JP2010516840A5

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Publication number: JP2010516840A5
Application number: JP2009546473A
Authority: JP
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2028-01-15

Description

（発明の背景）
損傷したもしくは壊れたパイプ（例えば、下水道パイプおよびガスパイプ）をライニングするためのその場で硬化する方法は、地下パイプを補修するための非常に成功裏の方法になった。上記方法は、上記地下パイプを掘り出す必要性、および地表の構造基盤（例えば、舗装された通りおよび建築物）に対して生じる損傷を回避する。上記その場で硬化する方法は、最初に、上記ライナーを、上記パイプの中に配置する一方で、上記ライナーは、可撓性状態にある工程、次いで、上記ライナーを上記損傷したパイプの内部に対して押しつけると同時に、上記ライナーを上記パイプ内で硬化状態へと硬化する工程を包含する。以前の方法は、空気もしくは水を使用して、上記ライナーを加圧して、上記ライナーを、上記パイプの内部に対する加圧によって保持しながら、上記可撓性ライナーを上記パイプの内部に適合させ、上記ライナーを硬化状態へと硬化させる。

本発明において使用されるＴＰＵは、エポキシ樹脂／アミン硬化剤発熱および上記ライナーの取り付けにおいて使用される蒸気温度に耐えることができる十分な耐熱性を有する。上記ＴＰＵは、当該分野において「吹き込み（ｂｌｏｗｔｈｒｏｕｇｈ）」といわれる、上記ライナーにおいて穴を形成することなく、高温に耐えることができる。上記ＴＰＵはまた、熱水が上記ライナーの取り付けにおいて使用されるべき場合、上記熱水に耐えることができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
通路もしくはパイプのための、その場で硬化されるライナーであって、該ライナーは、
（ａ）樹脂吸収性物質層；
（ｂ）該樹脂吸収性物質層に吸収される、熱硬化性樹脂；および
（ｃ）該樹脂吸収性物質層のうちの少なくとも一方の側面上にある、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層であって、ここで該熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１４０℃より高いＤＳＣ二次吸熱ピーク温度を有する、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層；
を含む、ライナー。
（項目２）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１６０℃より高いＤＳＣ二次吸熱ピーク温度を有する、項目１に記載のライナー。
（項目３）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約８５Ａ〜約９８ＡのＳｈｏｒｅＡ硬度を有する、項目２に記載のライナー。
（項目４）
前記樹脂吸収性物質層は針で穴を開けた不織布である、項目１に記載のライナー。
（項目５）
前記針で穴を開けた不織布は、ポリエステルファブリックである、項目４に記載のライナー。
（項目６）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約８５Ａ〜約９０ＡのＳｈｏｒｅＡ硬度を有する、項目１に記載のライナー。
（項目７）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１００〜約１０００ミクロンの厚みを有する、項目１に記載のライナー。
（項目８）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約３００〜約５００ミクロンの厚みを有する、項目７に記載のライナー。
（項目９）
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂およびポリエステル樹脂からなる群より選択される、項目１に記載のライナー。
（項目１０）
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂のためのアミン硬化剤が、該エポキシ樹脂と混合される、項目９に記載のライナー。
（項目１１）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、
（ａ）ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体；
（ｂ）グリコール鎖伸長剤；および
（ｃ）ジイソシアネート、
の反応から作製される、
項目１に記載のライナー。
（項目１２）
前記グリコール鎖伸長剤は、１，４−ブタンジオールおよび１，６−ヘキサンジオールのブレンドである、項目１１に記載のライナー。
（項目１３）
前記ジイソシアネートは、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）である、項目１１に記載のライナー。
（項目１４）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って測定される場合に、約１．５未満の酸価を有する、項目１３に記載のライナー。
（項目１５）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、アジピン酸とジエチレングリコールとの反応から作製される、項目１４に記載のライナー。
（項目１６）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って測定される場合に、約１．０未満の酸価を有する、項目１５に記載のライナー。
（項目１７）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、６０，０００〜５００，０００ダルトンの重量平均分子量、１７０℃より高いＤＳＣ二次吸熱ピーク温度、および２１０℃／３．８Ｋｇにおいて３０ｇ／１０分未満のメルトフローインデックスを有する、項目１に記載のライナー。
（項目１８）
通路もしくはパイプの空洞をライニングするための方法であって、該方法は、
該空洞の中にライナーを導入する工程であって、該ライナーは、
（ａ）樹脂吸収性物質層；
（ｂ）該樹脂吸収性物質層に浸漬される、熱硬化性樹脂；
（ｃ）ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層であって、ここで該熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１４０℃より高いＤＳＣ二次熱融解吸熱ピーク温度を有する、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層；
を含む、工程；
該ライナーの内部開口部の中に蒸気もしくは水を導入して、該ライナーを該通路もしくは該パイプの内表面に対して押しつけ、該熱硬化性樹脂の硬化を活性化する工程、
を包含する、方法。
（項目１９）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１６０℃より高いＤＳＣ二次融解吸熱ピーク温度を有する、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約８５Ａ〜約９８ＡのＳｈｏｒｅＡ硬度を有する、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記樹脂吸収性物質層は、針で穴を開けたポリエステル不織布である、項目１８に記載の方法。
（項目２２）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約１００〜約１０００ミクロンの厚みを有する、項目１８に記載の方法。
（項目２３）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、約３００〜約５００ミクロンの厚みを有する、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、およびポリエステル樹脂からなる群より選択される、項目１８に記載の方法。
（項目２５）
前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂のためのアミン硬化剤は、該エポキシ樹脂と混合され；そして蒸気を使用して、前記ライナーを前記通路もしくは前記パイプの内表面に対して押しつけ、該エポキシ樹脂の硬化を活性化する、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記パイプは、主要下水道パイプ、支流下水道パイプ、およびガスパイプからなる群より選択される、項目１８に記載の方法。
（項目２７）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、
（ａ）ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体；
（ｂ）グリコール鎖伸長剤；および
（ｃ）ジイソシアネート
の反応から作製される、項目１８に記載の方法。
（項目２８）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、２０００〜約３０００ダルトンの数平均分子量を有する、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、アジピン酸とジエチレングリコールとの反応から作製される、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って測定される場合に、約１．５未満の酸価を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記グリコール鎖伸長剤は、１，４−ブタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとのブレンドであり、前記ジイソシアネートは、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）である、項目１８に記載の方法。
（項目３２）
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンコーティング層は、６０，０００〜５００，０００ダルトンの重量平均分子量、１７０℃より高いＤＳＣ二次吸熱ピーク温度、および２１０℃／３．８Ｋｇにおいて３０ｇ／１０分未満のメルトフローインデックスを有する、項目１８に記載の方法。

