WO2012111651A1 - 鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法 - Google Patents

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守屋 進
臼井 明
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    • C09D9/00Chemical paint or ink removers
    • C09D9/04Chemical paint or ink removers with surface-active agents

Definitions

  • the present invention relates to a method for peeling a highly durable coating film on steel structures such as bridges and other civil engineering steel structures, general buildings, cranes, plant structures and other mechanical structures, and building structures.
  • Patent Documents 1 and 2 are known as techniques for swelling the coating film in this way, effectively separating and collecting it, and preparing a base for repainting.
  • the material for the high corrosion resistance and durability paint of the steel structure and the peeling for realizing mechanical peeling while adapting to this and preventing the dissolution and outflow of the coating film are achieved. It is assumed that the outside air temperature (working environment temperature) is 10 ° C. or higher due to the material specific to the agent. For this reason, in an environment of 10 ° C. or lower, the activity of the peeling component is reduced, and the removal of the coating film is impossible or insufficient.
  • the method of the present invention for solving the above-mentioned problems is as follows. First, a penetrant and an organic solvent are mainly used for a coating film made of a corrosion-resistant and highly durable coating applied to the surface of a steel structure. Measures the elapsed time after application of the release agent and the ambient temperature of the coating film in a method that swells and softens the coating film by applying a coating film release agent and reduces the adhesion to the substrate to release and remove the coating film. Thus, the timing of starting the peeling operation of the coating film is determined by the integrated value of the elapsed time and the ambient temperature.
  • the temperature measurement is intermittently performed a plurality of times every time a fixed time has elapsed after the release agent is applied, and the sum of the measured temperatures at each measurement time is used as an integral value.
  • the temperature is measured every hour after the release agent is applied, and the sum of the measured temperatures for each measurement time is defined as an integral value.
  • the integral value reaches 240 ° C. ⁇ hr or more as a condition for starting the peeling operation of the coating film.
  • Fifth it is characterized in that it is applied under conditions where the ambient temperature is 10 ° C. or less on average.
  • the paint used for the coating film is a coating system using a long-etch etching primer, a lead-based rust-preventing paint and a long oil-based phthalate resin paint, It is characterized by comprising any one of a coating system using a phenol resin MIO coating and a chlorinated rubber coating, and a coating system using a long-shaped etching primer and a tar epoxy resin coating.
  • the release agent is mainly composed of a dibasic acid ester, and the ester is blended with a high boiling point solvent composed of NMP or NMP and benzyl alcohol, 2 to 10 W% organic acid, and a surfactant. It is characterized by that.
  • the organic acid is characterized by comprising at least one selected from formic acid, lactic acid, citric acid, and glycolic acid.
  • the surfactant is at least one of a nonionic surfactant or an anionic surfactant.
  • the present invention is characterized in that an inorganic thickener made of bentonite or swellable silica is added to thicken the peeled coating film.
  • coating is measured continuously or for every fixed interval (for example, 1 hour), and the outside temperature at the time of measurement is integrated
  • the peeling operation can be reliably performed even at a low temperature such as an outside air temperature of 5 to 10 ° C. after the application of the release agent, which has conventionally been difficult to remove the coating film.
  • a low temperature such as an outside air temperature of 5 to 10 ° C. after the application of the release agent, which has conventionally been difficult to remove the coating film.
