JPH05278142A - ポリブテン樹脂パイプ - Google Patents
ポリブテン樹脂パイプInfo
- Publication number
- JPH05278142A JPH05278142A JP4077600A JP7760092A JPH05278142A JP H05278142 A JPH05278142 A JP H05278142A JP 4077600 A JP4077600 A JP 4077600A JP 7760092 A JP7760092 A JP 7760092A JP H05278142 A JPH05278142 A JP H05278142A
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- JP
- Japan
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- pipe
- polybutene
- resin
- molding
- polybutene resin
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 結晶化度が50〜70％のポリブテン−１樹脂か
らなるポリブテン樹脂パイプ。ポリブテン−１樹脂を製
管する際に冷却速度を５℃／分〜450 ℃／分に調整して
該結晶化度とすることにより製造できる。 【効果】 ポリブテン樹脂管の延性および靱性を改善
し、衝撃強度や引張強度などの機械的強度を向上させる
ことができ、給水・給湯管、配水管等に好適なポリブテ
ン樹脂パイプを提供できる。
らなるポリブテン樹脂パイプ。ポリブテン−１樹脂を製
管する際に冷却速度を５℃／分〜450 ℃／分に調整して
該結晶化度とすることにより製造できる。 【効果】 ポリブテン樹脂管の延性および靱性を改善
し、衝撃強度や引張強度などの機械的強度を向上させる
ことができ、給水・給湯管、配水管等に好適なポリブテ
ン樹脂パイプを提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、給水・給湯管、配水管
や薬品配管等の流体輸送用管として好適な機械的強度の
優れたポリブテン樹脂パイプおよびその製造方法に関す
る。
や薬品配管等の流体輸送用管として好適な機械的強度の
優れたポリブテン樹脂パイプおよびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ポリブテン−１樹脂（以下、ポリブテン
樹脂と略記する）は、耐圧強度、高温での内圧クリープ
耐久性、高・低温特性、耐磨耗性などに優れ、可撓性に
も良好であることから、給水・給湯管の材料として最適
な樹脂の一つである。
樹脂と略記する）は、耐圧強度、高温での内圧クリープ
耐久性、高・低温特性、耐磨耗性などに優れ、可撓性に
も良好であることから、給水・給湯管の材料として最適
な樹脂の一つである。
【０００３】給水・給湯配管用のポリブテン樹脂パイプ
については、JIS K 6778の付属書１に規定されており、
材料としては密度が0.905 g/cm3 以上、0.940 g/cm3 未
満のポリブテン樹脂を主原料とすることが定められてい
る。この0.905 g/cm3 以上、0.940 g/cm3 未満の密度範
囲は、結晶化度に換算すると43.75 ％以上、87.50 ％未
満である。しかし、この規格を満たすポリブテン樹脂を
材料としてパイプを製造しても、十分な延性および靱性
を示さない、すなわち十分な衝撃強度や引張強度等の機
械的強度を示さないことがしばしば経験された。機械的
強度が十分でないと、給水・給湯管として使用した場合
に破裂、水漏れの危険性を完全には排除できず、従って
給水・給湯管に安全に使用することができない。
については、JIS K 6778の付属書１に規定されており、
材料としては密度が0.905 g/cm3 以上、0.940 g/cm3 未
満のポリブテン樹脂を主原料とすることが定められてい
る。この0.905 g/cm3 以上、0.940 g/cm3 未満の密度範
囲は、結晶化度に換算すると43.75 ％以上、87.50 ％未
満である。しかし、この規格を満たすポリブテン樹脂を
材料としてパイプを製造しても、十分な延性および靱性
を示さない、すなわち十分な衝撃強度や引張強度等の機
械的強度を示さないことがしばしば経験された。機械的
強度が十分でないと、給水・給湯管として使用した場合
に破裂、水漏れの危険性を完全には排除できず、従って
給水・給湯管に安全に使用することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、給水
・給湯配管等の流体輸送用パイプとして十分な機械的強
度特性を有するポリブテン樹脂パイプを提供することで
ある。
・給湯配管等の流体輸送用パイプとして十分な機械的強
度特性を有するポリブテン樹脂パイプを提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ポリブテン樹脂パイプの
