JP2022155930A - 樹脂管 - Google Patents

Abstract

【課題】補強材を含む樹脂管であり、より強度を向上した樹脂管を提供する。
【解決手段】少なくとも管状の複合材層１１を備える樹脂管１０であって、複合材層１１は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層１２と、樹脂層１２に含まれる補強材１３と、を有し、ポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２ｇ／１０分以上５０．０ｇ／１０分以下、かつ密度が０．９３ｇ／ｃｍ^３以上であり、補強材１３は、二次元または三次元の方向に広がる形状（ただし、真球を除く）を有し、樹脂層１２を構成する成分の１００質量％に対し、補強材１３は５質量％以上５０質量％以下である、樹脂管１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂管に関する。

従来、配管の強度を向上するために、様々な開発が行われてきた。強度を向上した配管としては、複数ある層のうちの１層に補強材を含有させて、管周方向や管軸方向の強度を向上させた多層管が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１９６９１４号公報

しかしながら、従来の多層管は、例えば、補強材が配向している方向でしか強度の向上がみられないという課題があった。多層管において、補強材が配向しているとは、例えば、多層管を構成する樹脂中に含まれる補強材が、その長手方向を多層管の管軸方向に沿って配列していることを言う。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、補強材を含む樹脂管であり、より強度を向上した樹脂管を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
［１］少なくとも管状の複合材層を備える樹脂管であって、前記複合材層は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層と、前記樹脂層に含まれる補強材と、を有し、前記ポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２ｇ／１０分以上５０．０ｇ／１０分以下、かつ密度が０．９３ｇ／ｃｍ^３以上であり、前記補強材は、二次元または三次元の方向に広がる形状（ただし、真球を除く）を有し、前記樹脂層を構成する成分の１００質量％に対し、前記補強材は５質量％以上５０質量％以下である、樹脂管。
［２］前記複合材層の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層を有する、［１］に記載の樹脂管。
［３］前記複合材層の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層を有する、［１］または［２］に記載の樹脂管。

本発明によれば、補強材を含む樹脂管であり、より強度を向上した樹脂管を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向と垂直な断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管に含まれる補強材を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管に含まれる補強材を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管に含まれる補強材を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管に含まれる補強材を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向と垂直な断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向と垂直な断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向と垂直な断面図である。

［樹脂管］
以下、本発明の実施の形態による樹脂管について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向に沿う断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る樹脂管を模式的に示し、樹脂管の管軸方向と垂直な断面図である。
図１に示す樹脂管１０は、冷温水管、冷水管、温水管、上下水道管等の配水管および蒸気配管等として用いられる配管である。樹脂管１０は、１つ（１層）の複合材層１１を備える。複合材層１１は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層１２と、樹脂層１２に含まれる補強材１３と、を有する。樹脂管１０は、管軸Ｏ１を有し、内部に流路２０を有する。

樹脂層１２は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として構成される樹脂層である。
樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２ｇ／１０分以上５０ｇ／１０分以下が好ましく、０．３ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下が最も好ましい。

メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ ６９２２－２：２０１０の附属書の４．１（メルトフローレート）に従い、試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎで測定された値である。上記メルトフローレート（ＭＦＲ）が上記下限値以上であると、ポリオレフィン系樹脂の分子量が高いために補強材と絡みやすく、成形後の寸法安定性を高くすることができる。上記メルトフローレート（ＭＦＲ）が上記上限値以下であると、成型時に生じるポリオレフィン系樹脂のせん断により補強材が破壊されにくく、分子量が高すぎないため成形しやすい。

樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂は、密度が０．９３ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．９４ｇ／ｃｍ^３以上であることが最も好ましい。上記密度が上記下限値以上であると、管としての剛性を高めることができる。密度の上限値としては０．９７ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、上記上限値以下であるとＭＦＲを低くすることができる。

樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂の密度は、ＪＩＳ Ｋ７１１２－１９９９によって測定する。

樹脂層１２に含ま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、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－α－オレフィン共重合体等が挙げられる。これらのなかでも、成形体の強度、および、高温下での成形体の伸び率を向上させる観点からは、ポリエチレンまたはポリプロピレンが好ましく、ポリエチレンがより好ましい。

ポリエチレン（ＰＥ）としては、例えば、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等が挙げられる。なお、ポリエチレンの密度はＪＩＳ Ｋ ６９２２－１：１９９７の附属書表１、２に示されている中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの定義と同じものである。
ポリプロピレン（ＰＰ）としては、例えば、ホモＰＰ、ブロックＰＰ、ランダムＰＰ等が挙げられる。
ポリブテンとしては、例えば、ポリブテン－１等が挙げられる。
エチレン－α－オレフィン共重合体としては、例えば、エチレンに対して、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテンまたは１－オクテン等のα－オレフィンを数モル％程度の割合で共重合させた共重合体が好ましい。
これらのポリオレフィン系樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

