抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材、およびそれを用いた排水管のライニング工法
【課題】老朽化した排水管を、開削、取替工事を伴うスクラップ・アンド・ビルトする必要をなくし、短期間で、かつ低コストで老朽化排水管を延命化することができ、しかも悪臭・不快臭の発生を長期にわたって防止することができるライニング材、およびそれを用いるライニング工法を提供する。
【解決手段】抗菌性ゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材、および排水管内部表面に前記ライニング材を塗布する排水管のライニング工法であって、抗菌剤としては銀イオンが好ましく、塗布方法としては、排水管内部を負圧下に維持してライニングを行う工法が好ましい。さらに、前記排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、前記排水管用ライニング材を塗布することが好ましい。
【解決手段】抗菌性ゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材、および排水管内部表面に前記ライニング材を塗布する排水管のライニング工法であって、抗菌剤としては銀イオンが好ましく、塗布方法としては、排水管内部を負圧下に維持してライニングを行う工法が好ましい。さらに、前記排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、前記排水管用ライニング材を塗布することが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新品の排水管、または建物に既設の排水管などの延命化を目的として、管内部表面に塗布するために用いられる、抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材、およびそれを用いるライニング工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各地に建築以来２０年以上経過したマンションやビルが多数あり、それらの排水管は経時使用により有機物や油脂などが徐々に管壁に付着、堆積して、内部が狭窄状態になっている。これを、そのまま放置すると、堆積が進行して、完全に閉塞したり、排水管の腐食が進行して孔（ピンホール）が貫通し、漏水に至るなどの老朽化現象が起こる。
その対策として、定期的な洗浄が行われているが、排水管の肉厚が薄くなったり、孔が貫通するなどの老朽化した排水管では、スクラップ・アンド・ビルトや、排水管内部表面の保護被膜の形成などの改修・更正が求められる。この状況は、マンションだけでなく、一般のビルや産業大型施設において設けられた埋設排水管や高層の排水管も同様である。
上記のうち、老朽化した排水管のスクラップ・アンド・ビルトは、開削、取替工事が伴うため、工期は長く、住民に長期間不便を与えるうえに、資材や経費がかさむ。一方、これら老朽排水管内部表面に保護被膜を形成させて延命化する更生工法は、短期間で、かつ低コストで老朽化排水管を延命化でき、かつ開削工事を伴わないため、建物の構造躯体に損傷を与えることがなく、注目されている。
この更生工法は、基本的には既存の老朽化した排水管内を洗浄、および必要により予備研磨後、各種治具を用いて、合成塗料などをその表面にライニングして保護被膜を形成する工法であり、いままで多くの工法や、そのための治具などが提案されている。
【０００３】
たとえば、建築物配管系における補修対象の施工配管の先端部から補修用樹脂を注入し、基端側に向けて気流で樹脂を送風、運搬しながら管内面に樹脂ライニング塗装を形成する工法が提案されている（特許文献１参照）。
また、吸引装置により排水管内部を負圧化し、塗料を投入した後に、バルーンを前記排水管内の上流端部より投入し、バルーンの排水管内の移動により、塗装を行って保護皮膜を形成する工法が提案されている（特許文献２参照）。
さらに、近年、老朽化配管からの悪臭・不快臭の発生防止などの要求がある。このような老朽化配管からの悪臭・不快臭の発生は、配管内に生息するバクテリアや菌類が原因であり、このようなバクテリアや菌類が発生しないように、抗菌剤入りの防腐塗料を塗布する方法も検討されているが、従来工法では、効果が一時的であった。
この一時的効果の原因が、添加された抗菌剤が塗膜中に均一に分散されているため、効果発現が期待される管の内壁表層部には一部しか抗菌剤が存在せず、大部分の抗菌剤は塗膜中に内包されてしまい、効果発現には寄与しない点にあるとして、ライニング塗装後に、抗菌成分を含むシリカなどの機能性フィラーを、その表層にさらに塗布する工法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
しかし、上記特許文献１記載のライニング工法では、排水管内の塗料を単に気流で送風運搬するだけであるため、塗膜が厚くなると共に、塗膜表面が凹凸になり、塗膜形成後に有機物や油脂などが付着、堆積する。また、悪臭対策は考えられていない。
特許文献２記載のライニング工法では、排水管の口径がすべて同一であれば有効であるが、排水管が異なる口径の管材で連結されている場合、その部位で球体の移動が滞ってしまい、逆に球体に対し口径がかなり大きければ、その部位の塗膜が適正な肉厚に形成されないと言った課題がある。また、悪臭対策は考えられていない。
さらに特許文献３記載の工法では、悪臭・不快臭の発生防止には、効果が発揮されるが、下地塗装後にさらに機能性フィラーを塗布する工程が必要となるので、作業効率が良くなく、また工期もその分長くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４７８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１５２１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、老朽化した排水管に対しては、開削、取替工事を伴うスクラップ・アンド・ビルトを行う必要をなくし、短期間で、かつ低コストで、老朽化排水管や新品排水管を延命化でき、しかも悪臭・不快臭の発生を長期にわたって防止することができるライニング材、およびそれを用いるライニング工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記先行技術の有する課題を解決するために、本発明者らが鋭意研究開発した結果、抗菌剤成分を担持したゼオライトを用いることにより、エポキシ樹脂に混合しても、長期間抗菌効果を発揮することを見出し、本発明を完成させたものであり、以下を要旨とする。
１．抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むことを特徴とする排水管用ライニング材。
２．ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である上記１に記載の排水管用ライニング材。
３．抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である上記１又は２に記載の排水管用ライニング材。
４．抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である上記１〜３のいずれかに記載の排水管のライニング材。
５．抗菌剤が、銀化合物である上記１〜４のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
６．抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む上記１〜５のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
７．抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材を、排水管内部表面に塗布することを特徴とする排水管のライニング工法。
８．ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である上記７に記載の排水管のライニング工法。
９．抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である上記７または８に記載の排水管のライニング工法。
