JPH09502466A - 粉末ラッカー、金属管の外部被覆方法ならびに金属管の単層外部被覆のための該粉末ラッカーの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、エポキシ樹脂、フェノール性湿潤剤、触媒、充填剤ならびに場合によっては助剤及び添加剤を含有する粉末ラッカーに関する。該粉末ラッカーは、充填剤としてグリシジル基によって官能化された結晶質珪酸変態が使用されていることを特徴とする。さらに本発明は、該粉末ラッカーを用いた金属管の外部被覆方法ならびに金属管の単層外部被覆のための該粉末ラッカーの使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 粉末ラッカー、金属管の外部被覆方法ならびに金属管の単層外部被覆のための該 粉末ラッカーの使用 本発明は、エポキシ樹脂、フェノール性湿潤剤、触媒、充填剤ならびに場合に よっては助剤及び添加剤を含有する粉末ラッカーに関する。さらに本発明は、該 粉末ラッカーを用いた金属管の外部被覆方法ならびに金属管の単層外部被覆のた めの該粉末ラッカーの使用に関する。 金属管は今日通常、腐食の防止のために反応性粉末ラッカーで被覆される。こ の目的のために、エポキシ樹脂及び適当な湿潤剤を基礎とする粉末ラッカーが使 用されることは、公知である。金属管のための上記付着被覆方法に適当である粉 末ラッカーは腐食防止、耐熱水性に関しかつ陰極離層(kathodische Ｄelaminati on)に関する高い要求を満足させなければならない。外部管被覆に適当な粉末ラ ッカーは、例えば、欧州特許第１０４７１９号明細書及び米国特許第４１２２０ ６０号明細書から公知である。欧州特許第１０４７１９号明細書から公知である 粉末ラッカーは、例えばフェノール性硬化剤で湿潤されるエポキシ樹脂である。 さらに該粉末ラッカーは、触媒ならびに充填剤としての酸化カルシウムを含有し ている。 米国特許第４１２２０６０号明細書には、エポキシ樹脂、硬化剤、充填剤及び 触媒を基礎とする粉末ラッカーが記載されており、この場合、充填剤として有利 に非晶質珪酸は、使用される。さらに、管被覆のためのエポキシ−粉末ラッカー 中の充填剤として長石及び重晶石又は沈降硫酸バリウムを使用することは、公知 である。 エポキシ樹脂、適当な湿潤剤、触媒及び充填剤、例えば非晶質珪酸、長石及び 重晶石ならびに沈降硫酸バリウム、を基礎とするこれまで公知の粉末ラッカーは 、耐熱水性及び陰極離層（ＤＩＮ ３０６７１）に関する不良な性質を有してい るという欠点をもつ。 従って本発明の課題は、従来技術の欠点を解決することであり、即ち、金属管 の外部被覆に適当である、エポキシ樹脂、適当な湿潤剤、例えばフェノール性硬 化剤、充填剤及び触媒を基礎とする粉末ラッカーを提供することであった。この 場合には該粉末ラッカーで被覆された管は、良好な腐食防止、改善された耐熱水 性及び陰極離層に関する改善された抵抗性を有していなければならない。さらに 、得られた被覆は、高い可撓性を有していなければならない。 本発明の課題は、エポキシ樹脂、フェノール性湿潤剤、触媒、充填剤ならびに 場合によっては助剤及び添加剤を含有する粉末ラッカーによって解決される。該 粉末ラッカーは、充填剤としてグリシジル基によって 官能化された結晶質珪酸変態が使用されていることを特徴とする。 適当なエポキシ樹脂は、エポキシ当量約４００〜３０００を有する全ての固体 エポキシ樹脂である。このエポキシ樹脂は、主として、ビスフェノールＡ及びビ スフェノールＦを基礎とするエポキシ樹脂である。特に有利にエポキシ化ノボラ ック樹脂は、使用される。ビスフェノールＡないしはビスフェノールＦとノボラ ック樹脂の混合物もまた適当である。通常、ビスフェノールＡ及びビスフェノー ルＦを基礎とするエポキシ樹脂は、官能価＜２を有しており、エポキシ化ノボラ ックは、官能価＞２を有している。特に有利に、本発明による粉末ラッカーには 、平均官能価２．４〜２．８及びエポキシ当量６００〜８５０を有するエポキシ 化ノボラック樹脂が使用される。エポキシ化ノボラック樹脂の場合には、フェノ ール性ヒドロキシル基は、アルキル−、アリール−もしくは類似の基でエーテル 化される。フェノール性ヒドロキシル基をエピクロロヒドリンと反応させること によって、エポキシ基は、分子中に組み込まれる。この場合には、ノボラックか ら出発して、いわゆるエポキシ−ノボラックが形成される。エポキシ化ノボラッ クは、ビスフェノールＡ樹脂に構造的に類似している。エポキシ化ノボラック樹 脂は、例えば、メチレン橋によって相互に結合されているフェノール核３〜４個 からなるノボラックのエポ キシ化によって製造することができる。