JP2007333062A

JP2007333062A - 複合管

Info

Publication number: JP2007333062A
Application number: JP2006164818A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Inamori; 康次郎稲森; Hiroyuki Yamazaki; 宏行山崎; Toshiyuki Ando; 俊之安藤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】発泡倍率の高い樹脂発泡体が被覆されて、高い断熱性と優れた施工性を兼ね備える、高い表面平滑性、あるいは管との密着性が高い発泡体で被覆された複合管を提供する。
【解決手段】管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、前記棒状発泡体で形成された発泡体層の長手方向に垂直な断面における棒状発泡体の４０％以上の形状が、大小２つの同心円の上の長短の円弧部と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部とで形成され、下記式（１）の条件を満たす略扇状形であることを特徴とする複合管。

【選択図】図１

Description

本発明は複合管に関し、詳しくは、熱交換器の冷熱媒用配管や給水・給湯管として用いられる、高い断熱性と優れた施工性を兼ね備えた複合管に関する。

従来、熱交換器の冷熱媒用配管や給水・給湯用配管として金属管や樹脂管の周囲に樹脂発泡体を被覆した複合管が使用されている。このような複合管の断熱性能を高める方法として、樹脂発泡体の発泡倍率を上げることが知られている。発泡倍率を上げることで断熱性が高まるのは、多くの樹脂が熱伝導率の低い空気で置き換えられるためと考えられている。

樹脂発泡体の発泡倍率を高める方法として架橋発泡法がある。架橋発泡法とは、発泡前に樹脂を架橋させる発泡方法であり、樹脂の張力が高いので破泡が少なく、発泡倍率が上がりやすいという特徴がある。しかし、架橋発泡体を管に被覆するには、シート状の架橋発泡体を管の外周に合わせて短冊状に切断し、短冊状シートの端部同士を熱融着してパイプ状に成形しなければならないので手間がかかる、という問題があった。
一方、押出発泡法では、クロスヘッドダイから樹脂発泡体を押し出すと同時に管への被覆が完了するので、架橋発泡法に比べて手間がかからないという特徴がある。しかし、基本的に樹脂を架橋していないので樹脂の張力が弱く、発泡倍率を架橋発泡法ほど上げにくいという問題があった。

押出発泡法で発泡倍率を上げるための工夫の１つにダイの出口の形状がある。例えば、円環（ドーナツ状）断面の出口からチューブ状の発泡体を押出すよりも、円形断面の出口から棒状発泡体を押し出した方が発泡倍率は上がりやすいことが知られている。これは、同じ断面積なら円形の方が円環よりも表面積が小さいので、大気中へガスが拡散しにくいためと考えられる。そこで、円環出口のダイから樹脂を押出してチューブ状の発泡体を形成するのではなく、複数の棒状発泡体同士を接着または融着することで、高い発泡倍率のチューブ状発泡体を得る試みがなされてきた。例えば、押出発泡法で円形出口の多孔ダイから樹脂を棒状（細紐状）に押出し、発泡により互いに融着させることでチューブ状の発泡体に成形しつつ管に被覆するという方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、多孔ダイにおける孔の配置方法の組み合わせは無数にあり、高い発泡倍率を得るにはどれだけの孔をどのように配置すればよいのか未解決の点が多く、これを調査するには試行錯誤を繰り返さなければならないという多大な労力を必要とするものである。特に、二層以上の同心円上に配置された孔から棒状発泡体が押出され、前記棒状発泡体が完全に溶融一体化しないチューブ状発泡体の場合は、棒状発泡体の断面が略扇状形に変形していく際に生じる特別な課題があった。
ここで、「略扇状形」とは、図４に示す大小２つの同心円の上の長円弧部６と短円弧部７および前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部８とで形成される形状である。

図５（ａ）は簡単な例として挙げる、二層の棒状発泡体１３、１４を管１１に被覆した複合管の断面説明図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のような発泡体を作るための多孔ダイ３４の一例である。図５（ｂ）の多孔ダイから押し出された棒状の樹脂組成物は押出し直後から発泡し、複数の棒状発泡体は気泡が成長するにつれて互いに押し合い、チューブ状に成形するため、棒状発泡体の断面が略扇状形になるよう変形し、最終的に図５（ａ）に示すように配置される。
この棒状発泡体の断面が円から略扇状形に変形するときの変形の度合いを見る指標として、略扇状形の縦横比を下記式（Ａ）のように定義する。

