JP2000296553A

JP2000296553A - ２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体

Info

Publication number: JP2000296553A
Application number: JP10665099A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ueda; 直樹植田; Koichiro Iwasa; 航一郎岩佐; Keisuke Shimazaki; 圭介島崎; Kotaro Tsuboi; 康太郎坪井; Takehisa Sugaya; 武久菅谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】埋設管として用いられた際に求められる性能
である塑性変形性（すなわち、外部応力に対する管の変
形追従性）が高いことおよび周方向の弾性が高いことを
両立させることができ、耐震性が高く、長期間の使用に
おいても肉厚方向の層状剥離の問題もなく信頼性の高い
２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を提供することを
目的としている。【解決手段】軸方向および周方向に配向された２軸配
向ポリオレフィン系樹脂管状体において、重合可能な二
重結合を含有するオレフィン系マクロマー（以下、「マ
クロマー（Ａ）」と記す）と、重合可能な二重結合を含
有するモノマー（以下、「モノマー（Ｂ）と記す）を反
応させてなる重合体（以下、「重合体（Ｃ）と記す）
を、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１
重量部以上１０重量部以下の割合で混合したポリオレフ
ィン系樹脂組成物からなる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２軸配向ポリオレフ
ィン系樹脂管状体に関し、より詳細には、埋設管に求め
られる管の性能としての管の変形追従性および周方向の
弾性に優れ、耐震性が高い２軸配向ポリオレフィン系樹
脂管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、配水管、給湯管、ガス管、上
水道管、下水道管、プラント管などとして、ＰＶＣ製
管、鋳鉄製管、コンクリート管などが用いられている
が、近年では、地中埋設管としても用いられており、耐
震性、地盤変動などに対する信頼性が高いという理由か
ら、ポリオレフィンを主成分とするポリオレフィン系樹
脂組成物からなるポリオレフィン系樹脂管の需要が高ま
り、急速に普及している。たとえば、積水化学工業株式
会社の技術報告では、ポリオレフィン樹脂の１種である
ポリエチレンを用いたポリエチレン管においては、管が
内在的に有する外部応力に対する管の変形追従性（すな
わち、伸び）が高いため、地震または地盤の繰り返し変
動が生じた際でも、地面に埋設されたポリエチレン管が
塑性変形して破断しないことが開示されている。

【０００３】また、地中埋設管などは、耐内圧、土圧な
どに対して長期間、高い耐久性を保つ必要がある。この
ため、ポリエチレン管では、管の厚みを増加させること
が実際に行われている。これでは、口径が小さいポリエ
チレン管は工業的に量産することはできるが、口径が大
きいポリエチレン管はまだ工業的に量産することは困難
である。現に口径が小さいポリエチレン管は工業的に量
産されているが、口径が大きいポリエチレン管はまだ工
業的に量産されるに至っていない。

【０００４】ポリオレフィン系樹脂管状体が広く市場に
浸透している現在、ポリオレフィン系樹脂管状体の変形
追従性、周方向の弾性、耐内圧性、長期強度性などのよ
うな信頼性の向上に対する要求は益々高まっている。こ
のような要求に応えるため、ポリオレフィン系樹脂管状
体を軸方向または周方向に延伸させてポリオレフィン分
子を特定の方向に配向させた配向ポリオレフィン系樹脂
管状体が注目されている。

【０００５】すなわち、特定の方向にポリオレフィン系
樹脂管状体を延伸してポリオレフィン分子を配向させる
と、その方向の弾性は向上するが、管の変形追従性が低
下する傾向がある。従って、特定の方向にポリオレフィ
ン系樹脂管状体を延伸すると、その方向の弾性が向上
し、その特定の方向からの少々の外力によって塑性変形
することがなくなり、管としての機能を維持することが
できるが、塑性変形することが困難となる。

【０００６】たとえば、ポリエチレン管を軸方向のみに
一軸的に延伸すると、軸方向の弾性率を大幅に改善する
ことが出来るが、管の変形追従性が著しく低下するた
め、地震などの際には、地面に埋設されたポリエチレン
管は軸方向に塑性変形できず、軸方向に管が裂けやす
い。また、周方向には延伸していないため、内圧および
土圧に対する耐性は向上されていないばかりか、周方向
の強度（特に弾性）は向上されておらず、結果として得
られたポリエチレン管は実用性および耐震性に劣る。

【０００７】一方、周方向のみに一軸的に延伸した場合
には、周方向の弾性率を大幅に改善することができ、管
を流れる流体から管に加わる内圧および地中に埋設され
た際に管に加わる土の重量に対する耐性を向上させるこ
とができるが、この場合も延伸により管の変形追従性が
著しく低下しているため、軸方向に塑性変形できないた
め、結果として得られたポリエチレン管は耐震性に劣
る。

【０００８】そのため、ポリオレフィン系樹脂管状体を
軸方向および周方向のいずれにも延伸させた２軸配向ポ
リオレフィン系樹脂管状体についても種々検討されてい
る。

【０００９】たとえば、特公平４−５５３７９号公報で
は、（１）延伸可能な熱可塑性ポリマー含有中空加工物
をダイの入口側から供給し、（２）ダイの出口側に送ら
れた中空加工物に、該加工物の引張破壊を生じさせるに
は不十分であるが、該加工物を固相でダイおよび該加工
物の初期内部横断面積よりも大きな横断面積を有して該
加工物の内部に配設したフォーマーを同時に通して延伸
変形させて該加工物のバルク横断面積を現象させるのに
は充分の引張強度を加え、（３）このようにして延伸さ
れることにより変形した中空加工物をダイの出口側から
回収することにより、未変形の素材と比較して強度を向
上させた管を得る方法が提案されている。

【００１０】この方法では、得られる管の周方向の弾性
率、引張降伏強度、耐衝撃強度、耐内圧強度などについ
ては改善が見られるものの、引張破断伸度が著しく低下
している。そのため、特公平４−５５３７９号公報の方
法によって得られる管は、本来、ポリオレフィン系樹脂
管状体が有している外部応力に対する管の変形追従性
（すなわち、伸び）が著しく低下している。すなわち、
埋設された際に必要とされる外部応力に対する管の変形
追従性が不足しており、耐震性に欠けるという問題があ
る。

【００１１】また、特公平４−５５３７９号公報の方法
によって得られる管の場合、肉厚方向に層状に剥離しや
すく、長期的な耐久性の点で信頼性に乏しかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するためになされ、その目的とするところは、埋設管
として用いられた際に求められる性能である塑性変形性
（すなわち、外部応力に対する管の変形追従性）が高い
ことおよび周方向の弾性が高いことを両立させることが
でき、耐震性が高く、長期間の使用においても肉厚方向
の層状剥離の問題もなく信頼性の高い２軸配向ポリオレ
フィン系樹脂管状体を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる２軸配向ポリオレフィン系樹
脂管状体は、軸方向および周方向に配向された２軸配向
ポリオレフィン系樹脂管状体において、重合可能な二重
結合を含有するオレフィン系マクロマー（以下、「マク
ロマー（Ａ）」と記す）と、重合可能な二重結合を含有
するモノマー（以下、「モノマー（Ｂ）と記す）を反応
させてなる重合体（以下、「重合体（Ｃ）と記す）を、
ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１重量
部以上１０重量部以下の割合で混合したポリオレフィン
系樹脂組成物からなる構成とした。

