JP4840708B2 - 管ライニング材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、下水道、上水道、ガス、農業用水、工業用水等のパイプライン（管）の修復に用いる管ライニング材及び管ライニング材の製造方法に関する。

管ライニング材としては、特許文献１に記載の発明等が提案されている。特許文献１に記載の管ライニング材は、管状樹脂吸収材の外表面をプラスチックフィルムで覆い、前記管状樹脂吸収材に硬化性樹脂を含浸させた管ライニング材を管路内に挿入し流体圧を作用させ押し広げた状態で硬化性樹脂を硬化させ管路を修復する工法に使用する樹脂含浸前の管ライニング材において、管状樹脂吸収材を構成する不織布の外表面にプラスチックフィルムを溶着した帯状体の両端部に予め縫合するための縫製糸を通す縫合孔を設けたことを特徴とする（請求項１）。また、前記縫合孔を構成する縫合部近くに密封リボンテープを設けたことを特徴とする（請求項３）。

即ち、特許文献１に記載の管ライニング材１は、プラスチックフィルム１ｂを片側にコーティングした樹脂吸着材シート（不織布１ａ）をプラスチックフィルムが外表面となるように両端部（縫合部１ｄ）を縫合により接合し、その左右縫合部１ｄ（接合部）を帯状プラスチックフィルムから成る密封リボンテープ６（図４参照）で密封してなる。

しかしながら、縫合部１ｄを密封リボンテープ６で密封する場合、密封リボンテープ６を加熱器で溶かし、樹脂吸着材シート（不織布１ａ）にコーティングしたプラスチックフィルム１ｂに溶着させ密封していた。ところが、密封リボンテープ６に縫製糸５が食い込み、その部分で局部的に密封リボンテープ６が薄くなり、ピンホールがしばしば発生していた。

そこで、縫合による接合ではなく、接合部の裏側に補強材２を接着させ接合した後、その接合部を密封リボンテープ６で密封して、縫製糸５による密封リボンテープ６の局部的な減肉を防止しようと試みた。しかし、接合部を横断する糸がないため溶着時に密封リボンテープ６が接合部に溶け込み接合部で密封リボンテープ６が断面凹状となり、施工時に管ライニング材を加圧した場合、裂けることがあった。

他方、従来の接合部で樹脂吸着材シートの外表面にコーティングされたプラスチックフィルム１ｂに密封リボンテープ６を溶着させる場合、ヒーター等の加熱機で密封リボンテープ６を溶かしプラスチックフィルム１ｂに溶着させていたため、密封リボンテープ６を必要以上に溶かしていたことも前述した縫製糸５が密封リボンテープ６に食い込む又は接合部に溶融した密封リボンテープ６が溶け込む等の問題の発生原因の一つであった。

特開２００６−３５７５５号公報

そこで、本発明は、接合部の密封において、縫製糸５が密封リボンテープ６に食い込んでいてもピンホール等の問題が発生せず現場施工が確実に実施できるようにすること、縫製糸５を使用しない接合においては溶着時に密封リボンテープ６が接合部に溶け込んでいても施工時に接合部が裂けないようにすること、接合部に密封リボンテープ６を溶着させる時に密封リボンテープ６を必要以上に加熱せずしっかりと樹脂吸収材シートにコーティングしたプラスチックフィルム２に溶着させることを目的とした管ラインニング材及び管ライニング材の製造方法を提供する。

本発明は、上記の課題を解決するために、先ず、片面にプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する管状体と、前記接合部を覆う第一密封リボンテープと、前記第一密封リボンテープより幅広で、前記第一密封リボンテープの上に重ねて前記プラスチックフィルムに溶着した第二密封リボンテープとからなり、前記第一・第二リボンテープで前記接合部を密封したことを特徴とする管ライニング材の構成とした。

また、片面にプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する管状体において、前記接合部付近のプラスチックフィルムを加熱機で加熱した後、押し出し機より溶融した密封リボンテープを押し出し、前記接合部を密封したことを特徴とする管ライニング材の製造方法の構成とした。

