JPS5825198B2 - 管材接続部の保護方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は管材たとえば金属パイプや樹脂パイプなどを
相互に接続した後の接続部の保護方法に関する。

一般に同径もしくは異径のパイプをそのまままたは曲り
管やレジューサなどを介して溶接したり、あるいはフラ
ンジやカプラなどを設けてボルト締めや嵌合などにより
接続する場合、その接続部に美観や補強などを目的とし
た適宜の後処理を施している。

とくに予めパイプ表面にライニング層や発泡層を設けた
ものでは接続部だけが通常裸の状）態にされているため
後処理により防食や断熱機能なども与える必要がある。

従来、このような後処理の１つとして接続部およびその
周辺に発泡層を設けたものがある。

この方法は通常切欠部を設けたチューブ状の発泡層を１
接続部にはめ込むか、あるいはシート状の発泡層を接続
部外周に捲回するものであるが、前者では接続部形状に
応じた多種多様の成形金型が必要で非合理的であり、ま
た後者は使用する発泡層が一般に硬くて脆いため捲回時
に亀裂や割れが生じや［すい。

またいずれの方法も接続部との密着性や接続性を図るた
めの作業性に難点があり、最適の接着剤を選定、使用し
たとしても所望する効果が得られず後処理本来の目的で
ある接続部に対して充分な耐衝撃性、防食性、断熱性な
どを附与しにくい。

一方接続部外周に発泡層を直接押出形成する方法も考え
られるが、この場合も多種多様の成形金型を必要とし、
しかも管材の接続が建築現場などの現場作業で行なわれ
るため押出成形機をこのよ□うな接続現場に搬入し用意
することは必ずしも実用的な方法とはいえない。

この発明はこのような欠点を持たず接続現場で簡易迅速
にかつ接続部との密着性および接着性に優れる発泡層を
形成でき、これによって接続部に良好な耐衝撃性、防食
性、断熱性などを附与できるようにした新規かつ有用な
方法を提供せんとするものである。

すなわちこの発明は発泡性熱収縮チューブを使用し、こ
れを管材接続部とその周辺部に被装した後発泡かつ収縮
させることを特徴とする管材接続部の保護方法に係るも
のである。

この発明において使用する発泡性熱収縮チューブには、
発泡性ポリマ一層単独からなるものと、このポリマ一層
の内外面側の少なくとも一方に積層された機能性材料層
を含むものとの２種がある。

単層構造のチューブは、たとえば０発泡剤および必要に
応じて発泡助剤、充填剤、着色剤、老化゛防止剤、安定
剤などの任意成分がミキシングロールや押出成形機など
により配合、混練された熱可塑性ポリマーをペレタイザ
ーでペレット化した後、前記発泡剤が分解しない条件下
でチューブ状に押出成形し、その後加熱軟化した状態で
径大化する方法。

■発泡剤および前記同様の任意成分がミキシングロール
や押出機により配合、混練された熱可塑性ポリマーを必
要に応じてペレット化した後、前記発泡剤が分解しない
条件下で押出成形機もしくはカレンダー成形機によりシ
ート状に成形し、その後に延伸した後チユーブ状に捲回
してその周端を適宜の手段で接着する方法などでつくる
ことができる。

■の方法において径大化処理はチューブ内部を加圧する
かもしくはチューブ外部を減圧にするなどの方法で実施
でき、通常は処理前の約１．２〜４倍程度まで径大化さ
せる。

また■の方法において延伸処理は一般に一軸延伸により
延伸倍率が通常１．２〜１０倍、望ましくは１．５〜４
倍となるようにして引き続くチューブ状の捲回をその延
伸方向。

に沿って行なうようにするのがよい。

もちろん場合により二軸延伸させても差し支えない。

このような径大化処理もしくは延伸処理によって得られ
る発泡性チューブに熱収縮性が附与される。

各法に使用される熱可塑性ポリマーとしては５０゜〜２
００℃のガラス転移温度、結晶溶融温度、２次転移点な
どの転移点を有するポリマーが単独もしくは混合して使
用できる。

またエチレン−プロピレン−ターポリマー、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、アクリロニトリルーブタジエンースチ
レンゴ・ムなどの弾性材料をこのようなポリマーと混合
して使用することもできる。

この場合混合物中に占める熱可塑性ポリマーの含有量は
通常３０重量％以上とされる。

要するに径大化ないし延伸処理を施すことにより歪みが
残るようなポリマーが用いられる。

このような熱可塑性ポリマーの具体例としては、ポリエ
チレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ルなどが挙げられる。

