(57)【要約】【課題】管体への挿入が容易で、仮に挿入時に管体の内周面に接着層が接触しても、この層の一部が剥がれない熱膨張チューブを提供する。【解決手段】チューブ本体の外周面にホットメルト層を形成したため、管体へのチューブ挿入時、仮に管体の内周面にホットメルト層が接触しても、常温状態で固形の熱膨張チューブは管体に接着しない。その結果、従来品の場合のように、接着剤の一部が剥がれて熱膨張チューブに未接着部分が発生したり、熱膨張チューブの一部分がいびつに貼り合わさって不良品となる事態を回避できる。しかも、ホットメルト層は、チューブ本体の熱膨張時に溶融するため、熱膨張後、ホットメルト層を溶融させる別の加熱を行う必要がない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張して管体の内周面に圧着され、かつ該管体を内側から保護するチューブ本体と、
該チューブ本体の外周面に形成され、かつ該チューブ本体の熱膨張時の熱により溶融するホットメルト層とを備えた熱膨張チューブ。
【請求項２】
前記ホットメルト層は、シート形状のものである請求項１に記載の熱膨張チューブ。
【請求項３】
前記チューブ本体および前記ホットメルト層は、それぞれ透明または半透明の材料からなる請求項１または請求項２に記載の熱膨張チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は熱膨張チューブ、詳しくは熱膨張することで管体を内側から保護可能な熱膨張チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電力用ケーブルなどを地下に埋設するときに使用される鋼管（管体）の防水性および防錆性を高めるため、鋼管の内周面に熱膨張チューブを接着するライニング処理が行われている。熱膨張チューブとは、加熱により膨張（大径化）する合成樹脂チューブであり、例えば特許文献１の「熱膨張性チューブ」などが知られている。
特許文献１の熱膨張性チューブは、架橋点がその両端に存在するポリエステルまたはポリエーテルである架橋可能な結晶性重合体を主成分とした硬化性の形状記憶性樹脂組成物からなる管状成形体で、その結晶性重合体が結晶化したものである。
【０００３】
チューブ使用時には、まず鋼管内にその内径より小さい外径を有し、かつ外周面の全域に接着剤が塗布された熱膨張性チューブを挿入し、その後、結晶性重合体の結晶融点以上に熱膨張性チューブを加熱する。これにより、熱膨張性チューブはあらかじめ鋼管と同程度の外径を有する管状成形体にその形状を復元し、接着剤を介して、鋼管の内周面に接着してこれをライニングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４３１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の熱膨張性チューブにあっては、このように鋼管を内側から保護する際、その内周面への熱膨張性チューブの固定や水密性、気密性の付与のため、流動性を有する接着剤を使用していた。しかも、熱膨張性チューブは、あらかじめ接着剤を塗布した状態で管内に挿入するため、熱膨張チューブを鋼管内に挿入する途中で、接着剤が鋼管の内周面に接着するおそれがあった。その結果、接着剤の一部が剥離し、熱膨張性チューブに未接着部分（ボイド）が発生したり、最悪の場合には、熱膨張性チューブが広範囲にわたって修正不可能な状態までいびつに貼り合わさり、不良品の発生頻度が高まるおそれがあった。
【０００６】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、チューブ本体の外周面に、従来の流動性を有した接着剤に代わる固形のホットメルト層を形成しておけば、上述した問題は全て解消することを知見し、この発明を完成させた。
【０００７】
この発明は、管体への挿入が容易となり、かつこの挿入時に管体の内周面にホットメルト層（接着層）の一部が接触しても、ホットメルト層に剥がれが生じない熱膨張チューブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、熱膨張して管体の内周面に圧着され、かつ該管体を内側から保護するチューブ本体と、該チューブ本体の外周面に形成され、かつ該チューブ本体の熱膨張時の熱により溶融するホットメルト層とを備えた熱膨張チューブである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、チューブ本体の外周面にホットメルト層を形成したため、熱膨張チューブを管体内の所定位置まで挿入する途中、仮に管体の内周面にホットメルト層が接触しても、従来品のように接着剤の一部が剥がれるおそれはない。これは、ホットメルトが、常温では固形で溶融して初めて接着力が生じる接着剤であることによる。その結果、従来品の課題であった接着剤の剥がれを原因として、熱膨張チューブに未接着部分が発生したり、熱膨張チューブが広範囲にわたって修正不可能な状態になるまでいびつに貼り合わさり、不良品が発生するという事態を回避することができる。
