JPS6050836B2 - 内面被覆したモルタル管もしくはセメント管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内面被覆されたモルタルライニング系管、も
しくはセメント管に関し、更に詳しくは特定の水分散型
共重合体組成物によつて被覆したことによつて、著しく
アルカリシール性の改良さム 一 一 ′ 一、、れ・
０６ケＪ１′ｌ↓）４Ｊ−一ｌに午キえ、提供するもの
である。

従来、モルタルライニングやセメント系の上水道管の内
面には溶剤系の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂が使
用され、セメント中のカルシウムイオンが水中に溶出し
、上水道水が異常にアルカリ性となることを防止してき
た。

しかし、溶液型樹脂は有機溶剤を多量に用いているため
、火災の危険性を有し、かつ労働環境および労働衛生上
好ましくないことから、非引火性、非毒性、無公害て、
しかも衛生上好ましい被覆組成物か切望されてきた。こ
の問題を解決するために水性系樹脂がある。

水を媒質とした樹脂組成物には、水可溶型と水分散型が
あり、前者はアルキッド樹脂系、アクリル樹脂系である
が、親水性単量体を多量に導入する必要があることから
、アルカリシール性が悪い。また、後者は、エチレンー
酢酸ビニル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、ポリブタジエン
系、アクリル樹脂系等があり、いずれもセメントとの接
着性、耐ノ水性、アルカリシール性、耐凍結−融解繰返
し性、耐候性のいずれか一つ以上の欠点があり、実用上
の問題点をもつている。本発明者等は、上記の問題を満
すべく鋭意研究した結果、ク（１）一般式〔Ｉ〕 （たＳ化式中、Ｒｌ，Ｒ２はＨ，ＣＨ３，Ｒ３はＨ，Ａ
〜１ＣＨ３もしくは （．０導−６０ｎは３〜２３の整
数を示す。

）て表わされる重合性単量体１〜１唾量％、（２）炭素
数５〜８のメタクリル酸アルキルエステル３５〜７５重
量％、（３）炭素数４〜１１のアクリル酸アルキルエス
テル１５〜５踵量％、（４）エチレン系不飽和カルボン
酸０．２〜８重量％、並びに（５）エチレン系芳香族単
量体０〜４８．踵量％を主成分とする単量体を水性媒体
中て共重合せしめた水分散型共重合体組成物によつて、
前記諸条件を満足する性質の被覆を形成すること、とく
に水浸漬時の凍結と融解の繰返しによる接着性、耐アル
カリシール性を有する被覆を形成することを発見した。

以下にその内容を説明する。

第１成分である前記一般式〔１〕で示される重合性単量
体とは、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート
、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート
、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等
である。

これらの重合性単量体は塗膜にすぐれた可塑性を与え、
モルタル、セメントに対する接着性と凍結、融解の繰り
返しによる接着性を向上させ、さらに共重合体組成物の
最低造膜温度を下け、塗膜形成を容易にする。従つて、
この第１成分が１重量％以下では塗膜の柔軟性が発揮で
きないため、凍結融解の繰返しに耐えるのが難しい。ま
た、２呼量％以上ては親水性が増して、共重合体分散物
の乾燥性が低下し、乾燥塗膜の耐水性も著しく低下す．
る。第２成分のメタクリル酸アルキルエステルは、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル等である。

