JP2004060879A - Foamed polyolefin resin heat insulating material and compound heat insulating tube using it - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水、給湯配管に使用される架橋ポリエチレン管や架橋ポリブテン管等の架橋ポリオレフィン管からなる樹脂管の外周面に被覆し、保温断熱、損傷保護、防振、遮音等の目的のため用いられる発泡ポリオレフィン樹脂断熱材及びそれを用いた複合断熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅用給水や給湯の配管には、鉄管や銅管等が使われていたが、昨今の赤水や漏水或いは地震による破断防止対策のために、管の腐食がなく柔軟な長尺巻配管材料として架橋ポリオレフィン管等の樹脂管が多く用いられるようになってきた。通常、配管の外周には、保温断熱、損傷保護、防振、遮音のために断熱管が被覆されるのが一般的である。
【０００３】
樹脂管への断熱材の被覆方法としては、予め成形した断熱管と樹脂管を所定の長さの直管状に切断した後、断熱管内に樹脂管を挿入する方法がある（以下、直管法と称す）。しかし、この直管法では、樹脂管に製造時の巻き癖（カール）が強く残っているため作業がしにくく、一般的には数ｍ程度の短尺品しか製造出来ない。
【０００４】
そこで、長尺樹脂管への被覆をも可能にする樹脂管への断熱材の被覆方法としては、樹脂管を管長方向に繰り出す一方、断熱シートを同管長方向に繰り出しながら、該断熱シートで樹脂管外周を覆うように変形させ、次いで、該断熱シートのシート幅方向の両端部が突き合うように湾曲させ、この突き合わされた両端部に高温（約２００℃）の熱風を吹き付けて、該両端部を熱融着し、さらに、製筒機（ｔｕｂｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を通して冷却する方法が採用されている。製筒機を通過して得られる複合断熱管は、引取り装置によって引っ張られ、巻き取られて長尺の複合断熱管が製造される。
【０００５】
この複合断熱管の製造法では、断熱シート両端部の熱融着性を良好なものにするためには、熱融着直後に断熱管の外径よりも小さめの穴径を有する製筒機を通過させながら冷却させる。このため、この小さめの製筒機内面と断熱管外周面との間に摩擦力が働き、しかも、生成した複合断熱管が引取り装置により引っ張られ、断熱材は伸びやすいため、樹脂管を被覆する断熱材が延伸・変形された状態（樹脂管とずれた状態）で冷却される。従って、断熱材の延伸・変形はひずみとして残る。この延伸の度合いは、大きいものでは１０％以上になることがある。
【０００６】
かかる工法で作られた複合断熱管は、給水・給湯工事現場等で施行する時には、工場で生産された長尺巻取複合断熱管（例えば、１２０ｍ程度）は、使用に適した所定長さ、例えば５ｍ程度の長さに切断されるが、このとき、断熱材に残存していたひずみが一挙に解放され、相対的に断熱材が樹脂管に対して収縮することになる。この結果、樹脂管がかなりの長さで露出することになり、このままでは断熱効果が低下することになるので、樹脂管の露出部分を別の断熱材で巻回する手間をかける必要がある。なお、残留ひずみ１０％の場合、長さが約５ｍの複合断熱管では、断熱材の収縮が長さ約５００ｍｍになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、前記した断熱材における残留ひずみが小さい断熱材を提供するものであり、また、それを用い、施行効率の良い複合断熱管を提供するものである。さらに、そのような複合断熱管の効率の良い製造法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のものに関する。
１． 内面側及び／又は外面側の管長方向に、複数の直線的凹状シボ模様部が形成されていることを特徴とする発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
２その内面又は外周に非架橋熱可塑性樹脂シートが積層されていることを特徴とする項１記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
３． 非架橋熱可塑性樹脂シートが、１５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンからなることを特徴とする項２記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
４． 発泡ポリオレフィン樹脂が２５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンからなることを特徴とする項１〜３のいずれかに記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
５． ６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下であることを特徴とする項１〜４のいずれかに記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
６． その内面又は外周に非架橋熱可塑性樹脂シートが積層されていることを特徴とする発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
７． 非架橋熱可塑性樹脂シートが、１５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンからなることを特徴とする項６記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
８． 発泡ポリオレフィン樹脂が２５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンからなることを特徴とする項６又は７記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
９． ６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下であることを特徴とする項６〜８のいずれか記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
１０． 発泡ポリオレフィン樹脂が２５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンからなることを特徴とする発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
１１． ６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下であることを特徴とする項１０記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
１２． ６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下であることを特徴とする発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
１３． 樹脂管の被覆のために使用される項１〜１２のいずれかに記載の発泡ポリオレフィン樹脂断熱材。
１４． 樹脂管が項１〜１３のいずれかに記載の断熱材で被覆されていることを特徴とする複合断熱管。
１５． 断熱材の内面と樹脂管の外面が熱可塑性樹脂又はホットメルト接着剤により樹脂管に接合（粘接着）されていることを特徴とする項１４記載の複合断熱管。
【０００９】
以下、課題解決のための手段について更に詳細に説明する。
本発明おける発泡ポリオレフィン樹脂断熱材は、一個の発泡体からなるものであっても、２個以上又は２枚以上の断熱材を貼り合わせたものであってもよい。
発泡体は架橋されたポリオレフィン樹脂の発泡体であることが好ましい。
発泡体の発泡倍率は、１０〜５５倍が好ましく、３０〜５０倍がさらに好ましい。
ポリオレフィン樹脂の架橋度は、耐熱性と製造作業性の観点から、４０〜８０％が好ましく、さらに５０〜７５％、６０〜７０％の範囲が順次好ましい。
発泡体の厚さは２〜２５ｍｍ程度の範囲のものが、保温断熱性、損傷防護性、防振遮音性、経済性、施工性、取り扱い運搬性等の点で好ましい。
【００１０】
本発明における発泡ポリオレフィン樹脂断熱材は、ポリオレフィン樹脂含む発泡性樹脂組成物を発泡させることにより製造することができる。
この発泡性樹脂組成物には、さらに発泡剤及び架橋剤が含まれ、難燃剤、帯電防止剤、抗菌剤、顔料、充填剤、架橋助剤、防蝕剤等が適宜含まれる。
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のオレフィン系共重合体が単独物で又は混合物で使われる。ポリエチレンとしては、代表的には低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）がある。ＬＤＰＥとしては住友化学工業（株）商品名：スミカセンＬ−４３０、ＨＤＰＥとしては東ソー（株）商品名：ニポロンハード１２００、ポリプロピレン（ＰＰ）としては住友化学工業（株）の商品名：ノーブレンＳ−１３１等の工業製品を使用することができる。なお、ＨＤＰＥは密度０．９４０以上、融点は１２０℃以上のポリエチレンのことである。
【００１１】
