(57)【要約】【課題】大きな変異が管に作用した場合にはライニング層が剥離して流路の維持を図ることができるような管内ライニングの形成を、余分な手間を掛けずに実施できるようにする。【解決手段】材質が互いに異なるライニング層２を管Ｐ内面側に各別に積層させて管Ｐ内面をライニングする管内ライニング方法において、ライニング層２を形成するのに、第一ライニング材７Ａを使用して保形性の高い第一ライニング層２Ａを形成した後、その第一ライニング層２Ａの内周面に、ポリイソブチレン骨格の変成シリコーン樹脂を主成分としフッ素化合物を副成分とする組成物からなる第二ライニング材７Ｂを使用して第二ライニング層２Ｂを一体的に形成して管Ｐ内面をライニングする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材質が互いに異なるライニング層を管内面側に各別に積層させて管内面をライニングする管内ライニング方法であって、
前記ライニング層を形成するのに、第一ライニング材を使用して保形性の高い第一ライニング層を形成した後、その第一ライニング層の内周面に、ポリイソブチレン骨格の変成シリコーン樹脂を主成分としフッ素化合物を副成分とする組成物からなる第二ライニング材を使用して第二ライニング層を一体的に形成して管内面をライニングする管内ライニング方法。
【請求項２】
前記フッ素化合物は、その分子構造における一方がポリエーテル骨格であり、他方がポリフッ化エチレン骨格からなるフッ素系界面活性剤である請求項１に記載の管内ライニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、高強度で保形性の高い材質の第一ライニング層と、その内側に伸張性の高い材質の第二ライニング層と言った具合に、材質が互いに異なるライニング層を管内面側に各別に積層させる管内ライニング方法に関し、通常時には、前記第一ライニング層を主としてライニング層の安定が図れ、地震やその他の要因によって大きな変異が管に加わって、管や第一ライニング層に亀裂・破断が生じるよな場合には、第二ライニング層がその変異に追従して管の密閉性を維持できるようにする管内ライニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の発明者らは、この種の管内ライニング技術について、既に、特許文献１及び特許文献２において、外水、土圧、不等沈下、地震等の大きな変異により管自体が亀裂・破断しても前記第二ライニング層がこの変異に追従して管内流体の漏洩を防止するための管内ライニング技術を開示している。
前記特許文献１に記載の技術は、ピグを用いて保形性の高い第一ライニング層（主成分はエポキシ系樹脂組成物）と伸張性の高い第二ライニング層（主成分は弾性エポキシ樹脂組成物）の二層で管内ライニング層を形成し、通常時の管路の保形に関しては、第一ライニング層が主として作用し、大きな変異が管に作用して亀裂・破断が発生するような場合に第二ライニング層が主として作用することを狙いとしたものである。
また、特許文献２に記載の技術は、特許文献１に記載の技術を更に改良したもので、第二ライニング層が第一ライニング層から剥離しやすいように第一ライニング層の表面を難接着処理してから第二ライニング層を形成することを特徴とするものである。第二ライニング層の剥離を促進することによって、管や第一ライニング層の亀裂・破断による悪影響が第二ライニング層に及び難くすることが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−５４７６２号公報
【特許文献２】
特開２００２−７９１７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
当該管内ライニング技術においては、上述のように、通常時には、第一・第二両ライニング層とも密着状態を保持することができる一方、前記大きな変異により管自体が亀裂・破断した場合には、前記第二ライニング層がこの変異に追従して管内流体の漏洩を防止し易くするために、第二ライニング層が第一ライニング層から容易に剥離できるようにしておく必要がある。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示す従来技術によれば、第一ライニング層と第二ライニング層との剥離性が悪く、前記大きな変異が作用するに伴って、管自体や第一ライニング層と共に第二ライニング層まで亀裂・破断する危険性があり、改善が望まれる。
