(57)【要約】      （修正有）【課題】シーリング剤の収縮を抑制して、ネジ継手の隙間の発生を抑えガスの漏洩を防ぐことが出来るガス（都市ガス、プロパンガス、液化石油ガス等）配管用のシーリング剤を提供する。【解決手段】シーリング剤中に有機硫黄化合物と反応する遷移金属、遷移金属の塩及び遷移金属の酸化物のうちの１種類以上を含有するガス配管用シーリング剤。前記遷移金属、遷移金属の塩及び遷移金属の酸化物の遷移金属は、鉄、銅及び亜鉛のいずれか１種以上であることが好ましく、遷移金属の塩が、酢酸塩、蟻酸塩、シュウ酸塩、塩化物塩、硫酸塩又は硝酸塩から選択される、一種以上であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管用シーリング剤であって、シーリング剤中に有機硫黄化合物と反応する遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属の酸化物のうちの１種類以上を含有することを特徴とするガス配管用シーリング剤。
【請求項２】
前記遷移金属が、鉄、銅及び亜鉛のいずれか１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のガス配管用シーリング剤。
【請求項３】
前記遷移金属の塩が、酢酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、塩化物塩、硝酸塩及び硫酸塩のいずれか１種以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガス配管用シーリング剤。
【請求項４】
シーリング剤中に前記遷移金属の塩を含有する場合に、塩基性金属酸化物を１種類以上添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシーリング剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス管などの気体供給又は輸送用管路の継手部をシールするのに有用なガス配管用シーリング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ガス管のネジ継手の隙間等に施すシール及びシール部の補修に用いるシーリング剤としは、例えば、シリコーン系、アルキッド系、ポリサルファイド系、ポリウレタン系、変性シリコーン系、アクリルウレタン系、エポキシ系の無溶剤反応硬化型の弾性シーリング材、アクリル系、ＳＢＲ系、ブチルゴム系、ウレタン系のエマルジョンタイプ或いは溶剤タイプのシーリング材がある。また、非硬化型のシーリング材としてはブチルゴム系、シリコーンマスチックタイプ、ガラスパテ等も用いられている。
【０００３】
しかし、従来から用いられている無溶剤反応硬化型弾性シーリング剤は、接着面に応力が集中して、長年の伸縮により疲労が蓄積すると界面から剥離して密着性を低下させることがあり機密性に劣る。また、エマルジョンタイプ或いは溶剤タイプのシーリング材は硬化時に収縮を起こして亀裂を発生しやすく硬化後の弾性が乏しいと共に、追従性も良くない。更に非硬化型のシーリング材は弾性を有しないために接着界面に応力がかからず、界面剥離を起こすことは少ないが追従性に乏しい。このようにシーリング材の被着面に対する追従性が不十分であると、シーリング材がネジ継手の隙間等に塗布された後、そのシーリング剤が経時変化等により伸縮すると亀裂、隙間が生じ、シーリング材が一定の気密性を維持することができなくなる。
【０００４】
また上記シーリング剤には通常、無機充填剤（例えば、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、ガラス繊維、アルミナ等が挙げられ、これらは単独で或いは二種以上を組合せた混合物として用いることができる）が添加されているが、これら無機添加剤はガスあるいはガスに含有されている付臭剤に対して不活性なため、シーリング剤に添加された場合、シーリング剤単独の場合と比較して収縮する程度は低下するが、まだまだ不十分である（特許文献１）。
【０００５】
また、ガスの漏洩を防止するため、管内にリメイン剤を導入する現行工法のひとつにガスコンディショニング法がある。この方法は、モノエチレングリコール（ＭＥＧ）などをガバナーの出管から加温しながらガス流とともに挿入する方法である。しかし、この方法は、鋳鉄製の本管の鉛継手のヤーン（すなわち、継ぎ目に適用されたアスファルト）を加熱してＭＥＧにより膨張・膨潤させてガスの漏洩を防止することを目的としている。そのため、小口径のネジ継手でのガスの漏洩防止には効果が期待できない。さらに、膨潤型であるため、加熱ガス流の導入を停止すると、漏洩抑止性がなくなるため、連続的に導入しつづける必要がある。また、ＭＥＧによる膨潤型であるため、継ぎ手やバルブなどのガス工作物、ガス機器に使用されるゴム材料等に対する影響をも評価する必要がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許公報第２５３１５１６号
【特許文献２】特開２００２−３５６６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、ガス（都市ガス、プロパンガス、液化石油ガス等）の付臭剤中に含まれる有機硫黄化合物（メルカプタン：例えばｔ−ブチルメルカプタン等、スルフィド：例えばテトラヒドロチオフェン、ジメチルサルファイド等）と反応して膨張することにより、シーリング剤の収縮を抑制して、ネジ継手の隙間の発生を抑えガスの漏洩を防ぐことが出来るガス配管用シーリング剤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】
