JP4421145B2 - 配管部材 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、表面が樹脂保護層で被覆された配管部材に関する。さらに詳しくは、本発明は、埋設、屋外、屋内のいずれの環境においても使用可能であって、適用範囲が非常に広く、ガス、石油類、水等の輸送用配管として好適な配管部材に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
鋼管を腐食から保護するために、鋼管の外面を比較的厚い熱可塑性樹脂フィルムやカバーなどで被覆して防食保護層とした樹脂被覆鋼管は、石油（原油）用ラインパイプ、都市ガス供給管、プラント配管、水道や温泉水供給管などとして従来から広く使用されている。また、鋼管以外に、鋼管杭、鋼矢板、形鋼、棒鋼などについても、表面を防食樹脂で被覆することが行われてきた。
【０００３】
これら鋼材の保護層に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類が主であるが、その他に塩化ビニル樹脂、各種ポリアミド樹脂、各種フッ素系樹脂、各種飽和ポリエステル樹脂等が、使用環境、要求性能に応じて使い分けられている。
たとえば、特開昭52-94519号公報には鋼管表面をポリオレフィン系樹脂で被覆した鋼管および継手が開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの各種熱可塑性樹脂には一長一短があり、あらゆる環境で鋼管を保護できる防食性能を持ったものは、必ずしも得られていなかった。たとえば、鋼材の防食被覆用に最も多く利用されているポリオレフィン類は、耐薬品性に優れているが、耐熱性や耐候性が低く、燃焼性が高い。また、鋼材との接着性に乏しいため、通常はエポキシプライマーを塗布した後、変性ポリオレフィン接着層を介してポリオレフィン樹脂被覆を行う必要があり、製造操作が複雑になるなどの問題点があった。
【０００５】
また、塩化ビニル樹脂は、難燃性に優れているが、安定性が低く、脱塩酸反応により徐々に塩酸を放出する。ポリアミドや飽和ポリエステル樹脂は吸水性があり、地中埋設、特に湿潤土壌に埋設されるような環境下では電気抵抗が低くなって、母材が電気腐食を受ける可能性がある。フッ素樹脂は、防食性、難燃性、安定性、電気抵抗のすべてに優れているが、非常に高価である上、鋼材への接着性に乏しく、そのためその防食性を十分に生かすことができない。さらに、融点が高いため、接着に400 ℃以上の高温を要するという問題もある。
【０００６】
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂からなる保護層を設けることも提案されている。たとえば、特開平8-238717号公報では、鋼材表面に、(1)(A)ポリフェニレンエーテル樹脂10〜100重量％、および(B)スチレン系ポリマー90〜０重量％からなる樹脂成分：100重量部、(2)スチレン系ゴム重合体からなるゴム成分：０〜50重量部、(3)難燃剤：０〜40重量部という組成を有するポリフェニレンエーテル樹脂組成物からなる被覆を有する鋼管が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特開平8-238717号公報に記載されたポリフェニレンエーテル系樹脂は、耐薬品性がポリオレフィン系樹脂に比べて低いので、保護層を設けても必ずしも防食性能に優れたものは得られていなかった。また、ポリフェニレンエーテル系樹脂またはその組成物を使用する場合、接着層を有する場合があるなど、工程が煩雑であるなどの問題点もあった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、高耐熱性で、難燃性、防食性、耐候性、耐薬品性、絶縁性に優れ、鋼材との接着性が十分に高く、経済性にも優れた樹脂被覆付配管部材を提供することを目的としている。
【０００９】
【発明の概要】
本発明に係る配管部材は、
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％、
(B)ポリスチレン系樹脂：１〜９８重量％、
(C)ポリオレフィン系樹脂：(20/83)×100〜(45/80)×100重量％の量で含み（ただし(A)〜(C)の合計は１００重量％）、
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂／(B)ポリスチレン系樹脂の重量比が４５／１８〜１５／２０であり、
さらに上記(A),(B),(C)の合計１００重量部に対し、
(D)相溶化剤：０．２〜５０重量部で含む樹脂組成物で、被覆されてなり、
前記(D)相溶化剤がスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体であり、該ブロック共重合体中のスチレン含量が６５重量％以上であり、
（B）ポリスチレン系樹脂がホモポリスチレン及びゴム強化ポリスチレンから選ばれる樹脂（エポキシ基含有ポリスチレンを除く）である。
【００１０】
また、本発明にかかる配管部材は、
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％、
(B)ポリスチレン系樹脂：１〜９８重量％、
