JP2009234033A

JP2009234033A - 管材料

Info

Publication number: JP2009234033A
Application number: JP2008083006A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Tanaka; 一也田中; Bunichi Kumagai; 文一熊谷; Ryo Saikawa; 亮最川
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】保管時に管本体の表面劣化を抑制することができる管材料を提供すること。
【解決手段】管材料は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）を有し、外層における熱可塑性樹脂と酸化チタンとの混合物中に占める酸化チタンの配合量が１質量％以上、４０質量％以下であり、かつ、外層の少なくとも一部が剥離可能である。
【選択図】なし

Description

本発明は、保管時における表面の劣化を抑制した管材料に関するものである。

従来から水道用、ガス用、下水用等に用いられるパイプとして、ポリエチレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂からなる管材料が多く用いられており、配管に際しては、管材料を接合して用いる。しかしながら、ポリオレフィン系樹脂からなる管材料は、保管中に紫外線によって表面が劣化するので、エレクトロフュージョン（ＥＦ）、ヒートフュージョン（ＨＦ）、バット等によって管材料を継ぎ手と融着接合した後には、管材料の表面層が剥離して管材料が継ぎ手から脱落してしまうことがあった。そこで、継ぎ手と融着接合する前に管材料の表面をスクレープして対応することが一般的な方法となっている。

しかしながら、スクレープ作業には特別な機械を必要とする上、作業性も悪いため、スクレープ作業なしで接合可能な管材料の開発が検討されてきた。例えば、特開平０３−０２４３９２号公報には、熱可塑性樹脂からなるパイプ本体と、パイプ本体の外表面を被覆する非相溶性かつ非発泡の樹脂からなる厚さ０．０１〜０．５ｍｍの保護層とを多重押出成形により一体成形したエレクトロフュージョン用パイプが開示されている。また、特開平０７−１６４５５４号公報には、所定外径の熱可塑性樹脂製管の外周面に容易に剥がすことができる薄膜が密着して設けられている熱融着用熱可塑性樹脂管が開示されている。しかしながら、これらの管材料は、樹脂で外表面を被覆するだけなので、パイプ本体の劣化を抑制することはできない。したがって、長期間の保管後では、保護層あるいは薄膜を剥離したとしても劣化されていないパイプ本体表面を露出させることができない。

また、特開２００５−２０７４５９号公報には、酸素による劣化を防止するために管本体の端部外表面に、キャップやテープ等の劣化防止手段が設けられている樹脂管が開示されている。また、特開２００１−３３０１７９号公報には、ポリオレフィン系樹脂からなる母管と、その外表面に接着層を介することなく融着された炭化水素及び／又は酸素の耐透過性を有する熱可塑性ポリマー（ポリオレフィン系樹脂を含有）からなる被覆層とから構成された樹脂管が開示されている。しかしながら、樹脂管、特に、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂の表面の劣化は紫外線により進行するため、樹脂管表面の劣化を抑制することは非常に困難である。

特開２００６−０３８０５６号公報には、光酸化劣化を防止する劣化手段として、波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの光線透過率が０％である光遮断材が樹脂管本体の端部外表面に施されている樹脂管に関する技術が開示されているが、光遮断材として紫外線吸収力が高いカーボンブラック等が使用されている。しかしながら、カーボンブラックでは十分な光遮断効果が得られないため、樹脂管表面の劣化を十分に防止することはできない。また、特開平１０−２６７１７２号公報には、可とう性を有するポリオレフィン樹脂製の管本体層と、この管本体層の表面を非接着状態で被うように光遮蔽性合成樹脂または合成樹脂組成物からなる表面層とを備えている露出配管用合成樹脂管に関する技術が開示されているが、かかる公報に記載の技術では十分な光遮蔽性を得ることはできず、管本体表面の劣化を抑制することはできない。

特開平０３−０２４３９２特開平０７−１６４５５４特開２００５−２０７４５９特開２００１−３３０１７９特開２００６−０３８０５６特開平１０−２６７１７２

このように、従来の技術では保管時における管材料、特にポリオレフィン系樹脂のパイプ本体の表面劣化を十分に抑制することは困難であった。

そこで、本発明者らはこのような現状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の管材料は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）を有し、前記外層における熱可塑性樹脂と酸化チタンとの混合物中に占める酸化チタンの配合量が１質量％以上、４０質量％以下であり、かつ、外層の少なくとも一部が剥離可能であることを特徴とする。

