JPS61111361A - 無溶剤型アスフアルトピツチ・ゴム・エポキシ組成物及びその製造方法 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明はアスファルトピッチ・ゴム・エポキシ樹脂を主
成分とした無溶剤型アスファルトピッチ・ゴム・エポキ
シ組成物及びその製造方法に関する。

（２）従来の技術 従来、各種の貯蔵タンク、パイプ類、タンカ等船舶の防
蝕、防水塗料として、コールタールとエポキシ樹脂とを
含む組成物を用いることが知られている。

さらに、上述した組成物にかえてアスファルトを原料と
し、該アスファルトとエポキシ樹脂との融和性を計る為
の融和剤を加え、さらに添加する硬化剤を適当に選択す
る事によって、アスファルト、エポキシ系の成形用組成
物を得る手段も知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の組成物は、特殊な融和剤を使用す
る上に、エポキシ樹脂及び硬化剤の選定も必然的に限定
され、大量生産が困難で高価格となっている。しかも塗
膜の耐延伸性及び湿潤面への接着性等の面で若干の難点
が生じるという問題があった。

１　　　　　　（４）目的 本発明の目的は上述の事情を鑑み、問題点を解決するた
めに提案されたものであって、安価で大量生産を可能と
し、しかも被覆面への接着性、耐圧、衝撃抵抗性、防蝕
防錆性および耐延伸性等が共に良好で、さらに必要あら
ば、使用の際に溶剤を必要とする無溶剤型アスファルト
ピッチ・ゴム・エポキシ組成物及びその製造方法を提供
するにある。

（５）問題点を解決するための手段と作用本発明は、上
述の目的を達成するために考えたものであって、第１番
目の発明は石油精製工程において常圧蒸溜法による最終
残渣物であるストレートアスファルトを更にプロパン脱
瀝して得たアスファルトピッチに対し、ブロックポリマ
ー型ＳＢＲ合成ゴム又はカルボキシル基を含むＮ、Ｂ、
Ｒ合成ゴム中から選ばれた一種又は二種以上の合成ゴム
を添加して得た一次変性の組成物に、Ｃ留分を原料とす
る水酸基の導入された炭化水素系ポリマーと水酸基を有
する有機酸を添加して液状化し、さらにエポキシ樹脂用
常温硬化剤と任意の割合に混合溶解して構成された二次
変性の硬化剤組成物１００に対し、エポキシ当量１９０
〜２００のエポキシ樹脂を８０〜１００％の割合で混合
していることを特徴とする無溶剤型アスファルトピッチ
・ゴム・エポキシ組成物である。

第２番目の発明は、アスファルトピッチに対し、ブロッ
クポリマー型ＳＢＲ合成ゴム又はカルボキシル基を含む
Ｎ、Ｂ、Ｒ合成ゴム中から選ばれた一種または二種以上
のゴムを５〜１０％添加し、１８０〜２００℃の温度範
囲で熔融、溶解して得た一次変性の組成物に、Ｃ留分を
原料とする水酸基の導入された炭化水素系樹脂ポリマー
と水酸基を有する有機酸を添加することにより、該組成
物中の合成ゴムが該炭化水素系樹脂ポリマーと非加流反
応を起こし高分子化し、さらにエポキシ樹脂用常温硬化
剤を混合して溶解された二次変性の硬化剤組成物を１０
０に対し、エポキシ当量１９０〜２００のエポキシ樹脂
をｓ　ｏ−ｔ　ｏ　ｏ％で混合し架橋反応を行わしめる
ことを特徴とする無溶剤型アスファルトピンチ・ゴム・
エポキシ組成物の製造方法である。

以下本発明の詳細な点について説明する。

まず、本発明に使用されにアスファルトピッチの意義に
ついて述べる。一般に知られているアスファルトとは、
常圧蒸溜法における最終残渣物でストレートアスファル
トと称しているが、大半がナフテン又はパラフィン系等
のオイル分で低分子量であり、かつ、活性基も少なく、
強度の高いアスファルト・ゴム・エポキシの硬化組成物
を得ることは難しい。

