特許 6873934 塗料組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6873934

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】塗料組成物

(51)【国際特許分類】

   C09D 175/04 20060101AFI20210510BHJP

   C09D 5/25 20060101ALI20210510BHJP

   C09D 7/61 20180101ALI20210510BHJP

   H01B 3/30 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   C09D175/04

   C09D5/25

   C09D7/61

   H01B3/30 B

   H01B3/30 M

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2018-18600(P2018-18600)

(22)【出願日】2018年2月5日

(65)【公開番号】特開2019-135289(P2019-135289A)

(43)【公開日】2019年8月15日

【審査請求日】2019年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000174932

【氏名又は名称】日本ペイント防食コーティングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520242399

【氏名又は名称】九州電力送配電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】藤掛 敏和

(72)【発明者】

【氏名】西村 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】龍 晃

(72)【発明者】

【氏名】西村 仁志

【審査官】 仁科 努

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０９８３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６２０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３２５６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０４７０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１２０８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４８−０１７８３２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６０−０７１６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２９５６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０５３４９０１２（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３３１０９１５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１２１０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７７０６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ １７５／０４

Ｃ０９Ｄ ５／２５

Ｈ０１Ｂ ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線支持物又は電線本体に絶縁塗膜を形成するための塗料組成物であって、
樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含み、
前記樹脂組成物（Ａ）は、ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）を含み、
前記樹脂組成物（Ａ）は、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）を更に含み、
前記ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、７質量部以下であり、
前記硬化剤（Ｂ）は、ポリイソシアネートであり、
前記体質顔料（Ｃ）は、マイカ、セリサイト及びシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記塗料組成物における前記体質顔料（Ｃ）の顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、１５〜２０％である塗料組成物。

【請求項2】

前記ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、１質量部以下である請求項１に記載の塗料組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電線支持物又は電線本体に絶縁塗膜を形成するための塗料組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、送電鉄塔や配電鉄塔のアーム部に鳥が営巣をする際に営巣材が電線に触れること等が原因となり、地絡が生じることがある。このような地絡を未然に防ぐために、送電鉄塔のアーム部と、碍子を連結する金具とを絶縁塗膜で被覆する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、特許文献１では、軟質変性エポキシ樹脂、軟質変性ウレタン、軟質変性ポリエステルといった、軟質変性樹脂を塗料組成物として用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−３２５６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の塗料組成物を電線支持物又は電線本体に塗装した場合、塗膜の厚みをだすことは難しい。その結果、塗膜の絶縁性を確保しにくいという問題がある。

【0005】

本発明は、絶縁性が十分な塗膜を形成でき、塗装性が良好な塗料組成物を提供すること目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、電線支持物又は電線本体に絶縁塗膜を形成するための塗料組成物であって、樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含み、前記樹脂組成物（Ａ）は、ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）を含み、前記硬化剤（Ｂ）は、ポリイソシアネートであり、前記体質顔料（Ｃ）は、マイカ、セリサイト及びシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種を含み、前記塗料組成物における顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、１５〜２０％である塗料組成物に関する。

【0007】

前記樹脂組成物（Ａ）は、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）を更に含み、前記ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、７質量部以下であることが好ましい。

【0008】

前記ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、１質量部以下であることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、絶縁性が十分な塗膜を形成でき、塗装性が良好な塗料組成物を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る塗料組成物について具体的に説明する。

【0011】

［塗料組成物］
本発明に係る塗料組成物は、樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含む。また、塗料組成物における顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、１５〜２０％である。

【0012】

＜樹脂組成物（Ａ）＞
樹脂組成物（Ａ）は、ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）を含む。また、本実施形態に係る樹脂組成物（Ａ）は、例えば、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）を更に含む。

【0013】

ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）としては、例えば、ヒマシ油、ヒマシ油誘導体等が挙げられる。ヒマシ油誘導体としては、例えば、ヒマシ油脂肪酸、水添ヒマシ油、ヒマシ油とヒマシ油以外の油脂とのエステル交換物、ヒマシ油と多価アルコールとの反応物、ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、これらにアルキレンオキサイドを付加重合したもの等が挙げられる。

