JP2002327872A

JP2002327872A - 樹脂組成物とそれを被覆した流体輸送管および被覆方法

Info

Publication number: JP2002327872A
Application number: JP2001189282A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kobayashi; 裕小林; Takahisa Hiura; 孝久日浦; Masato Inoue; 正人井上; Hisao Onishi; 久男大西; Mitsuji Kimura; 充志木村; Norihide Natahashi; 則秀鉈橋
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2002-11-15
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP3835795B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オレフィン系樹脂をベースとしたノンハロゲン
難燃組成物を、素管上に薄肉に被覆したフレキシブル管
であって、難燃性で、外観も良好であり、好ましくは、
断面が同心円状ではなく、内面に凹凸のある被覆を設
け、これにより素管と被覆との間に長さ方向に連続した
ギャップを設けて、素管と被覆との間に通気性をもた
せ、この通気性を用いて、施工後の管に対し被覆の気密
試験を行うことが容易なフレキシブル管を得る。【解決手段】２００〜４００℃の範囲で吸熱反応を
示す周期律表第ＩＩ族またはＩＩＩ族に属する金属の水
酸化物４０〜３００重量部を含有するポリオレフィン樹
脂組成物を被覆したことを特徴とするフレキシブル管で
あって、好ましくは、前記の金属の水酸化物のＸ線回折
による(００１)／(１０１)ピーク強度比として表される
配向度が１５〜４０の範囲になるように、前記の樹脂組
成物を素管上に被覆したことを特徴とするフレキシブル
管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノンハロゲン難燃
性組成物を被覆した流体輸送管およびその被覆材料、お
よびその被覆の製造方法に関するものである。流体輸送
管とは、水や油等の液体、各種ガス等の気体を輸送する
際に使用する管であって、本発明は、外部被覆を有する
構造を採る流体輸送管に関するものである。かかる流体
輸送管が利用される顕著な例は、燃料ガスを輸送するフ
レキシブル管である。フレキシブル管は、金属コルゲー
ト管に樹脂被覆を施したことを特徴とする。以下、この
フレキシブル管について記述を行う。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブル管の被覆材料としては、ポ
リ塩化ビニル（ＰＶＣ）が広く使用されてきた。しか
し、最近、環境問題対策の面から、燃焼させても塩化水
素ガスなどの有害ガスが発生しないノンハロゲン樹脂組
成物が検討されるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フレキシブル管などの
流体輸送管は、施工性を高めるために、曲げやすく、且
つ、端末の被覆の剥ぎやすさが必要とされる。そのた
め、被覆厚を薄くする必要があり、通常、０.５〜１.０
mmの厚みに制御される。しかし、オレフィン系樹脂をベ
ースとしたノンハロゲン難燃組成物の場合、このように
薄肉に被覆しても外観良好で、十分な難燃性があり、且
つ、薄肉被覆の機械的特性の均一性を保たせるに足る樹
脂組成物に関する技術は確立されていない。さらに、オ
レフィン系樹脂組成物は、ＰＶＣに比べて摩耗性が劣
り、配管施工時にコンクリート等に擦れた場合に被覆の
破れ等の損傷が生じやすいと言われていて、薄肉被覆を
行うフレキシブル管の被覆では、薄肉でありながら施工
時の外傷に耐えうる特性が要求される。また、フレキシ
ブル管をある程度使用した後、例えば素管をリサイクル
するにあたり、被覆と素管を分別しなくてはならない
が、通常、カッターナイフ等の工具を用いて手間をかけ
て分別処理をしている。分別が手間であるため最終処分
場にて埋め立て処理されることもある。従って、被覆を
剥ぎ取りやすくすることも求められている。

【０００４】ところで、家屋等の壁や床の施工時に誤っ
て釘がフレキシブル管に打たれる可能性があり、フレキ
シブル管の被覆は、断面が同心円状ではなく、内面に凹
凸をつけ、素管と被覆との間に、長さ方向に連続したギ
ャップを設け、これにより通気性をもたせ、この通気性
を用いて、施工後の管に対し、被覆の気密試験を行うこ
とで釘打ち等による異常を発見できるように設計されて
いる。従来の被覆材料であるＰＶＣは、前記のように断
面が同心円状ではなく、内面に凹凸のついた異型の形状
の押出加工も比較的やりやすかった。しかしながら、オ
レフィン系樹脂の場合、溶融し変形しやすい状態から、
冷却固化して変形しにくくなるまでに時間がかかるた
め、素管上に前記のように内面に凹凸をつけた被覆を施
す場合、素管表面が被覆の凸部を潰してしまうというこ
とが起き易い。その結果、被覆の凹凸は解消され、素管
と被覆との間のギャップがなくなり、通気性が確保でき
なくなる問題が生じやすい。そうすると、この通気性
を用いて行うべき被覆の気密試験に支障をきたすことに
なる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、薄肉被覆にお
いて十分な難燃性と、押出等による被覆加工性が良好な
オレフィン系樹脂をベースとしたノンハロゲン難燃組成
物を、素管上に被覆したフレキシブル管であって、好ま
しくは、配管施工時に被覆の破れ等が起きにくく、か
つ、剥ぎ取りやすいこと、また、より好ましくは、断面
が同心円状ではなく、内面に凹凸のある被覆を設け、こ
れにより素管と被覆との間に長さ方向に連続したギャッ
プを設けて、素管と被覆との間に通気性をもたせ、この
通気性を用いて、施工後の管に対し被覆の気密試験を行
うことが容易なフレキシブル管を得ることを目的とする
ものである。

