架橋ポリエチレン（PEX）管が従来のポリエチレン管よりも優れた性能を発揮する理由
従来の高密度ポリエチレン（HDPE）管は、約80°Cで軟化するため、温水配管への使用が制限されます。 一方、架橋ポリエチレン（PEX）管は、連続使用で最大95°C、瞬間最高110°Cまでの温度でも機械的特性を維持するため、家庭用配管、床暖房、および産業用配管システムにおける世界標準となっています。
PEXの製造方法には、PEX-a（過酸化物架橋）、PEX-b（シラン架橋）、PEX-c（電子ビーム架橋）の3種類があります。本記事では、有機過酸化物を架橋剤とするPEX-aに焦点を当てます。
PEX-aの製造プロセス
| 工程 | 温度 | 説明 |
|---|---|---|
| 過酸化物配合 | 120～180°C | 押出機内でPE溶融物に過酸化物を混合 |
| 架橋（第1オーブン通過） | 180～220°C | 過酸化物が分解し、架橋が形成される |
| 冷却およびキャリブレーション | 20～60°C | パイプの寸法が安定する |
| オプション：酸素バリアコーティング | 周囲温度 | EVOHバリア層を塗布 |
PEX-aパイプ用過酸化物の選定
1. ジクミル過酸化物（Perodox DCP）
PEX-a用架橋過酸化物の標準的な種類です。その分解温度範囲（130～190°C）は、一般的なPEXの押出成形およびオーブン架橋の温度とよく合致しています。
- 形態：炭酸カルシウムまたはシリカに被覆（粉塵の発生がない取り扱い）
- 添加量：1.5～2.5 phr
- 目標ゲル含有量：70%以上（ISO 10147）
2. 2,5-ジメチル-2,5-ジ（tert-ブチルペルオキシ）ヘキサン（ペロドックス 101）
厚肉パイプにおいてより均一な架橋をもたらす液体の二官能性過酸化物です。その分解速度が緩やかなため、コンパウンディング時の焦げ付きに対する安全性が向上します。
- 形態：液体（押出機に直接注入）
- 添加量：1.0～2.0 phr
- 用途：大口径PEXパイプ（32 mm以上）、多層PEX-AL-PEXパイプ
PEX-a、PEX-b、PEX-cの比較
| 特性 | PEX-a（過酸化物） | PEX-b（シラン） | PEX-c（電子ビーム） |
|---|---|---|---|
| 架橋の均一性 | 極めて良好（壁厚全体） | 良好（外側から内側へ） | 極めて良好 |
| 加工速度 | 中程度 | 高い | 極めて高い |
| 設備投資額 | 中程度 | 低 | 高い（電子ビーム設備） |
| 耐熱性 | 極めて良好 | 良好 | 非常に優れている |
| 代表的な市場 | 欧州、中国 | 世界 | 特殊 |
PEXパイプの品質管理
| 試験 | 規格 | 要件 |
|---|---|---|
| ゲル含有量 | ISO 10147 | >70%（配管用）；>80%（工業用） |
| 熱安定性（OIT） | ISO 11357 | 200°Cで20分以上 |
| 破裂圧力（高温時） | ISO 15875 | 95°Cで1.0 MPa以上 |
| 耐クリープ性 | ISO 15875 | 95°Cで10年間、ひずみ<1% |
よくある質問
Q: PEX配管用パイプには、どの程度のゲル含有率が必要ですか？
A: ISO 15875では、配管に使用されるPEX-aパイプのゲル含有率について70%以上を規定しています。産業用や高圧用途では、より高いゲル含有率（80%以上）が推奨されます。
Q: PEX-a配管とXLPEケーブルの両方に同じ過酸化物を使用できますか？
A: はい。Perodox DCPは両方に広く使用されています。ただし、PEX-a配管では通常、壁全体にわたる架橋を確実にするために2回目のオーブン通過が必要ですが、XLPEケーブルではCVチューブが使用されます。プロセスパラメータは異なりますので、過酸化物のサプライヤーにご相談ください。
Q: PEXパイプにおける「フィッシュアイ」（未架橋PE粒子）を最小限に抑えるにはどうすればよいですか？
A: コンパウンディング時に過酸化物の均一な分散を確保してください。分散性を高めるには、コーティングされた（ダストフリーの）過酸化物グレードを使用してください。過酸化物が完全に分解されるよう、オーブンの温度プロファイルを最適化してください。
Do Sender PEXパイプソリューション
山東ド・センダー・ケミカルズ株式会社は、PEX-aパイプ製造用のPerodox®有機過酸化物を製造しています。当社の技術チームは、過酸化物の選定、ゲル含有量の最適化、およびオーブン温度プロファイルの設計を支援します。すべての製品はREACHに準拠しており、ISO 9001認証を取得しています。
PEX-a架橋プロセスの最適化およびISO 15875配管規格への適合については、弊社までお問い合わせください。