JPS6047015A - 鋳鉄配管継手部ライニング材 - 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】 この発明は−カスー液体−粉体等の輸送に用いられる鋳
鉄配管の継手部に圧入充填ライニングする方法に適用さ
れる作業性−漏れシーリング性、変形追随性、劇薬品性
等にすぐれた鋳鉄配管継手部ライニング材に関するもの
である。

ガス配管や水道配管等の配怜は、通常内容物を加圧圧送
しているか、車両や地震等の振動や長年の使用により継
手部より漏れが発生することかある。このようなΔ１ｄ
れ等を起こしている継手部に対する補修方法として、従
来−新管と入れ替える方法などが行なわれていたが、時
間、費用、労力か多大である上、交通障害や騒音等の問
題で実施が困［、ｉこなってきた。

そこで、漏れを起こしている既設配管を布設した状態で
、配管内面を再生ずる工法か種々考案実施されてきた。

その中で、９５１図に示すような鋳鉄配管］の継手部２
へのライニング材３の圧入充填を塗布部材（以下ピグと
称す）４の進行方向前方からエアー圧Ｐや樹脂圧等を賦
加し−かつピグ４の搬送をピグ４に取りつけられｉこ牽
引ワイヤー５で・・ｉ（引する］１法（す、下−前方加
圧牽引法と称す）は、ライニング材３の継手部２への圧
入充填が前方からのエアー圧Ｐ等により継手部２に搬送
中のライニング材３か接する間は行なわれ−かつ搬送は
ピグ４の牽引スピードを制御することで任意、確実に行
なえる特長を有する」二に、第２図に示すようにピグ４
が通過して形成された継手部圧入充填ライニング材６に
対しては、エアー圧Ｐか賦加されず一継手部２への圧入
充填時にライニング材３か十分圧入充填され、十分な漏
れシーリング性が確保されれは良いという特長を有する
。

従来、これら配管のライニング材として、混合作業や掃
除のしやすさ等・の取り扱い性や塗装性を考慮して、一
般的に施工時の粘度か約３００〜３．０００ポアズ程度
のものが使用されるが、継手部における漏れシーリング
性は、単に粘度範囲の選定によるたけでは・満足されず
不充分であることか判明した。

すなわち−第１図において継手部２へのライニング材３
の圧入充填の過程を考慮すると、継手部２にライニング
４月３か接して圧入充填されているときは、前方からの
エアー圧Ｐ等によって圧入充填（７やすいものがよく、
一方、継手部２をピグ４が通過して第２図のような状態
になった時には、圧入充填されたライニング材６や形成
されたライニング塗膜７は流動したり垂下しないことが
望ましく、かつ施に完了後の内容物の搬送圧に対して十
分な耐圧性を有することが必要である。

従って取り扱い性や塗装性の面から粘度か適正な範囲に
設定されていても−ライニング材壜の流動挙動（流れ性
）か不適当てあれば圧入充填性か不十分であったり一圧
入充填後の硬化過程で塗膜が流動や垂下を起こしライニ
ング材としての機能を損なうことになる。

また前方加圧牽引法では一通常ライニング時の前方エア
ー圧は０．１〜０．８　Ｋ９７■２程度に設定され一ラ
イニング終了後−通常、工事時間の制約上−ライニング
塗膜が未硬化ないしは半硬化状態で内容物が搬送開始さ
れることになるので、ライニング材の漏れシーリング特
性としては、ライニング直後の未硬化状態で、すでに内
容物の搬送圧（例えばカスの低圧本管ては０．０３にｙ
／ｃｍ２）に耐えることが必要となる。

また、硬化後のライニング材の変形追随性、内容物に対
する耐久性（広い意味で劇薬品性）はライニングの目的
からも重要な特性となりライニンク゛施工時および施工
直後にいかに十分な漏れシーリング性が確保されても一
初期の特性が維持されなければ何ら意味をなさないこと
になる。

一般的に二液型エポキシ樹脂系ライニング材の引張り破
壊伸ひは約３〜６％程度であり、この程度では、ｕＩ鉄
等の配管が受ける変形に対して十分な追随性を示すこと
は内勤である。この変形追随性を高めるためにはライニ
ング材に町とぅ性を賦与し一引張り破壊伸ひを約１０％
以上にする必要かある。このための方法は種々あるが、
一般に可とう性を賦与すると、ガラス転移点の低下や一
架橋点間のフレキシビリティの増加にょ゛り耐薬品性は
悪くなる。従って可とぅ性と耐薬品性のバランスを考慮
して利料特性の設削を行なわなければならない。

