JPS5941226A - 樹脂モルタルライニング施工法 - 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】 本発明は樹脂モルタルライニング施工法に関する。さら
に詳しくは本発明は金属等の被ライニング体に無機質中
空体と熱硬化性樹脂からなるモルタル組成物をライニン
グし、この上にサーフェイスティッシュをＦＲＰライニ
ングし、ついでトップコート仕上げすることをＩｒｆ徴
とするライニング施工法に関する。

従来、各種合成樹脂、および砂、砂利等の骨材を出発原
料とした１４（脂モルタルはライニング素材として土木
、建築分野に利用できることが知られている〔増補土木
建桑用プラスチック複合拐料８８−１１６Ｎ（昭ｆ１１
５７年４月１日発行）、化学工業社；プラスチックコン
クリート。

成木、太浜共著、１９７−３１０％、高分子刊行会箱（
昭和４０年１０月２０日発行）〕。

その代表的訓製法としては予め硬化剤を添加した液状合
成樹脂と砂、砂利等の骨材、炭酸カル７ウム等充填剤を
充分混合し、モルタル状組成物をつくる。

これを被ライニング体に適当な厚さにライニングしその
まま硬化させる方法である。マトリックスとしての樹脂
は不飽和ポリエステル樹脂。

エポキシ樹脂、フラン樹脂、フェノール樹脂等が使用で
きるが我が国で社不飽和ポリエステル樹脂が集用的であ
るとされている。充填剤は単位体積当りのコストの低減
、耐久性、安定性及び剛性の向上を主目的とし炭酸カル
シウム、エメリー、アルミナ、珪石１右英等の粉末、酸
化鉄等が使用される。

上記の方法によって得られた樹脂モルタルライニング硬
化物は凍結融解抵抗性、耐水性！耐薬品性、耐候性、耐
熱性、疲労特性、クリープ特性等の点で優れた耐久性を
示すことから床材。

防水材、防蝕ライニング材等土木、建築分野への巾広い
活用が試みられている。

しかし、上記ライニング組成物を酸分解反応缶ν公害防
止機器等の２イニング素材として使用すると樹脂が熱劣
化し、時として収縮しねじれ、そり―クラックの発生起
因となりうる為、耐熱性、高温耐蝕性、耐水蒸気拡散性
、被ライニング体との高温接着性が同時に要求される反
応缶、公害防止機器には応用できない難点がある。

本発明者らは前記欠点を解決すべく種々検討研究した結
果、被ライニング体に多量の無機質中空体（例えばシラ
スバルーン）と熱硬化性樹脂を混和して得たモルタルを
所定の厚みにライニングし、硬化後サーフェイスティッ
シュ（例えばガラスフィラメントマント）を合成樹脂を
使って貼りつけることによりＦＲＰライニング、ついで
合成樹脂でトップコート仕上げすることによって超耐蝕
性を付与することが出来ることを見出した。すなわちこ
の様にして得られたモルタルライニング硬化物は従来の
樹脂モルタルライニングとは異なり長時間高温酸性雰囲
気で使用しても収縮、クラック等の発生がなく寸法安定
性、耐蝕性、耐水蒸気拡散性、被ライニング体との高温
接着性に優れかっ又、カルシウム塩等のスケーリングが
起きにくい等の利点を有する。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明においては、まず予め重合開始剤を添加しだ熱硬
化性樹脂に多汁の無機質中空体を混和して得た樹脂モル
タルを被ライニング体にライニングする。上記のモルタ
ルには所望に応じて更に発泡剤等の補助添加成分を加え
ることもできる。

本発明において利用しうる熱硬化性樹脂としては、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル街脂−フラン樹月
１．フェノール丁財脂、エポキシ倒脂等があげられる。

施工性、経済性の点から不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂が好ましい。不飽和ポリエステル樹脂、
ビニルエステル樹脂としては従来公知の種々のものが使
用できる。すなわち例えば不飽和ポリエステル樹脂とし
ては下記成分（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）の反応によっ
て得られる０−フタル酸系・　１−７タル酸系・　ビス
フェノール系のものがいずれも使用できる。

