JPS63248484A - 管内面のライニング工法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水道管等の管内面にエポキシ樹脂塗料と硬化
剤の混合液を吹きつけるライニング工法に関する。

〔従来の技術〕

水道管、ガス管等各種の配管設備の機能を維持し、耐久
性を向上させる目的で管内面にライニングを施すことが
行われている。特に水道管の場合は長期に亘り使用する
に伴い、管内面に錆こぶが付着し、管の断面積を狭くさ
せて水の流れを悪くし、又鯖汁が水に溶出し「赤水」と
なりやすいので、錆こぶを除去した後、管内面にライニ
ングを施す必要がある。

−このライニング材としては、例えば特公昭４７−２９
７７１号公報に示されているように主剤と硬化剤からな
る速乾性の２液性樹脂塗料がある。この中でも特に２液
の無溶剤型エポキシ樹脂塗料は硬化性の速さの他、鋼管
に対する優れた付着性、防蝕性の為に広く用いられてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

水道管内面は常に飲料水と接触された状態にあるためラ
イニング後の塗膜からの有機成分の流出を防ぐために、
安全衛生上、塗料成分として有害なものは極力排除しな
ければならないことは言うまでもないことである。従来
、エポキシ樹脂の常温硬化型塗料としてはアミン系硬化
剤が用いられるのが一般的である。

アミン系硬化剤の中でも、例えばエチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリ
アルキレンポリアミンのような脂肪族アミン又はその変
性物は反応が遅く、又水に対する溶解度が大きいため、
本工法のように塗装後２〜３時間後と云う著しく短い時
間内に硬化させ、通水するという目的には不向きである
。その為に水に対する溶解度の小さい４．４−ジアミノ
ジフェニルメタン（ＤＤＭ）の如き芳香族ジアミンを原
料とする硬化剤が主に用いられている。４．４−ジアミ
ノジフェニルメタンはアニリンとホルマリンの縮合反応
により得られる常温にて固体の芳香族ジアミンであるた
め、常温硬化型のエポキシ樹脂硬化剤に用いられる場合
には通常エポキシ化合物で一部変性して融点降下させた
り、あるいは高沸点の溶剤や可塑剤に溶解させて用いら
れる。

しかし最近になって、４，４−ジアミノジフェニルメタ
ンの毒性が問題になり、該工法に用いるエポキシ樹脂塗
料の硬化剤として、４．４−ジアミノジフェニルメタン
を用いないものが種々検討され　　５ているが、未だに
満足出来るものは得られていない。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者等は埋設給水管の機能を維持し、耐久性を向上
させる管更生工法において種々検討した結果、エポキシ
樹脂塗料の硬化剤に特定のポリアミンを用い、その反応
性を速める手段を見出し本発明に到達した。

本発明によれば、主剤及び硬化剤よりなるエポキシ樹脂
塗料の各成分を混合し、ついで噴射させることにより管
内面をライニングする工法において、前記樹脂塗料が （＾）１分子あたり少なくとも２個のエポキシ基を有す
る液状エポキシ樹脂主剤と、 （Ｂ）分子中に環構造を含むポリアミンに、チオ尿素又
はチオシアン酸アンモニウム塩を前者に対し後者をモル
比で１．０　：ｏ、ｏ５〜０．５の割合で反応させて得
られる縮合反応生成物を含有する硬化剤、を含有してな
ることを特徴とする管内面のライニング工法が提供され
る。

本発明により４，４−ジアミノジフェニルメタンを原料
に用いることなく、著しく単時間に硬化膜を生成し、２
〜３時間後に飲料水と接触させても、該塗膜から未反応
成分が水中に溶は出すことがない安全な管内面ライニン
グ工事を行うことが出来る。

