JP6883877B2 - 管路ライニング材 - Google Patents

Description

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。

一方で、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ている。そのため、スチレンモノマーを使わざるを得ない状況が続いている。

特開平４−３１９１３５号公報

しかしながら、有機溶剤に関する法令の改正により、スチレンモノマーについて、作業記録の作成およびその３０年間の保存並びに健康診断等の実施義務が課せられるようになり、スチレンモノマーはますます使いにくくなってきている。

本発明は上記事情に鑑み、長期の機械的特性に優れた新規な管路ライニング材を提供することにある。

上記目的を解決する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ことになる内側ライニング部材とを有し、
前記ラジカル重合性モノマーとしてジアリルフタレートを含有し、
前記内側ライニング部材は、含浸するコンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％未満のスチレンモノマーが含まれた第１コンパウンドを含浸したものであり、
前記外側ライニング部材は、含浸するコンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％未満のスチレンモノマーが含まれた第２コンパウンドを含浸したものであり、
前記第１コンパウンドおよび前記第２コンパウンド以外にはスチレンモノマーを含有しないものであり、
硬化した後では、５０年後の予測曲げ弾性係数が４０００ＭＰａ以上になることを特徴とする。

本発明の管路ライニング材によれば、長期の機械的特性に優れた新規な管路ライニング材を提供することができる。

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。

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と外側フィルム層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、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に含浸するコンパ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有されている。ラジカル重合性モノマーには、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）が含まれている。基材層１１に含浸するコンパウンド全量に対して、ジアリルフタレートの含有率は、１５．２重量％以上３６．２重量％以下の範囲である。ジアリルフタレートが１５．２重量％未満であると、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、３６．２重量％を越えると、主成分である硬化性樹脂や粘度調整剤等のその他の添加剤の割合が低下しすぎてしまい、硬化に必要以上に時間がかかってしまうようになったり含浸のしやすさ等の性能に弊害が生じる。また、コンパウンドには、架橋剤および粘度調整剤として、例えば、メタクリル酸エステルも含まれている。その他、コンパウンドには、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。

外側フィルム層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を有する。すなわち、外側フィルム層１２は、不透水性のものである。図１に示す外側フィルム層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。なおここでも、コンパウンドには、架橋剤および粘度調整剤として、例えば、メタクリル酸エステルが含まれている。その他、このコンパウンドには、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の外側フィルム層１２よりも、伸長性に勝るものである。

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、外側フィルム層１２が外側に位置し、その外側フィルム層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、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。ラジカル重合性モノマーは、ジアリルフタレートを含むものである。ベースホース用主剤における、ジアリルフタレートの含有率は２０重量％以上４８重量％以下の範囲内である。

また、コンパウンドには、架橋剤および粘度調整剤としてメタクリル酸エステルも含まれている。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。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。キャリブレーションホース用のコンパウンドにも、架橋剤および粘度調整剤としてメタクリル酸エステルが含まれている。

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の最外側面は外側フィルム層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、外側フィルム層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、ジアリルフタレートが８．３重量％以上３０．７重量％以下の範囲で含有されている。ジアリルフタレートが８．３重量％未満であると、更生管における、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。ここにいう更生管とは、硬化性樹脂が硬化した管路ライニング材のことであり、既設管を含まない（以下、同じ）。一方、ジアリルフタレートが３０．７重量％を越えると、主成分である硬化性樹脂や粘度調整剤等のその他の添加剤の割合が低下しすぎてしまい、硬化に必要以上に時間がかかってしまうようになったり含浸のしやすさ等の性能に弊害が生じる。また、ここで完成した管路ライニング材全体の厚さ、すなわち、未硬化のベースホース用コンパウンドが基材層１１に含浸されたベースホース１０と、同じく未硬化のキャリブレーションホース用コンパウンドが基材層２１に含浸されたキャリブレーションホース２０が一体になったものの厚さは、例えば、補修管路の内径が２５０ｍｍの補修管路用のものであれば、６ｍｍ〜７ｍｍ程度であり、内径が３００ｍｍの補修管路用のものであれば、８ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。このように、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さは、補修管路の内径に応じて変わるが、ジアリルフタレートを８．３重量％以上３０．７重量％以下の範囲で含有することによって、管路ライニング材全体の厚さを、補修管路の内径に対して２．４％以上４．０％以下の厚さにすることができる。２．４％未満であると、ジアリルフタレートを含有していても薄すぎて長期の機械的特性に問題が生じる恐れがある。一方、４．０％を越えると、厚くなりすぎてしまい、補修管路の通水性能の低下が目立ってしまう。すなわち、管路ライニング材全体の厚さが厚くなればなるほど、管径は狭くなっていき、単位時間当たりの通水流量が低下してしまう。このため、所望の長期の機械的特性を得られるのであれば、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さは、薄い方が好ましく、厚さが４．０％もあれば、長期の機械的特性は十分である。加えて、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さが厚くなると、硬化にも時間がかかるようになってしまうといった欠点もある。なお、硬化後の管路ライニングの厚さは、主成分となる硬化性樹脂をはじめとした他の成分や、硬化条件によって左右されるが、硬化前の厚さから概ね１％〜２％程度薄くなる傾向が強い。