上記の発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラジカルボンアミド等の熱分解型発泡剤を用いることができる。熱分解型発泡剤の添加割合は，所望の発泡倍率に応じて適宜定めることが出来るが、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して，２〜５０重量部で使用されることが望ましく，さらに，５〜３０重量部で使用されることが好ましい。
上記の架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン等であり，その添加量は，ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し，０．１〜３．０重量部が一般的である。また電離性放射線を照射することによって架橋する場合，電離性照射線としては，α線，β線又はγ線が好ましいが，Ｘ線や紫外線等を用いても良い。この放射線照射量は架橋促進剤の種類によって異なるが，通常５〜２０Ｍｒａｄで，好ましくは３〜１０Ｍｒａｄである。
【００１２】
前記の発泡性樹脂組成物において、樹脂成分中に、ＨＤＰＥを２５質量％以上含有させることにより、より剛性を付与することができ、延伸性を小さくすることが好ましい。また、これにより断熱材表面の摩擦係数を下げることもできる。これにより、前記したタテシボがなくても本発明の目的を達成することができるが、タテシボを模様を表面に形成することにより、延伸性さらに低下させ、シボ模様の加熱・加圧による変形くずれ（摩擦面積の増大）を少なくするこができるので、さらに、摩擦抵抗を減少させることができるので好ましい。
上記のＨＤＰＥは、前記の発泡性樹脂組成物において、樹脂成分中に、６０質量％以下にすることが押出発泡をしやすくする点から好ましい。
【００１３】
本発明において、断熱材の形状はシート状のものが好ましい。しかし、直管法に用いるなら管状のものが使用される。
断熱材である断熱シートの製法としては、種々の方法を用いることができるが、前記発泡性樹脂組成物をＴダイから押し出し発泡させるのが一般的である。
【００１４】
本発明における発泡ポリオレフィン樹脂断熱材は、樹脂管を被覆したときの内面側及び／又は外面側に対応する表面に管長方向に、複数の直線的で凹状又は凸状のシボ模様部（以下、タテシボと称す）が形成されていることを特徴とする。延伸変形しにくくなり、また、製筒機での摩擦力を低減することができる。
タテシボの方向は、管長方向に平行であることが好ましいが、管長方向に対して少々角度を持っていてもよい。その角度は、管長方向からのずれで１０度以下にすることが好ましい。
【００１５】
タテシボの形状は、凸状の時又は凹状のときも断面が、三角形、四角形、台形、半円形、さいさい円形、半楕円形その他の形状をとることができる。
タテシボの大きさは、その断面が、最大幅が０．５〜１０ｍｍ（１〜５ｍｍ）が好ましく、最大高さ又は最大深さが０．１〜５ｍｍ（０．５〜３ｍｍ）が好ましい。また、タテシボのピッチは０．５〜２０ｍｍ（１〜５ｍｍ）が好ましい。ここで、かっこ内の数値はさらに好ましい範囲を示す。
前記のタテシボは、必ずしも連続している必要はなく、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、適宜途中で途切れていてもよい。
上記のタテシボの形成方法としては、断熱シートの表面をバーナー等の加熱手段で加熱溶融し、その表面にシボ模様に対応したシボロールを押圧して冷却し形状を付与固定化する方法がある。また、断熱材と樹脂管から複合断熱管を製造するインライン工程で断熱材の表面にエンボスしてもよい。
【００１６】
本発明におけるポリオレフィン樹脂断熱材は、断熱シートの樹脂管を被覆したときの内面側及び／又は外面側に対応する表面に非架橋熱可塑性樹脂シートを積層したものであることが好ましい。積層方法としては、断熱シートと非架橋熱可塑性樹脂シートとを接着剤で貼着しても、融着しもよい。
断熱シートと非架橋熱可塑性樹脂シートとを積層することにより、延伸変形されにくい構造体にすることができ、断熱材に前記したタテシボを形成しなくても、また、発泡ポリオレフィン樹脂を特定のものとしなくても本発明の目的を達成することができる。
この断熱材は、内面側及び／又は外面側の管長方向に、複数の直線的凹状シボ模様部が形成されていてもよく、また、発泡ポリオレフィン樹脂として３０質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンとしたものであることが好ましい。
【００１７】
上記非架橋熱可塑性樹脂シートは、形態としては、フィルム状、不織布状、織布状等いずれの形態のものでもよい。材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の非架橋ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニルアクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等があるが、断熱材の発泡材料としては、高度に架橋されたポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンが使用されることが多いため、これらとの熱ラミネート作業性の観点と環境性に配慮して、ポリエチレン、ポリプロピレン等の非架橋ポリオレフィン樹脂又はポリエステル樹脂が好ましい。 この非架橋熱可塑性樹脂シートには、前記した樹脂以外に適宜酸化防止剤、難燃剤、スリップ剤、密着性向上材、紫外線吸収剤、顔料等を混入しても構わない。
この非架橋熱可塑性樹脂シートの厚さは、樹脂管を被覆したときの外周側に相当する表面に適用するものは、経済性、取扱性、熱融着性、損傷防護性等の点から、２０〜２００μｍであることが好ましく、特に５０〜１５０μｍが望ましい。また、樹脂管を被覆したときの内面側に相当する表面に適用するものは、同様の観点から２０〜１００μｍ、特に、３０〜５０μｍが好ましい。
【００１８】
これらの非架橋熱可塑性樹脂シートを製造する方法としては、インフレーション法、Ｔダイ法、キャスティング法等の製膜技術を利用することができる。ポリエステルシートは、断熱シートとの熱融着性が高めるために、ポリエステルシートの融着面をプライマー処理したものやポリオレフィンを予めコートしたものを用いても良い。
非架橋熱可塑性樹脂シートとして、ポリオレフィン製不織布は、日石プラスト（株）製、商品名：日石ワリフＨＳ−２４（厚さ１８０μｍ）、デュポン（株）製、商品名：Ｘａｖａｎ−７２０１Ｐ（厚さ１８０μｍ）、引裂性に方向性を持たせたダイヤテックス社製、商品名：ＵＳクロス等の工業製品を使用することができる。
【００１９】
上記の非架橋熱可塑性樹脂シートにおいて、樹脂成分中に、ＨＤＰＥを１５質量％以上含有させることにより、より剛性を付与することができ、延伸性を小さくすることが好ましい。また、これにより断熱材表面の摩擦係数を下げることもできる。ＨＤＰＥは樹脂成分中、６０質量％以下でもよく、８０質量％以下でもよく、１００質量％以下でもよい。
【００２０】
前記非架橋熱可塑性樹脂シートには、輻射熱効果により保温性をより向上させるためにアルミニウム蒸着層、アルミニウム箔等の金属層を積層してもよい。この金属層は上記の樹脂シートで挟むように積層し、溶融接着することが好ましい。
【００２１】
本発明において、断熱材は、６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下のものが好ましく、特に３％以下が好ましい。
これにより延伸変形されにくくすることができ、また、高温の製筒機での摩擦力を低減することができる。この断熱材は、内面側及び／又は外面側の管長方向に、複数の直線的凹状シボ模様部が形成されていてもよく、その内面側に前記した非架橋熱可塑性樹脂シートを貼り付けたものであってもよい。また、発泡ポリオレフィン樹脂として３０質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンとしたものであることが好ましい。
【００２２】
複合断熱管は、次のようにして製造することができる。
まず、樹脂管を管長方向に繰り出す一方、シート状断熱材を同管長方向に繰り出しながら、該シート状断熱材をそれにより樹脂管外周を覆うように湾曲変形させていく。次に該シート状断熱材のシート幅方向の両端部が突き合うようにし、この突き合わされた両端部に高温（約２００〜２５０℃）の熱風を吹き付けて、該両端部を熱融着する。これにより樹脂管を包む形で断熱材で被覆された複合管体である複合断熱管が作製され、この後、製筒機を通しながら冷却、巻取りを行う。
この方法により本発明おける複合断熱管をを製造する場合、長尺品の生産や断熱管の厚さ、発泡体の発泡倍率、色相、非架橋熱可塑性樹脂シートの厚さ若しくは色相、シボ模様等の変更が容易であり、３０倍から５０倍の高発泡品の採用や、架橋度も容易に変えられること、並びに耐熱樹脂の使用も可能であり、断熱管の性能が優れている。また、配管現場での作製と引き続き行う配管作業も簡便、迅速に行うことができる。
【００２３】
上記において、断熱材と樹脂管のズレを完全に無くすため、両者を接着させ一体化させることが好ましい。
この接着は、円周面の全面に施す必要は無く、むしろ円周上のある部分のみ（できれば１ケ所に）で、管長方向にも部分的に（適宜、間隔を置いて）付けることが好ましい。接着剤としては、ホットメルト接着剤等が好ましい。
接着の方法としては、前記の方法において、内面側にホットメルト接着剤を塗布した断熱材シートを用い、使用する熱風を利用して接着剤を溶融させ接着させる方法、前記の断熱複合管を製造する装置内にホットメルト接着剤を噴射するホットメルトガンを設置する方法等により行うことできる。
