JP5204743B2 - 配水管用着色樹脂組成物及び配水管 - Google Patents
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Description
また、特許文献4〜7には、カーボンブラックをポリエチレンに添加したパイプが示されており、長期の耐候性を付与することを目的にカーボンブラックを添加することが一般的に行われている。しかし、これらの公知文献の技術だけでは、耐塩素水性は必ずしも充分なレベルではなく、更に優れた性能を発揮する改良手段が求められている。
特許文献8では、ポリオレフィン樹脂にカーボンブラック等の染顔料を配合した上水道の、塩素含有水に接した場合のパイプ表面に発生する膨れや色抜けを抑制する技術が開示されているが、耐塩素水性は十分ではなかった。
さらに、非特許文献1では、ゴム製品を目的としたカーボンブラックによる劣化のメカニズムを開示し、特に粒子径が大きく活性点が少ないサーマルブラックの耐塩素性への有効性を述べるも、その有効性の明確な開示や、オレフィン樹脂等への応用可能性を示唆するものではない。
すなわち、本発明は、以下の発明を提供するものである。
(1)高密度ポリエチレン又はポリプロピレンから選択されたポリオレフィン樹脂100質量部に、カーボンブラックとしてサーマルブラックを0.1〜5質量部を含有させたことを特徴とする配水管用着色樹脂組成物。
(2)前記(1)に記載の着色樹脂組成物を成形してなる配水管。
(3)単層管である前記(2)に記載の配水管。
(4)非埋設用上水管である前記(2)に記載の配水管。
(5)前記配水管が塩素を含有する水道水用の配水管である前記(2)〜(4)のいずれかに記載の配水管。
本発明で使用されるポリオレフィン樹脂とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等、押出成形、射出成形などで使用される公知のポリオレフィン樹脂であり、特に限定なく使用できるが、パイプ成形性、コスト面、長期耐久性等総合的な観点から、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
本発明で使用するサーマルブラックは、ガスの燃焼、分解を繰り返して得るその製法上の特徴から、粗粒子のカーボンブラックが得られ、またストラクチャーの発達が非常に低くほぼ一次粒子に近い球状の状態で存在している。その為、アグリゲート空隙率が小さく、アグリゲートの発達した他カーボンブラックと比較して塩素を空隙内に吸収することがなく、その為、塩素との反応性が低いため耐塩素水性に有効となる。本発明では、上記サーマルブラックを使用することにより、効果的な耐塩素水性の知見が得られた。
このため、本発明の着色樹脂組成物で得られた配水管は従来のカーボンブラックを配したものに比べ、耐塩素水性に優れ、水泡発生を抑制する事が可能であり、コスト面でも実用上極めて有用な配水管が得られる。
また、当該サーマルブラックを均一に分散させる目的で各種分散剤を配合してもよい。分散剤としては本発明の樹脂組成物を得る為に使用した加工機に合わせ任意のものを選択して良い。
本発明の配水管は、本発明の樹脂組成物を成形してなり、その成形方法は常法によれば良く、特に限定されない。本発明の配水管は、単層管に適しており、また、非埋設用上水管に適している。
さらに、本発明の配水管は、本発明の樹脂組成物を成形時の最終顔料配合の10倍もしくは30倍等に高倍率化したマスターバッチを製造した後に、ナチュラル樹脂と共に希釈して成形しても良い。
実施例1
ポリエチレン樹脂(密度0.950g/cm3(JIS K 6922−1.2)MFR0.05g/10min(JIS K 6922−2))100質量部にサーマルブラックA(平均粒径(電子顕微鏡による平均粒径の算出)280nm)2.3質量部、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート0.04質量部、分散剤としてステアリン酸カルシウム0.02質量部の混合物を単軸押出機(株式会社マース精機製V−40M/M[商品名])にて混練造粒しカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得た。
(試験条件)
塩素水濃度 :2000±100ppm
試験温度 :60℃
塩素水pH :6.5±0.5
観察時間 :72h、120h、168h
テストピース厚:4mm
(評価方法)
各観察時間にて試験片表面の水泡の有無、発生レベルの評価を行った。評価基準は水泡発生の状況に応じて以下の3段階評価とした。
○・・・水泡発生なし。
△・・・試験片の1部に水泡発生。
×・・・試験片の全面に水泡が発生。
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の量を4.6質量部とした以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例3
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の量を0.2質量部とした以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例4
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、サーマルブラックB(平均粒径80nm)2.3質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例5
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、サーマルブラックB(平均粒径80nm)4.6質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、ポリエチレン樹脂(密度0.950g/cm3(JIS K 6922−1.2)MFR0.05g/10min(JIS K 6922−2))100質量部の代わりに、ポリプロピレン樹脂(密度0.900g/cm3(JIS K 6921−1.2)MFR0.5g/10min(JIS K 6921−2))100質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例7
実施例1において、ポリエチレン樹脂(密度0.950g/cm3(JIS K 6922−1.2)MFR0.05g/10min(JIS K 6922−2))100質量部の代わりに、ポリエチレン樹脂(密度0.950g/cm3(JIS K 6922−1.2)MFR0.05g/10min(JIS K 6922−2))70質量部、及びポリエチレン樹脂(密度0.918g/cm3(JIS K 6922−1.2)MFR18.5g/10min(JIS K 6922−2))30質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、ファーネスブラックA(平均粒径24nm)2.3質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例2
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、ファーネスブラックB(平均粒径76nm)2.3質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例3
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、ファーネスブラックB(平均粒径76nm)4.6質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例4
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、ファーネスブラックC(平均粒径122nm)2.3質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例5
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の代わりに、アセチレンブラックA(平均粒径35nm)2.3質量部用いた以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例6
実施例1において、サーマルブラックA(平均粒径280nm)の量を5.5質量部とした以外は同様にしてカーボン分散の均一な配水管用着色樹脂組成物を得、耐塩素水性試験を行い、試験片表面の水泡発生状況を観察、評価した。評価結果を表1に示す。
Claims (5)
- 高密度ポリエチレン又はポリプロピレンから選択されたポリオレフィン樹脂100質量部に、カーボンブラックとしてサーマルブラックを0.1〜5質量部を含有させたことを特徴とする配水管用着色樹脂組成物。
- 請求項1に記載の着色樹脂組成物を成形してなる配水管。
- 単層管である請求項2に記載の配水管。
- 非埋設用上水管である請求項2に記載の配水管。
- 前記配水管が塩素を含有する水道水用の配水管である請求項2〜4のいずれかに記載の配水管。
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