JPS59120274A - 鉄管内面の被覆方法 - 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】 るものである。

従来、鉄管は下水道管，−ヒ水道管，ガス管笠の広い分
野にお（ρて利用されており、ＣれらＱ’に管内面は防
食を目的として工＋１！キン樹脂塗料あるいけタールエ
醪キシ樹脂準料が被覆されてＶ−念。しかしながら鉄管
、特に鋳鉄管においては単孔が非常に多く多孔質な裏面
となっているため、被膜にピンホール等の欠陥部が発告
しやすく、その部分から鉄管が腐食されたり、あるいは
被覆が剥離する等の欠点があった。そＯで最近鋒、鉄言
内面にあらかじめセメントモルタルを被覆して、次いで
前記工２キシ樹脂塗料、タールエポキシ樹脂塗料等のエ
ポキシ樹脂系被覆組成物を被覆する方法が主流を占めて
いる。しかしながら、こ、、、の方法においても、耐温
水性が悪く、またセメントモルタルのエフロレッセンス
によりエポキシ樹脂系被覆層が剥離したり、また下水道
管に、適用した場合、工場排水、生活排水等の廃液が酸
性領域あるいはアルカリ性領域となることが多く、□そ
のためエポキシ樹脂系被覆層にフクレが発生し、耐久性
が劣る欠点があった。以上の如く、従来の鉄管内面の被
覆方法には性能上程々の欠点が存在していた。

本発明は、上記の如き従来技術に鑑み、鉄管内面の被覆
を施すための耐久性、防食性等の優れた被覆方法を提供
することを目的とするものである。

このような目的は （Ｉ）□　鉄管内面にセメントモルタルを被覆し、養生
、、、　　婢化さ：、せ、今エイ♀、 （Ｔｌ）　　次いでセメントモルタル層上に（ａ）（（
）　　アクリル酸又はメタクリル酸エステル共重合エマ
ルノヨン闇脂（エステルは炭素数１〜８のアルギル基）
あるいは前記アクリル酸又はメタクリル酸エステルとス
チレンとの共重合エマルクヨン樹脂固形分 １ 一＝−＝−２〜４０重−係 （！：）　　ヒスフェノール型エポキシエマルジ寸ン樹
脂固形分　　　　　・・・・・・１〜１０重量噛山Ｉ）
　　充填剤　　　　　　・・・１０〜８０重〒“チ（Ｖ
）　　セメント　　　　　　・・・１０７６０　を耐、
％（）　前記エポキシエマルジョン樹脂の０８′〜１２
当量のポリアミド樹脂又は脂肪族多価アミン硬化剤、及
びさらに必要に応じ各種添加剤少量からなり、かつＣ（
ｉ　）＋（ｉｉ）〕、ｌｖ）の重量比が（０１５〜Ｊ）
の範囲である混合物１００重量部 カらびに （ｂ）　　水　　１５〜３００重量部 からなる粘度５〜１０００ポイズの水性被覆組成物を被
覆し、養生硬化させる工程、及び（ｌｌＩ）　　次いで
水性被覆組成物層上に、ニーキシ樹脂系被覆組成物を被
覆し、乾燥させる工程、からなる鉄管内面の被覆方法に
より達成される。

本発明の被覆方法は、従来のセメントモルタル層とエポ
キシ樹脂系被覆層の間に、セメント成分とエノキン樹脂
成分とを含有する水性被覆層を介在させているため、そ
れが両層とのｆｆ１ｌ性を向上させ、結果的に長期耐久
性、防食性等の優れた被膜が得られ、前述の如き破膜欠
陥のない被膜を得ることが可能となる。

本発明において水性被覆組成物に用いられるアクリル酸
又はメタクリル酸エステル共重合エマルジョン樹脂を構
成する成分であるアクリル酸の炭素数１〜８のγルキル
エステルモノヤー、メタクリル酸の炭素ａ１〜８リアル
キルエステルモノマーのアルキルエステルとしてはメチ
ル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ターシャリ−ブ
チル、２−エチルヘキシル、ベンジル、フロビル、イソ
プロピル、Ｂｅｅ−ブチル等が代表的なものと、、シて
用いられる。炭素数９以上のエステルは乳化重合時にグ
ル物が発生したり、エマルジョン粒子の疎水性が高くな
り、セメント混和用エマルノヨン樹脂の合成には不適で
ある。又、これらのアクリルｑ＜Ｂメタクリル酸）エス
テルとスチレンとの共重合エマルジョン樹脂も用いられ
る。