補強材１３は、二次元または三次元の方向に広がる形状を有する。ただし、二次元または三次元の方向に広がる形状は、真球を除く。
補強材１３の形状は、二次元または三次元の方向に放射状に伸びる３本以上の脚部を有する形状、薄片状である。
三次元の方向に放射状に伸びる３本以上の脚部を有する形状とは、例えば、所謂テトラポット形状の図３に示す補強材１３Ａのことである。補強材１３Ａは、始点３０から放射状に伸びる４本の脚部３２を有する。脚部３２の先端３ヶ所を繋いだ形状は三角形である。なお、脚部は４本に限らず、５本以上有していてもよく、始点３０から三次元方向に放射状に延びる形状であればよい。
また、二次元の方向に放射状に伸びる３本以上の脚部を有する形状とは、例えば、図４に示す補強材１３Ｂのことである。補強材１３Ｂは、始点４０から放射状に伸びる４本の脚部４２を有する。脚部４２Ａ，４２Ｂと脚部４２Ｃ，４２Ｄとは垂直に交わる。したがって、補強材１３Ｂは平面視で十字形状をなしている。なお、全ての脚部が同一平面上になくともよく、一部の脚部が他の脚部が属する平面上になくともよい。また、脚部は４本に限らず、５本以上有していてもよい。
薄片状とは、例えば、図５に示すような平面視で平行四辺形状の薄片、平面視で長方形状の薄片、平面視で正方形状の薄片、図６に示すように平面視で長軸ａの長さと短軸ｂの長さの差が大きい楕円形状の薄片のことである。
また、補強材１３の形状は長球（長楕円体）状であってもよい。
補強材１３が二次元または三次元の方向に広がる形状を有することにより、樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂との接触面積が大きくなり、ポリオレフィン系樹脂と補強材１３が強固に接合する。その結果、樹脂管１０は、より強度が向上する。

二次元または三次元の方向に放射状に伸びる３本以上の脚部を有する形状を有する補強材１３の具体例としては、例えば、特開平１０－２０３８７８号公報や特開２０１２－１２１７７３号公報に記載された水酸化アルミニウムを含むベーマイトや酸化亜鉛を含むウィスカ等（パナテトラ）が挙げられる。
薄片状の補強材１３の具体例としては、例えば、雲母、タルク、鱗片状黒鉛等が挙げられる。

補強材１３の大きさ、すなわち、最大径は、１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上１００μｍ以下が最も好ましい。補強材１３の最大径が上記下限値以上であると、樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂との接触面積が大きくなり、ポリオレフィン系樹脂と補強材１３が強固に接合する。補強材１３の最大径が上記上限値以下であると、樹脂層１２に補強材１３を均一に分散させやすく、成型時に発生するポリオレフィン系樹脂のせん断により補強材１３が破壊されにくい。

補強材１３の最大径とは、補強材１３を平面視した場合の外接円の直径のことである。
補強材１３の最大径は、樹脂管１０の切断面を電子顕微鏡で観察することによって測定することができる。

補強材１３Ａの脚部３２および補強材１３Ｂの脚部４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの長さは、３μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上５０μｍ以下がさらに好ましい。補強材１３の最大径が上記下限値以上であると、樹脂層１２に含まれるポリオレフィン系樹脂との接触面積が大きくなり、ポリオレフィン系樹脂と補強材１３が強固に接合する。補強材１３の最大径が上記上限値以下であると、樹脂層１２に補強材１３を均一に分散させやすく、成型時に発生するポリオレフィン系樹脂のせん断により補強材１３が破壊されにくい。

補強材１３Ａの脚部３２および補強材１３Ｂの脚部４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄは、樹脂管１０の切断面を電子顕微鏡で観察し、補強材１０個の脚部長さを平均することによって測定することができる。

樹脂層１２における補強材１３の含有量は、樹脂層１２を構成する成分の全量１００質量％中、５質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１０量％以上４５質量％以下であることがより好ましい。補強材１３の含有量が上記下限値以上であると、樹脂管１０の寸法安定性を高めやすい。補強材１３の含有量が上記上限値以下であると、樹脂管１０を成形しやすく、樹脂管１０の可撓性を維持しやすい。

