JP6185817B2 - 配水管用青色着色樹脂組成物および配水管 - Google Patents
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Description
本発明は、耐塩素水性に優れた配水管用青色着色樹脂組成物に関する。詳しくは、コバルト顔料を含有せず、そして、塩素を含有する水道水などの水に長期間接触しても、水中の塩素による劣化が少なく、かつ色調バランスが維持される配水管用青色樹脂組成物に関する。
従来、日本における上水道配水管は、鋼管、ダグタイル鋳鉄管および塩化ビニル管などの材料で構成されていた。しかしながら、１９９５年１月に発生した阪神淡路大震災では、このような材料で構成された配水管にはヒビ割れおよび亀裂などが生じ、それらの配水管は耐震性が低いことが確認された。一方、ガス管および水道管などの配管として使用されているポリエチレン管の場合、阪神淡路大震災においても、ヒビ割れ、亀裂などの配管の被害が殆どなく、ポリエチレン管は耐震性に優れていることが判明した。２０１１年３月に発生した東日本大震災においても、ポリエチレン管は、津波以外では殆ど被害を受けなかったことが報告されており、耐震性が優れている配管としてのポリエチレン管の期待はさらに高まっている。
地中埋設配水管は、水をイメージする青色顔料で着色されることにより、他の配管と色で区別される。また、屋外で使用する配水管は、配水管の耐候性保持のためカーボンブラックで着色される。配水管をこのように着色するために、配水管の材料である樹脂に顔料が添加される。上水道配水管に用いられる一層管では、配水管の樹脂に添加した顔料が水に溶け出し、水に含まれる塩素と反応して、樹脂の劣化を促進させる。これにより、塩素含有水が接触する配水管の内面には点状突起または小径膨れ（以下膨れという）が発生する。時には、膨れの一部が剥離し、その剥離片の一部が水中に混入するという問題が生じる。このため、飲食に使用される上水が流通する上水道配水管には、膨れの発生に対して、すなわち耐塩素水性に対して、ＪＷＷＡＫ１４４：２００９（水道管ポリエチレン管）に規定されるような厳しい性能が要求されている。
そこで、塩素含有水が接触する配水管内面を顔料無添加樹脂層で、配水管外面を顔料添加樹脂層で構成する二層管が提案されている。しかし、二層管の製造には特殊成型機が必要であること、一層管と比較し二層管の製造が難しいことなどから、耐塩素水性が優れている一層管用の着色された樹脂組成物が望まれている。
上水道配水管用の一層管を着色する顔料は優れた耐塩素水性を有していることが必要である。耐塩素水性試験を行ったとき、樹脂中に添加した顔料が塩素と反応すると、顔料の変色や退色が生じる。とくに青色の一層管の場合、上水道配水管の水のイメージを損なわないように塩素水試験を行ったとき、一層管の変退色が少ないことが望ましい。青色着色に用いるフタロシアニンブルーを添加したポリオレフィンの一層管を使用して塩素水試験を行うと、一層管の青色が激しく退色する。このような塩素水試験後の変退色性に優れている青色顔料にはコバルトブルーが挙げられる。コバルトブルーは樹脂に対する着色力が低いため、他の顔料と比較し多量のコバルトブルーを樹脂に添加する必要はある。このように多量のコバルトブルーが添加された樹脂の一層管は、変退色性が非常に優れており、耐塩素水性も良好である。よって、コバルトブルーは、上水道配水管の用途に使用する配管の樹脂に添加する青色の顔料として最も適した顔料であると考えられていた（特許文献１）。
化学物質の環境リスクに対する関心は年々高まり、２０１２年９月「労働安全衛生法(以下、労安法)施行令の改正」にて、『コバルトおよびその無機化合物』に対しても健康障害防止措置に関する施行令が公布され、２０１３年１月から施行となった。この労安法の改正により、コバルト顔料を０．１％以上含有する製剤にはコバルト含有の表示が義務付けられたため、コバルト顔料は取扱安全性にリスクを伴うこととなった。飲食に供される水が直接接する上水管に、取扱安全性にリスクがある物質を用いるのは望ましいことではない。
コバルトブルー以外の青色顔料に、コバルトブルーと同じ無機青顔料である群青が挙げられる。しかし、群青の退色性はコバルトよりも劣り、群青の着色力は低く、コストも高い。このため、コバルトブルーを群青に置き換えるメリットは少ない。青系有機顔料として一般的に使用されるものには、スレン系ブルーおよびシアニンブルーが挙げられる。しかし、スレン系ブルーは変色が激しく、シアニンブルーには退色の問題がある。よって、いずれの青系有機顔料の場合も変退色が起こるため、コバルトブルーを用いた場合のように、塩素水に長期間接触する前後で同様の青色の色調バランスを維持することは非常に困難である。
本発明の目的は上記の問題を解決することである。すなわち、環境リスク低減のためにコバルト顔料を使用せず、耐塩素水性に優れ、水道水などに長期間接触しても青色の色調バランスを維持することができ、一層管でも耐塩素水性を有する配水管用の青色着色樹脂組成物、およびその青色着色樹脂組成物からなる配水管を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の複数の顔料をポリエチレン樹脂に添加することにより、コバルト顔料を含まず、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用青色着色樹脂組成物を得られることを見出し、本発明は完成に至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］密度が０.９４６〜０.９６９ｇ／ｃｍ ３ であり、温度１９０℃、荷重２.１６ｋｇで測定したＭＦＲ（メルトフローレート）が０.０１〜５ｇ／１０分であるポリエチレン樹脂と、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、フタロシアニンブルー顔料０．０００５〜０．０７質量部、ベンズイミダゾロン顔料０．０００１〜０．０３質量部、および二酸化チタン顔料０．００１〜０．２質量部とを含む配水管用青色着色樹脂組成物。
［２］２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る上記［１］に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
［３］２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片において、ＪＷＷＡＫ１４４：２００９（水道管ポリエチレン管）に準拠した塩素水試験を１６８時間実施した後の試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る上記［１］または［２］に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
［４］上記［１］〜［３］のいずれかに記載の配水管用青色着色樹脂組成物からなる配水管。
［５］配水管が単層管である、上記［４］に記載の配水管。