  • the range of the compounding ratio of each release agent is limited in consideration of adjusting the mixing ratio when the outside air temperature exceeds 10 ° C and when it is in the low temperature range of 5 ° C to 10 ° C. Since it is a numerical value obtained in the number of samples, it is not strictly limited to these numerical ranges.
  • 1 to 3 are organic solvents mainly contributing to penetration into the coating film and swelling (softening). It is desirable to reduce 1 and increase 2 in the low temperature range. 2) It is desirable to use glycolic acid as the organic bentonite and reduce the weight in a low temperature range with a thickener for preventing dripping.
  • the environmental temperature and elapsed time after application of the release agent are closely related to the softening of the coating film. In particular, it was predicted that the time for softening was determined by the integrated value of this temperature and time.
  • Test location Tokyo New Komatsugawa Bridge Test period December 4-December 18, 2009 3.
  • Test method Apply a release agent to the side of the abdomen plate of the bridge body of Komatsugawa Bridge and 300 mm x 300 mm on the top surface of the flange. It was. 4).
  • Outside temperature The outside temperature at the work site in this test is as shown in FIG. 1, and the maximum temperature during the test period was 10.1 ° C., the minimum temperature 4.4 ° C., and the average temperature 7.1 ° C. The outside air temperature was measured every hour. 6).
  • Test result As a result of the above test, the coating film was softened to such an extent that it could be peeled off by a scraper in about 34 hours. However, the actual peeling work was performed 48 hours after coating for the convenience of working hours, and in all cases, peeling was possible in a repaintable state.
  • Test period March 2, 2010 to March 6, 2010 Test method Applying a release agent (prepared for cold and warm areas) to the area of 1000 mm x 1000 mm on the side of the belly plate side of the bridged body, confirming the softened state, coating peeling, Collection and restoration were performed. 4).
  • peeling of the coating film using a release agent requires a shorter softening time after application as the ambient temperature is higher even at room temperature. Although it requires a lot of time for softening even at 10 ° C. or lower, it can be softened and peeled off. Furthermore, when the same release agent is used for the same coating system, the coating film is softened. Both the outside air temperature and the time required for softening were found to have a clear correlation.
  • the required softening of the coating film was realized when the elapsed time after application of the release agent and the integrated value of the outside air temperature exceeded a certain level.
  • Example 2 peeling was possible even at an average temperature of 4.5 ° C., but even in this case, it is considered that a certain time period exceeding 5 ° C. is necessary. As a whole, an integrated value of approximately 240 ° C./hr is peeled off at 5 ° C. or more. It is understood that this is a possible condition, and even an integrated value higher than that is allowed as long as the coating film does not dissolve and escape to the environment.
  • the integrated value is the most accurate integral value of the elapsed time and the ambient temperature after the release agent is applied. However, even if the temperature is measured every hour as in this embodiment, it is within 1 hour. It is expected that the temperature change at is not extremely large (no significant difference from the average value), so that it can be sufficiently employed as an integrated value for softening the coating film.
  • the above temperature measurement can be integrated with the observed value at regular intervals, a temperature sensor is installed at the work site, and the measured value is received at the management center at the site or via communication means, Calculation processing is also possible.
  • the softening time is predicted based on the expected temperature during the period, and the peeling timing that meets the conditions can be determined by sequentially correcting the coating film peeling timing based on this prediction by actual measurement.
  • the standard of the above integrated value is considered to change depending on the composition of the release agent and the level of the outside air temperature, and is considered to change depending on the type of coating film and the elapsed years.