また発泡剤としてはアゾジカルボンアミド、アゾビスイ
ソブチロニトリルのようなアゾ化合物、ジニトロソペン
タメチレンテトラミンのようなニトロソ化合物、バラト
ルエンスルホニルヒドラジッド ４・４′−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジッドのようなスルホニルヒ
ドラジッド化合物などが挙げられ、その分解温度が熱可
塑性ポリマーの軟化点以上の温度であって、しかも成形
時に全くもしくはほとんど分解しないものを選定して使
用する。

このようなチューブの製造法において任意の段階で、好
ましくは径大化ないし延伸処理を施す前の段階で架橋処
理を行なってもよい。

架橋処理法としてはとくに電子線、ガンマ−線などの電
離放射線照射もしくは紫外線照射などが有効であるが、
その他前記発泡性チューブの製造時にあらかじめ架橋剤
もしくはこれと架橋促進剤とを配合、混練して、これら
配合剤により加熱架橋させる方法でもよい。

この架橋剤および架橋促進剤としてはジクミルパーオキ
サイド、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、メチルエチルケトンパーオキサイドなどのパー
オキサイド、テトラメチルチウラムダイサルファイド、
テトラメチルチウラムモノサルファイドなどのチウラム
系化合物、ジンクジメチルジチオカルバメイト、ジチオ
カーバメイトなどのジチオカルバミン酸塩系化合物など
が挙げられ、通常その総量が熱可塑性ポリマー１００重
量部に対して約０．２〜４重量部となる割合で使用する
。

なお加熱架橋の場合発泡剤が全くもしくはほとんど分解
しない温度で架橋させる必要があり、したがって架橋剤
および架橋促進剤としては上記要件を満足するものを選
定、使用する。

このような架橋処理を径大化ないし延伸処理を施す前に
行なうと附与される熱収縮性がより大きなものとなる。

積層構造のチューブは、このようにして形成されるチュ
ーブ状の発泡性ポリマ一層の内外面側の少なくとも一方
に機能性材料層を積層した構成からなり、この材料層は
ポリマ一層の加熱、発泡で形成される発泡層に管材接続
部に対する接着性や耐摩耗性、表面硬度、耐候性、難燃
性、防水性などの特殊機能を附与するためのものであり
、このためこの材料層にはあえて発泡剤を含ませなくて
もよい。

また機能性材料層に必ずしも熱収縮性を附与させる必要
はないが、と（に附与させる場合は主材料として前記発
泡性ポリマ一層に例示したような径大化もしくは延伸処
理によって歪みが残るような樹脂を選定、使用しこの材
料層を上記ポリマ一層に積層した後に径大化もしくは延
伸処理を施すかあるいは積層前にポリマ一層とは個別に
同様の処理を施せばよい。

積層方法としては、たとえば次のような方法を例示でき
る。

すなわち、■ 前記■もしくは■の方法で形成される発
泡性ポリマ一層からなるチューブに、 ■ 同様の方法でつくられる機能性材料層からなるチュ
ーブを嵌合して接着積層する方法、■ 前記■の方法に
準じて機能性材料層からなるシート成形品をつくり、こ
れをチューブ内面もしくは外面側に捲回して接着積層す
る方法、 ■ 塗工法によりチューブ内面もしくは外面側に機能性
材料層を形成する方法（この場合塗布層をチューブ長手
方向に線状に、また径方向に沿ってらせん状などにして
部分的に積層状態とすることも可能である）、 ＠ 前記■の方法に準じて発泡性ポリマ一層からなるシ
ート成形品と、機能性材料層からなるシート成形品とを
個別に形成し、前者をチューブ状に捲回する前に積層接
着する方法、 θ 多層押出機により発泡性ポリマ一層と機能性材料層
とを同時にチューブ状に押出形成する方法 などである。

これら方法において機能性材料層を発泡性ポリマ一層の
内面側と外面側とのいずれに積層するかは各機能に応じ
て定まり、たとえば管材接続部に対する接着機能などを
望むなら当然内面側に、耐摩耗性、耐候性、難燃性など
を望むなら通常は外面側に、またこれら両機能を附与せ
んとすれば内外両面側に設ければよい。

このような機能性材料層に用いられる主材料は、附与す
べき機能により当然具なり発泡性ポリマ一層の材質との
組合せにおいて適宜選定できるものであり、たとえば発
泡層に表面硬度、耐摩耗性などの機能を与えるときはポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリイミドなどの各種樹脂、もしくはこれら樹脂に
充填剤などを配合したもの、場合によりナイロン繊維布
、金属繊維布、絹布、不織布、紙、アスベストなど；も
使用でき、難燃機能を附与するときはポリ塩化ビニル、
塩素化ポリエチレンなどのノ・ロゲン含有ポリマーを使
用しこれに難燃剤、充填剤などを配合したものが好まし
く用いられる。