しかも、ホットメルト層は、チューブ本体が熱膨張する際の熱により溶融（軟化）するため、熱膨張チューブの熱膨張後、ホットメルト層を溶融させる別の加熱を行う必要がない。
【００１０】
管体としては、例えば鋼管などを採用することができる。管体の内径および外径は、用途により任意に変更される。
熱膨張チューブとは、合成樹脂からなるチューブを架橋後、その長手方向に延伸することで、延伸前よりも細径化（小径化）したチューブであって、加熱することで延伸前の外径まで拡張可能なものである。
チューブ本体の素材としては、架橋可能な合成樹脂を採用することができる。具体的には、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性ポリエチレン樹脂などの変性ポリオレフィン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体樹脂などのポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、各種ジエン系樹脂、オレフィン系エラストマーなどの各種エラストマーを採用することができる。
【００１１】
チューブ本体の製造方法としては、架橋可能な合成樹脂を例えば押出成形などによりチューブ形状に成形後、このチューブを架橋処理し、その寸法を記憶させる。合成樹脂の架橋処理方法としては、各種の架橋剤を合成樹脂中に配合し、電子線やγ線などの高エネルギー線、紫外線などの照射、または加熱により架橋反応を生じさせる方法、または、水分架橋性のポリマー（自己架橋性ポリマー）を用い、このポリマーをチューブ状に成形した後、温水中に浸漬、または高温多湿の雰囲気にさらし、水分と接触させることにより架橋（水分架橋）する方法などを採用することができる。
【００１２】
架橋剤としては、例えば、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物、硫黄、塩化硫黄、ジチオールなどの硫黄化合物、アミノアゾベンゼン、キノン、ポリニトロベンゼンなどの熱分解、レドックス分解、イオン分解などによりラジカルを発生し、ラジカルが水素を引き抜いて架橋を形成するもの、または、β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネートなどの各種のアクリレート、メタアクリレートやトリエステルが挙げられる。
【００１３】
合成樹脂の架橋度（ゲル分率）は、材質によっても異なるが５０〜１００％程度、好ましくは８０〜１００％程度である。架橋度（ゲル分率）が５０％未満では、チューブを細径化した後加熱しても、元の寸法まで十分に拡張し難い。
その後、架橋処理したチューブを長手方向に延伸し、これを細径化する。チューブの延伸方法としては、例えば、長さ方向を上下に向けたチューブの上端を固定するとともに、チューブの下端に錘を付ける方法などを採用することができる。
【００１４】
チューブの延伸による細径化は、細径化後のチューブの外径が、細径化前の外径の１０〜２０％である。これは、チューブを細くするほど外管用のチューブやパイプ内に挿入し易くなるものの、チューブの拡張、復元可能な程度を超えて細径化すれば、鋼管に接触したまま長さ方向へ伸びて接着剤が追従しなくなるためである。以上のようにして、熱膨張可能なチューブ本体が得られる。
チューブ本体の熱膨張率は１０〜２０％である。
チューブ本体を膨張させる際の加熱温度は、チューブ本体の素材により異なるが、例えば９０℃〜１２０℃である。
【００１５】
ホットメルト層の素材（組成）は任意である。例えば、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）の他、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、エチレンビニル共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、液晶性α−オレフィン、スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）などのＡＢＡ型ブロック共重合体などのベースポリマーに、各種タッキファイア、可塑剤、その他の添加剤を混合したものを採用することができる。このうち、ベースポリマーのみ、またはこのうちの２成分のみでもよい。
【００１６】
ホットメルトの溶融温度（軟化点）は、チューブ本体を膨張させる際の加熱温度（チューブ本体の軟化点）以下である。具体的には、７０℃〜９０℃である。ホットメルトの溶融温度がチューブ本体の熱膨張時の加熱温度より高ければ、チューブ本体が熱膨張する際の熱でホットメルト層が溶融しない。その結果、熱膨張チューブの熱膨張後、ホットメルト層を溶融させる別の加熱を行う必要がある。
ホットメルト層の厚さは、例えば０．３〜０．６ｍｍである。０．３ｍｍ未満ではホットメルト層がチューブ本体の外周面から剥離し易くなる。また、０．６ｍｍを超えれば溶融し難くなる。この範囲であれば、充分に鋼管内面に接着し防錆効果が得られる。
