JPH0320375A - 鉄管用塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、発ガン性物質を含まず、かつ変色、クラック
等の生じにくい塗膜を得るための、鉄管用塗料組戒物に
関するものである。

〈従来の技術〉 従来から、水道鉄管、ガス鉄管等の鉄管用塗料として、
防錆性、耐水性、耐薬品性等に優れ、かつ安価なタール
エポキシ樹脂系塗料が、この種技術分野に広く使用され
ていた。

く発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、タール、すなわちコールタールピッチに
はポリへクス戒分が含まれており、その中には発ガン性
物質が含まれていて、それ故ＷＨＯの勧告等によりクー
ルエポキシ樹脂系塗料に代る塗料の開発が望まれていた
。しかしながら、これに代る安価で、しかも塗膜性能の
優れた塗料がなかったので前記欠点を有しているという
ことが分っていながらも、タールエポキシ樹脂系塗料を
使用せざるｅ得ないというのが実状であった。

また、クールエポキシ樹脂系塗料は、塗膜の乾燥過程１
週間以内において夏場、強い紫外線が当たると、しばし
ば茶色に変色したり、クラックが生じたりすることがあ
り、出荷，時、美観を保持するために再度アルキド樹脂
系塗料等を塗装することが必要であった。

本発明者は、このような現状に鑑み、鋭意研究した結果
、発ガン性物質を含まず、安価でかつ変色、クラック等
が生じにくく、さらに防錆性、耐水性、耐薬品性等にお
いては、タールエポキシ樹脂系塗料と遜色のない塗膜が
得られる、鉄管用塗料組底物を見出し、本発明を完戊す
るに至ったのである。

（課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、 （ｉ〉１分子中に少くとも２個のエポキシ基を有するエ
ポキシ当量１５０〜ｌ０００のエポキシ樹脂及びエポキ
シ硬化剤 １００重量部 （ｉｉ）ガラス転移温度３０〜８０℃、水酸基価４０〜
１６０のアクリル樹脂 ５０〜１９０重量部 （　ｉｉｉ　）数平均分子量２０００以下の石油樹脂２
０〜２００重量部 （ｉｖ）キシレン樹脂　　１０〜７０重量部からなる塗
膜形戒或分を含み、さらに必要により体質顔料、防錆顔
料、着色顔料等の鉱物質フィラー、各種添加剤等を配合
せしめた、適宜の有機溶剤に溶解してなる、鉄管用塗料
組或物に関するものである。

以下、本発明について詳述する。

本発明において、前記エポキシ樹脂としては、従来から
クールエポキシ樹脂系塗料に使用されているエポヰシ樹
脂が使用出来る。またエポキシ当量は約１５０〜１００
０のものが好適である。そのエポキシ当量が約１５０未
満であると塗膜に粘着性が残り乾燥性が悪く、約１００
０を越えると溶剤に溶解しにくくなり、それだけ溶剤を
多量に使用する必要があるので塗料固形分が低くなる。

すなわち市販゛されているものとしては、エビコート８
２８、同８３４、同８３６、同ｌ００１、同ＤＸ−２５
５（以上シェル化学社製商品名〉、アラルダイ｝ＧＹ−
２６０（チバガイギー社製商品名）、ＤＥＲ３３０、同
３３１、同３３７（以上ダウ・ケミカル社製商品名）、
エビクロン８００（大日本インキ化学工業社製商品名）
等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ＤＥＮ４３Ｌ同４
３８（以上ダウケミカル社製商品名）等のフェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂；アラルダイトＣＴ一５０８（
チバガイギー社製商品名〉、等のポリグリコール型エポ
キシ樹脂；エピクロン２００，同４００　（以上大日本
インキ化学工業社製商品名）等のエステル型エポキシ樹
脂等が代表的なものとして挙げられる。

エポキシ硬化剤としては、通常エポキシ樹脂の硬化剤と
して利用されている化合物を用いることが出来る。例え
ば、脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、ポリア
ミドアミン、芳香族ポリアミン、変性芳香族ポリアミン
等が挙げられる。エポキシ樹脂とエポキシ硬化剤の混合
割合は、両者の種類により任意に決定されるが、通常〈
硬化剤の活性水素当量／エポキシ樹脂のエポキシ当量〉
の値が０．５〜１．０の範囲で本来のエポキシ樹脂の性
能が発揮出来る。

