JPH0259074A - 発泡体被覆アルミニウム管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルミニウム管外周面が発泡体にて被覆され
た発泡体被覆アルミニウム管の製造方法に関する。

（従来の技術） 空調設備、あるいは、給水、排水、給湯設備等の配管材
料として、近時、軽量でしかも可撓性に優れたアルミニ
ウム（＾ｌ）管が単独で、あるいは内周面を合成樹脂層
で被覆した状態で使用されている。このようなＡＩ管は
、配管場所において、該ＡＩ管を外部環境から保護する
と共に、断熱および遮音のために、その外周面に樹脂発
泡体が被覆される。

発泡体によるＡＩ管の被覆は、従来、管状に成形された
発泡体を２周方向の一部が分割されるように、スリット
を形成し、該スリットを通して、管状の発泡体内に＾ｌ
管を順次嵌入させた後に、該発泡体のスリットをテープ
にて閉塞することにより行っている。しかし、このよう
な被覆方法は１発泡体の成形、　ＡＩ管の発泡体内への
嵌入、テーピング等、工程数が多く作業性が悪いという
問題がある。また２発泡体外周面にテープが貼付されて
いるため、外観上も問題がある。さらに、管状に成形さ
れた発泡体内にＡＩ管を嵌入させるためには。

発泡体の内径を、＾ｌ管外径よりも大きくしなければな
らず、へ１管を該発泡体内に嵌入させた後に該発泡体が
ＡＩ管の軸方向にずれるおそれがある。甚だしい場合に
は、　ＡＩ管が発泡体から抜は落ちるおそれがある。さ
らには、へ１管と発泡体との間に間隙が形成されるため
、その間隙内に水が浸入したり、結露が発生するおそれ
があり、該発泡体による断熱性、遮音性等の機能を損な
う。

このような方法に替えて、　ＡＩ管を金型内に導入して
その外周面に発泡性樹脂を押出して密着させた後に、該
発泡性樹脂を発泡させる方法が開発されている。

この方法では２発泡性樹脂をＡｌ管外周面に押出して発
泡させればよいために２作業性は著しく向上する。しか
し２発泡性樹脂はＡＩ管に密着した状態で発泡されてい
るだけであるため１発泡体とＡＩ管との密着性が悪く１
両者の間に間隙が生じることは避けられない。このため
、その間隙内に水が浸入したり、結露するため８発泡体
による断熱性。

遮音性等の機能が損なわれる。

さらに特開昭５６−１５５７２７号公報には、金属管外
周面を発泡体と同種、あるいは該発泡体と相溶性のある
樹脂にて被覆した後に、該樹脂に発泡性樹脂を押出して
密着させ、該発泡性樹脂を発泡させる方法が開示されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） この方法では、金属管外周面に被覆される樹脂と１発泡
性樹脂とは密着性に優れているため１発泡体はその樹脂
とは強固に密着される。しかし。

金属管外周面と該外周面に被覆される樹脂とは密着性が
悪く２両者の間に空隙が生じるおそれがある。特に、金
属管が旧管の場合には、樹脂との接着性が悪く、長期間
の使用により１両者の間に空隙が生じやすい。そして、
このような空隙が生じると、前述のように、その空隙内
に水が浸入したり結露が生じて１発泡体の機能を低下さ
せる。

ＡＩ管と発泡体との間に生じる空隙内に水等の浸入を防
止するために３発泡体端面において、　ＡＩ管と発泡体
との間隙をシールすることも知られているが９作業が面
倒であるため、実際にはほとんど実施されていない。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり。

その目的は２発泡体とＡｌ管外周面とが強固に接着され
ており９両者の間に水等が浸入するおそれのない発泡体
被覆ＡＩ管を容易に製造し得る方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は、シラングラフト変性したポリオレフィン系樹
脂がＡＩとは接着性に優れており、しかも粘度調整が容
易であるという特性を利用し、Ａｌ管外周面をアルカリ
脱脂した後に、該Ａｌ管外周面を予備加熱し、その後に
、該ＡＩ管にシラングラフト変性した発泡体ポリオレフ
ィン樹脂を被覆して発泡させれば、その発泡体は旧管外
周面に強固に接着されるという本願発明者の知見に基づ
いて完成された。

