JPS593231B2 - 改良された重防食塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐衝撃性、耐屈曲性、耐摩耗性および耐寒性に
すぐれ、極めて短い硬化時間で塗膜の得られる新規な重
防食塗装方法に関するものである。

５ 近年、海上、海浜、工業地帯など厳しい腐食性環境
に建設される鉄鋼構造物はますます大型化の傾向にあり
、それに従つてメンテナンスには種々の困難が存在する
と共にその費用も膨大な額になるため、および次第に規
制が強化されつつある公１０害防止の観点からも塗り替
え周期の延長をはかった重防食塗装がクローズアップさ
れてきている。

また世界的な経済の発達、資源開発の進展にともない我
が国および外国においても広域にわたるパイプラインの
建設が行なわれており、パイプラ１５ インの維持およ
び信頼性が重要な問題となつてきている。従来このよう
な構造物等の重防食塗装として種々の塗装系が開発され
ており、代表的なものとしてジンクリッチプライマーと
タールエポキシ樹脂２０塗料あるいはエポキシ樹脂塗料
を組合せた塗装系が挙げられる。

しかしながらタールエポキシ樹脂塗料はタールピッチを
用いているため、色相が黒またはブラウンなど暗い色に
限定され、また上塗り塗料をこの２５上に塗るとタール
による滲みが問題になるため塗装個所は美観を必要とし
ない個所に限定されていた。

さらに防食性、耐水性、耐薬品性および塗膜物性は一応
の水準にはあるが、耐衝撃性、耐屈曲性および耐摩耗性
はいまだ不充分であつた。３０またエポキシ樹脂塗料も
防食性、耐水性、耐薬品性および塗膜物性は一応の水準
にあるが、耐衝撃性、耐屈曲性および耐摩耗性において
不充分であつた。

このように従来の重防食塗装系においては、夕３５−ル
エポキシ樹脂塗装系およびエポキシ樹脂塗装系ばかりで
なく、その外の塗装系においても耐衝撃性、耐屈曲性お
よび耐摩耗性が不充分であり、例えが衝撃により重防食
塗装した鉄構造物の塗膜の一部が破壊され、ここから錆
の進行が促進されるため、その他の部分が腐食も少なく
、充分に使用可能であるにもかかわらず、鉄構造物その
ものの寿命が大幅に縮められるという問題が生じてきて
いる。

また、このような傾向は寒冷環境下においては特に厳し
いものであり、さらに従来の塗装系はいずれも硬化する
まで長時間を要する等の欠点を有するものであつた。

一方パイプラインについて見ると従来このようなパイプ
ラインに使用する金属管内外面の被覆材として種々のも
のが開発されてきているが、いずれも充分な信頼を得る
までには到つていない。

このような被覆材としては瀝青質被覆、ポリエチレンテ
ープ巻き、ポリエチレン押し出し被覆、エポキシ樹脂粉
体被覆および通常のウレタン被覆等が知られているが、
それぞれ次のような問題点を有している。たとえ？人瀝
青質からなる被覆材としてのコールタールエナメルまた
はアスフアルト等は塗布する場合加温溶融しなければな
らず、この時有害ヒユームが発生し、また形成される塗
膜の物理的、機械的性能も不充分であり、さらに低温に
おける耐衝撃性、密着性が劣り、長期防食性も低下する
。

またタールエポキシ塗料は硬化速度が遅く、ハンドリン
グ性が悪い。ポリエチレンテープ巻きは施工管理、品質
保証が困難でトータルコストがかなり高くつき、気象条
件により作業が影響をうける。

ポリエチレン押し出し被覆は使用条件、用途により接着
材アンダーコートを充分選択する必要があり、現地補修
法に特殊な手法が必要である。

エポキシ樹脂粉体被覆は膜が薄く、硬いため傷がつきや
すく、長距離輸送に不向きで、ハンドリング性も劣り、
電気防食が可欠である。通常のウレタン被覆は耐衝撃性
および耐屈曲性において不充分である。

かかる実情に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、前記の
如き問題を解決する重防食塗装工程を見い出し本発明を
完成した。

すなわち本発明は第１工程として（４）低粘度の直鎖型
ポリエーテルポリオールを含有する主剤と、（Ｂ）低粘
度のジフエニルメタンジイソシアネート系ポリイソシア
ネートからなる硬化剤と、（Ｏ金属亜鉛末および／また
は金属亜鉛末合金とを含む弾性ポリウレタンジンクリッ
チプライマーを塗装し、第２工程として（４）低粘度の
直鎖型ポリエーテルポリオールを含有する主剤と（Ｂ）
低粘度のジフエニルメタンジイソシアネート系ポリイソ
シアネートからなる硬化剤を含み溶剤を全く含まない弾
性ポリウレタン上塗り塗料を塗装することを特徴とする
重防食塗装方法であり、かかる塗装工程を適用すること
により、従来の塗装工程にくらべ耐衝撃性、耐屈曲性お
よび耐摩耗性において通常の環境下は勿論、寒冷環境下
においても著しくすぐれた塗膜が得られ、また硬化時間
も従来にくらべ著しく短縮できることを見い出したもの
である。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明の第１工程の弾性ポリウレタンジンクリッチプラ
イマーに使用する囚主剤はヒドロキシ含有量６〜９％で
溶剤不含有の状態で粘度５００〜１５００ｃｐｓ（２０
℃）の直鎖型ポリエーテルポリオールであり、ヒドロキ
シ含有量が６％未満の場合は反応速度が低下し、形成さ
れる塗膜がやわらかくなりすぎ、逆に９％を超えたもの
は形成される塗膜が硬く、もろくなり、耐たわみ性等が
低下する。

