JPH08512251A - パイプラインや通路のライニング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は地下パイプラインや通路に適用する可撓的ライニングパイプがパイプ内に堅固なパイプが形成されるようパイプライン又は通路表面に管が敷設される際に硬化できる硬化性合成樹脂を含浸させる吸着材料を含むようにしたことを提供するものである。この樹脂の硬化は樹脂全体にわたり分散される微細孔又は微細粒子内に硬化剤を充填することで提供される。硬化剤は音波エネルギ−及び／又は熱エネルギ−といった適用されるエネルギ−にその樹脂が晒される際にのみ放出される。本発明の好適方法は樹脂内にキューリー温度の磁性粒子を含ませ交互の高周波磁場を適用することで磁性粒子を活性化し（及び打撃する）ことによる。磁気粒子からの打撃は微小粒子を開き硬化剤の乱れを生ぜしめ、従って樹脂の硬化を乱す。本発明は又硬化剤が音波エネルギ−を使用して第１箇所における吸着層内に吸収されることを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプラインや通路のライニング 技術分野 本発明は、一般にパイプライン又は通路（典型的には地下の下水本管）の表面 にパイプを作製し、こうして実際パイプ内にパイプを形成するよう硬化可能とさ れるべく調質された硬化性樹脂が含浸される樹脂吸着マテリアルを採用している 「ソフトライニング(softlining)」又は「所定位置での硬化処理(cure)」ライニ ングとして公知の形式になっているパイプライン又は通路の管状ライニングに関 するものである。 背景技術 本発明の関係あるライニングは、地下のパイプライン又は下水道といった通路 をライニングするため使用される樹脂吸着管状構造（本明細書では「ライニング チューブ又はパイプ」）である。現在全世界的に広範に実施されているこうした 利用において、含浸されるライニングチューブはパイプライン又は通路表面に対 して（空気の如き気体、蒸気及び／又は水の如き液体により）膨張されることで 樹脂が非硬化状態にされ、一方、ライニングチューブは所定位置に保持され、樹 脂は硬化可能とされるか又は硬化され、かくして吸着管構造を内部に埋設した状 態で硬化樹脂が自己支持の堅固なパイプを形成し、これがパイプライン又は通路 壁に固着されたり又は固着されなかったりする。この作動の目的は通路又はパイ プラインの修復及び／又は修理のためである。自己支持の堅固なパイプの提供に よる特別の利点は一部のライニングシステムの場合と同様現存するパイプライン に対しての固着が不必要である点にあるが、ここで注記すべき点は本発明が現存 のパイプライン又は通路に対して含浸管が固着するようなパイプラインシステム に適用でき、こうしたシステムはライニングチューブが比較的肉厚が薄い、例え ば５ｍｍ以下であり、樹脂が含浸媒体よりむしろ固着媒体の如く作用するように したシステムである点にある。 また、樹脂が非硬化状態にある場合のライニングチューブは、管の縁部同士が 重なり、こうした縁部が所定位置での硬化が実施された場合にのみ溶融されるか 又は共に相対的に保持されるよう管状形態に折り畳まれるウエブになし得るよう な管ではない。実際、この配列は管が通路表面に最も良く嵌合するよう管が膨張 される際その重なり合う縁部同士が相対的に滑動できる点を提供する。 所定位置で硬化する含浸されるライニングチューブを使用して地下のパイプラ イン及び通路をライニングする方法の諸例については多くの特許明細書に記載さ れており、その諸事例は本技術に対する元の特許である英国特許第1,340,068号 及び英国特許第1,449,445号である。 地下のパイプライン及び通路のライニングのため所定位置でライニングチュー ブを硬化して使用すべく全世界にわたり実施されている全ての方法又は今日まで の大部分の方法は単に樹脂の硬化のため熱硬化性樹脂（例えばポリエステル）及 び熱を使用しており、熱の適用により触媒及び／又は樹脂内の促進剤(promoter) （加速剤(accelerator)）はフリーラジカルを放出せしめ樹脂分子の架橋及び結 晶構成を開始させ、この硬化反応は発熱反応であり、熱は内部的に発生され、硬 化過程が加速する。 この配列の１つの欠点は、熱が含浸ライニングチューブに適用されない場合で あっても、周囲条件下で樹脂が最終的には数日間で硬化し、勿論ライニングチュ ーブが通路又はパイプラインの表面の所定位置に置かれる前に硬化が生じればそ のライニングチューブは完全に損壊し、スクラップにしなければならない。契約 上の完全な利益損失が無い場合はこれが相当の損失になる。パイプライン又は通 路内側の一部分にある際ライニングチューブが硬化すれば結果的にはそれが契約 者にとって最終的には危機的なものとなろう。早過ぎる樹脂の硬化という問題を 回避する目的から即ちライニングチューブが所定位置に置かれる前に、請負者側 は広範囲な方策を採用し、特に管が所定位置で使用されるまでその含浸される管 を冷蔵状態に保とうとする。これは管を所定位置まで冷蔵車で運搬しなければな らないことを意味している。 この方法の効果は請負業者側が樹脂を混合してライニングチューブを含浸でき る時間という条件に限定されることである。 しかしながら、皮肉なことに、これらの管が一旦所定位置に敷設されると、樹 脂ができるだけ速やかに硬化すればする程請負業者側は所定位置を速やかに離れ ることができるように樹脂はできるだけ速く硬化することが望ましい。注記すべ き点は請負業者側に通常夜間の実施による工事実施のため与えられる時間が比較 的短いことがしばしばあり、又はその短い時間を申請することがしばしばあるこ とである。従って、特に公知の実施上（多くの場合に見られる如く）下水システ ムの中断又は交通の遮断又は妨害などが含まれる場合においては特にその工事は できるだけ短期間で完了することが極めて重要である。 従って、請負工事を実施するには請負業者側は一方では管を含浸させる工場又 はプラント、その含浸される管を冷蔵状態に保つ車両及び樹脂の硬化を実施する 目的上所定位置に置いた際、管を膨張させる流体の加熱用の加熱手段を備えた車 両並びに管を所定位置に敷設する必要とされる機器を備えていなければならない 。 樹脂に関してのジレンマも存在している。一方では、硬化前にパイプライン又 は通路内に管を敷設する目的から請負業者側に多くの時間を提供すべくできるだ け長い棚置き時間を提供することが望ましい。他方、この管が所定位置にある場 合、硬化ができるだけ迅速に行われることが望ましい。不運なことに、このジレ ンマは今まで樹脂の棚置き時間を増加させることができる樹脂用の遅延剤といっ た添加剤も樹脂の硬化時間を増加させることからこのジレンマは未解決であるこ とが証明された。 結果的に、請負業者側が契約を実行しなければならない場合、請負業者側はラ イニングチューブを製造しなければならず、請負業者側がライニングチューブを 挿入する直前に請負業者側はその管に樹脂を含浸させ、その管を（遠隔にある） 所定位置へできるだけ迅速に輸送し、ライニングチューブを挿入し、その管をで きるだけ迅速に硬化させる。ライニングチューブの含浸のためその樹脂にその触 媒が混合されると直ちに時間のカウントダウンが始まり、請負業者側は時間との 戦いになる。 業界ではこの問題点について気が付いており、欧州特許明細書第0007086号に 開示された如き光放射により硬化可能とされる樹脂の諸例である、「不動」又は 「潜在」であり、一部の外部的供給源で活性化されるまで長期間にわたり硬化す ることがない特別の樹脂を開発することによりこの問題点を解決しようとする多 数の試みがなされ、光放射を使用しての含浸ライニングチューブを所定位置でラ イニングして硬化する方法が米国特許第4,581,247号及び同第4,680,066号に開示 されている。 しかしながら、硬化性樹脂には太陽光線で活性化される触媒が含まれ、従って 、含浸されるライニングチューブは貯蔵中及び輸送中は事前硬化を回避すべく不 透明包装内に包装されねばならない。 しかしながら硬化性樹脂は当該樹脂の硬化を制御することができ、基本的には 樹脂が一定の棚置き寿命を有するという利点を備えている。しかしながら、所定 位置にある含浸管の硬化になると問題が生じる。