JPH1180475A - 塩化ビニル系管路構成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた接着作業性に加えて、可撓性及び耐衝
撃性に富み、耐震性に優れた塩化ビニル系管路構成部材
を提供する。 【解決手段】 単独重合体のガラス転移温度が−１４０
〜−２０℃であるアルキル（メタ）アクリレートモノマ
ーを５０重量％以上含有するアクリル系モノマー１００
重量部及び多官能性モノマー０．１〜３０重量部が共重
合したアクリル系共重合体２０〜７０重量％に、塩化ビ
ニルを主成分とするビニルモノマー８０〜３０重量％が
グラフト共重合してなる塩化ビニル系グラフト共重合体
と、塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系樹脂が、上
記アクリル系共重合体成分の含有量が１０〜４０重量％
となるようにブレンドされてなる塩化ビニル系樹脂組成
物からなり、曲げ弾性率が５０００〜２００００ｋｇｆ
／ｃｍ² であることを特徴とする塩化ビニル系管路構成
部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塩化ビニル系管路構
成部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂は、機械的強度、耐候
性、耐薬品性等に優れているので、上下水道管等の管工
機材、建築部材、住宅資材等々広い分野で用いられてい
る。これらの塩化ビニル系樹脂製品のうち、上下水道管
等は地中に埋設して用いられるものであるので、その補
修や更新には、交通量の多い道路の掘削等、多くの困難
を伴うものであるので、短期的に性能が優れているだけ
ではなく、長期的に性能が優れていることが求められ
る。特に、地震やその他の振動、ないしはこれに伴う敷
設地盤の変動等に対する疲労強度に優れ、長期的に信頼
性の高いものであることが求められる。

【０００３】ところが近年、地震やその他の振動等によ
って上下水道管等に用いられている管路構成部材が破損
し、又は接続部が抜けたり外れたりして、上記管路が使
用不能となる事故が所々で顕在化しており、これら管路
構成部材の耐震性に対する要求が大きくなってきてい
る。

【０００４】現在、これら管路構成部材として一般に使
用されている硬質塩化ビニル系樹脂は、剛性が高いがた
めに、地震波による縦及び横振動に追随することができ
ず、破損や接続部が抜けたり外れたりする事故につなが
っているとされている。

【０００５】上記事故対策の１つとして、可撓性及び耐
衝撃性に優れたポリエチレンを用いた管路構成部材が一
部使用に供されているが、ポリエチレン製の管路構成部
材は、可撓性や耐衝撃性に優れるものではあるが、硬質
塩化ビニル系樹脂製の管路構成部材が長所としている簡
便な接着接合ができないという欠点を有するものであ
る。

【０００６】従って、これらのポリエチレン製の管路構
成部材の接続には融着法が用いられ、例えば、特開昭５
８−１３１０２５号公報に開示されている電気溶接装置
によって融着接続されるが、電気溶接装置自体、管路構
成部材の接続付近に電気的加熱要素を埋設し、該電気的
加熱要素の両末端は外部より電流を供給するための端子
に接続されるように管路構成部材内を誘導され、且つ、
供給される電流の制御要素等が付加される複雑な装置で
あり、断線等の故障もあって、取扱並びに接合コスト共
に問題を有するものである。

【０００７】このような電気溶接装置は、特開昭５８−
１３１０２５号公報に開示されているもの以外にも、例
えば、特表昭５５−５００４７９号公報に熱可塑性材料
製電気溶接ブシュ等が開示されているが、いずれも特開
昭５８−１３１０２５号公報に開示されているものと同
様、複雑な構造からなり、接続作業性も悪いものであっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の事実
に鑑みなされたものであって、その目的とするところ
は、優れた接着性に加えて、可撓性及び耐衝撃性に富
み、耐震性に優れた塩化ビニル系管路構成部材を提供す
るにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、単独重合体の
ガラス転移温度が−１４０〜−２０℃であるアルキル
（メタ）アクリレートモノマーを５０重量％以上含有す
るアクリル系モノマー１００重量部及び多官能性モノマ
ー０．１〜３０重量部が共重合したアクリル系共重合体
２０〜７０重量％に、塩化ビニルを主成分とするビニル
モノマー８０〜３０重量％がグラフト共重合してなる塩
化ビニル系グラフト共重合体と、塩化ビニルを主成分と
する塩化ビニル系樹脂が、上記アクリル系共重合体成分
の含有量が１０〜４０重量％となるようにブレンドされ
てなる塩化ビニル系樹脂組成物からなり、曲げ弾性率が
５０００〜２００００ｋｇｆ／ｃｍ² であることを特徴
とする塩化ビニル系管路構成部材をその要旨とするもの
である。

【００１０】本発明において、管路構成部材とは、上記
塩化ビニル系樹脂組成物から成形された管路を構成する
部材を総称するものであって、上記管路は、特に限定さ
れるものではなく、例えば、上下水道、農業灌漑用水路
等における給水管路や排水管路、通信ケーブル、その他
のケーブル保護管路、ケミカルプラント、その他のプラ
ントにおける各種管路等が挙げられる。