補強材１３は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

複合材層１１は、樹脂層１２を構成するポリオレフィン系樹脂と補強材１３の他に、炭素繊維やガラス繊維などの繊維材、アルミナ、酸化亜鉛などの針状結晶、相溶化剤、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、顔料、可塑剤等の他の成分を含んでいてもよい。上記他の成分はそれぞれ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
特に、繊維材や針状結晶は一次元方向の補強材であり、配向方向に対する強度の向上のみ得られるものであるが、本発実施形態の補強材１３と併用することで配向方向以外の強度を補強することができる。なお、上記の一次元方向の補強材には、二次元または三次元構造の補強材１３から分離した脚部３２、４２を含む。

上記相溶化剤としては、マレイン酸変性ポリオレフィン、シラン変性ポリオレフィン、塩素化ポリオレフィン等が挙げられる。なお、これらの相溶化剤は、上記ポリオレフィン樹脂に含まれない。上記相溶化剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記安定剤としては、熱安定剤、熱安定化助剤等が挙げられる。上記熱安定剤としては、有機錫系安定剤、鉛系安定剤、カルシウム－亜鉛系安定剤、バリウム－亜鉛系安定剤、バリウム－カドミウム系安定剤等が挙げられる。上記有機錫系安定剤としては、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト、ジブチル錫メルカプト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等が挙げられる。上記安定剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記熱安定化助剤としては、エポキシ化大豆油、りん酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、ゼオライト等が挙げられる。上記熱安定化助剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤等が挙げられる。上記内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で用いられる。上記内部滑剤としては、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、ビスアミド等が挙げられる。上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で用いられる。
上記外部滑剤としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックス等が挙げられる。上記滑剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記加工助剤としては、アクリル系加工助剤等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、重量平均分子量が１０万～２００万であるアルキルアクリレート－アルキルメタクリレート共重合体等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、具体的に、ｎ－ブチルアクリレート－メチルメタクリレート共重合体、２－エチルヘキシルアクリレート－メチルメタクリレート－ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。上記加工助剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記衝撃改質剤としては、メタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリルゴム等が挙げられる。上記衝撃改質剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。上記酸化防止剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記紫外線吸収剤としては、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。上記光安定剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク等が挙げられる。上記充填剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記顔料としては、有機顔料および無機顔料が挙げられる。上記有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、染料レーキ系有機顔料等が挙げられる。上記無機顔料としては、酸化物系無機顔料、クロム酸モリブデン系無機顔料、硫化物・セレン化物系無機顔料、フェロシアニン化物系無機顔料等が挙げられる。上記顔料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記可塑剤は、成形時の加工性を高める目的で添加されていてもよい。可塑剤の添加により樹脂管の耐熱性が低下することがあるため、可塑剤の添加量は少ない方が好ましい。
上記可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジ－２－エチルヘキシルフタレート、ジ－２－エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。上記可塑剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

複合材層１１の厚さは、樹脂管１０の用途に応じて適宜調整されるが、例えば、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。

樹脂管１０は、複合材層１１がポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層１２と、樹脂層１２に含まれる補強材１３とを有することにより、良好な耐圧性を有する。耐圧性は、破壊水圧試験によって測定してよい。具体的には、例えば、４．５ＭＰａ以上であり、好ましくは５．０ＭＰａ以上、さらに好ましくは６．０ＭＰａ以上である。

なお、破壊水圧試験は、ＰＷＡ（建築設備用ポリエチレンパイプシステム研究会規格）００１規格に準拠することができ、長さ１０００ｍｍ以上（たとえば長さ１０００ｍｍ）の多層配管１００の試験片の内部に常温（２３℃）の水を充填するとともに一定速度で水を入れ続けることにより加圧し、樹脂管１０が破裂する時の水圧によって耐圧性を評価することができる。

また、耐圧性は、耐圧値（たとえば破壊水圧試験で得られる耐圧値（ＭＰａ））から以下の下記式（１）を用いて導出される円周応力（ＭＰａ）によって評価されてもよい。なお、下記式（１）中、ＳＤＲは最小肉厚に対する外径の比（外径／最小肉厚）を示す。
耐圧値＝（２×円周応力）／（ＳＤＲ－１） （１）

円周応力とは周方向にかかる応力のことであり、水圧試験によって得られた圧力値を管の寸法の影響を排除したパラメータである点で信頼性が高い。例えば、同じ組成で肉厚が異なる管の場合、肉厚が厚いものの方が水圧試験での圧力値が高くなるが、円周応力値で表すといずれも同じとなる。

