JPH0428530A - プリプレグ被覆方法及びプリプレグ被覆材料 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、海洋鋼構造物等の乾湿交番部に１防食被覆を
施すためのプリプレグ被覆方法及びそれに用いるプリプ
レグ被覆材に関するものである。

［従来技術と問題点］ 従来、海洋鋼構造物の没水部、乾湿交番部、飛沫部など
の防食用被覆として、タールエポキシ樹脂塗料、厚膜ポ
リウレタン塗料、厚膜エポキシ樹脂塗料などが使用され
ている。

しかしながら、タールエポキシ樹脂塗料は、防食性は比
較的よいが、耐衝撃性が極めて劣り、その結果塗膜が損
傷されやすく、且つ防食性の低下を招きやすい。また塗
膜の強度および硬度が低く、鋼構造物の運搬中や据付時
に破壊を起こしやすく、しかも組成面からタールは臭気
、発ガン性等衛生上の問題を有しているので好ましくな
い。

また、厚膜ポリウレタン塗料は、防食性１塗装作業性の
面で劣り、その上付着性においても信頼性に欠けるとい
う問題を残している。

さらに、厚膜エポキシ樹脂塗料は、塗装作業性、耐衝撃
性に劣り、しかも均一な厚膜を得にくいという作業性の
問題を有している。

ｃ問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、従来の海洋鋼構造物の防食被覆に見られ
る問題点を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、特定の
プリプレグ材を用いた新規な被覆方法を用いることによ
りこれらの問題点が解決できることを見出し、本発明を
完成するに至った。

かくして、本発明に従えば、 （ｉ）鋼材表面に、常温で反応硬化性のエポキシ樹脂系
ブライマー組成物を塗布し、上層となる下記プリプレグ
被覆層との初期粘着力が０　、５２／　ｃｍ以上になる
まで硬化させて接着性プライマー層を形成し、 （ｉｉ）該接着性プライマー層の上に、常温で反応硬化
性の液状樹脂組成物を繊維加工補強材に含浸させて、永
久変形可能な可塑性が発現する固体状になるまで硬化さ
せたプリプレグ被覆層を貼り合せ、ついで （ｉｉｉ）該接着性プライマー層及び該プリプレグ被覆
層の両層を完全に密着硬化させることを特徴とするプリ
プレグ被覆方法及び二次元に広がりを有する繊維加工補
強材に、常温で反応硬化性の液状樹脂組成物を一定の厚
さに含浸させて、永久変形可能な可塑性が発現する固体
状になるまで硬化させてなる重防食用プリプレグ被覆材
料が提供される。

以下、本発明について具体的に説明する。

本発明の方法における接着性プライマー層の形成に用い
る常温で反応硬化性のエポキシ樹脂系プライマー組成物
は、従来から公知の２液型工ポキシ樹脂系組成物が用い
られる。エポキシ樹脂としては例えばビスフェノールＡ
型、ビスフェノールＦｆｆｉ、ビスフェノールＡＤＷ、
ノボラック型などが、また硬化剤としては、たとえば変
性脂肪族アミン、変性芳香族アミンなどの変性アミン系
硬化剤またはチオール系硬化剤が用いられる。

上記接着性ブライマー組成物は、鋼材表面に一般に乾燥
膜厚で１０−１００μｍの範囲で直接塗布され、上層と
して貼り付けるプリプレグ被覆層との初期粘着力が、０
．５ｇ／ｃｍ以上となるまで、常温で反応硬化させて接
着性プライマー層とする。

ここで、プライマー層の硬化状態が上記の条件からはず
れる場合、すなわちプライマー層の乾燥・硬化が余り進
まない、または進みすぎた状態の場合、プリプレグ被覆
層との初期密着力が不足し、貼りつけ作業時のずれ、垂
直面でのプリプレグ被覆層のすり落ちや、曲面でのプリ
プレグ被覆層の跳ね返りによる剥れが問題となる。該接
着性ブライマー組成物は塗布−乾燥−硬化過程で粘着性
発揮時間が長く、常温で反応硬化し、鋼材素地および上
層のプリプレグ被覆層との密着性、防食性に優れるとい
う特徴を有している。

また、プライマー層の強度、防食性等の機能をさらに向
上させる必要がある場合には、プライマーｉ成物に７レ
ーク顔料、防錆顔料など各種公知のフィラーを分散する
ことによって達成できる。

次に、前記した接着性プライマー層に貼り合わされてプ
リプレグ被覆層を形成する重防食用プリプレグ被覆材は
、二次元に広がりを有する繊維加工補強材（以下、「面
状補強材」という）に常温で反応硬化性の液状樹脂組成
物を０．５〜５ｍｍの範囲で一定の厚さになるように含
浸させて、永久変形可能な可塑剤が発現する固体状にな
るまで硬化させたものである。

