JPH03200846A - 熱収縮性チューブ状材料の製造方法 - 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、熱収縮性が優れており、各種配管等の断熱材
又は保護材として有用な熱収縮性チューブ状材料の製造
方法に関する。

（従来の技術） 各種配管等のチューブ状の断熱材としては、ポリオレフ
ィン製のものが広く用いられている。かかるポリオレフ
ィン製のチューブ状断熱材は、通常は、やや硬質の表皮
層（表面から一定厚さの外側の層）とその内側に形成さ
れた発泡体からなる発泡層（表皮層以外のＭｉ）の二層
から構成されているものである。

かかる構造のポリオレフィン製のチューブ状断熱材は、
従来は次の二つの方法により製造されている。

第一には、発泡層となるシート状の発泡体に表皮層とな
るフィルム又はシートを接着剤等により貼り合わせたも
のを、熱融着や接着剤による接着等の接合手段によりチ
ューブ状に成形する方法である。

第二には、金属製マンドレルの周匝に、まず発泡層とな
るシート状の発泡体を巻回し、次に表皮層となる延伸処
理した熱収縮性シートを発泡体の周囲に巻回して、両者
を互いに熱融着により一体化してチューブ状に成形する
方法である。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術には、それぞれ下記の問題がある。

第一の方法は、製造工程が複雑化して製造コストが上昇
すること、シーム部分が残るために外観上好ましくない
こと、被覆対象である配管との密着性が必ずしもよくな
く断熱性が低下すること及び配管同士の接合部分などの
異形部分（例えば、部分的に凸状部が形成されているよ
うな場合）における密着性が低下すること、などの問題
がある。

また、第二の方法は、製造コストが上昇することやシー
ム部分が残ると言う問題に加えて、さらに発泡層と表皮
層の熱収縮率が異なることから、被覆している配管に熱
が加わった場合に発泡層と表皮層の間にクリアランスが
生じることがあるという問題がある。

そこで本発明は、上記の問題を解決し、簡易な製造方法
により、使用時の温度変化にかかわらず常に配管の形状
に応じて密着した状態で装着することができ、シーム部
分がなく、シワ等の発生もなく製品としての外観が良好
である熱収縮性のチューブ状材料の製造方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は上記の
目的を達成するために、発泡剤を含有するポリオレフィ
ンをチューブ状に成形する工程、前記チューブ状成形品
の表面に電離性放射線を照射して、架橋反応により表皮
層を形成させる工程、並びに前記表皮層を形成したチュ
ーブ状成形品を、加熱下において外部から圧迫しながら
発泡膨張させることにより前記表皮層の内側に発泡層を
形成する工程であって、前記加熱温度が発泡剤の発泡温
度以上でかつポリオレフィンの融点以上の温度であり、
前記圧迫手段が冷却ゾーンを付帯したマンドレルに前記
チューブを圧着させながら冷却固化させるものである工
程、を具備することを特徴とする熱収縮性チューブ状材
料の製造方法を提供する。

以下、製造工程ごとに本発明を説明する。

まず、第一の工程は、発泡剤を含有するポリオレフィン
をチューブ状に成形する工程である。

この工程で用いるポリオレフィンとしては、低密度、中
密度又は高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレ
ン−プロピレンブロック共重合体又はエチレン−プロピ
レンランダム共重合体等の結晶性のポリオレフィンを例
示することができ、これらは２種以上を組み合わせて用
いることができる。

かかるポリオレフィンは、押出加工性を考慮するとメル
トインデックスが０．３以上７以下であることが好まし
い。

また、本発明においては、チューブ状の成形品の形状を
保持できる範囲内で、エチレン−プロピレンラバー、ポ
リブテン−■等のゴムを配合することができる。

本発明で用いる発泡剤としては、加熱時に熱分解して分
解ガスを発生するものであればいかなるものであっても
よく、アゾジカルボンアミド、ジ二トロンペンタメチレ
ンテトラミン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド又は
４，４−オキシビスベンゾスルホニルヒドラジドを例示
することができる。