各パラメータを、図４を参照しながら説明すると、ａは略扇状形の長円弧部６の長さと短円弧部７の長さの和の１／２の長さであり、ｂは略扇状形の直線部８の長さ（略扇状形の厚さ）である。すなわち略扇状形の縦横比（ａ／ｂ）とは、図４に示す略扇状形の直線部８の長さと中間円弧部の長さの比であり、縦横比が１に近いほど棒状発泡体の変形は少なくてすみ、１から離れるにつれて棒状発泡体は大きく変形することを示している。

これを一般的に表すと、ある発泡体層が、棒状発泡体の数ｎ、発泡体層の内径をＤ、厚さＴの円環でできたものである場合、断面が略扇状形に変形した棒状発泡体の断面縦横比は下記式（Ｂ）のように表すこともできる。

次に、縦横比の具体的な計算例を示す。管の外径を１０ｍｍ、発泡体は二層からなり第一層の棒状発泡体の数を８、厚みを６ｍｍ、第二層の棒状発泡体の数を８、厚みを４ｍｍとすると、第一層の略扇状形と第二層の略扇状形の縦横比はそれぞれ１．０５、２．５５となる。この例から得られる発泡体層をもつ複合管の断面は、図５（ｃ）に示すようになる。

この場合、第一層の縦横比は１に近いのに対し、第二層の縦横比は１から大きく乖離している。つまり、第二層の棒状発泡体は第一層の棒状発泡体に比べて大きく変形して略扇状形にならなければならないが、大きく変形すると発泡体の潰れによる発泡倍率の低下が発生し、断熱性の劣化が懸念される。

また、複合管を被覆する発泡体を、断面が略扇状形で示されるいくつかの棒状発泡体により形成した多孔タイプの発泡体とすることで、発泡倍率を上げやすくすることができる。しかし、このような発泡体のみからなる被覆層では、表面の凹凸が大きくなるという問題があった。また、高発泡倍率の発泡体のみを管の被覆層に用いた場合、管と発泡体との密着性が低下し、場合によっては、発泡体が長手方向に収縮してしまうことがあった。このため、複合管を被覆する発泡体には、より一層の高性能が求められている。
特開昭６０−８５９２０号公報

本発明の目的は前述した問題点を解決し、発泡倍率の高い樹脂発泡体が被覆されて、高い断熱性と優れた施工性を兼ね備える複合管およびその製造方法を提供するものである。また、高い発泡倍率と高い表面平滑性を両立させた発泡体で被覆された複合管を提供するものである。また、高い発泡倍率で管の密着性との密着性も高い発泡体で被覆された複合管を提供するものである。

本発明は、
（１）管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、前記棒状発泡体で形成された発泡体層の長手方向に垂直な断面における棒状発泡体の４０％以上の形状が、大小２つの同心円の上の長短の円弧部と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部とで形成され、下記式（１）の条件を満たす略扇状形であることを特徴とする複合管、

（２）管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、前記棒状発泡体で形成された発泡体層の長手方向に垂直な断面における棒状発泡体の形状が、大小２つの同心円の上の長短の円弧部と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部とで形成され、下記式（１）の条件を満たす略扇形状であることを特徴とする複合管、

（３）管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、棒状発泡体で形成された発泡体層の各層を形成する棒状発泡体の数（ｎ_ｉ）が下記式（２）の条件を満たすことを特徴とする複合管、

