JP3186680B2 - パイプ内面にライニングした塗膜の硬化促進方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物内に配設さ
れている既設給水配管等のパイプにおいて、内部の錆こ
ぶ、スケール等の汚れを除去し研掃した後に、無溶剤型
の二液性エポキシ樹脂塗料でライニングして多層の塗膜
を形成し、その塗膜を各層毎に加熱して硬化促進させる
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の塗膜の乾燥手段として、無溶剤
型二液性エポキシ樹脂を使用してライニングを行った後
に、例えば、コンプレッサーで空気を圧縮したときに
生ずる熱エネルギーに加えて、送気経路に加熱源を設
け、１０〜３０℃程度に加温された空気をゴムホース、
ステンレス製のフレキシブルホース等を介して僅かな圧
力で微風程度にして管内に連続的に送気し、塗膜の硬化
を促進させる微風乾燥の方法、及び特開平４−３５８
５６８号公報に開示された方法、即ち、加熱空気を送気
して塗膜が硬化乾燥に達した後に、所要の温度の温水を
管内に流入して塗膜を加熱し、硬化反応を促進させて実
用硬化乾燥に達する時間を短縮する方法が従来例として
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来例は、加
熱した空気がゴムホース、ステンレス製のフレキシブル
ホース等を通過する段階で放熱が生じ、管内に達する以
前に温度が低下し管内面に生成された塗膜を効果的に加
温することが出来ないばかりでなく、加温した空気を数
時間以上に渡って連続的に送気し続けなければならず、
二回塗り以上の多層系ライニングを行う場合には、次の
ライニング作業を行うための待ち時間が長くなって施工
作業の効率が著しく悪くなるばかりでなく、一次塗装の
乾燥後に二次塗装を行う場合には、ライニング工程が二
日間工程となるため大幅な作業日程の増加と施工コスト
の増大を招くという問題点と、一次塗装と二次塗装との
間で架橋反応がほとんど生じないため二次塗装が剥がれ
易く塗膜品質が低下するという問題点とを有している。

【０００４】また、前記の従来例の方法は、具体的に
は既設給水配管の更生用ライニング塗料として一般的に
知られているエピクロロヒドリンとビスフェノールＡの
反応生成物からなるエポキシ樹脂と変成脂肪族ポリアミ
ンの混合硬化剤樹脂とが使用されており、これらエポキ
シ樹脂と硬化剤との硬化反応が７０〜８０％程度進行し
た硬化乾燥段階で６０℃を上限とする温水を使用して硬
化反応を促進させるものである。

【０００５】しかしながら、硬化乾燥といっても可溶性
分子を含む官能基が２０〜３０％程度残存しており、こ
の状態で加温水で加熱すると官能基と水とが急激に反応
し、特に水分と反応性の高い樹脂族ポリアミンが温水と
の反応により結合して塗膜がカーボナイズ化され、実用
硬化乾燥段階で主剤と硬化剤との配合バランスが崩れる
ことになり、完全硬化時における塗膜の品質が低下する
という問題点を有している。

【０００６】従って、従来例においては、多層形ライニ
ングの作業効率を向上させること、及び塗膜品質を低下
させないで実用硬化乾燥までの時間を短縮すること、に
解決しなければならない課題を有している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記従来例の課題を解決
する具体的手段として本発明は、既設給水管内面を研掃
した後に無溶剤型二液性エポキシ樹脂塗料を用いて多層
ライニングする方法であって、ライニングした塗膜を構
成するエポキシ樹脂塗料が各層においてゲル化点に達す
る前に、管内に２５〜７０℃に加熱保持した気体を送気
して初期反応における分子量の大きな鎖状ポリマーを形
成させて可溶性分子を含む官能基の残存率が高い内に重
ね塗りし、その後の架橋反応により形成される三次元分
子において分子量の多い不溶性分子となるようにエポキ
シ樹脂塗料の硬化反応を促進させることを特徴とするパ
イプ内面にライニングした塗膜の硬化促進方法を提供す
るものである。

【０００８】また、本発明においては、加熱保持した気
体は、近接する支管の間で、交互に送気して行うこと、
加熱保持した気体は、放熱防止型の保温管を介して送気
すること、及び断続的に送気されることを付加的要件と
して含むものである。

