JP2824969B2 - 水中塗装型塗料組成物およびこの塗料組成物の水中塗装方法 - Google Patents

水中塗装型塗料組成物およびこの塗料組成物の水中塗装方法

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JP2824969B2
JP2824969B2 JP63060446A JP6044688A JP2824969B2 JP 2824969 B2 JP2824969 B2 JP 2824969B2 JP 63060446 A JP63060446 A JP 63060446A JP 6044688 A JP6044688 A JP 6044688A JP 2824969 B2 JP2824969 B2 JP 2824969B2
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伸 原田
宏 増田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は水中、海水中又は湿潤面に塗布する非水溶性
水中硬化型樹脂組成物からなる水中塗装型塗料組成物お
よびこの塗料組成物の水中塗装方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 従来から海中、海辺、河川、湖等には数多くの鋼構造
物、コンクリート構造物が構築されており、これらは常
に厳しい腐食環境にさらされている。これらの構造物例
えば鋼矢板護岸、港湾設備の鋼管杭、ダムゲート、水門
等はメンテナンスの必要にせまられている。
これ等の水中における従来の腐食被覆工法は、周囲を
せき止め、排水して行なうものが知られているが、この
工法は非常に作業コストが高い。そのため従来から周囲
をせき止め排水しないですみ、作業コストを引き下げる
ことのできるポリアミド硬化エポキシ樹脂、又は変性ア
ミン硬化エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、等を
基材とする水中塗装型防食材料が実用化されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記各樹脂を基材とした水中塗装型塗料
は、鋼材又はコンクリート面に対して水中、海中又は湿
潤面において、塗布性が不十分であったり、塗布可能で
あっても形成膜の密着性が不十分という欠点があった。
従来の水中硬化塗料は、ディスクサンダー、サンドブ
ラスト等の手段により清浄にされた鉄面が水中、海水中
又は湿潤状態に置かれ、経時変化により、再び目に見え
ない発錆状態になるとか、水中又は海中微生物等が付着
するなどにより、塗料が滑って塗料できない現象が生
じ、塗布直前にタワシなどにより注意深く再処理をする
必要があった。また、このようにして塗布された塗膜
も、特に天然海水中では密着力が20〜30kg/cm2程度で、
場所によっては10kg/cm2以下となることもしばしば認め
られた。これは再処理後塗布までの時間のバラツキによ
ると考えられる。
本発明の目的は水中、海中、又は湿潤面に樹脂組成物
をハケ、ゴムベラ、コテ、ローラー等で塗布する際に優
れた塗布性を有しかつ形成塗膜が優れた密着性を有する
非水溶性水中硬化型樹脂組成物およびこの樹脂組成物の
硬化方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明に係る水中塗装型塗料組成物の特徴は、(a)
非水溶性かつ非水性の水中硬化型樹脂、(b)硬化剤、
および(c)下記の一般式で表される複素環式化合物を
混練して形成される、水中塗布性に優れかつ塗膜の密着
性に優れた非水溶性水中硬化型樹脂組成物からなるとこ
ろにある。
本発明の係る水中塗装方法の特徴は、上記非水溶性水
中硬化型樹脂組成物からなる水中塗装型塗料組成物を、
水中で被塗物の表面に塗布した後、水中で硬化させ、水
中塗布性に優れかつ塗膜の密着性に優れたところにあ
る。
本発明において、上記複素環式化合物を添加してなる
非水溶性かつ非水性の水中硬化型樹脂組成物は、その基
材となる樹脂である非水溶性の水中硬化型樹脂としてエ
