JP6595787B2 - Multilayer piping - Google Patents
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Description
本発明は、多層管に関する。より具体的には、本発明は、耐圧性の多層配管に関する。 The present invention relates to a multilayer tube. More specifically, the present invention relates to a pressure resistant multilayer pipe.
様々な目的で、複数の層が積層された多層管が開発されている。
たとえば、特開2006−327154号公報(特許文献1)には、地中の有機溶剤や油類等の有害物質が浸透することを確実に防止できるポリオレフィン樹脂管埋設水道配管として、ポリオレフィン樹脂本配管の外周表面に、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維の繊維からなる不織布、織布、フェルトを多孔質基材としてコンパウンドを含浸させたテープ状の保護層を施工したポリオレフィン樹脂管が開示されている。
For various purposes, multilayer pipes in which a plurality of layers are laminated have been developed.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-327154 (Patent Document 1) discloses a polyolefin resin main pipe as a polyolefin resin pipe buried water pipe that can reliably prevent penetration of harmful substances such as underground organic solvents and oils. A polyolefin resin tube is disclosed in which a tape-like protective layer impregnated with a compound using a non-woven fabric, woven fabric, or felt made of polyester fiber, polyamide fiber, or polypropylene fiber as a porous substrate is applied to the outer peripheral surface of .
また、特開2007−216555号公報(特許文献2)には、強度および作業性に優れた繊維強化合成樹脂パイプとして、内周側から、有機不織布層、ガラスクロス層、横巻繊維層、縦方向繊維層、横巻繊維層、有機不織布層の順に六層の繊維強化樹脂層が備えられた繊維強化合成樹脂パイプが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-216555 (Patent Document 2) discloses a fiber reinforced synthetic resin pipe excellent in strength and workability from the inner peripheral side, from an organic nonwoven fabric layer, a glass cloth layer, a transversely wound fiber layer, A fiber reinforced synthetic resin pipe provided with six fiber reinforced resin layers in the order of a directional fiber layer, a horizontally wound fiber layer, and an organic nonwoven fabric layer is disclosed.
しかしながら、特開2006−327154号公報(特許文献1)に記載のポリオレフィン樹脂管は、ポリオレフィン樹脂本管の外周表面に薄いテープ状の保護層が施工されているに過ぎないため、耐圧性能に劣る。 However, the polyolefin resin pipe described in JP-A-2006-327154 (Patent Document 1) is inferior in pressure resistance because only a thin tape-like protective layer is applied to the outer peripheral surface of the polyolefin resin main pipe. .
特開2007−216555号公報(特許文献2)に記載の繊維強化剛性樹脂パイプは、それぞれの層を構成するために様々な態様の特殊な繊維材料を何種類も用意する必要がある。 In the fiber reinforced rigid resin pipe described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-216555 (Patent Document 2), it is necessary to prepare various kinds of special fiber materials in various modes in order to configure each layer.
そこで、本発明の目的は、耐圧性能を有し、特殊な材料を要さず構成される多層管を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multilayer tube having pressure resistance and configured without requiring a special material.
上記本発明の目的を達成するために、本発明は以下の発明を含む。
(1)
本発明の多層配管は、軸心から外周の方向に、少なくとも、第1層、第2層および第3層を含む。第1層および第3層は、ポリオレフィン系樹脂を主成分として構成された樹脂層である。第2層はポリオレフィン系樹脂とガラス繊維とを含み、かつ、ガラス繊維が前記第1層の外周に沿う方向に配向された配向層を含む繊維強化樹脂層である。
In order to achieve the above object of the present invention, the present invention includes the following inventions.
(1)
The multilayer pipe of the present invention includes at least a first layer, a second layer, and a third layer in the direction from the axial center to the outer periphery. The first layer and the third layer are resin layers composed mainly of a polyolefin resin. The second layer is a fiber-reinforced resin layer that includes a polyolefin-based resin and glass fibers, and includes an alignment layer in which the glass fibers are aligned in a direction along the outer periphery of the first layer.
このように、第2層に周方向の配向層を含むことにより、耐圧性能を有する。さらに、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする第1層および第3層と、繊維強化樹脂層の第2層とで構成されることにより、特殊な材料を要さない。 Thus, by including the circumferential alignment layer in the second layer, it has pressure resistance performance. Furthermore, a special material is not required by comprising the 1st layer and 3rd layer which have polyolefin resin as a main component, and the 2nd layer of a fiber reinforced resin layer.
なお、上記(1)において、第1層および第3層には実質的に繊維を含んでいない。また、上記(1)におけるガラス繊維は、短繊維、つまり不連続長繊維である。さらに、「ガラス繊維が第1層の外周に沿う方向に配向された」とは、軸心に垂直な面で多層配管を切断した場合の断面において、ガラス繊維の平均繊維長の10%以上の長さを有する繊維のうち、少なくとも10%、好ましくは少なくとも15%、より好ましくは少なくとも80%のものの方向が、繊維の中点と軸心とを結んだ直線の垂線方向に対して±15°以内であることをいう。 In the above (1), the first layer and the third layer are substantially free of fibers. Moreover, the glass fiber in said (1) is a short fiber, ie, a discontinuous long fiber. Furthermore, “the glass fibers are oriented in the direction along the outer periphery of the first layer” means that the cross-section when the multilayer pipe is cut in a plane perpendicular to the axial center is 10% or more of the average fiber length of the glass fibers. Of the fibers having a length, the direction of at least 10%, preferably at least 15%, more preferably at least 80% is ± 15 ° with respect to the direction perpendicular to the straight line connecting the midpoint of the fiber and the axis. It is within.
(2)
ガラス繊維の繊維長は、0.01mm以上20mm以下であってよい。
(2)
The fiber length of the glass fiber may be 0.01 mm or more and 20 mm or less.
この構成によって、樹脂組成物の流れ等の調整(具体的には、樹脂組成物の向き、速さ等の調整)によって配向状態の体現が容易である。 With this configuration, the orientation state can be easily realized by adjusting the flow of the resin composition or the like (specifically, adjusting the direction or speed of the resin composition).