また、前記特許文献２に示す従来技術によれば、第二ライニング層を形成する前に、第一ライニング層の内周面に難接着処理を行うという別工程が一つ増え、余分なライニング手間が掛かると言ったる問題点がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、大きな変異が管に作用した場合にはライニング層が剥離して流路の維持を図ることができるような管内ライニングの形成を、余分な手間を掛けずに実施できる管内ライニング方法を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、材質が互いに異なるライニング層を管内面側に各別に積層させて管内面をライニングする管内ライニング方法において、前記ライニング層を形成するのに、第一ライニング材を使用して保形性の高い第一ライニング層を形成した後、その第一ライニング層の内周面に、ポリイソブチレン骨格の変成シリコーン樹脂を主成分としフッ素化合物を副成分とする組成物からなる第二ライニング材を使用して第二ライニング層を一体的に形成して管内面をライニングするところにある。
【０００８】
請求項１の発明の特徴構成によれば、第二ライニング材が未硬化状態の場合は粘着性を有しているので、第一ライニング層との密着性を確保することができ、例えば、管内に未硬化のライニング材を位置させてピグを圧送することでそのピグでライニング材を押し退けながらライニング層を形成すると言った簡単な施工方法によってでも、容易に第一ライニング層の表面に密着した第二ライニング層を形成することが可能となる。
更に、硬化した後の第二ライニング材は接着力が小さいので第一ライニング層と弱く固着しており、ライニング完了状態では二つの層がお互いに密着した二層ライニングを形成しているが、変異により管または第一ライニング層が亀裂・破断すると第二ライニング層は簡単に剥離して筒状の第二ライニング層の形状を保持したまま変異に追従できる。従って、管が亀裂・破断しても、管内流体の漏洩防止を図ることが可能となる。
第二ライニング材に要求されるこのような特性は、主成分のポリイソブチレン骨格を主鎖とする変成シリコーン樹脂と、添加物であるフッ素化合物との相乗効果によって引き出される。つまり、変成シリコーン樹脂の主鎖であるポリイソブチレン骨格は、ブチルゴムと似た性質を保有しており、粘着性はあるが逆に接着力は小さいという特性をもっている。
更に、本発明に使用する変成シリコーン樹脂は、ポリイソブチレン骨格の主鎖の両端がアルコキシシリル基で修飾されており、水と反応して加水分解および縮合反応をして変成シリコーンの分子同士が架橋してゴム弾性の固形物となるので、第二ライニング材には伸張性がある。
尚、前記第二ライニング材が低温の環境下でも早く硬化して第二ライニング層を形成するようにするためには、有機錫を含む硬化剤と、変成シリコーンを主成分とする本剤との二成分の形態に分けて形成しておき、ライニング直前に両者を混合して使用することが好ましい。
また、前記フッ素化合物を前記第二ライニング材の必須成分の一つとして使用することによって、第二ライニング層が第一ライニング層から容易に剥離する作用を高めることが可能となる。フッ素化合物は難接着材料として周知であるが、第二ライニング材の必須成分として添加することでイソブチレン骨格を主鎖とする変成シリコーンの接着を低下させる働きをして、管および第一ライニング層が亀裂・破断するときに第二ライニング層は容易に剥離して筒状の保持することが可能となる。
そして、以上の第一・第二ライニング層を順次形成するだけの簡単な施工方法を採用できるから、より効率よく迅速に管内ライニングを実施することが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成は、前記フッ素化合物は、その分子構造における一方がポリエーテル骨格であり、他方がポリフッ化エチレン骨格からなるフッ素系界面活性剤であるところにある。
【００１０】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、フッ素化合物が、その分子構造における一方がポリエーテル骨格であり他方がポリフッ化エチレン骨格からなるフッ素系界面活性剤であるから、より好ましい状態で、第一ライニング層から第二ライニング層を剥離させることが可能となる。