【０００９】本発明においては、塗膜を形成するエポキ
シ樹脂塗料がゲル化点に達する前に所定温度の加熱する
ことでエポキシ樹脂の硬化反応を促進させ、その硬化反
応はポリマー化の初期反応であり、その初期反応の段階
で分子量の大きな鎖状ポリマーを形成することで、ゲル
化点以降の架橋反応により形成される三次元分子が分子
量の多い不溶性分子となり、多層形ライニングにおける
相互間の塗膜が架橋反応によって一体化すると共に、実
用硬化に至る硬化時間が短縮されて品質の良い多層塗膜
が得られるのである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例により
更に詳しく説明すると、本発明のライニングした塗膜の
硬化促進方法が適用される給水管等の既設配管１は、適
宜の継手部材を介して複数の支管１ａ、１ｂ、１ｃ、…
…が分岐連結してあり、各支管の端部には一般的に蛇口
等の吐出部材が取り付けられている。

【００１１】そして、このような既設配管１において、
再生のためにライニングを行う場合には、図示したよう
に、蛇口等の吐出部材を取り外した後に、継手部材及び
支管１ａ、１ｂ、１ｃ、……を含めて既設配管１の内部
は、予め適宜の研掃手段により錆こぶ、スケール等の汚
れが除去され、内部を乾燥させて清掃した状態にしてか
らライニングを行う。

【００１２】ライニングの一つの方法としては、内部が
清掃された状態の既設配管１において、配管の末端側
（一端部側という）からメータ取付端部１ｆが取り付け
られている基端側（他端部側という）に向けて各支管か
らライニングを行う。この場合に、分岐されている支管
毎に一応区分した状態でライニングを行うものであり、
例えば、支管１ａから支管１ｂの分岐点までを区間Ａと
し、支管１ｂから１ｃの分岐点までを区間Ｂとし、以下
順次それに倣って区間Ｃ、……として区分し、各区分毎
にそれぞれ一括して塗料を供給し、所定圧のエアーによ
る吹き伸ばし手段により順次ライニングする、所謂リレ
ー式のライニング方法がある。

【００１３】投入される塗料の量は、その区間毎におけ
る管径及び長さ等を予め計算し、その管径及び長さにお
いて、所定厚さの塗膜が形成される塗料の量を計算し、
その量に略対応する量の塗料を一括して投入するように
し、使用される塗料の一例としては、例えば、３００ｃ
ｃ／ポットライフが環境温度２０℃で１５〜４０分程度
であって、流動時粘度が３０００〜１５０００ｃｐｓ程
度で、且つチクソトロピック特性がＴｉ値４．５以下の
無溶剤型の二液性エポキシ樹脂塗料である。なお、ライ
ニングの手段としては、その他に連続投入による方法等
があり、要するに、配管の内面が適宜のライニング手段
によって塗膜が形成されれば良いのである。

【００１４】一次塗装に関するライニング工程が終了し
た後に、適宜の加熱装置、例えば、図２に示した構成の
加熱装置２を用いて加熱した空気が既設配管１内に送気
されて、ライニングされた塗膜を加熱させて硬化反応を
促進させる。

【００１５】この加熱装置２は、全体として所定長さ
（３５０ｍｍ）の円筒状を呈し、その胴部３内にヒータ
ー４が設けられており、該ヒーター４には一端側から給
電用のコード５が接続されており、該コード５は適宜の
コンセントを介して商用電源に接続できるようになって
いる。

【００１６】また、胴部３の一端側には、適宜のコンプ
レッサー等に接続できる接続部（カムロック）６が設け
られ、他端側には温度検出センサーが取り付けられるソ
ケット７と、既設配管１に連結するための連結部（カム
ロック）８とが設けられ、該連結部８は放熱防止型の作
業管または保温管９を介して既設配管の一つの支管、例
えば、支管１ａに連結できるようになっている。

【００１７】ソケット７は、胴部３に直交する方向に設
けられており、適宜の温度検出センサー１０が取り付け
られ、該温度センサー１０で検出された温度に基づい
て、ヒーター４に対する通電量を調整して温度制御する
ためのコントローラー１１が設けられている。

【００１８】作業管または保温管９は、可撓性または非
可撓性であって外部が全面的に断熱処理されていて、内
部の温度が外部に対して放熱し難いように放熱防止され
たものであり、各支管１ａ、１ｂ、１ｃ……にそれぞれ
取り付けて使用されるものであり、その作業管または保
温管９に対して加熱装置２の連結部８がワンタッチで連
結できるものである。