特に好ましいアクリル酸又はメタクリル１竣エステルと
してはメタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリルｊ稜２−エチルへ午シルである。

また必要ならばアクリル酸、メタクリル酸、メタクリル
１寝２−ヒドロキシエチル等の亘能基モノマーあるいは
アクリルニトリル。

酢酸ビニル等のモノマーを数重量係共重合することも可
能である。なおアクリル酸（又はメタクリル酸）エステ
ル共重合エマルジョン樹脂又はアクリル酸（又はメタク
リル酸）エステルとスチレンとの共重合エマルジョン樹
脂はセメントと混和さねるたλｌ）、耐アルカリ性を＋
４　Ｌ士ゾント混イ［１安定ｌｔ、　ＶＣ，優れている
イ、のがよく、そのたＷ）＆こは乳化ル８一時の？Ｌ　
化ｉｌｌ　ｂしてアルキルフ／、ノールポリエチレン−
Ｌ−デｌし、ボ゛リオキシエチレソアルギルユー戸ル、
＋Ｊ？リイーキノＩ千１．−・ンγノド−）−ルアリル
エーテ＋１／　、（３５リエヂレン′グリコール−Ｊｌ
−イルニーチルのニーデル鎮；ソルビタノアルキルゴス
テル、醪りオキンーｒヂレ，／ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリク゛リニ１−ルＨ’ｔｆ　Ｕｊ　ｔｈマエステ
ル等のｓ丁ステルＬ．、ｎ　：　ｄ？リアロビ゛レンゲ
リコール式リす千■／ングリ：ｌ−／１中合ｆ本、ポリ
オキンエチレンアルキルアミド、＋ｌビリオギンエチレ
ンアルキルアミンなどのノニオン界面活性剤単独又はア
ニオン界面活性剤との併用でもノニｊン界面活性剤が多
くアニオン界面活性剤は少届〜Ｃ使用することが心間で
ある。こｉｔらアクリルエフルノヨン樹脂の分子量は５
万〜３０万々イー土１，＜ば１０万〜２（〕万であるの
か有利である。

また最低造膜温度は５℃以１：か好まし・り、それ以上
にろると成膜時にクラック、ワレが生じやすくなる。士
たアクリルエマルノヨン（９・ｉ脂は固形分４０重ｉｉ
−．　％の時の粘度が］、　０　０　ｃｐｓ以−トが（
１．ｒ　ｔしい。ぞれ１．ｄ　−Ｖ，　６てなＺ）と水
の尾を・名＜　１−、粘度を斗げる必要がＡりり、ぞの
ため固形分が（、［！ｌ：　−Ｆ　ｌ−　、ｊｙｌ膜ケ
ン燥時のヤ七（／こよりクラック、ワレかｌｔじべ一゛
す＜ｈ′ろ。

これらの−ｉ′クリルエマル・ノヨン樹脂ζ弓、十’５
［ｒ　？Ｔと合物（ａ）中に１３いて固形分２・〜４０
市）１七係の割合で配合沁れる。樹１ｊ１１が′．″．
重量必未満であＺ・と被１（（、い／）初ル１硬川−が
低下［７、エフロレッセンスが生じ易くなル＊　　−ｈ
　樹１１ｉ’ｒ　カ４　０　−＋Ｊ．Ｌ　ｋ　％　ｋ　
Ａ”３　Ｌ　Ｚ）　Ｌ　ｊｊ７膜塗装が１１３未ず、ク
ラ、り、ワレが中’Ｃ　易＜　ｉ　；６。

また水性破捷組成′吻に月」Ｖ）られるビスノエノール
型エポギシエマルノヨン樹脂と１−７て６；ｌ、、ビス
フェノールＡとエビクロル【でドリノから得られるη香
族ノグリシ・ノルエーテル頒で平均分子ｊｕ：　３　５
　０〜１０００の樹脂を乳化剤を用いて、水分散型にし
たものであり、樹脂固形分として、上記混合物（、）中
に１〜１０屯量係が用いられる。樹脂力（１車付係未満
でちると、七メントモルタル層との密着性か低ＴＬ、１
０重鼠係を購えると、形成された被膜θ指触乾燥が遅く
なり、マフこボットライフが文υか　く　な　る　。

