高密度聚乙烯管及接头的制作方法

本发明涉及用于原子能设备用等用途的高密度聚乙烯管以及接头。

背景技术：

对于敷设于原子能相关设施的原子能设备用管道，要求能够长期安全地实施包含放射性物质的流体的输送、高放射剂量下的流体的输送的性能。以往，作为原子能设备用管道，使用钢管。然而，对于可预想到空间的限制、时间限制的原子能相关设施而言，由于施工所需要的工时、机械和材料多，因此不能说钢管是最佳的。在这样的状况下，正在促进替换为易于移动、加工，且管彼此的接合、接头的接合也容易的树脂制管道。

作为树脂制管道，研究了也用作自来水管用的长距离管道的高密度聚乙烯管的使用。然而，高密度聚乙烯管与钢管相比，具有耐放射线性差，在高放射剂量下，易于发生脆性破坏的缺点。如果高密度聚乙烯管劣化而树脂产生微小的缺陷，则当被施加来自管道内的流体的压力、来自管道外的土压力等时，应力集中于该缺陷部，产生开裂、破裂。

此外，在高放射剂量下，流动在管道内的水发生放射线分解。如果水发生放射线分解，则主要产生氢和过氧化氢，但也产生氧。高密度聚乙烯管有可能会暴露于在管道内的气相部滞留的氧气、早管道内的流体中溶解的氧气。在管道内的流体中存在氯等的情况下，有时会生成以次氯酸、高氯酸等为代表的显示高活性的化学物质。

高密度聚乙烯的劣化主要因自由基所参与的自动氧化而进行，不仅因放射线的作用，而且因紫外线、氧也会被促进。紫外线、大气中存在的氧主要从管道的外侧使高密度聚乙烯劣化。另一方面，由于水的放射线分解而在管道内产生的氧主要从管道的内侧使高密度聚乙烯劣化。此外，管道内存在的化学物质成为对树脂带来微小的缺陷的化学裂纹的产生原因。

在用高密度聚乙烯管进行输送的流体包含放射性物质、或有可能被激活的情况下，重要的是防止泄漏现象发生。因此，需要防止因放射线、氧、紫外线等外在因素、过氧化氢、次氯酸、高氯酸等化学物质引起的劣化的应对措施。

例如，专利文献1中记载了，在高密度聚乙烯中，将氢芳香族型劣化防止剂或丙基荧蒽以成为1～7质量份的方式添加的技术。

专利文献2中记载了高密度聚乙烯管道，能够与其外表面热热粘的接头、以及具备它们的流体输送装置。高密度聚乙烯管道中，易于成为破坏的起点的连接晶体结构的系带分子之间由交联结构而得以增强。此外，高密度聚乙烯管道的外表面形成有能够热热粘的非交联的聚乙烯层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-020628号公报

专利文献2：日本特开2017-101688号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

如果如专利文献1那样向高密度聚乙烯中添加劣化防止剂，或如专利文献2那样将系带分子之间用交联结构进行增强，则能够提高高密度聚乙烯管的耐放射线性。此外，如果使高密度聚乙烯管为双重管结构，则紫外线、大气中的氧难以到达内侧，因此即使是在高放射剂量下的室外等，也能够在一定程度的长的期间内保持管道的健全性。

然而，如果与具有40年以上的耐久寿命，且短期间内不需要更换的钢管相比，则不能说这些高密度聚乙烯管具有充分的耐久性。高密度聚乙烯显示出管道所需要的耐压强度、硬度，但另一方面，具有缺乏延性，在高放射剂量下持续使用时容易发生脆性破坏这样的本质上的缺点。使树脂劣化的自由基反应通过放射线而容易开始，因氧、紫外线等外在因素而被促进，因此要求防止它们的高水平的应对措施。

此外，在高放射剂量下，因放射线而在管道内生成氧、化学物质的情况下、在管道内流动包含高浓度的氧、化学品等的流体的情况下，从管道的内侧发生氧化劣化、化学裂纹，因此对于在管道内存在的氧、化学物质的应对措施也是不可或缺的。此外，即使对于高密度聚乙烯制的管接头，有时也会暴露于放射线、氧、紫外线等外在因素、化学物质，同样地也要求应对措施。

因此，本发明的目的在于提供可抑制因放射线、氧、紫外线等外在因素导致的劣化、因化学物质导致的化学裂纹的高密度聚乙烯管以及接头。

为了解决上述课题，本发明涉及的高密度聚乙烯管具备：导管，其将密度为0.940g/cm³以上0.980g/cm³以下的高密度聚乙烯作为主成分；内侧阻气膜，其覆盖上述导管的内表面，且包含乙烯-乙烯醇共聚树脂；外侧阻气膜，其覆盖上述导管的外表面，且包含乙烯-乙烯醇共聚树脂；防热粘膜，其覆盖上述外侧阻气膜的外表面，且由熔点为150℃以上的树脂形成；以及外层，其覆盖上述防热粘膜的外表面，且将密度为0.910g/cm³以上0.930g/cm³以下的低密度聚乙烯作为主成分。

此外，本发明涉及的接头具备与上述高密度聚乙烯管同样的层构成。

发明的效果

根据本发明，能够提供可抑制因放射线、氧、紫外线等外在因素导致的劣化、因化学物质导致的化学裂纹的高密度聚乙烯管以及接头。

附图说明

图1为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的截面图。

图2为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的立体图。

图3为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的截面图。

图4a为表示作为添加剂使用的油的％cn与断裂时的伸长率的关系的图。

图4b为表示作为添加剂使用的油的％cn与断裂时的伸长率的关系的图。

图5a为表示作为添加剂使用的油的％ca与断裂时的伸长率的关系的图。

图5b为表示作为添加剂使用的油的％ca与断裂时的伸长率的关系的图。

图6a为表示阻气膜所使用的直链状低密度聚乙烯的mfr与断裂时的伸长率的关系的图。

图6b为表示阻气膜所使用的直链状低密度聚乙烯的mfr与断裂时的伸长率的关系的图。

图7a为表示阻气膜的总厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图7b为表示阻气膜的总厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图8a为表示阻气膜所使用的乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图8b为表示阻气膜所使用的乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图9a为表示防热粘膜的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图9b为表示防热粘膜的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图10a为表示外层的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图10b为表示外层的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

符号说明

1：导管、导管部，2：阻气膜，3：防热粘膜，4a：内层，4b：外层，10：高密度聚乙烯管，21：中间层，22：表面层。

具体实施方式

以下，对于本发明的一实施方式涉及的高密度聚乙烯管和接头，一边参照图一边进行说明。另外，对于以下各图中主功能共同的构成，附上同一符号，省略重复的说明。

图1为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的截面图。此外，图2为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的立体图。图2中，为了显示高密度聚乙烯管的层构成，使管体的内侧露出。

如图1和图2所示那样，本实施方式涉及的高密度聚乙烯管10具备：形成流体通道的筒状的导管1、覆盖导管1的内表面的内侧阻气膜2a、覆盖导管1的外表面的外侧阻气膜2b、覆盖外侧阻气膜2b的外表面的外侧防热粘膜3b、以及覆盖外侧防热粘膜3b的外表面的外层4b。

此外，高密度聚乙烯管10在导管1的内侧，具备覆盖内侧阻气膜2a的内表面的内层4a。此外，高密度聚乙烯管10在导管1与内侧阻气膜2a之间，具备内侧防热粘膜3a。另外，在本说明书中，在称为“某一层覆盖其它层的内表面或外表面”的情况下，这些层彼此可以相互相邻地覆盖一方的表面，这些层彼此也可以以夹着其它层的状态覆盖一方的表面。

