JP2006177533A

JP2006177533A - 保護層付きポリオレフィン管

Info

Publication number: JP2006177533A
Application number: JP2004374301A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hashimoto; 好弘橋本; Takashi Suzuki; 剛史鈴木
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】ポリオレフィン系樹脂管の埋設管路の接合部を含めた管路全体において、転石作用による漏水防止及び有機溶剤による汚染防止を可能とし、掘削土をそのまま埋設土として埋め戻しに用いることが可能な複合管およびその接続方法を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂管１の外周面を覆うように溶剤浸透防止層２（好ましくは、ポリアミド系樹脂からなる）と耐傷性を有する外面保護層３とが設けられ、ポリオレフィン系樹脂管１と溶剤浸透防止層２、及び、溶剤浸透防止層２と外面保護層３とが、変性ポリオレフィン系樹脂４を介して積層一体化されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は保護層付きポリオレフィン管に関し、特に埋設管路として好適な保護層付きポリオレフィン管に関する。

近年ポリオレフィン系樹脂管はＥＦ融着（継手の内部にあらかじめ、加熱用電熱線を埋め込みその電熱線を発熱させる事によって、継手の内面とポリオレフィン系樹脂管の外面を同時に溶融し熱融着させる方法）、又はバット融着（管端面を熱板で溶融した後、熱板を除去して端面同士を熱融着させる方法）などによる熱融着接合が可能であるため、接合部での漏水が発生し難く高い信頼性が得られる点が高く評価されるとともに、耐震性に優れていることや軽量であることから、急速な普及がなされている。

上記ポリオレフィン系樹脂管は、地中に埋設されて用いられることが多いが、通常埋設工事は以下の方法で行われる。
１．必要によりアスファルトを除去し、埋設部を掘削する。
２．掘削底面に山砂を敷設し、管路を敷設した後再び山砂で締め固めを行う。
３．山砂の上に埋め戻し用の土（以下、「埋設土」ともいう）として改良土又は新たな土をのせ締め固めを行う。
４．必要によりアスファルト舗装を行う。

上記において発生する掘削土（埋設部の掘削時に掘り出された土）は、そのままでは以下の理由で上記埋設土として使用することは困難である。
１．土中に含まれる鋭利な石などにより管路に損傷をあたえる可能性がある。特に鋭利な石の先端がポリオレフィン系樹脂管に接触して長期に荷重が持続して負荷されることで、応力が一部分に集中する作用（以下、「転石作用」ともいう）により微少な傷が発生しゆっくりと亀裂が進展する所謂低速亀裂進展を誘発し、その結果漏水が発生することがある。
２．掘削土によっては、締め固めが十分に出来ない土質のものがあり、将来的に地盤沈下の原因になることがある。

上記のようなことから、埋設工事現場における掘削土は建設残土として取り扱われることが多く、このような建設残土の処理は、管路工事を発注する地方自治体又は受注する建設会社にとって大きな課題となっている。

上記のような建設残土の処理方法としては、例えば掘削土を改良可能なプラント工場に輸送し、処理して得られた改良土を別の場所の工事現場に埋設土として持ち込みリサイクルする方法や、埋立地の土砂として使用する方法などがとられている。

しかし、上記建設残土は通常多量に発生するため、全ての建設残土を上記のように処理することが難しいことや、自治体によっては近隣に改良土プラント工場がない場合もあり、処理費用が増大するなどの問題があった。

このことが一因ともなって、従来建設残土の不法投棄が後を絶たず、関係省庁や地方自治体は法整備や基準作りを進め、建設残土のリサイクル再生利用方法についての検討が行われている。

また、建設残土の輸送や改良処理には、通常膨大なエネルギーが消費され、発生する二酸化炭素は地球温暖化の一因ともなっている。

一方、ポリオレフィン系樹脂管は、ガソリンなどの有機溶剤を非常に微量ではあるが浸透する性質を持っている。このため、例えば水道用途であれば、管路を流れる上水を汚染することがあり、水道水に対する臭いの苦情が発生することがあった。特に工業化の進んだ都市部では、土が有機溶剤で汚染されている場合があり、管路を流れる上水の汚染を防止可能なポリオレフィン系樹脂管が要望されていた。

上記に関し、例えば特許文献１には、ポリオレフィン系樹脂管の外周面を覆うように金属薄膜層が積層された複合管が開示されている。また、特許文献２には、ポリオレフィン系樹脂管の表面を覆うように積層された樹脂製表面層を備えた合成樹脂管が開示されている。

