JPS5815570A - 送電鉄塔用塗料組成物 - 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】 本発明は、亜鉛メッキ、特に溶融亜鉛メッキ被膜を施こ
して成る送電鉄塔、マイクロウェーブ塔などのいわゆる
亜鉛メッキ鉄塔表面の防蝕、着色および滑りＩＦめのた
めの塗料組成物に係る。

従来より、鉄鋼材或いは鉄鋼製品の長期防蝕方法として
、亜鉛メッキが施されており、特に送電鉄塔、マイクロ
ウェーブ塔等を中心とした大型構造物においては溶融亜
鉛メッキ被覆がなされているのは周知のとうりである。

この防蝕方法は一般の塗料被覆方法に比べるとはるかに
優れるものであるが、最近の如く大気もしくは水質の汚
染の進行に伴なって亜鉛の消耗が著しく、以前のように
は長期の防蝕効果が期待出来なくなっているのが現状で
ある。亜鉛メッキ本来の長期防蝕を効果的ならしめるた
めには、有機塗膜を亜鉛メッキ表面に存在せしめて水、
大気等の腐蝕性因子との接触を防止する事が必要となっ
ており、更には最近の構造物大型化につれて航空標識と
しての必要上或いは環境調和の美観上の観点から構造物
の着色美装の必要性が強く要望されている。

前記の理由により亜鉛メッキ表面への塗装の必要から油
性系塗料或いは合成樹脂系塗料が塗布されているのが現
状である。

しかしこの種の塗料はその塗膜が亜鉛メッキ層の表面か
ら早期に剥離、離脱を生じるという欠点があり必ずしも
満足出来るものではなかった。更に構造物が大型化する
につれて、メンテナンスのための塗替作業に困難を来た
すため長期耐久性、保色性等の点でタールエポキシ樹脂
塗料、タールウレタン樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹
脂塗料、或いはエポキシ樹脂エナメル、ポリウレタン樹
脂エナメル等の合成樹脂系塗料の使用が考慮されつつあ
る。

しかし、これらはいずれも密着性が劣るものであった。

一方、送電鉄塔は保守・点検のために人が昇り降りする
のが普通であるが、従来の塗料組成物から得られた塗膜
は平滑であるため昇降に際し滑り易（、危険を伴うとい
う大きな問題があった。

本発明は前記の如き従来塗料のもつ欠点を解消もしくは
改良することを目的とし、亜鉛メッキを施された送電鉄
塔への密着性が優れるとともに、滑り止め性の優れた塗
料組成物を提供しようとするものである。

即ち、本発明は、 （１）　（ａ）　　末端に少な（とも２個以上のエポキ
シ基と側鎖に少なくとも１個以上の水酸基を含有するエ
ポキシ樹脂組成物・・・・・・・・・・・・１００重量
部 （ｂ）　　酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少な
くとも１種の化合物・・・・・・・・・１〜２５０重量
部、および （Ｃ）　　偏平状顔料および骨材から選ばれた少なくと
も１種の成分・・・・・・・・・・・・・・・　１０〜
５００重量部から成る送電鉄塔用塗料組成物、および（
２）（ａ）　　末端に少なくとも２個以上のエポキシ基
と側鎖に少なくとも１個以上の水酸基を含有するエポキ
シ樹脂組成物・・・・・・・・・・・・・・・１００重
量部 （ｂ）　　金属亜鉛粉および／または鉛酸カルシウム・
・・・・・・・・・・・・・・１０〜２００重量部ｒｅ
）置部酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少なくと
も１種の化合物・・・・・・・・・１〜１５０重量部、
および （山　偏平状顔料および骨材から選ばれた少なくとも１
種の成分・・・・・・・・・・・・１０〜１５０重量部 から成る送電鉄塔用塗料組成物に関する。

本発明に用いるエポキシ樹脂組成物とは、末端に少なく
とも２個以上のエポキシ基と、分子中に少なくとも１個
以上の水酸基を含有するエポキシ樹脂と、その架橋剤と
の混合物から成るものである。前記エポキシ樹脂として
は例えば直鎖状ビスフェノール型エポキシ樹脂、メチル
置換ビスフェノール型エポキシ樹脂、側鎖状ビスフェノ
ール型エボ牛シ樹脂等がある。市販されている商品名と
しては例えばエピコートにシェル化学＠）裂開品名】、
エピクロンに大日本イン午化学工業＠）裂開品名】、ア
ラルダイトにチバ・ガイギー＠）裂開品名刃などが代表
例として挙げられる。これらは単独使用の池、２種以上
を併用して各々の特徴を出すことも可能である。