（式中、Ｎ及びｉは棒状発泡体で形成された発泡体層の数を表し、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。Ｄ_i-1は中心から数えて第（ｉ−１）番目の層上の発泡体の表面同士を結ぶ最遠距離を表す。Ｔ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の厚さを表す。ｎ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の数を表す。）、
（４）前記チューブタイプの発泡体層が前記管に接して設けられたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の複合管、
（５）前記チューブタイプの発泡体層が最外層として設けられたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の複合管、
（６）前記チューブタイプの発泡体層が前記管と接する層、および最外層として設けられたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の複合管、
（７）前記棒状発泡体で形成された発泡体層は、２つ以上の同心円上に配置された２以上の孔を有する多孔ダイから押し出された棒状発泡体が互いに融着または接着して層を形成していることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載の複合管。
（８）前記棒状発泡体で形成された発泡体層の発泡倍率が５〜３０倍であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項に記載の複合管、
（９）前記棒状発泡体がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載の複合管、
（１０）前記発泡体がポリプロピレンからなることを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項に記載の複合管、
（１１）前記棒状発泡体の発泡剤が炭酸ガスであることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の複合管、および、
（１２）発泡性組成物を１つ以上の同心円状に配置された２以上の孔を有する多孔ダイから押し出すことを含む、管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管の製造方法であって、前記多孔ダイの孔の数が下記式（２）の条件を満たす棒状発泡体（ｎ_ｉ）の数と等しいことを特徴とする複合管の前記方法、

（式中、Ｎ及びｉは棒状発泡体で形成された発泡体層の数を表し、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。Ｄ_i-1は中心から数えて第（ｉ−１）番目の層上の発泡体の表面同士を結ぶ最遠距離を表す。Ｔ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の厚さを表す。ｎ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の数を表す。）、
を提供するものである。
なお、本発明の「略扇状形」とは、図５に示す大小２つの同心円の上の長短の円弧部１、２と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部３、３とで形成される形状を言う。

本発明の複合管は、管に発泡倍率の高い発泡体が被覆されており、高い断熱性と優れた施工性を兼ね備える。
また、本発明の複合管は、棒状発泡体としてポリオレフィン系樹脂を用いることで、成形が容易であり、ポリプロピレンを用いることで、耐熱性が高いという利点を有する。
さらに、本発明の複合管は、発泡剤として炭酸ガスを用いることで、発泡剤が環境に与える負荷が少ない。
また、最外層にチューブタイプの発泡体層を被覆することで表面平滑性の高い複合管を得ることができる。
また、チューブタイプ、特に低発泡倍率のチューブタイプの発泡体層を管と接触する最内層に配置すると、管と密着性が高まるので、管を被覆する発泡体は、長手方向に収縮しにくいものとすることができる。
本発明の複合管の製造方法は、管に被覆した発泡体の偏肉が抑えられ、均一で、成形が容易である。

本発明の複合管は、管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有するものである。
まず、本発明の好ましい実施態様を、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の複合管の一実施態様を示す断面図であり、管１の外表面にチューブタイプの発泡体層２が積層され、その上に２層からなる棒状発泡体で形成された発泡体層３が積層されている。

図２は、本発明の複合管の別の実施態様を示す断面図であり、管１の外表面に２層からなる棒状発泡体で形成された発泡層３が積層され、その上に最外層としてチューブタイプの発泡層４が積層されている。

図３は、本発明の複合管のさらに別の実施態様を示す断面図であり、管１の外表面にチューブタイプの発泡層２が積層され、その上に２層からなる棒状発泡体で形成された発泡層３が積層され、さらにその上に最外層としてチューブタイプの発泡層４が積層されている。

まず、本発明の複合管の内管である管１について説明する。管１としては、銅や鉄等の金属管や樹脂製の管を用いることができる。樹脂製の管の場合は、管を形成する材料としてポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレンやこれらを架橋したもの等が使用されるが、これらに限られるものではない。

次に、棒状発泡体で形成された発泡体層２について説明する。
本発明においては、棒状発泡体で形成された発泡体層を構成する棒状発泡体の断面形状が、図４に示す長円弧部６、短円弧部７および２本の直線部８とで形成される略扇状形であり、上記式（Ａ）の縦横比（ａ／ｂ）が０．５〜２．５の範囲、即ち下記式（１）の条件を満たすものである。