このような分子構造が好ましい理由として、ポリエーテル骨格の部分が第一ライニング層の主成分であるエポキシ樹脂に対して相溶性が高いので、第一ライニング層と第二ライニング層との界面でフッ素系界面活性剤が配向しやすいと考えられるからである。
このようなフッ素系界面活性剤の好ましい含有量は、第二ライニング材において０．１〜５ｗｔ％の範囲である。０．１ｗｔ％以下では接着力低下の効果を得られず、５ｗｔ％以上では第二ライニング材の接着力低下の効果が顕著になり第一ライニング層との密着が起こらず二層ライニングが形成できないおそれが生じるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１、図２は、地中に埋設されている都市ガス供給用のガス管（管の一例である）Ｐの腐食によるガス漏れを補修したり予防する為に、ガス管Ｐの内面１に、材質が互いに異なる第一ライニング材７Ａと第二ライニング材７Ｂとの二つのライニング材をピグ５，６で順次積層して、それらの第一ライニング材７Ａ、第二ライニング材７Ｂがそれぞれ硬化することで第一ライニング層２Ａ、第二ライニング層２Ｂが形成され、この二つの硬化樹脂層からなるライニング層２で前記内面１をライニングしてあるガス管Ｐのライニング構造を示す。
前記第一ライニング層２Ａは、保形性の高い合成樹脂で形成してあり、第二ライニング層２Ｂは、第一ライニング層２Ａとの付着力が低いと共に伸び特性の高い合成樹脂で形成してある。
【００１３】
前記ライニング層２でガス管Ｐの内面１をライニングする本発明による管内ライニング方法を説明する。
［１］  図３（イ）に示すように、ライニング区間の両端位置を掘削してピット１０，１１を形成し、各ピット１０，１１内に露出させたガス管Ｐを切除して、一方のピット１０側のガス管Ｐの端部内側に第一ライニング材７Ａを充填すると共に、第１ピグ５を装着し、図３（ロ）に示すように、一方のピット１０側のガス管Ｐ端部に空気供給ホース９を接続して、空気供給ホース９から供給される加圧空気で移動する第１ピグ５によって第一ライニング材７Ａを圧送して、ガス管Ｐの内面１に第一ライニング層２Ａを先行して積層する。
［２］  次に、図３（ハ）に示すように、一方のピット１０側の第一ライニング層２Ａの端部内側に第二ライニング材７Ｂを充填するとともに、第１ピグ５よりも小径の第２ピグ６を装着し、図３（ニ）に示すように、一方のピット１０側のガス管Ｐ端部に空気供給ホース９を接続して、空気供給ホース９から供給される加圧空気で移動する第２ピグ６によって第二ライニング材７Ｂを圧送して、第一ライニング層２Ａの内側に第二ライニング層２Ｂを後続して積層する。
［３］  そして、常温状態で、或いは、高温蒸気などを第二ライニング層２Ｂの内側に通した加熱状態で、ライニング層２を硬化させて、図１，図２に示したように、ガス管Ｐの内面１をライニングする。
【００１４】
因みに、前記第一ライニング材７Ａは、保形性の高い樹脂から適宜選択すれば良いが、保形性や施工性等から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂や、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の少なくとも１種以上を含む主剤と、エポキシ樹脂用硬化剤とを組み合わせたエポキシ系樹脂組成物を主成分とするのが好ましい。
前記エポキシ樹脂用硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、変性ポリアミドアミン、芳香族ポリアミン、ポリメルカプタンなどを使用することができるが、複素環式アミンと変性アミンと芳香族アミンとから選択される１種以上を含むアミン系硬化剤を使用することがより好ましい。そして、希釈剤や揺変剤などを適宜添加してもよい。
【００１５】
また、前記第二ライニング材７Ｂは、ポリイソブチレン骨格の変成シリコーン樹脂を主成分とし、フッ素化合物を副成分とする組成物からなる。
この第二ライニング材７Ｂについて例を挙げて更に詳しく説明すると、主鎖がイソブチレン骨格で両末端がアルコキシシリル基で修飾されたオリゴマー（例えば、「エピオン（登録商標）」鐘淵化学工業製）４０重量部、一方がポリエーテル骨格であり他方がポリフッ化エチレン骨格からなるフッ素系界面活性剤（例えば、「ユニダイン（登録商標）」ダイキン工業製）を０．５重量部、充填剤としての炭酸カルシウムを４０重量部と、直鎖状脂肪族の可塑剤を２０重量部とを混合して変成シリコーンの主材を調製してある。