【００１１】上記管路構成部材は、主管部材、分岐管部
材、継手部材及びその他補助部材からなり、例えば、
管、各種分岐継手、サドル、ソケット、エルボ、チー
ズ、伸縮継手、各種バルブ、ストレーナー、キャップ、
マンホール、螺旋管形成用プロファイル等が挙げられ
る。

【００１２】本発明で用いられるアクリル系共重合体
は、単独重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１４０〜
−２０℃であるアルキル（メタ）アクリレートモノマー
を５０重量％以上含有するアクリル系モノマー１００重
量部及び多官能性モノマー０．１〜３０重量部が共重合
したアクリル系共重合体であり、該アクリル系共重合体
の多官能性モノマー成分を架橋ポイントとする部分架橋
アクリル系共重合体もしくは部分架橋可能なアクリル系
共重合体である。

【００１３】上記Ｔｇが−２０℃を超えると、得られる
塩化ビニル系樹脂組成物の可撓性と高速変形性に乏し
く、これを用いて成形された管路構成部材は、埋設管路
における、特に冬期寒冷時の耐衝撃性や耐震性が充分に
得られず、−１４０℃未満であると、これらの成形体の
引張強度、曲げ弾性率等の機械的強度が十分に得られな
いので上記Ｔｇの範囲に限定される。

【００１４】上記アルキル（メタ）アクリレートは、独
重合体のＴｇが−１４０〜−２０℃であれば特に限定さ
れるものではないが、例えば、エチルアクリレート（Ｔ
ｇ＝−２４℃、以下、括弧内にＴｇを温度のみで示
す）、ｎ−プロピルアクリレート（−３７℃）、ｎ−ブ
チルアクリレート（−５４℃）、イソブチルアクリレー
ト（−２４℃）、ｓｅｃ−ブチルアクリレート（−２１
℃）、ｎ−ヘキシルアクリレート（−５７℃）、２−エ
チルヘキシルアクリレート（−８５℃）、ｎ−オクチル
アクリレート（−８５℃）、ｎ−オクチルメタクリレー
ト（−２５℃）、イソオクチルメタクリレート（−４５
℃）、ｎ−ノニルアクリレート（−６３℃）、ｎ−ノニ
ルメタクリレート（−３５℃）、イソノニルアクリレー
ト（−８５℃）、ｎ−デシルアクリレート（−７０
℃）、ｎ−デシルメタクリレート（−４５℃）、ラウリ
ルメタクリレート（−６５℃）等が挙げられる。これら
は単独でも２種以上併用してもよい。

【００１５】上記アクリル系モノマーは、上記アルキル
（メタ）アクリレートのみからなるものであってもよい
が、上記アルキル（メタ）アクリレート５０重量％以上
と、これと共重合可能なラジカル重合性モノマー５０重
量％未満からなるアクリル系モノマー混合物であっても
よい。

【００１６】上記アルキル（メタ）アクリレートと共重
合可能なラジカル重合性モノマーは、特に限定されるも
のではないが、例えば、メチルメタクリレート、エチル
メタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプ
ロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｓ
ｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アク
リレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレ
ート、２−クロロエチルアクリレート、ヒドロキシエチ
ルアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−
メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル等が挙げられる。これらは単独でも２種以上併用し
てもよい。

【００１７】アクリル系モノマー等のモノマー混合物中
の、単独重合体のＴｇが−１４０〜−２０℃である上記
アルキル（メタ）アクリレートの含有量が５０重量％未
満であると、得られる塩化ビニル系樹脂組成物の可撓性
と高速変形性に乏しく、これを用いて成形された管路構
成部材は、耐衝撃性や耐震性が充分に得らないので上記
含有量に限定される。

【００１８】上記多官能性モノマーは、上記アクリル系
モノマー等と共重合可能であれば特に限定されるもので
はないが、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート
等の多官能（メタ）アクリレート類；ジアリルフタレー
ト、ジアリルマレート、トリアリルイソシアヌレート等
の多官能アリル化合物；ジビニルベンゼン等のジビニル
化合物；ブタジエン等のジエン化合物等が挙げられる。
これらは単独でも２種以上併用してもよい。

【００１９】上記多官能性モノマーの含有量は、上記ア
クリル系モノマー等１００重量部に対し、０．１重量部
未満であると、得られる管路構成部材の剛性が低下し、
必要な機械的強度が得られにくくなり、３０重量部を超
えると、柔軟性が低下し、充分な耐衝撃性、耐震性が得
られにくくなるので上記範囲に限定される。

【００２０】上記アクリル系共重合体の製造方法は、特
に限定されるものではないが、例えば、乳化重合法、懸
濁重合法、分散重合法等が挙げられる。なかでも、共重
合体粒径の制御が容易であることから乳化重合法が好適
に用いられる。上記乳化重合法では、乳化分散剤、重合
開始剤、必要に応じて、ｐＨ調整剤、酸化防止剤等が用
いられる。上記乳化分散剤としては、例えば、アニオン
系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、部分けん化ポリ
ビニルアルコール、セルロース系分散剤、ゼラチン等が
挙げられる。これらは単独でも２種以上が併用されても
よい。

