JP2021107057A - 港湾・海上構造物の防食被覆方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1.
港湾・海上構造物を被塗物として、塗装装置を用いて1回塗装時の乾燥膜厚が0.5mm以上となるように厚膜塗装する防食塗料組成物による防食被覆方法であって、
前記防食塗料組成物は第1成分及び第2成分とからなる2液型塗料組成物であり、第1成分が、エポキシ当量が1700以下のエポキシ樹脂を含み、第2成分がアミノ基含有樹脂を含み、第1成分及び/又は第2成分が揮発性物質を含み、塗布時の不揮発分濃度が80質量%以上であり、
前記塗装装置が、複数の収容部と、前記複数の収容部に収容された各原料を混合するための混合部と、混合部から輸送された混合塗料を塗装するための塗装部と、を備えてなる塗装装置である、港湾・海上構造物の防食被覆方法、
項2.
被塗物が、港湾・海上構造物の干満部又は飛沫部を含むことを特徴とする、項1に記載の防食被覆方法、
項3.
エポキシ樹脂が、その成分の一部としてビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種のエポキシ樹脂を含む、項1または2に記載の防食被覆方法、
項4.
エポキシ樹脂が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂の併用物である項1〜3のいずれか1項に記載の防食被覆方法、
項5.
揮発性物質が、沸点が170℃以下の有機溶剤である、項1〜4のいずれか1項に記載の防食被覆方法、
項6.
防食塗料組成物が顔料分を含む、項1〜5のいずれか1項に記載の防食被覆方法、
項7.
顔料分がその成分の一部として防錆顔料を含む、項6に記載の防食被覆方法、
項8.
防食塗料組成物が、ガラス繊維及び/またはガラスフレークを含む、項1〜7のいずれか1項に記載の防食被覆工法、
項9.
第1成分及び第2成分が、共に顔料分を含む項6〜8のいずれか1項に記載の防食被覆工法、
項10.
防食塗料組成物の2液混合後のポットライフが、20分間以上2時間未満である、項1〜9のいずれか1項に記載の防食被覆工法、
項11.
第1成分を収容部に収容し、第2成分を別の収容部に収容して塗装する、項1〜10のいずれか1項に記載の防食被覆方法、
項12.
防食塗料組成物を2回以上にわけて塗装する、項1〜11のいずれか1項に記載の防食被覆工法、
に関する。
前記防食塗料組成物は第1成分が、エポキシ当量が1700以下のエポキシ樹脂を含み第2成分がアミノ基含有樹脂を含み、第1成分及び/又は第2成分が揮発性物質を含む、2液型塗料組成物である。
本発明において第1成分はエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂とは1分子中にエポキシ基を平均2個以上有する樹脂である。
エポキシ当量としては1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数(g/eq)を意味し、メーカー公表値もしくはJIS K 7236に準じて測定されたエポキシ当量を意味する。
前記エポキシ樹脂のうちビスフェノールA型エポキシ樹脂は、例えばビスフェノールAとビスフェノールAのエピクロルヒドリン付加物の縮合生成物またはビスフェノールAの水添物等の多価アルコールとの縮合生成物が挙げられ、「jER825」、「jER827」、「jER828」(以上商品名、三菱ケミカル社製)、「アデカレジンEP−4100」(商品名、アデカ(株)社製)、「エポトートYD−128」(商品名、新日鉄住金化学(株)製)等が市販されている。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールFとビスフェノールFのエピクロルヒドリン付加物の縮合生成物またはビスフェノールFの水添物等の多価アルコールとの縮合生成物が挙げられ、「jER806」、「jER806H」、「jER807」(以上商品名、三菱ケミカル(株)社製)EPICLON830、EPICLON835(以上商品名、DIC(株)社製)等が市販されている。
ノボラック型エポキシ樹脂としては1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、且つ、ノボラック構造を有していれば特に制限されないが、例えば、フェノ−ルノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとの重縮合物であるフェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとの重縮合物であるクレゾールノボラックエポキシ樹脂等が挙げられ、好ましくはフェノールノボラックエポキシ樹脂である。
一方、第2成分に含まれるアミノ基含有樹脂としては、一分子中に平均2個以上のアミノ基を有する樹脂であり、脂肪族ポリアミン類、芳香族ポリアミン類、脂肪族ポリアミドアミン類、芳香族ポリアミドアミン類、これらポリアミン類又はポリアミドアミン類を、それぞれエポキシ樹脂と反応させて得られるエポキシアダクト変性物のアミン系樹脂などが挙げられる。中でも、厚膜での仕上がり性の観点から脂肪族ポリアミドアミン類及び/又は芳香族ポリアミドアミン類の使用が好ましい。
前記防食塗料組成物は揮発性物質を含む。揮発性物質を含むことにより後述の塗装装置を用いた厚膜塗装の際の塗装作業性に効果がある。揮発性物質としては、塗料分野で使用される有機溶剤或いは水を使用できるが、厚膜時の塗装作業性、仕上がり性の観点から、炭化水素系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エステル系有機溶剤、グリコール系有機溶剤、及びケトン系有機溶剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶剤を使用することが好ましい。