従って、樹脂の硬化には特別の 紫外線源が必要とされ、しばしば見られることであるが膨張媒体が水である場合 はその水は汚染されていることがあり、その場合光の硬化を実施することができ ない。下水道の場合の如くパイプライン又は通路内の流れる液体が不透明である 場合は、それを分散させねばならず、光硬化機器の使用はこの点に関して加熱方 法と同じ様な欠点をもたらす。これらの理由から実際上は所定位置にある含浸ラ イニングチューブの光による硬化は成功しておらず、伝統的な加熱方法との置換 はなされていない。 本出願人が共同発明者となっている国際特許出願PCT/GB93/00107の主題である 発明では堅固な物品の製造のため潜在的に硬化可能な樹脂システムを提供するこ とが必要とされ、この場合その樹脂は容易且つ迅速に硬化可能とされるが不特定 の棚置き時間（例えば１年以上）の長期にわたりそれを特にパイプラインと通路 の所定位置でのライニングシステムの硬化に使用するのに適したものにする。 本発明によれば、前記国際出願のその最も一般的な局面においては、その樹脂 は隣接する不活性物を含むか又はその付近に位置付けられ、この不活性物は周り の熱及び光といった周囲条件の影響を受けない一方、樹脂の硬化若しくはその硬 化開始を生ぜしめる程度に放出を受ければ、この不活性物は影響を受けることに なる。 前記不活性物が取り得る各種形態が存在しており、こうした形態は単独で又は 組み合わせた状態で使用することができる。 １つの特定の例においては、この物はマイクロカプセルシェルを含み、このシ ェル内には樹脂に対する触媒又は促進剤（加速剤）又はその両者が含まれ、この シェルは触媒／促進剤を放出し、従って、硬化の開始を生ぜしめるようセルを破 壊すべく超音波放射を受け易い。 触媒／加速剤を含むことができる手段の使用で多数の困難な事柄に遭遇した。 従って、マイクロカプセルを生産することは困難である。第２に、マイクロカプ セルがライニングの吸着剤材料全体を通じて十分分散されるよう十分小さい寸法 のマイクロカプセルを製造することは困難である。第３に、樹脂を放出すべくマ イクロカプセルを破壊することは常時たやすい事とは言えず、その破壊が均一及 び均等になっていない場合は硬化が不均一となる可能性を生じ、これは極めて望 ましくないものである。 前述の国際特許出願は又、樹脂内の個々に加熱可能な粒子（鉄の粒子）の使用 が説明されているが、この概念に基付く困難な点はそれが水で溢れることも起こ り得るパイプライン内側の高周波の電気的誘導源の使用を必要とすることであり 、これに関連した諸問題は未だ解決されていない。 本発明の目的とする点は、樹脂の硬化のために公知の提案内容より一層予測可 能で且つ通常の迅速性をもって選択的に活性化可能な潜在的樹脂システムが含浸 されるライニングチューブを提供することにある。 発明の開示 本発明によれば、樹脂マトリックス全体にわたり分配された微細孔粒子の微細 孔内に触媒及び／又は加速剤が吸着剤となっていることを特徴とする樹脂マトリ ックスと触媒及び／又は加速剤を含む樹脂システムで含浸された吸着剤層を含む ライニングチューブが提供される。 マイクロカプセルのシェルに含まれるものとは対照的に、粒子の微細孔内に吸 着される触媒及び／又は加速剤を備えることによりマイクロセルを置換する場合 より遥かに小さい樹脂マトリックス内へ触媒及び／又は加速剤を放出できること を含む相当の諸利点が達成される。例えば、熱の適用は微細孔粒子の孔の開き及 び地下下水道のライニング適用に際し重要な樹脂マトリックスの迅速且つ均一な 硬化をもたらすその含有されている物質の迅速な放出を生ぜしめることが判明し ている。 含有される物質の放出は、また超音波エネルギーの適用により達成可能であり 、この超音波エネルギーは樹脂マトリックス内に発生される機械的エネルギーと 熱エネルギーにより前記孔の開きを達成し、超音波エネルギーは液体特に水を容 易に貫通でき、地下パイプ内側にこうしたエネルギーを使用するには何ら難点は 無い。 また、交互の磁界の電磁的変動を受け易く且つ渦電流とヒステリシス損失に起 因する加熱が生じる材料の硬化促進粒子を樹脂マトリックス内に含ませることが できる。こうした粒子により保障される熱は吸着剤粒子の孔の開口部に対して使 用可能である。 本発明で使用される如き微細孔粒子は布地、典型的には起毛フェルトといった 樹脂吸着マテリアル全体を通じて粒子が分散されねばならばない事実に一致した 最大径を有することになり、この点に関してこの粒子は径が１００μを越えるこ とがないようである。これらの粒子は最大１５μ乃至２０μまでの範囲内にある ことが多く、最適には本出願人はこの粒子は径範囲が７μ乃至１５μの間にある ことを好んでいる。粒子の任意の質量体においては粒子径分布が存在し、一部の 粒子はその範囲を越える径となっており、他の粒子はその範囲を下回る径になっ ていることが理解される。 微細孔粒子は粘土(clay)粒子でも良く、この粘土粒子は２つのグループに配列 可能であり、一方のグループは内部に触媒を吸着させた状態であり、他方のグル ープは内部に促進剤を吸着させた状態である。樹脂マトリックスがポリエステル 樹脂である場合、触媒は好適には過酸化ベンゾイルであり、促進剤はアミンであ る。こうした場合、前記一方のグループの粘土は好適には他方のグループの粘土 とは異なるものである。 粘土粒子は、その中に微細孔を有する複数の微小板で構成され、それがその中 に触媒及び／又は加速剤を吸収するような複数の微細孔を形成する。実施された 試験においては粒子径が通常２０μの商品名FULMONT XMP4の下にインポルツ（La Porte）が提供する粘土粒子を使用すると粘土粒子は最終粒子重量の６０％まで が過酸化ベンゾイルを含む程度まで触媒たる過酸化ベンゾイルを吸着することが 判明した。また、商品名CP639でインポルツ（La Porte）が供給した通常の粒子 径が１５μの粘土粒子も最終粒子の重量の３０％をなす程度までアミノの加速剤 であるジエチルアニリンを吸着した。 スコット・バーバーにより供給され、本明細書で一層詳細に説明する如く超音 波エネルギーの影響を受けるポリエステル・クリステック(Crystic)３９７の樹 脂マトリックス内にこれらの「充填された」微細孔粒子を使用すると効果的な樹 脂硬化が提供された。 触媒と促進剤は超音波エネルギーの使用により粘土内に吸収された。このエネ ルギーは触媒と加速剤の分子を粒子の微細孔内に駆動して移動させ、又これを達 成するには触媒と加速剤は（分子量で示されるような）分子径を有しなければな らないことが確信されている。過酸化ベンゾイルとジエチル・アニリンそれぞれ の分子量は大略１００であり、その分子が粒子の孔内に導入可能とされるよう十 分小さくいものである。 微細孔粒子の孔内に触媒及び／又は加速剤を駆動して入れる考え方は本発明の 重要な補助的特徴であり、また独立発明である。 他方、ポリエステル樹脂のマトリックスは１００００のオーダーの分子量を有 し、従って樹脂マトリックスと微細孔粒子の混合物が引き続き超音波エネルギー を受けると樹脂分子は孔内に入らずに微細孔粒子を攻撃し、吸着触媒及び／又は 加速剤を放出して迅速且つ均一な硬化をもたらす。 記述すべき点は、粘土の粒子は共に保持されて静電気的作用により粒子を形成 することであり、前述の攻撃も熱を発生させることにある。熱は孔が開くように プレートレットの間の静電気的吸引力を破壊するような熱電気的効果を有し、こ れが硬化を均一且つ迅速に発生せしめるよう触媒及び／又は加速剤の放出効果を 高める。 触媒及び／又は加速剤を放出すべく超音波エネルギーを適用する代わりに、他 の手段により熱を加えて同じ効果を発生できる。つまりお湯、高温のガス又は蒸 気を使用して慣用的な様式により熱を適用できる。 別の方法としては、特にキューリー温度を有するフェライト粒子といった強磁 性粒子などの適用される放射で加熱され得る付加的粒子を微細孔粒子と併せて樹 脂内に採用することが含まれる。こうした粒子がこうした放射により加熱される 場合は、その付加的粒子内の熱が、触媒及び／又は加速剤の放出及び樹脂マトリ ックスの迅速且つ均一な硬化のため前述と同じ効果を提供する。 