JPS6359430B2

JPS6359430B2 -

Info

Publication number: JPS6359430B2
Application number: JP57031303A
Authority: JP
Priority date: 1982-02-27
Filing date: 1982-02-27
Publication date: 1988-11-18
Also published as: JPS58154767A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、工業プラントの機器・配管、タン
ク、加熱器、ボイラーなどの保温保冷断熱材の保
護被覆材、あるいは断熱材の目地部のシール材な
どに使用する粘着性塗材に関するものであつて、
特にステンレス鋼製の機器、配管等に使用した場
合に応力腐食割れの原因とならないように改良さ
れた粘着性塗材に関するものである。

［従来の技術］従来、前記工業プラントの機器・配管等に取付
ける保温保冷断熱材には、断熱材の保護を目的と
して断熱材表面に粘着性塗材を塗布しているが、
その粘着性塗材には一般に微量の塩素イオンが含
まれているので、それが断熱材と接触する金属の
腐食の原因となつている。

特に、原子力プラントの機器・配管等に耐食材
料として汎用されているオーステナイト系ステン
レス鋼にあつては、塩素イオン系のハロゲンイオ
ンの存在下に引張り応力が作用した場合、ステン
レス鋼表面の耐食性不動態膜が破壊され、割れを
伴う応力腐食が発生することが知られている。こ
の応力割れの発生機構については諸説があつて、
完全に解明されてはおらず、いつ発生するか予測
し難い突発事故の原因ともなるので、その防止対
策は極めて重要である。

［発明が解決しようとする問題点］上記のステンレス鋼製の機器・配管の断熱材に
塗布したり、その目地部に充填したりして使用す
る粘着性塗材にあつては、塗料として必要な性能
のほかに、塩素イオン系のハロゲンイオンの存在
下に引張り応力が作用するところでも、応力腐食
割れの原因をつくらない物性を有するものが絶対
不可欠な条件となる。

［発明の目的］本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであ
つて、特にオーステナイト系ステンレス鋼に対し
応力腐食割れを生じさせるおそれのない粘着性塗
材を提供することを主たる目的としているもので
ある。

［課題を解決するための手段］および［作用］本発明者等は、上記応力腐食割れの問題を解決
する手段を見出すべく、鋭意研究を重ねた結果、
珪酸ソーダが金属腐食防止に有効であることか
ら、その珪酸ソーダの製造工程における中間体で
ある水に難溶な珪酸ソーダカレツト粉末に着目
し、この珪酸ソーダカレツトを粘着性塗材に配合
することによつて、本発明を完成したものであ
る。

即ち、本発明は、合成樹脂あるいはゴムを有機
溶剤に溶解し、これに充填材を混入してなるペー
スト状組成物、または低粘度の合成樹脂に充填材
を混入してなるペースト状組成物と、前記ペース
ト状組成物の固形分に対して0.01〜10重量％の珪
酸ソーダカレツト粉末とからなる粘着性塗材を構
成することを要旨としているものである。

本発明において用いる珪酸ソーダカレツト粉末
とは、前述したように、珪酸ソーダの製造工程に
おける中間体であつて、珪砂とソーダ灰とを溶解
炉にて加熱溶融し、溶解炉から取り出し、冷却後
粉砕したものであり、化学組成的には無水珪酸ソ
ーダ（Na₂O・SiO₂，Na₂O・2SiO₂，Na₂O・
3SiO₂）からなるガラス組成物であつて、冷水は
もちろん、熱水にも難溶であり、水に容易に溶解
する珪酸ソーダ（水ガラス）とは、成分的にも物
理化学的性質においても異なるものである。

上記粘着性塗材を構成している珪酸ソーダカレ
ツト粉末は、前述したように水に難溶であり、塗
材中にそのままの形で分散しているが、水と接触
すると徐々に珪酸ソーダとなつて溶出するので、
断熱対象金属の腐食抑制効果はもちろんのこと、
応力腐食割れの抑制効果が発揮される。しかもそ
の抑制効果は、珪酸ソーダカレツト粉末が水に難
溶であるため、長期にわたつて確実に維持され
る。

［発明の具体例］本発明の粘着性塗材に用いる合成樹脂として
は、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、アスフアルト等があり、
ゴムとしてはNBR，SBR、シリコンゴム、ブチ
ルゴム、クロロブレンゴム等がある。また有機溶
剤としてはトルエン、キシレン、アルコール、ナ
フサ、エステル等を用いることができ、充填材と
してはカオリン粉末、珪石粉末、タルク、等の無
機質粉末を用いることができる。さらにこれらの
組成物に必要に応じてアスベスト等の補強材、架
橋剤、顔料等を添加してもよい。

