JP2011190427A - ライニング組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アミン価の異なる複数種のジアミンの混合物を主成分とする第一成分と、ジイソシアネートを主成分とする第二成分とを主成分とする。
【選択図】図1
Description
上記課題を解決するための本発明のライニング組成物は、アミン価の異なる複数種のジアミンの混合物を主成分とする第一成分と、ジイソシアネートを主成分とする第二成分とからなる。
また、さらに、前記第一成分が第一アミンおよび第二アミンを主成分として含有するとともに、前記第一アミンが、アミン価50以上100未満(mgKOH)のポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエートであり、前記第二アミンが、アミン価100以上500未満(mgKOH)のポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエートであることが好ましい。
つまり、上記新知見によると、複数のアミン価のジアミン成分を第一成分として用い、第二成分としてのイソシアネートと混合すると、反応させ硬化させたウレア系のライニング組成物は、伸びと強度との両物性を満足することがわかった。アミンの分子量としては、高分子量成分(アミン価の小さな成分)が硬化物に伸びを付与し、低分子量成分(アミン価の大きな成分)が強度、固さを付与し、混合されても互いの特性を損なうことなく、高い引張強度や引張弾性率、高い引張破断伸びが実現される。
尚、前記第一成分が、アミン価270以上のアミンからなる第三アミンを含有しても良く、前記第一成分が、フッ素系界面活性剤(剥離材)を含有しても良く、前記第一成分が脂肪酸アミド(チクソ化材)を含有しても良い。また、前記第二成分のジイソシアネートが、5以上60未満(NCO%)のものであることが好ましい。
また、一般にライニング層としては、耐水性、硬化前の流動性および硬化性(以下ライニング施工性という)、既設管からの剥離性が求められる。
用いることができる。
剥離性は、例えば、地震ときに、管とライニング層を剥離させると、ライニング層の伸びが前記管により規制されずに、より有効に発揮されるというものであり、剥離剤(内部離型剤)の添加により向上することができる。
〔作用効果5〕
ライニング施工性は、ライニング組成物が硬化する前に、管の周方向にライニング組成物が垂れてライニング層の肉厚が不均一にならないように、適度な流動性と、硬化速度を兼ね備えることが好ましいというものであり、チクソ化材(揺変剤)の添加により向上することができる。
また、上記第二成分として用いられるジイソシアネート成分は、ウレア樹脂の降伏応力に関与し、NCO%が、5以上60未満のイソシアネートが使用でき、好適な硬さおよび伸びのウレア樹脂を与える。このような方法で作成し、硬化させたライニング組成物は、引張強度5MPa以上、伸び150%以上となり、ライニング層として好適に用いられるものとなるので好ましい。
つまり、まず、ライニングすべき管Pの一部に10mm径の貫通孔21を形成するとともに、その貫通孔21を閉塞した状態で前記ライニング層A3を形成する。その後、貫通孔21の閉塞を解除すると、前記貫通孔21が前記ライニング層A3で閉塞された状態のライニングされた管Pが得られる。この管の貫通孔21に対し、サドル継手22を水密に取付け、加圧装置23を使用して前記サドル継手22より水を1kg/cm2の圧力で圧入して、ライニング層が破壊するまでの時間を測定することにより評価した。
つまり、まずライニングすべき管Pの一部を切断した後、テープによりつなぎあわせておき、前記ライニング層A3を形成する。次にテープを剥がして前記管の接続を解除し、切断された管同士を離間させる。このとき、前記ライニング層の伸びが十分であれば、管同士の間に生じる隙間は、前記ライニング層により接続状態が維持される。またこのときの材料の引張強度および伸びは、別途同じ材料で作成した平板からダンベル型引張試験片を作成して引張強度を測定することにより、破断強度、破断伸びを求めて評価した。
得られたライニング層の引張強度、伸び、降伏応力は、別途同様の組成の平板を作成し、これからダンベル型の引張試験片を作成し、引張試験機を用いて測定した。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(それぞれAA、AB)および、アミン(B)として、アミン価420mgKOH/gの芳香族アミン(B1:4,4′−メチレン−(2−クロロアニリン)[MOCA])を重量比6:2:2の割合で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分のとしてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+AB+B1を10質量部として3.47質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物の物性を上記試験1〜3により測定した。結果は、表1に示すように引張強度約18MPa、伸び230%となり、硬さ、伸びともに良好であった。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA、AB)を重量比3:1の割合で混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+ABを10質量部として2.17質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物を平板状に硬化させて試料片を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成し、引張試験を行った結果、降伏応力が約15MPa,伸びが約250%という結果が得られ、好適な物性が発揮されることがわかった。