改変例においては、前記付加的粒子が触媒及び／又は加速剤の吸着用の孔を有 する適当な構造である場合はそれらが微細孔粒子を形成しても良い。こうした場 合、粒子の誘導加熱は、触媒及び／又は加速剤の更なる放出及び樹脂マトリック スの一層迅速な硬化を提供すべきである。 触媒と促進剤を放出すべく樹脂と微細孔粒子がエネルギーを受ける場合、その 触媒と促進剤の放出を促進する目的から、その樹脂は触媒と促進剤を加速された 速度にて放出するように機能する付加的なヘキサメタ燐酸塩を含むことができる 。 触媒及び／又は促進剤を放出するため超音波発生器が使用される場合は、国際 特許出願PCT/GB93/00107又は米国特許第5,200,666号に記載の超音波発生器を使 用できる。 本明細書で記載の如く、超音波エネルギーの使用は各種材料の他の材料内への 含浸を達成でき、先に説明した如く地下パイプラインと通路のライニングに適用 した場合は硬化剤は微細孔粒子の孔内に吸収されることが可能となること及び粒 子自体を吸着剤ライニング材料内に吸収できるようになる事が判明した。 従って、本発明によれば別の局面においては、第１材料と第２材料とが近接し た状態にある場合、音波エネルギーを材料に適用することにより第１材料が第２ 材料に含浸される。 液体状の樹脂硬化剤が微細孔粒子と混合され、その粒子に音波エネルギーが適 用されるような一実施例においては、硬化剤が粒子内に吸収されることが判明し た。粒子により取り込まれる硬化剤の量は、音波エネルギーの適用レベルとその 時間の長さに依存するものの、硬化剤として過酸化ベンゾイルを使用し、５μの 平均粒子径のベントナイトを使用することで良好な結果が得られた。 過酸化ベンゾイルを内部に吸着させた又は吸着させない前述の微細孔粒子の如 き粒子は音波エネルギーの適用により地下パイプライニングの吸着剤材料を提供 すべく使用されるフェルトシートの如き織物シートに含浸をさせることができる ことも発見された。従って、粒子が懸濁液内に支承され、フェルト部片が懸濁液 内に含浸され、超音波プローブがその内部に挿入されて駆動されると、粒子がフ ェルトの繊維同士の間の空間内に移動することが観察され、かくして以後説明す る如く本発明者などが特に関心を持っているパイプライン及び通路のライニング 分野に相当の利点をもたらすフェルトの含浸をもたらすことが観察される。 本発明によれば微細孔粒子と吸着層とを近接させ、その層と粒子を音波エネル ギーに晒して粒子を吸着層内に移入させることにより粒子の孔内に樹脂硬化剤を 有する微細孔粒子がライニングチューブの吸着層内全体に配設されることを特徴 とする地下パイプライン又は通路にライニングをするのに適した可撓性ライニン グチューブを提供する方法が提供される。 本発明の各種局面を図解する意味からここで一例として添付の模式図を参照し ながら説明する。 図面の簡単な説明 第１図は、本明細書で説明した実験と関連して使用される微細孔粘土粒子の拡 大斜視図である。 第２図は、本明細書で説明した音伝達に晒された後の第１図の同じ拡大尺度で の第１図の粒子の写真である。 第３図は、更に大きく拡大した第２図の粒子の写真である。 第３図Ａは、典型的な微細孔粘土粒子の拡大図である。 第３図Ｂは、樹脂硬化剤（触媒又は加速剤）を含む際の第３図Ａの粒子の図で ある。 第３図Ｃは、硬化剤を放出する際の第３図Ａの粒子の図である。 第４図は、各種状態下における粒子から硬化剤を放出する状態を示すグラフで ある。 第５図は、各種状態下及び樹脂の改変される時点での硬化剤の放出を示すグラ フである。 第６図は、本発明による可撓性ライニングチューブを地下通路に設置するため 進められているライニング作業を示した縦断側面図である。 第７図は、第１図の作業に使用されるライニングチューブの拡大縦断正面図で ある。 第８図は、ライニングチューブがパイプライン又は通路内の定位置で裏返しに される状態を示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態 一実施態様における本発明は含浸達成のため主として音波エネルギー、超音波 エネルギー又は可聴エネルギーを使用する。特定の実施例において、本明細書で 説明された適用分野は硬化開始の段階が取られるまで非硬化状態にとどまる硬化 性合成樹脂によりライニングチューブの含浸がなされるようなパイプラインと通 路のライニングに関するものである。特に、本明細書で説明した例においては微 細孔粒子がライニング材料内に埋設される。ライニングが引き続き音波エネルギ ー、特に超音波エネルギーに晒される際粒子内に吸収された硬化剤が樹脂の硬化 の少なくとも初期化を実施する周りの樹脂マトリックス内に放出されるよう、こ れらの粒子は樹脂に対する硬化剤を内部に吸収した。特に、粒子から放出される 材料は樹脂の完全な硬化を実施するのに十分であろう。 また、地下のパイプラインと通路のライニングを特に参照すると、このライニ ングに適している吸着剤材料はポリエステル又は同等の繊維から成る起毛フェル トである。勿論他の材料も使用可能である。前記英国特許第1,449,445号に開示 された如くこのフェルトは樹脂で含浸されるよう飽和状態にされ、本発明の実施 例においては、この樹脂は又、粒子がライニング全体にわたり分布されるよう微 細孔粒子を含む。この粒子は２つの方法の中の１つの方法においてライニング内 に導入可能である。粒子は樹脂マトリックスが追加される前にフェルトに含浸す るようにされるか又は粒子はマトリックスと混合され、そのマトリックスと粒子 の混合物がフェルトの含浸に使用可能とされる。第１事例において、粒子をフェ ルトに含浸させることは（液体が使用されていても、「乾式」含浸過程と称し、 粒子と混合された樹脂がフェルトに含浸するよう使用される他の事例ではこれは 「湿式」含浸過程と称する。 乾式含浸法又は湿式含浸法のいずれかを実施するには樹脂硬化剤を微細孔粒子 内に導入することが必要である。特に、（以前特定化してある）粘土材料の微細 孔粒子を使用して試験が実施され、これらの粒子内に吸収されるよう使用される 硬化剤は過酸化ベンゾイルであり、本発明によれば粘土粒子内への過酸化ベンゾ イルの吸収を行う目的上超音波エネルギーが使用される。粒子が実施しなければ ならない役割、即ち、パイプラインと通路のライニングのため管のフェルトライ ニング材料に含浸する樹脂を硬化する硬化剤を運ぶことを理由に、好ましくは粒 子はフェルトの繊維同士の間の空間に入って湿式又は乾式法のいずれかフェルト 材料全体にわたり分布されるよう径が比較的小さい状態にすべきである。従って 、この点に関して粒子は好適には５乃至１５μの値の径になっている、これよい 大きい径を使用できるが、これはライニング材料として目の粗いフェルト材料を 使用しなければならないことを意味している。促進剤の触媒が使用される場合触 媒は粒子の第１グループ内に吸収可能とされ、一方促進剤は粒子の第２グループ 内に吸収可能とされる。 従って、準備の第１段階においては、一部の混合物に超音波エネルギーが晒さ れた場合粘土粒子内にその過酸化ベンゾイルが吸収されているか否かを確認する 段階が取られた。第１図、第２図、第３図は走査電子式顕微鏡（ＳＥＭ）で準備 された写真を示す。 第１図は超音波エネルギーに晒された前の粘土材料を示す。この写真は数百倍 に拡大して粒子を図解している。 第２図は以後説明する範囲まで超音波エネルギーに晒された後の第１図の粒子 を示し粒子の特性は実際変化していることが理解されよう。 変化については更に範囲を拡大してある写真である第３図で最も良く理解でき る。第３図において、粒子は幾分鱗片状に示してあり、粒子内のクレビスと孔が 幾分増加していることが理解できる。ここで説明される如く硬化剤が通過流入す るのはこれらのクレビスと孔である。 粘土粒子の音伝達には粒子径の低減化、従って粒子の表面積増加という効果が ある。 試験実施のため、第１図に図解された粘土粒子が粉状形態の過酸化ベンゾイル 及び過酸化ベンゾイル用の溶剤としてのトルエンと混合された。 次にこの混合物は６０ワットの電力と２０ｋＨｚの周波数で作動する超音波プ ローブの挿入により超音波エネルギーに晒された。そのサンプルは過酸化ベンゾ イル１０ｇ、粘土３０ｇ及びトルエン１５０ｍｍで構成された。 第１試験においてサンプルは２５℃の温度に維持され、一方、第２試験でその 温度は６０℃まで上昇可能とされ、同じ超音波力が適用された。