発泡剤の配合量は目的とする発泡体の発泡倍率によって
適宜選択されるが、通常、ポリオレフィン１００重量部
に対して２〜３０重量部であることが好ましい。

また、ポリオレフィンには本発明の目的を損わない範囲
内の他の添加剤、例えば、老化防止剤、着色剤、加工助
剤、発泡助剤を配合することができる。

第二の工程は、第一工程で得られたチューブ状成形品の
表面に電離性放射線を照射して、ポリオレフィンの架橋
反応により表皮層を形成する工程である。

この工程で用いる電離性放射線としては、電子線、ｒ線
、中性子線を例示することができるが、これらのなかで
も照射線量や透過力等の制御が容易で実用的であること
から電子線が好ましい。

架橋反応は、次工程における発泡剤の熱分解によって発
生したガスの透過を阻止できる程度の表皮層を形成でき
るように行う。通常は、１２０℃のキシレン溶液で２４
時間の抽出処理をした場合のゲル重量分率（以下、同様
の測定方法である）が、最終製品の表皮層で６０〜８５
％、内部層で３０〜６０％になるように架橋させること
が好ましい。

第三の工程は、前工程で製造した表皮層を形成したチュ
ーブ状成形品を、加熱下において所望の寸法の外径にな
るように外部から圧迫しながら発泡膨張させることによ
り、前工程で形成された表皮層の内側に発泡層を形成す
る工程である。

すなわちこの工程においては、加熱によりポリオレフィ
ンに含有させた発泡剤を発泡させながら、チューブに与
えた差圧（チューブ内への内圧の供給並びに外部からの
真空引き）によりチューブを膨張させ、所望の外径にす
るべく冷却ゾーンを付帯したマンドレルにその表層部を
圧着させ、チューブを外皮側から冷却固化させながら、
連続的に成形を行う。

この工程における加熱温度は、配合した発泡剤の発泡温
度以上で、かつポリオレフィンの融点以上の温度である
。加熱温度が発泡剤の発泡温度未満で、かつポリオレフ
ィンの融点未満の温度である場合には、前記発泡膨張成
形が困難になることから好ましくない。

この場合の加熱温度の上限は特に制限されるものではな
く、発泡剤の配合量やチューブ状成形品の大きさなどを
考慮して、適宜決定することができる。

次に、外部からの圧迫手段の一例を第１図及び第２図に
基づいて説明する。第１図は成型ダイスの断面図であり
、第２図は第３工程のフローの概略図である。

第２工程で表皮層を形成したチューブ状成形品は、第２
図で示すように送り出しボビンｌＯと巻取ボビン９の作
用により矢印の方向に送られて、まず予め空気の注入に
より内圧を付与され、加熱室８で予熱された後、さらに
成型ダイスｌに送られて加工される。このように内圧を
付与され、かつ予熱されたチューブ状成形品２は、適宜
膨張した状態で第１図に示すような成型ダイスｌに送ら
れる。なお、この成型ダイス１の入口部３はチューブ状
成形品２が通過でき、しかもチューブ状成形品２の外径
よりも大幅に大きくはないように設定されている。そし
て、チューブ状成形品２は、減圧室４において減圧され
て膨張し、冷却ゾーン５の内壁に表皮層が圧着すること
により外径サイズを規制されながら冷却固化されて所望
の外径を有するチューブとなる。

本発明の製造方法により得られた熱収縮性チューブ状断
熱材は、各種配管又は配線の断熱用及び保護用のチュー
ブとして有用である。

（実施例） 実施例１ メルトインデックスが１の低密度ポリエチレン（融点：
１０４℃）１００重量部に、分解温度が１２５℃のアゾ
ジカルボンアミド５重量部を添加し混練して、ペースト
状の混合物を得た。次に、この混合物を用いてスクリュ
ー径が４０＋ｎｍの単軸押出機により、内径が５閣で、
肉厚が２閣のチューブを押し出し成形した。

このチューブに、加速電圧３００Ｋｖの電子線加速器に
より、チューブ表面の吸収線量がｌＯＭｒａｄになるよ
うに電子線を照射し、チューブ表面に表皮層を形成せし
めた。

その後、このチューブを差圧方式の連続膨張成形装置中
で、１３０℃で予熱して、発泡剤を発泡させながら連続
的に膨張せしめて発泡層を形成した。この場合の圧迫手
段として、第１図及び第２図に示すような成型ダイスを
用いた。