前記面状補強材は、反応硬化性液状樹脂組成物の均−膜
厚成型性を助け、海洋における漂流物などの衝撃による
塗膜損傷の防止と被覆膜の補強、耐屈曲性を向上させる
役目をはたす。

面状補強材の材質としては、従来から公知の有機繊維及
び無機繊維が使用される。有機繊維としては、例えば木
綿・麻・羊毛・絹などの天然繊維、アセテート・アクリ
ル・ポリエテル・ポリウレタン・ポリオレフィン・ポリ
アミド・ポリイミドなどの合成繊維を挙げることができ
、また無機繊維としては、例えばガラス・カーボン・ポ
ロン・アルミナ・炭化珪素・窒化珪素・ステンレススチ
ールなどの繊維を挙げることができる。これらは長繊維
または短繊維から加工成型した織布・不織布・ペーパー
・マットなどのメツシュ状成型物や多孔質のフィルム・
シートなどの形状で使用される。

面状補強材に含浸される反応硬化性液状樹脂組成物は、
常温で反応硬化する２液型エポキシ、ポリウレタン、不
飽和ポリスチル系樹脂などを主成分とするものである。

２液型工ポキシ系樹脂組成物としては、ビスフェノール
Ａ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、フ
ェノール、クレゾール等のノボラック型、アクリレート
変性、ウレタン変性、ポリブタジェンゴム変性などの変
性エポキシ樹脂が使用でき、これらは低粘度、素地との
密着性、防食性、耐衝撃性、可焼性などの性能に優れる
という特徴を有する。

これらのエポキシ樹脂は、耐衝撃性、可焼性、耐水性な
どの特徴を有するアミン系硬化剤で反応硬化させるが、
たとえば変性脂肪族アミン、変性芳香族アミン、複素環
状ジアミン、ポリアミン・マンニッヒ誘導体、脂肪族ポ
リアミンマイケル付加物など各種公知のアミン系硬化剤
が使用される。

ポリウレタン系樹脂組成物は、ポリオール成分として無
溶剤で耐衝撃性、応力緩和性、耐摩耗性、耐候性、耐水
性などに優れるたとえばアルコキシ化ビスフェノールＡ
ヒマシ油脂肪酸エステル、エポキシ変性ポリオールなど
を用い、これにイソシアネート系硬化剤成分として、ト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、メタキシレンジイソシアネートなどの単量体、
またはビウレット、アロファネート、インシアヌレート
、ウレタンアダクトなどの多量体を配合してなるもので
ある。

不飽和ポリエステル系樹脂組成物は、（無水）マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和二塩基性酸と、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリ
ン、プロピレングリコールなどの多価アルコールを主体
とし、これに無水７タル酸、イソフタル酸、アジピン酸
などの飽和多塩基酸を一部配合して合成されるポリエス
テル又はアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和酸と、
エポキシ樹脂を反応させてなるビニルエステル樹脂を、
スチレン、ビニルトルエン、アクリルエステルなるビニ
ル七ツマ−に溶解したものである。

前記した反応硬化性液状樹脂組成物の耐衝撃性、耐摩耗
性、防食性、応力緩和性などをさらに向上させるために
は、各種公知のフィラーが必要に応じて配合される。

たとえば、微粉系フィラーとしては、変性ポリエチレン
系微粉、架橋フェノール樹脂系微粉、ポリフェニレンサ
ルファイド系微粉、フェノキシ樹脂系微粉などが、バル
ーン系フィラーとしては、ガラスバルーン、シラスバル
ーン、プラスチックバルーンなどが、フレーク系フィラ
ーとしては、チタンフレーク、アルミフレーク、ステン
レスフレーク、クロムフレーク、マイカフレークなどを
挙げることができる。また、体質顔料としては、タルク
、マイカ、タンカル、バリダ、シリカなどを挙げること
ができる。

前記の反応硬化性液状樹脂組成物は、面状補強材に含浸
されるが、含浸作業性のためには低粘度が望ましく、ま
た膜厚確保、安全衛生面などからは溶剤は少ない方が望
ましい。さらに、低温作業時等に必要に応じて低粘度の
反応性または非反応性希釈剤の使用も可能である。

含浸方法としては、たとえば下記のような方法がある。

（１）含浸樹脂組成物を一定の厚みに流延し、その上か
ら、面状補強材を沈み込ませる。

（２）含浸樹脂組成物で満たされた容器内に面状補強材
を浸漬して、過剰の樹脂組成物をかき取りながらひき上
げる。

（３）面状補強材を、二枚の離型紙ではさんで、その間
に含浸樹脂組成物を充填し、一定のクリアランスを有す
る２本ロールをしごきながら通す。

前記のようにして、面状補強材に含浸樹脂組成物を含浸
させ、常温で反応硬化させて、これを永久変形可能な可
塑性が発現する固体状となるまで硬化させプリプレグ被
覆材を作成する。このグリプレグ被覆材は、接着性ブラ
イマー層に貼り付けられるが、プリプレグ被覆材の硬化
状態は前記した状態にあることが必要である。もしそう
でない場合、例えば硬化が余り進んでいない液状の場合
には貼り付は作業が非常に困難であり、しかも貼り付は
後の溶剤の揮散や樹脂の硬化による歪の発生残存が大き
くなり、被覆系の耐久性が期待できなくなるし、逆に硬
化が進みすぎると、プリプレグの可塑性が失われて、平
面形状以外の鋼構造物への被覆が困難になる。