【００１４】本発明に用いられるマクロマー（Ａ）と
は、重合性の不飽和二重結合で端末が修飾されたオレフ
ィン系重合体のことであり、他の重合性単量体と共重合
可能な二重結合と、ポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレン−ブチレン共重合体などの構造を有する化合物で
あれば、特に限定されない。

【００１５】このような化合物としては、エチレン−ブ
チレン共重合体の端末がメタクリル酸メチルで修飾され
たもの、（たとえば、シェル石油社製、商品名「ＫＲＡ
ＴＯＮＬＩＱＵＩＤＰｏｉｙｍｅｒＨＰＶＭ１２
５１」）、特開平５−１９４３６１号公報、特開平７−
２９１８号公報等に開示されたポリプロピレン、あるい
は、エチレン−プロピレンランダム共重合体の端末がメ
タクリル酸メチルなどのメタクリル酸エステルで修飾さ
れた化合物などが挙げられる。

【００１６】本発明に用いられるモノマー（Ｂ）とは、
特に限定されないが、たとえば、メタクリル酸、メタク
リル酸メチル，メタクリル酸エチル，メタクリル酸ｎ−
プロピル，メタクリル酸イソプロピル，メタクリル酸ｎ
−ブチル，メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル，メタクリル酸
ｔ−ブチル，メタクリル酸シクロヘキシル，メタクリル
酸ｎ−オクチル，アクリル酸イソオクチル，メタクリル
酸２−エチルヘキシル，アクリル酸イソノニル，メタク
リル酸ラウリル，メタクリル酸ヒドロキシエチル，アク
リル酸イソミリスチル，アクリル酸イソステアリル等の
メタクリル酸アルキル、メタクリル酸ベンジルアクリ
ル，メタクリル酸ジシクロペンタニル，メタクリル酸ジ
シクロペンテニロキシエチル，メタクリル酸ラクトン変
性ヒドロキシエチル，メタクリル酸グリシジルなどのメ
タクリル酸エステル；α−メチルスチレン，ビニルトル
エン，ｏ−メチルスチレン，ｐ−メチルスチレン，スチ
レン等のスチレン系モノマー；メチルビニルエーテル，
エチルビニルエーテル，イソブチルビニルエーテル等に
代表されるビニルエーテル系モノマー；フマル酸、フマ
ル酸のモノアルキルエステル、フマル酸のジアルキルエ
ステル、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステ
ル、マレイン酸のジアルキルエステル、イタコン酸、イ
タコン酸のモノアルキルエステル、イタコン酸のジアル
キルエステル、無水マレイン酸、クロトン酸、メタクリ
ロニトリル、ブタジエン、イソプレン、塩化ビニル、塩
化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルケトン、ビニルピロ
リドン、ビニルピリジン、メタクリル酸アミド、ビニル
カルバゾール、ビニルアルコール、ポリエチレングリコ
ールメタクリレート等が挙げられる。上記モノマーは単
独または２種以上併用することができる。

【００１７】なお、上記に例示されたモノマーのうち、
凝集力を向上させ、層状の剥離を抑えるという観点か
ら、モノマーの単独重合体のガラス転移温度が３０℃以
上のもの、または、水酸基、エポキシ基、カルボン酸
基、ハロゲン基、二重結合などの官能基を有するものが
好適に用いられる。また、相溶性、工業的観点とを合わ
せ鑑みれば、上記モノマーの中でも、スチレン、メタク
リル酸イソボルニル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸、酢酸ビニル等が好ましく用いられる。

【００１８】上記マクロマー（Ａ）と、モノマー（Ｂ）
とを反応させて重合体（Ｃ）を得る方法としては、特に
限定されるものではないが、ラジカル重合、アニオン重
合、配位アニオン重合、カチオン重合、また、各種リビ
ング重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合を
用いた方法や、押出機を用いた連続重合を用いた方法が
挙げられる。そして、これらの方法のうち、重合操作の
簡便性、モノマー（Ｂ）の選択範囲が広いことから、ラ
ジカル重合が好ましい。

【００１９】本発明に用いられるラジカ重合反応させる
手法として、通常のラジカル重合開始剤や光重合開始剤
等の使用と紫外線，レーザー光、照射放射線等の照射、
加熱などが挙げられる。工業的には、光重合開始剤、ラ
ジカル重合開始剤を用いることが好ましい。

【００２０】上記ラジカル重合開始剤としては、ラジカ
ルを発生し、重合を生じさせることができるものであれ
ば、特に限定されないが、熱、光、放射線、酸化還元化
学反応などの作用によってラジカルを発生する化合物が
選ばれ、具体的には、アゾ化合物、有機過酸化物、無機
過酸化物、有機金属化合物、光重合開始剤などが挙げら
れる。より具体的には、アゾビスイソブチロニトリル
（ＡＩＢＮ），アゾビスイソ酪酸エステル，次亜硝酸エ
ステル等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ），
過酸化ラウロイル，ジクミルパーオキサイド，ジベンゾ
イルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸カリウ
ム，過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物、過酸化水
素−第１鉄系，ＢＰＯ−ジメチルアニリン系などのレド
ックス開始剤などが挙げられる。これらのラジカル重合
開始剤のうち、特にＡＩＢＮやＢＰＯなどが好適に用い
られる。

【００２１】上記光重合開始剤としては、特に限定され
ないが、たとえば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フ
ェニル−（２−ヒドロキシ−２プロピル）ケトン（たと
えば、メルク社製ダロキュア２９５９），α−ヒドロキ
シ−α，α´−ジメチルアセトフェノン（たとえば、メ
ルク社製ダロキュア１１７３），メトシキアセトフェノ
ン，２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン
等のアセトフェノン系開始剤；ベンゾイルエチルエーテ
ル，ベンゾイルイソプロピルエーテル等のベンゾイルエ
ーテル系開始剤；ベンジルジメチルケタール等のケター
ル系開始剤；ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−
２，４，４−トリメチルホスフィンオキサイド（たとえ
ば、チバガイギー社製ＢＤＴＰＯ）、ハロゲン化ケト
ン、アシルホスフェノキシド、アシルホスフェナート等
が挙げられる。

【００２２】また、ラジカル発生方法、ラジカル重合開
始剤、光重合開始剤は、１種類でも、相互作用により重
合進行へ悪影響を及ぼさない範囲で、２種以上でも用い
ることができる。また、熱の作用によりあらかじめある
程度まで重合を進行させた後、光により重合を完了させ
るなどの組み合わせも用いることができる。

【００２３】ラジカル重合開始剤、光重合開始剤の添加
量は、重合を生じさせることができれば、特に限定され
ないが、モノマー（Ｂ）１重量部に対して０．００００
５重量部以上５重量部以下であることが好ましく、０．
０００１重量部以上２重量部以下がより好ましい。すな
わち、あまり少ない場合は、重合が遅く、重合率が低い
ため工業的に有利でない。また、過剰に使用すると、分
子量の向上や反応を制御することが難しくなることがあ
り、好ましくない。