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が外側フィルム層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、その外側フィルム層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、外側フィルム層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、更生管における、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の外側フィルム層１２が管路９５の内周壁９５ａに接しており、その外側フィルム層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。

本実施形態の管路ライニング材１では、スチレンモノマーの含有量が０であるため、スチレンモノマーの臭気が外側に洩れ出すこともなく、また、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も皆無である。

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、ベースホース１０に含浸するコンパウンドとして、スチレンモノマーを超微量（例えば、コンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％未満）含んだものを用いてもよい。この場合、外側フィルム層１２は、不透水性かつ気体透過性が低い（気体遮断性が高い）ものを用いることが好ましい。ジアリルフタレートを含有することでスチレンモノマーは必要なくなるが、臭気を発しない程度にスチレンモノマーを含有していても、有機溶剤に関する法令の問題を除けば、何ら不都合はない。しかしながら、この法令を遵守するには、スチレンモノマーの含有量を０％にする必要がある。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も、スチレンモノマーを超微量含んだものを用いてもよい。

さらに、本実施形態では、コンパウンドに、架橋剤および粘度調整剤としてメタクリル酸エステルが含有されたものを用いているが、架橋剤や粘度調整剤はメタクリル酸エステルに限られない。

また、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の外側フィルム層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。

ここでは、表１に示すような、実施例１〜１１および比較例１及び２の管路ライニング材を作製した。いずれの例でも、ベースホースの基材層としては、ポリエステルフェルトとガラス繊維マットを組み合わせたものを用い、キャリブレーションホースの基材層としては、ポリエステルフェルトを用いた。また、いずれの例でも、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、ビニルエステル樹脂を主成分としたものを用いた。さらに、いずれの例における管路ライニング材も、内径２５０ｍｍの補修管路用のものであって、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さは、６ｍｍに統一した。

（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２０．０重量％のジアリルフタレートが含まれたノンスチレンタイプのものを用いた。ここでの２０．０重量％は、ベースホース主剤全体を１００重量％にした場合の割合であって、表１では“ベースホース主剤ＤＡＰ含有率”の欄に記されている。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（主剤の他、充填剤や、硬化剤、各種の添加剤等が含有されているもの）には、１５．２重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。ここでの１５．２重量％は、ベースホースに含浸するコンパウンドを１００重量％にした場合の割合であって、表１では“ベースホースコンパウンドＤＡＰ含有率”の欄に記されている。また、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、１３．０重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。ここでの１３．０重量％は、ベースホース全体を１００重量％にした場合の割合であって、表１では“ベースホースＤＡＰ含有率”の欄に記されている。

なお、上述のごとく、コンパウンドの主剤には、ノンスチレンタイプのものを用いているため、“ベースホース主剤ＳＭ含有率”は０．０重量％になる。また、ベースホースに含浸するコンパウンド全体にもスチレンモノマーは含まれていないため、“ベースホースコンパウンドＳＭ含有率”も０．０重量％になり、“ベースホースＳＭ含有率”も０．０重量％になる。

