WO2024135299A1 - 漏液補修用組成物及び漏液補修方法 - Google Patents

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WO2024135299A1
WO2024135299A1 PCT/JP2023/043175 JP2023043175W WO2024135299A1 WO 2024135299 A1 WO2024135299 A1 WO 2024135299A1 JP 2023043175 W JP2023043175 W JP 2023043175W WO 2024135299 A1 WO2024135299 A1 WO 2024135299A1
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WO
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composition
leakage
liquid leakage
repair composition
particles
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PCT/JP2023/043175
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English (en)
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Inventor
洋一 修多羅
弘毅 初田
Original Assignee
デクセリアルズ株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/12Materials for stopping leaks, e.g. in radiators, in tanks

Definitions

  • the present invention relates to a composition for repairing liquid leakage and a method for repairing liquid leakage.
  • Water piping is used in a variety of places, and there is a high need for repairing leaks.
  • liquid often leaks from pipe joints within factories, and there is a risk of significant damage occurring if factory operations are temporarily suspended to repair leaks. For this reason, there is a demand for a way to easily repair leaks without having to stop the supply of liquid to piping within factories.
  • a leakage repair material used for such leakage repair for example, a leakage repair material that is a curable composition containing an inorganic filler, a monofunctional (meth)acrylate, a polyfunctional (meth)acrylate, and a radical initiator, has been proposed, and has a liquid absorption rate after curing of less than 10%, is not stringy, and has a viscosity of 0.1 Pa ⁇ s or more and 100,000 Pa ⁇ s or less (see, for example, Patent Document 1).
  • an energy ray curable epoxy resin composition for fixing optical components with excellent deep curing properties which contains an epoxy resin, a filler that is a copolymer of an acrylic resin and a styrene resin, and a photoacid generator, and the difference between the refractive index of the filler and the refractive index of an energy ray curable epoxy resin composition that does not contain the filler is within ⁇ 0.02 (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 1 the inorganic filler is added to reduce the liquid absorption rate of the leakage repair material after it hardens.
  • Patent Document 1 uses an inorganic filler with a large refractive index, such as mica, which results in a large difference between the refractive index of the inorganic filler and the refractive index of the leakage repair material that does not contain inorganic filler, resulting in poor deep curing properties.
  • the leakage repair material described in Patent Document 1 contains a small amount of rubber and tackifier, the elastic modulus of the leakage repair material before hardening is low, so when repairing pipes through which high-pressure liquid flows, it is necessary to stop the supply of liquid to the pipes before carrying out the repair work.
  • Patent Document 2 achieves both positional accuracy and deep curing properties when fixing the photodetector of the pickup in an optical disk device to the housing, but does not mention or suggest its use in repairing liquid leakage.
  • Patent Document 2 also mentions that the incorporation of a resin filler improves deep curing properties, but does not mention the role of the resin filler in improving deep curing properties or the reason for the improvement in deep curing properties.
  • the cationically curable epoxy resin composition described in Patent Document 2 does not contain rubber or a tackifier, and therefore cannot easily repair liquid leakage without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leaking area.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems and achieve the following objectives. That is, the present invention aims to provide a leakage repair composition and leakage repair method that has improved deep curing properties and can easily repair leakage without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leakage site.
  • a composition for repairing a liquid leakage comprising a rubber, particles, a polymerizable compound, a tackifier, and a photopolymerization initiator
  • the leak repair composition is characterized in that the difference (A-B) between the refractive index A of the particles and the refractive index B of the leak repair composition not containing the particles is ⁇ 0.04 or less.
  • A-B difference between the refractive index A of the particles and the refractive index B of the leak repair composition not containing the particles.
  • a hollow part (inner diameter 6 mm) of a cylinder (length 50 mm, outer diameter 20 mm) formed by overlapping a pair of semi-cylindrical molds having a semicircular cross-section groove is filled with a liquid leakage repair composition, and light with a wavelength of 405 nm and an intensity of 500 mW/ cm2 is irradiated from above for 5 seconds using a light irradiation device to cure the liquid leakage repair composition.
  • the mold is opened to remove the cured product of the liquid leakage repair composition, and the uncured part is removed from the cured product, and the length of the cured product after the uncured part is removed is measured.
  • Three cured products are prepared from the liquid leakage repair composition, and the average value of the lengths of the three cured products after the uncured part is removed is taken as the deep curing value.
  • ⁇ 5> The composition for repairing a liquid leakage according to any one of ⁇ 1> and ⁇ 2>, wherein the rubber is at least one of an acrylic rubber and a urethane rubber.
  • ⁇ 6> The composition for repairing a liquid leakage according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 2>, wherein the polymerizable compound is a (meth)acrylic compound.
  • tackifier is at least one selected from the group consisting of an aromatic modified terpene resin, a rosin ester resin, an acid modified rosin, and a styrene resin.
  • ⁇ 8> The composition for repairing a liquid leakage according to any one of ⁇ 1> and ⁇ 2>, wherein the storage modulus G′ is 10,000 Pa or more and 550,000 Pa or less, and the loss tangent (tan ⁇ ) is greater than 1.
  • ⁇ 9> An application step of applying the leakage repair composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 2> to a leakage location of an object to be repaired; a curing step of irradiating the liquid leakage repair composition with light to cure the liquid leakage repair composition;
  • the present invention relates to a method for repairing a liquid leakage, the method comprising the steps of: ⁇ 10> The leakage repair method according to ⁇ 9>, wherein a pressure of the leakage liquid at the leakage site is 0.1 MPa or more.
  • the present invention provides a liquid leakage repair composition and a liquid leakage repair method that can solve the above-mentioned problems of the prior art, achieve the above-mentioned objective, and improve deep curing properties, allowing for easy liquid leakage repair without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leaking area.
  • FIG. 1 is a diagram showing a method for simulating the amount of light transmitted through an arbitrary depth distance and the amount of light absorbed up to an arbitrary depth.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of a simulation of the amount of light transmitted at an arbitrary depth distance.
  • FIG. 3 is a graph showing the results of a simulation of the amount of light absorbed at an arbitrary depth position.
  • FIG. 4(a) to (e) are diagrams illustrating a method for measuring the deep portion hardening value.
  • 5(a) and (b) are schematic diagrams showing an example of the mechanism for improving the deep curing property in the leakage repair composition of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a method for measuring the storage modulus G′, the loss modulus G′′, and the loss tangent (tan ⁇ ).
  • 7A to 7E are schematic diagrams illustrating a method for measuring the water cutoff time in the examples.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a water leakage evaluation device for a pipe joint used in the examples.
  • the composition for repairing a liquid leakage contains rubber, particles, a polymerizable compound, a tackifier, and a photopolymerization initiator, and further contains other components as required.
  • the leak repair composition according to this embodiment contains rubber, particles, a polymerizable compound, a tackifier, and a photopolymerization initiator, which improves deep curing and extends the liquid stopping time, allowing leaks to be repaired easily and reliably without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leaking area.
  • the uncured leak repair composition When repairing a leak without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leaking area, if a leak repair composition is applied and pressed against the leak opening, the uncured leak repair composition will expand like a balloon over time due to the liquid pressure.
  • a possible method for curing the leak repair composition before the inflated balloon bursts is to apply a large amount of the leak repair composition to the leaking area.
  • applying a large amount of the leak repair composition will make the coating thicker, so in order to irradiate light from above and sufficiently cure the leak repair composition near the surface of the object to be repaired, it is necessary to improve the deep curing ability of the leak repair composition.
  • the deep curing ability of a leakage repair composition depends on its light transmittance. In other words, if the leakage repair composition is transparent to the wavelength of the irradiated light, the light will reach deep inside, and the deep curing ability will be high.
  • the transparency of the leakage repair composition can be determined by light absorption caused by the resin and light absorption caused by the photopolymerization initiator. It is better to have no light absorption caused by the resin, so it is preferable to use a resin that does not have aromatic rings with many conjugated structures. It cannot be said that it is always better to have no light absorption caused by the photopolymerization initiator. This is because, although light will reach deep inside if there is no light absorption, the curing reaction will not occur if there is no light absorption at any position deep inside.
  • a simulation was performed using a spreadsheet software (name of software: Microsoft Excel, manufactured by Microsoft Corporation) to determine the amount of light reaching any depth shown in Figure 1 and the amount of light absorbed at any depth, based on the following simulation conditions, in terms of the absorption coefficient of the leakage repair composition, and the amount of light reaching each depth position and the amount of light absorbed at that depth position.
  • Microsoft Excel manufactured by Microsoft Corporation
  • Figure 2 shows the results of a simulation of the amount of emitted light (amount of light transmitted through a depth distance)
  • Figure 3 shows the results of a simulation of the amount of light absorbed at a depth position.
  • the absorbance when light must reach deep into the leakage repair composition, the absorbance is small, and it is seen that the amount of light absorbed deep into the leakage repair composition is also small.
  • the absorbance when a shallow position in the leakage repair composition is sufficient, the absorbance can be increased, and it is seen that the amount of light absorbed is large.
  • the deep curing value measured under the following conditions is preferably 4 mm or more, more preferably 4.5 mm or more, even more preferably 5 mm or more, and particularly preferably 5.5 mm or more. If the deep curing value is 4 mm or more, the leakage repair composition near the surface of the object to be repaired can be sufficiently cured.
  • a pair of semi-cylindrical molds (made of Teflon (registered trademark), opaque) 31a and 31b having a semicircular groove in cross section as shown in FIG. 4(a) are overlapped to form a cylinder 31 (length 50 mm, outer diameter 20 mm), and the hollow portion (inner diameter 6 mm) of the cylinder 31 is filled with a liquid leakage repair composition 32a (see FIG. 4(b)).
