JPS5929154A - 複層エポキシ被覆鋼材および鉄鋼製品 - 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】 本発明は複層エポキシ被覆鋼材および鉄鋼製品に関する
。

さらに詳しくは、防食用エポキシ粉体塗料で表面を被覆
した鋼材をさらに改質エポキシ粉体塗料により重層被覆
した耐傷性、低温屈曲性および低温耐衝撃性が改善され
た被覆鋼材または鉄鋼製品に関する。

エポキシ被覆鋼材または鉄鋼製品例えばエポキシ被覆鋼
管は、広く使用されているが、エポキシ塗膜は耐傷性、
低温屈曲性、低温耐衝撃性等の特性に劣るため、荷積み
輸送時や極寒地域における組み立て加工作業、埋設作業
等パイプラインの布設時に塗膜が割れたり、剥離したり
することがあり、防食性がそこなわれる欠点がある。

この欠点を克服するために、エポキシ樹脂に可撓性を付
与する方式が種々提案されているが、可撓性を付与した
エポキシ樹脂はエポキシ樹脂本来の特長である耐水性、
耐湿性等耐食性に寄与する特性が低下すると共に耐熱性
が損われる。

本発明は、防食用エポキシ粉体塗料を下塗りし、次いで
可撓性に富む改質エポキシ粉体塗料を上塗りすることに
より、上記欠点のない被覆鋼管を得たものであつて、そ
の要旨は、鋼材または鉄鋼製品の表面を、防錆顔料およ
び／または無機質充填剤を含有する防食用エポキシ粉体
塗料で膜厚１００〜８００μｍ下塗り被覆し、その上に
改質エポキシ粉体塗料を５０〜３００μｍの膜厚で上塗
り被覆して下塗り塗膜を保護コートした複層エポキシ被
覆鋼材または鉄鋼製品であつて、該改質エポキシ粉体顔
料が、改質剤として下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）か
ら選ばれる少くとも一種の化合物を含むことを特徴とす
る複層エポキシ被覆鋼材または鉄鋼製品に存する。

（ａ）ヒドロキシル基およびカルボキシル基から選ばれ
る少くとも一種の官能基を分子末端に有し、該官能基当
量が５００〜２５００であるポリエステル （ｂ）ガラス転移点が７０℃以下、軟化点２００℃以下
および数平均分子量５０００以上の熱可撓性ポリエステ
ル （ｃ）ヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を分子末
端に有するジエン系ゴムまたはその誘導体 本発明を詳細に説明するに、本発明において使用される
防食用エポキシ粉体塗料としては、分子内に少くとも二
個のエポキシ基を含有するエポキシ当量が１７０〜３５
００のエポキシ樹脂と、エポキシ樹脂用硬化剤と、防錆
顔料および／または無機質充填剤とを必須成分とするも
のが挙げられる。ここで使用されるエポキシ樹脂として
は、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンより製造さ
れるエポキシ当量４５０〜３５００のエポキシ樹脂；フ
ェノールノボラツク樹脂や、クレゾールノボラツク樹脂
とエピクロルヒドリンから製造されるエポキシ当量１７
０〜３００のエポキシ樹脂；ブロム化ビスフエノールＡ
、フロム化フエノールノボラック樹脂、ブロム化クレソ
ールノボラツク樹脂とエヒクロルヒドリンから製造され
るエポキシ当量２００〜８００のエポキシ樹脂などが主
として使用される。

防食用エポキシ粉体塗料に用いられるエポキシ樹脂用硬
化剤としではフェノール、カテコール、レゾルシン、ビ
スフェノールＡ、クレゾール類などのフェノール系化台
物とホルムアルデヒドから誘導されるノボラツク型フェ
ノール樹脂や、ジシアンジアミド、グアニジン訪導体、
カルボン酸ジヒドラジド、イミダゾール化合物及びその
誘導体等の一種以上が使用される。

また硬化促進剤として公知の三級アミン化合物、ジメチ
ル尿素化合物等を併用してもよい。

防食用エポキシ粉体塗料に使用される無機質充填剤は、
塗膜の耐水性向上目的に使用され石英、硅石、ガラス、
硅酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、マイカ、酸化チ
タン等の粉体が配合される。また鉄鋼の錆び止めを目的
とした防錆顔料としては、Ｃｒ系、ｐｂ系、Ｚｎ系、Ｍ
ｏ系、Ｆｅ系、Ａｌ系等各種防錆顔料、具体的には、ク
ロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、けい酸鉛、リン
酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、雲母状酸化鉄、リン酸鉄、
リン酸アルミニウム、トリポリリン酸二水素アルミニウ
ム等が挙げられる。