本発明の発泡体被覆アルミニウム管の製造方法は、アル
ミニウム管をアルカリ脱脂する工程と。

アルカリ脱脂されたアルミニウム管を予備加熱する工程
と、予備加熱されたアルミニウム管外周面に、シラング
ラフト変性したポリオレフィン系樹脂に発泡性を付与し
た発泡性樹脂を被覆して、該発泡性樹脂を発泡させる工
程と、を包含しており。

そのことにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は本発明方法の実施状態を示す模式図である。図
において、１０はリールスタンドであり。

８亥す−ルスタンド１０にはアルミニウム（八１）板１
１が巻回されている。該リールスタンド１０から繰り出
されるＡＩ板１１は、製管装置２０に送給されてＡＩ旧
管２に製管され、該ＡＩ管１２が１表面処理槽３０．お
よび予備加熱炉４０に順次送給されて、所定の表面処理
がされた後に、外周面被覆金型５０に送給される。

そして、該外周面被覆金型５０にて、外周面が所定の表
面処理されたＡＩ旧管２に、シラングラフト変性した発
泡性ポリオレフィン樹脂を被覆して、サイジング装置６
０に送給し、該サイジング装置６０により旧管１２外周
面に被覆された発泡体を所定の形状に整える。

ＡＩ板１１を製管して形成されたＡＩ旧管２が送給され
る表面処理槽３０は、第２図に示すように、アルカリ処
理液が収容されたアルカリ処理槽３１．洗浄水が収容さ
れた水洗槽３２．酸中和液が収容された酸中和槽３３．
および洗浄水が収容された水洗槽３４が。

＾ｌ酎管２の搬送方向に順次配設されている。各種３１
〜３４は、　ＡＩ管１２がその各槽内を通過して内部の
液体に各ＡＩ管が浸漬される構造になっている。ＡＩ管
１２は、各種３１〜３４を順次通過する間に、それぞれ
の槽内に収容された処理液にて処理され、まず。

アルカリ処理槽３１内のアルカリ処理液にて、アルカリ
脱脂処理される。

アルカリ処理槽３１に収容されるアルカリ処理液は、　
ＡＩの脱脂用の処理液であれば、どのようなものでもよ
いが、特に、５〜２５％濃度のＮａＯＨ水溶液を３０〜
７０°Ｃ程度まで加熱したものが好適である。

Ｎａ０１１水溶液の濃度と温度は、＾１の脱脂能力に関
して相関関係があるが、　Ｎａ０１１濃度５％以下、温
度３０°Ｃ以下ではＡＩの脱脂効果が低い。ＮａＯＨ濃
度２５％。

温度７０″Ｃ以上では、　ＡＩはＮ　ａ　ＯＩＩ水溶液
にて激しく浸蝕されるため好ましくない。・ アルカリ処理槽３１にてアルカリ脱脂処理されたＡＩ管
１２は、水洗槽３２内に送給されて該水洗槽３２内の洗
浄水にて洗浄された後に酸中和槽３３へ送給される。

該酸中和槽３３内に収容される酸中和液は、　ＡＩ管外
周面に残留するアルカリを中和するものであり。

５〜２５％濃度のＨＮＯ３，ＨＣＩ、　ＨｇＳＯ４等の
水溶液が用いられる。特に１ｌＮＯｚ水溶液が好ましい
。いずれの水溶液においても、濃度が５％以下であれば
、中和能力が低く、濃度が２５％以上になればＡｔが浸
蝕され易いために好ましくない。

このような酸中和液にて外周面のアルカリ成分が酸中和
された旧管１２は、水洗槽３４に送給されて。

該水洗槽３４に収容された洗浄水にて洗浄される。

このようにして外周面がアルカリ脱脂処理された＾ｌ酎
管２は、予備加熱炉４０に送給されて予備加熱される。

該予備加熱炉４０による加熱は、　ＡＩ管１２外周面を
乾燥させると共に９次工程で外周面に被覆されるシラン
グラフト変性した発泡性ポリオレフィン樹脂の発泡体と
ＡＩ管１２外周面との接着性を向上させるために行われ
る。

