔料と皮膜形成物質です。通常、防錆顔料の名前が付けられており、例えば、鉛赤色防錆塗料、酸化鉄赤色防錆塗料などがあります。防錆効果に基づいて、物理的防錆塗料、化学的防錆塗料、電気化学的防錆塗料、複合防錆塗料の4種類に大別できます。

1. 物理的な防錆

    このタイプの防錆塗料は、塗布された金属表面と化学的または電気化学的な反応を起こさず、その防錆効果は二重である。

    1) 一部の防錆塗料は、主顔料として微細なフレーク状の材料を使用しています。物理的防錆顔料には、主に酸化鉄赤、天然酸化鉄赤、雲母酸化鉄、アルミニウム粉末、グラファイト粉末、微細ガラスフレークなどがあります。

    2) この塗料は、水に不溶で腐食性媒体によって容易に分解または破壊されない、化学的に安定な不活性顔料と充填剤を使用しているため、比較的安定しています。これらの顔料と充填剤の微粒子は優れた充填効果を発揮し、表面欠陥が少なく、塗膜の構造が非常に緻密になります。これにより強度が増すだけでなく、適切に使用すれば、一部の顔料と充填剤は水、酸素、イオンが塗膜に浸透する速度を低下させる効果もあります。

2. 化学防錆

    化学防錆塗料は、防錆塗料の主流です。様々な化学活性顔料を使用し、化学反応によって表面特性や反応生成物の特性を変化させることで防錆効果を発揮します。主な化学防錆顔料には、クロム酸塩顔料、鉛系顔料、有機リン酸塩顔料、リン酸塩顔料などがあります。

3. 電気化学的防錆

    電気化学的腐食理論によれば、腐食セルにおいて、より負の電極電位を持つ陽極が腐食する側である。金属に塗布されたコーティングの電極電位が金属自体の電極電位よりも低い場合、化学腐食条件下ではコーティングが陽極、金属が陰極として働き、腐食が防止される。これが陰極防食コーティングの設計原理である。現在、亜鉛を豊富に含むプライマーが最も一般的に使用されている。

防錆コーティングの種類

1. 赤色鉛塗料

これは、赤鉛と乾性油を混合して作られた塗料です。浸透性と濡れ性に優れ、密着性の高い柔らかい塗膜を形成しますが、乾燥が遅いという特徴があります。鉛の毒性のため、多くの国で使用が制限されています。

2. 酸化鉄赤色アルキド塗料

この防錆塗料は、アルキド塗料、充填剤、溶剤、乾燥剤に、酸化鉄やクロム酸鉛黄などの顔料を添加して配合されています。優れた密着性、強力な防錆性、高い硬度、弾性、そして強い耐衝撃性とニトロセルロース耐性を備えています。このタイプの防錆塗料は、ブリキ缶製造業における下塗り塗料として最適であり、一般的な外装用下塗り塗料としても適しています。

3. 酸化鉄フェノール塗料

防錆顔料と長油性フェノール樹脂塗料から作られています。使用時には、10～30％のロジンを添加する必要があります。密着性に優れており、上塗り塗料の軟化による下塗り塗料の引っかかりを防ぎます。

4. ポリウレタン（PU）防錆トップコート

この透明ニスの主成分はポリウレタン樹脂です。対象物の表面に塗布後、空気中の水分と反応して硬化して皮膜を形成するか、または焼付けによって硬化させて皮膜を形成します。このコーティングは、耐湿性、耐塩水噴霧性、防カビ性の3つの保護特性を備えています。さらに、高い透明度と光沢を有しており、塗布後の外観が良好です。

5. 灰色の酸化亜鉛塗料

鉛亜鉛酸化物を主防錆顔料として配合した塗料です。優れた防錆性と耐腐食性を有しますが、乾燥速度は比較的遅いです。屋外の鉄骨構造物の塗装に適しています。

6. 亜鉛クロム黄色フェノール塗料

純粋なフェノール塗料にクロム酸亜鉛黄色顔料（接触毒性あり）を粉砕・混合して作られています。密着性に優れ、海洋環境に対する耐性も高いのが特徴です。

7. その他の化学塗料

他にも、エポキシ樹脂系防錆塗料（接触毒性がある）、雲母酸化鉄系防錆塗料、塩素化ポリエチレン系防錆塗料など、多くの種類の防錆塗料が存在する。