JP5367285B2 - 管路ライニング材およびコンパウンド - Google Patents

Description

本発明は、地中に埋設された管路の内周壁を裏打ちする用途に用いられ、ラジカル重合性モノマーによって架橋する硬化性樹脂を主成分としたコンパウンドを含浸し該硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材、およびその管路ライニング材に含浸するコンパウンドに関する。

埋設されている下水道管等の管路には、老朽化や、地盤沈下あるいは地上圧力の変動等によって損傷しているものがある。損傷した既設管を補修する場合、非開削で行うことが補修費用の低減や交通障害を最小限に抑える点からも好ましい。

そこで、既設管の非開削補修工法として、既設管の内周壁に管路ライニング材を押し付けその内周壁を管路ライニング材によって裏打ちする技術が種々提案されている（例えば、特許文献１等参照）。また、新規に管路を埋設した場合であっても、その新設管の内周壁を管路ライニング材によって裏打ちすることがある。

管路ライニング材には、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等の硬化性樹脂を主成分としたコンパウンドが含浸されており、これらの硬化性樹脂には、ラジカル重合性モノマーの一つとしてスチレンモノマーが用いられている。このスチレンモノマーには、硬化性樹脂に緻密な３次元結合を形成する架橋剤としての役割がある他、硬化性樹脂の粘度を調整する粘度調整剤としての役割や、低コストな希釈剤としての役割がある。ところが、スチレンモノマーには臭気性という大きな問題がある。例えば、硬化性樹脂が熱硬化性樹脂である場合、管路内周壁に管路ライニング材を押し付けるとともに熱硬化性樹脂を加熱するため、管路内に温水を循環させることがある。この場合、管路ライニング材における、管路内周壁に接する面とは反対の内側の面からスチレンモノマーが透過すると、循環する温水にスチレンモノマーの臭いがついてしまい、その温水排出時にスチレンモノマーの臭気が一気にたちこめる。この臭気は、補修現場一帯にたちこめる他、管路に接続した取付管を経由して民家に到達し、住民に多大な迷惑をかけてしまう。また、管路内周壁に管路ライニング材を裏打ちした後の数日間は、残ったスチレンモノマーが補修した管路内に透過する恐れがあり、こうして透過したスチレンモノマーの臭気も、取付管を経由して民家に到達してしまう。

そこで、スチレンモノマーを一切含有しない管路ライニング材を用いることが考えられ、本願発明者もノンスチレンタイプの管路ライニング材の研究を行った。その結果、ノンスチレンタイプの管路ライニング材でも、短期の機械的特性は十分であることが確認された。
特開平４−３１９１３５号公報

しかしながら、スチレンモノマーは他のモノマーと比較して、コスト、硬化性、希釈性、耐水性等のバランスが優れており、何よりも、管路ライニング材においては特に重要な長期の機械的特性に与える影響が大きいことが判明した。すなわち、ノンスチレンタイプの管路ライニング材では、何十年といった長期の機械的特性は、スチレンモノマーを含有した管路ライニング材に遠く及ばず、実使用に耐え得ることも困難であるといえる。

本発明は、上記事情に鑑み、スチレンモノマーの臭気を可能な限り抑えつつ、良好な長期の機械的特性を得られる管路ライニング材、およびその管路ライニング材に含浸させるコンパウンドを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の管路ライニング材は、地中に埋設された管路の内周壁を裏打ちする用途に用いられ、ラジカル重合性モノマーによって架橋する硬化性樹脂を主成分としたコンパウンドを含浸しその硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材において、
スチレンモノマーを２．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有していることを特徴とする。

本発明の管路ライニング材は、硬化性樹脂が硬化する前の管路ライニング材であり、その形状は、スリーブ状に限らず、シート状であってもよい。また、ここにいう管路には、既設管の他、新設管も含まれ、本発明の管路ライニング材は、管路補修に限らず、管路の平滑な内周面形成等にも用いられる。

本発明の管路ライニング材は、スチレンモノマーを２．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有している。本願発明者が、鋭意研究を重ねた結果、スチレンモノマーが２．５重量％未満であると、硬化性樹脂が硬化した管路ライニング材における、何十年といった長期の機械的特性が悪化しすぎてしまうことが判明した。一方、スチレンモノマーが８．５重量％を越えるとスチレンモノマーの臭気が鼻に付くようになることが確認された。本発明の管路ライニング材によれば、スチレンモノマーの臭気を可能な限り抑えつつ、良好な長期の機械的特性が得られる。

ここで、上記管路の内周壁側に位置することになる外側ライニング部材と、
上記外側ライニング部材よりも内側に位置することになるものであって、その外側ライニング部材よりも厚みが薄い内側ライニング部材とを有し、
上記外側ライニング部材が、スチレンモノマーを３．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有したものである態様であってもよい。

