JP2000266246A - 消音性パイプ及びその製造方法 - Google Patents
消音性パイプ及びその製造方法Info
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
供する。 【解決手段】合成樹脂内管P1と合成樹脂外管P2との間
に発泡消音性シ−トがシ−ト端部が重ね圧縮されて介在
され、かくして発泡消音性シ−ト層Bが設けられ、前記
発泡消音性シ−トの連続気泡率が50%以上、発泡倍率
が3倍以上とされている。
Description
として使用する消音性パイプ及びその製造方法に関する
ものである。
進み、住宅内の給排水管の流水音が居住性を阻害し、特
に隣接居住空間の間の給排水管が相互に不快感を与え居
住空間のトラブルの一原因となっている。
水管の管壁から居室内に放射される騒音と、給排水管に
発生する振動が支持部や貫通部から建物躯体に侵入し隣
接居室の内層材から放射される固体伝達音とに大別で
き、固体伝達音に対しては振動吸収機構を備えた支持
部、継手、曲がり管等により対処できる。
吸音材を予め被覆しておくこと(例えば、実用新案登録
第3036449号公報)や給排水管の配管後吸音材を
被覆すること(例えば特開平6−174172号公報)
等が提案されている。
音材を被覆しておく構成では、給排水管の接続に当たり
管端部から吸音被覆材を除去する必要があり管の接続に
手間がかかり、また管の傷付きによる強度低下の危険性
がある。他方、配管後に吸音材を被覆する構成では、工
期が長期化し、特に壁貫通部等の施工が容易ではない。
ウレタン発泡体シ−トが取扱い易く多用されているが、
この吸音材は本質的に吸水性であり、多孔間隙が封水さ
れると実質的に多孔度が低減されて吸音率の低下が避け
られない。
いが、上記の従来例(実用新案登録第3036449号
公報)では、吸水対策が構じられておらず、吸音率の経
時的低下が懸念される。
れた消音性パイプを提供することにある。
安定性に優れた消音性パイプを容易に製造できる消音性
パイプの製造方法を提供することにある。
プは、合成樹脂内管と合成樹脂外管との間に発泡消音性
シ−トがシ−ト端部が重ね圧縮されて介在され、前記発
泡消音性シ−トの連続気泡率が50%以上、発泡倍率が
3倍以上とされていることを特徴とする構成であり、合
成樹脂内管及び合成樹脂外管は塩化ビニル系樹脂製とす
ることが好ましく、また発泡消音性シ−トの厚みは3m
m以上とすることが好ましい。
合成樹脂内管を成形し、連続発泡率50%以上、発泡倍
率3倍以上の発泡消音性シ−トを前記合成樹脂内管に縦
沿えまたは巻付けによりシ−ト端部をラツプさせて被覆
し、該被覆体厚みを発泡消音性シ−ト厚みの1〜0.5
倍とするように同被覆体上に合成樹脂外管を成形するこ
とを特徴とする構成である。
実施の形態について説明する。
示す断面図である。
成樹脂外管である。Bは連続気泡率が50%以上で発泡
倍率が3倍以上の発泡消音性シ−トであり、合成樹脂内
管P 1上にシ−ト巾両端部b,bを重ねて縦添えし、こ
の縦沿え層の厚みtをシ−ト厚みの1〜0.5倍とする
ように前記合成樹脂外管P2を成形してある。
示す側面図であり、合成樹脂内管P 1に発泡消音性シ−
トBを螺旋状にラップ巻きし、この螺旋巻き層の厚みt
をシ−ト厚みの1〜0.5倍とするように合成樹脂外管
P2を成形してある。
性シ−トを管内の給排水から遮水するために設けられて
いる。合成樹脂外管は、管接続においての継手に対する
躯体とし、かつ発泡消音性シ−トを外面結露水や外部湿
分から遮水するために設けられており、合成樹脂内管の
厚みは合成樹脂外管の厚みよりも薄くすることができ
る。
成樹脂内管→発泡消音性シ−ト→合成樹脂外管の経路で
放射伝達し、音響的には吸音材を備えた二重壁と等価で
ある。而るに、内壁(内管)は厚さが薄いために、背後