【００２１】上記重合開始剤としては、例えば、過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素等の水溶性
重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド等の有機パーオキサイド類；２，２−アゾ
ビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２，４−
ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられ
る。

【００２２】又、上記乳化重合法は、重合性モノマー組
成物の投入方法によって、例えば、一括重合法、モノマ
ー滴下法、エマルジョン滴下法等が挙げられるが、本発
明においては、これらの重合法に限定されるものでなな
く、いずれの方法が採られてもよい。

【００２３】得られるアクリル系共重合体の構造や形態
は、特に限定されるものではないが、例えば、共重合体
粒子の表層部と核部とで、モノマー成分組成や架橋構造
が異なる、所謂コア−シェル構造を形成したアクリル系
共重合体は、共重合体粒子の安定性及び該共重合体粒子
から誘導される塩化ビニル系樹脂組成物で成形された成
形体の強度性能強化が図られるので好適に用いられる。

【００２４】上記コア−シェル構造を形成したアクリル
系共重合体の製造方法としては、例えば、先ず、コア部
を構成するアクリル系モノマー、純水、乳化分散剤から
なる乳化モノマーに重合開始剤を加えて重合反応を行
い、コア部の共重合体粒子を形成し、次いで、シェル部
を構成するアクリル系モノマー、純水、乳化分散剤から
なる乳化モノマーを添加し、上記コア部にグラフト共重
合させる方法等が挙げられる。上記方法において、上記
シェル部のグラフト共重合は、上記コア部の共重合と同
一の重合工程で連続して行われてもよく、別の重合工程
で行われてもよい。

【００２５】このようにして得られたアクリル系共重合
体粒子は、コア部の表面にシェル部が三次元的に覆い、
上記コア部を構成する共重合体とシェル部を構成する共
重合体とが部分的に共有結合し、三次元的な架橋構造を
形成するものとされている。上記アクリル系共重合体の
性状は、上記コア部及びシェル部のモノマー構成、コア
部及びシェル部のモノマー比率、重合条件等によって適
宜制御することができる。

【００２６】本発明における塩化ビニル系グラフト共重
合体は、上記アクリル系共重合体２０〜７０重量％に、
塩化ビニルを主成分とするビニルモノマー８０〜３０重
量％がグラフト共重合されてなるものである。

【００２７】上記塩化ビニルを主成分とするビニルモノ
マーは、塩化ビニルのみからなるものであってもよく、
塩化ビニルと共重合可能な塩化ビニル以外のビニルモノ
マーの混合モノマーであってもよい。上記塩化ビニル以
外のビニルモノマーとしては、塩化ビニルと共重合可能
なビニルモノマーであれば特に限定されるものではない
が、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα−
オレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビ
ニルエステル類；イソプロピルビニルエーテル、セチル
ビニルエーテル等のビニルエーテル類；スチレン、α−
メチルスチレン等のスチレン誘導体類；ｎ−ブチルアク
リレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメ
タクリレート等の（メタ）アクリレート類；アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル類；シ
クロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド等のＮ−
置換マレイミド類；マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体
等が挙げられる。これらは単独でも２種以上が併用され
てもよい。

【００２８】上記塩化ビニルを主成分とするビニルモノ
マーにおける塩化ビニル以外のビニルモノマーの含有量
は、塩化ビニル５０重量％以上に対し、５０重量％未
満、好ましくは３０重量％以下である。上記塩化ビニル
以外のビニルモノマーの含有量が５０重量％以上の場
合、得られるグラフト共重合体から誘導される塩化ビニ
ル系樹脂組成物で成形された成形体の接着性、強度性能
が低下するおそれがある。

【００２９】上記塩化ビニル系グラフト共重合体のグラ
フト共重合は、特に限定されるものではないはが、例え
ば、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等が挙げられ
る。上記懸濁重合法では、分散剤、重合開始剤、必要に
応じて、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、連鎖移動剤等が用い
られる。上記分散剤としては、例えば、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース、ポリビニルアルコール及びその部分けん化物、
ゼラチン、ポリビニルピロリドン、デンプン、無水マレ
イン酸−スチレン共重合体等が挙げられる。これらは単
独でも２種以上が併用されてもよい。

【００３０】上記重合開始剤としては、例えば、ラウロ
イルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシピバレー
ト、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジオク
チルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ
ネオデカノエート、α−クミルパーオキシネオデカノエ
ート等の有機パーオキサイド類；２，２−アゾビスイソ
ブチロニトリル、２，２−アゾビス−２，４−ジメチル
バレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。