(C)ポリオレフィン系樹脂：(20/83)×100〜(45/80)×100重量％の量で含み（ただし(A)〜(C)の合計は１００重量％）、
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂／(B)ポリスチレン系樹脂の重量比が４５／１８〜１５／２０であり、
(D)相溶化剤：０．２〜５０重量部
(E)耐衝撃改質剤：１〜５０重量部で含む樹脂組成物で、被覆されてなり、
前記(D)相溶化剤がスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体であり、該ブロック共重合体中のスチレン含量が６５重量％以上であり、
（B）ポリスチレン系樹脂がホモポリスチレン及びゴム強化ポリスチレンから選ばれる樹脂（エポキシ基含有ポリスチレンを除く）である。
【００１２】
本発明では、前記樹脂組成物による被覆が、樹脂組成物からなるフィルム、あるいは、樹脂組成物の射出成形品であることが好ましい。
【００１３】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る配管部材について具体的に説明する。
本発明に係る配管部材は、(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(B)ポリスチレン系樹脂、(C)ポリオレフィン系樹脂、および(D)相溶化剤を含む樹脂組成物で、表面が被覆されている。
【００１４】
［(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂］
ポリフェニレンエーテル系樹脂（ＰＰＥ系樹脂）としては、公知のものを特に制限なく使用できる。ＰＰＥ系樹脂とは、たとえば一般式 (I)：
【００１５】
【化１】
Figure 0004421145
【００１６】
（式中Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、置換炭化水素基、アルコキシ基、シアノ基、フェノキシ基またはニトロ基を表し、ｎは重合度を表わす整数である）で示される構成単位を有する重合体の総称である。
本発明で使用されるポリフェニレンエーテル系樹脂は、上記一般式で示される１種の構成単位からなる単独重合体であっても、二種以上が組合わされた共重合体であってもよい。
【００１７】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4の具体例としては、塩素、臭素、ヨウ素、メチル、エチル、プロピル、アリル、フェニル、ベンジル、メチルベンジル、クロロメチル、ブロモメチル、シアノエチル、シアノ、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、ニトロ等の基が挙げられる。
ポリフェニレンエーテル系樹脂の具体例としては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジエチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ（2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレン）エーテル、ポリ（2-メチル-6-プロピル-1,4-フェニレン）エーテル、ポリ(2,6-ジプロピル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ（２-エチル-6-プロピル-1,4-フェニレン）エーテル、ポリ(2,6-ジメトキシ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジクロロメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジブロモメチル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジフェニル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジトリル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,6-ジベンジル-1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2,5-ジメチル-1,4-フェニレン)エーテルなどが挙げられる。
【００１８】
より好ましいＰＰＥ系樹脂としては、上記式（I）におけるＲ1およびＲ2がアルキル基、特に炭素原子数１〜４のアルキル基であるポリマーであり、ｎは通常５０以上が好ましい。また共重合体であるＰＰＥ系樹脂としては上記ポリフェニレンエーテル構成単位中にアルキル三置換フェノール、たとえば2,3,6-トリメチルフェノールを一部含有する共重合体を挙げることができる。またこれらのＰＰＥ系樹脂に、スチレン系化合物がグラフトした共重合体も好適に使用することができる。スチレン系化合物として、たとえばスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレンなどが挙げられる。
【００１９】
［(B)ポリスチレン系樹脂］
ポリスチレン系樹脂はそれ自体公知であり、下記一般式(II)で表される構成単位をその重合体中に少なくとも25重量％以上有するものである。