主剤にはこの他タレ止剤、吸水剤等の助剤類、シンナ一
、防錆顔料（体質顔料）等を加えることができる。次に
（Ｂ）硬化剤はイソシアネート含有量が２０〜３０％で
溶剤不含有の状態で粘度５０〜２００ｃｐｓ（２０℃）
のジフエニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネ
ートであり、イソシアネート含有量が２０％未満の場合
は反応速度が低下し、逆に３０％を超えた場合は粘度が
高くなりすぎ作業性が低下する。

また（Ｃ）金属亜鉛末および／または金属亜鉛合金末と
しては通常のジンクリツチプライマ一に使用される金属
亜鉛末および／またはＺｎ／Ａｌ合金末、Ｚｎ／Ａ！／
Ｍｇ合金末等の金属亜鉛合金末が使用でき、特に制限は
ない。

第２工程で塗装する弾性ポリウレタン土塗り塗料は第１
程で使用したのと同様のポリエーテルポリオールおよび
ポリイソシアネートが使用でき、これら両成分を塗装時
に混合し、反応させることによりゴム状弾性を有する上
塗り塗膜を得るものである。

このポリエーテルポリオール成分には必要により顔料、
充填剤、粘着性を増進させるための石油樹脂、各種添加
剤、反応を促進するための触媒等を含むことができる。
顔料としては通常の塗料に使用される酸化チタン、酸化
鉄黒、ベンガラおよび酸化鉄黄等が使用できる。

充填剤としてはバライド、炭酸カルシウム、クレーおよ
びタルク等通常のものが使用できる〇また石油樹脂とし
ては、石油系不飽和炭化水素を直接原料とするものシク
ロペンタジエンを主原料とするものおよび高級オレフイ
ン系炭化水素を主原料とするもの等が使用できる。

さらに他の添加剤も目的に応じ適宜使用でき、たとえば
ゼオライト（バイエル社製品）およびモレキユラーシー
ブス（ＵＣＣ社製品）等の吸水剤も使用できる。

触媒としてはトリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシ
ルアミンなどの三級アミンまたはオクタン酸スズ、ジブ
チルウラリン酸スズなどの金属化合物が使用される。

顔料、石油樹脂および充填剤の配合量は使用目的に応じ
適宜選択すればよいがポリエーテルポリオール１００重
量部に対し、顔料は１〜２０重量部、石油樹脂は８〜５
０重量部、充填剤は３０〜１３０重量部程度が一般的に
良好な特性を与える。

第１工程および第２工程におけるポリエーテルポリオー
ル成分とポリイソシアネート成分は塗装時に混合される
が、この混合比はＮＣＯ：０Ｈ（当量比）が０．５〜１
．５：１で反応するような割合が望ましい。ＮＣＯの比
が０．５未満のときは硬化不良となり所期の性能が得ら
れなく、逆に１．５を超えると塗膜の弾性が少なくなり
、耐衝撃性、耐屈曲性、耐摩耗性等が低下するので好ま
しくない。本発明方法に用いられるプライマーおよび上
塗り塗料は前記の如き特性を有するポリエーテルポリオ
ールとポリイソシアネートとが反応して得られるもので
多くの優れた効果を発揮するがその最大のものは得られ
た被膜がゴム伏の弾性を有することであり、このような
効果は前記の如き従来の重防食塗料では全く得られなか
つたものである。このように本発明の塗装工程で得られ
る塗膜は弾性であり、しかも厚膜が得られるので、従来
の重防食塗料の欠点であつた耐衝撃性、耐屈曲性、耐摩
耗性等において極めて優れており、しかもこれらの効果
は−２０℃位の寒冷環境下においても充分に発揮される
。また他の効果としては得られる塗膜が速乾性であるこ
とである。

たとえば従来のエポキシ樹脂塗料は硬化するのに常温で
１６時間位、タールエポキシ樹脂塗料は１６〜２４時間
位かかるが本発明法に用いられる上塗り塗料は３０分程
度で硬化が完了するため作業時間を大幅に短縮できる。
また、前記した如き従来の塗料は−２０℃位の寒冷環境
下においては全く硬化しないが、本発明法に用いられる
塗料は１０時間程度で充分に硬化するため、例えば寒冷
地における補修作業も容易にできる。本発明の塗装工程
を施すにあつては所望の鉄鋼構造物に直接塗装してもよ
いが通常は予めシヨツトブラストあるいろサンドブラス
ト等のブラスト処理を行なつてから塗装する。