【００３１】又、懸濁重合法による上記塩化ビニル系グ
ラフト共重合体の製造方法の一例を示せば、ジャケット
及び攪拌機付きの重合器に、イオン交換水、分散剤、重
合開始剤及び上記アクリル系共重合体を仕込み、真空に
より重合器内から空気を排除した後、塩化ビニルモノマ
ー又は塩化ビニルを主成分とするビニルモノマーを重合
器内に導入する。上記アクリル系共重合体を塩化ビニル
モノマー又は塩化ビニルを主成分とするビニルモノマー
中に分散させた後、重合器内の反応系を攪拌しながら、
重合器側壁の加熱ジャケットによって所定温度に昇温さ
せ重合を開始させる。反応終了後、得られた塩化ビニル
系グラフト共重合体物スラリーより残存モノマーを除去
し、脱水機で脱水した後、乾燥して塩化ビニル系グラフ
ト共重合体を得る。

【００３２】上記塩化ビニル系グラフト共重合体の塩化
ビニル重合分の粘度平均重合度は、１８００を超える
と、塩化ビニル系樹脂組成物の成形性が悪くなるおそれ
があり、４００未満であると、得られる塩化ビニル系管
路構成部材の耐久性を悪くさせるおそれがあるので、好
ましくは４００〜１８００、更に好ましくは５００〜１
４００である。

【００３３】上記塩化ビニル系グラフト樹脂の塩化ビニ
ル重合分の粘度平均重合度は、上記塩化ビニル系グラフ
ト共重合体の塩化ビニル系重合体をテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）に溶解させ、不溶成分を除去した上で塩化ビ
ニル重合分について、ＪＩＳＫ ６７２１に準拠して測
定されたものである。

【００３４】上記塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル
系樹脂における使用可能な共重合モノマーは、塩化ビニ
ルと共重合可能なビニルモノマーであれば特に限定され
るものではないが、例えば、前記する塩化ビニル系グラ
フト共重合体においてグラフト共重合モノマーとして例
示した塩化ビニル以外のビニルモノマーが同様に用いら
れる。

【００３５】上記塩化ビニルと共重合可能なビニルモノ
マーは、例えば、得られる塩化ビニル系樹脂組成物から
成形される塩化ビニル系管路構成部材の成形加工時の溶
融粘度を低下させるため等に、必要に応じて適宜用いら
れるものである。一例を挙げれば、塩化ビニルに、エチ
レンを８重量％で共重合させることによって、塩化ビニ
ル系管路構成部材の成形加工時の溶融粘度を１０〜１５
℃低下させることができる。

【００３６】上記塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル
系樹脂における塩化ビニルの共重合モノマーの含有量
は、好ましくは塩化ビニル８０重量％以上に対し２０重
量％以下である。上記塩化ビニル以外のビニルモノマー
の含有量が２０重量％を超える場合、得られるグラフト
共重合体から誘導される塩化ビニル系樹脂組成物で成形
された成形体の接着性、強度性能が低下するおそれがあ
る。

【００３７】上記塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル
系樹脂の粘度平均重合度は、２０００を超えると、塩化
ビニル系樹脂組成物の成形性が悪くなるおそれがあり、
４００未満であると、得られる塩化ビニル系管路構成部
材の耐久性を悪くさせるおそれがあるので、好ましくは
４００〜２０００である。上記塩化ビニル系樹脂の粘度
平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２１に準拠して測定さ
れたものである。

【００３８】本発明における塩化ビニル系樹脂組成物
は、かくして得られた塩化ビニル系グラフト共重合体の
含有量が１０〜４０重量％、塩化ビニルホモポリマー又
は塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系樹脂の含有量
が９０〜６０重量％となるようにブレンドされてなるも
のである。

【００３９】上記塩化ビニル系樹脂組成物中のアクリル
系共重合体分の含有量が１０重量％未満であると、得ら
れる塩化ビニル系管路構成部材の可撓性や耐衝撃性が低
下するおそれがあり、４０重量％を超えると、剛性が低
下し、塩化ビニル系管路構成部材を地下埋設する際に、
土圧等によって変形を生ずるおそれがあるので上記範囲
に限定される。

【００４０】上記塩化ビニル系樹脂組成物の曲げ弾性率
は、５０００〜２００００ｋｇｆ／ｃｍ² である。上記
曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準拠して測定さ
れたものである。上記曲げ弾性率が５０００ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 未満であると、塩化ビニル系管路構成部材を地下埋
設する際に、土圧等によって座屈を生ずるおそれがあ
り、２００００ｋｇｆ／ｃｍ² を超えると、可撓性、高
速変形性が低下し、地震等による高速変形に耐えられな
くなるおそれがあるため、上記範囲に限定される。

【００４１】上記塩化ビニル系樹脂組成物の成形に際し
て、熱安定剤、その他必要に応じて、紫外線吸収剤、光
安定剤、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、充填剤、着色剤
等が配合される。上記熱安定剤は、成形時の高温から上
記塩化ビニル系樹脂組成物の安定性を確保するために添
加されるものであって、熱安定剤及び熱安定化助剤等か
らなる。

【００４２】上記熱安定剤としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、ジオブチル錫メルカプト、ジオ
クチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト、ジブチル
錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル
錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジブチル
錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等の有機
錫系安定剤；ステアリン酸鉛、二塩基性亜燐酸鉛、三塩
基性硫酸鉛等の鉛系安定剤；カルシウム−亜鉛系安定
剤；バリウム−亜鉛系安定剤；バリウム−カドミウム系
安定剤等が挙げられる。これらの熱安定剤は、単独で用
いられてもよいが、２種以上を組み合わせて用いられて
もよい。

