JPH0320152B2

JPH0320152B2 -

Info

Publication number: JPH0320152B2
Application number: JP61241835A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Kitagawa; Junji Matsunaga; Noboru Ogoshi; Yosuke Takahashi; Yoshio Yamada; Tadahiko Nishijima
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK; Kurimoto Iron Works Ltd; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK; DIC Corp; Kurimoto Iron Works Ltd
Priority date: 1986-10-11
Filing date: 1986-10-11
Publication date: 1991-03-18
Also published as: JPS6395216A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、耐衝撃性、耐薬品性、耐塩水性およ
び耐食性を目的とした無溶剤二液型ウレタン塗料
組成物で被覆した鉄管類に関する。〔従来の技術〕上下水道管、工業用水管およびガス管として使
用されている鉄管類は、土中埋設による外面腐食
および上下水等による内面腐食を防止する目的
で、コールタール、アスフアルト、タールエポキ
シ樹脂塗料、タールウレタン樹脂塗料等の防食塗
料で被覆されている。しかし、これらの被覆材の
多くは有機溶剤を含み、引火爆発の危険性を有
し、かつ有機溶剤は乾燥過程で大気中に飛散する
ため大気汚染の発生源となる。さらにコールタール系物質は、特化則の第二類
管理物質に規定され、また有機溶剤類は労働安全
衛生法の有機溶剤中毒予防規則に定められてお
り、その取扱いはいずれも安全衛生上問題があ
る。しかも前記塗料は、一般に乾燥が遅く、ハン
ドリングに時間がかかるという欠点がある。これらの欠点を改良したものとして近年、無溶
剤二液型ウレタン樹脂塗料が開発されて来た。最
も単純なウレタン樹脂組成物はヒマシ油とポリイ
ソシアネートの二成分系であることが、この場合
は、その硬化塗膜の硬度は低く、また、耐食生も
劣り、実用的でない。この欠点を補ない、前記し
た従来公知の塗料と同等程度の物性、耐食性を有
し、しかも、スプレー塗装可能なウレタン樹脂塗
料として、ヒマシ油にポリエーテルポリオールを
併用する系が開発され、実用化されている（特開
昭59−197466、60−13855、60−32857、60−
47074、61−26675号公報）。〔発明が解決しようとする問題点〕ところで、ポリエーテルポリオールを含有する
ウレタン樹脂塗料は、ポリエーテルポリオールの
吸湿性が大きいため一般に厚塗り時に発泡しやす
く、また、その硬化塗膜は水に浸漬した場合吸水
しやすく、金属素地との付着劣化や腐食を起しや
すく、満足すべき性能を有しない。一方、ポリエ
ーテルの代りにポリブタジエンジオールを使用す
ることも提案されているが（特開昭59−197467〜
９号公報）ポリブタジエンジオールは二官能性で
あるため、得られる塗膜の架橋密度が低く、水に
より膨潤しやすく、また樹脂粘度が高く、スプレ
ー塗装し難いという欠点を有する。本発明は、前記問題点を解決するために耐衝撃
性、耐薬品性、耐水性および耐食性が従来公知の
塗料と同等以上で、かつ、塗装時、発泡し難い無
溶剤二液型ウレタン塗料組成物で被覆した鉄管類
の提供を目的とするものである。〔問題点を解決するための手段〕本発明は、(A)(a)ひしま油50−95重量％、(b)２価
アルコール１−30重量％、(c)３価以上の多価アル
コール３−30重量％で、各成分の総和が100重量
％となるように反応させて得られるポリオール
100重量部に対し、さらに(d)ε−カプロラクトン
３−30重量部反応させて得られる数平均分子量
1000以下、水酸基価150−350のポリオールと(B)ポ
リイソシアネートを必須成分とし、イソシアネー
ト基とポリオール水酸基との当重比（NCO／
OH）が（0.6−1.6）／1.0である無溶剤二液型ウ
レタン塗料組成物で被覆した鉄管類と要約され、
それによれば前記のような安全衛生上の問題がな
く、かつ、発泡のない強力な防食被覆を施した鉄
管類を提供することが出来る。本発明で使用する(A)ポリオールの構成成分であ
る(b)成分の２価アルコールとしては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジプロピレングリコール、1.3−ブタ
ンジオール、1.4−ブタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、1.6−ヘキサンジオール、オクタ
ンジオール、1.2−ヒドロキシステアルリアルコ
ール、水添ビスフエノールＡ、シクロヘキサンジ
メタノール等が挙げられる。(c)成分の３価以上の
多価アルコールとしては、グリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ジグリセリン、ジペンタリエリス
リトール、ソルビトール等が例示される。またジメチロールプロピオン酸や乳酸のような