本発明の架橋剤としてはエポキシ樹脂分子中に含有され
るエポキシ基もしくは水酸基と相互に反応する基を有す
るもので、一般にエポキシ樹脂用架橋剤として使用され
ているものであればいずれでも良い。例えばジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレン
ジアミン、メタフェニレンジアミン、複素環ジアミンな
どの脂肪族又は芳香挨ポリアミン、ジメチルアミノメチ
ルフェノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ
ール、ピペリジンなどの第２級もしくは３級アミン、ポ
リアミド樹脂、アミン付加物（一般にアミンアダクトと
称される）等のアミノ系化合物、トリレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネ
ート化合物の他フェノール樹脂、酸無水物、メラミン樹
脂、尿素樹脂等が挙げられる。本発明の対象が送電鉄塔
という大型構造物であるため常温もしくは強制乾燥程度
でエポキシ樹脂と架橋剤の化学反応が進行するもので、
かつエポキシ基との化学反応を伴なうアミノ系化合物が
最も好ましい。

本発明の特徴は後述するとうり組成物中に含有される酸
素酸塩および金属酸化物から選ばれた少な（とも１種の
成分が亜鉛メッキ表面と化学的に反応し塗膜の密着性を
附与することにある。とりわけ、リン酸塩を必須成分と
し、リン酸塩以外の他の酸素酸塩、金属酸化物より選ば
れた少なくとも１種以上の成分と併せ用いると、金属イ
オンを介してリン酸とエポキシ樹脂中の水酸基との間に
キレート結合を形成して、強固な密着性を附与する効果
が得られるので好ましい。従って、本発明のエポキシ樹
脂及び架橋剤の混合に際し、架橋剤がエポキシ樹脂分子
中に水酸基との化学反応を伴なう性質のものであれば、
エポキシ樹脂に対する架橋剤の量をエポキシ樹脂１当呈
に対して０．９〜０．５当量程度に調整し、エポキシ樹
脂分子中の水酸基を一部残存せしめておくことが好まし
い。

本発明に使用する酸素酸塩とは、クロ＾酸、リン酸（縮
合リン酸を含む）、ホウ酸、モリブデン酸、燐モリブデ
ン酸、珪モリブデン酸、タングステン酸、燐タングステ
ン酸、珪タングステン酸等の酸素酸と各種金属類とから
成る塩である。

例えばストロンチウムクロメート、カルシウムクロメー
ト、クロム酸鉛、ジンククロメート、クロム酸亜鉛、モ
リブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、タングステ
ン酸亜鉛、タングステン酸カルシウム、タングステン酸
マグネシウム、リン酸亜鉛、オルソリン酸鉛、ピロリン
酸鉛、メタリン酸鉛、リン酸アルミニウム、オルソリン
酸部、ピロリン酸部、オキシリン酸部、四ホウ酸亜鉛、
メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸鉛、四ホウ酸鉛、メタホウ
酸バリウム等が使用出来る。

本発明に使用する金属酸化物はクロム、モリブデン、タ
ングステン、マンガン等の酸化物である。

例えば三酸化クロム、三酸化モリブデン、二酸化タング
ステン、二酸化マンガンなどが使用出来る。これら前記
した酸素酸塩と金属酸化物は、単独使用又は任意の割合
で混合して用いることができる。とりわけ、前記リン酸
塩を必須成分とし、リン酸塩以外の他の酸素酸塩もしく
は金属酸化物から選ばれる少なくとも１種以上の成分と
併用すると、その加水分解により生ずるリン酸が酸素酸
塩もしくは金属酸化物中の金属イオンを介してエポキシ
樹脂中の水酸基との間にキレート化合物を形成すると考
えられるので、その組合せの使用が最も好ましい。

本発明で使用する前記酸素酸塩および金属酸化物の量は
それら各々の脂粉メッキ表面に対する反応性の強弱、防
蝕性等に大きな差があり、それに応じて変化するが、エ
ポキシ樹脂１００重量部に対して次の量で使用する。

