JPH0735492B2

JPH0735492B2 - 熱水用管内面塗料組成物

Info

Publication number: JPH0735492B2
Application number: JP61227479A
Authority: JP
Inventors: 宏飯塚; 忠雄岩田; 修一石綿
Original assignee: 三井石油化学工業株式会社
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: EP0261979B1; KR960002745B1; US4966790A; DE3750153D1; EP0261979A3; JPS6383174A; KR880004051A; DE3750153T2; EP0261979A2

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は熱水用管内面塗料組成物に関し、さらに詳しく
は、熱水配管等のライニングに好適なエポキシ樹脂塗料
に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点従来、防食あるいは表面保護を目的とした表面被覆用塗
料に用いられるエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ型のエポキシ樹脂が主流である。そして、一般に用途
や塗装方法に応じて、このビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂に反応性希釈剤、可塑剤、溶剤を添加することによ
り、塗料の粘度を調節して使用に供されている。また、
このような組成物に用いる硬化剤としては、ポリアミド
アミン樹脂、変性ポリアミン樹脂、ポリアミン樹脂また
はこれらの混合物が一般的である。

しかしながら、上記のような構成の従来の塗料組成物に
は、次の様な問題点がある。

（イ）得られる硬化物のガラス転移温度が、通常、70℃
未満のものが多く（ほとんどのものが30〜60℃であ
る）、そのため60℃以上にも及ぶ熱水等の流体にさらさ
れる構造部材用途料としては耐浸食性、接着性が不足
し、使用に耐えない。

（ロ）硬化物をたとえば60〜90℃の熱水に接触させた場
合、硬化物中の有機成分が浸出する度合が大きくなり、
このため安全性の点で用途が制限されてしまう。

（ハ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の結晶に起因し
て、塗料組成物が固化しやすく、このため経済的に不利
である。

発明の目的本発明は上記のような従来技術に伴なう問題点を解決し
ようとするものであって、耐熱性、特に熱水雰囲気中で
の耐浸食性、接着性および含有有機成分の耐浸出性に優
れるとともに、塗装性にも優れた熱水用管内面塗料組成
物を提供することを目的としている。

発明の概要本発明に係る熱水用管内面塗料組成物は、下記式［Ｉ］に示すビスフェノールから得られるエポキ
シ樹脂と、アミン系硬化剤と、体質顔料および（また
は）着色顔料とからなる組成物であり、かつ、該組成物の硬化物のガラス転移温度が80〜150℃である
ことを特徴としている。

このように、本発明の熱水用管内面塗料組成物は、エポ
キシ樹脂成分として、従来のビスフェノールＡ型のエポ
キシ樹脂に代えて、上式に示されるビスフェノール由来
のエポキシ樹脂を用いているので、得られる塗膜はガラ
ス転移温度が高く、また耐熱水性、接着性に優れるとと
もに塗装性にも優れており、たとえばパイプの内面を流
動塗装によりライニングする上で有利である。

発明の具体的説明以下、本発明に係る熱水用管内面塗料組成物を実施例も
含めて具体的に説明する。

本発明においては、好適なビスフェノールとして下式に
1,1−ビス（ヒドロキシフェニル）エタンから得られる
エポキシ樹脂を樹脂成分として用いる。

このようなビスフェノールは、ホルムアルデヒドまたは
アセトアルデヒドとフェノールを酸の存在下で縮合させ
ることによって得ることができ、このビスフェノールの
製造方法は従来公知である。

なお、ビスフェノールADの水酸基の位置に関しては、ｐ
−、ｐ′−体が80モル％程度以上存在する。

このようなビスフェノールと、エピクロルヒドリンとを
重縮合させることによって、本発明で用いられるエポキ
シ樹脂（以下、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂という
ことがある）が得られる。

このビスフェノールAD型エポキシ樹脂の生成反応は、下
記のような式で示される。

（式中、Ｒはメチル基を表わす）このビスフェノールAD型エポキシ樹脂のEEW（エポキシ
当量）は、165〜185の範囲であることが好ましい。

また、本発明におけるエポキシ樹脂成分としては、上記
のようなビスフェノールAD型エポキシ樹脂に加えて、従
来公知のエポキシ樹脂を併用することもでき、そのよう
なエポキシ樹脂としては、たとえば、EEW185〜195のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、EEW165〜185のノボラ
ック型エポキシ樹脂、EEW210〜240のオルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、EEW130〜145のトリメチロ
ールプロパントリグリシジルエーテル、またはこれらの
混合物が好ましく用いられ得る。