ポキシ樹脂系または不飽和ポリエステル樹脂系が用いら
れる。
エポキシ樹脂系の場合、主剤用エポキシ樹脂として
は、1分子中に少なくとも1個のエポキシ基を含有し、
エポキシ当量が70〜1000の常温で液状のものが良く、ビ
スフェノールA、ビスフェノールF、フェノールのホル
マリン縮合物等のグリシジルエーテル類やアジピン酸、
フタル酸、ダイマー酸等のポリカルボン酸のグリシジル
エステル類等がある。
エポキシ樹脂の硬化剤としては、脂肪族アミン類、脂
環式アミン類、芳香族アミン類、またはそれ等のアマイ
ド変性物、アダクト変性物、マンニッヒ反応変性物、マ
イケル反応変性物、カルボニル変性物及び必要に応じて
これ等の混合物が用いられる。
また、不飽和ポリエステル樹脂系の場合、ビニル,ア
クリル,エポキシ系の不飽和ポリエステル樹脂と、スチ
レン,ビニルトルエン,メタクリル酸等のビニルモノマ
ーに、重合促進剤としてナフテン酸コバルト,オクテン
酸コバルト,ナフテン酸銅,ナフテン酸マンガン,ジメ
チルアニリン,ジエチルアニリン等がある。この不飽和
ポリエステル樹脂系の硬化剤としてメチルエチルケトン
パーオキサイド,イソブチルメチルケトンパーオキサイ
ド,クメンハイドロパーオキサイド等を使用し、常温硬
化する樹脂組成物である。
複素環式化合物の添加量は、前記の基材樹脂100g中に
この複素環式化合物の構造単位として0.001〜0.05モル
である。この程度の範囲の添加量が、効力を十分発揮
し、かつ塗膜の凝集力または耐水性を保持する上で望ま
しい。添加方法は基材樹脂、即ち非水溶性かつ非水性の
水中硬化型樹脂としてエポキシ樹脂系または不飽和ポリ
エステル系にこの複素環式化合物を予め加えて混練する
か、またはこの基材樹脂たる主剤、硬化剤等を混合し使
用直前にこの複素環式化合物を加えても有効である。
また、一般式 [ただし、式中Xは、水素原子、ハロゲン原子、ニト
ロ基、アルキル基およびアルコキシ基から選ばれた置換
基を示し、mは4以下の整数を示し、YはS,O,N
−Z(Zは水素、低級アルキル基、フェニル基またはそ
の誘導体)を示し、R1は少なくとも1つ以上のカルボキ
シル基、ヒドロキシルポリオキシアルキレン基、アミノ
基、スルフォン基、ピロリドン基を有する基を示す。]
で表される複素環式化合物の例としては、次のものがあ
げられる。
(1)2−ヒドロキシチオベンゾチアゾール,(2)
2−ヒドロキシチオ 4−クロルベンゾチアゾール,
(3)2−ヒドロキシメチルチオ5,7 ジクロルベンゾ
チアゾール,(4)2−ヒドロキシエチルチオベンゾチ
アゾール,(5)2−ヒドロキシチオ4,5,6,7 テトラ
クロルベンゾチアゾール,(6)2−ヒドロキシエチル
チオ 5 ニトロベンゾチアゾール,(7)2−メチル
チオベンゾチアゾール,(8)2−エチルチオベンゾチ
アゾール,(9)2−プロピルチオベンゾチアゾール,
(10)2−プロピルチオ−5−メトキシベンゾチアゾー
ル,(11)2−プロピレンチオベンゾチアゾール,(1
2)2−ブチレンチオ−4−クロル−6−ニトロベンゾ
チアゾール,(13)2−メチルチオオ−4ヒドロキシベ
ンゾチアゾール,(14)2−メタクリロイルチオベンゾ
チアゾール,(15)2−ヒドロキシエチルメタアクルチ
オベンゾチアゾール,(16)2−グリシジルチオベンゾ
チアゾール,(17)2−グリシドキシプロピルチオベン
ゾチアゾール,(18)2−グリシジルメタアクリレート
と2−メルカプトチオベンゾチアゾールの付加物,(1
9)ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルと2
−メルカプトベンゾチアゾールの付加物,(20)エポキ
シ樹脂と2−メルカプトベンゾチアゾールの付加物,
(21)2−ベンゾチアゾリルチオーサクシニックアシ
ド,(22)2−ベンゾチアゾリルチオ酢酸,(23)チオ
ベンゾチアゾールのエチレンジアミン付加物,(24)チ
オベンゾチアゾールのエチレンモノアミン付加物,(2
5)チオベンゾチアゾールのビニルピロリドン付加物,
(26)2−(4′−モルホリノジチオベンゾチアゾー
ル,(27)2−(2′,4′−ジニトロフェニルチオ)ベ
