JPH04209632A - 管路の内張り材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は下水道管などの主として地中に埋設された管路
に対し、これらの管路の内面にＦＲＰ製の強固な管を形
成して補強するための内張り材に関するものである。

従来の技術 ＦＲＰ製の内張りを形成するための内張り材として、特
公昭５１−４０５９５号公報に記載されたものが知られ
ている。

このものは不飽和ポリエステル樹脂に増粘剤及び硬化剤
を添加し、これをガラスマットなどの繊維補強材に含浸
して部分的に増粘させ、その両面をプラスチックフィル
ムで挾んだシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ
）よりなり、これを筒状にしたものである。そしてこの
内張り材の外面のプラスチックフィルムを剥がして管路
内に引込み、熱風などの加熱流体を吹込んで内張り材を
管路内面に沿わせると共に加熱し、その熱によって前記
ＳＭＣを硬化させ、管路内面に強固なＦＲＰ内張り層を
形成するのである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記公報に記載されたＳＭＣよりなる内張
り材を管路内面に圧着した状態で硬化させても、硬化が
完了したときには内張り材が収縮して剥離する恐れがあ
る。

また最近、下水道施設の腐蝕が問題になっている。この
原因として下水中のａｈイオンから硫化水素が生成され
、さらに硫化水素が硫酸に酸化される結果、腐蝕を生じ
ることが明らかになってきた。従って前記公報に記載さ
れた充填剤である炭酸カルシウムを使用すると、著しく
耐酸性に劣る欠点がある。

本発明はかかる事情に鑑み鋭意検討をおこなったもので
あり、耐蝕性に優れ、収縮性が小さく管路に対する密着
性に優れたＦＲＰ製の内張り材を提供することを目的と
するものである。

問題点を解決する手段 而して本発明の内張り材は、熱硬化性樹脂としてＪＩＳ
に−６９０１における最高発熱温度が２００°Ｃ以上の
不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシアクリレート樹脂
と、低収縮化剤としてスチレンブタジェンスチレンブロ
ック共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、飽和ポリエステル、
ウレタン変性飽和ポリエステル又はポリカプロラクトン
と、充填剤として硫酸バリウム、タルク、水酸化アルミ
ニウム又はガラス粉末と、増粘剤として酸化マグネシウ
ム又は水酸化マグネシウムと、硬化剤として半減期を１
０時間とするための分解温度が６０〜９０゛Ｃである有
機過酸化物とを主成分とするコンパウンドを、繊維補強
材に含浸させ、増粘してなる筒状のＳＭＣよりなること
を特徴とするものである。

本発明はＳＭＣによりなる内張り材であって、そのＳＭ
Ｃは、熱硬化性樹脂と、低収縮化剤と、充填材と、硬化
剤と、増粘剤とよりなるコンパウンドを、繊維補強材に
含浸させて増粘してなるものである。

熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂又はエ
ポキシアクリレート樹脂が使用される。

これらの樹脂としては、ＪＩＳに−６９０１に記載され
た高温硬化特性において、最高発熱温度が２００℃以上
であり、さらに２２０℃以上であることがより好ましい
。

不飽和ポリエステル樹脂としては、前記特性を有するオ
ルソ系、イソ系、ビス系のものを使用することができ、
これらの樹脂のウレタン変性系、アクリル変性系のもの
を使用することもできる。

またエポキシアクリレート樹脂としても、前記特性を有
するビスフェノール系、ノボラック系のものが用いられ
る。

低収縮化剤としては、スチレンブタジェンスチレンブロ
ック共重合体などの熱可塑性ゴム、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、
飽和ポリエステル、ウレタ゛　ン変性飽和ポリエステル
又はポリカプロラクトンの熱可塑性ポリマーが使用され
る。さらに必要に応じてスチレンなどのモノマーに溶解
して使用することも可能である。