【００１７】
ホットメルト層は、チューブ本体の外周面の全域だけでなく、その一部のみに形成してもよい。
チューブ本体の外周面へのホットメルト層の形成方法としては、例えばチューブ本体に、溶融したホットメルトを塗布する方法を採用することができる。その他、シート形状のホットメルト層の裏面（内面）を溶剤によって溶かし、その後、これをチューブ本体の外面に貼り付ける方法などを採用することができる。
チューブ本体およびホットメルト層の色彩は、例えば赤、黒、青、白の顔料などを添加して混錬した有色でも、素材の原色でもよい。また、これらの部材は不透明でも、半透明でも、透明でもよい。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記ホットメルト層は、シート形状のものである請求項１に記載の熱膨張チューブである。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、ホットメルト層の形態をシート形状としたため、例えばトルエンなどの溶剤を使ってホットメルト層の裏面を溶かし、この状態でチューブ本体の外周面にホットメルト層を貼り付けることにより、均一厚さのホットメルト層を簡単にチューブ本体の外周面に形成することができる。しかも、塗布法によりホットメルト層をチューブ本体の外周面に形成した場合のように、塗布後のホットメルト層の乾燥工程が不要となる。
ホットメルト層の厚さは、その層全域にわたって均一なものが好ましい。ホットメルト層は、チューブ本体の外周面に１層のみでも、２層以上重ねてもよい。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記チューブ本体および前記ホットメルト層は、それぞれ透明または半透明の材料からなる請求項１または請求項２に記載の熱膨張チューブである。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、チューブ本体およびホットメルト層をそれぞれ透明または半透明としたため、チューブ本体の外周面からのホットメルト層の剥がれと、管体の内周面における錆の進行状況とを、熱膨張チューブの内方から、これらの熱膨張チューブとホットメルト層とを透過して容易に視認することができる。
ここでいう透明とは、チューブ本体およびホットメルト層が透き通ってにごりがなく、光をよく通すことをいう。また、ここでいう半透明とは、チューブ本体およびホットメルト層が、透明ほどではないものの、なかば透き通っている状態（すりガラスのような状態）をいう。
チューブ本体およびホットメルト層は、両方が透明または両方が半透明でも、一方のみが透明で他方のみが半透明でもよい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、チューブ本体の外周面にホットメルト層を形成したため、管体内の所定位置まで熱膨張チューブを挿入する途中で、仮に管体の内周面にホットメルト層が接触したとしても、常温状態で固形のホットメルトは、常温時に流動性を有する接着剤を採用した従来品の場合と異なり、ホットメルト層が管体に接着するおそれがない。その結果、従来品の場合のように、接着剤の一部が剥がれて熱膨張チューブに未接着部分が発生したり、熱膨張チューブの一部分が修正不可能な状態となるまでいびつに貼り合わさるなどして、不良品となる事態を回避することができる。しかも、ホットメルト層は、チューブ本体が熱膨張する際の熱によって溶融するため、熱膨張チューブの熱膨張後、ホットメルト層を溶融させるための別の加熱を行う必要がない。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、ホットメルト層の形態をシート形状としたため、例えばトルエンなどの溶剤によりホットメルト層の内面を溶解してチューブ本体の外周面に接着するだけで、均一厚さのホットメルト層を簡単にチューブ本体の外周面に形成することができる。しかも、塗布法によりホットメルト層をチューブ本体の外周面に形成した場合のように、塗布後のホットメルト層の乾燥工程が不要となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、チューブ本体およびホットメルト層を互いに透明または半透明としたため、チューブ本体の外周面からのホットメルト層の剥がれと、管体の内周面における錆の進行状況とを、熱膨張チューブの内方から、熱膨張チューブとホットメルト層とを透かして容易に視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施例１に係る熱膨張チューブの斜視図である。
