JP2002340242A - 飲料水の移送パイプ - Google Patents

飲料水の移送パイプ

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JP2002340242A JP2002068791A JP2002068791A JP2002340242A JP 2002340242 A JP2002340242 A JP 2002340242A JP 2002068791 A JP2002068791 A JP 2002068791A JP 2002068791 A JP2002068791 A JP 2002068791A JP 2002340242 A JP2002340242 A JP 2002340242A
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スュール ダニエル
Olivier Denizart
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外側を炭化水素を通さない熱可塑性ポリマー
の層で被覆したポリオレフィンを主要層とする移送パイ
プの内部に通して飲料水を輸送する方法。 【解決手段】 炭化水素を通さない熱可塑性ポリマーを
ポリフッ化ビニリデン、ポリアミドおよびポリアミドと
ポリオレフィンとの混合物からなる群の中から選択す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は飲料水の移送パイ
プ、特にポリオレフィンからなるパイプに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】飲料水の供給管すなわち水道管、特に地
中に埋められる水道管はポリオレフィン、例えばポリエ
チレンまたはポリプロピレンのパイプである。このパイ
プには多くの利点があり、腐蝕せず、極めて長いパイプ
をコイル状にして運ぶことができ、使用時に延ばせばよ
い。ポリエチレンおよびポリプロピレンは可塑剤を必要
としないので飲料水には極めて適している。しかし、ト
ルエン、ベンゼン、燃料油またはガソリン等の基本的に
非極性の炭化水素によって汚染された土や、汚染の危険
がある土の中に埋設する必要のある場合もある。これら
の汚染物質は非極性材料であるポリオレフィンを透過し
てしまうため、汚染物質がパイプ壁を通って侵入して水
が汚染されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はポリオ
レフィンパイプの利点を維持したまま炭化水素は通さな
いようにした新規な飲料水の移送パイプを提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は外側が炭化水素
を通さない熱可塑性ポリマーの層で被覆されたポリオレ
フィンからなる主要層で構成される飲料水の移送パイプ
を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】主要層をなすポリオレフィンはポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレンとαオレフィン
との共重合体、エチレンと不飽和カルボン酸エステル、
例えば、アルキル（メタ）アクリレートとの共重合体、
エチレンと飽和カルボン酸のビニル誘導体、例えば酢酸
ビニルとの共重合体およびこれらのポリマーの混合物の
中から選択することができる。低密度、高密度または中
密度のポリエチレンを使用するのが有利である。ポリエ
チレンには通常カーボンブラックを充填する。ポリオレ
フィン層が複数の層からなるもの、例えば２層の新しい
ポリオレフィン層の間に再利用ポリオレフィン層を挟ん
だ構造のものも本発明の範囲を逸脱するものではない。
ポリオレフィン層の厚さは機械的応力の関数である。例
えば、外径が 800 mm以下の場合には30〜60mmの厚さが
好ましく、外径が20mmの場合は２〜６mmの厚さが用いら
れる（例えば、ＨＤＰＥパイプに関するＮＦＴ規格54-0
63参照）。
【０００６】炭化水素を通さない熱可塑性ポリマーと
は、同じ条件で厚さ100 μｍのフィルムで測定した時の
透過性がポリエチレンの 1/15 〜1/100 になるポリマー
であると定義することができる。例としては下記のもの
を挙げることができる： 1) フッ化ビニリデンのホモポリマー（ＰＶＤＦ）また