ンゾチアゾール,(28)2−メルカプトベンゾチアゾー
ルのシクロヘキシルアミン塩,(29)2−メルカプトベ
ンゾチアゾールのアルカリ金属塩,(30)2−(N,N−
ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール,
(31)−Pシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスル
フェンアミド,(32)N−オキシジエチレン−2−ベン
ゾチアゾリルスルフェンアミド,(33)N,N−ジシクロ
ヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド,
(34)イタコン酸と2−メルカプトベンゾチアゾール付
加物,(35)ジメチルアチコン酸と2−メルカプトベン
ゾチアゾール付加物。
前記の化合物のベンゾチアゾール基がベンゾイミダゾ
ール又はベンゾオギザゾールである化合物があげられ
る。
例記した化合物以外でも複素環式化合物が後述理由に
より優れた海中塗布性と密着性を示すことが予想され
る。
また前述組成物にシランカップリング剤,界面活性
剤,キレート剤,ポリカルボン酸のアミン塩等の添加
剤,クロメート系,フォスフェート系,モリブデン酸
系,ホウ酸系,鉛酸系,フェライト系,金属粉系等の防
錆顔料,フレーク状顔料,強化用繊維,通常塗料に使用
される着色顔料,体質顔料,セメント等から選ばれたひ
とつ以上を併用してもよい。
(作用) 染料の骨格に含まれ、物質表面に吸着する性質を有す
る複素環式化合物が被塗面に圧着時選択的に配向し、塗
料と被塗面の間を水を排除する効果とその平面骨格が電
子吸引性であり被塗面と電気的作用により強力な密着力
を発揮するため、優れた水中塗布性と塗膜の密着力を有
するものである。
(発明の効果) 本発明にかかる非水溶性水中硬化型樹脂組成物からな
る水中塗装型塗料組成物は、エポキシ樹脂または不飽和
ポリエステル樹脂からなる非水溶性かつ非水性の水中硬
化型樹脂に複素環式化合物を混練したことにより、水中
での被着物に対して水弾きがなくかつ親和性と水中塗装
性に優れ、しかも水中で塗装された塗膜の密着性にも優
れ、さらに、その平面構造および電子吸引性の効果によ
り、目に見えないもどり錆および海中微生物の付着があ
っても、被塗面に優秀な塗布性と例えば40〜70kg/cm
2(従来の2〜2.5倍)でバラツキがなく塗膜の密着性を
発揮することができた。もちろん、タワシ等で前処理す
ることも有効な方法である。また、本発明にかかる水中
塗装方法は水中塗布性に優れかつ塗膜の密着性に優れた
ものである。
(実施例) 以下本発明の実施例を記載する。
実施例1〜6 比較例1〜2 エポキシ樹脂(シエル化学製、商品名 エピコート82
8、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を主剤とし、変
性ポリアミン(旭電化工業製、商品名 アデカハードナ
ーEH−229)を硬化剤として用いた配合系で別表−1−
の結果を得た。(配合量は重量部を示す。)また混合混
練方法、塗料の調整、試験方法、および評価方法は次の
とおりである。
混合混練方法:三本ロール 塗料の調整:使用直前に各成分の小計量で示される割
合を十分混合して使用。
試験方法:70×15×2.3mmのサンドブラスト処理を行な
った軟鋼板を海水中に30分間浸漬し、もどり錆、海中バ
クテリア等が塗面に付着した状態にし、次いで前述の方
法で調整した樹脂組成物を垂直に固定した。上記鉄板に
海水中でゴムベラを用いて塗りつけ、海水中で7日間養
成硬化させ接着強度の測定に供した。
評価方法:ゴムベラを用いて塗り付けるとき1往復で
容易に塗布できる場合を○、2〜5往復で塗布できる場
合を△、それ以上または全く塗布できない場合を×とし
て評価した。接着強度はアドヒージョンテスター(エル
コメーター社製)を用い、エポキシ樹脂系接着剤で該表
面に治具を接着し当該試験板面3点を測定し平均値を示
す。
別表−1中複素環式化合物Iは2−メルカプトベンゾ
チアゾリルチオ−サクシニックアシド、IIは2−メルカ
プトベンゾイミダゾールのビニルピロリドン添加物,III
