JPS63319082A - 構造物の法面塗装方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、各種構造物の垂直面や急傾斜面いわゆる法面
を含む表面に、タレを生じることなく平滑で均一な、常
温硬化型ポリウレタン樹脂の塗膜と迅速に施すための方
法に関するものである。

従来の技術 ポリウレタン塗料は、−液性と二液性に大別され、前者
には、ヒマン油５アマニ油、大豆油などの変性ポリオー
ルとジイソシアネートとの反応により得られる油変性塗
料、ポリエーテル、ポリエステルなどにポリインシアネ
ーＨ−反応させ、これを空気中の湿分て硬化させる湿気
硬化型塗料、ポリエーテルやポリエステルとブロックイ
ソンアネートを用いる熱硬化型塗料が、また後者にはプ
レポリマーとアミン系触媒からなる触媒硬化型塗料、末
端水酸基をもつポリエステル又はポリエーテルとポリイ
ンシアネートからなるポリオール硬化型塗料がそれぞれ
包含される。

これらのポリウレタン塗料は、金属、プラスチック、ゴ
ム、ガラス、木材などに対する接着性があり、室温で使
用可能であり、塗膜硬度が高く、外注を有し、耐摩耗性
、耐久性、耐水性、ｉｔ薬品性がすぐれているなどの長
所全方しているので、各種表面の塗装用止して広く使用
されている。

しかしながら、これらのポリウレタン塗料は。

刷毛塗りやローラ塗装する場合はかなり粘稠なものに調
製しつるので垂直面や天井面のような水平でない表面に
も容易に塗装しうるが、吹付は塗装の場合には、流動性
の良い状態で使用しなければならないため、垂直面や急
斜面のようないわゆる法面に対して施工すると、タレや
凹凸音生じるのを免れず、この傾向は、特に厚塗りの際
に著しくなる。

これ１で、コルゲーション板のような傾斜複雑屋根形状
に沿って一定の膜厚全形成させるものとしては、プライ
マー塗布後、初期粘度を高くしてタレを防止する二液型
のノンサグタイプのポリウレタン系塗料が提案されてい
る（特公昭５７−３９８３５号公報）。

しかしながら、このタイプのポリウレタン系塗料は塗料
の高粘度化を行うために調製時にかきまぜによる気泡の
混入が免れず、また刷毛塗りやローラ斧りで施工するた
め、１回のＴ装で形成されるケ膜の厚さが、せいぜい０
１順、程度であシ、厚膜塗装の場合には何回も重ね塗り
をしなければならないという欠点がある。

このような欠点を改良したものとして、４．４’−ジア
ミノジフェニルメタント３．３’−ジクロロ−４゜４′
−ジアミノジフェニルメタンと全併用して調製した、チ
クノトロビカルな状態から硬化反応する二液常扁硬化型
ポリウレタン向脂組底物全スプレー塗装する方法が提案
されている（特公昭５９−８４３１号公報）。この方法
は、二〇、全混合したのち、チクソトロピカルな状態が
保たれている間にスプレー塗装し、レベリングさせなが
ら硬化させることにより、タレや塗装面の凹凸の発生全
防上するものであるが、レベリング金完全に達成させる
ためぺけ、塗装時から指触乾燥状態に至るまでの時間を
長くするように特殊な原＃＋成分を選択する必要がある
し、また塗装後、歩行やハンドリングが可能な程度にな
るまでに１２〜２０時間という長時間を要する上に、こ
の間に塵埃の付層による汚れ、物理的衝撃による損傷な
どを生じやすいという欠点がある。