なお、上記直線部８の長さが左右で異なる場合は、上記ｂは左右２本の直線部の長さの平均である。直線部８は、実質上直線であれば、多少の曲がりが存在してよく、その場合、該曲線に最も近似する直線として、上記ｂの長さが算出される。また、長円弧部６および短円弧部７が形成する曲線も、完全な円弧でなくともよく、その場合、該曲線に最も近似する円弧にあてはめて、上記ａの長さが算出される。
棒状発泡体の断面形状が、このような略扇状形になると、発泡倍率が高まりやすくなり、複合管の断熱性を高めることができる。詳細な理由は定かではないが、おそらく縦横比が１から離れると、棒状発泡体の断面が円形から略扇状形になるときに大きく変形しなければならず、そのため発泡体が大きく潰れてしまい発泡倍率が低くなってしまうのに対し、縦横比が上記範囲内であれば円形断面が略扇状形に変形する際の発泡体の潰れは小さく高い発泡倍率が得られるためだと考えられる。
このような棒状発泡体により形成された発泡体層は、多くの小孔を有する多孔タイプの発泡体となる。

先にも述べたように、発泡体層が発泡体層の内径Ｄ、厚さＴの円環で、棒状発泡体の数ｎで等分してできたものである場合、式（Ａ）の縦横比は下記式（Ｂ）のように表すこともできる。

この場合も、縦横比は０．５〜２．５の範囲であることが好ましいので、これを組み合わせて変形することで下記式（Ｃ）が導き出される。

前記式（Ｃ）を用いれば、ＤとＴを一定にしたときに高い発泡倍率を得るのに適切な棒状発泡体の数ｎの範囲を求めることができる。
以上、発泡体が二層からなる場合について説明したが、式（Ｃ）の概念は発泡体が三層以上の層を形成する場合にも成り立つ。
すなわち、

（式中、Ｎ及びｉは棒状発泡体で形成された発泡体層の数を表し、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。Ｄ_i-1は中心から数えて第（ｉ−１）番目の層上の発泡体の表面同士を結ぶ最遠距離を表す。Ｔ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の厚さを表す。ｎ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の数を表す。）

高い発泡倍率を得るためには全ての棒状発泡体の断面形状が式（１）を満たしていることが好ましいが、一部の棒状発泡体が式（１）を満たさなくても高い発泡倍率が得られることもある。５倍以上の発泡倍率を得るためには、少なくとも発泡体の全断面積のうち式（１）を満たす棒状発泡体の割合が４０％以上であることが好ましい。この割合が４０％に満たない場合には、発泡体全体としての発泡倍率が望ましい断熱効果を奏するのに必要な５倍以上とならない。断熱効果を考えると、この割合は５０％以上であることが好ましく、この割合が６０％以上であればさらに好ましい。

図６は、本発明における棒状発泡体で形成された発泡体層を説明する概略断面図である。ここでは、簡略化のため、チューブタイプの発泡体層の記載は省略し、また、棒状発泡体の断面も円で示している。ここでは、管１１の外表面が棒状発泡体１２によって被覆されている。該棒状発泡体１２は同心円状に配置され互いに融着または接着して同心円状の層を形成し、管１１に近い側から第１層（図６中、棒状発泡体１３で形成）、第２層（図６中、棒状発泡体１４で形成）、・・・、第ｉ層（図６中、棒状発泡体１６で形成）、・・・、第Ｎ層（図６中、棒状発泡体１８で形成）の多重の被覆層を形成している。ここで、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。なお、図６中、図示されていないが、１５及び１７の部分にも棒状発泡体１２が同様に同心円状に配置され多重の被覆層を形成している。各棒状発泡体１２の直径は互いに等しいことが好ましいが、必要に応じて異なっていてもよい。棒状発泡体の直径を異ならせる方法としては、多孔ダイの孔径に変化をつけること等が考えられるがこれに限られるものではない。
なお、棒状発泡体は、長手方向に直線状でも良いし、スパイラル状でも良く、前記発泡体の長手方向に垂直な断面において、本願発明の形状を有していれば良い。
棒状発泡体は互いに接触していれば良いが、互いに融着または接着していると好ましい。また、棒状発泡体は同心円状の層を形成すると好ましい。
また、管１１としては、上記の銅や鉄等の金属管や樹脂製の管を用いることができる。