の吸音材(発泡消音性シ−ト)の制振力が無視できる程
度のときは振動し、その振動周波数が内壁への入射音波
の押し引きの振動力分布に一致し共振状態となって内壁
が遮音壁として作用しなくなる現象、いわゆるコインシ
デンスが生じるが、本発明に係る消音性パイプにおいて
は、発泡消音性シ−トの端部を重ね圧縮して局部的に硬
質部を設けてあるから、上記内壁(合成樹脂内管)に対
する制振力を充分に大きくでき、内壁(合成樹脂内管)
の共振を防止して合成樹脂内管を遮音壁として有効に作
用させることができる。
音波を受けて孔空間の空気が振動し摩擦抵抗が作用して
音エネルギ−の一部が熱エネルギ−に変換されることに
あり、発泡倍率を3倍以上とし、かつ連続気泡率(発泡
体の体積と重量とから換算した気泡体積に対しガスが入
り込む体積割合)を50%以上とする理由は、充分な吸
音率を保証するためである。すなわち、発泡倍率3倍未
満では孔空間が少なくなり過ぎ、連続気泡率50%未満
では音波を直接吸音材内部の空気に伝達できる率が少な
くなり過ぎ、これらの結果充分な吸音率を保証し難くな
るのである。
を入れ真空状態にしたのち、常圧になるまで不活性ガス
を注入し、その注入ガス量に基づき算出することができ
る。
の高度が高くなるほど吸音率が低くなるので、非発泡状
態での高度(ロックウェル硬さ)70以下のものを使用
することが好ましい。
厚くするほど吸音率を高くできるので、少なくとも3m
m以上とすることが好ましい。
外管には、機械的物性、特に耐衝撃性や押出成形性に優
れた塩化ビニル系樹脂、特に平均重合度600〜140
0塩化ビニル系樹脂、例えば、塩化ビニルの単独重合
体、塩化ビニルと塩化ビニル以外の重合性単量体が共重
合された共重合体、塩化ビニル以外の重合体に塩化ビニ
ルをグラフトさせたグラフト共重合体、こられの塩化ビ
ニル系樹脂を後塩素化した塩素素化塩化ビニル系樹脂及
びこれらの混合物を使用することが好ましい。
は、反応性二重結合性を有するものであれば特に限定さ
れず、例えば、エチレンやプロピレンやブチレン等のα
−オレフィン類、酢酸ビニルやプロピオン酸ビニル等の
ビニルエステル類、ブチルビニルエ−ルやセチルビニル
エ−ル等のビニルエ−テル類、メチルアクリレ−トやエ
チルアクリレ−ト等のアクリル酸エステル類、メチルメ
タクリレ−トやエチルメタクリレ−トやフェニルメタク
リレ−ト等のメタクリル酸エステル類、スチレンやα−
メチルスチレン等の芳香族ビニル類、塩化ビニリデンや
ふっ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、N−フェニレン
マレイミドやN−シクロヘキシルマレイミド等のN−置
換マレイミド類等の1種または2種以上を使用できる。
化ビニル以外の重合体としては特に限定されず、例えば
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル
−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレ−
ト共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロ
ニトリル−ブタジェン共重合体、ポリウレタン樹脂、塩
素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂の1
種または2種以上を使用できる。
性、機械的物性を向上させるために、ポリメチルメタク
リレ−ト系の加工助剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防
止剤、紫外線吸収剤、滑剤、充填剤、衝撃改良剤、難燃
剤、可塑剤、顔料等の1種または2種以上を適宜添加で
きる。
レ−トやジブチル錫メルカプト等の錫系、ステアリン酸
