JPH0645775B2

JPH0645775B2 - 鉄管用塗料組成物

Info

Publication number: JPH0645775B2
Application number: JP1070182A
Authority: JP
Inventors: 章司大東; 努内田; 邦男山田
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH0320375A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、発ガン性物質を含まず、かつ変色、クラック
等の生じにくい塗膜を得るための、鉄管用塗料組成物に
関するものである。

＜従来の技術＞従来から、水道鉄管、ガス鉄管等の鉄管用塗料として、
防錆性、耐水性、耐薬品性等に優れ、かつ安価なタール
エポキシ樹脂系塗料が、この種技術分野に広く使用され
ていた。

＜発明が解決しようとする課題＞しかしながら、タール、すなわちコールタールピッチに
はポリヘクス成分が含まれており、その中には発ガン性
物質が含まれていて、それ故ＷＨＯの勧告等によりター
ルエポキシ樹脂系塗料に代る塗料の開発が望まれてい
た。しかしながら、これに代る安価で、しかも塗膜性能
の優れた塗料がなかったので前記欠点を有しているとい
うことが分っていながらも、タールエポキシ樹脂系塗料
を使用せざるを得ないというのが実状であった。また、
タールエポキシ樹脂系塗料は、塗膜の乾燥過程１週間以
内において夏場、強い紫外線が当たると、しばしば茶色
に変色したり、クラックが生じたりすることがあり、出
荷時、美観を保持するために再度アルキド樹脂系塗料等
を塗装することが必要であった。

本発明者は、このような現状に鑑み、鋭意研究した結
果、発ガン性物質を含まず、安価でかつ変色、クラック
等が生じにくく、さらに防錆性、耐水性、耐薬品性等に
おいては、タールエポキシ樹脂系塗料と遜色のない塗膜
が得られる、鉄管用塗料組成物を見出し、本発明を完成
するに至ったのである。

（課題を解決するための手段）すなわち、本発明は、 (i)１分子中に少くとも２個のエポキシ基を有するエポ
キシ当量１５０〜１０００のエポキシ樹脂及びエポキシ
硬化剤１００重量部 (ii)ガラス転移温度３０〜８０℃、水酸基価４０〜１６
０のアクリル樹脂５０〜１９０重量部 (iii)数平均分子量２０００以下の石油樹脂２０〜２００重量部 (iv)キシレン樹脂１０〜７０重量部からなる塗膜形成成分を含み、さらに必要により体質顔
料、防錆顔料、着色顔料等の鉱物質フィラー、各種添加
剤等を配合せしめた、適宜の有機溶媒に溶解してなる、
鉄管用塗料組成物に関するものである。

以下、本発明について詳述する。

本発明において、前記エポキシ樹脂としては、従来から
タールエポキシ樹脂系塗料に使用されているエポキシ樹
脂が使用出来る。またエポキシ当量は約１５０〜１００
０のものが好適である。そのエポキシ当量が約１５０未
満であると塗膜に粘着性が残り乾燥性が悪く、約１００
０を超えると溶剤に溶解しにくくなり、それだけ溶剤を
多量に使用する必要があるので塗料固形分が低くなる。
すなわち市販されているものとしては、エピコート８２
８、同８３４、同８３６、同１００１、同ＤＸ−２５５
（以上シェル化学社製商品名）、アラルダイトＧＹ−２
６０（チバガイギー社製商品名）、ＤＥＲ３３０、同３
３１、同３３７（以上ダウ・ケミカル社製商品名）、エ
ピクロン８００（大日本インキ化学工業社製商品名）等
のビスフェノール型エポキシ樹脂；ＤＥＮ４３１、同４
３８（以上ダウケミカル社製商品名）等のフェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂；アラルダイトＣＴ−５０８
（チバガイギー社製商品名）、等のポリグリコール型エ
ポキシ樹脂；エピクロン２００、同４００（以上大日本
インキ化学工業社製商品名）等のエステル型エポキシ樹
脂等が代表的なものとして挙げられる。

