JPH03142236A - 樹脂被覆鉛管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は鉛管と樹脂被覆膜との接着強度および可撓性に
優れる樹脂被覆鉛管に関するものである。

［従来技術およびその課題］ 従来より鉛管は上水道の地下埋設管等の地下から地上へ
の立ち上げ部分等に利用されているが、人体に有害であ
る鉛イオンが流出するという問題を有し、昨今において
は、これら鉛管に樹脂被覆を施した樹脂被覆鉛管が普及
している。

これら従来の樹脂被覆鉛管は、樹脂被覆を行う際に接着
強度を増すためにエポキシ樹脂をプライマーとして用い
、その上にポリオレフィン樹脂等の樹脂をコーティング
しているのが一般的である。

しかしながら、この方法においては、製作工程が煩雑で
あるというばかりでなく、接着力、可撓性が充分ではな
く、地上からの振動や地盤沈下などにより鉛管がたわむ
際や地上への立ち上げ部の屈曲部分において被覆樹脂が
ひび割れや剥離を生じ、人体に有害である鉛イオンが流
出するという問題があり、より性能の良い樹脂の開発が
望まれている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あって、本発明の目的とするところは、鉛管と樹脂との
接着強度を向上させ、樹脂被覆鉛管の屈曲部分でのひび
割れや剥離を防ぎ、鉛イオンの上水道への流出を許さな
い樹脂被覆鉛管をより簡便な工程で提供するものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１発明は、 鉛管に樹脂を被覆した樹脂被覆管であって、（Ａ）エポ
キシ基含有エチレン共重合体５０〜９９．５重量％、 （Ｂ１）低密度ポリエチレン、（Ｂ２）ゴム状物質、（
Ｂ３）エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、
（Ｂ　４）エチレン−ビニルエステル共重合体から選ば
れた少なくとも１種０．５〜５０重量％ からなる樹脂組成物層を含むことを特徴とする樹脂被覆
鉛管であり、 第２発明は、 上記記載の樹脂被覆鉛管を製造する方法において、 （Ａ）エポキシ基含有エチレン共重合体５０〜９９．５
重量％、 （Ｂ１）低密度ポリエチレン、（Ｂ２）ゴム状物質、（
Ｂ３）エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体
、（Ｂ４）エチレン−ビニルエステル共重合体から選ば
れた少なくとも１ｍ０．５〜５０重量％ からなる樹脂組成物で該鉛管を粉体塗装することを特徴
とする樹脂被覆鉛管の製造方法である。

本発明において使用されるＡ）エポキシ基含有エチレン
共重合体とは、一つには高圧ラジカル重合によるエチレ
ンと不飽和グリシジル基含有単量体との２元共重合体ま
たはエチレンと不飽和グリシジル基含有単量体および他
の不飽和単量体との３元または多元の共重合体であり、
上記共重合体としては、エチレン６０〜９９．５重量％
、グリシジル基含有単量体０．５〜４０重量％、他の不
飽和単量体０〜３９．５重量％からなる共重合体が好ま
しい。

上記不飽和グリシジル基含有単量体としては、アクリル
酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モ
ノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリ
シジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエ
ステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル
およびα−１０ロアリル、マレイン酸、クロトン酸、フ
マール酸などのグリシジルエステル類またはビニルグリ
シジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジ
ルオキシエチルビニルエーテル、スチレン−ｐ−グリシ
ジルエーテルなどのグリシジルエーテル類、ｐ−グリシ
ジルスチレン等が挙げられるが、特に好ましいものとし
てはメタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテ
ルを挙げることができる。

