JPS5815571A - 送電鉄塔用塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は亜鉛メッキ、・持に溶融亜鉛メッキ被膜を施し
て成る送電鉄塔、マイクロウェーブ塔などのいわゆる亜
鉛メッキ決塔表面の防蝕、着色および滑り止めのための
塗料組成物に係る。

従来より、鉄鋼材或いは珠鋼製品の長期防蝕方法として
、亜鉛メッキが施されており、特に送電鉄塔、マイクロ
ウェーブ塔等を中心とした大型構造物においては溶融椎
鉛メッキ被覆がなされているのは周知のとおりである。

この防蝕方法は一般の塗料被覆方法に比べるとはるかに
優れるものであるが、最近の如く大気もしくは水質の汚
染の巡行に伴なって亜鉛の消耗が著しく、以前のように
は長期の防蝕効果が期待出来なくなっているのが現状で
ある。亜鉛メッキ本来の長期防蝕を効果的ならしめるた
めには、有機塗膜を亜鉛メッキ表面に存在せしめて水、
大気等の腐蝕性因子との接触を防止する事が必要となっ
ており、更には最近の構造物大型化につれて航空漂識と
しての必要上或いは環境調和の美観上の観点から構造物
の着色美装の必要性が強く要望されている。

前記の理由により亜鉛メッキ表面への塗装の必要から油
性系漁料或いは合成樹脂系塗料が塗布されているのが現
状である。

しかしこの種の塗料はその塗膜が亜鉛メッキ層の表面か
ら早期に剥離、離脱を生ずるという欠点があり必ずしも
満足出来るものではなかった。更に構造物が大型化する
につれて、メンテナンスのための塗替作業に困難を来た
すため長期耐久性、保色性等の点でタールエポキシ樹脂
塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料、或いはエポキシ樹
脂エナメル、ポリウレタン樹脂エナメル等の合成樹脂系
塗料の使用が考慮されつ−ある。

しかし、これらはいずれも密着性が劣るものであった。

一方、送電鉄塔は保守・点検のために人が昇り降りする
のが普通であるが、従来の塗料組成物から得られた塗膜
は平滑であるため昇降隊商し滑り易く、危険を伴うとい
う大きな問題があった。

本発明は前記の如き従来塗料のもつ欠点を解消もしくは
改良することを目的とし、亜鉛メッキを施された送電鉄
塔への密着性が優れるとともに、滑り止め性の優れた塗
料組成物を提供しようとするものである。

即ち、本発明は ｆａ＞　　末端に少なくとも２個以上のエポキシ基を含
有するエポキシ樹脂９９〜６０重量％と、ポリビニルブ
チラール樹脂１〜４０重量％とからなる樹脂組成物・・
・・・・１００重量部、ｆｂｌ　　酸素酸塩および金属
酸化物から選ばれた少なくとも１種の化合物・・・・・
・・・・１〜２５０重量部、および （ｃｌ　　偏平状顔料および骨材から選ばれた少なくと
も１種の成分・・・・・・・・・　１０〜５００重量部
、からなる送電鉄塔用塗料組成物に係る。

本発明に用いられるエポキシ樹脂とは、末端に少なくと
も２個以上のエポキシ基を含有するエポキシ樹脂と、該
エポキシ樹脂と化学反応を呈する架橋剤との混合物から
成るものである。前記エポキシｒｋ（脂としては例えば
直鎖状ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹脂、ポ
リフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂、
芳香族型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、エ
ーテルエステル型エポキシ樹脂等があり、市販されてい
る商品名としては、例えばエピコート（シェル化学製商
品名）、エピクロン（大日本インキ化学工業製商品名）
、アラルダイト（チバ・ガイギー製商品名）などが代表
例として挙げられる。

