JP2002030269A - 含浸用シーラント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】浸透可能材料に含浸させこれを接続部間に介装
することまたは接続部間に介装している浸透可能材料に
含浸させることにより密封性を発現することができる含
浸用シーラント組成物。 【解決手段】２−シアノアクリレート、アニオン重合禁
止剤、および浸透促進剤からなり、接続部間に介装され
た浸透可能材料に含浸させて使用する含浸用シーラント
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は含浸用シーラント組
成物に関するものであり、接続部間に介装された浸透可
能材料に含浸させることにより密封性を保持することが
できる含浸用シーラント組成物に関するものである。特
には気体を移送する配管のジョイント部のシーラントに
適した含浸用シーラント組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、密封性が必要な箇所は多く存
在する。密封性を得るためには単純な方法として部材間
を強く密着させることより達成されるが、この場合は部
材の接合面の表面を平滑にしたり密着力を強くしなけれ
ばならない。それを改良するために、従来から行われて
いる方法としてゴムやコルク製のパッキン、ガスケット
を部材間に介装させることにより、密着力を比較的弱く
することができ、接合面を平滑に磨かなくても良いとい
う利点が生じる。これらパッキンやガスケット以外にも
麻、綿などの有機繊維等をシート状、ロープ状にしたも
のもなども幅広く用いられている。

【０００３】一方、燃料ガスなどの地中に埋設される配
管は一定の長さの管を継手により連結し使用されるた
め、継手部に密封性が無いと内部ガスが漏洩してしまう
ため密封性が必要となる。そのため配管の継手部には麻
などの繊維系充填材を挟持もしくは充填し、シールして
いた。従来では配管内を移送される燃料用ガスはその気
体中に水分を多く含んでおり、この水分が管継手部に使
用される繊維系充填材を湿潤して膨張させ、管継手部か
ら気体が漏洩するのを防ぎ、密封性をより確実なものに
していた

【０００４】ところが、近年では燃料ガスの改良により
この気体中の水分が乾燥した状態で移送されるようにな
ってきた。そのため、通過する気体からの水分の補給を
受けられなくなり、前述の管継手部に使用されていた繊
維系充填材が乾燥して肉痩せし、繊維間に隙間を生じて
気体が継手部から漏洩するという問題が発生するように
なってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような継手部から
の気体の漏洩を修復する方法としては、例えば液状シー
ル剤を霧状にして補修箇所に送り込む方法（特開平１−
１５３９００号）や、液状シール剤を注入するような補
修方法（特公昭６０−１５６６２号）が既に提案されて
いる。これらの方法は、漏洩箇所、すなわち管継手部の
繊維質充填材に対する速やかな浸透性や、高充填性（シ
ール性）が要求されるが、これらのシール剤では継手部
の密封性を十分に満足するものではなかった。

【０００６】シーラント組成物ではないが、木質系材料
に対して含浸硬化性に優れた２−シアノアクリレートを
主成分とする組成物を用いて該接合箇所を含浸補強する
方法が提案されている（特開２０００−５３９２４
号）。

【０００７】しかしながら、前述の木質系材料の含浸用
組成物に記載されている２−シアノアクリレートまたは
それを主成分とする組成物では、高密度の繊維などの浸
透可能材料への浸透性が不十分であるため内部に十分浸
透させるのに長時間かかり、現場での素早い施工が不可
能であった。そのため、短時間で作業を済ますと密封性
が不充分となってしまうという欠点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を克服する
ため本発明者らは鋭意検討した結果、２−シアノアクリ
レート、アニオン重合禁止剤、および浸透促進剤からな
り、接続部間に介装された浸透可能材料に含浸させて使
用する含浸用シーラント組成物を得るに至った。