炭化水素系有機溶剤としては、例えば、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、ターペン、ノルマルデカン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
アルコール系有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、tertブタノール、セカンダリーブタノール、イソブタノール、n−ブタノール、メチルイソブチルカルビノールなどが挙げられる。
エステル系有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどが挙げられる。
グリコール系有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノtertブチルエーテルなどが挙げられる。
ケトン系有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルイソアミルケトン、ジイソブチルケトンなどが挙げられる。これらは単独で、あるいは2種以上を混合して使用することができる。
本発明においては厚膜塗装作業性に観点から前記防食塗料組成物は顔料分を含むことが好ましい。顔料分としては着色顔料、体質顔料、防錆顔料等が好適に使用される。
また、本発明では長期防食性の観点から、前記顔料分がその成分の一部として防錆顔料を含むことが好ましい。当該防錆顔料を含む場合の防錆顔料の含有量としては、防食塗料組成物不揮発分100質量部を基準として0.1〜30質量部が好ましく、より好ましくは1.5〜20質量部である。
また、前記防食塗料組成物は厚膜時の付着性の観点から、ガラス繊維又はガラスフレークを含んでいてもよい。ガラス繊維としてはアスペクト比が3.5以上、好ましくは4〜25の範囲内にあると尚よい。アスペクト比とはガラス繊維の長軸径/短軸径の値であり、ここでいう短軸径および長軸径とは、電子顕微鏡観察により一定面積内に存在する100個の一次粒子各々の短軸径および長軸径を測長し、それぞれ平均して求めたものである。ガラス繊維を使用する場合の含有量としては、防食塗料組成物不揮発分100質量部を基準として0.1〜30質量部、好ましくは1.5〜20質量部の範囲内にあることが適している。
また、本発明では上記エポキシ樹脂以外の樹脂など改質用樹脂成分;顔料分散剤、表面調整剤、消泡剤、増粘剤、硬化触媒、可塑剤、反応性希釈剤、凍結防止剤、皮張り防止剤、防腐剤等の塗料用添加剤を第1成分又は第2成分あるいは両方に含むことができる。
本発明防食被覆方法に用いられる塗装装置は、複数の収容部と、前記複数の収容部に収容された各原料を混合するための混合部と、混合部から輸送された混合塗料を塗装するための塗装部と、を備えてなる塗装装置である。
本発明の防食被覆方法では厚膜仕上がり性の点から、第1成分及び第2成分の2液混合後の防食塗料組成物の塗装時の不揮発分濃度が80質量%以上、特に90質量%以上、特に95質量%以上となるように調整される。ここで塗布時の不揮発分濃度とは、前記塗装装置の塗装部先端から抜き取った塗料を試料とし、その試料の不揮発分濃度を測定することにより得られる。試料の量は1.0グラム、乾燥条件としては105℃、3時間である。また、本発明方法で用いられる防食塗料組成物は第1成分及び第2成分の2液を混合した後のポットライフが20分間以上で且つ2時間未満であることができる。ポットライフとは2液混合後に使用できる最長の時間である。本明細書では2液混合前の各成分の温度を20℃に調整して測定するものとする。
製造例1〜19
容器に、表1の主剤部分に記載の各成分を配合し、攪拌混合することにより主剤成分(を得た。別の容器に、表1の硬化剤部分に記載の各成分を配合し、攪拌混合して硬化剤成分とし、2液型の防食塗料組成物(A−1)〜(A−19)を得た。
(注2)液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂:エポキシ当量190
(注3)固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂:エポキシ当量475
(注4)固形ノボラック型エポキシ樹脂:固形状、エポキシ当量170
(注5)固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂:エポキシ当量2000
(注6)防錆顔料1:サイロマスク22MR−H マグネシウムイオン含有シリカ系防錆顔料
(注7)防錆顔料2:NP1055C 亜リン酸Ca・酸化亜鉛系防錆顔料
(注8)ガラス繊維:アスペクト比20、
(注9)ガラスフレーク:平均粒子径160μm、
(注10)キシレン:沸点139℃、
(注11)アミン1:芳香族系ポリアミドアミン、アミン価360
(注12)アミン2:脂肪族系ポリアミドアミン、アミン価360
(注13)アミン3:脂肪族系ポリアミドアミン、アミン価200。
実施例1
2つのタンク、コンプレッサー、スタティックミキサー、エアレスポンプ及び塗装ガンを備えた塗装機A(GRACO社製2液混合型エアレススプレー塗装機「XP−50」)を用意し、1つのタンクに主剤を、別のタンクに硬化剤をそれぞれ入れた後、主剤用タンク及び硬化剤用タンクからの原料供給比率を2:1となるように設定した後、塗装機を稼働し、スタティックミキサーで混合しながら、大きさが1平方メートルの鋼板に1次圧3MPa、ガン距離45cmの条件で乾燥膜厚が1mmとなるように塗装を行った。
