JP2009066799A - フレキシブル管状部材の製造方法とそのフレキシブル管状部材成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】軟質の内層管部と硬質の外層部とが射出成形で一体に製造されたフレキシブル管状部材の製造方法とそのフレキシブル管状部材成形用金型の提供。
【解決手段】本発明のフレキシブル管状部材の製造方法は、一対の金型１０内に外層用スライドコア２０を挿入し、外層用キャビティ２５を形成する工程と、外層用キャビティ２５に硬質熱可塑性合成樹脂を射出して外層部を成形する工程と、金型１０内から外層用スライドコア２０を離脱させるとともに、内層用スライドコア３０を挿入し、内層管用キャビティ３５を形成する工程と、内層管用キャビティ３５に軟質熱可塑性合成樹脂を射出し、内層管部を成形するとともに外層部と内層管部とを一体化させる工程と、金型１０から内層用スライドコア３０を離脱させた後、金型１０からフレキシブル管状部材４０を取り出す工程とからなっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、排水等流体を流すため、可撓性を有し接続が容易な定尺のフレキシブル管状部材の製造方法とそのフレキシブル管状部材成形用金型に関する。さらに詳しくは、軟質熱可塑性合成樹脂からなる内層管部と、内層部材を保護するための硬質熱可塑性合成樹脂からなる外層部とが射出成形で一体成形されたフレキシブル管状部材の製造方法とそのフレキシブル管状部材成形用金型に関する。

住宅において、浴槽、台所の流し台のトラップ排水口等から排水管に接続する場合、排水口と排水管との間の距離や配管環境は各家の間取りによって変わったりするため、可撓性のある塩化ビニル樹脂等のフレキシブル管状部材などが使用されることが多い。また、フレキシブル管状部材は、配管系統の多少の芯ずれなどに対処しやすいメリットもある。

また、フレシシブル管状部材には、軟質材料よりなる内層管部に、内層管部を保護するための硬質材料からなる外層部を螺旋状等に一体に形成されたものが多く使用されている。すなわち、接続を容易にするため可撓性に優れた内層管部が、傷ついて漏洩等を発生することが無いよう外層部が形成されているのである。

このようなフレキシブル管状部材は、軟質の管状の樹脂製品を作成後、作業者が所定の幅の硬質の樹脂を巻き込んで接合させる作業を行って製造することが一般的であった。また、可撓性樹脂パイプの周面上に、液状熱硬化性樹脂を含浸させたガラス繊維からなる補強材料を螺旋状に捲回して硬化接着させた可撓性補強樹脂パイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、第１ノズルから半溶融状の軟質合成樹脂を一端と他端が重ね合わされるように成形回転軸上に巻回して内管を形成し、第２ノズルから半溶融状の硬質合成樹脂を一定のピッチをもって螺旋状に、内管に、巻回することで外管を形成するようにして製造された合成樹脂合成管が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭５２−１１４１６号公報 特開２００３−２１４５６３号公報

しかしながら、前述したような従来技術の製造方法では、合成樹脂を巻回する工程等があり、加工時間の短縮を図ることが困難であるという問題点はあった。すなわち、生産性が低く、フレキシブル管状部材を安価に製造することができないという課題があった。
そこで、生産性が高い射出成形のような方法を活用した製造方法の開発が要望されていた。