これらは１種のみを用いるのに限定するものではなく２
種以上を併用して各々の特徴を出すことも可能である。

本発明の組成物に用いられる前記架橋剤としては、エポ
キシ樹脂分子中に含有されるエポキシ基もしくは水酸基
と相互に反応する基を有するもので、公知一般にエポキ
シ樹脂用架橋剤として使用されているものであればいず
れでも良い。例えばジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラえン、メタキシリレンジアミン、メタフェニレ
ンジアミン、複素環ジアミンなどの脂肪族又は芳香族ポ
リアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、トリス（
ジメチルアミノメチル）フェノール、ピペリジンなどの
第２級、第３級アミン、ポリアミド樹脂、アミン付加物
（一般にアミンアダクトの名称で知られる）等のアミノ
系化合物、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート等のインシアネート化合物（ブロック
イソシアネートを含む）の他、フェノール樹脂、酸無水
物、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、本発明
の対象が一般には大型鋼材であるため、常温もしくは強
制乾燥程度でエポキシ樹脂と架橋剤との化学反応が進行
するもので、かつエポキシ基との化学反応を伴なうアミ
ノ系化合物が最も好ましい。

本発明の特徴とするところは、後述するとおり組成物中
に含有される酸素塩酸及び／又は金属酸化物が亜鉛メッ
キ表面と化学的に反応し、塗膜の密着性を附与するとこ
ろにあるが、とりわけリン酸塩と、他の酸素酸塩及び／
又は金属酸化物と併せ用いると、金属イオンを介してリ
ン酸とエポキシ樹脂及びポリビニルブチラール樹脂中の
水酸基との間にキレート結合を形成して、強固な密着性
を附与する効果が得られることにある。従って、本発明
のエポキシ樹脂及びポリビニルブチラール樹脂の混合物
に対して架橋剤を混合するに際し架橋剤が前記樹脂組成
物中の水酸基との化、学反応を伴なう性質のものであれ
ば樹脂組成物に対する架橋剤の量を当量以下に調整し、
（封脂組成物分子中の水酸基を残存せしめてお（ことが
好ましい。

本発明に使用されるポリビニルブチラール樹脂は、平均
重合度２５０〜２，０００、好ましくは２５０〜１．０
００、ブチラール化度５７〜７５モル％、好ましくは５
７〜７０モル％のものである。前記エポキシ樹脂とポリ
ビニルブチラール樹脂との混合割合はエポキシ樹脂９９
〜６０重量％とポリビニルブチラール樹脂１〜４０重量
％で、好ましくは前者が９５〜８０重量％後者が５〜２
０重量％である。本発明において、ポリビニルブチラー
ル樹脂を用いる目的は、組成物中に含有されるリン酸塩
とのキレート結合を更に助成せしめ塗膜に長期間の可撓
性を附与すると共に、亜鉛メッキ表面に対する密着比を
より強固にするためのものである。

亜鉛メッキの様な活性非鉄金属表面への塗膜の密着性は
、鋼表面に比較して充分といえず、特にエポキシ樹脂は
化学反応進行による架橋密度の嘱加に伴なって塗膜硬度
が高まる反面、可廃性が低下し、ふ々に附着力の低下を
釆たすが、本発明の如く、高分子かつ熱可塑性樹脂であ
るポリビニルブチラール樹脂の併用は前記塗膜劣化の緩
和に翫めて効果ならしめるものである。

前記したポリビニルブチラール樹脂の添加効果はその添
加量が多くなる捏、大きくなるが、前記エポキシ樹脂に
対する範囲より、その量が多くなると、塗膜の耐水性低
下、塗装作業性の悪化等をまねくため好ましくない。

本発明に使用する酸素酸塩は酸クロム酸、リン酸（縮合
りン醸を含む）、ホウ酸、モリブデン酸、燐モリブデン
酸、珪モリブデン酸、タングステン酸、燐タングステン
酸、珪タングステン酸等の酸素酸と各種金属類とから成
る塩である。例えばスリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カ
ルシウム、タンゲステン酸亜鉛、タングステン酸カルシ
ウム、タングステン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、ビロ
リン酸鉛、オルソリン酸鉛、メタリン酸鉛、リン酸アル
ミニウム、オルソリン酸部、ピロリン酸部、オキシリン
酸部、四ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸鉛、
四ホウ酸鉛、メタホウ酸バリウム等が使用出来る。

