JP3452603B2 - 合成樹脂ライニング管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、金属管の内周面に合成
樹脂管をライニングした合成樹脂ライニング管の製造方
法に関し、特に、接着剤を工夫することにより、合成樹
脂管と金属管との耐久接着性を高め得る合成樹脂ライニ
ング管の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、合成樹脂ライニング管は、膨径法
あるいは縮径法と称されている方法により製造されてい
る。膨径法では、例えば、特開昭５６─５５２２７号公
報、特開昭５８─１２７２０号公報、特開昭５９─５９
４１８号公報に記載の如く、金属管と合成樹脂との間に
接着剤を介在させた状態で、合成樹脂管を加熱加圧によ
り膨径させることにより金属管に圧着させて、金属管の
内周面と合成樹脂管の外周面との間を接着している。 【０００３】他方、縮径法では、金属管と合成樹脂管と
の間に接着剤を介在させた状態で、金属管をロール等に
より縮径させ、金属管を合成樹脂管に圧着して、金属管
の内周面と合成樹脂管の外周面との間を接着している。 【０００４】上記のような従来の合成樹脂ライニング管
の製造方法では、接着剤として、例えば、特開昭５５─
５５２２７号公報に記載の如き、ポリアミド系又はポリ
エステル系接着剤、特開昭５８─１２７２０号公報に記
載の如き、ブタジエン−スチレンブロック共重合体エラ
ストマー系ホットメルト接着剤、あるいは不飽和脂肪族
カルボン酸又はその無水物を共重合したポリオレフィン
を含む接着剤等が用いられていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリア
ミド系又はポリエステル系接着剤、あるいは不飽和脂肪
族カルボン酸又はその無水物を共重合したポリオレフィ
ンを含む接着剤を用いて、上記の製造方法により得られ
た合成樹脂ライニング管では、耐熱性及び耐熱水性、特
に、金属管への耐久接着性に問題があり、又、ブタジエ
ン−スチレンブロック共重合体エラストマー系ホットメ
ルト接着剤を用いて同様に製造して得られた合成樹脂ラ
イニング管では、耐熱性及び耐熱水性には大きな問題は
ないが、合成樹脂管への耐久接着性、特に低温状態で合
成樹脂管に落錘した時、合成樹脂管が界面から剥離する
等の問題点があった。 【０００６】又、従来の合成樹脂ライニング管の製造方
法のうち、接着剤として溶剤型接着剤を用いる方法で
は、有機溶剤により作業環境が汚染されたり、溶剤乾燥
のために多くの作業スペース及び工程が必要であるとい
う問題点もあった。 【０００７】本発明の目的は、従来の合成樹脂ライニン
グ管の製造方法の問題点を解決し、合成樹脂管と金属管
との耐久接着性を高め得る合成樹脂ライニング管の製造
方法を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、金属管と、そ
の金属管内に挿入された合成樹脂管との間に接着剤を介
在させた状態にて、合成樹脂管を膨径するか又は金属管
を縮径する合成樹脂ライニング管の製造方法において、
飽和ポリエステルを主成分としたホットメルト接着剤
（Ｙ）を合成樹脂管の外周面側に介在させ、一般式Ａ−
Ｂ−Ａ又はＡ−Ｂ（式中、Ａは、実質的にモノビニル置
換芳香族化合物重合体からなるブロックを示し、Ｂは実
質的にオレフィン重合体からなるブロックを示す。）で
表され、モノビニル置換芳香族化合物重合体含有量が１
０〜７０重量％、重量平均分子量が５，０００〜１０
０，０００のブロック共重合体又はこれらの水添物であ
って、カルボン酸基、酸無水物基、又はエポキシ基を分
子中に有するもの（以下、適宜、ブロック共重合体とい
う）を主成分とし、軟化点７０〜１５０℃のゴム相相溶
粘着付与樹脂と軟化点１２０〜１６０℃のテルペンフェ
ノール樹脂とを含有するホットメルト接着剤（Ｘ）を金
属管の内周面側に介在させる合成樹脂ライニング管の製
