JP3776664B2

JP3776664B2 - 防錆添加剤及び該防錆添加剤を含む樹脂組成物

Info

Publication number: JP3776664B2
Application number: JP2000039693A
Authority: JP
Inventors: 誠一高田; 英樹東崎; 貞男川島
Original assignee: 玉田工業株式会社
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP2001226523A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防錆添加剤及び該防錆添加剤を含む樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば燃料を貯蔵しておくための鋼製のタンクについては、劣化を防ぐことを目的として或いは長期使用後に再生をするために、当該タンクの内面をコーティングしたりＦＲＰライニングをしたりする必要のある場合がある。
【０００３】
上記タンク内面をＦＲＰライニングするには、まず、珪砂によるサンドブラストや鉄の小球によるショットブラストにより、内面を清掃すると共にその表面を粗面化し、必要に応じて更にビニルエステル樹脂によるプライマー処理をする一方、ガラスマットに対し、例えば不飽和ポリエステル樹脂液を供給して含浸させ、ローラーで内部気泡を追い出しつつ、前記タンクの内側に貼りつけるのである。
【０００４】
上記ガラスマット、例えばＪＩＳＲ３４１１のガラスマットによるＦＲＰライニングは、一般には２ｍｍ厚に仕上げられるのであるが、この状態でタンク内側から目視により、タンク内側の鋼板と貼りつけたＦＲＰの界面が判定できれば、そのＦＲＰライニング欠点（例えば、界面の残存気泡、界面のぬれ状態や硬化後の密着度）の発見が容易になるので、脱泡完了時（未硬化状態）ばかりでなく硬化完了後も、当該ＦＲＰライニングは透明であることが好ましい。
【０００５】
又、タンクの内面をコーティングする場合も、一般塗料と異なって最低でも１５０μｍ程度の厚さに塗布するので、やはり界面の完全なぬれ確認のためは、当該コーティングは透明であることが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、必要に応じてプライマー処理をした後、鋼板のコーティング又はＦＲＰライニングをする場合には、それらの工程で使用する樹脂液に防錆添加剤（防錆顔料）を添加する必要があり、これは上記のようにタンクの内側をコーティング又はＦＲＰライニングをする場合も同様なのであるが、防錆効果を有するとされる従来の防錆添加剤は、樹脂液に添加された場合の当該樹脂液を全て不透明なものとしてしまい、即ち、例えばタンクの内側へコーティング又はＦＲＰライニングをする場合に使用して、上記のように必要とされる透明性を与えることのできる防錆添加剤は、従来は提供されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の難点を解消して、十分な防錆効果を有すると共にコーティング又はＦＲＰライニングに透明性を与えることのできる防錆添加剤及び該防錆添加剤を含むと共に透明な樹脂組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明が採用した防錆添加剤の構成は、リン酸一水素カルシウムよりなる防錆添加剤であって、コーティング又はＦＲＰライニング用の透明樹脂に添加した場合に、当該樹脂の透明性が維持されることを特徴とするものである。
【０００９】
同じく上記目的を達成するために本発明が採用した樹脂組成物の構成は、コーティング又はＦＲＰライニング用の透明樹脂に、リン酸一水素カルシウムよりなる防錆添加剤を添加してなり、且つ、透明性が維持されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の態様】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１１】
上記のように、本発明の防錆添加剤は、リン酸一水素カルシウムよりなるものであり、このリン酸一水素カルシウムについては、等級や純度等に特に制限はなく、市販品を利用することができる。
【００１２】
又、本発明の樹脂組成物は、樹脂に、上記リン酸一水素カルシウムよりなる防錆添加剤を添加してなるものであって、この樹脂としては、一般に鋼板のコーティング又はＦＲＰライニングをする場合に使用される透明な樹脂であればよく、特に制限はないが、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂やエポキシ樹脂を挙げることができる。
【００１３】
又、本発明において、上記樹脂は、ビニルエステル樹脂等のプライマー処理用のものであっても良い。
【００１４】
上記樹脂組成物における防錆添加剤の添加量は、５重量％以上であることが好ましく、１０〜５０重量％であることが更に好ましく、１０〜３０重量％であることがよりいっそう好ましい。
【００１５】
上記防錆添加剤の添加量が５重量％未満では、満足すべき防錆効果を得ることができず、添加量があまりに多い場合は、防錆効果は向上するものの、透明度の低下する場合があって、好ましくない。尚、「５重量％以上」とは、上記防錆添加剤を含む樹脂組成物が硬化した樹脂硬化物中の防錆添加剤含有量である。
【００１６】
上記本発明の樹脂組成物は、添加された防錆添加剤に由来する防錆効果を発揮すると共に、防錆添加剤が樹脂組成物の樹脂と相溶することによる、硬化前ばかりでなく硬化後に至るまでの透明性とを備えるものであるので、防錆添加剤の添加量は、具体的には、防錆効果と透明性とのバランスの観点から決定される。
【００１７】
