JPH06117583A

JPH06117583A - 複合管

Info

Publication number: JPH06117583A
Application number: JP4261613A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takematsu; 敏行竹松
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】金属との接着性が優れ、且つ、長時間の熱水
を流しても亀裂や割れの発生することのない、金属を外
層とし、シラングラフト変性ポリオレフィンを内層とす
る複合管を提供すること。【構成】環状ポリオレフィンなどの非晶性ポリオレフ
ィンにビニルトリメトキシシランとジ−ｔ−ブチルパー
オキサイドを混合して加熱溶融してシラングラフト変性
非晶性ポリオレフィンを得、このシラングラフト変性非
晶性ポリオレフィンを金属管の内面に押出被覆すること
により、金属を外層とし、シラングラフト変性ポリオレ
フィンを内層とする複合管を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属を外層とし、ポ
リオレフィンを内層とする複合管の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】給湯用、温水暖房用、排水用等の配管材
料として、金属管の内面に樹脂層を形成した複合管が使
用されるようになってきている。樹脂層が、金属管の耐
腐食性、耐圧性等の向上に寄与しているからであり、樹
脂層としては、化学的に安定でかつ安価であるポリオレ
フィンが特に好適に用いられている。しかし、ポリオレ
フィンは分子中に極性基を有しないため、金属と接着し
難いという問題がある。

【０００３】そこで、ポリオレフィンの金属との接着性
を良くするため、特開昭５２−７８９８３号公報には、
シランカップリング剤によりシラングラフト変性したポ
リオレフィンを用いることにより金属との接着性を向上
させた複合体が提案されている。

【０００４】上記シラングラフト変性ポリオレフィン
は、分子内にアルコキシシラン基（Ｓｉ−ＯＲ基、但し
Ｒはアルキル基）を有しており、アルコキシシラン基は
水分や酸によって加水分解反応を起こしシラノール基
（Ｓｉ−ＯＨ基）に変化するようになる。そして、シラ
ノール基は極性基であるため、金属との接着性及び接着
耐久性が向上するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭５
２−７８９８３号公報に具体的に開示されているシラン
グラフト変性ポリオレフィンは、結晶化度の高い高密度
ポリエチレンをグラフト変性したものである。

【０００６】このような結晶化度の高いポリエチレンを
シラングラフト変性したポリオレフィンを金属内面に被
覆した複合管にあっては、長期間にわたって使用する
と、管内を流れる熱水、温水により内層のシラングラフ
ト変性ポリオレフィンが加熱され、その非結晶部分が徐
々に結晶化するようになる。

【０００７】ところで、熱水、温水は複合管内を通常間
欠的に流れるものであるので、内層の温度が低下したと
き内層のシラングラフト変性ポリエチレンポリエチレン
が収縮すると、結晶部分と非結晶部分との界面に収縮応
力が集中して脆性破壊が起こり、亀裂や割れが発生する
ようになる。

【０００８】こうした亀裂や割れが発生すると、この亀
裂や割れから水分が侵入して金属面に達し、金属の腐食
を進行して穴あき、漏水といった問題が生ずる。また、
脆性破壊による割れによって樹脂層が金属面から脱落し
て熱水、温水に混入するという問題があった。

【０００９】この発明は、上記の点に鑑みてなされたも
のであって、金属との接着性及び接着耐久性が優れてい
ながら、長時間の熱水を流しても亀裂や割れの発生する
ことのない複合管を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の複合管は、シ
ラングラフト変性非晶性ポリオレフィンもしくはシラン
グラフト変性低結晶性ポリオレフィンを内層とし、金属
を外層としてなることを特徴としている。

【００１１】外層とされる金属としては、たとえば、鉄
鋼、アルミニウム、銅があげられ、ポリオレフィンとの
積層面は、脱脂、酸洗等を行い、オレフィンとの接着に
適した表面状態とするのが好ましい。

