JP2005504935A - バリア管材 - Google Patents
バリア管材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005504935A JP2005504935A JP2003531078A JP2003531078A JP2005504935A JP 2005504935 A JP2005504935 A JP 2005504935A JP 2003531078 A JP2003531078 A JP 2003531078A JP 2003531078 A JP2003531078 A JP 2003531078A JP 2005504935 A JP2005504935 A JP 2005504935A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- foil
- layer
- polymer
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 25
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 48
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 7
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 description 2
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920003313 Bynel® Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K aluminium tristearate Chemical compound [Al+3].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940063655 aluminum stearate Drugs 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
- B32B1/08—Tubular products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
- F16L11/121—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting specially profiled cross sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
- B32B2307/7242—Non-permeable
- B32B2307/7246—Water vapor barrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/726—Permeability to liquids, absorption
- B32B2307/7265—Non-permeable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
- B32B2311/24—Aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2377/00—Polyamides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L2011/047—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with a diffusion barrier layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
金属(16)と少なくとも1種のポリマーとを含む箔積層体(14)に埋設された1以上のポリマー管(12)の形態で提供されるプラスチック管式流体処理手段。好ましいポリマーにはポリオレフィンとポリアミドがある。金属(16)は、構造体を燃料系統や冷凍装置用ホース、床暖房用パイプ、太陽熱温水加熱システムなどで使用するのに適したものにするバリア保護体になる。管については破裂強度が得られるようなジオメトリーにしてあるため、金属を極めて薄くすることが可能である。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料系統、冷凍装置用ホース、床暖房用パイプ、太陽熱温水加熱システムなどに用いられるプラスチック管式流体処理手段に関する。特に、本発明は、積層箔に囲まれた1本以上のポリマー管を取り入れたこのような構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチック式流体処理装置の製造に伴う課題のひとつに、バリア特性の改善が必要なことがある。こうした低浸透性に対する需要が最も高い用途として、燃料系統および冷凍用のホースがあげられる。前者においては、多くの分野の法律で、ナイロン11または12などの既存物質あるいはこうした既存物質にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)などのフルオロポリマーを組み合わせたものよりも、(原動機)燃料に含まれる揮発性物質に対する浸透性が低い構造体が要求されている。後者については、高圧の作業条件下で冷媒を吸入して水蒸気または水分と空気の両方を吐出する状態を保つ必要がある。
【0003】
【特許文献1】
EP A 0 024 220号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,370,186号明細書
【特許文献3】
米国特許第5,991,485号明細書
【特許文献4】
米国特許第4,069,811号明細書
【特許文献5】
米国特許第5,469,915号明細書
【特許文献6】
欧州特許出願公開第864,823 A2号明細書
【特許文献7】
米国特許第3,648,768号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
金属層を使用すれば床下暖房や他の用途に用いられるポリマー管に不浸透性を持たせられるとされてきた。しかしながら、これらのシステムでの実用に耐えうる良好な不浸透性を達成するための構造体を金属とプラスチックまたはポリアミドとアルミニウムとを組み合わせたものから得ることはできないか、そうでなければ製造にコストがかかってしまう。構造体を組み立てた後でスパッタリングなどの方法で金属を塗布したらどうかという提案が何名かから出されてきた。しかしながら、スパッタリングを用いれば完全なコーティングを得られることもあるが、これによって必要な不浸透性を与えることはできない。また、予備成形した管に箔の層を長手方向または螺旋状のいずれかで巻いている者もいる。これらの箔については、継ぎ目の部分で折り畳んで重ね、完全なシール材を提供((特許文献1)および米国特許公報(特許文献2))したり、たとえばレーザによって溶接する(米国特許公報(特許文献3))ことが可能である。通常、この箔にはさらに別のプラスチック層をオーバーコートする。こうしたプロセスは生産性が比較的低くなってしまうため、これによって作られる管材は高価なものである。
