樹脂管およびその製造方法
【課題】 溶剤浸透防止層の厚さや材質を限定することによって、有機溶剤や油類等の有害物質の埋設管への浸透を確実に減少させることができ、しかも、成形性や溶剤浸透防止層の融着性に優れた樹脂管を得ることができる。
【解決手段】 ポリオレフィンン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内である。
【解決手段】 ポリオレフィンン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポリオレフィン樹脂管、特に、ポリエチレン製埋設水道配管に、地中の有機溶剤や油類等の有害物質が浸透することを確実に防止できる樹脂管およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水道管が、有機溶剤や油類等の有害物質により汚染された地中に埋設されている場合、有害物質が水道管内に浸透して、飲料水を汚染する恐れがあった。
【０００３】
このような有害物質の水道管内への浸透現象は、水道管がポリエチレン製の場合、特に問題となった。しかしながら、ポリエチレン管は、鋳鉄ダクタイル管等と比較して、耐震性、柔軟性、耐食性等に富むといった特徴を有しているので、水道管として広く使用されている。
【０００４】
そこで、上記問題を解決することを目的とした樹脂管が特開平１１−１０７５７号公報に開示されている。
【０００５】
この樹脂管は、ポリエチレン製樹脂本管の外面、内面および内部の少なくとも１つにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる溶剤浸透防止層が少なくとも一層形成されたものである。以下、これを従来技術という。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術によれば、溶剤浸透防止層の存在により、地中の有機溶剤や油類等の有害物質が浸透することを防止できることは分かるが、有害物質の浸透防止効果がもたらされる溶剤浸透防止層の厚さや材質等についての具体的記載はない。すなわち、必要以上に溶剤浸透防止層を厚くすれば、その分、樹脂本管の肉厚を薄くせざるを得ず、強度面で問題となる。一方、必要以上に溶剤浸透防止層を薄くすれば、有害物質の浸透防止効果を十分に発揮することができない。また、樹脂本管と溶剤浸透防止層との融着性や成形方法についての具体的記載もない。
【０００８】
従って、この発明の目的は、溶剤浸透防止層の厚さや材質等を限定することによって、有機溶剤や油類等の有害物質の埋設管への浸透を確実に減少させることができ、しかも、溶剤浸透防止層の融着性や成形性に優れた樹脂管およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、ポリオレフィン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の発明において、樹脂本管と溶剤浸透防止層との間に融着層を有することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の発明において、溶剤浸透防止層は、保護層を有していることに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、樹脂本管と溶剤浸透防止層との間、および、溶剤浸透防止層と保護層との間の少なくとも一方に融着層を有することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１つに記載の樹脂管を押出成形により製造することに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、溶剤浸透防止層の厚さや材質等を限定することによって、有機溶剤や油類等の有害物質の埋設管への浸透を確実に減少させることができ、しかも、溶剤浸透防止層の融着性や成形性に優れた樹脂管およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の樹脂管は、図１に示すように、ポリオレフィン樹脂本管１とエチレン−ビニルアルコール共重合体もしくはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層２とからなっている。
【００１９】
図４に、エチレン−ビニルアルコールの分子構造を示す。
【００２０】
エチレン−ビニルアルコール共重合体中のポリビニルアルコール成分は、有機溶剤や油類等の有害物質のポリオレフィン樹脂本管への優れた浸透防止効果を有する。この理由は、ポリビニルアルコールのＯＨ基が分子間水素結合を生成して、分子間隔が狭くなることにある。溶剤浸透防止性能の信頼性の面から溶剤浸透防止層の厚さは１５μｍ以上必要であり、製造時の厚さの安定性、より高い信頼性の面からは、１００μｍ以上が最適である。また、経済性の面から厚さは５０００μｍであることが好ましく、２０００μｍ以下であることが好適である。従って、溶剤浸透防止層の厚さは、１５〜５０００μｍの範囲内とした。
【００２１】
溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であると良い。エチレン−ビニルアルコール共重合のエチレン共重合比率が２５％未満であると、エチレン成分が少ないため、熱溶融成形性が低下し、成形性に難がある。一方、エチレン共重合比率が５０％を超えると、ビニルアルコール成分が少ないため、溶剤浸透防止効果が小さくなる。従って、溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内が良い。さらに、最適な範囲は、３０〜４０％である。
【００２２】
この発明の樹脂管は、押出成形により製造することが好ましいが、安定した押出成形を確保するために、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内とするのが良い。
【００２３】