［１］密度が０.９４６〜０.９６９ｇ／ｃｍ ３ であり、温度１９０℃、荷重２.１６ｋｇで測定したＭＦＲ（メルトフローレート）が０.０１〜５ｇ／１０分であるポリエチレン樹脂と、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、フタロシアニンブルー顔料０．０００５〜０．０７質量部、ベンズイミダゾロン顔料０．０００１〜０．０３質量部、および二酸化チタン顔料０．００１〜０．２質量部とを含む配水管用青色着色樹脂組成物。
［２］２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る上記［１］に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
［３］２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片において、ＪＷＷＡＫ１４４：２００９（水道管ポリエチレン管）に準拠した塩素水試験を１６８時間実施した後の試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る上記［１］または［２］に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
［４］上記［１］〜［３］のいずれかに記載の配水管用青色着色樹脂組成物からなる配水管。
［５］配水管が単層管である、上記［４］に記載の配水管。
本発明によれば、コバルト顔料を含まず、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用着色樹脂組成物および配水管を提供することができる。
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物は、ポリエチレン樹脂、フタロシアニンブルー顔料、ベンズイミダゾロン顔料、および二酸化チタン顔料を含む。以下、本発明を詳細に説明する。
［配水管］
本明細書において、「配水管」は、配水管のみならず、配水管継手も含む。
本明細書において、「配水管」は、配水管のみならず、配水管継手も含む。
［青色］
本明細書において「青色」とは、人間が目視して青色に見える色であればとくに限定されないが、たとえば、可視スペクトルの波長域が約３６０ｎｍ以上約４８０ｎｍ未満である色である。
本明細書において「青色」とは、人間が目視して青色に見える色であればとくに限定されないが、たとえば、可視スペクトルの波長域が約３６０ｎｍ以上約４８０ｎｍ未満である色である。
［ポリエチレン樹脂］
本発明に使用されるポリエチレンは、押出成形および射出成形などの成形方法で成形される樹脂として使用される従来公知のポリエチレン樹脂である。ポリエチレン樹脂の密度は、好ましくは０.９４５〜０.９７０ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．９４６〜０．９６９ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．９４７〜０．９６８ｇ／ｃｍ3である。ポリエチレン樹脂の密度が０.９４５〜０.９７０ｇ／ｃｍ3であると、成形した樹脂組成物は、配水管として用いるのに十分な曲げ弾性率、剛性および耐圧性を有するようになる。ポリエチレン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは０.００１〜１０ｇ／１０分であり、より好ましくは０．０１〜５ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０２〜１．０ｇ／１０分である。ポリエチレン樹脂のＭＦＲが０.００１〜１０ｇ／１０分であると、分子量が増大し流動性が低下してポリエチレン樹脂の成形性が確保できなくなることを抑制できるとともに、成形した樹脂組成物の耐衝撃性が低下したり、耐久性が低下したりすることを抑制できる。なお、ポリエチレン樹脂の密度は、ＪＩＳ Ｋ６９２２−１，２：１９９７に準拠して測定されたものであり、ポリエチレン樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２：１９９７に準拠して、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇにおいて測定されたものである。
本発明に使用されるポリエチレンは、押出成形および射出成形などの成形方法で成形される樹脂として使用される従来公知のポリエチレン樹脂である。ポリエチレン樹脂の密度は、好ましくは０.９４５〜０.９７０ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．９４６〜０．９６９ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．９４７〜０．９６８ｇ／ｃｍ3である。ポリエチレン樹脂の密度が０.９４５〜０.９７０ｇ／ｃｍ3であると、成形した樹脂組成物は、配水管として用いるのに十分な曲げ弾性率、剛性および耐圧性を有するようになる。ポリエチレン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは０.００１〜１０ｇ／１０分であり、より好ましくは０．０１〜５ｇ／１０分であり、さらに好ましくは０．０２〜１．０ｇ／１０分である。ポリエチレン樹脂のＭＦＲが０.００１〜１０ｇ／１０分であると、分子量が増大し流動性が低下してポリエチレン樹脂の成形性が確保できなくなることを抑制できるとともに、成形した樹脂組成物の耐衝撃性が低下したり、耐久性が低下したりすることを抑制できる。なお、ポリエチレン樹脂の密度は、ＪＩＳ Ｋ６９２２−１，２：１９９７に準拠して測定されたものであり、ポリエチレン樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ６９２２−２：１９９７に準拠して、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇにおいて測定されたものである。
［フタロシアニンブルー顔料］
本発明に使用されるフタロシアニンブルー顔料は、本発明の樹脂組成物を青色に着色する主顔料である。フタロシアニンブルー顔料は、たとえば、分子中に塩素を有しないか、もしくは１個の塩素を有する金属フタロシアニン顔料および／または無金属フタロシアニン顔料である。
本発明に使用されるフタロシアニンブルー顔料は、本発明の樹脂組成物を青色に着色する主顔料である。フタロシアニンブルー顔料は、たとえば、分子中に塩素を有しないか、もしくは１個の塩素を有する金属フタロシアニン顔料および／または無金属フタロシアニン顔料である。
フタロシアニンブルー顔料の含有量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、０.０００５〜０．０７質量部であり、好ましくは０．００５〜０．０５質量部である。フタロシアニンブルー顔料の含有量が、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり０.０００５〜０．０７質量部であると、樹脂組成異物は十分な青色を呈するようになり、塩素水に長期間接触した後も青色の色調バランスを維持できるとともに、塩素水に接触したときの樹脂組成物の膨れの発生を抑制できる。