土を水性被覆ホＦ１成物に１１」いられる充填剤１吐体
質顔料としては炭酸カルシウム、敏酸バリウム、炭酸マ
グネシウム、タルク、クレー等の無機質系粒状物が例／
■りでき、骨材としては珪砂等である。この光嘆削ば、
もろさの改良、噌けのため、及び塗イ１ｊ後組成物が未
た１イで５動ｆ＋全保持している間（・で１ｂ車差によ
り上記樹脂成分全被膜表面へ浮上させるため配合され２
つものであり、粒径６；↓鉄庁の内イ１（・こより、ト
ド、（拠に決定されるが通常５０〜１　（１　１）（１
μのものを用いる。充填剤は、上記（１−Ｌ合物（ａ）
中にむいて１０〜８０重量循の割合で配合される。これ
はこの範囲において、Ｉ♀膜破１模（・こむいてもクラ
、り、＋７しのない破膜が？Ｑら１１，るからである。

また水性被覆組成物に用いられる七メント七Ｌ２てはづ
ｅルトラノド−（ごメント、高炉セメント、ンリカ士ゾ
ント、フライ７′ッシュセメ７−′ト等が例示できる。

セメントは上記の混合物（、）中において１０〜６００
〜６０屯量係配合される。セメントが１０重量−チ未満
たと１す脱時クラ、／）、ワレが生じやすくなり、また
密着性が低−トーする。−力（ｊＯ市＃係を越７えると
被膜がもろくなり、まｆ−７−クロル２センスが生じや
すくなる。

また水性被覆組成物に用いられるエポキシＷａｊ　ＪＩ
ｉＴ用硬化剤としては、ノアミン又ｕ：）アミン話唐，
体等と二塩基酸又は二塩基ｌ″ｉ２誘導体等の）Ｆ５縮
庁（でよって得られるＪとリアミド樹脂あメ，いｔ→，
Ｊ−チし・ンノアミン、ノエチレン）・すアミン、トリ
エチレンテトラミン舌の脂’ｕ　族多（＋ｉアミンある
いはノエノー・し１酊脂、、：ｃ　ｒｙｅキン樹脂等で
変性１−クコ脂肪族多価アミンが適当である。＋ｒＩｌ
：　（−剤・７．）　ｊ）Ｊ）田植は工Σ１？ギン樹脂
のエボキン活の０８・−・１２当吊欠二なる様に（す用
す，６必要がある。０８当量未酒及び１２当砧を４戎え
る上水平のエポキン樹脂の１４性例え−ば密ｄ゛１−性
、可撓性が著しく低下し，その他耐久（＜１−等の性能
も低ドするので好ましくない。

また水性被覆組成物に心安に応じ用いられる添加剤とし
て（は、たとえば、塗装作業性及び保存＋′Ｆ等を良好
なものとするための分数へ１１、消泡剤、増粘剤、防腐
剤、防カビ剤、減水剤、凍結防止剤、被膜の成膜性をよ
くするための成膜助剤、その他防錆顔料等が例示できる
。

さらに、上記混合物（、）中（１）アクリル酸（又はメ
タクリル酸）エステル共重合エマルジョン樹脂又はアク
リル酸（又はメタクリル酸）エステルとスチレンとの共
重合エマルジョン樹脂の固形分と（］１）エポキシエマ
ルジョン樹脂の固形分との和と、６φセメントとの重量
比はＣ（ｉ）＋（ｉｉ）　：］　／（ｈψ−０，１５〜
１で・　ある。この比率が０．１５より小さい場合には
、被膜の初期硬度が出すエフロレッセンスが発生し、被
膜性能の良い状態での厚膜を形成することが出来ず、一
方この比率が１より大きい場合には厚膜時、クラック、
ワレが生じゃすくなる。