ノボラック樹脂として、ホルムアルデヒ ドと反応する、アルキル置換されたフェノールもまた、使用することができる。 適当なエポキシ樹脂は、例えば、次の名称で市販されている生成物である： シェル−ヒェミー社(Ｓhell-Ｃhemie)のエピコーテ(Ｅpikote)１５４、１００１ 、１００２、１０５５、１００４、１００７、１００９、２０１４、３００３− ４Ｆ−１０、ダウ杜(Ｄoｗ)のＸＺ８６７９５及びＤＥＲ６６４、６６７、６６ ９、６６２、６４２Ｕ及び６７２Ｕならびにチバ・ガイギー社(Ｃiba Ｇeigy)の アラルディット(Ａraldit)ＸＢ４３９３、ＸＢ４４１２、ＧＴ７０７２、ＧＴ７ ２０３、ＧＴ７００４、ＧＴ７３０４、ＧＴ７０９７、ＧＴ７２２０及びＧＴ７ ２５５。 エポキシ樹脂の硬化のために本発明による粉末ラッカーは、フェノール性湿潤 剤を含有している。この場合には、例えば、全ての任意のフェノール樹脂は、該 フェノール樹脂が反応性に要求されるメチロール官能価を有している場合には使 用することができる。有利なフェノール樹脂は、アルカリ性条件下で製造された 、フェノール、置換フェノール及びビスフェノールＡとホルムアルデヒドとの反 応生成物である。このような条件下でメチロール基は、オルト−もしくはパラ位 で芳香環と結合される。特に有利に本発明によれば、フェノール性湿潤剤として 、ヒドロキシ当量１８０〜 ６００、特に有利に１８０〜３００を有するヒドロキシル基含有ビスフェノール Ａ−もしくはビスフェノールＦ樹脂は、使用される。この種のフェノール性湿潤 剤は、ビスフェノールＡもしくはビスフェノールＦをグリシジル基含有成分と反 応させることによって得られ、例えばビスフェノールＡのジグリシジルエーテル である。この種のフェノール性湿潤剤は、例えば、ダウ社のＤＥＨ８１、ＤＥＨ ８２及びＤＥＨ８７、シェル−ヒェミー社のＤＸ１７１ならびにチバ・ガイギー 社ＸＢ３０８２の商品名で入手可能である。 この場合には、エポキシ樹脂及びフェノール性湿潤剤は、エポキシ基の数とフ ェノール性ＯＨ基の数が約１：１となる比で使用される。 本発明による粉末ラッカーは、エポキシ樹脂の硬化のための適当な触媒１個も しくはそれ以上を含有している。適当な触媒は、有機酸もしくは無機酸のホスホ ニウム塩、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、第四級アンモニウム化合物な らびにアミンである。触媒は、通常、エポキシ樹脂及びフェノール性湿潤剤の全 体重量に対して０．００１重量％〜約１０重量％の割合で使用される。 適当なホスホニウム塩触媒の例は、エチレントリフェニルホスホニウムヨージ ド、エチレントリフェニルホスホニウムクロリド、エチレントリフェニルホスホ ニウムチオシアネート、エチレントリフェニルホスホ ニウム−アセテート−酢酸複合体、テトラブチルホスホニウムヨージド、テトラ ブチルホスホニウムブロミド及びテトラブチルホスホニウム−アセテート−酢酸 複合体である。これら触媒ならびに別の適当なホスホニウム触媒は、例えば米国 特許第３４７７９９０号明細書及び米国特許第３３４１５８０号明細書に記載さ れている。 適当なイミダゾール触媒は、例えば２−スチリルイミダゾール、１−ベンジル −２−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール及び２−ブチルイミダゾー ルである。れら触媒ならびに別の適当なイミダゾール触媒は、例えばベルギー国 特許第７５６６９３号明細書に記載されている。 市販のフェノール性湿潤剤は一部、エポキシドの硬化のための触媒を既に含有 している。 本発明による粉末ラッカーは、該粉末ラッカーが充填剤としてグリシジル基に よって官能化された結晶質珪酸変態を含有していることによって特徴づけられる 。該充填剤は、通常、粉末ラッカーの全体重量に対して１０〜５０重量％の割合 で使用される。いくつかの場合には、５０重量％を上回る充填剤含量も可能であ る。 結晶質珪酸変態には石英、クリストバル石、トリジマイト、ケアタイト(Ｋeat it)、スティショフ石、メラノフロジット(Ｍelanophlogit)、コーサイト及び繊 維状珪 酸が含まれる。結晶質珪酸変態は、グリシジル基によって官能化されており、こ の場合、グリシジル基による官能化は、表面処理によって達成される。これは、 例えば、結晶質珪酸変態をエポキシシランで処理することによって得られる、石 英、クリストバル石及び半透明の融解石英(Ｑuarzgut)を基礎とする珪酸変態で ある。