これらの配合成分の他に、必要に応じて体質顔料、褐色
顔料、流れ調整剤、タレ防止剤、防かび剤等を配合し、
溶融混練、冷却、粉砕分級し、粉体流動調整剤をポスト
ブレンドして粉体塗料が製造される。

無機質充填剤と防錆顔料の合計量（一方のみ使用の場合
はその量）は、エポキシ樹脂とエポキシ樹脂用硬化剤の
合計量１００重量部に対し２０重量部以上好ましくは３
０〜１００重量部である。好ましくは、無機質充填剤と
防錆顔料を併用することにより、良好な塗装性、優れた
耐食性が発現する。

エポキシ樹脂用硬化剤の使用量はエポキシ樹脂のエポキ
シ基に対し、活性水素含有硬化剤にあっては、その活性
水素基が当量比で０．５〜２．０の範囲で配合する。触
媒的作用で硬化する硬化剤の場合には、物性との相関に
おいて、最適の配合量を決定することになるので一概に
その量を規定できるものではないが大略、樹脂１００重
量部に対し０．５〜１０重量部である。

次に、本発明に使用される改質エポキシ粉体塗料につい
て述べる。改質エポキシ粉体塗料に使用されるエポキシ
樹脂は、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンから製
造されるエポキシ当量８００〜３５００のエピビス型エ
ポキシ樹脂が好適である。エポキシ当量が８００以下１
７０程度のものの使用も可能であるが、エポキシ当量８
００以上のものが８０重量％以上であるように配合する
。

上記以外のエポキシ樹脂として、ハイドロキノンやカテ
コール等の単核多価フェノールとエピクロルヒドリンか
ら誘導されるエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ブロ
ム化ビスフェノールＡ等多核多価フエノール類とエピク
ロルヒドリンから誘導されるエポキシ樹脂やビスフェノ
ールＡアルキレンオキサイド付加ジオールや各種ポリオ
ールとエヒクロルヒドリンから誘導される各種エポキシ
樹脂、アミンフェノールやポリアミン類から誘導される
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ヒダントイン型エ
ポキシ樹脂等が必要に応じ混合使用することができる。

この場合においてもエピビス型エポキシ樹脂のエポキシ
当量が８００以上のものとの混合比において２０重量％
以下とする。

本発明においては、上記エポキシ粉体塗料の改質剤とし
て、下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）から選ばれる少く
とも一種を使用する。

（ａ）ヒドロキシル基およびカルボキシル基から選ばれ
る少くとも一種の官能基を分子端末に有し、該官能基当
量が５００〜２５００であるポリエステル （ｂ）ガラス点移転が７０℃以下、軟化点２００℃以下
および数平均分子量５０００以上の熱可撓性ポリエステ
ル （ｃ）ヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を分子末
端に有するジエン系ゴムまたはその誘導体 改質剤の使用量は、改質エポキシ粉体塗料の主成分であ
るエポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤の合計量１０
０重量部に対して５重量部以上好ましくは１０〜５０重
量部である。５重量部未満であると、可撓性改質効果が
乏しく、５０重量部を超えると耐熱性が、そこなわれる
。

ヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を分子末端に有
するポリエステルは、ジカルボン酸とグリコールからエ
ステル化によって製造される。

この際グリコール成分の他にトリオール、テトラオール
等の多価アルコールをグリコール成分の一部と置きかえ
て併用することもある。

ポリエステルの製造にあたり反応組成をカルボキシル基
を過剰とすれば分子末端が主としてカルボキシル基のポ
リエステルとなり、ヒドロキシル基を過剰とすれば分子
末端がヒドロキシル基のポリエステルが得られる。また
さらにカルボキシル基とヒドロキシル基を等量として高
分子量体を得たのちにグリコールを添加して解重合する
ことにより、ヒドロキシル基末端のポリエステルが得ら
れる。またさらにジカルボン酸に大過剰のグリコールな
反応させて得られたジエステルから脱グリコールするこ
とによっても主として分子末端がヒドロキシル基のポリ
エステルが得られる。またさらにジカルボン酸を低分子
アルコールと反応させてジエステルとしたのちに、グリ
コール類を反応させてエステル交換反応を行うことによ
っても、分子末端がヒドロキシル基のポリエステルが得
られる。これらポリエステルの製造に用いられるジカル
ボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸
、ナフタレンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸、メ
チルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メ
チルへキサヒドロフタル酸、３．６−エンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セパチン酸、ドデカンニ酸等が挙げ
られる。