本発明に使用する金属酸化物は、クロム、モリブデン、
タングステン、マンガン等の酸化物である。例えば三酸
化クロム、二酸化モリブデン、三酸化タングステン、二
１１１化マンガン等が使用出来る。

これら前記した酸素酸塩と金属酸化物は単独使用又は任
意の割合で混合して用いることができる。

とりわけ、前記リン酸塩を酸素酸塩成分として、その他
の酸素酸塩及び／又は金属酸化物を併用すると、その加
水分解により車するリン酸がその他の酸素酸塩及び／又
は金属酸化物中の金属イオンを介してエポキシ樹脂及び
ポリビニルブチラール樹脂中の水酸基との間に午レート
化合物を形成すると考えられるのでその使用が最も好ま
しい。

本発明で使用する前記酸素酸塩及び／又は金属酸化物の
量は、それら各々の亜鉛メッキ表面に対する反応性の強
弱、防蝕性等に大きな差があるためそれらの添加量１マ
、エポキシ樹脂とポリビニルブチラール樹脂を混合して
成る樹脂組成物１００重量部に対して１〜２５０重量部
、好ましくは５−１５０重量部である。前記した如く、
本発明に於て、リン酸塩を必須成分としてリン酸塩以外
のその他の酸素酸塩及び／又は金属酸化物と組み合わせ
て用いると、本発明の効果をより大ならしめるものであ
るが、リン酸塩とその池の酸素酸塩及び／又は金属酸化
物の混合割合は９５〜３０重量％：５〜７０重Ｊｔ９６
程度が好ましい。

前記において酸素酸塩および／又は金属酸化物の量が１
重量部より少ないと、亜鉛メッキ表面に対する化成被膜
形成効果、キレート形成効果が期待出来ない。一方２５
０重量部より多いと塗膜の亜鉛メッキに対する密着性を
損なう傾向があるため好ましくない。

本発明は、前記した如く、エポキシ樹脂とポリビニルブ
チラール樹脂から成る樹脂組成物ならびに酸素酸塩及び
／又は金属酸化物を必須成分とすることによってそれら
の相乗効果により亜鉛メッキ表面に対して更に強固な耐
着性を附与するものであるが、更に偏平状顔料および骨
材から選ばれた少な（とも１種の成分を併用することに
より、塗膜表面の滑り止め効果を一層向上せしめること
ができる。

本発明に使用する偏平状顔料および骨材としては、例え
ば偏平状酸化鉄（Ｍｉｃａｃｅｏｕｓ　Ｉｒｏｎ　Ｃｂ
ｃ１ｄｅ）、偏平状アルミ扮、マイカ、ガラスフレーク
、雲母、偏平状鉛粉等の偏平状顔料、砂、砂利、硅砂、
エメリー、ガラスピーズ等一般に骨材と称されるものが
挙げられる。これは１種もしくは２種以上を岨み合せて
使用することができる。

該偏平状顔料および骨材は、塗膜層の表面に適度な粗度
を附与し、滑り止め効果を大ならしめるものである。

前記偏平状顔料および骨材から選ばれた少なくとも１種
の成分は、エポキシ樹脂およびポリビニルブチラール樹
脂からなる組成物１００重量部に対して１０〜５００重
量部、好ましくは５０〜３００重量部の範囲で使用する
。

