JPS5844096B2 - ライニング組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐蝕ライニング用の熱硬化性樹脂組成物に関す
るものであり、特に耐クラツク性、耐衝撃性の改良され
たフレーク状充填剤を含有するライニング用組成物に関
するものである。

化学工業、食品工業、水処理産業あるいはその他多くの
産業分野において、耐蝕性の要求されるタンク、パイプ
あるいはその他の機械器具が使用されている。

これらの多くは鉄などの金属製材料、あるいはコンクリ
ート、合成樹脂などの材料が使用されている。

しかし、その多くは直接使用する場合耐蝕性が不充分で
あり、通常耐蝕性の表面処理が行なわれる。

この処理の一つとしてライニングがある。

ライニングには、ゴムライニング、プラスチックライニ
ング、ＦＲＰライニングおよびフレークライニングなど
の種類がある。

フレークライニングは、熱硬化性樹脂などの接着性があ
りかつ耐蝕性のある材料とガラス等のフレークを混合し
この混合物を塗布し、硬化して仕上げるものである。

ライニングに使用される樹脂は主に、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂などの液状
の熱硬化性樹脂であり、これに硬化剤、充填剤、着色剤
あるいはその他の添加剤を加えて塗布するか、あるいは
ガラス繊維布などとともに積層して使用される。

充填剤としてガラスフレークなどのフレーク状充填剤を
使用すると耐蝕性が著るしく向上することが知られてい
る。

また、ガラスフレークと併用してマイカフレークあるい
はグラファイトフレークを使用するとライニングの作業
性が向上することも知られている。

しかしながら、これらフレーク状充填剤を使用しても、
ライニング面の耐クラツク性や耐衝撃性は未だ充分とは
いえず、また基材との接着性も満足し得るものではなか
った。

このため、熱衝撃や機械的衝撃を受は易い面の基材に腐
蝕を生じる恐れがあり、耐蝕性の向上以外に、これらラ
イニング面の強度の改善が望まれていた。

本発明者は、フレーク状充填剤を有するライニング用熱
硬化性樹脂組成物を使用したライニング面の機械的強度
の向上を目的として種々の研究検討を行った。

その結果、この熱硬化性樹脂組成物に液状ゴムを加える
ことにより耐クラツク性、耐衝撃性、および接着性を向
上しうろことを見い出した。

即ち、本発明は、液状熱硬化性樹脂およびフレーク状充
填剤を主成分とするライニング組成物において、該組成
物に液状ゴムを添加することを特徴とするライニング組
成物である。

液状ゴムとしては、ブタジェン等の単一重合体、あるい
はこれらとアクリロニトリル等の共重合体が好ましい。

耐クラツク性とは、熱変化や基材の変形によるライニン
グ層の変形、膨張、収縮などの際、ライニング面にクラ
ックが生じ難い性質をいう。

基材が鉄などの金属の場合、温度の変化により基材が膨
張、収縮あるいは変形を起し易く、この場合、ライニン
グがこの変化に追従できずにクラックを生じることがあ
る。

クラックを生じると腐蝕性の液体や気体が基材にまで浸
透し易くなり、基材の腐蝕が起り易くなる。

また、耐衝撃性とは、ライニング面に機械的衝撃が与え
られた場合、ライニング面の破壊や変形が起り難い性質
をいう。

たとえば、腐蝕性の液体や気体が固体を随伴している場
合や装置として機械的衝撃を受は易い部分がある場合、
ライニング面の破壊や変形により基材に腐蝕が発生し易
くなる。

従来のライニング用組成物においては形成されたライニ
ング層は比較的もろく、耐クラツク性、耐衝撃性とも充
分とはいえなかったが、本発明の液状ゴムの添加により
ライニング層が柔軟でかつ強度の高いものとなり、耐ク
ラツク性、耐衝撃性とも向上する。

ライニング用組成物は上記機械的性質のみならず、塗布
の容易さ、脱泡の容易さ、保存性の向上等、作業性の良
いものであることが必要である。

ガラスフレークは耐蝕性を著るしく向上させる充填剤で
あるが、それ単独で使用すると作業性が充分満足しえな
いものであり、ライニング作業に困難を来たしていた。

このため、ガラスフレークの一部をマイカフレークある
いはグラファイトフレークに置き換え、作業性の向上を
計っていた。

しかしながら、ガラスフレークとマイカフレークあるい
はグラファイトフレークの併用によっても未だ充分の作
業性が達成できたとはいえなかった。

本発明者は、本発明のライニング用組成物の作業性の向
上についてさらに研究検討した結果、少量のファインシ
リカ、特に含水ケイ酸アルミニウム微粉末の添加が有効
であることを見い出した。