【００１９】このような加熱装置２を使用して、各支管
間において加熱による硬化促進工程が行われる。例え
ば、図１において、前記塗装の場合には、区間Ａが支管
１ａから支管１ｂの分岐点までであったが、硬化促進を
行わせる場合には、破線で示したように、支管１ａから
支管１ｂの先端部までを区間Ａとし、以下同様に支管１
ｂから支管１ｃの先端部までを区間Ｂ……として加熱空
気を送気する。

【００２０】この場合に、支管１ａに加熱装置２を取り
付け支管１ｂは解放状態にし、更に他の支管１ｃ……お
よびメータ取付端部１ｆを塞いだ状態にし、支管１ａか
ら加熱した空気を送り込み支管１ｂから抜けるようにし
て区間Ａにおける塗膜を加熱し硬化促進を行う。また、
加熱空気の送り込みは支管１ａからの一方通行だけでは
なく、支管１ｂ側から送気して往復加熱させるようにし
ても良い。そして、他の区間についても順次同様に行
う。

【００２１】即ち、区間Ｂにおける硬化促進を行う場合
には、支管１ｂに加熱装置２を取り付け、支管１ｃを解
放状態にし、他の支管１ａ、１ｄ……およびメータ取付
端部１ｆを塞ぎ、支管１ｂから支管１ｃに加熱空気を流
通させて区間Ｂの塗膜の加熱を行うようにするのであ
る。なお、メータ取付端部１ｆを解放にしておいて、複
数の支管から同時に加熱空気を送気させることもでき
る。この場合には、空気の合計流量が設定値を超えない
範囲で行う。

【００２２】加熱装置２から送気される加熱空気の温度
は２５〜７０℃の範囲で、好ましくは３０〜６５℃であ
る。ライニングに使用される二液性エポキシ樹脂塗料の
硬化剤は脂肪族ポリアミンの混合硬化剤であることか
ら、加熱空気の温度が７０℃を超えるとアミン成分が蒸
発し、反応バランスが崩れることになり、水質上、並び
に塗膜強度上の問題点が発生する虞がある。また、加熱
空気の温度が２５℃以下の場合には、樹脂塗料の初期ポ
リマーの分子が大きく成長せず、硬化反応の促進にあま
り寄与しない。

【００２３】加熱空気の送気時間は、加熱対象管長、環
境温度、塗料特性等によって左右されるものであり、通
常は管長が５ｍ程度以内である場合には、２〜１５分の
範囲で適宜設定して連続送気すれば良い。特に、冬季等
の環境条件が悪い時期では、１５分を超えて３０分程度
の連続送気を行う場合もある。

【００２４】また、塗料の特性によっては、加熱空気を
連続送気することによって、急激なゲル化現象が局部的
に生じ、分子が全体として反応に好ましい配向状態にな
る機会を失って、架橋反応が却って不充分になる場合が
生じたり、または、形成された塗膜の粘度が下がり過ぎ
てダレを生ずる場合がある。このような場合には、２〜
１０分程度の加熱空気の送気後に、例えば加熱装置２に
おけるヒーター４の電源を切って無加熱空気の送気を所
定時間（２〜１０分程度）行い、この動作を繰り返して
行うようにすれば良い。この場合の繰り返し動作は、コ
ントローラ１１に設けた設定部によって適宜選択的に設
定できるものである。

【００２５】加熱空気の送気風量に関しては、例えば、
管径２０〜２５Ａの場合に、送気風量は０．３ｍ³ 〜
０．７ｍ³ の範囲で適宜設定する。送気風量が０．３ｍ
³ 以下であると配管内部への熱伝達が充分行われず、送
気風量が０．７ｍ³ 以上であると形成されている塗膜の
表面が流動して塗膜の均一性が損なわれる。このように
して、二回塗り或いは重ね塗り等を行う場合には、例え
ば、一次塗装の後と二次塗装の後とにそれぞれ加熱空気
を送気して塗膜の硬化反応を促進させるものであるが、
先に塗装した塗膜に可溶性分子を含む官能基の残存率が
高い内に重ね塗りするのである。

【００２６】いずれにしても、本発明においては、既設
配管において二液性エポキシ樹脂塗料を用いて一次及び
二次ライニングした後に、それらの塗料がゲル化点に達
する前に加熱空気を送気して塗膜の硬化反応を促進させ
るものであって、ゲル化点以前の初期ポリマーが形成さ
れる段階で樹脂を加熱させることにより、反応が促進さ
れ分子量の大きな鎖状ポリマーが形成される。このよう
に加熱して形成された鎖状ポリマーは、加熱しない場合
に形成されるポリマーの分子よりも更に大きなものが形
成され、多層形塗膜間での架橋反応により一体化するの
である。

