JPH0522741B2

JPH0522741B2 -

Info

Publication number: JPH0522741B2
Application number: JP10800484A
Authority: JP
Inventors: Fumio Tan; Tetsuo Nagao; Mamoru Morita
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1993-03-30
Also published as: JPS60250075A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鉄筋棒用粉体塗料組成物に関するもの
である。一般にコンクリート構造物においては、強度を
持たせるため、通常鉄筋棒、特に、外周部に凸部
を有する異形鉄筋棒が挿入されている。従来、こ
の鉄筋棒はコンクリートがアルカリ性環境となつ
ているため、その表面に不働態皮膜と呼ばれる水
和酸化物の薄い皮膜が形成され、それ故鉄筋棒の
腐食は、殆ど問題とならなかつた。しかしながら近年、骨材資源の涸渇に伴う海砂
の使用、融氷剤の散布等により、コンクリート中
の鉄筋棒は、塩素イオン等の腐食性物質と接触
し、前記不働態皮膜が破壊させたり、あるいは不
働態皮膜の形成が阻害され、その結果鉄筋棒に腐
食が生じ問題になつてきた。そこで、鉄筋棒に耐腐食性、耐久性等の優れた
エポキシ樹脂系粉体塗料を塗装し、腐食から保護
する方法が提案された。しかしながら塗装された鉄筋棒は、「し」字型
等に変形して使用されることが多いため、かかる
粉体塗料として、耐腐食性だけでなく、前記変形
に対し塗膜が変質しない程度の曲げ加工性が良好
であり、かつ異形鉄筋棒の異形保持性が良好であ
るものが要求されるが、従来のエポキシ樹脂系粉
体塗料でこれら条件を満たすものは未だ知られて
いない。本発明者らは、上記の如き現状に鑑み、エポキ
シ樹脂系粉体塗料の耐腐食性、耐薬品性等の優れ
た性能を生かしつつ、かつ曲げ加工性、異形保持
性の優れた塗膜を形成出来、加えて貯蔵安定性に
優れ、速硬化可能な鉄筋棒用エポキシ樹脂系粉体
塗料につき鋭意検討の結果、本発明に到つたもの
である。すなわち本発明は、 (A)(i) １分子中に少なくとも２個以上のエポキシ
基を有し、かつ融点が50〜140℃のエピクロ
ルヒドリン−ビスフエノール型エポキシ樹脂
……50〜95重量％と、 (ii) 一般式：（但し、ｍは４〜18の整数であり、ｎは２〜
20の整数である）で示される、融点50℃以上のポリ酸ポリ無水
物……５〜50重量％とからなり、かつ前記ポリ酸ポリ無水物の酸
無水物当量対前記エポキシ樹脂のエポキシ当
量の比（酸無水物当量／エポキシ当量）が
0.6〜1.0になるように配合してなる混合物…
…100重量部、 (B) トリフエニルホスフイン……0.1〜４重量部
及び (C) 平均粒径30ｍμ以下の超微粒子状無水シリヤ
……0.1〜２重量部からなる鉄筋棒用粉体塗料組成物に関する。本発明の粉体塗料組成物の一成分であるエピク
ロルヒドリン−ビスフエノール型エポキシ樹脂と
しては、エピクロルヒドリン−ビスフエノールＡ
型、エピクロルヒドリン−ビスフエノールＦ型エ
ポキシ樹脂が使用されるが、１分子中に少なくと
も２個以上のエポキシ基を持つものが適当であ
る。エポキシ基の数が少なくなると塗膜強度、密
着性等が低下するので好ましくない。またエポキシ樹脂の融点は50〜140℃が適当で
ある。融点が50℃未満では、粉体塗料として必須
の常温での粉体状態を維持出来ず、貯蔵安定性が
悪くなるので好ましくない。逆に140℃を越える
と、粉体塗料製造の溶融練合工程では一般に温度
を140℃以下とする必要があることから、速硬化
型粉体塗料である本発明の粉体塗料組成物では溶
融練合工程で一部反応が進行し、これが塗膜性
能、貯蔵安定性等に悪影響を及ぼすので好ましく
ない。なお、前記のエピクロルヒドリン−ビスフエノ
ール型エポキシ樹脂としては、上記のエポキシ樹
脂をダイマー酸、ポリブタジエン、アクリロニト
リルゴム、ノボラツク樹脂等で変性したものも使
用可能である。具体的には、市販のエポトートYD−011、エ
ポトートYD−012、エポトートYD−013、エポ
トートYD−014、エポトートYD−017、エポト