  • a light irradiation device is used to irradiate light with a wavelength of 405 nm and a light intensity of 500 mW/ cm2 from above for 5 seconds to cure the liquid leakage repair composition 32a.
  • the cylinder 31 is opened to take out the cured product 32b of the liquid leakage repair composition, and the uncured portion is removed from the cured product 32b.
  • the length L of the cured product 32c after the uncured portion is removed is measured with a vernier caliper.
  • Three cured products were prepared from the leakage repair composition 32a, and the length L of the three cured products 32c after removing the uncured portions was averaged to obtain the deep curing value.
  • the light intensity was measured using an actinometer (manufactured by Ushio Inc., main body: UIT-150, sensor part: UVDS405).
  • the viscosity of the leakage repair composition before curing is related to the curing reactivity of the leakage repair composition.
  • the lower the viscosity of the leakage repair composition before curing the higher the mobility of the polymerizable compound and the easier it is for the polymerizable groups to meet each other, which increases the curing reactivity.
  • the leakage repair composition before curing is used to stop water from entering, so it is preferable for the leakage repair composition before curing to have a high elastic modulus, as this can buy more time before the balloon bursts.
  • the leakage repair composition according to this embodiment has a storage modulus G' of 10,000 Pa or more and 550,000 Pa or less, and a loss tangent (tan ⁇ ) of greater than 1.
  • the storage modulus G' is 10,000 Pa or more and 550,000 Pa or less, and the loss tangent (tan ⁇ ) is greater than 1, the adhesiveness to the surface of the object to be repaired is good.
  • the storage modulus G' is preferably 10,000 Pa or more and 550,000 Pa or less, more preferably 30,000 Pa or more and 500,000 Pa or less, and even more preferably 30,000 Pa or more and 300,000 Pa or less.
  • the storage modulus G' is less than 10,000 Pa, the composition expands like a balloon in a short time due to the pressure of the leaking liquid and bursts, causing liquid leakage and making it impossible to stop water leakage.
  • the storage modulus G' exceeds 550,000 Pa, it becomes difficult to apply the leakage repair composition in close contact with the leakage site, resulting in a problem of poor handling.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) is preferably greater than 1, more preferably greater than 2, and even more preferably greater than 3.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) is calculated from the storage modulus G'/loss modulus G".
  • the loss tangent (tan ⁇ ) is greater than 1, the leakage repair composition before hardening is more likely to undergo plastic deformation, improving adhesion to the leakage site.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) is less than 1, the leakage repair composition before hardening is more likely to undergo elastic deformation, and adhesion to the surface of the object to be repaired is poor, causing leakage at the interface between the surface of the object to be repaired and the leakage repair composition, making it impossible to stop water leakage.
  • the storage modulus G', loss modulus G", and loss tangent (tan ⁇ ) of the leakage repair composition before curing were measured, for example, using a rheometer (device name: RSA3, manufactured by TA Instruments Co., Ltd.). Specifically, a cone plate as shown in Figure 6 was used, and the leakage repair composition before curing 22 was sandwiched between two plates 21 and 23 with a distance h between them, one plate 23 was fixed, and the other plate 21 was rotated.
  • the leakage repair composition before curing close to the plate 23 fixed to the taper of the cone had a speed of 0, while the leakage repair composition before curing close to the upper plate 21 moved at the same speed as the upper plate 23, and the storage modulus G', loss modulus G", and loss tangent (tan ⁇ ) of the leakage repair composition before curing were measured as shear stress.
  • the measurements were performed at 1 Hz under conditions of h (spacing): 59 ⁇ m, R (diameter): 20 mm, ⁇ (angle): 2°, and a temperature of 25°C, and the results at 1% strain were used as values.
  • the liquid leakage repair composition contains a photopolymerization initiator and therefore absorbs light, but as shown in (b) of FIG. 5, by adding particles, the part of the particles inside the liquid leakage repair composition does not absorb light because it does not contain a photopolymerization initiator, so light reaches deeper, but it is preferable to use particles with a volume average particle diameter larger than the wavelength of light at which scattering occurs.
  • the difference (A-B) between the refractive index A of the particles and the refractive index B of the liquid leakage repair composition that does not contain particles is ⁇ 0.04 or less, preferably ⁇ 0.02 or less, and particularly preferably 0.
  • the refractive index A of the particles is preferably 1.40 or more and 1.60 or less.
  • the refractive index B of the particle-free liquid leakage repair composition is the refractive index of the particle-free liquid leakage repair composition before curing, and is preferably 1.40 or more and 1.60 or less.
  • the refractive index can be measured using, for example, an Appe refractometer, a V-block type Kalnew refractometer, a prism coupler type Metricon refractometer, etc.
  • the reason for adding particles to a leakage repair composition is generally to improve thixotropy.
  • High thixotropy allows the leakage repair composition to have fluidity, making it easy to apply and maintaining the processed shape after application.
  • Adding particles to a leakage repair composition also serves the purpose of reducing hardening shrinkage. Adding particles reduces the ratio of hardening components in the leakage repair composition, which reduces hardening shrinkage accordingly.
  • the linear expansion coefficient of the hardened product of the leakage repair composition can be reduced. If the hardening shrinkage and linear expansion coefficient of the leakage repair composition are small, durability after leakage prevention (ability to continue to stop leakage) will be good. For example, if the linear expansion coefficient of the leakage repair composition is small, it can prevent leakage due to cracks in the hardened product caused by seasonal temperature changes and peeling of the hardened product from the leakage site.
  • volume average particle diameter of the particles is a few tenths of the wavelength of light, Rayleigh scattering occurs. If the volume average particle diameter of the particles is about one tenth of the wavelength of light, Mie scattering occurs.
  • the (n p /n m ) in the above formula for calculating the scattering cross section C sca is called the relative refractive index. If the refractive index (A) of the particles is the same as the refractive index (B) of the matrix of the leakage repair composition, the scattering cross section C sca will be zero, and the absorption coefficient ⁇ sca will also be zero. Such scattering occurs when the volume average particle diameter of the particles is smaller than the wavelength of visible light. When particles with a volume average particle diameter of 1 ⁇ m or more and 1,000 ⁇ m or less, which is larger than the wavelength of visible light, are used as in this embodiment, light scattering does not occur.
  • the polymerizable compound is preferably a (meth)acrylic compound.
  • the (meth)acrylic compound refers to an acrylic compound having an acrylic group and a methacrylic compound having a methacrylic group.
  • the weight-average molecular weight of the polymerizable compound is preferably 600 or more, more preferably 600 to 15,000, and even more preferably 1,000 to 10,000. If the weight-average molecular weight of the polymerizable compound is less than 600, the polymerizable compound will diffuse into the leaking liquid, and the liquid component that functions as a plasticizer in the leak repair composition will disappear and solidify, resulting in a decrease in the adhesiveness of the leak repair composition.
  • the weight-average molecular weight of the polymerizable compound exceeds 15,000, the solubility of the polymerizable compound with the rubber and tackifier will deteriorate, and there will be fewer compounds that are compatible with each other, which may result in the disadvantage of making it difficult to adjust the physical properties to the desired values by blending.
  • the weight average molecular weight of the polymerizable compound can be measured, for example, by gel permeation chromatography (GPC).
  • the polymerizable compound preferably has a functional group number, such as a (meth)acrylic group, of 2 or more, more preferably 4 or more, and even more preferably 6 or more.
  • a functional group number of 2 or more is preferred from the viewpoint of the rapid curing of the leakage repair composition.
  • urethane (meth)acrylate As the polymerizable compound, urethane (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, (meth)acrylic polymer, macromonomer, etc. are preferably used in order to realize a weight average molecular weight of 600 or more.
  • urethane (meth)acrylate is preferred from the viewpoints of metal adhesion, hydrophobicity, and solubility in rubber and tackifiers.
  • (meth)acrylic oligomers Compared to (meth)acrylic monomers, (meth)acrylic oligomers have a larger molecular weight, so they move less and acrylic groups are less likely to meet each other during photocuring.
  • the photopolymerization initiator absorbs light to generate radicals, which react with acrylic groups in a chain reaction to polymerize. From the viewpoint of diffusion into water, a larger molecular weight is preferable, so curing reactivity and diffusion into water are contradictory characteristics. Therefore, by selecting a (meth)acrylic oligomer with a large number of (meth)acrylic groups, fast curing can be ensured.
  • urethane (meth)acrylate commercially available products can be used, such as KRM8667 (functionality 3), KRM8254 (functionality 6), KRM8452 (functionality 10) (all manufactured by Daicel Allnex Co., Ltd.); U-6LPA (functionality 6), U-10HA (functionality 10), U-10PA (functionality 10) (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.); UN-3320HCUN (functionality 6), UN-3320HS (functionality 6), UN-904 (functionality 10) (all manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.).
  • the content of the polymerizable compound is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, based on the total amount of the leakage repair composition.
  • the particles are not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include organic particles and inorganic particles.
  • organic particles examples include acrylic resin particles, urethane resin particles, polyimide resin particles, melamine resin particles, and epoxy resin particles.
  • the organic particles may be surface-treated. These may be used alone or in combination of two or more types.
  • organic particles commercially available products can be used, and examples of commercially available products include acrylic beads ART PEARL, such as G-400T (volume average particle size 15 ⁇ m, refractive index 1.50, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.), G-800T (volume average particle size 6 ⁇ m, refractive index 1.50, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.), GR-400T (volume average particle size 15 ⁇ m, refractive index 1.49, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.), and SE-050T (volume average particle size 46 ⁇ m, refractive index 1.49, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.).