高密度聚乙烯管10主要作为在器件、设备间进行流体输送的流体输送用的管道来使用。高密度聚乙烯管10具备优异的耐放射线性，可抑制因放射线、大气中的氧、紫外线等外在因素、因放射线等而在管道内的流体中产生的氧、因放射线等而在管道内的流体中产生的过氧化氢、次氯酸、高氯酸等化学物质、在管道内流动的化学品等化学物质所导致的导管1的劣化。因此，高密度聚乙烯管10适合用于包含高浓度的放射性物质的流体的输送、高放射剂量下的流体的输送、特别是适合用于包含高浓度的氧、化学物质的流体的输送。

为了从根本上改善在高放射剂量下持续使用时容易发生脆性破坏这样的高密度聚乙烯所具有的本质上的缺点，高密度聚乙烯管10为将流体所流动的导管1的内外两面用阻气膜2(2a、2b)覆盖了的被覆管。为了避免树脂成型时阻气膜2破损，是在内外两侧的阻气膜2与外侧的层(导管1、外层4b)之间夹着防热粘膜3(3a、3b)的层构成。

导管1将密度为0.940g/cm³以上0.980g/cm³以下的高密度聚乙烯(highdensitypolyethylene：hdpe)作为主成分来形成。高密度聚乙烯具有高拉伸强度、耐冲击性，而另一方面，脆性低，因此根据将本发明的高密度聚乙烯作为主成分的导管1，能够获得管道所需要的耐压强度、硬度。

高密度聚乙烯只要不损害密度等物性，作为单体，除了乙烯以外，也可以包含1-丁烯、1-己烯等。高密度聚乙烯的密度优选为0.940g/cm³以上0.970g/cm³以下，更优选为0.945g/cm³以上0.965g/cm³以下。

高密度聚乙烯可以利用齐格勒催化剂、金属茂催化剂、菲利普催化剂等任意催化剂聚合而成。此外，高密度聚乙烯可以是与其它树脂掺混而成的混合材料、将聚乙烯制品作为原料再利用而得到的再生材料。高密度聚乙烯中，只要是以质量基准计小于50％的范围就可以包含聚丙烯等其它树脂。

作为高密度聚乙烯，例如，能够使用在反应压力为5kgf/cm²以上200kgf/cm²以下，反应温度为60℃以上100℃以下的条件下进行聚合而得到的树脂。此外，能够使用按照iso1133而求得的溶解指数(meltflowrate：mfr)在试验温度190℃，试验荷重5.0kgf(49.03n)下为0.1g/10分钟以上3.0g/10分钟以下的树脂，更优选为0.2g/10分钟以上0.5g/10分钟以下的树脂。但是，构成导管1的高密度聚乙烯并不限定于显示这样的物性的树脂。

导管1相对于将高密度聚乙烯作为主成分的基材，可以添加抗氧化剂、耐热稳定剂、润滑剂等一般的添加剂，也可以不添加一般的添加剂。此外，在图1和图2中，导管1的形状为圆筒状，但导管1的椭圆度、截面的形状、长度方向的形状、内外径、壁厚等尺寸没有特别限制。

导管1优选相对于将高密度聚乙烯作为主成分的基材，配合有将原油精制时所产生的含有环烷的油和将原油精制时所产生的含有芳烃的油中的至少一者。如果配合这些油，则如后述那样，聚乙烯的分子的滑动性提高，可抑制由银纹(craze)破坏导致的高密度聚乙烯的劣化。

作为含有环烷的油，能够配合将环烷系原油作为原料，将它们精制而得的油。例如，能够使用将环烷系原油减压蒸馏，通过溶剂提取而除去了包含芳香族成分的油的产物。此外，除了溶剂提取以外，也可以使用实施吸附处理、白土处理、脱酸处理等进行了精制的油。另外，所谓环烷，是指通式：cnh2n所示的环状烃。

作为含有芳烃的油，能够配合将石蜡系原油、环烷系原油作为原料，将它们精制而得的油。例如，能够使用石蜡系原油、环烷系原油的精制过程所产生的、高比重、高粘度的残油等。另外，所谓芳烃，是指通式：cnh2n-6所示的芳香族烃，即，具有共轭双键的不饱和且环状的烃。

作为含有环烷的油，优选为将环烷系原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为10％以上100％以下的油，更优选为10％以上80％以下的油，进一步优选为10％以上60％以下的油。如果％cn为10％以上60％以下，则能够获得抑制高密度聚乙烯的劣化的优异效果。

作为含有芳烃的油，优选为将石蜡系原油、环烷系原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％ca为5％以上100％以下的油，更优选为5％以上80％以下的油，进一步优选为15％以上60％以下的油。如果％ca为5％以上80％以下，则能够获得抑制高密度聚乙烯的劣化的优异效果。

此外，作为含有环烷的油、含有芳烃的油，例如，可以使用原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为20％以上60％以下，且利用n-d-m法得到的环分析的％ca为5％以上40％以下的油作为添加剂。

n-d-m法是按照astmd3238-85的油(oil)的结构基分析的一个方法(环分析法)，一般用于基础油的组成分析。根据n-d-m法，基于20℃时的油的密度d20、20℃时的油的折射率nd20、以及油的平均分子量的数据，可求出石蜡碳相对于总碳量的质量比例(％cp)、环烷碳相对于总碳量的质量比例(％cn)、芳香族碳相对于总碳量的质量比例(％ca)、每一分子的环烷环的平均环数(rn)以及每一分子的芳香族环的平均环数(ra)。

阻气膜2优选由至少包含乙烯-乙烯醇共聚树脂(ethylene-vinylalcoholcopolymer：evoh)的树脂膜来形成。根据阻气膜2，可抑制氧等气体、化学物质向导管1侧的扩散、渗透，由此可抑制导管1的氧化劣化、化学裂纹。

一般而言，高密度聚乙烯的氧透过系数为0.4×10^-10cm³(stp)·cm/(cm²·s·cmhg)左右，低密度聚乙烯的氧透过系数为6.9×10^-10cm³(stp)·cm/(cm²·s·cmhg)左右。与此相对，乙烯-乙烯醇共聚树脂的氧透过系数小，为0.0001×10^-10cm³(stp)·cm/(cm²·s·cmhg)左右，能够将氧的透过相对于高密度聚乙烯抑制为1/4000，相对于低密度聚乙烯抑制为1/67000。

阻气膜2可以构成为由乙烯-乙烯醇共聚树脂形成的单层，也可以构成为包含由乙烯-乙烯醇共聚树脂形成的层的多层。另外，在图中，作为阻气膜2，具备内侧阻气膜2a和外侧阻气膜2b，但它们可以采用相同的层构成，也可以采用相互不同的层构成。

乙烯-乙烯醇共聚树脂的平均聚合度、乙烯的含有率、以及皂化度没有特别限制。例如，能够使平均聚合度为500以上3000以下。乙烯的含有率能够设为例如，20％以上80％以下。从提高柔软性、耐水性的观点考虑，乙烯的含量优选设为25％以上。皂化度能够设为例如85％以上99％以下。从确保阻气性的观点考虑，皂化度优选设为90％以上，更优选设为95％以上。

乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，进一步优选为5μm以上。此外，优选为60μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为30μm以下。乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度为0.5μm以上且越厚，则越能获得优异的阻气性，可抑制导管1的氧化劣化、化学裂纹。此外，由于变得难以产生针孔(pinhole)，因此可健全地保持阻气性。另一方面，厚度为60μm以下且越薄，则越具备柔软性，因此在将高密度聚乙烯管10施工，移动等时，阻气膜2变得难以破损。此外，如果厚度为5μm以上50μm以下，则由于树脂本身的中子屏蔽能力而能获得有效的耐放射线性。

乙烯-乙烯醇共聚树脂可以是与其它树脂掺混而成的混合材料。作为掺混的其它树脂，可举出例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚烯烃、改性聚烯烃、聚酰胺、聚酯等。此外，乙烯-乙烯醇共聚树脂可以是被环氧化合物等改性后的树脂，也可以是包含乙烯、乙酸乙烯酯以外的其它单体的共聚物。