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、ジアリルフタレートは含まれておらず（０．０重量％であり）、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ル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。ここでの０．０重量％は、キャリブレーションホース主剤全体を１００重量％にした場合の割合であって、表１では“キャリブレーションホース主剤ＤＡＰ含有率”の欄に記されている。

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、８．３重量％のジアリルフタレートが含まれている。ここでの８．３重量％は、未硬化の状態の管路ライニング材全体を１００重量％にした場合の割合であって、表１では“管路ライニング材ＤＡＰ含有率”の欄に記されている。また、この実施例１は、ノンスチレンタイプの例であり、“管路ライニング材ＳＭ含有率”も０．０重量％になる。

（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も２０．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。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、ジアリルフタレートが１３．０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２５．０重量％のジアリルフタレート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、１９．０重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、１６．２重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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、１１．０重量％のジアリルフタレートが含まれている。

（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には３０．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例４では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、２２．６重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、１８．６重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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４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、１３．５重量％のジアリルフタレートが含まれている。

（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、３０．０重量％のジアリルフタレートの他に、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、２２．６重量％のジアリルフタレートと、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、１８．６重量％のジアリルフタレートと、３．４重量％のスチレンモノマーが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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、１３．５重量％のジアリルフタレートと、２．４重量％のスチレンモノマーが含まれている。

（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には４５．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例６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％のジアリルフタレートが含まれおり、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％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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６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％のジアリルフタレートが含まれている。

（実施例７）
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４８．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例７では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、３６．２重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、３０．７重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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７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、２１．２重量％のジアリルフタレートが含まれている。

（実施例８）
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７と同じものを用い、実施例７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も４８．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。実施例８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、ジアリルフタレートが３０．７重量％含まれている。

（実施例９）
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１５．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例９では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、１１．５重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、９．３重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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９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、６．２重量％のジアリルフタレートが含まれている。

（実施例１０）
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１８．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例２では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、１３．７重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、１１．１重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、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１０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、７．４重量％のジアリルフタレートが含まれている。

（実施例１１）
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４９．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。この実施例１１では、ベースホースに含浸するコンパウンドには、３７．０重量％のジアリルフタレートが含まれおり、そのコンパウンドを含浸したベースホースには、３１．６重量％のジアリルフタレートが含まれていることになる。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も４９．０重量％のジアリルフタレートが含まれたものを用いた。実施例１１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、ジアリルフタレートが３１．６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には、ジアリルフタレートは含まれておらず、６．０重量％のスチレンモノマーが含まれている。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、ジアリルフタレートは含まれておらず、４．５重量％のスチレンモノマーが含まれている。そのコンパウンドを含浸したベースホースには、ジアリルフタレートは含まれておらず、３．５重量％のスチレンモノマーが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートもスチレンモノマーも含まれておらず、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。比較例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、ジアリルフタレートは含まれておらず、２．５重量％のスチレンモノマーが含まれており、比較例１における未硬化の状態の管路ライニング材は低スチレンタイプの一例に相当する。

（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には、ジアリルフタレートは含まれておらず、１３．０重量％のスチレンモノマーが含まれている。この比較例２でも、ベースホースに含浸するコンパウンドには、ジアリルフタレートは含まれておらず、１０．０重量％のスチレンモノマーが含まれている。そのコンパウンドを含浸したベースホースには、ジアリルフタレートは含まれておらず、８．５重量％のスチレンモノマーが含まれていることになる。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、ジアリルフタレートもスチレンモノマーも含まれておらず、実施例１と同じキャリブレーションホースを使用した。比較例２でも、硬化性樹脂が未硬化の状態の管路ライニング材には、ジアリルフタレートは含まれていないが、５．７重量％のスチレンモノマーは含まれており、比較例２における未硬化の状態の管路ライニング材も低スチレンタイプの一例に相当する。