本発明において使用されるアクリル樹脂は塗膜の乾燥性
を高め、またクラックの生じにくい、密着性のよい塗膜
を得るために配合される。

それ故アクリル樹脂はガラス転移温度（以下ｒＴｇＪと
いう）が３０〜８０℃、水酸基価が４０〜１６０である
必要がある。

Ｔｇが３０℃未満になると乾燥性が悪く、ベタ付きがみ
られ、一方Ｔｇが８０℃越えると耐屈曲性等の物理的特
性が悪くなるのでいずれも好ましくない。

また、水酸基価が４０未満になるとエポキシ樹脂等の他
或分との相溶性が悪く、塗料貯蔵安定性が悪くなり、一
方水酸基価が１６０を越えると耐水性、耐湿性に劣り、
塗膜にブリスターが発生しやすくなるのでいずれも好ま
しくない。

アクリル樹゛脂としては、　（メタ１，）アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロビ
ル等のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸のヒド
ロキシアルキルエステルを必須戊分とし、さらに（メタ
）アクリル酸のメチル、エチル、プロビル、２−エチル
ヘキシル等のアルカノールでエステル化された（メタ）
アクリル酸エステル；　（メタ）アクリル酸、イタコン
酸等のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸；　（
メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリ
ルアミド等のアミノ基含有モノエチレン性不飽和化合物
；さらにスチレン、（メタ）アクリロニトリル等の各モ
ノマーを、得られるアクリル樹脂のＴｇ１水酸基価が前
記範囲になるよう、適宜組合せてなる混合モノマーを従
来から一般的に行なわれている溶液重合法等により製造
されるものが挙げられる。

これらアクリル樹脂はコールタールピッチ、石油系アス
ファルト、ギルソナイトのように発ガン性物質である３
，４−ペンツピレンを全く含んでおらず、また乾魚性等
も優れている特徴を有している。アクリル樹脂の配合割
合は前記エポキシ樹脂とエポキシ硬化剤１００重量部に
対し５０〜１９０重量部が適当である。アクリル樹脂の
配合割合が前記範囲より多過ぎるとアクリル樹脂を溶解
するための有機溶剤を多量に使用する必要があり、この
ことはそれだけ塗料固形分が低くなるため好ましくない
。逆に、配合割合が前記範囲より少ないと前記効果が発
揮できず、例えば乾燥性が悪くなり、鉄管のハンドリン
グ出来るまでの時間が長くなり好ましくない。

本発明において使用される石油樹脂は、シクロベンタジ
エン、１．３−ペンタジエン等のＣｓ留分の共役ジエン
が一部環化重合した脂肪族系石油樹脂；石油ナフサ分解
で副生ずる重質油中からスチレン誘導体、インデン等の
Ｃｓ留分を重合させた芳香族系石油樹脂；前記Ｃ，留分
とＣｓ留分を共重合させた共重合系石油樹脂；芳香族系
石油樹脂を水素添加した樹脂やジシクロペンタジエンを
重合させた脂環族系石油樹脂等の、しかも数平均分子量
約５０゛０〜２０００の低分子量重合体である。分子量
が前記上限以上に高くなると塗膜の可撓性等が低下する
ため好ましくない。

本発明においては、石油樹脂を塗料中に適当量配合する
ことにより、塗料粘度を適当に下げ、それ故塗料固形分
を高くしても適度な粘性が得られ、厚膜性を付与するこ
とができる。

前記石油樹脂の配合割合は、前記エポキシ樹脂とエボキ
シ硬化剤１００重量部に対し、２０〜２　０　０ｍ！ｉ
量部が適当である。石油樹脂の配合割合が前記範囲より
多過ぎると塗膜の可撓性が悪くなり、脆くなるという欠
点があらわれる。逆に配合割合が前記範囲より少ないと
前述の効果が得られなくなるので同様に好ましくない。

本発明において使用されるキシレン樹脂は、主にメタキ
シレンとホルムアルデヒドとの反応生底物で、平均分子
量約３００〜６００、反応性基当量約１８０〜３００、
酸素含有量８〜１５重量％、粘度（５０℃）８０〜６　
０　０ｃｐｓのものが適当である。これを用いると、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、石油樹脂との相溶性が一段
と良好となる。

本発明において、キシレン樹脂は塗膜の可撓性を良くし
、耐衝撃性、屈曲性を向上し、加うるにキシレン樹脂の
末端メチロール基とエポキシ硬化剤との反応性が高いの
で、塗膜硬度を高くする効果も有する。