本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、次の目的を達成する。
本発明の目的は、フレキシブル管状部材を製造する際の生産性を向上させ、製造価格を安価にすることができるフレキシブル管状部材の製造方法とそのフレキシブル管状部材成形用金型を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のフレキシブル管状部材の製造方法は、
一方の金型と他方の金型とを組み付け、一対の金型を構成する工程と、組み付けた前記金型の内周部内に外層用スライドコアを挿入し、前記金型の内周部に形成された凹部と前記外層用スライドコアとの間に外層用キャビティを形成する工程と、前記外層用キャビティに硬質熱可塑性合成樹脂を射出して外層部を成形する工程と、前記金型内から前記外層用スライドコアを離脱させるとともに、内層用スライドコアを挿入し、前記金型の前記内周部及び前記外層部の内周部と、内層用スライドコアとの間に内層管用キャビティを形成する工程と、前記内層管用キャビティに軟質熱可塑性合成樹脂を射出し、内層管部を成形するとともに前記外層部と前記内層管部とを一体化させる工程と、前記金型から前記前記内層用スライドコアを離脱させる工程と、前記一方の金型と前記他方の金型とを分離させ、前記外層部と前記内層管部とが一体成形されたフレキシブル管状部材を取り出す工程とからなっている。

本発明２のフレキシブル管状部材の製造方法は、本発明１において、
前記硬質熱可塑性合成樹脂は、硬質の塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、オレフィン系合成樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーから選択される１種であり、前記軟質熱可塑性合成樹脂は、軟質の塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、オレフィン系合成樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーから選択される１種であることを特徴とする。

本発明３のフレキシブル管状部材の製造方法は、本発明１または２において、
前記外層部は、両端に形成された筒状の接続部と、この両端の接続部の間に形成された螺旋状または環状に巻回された保護凸部とが形成されたものであることを特徴とする。

本発明４のフレキシブル管状部材成形用金型は、
両端に形成された筒状の接続部と、この両端の接続部の間に形成された可撓管部とが形成された外層部を成形するための凹部が内周部に形成され、組み付け分離可能な一対の金型と、組み付けられた一対の前記金型の前記内周部に、挿入離脱可能に設けられる外層用スライドコアと、前記外層スライドコアが挿入されたとき、前記凹部と前記外層用スライドコアの外周面との間に形成され、硬質熱可塑性合成樹脂を射出して前記外層部を成形するための外層用キャビティと、前記外層用スライドコアより小径であって、一対の前記金型の前記内周部に挿入離脱可能に設けられる内層用スライドコアと、前記内層用スライドコアが挿入されたとき、前記内周部と前記内層用スライドコアの外周面との間に形成され、軟質熱可塑性合成樹脂を射出して内層管部を成形するための内層管用キャビティとからなり、前記外層部と前記内層管部を一体成形可能にしたことを特徴とする。

本発明のフレキシブル管状部材の製造方法は、硬質熱可塑性合成樹脂からなる外層部と軟質熱可塑性合成樹脂からなる内層管部とから形成されているフレキシブル管状部材を、射出成形のいわゆる２色成形法で製造することができるので、生産性が高い。また、量産生産することが容易で、製造価格を安価にすることができる。また、フレキシブル管状部材のフレキシブル性能と、内層管部を保護する保護性能を低下させることがなく、高品質で、信頼性、安全性が高いフレキシブル管状部材を製造することができる。

フレキシブル管状部材成形用金型は、一対の金型内に、外層用スライドコアと内層用スライドコアを交互に挿入することで、外層用キャビティ、内層管用キャビティを形成する構成であり、簡素な金型構成とすることができる。また、金型を安価にすることができるとともに、信頼性向上が図れメンテナンスも容易である。

本発明のフレキシブル管状部材の製造方法、及び、フレキシブル管状部材成形用金型の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態のフレキシブル管状部材の製造方法で製造されるフレキシブル管状部材を示す正面図であり、一部を断面図として示している。

図２から図７は、本実施の形態のフレキシブル管状部材の製造方法を説明するための説明図であって、フレキシブル成形用金型は模式的に図示している。図２は、外層用キャビティを形成した状態を説明するための断面図、図３は、外層用キャビティに硬質熱可塑性合成樹脂を注入した状態を説明するための断面図である。図４は、内層管用キャビティを形成した状態を説明するための断面図、図５は、内層管用キャビティに軟質熱可塑性合成樹脂を注入した状態を説明するための断面図である。図６は、内層用スライドコアを一対の金型から離脱させた状態を説明するための断面図、図７は、フレキシブル管状部材の中間品を取り出した状態を説明するための説明図である。