さらに、オクチル酸エステル系の錫錯体を８重量部、蒸留水を１０重量部、無機系吸水材を１５重量部、無機系充填剤を２５重量部、直鎖状脂肪族の可塑剤を４０重量部とを混合して硬化剤を調製してある。
【００１６】
本実施形態で説明した管内ライニング方法によれば、簡単な施工方法によって、迅速に第一ライニング層２Ａ・第二ライニング層２Ｂの二層構成のライニング層２を形成することが可能となる他、ライニング完了状態では二つの層がお互いに密着した二層ライニングを形成しているが、変異により管または第一ライニング層が亀裂・破断しても、第二ライニング層２Ｂは簡単に第一ライニング層２Ａから剥離して筒状の第二ライニング層の形状を保持したまま変異に追従でき、ガス漏れを防止することが可能となる。
【００１７】
〔実施例〕
先の実施形態で説明したライニング材の調製方法によって調整されたライニング材を使用して、管内ライニングを実施し、第一ライニング層２Ａと第二ライニング層２Ｂとの剥離性について確認を実施した。以下にその結果を示す。
【００１８】
●二層ライニング層の形成
前記第一ライニング材７Ａをガス管Ｐに充填して、第一ピグ５を用いて管内に第一ライニング層２Ａを形成する。ついで、前記第二ライニング材７Ｂの主材と硬化剤とを混合してガス管Ｐに充填し第二ピグ６を用いて第一ライニング層２Ａの内側に第二ライニング層２Ｂを形成し、室温条件で１日放置して、ライニング層２を硬化養生させる。
養生後の二層ライニングを目視観察した結果、第二ライニング層２Ｂが完全に第一ライニング層２Ａを被覆しており、ライニング層Ｂは剥がれることなく正常な二層ライニングを観察できた。
●剥離性の評価１
前記二層ライニングを形成したガス管Ｐに対して、４０℃環境下に１時間位置させた後に−５℃環境下に１時間位置させるヒートサイクルを１サイクルとして、このヒートサイクルを１０サイクル繰り返すことで温度負荷をかけ、その状態での二層ライニングの状態を目視観察した。
観察の結果、第二ライニング層２Ｂはこのヒートサイクル試験で第一ライニング層２Ａから剥離は起きていなかった。
●剥離性の評価２
前記二層ライニングを形成したガス管Ｐの外側の鋼管部分のみを切断して、管の軸方向に両端を引っ張って第一ライニング層２Ａに亀裂をいれた。更にガス管Ｐの両端を引っ張って第二ライニング層２Ｂの状態を目視観察した。
観察の結果、第二ライニング層２Ｂは第一ライニング層２Ａから剥離し、且つ、筒状の形状を保持したままの伸張した状態を観察できた。更に伸張した第二ライニング層２Ｂの表面を観察したところ、亀裂、傷等の発生することなく表面が滑らかであることが観察できた。
【００１９】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２０】
〈１〉  本発明による管内ライニング方法は、先の実施形態で説明したガス管を対象とするものに限らず、例えば、上水道管や下水道管や、蒸気管や、石油パイプライン等の管の内側をライニングするために使用することも可能である。
〈２〉  本発明による管内ライニング方法は、既設管だけでなく、工場などで、内側をライニングしてある管を製造するために使用しても良い。
〈３〉  本発明による管内ライニング方法は、先の実施形態で説明したように二層ライニングによるライニングに適用することに限らず、例えば、３層以上のライニング層を積層する場合にも適用させることができる。即ち、複数層のライニング層の内、何れかの層に前記第一ライニング層を積層させ、その内周面に前記第二ライニング層を積層させるものであってもよい。
〈４〉  本発明による管内ライニング方法は、各ライニング層の形成方法としてピグを使用することに限らず、例えば、吹き付けによる方法や、蒸着法等を採用することも可能である。
【００２１】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】管のライニング構造を示す縦断面図
【図２】管のライニング構造を示す横断面図
【図３】管内ライニング方法を示す説明図
【符号の説明】
２      ライニング層
２Ａ    第一ライニング層
２Ｂ    第二ライニング層
７Ａ    第一ライニング材
７Ｂ    第二ライニング材
Ｐ      管
【図１】
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【図２】
2004267904.tif 000004
【図３】
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