ートYDF−1701、エポトートYDF−1704、エポ
トートYDF−1707（以上東都化成社製商品名）；
A.E.R.661、A.E.R.664、A.E.R.667（以上旭化成
工業社製商品名）；エピクロン1000、エピクロン
1010、エピクロン3010、エピクロン3050（以上大
日本インキ化学工業社製商品名）；EPOMIK Ｒ
−301、EPOMIK Ｒ−302、EPOMIK Ｒ−304、
EPOMIK SR−33、EPOMIK Ｒ−304E、
EPOMIK Ｒ−304P、EPOMIK Ｒ−307（以上三
井石油化学エポキシ社製商品名）；エピコート
1001、エピコート1001FR、エピコート1002、エ
ピコート1004、エピコート1004K、エピコート
DX−55X、エピコート1007（以上シエル化学社製
商品名）；D.E.R.661、D.E.R.662、D.E.R.663U、
D.E.R.664、D.E.R.664U、D.E.R.667（以上ダウ・
ケミカル社製商品名）等が代表的なものとして挙
げられる。また本発明の粉体塗料組成物の一成分であるポ
リ酸ポリ無水物は、エポキシ樹脂の硬化剤として
使用されるもので一般式（但し、ｍは４〜18の整数であり、ｎは２〜20の
整数である）で示される融点50℃以上の化合物及び該化合物の
混合物である。なお、一般式中、ｍ値が小さくなる程、塗膜の
伸び、すなわち可撓性のある塗膜が得られ難くな
り、曲げ加工性が悪くなる傾向にあるので４以
上、特に好ましくは８以上であることが好適であ
る。ｍ値が18を越えると塗膜の硬さが低下するの
で好ましくない。またｎ値が、２未満になると高
温短時間硬化（230℃、３分間）における塗膜性
能が十分発揮されず、逆に20を越えると反応性が
高まり、粉体塗料製造の溶融練合工程で一部反応
が進行し、塗膜性能、貯蔵安定性に悪影響を及ぼ
すので、いずれも好ましくない。またポリ酸ポリ無水物は、式で示すような直鎖
の（―CH₂）―_nを有するものが望ましい。その他、
一部側鎖を有しているポリ酸ポリ無水物も使用し
得る。またポリ酸ポリ無水物を融点は50℃以上である
ことが必須である。融点が50℃未満になると常温
で粉末状を維持出来ないため好ましくない。具体的には市販のOSK−DA−SL−20AH、
OSK−DA−SL−12AH、OSK−DA−SL−
20ADAH（以上岡村製油社製商品名）、DSPA
（ACIジヤパンリミテツト社製商品名）等が代表
的なものとして挙げられる。また本発明の粉体塗料組成物の一成分であるト
リフエニルホスフインは、高温短時間硬化型粉体
塗料として一応の目安とされる、230℃、３分間
の焼付条件でも優れた塗膜性能を発揮させるため
に使用される。また本発明の粉体塗料組成物の一成分である超
微粒子無水シリカは、通常平均粒径30ｍμ以下の
粒子で、その表面積が100m²／ｇ以上のものであ
つて異形鉄筋棒に本発明の粉体塗料組成物を適用
した場合、その凸部の形状が損なられない、すな
わち異形保持性をよくするために使用される。上記超微粒子状無水シリカとしては、例えば
AEROSIL130（平均粒径16ｍμ、表面積130m²／
ｇ）、AEROSIL200（平均粒径12ｍμ、表面積200
m²／ｇ）、AEROSIL300（平均粒径７ｍμ、表面
積300m²／ｇ）、AEROSIL380（平均粒径７ｍμ、
表面積380m²／ｇ）、AEROSIL R972（平均粒径16
ｍμ、表面積110m²／ｇ）〔以上、日本アエロジル
社製商品名〕等が挙げられる。本発明の粉体塗料組成物は、前記のエポキシ樹
脂、ポリ酸ポリ無水物、トリフエニルホスフイン
及び超微粒子状無水シリカを必須構成成分とする
ものである。エポキシ樹脂と硬化剤としてのポリ酸ポリ無水
物との配合割合は、（50〜95）：（50〜５）〔重量基
準〕が適当である。この範囲内で本来の樹脂特性
が発揮されるからである。またポリ酸ポリ無水物の酸無水物当量対エポキ
シ樹脂のエポキシ当量の比率（酸無水物当量／エ
ポキシ）が0.6〜1.0になるようエポキシ樹脂とポ
リ酸ポリ無水物とを配合する必要がある。前記比率が1.0を越えると、粉体塗料の貯蔵安
定性が悪くなり、その結果例えば40℃の条件下で
７日間貯蔵後の粉体塗料を用いて得られた塗装塗
膜の、特に低温度領域での、曲げ加工性が著しく