  • G-400T volume average particle size 15 ⁇ m, refractive index 1.50, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.
  • G-800T volume average particle size 6 ⁇ m, refractive index 1.50, manufactured by Negami Chemical Industries Co., Ltd.
  • GR-400T volume average particle size 15 ⁇ m, refractive index 1.49, manufactured by
  • crosslinked acrylic particles examples include MX-300 (volume average particle size 3 ⁇ m, refractive index 1.49, manufactured by Soken Chemical Engineering Co., Ltd.) and MX-1000 (volume average particle size 10 ⁇ m, refractive index 1.49, manufactured by Soken Chemical Engineering Co., Ltd.).
  • urethane beads ART PEARL examples include C-200T (volume average particle size 32 ⁇ m, refractive index 1.51, manufactured by Negami Chemical Industries, Ltd.) and C-800T (volume average particle size 6 ⁇ m, refractive index 1.51, manufactured by Negami Chemical Industries, Ltd.).
  • inorganic particles examples include soda-lime glass, borosilicate glass, quartz glass, low-alkali glass, and non-alkali glass.
  • the inorganic particles may be surface-treated. These may be used alone or in combination of two or more types.
  • inorganic particles such as glass beads manufactured by Potters Ballotini Co., Ltd., such as GB402T (particle size: 90 ⁇ m to 212 ⁇ m, refractive index: 1.50) and SGB153T (particle size: 106 ⁇ m to 850 ⁇ m, refractive index: 1.50).
  • Examples of glass beads manufactured by Unitika Ltd. include UB-68L (particle size: 90 ⁇ m to 125 ⁇ m, refractive index 1.52), UB1012L (particle size: 180 ⁇ m to 250 ⁇ m, refractive index 1.52), and UB-1315L (particle size: 300 ⁇ m to 425 ⁇ m, refractive index 1.52).
  • the volume average particle diameter of the particles is preferably 1 ⁇ m or more and 1,000 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the volume average particle diameter of the particles is 1 ⁇ m or more, light scattering does not occur and the particles are transparent.
  • the volume average particle diameter of the particles exceeds 1,000 ⁇ m, the particles are too large and the contact area with the resin in the leakage repair composition is reduced, which may result in reduced adhesion.
  • the volume average particle size can be measured, for example, using a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device.
  • the particle content is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 30% by mass or less, based on the total amount of the leakage repair composition.
  • the rubber is not particularly limited as long as it has adhesiveness and can be dissolved in a polymerizable compound, and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include polyester-based rubber, polyether-based rubber, acrylic-based rubber, urethane-based rubber, amide-based rubber, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylic rubber and urethane-based rubber are preferred from the viewpoint of solubility in (meth)acrylic compounds.
  • the acrylic rubber may be a synthetic product or a commercially available product.
  • commercially available products include Clarity LA2140, LA2250, LA2320, LA3320, and LA4285 (all acrylic block copolymers manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
  • urethane rubber a synthetic product may be used, or a commercially available product may be used.
  • commercially available products include E185 (thermoplastic ester type polyurethane elastomer, manufactured by Nippon Miractoran Co., Ltd.) and E380 (thermoplastic ether type polyurethane elastomer, manufactured by Nippon Miractoran Co., Ltd.).
  • the rubber content is preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 20% by mass or less, based on the total amount of the leakage repair composition.
  • the tackifier has the function of imparting tackiness to the surface of the object to be repaired, and also the function of mediating the solubility of the polymerizable compound and the rubber.
  • the tackifier is preferably at least one selected from aromatic modified terpene resin, rosin ester resin, acid modified rosin, and styrene resin, from the viewpoint of solubility in rubber. Among these, acid modified rosin is preferred.
  • acid-modified rosin a suitably synthesized product or a commercially available product may be used.
  • examples of commercially available acid-modified rosin include Pine Crystal KR-120 (acid-modified ultra-light-colored rosin, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) and KE-604: acid-modified ultra-light-colored rosin, manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.
  • the content of the tackifier is preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 25% by mass or more and 40% by mass or less, based on the total amount of the leakage repair composition.
  • Photopolymerization initiator examples include benzophenones, benzil ketals, dialkoxyacetophenones, hydroxyalkylacetophenones, aminoalkylphenones, and acylphosphine oxides.
  • photopolymerization initiators include benzophenone, methylbenzophenone, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, benzil, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, dimethoxyacetophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholino phenyl)-butan-1-one, 2-methyl-1-[4-(methoxythio)-phenyl]-2-morpholinopropan-2-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, diphenylacylphenylphosphine oxide, diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine
  • the content of the photopolymerization initiator is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, but is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 4% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or more and 3% by mass or less, based on the total amount of the leakage repair composition.
  • the other components are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the other components include surfactants, viscosity modifiers, antioxidants, antiaging agents, crosslinking accelerators, ultraviolet absorbers, colorants, plasticizers, preservatives, and dispersants.
  • the leakage repair method of this embodiment includes an application step of applying the leakage repair composition of this embodiment to the leakage location of the object to be repaired, and a curing step of irradiating the leakage repair composition with light to cure the leakage repair composition, and further includes other steps as necessary.
  • the leakage repair method according to this embodiment uses the leakage repair composition according to this embodiment, which has improved deep curing properties, and can easily repair leakage without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leakage site.
  • the leakage repair method can repair the leakage even if the leakage pressure at the leakage point is a relatively high liquid pressure of 0.1 MPa or more, and can also repair even if the leakage pressure is 0.3 MPa or more, or even as high as 0.6 MPa.
  • leaking liquid that can be targeted in the leak repair method, and it can be selected appropriately depending on the purpose, and examples include water, oil, etc.
  • water examples include pure water such as tap water, treated water, ion-exchanged water, ultrafiltered water, reverse osmosis water, and distilled water, and ultrapure water.
  • water may contain components other than water, such as organic solvents, chlorine, and various additives.
  • oils examples include insulating oils (alkylbenzene, alkylnaphthalene, alkyldiphenyl, alkanes), synthetic lubricating oils (polyalphaolefin oil, silicone oil, fluorine oil), petroleum oils (crude oil, kerosene, gasoline, diesel), mineral oils, animal oils (lard, animal oil, etc.), vegetable oils (soybean oil, olive oil, etc.), etc.
  • the application step is a step of applying the leakage repair composition according to this embodiment to the leakage location of the object to be repaired.
  • the method of applying the leakage repair composition is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include brush application, spatula application, roller application, spray application, etc.
  • the leakage repair composition provided on a support against the leakage point of the object to be repaired together with the support to stop the leakage, in order to reliably stop the leakage of high-pressure liquid.
  • the material of the support is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the material include resin and glass.
  • Resins that are optically transparent are preferable, and examples of the resin include acrylic resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl chloride resin, and polystyrene resin.
  • the shape of the support may be, for example, a sheet or plate.
  • the support is preferably flexible and optically transparent.
  • support has flexibility
  • Resin supports such as acrylic resin, silicone resin, and polyvinyl chloride resin are flexible, but glass supports are not.
  • the support being optically transparent means that the transmittance of a 1 mm thick support at a wavelength of 405 nm is 90% or more.
  • the transmittance at a wavelength of 405 nm can be measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (V-560, manufactured by JASCO Corporation).
  • the material of the object to be repaired there are no particular restrictions on the material of the object to be repaired and it can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include metals such as stainless steel, and resins such as polyvinyl chloride resin and polyethylene resin.
  • Examples of items to be repaired include pipes and pipe joints for cooling systems in factories, pipes and pipe joints for various cleaning systems, pipes and pipe joints for cooling water circulation systems used for cooling and temperature regulation of machine tools, measuring instruments, large computers, etc., and pipes for drinking water.
  • the location of the leak in the object to be repaired there are no particular limitations on the location of the leak in the object to be repaired, and it can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include holes in pipes (e.g., pinholes, linear through holes), pipe joints (e.g., threaded parts, flange parts), etc.
  • holes in pipes e.g., pinholes, linear through holes
  • pipe joints e.g., threaded parts, flange parts
  • the surface of the object to be repaired may be coated with anti-corrosion paint, etc., as long as this does not impair the functionality of this embodiment.
  • the curing step is a step of irradiating the leakage repair composition with light to cure the leakage repair composition, and is carried out by a curing means.
  • Curing means include, for example, light-emitting diodes (LEDs), laser diodes (UV-LDs), high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, etc.
  • LEDs light-emitting diodes
  • UV-LDs laser diodes
  • high-pressure mercury lamps ultra-high-pressure mercury lamps
  • metal halide lamps etc.
  • Flashlight-type LED lights are small, have a long life span, are highly efficient, and are low cost, making them a desirable light source that can be easily used at the site of a water leak.
  • the light irradiated to the leakage repair composition during the curing process there are no particular limitations on the light irradiated to the leakage repair composition during the curing process and it can be selected appropriately depending on the purpose, but light with a wavelength of 420 nm or less is preferred.
  • irradiation time there are no particular limitations on the irradiation time, and it can be selected appropriately depending on the purpose.
  • ⁇ Other processes> The other steps are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a washing step, a drying step, etc. can be mentioned.
  • Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 Based on the compositions and contents shown in Tables 1 to 3, leakage repair compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared by stirring for 30 minutes with a centrifugal mixer (made by Thinky Corporation, model: ARE-400TWIN, centrifugal and revolution speeds of 1,600 rpm each). However, for Comparative Example 5, since the colloidal silica (PGM-AC-4130Y) contains 56% by mass of the solvent (propylene glycol monomethyl ether), after stirring and dissolving with the centrifugal mixer, the solvent was distilled off at 60°C for 4 hours in a vacuum oven. The content of silica particles after distillation of the solvent was adjusted to 16.7% by mass.