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Abstract

 鋼構造物の耐久性塗膜を低温域においても確実に軟化させて剥離できる方法を提供する。 この発明の塗膜剥離方法は、鋼構造物の表面に塗布した耐食性・高耐久性塗料からなる塗膜に対し、浸透剤と有機溶剤を主剤とした塗膜剥離剤を塗布することにより塗膜を膨潤・軟化させ、下地に対する付着力を低下させて塗膜を剥離除去する方法の改良に関し、剥離剤塗布後の経過時間と前記塗膜の雰囲気温度を測定して該当経過時間と雰囲気温度の積分値により塗膜の剥離作業開始のタイミングを決定するものである。 上記温度計測は剥離剤塗布後の一定時間経過時毎に間欠的に複数回行い、当該計測回毎の計測温度の和を積分値とし、さらに温度計測は剥離剤塗布後1時間経過毎に行うこともできる。

Description

鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法
 この発明は橋梁その他の土木鋼構造物,一般建築物,クレーン,プラント設備等の機械構造物,建築構造物等の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法に関する。
 従来上記のような鋼構造物表面に施される高耐久性塗装には鉛,クロム,PCB等の環境汚染を引起す有害物質が含まれることが多かった。
 このためこれらのメンテナンスのための再塗装に際しては、塗膜を剥離・除去する必要があるが、上記有害物質の環境への影響を考慮して塗膜の飛散や流出を防止すべく、膨潤・軟化させて剥離し、回収することが求められている。
 このように塗膜を膨潤化させて効果的に剥離回収し、再塗装の下地を整えるための技術として特許として特許文献1,2が知られている。
特許第3985966号公報 特開2009-179860号公報
 しかし上記特許文献に示される塗膜除去方法では、鋼構造物の高耐食性・耐久性塗料の材質と、これに適合させて塗膜の溶解流出を防止しつつ機械的剥離を実現させるための剥離剤特有の材質等の関係で、外気温(作業環境温度)が10℃以上で作業することが前提となっている。このため10℃以下の環境では剥離成分の活性が低下して塗膜の除去が不可能又は不十分である。
 また、10℃以上の環境においても作業場所の環境により剥離作業開始の最適条件が整うタイミングに差があり、各作業現場毎に剥離に適しているか否かを確認しながら行う必要があり、非効率であった。
 上記のような課題を解決するための本発明の方法は、第1に、鋼構造物の表面に塗布した耐食性・高耐久性塗料からなる塗膜に対し、浸透剤と有機溶剤を主剤とした塗膜剥離剤を塗布することにより塗膜を膨潤・軟化させ、下地に対する付着力を低下させて塗膜を剥離除去する方法において、剥離剤塗布後の経過時間と前記塗膜の雰囲気温度を測定して該当経過時間と雰囲気温度の積分値により塗膜の剥離作業開始のタイミングを決定することを特徴としている。
 第2に、温度計測を剥離剤塗布後の一定時間経過時毎に間欠的に複数回行い、当該計測回毎の計測温度の和を積分値とすることを特徴としている。
 第3に、温度計測を剥離剤塗布後1時間経過毎に行い、当該計測回毎の計測温度の和を積分値としたことを特徴としている。
 第4に、積分値が240℃・hr以上に達することを塗膜の剥離作業開始の条件としたことを特徴としている。
 第5に、雰囲気温度が平均10℃以下の条件で適用されることを特徴としている。
 第6に、雰囲気温度が平均5℃~10℃の条件で適用されることを特徴としている。
 第7に、塗膜に使用される塗料が、長ばく形エッチングプライマーと鉛系さび止めペイントと長油性フタル酸樹脂塗料とを用いた塗装系、長ばく形エッチングプライマーと鉛系さび止めペイントとフェノール樹脂MIO塗料と塩化ゴム系塗料とを用いた塗装系、長ばく形エッチングプライマーとタールエポキシ樹脂塗料を用いた塗装系のいずれかの塗装系からなることを特徴としている。
 第8に、剥離剤が二塩基酸エステルを主成分とし、該エステルにNMP又はNMPとベンジルアルコールからなる高沸点溶剤と、2~10W%の有機酸と、界面活性剤とを配合してなることを特徴としている。
 第9に、有機酸がぎ酸,乳酸,クエン酸,グリコール酸から選択された少なくとも1種からなることを特徴としている。
 第10に、界面活性剤がノニオン系界面活性剤又はアニオン系界面活性剤の少なくとも1種であることを特徴としている。
 第11に、ベントナイト又は膨潤性シリカからなる無機増粘剤を添加して剥離される塗膜を増粘させることを特徴としている。
 以上のように構成される本発明によれば、剥離剤塗布後の工事場所の外気温を継続的に又は一定間隔(例えば1時間)毎に計測し、その間又は計測時の外気温を積算することにより、その積算値が予め決められた最適値に達した時点で次工程の機械的剥離作業を開始することができるので、工事現場毎の剥離可能状態を現場毎に確認する必要がなく、剥離可能なタイミングを予測した作業計画に即して効率的な作業が可能になる利点がある。
 またこの方法によれば従来塗膜剥離作業が困難とされてきた剥離剤塗布後の作業現場の外気温が5℃~10℃のように低温下でも剥離作業が確実に行える利点がある。
 このことは冬場等の季節的な低温期のほかに例え工事現場の平均外気温が5℃~10℃のような寒冷地においてもより広い季節範囲で塗膜剥離作業が可能になることを意味している。
本発明の実施例1の実施期間中の外気温を示すグラフである。 本発明の実施例2の実施期間中の外気温を示すグラフである。
 以下図面に即して本発明の実施形態につき詳述する。
 従来前述した本発明の剥離対象となる鋼構造物の高耐塗膜の塗料としては
 A 塗装系(長油性フタル酸系樹脂塗料)
 B 塗装系(塩化ゴム系樹脂塗料)
 D 塗装系(タールエポキシ系樹脂塗料)
が使用されている。
 このため本例においては鋼板面に塗装された上記A,Bの各塗装系の塗膜に対し、表1のような配合の剥離剤を調合して使用した。
 尚、剥離剤の各材料配合比の幅は外気温が10℃を越える場合と5℃~10℃の低温域の場合とで配合比を調節することを念頭に置いたもので、限られたサンプル数の中で得た数値であるためこれらの数値範囲に厳密に制約されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