また管材接続部に対する接着性を向上させるためにはエ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸ア
イオノマー、エチレン−アクリル酸エチル共重合体など
の接着性の良い各種樹脂もしくはブチルゴムのようなゴ
ム質あるいはこれらにテルペン系樹脂、ロジン系樹脂な
どの粘着附与剤を加えたもの；などが挙げられる。

また防水性を向上させるためにはブロンアスファルト、
ブチルゴムなど、場合によりこれらにロジン系樹脂など
の粘着附与剤を加えたものなどが挙げられる。

このようにしてつくられるこの発明に係る発泡性熱収縮
チューブは、管材接続部の外径より大きな内径を有し、
また肉厚は管材接続部の構造によっても異なるが通常約
０，０５〜６龍程度の比較的柔軟性を有するものであっ
て、積層構造の場合好ましくは発泡性ポリマ一層の厚さ
が通常０．０４〜′５朋、機能性材料層の厚さが通常０
．０１〜１間であり、さらに加熱後の発泡倍率は実用上
２〜３０倍程度である。

次にこのような発泡性熱収縮チューブを使用したこの発
明の管材接続部の保護方法を図面に基づいて説明する。

まず第１図Ａに示されるようなたとえば同径の金属製パ
イプからなる管材１，２を両接続端部３゜４において接
続するに当たり、予め一方の管材１に発泡性ポリマ一層
５単独からなる単層構造の発泡性熱収縮チューブ６を長
手方向に移動自在に嵌着してお匂 次に第１図Ｂに示されるように接続端部３，４の溶接に
よる接続後、前記チューブ６の移動によりこのチューブ
６を接続部７とその周辺部８に被装する。

しかる後この外側にたとえば面状発熱体９とグラスクー
ルのような保温カバー１０とを設けて上記発熱体９によ
りチューブ６を加熱する。

他の加熱方法としては遠赤外線加熱、熱風加熱、プレス
加熱など任意の手段を選択できる。

加熱されたチューブ６は発泡かつ収縮し、その後発熱体
９および保温カバー１０を取り除くと第１図Ｃに示され
るように接続部７とその周辺部８に良好に密着かつ接着
された発泡層１１となり、この発泡層１１によって接続
部７に良好な耐衝撃性や耐摩耗性が附与される。

第２図Ａは異径の管材１，２をレジューサ１２を介して
、また第２図Ｂは同径の管材１，２を曲り管１３を介し
てそれぞれ溶接により接続し、この接続部７（７□、７
２）とその周辺部８にレジューサ１２もしくは曲り管１
３にまたがって前記同様の操作で発泡層１１を設けたも
のであるが、この場合も発泡層１１により接続部７（７
□、７゜）に耐衝撃性などが与えられる。

また両図に示されるように接続する管材１，２がポリエ
チレン皮膜などのライニング層１４や発泡層１５で被覆
されたものでは、接続のため裸状態とされる接続部７（
７１，７２）およびその周辺部８（レジューサ１２もし
くは曲り管１３を含む〕に発泡層１１によって優れた防
食性や断熱性が附与される。

さらに第２図Ａでは発泡層１１の内面側にたとえば接着
性に優れる機能性材料層１６が、また第２図Ｂでは発泡
層１１の外面側にたとえば耐候性、耐摩耗性などに優れ
る機能性材料層１６が隣接されているが、これは接続部
７とその周辺部８に被装する発泡性熱収縮チューブ６と
して上記に対応する積層構造のチューブを使用したもの
である。

前者によれば発泡層１１と接続部７およびその周辺部８
との密着性ないし接着性が一層良好となり、また後者に
よれば発泡層１１の耐候性、耐摩耗性などが向上し、い
ずれの場合も発泡層１１の前記機能すなわち耐衝撃能、
耐摩耗能、防食能、断熱能などに好結果を持たらす。

第３図Ａ、Ｂはそれぞれ管材１，２を溶接以外の手段で
接続した場合の例を示し、第３図Ａでは接続端部３，４
間にカプラ１７を設け、また第３図Ｂでは接続端部３，
４にフランジ１８を設けて、バッキング１９を介して嵌
め込みあるいはボルト締めにより接続し、これら接続部
７とその周辺部８に必要に応じて適宜のパテ状物質２０
を充填した後、前記と同様にしてたとえば内面側に接着
性に優れる機能性材料層１６を持つ発泡性熱収縮チュー
ブ６を被装して加熱発泡させたものである。

この場合も形成される発泡層１１は機能性材料層１６を
介して接続部７とその周辺部８に良好に密着かつ接着し
、これによって接続部７の防食、断熱などが図られる。

２ 以上詳述した通り、この発明は発泡性熱収縮チュー
ブを使用しこれを管材接続部とその周辺部に被装した後
加熱して発泡かつ収縮させるものであるから、管材接続
部の形状、構造が複雑な場合であっても従来方法のよう
に多種多様の成形金型を蒼必要とすることなく亀裂や割
れがない管材接続部およびその周辺部との密着性、接着
性に優れる発泡層を接続現場において簡易迅速に形成で
き、これによって接続部に良好な耐衝撃性、防食性、断
熱性などを附与できる。

