JPH09189380A - Pipe for piping - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress creep deformation of a pipe subjected to internal pressure all the time by bringing swelling agent in contact with polyamide resin, and after expanding an interlayer beforehand, being constituted of a polyamide resin composite formed by mixing a layered silicate. SOLUTION: This is a monolayer or a polylayer pipe for piping containing a layer which is composed of a polyamide resin composite formed by mixing layered silicate with polyamide resin, the shape of the layered silicate has the thickness 6-20Å and the length of a side 0.002-1μm, the distance between gravity centers of plates of the layered silicate is 20Å or more, respective pieces of the layered silicate are dispersed in a parallel, random, or mixed state of the both without forming a lump in its 50%, and mix proportion of the layered silicate is set to 0.5-8wt.% of the polyamide resin composite. When the material of the layered silicate which is a layered phyllosilicate mineral constituted of a magnesium silicate or aluminium silicate layer, is uniformly dispersed in resin, it is brought in contact with swelling agent and its interlayer is expanded beforehand. This constitution can suppress creep deformation by internal pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は常時内圧のかかる配管、
例えば都市ガス配管などに好適な配管用パイプに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipe to which internal pressure is constantly applied,
For example, the present invention relates to a pipe for pipes suitable for city gas pipes.

【０００２】[0002]

【従来の技術】配管用パイプとして従来より広く用いら
れていた鉄製のものは重いために設置作業が困難であっ
た。また、長期間使用していると錆びることや、分岐管
を出したり、接続するためには溶接加工が必要なことな
どといった問題点があった。このような理由から、最近
ではポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂
製のものに変更されてきている。しかし、熱可塑性樹脂
製のパイプでは、内圧によってクリープ変形が起こり、
膨らむことによりさらに応力が増加して、最終的には破
損するといった事態も考えられる。2. Description of the Related Art Iron pipes, which have been widely used in the past as pipes for piping, are heavy and therefore difficult to install. In addition, there are problems such as rusting when used for a long period of time, and welding processing required for connecting and connecting the branch pipe. For these reasons, it has recently been changed to one made of a thermoplastic resin such as polyvinyl chloride or polyethylene. However, in a pipe made of thermoplastic resin, creep deformation occurs due to internal pressure,
It is possible that the swelling causes a further increase in stress and eventually damage.

【０００３】本発明は、前述の問題点を解決し、常時内
圧のかかる配管、例えば都市ガス配管などに好適な配管
用パイプを提供することを目的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a pipe suitable for a pipe to which internal pressure is constantly applied, for example, a city gas pipe.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の問題
点を解決するため鋭意研究を重ねた結果、層状珪酸塩を
含むポリアミド樹脂組成物を用いて配管用パイプを製造
することにより、クリープ変形を抑制できることを見出
し、これらの知見に基づいて本発明をなすに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has produced a pipe for piping by using a polyamide resin composition containing a layered silicate, It has been found that creep deformation can be suppressed, and the present invention has been completed based on these findings.

【０００５】即ち、本発明はポリアミド樹脂に層状珪酸
塩を配合したポリアミド樹脂組成物からなる層を含む単
層または多層の配管用パイプにおいて、層状珪酸塩の形
状が厚み６〜２０Å、一辺の長さ０．００２〜１μｍ、
層状珪酸塩の平板の重心間距離が２０Å以上、層状硅酸
塩の一枚一枚が平行にまたはランダムに、もしくは平行
とランダムが混在した状態で、その５０％以上が塊を形
成することなく分散し、層状珪酸塩の配合割合がポリア
ミド樹脂組成物の０．５〜８重量％であることを特徴と
する配管用パイプに関するものである。That is, according to the present invention, in a single-layer or multi-layer piping pipe including a layer made of a polyamide resin composition obtained by mixing a polyamide resin with a layered silicate, the layered silicate has a thickness of 6 to 20Å and a length of one side. 0.002-1 μm,
The distance between the centers of gravity of the layered silicate plates is 20Å or more, and each layered silicate is parallel or random, or parallel and random are mixed, and 50% or more of them do not form lumps. The present invention relates to a pipe for piping, wherein the blending ratio of the layered silicate dispersed is 0.5 to 8% by weight of the polyamide resin composition.