【0005】
米国特許公報(特許文献4)では、間隔をあけて配置された複数本の銅管またはプラスチック管を、剛性で好ましくは黒色の金属製吸収板からなる複数枚の点溶接シートで囲んで包み込んだ熱交換素子が図7に開示されている。米国特許公報(特許文献5)には、複数枚のプラスチックシートで包まれ、このシートによって互いに離れた状態に保持された複数本のプラスチック管または金属管が示されている。1998年9月26日公開の(特許文献6)には、エラストマーまたはプラスチックからなる内層と、アルミニウムなどの熱伝導性金属をメッシュの形にした補強層または螺旋形(helical)の層と、任意に同じエラストマーまたはプラスチックからなる外層とで構成された太陽熱交換器用の管が開示されている。内側のポリマー層については厚さを0.1〜2.5mm(0.004〜0.1インチ)とすることが可能であり、好ましくは0.1〜0.3mm(0.004〜0.012インチ)であり、補強材については厚さ0.1〜2mm(0.004〜0.079インチ)とすることが可能である。しかしながら、金属の補強材は熱を十分に吸収できるが、これはメッシュまたは螺旋形の層として用いられると教示されているため、程度を問わず不浸透性が得られることはなかろう。
【0006】
米国特許公報(特許文献7)には、プラスチックのひれを作成し、平行に配置した複数本の管をひれの内側で互いに離して配置することが示されている。この公報ではバリア層については何ら触れられておらず、あるいはひれに金属を用いることも触れられていない。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、積層箔に囲まれて該積層箔にシールされた少なくとも1本のポリマー管を備え、前記箔が2つの面を有し、一方の面が管の方を向いて他方の面が管と反対方向を向き、前記箔が、少なくとも管に面している側に少なくとも1つのポリマー層を有する少なくとも1つの金属層を含み、
前記管の内径が1本の管の場合で5〜50mmの範囲、2本以上の管の場合で2〜50mmの範囲にあり、壁厚が0.1〜1.0mmの範囲にあり、
前記箔の総厚が0.05〜0.25mmの範囲、金属の総厚が0.002〜0.1mmの範囲にある流体処理に用いられる構造体を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
多数の工業用途に用いられる管材やホースの要件には、水または空気/酸素または冷媒などの含有物質に対する極めて高いバリア性がある。たとえば、冷媒ホースをポリマー管材から設計しようとする場合、多くの要素を考慮しなければならない。
i)冷媒が数年などの長時間にわたって最小限の損失で管材構造体内に保持されなければならない。
ii)水分と空気とが管材の中に侵入するのを防止しなければならない。空気の凝縮はできないため、冷凍システムの性能が落ちることになる。水分はヒドロフルオロカーボン(HFC)やヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)などの冷媒と反応し、この反応による生成物が原因で腐食やスラッジによるシステムの故障が生じかねない。
iii)多くの冷媒は高圧(数百psig)下で動作するため、管材は通常のシステム作動圧力の3〜5倍の力に耐え得るものでなければならない。
【0009】
残念なことに、ときには入手できる中で最良のポリマーバリア材料でも水分と空気の混入を許容レベル未満に維持するには不十分な場合がある。
【0010】
本件全体を通して、管(単数形の「tube」と複数形の「tubes」のどちらでもよく、あるいは「管(単数または複数)」も含む)、「管材」などを用いる。該当する用途次第で、各場面ごとに1本の管および/または複数本の管を選択できることは理解できよう。寸法の基準のなかには単管の場合に対して多管の場合も記載したものがある。したがって、本件全体をとおして、これらの用語は同義に用いられることが多く、単数形や複数形であろうと、その両方であろうと適用されることは読み手にとって自明であろう。
【0011】
さらに、本発明の明細書をとおして、「箔」、「積層箔」、「フィルム」などの用語は、同じ意味を伝達することを想定している点も、本発明の関係する分野の当業者であれば分かるであろう。
【0012】
燃料系統を設計する際には、多くの分野の法律で、ナイロン11または12などの既存物質あるいはこうした既存物質にPTFEまたはPVDFなどのフルオロポリマーを組み合わせたものよりも、(原動機)燃料に含まれる揮発性物質に対する浸透性が低い構造体が要求されている。
【0013】
床暖房システム用の管材を設計する際には、システム内部を酸素欠如状態に維持してボイラーなどの鉄を含む部品の腐食を防止するために、酸素に対する低浸透性が要求される。同様に、蒸発散が起こると酸素を豊富に含む新鮮な水を補給しなければならないため、水蒸気に対する低浸透性も必要である。太陽熱温水加熱システムでも同様の問題に直面している。
【0014】
本願明細書の図1および図2を参照すると、本発明は、全体を10で示す複合構造体を想定している。金属層16を含むフィルム14によってポリマー管12が完全に囲まれている。
【0015】
本願明細書の図3に示されるように、金属層16を含むフィルム14がぴったり合う状態で、このフィルムをアレイ状の管12に巻き、好ましくはこのフィルムを管12に接触する場所である管12の外面18に結合するか、あるいは管12に隣接するエリアで自己に結合すると好ましい。管12の外側の表面18とフィルム14の内側の表面20との間に十分な自由体積のない状態で、管12のまわりにしっかりとした包みを作り出せると望ましい。金属層16が十分な障壁となり、水分、空気、冷媒または他の浸透物が過剰に伝わるのを防止することができる。このような箔ラミネートは広く一般に入手でき、同様のバリアの他の素材に比して相対的に低コストである。
【0016】
さらに、管材12の外側でこの管材を囲む高バリア層を図1、図2、図3に示すような位置にしておくことで、管材を比較的乾燥した状態に保つことができる。これは管材がポリアミドなどの水分に影響されやすい素材で作られている場合に有意義である。乾燥したポリアミド管材では破裂圧力が環境の湿度にさらされたポリアミドの場合よりもかなり高い。この特徴がゆえに管の直径を大きくして管材を設計することが可能である。
【0017】