【0014】

樹脂組成物（Ａ）が、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）を含むことにより強度が高い塗膜を得ることができる。本実施形態に係るビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、例えば、７質量部以下であり、好ましくは、１質量部以下である。ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量が７質量部以下であっても十分に強度が高い塗膜を得ることができる。

【0015】

樹脂組成物（Ａ）には、ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）以外の添加剤が含まれてもよい。添加剤として、例えば、湿潤剤、湿潤分散剤、消泡剤、脱泡剤、表面調整剤、沈降防止剤、チキソトロピック付与剤、レオロジーコントロール剤、揺変剤、揺変性改質剤、粘度調整剤、増粘剤等を挙げることができる。

【0016】

＜硬化剤（Ｂ）＞
硬化剤（Ｂ）は、ポリイソシアネートである。本明細書において、ポリイソシアネートとは、１分子中にイソシアネート基を２個以上有する化合物をいう。ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、炭素数３〜１２の脂肪族ジイソシアネート、炭素数５〜１８の脂環式ジイソシアネート、芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性物（ウレタン化物、カーボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、ビューレット及び／又はイソシアヌレート変性物）等が挙げられる。

【0017】

芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネート、及びナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。炭素数３〜１２の脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、及びリジンジイソシアネート等が挙げられる。炭素数５〜１８の脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネート、及び１，３−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）、水添ＴＤＩ、２，５−もしくは２，６−ビス（イソシアナートメチル）−ビシクロ＜２．２．１＞ヘプタン（ノルボルナンジイソシアネートとも称される。）等が挙げられる。芳香環を有する脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上併用することができる。

【0018】

＜体質顔料（Ｃ）＞
体質顔料（Ｃ）は、マイカ、セリサイト及びシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む。塗料組成物が体質顔料（Ｃ）を含むことにより、塗膜の膜厚を確保しやすくなり、塗装性が良好になる。また、一般に、マイカ、セリサイト及びシリカはそれ自体の絶縁性が高いので、塗料組成物がこれらの体質顔料（Ｃ）を含むことにより、塗膜の絶縁性がより高くなる。体質顔料（Ｃ）は、例えば、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、カオリン等を更に含んでもよく、マイカ、セリサイト及びシリカの２種以上であってもよい。

【0019】

なお、本明細書において、一般に体質顔料（Ｃ）にも、着色顔料にも分類されることがある顔料（例えば、シリカ）は、体質顔料（Ｃ）に分類されるものとする。

【0020】

＜顔料容積濃度（ＰＶＣ）＞
樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含む塗料組成物における顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、１５〜２０％である。顔料容積濃度（ＰＶＣ）が１５〜２０％であることにより、塗装性が良好な塗料組成物を得ることができる。また、顔料容積濃度（ＰＶＣ）が１５％未満であると、塗膜の絶縁性が不十分になる。

【0021】

なお、本実施形態に係る塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、体質顔料（Ｃ）の体積（Ｐ）と、全ての樹脂の総体積（Ｒ）から、式Ｐ／（Ｐ＋Ｒ）×１００より算出した値である。

【0022】

＜着色顔料＞
本実施形態に係る塗料組成物は、例えば、カーボンブラック、酸化鉄等の着色顔料を含まないことが好ましい。一般に、カーボンブラック、酸化鉄等はそれ自体の導電性が高い顔料なので、塗料組成物がこれらの着色顔料を含まないことにより、塗膜の絶縁性が高くなる。カーボンブラック、酸化鉄以外の着色顔料としては、例えば、酸化チタンを挙げることができる。

【0023】

このように樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含む本実施形態に係る塗料組成物は、主剤と硬化剤とが用いられるいわゆる二液混合型の塗料組成物である。これらの主剤及び硬化剤の調製方法としては、特別の方法を必要とせず、当業者において通常用いられる方法を使用することができる。
例えば主剤の調製方法としては、樹脂ビヒクル成分、すなわち、樹脂組成物（Ａ）に、体質顔料（Ｃ）、必要に応じて上記添加剤等のその他の成分を加え、ディスパー、２軸ディスパー、ボールミル、Ｓ．Ｇ．ミル、ロールミル、プラネタリミキサー等の分散機で分散することにより調製する方法を挙げることができる。
また、主剤と硬化剤の混合方法としては、特別の方法を必要とせず、当業者において通常用いられる方法、例えば、ディスパー、手持ちミキサー、先端衝突混合スプレーガン等を利用する方法を使用することができる。