如图1和图2所示那样，阻气膜2优选为具备由乙烯-乙烯醇共聚树脂形成的中间层21和层叠于中间层21的两面的表面层22的多层膜。另外，图中，作为表面层22，具备配置于中间层21的内侧的内侧层21a以及配置于外侧的外侧层21b，但他们可以采用相同的层构成，也可以采用相互不同的层构成，层叠于内外两侧的层的数目、种类没有特别限制。

表面层22优选将低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene：ldpe)和直链状低密度聚乙烯(linearlowdensitypolyethylene：lldpe)中的至少一者作为主成分。根据这些聚乙烯，能够实现与乙烯-乙烯醇共聚树脂的共挤出。此外，根据聚乙烯，能够由树脂自身获得高的中子屏蔽能力，因而能够进一步抑制导管1的放射线劣化。

特别是，如果由低密度聚乙烯来形成表面层22，则能够以高精度成型柔软性、耐冲击性、耐寒性、耐湿性等高的多层膜。此外，能够缓和对于高密度聚乙烯管10施加的外压、冲击等，防止导管1的损伤、阻气膜2的剥离、脱落等。另外，所谓低密度聚乙烯，是指密度为0.910g/cm³以上0.930g/cm³以下的聚乙烯。低密度聚乙烯中，作为单体，除了乙烯以外，能够包含1-丁烯、1-己烯等。

此外，如果由直链状低密度聚乙烯来形成表面层22，则能够获得比低密度聚乙烯更高的拉伸破坏强度、密合性、耐寒性等。另外，所谓直链状低密度聚乙烯，是指密度为0.910g/cm³以上0.925g/cm³以下，具有支链的单体的含有率为几个百分数的聚乙烯。直链状低密度聚乙烯中，作为单体，除了乙烯以外，能够包含1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。直链状低密度聚乙烯可以利用齐格勒催化剂、菲利普催化剂等任意催化剂聚合而成。

对于形成表面层22的低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯，按照iso1133而求得的溶解指数(mfr)优选为0.5g/10分钟以上。此外，优选为50g/10分钟以下，更优选为20g/10分钟以下，进一步优选为10g/10分钟以下，进一步优选为5g/10分钟以下，特别优选为3g/10分钟以下。已知树脂的分子量与mfr具有相关性。显示这样的mfr的树脂能够形成低分子量的成分少的树脂层。

表面层22中，可以是除了由低密度聚乙烯形成的层、由直链状低密度聚乙烯形成的层以外，层叠有其它树脂的层构成。例如，从使多层膜强韧化的观点、作为用于形成中间层21的基材来使用的观点等出发，可以采用包含尼龙6等聚酰胺(polyamide：pa)、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯(polyester：pes)的层构成。

作为多层膜的具体例，可举出ldpe/evoh/ldpe、lldpe/evoh/lldpe等，但不限定于此。另外，从提高耐放射线性的观点考虑，低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯优选不含对于树脂的密度等带来影响的低分子量的成分。在中间层21与表面层22之间，也可以根据需要设置粘接层等其它层。

多层膜的厚度优选为20μm以上200μm以下。厚度为20μm以上且越厚，则耐久性越提高，因此在将高密度聚乙烯管10施工，移动等时、在敷设于室外等易于遭受外力的苛刻环境的情况下，能够健全地保持阻气性。此外，厚度为200μm以下且越薄，则越难以丧失挠性，因此操作性、卷绕性变得良好，操作时的膜的破损降低。

阻气膜2在缠绕成管状时的总厚度优选为20μm以上，更优选为50μm以上。此外，优选为500μm以下，更优选为400μm以下，进一步优选为300μm以下。总厚度为20μm以上且越厚，则越能获得高阻气性，因此能够确实地抑制导管1的氧化劣化、化学裂纹。另一方面，总厚度为500μm以下且越薄，则材料成本、卷绕的时间和劳力越降低。此外，如果总厚度为50μm以上400μm以下，则能够获得有效的耐放射线性。

阻气膜2优选不与导管1通过热粘而面接合。如果使导管1与阻气膜2通过热粘而面接合，则沿管道的长度方向、直径方向施加力时，对于伸长率不同的导管1与阻气膜2产生相反朝向的应力，因此应力破坏、撕裂等的发生概率提高。另外，阻气膜2与导管1同样地，可以配合含有环烷的油、含有芳烃的油。

这里，对于高密度聚乙烯管中添加的油、阻气膜的作用效果进行具体地说明。

聚乙烯管与钢管相比轻量，易于移动、加工，因此作为自来水管用的长距离管道等被广泛使用。然而，聚乙烯管与钢管不同，主要是由碳和氢构成的有机高分子来形成的。聚乙烯因放射线、紫外线、热等外在因素而进行劣化，导致弹性、耐应力环境龟裂性，耐冲击性等降低，因此在对于管道施加内压、外压、冲击等，或者管道产生损伤，或者管道暴露于化学物质的情况下，容易发生脆性破坏。

已知有机高分子因放射线、紫外线、热等而分子被激发，分子中的键被切断而分解。例如，如果放射线等作用于聚乙烯，则生成氢自由基(h·)、烃自由基(r·)。自由基的反应性高，自由基彼此会键合(再键合)，或者自由基夺取元素而生成其它自由基(夺取反应)，或者自由基在双键上加成(加成反应)，或者在自由基彼此键合的同时，分子链被切断(失衡反应)。

由自由基进行的再键合、加成反应会带来被称为交联的分子量增大，失衡反应会带来被称为崩塌的分子量减少。聚乙烯管中，如果分子链的交联、崩塌进行，则产生对于冲击、弯曲的抵抗性降低，管体变脆等物性的变化。而且，如果管体的脆化进展，则在施加内压、外压、冲击、荷重等的情况下，易于发生龟裂、开裂等应力破坏、蠕变破坏，会发生管壁产生龟裂、脆性开裂，或管体破裂等不良状况。

作为供水用聚乙烯管等的管道材料，还使用了利用多段聚合、改良催化剂进行了高性能化的高密度聚乙烯。对于这种高密度聚乙烯而言，通过增加高分子量的区域，增加连接晶体结构彼此的系带分子，从而提高长期静水压强度和耐环境应力龟裂性。

一般而言，已知结晶区域即使在苛刻环境下也难以受到影响，但如果在苛刻环境下系带分子被切断，则非晶区域会增加。如果系带分子的切断进展，则施加外力时，树脂的内部易于发生应力集中，认为长期静水压强度、耐环境应力龟裂性、耐冲击性降低。

特别是，已知在氧所存在的大气中，由于自由基而进行氧化的传播反应(链反应)。此外，在管道内存在氧的情况下，不仅与大气接触的管道的外侧，而且在管道的内侧也进行氧化的传播反应。首先，如反应式(1)那样，烃自由基(r·)与氧(o2)发生反应，生成过氧化自由基(roo·)。

r·+o2→roo····(1)

过氧化自由基(roo·)富于反应性，如反应式(2)那样，从其它分子(rh)夺取氢(h)，与过氧化物(rooh)产生新的烃自由基(r·)。

roo·+rh→rooh+r····(2)

而且，新生成的烃自由基(r·)按照反应式(1)，生成其它的过氧化自由基(roo·)，过氧化自由基(roo·)按照反应式(2)，生成其它的过氧化物(rooh)。过氧化物(rooh)也不稳定，因此如反应式(3)～(5)那样，生成新的氧自由基(ro·)、过氧化自由基(roo·)等。

rooh→ro·+·oh···(3)

2rooh→roo·+ro·+h2o···(4)

ro·+rh→roh+r····(5)