【００４３】上記熱安定化助剤としては、特に限定され
るものではないが、例えば、エポキシ大豆油、エポキシ
化アマニ油、エポキシ化テトラヒドロフタレート、エポ
キシ化ポリブタジエン、トリクレジルホスフェート等の
リン酸エステル等が挙げられる。これらの熱安定化助剤
は、単独で用いられてもよいが、２種以上を組み合わせ
て用いられてもよい。

【００４４】上記紫外線吸収剤及び光安定剤としては、
特に限定されるものではないが、例えば、ｐ−ｔ−ブチ
ルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収
剤、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等の
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、２’−（２’−ヒドロ
キシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２−エチルヘキシル
−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート等の
シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケルビス（オ
クチルフェニル）サルファイド等の紫外線安定剤、ヒン
ダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等が挙げられる。
又、上記酸化防止剤としては、特に限定されるものでは
ないが、例えば、フェノール系抗酸化剤等が挙げられ
る。これらの紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤
は、各々単独で用いられてもよいが、２種以上を組み合
わせて用いられてもよい。

【００４５】上記滑剤は、成形時の溶融樹脂のゲル化を
速め、流動粘度を下げ樹脂同士の摩擦発熱を防止するた
めに添加される内部滑剤及び成形時の溶融樹脂とバレル
や金型等の金属面との滑り効果を高めるために添加され
る外部滑剤等からなるものである。上記内部滑剤として
は、特に限定されるものではないが、例えば、ブチルス
テアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコー
ル、エポキシ大豆油、モノグリセライド、ビスアミド等
が挙げられる。これらの内部滑剤は、単独で用いられて
もよいが、２種以上を組み合わせて用いられてもよい。
上記外部滑剤としては、特に限定されるものではない
が、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワック
ス、エステルワックス、モンタン酸エステル系ワックス
等のワックス類；ステアリン酸、ラウリン酸等の高級脂
肪酸等が挙げられる。これらの外部滑剤は、単独で用い
られてもよいが、２種以上を組み合わせて用いられても
よい。

【００４６】上記加工助剤としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、平均分子量１０万〜５００万の
メチルメタクリレートを主成分としたアクリル系加工助
剤等が挙げられる。これらの加工助剤は、単独で用いら
れてもよいが、２種以上を組み合わせて用いられてもよ
い。

【００４７】上記充填剤としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、タ
ルク、マイカ等が挙げられる。これらの充填剤は、単独
で用いられてもよいが、２種以上を組み合わせて用いら
れてもよい。又、上記着色剤としては、特に限定される
ものではないが、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、
スレン系、染料レーキ系等の有機顔料、金属酸化物系、
硫化物系、セレン化物系、フェロシアン化物系、クロム
酸モリブデン系等の無機顔料等が挙げられる。

【００４８】上記塩化ビニル系樹脂組成物に、熱安定
剤、その他の添加剤を添加混合する手段は、特に限定さ
れるものではなく、ホットブレンド法によってもよく、
コールドブレンド法によってもよい。

【００４９】本発明の塩化ビニル系管路構成部材を作製
する手段は、特に限定されるものではないが、例えば、
上記塩化ビニル系樹脂組成物に熱安定剤、その他の添加
剤を添加混合した混合粉体や予備可塑化したペレット、
又はこれらの混合物を、単軸押出機、二軸押出機、バン
バリーミキサー、ニーダーミキサー、ミキシングロール
等の混合装置を用いて混練し、押出成形機、射出成形
機、カレンダーロール、吹込成形機、真空成形機等の各
種成形機を用いて成形され、更に、２次加工等が施され
て、所望塩化ビニル系管路構成部材が作製される。

【００５０】本発明の塩化ビニル系管路構成部材は、叙
上のようなモノマー構成の塩化ビニル系グラフト共重合
体と塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系樹脂からな
り、成形された管路構成部材の曲げ弾性率が５０００〜
２００００ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあるので、優れた接
着性に加えて、可撓性及び耐衝撃性に富み、地中埋設時
に土圧により変形するおそれはなく、且つ、地震等によ
る強い振動や地殻変動等による高速変形等の負荷に対し
ても適度の耐衝撃性及び可撓性を有し、破損するおそれ
が極めて少なく、その機能を保持し得るものである。
又、通常の接着工法で形成された管路であっても、地震
等による強い振動や地殻変動等による外力の負荷に対し
て、従来問題となっている接続部分における剥離や抜け
等の事故は極めて少なく、十分にその機能を保持し得る
ものである。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を掲げて更
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。 （実施例１） 〔アクリル系共重合体の作製〕攪拌機及び還流冷却器を
備えた反応容器（内容積１０リットル）に、純水４ｋ
ｇ、重合開始剤として過硫酸アンモニウム２４ｇ（１０
重量％水溶液）を入れ、反応容器内を窒素置換後、攪拌
下に７５℃に昇温した。純水１．５ｋｇ、アニオン系乳
化分散剤（第一工業製薬社製、商品名「ハイテノールＮ
−０８」）５０ｇ（１０重量％水溶液）、ｎ−ブチルア
クリレート（ｎＢＡ）２．４ｋｇ及びトリメチロールプ
ロパントリアクリレート（ＴＭＰＡ）１０ｇから調製さ
れた乳化モノマー液を反応容器内に一定滴下速度で滴下
し、３時間で滴下を完了し、更に、１時間攪拌下に重合
反応を続けて重合を終了し、固形分３０重量％のアクリ
ル系共重合体ラテックスを得た。