パワー適用のた め超音波プローブが混合物内に含浸された。 有用な結果を提供する意味から比較試験と重量試験が実施された。吸着前後に おける粒子と液体相の計量を含ませることで過酸化ベンゾイルの吸着があったか 否かを確認するため比較試験は成分の簡単な機械的混合で構成された。 最初に、結果的に生じた材料で試験の品質的な面の実施がなされた。第１試験 は過酸化ベノゾイルが粘土粒子内に吸着されたか否かの確認のため及び吸着され たとすればどの程度の量の確認のためである。この品質試験実施のため５％溶液 の状態になったヨウ化カリウムを3％の基準澱粉溶液と混合し、その混合物を過 酸化ベンゾイルとトルエンの残留物からの濾過処理後に粘土粒子に加えた。過酸 化ベンゾイルが吸収され存在していれば、この過酸化ベンゾイルはヨウ化カリウ ムと混合してそれがヨウ素に変わり、この点については無色状態から赤い色へ変 化することで示される。伝音作用を受けたサンプルはこの変化を示し、その変化 は１分という短い時間にわたり比較的迅速に発生した。他方、比較サンプルから 得た粒子は２４時間の比較的長い時間にわたり明るい赤色を示す程度に変化した に過ぎず、これは大量の過酸化ベンゾイルが取り上げられなかったことを示して いる。次に、ＵＶ分光計を使用して品質試験が行われた。 品質検査から得られた内部に吸収されている過酸化ベンゾイルを有するものと して知られている粘土粒子がキャリヤ２００ｍｌに対して粘土粒子５ｇの比率に てキャリヤとしてのスチレン又はトルエンと混合され、約数部分において比較試 験が吸着と濃度を示したビーア・ランバート・プロット(Beer Lambert Plots)を 使用して実施された。第４図はグラフＡ１及びＡ２で示された如く異なる程度ま で伝音体にそれぞれ約数が晒された後に得られたビーア・ランバート・プロット (Beer Lambert Plots)を示し、又、比較のため伝音体に晒されなかった約数を表 しているグラフＡ３も示されている。 グラフＡ３は約数が伝音化に晒されない場合少なくとも２４時間の試験時間に わたり過酸化ベンゾイルの脱着がないことを示している。 グラフＡ１に関しては、この約数は水の循環により２５℃に保たれた温度にて ２０ｋＨｚにて伝音に晒され、その時の伝音時間は４０分であった。注目できる 過酸化ベンゾイルの脱着が示されるが、グラフＡ２を参照すれば冷却が何ら適用 されず、３分の比較的短い時間にわたってのみ伝音が生じる場合でも過酸化ベン ゾイルの相当の脱着が存在する。温度が６０℃に上昇することはエネルギーの上 昇が生じることによる。従って、これらの結果は硬化剤たる過酸化ベンゾイルの 吸着を生ぜしめるべく伝音化が使用可能であり、同時に粒子が樹脂マトリックス と混合される場合は硬化剤は選択的に粒子から吸着され得ることを示している。 明らかに、樹脂マトリックスが硬化する時間を制御する目的でこれを使用できよ う。伝音化に晒された場合の過酸化ベンゾイルの吸収若しくは吸着が行われるか 否かを制御することは過酸化ベンゾイルが含有されている媒体若しくは溶剤を選 択することで行われる。粘土粒子の孔径と、先に説明した如く脱着中に過酸化ベ ンゾイルを脱着すべく脱着バンド中に過酸化ベンゾイルを懸濁させるべく使用さ れる材料の分子径の間には或る関係がある。 第３図Ａ、第３図Ｂ及び第３図Ｃを参照すると、これらの図は微細孔粒子が機 能する様式に関しての事象の放出される順序を示す状態に含まれている。 第３図は微細孔粘土粒子の相当拡大した横断面図であり、静電気的引き付けに より共に保持されている多数のプレートレットＰを含むことが理解されよう。プ レートレットの間には触媒又は促進剤のいずれかになる樹脂硬化剤を受け入れる 微細孔又は空洞Ｃが存在している。この説明の目的上、硬化剤は樹脂触媒であり 、特に過酸化ベンゾイルであるものと仮定する。 第３図Ａの微細孔粒子が空洞Ｃ内に触媒を受け入れるようにするため、粒子は 他の全ての材料と共に他の特定事項を以後説明する過酸化ベンゾイルとトルエン を含む溶液と混合される。結果的に生じた混合物は超音波エネルギーに晒され、 これは第３図Ｂにおける斜線で示される如く空洞Ｃ内に過酸化ベンゾイルを入れ る効果がある。過酸化ベンゾイルは超音波エネルギーにより空洞Ｃ内に押し込ま れ、粒子は僅かの膨張を受ける。第３図Ａ及び第３図Ｂは粒子が７〜１５μの値 の径であることを示している。この状態における粒子即ち硬化剤が「充填」され ている場合の粒子は長時間にわたり極めて安定した状態にとどまることができ、 安定した状態にとどまる。これは過酸化ベンゾイルが硬化剤であるポリエステル マトリックスといった樹脂マトリックス内に含浸される場合も該当する。空洞は 小さいので硬化剤はその空洞から周りのマトリックスへは事前硬化を生ぜしめる ような程度までは流入しない。従って、マトリックスとこれら充填された粒子か ら成る樹脂混合物はユーザーが選択した任意の時点にライニングチューブに含浸 するよう採用することができる。従って、含浸されたライニングチューブは必要 があれば使用準備態勢にて貯蔵できる。即ち、過酸化ベンゾイルを粒子空洞Ｃか ら放出できれば硬化を活性化することができる。本明細書から理解される如く、 これは実際引き続き行われることであり、ライニングチューブがそのライニング する通路の表面上に所定位置に設置された際管がエネルギーに晒され、そのエネ ルギーが粒子を膨張させるか又は実際第３図Cに示される如く分解させ、かくし てプレートレットＰの間の静電気的引き寄せが放出され又は低減化され、プレー トレットが開き第３図Ｃのハッチングで示される如く過酸化ベンゾイルを放出す る。好適には、使用されるエネルギーは超音波エネルギーであるが、直接的な熱 が同じ効果を達成できることが判明した。超音波エネルギーが使用される場合は 熱が樹脂マトリックス内に作り出されることが理解されよう。その結果放出され た触媒は周りの樹脂マトリックスの硬化を生ぜしめ、これらの粒子が樹脂全体に わたり分布され、樹脂の迅速且つ均一な硬化が達成され、かくして完全に潜在的 な樹脂システムに対する敷設者側の要件に適合することになる。 この技術的開発をパイプラインと通路のライニングに適用すれば本発明は硬化 剤を含む粒子の準備をなす手段を提供することが理解でき、又、これらの粒子が 伝音化に晒される際過酸化ベンゾイルを周りのマトリックス内に脱着させ、かく いて敷設者が現時点で超音波又は他のエネルギーを使用することで硬化剤の放出 を制御することができ、そのためライニングチューブの硬化は必要がある時点及 び正確な制御の下に行うことができることも確立されるものである。この概念は 勿論例えば粒子の形成若しくは空洞に対する充填物の適用などといった合成樹脂 の硬化を含む任意のシステムに適用できる。 他の実験では音声的中立化材料を導入することにより更に過酸化ベンゾイルの 吸着に関する高められた結果を達成できることが示唆された。試験で使用された こうした音声的中立化材料の１つは第５図に示される如く粒子が音声エネルギー に晒された際信じられない早い割合にて過酸化ベンゾイルの脱着を生ぜしめる効 果を有する材料のヘキサメタ燐酸塩ナトリウム（ＳＭＰ）である。その試験の中 で結果については第５図に図解されており、ＳＭＰの０．１ｇが粘土粒子と混合 され、先に述べた如く過酸化ベンゾイルが吸着され、これらが逆にシステムの２ ００ｍｌと混合された。第１サンプルは緩やかに渦を巻いた。第２サンプルは機 械的攪拌を受け、第２サンプルは激しい攪拌を受け、第４サンプルは１０秒間に わたり２０ｋＨｚにて伝音に晒された。その結果についてはビール・ランバート ・プロット(Beer Lambart Plots)を提供するＵＶ分光計で調べた際過酸化ベンゾ イルの脱着を図解しているグラフであるグラフＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４により 第５図に図解されている。 グラフＢ１乃至Ｂ４を調べると第１サンプルが緩やかに渦巻かれた際過酸化ベ ンゾイルの脱着がなかったことが理解できる。グラフＢ２で示された如き６０の 機械的攪拌は極めて少量の過酸化物の脱着があったことを示し、第３サンプルが ３０分間にわたり激しく攪拌された際の過酸化ベンゾイルの更に高い脱着が存在 しないことを示している。 