在氧所存在的大气中、氧所存在的管道内，通过这样的氧化的传播反应，最初产生的烃自由基(r·)使新的自由基大量增殖，使分子链的交联、崩塌进行。因此，树脂的劣化加速性地进展，易于发生应力破坏、蠕变破坏。

此外，在氧所存在的大气中、氧所存在的管道内，有时因放射线、紫外线而生成臭氧。臭氧对于具有双键的聚乙烯的反应性高，通过与聚乙烯的反应而生成臭氧化物。由于臭氧化物不稳定，因此o-o键合被切断，生成醛、酮、酯、内酯、过氧化物等。已知由这样的反应引起的分子的分解在树脂中形成微小的裂纹(臭氧裂纹)。

特别是，在聚乙烯管承受1mpa左右以上的流体压力，土压力等的情况下，分子链易于成为伸长的状态，因此在臭氧的渗透率提高的同时，应力易于集中于特定的部位。在这样的情况下，臭氧裂纹的发生的可能性、将臭氧裂纹作为起点的破坏的可能性提高。

此外，在污染水、排水等水所流动的管道内，有时由于水的放射线分解而生成过氧化氢、氧。在管道内存在氯离子等的情况下，过氧化氢产生次氯酸、高氯酸等。这些化学物质扩散、渗透至树脂的基体中，在对树脂施加流体压力等时，与应力协同地起作用而产生化学裂纹。如果管道的内表面发生化学裂纹，则从管道的内侧产生开裂、破裂的可能性提高。

此外，有时聚乙烯管被用于高温的流体的输送。带来分子的分解的各种基元反应也与分子运动，即，分子的振动、碰撞概率有关系。越是高温则分子运动越激烈，因此如果聚乙烯被暴露于高温下，则分子链的交联、崩塌加速，树脂的劣化会显著地进行。

特别是，在伴随氧化反应的体系中，温度会对氧化层的厚度、氧的扩散速度、氧化分解的反应速度造成影响，因此分子的氧化分解被逐渐加速。一般而言，如果温度上升10℃，则反应速度变成2倍。因此，在将聚乙烯管用于高温流体的输送时等，如果聚乙烯被暴露于高温下，则氧化劣化加速而分子链的交联、崩塌进展，树脂的劣化变得显著。

这样的因放射线、紫外线、热等导致的聚乙烯的劣化使弹性模量、拉伸强度、伸长率等各种特性降低，使耐应力环境龟裂性、耐冲击性等恶化。如果在放射线环境、紫外线环境、高温环境等苛刻环境下，持续使用聚乙烯制的管道、接头，则在施加内压、外压、冲击等，或被暴露于化学物质的情况下，引起应力破坏、蠕变破坏，发生龟裂、开裂、管体破裂等不良状况，产生流体泄漏等问题。

与此相对，如果将导管1的内外两面用阻气膜2进行覆盖，则可妨碍氧气透过，抑制氧化的传播反应，因此即使在高放射剂量下，也可抑制导管1的氧化劣化。阻气膜2也妨碍过氧化氢、次氯酸、高氯酸等化学物质、化学物质生成的气体透过，因此也能够抑制从导管1的内侧起的劣化。此外，如果在导管1中配合含有环烷的油、含有芳烃的油，则能够通过油的成分来捕集因放射线、紫外线的作用而产生的自由基。

一般而言，聚乙烯因放射线、紫外线、热等各种外在因素而产生龟裂、开裂等，但不论外在因素的种类如何，在任何破坏模式下，都具有伸长率降低，断面出现泛白的特征。在断面产生泛白、裂纹，存在空隙和原纤维。泛白是由空隙的形成所导致的因光的米氏散射而引起的现象。泛白表示产生了作为由空隙和原纤维构成的损伤形态的银纹破坏。

一般而言，已知由聚乙烯的拉伸引起的断裂按以下(a)～(d)的顺序来进展。

(a)刚拉伸屈服后产生的应变在局部化区域的传播

(b)银纹破坏区域的传播

(c)在银纹破坏的集中部发生分子链切断、裂纹

(d)聚合物断裂

此外，已知在结晶水平，由于拉伸而产生以下那样的变化。

(a)分子水平的结晶的破坏(分子链剥离)

(b)结晶的块状破坏(分子链剥离)

(c)结晶内的分子的滑动旋转(变化小)

其中，在(a)和(b)中，结晶区域被破坏，非晶区域增加。此外，分子链从结晶区域剥离，形成空隙、原纤维，引起银纹破坏。然而，在(c)中，结晶区域的破坏少，非晶区域几乎不增加。

基于这样的机理而增加的非晶区域成为以应力开裂为代表的破坏的起点。因此，期望尽量阻止空隙、原纤维的形成、银纹破坏的发生，避免在施加来自管道内部的流体压力、来自管道外部的土压力等时产生脆性破坏、蠕变破坏。

与此相对，如果在导管1中配合含有环烷的油、含有芳烃的油，则能够大幅提高聚乙烯的结晶内所存在的分子的滑动性。通过将结晶水平的变化转换为结晶内的分子的滑动旋转，从而能够降低空隙、原纤维的形成、银纹破坏，使非晶区域难以扩大，因此能够降低由高密度聚乙烯的劣化导致的脆性破坏、蠕变破坏。

此外，含有环烷的油的sp值与聚乙烯接近，相容性良好。如果在导管1中添加含有环烷的油，则能够使油渗透至结晶内的分子的细微部分，能够大幅提高结晶内的分子的滑动性。因此，能够在抑制分子水平的结晶的破坏、结晶的块状破坏的同时，易于引起结晶内的分子的滑动旋转。

此外，含有环烷的油即使在低温下也显示出接近于常温的流动性。一般而言，高分子材料易于引起低温脆化，高密度聚乙烯具有低温下的耐冲击性低的缺点，因此在结晶内、系带分子的周边易于引起分子的滑动旋转是重要的。如果在导管1中添加含有环烷的油，则渗透至结晶内、系带分子的周边的油即使在低温下也保持高流动性，易于引起结晶内的分子的滑动旋转，因此能够提高对于低温脆化的耐性、低温下的耐冲击性。

另一方面，含有芳烃的油的粘度指数高，具有在宽的温度范围内从高密度聚乙烯难以渗出的特征。因此，如果在导管1中添加含有芳烃的油，则由油的添加而带来的效果会长时间持续。

此外，含有芳烃的油具有闪点高的特征。因此，如果使用含有芳烃的油作为添加剂，则能够安全地制造高密度聚乙烯管10。

此外，含有芳烃的油往往包含硫成分等杂质，或者酸值高。硫成分、醛、羧酸等易于参与自由基反应，因此通过油本身牺牲性地劣化，从而能够获得抑制导管1劣化的效果。

此外，含有环烷的油、含有芳烃的油显示使聚乙烯软化的作用。一般而言，聚乙烯在放射线环境下持续使用时，会变硬而容易脆化。然而，如果在导管1中配合含有环烷的油、含有芳烃的油，则高密度聚乙烯本身软化，因此能够使由放射线引起的脆化难以产生。

含有环烷的油、含有芳烃的油的添加量相对于高密度聚乙烯100质量份，优选为0.1质量份以上7质量份以下，更优选为1质量份以上7质量份以下。如果添加量超过7质量份，则油渗出，因此难以进行合适的配合。另一方面，如果添加量小于0.1质量份，则不能获得由添加带来的充分的效果。与此相对，在上述添加量的范围内添加量越多，则抑制树脂的劣化的效果、提高聚乙烯的分子的滑动性的效果越提高。

树脂所包含的油的含量例如能够通过红外分光分析来测定。此外，树脂中的结晶区域和非晶区域的增减例如能够使用差示扫描量热计(differentialscanningcalorimetry：dsc)来查看。对于通常的高密度聚乙烯而言，由于树脂的劣化而结晶熔化发热量大幅减少。然而，如果作为添加剂，配合含有环烷的油、含有芳烃的油，则结晶熔化发热量几乎不会减少。