(3)
第2層の厚みは、第1層の厚みおよび第3層の厚みより大であってよい。
(3)
The thickness of the second layer may be greater than the thickness of the first layer and the thickness of the third layer.
この構成によって、耐圧性能をより効果的に得ることができる。 With this configuration, the pressure resistance performance can be obtained more effectively.
(4)
多層配管の総厚みに対する第2層の厚みの割合は、50%以上80%以下であってよい。
(4)
The ratio of the thickness of the second layer to the total thickness of the multilayer pipe may be 50% or more and 80% or less.
この構成によって、耐圧性能をより効果的に得ることができる。 With this configuration, the pressure resistance performance can be obtained more effectively.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の要素には同一の符号を付しており、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[多層配管]
(基本構成)
図1は、本発明の一実施形態の多層配管を、軸心に垂直な面で切断した場合の模式的断面図である。図2は、図1の四角囲み部分の模式的拡大断面図である。
図1に示す多層配管100は、冷温水管、冷水管、温水管、上下水道管などの配水管、および蒸気配管などとして用いられる配管である。多層配管100は、軸心Oから外周の方向に、第1層110、第2層120および第3層130が積層されている。第1層110、第2層120および第3層130は、たとえば共押出層であってよい。それぞれの層の間には、接着剤層などを介在してもよい。また、多層配管100がさらに1または2以上の他の層を含んでいてもよい。
[Multilayer piping]
(Basic configuration)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer pipe according to an embodiment of the present invention cut along a plane perpendicular to the axis. FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of a rectangular box portion in FIG.
A multilayer pipe 100 shown in FIG. 1 is a pipe used as a cold / hot water pipe, a cold water pipe, a hot water pipe, a water pipe such as a water and sewage pipe, and a steam pipe. In the multilayer pipe 100, the first layer 110, the second layer 120, and the third layer 130 are laminated in the direction from the axis O to the outer periphery. The first layer 110, the second layer 120, and the third layer 130 may be coextruded layers, for example. An adhesive layer or the like may be interposed between the respective layers. The multilayer pipe 100 may further include one or more other layers.
(耐圧性)
多層配管100は、第2層120が配向層で構成されていることにより、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、たとえば4.7MPa以上であり、好ましくは4.9MPa以上、より好ましくは5.0MPa以上、さらに好ましくは6.8MPa以上である。許容される耐圧性範囲内の上限値はたとえば10.0MPa、好ましくは8.2MPaであるが、低線膨張性能との両立性を考慮する観点では6.4MPaであることがさらに好ましい。
(Pressure resistance)
The multilayer pipe 100 has good pressure resistance because the second layer 120 is formed of an alignment layer. The pressure resistance may be measured by a fracture water pressure test. Specifically, it is, for example, 4.7 MPa or more, preferably 4.9 MPa or more, more preferably 5.0 MPa or more, and further preferably 6.8 MPa or more. The upper limit value within the allowable pressure resistance range is, for example, 10.0 MPa, and preferably 8.2 MPa. In view of compatibility with low linear expansion performance, it is more preferably 6.4 MPa.
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(25℃)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、多層配管100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。 In addition, the destructive water pressure test can be based on PWA (Polyethylene Pipe System Study Group Standard for Building Equipment) 001 standard, and inside the test piece of the multilayer pipe 100 having a length of 1000 mm or more (for example, 1000 mm in length) The pressure resistance can be evaluated based on the water pressure at the time when the multilayer pipe 100 is ruptured.
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、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。 Further, the pressure resistance may be evaluated by a circumferential stress (MPa) derived from a pressure resistance value (for example, a pressure resistance value (MPa) obtained by a destructive hydraulic pressure test) using the following formula (1). In the formula (1), SDR indicates the ratio of the outer diameter to the minimum thickness (outer diameter / minimum thickness).
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。たとえば、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。 Circumferential stress is a stress applied in the circumferential direction, and is highly reliable in that it is a parameter obtained by eliminating the influence of the dimensions of the pipe from the pressure value obtained by the hydraulic test. For example, in the case of pipes having the same composition and different wall thicknesses, those having a greater wall thickness have a higher pressure value in the hydraulic pressure test, but they are the same in terms of circumferential stress values.
多層配管100に許容される円周応力値はたとえば35MPa以下、好ましくは33MPa以下である。低線膨張性能との両立性を考慮する観点では、円周応力値30.5MPa以下であることがさらに好ましい。 The circumferential stress value allowed for the multilayer pipe 100 is, for example, 35 MPa or less, preferably 33 MPa or less. From the viewpoint of compatibility with low linear expansion performance, the circumferential stress value is more preferably 30.5 MPa or less.
多層配管100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。 The multilayer pipe 100 is particularly useful as a cold / hot water pipe because it has excellent pressure resistance as described above.
[第1層および第3層]
第1層110および第3層130は、いずれも同じ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。したがって、第2層120の両面で機械的特性が揃うとともに、多層配管100の製造効率も良い。なお、本発明は、第1層110と第3層130とが互いに異なるポリオレフィン系樹脂から構成されることを除外するものではない。
[First and third layers]
The first layer 110 and the third layer 130 are both resin layers composed of the same polyolefin resin as a main component. Therefore, the mechanical characteristics are uniform on both surfaces of the second layer 120 and the manufacturing efficiency of the multilayer pipe 100 is good. The present invention does not exclude that the first layer 110 and the third layer 130 are made of different polyolefin resins.
ポリオレフィン系樹脂としては特に限定されない。たとえば、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及びエチレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。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であることが好ましく、ポリエチレンであることがより好ましい。 The polyolefin resin is not particularly limited. Examples thereof include polyethylene, polypropylene, polybutene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-α-olefin copolymer. From the viewpoint of improving the strength of the molded body and the elongation percentage of the molded body at high temperature, polyethylene or polypropylene is preferable, and polyethylene is more preferable.