本発明の棒状発泡体を構成する材料としては、目的に応じて任意のものが使用できるが、押出安定性、発泡倍率の上げやすさを考慮するとポリオレフィン系樹脂が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂とは、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエン三元共重合体、スチレンブタジエンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、エチレンアクリル酸樹脂等が挙げられるがこれらに限られるものではない。更に上記各樹脂のシラン変性、カルボン酸変性等の変性体なども用いることができ、またこれらの樹脂は単独、又は２種以上の混合物として使用することができる。

上述した樹脂のうち、高い耐熱性の観点からポリプロピレンがより好ましい。ポリプロピレンを使用する場合、押出加工性と発泡性を考慮すると、樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃；２１．２Ｎ（２．１６ｋｇｆ））は、０．０５〜１０．０ｇ／１０ｍｉｎが好ましく、ＭＦＲは０．５〜３．０ｇ／１０ｍｉｎがより好ましい。

発泡体には、必要に応じて気泡核剤、熱安定剤、加工助剤、滑剤、衝撃改質剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料等が適宜添加されてもよい。

本明細書において、発泡倍率とは発泡体層全体の平均値を表す。発泡体の発泡倍率φは、未発泡の組成物の密度をρ（ｇ／ｃｍ^３）、発泡体の密度をρｆ（ｇ／ｃｍ^３）とした時に次の式（３）で定義される。

棒状発泡体で形成される発泡体層の発泡倍率は５倍以上３０倍以下の範囲にあることが好ましい。発泡体の発泡倍率が５倍未満では複合管の断熱性が十分ではなく、３０倍を超えると対流伝熱が大きくなり、やはり断熱性が低くなるからである。発泡倍率が高すぎると各発泡体が互いに潰しあうため、発泡体内部に空気が入り込む箇所が少なくなってしまい、断熱性が劣ってしまう。断熱性を考慮すると、発泡体の発泡倍率は５倍以上２０倍以下の範囲内にあることがさらに好ましく、１０倍以上１５倍以下であるのが特に好ましい。

棒状発泡体１２の断面は発泡倍率によって変形の度合いが異なる。発泡倍率が低い場合は図６に示すように断面はほぼ円形となり、それぞれの棒状発泡体１３、１４・・・同士は隣接部分が部分的に融着するのみで棒状発泡体間の空隙が残る。一方、発泡倍率が高い場合は図７に示したように棒状発泡体１２の断面は略扇状形となり、発泡体間の空隙がほとんどなくなる。
なお、本発明における棒状発泡体で形成された発泡体層では、棒状発泡体１３、１４同士には界面が存在し、先行技術（例えば特開昭６０−８５９２０号公報）のように完全に溶融一体化してチューブ状の発泡体を形成するわけではない。

棒状発泡体で形成された発泡体層は、例えば、管１１の外表面に樹脂発泡体を押出し発泡法により被覆して製造される。押出発泡法とは、押出機に樹脂とともに発泡剤を供給し、ダイから樹脂を押出すと同時に発泡させる方法であり、この方法によれば樹脂を発泡させると同時に管への被覆を完了し、複合管をつくることができる。

前記発泡剤としては、ガス発泡剤、蒸発型発泡剤、化学発泡剤等を用いることができる。ガス発泡剤としては窒素ガスや炭酸ガス等を用いることができ、蒸発型発泡剤としてはブタン、ペンタン、メタノール、水等を用いることができ、化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等を用いることができるが、これらに限られるものではない。上記発泡剤の中では、環境への影響を考慮すると、ガス発泡剤が好ましく、窒素ガス又は炭酸ガスがより好ましく、炭酸ガスが特に好ましい。

本発明で使用するダイは、前記式（２）に従った棒状発泡体の数である複数の孔をもつ多孔ダイであることが好ましい。多孔ダイには図５（ｂ）に示すように１以上の直径の異なる同心円上に、２以上の孔部４３が配置されている。さらに外表面側に位置される孔はそれより中心側の孔よりも多くの数を持つ。同心円上の孔の配置については、同心円上の孔全体を回転させる形で位置を適宜ずらしてもよい。これにより、１つ以上の同心円状に配置された２以上の孔を有する多孔ダイから棒状発泡体が押し出され、互いに融着または接着して層を形成することとなる。
前記ダイの孔の断面形状は、断面積に対する表面積の比が小さいものが好ましく、この比が最も小さい円形が特に好ましいが、必要に応じて多角形や楕円形としてもよい。

