| 【発明の名称】 |
水中接着剤組成物 |
| 【発明者】 |
【氏名】大崎 勝
【住所又は居所】兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
【氏名】上田 剛史
【住所又は居所】兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
【氏名】名島 憲治
【住所又は居所】兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番１９号 高菱エンジニアリング株式会社内
【氏名】亀井 博正
【住所又は居所】兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番１９号 高菱エンジニアリング株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】原子力発電所における燃料保管水槽等の補修工事を水中で円滑に実施することを可能とし、かつ、施工後の耐放射線特性も良好に維持することのできる水中接着剤組成物を提供する。
【解決手段】水中接着剤に芳香族アミンなどのアミン系添加剤や炭化硼素、酸化硼素、窒化硼素などのボロン系添加剤などの耐放射性添加剤を配合した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水中接着剤に耐放射性添加剤を配合してなることを特徴とする水中接着剤組成物。
【請求項２】 上記耐放射性添加剤が耐γ線耐久性を向上させるためのアミン系添加剤であることを特徴とする請求項１の水中接着剤組成物。
【請求項３】 上記アミン系添加剤が、芳香族アミンの取り扱い作業性を改良したジエチルトルエンジアミン、メタキシレンジアミン、メンセンジアミン等の変性芳香族ポリアミンよりなる群から選択された少なくとも一の化合物であることを特徴とする請求項２の水中接着剤組成物。
【請求項４】 上記耐放射性添加剤が耐中性子吸収能を高め遮蔽特性を向上させるためのボロン系添加剤であることを特徴とする請求項１の水中接着剤組成物。
【請求項５】 ボロン系添加剤が、炭化ホウ素、酸化ホウ素、窒化ホウ素、無水ホウ素、ホウ素酸鉄、正ホウ酸及びメタホウ酸よりなる群から選択された少なくとも一の化合物であることを特徴とする請求項４の水中接着剤組成物。
【請求項６】 上記ボロン系添加剤の粒径が、１〜２００μｍであることを特徴とする請求項４又は５の水中接着剤組成物。
【請求項７】 上記ボロン系添加剤の添加割合が水中接着剤組成物の全重量に対し、０．１〜３０重量％であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかの水中接着剤組成物。
【請求項８】 請求項２又は３で規定されるいずれかのアミン系添加剤と、請求項４〜請求項７のいずれかで規定されるいずれかのボロン系添加剤とを配合してなることを特徴とする水中接着剤組成物。
【請求項９】 上記水中接着剤を、主剤と硬化剤とを混合して硬化させる二液系水中接着剤としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかの水中接着剤組成物。
【請求項１０】 上記アミン系添加剤の配合割合が水中接着剤の主剤１００重量部に対し、０．１〜２０％重量部であることを特徴とする請求項９の水中接着剤組成物。
【請求項１１】 上記主剤と硬化剤の各々に耐放射性添加剤を配合してなることを特徴とする請求項９又は１０の水中接着剤組成物。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中接着剤組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、原子力発電所における燃料保管水槽等のような比較的大型の水槽の内張り材の予防保全及び補修工事等に際して、特に好適な水中接着剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所における燃料保管水槽は、その深さは約１２ｍ余、幅、長さもそれぞれ１０〜２０ｍに及ぶ大型水槽であり、その中には水深約８ｍ位置にその上部が位置するようにして燃料保管ラックが配置され、かつ、燃料の安全保管上ほぼ満面に水が蓄えられている。
【０００３】このような水槽は、コンクリートの基礎面上にステンレス製等の内張り材を接着して形成されているが、長年の使用中には、水槽の内壁面を区画する前記内張り剤の汚損が進み、さらに劣化、破損等が生じる可能性があるため、補修が必要となる。
【０００４】補修の工事は、水槽内を排水した後大気中で施工されることもある。この場合、大気中で施工されるので、あえて水槽内部の工事であることを意識せず、通常の建造物の壁面等に施工する工具と工法を用いて実施されていた。
【０００５】しかしながら、水槽が大形となるほどに、排水作業一つをとってみても大がかりのものとなり、しかも原子力発電所の燃料保管水槽にあっては、燃料を水中に浸漬しておくことが安全上必須の要件であることから、これを一時的でも他の水槽に移さねばならず、予備的な設備が必要となる。
【０００６】したがって、このような一時的な作業空間確保のための大がかりな排水作業を省略し、かつ予備水槽等の余分な設備の並置を不要とするために、燃料保管ラックを水中に設置したまま、同水中で必要な作業が実施できる技術の確立が待たれるところである。