本実施の形態のフレキシブル管状部材の製造方法で製造されるフレキシブル管状部材（以下、フレキ管と記載する。）４０は、図１に示すように、硬質の外層部４５と軟質の内層管部４１が一体に成形されたものである。外層部４５は、両端に筒状の接続部４６が、中間に保護凸部である螺旋凸部４７が形成されたものである。このフレキ管４０は、例えば、浴槽、台所の流し台等から排水するための排水路の一部を構成するものである。

フレキ管４０は、軟質熱可塑性合成樹脂（例えば、軟質塩化ビニル樹脂）で成形された内層管部４１の外側に、硬質熱可塑性合成樹脂（例えば、硬質塩化ビニル樹脂）よりなる外層部４５が一体に成形されたものである。接続部４６は、内層管部４１を覆っている筒状の部位であり、例えば、排水路の継手部などと接続が容易になるように設けられた部位である。

螺旋凸部４７は、内層管部４１に、螺旋状に巻回された部位であり、内層管部４１を保護するとともに内層管部４１の可撓性を阻害することが生じないようにした部位である。言い換えると、螺旋凸部４７において、凸部が螺旋状に巻回されているのは、保護のために凸部を巻回しても内層管部４１の可撓性が発揮できるようにしているためである。すなわち、フレキシブルで配管接続等の作業性にすぐれたフレキ管４０とすることができる。言い換えると、外層部４５を設けることは、例えば、フレキ管４０をぶつけても、内層管部４１に直接当たる可能性を低くし、内層管部４１に傷がついたり、穴があいたりしないように保護するためである。なお、この実施の形態では、保護凸部が、凸部が螺旋状に巻回されているものであるとして説明を行っているが、環状の凸部を軸線方向に所定の間隔毎に設け、環状凸部の一部を連通部で連通させたようなものであってもよい。

本実施の形態のフレキシブル管状部材成形用金型１は、組み付け、分離可能な一対の金型１０と、組み付けた状態の一対の金型１０に形成された内周部１１に挿入離脱可能な外層用スライドコア２０、内層用スライドコア３０とから構成されている。一対の金型１０は、一方の金型１０ａ、他方の金型１０ｂより構成されるものである（図７参照）。内周部１１は、一方の金型１０ａ側の内周部１１ａと他方の金型１０ｂの内周部１１ｂとから形成されている。

外層部４５の螺旋凸部４７を成形するための螺旋凹溝１６は、一方の金型１０ａ側の螺旋凹溝１６ａ、他方の金型１０ｂ側の螺旋凹溝１６ｂから形成されている。外層部４５の接続部４６を成形するための環状凹部１５は、一方の金型１０ａ側の環状凹部１５ａと他方の金型１０ｂ側の環状凹部１５ｂから形成されている。一対の金型１０が組み付けられたとき、内周部１１、螺旋凹溝１６、環状凹部１５が連続するように構成されている。

外層用スライドコア２０は、コア部２１と大径部２２とが形成されている。
図２のように、組み合わされた一対の金型１０の内周部１１に外層用スライドコア２０のコア部２１を挿入すると、環状凹部１５、螺旋凹溝１６と外層用スライドコア２０のコア部２１の外周面２３との間に外層用キャビティ２５が形成される。

内層用スライドコア３０は、コア部３１と大径部３２とが形成されている。
内層用スライドコア３０のコア部３１の外周面３３の寸法は、外層用スライドコア２０のコア部２１の外周面２３の寸法より所定の寸法（例えば、内層管部４１の肉厚に相当する寸法）分小径に形成されている。
内層用スライドコア３０を、金型１０の内周部１１に挿入すると、内周部１１の内周面と内層用スライドコア３０の外周面３３との間に、内層管用キャビティ３５が形成される。

