JPS591393B2

JPS591393B2 - 防食被覆方法

Info

Publication number: JPS591393B2
Application number: JP54165087A
Authority: JP
Inventors: 稔星野; 稔雄篠原; 弘往田辺; 徹多記; 俊介中山
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1984-01-11
Also published as: JPS5687474A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鉄鋼に対して防食住のすぐれた強靭な皮膜を形
成するための防食被覆方法に関する。

従来、金属の防食、防錆を目的とする樹脂ライニングが
各種公害防止装置や化学装置類を中心に、タンク類、船
舶の油槽、船底等に広く利用されている。これらの樹脂
ライニングに用いられる樹脂としては、常温硬化住、現
場作業性、価格の点から不飽和ポリエステル樹脂が用い
られており、ライニング方法として欠ＦＲＰライニング
、即ちライニング施工に際してあらかじめ樹脂に、有機
過酸化物を混合し、ガラス繊維からなるシート状の基材
をライニングすべき母体に当て、これに前記樹脂をフェ
ルトロール等を用いて含浸、同時に脱泡させ、硬化させ
るのが一般的であつた。

最近こＤ方法に加えて注目されているのは、ガラス繊維
の代りにガラス質の極めて薄いガラスフレークを樹脂と
配合した組成物をコアなどで被塗物に塗りつける方法（
フレークライニング）があり、すでに実用化されている
。

例えば、前記の如き組成物としては有機樹脂結合剤ビヒ
クル中に微細なガラス薄片を含む保護並びに装飾用の被
覆組成物（特公昭５１−２５３６８号公報）、あるいは
ライニング用樹脂中に耐食材としてのガラスフレークと
補強材としてのガラスファイバーとを充填したライニン
グ材（特開昭５２−３０８５５号公報）などが知られて
おり、又、リン片状ガラスの表面を適当な物質で処理す
ることにより、疎水性やリーフィング姓を付与し、これ
を充填したプラスチック、塗料、絶縁紙等（特公昭４７
−１６８２１号公報）も知られている。

前記組成物の施工は皮膜の諸性能面を考慮して、全て２
ｍｍ以上の超厚膜であり、しかも施工費も非常に高く、
従つて一般の鋼構造物にはあまり適用されず、上記の如
くごく限られた特殊な用途に使用されているのが現状で
ある。現在、ライニング材に使用されているフレークラ
イニングをコスト面を考慮して２ｍｌ下の薄膜で使用す
ると、所定の皮膜性能を得ることが出来ず実用に耐えな
いものであつた。

かかるガラスフレークを使用した組成物は、その特徴を
生かして腐食ｈイオンの透過を抑制するために、いかに
してガラスフレークを素地面に対して平行に配列するか
が問題であつた。

従来、ガラスフレークを使用したフレークライニングは
殉工時にコテ、あるいはローラーで塗膜面をならすこと
により、塗膜中でのガラスフレークの並びを促進してい
た。しかし、コテやローラーを使用した施工法は施工費
用が膨大になる上、形状の複雑な構造物に対しては施工
が困難であるという欠点があつた。このような施工上の
困難さを解決するためＫ１スプレー可能なガラスフレー
ク含有組成物が知られているが（例えば米国特許第３６
５３９５４号）、該組成物を用いてスプレー塗装しても
、ガラスフレークは素地面と平行に配列せず、塗装方向
（平面、垂直面）によりそのバラツキが大きく、従つて
ガラスフレークのもつ腐食注イオンの透過抑制効果はあ
まり期特出来なかつた。