尚、従来の防錆添加剤を含有した樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニールエステル樹脂やエポキシ樹脂等、或いは、ビニルエステル樹脂等）においては、防錆添加剤が分散することによって生じた粒子の隠蔽力又は光散乱により、本発明の樹脂組成物と異なって不透明になるものと考えられる。
【００１８】
又、本発明にいう上記透明性とは、例えば樹脂硬化物の厚さ２ｍ／ｍの板を透して、１２ポイント程度の活字が解読できる程度をいう。
【００１９】
尚、上記本発明の樹脂組成物は、必要に応じ、且つ、防錆性及び透明性に悪影響を及ぼすことのない範囲で、樹脂の種類に応じて、各種の添加剤を添加することもでき、このような添加剤としては、例えば、揺変度調整剤、透水防止剤、表面硬化剤や耐久性向上処理剤等を挙げることができる。
【００２０】
一方、本発明の樹脂組成物を適用した第１の防錆構造は、例えばタンクの場合であれば鋼による構造体と、その表面に対して設けられた、上記樹脂組成物が硬化して形成された防錆層とよりなるものであって、該防錆層が上記樹脂組成物に添加された防錆添加剤による防錆効果を発揮する点と、添加された防錆添加剤の特質により透明性を備えている点を除けば、その形成方法や厚み等については従来のタンク等における防錆構造と同様である。
【００２１】
尚、上記第１の防錆構造は、構造体の表面にコーティングとしての本発明樹脂組成物による防錆層が形成されるものばかりでなく、構造体の表面にプライマー処理用の本発明樹脂組成物による防錆層が形成され、その表面に更に本発明樹脂組成物による防錆層が形成される態様、及び、構造体の表面にプライマー処理用の本発明樹脂組成物による防錆層が形成され、その表面に更に上記防錆添加剤を含まない樹脂組成物による防錆層が形成される態様をも含むものである。
【００２２】
更に、本発明の樹脂組成物を適用した第２の防錆構造は、例えばタンクの場合であれば鋼による構造体と、その表面に対して設けられた、上記樹脂組成物が硬化して形成された防錆層と、強化繊維層とよりなるものであって、該防錆層が上記樹脂組成物に添加された防錆添加剤による防錆効果を発揮する点と、添加された防錆添加剤の特質により透明性を備えている点を除けば、その形成方法、強化繊維の種類や全体の厚み等については従来のタンク等における防錆構造と同様である。
【００２３】
尚、上記第２の防錆構造は、上記第１の防錆構造における防錆層上に、上記強化繊維層を形成したものを含む。
【００２４】
更に、本発明の樹脂組成物を適用した第３の防錆構造は、例えばタンクの場合であれば鋼による構造体と、その表面に対して設けられた、上記樹脂組成物が硬化して形成され且つ強化繊維を含んだ防錆層とよりなるものであって、該防錆層が上記樹脂組成物に添加された防錆添加剤による防錆効果を発揮する点と、添加された防錆添加剤の特質により透明性を備えている点を除けば、その形成方法、強化繊維の種類や全体の厚み等については従来のタンク等における防錆構造と同様である。
【００２５】
尚、上記第３の防錆構造は、上記第１の防錆構造における防錆層内に、上記強化繊維を包含させたものを含む。
【００２６】
尚、作業者が内部に入って状態を目視し得るタンク等に限らず、比較的小径の配管に対しても、上記本発明の樹脂組成物を適用してコーティングすることができ、この場合は、ファイバースコープ等を使用して、コーティングの状態を間接的に目視することができる。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００２８】
実施例１及び比較例１乃至３
本発明の防錆効果を、ＪＩＳＺ２３７１に準じて評価した。以下に、その条件を記載する。
使用添加剤
実施例１リン酸一水素カルシウム
比較例１リン酸亜鉛
比較例２亜リン酸カルシウム
比較例３亜リン酸亜鉛
使用樹脂
不飽和ポリエステル樹脂昭和高分子（株）製ＴＫ−２００
ビニルエステル樹脂昭和高分子（株）製８１１
エポキシ樹脂旭電化工業（株）製ＥＰ４９５０
エポキシ硬化剤旭電化工業（株）製ＥＨ２６５Ｇ
【００２９】
樹脂組成物の製造
樹脂に添加剤を２０重量％添加した。不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対しては、８０ｇの樹脂に２０ｇの添加剤を徐々に添加し、撹拌棒で混合した。実施例１の添加剤は樹脂に対して透明に溶解したが、実施例１以外の添加剤については、溶解しないため、小型タービンミクサーを使用して完全に分散させた。エポキシ樹脂に対しては、６７ｇの樹脂に２０ｇの添加剤を徐々に添加し完全に分散させた。この際の分散性は不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対する場合と同様であった。但し、樹脂中の添加剤の比率が多いため、粘度は高くなったが、外観は不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂の場合と同様、実施例１の添加剤のみが透明性を保っていた。
【００３０】
樹脂組成物の塗布
塗布基板としてはＳＳ−４００を使用し、７０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．６ｔの大きさに切り出した後、その表面をショットブラスショットブラストをして、全て１５０ｍｍの厚さに調整した。不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対しては、硬化剤としてメチルエチルケトンパーオキサイド（MＥＫＰＯ）の４９％溶液を１．２ｍｌ（１．５％相当）加え、混合した。エポキシ樹脂に対しては、硬化剤としてＥＨ２６５Ｇを３３ｇ加え、混合した。樹脂組成物を塗布基板上に塗布し、この樹脂組成物を、スリットバーにより厚さが全て１５０μｍ±１０μｍとなるように均一にした。樹脂組成物の硬化後、超鋼ナイフを使用して塗布基板の表面に達するまで切込み（クロスカット）を入れた。
【００３１】
塩水噴霧試験を３００時間行なった結果を表１に示す。
【表１】