又、別の方法として、断熱材の内周面に５０μｍ以下の薄い非架橋熱可塑性樹脂シートを積層しておき、前記の複合断熱管の製造時の高温の熱風付けにより、内周面を瞬間的に樹脂管に加熱融着又は密着させる方法がある。この場合、熱風ノズルを通常の場合よりも樹脂管に近づけるようにその位置を調整すること良い。
【００２４】
【作用】
複合断熱管の製造法において、断熱材は発泡体であるので、延伸変形を受けやすく、長尺の複合断熱管の製造後に、特に、それを通常は巻回して保管するため、その変形ひずみが残留したままである。長尺の複合断熱管は、一般に施工現場で適当な長さに切断して使用されるが、このとき、上記の変形ひずみが解放されるため、断熱材が収縮し、樹脂管が露出することになる。樹脂管の露出は断熱効果を低下させ、また、その修復のために、別の断熱材による巻回等の追加の作業が必要になる。
このような、問題を解消するためには、断熱材として延伸変形しにくい材料を使用すること、また、延伸変形を固定することが考えられる。
断熱材を延伸変形しにくい材料とするためには、タテシボを樹脂管を被覆した時の内面側又は外周側の表面にタテシボを形成することが有効である。また、素材としての発泡ポリオレフィン樹脂が２５質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンとすること、発泡ポリオレフィン樹脂が６Ｎ／ｃｍ２ の引張り荷重をかけた時の伸び率が３．５％以下であること、発泡ポリオレフィン樹脂断熱材の内面又は外周に非架橋熱可塑性樹脂シートが積層されていることが有効な手段であり、効果を高めるためにこれらの手段を適宜組みあわせることができる。
【００２５】
延伸変形を固定するためには、断熱材を樹脂管に貼着又は融着させて固定する方法が有効である。この場合、断熱材と樹脂管の接触面全体を貼着又は融着させてもよいが、この場合複合断熱管が湾曲しにくくなるため、部分的に、より好ましくは、間隔をおいた点状に貼着又は融着させることが好ましい。
また、製造法によっては製筒機との摩擦力を低減させることが前記の延伸変形を低減する上で重要であるが、そのためには、摩擦係数や摩擦面積を小さくするとともに、摩擦面にかかる押圧力を低減することが有効であり、前記したタテシボを外周面に付与することが好ましく、素材として外周面表面の素材を３０質量％以上の高密度ポリエチレンを含むポリオレフィンとすることが好ましい。また、摩擦力による延伸変形を少なくするためには強度のある低伸長性材料にすること、摩擦表面を延伸変形しにくい形状、構造にすることが，有効があることを見出した。
【００２６】
図面を用いて本発明の例及び本発明の作用を説明する。
図１は本発明における複合断熱管の断面図である。非架橋熱可塑性樹脂シート３が内周面タテシボ４を有する発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５に融着されており、これらが、樹脂管１の外周面２に巻回されており、発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５は融着部１０で融着されている。発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５の外面にはヤマシボ９が形成されている。
図２は本発明における別の複合断熱管の断面図である。図３は、そのＡ−Ａ’断面図である。非架橋熱可塑性樹脂シート３が、内周面タテシボ４を有する発泡ポリオレフィン樹脂断熱シート５の内周面に融着されており、これらが樹脂管１の外周面２に巻回されており、発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５は融着部１０で融着されている。発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５は、接着剤８により管長方向に間隔をもって、樹脂管５に貼着されている。発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５の外面にはヤマシボが形成されている。
図４は、図１又は図２に示される発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５とそれの外周面に形成されているヤマシボを示す斜視図である。
図５は、ヤマシボ構造の複合断熱管の断面拡大図であり、ヤマシボを有する断熱材で樹脂管が被覆された長尺の複合断熱管が短く切断されたときに、ヤマシボ９を有する発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５の収縮１３により樹脂管の端部１１に大きい露出部１２ができる状況を模式的に示す。
図６は、本発明の複合断熱管凹溝状シボ模様（タテシボ）の部分斜視図を示す。発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５に非架橋熱可塑性樹脂シート６が融着されており、外周面にタテシボ６が形成されている。
図７は、タテシボ構造の複合断熱管の断面拡大図であり、タテシボを有する断熱材で樹脂管が被覆された長尺の複合断熱管が短く切断されたときに、タテシボ６を有する発泡ポリオレフィン樹脂断熱材５（外面に非架橋熱可塑性樹脂シート６が融着されている）が樹脂管端部１１が断熱管の収縮１３により、小さい露出部１２ができる状況を模式的に示す。
本発明における断熱材を用いれば、この収縮は小さく、露出部は、バルブを取り付けるのにちょうど良い大きな調整することもできるが、それに足りないときは断熱材を適当な長さ分切断すれば良く、その作業は容易である。
【００２７】
【実施例】
＜下記で使用した材料＞
（１）樹脂管として、長尺巻されたサイズ１２Ａ（外径１４．５ｍｍ）の三菱化学産資（株）製、架橋ポリエチレンパイプ、商品名：エクセルパイプを用いた。
（２）断熱シートとしては、日立化成工業（株）製の化学架橋したポリエチレンフォーム、商品名：ハイエチレンＳ（架橋度６５％、厚さは５．２ｍｍ、発泡倍率３０倍、ポリエチレンはＬＤＰＥを使用）を用いた。
なお、ここで言う架橋度とは、試料を約０．３ｇ採取し、これを沸騰キシレン中（約１３０℃）で８時間以上抽出した後、風乾にて１６時間以上放置し、更に風乾後の試料を８０℃にて４時間以上放置したものを抽出後の重量とし、次式により算出した値である。
架橋度（％）＝（抽出後の試料重量／抽出前の試料重量）×１００
（３）非架橋熱可塑性樹脂シートとして、
（イ）ポリオレフィン製不織布、日石プラスト（株）製、商品名：日石ワリフＨＳ−２４（厚さ１８０μｍ）、
（ニ）ＬＤＰＥフィルムとして、ＬＤＰＥ〔住友化学工業（株）製、商品名：Ｌ−２１１〕を用いて作製したフィルム（厚さ１２０μｍ）、
（ホ）ＬＤＰＥ／ＨＤＰＥフィルムとして、ＬＤＰＥ〔住友化学工業（株）製、商品名：Ｌ−２１１〕と〔日本ポリオレフィン（株）製、商品名：ジェイレクスＬＤＫＦ２５１〕の混合物を用いて作製したフィルム（厚さ１２０μｍ）、
（ヘ）ポリプロピレンフィルムとしては、ＫＳ−２３Ｆ８（住友化学工業（株）商品名、（厚さ２０μｍ）を用いた。
（ト）アルミニウム蒸着層介在フィルムとして、アルミニウム蒸着層付ポリエステルフィルム〔日立エーアイーシー（株）製、商品名：ポリシャイン、アルミニウム蒸着層の厚さ４００Å、ポリエステルフィルムの厚さ１２μｍ〕に、ポリエチレン１５μｍを被覆したものを用いた。
【００２８】
＜非架橋熱可塑性樹脂シートと断熱シートの積層体の製造法＞
（１）断熱積層体の製造法（片面）
巻いた断熱シートを繰り出しながらその一方の表面をバーナーで加熱し、その表面を溶融させて、これに巻いたＬＤＰＥフィルムを繰り出しながらシボロール（１５℃に冷却しているもの）で加圧積層して融着させて、生成する積層体を巻き取った。シボロールの模様に従って、タテシボ又はヤマシボがＬＤＰＥフィルム融着面に形成された。
（２）断熱積層体の製造法（両面）
巻いた断熱シートを繰り出しながらその両表面をバーナーで加熱し、その表面を溶融させて、巻いたＬＤＰＥフィルムをその上下から繰り出しながら断熱シートのそれぞれの表面にシボロール（１５℃に冷却しているもの）で加圧積層して融着させて、生成するＬＤＰＥが断熱シートの両面に融着された積層体を巻き取った。シボロールの模様に従って、タテシボ又はヤマシボがＬＤＰＥフィルム融着面に形成された。ただし、シボ模様を付けないときは、シボ模様のない円筒形のロールが使用される。
（３）シボロールの模様
上記（１）及び（２）の積層体の製造法において、使用したシボロールのシボ模様は、タテシボの場合は、深さ１．２ｍｍ、底部の幅０．５ｍｍ、断面形状は山形（断面三角形）、ピッチは２．０ｍｍとなるようにし、ヤマシボの場合は、深さ１．２ｍｍ、形状は四角錐で一辺の長さが２．５ｍｍ、ピッチは３．０ｍｍになるようにした。
【００２９】
＜複合断熱管の製造法＞
この樹脂管を巻出し機にかけ繰り出しながら製筒機（穴の直径２５ｍｍ、円周長７８．５ｍｍ、路長２０ｍｍ）に通し、引取装置にかけ駆動する。一方、８２ｍｍ幅の前記（１）又は（２）で製造した積層体を繰り出しながら、樹脂管を囲むように、しかも、断熱シートの幅方向両端の突き合わせるように湾曲させ、製筒機を通過させて上記の引取装置により引取駆動する。
ただし、断熱シートは、製筒機の穴を通過する前に幅方向両端の突き合わせ部に２４０〜２５０℃の熱風を吹き付けて該両端部が熱融着される。さらに、製筒機を通過させた直後に、１５℃の冷水を吹き付けて、熱融着部を冷却する。なお駆動速度は１５ｍ／分とした。連続して生成する複合断熱管は、巻き取られる。
【００３０】
＜試験方法＞
（１）延伸変形率の測定法
予め断熱シートに所定のピッチ（Ｌ；約１ｍ）で基準標線を引いておき、樹脂管に被覆加工（複合断熱管製造）直後に延伸変形された標線間距離（Ｌ′）を測定し、次の式で延伸変形率を求めた。
延伸変形率（％）＝｛（Ｌ′−Ｌ）／Ｌ｝×１００