オキシカルボン酸も適宜、使用することは可能で
ある。本発明を構成する(B)成分であるポリイソシアネ
ートは、(A)成分のポリオールの硬化剤であり、脂
肪族系、脂環式系、芳香族系の各ポリイソシアネ
ートまたはそれらの混合物が使用出来る。脂肪族
系は一般にヘキサメチレンジイソシアネート
（HMDI）、脂環式系はイソホロンジイソシアネ
ート（IPDI）、芳香族系はトリレンジイソシアネ
ート（TDI）、ジフエニルメタンジイソシアネー
ト（MDI）、ポリフエニルメタンポリイソシアネ
ート（クルードMDI）、キシリレンジイソシアネ
ート（XDI）あるいはこれらのビユーレツトまた
はイソシアヌレート構造を有する三量体化合物、
これらのポリイソシアネートとポリオールの付加
反応化合物等が代表的なものであるが、価格、塗
装作業性、硬化塗膜の物性の点で、クルード
MDIやTDI等の芳香族系のポリイソイアネート
が好ましい。本発明の(A)成分であるポリオールは、成分(a)、
(b)、(c)を200−250℃で、必要に応じて塩基性触媒
を用いてエステル交換させた後、約200℃で、(d)
成分を開環付加反応させて得られる。 (a)成分のひまし油は、(a)、(b)、(c)各成分の総和
の50−95重量％、好ましくは７−90重量％であ
り、50重量％未満では塗料粘度が上り、塗膜の平
滑性が失われる。一方、95重量％を越えるとひま
し油単独の性質に近づき、塗膜硬度は低く、耐食
性に劣る。(b)成分の２価アルコールは、１−30重
量％、好ましくは２−10重量％であり、１重量％
未満では塗膜の体衝撃性に劣り、30重量％を越え
ると塗膜の硬度が極端に低下する。(c)成分の３価
以上のアルコールは、３−30重量％、好ましくは
３−15重量％であり、３重量％未満では、塗膜の
架橋密度が減少し、塗膜は硬度が低下し、水浸漬
により膨潤しやすく、また30重量％を越えると塗
膜は危くなり、耐衝撃性、付着性が著しく低下す
る。(b)成分のε−カプロラクトンは(a)、(b)、(c)か
らなるポリオール100重量部に対して、３−30重
量部の割合で使用され、樹脂の相溶性と可撓性を
付与するが３重量部以下では効果少なく、30重量
部を越えると塗膜硬度の低下をきたす。またポリオールの数平均分子量は1000以下、水
酸基価150〜350が適当である。なお数平均分子量
が1000を越すと塗料化の際の及び塗装作業時の作
業性が悪くなり、又水酸基価が150未満では架橋
密度が低くなるため塗膜硬度が低下し耐蝕性が悪
くなる。逆に350を越えると衝撃性、屈曲性等の
物性が低下する。 (B)成分のポリイソシアネートは(A)成分であるポ
リオールの水酸基とポリイソシアネートのイソシ
アネート基の当量比（NCO／OH）が（0.6−
1.6）／1.0になる量だけ使用されるが、当量比が
0.6未満では硬化不十分となり、1.6を越えると物
性の低下が著しく、いずれも耐食性に悪影響を及
ぼす。該ウレタン塗料組成物の構成成分の他に必要に
応じ、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチン
ジアセテート等の有機金属化合物や各種アミン類
を反応触媒として添加したり、酸化チタン、弁
柄、黄鉛、亜鉛華、カーボンブラツク、フタロシ
アニンブルー等の有機または無機系の着色顔料、
鉛丹、鉛酸カルシウム、クロム酸亜鉛、塩基性ク
ロム酸鉛、モリブデン酸亜鉛、縮合燐酸亜鉛等の
防錆顔料、シリカ、パライト、炭酸カルシウム、
クレー、タルク、マイカ等の体質顔料を配合した
り、さらに助剤として各種の平滑剤、吸湿剤、シ
ランあるいはチタン系カツプリング剤等の使用も
可能である。鉄管への塗装方法は外面塗装の場合は表面を
シヨツトブラストにより処理した後内面の場合
は表面をグラインダー又はワイヤブラツシー等で
処理した後、管を回転させながら本発明の無溶剤
二液型ウレタン塗料を塗装する。本発明の無溶剤
二液型ウレタン塗料は常温または50〜80℃に加温
してスプレーまたは遠心投射による塗装方法が取
られているが、特に二頭ガンエアレススプレー塗
装が好ましい。塗装作業性や塗膜の損傷防止を有
利にするためには鉄管を60〜90℃に加熱して塗装
するのが望ましい。膜厚は外面で1.5mm以下、内
面で１mm以下を目標にするが、膜厚はいくらでも
調整が可能である。〔効果〕本発明によれば0.1〜数mmの厚膜で、耐衝撃性、
耐薬品性、耐水性および耐食性にすぐれたウレタ
ン塗料で被覆された鉄管類を得ることが出来る。〔実施例〕以下、本発明を実施例により説明する。実施例１ (A) ポリオールの製造ひまし油88重量部、ペンタエリスリトール９
重量部、1.4ブタンジオール３重量部を水酸化
リチウム0.02重量部の存在下、250℃で１時間
エステル交換反応させた後、ε−カプロラクト
ン８重量部を、200℃で３時間反応させ、水酸
基価298、粘度11.1ポイズ（25℃）のポリオー
ルを得た。実施例２〜９実施例１と同様な方法で、ひまし油と多価アル
コールをエステル交換し、さらに、ε−カプロラ
クトンを付加させ、一連のポリオールを得た。各ポリオールの成分と特性値を表１に示す。比較例 10〜16 実施例１と同様な手法で、ひまし油と多価アル
コールをエステル交換し、さらに、ε−カプロラ
クトンを付加させ、比較例としてのポリオールを
得た。但し、比較例15のみは、ひまし油と1.4−
ブタンジオール、ペンタエリスリトールとのエス
テル交換のみで、ε−カプロラクトンの付加は行
つていない。各ポリオールの成分と特性値を表１に示す。