エポキシ硬化剤としては、通常エポキシ樹脂の硬化剤と
して利用されている化合物を用いることが出来る。例え
ば、脂肪族ポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、ポリア
ミドアミン、芳香族ポリアミン、変性芳香族ポリアミン
等が挙げられる。エポキシ樹脂とエポキシ硬化剤の混合
割合は、両者の種類により任意に決定されるが、通常
（硬化剤の活性水素当量／エポキシ樹脂のエポキシ当
量）の値が0.5〜1.0の範囲で本来のエポキシ樹脂の性能
が発揮出来る。

本発明において使用されるアクリル樹脂は塗膜の乾燥性
を高め、またクラックの生じにくい、密着性のよい塗膜
を得るために配合される。

それ故アクリル樹脂はガラス転移温度（以下「Tg」とい
う）が３０〜８０℃、水酸基価が４０〜１６０である必
要がある。

Tgが３０℃未満になると乾燥性が悪く、ベタ付きがみら
れ、一方Tgが８０℃越えると耐屈曲性等の物理的特性が
悪くなるのでいずれも好ましくない。

また、水酸基価が４０未満になるとエポキシ樹脂等の他
成分との相溶性が悪く、塗料貯蔵安定性が悪くなり、一
方水酸基価が１６０を越えると耐水性、耐湿性に劣り、
塗膜にブリスターが発生しやすくなるのでいずれも好ま
しくない。

アクリル樹脂としては、（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
エチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル等の
α、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシ
アルキルエステルを必須成分とし、さらに（メタ）アク
リル酸のメチル、エチル、プロピル、２−エチルヘキシ
ル等のアルカノールでエステル化された（メタ）アクリ
ル酸エステル；（メタ）アクリル酸、イタコン酸等の
α、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸；（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド
等のアミノ基含有モノエチレン性不飽和化合物；さらに
スチレン、（メタ）アクリロニトリル等の各モノマー
を、得られるアクリル樹脂のTg、水酸基価が前記範囲に
なるよう、適宜組合せてなる混合モノマーを従来から一
般的に行なわれている溶液重合法等により製造されるも
のが挙げられる。

これらアクリル樹脂はコールタールピッチ、石油系アス
ファルト、ギルソナイトのように発ガン性物質である
３，４−ベンツピレンを全く含んでおらず、また乾燥性
等も優れている特徴を有している。アクリル樹脂の配合
割合は前記エポキシ樹脂とエポキシ硬化剤１００重量部
に対し５０〜１９０重量部が適当である。アクリル樹脂
の配合割合が前記範囲より多過ぎるとアクリル樹脂を溶
解するための有機溶剤を多量に使用する必要があり、こ
のことはそれだけ塗料固形分が低くなるため好ましくな
い。逆に、配合割合が前記範囲より少ないと前記効果が
発揮できず、例えば乾燥性が悪くなり、鉄管のハンドリ
ング出来るまでの時間が長くなり好ましくない。

本発明において使用される石油樹脂は、シクロペンタジ
エン、１，３−ペンタジエン等のＣ₅留分の共役ジエン
が一部環化重合した脂肪族系石油樹脂；石油ナフサ分解
で副生する重質油中からスチレン誘導体、インデン等の
Ｃ₉留分を共重合させた芳香族系石油樹脂；前記Ｃ₅留分
とＣ₉留分を共重合させた共重合系石油樹脂；芳香族系
石油樹脂を水素添加した樹脂やジシクロペンタジエンを
重合させた脂環族系石油樹脂等の、しかも数平均分子量
約５００〜２０００の低分子量重合体である。分子量が
前記上限以上に高くなると塗膜の可撓性等が低下するた
め好ましくない。

本発明においては、石油樹脂を塗料中に適当量配合する
ことにより、塗料粘度を適当に下げ、それ故塗料固形分
を高くしても適度な粘性が得られ、厚膜性を賦与するこ
とができる。