【００２４】また、マクロマー（Ａ）とモノマー（Ｂ）
とを重合させる場合、溶媒を用いても用いなくてもよ
い。溶媒を用いる場合、トルエン、ベンゼン、キシレ
ン、ｏ−ジクロロベンゼンなどの芳香族系溶媒、ヘキサ
ン、酢酸エチルなどの脂肪族溶媒、メタノール、エタノ
ール等のアルコール、水などの通常用いられるものを用
いることができる。これらの溶媒のうちで、均一な溶解
状態にして反応を均一に行うと言う観点から、トルエ
ン、ベンゼン、キシレンなどが好適に用いられる。

【００２５】マクロマー（Ａ）とモノマー（Ｂ）とを重
合させる場合の重合温度は、重合方法により好適な範囲
は異なり、たとえば、ラジカル重合反応の場合、特に制
限されるものではないが、−３０℃から１５０℃位の温
度で重合することが一般的で、０℃以上１００℃以下の
温度範囲が好ましい。反応圧力は、通常、常圧で行われ
るが、加圧することも可能である。

【００２６】光重合の際の光源となるランプ類として
は、特に限定されないが、たとえば、低圧水銀灯、中圧
水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、
マイクロウェーブ励起水銀灯、メチルハライド灯などが
挙げられる。紫外線照射の場合、上記ランプによる紫外
線の照射強度は、重合体の生成速度、分子量に影響を及
ぼすが、通常、０．０５ｍＷ以上２０ｍＷ以下が好まし
い。

【００２７】本発明に用いられる重合体（Ｃ）の重量平
均分子量は、０．５万以上２０万以下であることが好ま
しく、１万以上５万以下がより好ましい。すなわち、重
量平均分子量が０．５万未満であると、重合体（Ｃ）と
しての特性を発揮できない恐れがあり、２０万を超える
と、製造時の粘度が高くなり、生産性の点で好ましくな
い。上記重合体（Ｃ）は、性能を十分に発揮するため
に、重合が完了したものが好ましいが、物性に悪影響を
与えない場合は、マクロマー（Ａ）およびモノマー
（Ｂ）の未反応物が混合されていてもよい。また、重合
体（Ｃ）は、幹成分にモノマー（Ｂ）からなるポリマー
が、枝成分にマクロマー（Ａ）が付加したグラフトポリ
マーの形態をとることが多い。

【００２８】重合体（Ｃ）とポリオレフィンとの混合方
法は、マクロマー（Ａ）とモノマー（Ｂ）とから重合体
（Ｃ）をあらかじめ合成し、この重合体（Ｃ）をポリオ
レフィンおよび／またはその他の添加物とともに混合す
る方法が好適に用いられるが、マクロマー（Ａ）とモノ
マー（Ｂ）とをポリオレフィンに混合して、ｉｎ−ｓｉ
ｔｅ重合させる方法も用いることができる。

【００２９】本発明において、ポリオレフィン系樹脂組
成物は、重合体（Ｃ）が、ポリオレフィン１００重量部
に対して０．１重量部以上１０重量部以下の割合、好ま
しくは、０．２重量部以上８重量部以下の割合で混合さ
れている必要がある。すなわち、ポリオレフィン１００
重量部に対する重合体（Ｃ）の混合量が、０．１重量部
未満では、重合体（Ｃ）を混合しても効果がなく、１０
重量部を超えると、強度が低下する。

【００３０】本発明において、重合体（Ｃ）と、ポリオ
レフィンと、必要に応じてその他の添加剤とを混合する
方法は、特に限定されないが、たとえば、１軸押出機、
２軸押出機、ニーダー、ロール等を用いた通常の方法を
用いることができる。これらの方法のうち、特に生産性
の観点から、管状体を作製する押出機にそれぞれ、重合
体とポリオレフィンと、必要に応じてその他の添加剤と
添加し混合する方法が好適である。

【００３１】本発明におけるポリオレフィン系樹脂組成
物とは、ポリオレフィン単独あるいは必要に応じてその
他の添加剤を含むものが挙げられる。上記ポリオレフィ
ンとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテンのようなポリオレフィン重合体およびエ
チレン−プロピレン共重合体などのようなポリオレフィ
ン共重合体が挙げられる。

【００３２】ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレ
ン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低
密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および直鎖状低密度ポ
リエチレン（ＬＬＤＰＥ）が挙げられる。もちろん、ポ
リエチレンの製造方法は特に限定されず、高圧ラジカル
重合法、ならびにチーグラーナッタ触媒、フィリップ触
媒、またはメタロセン触媒などを用いることにより重合
されたポリエチレンを用いることができる。

【００３３】ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピ
レン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレ
ンなどが挙げられる。また、立体規則性の異なる樹脂を
用いてもよい。

【００３４】ポリオレフィン共重合体としては、上記の
他に、α−オレフィン、ブタジエン、酢酸ビニル、メタ
クリル酸、メタクリル酸誘導体、スチレン、スチレン誘
導体などを共重合した共重合体、無水マレイン酸、イタ
コン酸などをグラフト変性させた共重合体、その他アイ
オノマー、エチレンビニルアルコールコポリマーなどを
挙げることができる。α−オレフィンとしては、炭素数
が３以上１２以下のものが好ましく、具体的には、プロ
ピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−
ヘキセン、１−オクテンなどが挙げられる。

【００３５】なお、本発明においては、これらのポリオ
レフィンの中でも、従来より管として用いられており、
高倍率に配向することができるという観点から、ポリエ
チレン樹脂を用いることが好ましい。ポリエチレン樹脂
の中でも、耐クリープ性が保たれるという観点から、高
密度ポリエチレンが好ましい。

【００３６】ポリオレフィンの重量平均分子量および分
子量分布（＝重量平均分子量／数平均分子量）は特に限
定されないが、重量平均分子量は３万以上１０００万以
下が好ましく、５万以上１００万以下がより好ましい。
分子量分布は２以上８０以下が好ましく、３以上４０以
下がより好ましい。ポリオレフィン重合体およびポリオ
レフィン共重合体は単独で用いられてもよいが、配向
性、成形性、耐久性などを向上させるため、分子量、融
点、分子量分布、組成分布の異なる２種以上のポリオレ
フィン重合体またはポリオレフィン共重合体を混合して
用いるようにしてもよい。

【００３７】また、管を積層管とし、各層をそれぞれ分
子量、融点、分子量分布、組成分布の異なるポリオレフ
ィン重合体またはポリオレフィン共重合体から形成して
もよい。たとえば、ポリオレフィン系樹脂管状体を多層
構造として、中間層に酸素バリア性が高い樹脂を用いる
ことにより、ポリオレフィン系樹脂管状体の酸素透過性
を低減させることもできる。

【００３８】また、ポリオレフィン系樹脂組成物は、本
発明における配向度などに悪影響を与えない限り、延伸
の前後に、ポリオレフィンの樹脂の一部を架橋させても
よく、ポリオレフィン以外の樹脂を混合して用いてもよ
い。架橋方法は特に限定されず、たとえば、電子線架橋
法、光架橋法、プラズマ架橋法などの物理的架橋法、パ
ーオキサイドなどの過酸化物、シラン架橋剤、多官能性
モノマーなどの化学架橋剤などを用いた化学的架橋法が
挙げられる。もちろん、これらの架橋を促進するために
反応助剤、触媒、分解抑制剤を用いてもよく、これらは
管の配向性に悪影響を与えない限り混合されていてもよ
い。

