JPH1095928A - 鋳鉄管用粉体塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化性に著しく優れ、低温硬化が可能となる
と同時に、貯蔵安定性、更に塗膜物性にも良好な鋳鉄管
用粉体塗料を得る。 【解決手段】 液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と
ビスフェノールＡとを反応させて得られる、αグリコー
ル量が０．０３〜０．０７meq／gで、かつ加水分解性塩
素が２００ｐｐｍ以下である固形ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（イミダゾリン系化合物）
（Ｂ）とを配合。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳鉄管の内外面の
塗装に適した粉体塗料、更に詳しくは、密着性、耐水
性、耐薬品性および機械的特性に優れ、また、速硬化性
でなおかつ貯蔵安定性に優れる鋳鉄管用粉体塗料に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上下道管、工業用水管、ガス管など広く
流体輸送に使用されている鋳鉄管類は土中埋設による外
面腐食や流体による内面腐食を防止するため塗装が施さ
れている。

【０００３】近年、その優れた防食性、密着性、耐水
性、耐薬品性および機械的特性よりエポキシ粉体塗料に
より塗装されるケースが増加している。この粉体塗料
は、塗装前に被塗物を予熱し、この熱により、粉体塗料
のレベリングおよび硬化がなされる。被塗物の予熱にか
かるエネルギーコストは、製造物の製造コストに大きく
影響する。

【０００４】このことから、現行２００℃以上の予熱温
度を１５０〜１８０℃へ低温化した硬化システムが求め
られている。この様な低温下での十分な粉体塗料の硬化
および塗膜形成を行うには、粉体塗料の硬化性を高める
ことが必要であり、その手段として例えば、粉体塗料の
主剤として用いるエポキシ樹脂として、固形ビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂に、一部ノボラック型エポキシ樹
脂を併用する技術が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂に、一部ノボラック型エポキ
シ樹脂を併用した粉体塗料は、硬化性は改善されるもの
の、その一方で、塗料の貯蔵安定性や塗膜物性の低下が
起こるという課題を有していた。

【０００６】本発明が解決しようとする課題は、硬化性
に著しく優れ、低温硬化が可能となると同時に、貯蔵安
定性、更に塗膜物性にも良好な鋳鉄管用粉体塗料を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、鋳鉄管用粉体塗料に用い
るエポキシ樹脂として、特定のビスフェノール型エポキ
シ樹脂を用いることによって、貯蔵安定性、塗膜物性を
低下させることなく硬化性を著しく改善できることを見
いだし本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明が解決しようとする課題は、
αグリコール量が０．０３〜０．０７meq／gで、かつ加
水分解性塩素が２００ｐｐｍ以下である固形ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）とを必須成分
とすることを特徴とする鋳鉄管用粉体塗料に関する。

【０００９】本発明で用いる固形ビスフェノール型エポ
キシ樹脂（Ａ）は、αグリコール量が０．０３〜０．０
７meq／gで、かつ加水分解性塩素が２００ｐｐｍ以下で
あればよい。即ち、すなわち加水分解性塩素量が少ない
程、硬化性および塗料の貯蔵安定性が向上する。特に、
本発明の如く２００ｐｐｍ以下においてその傾向が顕著
なものとなる。

【００１０】また、αグリコール量も、加水分解性塩素
と同様少ないほど硬化性は向上するが、αグリコール量
が０．０３meq／g未満である場合には良好な貯蔵安定性
は得られなくなる。従って、粉体塗料の優れた硬化性と
貯蔵安定性とを兼備させる為には上記αグリコール量、
加水分解性とを満足させる必要がある。

【００１１】本発明においては、特に、粉体塗料の硬化
性と貯蔵安定性とのバランスに優れる点から、加水分解
性塩素は１００ppm以下がより好ましく、αグリコール
量は０．０３〜０．０７meq／gの範囲が好ましい。

【００１２】この様な固形ビスフェノール型エポキシ樹
脂（Ａ）としては、常温で固形のものであれば特に制限
されないものであるが、具体的には、例えばビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テ
トラブロモビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げら
れる。これらの中でも特に本発明の効果がより顕著にな
る点からビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。