上記の特徴をすべて兼ね備えることで、低コストのプロセスで製造でき、多種多様な高バリア管材またはホースの用途で十分に機能的なものである比較的単純で低コストの材料(内側のボンディング層を有する箔積層体の内側に外側のボンディング層を有するポリアミド管)を得ることができる。もう一度図3を参照すると、金属層の外側にポリマー層22を設ける、すなわち、金属層16を挟むことで、金属層16の腐食を最小限に抑えることが可能である。あるいは、さらに腐食性の高い用途では、ニッケルまたはスズなどの耐腐食性がさらに高い金属を金属層16に使用してもよい。本願明細書におけるアルミニウムは、金属自体またはアルミニウムをベースにした適切な多種多様の合金を意味する。箔の層を2層以上用いることが可能であり、これを折り畳んでおいた1枚のシートで形成してもよいし、金属の各層または一組の箔全体にプラスチック層を設けた複数枚のシートから形成してもよい。また、箔の第1の層を1本の管または一組の管の一方の側に設けた後、他方の側に第2の層を設ける場合に、同じ箔の断片を折り畳んで両側に使用することが可能である。
【0018】
用途によっては、フィルムを極めて可撓性の高いものにすることで、結合された構造体全体の可撓性を高めることが望まれる場合がある。
【0019】
管は断面を円形にすることも楕円形にすることも可能であり、あるいは円形以外の他の形状にすることも可能である。管材については、楕円形の形状として押出成形してもよいし、円形の形状として押出成形した上で構造体を作製するプロセスで楕円形にしてもよい。
【0020】
管材の材料には多数の異なるポリマーを選択することができるが、何を選択するかは具体的な用途に合った要件に左右され、稼動温度、耐薬品性、圧力を踏まえなければならない。
【0021】
管の直径と壁厚は、それぞれの用途での圧力を制御できるような大きさにしておく。
【0022】
任意に、管材の外側に層を同時押出したり、あるいはフィルム材料の一方の側に層を加えたりして、結合性を高めるようにしても構わない。管材と箔のラミネートとの間に冷媒または水や空気などの他の浸透物の「ポケットが形成される」のを防ぐには、フィルム層を管材と対向するフィルム層とに結合させることが重要な場合もある。
【0023】
金属は接点と縁の小さな部分を除いて管材を囲んでおり、これによって冷媒、水分および空気の浸透に対する遮断性が大幅に改善される。箔のラミネート内に、2以上の金属層を用いるようにしてもよいし、あるいは金属層の厚さを可変にして所望のバリアレベルを達成するようにしてもよい。
【0024】
熱と圧力とを印加することで、フィルム層の1つに管を「連結」できることが分かったときに、実施例2で用いる手法を開始した。このプロセスは、複数のバリア管を平行して製造することを示すものである。個々のバリア管については、フィルムを管と管との間で細長く切るか、あるいは単管でのプロセスを実行することで製造可能である。管は極めて狭い部分でフィルムに結合されるだけであったが、この結合はプロセスを完了できるだけの時間、管を適切な場所に保持するには十分であった。管材を並べるための何らかの手段を持つ必要があり、これはスロットを何個か設けたPTFE製ブロックを介して管材を引っ張ることで達成された。これらのスロットによって、管表面の一部が外に露出される。フィルムと整列配置させた管とを熱源上で接触させたまま引っ張ることで、管をフィルムに連結することができた。このプロセスは、第2のフィルムの縁を第1のフィルムにシールした後、管とフィルムとの間にある空気を真空封入装置ですべて脱気することで達成された。この構造体を適温のオーブンに入れると、大気圧を圧力源として用いてすべての層の最終的な結合状態が得られた。
【0025】
本願明細書の実施例を参照すると、本発明がなお一層理解されるようになろう。
【実施例】
【0026】
(実施例1)
長さ65cm、内径5.8mm、壁厚0.6mmのナイロン66管材を積層箔で包み込んだ。この管材には、ヨウ化カリウム、ヨウ化第一銅、ステアリン酸アルミニウムの7−1−1(重量比)ブレンド0.6パーセントからなる熱安定剤の添加剤も含有されていた。積層箔については、ラドゥロウ・コーポレーション(Ludlow Corporation)から市販のものをBFW−48フィルムとして入手した。このBFW−48フィルムは、(順に)LLDPE(線状低密度ポリエチレン)約0.038mm(0.0015インチ)、LDPE(低密度ポリエチレン)0.022mm(0.00085インチ)、アルミニウム箔0.007mm(0.00029インチ)、LDPE0.022mm(0.00085インチ)、PET(ポリエチレンテレフタレート)0.012mm(0.00048インチ)からなり、総厚が約0.10mm(0.004インチ)のものである。
【0027】
バリア管材を作製するために、まずおおよその幅が8cm、長さが80cmのBFW−48フィルムを、LLDPE層のある側が内側になるように長さ方向に半分に折りたたんだ。この幅4cmの折りたたまれたフィルムを、折りたたまれていない縁の内側に約2.5cmのシール部分ができるようにして、ドゥボーイ(DOBOY)「ホスピタル・シーラー(Hospital Sealer)」(連続/回転式ヒートシーラー)に通した。この結果、おおよその開口直径が1.5cmのスリーブが形成された。
【0028】
次に、長さ65cmのナイロン管材をスリーブに完全に挿入した。スリーブの方が管材よりも長かったため、はみ出したフィルムで両端が覆われていた。ドゥボーイ(DOBOY)シーラーを使用して、これらの端のうちの一方をヒートシールした。
【0029】
さらに、包みこまれた管材を、スリーブのシールをほどこしてない端がヒートシール材のバーを横切るようにしてAUDIONVAC AE401真空封入装置チャンバに入れた。次に、チャンバ内の空気を脱気し、スリーブの開口端をヒートシールする工程を進めた。この結果、構造体の内部に空気がまったくない状態で、管材の形状に合って管材を取り囲むスリーブが得られた。この真空シールスリーブをブルー(Blue)Mオーブン(モデルOV−490A−3)に入れ、120℃で10分間加熱した。この熱によりフィルム上のLLDPE層が溶融し、冷却時には管材が積層箔でしっかりと包み込まれるように形状(form)へのボンディングが可能になった。最終的には管のまわりにある余分な縁を縁から約3mm以内まで切り落とした。両端にある余分なフィルム部分についても切り取った。
【0030】
(実施例2)
内径2.9mm(0.114インチ)、壁厚0.34mm(0.0133インチ)の管材を使用し、この管材を2枚のフィルム層に結合してリボン構造体を作製した。この管材は、内層が0.30mm(0.0118インチ厚)のナイロン66からなり、外層が0.04mm(0.0015インチ)厚の無水物で変性させた低密度ポリエチレンからなり、本願特許出願人からバイネル(Bynel)(登録商標)4206として入手可能な同時押出構造体であった。外層のポリマーの融点は約102C、そのメルトインデックスは2.5、その密度は0.92g/ccであった。外層の目的は、最終構造体における管材とフィルムとの間の結合を改善することであった。上記の組成物からなる8本の管を、ラドゥロウ・コーポレーション(Ludlow Corporation)から入手したBFW−48フィルムのポリエチレン表面層に貼り付けた。BFW−48フィルムは、(順に)LLDPE(線状低密度ポリエチレン)約0.038mm(0.0015インチ)、LDPE(低密度ポリエチレン)0.022mm(0.00085インチ)、アルミニウム箔0.007mm(0.00029インチ)、LDPE0.022mm(0.00085インチ)、PET(ポリエチレンテレフタレート)0.012mm(0.00048インチ)で構成され、総厚約0.10mm(0.004インチ)であった。