は2−[N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチ
ルメルカプトベンゾチアゾール]である。
実施例7〜12 比較例3,4 不飽和ポリエステルスチレン溶液(昭和高分子化学社
製、商品名 リゴラック150HR)を主剤とし、硬化剤と
してベンゾイルパーオキサイド(DOPカット50%)、重
合促進剤としてナフテン酸コバルトを用いた配合系で別
表−2の結果を得た。(配合量は重量部を示す。) また混合混練方法、塗料の調整、試験方法、および評
価方法は実施例1〜6と同じてある。
別表−2中の複素環式化合物IVはP−ホスホビニルベ
ンゼンと2−メルカプトベンゾチアゾールの付加物、V
はイタコン酸の2−メルカプト 4−クロルベンゾイミ
ダゾールの付加物、VIは2−ヒドロキシエチルチオベン
ゾオギザゾールである。
実施例のごとく、複素環式化合物を配合した組成物は
海水中での塗布性、塗膜の密着性が格段に改良されてい
ることが判明した。淡水中、湿潤面は海水中よりも微生
物の影響が少なく、そのため前述した本実施例の結果よ
りもさらに良好な結果となった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 167/06 C09D 167/06 (56)参考文献 特開 昭61−5069(JP,A) 特開 昭61−5070(JP,A) 特開 昭63−301271(JP,A) 特開 昭49−97899(JP,A) 特開 昭63−30569(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 5/00 - 5/46 C09D 163/00 - 163/10 C09D 167/00 - 167/08 C08L 101/00 - 101/14 C08K 5/36 - 5/47

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)エポキシ樹脂または不飽和ポリエス
    テル樹脂からなる非水溶性かつ非水性の水中硬化型樹
    脂、 (b)硬化剤、および (c)一般式 [ただし、式中Xは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
    基、アルキル基およびアルコキシ基から選ばれた置換基
    を示し、mは4以下の整数を示し、YはS,O,N−
    Z(Zは水素、低級アルキル基、フェニル基またはその
    誘導体)を示し、R1は少なくとも1つ以上のカルボキシ
    ル基、ヒドロキシルポリオキシアルキレン基、アミノ
    基、スルフォン基、ピロリドン基を有する基を示す。]
    で表される複素環式化合物 を混練して形成される、水中塗布性に優れかつ塗膜の密
    着性に優れた非水溶性水中硬化型樹脂組成物からなる水
    中塗装型塗料組成物。
  2. 【請求項2】(a)エポキシ樹脂または不飽和ポリエス
    テル樹脂からなる非水溶性かつ非水性の水中硬化型樹
    脂、 (b)硬化剤、および (c)一般式 [ただし、式中Xは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
    基、アルキル基およびアルコキシ基から選ばれた置換基
    を示す、mは4以下の整数を示し、YはS,O,N−
    Z(Zは水素、低級アルキル基、フェニル基またはその
    誘導体)を示し、R1は少なくとも1つ以上のカルボキシ
    ル基、ヒドロキシルポリオキシアルキレン基、アミノ
    基、スルフォン基、ピロリドン基を有する基を示す。]
    で表される複素環式化合物、 を混練して形成される水中での水中塗布性に優れかつ塗
    膜の密着性に優れた非水溶性水中硬化型樹脂組成物から
    なる水中塗装型塗料組成物を、水中で被塗物の表面に塗
    布した後、水中で硬化させる ことを特徴とする水中塗布性に優れかつ塗膜の密着性に
    優れた水中塗装方法。
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