【０００６】配管施工時に被覆の破れ等が起きにくい具
体的基準として、素管の被覆について、ＪＩＳＫ７２
０４（摩耗輪によるプラスチックの磨耗試験）に定めら
れた方法で、＃１５０番の研磨材を使用し、設定荷重１
０００ｇ、回転数６０rpmの条件下でテーバー式摩耗試
験を行い、摩耗輪を１０００回回転させたときの摩耗質
量が２５０mg以下となることを特徴とする。また、剥ぎ
取りやすいことの基準としては、切り込みを入れた被覆
を管軸方向に引っ張ったとき、被覆が裂ける力が３N以
上５０N以下であることを特徴とする。

【０００７】そして、これらの基準を達成するために、
２００〜４００℃の範囲で吸熱反応を示す周期律表第Ｉ
Ｉ族またはＩＩＩ族に属する金属の水酸化物、特に水酸
化マグネシウム、または水酸化アルミニウムを、ポリオ
レフィン樹脂１００重量部に対して４０〜３００重量部
添加したノンハロゲン難燃性ポリオレフィン樹脂組成物
を、Ｘ線回折による(００１)／(１０１)ピーク強度比と
して表される配向度が１５〜４０の範囲になるように、
素管上に被覆したことを特徴とする。

【０００８】ポリオレフィンをベースとした樹脂組成物
は、一般に軟質ＰＶＣに比べ耐摩耗性に劣ると言われて
いる。しかし、これまで、ノンハロゲン難燃樹脂組成物
をフレキシブル管等の流体輸送管上に薄肉に被覆を施し
た場合に於いて、被覆材料の摩耗性と配管施工時の外傷
性との相関に関する議論は成されていない。本発明者ら
は、本件につき鋭意検討を繰り返した結果、施工時に特
に多いコンクリートの角面に擦れた際の被覆破れと、下
記に示した磨耗輪による摩耗試験（テーバー摩耗試験）
での摩耗質量との間に有意な相関があり、下記の摩耗試
験で、摩耗質量が２５０mg以下になるようにすること
で、コンクリート角面での擦れに際し、被覆が破れるこ
とがなくなることを見出した。（テーバ摩耗試験）JIS K 7204-1995（摩耗輪によるプ
ラスティックの摩耗試験）に定められた方法に準拠し、
フレキシブル管に被覆した被覆材料を切り出して、直径
約120mmの円板状形状とし、回転円板に取り付け、＃１
５０の研磨材粒度を有する摩耗輪を使用し、設定荷重10
00g、回転速度６０rpm、連続1000回の回転を与えた際の
摩耗質量変化を計測する。

【０００９】従来からフレキシブル管に使用されている
ＰＶＣ被覆には、被覆の断裂強度の異方性がなく、被覆
に切り込みを入れて管軸方向に引っ張った場合に被覆が
破断してしまうため、容易に被覆を剥離分別することが
できないが、本発明では、配向度を制御することによ
り、被覆の断裂強度に異方性を持たせることで、通常の
使用状態で印加される力では断裂せず、通常加わること
のない特定方向に加えられた力により、選択的に断裂さ
せることができる。この特徴を使うことにより、被覆を
剥離し、分別する作業を容易に実施することができる。
縦裂け性をフレキシブル管の被覆に付加することで、被
覆と素管の分別が容易となり、素管のリサイクル率が向
上し、産廃量の削減やコストの削減が可能となる。縦裂
け性の好適な範囲は次の通りである。フレキシブル管の
長さ方向に平行に２本の切り込みを被覆に入れて被覆を
折り返すようにして掴み、被覆を管軸の切り込みを入れ
ていない方向に引っ張ったとき、被覆が裂ける力が３Ｎ
未満であれば、通常の使用状態で印加される長さ方向の
引張力、圧縮力に対して被覆が破れてしまうおそれがあ
り、好ましくない。一方、５０Ｎを超えると切り込みを
引っ張って被覆を剥ぐことが困難であり、皮剥ぎの作業
性が悪い。従って、３Ｎ〜５０Ｎの範囲が望ましい。よ
り望ましくは、例えばコンクリート角やコンジット管に
擦れたとき破れる恐れがなく、分別のための皮剥ぎの作
業が容易となる１０Ｎ〜３０Ｎの範囲が求められる。更
に望ましくは、被覆の断裂強度を保持しつつより分別が
容易となる１０Ｎ〜２０Ｎの範囲が適している。