（ｎ）　　マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等α
ｔβ−不飽和二塩基酸またはその無水物（ｂ）　　フタ
ル酸、インフタル酸等のポリカルボン酸 （ｅ）　　−１−チレンクリコール、フロピレンゲリコ
ール等のグリコール、ビスフェノールＡのジオキシエチ
ルエーテル９　ビスフェノール人のジオキシプロピルエ
ーテル等の２価アルコール又、ビニルエステル樹脂とし
ては、メタクリル酸のごとき不％ｆｉ和モノカルボン酸
とポリエポキシドとの反応によって得られるエビビス構
造またはボラック構造を有する樹脂を使用し得る。

これらの樹脂は重合硬化物の賭特性即ち耐蝕性。

耐熱性１寸法安定性等、使用目的を考慮し使い分ける事
が望ましい。

本発明に利用しうる無機質中空体（−閉じたセル構造を
有する）としては例えばシラスバルーン、ガラスバルー
ン、カーボンバルーン、クォーツバルーン等があげられ
るが経済性の点からシラスバルーンが好ましい。いずれ
のものも中空球体、特に完全中空球体であることが望ま
しい。

上記のシラスバルーンの粒度Ｖよ５〜５００μ。

かさ比重Ｏ，ｔ４〜０３５のものがあるが施工性。

重合硬化物の緒特性を考慮し適当な粒径分布をもたせる
牢が望ましい。他の中空体の場合もシラスバルーンに準
する。

本発明において、樹脂モルタルをｖｆ４製する場合、樹
脂と微小中空体の混合比は中空体の種類。

粒径分布によって多少異なるが例えばシラスバルーンの
場合、樹脂１００部に対して２００〜７００部（容量比
）で行なうことができるが、好ましくは樹脂１００部に
対して２５０〜４５０部で行なう。

上記において樹脂と微小中空体の混合比は本発明におい
て出発物質として用いる樹脂の種類。

化学構造の違い、安定性、施工性、硬化物に及ぼす影響
などを考慮して、適宜増減させる。又この場合、上記の
樹脂モルタルに所望に応じて更にガラス繊維、シリカ繊
維のチョップストランド等の補強材充填材、フィラー用
ガラスピーズ（約ｌＯμｍβ）、炭酸カルシウム、粉末
石英。

発泡剤などの補助添加成分を加えることもできる。

重合開始剤としては公知の重合開始剤を用いることがで
きる。例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂の場合、ラジカル重合開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチ
ルケトンパーオキサイド等が、ｉたレドックス系重合開
始剤としてベンゾイルパーオキサイド−ジメチルアニリ
ン、メチルエチルケトンパーオキサイド−コバルト有機
酸塩（ナフテン酸コバルト等）。

クメンハイドロパーオキサイド−コバルト有様酸塩等が
挙げられる。上記重合開始剤は樹脂１００部に０５〜５
部（重ｔ）で使用され石。

まだレドックス重合開始剤のコバルト有機酸塩は通量０
，０５〜１．５重量部で使用するが硬化条件Ｉ？化物に
及ぼす影響等について考慮し、適宜増減させて使用する
。

本発明で使用される不飽和ポリエステル樹脂。

ビニルエステル樹脂は上記の重合開始剤によって室温ま
たは加温下で容易に重合してモルタルライニング硬化物
を得ることができる。

被ライニング体としては金属、コンクリートスレート板
、木等があげられるが、通常は金属。

コンクリートである。

モルタルライニング層の厚みは経済性を考慮すると２−
１０ｆｌが適当である。

上記樹脂モルタルの硬化後面調整し、この上に予め重合
開始剤を添加しておいた熱硬化性樹脂を使ってサーフェ
イスティッシュを貼りつけＦＲＰライニングする。

サーフェイスティッシュとしては使用する樹脂マトリッ
クスとよくなじみ積層しうるものであればいずれでもよ
い。具体的にはガラスフィラメントマット９　カーボン
クロス、グラファイトクロス、不織布、ナイロンタフタ
等が挙げられるが、これらサーフェイスティッシュのう
ち一ボンクロス、グラファイトクロスを単独又は組合せ
て使用するのが望ましい。