このように、従来の法面塗装に使用可能なポリウレタン
樹脂塗料は、いずれも何らかの欠点ｆ、有し、必ずしも
満足しうるものとはいえなかった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来のノンサグタイプのポリウレタン塗料や
チクソトロピカルな状態から硬化反応する二液常温硬化
型ポリウレタン塗料が有する欠点を克服し、スプレー塗
装によシ各種構造物の垂直面や急傾斜面などの法面や天
井面にタレや凹凸等を生じることなく施すことができ、
しかも迅速に硬化して高い作業能率で所望のポリウレタ
ン塗膜を形成しうる塗装方法を提供することを目的とし
てなされたものである。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、スプレー塗装により、垂直面や急傾斜面
、天井面においてもタレを生じることなく、シかも迅速
に硬化してポリウレタン系塗料の厚膜を形成させる方法
を開発するために鋭意研究を重ねた結果、各液′ｆｆ：
混合したときに急速に硬化を起す二液常温硬化型ポリウ
レタン樹脂組成カシておいて、特定の成分を組み合わせ
た場合、混合初期では、ある程度の流動性を示し、十分
にスプレー塗装が可能であるにもかかわらず、所要の表
面に塗装すると、急速に流動性を失い、タレや凹凸を生
じることがなく硬化しつるという予想外の事実を見出し
、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明に従えば、構造物の法面全音む表面に
、ポリウレタン樹脂塗料による塗装と施すに当り、該ポ
リウレタン樹脂塗料として、エポキシ変性ポリオールを
配合したポリオール成分及び架橋剤成分を含む第一液と
酸又は酸誘導体変性ポリイソシアネート成分を含む第二
液から成り、両者を混合したときに急速な硬化反応を行
う二液常温硬化型ポリウレタン樹脂組成物を用い、第一
液と第二液の混合後スプレーが可能な粘度を保持してい
る間に、この混合物を該表面にスプレー塗装し、硬化さ
せることにより、法面を含む表面に何らの支障もなく迅
速に厚膜塗装金施すことができる。

本発明方法においては、塗料として二液常温硬１ヒ型ポ
リウレタン閏脂組成物を用いるが、このものは第一液と
第二液とを混合したとき、初期においてはスプレー可能
な粘度を保つが、その後短時間のうちに急速な硬化反応
を起し、粘度上昇することが必要である。すなわち、本
発明に用いる塗料としては、２液を混合後、２０℃にお
いて少なくとも３０秒間は５０，０００センチポイズ以
下の粘度を保ち、長くとも５分間で１００，０００セン
チポイズ以上の粘度に上昇するものが適当である。

このような特性を示す二液常温硬化型ポリウレタン樹脂
組成物は、第一液中のポリオール成分にエポキシ変性ポ
リオールを配合するとともに、第二液中のポリイノシア
ネート成分として酸又は酸誘導体変性ポリイノシアネー
ト成分いることが必要である。

この第一液において用いるポリオール成分は。

これまで、常温硬化型２液性ポリウレタン樹脂組成物の
ポリオール成分として慣用されているものの中から任意
に選択することができる。このようなものとしては１例
えばフタル酸、アジピン酸。

三量化リルイン酸、マレイン酸のような有機ジカルホ／
酸ト、エチレンクリコール、フロピレンクリコール、フ
チレンゲリコール、ジエチレングリコール、トリメチロ
ールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、トリ
メチロールエタン、ペンタエリトリットのような多価ア
ルコールとから誘導されるポリエステルポリオール及び
ポリブチロラクトン、ポリバレロラクトンのようなラク
トンから誘導されるポリエステルポリオールや、ポリ（
オキシプロピレン）グリコール、ポリ（オキ／プロピレ
ン）ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキ／
エチレン）グリコール、ポリ（オキシテトラメチレン）
グリコール、ポリ（オキ／プロピレン）トリオール、ポ
リ（オキシプロピレン）ポリ（オキ／エチレン）トリオ
ール、ポリ（オキ／プロピレン）ポリ（オキシエチレン
）ポリ（オキシプロピレン）トリオールのようなポリエ
ーテルポリオールや、前記のポリエステル単位とポリエ
ーテル単位の両方を含むポリエーテルポリエステルポリ
オールやアクリル酸から誘導されるアクリルポリオール
などの中で分子量３００〜３０００、水酸基価５０〜３
５０のものを挙げることができる。これらのポリオール
は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いても
よい。

本発明においては、このようなポリオール成分中に、エ
ポキシ変性ポリオールを配合して用いることが必要であ
るが、このエポキシ変性ポリオールとしては、前記した
ポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールに
エポキン化合物例えばエビハロヒドリン、グリシジルア
ルコールなどを反応させて得られるものが用いられる。

このエポキシ変性ポリオールは、ポリオール成分の全能
に基づき、少なくとも５重量係の割合で配合される。こ
のようにエポキシ変性ポリオールを配合することにより
、急速な硬化に伴う塗膜の強度低下全抑制し、衝乍や摩
耗に対する恒久的な耐性を与えることができる。

