JPH0688336B2 - 内張り材及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、下水道，上水道，送油管その他の既設配管
の内面ライニングに使用する内張り材及びその製造方法
に関するものである。

［従来の技術］ 近年、下水道や上水道等の既設管の強度補強や防食対
策，漏水・浸水対策あるいは流量改善などを目的とし
て、既設管内面に合成樹脂をライニングしたり、既設管
内面に合成樹脂管を形成する反転ライニング工法が脚光
を浴びている。

例えば、特公昭55-43890号公報，特開昭64-85738号公報
に開示された工法は、ニードルフェルト層にエポキシ，
ポリエステル等の液状熱硬化性樹脂を含浸した内張り材
を既設管内で流体圧力により反転，進行させ、反転した
内張り材を流体圧力によって既設管内面に圧着し、熱硬
化性樹脂を硬化させて既設管内面に合成樹脂管を形成す
る方法である。

特公昭55-43890公報に代表される従来の熱硬化性樹脂を
含浸した内張り材は反転後、加熱硬化して合成樹脂管を
形成するが、加熱硬化のときの加熱時間及び冷却時間の
合計時間は、例えば径が300mm,厚さ6mmの内張り材に熱
硬化性樹脂としてポリエステル樹脂を使用した場合で約
15時間を要する。また、エポキシ樹脂の速乾タイプを使
用しても約６〜８時間かかり、作業時間が長くなるとい
う欠点があった。これは長い加熱保持期間の間に既設管
や周囲土壌に蓄熱され、冷却速度がゆるやかになること
にも起因する。

このような欠点を解消するために、繊維質材料に紫外線
を照射することにより硬化する樹脂を含浸させたフェル
ト層からなる内張り材を使用して、短時間の作業時間で
既設管内面に合成樹脂をライニングする工法が、例えば
特開昭60-242038号公報，特開昭61-117343号公報あるい
は特開昭62-132631号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記特開昭60-242038号公報等に開示された従来の内張
り材は、紫外線の照射により硬化する樹脂を含浸したフ
ェルト層のみで形成されているため、内張り材の引張・
圧縮強度や弾性率が小さく、反転するときに内張り材に
変形が生じて内張り材の断面方向の樹脂含浸量に差が生
じ、厚みのバラツキに加え、強度のバラツキを生じると
いう短所があった。

また、特に長尺の内張り材を使用する場合には、硬化樹
脂を含浸した柔軟な内張り材を保管するために含浸過程
後巻き取ったり折り重ねる必要がある。このとき内張り
材の各部分に自重ないし押圧力の差によって厚みのバラ
ツキが生じ、このような状態の内張り材で合成樹脂管を
形成するとやはり厚みのバラツキ，強度のバラツキが生
じる。

また、既設管に技管の継手部のずれ，はずれ，クラック
等の空隙がある場合、反転後の既設管の押圧力によっ
て、これら空隙周囲の硬化樹脂が空隙内に浸み出して空
隙周囲の強度が低下するほか、硬化樹脂が地下浸入水と
共に流出してしまい、ポーラスな含浸層となって強度が
著しく低下するという短所もあった。

また、内張り材のフェルト層内に地下水が浸入すると、
紫外線が地下水内の酸素により吸収されて、硬化樹脂の
ラジカル反応を低下させ紫外線硬化作用の効率を低下さ
せるという短所もあった。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、引張・圧縮強度や弾性率等の物性を向上するとと
もに、地下水等の影響を受けない内張り材及びその製造
方法を提案することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る内張り材は外層フィルムチューブと、外
層フィルムチューブの内面に設けられたフエルト層と、
フエルト層の内面に設けられた内層フィルムチューブと
から形成されている。

外層フィルムチューブは耐溶剤性を有し白色基調の合成
樹脂からなる。フエルト層はアクリル繊維からなり内外
面の両面もしくは片面又は中間にガラス繊維を分散ささ
せてパンチングして一体化し、かつ近紫外線を吸収する
光開始剤を含有した紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹
脂を含浸して形成されている。内装フィルムチューブは
光透過性が良く、水蒸気，ガスの透過性が低く荷重熱変
形温度が高い合成樹脂からなる。