悪くなる。また前記比率が0.6未満になつても同
様に、特に低温度領域での曲げ加工性が著しく悪
くなるのでいずれも好ましくない。またトリフエニルホスフインの使用量は、エポ
キシ樹脂とポリ酸ポリ無水物の合計量100重量部
に対し0.1〜４重量部が適当である。トリフエニ
ルホスフインの使用量が0.1重量部未満になると
高温短時間硬化（230℃、30分間）における塗膜
性能が十分発揮されず、逆に４重量部を越えると
耐腐食性等が低下するので、いずれも好ましくな
い。また超微粒子状無水シリカの使用量は、エポキ
シ樹脂とポリ酸ポリ無水物の合計量100重量部に
対し0.1〜２重量部が適当である。超微粒子状無
水シリカの使用量が0.1重量部未満になると前記
添加効果が認められず逆に２重量部を越えると、
塗膜の平滑性が悪くなり、また塗膜にピンホール
が発生し易くなるのでいずれも好ましくない。本発明の粉体塗料組成物には、必要により、通
常粉体塗料に使用されている表面調整剤、タレ防
止剤、帯電防止剤等の添加剤；二酸化チタン、酸
化鉄、カーボンブラツク、亜鉛粉末、アルミニウ
ム粉末等の着色顔料；硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、タルク、ガラス繊維等の体質顔料；ノボラ
ツク樹脂、フエノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ケ
トン樹脂、ポリエステル樹脂等の改質樹脂；エポ
キシ化油、ジオクチルフタレート等の可塑剤等を
有効量で適宜加えることが出来る。本発明の粉体塗料組成物を製造するための代表
的な方法としては、前記エポキシ樹脂、ポリ酸ポ
リ無水物、トリフエニルホスフイン及び必要によ
り前記添加剤、顔料、樹脂等を添加したものを粗
混合した後、加熱ニーダー、加熱ロール、エクス
トルーダー等により通常70〜140℃程度で溶融混
練し、冷却後、前記超微粒子状無水シリカをドラ
イブレンドして粉砕する方法が使用しうる。な
お、超微粒子状無水シリカを他の成分と同時に溶
融混練させると前記添加効果が得られず、好まし
くない。このようにして得られる粉体塗料の平均粒径は
30〜150μが適当である。次に鉄筋棒の粉体塗装後方法につき説明する。
鉄筋棒は、予めシヨツトブラスト、グリツトブラ
スト等の表面処理をした後、加熱炉内で、予熱す
る。なお、本発明において予熱せず、粉体塗料塗
装加熱する、いわゆる後加熱方式でも可能ではあ
るが、塗膜中にボイドが生じやすく、鉄筋棒の腐
食原因となるので、適当ではない。予熱温度は、本発明の粉体塗料組成物が170℃
程度の低温で、充分反応硬化するため、170℃程
度でもよいが、鉄筋棒の温度低下を考慮して180
℃以上、好ましくは200〜250℃が適当である。次いで、粉体塗料組成物を通常粉体塗料に使用
される静電粉体スプレー塗装機等にて膜厚約180
〜250μになるよう上記鉄筋棒に塗装する。なお、
塗装後の後加熱は特に必要ないが、適当な温度に
後加熱しても何等差し支えない。以上説明したエピクロルヒドリン−ビスフエノ
ール型エポキシ樹脂、ポリ酸ポリ無水物、リフエ
ニルホスフイン及び超微粒子状無水シリカを必須
成分として含有する、本発明の粉体塗料組成物
は、曲げ加工性の優れた塗膜を形成することが出
来、また、溶融後のゲル化時間が短く、従つてリ
フロー性が少ないため異形鉄筋棒に適用した場
合、その凸部の形状が損なわれない、すなわち異
形保持性が良く、さらに高温においても貯蔵安定
性に優れ、かつ速硬化可能であるという特徴を有
している。従つて本発明絵の鉄筋棒用粉体塗料組成物は、
当業界に於いて至大な実用価値をもつものであ
る。以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。なお、実施例中「部」および「％」は重量基
準である。実施例１〜９及び比較例１〜９第１表に示す、超微粒子状無水シリカを除く組
成物をヘンシエルミキサーで粗混合した後、二軸
押出機にて溶融練合し、これを冷却し、未粉砕ペ
レツトを製造した。次いでこのペレツトに超微粒
子状無水シリカを均一混合した後、粉砕機にて微
粒砕し、150メツシユパスの粉体塗料を調製した。得られた粉体塗料を、230℃に予熱された、シ
ヨツトブラストを施した異形鉄筋棒（JISG3112、