低収縮化剤の熱硬化性樹脂に対する使用量は、熱硬化性
樹脂：低収縮化剤 ＝８０〜９５：２０〜５ とするのが適当である。

充填剤としては、耐薬品性、特に耐酸性に優れた材料を
使用し、具体的には硫酸バリウム、タルク、水酸化アル
ミニウム又はガラスパウダーが適当である。充填剤の使
用量は、熱硬化性樹脂と低収縮化剤との合計量１００重
量部に対して１５〜２００重量部が適当である。

増粘剤としては酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウ
ムを使用し、その使用量は熱硬化性樹脂と低収縮化剤と
の合計量１００重量部に対して０゜５〜５．０重量部が
適当である。

硬化剤としては、有機過酸化物を使用し、半減期１０時
間を得るための分解温度が６０〜９０℃のものが適当で
あり、７０℃前後が特に好ましい。

具体的な硬化剤としては、クミルパーオキシネオデカノ
エート、↑−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチ
ルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）　３，３．５−トリメチルシクロヘキサ
ン、ベンゾイルパーオキサイド、スクシニックアシッド
パーオキサイドなどである。

半減期１０時間を得るための分解温度が９０℃以上のも
のでは反応速度が遅く、硬化時間が長くなり、また分解
温度が６０℃以下のものでは、ＳＭＣが早期ゲル化を起
し易い。

硬化剤の使用量は、熱硬化性樹脂と低収縮化剤との合計
量１００重量部に対して０，５〜４．０重量部が適当で
ある。

繊維補強材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラ
ミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などの使用
が可能であり、これらの繊維は、クロス状、マット状、
チヨ・ツブ状などの形状である。

繊維補強材の使用量は、熱硬化性樹脂と低収縮化剤との
合計量１００重量部に対して１５〜１５ＯＵ量部が適当
である。

また以上のＳＭＣに対して、必要に応じて着色剤などの
他の配合剤を添加することもできる。

また本発明におけるＳＭＣの厚みは、管路の口径により
異なるが、一般には２〜１０１１が好ましい。

本発明におけるＳＭＣは、上記の熱硬化性樹脂、低収縮
化剤、充填剤、増粘剤及び硬化剤を混合してコンパウン
ドを調製し、然る後そのコンパウンドを繊維補強材に含
浸する。そしてこれをプラスチックフィルムの間に挟持
して所望の厚さのシート状となし、これを２０〜４０°
Ｃ程度に加温して部分的に硬化反応を起させて増粘を行
う。

増粘後の粘度としては、コンパウンドとして１００００
〜１０００００ボイズ程度が適当である。

粘度が低いとプラスチックフィルムの剥離が困難となり
、作業性に劣る。また粘度が過度に高いと、内張り材と
して管路内面への密着性に劣り、適切に内張すすること
ができない。

増粘後のＳＭＣは冷却し、２０°Ｃ以下の雰囲気で保管
することにより、増粘作用が低下して長期間の保管が可
能である。

このＳＭＣを内張り材に成形するには、ＳＭＣの一方の
面に貼着されたプラスチックフィルムを剥がしてプラス
チックチューブに置換え、ＳＭＣで当該プラスチックチ
ューブを包むようにして筒状に折畳み、さらにその外側
をプラスチックフィルムで包んで、筒状のＳＭＣよりな
る内張り材とする。

そしてこの内張り材の外面を覆ったプラスチックフィル
ムを取除いて管路内に挿通し、内張り材内に圧力流体を
送入してＳＭＣを管路内面に圧着すると共に、さらにそ
の内張り材内に熱風又は加圧水蒸気などの加熱流体を送
入し、ＳＭＣを加熱して硬化させる。ＳＭＣの硬化が完
了した後、必要に応じて内面のグラスチックチューブを
剥離して除去する。

発明の効果 本発明においては、低収縮化剤の熱可塑性ポリマーは、
熱硬化性樹脂中に微細な粒子として分散している。そし
て熱硬化性樹脂が硬化するときに急激に発熱すると、そ
の熱によって熱可塑性ポリマー粒子が急激に熱膨張を生
じ、熱硬化性樹脂の硬化反応に伴う収縮を補う。