本発明で用いられるビスフェノールAD型エポキシ樹脂を
必須成分として含むエポキシ樹脂の粘度は、25℃で100
ポイズ以下であることが好ましい。エポキシ樹脂には、
さらに多官能反応性希釈剤を少量添加することができる
が、その量は、硬化物のガラス転移点が90℃以下になら
ないような範囲内で用いられることが好ましい。

このようなエポキシ樹脂は、塗料組成物中に25〜80重量
％、好ましくは35〜70重量％の量で用いられることが望
ましい。

本発明に係る熱水用内面塗料組成物中に用いられるアミ
ン系硬化剤としては、25℃で粘度100ポイズ以下のアミ
ン系化合物が例示されるが、具体的には、エポキシ樹脂
変性イソホロンジアミン、エポキシ樹脂変性3,3′−ジ
メチル−4,4′−ジシクロヘキシルアミノメタン、エポ
キシ樹脂変性ｍ−キシレンジアミンなどが好ましく用い
られる。

このようなアミン系硬化剤は、塗料組成物中に８〜40重
量％、好ましくは、15〜33重量％で用いられることが望
ましい。またこのようなアミン系硬化剤は、別な観点か
らみると、エポキシ基１当量に対し、アミン系硬化剤中
の活性水素が0.8〜1.2となるような範囲で用いられる
が、好ましくは0.8〜1.0の範囲で用いられる。

硬化剤成分としては、20重量％以下の範囲で可塑剤を添
加することもできる。

本発明で用いられる体質顔料としては、真比重0.3〜4.5
g/cm³、吸油量11m1以上、平均粒径10μｍ以下の無機質
粉末が好ましく用いられる。具体的には、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、シリカ、シリカ・アルミナ、ガ
ラス粉末、ガラスビーズ、アスベスト、マイカ、グラフ
ァイト、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タルク、
カオリン、酸性白土、活性白土、ベントナイト、ケイソ
ウ土、モンモリロナイト、ドロマイトなどが用いられ得
るが、このうち特に、炭酸カルシウム、シリカ、硫酸バ
リウム、タルク、カオリンが好ましく用いられる。

また、本発明で用いられる着色顔料としては、比重5.7g
/cm³未満、平均粒径１μｍ未満の微粉末が好ましく用い
られる。具体的には、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブ
ラック、ベンガラ、カドミウムレッド、チタニウムイエ
ロー、酸化クロムグリーン、コバルトグリーン、ウルト
ラマリン、プルシャンブルー、コバルトブルー、セルリ
アンブルー、コバルトバイオレット、マルスバイオレッ
トなどの無機質着色顔料、パーマネントレッド、ハンザ
エロー、ベンジジンエロー、レーキレッド、フタロンア
ニンブルー、フタロシアニングリーンなどの有機着色顔
料が用いられ得るが、このうち特に、酸化チタン、ウル
トラマリン、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、
フタロシアニングリーン、酸化クロムグリーン、チタニ
ウムイエロー、ベンガラなどが好ましく用いられる。

さらに、本発明に係る熱水用管内面塗料組成物において
は、必要に応じて、消泡剤、レベリング剤、揺変剤など
の添加剤、または多官能反応性希釈剤、硬化促進剤など
が付加的成分として含有させることができる。

本発明の熱水用管内面塗料組成物は、エポキシ樹脂成分
と硬化剤成分との二液型組成物として構成することがで
きる。たとえば、エポキシ樹脂、体質顔料および（また
は）着色顔料を練合わせて主剤組成物とし、一方、アミ
ン系硬化剤、体質顔料および（または）着色顔料を練合
わせて硬化剤組成物とし、使用時にこれら主剤組成物お
よび硬化剤組成物を混合することによって硬化可能な熱
水用管内面塗料組成物を形成することができる。

本発明に係る熱水用管内面塗料組成物の硬化は、通常、
５℃以上、好ましくは10〜95℃の温度で行なわれる。

本発明の熱水用管内面塗料組成物を硬化して得られる硬
化物のガラス転移温度は、80〜150℃の範囲であること
が好ましく、熱水配管のライニング用塗膜として充分使
用に耐え得るものである。