本発明において、前記ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）と、前記熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）との間の剥離強度が１０ｇ／１０ｍｍ以上、２，０００ｇ／１０ｍｍ以下であることが好ましい。

また、前記熱可塑性樹脂は、ポリ乳酸系樹脂、ポリ乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステル、芳香族脂肪族ポリエステル、エチレン−ビニルアルコール共重合体およびポリプロピレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種類であることが好ましい。

本発明の管材料の使用方法は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）を有し、前記外層における熱可塑性樹脂と酸化チタンとの混合物中に占める酸化チタンの配合量が１質量％以上、４０質量％以下であり、かつ、外層の少なくとも一部が剥離可能である管材料において、該Ｂ層の少なくとも一部を剥離して使用することを特徴とする。

本発明によれば、保管時における管材料表面の劣化を抑制することができた。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

本発明の管材料は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物（樹脂組成物）からなる層（Ｂ層）を有する。本発明において「主成分として含む」とは、樹脂等全体の質量を１００質量％としたときに、該当する対象物を５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上含むことを意味し、適宜、当該効果を阻害しない範囲内で他の物質を含有していても良い。また、「熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分とする」とは、熱可塑性樹脂と酸化チタンとの配合割合は特に限定されるものではなく、合計質量が上記範囲内に入るか否かで判断するものとする。なお、本発明における酸化チタンの好ましい配合割合については後述する。

（ポリオレフィン系樹脂）
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、さらには、これらの混合物を用いることもできる。

上記ポリエチレン系樹脂としては、密度が０．９４ｇ／ｃｍ^３以上、０．９７ｇ／ｃｍ^３以下の高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３以上、０．９４ｇ／ｃｍ^３以下の中密度ポリエチレン樹脂（ＭＤＰＥ）、密度が０．９２ｇ／ｃｍ^３未満の低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）等が挙げられる。これらのポリエチレン系樹脂は、単独、あるいは、２種類以上の混合物として使用することができる。

上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）としては、エチレンと、炭素数３〜２０、好ましくは炭素数４〜１２のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。このα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−へキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等が例示される。これらの中では、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンが好適に用いられる。また、共重合するα−オレフィンは、１種類のみを単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いても構わない。

上記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）は、密度が０．８０ｇ／ｃｍ^３以上、０．９４５ｇ／ｃｍ^３以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．８５ｇ／ｃｍ^３以上、０．９３５０ｇ／ｃｍ^３以下、特に好ましくは０．９０ｇ／ｃｍ^３以上、０．９２５ｇ／ｃｍ^３以下の範囲である。密度が０．８０ｇ／ｃｍ^３以上であれば管材料の剛性や耐熱性を著しく低下させることがないので、実用上好ましい。

また、ポリエチレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、特に制限されるものではないが、通常、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、温度：１９０℃、荷重：２．１６ｋｇ）が０．５ｇ／１０分以上、１５ｇ／１０分以下であることが好ましく、１．０ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以下であることがさらに好ましい。ポリエチレン系樹脂のＭＦＲは、均一な厚みの管材料を得るためにその他の層に用いる樹脂の溶融時の粘度に類似したものを選択することが好ましい。

本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、ブロックポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ジエンゴムなどが挙げられる。

上記ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、特に制限されるものではないが、通常、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、温度：２３０℃、荷重：２．１６ｋｇ）が、０．５ｇ／１０分以上、１５ｇ／１０分以下であることが好ましく、１．０ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以下であることが特に好ましい。ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、均一な厚みの管材料を得るために他の層に用いられる樹脂の溶融時の粘度に類似したものを選択することが好ましい。

さらに、ここで用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体としては、エチレン成分の含有割合が５０モル％以上、９５モル％以下であり、好ましくは６０モル％以上、８５モル％以下であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いることが望ましい。エチレン成分の含有率が５０モル％以上であれば、管材料の剛性を良好に維持することができるので好ましい。一方、エチレン成分の含有率が９５モル％以下であれば、管材料の剛性や耐熱性を著しく低下させることがないので、実用上好ましい。

上記エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、特に制限されるものではないが、通常、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、温度：１９０℃、荷重：２．１６ｋｇ）が、０．５ｇ／１０分以上、１５ｇ／１０分以下であることが好ましく、１．０ｇ／１０分以上、１０ｇ／１０分以下であることがさらに好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体のＭＦＲは均一な厚みの管材料を得るために他の層に用いる樹脂の溶融時の粘度に類似したものを選択することが好ましい。