この発明者らは一上記ライニングの目的となる諸条件を
満足させるため鋭意検問した結果、エポキシ樹脂配合系
と硬化剤配合系とのそれぞれに特定の成分を特定の割合
で含ませることにょリーライニング材のライニング時の
粘度、垂れ限界膜厚を。

継手部へのライニング材の圧入充填時の作業性−漏れシ
ーリンク性に著しく好結果が得られる範囲に設定でき、
かつライニング材硬化物の引張り破壊伸びを、配管の変
形追随性並びに耐薬品性の両特性か目的に合致しつる範
囲に設定できることを見い出し、この発明を完成するに
至った。

すなわち、この発明は鋳鉄配管の継手部分に圧入充填さ
れる、エポキシ樹脂配合系と硬化剤配合系との二液型の
エポキシ樹脂系ライニング材において、前記のエポキシ
樹脂配合系の樹脂分の６０〜９０重量％がビスフェノー
ルＦ系エポキシ樹１指、１０〜３０重量％カタイマー酸
ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂であり、かつ前記
の硬化剤配合系の硬化剤の１０〜５０重量％がアクリロ
ニトリループクジエン変性アミンであり、］００〜６０
重量がインホロンジアミン、その誘導体、シクロヘキサ
ンジアミンおよびその誘導体から選はれた少なくとも１
種の脂環族系アミンであり、前記ライニング材のライニ
ング時の粘度が３００〜３．０００ポアズ−垂れ限界膜
厚が３〜１．５　ｍｍ、ライニング材硬化物の引張り破
壊伸びが１０〜８０％であることを特徴とする鋳鉄配管
継乎部うイニング利に係るものである。

この発明のライニング材は−ライニング時の粘度、乗れ
限界膜厚、硬化物の引張り破壊伸びが前記の範囲にある
ので−ライニング時には作業性がすぐれ、継手部に良好
に圧入充填され一汁人充填後にも垂れか生じたり流動す
ることがなく形状保持されるため良好な漏れシーリング
性を発揮するとともに良好な変形追随性を示し、しかも
耐薬品性に関しても良好なものである。

なお−ここでいう粘度とは、ブルックフィールド等の回
転粘度計（例えは５けローター−１Ｏｒ、ｐｌｍ、）で
測定された値を意味し−ライニング時のライニング材の
粘度か３００ポアズ未満てはライニング後に塗膜の垂れ
が生じ、塗膜の厚膜化、均一化が損なわれるとともに継
手部における漏れツーリング性か低下する。また、この
粘度か３，０００ポアズを超えるとライニング材の液抵
抗か大きくなり、牽引ワイヤーの牽引が回前となったり
、混合時の作業性か低トする。

またーここて仲れ限界膜厚とは、冷間圧延鋼板（，１１
Ｓ　−Ｇ−３１，４，１−１，０ｍｍ厚ｘ　７０　ｍｍ
　ｌ’ｌ−ｊ　Ｘ　１．５０ｍｓ長さ）を水平に置き−
この上にライニング材を幅２０□、長さ７０　ｍｍの長
方形に塗装したのち、この鋼板を垂直にしたときに塗膜
の垂れが生じない最大の膜厚を意味する。この垂れ限界
膜厚か３ｍｍ未満ては、ライニング後に継手部に圧入充
填されたライニング材や配管内面に形成されたライニン
グ塗膜の垂れが生じたり流動が起き、漏れシーリング性
や均一塗装性が損なわれ、逆にこの膜厚が１５＋ｉｘを
超えるとライニング材の流動性が悪くなりすきで、ライ
ニング時に継手部への圧入充填性が低下するため漏れシ
ーリンク性が悪くなる。

また、引張り破壊伸びは、Ｊ　１．　Ｓ−に−７１，１
３により、２号形試験片を用いて測定して得られる値を
意味する。この引張り破壊伸びか１０％未満ては可とう
性が不足し十分な変形追随性が得られず、また８０％を
超えると耐薬品性が悪くなる。