【０００６】本発明における層状珪酸塩は、厚みが６〜
２０Åで一辺の長さが０．００２〜１μｍのものが好ま
しい。また、層状珪酸塩はポリアミド樹脂中に分散した
際、それぞれが平均的に２０Å以上の層間距離を保ち、
均一に分散することを特徴とする。ここで層間距離とは
層状珪酸塩の平板の重心間の距離を言い、均一に分散す
るとは層状珪酸塩の一枚一枚が平行にまたはランダム
に、もしくは平行とランダムが混在した状態で、その５
０％以上が、好ましくは７０％以上が塊を形成すること
なく分散する状態を言う。従って、層状珪酸塩とは厚み
が６〜２０Åで一辺の長さが０．００２〜１μｍの物質
の一単位を示すものである。The layered silicate in the present invention has a thickness of 6 to.
It is preferable that the length is 20 Å and the side length is 0.002 to 1 μm. Also, when the layered silicate is dispersed in the polyamide resin, each maintains an interlayer distance of 20 Å or more on average,
It is characterized by being uniformly dispersed. Here, the interlayer distance means the distance between the center of gravity of the flat sheet of the layered silicate, and the term “uniformly dispersed” means that the layered silicates are in parallel or randomly, or in the state where parallel and random are mixed, 5
0% or more, preferably 70% or more means a state of being dispersed without forming a lump. Therefore, the layered silicate represents one unit of a substance having a thickness of 6 to 20 Å and a side length of 0.002 to 1 µm.

【０００７】このような層状珪酸塩の原料としては、珪
酸マグネシウムまたは珪酸アルミニウムの層から構成さ
れる層状フィロ珪酸鉱物を例示することができる。具体
的には、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライ
ト、ノントロナイト、ヘクトライト、スティブンサイト
などのスメクタイト系粘土鉱物やバーミキュライト、ハ
ロイサイトなどを例示することができ、これらは天然の
ものであっても、合成されたものであってもよい。これ
らのなかでもモンモリロナイトが好ましい。As a raw material of such layered silicate, a layered phyllosilicate mineral composed of a layer of magnesium silicate or aluminum silicate can be exemplified. Specifically, montmorillonite, saponite, beidellite, nontronite, hectorite, smectite-based clay minerals such as stevensite, vermiculite, halloysite, and the like can be exemplified. May be done. Of these, montmorillonite is preferred.

【０００８】かかる層状珪酸塩をポリアミド樹脂中に均
一に分散させる方法については特に制限はないが、本発
明の層状珪酸塩の原料が多層状粘土鉱物である場合に
は、膨潤化剤と接触させて予め層間を拡げて層間にモノ
マーを取り込みやすくした後、ポリアミドモノマーと混
合し、重合する方法（特開昭６２−７４９５７号公報参
照）によってもよい。The method for uniformly dispersing the layered silicate in the polyamide resin is not particularly limited, but when the source of the layered silicate of the present invention is a multilayered clay mineral, it is contacted with a swelling agent. Alternatively, a method may be used in which the layers are preliminarily expanded to facilitate incorporation of the monomer between the layers, and then the mixture is mixed with a polyamide monomer and polymerized (see JP-A-62-74957).

【０００９】層状珪酸塩の配合割合は、ポリアミド樹脂
組成物の０．５〜８重量％が好ましい。０．５重量％未
満ではクリープ変形を抑制する点で十分ではなく、８重
量％を超えるとパイプを成形することが困難になる。The mixing ratio of the layered silicate is preferably 0.5 to 8% by weight of the polyamide resin composition. If it is less than 0.5% by weight, it is not sufficient to suppress creep deformation, and if it exceeds 8% by weight, it becomes difficult to form a pipe.

【００１０】本発明におけるポリアミドの具体例として
は、ポリアミド６，ポリアミド１１，ポリアミド１２な
どのポリラクタム類、ポリアミド６６，ポリアミド６１
０，ポリアミド６１２などのジカルボン酸とジアミンと
から得られるポリアミド類、ポリアミド６／６６，ポリ
アミド６／６１０，ポリアミド６／１２，ポリアミド６
／６１２，ポリアミド６／６６／６１０，ポリアミド６
／６６／１２，ポリアミド６／６Ｔ（Ｔ：テレフタル酸
成分）などの共重合ポリアミド類、これらの混合物など
が挙げられる。特に白蟻に侵されないという点からポリ
アミド１２もしくはポリアミド１１が好ましい。Specific examples of the polyamide in the present invention include polylactams such as polyamide 6, polyamide 11 and polyamide 12, polyamide 66 and polyamide 61.
0, polyamides such as polyamide 612 obtained from dicarboxylic acid and diamine, polyamide 6/66, polyamide 6/610, polyamide 6/12, polyamide 6
/ 612, polyamide 6/66/610, polyamide 6
/ 66/12, copolyamides such as polyamide 6 / 6T (T: terephthalic acid component), and mixtures thereof. Polyamide 12 or polyamide 11 is particularly preferred because it is not affected by termites.

