JPS6050581B2 - 樹脂ライニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なライニング施工法に関するものてある
。

近年金属の防蝕防錆、モルタルコンクリートの防錆を
目的とする樹脂ライニングが、公害防止装置や化学装置
類を中心に、更に配管、貯槽タンク類、船舶の油槽、船
底にと広く利用され、同じ目的の構造物てあるＦＲＰ（
繊維強化プラスチックス）と共に急速に広がつている。

樹脂ライニングは、従来から同目的に利用されていた
ゴムライニングに比べて、耐熱性、常温硬化可能という
作業性の有利なメリットを生かして大型の貯槽タンク、
排煙脱硫装置等に一層使用さ−れる傾向にある。 これ
らの樹脂ライニングに用いられる樹脂としては、常温硬
化性、現場作業性、一般耐食性能、価格からみて不飽和
ポリエステル樹脂が用いら即ちライニング施工に際して
予め樹脂に、有機過酸化物を硬化触媒として、更に必要
に応じて促進剤等を混合し、基材となるガラス繊維から
なるシート状物（クロス、マット、チョップトストラン
ドマットなど）をライニングすべき母体に当てこれに前
記樹脂をフェルトロール等を用いて含浸、同時に脱泡さ
せ、硬化させるのが一般であつた。

近年更にこの方法に加えて注目されているのは繊維の代
りに、ガラス質の極めて薄い鱗片（フレークガラス）か
らなる補強材を樹脂に配合したもの（コンパウンド）を
コアなどで母体に塗り付ける方法（フレークライニング
と呼称）があり、すでに実用化され、そのためのコンパ
ウンドも一般に市販されるようになつてきた。 しかし
ながら、市販のライニング用フレークコンパウンドは、
棚寿命性から樹脂と前記補強材のみを主成分として配合
したもので供給されており、施工現場において、その直
前に、硬化に必要な触媒類を混合し、母体に塗り付ける
か、または吹き付けるかするようになつている。

一般にライニングは母体の防蝕防錆を目的とするもの
で、母材への薬液またはその蒸気の接触を防ぐために用
いるが、ライニング膜を通しての薬液の透過量、透過速
度を減少させるために極めて薄い鱗片であるフレークガ
ラスなどの補強材は一層その効果があり、それはまたお
おむね皮膜中では母材面に重なり合つて密であることが
好ましい。

その効果を発揮するには、ライニング施工時における仕
上げ操作（コテなどでコンパウンド中の鱗片補強材に方
向性を与えること）もさることながら、鱗片状補強材が
密に重なり合うにはコンパウンドの補強材含量を多くす
る、つまり樹脂量を相対的に少なくする必要があり、必
然的にコンパウンドは高粘度ペースト状にならざるを得
ない。このようなコンパウンドは、一面においてＦＲＰ
ライニングに比べて不利であり、特性を低下させる。

何故ならば供給されるフレークコンパウンドには、輸送
中などで多くの気泡を巻き込みやすく、更にまた施工直
前で、同上コンパウンドに硬化触媒類を混合する際及び
ライニング施工時さらに一層多くの気泡が巻き込まれ、
高粘度のために実際問題として、含まれた気泡を容易に
抜くことができず、これを用いて母材にライニングして
も、実質的に気泡の少ないライニングにすることはもは
や不可能に近い。従つてこの場合ライニング層の性能低
下を補うため、必要以上に厚みを施すか、さもなければ
使用後早期にライニングに、接触液などの部分的侵入に
よる膨れを生するといつた経剤性、信頼性の不足のある
のが実状てある。

本発明者らは、これらのフレークライニングの原理的に
秀れた特長を失わず、現状ての施工上の欠点を解消する
方法について鋭意研究した結果、本発明を完成するに至
つた。即ち本発明は紫外線波長域を含む放射線によつて
重合硬化する熱硬化性樹脂に、多量の無機質鉱物の鱗片
状補強材を分散せしめ、減圧または遠心下に脱泡してシ
ート状とした後、このシート状物を嵌着母材に圧着し、
放射線により硬化せしめることを特徴とするライニング
方法にある。