図２に示すように、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２の間に融着層３を形成すれば、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との融着性が向上するので、押出成形が良好に行える。この融着層は、特に限定されないが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンなどポリオレフィン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体と接着性がよく、押出成形可能な熱可塑性樹脂が好ましい。
【００２４】
図３に示すように、溶剤浸透防止層２に保護層４を形成すれば、機械的外力により、溶剤浸透防止層２が傷ついて、ポリオレフィン樹脂本管１の一部が露出するのを防ぐことができる。また、保護層４を形成することによって、溶剤浸透防止層２が吸水することによる溶剤浸透防止性能の低下を確実に防ぐことができる。保護層４としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好適である。
【００２５】
保護層４を設けた場合、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との間、および、溶剤浸透防止層２と保護層４との間の少なくとも一方に融着層３を形成すれば、各層の融着性が向上すると共に、溶剤浸透防止層２が吸水することによる溶剤浸透防止性能の低下を確実に防ぐことができる。図３は、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との間、および、溶剤浸透防止層２と保護層４との間に融着層３を形成した例である。
【実施例】
【００２６】
次に、この発明を実施例によりさらに説明する。
【００２７】
（実施例１）
表１に示すように、エチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率３２％）からなる溶剤浸透防止層のフイルムを作成し、酸素透過速度を溶剤浸透防止層の厚さを種々変えて調べた。この結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１から明らかなように、溶剤浸透防止層の厚さが本発明範囲内である実施例１〜４の酸素透過速度は、何れも、溶剤浸透防止層の厚さが本発明範囲外である比較例１、２に比べて遅く、溶剤浸透防止性能に優れていることが分かった。
【００３０】
（実施例２）
次に、表２に示すように、エチレン共重合比率とメルトインデックスの値を種々変えた膜厚２０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる溶剤浸透防止層のフイルムを作成し、成形性および溶剤浸透防止性能について調べた。この結果を表２に示す。なお、表２において、◎印は、極めて優れていることを示し、○印は、優れていることを示し、△印は、やや劣ることを示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】
表２から明らかなように、エチレン共重合比率およびメルトインデックスの値が本願発明範囲内である実施例２〜５は、何れも、成形性および溶剤浸透防止性能に優れていた。これに対して、エチレン共重合比率およびメルトインデックスが本発明範囲を外れて小さい比較例１は、溶剤浸透防止性能に優れているものの成形性にやや劣っていた。また、エチレン共重合比率およびメルトインデックスが本発明範囲を外れて大きい比較例２は、成形性に優れているものの溶剤浸透防止性能にやや劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本管に溶剤浸透防止層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図２】本管に融着層を介して溶剤浸透防止層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図３】本管に溶剤浸透防止層と保護層とが形成され、本管と溶剤浸透防止層、溶剤浸透防止層と保護層との間に融着層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図４】エチレン−ビニルアルコールの分子構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：樹脂本管
２：溶剤浸透防止層
３：融着層
４：保護層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポリオレフィン樹脂管、特に、ポリエチレン製埋設水道配管に、地中の有機溶剤や油類等の有害物質が浸透することを確実に防止できる樹脂管およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水道管が、有機溶剤や油類等の有害物質により汚染された地中に埋設されている場合、有害物質が水道管内に浸透して、飲料水を汚染する恐れがあった。
【０００３】
このような有害物質の水道管内への浸透現象は、水道管がポリエチレン製の場合、特に問題となった。しかしながら、ポリエチレン管は、鋳鉄ダクタイル管等と比較して、耐震性、柔軟性、耐食性等に富むといった特徴を有しているので、水道管として広く使用されている。
【０００４】
そこで、上記問題を解決することを目的とした樹脂管が特開平１１−１０７５７号公報に開示されている。
【０００５】
この樹脂管は、ポリエチレン製樹脂本管の外面、内面および内部の少なくとも１つにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる溶剤浸透防止層が少なくとも一層形成されたものである。以下、これを従来技術という。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術によれば、溶剤浸透防止層の存在により、地中の有機溶剤や油類等の有害物質が浸透することを防止できることは分かるが、有害物質の浸透防止効果がもたらされる溶剤浸透防止層の厚さや材質等についての具体的記載はない。すなわち、必要以上に溶剤浸透防止層を厚くすれば、その分、樹脂本管の肉厚を薄くせざるを得ず、強度面で問題となる。一方、必要以上に溶剤浸透防止層を薄くすれば、有害物質の浸透防止効果を十分に発揮することができない。また、樹脂本管と溶剤浸透防止層との融着性や成形方法についての具体的記載もない。