２ 以下にこの発明の実施例を記載する。

なお以下において部とあるは重量部を示すものとする。

実施例 ポリエチレン（住友化学株式会社製、商品名：スミカセ
ンＬ−７０５、軟化点＝８６°Ｇ）１００；部、発泡剤
（永和化成株式会社製、商品名：ビニホールＤＷ＃６）
８部をミキシングロールにて混練した後、ペレタイザー
にてペレット化し、押出成形機により発泡剤が分解しな
い温度１３０°Ｃで押出して厚さ１．５ｍｚ１内径１０
０ｍｍの発泡性チェ２−ブをつくる。

これを加圧管に設置して１２０℃の雰囲気でチューブ内
部側に窒素ガスを圧入して径大化させ、厚さ１．０朋、
内径１５０ｙｘｍの発泡性ポリマ一層単独からなる発泡
性熱収縮チューブを得た。

１ 一方ブチルゴム５０部、テルペン樹脂２０部および
針入度２０〜３０のブロンアスファルト３０部からなる
接着性材料層用組成物をニーダ−にて混練した後、押出
成形機により離型紙上に押出し、厚さ０．６ｍｍの接着
性シート成形品をつくる。

） このシートを前記発泡性熱収縮チューブの内面側に
巻き回しながら層状に嵌め込み、指圧によりチューブ内
面側に押し付けて接着する。

その後長さ４５０ｍｍに切断し、発泡性ポリマ一層の内
面側に接着性材料層を積層した２層構造の発泡性熱収縮
チューブをつくった。

次に第４図に示されるようにアスファルト２１で０．５
ｍｍ厚にアンダーコートしその上に１．２ｍｍ厚のポリ
エチレン皮膜からなるライニング層１４を設けた肉厚４
．５朋、外径１１４朋、長さ３００ｍｍの鋼管１，２を
溶接により接続する。

接続部７およびその周辺部８は各々上記接続のため予め
長さ１５０龍に亘り裸の状態にされている。

この接続後鋼管１に前以って嵌着させた前記２層構造の
すなわち発泡性ポリマ一層５と接着性材料層１６とから
なる発泡性熱収縮チューブ６を図示されるように接続部
７およびその周辺部８に移動させ、しかる後第１図Ｂに
示される要領で日東電気工業社製サーモフロン（面状発
熱体）とグラスウールからなる保温カバーとを使用して
１８０℃で２０分間加熱した。

この加熱で発泡性ポリマ一層５は発泡かつ収縮し、接続
部７およびその周辺部８に接着性材料層１６を介して良
好に密着し上記両部７，８に対する接着強度（１８０°
ピーリング）が８に９／２５ｍｍ以上の発泡層１１が形
成された（第５図参照）。

発泡層１１の防食効果を調べるために第５図に示される
ように鋼管接続部を浴槽２２内の３％食塩水２３中に浸
漬し、絶縁計２４の一方の端子δを被覆鋼管１の内面に
、他方の端子２６を上記食塩水２３に接触させて経時的
な電気抵抗の変化を測定したところ、５０℃（食塩水の
温度）で６力月間放置後で２Ｘ１０１４Ωを示し初期値
８Ｘ１０”Ωとほとんど変らなかった。

このことは機能性材料層１６を介した発泡層１１ど接続
部７およびその周辺部８との密着性が非常に良好で食塩
水の浸入が全くみられないことを示すものであり、事実
上記試験後発泡層１１および機能性材料層１６を取り除
いてみたところ鋼管表面に錆の発生は認められなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれこの発明の保護方法を説明
するための断面図、第２図Ａ、Ｂおよび第３図Ａ、Ｂは
管材をそれぞれ異なる手段で接続し、各接続部をこの発
明法により保護したときの状態を示す断面図、第４図は
実施例の方法を説明するための断面図、第５図は実施例
の方法で保護された管材接続部の防食効果を調べるため
の概略断面図である。 ５・・・・・・発泡性ポリマ一層、６・・・・・・発泡
性熱収縮チューブ、７・・・・・・管材接続部、８・・
・・・・周辺部、１６・・・・・・機能性材料層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発泡性熱収縮チューブを使用し、これを管材接続部
   とその周辺部に被装した後加熱して発泡かつ収縮させる
   ことを特徴とする管材接続部の保護方法。 ２ 発泡性熱収縮チューブとして発泡性ポリマ一層とこ
   の層の内外面側の少なくとも一方に積層された機能性材
   料層とからなる積層チューブを使用する特許請求の範囲
   第１項記載の管材接続部の保護方法。