JPH02170875A - 鋼材被覆用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエポキシ樹脂組成物に関し、更に詳しくは、そ
れで鋼材表面を被覆したとき、耐陰極剥離性に優れた被
Ｉ′ｗ層を形成することができる鋼材被覆用エポキシ樹
脂組成物に関する。

（従来の技術） 従来から、鋼管等の金属材の腐食防止を目的として、そ
の表面をエポキシ樹脂で被覆する方法が知られている。

その場合、エポキシ樹脂を無水マレイン酸変性ポリオレ
フィンのブライマーとして用いることもあるし、またエ
ポキシ樹脂を厚Ｗ１！を装して防食性能を保持しようと
することもあるが、いずれにおいても、エポキシ樹脂が
鋼材に対し、優れた接着性を備えているとともに耐薬品
性も良好であるという特性が活用されている。

（発明が解決しようとする課Ｂ） ところで、地中埋設のパイプラインには、一般に、防食
電流を流して鋼材の腐食を進める腐食電流を相殺すると
いう陰極防食が施される。

しかしながら、この陰極防食においては、鋼管を被覆す
る被覆層が何らかの理由で損傷すると、その損傷個所に
前記防食電流が集中することになり、その結果、陰権剥
離と呼ばれる被１１！層の剥離現象が発生する。このと
きの剥離面積が大きくなると、鋼管の表面で発生する水
素ガス量は極めて多くなる。そしてこの発生水素が鋼材
内に拡散すると、鋼材が低強度鋼であった場合には、水
素誘起割れと呼ばれる環境破壊が発生する。

このようなことから、耐陰極剥離性が優れた被覆層材料
の開発研究が盛んに行なわれているが、しかし、現在ま
でのところ満足すべき材料は見出されていない。

例えば、特開昭５９−２２２２７５号公報においては、
ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルを主成分とす
るエポキシ樹脂、無機１１１＃４およびアミン系硬化剤
から成る３成分組成物を鋼材表面に塗布し、これを硬化
した塗膜が提案されている。

この塗膜の場合、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノ
ボラック型エポキシ樹脂を混合し、ここに、酸化チタン
、マイカ、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、ク
レー、ストロンチウムクロメート、ジルコニウムシリケ
ートマビコ、カーボンブラック、シリカのような無機顔
料を配合することが好ましいとされている。

しかしながら、この場合の樹脂組成物においては、耐薬
品性の良好なノボラック型エポキシ樹脂が配合されてい
るので耐陰極剥離性が向上するということにすぎず、そ
の効果は当然予想される程度のものにすぎない、そして
、上記した無機顔料も、一般に塗料に添加されるものに
すぎず、耐陰極剥離性の向上にとって格別有効な添加剤
であるとはいえない、実際、前記公報に示されている耐
陰極剥離性は、現在要求されている特性と比較して、そ
れほど高水準であるとはいえない。

また同様の材料として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の混合物にアミン
系硬化剤を配合して成るエポキシ樹脂組成物の硬化膜が
提案されている（特開昭５９−６２３７３号公報参照）
。

しかしながら、ここで提案されているエポキシ樹脂組成
物は、鋼材への施工性が改良されたものにすぎないので
あって、事実、その硬化膜の耐陰極剥離性が顕著に優れ
ているとはいえない。

本発明は、鋼材の被覆層材料として知られている従来の
エポキシ樹脂組成物における上記問題点を解消し、高電
圧下で長期間分極しても耐陰極剥離性が良好な被覆層を
構成できる新規な鋼材被覆用エポキシ樹脂組成物の捷供
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成するために、パイプライ
ン防食被覆用エポキシ樹脂組成物の組成に関し鋭意研究
を重ねる過程で、エポキシ樹脂に配合する無機材料につ
き検討を加えたところ、所定量のＭｇＯやＺｎＯを配合
すると、得られた組成物の硬化膜の耐陰極剥離性が従来
のものに比べて著しく向上するとの事実を見出し、本発
明の鋼材被覆用エポキシ樹脂組成物を開発するに至った
。

すなわち、本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹
脂１００重置部、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および／
または酸化亜鉛（ＺｎＯ）２〜５０重量部、ならびに、
アミン系硬化剤を含をして成ることを特徴とすする。

本発明の樹脂組成物において、ベースとなるエポキシ樹
脂としては、通常、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を
用いることができるが、更に必要に応じては、これに、
水添ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル樹脂、ビ
スフェノールＡ（１！Ｉｔｊｌ型ジグリシジルエーテル
樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラ
ンク型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、レゾ
ルシングリシジルエーテルエポキシ樹脂、グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、グリシジ
ルアミンエポキシ樹脂などを配合したものであってもよ
い。

