JP2002156074A

JP2002156074A - 被覆パイプおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002156074A
Application number: JP2000352735A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichihara; 幸治市原; Kouki Deguchi; 好希出口; Toshio Inamori; 俊夫稲守
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】発泡体層が被覆された断熱パイプの損傷を防
止するために、樹脂層を被覆した被覆パイプおよびその
製造方法を提供する。【解決手段】パイプ外周に、外周にスキン層を有する
発泡体層が被覆され、その外周に樹脂層が被覆されてな
ることを特徴とする被覆パイプ。パイプをクロスヘッド
ダイに挿通し、このクロスヘッドダイ先端に装着されて
いる温度調整可能となされた外径規制ダイス内で、押出
機から溶融した発泡性樹脂をパイプ外面に押出し、該ダ
イス内面に接触させながら発泡性樹脂を発泡させてスキ
ン層を有する発泡体層を形成し、次いで、この発泡体層
の外周面に、樹脂層を押出被覆することを特徴とする被
覆パイプの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ外周に、発
泡体層が被覆され、さらに、その外周に樹脂層が被覆さ
れた被覆パイプおよびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パイプ、例えば、合成樹脂製パイ
プ、銅管、鋼管等に、断熱性を付与する目的で、パイプ
外周に、発泡体層が被覆されたパイプが使用されてい
る。しかし、発泡体層は、施工時または配管後に、摩擦
や引っ掻き等により損傷し易い。そこで、発泡体層の表
面を保護する目的で、発泡体層の外面に、さらに樹脂層
が形成されたものも使用されている。例えば、特開昭61
-293825 号公報には、パイプ表面に発泡層とスキン層
（本発明における樹脂層に相当する。特開昭61-293825
号公報に関する記載においては以下同じ。）とを形成さ
せた断熱パイプを押出成形機を用いて製造する方法とし
て、押出成形機の押出しダイスに長ランドダイスを使用
し、成形機のヘッドに発泡層形成用組成物とスキン層形
成用樹脂とを供給してスキン層を有する発泡性樹脂層を
素材パイプ上に同時に押出し成形し、発泡性樹脂層を長
ランドダイス内で、発泡させ、冷却することが開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の長ラン
ドダイス内で発泡と冷却を行う押出成形方法、特に、ス
キン層の厚さが１．５〜３mmと厚い場合においては、発
泡性樹脂層が発泡して、スキン層が冷却された長ランド
ダイス内面に接触して冷却されるのに、長い距離を必要
とする。そのため特開昭61-293825 号公報に記載の発明
においては、長ランドダイスを使用し、このダイス内面
とスキン層との間に潤滑剤を供給しつつ押出し成形する
ことが必要となる。

【０００４】しかし、長ランドダイスの使用にも限度が
あり、スキン層を完全に冷却することはできないので、
長ランドダイスを出た後にも発泡層の発泡圧力により、
スキン層が膨らみ凹凸が生じるという欠点があった。

【０００５】また、押出成形において、潤滑剤を使用す
ると、長ランドダイスであっても引き取り抵抗が小さく
なり、発泡層とスキン層を有する素材パイプをスムース
に押出成形することが可能となるが、潤滑剤を常時供給
しなければならないので、潤滑剤供給装置が必要にな
る。また、製品となる被覆パイプの表面に潤滑剤が付着
し、接着接合する場合などには不都合を生じるので、潤
滑剤を洗浄しなければならなくなる欠点がある。

【０００６】本発明は、このような従来のスキン層を有
する断熱パイプおよびその製造方法における欠点を解消
しようとしてなされたもので、凹凸の無い平滑な樹脂層
が被覆されてなる被覆パイプとこの被覆パイプの製造方
法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の被覆パイプは、パイプ外周
に、外周にスキン層を有する発泡体層が被覆され、その
外周に樹脂層が被覆されてなることを特徴とする。ま
た、請求項２記載の発明の被覆パイプは、請求項１に記
載の被覆パイプにおいて、スキン層が、発泡倍率１〜
１．５倍、厚み０．２mm以上であることを特徴とする。