さらに、片面にプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する管状体において、前記接合部にプラスチックフィルム素材の第一密封リボンテープを配置し、前記第一リボンテープを加熱機で加熱して軟化又は溶融させ、前記第一密封リボンテープより幅広に、溶融リボンテープを押し出し機より押し出し、前記第一密封リボンテープの上に重ねて合わせて前記接合部を密封したことを特徴とする管ライニング材の製造方法。

加えて、前記溶融リボンテープを押し出し機より押し出した後、押圧ローラーにより押圧したことを特徴とする前記何れかに記載の管ライニング材の製造方法の構成とし、また前記押圧ローラー内に、温水を循環或いは貯留させ、押圧ローラーの温度を制御することを特徴とする前記管ライニング材の製造方法の構成とし、さらに前記加熱機の加熱幅は前記第二密封リボンテープが融着する幅の１．２倍以下で、かつ、押圧ローラーの幅が前記第二密封リボンテープの幅の１．２倍以上であることを特徴とする前記何れかに記載の管ライニング材の製造方法の構成とした。

特許文献１の発明のように、接合部の上に配置させた帯状のプラスチックフィルムから成る密封リボンテープ６を加熱機で溶かす方法では、密封リボンテープ６を加熱し、さらにその下にあるコーティングされたプラスチックフィルムを溶かし双方を溶着させるため、密封リボンテープ６が過剰に溶かされ、さらにコーティングされたプラスチックフィルムは溶着に必要最低限の範囲で溶かされているため、縫製糸の大部分は密封リボンテープ６に食い込んでいた。一方、本発明の管ライニング材の製造方法、即ち、実施例３のように、加熱されたプラスチックテープの上に溶融したリボンテープを押し出すことのみであっても、図２の破線サークルＡの拡大図に示すと同様に、縫製糸２ｄは、密封リボンテープ側のみならず、コーティングされたプラスチックフィルム２ａにも深く食い込むため、肉薄部が形成されず、ピンホールの発生がなくなった。また、密封リボンテープは、過剰に溶かされることはないことから、縫合以外の接合方法で接合された管状体２の接合部２ｃの密封工程において、押し出し機７より直接押し出された溶融リボンテープは、接合部２ｃに溶け込むという問題はなくなった。

また、実施例１、２、４に示すように、第一・第二密封リボンテープ３、４を用いることで、先ず幅の狭い第一密封リボンテープ３に縫製糸２ｄを食い込ませ、第二密封リボンテープにより接合部２ｃの密封を行う。このことにより縫製糸２ｄの第２密封リボンテープ４への食い込みが発生せず、密封リボンテープでのピンホールの問題は解決された。縫製糸２ｄを使用しない場合では、接合部２ｃに溶け込むのは第一密封リボンテープ３のみであるので、第二密封リボンテープ４において、減肉現象も発生しない。

さらに、二次的な効果としては、第一密封リボンテープ３が帯状のポリエチレンフィルムである場合には、接合部２ｃ付近の事前加熱と同時に溶かされ、接合部２ｃに溶着される。そのため、接合部２ｃ付近の事前加熱と第一密封リボンテープ３の加熱が同時に実施でき、第一密封リボンテープ３の溶着による作業効率の低下はない。このような方法により効率よく接合部２ｃの密封が可能となるばかりか、ピンホールや裂けという問題も解決した。

本発明である管ライニング材の縫合接合の場合の断面模式図である。 図１の接合部の断面拡大模式図である。 本発明である管ライニング材の補強材を用い接合の場合の断面模式図である。 図２の接合部の断面拡大模式図である。 本発明である管ライニング材の製造工程を示す図である。

以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明である管ライニング材の縫合接合の場合の断面模式図である。図２は図１の接合部の断面拡大模式図である。

本発明である管ライニング材１は、管状体２と、第一密封リボンテープ３と、第二密封リボンテープ４からなり、第一・第二リボンテープ３、４で管状体２の両端の接合部２ｃを密封する。

管状体２は、片面にプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する。

樹脂吸着材２ｂは、ポリエステルの不織布又はグラスファイバーを複合したポリエステル不織布が安価なことから好適である。厚さは０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度、幅は１．０ｍ〜３．０ｍ程度で、敷設される路管径、長さなどの状況により適宜選択される。