造方法である。 【０００９】本発明において、金属管としては、例え
ば、鋼管、アルミニウム管等が挙げられる。 【００１０】本発明で用いられる合成樹脂管としては、
塩化ビニル樹脂管、塩素化塩化ビニル管、ポリエチレン
樹脂管、ポリプロピレン樹脂管等が挙げられる。又、合
成樹脂管には、外周部に発泡層を有するものも含まれ
る。外周部に発泡層を有する合成樹脂管としては、発泡
剤含有合成樹脂組成物と合成樹脂とを用いて、二層押出
成形法等により押出成形することにより製造される。発
泡層としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
などのオレフィン系樹脂発泡体、塩化ビニル系樹脂発泡
体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体等が挙げ
られる。発泡体の気泡構造としては、独立気泡構造のも
のの方が連続気泡構造のものより、断熱性や遮音性に優
れている。 【００１１】本発明において、ホットメルト接着剤
（Ｙ）中の飽和ポリエステル樹脂は、飽和ジカルボン酸
成分とグリコール成分とをエステル化することにより得
られる。飽和ジカルボン酸成分としては、テレフタル
酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタール酸、
１，５−ナフタール酸などの芳香族ジカルボン酸、テト
ラヒドロ無水フタル酸、２，５−ノルボルナンジカルボ
ン酸、ヘット酸、シュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン
酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸などの非芳
香族ジカルボン酸等が挙げられる。 【００１２】グリコール成分としては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、１，２−又は１，３−プ
ロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、１，３−、１，４−又は２，３−
ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，
６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサン
ジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタン
ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリ
テトラメチレングリコール、ビスフェノールＡなどが挙
げられる。 【００１３】飽和ポリエステル樹脂は、上記各成分を常
法に従って不活性ガス雰囲気下に温度１５０℃〜２５０
℃程度で縮合させ、更に減圧下に２２０〜２８０℃程度
で重縮合させることにより製造される。 【００１４】本発明で対象とする飽和ポリエステル樹脂
は、分子量が１０，０００〜５０，０００、酸価０．５
〜６ＫＯＨｍｇ／ｇ程度のものである。 【００１５】本発明において、ホットメルト接着剤
（Ｘ）中のブロック共重合体としては、例えば、ブタ
ジエンポリマーブロック（Ｂ成分）の両端にスチレンポ
リマーブロック（Ａ成分）が結合された構造を有するス
チレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢ
Ｓ）や、このＳＢＳのブタジエンポリマー部分（Ｂ成
分）に水素添加して得られる水添物（ＳＥＢＳ）、ある
いはイソプレンポリマーブロック（Ｂ成分）の両端に
スチレンポリマーブロック（Ａ成分）が結合された構造
を有するスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重
合体（ＳＩＳ）や、このＳＩＳのイソプレンポリマー部
分（Ｂ成分）に水素添加して得られる水添物（ＳＥＰ