また、この態様では、上記内側ライニング部材が、スチレンモノマーを含有しないものであることが好ましい。

こうすることで、管路ライニング材における、管路内周壁に接する面とは反対の内側の面、すなわち、管路ライニング材によって裏打ちされた管路の内周壁表面を構成することになる面からスチレンモノマーが透過することを抑えることができ、スチレンモノマーの臭気がより鼻に付かなくなる。

さらに、上記外側ライニング部材が、上記管路の内周壁に接することになるガスバリア層を有し、
上記内側ライニング部材が、上記管路の内周壁表面を構成することになる伸長層を有するものであって、
上記ガスバリア層が、上記伸長層よりも、伸長率は劣るものの気体遮断性は勝るものであることがより好ましい。

管路内周壁表面の平滑度が上記伸長層によって高まる。また、この管路ライニング材における外側の面からスチレンモノマーの臭気が洩れ出すことが、上記ガスバリア層によって抑えられ、スチレンモノマーの臭気がより一層鼻に付かなくなる。

上記目的を達成するための本発明のコンパウンドは、ラジカル重合性モノマーによって架橋する硬化性樹脂を主成分とし、地中に埋設された管路の内周壁を裏打ちする管路ライニング材に含浸するコンパウンドにおいて、
４．５重量％以上１０．０重量％以下のスチレンモノマーと、１１．５重量％以上２３．５重量％以下のメタクリル酸エステルとを含むラジカル重合性モノマーを含有するものであることを特徴とする。

本発明のコンパウンドは、本発明の管路ライニング材に含浸されるものである。

本発明によれば、スチレンモノマーの臭気を可能な限り抑えつつ、良好な長期の機械的特性を得られる管路ライニング材、およびその管路ライニング材に含浸させるコンパウンドを提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の管路ライニング材の一実施形態を示す斜視図である。

図１に示す管路ライニング材１は、地中に埋設された下水道管の内周壁を裏打ちする際に用いられるスリーブ状のものであるが、図１には、スリーブ状の管路ライニング材１が扁平につぶされた様子が示されている。この管路ライニング材１は、ベースホース１０とキャリブレーションホース２０という２つのスリーブ状のライニング部材が一体になった
ものである。以下、管路ライニング材１の径方向外側を単に外側と称し、径方向内側を単に内側と称することにする。ベースホース１０はキャリブレーションホース２０の外側に位置するものであり、本発明にいう外側ライニング部材の一例に相当する。反対に、キャリブレーションホース２０は、ベースホース１０の内側に位置するものであり、本発明にいう内側ライニング部材の一例に相当する。キャリブレーションホース２０は、ベースホース１０よりも厚みが薄いものである。

ベースホース１０は、基材層１１とガスバリア層１２とを有する。図１に示す基材層１１は、ポリエステルの不織布である。なお、この基材層１１は、ポリエステルに限らず、ナイロン、アクリル、ビニロンなどの有機繊維質材料からなる不織布であってもよいし、その有機繊維質材料からなる織布であってもよいし、カーボン繊維やガラス繊維などの無機繊維質材料からなる不織布あるいは織布であってもよく、さらには、有機繊維質材料と無機繊維質材料を組み合わせたのものであってもよい。

図１に示す基材層１１には、低スチレンタイプのコンパウンドが含浸されている。このコンパウンドは、本発明のコンパウンドの一例に相当するものである。基材層１１に含浸するコンバウンドはビニルエステル（エポキシアクリレート）樹脂を主成分とするものである。なお、ビニルエステル樹脂に代えて、不飽和ポリエステル樹脂や、ウレタンアクリレート樹脂等を用いてもよい。ビニルエステルは、ラジカル重合性モノマーによって架橋する熱硬化性樹脂の一種であり、コンバウンドにはラジカル重合性モノマーも含有されている。ここでは、ラジカル重合性モノマーに、メタクリル酸エステルおよびスチレンモノマーを用いている。基材層１１に含浸するコンパウンド全量に対して、メタクリル酸エステルの含有率は、１１．５重量％以上２３．５重量％以下の範囲であり、スチレンモノマーの含有率は、４．５重量％以上１０．０重量％以下の範囲である。スチレンモノマーが４．５重量％未満であると、硬化性樹脂が硬化した管路ライニング材における、何十年といった長期の機械的特性が悪化しすぎてしまう。一方、スチレンモノマーが１０．０重量％を越えるとスチレンモノマーの臭気が鼻に付くようになる。メタクリル酸エステルが１１．５重量％を下回ると所望の粘度を得ることができなくなる。また、所望の粘度を得るためには、メタクリル酸エステルが２３．５重量％を上回ると、スチレンモノマーの含有率が必然的に低下してしまい、結果的に管路ライニング材における長期の機械的特性の悪化につながる。その他、コンバウンドには、充填剤（フィラー）や、硬化剤（過酸化物等）、各種の添加剤等も含有されている。