１０．抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である上記７〜９のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１１．抗菌剤が、銀化合物である上記７〜１０のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１２．抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む上記７〜１１のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１３．排水管内部を負圧下に維持して、ライニング材を塗布する上記７〜１２のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１４．排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、ライニング材を塗布する上記７〜１３のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、老朽化した排水管に対しては、開削、取替工事を伴うスクラップ・アンド・ビルトを行う必要をなくし、短期間で、かつ低コストで、老朽化排水管や新品排水管を延命化でき、しかも悪臭・不快臭の発生を長期にわたって防止することができるライニング材、およびそれを用いるライニング工法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、抗菌剤を担持したゼオライトと、エポキシ樹脂、およびその硬化剤を含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材である。
本発明に使用することができる抗菌剤としては、ゼオライトに担持することができる抗菌剤であれば特に限定されない。例えば銀、銅、チタン、亜鉛などの金属化合物が挙げられるが、このうち、効果と持続性の観点から、特に銀化合物が好ましい。このような銀化合物としては、水溶性の銀化合物、例えば、硝酸銀、亜硝酸銀、酢酸銀、塩素酸銀、過塩素酸銀、乳酸銀、およびフッ化銀などが挙げられる。なお、炭酸銀、塩化銀、ヨウ化銀および硫酸銀など、水難溶性銀化合物でも、アンモニアなどを添加することによって銀錯体を形成して溶解する銀化合物も使用できる。
【００１０】
一方、前記抗菌剤を担持するゼオライトは、アルミノ珪酸塩による三次元骨格構造を持つもので、たとえばゼオライトＡ、ゼオライトＰ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、モルデナイトなどを適用することができるが、実用的にはゼオライトＡが好ましい。
前記ゼオライトの平均粒径は、エポキシ樹脂と混合する際、ほぼ均一に分散させる必要があるため、０．１〜１０μｍ程度、好ましくは０．５〜３．０μｍ程度とする。
ゼオライトに対する抗菌剤の担持量としては、前記金属化合物の場合、通常、金属として、０．１〜１０質量％程度とする。
抗菌剤をゼオライトに担持させる方法としては、前記ゼオライトと抗菌剤を含む水溶液とを接触させてゼオライト中のカチオン成分と、水中の金属イオンとをイオン交換する方法が挙げられる。なお、この抗菌性ゼオライトの市販品としては、シナネン社製「ゼオミック」などがあり、これを使用してもよい。本発明では、抗菌剤を担持したゼオライトを抗菌性ゼオライトと称することがある。
【００１１】
この抗菌性ゼオライトが配合されるエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、公知のエポキシ樹脂が使用できる。エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂などの二価のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール変性型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂などの三価以上のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１２】
またエポキシ樹脂として水系溶媒を含む場合には、水溶性エポキシ樹脂などを使用することも可能である。後述する硬化剤などにウレタン分解物を含む場合には、ウレタン分解物との相溶性の観点から、室温で液体の水溶性エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
このような水溶性エポキシ樹脂の具体例としては、エチレンプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリコールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリコールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなどがあげられる。
これらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００１３】
本発明では、このような抗菌性ゼオライトをエポキシ樹脂に添加・分散させるが、その際、必要に応じて、骨材、分散剤、塗膜強化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、粘度調節剤などの、公知の各種の添加剤を必要に応じて適宜配合してもよい。
前記骨材としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、タルク、黒鉛、ガラス、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母などの無機粉体が挙げられ、これらの形状は、平板状（フレーク状）に形成されたものが好適に用いられる。
分散剤としては、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸マグネシウムなどが例示される。また、塗膜強化剤としては、炭素繊維や、ガラス繊維、アラミド繊維などの無機繊維が挙げられる。
上記硬化促進剤としては、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリス（２，４，６−ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、４級アンモニウム塩、およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。
硬化促進剤の含有率は、上記エポキシ樹脂に対して、０．０１〜８．０質量％であることが好ましく、より好ましくは、０．１〜３．０質量％である。
シランカップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系などの、従来から公知のシランカップリング剤が挙げられる。
粘度調節剤は、例えばアエロジルの様な活性シリカが挙げられる。
【００１４】
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂を硬化することができる硬化剤を含む。このような硬化剤としては、建築用の硬化剤として市販されているポリメルカプタンと三級アミン、ウレタン分解物、ジスルフィド系メルカプタン樹脂、アミン類、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、変性ポリオキシアルキレンアミン、ポリチオール樹脂、およびｍ−キシレンジアミンの変性ポリアミンなどが、比較的低温で硬化反応を起こすので、好ましい例として示される。
なお、ウレタン分解物は、ウレタン樹脂を熱及びまたは分解剤によって分解して得られた物質であり、ウレタン分解物を硬化剤として含む場合には、粘度の高いウレタン分解物の粘度を調整するために、脂肪族アミン硬化剤を用いることが好ましい。また、エポキシ樹脂との反応速度を調整するためには、活性水素当量が１５０以下の脂肪族アミンを用いることが好ましい。このような脂肪族アミンとして、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン、メチルペンタンジアミントリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレングリコールジアミノプロピルエーテルなどが挙げられる。
【００１５】
本発明においては、前記の建築用硬化剤以外にも、一般にエポキシ樹脂用硬化剤として使用されるアミン化合物、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤などを用いることも可能である。
