JPS6123943B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐摩耗性にすぐれた瀝青質組成物及び
それに使用するガラスフレークの処理方法に特徴
を有する瀝青質組成物の製法に関するものであ
る。更に詳しくは、耐摩耗性が要求される下水道
管、水道配管の原水導入管、農業用水道鋼管スラ
リー用鋼管等の内外面或は合成鋼管の外面等に塗
布するのに適した瀝青質組成物を提供することを
第１の発明とし、組成物に配合するガラスフレー
クをタール重油と共に加熱処理することにより、
該組成物に対して接着性を良くした瀝青質組成物
の製法を第２の発明とするものである。 従来から防食塗料とて塩化ゴム系塗料、ビニル
樹脂塗料、アルキツド塗料、ポリエステル樹脂塗
料、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料、それ
にタールエポキシ樹脂塗料等が使用されている
が、そのうち特にタールエポキシ樹脂塗料はその
卓越した防食性、それに価格の安さから水道用鋼
管、水圧鉄管、海水導入管等の内外面、或は海用
構造物、合成鋼管の外面等に使用されている。 しかしながら、近年、産業排水や生活排水等に
より近海、河川の水質汚濁が激しくなり、その対
策として下水処理施設の建設にともない、下水道
管或は該処理施設内に布設する汚泥管等の需要が
増加する傾向にある。特にそれ等の導管中を流れ
る水には砂、砂利、泥その他の固形異物を多く含
むため、それ等を含んだ水を自然流下又は圧送す
ることにより、内面に防食として塗布された塗膜
の摩耗或は損傷が激しくなり、塗膜の防食性を著
しく低下させる結果となる。その他農業用水を導
くための配管中にも汚泥、砂、砂利等の固形異物
が、或は管布設工事中における鋼管外面の被覆材
が土砂等により擦り傷の発生等により、本来の防
食材としの機能を充分に発揮し得ない。 本発明者等はこの様な状況に鑑み、その等の用
途に適した防食材の開発に努力し、本発明の組成
物及びその製法を発明するに到つたのである。す
なわち、本発明は防食性に卓越した性能を有する
瀝青質組成物の性能を損うことなく、塗膜の耐摩
耗性を向上させることを考慮したものである。 本発明においては、この目的に合致させるため
にはガラスフレークを使用する。ガラスフレーク
を使用するコーテイング材として、ガラスフレー
クにガラスフアイバーを併用したものが知られて
いる。しかしながら３mm以上の膜厚をコテ塗り等
でライニングするもので施工性が悪く、鋼管或は
複雑な形状の海洋構造物の塗装には不向きであ
る。また、ガラスフレークを不飽和ポリエステル
樹脂に入れた組成物も知られているが、耐水性が
充分でないため、その防食性向上のために、防錆
顔料との併用が必要とされている。また、従来か
ら塗膜を硬くする手段として、塗膜中にシリカ或
はタルク等の体質顔料を多く入れることが行なわ
れていたが、かえつて塗膜が脆くなり、外部より
の固成異物に対して耐衝撃性の弱い塗膜しか得ら
れず到底実用に供せるものではない。 本発明は耐水性及び鋼面との接着性に優れた瀝
青質エポキシ組成物を基材とするものであり、そ
れにガラスフレークを混入する。その様な組成物
を塗布するとガラスフレークが塗膜中で層状に並
び、塗膜の強度或は硬度を上げ、同時に外部の固
形異物に対しても傷がつき難い耐摩耗性に優れた
瀝青質組成物が得られる。これを第１の発明とす
るものである。 すなわち、本発明は特に固形異物等を多く含む
水を導くための下水道用鋼管、農業水用鋼管、ス
ラリー輸送用鋼管、強制流速水を導くための水圧
鉄管、海水導入鋼管等の内面、或は合成鋼管等の
施工中における砂、砂利等の固形異物による外面
塗膜の擦り傷発生等により、本来の防食性機能を
充分に発揮し得ない個所において使用し、その様
な欠陥が生じない防食塗膜を形成する耐摩耗性に
優れた瀝青組成物である。次に従来ガラスフレー
クの如き不活性充填材を塗料のビヒクルに直接混
入することは、ガラスフレーク自体のビヒクルへ
の濡れ性が悪いため、該ビヒクルとの間で接着不
良を起す。そのため、外部からの水分等が容易に
侵入し、本来の塗膜性能を充分に発揮し得ないこ
とがある。このガラスフレークとビヒクルとの界
面における接着性を向上させるためにガンマアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3.4.エポキシシ
クロヘキシルエチルトリメトキシシラン等のシラ
ンカツプリング剤を添加することが一般に行なわ
れている。 この様なシランカツプリング剤を組成物に添加
する方法としてはガラスフレークをあらかじめ該
シランカツプリング剤で処理するか、或は組成物
に直接添加する等の方法が行なわれている。しか