本発明の水性被覆組成物は、上記混合物（ａ）４００束
量部に対して水１５〜３００重量部を配合し組成物粘度
５〜１０００ポイズ、にしたものである。

、この範囲内であればセメントの硬化及び塗装作業・性
が良好であるからである。なお、水の量が１５重量部未
満だとセメント混和時にアクリルエマルジョンが凝集し
やすくなり、一方３００重量部をツク、ワレが生じゃず
〈汝る。

ナオ、本発明において使用されるセメントモルタル及び
エポキシ樹脂系被覆組成物は、従来がら使用されている
ものが、そのまま利用出来る。すなわち、セメントモル
タルとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、
シリカセメント、フライアッシュセメント等のセメント
と珪砂、タルク・クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシ
ウム等の粒径５０〜１．０００μの骨材との重量配合比
（１：１．５〜３０）の混合物に水を適当裕加えたもの
が代表的なものとして使用出来る。またエポキシ樹脂系
被覆組成物としては、ビスフェノールヤニ刀？キシ樹脂
５，１ｆ　リアミド樹脂、脂肪族多価アミン等の硬化剤
、メルク、タレ−１硫酸バリウム等の体質顔料、有機溶
剤及び必要に応じ着色顔料、各種添加剤を配合させた従
来のぎニア−；ポ苓シ樹脂塗料あるいは、この塗料にコ
ールタールを配合させた従来のクールエポキシ樹脂塗料
が代表的なものとして使用出来る。

次に被覆方法について説明する。

鉄管内面を被覆する前に、内面をあらかじめサンドグラ
インダー等で研磨し、黒皮錆コブ等を除去する。次いで
セメントモルタルを被覆する。被覆方法は特に制限なく
、従来から一般に行□なおれている方法が適用出来るが
、一般的には鉄管をゆっくり回転させたからセメントモ
ルタルを投入し、次いで鉄管を４００〜４　’５０　”
Ｒ，Ｐ、Ｍ程度に高速回転させる遠心被覆方法が適当で
ある。被覆後養生硬化させる。養生方法としては、３５
〜７５℃の温度下で３時間以上蒸気養生する方法が最適
であるが、これに限定されるものではない。なお、セメ
ントモルタル層の膜厚は、鉄管の内径、用途等により任
意に決定出来るが通常２〜１２門が適当である。

セメントモルタル層を養□生硬化させた後、回転ワイヤ
ーブラシ等でサンディングし、次いで前記水性被覆組成
物を被覆する。被覆方法は特に制限ないが、鉄管をゆっ
くり回転させ々がら移動式エアレススプレーあるいはエ
アー長７０ル−等により被覆する方法が適当である。被
覆後養生硬化させる。養生方法としては大気雰囲気下で
放置する自然養生法、大気雰囲気中で３時間以上放置後
、水中に２時間以上浸漬する水中養生法あるいは温度４
０〜６０℃、湿度９５〜１′００係の雰囲気中に２時間
以上放置する蒸気養生法または指触乾燥後、６０〜ｂ 水中に２時間以上浸漬する水中養生法あるいは温度４０
〜６０　′Ｃ’、湿度９５〜１．００係の雰囲気中に２
時間以上放置する蒸気養生法等がある。なお、水性被覆
組成物層の膜厚は鉄管の用途等により任意に決定出来る
が通常０１〜１．５馴程度が適当である。

水性被覆組成物層を養生硬化させた後、前記エポキシ樹
脂系被覆組成物を被覆する。被覆方法は特に制限ないが
、前記水性被覆組成物と同様の方法が適当である。被覆
後、大気雰囲気中で１週間程度放置する自然乾燥法によ
り乾燥させる。なお、場合によりエポキシ樹脂系被覆組
成物を被覆する前もしくは被覆した後、鉄管を４０〜８
０℃に加温１．．、強制加熱しても３Ｌいつなお、エフ
ｊ？キン（を１脂系被覆組成物層の膜厚は鉄管の用途等
（・こより任意シこ決定出来るが通常０２〜１（転）程
度が適当である。