さらに、ポリエチレン(PE)としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及び高密度ポリエチレン(HDPE)等が挙げられる。ポリプロピレン(PP)としては、ホモPP、ブロックPP及びランダムPP等が挙げられる。ポリブテンとしては、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は、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−ペンテン又は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であることが好ましい。
これらのポリオレフィン樹脂は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
Furthermore, examples of polyethylene (PE) include low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), and high density polyethylene (HDPE). Examples of polypropylene (PP) include homo PP, block PP, and random PP. Examples of polybutene include polybutene-1. The ethylene-α-olefin copolymer is about several mol% of α-olefin such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene or 1-octene with respect to ethylene. It is preferable that the copolymer is copolymerized at a ratio of
One of these polyolefin resins may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
第1層110および第3層130は、後述の第2層120のように繊維を含まない。内層である第1層110は、多層配管100の内部を流れる水に、第2層120に含まれる繊維が混入しないように第2層120の内周面をコートする。また、第3層130は、たとえば多層配管100を継手とエレクトロフュージョン接合などにより融着接合する場合に、継手との融着接合容易性を確保することができる。 The first layer 110 and the third layer 130 do not contain fibers like the second layer 120 described later. The first layer 110, which is the inner layer, coats the inner peripheral surface of the second layer 120 so that the water contained in the second layer 120 is not mixed into the water flowing inside the multilayer pipe 100. In addition, the third layer 130 can ensure the ease of fusion bonding with the joint when, for example, the multilayer pipe 100 is fusion-bonded with the joint by electrofusion bonding or the like.
上記の他、第1層110および第3層130には、後述の第2層120と同様に相溶化剤およびその他の成分を含んでいてもよい。ただし、後述の第2層120に含まれるような繊維は実質的に含まない。 In addition to the above, the first layer 110 and the third layer 130 may contain a compatibilizing agent and other components in the same manner as the second layer 120 described later. However, the fiber which is contained in the below-mentioned 2nd layer 120 is not included substantially.
[第2層]
第2層120は、マトリックス樹脂と繊維とを含む繊維強化樹脂層である。第2層120は配向層によって構成される。
[Second layer]
The second layer 120 is a fiber reinforced resin layer containing a matrix resin and fibers. The second layer 120 is composed of an alignment layer.
(配向層)
第2層120では、繊維が第1層110の外周に沿う方向に配向されている。具体的には、軸心Oに垂直な面で多層配管100を切断した場合の断面において、繊維の平均繊維長の10%以上の長さを有する繊維のうち、少なくとも10%、好ましくは少なくとも15%、より好ましくは少なくとも80%のものの方向が、繊維の中点と軸心Oとを結んだ直線の垂線方向に対して±15°以内に収まっている。このような配向層を第2層120として含むことによって、多層配管100が良好な耐圧性能を有する。
(Orientation layer)
In the second layer 120, the fibers are oriented in a direction along the outer periphery of the first layer 110. Specifically, in a cross section when the multilayer pipe 100 is cut along a plane perpendicular to the axis O, at least 10%, preferably at least 15 of the fibers having a length of 10% or more of the average fiber length of the fibers. %, More preferably at least 80% of the direction is within ± 15 ° with respect to the perpendicular direction of the straight line connecting the midpoint of the fiber and the axis O. By including such an alignment layer as the second layer 120, the multilayer pipe 100 has good pressure resistance.
なお、繊維の配向態様は、たとえば走査電子顕微鏡を用いて断面を観察することによって確認することができる。観察条件としては特に限定されないが、日本電子社製走査電子顕微鏡JSM−6701Fを用い、蒸着厚み10nm、加速電圧15kV、倍率25倍で観察してよい。 In addition, the orientation aspect of a fiber can be confirmed by observing a cross section, for example using a scanning electron microscope. Although it does not specifically limit as observation conditions, You may observe by vapor deposition thickness 10nm, acceleration voltage 15kV, and magnification 25 times using the scanning electron microscope JSM-6701F by JEOL.
(マトリックス樹脂)
マトリックス樹脂は、ポリオレフィン系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、第1層110および第3層130の構成樹脂として挙げたものと同様である。第2層120のマトリックス樹脂は、第1層110および第2層120を構成する樹脂と同じであっても異なっていてもよいが、第1層110、第2層120および第3層130の全ての層に同じ樹脂を用いる場合、隣接する層が互いになじみやすく、界面剥離を効果的に抑制することができる点で好ましい。
(Matrix resin)
The matrix resin is a polyolefin resin. Specific examples of the polyolefin resin are the same as those exemplified as the constituent resins of the first layer 110 and the third layer 130. The matrix resin of the second layer 120 may be the same as or different from the resin constituting the first layer 110 and the second layer 120, but the first layer 110, the second layer 120, and the third layer 130 may be different. When the same resin is used for all layers, it is preferable in that adjacent layers are easily compatible with each other, and interface peeling can be effectively suppressed.
(繊維)
繊維としては、低線膨張性等の観点から、ガラス繊維が用いられる。
(fiber)
As the fiber, glass fiber is used from the viewpoint of low linear expansion and the like.
ガラス繊維は短繊維、すなわち不連続長繊維であり、その繊維長はたとえば0.01mmから20mm以下、好ましくは0.05mm以上10mm以下である。繊維長が上記下限値以上であることにより、好ましい耐圧性能を得ることができる。繊維長が上記上限値以下であることにより、繊維を配向させ易い。さらに、ガラス繊維の繊維長をこの範囲内とすることにより、成形体の強度、寸法安定性を高め、高温下での伸び率を向上させることができる。以上の効果をより一層高める観点からは、ガラス繊維の繊維長は好ましくは0.1mm以上3mm以下である。なお、繊維長とは、第2層120に含まれる繊維の長さの平均(すなわち平均繊維長)を意味する。 The glass fiber is a short fiber, that is, a discontinuous long fiber, and the fiber length is, for example, 0.01 mm to 20 mm or less, preferably 0.05 mm or more and 10 mm or less. When the fiber length is equal to or more than the lower limit value, a preferable pressure resistance performance can be obtained. When the fiber length is not more than the above upper limit value, the fibers are easily oriented. Furthermore, by setting the fiber length of the glass fiber within this range, the strength and dimensional stability of the molded body can be increased, and the elongation at high temperature can be improved. From the viewpoint of further enhancing the above effects, the fiber length of the glass fiber is preferably 0.1 mm or more and 3 mm or less. The fiber length means the average length of fibers included in the second layer 120 (that is, average fiber length).