前記石油樹脂の配合割合は、前記エポキシ樹脂とエポキ
シ硬化剤１００重量部に対し、２０〜２００重量部が適
当である。石油樹脂の配合割合が前記範囲より多過ぎる
と塗膜の可撓性が悪くなり、脆くなるという欠点があら
われる。逆に配合割合が前記範囲より少ないと前述の効
果が得られなくなるので同様に好ましくない。

本発明において使用されるキシレン樹脂は、主にメタキ
シレンとホルムアルデヒドとの反応生成物で、平均分子
量約３００〜６００、反応性基当量約１８０〜３００、
酸素含有量８〜１５重量％、粘度（５０℃）８０〜６０
０cpsのものが適当である。これを用いると、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、石油樹脂との相溶性が一段と良好
となる。

本発明において、キシレン樹脂は塗膜の可撓性を良く
し、耐衝撃性、屈曲性を向上し、加うるにキシレン樹脂
の末端メチロール基とエポキシ硬化剤との反応性が高い
ので、塗膜硬度を高くする効果も有する。

該キシレン樹脂の配合割合は、前記エポキシ樹脂とエポ
キシ硬化剤１００重量部に対し、約１０〜７０重量部が
適当である。キシレン樹脂の配合割合が前記範囲より多
過ぎると塗膜の乾燥性が悪くなり、粘着性が残るため好
ましくない。逆に前記配合割合が前記範囲より少ないと
塗膜の可撓性がなくなり、脆くなる傾向にあるため同様
に好ましくない。

本発明の塗料組成物は、以上の塗膜形成成分を必須成分
とするものである。その他塗膜形成成分として必要によ
り、塗膜粘度、防錆力等をアップさせるためリン酸亜
鉛、リン酸アルミニウム等の防錆顔料；タルク、炭酸カ
ルシウム等の体質顔料；カーボンブラック等の着色顔料
等の顔料を塗料固形分中３０〜５０重量％配合するのが
望ましく、またタレ防止剤、レベリング剤等の添加剤を
少量配合するのが望ましい。

本発明の塗料組成物は、以上からなる塗膜形成成分に、
さらにトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、ブタ
ノール等の有機溶剤を適当量配合し、好ましくは塗装粘
度フォードカップ＃４で２０〜９０秒に調製したものか
らなるものである。

なお、本発明の塗料組成物は、二液型塗料であり、主剤
成分中には、前記エポキシ樹脂、キシレン樹脂を、また
硬化剤成分中には、エポキシ硬化剤を配合したものであ
り、その他の成分は、主剤、硬化剤成分中のいずれに配
合してもよい。ただし、主剤中に主として配合するのが
望ましい。

本発明において塗料の製造方法は公知の方法、例えばロ
ールミル、ペブルミル、ボールミル等で混練して製造出
来るが、特に密閉式のボールミルの使用が、溶剤の揮散
を防ぎうるので望ましい。

なお、鉄管の塗装方法は、従来のタールエポキシ樹脂系
塗料とほぼ同様に行なうことが出来る。すなわち、下地
処理した後、エアレススプレー、エアースプレー、刷毛
等の手段により乾燥膜厚８０μ以上、好ましくは１００
〜２００μ程度になるように塗装し、自然乾燥させる。
なお、場合により水道鉄管を予め６０〜９０℃に加温し
たり、あるいは塗装後強制乾燥させてもよい。

＜発明の効果＞本発明の鉄管用塗料組成物は、従来広く利用されている
タールエポキシ樹脂系塗料と防錆性、耐水性、耐薬品性
において遜色なく、しかもタールエポキシ樹脂系塗料の
欠点である塗装時における作業環境の悪さ、ベタ付き等
の乾燥性の悪さ、発ガン性物質の塗膜からの溶出がな
く、また夏場における塗膜の変色やクラックの発生がな
い。それ故本発明の鉄管用塗料組成物は出荷前に再塗装
（補修）する必要もなく、さらに冬場においてもハンド
リング可能時間が８時間以内であり、実用的価値大なる
ものがある。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。
なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示す。

