JP2535376B2

JP2535376B2 - Method for improving hygiene of cross-linked polyethylene pipe

Info

Publication number: JP2535376B2
Application number: JP63098923A
Authority: JP
Inventors: 義文長谷川; 正浩西尾; 正也今井; 俊治杉村
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH01269523A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、架橋ポリエチレン管の衛生性を改善する方
法に係り、特に、給水、給湯等の配管材料に使用される
架橋ポリエチレン管に加熱処理を施すことによって、そ
の衛生性を改善する方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for improving hygiene of a cross-linked polyethylene pipe, and in particular, to heat-treating a cross-linked polyethylene pipe used for piping materials such as water supply and hot water supply. By means of how to improve its hygiene.

（背景技術）ポリエチレン（PE）に架橋反応を起こさせて得られる
架橋ポリエチレン（PEX）が、通常のPEに比べて、60〜1
20℃での高温クリープ特性において著しく改善されてい
ることは、よく知られた事実である。そして、このよう
なPEXを得る手法としては種々の方法が提案されている
が、中でも、特公昭45−35658号公報に示されているよ
うな過酸化物架橋法（エンゲル法）や、特公昭48−1711
号公報に示されているシラン架橋法が、一般的によく知
られている。(Background Art) Cross-linked polyethylene (PEX) obtained by causing a cross-linking reaction in polyethylene (PE) is 60 to 1
It is a well-known fact that there is a significant improvement in high temperature creep properties at 20 ° C. Various methods have been proposed for obtaining such PEX. Among them, the peroxide cross-linking method (Engel method) as disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-35658 and the Japanese Patent Publication No. 48-1711
The silane cross-linking method shown in Japanese Patent Publication is generally well known.

従って、このような優れた高温クリープ特性に着目し
て、かかるPEX材料を給湯或いは暖房用の配管材料とし
て用いることが考えられるが、上記のような方法で得ら
れるPEX材料には、架橋反応の際に生成する比較的低分
子量の有機化合物成分（低分子成分）が少量含まれてお
り、このため、かかるPEX材料からなる管内に水或いは
湯を通すと、それらの低分子成分が次第に溶出する恐れ
があり、衛生性の観点から問題となることが考えられ
る。Therefore, it is conceivable to use such PEX material as a pipe material for hot water supply or heating by paying attention to such excellent high-temperature creep property, but the PEX material obtained by the above method has a crosslinking reaction It contains a small amount of relatively low molecular weight organic compound components (low molecular weight components) that are produced at this time. Therefore, when water or hot water is passed through the tube made of such PEX material, these low molecular weight components are gradually eluted. There is a fear that it may cause a problem from the viewpoint of hygiene.

ところで、給水或いは給湯用の配管材料に対する衛生
性の基準としては、JIS−Ｋ−6762（水道用ポリエチレ
ン管）に規定のKMnO₄消費量が採用され、このKMnO₄の消
費量によって衛生性を判定することが一般的であるが、
上記のエンゲル法やシラン架橋法で製造されたPEX管に
おいては、かかるJIS−Ｋ−6762の基準を適用した場合
に、KMnO₄の消費量が規格上限の2ppmを越えて、５〜15p
pmとなってしまうことが、判った。従って、このままの
状態では、給水用や給湯用の配管としてPEX管を使用す
ることは、不可能であったのである。By the way, KMnO ₄ consumption specified in JIS-K-6762 (polyethylene pipe for water supply) is adopted as the sanitary standard for piping materials for water supply or hot water supply, and the sanitation is judged by this consumption of KMnO _4. It is common to
In the PEX pipe manufactured by the above-mentioned Engel method or silane cross-linking method, when the standard of JIS-K-6762 is applied, the consumption of KMnO ₄ exceeds 5 ppm, which is the upper limit of the specification, and is 5 to 15 p.
I knew it would be pm. Therefore, in this state, it was impossible to use the PEX pipe as a pipe for water supply or hot water supply.