ガラス繊維の繊維径は、1μm以上30μm以下である。繊維径が上記下限値以上であることにより、好ましい耐圧性能を得ることができる。繊維径が上記上限値以下であることにより、繊維を配向させ易い。さらに、ガラス繊維の繊維径をこの範囲内とすることにより、成形体の強度、寸法安定性及び高温下での伸び率を向上させることができる。成形体の強度、寸法安定性及び高温下での伸び率を一層効果的に向上させる観点からは、ガラス繊維の繊維径は好ましくは5μm以上20μm以下、より好ましくは5μm以上15μm以下である。なお、繊維径とは、第2層120に含まれる繊維それぞれの最大径の平均を意味する。 The fiber diameter of the glass fiber is 1 μm or more and 30 μm or less. When the fiber diameter is not less than the above lower limit value, preferable pressure resistance performance can be obtained. When the fiber diameter is not more than the above upper limit value, the fibers are easily oriented. Furthermore, by setting the fiber diameter of the glass fiber within this range, it is possible to improve the strength, dimensional stability, and elongation at high temperature of the molded body. From the viewpoint of more effectively improving the strength, dimensional stability, and elongation at high temperature of the molded body, the fiber diameter of the glass fiber is preferably 5 μm to 20 μm, more preferably 5 μm to 15 μm. The fiber diameter means the average of the maximum diameters of the fibers included in the second layer 120.
ガラス繊維は表面処理されていてもかまわない。表面処理剤としては、メタクリルシラン、アクリルシラン、アミノシラン、イミダゾールシラン、ビニルシラン及びエポキシシラン等が挙げられる。この中でも、アミノシランが好ましい。 The glass fiber may be surface-treated. Examples of the surface treatment agent include methacryl silane, acrylic silane, amino silane, imidazole silane, vinyl silane, and epoxy silane. Of these, aminosilane is preferred.
第2層120にガラス繊維を含ませることにより、第2層120の強度および寸法安定性を向上させることができる。さらに、第2層120に含まれるガラス繊維の量は、第2層120を製造するための樹脂組成物全体を100重量%として、10重量%以上60重量%未満である。ガラス繊維の量の下限を上述のとおりとすることにより、多層配管100の良好な耐圧性を効率よく得ることができる。また、ガラス繊維の量の上限を上述のとおりとすることにより、第2層120の破壊モードを延性的破壊へ遷移させ易くすることができる。したがって、第2層120の脆性的破壊を生じにくくさせることができる。このような効果をより一層効果的に高める観点からは、第2層120に含まれる繊維の量は、好ましくは20重量%以上50重量%以下である。 By including glass fiber in the second layer 120, the strength and dimensional stability of the second layer 120 can be improved. Furthermore, the amount of the glass fiber contained in the second layer 120 is 10% by weight or more and less than 60% by weight with respect to 100% by weight of the entire resin composition for producing the second layer 120. By setting the lower limit of the amount of glass fiber as described above, good pressure resistance of the multilayer pipe 100 can be obtained efficiently. In addition, by setting the upper limit of the amount of glass fiber as described above, the fracture mode of the second layer 120 can be easily changed to ductile fracture. Accordingly, brittle fracture of the second layer 120 can be made difficult to occur. From the viewpoint of enhancing such effects more effectively, the amount of fibers contained in the second layer 120 is preferably 20% by weight or more and 50% by weight or less.
ガラス繊維は、ポリオレフィン収束剤により収束されたものであってもよい。ポリオレフィン収束剤は、ガラス繊維を収束させることができれば特に限定されないが、具体的にはポリオレフィンである。当該ポリオレフィンは、マトリックス樹脂と同様のものであってもよい。つまり、マトリックス樹脂がポリエチレンであれば、収束剤もポリエチレンであってよい。さらに、収束剤としての当該ポリオレフィンには、変性ポリオレフィンが含まれる。ポリオレフィン収束剤の具体例としては、マレイン酸変性ポリオレフィン、およびシラン変性ポリオレフィン等が挙げられる。第2層120に低線膨張係数を具備させる観点からは、ポリオレフィン収束剤はシラン変性ポリオレフィンであることが好ましい。 The glass fiber may be converged by a polyolefin sizing agent. The polyolefin sizing agent is not particularly limited as long as the glass fiber can be converged, but is specifically a polyolefin. The polyolefin may be the same as the matrix resin. That is, if the matrix resin is polyethylene, the sizing agent may also be polyethylene. Further, the polyolefin as the sizing agent includes a modified polyolefin. Specific examples of the polyolefin sizing agent include maleic acid-modified polyolefin and silane-modified polyolefin. From the viewpoint of providing the second layer 120 with a low linear expansion coefficient, the polyolefin sizing agent is preferably a silane-modified polyolefin.
ガラス繊維を良好に収束させる観点からは、ポリオレフィン収束剤の密度は、好ましくは0.85g/cm3以上、好ましくは1.1g/cm3以下である。
ガラス繊維を良好に収束させる観点からは、ポリオレフィン収束剤のMFR(メルトマスフローレイト)は好ましくは0.01g/10分以上、好ましくは16g/10分以下である。上記MFRは、JIS K7210に基づいて、温度190℃、荷重2.16kgfの条件で測定された値である。
From the viewpoint of favorably converging the glass fibers, the density of the polyolefin sizing agent is preferably 0.85 g / cm 3 or more, and preferably 1.1 g / cm 3 or less.
From the viewpoint of favorably converging glass fibers, the MFR (melt mass flow rate) of the polyolefin sizing agent is preferably 0.01 g / 10 min or more, and preferably 16 g / 10 min or less. The MFR is a value measured under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kgf based on JIS K7210.