この発明のライニング材におけるエポキシ樹脂配合系の
樹脂分には可とう性エポキシ樹脂とビスフェノール系エ
ポキシ樹脂か含まれる。この可とぅ性エポキシ樹脂とし
ては−ダイマー酸ジグリシジルエステルやヘキサハイド
ロフクル酸ジクリシジルエステル等のクリシシルエステ
ル系エポキシ樹脂−（ポリ）エチレングリコールジグリ
シジルエーテルや（トリ）プロピレングリコールジグリ
シジリエーデルやペンタ上リスト−ルジグリシジルエー
テル等のポリアルキレンクリコールジグリシジルエーテ
ル系エポキシ樹脂などが使用され、これらはｂ］とう性
賦与とともに粘度調整における希釈剤的な役割を果たす
。また、この他可とう性エポキシ樹脂として一両末端に
カルボキシ基を有するアクリロニｉ〜リルーブタジエン
共重合体とエポキシ樹脂とを反応させることにより得ら
れるコム変性エポキシ樹脂等を使用してもよい。

これら可とう性エポキシ樹脂と併用されるビスフェノー
ル系エポキシ樹脂としては−ヒスフェノールＡ系エポキ
ソ樹１指とヒスフェノールＦ系エポキシ樹脂がある。

前記の可とう性エポキシ樹脂とこれらビスフェノール系
エポキシ樹脂との併用割合としては一通常樹脂分中の可
とぅ性エポキシ樹脂の割合を１５〜３０重皿％程度とす
るのがよい。この割合か低すぎるとライニング材の粘度
が高くなりすぎるとともにライニング硬化物の可とう性
が低下し引張り破壊伸びが低くなるので好ましくない。

またーこの割合か高ずきるとライニング材の耐薬品性が
低下するので好ましくない。

このような樹脂分の中でも前記の可とう性エポキシ樹脂
のうらタイマー酸ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂
を樹脂分中１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重
量％の割合となるように使用し、ビスフェノール系エポ
キシ当量指としてビスフェノールＦ系エポキシ樹脂を樹
脂分中６０〜９０重量％、好ましくは７５〜８５重量％
となるように使用すると、ダイマー酸ジグリシジルエス
テル系エポキシ樹脂が比較的耐薬品性にすくれ、可とう
性賦与機能も十分であり、またービスフェノールＦ系エ
ポキシ樹１指が同等のエポキシ当ｈ１をもつヒスフェノ
ールＡ系樹脂に比べて粘度が低く一実用的な粘度に調整
するために添加される低粘度エポキシ樹脂（町とう性エ
ポキシ樹脂）の添加世を減少さぜることがてきるため、
ライニング４）Ｊは作業性、漏れシーリング性、変形追
随性、劇薬品性にすくれたものとなる。

前記のダイマー酸ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂
におけるダイマー酸としてはリルン酸−オレイン酸−エ
ライシン酸−リシノール酸などの２量体などが挙げられ
−この樹脂のエポキシ当量としては一通常３００〜６５
０程度が好ましい。

また、前記のビスフェノールＦ系エポキシ樹脂のエポキ
シ当量としては、通常１７０〜２００程度が好ましい。

なお、樹脂分中のこれら樹脂１の割合が前記の範囲を満
足するなら残りの樹脂分として他の町とう性エポキシ樹
脂ｔたはビスフェノールＡ系エポキシ樹脂を配合しても
よい。このようにして構成される樹脂分の粘度は数ポア
ズ−数１０ポアズとされるのがよい。

この発明におけるエポキシ樹脂配合系には、す、」−の
樹脂分のほかに−シリカークレー、石炭粉、炭酸カルシ
ウム、アスベストなとの充填剤や流動調整剤、耐水性向
」−のためのシランカップリング剤や消泡剤やハジキ、
ピンホール防止剤なとの公知の添加剤を必要に応じて配
合してもよい。これらの添加剤の配合割合は、樹脂分１
００重量部に対して通常０．１〜５重量部程度とされる
のがよい。

次に、この発明における硬化剤配合系における硬化剤と
しては、アクリロニトリル−ブタジェン変性アミン（Ｊ
２１、下−ＮＢ変性アミンという）、ポリエーテルポリ
アミン、ポリアミドアミン、ポリアルキレンクリコール
ポリアミン−脂環族系アミンなどが挙げられる。

