JP4595483B2 - 樹脂被覆重防食鋼材 - Google Patents
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記
(A)群:アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エピクロルヒドリン、りんご酸、イソフタル酸、アジピン酸、コハク酸、酒石酸、アリルグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル
本発明は、耐陰極剥離性に優れた樹脂被覆重防食鋼材(以下、「被覆鋼材」と略記する。)に関する。
本発明の被覆鋼材10は、図1に示すように、素地鋼材11の表面に、エポキシプライマー層12およびウレタン防食層13を順次積層した被覆鋼材である。
本発明の被覆鋼材10は、特にエポキシプライマー層12の組成を特定することにより、長期の耐陰極剥離性を備えた被覆鋼材である。
グリシジルアミン部位を有するエポキシ樹脂は、より具体的には、キシレンジアミン或いはジアミノジフェニルメタンから誘導されたものであることが好ましく、必要に応じてビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノヴォラック型エポキシ樹脂、クレゾールノヴォラック型エポキシ樹脂を添加しても構わない。
記
(A)群:アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エピクロルヒドリン、りんご酸、イソフタル酸、アジピン酸、コハク酸、酒石酸、アリルグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル。
特に、反応生成物として好適な化合物の組み合わせとしては、架橋密度の増大と分子間水素結合の形成の理由の点から、例えばメタキシレンジアミンとりんご酸とアクリル酸等が挙げられる。
ウレタン防食層13に用いるウレタン樹脂としては特に限定しないが、例えば、ポリウレタン樹脂が挙げられ、特に、ひまし油にアルキルジオール、アニリン−エチレンオキサイド付加体、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加体或いはビスフェノールF−エチレンオキサイド付加体等を1種以上適当量混合したポリオールをポリフェニルポリメチルジイソシアネートで硬化させたものが好ましい。
所定の反応容器に、メタキシレンジアミンを所定量仕込み、窒素気流下で60℃に昇温し、表1の化合物(II)、化合物(III)の欄に示す(A)群より選ばれた所定量の化合物を1時間滴下した。滴下終了後120℃で1時間攪拌し、さらに、生成するメタノールや水を留去しながら3時間かけて180℃まで昇温することにより、表1に示すポリアミン1〜14を得た。
実施例1
3W型鋼矢板(山材)の表面をスチールブラスト処理を施して黒皮を除去し、表面を十点平均粗さRzで40〜60μmに仕上げた。クロメート処理液(商品名:コスマー100、関西ペイント(株)製)を純水で1/10に希釈した後、焼き付け後のCr付着量が250mg/m2、全クロムに対する三価クロムの割合が35%になるように前記鋼矢板表面にスプレー塗布した。クロメートを塗布した鋼矢板を加熱炉にて鋼材到達温度が80〜100℃になるように焼き付けた後、エポキシプライマーを乾燥膜厚換算で60〜100μmになるようスプレーで塗布し、さらに150℃まで加熱した。
エポキシプライマーの主剤としては、メタキシレンジアミンから誘導されたアミノグリシジルエーテル(TETRAD-X:三菱ガス化学(株)製)にトリポリ燐酸二水素アルミニウム(k−fresh lOOP:テイカ(株)製)を20質量部配合したものを用いた。エポキシプライマーの硬化剤としては表1のポリアミン1を用い、エポキシ基に対する硬化剤の活性水素の割合が1.0になるよう、主剤と硬化剤を混合し、塗布した。
プライマーを塗布した鋼矢板を室温まで空冷した後に、ウレタン防食層用の樹脂であるポリウレタン樹脂(パーマガード137:第一工業製薬(株)製)を先端衝突混合式のスプレーで膜厚が3.0〜3.5mmになるように塗布し、1昼夜放置した。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの主剤としては、ジアミノジフェニルメタンから誘導したアミノグリシジルエーテル(epikote604:ジャパンエポキシレジン(株)製)を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン2を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン3を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン4を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン5を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン6を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン7を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン8を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン9を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン10を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン11を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン12を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン13を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としては、表1のポリアミン14を用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただしエポキシプライマーの主剤としては、メタキシレンジアミンから誘導されたアミノグリシジルエーテル(TETRAD-X:三菱ガス化学(株)製)70質量部に対してビスフェノールF型エポキシ樹脂(epikote807:ジャパンエポキシレジン(株)製)を30質量部添加したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただしエポキシプライマーの主剤としては、メタキシレンジアミンから誘導されたアミノグリシジルエーテル(TETRAD-X:三菱ガス化学(株)製)70質量部に対してフェノールノヴォラック型エポキシ樹脂(epikote154:ジャパンエポキシレジン(株)製)を30質量部添加したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆重防食鋼矢板を作製した。