【図２】（ａ）この発明の実施例１に係る熱膨張チューブの管体挿入直後の長さ方向に直交した面での拡大断面図である。（ｂ）この発明の実施例１に係る熱膨張チューブの熱膨張後の長さ方向に直交した面での拡大断面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る熱膨張チューブをチューブ内方から観察したときの要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここで使用される熱膨張チューブは、電力用ケーブルなどを地下に埋設する際に使用される鋼管の防水性および防錆性を高めるためのものである。
【実施例】
【００２７】
図１および図２において、１０はこの発明の実施例１に係る熱膨張チューブで、この熱膨張チューブ１０は、熱膨張して鋼管（管体）１１の内周面に圧着され、鋼管１１を内側から被覆することで、鋼管１１の防水性および防錆性を高める透明なチューブ本体１２と、チューブ本体１２の外周面の全域に形成された透明なホットメルト層１３とを備えている。
【００２８】
以下、これらの構成体を詳細に説明する。
鋼管１１は、電力用ケーブルなどを地下に埋設するときに使用される鋼製の管である。
チューブ本体１２は、透明なポリエチレン樹脂で、その膨張温度は１２０℃である。
次に、チューブ本体１２を細径化する。具体的には、チューブ本体１２の両端部をクランパにより把持し、互いに離間する方向へ所定距離だけ引っ張って、チューブ本体１２の長さが元の長さより２０〜３０％延伸する。これにより、チューブ本体１２は延伸前より１０〜２０％細径化する。こうして、架橋前は外径が鋼管１１の内径と同程度で、かつ架橋して延伸した後は鋼管１１の内径より小さい外径の熱膨張チューブ１０が製造される。
次に、チューブ本体１２の外周面の全域に、厚さ０．３ｍｍのホットメルト層１３を形成する。具体的には、チューブ本体１２を展開したものと同一サイズの矩形状の透明なホットメルトシートを準備する。これは、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）のホットメルトからなる。その軟化点は７０℃である。
【００２９】
チューブ本体１２の外周面へのホットメルト層１３の形成方法は、ホットメルトシートの裏面（内面）全域をトルエン（溶剤）により溶かし、その後、これをチューブ本体１２の外周面に貼り付ける。これにより、均一厚さのホットメルト層１３を簡単にチューブ本体１２の外周面に形成することができる。しかも、溶融したホットメルトをチューブ本体１２の外周面に塗布する方法を採用した場合には必須となる、塗布後のホットメルト層１３の乾燥工程が不要となる。
【００３０】
次に、このように製造された熱膨張チューブ１０の使用方法を説明する。
図２（ａ）に示すように、まず鋼管１１に熱膨張チューブ１０を挿入する。その後、熱膨張チューブ１０の全体を１２０℃以上に加熱する。これにより、チューブ本体１２とホットメルト層１３とがそれぞれ軟化し、チューブ本体１２が、その長さを短縮しながら徐々に架橋前の外径（鋼管１１の内径と略同一径）まで膨張する（図２（ｂ））。
その結果、熱膨張時の熱により溶融したホットメルト層１３が管体１１の内周面に接着し、鋼管１１が熱膨張チューブ１０により内側から保護（被覆）される。これにより、鋼管１１の防水および防錆効果が高まる。
【００３１】
このように、チューブ本体１２の外周面の全域に常温で固形のホットメルト層１３を形成したため、鋼管１１内の所定位置まで熱膨張チューブ１０を挿入する途中で、仮に管体１１の内周面にホットメルト層１３が接触しても、常温で流動性を有する接着剤を採用した従来品の場合と異なり、ホットメルト層１３が鋼管１１に接着するおそれがない。その結果、従来品の場合のように、接着剤の一部が剥がれて熱膨張チューブ１０に未接着部分が発生したり、熱膨張チューブ１０の一部分が修正不可能な状態となるまでいびつに貼り合わさって不良品が発生する事態を回避することができる。
【００３２】
また、チューブ本体１２およびホットメルト層１３をそれぞれ透明素材から作製したため、鋼管１１の内周面における錆ａの進行状況を、熱膨張チューブ１０の内方から、これらの熱膨張チューブ１０とホットメルト層１３とを透過して容易に視認することができる（図３）。
【００３３】
さらに、ホットメルト層１３として、チューブ本体１２の収縮温度（１２０℃）より低い軟化温度（７０℃）のホットメルトシートを採用したため、チューブ本体１２を加熱して膨張させる際にホットメルト層１３も軟化する。これにより、熱膨張チューブ１０の熱膨張後、ホットメルト層１３を溶融させる別の加熱を行う必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明は、あらゆる鋼管の内部防錆用として有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  熱膨張チューブ、
１１  鋼管（管体）、
１２  チューブ本体、
１３  ホットメルト層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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