〔アクリル樹脂ワニスの調製〕

第１表に示すモノマー組成（表中の数値は「部」）を常
法に従って溶液重合させ、第１表下欄に示す特性のアク
リル樹脂ワニスＡ〜Ｇを調製した。またアクリル樹脂ワ
ニスＨ〜Ｌは市販品を使用した。

実施例１ビスフェノール型エポキシ樹脂〔「エピコート＃１００
１」（シェル化学社製商品名）；エポキシ当量４７５、
ＮＶ１００％〕７７部、アクリル樹脂ワニスＡ２２０
部、脂肪族系石油樹脂〔（エスコレッツ３１０２」（エ
ッソ化学社製商品名）；平均分子量約５５０、ＮＶ１０
０％〕94.3部、キシレン樹脂〔「ニカノールＬＬＬ」
（三菱瓦斯化学社製商品名）；平均分子量３４０、反応
性基当量２７５、ＮＶ１００％〕２５部、タルク３３０
部、タレ防止剤１４部、キシロール１３９部、トルオー
ル４５部、メチルエチルケトン４０部をポットミルにて
練合し、主剤成分を作成した。

一方、ポリアミド樹脂溶液（活性水素当量４５０、ＮＶ
６５％）６００部、イソブタノール１００部、トリオー
ル３００部をディスパーにて混合し、硬化剤成分を作成
した。

このようにして得られた主剤成分９０部と硬化剤成分１
０部を混合し、塗料を調製した。

脱脂、研磨処理した磨軟鋼板（７０×１５０×0.8mm）
に塗料を乾燥膜厚２００μになるように塗布し、２０
℃、１週間乾燥させた。

得られた塗料の塗装時加熱残分、安定性；塗膜の半硬化
性、耐屈曲性、耐衝撃性、密着性、変色性、耐水性、耐
塩水噴霧性、耐苛性ソーダ性、耐硫酸性、クラック性及
びワニスの相溶性の各種試験をしたところ第２表の通り
であった。

実施例２ビスフェノール型エポキシ樹脂〔「DER661」（ダウ・ケ
ミカル社製商品名）；エポキシ当量４７５、ＮＶ１００
％〕１１３部、アクリル樹脂ワニスＢ２００部、脂肪族
系石油樹脂〔「クイントン１５２５Ｌ」（日本ゼオン社
製商品名）；平均分子量１５００、ＮＶ１００％〕８９
部、キシレン樹脂「ニカノールＬＬＬ」２５部、タルク
１８３部、炭酸カルシウム９０部、カーボンブラック７
部、リン酸アルミニウム顔料３０部、タレ防止剤３０
部、ハシキ防止剤１４部、キシロール１５０部、トルオ
ール５０部、メチルエチルケトン２０部をポットミルに
て練合し、主剤成分を作成した。一方、アミンアダクト
溶液（活性水素当量３３６、ＭＶ５５％）６４７部、イ
ソブタノール１００部、トルオール２５３部をディスパ
ーにて混合し、硬化剤成分を作成した。

以下実施例１と同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、
各種試験を行なった。

実施例３ビスフェノール型エポキシ樹脂〔「エピコート＃８２
８」（シェル化学社製商品名）；エポキシ当量１９０、
ＭＶ１００％〕４０部、ビスフェノール型エポキシ樹脂
「エピコート＃１００１」４０部、アクリル樹脂ワニス
Ｈ２６０部、脂肪族系石油樹脂「クイントン１５２５
Ｌ」１１０部、キシレン樹脂「ニカノールＬＬＬ」２５
部、キシロール１４１部をディスパーにて混合し、主剤
成分を作成した。

一方、アミンアダクト溶液（活性水素当量２２１、ＭＶ
７０％）５２０部、キシロール１６０部をディスパーに
て混合し硬化剤成分を作成した。

実施例４実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＣを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例５実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＤを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例６実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＥを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

実施例７実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＬを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１実施例１においてキシレン樹脂を除く以外は同様にして
塗料を調製し、磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を
行なった。