即ち、後述する金属亜鉛粉および／または鉛酸カルシウ
ムを併用する場合は、エポキシ樹脂組成物１００重量部
に対して１〜１５０重量部、好ましくは５〜１００重量
部であり、又酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少
なくとも１種以上の化合物のみを用いる場合は、エポキ
シ樹脂組成物１００重量部に対して１〜２５０重量部、
好ましくは、１０〜１２０重量；１１；の範囲で用いる
。

前記範囲において囮、酸素酸塩、金員酸化物の量が１重
量部より少ないと、亜鉛メッキ表面に対する化成被膜形
成効果あるいはキレート形成効果が期待出来ない。一方
、酸素酸塩、金属酸化物の艦が、１５０重量部もしくは
２５０重量部をこえて１使用されると、塗膜の亜鉛メッ
キ面に対する密着性を損なう傾向になる。

本発明に於ては、リン酸塩を必須成分とし、リン酸塩以
外の他の酸素酸塩および金属酸化物より。

選ばれた少なくとも１種以上の成分と組み合せて用いる
のが最も効果的であることは前記したとおりであるが、
この場合リン酸塩とリン酸塩以外の他の酸素酸塩および
金属酸化物との好適な混合割合は前者が９５〜３０重１
にχに後者が５〜７０重量％である。

本発明に使用する偏平状顔料および骨材としては、例え
ば偏平状酸化鉄（Ｍｉ　ｃａｃｅｏｕｓ　Ｉ　ｒｏｎＯ
ｘｉｄｅ）、偏平状アルミ粉、マイカ、ガラス７ル−ク
、雲母、偏平状鉛粉等の偏平状顔料、砂、砂利、硅砂、
エメＩＪ−、ガラスピーズ等一般に骨材と称されるもの
が挙げられる。

これらは１種もしくは２種以上を組合せて使用すること
ができる。

該偏平状顔料および骨材は、塗膜層の表面に適度な粗度
を附与し、滑り止め効果を大ならしめるものである。

前記偏平状顔料および骨材から選ばれた少なくとも１種
の成分は、エポキシ樹＋＋ｈ組成物１００重量部に対し
て１０〜５００重量部、好ましくは５０〜３００重量部
の範囲で使用する。

上記範囲に於て、その使用量が５００ｆｆｉｉ部を越え
る場合は、塗膜表面の粗度が大きすぎて、上塗りした際
に発泡する傾向があったり塗膜の付着性が低下し逆に１
０重１部より少ない場合には、塗膜表面への粗度附与効
果がな（、滑り止め効果が全くない。

本発明の別の態様に於ては金属亜鉛粉、鉛酸カルシウム
から選ばれた少なくとも１種以上の成分を用いるが、こ
れら成分は一般に塗料用として使用されているものであ
ればいずれでも良い。該成分のエポキシ樹脂組成物１０
０重量部に対する添加量は１０〜２００重量部、好まし
くは３０〜１５０重量部である。

本発明の金属亜鉛粉、鉛酸カルシウムの効果は塗膜の長
期密着性を更に安定、持続せしめるもので、亜鉛メッキ
表面と塗膜の層間にあって緩衝作用により密着性附与の
助成効果を与えるものと考えられる。本発明に於ては鉛
酸カルシウム単独もしくは鉛酸カルシウムと金属亜鉛粉
とを組み合せて用いるのが密着性の持続効果が大きい。

２種を組み合わせて用いる際の鉛酸カルシウムと金属亜
鉛粉との混合割合は前者が８０〜４０重ｉ％に後者が２
０〜６０重量％が最も効果的である。本発明の金属亜鉛
粉、鉛酸カルシウムから選ばれた少なくとも１種以上の
成分が１０重量部より少ないと塗膜密着の持続効果がな
く、２００重量部より多くなると密着性を損なう傾向に
ある。

本発明は前記した如く、エポキシ樹脂組成物と金属亜鉛
粉、鉛酸カルシウムから選ばれた少なくとも１種の成分
、酸素酸塩、金属酸化物から選ばれた少なくとも１種の
化合物、及び偏平状顔料および骨材から選ばれた少なく
とも１種の成分を各々前記量比で存在せしめた組成物を
使用することにより、亜鉛メッキ被膜表面に対して強固
な密着性を有し、しかもその効果が長期にわたって持続
する塗膜を得ることが出来、かつ偏平状顔料および／ま
たは骨材により、亜鉛メッキ被膜表面に対して強固な密
着性を附与するとともに滑り止め効果を附与するもので
ある。