本発明に用いられる１分子あたり少なくとも２個のエポ
キシ基を有するエポキシ樹脂は特に制限はないが、エポ
キシ当量が１００〜１０００程度の常温で液状のものが
好ましく、具体的には（Ａ）多価フェノールのグリシジ
ルエーテル、例えば２．２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、１．１−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）エタン及びビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン
のごときジフェニルアルカンのグリシジルエーテル、４
１４−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ハイドロキノ
ン、レゾルシン、ジヒドロキシジフェニル又はジヒドロ
キシナフタリンのグリシジルエーテル、フェノール又は
クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合物のノボラック
、レゾールのグリシジルエーテルのごとき多価フェノー
ルより誘導されるポリエポキシ化合物、（Ｂ）脂肪族ポ
リヒドロキシ化合物のポリ（エポキシアルキル）エーテ
ル、例えばエチレングリコール、グリセロール、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール等より誘導さ
れるポリエポキシ化合物、（Ｃ）ポリカルボン酸のポリ
グリシジルエステル、例えばフタル酸、テレフタル酸、
アジピン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタ
ル酸のジグリシジルエステル、（Ｄ）不飽和脂肪酸のポ
リマーのポリグリシジルエステル、例えばリルン酸の二
量体のジグリシジルエステル、（Ｅ）不飽和酸のエポキ
シ化エステル、例えばエポキシ化した亜麻仁油あるいは
大豆油、（Ｆ）エポキシ化したジエン、例えばジェポキ
シブタン、（Ｇ）その他、エポキシ化したビニルシクロ
ヘキサン、ポリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシ
ジルアニリン等が目的に応じて単独または併用して用い
られる。この中でも特に好ましいものは２．２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）プロパンとエピクロルヒドリ
ンとを反応させて得られる多価フェノール型グリシジル
エーテルであり、このものは油化シェル■のエピコート
８２８（商品名）、旭化成■のＡＥＲ３３１（商品名）
、チバガイギー■のアラルダイトＧＹ２５２（商品名）
等として販売されている。

これらのポリエポキシ化合物の３０重量％以下を組成物
の粘度を下げて取扱いを容易にするため、モノエポキシ
化合物におきかえてもよい、かかるモノエポキシ化合物
としては、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド
等のエポキシ化オレフィン類、フェニルグリシジルエー
テル、ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエ
ーテル等のエポキシエーテル類、パーサティック酸グリ
シジルエステル（例えばカージュラＥ：油化シェルエポ
キシ■商品名）等のエポキシエステル等が挙げられる。

本発明に用いられる縮合反応生成物とは、分子中に環構
造を含むポリアミンとチオ尿素又はチオシアン酸アンモ
ニウム塩の加熱反応により得られる常温にて液状の反応
生成物を云う。

本発明に用いられる分子中に環構造を含むポリアミンと
しては、芳香族残基を環構造とするもの、脂肪族残基を
環構造とするもの、複素環化合物を環構造とするもの及
びその他のものに分類される。

芳香族残基を環構造とするものとしては、オルソキシリ
レンジアミン、メタキシリレンジアミン、バラキシリレ
ンジアミン等が挙げられる。

脂肪族残基を環構造とするものとしては、１．４−シク
ロヘキサンジアミン、４．４−メチレンビスシクロヘキ
シルアミン、４．４−イソプロピリデンビスシクロヘキ
シルアミン等が例示される。

複素環化合物残基を環構造とするものとしては、Ｌ４−
！：”ス（３−アミノプロピル）ピペラジン、１．３−
ジ（アミノプロピル）　−５，５−ジメチルヒダントイ
ン、１．ｌ−メチレンビス（アミノプロピルヒダントイ
ン）等が挙げられる。

又、その他の環構造を含むポリアミンとしては、ピペラ
ジン−１，４−ジアザシクロへブタン、１−（２−（２
−アミノエチルアミン）エチルコピペラジン、１，１１
−ジアザシクロエイコサン、１．１５−ジアザシクロオ
クタコサン等がある。

これ等は単独又は２種類以上の組み合わせにて用いるこ
とが出来るが、その中でも特に分子中に脂肪族残基を環
構造とするものが本発明にとっては好ましい。

本発明に用いられるチオ尿素としては、チオ尿素のかわ
りに加熱によりチオ尿素を生成するロダンアンモノを使
用することが出来る。

本発明に用いられるチオ尿素またはチオシアン酸アンモ
ニウムはポリアミンと反応させるとき、ポリアミンのア
ミン基の活性水素と作用し、脱アンモニア反応により縮
合反応することが知られている０本発明に用いる縮合反
応生成物は、このような公知の縮合反応により得ること
ができる。この場合、分子中に環構造を含むポリアミン
１．０モルに対してチオ尿素又はチオシアン酸アンモニ
ウムは０．０５〜０．５モルの割合で用いるのが好まし
い、　０．０５モル未満では本発明の効果が低く、硬化
が遅い。また０、５モルより大きいと反応生成物は常温
での流動性がなくなり、エポキシ樹脂との溶解性が悪く
、高粘度となり、作業性が著しく悪くなる。