機械的強度の向上については、これまでポリブテン樹脂
自体の改質などが検討されてきているが、成形されたパ
イプの樹脂物性に着目した例はなかった。
機械的強度の向上については、これまでポリブテン樹脂
自体の改質などが検討されてきているが、成形されたパ
イプの樹脂物性に着目した例はなかった。
【０００６】本発明者らはポリブテン樹脂パイプ自体の
物性の検討、具体的には成形パイプの結晶性と、延性お
よび靱性との関連について検討した。その結果、ポリブ
テン樹脂パイプの延性および靱性は、パイプ成形後のポ
リブテン樹脂の結晶化度に影響され、この結晶化度が特
定の範囲内であるとパイプの機械的強度に優れること、
および結晶化度を目的の範囲とするためには、溶融押出
成形によりパイプを製造する際の結晶化温度における冷
却速度を特定範囲とすることが有効であることを見い出
した。
物性の検討、具体的には成形パイプの結晶性と、延性お
よび靱性との関連について検討した。その結果、ポリブ
テン樹脂パイプの延性および靱性は、パイプ成形後のポ
リブテン樹脂の結晶化度に影響され、この結晶化度が特
定の範囲内であるとパイプの機械的強度に優れること、
および結晶化度を目的の範囲とするためには、溶融押出
成形によりパイプを製造する際の結晶化温度における冷
却速度を特定範囲とすることが有効であることを見い出
した。
【０００７】本発明の要旨は、成形後の結晶化度が50％
〜70％であるポリブテン−１樹脂からなるポリブテン樹
脂パイプ、である。このポリブテン樹脂パイプは、溶融
押出成形法によりポリブテン樹脂パイプを製造する方法
において、結晶化温度における速度が５℃／分〜450 ℃
／分とすることを特徴とする製造方法により製造しう
る。
〜70％であるポリブテン−１樹脂からなるポリブテン樹
脂パイプ、である。このポリブテン樹脂パイプは、溶融
押出成形法によりポリブテン樹脂パイプを製造する方法
において、結晶化温度における速度が５℃／分〜450 ℃
／分とすることを特徴とする製造方法により製造しう
る。
【０００８】本明細書においてポリブテン樹脂の結晶化
度とは、次に述べる方法で求めたものである。ポリブテ
ンパイプの肉厚方向の中央部から３mm×３mm×１mm（管
肉厚方向に１mm）の直方体状試料を切り出し、密度勾配
管法（JIS K 7112) により密度 (d)を測定し、次式によ
り結晶化度を計算する。
度とは、次に述べる方法で求めたものである。ポリブテ
ンパイプの肉厚方向の中央部から３mm×３mm×１mm（管
肉厚方向に１mm）の直方体状試料を切り出し、密度勾配
管法（JIS K 7112) により密度 (d)を測定し、次式によ
り結晶化度を計算する。
【０００９】 χ＝ (ｄ− da ) ／(dc − da ) ×100 (％) χ：単位容積中の結晶化度 ｄ：試料の密度 da ＝0.87g/cm3 ：ポリブテンの完全な非晶の密度 dc ＝0.95g/cm3 ：ポリブテンの完全な結晶の密度 なお、本明細書で、成形後のポリブテン樹脂の結晶化度
あるいは密度という場合、成形に使用した原料ポリブテ
ン樹脂の値ではなく、成形により得られた樹脂パイプに
ついて測定した値である。
あるいは密度という場合、成形に使用した原料ポリブテ
ン樹脂の値ではなく、成形により得られた樹脂パイプに
ついて測定した値である。
【００１０】
【作用】本発明のポリブテン樹脂パイプは、パイプを構
成する樹脂（成形後の樹脂）の結晶化度が50〜70％であ
ることを特徴とする。この結晶化度は好ましくは60〜68
％である。結晶化度が70％を超えると延性および靱性が
劣り、その結果、十分な衝撃強度、引張強度等の機械的
強度を示さなくなる。また、結晶化度が50％未満では、
弾性率、降伏強度が小さくなり、耐熱特性なども劣る。
成する樹脂（成形後の樹脂）の結晶化度が50〜70％であ
ることを特徴とする。この結晶化度は好ましくは60〜68
％である。結晶化度が70％を超えると延性および靱性が
劣り、その結果、十分な衝撃強度、引張強度等の機械的
強度を示さなくなる。また、結晶化度が50％未満では、
弾性率、降伏強度が小さくなり、耐熱特性なども劣る。
【００１１】機械的強度へ影響する要因として、ポリブ
テン樹脂の分子量、結晶サイズ、分子のからみ合い程度
も考えられるが、本発明者らは、ポリブテン樹脂の場合
は、押出成形により分子量、結晶サイズ、分子のからみ
合い程度はほとんど変化しないことも見い出した。これ
は、ポリブテンの場合、元来、重量平均分子が約100万
と超高分子量であるために、押出成形時に分子量、結晶
サイズ、分子のからみ合い程度の変化は起こりにくいと
推測される。従って、ポリブテン樹脂パイプの押出成形
時に変動し易く、かつ成形品パイプの物性を左右するの
は主に結晶化度であり、この結晶化度を適切な値に制御
すれば、パイプの機械的強度を向上させることができ
る。
テン樹脂の分子量、結晶サイズ、分子のからみ合い程度
も考えられるが、本発明者らは、ポリブテン樹脂の場合