備考
1)上記のうち1~3は主として塗膜への浸透と膨潤化(軟化)に寄与する有機溶剤で、低温域では1を減らし2を増やすことが望ましい。
2)有機ベントナイトとしてグリコール酸を使用し、ダレ落ち防止用の増粘剤で低温域で減量することが望ましい。
 従来本出願人等が開発した特許文献1の剥離剤及び剥離方法によっても剥離できないとされていた5℃~10℃の範囲(注:鋼構造物用塗装の適用気温に関し、社団法人日本道路協会の「鋼道路橋塗装・防食便覧」では5℃以下では禁止とされている)でも、一定の条件下では塗膜剥離が可能であることが本発明により確認された。
 また塗膜の軟化には剥離剤の性能の他に剥離剤塗布後の環境温度と経過時間が深く関係し、特にこの温度と時間の積算値によって軟化時機が決まる点が予測できた。
 以下実際の現場の橋梁に対する本発明方法の実施例について説明する。尚、使用剥離剤は表1の配合で低温用に調合したものを使用した。
1.試験場所   東京都 新小松川橋
2.試験期間   2009年12月4日~12月18日
3.試験方法
 小松川橋の橋げた本体の腹板側面及びフランジ上面の300mm×300mmの範囲に剥離剤を塗布し、スクレーパーによる剥離が可能な軟化状態に至る条件を確認し且つ剥離作業及び塗膜回収を行った。
4.塗膜の種類  塩化ゴム塗装系
5.外気温
 この試験における作業現場の外気温は図1に示す通りであり、試験期間中の最高気温は10.1℃,最低気温4.4℃,平均気温7.1℃であった。尚、上記外気温は1時間毎に計測した。
6.試験結果
 上記試験の結果2ヶ所共に約34時間で塗膜がスクレーパーによる剥離が可能な程度に軟化した。但し、実際の剥離作業は作業時間帯の都合で塗布後48時間後に行った処、いずれも再塗装可能な状態での剥離ができた。
1.試験場所   栃木県 鬼怒大橋
2.試験期間   2010年3月2日~3月6日
3.試験方法
 橋げた本体の腹板側面2箇所を1000mm×1000mmの面積範囲に剥離剤(冷温域用に調合)を塗布し、実施例1と同様に軟化状態の確認,塗膜剥離,剥離塗膜の回収,復旧までを行った。
4.塗膜の種類  フタル酸塗装系
5.外気温
 この試験期間中の外気温は図2に示す通りであり、この間の最高気温は12.5℃,最低気温は0.6℃,平均気温は4.5℃であり、温度計測は1時間毎に行った。
6.試験結果
 この試験では塗膜が剥離可能になる迄に55時間,56時間を要したが、全体の塗膜剥離作業は作業時間帯の関係で共に72時間後に行った処、スクレーパーによる十分な塗膜剥離ができた。
[試験結果の考察]
 実施例1,同2の結果を考察すると、剥離剤を用いた塗膜の剥離は(予め判っていた事項であるが)常温中でも環境温度が高い程、塗布後の軟化時間が短くてすむこと、10℃以下でも軟化のための時間は多く必要とするが、軟化させて剥離することが可能であること、さらに、同一の塗装系に対して同一の剥離剤を用いる場合は、塗膜軟化中の外気温と軟化に要する時間とは共に明確な相関関係があることが判明した。
 特に本発明の実施例で用いた剥離剤では、剥離剤塗布後の経過時間と外気温度の積算値が一定以上になると塗膜の必要な軟化が実現することが判明した。
 実施例2では平均気温4.5℃でも剥離できたが、この場合でも5℃を越える一定の時間帯が必要と考えられ、全体としては5℃以上で概ね240℃・hrの積算値が剥離可能な条件と解され、それ以上の積算値であっても塗膜の溶解流出や環境への飛散等が生じない限り許容される。
 また、この積算値は剥離剤塗布後の経過時間と環境温度の厳密な積分値が最も正確と考えられるが、本実施例のように1時間毎の温度測定値であっても各1時間内での温度変化は極端に大きくない(平均値と大差がない)と予想されるので、塗膜軟化のための積算値として十分に採用できると解される。
 上記温度計測は一定時間毎の目測値を積算することも可能であるが、作業現場に温度センサーを設置し、その計測値を現場で又は通信手段を介して管理センターで受信し、コンピュータープログラムによって計算処理することも可能である。そしてこの場合は期間中の予想気温により軟化時間を予測し、実測によりこの予測による塗膜剥離タイミングを順次修正しながら条件にあった剥離タイミングを決定することができる。
 さらに、上記積算値の標準は剥離剤の素成や外気温のレベルによっても変ると考えられ、その他塗膜の種類や経過年数等によっても変動すると考えられる。

