JP6665035B2 - 二液性プライマー噴射装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、二液性プライマー噴射装置に関する。

ポリウレアで被覆してコンクリート構造物等を補強する際、ポリウレアの定着性を向上させるためにプライマー（下塗り塗料）を塗布することがある。ポリウレアの下塗りには、一般に二液性プライマーが使用される（例えば、特許文献１及び特許文献２）。二液性プライマーは、事前にそれぞれ攪拌しておいた主剤及び硬化剤をよく混ぜ合わせたのち、基材の表面に刷毛やローラ等を用いて所定の膜厚で塗布する。

二液性プライマーは、硬化しないポットライフ（可使時間）内に施工を完了しなければならず、施工作業を中断できない。施工前に二液を混ぜ合わせて用意しておくことができないため、施工の都度、主剤及び硬化剤をそれぞれ攪拌する手間と、それら二液を十分に混ぜ合わせる手間とを必要とする。さらに、刷毛やローラ等で塗布する手間も必要とする。以上の外にも、二液性プライマーの施工には、改善を要する種々の事項が存在する。

特開２００８−７５０３３号公報 特開２００４−２１８３５２号公報

本発明の目的は、ポリウレア用の二液性プライマーを施工する際、作業者の負担を軽減できる二液性プライマー噴射装置を提供することである。

一実施形態の二液性プライマー噴射装置は、ポリウレアの定着性を高める二液性プライマーを塗布する。二液性プライマー噴射装置は、第１容器と、第２容器と、吹き付けガンと、を備えている。第１容器には、プライマーの主剤に噴射剤を加えた材料が充填されている。第２容器には、プライマーの硬化剤に噴射剤を加えた材料が充填されている。吹き付けガンは、第１容器の内容物及び第２容器の内容物を混合吐出する。

一実施形態の二液性プライマー噴射装置によれば、作業者の負担を軽減できる。

第１実施形態の二液性プライマー噴射装置を示す斜視図である。 第２実施形態の二液性プライマー噴射装置を示す平面図である。 第３実施形態の二液性プライマー噴射装置の要部を示す断面図である。

［第１実施形態］
第１実施形態の二液性プライマー噴射装置について、図１を参照して説明する。図１は、二液性プライマー噴射装置１を示す斜視図である。二液性プライマー噴射装置１は、ポリウレアの定着性を高める二液性プライマーを塗布する。

ポリウレア用の二液性プライマーの一例は、エポキシとポリアミンとを反応させる二液性エポキシポリアミンプライマーである。本実施形態に係る二液性プライマーは、主剤と硬化剤とを反応させて常温で硬化する二液性であればよく、エポキシとポリアミドとを反応させる二液性エポキシポリアミドプライマーであってもよいし、イソシアネートとポリオールとを反応させる二液性ウレタンプレポリマー等であってもよい。

図１に示すように、二液性プライマー噴射装置１は、第１容器２と、第２容器３と、吹き付けガン１０と、を備えている。
第１容器２は、例えば使い捨てのスプレー缶であって、開閉可能なバルブ４が設けられている。第１容器２には、二液性プライマーの主剤（Ａ剤）に噴射剤を加えた材料が充填されている。主剤の一例は、グリシジルエーテル及びフェノール系化合物を含有した混合物である。末端にエポキシ基を有するグリシジルエーテルであれば、内部にエポキシ基を有するシクロヘキセンオキシド等と比べて常温で円滑に硬化させることができる。グリシジルエーテルとして、例えば２−エチルヘキシルグリシジルエーテルが挙げられる。

フェノール系化合物は、グリシジルエーテルと共重合してプライマー塗膜を形成する。フェノール系化合物として、例えばビスフェノールＡが挙げられる。主剤には、ハジキ（塗膜欠陥）を抑制してプライマー塗膜を均一に形成するため、シリカ結晶等の微細な無機系フィラーを添加してもよい。

噴射剤として、液化ガス系の噴射剤や圧縮ガス系の噴射剤を使用できる。液化ガス系の噴射剤として、例えばジメチルエーテル（ＤＭＥ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）等の液化ガス系の噴射剤が挙げられる。圧縮ガス系の噴射剤として、圧縮された炭酸ガスや窒素ガスが挙げられる。本実施形態には、液化ガス系の噴射剤が好適である。液化ガス系の噴射剤は缶内で液相であるため、内容物の粘度低下に寄与する。また、液化ガス系の噴射剤は、大気中に噴射すると気化して容積が２００〜３００倍になる性質から、内容物を非常に細かい粒子に分散できる。