  • a centrifugal mixer made by Thinky Corporation, model: ARE-400TWIN, centrifugal and revolution speeds of 1,600 rpm each.
  • the colloidal silica PGM-AC-4130Y
  • the solvent propylene glycol monomethyl ether
  • ⁇ Elastic modulus> The storage modulus G', loss modulus G", and loss tangent (tan ⁇ ) of each leakage repair composition before curing were measured using a rheometer (device name: RSA3, manufactured by TA Instruments Co., Ltd.). Specifically, a cone plate as shown in FIG. 6 was used, and the leakage repair composition before curing 22 was sandwiched between two plates 21, 23 with a distance h, one lower plate 23 was fixed, and the other upper plate 21 was rotated.
  • the leakage repair composition before curing close to the lower plate 23 fixed to the taper of the cone had a speed of 0, while the upper plate 21 moved at the same speed as the upper plate 23 near the upper plate 21, and the storage modulus G', loss modulus G", and loss tangent (tan ⁇ ) of the leakage repair composition before curing were measured as shear stress.
  • the measurements were performed at 1 Hz under conditions of h (spacing): 59 ⁇ m, R (diameter): 20 mm, ⁇ (angle): 2°, and a temperature of 25° C., and the results at 1% strain were used as values.
  • a pair of semi-cylindrical molds (made of Teflon (registered trademark), opaque) 31a and 31b having a semicircular groove in cross section shown in FIG. 4(a) were overlapped to form a cylinder 31 (length 50 mm, outer diameter 20 mm), and the hollow portion (inner diameter 6 mm) was filled with a liquid leakage repair composition 32a (FIG. 4(b)).
  • a light irradiation device was used to irradiate light with a wavelength of 405 nm and a light intensity of 500 mW/ cm2 from above for 5 seconds to cure the liquid leakage repair composition 32a.
  • the cylinder 31 was opened to take out the cured product 32b of the liquid leakage repair composition, and the uncured portion was removed from the cured product 32b.
  • the length L (mm) of the cured product 32c after the uncured portion was removed was measured with a vernier caliper.
  • Three cured products were prepared from the leakage repair composition 32a, and the length L of the three cured products 32c after removing the uncured portions was averaged to obtain the deep curing value.
  • the light intensity was measured using an actinometer (manufactured by Ushio Inc., main body: UIT-150, sensor part: UVDS405). A deep curing value of 4 mm or more was determined to be good deep curing.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of a pipe joint water leakage repair evaluation device 20 (homemade).
  • the air pressure of the pipe 12 in the factory was adjusted to 0.6 MPa by the regulator 11 (air pressure adjustment).
  • the air-hydro unit 13 water is pushed out by air pressure to send out water at the same water pressure.
  • the flow rate was adjusted to 50 mL/min by the flow meter 14.
  • Water leakage was caused by loosening the joint 15 between the pipe (20A 3/4B, screw-in type) and the socket. If the joint 15 is closed too much, the flow rate will be small, so the tightening of the joint 15 was adjusted so that the flow rate was 50 mL/min.
  • each leakage repair composition was applied around the pipe joint and allowed to harden under light. Approximately 1g of each leakage repair composition was applied around the joint, and the shape of each leakage repair composition was adjusted using a silicone resin sheet with good peelability.
  • compositions were cured by irradiating them with light from an LED light (center wavelength 405 nm, 500 mW/cm 2 ) for 30 seconds. This procedure was repeated around the entire circumference of the pipe joint.
  • water pressure is applied to each of the compositions for repairing leakage. Since the compositions for repairing leakage will expand and burst like a water balloon in a short time, causing a water leak, after applying each composition for repairing leakage, they were quickly irradiated with an LED light to cure it. [Evaluation criteria] - If no water dripping was observed visually within 60 seconds after the water was stopped (after light curing), it was determined that the water was stoppable. If water dripping was observed visually within 60 seconds after the water was stopped (after light curing), it was determined that the water was not stoppable.
  • the storage modulus G' of the uncured leak repair composition is small, it will swell like a water balloon in a short time due to the pressure of the water and burst, causing a water leak (water cannot be stopped). If the loss tangent (tan ⁇ ) is less than 1, the uncured leak repair composition will have poor adhesion to the pipe surface, causing a water leak at the interface between the pipe and the leak repair composition (water cannot be stopped).
  • -Rubber- ⁇ CLARITY LA4285 Acrylic block copolymer, manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • KR-120 Acid-modified ultra-light-colored rosin, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
  • Particles - ⁇ G-400T Material: Acrylic, Refractive Index: 1.50, Volume Average Particle Size: 15 ⁇ m, Manufactured by Negami Chemical Industrial Co., Ltd.
  • ⁇ C-200T Material: Urethane, Refractive Index: 1.51, Volume Average Particle Size: 32 ⁇ m, Manufactured by Negami Chemical Industrial Co., Ltd.
  • ⁇ C-800T Material: Urethane, Refractive Index: 1.51, Volume Average Particle Size: 6 ⁇ m, Manufactured by Negami Chemical Industrial Co., Ltd.
  • ⁇ GB402T Material: Glass, Refractive Index: 1.50, Particle Size: 90 ⁇ m to 212 ⁇ m, Manufactured by Potters Barotini Co., Ltd.
  • ⁇ SGB153 T Material: glass, refractive index: 1.50, particle size: 106 ⁇ m to 850 ⁇ m, manufactured by Potters Ballotini K.K.; PDM-800: mica, refractive index: 1.60, volume average particle size: 11.2 ⁇ m, manufactured by Topy Industries, Ltd.; PGM-AC-4130Y: colloidal silica, refractive index: 1.46, volume average particle size 22 nm, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., contains 56 mass% propylene glycol monomethyl ether acetate, the blending ratio indicates the ratio after the solvent has dried.
  • Omnirad 1173 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, manufactured by IGM Resins B.V.
  • Omnirad 819 bis(2,4,6-trimethyl-benzoyl)phenylphosphine oxide, manufactured by IGM Resins B.V.
  • Examples 1 to 5 contain particles, the difference (A-B) between the refractive index A of the particles and the refractive index B of the leakage repair composition not containing particles is within ⁇ 0.04, the deep curing value is 4 mm or more, the water stop time is 60 seconds or more, and good results were obtained in the evaluation of water leakage repair of pipe joints.
  • the particle size is larger than the rheometer interval of 52 ⁇ m, so the storage modulus G' and loss modulus G" could not be measured.
  • Comparative Example 1 did not contain any particles and contained a small amount of rubber and tackifier, resulting in a low elastic modulus and improved deep curing, but a shorter water stop time and a poorer evaluation of repairing water leaks in pipe joints.
  • Comparative Example 2 did not contain particles and had a low content of rubber and tackifier, resulting in a low elastic modulus, a short water stop time, and a poor evaluation of water leakage repair for pipe joints.
  • Comparative Example 3 has a high elastic modulus similar to that of Example 1, but because it does not contain particles, it has poor deep curing properties and the water leakage repair evaluation of pipe joints was poor.
  • the liquid leakage repair composition and liquid leakage repair method according to this embodiment have improved deep curing properties and can easily repair liquid leakage without stopping the liquid flowing through the object to be repaired, including the leaking area, and are therefore suitable for use in, for example, piping and piping joints for cooling devices in factories, piping and piping joints for various cleaning devices, piping and piping joints for cooling water circulation devices used for cooling and temperature control in machine tools, measuring instruments, large computers, etc., piping for drinking water, etc.