このような本発明方法は、ライニング施工による気泡の
混入が殆どないために、また、予め、シート化されたコ
ンパウンドを貼りつけるだけであるために、コンパウン
ド製造時に気泡を十分に除かれた状態のままで均一な厚
みを持つたライニングが可能となり、従来からのフレー
クライニング法に比べて防蝕防錆効果の信頼性、そして
不必要に厚くしないための経済性の大巾な向上が可能と
なつた。

また、本発明によればシート状物を貼りつけ光を照射す
るだけであり、極めて短時間に硬化も可能であり、また
硬化するまで表面に保護フィルムを付けたまま行う場合
には、樹脂中に揮発し易い単量体があつても、その飛散
を抑え生産性、経済性、安全衛生面にも極めて優れたも
のである。本発明者らは別に棚寿命性の改善を目的とし
て、中温、高温分解型の過酸化物触媒を樹脂中に”配合
したコンパウンドによる加熱、または放射線のうちでも
赤外、遠赤外の熱線による方法も検討したが、被着母材
の多くは熱良導体である金属であることなどのため、本
発明方法に比して生産性、経済性、ライニングの信頼性
（品質）、安全性などで劣ることがわかつた。

本発明によれば不注意による必要以上の温度、放射線を
受けなけれは、実用上長期の棚寿命性を有し、且つ施工
現場において近紫外線域以下の波長を吸収することによ
つて、極めて優秀なライニングが得られる。

本発明における放射線によつて硬化可能な重合性樹脂と
は、たとえはすてに公知である分子中にα，β不飽和基
を有するポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）
、あるいは不飽和一塩基酸（アクリル酸、メタクリル酸
等を言う）とエポキシ樹脂との反応により、また必要に
応じて多塩基酸などによる変性を行なつた、末端に不飽
和基を有する２価並びに多価不飽和エステル樹脂、ポリ
エステルアクリレート樹脂、モノヒドロキシアルキルア
クリルエステルまたはモノヒドロキシアルキルメタクリ
ルエステルとイソシアネート化合物とグリコール化合物
との反応からなるウレタン変性アクリレート樹脂等で代
表されるようにビニルエステル樹脂の一種またはそれ以
上の組合せ、あるいはそれらに必要に応じて単量体モノ
及びジビニル化合物を配合したものであり、必要に応じ
て溶解混合させるべき、放射線重合のための触媒、たと
えば光増感剤としてすでに公知であるもの、サルフィド
系、ケトン系（ベンゾイン誘導体を含む）、フロイン系
、ハロゲン化合物、パーオキサイド系、色素類であつて
、例えばテトラメチルチウラウムジサルフイド、ベンジ
ル、ベンゾイン、イソプロピルベンゾインエーテル、タ
ーシヤリブチルパーベンゾエート等のもので良く、更に
その重合を促進するためのもの、たとえばアミン類も含
む。

無機鉱物質からなる極めて薄い鱗片状補強材としては、
厚み１〜５０μ、大きさ１０メッシュ〜３００メッシュ
のガラス（ガラスフレークと呼称）、前記に同じ大きさ
の雲母を示し、多の扁平からなる充填材として知られる
タルク類も含む。樹脂そして鱗片からなる補強材との割
合は、重合比て８０：２０から３０：７０１より好まし
くは７０：３０〜４０：６０の範囲であり、必要に応じ
てコンパウンドのシート化を助けるための繊維質とは、
携帯可能なシート状として設計した場合において、紫外
線等の吸収をさけるために、コンパウンドシートを含め
て保護フィルムとのハク離性、シートの形体維持によつ
て、後の施工作業性を高めるために役立たせるもので、
使用するコンパウンドの性状によつて変り得るものであ
る。