該キシレン樹脂の配合割合は、前記エポキシ樹脂とエポ
キシ硬化剤１００重量部に対し、約ｌＯ〜７０重量部が
適当である。キシレン樹脂の配合割合が前記範囲より多
過ぎると塗膜の乾燥性が悪くなり、粘着性が残るため好
ましくない。逆に前記配合割合が前記範囲より少ないと
塗膜の可撓性がなくなり、脆くなる傾向にあるため同様
に好ましくない。

本発明の塗料組底物は、以上の塗膜形或或分を必須成分
とするものである。その他塗膜形成戒分として必要によ
り、塗膜硬度、防錆力等をアップさせるためリン酸亜鉛
、リン酸アルミニウム等の防錆顔料：タルク、炭酸カル
シウム等の体質顔料；カーボンブラック等の着色顔料等
の顔料を塗料固形分中３０〜′５０重量％配合するのが
望ましく、またタレ防止剤、レベリング剤等の添加剤を
少量配合するのが望ましい。

本発明の塗料組底物は、以上からなる塗膜形威或分に、
さらにトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、ブタ
ノール等の有機溶剤を適当量配合し、好ましくは塗装粘
度フォードカップ＃４で２０〜９０秒に調製したものか
らなるものである。

なお、本発明の塗料組戒物は、二液型塗料であり、主剤
戒分中には、前記エポキシ樹脂、キシレン樹脂を、また
硬化剤戊分中には、エポヰシ硬化剤を配合したものであ
り、その他の或分は、主剤、硬化剤戒分中のいずれに配
合してもよい。ただし、主剤中に主として配合するのが
望ましい。

本発明において塗料の製造方法は公知の方法、例えばロ
ールミル、ペブルミル、ボ！ルミル等で混練して製造出
来るが、特に密閉式のポールミルの使用が、溶剤の揮散
を防ぎうるめで望ましい。

なお、鉄管の塗装方法は、従来のタールエポキシ樹脂系
塗料とほぼ同様に行なうことが出来る。

すなわち、下地処理した後、エアレススプレーエアース
プレー、刷毛等の手段により乾燥膜厚８０μ以上、好ま
しくは１００〜２００μ程度になるように塗装し、自然
乾燥させる。なお、場合により水道鉄管を予め６０〜９
０℃に加温したり、あるいは塗装後強制乾燥させてもよ
い。

く発明の効果〉 本発明の鉄管用塗料組底物は、従来広く利用されている
タールエポキシ樹脂系塗料と防錆性、耐水性、耐薬品性
において遜色なく、しかもタールエポキシ樹脂系塗料の
欠点である塗装時における作業環境の悪さ、ベタ付き等
の乾燥性の悪さ、発ガン性物質の塗膜からの溶出がなく
、また夏場における塗膜の変色やクラックの発生がない
。それ故本発明の鉄管用塗料組底物は出荷前に再塗装（
補修〉する必要もなく、さらに冬場においてもハンドリ
ング可能時間が８時間以内であり、実用的価値大なるも
のがある。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示す。゛ 〔アクリル樹脂フェスの調製〕 第１表に示すモノマー組成（表中の数値は「部」）を常
法に従って溶液重合させ、第ｌ表下欄に示す特性のアク
リル樹脂ワニスＡ−Ｇを調製した。またアクリル樹脂ワ
ニスＨ−Ｌは市販品を使用した。

実施例１ ビスフェノール型エポヰシ樹脂〔「エピコート＃１　０
　０　１Ｊ　　（シェル化学社製商品名）；エポキシ当
量４７５、ＮＶＩＯＯ％〕７７部、アクリル樹脂ワニス
Ａ２２０部、脂肪族系石油樹脂〔（エスコレフッ３１０
２Ｊ　　（エッソ化学社製商品名〉；平均分子量約５５
０、ＮＶ　１　０　０％３９４．３部、キシレン樹脂〔
「二カノールＬＬＬＪ　　（三菱瓦斯化学社製商品名）
；平均分子量３４０、反応性基当量２７５、ＮＶＩＯＯ
％〕２５部、タルク３３０部、タレ防止剤ｌ４部、キシ
ロール１３９部、トルオール４５部、メチルエチルケト
ン４０部をポットミルにて練合し、主剤戒分を作威した
。

一方、ポリアミド樹脂溶液（活性水素当量４５０、ＮＶ
６５％）６００部、インブタノール１００部、トリオー
ル３００部をディスパーにて混合し、硬化剤戒分を作威
した。