しかしながら、第４サンプルが２０ｋＨｚにて１０秒間伝音化に晒された際粘 土外部での過酸化ベンゾイルの脱着は激しいものである。 これらの結果は粘土粒子を破壊する効果があると本出願人側が確信している音 声中立化装置の追加により脱着は極めて効率的となり、実際効率的であるため樹 脂マトリックスが促進剤又は加速剤を何ら伴わずに利用可能であることを示して いる。ポリエステルマトリックス樹脂を過酸化ベンゾイルで硬化させる際硬化援 助のため加速剤を使用することが通常行われるが、粘土粒子からの過酸化ベンゾ イルの脱着がグラフＢ４で示される如く伝音化の下に効率的に生じる場合は、こ うした加速剤は十分省略できる。 本明細書で述べた如くパイプライニング装置に対するフェルトライニングチュ ーブに粒子を適用する導入に関して、その粒子が適切な溶液内で懸濁状になって おり、そのライニングチューブが内部に含浸され、その溶液が先に示した如く音 のエネルギーに晒されれば、その粒子が実際上フェルトに移入し、そのフェルト を含浸させることが発見された。フェルトは引き続き除去して乾燥させ、その液 体を除去し、人がその全体に分配された粒子で乾燥状態のフェルトの達成を行う 。これは再びパイプライン敷設者に対して相当の利点をもたらすが、その理由は フェルトが適切な時点に粒子と樹脂マトリックスを含む促進剤を受け取る準備状 態になっている触媒を含有できるためである。これは湿式ライニング作動に使用 する樹脂マトリックスで粒子との混合をする際生じるような低い機械的応力と剪 断力に粒子が晒されることから相当の利点を表すことになる。 従って本発明は樹脂吸着剤材料が音波エネルギーの使用により微細孔粒子を内 部に含ませることができるようにする。 ここで第６図を参照すると、下水管１０の形態になった地下通路がこうした管 の供給部１４から供給される可撓性管１２によりライニングされている。この管 は国際特許出願PCT/GB91/01603及び米国特許第5,154,936号に記載の如き設計構 造と機能を果たすポンプユニット１４により下水道１０内に搬入される。このユ ニット１４は第６図に示される如くポンプ作用及び管１２の挿入を図る。管の先 端部１６はユニット１５の出口に係止可能である。 第６図の右側部分は完全に位置付けられた管１２を示し、閉じ尾端１８を有す る状態で図解されている。ロープ１８が裏返す圧力の下に破壊されのを防止する ため、この端部１８には保持ロープを取り付けることができる。 ここでパイプライニング作動に関連して微細孔粒子の使用による特定の適用例 を第６図乃至第８図を参照しながら説明する。 ライニング部材１２を一層詳細に示している第７図をここで参照することが簡 便である。管１２は繊維性フェルト又は織物布又はこれらの材料の組み合わせ又 は他の適当な吸着材料といった吸着材料製の一層以上で構成されているコア部分 ２０を含み、周りの層２０は典型的にはポリエステルフィルムの状態になった層 ２０の場合はフェルト２０の外層に固着されるポリウレタンフィルムである非浸 透性層２２であることが理解されよう。 フェルト２０は実際上硬化性合成樹脂で含浸され、樹脂マトリックス内には又 、樹脂に対する硬化剤を含む本明細書で説明した如き微細孔材料粒子が含まれ、 前記粒子は参照番号２４で示され、明瞭化のため拡大尺度にて図示してある。こ れらの粒子は更に小さく、例えば５〜１５μの値であり、樹脂マトリックス全体 に分布されよう。 第７図の配列において、管１２はその製造時の状態即ち下水道の表面に適用す る前の状態で示してあり、管１２が第６図に示される如く入れられると外側皮又 は膜２２が最終的にはその適用される管の内側に存在することが理解されよう。 この点については挿入過程における管１２を示している第８図に一層詳細に図解 されている。部分１２Ａが挿入され、樹脂が含浸されたフェルト面は膜２２が内 側にある状態で外方に向けられ、一方部分１２Ｂは内側に進む部分であるためこ れは挿入中は矢印２６の方向に移動する。 樹脂はライニングがエネルギー、本例の場合は音波エネルギーに晒されて硬化 剤が先に説明した如く吸着されるまで非硬化状態にとどまる。音波エネルギーは ライニングチューブが下水道１０の表面においてその上に入れられた後そのライ ニングチューブに音波エネルギーが適用されることを示しているライニングチュ ーブの内方向に移動している部分１２Ｂの上又は３４の箇所にあるポンプユニッ ト１５、３２の前方における例えば場所３０における超音波発生装置で１個以上 の場所に適用できる。パイプライン内の音波発生器に対する代替例として、ライ ニングチューブが通路表面に適用された後ライニングチューブを通じて循環され るお湯により熱を加えることができる。音波エネルギー（及び適用された場合の 熱）の適用により硬化剤は吸着粒子から脱着し、樹脂マトリックスの硬化を開始 し、実行する。この手段により硬化の開始が制御され、硬化時間が実質的に低減 化可能とされる。 第７図に示された音波発生器はライニングチューブ１２に音波エネルギーを適 用するよう設置されているので、この発生器は矢印３６で示された如く膜の表面 ２２上にエネルギーを適用する。本明細書で説明した如くこのエネルギーは触媒 及び／又は促進剤を樹脂マトリックス内に放出し、硬化を開始し及び／又は実行 し、従って、この方法は、ライニングチューブが樹脂マトリックスと微細孔粒子 吸着材料で事前に含浸可能とされ、相当の利点をもたらす据え付け準備状態にな るまで貯蔵されるよう遅延、選択硬化の利点全てを備えている。 微細孔粒子は公知の手段により製造可能であり、本明細書で先に説明した如く 其自体で又はフェライト粒子との組み合わせで使用可能である。 この時点ではライニングチューブ用に使用される材料はこれも参照している前 記英国特許第1,340,068号及び同第1,449,445号に説明されている如き材料にでき ることをこの時点で述べなければならない。 乾式含浸法はフェルトに充填済み微細孔粒子を含浸させる目的に使用可能であ り、これは懸濁状の粒子を含み適切な波長とエネルギーの伝音化に晒される懸濁 槽を通じてフェルトを通過させることにより達成可能である。 本発明は多数の局面における特別の諸利点を有する超音波エネルギーを利用し ている。 最初に、超音波エネルギーは触媒／促進剤を微細孔粒子内に吸着させる目的で 使用される。 第２に、音波エネルギーは硬化剤を粒子から脱着させる硬化段階で使用される 。この点に関して樹脂マトリックスはＳＭＰの如き音波中立化装置を含むことが でき、硬化剤を脱着させる音波エネルギーの使用により硬化時間サイクルに対す る効率的制御を達成できる。従って、ライニングチューブの硬化の制御を効率的 に実施できる。ライニングチューブの硬化は図面に図解された如く最初は地上で 実施可能であり、必要があればライニングチューブはパイプライン又は通路上の 位置に敷設された後に続行できる。代替的に、硬化はパイプ内側に音波発生器を 使用することによりライニングチューブが所定位置に敷設された後に行うことが できる。この方法は相当の利点となっている相当短い時間に硬化を実施できるこ とから樹脂にＳＭＰが含まれれば、特に効率的である。 第３に、音波エネルギーは乾式法における粒子にてフェルトを含浸させる目的 に使用できるが、粒子は懸濁液内に含まれ、その懸濁液を通じてフェルトが通さ れ、この懸濁液は粒子の取り上げの目的上伝音化に晒される。フェルトは引き続 き乾燥されて液体相を除去し、次に結果的に含浸されたフェルトが更に必要な時 点に樹脂マトリックスで含浸可能とされる。 本発明は単独で又は組み合わせた状態でこれら交互の局面に及ぶ。本発明は一 般に材料の含浸分野に適用し、又、特に地下通路のライニングという特別の適用 例並びにその適用例の各種局面に適用する。特定の適用例に使用される音波発生 器に関しては、増幅された音波エネルギーの適用を達成する目的から単一ユニッ ト又はダブルユニットとして使用される米国特許第5,200,666号に説明の如き共 鳴発生器が使用されるのが好ましい。パイプラインと通路のライニングに対して 本発明を特に適用する際ライニングチューブを貫通させるニップロールを定めて いる例えば対の形態においてこの超音波発生器が配列されよう。