これらジカルボン酸は二種以上の併用も行われる。また
グリコールとしてはエチレングリコール、プロピレング
リコール、ブタン−１，３−ジオール、ブタン−１，４
ジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン−１，４
−ジオール、シクロヘキサンジオール、１，４−ビスヒ
ドロキシメチル−ベンゼン、ジエチレングリコール、水
添ビスフェノールＡ等が用いられる。またグリコール類
としてポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロ
ピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコー
ル等の高分子グリコール類がフレキシピリテイ付与の目
的で併用される。またグリセリン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールを少詰
併用しポリエステルに分岐構造を導入することもある。

その他のポリエスノールとしてラクトンエステル型ポリ
エステルがあり、このポリエステルは、グリコールや多
価アルコールを開始剤としてラクトン化合物を開環重合
して得られ、分子末端がヒドロキシル基である。ラクト
ン化合物としては、ｅ−カプロラクトンが汎用的に用い
られる。ラクトンエステル型ポリエステルから末端カル
ポキシル基を有ずるポリエステルを誘導するには無水マ
レイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル酸等、１，２−
ジカルボン酸化合物の無水物を開環付加反応させる方法
による。

これらポリエステルの具体例としては、日本エステル社
のヒドロキシル基末端ポリエステルとしてＥＲ６０００
番シリーズがあり、またカルボキシル基末端のポリエス
テルとしてＥＲ８０００番シリーズがある。

またヒドロキシル基末端またはカルボキシル基末端のポ
リエステルとして東洋紡（株）のパイロンＧＶシリーズ
がある。また高分子量ポリエステルグレードとして同社
のパイロンＲＶシリーズ、ＧＸシリーズがある。

ラクトンタイブのポリエステルとしては、ダイセル化学
（株）のプラクセルシリーズ、フラクセルＨシリーズが
あり、またユニオンカーバイド社のＰＯＰシリーズがあ
る。

しかしてこれらポリエステルとしては、官能基当量（即
ちヒドロキシル基を有する場合にはヒドロキシル基当量
、カルボキシル基を有する場合にはカルボキシル基当量
、両方を有する場合には、ヒドロキシル基当量とカルボ
キシル基当量の和）が５００〜２５００好ましくは７０
０〜２０００のものが使用される。さらに塗料用として
市販されている数平均分子量５０００未満のポリエステ
ル粉末が通常使用される。

一方熱可塑性ポリエステルとしては、ガラス転移点が７
０℃以下好ましくは−６０〜５０℃、軟化点２００℃以
下好ましくは６０〜１６０℃および数平均分子量５００
０以上好ましくは７０００〜５０，０００のものが使用
される。

具体的には、テレフタル酸、インフタル酸およびアジピ
ン酸等少くとも二種以上の二塩基酸と、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール
、ポリデトジメチレングリコール等少くとも二種以上の
グリコールとから誘導される共縮重合ポリエステルや、
ε一カプロラクトンから誘導されるポリエステルがある
。

改質エポキシ粉体塗料に用いる分子末端にヒドロキシル
基もしくはカルボキシル基を有するジエン系ゴムまたは
その誘導体としては、ブタジエンまたはブタジエン共重
合体があり、またこれらジエン系ゴム中に含まれる残存
二重結合を水添して得られる誘導体も包含される。

ブタジエン共重合体の製造に用いられる共重合モノマー
は主としてスチレン、アクリロニトリルが用いられる。

これら末端にヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を
有するジエン系ゴムはテレケーリックジエンゴムと称姓
られている。

