(57)【要約】【課題】比較的短時間で硬化させることができ、しかも、必要な耐圧強度と柔軟性を備えていて、たとえ地中への埋設管に使用しても、変形や亀裂の生じるおそれの少ない管内ライニング剤。【解決手段】エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤としてウレタン変性アミンを含む管内ライニング剤。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤としてウレタン変性アミンを含む管内ライニング剤。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、前記ウレタン変性アミンが５０〜８０重量部である請求項１に記載の管内ライニング剤。
【請求項３】
前記硬化剤としてイソフォロンジアミン変性物を含む請求項１または２に記載の管内ライニング剤。
【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、地中に埋設されたガス管のような既設管において、その内面をライニングして更生する際に使用する管内ライニング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の管内ライニング剤としては、従来、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤としてイソフォロンジアミン変性物、ブタジエンゴム変性アミン、あるいは、メタキシレンジアミン変性物などを使用し、必要に応じて、反応性希釈剤や充填剤などを混合したものが知られている（これらの各種成分について詳しく言及した適当な特許文献は見当たらない）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の管内ライニング剤は、概して硬化時間が長く、具体的には、７日〜２０日程度を必要とし、そのため、既設管の更生に多くの日数を必要とする欠点があった。
このような欠点を回避するため、管内面にライニング剤を塗布した後、管内に熱風や温水を流して硬化の促進を図ることも実用化されているが、熱硬化性のライニング剤では、硬化後のライニング層に柔軟性が不足し、地中に埋設された既設管に使用すると、上方からの圧力により割れを生じたり、路面を走行する車両による繰り返し曲げ作用によって亀裂を生じるおそれがあり、漏れの原因となる可能性があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、比較的短時間で硬化させることができ、しかも、必要な耐圧強度と柔軟性を備えていて、たとえ地中への埋設管に使用しても、変形や亀裂の生じるおそれの少ない新規な管内ライニング剤を提供することにある。
【０００５】
【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、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤としてウレタン変性アミンを含む管内ライニング剤にある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、硬化剤としてウレタン変性アミンを含んでいるので、後述する実験結果からも明らかなように、温水や温風などを使用することによって、ライニング剤を比較的短時間で硬化させることができ、硬化後においては、ウレタン変性アミンの特質によって、ライニング層が適度な柔軟性を備えたものとなる。
その結果、既設管の更生に要する時間を著しく短縮することができるとともに、更生後においては、必要な柔軟性を備えていて、外圧による変形の発生や繰り返し曲げ作用による亀裂発生のおそれも少なく、特に、地中への埋設管用ライニング剤として有効な管内ライニング剤を得るに至った。
【０００７】
請求項２の発明の特徴構成は、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、前記ウレタン変性アミンが５０〜８０重量部である。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成によれば、主剤であるエポキシ樹脂１００重量部に対して、硬化剤に含まれるウレタン変性アミンを５０〜８０重量部の範囲内に設定することにより、後の実験結果からも明らかなように、適度の耐圧強度と柔軟性を兼ね備え、埋設管用ライニング剤として一層有効な管内ライニング剤を得ることができる。
【０００９】
請求項３の発明の特徴構成は、前記硬化剤としてイソフォロンジアミン変性物を含むところにある。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成によれば、硬化剤として上述したウレタン変性アミンに加えてイソフォロンジアミン変性物をも含むので、熱硬化性の向上により硬化時間が更に短くなり、既設管の更生に要する時間をより一層短縮することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による管内ライニング剤につき、その実施の形態を説明する。
この管内ライニング剤は、エポキシ樹脂を主剤とし、硬化剤としてウレタン変性アミンを含むことを必須とし、さらに、硬化剤としてイソフォロンジアミン変性物も含むことを特徴とする。
主剤であるエポキシ樹脂は、エポキシ当量が１６０〜２４０の範囲内であることが好ましく、そのエポキシ樹脂に反応性希釈剤を添加することができ、添加する反応希釈剤は、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１３）グリシジルエーテル、アルキルフェノールのモノグリシジルエーテル、１・６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アルカリ酸グリシジルエステル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、または、これらの混合物などが好ましい。
【００１２】
硬化剤中に含まれるウレタン変性アミンは、例えば、ジアミンの中にウレタン結合を有し、物性的に柔軟なアミン系化合物であり、さらに、その硬化剤には、その他のアミン系化合物を添加するのが好ましい。
添加するアミン系化合物としては、イソフォロンジアミン変性物、ビス（パラアミノベキシル）メタン変性物、メタキシリレンジアミン変性物などが好ましく、２３℃で５００〜１００００（ｍＰａ・ｓ）程度の粘度を有するものが特に好ましい。
【００１３】
さらに、主剤と硬化剤には、体質顔料や着色顔料が添加され、必要に応じて、各種の添加剤も適宜添加される。