【０００８】また、請求項３に記載の発明の被覆パイプ
の製造方法は、パイプをクロスヘッドダイに挿通し、こ
のクロスヘッドダイ先端に装着されている温度調整可能
となされた外径規制ダイス内で、押出機から溶融した発
泡性樹脂をパイプ外面に押出し、該ダイス内面に接触さ
せながら発泡性樹脂を発泡させてスキン層を有する発泡
体層を形成し、次いで、この発泡体層の外周面に、樹脂
層を押出被覆することを特徴とする。

【０００９】また、請求項４に記載の発明の被覆パイプ
の製造方法は、請求項３に記載の被覆パイプの製造方法
において、発泡性樹脂を冷却された外径規制ダイス内面
に接触させて、発泡性樹脂の表面を冷却し、発泡体層の
表面に、発泡倍率１〜１．５倍、厚み０．２mm以上のス
キン層を形成することを特徴とする。

【００１０】本発明において使用されるパイプとして
は、断熱性を要するパイプであって、例えば、鋼管、銅
管などの金属パイプ：ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン−１等のポリオレフィンパイプ；架橋ポリエ
チレン等の架橋ポリオレフィンパイプなどの合成樹脂パ
イプが挙げられる。また、パイプ外周に被覆される発泡
体層としては、発泡剤により低圧帯域において発泡可能
な熱可塑性樹脂からなる発泡体であり、熱可塑性樹脂と
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチレン、塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体等が挙げられる。

【００１１】また、熱可塑性樹脂を発泡させる発泡剤と
しては、常圧下で気体もしくは易揮発性液体、または、
加熱により分解する熱分解型発泡剤が使用できる。気体
としては、窒素、炭酸ガス、空気があり、易揮発性液体
としては、プロパン、ブタン、ペンタン等の低沸点脂肪
族炭化水素、アルコール類、ケトン類、エステル類等の
低沸点有機化合物、モノクロロジフルオロメタン、ジク
ロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン
等のハロゲン化炭化水素等があり、また、熱分解型発泡
剤としては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタ
メチレンテトラミン、炭酸水素ナトリウム等が挙げられ
る。

【００１２】また、発泡体層の外周に被覆される樹脂層
としては、押出成形可能な樹脂であればよいが、発泡体
層と異なる熱可塑性樹脂であるのが好ましく、耐擦傷
性、耐摩擦性、耐磨耗性を有する熱可塑性樹脂であるの
が好ましい。発泡体層が発泡性に優れた低密度ポリエチ
レンの場合には、被覆樹脂層としては耐磨耗性に優れた
高密度ポリエチレンであるのが好ましい。

【００１３】発泡体層の外周面には、非発泡または低発
泡のスキン層を有している。このスキン層は、発泡体層
の外周に、さらに樹脂層を押出被覆する際に、発泡体層
が加熱溶融されて、発泡体層中に残存する発泡剤により
発泡体層が発泡したり、発泡ガスが発泡体層と樹脂被覆
層との間の界面に溜まり、樹脂被覆層表面に凹凸が生じ
るのを防止するためである。

【００１４】このスキン層は、パイプ外面に発泡性樹脂
を押出被覆し、この押出被覆した発泡性樹脂を、冷却さ
れた外径規制ダイス内面に接触させながら発泡させるこ
とにより形成される。スキン層は、その発泡倍率が１〜
１．５倍であるのが好ましく、１〜１．２倍であるのが
更に好ましい。スキン層が１．５倍を超えると、その外
周に溶融樹脂を押出被覆する際、スキン層が発泡して凹
凸を生じるからである。また、スキン層の厚みは、０．
２mm以上とするのが好ましく、更には０．３mm以上とす
るのが好ましい。スキン層は厚い方が被覆樹脂層の影響
が少なくなるので好ましいが、厚いスキン層を形成しよ
うとすると、発泡体層の発泡倍率まで低くなり、所望の
発泡体層を成形困難となるので、厚くとも１．０mm程度
である。０．２mm好ましくは０．３mmの厚さのスキン層
が存在すれば、その外周に押出被覆する樹脂による発泡
体層の発泡や発泡ガスの被覆層との界面への溜まりを防
止できるからである。