【０００８】
本発明者らは、上記の様な従来技術の問題点に留意しつつ研究を進めた結果、付臭剤中に含まれる有機硫黄化合物（メルカプタン：例えばｔ−ブチルメルカプタン等、スルフィド：例えばテトラヒドロチオフェン、ジメチルサルファイド等）と反応する遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属ののうちの１種類以上をシーリング剤の構成成分とすることにより従来技術の問題点が大幅に軽減されることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち本発明は、以下の構成からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
〔１〕  ガス配管用シーリング剤であって、シーリング剤中に有機硫黄化合物と反応する遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属の酸化物のうちの１種類以上を含有することを特徴とするガス配管用シーリング剤。
〔２〕  前記遷移金属が、鉄、銅及び亜鉛のいずれか１種以上であることを特徴とする前記〔１〕に記載のガス配管用シーリング剤。
〔３〕  前記遷移金属の塩が、酢酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、塩化物塩、硝酸塩及び硫酸塩のいずれか１種以上であることを特徴とする前記〔１〕又は前記〔２〕記載のガス配管用シーリング剤。
〔４〕  シーリング剤中に前記遷移金属の塩を含有する場合に、塩基性金属酸化物を１種類以上添加することを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のシーリング剤。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガス配管用シーリング剤は、従来のシーリング剤と比べて著しく収縮が小さく、ガスの漏洩を大幅に防ぐことが出来るシーリング剤を提供することが出来る。
【００１１】
すなわち、本発明のガス配管用シーリング剤は、シーリング剤中に含まれる有機硫黄化合物と反応する遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属の酸化物はガス中の付臭剤の成分である有機硫黄化合物（メルカプタン：例えばｔ−ブチルメルカプタン等、スルフィド：例えばテトラヒドロチオフェン、ジメチルサルファイド等）と反応して分子量が大きくなり、体積が増加することにより、シーリング剤の収縮が抑制され、シーリング剤が使用されているネジ部の隙間ができにくくなって、ガスの漏洩を防ぐことが可能となり、ガス漏洩が起こらないシーリング剤を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のガス配管用シーリング剤の主成分は、従来から用いられている有機成分のシーリング剤であり、前記有機成分中に有機硫黄化合物と反応する遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属の酸化物のうちの１種類以上を含有することを特徴とする。
【００１３】
本発明において用いられるシーリング剤の有機成分としては、シリコーン系、アルキッド系、ポリサルファイド系、ポリウレタン系、変性シリコーン系、アクリルウレタン系、エポキシ系の無溶剤反応硬化型の弾性シーリング材、アクリル系、ＳＢＲ系、ブチルゴム系、ウレタン系のエマルジョンタイプ或いは溶剤タイプのシーリング材が挙げられる。これらのうち好ましいのは、シリコーン系、アルキッド系、変性シリコーン系、ポリウレタン系、アクリルウレタン系、アルキッド系の無溶剤反応硬化型である。
【００１４】
本発明において使用する有機硫黄化合物と反応する遷移金属としては、周期律表の６Ａ族、７Ａ族、８族、１Ｂ族、２Ｂ族の金属、その金属塩及びその金属酸化物が挙げられる。前記遷移金属、前記遷移金属の塩及び前記遷移金属の酸化物（以下、「遷移金属等」と記載する場合がある。）は、付臭剤中の有機硫黄化合物と強固な結合を形成する。特に、官能基としてチオール基を有するメルカプタンとはより強固な結合を形成する。
前記遷移金属等が付臭剤中の有機硫黄化合物と強固に結合することにより分子量が大きくなり、有機硫黄化合物の体積分、体積が増加することから、シーリング剤の体積の減少を抑制することにより、隙間の発生防止が可能である。
【００１５】
有機硫黄化合物と反応する遷移金属、遷移金属等として、好ましいものは、８族、１Ｂ族、２Ｂ族の遷移金属、その塩及びその酸化物であり、特に好ましくは鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅及び亜鉛並びにその塩及びその酸化物である。
【００１６】
本発明において使用する遷移金属の塩としては、遷移金属と有機酸の中和塩（例えば、酢酸塩、ギ酸塩、クエン酸塩、乳酸塩など）、無機酸との中和塩（塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、トリフルオロ酢酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩など）が挙げられる。これらの遷移金属塩の金属イオンは付臭剤の官能基であるチオール基と強固な結合を形成する。使用する遷移金属塩のより好ましいのは、酢酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩である。
【００１７】