はＶＦ2単位を十分な耐透過性を与えることができる量
だけ含むフッ化ビニリデンの共重合体 2) エチレンとビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との共重
合体 3) ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル 4) ポリアミド、コポリアミド、これらとポリオレフィ
ンとの混合物 5) 上記ポリマーと他のポリマーとの混合物（得られた
層は熱可塑性で、非浸透性であること）
【０００７】本発明パイプはポリオレフィンと耐透過性
の熱可塑性ポリマーとを共押出しして極めて簡単に製造
することができる。主要層のポリオレフィンと耐透過性
の熱可塑性ポリマーとの間にはバインダを配置するのが
好ましい。すなわち、耐透過性の熱可塑性ポリマーはポ
リオレフィンに対する相溶性が非常に低いため、共押出
しで２つのポリマーをそれぞれの融点に近い温度で接触
させた時でも接着性は悪い。この接着性の悪さはパイプ
を切断して接続、連結または分岐させる場合に問題とな
る。従って、本発明パイプは内側からポリオレフィン／
バインダ／耐透過性熱可塑性ポリマーの構造にすること
ができる。耐透過性の熱可塑性ポリマー層をさらに別の
層、例えばポリオレフィン、ゴムまたは水に対して非浸
透性である別のポリマーで被覆した場合も本発明の範囲
に含まれる。実際、ＥＶＯＨまたはＥＶＯＨを含むポリ
マーは水に対して弱く、水の存在によって不浸透性が部
分的に損なわれる。耐透過性の熱可塑性ポリマー層の厚
さは50〜1000μｍにすることができ、追加のバインダ層
の厚さは５〜300 μｍにすることができる。
【０００８】バインダの例として下記のものを挙げるこ
とができる： 1) 不飽和カルボン酸の無水物、例えば無水マレイン酸
か不飽和エポキシド、例えばグリシジルメタクリレート
をグラフトしたポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ンと少なくとも１種のαオレフィンとの共重合体、これ
らポリマーの混合物。これらグラフト化ポリマーとグラ
フト化されていないポリマーとの混合物を用いることも
できる。 2) エチレンと、 (i)不飽和カルボン酸、その塩、エス
テル、(ii)飽和カルボン酸のビニルエステル、 (iii)不
飽和ジカルボン酸、その塩、エステル、半エステルおよ
び無水物、(iv)不飽和エポキシドからなる群の中から選
択される少なくとも１つとの共重合体。 (i)〜(iv)のモ
ノマーはグラフト化されているか、共重合されている。
【０００９】特に有利なバインダは以下のものである： 1) 無水マレイン酸がグラフトされたポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレンと少なくとも１つのαオレフィ
ンとの共重合体。必要に応じて他のエチレンまたはプロ
ピレンの共重合体と混合することができる。 2) 無水マレイン酸またはグリシジル（メタ）アクリレ
ートがグラフトされているか、それらと共重合されたエ
チレンとアルキル（メタ）アクリレートまたは酢酸ビニ
ルとの共重合体。必要に応じてポリエチレンまたはエチ
レン共重合体と混合することができる。 3) エチレンと金属で部分的に中和された（メタ）アク
リル酸との共重合体。
【００１０】耐透過性の熱可塑性プラスチックポリマー
としてＰＶＤＦを用い、しかも非常に強い接着力（すな
わちポリオレフィンからＰＶＤＦを分離した時に剥離せ
ず、ＰＶＤＦが破断するような接着力）が必要な場合に
は、ポリアルキルメタクリレートと、エラストマーと、
ＰＶＤＦとの混合物をベースにしたバインダを用いるの
が好ましい。このバインダは米国特許第 4,317,860号、
第 5,242,976号に記載されている。
【００１１】ＰＶＤＦの場合にはフランス国特許出願第
94− 15052号に記載のバインダを使用することができ
る。その内容は本明細書の一部をなす。このバインダは
脂肪族ポリエステル、好ましくはポリカプロラクトン
と、ハロゲン化ポリオレフィン、好ましくは塩素化ポリ
オレフィンとの混合物である。また、この脂肪族ポリエ
ステルに下記から選択される少なくとも１つの化合物を
グラフトさせることもできる： 1) 不飽和カルボン酸、その塩、エステル、無水物、例
えば無水マレイン酸 2) エポキシド基を有する不飽和化合物、例えばグリシ