【００１５】また本発明被覆パイプの製造方法は、ま
ず、発泡体層を被覆しようとするパイプを押出機の先端
に装着されたクロスヘッドダイに挿通し、パイプ外面に
発泡性樹脂を押出被覆する。クロスヘッドダイ先端には
冷却可能な外径規制ダイスが装着されており、発泡性樹
脂の押出被覆されたパイプは、このダイス内を移動す
る。発泡性樹脂は、ダイス内で直ちに発泡を開始し、外
周面は冷却された外径規制ダイス内面に当接し、冷却さ
れ、スキン層が形成される。ダイス内を移動しながら、
発泡性樹脂は発泡して発泡体層を形成し、冷却された外
径規制ダイス内面に接触移動して冷却される。このとき
に形成されるスキン層は、少なくとも０．２〜０．３mm
程度であればよいので、外径規制ダイスの長さは、発泡
体層の形成されたパイプの発泡体層を損傷しないで引き
取ることができる範囲で十分であり、通常はパイプ径の
３倍程度である。このように外径規制ダイス内で発泡性
樹脂を発泡させることにより、パイプと発泡体層とが密
着した状態で被覆でき、外径も規制できる。

【００１６】発泡性樹脂を押出機から押し出すには、予
め樹脂と発泡剤を混合して押出機に供給しても、押出機
内で溶融した樹脂の中に、押出機の途中から発泡剤を注
入して混練してもよい。また、外径規制ダイスはオイル
等の媒体を循環可能にして温度調整可能となされてい
る。

【００１７】次いで、このスキン層の形成されたパイプ
を、引き続き第２の押出機により樹脂層を押出被覆す
る。被覆層は通常の押出被覆方法で成形すればよい。即
ち、第２の押出機に装着されたクロスヘッドダイにスキ
ン層の形成されたパイプを挿通し、クロスヘッドダイで
所定厚さの樹脂層を押出被覆し、冷却すればよい。樹脂
被覆層は、発泡体層の損傷を防止するための層であるか
ら、厚さは１．０mm程度でよい。発泡体層を有するパイ
プの外周面には、スキン層が形成されているので、第２
の押出機で溶融樹脂を押出被覆しても、被覆樹脂層の厚
さが薄いため直ちに冷却され、溶融樹脂によりスキン層
を通して発泡体層まで加熱されることがない。したがっ
て、スキン層や発泡体層が発泡したり、発泡ガスが発泡
体層と被覆樹脂層との界面に溜まって、被覆樹脂層に凹
凸を生じることがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の被覆パイ
プの製造方法の一例を示す説明図、図２は図１における
主要部を拡大して示す断面図である。

【００１９】１は断熱層となる発泡体層を被覆しようと
するパイプである。このパイプ１は巻き枠２に巻き取ら
れた長尺のものとして準備される。パイプ１は押出機３
の先端部に装着されているクロスヘッドダイ５に連続的
に挿通される。パイプ１は装置後部に設置されている引
取機１１で引き取られることにより、クロスヘッドダイ
５内を一定の速度で移動する。パイプ１に巻きくせがあ
る場合には、巻き枠２から引き出した後に、巻きくせ矯
正装置を通して直線状に矯正してクロスヘッドダイ５に
挿通するとよい。