カルシウムやステアリン酸バリウムやステアリン酸亜鉛
等の有機金属石鹸系、鉛化合物系等を挙げることがで
き、上記滑剤としては例えばポリエチレンワックスやパ
ラフィンワックス等の脂肪族炭化水素、ステアリルアル
コ−ル等の高級脂肪族アルコ−ル系、ステアリン酸やヒ
ドロキシステアリン酸等の高級脂肪酸系、ブチルステア
レ−ト等のモノアルコ−ル脂肪酸エステル系、グリセリ
ンモノステアレ−トやグリセリントリステアレ−ト等の
多価アルコ−ル脂肪酸エステル系等を挙げることがで
き、上記充填剤としては例えば炭酸カルシウム、タル
ク、クレ−、マイカ、ガラス繊維、硫酸バリウム等を挙
げることができ、上記難燃剤としては例えばハロゲン系
難燃剤、リン系難燃剤、三酸化アンチモン等の金属酸化
物系難燃剤等を挙げることができる。
えば天然ゴムや合成ゴム(スチレン・ブタジエンゴム、
エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリ
ルゴム、ブチルゴムねシリコンゴム、アクリルゴム、ウ
レタンゴム、フッ素ゴム等)の発泡体、熱可塑性エラス
トマ−樹脂(塩化ビニル系エラストマ−、オレフィン系
エラストマ−)の発泡体、軟質ウレタン発泡体等を使用
できる。
成樹脂内管と発泡消音性シ−ト層との間及び合成樹脂外
管と発泡消音性シ−ト層との間を接着剤により接着する
ことができ、接着剤としては、ホットメルト接着剤、粘
着剤、粘着テ−プ等を使用でき、粘着剤を使用する場
合、発泡消音性シ−トの内面または外面或いは内外面に
粘着剤を予め塗布しておき、発泡消音性シ−ト層と合成
樹脂内管との界面または発泡消音性シ−ト層と合成樹脂
外管との界面或いは両界面を接着することが可能であ
る。
法において使用する製造装置の一例を示している。
り、先端に内管成形金型2を取付けてある。4は冷却水
槽、3は冷却水槽4の入口に取付けたサイジング金型、
例えば真空フォ−ミングダイである。5は引取り機、6
は発泡消音性シ−トの縦沿え被覆機である。9はホット
メルト接着剤押出機7と外管押出成形機8に対する共通
のクロスヘッドであり、ホットメルト接着剤層と合成樹
脂管とをホットメルト接着剤層を下側にして同時に押出
す構成である。11は冷却水槽、10は冷却水槽11の
入口に取付けたサイジング金型、例えば真空フォ−ミン
グダイである。12は引取り機である。
して消音性パイプを製造するには、内管成形金型2から
樹脂を管状に押出し、この管状樹脂をサイジング金型3
において所定の外径にサイジングし、更に冷却水槽4を
通過する間に冷却を完了させて合成樹脂内管を得、この
合成樹脂内管を引取機5により押出速度と同調させた速
度で引取り、縦添え機6において下面粘着剤付き発泡消
音性シ−トをシ−ト巾両端部を重ねて縦沿えし、更にク
ロスヘッド9のニップルに通しニップル先端で縦沿え発
泡消音性シ−トの全周上にホットメルト接着剤を薄く押
出し、その上に合成樹脂外管を押出してその押出し熱で
ホットメルト接着剤の溶融状態を保持し、サイジング金
型10において合成樹脂外管を所定の内径、すなわち発
泡消音性シ−ト縦添え層の厚みを発泡消音性シ−トの厚
みの1〜0.5倍とする外管内径にサイジングすると共
にホットメルト接着剤の凝固により発泡消音性シ−ト層
と合成樹脂外管との間を接着し、更に冷却水槽11を通
過する間に合成樹脂外管の冷却を完了させ、引取り機1
2で引取っていく。
を縦沿えにより被覆しているが、螺旋ラップ巻きで被覆
することもできる。また、上記ホットメルト接着剤によ
る接着に代え、クロスヘッドとシ−ト縦添え機との間で
粘着剤を塗布しまたは粘着テ−プを巻回して粘着剤によ
り接着することによりホットメルト接着剤押出機を省略
してクロスヘッドを合成樹脂外管押出機用のシングルと
することもできる。更に、発泡消音性シ−トの下面側粘
着剤を省略し、内管引取機と縦添え機との間に接着剤塗