そこで、本発明者らは、かかるPEX管内を流通せしめ
た水乃至は湯中に含まれる物質について、ガスクロマト
グラフ分析及び質量分析等の方法で詳細に調べた結果、
架橋の副反応等に生じた、次のような物質が、溶出物質
として、主要なものであることを確認し、且つそれらの
物質がKMnO₄消費量を増大させている主原因であること
を着き止めたものである。而して、そのような物質と
は、例えば、エンゲル法によりPEX管を形成する際、架
橋剤としてジクミルパーオキサイド〔（C₆H₅C（CH₃）
₂O）_２〕を用いて、架橋反応を行なった場合、主反応に
より生成する２−フェニル−２−プロパノール〔C₆H₅C
（CH₃）₂OH〕、副反応により生成するメチルフェニルケ
トン〔C₆H₅COCH₃〕、メタン等の比較的低分子量の化合
物であり、これらが、管を構成するPEX材料内に残留し
ていたのである。Therefore, the present inventors, as a result of detailed examination by a method such as gas chromatographic analysis and mass spectrometry, for a substance contained in water or hot water that has been circulated in the PEX tube,
It was confirmed that the following substances, which occurred in the side reaction of cross-linking, were the major eluents, and that these substances were the main causes of increasing KMnO ₄ consumption. It has stopped. Thus, such a substance is, for example, dicumyl peroxide [(C ₆ H ₅ C (CH ₃ )) as a cross-linking agent when forming a PEX tube by the Engel method.
₂ O) ₂ ] is used to carry out the crosslinking reaction, 2-phenyl-2-propanol [C ₆ H ₅ C
(CH ₃ ) ₂ OH], methyl phenyl ketone [C ₆ H ₅ COCH ₃ ] produced by a side reaction, and relatively low molecular weight compounds such as methane, which remain in the PEX material forming the tube. It was.

（解決課題）ここにおいて、本発明は、上記の如き物質をPEX管か
ら除去すべく為されたものであって、その解決すべき課
題とするところは、PEX管材料内に含まれる溶出成分
（低分子成分）を低減せしめ、PEX管の衛生性を改善す
ることにある。(Problem to be Solved) Here, the present invention has been made to remove the above substances from a PEX tube, and the problem to be solved is that the elution component ( The purpose is to reduce the low molecular weight component) and improve the hygiene of the PEX pipe.

（解決手段）そして、本発明は、かかる課題を解決すべく、架橋ポ
リエチレン（PEX）管を、加熱炉内において、40〜140
℃、１〜150時間の条件下で、加熱処理をするようにし
たことにあり、これによってPEX管の衛生性が効果的に
改善され得ることになったのである。(Solution) In order to solve such a problem, the present invention provides a crosslinked polyethylene (PEX) pipe with a temperature of 40 to 140 in a heating furnace.
The reason is that the heat treatment is carried out under the condition of 1 ° C. to 150 hours, whereby the hygiene of the PEX tube can be effectively improved.

（具体的構成）ところで、かく如き本発明で用いられるPEX管を構成
するPEX材料としては、前述したエンゲル法やシラン架
橋法等の通常の手法にて形成されるものであり、例えば
特公昭45−35658号公報や特公昭48−1711号公報等に記
載されている方法が有利に採用され、そして公知の手法
に従って目的とする管材に成形されるのである。(Specific Structure) Incidentally, the PEX material constituting the PEX tube used in the present invention as described above is formed by a usual method such as the above-mentioned Engel method or silane cross-linking method. The methods described in JP-A-35658 and JP-B-48-1711 are advantageously adopted, and the desired tube material is formed by a known method.

また、そのようなPEX管としては、一般的に使用され
ている給湯配管の仕様のものであればどのようなサイズ
のものであっても良く、通常は、外径:30mm以下、厚さ:
5mm以下、長さ:200m以下のコイル形状の製品、好ましく
は、50〜120mのコイル形状の製品が用いられることとな
る。Further, such a PEX pipe may be of any size as long as it has specifications of commonly used hot water supply pipes, and usually has an outer diameter of 30 mm or less and a thickness:
A coil-shaped product having a length of 5 mm or less and a length of 200 m or less, preferably a coil-shaped product having a length of 50 to 120 m will be used.

そして、本発明にあっては、このようなPEX管に対し
て、所定の加熱処理が、通常の加熱炉内において施され
るのである。なお、かかる加熱に際しては、熱風循環方
式が好適に採用され得、またその熱源としては、電気、
灯油、プロパン等の公知の何れのものも使用可能であ
る。Then, in the present invention, such a PEX tube is subjected to a predetermined heat treatment in a normal heating furnace. In addition, in such heating, a hot air circulation system can be suitably adopted, and as its heat source, electricity,
Any known kerosene, propane, etc. can be used.

また、かかる本発明に従う加熱処理は、加熱温度が40
〜140℃、加熱時間が１〜150時間の条件下において実施
され、これによって、PEX管材料内に含まれる低分子量
の反応生成物（低分子成分）が、効果的に除去せしめら
れ得るのである。なお、加熱温度が40℃未満であった
り、加熱時間が１時間未満であったりすると、低分子成
分を迅速且つ充分に除去することが困難であって、特に
加熱温度が40℃未満では長い加熱時間を要し、工業的製
造の観点から不向きである。また、時として、KMnO₄消
費量を規格値以下に下げ得ない場合がある。一方、加熱
温度が140℃を越えたり、加熱時間が150時間を越えたり
すると、PEX管が白濁或いは黄色に変色してしまう等の
問題を惹起する恐れがある。Further, the heat treatment according to the present invention has a heating temperature of 40
It is carried out under the conditions of ~ 140 ° C and heating time of 1 to 150 hours, whereby the low molecular weight reaction products (low molecular components) contained in the PEX tube material can be effectively removed. . If the heating temperature is less than 40 ° C or the heating time is less than 1 hour, it is difficult to remove low-molecular components quickly and sufficiently. Especially, if the heating temperature is less than 40 ° C, long heating is required. It takes time and is unsuitable from the viewpoint of industrial production. In some cases, it is not possible to reduce the consumption of KMnO ₄ below the standard value. On the other hand, if the heating temperature exceeds 140 ° C. or the heating time exceeds 150 hours, there is a risk of causing problems such as the PEX tube turning cloudy or yellow.