次に、第一液において、このポリオール成分と併用され
る架橋剤成分としては、エチレングリコール、フロピレ
ンゲリコール、フチレンゲリコール、べ／り／ジオーノ
ペ　ジエチレンクリコール、ジプロピレングリコールの
ような脂肪族ジオール類、エチレンジアミン、プロピレ
ンジアミン、ブチレンジアミン、ペンタメチレンジアミ
ンのような脂肪族ジアミン類、アニリン、フェニレンジ
アミン、　４．４’−メチレンジアニリン、２．２−ビ
ス（ｐ−アミノフェニル）プロパン、　　３．３’−ジ
クロロ−４，４’−ジアミノフェニルメタン、ｌ、２−
ビス（２−アミノフェニルチオ）エタンのような芳香族
アミン類などが用いられる。本発明においては、これら
の架橋剤の中から、反応速度の速いものと反応速度の遅
いものとを組み合わせて使用するのが有利である。この
ような組合せを用いることにより、急速な硬化反応によ
りタレを防止すると同時に塗装時のハンドリングが可能
な時間全確保することができる。この反応速度の速い架
橋剤や反応速度の遅い架橋剤は、それぞれ２種以上の混
合物全用いてもよい。そして、これらの使用割合として
は２反応速度の速い架橋剤の合計重量と、反応速度の遅
い架橋剤との合計重量の比で１．１ないしｌ：２０の範
囲が適当である。

この第一液には、上記の成分のほかに、所望に応じ、シ
リカ、メルク、硫酸バリウムのような体質顔料、アイア
ンオキシドイエロー、ライトイエロー５０、アイアンオ
キシドブラウン、アイアンオキシドレッド、ライトプル
１００、クロムオキシドグリーンＧＮのような着色顔料
、有機スズ化合物、有機鉛化合物のような触媒、アミン
系湿潤剤のような付着性改良剤など、通常の二液常温硬
化型ポリウレタン樹脂塗料に慣用されている補助成分を
含有させることができる。

そして、この第一液は、２０℃における粘度が１０００
〜３５００センチポイズになるように各成分全選択して
調製するのが望ましい。

次に、本発明においては、第二液中のポリインシアネー
ト成分として酸変性ポリインシアネートを用いることが
必要である。この酸又は酸誘導体変性ポリイン／アネー
トは１例えばヘキサメチレンジイソンアネート、オクタ
メチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート
、１．５−ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タン−４゜４′−シイノンアネート、ビフェニル−４，
４′−ジイソシアネート、２．２−ジフェニルプロピレ
ン−ｐ。

ｐ′−ジインシアネートなど通常のポリウレタン藺脂塗
料に使用されているポリイソノアネートに、リン酸、酢
酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸のような酸類又は
リン酸エチルヘキンル、リン酸ペンチル、リン酸オクチ
ルのような酸性エステル（ｉｌ−１Ｏ〜１１０００ｐｐ
の割合で加え、変性することによって得られる。

通常、本発明の範ちゅうの厚膜型塗料においては、ポリ
インシアネート成分をそのま１第二液底分として使用す
ると、反応速度が大きいため均一で平滑な塗膜を得るこ
とが困難である。１だ、プレポリマーを経由すれば１反
応速度を制御しうるのでこのような欠点はなくなるが、
粘度が高くなるため、レベリングに長時間かける必要が
あった。

しかしながら、前記のように酸又は酸誘導体変性したポ
リイソシアネートを用いると、プレポリマーの場合のよ
うな粘度の増大を伴うことなく、急激な反応を抑制する
ことができ、かつ短時間でハンドリングを可能にしうる
と共に、均一で平滑な塗膜と形成することができる。

この第二液は、２０℃における粘度が１００〜３００セ
ンチボイズになるように調製するのが望ましい。

次に、添付図面に従って、本発明の好適な実施態様につ
いて説明する。

第１図は、本発明方法に使用されるスプレー装置の１例
を示す説明図であって、第一液はタンク１に貯蔵され、
圧送ポンプ２により管路３を通り。

フィルター４、ヒーター５、計量ポンプ６を経て混合室
７に送られる。他方、第二液は同様にしてタンク１′か
ら圧送ポンプ２によシ管路３′全通り、フィルター４′
、ヒーター５′、計量ポンプ６′ヲ経て混合室７に送ら
れる。この混合室７で混合された第一液と第二液はスタ
ティックミキサー８で均一に混合されスプレーガン９に
より、塗装すべき表面へ吹き付けられる。１１は、スプ
レーガン９及びホース中の混合塗料を速やかに洗浄除去
するだめのポンプである。