樹脂管１０に許容される円周応力値は、例えば、３５ＭＰａ以下であることが好ましく、３３ＭＰａ以下であることがより好ましい。低線膨張性能との両立性を考慮する観点では、樹脂管１０に許容される円周応力値は、３０．５ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。

樹脂管１０は、上記のように耐圧性に優れるため、冷温水管として特に有用である。

樹脂管１０の線膨張係数は、２×１０^－5／℃以上１０×１０^－5／℃以下であることが好ましく、２×１０^－5／℃以上７×１０^－5／℃以下であることがより好ましく、３×１０^－5／℃以上６×１０^－5／℃以下であることがもっとも好ましい。樹脂管１０の線膨張係数が上記下限値以上であると、成形性に優れる。樹脂管１０の線膨張係数が上記上限値以下であると、冷温水を流した時の収縮が小さい。

樹脂管１０の線膨張係数は、次のようにして求めた。
樹脂管１０を約１０００ｍｍの長さに切断し、６０℃（Ｔｈｏｔ）に設定した恒温槽にて２４時間養生した後、多層配管の長さ（Ｌｈｏｔ）を測定した。その後、同じ多層配管を、５℃（Ｔｃｏｏｌ）に設定した恒温槽にて２４時間養生し、多層配管の長さ（Ｌｃｏｏｌ）を測定した。得られた値を下記の式（２）に代入し、線膨張係数を決定した。

本実施形態の樹脂管１０は、複合材層１１がポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層１２と、樹脂層１２に含まれる補強材１３と、を有し、補強材１３が二次元または三次元の方向に広がる形状（ただし、真球を除く）を有する。そのため、樹脂層１２を構成するポリオレフィン系樹脂と補強材１３の接触面積が大きくなり、ポリオレフィン系樹脂と補強材１３が強固に接合する。その結果、樹脂管１０は、より強度が向上する。

［樹脂管の製造方法］
以下、本発明の一実施形態に係る樹脂管の製造方法について説明する。

樹脂管の製造では、樹脂管１０を構成する複合材層１１を押出成形法等により成形する。
樹脂管１０は単層構造であるため、上記樹脂と上記補強材とを含む樹脂組成物を、成型管の周方向に相当する方向へ流動させることが可能な方法を特に限定することなく用いることができる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。

例えば、図７に示すような第１変形例に係る樹脂管１００、図８に示すような第２変形例に係る樹脂管２００、図９に示すような第３変形例に係る樹脂管３００を採用してもよい。なお、第１変形例に係る樹脂管１００、第２変形例に係る樹脂管２００および第３変形例に係る樹脂管３００では、前記実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

図７に示す第１変形例に係る樹脂管１００は、複合材層１１の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層１１０を有する。
内層１１０は、樹脂層１２と同様のポリオレフィン系樹脂から構成される。また、内層１１０は、複合材層１１と同様にポリオレフィン系樹脂の他に、相溶化剤、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、顔料、可塑剤等の他の成分を含んでいてもよい。
内層１１０の厚さは、樹脂管１００の用途に応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
複合材層１１の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層１１０を設けることにより、内層１１０が保護層として機能するため、流路２０側において、複合材層１１の劣化を抑制することができる。

図８に示す第２変形例に係る樹脂管２００は、複合材層１１の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層２１０を有する。
外層２１０は、樹脂層１２と同様のポリオレフィン系樹脂から構成される。また、外層２１０は、複合材層１１と同様にポリオレフィン系樹脂の他に、相溶化剤、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、顔料、可塑剤等の他の成分を含んでいてもよい。
外層２１０の厚さは、樹脂管２００の用途に応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
複合材層１１の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層２１０を設けることにより、外層２１０が保護層として機能するため、複合材層１１の外側において、複合材層１１の劣化を抑制することができる。

図９に示す第３変形例に係る樹脂管３００は、複合材層１１の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層１１０を有し、複合材層１１の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層２１０を有する。
内層１１０の厚さは、樹脂管３００の用途に応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
外層２１０の厚さは、樹脂管３００の用途に応じて適宜調整されるが、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。
複合材層１１の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層１１０を設けることにより、内層１１０が保護層として機能するため、流路２０側において、複合材層１１の劣化を抑制することができる。また、複合材層１１の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層２１０を設けることにより、外層２１０が保護層として機能するため、複合材層１１の外側において、複合材層１１の劣化を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態は本発明の例示にしか過ぎないものである。よって、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例が本発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。さらに、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）９２質量％、補強材（ベーマイト：放射状、脚部長さ：５μｍ）８質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いて押出成型し、押し出された管状体を引き取り、第１の水槽および第２の水槽で冷却固化して、単層の樹脂管を得た。これにより、複合材層のみを有する、実施例１の単層の樹脂管を製造した。