このテレケーリックジエンゴムは数平均分子量が通常１
０００以上、数千のものが製造されており、液状、もし
くはワックス状もしくはゴム状物である。好ましくは数
平均分子量が１０００〜５０００のが使用される。これ
らジエン系ゴムはリビングアニオン重合法により重合し
、重合停止剤の種類により、ヒドロキシル基、もしくは
カルボキシル基末端のテレケーリツクジエンゴムとなる
。ブタジエンとアクリロニトリル共及合系は、ラジカル
重合により重合し、開始剤、もしくは連鎖移動剤により
官能基の導入が行われる。これらテレケーリックジエン
ゴム及びその誘導体の具体例としては、Ｂ．Ｆ．ＧＯＯ
ＤＲＩＣＲ社のＨｙｃａｒＣＴＢ，ＣＴＢＮ，ＣＴＢＮ
Ｘシリーズ；Ａｎａ０ａｎｗＭ、社のＰ０Ｌｙ−ＢＤシ
リーズ：日本曹達（株）のＮｌＳＳＯ−ＰＢＧシリーズ
やしシリーズ（いずれも商品名）が挙げられる。

改質エポキシ粉体塗料に使用されるエポキシ樹脂用硬化
剤は酸無水物、イミダゾール化合物およびその誘導体、
ジシアンジアミド、グアニジン系化合物、カルボン酸ジ
ヒドラジド等である。

酸無水物としては、無水ピロメリット酸、無水トリメリ
ット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水ナ
ジック酸、無水クロレンデイツク酸、無水テトラヒドロ
フタル酸、５−（２，５−ジケトテトラヒドロフリル）
−３−メチル−３−シクロヘキセンー１、２−ジカルボ
ン酸無水物、エチレン グリコールビストリメリテートアンハイドライド、 ポリアゼライン酸ポリ無水物、ポリセバチン酸ポリ無水
物等がある。

イミタゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール
、２−エチルイミタゾール、２−イソプロピルイミタゾ
ール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシル
イミダゾール、２−フエニルイミダゾール、２−フエニ
ル−４メチルイミダゾール等のイミダゾール骨核の２位
、４位、５位の炭素原子が水素、アルキル基またはアリ
ール基で置換された化合物や４位または５位、あるいは
両方がメチロール基で置換された２−フエニルイミダゾ
ール化合物がある。

これらイミダゾール化合物の誘導体として１−ベンジル
イミダゾール類や、シアノエチル化イミダゾール類、シ
アノエチル化イミダゾールと有機酸とから誘導される有
機酸塩類、アミノトリアジン化合物によって変性された
イミダゾール誘導体、さらには金属塩とイミダゾールと
の錯塩類がある。

グアニジン系化合物としては、１，３−ジフェニルグア
ニジン、ｐ−トルイルグアニド、キシレニルグアニド、
２，３−グアニルウレア、２，４−グアニルウレア、２
，６−キシレニルピグアニド、フエニルピグアニド等が
ある。

カルボン酸ジヒドラジドとしては、シユウ酸ジヒドラジ
ド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、
アゼライン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、
ドデカン二酸ジヒドラジド、ヘキサデカン二酸ジヒドラ
ジド、イソフタル酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジ
ド、テレフタル酸ジヒドラジド等がある。

これらのエポキシ樹脂用硬化剤は二種以上組み合わせて
使用することもできる。また公知の硬化促進剤を反応速
度向上のために使用しでもよい。

硬化剤のエポキシ樹脂に対する配合割合については、改
質剤中の官能基を考慮し、硬化剤の官能基との相関にお
いて適宜決定される。

硬化剤として酸無水物基または活性水素を有する化合物
を使用する場合には、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量
に対し硬化剤の官能基当量が０．５〜２好ましくは０．
７〜１．２の範囲から選ばれる。

改質エポキシ粉体塗料の製造にあたり、前記したエポキ
シ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、前記改質剤の他に硬化
促進剤、無機質充填剤、顔料、流れ付与剤、酸化防止剤
、抗菌剤等が適宣配合される。これら原料は粉砕し秤量
混合したのちに、押出機またはロールにより溶融混練し
、冷却、粗砕、微粉砕、分級する。分級後に粉体流動調
整剤を後添加し、均一混合することにより粉体塗料とす
る。通常スプレー塗装用には平均粒度がｌ０μｍ〜７０
μｍとする。上記改質エポキシ粉体塗料の配合にあって
無機質充填剤の多量の添加は塗膜のフレキシビリティ、
伸びをそこねることになるので全配合物の２０重量％以
下、好ましくは１０重量％にとどめるのがよい。