ジル（メタ）アクリレート 3) ビニルエステル、例えば酢酸ビニル 4) スチレンとその誘導体。
【００１２】グラフトさせるモノマーの量は一般にグラ
フト化されていない脂肪族ポリエステルの重量の15％に
する。ハロゲン化ポリオレフィンの例としては塩素化ポ
リエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）を挙
げることができ、中でも塩素含有率が10〜50重量％であ
るものを挙げることができる。本発明の特殊例では、バ
インダの層を用いずに、ポリオレフィンの主要層および
／または耐透過性の熱可塑性ポリマー層が両者を接着さ
せる化合物を含むことができる。この化合物は上記のバ
インダでもよい。この化合物はポリオレフィン層のみに
添加するのが有利である。耐透過性の熱可塑性ポリマー
はポリアミド、コポリアミドまたはそれらとポリオレフ
ィンとの混合物であるのが好ましい。
【００１３】ポリアミドとは下記の縮合生成物を意味す
る： 1) 少なくとも１種類のアミノ酸、例えばアミノカプロ
ン酸、7-アミノヘプタノン酸、 11-アミノウンデカノン
酸、 12-アミノドデカノン酸、少なくとも１種のラクタ
ム、例えばカプロラクタム、エナンチオラクタム、ラウ
リルラクタム 2) １種または複数のジアミン、例えばヘキサメチレン
ジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタ−キシレンジ
アミン、ビス-p- アミノシクロヘキシルメタン、トリメ
チルヘキサメチレンジアミンと、ジアシド、例えば、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン
酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸と
の塩または混合物 3) コポリアミドを生成する全てのモノマーの混合物
【００１４】ポリアミドの混合物を使用することもでき
る。ＰＡ−６、ＰＡ−11およびＰＡ−12および非晶質ポ
リアミドを使用するのが好ましい。ＰＡ−11およびＰＡ
−12は融点がＰＡ−６の融点よりも低いので、バインダ
およびポリオレフィンと共押出しするのが容易で、好ま
しい。ポリアミドとポリオレフィンとの混合物の場合に
は、ポリアミドのマトリクスをベースとする混合物が有
利である。ポリアミドマトリクス中に分散されるポリオ
レフィンは例えばエチレン、プロピレン、1-ブテンなど
のオレフィン単位で構成されるポリマーである。
【００１５】例として下記のものを挙げることができ
る： 1) ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとαオレ
フィンとの共重合体。これらに不飽和カルボン酸の無水
物、例えば無水マレイン酸か、不飽和エポキシド、例え
ばグリシジルメタクリレートをグラフトしてもよい。 2) エチレンと、 (i)不飽和カルボン酸、その塩、エス
テル、(ii)飽和カルボン酸のビニルエステル、(iii) 不
飽和ジカルボン酸、その塩、エステル、半エステル、無
水物、(iv)不飽和エポキシドからなる群の中から選択さ
れる少なくとも１つの化合物との共重合体。 (i)〜(iv)
の単位はグラフト化されていても共重合されていてもよ
い。 3) 任意にマレイン化されていてもよいスチレン／エチ
レン−ブテン／スチレン（ＳＥＢＳ）ブロックコポリマ
ー。
【００１６】これらのポリオレフィンの２種以上の混合
物を用いることもできる。下記のものを使用するのが有
利である： 1) ポリエチレン 2) エチレンとαオレフィンとの共重合体 3) エチレン／アルキル（メタ）アクリレートの共重合
体 4) エチレン／アルキル（メタ）アクリレート／無水マ
レイン酸共重合体（無水マレイン酸はグラフトされてい
ても共重合されていてもよい） 5) エチレン／アルキル（メタ）アクリレート／グリシ
ジル（メタ）アクリレート共重合体（グリシジル(メタ)
アクリレートはグラフトされていても共重合されていて
もよい） 6) ポリプロピレン。
【００１７】ポリオレフィンが相溶化を容易にする基を
有しないか、その機能が弱い場合には、ポリアミドのマ
トリクスの形成を容易にするために相溶化剤を添加する
のが好ましい。この相溶化剤はポリアミドとポリオレフ
ィンとを相溶化させる公知のもので、例えば下記のもの