防热粘膜3由熔点为150℃以上的树脂形成的树脂膜来构成。根据防热粘膜3，以覆盖阻气膜2的方式将树脂加热成型时，能够阻隔熔融树脂与阻气膜2的热粘、从熔融树脂向阻气膜2的传热。如果阻气膜2与其它层热粘，则在施加外力等的情况下，阻气膜2承受大的张力。此外，如果熔融树脂的热传热至阻气膜2，则阻气膜2本身会熔融。然而，如果利用防热粘膜3来阻隔热粘、传热，则不产生针孔、裂纹，因此能够健全地保持阻气性。

防热粘膜3可以由一种树脂膜来构成，也可以由多种树脂膜来构成。另外，图中，作为防热粘膜3，具备内侧防热粘膜3a以及外侧防热粘膜3b，它们可以采用相同的层构成，也可以采用相互不同的层构成。

防热粘膜3优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜、聚酰亚胺膜、或聚酰胺酰亚胺膜来形成。拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亚胺的熔点为150℃以上。此外，聚酰亚胺直到在比150℃高的温度(约500℃)下发生热分解之前都不会熔融。因此，根据这些树脂，在将导管1等树脂成型时的加热温度下，能够避免防热粘膜3本身熔融。由于能够防止阻气膜2与其它层的热粘、熔融，因此能够健全地保持阻气性。

此外，拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺具有芳香环，耐放射线性高，即使在高放射剂量下，物性也难以变化。因此，通过使用这样的防热粘膜3，从而能够在高密度聚乙烯管10的制造后，保护导管1、阻气膜2不受放射线、冲击、外压等的影响。

防热粘膜3缠绕成管状时的总厚度优选为10μm以上，更优选为20μm以上，进一步优选为50μm以上。此外，优选为300μm以下，更优选为200μm以下，进一步优选为150μm以下。总厚度为10μm以上且越厚，则能够抑制热粘、传热，健全地保持阻气膜2的阻气性。另一方面，总厚度为300μm以下且越薄，则材料成本、卷绕的时间和劳力降低。此外，如果总厚度为20μm以上200μm以下，则由于树脂本身的中子屏蔽能力而能够获得有效的耐放射线性。

内层4a优选将密度为0.910g/cm³以上0.930g/cm³以下的低密度聚乙烯(ldpe)作为主成分来形成。低密度聚乙烯的柔软性、耐冲击性、耐湿性、耐水性、耐化学试剂性等高，因此根据将低密度聚乙烯作为主成分的内层4a，能够保护高密度聚乙烯管10的内侧不受冲击/外压、损伤的发生、管道内的流体/化学物质等的影响。特别是在高放射剂量下，流体中产生的过氧化氢生成次氯酸、高氯酸，存在这些化学物质发生化学裂纹而引起开裂、泄漏的可能性。然而，如果设置内层4a，则能够抑制过氧化氢、次氯酸、高氯酸等化学物质渗透至导管1侧。

外层4b优选将密度为0.910g/cm³以上0.930g/cm³以下的低密度聚乙烯(ldpe)作为主成分来形成。低密度聚乙烯的柔软性、耐冲击性、耐湿性、耐水性、耐化学试剂性等高，因此根据将低密度聚乙烯作为主成分的外层4b，能够保护高密度聚乙烯管10的外侧不受冲击/外压、损伤的发生、管道外的化学物质、水蒸气、雨水、凝结水等的影响。

一般的二层管是导管与被覆层热粘而成，具有树脂基体连续的结构。因此，当被覆层的树脂劣化时，具有被覆层所产生的脆性破坏的冲击、动态应变易于朝向导管传播，存在导管易于连锁地产生应力开裂这样的缺点。特别是，在被覆层为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯的情况下，与柔软性高的低密度聚乙烯相比，朝向导管传播的冲击、动态应变增大。

与此相对，高密度聚乙烯管10中，在导管1与内层4a之间、导管1与外层4b之间隔着阻气膜2、防热粘膜3。阻气膜2、防热粘膜3并非是如热粘那样层彼此面接合而一体化了的结构，而是通过膜的卷绕来形成层。这些阻气膜2、防热粘膜3作为阻止冲击、动态应变的传播、开裂的进展的障碍而起作用，因此能够保护导管1不受内外两侧的影响。

外层4b在高密度聚乙烯管10被暴露于室外等紫外线环境的情况下，优选含有炭黑作为添加剂。作为炭黑，能够使用例如，炉黑、槽法炭黑、乙炔黑、热裂炭黑等。如果配合有炭黑，则紫外线被吸收，因此能够抑制外层4b本身、导管1的劣化。

炭黑在外层4b中的含量优选为1.0质量％以上，更优选为1.5质量％以上。此外，优选为4.0质量％以下，更优选为3.0质量％以下，进一步优选为2.5质量％以下。含量为1.0质量％以上且越多，则越能获得吸收紫外线的优异效果，因此能够充分地提高高密度聚乙烯管10的耐候性。此外，含量为4.0质量％以下且越少，则炭黑在树脂中越难以产生凝集块，因此能够避免凝集块成为破坏的起点。

内层4a、外层4b的厚度优选为0.4mm以上，更优选为0.5mm以上，进一步优选为0.8mm以上，进一步优选为1.0mm以上。此外，优选为4mm以下，更优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下。厚度为0.4mm以上且越厚，则越能获得高保护性能。另一方面，厚度为4mm以下且越薄，则相对于预定的外径能够确保充分的内径，材料成本降低。此外，如果厚度为0.5mm以上3mm以下，则由于树脂本身的中子屏蔽能力而能够获得有效的耐放射线性。

接下来，对于本实施方式涉及的高密度聚乙烯管的制造方法进行说明。

高密度聚乙烯管10(参照图1、图2)能够通过包含下述工序的制造方法来制造，即：将筒状的内层4a树脂成型的工序，将内侧阻气膜2a卷绕于成型后的内层4a的外表面的工序；将内侧防热粘膜3a卷绕于卷绕有内侧阻气膜2a的管体的外表面的工序；将导管1树脂成型于卷绕有内侧防热粘膜3a的管体的外表面的工序；将外侧阻气膜2b卷绕于成型后的导管1的外表面的工序；将外侧防热粘膜3b卷绕于卷绕有外侧阻气膜2b的管体的外表面的工序；以及将筒状的外层4b树脂成型于卷绕有外侧防热粘膜3b的管体的外表面的工序。

高密度聚乙烯管10的内层4a能够将以颗粒等的形式准备的树脂进行加热，根据需要添加添加剂并混炼，将熔融后的树脂组合物利用挤出成型、注射成型等来树脂成型为筒状而获得。此外，导管1、外层4b能够将以颗粒等的形式准备的树脂进行加热，根据需要添加油、炭黑等添加剂并混炼，将熔融后的树脂组合物被覆成型于形成有内侧的层的管体的外周来获得。

作为将导管1、外层4b进行被覆成型的方法，能够使用下述方法：例如，一边使管体旋转一边利用t字模头等进行被覆成型的方法、使管体旋转的同时一边牵引一边利用适当的形状的模头进行被覆成型的方法、一边将管体牵引一边利用圆模头等在外周进行挤出成型的方法等。

在作为原料使用的树脂组合物的制造时、高密度聚乙烯管的制造时，添加剂可以进行干式掺混，也可以预先配合于颗粒等树脂组合物。但是，炭黑等固体的添加剂如果混炼不充分，则可能凝集而成为破坏的起点。因此，添加剂优选在预先制成母料之后进行混合，特别优选以与油混合后的状态制成母料之后进行混合。