プラスチックフィルム２ａは、ポリエチレン、ポリプロピレンが安価なことから好適である。その中でもメタロセンを触媒として得られるポリエチレンが最適である。その厚さは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍが好適で、幅は樹脂吸着材２ｂの幅により、０．９ｍ〜２．５ｍ程度である。プラスチックフィルム２ａは、樹脂吸着材２ｂの片面に溶融した状態で押し出すことで実施できる。

次に、樹脂吸着材２ｂとプラスチックフィルム２ａを回転ローラー間に通し、しっかりとお互いを押しつけコーティングを行う。このコーティング作業において樹脂吸着材２ｂを３０℃〜９０℃の範囲で加熱すると良好なコーティング強さを得ることができる。また、樹脂吸着材２ｂがミシン針等を用いたニードルパンチング加工された不織布の場合、樹脂吸着材２ｂを構成する繊維（例えば、太さ１〜１０デニール、長さ３０ｍｍ〜１００ｍｍ）が針によって押され抜け出た側に、プラスチックフィルム２ａをコーティングするとよい。

このようにしてプラスチックフィルムをコーティングした樹脂吸着材のシートを、施工する管路の条件に合わせてカットし、長手方向両端を接合して管状体に加工する。

接合方法には、縫製糸２ｄによる縫合方法（実施例１）と、接合部２ｃの裏面に補強材６を接着する方法（実施例２）の２つの方法が採用できる。厚い管ライニング材を得る場合は、内部に樹脂吸着材５のみを管状（例えば縫製糸５ａによる縫合接合）に加工し、単層又は複数多層構造にして配置する。

第一密封リボンテープ３、第二密封リボンテープ４は、何れもポリエチレン素材が好適で、その中でもメタロセンを触媒として得られるポリエチレンが最適である。第二密封リボンテープ４は、第一密封リボンテープ３より幅広で、第一密封リボンテープ３の上に重ねて管状体２に貼り付けられ、接合部２ｃを密封する。密封方法としては、第一・第二密封リボンテープを熱により溶融する。接合部２ｃの密封方法の詳細は、実施例３にて説明する。

なお、実施例４に従って、第一、第二密封リボンテープで、接合部２ｃを密封すると、図２の破線円Ａに示すように、縫製糸２ｄは、第一密封リボンテープのみならず、ブラスチックフィルム４ｄにも深く食い込む（埋没する）。サークルＡ内の点線は、特許文献１に示す方法による密封リボンテープ６を置いた後、加熱して接合部２ｃを密封した場合の縫製糸２ｄの位置を示す。特許文献１に示す方法では、殆どプラスチックフィルム４側に縫製糸２ｄが埋没することはい。

特許文献１と本発明とでは、リボンテープへの食い込みには、サークルＡの左に示す一点矢印間の差があり、その差が第一密封リボンテープ３に肉薄部を形成させず、ピンホールを発生させない一因である。さらに、第二密封リボンテープには、縫製糸２ｄは食い込まなくなる。これにより接合部２ｃの強度、密封性が極めて安定する。

次に、管状体の両端の接合を縫合でなく、補強材によって接合する場合について説明する。図３は本発明である管ライニング材の補強材を用い接合の場合の断面模式図である。 図４は図３の接合部の断面拡大模式図である。

本発明である管ライニング材１ａは、管状体２と、補強材６と、第一密封リボンテープ３と、第二密封リボンテープ４からなり、第一・第二リボンテープ３、４で管状体２の両端の接合部２ｃを密封する。同一の符号、名称は、実施例と同一の部材、機能であることを意味する。

補強材６は、帯状のワリフ、不織布、織布、それらの２種以上の複合体などから適宜選択され、接着剤６ａ等により、接合部２ｃの位置の管状体２内側に貼り付けられる。これにより、縫製糸２ｄによる縫合と同様に、接合部２ｃの接合強度を維持する。

また補強材６の水平方向の長さはプラスチックフィルム２ａ、樹脂吸着材２ｂの端部からやや突出するように設ける。樹脂吸着材２ｂの強度と気密性を高めるためである。なお、補強材６の厚さは、プラスチックフィルム２ａの厚さと同一又は５ｍｍ以下が好ましい。