音波エネルギー はそれぞれライニングチューブの通過する方向において隔置された間隔に配列さ れたニップロールの形態になっている一対の発生器を含む多数の段階にて適用可 能である。適していれば、任意の音波発生器をＲＥＭ法を含めて適合可能である 。 硬化剤の吸着と脱着に際し、この吸着と脱着は粒子が含まれている溶剤の使用 に依存して達成されることが本明細書で述べられた。硬化剤の吸着の場合は、こ れは硬化剤の分子径に類似している分子径の溶剤、例えば過酸化ベンゾイルとト ルエンを使用することで達成され、過酸化ベンゾイルとトルエンは同じ比で吸着 される。しかしながら、音波エネルギーに晒された際過酸化ベンゾイルを脱着さ せることが望ましい場合は粒子は過酸化ベンゾイルをその脱着のため変移させる よう過酸化ベンゾイルより分子径の小さい溶剤内にその粒子を含ませるべきであ る。 本明細書で参照している音波中立化装置ＳＭＰは音波エネルギーの下に粘土を 破壊するよう作用する多数の材料の１つである。確信が持てるのはイオン式中立 化装置である。 過酸化ベンゾイルの吸着のため粒子を伝音化に晒す段階として、試験の結果過 酸化ベンゾイル６０重量％までが２０分間にわたる伝音化後に粘土粒子内に吸着 可能とされ、３０重量％が１０分の伝音化後に吸着可能とされることが判明し、 これらの数値は吸着粒子の洗浄に引き続き除去可能とされる過酸化ベンゾイルを 考慮に入れている。 樹脂が含浸され且つ粒子を含んでいるライニングチューブが超音波に晒されと 超音波がその管を加熱する効果を有し、これが逆に過酸化ベンゾイルの脱着を生 ぜしめる効果を備えている。 本明細書で参照した超音波の使用の利点はライニングチューブを慣用的に使用 される部材用と慣用的に使用される樹脂システムの使用により製造可能とされる ことを意味している。特別に要求されるまで脱着を制限する目的から過酸化ベン ゾイルが吸着されるその粒子に第２コーティングを適用することが必要であろう 。 吸着粒子を加熱できる場合は本発明の任意の実施態様において硬化剤の脱着を 達成できることが更に発見された。確信されていることであるが、その熱は本明 細書で説明された如く粒子又は少なくともその孔を膨張させる効果を有し、保持 されている硬化剤をその周りの樹脂マトリックス内に脱着させる効果を有してい る。これは微細孔粒子が硬化剤の保持のためコーティングされる場合でも発生し 、その場合のコーティングは加熱作用の下における粒子の膨張及び／又は溶融が 原因で破断する。 従って、粒子内に渦電流とヒステリシス損失を発生させることにより熱を発生 させることができるフェライトの如き磁気的に透過性の粒子をこの樹脂マトリッ クスが含有していれば吸着粒子から硬化剤の特に有利な放出が達成される。従っ て、本発明の好適実施態様の配列によれば、樹脂マトリックスは吸着粒子に加え て交互の磁界に晒される際加熱可能とされる（例えば第３図ＡのＦに示された如 き）フェライトの如き粒子を含み、こうした磁界は樹脂の脱着と樹脂の硬化を提 供するよう粒子を加熱する目的からライニングチューブ内に含まれた際好適には その樹脂マトリックスに適用される。粒子が過剰高温度にならず、その意味する 所が粒子が樹脂若しくはその樹脂の含浸された材料を燃やさないようフェライト が加熱されるその程度を限定する、例えば８０℃乃至１５０℃の値のキューリー 温度を有するフェライトがその透磁性粒子であれば特別の利点が得られる。 交互の磁界を提供する適切な手段を提供できるが、英国特許出願第9409014.9 号に記載の如き機械が好適である。交互の磁界は場所３０、３２、３４（第７図 ）の１箇所以上の任意の箇所に適用でき、超音波エネルギーの他に又はその代わ りとして使用可能である。 又、ここで説明すべき点は導電性粒子を使用し、交互の電界を適用し又は樹脂 マトリックス材料前後に電位差を適用することでの抵抗加熱を使用する電流を発 生することにより熱を樹脂マトリックス内に発生できる点である。 透磁性粒子及び／又は導電性粒子を樹脂及び／又は微細孔粒子内に含ませるこ とができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年５月２日 【補正内容】 １つの特定の例においては、この物はマイクロカプセルシェルを含み、このシ ェル内には樹脂に対する触媒又は促進剤（加速剤）又はその両者が含まれ、この シェルは触媒／促進剤を放出し、従って、硬化の開始を生ぜしめるようセルを破 壊すべく超音波放射を受け易い。 触媒／加速剤を含むことができる手段の使用で多数の困難な事柄に遭遇した。 従って、マイクロカプセルを生産することは困難である。第２に、マイクロカプ セルがライニングの吸着剤材料全体を通じて十分に分散されるよう十分小さい寸 法のマイクロカプセルを製造することは困難である。第３に、樹脂を放出すべく マイクロカプセルを破壊することは常時たやすい事とは言えず、その破壊が均一 及び均等になっていない場合は硬化が不均一となる可能性を生じ、これは極めて 望ましくないものである。 前述の国際特許出願は又、樹脂内の個々に加熱可能な粒子（鉄の粒子）の使用 が説明されているが、この概念に基付く困難な点はそれが水で溢れることも起こ り得るパイプライン内側の高周波の電気的誘導源の使用を必要とすることであり 、これに関連した諸問題は未だ解決されていない。 本発明の目的とする点は、樹脂の硬化のために公知の提案内容より一層予測可 能で且つ通常の迅速性をもって選択的に活性化可能な潜在的樹脂システムが含浸 されるライニングチューブを提供することにある。 本願の調査報告書においては以下の先行技術の特許文書が引用された。 WO-A-92/20504 (D1) DE-A-1420177 (D2) EP-A-0287288 (D3) USA-3607830 (D4) EP-A-0363006 (D5) 含有される物質の放出は、また超音波エネルギーの適用により達成可能であり 、この超音波エネルギーは樹脂マトリックス内に発生される機械的エネルギーと 熱エネルギーにより前記孔の開きを達成し、超音波エネルギーは液体特に水を容 易に貫通でき、地下パイプ内側にこうしたエネルギーを使用するには何ら難点は 無い。 また、交互の磁界の電磁的変動を受け易く且つ渦電流とヒステリシス損失に起 因する加熱が生じる材料の硬化促進粒子を樹脂マトリックス内に含ませることが できる。こうした粒子により保障される熱は吸着剤粒子の孔の開口部に対して使 用可能である。 また、本発明によれば、樹脂に対する硬化剤が充填された微細孔粒子を含む硬 化性樹脂マトリックスで含浸される樹脂吸着層を含み且つエネルギーの適用によ りそこから選択的に放出可能とされる可撓性ライニングチューブを使用したパイ プライン又は通路のライニングをする方法が提供され、前記方法はライニングチ ューブが可撓性のある間に通路の表面又はパイプラインの内側表面にライニング チューブを適用し、硬化剤が樹脂マトリックスから放出されて管が前記表面に対 して保持される際樹脂を硬化させるようエネルギーを管に適用する段階を含み、 樹脂が透磁性粒子を含み、その適用されるエネルギーが交互の磁界を含み、この 磁界が透磁性粒子の加熱を生ぜしめ、これが逆に前記微細孔粒子からの硬化剤の 脱着を生ぜしめることを特徴としている。 本発明で使用される如き微細孔粒子は布地、典型的には起毛フェルトといった 樹脂吸着マテリアル全体を通じて粒子が分散されねばならばない事実に一致した 最大径を有することになり、この点に関してこの粒子は径が１００μを越えるこ とがないようである。これらの粒子は最大１５μ乃至２０μまでの範囲内にある ことが多く、最適には本出願人はこの粒子は径範囲が７μ乃至１５μの間にある ことを好んでいる。粒子の任意の質量体においては粒子径分布が存在し、一部の 粒子はその範囲を越える径となっており、他の粒子はその範囲を下回る径になっ ていることが理解される。 微細孔粒子は粘土(clay)粒子でも良く、この粘土粒子は２つのグループに配列 可能であり、一方のグループは内部に触媒を吸着させた状態であり、他方のグル ープは内部に促進剤を吸着させた状態である。樹脂マトリックスがポリエステル 樹脂である場合、触媒は好適には過酸化ベンゾイルであり、促進剤はアミンであ る。