JPS5825199B2 - 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
周辺部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着性を図るた
めの作業性に難点があり、最適の接着剤を選定、使用し
たとしても所期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シートを使用し、これ
を管材接続部とその周辺部に沿って１層もしくは２層以
上に捲回し、七〇周端を接着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シートには、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
少なくとも一方の側に積層された機能性材料層を含むも
のとの２種がある。

単層構造のシートは、たとえば発泡剤および必・要に応
じて発泡助剤、充填剤２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
後に延伸することによりつくることができる。

この方法において、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管材接続部およびその周辺部
に沿う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。

このような延伸処理によって発泡性シート成形品に熱収
縮性が附与される。

上記方法に使用される熱可塑性ポリマーとしては５０〜
２００℃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−ブタジェン−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、パ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。

このようなシートの製造法において任意の段階で、好ま
しくは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、
その他前記発泡性シート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。

積層構造のシートは、このようにして形成されるシート
状の発泡性ポリマ一層の少なくとも一方の側に機能性材
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２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だめのものであり、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、とく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延伸
処理を施すか、あるいは積層前にポリマー層とは個別に
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、■ 前記方法で形成される発泡性ポリマ一層
からなるシートに、 ■ 同様の方法で形成した機能性材料層からなるシート
を接着積層する方法、 ■ 機能性材料層用組成物を塗工する方法（この場合塗
布層を点状や線状にして部分的に積層状態とすることも
可能である）、 ■ 多層押出機により発泡性ポリマ一層と機能性材料層
とを同時にシート状に押出形成する方法などである。

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２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ハ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
シートは、肉厚が管材接続部の構造によっても異なるが
通常約０．０５〜３ｍｍ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０．０４〜２ｍｍ、機能性材料層の厚さ
が通常０．０１〜１ｍｍ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シート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。

第１図Ａにおいてたとえば同径の金属製パイプからなる
管材１，２が溶接により接続されており、この接続部３
とその周辺部４にたとえば発泡性ポリマ一層５単独から
なる単層構造の発泡性熱収縮シート６を１層もしくは２
層以上に捲回してその周端を熱融着するかあるいは適当
な接着剤を使用・して接着する。

次に第１図Ｂに示されるように捲回されたシート６上に
たとえば遠赤外線発熱体Ｔとグラスクールのような保温
カバー８とを設けて上記発熱体７によりシート６を加熱
する。

他の加熱方法としては熱風加熱、プレス加熱など任意の
手段を選択できる。

加熱されたシート６は発泡かつ収縮し、その後発熱体７
および保温カバー８を取り除くと第１図Ｃに示されるよ
うに接続部３とその周辺部４に良好に密着かつ接着され
た発泡層９となり、この発泡層９によって接続部３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１０を介して
、また第２図Ｂは同径の管材１，２を曲り管１１を介し
てそれぞれ溶接により接続し、この接続部３（３１３２
）とその周辺部４にレジューサ１０もしくは曲り管１１
にまたがって前記同様の操作で発泡層９を設けたもので
あるが、この場合も発泡層９により接続部３（３１，３
２）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１２や発泡層１３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３（
３１，３２）およびその周辺部４（レジューサ１０もし
くは曲り管１１を含む）に発泡層９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９の内面側にたとえば接着性
に優れる機能性材料層１４が、また第２図Ｂでは発泡層
９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１４が隣接されているが、これは接続部３と
その周辺部４に捲回する発泡性熱収縮シート６として上
記に対応する積層構造のシートを使用して材料層１４が
前者では内側となるように、後者では外側となるように
捲回したものである。

前者によれば発泡層９と接続部３およびその周辺部４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９の耐候性、耐摩耗性などが向上し、いずれ
の場合も発泡層９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１５，
１６間にカプラ１７を設け、また第３図Ｂでは接続端部
１５，１６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３とその周辺部４に必要に応じて適宜のパテ状
物質冗。

を充填した後、前記と同様にしてたとえば接着性に優れ
る機能性材料層１４を持つ発泡性熱収縮シート６を上記
材料層１４が内側となるように捲回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９は機能性材料層シ１４を
介して接続部３とその周辺部４に良好に密着かつ接着し
、これによって接続部３の防食、断熱などが図られる。

以上詳述した通り、この発明は発泡性熱収縮シートを使
用しこれを管材接続部とその周辺部に沿二って１層もし
くは２層以上に捲回してその周端を接着した後加熱して
発泡かつ収縮させるものであり、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
成形金型を必要とせず、シー ト自体の柔軟性によって
亀裂や割れこを生じさせることなく管材接続部およびそ
の周辺部に捲回できるとともに、加熱によって密着性。

接着性に優れる発泡層を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。

３またこの発明に係るシー
トの代りに発泡性熱収縮チューブを使用する方法も考え
られるが、この方法では通常上記チューブを予め管材に
嵌着させておかなければならず、搬送中にチューブを汚
損したり破損するおそれがあり取扱い上不利な面が４あ
る。

これに対して発泡性熱収縮シートを使用するこの発明法
ではこのシートを接続作業後捲回すればよいからこのよ
うな支障は全く生じない。

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７７．Ｈ７ｚ７層しな
い温度１３０℃で押出して厚さ 横幅５００ｍｍ
の発泡性シート；をつくる。

／これをロール延伸機によりロール温度１２
０°Ｃで延伸倍率が２倍となるように縦方向に一軸延伸
して厚さ１． Ｏｍｗ１横幅４５０關の発泡性ポリマ一
層単独からなる発泡性熱収縮シートを得た。

； 一方ブチルゴム５０部、テルペン樹脂２０部およヒ
針大度２〜３０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
成形機により厚さ０．６朋、横幅４５０朋の接着性シー
ト成形品をつくる。

； このシート成形品を前記発泡性シートに貼り合せて
発泡性ポリマ一層と接着性材料層とからなる２層構造の
発泡性熱収縮シートをつくった。

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１．２朋厚のポリエ
チレン皮膜からなるライニング層１２を設けた肉厚４．
５龍、外径１１４ｍｍ、長さ３００ｍｍの鋼管１，２を
溶接により接続する。

接続部３およびその周辺部４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１４とからなる発泡性熱収縮シート６を
図示されるように接続部３およびその周辺部４に捲回し
てその周端を接着し、しかる後第１図Ｂに示される要領
で遠赤外線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３およびその周辺部４に接着性材料層１４を介して良
好に密着し上記両部３，４に対する接着強度（１８０°
ピーリング）が８ゆ／２５２５部の発泡層９が形成さ
れた（第５図参照）。

発泡層９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２５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°Ｃ（食塩水
の温度）で６力月間放置後で１×１０１４Ωであって初
期値３Ｘ１０１４Ωとほとんど変らなかった。

このことは機能性材料層１４を介した発泡層９と接続部
３およびその周辺部４との密着性が非常に良好で食塩水
の浸入がほとんど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９および機能性材料層１４を取り除
いてみたところ鋼管表面に全く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
明するだめの断面図、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。 ３・・・・・・管材接続部、４・・・・・・周辺部、５
・・・・・・発泡性ポリマ一層、６・・・・・・発泡性
熱収縮シート、１４・・・・・・機能性材料層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発泡性熱収縮シートを使用し、これを管材接続部と
   その周辺部に沿って１層もしくは２層以上に捲回し、そ
   の周端を接着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 発泡性熱収縮シートとして発泡性ポリマ一層とこの
   層の少なくとも一方の側に積層された機能性材料層とか
   らなる積層シート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。