ガラス繊維をポリオレフィン収束剤により収束させる方法としては、どのような方法でもよい。マトリックス樹脂とポリオレフィン収束剤との合計100重量部に対する繊維の量は、好ましくは6重量部以上、より好ましくは12重量部以上、更に好ましくは19重量部以上、好ましくは533重量部以下、より好ましくは171重量部以下、更に好ましくは138重量部以下である。繊維の量を上記の範囲とすることによって、成形体の強度、寸法安定性及び高温下での伸び率を向上させることができる。 Any method may be used to converge the glass fiber with the polyolefin sizing agent. The amount of the fiber with respect to 100 parts by weight of the total of the matrix resin and the polyolefin sizing agent is preferably 6 parts by weight or more, more preferably 12 parts by weight or more, still more preferably 19 parts by weight or more, preferably 533 parts by weight or less. Is 171 parts by weight or less, more preferably 138 parts by weight or less. By setting the amount of fibers in the above range, the strength, dimensional stability and elongation at high temperature of the molded product can be improved.
第2層120には相溶化剤が含まれてよい。相溶化剤としては、たとえば、変性ポリオレフィンおよび塩素化ポリオレフィンなどが挙げられる。変性ポリオレフィンとしては、たとえば、マレイン酸変性ポリオレフィンおよびシラン変性ポリオレフィンなどが挙げられる。相溶化剤は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。第2層120に低線膨張係数を具備させる観点からは、相溶化剤はシラン変性ポリオレフィンであることが好ましく、さらに、繊維がガラス繊維であることが好ましい。 The second layer 120 may include a compatibilizer. Examples of the compatibilizer include modified polyolefin and chlorinated polyolefin. Examples of the modified polyolefin include maleic acid-modified polyolefin and silane-modified polyolefin. One type of compatibilizer may be used alone, or two or more types may be used in combination. From the viewpoint of providing the second layer 120 with a low linear expansion coefficient, the compatibilizer is preferably a silane-modified polyolefin, and the fiber is preferably a glass fiber.
なお、相溶化剤としての変性ポリオレフィンは、上述の収束剤としての変性ポリオレフィンとは区別される。第2層120に含まれる相溶化剤の量は、第2層120を製造するための樹脂組成物全体を100重量%として、たとえば1重量%以上10重量%以下である。相溶化剤の含有量をこのような範囲とすることによって、成形体の強度、寸法安定性及び高温下での伸び率を向上させることができる。成形体の強度、寸法安定性及び高温下での伸び率をより一層効果的に高める観点からは、第2層120に含まれる相溶化剤の量は、好ましくは2重量%以上9重量%以下である。 The modified polyolefin as the compatibilizer is distinguished from the modified polyolefin as the sizing agent. The amount of the compatibilizer contained in the second layer 120 is, for example, 1% by weight or more and 10% by weight or less, based on 100% by weight of the entire resin composition for producing the second layer 120. By making content of a compatibilizing agent into such a range, the intensity | strength of a molded object, dimensional stability, and the elongation rate under high temperature can be improved. From the viewpoint of more effectively increasing the strength, dimensional stability, and elongation at high temperature of the molded body, the amount of the compatibilizer contained in the second layer 120 is preferably 2% by weight or more and 9% by weight or less. It is.
第2層120には、上述以外の他の成分が含まれてよい。当該他の成分は、第2層120を製造するための樹脂組成物からガラス繊維を除いた成分を100重量%とすると、ポリオレフィン系樹脂の含有量が、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、更に好ましくは95重量%以上となる量で用いられてよい。ポリオレフィン系樹脂の含有量の範囲に含まれる上限値は、99.99重量%、または99.9重量%であってもよい。 The second layer 120 may contain components other than those described above. When the other component is 100% by weight of the resin composition for producing the second layer 120 excluding glass fiber, the polyolefin resin content is preferably 80% by weight or more, more preferably It may be used in an amount of 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more. The upper limit value included in the range of the content of the polyolefin-based resin may be 99.99% by weight or 99.9% by weight.
他の成分としては、マトリックス樹脂としてのポリオレフィン系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂が挙げられる。但しこの場合、熱可塑性樹脂は副成分であり、その含有量は、ポリオレフィン系樹脂の含有量よりも少ない。 Examples of the other components include other thermoplastic resins other than the polyolefin resin as the matrix resin. However, in this case, the thermoplastic resin is a subcomponent, and the content thereof is less than the content of the polyolefin resin.
他の成分として、酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤は、成形体の高温下での耐久性をより一層高めたり、銅などの金属による耐久性の低下を抑えたりする観点で用いることができる。
上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤及びラクトン系酸化防止剤等が挙げられる。酸化防止剤は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
An antioxidant is mentioned as another component. The antioxidant can be used from the viewpoint of further enhancing the durability of the molded body at a high temperature or suppressing a decrease in durability due to a metal such as copper.
Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, amine antioxidants, and lactone antioxidants. One type of antioxidant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
フェノール系酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤であることが好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、ベンゼンプロパン酸、3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ、C7−C9側鎖アルキルエステル、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、4,6−ビス(ドデシルチオメチル)−o−クレゾール、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o―クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert―ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−[4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン2−イルアミノ]フェノール、及びジエチル[{3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル}メチル]ホスフォネート等が挙げられる。 The phenolic antioxidant is preferably a hindered phenolic antioxidant. Examples of hindered phenol antioxidants include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], thiodiethylenebis [3- (3,5-di-tert- Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, N, N′-hexane-1,6-diylbis [3- (3 5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionamide], benzenepropanoic acid, 3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxy, C7-C9 side chain alkyl ester, 3,3 ', 3 ″, 5,5 ′, 5 ″ -hexa-tert-butyl-a, a ′, a ″-(mesitylene-2, , 6-triyl) tri-p-cresol, 4,6-bis (dodecylthiomethyl) -o-cresol, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, ethylenebis (oxyethylene) bis [3 -(5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate], hexamethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3,5- Tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris [( 4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl] -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 2,6-di-ter -Butyl-4- [4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino] phenol, and diethyl [{3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] } Methyl] phosphonate and the like.