呼び名D19）表面に、静電粉体スプレー塗装機に
て乾燥膜厚200μになるよう塗装し、次いで230
℃、３分間焼付けた。得られた塗膜の性能試験をした結果を第２表に
示した。また前記粉体塗料をポリエチレン製袋に入れ封
をし、40℃の恒温器に７日間貯蔵した後、同様に
して塗装、焼付けした。得られた塗膜の性能試験
をした結果を第２表下欄に示した。

【表】

〔エポキシ当量950、融点100℃〕

実施例７〜９エピコート＃1004とエピコート＃1007（シエル化
学社製商品名）〔エポキシ当量1950、融点127℃〕との（１：１）の混合物比較例５エピコート＃1009（シエル化学社製商品名）〔エポキシ当量2950、融点150℃〕（注２）実施例１、３〜４ OSK−DA−SL−20AH（岡村製油社製商品名）〔前記一般式のｍ＝14が約10％、ｍ＝18が約90％
の混合物で、ｎ＝3.2（平均値）である酸無水物当
量258、融点95℃の化合物〕実施例２ OSK−DA−SL−20AH−４（岡村製油社製商品
名）〔前記一般式のｍ＝14が約10％、ｍ＝18が約90％
の混合物で、ｎ＝11（平均値）である酸無水物当
量300、融点100℃の化合物〕実施例５及び比較例１〜５、８〜９ OSK−DA−SL−20ADAH（岡村製油社製商品
名）〔前記一般式のｍ＝４が約30％、ｍ＝14が約７
％、ｍ＝18が約63％の混合物でｎ＝3.2（平均値）
である酸無水物当量180、融点86℃の化合物〕実施例６〜９ OSK−DA−SL−12AH（岡村製油社製商品名）〔前記一般式のｍ＝10、ｎ＝3.2（平均値）で、酸
無水物当量170、融点84℃の化合物〕比較例６ジシアンジアミド比較例７アジピン酸ジヒドラジド（注３）AEROSIL200（日本アエロジル社製商品
名）（注４）塗膜状態を目視判定 ○：良好 ×：不良（注５）異形鉄筋棒の凸部〔軸線方向の突起（リ
ブ）と、軸線方向以外の突起（節）〕を目視判
定 ○：異形鉄筋棒の異形性が保たれる（異形保持
性がよい）、つまり異形鉄筋棒全体に凹凸部
の形状に従つて、均一膜圧の塗膜が形成さ
れ、異形鉄筋棒の凹凸状態がそのまま再現さ
れる状態 ×：異形鉄筋棒の異形性が保たれない（異形保
持性が悪い）、つまり凹凸部における凸部の
頂部の塗膜の厚みが相対的に薄く、凸部の基
部を中心に、凹部に塗膜が相対的に厚く付
き、凹凸部の形状が消失する状態（注６）異形鉄筋棒を曲げ、その部分の塗膜状態
を目視判定〔曲げ条件：温度５℃；4D（曲げ直径）×180°
（角度）〕 ○：異常なし ×：クラツチ等の異常有（注７）10％カ性ソーダ溶液（20℃）に100時間
浸漬後の塗膜状態を目視判定 ○：異常なし ×：艶引け等の異常有第２表より明らかの通り本発明の粉体塗料組成
物は優れた塗膜性能を有していた。一方（酸無水物当量／エポキシ当量）比が１を
越える比較例１では、貯蔵後の曲げ加工性が悪か
つた。逆に前記比が0.6未満の比較例２では曲げ
加工性、耐アルカリ性が悪かつた。また超微粒子状無水シリカが過剰の比較例３で
は、平滑性、曲げ加工性が悪かつた。逆に超微粒
子状無水シリカを添加しない比較例４では異形保
持性が悪かつた。また本発明のポリ酸ポリ無水物以外の硬化剤を
使用した比較例６、７では曲げ加工性が悪かつ
た。またトリフエニルホスフインの添加量の少ない
比較例８では異形保持性、曲げ加工性、耐アルカ
リ性が悪く、逆に過剰に添加した比較例９では耐
アルカリ性、貯蔵後の曲げ加工性が悪かつた。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A)(i) １分子中に２個以上のエポキシ基を有
し、かつ融点が50〜140℃のエピクロルヒド
リン−ビスフエノール型エポキシ樹脂……50
〜95重量％と、 (ii) 一般式：（但し、ｍは４〜18の整数であり、ｎは２〜
20の整数である）で示される、融点50℃以上のポリ酸ポリ無水
物……５〜50重量％と、からなり、かつ前記ポリ酸ポリ無水物の酸無
水物当量対前記エポキシ樹脂のエポキシ当量
の比（酸無水物当量／エポキシ当量）が0.6
〜1.0になるように配合してなる混合物……
100重量部、 (B) トリフエニルホスフイン……0.1〜４重量部、
及び (C) 平均粒径30ｍμ以下の超微粒子無水シリカ…
…0.1〜２重量部、からなる鉄筋棒用粉体塗料組成物。