【0024】

［塗装方法］
本実施形態に係る塗料組成物は、電線支持物又は電線本体に絶縁塗膜を形成するために用いられる。塗装方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。

【0025】

先ず、電線支持物（例えば、送電鉄塔や配電鉄塔のアーム部）の塗装部位をワイヤブラシ等でケレン処理し、清浄な状態とする。そして、塗料組成物の乾燥膜厚（絶縁塗膜の膜厚）が、例えば、１．５ｍｍ以上になるように、コテ等により、塗料組成物を塗装する。電線支持物に塗装された塗料組成物は、３０分程度で硬化し、絶縁塗膜を形成する。このようにして、塗料組成物を用いて電線支持物に絶縁塗膜を形成することができる。電線本体にも同様の方法で絶縁塗膜を形成することができる。

【0026】

［絶縁性］
本実施形態に係る絶縁塗膜の絶縁性について説明する。
電気は通常充電された３本の線により送電される。電圧階級が７７ｋＶの場合、充電された線同士の間の電圧差は７７ｋＶになり、地面に対する電圧差は７７ｋＶを３の平方根で割った値（４４．５ｋＶ）となる。つまり、電圧階級７７ｋＶ以下の電線支持物又は電線本体に適用することを想定すると、絶縁塗膜の絶縁破壊抵抗値が４５ｋＶ以上であれば、絶縁破壊は生じない。

【0027】

以上説明したように、本実施形態に係る塗料組成物は電線支持物又は電線本体に絶縁塗膜を形成するための塗料組成物であって、樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）と、を含み、樹脂組成物（Ａ）は、ヒマシ油系ポリオール（ａ−１）を含み、硬化剤（Ｂ）は、ポリイソシアネートであり、塗料組成物における顔料容積濃度（ＰＶＣ）は、１５〜２０％である。これにより、絶縁性が十分な塗膜を形成でき、塗装性が良好な塗料組成物を提供することができる。
また、体質顔料（Ｃ）は、マイカ、セリサイト及びシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む。これにより、絶縁性がより高い塗膜を形成できる。

【0028】

また、樹脂組成物（Ａ）は、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）を更に含み、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、７質量部以下である。これにより、塗料組成物の塗装性がより良好になる。

【0029】

また、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量は、塗料組成物の全固形分１００質量部に対して、１質量部以下である。これにより、絶縁性がより高い塗膜を形成できる。

【0030】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

【実施例】

【0031】

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

【0032】

＜実施例１＞
それぞれ固形分換算で、３７質量部のヒマシ油ポリオール（ａ−１）及び４質量部のビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）からなる樹脂組成物（Ａ）と、２５質量部のジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）からなる硬化剤（Ｂ）と、１９質量部のマイカ及び１１質量部のシリカからなる体質顔料（Ｃ）と、４質量部の添加剤（脱水剤、分散剤）と、を混合し実施例１の塗料組成物を得た。実施例１の塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）は１５％であった。また、ハケ塗り、コテ塗りにより、目標乾燥膜厚を１．５ｍｍ以上として、実施例１の塗料組成物を基材に塗装して、乾燥させて実施例１の塗膜を得た。

【0033】

＜実施例２〜実施例６＞
表１に示した固形分換算の質量比率で、樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）とを混合し、実施例２〜実施例６の塗料組成物を得た。これらの塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）は表１に示した値であった。また、ハケ塗り、コテ塗りにより、目標乾燥膜厚を１．５ｍｍ以上として、実施例２〜実施例６の塗料組成物を基材に塗装して、乾燥させて実施例２〜実施例６の塗膜を得た。

【0034】

＜比較例１〜比較例７＞
表１に示した固形分換算の質量比率で、樹脂組成物（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、体質顔料（Ｃ）とを混合し、比較例１〜比較例７の塗料組成物を得た。これらの塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）は表１に示した値であった。また、ハケ塗り、コテ塗りにより、目標乾燥膜厚を１．５ｍｍ以上として、比較例１〜比較例７の塗料組成物を基材に塗装して、乾燥させて比較例１、比較例２の塗膜を得た。