上記ポリオレフィン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒、メタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒等を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、あるいは、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。

商業的に入手可能なポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂として日本ポリエチレン（株）製の「ノバテック（登録商標）ＨＤ」、「ノバテックス（登録商標）ＬＤ」、「ノバテックスＬＬ」シリーズ、日本ポリエチレン（株）製の「カーネル（登録商標）」シリーズ、三井化学（株）製の「タフマー（登録商標）Ａ」、「タフマー（登録商標）Ｐ」シリーズ、旭化成ケミカルズ（株）製の「サンテック（登録商標）ＨＤ」、「サンテック（登録商標）ＬＤ」シリーズ、三井化学（株）製の「ＨＩＺＥＸ（登録商標）」、「ＵＬＴＺＥＸ（登録商標）」、「ＥＶＯＬＵＥ（登録商標）」シリーズ、宇部興産（株）製の「ＵＢＥポリエチレン」、「ＵＭＥＲＩＴ」シリーズ、日本ユニカー（株）製の「ＮＵＣポリエチレン」、「ナックフレックス」シリーズ、ダウケミカル社製の「Ｅｎｇａｇｅ」、「ＤＯＷＬＥＸ」シリーズ等が挙げられる。

また、商業的に入手可能なポリプロピレン系樹脂としては、日本ポリプロ（株）製の「ノバテックＰＰ」、「ＷＩＮＴＥＣ」、三井化学（株）製の「タフマー（登録商標）ＸＲ」シリーズ、三井化学（株）製の「三井ポリプロ」シリーズ、住友化学（株）製の「住友ノーブレン」、「タフセレン」、「エクセレンＥＰＸ」シリーズ、出光興産（株）製の「ＩＤＥＭＩＴＳＵＰＰ」、「ＩＤＥＭＩＴＳＵＴＰＯ」シリーズ、サンアロマー（株）製の「Ａｄｆｌｅｘ」、「Ａｄｓｙｌ」シリーズ等が挙げられる。

また、商業的に入手可能なポリブテン系樹脂としては、出光興産（株）製の「出光ポリブテン」シリーズ、新日本石油（株）製の「日石ポリブテン」シリーズ、三井化学（株）製の「ビューロン」シリーズ等が挙げられる。

商業的に入手可能なエチレン酢酸ビニル共重合体としては、三井・デュポンポリケミカル（株）製の「エバフレックス（登録商標）」シリーズ、日本ポリエチレン（株）製の「ノバテック（登録商標）ＥＶＡ」シリーズ等が挙げられる。

（熱可塑性樹脂）
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、一般的に入手可能な熱可塑性樹脂を適宜選択することが可能であるが、この中でも特に、廃棄後生分解可能である生分解性樹脂、あるいは、酸素バリア性に優れ、管材料の長期保管が可能になるエチレン−ビニルアルコール共重合体を用いることが好ましい。

本発明に用いられる生分解性樹脂としては、乳酸系樹脂、乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステル、芳香族脂肪族ポリエステル等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用することができる。

本発明に用いられる乳酸系樹脂は、構造単位がＬ−乳酸であるポリ（Ｌ−乳酸）、構造単位がＤ−乳酸であるポリ（Ｄ−乳酸）、構造単位がＬ−乳酸及びＤ−乳酸である、ポリ（ＤＬ−乳酸）やこれらの混合体である。ここで、Ｄ−乳酸（Ｄ体）およびＬ−乳酸（Ｌ体）の構成比は、Ｌ体：Ｄ体＝１００：０〜９０：１０、もしくは、Ｌ体：Ｄ体＝０：１００〜１０：９０であることが好ましく、Ｌ体：Ｄ体＝９９．５：０．５〜９４：６、もしくは、Ｌ体：Ｄ体＝０．５：９９．５〜６：９４であることがより好ましい。かかる範囲外では、得られた製品等の耐熱性が得られにくく、用途が制限されることがある。

乳酸系樹脂の重合法としては、縮合重合法、開環重合法などの公知のいずれかの方法を採用することができる。例えば、縮合重合法では、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸、あるいはこれらの混合物を直接脱水縮合重合して任意の組成を有する乳酸系樹脂を得ることができる。