ガスバリア層１２は、基材層１１を外側から覆うものであり、基材層１１に含浸されたコンパウンドが外側へ滲出することを抑える機能の他、スチレンモノマーの臭気が外側へ漏れ出すことを抑える機能も有する。すなわち、ガスバリア層１２は、不透水性かつ気体透過性が低い（気体遮断性が高い）という特性を有する。図１に示すガスバリア層１２は、ナイロン（ＮＹ）をポリエチレン（ＰＥ）で挟み込んだ積層構造（ＰＥ／ＮＹ／ＰＥ）のものである。なお、ポリエチレンに代えて、ポリプロピレン等の他のポリオレフィンを用いてもよく、さらには、積層構造ではなく単層構造のものであってもよい。

キャリブレーションホース２０は、基材層２１と伸長層２２とを有する。図１に示すキャリブレーションホース２０の基材層２１も、ベースホース１０の基材層１１と同じく、ポリエステルの不織布である。なお、この基材層２１も、ポリエステルに限らず、ナイロン、アクリル、ビニロンなどの有機繊維質材料からなる不織布であってもよいし、その有機繊維質材料からなる織布であってもよいし、カーボン繊維やガラス繊維などの無機繊維質材料からなる不織布あるいは織布であってもよく、さらには、有機繊維質材料と無機繊維質材料を組み合わせたのものであってもよい。

図１に示すキャリブレーションホース２０の基材層２１には、ノンスチレンタイプのコンパウンドが含浸されている。キャリブレーションホース２０に用いるコンパウンドも、硬化性樹脂を主成分とするものであり、ここでの硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、および不飽和ポリエステルアクリレートから選ばれた熱硬化性樹脂を用いることができる。また、キャリブレーションホース２０に用いるコンパウンドには、スチレンモノマーを含まないラジカル重合性モノマーも含まれている。その他、このコンバウンドにも、充填剤（フィラー）や、硬化剤、各種の添加剤等が含まれている。

伸長層２２は、この管路ライニング材１の最内周面を形成するポリウレタンからなる伸長性に優れたものである。すなわち、ベースホース１０のガスバリア層１２よりも、気体遮断性は劣るものの伸長性は勝るものである。

次に、図１に示す管路ライニング材１を製造する方法について説明する。

図２は、工場において図１に示す管路ライニング材を製造する工程を示すフローチャートである。

まず、裏打ちする管路に適合した適宜の材料が用意される（ステップＳ１１）。ここで用意される材料には、コンパウンドを未含浸のベースホース１０と、同じくコンパウンドを未含浸のキャリブレーションホース２０が含まれる。これらのホース（１０，２０）は、裏打ちする管路の長さに応じた長さにカットされたスリーブ状のものであり、別々に用意される。ここで用意されるベースホース１０は、ガスバリア層１２が外側に位置し、そのガスバリア層１２の内側に基材層１１が位置する。一方、キャリブレーションホース２０は、伸長層１２が外側に位置し、その伸長層１２の内側に基材層２１が位置する。すなわち、図１に示すキャリブレーションホース２０の状態とは表裏が逆の状態にある。また、ベースホース２０に含浸するコンパウンドのもとになる、ベースホース用主剤、充填剤（フィラー）、硬化剤（過酸化物等）、および各種の添加剤も用意される。ここで用意されるベースホース用主剤は、熱硬化性樹脂であるビニルエステルを主成分（５０重量％以上）とするものである。このベースホース用主剤には、メタクリル酸エステルおよびスチレンモノマーを含むラジカル重合性モノマーが含有されている。また、ベースホース用主剤における、メタクリル酸エステルの含有率は１５．５重量％以上３１．０重量％以下の範囲内であり、スチレンモノマーの含有率は６重量％以上１３重量％以下の範囲内である。さらに、ベースホース用主剤には、揺変性付与剤としてのシリカ、硬化促進剤としてのナフテン酸コバルト、および重合禁止剤等も含まれている。加えて、キャリブレーションホース２０に含浸するコンパウンドのもとになる、キャリブレーションホース用主剤、充填剤（フィラー）、硬化剤、および各種の添加剤も用意される。キャリブレーションホース用主剤は熱硬化性樹脂を主成分とし、この主剤にはスチレンモノマーを含まないラジカル重合性モノマーが含有されている。

次いで、樹脂混合が行われる（ステップＳ１２）。ここでは、ベースホース用主剤、充填剤、硬化剤、および各種の添加剤が混合され、ベースホース用コンパウンドが調整される。また、キャリブレーションホース用主剤、充填剤、硬化剤、および各種の添加剤も混合され、キャリブレーションホース用のコンパウンドも調整される。