上述の通り、ガラスフレークが素地面にほぼ平行に配列
するような被覆方法及び組成物は従来知られていなかつ
た。本発明は上記の如き従来技術の欠点を解消すること
を目的とし、スプレー塗装によつてガラスフレークを被
塗物素地面に対してほぼ平行に配列せしめ、もつて防錆
肚、密着肚、耐候肚に優れた耐久囲のある皮膜を提供し
得る防食被覆方法に関する。即ち、本発明は不飽和ポリ
エステル樹脂１００重量部、厚さ０．５〜５ミクロン、
大きさ１００〜４００ミクロンのガラスフレーク１０〜
１００重量部、ケトンパーオキサイド０．１〜１０重量
部、ハイドロパーオキサイドおよび／またはパーオキシ
エステル０．５〜２．０重量部から成る組成物を、スプ
レーチツプロ径０．５〜３ｍｍのスプレーガンを用いて
塗膜厚３００〜１５００ミクロンにスプレー塗装するこ
とを特徴とする防食被覆方法に関する。本発明に使用さ
れる不飽和ポリエステル樹脂は、揮発註溶剤で希釈する
ことなく常温で液状であり、硬化剤や触媒により硬化す
る樹脂で硬化塗膜が耐水ｈや耐薬品註に優れているもの
が適している。

これらの樹脂としては、一般に市販されているイソフタ
ル酸系不飽和ポリエステル樹脂、ビスフエノール系不飽
和ポリエステル樹脂、エボキシアクリレート樹脂などが
挙げられる。これらの樹脂は、通常スチレン、メチルメ
タクリレート等の溶解力の強いα，β一エチレン囲不飽
和化合物を１０〜５０重量％程度含有して、不飽和ポリ
エステル樹脂として市販されている。

また、本発明に使用されるガラスフレークは厚さ０．５
〜５ミクロン、好ましくは１〜３ミクロン、大きさ１０
０〜４００ミクロン、好ましくは１５０〜３００ミクロ
ンのガラス質で極めて薄い扁平状の粒子である。本発明
の方法ｖおいて、該ガラスフレークは皮膜内で素材に平
行して幾層にも積層され、樹脂の強度を上げると同時に
外部からの蒸気、水分その他の環境剤の透過、貫通を阻
止する効果を示す。

前記ガラスフレークの厚さが０．５ミクロンより小さい
場合は、ガラスフレークの強度が弱く実際上使用出来ず
、逆に５ミタロンより厚い場合は素地に対して平行に配
列しにくい傾向がある。また、ガラスフレークの大きさ
が１００ミクロンより小さい場合は、素地に対して平行
に配列しにくく、塗膜強度、防食肚も向上しない。逆に
４００ミクロンをこえた大きさのガラスフレークは、ス
プレー作業囲に支障をきたすため好ましくない。本発明
における前記不飽和ポリエステル樹脂とガラスフレーク
の混合比は、樹脂１００重量部に対して、ガラスフレー
ク１０〜１００重量部（特に好ましくは２０〜７０重量
部）か塗膜の耐食註、物囲の面から好適である。前記混
合比において、ガラスフレークが１０重量部にみたない
場合は、目的とする防食肚を得ることか出来ず、逆に１
００重量部をこえると皮膜の可撓囲が低下し、もろくな
るため好ましくない。

本発明に使用されるケトンパーオキサイドとしては、メ
チルエチルケトンパーオキサイドが好適である。又、ハ
イドロパーオキサイドとしては、ｔ−ブチルハイドロパ
ーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソ
プロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタ
ンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５
−ジハイドロパーオキシヘキサン等が挙げられ、特にク
メンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパー
オキサイドの使用が好ましい。

これらは１種もしくは２種以上の混合物として使用し得
る。更にパーオキシエステルとしては、ｔ−ブチルパー
オキシフタレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート
、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオ
キシ２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルバーオキシ
ビバレート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブ
チルパーオキシイソブチレート等が挙げらへ特にｔ−ブ
チルパーオキシフタレート、ｔ−ブチルパーオキシラウ
レートの使用が好ましい。