を挙げることができる： 1) 必要に応じて中和したエチレン／（メタ）アクリル
酸共重合体 2) 無水マレイン酸がグラフトされているか、グリシジ
ルメタクリレートがグラフトされているポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レンとαオレフィンとの共重合体 3) 無水マレイン酸がグラフトされているか共重合され
ているエチレン／アルキル（メタ）アクリレート／無水
マレイン酸共重合体 4) 無水マレイン酸はグラフトされているか共重合され
ているエチレン／酢酸ビニル／無水マレイン酸コポリマ
ー 5) 上記２つのコポリマーの無水マレイン酸をグリシジ
ルメタクリレートに代えたもの 6) アミンと反応する部位を有する化合物がグラフトさ
れたポリエチレン、ポリプロピレンまたはエチレンプロ
ピレン共重合体を単一のアミン末端を有するポリアミド
またはポリアミドオリゴマーと縮合したもの
【００１８】これらの化合物はフランス国特許第 2,29
1,225号、欧州特許第 342,066号に記載されており、そ
の内容は本明細書の一部を成す。マトリクスを構成する
ポリアミドの量はポリオレフィン５〜45部に対して55〜
95部にすることができる。相溶化剤の量はポリオレフィ
ンをポリアミドマトリクス中に節(nodule)の状態で分散
させるのに十分な量とし、ポリオレフィンの重量に対し
て20％以下にすることができる。内側層のポリマーはポ
リアミドと、ポリオレフィンと、必要に応じて添加され
る相溶化剤とを公知の方法で混合して製造することがで
きる。
【００１９】ポリプロピレンの場合は相溶化剤を添加す
る。この相溶化剤は無水マレイン酸をグラフトした後に
カプロラクタムモノアミンオリゴマーと縮合させたプロ
ピレン単位が主成分であるエチレン／プロピレン共重合
体でにするのが好ましい。このようなポリアミドとポリ
プロピレンとの混合物は米国特許第 5,342,886号に記載
されている。また、これらのポリアミドまたはポリオレ
フィンとの混合物は充填剤、例えばカーボンブラック、
抗酸化剤などをさらに含んでいてもよい。
【００２０】耐透過性の熱可塑性ポリマーとしてポリオ
レフィンをマトリクスとするポリアミドとポリオレフィ
ンとの混合物を用いても本発明の範囲を逸脱するもので
はない。この場合のポリアミドおよびポリオレフィンは
上記化合物の中から選択される。また、この場合の炭化
水素に対する透過性はポリアミドまたはポリアミドマト
リクスの透過性よりも高いが、十分である。本発明のこ
の使用形態の利点はこの層と主要層との間の接着が十分
になり、バインダを用いなくても接着できる点にある。
この利点は主要層がポリエチレンで、耐透過性層がポリ
エチレンマトリクスである場合に利用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA15 CB03 DA26 DB03 DB17 4F100 AK01A AK03A AK03B AK04B AK19A AK41A AK46A AK69A AK70 AL05A BA02 BA03 BA10A BA10B CB00C DA11 GB90 JB16A JD02 JD05A

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外側が炭化水素を通さない熱可塑性ポリ
    マーの層で被覆されたポリオレフィンからなる主要層で
    構成される飲料水の移送パイプ。
  2. 【請求項２】 炭化水素を通さない熱可塑性ポリマー
    が、ポリフッ化ビニリデン、エチレンとビニルアルコー
    ルとの共重合体、ポリエステル、ポリアミドおよびポリ
    アミドとポリオレフィンとの混合物よりなる群の中から
    選択される請求項１に記載のパイプ。
  3. 【請求項３】 ポリオレフィンの主要層と炭化水素を通
    さない熱可塑性ポリマー層との間にバインダ層を有する
    請求項１または２に記載のパイプ。
  4. 【請求項４】 主要がポリエチレンで、炭化水素を通さ
    ない層がポリアミドである請求項１〜３のいずれか一項
    に記載のパイプ。
JP2002068791A 1995-03-10 2002-03-13 飲料水の移送パイプ Withdrawn JP2002340242A (ja)

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