【0031】
溝付き管ガイドを介して管を引っ張った上で管をフィルムの表面に押圧して管をフィルムに貼り付けた。これらの管については間隔をあけて配置し、構造体の中で1本の管が隣接する管と接触しないようにした。コール・パーマー(Cole−Parmer)製の「データプレートデジタル加熱板」によってフィルムを下から加熱し、その表面を約125Cの一定温度に維持した。フィルムの2つのポリエチレン表面が互いに対向するようにして、第2のBFW−48フィルム層を第1の層(すでに管が取り付けられている)の方を向けて配置した。フィルムはそれぞれ幅127mm(5インチ)であった。次に、「ドゥボーイ・ホスピタル・シーラー(DOBOY Hospital Sealer)」(連続/回転式ヒートシーラー)を用いてフィルムの縁を一緒にシールした。約100cm(3.3フィート長)のスリーブ長を生成した。次にステップを進めることができるように、短い管材を再び剥離して両端で切り離した。
【0032】
次に、このようにして形成したスリーブをAUDIONVAC AE401真空封入装置に入れた。フィルム層と管との間にある空気を脱気し、スリーブの端部をシールした。この真空シールスリーブをブルー(Blue)Mオーブン(モデルOV−490A−3)に入れ、120Cで15分間加熱した。この熱によりポリエチレン層が溶融し、構造体全体が結合された。リボンの外側の余分な縁をトリミングした。リボンのサンプルを冷媒ホースとして試験し、また、他のリボンのサンプルを細長く切ってバラバラの管を形成し、同じく冷媒ホースとして試験した。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の多管リボン構造体の斜視図である。
【図2】本発明の単管構造体の斜視図である。
【図3】本発明の典型的な構造体の端部断面図である。
【0001】
本発明は、燃料系統、冷凍装置用ホース、床暖房用パイプ、太陽熱温水加熱システムなどに用いられるプラスチック管式流体処理手段に関する。特に、本発明は、積層箔に囲まれた1本以上のポリマー管を取り入れたこのような構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチック式流体処理装置の製造に伴う課題のひとつに、バリア特性の改善が必要なことがある。こうした低浸透性に対する需要が最も高い用途として、燃料系統および冷凍用のホースがあげられる。前者においては、多くの分野の法律で、ナイロン11または12などの既存物質あるいはこうした既存物質にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)などのフルオロポリマーを組み合わせたものよりも、(原動機)燃料に含まれる揮発性物質に対する浸透性が低い構造体が要求されている。後者については、高圧の作業条件下で冷媒を吸入して水蒸気または水分と空気の両方を吐出する状態を保つ必要がある。
【0003】
【特許文献1】
EP A 0 024 220号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,370,186号明細書
【特許文献3】
米国特許第5,991,485号明細書
【特許文献4】
米国特許第4,069,811号明細書
【特許文献5】
米国特許第5,469,915号明細書
【特許文献6】
欧州特許出願公開第864,823 A2号明細書
【特許文献7】
米国特許第3,648,768号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
金属層を使用すれば床下暖房や他の用途に用いられるポリマー管に不浸透性を持たせられるとされてきた。しかしながら、これらのシステムでの実用に耐えうる良好な不浸透性を達成するための構造体を金属とプラスチックまたはポリアミドとアルミニウムとを組み合わせたものから得ることはできないか、そうでなければ製造にコストがかかってしまう。構造体を組み立てた後でスパッタリングなどの方法で金属を塗布したらどうかという提案が何名かから出されてきた。しかしながら、スパッタリングを用いれば完全なコーティングを得られることもあるが、これによって必要な不浸透性を与えることはできない。また、予備成形した管に箔の層を長手方向または螺旋状のいずれかで巻いている者もいる。これらの箔については、継ぎ目の部分で折り畳んで重ね、完全なシール材を提供((特許文献1)および米国特許公報(特許文献2))したり、たとえばレーザによって溶接する(米国特許公報(特許文献3))ことが可能である。通常、この箔にはさらに別のプラスチック層をオーバーコートする。こうしたプロセスは生産性が比較的低くなってしまうため、これによって作られる管材は高価なものである。
【0005】
米国特許公報(特許文献4)では、間隔をあけて配置された複数本の銅管またはプラスチック管を、剛性で好ましくは黒色の金属製吸収板からなる複数枚の点溶接シートで囲んで包み込んだ熱交換素子が図7に開示されている。米国特許公報(特許文献5)には、複数枚のプラスチックシートで包まれ、このシートによって互いに離れた状態に保持された複数本のプラスチック管または金属管が示されている。1998年9月26日公開の(特許文献6)には、エラストマーまたはプラスチックからなる内層と、アルミニウムなどの熱伝導性金属をメッシュの形にした補強層または螺旋形(helical)の層と、任意に同じエラストマーまたはプラスチックからなる外層とで構成された太陽熱交換器用の管が開示されている。内側のポリマー層については厚さを0.1〜2.5mm(0.004〜0.1インチ)とすることが可能であり、好ましくは0.1〜0.3mm(0.004〜0.012インチ)であり、補強材については厚さ0.1〜2mm(0.004〜0.079インチ)とすることが可能である。しかしながら、金属の補強材は熱を十分に吸収できるが、これはメッシュまたは螺旋形の層として用いられると教示されているため、程度を問わず不浸透性が得られることはなかろう。
【0006】
米国特許公報(特許文献7)には、プラスチックのひれを作成し、平行に配置した複数本の管をひれの内側で互いに離して配置することが示されている。この公報ではバリア層については何ら触れられておらず、あるいはひれに金属を用いることも触れられていない。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、積層箔に囲まれて該積層箔にシールされた少なくとも1本のポリマー管を備え、前記箔が2つの面を有し、一方の面が管の方を向いて他方の面が管と反対方向を向き、前記箔が、少なくとも管に面している側に少なくとも1つのポリマー層を有する少なくとも1つの金属層を含み、