続いて、ステップＳ１１で用意したベースホース１０の基材層１１に、ステップＳ１２で調整したベースホース用コンパウンドを含浸するとともに、ステップＳ１１で用意したキャリブレーションホース２０の基材層２１に、ステップＳ１２で調整したキャリブレーションホース用コンパウンドを含浸する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３では、ベースホース１０の基材層１１にはコンパウンドを飽和に含浸し、キャリブレーションホース２０の基材層２１にはコンパウンドを過飽和に含浸する。すなわち、コンパウンドの含浸率を、ベースホース１０の基材層１１よりもキャリブレーションホース２０の基材層２１の方を高くしておく。こうして、コンパウンドが含浸されたベースホース１１と、コンパウンドが含浸された基材層２１が内側に位置するキャリブレーションホース２０とが別々に準備される。なお、ベースホース１０の基材層１１にはコンパウンドを過飽和に含浸し、キャリブレーションホース２０の基材層２１にはコンパウンドを飽和に含浸してもよい。

次に、コンパウンドが含浸されたベースホース１１の内側にキャリブレーションホース２０を反転挿入する（ステップＳ１４）。

図３は、図１に示すステップＳ１４におけるキャリブレーションホースの反転挿入の様子を示す断面図である。

基材層２１が内側に位置するキャリブレーションホース２０をその基材層２１が外側にくるようにめくり返しながら、キャリブレーションホース２０をベースホース１０の内側に挿入する。キャリブレーションホース２０は、ベースホース１０の一端側からベースホース１１の内側に入れ込まれ、空気又は水の力によって反転挿入される。キャリブレーションホース２０は、ベースホース１０よりも厚みが薄いものであるため、反転挿入は容易に行われる。キャリブレーションホース２０を反転挿入することで、ベースホース１０の基材層１１とキャリブレーションホース２０の基材層２１が接触し、図１に示す、ベースホース１０とキャリブレーションホース２０という２つのスリーブ状のライニング部材が一体になった管路ライニング材１が完成する。図１に示すように、管路ライニング材１の最外側面はガスバリア層１２によって構成されるとともにその最内側面は伸長層２２によって構成され、ガスバリア層１２と伸長層２２の間に、熱硬化性樹脂を含浸した基材層１１，２１が配置される。ここで完成した管路ライニング材１には、その管路ライニング材１全体に対して、スチレンモノマーが２．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有されている。スチレンモノマーが２．５重量％未満であると、硬化性樹脂が硬化した管路ライニング材における、何十年といった長期の機械的特性が悪化しすぎてしまう。一方、スチレンモノマーが８．５重量％を越えるとスチレンモノマーの臭気が鼻に付くようになる。

最後に、図２に示すステップＳ１５において、完成したスリーブ状の管路ライニング材１を偏平にし、つづら折りにして折り畳んだ状態で低温保管する。なお、完成したスリーブ状の管路ライニング材１を巻き取った状態で低温保管してもよい。低温保管されている管路ライニング材１は、折り畳んだ状態のまま保冷車によって施工現場に運搬される。

次に、施工現場における管路ライニング方法について説明する。

図４は、施工現場において図１に示す管路ライニング材を用いて管路を補修する工程を示すフローチャートである。

まず、施工現場では施工準備がなされ（ステップＳ２１）、次いで、管路内の洗浄、および管路内を走行するテレビカメラを用いて管路内の調査が行われる（ステップＳ２２）。この調査によって、管路における損傷箇所の確認等がなされる。

続いて、管路ライニング材１を管路内に引き込み、管路ライニング材１を管路内にセットする（ステップＳ２３）。

図５は、図４に示すステップＳ２３において管路内に管路ライニング材をセットした様子を示す断面図である。

図５に示す管路９５は、下水を流すために地中に埋設されたコンクリート製のものであり、マンホール９０，９０を通じて地上からアクセスすることが可能である。この管路９５の途中には、取付管９６が接続されている。また、図５に示す管路９５には、老朽化により管路９５の全体に亘ってひび割れ９５１が生じており、管路９５の全長（マンホール９０とマンホール９０の間）に亘って、管路９５の内周面９５ａを管路ライニング材１によって裏打ちする。なお、図５では、管路９５の全長を実際よりもかなり短く示している（以降に参照する図６および図７においても同じ）。

保冷車８１で運搬されてきた管路ライニング材１は、保冷車８１からロール８２を介してウインチ８３により管路９５内に引き込まれ、管路９５の全長にわたって管路ライニング材１がガスバリア層１２を最も外側にした状態でセットされる。管路ライニング材１は、折り畳まれているので、管路９５内に簡単に引き込むことができる。