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Abstract

ゴム、粒子、重合性化合物、粘着付与剤、及び光重合開始剤を含有する漏液補修用組成物であって、前記粒子の屈折率Aと前記粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04以下である漏液補修用組成物を提供する。

Description

漏液補修用組成物及び漏液補修方法
 本発明は、漏液補修用組成物及び漏液補修方法に関する。
 水配管は様々なところで使われており、漏液補修のニーズも多い。特に工場内配管の継手から液漏れすることが多く、漏液補修作業のために工場稼働を一時停止すると多大な被害が生じるおそれがある。このことから、工場内配管への配液を止めることなく簡易に漏液補修できることが望まれている。
 このような漏液補修に用いられる漏液補修材として、例えば、無機フィラー、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、及びラジカル開始剤を含有する硬化性組成物である漏液補修材であって、硬化後の吸液率が10%未満であり、糸引き性を有さず、粘度が0.1Pa・s以上100,000Pa・s以下であるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、優れた深部硬化性を有する光学部品の固定用のエネルギー線硬化型エポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂、アクリル樹脂とスチレン樹脂の共重合体であるフィラー及び光酸発生剤を含む、該フィラーの屈折率と該フィラーを含まないエネルギー線硬化型エポキシ樹脂組成物の屈折率との差が±0.02以内であるエポキシ樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
日本国特開2020-50769号公報 日本国特許第5634993号公報
 しかしながら、上記特許文献1では無機フィラーは漏液補修材の硬化後の吸液率を小さくするために添加されている。また、特許文献1では無機フィラーとしてマイカ等の屈折率が大きいものを用いており、無機フィラーの屈折率と無機フィラーを含有しない漏液補修材の屈折率との差が大きくなり、深部硬化性が劣るものである。更に、特許文献1に記載の漏液補修材はゴム及び粘着付与剤の含有量が少ないため、硬化前の漏液補修材の弾性率が低くなるので、高圧の液体が流れる配管等を補修する際には配管への配液を止めてから補修作業する必要があった。
 上記特許文献2の技術は、光ディスク装置のなかのピックアップの光検出器をハウジングに固定するときに位置精度と深部硬化性を両立させるものであり、漏液補修に用いることについては記載も示唆もされていない。また、特許文献2には樹脂フィラーを配合すると深部硬化性が改善したと記載されているが、深部硬化性の改善につながった樹脂フィラーの役割及び深部硬化性が改善した理由について何ら記載が無い。更に、特許文献2に記載のカチオン硬化型エポキシ樹脂組成物は、ゴム及び粘着付与剤を含有していないため、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易に漏液補修を行うことができるものではない。
 本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、深部硬化性が向上し、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易に漏液補修を行うことができる漏液補修用組成物及び漏液補修方法を提供することを目的とする。
 前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。
即ち、
<1> ゴム、粒子、重合性化合物、粘着付与剤、及び光重合開始剤を含有する漏液補修用組成物であって、
 前記粒子の屈折率Aと前記粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04以下であることを特徴とする漏液補修用組成物である。
<2> 下記の条件で測定した深部硬化性値が4mm以上である、前記<1>に記載の漏液補修用組成物である。
<深部硬化性値の測定条件>
 断面が半円状の溝を有する一対の半円柱型を重ね合わせることにより形成される円柱(長さ50mm、外径20mm)の中空部(内径6mm)に漏液補修用組成物を充填し、光照射装置により上方から波長405nm、強度500mW/cmの光を5秒間照射し、漏液補修用組成物を硬化させる。型開きして漏液補修用組成物の硬化物を取り出し、硬化物から未硬化部分を除去し、未硬化部分を除去後の硬化物の長さを測定する。前記漏液補修用組成物から3個の硬化物を作製し、未硬化部分を除去後の3個の硬化物の長さを平均した平均値を深部硬化性値とする。
<3> 前記粒子の体積平均粒子径が1μm以上1,000μm以下である、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<4> 前記粒子が無機粒子及び有機粒子の少なくともいずれかである、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<5> 前記ゴムがアクリル系ゴム及びウレタン系ゴムの少なくともいずれかである、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<6> 前記重合性化合物が(メタ)アクリル化合物である、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<7> 前記粘着付与剤が、芳香族変性テルペン樹脂、ロジンエステル樹脂、酸変性ロジン、及びスチレン樹脂から選択される少なくとも1種である、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<8> 貯蔵弾性率G'が10,000Pa以上550,000Pa以下であり、かつ損失正接(tanδ)が1よりも大きい、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物である。
<9> 補修対象物の漏液箇所に、前記<1>から<2>のいずれかに記載の漏液補修用組成物を付与する付与工程と、
 前記漏液補修用組成物に光を照射し、前記漏液補修用組成物を硬化させる硬化工程と、
 を含むことを特徴とする漏液補修方法である。
<10> 前記漏液箇所における漏液の圧力が0.1MPa以上である、前記<9>に記載の漏液補修方法である。
 本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、深部硬化性が向上し、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易に漏液補修を行うことができる漏液補修用組成物及び漏液補修方法を提供することができる。
図1は、任意の深さ距離を透過する光量及び任意の深さまで吸収する光量のシミュレーション方法を示す図である。 図2は、任意の深さ距離と透過する光量のシミュレーション結果を示すグラフである。 図3は、任意の深さ位置にて吸収する光量のシミュレーション結果を示すグラフである。 図4の(a)から(e)は、深部硬化性値の測定方法を説明する図である。 図5の(a)及び(b)は、本発明の漏液補修用組成物における深部硬化性を向上させるメカニズムの一例を示す模式図である。 図6は、貯蔵弾性率G'、損失弾性率G"、及び損失正接(tanδ)の測定方法の一例を示す図である。 図7の(a)から(e)は、実施例における止水時間の測定方法を説明する概略図である。 図8は、実施例で用いた配管の継手の水漏れ評価装置の一例を示す概略図である。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
(漏液補修用組成物)
 本実施形態に係る漏液補修用組成物は、ゴム、粒子、重合性化合物、粘着付与剤、及び光重合開始剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
 本実施形態に係る漏液補修用組成物においては、ゴム、粒子、重合性化合物、粘着付与剤、及び光重合開始剤を含有することによって、深部硬化性が向上し、止液時間を長くすることができ、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易かつ確実に漏液補修を行うことができる。
 漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく漏液補修する場合、液漏れ口に漏液補修用組成物を付与し押し当てると、時間経過と共に液圧によって未硬化の漏液補修用組成物が風船のように膨らんでしまう。膨らんだ風船が破裂するまでに漏液補修用組成物を硬化させる手法として漏液補修用組成物を漏液箇所に多く付与することが考えられる。しかし、漏液補修用組成物の付与量を多くすると塗膜が肉厚になるので、上方から光を照射して補修対象物表面付近の漏液補修用組成物を十分に硬化させるには、漏液補修用組成物の深部硬化性を向上させることが必要になる。
 漏液補修用組成物の深部硬化性は光透過性に依存する。即ち、照射する光の波長に対して漏液補修用組成物が透明であれば光は深部まで届き、深部硬化性が高くなる。漏液補修用組成物の透明性は樹脂起因の光吸収と光重合開始剤起因の光吸収とがある。樹脂起因の光吸収は無い方がよいので、共役構造が多い芳香族環を持たない樹脂を用いることが好ましい。光重合開始剤起因の光吸収は無い方が良いとは一概にいえない。これは、光吸収が無い方が深部まで光は届くが、深部の任意の位置において光吸収が無いと硬化反応が起こらないためである。
 ここで、図1に示す任意の深さまで到達する光量及び任意の深さまで吸収する光量を表計算ソフト(ソフト名:マイクロソフト・エクセル、マイクロソフト社製)により、下記のシミュレーション条件に基づき、漏液補修用組成物の吸収係数に対してそれぞれの深さ位置まで到達する光量及びその深さ位置にて吸収する光量のシミュレーションを行った。
・出射光量(深さ距離を透過する光量):T=T×10(-cd)
・深さ位置で吸収する光量:A=100×(1-10(-cδd)
・深さ距離:d(mm)  0.5mm、1.0mm、3.0mm、5.0mm
・入射光量:T=100%
・吸光係数:c  (c=Abs/t)t=1mm
・深さ位置での近傍:δd  0.1mm
 出射光量(深さ距離を透過する光量)のシミュレーション結果を図2、深さ位置で吸収する光量のシミュレーション結果を図3に示す。図2及び図3に示すように、漏液補修用組成物の深部まで光を届かせなければならない場合には吸光度は小さくなり、漏液補修用組成物の深部での光の吸収量も小さくなることが認められる。一方、漏液補修用組成物の浅い位置でよい場合には吸光度を大きくすることができ、光の吸収量は大きくなることが認められる。
 本実施形態においては、下記の条件で測定した深部硬化性値が4mm以上であることが好ましく、4.5mm以上であることがより好ましく、5mm以上であることが更に好ましく、5.5mm以上であることが特に好ましい。深部硬化性値が4mm以上であると、補修対象物表面付近の漏液補修用組成物まで十分に硬化させることができる。
<深部硬化性値の測定条件>
 図4の(a)に示す断面が半円状の溝を有する一対の半円柱型(テフロン(登録商標)製、不透明)31a,31bを重ね合わせることにより形成される円柱31(長さ50mm、外径20mm)の中空部(内径6mm)に漏液補修用組成物32aを充填する(図4の(b)参照)。その後、図4の(c)に示すように光照射装置により上方から波長405nm、光強度500mW/cmの光を5秒間照射し、漏液補修用組成物32aを硬化させる。その後、図4の(d)に示すように円柱31を型開きして漏液補修用組成物の硬化物32bを取り出し、硬化物32bから未硬化部分を除去し、図4の(e)に示すように未硬化部分を除去後の硬化物32cの長さLをノギスで測定する。漏液補修用組成物32aから3個の硬化物を作製し、未硬化部分を除去後の3個の硬化物32cの長さLを平均した平均値を深部硬化性値とする。ただし、光強度は光量計(ウシオ電機株式会社製、本体:UIT-150、センサー部:UVDS405)を用いて測定する。
