JP5773953B2 - ライニング用組成物 - Google Patents
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
非特許文献1には、エラスチックモジュラス(=引張弾性率)が小さいプラスチックがキャビテーションエロージョンに対する耐性が高いことが示されている。また、非特許文献2には、σB 2/(2E)やσBが大きいほうがキャビテーションエロージョンに対する耐性が高いことが示されている。σBは圧縮強さ、Eは圧縮弾性率である。
さらに、非特許文献1と非特許文献2とは、明らかに異なる知見を示しており、あえて言えば逆の知見を示しているように思われる。
従って、プラスチックの物性とキャビテーションエロージョンに対する耐性との相関性については明確な理論がまだ構築されてないのが現状であり、キャビテーションエロージョンによるライニングの損傷を確実に防止することは難しかった。
即ち、本発明に係るライニング用組成物は、50[mm/分]の引張速度で引張試験を行うことにより測定した引張強さ[MPa]と破断時の伸び量[%]との積である抗張積が7500以上である直鎖低密度ポリエチレンを含み、且つ、前記直鎖低密度ポリエチレンは、施工対象物への施工が終了した時点では架橋されており、ゲル分率が30[%]以上であることを特徴とする。
また、本発明に係るライニング用組成物は、50[mm/分]の引張速度で引張試験を行うことにより測定した引張強さ[MPa]と破断時の伸び量[%]との積である抗張積が7500以上である直鎖低密度ポリエチレンを含み、且つ、前記直鎖低密度ポリエチレンは、密度が0.935以上、0.940以下であることを特徴とする。
さらに、前記抗張積を有する直鎖低密度ポリエチレンに架橋反応を発生させて分子間を架橋させることで、分子構造に立体網目構造が形成される。その結果、引張強さが向上して抗張積が増大するため、耐摩耗性、及び耐キャビテーションエロージョン性の向上が可能となる。
あるいは、前記抗張積を有する直鎖低密度ポリエチレンの密度が高くなるとポリエチレンの結晶性が向上し、相対的に非昌質部分が減少するため、引張強さが向上し、抗張積向上に繋がる。従って、直鎖低密度ポリエチレンの密度が0.935以上、0.940以下であることで、耐キャビテーションエロージョン性のさらなる向上が可能となる。
図1に示すように、ライニング用組成物は、腐食防止を図るために配水管(施工対象物)1の内面全体を覆うように設けられるライニング2に適用されるものである。そして、このライニング用組成物の粉体を用いた粉体成形や、予め筒状に形成したライニング用組成物を挿入することによって、配水管1の内面へのライニング2の施工が行なわれる。なおライニング用組成物は、配水管1のみへの適用には限定されない。
コモノマーとしての3〜30の炭素原子を有するα−オレフィンの例としてはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドコセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−アイコセン〔sic〕、1−ドコセン〔sic〕、1−テトラコセン〔sic〕、1−ヘキサコセン〔sic〕、1−オクタコセン〔sic〕及び1−トリアコンタセンを挙げることができる。これらのα−オレフィンは単独でも良いし、2種類以上を併用しても良い。
市販のものとしては、例えば、「ハーモレックス(登録商標)」(日本ポリエチレン株式会社)、「ユメリット(登録商標)」(宇部丸善ポリエチレン株式会社)、「エボリュー(登録商標)」(株式会社プライムポリマー)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
引張試験を行い、各々の試験片の引張強さ[MPa]と、破断時の伸び[%]とを測定し、これらの積である抗張積を算出した。
次に、キャビテーションエロージョン試験を行なって壊食深さ[mm]を測定し、これをキャビテーションエロージョン特性の指標とした。なお、壊食深さをキャビテーション暴露時間(例えば24時間)で割ることで、単位時間当たりの壊食深さである壊食速度をキャビテーションエロージョン特性の指標としてもよい。
上記引張試験及びキャビテーションエロージョン試験によって得られた各試験片の抗張積と壊食深さをプロットして図2のグラフを作成した。
図2に示すように、抗張積が大きければ大きいほど壊食深さが小さくなって、キャビテーションエロージョンが生じにくいことが確認でき、抗張積とキャビテーションエロージョンに対する耐性との間に相関性があることが見出された。そして、各プロットの近似曲線Aを確認すると、抗張積が10000を超える辺りから急激に壊食深さが小さくなり、20000を超えるとほぼ0に近い値となっている。なお、非特許文献2ではキャビテーションエロージョン特性は、σB 2/(2E)に相関性が高い(相関係数0.701)とされていたが、図2の相関係数は0.942となり、ポリエチレンのキャビテーションエロージョン特性は抗張積への相関性がより高いことがわかった。
Claims (5)
- 50[mm/分]の引張速度で引張試験を行うことにより測定した引張強さ[MPa]と破断時の伸び量[%]との積である抗張積が7500以上である直鎖低密度ポリエチレンを含み、
且つ、前記直鎖低密度ポリエチレンは、施工対象物への施工が終了した時点では架橋されており、ゲル分率が30[%]以上であることを特徴とするライニング用組成物。 - 50[mm/分]の引張速度で引張試験を行うことにより測定した引張強さ[MPa]と破断時の伸び量[%]との積である抗張積が7500以上である直鎖低密度ポリエチレンを含み、
且つ、前記直鎖低密度ポリエチレンは、密度が0.935以上、0.940以下であることを特徴とするライニング用組成物。 - 前記抗張積が10000以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のライニング用組成物。
- 前記直鎖低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒によって合成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のライニング用組成物。
- 酸化防止機能を有する添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のライニング用組成物。
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