【００１０】流体輸送管の素管上に被覆を行った際の、
被覆の凹凸の潰れ難さと、被覆材料の諸特性との相関を
検討した結果、被覆の凹凸の潰れ難さの程度と、被覆材
料の配向性とが非常に良く相関することがわかった。こ
こで言う被覆材料の配向度とは、Ｘ線回折による（００
１）ピーク強度と（１０１）ピーク強度の比［（００
１）／（１０１）］により表されるもので、この値が高
いほど配向度は高い。そして配向度が高いほど被覆の凹
凸が潰れにくいが、これは、配向組織の形成により、オ
レフィン系ポリマーの結晶成長が促された結果、冷却に
よる固化速度が増したためと考察される。上記の配向度
と被覆の凹凸の潰れとの相関をさらに検討した結果、
［（００１）／（１０１）］ピーク強度比（配向度）の
値が１５未満では、被覆の凹凸の潰れが認められた。配
向度の値が１５未満では配向組織の形成が不十分で、固
化に時間がかかるためと考えられる。一方、配向度が高
くなるにつれて、凹凸の形状維持には有利になるもの
の、配向度が高くなりすぎると被覆が脆くなり、特に低
温での衝撃などによる割れが生じやすくなることがわか
った。この特性を明確化するために、―１５℃での被覆
の割れやすさ（縦裂けしやすさ）を評価したところ、配
向度の値が４０を越えると割れやすくなることがわかっ
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に於いてポリオレフィン樹
脂としては、エチレンの単独重合体、エチレンとα−オ
レフィンとの共重合体（ＬＬＤＰＥ）、エチレンと酢酸
ビニルとの共重合体（ＥＶＡ）又は、エチレンとアクリ
ル酸エチルとの共重合体（ＥＥＡ）、エチレンとアクリ
ル酸メチルとの共重合体（ＥＭＡ）等のエチレンとアク
リル酸エステルとの共重合体、エチレンとプロピレンと
の共重合体およびプロピレンの単独重合体とエチレンと
プロピレンとの共重合体とのブロック重合体等が使用で
きる。

【００１２】添加する粉体を安定に材料系中に保持させ
るため、ポリマー系中にポリマーの主鎖と結合した極性
基を存在させることが有効で、特に、ポリマーの主鎖と
結合したアセトキシ基、アルコキシカルボニル基の少な
くとも１種類の含有比率が、全樹脂組成分の１．５〜１
２wt％の範囲であることが効果的である。ここで言うポ
リマーの主鎖と結合したアセトキシ基、アルコキシカル
ボニル基としては、次のようなものが挙げられる。ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基： −ＣＨ_２−ＣＨ（ＯＣＯＣＨ_３）− ポリマーの主鎖と結合したメトキシカルボニル基： −ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＯＯＣＨ_３）− ポリマーの主鎖と結合したエトキシカルボニル基： −ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＯＯＣ_２Ｈ_５）− ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、アルコキシカ
ルボニル基の共存のさせ方は一様ではないが、簡便に
は、アセトキシ基の場合、エチレンと酢酸ビニルとの共
重合体を、アルコキシカルボニル基の場合、エチレンと
アクリル酸エチルまたはアクリル酸メチル等のアクリル
酸エステルとの共重合体をベースポリマーにブレンドす
ることで実現される。

【００１３】なお、ポリマーの主鎖と結合したアセトキ
シ基、アルコキシカルボニル基の全樹脂成分中の含有比
率は、下記に示した赤外吸収スペクトル分析により同定
することができる。（赤外吸収スペクトル分析）（１）赤外吸収スペクトルの測定条件装置：Nicolet Magna 560 治具：1回反射ATRアクセサリ「Durascope（ダイヤモンド）」（Sen s IR社）積算回数：16回分解能：4 cm^-1 入射角度：45°（２）ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、アルコ
キシカルボニル基の定量ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、アルコキシカ
ルボニル基の定量は、ポリマーの主鎖と結合したアセト
キシ基、アルコキシカルボニル基の含有量が既知の標準
サンプルを用いて検量線をあらかじめ作成し、これを用
いて所望サンプルでの含有量をもとめる。検量線の作成標準サンプルとして、定量するべき極性基を有し、且つ
その極性基の含有量が既知のポリマーを標準ポリマーと
して用いる。アセトキシ基の場合はエチレンと酢酸ビニ
ルとの共重合体（ＥＶＡ）を、アルコキシカルボニル基
の場合は、エチレンとアクリル酸メチルとの共重合体
（ＥＭＡ）、エチレンとアクリル酸エチルとの共重合体
（ＥＥＡ）等を標準ポリマーとして用いるのが簡便であ
る。これらは、エチレンに対するコモノマーの含有量が
既知のサンプルの入手が容易である。コモノマー含有量
の異なる２種以上の標準ポリマーの赤外吸収スペクトル
分析を行い、メチレン基のＣ−Ｈ伸縮振動に由来する２
９００ｃｍ^−１付近のピークを基準ピークとし、この
基準ピーク強度に対するアセトキシ基、アルコキシカル
ボニル基の特性吸収ピークの相対強度を算出し、検量線
を作成する。アセトキシ基、アルコキシカルボニル基の
特性吸収ピークとは、１７３０〜１７４０ｃｍ^−１付
近のエステル結合のＣ＝Ｏ伸縮振動に由来するピークを
指す。また、ピーク強度は、ピークとベースラインとで
囲まれた部分の面積を用いてあらわすものとする。

【００１４】ところで、所望の配向度を得るためには、
樹脂組成物中に、１３０℃〜１８０℃の範囲に融点を持
つポリエチレン及びポリプロピレン等の高結晶成分をブ
レンドし、高結晶成分が全樹脂成分に対し、３．５〜３
０wt％の範囲で含まれることが有効である。ここで、１
３０℃〜１８０℃の範囲に融点を持つポリエチレンとし
ては、ＤＳＣによる融点がこの温度範囲にある、高密度
ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のエチレンとαオレフィン
の共重合体が適用できる。また、１３０℃〜１８０℃の
範囲に融点を持つポリプロピレンとしては、被覆の柔軟
性、低温での耐衝撃性を考慮すると、プロピレンの単独
重合体（ホモポリマー）とエチレンとプロピレンとの共
重合体とのブロック重合体の使用が好ましい。そして、
プロピレンホモポリマーから成るハードセグメントの存
在比が５０〜７０wt％、エチレンとプロピレンとの共重
合体から成るソフトセグメントの存在比が３０〜５０wt
％の範囲にあるものが特に好ましい。