布器、または粘着テ−プ巻回器を設けることも可能であ
る。
れば、発泡消音性シ−ト層をその厚みを発泡消音性シ−
トの厚みの1〜0.5倍とするように加圧圧縮している
が、発泡消音性シ−トが連続発泡率50%以上、発泡倍
率3倍以上のゴム発泡体、熱可塑性エラストマ−樹脂発
泡体、軟質ウレタン発泡体等であって極めて軟らかく、
圧縮反力を低圧にとどめることができるから、合成樹脂
内管の厚みを薄くしてもその内管を圧潰することなく、
消音性パイプを容易に製造できる。そして、発泡消音性
シ−ト層をその厚みを発泡消音性シ−トの厚みの1〜
0.5倍とするようにして発泡消音性シ−ト端部の重ね
部を圧縮しているから、既述した通り、合成樹脂内管に
対する制振力を充分に大きくでき、内管の共振を防止し
て内管を遮音壁として有効に作用させることが期待でき
る。
化ビニル樹脂:100重量部,安定剤:オクチル錫メル
カプト2重量部,滑剤:ポリエチレンワックス1重量部
及びステアリン酸1重量部からなる樹脂組成物を用い、
発泡消音性シ−トには発泡倍率10倍,連続気泡率80
%、厚み10mm、片面粘着剤付きスチレン・ブタジエ
ンゴム発泡体シ−トを用いた。この発泡体シ−トの非発
泡時硬度は50である。
び外管の厚み、発泡消音性シ−ト縦沿え層の厚みをそれ
ぞれ表1に示す寸法とするように、図3に示す製造装置
における内管用サイジング金型及び外管用サイジング金
型の寸法を設定し、クロスヘッドからのホットメルト接
着剤押出厚みを0.1mmとするようにクロスヘッドの
接着剤押出しスリットを設定した。
消音性シ−トの縦沿えラップ代を約10mmとし、発泡
消音性シ−ト層厚みを表1に示す通り9mmとして(ス
チレン・ブタジエンゴム発泡体シ−トの厚みを0.9倍
に圧縮して)図1に示す消音性パイプを製作した。
率、連続気泡率及び非発泡時硬度で厚みのみかを変えた
スチレン・ブタジエンゴム発泡体シ−トを用い、消音性
パイプの外径を実施例と同じ114mm、内管及び外管
の厚み、発泡消音性シ−ト縦沿え層の厚みをそれぞれ表
1に示す寸法とするように、図3に示す製造装置におけ
る内管用サイジング金型及び外管用サイジング金型の寸
法を設定し(スチレン・ブタジエンゴム発泡体シ−トの
圧縮比は実施例と同じ0.9であり、従って、当該発泡
体シ−トの厚みは表1の発泡消音性シ−ト縦沿え層の厚
みの1/0.9倍である)、外径が実施例1と同径の消
音性パイプを製作した。
ブタジエンゴム発泡体シ−トの非発泡時硬度を高くする
ように表1に示す通り90とし、この硬度アップを補償
するためにスチレン・ブタジエンゴム発泡体シ−トの発
泡倍率を実施例1の2倍とした以外、実施例1と同じと
した。
示すようにスチレン・ブタジエンゴム発泡体シ−トの連
続発泡率または発泡倍率或いはスチレン・ブタジエンゴ
ム発泡体シ−ト縦添え層厚みを変えた以外、実施例1に
同じとした(従って、内管や外管の寸法、スチレン・ブ
タジエンゴム発泡体シ−ト縦沿え層の圧縮比は実施例1
と同じ)。
続発泡率及び発泡倍率の硬質ウレタンシ−トを使用し
た。硬度が高すぎ縦沿えシ−トのラップ部を圧縮するこ
とができなかった。
連続気泡率及び非発泡時硬度のエチレン・プロピレンゴ
ム発泡体シ−トを用い、消音性パイプの外径を実施例と
同じ114mm、内管及び外管の厚み、発泡体シ−ト縦
沿え層の厚みをそれぞれ表1に示す寸法とするように内
管用サイジング金型及び外管用サイジング金型の寸法を
設定し、かつ、発泡体シ−ト縦沿え層の圧縮比を0.9
とするように発泡体シ−トの厚みを設定して消音性パイ
プを製作した。
気泡率及び非発泡時硬度の軟質ウレタン発泡体シ−トを
用い、消音性パイプの外径を実施例と同じ114mm、
内管及び外管の厚み、発泡体シ−ト縦沿え層の厚みをそ
れぞれ表1に示す寸法とするように内管用サイジング金
型及び外管用サイジング金型の寸法を設定し、かつ、発