1回目の塗装終了後、室温にて48時間養生後、その上に乾燥膜厚が1mmとなるように2回目の塗装を同様に行い、常温で7日間乾燥させ、最終の乾燥膜厚が2mmの塗膜を有する試験板を得た。
上記実施例1において、使用する主剤及び硬化剤組成を表1記載の通りとする以外は上記実施例と同様にして塗装を行った。
上記実施例1において1回の乾燥膜厚を表1記載の膜厚となるように調整する以外は実施例1と同様の手順にして試験板を得た。
実施例1において、使用する主剤及び硬化剤組成を表1記載の通りとし、塗装を2回にわけずに1回で行う以外は実施例1と同様の手順で試験板を得た。塗装機Aによる塗装終了後は常温で7日間乾燥させ乾燥膜厚2mmの塗膜を形成させた。
容器に、表1記載の主剤、硬化剤部分に記載の各成分を入れ、ハンドミキサーで均一になるまで攪拌混合し、塗装用調製物を得た。
1つのタンク、コンプレッサー、エアレスポンプ及びエアレスガンを備えた、図1タイプの塗装機B(アネスト岩田製エアレス塗装装置ALS−653)を用意し、備え付けのタンクに上記調製物を入れ、大きさが1平方メートルの鋼板に1次圧3MPa、ガン距離45cmの条件で乾燥膜厚が2mmとなるように塗装を行った。この塗装ではタンクの中の調製物が経時で増粘してしまい、塗装は可能ではあったが、塗装途中でスプレー孔で噴出される塗料の微粒化が悪くなってしまった。
主剤及び硬化剤を混合後20℃で放置して、スプレー塗装可能限界粘度に達するまでの時間(分)を測定した。表中数値が大きいほど良好である。
(*)仕上がり性
上記実施例及び比較例で得られた各試験板の外観を目視評価した。
◎:非常に良好
〇:良好
△:塗膜表面に若干粗さあり
×:塗膜表面にピンホール、ブツなどの欠陥あり。
(*)付着性
エルコメーター社製アドヒージョンテスターを用い、プルオフ付着試験を行った。各試験板の測定位置をサンドペーパーで軽く研磨して清浄にし、接着剤を用いてテスター端子に貼り付ける。端子周辺の塗膜をカッターで切断し、テスターで端子を引き剥がし、その時の強度(MPa)と塗膜状態を観察した。
◎:7Mpa以上でありかつ塗膜の凝集破壊
○:3MPa〜7Mpaで、かつ塗膜の凝集破壊
△:2〜3Mpaで凝集破壊又は、3MPaを超えるが塗膜の層間剥離
×:2MPa未満で凝集破壊、又は、3MPa未満で層間剥離
(*)防食性
実施例及び比較例で得られた各試験板を40℃の人口海水中に6ヶ月間浸漬し、塗膜状態を観察した。
◎:浸漬前後で全く変化なし。
○:浸漬後にフクレが認められるが、錆は発生していない
△:浸漬後に1から5箇所の錆発生部が認められる
×:浸漬後に5ヶ所を超える錆発生部が認められる。
Claims (12)
- 港湾・海上構造物を被塗物として、塗装装置を用いて1回塗装時の乾燥膜厚が0.5mm以上となるように厚膜塗装する防食塗料組成物による防食被覆方法であって、
前記防食塗料組成物は第1成分及び第2成分とからなる2液型塗料組成物であり、第1成分が、エポキシ当量が1700以下のエポキシ樹脂を含み、第2成分がアミノ基含有樹脂を含み、第1成分及び/又は第2成分が揮発性物質を含み、塗布時の不揮発分濃度が80質量%以上であり、
前記塗装装置が、複数の収容部と、前記複数の収容部に収容された各原料を混合するための混合部と、混合部から輸送された混合塗料を塗装するための塗装部と、を備えてなる塗装装置である、港湾・海上構造物の防食被覆方法。 - 被塗物が、港湾・海上構造物の干満部又は飛沫部を含むことを特徴とする、請求項1に記載の防食被覆方法。
- エポキシ樹脂が、その成分の一部としてビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種のエポキシ樹脂を含む、請求項1または2に記載の防食被覆方法。
- エポキシ樹脂が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂の併用物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の防食被覆方法。
- 揮発性物質が、沸点が170℃以下の有機溶剤である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の防食被覆方法。
- 防食塗料組成物が顔料分を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の防食被覆方法。
- 顔料分がその成分の一部として防錆顔料を含む、請求項6に記載の防食被覆方法。
- 防食塗料組成物が、ガラス繊維及び/またはガラスフレークを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の防食被覆工法。
- 第1成分及び第2成分が、共に顔料分を含む請求項6〜8のいずれか1項に記載の防食被覆工法。
- 防食塗料組成物の2液混合後のポットライフが、20分間以上2時間未満である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の防食被覆工法。
- 第1成分を収容部に収容し、第2成分を別の収容部に収容して塗装する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の防食被覆方法。
- 防食塗料組成物を2回以上にわけて塗装する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の防食被覆工法。
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