上記範囲に於て、その使用量が５００重量部を越える場
合は、塗膜表面の粗度が大きすぎて、１総すした際：こ
発泡する傾向があったり、塗膜の付着性が低下し、逆に
１０重量部より少ない場合に１ｉ、塗膜表面への粗度附
与効果がなく、滑り止めの効果が全くない・ 本発明は前記した如く、樹脂組成物と酸素酸塩および金
属酸化物から選ばれた少なくとも１種の成分を各々前記
量比で存在せしめた組成物とする事により亜鉛メッキ被
膜表面に対して強固な密着性を有し、しかもその効果が
長期にわたって持続する塗膜を得ることが出来、かつ偏
平状顔料および骨材から選ばれた少なくとも１種の成分
の効果により塗膜表面の滑り止め効果を附与するもので
ある。

本発明においては、前記した成分を必須とするか、その
他前記塗料組成物と相溶性のあるその低鉛化合物等の防
錆顔料、タルク、シリカ等の体質顔料、酸化鉄、カーボ
ンブラック、酸化チタン等の着色顔料、沈澱防止剤、ダ
レ防止剤、アスファルト、タール、ピッチ等の歴青質、
界面活性剤、表面調整剤等の添加剤、塗膜の付着力を一
層助成するためのカップリング剤、キレート化合物或い
は溶媒等も添加することができる。

本発明に於て溶媒として水以外の有機溶媒系を１史用す
る場合には組成物中の酸素酸塩、金属酸化物の金属イオ
ンの溶出もしくは加水分解を助成するため少なくとも１
種以上のアルコール系溶媒もしくは溶媒に対し３重量％
以下程度の水を組成物中に含有して成ることが好ましい
。

本発明の前記成分から成る塗料組成物は亜鉛メッキ表面
に刷毛、スプレー、ローラー、ヘラ、コテ等の公知方法
により、１０〜１０００ミクロン程度の乾燥膜厚が得ら
れるように調整して塗布し、エポキシ樹脂と架橋剤が化
学反応を呈し、塗膜乾燥するに必要な条件下で塗膜硬化
をせしめることにより、前記効果を有する塗膜を得るこ
とができる。

しかして、鉄塔の用途、目的等に応じて、例えばポリウ
レタン樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、塩化ゴム系塗料、
塩化ビニル樹脂塗料等各色任意の塗料を本発明の滑り止
め効果を失しない程度の厚みに上塗りすること、および
エポキシ樹脂系あるいはポリウレタン樹脂系プライマー
等をあらかじめ塗布した上に本発明の組成物を塗布する
ことなどが可能である。

本発明の塗料組成物から得られた塗膜は長期の曝露に対
して強い耐久性を示すもので、従来の如く短期間で剥離
、離脱することな（長期に安定した密着性を有するとと
もに優れた滑り止め効果を有するものである。

次に本発明の具体的効果を実施例により示す。

尚、実施例及び比較例の「部」又は「％」は「重量部」
又は「重量％Ｊを意味する。

実施例１ エポキシ当量４５０〜５００とエポキシ当１２３０〜２
７０のエポキシ前側が１：１の混合から成る直鎖状ビス
フェノール型エポキシ樹脂と、架橋剤として活性水素当
量１３０のポリアミド樹層を用いて、エポキシ樹脂と架
橋剤を当量比で混合して得られるエポキシ樹脂組成物と
平均重合度約２６０、ブチラール化度６０モル％のポリ
ビニルブチラール樹り旨を組み合わせ表−１の組成より
成る塗料組成物を調整した。尚比較のため本発明外の塗
料組成物も同様に調整した。得られた組成物を必要に応
じてメチルイソブチルケトン：ｎ−ブチルアルコール＝
１：１（重量比）から成る混合溶剤を用いて刷毛塗り作
業に適する粘度に調整し、溶融亜鉛メッキ表面に乾燥膜
厚が２５０ミクロンとなるように塗装して塗膜層を得、
２０℃、７５％Ｒｉ（の条件下で７日間乾；膿せしめた
後、初期密度、屋外曝露および滑り止め試験に供した。