【００５２】〔塩化ビニル系グラフト共重合体の作製〕
攪拌機及び温度調整機を備えた反応容器（内容積１５リ
ットル）に、純水４．２ｋｇ、上記アクリル系共重合体
ラテックス４．４ｋｇ、部分けん化ポリビニルアルコー
ル（クラレ社製、商品名「クラレポバールＬ−８」）の
３重量％水溶液１３０ｇ、ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース（信越化学社製、商品名「メトローズ６０ＳＨ
５０」）の３重量％水溶液１３０ｇ、ｔ−ブチルパーオ
キシデカネート及びα−クミルパーオキシネオデカネー
ト１．０ｇを仕込み、反応容器内の空気を真空ポンプで
排出した後、攪拌下、塩化ビニルモノマー２．５ｋｇを
導入し、反応容器を６４℃に昇温し、重合を開始した。
反応容器内の圧力の低下で反応の終了を確認し、消泡剤
（東レ社製、商品名「東レシリコンＳＨ５５１０」）を
加圧添加した後、未反応の塩化ビニルモノマーを排出
し、塩化ビニル系グラフト共重合体〔アクリル系共重合
体含有量（以下、ゴム含有量と略称する。）４０重量
％〕を作製した。

【００５３】粘度平均重合度８００のポリ塩化ビニル
（徳山積水工業社製、商品名「ＴＳ−８００Ｅ」、表１
及び表２中、Ｓｔ−ＰＶＣと略称する。）１００重量部
に、上記塩化ビニル系グラフト共重合体（アクリル系共
重合体含有量４０重量％、塩化ビニル重合体の粘度平均
重合度８００）１００重量部、ジブチル錫メルカプト
（三共有機社製、商品名「ＯＮＺ−４１Ｆ」）２重量
部、内外滑兼用滑剤としてモンタン酸エステルワックス
（ヘキスト社製、商品名「Ｗａｘ−ＯＰ」）０．３重量
部及び内滑剤としてモノグリセライド（理研ビタミン社
製、商品名「Ｓ−１００」）０．５重量部をヘンシェル
ミキサーで混合し、塩化ビニル系樹脂組成物（粉体）を
調製し、更に、該塩化ビニル系樹脂組成物を口径３０ｍ
ｍφ二軸押出機を備えたペレタイザーを用い、樹脂温度
１８０℃に加熱してペレット化した。

【００５４】上記塩化ビニル系樹脂組成物のペレットを
加熱温度１８０℃の２本ロールで３分間混練し、得られ
た粗シートを加熱温度２００℃の熱プレス機で４分間予
備加熱した後、同温度で面圧力７５ｋｇｆ／ｃｍ² 、４
分間加圧し、次いで、同面圧力で冷却温度１５℃で５分
間冷却し、厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板を作製し
た。

【００５５】又、上記塩化ビニル系樹脂組成物のペレッ
トを、型締め圧１２００ｔの射出成形機（東芝機械社
製、商品名「ＩＳ−１２００ＤＥ」）を用い、日本下水
道協会規格（ＪＳＷＡＳ Ｋ−７）に記載される宅地マ
ス９０度合流左（略号：９０Ｙ左、マス径１５０ｍｍ
φ）からなる塩化ビニル系管路構成部材を作製した。

【００５６】（実施例２〜３）アクリル系共重合体と塩
化ビニルモノマーの仕込み量を変更し、表１に各々示す
ようなゴム含有量としたこと以外、実施例１と同様にし
て塩化ビニル系グラフト共重合体を作製し、塩化ビニル
系樹脂及び実施例１と同一組成の添加物を配合し、実施
例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。
次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実
施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板
及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部
材を作製した。

【００５７】（実施例４〜６）表１に各々示すように、
アクリル系モノマーの配合組成を変更し、実施例１と同
様にしてアクリル系共重合体を作製したこと以外、実施
例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。
次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実
施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板
及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部
材を作製した。

【００５８】（実施例７）実施例１の塩化ビニル系グラ
フト共重合体に混合される塩化ビニル系樹脂を、塩化ビ
ニル−エチレン共重合体（徳山積水工業社製、重合度７
００、エチレン含有量８重量％、表１中、ＶＣ−Ｅｔと
略称した。）に変更したこと以外、実施例１と同様にし
て塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。次いで、得られ
た塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実施例１と同様に
して厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板及び宅地マス９
０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部材を作製した。