また、オイルを完全に分離した分離したアスファルトピ
ッチは、その軟化点が各石油精製メーカーによって、或
いは石油の種類によって差異があるものの、これ等アス
ファルトピッチ単独では付加価値の高い用途は殆どなく
、大部分がＣ重油として燃料用に供されている０本発明
においては、上記のストレートアスファルトを使用する
のでなく、オイル分を完全に分離したアスファルトピッ
チを使用するのである。すなわち、アスファルトピンチ
は品質も一定して量的確保も容易であり、各種合成ゴム
との熔解もし易く、さらに多量生産に通しているのであ
る。

このアスファルトピッチにブロックポリマー型ＳＢＲ合
成ゴム又はカルボキシル基を含むＮ、Ｂ、Ｒ合成ゴム中
から選ばれた一種又は二種以上の合成ゴムを添加して、
−次変性の組成物を得る。

この−次変性の組成物を得るに際し、アスファルトピッ
チに、前記の合成ゴムを添加し、熔融、熔解する時の温
度は１８０〜２００℃の範囲が必須条件である。２００
℃を越えた温度では、高温度になりすぎて管理上好まし
くなく、また１８０℃未満では、ゴムを溶解するのに不
充分である。前記の合成ゴムの含有量は５〜１０％の範
囲が、得られる一次変性の組成物として最も適している
。

すなわち、前記合成ゴムの含有量が１０％を越えると、
後述するエポキシ樹脂と混合した時のエポキシ基との反
応速度が大となり、硬化物の耐油、耐溶剤性は向上する
が、延伸度が逆に減少する為１　　　　　望まＩ、＜ｆ
ＬＪｔｓ・まゞ前記合成″ｆＪ、０）含有量が５９′６
未満であると、得られる一次変性の組成物として適した
ものが得られない。

さらに、本発明に使用する合成ゴムについて具体的に述
べると、一般にカルボキシル基を含む合成ゴムは、エポ
キシ樹脂によって、加硫され耐油性が向上することは既
に知られている。しかしアスファルトピッチは石油の最
終残渣物であるので、所詮一般の芳香族溶剤は勿論、石
油系溶剤及び石油系オイルには熔解又は膨潤する弱点を
有しているが、本発明に使用する前記合成ゴムを５〜１
０％添加することによって、耐油、耐溶剤性が著しく向
上し、かつエポキシ樹脂のエポキシ基との反応も速やか
になり、より一層の高分子状態となった　゛硬化組成物
が得られる。この化学的性状は、前記合成ゴムの柔化量
５〜１０％の範囲内で、前記合成ゴム分が増加するに従
って大となるが、一方で得られる硬化組成物の伸び率が
減少する傾向となる。

本発明に使用するブロックポリマー型ＳＢＲ合成ゴムと
しては、市販のカリフレックス、ツルプレン（何れも商
品名）が適している。又後述するＣ留分を原料とする水
酸基の導入された炭化水素系樹脂ポリマーと架橋反応を
起こし易く、かつアスファルトピッチへの熔解も極めて
容易で、更に工業化し易い。

カルボキシル基を含むＮ、Ｂ、Ｒ合成ゴムとしては、ハ
イ、’７−＃１５７２（商品名）等が適しており、エポ
キシ樹脂のエポキシ基と加流し易いので、両者を使用し
てアスファルトピッチに溶解することが好ましい。

この場合、アスファルトピッチとして、軟化点１００℃
前後のものが優れた硬化組成物を得るのに適しており、
且つ前記合成ゴムの溶解時において、アスファルト・ピ
ンチの溶融粘度が既述した１８０°〜２００℃の範囲に
て低粘度であり、量産上量も適している。