管内面のライニング等に用いられるエポキシ樹脂(引張強度25MPa、伸び5%)を用いて実施例1と同様に切断した管に対してライニングを実施し、このライニング組成物の物性を上記試験1〜3により測定した。引張試験では、この結果管を50mm変位させた際には、ライニング層は破壊し、伸びが不十分であることがわかった。
剥離剤であるフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))を加えないこと以外は、実施例1と同様の方法で、管を切断しテープでつなぎ合わせた管に対してライニングを行い、管の引張試験を行った結果、ライニング層の破壊が発生し、伸びは、実施例1のものより低下していることがわかった。
チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))を加えないこと以外は、実施例1と同様の方法で、管に対してライニングを行い、管の引張試験を行った結果、ライニング層のタレが発生し、ライニング施工性が低下することがわかった。
アミン(B)として、アミン価420mgKOH/gの芳香族アミン(B1:4,4′−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)[MOCA])を加えないこと以外は、実施例1と同様の方法で、φ10mmの貫通孔を開けた管に対してライニングを行い、図2に示す方法で土圧に対する耐久性試験を行った結果、ライニング層の吸水によって、ライニング層の強度が低下し、100時間以内にライニング層の破壊が発生し、ライニング層の強度は、実施例1のものより低下していることがわかった。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA、AB)および、アミン(B)として、アミン価420mgKOH/gの芳香族アミン(B1:4,4′−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)[MOCA])を重量比7:1:2(実施例6)、6:2:2(実施例1と同じ)、5:3:2(実施例7)の割合で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+AB+B1を10質量部として実施例6においては、3.39質量部、実施例7においては、3.56質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物を平板状に硬化させ、この平板から作成した試料片の物性を測定した結果、実施例6は実施例1と比較して明確に軟らかくなる傾向となり、また、実施例7は、実施例1と比較して明確に硬くなる傾向があり、ジアミンAAと、ジアミンABとして、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−トを用いた場合には、(AA:AB)=(7:1)〜(5:3)程度が好ましいことがわかった。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA、AB)、および、アミン(B)として、アミン価420mgKOH/gの芳香族アミン(B1:4,4′−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)[MOCA])を重量比6:2:2の割合で混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が50%のジイソシアネート(E=E2:ヘキサメチレンジイソシアネート)を、AA+ABを10質量部として1.65質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果、降伏応力が約15MPa,伸びが約15%という結果が得られ、NCO%が高すぎる場合は、硬化物が硬くなり、十分な伸びが得られない傾向があるという結果が得られた。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA,AB)および、アミン(B)として、アミン価420mgKOH/gの芳香族アミン(B1:4,4′−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)[MOCA])を重量比6:2:2の割合で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が10%のジイソシアネート(E=E3:デュラネートTSE−100(旭化成))を、AA+ABを10質量部として8.25質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果,伸びが約350%という結果が得られたが、降伏点が認められず、NCO%が低すぎる場合は、硬化物が柔らかくなる傾向があるという結果が得られた。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA,AB)および、アミン(B)として、アミン価355mgKOH/gの芳香族アミン(B2:トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)[CUA−4])およびアミン価272mgKOH/gの芳香族アミン(B4:2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン[BAPP])の混合物を用い、重量比でAA:AB:B2:B4=1:4:0.876:0.314で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+AB+B2+B4を10質量部として3.45質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果,降伏応力27MPa、伸びが約350%という結果が得られ、硬さ、伸びともに良好であった。また、耐水性試験(水中に1週間浸漬し、浸漬前後での物性値を比較する試験)においても物性の低下のない好適なライニングが形成されていることがわかった。