［ベンズイミダゾロン顔料］
本発明に使用されるベンズイミダゾロン顔料は、本発明の樹脂組成物の色に赤味を付与するための補色顔料として用いられる。ベンズイミダゾロン顔料には、たとえば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０８およびＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３２などが挙げられる。なお、フタロシアニンとともに用いる補色顔料には、ベンズイミダゾロン顔料以外に、ジメチルキナクリドン、ＤＰＰレッドおよびポリアゾレッドなどがある。しかし、塩素水試験を行うと、ジメチルキナクリドンおよびＤＰＰレッドでは、樹脂組成物の変色が著しく、ポリアゾレッドでは、ポリアゾレッドの堅牢性が高過ぎるため塩素水試験後の樹脂組成物の赤味が強くなる。一方、ベンズイミダゾロン顔料は塩素水試験による変色が少ない。また、ベンズイミダゾロン顔料の退色性はフタロシアニン顔料と同等である。よって、フタロシアニン顔料を青色の着色顔料として用いた場合、青色の色調バランスの観点から、赤みを付与する捕色顔料としてベンズイミダゾロン顔料を用いるのが最適である。
本発明に使用されるベンズイミダゾロン顔料は、本発明の樹脂組成物の色に赤味を付与するための補色顔料として用いられる。ベンズイミダゾロン顔料には、たとえば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０８およびＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３２などが挙げられる。なお、フタロシアニンとともに用いる補色顔料には、ベンズイミダゾロン顔料以外に、ジメチルキナクリドン、ＤＰＰレッドおよびポリアゾレッドなどがある。しかし、塩素水試験を行うと、ジメチルキナクリドンおよびＤＰＰレッドでは、樹脂組成物の変色が著しく、ポリアゾレッドでは、ポリアゾレッドの堅牢性が高過ぎるため塩素水試験後の樹脂組成物の赤味が強くなる。一方、ベンズイミダゾロン顔料は塩素水試験による変色が少ない。また、ベンズイミダゾロン顔料の退色性はフタロシアニン顔料と同等である。よって、フタロシアニン顔料を青色の着色顔料として用いた場合、青色の色調バランスの観点から、赤みを付与する捕色顔料としてベンズイミダゾロン顔料を用いるのが最適である。
ベンズイミダゾロン顔料の含有量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、０.０００１〜０.０３質量部であり、好ましくは０．００２〜０．０２質量部である。ベンズイミダゾロン顔料の含有量が、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり０.０００１〜０.０３質量部であると、樹脂組成物に対する着色が十分になるとともに、塩素水に長期間接触した後も青色の色調バランスを維持でき、塩素水に接触したときの樹脂組成物の膨れの発生を抑制できる。
［二酸化チタン顔料］
本発明に使用される二酸化チタン顔料は、本発明の樹脂組成物に隠蔽性を付与する。二酸化チタン顔料の含有量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、０．００１〜０．２質量部であり、好ましくは０．０２〜０．２質量部である。二酸化チタン顔料の含有量が、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり０．００１〜０．２質量部であると、十分な隠蔽性を樹脂組成物に付与できるとともに、樹脂組成物の色調が白くなることを抑制できる。
本発明に使用される二酸化チタン顔料は、本発明の樹脂組成物に隠蔽性を付与する。二酸化チタン顔料の含有量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、０．００１〜０．２質量部であり、好ましくは０．０２〜０．２質量部である。二酸化チタン顔料の含有量が、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり０．００１〜０．２質量部であると、十分な隠蔽性を樹脂組成物に付与できるとともに、樹脂組成物の色調が白くなることを抑制できる。
［ポリエチレンワックス］
配水管用青色着色樹脂組成物における耐塩素水性、親和性および硬度などをさらに向上させるために、配水管用青色着色樹脂組成物にポリエチレンワックスを添加してもよい。たとえば、ポリエチレンワックスの添加量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、好ましくは０．００２〜０．５質量部であり、より好ましくは０．００２〜０．２質量部である。
配水管用青色着色樹脂組成物における耐塩素水性、親和性および硬度などをさらに向上させるために、配水管用青色着色樹脂組成物にポリエチレンワックスを添加してもよい。たとえば、ポリエチレンワックスの添加量は、ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、好ましくは０．００２〜０．５質量部であり、より好ましくは０．００２〜０．２質量部である。
［その他の添加成分］
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、ポリエチレン樹脂、フタロシアニンブルー顔料、ベンズイミダゾロン顔料および二酸化チタン顔料以外の添加成分を含んでもよい。たとえば、そのような添加成分には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、抗菌剤および架橋剤などの各種添加剤、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂およびポリウレタン系樹脂などのポリエチレン樹脂以外の樹脂、タルク、クレー、シリカおよびアルミナなどの無機系充填剤、ならびに顔料を均一に分散させる目的で添加される分散剤が挙げられる。分散剤には、ポリオレフィン系樹脂微粉末、ポリオレフィン系ワックス、エチレンビスアマイド系ワックスおよび金属セッケンなどが挙げられる。本発明の配水管用青色着色樹脂組成物は、これらの添加成分を単独でもしくは２種以上の組み合わせで含んでもよい。さらに、これらの添加成分は、成形時の最終顔料配合の２０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、ナチュラル樹脂とともに稀釈し使用してもなんら問題ない。