これら１１の実施例および２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、更生管について物性試験を行った。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、ＪＩＳ Ｋ−７０２０に規定されている最小自乗法によって予測した。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２に示す短期試験の結果では、ジアリルフタレート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、実施例中もっとも値が低い実施例９の管路ライニング材でも、全く問題がない非常に良好な値である。一方、ジアリルフタレートを一切含まない比較例１及び２では、各実施例と比較して、曲げ強度の値も曲げ弾性係数の値も低下しているが、これらの数値でも実使用に十分耐え得る。

また、表２に示す長期試験の結果では、各実施例の予測曲げ弾性係数は４０００ＭＰａ前後であり、ジアリルフタレートを一切含まずスチレンモノマーを、２．５重量％含む比較例１よりも大幅に優れ、５．７重量％含む比較例２よりも優れていることがわかる。

以上の結果から明らかなように、ジアリルフタレートを含有させると、短期の機械的特性も長期の機械的特性も向上し、スチレンモノマーと置き換えても問題ないことがわかる。

また、実施例１と、実施例９および実施例１０とを比較すると、長期の機械的特性である予測曲げ弾性係数が、４０００ＭＰａを閾値にして分けることができ、実施例１から、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、ジアリルフタレートを８．３重量％以上含有することが好ましいことがわかる。

さらに、実施例６〜８および実施例１１では、ジアリルフタレートの含有率がかなり高くなっており、主剤の主成分であるビニルエステル樹脂の割合や粘度調整剤等のその他の添加剤の割合が低下している。実施例６〜８および実施例１１では、ベースホースの含浸が粘度が高すぎて行いにくかったり、硬化に時間がかかってしまうといった欠点が目立った。これら実施例６〜８および実施例１１の中でも、特に実施例１１では、上記欠点が顕著であり、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、ジアリルフタレートは最大でも４８．０重量％であることが好ましい。

加えて、いずれの実施例でも比較例でも、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さは、６ｍｍであった。実施例１における管路ライニング材の全体の厚さを１ｍｍ薄くしたものでも、追加試験を実施した。その結果、厚さが１ｍｍ薄くなると、長期の機械的特性である予測曲げ弾性係数が、４０００ＭＰａを下回ってしまい、未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さは、６ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、内径２５０ｍｍの補修管路に対して６ｍｍ以上ということは、その管路の内径に対して２．４％以上の厚さを有することが好ましいことになる。

なお、唯一、スチレンモノマーを超微量含んだ実施例５の場合であっても、スチレンモノマーの臭気を感じることはなかった。

また、実施例４の管路ライニング材を硬化させる際、図４に示すステップＳ２４における温水循環による加熱を終了後、アフタキュアとして８０℃で１５時間再加熱を行った場合は、短期試験の曲げ強度は１７１．２ＭＰａであり、短期試験の曲げ弾性係数は７５５４ＭＰａであり、長期試験の予測曲げ弾性係数は４６８３ＭＰａと向上した。

これまでに説明した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、
前記ラジカル重合性モノマーとしてジアリルフタレートを含有していることを特徴とする。

本願発明者が、研究を重ねた結果、ジアリルフタレートは、長期の機械的特性を向上させることができることを突き止めた。

また、上記管路ライニング材において、
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴としてもよい。

ジアリルフタレートは、熱硬化性樹脂の一種であるため、前記硬化性樹脂自身も熱硬化性樹脂である方が、両者の樹脂の相性がよく好ましい。

また、上記管路ライニング材において、
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、ジアリルフタレートを８．３重量％以上３０．７重量％以下の範囲で含有し、
前記管路の内径に対して２．４％以上４．０％以下の厚さを有することを特徴とする態様であることが好ましい。