【０００９】本発明の含浸用シーラント組成物の主成分
である２−シアノアクリレートは、工業用、医療用およ
び家庭用として広く使用されている瞬間接着剤の主成分
である。２−シアノアクリレートは一液、常温で硬化
し、かつ低粘度であるために浸透性に優れることから、
含浸用樹脂としても使用されている。しかしながら、本
発明者等は繊維系材料などの浸透可能材料の含浸シール
用に使用する場合には、これでは不十分であり、さらに
浸透促進剤およびアニオン重合禁止剤を添加することに
より含浸硬化性、含浸接着性および含浸シール性が著し
く向上し、短い施工時間で充分な効果を発揮できるとい
う全く予期できない事実を見出して、本発明を完成した
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の含浸用シーラン
ト組成物（以下「本含浸用シーラント組成物」と称す
る。）について詳細に説明する。２−シアノアクリレー
トは、本含浸用シーラント組成物の主成分であり、各種
のものが使用できる。具体的には、２−シアノアクリル
酸のメチル、エチル、クロロエチル、ｎ−プロピル、ｉ
−プロピル、アリル、プロパギル、ｎ−ブチル、ｉ−ブ
チル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、
フェニル、テトラヒドロフルフリル、ヘプチル、２−エ
チルヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、オキソノニ
ル、ｎ−デシル、ｎ−ドテシル、２−エトキシエチル、
３−メトキシブチル、２−エトキシ−２−エトキシエチ
ル、ブトキシ−エトキシ−エチル、２，２，２−トリフ
ルオロエチルおよびヘキサフルオロイソプロピル等のエ
ステルが挙げられ、これらは一種だけでなく、二種以上
を混合して使用することもできる。

【００１１】これらの中では、メチルおよびエチルエス
テルが、含浸硬化性および含浸接着性が良いとの理由か
ら好ましい。

【００１２】本発明に用いられるアニオン重合禁止剤と
しては、保存容器中の水分等により接着剤組成物がアニ
オン重合することを防止する目的で添加されるものであ
り、二酸化イオウ、三酸化イオウ、酸化窒素、フッ化水
素、三フッ化硼素錯体、トリハロゲン酢酸、芳香族スル
ホン酸、脂肪族スルホン酸、サルトン酸、炭酸ガス、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、ピバリン酸、ペン
タノイック酸、ｎ−ヘキサノイック酸、２−メチルペン
タノイック酸、ｎ−オクタノイック酸、ｎ−デカノイッ
ク酸ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイ
ン酸、シクロヘキシルカルボン酸、シクロペンチルカル
ボン酸、シクロプロピルカルボン酸、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ナフテン酸、安息
香酸、β−ナフチルカルボン酸、ｐ−トルエンカルボン
酸、フランカルボン酸、ｐ−クロル安息香酸、モノクロ
ル酢酸、シアノ酢酸、グリコール酸、乳酸、フェニルオ
キシプロピオン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、セバチン酸、ブタンテトラカルボン酸、アコニック
酸、プロパン−１，２，３−トリカルボン酸、クエン
酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸お
よびプロメリット酸等が用いられる。

【００１３】本発明に用いられる浸透促進剤としては、
ポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド
の誘導体等が挙げられる。それらは特公昭６０−３７８
３６、特公昭６０−２６５１３、特公平１−４３７９
０、特開昭６３−１２８０８８および特開平３−１６７
２７９等で既に公知化されているものである。その具体
例としては、次のようなものが挙げられる。

【００１４】ポリアルキレンオキサイドとしてはジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリ１，３−プロピレングリコール、
ポリトリメチレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシ
ド、ポリエピクロルヒドリン、ポエイ３，３−ビス（ク
ロロメチル）ブチレンオキサイド、ポリテトラメチレン
エーテルグリコール、ポリ１，３−ジオキソラン、ポリ
２，２−ビス（クロロメチル）ポロピレンオキサイド、
エチレンオキサイド−ポロピレンオキサイドブロックポ
リマー、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセ
リン等のポリグリセリ、ホルムアルデヒド縮合体、アセ
トアルデヒド縮合体およびトリオキサン重合体等。ま
た、ポリエーテル型ウレタン硬化用ポリオールとして市
販されている各種のポリアルキレンオキサイドも本発明
の浸透促進剤として使用可能である。

【００１５】ポリアルキレンオキサイド誘導体の例とし
ては、前記のポリアルキレンオキサイドと酸とのエステ
ルおよび前記のポリアルキレンオキサイドとヒドロキシ
基含有化合物とのエーテル等が挙げられ、それらが好ま
しく用いられる。また、特開平４−２４８８８６に開示
されている化合物、例えばイソシアナートエチルメタク
リレートとポリエチレングリコールとの反応生成物も、
本発明の浸透促進剤として好適に使用される。更に、そ
れらに限定されることなく、分子末端に種々の置換基を
有するもの等、分子内部にポリアルキレンオキサイド構
造を有するものであれば本発明の浸透性促進剤として使
用可能である。