【0035】

［樹脂組成物（Ａ）］
各実施例、比較例の樹脂組成物（Ａ）は、以下の市販品を用いた。
・ヒマシ油ポリオール（ａ−１）：ポリオール（商品名）（固形分９９％以上）、伊藤製油社製
・ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）：ニューポールＢＰ−２Ｐ（商品名）（固形分９９％以上）、三洋化成工業社製

【0036】

［硬化剤（Ｂ）］
各実施例、比較例の硬化剤（Ｂ）は、以下の市販品を用いた。
・ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）：ミリオネートＭＲ−２００（商品名）（固形分９９％以上）日本ポリウレタン工業社製

【0037】

［体質顔料（Ｃ）］
各実施例、比較例の体質顔料（Ｃ）は、以下の市販品を用いた。
・マイカ：ミクロマイカＣ−１０００（商品名）（比重：２．８）、白石カルシウム社製
・炭酸カルシウム：スーパー＃１７００（商品名）（比重：２．７）、丸尾カルシウム社製
・シリカ：クリスタライト５Ｘ（商品名）（比重：２．６）、龍森社製
・沈降性硫酸バリウム：沈降性硫酸バリウム１００（商品名）（比重：４．５）、堺化学工業社製
・カオリン：ＡＳＰ−６００（商品名）（比重：２．６）、ＢＡＳＦ社製

【0038】

［塗料性状及び塗装性］
ハケ塗り、コテ塗りにより、各実施例、比較例の塗料組成物を基材に塗装した際の塗料性状及び塗装性を以下の評価基準で評価した。評価結果を表１に示した。
（評価基準）
１：塗装性に支障が出るほど粘度が低い又は高いか、あるいは一度に乾燥膜厚が１．５ｍｍ未満しか塗れない。
２：塗装性に支障が無く、一度に乾燥膜厚が１．５ｍｍ以上塗れる。

【0039】

［絶縁性］
各実施例、比較例の塗膜に対して油中絶縁耐力試験を行った。各実施例、比較例の塗膜の絶縁破壊抵抗値を測定した。

【0040】

【表1】

【0041】

実施例１〜実施例６と、比較例１、比較例３〜比較例７との比較から、塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）が１５％未満となると、塗膜の絶縁性が低くなり（絶縁破壊値が４５ｋＶ未満となり）、塗装性も悪化することが確認された。実施例１〜実施例６と、比較例２との比較から、塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）が２０％を超えると、塗装性が悪化することが確認された。従って、塗料組成物における顔料容積濃度（ＰＶＣ）が、１５〜２０％であることにより、絶縁性が十分な塗膜を形成でき、塗料組成物の塗装性が良好になることが確認された。

【0042】

また、実施例１、実施例３〜実施例７を比較することにより、塗料組成物の顔料容積濃度（ＰＶＣ）が同程度であっても、体質顔料（Ｃ）がマイカを多く含むほど、塗膜の絶縁性がより高くなる傾向が確認された。なお、マイカ及びセリサイトはケイ酸塩鉱物であり、マイカとセリサイトとを置き換えても同様の傾向を示すことは明らかである。
従って、体質顔料（Ｃ）は、マイカ、セリサイト及びシリカの少なくともいずれかであることにより（特にマイカやセリサイトを多く含むことにより）、絶縁性がより高い塗膜を形成できることが確認された。

【0043】

また、各実施例の塗料性状及び塗装性の評価結果に差はなかったが、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の含有量が多くなる程、塗膜の強度がより高くなる傾向が確認された。
一方で、各実施例の塗料性状及び塗装性の評価結果に差はなかったが、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の含有量が多くなる程、塗料が硬く、ハケ塗り、コテ塗りにより伸ばしにくくなる傾向が確認された。
以上から、各実施例を比較することにより、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量が７質量部以下であっても十分に強度が高い塗膜を得ることができると考えられた。反対に、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量が７質量部を超えた場合には、塗膜の強度が過度に高まるだけで塗装性も悪くなり現実的でないと考えられた。

【0044】

特に、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量が４質量部以下（実施例１〜実施例５）であることにより、絶縁性がより高い塗膜を形成できることが確認された。
更に、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物（ａ−２）の固形分含有量が１質量部以下（実施例４、実施例５）であることにより、絶縁性が更に高い塗膜を形成できることが確認された。