このようにして得られた主剤戒分９０部と硬化剤戒分１
０部を混合し、塗料を調製した。

脱脂、研磨゛処理した磨軟鋼板（７０Ｘ１５０Ｘ０．８
ｍｍ）に塗料を乾燥膜厚２００μになるように塗布し、
２０℃、１週間乾燥させた。

得られた塗料の塗装時加熱残分、安定性；塗膜の半硬化
性、耐屈曲性、耐衝撃性、密着性、変色性、耐水性、耐
塩水噴霧性、耐苛性ソーダ性、耐硫酸性、クラック性及
びワニスの相溶性の各種試験をしたところ第２表の通り
であった。

実施例２ ビスフェノール型エポキシ樹脂Ｃ　ｒ　ＤＢＲ６６１　
Ｊ（ダウ・ケミカル社製商品名）；エポキシ当量４７５
、ＮＶＩＯＯ％〕　１１３部、アクリル樹脂ワニスＢ２
００部、脂肪族系石油樹脂〔「クィントン１５２５ＬＪ
　　（日本ゼオン社製商品名〉　；平均分子量１５００
、ＮＶＩＯＯ％〕８９部、キシレン樹脂「二カノールＬ
ＬＬＪ２５部、タルク１８３部、炭酸カルシウム９０部
、カーボンブラック７部、リン酸アルミニウム顔料３０
部、タレ防止剤３０部、ハシキ防止剤１４部、キシロー
ル１５０部、トルオール５０部、メチルエチルケトン２
０部をポットミルにて練合゛し、主剤或分を作戒した。

一方、アミンアダクト溶液（活性水素当量３３６、ＮＶ
５５％）６４７部、インブタノールＩＯＯＬ｝ルオール
２５３ｉ％をディスパーにて混合し、硬化剤或分を作或
した。

このようにして得られた主剤戒分９０部と硬化剤戒分ｌ
Ｏ部を混合し、塗料をｍ製した。

以下実施例ｌと同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、
各種試験を行なった。

実施例３ ビスフェノール型エポキシ樹脂〔「エピコート＃８２８
Ｊ　　（シェル化学社製商品名）；エポキシ当量１９０
、ＮＶ１００％〕４０部、ビスフェノール型エポキシ樹
脂「エピコート＃１　０　０　１Ｊ４０部、アクリル樹
脂ワニスＨ２６０部、脂肪族系石油樹脂「クイントン１
５２５ＬＪ１１０部、キシレン樹脂「二カノールＬＬＬ
Ｊ２５部、キシロール１４１部をディスバーにて混合し
、主剤戒分を作戒した。

一方、アミンアダクト溶液（活性水素当量２２１、ＮＶ
　７　０９１５）　−５　２　０Ｒ，ヰシｃｔ−１６０
部をディスパーにて混合し硬化剤或分を作威した。

このようにして得られた主剤戒分９０部と硬化剤戒分１
０部を混合し、塗料を調製した。

以下実施例ｌと同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、
各種試験を行なった。

実施例４ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＣを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例５ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＤを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例６ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＥを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例７ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＬを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１ 実施例１においてキシレン樹脂を除く以外は同様にして
塗料を調製し、磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を
行なった。

比較例２ 実施例１において、アクリル樹脂フェスＡを除き、その
量だけ石油樹脂を増量させる以外は同様にして塗料を調
製し、磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を行なった
。

比較例３ 実施例ｌにおいて主剤或分として、アクリル樹脂ワニス
Ａを４６０部、キシロールを１７０部とする以外は同様
の主剤戒分を使用し、主剤戒分１１４部と硬化剤或分１
０部を混合し塗料をｍｓした。以下磨軟鋼板に同様にし
て塗布、乾燥させ、各種試験を行なった。

比較例４ 実施例２において主剤或分として石油樹脂を２７０部、
キシロールを２７８部とする以外は同様の主剤或分を使
用し、主剤戊分１１５部と硬化剤戒分１０部を混合し塗
料を調製した。以下同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥さ
せ、各種試験を行なった。

比較例５ 実施例２において主剤或分としてキシレン樹脂を１１０
部とする以外は同様の主剤或分を使用し主剤戊分９８部
と硬化剤或分ｌＯ部を混合し、塗料を調製した。以下同
様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を行なっ
た。

