革新的エポキシフェノールアルキルアミン塗料：断熱下腐食（CUI）防止における優れた耐食性

コーティング技術は日々進化しており、業界で最も深刻な懸念のいくつかに取り組むため、ますます洗練されたソリューションが開発されています。コーティング用途の重要なセグメントにおけるエキサイティングな変革の一つは、断熱下腐食（CUI）防止と耐熱性提供に使用されるエポキシフェノール塗料で現在経験されている問題を是正する新しいソリューションによって推進されています。

エポキシフェノールアルキルアミン塗料、またはアルキルアミンエポキシ塗料として知られるこの新しい塗料群は、既存のエポキシフェノール塗料に対していくつかの重要な利点を示します。これらの利点は、最高品質かつコスト効率よく耐熱性とCUI防止を求める施工業者にとって理解しておくことが重要です。（関連記事：断熱下腐食（CUI）の高コストへの2ステップ解決策）

エポキシフェノール塗料の概要

エポキシフェノール塗料は、CUI防止と耐熱性提供の伝統的な選択肢です。通常、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ノボラック樹脂で作られます。硬化段階で高度な架橋を経ることで知られ、この架橋がエポキシフェノール塗料に優れた耐食性と耐熱性を与えます。

アルキルアミンエポキシ塗料が優れた性能を発揮する理由

最近の研究では、エポキシフェノール塗料がCUIからの優れた保護と高い耐熱性を提供する一方で、アルキルアミンエポキシ塗料には多くの生産性と品質関連のメリットがあることが示されています。重要な利点の一つは、アルキルアミンエポキシ塗料のより速い硬化特性によって可能となる生産性向上です。アルキルアミンエポキシ塗料はフェノール塗料よりも指触乾燥が速いだけでなく、硬化乾燥にもより早く達し、再塗装可能な最小時間も短縮されます。表1と表2の違いがこの時間短縮の利点を浮き彫りにしています。

表1および表2. 従来型エポキシフェノール塗料とアルキルアミンエポキシ塗料の比較。

これらの時間短縮は、操業フローの改善に不可欠です。なぜなら、塗装製品を工場から現場へより速く移動させ、最終使用点でのボトルネックを削減できるからです。工場からより速く出荷できることは、生産施設でのボトルネック削減にもつながります。

上記の表から得られるもう一つの重要な利点と注目点は、許容温度範囲です。既存のエポキシ塗料は最低施工温度10℃（50°F）に制限されますが、アルキルアミン塗料は氷点下でも成功裏に施工できます。それだけでなく、アルキルアミンエポキシ塗料が氷点下で施工された状況では、フェノールエポキシ塗料が15℃（59°F）で施工された場合よりも、全般的に硬化時間が速かったのです。

アルキルアミンエポキシ塗料による品質向上

アルキルアミンエポキシ塗料をフェノールエポキシ塗料の代わりに使用することで、品質向上も実現できます。注目すべき品質改善の一つは、乾燥膜厚（DFT）とクラッキングに関するものです。フェノールエポキシ塗料はクラッキングが始まる前の乾燥膜厚許容範囲が狭いのに対し、アルキルアミン塗料はより広い厚み範囲を許容できるため、クラッキングリスクが低減します（表3と表4）。これはまた、作業者に必要なスキル量を減らし、トレーニング時間とコストの削減につながる可能性があります。

表3. 従来型エポキシフェノール塗料のDFT過剰塗布に対する許容度。

表4. 新規アルキルアミンエポキシ塗料のDFT過剰塗布に対する許容度。

クラッキング耐性以外でも、アルキルアミンエポキシ塗料がフェノールエポキシ塗料より誇れる品質改善は、CUI防止における優れた性能です。

アミン硬化型エポキシ塗料のメリットを示すケースヒストリー

アルキルアミンエポキシ塗料の使用メリットを示すケースヒストリーの一つは、洋上構造物メーカーに関わるものです。アルキルアミンエポキシ塗料システムを採用することで、非断熱と断熱の両方の炭素鋼およびステンレス鋼基材に対して従来遵守していた塗装仕様の複雑さを大幅に削減できました。

同社が確保した利益には、温度監視要件の削減（これに伴う加熱コスト削減）、さまざまな塗料基材と硬化剤の在庫管理と追跡の削減が含まれます。アルキルアミンエポキシ塗料システムの使用は、修理が必要な際の修理手順も合理化しました。

図1. アルキルアミンエポキシ技術で塗装されたパイプスプール。

図2. アルキルアミンエポキシ技術で塗装されたパイプスプール。

アルキルアミンエポキシ塗料のメリットを示すもう一つの実例は、大手下流石油・ガスオペレーターで見られます。同社は、常温運転用に設計された塗料がスチームアウト条件を経験した後に劣化し始めたことを発見しました。その結果、現場エンジニアは常温で非常に良好に機能するだけでなく、年間メンテナンススチームアウトプログラムで遭遇するはるかに高い温度（ほぼ204℃／400°F）にも耐えられる塗料ソリューションを探していました。

アルキルアミンエポキシが選ばれました。なぜなら、優れた常温耐食性能と高温耐性の両方を持っているからです。メンテナンスシャットダウン中に、SSPC SP10「ニアホワイトブラスト清浄」基準で準備された炭素鋼に、エアレススプレーポンプで2回×4ミルDFTの2層塗りスキームが適用されました。-5℃（23°F）まで硬化できることは、夜間に気温が大幅に下がっても硬質皮膜まで乾燥したことを意味し、プロジェクトスケジュールに影響を与えませんでした。アルキルアミンエポキシの使いやすさと運用柔軟性は、このメンテナンスプロジェクトで大きな利点と見なされました。

出典：AkzoNobel

結論

アルキルアミン塗料は、高温用途や断熱下腐食（CUI）の可能性がある用途における塗装プロセスに革命をもたらす可能性を秘めています。乾燥・硬化時間の短縮と施工温度許容範囲の拡大による生産性メリット、クラッキングへの優れた耐性などの品質改善が組み合わさり、アルキルアミン塗料は現在の塗装プロセスに起因する不良コストを削減しながら生産量を増やすのに適しています。

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注：この記事は、『Journal of Protective Coatings & Linings』に元々掲載されたものを翻案し、著者Dr. Mike O'DonoghueとVijay Dattaの許可を得て再掲載しています。