また、開環重合法では、適当な触媒を選択し、必要に応じて重合調整剤等を用いて、乳酸の環状二量体であるラクチドから乳酸系重合体を得ることができる。ラクチドには、Ｌ−乳酸の２量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−乳酸の２量体であるＤ−ラクチド、さらにＬ−乳酸とＤ−乳酸からなるＤＬ−ラクチドがあり、これらを必要に応じて混合して重合することにより任意の組成、結晶性をもつ乳酸系樹脂を得ることができる。

さらに、耐熱性を向上させる等の必要に応じ、乳酸系樹脂の本質的な性質を損なわない範囲で、例えば、乳酸系樹脂成分を９０質量％以上含有する範囲内で、少量の共重合成分を添加することができる。少量の共重合成分としては、テレフタル酸のような非脂肪族ジカルボン酸及び／又はビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物のような非脂肪族ジオール等を用いることができる。さらにまた、分子量増大を目的として少量の鎖延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物等を使用することもできる。

乳酸系樹脂は、さらに、乳酸および／または乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸等の他のヒドロキシカルボン酸単位との共重合体であっても、脂肪族ジオールおよび／または脂肪族ジカルボン酸との共重合体であってもよい。

他のヒドロキシカルボン酸単位としては、乳酸の光学異性体（Ｌ−乳酸に対してはＤ−乳酸、Ｄ−乳酸に対してはＬ−乳酸）、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシｎ−酪酸、２−ヒドロキシ３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ３−メチル酪酸、２−ヒドロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン等のラクトン類が挙げられる。

乳酸系樹脂に共重合される上記脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。また、上記脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸およびドデカン二酸等が挙げられる。

本発明に使用される乳酸系樹脂は、重量平均分子量が５万以上、４０万以下の範囲が好ましく、１０万以上、２５万以下の範囲がより好ましい。乳酸系樹脂の重量平均分子量が５万未満では機械物性等の実用物性がほとんど発現されないことがあり、４０万より大きい場合には、溶融粘度が高すぎて成形加工性に劣ることがある。

本発明に好ましく使用される乳酸系樹脂の代表的なものとしては、三井化学（株）製の「レイシア」シリーズ、ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製の「ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ」シリーズ等が商業的に入手可能なものとして挙げられる。

上記乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステルとしては、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸とを縮合重合して得られる脂肪族ポリエステル、この脂肪族ポリエステルに乳酸系樹脂を共重合させたもの、脂肪族ポリエステルにカーボネートを共重合させた脂肪族ポリエステルカーボネート、環状ラクトン類を開環重合した脂肪族ポリエステル等が挙げられる。

このような乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステルとしては、例えばコハク酸と１，４−ブタンジオールとを重合して得られるポリブチレンサクシネートが好ましく使用され、商業的に入手可能な脂肪族ポリエステルとして、例えば、三菱化学（株）製の「ＧＳＰｌａ」ＡＺシリーズ、昭和高分子（株）製の「ビオノーレ」＃１０００シリーズが挙げられる。また、コハク酸と１，４−ブタンジオールとカーボネートとを重合して得られるポリブチレンサクシネート・カーボネートも好ましく使用され、商業的に入手可能なものとして、例えば、三菱ガス化学（株）製の「ユーペック」シリーズが挙げられる。

乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステルの重量平均分子量は、５万〜４０万であることが好ましく、更に好ましくは１０万〜２５万である、かかる重量平均分子量が５万以上であれば実用物性を発現することができ、４０万以下であれば溶融粘度が高すぎることはなく、したがって成形加工性に劣ることもない。

本発明において使用される芳香族脂肪族ポリエステルとしては、芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジカルボン酸成分、および脂肪族ジオール成分からなる生分解性を有する芳香族脂肪族ポリエステルが好ましい。

芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸成分としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられ、脂肪族ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。なお、芳香族ジカルボン酸成分、脂肪族ジカルボン酸成分、脂肪族ジオール成分は、それぞれ２種類以上を用いることもできる。

本発明において、最も好適に用いられる芳香族ジカルボン酸成分はテレフタル酸であり、脂肪族ジカルボン酸成分はアジピン酸であり、脂肪族ジオール成分は１，４−ブタンジオールである。