リン系酸化防止剤としては、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、トリス[2−[[2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサフォスフェフィン−6−イル]オキシ]エチル]アミン、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル]エチルエステル亜リン酸、及びテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)(1,1−ビフェニル)−4,4’−ジイルビスホスフォナイト等が挙げられる。
ラクトン系酸化防止剤としては、3−ヒドロキシ−5,7−ジ−tert−ブチル−フラン−2−オンとo−キシレンとの反応生成物等が挙げられる。
Phosphorus antioxidants include tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tris [2-[[2,4,8,10-tetra-tert-butyldibenzo [d, f] [ 1,3,2] dioxaphosphin-6-yl] oxy] ethyl] amine, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis [2,4-bis (1 , 1-Dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphorous acid and tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) (1,1-biphenyl) -4,4′-diylbisphosphonite Etc.
Examples of the lactone antioxidant include a reaction product of 3-hydroxy-5,7-di-tert-butyl-furan-2-one and o-xylene.
成形体の高温下での耐久性を一層高めたり、銅などの金属による耐久性の低下を抑えたりする観点からは、上記酸化防止剤は、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル又は2,4,6−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンシル)メシチレンであることが好ましく、上記ポリオレフィン系樹脂組成物は、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル又は2,4,6−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンシル)メシチレンを含むことが好ましい。 From the viewpoint of further enhancing the durability of the molded body at a high temperature or suppressing a decrease in durability due to a metal such as copper, the antioxidant is 3- (3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxyphenyl) stearyl propionate or 2,4,6-tris (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxybenzyl) mesitylene, and the polyolefin resin composition is preferably , 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) stearyl propionate or 2,4,6-tris (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxybenzyl) Preferably it contains mesitylene.
酸化防止剤の含有量は、第2層120を製造する樹脂組成物を100重量%とすると、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは5重量%以下、より好ましくは1重量%以下、更に好ましくは0.5重量%以下である。酸化防止剤の含有量が上記下限以上であることにより、成形体の高温下での耐久性がより一層高くなり、上記上限を超える含有量では、成形体の高温下での耐久性は変わらないため、上記上限以下とすることにより、過剰な酸化防止剤の使用が抑えられる。 The content of the antioxidant is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 5% by weight or less, assuming that the resin composition for producing the second layer 120 is 100% by weight. More preferably, it is 1% by weight or less, and further preferably 0.5% by weight or less. When the content of the antioxidant is not less than the above lower limit, the durability of the molded body at a high temperature is further increased, and when the content exceeds the above upper limit, the durability of the molded body at a high temperature does not change. For this reason, by using the above upper limit or less, the use of an excessive antioxidant can be suppressed.
第2層120には、必要に応じて、架橋剤、銅害防止剤、滑剤、光安定剤および顔料等の添加剤を含んでいてもよい。 The second layer 120 may contain additives such as a crosslinking agent, a copper damage inhibitor, a lubricant, a light stabilizer, and a pigment as necessary.
架橋剤としては、有機過酸化物等が挙げられる。有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、及び2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン等が挙げられる。架橋剤は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the crosslinking agent include organic peroxides. Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne. One type of crosslinking agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
有機過酸化物の使用量は特に限定されない。たとえば、マトリックス樹脂であるポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01重量部以上、好ましくは2重量部以下、より好ましくは1重量部以下である。 The amount of organic peroxide used is not particularly limited. For example, the amount is preferably 0.01 parts by weight or more, preferably 2 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin as the matrix resin.
滑剤としては特に限定されず、例えば、フッ素系滑剤、パラフィンワックス系滑剤及びステアリン酸系滑剤等が挙げられる。上記滑剤は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
滑剤の使用量は特に限定されない。たとえば、マトリックス樹脂であるポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、好ましくは0.01重量部以上、好ましくは3重量部以下である。
The lubricant is not particularly limited, and examples thereof include a fluorine-based lubricant, a paraffin wax-based lubricant, and a stearic acid-based lubricant. As for the said lubricant, 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
The amount of lubricant used is not particularly limited. For example, the amount is preferably 0.01 parts by weight or more, and preferably 3 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin as the matrix resin.
光安定剤としては特に限定されず、例えば、サリチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系及びシアノアクリレート系等の紫外線吸収剤、並びにヒンダードアミン系の光安定剤等が挙げられる。光安定剤は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 The light stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include salicylic acid ester-based, benzophenone-based, benzotriazole-based and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers, hindered amine-based light stabilizers, and the like. As the light stabilizer, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
顔料としては特に限定されず、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系及び染料レーキ系等の有機顔料、並びに酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物−セレン化物系及びフェロシアン化物系等の無機顔料等が挙げられる。上記顔料は、1種が単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 The pigment is not particularly limited, and examples thereof include organic pigments such as azo, phthalocyanine, selenium, and dye lake, and oxides, molybdenum chromate, sulfide-selenide, and ferrocyanide. An inorganic pigment etc. are mentioned. One of the above pigments may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
(層厚)
第2層120の厚みは、第1層110の厚みおよび第3層130の厚みのいずれよりも大であることが好ましい。これによって、多層配管100が、第2層120によってもたらされる耐圧性能をより効果的に得ることができる。さらに、第2層120の厚みは、多層配管100の総厚みに対して50%以上80%以下であることが好ましい。当該厚みが上記下限値以上であることにより、多層配管100が、第2層120によってもたらされる耐圧性能)をより効果的に得ることができる。当該厚みが上記上限値以下であることにより、第1層110による内周面コート効果および第3層130の継手との融着接合容易性を効果的に得ることができる。
(Layer thickness)
The thickness of the second layer 120 is preferably larger than both the thickness of the first layer 110 and the thickness of the third layer 130. Thereby, the multilayer piping 100 can more effectively obtain the pressure resistance provided by the second layer 120. Furthermore, the thickness of the second layer 120 is preferably 50% or more and 80% or less with respect to the total thickness of the multilayer pipe 100. When the thickness is equal to or greater than the lower limit value, the multilayer pipe 100 can more effectively obtain the pressure resistance provided by the second layer 120. When the thickness is less than or equal to the above upper limit value, the inner peripheral surface coating effect by the first layer 110 and the ease of fusion bonding with the joint of the third layer 130 can be effectively obtained.