これにより、コテ塗り、ローラー掛等の際むらがなく、
良く伸び、かつライニング内部に気泡が残らず、またラ
イニング面と基材との粘着性が向上する。

さらに、組成物を長期にわたって保存する場合、従来は
組成物中の一部が分離するなど不均一化する場合があっ
たが、少量のファインシリカの添加により、安定な状態
で保存できるようになった。

本発明のライニング組成物が塗布される基体にハ、鉄、
アルミニウム、亜鉛、あるいはその他の金属や合金、セ
メント、モルタル、コンクリートあるいはその他の無機
質基体、木材、合成樹脂などの有機質基体がある。

特に、金属や合金などの表面のライニングが適している
。

これらの基体からなる装置は、タンク、パイプ、反応塔
、吸収塔、洗浄塔、製塩装置、その他各種の装置に使用
される。

その他化学工業用装置以外に、食品工業、製紙、パルプ
、繊維工業、醗酵工業、精糖工業、水処理業等各種の産
業分野に使用できる。

熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコン樹脂、その他
の液状熱硬化性樹脂が好ましい。

これらの樹脂には、硬化剤、充填剤、強化剤、着色剤、
安定剤、溶剤、乾燥剤、希釈剤、増粘剤、変性剤、ある
いはその他フレーク状充填剤との接着性を向上させるた
めのカップリング剤などの添加剤が目的に応じて添加さ
れる。

好ましい熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ビニルエステル樹脂であり、これらの中で特
に耐蝕用に使用されるものが好ましい。

また、これらの熱硬化性樹脂は、常温硬化性、加熱硬化
性、あるいは光硬化性のいずれも使用できる。

液状ゴムとは、炭素−炭素二重結合を含む分子量２００
〜ｉｏ、ｏｏｏの重合体であり、たとえば、イソプレン
、イソブチレン、ブタジェン、ペンタジェン、クロロプ
レン等のジエンモノマーノ単一重合体、あるいはこれら
の共重合体、またはこれらとスチレン、アクリロニトリ
ルあるいはその他の共重合性モノマーとの共重合体を主
鎖とするものである。

好ましい液状ゴムはブタジェンあるいはペンタジェンの
単一重合体、あるいはこれらとアクリロニトリルとの共
重合体であり、またこれら重合体両末端にビニル基など
の重合性反応基やカルボン酸基、水酸基、エポキシ基な
どの反応性官能基を付加した液状ゴムである。

フレーク状充填剤としては、ガラスフレーク、マイカフ
レーク、グラファイトフレークあるいはその他厚さが薄
い平板状充填剤がある。

好ましくは、少くともガラスフレークを含むものであり
、特にガラスフレークとマイカフレークあるいはグラフ
ァイトフレークとの組み合わせが好ましい。

好ましいガラスフレークは厚さ０．１〜１０ミクロン、
特に１〜５ミクロン、径０．１〜１０ｍｒＩＬ１特に０
．５〜５關のものである。

これらのフレーク状充填剤は、必要により熱硬化性樹脂
との湿潤性、接着性を改良するために界面活性剤やカッ
プリング剤等により表面処理を行うこともできる。

またこれらの界面活性剤やカップリング剤は、熱硬化性
樹脂組成物中に添加して用いることもできる。

ファインシリカとは、無水ケイ酸、含水ケイ酸、含水ケ
イ酸カルシウム、含水ケイ酸アルミニウム等の微粉末で
、その平均粒子径５〜１００ｍμ、特に１０〜５０ｍμ
のほぼ球状の微粒子の集合物である。

特に好ましいものは含水ケイ酸アルミニウムである。

本発明ライニング組成物中の各成分の割合は特に限定さ
れるものではないが、好ましくはライニング組成物１０
０重量部当り、液状熱硬化性樹脂３０〜８０重量部、フ
レーク状充填剤１０〜６０重量部、および液状ゴムを含
む添加剤１〜３０重量部が適当である。

特に、液状ゴムが１〜１０重量部含まれることが好まし
く、さらにファインシリカが使用される場合は、その量
は０．５〜１０重量部が好ましい。

フレーク充填剤としてガラスフレークとマイカフレーク
あるいはグラファイトフレークを併用する場合、ガラス
フレークに対するマイカフレークあるいはグラファイト
フレークの量は１０〜１５０重量％が好ましい。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