例如，在作为原料使用的树脂组合物的制造时，将添加剂进行干式掺混的情况下，将配合添加剂来制作的母料颗粒，与由树脂形成的树脂颗粒投入至颗粒制造装置的料斗中，将它们进行熔融混炼。然后，使混炼后的熔融树脂组合物通过开有多个孔(例如，直径3mm左右)的不锈钢圆盘而挤出至水中，利用与圆盘面平行地设置的刀来切断成预定长度(例如，长度3mm左右)，从而能够获得配合有添加剂的树脂组合物颗粒。

或者，作为原料使用的树脂组合物的制造时，作为添加剂来配合的油可以单独且直接地与熔融后的树脂组合物进行混合。例如，将母料颗粒、树脂颗粒投入至颗粒制造装置的料斗中，与此同时，使用微管泵等将油以固定的滴加速度进行滴加，将它们进行熔融混炼。然后，将混炼后的熔融树脂组合物挤出至水中，切断成预定长度，从而也能够获得配合有添加剂的树脂组合物颗粒。

此外，在内层4a的形成时，可以仅将配合有添加剂的树脂组合物颗粒作为材料来使用，也可以将配合添加剂而制作的母料颗粒与树脂颗粒作为材料来使用。例如，能够将这些颗粒供给至挤出机(管制造装置)的料斗中，在挤出机中进行加热熔融，从预定的模头圆筒状地挤出，一边利用牵引机进行牵引一边根据需要进行上浆，通过冷却水槽等冷却，从而形成筒状的内层4a。

此外，导管1的形成时、外层4b的形成时，可以仅将配合有添加剂的树脂组合物颗粒作为材料来使用，也可以将配合添加剂而制作的母料颗粒与树脂颗粒作为材料来使用。例如，能够将这些颗粒供给至挤出机中，在挤出机中进行加热熔融，从预定的模头挤出于形成有内侧的层的管体的外表面上，根据需要进行上浆，并进行冷却，从而形成导管1、筒状的外层4b。导管1的形成时、外层4b的形成时，为了防止内侧的层的熔融、膜的热粘，优选一边将管体的内表面侧进行冷却一边进行树脂成型。

作为混炼机，能够使用班伯里混合机等间歇式混炼机、双轴混炼机、转子型双轴混炼机、共混合机(bussco-kneader)等各种混炼机。此外，作为挤出机，能够使用例如，单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等。模头可以为直头模头、十字头模头、偏移模头(offsetdies)等任意类型。此外，上浆可以利用纱浆板法、外芯轴法、上浆箱法、内芯轴法等任意方法来进行。

聚乙烯的混炼温度优选为120℃以上250℃以下。在使用班伯里混合机的情况下，例如，通过在180℃进行10分钟的混炼等，能够获得充分地熔融后的树脂组合物。另外，聚乙烯的树脂组合物只要相对于聚乙烯100质量份为0.1～5质量份的范围，就可以配合氧化钛。

阻气膜2、防热粘膜3能够利用涂布成型等适当的方法来获得。此外，作为阻气膜2使用的多层膜能够利用共挤出法、层压法等适当的方法来获得。多层膜可以由无拉伸膜、单轴拉伸膜以及双轴拉伸膜的任一者来形成。从获得高强度、优异的阻气性的观点考虑，多层膜优选由双轴拉伸膜来形成。

阻气膜2能够以覆盖形成有内侧的层的管体的外表面的方式，利用缠绕机、手动缠绕来进行卷绕。对于内层4a、导管1，优选在阻气膜2的卷绕之前，通过水冷、空气冷却来至少冷却至不发生热热粘的温度。阻气膜2的卷绕方式可以采用单重卷绕、多重卷绕以及螺旋卷绕中的任意卷绕方式。但是，从确实地发挥阻气性的观点考虑，优选为设有任意的重叠宽度的卷绕方式。例如，优选为设有膜宽度的1/2以上的重叠宽度的多重卷绕或螺旋卷绕。

防热粘膜3能够以覆盖卷绕于形成有内侧的层的管体的阻气膜2的外表面的方式，利用缠绕机、手动缠绕来进行卷绕。防热粘膜3的卷绕方式可以采用单重卷绕、多重卷绕以及螺旋卷绕中的任意卷绕方式。但是，将树脂成型外侧的层时，从避免熔融树脂与阻气膜2热粘，或由于熔融树脂的热而阻气膜2熔融的观点考虑，优选为设置有任意的重叠宽度的卷绕方式。例如，优选为设有作为膜宽度的1/2以上的重叠宽度的多重卷绕或螺旋卷绕。

接下来，对于改变了本实施方式涉及的高密度聚乙烯管的层构成的其它方式进行说明。

图3为示意性示出本发明涉及的高密度聚乙烯管的一例的截面图。

如图3所示那样，本实施方式涉及的高密度聚乙烯管10a与图1所示的高密度聚乙烯管10同样，具备：形成流体通道的筒状的导管1、覆盖导管1的内表面的内侧阻气膜2a、覆盖导管1的外表面的外侧阻气膜2b、覆盖外侧阻气膜2b的外表面的外侧防热粘膜3b、以及覆盖外侧防热粘膜3b的外表面的外层4b。

此外，高密度聚乙烯管10a在导管1的内侧，具备覆盖内侧阻气膜2a的内表面的内层4a。图3所示的高密度聚乙烯管10a与图1所示的高密度聚乙烯管10的不同之处在于，并不是在导管1与内侧阻气膜2a之间，而是在内侧阻气膜2a与内层4a之间，具备内侧防热粘膜3a这一点。

高密度聚乙烯管10a(参照图3)能够通过包含下述工序的制造方法来制造，即：将筒状的导管1树脂成型的工序；将外侧阻气膜2b卷绕于成型后的导管1的外表面的工序；将外侧防热粘膜3b卷绕于卷绕有外侧阻气膜2b的管体的外表面的工序；将筒状的外层4b树脂成型于卷绕有外侧防热粘膜3b的管体的外表面的工序；将内侧阻气膜2a和内侧防热粘膜3a卷绕以配置于导管1的内侧的工序；以及将筒状的内层4a树脂成型于卷绕配置有内侧阻气膜2a和内侧防热粘膜3a的管体的内表面的工序。

高密度聚乙烯管10a的导管1能够将以颗粒等的形式准备的树脂进行加热，根据需要添加油等添加剂并混炼，将熔融后的树脂组合物利用挤出成型、注射成型等来树脂成型为筒状而获得。此外，外层4b能够将以颗粒等的形式准备的树脂进行加热，根据需要添加炭黑等添加剂并混炼，将熔融后的树脂组合物被覆成型于形成有内侧的层的管体的外周来获得。此外，内层4a能够将以颗粒等的形式准备的树脂进行加热，根据需要添加添加剂并混炼，将熔融后的树脂组合物被覆成型于形成有外侧的层的管体的内周来获得。

作为将内层4a进行被覆成型的方法，能够使用下述方法：例如，一边使管体旋转一边利用能够插入至管体内侧的适当的形状的模头以在管体的内表面进行被覆成型的方法；将型坯状的树脂组合物插入至管体内侧，使该树脂组合物利用从管体内侧进行的吹气(gasblow)等热粘于管体的内表面之后进行冷却的方法等。

高密度聚乙烯管10a的内侧阻气膜2a、内侧防热粘膜3a能够利用缠绕机、手动缠绕以覆盖形成有外侧的层的管体的内表面的方式进行卷绕。能够使用下述方法：例如，一边使用能够插入至导管1的内侧的缠绕机进行卷绕一边配置于导管1的内侧的方法；在能够插入至导管1的内侧的筒状或柱状的基材的外周上预先卷绕阻气膜2a、防热粘膜3a，将该基材插入至导管1的内侧，使卷绕状态的膜附着于导管1的内面并仅抽出基材的方法等。作为基材，优选使用在外表面涂布有聚四氟乙烯等氟树脂、蜡等脱模剂的基材、将脱模片进行了卷绕的基材等。