まず第１工程として弾性ポリウレタンジンクリッチプラ
イマーを塗装し、さらに第２工程として弾性ポリウレタ
ン上塗り塗料を塗装するのであるが第１工程と第２工程
における主剤成分と硬化剤成分は塗装時に混合されて塗
装される。

このような塗装方式としては例えば２液型エアレススプ
レー方式が好適である。本発明の重防食塗装方法は前記
の如くすぐれた効果を奏するものであり、海上、海浜、
工業地帯など厳しい腐食環境に建設される鉄鋼構造物、
例えば建屋、機械類、貯蔵タンク類、橋梁、鋼製道路等
の陸上構造物、シーバース、海底油田掘削リグ、岸壁ク
レーン、海上橋等の海洋構造物および各種パイプライン
等種々の用途に適用できる。

また従来寒冷環境下にあつては前記したような塗料性能
等の問題があり、一度塗装したものは補修が困難であつ
たが、本発明の工程によれば通常の環境下は勿論寒冷環
境下において前記したような用途における新設は勿論、
補修にも容易に適用できる。以下実施例により本発明を
さらに具体的に説明する。

実施例 １ １００×２００ＸＬ６ｍ１のサンドブラスト処理鋼板に
第１工程として乾燥塗膜が７５μになるように下記配合
の弾性ポリウレタンジンクリッチプライマーを塗装し、
さらにその上に第２工程として下記配合の弾性ポリウレ
タン上塗り塗料を２液型エアレススプレーにて塗装した
。

比較のために通常の無機ジンクリツチプライマ一を塗装
し、ミストコートの後市販のエポキシ樹脂塗料および市
販のタールエポキシ樹脂塗料をそれぞれ塗装し、第１表
に示す試験を行なつた。

同表からも、本発明の重防食塗装工程により得られた塗
膜は耐衝撃性、耐屈曲性、耐摩耗性および耐寒性におい
て従来の重防食塗装により得られた塗膜に比して格段に
すぐれていることは明らかである。なお、上記弾性ポリ
ウレタンジンクリッチプライマーおよび弾性ポリウレタ
ン上塗り塗料に使用するポリエーテルポリオールとして
はトリメチロールプロパンとプロピレンオキサイドとを
反応させて得られるヒドロキシ含有量７．５％、ヒドロ
キシ当量２２８、酸価０．３で粘度１２００ｃｐｓ（２
０℃）のポリエーテルポリオールを用いた。

またポリイソシアネートとしては４，４′−ジイソシア
ネートジフエニルメタン５モルにトリプロピレングリコ
ール１モルを反応させて得た変性ＭＤＩと４，４′−ジ
イソシアネートジフエニルメタンとを混合してイソシア
ネート含有量２４％、イソシアネート当量１７３でかつ
粘度１５０ｃｐｓ（２０℃）のポリイソシアネートを用
いた。

実施例 ２鋼管外面をシヨツトブラスト処理し、脱スケ
ールし、清浄にした後、実施例１と同様の工程で塗装し
た。

比較のために市販のエポキシ樹脂粉体塗料およびポリエ
チレン押し出し被覆をそれぞれ被覆し、第２表に示す試
験を行なつた。

同表からも、本発明の重防食塗装工程により得られた塗
膜が従来のものに比して格段にすぐれていることは明ら
かである。

なお、上記ポリエチレン押し出し被覆は、あらかじめ変
性ポリエチレンプライマーを０．１１１塗装してから行
なつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１工程として（Ａ）ヒドロキシ含有量６〜９％で
   、溶剤不含有の状態で粘度５００〜１５００ｃｐｓ（２
   ０℃）の直鎖型ポリエーテルポリオールを含有する主剤
   と、（Ｂ）イソシアネート含有量２０〜３０％で、溶剤
   不含有の状態で粘度５０〜２００ｃｐｓ（２０℃）のジ
   フェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネート
   からなる硬化剤と、（Ｃ）金属亜鉛末および／または金
   属亜鉛合金末との３成分からなる弾性ポリウレタンジン
   クリッチプライマーを塗装し、第２工程として（Ａ）ヒ
   ドロキシ含有量６〜９％で、溶剤不含有の状態で粘度５
   ００〜１５００ｃｐｓ（２０℃）の直鎖型ポリエーテル
   ポリオールを含有する主剤と、（Ｂ）イソシアネート含
   有量２０〜３０％で、溶剤不含有の状態で粘度５０〜２
   ００ｃｐｓ（２０℃）のジフェニルメタンジイソシアネ
   ート系ポリイソシアネートからなる硬化剤を含み、溶剤
   を全く含まない弾性ポリウレタン上塗り塗料を塗装する
   ことを特徴とする改良された重防食塗装方法。