JPH0588874B2

JPH0588874B2 -

Info

Publication number: JPH0588874B2
Application number: JP61277826A
Authority: JP
Inventors: Sohei Yoshida; Morio Kimura; Hiroshi Kido; Kazuhiro Masunaga
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1993-12-24
Also published as: JPS63183966A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は上水道用の鋼管、タンク、水処理設備
内面に防食のために塗装されるエポキシ樹脂塗料
組成物に関する。〔従来の技術〕従来、前記の上水道用の鋼管等の他、下水道鋼
管等にはタールエポキシ樹脂塗料、タールウレタ
ン樹脂塗料が塗装されて来た。これらの塗料は耐
水性に優れ、密着性、耐衝撃性、厚塗特性等も優
れており長期間にわたり使用されて来ており、使
用実績も蓄積されている。しかし近時、新しいタ
イプの塗料の開発が望まれている。前記塗料中のタールは耐水性を付与すると共
に、塗膜に柔軟性、可塑性、素地との密着性を付
与する塗料改質材、さらに増量材的作用を有して
いる。このような改質材、増量材としては特公昭
58−25348号公報、特公昭58−46134号公報、特開
昭55−36263号公報に記載されたものが知られて
いる。これら公報に記載されたものは、イソプロ
ペニルトルエンを含むモノマーの液状低重合物で
あり、他の目的用の塗料としてはすぐれた改質材
ではあるが、上水道内面用に使用する場合には、
後記の通り問題がある。〔発明が解決しようとする問題点〕従来、上水道用の鋼管、タンク等に広く使用さ
れて来たタールエポキシ樹脂塗料、タールウレタ
ン樹脂塗料に替わつてエポキシ樹脂塗料、ウレタ
ン樹脂塗料の耐水性を補い、素地と密着性を付与
し、塗膜に可塑性、柔軟性を与える改質材を開発
し、この架橋樹脂成分と改質材更に体質顔料の配
合を調整して、上水道用の鋼管、タンク内面用の
塗料として総合的に防食性、密着性、耐薬品性、
水質適性、耐候性、成分同士の相溶性、温度勾配
試験適性、衝撃衝撃適性等の要求に適合する塗料
組成物が求められている。前記イソプロペニルトルエンを含むモノマーの
液状低重合物を改質材として配合した塗料組成物
は、上水道内面用に使用した場合には、溶解試験
で過マンガン酸カリ消費量、味、臭気他の点で好
ましくない。これらの水質適性の点でも要求を充
す塗料組成物が求められている。一方、クマロン樹脂は、インデン、クマロン、
スチレンを主成分とする共重合樹脂であり、石油
樹脂はスチレン、インデンを主成分とする共重合
樹脂で、クマロンの存在の有無によりクマロンは
分子中に極性基である酸素を有するため、性質を
異にする。この樹脂は、そのままでは、通常使用
される塗料樹脂と相溶性がよくない。従来も塗料
用に改質されたクマロン樹脂は存在したが、従来
のものは油性塗料、アルキツド従来塗料との相溶
性は良好であるが、上水道内面用の鋼管、タンク
等に適するエポキシ樹脂塗料との相溶性がよくな
いという問題点があつた。〔問題点を解決するための手段〕発明者等は前記のような問題点を解決するため
の研究を行い、耐水性、防食性、塗料作業性、飲
料水特性、コスト等の観点からエポキシ樹脂塗料
が架橋樹脂成分として適当であり、エポキシ樹脂
塗料のエポキシ樹脂としてはビスフエノールＡ、
ビスフエノールＦ、ビスフエノールADより選ん
だ１種又は２種以上とエピクロルヒドリンとの反
応物が温度勾配試験、防食性、密着性、耐薬品
性、水質適性の点で良好であり、好ましいことを
見出した。更にエポキシ樹脂をアミン系硬化剤で硬化させ
た架橋樹脂成分に配合する改質材としてはクマロ
ン樹脂原料油にフエノール類を適当量加えて、ク
マロン、インデン、スチレンを共重合させた樹脂
が相溶性、耐水性が良好で価格も低廉で最適であ
る事を見出し本発明を完成した。即ち本発明は、ビスフエノールＡ、ビスフエノ
ールＦ、ビスフエノールADより選んだ１種又は
２種以上とエピクロルヒドリンとを反応させたエ
ポキシ樹脂とアミン系硬化剤よりなる架橋樹脂成
分100重量部に対し、クマロン樹脂原料油にフエ
ノール又はフエノールのアルキル誘導体６重量％
以上、好ましくは６〜12重量％を添加して重合さ
せた常温で固形の樹脂よりなる塗料改質材50〜75
重量部を添加し、更に体質顔料を加えたものを主
成分とする上水道内面用エポキシ樹脂組成物であ
る。エポキシ樹脂用硬化剤としては変性ポリアミン
系、アミンアダクト系、ポリアミド系、ポリアミ
ドアダクト系などのアミン系硬化剤が適当であ
り、中でも変性ポリアミン系硬化剤が耐食性、水
質適性共良好であり好ましい。クマロン樹脂原料油は、重合成分として30〜40
重量％を含有しているが、これをそのまま重合さ
せたものはエポキシ樹脂に対して相溶性がない。
相溶性はエポキシ架橋樹脂100重量％にクマロン
樹脂80重量％を混合してブリードがなく、硬化物
が透明で分離がなく、乱れのないものを相溶性良
好と判定する。このクマロンを必須成分として含
有するクマロン樹脂原料油に対し、フエノール、
ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾー
ル、キシレノールの異性体等のフエノールのアル
キル誘導体より選んだ１種又は２種以上を６重量
％以上、好ましくは６〜12重量％を添加し、三弗
化硼素触媒で重合させた常温で固形の樹脂とする
とエポキシ樹脂に対して相溶性が良好となること
を見出した。クマロン樹脂はクマロンが、酸素極