比較例６ コールタールピッチ２６０部、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂「エピコー｝＃１００１」７５Ｎ、タルク２５０
部、炭酸カルシウムｌ００部、タレ防止剤１８部、トル
オール１１０部、メチルエチルケトン９０部からなる主
剤戒分とアミンアダクト溶液（活性水素当量３３６、Ｎ
Ｖ５５％Ｎ４０部、インブタノール１００部、トルオー
ル７６０部からなる硬化剤或分とを（１　０　０　：　
１．０）の割合で混合し、従来のタールエポキシ樹脂塗
料を調製した。

以下実施例ｌと同様にして磨軟鋼板に塗布乾燥させ、各
種試験を行なった。

比較例７ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニス■を使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例８ 実施例１においてアクリル樹脂フェスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＪを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例９ 実施例ｌにおいてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＦを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１０ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＧを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１１ 実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＫを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

注１） 注２） 注３） 注４〉 注５） 注６〉 注７） 塗装時の加熱残分 ○：５０％以上　　×：５０％未満 主剤戊分を試験管中に入れ、１週間静置。

○：分離せず、　　×：分離する。

ＪＩＳ−Ｋ−５４００に基づく試験 （１０ａｕ＋＋φ） ○：合格、　　　　Ｘ：不合格。

ＪＩＳ−Ｋ−５４００に基づく試験 （５００ｇ，１／２インチ、３０ｃｍ）○：合格、　　
　　×：不合格。

塗装後、太陽光線下１ケ年暴露後 ＪＩＳ−Ｋ−５４００に基づく試験 （碁盤目試験） 塗装４日後、塗膜上に水をのせ、時計皿にて蒸発しない
ようにした状態で太陽光線下１週間暴露（７月〉試験 ○：変色せず、　　Ｘ：変色する。

水中に２ケ月間浸漬試験 ○：異常なし、 ×゛：ブリスター又は鯖発生 注８）　塩水噴霧ｌ０００時間試験 ○：異常なし、 ×：ブリスター又は錆発生 注９）　　５％苛性ソーダ水２０日間浸漬試験○：異常
なし、 ×：ブリスター又は錆発生 注１０）５％硫酸水２０日間浸漬試験 ○：異常なし、 ×：ブリスター又は錆発生 注１１）塗装後、太陽光線下１ケ年暴！（７月）試験 ○：異常なし、×：クラック発生 注１２）ＪＩＳ−Ｋ−５４００に基づく試験（２０℃〉 ○：ｌＯ時間未満、Ｘ：１０時間以上 注１３〉ワニス或分のみをガラス板に塗布し、相溶性を
みた。

○：Ｍが完全透明、×：膜ににごり有 第１表より明らかな通り本発明の塗料組底物は優れた塗
膜性能を有し、鉄管用として合格するものであった。

一方、キシレン樹脂を含有しない比較例ｌは塗膜に可撓
性がなく耐屈曲性、耐衝撃性が不良であった。逆にキシ
レン樹脂が過剰の比較例５は塗膜に粘着性が残った。

また、アクリル樹脂を含有しない比較例２は塗料安定性
が悪く、乾燥性も遅く、耐屈曲性も不良であった。逆に
アクリル樹脂が過剰の比較例３は溶剤量を増す必要があ
り、塗料固形分が低くなり、厚膜化困難となり、さらに
塩水噴霧試験においてブリスターが生じた。

また、石油樹脂が過剰の比較例４は塗膜に可撓性がなく
、耐屈曲性、耐衝撃性等が不良であった。

また、従来のタールエポヰシ樹脂塗料である比較例６は
発ガン性物質を含むだけでなく、塗膜の変色、クラック
が生じた。

また、水酸基価の小さいアクリル樹脂を使用した比較例
７、１ｌにおいては塗料の安定性、ワニスの相溶性が゛
不良であった。逆に水酸基価の太きいアクリル樹を使用
した比較例９は耐水性等が不良であった。

更に、ＴＨの低いアクリル樹脂を使用した比較例８は乾
燥性が不良であった。逆にＴｇの高いアクリル樹脂を使
用した比較例１０は、耐屈曲性、耐衝撃性が不良であっ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｉ）１分子中に少くとも２個のエポキシ基を有するエ
   ポキシ当量１５０〜１０００のエポキシ樹脂及びエポキ
   シ硬化剤 １００重量部 （ｉｉ）ガラス転移温度３０〜８０℃、水酸基価４０〜
   １６０のアクリル樹脂 ５０〜１９０重量部 （ｉｉｉ）数平均分子量２０００以下の石油樹脂２０〜
   ２００重量部 （ｉｖ）キシレン樹脂１０〜７０重量部 からなる塗膜形成成分を含む、鉄管用塗料組成物。