 硬化前の漏液補修用組成物の粘度は漏液補修用組成物の硬化反応性と関係する。光重合開始剤から発生したラジカルによって連鎖的に重合性化合物の高分子化が進むためには硬化前の漏液補修用組成物の粘度が低い方が、重合性化合物のモビリティ(移動度)が向上し、重合性基同士が出会いやすくなるので硬化反応性が高まる。一方、漏液補修では硬化前の漏液補修用組成物によって止水するために、硬化前の漏液補修用組成物の弾性率が高い方が、風船が破裂するまでの時間が稼げる点から好ましい。そのため、硬化前の漏液補修用組成物の弾性率は高くしたいが、弾性率を高くすると、硬化性、具体的には深部硬化性が悪化する。よって、弾性率と深部硬化性はトレードオフの関係にある。
 したがって、本実施形態に係る漏液補修用組成物は、貯蔵弾性率G'が10,000Pa以上550,000Pa以下であり、かつ損失正接(tanδ)が1よりも大きいことが好ましい。
 貯蔵弾性率G'が10,000Pa以上550,000Pa以下であり、かつ損失正接(tanδ)が1よりも大きいと、補修対象物表面への粘着性が良好となる。貯蔵弾性率G'は、10,000Pa以上550,000Pa以下が好ましく、30,000Pa以上500,000Pa以下がより好ましく、30,000Pa以上300,000Pa以下が更に好ましい。貯蔵弾性率G'が10,000Pa未満であると、漏液の圧力により短時間で風船のように膨らみ破裂して液漏れが起こり、止水不可である。一方、貯蔵弾性率G'が550,000Paを超えると、漏液補修用組成物を漏液箇所に密着させて付与することが困難となり、ハンドリング性が劣るという問題が生じる。
 損失正接(tanδ)は1よりも大きいことが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上であることが更に好ましい。損失正接(tanδ)は、貯蔵弾性率G'/損失弾性率G"から求められ、損失正接(tanδ)が1よりも大きいと、硬化前の漏液補修用組成物が塑性変形し易くなり、漏液箇所に対する粘着性が向上する。損失正接(tanδ)が1以下であると、硬化前の漏液補修用組成物が弾性変形しやすくなり、補修対象物表面への粘着性が悪いので補修対象物表面と漏液補修用組成物の界面で液漏れが起こり、止水不可である。
 硬化前の漏液補修用組成物の貯蔵弾性率G'、損失弾性率G"、及び損失正接(tanδ)は、例えば、レオメータ(装置名:RSA3、TAインスツルメンツ株式会社製)を用いて測定した。具体的には、図6に示すようなコーンプレートを用い、間隔hの2枚のプレート21,23に硬化前の漏液補修用組成物22を挟み、一方のプレート23を固定して、他方のプレート21を回転させる。コーンのテーパーに対して固定したプレート23に近い硬化前の漏液補修用組成物は速度が0であるに対して、上部プレート21に近いところでは上部プレート23と同じ速度で動き、せん断応力として硬化前の漏液補修用組成物の貯蔵弾性率G'、損失弾性率G"、及び損失正接(tanδ)を測定する。なお、h(間隔):59μm、R(直径):20mm、β(角度):2°、温度25℃の環境下で1Hzにて測定し1%歪みでの結果を値とした。
 上述したように、深部硬化において深部の任意の位置まで届く光量と深部での光の吸収量とはトレードオフの関係にある。この点を解決するため、図5の(a)のように、漏液補修用組成物は光重合開始剤を含有するので光を吸収するが、図5の(b)のように、粒子を添加することにより、漏液補修用組成物の内部において粒子の部分は光重合開始剤を含有しないために光を吸収しないので、その分深くまで光が届くが、粒子としては散乱がおこる光の波長よりも大きな体積平均粒子径のものを用いることが好ましい。また、粒子の屈折率Aと粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)は、±0.04以下であり、±0.02以下が好ましく、0が特に好ましい。屈折率差(A-B)が小さいほど、粒子と漏液補修用組成物中の樹脂との界面で光が屈折しないので、深部硬化性を向上させることができる。
 粒子の屈折率Aは、1.40以上1.60以下であることが好ましい。
 粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bは、硬化前の粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率であり、1.40以上1.60以下であることが好ましい。
 屈折率は、例えば、アッペ屈折率計、V字ブロック方式カルニュー屈折率計、プリズムカプラー式メトリコン屈折率計等を用いて測定することができる。
 一般的に漏液補修用組成物に粒子を添加するのはチキソ性を向上させるためである。チキソ性が高いと漏液補修用組成物が流動性を有するので容易に付与することができ、付与後は加工した形状を維持できる。また、漏液補修用組成物に粒子を添加することは、硬化収縮を低減する目的もある。粒子を添加すると漏液補修用組成物中の硬化成分の比率が小さくなり、その分、硬化収縮は小さくなる。また、漏液補修用組成物の硬化物の線膨張係数を小さくすることができる。漏液補修用組成物の硬化収縮及び線膨張係数が小さいと、漏液防止後の耐久性(漏液を止め続ける性能)が良好となる。例えば、漏液補修用組成物の線膨張係数が小さいと、季節による温度変化により硬化物に割れが生じることによる液漏れの発生や漏液箇所から硬化物を剥がれることを防止することができる。
 漏液補修用組成物に粒子を添加すると光の散乱が生じる。光の波長の数十分の1の粒子の体積平均粒子径であれば、Rayleigh散乱がおこる。光の波長の十分の1程度の粒子の体積平均粒子径であれば、Mie散乱がおこる。
 ここで、Rayleigh散乱の数式を以下に示す(D.R.Huffman著、Absorption and Scattering of Light by Small Particles、Chapter 8 C.F.Bohren参照)。
 散乱断面積Cscaを求める上記数式中の(n/n)は、相対屈折率と呼ばれる。粒子の屈折率(A)と漏液補修用組成物のマトリックスの屈折率(B)とが同じであれば、散乱断面積Cscaはゼロになり、吸収係数αscaもゼロとなる。このような散乱は、粒子の体積平均粒子径が可視光の波長より小さい場合に生じる。本実施形態のように、体積平均粒子径が1μm以上1,000μm以下である可視光波長よりも大きい粒子を用いる場合には、光の散乱は生じない。
<重合性化合物>
 重合性化合物としては、(メタ)アクリル化合物が好ましい。(メタ)アクリル化合物とは、アクリル基を有するアクリル化合物及びメタクリル基を有するメタクリル化合物を意味する。
 重合性化合物の重量平均分子量は600以上が好ましく、600以上15,000以下がより好ましく、1,000以上10,000以下が更に好ましい。重合性化合物の重量平均分子量が600未満であると、重合性化合物が漏液に拡散してしまい、漏液補修用組成物中で可塑剤として機能している液体成分がなくなり固形化して、漏液補修用組成物の粘着性が低下してしまう。重合性化合物の重量平均分子量が15,000を超えると、ゴム及び粘着付与剤との溶解性が悪化し、それぞれ相溶性のあるものが少なり、配合により任意の物性に調整し難くなるという弊害が生じるおそれがある。
 重合性化合物の重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
 重合性化合物は、(メタ)アクリル基等の官能基数が2以上であることが好ましく、4以上がより好ましく、6以上が更に好ましい。官能基数が2以上であると、漏液補修用組成物の速硬化性の点から好ましい。
 重合性化合物としては、重量平均分子量が600以上を実現する点から、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルポリマー、又はマクロモノマー等が好適に用いられる。これらの中でも、金属密着性、疎水性、並びにゴム及び粘着付与剤への溶解性の観点から、ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。また、多官能のウレタン(メタ)アクリレートであることが速硬化性の観点からより好ましい。(メタ)アクリルモノマーに比べて(メタ)アクリルオリゴマーは分子量が大きい分、移動が小さく光硬化においてアクリル基同士が出会いにくい。詳しくは、光重合開始剤が光を吸収してラジカルを発生し、それがアクリル基同士に連鎖的に反応し重合する。水への拡散の観点からは分子量は大きい方が好ましいので、硬化反応性と水への拡散は相反する特性となる。そこで、(メタ)アクリル基数が大きい(メタ)アクリルオリゴマーを選択することにより、速硬化性を確保することができる。
 ウレタン(メタ)アクリレートとしては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、KRM8667(官能基数3)、KRM8254(官能基数6)、KRM8452(官能基数10)(いずれも、ダイセルオルネクス株式会社製);U-6LPA(官能基数6)、U-10HA(官能基数10)、U-10PA(官能基数10)(いずれも新中村化学工業株式会社製);UN-3320HCUN(官能基数6)、UN-3320HS(官能基数6)、UN-904(官能基数10)(いずれも根上工業株式会社製)等が挙げられる。
 重合性化合物の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、漏液補修用組成物の全量に対して、20質量%以上80質量%以下が好ましく、30質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<粒子>
 粒子を添加することによって、上述したように、漏液補修用組成物の深部硬化性が向上し、止水時間を長くすることができる。
 粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機粒子、無機粒子が挙げられる。
 有機粒子としては、例えば、アクリル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、ポリイミド樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子等が挙げられる。有機粒子は表面処理が施されていてもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 有機粒子としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、アクリルビーズ ART PEARLとしては、例えば、G-400T(体積平均粒子径15μm、屈折率1.50、根上工業株式会社製)、G-800T(体積平均粒子径6μm、屈折率1.50、根上工業株式会社製)、GR-400T(体積平均粒子径15μm、屈折率1.49、根上工業株式会社製)、SE-050T(体積平均粒子径46μm、屈折率1.49、根上工業株式会社製)等が挙げられる。
 架橋アクリル粒子としては、例えば、MX-300(体積平均粒子径3μm、屈折率1.49、綜研化学株式会社製)、MX-1000(体積平均粒子径10μm、屈折率1.49、綜研化学株式会社製)等が挙げられる。
 ウレタンビーズ ART PEARLとしては、例えば、C-200T(体積平均粒子径32μm、屈折率1.51、根上工業株式会社製)、C-800T(体積平均粒子径6μm、屈折率1.51、根上工業株式会社製)等が挙げられる。
 無機粒子としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。無機粒子は表面処理が施されていてもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 無機粒子としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、ポッターズ・バロティーニ株式会社製のガラスビーズとしては、例えば、GB402T(粒径:90μm~212μm、屈折率1.50)、SGB153T(粒径:106μm~850μm、屈折率1.50)等が挙げられる。