性基を含み、芳香族モノマーの含有割合が多いの
で相溶性の点より好ましい。フエノール類は不飽和２重結合を有しないが、
各重合分子の末端基としては結合するものと考え
られる。フエノール類は６〜12重量％を添加する
と相溶性が良好となるが、添加しすぎると、フエ
ノール類のOH基のためか、塗膜の耐水性が劣る
ので６〜12重量％の範囲が好ましい。このようにして製造した改質材はエポキシ樹脂
と混合し、体質顔料、揺変剤、溶剤を配合し、塗
装に際してアミン系硬化剤を混合し、塗装され、
塗膜として硬化される。この上水道内面用塗膜の
試験として、長期耐久性の指標として温度勾配試
験と塗膜の水蒸気透過度試験がある。温度勾配試
験は塗膜側を60℃の水に浸漬し、鋼板側を15℃の
水に浸漬して塗膜のブリスター即ちフクレの発生
を見る試験であるが、一応15日間フクレの発生が
ない事を指標としている。水蒸気透過度試験は、
塗膜をはがし、塗膜100μの厚み当り、１m²当り
24時間に透過する水蒸気のｇ数で測られ、Dr.
Lyssy製水蒸気透過度測定装置で測定される。14
ｇ／m²・24hr・100μ以下を一応の指標としてい
る。架橋樹脂への改質材の配合割合を順次多くし
てゆくと、温度勾配試験のフクレの発生迄の日数
が次第に長くなるが、ある割合をこえると、発生
迄の日数が短くなつてくる。即ち最適配合割合の
範囲がある。又水蒸気透過度試験も、架橋樹脂に対する改質
材の配合割合を順次増加させると、改質材が耐水
性に優れている事を反映して、水蒸気透過度は次
第に少なくなるが、ある割合を超えると、透過度
は多くなる。即ちこれにも最適配合割合の範囲が
ある。この両試験より改質材の架橋樹脂成分に対
する割合は50〜75重量％が最適である事を見出し
た。体質顔料としては、タルク、カオリン、炭酸カ
ルシウム、タルクとバライトの配合物、ガラスフ
レーク、フレーク状マイカ等が使用されるが、こ
の顔料の樹脂成分に対する割合についても、温度
勾配試験において、撥水性の配合割合が低い時は
フクレ発生までの日数が短く、配合割合がある一
定割合を超えるとフクレ発生迄の日数が15日を超
える。しかし、一方水蒸気透過度の方は配合割合
が低い時は透過度が大であるが、配合割合の増加
と共に透過度が減少し、ある割合で最小となつ
て、それ以上配合すると再び透過度は増大する。
即ち。最適配合割合の範囲がある。この両者を総
合して体質顔料の架橋樹脂成分に対する割合は
100〜200重量％の範囲が最適である事を見出し
た。揺変剤は、塗装１回当り膜厚を大きくし、塗膜
のタレを小さくし、更に塗装中の粘度を小さくし
作業性を高める目的で添加されるもので、一般に
使用される様に１回の塗装で要求される塗膜厚の
機能に応じて最適量を添加する本発明では酸化ポ
リエチレンワツクス、脂肪酸アマイドワツクス、
有機ベントナイトなどが使用され、塗料組成物
（硬化剤を入れる前の塗料のベース（主剤）を100
重量部とする）に対する配合割合は0.6〜1.2重量
部が添加される。酸化ポリエチレンワツクス、脂
肪酸アマイドワツクス、又はこれに有機ベントナ
イト系揺変剤を加えたものが好ましい。揺変剤の
適否は塗料組成物に対し混合した時の静置時と撹
拌時の粘度差が大であつて、鋼板への最大付着量
が大である事、層間密着性の良否で判定される。
溶剤としては芳香族系溶剤、ケント系溶剤又はこ
の混合溶剤が適当であるが、水質に対して影響し
ないものを選択する必要がある。本発明の塗料組成物の評価としてはJWWAK
−115規格（日本水道協会規格）があり、塗膜性
能と密着に対する溶解試験に分けて評価される。
塗膜物性としては、曲げ試験38mm以上、衝撃試験
では直接での剥離面積で３cm²以下、間接では剥げ
ないという特性を示す等規格に合格する。又タールエポキシ樹脂塗料のJIS−K5664の耐
防食試験（耐アルカリ性、耐酸性、耐揮発性、塩
水噴霧性、耐濕性等）に合格する。例えば、耐薬品性として５％硫酸、５％苛性ソ
ーダ液、３号揮発油中で30日間浸漬して異常な
く、JWWA Ｋ−115の塩水噴霧試験（30日）で
異状なく、シヨツププライマーとの密着力17〜19
Kg／cm²、層間密着性も良好という特性を示した。上水道内面用塗料として必須の水に対する溶解
試験においても、20℃×75％RH×30日の乾燥条
件において、JWWA Ｋ−115規格の水の濁度0.5
度以下、色度１度以下、KMnO₄消費量2.0ppm以
下、フエノール類0.005ppm以下、アミン、シア
ン検出せず、臭気、味異状なしという結果を得て
いる。この結果はJWWA Ｋ−115の規格値を何
れも満足するものである。〔実施例〕エポキシ樹脂として旭化成社製のAER−337を
使用し、アミン系硬化剤として富士化成製の変性
ポリアミン（フジキユア4030）をアミン／エポキ
シ当量比＝1.0で使用した。塗料改質材としては
重合成分として35重量％含有するクマロン樹脂原
料油にフエノールを８重量％添加し、BF₃コンプ
レツクス触媒で重合したクマロン樹脂（軟化点
115℃）を使用した。エポキシ架橋樹脂30重量％
にたいして、クマロン樹脂21重量％（対架橋樹脂
70重量％）を使用した。体質顔料としては偏平タ
ルクを49重量％（架橋樹脂100重量％に対し163重
量部）使用した。揺変剤としては酸化ポリエチレ
ンワツクスと脂肪酸アマイドワツクスとのブレン
ド物（楠本化成製デイスパロンNVS−17）0.4部
と有機ベントナイト系揺変剤0.6部を使用した。この塗料組成物を厚板0.8mmの鋼板に塗布した
塗膜性能は第１表の通りであつた。試験方法は
JWWA Ｇ−112に準じて行う。但し衝撃試験、
耐屈曲性はJWWA Ｋ−115による。 JWWA Ｋ−115の試験方法による水への溶解
試験の結果は第２表の通りである。