しかし、上記特許文献１の複合管は紫外線に曝されるような外部に露出して配管された場合の寿命を延ばすことや有機溶剤の浸透を防止することを主旨としたものであり、特許文献２の合成樹脂管はフローモール工法などの非開削推進工法において、施工時に表面に傷が付き難くすることを主旨としたものであり、埋設管路における転石作用による漏水防止については必ずしも効果を発揮し得るものではなく、また管路の接続部における問題を解決可能なものではなかった。

また、特許文献３には、ポリオレフィン系樹脂管とポリオレフィン系樹脂管を取り囲む樹脂発泡層とから構成される搬送管が開示されている。

しかし、上記搬送管は砕石埋設を可能とすることを主旨とするものの、日本の国土事情においては砕石埋設が行われることは殆どなく、上記掘削土に散在する鋭利な石による転石作用を必ずしも防止することが困難であり、また大きな土圧が発生しやすいアスファルト舗装された道路などの所謂公道下埋設においては、樹脂発泡層が変形するため地盤沈下の原因となることがあるとともに、管路の接合部における有機溶剤の浸透や転石作用の問題を解決可能なものではなかった。

特開平１０−３１８４４８号公報特開平１０−２４６３５９号公報国際公開第００／７０２５５号公報

本発明の目的は、上記従来のポリオレフィン系樹脂管の埋設管路における問題点に鑑み、接合部を含めた管路全体において、転石作用による漏水防止及び有機溶剤による汚染防止を可能とし、掘削土をそのまま埋設土として埋め戻しに用いることが可能な保護層付きポリオレフィン管を提供することにある。

請求項１記載の保護層付きポリオレフィン管は、ポリオレフィン系樹脂管の外周面を覆うように溶剤浸透防止層と耐傷性を有する外面保護層とが設けられ、ポリオレフィン系樹脂管と溶剤浸透防止層、及び、溶剤浸透防止層と外面保護層とが、変性ポリオレフィン系樹脂を介して積層一体化されてなることを特徴とする。

請求項２記載の保護層付きポリオレフィン管は、請求項１記載の保護層付きポリオレフィン管であって、溶剤浸透防止層がポリアミド系樹脂からなることを特徴とする。

本発明の保護層付きポリオレフィン管は、ポリオレフィン系樹脂管の外周面を覆うように溶剤浸透防止層と耐傷性を有する外面保護層とが設けられているので、有機溶剤による汚染防止が可能であるとともに、転石作用による漏水防止が可能である。

また、ポリオレフィン系樹脂管と溶剤浸透防止層、及び、溶剤浸透防止層と外面保護層とが、変性ポリオレフィン系樹脂を介して積層一体化されてなるので、バット融着やＥＦ融着接合などの熱融着接合が適用可能であり、接合部（接合部の端面など）から溶剤が浸入することを防止することができる。このため、接合部を含めた管路全体において、転石作用による漏水防止及び有機溶剤による汚染防止を容易に可能とし、掘削土をそのまま埋設土として埋め戻しに用いることが可能な複合管およびその接続方法を提供することができる。

上記溶剤浸透防止層がポリアミド系樹脂からなる場合には、より優れた溶剤浸透防止効果が得られる点で上記効果は更に確実なものとなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る保護層付きポリオレフィン管の一例を示す模式断面図であり、ポリオレフィン系樹脂管１として水道配水用ポリエチレン管（日本水道協会：ＪＷＷＡＫ１４４規格品）を用い、その外周面を覆うように、溶剤浸透防止層２としてナイロン系樹脂（ナイロン６、三井エンジニアリングプラスチック社製、商品名「ＮＯＶＡＭＩＤ１０２２Ｃ６」）と、外面保護層３としてエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる層とを設け、ポリオレフィン系樹脂管１と溶剤浸透防止層２、及び、溶剤浸透防止層２と外面保護層３とが、変性ポリオレフィン系樹脂４を介して積層一体化されている。変性ポリオレフィン系樹脂４としては、水添スチレン系熱可塑性樹脂エラストマー（旭化成ケミカルズ社製「タフテック」）が用いられている。

上記溶剤浸透防止層２の材料としては、溶剤の浸透を防止可能なもので有れば特に限定されず、例えば、アルミ等の金属や、ガソリン、軽油、灯油などに対して化学的に安定な、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びそれらの積層構造が挙げられる。中でもプラスチックとしては、ポリアミド系樹脂が、耐油性、長期強度、溶剤浸透防止性能などに優れる点で好ましい。