合成ゴムをアスファルトピッチに溶解する具体的な工程
は、ブロックポリマー型ＳＢＲ合成ゴムを使用する場合
、そのま＼直接１８０〜２００”Ｃに加熱熔融されたア
スファルトピッチに攪拌機で攪拌しながら、除々に投入
することによって可能テある。この合成ゴムのアスファ
ルトピッチ中の含有量は５〜１０％で、該合成ゴムが全
部投入された直後の混合液の温度は１８０〜２００℃の
間に厳重に管理する必要がある。攪拌機の回転速度によ
って、若干差異があるも、溶解完了するまでの所要時間
は６０分前後で完了する。

カルボキシル基を含むＮ、Ｂ、Ｒ合成ゴムを使用する場
合は、等量のアスファルトピンチと予め混練し、マスタ
ーバンチを用窓し、細断しながら、投入する。攪拌及び
温度管理さらに所要時間は前述したプロ・ツクポリマー
型ＳＢＲ合成ゴムの時と同じである。

次に、上記−次変性を行って得られた一次変性の組成物
中のアスファルトピンチに対して、Ｃ留分を原料とする
水酸基を有する炭化水素系樹脂ポリマー及び水酸基を有
する有機酸並びにエポキシ樹脂用常温硬化剤を加えて二
次変性を行い、二次変性の硬化剤組成物を得る。この場
合、１３０℃以下の温度条件下で行うのが必要である。

この二次変性によって得られた二次変性の硬化剤組成物
は、官能基の数及び官能基間の距離に変化をもたらして
、以後のエポキシ樹脂（エポキシ当量１９０〜２００）
との化学的反応を速やかにするのみならず、コールター
ルエポキシ樹脂塗料又は一般のエポキシ塗料の如く、エ
ポキシ基と常温硬化剤との単純反応以外の化学的架橋反
応を起こすことを可能にしたもので、より一層の高分子
化した硬化剤組成物が得られる。

二次変性の硬化剤組成物を得る際に添加した有機酸は、
以後のエポキシ樹脂と硬化剤組成物との混合液の表面張
力に変化を与え、細孔部への浸透及び水置換性を増大さ
せるが、添加量の増加は、この混合液の可使時間を短く
する作用を有している。

添加すべき前記炭化水素系樹脂ポリマー及び水酸基を有
する有機酸は、公知の各種樹脂、及び薬品を用いればよ
、＜、添加する時の温度等の条件も任意に設定すれば良
い。

二次変性によって得られた硬化剤組成物に対し、７　　
　　　　８０〜ｉｏｏ％のエポキシ当量１９０〜２００
のエポキシ樹脂を混合することによって、本発明の無溶
剤型アスファルトピッチ・ゴム・エポキシ組成物が得ら
れ、その混合液は表面張力を小さくする変化が与えられ
、水置換と浸透性に優れた性能を有する。

また、二次変形によって得られた二次変性の硬化剤組成
物ｌＯＯに対しエポキシ樹脂（エポキシ当量１９０〜２
００）を８０〜１００％混合することにより硬化反応し
、その硬化反応において、従来のエポキシ樹脂塗料のよ
うな単純反応ではなく、これ以外の化学的架橋反応によ
り、より高い高分子化合物となる為に、一般の常温硬化
型エポキシ塗料に比して遥かに高い耐熱性すなわち一般
の常温硬化型エポキシ塗料は６０〜７０”Ｃであるノニ
対シ、１１０℃といった耐熱性を有すると共に、数倍の
接着力を有する。

その他優れた特性を有する。

（６）実施例 アスファルトピッチ１００に対し、ブロックポリマー型
ＳＢＲ合成ゴムであるカリフレックス（商品名）を８％
又は、カルボキシル基を含むＮ、Ｂ、Ｒ合成ゴムである
ハイカー＃１５７２　（商品名）５％を添加し、温度１
９０℃処理時間６０＋ｗｉｎで熔融、溶解処理して一次
変性の組成物を得た。

