JP2001141174A - ポリエチレンスリーブの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリエチレンスリーブ工法において、ポリエチ
レンスリーブに破口を生じ難くすることを課題とする。 【解決手段】管５ａ及び継手部５ｂ外周をポリエチレン
スリーブ１で被覆するポリエチレンスリーブ工法に使用
されるポリエチレンスリーブ１であって、メタロセン触
媒によるポリエチレン層２に、熱可塑性エラストマー樹
脂からなる樹脂層３を一体にラミネートしてなるシート
からなり、前記メタロセン触媒によるポリエチレン層２
を外層としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリエチレンス
リーブの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳鉄管など金属管を地中埋設する
場合、腐食性土壌との接触や地下水等よりの影響を無く
し腐蝕や電食を防止することを目的として、管路をポリ
エチレンスリーブで被覆した上で埋設する、いわゆるポ
リエチレンスリーブ工法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、管路の管継
手部は受口部分で外径が拡径変化し、さらには押し輪や
締結ボルトなどのボルト頭などの突出部があるので、こ
の部分を被覆するポリエチレンスリーブは破口を生じや
すく、この破口から地下水が侵入すれば折角のポリエチ
レンスリーブ工法の利点を損ねてしまう問題があった。

【０００４】この発明は、上記問題に鑑み、継手部など
での破口の生じにくいポリエチレンスリーブを得ること
を課題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、管及び継手部外周をポリエチレンスリ
ーブで被覆するポリエチレンスリーブ工法に使用される
ポリエチレンスリーブであって、メタロセン触媒による
ポリエチレン層に、熱可塑性エラストマー樹脂よりなる
樹脂層を一体にラミネートしてなるシートからなり、前
記メタロセン触媒によるポリエチレン層を外層としたも
のである。

【０００６】上記において、メタロセン触媒によるポリ
エチレン層とは、エチレンを重合してポリエチレンを生
成する際にメタロセンを触媒に使用して生成したポリエ
チレン層をいう。従来のチーグラー触媒は、性質の異な
る活性点が混在するため、目的とするポリエチレン以外
の不必要な成分が副生し、製品に悪影響を及ぼすことが
多かったが、メタロセン触媒は活性点が均一で、均質な
ポリエチレンを生成できる。このためメタロセン触媒に
よって生成されたポリエチレン製品は従来のものに比べ
強度が極めて強い利点を有する。

【０００７】次に、熱可塑性エラストマー樹脂よりなる
樹脂層は、ゴム状弾性を有したクッション性層であっ
て、例えば重合反応途中でポリプロピレンにゴムを添加
した物質、すなわちポリプロピレンとゴム成分の熱可塑
性エラストマーなどを言い、熱可塑性エラストマー樹脂
を上記メタロセン触媒によって生成されたポリエチレン
に混合したものも含む。

【０００８】この層は前記メタロセン触媒によって生成
されたポリエチレン層に弾性と柔軟性を付与するもので
緩衝性と寒冷地でも柔軟性を保持する機能を有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。図１は、この発明の実施の形態のポリエチレン
スリーブ工法用スリーブの拡大断面図を示す。図１にお
いて、１はポリエチレンスリーブを示し、２はスリーブ
の外層であるメタロセン触媒によるポリエチレン層、３
は熱可塑性エラストマー樹脂よりなる樹脂層を示す。

【００１０】ここに、メタロセン触媒によるポリエチレ
ン層とは、前述のようにエチレンを重合してポリエチレ
ンを生成する際にメタロセンを触媒に使用して生成した
ポリエチレン樹脂よりなる層をいい、その性質は、引張
強度、伸度、衝撃強度に優れる特性を有する。また、熱
可塑性エラストマー樹脂よりなる樹脂層３は、弾性と柔
軟性に非常に富み、突き刺し強度に優れるものが使用さ
れる。即ち、これらエラストマー樹脂の物性として引張
破断強度が７ＭＰａ〜１４．５ＭＰａ（７１．４〜１４
８Ｋｇｆ／ｃｍ²）引張破断伸び６００％以上、ショア
ー硬度４０以下の物性のものが好適に使用される。