次に、図４に示すステップS２３において、管路ライニング材１を拡径する。

図６は、図４に示すステップＳ２３において管路ライニング材を拡径した様子を示す断面図である。

管路９５内にセットされた管路ライニング材１の両端に、不図示の治具を取り付ける。また、保冷車８１で運搬されてきた管路ライニング材１における、伸長層２２よりも内側の空間Ｓ内には温水供給ホース８６が予め工場内で引き込まれている。この温水供給ホース８６は、管路ライニング材１の、引き込み口側とは反対側の端部まで延びている。さらに、管路ライニング材１の引き込み口側の一端には、上記空間Ｓ内につながる温水回収ホース８７を接続する。図６に矢印で示すように、管路ライニング材１における上記空間Ｓ内には、ボイラー車８５により加熱された約８０℃の温水が温水供給用ホース８６から供給されるとともに、その空間Ｓ内に供給された温水は、管路ライニング材１の引き込み口側から温水回収ホース８７を通ってボイラー車８５に回収される。管路ライニング材１は、温水供給用ホース８６から供給される温水によって、そのガスバリア層１２が管路９５の内周壁９５ａに押し付けられるまで拡径するとともに加熱される。管路ライニング材１の拡径にあたり、伸長層２２は、ガスバリア層１２および基材層１１，２１を介して管路内周壁９５ａに沿って良好に伸び、管路ライニング材１における、伸長層２２によって形成される内周面は、平滑な面になる。このようにして管路ライニング材１が径方向に膨張した状態でその管路ライニング材１を６０分〜１８０分ほど加熱するため、図４に示すステップＳ２４では温水を循環させる。温水回収ホース８７からボイラー車８５に回収された温水は、ボイラー車８５で約８０℃まで再加熱され、温水供給用ホース８６から再び管路ライニング材１の空間Ｓ内に供給される。こうすることで、管路ライニング材１は、管路９５の内周壁９５ａに押し付けられた状態で、基材層１１，２１に含浸されている熱硬化性樹脂が硬化し、管路９５の内周壁９５ａが管路ライニング材１によって裏打ちされ、老朽化した管路９５の内周壁９５ａの内側に管路ライニング材１による新たな自立管路が形成される。

なお、ステップＳ２３〜Ｓ２４では、温水を用いその温水を循環させたが、温水に代えて蒸気を用いてもよい。蒸気を用いる場合には、管路ライニング材１の空間Ｓ内に一旦供給した蒸気を再利用せずにその場で排気する。

そして、図４に示すステップＳ２５において温水を冷却して排出した後、ステップＳ２６において両端の管口仕上げを行う。この管口仕上げでは、管路９５の、マンホール９０に開口した開口部分９５２で管路ライニング材１を切断し、その切断部分を養生する。

図７は、図４に示すステップＳ２６において管口仕上げが行われた管路の様子を示す断面図である。

図７には、管路ライニング材１によって裏打ちした管路９５につながる取付管９６が示されている。この取付管９６は、図５および図６では図示省略していた民家９７から汚水桝９８を介して管路９５まで延びているものである。図４に示すステップＳ２６の管口仕上げが終了すると、硬化した管路ライニング材１における、取付管９６の接続部分に対応する箇所ｈを穿孔し、取付管９６と管路ライニング材１による新たな自立管路とをつなげる（ステップＳ２７）。なお、取付管９６と新たな自立管路との接続部分を、必要に応じて再度、裏打ちしてもよい。その後、管路ライニング材１の伸長層２２によって形成された内周壁の状態をテレビカメラによって最終確認し（ステップＳ２８）、施工現場の片付けを行って（ステップＳ２９）、管路補修の全工程が終了する。

図８は、図７に示す管路ライニング材１のＡ―Ａ’断面図である。

図８に示す管路ライニング材１は、ベースホース１０のガスバリア層１２が管路９５の内周壁９５ａに接しており、そのガスバリア層１２の内側には、ベースホース１０の基材層１１が位置している。また、ベースホース１０の基材層１１にはキャリブレーションホース２０の基材層２１が接しており、この管路ライニング材１の内周面は、キャリブレーションホース２０の伸長層２２によって形成されている。この伸長層２２は、管路９５の内周壁表面を構成することなる。すなわち、管路ライニング材１の内周面１ａは、管路ライニング材１による新たな自立管路の内周面になり、この内周面１ａで確定された空間Ｓ’内を下水が流れることになる。