【０００８】
従って、この発明の目的は、溶剤浸透防止層の厚さや材質等を限定することによって、有機溶剤や油類等の有害物質の埋設管への浸透を確実に減少させることができ、しかも、溶剤浸透防止層の融着性や成形性に優れた樹脂管およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、ポリオレフィン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内であることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の発明において、樹脂本管と溶剤浸透防止層との間に融着層を有することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の発明において、溶剤浸透防止層は、保護層を有していることに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、樹脂本管と溶剤浸透防止層との間、および、溶剤浸透防止層と保護層との間の少なくとも一方に融着層を有することに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１つに記載の樹脂管を押出成形により製造することに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、溶剤浸透防止層の厚さや材質等を限定することによって、有機溶剤や油類等の有害物質の埋設管への浸透を確実に減少させることができ、しかも、溶剤浸透防止層の融着性や成形性に優れた樹脂管およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の樹脂管は、図１に示すように、ポリオレフィン樹脂本管１とエチレン−ビニルアルコール共重合体もしくはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層２とからなっている。
【００１９】
図４に、エチレン−ビニルアルコールの分子構造を示す。
【００２０】
エチレン−ビニルアルコール共重合体中のポリビニルアルコール成分は、有機溶剤や油類等の有害物質のポリオレフィン樹脂本管への優れた浸透防止効果を有する。この理由は、ポリビニルアルコールのＯＨ基が分子間水素結合を生成して、分子間隔が狭くなることにある。溶剤浸透防止性能の信頼性の面から溶剤浸透防止層の厚さは１５μｍ以上必要であり、製造時の厚さの安定性、より高い信頼性の面からは、１００μｍ以上が最適である。また、経済性の面から厚さは５０００μｍであることが好ましく、２０００μｍ以下であることが好適である。従って、溶剤浸透防止層の厚さは、１５〜５０００μｍの範囲内とした。
【００２１】
溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であると良い。エチレン−ビニルアルコール共重合のエチレン共重合比率が２５％未満であると、エチレン成分が少ないため、熱溶融成形性が低下し、成形性に難がある。一方、エチレン共重合比率が５０％を超えると、ビニルアルコール成分が少ないため、溶剤浸透防止効果が小さくなる。従って、溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内が良い。さらに、最適な範囲は、３０〜４０％である。
【００２２】
この発明の樹脂管は、押出成形により製造することが好ましいが、安定した押出成形を確保するために、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内とするのが良い。
【００２３】
図２に示すように、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２の間に融着層３を形成すれば、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との融着性が向上するので、押出成形が良好に行える。この融着層は、特に限定されないが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンなどポリオレフィン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体と接着性がよく、押出成形可能な熱可塑性樹脂が好ましい。
【００２４】
図３に示すように、溶剤浸透防止層２に保護層４を形成すれば、機械的外力により、溶剤浸透防止層２が傷ついて、ポリオレフィン樹脂本管１の一部が露出するのを防ぐことができる。また、保護層４を形成することによって、溶剤浸透防止層２が吸水することによる溶剤浸透防止性能の低下を確実に防ぐことができる。保護層４としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好適である。
【００２５】
保護層４を設けた場合、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との間、および、溶剤浸透防止層２と保護層４との間の少なくとも一方に融着層３を形成すれば、各層の融着性が向上すると共に、溶剤浸透防止層２が吸水することによる溶剤浸透防止性能の低下を確実に防ぐことができる。図３は、樹脂本管１と溶剤浸透防止層２との間、および、溶剤浸透防止層２と保護層４との間に融着層３を形成した例である。
【実施例】
【００２６】
次に、この発明を実施例によりさらに説明する。
【００２７】
（実施例１）
表１に示すように、エチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率３２％）からなる溶剤浸透防止層のフイルムを作成し、酸素透過速度を溶剤浸透防止層の厚さを種々変えて調べた。この結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１から明らかなように、溶剤浸透防止層の厚さが本発明範囲内である実施例１〜４の酸素透過速度は、何れも、溶剤浸透防止層の厚さが本発明範囲外である比較例１、２に比べて遅く、溶剤浸透防止性能に優れていることが分かった。