上記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、一般に、約２０００〜約１０，０００、望ましくは、約２０００〜約５０００、および好ましくは、約２０００〜約３０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有する直線状ポリマーである。上記分子量は、上記末端官能基のアッセイによって決定され、そして上記数平均分子量に関する。上記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、好ましくは、低酸価（例えば１．５未満、好ましくは１．０未満、およびより好ましくは０．８未満）を有する。上記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体の低酸価は、水分と接触するライナーにとって好ましい。なぜなら、低酸価は、上記ＴＰＵポリマーの加水分解安定性を改善する。酸価は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って決定され、そしてサンプル１．０ｇ中の酸性構成要素を滴定することが必要とされる水酸化カリウムのミリグラムで表される塩基の量として定義される。加水分解安定性はまた、ＴＰＵポリマーを処方する当業者にとって公知である上記ＴＰＵに対して加水分解安定化剤を添加することによって改善され得る。上記ポリマーは、（１）１種以上のグリコールと１種以上のジカルボン酸もしくは無水物とのエステル化反応、または（２）トランスエステル化反応、すなわち、１種以上のグリコールと、ジカルボン酸のエステルとの反応によって、生成される。グリコール対酸の、１モルより多い、概して過剰のモル比は、末端ヒドロキシル基の優位を有する直鎖を得るために好ましい。適切なポリエステル中間体としてはまた、ε−カプロラクトンおよび二官能性開始剤（例えば、ジエチレングリコール）から代表的には作製される種々のラクトン（例えば、ポリカプロラクトン）が挙げられる。望ましいポリエステルのジカルボン酸は、脂肪族、シクロ脂肪族、芳香族、またはこれらの組み合わせであり得る。単独でもしくは混合物で使用され得る適切なジカルボン酸は、一般に、合計４〜１５個の炭素原子を有し、そしてこれらとしては以下が挙げられる：コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸など。上記ジカルボン酸の無水物（例えば、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物など）がまた、使用され得る。アジピン酸は、好ましい酸である。望ましいポリエステル中間体を形成するために反応させられるグリコールは、脂肪族、芳香族、またはこれらの組み合わせであり得、合計２〜１２個の炭素原子を有し、これらとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコールなどが挙げられ、１，４−ブタンジオールは、好ましいグリコールである。２種以上のグリコールのブレンドが、使用され得る。耐微生物性が必要とされるパイプ（例えば、ガスパイプ）をライニングするために使用されるべきライナーについて、ジエチレングリコールは、好ましいグリコールである。

上記ＴＰＵが、ガスパイプをライニングするために使用されるべきである場合、低酸価ポリエステル中間体から作製され、上記ポリエステル中間体がアジピン酸とジエチレングリコールとを反応させることによって作製されるＴＰＵを使用することが好ましい。なぜなら、このタイプのＴＰＵは、より耐微生物性であると考えられるからである。耐微生物性は、ガスパイプにとって望ましい。