他の不飽和単量体としては、オレフィン類、ビニルエス
テル類、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体等から選択された少なくとも１ｍの単量体で、
具体的にはプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、デ
セン−１、オクテン−１、スチレン等のオレフィン類、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルベンゾエート
などのビニルエステル類、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸またはメタクリル酸のメチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、２−エチルヘキシル、シクロヘキシル、
ドデシル、オクタデシル、などのエステル類、マレイン
酸、マレイン酸無水物、イタコン酸、フマル酸、マレイ
ン酸モノエステルおよびジエステル、塩化ビニル、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニル
エーテル類およびアクリル酸アミド系化合物が挙げられ
るが、特に（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。

上記エポキシ基含有エチレン共重合体の具体例としては
、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エ
チレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル共
重合体、エチレン−ー酸化炭素−メタクリル酸グリシジ
ル共重合体、エチレン−アクリル酸グリシジル共重合体
、エチレン−酢酸ビニル−アクリル酸グリシジル共重合
体等が挙げられる。中でも好ましいものはエチレン−メ
タクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−アクリル酸
エチル−メタクリル酸グリシジル共重合体もしくはエチ
レン−酢酸ビニルーメタクリル酸グリシジル共重合体で
ある。

これらのエポキシ基含有エチレン共重合体は混合しても
使用できる。

！圧うジカル重合によるエポキシ基含有エチレン共重合
体の製造法は前記のエチレン６０〜９９．５重量％、１
種以上の不飽和グリシジル基含有単量体０．５〜４０重
量％、少なくともＩ　Ｎ１の他の不飽和単量体０〜３９
．５重量％の単量体混合物を、それらの全単量体の総重
量に基すいてｏ、ｏｏｏｉ〜１重量％のラジカル重合開
始剤の存在下で重合圧力５００〜４０００ｋｇ／　ｃ　
ｊ、好ましくは１０００〜３５００ｋｇ／ｃＩ／、反応
温度５０〜４００℃、好ましくは１００〜３５０℃の条
件下、連鎖移動剤、必要に応じて助剤の存在下に槽室ま
たは前型反応器内で該車量体を同時に、あるいは段階的
に接触、重合させる方法である。

上記ラジカル重合開始剤としては、ペルオキシド、ヒド
ロペルオキシド、アゾ化合物、アミンオキシド化合物、
酸素などの通例の開始剤が挙げられる。

また連鎖移動剤としては、水素、プロピレン、ブテン−
１、Ｃ，−Ｃ２゜またはそれ以上の飽和脂肪族炭化水素
およびハロゲン置換炭化水素、たとえばメタン、エタン
、プロパン、ブタン、イソブタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−
へブタン、シクロパラフィン類、クロロホルム、および
四塩化炭素、ＣＩ’−Ｃ２゜またはそれ以上の飽和脂肪
族アルコール、たとえばメタノール、エタノール、プロ
パツールおよびイソプロパツール、Ｃ！〜Ｃ２０または
それ以上の飽和脂肪族カルボニル化合物、たとえば二酸
化炭素、アセトンおよびメチルエチルケトンならびに芳
香族化合物、たとえばトルエン、ジエチルベンゼンおよ
びキシレンのような化合物等が挙げられる。

本発明のエポキシ基含有エチレン共重合体の他の例は従
来のエチレン単独重合体又は共重合体に前記の不飽和グ
リシジル基含有単量体を付加反応させた変性体である。

上記エチレン系重合体には、低密度、中密度、高密度ポ
リエチレンなどの単独重合体、エチレン−プロピレン共
重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ヘ
キセン−１共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−
１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体などのエ
チレンを主成分とする他のα−オレフィンとの共重合体
、エチレン−酢ａビニル共重合体、エチレン−アクリル
酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレ
ンとアクリル酸もしくはメタクリル酸のメチル、エチル
、プロピル、イソプロピル、ブチルなどのエステルとの
共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、エチレン−
プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合体ゴム、液状ポリブタジェン、エチレン−酢酸
ビニル−塩化ビニル共重合体及びそれらの混合物も本発
明に包含される。

本発明の（Ｂ１）低密度ポリエチレンとしては、密度０
．８４以下の高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度
ポリエチレン、超低密度ポリエチレン等が挙げられる。