【００２０】
【化２】
Figure 0004421145
【００２１】
式中、Ｒは水素原子または炭素原子数１〜４のアルキル基であり、Ｚはハロゲン原子または炭素原子数１〜４のアルキル基である置換基を表し、ｐは０〜５の整数である。
このようなポリスチレン系樹脂としては、スチレンもしくはその誘導体たとえばｐ‐メチルスチレン、α‐メチルスチレン、α‐メチル‐ｐ‐メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等の単独重合体および共重合体が挙げられる。共重合体としては、たとえばポリブタジエン、ポリイソプレン、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、エチレン-プロピレン共重合体、天然ゴム、エピクロロヒドリンの如き天然または合成エラストマー物質の混合あるいはこれらで変性したスチレン系重合体、更には、スチレン含有共重合体、たとえば、スチレン-アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-アクリロニトリル-ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）を挙げることができる。本発明で好適に使用されるポリスチレン系樹脂はホモポリスチレンおよびゴム強化ポリスチレンである。
【００２２】
本発明で使用されるポリスチレン系樹脂の重量平均分子量は、３万以上の範囲にあるものが望ましく、特に５万以上の範囲にあるものが望ましい。
このようなポリスチレン系樹脂をポリフェニレンエーテル系樹脂とともに使用することで、耐熱性、機械強度、流動性、寸法安定性に優れた樹脂組成物を得ることができる。
［(C)ポリオレフィン系樹脂］
本発明において使用されるポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィンの含有率が５０重量％以上のホモポリマーまたはコポリマーであり、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂、又はエチレン-プロピレン共重合体が挙げられ、特にポリプロピレン系樹脂が好適である。
【００２３】
ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマーを主成分として重合した結晶性のポリマーであり、プロピレン以外に、エチレン等の他のα−オレフィンとのブロックコポリマー又はランダムコポリマーであってもよい。エチレンとの共重合体の場合、エチレンから誘導される構成単位の含有量は１〜10重量％が好ましい。このようなポリプロピレン系樹脂は通常0.01〜100 g／10分のメルトフローレート(MFR, JIS K7210, 荷重2.16 kg, 230℃) を有するものが望ましい。またポリプロピレン系樹脂として、非共役ジエンコモノマーを含有するプロピレンランダム共重合体（以下PPDMと呼ぶ）等を用いてもよい。
【００２４】
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、２万以上のものが望ましく、特に３万以上のものが好ましい。また、２３０℃、2.16kg荷重で測定したときのＭＦＲが０．１〜１００g/10分、好ましくは０．２〜８０g/10分にあるものが望ましい。
このようなポリオレフィン系樹脂を含んでいると、機械強度、流動性、耐溶剤性に優れた組成物を得ることができる。
【００２５】
［(D)相溶化剤］
相溶化剤とは、(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(B)ポリスチレン系樹脂、(C)ポリオレフィン系樹脂とを相溶させるという機能を有するものであって、本発明では、スチレン・ジエン系水添ブロック共重合体が好適に使用される。
このスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体はスチレンで代表されるビニル芳香族化合物と共役ジエンとのエラストマー性のブロック共重合体であり、共役ジエンブロックの一部または全部を、水添したものである。ブロック共重合体を構成するジエン単位としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエンが挙げられる。
【００２６】
このようなスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体の製造方法としては、たとえば、リチウム触媒またはチーグラー型触媒を用い、不活性溶媒中でビニル芳香族化合物と共役ジエンとを逐次重合させ、必要に応じて逐次重合後にカップリング反応で分子を結合し、重合後に水素添加を行う。水素添加率は、共役ジエン系軟質ブロックの少なくとも50％、好ましくは80％以上であることが望ましい。なお、スチレン系硬質ブロック中の芳香族性不飽和結合の25％以下も水素添加されていてもよい。
【００２７】