これらの単量体は塗膜に必要な物理的性質および化学的
性質を付与す・るために有用てある。しかし、水分散体
であることから最低造膜温度の点や汚染性等の点で制限
がある。ずなわち、第２成分のメタクリル酸アルキルエ
ステルが３５重量％以下になつた場合、塗膜硬度が低く
、汚染性や耐水性が著しく低下し、また７５重量％以上
になると最低造膜温度が高くなり、成膜助剤の添加を行
なつても４０℃以下の温度において連続皮膜を形成する
ことが困難となり、望ましくは４５〜６呼量％の範囲で
使用するとよい。第３成分のメタクリル酸アルキルエス
テルは、塗膜に柔軟性を付与するために必要であり、一
般にアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸２エチルヘキシル等が例ノ示される
。とくに、耐アルカリシール性が要求される場所に塗装
するので、アクリル酸ブチル、アクリル酸２エチルヘキ
シル等が好ましい。共重合体中のこれらの単量体が１５
重量％以下の場合柔軟な皮膜を形成せず、耐衝撃性およ
び造膜温度が高く、被覆用共重合体としての性質が得難
い。逆に、これらの単量体が５睡量％以上になると、硬
度が低下し、汚染しやすくなる。好ましくは、２５〜４
５重量％の範囲で用いるのが良い。第４成分のエチレン
系不飽和カルボン酸とは、・アクリル酸、メタクリル酸
等の不飽和一塩基酸、あるいはイタコン酸、マレイン酸
の不飽和多塩基酸あるいはそのモノアルキルエステル等
である。

これらの単量体は共重合体水分散物の凍結安定性および
基材との密着性等の点で必要であり、とくに無活性剤型
水分散性の安定な系を得るために必要である。この第４
成分が０．２重量％以下では、凍結安定性、接着性に効
果なく、８重量％以上では形成塗膜の耐水性、アルカリ
性に支障をきたす。必要に応じて用いることのある第５
成分であるエチレン系芳香族単量体としては、スチレン
、２−メチルスチレン、ビニールトルエン等が挙げられ
る。

本発明における水分散型共重合体組成物は、既知の乳化
重合法によつて製造してもよいが、好ましくは公開特許
昭４９−４７３９にあるようなコロイダルシリカと、微
量の活性剤を共存させ、乳化重合によつて製造する。

このコロイダルシリカの水系分散体は系の安定性を高め
、またセメント、モルタル基材表面へのコーテング時の
接着性に役立つ。

例えば０．１〜２重量％の重合触媒および０．１〜１呼
量％のコロイダルシリカと０．１〜２重量％の乳化剤を
含む、前記単量体溶液を水とともに４５〜９０℃に加熱
して所定の温度に保ち、一定重合率に達したならば、降
温して停止させ、必要に応じてアルカリを添加してＰＨ
を調整するし、必要に応じて残留モノマーご除去する。
なお、モルタル鋼管等に、スプレー塗装またはその他の
塗装法にて塗布する時には、適性な粘度になるまで水で
希釈し、必要に応じて塗膜形成助＊剤として、エチルセ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトールアセ
テート等を単独または併用して適量添加することがある
。

以下に実施例について詳述する。

なお、実施例の量の記号部および％とはすべて重量部、
重量％を表わす。上記物質をこの割合で、あらかじめ窒
素ガスで飽和された反応罐および滴下槽に仕込む。

重合反応は６０′Ｃて開始し、反応罐内部の温度が６５
゜Ｃとなつたとき滴下を開始する。滴下時間は２時間と
する。重合温度は６５〜７０゜Ｃ範囲内に保ち、滴下終
了後約３時間で反応は終結する。冷却後２５％アンモニ
ア水で、ＰＨを６〜９の範囲に調節し、固形分４０％粘
度１００ＣｐＳ以下の安定な分散物を得た。この分散物
１（１）部に対し、ブチルカルビトール２部およびブチ
ルセロソルブ２部を充分な攪拌のもとで加え、さらにイ
オン交換水にて希釈し、最終的に固形分を３０％に調節
し、各種試験に供した。第１表に示す他の実施例■〜■
および比較例１もすべて同様の方法で合成したものであ
り、また比較例■は通常の乳化重合法て合成したものて
ある。実施例および比較例に示した共重合体分散物をフ
レキシブルスレート板（ＪＩＳＡ−５４０３に規定する
もの）に厚みが約３０μになるように塗装し、温度２５
゜Ｃ１相対湿度６５％の条件下で５日間乾燥した，８塗
膜の諸性能を第２表に示す。