そのようなアミン化合物としては、例えばＮ−アミノピペラジン、Ｎ−ベンジルエチレンジアミン、トリエチレングリコールジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、グリセリルポリオキシプロピレントリアミン、ビス（パラアミノヘキシル）メタン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジメチルアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジシアンジアミド、ｍ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′―ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシリレンジアミンなどが挙げられる。
【００１６】
フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂などが挙げられる。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などが挙げられる。
イミダゾール系化合物としては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、および、２−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
これらの硬化剤は１種のみを使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１７】
本発明のライニング材は、エポキシ樹脂と硬化剤、および抗菌性ゼオライトを、スタティックミキサーなどの適当な混合手段を用いて混合することにより得られる。
エポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、硬化剤におけるエポキシ基と反応可能な酸無水基や水酸基などの活性基が０．５〜１．５当量、好ましくは、０．７〜１．２当量となるような割合とする。
抗菌剤を担持したゼオライトは、予めエポキシ樹脂に混合しておいてもよく、また、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合する際、前記ゼオライトを同時に、または順次添加しても良い。
エポキシ樹脂組成物中の、抗菌剤を担持したゼオライトの含有量は、エポキシ樹脂に対して、通常、０．０１〜１０質量％、好ましくは、０．１〜１０質量％程度とする。
前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる抗菌剤の含有量は、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％程度、好ましくは、４ｍｇ／ｌ〜０．１質量％である。
【００１８】
本発明は、また、このような抗菌性ゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材を用いて、排水管内部表面に塗布する排水管のライニング工法であり、以下に、そのライニング工法を説明する。
本発明のライニング工法の対象となる排水管の材質としては、鋳鉄管や、亜鉛メッキ鋼管、炭素鋼管、ステンレス鋼管、銅管などの金属系の他に、硬質塩化ビニル管などの樹脂系、硬質塩化ビニルライニング鋼管などが挙げられる。
排水管は、上記のような老朽化した排水管でもよいし、新品の排水管でもよいが、以下では、マンションの既設の老朽化排水管を対象に、負圧下にライニング材を塗布するライニング工法を例にとって、本発明のライニング工法を説明する。
【００１９】
マンション排水管は、各階層を縦貫し、各階層に排水管より左右方向に延びる横引き配管には、台所や洗面所の排水口に接続された排水枝管を分岐している。
本発明のライニング工法においては、先ず延命化の対象となる排水管の上方、および下方の部位に開口部を設けて、好ましくは最初に、排水管内面をクリーニングする。
このクリーニングにあっては、先ず、前記の排水管の下方側の開口部に管内を吸引する吸引装置を接続し、該吸引装置を作動させ、排水管内部に空気を高速で流通させて排水管内周面の付着物を乾燥させる。その後、排水管の上部開口部より研磨材（天然石、アルミナ、ケイ砂、及びセラミック粉末など）を投入して、吸引装置の吸引力によって生ずる高速気流で上流から下流へと搬送し、その搬送過程で、排水管内を回転させながら排水管内周面を研磨する。除去された排水管内周面の付着物及び研磨材は、系外に取り出される。
ついで、洗浄水を排水管内に投入する。クリーニングにより、管内面をより滑らかにする。
なお、クリーニングは、上述した研磨材を高速気流によって排水管内周面を研磨する手法に限定されず、治具洗浄法や、高圧洗浄法などの他のクリーニング法を採用してもよい。しかし、高圧洗浄法など、加圧方式では、生成したピンホールをさらに拡大する可能性があるので、上記の負圧式洗浄法が好ましい。
上記洗浄後、吸引装置により、排水管内に空気を高速流通させて排水管の研磨された内周面を乾燥させる。
【００２０】
次に、好ましくはプライマー塗装を行う。この場合、対象排水管が、硬質塩化ビニル管や硬質塩化ビニルライニング鋼管などの場合には、塩化ビニル用プライマーを、それ以外の場合には、エポキシ樹脂用プライマーを選択する。
プライマー塗装は、前記同様に管内に負圧を与えながら、前記上部開口部からプライマーを供給し、管内を均一に流すことにより行われ、これにより、管内にプライマーのライニング層が形成される。
【００２１】
前記プライマー層が半乾き状態になったところで、本発明のライニング材を用いて、ライニング塗装を施工する。上部開口部に、ギアポンプ付スタティックミキサーなどのライニング材供給装置を連結し、所定の割合となるように、エポキシ樹脂と硬化剤とを計量して供給する。その際、抗菌性ゼオライトや、前記の任意成分を同時又は順次供給する。
前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる抗菌剤の含有量は、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％程度、好ましくは４ｍｇ／ｌ〜０．１質量％である。
こうして得られたライニング材が、上記排水管内部を前記吸引装置で吸引することにより発生した負圧によって、管内を均一に分散して、薄く引き延ばされると同時に、硬化反応が起きる。その結果、排水管内周面全体に、平滑で薄肉なライニング材による塗膜が形成される。
排水管内周面全体に塗膜が形成された後には、自然乾燥してもよいが、必要に応じて、排水管内に温風を送り、乾燥を早めてもよい。その結果、排水管内に形成された塗膜が乾燥し、硬化した塗膜が形成される。
前記塗膜厚は、通常０．２〜５ｍｍ程度とする。なお、前記のクリーニング、乾燥、プライマー塗装、およびライニング塗装において、系内に発生させる負圧としては、いずれも０．０１〜０．０５ＭＰａ程度が好ましい。また、必要に応じて、各種治具を補助的に使用することができる。
【００２２】
以上のように、本発明においては、排水管内部に形成された抗菌性ゼオライトを含むライニング層により、排水管の延命化が図られ、しかもライニング層が水と接触すると、水中のミネラル分とイオン交換されて、極微量の銀イオンなどの抗菌剤成分が水中に放出される。放出された抗菌剤成分の微生物に対する抗菌作用により、微生物の増殖を抑制することが可能となり、悪臭の発生も防止される。この抗菌剤成分の極微量の放出は長期間続くので、抗菌・防臭効果も長期間続くなど、極めて優れた効果を発揮する。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例、比較例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらによってなんら限定されるものではない。
実施例１
以下の成分をスタティックミキサーに供給し、室温下に約５分間混合攪拌して、ほぼ均一なライニング材を得た。
・エポキシ樹脂（ＪＡＷＷＡ−Ｋ−１３８相当品、 商品名：Ｔ２４-ＳＬ−トルネードライニング塗料・エポキシ樹脂、つまりぬきにじゅうよん社製） ４．５ｋｇ
・硬化剤（商品名：Ｔ２４-ＳＬ−トルネードライニング塗料・硬化剤、つまりぬきにじゅうよん社製） ０．９ｋｇ（エポキシ樹脂：硬化剤＝５：１）
・銀担持ゼオライト（銀担持率 ２．５質量％、平均粒径２μｍ、商品名：ゼオミック、シナネンゼオテック社製）、 ０．０４５ｋｇ (銀：２５０ｐｐｍ)
・分散剤（ステアリン酸カルシウム） ０．５４ｇ
・骨材（ガラスフレーク、日本板硝子社製） ０．１ｋｇ
次に、こうして得られたライニング材を、長さ１０ｃｍ、幅５ｍのステンレス鋼表面に、塗膜厚が５ｍｍとなるように、はけ塗りし、１日間立てた状態で放置した。その後、塗膜状態を観察した結果を表１に示す。
なお、曲げ試験はＪＩＳ Ｋ７２０３、および衝撃試験はＪＩＳ Ｋ５４００による。
【００２４】
【表１】
【００２５】
次に、上記で得られたライニング材を用いて抗菌性能の試験を行った。