【００１５】以上のことから、上記ポリエチレン及びポ
リプロピレン等の高結晶成分の全樹脂成分中に含まれる
成分比が３．５〜３０wt％の範囲にあり、且つ、ポリマ
ーの主鎖と結合したアセトキシ基、エトキシカルボニル
基、メトキシカルボニル基の少なくとも１種類の全樹脂
成分中の含有比率が、１．５〜１２wt％の範囲にある樹
脂組成物が、本発明の樹脂組成物として特に有効であ
る。

【００１６】特に有効な前記の樹脂組成物を形成するた
めの簡便法の例を挙げると次の通りである。まず、例え
ば、低密度ポリエチレンに、１３０℃〜１８０℃の範囲
に融点を持つポリエチレン又はポリプロピレンを３．５
〜３０wt％添加する。エチレンとプロピレンとの共重合
体とのブロック重合体を使用する場合は、プロピレンホ
モポリマーから成るハードセグメントの存在比をもと
に、高結晶成分が上記の３．５〜３０wt％の範囲となる
よう調製する。例えば、ハードセグメントの存在比（含
有量）が６５wt％（ソフトセグメント含有量：３５wt
％）のブロック重合体の場合、全樹脂成分中で５．５〜
４５wt％の範囲になるようにして添加してやればよい。
次に、ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、エトキ
シカルボニル基、メトキシカルボニル基の供給源とし
て、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体（ＥＶＡ）、エ
チレンとアクリル酸エチルとの共重合体（ＥＥＡ）、エ
チレンとアクリル酸メチルとの共重合体（ＥＭＡ）を用
いる場合、エチレンに対する極性コモノマーの含有率が
５．０〜３５％のポリマーをブレンドする。エチレンに
対する極性コモノマーの含有率が３５％以上のものは、
１３０℃〜１８０℃の範囲に融点を持つポリエチレン及
びポリプロピレンに対し混ざりにくくなる傾向があり、
樹脂組成物を形成しづらくなるので好ましくない。すな
わち、エチレンに対する極性コモノマーの含有率が５．
０〜３５wt％の範囲にあるＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＭＡ等
を、ＥＶＡの主鎖と結合したアセトキシ基、ＥＥＡの主
鎖と結合したエトキシカルボニル基、ＥＭＡの主鎖と結
合したメトキシカルボニル基の少なくとも１種類の含有
比率が、全樹脂成分の１．５〜１２wt％の範囲になるよ
う添加、ブレンドする。例えば、コモノマー含有率が２
５wt％のＥＶＡを使用する場合、全樹脂成分に６〜４８
wt％の範囲で添加してやればよい。

【００１７】すなわち、特に有効な前記の樹脂組成物
は、ポリオレフィン樹脂組成物中に於いて、１３０℃〜
１８０℃の範囲に融点を持つポリエチレン又はポリプロ
ピレンと、エチレンに対する極性コモノマーの含有率が
５．０〜３５wt％の範囲にあるＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＭＡ
の２種類がいわば必要成分であるが、これらが上記の成
分比を満足する形で存在していれば、必要成分以外の第
三成分を共存させることも可能である。例えば、各種ス
チレン系の熱可塑性エラストマー等、オレフィン成分と
相溶性の高いポリマー成分等を共存させてもよい。

【００１８】本発明に於いて、２００〜４００℃の範囲
で吸熱反応を示す周期律表第ＩＩ族またはＩＩＩ族に属
する金属の水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム等が挙げられる。吸熱反応が２００℃
以下で起こると、被覆加工の際に結晶水放出による吸熱
反応が進行し、水分のガス化により発泡現象を生じる結
果、被覆の凹凸形状が形成されにくくなり好ましくな
い。また、吸熱反応が４００℃より高い温度で起こるも
のでは、フレキシブル管等の流体輸送管被覆の難燃化に
不適当である。特に水酸化マグネシウムとしては、海水
を出発原料として合成されるもの或いは天然鉱物の粉砕
により得られるものが何れも使用できるが、粉体粒子と
して異方性を有するものの方が有利であり、この点で生
産時に異方性を付与される天然鉱物の粉砕物が好まし
い。平均粒子径は１.０〜８.５μmの範囲にあるものが
使用でき、あらかじめ種々の脂肪酸塩やシランカップリ
ング剤等の表面処理剤により処理されていても、されて
いなくても、どちらも使用可能である。平均粒子径が
１.０μmより小さいと、２次粒子の形成によると考えら
れる粉体の分散不良が生じ、配向組織の形成が十分に行
われにくくなる。一方、８.５μmより大きいとポリマー
分子の流動状態を阻害するためか、やはり配向組織の形
成を不十分にする傾向があり、また同時に耐摩耗性の低
下が生じることで被覆が破れやすくなり好ましくない。
水酸化マグネシウムの添加量は４０〜３００重量部のも
のが好ましい。４０重量部より少なければ難燃性発現効
果が不十分となり、３００重量部より多ければ被覆の機
械的特性、加工性等を損なうこととなり、耐摩耗性の低
下と被覆の破れ易さを助長し好ましくない。