（２）収縮率の測定
複合断熱管製造の１週間後に長尺巻き取り品から基準標線箇所で切断し、断熱材の長さ（Ｌ″）を測定、上記のＬ′を使用して次の式収縮率を算出した。
収縮率（％）＝｛（Ｌ′−Ｌ″）／Ｌ′｝×１００
（３）引張強度及び伸び率
ＪＩＳ Ｋ ６７６７に基づいて、ダンベル１号形状試験片を用いてテンシロン型引張試験機を用いて測定した。
【００３１】
実施例１
片面の断熱積層体を用いて前記した複合断熱管の製造法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をタテシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにした。（断熱材の内面側には、フィルムは付けなかった）。得られた複合断熱管は、延伸変形率が２．８％、収縮率が１．８％であった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける断熱材の伸びは２．０％であった。
【００３２】
実施例２
両面の断熱積層体を用いて前記した複合断熱管の製造法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるように、内面側をタテシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにした。得られた複合断熱管は、延伸変形率が３．５％、収縮率が２．５％と低かった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける断熱材の伸びは２．５％であった。
【００３３】
実施例３
両面の断熱積層体（ただし、一方の面にはＬＤＰＥフィルムの変わりにアルミニウム蒸着層介在フィルムを融着した）を用いて前記した複合断熱管の製造法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるように、内面側をタテシボが施されているアルミニウム蒸着層介在フィルム層になるようにした。得られた複合断熱管は、延伸変形率が１．０％、収縮率が０．３％と低かった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける断熱材の伸びは１．５％であった。
【００３４】
実施例４
実施例２に準じて長尺の複合断熱管を作製した。ただし、内面側をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにした。得られた複合断熱管は、延伸変形率が５．４％、収縮率が３．２％であった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける断熱材の伸びは３．０％であった。
【００３５】
実施例５
実施例２に準じて長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をシボ模様が施されていないポリオレフィン製不織布（日石ワリフＨＳ−２４）とした。得られた複合断熱管は、延伸変形率が３．０％、収縮率が２．０％であった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける断熱材の伸びは１．９％であった。
【００３６】
実施例６〜８及び比較例１〜２
実施例１に準じて長尺の複合断熱管を作製した。ただし、ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥ／ＨＤＰＥ層になるようにした。なお、内面側にはフィルムを貼付けしなかった。
ＬＤＰＥとＨＤＰＥの比率を変えて行った結果は次の表１の通りであった。
【表１】
【００３７】
実施例８〜９及び比較例３
前記した断熱シート複合管体法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにし、断熱材の内面側には、フィルムは付けなかった。また、断熱シートの材質としては、ＬＤＰＥとＨＤＰＥのブレンド物を用いた。
ＬＤＰＥとＨＤＰＥの比率を変えて行った結果は次の表２の通りであった。断熱シートの材質としては、ＬＤＰＥとＨＤＰＥのブレンド物を用いると、耐熱性の向上、加熱加圧によるヤマシボ先端形状のへたり（摩擦面積の増大）の防止に効果がある。
【表２】
【００３８】
実施例１１
実施例２に準じて長尺の複合断熱管を作製した。ただし、内面側をタテシボが施されているポリプロピレンフィルム層になるようにした。内面側にはＰＰフィルム（厚さ２０μｍ）を貼付して、タテシボを施した。なお、突き合わせ部に吹き付ける熱風の温度を２４０〜２５０℃から２７０〜２８０℃とし、突き合わせ部を熱融着させるだけでなく、その部分で樹脂管の外面と断熱材の内面を熱融着させた。
得られた複合断熱管は、延伸変形率が０％、収縮率が０％であった。
【００３９】
実施例１２
前記した断熱シート複合管体法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにし、断熱材の内面側には、フィルムは付けなかった。また、断熱シートとしては、ポリプロピレンの発泡体で、架橋度６５％、厚さは５．２ｍｍ、発泡倍率３０倍のものを用いた。
得られた複合断熱管は、延伸変形率が２．４％、収縮率が１．８％であった。この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ における伸び率は２．０％であった。
【００４０】
実施例１３
前記した断熱シート複合管体法により長尺の複合断熱管を作製した。ただし、断熱材の外周面をヤマシボが施されているＬＤＰＥフィルム層になるようにし、断熱材の内面側には、フィルムは付けなかった。また、断熱シートとしてＬＤＰＥとＨＤＰＥの配合比を５０質量％と５０質量％の材質のもので、架橋度６５％、厚さは５．２ｍｍ、発泡倍率３０倍のものを用いた。
得られた複合断熱管は、延伸変形率が６．２％、収縮率が３．４％であった。この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける伸び率は３．０％であった。
【００４１】
比較例４
比較例１に準じて行った。ただし、断熱材外周側のＬＤＰＥフィルムとして厚さ１８０μｍのものを使用した。得られた複合断熱管は、延伸変形率が２０．２％、収縮率が９．０％とあまり改善されなかった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２ に於ける伸び率は４％であった。
【００４２】
比較例５
比較例１に準じて行った。ただし、断熱シートととして市販の電子線架橋方式のポリエチレンフォーム（架橋度実測値６５％）を使用した。得られた複合断熱管は、延伸変形率が１９．５％、収縮率が９．７％であった。また、この複合断熱管の引張強度６Ｎ／ｃｍ２に於ける伸び率は４％であった。
上記実施例と比較例の構成と結果を表３に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、長尺巻きの断熱複合管が安価に製造され、この高発泡断熱管自体の収縮率が大幅に低減されるので、配管現場での樹脂管露出部の被覆材補修作業が軽減される。その断熱性（発泡倍率や厚さ等）サイズ、色相等の変更も容易で、段取り時間や段取りロスも少ない。更に、断熱シートとして、高発泡倍率の断熱シートが使用可能となるので省エネルギーとなる。また、ポリオレフィン系材料を使うので環境に優しい製品となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一複合断熱管の断面図を示す。
【図２】本発明の一複合断熱管の断面図を示す。
【図３】図２のＡ−Ａ′面の断面拡大図を示す。
【図４】一般の表皮シート表面に使用されてきた多角形状シボ模様（ヤマシボ）の部分斜視図を示す。
【図５】タテシボ構造の複合断熱管の断面拡大図であり、ヤマシボの蛇腹動作（断熱管の収縮）により、樹脂管の端部が露出することを模式的に示す。
【図６】本発明の複合断熱管凹溝状シボ模様（タテシボ）の部分斜視図を示す。
【図７】ヤマシボ構造の複合断熱管の断面拡大図であり、タテシボの管長方向の蛇腹動作（伸縮変化）が少ないので、樹脂管端部の露出が少なくなることを模式的に示す。
【符号の説明】
１ 樹脂管
２ 樹脂管の外周面
３ 非架橋熱可塑性樹脂シート
４ 内周面のタテシボ
５ 発泡ポリオレフィン樹脂断熱シート
６ 外周面のタテシボ
７ 表皮シート
８ 粘接着部
９ ヤマシボ
１０ 熱融着部
１１ 樹脂管端部
１２ 樹脂管露出部
１３ 断熱管の収縮[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention covers the outer peripheral surface of a resin pipe made of a cross-linked polyolefin pipe such as a cross-linked polyethylene pipe or a cross-linked polybutene pipe used for water supply and hot water supply pipes, for purposes such as heat insulation, heat protection, damage protection, vibration isolation, and sound insulation. The present invention relates to a foamed polyolefin resin heat insulating material and a composite heat insulating pipe using the same.