従って本発明によれば、内張り材が硬化時に収ａするこ
とがなく、管路内面から剥がれることがなく、管路内面
に正しく密着した内張りが形成されるのである。

また充填剤として、耐酸性に優れた硫酸バリウム、タル
ク、水酸化アルミニウム又はガラス粉末を使用するため
、耐酸性に優れ、腐蝕することがない。

実施例 以下本発明を具体的な実施例に基いて、詳細に説明する
。なお以下の説明における「部」は、いずれも重量部で
ある。

実施例１ 熱硬化性樹脂として月Ｓに−６９０１の高温硬化特性に
おける最高発熱温度が２３５℃のイソ系不飽和ポリエス
テル樹脂８０部、低収縮化剤としてポリ酢酸ビニルのス
チレン３０％溶液２０部、充填剤としてｖＡ酸バリウム
６０部、増粘剤として酸化マグネシウム＃４ｏを１．０
部、及び硬化剤としてｔ−ブチルパーオキシオクトエー
ト（ＴＢＯ５１０時間半減期温度７３°Ｃ）１．０部を
混合し、コンパウンドを調製した。

上記コンパウンドを、ガラスチョップ（繊維長１インチ
）６０部に、公知のＳＭＣ含浸機を用いて含浸し、脱泡
してシート化し、両面をポリエチレンシートで挟持して
、厚さ４ｎｎのＳＭＣシートを得た。

実施例２ 熱硬化性樹脂として最高発熱温度が２５０℃のオルソ系
不飽和ポリエステル樹脂７５部、低収縮化剤としてポリ
スチレンのスチレン３０％溶液２５部、充填剤としてタ
ルク４０部、増粘剤として酸化マグネシウム１４０を１
，０部、及び硬化剤としてＴＢＯｌ、０部を混合して、
コンパウンドを調製した。次いで該コンパウンドを、実
施例１と同様にガラスチョップ６０部に含浸してシート
化し、厚さ４ｎｎのＳＭＣシートを得た。

実施例３ 熱硬化性樹脂として最高発熱温度が２６０℃のイソ系不
飽和ポリエステル樹脂８０部、低収縮化剤として飽和ポ
リエステル樹脂のスチレン３０％溶液２０部、充填剤と
して水酸化アルミニウム８０部、増粘剤として酸化マグ
ネシウム１４０を１．０部、及び硬化剤としてベンゾイ
ルパーオキサイド（ＢＰＯ１１０時間半減期温度７４℃
）１．０部を混合して、コンパウンドを調製した。次い
で該コンパウンドを、実施例１と同様にガラスチョップ
５０部とガラスクロス１０部との混合シートに含浸して
シート化し、厚さ８１１１のＳＭＣシートを得た。

実施例４ 熱硬化性樹脂として最高発熱温度が２１０℃のビス系エ
ポキシアクリレート樹脂８０部、低収縮化剤としてポリ
酢酸ビニル２０部、充填剤として硫酸バリウム４０部と
タル２２０部、増粘剤として酸化マグネシウム婁４０を
１，０部、及び硬化剤としてＴＢＯｌ、０部を混合して
、コンパウンドを調製した。次いで該コンパウンドをガ
ラスチョップ６０部に含浸してシート化し、厚さ４１１
のＳＭＣシートを得た。

比較例１ 実施例１におけるイソ系不飽和ポリエステル樹脂として
、ＪＩＳに−６９０１の高温硬化特性における最高発熱
温度が１９０℃のものを使用し、その外は実施例１と同
様にして、厚さ４ｉｎのＳＭＣシートを得た。

比較例２ 実施例１におけるコンパウンド配合から、低収縮化剤と
してのポリ酢酸ビニルのスチレン３０％溶液を除外した
外は実施例１と同様にして、厚さ４１１１のＳＭＣシー
トを得た。なおこの例に限り、コンパウンド中のポリマ
ー成分は８０部である。