なお、実施例４のように、第一、第二密封リボンテープで、接合部２ｃを密封すると、接合部２ｃへの溶け込みは、第一密封リボンテープのみであるので、第二密封リボンテープに減肉現象はない。これにより、接合部２ｃを縫合糸を使用せず、補強材６により接合した場合であっても、接合部２ｃの強度、密封性が極めて良好になる。

次に図５を参考に、溶融リボンテープを用いて管状体の両端の密封接合を行う具体的方法の一例、即ち図５において、第一密封リボンテープ３を用いない方法について説明する。

実施例１、２に記載のようにして、プラスチックフィルム２ａがコーティングされたシート状の樹脂吸着材２ｂの両端部を接合し、管状体２、７とした後、その接合部２ｃを次のようにして密封する。

以下、管状体２は、実施例１のものとして以下説明する。先ず、接合部２ｃが上になるよう管状体２を配置して、回転ローラー又はベルトコンベアにより長さ方向に順次送る。そして管状体２を送りつつ接合部２ｃの密封作業が行われる。

まず、接合部２ｃ付近を加熱機７で加熱する。プラスチックフィルム２ａがポリエチレンの場合、加熱された表面温度は１１０℃〜１８０℃が好ましい。充分に接合部２ｃ付近のプラスチックフィルム２ａが加熱した後、押し出し機８により溶融リボンテープ４ａを接合部２ｃに押し出し、押圧ローラー９で押圧してしっかりとプラスチックフィルム２ａに溶着させる。

この時、押し出される密封リボンテープの幅は２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度で厚みは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度が好ましい。そして、押圧ローラー９の温度は４０℃〜１００℃が好ましい。

第一、第二密封リボンテープ３、４の２種を使用しなくとも、即ち、密封リボンテープが一層であっても、溶融リボンテープを加熱されたブラスチックフィルムに融着させることで、接合部２ｃの密封性、強度は十分確保できる。

次に、さらに、接合部２ｃの縫製糸２ｄによる縫合密封が原因とされるピンホールや裂けを防ぐことを目的とした密封方法を説明する。

図５は、本発明である管ライニング材１の製造工程を示す図である。図１Ａ−Ａ矢印での断面図である。図５において、図１のＡ−Ａ断面であるので、一方の端部の接合面２ｅが見えている。一点鎖線が、縫製糸２ｄ、５ａである。

実施例１、２に記載のようにして、プラスチックフィルム２ａがコーティングされたシート状の樹脂吸着材２ｂの両端部を接合し、管状体２、７とした後、その接合部２ｃを次のようにして密封する。

先ず、実施例３と同様に、接合部２ｃが上になるよう管状体２を配置して、回転ローラー又はベルトコンベアにより長さ方向に順次送る。そして管状体２を送りつつ接合部２ｃの密封作業が行われる。

コーティングされるプラスチックフィルムがポリエチレンの場合、まずは接合部２ｃに幅が１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度で厚みが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の帯状のポリエチレン製の第一密封リボンテープ３を、接合部２ｃの上に置き、第一密封リボンテープ３の表面温度が１１０℃〜１８０℃程度になるよう加熱機７により加熱する。

充分に加熱された第一密封リボンテープ３の軟化リボンテープ３ａの上に重ねるように、第一密封リボンテープの幅より幅の広い第二密封リボンテープ４を押し出し機８より溶融リボンテープ４ａとして押し出して落としていく。第二密封リボンテープ４の幅は第一密封リボンテープ３の１．５〜４．０倍程度に設定すると望ましい。

また、溶融リボンテープ４ａの厚みは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の範囲で任意に調整し押し出す。この工程の事前加熱において、第一密封リボンテープ３の付近のコーティングされたプラスチックフィルム２ａも同様に加熱される。加熱範囲は第二密封リボンテープ４の幅より狭いことが望ましい。

次に、第一・第二密封リボンテープ３、４双方をコーティングされたプラスチックフィルム２ａに押圧ローラー９で押しつけてしっかりと溶着する。この時の押圧ローラー９の温度は、実施例３同様に４０℃〜１００℃程度が好ましい。また、第二密封リボンテープ４とプラスチックフィルム２ａとの溶着境目は、なめらかになるまで押圧ローラー９で押圧するとよい。