【００１６】ポリアルキレンオキサイドのエステルを構
成しうる酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ
酪酸、ピバリン酸、ペンタノイック酸、ｎ−ヘキサノイ
ック酸、２−メチルペンタノイック酸、ｎ−オクタノイ
ック酸、ｎ−デカノイック酸ラウリン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、オレイン酸、シクロヘキシルカルボ
ン酸、シクロペンチルカルボン酸、シクロプロピルカル
ボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸、ナフテン酸、安息香酸、β−ナフチルカルボン
酸、ｐ−トルエンカルボン酸、フランカルボン酸、ｐ−
クロル安息香酸、モノクロル酢酸、シアノ酢酸、グリコ
ール酸、乳酸、フェニルオキシプロピオン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、ブタンテト
ラカルボン酸、アコニック酸、プロパン−１，２，３−
トリカルボン酸、クエン酸、オルソフタル酸、イソフタ
ル酸、トリメリット酸およびプロメリット酸等を挙げる
ことができる。

【００１７】ポリアルキレンオキサイドのエーテルの具
体例としては、以下のものが挙げられる。 １）ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエ
チレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレング
リコールモノアルキルエーテルおよびジプロピレングリ
コールジアルキルエーテル等（アルキルとしては、例え
ばメチル、エチル、プロピルまたはブチル） ２）ポリエチレングリコールモノアルキルエーテルおよ
びポリエチレングリコールモノアルキルエーテルおよび
ポリエチレングリコールジアルキルエーテル等（アルキ
ルとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ラウリル、セシル、ステアリルまたはオレイル
等）；ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル
およびポリプロプレングリコールモノアルキルエーテル
ポリプロプレングリコールジアルキルエーテル等（アル
キルとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ラ
ルリル、セシル、ステアリル、オレイル、またはパーフ
ルオロアルキル等） ３）ポリエチレングリコールモノアリールエーテルおよ
びポリエチレングルコールジアリールエーテル等（アリ
ールとしては、例えばオクチルフェニルまたはノニルフ
ェニル等）

【００１８】これらポリアルキレンオキサドおよびその
誘導体の分子量は、１００〜１００００の範囲であるこ
とが好ましい。１００未満のものは揮発性が高くなり、
保存安定性が悪くなり、また分子量が１００００を超え
ると浸透性が悪くなるばかりでなく、２−シアノアクリ
レートに溶解し難くなる。

【００１９】本発明の含浸用シーラント組成物には、所
望成分として、ラジカル重合禁止剤、浸透促進剤、可塑
剤、または他の通常の添加剤を配合することができる。

【００２０】本含浸組成物には、上記の必須成分の他
に、従来シアノアクリレート系接着剤組成物に添加して
用いられている安定剤、香料、染料、顔料または溶剤等
を配合する事ができる。

【００２１】安定剤については、二酸化硫黄、芳香族ス
ルホン酸、脂肪族スルホン酸および三フッ化ホウ素錯体
等のアニオン重合防止剤、並びにハイドロキノン、ハイ
ドロキノンモノメチルエーテル、カテコールおよびピロ
ガロール等のラジカル重合防止剤が挙げられる。このう
ち、アニオン重合防止剤は含浸硬化性および含浸接着性
に影響を及ぼすため、酸の強度が適当なメタンスルホン
酸等の脂肪族スルホン酸が好ましい。

【００２２】本含浸用シーラント組成物は、浸透可能材
料特に繊維の全体または一部に含浸し硬化させて使用す
る。このように好ましい使用例としては継ぎ手部に麻を
使用しているような埋設管の内部に本含浸用シーラント
を注入し流動させることにより継手部の繊維に含浸させ
る方法、継手部に注入用の穴を設けて繊維に直接含浸さ
せる方法が挙げられる。