【００２７】このように初期ポリマーが大きな分子にな
ると、その後に反応が進行してゲル化点に達し、三次元
分子が形成された段階でもより大きな分子量の架橋反応
がなされ、多層にライニングした塗膜間が三次元分子の
架橋反応によって一体に結合し、硬化乾燥した後の塗膜
は、多層塗りであってもより強固な機械的強度を持つよ
うになり、強度的に優れた塗膜が形成できるのである。

【００２８】要するに、ゲル化点以降に分子量のより大
きい分子を形成するためには、前工程の反応段階で加熱
して初期ポリマーをより大きくする必要があるのであっ
て、加熱を鎖状ポリマー分子形成後のゲル化点以降に行
ってもあまりその効果が得られないのである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパイ
プ内面にライニングした塗膜の硬化促進方法は、既設給
水管内面を研掃した後に無溶剤型二液性エポキシ樹脂塗
料を用いて多層ライニングする方法であって、ライニン
グした塗膜を構成するエポキシ樹脂塗料が各層において
ゲル化点に達する前に、管内に２５〜７０℃に加熱保持
した気体を送気して初期反応における分子量の大きな鎖
状ポリマーを形成させて可溶性分子を含む官能基の残存
率が高い内に重ね塗りし、その後の架橋反応により形成
される三次元分子において分子量の多い不溶性分子とな
るようにエポキシ樹脂塗料の硬化反応を促進させるよう
にしたことにより、ゲル化点に達する前に形成される初
期鎖状ポリマーを大きく形成でき、それによってゲル化
点以降に進行する架橋反応で形成される三次元分子が比
較的分子量の多い不溶性分子として生成され、各層間の
塗膜が架橋反応によって一体化することで剥離しない厚
手の塗膜が形成できるという優れた効果を奏する。

【００３０】また、塗膜の硬化促進によって、既設給水
管内面のライニングを多層塗りで行う場合に、各塗料特
性に応じた硬化状態、即ち指触硬化、半硬化に達するの
が速く、例えば、指触硬化後に二次ライニングを同日施
工で行うことができるので待ち時間が短くて済み、作業
効率が良くなって生産性が格段に向上するという優れた
効果を奏する。

【００３１】更に、初期ポリマー形成段階で加熱硬化を
促進させることにより分子量の大きいポリマーが生成さ
れ、管内面に形成した塗膜における塗料の粘度・温度の
変曲点並びにゲル加点に達する時間が短いためダレが少
なく均一で、配向性の高い機械的強度に優れた品質の良
い塗膜が形成できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパイプ内面にライニングした塗膜
の硬化促進方法を説明するための既設配管の一部を略示
的に示した説明図である。

【図２】同硬化促進方法に使用される加熱装置の略示的
側面図である。

【符号の説明】

１ 既設配管 １ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 支管 １ｆ メーター取付端部 ２ 加熱装置 ３ 胴部 ４ ヒーター ５ コード ６ 接続部 ７ 温度センサーの取付部 ８ 連結部 ９ 作業管または加温管 １０ 温度センサー Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 一応区分した区間

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設給水管内面を研掃した後に無溶剤型
   二液性エポキシ樹脂塗料を用いて多層ライニングする方
   法であって、ライニングした塗膜を構成するエポキシ樹
   脂塗料が各層においてゲル化点に達する前に、管内に２
   ５〜７０℃に加熱保持した気体を送気して初期反応にお
   ける分子量の大きな鎖状ポリマーを形成させて可溶性分
   子を含む官能基の残存率が高い内に重ね塗りし、その後
   の架橋反応により形成される三次元分子において分子量
   の多い不溶性分子となるようにエポキシ樹脂塗料の硬化
   反応を促進させることを特徴とするパイプ内面にライニ
   ングした塗膜の硬化促進方法。
2. 【請求項２】 加熱保持した気体は、 近接する支管の間で、交互に送気して行うことを特徴と
   する請求項１に記載のパイプ内面にライニングした塗膜
   の硬化促進方法。
3. 【請求項３】 加熱保持した気体は、 放熱防止型の保温管を介して送気することを特徴とする
   請求項１または２に記載のパイプ内面にライニングした
   塗膜の硬化促進方法。
4. 【請求項４】 加熱保持した気体は、 断続的に送気されることを特徴とする請求項１、２また
   は３に記載のパイプ内面にライニングした塗膜の硬化促
   進方法。