また、本発明に係る熱水用管内面塗料組成物を用いた基
体たとえば管体内面への塗装は、塗料組成物を流体（気
体）により吹きつけることによって行なうことができ、
たとえば、流速20m/sec以上の速度の空気で塗料組成物
を霧状に管体内に供給しながら配管の内面のライニング
を行なうことができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

実施例１下記の組成からなる主剤組成物、硬化剤組成物を調製
し、これらを混合して本発明の熱水用管内面塗料組成物
を得た。

主剤組成物：ビスフェノールAD型エポキシ樹脂（粘度30
ポイズ/25℃、エポキシ当量165〜185）100部、タルク18
部、酸化チタン13部および添加剤1.5部を混合し、さら
に三本ロールで混練して、主剤組成物とした。

硬化剤組成物：イソホロジアミンを一成分とするエポキ
シ樹脂変性ポリアミン（粘度47ポイズ/25℃、活性水素
当量83）100部、体質顔料としてのタルク20部および酸
化チタン10部、着色顔料としてのウルトラマリン0.7部
ならびに添加剤1.9部を混合し、さらに三本ロールで混
練して、硬化剤組成物とした。

このようにして得られた主剤組成物と硬化剤組成物との
比を、主剤組成物／硬化剤組成物＝100部/50部となるよ
うに両者を混合して、塗料組成物を得た。

実施例２下記の組成からなる主剤組成物および硬化剤組成物を調
製し、これらを混合して本発明の熱水用管内面塗料組成
物を得た。

主剤組成物：実施例１に同じ硬化剤組成物:3,3′−ジメチル−4,4′−ジシクロヘキ
シルアミノメタンを一成分とするエポキシ樹脂変性ポリ
アミン（粘度42ポイズ/25℃、活性水素当量71）100部、
体質顔料としての硫酸バリウム54.4部、着色顔料として
のウルトラマリン0.7部および添加剤1.9部を混合し、さ
らに三本ロールで混練して、硬化剤組成物を調製した。

主剤組成物と硬化剤組成物との比を、主剤組成物／硬化
剤組成物＝100部/50部となるように両者を混合して、塗
料組成物を得た。

実施例３下記の組成からなる主剤組成物および硬化剤組成物を調
製し、これらを混合して本発明の熱水用管内面塗料組成
物を得た。

主剤組成物：ビスフェノールAD型エポキシ樹脂（粘度30
ポイズ/25℃、EEW165〜185）100部、ノボラック型エポ
キシ樹脂（EEW174）42.8部、トリメチロールプロパント
リグリシジルエーテル（EEW139）7.2部、体質顔料とし
てのタルク29部および酸化チタン20部ならびに添加剤２
部を混合し、さらに三本ロールで混練して、主剤組成物
とした。

硬化剤組成物：実施例２に同じ。

実施例４下記の組成からなる主剤組成物および硬化剤組成物を調
製し、これらを混合して本発明の熱水用管内面塗料組成
物を得た。

主剤組成物：ビスフェノールAD型エポキシ樹脂（粘度30
ポイズ/25℃、EEW165〜185）100部、オルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂（EEW226）25部、ポリエピク
ロルヒドリンジグリシジルエーテル（EEW147）13.6部、
体質顔料としてのタルク26.5部および酸化チタン18.3部
ならびに添加剤1.5部を混合し、さらに三本ロールで混
練して、主剤組成物とした。

硬化剤組成物：実施例２に同じ。

比較例１下記の組成からなる主剤組成物および硬化剤組成物を調
製し、これらを混合して塗料組成物を得た。

主剤組成物：ビスフェノールＡ型エポキシ（EEW185〜19
5）100部、ブチルグリシジルエーテル（EEW138）11部、
体質顔料としてのタルク20部および酸化チタン14.8部な
らびに添加剤22部を混練して調製した。

硬化剤組成物：変性芳香族ポリアミン（活性水素当量10
0〜120）100部、体質顔料としてのトルク15部、着色顔
料としてのウラトラマリン５部および添加剤５部を混合
し、三本ロールで混練して、調製した。

比較例２下記の組成からなる主剤組成物および硬化剤組成物を調
製し、これらを混合して塗料組成物を得た。

主剤組成物：ビスフェノールＡ型エポキシ（EEW185〜19
5）100部、ブチルグリシジルエーテル（EEW138）11.1
部、テトラグリシジルアミノメチルシクロヘキサン（EE
W108）27.8部、シリカ粉10.8部および酸化チタン4.6部
を混練して調製した。