【００１９】本発明に於いて、水酸化マグネシウム４０
〜３００重量部を含有するポリオレフィン樹脂組成物に
は、所望により、炭酸カルシウム、タルク等の他の充填
剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤等の樹脂劣化防止剤、着
色剤、カーボン、架橋剤、滑性付与剤、軟化剤等を添加
することもできる。また、樹脂組成物の混合は、オープ
ンロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、二軸押
出機等により行うことができる。

【００２０】本発明に於いて、フレキシブル管の被覆
は、パイプ、チューブ等の製造が可能な設備で行うこと
ができ、一般的には単軸押出機を使用することが好まし
い。押出機に用いるスクリューの形状(デザイン)は特に
規定するものではなく、一般的なフルフライトタイプス
クリューの他、バリアタイプのスクリューが使用可能で
ある。

【００２１】本発明に於いて、被覆の際に用いる、ダイ
および口金について図を用いて説明する。被覆の際に用
いる、ダイおよび口金の一例の模式図を図１に示す。樹
脂組成物はダイと口金の間を流動し素管の上に被覆され
る。図１の例ではランド部が平行に配置されるデザイン
のものを示しているが、本発明においては、特に平行で
ある必要はなく、テーパーが掛けられた状態のものでも
同様に使用可能である。口金のランド部の先端には、図
に示したように、断面に山形の凹凸を施す。図２は、図
１の口金ランド部先端の断面図である。この例では、三
角形状の山形凹凸をつけたものを例示している。本発明
の所望の配向度を得るためには、この形状に拘る必要は
なく、矩形状、楕円状の凹凸でもよい。また山数も特に
規定するものではない。検討の結果、口金ランド部外周
長と口金ランド部外周の谷部を結んで得られる円周長と
の比が、１.６０〜５.２５の間の口金を使用すること
で、所望の配向度が得られ易いことが解った。１.６０
より低いと、樹脂流動の際に生じる剪断が不十分とな
り、十分に組織配向が形成されない。一方、５.２５よ
り高いと、逆に配向組織の形成が著しくなり、被覆が管
軸方向と平行に裂ける縦裂け性が過度となり、被覆に適
しなくなり易い。なお、樹脂組成物の流動速度などは、
特に規定する必要はなく、通常の押出被覆加工で実施さ
れている範囲で任意に採用し得る。

【００２２】以上に述べた通り、２００〜４００℃の範
囲で吸熱反応を示す周期律表第ＩＩ族またはＩＩＩ族に
属する金属の水酸化物、好ましくは水酸化マグネシウ
ム、より好ましくは天然鉱石を粉砕したことにより得ら
れる水酸化マグネシウムを４０〜３００重量部含有する
ポリオレフィン樹脂組成物であり、ポリエチレン及びポ
リプロピレン等の高結晶成分の全樹脂成分中に含まれる
成分比が３．５〜３０wt％の範囲にあり、且つ、ポリマ
ーの主鎖と結合したアセトキシ基、エトキシカルボニル
基、メトキシカルボニル基の少なくとも１種類の全樹脂
成分中の含有比率が、１．５〜１２wt％の範囲にある樹
脂組成物、好ましくは、樹脂組成物中にＨＤＰＥ等のポ
リエチレンまたはプロピレンの単独重合体とエチレンと
プロピレンとの共重合体とのブロック重合体とを共存さ
せ、１３０℃〜１８０℃の範囲に融点を持つポリエチレ
ン及びポリプロピレン等の高結晶成分が全樹脂成分に対
し３．５〜３０wt％の範囲で含まれ、且つ、ＥＶＡ、Ｅ
ＭＡ、ＥＥＡ等の樹脂を共存させることで酢酸ビニルに
由来するアセトキシ基、アクリル酸エチルに由来するエ
トキシカルボニル基またはアクリル酸メチルに由来する
メトキシカルボニル基等の少なくとも１種類の含有比率
が全樹脂成分に対し、１．５〜１２wt％の範囲になるよ
うに構成したものを素管上に被覆すること、あるいは、
被覆加工の際に用いる口金として、口金のランド部先端
の総外周長が、口金ランド部外周の谷部を結んで得られ
る円周長の１.６０〜５.２５倍である口金を使用するこ
とにより、Ｘ線回折による(００１)／(１０１)ピーク
強度比として表される配向度が１５〜４０の範囲にある
ように、ポリオレフィン樹脂組成物を素管上に被覆する
ことができ、その結果、被覆の断面を、同心円状ではな
く、内面に凹凸をつけたものとし、素管と被覆との間
に、長さ方向に連続したギャップを設け、これにより通
気性をもたせ、この通気性を用いて、施工後の管に対
し、被覆の気密試験を行うことが容易なフレキシブル管
が得られる。