Ｓ）等であって、カルボン酸基、酸無水物基、又はエポ
キシ基を分子中に有するものを主成分とし（以下、適
宜、ブロック共重合体という）、軟化点７０〜１５０℃
のゴム相相溶粘着付与樹脂と軟化点１２０〜１６０℃の
テルペンフェノール樹脂とを含有するものが挙げられ
る。 【００１６】この重合体はスチレン相の硬質ブロック
（Ａ成分）と、例えば、ブタジエン相等の弾性ブロック
（Ｂ成分）との２相構造を有している。硬質ブロック
（Ａ成分）の含有量が低ければ、樹脂の弾性率や凝集力
が低くなり、接着剤に用いられた場合に接着強度や耐熱
性に問題が生じる。又、硬質ブロック（Ａ成分）の含有
率が高すぎれば、弾性率が高くなりすぎて柔軟性を失
い、いわゆる固い接着剤となり、加熱時の流動性や剥離
強度が低下する。従って、ブロック共重合体中のＡ成分
の含有率は、１０〜７０重量％とされ、好ましくは１５
〜３５重量％である。ブロック共重合体の平均分子量
（重量平均）は５，０００〜１００，０００である。 【００１７】ブロック共重合体としては、カルボン酸
基、酸無水物基、又はエポキシ基を分子中に有するもの
が使用される。カルボン酸基、酸無水物基、又はエポキ
シ基を分子中に有するブロック共重合体は、上記ブロッ
ク共重合体に、不飽和カルボン酸、その酸無水物、又は
エポキシ基含有不飽和化合物を、溶融状態又は溶液状態
において、ラジカル開始剤を使用し又は使用せずに、グ
ラフト重合することにより得ることができる。 【００１８】不飽和カルボン酸としては、例えば、マレ
イン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸等のカルボン酸が挙げられ、その酸無
水物としては、上記カルボン酸の酸無水物が挙げられる
が、ジカルボン酸無水物が好適に使用され、特に無水マ
レイン酸が好適に使用される。 【００１９】エポキシ基含有不飽和化合物の例として
は、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、
イタコン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル等が
挙げられるが、分子中に不飽和基とエポキシ基を有する
全ての化合物が使用できる。 【００２０】カルボン酸基、酸無水物基、又はエポキシ
基を分子中に有するブロック共重合体中のカルボン酸
基、酸無水物基、又はエポキシ基の含有量は、通常、
０．０１〜３０重量％が好ましく、０．０５〜１０重量
％がより好ましい。含有量が０．０１重量％未満の場合
には、グラフトによる接着力の向上が殆ど見られず、逆
に、３０重量％を超える場合には、グラフトの効果がそ
れ以上向上しない。 【００２１】本発明において、ホットメルト接着剤
（Ｘ）中には、軟化点７０〜１５０℃のゴム相相溶粘着
付与樹脂と、軟化点１２０〜１６０℃のテルペンフェノ
ール樹脂を含有する。 【００２２】軟化点７０〜１５０℃のゴム相相溶粘着付
与樹脂は、ブロック共重合体の弾性ブロック（Ｂ成分）
に相溶し、その粘着性を増大させる作用を有する。軟化
点が７０℃より低いと、ホットメルト接着剤（Ｘ）の耐
熱性が低下し易く、逆に、１５０℃よりも高くなると、
粘着性あるいは接着性が発現しにくくなる。 【００２３】軟化点７０〜１５０℃のゴム相相溶粘着付
与樹脂としては、例えば、脂環族系石油樹脂、脂肪族石
油樹脂、テルペン樹脂等が挙げられる。軟化点７０〜１
５０℃のゴム相相溶粘着付与樹脂の添加量は、ブロック
共重合体１００重量部に対して、５〜５０重量部が好ま
しい。 【００２４】テルペンフェノール樹脂の軟化点として
は、軟化点が１２０〜１６０℃のものが使用される。軟
化点が１２０℃より低いと、ホットメルト接着剤（Ｘ）
の耐熱性が低下し易く、逆に、１６０℃よりも高くなる
と、粘着性あるいは接着性が発現しにくくなる。軟化点
が１２０〜１６０℃のテルペンフェノール樹脂の添加量
は、ブロック共重合体１００重量部に対して、１０〜５
０重量部が好ましい。 【００２５】本発明において、ホットメルト接着剤