も、それ等のシランカツプリング剤は一般に高価
である。 本発明者等は本発明の瀝青質組成物にガラスフ
レークを添加するのにこの様なシランカツプリン
グ剤を使わずしても充分にその効果を発揮し得る
耐摩耗性を有する瀝青組成物の製法を発明したの
である。これを第２の発明とする。 すなわち第２の発明は、ガラスフレークとビヒ
クルとの界面における接着性を良くするために、
該ガラスフレークをあらかじめタール重油と混
ぜ、加熱処理する。これによりガラスフレークの
ビヒクルへの接着性が向上し、シランカツプリン
グ剤を使用したと同等もしくはそれ以上の性能を
有する塗膜が得られる瀝青質組成物の製法に関す
るものである。 また、本発明の他の効果は、ハケ塗り又は吹付
け塗装した場合に、従来の瀝青質組成物より、一
層厚塗りが可能となつたことである。このこと
は、今までは２〜３回の塗装をしなければ得られ
なかつた塗膜をも１回の塗装（1.5mm以上）で充
分目的が達せられるため経済的にもメリツトがあ
る。 次に本発明を詳述する。 第１の発明はエポキシ樹脂、瀝青物質の組成物
にガラスフレークを配合し、必要に応じて充填材
及び溶剤を併用することを特徴とする耐摩耗性を
有する瀝青質組成物である。 ここで使用するエポキシ樹脂はエピクロルヒド
リンとジフエニールプロパンとの反応により得ら
れるものの外、臭素化タイプエポキシ樹脂、ノボ
ラツク型エポキシ樹脂、ポリグリコールエポキシ
樹脂或はこれ等のエポキシ樹脂と多価アルコール
又はアルカノールアミン類との反応によつて得ら
れるポリオール化された変性エポキシ樹脂を含む
もので、従来の瀝青質組成物に使用されるもので
あればよい。これ等の樹脂は一般のエポキシ樹脂
用硬化剤を用いて硬化させる。 ここで言う瀝青物質とはアスフアルト、ギルソ
ナイト、コールタール、コールタールピツチ、タ
ール重油及び膨潤炭等或はそれ等の適宜混合物で
あり通常の瀝青質エポキシ組成物に使用されるも
のである。その使用量はエポキシ樹脂100重量部
に対して、50〜400重量部である。50重量部より
少ないと良好な耐水性が得られず、400重量部よ
り多いと、エポキシ樹脂の特性が失なわれる。 本発明における組成物には必要に応じて充填材
及び溶剤を添加する。充填材としては、炭酸カル
シウム、タルク等の体質顔料、弁柄、クロムグリ
ーン、カーボンブラツク等の着色顔料、その他厚
塗り性を保持するために、有機ベントナイト、無
水珪酸微粉末等の揺変性付与剤等の添加、及び吹
付け作業性或はハケ塗り性を改善するために溶剤
等、従来の瀝青質組成物に使用するものであれば
何ら制限を受けるものではない。ガラスフレーク
が充填材の役目をもはたすため、充填材の添加量
は適宜決定すれば良い。 本発明に使用するガラスフレークは厚さ２〜３
μ程度のもので粒度10メツシユ以下のものを使用
する。防食性を向上させるには、その形状が扁平
で且つ粒径の大きい方が好ましい。しかしながら
ガラスフレーク含有組成物をスプレーで塗装する
場合には、スプレーガンのノズルに詰りが生じな
い程度で最大粒径のガラスフレークを使用するこ
とが必要である。通常48メツシユ以下の粒径であ
ればスプレー塗装に支障はない。その使用量はエ
ポキシ樹脂100重量部に対して、50〜300重量部で
ある。50重量部以下では、塗膜硬度も上昇せず、
しかも耐摩耗性に乏しい塗膜しか得られない。
300重量部以上の添加では塗膜としての靭性に欠
ける。 第２の発明は第１の発明に使用するガラスフレ
ークの添加効果を最大に発揮させるためのガラス
フレークの処理方法に関するものである。 ガラスフレークの使用において、ガラスフレー
クのみを瀝青質組成物に混入するだけで、該組成
物の耐摩耗性は向上する。しかし、その性能特に
水中に塗膜を長期間浸漬した場合に、塗膜の体積
固有抵抗値の減少が見られる。この原因は配合す
るガラスフレークのビヒクルに対する接着性が弱
いため、外部からの水や水蒸気等の侵入を充分に
押えることが出来ないためである。この防止対策
として分子中に２個以上の異つた反応基を有し、
その中の１つがガラスフレークと化学的に結合し
て、強力な結合の手を結ぶ反応基（例えば、メト
キシ基、シラノール基など）を含み、他の１つは
有機質であるベヒクルと化学結合する反応基（例
えばビニール基、エポキシ基、メタアクリル基、
アミノ基など）を有するシランカツプリング剤を
添加して、上記の様な欠点を解消していたのであ
る。しかしながら、この様なシランカツプリング
剤は一般に高価であり、その添加量も僅かである
ため、組成物中のガラスフレークに均一接触させ
ることは困難であつた。 本発明者等は耐摩耗性を向上させるために、ガ
ラスフレークを添加するのであるが、あらかじめ
そのガラスフレークをタール重油と加熱処理した