本発明に於ては、前記の必須成分の他に、前記組成物と
相溶性のあるその他の樹脂を本発明の目的を損わない範
囲で添加することも可能である。

更に所望によりその他の防錆顔料、タルク、シリカ等の
体質顔料、酸化鉄、カーボンブラック、酸化チタン等の
着色顔料、アスファルト、タール、ピッチ等の歴青質、
沈澱防止剤、ダレ防止剤、界面活性剤、表面調整剤等の
添加剤、塗膜の付着力を一層助成するためのカップリン
グ剤、キレート化合物或いは溶媒等を添加することがで
きる。

尚、本発明に於て溶媒として水板外の有機溶媒系を使用
する場合１こは組成物中の酸素酸塩、金属酸化物の金属
イオンの溶出もしくは加水分解を助成するため少なくと
も１種以上のアルコール系溶媒もしくは溶媒に対し３重
量％以下程度の水を組成物中に含有して成ることが好ま
しい。

本発明の前記成分から成る塗料組成物は亜鉛メッキ表面
に刷毛、スプレー、ローラー、ヘラ、コテ等の公知方法
により、１０〜１０００ミクロン程度の乾燥膜厚が得ら
れる様に調整して塗布し、エポキシ樹脂と架橋剤が化学
反応を呈し、塗膜乾燥するに必要な条件下で塗膜硬化を
せしめること（こより、前記効果を有する塗膜を得るこ
とができる。

しかして、鉄塔の用途、目的などに応じて、例えばポリ
ウレタン樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、塩化ゴム系塗料
、塩化ビニル樹脂塗料等各色任意の塗料を本発明の滑り
止め効果を失しない程度の厚みに上塗りすること、およ
びエポキシ樹脂系あるいはポリウレタンｔｋｌ　Ｂ”ａ
系プライマーをあらかじめ塗布した上に本発明の組成物
を塗布することなどが可能である。

本発明の塗料組成物から得られた塗膜は長期の曝露に対
して強い耐久性を示すもので、従来の如く短期間で剥離
、離脱することなく長期に安定した密着性を有するとと
もに優れた滑り止め効果を有するものである。

次に本発明の具体的効果を実施例により示す。

尚、実施例及び比較例の「部」又は「％」は「重量部」
又は「重量％」を意味する。

実施例１゜ エポキシ当量４５０〜５００の直鎖状ビスフェノール型
エポキシ樹脂と架橋剤として活性水素当量１５０のポリ
アミド樹脂を用いて、エポキシ樹脂と架橋剤をエポキシ
樹脂１当量に架橋剤０．８当量の割合で混合し本発明に
使用するエポキシ樹脂組成物を得た。その他の成分につ
いては表−１に示した割合で混合した。尚比較のための
本発明外の組成物（比較試料Ｎα１〜４）も同様にして
得た。

次いで、必要に応じてキシレン：ｎ−ブチルアルコール
＝１：１（重量比）からなる混合溶剤を用いて塗装作業
に適する粘度に調整し、溶融亜鉛メッキ表面に乾燥膜厚
２００ミクロンとなるように塗装し、２０℃、７５％Ｒ
Ｈの条件下で７日間乾燥せしめて、初期密着性、屋外曝
露および滑り止め試験に供した。

＝１９一 実施例え エポキシ当量９００〜１０００の直鎮ビスフェノール型
エポキシ樹脂と架橋剤として活性水素当量２００のアミ
ンアダクトを用いてエポキシ樹脂と架橋剤を当量で混合
し、エポキシ樹脂組成物を得た。

尚比較のための本発明外の組成物（比較試料ｉｂ　５〜
７）も同様にして得た。表−２の組成より成る塗料組成
物を調整し、溶融亜鉛メッキ鋼板の表面に乾燥膜厚が１
５０ミクロンとなるように塗装し、２０℃、７５５４６
ＲＨの条件下で７日間乾燥せしめて比較試験に供した。

尚、実施例２の各塗料塗装に際しキシレン：ｎ−ブチル
アルコール＝１：１（重量比）の混合溶剤で適性粘度に
調整した。

−２１− 比較実験１ 前記の如くして得られた本発明試料Ｎα１〜１１と比較
試料１〜７の供試片を用い、初期の亜鉛メッキ表面に対
する塗膜の密着性を試験するため、カッターナイフを用
いて塗膜に幅３　ｔｒｉ間隔で亜鉛メッキ表面に達する
タテ１１本、ヨコ１１本の直角にクロスする切線を入れ
１００個のマス目を形成せしめる。次いで該マス目箇所
にセロハンテープを圧着し瞬時にセロハンテープを引剥
し、マス目の残存数を百分率として表わす。