第２容器３は、例えば使い捨てのスプレー缶であって、開閉可能なバルブ５が設けられている。第２容器３には、二液性プライマーの硬化剤（Ｂ剤）に第１容器２と同様の噴射剤を加えた材料が充填されている。硬化剤の一例は、脂肪族ポリアミンを含有した混合物である。脂肪族ポリアミンであれば、エポキシ樹脂との反応が速く、主剤を常温で硬化させることができる。さらに、脂肪族ポリアミンで硬化させた主剤は、強靭で接着性に優れるため、ポリウレアの下塗りに好適に用いることができる。反面、脂肪族ポリアミンで主剤を硬化させると、ポットライフが長くないという短所がある。後で詳しく説明するが、本実施形態の二液性プライマー噴射装置１によれば、ポットライフの長短に左右されずに二液性プライマーを施工できる。

脂肪族ポリアミンとして、例えばベンゼン１，３−ジメタンアミン等が挙げられる。ベンゼン１，３−ジメタンアミンで２−エチルヘキシルグリシジルエーテル及びビスフェノールＡを反応させた二液性プライマーのポットライフは、例えば６０〜９０分である。なお、ポットライフはさらに短くてもよい。硬化剤には、ハジキを抑制するため、シリカ結晶等の微細な無機系フィラーを添加してもよい。プライマーの粘度を下げるため、ベンジルアルコール等の溶剤をさらに含有させてもよい。なお、噴射剤が缶内で液相であれば、内容物の粘度低下に寄与するため、この溶剤の量を減らすことができる。

吹き付けガン１０は、ホルダー１１と、第１チューブ１２と、第２チューブ１３と、トリガー１４と、ノズル１５と、を備えている。
ホルダー１１には、バルブ４，５を上方に向けて第１容器２及び第２容器３が装着されている。ホルダー１１は、第１容器２及び第２容器３を固定する固定部１６と、第１容器２及び第２容器３を開閉する操作部１７と、を備えている。

操作部１７は、例えばバルブ４，５に上方から対向する昇降板１８と、昇降板１８と固定部１６との間隔を調整する高さ調整ねじ１９と、を備えている。昇降板１８を降下させてバルブ４，５を押下すると、バルブ４，５が開放される。
第１容器２のバルブ４には、第１チューブ１２の一端が接続されている。第１チューブ１２の他端は、吹き付けガン１０に内蔵されたバルブ２０に接続されている。同様に、第２チューブ１３は、一端が第２容器３のバルブ５に接続され、他端がバルブ２０に接続されている。トリガー１４は、吹き付けガン１０のグリップ２１に付設され、バルブ２０の開閉を操作する。

ノズル１５は、バルブ２０に接続されている。ノズル１５は、バルブ２０に対して脱着自在に固定されている。ノズル１５は、第１チューブ１２を通じて送られてきた第１容器２の内容物と、第２チューブ１３を通じて送られてきた第２容器３の内容物とを混合して吐出する。

ノズル１５の一例は、使い捨てのスタティックミキサーである。スタティックミキサーの内部では、交互に配置された左エレメント１５Ａ（図３に示す）と、右エレメント１５Ｂ（図３に示す）とが直列に並んでいる。左エレメント１５Ａは、スタティックミキサーの内部を通過する流体を二分割するとともに左回転させる。右エレメント１５Ｂは、スタティックミキサーの内部を通過する流体を二分割するとともに右回転させる。スタティックミキサーの内部を通過する主剤及び硬化剤は、回転方向が交互に切り替わるエレメント１５Ａ，１５Ｂにより攪拌混合されて先端から吐出される。

本実施形態の二液性プライマー噴射装置１は、トリガー１４を操作してバルブ２０を開放すると、第１容器２に充填された噴射剤の圧力により、第１チューブ１２を通じて二液性プライマーの主剤がノズル１５に送り込まれる。第２器３に充填された噴射剤の圧力により、第２チューブ１３を通じて二液性プライマーの硬化剤がノズル１５に送り込まれる。噴射剤の圧力でノズル１５に送り込まれた主剤及び硬化剤は、ノズル１５の内部を通過するうちに攪拌混合され、ノズル１５の先端から噴射される。バルブ２０を開放している間、材料を使用した分だけノズル１５に第１容器２及び第２容器３から新たな主剤及び硬化剤が供給される。

トリガー１４を操作してバルブ２０を閉塞すると、ノズル１５への主剤及び硬化剤の供給が停止する。主剤及び硬化剤は、バルブ２０よりも下流側のノズル１５で攪拌混合される。つまり、バルブ２０やバルブ２０よりも上流側では、主剤及び硬化剤が互いに混合されていない。第１容器２及び第１チューブ１２に残っている主剤は、硬化剤と混合されていない状態である。第２容器３及び第２チューブ１３に残っている硬化剤は、主剤と混合されていない状態である。すでに混合されてしまったノズル１５の内部の主剤及び硬化剤は、使い捨てのノズル１５ごと取り外すことができる。