本願発明者が、さらに研究を重ねた結果、ジアリルフタレートの含有量と、管路ライニング材全体の厚さとの関係を突き止めた。すなわち、ジアリルフタレートを上記の範囲で含有することによって、管路ライニング材全体の厚さを、前記管路の内径に対して２．４％以上４．０％以下の厚さにすることができる。この厚さは、あくまで未硬化の状態の管路ライニング材全体の厚さであるが、２．４％未満であると、ジアリルフタレートを含有していても薄すぎて長期の機械的特性に問題が生じる。一方、４．０％を越えると、厚くなりすぎてしまい、補修管路の通水性能の低下が目立ってしまう。なお、硬化後の厚さは、主成分となる硬化性樹脂をはじめとした他の成分や、硬化条件によって左右されるが、硬化前の厚さから概ね１％〜２％程度薄くなる傾向が強い。ジアリルフタレートの含有量が３０．７重量％を越えると、主成分である硬化性樹脂や粘度調整剤等のその他の添加剤の割合が低下しすぎてしまい、硬化に必要以上に時間がかかってしまうようになったり含浸のしやすさ等の性能に弊害が生じる。反対に、ジアリルフタレートの含有量が８．３重量％未満であると、長期の機械的特性を良好に維持することが困難になる。ここでは、単なる機械的特性のみに注目しているのではない。すなわち、短期的な機械的特性に加えて、何十年といった長期の機械的特性にも注目し、その長期の機械的特性を満足するのに必要なジアリルフタレートの含有量を得たことに大きな意義がある。

また、上記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ことになるものであって、該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、
前記外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そてもよいし、
さらには、
前記内側ライニング部材も、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してもよい。

ジアリルフタレートを含有することでスチレンモノマーは必要なくなるが、臭気を発しない程度にスチレンモノマーを含有していても、有機溶剤に関する法令の問題を除けば、何ら不都合はない。しかしながら、この法令を遵守するには、スチレンモノマーの含有量を０％にする必要がある。

なお、地中に埋設された管路の内周壁側に位置し、基材層を有し該管路の内周壁に外側が接することにな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、１５．２重量％以上３６．２重量％以下のジアリルフタレート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であってもよい。

ジアリルフタレートの含有量が１５．２重量％未満であると、長期の機械的特性を良好に維持することが困難になる。一方、３６．２重量％を越えると、主成分である硬化性樹脂や粘度調整剤等のその他の添加剤の割合が低下しすぎてしまい、硬化に必要以上に時間がかかってしまうようになったり含浸のしやすさ等の性能に弊害が生じる。

また、これまでに説明した特徴的な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ことになるものであって、該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、
前記ラジカル重合性モノマーとしてジアリルフタレートを含有し、
前記外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り、
前記内側ライニング部材も、スチレンモノマーを含有しないものであり、
硬化した後では、５０年後の予測曲げ弾性係数が４０００ＭＰａ以上になることを特徴とする。

また、前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴としてもよい。

また、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、ジアリルフタレートを８．３重量％以上３０．７重量％以下の範囲で含有し、
前記管路の内径に対して２．４％以上４．０％以下の厚さを有することを特徴としてもよい。

また、これまでに説明した特徴的な管路ライニング材の製造方法は、
スチレンモノマーを含有しない代わりにジアリルフタレートを含有した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外側ライニング部材用コンパウンドと、スチレンモノマーを含まない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内側ライニング部材用コンパウンドを調製する調製工程と、
前記調製工程で調製された前記外側ライニング部材用コンパウンドを、外側ライニング部材の基材層である第１基材層に含浸し、該調製工程で調製された前記内側ライニング部材用コンパウンドを、内側ライニング部材の基材層である第２基材層に含浸する含浸工程と、
前記第２基材層が内側に位置する前記内側ライニング部材を該第２基材層が外側にくる
ようにめくり返しながら、該内側ライニング部材を、前記外側ライニング部材の内側に挿入し、該第２基材層と前記第１基材層を接触させる反転挿入工程とを有することを特徴とする。

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 (1)

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ことになる内側ライニング部材とを有し、
   前記ラジカル重合性モノマーとしてジアリルフタレートを含有し、
   前記内側ライニング部材は、含浸するコンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％未満のスチレンモノマーが含まれた第１コンパウンドを含浸したものであり、
   前記外側ライニング部材は、含浸するコンパウンド全体を１００重量％にした場合に、４．５重量％未満のスチレンモノマーが含まれた第２コンパウンドを含浸したものであり、
   前記第１コンパウンドおよび前記第２コンパウンド以外にはスチレンモノマーを含有しないものであり、
   硬化した後では、５０年後の予測曲げ弾性係数が４０００ＭＰａ以上になることを特徴とする管路ライニング材。

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