【００３９】また、ポリオレフィン系樹脂組成物には、
管の配向性に悪影響を与えない限り、任意の添加剤が含
まれていてもよい。添加剤としては、たとえば、酸化防
止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、カルボン酸金属塩等の滑
剤、難燃化剤、帯電防止剤、可塑剤、粘着付与剤、架橋
剤、充填剤（フィラー）、軟化剤、安定剤、酸化防止
剤、結晶核剤、顔料、染料などが挙げられる。

【００４０】因みに、結晶核剤は、ポリオレフィン樹脂
の結晶を微細化して、物性を均一化させることができ
る。充填剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アス
ベストなどの繊維状のものの他、タルク、マイカ、スメ
クタイトなどの層状体の珪酸塩などの板状粒子、水酸化
アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの球状
粒子および粉砕粒子などが挙げられる。

【００４１】次に、本発明に係るポリオレフィン系樹脂
管状体の製造方法を説明する。まず、ポリオレフィン系
樹脂組成物を押出機内部で溶融混練し、押出機先端に取
り付けた管製造用の金型を通して管状に成形し、次いで
金型から押し出された管状ポリオレフィン系樹脂組成物
を引き取り機で引っ張りながら水槽などで冷却した後、
切断機で所定の長さに切断することによりビレット（原
管）を製造する。

【００４２】次に、ビレットを延伸させて周方向および
軸方向の２方向に管のポリオレフィン分子を配向させる
方法としては特に限定されず、周方向および軸方向の同
時２軸延伸法、周方向の延伸を行った後に軸方向の延伸
を行う逐次延伸法のいずれでもよいが、延伸工程を簡略
化できるという観点から、同時２軸延伸法が好ましい。
同時２軸延伸としては、（１）圧力流体法、（２）ダイ
・マンドレル法、および（３）固体押出法が挙げられ
る。

【００４３】（１）の圧力流体法は、管の内部から圧縮
空気などの加圧流体を用いてビレットを内側から外側へ
押圧して周方向に延伸すると共に、管の両端に油圧など
を用いた引張装置を取り付けて管を軸方向に延伸する方
法である。

【００４４】（２）のダイ・マンドレル法は、径が拡大
していくコーン状のマンドレル表面に管を進行させた
後、油圧などを利用した引張装置により管をマンドレル
に密着させながら先端から引っ張ることにより、管の内
径を拡げて周方向および軸方向に同時に延伸する方法で
ある。この方法では、得られる管の厚みに対応した空間
（クリアランス）を挟むようにしてマンドレルに外嵌さ
れるダイを組み合わせることが好ましい。

【００４５】（３）の固体押出法は、径が拡大していく
コーン状のマンドレル表面に管を進行させた後、油圧な
どを利用した押出装置により管をマンドレルに密着させ
ながら後方からマンドレルに押し込むことにより、管の
内径を拡げて周方向および軸方向に同時に延伸する方法
である。この方法では、上記と同様にダイを組み合わせ
ることが好ましい。

【００４６】（１）の圧力流体法は、ビレットの厚みを
厚くして、延伸後の管の厚みを確保する場合に、流体を
非常に高い圧力まで加圧する必要がある。また、（２）
のダイ・マンドレル法は、周方向の延伸と比較して軸方
向に延伸し易く、そのため軸方向の配向度が高くなる。
（３）の固体押出法が好ましい。なお、これ以外の方
法、たとえば、圧延などによって延伸してもよい。

【００４７】通常、管を延伸させる際には管を加温する
が、加温温度は、通常は融点より低く設定される。具体
的には、（融点−５０）℃以上（融点−２）℃以下であ
ることが好ましい。（融点−５０）℃未満では、加温が
あまりにも不足しており、ポリオレフィン系樹脂組成物
を延伸することが極めて困難である。一方、（融点−
２）℃を越える場合には、樹脂は融点付近にあるために
弾性率などの樹脂の物性が急激に変化する場合が多く、
均一な配向を得ることが極めて困難である。延伸装置の
能力、配向の均一性などの観点からは、（融点−５０）
℃以上（融点−３）℃以下の温度で管を配向させること
が好ましい。

【００４８】また、本発明の２軸配向ポリオレフィン系
樹脂管状体は、請求項２のように、周方向の配向度を、
軸方向より大きくすることが好ましい。なお、「配向
度」とは、ポリオレフィン分子の分子鎖がその方向にど
れだけ並んでいるかを表す数値であって、樹脂の屈折率
とほぼ比例関係にあるといえる。

【００４９】すなわち、ある特定方向の屈折率が無配向
状態の屈折率（ｎｎ）より高ければ高いほど、その方向
の配向度が高くなる。したがって、配向度は、赤外分光
分析（以下、「ＩＲ」という）、Ｘ線解析、偏向顕微
鏡、あるいはマイクロ波を用いて屈折率を測定すること
によって求めることができる。

【００５０】ただし、屈折率の測定には、測定方法が簡
単であるため、ナトリウムＤ線（波長５８９ｎｍ）を照
射するアッベ屈折計が用いられることが多いが、アッベ
屈折計では、ナトリウムＤ線がサンプルを充分に透過す
ることが必要であり、光学的に不透明なポリオレフィン
系樹脂管状体の屈折率をアッベ屈折計を用いて測定する
のはあまり適切ではない。そのため、ポリオレフィン系
樹脂などの高分子物質の分子主鎖のねじれなどの局所運
動に起因する誘電緩和が観測されるマイクロ波領域、そ
の中でも特に１９ＧＨｚ近辺のマイクロ波をポリオレフ
ィン系樹脂管状体に対して照射することによって誘電率
（’ε）を測定し、Maxwellの式（（屈折率（ｎ）＝√
（’ε））から屈折率を求めることが適切である。

【００５１】そして、本発明の２軸配向ポリオレフィン
系樹脂管状体の屈折率は、周方向の屈折率（ｎｈ）の平
均値および軸方向の屈折率（ｎａ）の平均値がそれぞれ
無配向状態の屈折率（ｎｎ）より０．００２以上大き
く、かつ管の外径（Ｄ）と管の厚み（ｔ）との比（Ｄ／
ｔ）が１００以下であることが好ましい。すなわち、周
方向の屈折率（ｎａ）の平均値または軸方向の屈折率
（ｎｈ）の平均値のいずれかが無配向状態の屈折率（ｎ
ｎ）より０．００２未満である場合には、ポリオレフィ
ン分子の配向が不十分であり、弾性率の向上を図ること
ができない。

【００５２】従って、管内部を流れる流体から管に加え
られる内圧に対する耐性（以下、「耐内圧性」という）
の向上を図ることができず、さらにポリオレフィン系樹
脂管状体が埋設された場合において、土および地上を走
行する車両から管に加えられる圧力に対する耐性（以
下、「耐土圧性」という）を向上することができない。

【００５３】無配向状態の屈折率（ｎｎ）は、配向前の
ポリオレフィン系樹脂の屈折率をそのまま無配向状態の
屈折率（ｎｎ）としてもよいが、正確性を期すために、
管を（その融点＋４０℃）以上に加熱し、次いで１０℃
／分程度の速度で冷却することにより配向をキャンセル
した管の屈折率を無配向状態の屈折率（ｎｎ）とするこ
とが好ましい。