熱硬化性樹脂としては、モルタルライニング層形成の際
に使用できるものと同様のものがあげられるが、現にモ
ルタルライニング層に使用したものと同じもしくは同種
の樹脂を使用するのが好ましい。もつとも被ライニング
体の使用命件、使用目的、経済性を考慮して化学構造の
違うものも使用することができる。

ＦＲＰライニングに使用する樹脂の使用量は樹脂の種類
、粘度、サーフェイスティッシュの種類、モルタルライ
ニング層の組成、使用目的等によって異なるが、０．１
−０．５Ｋｐ／ｌｒｒが適当である。

重合開始剤の使用線はモルタルライニング層形成の場合
と同様でよい。

ＦＲＰライニング硬化硬化面調整し、熱硬化性樹脂と重
合開始剤との混合物を塗布することによりトップコート
を行う。

トップコート用の熱硬化性樹脂および重合開始剤として
はＦＲＰライニングの際と同様のものが使用可能である
。

樹脂の使用量は樹脂の種類、粘度、使用目的・免件によ
って異なるが０．０５−０．３　Ｋｇ／ｄ　　が適当で
ある。

重合開始剤の使用量はモルタルライニング層形成の場合
と同様でよい。

トップコートに際してトップコート用樹脂組成物には所
望に応じて例えば耐摩耗性向上の為にカーポランダム、
ケイ石粉を、耐酸性向上の為に硫酸バリウム、シリカ等
を、耐熱性向上の為にグラファイト、シリカ、アスベス
ト等を、また着色剤として有機、無機顔料などの補助添
加成分を加える事もできる。

樹脂ライニングの化学的環境による劣化因子としてはガ
ス番水蒸気！酸性液体等環境剤のライニング層への浸入
、ライニング接液面とモルタル層と被ライニング体界面
における水溶性物質の濃度差により発生する濃度差浸透
圧、また温度差により発生する温度差浸透圧に伴うモル
タル層と被ライニング体界面での水蒸気の集積、その際
発生する圧力、モルタル層−被ライニング体界面におけ
る接着力の低下（高温にさらされることに起因するもの
と浸透圧に起因するものがある）、塗膜の内部応力によ
るもの、具体的には樹脂の硬化収縮！吸湿、化学劣化９
力学的外力、熱応力、ライニング層中の熱拡散９分布の
不均一性等が考えられる。

従って高度な耐熱、耐蝕性が要求されるライニング施工
をする為には弔に耐熱構造を有する樹脂を使用するだけ
では駄目で上記の諸条件を総て同時に満足する轡な施工
上の工夫が必要である。

本発明におけるライニング構成は被ライニング体金属／
愼脂モルタルＷ＃／ＦＰ、Ｐ層／トップコートであるこ
とから分かる様に以下の工夫が成されている。

被ライニング体の上に無機質微小中空体を主成分とした
樹脂モルタルを施工することによって樹脂モルタル層内
の温度差浸透圧、濃度差浸透圧をできるだけ小さくし、
ガス体、液体の水等環境剤の浸透を防ぐことができる。

樹脂モルタルの充填物は数μ〜数千μの粒径分布をもち
無機質であり環境剤の透過を非常に小さくしている（バ
リヤー効果）。この効果に加え熱伝導率の低下、膨張係
数の低減９面方向での硬化収縮率の低減、ひずみの均−
分散等によυクラック、クレーズ、被ライニング体−樹
脂モルタル層間剥離を防ぐことができる。

ＦＲＰライ４ング層では樹脂マトリックスよシ熱伝導率
が良いサーフェイスティッシュを使用することによって
塗膜中に熱配向効果をもたせ熱応力分散させると共に力
学的外力、劣化等といった内部応力の発生因子を軽減さ
せることができる。