この−次組酸物に、Ｃ留分を原料とする水酸基を有する
炭化水素系樹脂ポリマーと、水酸基を有する有ｔａ酸と
、エポキシ樹脂用常温硬化剤であるポリアマイド又は変
性アミンを加えて温度１２０℃で処理して、二次変性の
硬化剤組成物を得た。

さらに、この二次変性の硬化剤組成物１００部に対し、
８０部のエポキシ当量１９０〜２００のエポキシ樹脂例
えばシェル化学＃８２８（商品名）に相当するものを加
えて処理することによって、本発明の無溶剤型アスファ
ルトピッチ・ゴム・エポキシ組成物を得た。

上記の配合で無溶剤型アスファルトピ・ノチ・ゴム・エ
ポキシ硬化組成物中の主成分は、アスファルトピッチ４
０％、ゴム２〜４％、水酸基を有する有機酸４％、エポ
キシ樹脂４０％であり、本発明の組成物を２３℃７日間
養生した後の物性は次のとおりである。

引っ張り強さ　　２３．５〜３２．５ｋｇ／ａａ伸び率
　　　　　５６．７〜６２．８％圧縮強さ　　　　７８
０〜７９０ｋｇ／ｃａ１曲げ強さ　　　　破壊せず 衝撃強さ　　　　　同上 硬さ　　　　　　　９３〜９８ 接着力（剪断強さ） 軟鋼板　２５．３〜２８．８ｋｇ／ｃＩｉステンレスス
チール １７．３〜２３．４に＋ｒ／ａｎｔ 電気特性　　　゛ 体積個有抵抗　２．７Ｘ　１０　　Ω−国破壊電圧　　
　１１．２〜１１．４ＫＶ／Ｉ１ｍることができる。

であった。

〈実施例２〉 実施例１と全く同じ方法で、本発明によって得られた無
溶剤アスファルトピッチ・ゴム・エポキシ組成物を重量
で６倍の６号珪砂と混練したモルタルの物性は次のとお
りである。

見掛比重　　　　１．６ 曲げ強さ　　　　５３ｋｇ／ｃｄ 圧縮強さ　　　　１１７ｋｇ／ｃａｌ 静弾性係数　０．３２３　（Ｅｌ／３　＝１０　　）　
ｋｇｆ　／ｃｏ！このモルタルは、コンクリートに対し
、およそ１００倍の伸び率があり、弾性のある耐蝕性の
モルタルが得られ、用途として土木用に供される。

（７）本発明の効果 本発明には、次の如き効き効果が挙げられる。

（イ）本発明によって得られた組成物には、表面張力が
小さい特性を有し、水置換と浸透性に優れた性能がある
ために、湿潤面及び除錆乾燥が不充分な素地面に直接塗
装又は接着することが可能である。従って、従来不可能
とされていた桟橋等の１　　　□Ｍ４＊５１　Ｔｃあ、
工、。□１５、イ、７エ場等の危険物施設への防蝕塗装
が可能である。

（ロ）本発明によって得られた組成物には、一般の常温
硬化型エポキシ塗料にして、遥かに高い耐熱性を有する
と共に数倍の接着力を有していることから、Ｃ重油のよ
うに、常時７０〜９０℃位に加温されているタンク内部
の底板の防蝕塗料に使用すると効果的である。

（ハ）また、本発明によって得られた硬化組成物は、吸
水率が±０．３％程度で殆ど吸水性がなく、水中での強
度が全く低下しない特性を有しているから、上下水施設
及び船舶のバラストタンク又は二重底等に塗装すると、
優れた耐水性、耐熱性、耐蝕性の効果がある。

（ニ）本発明によって得られた硬化剤組成物は、一般の
コールタール、エポキシ樹脂塗料のように、２０℃にて
７日間で硬化反応が完了するが、石油オイル溶剤には勿
論芳香族系溶剤にも溶解しない。