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、ポリエチレン樹脂、フタロシアニンブルー顔料、ベンズイミダゾロン顔料および二酸化チタン顔料以外の添加成分を含んでもよい。たとえば、そのような添加成分には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、抗菌剤および架橋剤などの各種添加剤、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂およびポリウレタン系樹脂などのポリエチレン樹脂以外の樹脂、タルク、クレー、シリカおよびアルミナなどの無機系充填剤、ならびに顔料を均一に分散させる目的で添加される分散剤が挙げられる。分散剤には、ポリオレフィン系樹脂微粉末、ポリオレフィン系ワックス、エチレンビスアマイド系ワックスおよび金属セッケンなどが挙げられる。本発明の配水管用青色着色樹脂組成物は、これらの添加成分を単独でもしくは２種以上の組み合わせで含んでもよい。さらに、これらの添加成分は、成形時の最終顔料配合の２０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、ナチュラル樹脂とともに稀釈し使用してもなんら問題ない。
［配水管用青色着色樹脂組成物］
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物では、２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された配水管用青色着色樹脂組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入ることが好ましい。これにより、青色の色調バランスが優れている配水管用青色着色樹脂組成物を得ることができる。
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物では、２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された配水管用青色着色樹脂組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入ることが好ましい。これにより、青色の色調バランスが優れている配水管用青色着色樹脂組成物を得ることができる。
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物では、２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された配水管用青色着色樹脂組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調変化試験で、ＪＷＷＡＫ１４４：２００９（水道管ポリエチレン管）に準拠した塩素水試験を１６８時間実施した後のその試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入ることが好ましい。これにより、塩素水に長期間接触した後も優れた青色の色調バランスを維持できる配水管用青色着色樹脂組成物を得ることができる。
［配水管］
本発明の配水管は、本発明の配水管用青色着色樹脂組成物からなる。これにより、本発明の配水管は、コバルト顔料を含まず、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる。また、本発明の配水管は、単層管の場合も、上記効果を有する。
本発明の配水管は、本発明の配水管用青色着色樹脂組成物からなる。これにより、本発明の配水管は、コバルト顔料を含まず、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる。また、本発明の配水管は、単層管の場合も、上記効果を有する。
次に実施例および比較例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例及び比較例における評価方法を以下に示す。
［塩素水試験］
実施例および比較例の試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６７６２に準拠した下記試験条件の耐塩素水性試験を行った。
（試験条件）
・塩素水濃度 ：２０００±１００ｐｐｍ
・試験温度 ：６０±１℃
・塩素水ｐＨ ：６．５±０．５
・試験時間 ：１６８時間
実施例および比較例の試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ ６７６２に準拠した下記試験条件の耐塩素水性試験を行った。
（試験条件）
・塩素水濃度 ：２０００±１００ｐｐｍ
・試験温度 ：６０±１℃
・塩素水ｐＨ ：６．５±０．５
・試験時間 ：１６８時間
［色調の測定］
分光測色計（ミノルタ株式会社製、ＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−３６００Ｄ）を使用して、塩素水試験前および塩素水試験後の試験片のマンセル標準色表における色相、明度および彩度を測定した。なお、色調の測定において、試験片のマンセル標準色表における色相、明度および彩度が、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る場合、後述の表１および表２において、「ＯＫ」と表し、上記色立体範囲に入らない場合、「ＮＧ」と表した。
分光測色計（ミノルタ株式会社製、ＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ ＣＭ−３６００Ｄ）を使用して、塩素水試験前および塩素水試験後の試験片のマンセル標準色表における色相、明度および彩度を測定した。なお、色調の測定において、試験片のマンセル標準色表における色相、明度および彩度が、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る場合、後述の表１および表２において、「ＯＫ」と表し、上記色立体範囲に入らない場合、「ＮＧ」と表した。
［外観試験］
上記塩素水試験後の試験片を目視にて観察して、試験片の膨れの発生の有無を調べた。なお、後述の表１および表２において、外観試験において膨れの発生がない場合「ＯＫ」と表し、膨れの発生がある場合、「ＮＧ」と表した。
上記塩素水試験後の試験片を目視にて観察して、試験片の膨れの発生の有無を調べた。なお、後述の表１および表２において、外観試験において膨れの発生がない場合「ＯＫ」と表し、膨れの発生がある場合、「ＮＧ」と表した。
実施例及び比較例の試験片の作製例を以下に示す。
［実施例１の試験片の作製例］