本発明において使用する遷移金属等の量は、少なすぎるとシーリング剤の収縮率を減少させる効果が不十分であり、多すぎるとシーリング剤自体の柔軟性が無くなり好ましくない。シーリング剤の全量に対して１重量％〜５０重量％であり、好ましくは２重量％〜３０重量％であり、特に好ましくは３重量％〜１０重量％である。また、遷移金属等の大きさは１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは５０ｎｍ〜１００μｍであり、特に好ましくは、５０ｎｍ〜５０μｍである。
【００１８】
本発明において使用する遷移金属等は、それぞれ単独に用いても良いが、それらの混合物であっても良い。また、通常の無機充填剤（例えば、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、ガラス繊維、アルミナ等およびこれらの混合物）と併用しても良い。併用する無機充填剤の添加量は、シーリング剤の全量に対して２０重量％以下であり、好ましくは１０重量％である。
また、前記無機充填剤の大きさは１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは５０ｎｍ〜１００μｍであり、特に好ましくは、５０ｎｍ〜５０μｍである。
【００１９】
本発明においては、遷移金属の金属塩を用いる場合は、遷移金属の金属塩と付臭剤中の有機硫黄化合物が反応した時に遊離する酸（酢酸、硫酸、ギ酸や塩酸等）を中和する為に、塩基性金属酸化物を含有することが好ましい。塩基性金属酸化物としては、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等が挙げられる。たとえば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化バリウム等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、酸化マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化バリウムである。塩基性金属酸化物のシーリング剤中への添加量は遷移金属の金属塩から遊離する酸を中和することができる程度添加されていればよい。
また、その大きさは１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは５０ｎｍ〜１００μｍであり、特に好ましくは、５０ｎｍ〜５０μｍである。
【実施例】
【００２０】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。実施例は、本発明を説明するものであり、制限を加えるものではない。以下特記しない限り、部は重量部を意味する。
【００２１】
〔実施例１〕
スリーボンド社製天然ガス配管用シール剤（ＥＡ３５１ＢＣ−２）９０ｇと硫酸銅８ｇおよび酸化マグネシウム３ｇを不活性雰囲気下乳鉢にて３０分粉砕混合して本発明のシール剤を１００ｇ得た。
【００２２】
〔実施例２〕
スリーボンド社製天然ガス配管用シール剤（ＥＡ３５１ＢＣ−２）９０ｇと酢酸鉄７ｇおよび酸化カルシウム３ｇを不活性雰囲気下乳鉢にて３０分粉砕混合して本発明のシール剤を１００ｇ得た。
【００２３】
〔実施例３〕
スリーボンド社製天然ガス配管用シール剤（ＥＡ３５１ＢＣ−２）９０ｇと酢酸亜鉛６ｇおよび酸化マグネシウム３ｇを不活性雰囲気下乳鉢にて３０分粉砕混合して本発明のシールを１００ｇ得た。
【００２４】
〔実施例４〕
ネジ配管（内径３０ｍｍ，長さ５００ｍｍ、ネジ箇所；２箇所）のネジ部に実施例１で作製したシール剤を塗布し、５０℃で７日間放置した。その後、ネジ部のネジを１／４回転戻して緩め、模擬漏洩部を形成した。この配管においてネジ部からのガスの漏れ量は約１０ｍｍＨ２Ｏ／分（ガス圧：３００ｍｍＨ２Ｏ）であった。
この疑似配管に付臭剤を含有している家庭用天然ガスを１ヶ月フローさせたところ、ガスの漏洩は観測されなくなった。シール材中に含まれる硫酸銅が天然ガス中に含まれる付臭剤（ｔ−ブチルメルカプタン）と反応して体積が膨張することより、シール材自体も膨張して天然ガスが漏洩しなくなったと考えられる。
【００２５】
〔実施例５〕
ネジ配管（内径３０ｍｍ，長さ５００ｍｍ、ネジ箇所；２箇所）のネジ部に実施例２で作製したシール剤を塗布し、５０℃で７日間放置した。その後、ネジ部のネジを１／４回転戻して緩め、模擬漏洩部を形成した。この配管においてネジ部からのガスの漏れ量は約１５ｍｍＨ２Ｏ／分（ガス圧：３００ｍｍＨ２Ｏ）であった。
この疑似配管に付臭剤を含有している家庭用天然ガスを１ヶ月フローさせたところ、ガスの漏洩は観測されなくなった。シール材中に含まれる酢酸鉄が天然ガス中に含まれる付臭剤（ｔ−ブチルメルカプタン）と反応して体積が膨張することより、シール材自体も膨張して天然ガスが漏洩しなくなったと考えられる。
【００２６】
〔実施例６〕
ネジ配管（内径３０ｍｍ，長さ５００ｍｍ、ネジ箇所；２箇所）のネジ部に実施例３で作製したシール剤を塗布し、５０℃で７日間放置した。その後、ネジ部のネジを１／４回転戻して緩め、模擬漏洩部を形成した。この配管においてネジ部からのガスの漏れ量は約１２ｍｍＨ２Ｏ／分（ガス圧：３００ｍｍＨ２Ｏ）であった。
この疑似配管に付臭剤を含有している家庭用天然ガスを１ヶ月フローさせたところ、ガスの漏洩は観測されなくなった。シール材中に含まれる酢酸亜鉛が天然ガス中に含まれる付臭剤（ｔ−ブチルメルカプタン）と反応して体積が膨張することより、シール材自体も膨張して天然ガスが漏洩しなくなったと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のガス配管用シーリング剤は、有機硫黄化合物を成分とする付臭剤が添加されている都市ガス、プロパンガス、液化石油ガス等のガス配管の接続部のシーリング剤として使用することができる。