トップコート層では環境剤に直接接触するので特に耐熱
、耐蝕構造を有する樹脂を使用するのが好ましい。また
環境剤と応力との共同作用による環境応力割れを防ぐ為
に厚塗シ仕上げにならない様、また塗膜むらをできるだ
けなくす様仕上げるのが望ましい。

以上詳細に説明した如く、本発明によって形成された樹
脂モルタルライニング層は耐熱性。

高温耐蝕性、耐水蒸気拡散性を被ライニング体との高温
接着性等が著しく改善されておシ、これらの緒特性を応
用して酸分解反応缶のライニング素材、補修素材−ブリ
ックライニング缶の目地剤、公害防止機器のライニング
素材、その他土木建築材料、断熱材など各種の用途に利
用できるものである。

次に本発明を実施例によシ更に詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものでない。

実施例！ ３ｆｉのｓｓ＃Ｉ！鉄板をサンドブラストした後ビニル
エステル樹脂プライマー〔ダウケミカル社（製）〕を塗
布する。次に予めナフテン酸コバルト（コバルト含１１
１ｉ％）０．５部、メチルエチルケトンパーオキザイド
１．０部を添加しておいたビニルエステル樹脂１００部
と粒径分布ダ□７４〜４２０μのシラスバルーン〔九工
試（Ｉｔり）３００部（容ｆ）を充分混練シして得た樹
脂モルタルを金ゴテで約５Ｍ厚に塗膜上げ室温下で硬化
させる（硬化物の比重は約０．９、熱伝導率Ｏ１０８０
ＫｃａＬ／ｍ　ｈ　℃）６硬化後サンドベーパーを使っ
て表面処理する。次にシラスバルーンを含まない以外は
樹脂モルタルの場合と同様に調製したビニルエステル樹
脂とガラスフィラメントマット〔日東紡吻丙）〕を使っ
て０．１３１１１厚にＦＲｐ：）イニングする。

硬化後パラフィン変性したビニルエステル樹脂〔樹脂１
００重量部あたりナフテン酸コバルト（６％）Ｏ，Ｓ部
―メチルエチルケトンパーオキサイド１．０部を含む〕
をクリヤートップコート仕上げしく塗布貴約２００　Ｆ
／＋？？　）　ｖ樹脂モルタルライニング硬化物を得た
。

比較の為に炭酸カルシウム〔日東粉化（製）〕１２部、
細骨材（砂）（ダ０．　ｉ　−０，８關）２０部・中骨
材（グ０．５−５．０ｗ１ｔ）５７．５部を配合した骨
材にビニルエステル樹脂１０．５部を十分混練りして得
た樹脂モルタルをサンドブラスト。

プライマー処理した８Ｂ製鉄板に５ｆｉ厚にモルタルラ
イニングする。硬化後パラフィン変性したビニルエステ
ル樹脂をトップコート仕上げし樹脂モルタルライニング
硬化物を得た。

上記によって得た２種類のテストピースをＤｕ　Ｐａｎ
ｔ式強制劣化試験器にセットし、ＰＨＯ。

硫酸酸性醗酵廃液を使って１０８−１１０’Ｃで連続試
験した。比較品は２４時間以内に被ライニング体に達す
る多数のクラック、クレーズが発生した。本発明品は６
ケ月後でも異常は全く認められなかった。

実施例２ 粒径分布５−５００μ（平均４０μ）のシラスバルーン
と粒径分布５−１５０μ（平均１５０μ）のシラスバル
ーンを等景混合したシラスバルーン２７５部（容ｔ）、
ｑ−ｃＥｂ（クォーツ微小中空球体の商品名、フィラデ
ルフィア・クォーツ社製、かさ比重０．０６４−０．１
１２ｆ／’ｃｃ　、粒径平均７５μ）２５部（容ｔ）ビ
ニルエステル樹脂１００部、ナフテン酸コバルト（６％
）０．５部およびメチルエチルケトンパーオキサイド１
．０部を充分混練りして得た樹月旨モルタルをサンドブ
ラストし、ブライマー処理したＳＳ鉄板上に金ゴテで約
４ｆｉ厚に塗り上げる。硬化後ビニルエステル樹脂をマ
トリックスとしガラスフィラメントマット（ａｏｒ／ｉ
）。