高密度ポリエチレン（密度：０．９４９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ：０．０５ｇ／１０分）１００質量部、ポリエチレンワックス（密度：０．９４ｇ／ｃｍ3、分子量３０００）０．００２３質量部、銅フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３）０．０００５質量部、ベンズイミダゾロン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８５）０．０００３質量部、および二酸化チタン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ ６）０．００３質量部を混合して作製した混合物を二本ロールにより１８５℃の混練温度で２分間混練し樹脂組成物を得た。次いで、２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより、厚さ４ｍｍのプレスシートを作製した。そして、そのプレスシートから２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片を切り出し、実施例１の試験片を作製した。
［実施例１の試験片の作製例］
高密度ポリエチレン（密度：０．９４９ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ：０．０５ｇ／１０分）１００質量部、ポリエチレンワックス（密度：０．９４ｇ／ｃｍ3、分子量３０００）０．００２３質量部、銅フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３）０．０００５質量部、ベンズイミダゾロン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８５）０．０００３質量部、および二酸化チタン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ ６）０．００３質量部を混合して作製した混合物を二本ロールにより１８５℃の混練温度で２分間混練し樹脂組成物を得た。次いで、２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより、厚さ４ｍｍのプレスシートを作製した。そして、そのプレスシートから２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片を切り出し、実施例１の試験片を作製した。
［実施例２の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１３質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０３５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１５質量部に変更した点を除いて、実施例２の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１３質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０３５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１５質量部に変更した点を除いて、実施例２の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［実施例３の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０７質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０３質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．２質量部に変更した点を除いて、実施例３の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０７質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０３質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．２質量部に変更した点を除いて、実施例３の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［実施例４の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１４質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０６質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０３質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．１質量部に変更した点を除いて、実施例４の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１４質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０６質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０３質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．１質量部に変更した点を除いて、実施例４の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［実施例５の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０４４質量部に、銅フタロシアニンブルー０．０００５質量部から無金属フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６）０．０１質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．００４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０６質量部に変更した点を除いて、実施例５の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０４４質量部に、銅フタロシアニンブルー０．０００５質量部から無金属フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６）０．０１質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．００４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０６質量部に変更した点を除いて、実施例５の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例１の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．５１８質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．００５質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部から群青０．