上記超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）とは、密度が
０．８８〜０．９１０　ｇ／ｃ＋＋＋３であり、かつ直
鎖状低密度ポリエチレンとエチレン−α−オレフィン共
重合体ゴムとの中間の性状を示すポリエチレンを指す。

例えば密度０．８８０〜０．９１０　ｇ／ｃｍ’、示差
走査熱量測定法（ＤＳＣ）による最大ピーク温度（Ｔ、
）１００℃以上、かつ沸騰ｎ−へキサン不溶分１０重量
％以上の性状を有する特定のエチレン−α−オレフィン
共重合体であり、少なくともチタンおよび／またはバナ
ジウムを含有する固体触媒成分と有機アルミニウム化合
物とから成る触媒を用いて重合される。

上記ＵＬＤＰＥは、直鎖状低密度ポリエチレンが示す高
結晶部分とエチレン−α−オレフィン共重合体ゴムが示
す非晶部分とを合わせ持つ樹脂であって、前者の特徴で
ある機械的強度、耐熱性などと、後者の特徴であるゴム
状弾性、耐低温衝撃性などがバランスよく共存しており
、本発明に用いるときは、後述するように、広範囲に優
れた性能を有する熱可塑性樹脂組成物が得られるため極
めて有用である。

（Ｂ２）ゴム状物質としては、エチレン−プロピレンラ
ンダム共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンラ
ンダム共重合体ゴム、天然ゴム、イソブチンゴム、ブタ
ジェンゴム、！、２−ポリブタジェンゴム、スチレン−
ブタジェンランダム共重合体ゴム、クロロプレンゴム、
ニトリルゴム、スチレン−ブタジェン−スチレンブロッ
ク共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロ
ック共重合体ゴム等であり、これらは単独でも、混合物
でもよい。

これらの中でも、エチレン−プロピレン−ジエンランダ
ム共重合体ゴム、エチレン−プロピレンランダム共重合
体ゴムが特に好ましい。

この二つのゴムは、他のゴム状物質に比べて熱可塑性に
すぐれ、溶融混線による分散が容易であり、５ＢＲ１イ
ソプレンゴム、ニトリルゴムあるいはブタジェンゴム等
と比較すると独特の臭気を有しない点゛、あるいはペレ
ット状で入手できるために、配合する際の計量や取扱い
が容易であり、かつ組成物製造装置の形式についても選
択の自由度が大きいことなど、操作上の利点を有するこ
とが挙げられる。

上記エチレン−プロピレン−ジエンランダム共重合体ゴ
ムのジエン成分については、エチリデンノルボルネン シクロヘキサジエン等いずれも使用できる。

またこれらのゴム状物質のムーニー粘度は（Ｍ　Ｌ　１
．４　１００℃）１０〜１００の範囲のものがよく、好
ましくハ（ＭＬｌ．４　ｔｏｏ℃’）２０〜９０である
。（　Ｍ　Ｌ　、や、１００℃）１０以下のものを使用
すると、耐衝撃性の改良効果がほとんど得られず、（　
Ｍ　Ｌ　１．４　１００℃）１００以上の物であると、
マトゾックス樹脂への分散が悪い。

（Ｂ３）エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合
体にあっては、エチレンとアクリル酸もしくはメタクリ
ル酸のメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル等のエステルとの共重合体が挙げられ、この中でも炭
素数がｃｔ−ｃｅのアルキルエステルが好ましい。

（Ｂ０エチレン−ビニルエステル共重合体トは、エチレ
ンを主成分とするプロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、カ
プロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル
、ステアリン酸ビニル、トリフルオル酢酸ビニルなどの
ビニルエステル単量体との共重合体である。これらの中
でも特に好ましいものとしては、酢酸ビニルを挙げるこ
とができる。