【００１３】また、上記固形ビスフェノール型エポキシ
樹脂（Ａ）は、ビスフェノール類とエピハロヒドリンと
を反応させる、所謂一段法にて製造されるものであって
もよいし、また、ビスフェノール類とエピハロヒドリン
とを反応させてビスフェノール型エポキシ樹脂を製造し
た後、当該エポキシ樹脂に更にビスフェノール類を反応
させる、所謂二段法にて製造したものであってもよい。

【００１４】特に所望のエポキシ当量への調節が容易で
ある点から後者の二段法で得られるエポキシ樹脂が好ま
しい。また、上記の一段法並びに二段法で用いられるビ
スフェノール類としては、例えば、ビスフェノールＡ、
ビスフェノールＦ、テトラブロモビスフェノールＡ、テ
トラブロモビスフェノールＦ等が挙げられるが、本発明
の効果が顕著になる点からビスフェノールＡが好まし
い。

【００１５】本発明で用いられる固形ビスフェノール型
エポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ当量は特に制限されるも
のではないが、耐ブロッキング性、粉体塗料化の容易さ
の点から５００g／eq〜１５００g／eqであることが好ま
しく、特にこれらの効果が顕著である点からエポキシ当
量７４０g／eq〜１３００g／eqであることが好ましい。

【００１６】次に、本発明で用いられる硬化剤（Ｂ）と
しては、特に限定されず、イミダゾリン系化合物、フェ
ノール樹脂、ジシアンジアミド、ポリカルボン酸ヒドラ
ジド及びその誘導体、イミダゾール類及びその誘導体等
が挙げられるが、特に、硬化性が著しく良好である点か
らイミダゾリン系化合物が好ましい。

【００１７】ここで用いられるイミダゾリン系化合物と
しては、特に限定されないが、例えば以下の一般式
（１）で表されるものが挙げられる。

【００１８】

【化２】

【００１９】（式中、Ｒ1は炭素原子数１〜１７のアル
キル基、フェニル基であり、Ｒ2は水素原子又は炭素原
子数１〜３のアルキル基をあらわす）

【００２０】この様なイミダゾリン系化合物の中でも特
に、Ｒ１がフェニル基、Ｒ２が水素原子であるフェニル
イミダゾリンであることがピンホール防止性、耐食性等
の点で好ましい。

【００２１】本発明においては、硬化剤（Ｂ）として、
イミダゾリン系化合物を用いる場合には、場合により、
ジシアンジアミド系化合物、ポリカルボン酸ヒドラジド
及びその誘導体、イミダゾール類及びその誘導体、前記
一般式（１）の範疇に類する他のイミダゾリン化合物等
を併用することもできる。

【００２２】さらに本発明においては、上記（Ａ）及び
（Ｂ）に加え、結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）を用いると流
れ性向上、ピンホール防止性等の点で更に効果が顕著に
なり好ましい。

【００２３】結晶性エポキシ樹脂としては、低溶融粘
度、高流れ性、均一な塗膜が得られる点から、具体的に
は以下に挙げるものが好ましい。 (1)トリグリシジルイソシアヌレート（日産化学
（株）） 商品名「ＴＥＰＩＣ Ｇ」 (2)４,４´−ビス（２,３−エポキシプロポキシ）−３,
３´,５,５´−テ トラメチルビフェニル（油化シェル
エポキシ（株）） 商品名「エピコートＹＸ−４０００」 (3)２,６−ビス（２,３−エポキシプロポキシ）−ナフ
タレン（大日本インキ化学工業（株）） 商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２」 (4)ビス（１,２−エポキシプロポキシ−ナフチル）−メ
タン (5)２，２−ビス［３，５−ジブロモ−４−（１，２−
エポキシプロポキシ）−フェニル］−プロパン（大日本
インキ化学工業 （株）） 商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ １５２−ＣＲ」

【００２４】使用する結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）の配合
比率は、特に制限されるものではないが、重量基準で、
（Ａ）／（Ｃ）＝８０／２０〜９９／１となる範囲が好
ましい。