上記において、ポリアミド系樹脂とは、酸アミド（−ＣＯＮＨ−）を繰返し単位に持つ高分子化合物で、重合形式によりラクタムの開環重合によるもの、ジアミンと二塩基酸の重縮合によるもの、およびアミノカルボン酸の重縮合によるものなどが挙げられ、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２などのナイロン系樹脂が挙げられる。これらのポリアミド系樹脂は単独で用いられてもよいし、２種以上併用されてもよい。また、上記ポリアミド系樹脂は、２種以上が積層されたものであってもよい。

上記溶剤浸透防止層２の厚みとしては、特に限定されないが、アルミニウムの場合は０．５ｍｍ程度、プラスチックの場合は０．１５ｍｍ以上とすることが好ましい。

外面保護層３の材料としては、耐傷性を有するものであれば特に限定されず、例えば、柔軟性を有するゴム材料や熱可塑性樹脂エラストマーなどのプラスチック材料などが挙げられる。中でもエチレン−酢酸ビニル共重合体などのエラストマーや低密度ポリエチレンでリサイクル可能なものが好適であり、厚みとしては１．５ｍｍ以上であることが好ましい。

上記変性ポリオレフィン系樹脂４としては、特に限定されないが、例えば、水添スチレン系熱可塑性樹脂エラストマー、無水マレイン酸変性ポリエチレン、その他のホットメルト系接着剤などが挙げられる。変性ポリオレフィン系樹脂４が水添スチレン系熱可塑性樹脂エラストマーの場合には、溶剤浸透防止層２としてナイロン系樹脂を用いた場合に、ポリオレフィン系樹脂管１と溶剤浸透防止層２との相溶性が向上し接着性が向上する点で好ましい。変性ポリオレフィン系樹脂４の厚みは特に限定されないが、通常０．０５ｍｍ以上とされる。

上記変性ポリオレフィン系樹脂４を介して、溶剤浸透防止層２と外面保護層３とが積層一体化されることで、通常ポリオレフィン管の接合に用いられるバット融着（図２参照）やＥＦ継手６（継手の内部にあらかじめ、加熱用電熱線７が埋め込まれ、その電熱線を外部から発熱させる事が可能な継手）を用いたＥＦ融着（図３参照）による熱融着接合が適用可能となり、接合部においても転石作用による漏水防止及び有機溶剤による汚染防止が可能となる。

但し上記ＥＦ融着による方法においては、ＥＦ継手６自体に例えば本発明の保護層付きポリオレフィン管のように外面保護層と溶剤浸透防止層とが設けられていることが好ましいが、通常のＥＦ継手６を用いる場合には、埋設施工時に接合部のみ金属シートやナイロンシートで覆うなどの方法により、施工時に耐傷処理及び溶剤浸透防止処理を行ってもよい。

また、上記ＥＦ融着により接合する場合は、通常、図３に示すように、予めスクレーパーなどの専用治具を用い、溶剤浸透防止層２、外面保護層３、及び変性ポリオレフィン系樹脂４を剥がした後に熱融着接合される。

本発明の保護層付きポリオレフィン管の製造方法としては、特に限定されないが、例えば図４に示すような共押出ラインを用いて製造する方法が好適である。即ち、メイン押出機１０、フォーミング水槽１１、冷却水槽１２、及び引き取り機１３により成形されたポリオレフィン系樹脂管１の外周面にサブ押出機１４を４台用いて、変性ポリオレフィン系樹脂、溶剤浸透防止層、変性ポリオレフィン系樹脂、及び外面保護層をこの順に共押出して積層一体化し、冷却水槽１５で冷却した後に切断機１６を用いて所定の長さに切断する方法である。

本発明の保護層付きポリオレフィン管の一例を示す模式断面図である。本発明におけるバット融着の一例を説明する模式断面図である。本発明におけるＥＦ融着の一例を説明する模式断面図である。本発明の保護層付きポリオレフィン管の製造方法の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ポリオレフィン系樹脂管
２溶剤浸透防止層
３外面保護層
４変性ポリオレフィン系樹脂
５ビード
６ＥＦ継手
７加熱用電熱線
１０メイン押出機
１１フォーミング水槽
１２冷却水槽
１３引き取り機
１４サブ押出機（４台）
１５冷却水槽
１６切断機

Claims

ポリオレフィン系樹脂管の外周面を覆うように溶剤浸透防止層と耐傷性を有する外面保護層とが設けられ、ポリオレフィン系樹脂管と溶剤浸透防止層、及び、溶剤浸透防止層と外面保護層とが、変性ポリオレフィン系樹脂を介して積層一体化されてなることを特徴とする保護層付きポリオレフィン管。
溶剤浸透防止層がポリアミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の保護層付きポリオレフィン管。