体質顔料としては、平均粒径１０μｍ以下の無機質粉末が好ましく、具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、マイカ、ベントナイト、珪藻土、カオリンなどであり、特に、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、クレーなどが好ましい。
着色顔料としては、平均粒径１μｍ未満のものが好ましく、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ、フタロシアニンブルーなどがあり、また、添加剤としては、消泡剤などの各種添加剤がある。
【００１４】
効果確認のため、本発明による管内ライニング剤と従来の管内ライニング剤を作製して各種の実験を行ったので、その実験に供したライニング剤の成分や実験結果などに言及する。
なお、実施例１〜３は、本発明による管内ライニング剤であり、比較例１と２は、従来の管内ライニング剤である。
【００１５】
〔実施例１〕
主剤：エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製のエピコート８２８）８５．４ｇに対して、反応性希釈剤であるネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルを８．５ｇ、体質顔料であるクレーを８．５ｇ、着色顔料である酸化チタンを１．７ｇ、および、添加剤を４．２ｇ混合し、３本のロールで混練して主剤を作製した。
硬化剤：ウレタン変性アミン（大都産業（株）製のＵ−４０７５）４３．５ｇ、イソフォロンジアミン変性物（粘度３０００ｍＰａ・ｓ／２３℃）４３．５ｇ、クレー８．７ｇ、カーボンブラック０．１ｇ、および、添加剤４．２ｇを混合し、３本のロールで混練して硬化剤を作製した。
なお、この実施例１では、エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが約５０．９重量部の割合となる。
【００１６】
〔実施例２〕
主剤：実施例１と同じ。
硬化剤：ウレタン変性アミン（大都産業（株）製のＵ−４０７５）６９．６ｇ、イソフォロンジアミン変性物（粘度３０００ｍＰａ・ｓ／２３℃）１７．４ｇ、クレー８．７ｇ、カーボンブラック０．１ｇ、および、添加剤４．２ｇを混合し、３本のロールで混練して硬化剤を作製した。
なお、実施例２では、エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが約８１．５重量部の割合となる。
【００１７】
〔実施例３〕
主剤：実施例１と同じ。
硬化剤：ウレタン変性アミン（大都産業（株）製のＵ−４０７５）６０．９ｇ、イソフォロンジアミン変性物（粘度３０００ｍＰａ・ｓ／２３℃）２６．１ｇ、クレー８．７ｇ、カーボンブラック０．１ｇ、および、添加剤４．２ｇを混合し、３本のロールで混練して硬化剤を作製した。
なお、実施例３では、エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが約７１．３重量部の割合となる。
【００１８】
〔比較例１〕
主剤：実施例１と同じ。
硬化剤：イソフォロンジアミン変性物（粘度３０００ｍＰａ・ｓ／２３℃）８７ｇ、ブタジエンゴム変性アミン４３ｇ、クレー８．７ｇ、カーボンブラック０．１ｇ、および、添加剤４．２ｇを混合し、３本のロールで混練して硬化剤を作製した。
【００１９】
〔比較例２〕
主剤：実施例１と同じ。
硬化剤：メタキシレンジアミン変性物（粘度３０００ｍＰａ・ｓ／２３℃）８７ｇ、クレー８．７ｇ、カーボンブラック０．１ｇ、および、添加剤４．２ｇを混合し、３本のロールで混練して硬化剤を作製した。
【００２０】
つぎに、ライニング用のピグを使用して、上記した各ライニング剤をそれぞれ２５Ａの管の内面に塗布し、８０℃の温水を使用して温水硬化試験を行い、硬化した後に、耐圧強度試験や繰り返し曲げ強度試験などを行った。
繰り返し曲げ強度試験は、ライニングを施した管を上方と下方に０．１度ずつ、つまり、上下方向０．２度の角度範囲にわたって１．５Ｈｚ程度のサイクルで管を曲げ（地中への埋設管に対する繰り返し曲げ作用にきわめて類似する条件）、それを５０万回前後繰り返したもので、各試験結果をまとめたのが図１であり、この図１に示す試験結果から下記の事実が確認できる。
【００２１】
温水硬化試験に関しては、本発明による実施例１〜３の場合、いずれも３０分程度で硬化したが、比較例１の場合、８０℃の温水では硬化せず、比較例２の場合には、本発明と同様に３０分程度で硬化した。
なお、比較例１については、温水硬化が不可であったため、他の試験結果、つまり、耐圧強度試験や繰り返し曲げ強度試験などは、長時間をかけて自然硬化させた後の結果である。
耐圧強度試験に関しては、実施例１が最も良く、実施例３と比較例１がつぎに良く、実施例２は必要な耐圧強度を備えているが、少し軟らか過ぎる傾向にあり、比較例２は柔軟性がなく割れが生じて不可であった。
繰り返し曲げ強度試験に関しては、比較例２を除いて、全て良好であり、管内面のライニング層を観察したところ、比較例２については割れが発生していた。
【００２２】
要するに、従来のライニング剤である比較例１は、温水や温風による短時間硬化が不可能であり、比較例２は、短時間硬化が可能であっても、柔軟性に乏しくて耐圧強度と繰り返し曲げ作用に対して問題のあることが確認できる。
それに対し、本発明によるライニング剤である実施例１〜３は、温水や温風による短時間硬化が可能で、柔軟性にも優れ、必要な耐圧強度を備え、かつ、繰り返し曲げ作用に対しても十分に耐え得ることが確認できる。
ただし、実施例２では、ライニング層が少し軟らか過ぎて耐圧強度に多少の問題があった。その原因は、エポキシ樹脂に対するウレタン変性アミンの割合が多過ぎる（エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが約８１．５重量部）ことにあり、この点に関して別途実験を行ったところ、エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが８０重量部以下であれば、軟らか過ぎることもなく、また、５０重量部以上であれば、硬過ぎることもなく、結論として、エポキシ樹脂１００重量部に対して、ウレタン変性アミンが５０〜８０重量部の範囲内であることが特に好ましいことが判明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】管内ライニング剤の実験結果を示す図表
【図１】
2004323570.tif 000002