また、この内張り材の製造方法は、耐溶剤性を有し白色
基調の合成樹脂からなる外層フィルムシート、該外層フ
ィルムシートの一方の面に接着され、アクリル繊維から
なり上下面の両面もしくは片面又は中間層に分散させた
ガラス繊維をパンチングして一体化し、かつ、近紫外線
を吸収する光開始剤を含有した紫外線硬化型不飽和ポリ
エステル樹脂を含浸したフエルト層と，該フエルト層の
他方に接着され光透過性が良く、水蒸気・ガスの透過性
が低く荷重熱変形温度が高い合成樹脂からなる内層フィ
ルムシートからなる多層シートを既設管内径の90〜98％
の周長に一定量の重ね代を加えた幅で裁断し、裁断した
多層シートを内層フィルムシートを内側にして幅方向両
端部を重ね合せて縫製し、重ね合せ部と多層シートの各
断面部を外層フィルムシートと同じ材質のフィルムシー
トでラミネートすることを特徴とする。

［作用］ この発明の内張り材はフエルト層をアクリル樹脂にガラ
ス繊維をパンチングで一体化して形成することにより、
フエルト層の引張・圧縮強度，弾性率等の機械的な特性
値を高める。

また、フエルト層の既設管側になる外面に耐溶剤性の合
成樹脂からなる外層フィルムチューブを設けることによ
り、内張り材を既設管内面に押圧したときにフエルト層
に地下水を侵入することを防止し、かつフエルト層の樹
脂が外部に浸み出すことを防止する。この外層フイルム
チューブを白色基調で形成することにより、内部から照
射しフエルト層を硬化する紫外線の反射効率を高める。

また、フエルト層の内面に光透過性の内層フィルムチュ
ーブを設けることにより、紫外線が吸収されることなし
にフエルト層を照射する。さらにこの内層フィルムチュ
ーブが水蒸気，ガスの透過性が低く荷重熱変形温度が高
い合成樹脂で形成されているから、水圧等の流体圧で内
張り材を内部から膨張させるときに、流体圧に十分耐え
得るとともに、水蒸気等の流体がフエルト層に侵入する
ことを防止する。

また、この内張り材は外層フィルムシートとフエルト層
及び内層フィルムシートからなる多層シートを簡単に加
工することにより、既設管内径に応じた内張り材を形成
することができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。図に
おいて、１は内張り材、２は内張り材１の外層フィルム
チューブであり、外層フィルムチューブ２は耐溶剤性が
優れ、白色基調のナイロン，ビニロン等の合成樹脂フィ
ルムで形成されている。３は外層フィルムチューブ２の
内面にラミネートされたフエルト層であり、フエルト層
３は成形後の合成樹脂管の管厚を決定する層で、第２図
の断面図に示すように透明なアクリル繊維を例えば厚さ
ｔ＝6mmで、500g〜1800g/m²になるようにパンチングし
てフエルト3aを形成し、このフエルト3aの内外面の両面
もしくは片面又は中間に長さが例えば30mm以上のガラス
繊維3bを20重量％以上分散させてパンチングで一体化
し、かつフエルト3aに近紫外線の浸透深さが大きい長波
長スペクトル350〜450nmを吸収する光開始剤を含有した
紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含浸してある。
このフエルト3aに含浸する紫外線硬化型不飽和ポリエス
テル樹脂は例えばネオペンチルグリコール系アクリレー
ト樹脂やエポキシアクリレート樹脂からなり、光開始剤
は例えば、アシルホスフィンオキサイドと溶剤、または
アシルホスフィンオキサイドと厚み方向の光により生じ
た熱で加熱硬化を補助するパーオキサイド触媒及び溶剤
等からなり、この樹脂はフエルト3aへの含浸性や保厚性
から温度20℃で１〜40poiseの粘度を有するものが良
い。

４はフエルト層３の内面にラミネートされた例えば200
μｍ以上の厚さを有する内層フィルムチューブであり、
内層フィルムチューブ４は光透過性が良く水蒸気透過性
が低い合成樹脂で形成されたフィルムチューブ５と、光
透過性が良く炭酸ガス等のガス透過性が低く、荷重熱変
形温度が高い例えばナイロンフィルム等で形成されたフ
ィルムチューブ６とで構成されている。この内層フィル
ムチューブ４のフィルムチューブ５は内側のフィルムチ
ューブ６と共押出法で組み合せられ、フエルト層３とも
ラミネートし易い接着層として作用するものであり、例
えば透明度，伸び及び接着性が良好なアイオノマー樹脂
等が用いられている。