根据以上改变了层构成的高密度聚乙烯管10a(参照图3)，与上述高密度聚乙烯管10(参照图1)相比，能够将导管1单独树脂成型，因此导管1的树脂成型的条件、设计的自由度难以受到限制。另外，在高密度聚乙烯管10a的制造中，形成导管1的内外两侧的层的顺序没有特别限制。此外，高密度聚乙烯管10a的功能、各层的主要构成、制造所使用的其它操作、装置等可以与上述高密度聚乙烯管10同样。

接下来，对于本实施方式涉及的高密度聚乙烯制的接头进行说明。

本实施方式涉及的接头具有与上述高密度聚乙烯管10、10a同样的层构成。具体而言，本实施方式涉及的接头具备：形成流体通道的筒状的导管部(导管1)、覆盖导管部(导管1)的内表面的内侧阻气膜2a、覆盖导管部(导管1)的外表面的外侧阻气膜2b、覆盖外侧阻气膜2b的外表面的外侧防热粘膜3b、以及覆盖外侧防热粘膜3b的外表面的外层4b。

此外，本实施方式涉及的接头与上述高密度聚乙烯管10、10a同样，能够在导管部(导管1)的内侧具备覆盖内侧阻气膜2a的内表面的内层4a。此外，与上述高密度聚乙烯管10、10a同样，能够在导管部(导管1)与内侧阻气膜2a之间，或者内侧阻气膜2a与内层4a之间，具备内侧防热粘膜3a。

本实施方式涉及的接头的尺寸、形状、连接法等没有特别限制。作为连接法，可以为机械式、电熔式、拧入式等任意方式。本实施方式涉及的接头中，与管连接的躯干部和上述高密度聚乙烯管10、10a同样，只要具有高密度聚乙烯制的导管部(导管1)、阻气膜2、防热粘膜3，就也可以附带凸缘、螺母、鞍(saddle)、密封材料等。

本实施方式涉及的接头例如能够如下制造：与上述高密度聚乙烯管10、10a同样，利用挤出成型、注射成型等来树脂成型成为躯干部的筒状的内层4a或导管部(导管1)，在内外两面配置卷绕的阻气膜2、防热粘膜3，在各防热粘膜3的表面树脂成型外层4b、内层4a，实施管接头所需要的二次加工。

根据以上本实施方式涉及的高密度聚乙烯管和接头，由于导管的内外两侧被阻气膜所覆盖，因此能够抑制由大气中的氧、管道内的氧所导致的导管的氧化劣化。因此，高密度聚乙烯管、接头即使在长时间暴露于高剂量的放射线、大气中的氧、管道内的气相部所存在的氧、溶解于管道内的流体中的氧、夏季的室外那样的强紫外线、酸雨等的情况下，或在与包含高浓度或高剂量的放射性物质的流体、高温的流体等长时间接触的情况下等，也能够抑制氧化的传播反应，大幅抑制由放射线、紫外线、氧、热等外在因素所导致的导管的劣化。此外，即使存在流经管道内的流体因放射线分解等而生成高活性的化学物质、或化学品等化学物质在管道内流动的情况，这些化学物质也难以扩散、渗透至导管侧，因此能够抑制化学裂纹。

此外，根据本实施方式涉及的高密度聚乙烯管和接头，由于外侧阻气膜被外层所覆盖，因此在从外部施加土压力、冲击、荷重等的情况下，能够防止阻气膜发生损伤，也能够抑制阻气膜本身、导管因放射线、紫外线而劣化。此外，由于内侧阻气膜被内层所覆盖，因此在流经管道内的异物发生碰撞的情况下、从管道内侧施加流体压力的情况下等，能够防止阻气膜的损伤，进一步抑制化学物质从管道内侧的扩散、渗透。进一步，由于阻气膜的外侧被防热粘膜所覆盖，因此能够在保持阻气膜的健全性的同时，利用加热熔融的树脂将外层树脂成型。与将保护带卷绕于管道的最表面那样的情况不同，树脂成型后的外层难以产生间隙、孔，难以剥离，因此对于外在因素的耐性提高。

因此，即使在对于高密度聚乙烯管和接头施加流体压力、土压力以及冲击、荷重等的情况下，也难以发生环境应力龟裂、蠕变破坏，能够防止龟裂、脆性开裂等的发生、或管道等的破裂。即，能够从根本上改善聚乙烯所具有的易于引起脆性破坏开裂这样的本质上的缺点。即使存在肉眼观察不到的微小的缺陷，也难以导致应力集中于此而发生脆性破坏、应力龟裂，能够获得充分的伸长，弹性，因此能够提高耐应力环境龟裂性、耐冲击性。

特别是，不仅在通常环境下，而且在暴露于高剂量的放射线环境、夏季的室外等紫外线环境、夏季等的高温环境、高浓度的氧、酸雨的环境等各种苛刻环境下，也能够获得可减少由树脂的劣化导致的脆性破坏、蠕变破坏的高密度聚乙烯管、接头。此外，能够获得长期静水压强度、弹性、耐环境应力龟裂性、耐冲击性等长期难以降低，极其难以发生脆性破坏开裂、破裂的高密度聚乙烯管、接头。

另外，本实施方式涉及的高密度聚乙烯管和接头的用途没有特别限制。高密度聚乙烯管和接头能够在适当的环境下使用。此外，高密度聚乙烯管和接头能够用于水、海水等适当的流体的输送。特别是，高密度聚乙烯管、接头适合于原子能相关设施中的水、海水、污染水、建筑物内滞留水等的输送。

例如，在原子能相关设施中，遍布数十～数百根的原子能设备用管道，与多个污染水滞留区域连接。这些管道的总长一般而言有约10km～20km左右。高密度聚乙烯管、接头能够合适地用于处理这样的污染水，或处理来自建筑物内的排水的原子能设备用管道的用途。

根据高密度聚乙烯管、接头，能够长期健全且确实地进行包含放射性物质的流体的输送、高放射剂量下或室外的流体的输送。即使在处理包含高浓度的放射性物质的流体的情况下，也能够长期使用，减少更换、检查的频率，因此能够大幅地降低用于敷设、安装的工时、机械和材料数目、施工者、检查者遭受放射能暴露的危险性等。

以上，对于本发明涉及的高密度聚乙烯管和接头的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离技术的范围，就包含各种变形例。例如，上述实施方式并不一定限定于具备所说明的全部构成。此外，能够将实施方式的构成的一部分置换为其它构成，或在实施方式的构成中添加其它构成。此外，对于实施方式的构成的一部分，也能够进行其它构成的追加、构成的删除、构成的置换。

例如，上述高密度聚乙烯管和接头在内侧具备内层4a，但根据内侧阻气膜2a、防热粘膜3a的种类、厚度、流经管道内的流体的种类、流体所包含的异物的浓度等，也可以不设置内层4a。在不设置内层4a的情况下，阻气膜2a的内侧防热粘膜3a也可以不设置。

在不设置内层4a的情况下，可以通过下述方法制造高密度聚乙烯管，即：在能够插入至导管1的内侧的筒状或柱状的基材的外周预先卷绕阻气膜2a，将该基材插入至导管1的内侧，使卷绕状态的膜附着于导管1的内面并仅抽出基材。

此外，上述高密度聚乙烯管和接头具备导管1、阻气膜2、防热粘膜3、内层4a以及外层4b，但也能够在导管1与外侧阻气膜2b之间、外侧阻气膜2b与外侧防热粘膜3b之间等设置缓冲冲击的缓冲层等。缓冲层例如，能够以将密度小于0.940g/cm³的聚乙烯作为主成分的树脂、其它膜、带等的方式来设置。