発泡体がダイを出た直後に、複合管をサイジングダイに通すことで表面の凹凸を平滑化することができる。サイジングダイとしては、目標とする複合管の外径と等しくなるように調節された内径をもつ筒状の金属等を用いることができるが、これに限られるものではない。

次に、本発明の複合管における棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆方法の一例を図８及び図９を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図８は管被覆装置の側面図であり、管被覆装置はホッパー３１、ガス注入弁３２、クロスヘッド３３及びダイ３４を備えた押出機３０と成形機（サイジングダイ）３６とを含んでなる。図９は図８のダイ３４及び成形機３６の拡大断面図である。
ホッパー３１には樹脂組成物を供給し、ガス注入弁３２にはガス発泡剤を供給することができる。クロスヘッド３３には管１１が上から挿通され、クロスヘッド３３の下部に設けられたダイ３４より樹脂組成物を押し出し、管１１に樹脂組成物を被覆することができる。クロスヘッド３３を通り抜けた樹脂組成物が被覆された管１１は下流に設けられた成形機３６によって成形される。

具体的に本発明の複合管における棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆方法について説明する。
まず、樹脂と発泡剤や他の添加剤とからなる樹脂組成物を押出機３０のホッパー３１に供給する。押出機３０は単軸押出機、二軸押出機のいずれを用いることもできるし、両者を組み合わせてタンデム押出システムとしてもよい。発泡性を考慮すればタンデム押出システムを用いることが好ましい。ガス発泡剤を使用する場合は、押出機３０の側面に設けられたガス注入弁３２からガスを注入してもよい。

ホッパー３１に供給され、押出機３０内を前進した樹脂組成物は、クロスヘッド３３を通って図９の拡大断面図に示したニップル４１とダイ３４との間に挟まれる流路に搬送され、さらにダイの孔部４３から押し出されて発泡すると同時に、クロスヘッド３３に供給された管１１を被覆しながら外部へと搬送される。ダイ３４から押し出された管１１および樹脂発泡体は成形機３６を通ることで表面が平滑に成形された複合管を得ることができる。
上述したように、以上の製造方法は、本発明を実施するための一例であり、本発明を実現できる方法であれば特に上記方法に限定されるものではない。

次に、本発明に用いられるチューブタイプの発泡体層２，４について説明する。
本発明において、チューブタイプの発泡体層とは、断面が円管状であり、かつ一体物になっている発泡体層を意味する。
チューブタイプの発泡体層を構成する材料としては、目的に応じて任意のものが使用できるが、発泡性や汎用性を考慮するとポリオレフィン系樹脂が好ましく、耐熱性を考慮するとポリプロピレン系樹脂がさらに好ましい。

チューブタイプの発泡体層のうち、管１と接する層として設けられる発泡体層２の発泡倍率は２〜１５が好ましく、５〜１０がさらに好ましい。発泡体層２の発泡倍率が高すぎると管側へのガス抜けが大きいため、管１への密着性が低下する場合がある。また、発泡体層２の発泡倍率が小さすぎると管と密着性が強すぎて管から発泡体を剥離することが困難である。発泡体層２の厚さは１〜５ｍｍが好ましい。

また、最外層として設けられるチューブタイプの発泡体層４の発泡倍率は２〜２０が好ましく、１０〜１５がさらに好ましい。発泡体層４の発泡倍率が高すぎると表面が軟質で傷が付きやすくなる。また、発泡体層２の発泡倍率が小さすぎると断熱性に劣るものとなる。発泡体４の厚さは１〜５ｍｍが好ましい。チューブタイプの発泡体層４を最外層に設けることで、複合管の表面は平滑性が高くなる。