前記管の内径が1本の管の場合で5〜50mmの範囲、2本以上の管の場合で2〜50mmの範囲にあり、壁厚が0.1〜1.0mmの範囲にあり、
前記箔の総厚が0.05〜0.25mmの範囲、金属の総厚が0.002〜0.1mmの範囲にある流体処理に用いられる構造体を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
多数の工業用途に用いられる管材やホースの要件には、水または空気/酸素または冷媒などの含有物質に対する極めて高いバリア性がある。たとえば、冷媒ホースをポリマー管材から設計しようとする場合、多くの要素を考慮しなければならない。
i)冷媒が数年などの長時間にわたって最小限の損失で管材構造体内に保持されなければならない。
ii)水分と空気とが管材の中に侵入するのを防止しなければならない。空気の凝縮はできないため、冷凍システムの性能が落ちることになる。水分はヒドロフルオロカーボン(HFC)やヒドロクロロフルオロカーボン(HCFC)などの冷媒と反応し、この反応による生成物が原因で腐食やスラッジによるシステムの故障が生じかねない。
iii)多くの冷媒は高圧(数百psig)下で動作するため、管材は通常のシステム作動圧力の3〜5倍の力に耐え得るものでなければならない。
【0009】
残念なことに、ときには入手できる中で最良のポリマーバリア材料でも水分と空気の混入を許容レベル未満に維持するには不十分な場合がある。
【0010】
本件全体を通して、管(単数形の「tube」と複数形の「tubes」のどちらでもよく、あるいは「管(単数または複数)」も含む)、「管材」などを用いる。該当する用途次第で、各場面ごとに1本の管および/または複数本の管を選択できることは理解できよう。寸法の基準のなかには単管の場合に対して多管の場合も記載したものがある。したがって、本件全体をとおして、これらの用語は同義に用いられることが多く、単数形や複数形であろうと、その両方であろうと適用されることは読み手にとって自明であろう。
【0011】
さらに、本発明の明細書をとおして、「箔」、「積層箔」、「フィルム」などの用語は、同じ意味を伝達することを想定している点も、本発明の関係する分野の当業者であれば分かるであろう。
【0012】
燃料系統を設計する際には、多くの分野の法律で、ナイロン11または12などの既存物質あるいはこうした既存物質にPTFEまたはPVDFなどのフルオロポリマーを組み合わせたものよりも、(原動機)燃料に含まれる揮発性物質に対する浸透性が低い構造体が要求されている。
【0013】
床暖房システム用の管材を設計する際には、システム内部を酸素欠如状態に維持してボイラーなどの鉄を含む部品の腐食を防止するために、酸素に対する低浸透性が要求される。同様に、蒸発散が起こると酸素を豊富に含む新鮮な水を補給しなければならないため、水蒸気に対する低浸透性も必要である。太陽熱温水加熱システムでも同様の問題に直面している。
【0014】
本願明細書の図1および図2を参照すると、本発明は、全体を10で示す複合構造体を想定している。金属層16を含むフィルム14によってポリマー管12が完全に囲まれている。
【0015】
本願明細書の図3に示されるように、金属層16を含むフィルム14がぴったり合う状態で、このフィルムをアレイ状の管12に巻き、好ましくはこのフィルムを管12に接触する場所である管12の外面18に結合するか、あるいは管12に隣接するエリアで自己に結合すると好ましい。管12の外側の表面18とフィルム14の内側の表面20との間に十分な自由体積のない状態で、管12のまわりにしっかりとした包みを作り出せると望ましい。金属層16が十分な障壁となり、水分、空気、冷媒または他の浸透物が過剰に伝わるのを防止することができる。このような箔ラミネートは広く一般に入手でき、同様のバリアの他の素材に比して相対的に低コストである。
【0016】
さらに、管材12の外側でこの管材を囲む高バリア層を図1、図2、図3に示すような位置にしておくことで、管材を比較的乾燥した状態に保つことができる。これは管材がポリアミドなどの水分に影響されやすい素材で作られている場合に有意義である。乾燥したポリアミド管材では破裂圧力が環境の湿度にさらされたポリアミドの場合よりもかなり高い。この特徴がゆえに管の直径を大きくして管材を設計することが可能である。
【0017】
上記の特徴をすべて兼ね備えることで、低コストのプロセスで製造でき、多種多様な高バリア管材またはホースの用途で十分に機能的なものである比較的単純で低コストの材料(内側のボンディング層を有する箔積層体の内側に外側のボンディング層を有するポリアミド管)を得ることができる。もう一度図3を参照すると、金属層の外側にポリマー層22を設ける、すなわち、金属層16を挟むことで、金属層16の腐食を最小限に抑えることが可能である。あるいは、さらに腐食性の高い用途では、ニッケルまたはスズなどの耐腐食性がさらに高い金属を金属層16に使用してもよい。本願明細書におけるアルミニウムは、金属自体またはアルミニウムをベースにした適切な多種多様の合金を意味する。箔の層を2層以上用いることが可能であり、これを折り畳んでおいた1枚のシートで形成してもよいし、金属の各層または一組の箔全体にプラスチック層を設けた複数枚のシートから形成してもよい。また、箔の第1の層を1本の管または一組の管の一方の側に設けた後、他方の側に第2の層を設ける場合に、同じ箔の断片を折り畳んで両側に使用することが可能である。
【0018】
用途によっては、フィルムを極めて可撓性の高いものにすることで、結合された構造体全体の可撓性を高めることが望まれる場合がある。
【0019】
管は断面を円形にすることも楕円形にすることも可能であり、あるいは円形以外の他の形状にすることも可能である。管材については、楕円形の形状として押出成形してもよいし、円形の形状として押出成形した上で構造体を作製するプロセスで楕円形にしてもよい。
【0020】
管材の材料には多数の異なるポリマーを選択することができるが、何を選択するかは具体的な用途に合った要件に左右され、稼動温度、耐薬品性、圧力を踏まえなければならない。
【0021】
管の直径と壁厚は、それぞれの用途での圧力を制御できるような大きさにしておく。
【0022】
任意に、管材の外側に層を同時押出したり、あるいはフィルム材料の一方の側に層を加えたりして、結合性を高めるようにしても構わない。管材と箔のラミネートとの間に冷媒または水や空気などの他の浸透物の「ポケットが形成される」のを防ぐには、フィルム層を管材と対向するフィルム層とに結合させることが重要な場合もある。
【0023】
金属は接点と縁の小さな部分を除いて管材を囲んでおり、これによって冷媒、水分および空気の浸透に対する遮断性が大幅に改善される。箔のラミネート内に、2以上の金属層を用いるようにしてもよいし、あるいは金属層の厚さを可変にして所望のバリアレベルを達成するようにしてもよい。
【0024】