【００５４】上述したように、屈折率が高ければ高いほ
ど配向度も大きくなるが、具体的には、周方向の屈折率
（ｎｈ）が軸方向の屈折率（ｎａ）より大きく、かつ周
方向の屈折率（ｎｈ）が無配向状態の屈折率（ｎｎ）よ
り０．００４以上、好ましくは０．０１以上大きいこと
が好ましい。周方向の屈折率（ｎｈ）が軸方向の屈折率
（ｎａ）より小さいと、言うまでもなく軸方向の配向度
が周方向の配向度より大きくなってしまう。また、周方
向の屈折率（ｎｈ）と無配向状態の屈折率（ｎｎ）との
差が０．００４未満である場合には、延伸によるポリオ
レフィン分子の周方向への配向が不十分であり、周方向
の弾性率を十分向上させることができず、管の耐内圧性
および耐土圧性を向上させることができない場合があ
る。

【００５５】また、（周方向の屈折率（ｎｈ）−軸方向
の屈折率（ｎａ））／（周方向の屈折率（ｎｈ））は
０．００４以上０．０３以下であることが好ましく、
０．０１以上０．０２以下であることがより好ましい。
０．００４未満では、延伸によるポリオレフィン分子の
周方向への配向が不十分であり、周方向の弾性率を十分
向上させることができず、管の耐内圧性および耐土圧性
を向上させることができない場合がある。一方、０．０
３を越える場合には、ポリオレフィン分子があまりにも
周方向へ配向させるようにしてあまりにも延伸している
ため、管の変形追従性が低下しており、このため地中埋
設管として用いられた際に地震が生じると、管が破断し
やすくなるという傾向がある。

【００５６】２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体の厚
みは、通常のポリエチレン管、ＰＶＣ管と同等もしくは
薄いことが好ましい。管の外径により好ましい厚みは異
なるが、管の外径（Ｄ）と管の厚み（ｔ）の比（Ｄ／
ｔ）は上記のように１００以下であることが好ましい
が、特に２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体に耐クリ
ープ性が要求される場合には、比（Ｄ／ｔ）は３０以下
であることが好ましい。また、２軸配向ポリオレフィン
系樹脂管状体の形状は、通常、円筒状であるが、必ずし
もこれに限られず、管が用いられる用途に応じて、断面
楕円形、卵形、角筒形（たとえば、四角筒形、三角筒
形）などの異形状にしてもよい。

【００５７】本発明においては、２軸配向ポリオレフィ
ン系樹脂管状体の周方向の引張弾性率（ｔｍｈ）が軸方
向の引張弾性率（ｔｍａ）より大きい構造としてもよ
い。耐内圧性の向上は、周方向の引張弾性率を向上させ
ることによって達成される。しかし、地震、地割れなど
によって軸方向に管が変形する際に、その変形に追従さ
せるには、軸方向の引張弾性率を低くして管の変形追従
性を維持することが必要となる。そのため、周方向の引
張弾性率（ｔｍｈ）を軸方向の引張弾性率（ｔｍａ）よ
りも大きくすることによって、耐内圧性の向上を図ると
共に、管の変形追従性の維持を図ることができる。

【００５８】具体的には、（周方向の引張弾性率（ｔｍ
ｈ））／（軸方向の引張弾性率（ｔｍａ））は１より大
きく８以下であることが好ましく、２以上８以下である
ことがより好ましい。１以下では、軸方向の引張弾性率
（ｔｍａ）が高くなる一方、周方向の引張弾性率（ｔｍ
ｈ）が低くなるため、耐内圧性の向上を図ることができ
なくなる傾向がある。一方、上記の比が８を越える場合
には、著しく周方向に延伸させる必要があるため、管の
変形追従性が著しく低下しており、このため地中埋設管
として用いられた際に地震が生じると、管が破断しやす
くなるという傾向がある。

【００５９】より具体的には、周方向の引張弾性率は
０．５ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下であり、かつ軸方向の
引張弾性率は０．５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下であるこ
とが好ましい。引張弾性率が０．５ＧＰａ未満（特に周
方向の引張弾性率が０．５ＧＰａ未満）では、耐内圧性
が著しく低く、実用性に欠ける場合がある。一方、周方
向の引張弾性率が２０ＧＰａを越えるか、または軸方向
の引張弾性率が１０ＧＰａを越える場合には、管の変形
追従性が著しく低下しているので、地中埋設管として用
いられた際に地震が生じると、管が変形できず、破断し
やすくなる場合がある。

【００６０】本明細書において用いられる用語「引張弾
性率」は、得られた２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状
体から、それぞれ周方向および軸方向に平行にＪＩＳ
Ｋ６７７４に準拠したダンベル形試験片を切り出し、こ
のダンベル形試験片をＪＩＳＫ７１１３に準拠して
引張試験に供し、引張応力−ひずみ曲線を描き、この曲
線の初めの直線部分を用いて以下の式によって算出され
る数値である：

【００６１】

【数１】

【００６２】本発明においては、上記課題を解決する他
の手段として、請求項７のように、２軸配向ポリオレフ
ィン系樹脂管状体の周方向の曲げ弾性率（ｍｆｈ）を軸
方向の曲げ弾性率（ｍｆａ）より大きい構造としてもよ
い。ポリオレフィン系樹脂管状体が埋設された場合にお
ける、耐土圧性を向上させるためには、周方向の曲げ弾
性率を向上させることによって達成される。しかし、地
震、地割れなどによって軸方向に管が変形する際に、そ
の変形に追従させるには、軸方向の曲げ弾性率を低くし
て管の変形追従性を維持することが必要となる。そのた
め、２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体において、そ
の周方向の曲げ弾性率（ｍｆｈ）を軸方向の曲げ弾性率
（ｍｆａ）よりも大きくすることによって、耐土圧性の
向上を図ると共に、管の変形追従性の維持を図ることが
できる。

【００６３】具体的には、（周方向の曲げ弾性率（ｍｆ
ｈ））／（軸方向の曲げ弾性率（ｍｆａ））は１より大
きく８以下であることが好ましい。１以下では、軸方向
の曲げ弾性率（ｍｆａ）が高くなる一方、周方向の曲げ
弾性率（ｍｆｈ）が低くなるため、耐土圧性の向上を図
ることができなくなる傾向がある。一方、上記の比が８
を越える場合には、著しく周方向に延伸させる必要があ
るため、管の変形追従性が著しく低下しており、このた
め地中埋設管として用いられた際に地震が生じると、管
が破断しやすくなるという傾向がある。

【００６４】より具体的には、周方向の曲げ弾性率は
０．５ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下であり、かつ軸方向の
曲げ弾性率は０．５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下であるこ
とが好ましい。曲げ弾性率が０．５ＧＰａ未満（特に周
方向の曲げ弾性率が０．５ＧＰａ未満）では、耐土圧性
が著しく低く、実用性に欠ける場合がある。一方、周方
向の曲げ弾性率が２０ＧＰａを越えるか、または軸方向
の曲げ弾性率が１０ＧＰａを越える場合には、管の変形
追従性が著しく低下しているので、地震、地割れなどが
生じた際に、管が変形できず、破断してしまう場合があ
り、実用に耐えない場合がある。

【００６５】本明細書において用いられる用語「曲げ弾
性率」は、得られた２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状
体から図２に示すようにして求められる。すなわち、軸
方向の曲げ弾性率は、適切な長さのポリオレフィン系樹
脂管状体を２支点によって支持し、支点間の中央部に上
方から荷重を加えた際に、その荷重とたわみの関係か
ら、以下の式に従って算出される数値である：