实施例

以下，示出实施例来对于本发明进行具体地说明，但本发明的技术范围并不限定于此。

改变含有环烷的油和含有芳烃的油的添加量、阻气膜的层构成来制作高密度聚乙烯管的试验片，评价放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率。

作为导管，采用了使用齐格勒催化剂来制造的高密度聚乙烯。在高密度聚乙烯的基材中，作为添加剂，配合含有环烷的油、或者含有芳烃的油，使用班伯里混合机，在180℃混炼10分钟，造粒出高密度聚乙烯管用的颗粒。而且，将该颗粒投入至注射成型机中，成型出圆筒状的导管。

接着，使用缠绕机，仅在成型的导管的外周上、或在外周与内周的两者上卷绕阻气膜，在外侧阻气膜的外周上卷绕防热粘膜。然后，在防热粘膜的外周上，将配合有碳的密度为0.910g/cm³以上0.930g/cm³以下的低密度聚乙烯进行挤出成型来形成外层，获得了高密度聚乙烯管。

由制作的高密度聚乙烯管制作出日本工业标准(japaneseindustrialstandards)jisk7162所记载的1b形的哑铃形状的试验片。而且，相对于所制作的试验片，以1kgy/h的剂量率照射从⁶⁰co射线源放出的γ射线。吸收剂量设为1200kgy。

＜拉伸试验＞

拉伸试验是按照日本自来水管协会标准“自来水管供水用聚乙烯管jwwak144”来进行的。试验机使用了具备指示最大的张力的装置，且具备夹紧哑铃形状的试验片的夹具的jisb7721所记载的装置。测定试验片的厚度和平行部的宽度，将伸长率测定用的标线沿平行部分的中心部划上之后，以试验速度25mm/min，在室温下进行拉伸试验。标线间距离设为50mm。进行拉伸试验来测定试验片的断裂时的标线间距离，通过下述数学式(1)来算出断裂时的伸长率。另外，在数学式(1)中，eb表示断裂时的伸长率(％)，l0表示标线间距离(mm)，l1表示断裂时的标线间距离(mm)。

eb＝(l1-l0)/l0×100···(1)

以下，对于改变含有环烷的油的添加量来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为预定值，％ca为30％的油。油的配合量相对于高密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，该多层膜中evoh的厚度为24μm、lldpe的mfr为3g/10分钟，以将所述膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图4a和4b为表示作为添加剂使用的油的％cn与断裂时的伸长率的关系的图。

图4a和4b中，横轴表示作为添加剂使用的油的％cn(％)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图4a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图4b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图4a所示那样，在添加含有环烷的油作为添加剂的情况下，获得了如下结果：在％cn为20％以上60％以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制。如图4b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图4a相比稍许上升，在％cn为10％以上60％以下时拉伸断裂伸长率增大。

接下来，对于改变含有芳烃的油的添加量来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％ca为预定值，％cn为40％的油。油的配合量相对于高密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，该多层膜中evoh的厚度为24μm、lldpe的mfr为3g/10分钟，以将所述膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图5a和5b为表示作为添加剂使用的油的％ca与断裂时的伸长率的关系的图。

图5a和5b中，横轴表示作为添加剂使用的含有芳烃的油的％ca(％)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图5a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图5b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图5a所示那样，在添加含有芳烃的油作为添加剂的情况下，获得了如下结果：在％ca为5％以上60％以下，特别是5％以上40％以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制。如图5b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图5a相比稍许上升，在％cn为5％以上80％以下，特别是15％以上60％以下时拉伸断裂伸长率增大。

接下来，对于改变阻气膜的lldpe的mfr来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为40％，％ca为30％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，该多层膜中evoh的厚度为24μm，以将所述膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图6a和6b为表示阻气膜所使用的直链状低密度聚乙烯的mfr与断裂时的伸长率的关系的图。

图6a和6b中，横轴表示作为阻气膜的表面层所使用的直链状低密度聚乙烯的mfr(g/10分钟)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图6a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图6b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图6a所示那样，获得了如下结果：作为阻气膜的表面层所使用的直链状低密度聚乙烯的mfr为0.8g/10分钟以上10g/10分钟以下时，拉伸断裂伸长率超过400％，放射线劣化被良好地抑制。如图6b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图6a相比稍许上升，在mfr为3g/10分钟以下时拉伸断裂伸长率增大。

接下来，对于改变阻气膜的总厚度来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为40％，％ca为30％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，该多层膜中evoh的厚度为24μm，lldpe的mfr为3g/10分钟。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图7a和7b为表示阻气膜的总厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图7a和7b中，横轴表示将阻气膜缠绕于导管的外周时的总厚度(μm)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图7a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图7b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图7a所示那样，获得了如下结果：在阻气膜的总厚度为50μm以上400μm以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制。如图7b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图7a相比稍许上升。

接下来，对于改变阻气膜的evoh的厚度来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为40％，％ca为30％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用lldpe的mfr为3g/10分钟的lldpe/evoh/lldpe的多层膜，以将所述膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图8a和8b为表示阻气膜所使用的乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图8a和8b中，横轴表示作为阻气膜的中间层所使用的乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度(μm)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图8a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图8b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图8a所示那样，获得了如下结果：作为阻气膜的中间层所使用的乙烯-乙烯醇共聚树脂的厚度为6μm以上50μm以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制的结果。如图8b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图8a相比稍许上升。

接下来，对于改变防热粘膜的厚度来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为40％，％ca为30％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，所述多层膜中evoh的厚度为24μm、lldpe的mfr为3g/10分钟，以将所述膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

图9a和9b为表示防热粘膜的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图9a和9b中，横轴表示防热粘膜的厚度(μm)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图9a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图9b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图9a所示那样，获得了如下结果：在防热粘膜的厚度为20μm以上200μm以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制。如图9b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图9a相比稍许上升。

接下来，对于改变外层的厚度来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为40％，％ca为30％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，使用了lldpe/evoh/lldpe的多层膜，该多层膜中evoh的厚度为24μm、lldpe的mfr为3g/10分钟，以将该膜缠绕时的总厚度成为300μm的方式来使用。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳的低密度聚乙烯的层。

图10a和10b为表示外层的厚度与断裂时的伸长率的关系的图。

图10a和10b中，横轴表示外层的厚度(mm)，纵轴表示由拉伸导致的断裂时的伸长率(％)。图10a为仅在导管的外周卷绕有阻气膜的结果，图10b为在导管的外周与内周的两者卷绕有同种阻气膜的结果。

如图10a所示那样，获得了如下结果：在外层的厚度为0.5mm以上3mm以下时，拉伸断裂伸长率显著地增大，放射线劣化被良好地抑制。如图10b所示那样，在具有内侧阻气膜的情况下，拉伸断裂伸长率与图10a相比稍许上升。

接下来，对于改变阻气膜的层构成来制作的试验片，示出放射线照射处理后的拉伸断裂伸长率的测定结果以及化学裂纹的确认结果。

另外，作为导管，使用了密度为0.95g/cm³的高密度聚乙烯。作为添加剂，使用了将原油精制时所产生的油中利用n-d-m法得到的环分析的％cn为32％，％ca为10％的油。油的配合量相对于密度聚乙烯100质量份为5质量份。作为阻气膜，以缠绕时的总厚度成为300μm的方式使用evoh的厚度为6μm的多层膜。作为防热粘膜，以缠绕时的总厚度成为100μm的方式使用聚对苯二甲酸乙二醇酯拉伸膜。作为外层，形成配合有3质量％的碳且厚度为2mm的低密度聚乙烯的层。

[表1]

如表1所示那样，如果使用直链状低密度聚乙烯(lldpe)作为阻气膜的表面层，则与低密度聚乙烯(ldpe)的情况相比，抑制了放射线劣化。无论阻气膜为哪一种，都获得了高耐放射线性，没有确认到化学裂纹的发生。