第一液は通常３０〜８０℃の温度に加熱し。

２００〜１０００　ｃｐｓの粘度；（調整して第二液と
混合される。この第一液と第二液の混合割合は、通常、
第一液中のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリ
オールのようなポリオール類にエポキシ変性ポリオール
成分えたポリオール成分とアミン成分又はジオール成分
の活性水素の合計モル数と第二液中のジインシアネート
成分のインシアネート基のモル数がほぼ等しくなるよう
に選ばれるが、所望に応じいずれか一方を過剰に用いる
こともできる。

本発明の法面塗装に当っては、先ず所要の表面に、あら
かじめポリウレタン系塗料によるプライマー塗装を施し
ておくのが望ましい。このプライマーは、−散型ポリウ
レタン系塗料、二液型ポリウレタン系塗料のいずれでも
よいが、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、メチルグリコールアセテート、エチルグリコール
アセテートなどの溶剤で希釈して用いられる。プライマ
ーとして用いられる一液型ポリウレタン系塗料としては
６例えばポリエーテル、ポリオールポリエステルポリオ
ール、ヒマン油なトニ、ＴＤ工。

ＭＤ工、　ＨＭＤＩ　’ｉ過剰に反応させて得られる湿
分硬１ヒ型ウレタン塗料や、フェノールなどでブロック
したブロックイソシアネートとポリエステルポリオール
とを含む熱硬化型ウレタン塗料がある。

また、二液型ポリウレタン系塗料の例としては、分子量
３００〜３０００　、水酸基価５０〜３５０■／２のポ
リエステルポリオール、ポリエーテルポリオール又はエ
ポキシ変性ポリオールあるいはこれらの混合物を含む第
一液と、変性ジフェニルメタン−４，４’−ジインシア
ネート、変性ビフェニル−４゜４′−ジイソシアネート
、変性２，２−ジフェニルプロパン−ｐ、ｐ’−ジイン
シアネートなどのジイソシアネートを含む第二液から成
るものを挙げることができる。

これらのプライマー用ポリウレタン系塗料には。

上記の成分に加え、さらに通常のポリウレタン系塗料に
慣用されている添加剤、例えば体質顔料、着色顔料、触
媒、改質剤などを配合することができる。

これらのプライマーは、刷毛、ローラー、エアレス塗装
機などにより所要の法面上に、１０〜１００μｍ、好ま
しくは２０〜５０μｍの膜厚で塗布される。

このようにして、プライマー処理音節した表面に、前記
したようなスプレー装置を用いて所要のポリウレタン樹
脂組成物を、硬化後の厚さがυ、ｌ〜１Ｑｉｌ１１にな
る量で吹き付けることにより、１回の操作でタレや膜厚
の不均一に基づく凹凸を生じることなしに厚膜の塗膜を
得ることができる。

本発明方法の塗装方法は２鋼材、ステンレス鋼材、アル
ミニウム材などの金属材のみでなく、グラスチック、コ
ンクリート、ガラス、各種セラミックスなどに対しても
適用することができるので。

建物、貯蔵タンク、下水管、水道管、各種車両、船舶、
トンネル等の保護、補修、防食、防備、防水用として、
広範囲に利用することができる。

発明の効果 本発明方法によると、構造物の法面を含む表面に、何ら
タレや凹凸を生じることなく、平滑かつ均一なポリウレ
タン樹脂塗料の塗膜を、１回の作業で０．１−１０順と
いう厚さに施すことができ、しかも従来・・ンドリング
可能な硬度を得るまでに１２〜２０時間要していたのを
１時間しり内に短縮しうるという効果が奏される。

さらに、本発明方法によシ得られる塗膜は、引張強さ１
５ｏＫｐ／ｃｙ１以上、シヨアＤ硬度（２０℃）５０以
上、接着強さ８０〜１５０にｐ　／　ａｄであシ、従来
法による塗膜の引張強さ２０〜５０に９／ａｄ、シヨア
Ｄ硬度（２０℃）１０〜４０、接着強さ４０〜７ｏＫ９
／ｉに比べはるかに優れた物性を示す。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１，２ 鋼製排水処理タンクの曲面内壁をショツトブラスト処理
した上に、エポキシ変性ポリオール（分子量２，０００
．水酸基価１７５　）　７０．６重量部、シリカ粉本９
．（Ｊ重敬部、トナー顔料２．０重量部及びキシン／と
メチルエチルケトンの等容混合物１８．４重者部から成
る第一液と、有機酸変性ジフェニルメタ７−４．４’−
ジイソシアネート９９．９２重量部、ジブチルスズジラ
ウレー）０．０３重着部及びアミン系付着性改良剤（Ｄ
ｉｓｐｅｒｂｙｋ　−１３０）　（１，０５重量部から
成る第二液とを、エアレス塗装機を用い重敬比７０　：
　３０で混合し、厚さ２０μｍに塗布し、プライマ一層
全形成させた。