【００６６】

【数２】

【００６７】一方、周方向の曲げ弾性率は、適切な長さ
のポリオレフィン系樹脂管状体の周囲側面から押し潰す
ようにして荷重Ｐを加えた際に、その荷重とたわみの関
係から、以下の式に従って算出される数値である：

【００６８】

【数３】

【００６９】本発明においては、２軸配向ポリオレフィ
ン系樹脂管状体の軸方向の引張破断伸度（ｔｂａ）が周
方向の引張破断伸度（ｔｂｈ）よりも大きい構造として
もよい。上記と同様に、地震、地割れなどが生じて埋設
されたポリオレフィン系樹脂管状体が軸方向に変形する
際に、延伸を行わずに軸方向の引張破断伸度を高く維持
することによって、管の変形追従性を維持することがで
き、これによりその変形に管が追従することができる
が、延伸を行わない場合には、耐内圧性および耐土圧性
の向上を図ることができない。

【００７０】すなわち、延伸すると引張破断伸度は低下
してしまい、管の変形追従性が損なわれてしまう。その
ため、上記のように、得られた２軸配向ポリオレフィン
系樹脂管状体においてその軸方向の引張破断伸度（ｔｂ
ａ）が周方向の引張破断伸度（ｔｂｈ）よりも大きくな
るように延伸することによって、耐内圧性および耐土圧
性の向上を図ると共に、管の変形追従性の維持を図るこ
とができる。

【００７１】具体的には、（軸方向の引張破断伸度（ｔ
ｂａ））／（周方向の引張破断伸度（ｔｂｈ））は１よ
り大きく８以下であることが好ましい。１以下では、軸
方向の引張破断伸度（ｔｂａ）があまりにも低くなるた
め、管の変形追従性が著しく低くなり、地震、地割れな
どが生じた際に、管が軸方向に破断しやすくなる傾向が
ある。一方、上記の比が８を越えるためには、軸方向と
比較して著しく周方向に延伸させることが必要となるた
め、この著しい周方向への延伸により、管の変形追従性
が損なわれ、地震、地割れなどが生じた際に、管が軸方
向に破断しやすくなる傾向がある。

【００７２】より具体的には、軸方向の引張破断伸度は
３００％以上であることが好ましく、４５０％以上１０
００％以下がより好ましい。３００％未満の場合には、
管の変形追従性が低いため、ポリオレフィン系樹脂管状
体を埋設して使用すると、地震が発生によって、管が軸
方向に破断するおそれがある。

【００７３】また、周方向の引張破断伸度は、軸方向の
引張破断伸度と比較して耐震性に影響をあまり与えない
ため、軸方向の引張破断伸度より低くてもよく、１５０
％以上５００％以下、好ましくは２００％以上４５０％
以下であれば充分である。周方向の引張破断伸度が１５
０％未満では、あまりにも延伸させすぎているため、管
の変形追従性が損なわれる場合がある。一方、周方向の
引張破断伸度が５００％を越える場合には、周方向への
ポリオレフィン分子の配向が充分でないため、耐内圧性
および耐土圧性の向上を図ることができていない。

【００７４】本明細書において用いられる用語「引張破
断伸度」は、得られた２軸配向ポリオレフィン系樹脂管
状体から、それぞれ周方向および軸方向に平行にＪＩＳ
Ｋ６７７４に準拠したダンベル形試験片を切り出し、
このダンベル形試験片をＪＩＳＫ７１１３に準拠し
て引張試験に供した際に以下の式によって算出される数
値である。

【００７５】

【数４】

【００７６】このようにして延伸することによりポリオ
レフィン分子を軸方向および周方向に配向した本発明に
係る２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を得ることが
できる。本発明に係る２軸配向ポリオレフィン系樹脂管
状体は、従来より、配水管、給湯管、ガス管、上水道
管、下水道管、プラント管、農下水管などの輸送管とし
て用いられるだけでなく、光ファイバー、電線などの周
囲に設けられる保護管として、または缶詰、ボトルなど
のように内蔵して保存する保存管として用いられ得る。

【００７７】また、得られた２軸配向ポリオレフィン系
樹脂管状体に、寸法安定性、耐クリープ性を向上させて
品質をさらに改善するために、アニーリング、後架橋な
どの後処理を施してもよい。なお、アニーリングを行う
場合は、ポリオレフィン系樹脂組成物を構成する樹脂の
融点以下の温度で行うことが好ましい。

【００７８】また、得られた２軸配向ポリオレフィン系
樹脂管状体に受け口加工、曲げ加工、穴開け加工などを
施し、管としての施工性を向上させることが好ましい。
また、複数本の２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を
継ぎ合わせてもよい。継ぎ合わせ方法としては、ＥＦ
（エレクトロフュージョン）融着、ＢＵＴＴ融着、回転
接合、ソケット接合、フランジ接合（ボルト締め）など
が挙げられる。さらに、得られた管の表面に印字または
加飾を施してもよい。

【００７９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に詳細に説明する。図１は、本発明の２軸配向ポリ
オレフィン系樹脂管状体を製造するのに用いる延伸装置
の１例をあらわしている。

【００８０】図１に示すように、この延伸装置１は、固
体押出法を用いてビレット２を延伸して２軸配向ポリオ
レフィン系樹脂管状体するようになっていて、ビレット
２を後方から押圧する油圧装置１１と、押出方向に向か
ってテーパ角αで径が拡大していくコーン状のマンドレ
ル１２と、得られる管の厚みに対応した空間を間に挟む
ようにしてマンドレル１２に外嵌されて組み合わされる
ダイ１３とからなる。なお、図１中、Ｄ₁はダイ１３入
口側端部のクリアランス（ビレット２の肉厚）、Ｄ₂は
ダイ１３出口側端部のクリアランス、Ｄ₃はダイ１３の
出口側端部の内径、Ｄ₄はマンドレル１２の出口側端部
の外径、Ｄ₅はマンドレル１２の入口側端部の外径、Ｄ
₆はダイ１３の入口側端部の内径である。

【００８１】そして、２軸配向ポリオレフィン系樹脂管
状体は、マクロマー（Ａ）と、モノマー（Ｂ）を反応さ
せてなる重合体（Ｃ）を、ポリオレフィン系樹脂１００
重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下の割合
で混合したポリオレフィン系樹脂組成物を用いて製造さ
れたビレット２を、この延伸装置１を用いて、周方向の
配向度が軸方向の配向度よりも大きく、（その周方向の
屈折率（ｎｈ）＞軸方向の屈折率（ｎａ））、（周方向
の屈折率（ｎｈ）−無配向状態の屈折率（ｎｎ）≧０．
００４）、（０．００４≦（周方向の屈折率（ｎｈ）−
軸方向の屈折率（ｎａ））／（周方向の屈折率（ｎ
ｈ））≦０．０３）、（周方向の引張弾性率（ｔｍｈ）
＞軸方向の引張弾性率（ｔｍａ））、（１＜（周方向の
引張弾性率（ｔｍｈ））／（軸方向の引張弾性率（ｔｍ
ａ）））≦８、（０．５ＧＰａ≦周方向の引張弾性率
（ｔｍｈ）≦２０ＧＰａ）、（０．５ＧＰａ≦軸方向の
引張弾性率（ｔｍａ）≦２０ＧＰａ）、（周方向の曲げ
弾性率（ｍｆｈ）＞軸方向の曲げ弾性率（ｍｆａ））、
（１＜（周方向の曲げ弾性率（ｍｆｈ））／（軸方向の
曲げ弾性率（ｍｆａ）））≦８、（０．５ＧＰａ≦周方
向の曲げ弾性率（ｍｆｈ）≦２０ＧＰａ）、（０．５Ｇ
Ｐａ≦軸方向の曲げ弾性率（ｍｆａ）≦１０ＧＰａ）、
（軸方向の引張破断伸度（ｔｂｈ）＞周方向の引張破断
伸度（ｔｂａ））、（１＜（（軸方向の引張破断伸度
（ｔｂｈ））／（周方向の引張破断伸度（ｔｂａ））≦
８）、（３００％≦軸方向の引張破断伸度（ｔｂ
ｈ））、および（１５０％≦周方向の引張破断伸度（ｔ
ｂａ）≦５００％以下）となるように製作されている。