【００２５】即ち、結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）の配合割
合が（Ａ）／（Ｃ）＝９９／１以上の場合には、溶融粘
度が低減され、流れ性、ピンホール防止性等が向上す
る。又、（Ａ）／（Ｃ）＝８０／２０以下の場合には、
塗料化時、エクストゥルーダーを用いての溶融混練物が
均一に優れたものとなり、耐ブロッキング性が向上す
る。

【００２６】これらの効果が顕著な点から、更には
（Ａ）／（Ｃ）＝９５／５〜８５／１５がより好まし
い。

【００２７】また、硬化剤（Ｂ）の使用量は、特に制限
されるものではないが、硬化剤（Ｂ）の使用割合が、当
量基準で、［固形ビスフェノール型エポキシ樹脂
（Ａ）、又は、（Ａ）と結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）との
合計]／硬化剤（Ｂ）＝１．０／０．１０〜１．０／
０．５０となる割合であることが好ましい。

【００２８】即ち、硬化剤（Ｂ）の使用量が、
［（Ａ）、又は、（Ａ）＋（Ｃ）］／（Ｂ）＝１．０／
０．１以上の場合には、硬化が速くなり、また、溶融粘
度が低く、流れ性，ピンホール防止性、防食性が向上す
る点から好ましく、一方、１．０／０．５以下の場合に
は、硬化物の分子量を大きくできて塗膜物性を向上させ
ることができる点から好ましい。これらの性能バランス
に優れる点から、更には＝１．０／０．２０〜１．０／
０．４０がより好ましい。

【００２９】本発明の鋳鉄管用粉体塗料は、必要に応じ
て体質顔料／又は着色材、例えば酸化チタン、タルク、
炭酸カルシウム、炭酸バリウム、シリカ、マイカ、アル
ミナ、カーボンブラック、フタロシアニングリーン、フ
タロシアニンブルーなどを配合することができる。

【００３０】かかる材料を用いての粉体塗料化は、通常
の方法にて行うことができる。即ち、固形ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、更に必要に応
じ、結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）、体質顔料／又は着色
材、その他の添加剤などを粗粉砕、配合し、この配合物
をヘンシェルミキサーなどを用いて十分に粉砕、混合し
た後加熱されたエクストゥルーダーを用いて溶融混練
し、冷却後粉砕、分級して得られる。

【００３１】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳述するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

【００３２】合成例１ 四つ口フラスコに、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（EE187、加水分解性塩素１０４ppm、αグリコール
０．０７meq／g）７０．４重量部に、ビスフェノールＡ
（三井石油化学（株）製）３９．６重量部を採り、水酸
化ナトリウム１００ppmを添加し、窒素気流下１４０℃
で８時間加熱攪拌した。得られた樹脂（樹脂１）は、エ
ポキシ当量９１０g／eq,粘度S−T（不揮発分40％フ゛チルカル
ヒ゛トール溶液でのカ゛ート゛ナー粘度）、融点１００℃であった。

【００３３】合成例２〜６ 表−１記載の液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及
び、ビスフェノールを用い、合成例１と同様にして反応
を行い、樹脂２〜６を得た。

【００３４】各合成例の仕込み量、並びに、合成物性状
は表−１の通りであった。

【００３５】

【表１】

【００３６】実施例１〜６及び比較例１〜４ 表−２〜表−４に記載の成分を粗粉砕したのち、表−２
〜表−４に記載の割合で配合し、ヘンシェルミキサーを
用いて充分に粉砕、混合した。その後、１１０℃に加熱
されたエクストルーダーを用いて溶融混練し、押出し、
冷却後粉砕、分級して粒径８０〜１２０μｍの粉体塗料
を得た。

【００３７】得られた粉体塗料を用いて、各実施例並び
に比較例のゲルタイム、貯蔵安定性、硬化塗膜の外観、
耐衝撃試験、エリクセン試験、塩水噴霧テスト、耐水性の
評価を以下の基準に従って行った。