グリシジル基によって官能化された珪酸変態は、 Ｑuarzwerke ＧmbH）の名称で市販されている。 有利に本発明による粉末ラッカーは、粉末ラッカーの全体重量に対して、グリ シジル基によって官能化された結晶質珪酸変態１０〜４０重量％を含有している 。 粉末ラッカーは、さらに別の無機充填剤、例えば二酸化チタン、硫酸バリウム 及び珪酸塩を基礎とする充填剤、例えばタルク、カオリン、珪酸マグネシウム、 珪酸アルミニウム、雲母及び類似物を含有していてもよい。その上、粉末ラッカ ーは、場合によってはなお助剤及び添加剤を含有していてもよい。これについて の例は、レベリング剤、流動助剤(Ｒieselhilfen)及び脱泡剤(Ｅntlueftngsmitt el)、例えばベンゾインである。 粉末ラッカーの製造は、公知方法（例えばＢＡＳＦ Ｌacke＋Ｆarben社の製品 情報（Ｐrodukt-Ｉnfomation)、"Pulverlacke"，1990参照）に従って、例えば押 出機、 スクリュー式混練機などを用いた均質化及び分散によって行なわれる。粉末ラッ カーの製造後に該粉末ラッカーは、磨砕によって、かつ場合によっては篩別によ って所望の粒径分布に調整される。 粉末ラッカーは、静電的もしくは摩擦静電的に、あらかじめ加熱された金属管 表面に塗布される。 従って本発明は、上記粉末ラッカーを用いた金属管の外部被覆の方法にも関す る。この方法の場合には、金属管表面は、先ず通常さび、脂肪、油、塵などが清 浄化される。場合によっては化学的な前処理（クロメート処理及び／又はホスフ ェート処理）が実施される。引き続き、清浄化された金属管は、誘導加熱によっ てかもしくはガスオーブン中で被覆温度約１７０〜２５０℃に加熱される。本発 明による粉末ラッカーは、静電的にかもしくは摩擦による電荷によって高温の金 属管表面に塗布される。粉末ラッカーの通常の塗布の厚さは、１００−１０００ μｍの範囲内、有利に３００〜５００μｍの範囲内である。 粉末ラッカーの硬化は、数分内で行なわれる。 さらに本発明は、金属管の外部被覆への上記粉末ラッカーの使用に関する。 本発明による方法によって得ることができる被覆された金属管は、優れた性質 を有している。即ち、支持体からの粉末ラッカーの剥離は全く生じない。得られ た粉末ラッカー被覆の耐熱水性は卓越しており、かつ 、陰極離層に対する粉末ラッカー塗装の抵抗性をＤＩＮ ３０６７１によって試 験するＣＤ試験の結果は、優れたものである。 次に、本発明を例につき詳説する。この場合、部は、他に記載のない限り、重 量部を意味する。 例１ならびに比較例１及び２の粉末ラッカーを市販品に常用される粒径分布の 粉末ラッカーに後処理する。 製造された粉末ラッカーは、金属管の外部被覆のための付着方法に使用する。 このために、壁の厚さ１２ｍｍを有する直径３００ｍｍの管を噴射装置(Ｓtrahl anlage)で清浄度(Ｓauberkeit)ＳＡ３に噴射する。粗さは、約５０μｍである。 さらに管を誘導コイルを用いて２３０±５℃に加熱する。例１ならびに比較例１ 及び２の粉末ラッカーを静電的に層の厚さ約１００μｍで塗布し、かつ硬化させ る。 次に試験結果が総括されている。 ホイールアブレータＧＨ４０を用いてＳＡ２．５で噴射され、バソマト(Ｂaso mat)ＰＴ中に１０容量％で含浸され、２４０℃で予め焼戻しされ、被覆され、２ ４０℃で１２０秒間焼なおしされ、かつ直ちに水中で冷却された５ｍｍの平板に 対する、水道水中で８０℃での水中貯蔵(Ｗasserlagerung)。 層の厚さ４００〜５００μｍ。 ホイールアブレータＧＨ４０を用いてＳＡ２．５で噴射され、バソマト(Basom at)ＰＴ中に１０容量％で含浸され、２４０℃に予め焼戻しされ、被覆され、２ ４ ０℃で１２０秒間焼なおしされ、かつ直ちに水中で冷却された１０ｍｍの平板に 対する、 ＣＤ試験。 層の厚さ４００〜５００μｍ 水道水中で８０℃での遊離した皮膜の水中貯蔵： 層の厚さ４００〜５００μｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エポキシ樹脂、フェノール性湿潤剤、触媒、充填剤ならびに場合によっては 助剤及び添加剤を含有する粉末ラッカーにおいて、充填剤としてグリシジル基に よって官能化された結晶質珪酸変態が使用されていることを特徴とする粉末ラッ カー。 ２．エポキシ樹脂、フェノール性湿潤剤、触媒、充填剤ならびに場合によっては 助剤及び添加剤を含有する粉末ラッカーを用いて金属管を単層外部被覆する方法 において、請求項１記載の粉末ラッカーを使用することを特徴とする、金属管を 単層外部被覆する方法。