【００１１】この物性によって、仮にポリエチレン層２
が破断されても、柔軟性に富み、突き刺し強度に優れる
内層３によってシートを貫通してしまう破口が防げるの
である。これら熱可塑性エラストマー樹脂層３として
は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、直鎖状低密度ポリ
エチレン（ＬＬＤＰＥ）、メタロセン直鎖状低密度ポリ
エチレン（メタロセンＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレ
ン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）など
のポリオレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂と、例え
ばエチレン−プロピレン−ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−ブチ
レンゴム（ＥＢＭ）、スチレン−ブチレン−ブタジエン
−スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、低密度メタロセンＬＬな
どのゴム成分とのブレンドないしは部分架橋によるも
の、さらに、これら熱可塑性エラストマー樹脂を上記層
２を構成するメタロセン触媒によって生成されたポリエ
チレンに混合したものなどがある。

【００１２】また、上記の層３と同等の物性を有する熱
可塑性エラストマー樹脂として、他に、ポリスチレン系
熱可塑性樹脂の硬質相としてポリスチレン、軟質相とし
てポリブタジエン、ポリイソブレン、水素添加ポリブタ
ジエンなどとの混合物があり、ポリビニル系熱可塑性樹
脂の硬質相として結晶ポリ塩化ビニル、軟質相としてニ
トリルブタジエンゴムとの混合物がある。

【００１３】さらに、ポリエステル系樹脂の場合として
ポリエステル（硬質相）、ポリエーテル樹脂（軟質相）
の混合物、ポリウレタン系樹脂としてウレタン構造の樹
脂（硬質相）、ポリエステルまたはポリエーテル（軟質
相）の混合物、ポリアミド系樹脂としてポリアミド（硬
質相）、ポリエステルまたはポリエーテル（軟質相）の
混合物、フッソポリマー系樹脂としてフッソ樹脂（硬質
相）、フッソゴム（軟質相）の混合物、ホモポリマー系
樹脂のトランスＰＩのポリマー構造のものとして、トラ
ンス−１、４−ポリイソブレン（硬質相）、非結晶ポリ
イソブレン（軟質相）との混合物、同じく１、２-ＰＢ
構造のものとしてシンジオタクチック１、２ポリブタジ
エン（硬質相）、非結晶ポリブダジエン（軟質相）の混
合物、同じく装飾ポリマー構造として結晶ポリエチレン
（硬質相）、塩素化ポリエチレン（軟質相）の混合物、
アイオノマー系樹脂として金属カルボキシレートイオン
クラスター（硬質相）、非結晶ポリエチレン（軟質相）
の混合物、アロイ系樹脂としてポリ塩化ビニル樹脂また
はナイロン樹脂（硬質相）、ウレタンエラストマーまた
はニトリロブダジエンゴム（軟質相）の混合物などがあ
る。

【００１４】上記メタロセン触媒によるポリエチレン層
２と、熱可塑性エラストマー樹脂樹脂層３あるいは熱可
塑性エラストマー樹脂を混合した樹脂層３との層厚の比
は、図示のように２対１〜３対１の割合でメタロセン触
媒によるポリエチレン層２が厚くされる。この理由は、
メタロセン触媒によるポリエチレン層２をシート層厚の
２／３よりも薄くすると、シート全体の強度が不足し、
耐衝撃強度が不足するからであり、逆にシート層厚の３
／４より厚くすると、シート全体の柔軟性が不足し、特
に寒冷地での柔軟性が失われて施工しにくくなるからで
ある。

【００１５】なお、実施の形態におけるポリエチレンス
リーブは、ポリエチレン層２と、熱可塑性エラストマー
樹脂樹脂層３あるいは熱可塑性エラストマー樹脂を混合
した樹脂層３の二層構造とされるが、図１に示すように
上記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂層３の
内層に、直鎖状低密度ポリエチレンなどからなる保護皮
膜４を設けてもよい。

【００１６】図２は、上記ポリエチレンスリーブ１で管
５ａ及び継手部５ｂを被覆した状態を示し、エアキャッ
プシートなどの緩衝材６を継手部５ｂ外周に巻回し、そ
の上からポリエチレンスリーブ１が被せられ、管５ａを
被覆するポリエチレンスリーブ１と継手部５ｂを被覆す
るポリエチレンスリーブ１とが重ねられて緊締具７で緊
締され、さらに継手部５ｂの膨出部にポリエチレンスリ
ーブ保持用のネット状部材８が巻回固定されている。な
お、図中７ａ、７ａは、水膨潤性ゴム又はブチルゴムな
どの止水材を示し、浸入した地下水の移動を防ぐための
ものである。