脂肪族ジカルボン酸成分および脂肪族ジオール成分からなる脂肪族ポリエステルは生分解性を有することが知られているが、芳香族脂肪族ポリエステル成分を有する場合においても生分解性を発現させるためには芳香環の間に脂肪族鎖が存在することが必要である。そのため本発明においては、芳香族脂肪族ポリエステルの芳香族ジカルボン酸成分は、５０モル％以下にすることが好ましい。

上記芳香族脂肪族ポリエステルとしては、ポリブチレンアジペートとテレフタレートとの共重合体（ＢＡＳＦ社製Ｅｃｏｆｌｅｘ）、テトラメチレンアジペートとテレフタレートとの共重合体（ＥａｓｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌｓ製ＥａｓｔａｒＢｉｏ）等が挙げられる。ポリブチレンアジペートとテレフタレートとの共重合体としては、例えばＢＡＳＦ社製の「Ｅｃｏｆｌｅｘ」が、テトラメチレンアジペートとテレフタレートとの共重合体としては、例えばＥａｓｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌｓ社製の「ＥａｓｔａｒＢｉｏ」が商業的に入手可能なものとして挙げられる。

（エチレン−ビニルアルコール共重合体）
本発明に用いられるエチレン−ビニルアルコール共重合体は、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した混合物である。このエチレン−ビニルアルコール共重合体としては、エチレン含有量が３５〜７０モル％で、ケン化度が９５モル％以上のものを使用することができる。エチレン含有量が３５モル％未満では成形性に問題が発生することがあり、７０モル％を超えると、成形性は向上するがバリア性が低下して本発明のポリオレフィン系樹脂からなる管材料の劣化を十分抑制することができない場合がある。また、ケン化度が９５モル％未満ではバリア性が低下することがあるため好ましくない。商業的に入手可能なエチレン−ビニルアルコール共重合体としては、日本合成化学（株）製の「ソアノール」シリーズ、クラレ（株）製の「エバール」シリーズ等が挙げられる。

（ポリプロピレン系樹脂）
Ｂ層に用いられるポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンまたはポリプロピレンを主成分とする混合物であり、ポリプロピレンはホモポリマーでも共重合体であってもよい。Ｂ層に用いられるポリプロピレン系樹脂としては、例えば、Ａ層の形成に使用されるポリプロピレン系樹脂と同様のものが挙げられる。

（酸化チタン）
本発明に用いる酸化チタンとしては、例えば、アナタース型酸化チタン及びルチル型酸化チタンのような結晶形の酸化チタンが挙げられる。外層を構成するベース樹脂との屈折率差を大きくするという観点からは、屈折率が２．７以上の酸化チタンであることが好ましく、例えば、ルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。屈折率差が大きいほど、ベース樹脂と酸化チタンとの境界面で光の屈折散乱作用が大きくなり、外層に光反射性を容易に付与することができる。

外層（Ａ層）における酸化チタンの配合量は、熱可塑性樹脂および酸化チタンの混合物１００質量％中、１質量％以上、４０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上、３０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以上、２０質量％以下であることが特に好ましい。酸化チタンの配合量が１質量％を下回ると十分な紫外線防止効果が得られず、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる管本体（Ｂ層）の表面の劣化を招く。一方、Ａ層における酸化チタンの配合量が４０質量％を上回ると、Ｂ層との接着性が低くなるだけでなく、機械強度が低下するため保管中に外層の破れ等が生じやすい。

本発明においては、外層はその少なくとも一部が剥離可能となるように設計されている。ここで「一部」とは、例えば管材料端部等が該当し、一部が剥離可能とは、必要に応じて、該当する一部のみを剥離除去等することができることを言う。

本発明においては、ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなるＡ層と、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなるＢ層との間の剥離強度が１０ｇ／１０ｍｍ以上、２，０００ｇ／１０ｍｍ以下となることが好ましく、５０ｇ／１０ｍｍ以上、２，０００ｇ／１０ｍｍ以下であることがより好ましく、１００ｇ／１０ｍｍ以上、１，５００ｇ／１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。剥離強度が１０ｇ／１０ｍｍを下回る場合には、輸送時、あるいは、保管時等にＡ層とＢ層との間に剥離が生じることがあり、一方、２，０００ｇ／１０ｍｍを上回る場合には、Ａ層とＢ層との間の接着性が強すぎるため、施工時における接合前に接合部分の外層を剥離しようとしても剥離できないことがある。