【表】

〔発明の効果〕

本発明の塗料組成物は水道用鋼管、タンク等に
常用されて来たタールエポキシ塗料と塗膜の特性
において優るとも劣らぬ特性を示した。又水への
溶解試験でもJWWA Ｋ−115の規格を完全に満
足するものであつた。即ち上水道内面用塗料組成
物として実用上極めて有用な発明である。

Claims

【特許請求の範囲】１ビスフエノールＡ、ビスフエノールＦ、ビス
フエノールADより選んだ１種又は２種以上とエ
ピクロルヒドリンとの反応物であるエポキシ樹脂
とアミン系硬化剤、この合計の架橋樹脂成分100
重量部に対し、クマロンを必須成分として含有す
るクマロン樹脂原料油にフエノール、フエノール
のアルキル誘導体より選んだ１種又は２種以上を
６重量％以上添加して重合させた常温で固形の樹
脂からなる塗料改質材50〜75重量部を添加し、更
に体質顔料を加えたものを主成分とする上水道内
面用エポキシ樹脂組成物。２エポキシ樹脂がビスフエノールＡとエピクロ
ルヒドリンとの反応物である特許請求の範囲第１
項記載の上水道内面用エポキシ樹脂塗料組成物。３クマロン樹脂原料油に添加するフエノール、
フエノールのアルキル誘導体より選んだ１種又は
２種以上を６〜12重量％添加して重合させたもの
である特許請求の範囲第１項記載の上水道内面用
エポキシ樹脂組成物。４体質顔料が架橋樹脂成分100重量部に対し、
100〜200重量部である特許請求の範囲第１項記載
の上水道内面用エポキシ樹脂組成物。