このような相溶化剤として、スチレンから誘導される構成単位の含量（スチレン含量）が、６０重量％以上であるスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体が好ましく、とくに６５重量％以上のこのスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体が望ましい。このようなスチレン-ジエン系水添ブロック共重合体としては、水添スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体（SEBS）(旭化成、TUFTEC H1043)などが知られている。このスチレン-ジエン系水添ブロック共重合体としては、共重合体全体としての数平均分子量が10,000〜1,000,000 、好ましくは20,000〜300,000 であり、ブロック共重合体中のスチレン系構成単位からなる硬質ブロックの数平均分子量が 1,000〜200,000 、好ましくは 2,000〜100,000 、共役ジエン軟質ブロックの数平均分子量が 1,000〜200,000 、好ましくは 2,000〜100,000 であるものが望ましい。
［(E)耐衝撃性改良剤］
(E)耐衝撃性改良剤としては、得られる成型品の耐衝撃性を改良するために添加されるものである。
【００２８】
たとえば、ブタジエン−スチレン共重合体またはその水素添加物、スチレン−イソプレン共重合体またはその水素添加物、スチレン−ブチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−スチレン共重合体などのスチレン系ゴム状重合体、
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体などのエチレン−α-オレフィン系ゴム状重合体、
天然ゴム、ブタジエン重合体、イソプレン重合体、クロロブタジエン重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、イソブチレン重合体、イソブチレン−ブタジエン共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体、パーフルオロゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、チオコールゴム、多硫化ゴム、ポリウレタンゴム、ポリエーテルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー等が挙げられる。
【００２９】
これらのなかでも、ブタジエン−スチレン共重合体またはその水素添加物、スチレン−イソプレン共重合体またはその水素添加物、スチレン−ブチレン共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−スチレン共重合体等のスチレン系ゴム状重合体、及びエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体等のエチレン−α-オレフィン系ゴム状重合体が好ましい。
【００３０】
なお、スチレン系ゴム状重合体とは、スチレンで代表されるビニル芳香族化合物と共役ジエンとのエラストマー性のランダム共重合体またはブロック共重合体である。耐衝撃改良剤としては、スチレン系の硬質ブロックとジエン系の軟質ブロックとに分かれたブロック共重合体が、ゴム弾性が大きいので、一般に好ましい。スチレン系ブロック共重合体ゴムとしては、スチレンブロック(S)とブタジエンブロック(B)を有するブロック共重合体（例、SB、SBS、SBSBS等の線状ブロック型、およびラジアルブロック型の共重合体）が挙げられる。また、酸、エポキシなどの官能基を含有する官能性単量体により変性した変性ゴムを用いてもよい。なお、スチレン系ゴム状重合体として水素添加物を使用する場合、スチレン含量が６０重量％未満のスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体を耐衝撃性改良剤として用いる。
【００３１】
スチレン系ブロック共重合体ゴムの製造方法としては、多くの方法が提案されているが、代表的な方法は、特公昭40−2798号公報に記載の方法である。この方法では、リチウム触媒またはチーグラー型触媒を用い、不活性溶媒中でビニル芳香族化合物と共役ジエンとを逐次重合させる。必要であれば、逐次重合後にカップリング反応で分子を結合する。
【００３２】
本発明で耐衝撃改良剤として使用されるスチレン系ブロック共重合体ゴムの市販品の代表例は、クレイトンＤ１１０１（シェル（株）製）、CARIFLEX（米国シェルケミカル社製）である。
スチレン系ブロック共重合体ゴムとしては、ブロック共重合体ゴムの数平均分子量が10,000〜1,000,000 、好ましくは20,000〜300,000 であり、ブロック共重合体ゴム中のビニル芳香族硬質ブロックの数平均分子量が 1,000〜200,000 、好ましくは 2,000〜100,000 、共役ジエン軟質ブロックの数平均分子量が 1,000〜200,000 、好ましくは 2,000〜100,000 であり、ビニル芳香族系硬質ブロック／共役ジエン系軟質ブロックの重量比が２／98〜60／40、好ましくは10／90〜40／60の範囲内のものが望ましい。
【００３３】