以上のように構成された本実施形態の二液性プライマー噴射装置１によれば、材料を使用した分だけ二液性プライマーの主剤及び硬化剤がノズル１５に供給される。供給された主剤及び硬化剤は、混ぜ合わされてから時間をあけず速やかに使用される。
そのため、ポットライフに左右されず二液性プライマーを施工することができる。長いポットライフの硬化剤は、常温で硬化しづらく加熱や長い硬化時間を必要とする。本実施形態によれば、短いポットライフが短所にならない。芳香族アミンや脂肪族アミド等よりも反応性が高い脂肪族アミン等を硬化剤として使用し、主剤を常温で速やかに硬化できる。そのため、工期を短縮できる。冬場でも施工できる。強靭なプライマー塗膜を形成できる。また、比重の異なる主剤及び硬化剤の組み合わせの場合、攪拌後に時間が経過すると二液の分散状態が変化するおそれがある。本実施形態によれば、攪拌後に時間をあけずに材料が使用されるため、二液の分散状態を維持する手間を省ける。

本実施形態は、トリガー１４を操作して主剤及び硬化剤の供給を停止できる。残っている主剤及び硬化剤は互いに混合されていない状態で保存されるため、混ぜ合わせた材料を余らせて無駄にすることがなくなる。そのため、小規模な施工に対応できる。作業をいつでも中断できるようになる。作業者の負担を軽減できる。

例えば、刷毛やローラ等で二液性プライマーを塗布する場合、まず、主剤及び硬化剤をそれぞれ攪拌しなければならない。これに対し、本実施形態は、噴射剤としてジメチルエーテル等の液化ガス系の噴射剤を使用する。液化ガス系の噴射剤で噴射された主剤や硬化剤は、非常に細かい粒子に分散される。事前に攪拌していなくても、第１容器２から噴射された主剤は攪拌したように分散されている。第２容器３から噴射された硬化剤も攪拌したように分散されている。これにより、主剤及び硬化剤をそれぞれ攪拌する手間を軽減できる。しかも、液化ガス系の噴射剤は、缶内で液相であるため、内容物の粘度を調整するための溶剤の量を減らすことができる。

本実施形態では、内容物がスプレー缶に充填されている。作業者がスプレー缶を振るだけで内容物である主剤（硬化剤）と液化ガスとを均一に分散させて内容物の粘度を下げることができる。

二液性プライマーの施工では、施工前に主剤及び硬化剤を混ぜ合わせて用意しておくことができない。施工の都度、二液を十分に混ぜ合わせる必要がある。本実施形態は、主剤及び硬化剤を混合させるノズル１５を備えている。本実施形態によれば、第１容器２及び第２容器３に充填された噴射剤の圧力によりノズル１５で主剤と硬化剤とが混ぜ合わされるため、二液を混ぜる手間を必要としない。さらに、ノズル１５の先端から材料を噴射できるため、刷毛やローラ等も必要としない。これにより、作業者の負担を軽減できる。

ノズル１５が使い捨てのスタティックミキサーであれば、主剤と硬化剤とを十分に混合することができる。さらに、使用後にノズル１５ごと交換して、ノズル１５の内部の主剤及び硬化剤を簡単に取り除くことができる。

続いて、第２実施形態及び第３実施形態について説明する。第２実施形態及び第３実施形態は、第３容器を備える点が第１実施形態と相違している。それ以外の構成は第１実施形態と同様である。そのため、第２実施形態及び第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

［第２実施形態］
第２実施形態について、図２を参照して説明する。図２に示すように、第２実施形態の二液性プライマー噴射装置１は、第３容器３０と、第３容器３０に接続された第３チューブ３１と、をさらに備えている。
第３容器３０は、例えば使い捨てのスプレー缶であって、開閉可能なバルブ３２が設けられている。第３容器３０には、噴射剤が充填されている。噴射剤として、圧縮ガス系の噴射剤や液化ガス系の噴射剤を使用できる。第２実施形態には、圧縮ガス系の噴射剤が好適である。圧縮ガス系の噴射剤が充填された容器の内圧は、常温で例えば３〜５気圧である。液化ガス系の噴射剤が充填された容器の内圧は、常温で例えば２〜４気圧である。圧縮ガス系の噴射剤を用いると、第３容器３０の缶内を液化ガス系の噴射剤よりも高圧に調整し易い。

第３チューブ３１の第１端部３３は、第３容器３０のバルブ３２に接続されている。第３チューブ３１の第２端部３４は、吹き付けガン１０のバルブ２０に接続されている。バルブ２０に接続されたノズル１５において、第１容器２の内容物と、第２容器３の内容物と、第３容器３０の噴射剤とが混合される。ノズル１５は、第１乃至第３容器２，３，３０の内容物を合流させる合流部の一例である。