［作用及び効果］ 本発明において、接着性ブライマー層上にプリプレグ被
覆材が貼り合せられ、完全に密着硬化させて得られる完
全硬化膜は、重防食被覆層として用いることができ、そ
の機能は、 （ｉ）耐衝撃性、強靭性 （ｉｉ）鋼材腐食因子（ｏ３、Ｈ，０１ＣＱすど）の遮
断性 （ｉｉｉ）下層（ブライマー）との付着性などに優れ、
下層の防食層（プライマー層）の環境からの保護作用を
するとともに （ｉｖ）上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の長期耐久性にも優れ
るという効果がある。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。実
施例中のｒ部」は「重量部」を意味する。

実施例１〜４ 表−１に示す被覆ブライマー組成物を鋼材表面に５０μ
ｍ（乾燥膜厚）になるように塗装し、プリプレグ層との
初期粘着力がｌＩ／ｃｍになるまで常温乾燥させ、つい
で、その上に表−１に示す厚さ１．５ｍｍのプリプレグ
被覆材を貼り合せて完全に硬化させた。かくして得られ
た完全硬化膜を表−１に示す性能試験に供した。

比較例１〜３ グリグレグ被覆の代わりに、表−１に示す関西ペイント
社製の塗料を使用した。

注） Ａ：アラルダイトＸ　Ｐ　Ｙ　−３０７（ノボラック型
エポキシ樹脂二日本チバガイギー社製）Ｂ：アラルダイ
トＰ　ｙ　−３０２−２（ビスフェノールＡ／Ｆエポキ
シ樹脂二日本チバガイギー社製） Ｃ：エビクロン８０３（ビスフェノールＦＷエポキシ樹
脂二大日本インキ化学） Ｄ：エピクロン５３００−７０（ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂二大日本インキ化学） Ｅ　：　ＵＲＩ　ＣＡＣ−００３（アルコキシル化ビス
フェノールＡとヒマシ油脂肪エステル：伊藤製油） Ｉ　：　ＤＳＸ　　ＭＳ−１７０（変性アミンＭＸＤＡ
−ＡＮ　；ヘンケル白水） ■：フジキュアー５４０５（ポリアミンマンニッヒ誘導
体：富士化成） ■：バーマボールｐ−７８０（ポリエーテルウレタンチ
オール二日本触媒化学） ■：タイトクラール５Ｋ−９００ＦＣ，Ｂ（変性脂肪族
ポリアミン：大部産業） ■：ハードナーＸ　Ｂ　−３１４９（変性ポリアミド二
日本チバガイギー） ■ニアデカハードナーＥ　Ｈ−２３５（変性脂肪族アミ
ン：地竜化） ■：ＭＤＩ−ＣＲ２００（クルードＭＤＩ：三井東圧化
学） ａ　：　Ｅ　ｘｐａｎｃｅｌＤ　Ｅ　＃５５１（プラス
チックバルーン二日本フィライト） ｂ：グラスバブルズＣ１５／２５０　（ガラスバルーン
：住友スリーエム） Ｃ：アルペーストＲＲＡＯ５０（クロムフレークペース
ト二東洋アルミ） ｄ：チョップストランドマットＭ　Ｃ−３０ＯＮ（ガラ
ス短繊維マット二日東紡績） ｅニゲラスクロスＷＦ（ガラス長繊維クロス：日東紡績
） ｆ　：　ＫＶＰ−Ａ−２（アラミド繊維紙：大福製紙）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ｉ）鋼材表面に、常温で反応硬化性のエポキシ樹
   脂プライマー組成物を塗布し、上層となる下記プリプレ
   グ被覆層との初期粘着力が０．５ｇ／ｃｍ以上になるま
   で硬化させて接着性プライマー層を形成し、 （ｉｉ）該接着性プライマー層の上に、常温で反、応硬
   化性の液状樹脂組成物を繊維加工補強材に含浸させて、
   永久変形可能な可塑性が発現する固体状になるまで硬化
   させたプリプレグ被覆層を貼り合せ、ついで （ｉｉｉ）該接着性プライマー層及び該プリプレグ被覆
   層の両層を完全に密着硬化させることを特徴とするプリ
   プレグ被覆方法。 ２、二次元に広がりを有する繊維加工補強材に、常温で
   反応硬化性の液状樹脂組成物を一定の厚さに含浸させて
   、永久変形可能な可塑性が発現する固体状になるまで硬
   化させてなる重防食用プリプレグ被覆材料。