上記（Ｂ１）〜（Ｂ４）樹脂は、無水マレイン酸等の不
飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたものでも
よい。

本発明の組成物の配合比率は、（Ａ）：　（Ｂ１）〜（
Ｂ４）が５０〜９９．５：０．５〜５０重量％の範囲で
配合される。

このような配合により、（Ａ）成分は、特に接着性、可
撓性の向上に寄与し、一方、（Ｂｔ）〜（Ｂ４）は、加
工時における流れ性、隠ぺい性、表面状態の向上に寄与
する。

両者を適宜混合することにより、可撓性、流れ性、隠ぺ
い性がバランスよく改善されるとともに、強固な接着に
より鉛と樹脂が密着するので好ましい。

樹脂皮膜層の膜厚は、鉛管の内側で２５０μｍ１外側で
５００μｍ程度であれば可撓性を付与するのに充分であ
るが、外側は、さらに厚くても差し支えない。

上記樹脂組成物のメルトフローレイトは、加工性の点か
ら３〜１５、好ましくは６〜８の範囲で選択される。

本発明の第２発明は、上記樹脂成分からなる樹脂組成物
で該鉛管を粉体塗装することを特徴とする樹脂被覆鉛管
の製造方法である。

上記粉体塗装とは、流動浸漬法、静電流動浸漬法、静電
粉末塗装法等が挙げられる。

また粉体の粒径は、均一、かつ強固に接着した被覆層を
形成するために５０〜３５０μｍ１好ましくは７０〜３
００μｍの範囲のものであることが好ましい。

粉体化は、常法により行うことができるが、具体的には
、機械的粉砕方法または、溶解析出方法等のいずれの方
法でもよい。

本発明においては、酸化防止剤、滑剤、有機または無機
系の各種顔料、耐候剤などの添加剤を本発明の効果を著
しく損なわない範囲で添加しても差し支えない。

［実施例コ 以下、本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説
明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、これら
の実施例に制約するものではない。

（使用樹脂） （１）エチレン−グリシジルメタクリレート品名、白石
レクスパールＲＡ３１５０ （２）エチレン−アクリル酸エチル共重合体品名、白石
レクスロンＥＥＡ　　Ａ７１８０（商 （商 （３）酸変性直鎖状低密度ポリエチレン（商品名、白石
ＮポリマーＬ８８００ （被覆方法） 所定量混合した前記樹脂組成物を粉砕機で粉砕し、８０
メツシユバスの粉体とした。

上記粉体を使用して予め前処理した鉛管を２２０℃に加
熱し、流動浸漬槽中に入れ、所定の膜厚になるように被
覆し、更に２００℃で１０分間後加熱し、均一な被覆膜
を有する被覆体とした。

（接着強度） 試験片として、均一な被ｍｉを有する鉛管を用いて、１
０ｍｍ幅のテストピースを作製し、テンシロンにより、
１８０′剥離試験を行い、その剥離強度を接着強度とし
た。

Ｌ此糺り 白石レクスパールＲＡ３１５０と白石ＮポリマーＬ８８
００との混合比７０：３０重量％、樹脂組成物を１００
部として滑剤（ステアリン酸）０．１部、耐候剤（チヌ
ビン３２Ｅ３）０．１部、カラーマスターバッチ（東洋
インキ社製）５部、酸化防止剤（イルガノックス）０．
２部を添加した。

流れ性、隠ぺい性、色、表面状態、良好。

樹脂組成物のＭＦＲ値　７、接着強度　４．２ｋｇ７１
０雪璽 及五糺り 白石レクスバールＲＡ３１５０と白石レクスロンＥＥＡ
　　Ａ７１８０との混合比７０　：　３０重量％、樹脂
組成物を１００部として滑剤（ステアリン酸カルシウム
）０．１部、耐候剤（サノール、ポリフール興業社製）
１部、カラーマスターバッチ（東洋インキ社製）５部、
酸化防止剤（イルガノックス）０．２部を添加した。