試験法はＪＩＳ Ｚ２８０１，５・２項プラスチック製品などの試験方法による。
試験菌株は黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）、および大腸菌（ＮＢＲ３９７２）である。
前記ライニング材を塗布した試験片の表面に、１／５００普通ブイヨンで調整した前記菌液を滴下し、フイルムで密着させて３５℃で保存した。２４時間後、供試片上の菌液について、生菌数を測定した。
結果を表２に示す。なお、表２中の抗菌活性値は、ブランクと抗菌性ゼオライトを添加した場合との相対生菌数差の対数値で、この値が２を超えると、抗菌効果あり、という評価になる。
【００２６】
【表２】
ここで、
検体１：本発明の抗菌剤を担持したゼオライトを添加しない試験片
検体２：本実施例１に従って得られたライニング材を塗布した試験片
【００２７】
以上の表１および表２から、本発明のライニング材により形成された塗膜は、強度が十分であり、かつ銀の担持量が１質量％の抗菌ゼオライトを、エポキシ樹脂に対して１質量％添加した場合において、抗菌作用が十分に発揮されていることが分かる。
【００２８】
実施例２
抗菌性ゼオライトの添加量を２質量％（検体３）、および３質量％（検体４）とし、かつ、黄色ブドウ球菌に替えて、緑膿菌を含む菌液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って、抗菌性能の試験を行った。
結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】
表３から、本発明の排水管用ライニング材は、緑膿菌に対しても抗菌効果を有することが分かる。
【００３１】
実施例３
上記実施例１において、抗菌性ゼオライトを２質量％添加した以外は、実施例１記載と同様にライニング材を製造して、これを塗布した試験片を前処理（耐光性区分１、および耐水性区分２）した後、試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）を用いて試験を行った以外は、実施例１と同様の抗菌性能試験を行った。
用いた検体は以下の通りである。
検体５：抗菌エポキシ樹脂、添加量２質量％、耐光性区分：１
検体６：抗菌エポキシ樹脂、添加量２質量％、耐水性区分：２
検体７：エポキシ樹脂、耐光性区分：１(ブランク)
検体８：エポキシ樹脂、耐水性区分：２(ブランク)
前処理方法は以下の通りである。
耐光性区分１：サンシャインカーボン灯下に８時間照射
耐水性区分２：５０℃下１６時間保持
ここで、耐光性区分、耐水性区分は、抗菌技術協議会による区分で、耐光性区分は日光などに晒されている状況で製品が使用される場合を、一方、耐水性区分は水に晒されている状況で、それぞれ製品が使用される場合の抗菌性を試験する方法である。
結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】
実施例４
実施例３において、試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）に替えて大腸菌（ＮＢＲ３９７２）を使用した以外は、実施例３と同様に試験を行なった。
結果を表５に示す。
【００３４】
【表５】
【００３５】
実施例５
抗菌性ゼオライトを３質量％添加した以外は、実施例１記載と同様にライニング材を製造し、かつ、実施例３と同様の抗菌性能試験を行った。
用いた検体は以下の通りである。
検体９：抗菌エポキシ樹脂、添加量３質量％、耐光性区分：１
検体１０：抗菌エポキシ樹脂、添加量３質量％、耐水性区分：２
結果を表６に示す。
【００３６】
【表６】
【００３７】
実施例６
試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）に替えて大腸菌（ＮＢＲ３９７２）を使用した以外は、実施例５と同様に試験を行なった。
結果を表７に示す。
【００３８】
【表７】
【００３９】
以上の実施例３〜６の結果から、本発明においては、試験片を、耐抗性区分１（サンシャインカーボン灯、８時間）、および耐水性区分２（５０℃、１６時間）のいずれの前処理を施しても、抗菌性ゼオライトのエポキシ樹脂に対する添加量が２質量％においても、３質量％においても、極めて良好な抗菌性を示すことがわかる。
【００４０】
実施例７
亜鉛メッキ鋼管を排水管とする築２５年の５階建てマンションを対象に、本発明を実施した。用いたライニング材は上記実施例１で製造されたものを使用した。
先ず、排水管の上方、および下方の部位を切断し、下流端部に管内を吸引する吸引装置を接続し、該吸引装置を作動させて管内に０．０４ＭＰａの負圧を発生させて１時間、排水管内部に空気を流通させて排水管内周面の付着物を乾燥させた。次いで、排水管の上流端部より研磨材（セラミック粉体）を投入して、吸引装置の吸引力によって上流から下流へと搬送して研磨した。除去された排水管内周面の付着物及び研磨材は、下流端部より系外に取り出した。ついで、１０分間、水道水を排水管内に投入して洗浄した。その後、水道水の供給をやめ、１０分間、排水管内に空気を流通させて排水管の研磨された内周面を乾燥した。その後、負圧下にエポキシ樹脂用プライマーを上部端部より供給し、２０分間運転を続け、管内にプライマー層を形成させた。１０分間、空気のみ供給して前記プライマー層が生乾き状態となったところで、上流端部にギアポンプ付スタティックミキサーを設置し、実施例１で作成した、質量比が５：１のエポキシ樹脂と硬化剤を含む抗菌性エポキシ樹脂組成物を供給した。
上記排水管内部を前記吸引装置で吸引して０．０４ＭＰａの負圧条件下、前記ライニング材を３０分間添加した後、２０分間空気を送って乾燥させた。その後、運転を中止し、下部より内視鏡で内部を観察したところ、管内部表面に均一なライニング層が形成されていることが確認された。
工事後、３月たっても、塗膜の剥がれが無く、また、悪臭の発生もないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のライニング材およびライニング工法は、排水管内部に強固な抗菌性ライニング塗膜を形成することができるので、長期間にわたって排水管の延命化が図られ、しかも水中に放出された極微量の抗菌剤成分により、微生物の増殖や悪臭発生が防止されるなど、優れた効果を発揮し、既設または新品の排水管に適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新品の排水管、または建物に既設の排水管などの延命化を目的として、管内部表面に塗布するために用いられる、抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材、およびそれを用いるライニング工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各地に建築以来２０年以上経過したマンションやビルが多数あり、それらの排水管は経時使用により有機物や油脂などが徐々に管壁に付着、堆積して、内部が狭窄状態になっている。これを、そのまま放置すると、堆積が進行して、完全に閉塞したり、排水管の腐食が進行して孔（ピンホール）が貫通し、漏水に至るなどの老朽化現象が起こる。
その対策として、定期的な洗浄が行われているが、排水管の肉厚が薄くなったり、孔が貫通するなどの老朽化した排水管では、スクラップ・アンド・ビルトや、排水管内部表面の保護被膜の形成などの改修・更正が求められる。この状況は、マンションだけでなく、一般のビルや産業大型施設において設けられた埋設排水管や高層の排水管も同様である。
上記のうち、老朽化した排水管のスクラップ・アンド・ビルトは、開削、取替工事が伴うため、工期は長く、住民に長期間不便を与えるうえに、資材や経費がかさむ。一方、これら老朽排水管内部表面に保護被膜を形成させて延命化する更生工法は、短期間で、かつ低コストで老朽化排水管を延命化でき、かつ開削工事を伴わないため、建物の構造躯体に損傷を与えることがなく、注目されている。
この更生工法は、基本的には既存の老朽化した排水管内を洗浄、および必要により予備研磨後、各種治具を用いて、合成塗料などをその表面にライニングして保護被膜を形成する工法であり、いままで多くの工法や、そのための治具などが提案されている。
【０００３】
たとえば、建築物配管系における補修対象の施工配管の先端部から補修用樹脂を注入し、基端側に向けて気流で樹脂を送風、運搬しながら管内面に樹脂ライニング塗装を形成する工法が提案されている（特許文献１参照）。
また、吸引装置により排水管内部を負圧化し、塗料を投入した後に、バルーンを前記排水管内の上流端部より投入し、バルーンの排水管内の移動により、塗装を行って保護皮膜を形成する工法が提案されている（特許文献２参照）。