[多層配管の製造]
多層配管100の製造方法としては、第1層110を製造するための樹脂組成物、第2層120を製造するための樹脂組成物、第3層130を製造するための樹脂組成物を調製し、第2層120を製造するための樹脂組成物を、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。たとえば、多層配管100は、次の方法によって製造することができる。
[Manufacture of multilayer piping]
As a method for manufacturing the multilayer pipe 100, a resin composition for manufacturing the first layer 110, a resin composition for manufacturing the second layer 120, and a resin composition for manufacturing the third layer 130 are prepared. The method for allowing the resin composition for producing the second layer 120 to flow in the direction corresponding to the circumferential direction of the molded tube can be used without any particular limitation. For example, the multilayer pipe 100 can be manufactured by the following method.
押出成形法で多層配管100を成形する場合は、金型中間部分(厚肉の中間部分に相当する部分)の流路が上流から下流に向けてトーナメント分岐した金型を用い、周方向に均等に配置された分岐流路の出口それぞれから樹脂組成物を押出し、互いに隣接する出口から押出された樹脂組成物同士を合流させて製管することができる。この場合、樹脂組成物同士の合流時に樹脂組成物が周方向に流動するため、中間層のガラス繊維が配向する。 When the multilayer pipe 100 is formed by the extrusion molding method, a mold in which the flow path of the middle part of the mold (the part corresponding to the thick middle part) is branched from the upstream toward the downstream is used, and the circumferential direction is even. The resin composition can be extruded from each of the outlets of the branch flow passages arranged in the pipe, and the resin compositions extruded from the outlets adjacent to each other can be joined together to produce a pipe. In this case, since the resin composition flows in the circumferential direction when the resin compositions merge, the glass fibers of the intermediate layer are oriented.
射出成型法で多層配管100を成形する場合は、第2層120を製造するための樹脂組成物を、成型管の軸方向の垂直方向に相当する方向に射出させることができる。この場合、射出方向が上記のとおりとすることによって樹脂組成物が周方向に流動するため、中間層のガラス繊維が配向する。 When the multilayer pipe 100 is molded by an injection molding method, the resin composition for producing the second layer 120 can be injected in a direction corresponding to a direction perpendicular to the axial direction of the molded pipe. In this case, since the resin composition flows in the circumferential direction by setting the injection direction as described above, the glass fibers of the intermediate layer are oriented.
[実施例1] 第1層および第3層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、密度0.94g/cm3)、第2層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、密度0.94g/cm3、65重量%)、ガラス繊維(チョップドストランド形状、繊維長3mm、繊維径13μm、オレフィン収束剤、シラン表面処理品、30重量%)、相溶化剤(シラン変性ポリエチレン、密度0.94〜0.96g/cm3、5重量%)を含む樹脂組成物を調製した。 [Example 1] As a resin composition for producing the first layer and the third layer, high-density polyethylene (equivalent to PE100, density 0.94 g / cm 3 ), as a resin composition for producing the second layer , High density polyethylene (equivalent to PE100, density 0.94 g / cm 3 , 65% by weight), glass fiber (chopped strand shape, fiber length 3 mm, fiber diameter 13 μm, olefin sizing agent, silane surface treatment product, 30% by weight), A resin composition containing a compatibilizing agent (silane-modified polyethylene, density 0.94 to 0.96 g / cm 3 , 5% by weight) was prepared.
これらの樹脂組成物を用いて、金型中間部分の流路が上流から下流に向けてトーナメント分岐(具体的には8分岐)した金型を用い、押出成型した。これによって、第2層の内外周表面に第1層および第3層が積層された三層配管を製造した。 Using these resin compositions, extrusion molding was performed using a mold having a tournament branch (specifically, eight branches) in which the flow path of the middle part of the mold was directed from upstream to downstream. Thus, a three-layer pipe in which the first layer and the third layer were laminated on the inner and outer peripheral surfaces of the second layer was manufactured.
製造された三層配管の、軸心に垂直な面で切断した断面を、日本電子社製走査電子顕微鏡JSM−671Fを用い、蒸着厚み10nm、加速電圧15kV、倍率25倍の条件で目視観察し、ガラス繊維が周方向に配向していることを確認した。 The cross section of the manufactured three-layer pipe cut by a plane perpendicular to the axis is visually observed using a scanning electron microscope JSM-671F manufactured by JEOL Ltd. under conditions of a deposition thickness of 10 nm, an acceleration voltage of 15 kV, and a magnification of 25 times. It was confirmed that the glass fibers were oriented in the circumferential direction.
[比較例1] ガラス繊維を含んでいないことを除いて実施例1と同様の単層配管を製造した。つまり、高密度ポリエチレン(PE100相当、密度0.94g/cm3)を溶融し、製管させて単層配管を製造した。 [Comparative Example 1] A single-layer pipe similar to Example 1 was manufactured except that glass fiber was not included. That is, a high-density polyethylene (equivalent to PE100, density 0.94 g / cm 3 ) was melted and piped to produce a single-layer pipe.
[参考例1] 第1層、第2層および第3層を製造するための樹脂組成物を押出成形することによって、第2層中のガラス繊維の配向方向が軸方向優勢となる三層配管を製造した。 [Reference Example 1] Three-layer piping in which the orientation direction of the glass fibers in the second layer becomes axially dominant by extruding the resin composition for producing the first layer, the second layer, and the third layer. Manufactured.