【００１１】本発明の配管用パイプの各層は、要求され
る特性に応じて他の添加剤、例えば耐熱剤、紫外線吸収
剤を含む耐候剤、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、可
塑剤、発泡剤、着色剤、安定剤、カップリング剤などを
含有することができる。Each layer of the pipe for piping of the present invention has other additives such as a heat-resistant agent, a weather-resistant agent containing an ultraviolet absorber, a flame retardant, an antistatic agent, a lubricant, a nucleating agent, a plasticizer depending on the required characteristics. Agents, foaming agents, colorants, stabilizers, coupling agents and the like can be contained.

【００１２】このような配管用パイプを製造する方法は
特に限定されるものではなく、押出機で溶融させた樹脂
をダイスを通過させることにより製造することができ
る。A method for producing such a pipe for piping is not particularly limited, and it can be produced by passing a resin melted by an extruder through a die.

【００１３】また、配管用パイプが多層の場合は、層の
数もしくは材料の数の押出機より押し出された溶融樹脂
を一つの多層パイプ用ダイスに導入し、ダイス内もしく
はダイスを出した直後に接着せしめて、その後通常のパ
イプ成形と同様の方法で製造してもよい。When the pipe for piping is a multi-layered pipe, the molten resin extruded from the extruder of the number of layers or the number of materials is introduced into one multi-layered pipe die, and immediately after the die is ejected. It may be adhered and then manufactured in the same manner as in ordinary pipe molding.

【００１４】[0014]

【実施例】モンモリロナイトをアミノドデカン酸のアン
モニウム塩と接触させて予め層間を拡げた後、層間にア
ミノドデカン酸を取り込ませ、それを溶融したポリアミ
ド１２樹脂に混練する事により、モンモリロナイトを含
むポリアミド１２樹脂を得た。EXAMPLE A montmorillonite-containing polyamide 12 was prepared by contacting montmorillonite with an ammonium salt of aminododecanoic acid to expand the layers in advance, incorporating aminododecanoic acid between the layers, and kneading the resulting mixture with a molten polyamide 12 resin. A resin was obtained.

【００１５】この層状硅酸塩を含むポリアミド１２樹脂
からなる外層（厚さ０．２ｍｍ）、マレイン酸変性ポリ
エチレンからなる接着層（厚さ０．１ｍｍ）、ポリエチ
レンからなる内層（厚さ１．７ｍｍ）の３層から構成さ
れた厚さ２．０ｍｍ、外径φ３２ｍｍのパイプを３層パ
イプ用ダイならびに３台の押出機を用いて同時に押し出
して成形し、以下の評価を行った。An outer layer (thickness 0.2 mm) made of the polyamide 12 resin containing the layered silicate, an adhesive layer (thickness 0.1 mm) made of maleic acid-modified polyethylene, and an inner layer made of polyethylene (thickness 1.7 mm). ), A pipe having a thickness of 2.0 mm and an outer diameter of φ32 mm, which is composed of three layers, was extruded at the same time using a three-layer pipe die and three extruders, and the following evaluation was performed.

【００１６】クリープ変形による破壊については、長さ
４００ｍｍに切断した上記パイプの両端を密閉し水で内
圧をかける試験を行い、内圧を０．７５ＭＰａに保った
ときに破壊するまでの時間により評価した。The destruction due to creep deformation was evaluated by a test in which both ends of the pipe cut to a length of 400 mm were sealed and an internal pressure was applied with water, and the time until the internal pressure was maintained at 0.75 MPa until the destruction occurred. .

【００１７】実施例１ 外層としてモンモリロナイトを０．５重量％含むポリア
ミド１２樹脂組成物を使用したパイプについて、上記の
評価を行った。その結果を表１に示す。Example 1 A pipe using a polyamide 12 resin composition containing 0.5% by weight of montmorillonite as the outer layer was evaluated as described above. Table 1 shows the results.

【００１８】実施例２ 外層としてモンモリロナイトを２重量％含むポリアミド
１２樹脂組成物を使用したパイプについて、上記の評価
を行った。その結果を表１に示す。Example 2 A pipe using a polyamide 12 resin composition containing 2% by weight of montmorillonite as the outer layer was evaluated as described above. Table 1 shows the results.

【００１９】実施例３ 外層としてモンモリロナイトを５重量％含むポリアミド
１２樹脂組成物を使用したパイプについて、上記の評価
を行った。その結果を表１に示す。Example 3 A pipe using a polyamide 12 resin composition containing 5% by weight of montmorillonite as the outer layer was evaluated as described above. Table 1 shows the results.

【００２０】比較例１ 外層として層状硅酸塩を含まないポリアミド１２樹脂を
使用したパイプについて、上記の評価を行った。その結
果を表１に示す。Comparative Example 1 The above evaluation was performed on a pipe using polyamide 12 resin containing no layered silicate as an outer layer. Table 1 shows the results.