これら硬化剤の中でもＮＢ変性アミンを硬化剤中１０〜
５０重量％−好ましくは２０〜３５重量％となるように
使用し−これにイソボロンジアミン−その誘導体、シク
ロヘキサンシアミンおよびその誘導体から選はれた少な
くとも１種の脂環族系アミンを硬化剤中１０〜６０重量
％、好ましくは１５〜４０重量％となるように併用し、
これらのアミンの使用割合をｄｄ足させる範囲でその他
の硬化剤を硬化剤中０〜８０重量％の′４：１１合で使
用すると−ライニング材は作業性、漏れシーリング性、
変形追随性−耐薬品性がすぐれたものとなる。

これは−ＮＢ変性アミンがライニング材に十分な可とう
性を賦与しうる硬化剤である反面−このアミン単独では
粘度が高く好ましくないか−これに前記の脂環族系アミ
ンを併用すると−このアミンか粘度が低く硬化剤の粘度
を数ポアズ−数１０ポアズに調整できるとともに耐薬品
性にすくれ−しかもＮＩ３変性アミンとの相溶性が良い
ため、これらが硬化剤としての特性を相補するためであ
る。

なお、前記の脂環族系アミンにおけるインホロンジアミ
ンの誘導体、シクロヘキサンジアミンの誘導体としては
、これらのジアミンのアミ７基の一部に低粘度エポキシ
樹脂なとを反応させてこれらのジアミンの粘度を下げた
ものが挙けられる。

この硬化剤配合系には一前記の硬化剤を主成分としてこ
れにエポキシ樹脂配合系におけると同様の充填剤などの
公知の添加剤を必要に応じて配合できる。これら添加剤
の配合割合は、硬化剤１００−重量部に対して通常０．
１〜５重量部とするのかよい。

この発明のライニング材においての前記のエポキシ樹脂
配合系と硬化剤配合系との配合割合は一通常はエポキシ
樹脂配合系：硬化剤配合系がに〇、３〜ｌ：１の範囲と
なるようにするのがよい。

この発明のライニング材は上ね構成によってライニング
時の粘ｊ１１が３００〜３，０００ポアズ、垂れ限界膜
厚が３〜１５間−ライニング時の引張り破壊伸びが１０
〜８０％となり、作業性、渥れシＩＪング性−変形追随
性、耐薬品性にすくれたものである。

す、下にこの発明の実施例を記載する。なお、す。

下において部とあるのは重量部を意味１−る。

実施例およ゛ひ比較例 第１表に示す組成のエポキシ樹脂配合系と硬化剤配合系
とを第１表に示す配合割合で配合して鋳鉄配管継手部ラ
イニング材、とじた。

なお−第１表においてタイマー酸系工；ｌ？−１’−シ
杉４脂とあるのはリルン酸２量体ジグリシジルエステル
系エポキシ樹脂を示し−ポリグリコール系エポキシ樹脂
とあるのはポリプロピレングリコールジグリシジルエー
テル系エポキシ樹脂を示す。またインホロンジアミン系
脂環族系アミンとあるのは、インホロンジアミンとこの
ジアミンの誘導体との混合物（ＡＣＩジャパン社製アン
カミンＭＣＡ）である。

第　１　表 Ａ；エポキシ樹脂配合系、Ｂ；硬化剤配合系これら実施
例および比較例のライニング材について特性試験を行っ
た結果を第２表に示した。なお、第２表に示す粘度（ブ
ルックフィールドＨＢ型回転粘度計、５号ローター、１
０１°、Ｉ）１口１１．１５°Ｃ）、垂れ限界ｊ膜厚、
引張り破壊伸びについては前述した方法により測定した
。その他については次のようにして調べた。

〈漏れシーリング性・塗膜垂れ〉 第３図に示すように、継手部２に漏れ部分のある内径１
５０順、長さ約４００順の鋳鉄製水道型、継手試験体１
０にライニング材３を約５．５に！入れて上端、下端を
止水栓８，８′により封栓し、エアー賦加穴９より０５
　Ｋ９／ｃｍ２のエアー圧を２分間賦加した。その後、
第４図に示すように止水栓８゜８′を取り除き、エアー
賦加穴９に栓１１をして、成膜用冶具１２で成膜を行な
った。