該予備加熱炉４０による予備加熱温度は２次工程でのシ
ラングラフト変性した発泡性ポリオレフィン樹脂の押出
し温度、すなわち６０〜１８０°Ｃ程度が好ましい。こ
の予備加熱温度が６０°Ｃ以下では２次工程にお゛いて
ＡＩ管１２に被覆される発泡性ポリオレフィン樹脂が象
、冷され、該樹脂の発泡が抑制されると共に、該樹脂と
ＡＩ管１２外周面との接着性が低下する。予備加熱温度
が１８０°Ｃ以上になれば９次工程において、　ＡＩ管
１２に被覆された発泡性ポリオレフィン樹脂が、該ＡＩ
管１２の熱により加熱され。

該樹脂の発泡時に発泡気泡が破裂するため、良好な発泡
体が得られない。

予備加熱されたＡＩ管１２は、外周面被覆金型５０へ送
給される。該外周面被覆金型５０は、第３図に示すよう
に、　ＡＩ管１２が挿通ずる方向に対して直交する方向
から発泡性ポリオレフィン系樹脂が押出されるクロスへ
ラドダイ５１と、該クロスへラドダイ５１に押出機で溶
融混練された材料を送給するグイアダプタ５２とを有し
、該ダイアダプタ５２内に設けられた樹脂通路５２ａ内
をシラングラフト変性した発泡性ポリオレフィン系樹脂
が通流する。

外周面被覆金型５０は、このような形状に限定されるも
のではない。また、該外周面被覆金型５０は必要に応じ
て、　ＡＩ管１２が挿通する通路を減圧状態にして９発
泡性樹脂との接着性を向上させるようにしてもよい。

該外周面被覆金型５０にて発泡性ポリオレフィン系樹脂
が被覆されたへ１管１２は、該外周面被覆金型５０に並
設されたサイジング装置６０へ送給される。

該サイジング装置６０は例えば、同心状に配設された内
管６１と外管６２とを有する二重管構造であり。

内管６１内を、外周面に発泡性樹脂が発泡された状態で
被覆されたＡＩ管１２が挿通する。内管６１と外管６２
との間には、水あるいはオイル等の冷却流体が循環され
、へ１管１２外周面の発泡体を冷却する。

該サイジング装置６０は、　ＡＩ管外周面を被覆する発
泡体を内管６１内を通過する間に、該内管６１内周面に
てその発泡体の外径を規制することにより。

該発泡体を所定の外径にすると共に、該発泡体外周面を
平滑にする。同時に、該発泡体をＡＩ管１２外周面に押
付けて、その接着強度を増加させる。

このようにして、　Ａｌ管外周面に発泡体が強固に接着
された発泡体被覆Ａｌ管が得られる。

発泡性ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線形
低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等、
ポリオレフィン系樹脂単体もしくは前記樹脂の混合物が
用いられる。これらの樹脂には、耐熱性、耐候性、耐酸
化劣化性等を向上させるために添加剤をあらかじめ添加
しておいても良い。該発泡性ポリオレフィン系樹脂は。

シラン化合物と遊離ラジカル発生剤とが含有されて、シ
ラングシフト変性される。シラン化合物としては加水分
解可能な有機官能基９例えばメトキシ基、エトキシ基等
のアルコキシ基を含み、かつ上記ポリオレフィン樹脂中
に発生した遊離ラジカル部位と反応性である不飽和の炭
化水素基を有する化合物が好ましく、具体的には、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が
好ましい。遊離ラジカル発生剤としては、ジクミルパー
オキサイド、Ｌ−ブチルパーオキサイド等の有ａ過酸化
物があげられる。発泡させるための発泡核剤は一般的な
もので良いが、　ＣａＣ０：＋（炭酸カルシウム）　、
　Ｍｇ５ＳｉｎＯ＋。（ＯＨ）２（タルク）が好ましい
。