【００５９】（比較例１）実施例１の塩化ビニル系グラ
フト共重合体の配合量を１４．３重量部に変更したこと
以外、実施例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を
作製した。次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を
用いて、実施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び
５ｍｍの板及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系
管路構成部材を作製した。

【００６０】（比較例２）実施例３の塩化ビニル系グラ
フト共重合体の配合量を２２５重量部に変更したこと以
外、実施例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作
製した。次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用
いて、実施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５
ｍｍの板及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管
路構成部材を作製した。

【００６１】（比較例３〜４）表２に各々示すように、
アクリル系モノマーの配合組成を変更し、実施例１と同
様にしてアクリル系共重合体を作製したこと以外、実施
例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。
次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実
施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板
及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部
材を作製した。

【００６２】（比較例５）塩化ビニル系グラフト共重合
体を使用せず、塩化ビニル系樹脂（徳山積水工業社製、
商品名「ＴＳ−８００Ｅ」、重合度８００）のみを用
い、実施例１と同一組成の添加物を配合し、実施例１と
同様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。次い
で、得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実施例
１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板及び
宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部材を
作製した。

【００６３】（比較例６）高密度ポリエチレン（旭化成
社製、商品名「ＱＢ７８０」、表２中、ＰＥと略称し
た。）を用いて、実施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３
ｍｍ及び５ｍｍの板及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化
ビニル系管路構成部材を作製した。

【００６４】（比較例７）表２に示すように、アクリル
系モノマーの配合組成を変更し、実施例１と同様にして
アクリル系共重合体を作製したこと以外、実施例１と同
様にして塩化ビニル系樹脂組成物を作製した。次いで、
得られた塩化ビニル系樹脂組成物を用いて、実施例１と
同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍｍ及び５ｍｍの板及び宅地
マス９０Ｙ左からなる塩化ビニル系管路構成部材を作製
した。

【００６５】（比較例８〜９）アクリル系共重合体と塩
化ビニルモノマーの仕込み量を変更し、表２に各々示す
ようなゴム含有量とした塩化ビニル系グラフト共重合体
を、表２に各々示す配合量で塩化ビニル系樹脂と混合し
たこと以外、実施例１と同様にして塩化ビニル系樹脂組
成物を作製した。次いで、得られた塩化ビニル系樹脂組
成物を用いて、実施例１と同様にして厚さ２ｍｍ、３ｍ
ｍ及び５ｍｍの板及び宅地マス９０Ｙ左からなる塩化ビ
ニル系管路構成部材を作製した。

【００６６】実施例１〜７、比較例１〜９で得られた塩
化ビニル系管路構成部材及びポリエチレン製管路構成部
材の性能を評価するため、耐衝撃性、曲げ弾性率、接着
強度、耐震性評価高速引張破壊伸び及びパイプ挿入
繰返し曲げ試験を、以下に示す方法で試験した。試験結
果は表１及び表２に示す。

【００６７】１．耐衝撃性 厚さ３ｍｍの板から３０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を切り
出し、ＪＩＳ Ｋ ７２１１に準じ、デュポン落錘衝撃
試験機（角形錘、荷重３ｋｇ）を用いて、半数割れ高さ
（５ｃｍ間隔）を測定し、耐衝撃性の評価尺度とした。

【００６８】２．曲げ弾性率 ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準拠し、厚さ３ｍｍのシートの
曲げ弾性率を測定した。

【００６９】３．接着強度 ５ｍｍのシートから幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍの試験片
４枚を切り出し、図１に示すように、２枚の試験片１、
１の一端より表裏両面に、１０ｍｍ×１０ｍｍで標準接
着剤（積水化学工業社製、商品名「エスダイン＃７
３」）３を通常接着に用いる塗布量で塗布し、残りの試
験片２枚２、２を図１に示すように、上記接着剤塗布面
３が丁度残りの試験片２枚で隠れるように挟着し（接着
面積４ｃｍ²）、２３℃の温度環境下で、残りの試験片
２枚間に面圧１ｋｇｆ／ｃｍ² 挟圧力を負荷し、この状
態で２４時間保持した。

【００７０】上記挟圧後、上記試験片の残りの試験片
２、２の２枚の間から上下に突出する試験片１、１の他
端を引張試験機の掴持具に掴持させ、２３℃の温度環境
下で、図中、黒色に塗り潰した大きい矢印の方向に、引
張速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて上記接着剤塗布面に平行す
るせん断力を負荷し、接着面が剥離したときの負荷量を
読み取り、測定値を接着面積（２ｃｍ² ）で除した値を
接着強度とした。

【００７１】４．耐震性評価高速引張破壊伸び ＪＩＳ Ｋ ７１１３に規定される２号形試験片を作成
し、高速引張試験機（オリエンテック社製、ＭＯＤＥＬ
ＵＴＭ−５）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠
し、２３℃の温度環境下で、引張速度のみ０．９ｍ／ｓ
ｅｃに変更して高速引張破壊伸びを測定した。