は、押出成形により分子量、結晶サイズ、分子のからみ
合い程度はほとんど変化しないことも見い出した。これ
は、ポリブテンの場合、元来、重量平均分子が約100万
と超高分子量であるために、押出成形時に分子量、結晶
サイズ、分子のからみ合い程度の変化は起こりにくいと
推測される。従って、ポリブテン樹脂パイプの押出成形
時に変動し易く、かつ成形品パイプの物性を左右するの
は主に結晶化度であり、この結晶化度を適切な値に制御
すれば、パイプの機械的強度を向上させることができ
る。
【００１２】本発明のポリブテン樹脂パイプを製造する
際に使用する原料ポリブテン樹脂は、成形後、上記範囲
の結晶化度を有するものであれば、その組成、製造法、
分子量等については何ら制限されない。
際に使用する原料ポリブテン樹脂は、成形後、上記範囲
の結晶化度を有するものであれば、その組成、製造法、
分子量等については何ら制限されない。
【００１３】原料ポリブテン樹脂としては、通常、１−
ブテンの単独重合体を使用するのが好適であるが、１−
ブテンと少量の他のα−オレフィンとの共重合体でもよ
い。このα−オレフィンには、例えばエチレン、プロピ
レン、１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−
ドデセン、４−メチル−１−ペンテンなどが例示でき
る。また、原料樹脂には慣用の添加剤、例えば耐候安定
剤、耐熱安定剤、スリップ剤、核剤、顔料、染料、潤滑
剤等を添加してもよい。本発明パイプの製造に好適に使
用できる樹脂組成物としては、例えば特公昭63-42932号
公報に示される、耐圧強度、耐塩素水性に優れた給水・
給湯配管用ポリ−１−ブテン樹脂組成物が挙げられる。
ブテンの単独重合体を使用するのが好適であるが、１−
ブテンと少量の他のα−オレフィンとの共重合体でもよ
い。このα−オレフィンには、例えばエチレン、プロピ
レン、１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−
ドデセン、４−メチル−１−ペンテンなどが例示でき
る。また、原料樹脂には慣用の添加剤、例えば耐候安定
剤、耐熱安定剤、スリップ剤、核剤、顔料、染料、潤滑
剤等を添加してもよい。本発明パイプの製造に好適に使
用できる樹脂組成物としては、例えば特公昭63-42932号
公報に示される、耐圧強度、耐塩素水性に優れた給水・
給湯配管用ポリ−１−ブテン樹脂組成物が挙げられる。
【００１４】原料ポリブテン樹脂の密度は制限されない
が、前述のポリブテン管のJIS 規格であるJIS K 6778を
満たすには、0.905 g/cm3 以上、0.940 未満の密度範囲
である。この密度範囲は43.75 ％以上、87.50 未満の結
晶化度に相当する。成形前の結晶化度を初期値と称す
る。ポリブテン樹脂から溶融押出成形法によりパイプを
成形すると、成形時の加熱溶融・再結晶化に伴い樹脂の
結晶化度が変化し、初期値とは異なる値となる。従っ
て、同一の樹脂原料を使用しても、冷却速度が変動する
と、得られる樹脂パイプの結晶化度は変化する。従来の
ポリブテン管の成形では成形後の結晶化度については配
慮しておらず、また、結晶化度を一定の範囲とするため
に冷却速度を特性範囲とすればよいことについても全く
認識されていなかった。
が、前述のポリブテン管のJIS 規格であるJIS K 6778を
満たすには、0.905 g/cm3 以上、0.940 未満の密度範囲
である。この密度範囲は43.75 ％以上、87.50 未満の結
晶化度に相当する。成形前の結晶化度を初期値と称す
る。ポリブテン樹脂から溶融押出成形法によりパイプを
成形すると、成形時の加熱溶融・再結晶化に伴い樹脂の
結晶化度が変化し、初期値とは異なる値となる。従っ
て、同一の樹脂原料を使用しても、冷却速度が変動する
と、得られる樹脂パイプの結晶化度は変化する。従来の
ポリブテン管の成形では成形後の結晶化度については配
慮しておらず、また、結晶化度を一定の範囲とするため
に冷却速度を特性範囲とすればよいことについても全く
認識されていなかった。
【００１５】これに対し、本発明のポリブテン樹脂パイ
プは、冷却速度を調整して、成形後のポリブテン樹脂の
結晶化度を管の肉厚全体にわたって50〜70％としたもの
である。このようなポリブテン樹脂パイプを得るには、
溶融押出成形の際、結晶化温度付近の冷却速度を５〜45
0 ℃／分とすればよい。
プは、冷却速度を調整して、成形後のポリブテン樹脂の
結晶化度を管の肉厚全体にわたって50〜70％としたもの
である。このようなポリブテン樹脂パイプを得るには、
溶融押出成形の際、結晶化温度付近の冷却速度を５〜45
0 ℃／分とすればよい。
【００１６】本発明ポリブテン樹脂パイプの成形は、通
常、溶融押出法により行う。溶融押出法によりパイプを
製造するには、例えば、押出機内でポリブテン樹脂を18
0 〜240 ℃の温度で溶融し、環状の押出ダイから押出し
た後、サイジングにより径を調整し、次いで水温10〜25