この場合、用いるエポキシ樹脂のエポキシ当量が大きす
ぎると、塗料としての流動性が悪くなるとともに、耐薬
性の低下というような問題が生じはじめるので、そのエ
ポキシ当量は１７０〜３０００であることが好ましい、
とくに、１９０〜２０００のものは、耐陰極剥離性、鋼
材への施工性という点で好適である。

第２の必須成分はＭｇＯおよび／またはＺｎｏである。

これらＭｇＯ，Ｚｎｏはそれぞれ単独で配合されてもよ
いし、また−緒に配合されてもよい。

いずれの場合であっても、配合量は、エポキシ樹脂１０
０重量部に対し、２〜５０重量部の範囲内に設定される
。配合量が２重量部未満の場合は、得られた樹脂組成物
の耐陰極剥離性の向上効果が認められず、また５０重量
部を超える場合は、得られた樹脂組成物の粘度が上昇し
すぎて鋼材への塗布が行ないにくくなるとともに、配合
したＭｇＯおよび／またはＺｎＯが塗膜表面に析出する
ようになり、また鋼材表面への塗膜の密着性が低下する
。好ましい配合量は、エポキシ樹脂１００重量部に対し
５〜２５重量部である。

これらの成分の作用は、理論的に解明されているわけで
はないが、次のようなことが考えられる。

すなわち、塗膜の損傷個所の鋼材表面では、電圧が印加
されると、環境中の水や空気の存在下で、次式： ％式％（） の反応によってアルカリ性となる。

しかし、塗膜中にＭｇＯやＺｎＯが存在すると、Ｖ！膜
と鋼材表面との界面におけるｐＨ上昇が抑制され、鋼材
の分極の進行による塗膜の陰極剥離が抑制されるものと
考えられる。

第３の必須成分はアミン系硬化剤である。用いる硬化剤
としては、エポキシ樹脂の硬化に用いられるものであれ
ば何であってもよく、例えば、複素環式変性ジアミン硬
化剤、変性芳香族ポリアミン硬化剤、変性ポリアミドア
ミン硬化剤をあげることができ、これらのうち、複素環
式変性ジアミン硬化剤は樹脂組成物の耐陰極剥離性を向
上せしめるという点で好適である。アミン系硬化剤の配
合量は、使用するエポキシ樹脂のエポキシ当量や硬化剤
の種類などとの関係で決められるが、例えばエポキシ樹
脂のエポキシ当量が前記した範囲にある場合、エポキシ
樹脂１００重量部に対して、通常１０〜１００重量部の
範囲内で設定される。

硬化網の配合量が必要量を下まわると、得られた樹脂組
成物の硬化が不充分で鋼材表面への安定な塗膜形成が困
難であり、また、必要量を上まわると未反応の硬化剤が
残り、接着性を低下させるという問題が生じる。

（発明の実施例） 実施例１〜６　、比較例１〜７ 第１表に示した各成分を表示の割合（重量部）で混合し
、この混合物を３本ロールで２度混練して各種のエポキ
シ樹脂組成物を調製した。得られた各エポキシ樹脂組成
物につき、下記仕様で陰極剥離試験を行なった。

すなわち、肉厚３．２鵬の鋼板の表面に平均粒径０．７
鴫スチールグリツドブラスト処理を施したのち、ここに
エポキシ樹脂組成物を厚みが１５０〜２００ｐｍとなる
ように塗布した。ついで、鋼板を設定温度１００°Ｃの
電気炉内で１時間加熱放置し、放冷後、形成された塗膜
中央に直径０．５謡の孔を鋼板に達するまで穿ち、この
孔に濃度３０％の食塩水を満たした。この食塩水に白金
電掻をいれ、これを陽橿、鋼板を陰極として定電圧を印
加した。鋼板の電位を、−４゜５０Ｖ　（ｖｓ　　ＳＳ
Ｅ照合電極）に保持した状態において、８０′ｃの温度
で３０日間維持したのち、塗膜の剥離面積（ｃｄ）を測
定した０以上の結果を一括して第１表に示した。

（以下余白） （発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の鋼材被覆用エポ
キシ樹脂組成物は、配合されているＭｇＯおよび／また
はＺｎＯの作用により、その被覆層の耐陰極剥離性が従
来に比べて著しく向上する。そのため地中埋設パイプラ
インの表面被覆材料として、長期に亘り持続した性能を
発揮することができその工業的価値は極めて大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エポキシ樹脂１００重量部、酸化マグネシウムおよび／
   または酸化亜鉛２〜５０重量部、ならびに、アミン系硬
   化剤を含有して成ることを特徴とする鋼材被覆用エポキ
   シ樹脂組成物。