【０００７】すなわち、燃料保管水槽を排水することなく、補修が必要な内壁面を水中で施工する要請がある。そして、原子力発電所における燃料保管水槽では、放射線を受けるために、このような補修にあたっては、使用した補修剤（材）の耐放射線特性を考慮する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような要請に鑑みてなされたもので、これらのニーズに応え、上記した補修工事を水中で円滑に実施することを可能とし、かつ、施工後の耐放射線特性も良好に維持することのできる水中接着剤組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、水中接着剤に耐放射性添加剤を配合してなることを特徴とする。上記耐放射性添加剤は、好適には、耐放射性添加剤として、耐γ線耐久性を向上させるためのアミン系添加剤を配合することが好適である。アミン系添加剤は、ジエチルトルエンジアミン、メタキシレンジアミン、メンセンジアミン等の変性芳香族ポリアミンよりなる群から選択された少なくとも一の化合物であることが好適である。
【００１０】上記耐放射性添加剤は、別の実施の形態として、耐中性子遮蔽特性を向上させるためのボロン系添加剤である。ボロン系添加剤としては、炭化ホウ素、酸化ホウ素、窒化ホウ素、無水ホウ素、ホウ素酸鉄、正ホウ酸及びメタホウ酸よりなる群から選択された少なくとも一の化合物が好適である。ボロン系添加剤の粒径は、１〜２００μｍの範囲が好適である。ボロン系添加剤の添加割合は、水中接着剤組成物の全重量に対し、０．１〜３０重量％の範囲が好適である。
【００１１】本発明に係る水中接着剤組成物は、上記のようなボロン系添加剤とアミン系添加剤との両方を配合することもその実施の形態として含む。水中接着剤は、主剤と硬化剤とを混合して硬化させる二液系水中接着剤が好適である。この場合、アミン系添加剤を配合する場合、その配合割合は、水中接着剤の主剤１００重量部に対し、０．１〜２０％重量部が好適である。このような二液系水中接着剤の場合、上記主剤と硬化剤の各々に耐放射性添加剤を配合することが好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る水中接着剤組成物の実施の形態をさらに詳細に説明する。本発明に係る水中接着剤組成物は、上記したように水中接着剤に耐放射性添加剤を配合している。
【００１３】水中接着剤としては、水中で硬化し、本発明の目的に反しない限り、限定されるものではない。しかし、例えば上記説明したような燃料保管水槽のような環境で使用されることを考慮すると、二液性系水中接着剤が好適である。すなわち、一般的に主剤と硬化剤との二液で構成され、好適には特段の加熱操作を伴うことなく、二液を混合することによって硬化するタイプのものが好適である。
【００１４】このような二液性系水中接着剤の主剤としては、分子内にエポキシ基を２個以上有するエポキシ当量が１５０〜５００のものが好適である。このような主剤としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、及びノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００１５】一方、硬化剤としては、ポリアミドアミン、変性ポリアミドアミン、変性ポリアミドポリアミン、変性脂肪族ポリアミン、変性芳香族ポリアミン、複素環状ポリアミン、変性脂環状ポリアミン等のアミン類ないしポリアミン類からなる群から選ばれる少なくとも一の硬化剤が好適である。
【００１６】すなわち、反応硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を用い、これに対して上記したような硬化剤を用いたものが好適である。さらに、具体的には主剤として、例えば、ビスフェノールＡ型グリシジルエーテル（油化シェルエポキシ社製：エピコート＃８２８）を用い、硬化剤として、変性ポリアミン（旭電化工業株式会社製：アデカハードナＥＨ２６５−４）、変性ポリアミドポリアミン（スリーボンド株式会社製：スリーロンジＷ８０５）、変性脂肪族ポリアミン（富士化成工業株式会社製：フジキュアＦ５４０５）、変性ポリアミドポリアミン（大都産業株式会社製：ダイトサイダーＨＲ７８７）等のうちの少なくとも一種以上を用いるものが好適である。なお、主剤と硬化剤を予め組み合わせて市販されているダイトサイダＨＲ（大都産業）スリーボンドＷ８０５（スリーボンド社）、パーマスタＷＥ３００（中国塗料株式会社製）等も用いることができる。
【００１７】さらに、このような水中接着剤以外に、不飽和ポリエステル樹脂及びその硬化剤、ポリイソシアネート化合物又は特願昭６３−３０４０６９号公報に記載される架橋硬化性アクリル共重合体及びその硬化剤といった組み合わせの水中接着剤であっても、本発明の目的に反しない限り用いることができる。硬化剤のエポキシ樹脂に対する添加量は、好適には、エポキシ１当量当り０．７〜１．２当量である。
【００１８】本発明に係る水中接着剤組成物で、このような水中接着剤に配合されるべき耐放射性添加剤としては、ボロン系添加剤及びアミン系添加剤を挙げることができる。アミン系添加剤は、耐γ線の耐久性向上を主目的として添加される。アミン系添加剤としては、ジエチルトルエンジアミン、メタキシレンジアミン、メンセンジアミン等の変性芳香族ポリアミンが好適である。具体的には、エキキュア−Ｚ（油化シェルエポキシ株式会社製）、サンマイドＴＸ９８３又はＭ１８００（三和化学株式会社製）等を挙げることができる。
【００１９】アミン系添加剤の配合割合は、水中接着剤の主剤の１００重量部に対し、最大２０重量部である。なお、添加する効果が現れるのは、１％重量部からである。したがって、添加する場合には、水中接着剤の主剤の１００重量部に対し、１〜２０％重量部が好適である。
【００２０】ボロン系添加剤は、耐中性子遮蔽特性を向上させるために添加される。ボロン系添加剤としては、無機ホウ素化合物が好適であり、具体的には、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、酸化ホウ素（Ｂ2０3）、窒化ホウ素、無水ホウ素、ホウ素酸鉄、正ホウ酸及びメタホウ酸を挙げることができる。これらのうちでも、炭化ホウ素が特に好適である。