なお、かかる加熱処理に際して、その好ましい範囲と
しては、エンゲル法で製造したPEX管では、60〜120℃、
１〜48時間の条件下での加熱が好適であり、シラン法で
製造したPEX管においては、100〜140℃、１〜48時間の
条件下での加熱が好適である。また、加熱温度と時間の
組み合わせは、一義的には決められず、相互の関係にお
いて、高温なら短時間、低温なら長時間という組み合わ
せを適宜に選択することが、望ましい。Incidentally, in such heat treatment, as a preferable range, in the PEX tube manufactured by the Engel method, 60 to 120 ° C.,
Heating under the condition of 1 to 48 hours is preferable, and in the PEX tube produced by the silane method, heating under the condition of 100 to 140 ° C. and 1 to 48 hours is preferable. Further, the combination of the heating temperature and the time is not uniquely determined, and it is desirable to appropriately select the combination of short time at high temperature and long time at low temperature in relation to each other.

このように、本発明に従って、加熱処理を施すことに
よって、PEX管材料内に含まれる低分子成分が有利に除
去せしめられて、そのKMnO₄の消費量を効果的に規格値
以下（2ppm以下）に低下せしめることが出来、以てPEX
管の衛生性を有利に改善することが出来たのであり、そ
してこれにより、給水用や給湯用の配管材料として有利
に使用することが出来るようになったのである。Thus, according to the present invention, by subjecting to heat treatment, the low-molecular component contained in the PEX tube material is advantageously removed, and the consumption of KMnO ₄ thereof is effectively below the standard value (2 ppm or less). Can be reduced to PEX
The hygiene of the pipes could be advantageously improved, and thus it could be advantageously used as a piping material for water supply and hot water supply.

以上、本発明の具体的構成について説明したが、本発
明には、上記の具体的記述以外にも、更には以下の実施
例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、
当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を
加え得るものであることが、理解されるべきである。Although the specific configuration of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above specific description, and further in addition to the following examples, without departing from the spirit of the present invention.
It should be understood that various changes, modifications, improvements, and the like can be made based on the knowledge of those skilled in the art.

例えば、本発明に従う加熱処理を実施するに際して、
管内に揮散ガスが滞留する恐れが有るときは、管の一端
より管内の雰囲気を吸引したり、或いは管内に適当なガ
スを吹き込んだりする等の方法により、管内の雰囲気を
置換せしめて、低分子成分の除去を促進させることも可
能であり、むしろ本発明では好ましいことである。For example, in carrying out the heat treatment according to the present invention,
When there is a risk of volatilized gas staying in the pipe, the atmosphere in the pipe is sucked from one end of the pipe, or by blowing an appropriate gas into the pipe, the atmosphere in the pipe is replaced and the low molecular weight molecules are replaced. It is also possible to accelerate the removal of the components and is rather preferred in the present invention.

（実施例）以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないことである。(Examples) Hereinafter, several examples of the present invention will be shown to clarify the present invention more specifically, but the present invention does not impose any restrictions due to the description of such examples. Needless to say, it is not received.

実施例１微細に粉砕されたPE材料を用い、これに、架橋剤とし
てジクミルパーオキサイドを0.7重量％となるように添
加して、特公昭45−35658号公報に記載の方法に従っ
て、外径:20mm、厚み:2mm、長さ:120mのPEX管（Ａ）を
製造した。なお、導入温度は110℃、押出温度は220℃で
あった。Example 1 A finely ground PE material was used, to which dicumyl peroxide was added as a cross-linking agent in an amount of 0.7% by weight, and the outer diameter was measured according to the method described in JP-B-45-35658. : 20 mm, thickness: 2 mm, length: 120 m PEX tube (A) was manufactured. The introduction temperature was 110 ° C and the extrusion temperature was 220 ° C.

次いで、このようにして得られたPEX管（Ａ）を4mの
長さで切り出し、JIS−Ｋ−6762に記載のKMnO₄消費量を
測定したところ、8.1ppmであった。Next, the PEX tube (A) thus obtained was cut into a length of 4 m, and the consumption of KMnO ₄ described in JIS-K-6762 was measured and found to be 8.1 ppm.