次いで、このプライマーの上に、第１表に示す　　゛組
成の第一液と、ジエチルへキシルホスフェート変性ジフ
ェニルメタン−４，４′−ジイソシアネートから成る第
二液とを、容量比７５／２５で使用し、第１図に示すス
プレー装置により１　ｉｎの厚さに塗装した。

第　　　　１　　　　表 このようにして、いずれの場合も何らのタレや凹凸を生
じることなく、平滑かつ均一な塗膜が得られた。これら
の塗膜は２４時間後にｒずれも１００に９／ｃｒＩ以上
の接着強さを示し、引張強度は１ｓｏＫ９／ｉ以上であ
った。

この実施例１の組成物を用いて、第一液と第二ｇ、ヲ混
合した後の経時的な粘度変化をグラフとし一 て第１図に実線で示す。なお、比較のため、従来法（特
公昭５９−８４３１号公報の方法）による場合の経時的
な粘度変化Ｅ６Ｘ！で併記した。

この場合、エポキシ変性ポリオールを配合せずにポリエ
ステルポリオールのみを用いると、得られる塗膜の引張
強度は１５０　Ｋ９　／　ｉ以下になった。

実施例３ 実施例１の組成換金用い、膜厚以外は実施例１と同じ処
理条件で、各種構造物に、塗装を施した。

このようにして得た塗膜の４８時間後の接着強さを第２
表に示す。

実施例４ コンクリート製廃水処理漕の平面内壁を、ショツトブラ
スト処理し、その上にポリエステル系湿気硬化型ウレタ
ン樹脂（分子量２　ｓ　ｏ　ｏ、インシアネート含量１
．６％）４０重量係、シリカ粉末１５Ｍ　’ＦＭ　？Ａ
及びトルエン、キシレン、酢酸エチルの等容混合物４５
重毫部から成る塗料をエアレス塗装機により塗布し、厚
さ２０μｍのプライマ一層全形成させた。

次いで、この上に実施例１と同じ組成の二液常温硬化型
ポリウレタン樹脂組成物を、実施例１と同様にして施し
、膜厚２龍の塗膜を得た。４８時間硬化させたのち、こ
の塗膜について接着強さを測定したところ、６ｏＫ９／
ｉで素地のコンクリートが破壊したが塗膜の剥離は認め
られなかった。

参考例 実施例１の塗料組成物全プライマー処理した鋼板に塗布
し、１ｎの膜厚の塗膜全形成させて試料金調製した。

この試料を２０℃に維持した各種溶液又は雰囲気下に１
年間暴露させた結果を第３表に示す。なお、比較のため
に従来法（特公昭５９−８４３１号公報の方法）で得た
試料についての結果も併記した。

第　　　３　　　表

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法に用いられるスプレー装置の１例
を示す説明口、第２図は、本発明方法及び従来法による
塗膜の経時的粘度変化を示すグラフである。 図中１は第一液タンク、１′は第二液タンク、２は圧送
ポンプ、５はヒーター、６は計量ポンプ、７は混合室、
８はスタティックミキサー、９はスプレーガンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　構造物の法面を含む表面に、ポリウレタン樹脂塗料
   による塗装を施すに当り、該ポリウレタン樹脂塗料とし
   て、エポキシ変性ポリオールを配合したポリオール成分
   及び架橋剤成分を含む第一液と、酸又は酸誘導体変性ポ
   リイソシアネート成分を含む第二液とから成り、混合初
   期において低粘度を示す常温硬化型ポリウレタン樹脂組
   成物を用い、第一液と第二液の混合後スプレーが可能な
   粘度を保持している間に、この混合物を該表面にスプレ
   ー塗装し、硬化させることを特徴とする構造物の法面塗
   装方法。