さらに、近年、老朽化配管からの悪臭・不快臭の発生防止などの要求がある。このような老朽化配管からの悪臭・不快臭の発生は、配管内に生息するバクテリアや菌類が原因であり、このようなバクテリアや菌類が発生しないように、抗菌剤入りの防腐塗料を塗布する方法も検討されているが、従来工法では、効果が一時的であった。
この一時的効果の原因が、添加された抗菌剤が塗膜中に均一に分散されているため、効果発現が期待される管の内壁表層部には一部しか抗菌剤が存在せず、大部分の抗菌剤は塗膜中に内包されてしまい、効果発現には寄与しない点にあるとして、ライニング塗装後に、抗菌成分を含むシリカなどの機能性フィラーを、その表層にさらに塗布する工法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
しかし、上記特許文献１記載のライニング工法では、排水管内の塗料を単に気流で送風運搬するだけであるため、塗膜が厚くなると共に、塗膜表面が凹凸になり、塗膜形成後に有機物や油脂などが付着、堆積する。また、悪臭対策は考えられていない。
特許文献２記載のライニング工法では、排水管の口径がすべて同一であれば有効であるが、排水管が異なる口径の管材で連結されている場合、その部位で球体の移動が滞ってしまい、逆に球体に対し口径がかなり大きければ、その部位の塗膜が適正な肉厚に形成されないと言った課題がある。また、悪臭対策は考えられていない。
さらに特許文献３記載の工法では、悪臭・不快臭の発生防止には、効果が発揮されるが、下地塗装後にさらに機能性フィラーを塗布する工程が必要となるので、作業効率が良くなく、また工期もその分長くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４７８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１５２１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、老朽化した排水管に対しては、開削、取替工事を伴うスクラップ・アンド・ビルトを行う必要をなくし、短期間で、かつ低コストで、老朽化排水管や新品排水管を延命化でき、しかも悪臭・不快臭の発生を長期にわたって防止することができるライニング材、およびそれを用いるライニング工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記先行技術の有する課題を解決するために、本発明者らが鋭意研究開発した結果、抗菌剤成分を担持したゼオライトを用いることにより、エポキシ樹脂に混合しても、長期間抗菌効果を発揮することを見出し、本発明を完成させたものであり、以下を要旨とする。
１．抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むことを特徴とする排水管用ライニング材。
２．ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である上記１に記載の排水管用ライニング材。
３．抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である上記１又は２に記載の排水管用ライニング材。
４．抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である上記１〜３のいずれかに記載の排水管のライニング材。
５．抗菌剤が、銀化合物である上記１〜４のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
６．抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む上記１〜５のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
７．抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材を、排水管内部表面に塗布することを特徴とする排水管のライニング工法。
８．ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である上記７に記載の排水管のライニング工法。
９．抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である上記７または８に記載の排水管のライニング工法。
１０．抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である上記７〜９のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１１．抗菌剤が、銀化合物である上記７〜１０のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１２．抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む上記７〜１１のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１３．排水管内部を負圧下に維持して、ライニング材を塗布する上記７〜１２のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
１４．排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、ライニング材を塗布する上記７〜１３のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、老朽化した排水管に対しては、開削、取替工事を伴うスクラップ・アンド・ビルトを行う必要をなくし、短期間で、かつ低コストで、老朽化排水管や新品排水管を延命化でき、しかも悪臭・不快臭の発生を長期にわたって防止することができるライニング材、およびそれを用いるライニング工法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、抗菌剤を担持したゼオライトと、エポキシ樹脂、およびその硬化剤を含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材である。
本発明に使用することができる抗菌剤としては、ゼオライトに担持することができる抗菌剤であれば特に限定されない。例えば銀、銅、チタン、亜鉛などの金属化合物が挙げられるが、このうち、効果と持続性の観点から、特に銀化合物が好ましい。このような銀化合物としては、水溶性の銀化合物、例えば、硝酸銀、亜硝酸銀、酢酸銀、塩素酸銀、過塩素酸銀、乳酸銀、およびフッ化銀などが挙げられる。なお、炭酸銀、塩化銀、ヨウ化銀および硫酸銀など、水難溶性銀化合物でも、アンモニアなどを添加することによって銀錯体を形成して溶解する銀化合物も使用できる。
【００１０】
一方、前記抗菌剤を担持するゼオライトは、アルミノ珪酸塩による三次元骨格構造を持つもので、たとえばゼオライトＡ、ゼオライトＰ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、モルデナイトなどを適用することができるが、実用的にはゼオライトＡが好ましい。
前記ゼオライトの平均粒径は、エポキシ樹脂と混合する際、ほぼ均一に分散させる必要があるため、０．１〜１０μｍ程度、好ましくは０．５〜３．０μｍ程度とする。
ゼオライトに対する抗菌剤の担持量としては、前記金属化合物の場合、通常、金属として、０．１〜１０質量％程度とする。
抗菌剤をゼオライトに担持させる方法としては、前記ゼオライトと抗菌剤を含む水溶液とを接触させてゼオライト中のカチオン成分と、水中の金属イオンとをイオン交換する方法が挙げられる。なお、この抗菌性ゼオライトの市販品としては、シナネン社製「ゼオミック」などがあり、これを使用してもよい。本発明では、抗菌剤を担持したゼオライトを抗菌性ゼオライトと称することがある。
【００１１】
この抗菌性ゼオライトが配合されるエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、公知のエポキシ樹脂が使用できる。エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂などの二価のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール変性型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂などの三価以上のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００１２】
またエポキシ樹脂として水系溶媒を含む場合には、水溶性エポキシ樹脂などを使用することも可能である。後述する硬化剤などにウレタン分解物を含む場合には、ウレタン分解物との相溶性の観点から、室温で液体の水溶性エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