（樹脂吸収性物質）
樹脂吸収性物質は、上記ライナーの１つの層として使用される。上記樹脂吸収性物質は、上記熱硬化性樹脂を吸収する任意の物質である。上記樹脂吸収性層は、０．１〜２０ｃｍの厚み、好ましくは、０．２〜１５ｃｍの厚み、およびより好ましくは、０．３〜１０ｃｍの厚みであり得る。適切な樹脂吸収性物質としては、織られる繊維（ｗｏｖｅｎｆｉｂｅｒ）もしくは不織繊維（ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎｆｉｂｅｒ）であり得る有機繊維もしくは無機繊維の繊維状物質であり得る。好ましくは、上記樹脂吸収性物質は、下水設備（主要もしくは支流）をライニングする場合、針で穴を開けた不織材料（例えば、ポリエステル不織マット）である。ガスパイプをライニングする場合、ガラス繊維材料が、代表的には好ましい。

Claims

通路もしくはパイプのための、その場で硬化されるライナーであって、該ライナーは、
（ａ）樹脂吸収性物質層；
（ｂ）該樹脂吸収性物質層に吸収される、熱硬化性樹脂であって、該熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂のためのアミン硬化剤が、該エポキシ樹脂と混合される、熱硬化性樹脂；および
（ｃ）該樹脂吸収性物質層のうちの少なくとも一方の側面上にコーティングされるポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマー層であって、ここで該熱可塑性ポリウレタンポリマーは、１０℃／分の加熱／冷却／加熱モードにおいて、−１００℃〜２３０℃の走査条件を使用する、ＡＳＴＭＤ−３４１８−０３に記載される示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される場合に、１７０℃より高い二次熱融解吸熱ピーク温度を有する、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマー層；
を含む、ライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、８５Ａ〜９８ＡのＳｈｏｒｅＡ硬度を有する、請求項１に記載のライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、８５Ａ〜９０ＡのＳｈｏｒｅＡ硬度を有する、請求項２に記載のライナー。
前記樹脂吸収性物質層は針で穴を開けた不織布である、請求項１に記載のライナー。
前記針で穴を開けた不織布は、ポリエステルファブリックである、請求項４に記載のライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、１００〜１０００μｍの厚みを有する、請求項１に記載のライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、３００〜５００μｍの厚みを有する、請求項６に記載のライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、
（ａ）ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体；
（ｂ）グリコール鎖伸長剤；および
（ｃ）ジイソシアネート、
の反応から作製される、
請求項１に記載のライナー。
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、２０００〜３０００ダルトンの数平均分子量を有する、請求項８に記載のライナー。
前記グリコール鎖伸長剤は、１，４−ブタンジオールおよび１，６−ヘキサンジオールのブレンドである、請求項８に記載のライナー。
前記ジイソシアネートは、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）である、請求項８に記載のライナー。
前記グリコール鎖伸長剤は、１，４−ブタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとのブレンドであり、前記ジイソシアネートは、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）である、請求項８に記載のライナー。
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って測定される場合に、１．５未満の酸価を有する、請求項１１に記載のライナー。
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、ＡＳＴＭＤ−４６６２に従って測定される場合に、１．０未満の酸価を有する、請求項１３に記載のライナー。
前記ヒドロキシル末端化ポリエステル中間体は、アジピン酸とジエチレングリコールとの反応から作製される、請求項１３に記載のライナー。
前記ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマーは、６０，０００〜５００，０００ダルトンの重量平均分子量、および２１０℃／３．８Ｋｇにおいて３０ｇ／１０分未満のメルトフローインデックスを有する、請求項１に記載のライナー。
通路もしくはパイプの空洞をライニングするための方法であって、該方法は、
該空洞の中にライナーを導入する工程であって、該ライナーは、
（ａ）樹脂吸収性物質層；
（ｂ）該樹脂吸収性物質層に浸漬される、熱硬化性樹脂であって、該熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であり、該エポキシ樹脂のためのアミン硬化剤が、該エポキシ樹脂と混合される、熱硬化性樹脂；
（ｃ）ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマー層であって、該樹脂吸収性物質層の少なくとも一方の側面上にコーティングされる、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマー層、
を含み、ここで、該樹脂吸収性物質層、該熱硬化性樹脂および該ポリエステル熱可塑性ポリウレタンポリマー層が請求項１〜１６のいずれか一項に記載の通りである、工程；
該ライナーの内部開口部の中に蒸気もしくは水を導入して、該ライナーを該通路もしくは該パイプの内表面に対して押しつけ、該熱硬化性樹脂の硬化を活性化する工程、
を包含する、方法。
前記パイプは、主要下水道パイプ、支流下水道パイプ、およびガスパイプからなる群より選択される、請求項１７に記載の方法。