 ユニチカ株式会社製のガラスビーズとしては、例えば、UB-68L(粒径:90μm~125μm、屈折率1.52)、UB1012L(粒径:180μm~250μm、屈折率1.52)、UB-1315L(粒径:300μm~425μm、屈折率1.52)等が挙げられる。
 粒子の体積平均粒子径は1μm以上1,000μm以下が好ましく、1μm以上100μm以下がより好ましく、5μm以上50μm以下が更に好ましい。粒子の体積平均粒子径が1μm以上であると、光の散乱がおこらず、粒子は透明である。一方、粒子の体積平均粒子径が1,000μmを超えると、粒子が大きすぎて漏液補修用組成物中の樹脂との接触面積が少なくなり、接着性が低下してしまう恐れがある。
 なお、体積平均粒子径は、例えば、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。
 粒子の漏液補修用組成物中への分散し易さは粒子の材質又は粒子の表面処理の有無等に応じて異なるが、漏液補修用組成物中の樹脂の化学的な極性(溶解度パラメター)と粒子の表面材質との極性を同じにすると分散しやすくなる。
 粒子の含有量は、漏液補修用組成物の全量に対して、10質量%以上50質量%以下が好ましく、15質量%以上30質量%以下がより好ましい。
<ゴム>
 ゴムとしては、粘着性を有し、かつ重合性化合物に溶解可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステル系ゴム、ポリエーテル系ゴム、アクリル系ゴム、ウレタン系ゴム、アミド系ゴム等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、(メタ)アクリル化合物に対する溶解性の観点から、アクリル系ゴム、ウレタン系ゴムが好ましい。
 アクリル系ゴムとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、クラリティ LA2140、LA2250、LA2320、LA3320、LA4285(いずれもアクリル系ブロック共重合体、株式会社クラレ製)等が挙げられる。
 ウレタン系ゴムとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、E185(熱可塑性エステル型ポリウレタンエラストマー、日本ミラクトラン株式会社製)、E380(熱可塑性エーテル型ポリウレタンエラストマー、日本ミラクトラン株式会社製)等が挙げられる。
 ゴムの含有量は、漏液補修用組成物の全量に対して、10質量%以上20質量%以下が好ましく、15質量%以上20質量%以下がより好ましい。
<粘着付与剤>
 粘着付与剤は、補修対象物表面に粘着性を付与する機能と共に、重合性化合物とゴムの溶解性を取り持つ機能を有する。
 粘着付与剤としては、ゴムに対する溶解性の点から、芳香族変性テルペン樹脂、ロジンエステル樹脂、酸変性ロジン、及びスチレン樹脂から選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの中でも、酸変性ロジンが好ましい。
 酸変性ロジンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。酸変性ロジンの市販品としては、例えば、パインクリスタル KR-120(酸変性超淡色ロジン、荒川化学工業株式会社製)、KE-604:酸変性超淡色ロジン、荒川化学工業株式会社製等が挙げられる。
 粘着付与剤の含有量は、漏液補修用組成物の全量に対して、20質量%以上40質量%以下が好ましく、25質量%以上40質量%以下がより好ましい。
<光重合開始剤>
 光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ベンジルケタール類、ジアルコキシアセトフェノン類、ヒドロキシアルキルアセトフェノン類、アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキシド類等が挙げられる。
 光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンジル、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、ジメトキシアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メトキシチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-2-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン、ジフェニルアシルフェニルホスフィンオキシド、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチル-ベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 光重合開始剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、漏液補修用組成物の全量に対して、0.1質量%以上5質量%以下が好ましく、0.5質量%以上4質量%以下がより好ましく、1質量%以上3質量%以下が特に好ましい。
<その他の成分>
 その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤、防腐剤、分散剤等が挙げられる。
(漏液補修方法)
 本実施形態に係る漏液補修方法は、補修対象物の漏液箇所に、本実施形態に係る漏液補修用組成物を付与する付与工程と、漏液補修用組成物に光を照射し、漏液補修用組成物を硬化させる硬化工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
 本実施形態に係る漏液補修方法は、深部硬化性が向上した本実施形態に係る漏液補修用組成物を用いることにより、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易に漏液補修を行うことができる。
 本実施形態に係る漏液補修方法においては、漏液箇所における漏液の圧力が0.1MPa以上の比較的高い液圧であっても補修可能であり、0.3MPa以上、更に0.6MPaの高い液圧であっても補修することが可能である。
 漏液補修方法における対象の漏液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水、油等が挙げられる。
 水としては、例えば、水道水、処理水、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水等が挙げられる。なお、水には、水以外の成分が含まれていてもよく、水以外の成分としては、有機溶剤、塩素、各種添加剤等が挙げられる。
 油としては、例えば、絶縁油(アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニル、アルカン)、合成潤滑油(ポリアルファオレフィン油、シリコーン油、フッ素油)、石油系油(原油、灯油、ガソリン、軽油)、鉱物油、動物油(ラード、動物油等)、植物油(大豆油、オリーブオイル等)等が挙げられる。
<付与工程>
 付与工程は、補修対象物の漏液箇所に本実施形態に係る漏液補修用組成物を付与する工程である。
 漏液補修用組成物の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、刷毛塗り、ヘラ塗り、ローラー塗布、スプレー塗布等が挙げられる。
 漏液箇所に付与する漏液補修用組成物の付与量は多い方が液漏れとして決壊するまでの時間がかせげる点から好ましい。
 付与工程においては、補修対象物の漏液箇所に、支持体上に設けた漏液補修用組成物を支持体と共に押し当て漏液を止めることが、高圧の液漏れを確実に止める点から好ましい。
 支持体としては、材質、形状、大きさ、構造等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 支持体の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂、ガラス等が挙げられる。樹脂としては、光透過性を有するものが好ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。
 支持体の形状としては、例えば、シート状、板状等が挙げられる。
 支持体は可撓性を有し、かつ光透過性を有することが好ましい。
 支持体が可撓性を有するとは、支持体が柔軟であり、折り曲げることが可能である性質を有することを意味する。アクリル樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂製支持体は可撓性を有するが、ガラス製支持体は可撓性を有しない。
 支持体が光透過性を有するとは、厚み1mmの支持体の波長405nmの透過率が90%以上であることを意味する。なお、波長405nmの透過率は、紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製、V-560)を用いて、測定することができる。
 補修対象物としては、材質、形状、大きさ、構造等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 補修対象物の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼等の金属、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂等が挙げられる。
 補修対象物としては、例えば、工場内の冷却装置の配管及び配管の継手、各種洗浄装置の配管及び配管の継手、工作機械、計測機器、大型コンピュータ等の冷却・温度調節に用いられる冷却水循環装置の配管及び配管の継手、飲料水の配管等が挙げられる。
 補修対象物の漏液箇所としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配管に生じた穴(例えば、ピンホール、線状の貫通穴)、配管の継手部分(例えば、ねじこみ部、フランジ部)等が挙げられる。
 補修対象物の表面には、本実施形態の機能を損なわない限り、防食塗装等が施されていても構わない。
<硬化工程>
 硬化工程は、漏液補修用組成物に光を照射し、漏液補修用組成物を硬化させる工程であり、硬化手段により行われる。
 硬化手段としては、例えば、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(UV-LD)、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。
 懐中電灯型LEDライトは、小型、高寿命、高効率、低コストであり、漏水現場で簡単に使用できる光源として好ましい。
 硬化工程において漏液補修用組成物に照射する光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長420nm以下の光が好ましい。
 照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<その他の工程>
 その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、洗浄工程、乾燥工程等が挙げられる。
 以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 以下、本実施形態の実施例を示して更に具体的に説明するが、本実施形態は、これらの実施例により限定されるものではない。
(実施例1~5及び比較例1~5)
 表1から表3に示す組成及び含有量に基づいて、自転・公転ミキサー(株式会社シンキー製、型式:ARE-400TWIN、自転及び公転をそれぞれ1,600rpm)により30分間撹拌することにより、実施例1~5及び比較例1~5の漏液補修用組成物を調製した。ただし、比較例5については、コロイダルシリカ(PGM-AC-4130Y)が溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテル)を56質量%含むために自転・公転ミキサーで撹拌・溶解後に真空オーブンにて60℃で4時間かけて、溶剤を留去した。溶剤留去後のシリカ粒子の含有量が16.7質量%になるように調整した。