【００２０】押出機３には原料供給ホッパーから発泡体
層を形成する樹脂が供給され、加熱溶融される。押出機
３の途中から溶融樹脂中に発泡剤が注入される。図示の
例では、発泡剤として炭酸ガスが使用される。炭酸ガス
の場合には、炭酸ガスボンベ４１から加圧ポンプ４２に
より、一定量づつ供給される。押出機３中では、溶融樹
脂と炭酸ガスとが混練されて発泡性溶融樹脂となされ、
クロスヘッドダイ５よりパイプ１の外周に一定の厚みで
被覆するよう押し出される。

【００２１】クロスヘッドダイ５の先端には、外径規制
ダイス６が装着されており、発泡性溶融樹脂が被覆され
たパイプ１は、この外径規制ダイス６内で直ちに発泡し
て外径規制ダイス６内面に接触して発泡体層を形成し、
ダイス６内を移動する。外径規制ダイス６の内面は温度
調整可能となされており、発泡してダイス６内面に接触
した発泡体層の外周面は冷却され、発泡が抑制されて非
発泡または低発泡のスキン層が形成される。

【００２２】このようにしてスキン層を有する発泡体層
が形成されたパイプ７には、次いで、その外周に樹脂層
が被覆される。樹脂層は、第２の押出機８にて押出被覆
される。第２の押出機８の先端にはクロスヘッドダイ９
が装着されていて、溶融した樹脂がパイプ７の発泡体層
のスキン層の外周に押出被覆され、樹脂層が形成され、
冷却されて被覆パイプ１０が成形される。このようにし
て樹脂層が被覆された被覆パイプ１０は、引取機１１で
一定速度で引き取られ、巻取機１２に巻き取られる。

【００２３】尚、外径規制ダイス６およびクロスヘッド
ダイ９の後方には、冷却水槽が設けられていて、成形さ
れたパイプ７および被覆パイプ１０を、この冷却水槽で
更に冷却するようになされていてもよい。また、発泡体
層の押出被覆と樹脂層の押出被覆とは、別工程で行われ
てもよいが、一つのラインで連続して行われるのが、効
率的である。

【００２４】（実施例）低密度ポリエチレン（日本ポリ
ケム社製；品番「ＬＦ４４０ＨＢ」）１００重量部とタ
ルク（住化カラー社製；品番「ＳＳ１１−２０」）３重
量部との混合物を押出機３の原料ホッパーに供給して溶
融混練した。一方、押出機３の途中から発泡剤として炭
酸ガスを、加圧ポンプ４２により８ＭＰａに加圧して供
給し、押出機３内で１２０℃で混練した。押出機３の先
端部分の温度を１１０℃、クロスヘッドダイ５を１０５
℃に設定した。一方、パイプ１として外径１７mmの架橋
ポリエチレンパイプを、３ｍ／分の速度でクロスヘッド
ダイ５に供給した。クロスヘッドダイ５の押出口は、内
径１８mm、スリット間隙１mmの環状スリットとした。こ
の押出口の内部に架橋ポリエチレンパイプ１を挿通し、
押出口から発泡性溶融樹脂を押出し、パイプ１外周に被
覆した。

【００２５】外径規制ダイス６は、内径２７mm、長さ５
０mmで、内表面温度が９０℃に温度制御されており、ク
ロスヘッドダイ５で発泡性溶融樹脂層が押出被覆された
パイプ１は、この中を移動する。発泡性溶融樹脂層はク
ロスヘッドダイ５から押出されると同時に発泡を開始
し、その外表面は外径規制ダイス６の内面に当接し、冷
却され、スキン層が形成される。パイプ１は発泡体層の
スキン層を外径規制ダイス６の内面に接触させた状態で
摺動し、外径規制ダイス６を出るときには、発泡体層は
スキン層を含めて冷却され、発泡による形状変形の生じ
ないものとなっている。