【００２１】ボロン系添加剤は、粉末状であることが好ましく、平均粒径は、１〜２００μｍが好適な範囲であり、特に、１０〜１００μｍのものが好ましい。ボロン系添加剤の配合割合は、水中接着剤組成物の全重量に対し、０．１〜３０重量％である。中性子の遮蔽効果を考慮すると、１重量％以上がより好適である。３０重量％未満で、機械的特性が良好である。最適には、１〜５重量％の範囲である。
【００２２】さらに、本発明に係る水中接着剤組成物では、その品質向上のために他の添加剤を配合することができる。タルク、クレー、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、珪藻土等の無機充填材を配合することができる。とりわけ、タルク、クレー等の疎水性無機充填材が好適である。これらの配合割合は、３０〜５０％である。この中で体質顔料としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ等であり、垂れ防止剤としては、珪藻土等が好適である。
【００２３】二液系水中接着剤の場合、上記主剤と硬化剤の各々に耐放射性添加剤及びその他の添加剤を配合し、主剤と硬化剤の中での添加剤の割合が均一となることが好適である。主剤と硬化剤とを混合し、接着硬化後のコーテイング層、接着層等が均一な層として形成されるためである。
【００２４】なお、本発明に係る水中接着剤組成物は、用途として、燃料保管水槽等の補修に使用され、あて板等の接着剤又はコーテイング層として採用されるものである。したがって、ある程度大量に用いることもある。係る場合には、むしろ水中接着材組成物と表現したほうが良いことがある。本発明の水中接着剤組成物の概念には、係る水中接着材組成物も含まれる。
【００２５】本発明に係る水中接着剤組成物は、通常の接着剤と同様に、ヘラ、ノズル押し出し等により、対象物に適用することができる。例えば、燃料保管水槽では、損傷箇所に対するあて板の接着剤として用いたり、損傷箇所そのものに対するコーテイング層として適用したりすることができる。コーテイング層とした場合には、１００μｍ〜５ｍｍの範囲で施工することができる。
【００２６】図１について、本発明に係る水中接着剤組成物の施工方法について、その一実施の形態を説明する。図１は、水中接着剤組成物のミキサーノズル（ディスポーザブルミキサー）１を先端に有する空動式ガン２の概念図である。図に示すように、ガン２は主剤を充填する主剤用カートリッジ３と硬化剤を充填する硬化剤用カートリッジ４を別個に設けている。一方の主剤用カートリッジ３は、これに連結されている管継手５にホース６が接続され、ホース６の他端側は二股管継手７の一方の入口側に接続している。同様に、他方の硬化剤用カートリッジ４は、これに連結されている管継手８にホース９が接続され、ホース９の他端側は二股管継手７の他方の入口側に接続している。この二股管継手７は、２方向の流路を１方向に合流するものであり、管継手７に接続されているミキサーノズル１にて、接着剤と硬化剤とが混合されるこのような構成とすることにより、離れた位置から主剤と硬化剤とを別個に流し、施工位置の直前で主剤と硬化剤とを混合することができる。施工面に水中でコーテイング層を形成するのに適した装置である。
【００２７】
【実施例】実施例１主剤として、ビスフェノールＡ型グルシジルエーテル（油化シェルエポキシ社製エピコート＃８２８：エポキシ当量１９０）１００重量部、硬化剤として変性ポリアミン（旭電化工業株式会社製：アデカハードナＥＨ２６５−４）１５重量部を用いた。そして、耐γ線耐久性の向上を図るために、変性芳香族ポリアミン（油化シェルエポキシ社）エピキュアＺ５重量部を、各々の重量部に比例して配合した。さらに、粘度調整を図るために、炭酸カルシウム１０重量部、タルク３５重量部、二酸化チタン５重量部を無機充填材として、同様に、主剤と硬化剤に各々の重量部に比例して配合した。このようにして調整した水中接着剤組成物の施工性、鋼板との密着性を試したが施工上問題ないことが判明した。耐γ線耐久性については、Ｃｏ60γ線（最大線量率１×１０3Ｇｙ／Ｈ）条件で照射試験したところ図２に示すように、大きく向上した。
【００２８】他の実施の形態本発明に係る水中接着剤組成物は、上記の実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は、このような実施の形態又は実施例に限定されるものではなく、当業者にとって自明な修飾・変更・付加は、全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２９】
【発明の効果】上記したところから明らかなように、本発明によれば、原子力発電所における燃料保管水槽等の補修工事を水中で円滑に実施することを可能とし、かつ、施工後の耐放射線特性も良好に維持することのできる水中接着剤組成物が提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目５番１号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月２０日（２００１．１１．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９６２３
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１５５４６６（Ｐ２００３−１５５４６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月３０日（２００３．５．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３５４３５１（Ｐ２００１−３５４３５１） |
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