このような水溶性エポキシ樹脂の具体例としては、エチレンプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリコールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリコールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなどがあげられる。
これらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００１３】
本発明では、このような抗菌性ゼオライトをエポキシ樹脂に添加・分散させるが、その際、必要に応じて、骨材、分散剤、塗膜強化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、粘度調節剤などの、公知の各種の添加剤を必要に応じて適宜配合してもよい。
前記骨材としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、タルク、黒鉛、ガラス、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母などの無機粉体が挙げられ、これらの形状は、平板状（フレーク状）に形成されたものが好適に用いられる。
分散剤としては、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸マグネシウムなどが例示される。また、塗膜強化剤としては、炭素繊維や、ガラス繊維、アラミド繊維などの無機繊維が挙げられる。
上記硬化促進剤としては、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリス（２，４，６−ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、４級アンモニウム塩、およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。
硬化促進剤の含有率は、上記エポキシ樹脂に対して、０．０１〜８．０質量％であることが好ましく、より好ましくは、０．１〜３．０質量％である。
シランカップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系などの、従来から公知のシランカップリング剤が挙げられる。
粘度調節剤は、例えばアエロジルの様な活性シリカが挙げられる。
【００１４】
本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂を硬化することができる硬化剤を含む。このような硬化剤としては、建築用の硬化剤として市販されているポリメルカプタンと三級アミン、ウレタン分解物、ジスルフィド系メルカプタン樹脂、アミン類、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、変性ポリオキシアルキレンアミン、ポリチオール樹脂、およびｍ−キシレンジアミンの変性ポリアミンなどが、比較的低温で硬化反応を起こすので、好ましい例として示される。
なお、ウレタン分解物は、ウレタン樹脂を熱及びまたは分解剤によって分解して得られた物質であり、ウレタン分解物を硬化剤として含む場合には、粘度の高いウレタン分解物の粘度を調整するために、脂肪族アミン硬化剤を用いることが好ましい。また、エポキシ樹脂との反応速度を調整するためには、活性水素当量が１５０以下の脂肪族アミンを用いることが好ましい。このような脂肪族アミンとして、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン、メチルペンタンジアミントリメチルヘキサメチレンジアミン、ジエチレングリコールジアミノプロピルエーテルなどが挙げられる。
【００１５】
本発明においては、前記の建築用硬化剤以外にも、一般にエポキシ樹脂用硬化剤として使用されるアミン化合物、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤などを用いることも可能である。
そのようなアミン化合物としては、例えばＮ−アミノピペラジン、Ｎ−ベンジルエチレンジアミン、トリエチレングリコールジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、グリセリルポリオキシプロピレントリアミン、ビス（パラアミノヘキシル）メタン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジメチルアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジシアンジアミド、ｍ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′―ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシリレンジアミンなどが挙げられる。
【００１６】
フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂などが挙げられる。
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などが挙げられる。
イミダゾール系化合物としては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、および、２−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
これらの硬化剤は１種のみを使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１７】
本発明のライニング材は、エポキシ樹脂と硬化剤、および抗菌性ゼオライトを、スタティックミキサーなどの適当な混合手段を用いて混合することにより得られる。
エポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、硬化剤におけるエポキシ基と反応可能な酸無水基や水酸基などの活性基が０．５〜１．５当量、好ましくは、０．７〜１．２当量となるような割合とする。
抗菌剤を担持したゼオライトは、予めエポキシ樹脂に混合しておいてもよく、また、エポキシ樹脂と硬化剤とを混合する際、前記ゼオライトを同時に、または順次添加しても良い。
エポキシ樹脂組成物中の、抗菌剤を担持したゼオライトの含有量は、エポキシ樹脂に対して、通常、０．０１〜１０質量％、好ましくは、０．１〜１０質量％程度とする。
前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる抗菌剤の含有量は、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％程度、好ましくは、４ｍｇ／ｌ〜０．１質量％である。
【００１８】
本発明は、また、このような抗菌性ゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含む排水管用ライニング材を用いて、排水管内部表面に塗布する排水管のライニング工法であり、以下に、そのライニング工法を説明する。
本発明のライニング工法の対象となる排水管の材質としては、鋳鉄管や、亜鉛メッキ鋼管、炭素鋼管、ステンレス鋼管、銅管などの金属系の他に、硬質塩化ビニル管などの樹脂系、硬質塩化ビニルライニング鋼管などが挙げられる。
排水管は、上記のような老朽化した排水管でもよいし、新品の排水管でもよいが、以下では、マンションの既設の老朽化排水管を対象に、負圧下にライニング材を塗布するライニング工法を例にとって、本発明のライニング工法を説明する。
【００１９】
マンション排水管は、各階層を縦貫し、各階層に排水管より左右方向に延びる横引き配管には、台所や洗面所の排水口に接続された排水枝管を分岐している。
本発明のライニング工法においては、先ず延命化の対象となる排水管の上方、および下方の部位に開口部を設けて、好ましくは最初に、排水管内面をクリーニングする。
このクリーニングにあっては、先ず、前記の排水管の下方側の開口部に管内を吸引する吸引装置を接続し、該吸引装置を作動させ、排水管内部に空気を高速で流通させて排水管内周面の付着物を乾燥させる。その後、排水管の上部開口部より研磨材（天然石、アルミナ、ケイ砂、及びセラミック粉末など）を投入して、吸引装置の吸引力によって生ずる高速気流で上流から下流へと搬送し、その搬送過程で、排水管内を回転させながら排水管内周面を研磨する。除去された排水管内周面の付着物及び研磨材は、系外に取り出される。