従つて、樹脂・繊維の層と樹脂・鱗片補強材の層とのサ
ンドイッチ、樹脂・繊維・鱗片補強材の混合シート、一
面が樹脂・繊維の層、他面が樹脂・鱗片補強材の層とい
つた構成については問わないものである。そ−して、気
泡の少ないシート状とは、たとえば樹脂の構成中の有効
な化合物、たとえば単量体の沸点に到らない範囲の減圧
下で樹脂を脱気し、減圧下に鱗片状補強材に含浸させる
なりまた場合によつては遠心力を利用して目的を達する
こともてきる。繊維質補強材とは異なつて鱗片状補強材
の場合には単なるロール掛では十分の脱泡できない。本
発明に用い得る放射線源としては、コバルト６０等の他
に、最も一般的には紫外線源てあつて低圧水銀ランプ、
中、高圧水銀ランプ、カーボンアーク、キセノンアンプ
、太陽光であり、波長５００ｎ１μ以下のものの照射、
実用的にな低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプの使用であ
り、特に後者では放熱換気を施した設備の速硬化の有利
さがある。以上、要約すれは本発明の目的は、放射線に
よつて硬化可能な該公知の重合性樹脂を連続相として多
量の無機鉱物質の極めて薄い鱗片からなる補強材を分散
相とした、実質的に気泡のない範囲即ち既知のＦＲＰラ
イニング皮膜の気泡の範囲を上限とする程度て含浸し、
繊維状物を用いるか、用いすしてシート状とした組成物
およびそれを用いて放射線によつて硬化させるライニン
グ施工法と言うことができる。本発明を一層理解しやす
くするために以下に実施例および比較例を挙げて説明を
する。

実施例１ 離形紙、他面がセロファンフィルムである厚み１．５Ｔ
ｆ０ｎから１．０Ｔｎ１ｒＬの間にはさまた、増感剤と
してベンゾインイソプロピルエーテルを溶解したビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂とメタクル酸を反応させて得
られるビニルエステル樹脂〔商標リボキシＲ−８０２（
昭和高分子株式会社製）〕を連続相として、約５０−Ｆ
ｒＯｆｌ水銀柱の減圧下でガラスフレーク〔アメリカ、
０ＣＦ（オーシーエフ）製フレークガラス約４０メッシ
ュのもの〕を分散相として、それぞれが重量比で約６０
：４０てあり、担体として目抜き平織ガラス繊維を使用
した、気泡の極めて少ないシート状物から、離形紙をは
がし、ウレタンプライマーを施した銅板母材に貼りつけ
る。

そしてセロファン面上よりロール掛けしたのち、水銀ラ
ンプを用いて紫外線を照射し硬化させた。セロファンフ
ィルムは容易にはくりされ、透明て、通常のＦＲＰ製品
並の残存気泡量であつた。そして比較のために同樹脂を
使用して、従来からの方法てあるフレークコンパウンド
に、増感剤に代えて、有機過酸化物としてキユメンハイ
ドロパーオキサイド、促進剤としてナフテン酸コバルト
をよく混合し、同様の鋼板母材にコテ仕上げ施工（１回
の厚み約０．５ｍＩｎ）２回がけを行ない、更に同樹脂
にパラフィンをと力化たものでコーティングして硬化さ
せた。

このものはライニング皮膜中に気泡が多く、抜くことが
できなかつた。両者のライニング面を蒸留水にて、接液
させて・連続煮沸を行なうテストの結果、後者は１ケ月
以内に部分的に膨れを認め、水泡化しているのに対して
前者はその異状を発見できなかつた。実施例２ 実施例１と同様のことをビニルエステル樹脂に・代えて
、ビスフェノールＡ型の不飽和ポリエステル樹脂〔商標
リコラツクＬＰ−１（昭和高分子株式会社製）〕でテス
トした結果も同様に本発明の方がはるかに秀れていた。

実施例３） ビスフェノールＡ型の不飽和ポリエステル
実施例（リゴラツクＬＰ−１）またはビスフェノールＡ
型のビニルエステル樹脂（リポキシーＲ８Ｏ６）に、大
きさ約４８メッシュのフレークガラス〔日本硝子繊維（
株）製〕を重量部で４５％、シランカツプリング剤（信
越化学製ＫＢＭ５Ｏ３）を３％、ベンゾインブチルエー
テル３％を減圧二ーダー（圧力約５０醋水銀柱）に仕込
み、混合し実質的に気泡のないコンパウンドを造つた。