１反十の如き本発明の被覆方法＆こより、フクレ等の被
膜欠陥がなく耐久性に擾れ、かつ防食性に胃−ろな被膜
をイ（（ることが出来る。

以下実施例により本発明を説明する・なお・実り１ハ例
中１一部］は重量基準である。

〈セメントモルタル組成物〉 （部） 〈水性被覆組成物ン 〈エヂ４゛ン樹脂系被伊組成物〉 実施例１〜６及び比較例１〜５ シヨツトブラストｔまた内径１２　Ｑ　Ｏ−の鋳鉄管内
面に、第１表に示すセメントモルタル組成物を遠心被覆
法により乾燥膜厚約］、Ｏｍになるよう被覆し、室温で
２時間放置した後、蒸気養生（４５℃。

３時間）シタ。次いで回転ワイヤーブラシで軽く研磨し
、エアーブローした後第１表に示す水性被覆組成物を移
動式エアレススグレーにより乾燥１１位厚約８００　ｌ
ｔになるよう被覆し、室温で２４時間放置した。次いで
第１表に示す工ｓ９ギン樹脂糸被覆組成物を移動式エア
レススグレ−により乾燥腺厚約４００μになるよう被覆
し、室温で１段間放置した。

得られた被膜の耐水性、耐温水性、面１酸性、耐アルカ
リ性及び水性被覆組成物の塗装作業性、・ラビットライ
フの各試験をし、その結果を第１表のＦ段に示した。第
１表より明らかな如く、本発明の被覆方法による被膜は
優れた性能をイ１１−ていた。

−力水性被覆組成物としてセメント過剰の比較例２、エ
ポキンエマルジョン樹脂を陰まない比較例３、水性被覆
組成物層のない比較例４、比較例５は、いずれもフクレ
が生じた。また水性被覆組成物としてアクリルエマルジ
ョン樹脂を含まない比較例１は塗装作業性が悪く、ポッ
トライフも短かく実用的でなかった。

注１）試験方法：水通水に１年間浸漬 評　価：○全く異常なし　△一部フクレ有×フクレ犬 注２）試験方法＝　６０℃温水に１ケ月間浸Ｉ２′　評
　ｌｌｌ１ｉ：○全く異常々し　△一部フクレ有×フク
レ犬 注３）試験方法：５％硫酸水溶液に１ケ月間浸漬評　価
二〇全く異常なし　△一部フクレ有×フクレ大 注４）試験方法：５チカ性ソーダ水溶ｅに１ケ月間浸漬
評　価二〇全セ異常なし　Δ一部フクレ有×フクレ大 注５〕試験方法：水性被覆組成物のエアレス塗装時の・
２ターン巾安定性 評　価二〇良好　△やや不良　Ｘ不良 性６）評　価二０２時間黄土　△′１〜２時間□×１時
間未満

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｉ）（１）　　鉄管内面にセメントモルタルを被覆シ
   、養生硬化させる工程、 （［）　　次いで七メ〕／トモルタル層上ｆ（ａ）＜１
   ）　　アクリル酸又はメタクリル酸エステル共重合エマ
   ル・ジョン樹脂（、Ｌステルは炭素数１〜８のアルギル
   基）あるい ハ前記アクリル酸又はメタクリルｌ俊エステルとスチレ
   ン七の共重合エマルジ ョン樹脂固形分　・・・・・２〜４０重量係（ｉｉ）　
   　ビスフェノールヤニｙＪ？　キンエマルノヨン樹脂固
   形分　・・　１〜１０＠量係（ｉｉｉ）　　充填剤　　
   　　・１０〜８０重策係（ＩＶ）　　セメント　　　・
   ・１０〜６０１目（）　前記エポキシエマル・ジョン樹
   脂ノ０８〜１２当縫のポリアミド樹脂又は 脂肪族多価アミン硬化剤、及びさらに ・Ｊる要に応じ各種添加剤少晴からなり、かつＣ（ｉ）
   ＋（ｉｉ）　］／’＋ψの畢ｉ、冒ヒが（０１５〜１）
   の範囲である混合物１００屯ｆｉ部 ならびに （ｌ〕）水　　１５〜：３００重腋部 からなる粘度５〜］、　０００．１？イズの水性被覆組
   成物を被覆し、養生硬化させるＬ稈、及び （ｌ［＋）　　次いで水性被覆組成物層上に、−１，７
   拌ギシ樹脂系被覆組成物を破覆し、乾１榮させる］Ｌ程
   ・ からなる鉄管内面の被覆方法。