比較例２実施例１において、アクリル樹脂ワニスＡを除き、その
量だけ石油樹脂を増量させる以外は同様にして塗料を調
製し、磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を行なっ
た。

比較例３実施例１において主剤成分として、アクリル樹脂ワニス
Ａを４６０部、キシロールを１７０部とする以外は同様
の主剤成分を使用し、主剤成分１１４部と硬化剤成分１
０部を混合し塗料を調製した。以下磨軟鋼板に同様にし
て塗布、乾燥させ、各種試験を行なった。

比較例４実施例２において主剤成分として石油樹脂を２７０部、
キシロールを１７８部とする以外は同様の主剤成分を使
用し、主剤成分１１５部と硬化剤成分１０部を混合し塗
料を調製した。以下同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥さ
せ、各種試験を行なった。

比較例５実施例２において主剤成分としてキシレン樹脂を１１０
部とする以外は同様の主剤成分を使用して主剤成分９８
部と硬化剤成分１０部を混合し、塗料を調製した。以下
同様にして磨軟鋼板に塗布、乾燥させ、各種試験を行な
った。

比較例６コールタールピッチ２６０部、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂「エピコート＃１００１」７５部、タルク２５０
部、炭酸カルシウム１００部、タレ防止剤１８部、トル
オール１１０部、メチルエチルケトン９０部からなる主
剤成分とアミンアダクト溶液（活性水素当量３３６、Ｍ
Ｖ５５％）１４０部、イソブタノール１００部、トルオ
ール７６０部からなる硬化剤成分とを（１００：１０）
の割合で混合し、従来のタールエポキシ樹脂塗料を調製
した。

以下実施例１と同様にして磨軟鋼板に塗布乾燥させ、各
種試験を行なった。

比較例７実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＩを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例８実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＪを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例９実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＦを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１０実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＧを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

比較例１１実施例１においてアクリル樹脂ワニスＡの代りにアクリ
ル樹脂ワニスＫを使用する以外は同様にして塗料を調製
し、各種試験を行なった。

第１表より明らかな通り本発明の塗料組成物は優れた塗
膜性能を有し、鉄管用として合格するものであった。

一方、キシレン樹脂を含有しない比較例１は塗膜に可撓
性がなく耐屈曲性、耐衝撃性が不良であった。逆にキシ
レン樹脂が過剰の比較例５は塗膜に粘着性が残った。

また、アクリル樹脂を含有しない比較例２は塗料安定性
が悪く、乾燥性も遅く、耐屈曲性も不良であった。逆に
アクリル樹脂が過剰の比較例３は溶剤量を増す必要があ
り、塗料固形分が低くなり、厚膜化困難となり、さらに
塩水噴霧試験においてブリスターが生じた。

また、石油樹脂が過剰の比較例４は塗膜に可撓性がな
く、耐屈曲性、耐衝撃性等が不良であった。

また、従来のタールエポキシ樹脂塗料である比較例６は
発ガン性物質を含むだけでなく、塗膜の変色、クラック
が生じた。

また、水酸基価の小さいアクリル樹脂を使用した比較例
７、１１においては塗料の安定性、ワニスの相溶性が不
良であった。逆に水酸基価の大きいアクリル樹を使用し
た比較例９は耐水性等が不良であった。

更に、Tgの低いアクリル樹脂を使用した比較例８は乾燥
性が不良であった。逆にTgの高いアクリル樹脂を使用し
た比較例１０は、耐屈曲性、耐衝撃性が不良であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｌ 9/02 7123−3Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(i)１分子中に少くとも２個のエポキシ基
を有するエポキシ当量１５０〜１０００のエポキシ樹脂
及びエポキシ硬化剤１００重量部 (ii)ガラス転移温度３０〜８０℃、水酸基価４０〜１６
０のアクリル樹脂５０〜１９０重量部 (iii)数平均分子量２０００以下の石油樹脂２０〜２００重量部 (iv)キシレン樹脂１０〜７０重量部からなる塗膜形成成分を含む、鉄管用塗料組成物。