【００２３】また、本発明は配管の継手部分について説
明してきたが、浸透可能なパッキンを介装するタンクや
容器にも適用することができる。本発明はすでに介装さ
れているパッキンやガスケットを取り外すことなく利用
することができ、隙間から本発明のシーラント組成物を
含浸させることにより密封性を向上させることができる
ものであり、さらにはその含浸速度が速いため、施工時
間が短く、配管やタンクの本来の使用を止める時間を最
小限にすることができる。

【００２４】また、既に介装されている浸透可能材料に
含浸させるだけでなく、あらかじめ浸透可能材料に含浸
させてから部材間に介装させることもできる。浸透可能
材料は麻、綿などの繊維、厚紙、木材、スポンジなどの
フォーム材などが挙げられる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、この発明はこれら実施例により限定さ
れるものではない。

【００２６】浸透性試験は、内径１６ｍｍのアクリル製
パイプに、充填密度０．６２ｇ／ｃｍ^３で天然麻を充填
した試験片に試料５ｇ滴下し浸透距離を測定した。なお
浸透距離は天然麻の端面から試料の浸透した最前面の平
均距離を測定した。

【００２７】シール性試験は、試料を含浸させたアクリ
ル製試験片にガス圧力１００ｋＰａ，５００ｋＰａ，１
０００ｋＰａで加圧条件下２４時間放置後、ガス漏洩の
有無を評価した。

【００２８】実施例、比較例に用いた２−シアノアクリ
レートは特に断らない限りスリーボンド（登録商標）１
７４１（エチル−２−シアノアクリレート系接着剤、以
下ＴＢ１７４１と略す）である。

【００２９】実施例、比較例に用いたアニオン重合禁止
剤は三フッ化ホウ素錯体（以下ＢＦ３と略す）、二酸化
硫黄（以下ＳＯ２と略す）、メタンスルホン酸（以下Ｍ
ＳＡと略す）である。

【００３０】実施例、比較例に用いたポリアルキレンオ
キサイドはジエチレングリコール（以下ＤＥＧと略
す）、テトラエチレンオキサイド（以下ＴＥＧと略
す）、ポリエチレングリコール：平均分子量４００（以
下ＰＥＧと略す）である。

【００３１】実施例１〜３、比較例１〜４ 実施例１〜３として、ＴＢ１７４１に対しポリアルキレ
ンオキサイドとしてＤＥＧを１重量部および種々のアニ
オン重合禁止剤を０．５重量部添加し含浸用シーラント
組成物を得た。

【００３２】比較例１として、ＴＢ１７４１に対しポリ
アルキレンオキサイドとしてＤＥＧを１重量部添加した
組成物を得た。

【００３３】比較例２〜４としてＴＢ１７４１に対し、
種々のアニオン重合禁止剤を０．５重量部添加した組成
物を得た。各組成物の浸透性・シール性の評価を行っ
た。実施例１〜３および比較例１〜４の結果を下記の表
１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例４〜１０、比較例５ 実施例４〜１０として、ＴＢ１７４１に対し、アニオン
重合禁止剤として三フッ化ホウ素錯体を０．５重量部お
よび種々のポリアルキレンオキサイドを所定量添加した
含浸用シーラント組成物を得た。

【００３６】比較例５として、ポリアルキレンオキサイ
ドとしてＤＥＧ単体の浸透性・シール性の評価を行っ
た。実施例４〜１０および比較例５の結果を下記の表２
に示す。

【発明の効果】上記の様に本発明の含浸用シーラント組
成物は浸透性に優れ、浸透可能材料に短時間で浸透し確
実に密封性を発揮することができる。よって、浸透可能
材料を介装する部材を分解、解体することなく密封性、
シール性を向上させることができ、大がかりな作業が必
要ないばかりでなく、作業を短時間で終了させることが
できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２−シアノアクリレート、アニオン重合禁
   止剤、および浸透促進剤からなり、接続部間に介装され
   た浸透可能材料に含浸させて使用する含浸用シーラント
   組成物。
2. 【請求項２】前記浸透促進剤がポリアルキレンオキサイ
   ドまたはポリオキシアルキレンオキサイドの誘導体であ
   る請求項１に記載の含浸用シーラント組成物。
3. 【請求項３】前記接続部間に介装された浸透可能材料が
   配管の継手部に介装された繊維であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の含浸用シーラント組成物。