表−１配　　　合　　　例 実施例２ エポキシ当量９００−１０００の直鎖状ビスフェノール
型エポキシ樹脂と、架橋剤として活性水素当量１５０の
ポリアミド樹脂を用いて、エポキシ樹脂と架橋剤を当量
比で混合して得られるエポキシ樹脂組成物と、平均重合
度約６００、ブチラール化度７２モル％のポリビニルブ
チラール樹脂を組み合せ表−２の組成より成る塗料組成
物を調整した。

尚比較のため本発明外の塗料組成物も同様に調整した。

得られた各組成物を必要に応じてメチルイソブチルケト
ン：ブチルアルコール＝１：１（重量比）から成る混合
溶剤を用いて刷毛塗り作業に適した粘度に調整し、溶融
亜鉛メッキ表面に乾燥膜厚が２００ミクロンとなる様刷
毛塗りして、２０℃、７５９６ＲＨの条件下で７日間乾
燥せしめて屋外曝露および滑り止め試験に供した。

表−２配　　　合　　　例 比較実験１ 前記の如くして得られた本発明試料ト１α１〜９と、比
較試料瓶１〜７の供試片を用い、初期のＪｆｆｌ鉛メッ
キ表面に対する塗膜する切線を入れ１００個のマス目を
形成せしめる。次いで該マス目―所にセロハンテープを
圧着し瞬時に七ロノ＼ンテープを引剥し、マス目の残存
数を百分率として表わす。

一方、他の供試片を用いて供試体中央部で斜めにクロス
する亜鉛メッキ表面曇【達する２本の切線を入れ、３ケ
年間の屋外曝露に供した。３ケ年間経過后、塗膜表面を
観察して塗膜欠陥、異状発生の有無を確認したのちに同
−供試片の残存塗膜に対して、前記初期密着性試験と同
一手順の処理、判定方法により長期曝露后の密着性良否
を判定する。各々得られた結果を表−３に示した。

表−３ 比較実験２ 前記の如くして得られた本発明の試料Ｎα１〜９と比較
試料Ｎα１−７の供試片を用い０．５　Ｘ　５　Ｘ　５
　Ｃｍ形状のフック付ゴム板を供試片表面にのせ、更１
どゴム板表面にｌＫ９の重りをのせる。ゴム板のフック
にバネ秤を取付け、供試片と水平の方向にバネ秤を引張
り、ゴム板が移動し始めた時の力をＫｖ／２Ｗとしてバ
ネ秤の目盛より読み取る。各々得られた結果を表−４に
示した。

表−４ 面し比較実験結果表より明らかに、本発明の塗料組成物
より得られた塗膜層は、亜鉛メッキ表面に対する密着性
付与効果は勿論のこと塗膜表面の滑り止めの効果も非常
に優れたものである。

従って、塗膜の防蝕効果や長期付着性が優れるため、推
鉛メッキ表面を長期間にわたって保護することが可能な
のであり、更に滑り止めの効果にも漫れるため、保守、
点検のための鉄塔昇降に際しても、安全確保上有効なも
のである。

出願人：大日本塗料株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１（ａ）　　末端に少な（とも２個以上のエポキシ
   基を含有するエポキシ樹脂９９〜６０重量％と、ポリビ
   ニルブチラール樹脂１〜４０重量％から成る樹脂組成物 ・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部（ｂ）　
   　酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少なくとも１
   種の化合物・・・・・・・・・１〜２５０重量部、およ
   び （Ｃ）　　偏平状顔料および骨材から選ばれた少な（２
   ）前記酸素酸塩、金属酸化物から選ばれた少な（とも１
   種の化合物がリン酸塩を必須成分とし、リン酸塩以外の
   他の酸素酸塩、金属酸化物より選ばれた少なくとも１種
   以上の成分とからなる混合物である特許請求の範囲第（
   １）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。 （３）曲記偏平状顔料および骨材から選ばれた少な