（Ｘ）及び（Ｙ）中には、必要に応じて、炭酸カルシウ
ム、燐酸バリウム、クレー、タルク又は酸化チタン等の
充填剤、ナフテン系、アロマ系、パラフィン系オイル等
の流動性調整剤、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）やジ
ブチルフタレート（ＤＢＰ）等の可塑剤、酸化防止剤等
を含有することができる。 【００２６】 【作用】本発明の合成樹脂ライニング管の製造方法は、
飽和ポリエステルを主成分としたホットメルト接着剤を
合成樹脂管の外周面側に介在させることにより、飽和ポ
リエステルを主成分としたホットメルト接着剤（Ｙ）の
合成樹脂管への耐寒衝撃性等の耐久接着性が向上し、且
つ、ブロック共重合体を主成分とするホットメルト接着
剤（Ｘ）を金属管の内周面側に介在させることにより、
ブロック共重合体の金属管への耐熱性及び耐熱水性等の
耐久接着性が向上するので、金属管と合成樹脂管との間
の、耐寒衝撃性や耐熱性及び耐熱水性等の耐久接着性に
優れた合成樹脂ライニング管を得ることができる。 【００２７】 【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例をあげるこ
とにより、本発明を明らかにする。実施例１〜５、比較例１〜４ 表１に、実施例１〜５、比較例１〜４に用いたホットメ
ルト接着剤（Ｘ）及び（Ｙ）の配合組成を示す。尚、表
１における、ホットメルト接着剤（Ｙ）中の、飽和ポリ
エステルとしては、東洋紡社製、商品名「バイロンＧ
Ｍ９９５」〔分子量：２．５万、溶融粘度６０００Ｐｓ
（２００℃）、融点：１１３℃、ガラス転移温度：−２
０℃〕を用い、飽和ポリエステルとしては、ユニチカ
社製、商品名「ユニチカエリーテルＵＥ３８００」〔分
子量：２万、溶融粘度：８００Ｐｓ（２００℃）、融
点：１３３℃、ガラス転移温度：−５℃〕を用いた。 【００２８】又、表１における、ホットメルト接着剤
（Ｘ）中の、ブロック共重合体としては、２重量％無
水マレイン酸変性ＳＥＢＳ（旭化成社製、商品名「タフ
テックＭ１９１３、スチレン含有量約３０重量％、分子
量：約５万）を用い、ブロック共重合体としては、
０．１ｍｍｏｌ／ｇエポキシ変性ＳＥＢＳ（旭化成社
製、商品名「タフテックＺ５１３」、スチレン含有量約
３０％、分子量：約５万）を用い、脂肪族飽和炭化水素
樹脂としては、荒川化学社製、商品名「アルコンＰ−１
００」（軟化点１００℃）を用い、テルペンフェノール
樹脂としては、ヤスハラケミカル社製、商品名「ＹＳポ
リスターＳ−１４５」（軟化点１４５℃）を用いた。ホ
ットメルト接着剤（Ｘ）は１６０℃×１０分熱溶融混練
により調整した。 【００２９】 【表１】 【００３０】ホットメルト接着剤（Ａ）及び（Ｂ）とし
て表１に示すものを、所定量用いて、下記の（１）小試
験片接着性評価及び（２）ライニング管試験の２種類の
試験方法により、接着性能評価を行った。 【００３１】（１）小試験片接着性評価（９０°剥離試
験） 被着体として、２５ｍｍ×１２５ｍｍ×厚さ１．６
ｍｍのＪＩＳ Ｇ３１４１冷間圧延鋼板と、２５ｍｍ×
１２５ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの帆布（９号）とを準備
し、鋼板にホットメルト接着剤（Ｘ）（厚み：約１００
〜１５０μｍ）を塗布し、その上にホットメルト接着剤
（Ｙ）（厚み：５０〜１００μｍ）を塗布し、その上に
帆布を貼り合わせて、温度１５０℃×加圧２Ｋｇ／ｃｍ
² の条件で接着させた。それらを初期常態接着性評価、
及び、８５℃の熱水に３日間浸漬した後、５０℃×６時
間減圧乾燥し、９０°剥離試験（測定温度：２３℃、引
張り速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ）を行い熱水浸漬耐久接着
性を評価した。 【００３２】 被着体として、２５ｍｍ×１００ｍｍ
×厚さ４ｍｍの塩素化塩化ビニル樹脂板と２５ｍｍ×１