ついで、洗浄水を排水管内に投入する。クリーニングにより、管内面をより滑らかにする。
なお、クリーニングは、上述した研磨材を高速気流によって排水管内周面を研磨する手法に限定されず、治具洗浄法や、高圧洗浄法などの他のクリーニング法を採用してもよい。しかし、高圧洗浄法など、加圧方式では、生成したピンホールをさらに拡大する可能性があるので、上記の負圧式洗浄法が好ましい。
上記洗浄後、吸引装置により、排水管内に空気を高速流通させて排水管の研磨された内周面を乾燥させる。
【００２０】
次に、好ましくはプライマー塗装を行う。この場合、対象排水管が、硬質塩化ビニル管や硬質塩化ビニルライニング鋼管などの場合には、塩化ビニル用プライマーを、それ以外の場合には、エポキシ樹脂用プライマーを選択する。
プライマー塗装は、前記同様に管内に負圧を与えながら、前記上部開口部からプライマーを供給し、管内を均一に流すことにより行われ、これにより、管内にプライマーのライニング層が形成される。
【００２１】
前記プライマー層が半乾き状態になったところで、本発明のライニング材を用いて、ライニング塗装を施工する。上部開口部に、ギアポンプ付スタティックミキサーなどのライニング材供給装置を連結し、所定の割合となるように、エポキシ樹脂と硬化剤とを計量して供給する。その際、抗菌性ゼオライトや、前記の任意成分を同時又は順次供給する。
前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる抗菌剤の含有量は、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％程度、好ましくは４ｍｇ／ｌ〜０．１質量％である。
こうして得られたライニング材が、上記排水管内部を前記吸引装置で吸引することにより発生した負圧によって、管内を均一に分散して、薄く引き延ばされると同時に、硬化反応が起きる。その結果、排水管内周面全体に、平滑で薄肉なライニング材による塗膜が形成される。
排水管内周面全体に塗膜が形成された後には、自然乾燥してもよいが、必要に応じて、排水管内に温風を送り、乾燥を早めてもよい。その結果、排水管内に形成された塗膜が乾燥し、硬化した塗膜が形成される。
前記塗膜厚は、通常０．２〜５ｍｍ程度とする。なお、前記のクリーニング、乾燥、プライマー塗装、およびライニング塗装において、系内に発生させる負圧としては、いずれも０．０１〜０．０５ＭＰａ程度が好ましい。また、必要に応じて、各種治具を補助的に使用することができる。
【００２２】
以上のように、本発明においては、排水管内部に形成された抗菌性ゼオライトを含むライニング層により、排水管の延命化が図られ、しかもライニング層が水と接触すると、水中のミネラル分とイオン交換されて、極微量の銀イオンなどの抗菌剤成分が水中に放出される。放出された抗菌剤成分の微生物に対する抗菌作用により、微生物の増殖を抑制することが可能となり、悪臭の発生も防止される。この抗菌剤成分の極微量の放出は長期間続くので、抗菌・防臭効果も長期間続くなど、極めて優れた効果を発揮する。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例、比較例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらによってなんら限定されるものではない。
実施例１
以下の成分をスタティックミキサーに供給し、室温下に約５分間混合攪拌して、ほぼ均一なライニング材を得た。
・エポキシ樹脂（ＪＡＷＷＡ−Ｋ−１３８相当品、 商品名：Ｔ２４-ＳＬ−トルネードライニング塗料・エポキシ樹脂、つまりぬきにじゅうよん社製） ４．５ｋｇ
・硬化剤（商品名：Ｔ２４-ＳＬ−トルネードライニング塗料・硬化剤、つまりぬきにじゅうよん社製） ０．９ｋｇ（エポキシ樹脂：硬化剤＝５：１）
・銀担持ゼオライト（銀担持率 ２．５質量％、平均粒径２μｍ、商品名：ゼオミック、シナネンゼオテック社製）、 ０．０４５ｋｇ (銀：２５０ｐｐｍ)
・分散剤（ステアリン酸カルシウム） ０．５４ｇ
・骨材（ガラスフレーク、日本板硝子社製） ０．１ｋｇ
次に、こうして得られたライニング材を、長さ１０ｃｍ、幅５ｍのステンレス鋼表面に、塗膜厚が５ｍｍとなるように、はけ塗りし、１日間立てた状態で放置した。その後、塗膜状態を観察した結果を表１に示す。
なお、曲げ試験はＪＩＳ Ｋ７２０３、および衝撃試験はＪＩＳ Ｋ５４００による。
【００２４】
【表１】
【００２５】
次に、上記で得られたライニング材を用いて抗菌性能の試験を行った。
試験法はＪＩＳ Ｚ２８０１，５・２項プラスチック製品などの試験方法による。
試験菌株は黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）、および大腸菌（ＮＢＲ３９７２）である。
前記ライニング材を塗布した試験片の表面に、１／５００普通ブイヨンで調整した前記菌液を滴下し、フイルムで密着させて３５℃で保存した。２４時間後、供試片上の菌液について、生菌数を測定した。
結果を表２に示す。なお、表２中の抗菌活性値は、ブランクと抗菌性ゼオライトを添加した場合との相対生菌数差の対数値で、この値が２を超えると、抗菌効果あり、という評価になる。
【００２６】
【表２】
ここで、
検体１：本発明の抗菌剤を担持したゼオライトを添加しない試験片
検体２：本実施例１に従って得られたライニング材を塗布した試験片
【００２７】
以上の表１および表２から、本発明のライニング材により形成された塗膜は、強度が十分であり、かつ銀の担持量が１質量％の抗菌ゼオライトを、エポキシ樹脂に対して１質量％添加した場合において、抗菌作用が十分に発揮されていることが分かる。
【００２８】
実施例２
抗菌性ゼオライトの添加量を２質量％（検体３）、および３質量％（検体４）とし、かつ、黄色ブドウ球菌に替えて、緑膿菌を含む菌液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って、抗菌性能の試験を行った。
結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】
表３から、本発明の排水管用ライニング材は、緑膿菌に対しても抗菌効果を有することが分かる。
【００３１】
実施例３
上記実施例１において、抗菌性ゼオライトを２質量％添加した以外は、実施例１記載と同様にライニング材を製造して、これを塗布した試験片を前処理（耐光性区分１、および耐水性区分２）した後、試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）を用いて試験を行った以外は、実施例１と同様の抗菌性能試験を行った。
用いた検体は以下の通りである。
検体５：抗菌エポキシ樹脂、添加量２質量％、耐光性区分：１
検体６：抗菌エポキシ樹脂、添加量２質量％、耐水性区分：２
検体７：エポキシ樹脂、耐光性区分：１(ブランク)
検体８：エポキシ樹脂、耐水性区分：２(ブランク)
前処理方法は以下の通りである。
耐光性区分１：サンシャインカーボン灯下に８時間照射
耐水性区分２：５０℃下１６時間保持
ここで、耐光性区分、耐水性区分は、抗菌技術協議会による区分で、耐光性区分は日光などに晒されている状況で製品が使用される場合を、一方、耐水性区分は水に晒されている状況で、それぞれ製品が使用される場合の抗菌性を試験する方法である。
結果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】
実施例４
実施例３において、試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）に替えて大腸菌（ＮＢＲ３９７２）を使用した以外は、実施例３と同様に試験を行なった。
結果を表５に示す。
【００３４】
【表５】
【００３５】
実施例５
抗菌性ゼオライトを３質量％添加した以外は、実施例１記載と同様にライニング材を製造し、かつ、実施例３と同様の抗菌性能試験を行った。
用いた検体は以下の通りである。
検体９：抗菌エポキシ樹脂、添加量３質量％、耐光性区分：１
検体１０：抗菌エポキシ樹脂、添加量３質量％、耐水性区分：２
結果を表６に示す。
【００３６】
【表６】
【００３７】
実施例６
試験菌株として黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１２７３２）に替えて大腸菌（ＮＢＲ３９７２）を使用した以外は、実施例５と同様に試験を行なった。
結果を表７に示す。
【００３８】
【表７】
【００３９】
以上の実施例３〜６の結果から、本発明においては、試験片を、耐抗性区分１（サンシャインカーボン灯、８時間）、および耐水性区分２（５０℃、１６時間）のいずれの前処理を施しても、抗菌性ゼオライトのエポキシ樹脂に対する添加量が２質量％においても、３質量％においても、極めて良好な抗菌性を示すことがわかる。