図４に示すステップＳ２３〜Ｓ２４にかけて、ベースホース１０の基材層１１に含浸されていたコンパウンド中のスチレンモノマーは、キャリブレーションホース２０の基材層２１に拡散するものの、その基材層２１には、もともとはスチレンモノマーが含有されていない。このため、ベースホース１０の基材層１１におけるスチレンモノマーの濃度に比べて、キャリブレーションホース２０の基材層２１におけるスチレンモノマーの濃度はかなり低くなり、伸長層２２からスチレンモノマーが透過するにしても、その濃度は相当薄くなる。しかも、上述のごとく、コンパウンドの含浸率は、ベースホース１０の基材層１１よりもキャリブレーションホース２０の基材層２１の方が高い。このため、図４に示すステップＳ２３〜Ｓ２４にかけて、管路ライニング材１が管路内周壁９５ａに向けて押圧されている状態において、ベースホース１０の基材層１１に含浸されているコンパウンドがキャリブレーションホース２０の基材層２１にしみ出すよりも、キャリブレーションホース２０の基材層２１に含浸されているノンスチレンタイプのコンパウンドがベースホース１０の基材層１１にしみ出しやすく、ベースホース１０側からキャリブレーションホース２０側へスチレンモノマーが入り込んでくる確率は低くなる。また、そのスチレンモノマーの臭気はガスバリア層１２によっても遮断され、スチレンモノマーの臭気が外側に洩れ出すことも抑えられる。さらに、キャリブレーションホース２０の基材層１１に含浸されているコンパウンドはノンスチレンタイプのコンパウンドであることから、管路ライニング材１の内周面１ａからスチレンモノマーが透過する可能性はさらに低くなる。

なお、管路ライニング材１はスリーブ状のものであったが、シート状のものであってもよい。また、キャリブレーションホース２０に含浸するコンパウンドとして、ノンスチレンタイプのものを用いたが、低スチレンタイプのものであってもよく、こうした場合には、ベースホース１０に含浸するコンパウンドをノンスチレンタイプのものにしてもよい。さらに、本実施形態における管路ライニング材１は、ベースホース１０とキャリブレーションホース２０という２つのスリーブ状のライニング部材が一体になったものであったが、管路ライニング材は、ベースホース１０を省略してキャリブレーションホース２０の厚さを厚くしたものであってもよい。またさらに、ベースホース１０のガスバリア層１２や、キャリブレーションホース２０の伸長層２２は必ずしも必要なものではない。また、本実施形態では、図３に示すステップＳ１４において工場内でキャリブレーションホース２０を反転挿入するが、施工現場で反転挿入してもよい。さらにまた、本実施形態における管路ライニング材１は、既設管の管路補修に限らず、新設管の平滑な内周面形成等に用いることもできる。
［実施例］
以下、本発明の実施の形態についてより具体的に実施例を用いて詳述する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤に６．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた（下記に示す表１では“ベースホース主剤ＳＭ含有率”の欄が相当）。この実施例１では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、４．５重量％のスチレンモノマーが含まれている（表１では“ベースホースコンパウンドＳＭ含有率” の欄が相当）。また、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、３．５重量％のスチレンモノマーが含まれている（表１では“ベースホースＳＭ含有率”の欄が相当）。

一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には、スチレンモノマーは一切含まれておらず、架橋剤および粘度調整剤等の役割を果たす物質としてメタクリス酸エステルが所定量含まれたノンスチレンタイプのものを用いた。

この実施例１では、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、２．５重量％のスチレンモノマーが含まれている。（表１では“管路ライニング材ＳＭ含有率”の欄が相当）。

また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、２３．５重量％のメタクリス酸エステルが含まれており（表１では“ベースホースコンパウンドＭＡ含有率”の欄が相当）、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、メタクリス酸エステルが２１．６重量％含まれている（表１では“管路ライニング材ＭＡ含有率”の欄が相当）。
（実施例２）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤は、実施例１と同じものを用い、実施例１と同じベースホースを使用した。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には６．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた（表１では“キャリブレーションホース主剤ＳＭ含有率”の欄が相当）。実施例２における、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、スチレンモノマーが３．５重量％、メタクリス酸エステルが２０．０重量％含まれている。
（実施例３）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には１０．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この実施例３では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、７．６重量％のスチレンモノマーが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、６．５重量％のスチレンモノマーが含まれている。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には、実施例１と同じく、ノンスチレンタイプのものを用い、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。実施例３では、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、４．４重量％のスチレンモノマーが含まれている。

また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、１８．９重量％のメタクリス酸エステルが含まれており、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、メタクリス酸エステルが１９．０重量％含まれている。
（実施例４）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤は、実施例３と同じものを用い、実施例３と同じベースホースを使用した。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には１０．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この実施例４における、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、スチレンモノマーが６．５重量％、メタクリス酸エステルが１６．２重量％含まれている。
（実施例５）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には１３．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この実施例５では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、１０．０重量％のスチレンモノマーが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、８．５重量％のスチレンモノマーが含まれている。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には、実施例１と同じく、ノンスチレンタイプのものを用い、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。実施例５では、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、５．７重量％のスチレンモノマーが含まれている。