硬化剤組成物：エポキシ樹脂変性イソホロジアミン（半
固体状、活性水素当量86）100部、ベンジルアルコール8
0部、シリカ粉７部およびベンガラ13部を混練して、調
製した。

主剤組成物と硬化剤組成物との比を、主剤組成物／硬化
剤組成物＝100部/97部となるように両者を混合して、塗
料組成物を得た。

試験例前記実施例１〜４、比較例１〜２で得た塗料組成物につ
いて、下記表１に示す試験を行なった。

各測定条件の詳細は、以下の通りである。

（１）ガラス転移温度は、ポリエチレンテレフタレート
シートに塗料を約200μｍの厚さで塗装し、室温で２日
放置後、90℃で１時間硬化して得た塗膜をDSC（示差走
査熱量計）によって測定した。

（２）鉛筆硬度、等温度浸漬試験、温度差耐水性試験用
の試験片は、溶剤で脱脂し、スチールグリットプラスト
処理した鋼板（75mm×150mm×2mm）を塗料で塗り包んだ
塗り板とした。この塗り坂は、室温で２日放置後、90℃
で１時間硬化した。塗膜厚さは、乾燥膜厚400μｍとし
た。

（ａ）鉛筆硬度試験は、JISK5400,6,14鉛筆引っかき試
験の方法に準じて行なった。

（ｂ）等温度浸漬試験は、沸騰した純水に試験片を吊り
下げ、ふくれ、発錆の有無を塗膜の評価基準（（財）塗
料検査協会編）によって調べることによって行なった。

（ｃ）温度差耐水性試験は、高温度側に沸騰した純水、
低温度側は大気として高温度側の塗膜について、ふく
れ、発錆の有無を塗膜の評価基準（（財）塗料検査協会
編）によって調べることによって行なった。

（３）接着強さ試験は、溶剤で脱脂し、スチールグリッ
トプラスト処理した鋼板（75mm×150mm×9mm）に塗料を
塗布し、これに表面をスチールグリットプラストした密
着子（外径20mm鋼鉄製円柱）を接着し、室温で２日放置
後、90℃で１時間硬化した。この後、密着子回りの塗膜
をカッターナイフで除き、テンシロン試験機（東洋ボー
ルドウィン製）で密着子の引張接着強さを測定すること
によって行なった。

（４）移行有機物質量は、呼び径20A鋼管の内面をサン
ドブプラスト処理後、塗料を流速100m/秒（標準状態換
算）の空気で塗装し、２日間養生した。

（ａ）Total Organic Carbon（TOC）は、90℃に加熱し
た水で内面洗浄後、90℃の水を封じ込め、90℃で１時間
保持して得た水をTOC計（島津製作所製）で測定するこ
とによって行なった。

（ｂ）過マンガン酸カリウム消費量は、90℃に加熱した
水で内面を洗浄後、90℃の水を封じ込め、次いで大気中
で24時間放置し得た水を厚生省令第56号の方法で試験
（ただし対照水との差で表示した）することによって測
定した。アミンは、過マンガン酸カリウム消費量試験に
供した水について、JWWAK115（日本水道協会）の方法で
試験することによって測定した。

測定結果を下表１に示す。

上記結果から明らかなように、本発明の実施例に係る熱
水用管内面塗料組成物の塗膜は、ガラス転移温度がいず
れも90℃以上であり、鉛筆硬度試験、浸漬試験において
も従来の塗料に比べて優れ、さらに高温における接着
性、有機成分の耐浸出性にも優れている。

発明の効果上記実施例、比較例の結果からも明らかなように、本発
明の熱水用管内面塗料組成物は、特定のビスフェノール
を原料として得られるエポキシ樹脂とアミン系硬化剤と
体質顔料および（または）着色顔料とからなり、かつ、
この組成物の硬化物のガラス転移温度が80〜150℃であ
るので、得られる硬化物はガラス転移温度が高く、また
耐熱水性、接着性に優れるとともに塗装性にも優れてい
る。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−124774（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−34864（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−47015（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−59719（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−172579（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−106825（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−141250（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−86816（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記式［Ｉ］に示すビスフェノールから得
られるエポキシ樹脂と、アミン系硬化剤と、体質顔料お
よび（または）着色顔料とからなる組成物であり、か
つ、該組成物の硬化物のガラス転移温度が80〜150℃である
ことを特徴とする熱水用管内面塗料組成物。