【００３０】
（実施例２）
次に、表２に示すように、エチレン共重合比率とメルトインデックスの値を種々変えた膜厚２０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる溶剤浸透防止層のフイルムを作成し、成形性および溶剤浸透防止性能について調べた。この結果を表２に示す。なお、表２において、◎印は、極めて優れていることを示し、○印は、優れていることを示し、△印は、やや劣ることを示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】
表２から明らかなように、エチレン共重合比率およびメルトインデックスの値が本願発明範囲内である実施例２〜５は、何れも、成形性および溶剤浸透防止性能に優れていた。これに対して、エチレン共重合比率およびメルトインデックスが本発明範囲を外れて小さい比較例１は、溶剤浸透防止性能に優れているものの成形性にやや劣っていた。また、エチレン共重合比率およびメルトインデックスが本発明範囲を外れて大きい比較例２は、成形性に優れているものの溶剤浸透防止性能にやや劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本管に溶剤浸透防止層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図２】本管に融着層を介して溶剤浸透防止層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図３】本管に溶剤浸透防止層と保護層とが形成され、本管と溶剤浸透防止層、溶剤浸透防止層と保護層との間に融着層が形成された樹脂管を示す部分断面図である。
【図４】エチレン−ビニルアルコールの分子構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：樹脂本管
２：溶剤浸透防止層
３：融着層
４：保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、
前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内であることを特徴とする樹脂管。
【請求項２】
前記溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂管。
【請求項３】
前記溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂管。
【請求項４】
前記樹脂本管と前記溶剤浸透防止層との間に融着層を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１つに記載の樹脂管。
【請求項５】
前記溶剤浸透防止層は、保護層を有していることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１つに記載の樹脂管。
【請求項６】
前記樹脂本管と前記溶剤浸透防止層との間、および、前記溶剤浸透防止層と前記保護層との間の少なくとも一方に融着層を有することを特徴とする、請求項５に記載の樹脂管。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つに記載の樹脂管を押出成形により製造することを特徴とする、樹脂管の製造方法。
【請求項１】
ポリオレフィン樹脂本管と、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなる溶剤浸透防止層とからなる樹脂管において、
前記溶剤浸透防止層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とする材料からなり、厚さが１５〜５０００μｍの範囲内であることを特徴とする樹脂管。
【請求項２】
前記溶剤浸透防止層のエチレン共重合比率は、２５〜５０％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂管。
【請求項３】
前記溶剤浸透防止層のメルトインデックスは、２〜２０ｇ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂管。
【請求項４】
前記樹脂本管と前記溶剤浸透防止層との間に融着層を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１つに記載の樹脂管。
【請求項５】
前記溶剤浸透防止層は、保護層を有していることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１つに記載の樹脂管。
【請求項６】
前記樹脂本管と前記溶剤浸透防止層との間、および、前記溶剤浸透防止層と前記保護層との間の少なくとも一方に融着層を有することを特徴とする、請求項５に記載の樹脂管。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つに記載の樹脂管を押出成形により製造することを特徴とする、樹脂管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３２７０７５（Ｐ２００６−３２７０７５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５５４０２（Ｐ２００５−１５５４０２）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００２３１８７７）日本鋳鉄管株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００２３１８７７）日本鋳鉄管株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
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