［実施例２］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：５ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）５３質量％、補強材（ベーマイト：放射状、脚部長さ：２μｍ）４７質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の単層の樹脂管を製造した。

［実施例３］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）８８質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：４０μｍ）１２質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３の単層の樹脂管を製造した。

［実施例４］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）７２質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：２０μｍ）８質量％、ガラス繊維（平均繊維長１０００μｍ、平均繊維径１３μｍ）２０質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４の単層の樹脂管を製造した。

［実施例５］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：５ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ３）７０質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：２０μｍ）２０質量％、ガラス繊維（平均繊維長１０００μｍ、平均繊維径１３μｍ）１０質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例５の単層の樹脂管を製造した。

［実施例６］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：５ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）５７質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：８μｍ）４３質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例６の単層の樹脂管を製造した。

［実施例７］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）８５質量％、補強材（雲母：平面状、最大径：４００μｍ）１５質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例７の単層の樹脂管を製造した。

［実施例８］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：５ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）７０質量％、補強材（雲母：平面状、最大径：１００μｍ）３０質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例８の単層の樹脂管を製造した。

［比較例１］
高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の単層の樹脂管を製造した。

［比較例２］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、低密度ポリエチレン（ＰＥ５０相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９２５ｇ／ｃｍ^３）８０質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：８μｍ）２０質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２の単層の樹脂管を製造した。

［比較例３］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）９７質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：８μｍ）３質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例３の単層の樹脂管を製造した。

［比較例４］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．２ｇ／１０分、密度：０．９４２ｇ／ｃｍ^３）４７質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：４０μｍ）５３質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例４の単層の樹脂管を製造した。

［比較例５］
樹脂管を製造するための樹脂組成物として、高密度ポリエチレン（ＰＥ１００相当、ＭＦＲ：０．１５ｇ／１０分、密度：０．９７５ｇ／ｃｍ^３）７０質量％、補強材（パナテトラ（（株）アムテック社製商品名）：テトラポット状、脚部長さ：４０μｍ）３０質量％を含む樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５の単層の樹脂管を製造した。

（耐圧性評価）
実施例１～実施例８、および比較例１～比較例５の樹脂管それぞれについて、ＰＷＡ（建築設備用ポリエチレンパイプシステム研究会規格）００１規格に準拠して破壊水圧評価を行った。つまり、長さ１０００ｍｍの樹脂管の試験片を切り取り、その内部に常温（２３℃）の水を充填するとともに一定速度で水を入れ続けることにより加圧し、樹脂管が破裂する時の水圧（ＭＰａ）を求めた。

また、円周応力（ＭＰａ）を下記式（１）より算出した。なお、式（１）中、ＳＤＲは最小肉厚に対する外径の比（外径／最小肉厚）を示すし、耐圧値は上記の水圧試験で得られた水圧の値である。耐圧値が６．５ＭＰａ以上の場合に「◎」、耐圧値が４．５ＭＰａ以上６．５ＭＰａ以下の場合に「○」、耐圧値が４．５ＭＰａ未満の場合に「×」と評価した。結果を表１に示す。
耐圧値＝（２×円周応力）／（ＳＤＲ－１） （１）

（線膨張係数評価）
実施例１～実施例８、および比較例１～比較例５の樹脂管それぞれについて、上記した方法により線膨張係数を測定した。結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１～実施例８の樹脂管は耐圧性に優れるとともに、線膨張係数が小さく熱により変形し難いことが確認された。

１０．１００，２００，３００ 樹脂管
１１ 複合材層
１２ 樹脂層
１３ 補強材
２０ 流路
１１０ 内層
２１０ 外層

Claims (3)

1. 少なくとも管状の複合材層を備える樹脂管であって、
   前記複合材層は、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層と、前記樹脂層に含まれる補強材と、を有し、
   前記ポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．２ｇ／１０分以上５０．０ｇ／１０分以下、かつ密度が０．９３ｇ／ｃｍ^３以上であり、
   前記補強材は、二次元または三次元の方向に広がる形状（ただし、真球を除く）を有し、
   前記樹脂層を構成する成分の１００質量％に対し、前記補強材は５質量％以上５０質量％以下である、樹脂管。
2. 前記複合材層の内側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の内層を有する、請求項１に記載の樹脂管。
3. 前記複合材層の外側にポリオレフィン系樹脂から構成される管状の外層を有する、請求項１または２に記載の樹脂管。

Images