このコンパウンドを用いて、前もつてサンドブラスト加
工した鋼板母材に約０．５Ｔｉ＄Ｌの厚さになるように
、コテにて施工、シート化し、マイラーで覆つて、面上
より紫外線で硬化させた。ピンホールを検出するための
耐電圧テストの結果５キロボルトの電圧に耐えたのに対
して、従来からのライニング法では５キロボルトの電圧
に耐えなかつた。実施例４ 赤色両面離型紙上に載置した３０ｙＩｄの連続フィラメ
ントマットにリボキシＲ−８０２〔昭和高分子（株）製
エポキシアクリレート樹脂〕１００部、メチルベンゾイ
ンエーテル１．５部およびメチルエチルケトンパーオキ
サイド０２部を減圧二ーダー（圧力約５０ＴｒＵｒＬＨ
ｙ）て混練した組成物を形成膜厚が０．５Ｔｆｒｍとな
るようにロール塗布した。

別にリボキシＨ６ｌＯ〔昭和高分子（株）製エポキシア
クリレート樹脂〕ｌ（１）部、メチルベンゾインエーテ
ル１．５部、メチルエチルケトンパーオキサイド０２部
および硝子フレーク（１５０メッシュ）７０部から成る
コンパウンドを二ーダー内で室温下５０７Ｔ０ｎ水銀柱
で３扮混練した配合組成物を用意し、あら５かじめ８０
′Ｃｌ３紛間の熱処理により半網状化した上記マット含
浸膜上に１．５？厚にロール塗布する。得られた積層物
は両面離型紙とともに巻きとり、通常の部屋内に保管す
る。２週間後、必要面積だけ切りとり、離型紙を除いて
直前にサンドブラスト処理された普通鋼板上に離型紙の
側を接着面としてロール圧着した。

硬化時は２５００〜３５００ｒＴ１μを主波長域とする
５００Ｗ水銀灯により３０ｃｍの距離から５分間照射し
た。この試験板について、蒸留水による連続煮沸試験を
行い水泡発生について３しらべたところ、従来の３Ｔ！
ＵｒＬ厚ＦＲＰ耐食層をもつものにくらべて発生期間が
５倍となることを認めた。実施例５ ビスフェノールＡ（グリシジルエーテル型、工４ポキシ
当量４８５）４８５ｙとメタクリル酸８７ｙとを反応さ
せて得たエポキシアクリレート化合物１００部、イソプ
ロピルベンゾインエーテル１．５部、硝子フレーク（４
８メッシュ）ｍ部からなるコンパウンドを８０℃に加温
しながら３０ＷＬ水銀柱下て２紛間ニーダー混練する。

実施例４の場合と同様の離型紙上にこれを２ＴＩ０！ｌ
厚となるよう直接ロール塗布する。得られた複合皮膜は
常温で充分な離型性をもつ。実施例４と同様の試験板を
用意し、圧着直前にスレンモノマーて接着表面を軽く払
拭し充分のノ粘着性が得られた後離型紙側を上にして離
型紙のままロール圧着する。離型紙を剥離した後、実施
例４と同様の条件で硬化をおこなう。この試験板につい
て蒸留水による煮沸試験をおこなつたところ、通常のＦ
ＲＰ層をもつものにくらべ１１１０の拡・散係数を得た
。またプリプレグの可使時間は作製後２０゜Ｃの室温下
で保管したとき２ケ月となる。実施例６赤色両面離型紙
上て２０ｙ１ボの目抜平織硝子織布を担体とし、リボキ
シＲ−８０６〔昭和高分子（株）製エポキシアクリル樹
脂〕１（４）部およびメチルベンゾインエーテル１．５
部から成る樹脂液を回転刷子を用いて塗布する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紫外線波長域を含む放射線によつて重合硬化する熱
   硬化性樹脂に、多量の無機質鉱物の鱗片状補強材を分散
   せしめ、減圧または遠心下に脱泡してシート状とした後
   、このシート状物を嵌着母材に圧着し、放射線により硬
   化せしめることを特徴とするライニング方法。