【００３８】尚、硬化塗膜の外観、耐水性の試験は、得
られた粉体塗料を１５０mm×７０mm×７．０mmの大きさ
のダクタイル鋳鉄片にブラッシングののみの表面処理を
加えて酸化スケールを残したまま１８０〜２１０℃に加
熱した試験片の表面に吹き付け塗装したのち放冷して、
厚さ２５０〜３５０μｍの塗膜を形成して評価を行っ
た。

【００３９】また、耐衝撃試験及び塩水噴霧試験は、１
５０mm×７０mm×２．０mmの鋼板を、エリクセン試験
は、９０mm×９０mm×１．２mmの鋼板を用い、同様にし
てそれぞれ２５０〜３５０μｍの塗膜を形成して評価を
行った。

【００４０】（ゲルタイム）１７０℃でキュアプレート
で測定 （貯蔵安定性）［４０℃１週間保持後のゲルタイム／調
整直後のゲルタイム］×１００ （硬化塗膜の外観）塗膜表面の平滑度を目視で評価。 （耐衝撃試験）ＪＩＳ Ｋ ５４００-1990の８・３・
２（デュポン式衝撃試験）により試験した。 （エリクセン試験）ＪＩＳ Ｚ ２２４７のＡ法により
評価した。 （塩水噴霧試験）塗膜面に基材に達する傷を入れ、３５
℃で５％ＮａＣｌ水溶液を３０００時間連続噴霧して塗
膜の状態および傷口にナイフをいれてのクリープの剥離
幅を調べた。 （耐水性）試料を水中に１年間浸せきした後の塗膜の状
態をしらべた。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】

【表４】

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、硬化性に著しく優れ、
低温硬化が可能となると同時に、貯蔵安定性、更に防食
性、密着性、耐水性、耐薬品性および機械的特性といっ
た塗膜物性にも良好な鋳鉄管用粉体塗料を提供できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多川 眞好 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番地19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 道浦 吉貞 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番地19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 出口 隆亮 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番地19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 花野 一仁 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番地19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 斉藤 昌彦 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番地19号 株式会社栗本鐵工所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 αグリコール量が０．０３〜０．０７me
   q／gで、かつ加水分解性塩素が２００ｐｐｍ以下である
   固形ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤
   （Ｂ）とを必須成分とすることを特徴とする鋳鉄管用粉
   体塗料。
2. 【請求項２】 固形ビスフェノール型エポキシ樹脂
   （Ａ）が、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂にビスフ
   ェノール類を反応させて得られるものである請求項１記
   載の鋳鉄管用粉体塗料。
3. 【請求項３】 固形ビスフェノール型エポキシ樹脂
   （Ａ）が、エポキシ当量７４０〜１３００g／eqのもの
   である請求項１又は２記載の鋳鉄管用粉体塗料。
4. 【請求項４】 硬化剤（Ｂ）が、イミダゾリン系化合物
   である請求項１、２又は３記載の鋳鉄管用粉体塗料。
5. 【請求項５】 イミダゾリン系化合物が、下記一般式
   （１）で示されるものである請求項４記載の鋳鉄管用粉
   体塗料。 【化１】 （式中、Ｒ1は炭素原子数１〜１７のアルキル基、フェ
   ニル基であり、Ｒ2は水素原子又は炭素原子数１〜３の
   アルキル基をあらわす。）
6. 【請求項６】 イミダゾリン系化合物が、フェニルイミ
   ダゾリンである請求項４又は５記載の鋳鉄管用粉体塗
   料。
7. 【請求項７】 更に、結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）を併用
   する請求項１〜６の何れか１つに記載の鋳鉄管用粉体塗
   料。
8. 【請求項８】 固形ビスフェノール型エポキシ樹脂
   （Ａ）と、結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）との配合割合が、
   重量基準で（Ａ）／（Ｃ）＝８０／２０〜９９／１とな
   る割合である請求項７記載の鋳鉄管用粉体塗料。
9. 【請求項９】 硬化剤（Ｂ）の使用割合が、当量基準
   で、［固形ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ）、又
   は、（Ａ）と結晶性エポキシ樹脂（Ｃ）との合計]／硬
   化剤（Ｂ）＝１．０／０．１０〜１．０／０．５０とな
   る割合である請求項１〜８の何れか１つに記載の粉体塗
   料。