熱と圧力とを印加することで、フィルム層の1つに管を「連結」できることが分かったときに、実施例2で用いる手法を開始した。このプロセスは、複数のバリア管を平行して製造することを示すものである。個々のバリア管については、フィルムを管と管との間で細長く切るか、あるいは単管でのプロセスを実行することで製造可能である。管は極めて狭い部分でフィルムに結合されるだけであったが、この結合はプロセスを完了できるだけの時間、管を適切な場所に保持するには十分であった。管材を並べるための何らかの手段を持つ必要があり、これはスロットを何個か設けたPTFE製ブロックを介して管材を引っ張ることで達成された。これらのスロットによって、管表面の一部が外に露出される。フィルムと整列配置させた管とを熱源上で接触させたまま引っ張ることで、管をフィルムに連結することができた。このプロセスは、第2のフィルムの縁を第1のフィルムにシールした後、管とフィルムとの間にある空気を真空封入装置ですべて脱気することで達成された。この構造体を適温のオーブンに入れると、大気圧を圧力源として用いてすべての層の最終的な結合状態が得られた。
【0025】
本願明細書の実施例を参照すると、本発明がなお一層理解されるようになろう。
【実施例】
【0026】
(実施例1)
長さ65cm、内径5.8mm、壁厚0.6mmのナイロン66管材を積層箔で包み込んだ。この管材には、ヨウ化カリウム、ヨウ化第一銅、ステアリン酸アルミニウムの7−1−1(重量比)ブレンド0.6パーセントからなる熱安定剤の添加剤も含有されていた。積層箔については、ラドゥロウ・コーポレーション(Ludlow Corporation)から市販のものをBFW−48フィルムとして入手した。このBFW−48フィルムは、(順に)LLDPE(線状低密度ポリエチレン)約0.038mm(0.0015インチ)、LDPE(低密度ポリエチレン)0.022mm(0.00085インチ)、アルミニウム箔0.007mm(0.00029インチ)、LDPE0.022mm(0.00085インチ)、PET(ポリエチレンテレフタレート)0.012mm(0.00048インチ)からなり、総厚が約0.10mm(0.004インチ)のものである。
【0027】
バリア管材を作製するために、まずおおよその幅が8cm、長さが80cmのBFW−48フィルムを、LLDPE層のある側が内側になるように長さ方向に半分に折りたたんだ。この幅4cmの折りたたまれたフィルムを、折りたたまれていない縁の内側に約2.5cmのシール部分ができるようにして、ドゥボーイ(DOBOY)「ホスピタル・シーラー(Hospital Sealer)」(連続/回転式ヒートシーラー)に通した。この結果、おおよその開口直径が1.5cmのスリーブが形成された。
【0028】
次に、長さ65cmのナイロン管材をスリーブに完全に挿入した。スリーブの方が管材よりも長かったため、はみ出したフィルムで両端が覆われていた。ドゥボーイ(DOBOY)シーラーを使用して、これらの端のうちの一方をヒートシールした。
【0029】
さらに、包みこまれた管材を、スリーブのシールをほどこしてない端がヒートシール材のバーを横切るようにしてAUDIONVAC AE401真空封入装置チャンバに入れた。次に、チャンバ内の空気を脱気し、スリーブの開口端をヒートシールする工程を進めた。この結果、構造体の内部に空気がまったくない状態で、管材の形状に合って管材を取り囲むスリーブが得られた。この真空シールスリーブをブルー(Blue)Mオーブン(モデルOV−490A−3)に入れ、120℃で10分間加熱した。この熱によりフィルム上のLLDPE層が溶融し、冷却時には管材が積層箔でしっかりと包み込まれるように形状(form)へのボンディングが可能になった。最終的には管のまわりにある余分な縁を縁から約3mm以内まで切り落とした。両端にある余分なフィルム部分についても切り取った。
【0030】
(実施例2)
内径2.9mm(0.114インチ)、壁厚0.34mm(0.0133インチ)の管材を使用し、この管材を2枚のフィルム層に結合してリボン構造体を作製した。この管材は、内層が0.30mm(0.0118インチ厚)のナイロン66からなり、外層が0.04mm(0.0015インチ)厚の無水物で変性させた低密度ポリエチレンからなり、本願特許出願人からバイネル(Bynel)(登録商標)4206として入手可能な同時押出構造体であった。外層のポリマーの融点は約102C、そのメルトインデックスは2.5、その密度は0.92g/ccであった。外層の目的は、最終構造体における管材とフィルムとの間の結合を改善することであった。上記の組成物からなる8本の管を、ラドゥロウ・コーポレーション(Ludlow Corporation)から入手したBFW−48フィルムのポリエチレン表面層に貼り付けた。BFW−48フィルムは、(順に)LLDPE(線状低密度ポリエチレン)約0.038mm(0.0015インチ)、LDPE(低密度ポリエチレン)0.022mm(0.00085インチ)、アルミニウム箔0.007mm(0.00029インチ)、LDPE0.022mm(0.00085インチ)、PET(ポリエチレンテレフタレート)0.012mm(0.00048インチ)で構成され、総厚約0.10mm(0.004インチ)であった。
【0031】
溝付き管ガイドを介して管を引っ張った上で管をフィルムの表面に押圧して管をフィルムに貼り付けた。これらの管については間隔をあけて配置し、構造体の中で1本の管が隣接する管と接触しないようにした。コール・パーマー(Cole−Parmer)製の「データプレートデジタル加熱板」によってフィルムを下から加熱し、その表面を約125Cの一定温度に維持した。フィルムの2つのポリエチレン表面が互いに対向するようにして、第2のBFW−48フィルム層を第1の層(すでに管が取り付けられている)の方を向けて配置した。フィルムはそれぞれ幅127mm(5インチ)であった。次に、「ドゥボーイ・ホスピタル・シーラー(DOBOY Hospital Sealer)」(連続/回転式ヒートシーラー)を用いてフィルムの縁を一緒にシールした。約100cm(3.3フィート長)のスリーブ長を生成した。次にステップを進めることができるように、短い管材を再び剥離して両端で切り離した。
【0032】
次に、このようにして形成したスリーブをAUDIONVAC AE401真空封入装置に入れた。フィルム層と管との間にある空気を脱気し、スリーブの端部をシールした。この真空シールスリーブをブルー(Blue)Mオーブン(モデルOV−490A−3)に入れ、120Cで15分間加熱した。この熱によりポリエチレン層が溶融し、構造体全体が結合された。リボンの外側の余分な縁をトリミングした。リボンのサンプルを冷媒ホースとして試験し、また、他のリボンのサンプルを細長く切ってバラバラの管を形成し、同じく冷媒ホースとして試験した。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の多管リボン構造体の斜視図である。
【図2】本発明の単管構造体の斜視図である。
【図3】本発明の典型的な構造体の端部断面図である。
Claims (17)