【表】

【表】表１にポリオール樹脂組成、塗料配合、及び性
能試験の結果を纏めた。樹脂組成、塗料配合の各
配合量は重量部で表示した。塗料化に際し主成分は該ポリオール樹脂に各顔
料を配合し３本ロールミルにてJIS Ｋ 5400
6.2Bで判定して25〜30μになる迄分散した。又性能試験に供する試験板は旭大隅可変型２液
ホツトエアレス塗装機にて厚みが0.7〜1.0mmにな
るようにエアレス塗装した後７日間室内にて乾燥
硬化させたものを使用した。注１合成ゼオライトは東洋曹達製ゼオラムA4
を使用した。本剤はその機能上主剤成分の顔料分散が終了
した時点で加えた。注２トリエチレンジアミンは反応促進の触媒と
して使用するものでその量は主剤、硬化剤の混
合物の流動時間が２〜３分になる様に定めた。注３クルードMIDとしては三菱化成(株)のPAPI
−135（NCO％31.3）を使用した。注４変性MIDとしては日本ポリウレタン(株)の
コロネート2061（NCO22％）を使用した。注５ゴム硬度試験はポリエチレンシート上に４
〜５mmの厚みになるようにエアレス塗装し硬化
後塗装膜をポリエチレンシートから剥し50×50
mmの大きさに切断したものをシヨアーＤ硬度計
にて測定した。注６衝撃試験は1.6×70×150mmのサンドブライ
ト鋼板にエアレス塗装しJIS Ｋ 5400 6.13B
法で試験した。試験の条件は半径6.35±0.03mmの撃ち型と受
け台の間に塗膜面を上向きにしてはさみ質量１
Kgのおもを50cmの高さから落下した時に生ずる
塗膜の変形にワレ、ハクリ等の損傷があるか否
かを調べ損傷がない場合は更に損傷が生じる迄
連続衝撃を行つた。注７屈曲試験は1.6×100×300mmのサンドブラ
スト板に塗装したものをJIS Ｇ 3492の屈曲試
験に基づいて塗膜面にワレを生じる迄の押し出
し距離を試験した。注８塩水噴霧試験は1.6×70×150mmのサンドブ
ラスト板に塗装し素地に達する傷を入れたのち
にJIS Ｋ 5400 7.8により3000HrS試験した後
傷部にNTカツターを入れ傷部から剥れなくな
る迄の距離を試験した。注９吸水率の試験は注５ゴム硬度試験と同要領
で作成した50×50mm試験片を水道水に浸漬して
浸漬前後の重量増を次式によつて算出し吸水率
（％）として表示した。 W₀−Ｗ／Ｗ×100 Ｗ＝浸漬前の重量 W₀＝浸漬後の重量。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) (a)ひまし油50−95重量％、(b)２価アルコ
ール１−30重量％、(c)３価以上の多価アルコー
ル３−30重量％で、各成分の総和が100重量％
となるように反応させて得られるポリオール
100重量部に対し、さらに、(d)ε−カプロラク
トン３−30重量部反応させて得られる数平均分
子量1000以下、水酸基価150−350のポリオール
と (B) ポリイソシアネートを必須成分とし、イソシアネート基とポリオール
の水酸基との当重比（NCO／OH）が（0.6−
1.6）／1.0である無溶剤二液型ウレタン塗料組成
物で被覆した鉄管類。