【００３２】
外観判定は、試験後のサンプル板を水洗後に乾燥し、オリンパス実体顕微鏡（７倍）を使用して詳細観察を行い、全体のクロスカット部の外観によりサビの発生状態を表わした。
【００３３】
添加剤の防錆効果は、リン酸一水素カルシウムが最良であったが、その理由は、この添加剤が樹脂に溶解するものであり、分子状態で完全に樹脂中に分散するためと考察している。
【００３４】
実施例２及び比較例４
使用添加剤
実施例２リン酸一水素カルシウム・・・ａ−１
比較例４第三リン酸カルシウム・・・ａ−２
リン酸亜鉛・・・ａ−３
亜リン酸亜鉛・・・ａ−４
亜リン酸カルシウム・・・ａ−５
ジンククロメート（ＪＩＳ２種）・・・ａ−６
使用樹脂
不飽和ポリエステル樹脂昭和高分子（株）製ＴＫ−２００・・・ｒ−１
ビニルエステル樹脂昭和高分子（株）製８１１・・・ｒ−２
エポキシ樹脂旭電化工業（株）製ＥＰ４９５０・・・ｒ−３
エポキシ硬化剤旭電化工業（株）製ＥＨ２６５Ｇ
【００３５】
樹脂組成物の製造
樹脂に添加剤を２０重量％添加した。不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対しては、８０ｇの樹脂に２０ｇの添加剤を徐々に添加し、撹拌棒で混合した。実施例２の添加剤は樹脂に対して透明に溶解したが、実施例２以外の添加剤については、溶解しないため、小型タービンミクサーを使用して完全に分散させた。エポキシ樹脂に対しては、６７ｇの樹脂に２０ｇの添加剤を徐々に添加し完全に分散させた。この際の分散性は不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対する場合と同様であった。但し、樹脂中の添加剤の比率が多いため、粘度は高くなったが、外観は不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂の場合と同様、実施例２の添加剤のみが透明性を保っていた。
【００３６】
樹脂組成物の成形
不飽和ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂に対しては、硬化剤としてメチルエチルケトンパーオキサイド（MＥＫＰＯ）の４９％溶液を１．２ｍｌ（１．５％相当）加え、混合した。エポキシ樹脂に対しては、硬化剤としてＥＨ２６５Ｇを３３ｇ加え、混合した。混合直後の液状樹脂組成物を、板ガラス面に貼り付けたＰＥＴフィルム（１００μｍ厚）上に流し、上面よりＰＥＴフィルムでカバーして、２ｍｍ厚のスペーサー（塩化ビニル板）を四辺に置き、上面より板ガラス（１０ｍｍ厚）で押さえることにより規定（２ｍｍ厚が目標）の注形板を作成した。又、ガラスマット（４５０ｇ／ｍ³）を使用し、同じ厚みの補強注形板を作成した。注形板及び補強注形板から５ｃｍ各の試験片を作成し、ノギスで厚みを確認したところ、２．０ｍｍ±０．１の範囲内であった。
【００３７】
透明性の評価は、硬化前に添加剤を添加して混合分散させた時の外観については、半透明以上を透明とし、硬化後については、２ｍ／ｍ厚さの硬化後の板を通して１２ポイント活字が解読できるときは○とした。室温（２２℃）における硬化性は実用時の生産性と関係するので、硬化反応の速さを測定した。樹脂の品種により速さが異なるので、当該樹脂が標準時間で硬化した場合は○、やや遅い場合は△、硬化が標準時間の１０倍以上と極端に遅い場合は×とした。
【００３８】
結果を表２に示す。
【表２】