上記したように、本発明の管材料は、外層が管本体（Ｂ層）と適度な接着力を有するので、輸送時等にＢ層との間に剥離が生じることはなく、また接合接着する際には管材料端部の外層のみを剥離除去して劣化していない状態のＢ層を露出させることができ、接合部材等と融着接合等することができる。したがって、本発明によれば配管施工時に管材料端部をスクレープする作業は不要となる。

本発明においては、Ａ層、Ｂ層等の各層には、本発明の効果を損なわない範囲で、更に、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、顔料、染料等の添加剤を配合することができる。

次に、本発明の管材料の製造方法について詳細に説明する。

まずポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）を押出成形するために、ポリオレフィン系樹脂等を押出機（例えば、第１押出機）に投入し、所定の形状となるように口金（例えば、第１口金）にて賦形し、筒形状のＡ層を形成する。この際の成形温度は、Ａ層を形成する樹脂等の組成、添加剤等によって適宜調整する必要があるが、一般的には１５０℃以上、２５０℃以下の範囲であることが好ましい。Ａ層はある程度の長さ（例えば、約０．２〜０．５ｍ）にサイジングされた後、一旦、ある程度の温度（例えば、約２３〜４５℃）まで冷却される。

次いで、形成されたＡ層の外側に外層（Ｂ層）を押出成形によって被覆するために、別の押出機（例えば、第２押出機）に、熱可塑性樹脂および酸化チタンの混合物を投入し、所定の形状となるように口金（例えば、第２口金）にて賦形する。この際の成形温度は、熱可塑性樹脂の種類、及び、酸化チタン、その他の添加剤等の配合量等によって適宜調整する必要があるが、一般的には１８０℃以上、２４０℃以下であることが好ましい。

本発明において、押出成形製造装置内に、第１押出機、第１口金、サイジング、冷却水槽、引取機、および、切断機は、この順に配置されていることが好ましく、さらにまた、第２押出機および第２口金が、引取機と切断機との間に設置されていることが好ましい。また、第２口金はクロスヘッドダイであり、Ａ層が通過可能な様にマンドレルが中空成形されていることが好ましい。

また、Ａ層とＢ層とが密着するように、外径を規定できるローラーを第２口金と切断機との間に配置することが好ましい。さらにまた、層間の密着性を考慮すると、Ａ層とＢ層との間を減圧下にすることが好ましい。

本発明の管材料は、上記構成を有するので、保管時におけるポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂からなる管本体（Ａ層）の表面の劣化を抑制することができる。したがって、長期間の屋外保管も可能である。また、本発明の管材料は、外層の一部が剥離除去可能に形成されているので、配管時（施工時）に接合部分の外層を剥離除去することにより、特別工具によるスクレープ作業を不要とし、施工作業を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、外層は黒色等の強い色調を有していないので、任意の色にすることができ、法規制等に容易に適合させることができる。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。また、以下の実施例において使用された測定方法および評価方法を下記に示す。

（１）剥離強度
管材料を１２０℃、０．２ＭＰａの圧力下でプレスして平板状にし、剥離強度評価用サンプルを作製した。この剥離強度評価用サンプルについて、日本工業規格ＪＩＳＫ６８５４に基づいて、インテスコ社製のＩＭ−２０ＳＴを用い、雰囲気温度２５℃、引張速度２０ｍｍ／分にて剥離強度の測定を行った。ただし、剥離強度の評価はＪＩＳＫ６８５４の計算方法に準拠して行い、単位はｇ／１０ｍｍで表した。

（２）耐候性
耐候性の評価として管材料の融着強度の評価を行った。管材料を、所定時間（約１７，０００時間）、外層面が太陽光に曝されるように屋外暴露するか、または促進暴露試験機を用いて約３，６００時間、促進暴露した。いずれかの暴露作業を行った後、外層を剥離して管本体（Ｂ層）の表面を、スクレープ作業を行なうことなく、電気融着継手に挿入し、通電して電気融着を行った。十分な融着が行えたものを記号「○」、融着していなかったもの、あるいは、融着後に剥離が生じたものを記号「×」で示した。