【００１２】この発明において、シラングラフト変性非
晶性ポリオレフィンとは、非晶性ポリオレフィンに、シ
ランカップリング剤と有機過酸化物とを混合して加熱反
応することにより、シラングラフト変性されたポリオレ
フィンをいう。そして、非晶性ポリオレフィンとは、結
晶化度が実質的に０であるポリオレフィンを意味し、こ
のような非晶性ポリオレフィンとしては、たとえば、分
子中に環状構造の分子鎖を持つポリオレフィンがあげら
れる。なお、この発明における結晶化度はＸ線回折法等
により測定される。

【００１３】また、シラングラフト変性低結晶性ポリオ
レフィンとは、低結晶化度のポリオレフィンに、シラン
カップリング剤と有機過酸化物とを混合して加熱反応す
ることにより、シラングラフト変性されたポリオレフィ
ンをいう。なお、シラングラフト変性低結晶性ポリオレ
フィンの結晶化度は４０％以下であることが好ましい。
４０％を超えると、複合管として使用中、熱水によって
ポリエチレンの結晶化さらに進み、脆性破壊による亀
裂、割れが生じ易くなるからである。

【００１４】低結晶化度のポリオレフィンとしては、た
とえば、ポリエチレンとポリプロピレンとの溶融混合
物、ポリエチレンとポリブテンとの溶融混合物、密度や
分子量分布等の物性の異なるポリエチレンやポリプロピ
レンなどの同一樹脂同士の溶融混合物、非晶性ポリオレ
フィンとその他のポリオレフィンとの溶融混合物等があ
げられる。

【００１５】シランカップリング剤としては、ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリアセトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン等があげられる。

【００１６】また、有機過酸化物としては、ジメチルパ
ーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、ジプロビオニルパーオキサイド、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサ
イド、クメンヒドロパーオキサイド等があげられる。

【００１７】この発明の複合管の製造方法としては、た
とえば、金属の長尺帯状シートを螺旋状に巻き付け側縁
部同士を結合しつつ、管状に成形しながら、その内面に
押出金型から、シラングラフト変性非晶性ポリオレフィ
ンもしくはシラングラフト変性低結晶性ポリオレフィン
を内層として押出被覆することにより、連続的に成形す
る方法があげられる。

【００１８】

【作用】内層がシラングラフト変性非晶性ポリオレフィ
ンもしくはシラングラフト変性低結晶性ポリオレフィン
からなり、これらのポリオレフィンには極性基が導入さ
れているので金属との接着性が優れるとともに、熱水や
温水に接して高温となっても上記のポリオレフィンの結
晶化はほとんど進行せず、脆性破壊に至らず、亀裂や割
れの発生が抑制される。

【００１９】

【実施例】この発明の複合管の実施例について説明す
る。

【００２０】（実施例１）非晶性ポリエチレン（メルト
インデックス２ｇ／１０分：１９０℃、密度１．０００
ｇ／ｃｍ³、結晶化度０％）に、ビニルトリメトキシシ
ランとジ−ｔ−ブチルパーオキサイドを混合して加熱溶
融し、シラングラフト変性非晶性ポリエチレン（メルト
インデックス０．７ｇ／１０分：１９０℃、密度１．０
００ｇ／ｃｍ³、結晶化度０％）を得た。

【００２１】次に、厚さ１．５ｍｍ、幅２７１ｍｍの冷
延鋼板フープ材を連続的にほどいていき、リン酸ソーダ
系脱脂剤で脱脂したのち、硝酸溶液に浸漬しエッチング
を行った。この冷延鋼板を加熱乾燥し、ロールフォーミ
ング装置で、エッチング処理面を内側にして円管状に成
形しつつ側縁の突き合わせ部を溶接し、金属管を連続的
に製造した。

【００２２】押出機の先端に付設した金型から、上記の
シラングラフト変性非晶性ポリエチレンを内層として押
出し、上記金属管を成形中の冷延鋼板フープ材の内面に
被覆して複合管（内径８０ｍｍ、内層１．０ｍｍ）を製
造した。