加熱、密封作業において、第二密封リボンテープ４とコーティングされたプラスチックフィルム２ａの溶着部の境目を事前加熱において加熱しすぎないことが重要である。従って、事前加熱に使用するヒーター等の加熱機７による加熱幅は、第二密封リボンテープ４が融着する幅の１．２倍を越えないようにすること、一方、押圧ローラー９の幅は第二密封リボンテープ４の幅より１．２倍以上広い幅であることが好ましい。

押圧ローラー９の温度は、押圧ローラー９内に温水を循環させ、その温水により温度を調節することが好適である。

このようにして完成した管ライニング材１に不飽和ポリエステル又はエポキシ樹脂又はビニールエステル樹脂等の液状の熱硬化性樹脂が含浸され、樹脂含浸チューブが製作される。その後、老朽管路内に反転挿入して、流体圧により加熱されることにより樹脂含浸チューブが管路壁面に張り付き、その状態を維持して加熱され樹脂の硬化に伴い、管ライニング材が硬化する。そして、老朽管路内には樹脂含浸チューブ製のプラスチックパイプが完成して老朽管路が修復される。

本発明である管ライニング材は、上下水等のパイプラインの補修に利用でき、上下水道管理業界に多大な貢献をもたらす。

１ 管ライニング材
１ａ 管ライニング材
２ 管状体
２ａ プラスチックフィルム
２ｂ 樹脂吸着材
２ｃ 接合部
２ｄ 縫製糸
２ｅ 接合面
３ 第一密封リボンテープ
３ａ 軟化リボンテープ
４ 第二密封リボンテープ
４ａ 溶融リボンテープ
５ 樹脂吸着材
５ａ 縫製糸
６ 補強材
６ａ 接着剤
７ 加熱機
８ 押し出し機
９ 押圧ローラー

Claims (6)

1. 片面にポリエチレン製の厚さ０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する管状体と、
   前記接合部に配置された上で加熱され軟化又は溶融させたポリエチレン製の厚さ０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの第一密封リボンテープと、
   前記第一密封リボンテープより幅広で軟化又は溶融された前記第一密封リボンテープの上に溶融状態で厚み０．２ｍｍ〜２．０ｍｍで押し出され、押圧ローラーで押圧され前記プラスチックフィルムに溶着した第二密封リボンテープとからなり、
   前記第一・第二密封リボンテープで前記接合部を密封したことを特徴とする管ライニング材。
2. 前記接合部を縫製糸での接合し、前記縫製糸が、前記プラスチックフィルム及び前記第一密封リボンテープの双方に埋没した位置にあることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材。
3. 前記接合部を前記プラスチックフィルムの裏側に補強材を接着して接合し、前記第一密封リボンテープの接合部への溶け込みによる凹みを、前記第二密封リボンテープによって充填したことを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材。
4. 片面にポリエチレン製の厚さ０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのプラスチックフィルムをコーティングしたシート状の樹脂吸着材を前記プラスチックフィルム面が外表面となるよう両端を接合した接合部を形成する管状体において、
   前記接合部にポリエチレン製の厚さ０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの第一密封リボンテープを配置し、前記第一密封リボンテープを前記プラスチックフィルムの加熱と同時に加熱機で１１０℃〜１８０℃に加熱して軟化又は溶融させ、前記第一密封リボンテープより幅広に、溶融第二密封リボンテープを押し出し機より厚さを０．２ｍｍ〜２．０ｍｍに押し出し、前記第一密封リボンテープの上に重ねて合わせ、押圧ローラーにより押圧して、前記接合部を密封したことを特徴とする管ライニング材の製造方法。
5. 前記押圧ローラー内に、温水を循環或いは貯留させ、押圧ローラーの温度を４０℃〜１００℃に制御することを特徴とする請求項４に記載の管ライニング材の製造方法。
6. 前記加熱機の加熱幅は前記第二密封リボンテープが融着する幅の１．２倍以下で、かつ、押圧ローラーの幅が前記第二密封リボンテープの幅の１．２倍以上であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の管ライニング材の製造方法。

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