珪酸ソーダカレツト粉末はSiO₂／Na₂Oとして
モル比2.0〜4.0のものが好ましく、その添加量は
前記組成物の固形分に対して0.01〜10重量％の範
囲が好ましい。添加量が0.01重量％以下では応力
腐食割れの防止効果に乏しく、10重量％以上では
粘着性塗材の施工性や接着性が悪くなり、また形
成された塗膜の機械的強度や耐久性が低下する。
珪酸ソーダカレツト粉末の粒度については特に限
定されるものではないが、通常32〜500メツシユ
の範囲が適当である。

本発明に用いる珪酸ソーダカレツト粉末は、前
述した如く水に難溶であるが、長期的には溶解流
出するので、前記合成樹脂あるいはゴムの溶媒は
水を含まない有機溶媒を用いることが好ましい。
また水を含まない有機溶媒を用いると、粘着性塗
材の製造時に珪酸ソーダカレツト粉末が流出する
ことがないので、カレツト粉末の添加量の調製が
容易にできる。しかしながら水を溶媒として用い
た場合でも、珪酸ソーダカレツト粉末が水に溶解
する量を考慮して多量に添加すれば、実用上十分
に応力腐食割れ防止効果をもつ粘着性塗材を得る
ことができる。

本発明の粘着性塗材は保温・保冷断熱材を保護
するための表面被覆材、断熱材同志の付き合わせ
目地をシールするためのシール材、断熱材を施工
面に接着するための接着剤等として用いることが
でき、コテ塗り、ハケ塗り、ロール塗り、スプレ
ー等の手段で施工される。

［実施例］以下に実施例および比較例を示して本発明を具
体的に説明する。なお、以下に示す数値は重量部
を意味し、またウイツクテスト（Wick Test）
はステンレス鋼パイプ用保温材の規格として
ASTMC 692に規定されている試験法を一部修正
した次の方法によつて行われたものである。

ウイツクテスト：高ニツケル含有ステンレス鋼
パイプ（インコネル600合金、以下インコネルパ
イプと呼ぶ）の周囲に、650℃アルゴン不活性ガ
ス雰囲気中で３時間焼鈍し、かつ表面研磨した
SUS 304ステンレス鋼板を1/2回Ｕ字形に巻き付
け固定し、湾曲部に厚み25mmの石英ガラスウール
を設定し、本発明の粘着性塗材を適宜な方法で塗
布し、乾燥または架橋させて塗膜を形成したの
ち、40メツシユのインコネル金網で取付、下部に
は1500ppmの食塩水を満たし塗膜および石英ガラ
スウールが常時浸かるように接触させ、インコネ
ルパイプ中には加熱器を用いて93〜104℃に加熱
を行う。この状態で湾曲したステンレス鋼板の内
側には圧縮応力が、また外側には引張り応力が生
じ、一方、食塩水は可溶性成分を溶解しながら塗
膜および石英ガラスウール中に浸透し、ステンレ
ス鋼板に接触して蒸発濃縮される。試験は28日間
この状態を継続して行い、ステンレス鋼板に応力
腐食割れを生じないときを合格とする（ASTM
では食塩水の代りに純水を使用するが、本実験で
は過酷な実用状態に近づけるため1500ppmの食塩
水を用いた）。

実施例 (1) 針入度が20〜30のブローンアスフアルト30部に
ソルベントナフサ15部を加え、均一なアスフアル
トカツトバツク溶液を調製し、この溶液にカオリ
ン粉末26部、珪石粉末16部、パルプ繊維２部を添
加して混合撹拌し、この混合物に有機ペントナイ
ト３部、珪酸ソーダカレツト粉末1.0部（SiO₂／
Na₂Oモル比3.2全固形分に対して1.3重量％）、変
性アルコール0.3部、キシロール５部から成る混
合液を混合し、均一なペースト状態の粘着性塗材
を得た。この塗材の施工性は良好で保温・保冷断
熱材とも良好な密着性を示し、500hrsの耐候促進
暴露試験でも有害な異常は認められなかつた。ま
たこの塗材の腐食試験に対する性能値は下記の通
りであつた。

化学成分（ppm）可溶性ハロゲン４可溶性〔Na＋SiO₂〕 670 ウイツクテスト合格実施例 (2) 不乾性油25部にポリブテンHV100（昭和石油）
14部を混合し粘稠溶液としたのち、脱水剤1.0部、
塗膜乾燥剤であるナフテン酸コバルト0.2部、カ
オリン34部、珪石粉17部、アスベスト４部および
アルミニウム粉ペースト2.5部を加えて均一に混
合し、有機ベントナイトのアルコール溶液50重量
％を２部を添加し、さらに珪酸ソーダカレツト粉
末（SiO₂／Na₂Oモル比2.3）を0.1部添加しパテ
状のシール材を得た。得られたパテ状シール材は
保冷断熱材の目地材として使用したところ水密
性、密着性、伸縮性等目地材としての性能をほぼ
満足するものであり、ウイツクテストの結果もス
テンレス鋼板に対して応力腐食割れの発生がみら
れなかつた。