さらに、ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA,AB)および、アミン(B)として、アミン価355mgKOH/gの芳香族アミン(B2:トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)[CUA−4])およびアミン価334mgKOH/gの芳香族アミン(B3:ビス(4−アミノ−2,3−ジクロロフェニル)メタン[TCDAM])、アミン価272mgKOH/gの芳香族アミン(B4:2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン[BAPP])の混合物を用い、重量比で、AA:AB:B2:B3:B4を1:4:0.876:0.314:0.314で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+AB+B2+B3+B4を10質量部として3.64質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果,降伏応力20MPa、伸びが約210%という結果が得られ、硬さ、伸びともに良好であった。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA,AB)および、アミン(B)として、アミン価355mgKOH/gの芳香族アミン(B2:トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)[CUA−4])およびアミン価397mgKOH/gの芳香族アミン(B5:4,4′−メチレンビス(2−エチル−6−メチルアニリン)[MED−J])の混合物を用い、重量比でAA:AB:B2:B5=1:4:0.876:0.314で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が38%のジイソシアネート(E=E1:イソホロンジイソシアネート)を、AA+AB+B2+B5を10質量部として3.59質量部混合し、ライニング組成物とした。
このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果,降伏応力22MPa、伸びが約250%という結果が得られ、硬さ、伸びともに良好であった。
ジアミン(A)として、アミン価84.4mgKOH/gおよびアミン価122.2mgKOH/gのポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエ−ト(AA,AB)および、アミン(B)として、アミン価355mgKOH/gの芳香族アミン(B2:トリメチレンビス(4−アミノベンゾエート)[CUA−4])およびアミン価361mgKOH/gの芳香族アミン(B6:4,4′メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)[M−DEA])の混合物を用い、重量比でAA:AB:B2:B6=1:4:0.876:0.314で混合し、剥離剤としてフッ素系界面活性剤(C:フタージェント208G(株式会社ネオス社製))3質量%、チクソ化剤として脂肪酸アミド(D:T−1700(伊藤製油製))3質量%を攪拌し、よく混合し、第一成分とした。
これに対して、第二成分としてのNCO%が10%のジイソシアネート(E)を、AA+AB+B2+B6を10質量部として3.59質量部混合し、ライニング組成物とした。 このライニング組成物で平板を作成し、ダンベル型の引張試験片を作成した後引張試験を行った結果,降伏応力21MPa、伸びが約250%という結果が得られ、硬さ、伸びともに良好であった。
このようにして得られたライニング組成物の物性評価を表1にまとめた。
2 空気供給ホース
P ガス管
P1 内面
A ライニング組成物
A2 未硬化樹脂層
A3 ライニング層
Claims (6)
- アミン価の異なる複数種のジアミンの混合物を主成分とする第一成分と、ジイソシアネートを主成分とする第二成分とを主成分とするライニング組成物。
- 前記第一成分が第一アミンおよび第二アミンを主成分として含有するとともに、前記第一アミンが、アミン価50以上100未満(mgKOH)のポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエートであり、前記第二アミンが、アミン価100以上500未満(mgKOH)のポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエートである請求項1に記載のライニング組成物。
- 前記第一成分が、アミン価270以上のアミンからなる第三アミンを含有する請求項1又は2に記載のライニング組成物。
- 前記第一成分が、フッ素系界面活性剤を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のライニング組成物。
- 前記第一成分が脂肪酸アミドを含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のライニング組成物。
- 前記第二成分のジイソシアネートが、NCO%5以上60未満のものである請求項1〜5のいずれか1項に記載のライニング組成物。
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