上記のごとくして得られる防食用エポキシ粉体塗料と改
質エポキシ粉体塗料による鋼管外表面の複層被覆法につ
いてのべる。

鋼管は脱脂除錆等の表面洗浄処理を行う。ブラスト処理
を施すことにより塗料の付着性が良好となる。ブラスト
鋼管は１７０〜２５０℃望ましくは２００〜２４０℃に
加熱し、まず防食用エポキシ粉体塗料を静電スプレー塗
装し、溶融塗膜を形成させる。この際塗膜は１００μｍ
〜８００μｍ好ましくは１００μｍ〜６００μｍとくに
好ましくは２００〜４５０μｍとする。

ついで改質エポキシ粉体塗料を静電スプレー塗装し二層
目の塗膜を形成する。改質エポキシ塗膜は５０μｍ〜３
００μｍ望ましくは１００μｍ程度とする。鋼管の加熱
は、これら両塗膜の硬化が完了するまで継続されついで
冷却され二層被覆鋼管が得られる。

防食用エポキシ粉体塗料の塗装に引き続き、フレキシブ
ルエポキシ粉体塗料の塗装を行う本方法にあって後者を
塗装するまでに防食エポキシ塗膜は未硬化状態であって
も部分硬化状態であっても完全硬化状態であってもよい
。またあらかじめ製造された防食用エポキシ粉体塗料被
覆鋼管を再加熱してフレキシブルエポキシ粉体塗料を塗
装することによっても本発明効果は発現する。しかし、
連続塗装法が省エネルギーのために望ましい。

また、一方、防食用粉休エポキシ塗装に先立ち、下地調
整、防食性向上のためにエポキシ系もしくはフェノール
系のプライアーを塗装してもよい。

以上銅管を例に挙げたが、鋼材または鉄鋼製品として鋼
板、鋼棒、鋼製タンク、塔槽類等を対象とすることもで
きる。

次に本発明を実施例により更に詳細に説明する。

以下の実施例において部は重量部を表わす。

エポキシ当量、ヒドロキシル基当量、カルボキシル基当
量はそれぞれ次のようにして測定した。

エポキシ当量は過塩素酸法により、ヒドロキシル基当量
は無水フタル酸〜ピリジン法によりカルボキシル基当量
はアルカリ滴定法により、それぞれ測定し、各官能基１
グラム当量あたりの重量をグラム数で表わした。

数平均分子量は、ポリエステルにあっては末端基定量法
により、ジェンゴム類はゲルパーミエイションク口マト
グラフ法によった。

ガラス転移へは示差熱分析法により、軟化点は環球法に
よって側定した。

〔防食用エポキシ扮体塗料Ａの製造例〕ビスフェノール
Ａとエピクロルヒドリンより合成したエポキシ当量８５
０のエポキシ樹脂９０部、フェノールノボラック樹脂と
エピクロルヒドリンから合成したエポキシ当量１８０の
エポキシ樹脂１０部に硬化剤としてジシアンジアミド２
、３部、硬化促進剤として２−フェニルイミダゾール０
、２部、充填剤としてケイ酸カルシウム４０部、微粉マ
イカ１５部、顔料として弁柄１部、二酸化チタン５部、
流れ調整剤としてアクリル系樹脂０．１部、微粉シリカ
１．０部およびエポキシ系シランカップリング材０．５
部から成る防食用エポキシ粉体塗料を常法により、溶融
混錬、冷却、粉砕、分級して製造した。

製造にあたりエポキシ樹脂とジシアンジアミドはあらか
じめ溶融混練後冷却粉砕して用い、カップリング剤はケ
イ酸カルシウムに吸着する方法で使用した。

〔防食用エポキシ粉体塗料Ｂの製造例〕ビスフェノール
Ａとエピクロルヒドリンから合成したエポキシ当量７０
０のエポキシ樹脂４０部とエポキシ当量９３０のエポキ
シ樹脂４０部及びフエノールノボラツク樹脂とエピクロ
ルヒドリンから合成したエポキシ当量１８０のエポキシ
樹脂２０部、硬化剤としてフェノールノボラツク樹脂１
８部、硬化促進剤として２ーメチルイミダソール０、３
部、充填剤として微粉マイカ２０部、ケイ酸カルシウム
２０部、無定形シリカ粉２部、防錆顔料としてけい酸鉛
５部、顔料としてカーボンブラック１部、流れ調整剤と
してモダフロー１部からなる防食用エポキシ粉体塗料を
常法に従い、溶融混練法で製造した。