実施例 １ 以下の組成のライニング組成物を製造した。

不飽和ポリエステル樹脂 ６４重量部（以下同
じ） 液状ゴム ３．２（ブタジェン
−アクリロ ニトリル共重合体） シラン系カップリング剤 ０．１〜０．２硬化剤
０．３〜０．４含水ケイ酸アルミニウ
ム ２〜３ パラフインワツクス ０．２〜０．３顔料
１〜２ ガラスフレーク ３０このライニン
グ組成物を第１図に示す形状の厚さ６ｍＷ鉄板１に２ｉ
Ｗの厚さにライニング層２を形成した。

鉄板中央部のコーナ一部３におけるライニング層の曲率
は１０１ｍφである。

この試験片に引張り荷重を加え、クラツキング性の試験
を行った。

コーナ一部３にクラックが発生する荷重は１７０〜１８
０に９であった。

液状ゴムを加えない同一組成のライニング組成物で同様
の試験を行った場合、そのクラック発生荷重は１２０〜
１３０−であった。

また、上記ライニング組成物を用いて鉄板上に２〜２．
５ ｍｍの厚さのライニング層を形成した。

デュポン式衝撃試験法に従って、このライニング層上に
直径５ｍｍの鋼製ボールを置き、鋼製ボルトを介してこ
の上に５００９の落錘を１０〜６ｏＣｒｒＬの高さから
落し、ライニング層に発生する凹状のキズの直径を測定
した。

この耐衝撃性試験の結果を第２図（曲線Ａ）に示す。

横軸は落錘の落下距離（ｃｒＩＬ）、縦軸はキズの直径
（ＣｒｒＬ）である。

また比較のため、液状ゴムを添加しない組成物について
も同様の試験を行い、その結果を同じグラフ（曲線Ｂ）
に示した。

実施例 ２ 実施例１のライニング組成物において、ガラスフレーク
３０重量部の代りにガラスフレーク２４重量部とマイカ
フレーク６重量部の混合物を用いた。

このライニング組成物を用いたライニングのクラック発
生荷重は１６０〜１６５−であり、耐衝撃性試験では第
２図Ａと大差なかった。

しかし、実施例１の組成物に比較してコテ塗り、ローラ
ー掛けのとき組成物が滑らかに展開し、極部的な肉厚の
ばらつきが少く、脱泡も容易であった。

実施例 ３ 実施例１のライニング組成物において、ガラスフレーク
３０重量部の代りにガラスフレーク２４重量部とグラフ
ァイトフレーク６重量部の混合物を用いた。

この組成物は実施例２と同程度の機械的強度とさらに良
好な作業性を示した。

実施例 ４ 実施例１のライニング組成物において、含水ケイ酸アル
ミニウムを除いた場合の混合物を調製した。

該混合物の物理的・化学的性質は実施例１のライニング
にほぼ同等であったが、長期間保存すると組成物中の固
体と樹脂とが分離する傾向を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例において、本発明ライニング組成
物２を塗布した鉄板１を用いてクラック発生荷重を試験
する方法を示したものであり、第２図はデュポン式衝撃
試験法の結果を示すものであり、曲線Ａが本発明のライ
ニング組成物を、曲線Ｂが従来のものを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液状熱硬化性樹脂およびフレーク状充填剤を主成分
   とするライニング組成物において、該組成物中に液状ゴ
   ムを存在させることを特徴とするライニング組成物。 ２ 液状ゴムがジエンモノマーの単独重合体あるいは共
   重合体、またはジエンモノマーと他の共重合性モノマー
   との共重合体を主鎖とする液状ゴムであることを特徴と
   する特許請求の範囲１のライニング組成物。 ３ 液状ゴムがライニング組成物１００重量部当り０．
   ５〜１０重量部添加されていることを特徴とする特許請
   求の範囲１のライニング組成物。 ４ ライニング組成物中にさらにファインシリカを存在
   させることを特徴とする特許請求の範囲１のライニング
   組成物。 ５ ファインシリカが含水ケイ酸アルミニウム微粉末で
   あることを特徴とする特許請求の範囲４のライニング組
   成物。 ６ ファインシリカがライニング組成物１００重量部当
   り０．５〜１０重量部添加されていることを特徴とする
   特許請求の範囲４のライニング組成物。 ７ 液状熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂である
   ことを特徴とする特許請求の範囲１のライニング組成物
   。 ８ フレーク状充填剤がガラスフレークであることを特
   徴とする特許請求の範囲１のライニング組成物。 ９ フレーク状充填剤がガラスフレークとマイカフレー
   クあるいはグラファイトフレークの組み合わせであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１のライニング組成物。 １０ ライニング組成物が、ライニング組成物１００
   重量部当り、液状熱硬化性樹脂３０〜８０重量部、フレ
   ーク状充填剤１０〜６０重量部、および液状ゴムを含む
   添加剤１〜３０重量部からなることを特徴とする特許請
   求の範囲１のライニング組成物。