３９５質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１７質量部に変更した点を除いて、比較例１の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．５１８質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．００５質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部から群青０．３９５質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１７質量部に変更した点を除いて、比較例１の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例２の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．００６質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からジメチルキナクリドン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）０．００４質量部およびＤＰＰレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）０．００１質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１７質量部に変更した点を除いて、比較例２の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．００６質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からジメチルキナクリドン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）０．００４質量部およびＤＰＰレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４）０．００１質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０１７質量部に変更した点を除いて、比較例２の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例３の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３６質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部から無置換キナクリドン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）０．０１２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０３３質量部に変更した点を除いて、比較例３の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３６質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部から無置換キナクリドン（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９）０．０１２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０３３質量部に変更した点を除いて、比較例３の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例４の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３４質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からポリアゾレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４４）０．００４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４２質量部に変更した点を除いて、比較例４の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３４質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からポリアゾレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４４）０．００４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４２質量部に変更した点を除いて、比較例４の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例５の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からジオキサジンバイオレット（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３７）０．００５質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０３８質量部に変更した点を除いて、比較例５の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．０３２質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０１質量部に、ベンズイミダゾロン０．０００３質量部からジオキサジンバイオレット（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３７）０．００５質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０３８質量部に変更した点を除いて、比較例５の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例６の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１３質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．１質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０１質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例６の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１３質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．