〔改賀エポキシ粉体塗料の製造〕

表−１に示す配合により改質エポキシ粉体塗料を押出機
を用いる溶融混練法で製造した。

液状ゴムを用いた塗料Ｎｏ．７は、あらかじめ、１７０
℃でエポキシ樹脂と液状ゴムを溶融混合後、冷却、粗砕
したのちに使用した。

表中使用原料の説明（いずれも商品名ないし商標である
）： エピコート１０３５ビスフェノールＡ・エピクロルヒド
リンから合成したエポキシ樹脂、エポキシ当量８００〜
９００エピコート１０７７全上但しエポキシ当量１７５
０〜２２００エピコート１００９ビスフェノールＡ・エ
ピクロルヒドリンから合成したエポキシ樹脂、但しエポ
キシ当量 ２４００〜３３００ （以上油化シエルエポキシ製品） Ｄ工０Ｙジシアンジアミド（日本カーバイド製品）２Ｆ
＜＋ＭＩ｛２、２フエニルグメチロール（四国化成製品
）イミダゾール ユＭＺ３ｌメチルイミタゾール、（四国化成製品）アエ
ロジル＃２００微粉シリカ（日本アエロジル製品）モダ
フロー潜水調整剤（モンサントケミカル製品）Ｄ工ＵＲ
０Ｎジクロロフエニルジメチル尿水（デユポン製品）Ｍ
ＩＮＵ日ＩＬシリカ粉（ＰＩＩｉＮＮＳＹＬｙＡＮＩＡ
８ＬＡＥ３００ｒｐ；製品） Ｈｙａａｒ０ＴＩ、’）Ｎ／３００Ｘ／３カルボキシル
基当量１８８０のニトリルゴム（ＢＦ８００ｄｒｉｃｈ
製品）試作品Ａヒドロキシル当量１３００のジエン系ゴ
ム水徐品（製法：下記） Ｅｌｌ−８１００カルボキシル基当量８４０のポリエス
テル（日本エステル製品） ＥＲ−８２００カルボキシル基当基１５６０のポリエス
テル（日本エステル製品） ＥＲ−Ａ／、１０ヒドロキシル基当量１８１０のポリエ
ステル（日本エステル製品） ＲＶ−、？ｑ０分子量約２万、軟化点１２３℃ポリエス
テル（東洋紡製品） プラクセル２４０ヒドロキシル基当量２０００のラクト
ン型ポリエステル（ダイセル化学製品） プラクセルＨ４分子量約４万軟化点６０℃のラクトン型
ポリエステル（ダイセル化学製品） 〔ジエン系ゴム水添品、試作品Ａの製法〕１０ｌのオー
トクレーブにポリヒドロキシポリブタジエン（Ａｒａ０
０ｈｅｍ，社製Ｒ−４５ＨＴ、Ｍｎ３１１０、Ｃ−０ｎ
〕＝０．ｇ２ｍｅｇ／ＩＩ．シスー／−ｆ：／３％，ト
ランスー１，４５８％，ビニル：２７％のポリブタジエ
ン系液状ゴム）３ｋｇ、シクロヘキサン３ｋｇ及びカー
ボン担持ルテニウム（３％） 触媒〔日本エンゲルハルド（掬製〕３００ｇを仕込み系
内を和製アルゴンで置換したのち、高純度水素ガスをオ
ートクレーブ内に供給し始め，同時に加熱を開始する。

約３０分を要してオートクレーブ内は定常条件（内温１
００℃，内圧１５０Ｋｇ／ｃｍ）に達した。この条件で
１５時間反応した。

得られたポリマーは赤外吸収スペクトルによる分析の結
果、殆んど二重結果を含まぬ炭化水素系ポリマーであっ
た。

このポリマーのＣ−０ＨＪ＃ｊ０．ｇ／ｍｅｆｌ／９で
あった。このポリマーを試作品Ａと略する。

実施例１ ＪＩＳＧ３１４１ＳＰＣＣ−ＳＤ鋼板（１．０×６０×
１２０ｍｍ）をトリクレン蒸気脱脂後、鋳鉄グリツトに
より表面ブラストを行った。ついで２４０℃の熱風循環
式加熱炉内で２０分この鋼板を加熱したのちに、防食用
エポキシ粉体塗料Ａを膜厚３００±５０μになるように
静電スプレー塗装を行った。ついでＮｏ．１の改質エポ
キシ粉体塗料を約１００μこの上にスプレー塗装した後
に２４０℃加熱炉で５分後硬化を行い複層破覆鋼板を得
た。