実施例 (3) エポキシ樹脂（エピコート828シエル化学）73
部にメチルイソブチルケトン18部、キシロール８
部、ブチルアルコール１部を加えエポキシ樹脂溶
液を調製し、別にポリアマイド36部にキシロール
19部、セロソルブアセテート14部を加えて低粘度
溶液を調製し、次いでそれにタルク10部、着色顔
料19部、微粉末シリカ２部、珪酸ソーダカレツト
粉末（SiO₂／Na₂Oモル比3.2）３部を添加混合し
て均一な硬化溶液を調製し、前記エポキシ樹脂溶
液と硬化溶液を重量比で１：１に混合して粘着性
塗材を得た。この粘着性塗材を軟鋼板に塗布して
常温で１日硬化させたのちの塗膜は、耐衝撃性、
耐密着性、耐化学薬品性、耐候性に優れた性能を
有し、かつウイツクテストの結果も応力腐食割れ
が見られなかつた。

実施例 (4) 酢ビエマルジヨン（固形分45％）29部に可塑剤
ジブチルテレフタレート６部、分散剤１部、炭酸
カルシウム15部、タルク14部を加えて固練り混合
を行い、その後増粘剤としてカルボキシルキメチ
ルロース３％溶液28部、防腐剤0.5部、珪酸ソー
ダカレツト粉末（SiO₂／Na₂Oモル比3.2）２部
（全固形分に対して４％）、変性アルコール３部、
水３部を加えて十分に均一になるまで撹拌混合
し、ペースト状塗材を得た。この塗材を珪酸カル
シウム成形板に塗布したところ、密着性も良好
で、かつ200hrsの促進暴露試験でも実用上有害な
異常は認められなかつた。またこの組成物の腐食
試験に対する性能値は下記の通りである。

化学成分（ppm）可溶性ハロゲン 450 可溶性［Na＋SiO₂］ 8000 ウイツクテスト合格比較例 (1) 前記実施例(1)において、珪酸ソーダカレツト粉
末の代りに粉末珪酸ソーダ３号を同量添加し、同
様の粘着性塗材を得た。

この比較例(1)と実施例(1)の各塗材につき、
200hrsの耐候促進暴露試験を行つたのち、可溶性
［Na＋SiO₃］を調べたところ、比較例(1) 45ppm 実施例(1) 600ppm であり、比較例(1)の塗材はNa＋SiO₃の溶出が顕
著に認められ、同時に行つたウイツクテストでも
応力腐食割れが発生し、不合格であつた。

比較例 (2) 実施例(4)において、珪酸ソーダカレツト粉末の
代りに珪酸ソーダ３号水溶液を３部配合し、同様
の粘着性塗材を得た。

この粘着性塗材の塗布後のウイツクテストは、
合格であつたが、屋外配管部に施工したものは、
約６ケ月後、配管部のステンレス鋼材に応力腐食
割れが発生した。その塗膜の化学成分を分析した
ところ、性能値は下記の通りであつた。

可溶性ハロゲン 650ppm 可溶性［Na＋SiO₂］ 3500ppm 上記実施例および比較例に示すように、水に難
溶な珪酸ソーダカレツトを含む粘着性塗材は、水
溶性珪酸ソーダを用いたものに比べ、使用上の効
果に著しい差異がある。

即ち、珪酸ソーダカレツトは難溶性であるた
め、塗材として要求される長期耐久性が、水溶性
粉末珪酸ソーダ入りのものより格段と優れてい
る。

一方、水溶性珪酸ソーダを含む塗材にあつて
は、塗膜の乾燥工程で、腐食を抑制するための珪
酸ソーダが表面層に移行しやすく、かつ耐候によ
り流出しやすく、内側に位置するステンレス鋼へ
の応力腐食割れ防止効果が少ない。

また、水溶性珪酸ソーダ（溶液）は、塗材が水
系の場合、主剤との混合安定性が悪く、塗材の貯
蔵性に問題がある。また、塗材として単単独に使
用した場合も塗膜の性状（施工性、強度、接着
性）が悪く、応力腐食割れ防止効果は無い。

［発明の効果］以上に述べたように、本発明によれば、塗材組
成物に添加配合されている珪酸ソーダカレツト粉
末は、大部分がそのままの形で分散されており、
水と接触すると徐々に珪酸ソーダとなつて流出す
るので、対象金属の応力腐食割れ防止効果が確実
に、かつ長期にわたつて発揮される粘着性塗材を
得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１合成樹脂あるいはゴムを有機溶剤に溶解し、
これに充填材を混入してなるペースト状組成物、
または低粘度の合成樹脂に充填材を混入してなる
ペースト状組成物と、そのペースト状組成物の固
形分に対して0.01〜10重量％の珪酸ソーダカレツ
ト粉末とからなる粘着性塗材。