【００２３】

【実施例】（実施例１〜１１および比較例１〜２）
表１、表２上方に示した配合内容で樹脂組成物を製造
し、外径１８.４mm、内径１５.０mm、ピッチ(ピッチ＝
１０山)３８.０mm、山高さ１.５０mmの素管に、被覆内
側の山数を３０山とし、被覆管外径が約１９.９mmとな
るよう、押出機により被覆を施し、押出後の被覆外観を
チェックするとともに、被覆管の難燃性を下記の方法で
テストした。（難燃性評価）被覆管の被覆面が還元炎の下端から１０
mm離れた位置になるように被覆管を５秒間、炎の中に入
れた後取り出して、３０秒以上炎を出して燃え続けない
ことを確認することで行った。このとき、加熱用バーナ
ーはブンゼンバーナーを用い、炎口内径φ１０mm、ノズ
ル口径φ０.３mm、使用ガスは、ＪＩＳＫ２２４０
「液化石油ガス」の１種２号または、１種１号ガスを完
全燃焼させ、炎の長さは約４０mmとした。なお、被覆
は、シリンダー径９０φ、Ｌ／Ｄ＝２４、フルフライト
スクリューの押出機を用いて行い、ヘッド、ダイ部の温
度設定を２００℃、スクリュー回転数１６rpmで実施し
た。また、ＥＶＡは、コモノマー含量２５wt％のＥＶＡ
(密度；０.９５，メルトインデックス；３.０)を、ＬＬ
ＤＰＥは、密度；０.９２０，メルトインデックス；１.
０，ＤＳＣ法による融点（融解温度）；１１７℃の直鎖
状低密度ポリエチレン(オクテンコモノマー)を、水酸化
マグネシウムは、天然ブルーサイトを原料とする粉砕品
(平均粒子径；３.７μm)を用いた。そのほか、コモノマ
ー含量２５wt％のＥＥＡ(密度；０.９４０，メルトイン
デックス；０.５)、コモノマー含量２３.５wt％のＥＭ
Ａ(密度；０.９３９，メルトインデックス；１.０)およ
びブロックＰＰとして、密度０.８８０、ソフトセグメ
ント含有量；３５wt％、２３０℃でのメルトインデック
ス；０.８，ＤＳＣ法による融点；１６５℃であるもの
を用いた。

【００２４】引き続き、コンクリート角に対する被覆の
外傷性の代用特性として、前記の被覆材料の摩耗輪によ
る摩耗特性（テーバー摩耗試験）を、更に、被覆の配向
度、被覆管の縦裂け性、通気性を、それぞれ、以下に述
べる方法で調査した。そして、これらの調査結果を表
１、表２の下方に示した。（被覆の配向度測定）広角測定法によるＸ線回折により
実施した。回析角２θを測定する時、Ｘ線の入射方向
は、被覆の管軸方向と角度θをなすようにして行うこと
とした。測定条件は次の通りである。使用Ｘ線 Cu-Ka 励起条件５０kV ２００mA スリット DS１゜RS ０.１５mmSS１゜測角範囲２θ＝１０゜〜８０゜本発明において配向度とは、上記Ｘ線回折により測定し
た結果について、Ｍｇ(ＯＨ)2の(００１)ピーク強度と
(１０１)ピーク強度との比［(００１)／(１０１)］を指
す。ピーク強度は、ピークトップの測定値を使用するこ
ととした。（常温での縦裂け性評価）万能試験機で引張試験を行い
被覆が裂けるときのピーク値を測定した。引っ張る方法
としては、図４に示したように、被覆管の長さ方向に平
行に間隔5mmで、2本の切り込みを被覆に入れ、2本の切
り込みに挟まれた部分の被覆を折り返すようにして掴
み、これを切り込みの入っていない方向に向けて引っ張
るものとした。（低温（−１５℃）での縦裂け性の評価）被覆管より、
管の長さ方向と平行に長さ２０mm、これと垂直に幅３０
mmの長方形のサンプルを採取し、−１５℃に保持した低
温恒温槽中に１０分間保持した後、被覆の内側の面が外
を向くように、サンプルの長さ方向と平行に中心線から
折り返し、サンプルに裂け目が生じるか否かで判断し
た。僅かでも裂け目の生じるものは不良とした。（通気性試験）図５に示すように全長が１０ｍ以上の被
覆管をバッファータンクに接続し、内容積が10リットル
以上になるように設定した。被覆管のバッファータンク
側は被覆を取り除きテープ等にて被覆と原管をシール
し、もう一方は端末キャップをはめ込んだ。（端末キャ
ップは被覆とは密着しているが、管と被覆との空隙はシ
ールされない。）配管全体の気密が3ｋPa以上で保持さ
れていることを確認した後、被覆管の端末キャップから
１０ｍの位置で、被覆管はくりカッターにて、被覆を約
1cmの幅で切断、はくりし、配管全体の内圧が3ｋPaにな
った時点で1分間の圧力降下量を測定した。管と被覆と
の間に所定の空隙が確保されていて、通気性が良好なも
のほど圧力降下量（ｋＰａ）が大きい。通気性の判定
は、少しずつでも圧力降下があれば、時間をかけること
で判定可能であるが、判定に要する時間が長くかかるの
は好ましくなく、実用上、１分間の圧力降下量が、０．
１５ｋＰａ以上あることが好ましい。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】比較例１では難燃性も低く、比較例１の水
酸化マグネシウム添加量では、フレキシブル管の薄肉被
覆で十分な難燃性を発現することができなかった。ま
た、水酸化マグネシウム添加量が多い比較例２は、押出
外観が不良で、さらに、摩耗質量も大きく、コンクリー
ト角面に対する外傷性が不良となり、配向度も高く、低
温での縦裂け性が高くなりすぎる傾向があった。このこ
とから、フレキシブル管の薄肉被覆の押出加工では、水
酸化マグネシウム粉体の添加量が３００重量部を越える
と外観不良、外傷性不良、縦裂け性の不良等が顕著に生
じるようになることがわかった。これに対して実施例で
は、いずれも、押し出し外観、難燃性が共に良好なフレ
キシブル管が得られた。