発泡剤としては、揮発性発泡剤が好ましく、フレオン１
１４．ペンタン、シクロヘキサン等の単体もしくはそれ
らを混合したものが用いられる。

なお、上記実施例では、リールスタンド１０から繰り出
されるへ１板１１を製管機２０にて製管してＡｌ旧管２
を製造し、該へ１管１２を表面処理槽３０にて処理する
構成であったが、予め製造された旧管を２表面処理槽３
０から、予備加熱炉４０．外周面被覆金型５０およびサ
イジング装置６０へ順次送給する構成としてもよい。こ
の場合、　Ａｔ管の終端部には、新たなへ１管の始端部
がテープ等にて接合される。また。

Ａｌ管は予めローラ等にて所定長にわたって巻回してお
いてもよい。

次に１本発明方法により得られる発泡体被覆アルミニウ
ム管の強度について実験したので、以下に詳述する。

（実験例） ポリエチレン樹脂（商品名；ユカロン９０；三菱油化株
式会社製、密度０．９３０ｇ／ｃＴｉＹ、旧（メルトイ
ンデックス）　　１．５．融点１１６°Ｃ）を用い、該
ポリエチレン樹脂１００重量部に対して、ジクミルパー
オキサイド０．２重量部、ビニルトリメトキシシラン２
．０重量部を添加してグラフト変性し、タルク微粉末０
．８重品部を混合して、第３図の外周面被覆金型５０の
ダイアダプタ５２に接続されている押出機（図示せず）
に供給し１２０°Ｃの温度で溶融混練した。また、押出
機の途中から上記樹脂組成物中に、揮発性発泡剤として
フレオン１１４（商品名）を該組成物１００重量部に対
して２６重量部の割合で圧力ポンプにより圧入混練し発
泡性樹脂とした。

他方、外周面被覆金型５０に挿入されるＡＩ管１２は品
番＃　１０５０のへ１帯板を製管して直径４０ｍｍとし
た後。

Ｎａ０ＩＩの１０％水溶液（５０℃）でアルカリ脱脂し
、酸（ｌＩＮＯｉ）中和したものを、　　１００″Ｃま
で予備加熱した。

そして、予備加熱されたＡｌ管を該内周面被覆金型５０
に連続的に送り込んだ。

サイジング装置６０として直径５０ｍｍ軸長は２５０ｍ
ｍのものを使用した。また、その内面にはテフロンコー
ティングが施されている。その温度は内部に常温水を循
環させることにより一定温度に保持した。得られた発泡
体は表面が平滑でその断面を観察したところ１表層は密
な発泡層であった。また。

内部は均一な発泡状態であった。その発泡倍率は１５倍
であり、独立気泡率は８０％と高率であった。

該発泡体とＡｌ管との接着力を測定したところ１０　ｋ
ｇ　／ｃｍ１以上の強度であった。

得られた発泡体被覆Ａ１管内に６０゛Ｃの温水を通流さ
せる通湯テストをおこなったところ１発泡体表層温度は
２０°Ｃであった（外気温は１５°Ｃであった）。

このサンプルを促進耐久性評価として３０°Ｃの水に１
００時間浸漬させ、ふたたび６０°Ｃの通湯テストを行
った結果２発泡体表層温度は２０°Ｃであり、浸漬した
当初の表層温度と変わらなかった。結果を他の実験例と
共に表１に示す。

（実験例２） ポリエチレン樹脂８０重量部に対し、ボリブテン樹脂（
商品名；　Ａ、Ａ、ポリブテン＃８６４０　；アデカア
ーガス株式会社製、密度０．９０８．　Ｍｌ　１．０　
、融点１０２．２°Ｃ）２０重量部をブレンドした樹脂
を使用したこと以外はすべて実験例１と同様である。得
られた発泡体被覆Ａｌ管の発泡体は実験例１の発泡体と
同様１表面が平滑となった均一な発泡体であり。

発泡倍率は２５倍、独立気泡率は９０％であった。発泡
体とＡｌ管との接着力を測定したところ、　８．５ｋｇ
／ｃ＋Ｒであった。耐久性のテストを実験例１と同様に
行った。その結果を表１に示す。