耐衝撃改良剤として使用されるエチレン−α-オレフィン系ゴム状重合体としては、エチレン含量が30ないし93モル％の範囲であり、さらには35ないし90モル％の範囲にあるものが好ましい。このようなエチレン含量のものは、組成物の耐衝撃改良効果に優れている。なお該エチレン−α−オレフィン共重合体のエチレン含量が93モル％より大きくなってもまたは30モル％より小さくなっても該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体は高結晶性となり、組成物の耐衝撃性の改良効果が十分とはいえない。
【００３４】
また、該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体の190℃におけるメルトフローレート［MFR、荷重2160gで190℃にて測定した値（ASTM D−1238E条件）］が0.1ないし80g/10分の範囲にあることが望ましく、特に0.2ないし50g/10分の範囲にあることが好ましい。該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体のMFRが木の範囲にあれば、耐衝撃性を十分に改良することができる。
【００３５】
また、該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体の密度は0.90g/cm3以下の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは0.85ないし0.89g/cm3の範囲にある。さらに該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体は低結晶性ないしは非晶性のものが好適であり、その結晶化密度は通常０ないし50％の範囲であり、好ましくは０ないし40％の範囲である。
【００３６】
該エチレン−α−オレフィン系ゴム状共重合体を構成するα−オレフィン成分単位は、炭素数が３ないし18のα−オレフィンであり、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−デセンなどを例示することができ、これらの１種または２種以上の混合物が用いられる。該エチレン−α−オレフィン共重合体は、通常エチレン成分とα−オレフィンとの共重合体であるが、５モル％以下の範囲でジエン成分を含有していても差しつかえない。ジエン成分の具体例としては、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンなどが挙げられる。
［組成物の組成］
本発明で使用される樹脂組成物は、上記(A)から(C)を、
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％
(B)ポリスチレン系樹脂：１〜９９重量％
(C)ポリオレフィン系樹脂：２４〜５６重量％の組成で含んでいる。
なお(A)〜(C)の合計を100重量％とする。
【００３７】
このように、本発明では、(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂、(B)ポリスチレン系樹脂、(C)ポリオレフィン系樹脂とをいずれも含む組成物を使用しているので、耐薬品性、耐熱性、耐候性、強度、難燃性がいずれも高く、防食性能に優れた被覆層を形成することができる。このように(A)〜(C)をいずれも含む組成物を使用しているので、接着層を形成する必要がなく、工程が簡便であり、経済性に優れている。
【００３８】
また(A)〜(C)の合計を１００重量％としたときに、(A)を１〜９８重量％、好ましくは３〜９４重量％、より好ましくは５〜９０重量％、(B)を１〜９８重量％、好ましくは３〜９４重量％、より好ましくは５〜９０重量％、(C)を２４〜５６重量％の組成とすることが望ましい。
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂の量が上記範囲よりも少ないと、耐熱性の改善が不充分になることがあり、多いと流動性が悪くなることがある。また(B)ポリスチレン系樹脂の量が上記範囲よりも少ないと、流動性が低下することがあり、多いと耐熱性が低下することがある。さらに(C)ポリオレフィン系樹脂の量が上記範囲よりも少ないと、耐溶剤性や流動性が悪くなることがあり、多いと機械強度や耐熱性が低下することがある。
【００３９】
(B)ポリスチレン系樹脂の量は、(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂と(B)ポリスチレン系樹脂との合計に対し、１０重量％以上、好ましくは１０〜９０重量％の範囲にあることが望ましい。特に、ポリフェニレンエーテル系樹脂に対して、ポリスチレン系樹脂がこのような量で含まれていると、機械強度、耐熱性、流動性のバランスに優れた組成物となる。
【００４０】
また、(D)相溶化剤は、上記(A)〜(C)成分の合計１００重量部に対し、０．１〜１００重量部、好ましくは０．２〜５０重量部の量で含まれていることが望ましい。このような量で含まれていれば、上記(A)〜(C)成分が組成物中で均一に混合・分散されるため、機械的特性に優れた被覆層を形成することができる。
(E)耐衝撃改質剤は、必ずしも本発明で使用される樹脂組成物中に含まれている必要はなく、含まれている場合上記(A)〜(C)成分の合計１００重量部に対し、０〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部の量で含まれていることが望ましい。このような量で含まれていれば、上記耐衝撃性に優れた被覆層を形成することができる。