【００２８】ところで、表１、表２の下方に示した通
り、ＥＶＡ、または、ブロックPPを単独でポリエチレン
とブレンドした系(実施例１、２)では、配向度が１０〜
１３と低く、配向組織の形成が十分でなかった。一方、
実施例３〜１１および比較例２のように、ＥＶＡとブロ
ックＰＰの両方をポリエチレンにブレンドし、水酸化マ
グネシウムを４０重量部以上添加した配合は、配向度が
１５〜４８と高く、配向組織の形成が良好であった。但
し、ＥＶＡとブロックＰＰの両方をポリエチレンにブレ
ンドした配合でも、水酸化マグネシウムを添加量が３５
重量部と少ない配合（比較例１）は、配向度が１２と低
く、配向組織の形成が十分でなかった。配向度の低い実
施例１、２および比較例１では、被覆の凸部が潰れ易
く、管と被覆の間の空隙の確保が充分ではなく、通気性
が不充分となった。また、配向が十分でないため、常温
での縦裂きに大きな力を必要とし、皮剥ぎ加工性も良い
とは言えなかった。一方、ＥＶＡ、ブロックＰＰが多
すぎる(実施例１０、１１)と、水酸化マグネシウムの添
加量が多すぎる配合（比較例２）では、配向度が高くな
りすぎ、少々の衝撃でも裂けやすくなる。この状態は低
温(−１５℃)条件下でより顕著となり、フレキシブル管
の被覆としては不満が残る。特にＥＶＡが多いもの(実
施例１１)は、配向度が高い割に被覆の凸部が潰れ易
く、管と被覆の間の空隙の確保が充分でなく、通気性が
充分ではないという傾向があるうえ、摩耗質量も大き
く、コンクリート角に対する外傷性に不満が残った。こ
れらに対して、実施例３〜９は、通気性も良好であり、
常温での縦裂け性もほどほどで、皮剥ぎ性も良好で、低
温での縦裂け不良もなく、全て良好となることがわかっ
た。特に、実施例８、９は、ＥＥＡ、ＥＭＡを使用した
ものであるが、これらでも同様に満足のいく被覆が得ら
れることが示された。

【００２９】（実施例１２〜１５）押し出し加工に於
ける口金ランド部の形状の影響について次のようにして
調査した。表３上方に示した配合内容で樹脂組成物を製
造し、外径１８.４mm、内径１５.０mm、ピッチ(ピッチ
＝１０山)３８.０mm、山高さ１.５０mmの素管に、被覆
内側の山数を３０〜９０山とし、口金ランド部外周長と
内径円周長との比の異なる口金を用いて、被覆管外径が
約１９.９mmとなるよう、押出機により被覆を施した。
フレキシブル管被覆は、シリンダー径９０φ、Ｌ／Ｄ＝
２４、フルフライトスクリューの押出機を用いて行い、
ヘッド、ダイ部の温度設定を２００℃、スクリュー回転
数１６rpmで実施した。得られたフレキシブル管の被覆
の配向度、通気性、縦裂け性を調査し、表３の下方に示
した。

【００３０】なお、表３上方に示した樹脂組成物には、
コモノマー含量２５wt％のＥＶＡ(密度；０.９５，メル
トインデックス；３.０)および密度；０.９２０，メル
トインデックス；１.０，ＤＳＣ法による融点（融解温
度）；１１７℃の直鎖状低密度ポリエチレン(オクテン
コモノマー)、天然ブルーサイトを原料とする粉砕品(平
均粒子径；３.７μm)の水酸化マグネシウムを用いた。
融点（融解温度）の測定は、ＩＳＯ１１３５７−３：９
８に準じてＤＳＣ（示差走査熱量測定）法にて行い、具
体的には、サンプル１０mgをセットし、３０℃からスタ
ート、３２０℃／分で昇温させ、１９０℃で５分間保持
した後、５℃／分で−１０℃まで降温させ、−１０℃に
て５分間保持した後、１０℃／分で昇温させ測定を開始
する。測定時の到達温度は１９０℃、測定時に観測され
る融解ピークのうち最も高い温度のピークを融点（融解
温度）とした。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３下方に示したとおり、口金ランド部外
周長と口金ランド部外周の谷部を結ぶ円周長との比が
１.２４である実施例１２は、配向度が低く、配向組織
の形成が不十分で、蛇腹管への被覆時に被覆の山形形状
が潰れやすく、フレキシブル管として通気性が不足であ
った。また、常温での縦裂けに大きな力が必要で、皮剥
ぎ加工性も充分満足とは言えなかった。また、口金ラン
ド部外周長と、口金ランド部外周の谷部を結んで得られ
る円周長との比が５.８５である実施例１５は、配向度
４４と配向状態が良好で、通気性もよく、縦裂きも容易
であるが、過度に裂けやすいため、低温(−１５℃)での
縦裂け性に問題があり、被覆として万全とは言えなかっ
た。これらに対して、口金ランド部外周長と口金ランド
部外周の谷部を結ぶ円周長との比が、１.６０〜５.２５
の範囲の実施例１３、１４は、通気性も良好であり、縦
裂け性もほどほどで、皮剥ぎ性も良好で、低温での縦裂
け不良もなく、全て良好となることがわかった。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明のフレキシ
ブル管は、難燃性で、外観も良好であり、また、被覆材
料がポリオレフィン系樹脂組成物なので、環境問題対策
としても、大変有効である。更に、好ましくは、外傷を
受け難く、低温での縦裂け不良もなく、縦裂け性もほど
ほどで、皮剥ぎ性も良好で、通気性も良好な、全て良好
なフレキシブル管が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に於いて、被覆の際に用いる、ダイおよ
び口金の一例の模式図。