泡体シ−ト縦沿え層の圧縮比を0.9とするように発泡
体シ−トの厚みを設定して消音性パイプを製作した。
気泡率及び非発泡時硬度の塩ビエラストマ−発泡体シ−
トを用い、消音性パイプの外径を実施例と同じ114m
m、内管及び外管の厚み、発泡体シ−ト縦沿え層の厚み
をそれぞれ表1に示す寸法とするように内管用サイジン
グ金型及び外管用サイジング金型の寸法を設定し、か
つ、発泡体シ−ト縦沿え層の圧縮比を0.9とするよう
に発泡体シ−トの厚みを設定して消音性パイプを製作し
た。
プ及び同一外径の比較例品消音性パイプのそれぞれにつ
いて、防音壁で囲まれた高さ2mの残響室の内部中央の
高さ位置にマイクを設置し、この残響室に消音性パイプ
を上下方向に、かつ消音性パイプ外表面と前記マイクと
の距離を50cmとするようにして貫通させ、その貫通
箇所をパテで封止し、残響室上部に設置した水槽から消
音性パイプ内に速度52リットル/minにて流水させ
てマイク位置での音圧レベルを測定し、通常の消音層な
しの外径114mmの塩化ビニル樹脂パイプについて同
様に測定した音圧レベルとの差を騒音低減効果(dB)
として求めたところ、表1に示す通りであった。
対比から、発泡消音性シ−トの連続気泡率が実施例の5
0%よりも相当に低い30%程度となると、同一発泡倍
率10倍のもとでも流水音を満足に吸音できないことが
明らかである。
4との対比から、発泡消音性シ−トの発泡倍率が実施例
の10倍よりも相当に低くなると、同一の低い非発泡時
硬度50のもとでも流水音を満足に吸音できないことが
明らかであり、更に表1における実施例1と比較例5と
の対比から、発泡消音性シ−トの発泡倍率や連続発泡率
を高くしても実質的に吸音作用が期待できない剛体発泡
質では流水音を満足に吸音できないことも明らかであ
る。
10、実施例11から発泡倍率や連続発泡率についての
本発明の要件を充足すれば、発泡ゴム、発泡軟質合成樹
脂の吸音シ−トが材質上の制限なく有効であることも確
認できる。
発泡消音性シ−ト層を合成樹脂内管と合成樹脂外管とで
挾んであり、発泡消音性シ−ト層を管内流水及び外部水
の何れに対しても確実に遮水でき、発泡消音性シ−トの
連続気泡を無水状態に保持して吸音性を安定に維持でき
る。また、管端での蔽水処理を行えば通常通りの継手に
よる管接続を行い得、かつ配管後での特別の工事も不要
であり、施工が簡単である。更に、合成樹脂内管の管壁
厚みを薄くしても、発泡消音性シ−トの端部重ね部の圧
縮により発泡消音性シ−ト層に充分な抑振力を付与で
き、内壁の共振をよく防止できるから、発泡消音性シ−
トの高い連続気泡率及び発泡倍率との協働で充分に高い
吸音効果を保証できる。
法によれば、かかる施工性、吸音性に優れた消音性パイ
プを容易に製造できる。
ある。
ある。
使用する製造装置の一例を示す図面である。
Claims (4)
- 【請求項1】合成樹脂内管と合成樹脂外管との間に発泡
消音性シ−トがシ−ト端部が重ね圧縮されて介在され、
前記発泡消音性シ−トの連続気泡率が50%以上、発泡
倍率が3倍以上とされていることを特徴とする消音性パ
イプ。 - 【請求項2】合成樹脂内管及び合成樹脂外管が塩化ビニ
ル系樹脂からなる請求項1記載の消音性パイプ。 - 【請求項3】発泡消音性シ−トの厚みが3mm以上であ
る請求項1または2記載の消音性パイプ。 - 【請求項4】合成樹脂内管を成形し、連続発泡率50%
以上、発泡倍率3倍以上の発泡消音性シ−トを前記合成
樹脂内管に縦沿えまたは巻付けによりシ−ト端部をラツ
プさせて被覆し、該被覆体厚みを発泡消音性シ−ト厚み
の1〜0.5倍とするように同被覆体上に合成樹脂外管
を成形することを特徴とする消音性パイプの製造方法。
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