（実験例３） ポリエチレン樹脂をユカロンＮＩ＋５０　（三菱油化株
式会社製；密度０．９２５．旧２．８．融点１１２．５
ｋｇ／ｃボであった。耐久性のテストを実験例１と同様
に行った結果を表１に示す。

（実験例４） ポリエチレン樹脂としてユカロンＮ　ＩＩ　５０を９０
重量部、実験例２で用いたポリブテン樹脂１０重量部を
ブレンドした樹脂を使用したこと以外は実験例１と同様
である。得られた発泡体被覆Ａｌ管の発泡層は１発泡倍
率が１６倍、独立気泡率が８０％であった。

発泡体と旧管との接着力を測定したところ、　１２．５
ｋｇ　／　ｃｎｉであった。耐久性のテストを実験例１
と同様に行った。その結果を表１に示す。

（比較例１） Ａｌ管の表面処理をおこなわなかったこと以外。

実験例１と同様である。得られた発泡体被覆Ａｌ管の発
泡体は１発泡倍率が１７倍、独立気泡率が７４％であっ
た。発泡体とＡｌ管との接着力を測定したところ、　　
２．５ｋｇ／ｃ＋ｆｌであった。耐久性のテストを実験
例１と同様に行った。その結果を表１に示す。

（比較例２） Ａｌ管の予備加熱をおこなわなかったこと以外。

実験例１と同様である。得られた発泡体被覆Ａｌ管の発
泡体は、へ１管との接触と同時に収縮し、サイジングの
効果なく、いびつな形状となった。発泡倍率は７倍、独
立気泡率は５４％であった。発泡体とＡｌ管との接着力
を測定したところ、　　０．５／ｃ＋＋１であった。耐
久性のテストを実験例１と同様に行った。その結果を表
１に示す。

（比較例３） Ａｌ管の表面処理をおこなわなかったこと以外。

実験例２と同様である。得られた発泡体被覆旧管の発泡
体は２発泡倍率が２０倍、独立気泡率が７８％であった
。発泡体とＡｌ管との接着力を測定したところ、　　２
．０ｋｇ／ｃｎｌであった。耐久性のテストを実験例１
と同様に行った。その結果を表１に示す。

（比較例４） Ａｌ管の予備加熱をおこなわなかったこと以外。

実験例２と同様である。得られた発泡体被覆へ１管の発
泡層は、　Ａｌ管との接触と同時に収縮し、サイジング
の効果なく、いびつな形状となった。発泡倍率は１３倍
、独立気泡率は６５％であった。該発泡体とＡｌ管との
接着力を測定したところ、　　Ｏｋｇ　／　ｃ＋ｆｌで
あった。耐久性のテストを実験例１と同様に行った。そ
の結果を表１に示す。

（以下余白） （発明の効果） 本発明方法は、このように、　Ａｌ管をアルカリ脱脂し
た後に予備加熱しておき、その外周面にシラングシフト
変性したポリオレフィン系樹脂に発泡性を付与した発泡
性樹脂を被覆して発泡させるものであるため、　Ａｌ管
と発泡体とは強固に接着され。

耐久性に優れた発泡体被覆へ！管が得られる。

４、゛　のｒ単なう口 第１図は本発明方法の実施状態の一例を示す模式図、第
２図は表面処理槽の説明図、第３図は外周面被覆金型お
よびナイジング装置の断面図である。

１０・・・リールスタンド、１１・・・Ａｌ板、１２・
・・Ａｌ管、　２０・・・製管装置、３０・・・表面処
理槽、３１・・・アルカリ処理槽。

３２、３４・・・水洗槽、３３・・・酸中和槽、４０・
・・予備加熱炉。

５０・・・外周面被覆金型、６０・・・サイジング装置
。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミニウム管をアルカリ脱脂する工程と、アルカ
   リ脱脂されたアルミニウム管を予備加熱する工程と、 予備加熱されたアルミニウム管外周面に、シラングラフ
   ト変性したポリオレフィン系樹脂に発泡性を付与した発
   泡性樹脂を被覆して、該発泡性樹脂を発泡させる工程と
   、 を包含する発泡体被覆アルミニウム管の製造方法。