【００７２】尚、上記引張速度を０．９ｍ／ｓｅｃに変
更した理由は、１９９５年に発生した兵庫県南部地震に
おける神戸海洋気象台発表の最大振動速度が、０．９ｍ
／ｓｅｃと発表されたことによる。又、兵庫県南部地震
に関する神戸海洋気象台発表の各種測定値（最大加速度
８１８ｇａｌ、最大速度９１ｋｉｎｃ、最大変位量２１
ｃｍ）を用いたコンピューターシミュレーションの結
果、最大変位量２０ｃｍであり、高速変形時の引張破壊
伸びが３０％以上ない構造物は破壊したり、接合部の抜
けが発生する可能性が高いと算定された。本発明におい
ては、耐震性の有無の判断基準を高速引張破壊伸び３０
％以上とした。

【００７３】４．耐震性評価パイプ挿入曲げ試験 得られた宅地マス９０Ｙ左に、下水道用硬質塩化ビニル
管（プレーンエンド直管ＵＶ１００）をＪＳＷＡＳ Ｋ
−１の〔参考資料３〕に記載される接着接合方法に準じ
て接着剤（積水化学工業社製、商品名「エスダイン＃７
３」）によって接着接合した後、２３℃の温度環境下で
２４時間養生した。次いで、図２に示すように、プレー
ンエンド直管５を接着接合した宅地マス４を、宅地マス
４が実際の敷設現場と同様に、立った状態で固定具６に
よって土台７に固定し、可搬型疲労試験機（カヤバ工業
社製、商品名「ＨＴＭ３０−２００−０７」）の油圧シ
リンダー８先端に連結されたパイプ固定具９にプレーン
エンド直管５（長さ６０ｃｍ）の自由端を滑動自在に支
承し、振幅を±８度、振動周期０．４Ｈｚの条件下に、
図２中の矢印の方向に繰返し振動を与え、プレーンエン
ド直管５の接着接合面の剥離や宅地マス４の破損等の管
路の機能に影響が及ばない範囲の最大繰返し曲げ回数を
測定した。又、宅地マス４、固定具６及び土台７は、プ
レーンエンド直管５が容入されている測定部と同様、同
一恒温槽１０内にあるもので、宅地マス４、固定具６及
び土台７を明示するために該部の恒温槽１０の壁面を総
て切欠した。

【００７４】尚、先の兵庫県南部地震に関する神戸海洋
気象台発表の各種測定値（最大加速度８１８ｇａｌ、最
大速度９１ｋｉｎｃ、最大変位量２１ｃｍ）を用いたコ
ンピューターシミュレーションの結果、最大曲げ角度
は、８度であることが算定された。本発明においては、
耐震性の有無の判断基準を最大曲げ角度８度以上とし
た。上記曲げ角度８度の振幅を与えるため、プレーンエ
ンド直管５の長さ６０ｃｍとし、上記可搬型疲労試験機
に付属するコントローラーで振幅を±８．４ｃｍに設定
して行った。

【００７５】又、地震時における最大振動回数は、一般
に５０回程度と言われており、その振幅は、震動と共に
減衰して行くものであるので、本測定の上記振動条件に
おいて、繰返し曲げ回数が５０回以上であれば充分な耐
震性を有するものといえる。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】

【発明の効果】本発明の塩化ビニル系管路構成部材は、
叙上のように構成されているので、優れた接着性に加え
て、可撓性及び耐衝撃性に富み、地中埋設時に土圧によ
り変形するおそれはなく、且つ、地震等による強い振動
や地殻変動等による高速変形等の負荷に対しても適度の
耐衝撃性及び可撓性を有し、破損するおそれが極めて少
なく、その機能を保持し得るものである。又、通常の接
着工法で形成された管路であっても、地震等による強い
振動や地殻変動等による外力の負荷に対して、従来問題
となっている接続部分における剥離や抜け等の事故は極
めて少なく、十分にその機能を保持し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塩化ビニル系管路構成部材の接着強度
を測定する際の試験片調製の一例を示す説明図である。

【図２】本発明の塩化ビニル系管路構成部材の耐震性評
価試験パイプ挿入繰返し曲げ試験の説明図である。

【符号の説明】

１、２：塩化ビニル系管路構成部材試験片 ３：接着剤 ４：宅地マス ５：プレーンエンド直管 ６：固定具 ７：土台 ８：油圧シリンダー ９：パイプ固定具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単独重合体のガラス転移温度が−１４０
   〜−２０℃であるアルキル（メタ）アクリレートモノマ
   ーを５０重量％以上含有するアクリル系モノマー１００
   重量部及び多官能性モノマー０．１〜３０重量部が共重
   合したアクリル系共重合体２０〜７０重量％に、塩化ビ
   ニルを主成分とするビニルモノマー８０〜３０重量％が
   グラフト共重合してなる塩化ビニル系グラフト共重合体
   と、塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系樹脂が、上
   記アクリル系共重合体成分の含有量が１０〜４０重量％
   となるようにブレンドされてなる塩化ビニル系樹脂組成
   物からなり、曲げ弾性率が５０００〜２００００ｋｇｆ
   ／ｃｍ² であることを特徴とする塩化ビニル系管路構成
   部材。