【００４０】
実施例７
亜鉛メッキ鋼管を排水管とする築２５年の５階建てマンションを対象に、本発明を実施した。用いたライニング材は上記実施例１で製造されたものを使用した。
先ず、排水管の上方、および下方の部位を切断し、下流端部に管内を吸引する吸引装置を接続し、該吸引装置を作動させて管内に０．０４ＭＰａの負圧を発生させて１時間、排水管内部に空気を流通させて排水管内周面の付着物を乾燥させた。次いで、排水管の上流端部より研磨材（セラミック粉体）を投入して、吸引装置の吸引力によって上流から下流へと搬送して研磨した。除去された排水管内周面の付着物及び研磨材は、下流端部より系外に取り出した。ついで、１０分間、水道水を排水管内に投入して洗浄した。その後、水道水の供給をやめ、１０分間、排水管内に空気を流通させて排水管の研磨された内周面を乾燥した。その後、負圧下にエポキシ樹脂用プライマーを上部端部より供給し、２０分間運転を続け、管内にプライマー層を形成させた。１０分間、空気のみ供給して前記プライマー層が生乾き状態となったところで、上流端部にギアポンプ付スタティックミキサーを設置し、実施例１で作成した、質量比が５：１のエポキシ樹脂と硬化剤を含む抗菌性エポキシ樹脂組成物を供給した。
上記排水管内部を前記吸引装置で吸引して０．０４ＭＰａの負圧条件下、前記ライニング材を３０分間添加した後、２０分間空気を送って乾燥させた。その後、運転を中止し、下部より内視鏡で内部を観察したところ、管内部表面に均一なライニング層が形成されていることが確認された。
工事後、３月たっても、塗膜の剥がれが無く、また、悪臭の発生もないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のライニング材およびライニング工法は、排水管内部に強固な抗菌性ライニング塗膜を形成することができるので、長期間にわたって排水管の延命化が図られ、しかも水中に放出された極微量の抗菌剤成分により、微生物の増殖や悪臭発生が防止されるなど、優れた効果を発揮し、既設または新品の排水管に適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むことを特徴とする排水管用ライニング材。
【請求項２】
ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である請求項１に記載の排水管用ライニング材。
【請求項３】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である請求項１又は２に記載の排水管用ライニング材。
【請求項４】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である請求項１〜３のいずれかに記載の排水管のライニング材。
【請求項５】
抗菌剤が、銀化合物である請求項１〜４のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
【請求項６】
抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む請求項１〜５のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
【請求項７】
抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材を、排水管内部表面に塗布することを特徴とする排水管のライニング工法。
【請求項８】
ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である請求項７に記載の排水管のライニング工法。
【請求項９】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である請求項７または８に記載の排水管のライニング工法。
【請求項１０】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である請求項７〜９のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１１】
抗菌剤が、銀化合物である請求項７〜１０のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１２】
抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む請求項７〜１１のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１３】
排水管内部を負圧下に維持して、ライニング材を塗布する請求項７〜１２のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１４】
排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、ライニング材を塗布する請求項７〜１３のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１】
抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むことを特徴とする排水管用ライニング材。
【請求項２】
ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である請求項１に記載の排水管用ライニング材。
【請求項３】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である請求項１又は２に記載の排水管用ライニング材。
【請求項４】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である請求項１〜３のいずれかに記載の排水管のライニング材。
【請求項５】
抗菌剤が、銀化合物である請求項１〜４のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
【請求項６】
抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む請求項１〜５のいずれかに記載の排水管用ライニング材。
【請求項７】
抗菌剤を担持したゼオライトを含有する抗菌性エポキシ樹脂組成物を含むライニング材を、排水管内部表面に塗布することを特徴とする排水管のライニング工法。
【請求項８】
ゼオライト中の抗菌剤の担持量が、０．０１〜１０質量％である請求項７に記載の排水管のライニング工法。
【請求項９】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中のゼオライトの含有量が、エポキシ樹脂に対して０．０１〜１０質量％である請求項７または８に記載の排水管のライニング工法。
【請求項１０】
抗菌性エポキシ樹脂組成物中の抗菌剤の含有量が、エポキシ樹脂に対して１ｍｇ／ｌ〜０．５質量％である請求項７〜９のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１１】
抗菌剤が、銀化合物である請求項７〜１０のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１２】
抗菌性エポキシ樹脂組成物が、さらに建築用の硬化剤、アミン系、フェノール系、酸無水物系、ポリアミド系、およびイミダゾール系硬化剤から選ばれる少なくとも一種の硬化剤を含む請求項７〜１１のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１３】
排水管内部を負圧下に維持して、ライニング材を塗布する請求項７〜１２のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【請求項１４】
排水管内部表面に、予めプライマーを塗布し、その後、ライニング材を塗布する請求項７〜１３のいずれかに記載の排水管のライニング工法。
【公開番号】特開２０１０−４３２４１（Ｐ２０１０−４３２４１Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１２９５８（Ｐ２００９−１１２９５８）
【出願日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（５０２０９４２１７）有限会社つまりぬきにじゅうよん (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（５０２０９４２１７）有限会社つまりぬきにじゅうよん (10)
【Ｆターム（参考）】
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