【００８２】以上のようにして得られた本発明の２軸配
向ポリオレフィン系樹脂管状体は、周方向の配向度が軸
方向の配向度よりも大きいので、管のポリオレフィン結
晶は、周方向および軸方向のそれぞれに配向し、結晶面
の滑りにより、弾性率の向上と外部応力に対する管の変
形追従性の確保を両立させることができる。

【００８３】具体的には、本発明に係る２軸配向ポリオ
レフィン系樹脂管状体においては、周方向の弾性は軸方
向の弾性より強く、これにより管内部を流れる流体から
管に加えられる内圧、および管が埋設された場合には管
周囲の土などから加えられる土圧に十分耐えることがで
きる。すなわち、本発明に係る２軸配向ポリオレフィン
系樹脂管状体においては、耐内圧性および耐土圧性の向
上が図られている。

【００８４】しかも、ポリオレフィン系樹脂管状体の長
所である外部応力に対する管の変形追従性は、さほど損
なわれておらず、これにより埋設された本発明に係る管
が地震に遭ったとしても、管は軸方向に塑性変形するこ
とができ、破断しない。特に、周方向の屈折率（ｎｈ）
が、軸方向の屈折率（ｎａ）より大きく、かつ周方向の
屈折率（ｎｈ）が無配向状態の屈折率（ｎｎ）より０．
００４以上大きいので、周方向の弾性を充分に向上させ
ることができると共に、管の変形追従性を低下させずに
十分確保することができる。

【００８５】また、（周方向の屈折率（ｎｈ）−軸方向
の屈折率（ｎａ））／（周方向の屈折率（ｎｈ））が
０．００４以上０．０３以下であるので、これによって
も、周方向の弾性を充分に向上させることができると共
に、管の変形追従性を低下させずに十分確保することが
でき、管の弾性および変形追従性のバランスが優れてい
る。

【００８６】周方向の引張弾性率は軸方向の引張弾性率
よりも大きいので、耐内圧性の向上を図ることができる
共に、ポリオレフィン系樹脂管状体の長所である外部応
力に対する管の変形追従性を維持することができる。ま
た、各引張弾性率が上記の所定の範囲内であるので、耐
内圧性の向上および管の変形追従性の維持を極めて良好
に図ることができる。

【００８７】同様に、周方向の曲げ弾性率は軸方向の曲
げ弾性率よりも大きいので、耐土圧性を向上することが
できると共に、管の変形追従性を維持することができ
る。また、各曲げ弾性率が上記の所定の範囲内であるの
で、耐土圧性の向上および管の変形追従性の維持を極め
て良好に図ることができる。

【００８８】さらに、軸方向の引張破断伸度（ｔｂａ）
は周方向の引張破断伸度（ｔｂｈ）よりも大きいので、
耐内圧性および耐土圧性の向上を図ると共に、管の変形
追従性の維持を図ることができる。また、各引張破断強
度が上記の所定の範囲内であるので、耐内圧性および耐
土圧性の向上ならびに管の変形追従性の維持を極めて良
好に図ることができる。加えて、ポリオレフィン系樹脂
組成物として、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対
して重合体（Ｃ）を０．１重量部以上１０重量部以下の
割合で混合したポリオレフィン系樹脂組成物を用いるよ
うにしたので、層状剥離の問題も解消でき、長期的な耐
久性も向上する。

【００８９】

【実施例】以下、本発明を以下の実施例と共に詳細に説
明するが、以下の実施例は例示の目的にのみ用いられ、
限定の目的に用いられてはならない。

【００９０】（実施例１）マクロマー（Ａ）としてのエ
チレン−ブチレン共重合体の端末がメタクリル酸メチル
で修飾されたもの（シェル石油社製、商品名「ＫＲＡＴ
ＯＮＬＩＱＵＩＤＰｏｌｙｍｅｒＨＰ１２５
１」）５０重量部と、モノマーとしてのメタクリル酸イ
ソボルニル（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）５０重量部と、光重
合開始剤（チバガイギー社製、商品名「イルガノックス
６５１」）０．１重量部と、分子量調整剤（東京化成工
業社製ｎ−オクタデシルメルカプタン）１重量部とを
用い、表２に示す所定量を混合して重合溶液を作製し
た。

【００９１】得られた重合溶液に窒素を２０分間バブリ
ングして溶液中の酸素を除去しのち、５０μｍ厚のＰＥ
Ｔフィルム上にこの重合溶液を厚さ２mmでキャスティン
グして、さらに５０μｍのＰＥＴフィルムで空気が入ら
ないようにカバーをして、高圧水銀灯にて紫外線を約１
時間照射することによって重合体を得た。得られた重
合体から残存するモノマー、溶媒等を除去するため、
１２０℃の真空乾燥機で１昼夜乾燥させた。得られた重
合体の重量平均分子量を、ＧＰＣ（ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー、島津製作所社製ＬＣ−９Ａ）
により測定した結果３．３万であった。

【００９２】高密度ポリエチレン樹脂（旭化成株式会社
製、商品名：「ＱＢ７８０」、密度：０．９５３ｇ／ｃ
ｃ、ＭＦＲ：０．０３ｇ／１０分、重量平均分子量：約
２６８０００、融点１３２℃）１００重量部に対し、上
記のようにして得られた重合体を１重量部の割合で加
えた混合物を、ノーベント型単軸押出機（シリンダー径
６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）を用いて２２０℃で溶融混練
して押出機の先端に備えられた管製造用金型（ランド部
内径９２ｍｍ、コア部外径３２ｍｍ）より押し出すこと
により、外径８９ｍｍ、内径３０ｍｍのビレットを作製
した。

【００９３】得られたビレット２を、Ｄ₁＝３０mm、Ｄ
₂＝５．９mm、Ｄ₃＝１５６．８mm、Ｄ₄＝１４５mm、
Ｄ₅＝２９mm、Ｄ₆＝８９mm、α＝１５°の図１に示す
延伸装置１を用いて以下のようにすることにより２軸配
向ポリオレフィン系樹脂管状体を作製した。まず、上記
ビレット２をギアーオーブン内で１２５℃まで加温した
後、油圧装置１１によりビレット２に２０トンの力を加
えながら、１２５℃に設定したマンドレル１２と１２５
℃に設定したダイ１３との間の空間に押し込んで１００
ｍｍ／分の速度で延伸させ、ポリエチレン分子を周方向
および軸方向のそれぞれに配向させた。得られた２軸配
向ポリエチレン管の直径（外径）は１５６．８ｍｍ、厚
みは５．９ｍｍであった。