なお、塗装はエアレススプレー塗装可能なものはエアレ
ススプレーノにより行ない、エアレススプレー塗装が不
可能あるいは困難なものは刷毛塗りによつた。試験条件 アルカリ防止性：７０ｍｍ×１５−の塗板を１８０ｍ１
の常温水（ＰＨ７．３）中に７日間浸漬し、試験前後の
ＰＨの上昇値を測る。

ただし、未被覆部からのアルカリ浸出を防止するためシ
ールをしておく。耐水性：常温水に７日間浸漬し、塗膜
の白濁、軟化度を調べる。

硬度：鉛筆硬度 密着性：常温水に７日間浸漬し、１日風乾後塗膜をクロ
スカットし、セロハン粘着テープ剥離する。

耐凍結一融解性：２０℃で４時間凍結し、その後管の栓
を抜き、常温水に浸漬し融解させる操作作を１サイクル
とする。

エアレススプレー塗装性：塗出量５００ｙ／分、コンプ
レツサー圧３０ｋ９／ｄ以上のように、実施例１〜■に
示す共重合水体分散物はいずれも耐性面てすぐれた塗膜
を与え、しかも界面活性剤の含有量が極めて少ないので
、エアレススプレーによる塗装性も良好であつた。

次に、実施例および比較例に示した共重合体組成物をモ
ルタルライニング管内面に塗装した場合の塗膜性能を記
す。径１００Ｗ１１長さ１（１）順の上水道序８用モル
タルライニング管内面に、各共重合体組成物をローラー
刷毛により、乾燥塗膜厚が２５μ〜３５μになるように
塗装し、７日間室温乾燥する。この後、管の両端をゴム
で密栓し、管内容積の１１２の水道水を入れて、軸方向
が水平になるように置き、アルカリシール試験および耐
凍結融解性試験を行なつた。結果は第３表の通りであつ
た。試験方法アルカリシール性：１日毎に７日間ＰＨ測
定し、上昇値を求める。

なお、供試水のＰＨは７．３であつた。耐凍結融解性：
ー２０′Ｃで４時間凍結し、その後、管の両端の栓を抜
き、常温水に浸漬し融解させる操作を１サイクルとして
１０サイクル試験する。

第３表の通り、実施例に示した共重合体水分散物を塗装
したモルタルライニング管は、管内流水へのアルカリ成
分の移行が少なく、凍結融解の繰り返しに対しても、内
面塗膜を損傷することがない。

これに対し、比較例１に示した共重合体組成物の内面塗
膜は、アルカリシール性は良好であるが、耐凍結一融解
性に弱く、また比較例■に示した共重合体組成物の内面
塗膜は、アルカリシール性、耐凍結一融解性とも不良で
、上水道用のモルタルライニング管用には不適当である
。実施例１の共重合体水分散物について、日本水道協会
規格水道用タールエポキシ樹脂塗料塗装方法（ＪＷＷＡ
Ｋｌｌ５−１９７４）に基づき、溶解試験を行なつた結
果、全ての項目が規定に適合した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし式中、Ｒ＿１，Ｒ＿２はＨ，ＣＨ＿３，Ｒ＿３
   はＨ，ＣＨ＿３もしくは▲数式、化学式、表等がありま
   す▼、ｎは３〜２３の整数を示す。 ）で表わされる重合性単量体１〜１０重量％、（２）炭
   素数５〜８のメタクリル酸アルキルエステル３５〜７５
   重量％、（３）炭素数４〜１１のアクリル酸アルキルエ
   ステル１５〜５０重量％、（４）エチレン系不飽和カル
   ボン酸０．２〜８重量％、並びに（５）エチレン系芳香
   族単量体０〜４８．８重量％を主成分とする単量体を水
   性媒体中で共重合せしめた水分散型共重合体組成物によ
   つて内面被覆したモルタルライニング管もしくはセメン
   ト系管。