一方、他の供試片を用いて供試体中央部で斜めにクロス
する炬鉛メッキ表面に達する２本の切線を入れ、３ケ年
間の屋外曝露に供した。３ケ年間経過後、塗膜表面を観
察して塗膜欠陥、異状発生の有無を確認したのちに同−
供試片の残存塗膜に対して前記初期密着性試験と同一手
順の処理、判定方法により、長期曝露後の密着性良否を
判定する。各々得られた結果を表−３に示した。

表−３比較試験結果表 比較実験２゜ 前記の如くして得られた本発明の試料Ｎα１〜１１、と
比較試料Ｎα１〜７の供試庁を用い、０．５Ｘ５Ｘ５？
形状のフック付ゴム板を供試片表面にのせ、更にゴム板
表面にＩＫｆの重りをのせる。ゴム板のフックにバネ秤
を取付け、供試片と水平の方向に、バネ秤を引張り、ゴ
ム板が移動し始めた時の力をＫｇ／２５ａｒｔとしてバ
ネ秤の目盛より読みとる。各々得られた結果を表−４に
示した。

表−４ 前記比較実験結果表より明らかに、本発明の塗料組成物
より得られた塗膜層は、亜鉛メッキ表面に対する密着性
付与効果は非常に優れたものである。従って、塗膜の防
蝕効果、長期付着性が優れるため、亜鉛メッキ表面を長
期間にわたって保護することが可能なのである。加えて
滑り止め効果にも優れているため、保守、点検のための
鉄塔昇降に際しても、安全確保の点で極めて有効なもの
である。

出願人二大日本塗料株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）末端に少なくとも２個以上のエポキシ基と
   側鎖に少なくとも１個以上の水酸基を含有するエポキシ
   樹脂組成物・・・・・・１００重量部（ｂ）　　酸素酸
   塩および金属酸化物から選ばれた少なくとも１種の化合
   物 １〜２５０重量部および （Ｃ）、偏平状顔料および骨材から選ばれた少な（とも
   １種の成分 ・・・・・・１０〜５００重］・部 から成る送電鉄塔用塗料組成物。 （２）前記酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少な
   くとも１種の化合物１す、リン酸塩を必須成分とし、リ
   ン酸塩以外の他の酸素酸塩および金属酸化物より選ばれ
   た少なくとも１挿具」二の成分である特許請求の範囲第
   （１）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。 （３）前記偏平状顔料および骨材から選ばれた少な（と
   も１種の成分は、偏平状酸化鉄である特許請求の範囲第
   （１）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。 （４１（ａｌ末端に少なくとも２個以上のエポキシ基と
   側鎖に少なくと も１個以上の水酸基を含有す るエポキシ樹脂組（物・・・・・・・・・・・・１００
   重量部。 （ｂ）金属亜鉛粉および／または鉛 酸カルシウム・・・・・・・・・１０〜２００重量部。 （Ｃ）酸素酸塩および金属酸化物か ら選ばれた少なくとも１種の 化合物・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・・１〜１５０重量部、および（ｄｌ偏平状顔料および
   骨材から 選ばれた少なくとも１種の Ｊｉ会・・・・・・−・・・・−・・−・・・・−・・
   ・・・・・１０〜５００重量部から成る送電鉄塔用塗料
   組成物。 （５）前記（ｂ）成分が鉛酸カルシウムである特許請求
   の範囲第（４）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。 （６）前記（ｂ）成分が金属亜鉛粉と鉛酸カルシウムの
   混合物である特許請求の範囲第（４）項記載の送電鉄塔
   用塗料組成物。 （７）前記酸素酸塩および金属酸化物から選ばれた少な
   くとも１種の化合物１よ、リン酸塩を必須成分とし、リ
   ン酸塩以外の他の酸素酸塩および金属酸化物より選ばれ
   た少なくとも１種以上の成分である特許請求の範囲第（
   ４）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。 （８）前記偏平状顔料および骨材から選ばれた少な（と
   も１種の成分は偏平状酸化鉄である特許請求の範囲第（
   ４）項記載の送電鉄塔用塗料組成物。