従って、本発明の硬化剤組成物の完全硬化塗膜の上に各
種塗料を上塗りにしても、ブリード現象（色の滲みの意
味をいう、）がなく、各色の塗装が可能である。又、そ
の塗膜は伸び率が６０％前後と高り１．耐衝撃性に極め
て優れている。

（ホ）本発明によって得られた硬化剤組成物中には２０
０℃以下の温度範囲内では、揮発する成分は全く存在せ
ず、引火点も２３０℃以上であり、エポキシ樹脂に溶剤
を添加しない限り、本発明の組成物は全くの無溶剤型と
して安全作業を確保することが出来る。従って、火気附
近の施設での防蝕塗装及び地下又は密閉施設での塗装等
の用途に広く使用される。

さらに、接着力、電気特性に優れた性能を利用して、火
力発電所用冷却導水管等に発生する電気的腐蝕又は孔線
防止に十分な耐蝕性の効果がある。

また、乱流のある導水管、金属プール（例えばアルミニ
ウム、ステンレススチール）等に発生スル電蝕又は孔線
防止にも有効である。

（へ）本発明の硬化剤組成物を得るのに使用する主原料
は、アスファルトピンチであり、変性に用いる合成ゴム
及びその他も容易に入手できるから、製造コストも安価
であり、さらに大量に生産することも可能である。また
、本発明によって得られた硬化剤組成物は、特異性のあ
る防蝕、防水性塗料として広く使用される。特に、湿潤
面又は発錆面への強力な塗装を可能にしたことは、補修
用にも特に通している。

（ト）本発明の硬化剤組成物は主に、特殊な防蝕塗料と
して用いられるが、これ以外に例えば珪砂等の無機充填
剤と混合してモルタルとし、土木用にも供され、且つ強
力な接着力を利用して接着剤としての用途にも利用可能
である。接着又は塗装する材質は、鉄、アルミニウム、
ステンレススチール及びコンクリート等で広範囲の材質
に選択できる利点を有している。

手ＭＥ　’？浦正書（自発） 昭和６０年　３月　８日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）石油精製工程において常圧蒸溜法による最終残渣
   物であるストレートアスファルトを更にプロパン脱瀝し
   て得たアスファルトピッチに対し、ブロックポリマー型
   ＳＢＲ合成ゴム又はカルボキシル基を含むＮ．Ｂ．Ｒ合
   成ゴム中から選ばれた一種又は二種以上の合成ゴムを添
   加して得た一次変性の組成物に、Ｃ留分を原料とする水
   酸基の導入された炭化水素系樹脂ポリマーと水酸基を有
   する有機酸を添加して液状化し、さらにエポキシ樹脂用
   常温硬化剤と任意の割合に混合溶解して構成された二次
   変性の硬化剤組成物１００に対し、エポキシ当量１９０
   〜２００のエポキシ樹脂を８０〜１００％の割合で混合
   していることを特徴とする無溶剤型アスファルトピッチ
   ・ゴム・エポキシ組成物。
2. （２）アスファルトピッチに対し、ブロックポリマー型
   ＳＢＲ合成ゴム又はカルボキシル基を含むＮ．Ｂ．Ｒ合
   成ゴム中から選ばれた一種または二種以上のゴムを５〜
   １０％添加し、１８０〜２００℃の温度範囲で熔融、溶
   解して得た一次変性の組成物に、Ｃ留分を原料とする水
   酸基の導入された炭化水素系樹脂ポリマーと水酸基を有
   する有機酸を添加することにより、該組成物中の合成ゴ
   ムが該炭化水素系樹脂ポリマーと非加流反応を起こし高
   分子化し、さらにエポキシ樹脂用常温硬化剤を混合して
   溶解して得た二次変性の硬化剤組成物１００に対しエポ
   キシ当量１９０〜２００のエポキシ樹脂を８０〜１００
   ％で混合し架橋反応を行わしめることを特徴とする無溶
   剤型アスファルトピッチ・ゴム・エポキシ組成物の製造
   方法。