本発明に用いられる縮合反応生成物にｔ！！膜性能の向
上や塗装作業性を改善する為、本発明の効果を損なわな
い範囲で他の樹脂で変性することが出来る。これらの樹
脂として、例えばアマニ油脂肪酸、大豆油脂肪酸等の天
然脂肪酸、ダイマー酸、遊離カルボン酸をもつポリブタ
ジェン樹脂やポリエステル樹脂、ブチルグリシジルエー
テル、フェニルグリシジルエーテル等のモノエポキシ樹
脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。

これらの変性樹脂の使用量は当量比で通常、縮合生成物
の１０〜゛３０％程度が望ましい。１０％より少ないと
作業性の改良効果が低く、３０％よりも多いと硬化剤と
しての官能基の数が少なくなり、硬化性が悪くなる。

エポキシ樹脂と硬化剤の使用割合は、当量比で１／１〜
１１０．７の割合が好ましい。硬化剤の量がこの範囲よ
りも少ないと、配合物の硬化性が悪くなり強度の発現が
遅くなり、塗膜のフクレやはがれが起こりやすくなり、
多いとエポキシ樹脂組成物中の未反応アミンが多くなり
、水質中に一部溶解し、水質汚濁の原因となる。

本発明の効果を挙げるために、ベンジルジメチルアミン
、ジシアンジアミド等のアミン類を硬化促進剤として用
いたり、樹脂温度を加温して反応性を高めて使用するこ
とは良いが、硬化促進剤の添加量は硬化剤１００重景重
量対して５重量部以下が好ましい。これ以上では硬化塗
膜から、一部溶出して水質汚染の原因となる。又、加温
して使用する場合には温度８０″Ｃ以下が望ましい。８
０°Ｃよりも高いと塗装に使用する混合液の噴射装置が
詰まり易くなる。

又、本発明によるエポキシ樹脂塗料には必要に応じて顔
料や添加剤を添加してもよい。このような顔料の例とし
ては珪石粉、炭酸カルシウム、タルク、雲母、粘土等の
体質顔料や酸化チタン、弁柄、コバルトブルー等の着色
顔料が挙げられ、顔料の種類にもよるが樹脂１００重量
部に対して１０〜２００重量部程度用いるのがよい。

添加剤の例としてエロジル等のシリカ粉末、モダフロー
やシリコーン等のレベリング剤等が例示でき、その配合
量は樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部程度が
好ましい。

本発明の方法によりライニングする管は既設あるいは新
設の管のいずれでもよいが、特に既設の管のライニング
に好適である。既設の管の場合、ライニングする内面は
予めサンドブラスト等で請落としをしておくのが好まし
い。

エポキシ樹脂主剤と硬化剤は噴射直前に混合するのが望
ましい。さもなければ増粘、ゲル化が生じ噴射が困難と
なる０両剤を、例えば上記範囲内の定比率で別個に塗装
ホース等を通じてライニング機本体先端に取りつけた混
合筒等の公知の混合装置に圧送し、混合する。ついで管
内面に混合液を噴射することにより塗装する。噴射装置
には特に制限はないが、混合装置の他端に装着されてい
るものが、圧送圧でそのまま噴射でき、且つ詰まりも生
じにくく好ましい。

管内面に塗装されたエポキシ樹脂塗料はそのまま常温に
て２〜３時間という短時間で硬化する。

もちろん熱風等で処理することにより更に硬化時間を短
縮することも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例、比較例により本発明を更に詳細に説明す
るが、これにより発明を限定するものではない、以下に
おいて部は特記する以外は重量基準である。

実施例１ ４．４−メチレンビスシクロヘキシルアミン１０５０部
（５，０モル）とチオ尿素７６部（１，０モル）を混合
し、Ｎｔガス雰囲気中で温度１５０°Ｃで加熱し、脱ア
ンモニア反応による縮合反応にて反応時間３時間で淡黄
色透明な粘稠液体の縮合反応生成物を得た。