（実施例１）
Ａ層形成用の樹脂として、中密度ポリエチレン（日本ポリエチレン（株）製のノバテックＨＤＨＥ１２１）を用いた。この中密度ポリエチレンを第１押出機に投入し、第１口金により賦形し、樹脂温度２００℃にて押出成形して、厚み２ｍｍ、外径１６０ｍｍの管状のＡ層を形成した。次いで、熱可塑性樹脂としてポリ乳酸（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製のＮＷ４０３２Ｄ）を使用し、酸化チタンとしてアナタース型酸化チタンを使用してＢ層形成用の樹脂とした。ポリ乳酸と酸化チタンとを質量比が８０：２０となるようにドライブレンドした後、第２押出機に投入し、樹脂温度２００℃にてクロスヘッドダイより押し出し、既に形成されているＡ層の外側を０．２ｍｍの厚みで被覆した。得られた管材料について剥離強度、及び、耐候性の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例２）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸の替わりにポリブチレンサクシネート（昭和高分子（株）製のビオノーレ１０３０）を使用した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例３）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸の替わりにポリブチレンアジペート−テレフタレート共重合体（ＢＡＳＦジャパン社製のエコフレックスＦ）を使用した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例４）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸の替わりにエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率４４モル％）（クラレ（株）製のエバールＥ１０５）を使用した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例５）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂としてエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率４４モル％）（クラレ（株）製のエバールＥ１０５）を使用し、熱可塑性樹脂および酸化チタンの配合量が質量比で９０：１０となるように変更した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例６）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂としてエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン共重合比率４４モル％）（クラレ（株）製のエバールＥ１０５）を使用し、熱可塑性樹脂および酸化チタンの配合量が質量比で７０：３０となるように変更した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例７）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製のＮＷ４０３２Ｄ）およびポリブチレンサクシネート（昭和高分子（株）製のビオノーレ１０３０）を質量比で３０：５０となるように配合した樹脂を使用した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例８）
実施例２において、Ｂ層の厚みが０．６ｍｍとなるように変更した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例９）
Ｂ層を形成する熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸の替わりにランダムポリプロピレン（ＭＦＲ＝６．５）（日本ポリプロ（株）製のノバテックＰＰＦＷ４ＢＴ）を使用した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例１０）
Ａ層を形成する樹脂において、熱可塑性樹脂と酸化チタンとの配合量を質量比で９５：５に変更した以外は実施例１と同様の方法で、管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（比較例１）
Ｂ層を設けなかった以外は実施例１と同様の方法で、単層構成の管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

（比較例２）
Ｂ層を形成する樹脂において、酸化チタンを配合せずに、ポリ乳酸（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ社製のＮＷ４０３２Ｄ）のみを使用した以外は、実施例１と同様の方法で管材料を作製した。得られた管材料について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜１０の管材料は、剥離強度が２０００ｇ／１０ｍｍ以下であり、必要に応じて外層が剥離可能なレベルのものであり、かつ、耐候性にも優れていることが分かった。

一方、外層を有していない比較例１およびＢ層に酸化チタンを含有していない比較例２は、耐候性に劣っていることが分かった。

本発明の管材料は、外層の一部が剥離除去可能に形成されているので、配管時（施工時）に接合部分の外層を剥離除去することにより、施工作業を大幅に向上させることができる。したがって、接合接着等が必要な管材料として広く使用できる。また、本発明によれば、外層は黒色等の強い色調を有していないので、任意の色にすることができ、法規制等で要求される色の管材料として使用することができる。

Claims

ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）を有し、前記外層における熱可塑性樹脂と酸化チタンとの混合物中に占める酸化チタンの配合量が１質量％以上、４０質量％以下であり、かつ、外層の少なくとも一部が剥離可能であることを特徴とする管材料。
前記ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）と、熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）との間の剥離強度が１０ｇ／１０ｍｍ以上、２，０００ｇ／１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
前記熱可塑性樹脂が、ポリ乳酸系樹脂、ポリ乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステル、芳香族脂肪族ポリエステル、エチレン−ビニルアルコール共重合体およびポリプロピレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１または２に記載の管材料。
ポリオレフィン系樹脂を主成分として含む樹脂からなる層（Ａ層）、および、外層として熱可塑性樹脂および酸化チタンを主成分として含む組成物からなる層（Ｂ層）を有し、前記外層における熱可塑性樹脂と酸化チタンとの混合物中に占める酸化チタンの配合量が１質量％以上、４０質量％以下であり、かつ、外層の少なくとも一部が剥離可能である管材料において、該Ｂ層の少なくとも一部を剥離して使用することを特徴とする管材料の使用方法。