【００２３】得られた複合管を長手方向に２ｃｍ幅に切
断し、Ｔ型剥離法により接着強度を測定したところ、４
２．３ｋｇｆであった。また、内層のシラングラフト変
性非晶性ポリエチレンの結晶化度は０％（Ｘ線回折法）
であった。

【００２４】次に、複合管（長さ１ｍ）に９５℃の熱水
を２万時間通水し、内層の亀裂や割れの有無を目視によ
り観察したが異常はなかった。通水後の複合管の接着強
度を上記と同様にして測定したところ、３８．５ｋｇｆ
であった。また、内層のポリエチレンの結晶化度は３％
であった。

【００２５】（実施例２）ポリエチレン（メルトインデ
ックス３０ｇ／１０分：１９０℃、密度０．９５４ｇ／
ｃｍ³、結晶化度７０％）と、ポリプロピレン（メルト
インデックス１０ｇ／１０分：２３０℃、密度０．９１
４ｇ／ｃｍ³、結晶化度８０％) とを重量比７：３で溶
融混合し、メルトインデックス１２ｇ／１０分：２３０
℃、密度０．９００ｇ／ｃｍ³、結晶化度２７％の混合
物を得た。この混合物にビニルトリメトキシシランとジ
−ｔ−ブチルパーオキサイドを添加して加熱溶融し、シ
ラングラフト変性低結晶性ポリオレフィン（メルトイン
デックス５ｇ／１０分：２３０℃）を得た。

【００２６】このシラングラフト変性低結晶性ポリオレ
フィンを、実施例１のシラングラフト変性非晶性ポリエ
チレンの代わりに使用したこと以外は、実施例１と同様
にして複合管を製造した。

【００２７】得られた複合管の接着強度と結晶化度は、
実施例１と同様に測定したところ、それぞれ、３４．４
ｋｇｆ、２６％であった。

【００２８】実施例１と同様に、熱水の通水試験も行な
ったところ、複合管の内層の亀裂や割れの発生は見られ
ず、接着強度と結晶化度は、それぞれ、３１．８ｋｇ
ｆ、２７％であった。

【００２９】（比較例）高密度ポリエチレン（メルトイ
ンデックス２．５ｇ／１０分：１９０℃、密度０．９５
４ｇ／ｃｍ³、結晶化度７５％) に、ビニルトリメトキ
シシランとジ−ｔ−ブチルパーオキサイドを混合して加
熱溶融し、シラングラフト変性高密度ポリエチレン（メ
ルトインデックス１．５ｇ／１０分：１９０℃、結晶化
度７０％）を得た。このシラングラフト変性高密度ポリ
エチレンを、実施例１のシラングラフト変性非晶性ポリ
エチレンの代わりに、使用したこと以外は、実施例１と
同様にして複合管を製造した。

【００３０】得られた複合管の接着強度と結晶化度は、
実施例１と同様に測定したところ、それぞれ、３７．３
ｋｇｆ、７０％であった。

【００３１】実施例１と同様に、熱水の通水試験も行な
ったところ、複合管の内層面には所々に長さ１〜５ｃｍ
程度の亀裂が見られた。また、接着強度と結晶化度は、
それぞれ、３１．３ｋｇｆ、８５％であった。

【００３２】

【発明の効果】この発明の複合管は、以上述べたとお
り、熱水を長期間通水しても、内層のシラングラフト変
性ポリオレフィンの結晶化度はほどんど進行せず、耐脆
性に優れるために亀裂や割れの発生がなく、長期の熱水
や温水の使用に耐える。したがって、給湯用、温水暖房
用、排水用等の配管材料として好適に使用され得る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シラングラフト変性非晶性ポリオレフィ
ンもしくはシラングラフト変性低結晶性ポリオレフィン
を内層とし、金属を外層としてなる複合管。