[0002]
[Prior art]
Iron pipes and copper pipes were used for water supply and hot water supply pipes for residential use. Resin pipes such as cross-linked polyolefin pipes have come to be widely used. Generally, the outer periphery of the pipe is generally covered with a heat insulating pipe for heat insulation, damage protection, vibration isolation, and sound insulation.
[0003]
As a method of coating the heat insulating material on the resin pipe, there is a method of cutting the preformed heat insulating pipe and the resin pipe into a straight pipe having a predetermined length, and then inserting the resin pipe into the heat insulating pipe (hereinafter, a straight pipe method). ). However, according to the straight pipe method, work is difficult because the curl at the time of manufacture remains strongly in the resin pipe, and generally only a short product of about several meters can be manufactured.
[0004]
Therefore, as a method of coating the heat insulating material on the resin pipe, which can also cover the long resin pipe, while feeding the resin pipe in the pipe length direction, while feeding the heat insulating sheet in the pipe length direction, the heat insulating sheet is used to cover the resin pipe. The heat insulating sheet is deformed so as to cover the outer periphery of the pipe, and then the heat insulating sheet is curved so that both ends in the sheet width direction abut against each other. A method is adopted in which the section is heat-sealed and further cooled through a tubing machine. The composite heat insulating pipe obtained by passing through the cylinder making machine is pulled by the take-up device and wound up to produce a long composite heat insulating pipe.
[0005]
In this method of manufacturing a composite heat insulating tube, in order to improve the heat sealing property of both ends of the heat insulating sheet, a cylinder machine having a hole diameter smaller than the outer diameter of the heat insulating tube immediately after the heat sealing is required. Allow to cool while passing. For this reason, a frictional force acts between the inner surface of the smaller cylinder-making machine and the outer peripheral surface of the heat insulating tube, and the generated composite heat insulating tube is pulled by the take-off device, and the heat insulating material is easily stretched. The heat insulating material is cooled in a stretched and deformed state (a state shifted from the resin pipe). Therefore, stretching and deformation of the heat insulating material remain as strain. The degree of stretching may be 10% or more in a large case.
[0006]
When the composite heat insulating pipe made by such a method is used at a water supply / hot water supply construction site or the like, a long rolled composite heat insulation pipe (for example, about 120 m) produced at a factory has a predetermined length suitable for use, For example, it is cut to a length of about 5 m. At this time, the strain remaining in the heat insulating material is released all at once, and the heat insulating material relatively shrinks with respect to the resin pipe. As a result, the resin pipe is exposed to a considerable length, and the heat insulation effect is reduced in this state, so that it is necessary to take time to wind the exposed portion of the resin pipe with another heat insulating material. In the case where the residual strain is 10%, the shrinkage of the heat insulating material is about 500 mm in the composite heat insulating pipe having a length of about 5 m.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a heat insulating material having a small residual strain in the heat insulating material, and to provide a composite heat insulating pipe with good execution efficiency using the heat insulating material. It is. Further, the present invention provides an efficient method for manufacturing such a composite heat insulating tube.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to the following.
1. A foamed polyolefin resin heat insulating material, wherein a plurality of linear concave grain patterns are formed in a tube length direction on an inner surface side and / or an outer surface side.
3.
4.
5. 6N / cm 2 Item 4. The foamed polyolefin resin heat insulating material according to any one of
6. A foamed polyolefin resin heat insulating material, wherein a non-crosslinked thermoplastic resin sheet is laminated on an inner surface or an outer periphery thereof.
7. Item 7. The foamed polyolefin resin heat insulating material according to
8.
9. 6N / cm 2 Item 10. The foamed polyolefin resin heat insulating material according to any one of
10. A foamed polyolefin resin heat insulating material, wherein the foamed polyolefin resin comprises a polyolefin containing 25% by mass or more of high-density polyethylene.
11. 6N / cm 2 Item 11. The foamed polyolefin resin heat-insulating material according to
12. 6N / cm 2 A foamed polyolefin resin heat insulating material having an elongation of 3.5% or less when a tensile load is applied.
13.
14． 14. A composite heat insulating tube, wherein the resin tube is covered with the heat insulating material according to any one of
15. Item 15. The composite heat insulating tube according to Item 14, wherein the inner surface of the heat insulating material and the outer surface of the resin tube are joined (adhesive bonded) to the resin tube by a thermoplastic resin or a hot melt adhesive.
[0009]
Hereinafter, the means for solving the problem will be described in more detail.
The foamed polyolefin resin heat insulating material of the present invention may be composed of one foam, or may be a laminate of two or more or two or more thermal insulators.
The foam is preferably a crosslinked polyolefin resin foam.
The expansion ratio of the foam is preferably from 10 to 55 times, more preferably from 30 to 50 times.
The degree of crosslinking of the polyolefin resin is preferably from 40 to 80%, more preferably from 50 to 75%, and more preferably from 60 to 70%, from the viewpoint of heat resistance and production workability.
The thickness of the foam is preferably in the range of about 2 to 25 mm in terms of heat insulation, damage protection, vibration and sound insulation, economy, workability, handling and transportability, and the like.
[0010]
The foamed polyolefin resin heat insulating material in the present invention can be produced by foaming a foamable resin composition containing a polyolefin resin.
The foamable resin composition further contains a foaming agent and a crosslinking agent, and appropriately contains a flame retardant, an antistatic agent, an antibacterial agent, a pigment, a filler, a crosslinking assistant, a corrosion inhibitor, and the like.
As the polyolefin resin, olefin copolymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer and the like can be used alone or as a mixture. As the polyethylene, there are typically low density polyethylene (LDPE) and high density polyethylene (HDPE). As LDPE, Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name: Sumikasen L-430, as HDPE, Tosoh Corporation trade name: Nipolon Hard 1200, and as polypropylene (PP), Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name: Noblen S-131 And other industrial products can be used. HDPE is a polyethylene having a density of 0.940 or more and a melting point of 120 ° C. or more.
[0011]
As the foaming agent, for example, a pyrolytic foaming agent such as azodicarbonamide, benzenesulfonyl hydrazide, dinitrosopentamethylenetetramine, hydradicarbonamide and the like can be used. The addition ratio of the thermal decomposition type foaming agent can be appropriately determined according to the desired expansion ratio, but it is preferable to use 2 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. It is preferred to use 30 parts by weight.
Examples of the crosslinking agent include dicumyl peroxide, t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, and 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl). ) Benzene and the like, and its addition amount is generally 0.1 to 3.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin resin. When crosslinking is performed by irradiating with ionizing radiation, α-rays, β-rays or γ-rays are preferable as the ionizing radiation, but X-rays or ultraviolet rays may be used. The radiation dose varies depending on the type of the crosslinking accelerator, but is usually 5 to 20 Mrad, preferably 3 to 10 Mrad.
[0012]
In the foamable resin composition, it is preferable that HDPE be contained in the resin component in an amount of 25% by mass or more to provide more rigidity and reduce stretchability. In addition, the coefficient of friction on the surface of the heat insulating material can be reduced. Thereby, the object of the present invention can be achieved without the above-mentioned texturing, but by forming the texturing on the surface, the stretchability is further reduced, and the deformation of the texturing pattern due to heating and pressing ( (Increase of the friction area) can be reduced, and the frictional resistance can be further reduced.