℃の冷却水槽で冷却し、固化したパイプを引取装置で引
取り、所定長に切断するか、巻き取る。押出機には、一
般に単軸型のメタリングタイプのスクリューを備えたも
のが用いられるが、特に制限されない。使用できるダイ
には、ストレートヘッド式、クロスヘッド式、オフセッ
ト式等が例示できる。押出後のサイジングは、サイジン
グプレート法、アウトサイドマンドレル法、サイジング
ボックス法、インサイドマンドレル法等の方法を用いて
行うことができる。
常、溶融押出法により行う。溶融押出法によりパイプを
製造するには、例えば、押出機内でポリブテン樹脂を18
0 〜240 ℃の温度で溶融し、環状の押出ダイから押出し
た後、サイジングにより径を調整し、次いで水温10〜25
℃の冷却水槽で冷却し、固化したパイプを引取装置で引
取り、所定長に切断するか、巻き取る。押出機には、一
般に単軸型のメタリングタイプのスクリューを備えたも
のが用いられるが、特に制限されない。使用できるダイ
には、ストレートヘッド式、クロスヘッド式、オフセッ
ト式等が例示できる。押出後のサイジングは、サイジン
グプレート法、アウトサイドマンドレル法、サイジング
ボックス法、インサイドマンドレル法等の方法を用いて
行うことができる。
【００１７】
【実施例】実施例１〜３および比較例１および２におい
ては、極限粘度〔η〕が1.9dl/g、分子量分布〔Mw/Mn]
が 4.7、アイソタクチック値 [κ] が95.8％であるポリ
ブテン樹脂を、パイプ成形用の原料樹脂として使用し
た。
ては、極限粘度〔η〕が1.9dl/g、分子量分布〔Mw/Mn]
が 4.7、アイソタクチック値 [κ] が95.8％であるポリ
ブテン樹脂を、パイプ成形用の原料樹脂として使用し
た。
【００１８】この原料樹脂を、直径60mmの単軸押出機
で、樹脂温度 170〜 230℃にて押出し、内径27mmのプレ
ート型サイジングダイを用いて外径27mm、肉厚2.4 mmの
ポリブテン管を成形した。製管速度は４ｍ／分とした。
次いで、図１に示す押出成形設備中の冷却槽において冷
却し、パイプを固化させた。冷却速度は、表１に示すよ
うに、樹脂温度、冷却槽の長さ、冷却水温度を変化させ
ることにより種々の値に調整した。
で、樹脂温度 170〜 230℃にて押出し、内径27mmのプレ
ート型サイジングダイを用いて外径27mm、肉厚2.4 mmの
ポリブテン管を成形した。製管速度は４ｍ／分とした。
次いで、図１に示す押出成形設備中の冷却槽において冷
却し、パイプを固化させた。冷却速度は、表１に示すよ
うに、樹脂温度、冷却槽の長さ、冷却水温度を変化させ
ることにより種々の値に調整した。
【００１９】得られたパイプの結晶化度を測定した結
果、およびパイプの衝撃強度および引張強度の評価結果
をまとめて表２に示す。ポリブテン管の衝撃強度は、押
出成形したパイプより切り出した試験材の側面を、ASTM
D256の条件に基づき、23℃で60kg・cmのエネルギーに
よりアイゾット衝撃試験を行い、試験材が折れて破壊す
るか否かにより評価した。また、ポリブテン管の引張強
度は、JIS K 7113に準じて、23℃で、引張速度50mm／分
で引張試験を行い、破断伸び、降伏強度および弾性率で
評価した。
果、およびパイプの衝撃強度および引張強度の評価結果
をまとめて表２に示す。ポリブテン管の衝撃強度は、押
出成形したパイプより切り出した試験材の側面を、ASTM
D256の条件に基づき、23℃で60kg・cmのエネルギーに
よりアイゾット衝撃試験を行い、試験材が折れて破壊す
るか否かにより評価した。また、ポリブテン管の引張強
度は、JIS K 7113に準じて、23℃で、引張速度50mm／分
で引張試験を行い、破断伸び、降伏強度および弾性率で
評価した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】表２の結果から明らかなように、50〜70％
の結晶化度を有する本発明ポリブテン樹脂パイプは延性
および靱性に優れ、衝撃強度および引張強度が大きい。
これに対して、結晶化度がこの範囲をはずれる比較例１
および２のポリブテン樹脂パイプは機械的強度に劣る。
の結晶化度を有する本発明ポリブテン樹脂パイプは延性
および靱性に優れ、衝撃強度および引張強度が大きい。
これに対して、結晶化度がこの範囲をはずれる比較例１
および２のポリブテン樹脂パイプは機械的強度に劣る。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、特定範囲の結晶化
度を有する本発明のポリブテン樹脂パイプは、優れた延
性および靱性を示し、衝撃強度や引張強度等の機械的強
度が大きい。このようなポリブテン樹脂パイプは、成形
条件、特に冷却速度を制御して結晶化度を制御すること
により製造することができる。従って、本発明によれ
ば、給水・給湯管、配水管あるいは薬品配管などの液体
供給管として好適な機械的強度の向上したパイプを供給
できる。
度を有する本発明のポリブテン樹脂パイプは、優れた延