また、このPEX管（Ａ）を切り出して得た複数の管を
用いて、下記第１表に示される加熱条件の下で加熱処理
を行ない、その後、それぞれのKMnO₄消費量を測定し、
その結果を下記第１表に示した。Further, using a plurality of tubes obtained by cutting out this PEX tube (A), heat treatment was performed under the heating conditions shown in Table 1 below, and then the KMnO ₄ consumption of each was measured,
The results are shown in Table 1 below.

実施例２微細に粉砕されたPE材料を用い、これに、架橋剤とし
てジクミルパーオキサイドを0.3重量％となるように添
加して、特公昭45−35658号公報に記載の方法に従っ
て、外径:13mm、厚み:1.5mm、長さ:50mのPEX管（Ｂ）を
製造した。なお、導入温度は120℃、押出温度は230℃で
あった。Example 2 A finely ground PE material was used, to which dicumyl peroxide was added as a cross-linking agent so as to be 0.3% by weight, and the outer diameter was measured according to the method described in JP-B-45-35658. : 13 mm, thickness: 1.5 mm, length: 50 m PEX tube (B) was manufactured. The introduction temperature was 120 ° C and the extrusion temperature was 230 ° C.

次いで、この得られたPEX管（Ｂ）を用いて、前記と
同様にして、JIS−Ｋ−6762に記載のKMnO₄消費量を測定
したところ、7.1ppmであった。Then, using the obtained PEX tube (B), the KMnO ₄ consumption amount described in JIS-K-6762 was measured in the same manner as above, and it was 7.1 ppm.

また、このPEX管（Ｂ）を切り出して得た複数の管を
用いて、下記第１表に示される加熱条件の下で加熱処理
を行ない、その後、それぞれのKMnO₄消費量を測定し、
その結果を下記第１表に示した。Further, using a plurality of tubes obtained by cutting out this PEX tube (B), heat treatment was performed under the heating conditions shown in Table 1 below, and then the KMnO ₄ consumption of each was measured,
The results are shown in Table 1 below.

実施例３市販のエンゲル法によるPEX管（外径:17mm、厚み:2.0
mm）を入手して、サンプルＣとした。この製品に対し
て、前記のKMnO₄消費量を測定したところ、12.0ppmであ
った。Example 3 PEX tube manufactured by a commercially available Engel method (outer diameter: 17 mm, thickness: 2.0
mm) was obtained and used as sample C. The KMnO ₄ consumption of the product was measured and found to be 12.0 ppm.

また、この製品に、下記第１表に示される加熱条件の
下で加熱処理を行ない、その後、それぞれのKMnO₄消費
量を測定し、その結果を下記第１表に示した。Further, this product was subjected to heat treatment under the heating conditions shown in Table 1 below, and thereafter, the consumption of each KMnO ₄ was measured, and the results are shown in Table 1 below.

実施例４市販のシラン架橋法によるPEX管（外径:17mm、厚み:
2.0mm）を入手して、サンプルＤとした。この製品に対
して、前記のKMnO₄消費量を測定したところ、8.5ppmで
あった。Example 4 PEX pipe manufactured by a commercially available silane crosslinking method (outer diameter: 17 mm, thickness:
2.0 mm) was obtained and used as sample D. When the KMnO ₄ consumption of the product was measured, it was 8.5 ppm.

かかる第１表の結果から明らかなように、本発明に従
う加熱処理の施されたPEX管にあっては、何れも、KMnO₄
消費量が2ppm以下に低減せしめられており、管材料内に
含まれる低分子成分が良好に除去され得たのであり、し
かも、白濁が発生する不都合もなかったのである。 As is clear from the results shown in Table 1, all of the heat-treated PEX tubes according to the present invention were KMnO ₄
The consumption was reduced to 2 ppm or less, the low-molecular component contained in the tube material could be satisfactorily removed, and there was no inconvenience of clouding.

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明に従って所定
の加熱処理を施すことによって、PEX管材料内に含まれ
る低分子成分が効果的に除去せしめられ得、以てKMnO₄
の消費量を規格値以下に低減することが出来、PEX管の
衛生性を有利に改善することが出来たのであり、これに
よって、給水用や給湯用の配管材料として有利に使用す
ることが出来るようになったのである。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, by performing the predetermined heat treatment according to the present invention, the low molecular components contained in the PEX tube material can be effectively removed, and thus KMnO ₄
It was possible to reduce the consumption of water to below the standard value, and it was possible to advantageously improve the hygiene of the PEX pipe, which makes it possible to use it as a pipe material for water supply and hot water supply. It became like this.

Claims

(57) [Claims]

1. A method for improving hygiene of a crosslinked polyethylene pipe, which comprises heat-treating the crosslinked polyethylene pipe in a heating furnace at 40 to 140 ° C. for 1 to 150 hours.