このようにして内径が９ｍで、肉厚が４ｍｍの熱収縮性
のチューブを得た。このチューブのゲル分率は、表皮層
（約０．　５＋ｍ厚）が７３％であり、内部層が３２％
であった。また、発泡倍率は、表面層近傍（表皮層と内
部層との接触部付近）が約１倍であり、内部層（前記表
皮層近傍を除いた内部層）は約５倍であった。このチュ
ーブは、シーム部分がなく、外観も製品として良好なも
のであった。

この熱収縮性チューブの中空部に、外径６ｍの均一形状
の鉄製のパイプを挿通したもの（第３図）及び外径６１
１ＩＩＩ＋で一部に’７＋ｍの凸部を有する鉄製のパイ
プを挿通したもの（第４図）を供試体として調製した。

この供試体について、パイプ中に熱風を送風する前後の
チューブとパイプの密着性を観察した。

送風後のパイプとチューブの密着性を図に基づいて説明
する。

第３図は均一形状の鉄製のパイプを挿通した場合の直径
方向の断面図である。図から明らかなとおり、チューブ
２０において発泡層２３は鉄製のパイプ２４に密着して
おり、クリアランスの発生はなかった。また、第４図は
一部に凸部を有する鉄製のパイプを挿通した場合の長さ
方向の断面図である。図から明らかなとおり、チューブ
２０において発泡層２３は鉄製のパイプ２４の形状に対
応して変形・密着しており、クリアランスの発生はなか
った。また、いずれの場合もチューブの外表面及び内表
面のいずれにもシワ等の変化はみられなかった。

なお、送風前においてもパイプとチューブの密着性は優
れていた。

比較例１ 架橋発泡した低密度ポリエチレンシート（発泡倍率５倍
）をスライスして、厚さ３閣のシートを得た。次に、こ
のシート表面に厚さ０．５ｍの低密度ポリエチレンシー
トを接着剤により貼着し、幅２８ｍｍに裁断した。その
後、この裁断したシートを発泡層が内側にくるように熱
融着して内径９閣のチューブを得た。このチューブの外
表面にはシーム部分がはっきりと残っていた。

コノチューブの中空部に外径が６ｍの鉄製のパイプを挿
通したが、チューブとパイプは完全に密着せずに若干の
クリアランスが生じた。

比較例２ 外径９ＩＩＩｍの鉄製マンドレルの周囲に、比較例１で
用いた発泡層を有する厚さ３ｍのポリエチレンシートを
２回巻回し、端部を熱融着した。次に、さらにその周囲
に２倍延伸した厚さ０．　２ｍａの熱収縮性シートを、
その延伸方向と巻回方向が一致するように計５回巻回し
、端部を熱融着した。冷却後、マンドレルを引き抜き、
内径９ｍのチューブを得た。

このチューブの中空部に外径６１１１の鉄製のパイプを
挿通し、実施例１と同様の条件で熱風を送風した。その
結果、はっきりとしたクリアランスは発生しなかったも
のの、チューブの内部Ｊｌ（前記ポリエチレンシートの
巻回層）の外表面に無数のシワが発生した。

（発明の効果） 本発明の製造方法によれば、熱収縮性が優れたチューブ
状材料を連続的に製造することができ、製造工程を簡略
化することができる。また、本発明の方法により得られ
たチューブ状材料は、熱収縮性が優れているほか、各種
配管の接合部分などのような異形部分であっても密着性
よく装着できることから、熱が加えられるような各種配
管又は配線の断熱用及び保護用の材料として優れている
。

【図面の簡単な説明】

第１図は成型ダイスの断面図、第２図は第３工程のフロ
ーの概略図、第３図及び第４図はチューブとパイプの密
着性の試験説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発泡剤を含有するポリオレフィンをチューブ状に成形す
   る工程、前記チューブ状成形品の表面に電離性放射線を
   照射して、架橋反応により表皮層を形成させる工程、並
   びに前記表皮層を形成したチューブ状成形品を、加熱下
   において外部から圧迫しながら発泡膨張させることによ
   り前記表皮層の内側に発泡層を形成する工程であって、
   前記加熱温度が発泡剤の発泡温度以上でかつポリオレフ
   ィンの融点以上の温度であり、前記圧迫手段が冷却ゾー
   ンを付帯したマンドレルに前記チューブを圧着させなが
   ら冷却固化させるものである工程、を具備することを特
   徴とする熱収縮性チューブ状材料の製造方法。