【００９４】（実施例２）高密度ポリエチレンと重合体
との混合割合を、高密度ポリエチレン１００重量部に
対して重合体５重量部とした以外は、実施例１と同様
にして２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を得た。

【００９５】（実施例３）マクロマー（Ａ）としてのエ
チレン−ブチレン共重合体の端末がメタクリル酸メチル
で修飾されたもの（シェル石油社製、商品名「ＫＲＡＴ
ＯＮＬＩＱＵＩＤＰｏｌｙｍｅｒＨＰ１２５
１」）５０重量部と、モノマー（Ｂ）としてのメタクリ
ル酸イソボルニル（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）４０重量部お
よびメタクリル酸１０重量部と、光重合開始剤（チバガ
イギー社製、商品名「イルガノックス６５１」）０．１
重量部と、分子量調整剤（東京化成工業社製ｎ−オク
タデシルメルカプタン）２重量部とを用い、表２に示す
所定量を混合して重合溶液を作製した。

【００９６】得られた重合溶液に窒素を２０分間バブリ
ングして溶液中の酸素を除去しのち、５０μｍ厚のＰＥ
Ｔフィルム上にこの重合溶液を厚さ２mmでキャスティン
グして、さらに５０μｍのＰＥＴフィルムで空気が入ら
ないようにカバーをして、高圧水銀灯にて紫外線を約１
時間照射することによって重合体を得た。得られた重
合体から残存するモノマー、溶媒等を除去するため、
１２０℃の真空乾燥機で１昼夜乾燥させた。得られた重
合体の重量平均分子量を、ＧＰＣ（ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー、島津製作所社製ＬＣ−９Ａ）
により測定した結果２．５万であった。

【００９７】高密度ポリエチレン樹脂（旭化成株式会社
製、商品名：「ＱＢ７８０」、密度：０．９５３ｇ／ｃ
ｃ、ＭＦＲ：０．０３ｇ／１０分、重量平均分子量：約
２６８０００、融点１３２℃）１００重量部に対し、上
記のようにして得られた重合体を２重量部の割合で加
え実施例１と同様の押出機で混合混練して、実施例１と
同寸法のビレット２を得た以外は、実施例１と同様にし
て２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を作製した。

【００９８】（実施例４）分子量調整剤の添加量を０．
５重量部とした以外は、実施例３と同様にして重合体
（Ｃ）としての重合体を得たのち、この重合体を重
合体に代えて用いた以外は実施例３と同様にして２軸
配向ポリオレフィン系樹脂管状体を得た。

【００９９】（比較例１）高密度ポリエチレンのみを用
いて実施例１と同様にして２軸配向ポリエチレン管を得
た。

【０１００】（比較例２）高密度ポリエチレンと重合体
との混合割合を、高密度ポリエチレン１００重量部に
対して重合体３０重量部とした以外は、実施例１と同
様にして２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を得た。

【０１０１】上記実施例１〜４および比較例１，２で得
られた２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体およびポリ
エチレン管について、定ひずみ環境応力亀裂試験（以
下、「ＥＳＣＲ」と記す）および、厚み方向層状剥離試
験を実施し、その結果を、屈折率、引張弾性率、引張破
断伸度の測定結果と併せて示した。

【０１０２】なお、ＥＳＣＲは、促進のために評価温度
を５０℃から８０℃に変更した以外は、ＪＩＳＫ６
７６０に準拠して行い、４０日目までに亀裂が進展した
ものを×、４０日までに亀裂が進展しなかったものを○
として評価を行った。厚み方向層状剥離試験は、２cm四
方の試料を管から切り出し、管の厚み方向の中心部にカ
ッターナイフの刃を押さえつけ、亀裂が容易に伝播し、
層状に剥離するものを×、亀裂が伝播せず、剥離しない
ものを○として評価を行った。

【０１０３】屈折率は、得られた２軸配向ポリオレフィ
ン系樹脂管状体から約１０ｍｍ四方の試験片（厚み０．
５ｍｍ）を切り出し、分子配向計（マイクロ波方式、王
子計測機器株式会社製、型番：ＭＯＡ３０２０Ａ）を用
いてこの試験片に約１９ＧHzのマイクロ波を照射するこ
とによって、０度（軸方向）および９０度（周方向）の
屈折率を測定した。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】表１から実施例１〜４の２軸２軸配向ポリ
オレフィン系樹脂管状体、すなわち、本発明の２軸配向
ポリオレフィン系樹脂管状体によれば、埋設管として用
いられた際に求められる性能である塑性変形性（すなわ
ち、外部応力に対する管の変形追従性）が高いことおよ
び周方向の弾性が高いことを両立させることができ、耐
震性が高いことがわかる。また、長期間の使用において
も肉厚方向の層状剥離の問題もなく信頼性が高いことが
理解できる。

【０１０６】

【発明の効果】本発明により、埋設管として用いられた
際に求められる性能である変形追従性が高いことおよび
周方向の弾性が高いことを両立させることができ、耐震
性が高い２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体を提供す
ることができる。また、このように変形追従性および周
方向への弾性を両立できるので、鋳鉄管、コンクリート
管などと比較して、内圧、土圧などに対して長期間、高
い耐久性を保つことができる。しかも、長期間使用して
も、肉厚方向の層状剥離の問題もなく信頼性の高い。

【０１０７】もちろん、本発明に係る２軸配向ポリオレ
フィン系樹脂管状体は、従来のポリエチレン管と同様
に、２つ以上接続して用いることができる。また、本発
明のように、ポリオレフィン分子を軸方向および周方向
に配向させることにより、ガスバリア性、耐薬品性、表
面硬度を向上させることもでき、従来のポリオレフィン
系樹脂管状体の用途（たとえば、地中埋設管）以外にも
展開可能である。また、請求項２のようにすれば、より
内圧、土圧などに対しての強度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２軸配向ポリオレフィン系樹脂管
状体を作製するための延伸装置１を示す図である。

【図２】図２Ａは周方向の曲げ弾性率の説明に用いられ
る断面図であり、図２Ｂは軸方向の曲げ弾性率の説明に
用いられる断面図である。

【符号の説明】

１…延伸装置１１…油圧装置１２…マンドレル１３…ダイ２…ビレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坪井康太郎京都市南区上鳥羽上調子町２−２積水化学工業株式会社内 (72)発明者菅谷武久京都市南区上鳥羽上調子町２−２積水化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F071 AA15X AA16 AA21X AA33X AA77X AE06 AF17 BA01 BB06 BB08 BC05 4F210 AA03E AA03K AA04E AA04K AA12E AA25E AE01 AG08 QA06 QC05 QC07 QG04 QG18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向および周方向に配向された２軸配向
ポリオレフィン系樹脂管状体において、重合可能な二重
結合を含有するオレフィン系マクロマーと、重合可能な
二重結合を含有するモノマーを反応させてなる重合体
を、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１
重量部以上１０重量部以下の割合で混合したポリオレフ
ィン系樹脂組成物からなることを特徴とする２軸配向ポ
リオレフィン系樹脂管状体。
【請求項２】周方向の配向度が、軸方向より大きい請求
項１に記載の２軸配向ポリオレフィン系樹脂管状体。