比較例３ 実施例１におけるコンパウンド配合から、増粘剤として
の酸化マグネシウムを除外した外は、実施例１と同様に
して、厚さ４＋１１１のＳＭＣシートを得た。

比較例４ 実施例１におけるコンパウンド配合において、充填剤の
硫酸バリウムに換えて炭酸カルシウムを使用した外は実
施例１と同様にして、厚さ４１１ＩのＳＭＣシートを得
な。

比較例５ 実施例１におけるコンパウンド配合において、硬化剤と
してのＴＢＯに換えてｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト（ＴＢＰ、１０時間半減期温度１０４°Ｃ）を使用し
た外は実施例１と同様にして、厚さ４１１’ｌのＳＭＣ
シートを得た。

比較例６ 実施例１におけるコンパウンド配合から、充填剤を除外
した外は実施例１と同様にして、厚さ４１１′ｉのＳＭ
Ｃシートを得た。

上記各実施例及び比較例で得られたＳＭＣシートを２５
°Ｃに加温し、コンパウンドの粘度を５２０００ボイズ
（ＢＨ型粘度計）にまで増粘した後、当該ＳＭＣで試験
片を作成すると共に、内張り材を作成して管路への施工
を行った。

試験項目 線収縮の測定 各実施例及び比較例で得られたＳＭＣシートから５００
ｎｎｘ　２０ｎｌの試験片を切出し、ポリエチレンシー
トを剥離して７０″Ｃに加熱された標点表示つきの金型
上にセットし、２ｋｔＩ！ｉの圧力で加圧した状態で硬
化させた。

１時間硬化させた後、成形物を取出して２０℃まで冷却
し、標点間の距離を測定し、線収縮率を算出した。

耐薬品性 線収縮率の測定に供した成形物を２０％硫酸試薬に４０
℃で３０日間浸漬し、曲げ強さ及び曲げ弾性率の保持率
を測定した。

耐外水圧性 中央にクラックを形成した３００Ａのヒユーム管に、各
実施例及び比較例のＳＭＣシートで製作した内張り材を
挿入し、内層チューブ内に加圧空気を送入してヒユーム
管内面に圧着し、然る後０．５ｋｇ、＆のスチームを送
入してＳＭＣを硬化させた。

ヒユーム管の外側からクラックの部分に水圧をかけ、そ
の水圧を徐々に高くして、管端においてヒユーム管と内
張り材との間から水が漏出するときの水圧を測定した。

試験の結果を表に示す。

従来のように低収縮剤が入っていない場合においては、
内張り材が硬化するときに収縮するなめ、管と内張り材
との間に隙間が生じ、地中に存在する地下水や地表面か
ら地中を通ってきた雨水が外水圧として作用し、地表か
ら２〜３１の所に埋設されている下水道管のクラック部
や継ぎ手のあまい部分から侵入し、管と内張り材との間
を通ってマンホール部や取付は管部などの内張り材に穿
孔した部分から内張すした下水道管内に侵入してくる。

しかしながら本発明のように低収縮剤を配合することに
より、収縮率においては低収縮剤が入っていないものと
の差は０．１％と僅かではあるが、外水圧に耐える値に
は、大きな差を生じさせることができ、下水道管のクラ
ック部や継ぎ手のあまい部分から侵入した地下水や雨水
が管と内張り材との間を通ることがなく、止水すること
ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　熱硬化性樹脂としてＪＩＳＫ−６９０１における最
   高発熱温度が２００℃以上の不飽和ポリエステル樹脂又
   はエポキシアクリレート樹脂と、低収縮化剤としてスチ
   レンブタジエンスチレンブロック共重合体、ポリスチレ
   ン、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸
   ビニル、飽和ポリエステル、ウレタン変性飽和ポリエス
   テル又はポリカプロラクトンと、充填剤として硫酸バリ
   ウム、タルク、水酸化アルミニウム又はガラス粉末と、
   増粘剤として酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウム
   と、硬化剤として半減期を１０時間とするための分解温
   度が６０〜９０℃である有機過酸化物とを主成分とする
   コンパウンドを、繊維補強材に含浸させ、増粘してなる
   筒状のシートモールディングコンパウンドよりなること
   を特徴とする、管路の内張り材