次いで、第５図に示すようにライニングされた試験体１
０を水平に置き、再び止水栓８．８′で封栓し、エアー
賦加穴６から０．０３にり／ｃｍ２のエアー圧を賦加し
、継手部２からの漏れの有無をセッケン水て調べた。こ
のとき漏れのなかったものを翻れシーリング性か良好（
○）、漏れのあったものを漏れシーリング性が不良（×
）と１した。

また、前記の成膜を行なったのちのライニング塗膜の垂
れの有無を目視て判定Ｌ、垂れのなかったものを○とし
一垂れのあったものを×とした。

なお、これらの試験は１５゛Ｃの温度条件下で行なった
。

く塗装作業性〉 ライニング制約１０に７をベール缶（１８／入り）に入
れ−プロペラミキサーによる攪拌混合を行なう作業、並
びに、翻れシーリング性、塗膜垂れの評価試験において
、ライニング材を試験体に投入、排除する作業で容易に
作業できるものを○とし、作業に困短を伴なうものを×
とした。なお、これら塗装作業性の試験も１５°Ｃの温
度条件下で行なった。

〈臨界曲げ角度〉 第６図に示すように、ソケット１４に接続するネジ部に
ノツチを入れ人工的に漏れ部分を作った内径５０卯、長
さ６００　ｒａｍのガス配管用単管１３゜１３′をソケ
ット１４て接続したものを試験用配管１５とし、この中
にライニング材を入れて外径４８朋のポリエチレン製球
形ピグを用いてライニングし、ライニング材膜７を形成
させた。これを常温で７日間放置して塗膜７を硬化させ
たのち、アムスラー試験機（島津製作所製）を用い、１
５°Ｃの温度条件下で支点間距離６００　ｍｍ−変形速
度６〜１５＋ａｍ／分の測定条件で半径が２０　ｒｎｍ
の曲はエツジをソケット部に当て、変位高さから変位角
度をめ一変形後の配管の漏れシーリング性が保持される
最大の角度を臨界曲げ角度とした。。

〈重量変化率〉 各ライニング材のエポキシ樹脂配合系と硬化剤配合系と
を混合し、１．５　ｍｍ厚Ｘ　５０　ｍｍ中×５０＋Ｉ
Ｉｍ長さに成型し硬化させた。これを蒸留水に２０°Ｃ
て３ケ月間浸漬させたのちの重量の減少分をもとの重量
で除してめた。

第２表 また、上記実施例１において硬化剤配合系のインホロン
ジアミン系脂環族系アミン１５部のがわりにこのイソポ
ロンジアミン系脂環族系アミン７部およびシクロヘキサ
ンジアミンとその誘導体とを含むシクロヘキサンジアミ
ン系脂環族系アミン（ＡＣＩジャパン社製社製アンフミ
ン１６９３８部を使用して得られたライニング材につい
て上記の特性試験を行ったところ、上記実施例１と同程
度の結果が得られた。

上記の結果から明らかなように−この発明；のライニン
グ材は鋳鉄配管継手部の補修用として充分な漏れシーリ
ング性、夏形追随性、耐薬品性を有し、しかも塗装作業
性にもすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は前方加圧牽引法を説明するための
断面図であり、第３〜６図はライニング材の特性試験を
説明するための断面−である。 １　鋳致配慎、２　継手部、３　ライニング材特許出願
人　日東電気工業株式会社 第１図 第２Ｆ！４ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳鉄配管の継手部分に圧入充填される、エポキシ
   樹脂配合系と硬化剤配合系との二液型の工系 ボキシ樹脂うイニング拐において−１）１１記のエポキ
   △ シ樹脂配合系の樹脂分の６０〜９０市パー−％がビスフ
   ェノールＦ系エポキシ樹脂、１０〜３０　重ｆ７）−％
   かタイマー酸シダリシジルエステル系エポキシ樹脂であ
   り、かつ前記の硬化剤配合系の硬化剤の１０〜５０　市
   、　Ｉｔｌ：％がアクリロニトリループクジエン変性ア
   ミン、１０〜６０重量％がイソホロンジアミン、その誘
   導体、シクロヘキサンジアミンおよびその誘導体から選
   ばれた少なくとも１種の脂環族系アミンであり、前記ラ
   イニング材のライニング時の粘度か３００〜３．０００
   ポアズ、垂れ限界膜厚か３〜１５ｍｍ−ライニング利硬
   化物の引張り破壊伸びカ月Ｏ〜８０％であることを特徴
   とする鋳鉄配管継手部ライニング材。