得られた複層塗膜の付着性を調べるために、鋼板に達す
るクロスカットを布２ｍｍ間隔で６本刻みテープ剥離テ
ストを行ったところ、塗膜層間及び鋼板と塗膜間で剥離
は認められなかつた。

次に複層被覆鋼板の非塗装面を半径がそれぞれ２８ｍ／
ｍ及び１８ｍ／ｍの曲率を持った治具にそわせて長軸方
向に曲げて複層塗膜の耐屈曲性を調べた。試験は空冷式
恒温槽内で−２０℃および−３０℃で実施した。

この結果、複層塗膜はいずれの条件下でも異常は認めら
れなかった。一方防食用エポキシ粉体塗料Ａのみで同様
な条件で屈曲試験を行ったところ，すべての条件下で塗
膜は破断が認められた。曲率１８ｍ／ｍの治具を用いた
場合には激しいクラツクが発生した。

実施例２および比較例１ 実施例１と同様にして，防食用エポキシ粉体塗料Ａを用
いて得られた塗板に、改質エポキシ粉体塗料Ｎｏ．２〜
Ｎｏ．８を約１００μ上層被覆した鋼板を製造し、低温
屈曲試験を実施した。

この結果いずれも塗膜の破断は認められなかつた。一方
，改賀エポキシ粉体塗料Ｎｏ．３，４，７において、改
質剤であるポリエステル及びジエン系ゴムを除いた配合
で粉体塗料を調整し、同様に複層被覆を行い、低温曲げ
試験を行ったところ（比較例１）、塗料はいずれも破断
した。

実施例３ 防食用エポキシ粉体塗料Ｂを用いて実施例１と同様に処
理した鋼板を２００℃加熱炉で予熱し膜厚２５０〜３０
０μの塗膜となるように静電塗装後約１００μの膜厚と
なるように改質エポキシ塗料Ｎｏ．１、Ｎｏ．３、Ｎｏ
．４をそれぞれ上層被覆したのちに２４０℃５分の加熱
炉で後硬化を行い複層被覆鋼板を得た。これを実施例ｌ
と同様な低温曲げテストを行ったところ、曲率半径２８
ｍ／ｍの場合−２０℃および−３０℃ですべて塗膜の破
断はなかったが、曲率半径１８ｍ／ｍの場合には塗膜に
ヘアクラックが発生した。

一方、防食用エポキシ粉体塗料Ｂのみの単層塗膜の場合
にはいずれの条件でも激しいクラツクが発生した。

実施例４ ＪＩＳＳＧＰ鋼管φ３００／２８０ｎｍ長さ１ｍを鋳鉄
グリットにより表面をブラストしたのちに２４０℃に赤
外線ヒーターにより加熱した。この予熱鋼管に防食用エ
ポキシ粉体塗料Ａを膜厚３００±５０μｍとなるように
静電スプレーした。３０秒後にＮｏ．３の改質エポキシ
粉体塗料を静電スプレーし、約１００μｍの塗膜を形成
せしめたるのちに、再度赤外線ヒーターにより２４０℃
で加熱を５分間行い塗膜を完全硬化した。ついで鋼管を
水冷して二層被覆鋼管を得た。

得られた二層被覆鋼管の塗膜の付着性を調べるために鋼
管に達するクロスカットを巾２ｍｍ間隔で６本刻みテー
プ剥離テストを行ったところ塗膜層間及び鋼板〜塗膜間
で剥離は認められなかった。

次に、二層被覆鋼管から円周方向に２ｃｍ、長さ方向に
、２０ｃｍのテスト片を切り出し、長さ方向を半径が、
２８ｍｍおよび１８０ｍｍの治具にそれぞれそわせて屈
曲試験を行った。この際冶具に接する面は非塗装面であ
り、試験は−２０℃及び−３０℃の冷媒中で行った。そ
の結果改質エポキシ塗料Ｎｏ．３を複層したものは塗膜
の割れを生じなかったが，防食用エポキシ塗料Ａのみで
同様なグストを行ったところ塗膜に著しいクラツクが発
生した。