【００４１】
以上の(A)〜(E)成分の他に、本発明の目的を損なわない範囲において、他の高分子化合物や各種添加剤をさらに配合することも可能である。
他の高分子化合物としては、α-オレフィンとこれに共重合可能なビニル単量体 (たとえば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、グリシジル(メタ)アクリレート等)との共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリエチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピリジン、ポリビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリルなどの付加重合型高分子化合物；ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリーレンエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリアセタールなどの縮合型高分子化合物；シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド；ならびにフェノール樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂などの各種熱硬化性樹脂等が挙げられる。これら他の高分子化合物の配合量は、(A)〜(C)成分の合計100 重量部に対して500 重量部以下、特に100 重量部以下とすることが好ましい。
【００４２】
本発明で用いる樹脂組成物には、強化・機能付与等を目的に充填材を配合して用いることができる。使用可能な充填材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、アルミニウムやステンレスなどの金属繊維およびウィスカーを含む強化用繊維；ならびにシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、カオリン、硫酸マグネシウム、カーボンブラック、TiO2、ZnO 、Sb2O3 などの無機充填材が挙げられる。これら充填材の配合量は、(A)〜(C)成分の合計100 重量部に対して100 重量部以下、特に50重量部以下とすることが好ましい。
【００４３】
配合可能な他の添加剤としては、ハロゲン系、リン酸エステル系等の難燃剤、Sb2O3 などの難燃助剤、ミネラルオイル等の滑剤、フタル酸エステルなどの可塑剤、さらには染料、顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、耐候性付与剤等が挙げられる。これらの添加剤の添加量としては、たとえば樹脂組成物の流動性、混練性を阻害しない範囲であれば特に制限されるものではない。
【００４４】
樹脂組成物の調製
本発明で用いる樹脂組成物を製造するための方法に特に制限はなく、通常の方法が満足に使用可能であり、通常溶融混合法が好適に採用される。少量の溶剤の使用も可能であるが、一般に必要はない。装置としては特に押出機、バンバリーミキサー、ローラー、ニーダー等を例として挙げることができる。これら装置を回分的または連続的に運転することができる。また、成分の混合順序は特に限定されない。
【００４５】
たとえば、押出機等で溶融混練する場合、各成分をすべて配合して混練してもよいし、一つの押出機において複数のフィード口を設けシリンダーに沿って１種以上の各成分を順次フィードしてもよい。溶融混練により得られた樹脂組成物は、そのまま直ちに本発明による配管部材の被覆に使用してもよく、あるいは冷却固化してペレット、粉末等の形態にしたのち、再度、必要に応じて添加剤を添加し、再度溶融してもよい。
【００４６】
［配管部材の被覆］
前記樹脂組成物による配管部材の被覆は、従来より鋼材の樹脂被覆に用いられていた任意の被覆方法を利用して行うことができる。
なお、配管部材としては、水道用配管、ガス用配管などに使用されるものが挙げられ、直管および継手から構成される。本発明で使用される配管部材は、鋼材であっても、コンクリートからなるものであっても、さらには塩化ビニルなどの樹脂からなるものであってもよい。
【００４７】
被覆する配管部材は、常法に従って前処理をすることができる。たとえば、鋼材の場合、前処理としては、表面清浄化のための脱脂、酸洗、ショットブラスト処理など、耐食性向上のためのクロメート処理、リン酸塩処理などがあり、これらを組み合わせて行うこともできる。
また、被覆する樹脂組成物の接着性に応じて、必要であれば、被覆層と配管部材との間に、接着強度を高めるために接着層を介在させてもよい。この接着層は、配管部材表面にたとえばエポキシ樹脂系プライマーを塗布し、焼付・乾燥して形成したプライマー層でよい。また、接着性熱可塑性樹脂、たとえばマレイン酸、フマル酸等の有機酸または有機酸無水物で変性されたポリエチレンの薄いフィルムを接着層としてあらかじめ配管部材表面に被覆しておいてもよい。
【００４８】