【図２】本発明に於いて、被覆の際に用いる、口金の一
例のランド部先端の断面図。

【図３】本発明に於いて、図１、２の口金を用いたとき
の被覆の断面を示す。

【図４】常温での縦裂性の試験方法を示す模式図。

【図５】通気性の試験方法を示す模式図。

【符号の説明】

１口金２ダイ３口金ランド部外周４口金谷部を結ぶ円周５コールゲート管６コールゲート管最外周７被覆８被覆内周９被覆管１０端末キャップ１１被覆のはくり部分１２テープ巻きなど１３フレキシフル管１４継ぎ手１５バファータンク１６圧力計

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 3/22 Ｃ０８Ｋ 3/22 Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 105:16 105:16 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者日浦孝久大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者井上正人大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者大西久男大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者木村充志大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者鉈橋則秀大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA01 BA34 CA47 CA52 CB02 CB29 DA26 DB03 DB05 DB08 DB11 4F100 AA17B AA18 AK03B AK07 AK63 AK68 AL05B AT00A BA02 BA07 DD31 EH17 GB90 JD02 JJ05B JJ07 JK17 YY00B 4F207 AA07 AA11 AB05 AB11 AD12 AG03 AG08 AH43 KA01 KA17 KB11 KL63 4J002 BB031 BB032 BB051 BB052 BB061 BB071 BB122 BB151 BP021 DE076 DE146 FA086 FD136 GL00 GT00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体輸送管の素管上に押出被覆すること
を特徴とし、２００〜４００℃の範囲で吸熱反応を示す
周期律表第ＩＩ族またはＩＩＩ族に属する金属の水酸化
物を主成分とし、その平均粒子径が１.０〜８.５μmの
範囲にある粉体を、ポリオレフィン樹脂１００重量部に
対して４０〜３００重量部含有することを特徴としたポ
リオレフィン樹脂組成物。
【請求項２】請求項１記載の樹脂組成物であり、且
つ、流体輸送管の素管上に押出被覆した被覆材料に対
し、＃１５０番の研磨材を使用し、設定荷重１０００
ｇ、回転数６０rpmの条件下でテーバー式摩耗試験を行
い、摩耗輪を１０００回回転させたときの摩耗質量が２
５０mg以下となることを特徴としたポリオレフィン樹脂
組成物。
【請求項３】流体輸送管の素管上に被覆した際、被覆
を引っ張った力が３N以上５０N以下で管軸方向に裂ける
ことを特徴とする流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂
組成物。
【請求項４】流体輸送管の素管上に被覆した際、Ｘ線
回折による（００１）／（１０１）ピーク強度比として
表される配向度が１５〜４０の範囲にあることを特徴と
した流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂組成物。
【請求項５】請求項１記載の樹脂組成物であり、且
つ、請求項３記載の特徴を、又は、請求項４記載の配向
度を有することを特徴とした流体輸送管被覆用ポリオレ
フィン樹脂組成物。
【請求項６】請求項２記載の樹脂組成物であり、且
つ、請求項３記載の特徴を、又は請求項４記載の配向度
を有することを特徴とした流体輸送管被覆用ポリオレフ
ィン樹脂組成物。
【請求項７】請求項１記載のポリオレフィン樹脂組成
物として、１３０〜１８０℃の範囲に融点を持つ高結晶
性成分比が全樹脂成分に対し３．５〜３０wt％の範囲に
あり、且つ、ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、
アルコキシカルボニル基の少なくとも１種類の含有比率
が、全樹脂成分に対し１．５〜１２wt％の範囲にあるこ
とを特徴とする流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂組
成物。
【請求項８】請求項２記載のポリオレフィン樹脂組成
物として、１３０〜１８０℃の範囲に融点を持つ高結晶
性成分比が全樹脂成分に対し３．５〜３０wt％の範囲に
あり、且つ、ポリマーの主鎖と結合したアセトキシ基、
アルコキシカルボニル基の少なくとも１種類の含有比率
が、全樹脂成分に対し１．５〜１２wt％の範囲にあるこ
とを特徴とする流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂組
成物。
【請求項９】請求項７記載の樹脂組成物であり、且
つ、請求項３記載の特徴を、又は請求項４記載の配向度
を有する流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂組成物。
【請求項１０】請求項８記載の樹脂組成物であり、且
つ、請求項３記載の特徴を、又は請求項４記載の配向度
を有する流体輸送管被覆用ポリオレフィン樹脂組成物。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載のポリオレフィン樹脂組成物を被覆した流体輸送管
【請求項１２】請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載のポリオレフィン樹脂組成物を使用し、被覆加工の
際に用いる口金として、口金のランド部の総外周長が、
口金ランド外周の谷部を結んで得られる円周長の１.６
０〜５.２５倍である口金を使用することを特徴とする
流体輸送管被覆材の被覆方法。