In the foamable resin composition, the above-mentioned HDPE is preferably contained in a resin component in an amount of 60% by mass or less from the viewpoint of facilitating extrusion foaming.
[0013]
In the present invention, the shape of the heat insulating material is preferably a sheet. However, if it is used for the straight pipe method, a tubular one is used.
Various methods can be used for the method of manufacturing the heat insulating sheet, which is a heat insulating material, and it is general to extrude and expand the foamable resin composition from a T-die.
[0014]
The foamed polyolefin resin heat insulating material according to the present invention comprises a plurality of linear concave or convex crimped pattern portions (hereinafter referred to as "vertical crimped portions") in the tube length direction on the surface corresponding to the inner surface side and / or the outer surface side when the resin tube is covered. ) Is formed. It is difficult to be stretched and deformed, and the frictional force in the cylinder making machine can be reduced.
The direction of the vertical crimp is preferably parallel to the tube length direction, but may be at a slight angle to the tube length direction. The angle is preferably set to 10 degrees or less due to a deviation from the pipe length direction.
[0015]
The cross section of the shape of the vertical or concave shape can be a triangle, a square, a trapezoid, a semicircle, a round shape, a semi-elliptical shape, or any other shape even when the shape is convex or concave.
As for the size of the vertical crimp, the cross section thereof preferably has a maximum width of 0.5 to 10 mm (1 to 5 mm) and a maximum height or maximum depth of 0.1 to 5 mm (0.5 to 3 mm). Further, the pitch of the vertical crimp is preferably 0.5 to 20 mm (1 to 5 mm). Here, the numerical values in parentheses indicate a more preferable range.
The above described embossing is not necessarily required to be continuous, and may be interrupted as needed within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.
As a method of forming the above-mentioned vertical crimp, there is a method in which the surface of the heat insulating sheet is heated and melted by a heating means such as a burner, and a crimping roll corresponding to the crimp pattern is pressed on the surface to cool and impart a shape to fix. Further, the surface of the heat insulating material may be embossed in an in-line process of manufacturing a composite heat insulating tube from the heat insulating material and the resin tube.
[0016]
The polyolefin resin heat insulating material in the present invention is preferably a non-crosslinked thermoplastic resin sheet laminated on the surface corresponding to the inner surface side and / or the outer surface side when the resin tube of the heat insulating sheet is covered. As a lamination method, the heat insulating sheet and the non-crosslinked thermoplastic resin sheet may be adhered to each other with an adhesive or may be fused.
By laminating a heat insulating sheet and a non-crosslinked thermoplastic resin sheet, it is possible to make a structure that is difficult to be stretched and deformed. The object of the present invention can be achieved without doing so.
This heat insulating material may have a plurality of linear concave grain patterns formed in the tube length direction on the inner surface side and / or outer surface side, and a polyolefin containing 30% by mass or more of high-density polyethylene as a foamed polyolefin resin. It is preferred that the
[0017]
The non-crosslinked thermoplastic resin sheet may be in any form such as a film, a nonwoven fabric, a woven fabric, and the like. Examples of the material include non-crosslinked polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins, ethylene vinyl acrylate copolymer, polyvinyl chloride, polyamide, etc. In many cases, a non-crosslinked polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene or a polyester resin is preferable in consideration of the workability of thermal lamination with these and environmental considerations. The non-crosslinked thermoplastic resin sheet may contain an antioxidant, a flame retardant, a slip agent, an adhesion improving material, an ultraviolet absorber, a pigment, and the like, as appropriate, in addition to the resin described above.
The thickness of this non-crosslinked thermoplastic resin sheet is applied to the surface corresponding to the outer peripheral side when the resin tube is covered, from the viewpoint of economy, handling, heat fusion, damage protection, etc. It is preferably from 20 to 200 μm, particularly preferably from 50 to 150 μm. Moreover, what is applied to the surface corresponding to the inner surface side when the resin tube is coated, preferably has a thickness of 20 to 100 μm, particularly 30 to 50 μm from the same viewpoint.
[0018]
As a method for producing these non-crosslinked thermoplastic resin sheets, a film forming technique such as an inflation method, a T-die method, and a casting method can be used. As the polyester sheet, in order to enhance the heat-sealing property with the heat insulating sheet, a sheet obtained by applying a primer treatment to the fused surface of the polyester sheet or a sheet previously coated with polyolefin may be used.
As a non-crosslinked thermoplastic resin sheet, a polyolefin nonwoven fabric is manufactured by Nisseki Plast Co., Ltd., trade name: Nisseki Warif HS-24 (thickness: 180 μm), manufactured by Dupont Co., Ltd., trade name: Xavan-7201P (thickness) 180 μm), and industrial products such as US cloth manufactured by Diatex Co., Ltd., which have a directionality in tearability, can be used.
[0019]
In the above-mentioned non-crosslinked thermoplastic resin sheet, it is preferable that HDPE be contained in the resin component in an amount of 15% by mass or more to provide more rigidity and reduce stretchability. In addition, the coefficient of friction on the surface of the heat insulating material can be reduced. HDPE in the resin component may be 60% by mass or less, 80% by mass or less, or 100% by mass or less.
[0020]
A metal layer such as an aluminum vapor-deposited layer or an aluminum foil may be laminated on the non-crosslinked thermoplastic resin sheet in order to further improve heat retention by a radiant heat effect. This metal layer is preferably laminated so as to be sandwiched between the above-mentioned resin sheets, and is preferably melt-bonded.
[0021]
In the present invention, the heat insulating material is 6 N / cm 2 Is preferably 3.5% or less, and particularly preferably 3% or less, when a tensile load is applied.
Thereby, it is possible to make it difficult to be stretched and deformed, and it is possible to reduce frictional force in a high-temperature cylinder machine. This heat insulating material may have a plurality of linear concave grain patterns formed in the tube length direction on the inner surface side and / or the outer surface side, and the non-crosslinked thermoplastic resin sheet is attached to the inner surface side. It may be. Further, it is preferable that the foamed polyolefin resin is a polyolefin containing 30% by mass or more of high-density polyethylene.
[0022]
The composite heat insulating tube can be manufactured as follows.
First, while the resin pipe is fed out in the pipe length direction, the sheet-shaped heat insulating material is curved and deformed so as to cover the outer periphery of the resin pipe while feeding the sheet-shaped heat insulating material in the pipe length direction. Next, both ends in the sheet width direction of the sheet-like heat insulating material are brought into contact with each other, and high-temperature (about 200 to 250 ° C.) hot air is blown to the joined both ends to thermally fuse the both ends. In this way, a composite heat insulating pipe, which is a composite pipe body covered with a heat insulating material so as to enclose the resin pipe, is manufactured. Thereafter, cooling and winding are performed while passing through a cylinder making machine.
When the composite heat insulating tube of the present invention is manufactured by this method, the production of long products, the thickness of the heat insulating tube, the expansion ratio of the foam, the hue, the thickness or hue of the non-crosslinked thermoplastic resin sheet, the grain pattern, etc. It is easy to change, the adoption of a 30 to 50 times higher foamed product, the degree of cross-linking can be easily changed, and a heat-resistant resin can be used. In addition, the production on-site and the subsequent piping work can be performed easily and quickly.
[0023]
In the above, in order to completely eliminate the displacement between the heat insulating material and the resin tube, it is preferable that both are adhered and integrated.
It is not necessary to apply this bonding to the entire circumferential surface, but rather to apply it only to a certain portion on the circumference (preferably at one place), and to apply it partially (at appropriate intervals) in the pipe length direction. . As the adhesive, a hot melt adhesive or the like is preferable.
As the method of bonding, in the above-mentioned method, using a heat insulating material sheet coated with a hot melt adhesive on the inner surface side, melting the adhesive using hot air to be used and bonding the same, manufacturing the above-mentioned heat insulating composite pipe It can be carried out by a method in which a hot melt gun for injecting a hot melt adhesive is installed in a device to be heated.