次に、上記のように構成された内張り材１の製造方法を
説明する。

まず、第３図の斜視図に示すように外層フィルムチュー
ブ２を形成する外層フィルムシート2aとフエルト層３及
びフィルムチューブ5,6を形成するフィルムシート5a,6a
からなる内層フィルムシート4aからなる多層シート７を
幅Ｗが内面にライニングする既設管内径の90〜98％の周
長に重ね代約50mmを加えた幅になるように切断する。

次に切断した多層シート７を第４図に示すように内層フ
ィルムシート４を内側にして幅方向両端を重ね代分だけ
重ね合せて縫製する。この縫製部と多層シート７の断面
部を外層フィルムシート2aと同じ合成樹脂からなる部分
ラミネートシート８でラミネートし、フエルト層３を密
封して第１図に示す内張り材１を形成する。

このように形成された内張り材１は反転ライニグ工法に
よらず、そのまま既設管内に挿入されて合成樹脂管とな
る。一方、反転ライニング工法に使用する内張り材1aは
内張り材１の内外面を反転させる必要があるため、上記
のように形成された内張り材１の一方の端部を密封し、
空気等の圧力媒体により内層フィルムシート４が外側に
なるように反転することにより、第５図に示す内張り材
1aを得ることができる。

このように形成された内張り材1,1aは光の照射により硬
化するため、円形巻きか折りたたんだ状態で不透明な材
質で作られた密封容器等に収納して保管，運搬する。

次に、上記のように構成された内張り材１をそのまま既
設管内に挿入するか、反転ライニング用の内張り材1aを
流体圧力により既設管内に反転・進行させて挿入する。
この既設管内に挿入した内張り材１あるいは反転した内
張り材1aの内部から水圧等の流体圧力を加え内張り材1,
1aを膨張させて既設管内面に圧着する。この流体圧力を
加えて内張り材１を既設管内面に圧着するときに、内層
フィルムチューブ４のフィルムチューブ６が強度を有す
るナイロンフィルム等で形成され、外層にも外層フィル
ムチューブ５が存在しているため、フエルト層３を均一
な厚さで既設管内面に圧着することができる。また、フ
エルト層３の内外面が蒸気，水等を通さない内層フィル
ムチューブ４と外層フィルムチューブ２を覆われている
ため、既設管内面に圧着するときに地下水や流体圧力を
加えるための水，蒸気等がフエルト層３内に侵入するこ
とを防止するとともにフエルト層３の樹脂が外部に浸み
出すことを防止する。更に、既設管内に合成樹脂管を形
成後に長期間使用しても、圧力のかかった内容物が内層
フィルムチューブ４を浸透してフエルト層３に拡散して
フエルト層３を劣化させることもない。

このように内張り材１を既設管内面に圧着しないがら、
内張り材１の内層フィルムチューブ４に沿って例えばメ
タルハライドランプからなる紫外線発生ランプを挿入し
て内張り材１に紫外線を照射する。この照射された紫外
線は光透過性の良い内層フィルムチューブ４を通過する
ときにほとんど吸収されずフエルト層３に入る。また、
フエルト層３に入り外層フィルムチューブ２にまで到達
した紫外線は白色基調からなる外層フィルムチューブ２
で反射されてフエルト層３に戻る。この紫外線をフエル
ト層３に含浸された光開始剤が吸収してラジカル重合反
応を起こして熱を発生し、この熱が更にパーオキサイド
触媒分子を活性化することにより紫外線硬化型不飽和ポ
リエステル樹脂の硬化を促進し、フエルト層３を３分前
後の短時間で硬化させ、既設管内に合成樹脂管を形成す
る。このフエルト層３を硬化させるときに、フエルト層
３には地下水等が侵入していないから、地下水等の酸素
で紫外線が吸収されることなく、酸素により生じる紫外
線硬化作用の低下を防止している。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、近紫外線を吸収する光
開始剤を含有した紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂
を含浸した内張り材のフエルト層を光透過性の良いアク
リル樹脂にガラス繊維をパンチングで一体化して形成す
ることにより、フエルト層の引張・圧縮強度や弾性率等
の機械的な特性値を高めることができる。