上記樹脂組成物による被覆方法としては、たとえば、▲１▼樹脂組成物を溶融し押出成形によりフィルム状に成形したのち、該フィルムで配管部材を被覆するフィルム被覆方法、▲２▼鋼管などの配管部材表面に押出機から溶融樹脂組成物をフィルム状に押出して被覆する押出被覆法、▲３▼樹脂組成物を、射出成形（配管部材のインサート成形等）で直接被覆層を形成する射出成形法、▲４▼粉末状の樹脂組成物を空気の噴出により流動状態にした流動層内に、予熱した配管部材を浸漬して、樹脂組成物を被覆する流動浸漬法、▲５▼粉末状の樹脂組成物を予熱した配管部材に静電粉体ガンにより吹き付ける吹付被覆法、▲６▼該樹脂組成物を溶解しうる非水溶媒に溶解したのち、被膜表面に塗布して被覆しても塗布法などを用いることができる。特に小径直管の被覆においては、その生産性から、フィルム被覆法、押出被覆法、射出成形法および流動浸漬法が好適である。押出被覆法は、丸ダイとＴダイのいずれかを用いる方式が採用されるが、一般に小径直管などの小型の配管部材には丸ダイ方式が、大径直管などの大型の配管部材にはＴダイ方式が好適である。また、継手のような異形の配管部材の被覆には流動浸漬法や吹付被覆法が好適である。
【００４９】
特に本発明では、前記樹脂組成物による被覆が、樹脂組成物からなるフィルム、あるいは、樹脂組成物の射出成形品であることが好ましい。
本発明の配管部材の被覆部位は特に制限されない。即ち、必ずしも配管部材表面の全面がＰＰＥ樹脂組成物により被覆されている必要はなく、少なくとも表面の一部が被覆されていればよい。たとえば、直管の場合には、一般に外面を本発明に従ってＰＰＥ樹脂組成物で被覆する。内面は未処理でもよく、樹脂塗装その他の処理を施してもよく、さらに内面をも樹脂組成物で被覆してもよい。
【００５０】
被覆層の厚さとしては、容易に破損しない程度の厚さであれば特に制限はなく、通常０．０５〜２０ｍｍ、好ましくは０．１〜１０ｍｍ程度の厚さであればよい。
本発明に係る配管部材の用途は、特に限定されるものではないが、防食性、耐候性、難燃性、耐衝撃性、強度に優れるため、種々の環境での使用が可能であり、特に小径用ガス管被覆に最適である。すなわち、小径用ガス管は家屋やビルへの埋設引き込み管、立ち上げ管、屋内配管として、地中埋設、屋内、屋外のいずれにも使用できる。従来、使用場所ごとにポリエチレン被覆鋼管、亜鉛メッキ鋼管、塩ビ被覆鋼管などを使い分けてきた。本発明の被覆配管部材を使用すれば、１種類の被覆配管部材ですべての場所に対応でき、作業性、経済性の点でも有利である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、高耐熱性で、難燃性、防食性、耐候性、耐薬品性、絶縁性に優れ、鋼材との接着性が十分に高く、経済性にも優れた樹脂被覆付配管部材を得ることができる。このような樹脂被覆付配管部材は、被覆樹脂と鋼材との接着強度が高いため、防食性が著しく高く、地中埋設、屋外、屋内のいずれの環境でも高度な防食性を発揮できる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明について実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
成分 (A) ：ポリフェニレンエーテル系樹脂 (PPE)
固有粘度が０．４６ｄｌ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル（日本ジーイープラスチックス（株）製）
成分 (B) ：ポリスチレン系樹脂
樹脂温度２００℃、荷重５ｋｇでのＭＦＩが８ｇ／１０ｍｉｎであるポリスチレン樹脂（大日本インキ化学（株）製、ディックスチレンＣＲ−３５００）
成分 (C) ：ポリオレフィン系樹脂
(C-1)樹脂温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲが１５ｇ／１０ｍｉｎであるホモポリプロピレン樹脂（ホモＰＰ） （グランドポリプロ（株）製、Ｊ１０６）
(C-2)樹脂温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲが４５ｇ／１０ｍｉｎであるブロックポリプロピレン樹脂（ブロックＰＰ）（グランドポリプロ（株）製、Ｊ７０８）
成分 (D) ：相溶化剤
スチレン量が全体の６７％である、水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）（旭化成（株）製、タフテックＨ１０４３）
成分 (E) ：耐衝撃性改良剤
(E-1)スチレン量が全体の３１％である、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）（シェル（株）製、クレイトンＤ１１０１）
(E-2)樹脂温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲが０．８ｇ／１０ｍｉｎであるスチレン−ブテン共重合体（ＥＢＭ）（エクソン製、ＥＸＡＣＴ４０３３）
【００５３】
【実施例１〜３、比較例１〜４】
組成物の調製：
上述の各材料を用い、表１に示す組成で、二軸押出機により、押出し条件を、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、バレル設定温度２７０〜２８０℃として押出しを行ない、切断してペレットを製造した。
【００５４】
このように製造されたペレットを用い、東洋機械金属（株）製の８０ｔ射出成形機により試験片を成形した。成形条件は、バレル温度２６０℃、金型温度６０℃に設定した。