１質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０１質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例６の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例７の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１９質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．１５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例７の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１９質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．１５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０２質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例７の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例８の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１１質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例８の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．１１質量部に、銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０５質量部に、ベンズイミダゾロンの配合量を０．０００３質量部から０．０４質量部に、および二酸化チタンの配合量を０．００３質量部から０．０４質量部に変更した点を除いて、比較例８の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
［比較例９の試験片の作製例］
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．００２質量部に、および銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０００３質量部に変更した点を除いて、比較例９の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
ポリエチレンワックスの配合量を０．００２３質量部から０．００２質量部に、および銅フタロシアニンブルーの配合量を０．０００５質量部から０．０００３質量部に変更した点を除いて、比較例９の試験片は、実施例１の試験片と同様の方法で作製された。
実施例１〜５における評価結果を表１に、比較例１〜９における評価結果を表２にそれぞれ示す。
［結果］
実施例１〜５と比較例１〜５とを比較することにより、フタロシアニンブルー顔料、ベンズイミダゾロン顔料および二酸化チタン顔料の組み合わせにより、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用着色樹脂組成物を得られることがわかった。また、実施例１〜５と比較例６〜９とを比較することにより、ポリエチレン樹脂１００質量部当たりのフタロシアニンブルー顔料の含有量を０．０００５〜０．０７質量部、ポリエチレン樹脂１００質量部当たりのベンズイミダゾロン顔料の含有量を０．０００１〜０．０３質量部、およびポリエチレン樹脂１００質量部当たりの二酸化チタン顔料の含有量を０．００１〜０．２質量部にすることにより、コバルト顔料を含まなくても青色を呈し、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用着色樹脂組成物を得られることがわかった。
実施例１〜５と比較例１〜５とを比較することにより、フタロシアニンブルー顔料、ベンズイミダゾロン顔料および二酸化チタン顔料の組み合わせにより、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用着色樹脂組成物を得られることがわかった。また、実施例１〜５と比較例６〜９とを比較することにより、ポリエチレン樹脂１００質量部当たりのフタロシアニンブルー顔料の含有量を０．０００５〜０．０７質量部、ポリエチレン樹脂１００質量部当たりのベンズイミダゾロン顔料の含有量を０．０００１〜０．０３質量部、およびポリエチレン樹脂１００質量部当たりの二酸化チタン顔料の含有量を０．００１〜０．２質量部にすることにより、コバルト顔料を含まなくても青色を呈し、耐塩素水性に優れ、塩素水に長期間接触しても青色の色調バランスを維持できる配水管用着色樹脂組成物を得られることがわかった。
本発明の配水管用青色着色樹脂組成物および配水管は、塩素を含有する水が流通する配水管、とくに上水道配水管に好適に利用することができる。
Claims (5)
- 密度が０.９４６〜０.９６９ｇ／ｃｍ ３ であり、温度１９０℃、荷重２.１６ｋｇで測定したＭＦＲ（メルトフローレート）が０.０１〜５ｇ／１０分であるポリエチレン樹脂と、
前記ポリエチレン樹脂１００質量部当たり、フタロシアニンブルー顔料０．０００５〜０．０７質量部、ベンズイミダゾロン顔料０．０００１〜０．０３質量部、および二酸化チタン顔料０．００１〜０．２質量部とを含む配水管用青色着色樹脂組成物。 - ２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された前記組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る請求項１に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
- ２３０℃の加熱温度および２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間予熱し、２３０℃の加熱温度および２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で２分間加圧し、２０℃の冷却温度で１０分間冷却することにより作製された前記組成物の２０ｍｍ×６０ｍｍ×４ｍｍの大きさの試験片において、ＪＷＷＡＫ１４４：２００９（水道管ポリエチレン管）に準拠した塩素水試験を１６８時間実施した後の前記試験片の色調が、マンセル標準色表の値で、色相１０Ｂ〜１０ＰＢ、明度２〜６および彩度４〜１４の色立体範囲に入る請求項１または２に記載の配水管用青色着色樹脂組成物。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の配水管用青色着色樹脂組成物からなる配水管。
- 前記配水管が単層管である、請求項４に記載の配水管。
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