本発明の複合管において、チューブタイプの発泡体層２，４は、例えば、管、あるいは発泡体を被覆した管をクロスヘッドに通し、ダイ出口において前記管の周囲に発泡体を押出すことより、被覆することができる。

さらに、表面が平滑に成形された複合管には、表面を保護する目的でシースを被覆してもよい。シースの材料としては、前述したポリオレフィン系樹脂等を使用することができるが、これらに限られるものではない。シース材料は発泡していてもしていなくても良い。

また、本発明において、チューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層を合わせた発泡体層全体の発泡倍率は５〜３０が好ましく、１０〜２０がさらに好ましい。発泡体層全体の発泡倍率が高すぎると対流伝熱が大きくなるため、断熱性が低くなり、低すぎるとやはり断熱性が低下するからである。

以下に、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
直径１５．９ｍｍの銅管に、ポリプロピレン（サンアロマ社製ＰＦ−８１４）９８．６重量％とタルクマスターバッチ（日本タルク社製タルペット７０Ｐ）１．４重量％からなる樹脂組成物を押出機の先端に設けられたクロスヘッドダイを用い、チューブタイプの発泡体層を肉厚３ｍｍで被覆した。
次に、別の押出機とクロスヘッドを用い、チューブタイプの発泡体と同じ組成の樹脂発泡体成形材料を孔径１．５ｍｍの１０穴多孔ダイから押出温度１６８℃の条件で肉厚７ｍｍに被覆し、複合管を作製した。発泡体の発泡倍率は１１．２倍であった。

（実施例２）
直径１５．９ｍｍの銅管に、押出機の先端に設けられたクロスヘッドダイを用い、ポリプロピレン（サンアロマ社製ＰＦ−８１４）９８．６重量％とタルクマスターバッチ（日本タルク社製タルペット７０Ｐ）１．４重量％組成の樹脂発泡体成形材料を孔径１．５ｍｍの１０穴多孔ダイから押出温度１６８℃の条件で、棒状発泡体で形成された発泡体層を肉厚７ｍｍに被覆した。次に、前記棒状発泡体と同じ組成からなる樹脂組成物を別の押出機とクロスヘッドを用い、チューブタイプの発泡体層を肉厚３ｍｍで被覆し、複合管を作製した。発泡体の発泡倍率は１０．１倍であった。

（比較例１）
直径１５．８ｍｍの銅管に、孔径１．５ｍｍの二層多孔ダイ（内層１６穴、外層１６穴）を用い、ポリプロピレン（サンアロマ社製ＰＦ−８１４）９８．６重量％とタルクマスターバッチ（日本タルク社製タルペット７０Ｐ）１．４重量％組成の樹脂発泡体成形材料を押出温度１６８℃の条件で、棒状発泡体で形成された発泡体層を肉厚５ｍｍに被覆して複合管を作製した。発泡体の発泡倍率は１５．１倍であった。

実施例１〜２および比較例１で得られた複合管の発泡倍率を、ＪＩＳＫ７１１２に従って水中置換法で測定した。
また、直径１５．９ｍｍの銅管の周囲に発泡体を長さ３０ｃｍで被覆し、銅管の中に１２０℃のオイルを循環させ、発泡体が元の長さからどれだけ収縮するかを測定することにより収縮率を測定した。
また、ＪＩＳＢ０６０１に基づいた方法により、表面粗さ計（ＴＩＭＥＧＲＯＵＰ社製）により表面粗さを測定した。
これらの実験条件と得られた結果を表１に示す。

表１において、収縮率は比較例１の値を１としたときの比である。数値が小さいほど収縮しにくいことを示す。
また、表面粗さは、比較例１の値を１としたときの比である。数値が小さいほど表面が平滑であることを示す。
また、チューブタイプの発泡体層を「（チューブ）」で表記し、一方、棒状発泡体で形成された発泡体層を「（多孔）」と表記した。
表１の結果から明らかなように、実施例１，２の複合管は、発泡体層の発泡倍率が１０倍を超え、良好な断熱性を有する。さらに、管に接する層にチューブタイプの発泡体層を有する実施例１では、比較例１に比べ、発泡体層が収縮しにくいものであった。また、最外層にチューブタイプの発泡体層を有する実施例２では、高い表面平滑性が得られた。