また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、１１．５重量％のメタクリス酸エステルが含まれており、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、メタクリス酸エステルが１３．８重量％含まれている。
（実施例６）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤は、実施例５と同じものを用い、実施例５と同じベースホースを使用した。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には１３．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この実施例６における、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、スチレンモノマーが８．５重量％、メタクリス酸エステルが１０．０重量％含まれている。
（比較例１）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤とキャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤いずれにも、ノンスチレンタイプの主剤を用いた。したがって、この比較例１では、ベースホースに含浸するコンパウンドにも、そのコンパウンドを含浸したベースホースにも、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材にも、スチレンモノマーは含まれていない。また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、３０．３重量％のメタクリス酸エステルが含まれており、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、２５．６重量％のメタクリス酸エステルが含まれている。
（比較例２）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤とキャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤いずれにも、５．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この比較例２では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、スチレンモノマーが３．８重量％、メタクリス酸エステルが２４．６重量％含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、３．２重量％のスチレンモノマーが含まれている。また、比較例２における、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、スチレンモノマーが３．２重量％、メタクリス酸エステルが２１．０重量％含まれている。
（比較例３）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には５．５重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この比較例３では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、４．２重量％のスチレンモノマーが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、３．４重量％のスチレンモノマーが含まれている。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には、実施例１と同じく、ノンスチレンタイプのものを用い、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。ここでは、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、２．４重量％のスチレンモノマーが含まれている。また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、２４．１重量％のメタクリス酸エステルが含まれており、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、メタクリス酸エステルが２１．９重量％含まれている。
（比較例４）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤とキャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤いずれにも、１３．５重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。ここでは、ベースホースに含浸するコンパウンドには、スチレンモノマーが１０．２重量％、メタクリス酸エステルが１１．２重量％含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、８．７重量％のスチレンモノマーが含まれている。また、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、スチレンモノマーが８．７重量％、メタクリス酸エステルが９．５重量％含まれている。
（比較例５）
ベースホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には４５．０重量％のスチレンモノマーが含まれたものを用いた。この比較例５では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、３４．１重量％のスチレンモノマーが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、２９．１重量％のスチレンモノマーが含まれている。一方、キャリブレーションホースの基材層に含浸するコンパウンドの主剤には、実施例１と同じくノンスチレンタイプのものを用い、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。ここでは、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、１９．９重量％のスチレンモノマーが含まれている。また、ベースホースに含浸するコンパウンドには、メタクリス酸エステルが一切含まれていないが、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、メタクリス酸エステルが７．９重量％含まれている。この比較例５における管路ライニング材は、本願発明者が以前に使用し、スチレンモノマーの臭気が問題になった管路ライニング材の一例に相当する。

これらの、６つの実施例および５つの比較例それぞれの管路ライニング材を作製後、６日間低温保存した後、各管路ライニング材を用いて、図４に示す管路補修工程を実施し、スチレンモノマーの臭気濃度測定を行った。ここでの臭気濃度測定は、約８０℃の温水を６０分間循環させた（図４に示すステップＳ２４に相当）後、循環している温水中の臭気を判定した。さらに、温水を冷却して排出した後、両端の管口を切断（図４に示すステップＳ２６に相当）し、両管口を密栓してから６０分経過後の管路内の臭気も判定した。結果を表１に示す。

表１は、横１列ごとに、各実施例および各比較例を示すものであり、右から２つ目の欄に温水中のスチレンモノマーの臭気判定結果を示し、一番右の欄に管路内のスチレンモノマーの臭気判定結果を示す。これらの欄における◎は、スチレンモノマーの臭気を全くといってよいほど感じなかったことを表し、○は、スチレンモノマーの臭気をある程度は感じたが十分に許容できる程度であったことを表し、×は、臭気問題を引き起こすほどスチレンモノマーの臭気が鼻に付いたことを表す。なお、表中のＳＭはスチレンモノマーを表し、ＭＡはメタクリル酸エステルを表す。

また、硬化した管路ライニング材について物性試験も行った。ここでの物性試験では、短期試験と長期試験を行った。短期試験は、ＪＩＳ Ｋ−７１７１に基づき、変位荷重から曲げ強度と曲げ弾性係数を求めた。一方、長期試験は、ＪＩＳ Ｋ−７１１６に基づいて行った。すなわち、一定荷重（静荷重）を１０００時間加え、その結果から５０年後の曲げ弾性係数を予測した。結果を表２に示す。