これらは１種もしくは２種以上の混合物として使用し得
る。本発明においては、ケトンパーオキサイドと、ハイ
ドロパーオキサイド及び／又はパーオキシエステルを組
合せて用いることにより組成物の可使時間、即ち塗膜の
硬化時間をコントロールすることが出来る。

その結果、スプレー後の塗膜中でガラスフレークの平行
化が進み、素地【対して平行に配列したガラスフレーク
層を形成出来る。ケトンパーオキサイド、ハイドロパ一
ずキサイド及び／又はパーオキシエステルの添加量は上
記の如き作用効果の観点から定められたものである。し
かして、これらの化合物の使用量は、塗装時の外気温度
に影響を受け易い。本発明者等の実験によれば、ケトン
パーオキサイドは不飽和ポリエステル樹脂固形分（スチ
レン等を含む）１００重量部に対して、気温５℃の場合
には約０．６重量部前後、２『Ｃの場合には約０．３重
量部前後、３０℃の場合には約０．１重量部前後の添加
量が好ましい。

また、ハイドロパーオキサイド及び／又はパーオキシエ
ステルは不飽和ポリエステル樹脂固形分１００重量部に
対して、気温５゜Ｃの場合には約１．４重量部前後、２
０℃の場合には約０．７重量部前後、３０′Ｃの場合に
は約０．９重量部前後の添加量が好ましい。各気温にお
ける添加量が前記量より多くなり過ぎると町使時間が短
かくなり塗装作業が困難になるとともに、短時間で塗膜
硬化がおこるためガラスフレークの平行配列化がおこり
にくくなる。一方、前記添加量より少ない場合には乾燥
時間が長くなり過ぎて不適当である。本発明においては
、ケトンパーオキサイドとハイドロパーオキサイド及び
／又はパーオキシエステルとは必ず併用すべきである。

前者は不飽和ポリエステル樹脂のラジカル反応に寄与す
るが、単独では硬化反応が早過ぎてガラスフレークの平
行配列化がむずかしい。従つて、これに常温におけるラ
ジカル反応をコントロールする意味でハイドロパーオキ
サイド及び／又はパーオキシエステルを併用することＫ
より、ガラスフレークの平行配列化を助長するものであ
る。かくして本発明の方法に使用される組成物が得られ
るが、該組成物には必要により、硬化促進剤、着色顔料
、体質顔料、防錆顔料、沈殿防止剤、分散剤、希釈剤、
その他の扁平状顔料等を添加することが可能である。

本発明に於てはかくしＣ得られた組成物をスプレー塗装
により被塗物に塗布する。

スプレー方法としては圧送エアスプレー、エアレススプ
レーが適している。圧送エアスプレーの場合には空気圧
４ｋ９／？以上、エアレススプレーの場合には一次空気
圧５ｋ９／（−Ｆｉｌ以上、圧縮比３０：１以上、スプ
レーチップ狛径０．５〜３ｍｍ（特に好ましくは０．７
５〜２ｍｍ）の塗装条件が適している。スプレーチツプ
ロ径が０．５ｍｍより小さい場合にはガラスフレークが
チツプに詰まり、円滑な塗装作業が不可能である。逆に
、スプレーチツプロ径が３ｍｍより大きい場合にはスプ
レーパターンの広がりが悪く不適当である。本発明の方
法においては、前記の如き塗装方法により、乾燥塗膜厚
が３００〜１５００ミクロン（好ましくは５００〜１２
００ミクロン）になるように被塗物上に塗布する。

塗膜厚が３００ミクロンより薄い場合には、塗膜の防食
囲が低下することは勿論のこと、塗膜中でガラスフレー
クの平行配列化がおこりにくいため好ましくない。逆に
、塗膜厚が１５００ミクロンより厚い場合には塗膜にダ
レを生じ正常な塗膜が得られ難くなる。塗布後、塗料組
成物は常温により乾燥されて塗膜を形成する。前記の如
く、特定の組成物を特定の条件でスプレー塗装すること
により、組成物中のガラスフレークは塗膜中で素地に対
して平行に配列するようになり、従つて得られた塗膜は
防食註、耐薬品囲、耐候件、密着１１及び強度等の優れ
たものとなる。