カーボンクロス〔東し■Ｃ製）、ｏ、２ｍ）を積層する
（樹脂使用ｔ５５０ψ）。

その後パラフィン変性したビニルエステル樹脂をクリヤ
ートップコート仕上げしく約１００μ）樹脂モルタルラ
イニング硬化物を得た。

比較の為に乾燥珪砂４号：５号＝６号：８号＝５７２：
２：１配合組成の骨材５００部（重ｔ）とナフテン酸コ
バルト（６％）０．６部、メチルエチルケトンパーオキ
サイド１．５部添加したビニル樹脂１００部（重量）を
充分混線シして得た樹脂モルタルを約４ＩＩＩＩ厚に塗
り上げる。

硬化後パラフィン変性した不飽和ポリエステル樹脂をト
ップコート仕上げし、樹脂モルタルライニング硬化物を
得た。

上記によって得た２種類のテストピース及び市販の５ｆ
ｉ厚天然硬質ゴムライニングをＤｕＰｏｎｔ　式強制劣
化試験器にセットし、ＰＨ０１硫酸酸性醗酵副産物反応
液を使って１０５〜ｉｏｓ℃で連続試験した。樹脂モル
タルの比較品は２日後にはトップコート層に多数のクレ
ーズが発生し、５日後には表面梨地となり液相部に９１
１−１．５１１１のブリスターが多数発生した。

−力木発明品は６ケ月後でも異常は全く紹められなかっ
た。

実施例３ 実権例１で得た２ａｔｇ１のテストピースをｆｚボン式
強制劣化試験器にセットし蒸留水を使って９５〜９８℃
で連続試験した。比較品は４日後にクラック、クレーズ
が発生、６日後には気相部、気液界面にメ１−２１のブ
リスターが発生した。

一方、本発明品は４ケ月後でも異常は全く認められなか
った。

実施例４〜６ 実施例１と同様な方法で以下の試験全実施した。

結果を表にまとめる。

特許出願人（１０２）協和醗酵工業株式会社代表者　木
　下　祝　部・、１′ （か′　　　・ °１； 手続補正書 昭和５７年／７月２６日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１５１９３４号 ２発明の名称 ）Ｓシ 樹脂モルタルフφニング施工法 ３、補正をする者 事ＦＩ＝との関係　特許出願人 郵便番号　１００ 住　所　　東京都千代田区大手町−丁目６番１号名称　
（１０２）協和醗酵工業株式会社・−；、ノ′ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 １７頁１５−１６行の「及び市販の５ｍｍ厚天然硬質ゴ
ムライニング」を削除する。

手続補正書 昭和５８年　３月　７６日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 昭和５７年特詐願第１５１９３４号 ２発明の名称 樹脂モルタル２イニング施工法 ３、補正管する者 事件との関係　特許出願人 郵便番号　１００ 住　所　　東京都千代田区大手町−丁目６着１号名称　
（１０２）協和醗酵工業株式会社（置：０３−２０１−
７２１１内線２７５１）明細書の発明の詳細な説明の才
関 ５、補正の内容 （２）１７頁１２−１３行の「不飽和ポリエステル樹脂
」を「ビニルエステル樹脂」に訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被ライニング体に、無機質中空体と熱硬化性樹脂
   からなるモルタル組成物をライニングし、この上にサー
   フェイスティッシュをＦＲＰライニングし、ついでトッ
   プコート仕上げすることを特徴とするライニング施工法
   。
2. （２）サーフェイスティッシュが熱配向効果を有するサ
   ーフェイスティッシュである特許請求の範囲第１項記載
   のライニング施工法。