 次に、得られた各漏液補修用組成物の屈折率をアッペ屈折率計(ナトリウムD線(589nm)、25℃)を用いて測定した。結果を表1から表3に示す。また、得られた各漏液補修用組成物について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表1から表3に示す。
<弾性率>
 硬化前の各漏液補修用組成物の貯蔵弾性率G'、損失弾性率G"、及び損失正接(tanδ)について、レオメータ(装置名:RSA3、TAインスツルメンツ株式会社製)を用いて測定した。具体的には、図6に示すようなコーンプレートを用い、間隔hの2枚のプレート21,23に硬化前の漏液補修用組成物22を挟み、一方の下部プレート23を固定して、他方の上部プレート21を回転させた。コーンのテーパーに対して固定した下部プレート23に近い硬化前の漏液補修用組成物は速度が0であるに対して、上部プレート21に近いところでは上部プレート23と同じ速度で動き、せん断応力として硬化前の漏液補修用組成物の貯蔵弾性率G'、損失弾性率G"、及び損失正接(tanδ)を測定した。なお、h(間隔):59μm、R(直径):20mm、β(角度):2°、温度25℃の環境下で1Hzにて測定し1%歪みでの結果を値とした。
<深部硬化性値の測定>
 図4の(a)に示す断面が半円状の溝を有する一対の半円柱型(テフロン(登録商標)製、不透明)31a,31bを重ね合わせることにより形成される円柱31(長さ50mm、外径20mm)の中空部(内径6mm)に漏液補修用組成物32aを充填した(図4の(b))。その後、図4の(c)に示すように、光照射装置により上方から波長405nm、光強度500mW/cmの光を5秒間照射し、漏液補修用組成物32aを硬化させた。その後、図4の(d)に示すように、円柱31を型開きして漏液補修用組成物の硬化物32bを取り出し、硬化物32bから未硬化部分を除去し、図4の(e)に示すように、未硬化部分を除去後の硬化物32cの長さL(mm)をノギスで測定した。漏液補修用組成物32aから3個の硬化物を作製し、未硬化部分を除去後の3個の硬化物32cの長さLを平均した平均値を深部硬化性値とした。ただし、光強度は光量計(ウシオ電機株式会社製、本体:UIT-150、センサー部:UVDS405)を用いて測定した。なお、深部硬化性値が4mm以上であると深部硬化性が良好であると判定した。
<止水時間:水圧0.6MPa>
 図7の(a)に示すように、補修対象物1(ステンレス鋼製の配管)の漏水箇所2(水圧0.6MPa)に、漏液補修用組成物3をシリコーン樹脂シート4(厚み1mm)上に約2g載せ、漏水箇所2に押し当てた(経過時間0秒、図7の(b)、(c)参照)。その後、水5の水圧により、膜状の漏液補修用組成物が変形し(図7の(d)参照)、水5が水漏れ口6から押し出され、一部決壊し水漏れする(図7の(e)参照)までの経過時間を測定し、得られた経過時間を止水時間とした。なお、止水時間が60秒以上であると止水性が良好であると判定した。
<配管の継手の水漏れ補修評価>
 図8は、配管の継手の水漏れ補修評価装置20(自作品)の概略図を示す。図8の配管の継手の水漏れ補修評価装置20を用い、工場内の配管12のエアーをレギュレータ11(エアー圧調整)により0.6MPaのエアー圧に調整した。エアハイドロユニット13において、エアー圧により水を押し出すことにより同じ水圧の水を送り出す。流量計14により流量を50mL/minに調整した。配管(20A 3/4B、ねじ込み式)とソケットの継手15を緩めることにより水漏れを起こした。継手15を閉めすぎると流量が小さくなるので、流量が50mL/minとなるよう継手15の締め付けを調整した。
 次に、漏液状態での水を止めるために各漏液補修用組成物を配管の継手周りに盛り付け、光硬化させた。約1gずつ各漏液補修用組成物を継手周りに盛り付け、剥離性が良好なシリコーン樹脂シートにより各漏液補修用組成物の形を整える。
 次に、LEDライトによる光(中心波長405nm、500mW/cm)を30秒間照射することにより硬化させた。この作業を配管の継手の全周にわたって繰り返した。漏液状態の水が止まる最終閉塞では、各漏液補修用組成物に水圧がかかる。短時間で水風船のように膨らみ破裂して水漏れが起こるため、各漏液補修用組成物を盛り付け後は手早くLEDライトを照射して硬化させた。
[評価基準]
・止水後(光硬化後)60秒の間に目視にて水の滴り落ちることがなければ止水可であると判定した。
・止水後(光硬化後)60秒の間に目視にて水の滴り落ちることがあれば止水不可であると判定した。
 なお、未硬化の漏液補修用組成物の貯蔵弾性率G'の値が小さいものであると、水の圧力により短時間で水風船のように膨らみ破裂して水漏れが起こる(止水不可)。損失正接(tanδ)が1未満であると、未硬化の漏液補修用組成物の配管表面への粘着性が悪いので、配管と漏液補修用組成物の界面で水漏れが起こる(止水不可)。
 表1~表3中の各成分の詳細な内容については、以下の通りである。
-ゴム-
・クラリティ LA4285:アクリル系ブロック共重合体、株式会社クラレ製
-重合性化合物-
・KRM8452:重量平均分子量=1,200、官能基数=10、ウレタンアクリレート、ダイセルオルネクス株式会社製
-粘着付与剤-
・パインクリスタル KR-120:酸変性超淡色ロジン、荒川化学工業株式会社製
-粒子-
・G-400T:材質:アクリル、屈折率:1.50、体積平均粒子径:15μm、根上工業株式会社製
・C-200T:材質:ウレタン、屈折率:1.51、体積平均粒子径:32μm、根上工業株式会社製
・C-800T:材質:ウレタン、屈折率:1.51、体積平均粒子径:6μm、根上工業株式会社製
・GB402T:材質:ガラス、屈折率:1.50、粒径:90μm~212μm、ポッターズ・バロティーニ株式会社製
・SGB153T:材質:ガラス、屈折率:1.50、粒径:106μm~850μm、ポッターズ・バロティーニ株式会社製
・PDM-800:マイカ、屈折率:1.60、体積平均粒子径:11.2μm、トピー工業株式会社製
・PGM-AC-4130Y:コロイダルシリカ、屈折率:1.46、体積平均粒子径22nm、日産化学株式会社製、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量%含有、配合比は溶剤乾燥後の比率を示している。
-光重合開始剤-
・Omnirad 1173:2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、IGM Rsins B.V.社製
・Omnirad 819:ビス(2,4,6-トリメチル-ベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、IGM Rsins B.V.社製
 表1から表3より、実施例1~5は、いずれも粒子を含有し、粒子の屈折率Aと粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04以下を満たしており、深部硬化性値が4mm以上であり、止水時間が60秒以上確保でき、配管の継手の水漏れ補修評価において良好な結果が得られた。ただし、実施例4及び実施例5は、粒子の粒径がレオメータの間隔52μmよりも大きいために貯蔵弾性率G'及び損失弾性率G"の測定はできなかった。
 比較例1は、粒子を含有せず、ゴム及び粘着付与剤の含有量が少ないため、弾性率が低くなり、深部硬化性は向上するが、止水時間が短くなり、配管の継手の水漏れ補修評価が劣る結果となった。
 比較例2は、粒子を含有せず、ゴム及び粘着付与剤の含有量が少ないため、弾性率が低くなり、止水時間が短くなり、配管の継手の水漏れ補修評価が劣る結果となった。
 比較例3は、実施例1と同程度の高い弾性率を有するが、粒子を含有しないので、深部硬化性が低下し、配管継手の水漏れ補修評価が劣る結果となった。
 比較例4は、粒子の屈折率Aと粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04を超えており、漏液補修用組成物が白濁してしまい深部硬化性が悪化し、配管の継手の水漏れ補修評価が劣る結果となった。
 比較例5は、粒子の屈折率Aと粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04を超えており、漏液補修用組成物が白濁してしまい深部硬化性が悪化し、配管の継手の水漏れ補修評価が劣る結果となった。
 本実施形態に係る漏液補修用組成物及び漏液補修方法は、深部硬化性が向上し、漏液箇所を含む補修対象物内を流れる液体を止めることなく、簡易に漏液補修を行うことができるので、例えば、工場内の冷却装置の配管及び配管の継手、各種洗浄装置の配管及び配管の継手、工作機械、計測機器、大型コンピュータ等の冷却・温度調節に用いられる冷却水循環装置の配管及び配管の継手、飲料水の配管等に好適に用いられる。
 本出願は、2022年12月20日に日本国特許庁に出願した特願2022-203194号に基づいて優先権を主張し、前記出願に記載された全ての内容を援用する。
 1 補修対象物
 2 漏液箇所
 3 漏液補修用組成物
 4 シリコーン樹脂シート
 5 水
 6 水漏れ口
 11 レギュレータ
 12 配管
 13 エアハイドロユニット
 14 流量計
 15 継手
 20 配管の継手の水漏れ補修評価装置

Claims (10)

  1.  ゴム、粒子、重合性化合物、粘着付与剤、及び光重合開始剤を含有する漏液補修用組成物であって、
     前記粒子の屈折率Aと前記粒子を含有しない漏液補修用組成物の屈折率Bとの差(A-B)が±0.04以下であることを特徴とする漏液補修用組成物。
  2.  下記の条件で測定した深部硬化性値が4mm以上である、請求項1に記載の漏液補修用組成物。
    <深部硬化性値の測定条件>
     断面が半円状の溝を有する一対の半円柱型を重ね合わせることにより形成される円柱(長さ50mm、外径20mm)の中空部(内径6mm)に漏液補修用組成物を充填し、光照射装置により上方から波長405nm、強度500mW/cmの光を5秒間照射し、漏液補修用組成物を硬化させる。型開きして漏液補修用組成物の硬化物を取り出し、硬化物から未硬化部分を除去し、未硬化部分を除去後の硬化物の長さを測定する。前記漏液補修用組成物から3個の硬化物を作製し、未硬化部分を除去後の3個の硬化物の長さを平均した平均値を深部硬化性値とする。
  3.  前記粒子の体積平均粒子径が1μm以上1,000μm以下である、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  4.  前記粒子が無機粒子及び有機粒子の少なくともいずれかである、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  5.  前記ゴムがアクリル系ゴム及びウレタン系ゴムの少なくともいずれかである、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  6.  前記重合性化合物が(メタ)アクリル化合物である、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  7.  前記粘着付与剤が、芳香族変性テルペン樹脂、ロジンエステル樹脂、酸変性ロジン、及びスチレン樹脂から選択される少なくとも1種である、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  8.  貯蔵弾性率G'が10,000Pa以上550,000Pa以下であり、かつ損失正接(tanδ)が1よりも大きい、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物。
  9.  補修対象物の漏液箇所に、請求項1から2のいずれかに記載の漏液補修用組成物を付与する付与工程と、
     前記漏液補修用組成物に光を照射し、前記漏液補修用組成物を硬化させる硬化工程と、
     を含むことを特徴とする漏液補修方法。
  10.  前記漏液箇所における漏液の圧力が0.1MPa以上である、請求項9に記載の漏液補修方法。
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