【００１７】従って、上記ポリエチレンスリーブ被覆構
造によれば、管５ａ及び継手部５ｂは、弾性に優れる内
層３と強度に優れる外層２とからなるポリエチレンスリ
ーブ１により被覆されるので、埋め戻し時に投入される
土砂の落下衝撃等は内層で緩和されると同時に、外層の
強度によって破口が生じるのが有効に防止され、仮に外
層２に破口が生じることがあっても突き刺し強度に優れ
引張破断伸びの大きい内層３によって全体に破口が開口
してしまうのが防止されるのである。

【００１８】また、継手部の膨出部にエアキャップシー
トなどの緩衝材６を設けた場合、さらに破口は生じ難く
なる。 実施例 厚さ０．１２５〜０．１２０ミリの、メタロセン触媒に
より生成したポリエチレン層２と、厚さ０．０７ミリ
の、重合反応途中でポリプロピレンにゴムを添加してな
る熱可塑性エラストマー樹脂を前記メタロセン触媒のポ
リエチレンに対し２５重量％添加混合してなる熱可塑性
エラストマー樹脂よりなる層３と、加工性安定性のた
め、厚さ０．００５〜０．０１ミリの直鎖状低密度ポリ
エチレンとからなる保護層４との積層体からなるスリー
ブ１をインフレーション成形機で成形した。

【００１９】一方、従来のポリエチレン単一層からなる
同じ総厚のポリエチレンスリーブを比較例として前記と
同様インフレーション成形機で成形した。そして、本発
明のポリエチレンスリーブ１と比較例の単一層のポリエ
チレンスリーブとの性能試験を行なったところ表１の結
果となった。

【００２０】

【表１】 表1より明らかなように、「引張強さ」と「伸び」に関
しては、実施例のポリエチレンスリーブは比較例のポリ
エチレンスリーブとほぼ同等の性能であったが、実施例
のポリエチレンスリーブ１は、試験片に５％の伸びを与
えた時の応力強さ（「５％モジュラス」）ではマイナス
約５０％とかなり柔らかくなる反面、引裂強度、パンク
チャー衝撃強度、耐破れ性及び耐衝撃性などについては
従来例よりも性能が向上しているのが確認できた。

【００２１】次いで、継手部５ｂ外周全面にエアキャッ
プシートを緩衝材６として被せ、その上からポリエチレ
ンスリーブ１を被覆し、管５ａ及び継手部５ｂの被覆ポ
リエチレンスリーブ１の外周から緊締具７で緊締した。
そして、実施例、比較例のポリエチレンスリーブ表面に
貫通しない傷を付け、その状態のまま、ポリエチレンス
リーブ被覆の継手部を３％食塩水溶液を満たし２４時間
で乾燥、湿潤状態を繰り返す水槽に３ヶ月間浸漬し、ま
た満水時には３％食塩水溶液を循環させることによって
防水試験を行なった。

【００２２】その結果、防蝕性能は従来のポリエチレン
スリーブに対し２０〜８０％の向上率が見られた。即
ち、傷を表面に付したにもかかわらず、この発明の実施
例の場合は、従来のポリエチレンスリーブに比べ漏水す
る率が低く、それだけ防蝕性能に優れることが確認され
た。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればポ
リエチレンスリーブ工法を実施する場合において、管及
び継手部外周に被覆されるポリエチレンスリーブは、外
層が耐衝撃強度に優れるメタロセン触媒によるポリエチ
レン層、内面は弾性に優れる熱可塑性エラストマー樹脂
を混合した樹脂層とされているので、耐衝撃強度に優れ
る外層が弾性に優れる内層で緩衝され、土砂の衝撃など
で破口を生じにくく、また仮に破口を生じても内層の引
張破断強度並びに引張破断伸びに優れる層により貫通破
口の生じるのが防止でき、もって信頼性の高いポリエチ
レンスリーブ工法を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態であるポリエチレンスリ
ーブ被覆構造に使用されるポリエチレンスリーブの要部
拡大断面図である。

【図２】ポリエチレンスリーブ被覆構造の説明断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ポリエチレンスリーブ ２ メタロセン触媒によるポリエチレン層 ３ ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂層継
手部下面 ４ 保護皮膜 ５ａ 管 ５ｂ 継手部 ６ 緩衝材 ７ 緊締具 ８ ネット部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管及び継手部外周をポリエチレンスリー
   ブで被覆するポリエチレンスリーブ工法に使用されるポ
   リエチレンスリーブであって、メタロセン触媒によるポ
   リエチレン層に、熱可塑性エラストマー樹脂からなる樹
   脂層を一体にラミネートしてなるシートからなり、前記
   メタロセン触媒によるポリエチレン層を外層としたポリ
   エチレンスリーブの構造。