本発明の複合管の好ましい一実施態様を示す断面図である。本発明の複合管の好ましい別の実施態様を示す断面図である。本発明の複合管の好ましいさらに別の実施態様を示す断面図である。略扇状形とその縦横比を説明する説明図である。二層の棒状発泡体でで被覆された複合管を説明するための断面説明図であり、図５（ａ）は多数個の棒状発泡体を有するもの、図５（ｂ）は図５（ａ）のような発泡体を押し出すための多孔ダイの一例であり、図５（ｃ）は複合管の態様を示す断面説明図である。本発明における棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆を説明する概略断面図である。棒状発泡体で形成された発泡体層の一例の断面図である。管被覆装置の側面図である。図８に示す管被覆装置の一部拡大断面図である。

符号の説明

１管
２チューブタイプの発泡層
３棒状発泡体で形成された発泡層
４チューブタイプの発泡層
６長円弧部
７短円弧部
８直線部
１１管
１２棒状発泡体
１３第一層の棒状発泡体
１４第二層の棒状発泡体
１６第ｉ層の棒状発泡体
１８第Ｎ層の棒状発泡体
３０押出機
３１ホッパー
３２ガス供給口
３３クロスヘッド
３４多孔ダイ
３６サイジングダイ
４１ニップル
４３孔部

Claims

管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、前記棒状発泡体で形成された発泡体層の長手方向に垂直な断面における棒状発泡体の４０％以上の形状が、大小２つの同心円の上の長短の円弧部と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部とで形成され、下記式（１）の条件を満たす略扇状形であることを特徴とする複合管。
管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、前記棒状発泡体で形成された発泡体層の長手方向に垂直な断面における棒状発泡体の形状が、大小２つの同心円の上の長短の円弧部と、前記同心円の中心から外周方向へ放射状に伸びる２本の直線部とで形成され、下記式（１）の条件を満たす略扇状形であることを特徴とする複合管。
管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管であって、棒状発泡体で形成された発泡体層の各層を形成する棒状発泡体の数（ｎ_ｉ）が下記式（２）の条件を満たすことを特徴とする複合管。

（式中、Ｎ及びｉは棒状発泡体で形成された発泡体層の数を表し、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。Ｄ_i-1は中心から数えて第（ｉ−１）番目の層上の発泡体の表面同士を結ぶ最遠距離を表す。Ｔ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の厚さを表す。ｎ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の数を表す。）
前記チューブタイプの発泡体層が前記管に接して設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合管。
前記チューブタイプの発泡体層が最外層として設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合管。
前記チューブタイプの発泡体層が前記管と接する層、および最外層として設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合管。
前記棒状発泡体で形成された発泡体層は、２つ以上の同心円上に配置された２以上の孔を有する多孔ダイから押し出された棒状発泡体が互いに融着または接着して層を形成していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合管。
前記棒状発泡体で形成された発泡体層の発泡倍率が５〜３０倍であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合管。
前記棒状発泡体がポリオレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合管。
前記棒状発泡体がポリプロピレンからなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合管。
前記棒状発泡体の発泡剤が炭酸ガスであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複合管。
発泡性組成物を１つ以上の同心円状に配置された２以上の孔を有する多孔ダイから押し出すことを含む、管の外表面層としてチューブタイプの発泡体層、および棒状発泡体で形成された発泡体層の被覆層を有する複合管の製造方法であって、前記多孔ダイの孔の数が下記式（２）の条件を満たす棒状発泡体の数（ｎ_ｉ）と等しいことを特徴とする複合管の製造方法。

（式中、Ｎ及びｉは棒状発泡体で形成された発泡体層の数を表し、Ｎは１以上の整数を表し、ｉは１以上Ｎ以下の整数を表す。Ｄ_i-1は中心から数えて第（ｉ−１）番目の層上の発泡体の表面同士を結ぶ最遠距離を表す。Ｔ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の厚さを表す。ｎ_iは第ｉ番目の層の棒状発泡体の数を表す。）