第２実施形態によれば、第１容器２及び第２容器３に充填された噴射剤に加え、さらに第３容器３０に充填された噴射剤よって二液性プライマーの混合及び噴射を補助できる。第１容器２及び第２容器３に液化ガス系の噴射剤を充填するとともに、第３容器３０に圧縮ガス系の噴射剤を充填し、第３容器３０の缶内の圧力が第１容器２及び第２容器３の缶内の圧力よりも高くなるように調整できる。ジメチルエーテル等の液化ガス系の噴射剤では圧力が足りないとき、第１容器２及び第２容器３よりも高い第３容器３０の内圧によって、二液性プライマーをより円滑に噴射させることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態について、図３を参照して説明する。第３実施形態は、図２に示された第２実施形態の変形例である。第３チューブ３１の第２端部３４をバルブ２０ではなく、ノズル１５の先端に取り付けたノズルチップ３５に接続する。

第３容器３０に充填された噴射剤は、第３チューブ３１を通ってノズル１５の先端に取り付けられたノズルチップ３５に送られる。第１チューブ２の内容物と、第２容器３の内容物とは、ノズル１５を通過する間に混合されて、ノズル１５の先端から吐出される。ノズル１５の先端から噴射された材料は、ノズルチップ３５で第３容器３０の噴射剤と合流し、勢いを増して噴射される。ノズルチップ３５は、第１乃至第３容器２，３，３０の内容物を合流させる合流部の一例である。
第３実施形態の二液性プライマー噴射装置１によれば、第２実施形態と同様、第３容器３０に充填された噴射剤よって二液性プライマーの混合及び噴射を円滑に補助できる。

本発明は、以上説明した各実施形態の構成に種々の変形を加えて実施できる。例えば、各実施形態において開示した構成は適宜組み合わせてもよい。発明の要旨を逸脱しない範囲で変形された形態は、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等の範囲に含まれる。

例えば、図１に示された吹き付けガンにおいて、ホルダーを第１容器及び第２容器を収容する箱状に構成してもよい。その場合、箱状のホルダーに温水を注いで第１容器及び第２容器を加温することができる。これにより、噴射剤の気化を促して容器の内圧を高めることができる。

或いは、第１容器及び第２容器が大きくない場合、ホルダーにグリップ及びトリガーを設けて一体構造に構成してもよい。この構成では、ホルダーと、グリップ及びトリガーとを分割構造にした図１の吹き付けガンと比べ、第１チューブ及び第２チューブの長さが短くなるため圧力損失が小さくなる。また、装置が小型化するため作業の際に取回しが向上する。

１…二液性プライマー噴射装置、２…第１容器、３…第２容器、１０…吹き付けガン、３０…第３容器、３１…第３チューブ。

Claims (6)

1. ポリウレアの定着性を高める二液性プライマーを塗布する二液性プライマー噴射装置であって、
   前記二液性プライマーの主剤に噴射剤を加えた材料が充填された第１容器と、
   前記二液性プライマーの硬化剤に噴射剤を加えた材料が充填された第２容器と、
   前記第１容器の内容物及び前記第２容器の内容物を混合吐出する吹き付けガンと、
   を備えたことを特徴とする二液性プライマー噴射装置。
2. ポリウレアの定着性を高める二液性プライマーを塗布する二液性プライマー噴射装置であって、
   前記二液性プライマーの主剤に噴射剤を加えた材料が充填された第１容器に接続される第１チューブと、
   前記二液性プライマーの硬化剤に噴射剤を加えた材料が充填された第２容器に接続される第２チューブと、
   前記第１チューブを通じて送られる前記第１容器の内容物、及び前記第２チューブを通じて送られる前記第２容器の内容物を混合吐出する吹き付けガンと、
   を備えたことを特徴とする二液性プライマー噴射装置。
3. 前記二液性プライマーは、二液性エポキシポリアミンプライマーであり、
   前記主剤は、グリシジルエーテル及びフェノール系化合物を含み、
   前記硬化剤は、脂肪族ポリアミンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の二液性プライマー噴射装置。
4. 前記第１容器の内容物及び前記第２容器の内容物を混合吐出するスタティックミキサーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二液性プライマー噴射装置。
5. 前記第１容器及び前記第２容器とは異なる種類の噴射剤が充填された第３容器と、
   前記第１容器の内容物及び前記第２容器の内容物に前記第３容器の噴射剤を合流させる第３チューブと、
   をさらに具備し、
   前記第３容器の缶内の圧力は、前記第１容器及び前記第２容器の缶内の圧力よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の二液性プライマー噴射装置。
6. 前記第１容器及び前記第２容器には、液化ガス系の噴射剤が充填され、前記第３容器には、圧縮ガス系の噴射剤が充填されていることを特徴とする請求項５に記載の二液性プライマー噴射装置。

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