As another method, a thin non-crosslinked thermoplastic resin sheet of 50 μm or less is laminated on the inner peripheral surface of the heat insulating material, and the inner peripheral surface is instantaneously heated by high-temperature hot air during the production of the composite heat insulating tube. There is a method of heat-sealing or closely contacting the resin tube. In this case, it is better to adjust the position of the hot air nozzle so that it is closer to the resin pipe than in the normal case.
[0024]
[Action]
In the method of manufacturing a composite heat insulating tube, since the heat insulating material is a foam, it is susceptible to stretching deformation, and after manufacturing a long composite heat insulating tube, it is usually wound and stored. It remains. Long composite insulation pipes are generally cut to an appropriate length at the construction site and used, but at this time, since the above deformation strain is released, the insulation material shrinks and the resin pipes are exposed. become. Exposure of the resin tube reduces the heat insulating effect, and additional work such as winding with another heat insulating material is required for repair.
In order to solve such a problem, it is conceivable to use a material that is unlikely to be stretched and deformed as the heat insulating material and to fix the stretched deformation.
In order to make the heat insulating material a material that is unlikely to be stretched and deformed, it is effective to form a vertical crimp on the inner surface or outer peripheral surface of the resin tube when the resin tube is covered. Further, the foamed polyolefin resin as a material is a polyolefin containing 25% by mass or more of high-density polyethylene, and the foamed polyolefin resin is 6 N / cm 2 It is an effective means that the elongation percentage when a tensile load is applied is 3.5% or less, and a non-crosslinked thermoplastic resin sheet is laminated on the inner surface or outer periphery of the foamed polyolefin resin heat insulating material. These means can be appropriately combined in order to increase the efficiency.
[0025]
In order to fix the stretching deformation, it is effective to attach or fuse the heat insulating material to the resin pipe and fix it. In this case, the entire contact surface between the heat insulating material and the resin pipe may be adhered or fused, but in this case, since the composite heat insulating pipe is less likely to be curved, the composite heat insulating pipe is preferably partially, more preferably, spaced apart from each other. It is preferable to stick or fuse them to the surface.
In addition, depending on the manufacturing method, it is important to reduce the frictional force with the cylinder making machine in reducing the above-mentioned stretching deformation. For that purpose, the friction coefficient and the friction area are reduced and the frictional surface is reduced. It is effective to reduce the pressing force, and it is preferable to apply the above mentioned warp on the outer peripheral surface, and it is preferable that the material on the outer peripheral surface is a polyolefin containing 30% by mass or more of high-density polyethylene. In addition, in order to reduce the stretching deformation due to frictional force, it was found that it is effective to use a strong low-elongation material and to make the friction surface in a shape and structure that is difficult to stretch and deform.
[0026]
An example of the present invention and the operation of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a composite heat insulating tube according to the present invention. A non-crosslinked
FIG. 2 is a sectional view of another composite heat insulating tube according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′. The non-crosslinked
FIG. 4 is a perspective view showing the foamed polyolefin resin
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a composite heat insulating tube having a Yamasivo structure. When a long composite heat insulating tube whose resin tube is covered with a heat insulating material having the Yamasivo is cut short, a foamed polyolefin resin having a Yamasivo 9 A situation in which a large exposed
FIG. 6 shows a partial perspective view of the composite heat-insulating pipe concave groove-like grain pattern (vertical grain) of the present invention. A non-crosslinked
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a composite heat insulating pipe having a vertical crimp structure. When a long composite heat insulating pipe whose resin pipe is covered with a heat insulating material having a vertical crimp is cut short, a foamed polyolefin resin having a
If the heat insulating material of the present invention is used, this shrinkage is small, and the exposed portion can be adjusted to be large enough to mount the valve, but if it is not enough, the heat insulating material may be cut by an appropriate length. , Its work is easy.
[0027]
【Example】
<Materials used below>
(1) As a resin tube, a long-wound size 12A (outer diameter: 14.5 mm) manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., crosslinked polyethylene pipe, trade name: Excel pipe was used.
(2) As the heat insulating sheet, a chemically crosslinked polyethylene foam manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: High ethylene S (crosslinking degree: 65%, thickness: 5.2 mm, expansion ratio: 30 times, polyethylene: LDPE Use) was used.
The degree of crosslinking referred to here means that about 0.3 g of a sample was collected, extracted in boiling xylene (about 130 ° C.) for 8 hours or more, allowed to stand in air-dry for 16 hours or more, and further air-dried. The value calculated by the following formula is the weight after extraction of the sample left at 80 ° C. for 4 hours or more.
Degree of crosslinking (%) = (weight of sample after extraction / weight of sample before extraction) × 100
(3) As a non-crosslinked thermoplastic resin sheet,
(A) Polyolefin nonwoven fabric, manufactured by Nisseki Plast Co., Ltd., trade name: Nisseki Warif HS-24 (thickness: 180 μm),
(D) As an LDPE film, a film (120 μm in thickness) produced using LDPE (trade name: L-211 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
(E) As an LDPE / HDPE film, a film produced using a mixture of LDPE [manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: L-211] and [manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd., trade name: J-LEX LDKF251] ( 120 μm thick)
(F) As the polypropylene film, KS-23F8 (trade name, Sumitomo Chemical Co., Ltd., thickness: 20 μm) was used.
(G) As an aluminum-deposited layer intervening film, a polyester film with an aluminum-deposited layer (polypropylene, trade name: Polyshine, thickness of the aluminum-deposited layer: 400 mm, thickness of the polyester film: 12 μm, manufactured by Hitachi AC Co., Ltd.), and polyethylene of 15 μm Was used.
[0028]
<Method for producing laminate of non-crosslinked thermoplastic resin sheet and heat insulating sheet>
(1) Manufacturing method of heat insulation laminate (one side)
One surface of the rolled heat insulating sheet is heated by a burner while the surface is melted, and the surface thereof is melted. The rolled LDPE film is rolled out and pressure-laminated with a civolol (cooled to 15 ° C.). After fusion, the resulting laminate was wound up. According to the pattern of the sivolol, a vertical creeper or a wild grain was formed on the LDPE film fusion surface.
(2) Heat-insulating laminate manufacturing method (both sides)
Both surfaces are heated with a burner while feeding the wound heat insulating sheet, the surfaces are melted, and the rolled LDPE film is fed out from above and below the surface of the heat insulating sheet, and each surface of the heat insulating sheet is cooled with civolol (cooled to 15 ° C). ) Was pressure-laminated and fused, and the resulting laminate in which LDPE was fused on both sides of the heat insulating sheet was wound up. According to the pattern of the sivolol, a vertical creeper or a wild grain was formed on the LDPE film fusion surface. However, when a grain pattern is not provided, a cylindrical roll having no grain pattern is used.
(3) Chevorol pattern
In the method for producing a laminate of the above (1) and (2), the grain pattern of the grain roll used was 1.2 mm in depth and 0.5 mm in bottom width in the case of a vertical grain, and the cross-sectional shape was a chevron (triangular cross section). The pitch was 2.0 mm, and in the case of Yamashibi, the depth was 1.2 mm, the shape was a quadrangular pyramid, the length of each side was 2.5 mm, and the pitch was 3.0 mm.
[0029]
<Production method of composite heat insulating tube>
The resin tube is passed through an unwinding machine, passed through a cylinder making machine (hole diameter: 25 mm, circumferential length: 78.5 mm, path length: 20 mm), and driven by a take-up device. On the other hand, the 82 mm-width laminated body manufactured in the above (1) or (2) is curved while being wound around the resin tube and at both ends in the width direction of the heat insulating sheet, while passing out through the cylinder making machine. Then, the take-up drive is performed by the above-described take-up device.
However, before passing through the hole of the cylinder making machine, the heat insulating sheet is blown with hot air at 240 to 250 ° C. to the butting portions at both ends in the width direction to be heat-sealed at both ends. Further, immediately after passing through the cylinder making machine, cold water of 15 ° C. is sprayed to cool the heat-sealed portion. The driving speed was 15 m / min. The continuously formed composite insulating tube is wound up.