製造された多層配管の、軸心を含む面で切断した断面を、日本電子社製走査電子顕微鏡JSM−671Fを用い、蒸着厚み10nm、加速電圧15kV、倍率25倍の条件で目視観察し、ガラス繊維の配向方向が軸方向に優勢であることを確認した。 A cross-section of the manufactured multilayer pipe cut along the plane including the axis is visually observed using a scanning electron microscope JSM-671F manufactured by JEOL Ltd. under conditions of a deposition thickness of 10 nm, an acceleration voltage of 15 kV, and a magnification of 25 times. It was confirmed that the fiber orientation direction was dominant in the axial direction.
(耐圧性評価) 実施例1、比較例1および参考例1の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企画)001規格に準拠して破壊水圧評価を行った。つまり、長さ1000mmの多層配管の試験片を切り取り、その内部に常温(25℃)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、多層配管が破裂する時の水圧(MPa)を求めた。 (Pressure resistance evaluation) About the pipe | tube of Example 1, the comparative example 1, and the reference example 1, destruction water pressure evaluation was performed based on PWA (polyethylene pipe system study group plan for building equipment) 001 specification. That is, a test piece of a multilayer pipe having a length of 1000 mm is cut out, filled with water at room temperature (25 ° C.) and pressurized at a constant rate, and the water pressure (MPa when the multilayer pipe bursts) )
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)を示し、耐圧値は上記の水圧試験で得られた水圧の値である。 Further, the circumferential stress (MPa) was calculated from the following formula (1). In the equation (1), SDR represents the ratio of the outer diameter to the minimum wall thickness (outer diameter / minimum wall thickness), and the pressure resistance value is the value of the water pressure obtained in the above water pressure test.
実施例1、比較例1および参考例1について耐圧性評価の結果を下記表1に示す。 The results of pressure resistance evaluation for Example 1, Comparative Example 1 and Reference Example 1 are shown in Table 1 below.
本発明の好ましい実施形態は上記の通りであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。 Preferred embodiments of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to them, and various other embodiments are possible without departing from the spirit of the present invention.
[実施形態における各部と請求項の各構成要素との対応関係]
本明細書における、多層配管100が請求項における「多層配管」に相当し、第1層110が「第1層」に相当し、第2層120が「第2層」に相当し、配向層121が「配向層」に相当し、無配向層122が「無配向層」に相当し、第3層130が「第3層」に相当し、軸心Oが「軸心」に相当する。
[Correspondence Relationship Between Each Part in Embodiment and Each Component in Claim]
In this specification, the multilayer pipe 100 corresponds to the “multilayer pipe” in the claims, the first layer 110 corresponds to the “first layer”, the second layer 120 corresponds to the “second layer”, and the alignment layer 121 corresponds to the “alignment layer”, the non-alignment layer 122 corresponds to the “non-alignment layer”, the third layer 130 corresponds to the “third layer”, and the axis O corresponds to the “axis”.
100 多層配管
110 第1層
120 第2層
130 第3層
O 軸心
100 multilayer piping 110 first layer 120 second layer 130 third layer O axis
Claims (5)
前記第2層の厚みは、多層配管の総厚みに対して50%以上80%以下であり、
前記第1層および前記第3層がポリオレフィン系樹脂を主成分として構成された樹脂層であり、
前記第2層がポリオレフィン系樹脂とガラス繊維とを含む繊維強化樹脂層であり、かつ、前記ガラス繊維が前記第1層の外周に沿う方向に配向されており、
前記ガラス繊維は、少なくとも80%の配向方向が、前記ガラス繊維の中点と前記軸心とを結んだ直線の垂線方向に対して±15°以内であり、
前記ガラス繊維の表面はシランカップリング処理が行われており、
下記式1で算出される円周応力が35MPa以下である、多層配管。
Including at least a first layer, a second layer, and a third layer in the direction from the axial center to the outer periphery;
The thickness of the second layer is 50% or more and 80% or less with respect to the total thickness of the multilayer pipe,
The first layer and the third layer are resin layers composed mainly of a polyolefin resin,
The second layer is a fiber-reinforced resin layer containing a polyolefin-based resin and glass fibers, and the glass fibers are oriented in a direction along the outer periphery of the first layer;
The glass fiber has an orientation direction of at least 80% within ± 15 ° with respect to a perpendicular direction of a straight line connecting the midpoint of the glass fiber and the axis,
The surface of the glass fiber is subjected to silane coupling treatment,
Multi-layer piping whose circumferential stress calculated by the following formula 1 is 35 MPa or less .
前記第2層の厚みは、多層配管の総厚みに対して50%以上80%以下であり、
前記第1層および前記第3層がポリオレフィン系樹脂を主成分として構成された樹脂層であり、
前記第2層がポリオレフィン系樹脂とガラス繊維とを含む繊維強化樹脂層であり、かつ、前記ガラス繊維が前記第1層の外周に沿う方向に配向されており、
前記ガラス繊維は、少なくとも80%の配向方向が、前記ガラス繊維の中点と前記軸心とを結んだ直線の垂線方向に対して±15°以内であり、
破壊水圧試験の耐圧性が6.8MPa以上であり、
前記ガラス繊維の表面には、メタクリルシラン、アクリルシラン、アミノシラン、イミダゾールシラン、ビニルシラン、または、エポキシシランによる表面処理層が形成され、
下記式1で算出される円周応力が35MPa以下である、多層配管。
Including at least a first layer, a second layer, and a third layer in the direction from the axial center to the outer periphery;
The thickness of the second layer is 50% or more and 80% or less with respect to the total thickness of the multilayer pipe,
The first layer and the third layer are resin layers composed mainly of a polyolefin resin,
The second layer is a fiber-reinforced resin layer containing a polyolefin-based resin and glass fibers, and the glass fibers are oriented in a direction along the outer periphery of the first layer;
The glass fiber has an orientation direction of at least 80% within ± 15 ° with respect to a perpendicular direction of a straight line connecting the midpoint of the glass fiber and the axis,
The pressure resistance of the breaking water pressure test is 6.8 MPa or more,
On the surface of the glass fiber, a methacryl silane, acryl silane, amino silane, imidazole silane, vinyl silane, or epoxy silane surface treatment layer is formed,
Multi-layer piping whose circumferential stress calculated by the following formula 1 is 35 MPa or less.
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