また、フエルト層が内層フィルムチューブと外層フィル
ムチューブ間に挟まれているため、内張り材を既設管内
面に圧着するときに、フエルト層を均一な厚さに保持す
ることができる。

また、フエルト層の既設管側になる外面に耐溶剤性の合
成樹脂からなる外層フィルムチューブを設けることによ
り、内張り材を既設管内面に押圧したときにフエルト層
に地下水が侵入することを防止し、フエルト層の樹脂が
外部に浸み出すことを防止するから均一な厚さのフエル
ト層に紫外線硬化型樹脂を均一に分布させることがで
き、一定厚さの合成樹脂管を形成することができる。

また、フエルト層の内面に光透過性の内層フィルムチュ
ーブを設けて、紫外線が内層フィルムチューブで吸収さ
れることなしにフエルト層を照射し、さらに外層フィル
ムチューブを白色基調とすることにより紫外線の反射効
率を高めるから、紫外線を有効にフエルト層に照射させ
ることができる。

さらに、外層フィルムチューブと内層フィルムチューブ
で地下水，加圧等がフエルト層に侵入することを防止し
ているから、紫外線硬化作用に有害な酸素がフエルト層
に入ることを防ぐことができるから、紫外線硬化作用を
迅速に、かつより確実に行なわせてフエルト層を短時間
で硬化させることができ、作業時間を大幅に短縮するこ
とができる。

また、内層フィルムチューブは荷重熱変形温度が高い合
成樹脂で形成されているから、流体圧力で内張り材を内
部から膨張させるときに流体圧力に十分耐え得るととも
に紫外線照射時の変形を防止することができる。

さらに、内張り材は外層フィルムシートとフエルト層及
び内層フィルムシートからなる多層シートを加工するこ
とにより、既設管内径に応じた内張り材を形成すること
ができるから、既設管に適した内張り材を簡単に製造す
ることができる。

また、内層フィルムシートはガス透過性と水蒸気透過性
の低い特長を持つそれぞれのフィルムを共押出している
ので、ガス，水蒸気双方の透過性が低くなり、長期間使
用しても内容物が内層フィルムシートを浸透してフェル
ト層に拡散することはなく、フェルト層の劣化，機能低
下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る内張り材を示す斜視
図、第２図は上記実施例のフエルト層を示す断面図、第
３図は上記実施例の多層シートを示す斜視図、第４図は
上記実施例の製造方法を示す断面図、第５図は反転ライ
ニング工法に使用する内張り材を示す斜視図である。 1,1a……内張り材、２……外層フィルムチューブ、３…
…フエルト層、４……内層フィルムチューブ、5,6……
フィルムチューブ、７……多層シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 23:22 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐溶剤性を有し白色基調の合成樹脂からな
   る外層フィルムチューブと，該外層フィルムチューブの
   内面に接着され、アクリル繊維からなり内外面の両面も
   しくは片面又は中間層に分散させたガラス繊維をパンチ
   ングして一体化し、かつ近紫外線を吸収する光開始剤を
   含有した紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含浸し
   たフエルト層と，該フエルト層の内面に接着され光透過
   性が良く、水蒸気・ガスの透過性が低く荷重熱変形温度
   が高い合成樹脂からなる内装フィルムチューブからなる
   ことを特徴とする内張り材。
2. 【請求項２】耐溶剤性を有し白色基調の合成樹脂からな
   る外層フィルムシートと，該外層フィルムシートの一方
   の面に接着され、アクリル繊維からなり上下面の両面も
   しくは片面又は中間層に分散させたガラス繊維をパンチ
   ングして一体化し、かつ近紫外線を吸収する光開始剤を
   含有した紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含浸し
   たフエルト層と，該フエルト層の他方に接着され光透過
   性が良く、水蒸気・ガスの透過性が低く荷重熱変形温度
   が高い合成樹脂からなる内層フィルムシートからなる多
   層シートを既設管内径の90〜98％の周長に一定量の重ね
   代を加えた幅で裁断し、裁断した多層シートを内層フィ
   ルムシートを内側にして幅方向両端部を重ね合せて縫製
   し、重ね合せ部と多層シートの各断面部を外層フィルム
   シートと同じ材質のフィルムシートでラミネートするこ
   とを特徴とする内張り材の製造方法。