ただしエポキシプライマーの主剤としては、メタキシレンジアミンから誘導されたアミノグリシジルエーテル(TETRAD-X:三菱ガス化学(株)製)70質量部に対してクレゾールノヴォラック型エポキシ樹脂(epikote YL6640:ジャパンエポキシレジン(株)製)を30質量部添加したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン被覆鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの主剤と硬化剤は、主剤中のエポキシ基に対する硬化剤中の活性水素の割合が0.8になるように配合した。
実施例1と同様にポリウレタン被覆鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの主剤と硬化剤は、主剤中のエポキシ基に対する硬化剤中の活性水素の割合が1.2になるように配合した。
実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。ただし、防錆顔料としては、トリポリリン酸二水素アルミニウム、シリカ及び酸化亜鉛の配合物(商品名:K-WHITE #85、テイカ(株)製)を主剤であるポリオール100質量部に対して20質量部配合したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。ただし、防錆顔料としては、酸化チタン(D-918:堺化学(株)製)を、主剤であるポリオール100質量部に対して20質量部配合したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。ただし、防錆顔料としては、トリポリリン酸二水素アルミニウム(商品名:k−fresh 100P、テイカ(株)製)を、主剤であるポリオール100質量部に対して3質量部配合したものを用いた。
実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。ただし、防錆顔料としては、トリポリリン酸二水素アルミニウム(商品名:k−fresh 100P、テイカ(株)製)を、主剤であるポリオール100質量部に対して50質量部配合したものを用いた。
クロメートの付着量が100mg/m2であること以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。
クロメートの付着量が500mg/m2であること以外は、実施例1と同様にポリウレタン樹脂被覆鋼矢板を作製した。
実施例1と同様にポリウレタン被覆鋼矢板を作製した。ただし、エポキシプライマーの硬化剤としてはビスフェノールA型エポキシ樹脂(epikote828:ジャパンエポキシレジン(株)製)を用いた。
膜厚100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:ルミラーシート、東レ(株)製)の上に、上記実施例1〜26ならびに比較例1でそれぞれ用いたプライマーを10μm程度塗装し、室温で2昼夜風乾させた。この樹脂フィルムの酸素透過度を酸素透過率計(商品名:GPM−200、Lyssy社製)を用いて測定した。下記の式を用いて、予め測定したポリエチレンテレフタレート単体の酸素透過度の値を差し引き、プライマー層単体の酸素透過度Pを求めた。
P=X×PO/(PO−X)
ただし、Xは測定値、POはポリエチレンテレフタレートフィルム単体の酸素透過度、Pはプライマー層単体の酸素透過度を表す。なお、算出したPは、膜厚1mm、面積1m2の値に換算して、表2に記載した。
上記実施例1〜26ならびに比較例1に示した要領で作製した樹脂被覆鋼材からそれぞれ鋸切で切り出し、サイズ:100mm×100mmの各7個の試験片を得た。
樹脂被覆層の初期密着強度(N/cm2)を、引張り速度は5mm/minの条件で引張り試験機にて測定した。
評価結果を表2に示す。
11 素地鋼材
12 エポキシプライマー層
13 ウレタン防食層
Claims (6)
- 素地鋼材の表面に、エポキシプライマー層およびウレタン防食層を順次積層した樹脂被覆重防食鋼材において、
前記エポキシプライマー層が、エポキシ樹脂とポリアミンとの硬化物であり、前記エポキシ樹脂がグリシジルアミン部位を有し、
更に、前記エポキシプライマー層が、酸化チタンおよびトリポリリン酸二水素アルミニウムからなる群より選ばれる1種または2種を、前記エポキシ樹脂100質量部に対して合計で3〜50質量部の割合で含有することを特徴とする樹脂被覆重防食鋼材。 - 前記エポキシプライマー層が、シリカおよび酸化亜鉛を更に含有し、且つ、前記酸化チタンおよびトリポリリン酸二水素アルミニウムからなる群より選ばれる1種または2種と、前記シリカおよび酸化亜鉛の含有量の合計が、前記エポキシ樹脂100質量部に対して3〜50質量部の割合であることを特徴とする請求項1記載の樹脂被覆重防食鋼材。
- 前記ポリアミンが、キシレンジアミンと、下記に示す(A)群より選ばれる1種以上の化合物との反応生成物を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂被覆重防食鋼材。
記
(A)群:アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エピクロルヒドリン、りんご酸、イソフタル酸、アジピン酸、コハク酸、酒石酸、アリルグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル - 前記エポキシ樹脂がキシレンジアミン又はジアミノジフェニルメタンから誘導されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂被覆重防食鋼材。
- 前記エポキシプライマー層が、前記エポキシ樹脂のエポキシ基に対する前記ポリアミンの活性水素原子の割合を0.8〜1.2とする硬化物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂被覆重防食鋼材。
- 前記素地鋼材が、表面にクロメート層を有するクロメート被覆鋼材であり、前記クロメート層のクロム換算付着量が100〜500mg/m2であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の樹脂被覆重防食鋼材。
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