流れ性、隠ぺい性、色、表面状態、良好。

樹脂組成物のＭＦＲ値７、接着強度　４．０ｋｇ／０ｍ
ｍ Ｌ駈髭Ｌ プライマーとしてエポキシ樹脂を用いて、無水マレイン
酸変性直鎖状低密度ポリエチレンに樹脂を１００部とし
て滑剤（ステアリン酸カルシウム）０．１部、耐候剤（
サノール）０．１部、カラーマスターバッチ（東洋イン
キ社製）５部、酸化防止剤（イルガノックス）０．２部
を添加した。

接着強度　２．９ｋｇ／１０−冒 ［発明の効果］ 以上説明のごとく、本発明の合成樹脂被覆鉛管は、可と
う性に優れ、かつ鉛管と被覆膜との接着強度が大きいの
で地下埋設水道管や地下埋設水道管の地上への立ち上げ
部等の湾■部のような条件下においても被覆樹脂のひび
割れや、剥離等が起こらず、水道水に人体に有害である
鉛イオンの流出を防ぐことができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛管に樹脂を被覆した樹脂被覆管であって、（Ａ
   ）エポキシ基含有エチレン共重合体５０〜９９．５重量
   ％、 （Ｂ１）低密度ポリエチレン、 （Ｂ２）ゴム状物質、 （Ｂ３）エチレン−（メタ）アク リル酸エステル共重合体、 （Ｂ４）エチレン−ビニルエステル共重合 体から選ばれた少なくとも１種 ０．５〜５０重量％ からなる樹脂組成物層を含むことを特徴とする樹脂被覆
   鉛管。
2. （２）（Ａ）エポキシ基含有エチレン共重合体が、エチ
   レン−グリシジルメタクリレート共重合体である請求項
   （１）項記載の樹脂被覆鉛管。
3. （３）（Ｂ１）が密度０．９４以下の低密度ポリエチレ
   ン、直鎖状低密度ポリエチレンまたは超低密度ポリエチ
   レン、（Ｂ２）がエチレン−プロピレン共重合体ゴム、
   エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、（Ｂ３）がエ
   チレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、（Ｂ４）
   がエチレン−酢酸ビニル共重合体の中から選択された少
   なくても１種のエチレン（共）重合体である請求項（１
   ）または（２）項記載の樹脂被覆鉛管。
4. （４）前記エチレン（共）重合体を不飽和カルボン酸ま
   たはその誘導体で変性したものである請求項（３）項記
   載の樹脂被覆鉛管。
5. （５）不飽和カルボン酸またはその誘導体が無水マレイ
   ン酸である請求項（４）項記載の樹脂被覆鉛管。
6. （６）請求項（１）記載の樹脂被覆鉛管を製造する方法
   において、 （Ａ）エポキシ基含有エチレン共重合体 ５０〜９９．５重量％、 （Ｂ１）低密度ポリエチレン、（Ｂ２）ゴ ム状物質、（Ｂ３）エチレン−不飽和カルボン酸エステ
   ル共重合体、（Ｂ４）エチレン−ビニルエステル共重合
   体から選ばれた少なくとも１種０．５〜５０重量％ からなる樹脂組成物で該鉛管を粉体塗装することを特徴
   とする樹脂被覆鉛管の製造方法。
7. （７）該樹脂組成物の粉体の平均粒径が３０〜３５０μ
   ｍである請求項（６）項記載の樹脂被覆鉛管の製造方法
   。
8. （８）該樹脂組成物のメルトフローレートが２〜２０ｇ
   ／１０分である請求項（６）または（７）項記載の樹脂
   被覆鉛管の製造方法。
9. （９）鉛管の内側および／または外側の樹脂組成物被覆
   層の厚みが２５０μｍ〜５００μｍである請求項（６）
   〜（８）項記載の樹脂被覆鉛管の製造方法。