【００３９】
実施例３及び比較例５
燃料油用配管の内部をコーティングすることを想定し、以下のような手順により、テスト配管の内部をコーティングした。
（１）高圧空気に珪砂、セラミック粒を入れて内部へ圧送して、内部のサビ等を除去した。
（２）高圧空気に本発明の樹脂組成物を入れ、内部へ圧送し、出口より送入した樹脂組成物が出て来たら送入を中止して硬化を待ち、硬化後に反対側より同じ操作を繰り返した。
（３）内面の状態をファイバースコープで確認した。
【００４０】
樹脂組成物の製造
以下のような成分及び含有量の樹脂組成物を製造した。
実施例３
エポキシ樹脂旭電化工業（株）製ＥＰ４９５０・・・２Ｋｇ
リン酸一水素カルシウム・・・６００ｇ
アエロジル＃２００・・・１００ｇ
エポキシ硬化剤旭電化工業（株）製ＥＨ２６５Ｇ・・・１Ｋｇ
比較例５
エポキシ樹脂旭電化工業（株）製ＥＰ４９５０・・・２Ｋｇ
リン酸三カルシウム・・・６００ｇ
アエロジル＃２００・・・１００ｇ
エポキシ硬化剤旭電化工業（株）製ＥＨ２６５Ｇ・・・１Ｋｇ
【００４１】
実施例３及び比較例５共に、エポキシ硬化剤以外の成分をミキサーで混合し、使用する直前にエポキシ硬化剤を加えてミキサーで混合した。得られた樹脂組成物は、粘度が１１０±２０ｄＰａ・ｓ（デシパスカル秒）、揺変度が７、２０℃でのポットライフが５時間のものであった。尚、エポキシ樹脂を使用した理由は、この樹脂の硬化収縮がポリエステルのそれよりも低く、歪みの発生を防止することができるからである。
【００４２】
樹脂組成物の内部コーティング
得られた樹脂組成物を使用し、上記の手順に従ってテスト配管の内部をコーティングした。詳細な条件は以下の通りである。
テスト配管：５０Ａの中古パイプ５ｍに切断して使用
圧送空気圧：５Ｋｇ／ｃｍ²（ゲージ圧）
乾燥温度：６０℃（ヒーター付きブロアー）
【００４３】
結果を以下の表３に示す。
【表３】

【００４４】
【発明の効果】
以上の実施例及び比較例から明らかなように、本発明の防錆添加剤は、十分な防錆効果を有すると共に、コーティング又はＦＲＰライニングに透明性を与えることができるため、この防錆添加剤を含む樹脂組成物は透明な硬化物を与えることができ、従って、タンク等の内部の鋼の表面（内表面）を観察しつつライニング等の作業を行うことにより、ライニング等の欠点の発見や樹脂中の気泡の除去の判定をすることが可能となる。
【００４５】
上記の樹脂組成物による防錆構造は、硬化後も透明又は半透明であり、経時変化等の発見も容易である。
【００４６】
本発明による上記のような効果がどのような機構によるものか、明確ではないが、本発明の防錆添加剤が分子状に分散することによるものと考えられる。

Claims

リン酸一水素カルシウムよりなる防錆添加剤であって、コーティング又はＦＲＰライニング用の透明樹脂に添加した場合に、当該樹脂の透明性が維持されることを特徴とする防錆添加剤。
コーティング又はＦＲＰライニング用の透明樹脂に、リン酸一水素カルシウムよりなる防錆添加剤を添加してなり、且つ、透明性が維持されていることを特徴とする樹脂組成物。
防錆添加剤を、リン酸一水素カルシウムとして５重量％以上含有する請求項２に記載の樹脂組成物。