上記縮合反応生成物５０部にベンガラ１０部、エアロジ
ル３部を分散させた硬化剤と、エポトートＶＤ−１１５
（東部化成工業株式会社）１００部にチタン白１０部と
を分散させた主剤とを温度５０℃に加温して、束管バイ
ブライニング機Ｍｏｄｅｌ　Ｔｏ−Ｌ３ＥＸ（東管エン
ジニアリング株式会社）を用いて、それぞれ別々のポン
プとホースで圧送し、先端に塗料吹付は器を付けて噴射
直前に主剤と硬化剤を要量比１０：　７．５の割合でよ
く混合させ、あらかじめサンドブラストされた内径２０
０ｍｍ、長さ１０ｍの鋳鉄管内面に塗装厚みが１．０ｍ
ｍになるように放射状に吹き付けた。吹き付けられた塗
膜は４０分後には、はとんど固化し手で触れてもベトつ
きはなかった。

２時間養生した後、塗装鋳鉄管の両端を厚さ７ｍｍの鉄
板にて密閉した。鋳鉄管にあらかじめ取付けられた口径
３７８インチの注水口より水道水を注入して洗浄し、洗
浄終了後管内に満杯になるように封水して２４時間後の
水質を日本水道規格（ＪＩＶＷＡＫ１１５）に阜じて調
べた。

実施例２ ４．４−イソプロピリデンビスシクロへキシルアミンと
チオ尿素をモル比２０．２で混合し、Ｎ、ガス雲囲気中
で温度１５０’Ｃで加熱し、脱アンモニア反応による縮
合反応にて反応時間３時間で淡黄色透明な粘稠液体の縮
合反応生成物を得た。上記反応生成物を用いた以外は実
施例１と全く同様にして内径１５０１、長さ１０ｍの鋳
鉄管内面に塗装厚みが１　、０ｍｍに塗装し、２時間養
生した後に注水した後の水質試験を行った。

実施例３ １．４−シクロヘキサンジアミン、４．４−メチレンビ
スシクロヘキシルアミンとチオ尿素をモル比で’２：２
：１で混合し実施例１と同様にして淡黄色透明な粘稠液
体の縮合反応生成物を得た。

上記反応生成物を用いた以外は実施例１と全く同様にし
て内径２００ｍｍ、長さ１０ｍの鋳鉄管内面に塗装厚み
が１．抛信に塗装し、２時間養生した後に注水した後の
水質試験を行った。

比較例１ ４．４−ジアミノジフェニールメタン１９８部、エポト
ートＹＤ−１２８１１７部を温度１００℃、２時間て付
加反応そせた後、温度を６０″Ｃにしてジブチルフタシ
ー１−９０部、合成りレゾール５部を加えて均一になる
迄撹拌し褐色粘稠液体を得た。

上記反応生成物６０部にベンガラ１０部、エアロジル３
部を分散させた硬化剤と、エボト−）　ＹＤ−１１５（
東部化成工業株式会社）１００部にチタン白（Ｒ−８２
５０；石原産業株式会社）２０部を分散させた主剤とを
容量比１０：６の割合で実施例１と同様にして塗布し、
乾燥養生後、封水の水質試験を行った。

比較例２ 実施例１において、４．４−メチレンビスシクロヘキシ
ルアミンとチオ尿素の比を４０／１（モル比）にした以
外は全（同様にして鋳鉄管内面を塗布し、乾燥養生後、
封水の水質試験を行った。

比較例３ ４．４−メチレンビスシクロヘキシルアミンとチオ尿素
を１．５／１．０（モル比）の割合にて反応させたとこ
ろ、非常に高粘度となり常温では半固体状になり、５０
°Ｃに加温して流動性が悪〈実施例１にて用いた塗装機
械による塗装は出来なかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主剤及び硬化剤よりなるエポキシ樹脂塗料の各成分を混
   合し、ついで噴射させることにより管内面をライニング
   する工法において、前記樹脂塗料が （Ａ）１分子あたり少なくとも２個のエポキシ基を有す
   る液状エポキシ樹脂主剤と、 （Ｂ）分子中に環構造を含むポリアミンに、チオ尿素又
   はチオシアン酸アンモニウム塩を前者に対し後者をモル
   比で１．０：０．０５〜０．５の割合で反応させて得ら
   れる縮合反応生成物を含有する硬化剤、を含有してなる
   ことを特徴とする管内面のライニング工法。