【００２６】次いで、第２の押出機８により、高密度ポ
リエチレンを１５０℃に溶融し、クロスヘッドダイ９よ
り厚さ１．０mmで、スキン層を有する発泡体層が形成さ
れたパイプ７の外表面に押出被覆した。押出後、冷却空
気を吹きつけて冷却し、引取機１１で引き取り、巻取機
１２で巻き取り、被覆パイプ１０を得た。

【００２７】得られた被覆パイプ１０は、発泡体層の発
泡倍率が約６倍で均一な発泡体層であった。また、スキ
ン層の厚さは約０．５mm（顕微鏡による断面観察によ
る）、スキン層の発泡倍率は約１．１倍であった。

【００２８】（比較例）実施例において、クロスヘッド
ダイ５を２層押出クロスヘッドダイに変更して、この２
層押出クロスヘッドダイより発泡性樹脂層と樹脂被覆層
とを同時に押出被覆した以外は、実施例と同様にして発
泡体層と樹脂層とを有する被覆パイプを得た。得られた
被覆パイプは、外径規制ダイスによる冷却が不十分なた
めに、外表面に膨れの目立つ凹凸のあるものであった。
この膨れた部分の断面を観察したところ、発泡体層と樹
脂被覆層との界面に気泡ができていた。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の被覆パイプは、外
周にスキン層を有する発泡体層が被覆されているので、
その外周に樹脂層が押出被覆されても、膨れのない平滑
な外表面を有する被覆パイプとなっている。また、本発
明の被覆パイプの製造方法は、発泡性溶融樹脂を押出被
覆したパイプを外径規制ダイス内で発泡させるので、発
泡体層の表面に非発泡または低発泡のスキン層が形成さ
れ、次いでこのスキン層が形成された発泡体層の外周面
に、樹脂層を押出被覆するので、スキン層の存在によ
り、被覆された溶融樹脂層の有する熱で発泡体層が加熱
され、発泡体層が発泡して発泡ガスが発生することが防
止される。したがって、樹脂層は被覆時に、発泡ガスに
より膨らむことがなく、平滑な樹脂層を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の被覆パイプの製造方法の一例を
示す説明図である。

【図２】図２は図１における主要部を拡大して示す断面
図である。

【符号の説明】

１パイプ２巻き枠３押出機４１炭酸ガスボンベ４２加圧ポンプ５クロスヘッドダイ６外径規制ダイス７スキン層を有する発泡体層が形成されたパイプ８第２の押出機９クロスヘッドダイ１０被覆パイプ１１引取機１２巻取機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｌ 9/12 Ｆ１６Ｌ 9/12 59/147 59/147 // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｆターム(参考） 3H036 AA01 AB18 AB25 AC06 AD09 AE13 3H111 AA01 BA02 BA04 BA15 CB04 CB24 DA15 4F207 AA05 AA07 AB02 AB11 AD12 AG03 AG08 AG20 AR06 KA01 KA11 KA14 KA17 KB11 KB26 KL58 KL65 KM15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイプ外周に、外周にスキン層を有する
発泡体層が被覆され、その外周に樹脂層が被覆されてな
ることを特徴とする被覆パイプ。
【請求項２】スキン層が、発泡倍率１〜１．５倍、厚
み０．２mm以上である請求項１記載の被覆パイプ。
【請求項３】パイプをクロスヘッドダイに挿通し、こ
のクロスヘッドダイ先端に装着されている温度調整可能
となされた外径規制ダイス内で、押出機から溶融した発
泡性樹脂をパイプ外面に押出し、該ダイス内面に接触さ
せながら発泡性樹脂を発泡させてスキン層を有する発泡
体層を形成し、次いで、この発泡体層の外周面に、樹脂
層を押出被覆することを特徴とする被覆パイプの製造方
法。
【請求項４】発泡性樹脂を冷却された外径規制ダイス
内面に接触させて、発泡性樹脂の表面を冷却し、発泡体
層の表面に、発泡倍率１〜１．５倍、厚み０．２mm以上
のスキン層を形成する請求項３記載の被覆パイプの製造
方法。