また上記二層被覆鋼管をガードナー式消錘衝撃試験機で
衝撃テストを行ったところ，４０ｌｂ・ｉｎｃｈパス，
５０ｌｂ・ｌｎｃｈ破壊を示したのに対し、防食用エポ
キシ塗料Ａ単独の場合、３０ｌｂ・ｎｏｈパス；４０ｌ
ｂ・ｉｎａｈ破壊を示し；複層被覆鋼管の耐衝撃性向上
が認められた。

比較例２ 防食用エポキシ粉体塗料ＡおよびＢにそれぞれカルボキ
シル基末端ポリエステルＥＲ−８２００を４０部配合し
た組成で粉体塗料を製造し，実施例−ｌに示した鋼板に
、それぞれ２４０℃及び２００℃で３００±５０μの膜
厚で被覆し、後硬化を２４０℃、５分行い、防食用エポ
キシ粉体塗料に可撓性を付与する試みを行った。このも
のの低温屈曲テストは曲率半径２８ｍｍの場合、ヘアク
ラツクであり、曲率半径１８ｍｍの場合、クラツクが発
生し、改良効果は不充分であると判定された。

以上の結果から明らかな様に，本発明複層被覆鋼材又は
鉄鋼製品は防食用エポキシ塗料の欠点である低温屈曲性
を改良しまた耐衝撃性の改良にも効果を有することが明
らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鋼剤または鉄鋼製品の表面を、防錆顔料および／
   または無機負充填剤を含有する防食用エポキシ粉体塗料
   で膜厚１００〜８００μｍ下塗り被覆し、その上に改質
   エポキシ粉体塗料を５０〜３００μｍの膜厚で上塗り被
   覆して下塗り塗膜を保護コートした複層エポキシ被保鋼
   材または鉄鋼製品であつで、該改質エポキシ粉体塗料が
   、改質剤として下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）から選
   ばれる少くとも一種の化合物を含むことを特徴とずる複
   層エポキシ被覆鋼材および鉄鋼剰品 （ａ）ヒドロキシル基およびカルボキシル基から選ばれ
   る少くとも一種の官能基を分子末端に有し．該１能基当
   景が５００〜２５００であるポリエステル （ｂ）ガラス転移点が７０℃以下、軟化点２００℃以下
   および数平均分子量５０００以上の熱可塑性ポリエステ
   ル （ｃ）ヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を分子末
   端に有するジエン系ゴムまたはその誘導体 （２）防食用エポキシ粉体塗料における防錆顔料および
   ／または無機質充填剤の含有量（合計量）が．該塗料に
   含有されるエポキシ樹脂およびエポキシ樹脂用硬化剤の
   合計量１００重量部に対して、２０重量部以上である特
   許請求の範囲第１項記載の複層エポキシ被覆鋼材および
   鉄鋼製品 （３）改貿エポキシ粉体塗料における改質剤の含有量が
   、該塗料に含有されるエポキシ樹脂およびエポキシ樹脂
   用硬化剤の合計量１００重量部に対して５〜１００重量
   部である特許請求の範囲第１項または第２項記載の復層
   エポキシ被覆鋼材および鉄鋼製品 （４）改賀エポキシ粉体塗料の主成分であるエポキシ樹
   脂が、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとから製
   造されるエポキシ当量が１００〜３５００のエポキシ樹
   脂を８０重量％以上含有するエポキシ樹脂である特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の複層エ
   ポキシ被覆鋼材および鉄鋼製品（５）防食用エポキシ粉
   体塗料の主成分であるエポキシ樹脂が分子内に少くとも
   二個のエポキシ基を含有するエポキシ当量が１７０〜３
   ５００のエポキシ樹脂である特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の複層エポキシ被覆鋼材およ
   び鉄鋼製品 （６）鋼管の表面が複層エポキシ被覆されている特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の複層エ
   ポキシ被覆鋼材および鉄鋼製品 （７）鋼管の外表面が複層エポキシ破覆されている特許
   請求の範囲第６項記載の複層エポキシ被覆鋼材および鉄
   鋼製品