２５ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの帆布（９号）とを準備し、
塩素化塩化ビニル樹脂板表面上に、ホットメルト接着剤
（Ｙ）（厚み：５０〜１００μｍ）を塗布し、その上に
ホットメルト接着剤（Ｘ）（厚み：約１００〜１５０μ
ｍ）を塗布し、その上に帆布を貼り合わせ、温度１５０
℃×加圧２Ｋｇ／ｃｍ ² の条件で接着させた。それらを
初期常態接着性評価（測定時の温度：２３℃）、及び８
５℃の熱水に３日間浸漬した後、５０℃×６時間減圧乾
燥し、再度９０°剥離試験（測定温度：２３℃ 引張り
速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ）を行い熱水浸漬後接着性を評
価した。それらの結果を表２に示す。 【００３３】 【表２】 【００３４】（２）ライニング管試験（縮径法によるラ
イニング管の作製方法及びその評価） 塩素化塩化ビニル樹脂管（外径：５２ｍｍ）の外周面に
ホットメルト接着剤（Ｙ）（厚み：５０〜１００μｍ）
を塗布し、その上にホットメルト接着剤（Ｘ）（厚み：
約１００〜１５０μｍ）を塗布し、これを内径５３ｍｍ
の鋼管に挿入し、ロールにより鋼管を縮径後、１２０℃
×２時間養生してライニング鋼管を製造した。 【００３５】得られたライニング鋼管について、初期接
着性評価を打診法により評価した。即ち、得られた長さ
１ｍのライニング鋼管を０℃雰囲気中に５時間以上放置
後、１ｍの高さよりコンクリート面に自由落下させ、合
成樹脂管と金属管との接着評価を打診法により評価し
た。 【００３６】又、得られたライニング鋼管３０ｃｍを２
５℃の冷水浸漬５分と８５℃の熱水浸漬５分を１サイク
ルとし、５００サイクル後の接着状態を打診法により冷
熱水浸漬サイクル耐久性評価を行った。これらの結果を
表３に示す。尚、表３中、○印は接着部分に剥れがない
ことを示し、△印は接着部分に一部剥れがあったことを
示し、×印は接着部分のほぼ全体に剥れがあることを示
す。 【００３７】 【表３】 【００３８】表２、３からも明らかな如く、本発明の実
施例１〜５の場合には、いずれも、９０°剥離試験にお
ける、金属及び合成樹脂に対する初期接着性、耐久接着
性（８５℃×３日後の接着力）が優れ、且つ、ライニン
グ管試験における、初期接着性、及び耐寒衝撃性あるい
は耐熱水性等の耐久接着性が優れているのに対して、比
較例１〜４の場合には、それら少なくとも１つが劣って
いる。 【００３９】 【発明の効果】本発明の合成樹脂ライニング管の製造方
法は、上記の如き構成とされているので、金属管と合成
樹脂管との間の、耐寒衝撃性や耐熱性及び耐熱水性等の
耐久接着性に優れた合成樹脂ライニング管を得ることが
できる。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 金属管と、その金属管内に挿入された合
   成樹脂管との間に接着剤を介在させた状態にて、合成樹
   脂管を膨径するか又は金属管を縮径する合成樹脂ライニ
   ング管の製造方法において、飽和ポリエステルを主成分
   としたホットメルト接着剤（Ｙ）を合成樹脂管の外周面
   側に介在させ、一般式Ａ−Ｂ−Ａ又はＡ−Ｂ（式中、Ａ
   は、実質的にモノビニル置換芳香族化合物重合体からな
   るブロックを示し、Ｂは実質的にオレフィン重合体から
   なるブロックを示す。）で表され、モノビニル置換芳香
   族化合物重合体含有量が１０〜７０重量％、重量平均分
   子量が５，０００〜１００，０００のブロック共重合体
   又はこれらの水添物であって、カルボン酸基、酸無水物
   基、又はエポキシ基を分子中に有するものを主成分と
   し、軟化点７０〜１５０℃のゴム相相溶粘着付与樹脂と
   軟化点１２０〜１６０℃のテルペンフェノール樹脂とを
   含有するホットメルト接着剤（Ｘ）を金属管の内周面側
   に介在させることを特徴とする合成樹脂ライニング管の
   製造方法。