表２も、横１列ごとに、各実施例および各比較例を示すものであり、左側に短期試験の結果を示し、右側に長期試験の結果を示す。

表１に示す臭気測定結果から、スチレンモノマーの含有率が低ければ、スチレンモノマーの臭気も低減することがわかる。この結果から、スチレンモノマーの含有率は、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材において８．５重量％以下に抑えることが必要になり、５．０重量％以下に抑えることが好ましく、４．５重量％以下に抑えることがより好ましい。

また、表２に示す短期試験の結果では、スチレンモノマーの含有率が低くなると、曲げ強度や曲げ弾性係数の値も低下することがわかるが、その低下はわずかであり、もっとも値が低い比較例１の管路ライニング材でも、実使用に十分耐え得るものである。しかしながら、表２に示す長期試験の結果では、スチレンモノマーの含有率が低くなると、曲げ弾性係数の値が大幅に低下している。ここで、曲げ弾性係数の値が低くても、管路ライニング材の厚さ（ガスバリア層から伸長層までの厚さ）を厚くすれば剛性が向上する。しかしながら、管路ライニング材の厚さを厚くすると、管路ライニング材のコストが上昇してしまう。そこで、本願発明者は、コストを加味しつつ５０年後の実使用に耐え得るためには、曲げ弾性係数の値が最低でも１５００であることが必要であると考える。このため、スチレンモノマーの含有率は、低ければ低いほどスチレンモノマーの臭気が低減し好ましいが、管路ライニング材を５０年後の実使用にも耐え得るようにするためには、スチレンモノマーの含有率を、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材において２．５重量％以上にする必要があるという結論に達した。

以上のことをまとめると、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材が、スチレンモノマーを２．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有するものであれば、スチレンモノマーの臭気を可能な限り抑えつつ、良好な長期の機械的特性が得られる。

本発明の管路ライニング材の一実施形態を示す斜視図である。 工場において図１に示す管路ライニング材を製造する工程を示すフローチャートである。 図１に示すステップＳ１４におけるキャリブレーションホースの反転挿入の様子を示す断面図である。 施工現場において図１に示す管路ライニング材を用いて管路を補修する工程を示すフローチャートである。 図４に示すステップＳ２３において管路内に管路ライニング材をセットした様子を示す断面図である。 図４に示すステップＳ２３において管路ライニング材を拡径した様子を示す断面図である。 図４に示すステップＳ２６において管口仕上げが行われた管路の様子を示す断面図である。 図７に示す管路ライニング材１のＡ―Ａ’断面図である。

符号の説明

１ 管路ライニング材
１０ ベースホース
１１ 基材層
１２ ガスバリア層
２０ キャリブレーションホース
２１ 基材層
２２ 伸長層
９５ 管路
９５ａ 内周壁

Claims (5)

1. 地中に埋設された管路の内周壁を裏打ちする用途に用いられ、ラジカル重合性モノマーによって架橋する硬化性樹脂を主成分としたコンパウンドを含浸し該硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材において、
   前記管路の内周壁側に位置することになる外側ライニング部材と、
   前記外側ライニング部材よりも内側に位置する内側ライニング部材とを有し、
   前記外側ライニング部材が、前記管路の内周壁に外側が接することになるガスバリア層と、コンパウンドを含浸し該ガスバリア層の内側に接する基材層とを有するものであり、
   この未硬化の状態の管路ライニング材全体を１００重量％にした場合に、２．５重量％以上８．５重量％以下のスチレンモノマーと、１０．０重量％以上２１．６重量％以下のメタクリル酸エステルとを含有していることを特徴とする管路ライニング材。
2. 前記内側ライニング部材は、前記外側ライニング部材よりも厚みが薄いものであり、
   前記外側ライニング部材が、スチレンモノマーを３．５重量％以上８．５重量％以下の範囲で含有したものであることを特徴とする請求項１記載の管路ライニング材。
3. 前記内側ライニング部材が、スチレンモノマーを含有しないものであることを特徴とする請求項１又は２記載の管路ライニング材。
4. 前記内側ライニング部材が、前記管路の内周壁表面を構成することになる伸長層を有するものであって、
   前記ガスバリア層が、前記伸長層よりも、伸長率は劣るものの気体遮断性は勝るものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の管路ライニング材。
5. 地中に埋設された管路の内周壁側に位置し、該管路の内周壁に外側が接することになるガスバリア層と該ガスバリア層の内側に接する基材層とを有する外側ライニング部材、および該外側ライニング部材よりも内側に位置する内側ライニング部材を有する管路ライニング材のうちの該基材層に含浸するコンパウンドにおいて、
   このコンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％以上１０．０重量％以下のスチレンモノマーと、１１．５重量％以上２３．５重量％以下のメタクリル酸エステルとを含むラジカル重合性モノマーを含有するものであることを特徴とするコンパウンド。

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