又、本発明の方法から得られた塗膜上に必要により、塩
化ゴム、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
アクリル樹脂等の上塗り塗料、あるいは不飽和ポリエス
テル樹脂とガラスフレークからなる上塗り塗料を塗布し
てもよい。本発明の方法により得られる塗膜はこれらの
上塗り塗料に対しても優れた密着囲を示す。以下、本発
明の詳細を実施例及び比較例により説明する。

前記配合１の主剤中の不飽和ポリエステル樹脂と有機ベ
ントナイトを混合し、ローラーで練合した後、他の成分
を加えディスパ一で撹拌し主剤を作成した。

１５０×５０Ｘ１．６１１の軟鋼板（ＪＩＳ一Ｇ−３１
４１）をシヨツトブラストにより黒皮、錆、油分を完全
に除去した後、前記配合１の主剤に硬化剤を添加した塗
料を圧送エアスプレー（チツプロ径１１０にて乾燥膜厚
が５００±５０ミクロンになるように塗装し、２０℃で
７日間乾燥後比較試験に供した。

向、参考のために実施例１で得られた塗膜の断面を走査
電子顕微鏡で撮影した写真を第１図及び第２図に示す。

実施例２配合２．（主剤）重量部ビスフエノ
ール系ポリエステル樹脂〔リゴラツクＬＰ−１：昭和高
分子実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施例１と同
様な方法で練合した配合２の組成物を塗装し比較試験に
供した。

実施例３実施例１と同様な方法で調整した試片に、実施例１と同
様な方法で練合した配合３の組成物を乾燥塗膜厚が５０
０±５０ミクロンになるようにエアーレス塗装し（チツ
プロ径１１１）、試片を作成した後、５℃で自然乾燥し
比較試験に供した。

（硬化剤）メチルエチルケトンパーオキサイド１．５
上記配合４の組成物を実施例１と同一方法で調整した試
片に乾燥塗膜厚が５００±５０ミクロンになるようにエ
アースプレー塗装し、７日間室温で乾燥した後比較試験
に供した。

向、参考のために、比較例１から得られた塗膜の断面を
走査電子顕微鏡で撮影した写真を第３図に示す。

比較例２配合５．（硬化剤）ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート２．０上記配合５
の組成物を実施例１と同一方法で調整した試片に乾燥塗
膜厚が５００±５０ミクロンになるようにエアスプレー
塗装し、７日間室温で乾燥した後比較試験に供した。

前記比較試験結果表及び第１図〜第３図に示した参考写
真より明らかに本発明の方法により得られた塗膜は、従
来の組成物を使用して得られた塗膜に比して防錆註が一
段と向上するのは勿論のこと、密着囲、耐候件及び耐薬
品ｌのいずれも優れたｈ能を示した。

これは不飽和ポリエステル樹脂塗膜中に、ガラスフレー
クが素地に対して平行に配列している（上記写真参照）
結果得られたものであることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で得た塗膜の断面の走査電子顕微鏡写
真であり、第２図は上記塗膜断面の部分拡大写真であり
、第３図は比較例１で得た塗膜の走査電子顕微鏡写真で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１不飽和ポリエステル樹脂１００重量部、厚さ０．５
〜５ミクロン、大きさ１００〜４００ミクロンガラスフ
レーク１０〜１００重量部、ケトンパーオキサイド０．
１〜１．０重量部、ハイドロパーオキサイドおよび／ま
たはパーオキシエステル０．５〜２．０重量部から成る
組成物を、スプレーチップ口径０．５〜３ｍｍのスプレ
ーガンを用いて塗膜厚３００〜１５００ミクロンにスプ
レー塗装することを特徴とする防食被覆方法。