【００２１】比較例２ ポリアミド１２樹脂に板状タルク（平均粒子径１．５μ
ｍ）を溶融混練して、ポリアミド樹脂組成物を得た。こ
のタルクを２重量％含むポリアミド樹脂組成物を外層と
して使用したパイプについて、上記の評価を行った。そ
の結果を表１に示す。Comparative Example 2 Polyamide 12 resin and plate talc (average particle size 1.5 μm)
m) was melt-kneaded to obtain a polyamide resin composition. The above evaluation was performed on a pipe using a polyamide resin composition containing 2% by weight of this talc as an outer layer. Table 1 shows the results.

【００２２】比較例３ ポリアミド１２樹脂に膨潤化処理を行っていないモンモ
リロナイト（平均粒子径５μｍの粉末）を溶融混練し
て、ポリアミド樹脂組成物を得た。この未処理モンモリ
ロナイトを２重量％含むポリアミド樹脂組成物を外層と
して使用したパイプについて、上記の評価を行った。そ
の結果を表１に示す。Comparative Example 3 A polyamide resin composition was obtained by melt-kneading a polyamide 12 resin with swelling-free montmorillonite (powder having an average particle diameter of 5 μm). The above evaluation was performed on a pipe using the polyamide resin composition containing 2% by weight of this untreated montmorillonite as an outer layer. Table 1 shows the results.

【００２３】比較例４ 外層としてモンモリロナイトを０．１重量％含むポリア
ミド１２樹脂組成物を使用したパイプについて、上記の
評価を行った。その結果を表１に示す。Comparative Example 4 A pipe using a polyamide 12 resin composition containing 0.1% by weight of montmorillonite as the outer layer was evaluated as described above. Table 1 shows the results.

【００２４】比較例５ 外層としてモンモリロナイトを１０重量％含むポリアミ
ド１２樹脂組成物を使用したところ、パイプは成形でき
なかった。Comparative Example 5 When a polyamide 12 resin composition containing 10% by weight of montmorillonite was used as the outer layer, a pipe could not be molded.

【００２５】実施例４ 実施例１の外層のみの材料を用い、厚さ２．０ｍｍ、外
径φ３２ｍｍの単層パイプを作成し、同様の実験を行っ
た。その結果を表２に示す。Example 4 Using the material of only the outer layer of Example 1, a single-layer pipe having a thickness of 2.0 mm and an outer diameter of 32 mm was prepared and the same experiment was conducted. Table 2 shows the results.

【００２６】比較例６ 実施例１の内層のみの材料を用い、厚さ２．０ｍｍ、外
径φ３２ｍｍの単層パイプを作成し、同様の実験を行っ
た。その結果を表２に示す。Comparative Example 6 A single layer pipe having a thickness of 2.0 mm and an outer diameter of φ32 mm was prepared using the material of the inner layer of Example 1 and the same experiment was conducted. Table 2 shows the results.

【発明の効果】【The invention's effect】

【００２７】本発明は、以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.

【００２８】層状珪酸塩を含むポリアミド樹脂から配管
用パイプを製造することにより、内圧によるクリープ変
形を抑制することができる。By manufacturing a pipe for piping from a polyamide resin containing layered silicate, creep deformation due to internal pressure can be suppressed.

【００２９】[0029]

【表１】 [Table 1]

【００３０】[0030]

【表２】 [Table 2]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ポリアミド樹脂に膨潤化剤を接触させ、予
め層間を拡げた後、層状珪酸塩を配合したポリアミド樹
脂組成物からなる配管用パイプ。1. A pipe for piping comprising a polyamide resin composition in which a swelling agent is brought into contact with a polyamide resin to expand the layers in advance and then a layered silicate is blended. 【請求項２】層状珪酸塩の形状が厚み６〜２０Å、一辺
の長さ０．００２〜１μｍ、層状珪酸塩の平板の重心間
距離が２０Å以上、層状硅酸塩の一枚一枚が平行にまた
はランダムに、もしくは平行とランダムが混在した状態
で、その５０％以上が塊を形成することなく分散し、層
状珪酸塩の配合割合がポリアミド樹脂組成物の０．５〜
８重量％である請求項１に記載の配管用パイプ。2. A layered silicate having a thickness of 6 to 20 Å, a side length of 0.002 to 1 μm, a center of gravity of a layered silicate plate having a center of gravity of 20 Å or more, and each layered silicate is parallel. Or randomly, or in a state where parallels and randoms are mixed, 50% or more of them are dispersed without forming lumps, and the mixing ratio of the layered silicate is 0.5 to 0.5% of that of the polyamide resin composition.
The pipe for piping according to claim 1, which is 8% by weight. 【請求項３】ポリアミド樹脂がポリアミド１１、ポリア
ミド１２などのポリラクタム類である請求項１に記載の
配管用パイプ。3. The pipe for piping according to claim 1, wherein the polyamide resin is a polylactam such as polyamide 11 or polyamide 12.