Izod衝撃強度、引張強強度等の機械物性は標準のＡＳＴＭに準拠して評価した。
【００５５】
耐薬品性テスト
各サンプルを射出成形して得たＡＳＴＭ−１試験片を歪み治具に歪み１％の状態で固定し、その表面に防錆剤及び切削油を塗布した。常温及び６５℃で７２時間放置した後、試験片表面にクラックが発生しているかの有無を目視観察した。
結果を表１に示す。
配管の評価：
呼径１．５インチの配管用継手に上記組成物を用いてインサート成形法により樹脂被覆を行った。得られた配管部材を用いて、製品としての落下試験と耐薬品性試験（防錆剤、切削油）を行った。
【００５６】
なお、防錆剤としては、呉工業（株）製：ＣＲＣ５−５６を使用し、切削剤としてユシロ化学（株）製：シロカットＵＢ７５を使用した。
その結果、実施例１〜３では、いずれの試験においても樹脂被覆の割れは認められず、配管の被覆として十分耐えうるものであった。一方比較例１では耐薬品性試験にて割れが生じ、また比較例２、３、４では樹脂被覆が落下試験にて割れを生じ、配管部材として実用に耐えうるものではなかった。
【００５７】
【表１】
Figure 0004421145
【００５８】
以上の結果より、本発明に係る配管部材は耐薬品性に優れ、かつ衝撃強度、引張強度に優れている。

Claims (5)

  1. (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％、
    (B)ポリスチレン系樹脂：１〜９８重量％、
    (C)ポリオレフィン系樹脂：(20/83)×100〜(45/80)×100重量％の量で含み（ただし(A)〜(C)の合計は１００重量％）、
    (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂／(B)ポリスチレン系樹脂の重量比が４５／１８〜１５／２０であり、
    さらに上記(A),(B),(C)の合計１００重量部に対し、
    (D)相溶化剤：０．２〜５０重量部で含む樹脂組成物で、被覆されてなり、
    前記(D)相溶化剤がスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体であり、該ブロック共重合体中のスチレン含量が６５重量％以上であり、
    （B）ポリスチレン系樹脂がホモポリスチレン及びゴム強化ポリスチレンから選ばれる樹脂（エポキシ基含有ポリスチレンを除く）である配管部材。
  2. (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％、
    (B)ポリスチレン系樹脂：１〜９８重量％、
    (C)ポリオレフィン系樹脂：：(20/83)×100〜(45/80)×100重量％の量で含み（ただし(A)〜(C)の合計は１００重量％）、
    (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂／(B)ポリスチレン系樹脂の重量比が４５／１８〜１５／２０であり、
    (D)相溶化剤：０．２〜５０重量部
    (E)耐衝撃改質剤：１〜５０重量部で含む樹脂組成物で、被覆されてなり、
    前記(D)相溶化剤がスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体であり、該ブロック共重合体中のスチレン含量が６５重量％以上であり、
    （B）ポリスチレン系樹脂がホモポリスチレン及びゴム強化ポリスチレンから選ばれる樹脂（エポキシ基含有ポリスチレンを除く）である配管部材。
  3. （E）耐衝撃改良剤がスチレン系ブロック共重合体ゴム（水素添加物の場合はスチレン含量が６０重量％未満）、及びエチレン−α-オレフィン系ゴム状重合体から選ばれるゴム状重合体であり、(A)〜(C)の合計100重量部に対して１〜５０重量部の量で含まれることを特徴とする請求項２に記載の配管部材。
  4. 前記樹脂組成物による被覆が、樹脂組成物からなるフィルム、あるいは、樹脂組成物の射出成形品であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配管部材。
  5. (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂：１〜９８重量％、
    (B)ポリスチレン系樹脂：１〜９８重量％、
    (C)ポリオレフィン系樹脂：：(20/83)×100〜(45/80)×100重量％の量で含み（ただし(A)〜(C)の合計は１００重量％）、
    (A)ポリフェニレンエーテル系樹脂／(B)ポリスチレン系樹脂の重量比が４５／１８〜１５／２０であり、
    さらに上記(A),(B),(C)の合計１００重量部に対し、
    (D)相溶化剤：０．２〜５０重量部で含み、かつ
    前記(D)相溶化剤がスチレン・ジエン系水添ブロック共重合体であり、該ブロック共重合体中のスチレン含量が６５重量％以上であり、
    （B）ポリスチレン系樹脂がホモポリスチレン及びゴム強化ポリスチレンから選ばれる樹脂（エポキシ基含有ポリスチレンを除く）であることを特徴とする配管部材用樹脂組成物。
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