性および靱性を示し、衝撃強度や引張強度等の機械的強
度が大きい。このようなポリブテン樹脂パイプは、成形
条件、特に冷却速度を制御して結晶化度を制御すること
により製造することができる。従って、本発明によれ
ば、給水・給湯管、配水管あるいは薬品配管などの液体
供給管として好適な機械的強度の向上したパイプを供給
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポリブテン管の押出成形設備の装置配置図であ
る。
る。
１ 押出機 ２ 成形ダイス ３ 冷却槽 ４ 引取機 ５ ポリブテン管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 23:22 4Ｆ
Claims (2)
- 【請求項１】 成形後の結晶化度が50％〜70％であるポ
リブテン−１樹脂からなる、ポリブテン樹脂パイプ。 - 【請求項２】 溶融押出成形法によりポリブテン樹脂パ
イプを製造する方法において、結晶化温度における冷却
速度が５℃／分〜450 ℃／分であることを特徴とする、
請求項１記載のポリブテン樹脂パイプを製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077600A JPH05278142A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ポリブテン樹脂パイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077600A JPH05278142A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ポリブテン樹脂パイプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05278142A true JPH05278142A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13638439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4077600A Pending JPH05278142A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | ポリブテン樹脂パイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05278142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001523302A (ja) * | 1998-03-05 | 2001-11-20 | モンテル テクノロジー カンパニー ビーブイ | ポリブテン−１（共）重合体およびそれらの製造方法 |
| WO2012008223A1 (ja) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | 積水化学工業株式会社 | 高分子品及び高分子品の製造方法 |
| JP2017226144A (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 株式会社ブリヂストン | 複合管の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4077600A patent/JPH05278142A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001523302A (ja) * | 1998-03-05 | 2001-11-20 | モンテル テクノロジー カンパニー ビーブイ | ポリブテン−１（共）重合体およびそれらの製造方法 |
| WO2012008223A1 (ja) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | 積水化学工業株式会社 | 高分子品及び高分子品の製造方法 |
| JP4874432B1 (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-15 | 積水化学工業株式会社 | 高分子品の製造方法 |
| US8986590B2 (en) | 2010-07-16 | 2015-03-24 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polymer article and method for producing polymer article |
| JP2017226144A (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 株式会社ブリヂストン | 複合管の製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000912 |