- 積層箔に囲まれて該積層箔にシールされた少なくとも1本のポリマー管を備え、前記箔が2つの面を有し、一方の面が管の方を向いて他方の面が管と反対方向を向き、前記箔が、少なくとも管に面している側に少なくとも1つのポリマー層を有する少なくとも1つの金属層を含み、
前記管の内径が1本の管の場合で5〜50mmの範囲、2本以上の管の場合で2〜50mmの範囲にあり、壁厚が0.1〜1.0mmの範囲にあり、
前記箔の総厚が0.05〜0.25mmの範囲、金属の総厚が0.002〜0.1mmの範囲にあることを特徴とする流体処理に用いられる構造体。 - 複数の管が平行に配置され、前記管が前記積層箔によって適所に保持され、囲まれ、シールされることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 管が1本のみであることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 管の内径が8〜12mmであることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 前記少なくとも1本の管が複数のポリマー層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔の少なくとも管の反対方向を向いている層のポリマーがポリアミドであることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 管の外側の層のポリマーが、管の方を向いている箔のポリマー層と結合可能なものであることを特徴とする請求項5に記載の構造体。
- 管の少なくとも1層のポリマーと箔の少なくとも1つのポリマー層とが両方ともポリアミドであることを特徴とする請求項7に記載の構造体。
- 箔の総厚が0.07〜0.2mmの範囲であり、金属層の総厚が0.005〜0.02mmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔の総厚が0.1〜0.15mmの範囲であり、金属層の総厚が0.005〜0.01mmの範囲であることを特徴とする請求項9に記載の構造体。
- 管の内径が8〜12mmの範囲、管の壁厚が0.1〜0.25mmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 該金属がアルミニウムであることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔の管と向き合っている面にポリオレフィンの層が設けられ、管の管と反対方向の面にポリアミドの層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔の管と反対方向の面にポリマーの層が設けられていないことを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔中に複数のポリマー層があることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔中に複数の金属層があることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 箔中に複数のポリマー層と複数の金属層の両方があることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US32522501P | 2001-09-27 | 2001-09-27 | |
PCT/US2002/030869 WO2003027557A1 (en) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | Barrier tubing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005504935A true JP2005504935A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=23266962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003531078A Pending JP2005504935A (ja) | 2001-09-27 | 2002-09-27 | バリア管材 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030070720A1 (ja) |
EP (1) | EP1436540A1 (ja) |
JP (1) | JP2005504935A (ja) |
CA (1) | CA2458728A1 (ja) |
WO (1) | WO2003027557A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208852A1 (ko) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 주식회사 이지원인터넷서비스 | 보강파이프가 인서트된 복합재 패널 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006057199A1 (de) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Henco Industries Nv | Verbundrohr mit zwei Polyvinylidenflurid-Schichten |
US20080164009A1 (en) * | 2007-01-07 | 2008-07-10 | Yong Chong | Direct Embedded Heat Pipe Apparatus |
CZ200822A3 (cs) * | 2008-02-15 | 2009-08-26 | Dura-Line Ct, S. R. O. | Svazek trubek nebo mikrotrubicek |
US11473710B2 (en) | 2019-10-15 | 2022-10-18 | Chad Michael Arntz | Heated drain or vent pipe |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3349469A (en) * | 1957-05-08 | 1967-10-31 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Method of making laminated sheet |
US3831664A (en) * | 1973-11-07 | 1974-08-27 | Boeing Co | Heat pipe interfaces |
DE3243713C2 (de) * | 1982-11-26 | 1985-05-15 | Fr. Kammerer GmbH, 7530 Pforzheim | Flachwärmetauscherplatte und Verfahren zu deren Herstellung |