こうした場合、前記一方のグループの粘土は好適には他方のグループの粘土 とは異なるものである。 粘土粒子は、その中に微細孔を有する複数の微小板で構成され、それがその中 に触媒及び／又は加速剤を吸収するような複数の微細孔を形成する。実施された 試験においては粒子径が通常２０μの商品名FULMONT XMP4の下にインポルツ（La Porte）が提供する粘土粒子を使用すると粘土粒子は最終粒子重量の６０％まで が過酸化ベンゾイルを含む程度まで触媒たる過酸化ベンゾイルを吸着することが 判明した。また、商品名CP639でインポルツ（La Porte）が供給した通常の粒子 径が１５μの粘土粒子も最終粒子の重量の３０％をなす程度までアミノの加速剤 であるジエチルアニリンを吸着した。 スコット・バーバーにより供給され、本明細書で一層詳細に説明する如く超音 波エネルギーの影響を受けるポリエステル・クリステック(Crystic)３９７の樹 脂マトリックス内にこれらの「充填された」微細孔粒子を使用すると効果的な樹 脂硬化が提供された。 触媒と促進剤は超音波エネルギーの使用により粘土内に吸収された。このエネ ルギーは触媒と加速剤の分子を粒子の微細孔内に駆動して移動させ、又これを達 成するには触媒と加速剤は（分子量で示されるような）分子径を有しなければな らないことが確信されている。過酸化ベンゾイルとジエチル・アニリンそれぞれ の分子量は大略１００であり、その分子が粒子の孔内に導入可能とされるよう十 分小さくいものである。 微細孔粒子の孔内に触媒及び／又は加速剤を駆動して入れる考え方は本発明の 重要な補助的特徴であり、また独立発明である。 他方、ポリエステル樹脂のマトリックスは１００００のオーダーの分子量を有 し、従って樹脂マトリックスと微細孔粒子の混合物が引き続き超音波エネルギー を受けると樹脂分子は孔内に入らずに微細孔粒子を攻撃し、吸着触媒及び／又は 加速剤を放出して迅速且つ均一な硬化をもたらす。 記述すべき点は、粘土の粒子は共に保持されて静電気的作用により粒子を形成 することであり、前述の攻撃も熱を発生させることにある。熱は孔が開くように プレートレットの間の静電気的吸引力を破壊するような熱電気的効果を有し、こ れが硬化を均一且つ迅速に発生せしめるよう触媒及び／又は加速剤の放出効果を 高める。 触媒及び／又は加速剤を放出すべく超音波エネルギーを適用する代わりに、他 の手段により熱を加えて同じ効果を発生できる。つまりお湯、高温のガス又は蒸 気を使用して慣用的な様式により熱を適用できる。 別の方法としては、特にキューリー温度を有するフェライト粒子といった強磁 性粒子などの適用される放射で加熱され得る付加的粒子を微細孔粒子と併せて樹 脂内に採用することが含まれる。こうした粒子がこうした放射により加熱される 場合は、その付加的粒子内の熱が、触媒及び／又は加速剤の放出及び樹脂マトリ ックスの迅速且つ均一な硬化のため前述と同じ効果を提供する。 改変例においては、前記付加的粒子が触媒及び／又は加速剤の吸着用の孔を有 する適当な構造である場合はそれらが微細孔粒子を形成しても良い。こうした場 合、粒子の誘導加熱は、触媒及び／又は加速剤の更なる放出及び樹脂マトリック スの一層迅速な硬化を提供すべきである。 触媒と促進剤を放出すべく樹脂と微細孔粒子がエネルギーを受ける場合、その 触媒と促進剤の放出を促進する目的から、その樹脂は触媒と促進剤を加速された 速度にて放出するように機能する付加的なヘキサメタ燐酸塩を含むことができる 。 触媒及び／又は促進剤を放出するため超音波発生器が使用される場合は、国際 特許出願PCT/GB93/00107又は米国特許第5,200,666号に記載の超音波発生器を使 用できる。 本明細書で記載の如く、超音波エネルギーの使用は各種材料の他の材料内への 含浸を達成でき、先に説明した如く地下パイプラインと通路のライニングに適用 した場合は硬化剤は微細孔粒子の孔内に吸収されることが可能となること及び粒 子自体を吸着剤ライニング材料内に吸収できるようになる事が判明した。 従って、本発明によれば別の局面においては、第１材料と第２材料とが近接し た状態にある場合、音波エネルギーを材料に適用することにより第１材料が第２ 材料に含浸される。 液体状の樹脂硬化剤が微細孔粒子と混合され、その粒子に音波エネルギーが適 用されるような一実施例においては、硬化剤が粒子内に吸収されることが判明し た。粒子により取り込まれる硬化剤の量は、音波エネルギーの適用レベルとその 時間の長さに依存するものの、硬化剤として過酸化ベンゾイルを使用し、５μの 平均粒子径のベントナイトを使用することで良好な結果が得られた。 過酸化ベンゾイルを内部に吸着させた又は吸着させない前述の微細孔粒子の如 き粒子は音波エネルギーの適用により地下パイプライニングの吸着剤材料を提供 すべく使用されるフェルトシートの如き織物シートに含浸をさせることができる ことも発見された。従って、粒子が懸濁液内に支承され、フェルト部片が懸濁液 内に含浸され、超音波プローブがその内部に挿入されて駆動されると、粒子がフ ェルトの繊維同士の間の空間内に移動することが観察され、かくして以後説明す る如く本発明者などが特に関心を持っているパイプライン及び通路のライニング 分野に相当の利点をもたらすフェルトの含浸をもたらすことが観察される。 本発明によれば微細孔粒子と吸着層とを近接させ、その層と粒子を音波エネル ギーに晒して粒子を吸着層内に移入させることにより粒子の孔内に樹脂硬化剤を 有する微細孔粒子がライニングチューブの吸着層内全体に配設されることを特徴 とする地下パイプライン又は通路にライニングをするのに適した可撓性ライニン グチューブを提供する方法が提供される。 本発明の各種局面を図解する意味からここで一例として添付の模式図を参照し ながら説明する。 図面の簡単な説明 第１図は本明細書で説明した実験と関連して使用される微細孔粘土粒子の拡大 斜視図である。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月６日 【補正内容】 USA-3896969 (D6) WO-A-90/10032 (D7) WO-A-87/05376 (D8) Ｄ１は含浸される管がライニングされる管内に導入された後に適用される超音 波エネルギーにより活性化されるまで不動の状態に止まるような構成にされてい る樹脂でその樹脂吸着マテリアル管のライニングチューブが含浸されるようにし た所定位置の硬化されるライニング方法にて潜在的樹脂硬化システムが使用され ることを開示している。 本発明はまた潜在的に硬化樹脂システムを提供することを求めているが、異な る且つ新規な手段により本願のベースとしている文書(D1)とは異種の区別される 潜在的硬化樹脂システムを提供することを求めている。 発明の開示 本発明によれば、樹脂が微細孔粒子材料を内部に分配させ、前記微細孔粒子材 料が硬化剤がエネルギーの適用によりライニングチューブを貯蔵可能とし且つ要 求に応じて使用可能とするまで樹脂の硬化を防止するような孔内に保持された樹 脂に対する硬化剤を有していることを特徴とする硬化性合成樹脂で含浸される樹 脂吸着マテリアル層を有するパイプライン及び通路の所定位置でのライニングを 硬化させるための可撓的ななライニングチューブが提供される。 マイクロカプセルのシェルに含まれるものとは対照的に、粒子の微細孔内に吸 着される触媒及び／又は加速剤を備えることによりマイクロセルを置換する場合 より遥かに小さい樹脂マトリックス内へ触媒及び／又は加速剤を放出できること を含む相当の諸利点が達成される。例えば、熱の適用は微細孔粒子の孔の開き及 び地下下水道のライニング適用に際し重要な樹脂マトリックスの迅速且つ均一な 硬化をもたらすその含有されている物質の迅速な放出を生ぜしめることが判明し ている。 請求の範囲 １．硬化性合成樹脂で含浸された樹脂吸着マテリアル層（２０）を有するパイ プラインや通路（１０）の所定位置でのライニング硬化に使用する可撓性ライニ ングチューブ（１２）であって、前記樹脂がその内部に微細孔粒子物質（２４） を分配し含有しており、樹脂硬化剤にエネルギーを適用することにより前記硬化 剤が放出されるまで、樹脂の硬化防止のため前記微細孔粒子物質がその孔内に前 記硬化剤を保持し含有することにより、ライニング管を貯蔵可能とし且つ必要時 に使用可能とするようにしたことを特徴とする可撓性ライニングチューブ（１２ ）。 ２．前記合成樹脂が、その内部に分散された透磁性粒子を含むことを特徴とす る請求の範囲１項記載のライニングチューブ。 ３．前記透磁性粒子が、微細孔粒子（２４）内に埋設されることで樹脂マトリ ックス内に存在することを特徴とする請求の範囲第１項記載のライニングチュー ブ。 ４．前記硬化剤が、上記樹脂に対する触媒を含むことを特徴とする請求の範囲 第１項又は第３項記載の可撓性ライニングチューブ。 ５．前記硬化剤が、樹脂に対する加速剤を含むことを特徴とする請求の範囲第 １項乃至第３項記載の可撓性ライニングチューブ。 ６．前記触媒が、微細孔粒子（２４）の第１グループ内にあり、前記加速剤が 微細孔粒子（２４）の第２グループ内にあることを特徴とする請求の範囲第４項 及び第５項記載の可撓性ライニングチューブ。 ７．前記粒子（２４）の第１グループが第１型の粘土であり、前記粒子（２４ ）の第２グループが第２型の粘土であることを特徴とする請求の範囲第６項記載 の可撓性ライニングチューブ。 ８．前記吸着層（２０）が、繊維性フェルトであることを特徴とする請求の範 囲第１項乃至第７項記載の可撓性ライニングチューブ。 ９．前記ライニングチューブ（１２）が非透過性コーティング若しくはフィル ム材料の形態である外側層（２２）を有することを特徴とする前記請求の範囲各 項記載のライニングチューブ。 １０．地下のパイプライン又は通路のライニングに適した可撓性ライニングチ ューブの提供方法であって、その孔内に樹脂硬化剤を有する微細孔粒子（２４） と吸着層（２０）とを接近させ、その微細孔粒子（２４）と吸着層（２０）とに 音波エネルギーに適用して、その粒子を吸着層（２０）内に移動させることによ り、ライニングチューブの吸着層（２０）全体にわたって前記微細孔粒子（２４ ）が配設されるようにしたことを特徴とする可撓性ライニングチューブの提供方 法。 １１．前記粒子（２４）が懸濁液内に支持され、前記ライニングチューブ（１ ２）が懸濁液内に含浸され、その全体に音波エネルギーに適用されることを特徴 とする請求の範囲第１０項記載の方法。 １２．前記音波エネルギーが、超音波プローブ及びプレート、又は一対の超音 波プローブ若しくはプレートの手段により適用されることを特徴とする請求の範 囲第１０項又は第１１項記載の方法。 １３．樹脂硬化剤を含有しエネルギーの適用により選択的に放出可能な第１粒 子（２０）を含む硬化性樹脂で含浸された樹脂吸着層（２０）を有する可撓性ラ イニングチューブを使用するパイプライン又は通路（１０）のライニング方法で あって、ライニングチューブ（１２）が可撓状態にある間に流体圧力により通路 （１０）の表面又はパイプライン（１０）の内側表面にライニングチューブ（１ ２）を適用することを有しており、硬化剤を樹脂マトリックスから放出させ、ま たチューブ（１２）が前記表面に対して保持される際に前記樹脂を硬化させるよ うに、エネルギーをチューブ（１２）に適用する工程を含むようにした方法にお いて、前記第１粒子（２４）は微細孔粒子であって硬化剤がその孔内に含有され 、樹脂は第２の透磁性粒子を含み、適用されるエネルギーは交番磁場を含み、こ の磁場が透磁性粒子を加熱し、これが次に前記微細孔粒子（２４）からの硬化剤 の脱着を生ぜしめるようにしたことを特徴とするライニング方法。 １４．前記透磁性粒子が、樹脂又は吸着物質（２０）を損傷させないように選 択されたキューリー温度を有するフェライトであることを特徴とする請求の範囲 第１３項記載の方法。 １５．前記透磁性粒子（２４）のキューリー温度が８０℃乃至１５０℃の範囲 第にあることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の方法。 １６．合成樹脂に対する触媒及び／又は加速剤を微細孔粒子（２４）の孔内に 移動させる方法であって、前記触媒及び／又は加速剤と前記粒子とを含む混合物 に音波エネルギーを適用することを含む触媒及び／又は加速剤の駆動方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 23:00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ， ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＫ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．管の吸着材料層内に保持された微細孔粒子材料を含み、前記微細孔粒子材 料がその孔内に樹脂硬化剤を有し、エネルギーの適用により選択的にそこから放 出されるまで内部に残っているようにした可撓性ライニングチューブ。 ２．前記粒子材料が吸着剤層を含浸する硬化性合成樹脂内に分散される請求の 範囲１項記載のライニングチューブ。 ３．前記合成樹脂が内部に分散された透磁性粒子を含む請求の範囲１項記載の ライニングチューブ。 ４．透磁性粒子が微細孔粒子内に埋設されることで樹脂マトリックス内に存在 している請求の範囲５項記載のライニングチューブ。 ５．前記硬化剤が樹脂に対する触媒を含む請求の範囲１項又は５項のいずれか に記載の可撓性ライニングチューブ。 ６．前記硬化剤が樹脂に対する加速剤を含む請求の範囲１項又は４項のいずれ かに記載の可撓性ライニングチューブ。 ７．触媒が粒子の第１グループ内にあり加速剤が粒子の第２グループ内にある 請求の範囲５項及び６項に記載の可撓性ライニングチューブ。 ８．粒子の前記第１グループが第１形式の粘土であり、粒子の前記第２グルー プが第２形式の粘土である請求の範囲６項に記載の可撓性ライニングチューブ。 ９．前記吸着層が繊維性フェルトである請求の範囲１項乃至８項の各項記載の 可撓性ライニングチューブ。 １０．ライニングチューブが非透過性材料のコーティング又はフィルムの形態 になった外側層を有する請求の範囲前記各項記載の可撓性ライニングチューブ。 １１．粒子の孔内に樹脂硬化剤を有する微細孔粒子がその微細孔粒子と吸着層 を近くにもたらし、吸着層と樹脂を音波エネルギーに晒してその粒子を吸着層内 に移動させることによりライニングチューブの吸着層全体を通じて配設されるよ うにした地下パイプライン又は通路にライニング加工するのに適した状態に可撓 性ライニングチューブを設定する方法。 １２．粒子が懸濁液内に支承され、ライニングチューブが懸濁液内に含浸され 、全体が音波エネルギーに晒される請求の範囲１１項記載の方法。 １３．音波エネルギーが超音波プローブ及びプレート又は当該一対のプローブ 及びプレートにより適用される請求の範囲１１項又は１２項記載の方法。 １４．樹脂に対する硬化剤が充填された微細孔粒子及びエネルギーの適用によ り選択的にそこから放出可能とされる硬化性樹脂マトリックスが含浸された樹脂 吸着層を含む可撓性ライニングチューブを使用してパイプライン又は通路にライ ニングする方法であって、ライニングチューブが可撓状態にある間に流体圧力に より通路の表面又はパイプラインの内側表面にライニングチューブを適用するこ とから成り、硬化剤が樹脂マトリックスから放出されて管が前記表面に対して保 持される際樹脂を硬化させるようエネルギーを管に適用する段階を含むようにし た方法。 １５．管が前記表面に適用される前に前記エネルギーがパイプライン又は通路 の箇所において適用される請求の範囲１４項記載の方法。 １６．粒子が粘土粒子である請求の範囲１４項及び１５項記載の方法。 １７．硬化剤が粘土粒子の一方のグループにおける触媒と粘土粒子の他方のグ ループにおける促進剤を含む請求の範囲１４項記載の方法。 １８．前記エネルギーが音波エネルギーを含む請求の範囲１４項記載の方法。 １９．樹脂が透磁性粒子を含み、適用されるエネルギーが交互の磁界を含み、 この磁界が磁気的に透過可能粒子の加熱を生ぜしめ、これが逆に前記吸着粒子か らの硬化剤の脱着を生ぜしめるようにした請求の範囲１３項乃至１８項各項記載 の方法。 ２０．透磁性粒子が樹脂又は吸着材料を損傷させないよう選択されたキューリ ー温度を有するフェライトである請求の範囲１９項記載の方法。 ２１．透磁性粒子のキューリー温度が８０℃乃至１５０℃の範囲にある請求の 範囲２０項記載の方法。