Claims (11)

  1.  鋼構造物の表面に塗布した耐食性・高耐久性塗料からなる塗膜に対し、浸透剤と有機溶剤を主剤とした塗膜剥離剤を塗布することにより塗膜を膨潤・軟化させ、下地に対する付着力を低下させて塗膜を剥離除去する方法において、剥離剤塗布後の経過時間と前記塗膜の雰囲気温度を測定して該当経過時間と雰囲気温度の積分値により塗膜の剥離作業開始のタイミングを決定する鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  2.  温度計測を剥離剤塗布後の一定時間経過時毎に間欠的に複数回行い、当該計測回毎の計測温度の和を積分値とする請求項1に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  3.  温度計測を剥離剤塗布後1時間経過毎に行い、当該計測回毎の計測温度の和を積分値とした請求項1に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  4.  積分値が240℃・hr以上に達することを塗膜の剥離作業開始の条件とした請求項1又は2又は3に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  5.  雰囲気温度が平均10℃以下の条件で適用される請求項1,2又は3に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  6.  雰囲気温度が平均5℃~10℃の条件で適用される請求項1,2又は3に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  7.  塗膜に使用される塗料が、長ばく形エッチングプライマーと鉛系さび止めペイントと長油性フタル酸樹脂塗料とを用いた塗装系、長ばく形エッチングプライマーと鉛系さび止めペイントとフェノール樹脂MIO塗料と塩化ゴム系塗料とを用いた塗装系、長ばく形エッチングプライマーとタールエポキシ樹脂塗料を用いた塗装系のいずれかの塗装系からなる請求項1又は2に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  8.  剥離剤が二塩基酸エステルを主成分とし、該エステルにNMP又はNMPとベンジルアルコールからなる高沸点溶剤と、2~10W%の有機酸と、界面活性剤とを配合してなる請求項1又は2に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  9.  有機酸がぎ酸,乳酸,クエン酸,グリコール酸から選択された少なくとも1種からなる請求項8に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  10.  界面活性剤がノニオン系界面活性剤又はアニオン系界面活性剤の少なくとも1種である請求項8に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
  11.  ベントナイト又は膨潤性シリカからなる無機増粘剤を添加して剥離される塗膜を増粘させる請求項8に記載の鋼構造物の高耐久性塗膜の剥離方法。
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