GB9211413D0 (en) * | 1992-05-29 | 1992-07-15 | Cesaroni Anthony Joseph | Panel heat exchanger formed from tubes and sheets |
US5398729A (en) * | 1992-08-25 | 1995-03-21 | Cooper Tire & Rubber Company | Low permeation fuel hose |
JP2000179758A (ja) * | 1998-12-16 | 2000-06-27 | Tokai Rubber Ind Ltd | 電動コンプレッサ用冷媒ホース |
JP2000205458A (ja) * | 1999-01-11 | 2000-07-25 | Tokai Rubber Ind Ltd | 二酸化炭素冷媒輸送用ホ―ス |
US20010006712A1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Motoshige Hibino | Hose of impermeability and a process for manufacturing the same |
JP3903679B2 (ja) * | 2000-02-16 | 2007-04-11 | 東海ゴム工業株式会社 | 非透過型複合ホース |
JP2001263544A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Tokai Rubber Ind Ltd | 非透過型複合ホース |
US6742576B2 (en) * | 2001-09-27 | 2004-06-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat exchanger barrier ribbon with polymeric tubes |
-
2002
- 2002-09-26 US US10/255,246 patent/US20030070720A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-27 JP JP2003531078A patent/JP2005504935A/ja active Pending
- 2002-09-27 CA CA002458728A patent/CA2458728A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-27 WO PCT/US2002/030869 patent/WO2003027557A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-09-27 EP EP02799665A patent/EP1436540A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019208852A1 (ko) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 주식회사 이지원인터넷서비스 | 보강파이프가 인서트된 복합재 패널 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2458728A1 (en) | 2003-04-03 |
US20030070720A1 (en) | 2003-04-17 |
WO2003027557A1 (en) | 2003-04-03 |
EP1436540A1 (en) | 2004-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6742576B2 (en) | Heat exchanger barrier ribbon with polymeric tubes | |
EP2212605B1 (en) | Low-permeation flexible fuel hose | |
US7913719B2 (en) | Tape-wrapped multilayer tubing and methods for making the same | |
EP2043856B1 (en) | Method of manufacture of a high pressure barrier hose | |
KR20130122769A (ko) | 기계적 커플링을 사용하는 다중층 복합 파이프를 갖는 유체 처리 조립체 및 유체 처리 조립체를 조립하는 방법 | |
ZA200506116B (en) | Hollow-chamber profile for utilizing solar energy | |
JP2005504255A (ja) | ポリマー管を有する流体ハンドリング用バリアリボンの製造方法 | |
US20080185065A1 (en) | Multilayer Pipe | |
JP2005504935A (ja) | バリア管材 | |
GB2111164A (en) | Method of producing a composite pipe | |
JP3117931B2 (ja) | 積層チューブ | |
JP2005504233A (ja) | 流体処理用ポリマーバリア管の製造方法 | |
JP2000018440A (ja) | 二酸化炭素冷媒輸送用ホース | |
DK1355103T3 (en) | Preinsulated pipe | |
WO2003078139A1 (fr) | Procede de liaison de films de fluororesine et film de fluororesine | |
JP3994432B2 (ja) | 低透過ホースとその製造方法 | |
WO2000079206A1 (en) | Heat exchanger formed from tubes joined by simultaneous extrusion thermal bonding | |
WO2000079199A1 (en) | Heat exchanger formed from tubes joined by thermal bonding | |
JP2006009957A (ja) | 燃料系樹脂ホースおよびその製法 | |
JPH0542621A (ja) | 多層チユーブ | |
WO2000079198A1 (en) | Heat exchanger formed from tubes joined by solvent bonding | |
BRPI0617404A2 (pt) | tubo multicamada para transporte de Água ou gÁs |