[0030]
<Test method>
(1) Measuring method of stretch deformation ratio
A reference mark is drawn in advance on the heat insulating sheet at a predetermined pitch (L; about 1 m), and the distance between mark marks (L ') stretched and deformed immediately after coating the resin pipe (manufacturing a composite heat insulating pipe) is measured. The stretching deformation ratio was determined by the following equation.
Stretch deformation rate (%) = {(L′−L) / L} × 100
(2) Measurement of shrinkage
One week after the production of the composite heat insulating pipe, the long rolled product was cut at the reference mark, the length of the heat insulating material (L ″) was measured, and the following equation was calculated using the above L ′. .
Shrinkage (%) = {(L′−L ″) / L ′} × 100
(3) Tensile strength and elongation
Based on JIS K6767, it was measured using a dumbbell No. 1 shape test piece using a Tensilon type tensile tester.
[0031]
Example 1
Using a single-sided heat-insulating laminate, a long composite heat-insulating tube was produced by the above-described method for producing a composite heat-insulating tube. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be an LDPE film layer on which the surface was embossed. (No film was attached to the inner surface side of the heat insulating material). The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 2.8% and a shrinkage rate of 1.8%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 The elongation of the heat insulating material was 2.0%.
[0032]
Example 2
A long composite heat insulating tube was produced by the above-described method for producing a composite heat insulating tube using the heat insulating laminates on both sides. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be an LDPE film layer to which a grain was applied, and the inner surface side was made to be an LDPE film layer to which a vertical surface was applied. The obtained composite heat insulating tube had a low stretching deformation rate of 3.5% and a low shrinkage rate of 2.5%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 The elongation of the heat insulating material was 2.5%.
[0033]
Example 3
Using a heat-insulating laminate on both sides (however, an aluminum-deposited layer interposed film was fused on one surface instead of an LDPE film), a long composite heat-insulating tube was produced by the above-described method for producing a composite heat-insulating tube. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be the LDPE film layer to which the grain was applied, and the inner surface side was made to be the aluminum vapor deposition layer interposed film layer to which the warp was applied. The obtained composite heat insulating tube had a low stretching deformation rate of 1.0% and a low shrinkage rate of 0.3%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 The elongation of the heat insulating material was 1.5%.
[0034]
Example 4
According to Example 2, a long composite heat insulating tube was produced. However, the inner surface side was made to be a LDPE film layer on which a grain was applied. The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 5.4% and a shrinkage rate of 3.2%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 The elongation of the heat insulating material was 3.0%.
[0035]
Example 5
According to Example 2, a long composite heat insulating tube was produced. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made of a polyolefin nonwoven fabric (Nisseki Warif HS-24) having no grain pattern. The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 3.0% and a shrinkage rate of 2.0%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 The elongation of the heat insulating material was 1.9%.
[0036]
Examples 6 to 8 and Comparative Examples 1 and 2
According to Example 1, a long composite heat insulating tube was manufactured. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be an LDPE / HDPE layer on which a grain was applied. In addition, the film was not stuck on the inner surface side.
The results obtained by changing the ratio between LDPE and HDPE are shown in Table 1 below.
[Table 1]
[0037]
Examples 8 to 9 and Comparative Example 3
A long composite heat insulating tube was produced by the above-mentioned heat insulating sheet composite tube method. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be the LDPE film layer to which the grain was applied, and no film was attached to the inner surface side of the heat insulating material. As the material of the heat insulating sheet, a blend of LDPE and HDPE was used.
The results obtained by changing the ratio of LDPE to HDPE are shown in Table 2 below. When a blend of LDPE and HDPE is used as the material of the heat insulating sheet, it is effective in improving the heat resistance and preventing the tip of the embosser from being set (increased friction area) due to heating and pressing.
[Table 2]
[0038]
Example 11
According to Example 2, a long composite heat insulating tube was produced. However, the inner surface side was made to be a polypropylene film layer on which the surface was embossed. A PP film (thickness: 20 μm) was affixed to the inner surface side, and subjected to vertical crimping. In addition, the temperature of the hot air blown to the butt portion was set to 240 to 250 ° C. to 270 to 280 ° C., and not only the butt portion was heat-sealed, but also the outer surface of the resin tube and the inner surface of the heat insulating material at that portion. .
The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 0% and a shrinkage rate of 0%.
[0039]
Example 12
A long composite heat insulating tube was produced by the above-mentioned heat insulating sheet composite tube method. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be the LDPE film layer to which the grain was applied, and no film was attached to the inner surface side of the heat insulating material. In addition, as the heat insulating sheet, a polypropylene foam having a degree of crosslinking of 65%, a thickness of 5.2 mm, and an expansion ratio of 30 was used.
The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 2.4% and a shrinkage rate of 1.8%. Tensile strength of this composite heat insulating tube 6N / cm 2 Was 2.0%.
[0040]
Example 13
A long composite heat insulating tube was produced by the above-mentioned heat insulating sheet composite tube method. However, the outer peripheral surface of the heat insulating material was made to be the LDPE film layer to which the grain was applied, and no film was attached to the inner surface side of the heat insulating material. Further, as the heat insulating sheet, a material having a blending ratio of LDPE and HDPE of 50% by mass and 50% by mass, a degree of crosslinking of 65%, a thickness of 5.2 mm and an expansion ratio of 30 was used.
The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 6.2% and a shrinkage rate of 3.4%. Tensile strength of this composite heat insulating tube 6N / cm 2 Was 3.0%.
[0041]
Comparative Example 4
Performed according to Comparative Example 1. However, an LDPE film having a thickness of 180 μm was used as the LDPE film on the outer peripheral side of the heat insulating material. In the obtained composite heat insulating tube, the stretching deformation rate was 20.2% and the shrinkage rate was 9.0%, which was not much improved. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 Was 4%.
[0042]
Comparative Example 5
Performed according to Comparative Example 1. However, a commercially available electron beam crosslinked polyethylene foam (actually measured degree of crosslinking: 65%) was used as the heat insulating sheet. The obtained composite heat insulating tube had a stretching deformation rate of 19.5% and a shrinkage rate of 9.7%. Also, the tensile strength of this composite heat insulating tube is 6 N / cm. 2 Was 4%.
Table 3 shows the configurations and results of the above examples and comparative examples.
[0043]
[Table 3]
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, a long-winding heat-insulating composite pipe is manufactured at a low cost, and the shrinkage of the high-foaming heat-insulating pipe itself is significantly reduced. It is reduced. It is easy to change the heat insulation (foaming ratio, thickness, etc.) size, hue, etc., and the setup time and setup loss are small. Furthermore, since a heat insulating sheet having a high expansion ratio can be used as the heat insulating sheet, energy is saved. In addition, the use of a polyolefin-based material makes the product environmentally friendly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a composite heat insulating tube of the present invention.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of one composite heat insulating tube of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2;
FIG. 4 is a partial perspective view of a polygonal grain pattern (yamashibi) used on the surface of a general skin sheet.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a composite heat insulating pipe having a vertical crimp structure, schematically showing that an end portion of a resin pipe is exposed due to a bellows operation (shrinkage of the heat insulating pipe) of a Yamashibo.
FIG. 6 shows a partial perspective view of a concave groove pattern (vertical crimp) of the composite heat insulating pipe of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a composite heat insulating tube having a yamabobo structure, and schematically shows that a bellows operation (a change in expansion and contraction) in the longitudinal direction of the vertical tube is small, so that the end of the resin tube is less exposed.
[Explanation of symbols]
1 resin pipe
2 Outer peripheral surface of resin tube
3 Non-crosslinked thermoplastic resin sheet
4 Vertical inner surface
5 Foamed polyolefin resin insulation sheet
6 Peripheral outer surface
7 Skin sheet
8 Adhesive part
9 Yamashibo
10 Heat fusion part
11 Resin pipe end
12 Exposed part of resin pipe
13 Shrinkage of insulation pipe
Claims (15)
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- 2002-08-08 JP JP2002231898A patent/JP2004060879A/en active Pending
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