ものを使用すれば、シランカツプリング剤を添加
したものと同等の性能を発揮する組成物が得られ
ることを発明したのである。 すなわち、第２の発明はガラスフレークをあら
かじめタール重油と混合し、100℃以上の温度で
30分以上軽く撹拌しながら加熱する。その後ター
ル重油を別した後、瀝青質組成物に配合する。
この様にしてガラスフレークの表面を処理するこ
とによりビヒクルである瀝青質組成物への接着性
が向上し、シランカツプリング剤を添加したもの
と同等以上の効果が得られるのである。 使用する瀝青物質の一部としては石炭から誘導
されるタール重油例えばクレオソート油、ナフタ
レン油、アントラセン油、コーカ油或は洗浄油等
の１種又は２種以上の混合物であり、取扱い上か
らコールタールピツチよりは粘性の低いしかし、
沸点が100℃以上のものが好ましい。加熱温度と
して、100℃以下でもよいが、それだけ長時間の
加熱を要する。100℃以上であれば30分程度で充
分である。瀝青物質としてアスフアルト或はギル
ソナイト等を使用した組成物にタール重油で処理
したガラスフレークを配合しても何ら性能の低下
は見られない。この場合石油系の重油で同様の処
理をしたガラスフレークを配合することも可能で
あり、シランカツプリング剤を用いたものと同等
の性能を有する塗膜が得られる。また瀝青組成物
としては、アミン硬化型、イソシヤネート硬化型
のどちらでも使用可能であり本来の性能を何ら阻
害するものではない。 以下本発明を実施例をもつて説明する。 実施例 １ 試験配合 重量パーセント エポキシ脂（エピコート1001／ エピコート834＝1/1 20 コールタールピツチ 30 タルク 10 前処理しないガラスフレーク（CF−150： 日本硝子繊維(株)製） 25 溶剤 （トルエン／MIBK／ MEK＝４／３／３） 15 100 実施例 ２ ガラスフレーク（CF−150）100重量部に対
し、瀝青物質の一部であるアントラセン油100重
量部を混合し、150℃で軽く撹拌しながら１時間
加熱処理した。この物にエポキシ樹脂と残りの瀝
青物質としてコールタールピツチ、タルク及び溶
剤を全体として実施例１の割合となるように配合
した。 比較例 １ 実施例１の配合にガンマアミノプロピルトリメ
トキシシラン（Ａ−1100 日本ユニカー(株)製）を
エポキシ樹脂に対し、0.5％添加した組成物 比較例 ２ 実施例１の配合中のガラスフレークの代りにタ
ルクを40重量部配合した組成物 比較例 ３ 実施例１の配合からガラスフレークを除いた組
成物 上記の実施例及び比較例の組成物にポリアミド
樹脂（アミン価300，トーマイド#245−富士化成
(株)製）を10重量部混合し、ミガキ鋼板に塗布し
た。恒温湿室（20℃75％R.H.）の中で７日間乾
燥させた後、各試験に供した。（乾燥膜厚800±50
μ） 試験方法 １ 耐摩耗性試験 落砂摩耗試験 ASTM Ｄ−968に準じ
て行なう。使用する砂はエメリー#80で、そ
の落砂量は100Kg、200Kgとし、落砂後の塗膜
の重量減を測定する。 湿式ドラム試験 直径200mmの両面が密封出来る様にした鋼製
パイプ（ドラム）の内面に各種試験用組成物
を塗布し、スチールグリツト#60：水＝
2.5：１（重量比）の割合のものを装入し、
両面を密封した後、ボールミル架台に乗せド
ラムを30m／分の割合で100時間回転させた
後の塗膜の膜厚減を測定する。 ２ 鉛筆硬度 JIS−Ｋ−5400（三菱鉛筆ユニ使用） ３ 耐衝撃試験 JIS−Ｋ−5664（300mm，500g） ４ 塩水噴霧試験 JIS−Ｋ−5664（1000時間） ５ 体積固有抵抗 JIS−Ｋ−6911 塗膜を水中に７日，15日，30日浸漬した後の体
積固有抵抗値を測定する。 試験結果 【表】 【表】 試験結果により、本発明に係わる組成物は、ガ
ラスフレークを添加することにより、従来の瀝青
質組成物よりはるかに耐摩耗性が向上する。 また、本発明におけるガラスフレークの処理方
法により処理したガラスフレークを配合したもの
はシランカツプリング剤を添加したものと同様、
塗膜を水中に長期間浸漬しても体積固有抵抗値の
低下は見られない。このことから、ガラスフレー
クをタール重油で処理することが有効であること
がわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エポキシ樹脂100重量部に対し、瀝青物質50
   〜400重量部、ガラスフレーク50〜300重量部を混
   入、必要に応じて充填材及び溶剤を併用してなる
   ことを特徴とする瀝青質組成物。 ２ ガラスフレークを瀝青物質の一部としてのタ
   ール重油と混ぜて加熱処理し、これをエポキシ樹
   脂及び残部の瀝青物質に配合することを特徴とす
   る瀝青質組成物の製法。