従って、図４に示すように、外層用キャビティ２５に、硬質熱可塑性合成樹脂である硬質塩化ビニル樹脂Ａを射出した後、硬質塩化ビニル樹脂Ａが所定の温度（例えば、１０〜６０℃）まで低下したとき、外層用スライドコア２０を一対の金型１０から離脱させる。その後、内層用スライドコア３０を挿入すると、内層管用キャビティ３５を形成することができる。
一方の金型１０ａには、第１ノズル１２、第１ゲート１２ａが設けられ、内層管用キャビティ３５に連通している。第１ノズル１２の反対側には、第２ノズル１３、第２ゲート１３ａが設けられ、外層用キャビティ２５と連通している。

外層用スライドコア２０、内層用スライドコア３０は、図示しない案内部に案内され、図示しない駆動体（例えば、流体圧シリンダ）により一対の金型１０の内周部１１に挿入・離脱する方向（矢印Ｘ方向）に移動するできるようになっているとよい。

図２から図７に従って、本実施の形態のフレキ管の製造方法の説明を行う。
図２に示すように、一対の金型１０を組み付け固定した後、外層用スライドコア２０を挿入し、外層用キャビティ２５を形成する。このとき、第１ゲート１２ａは、外層用スライドコア２１のコア部２１の外周面２３によって閉じられている。

図３に示すように、所定の温度、圧力（例えば、１７０〜２１０℃、７０〜２７５ＭＰａ）の硬質熱可塑性合成樹脂である硬質塩化ビニル樹脂Ａを、第２ノズル１３の第２ゲート１３ａから、外層用キャビティ２５側に射出する。外層用キャビティ２５内に硬質塩化ビニル樹脂Ａが注入される。

図４に示すように、射出した硬質塩化ビニル樹脂Ａの温度が所定の温度（例えば、１０〜６０℃）位に低下したとき、外層用スライドコア２０を離脱させるとともに、内層用スライドコア３０を挿入し、内層管用キャビティ３５を形成する。このとき、外層用スライドコア２０のコア部２１が離脱することで、内層管用キャビティ３５と第１ゲート１２ａとが連通する。また、外層用スライドコア２０は、環状凹部１５からコア部２１が抜け出した位置まで移動するようにすることが好ましい。

図５に示すように、所定の温度、圧力（例えば、１６０〜１９０℃、５５〜１７３ＭＰａ）の軟質熱可塑性合成樹脂である軟質塩化ビニル樹脂Ｂを、第１ノズル１２の第１ゲート１２ａから、内層管用キャビティ３５側に射出する。内層管用キャビティ３５内に軟質塩化ビニル樹脂Ｂが注入され、外層部４５と内層管部４１とが一体に成形される。すなわち、硬質塩化ビニル樹脂Ａと軟質塩化ビニル樹脂Ｂとが一体化したフレキ管中間品が製造される。

図６に示すように、軟質塩化ビニル樹脂Ｂが所定の温度まで冷却した後、内層用スライドコア３０を一対の金型１０から離脱させる。

図７に示すように、一対の金型１０、すなわち、一方の金型１０ａと他方の金型１０ｂとを分離させ、フレキ管中間品を取り出す。
取り出したフレキ管中間品の両端を、Ｃ−Ｃ線位置、Ｄ−Ｄ線位置で切断する。すなわち、ゲート跡等余分な部分を切除し、フレキ管の完成品とする。

このように、射出成形のいわゆる２色成形法を利用して外層部と内層管部で材質が異なるフレキ管を製造することができるので、非常に生産性がよく、短時間で製造することができる。

なお、本実施の形態では、軟質熱可塑性合成樹脂を軟質塩化ビニル樹脂、硬質熱可塑性合成樹脂を硬質塩化ビニル樹脂として説明を行っているが、他の樹脂であってもよいことはいうまでもない。例えば、硬質・軟質のものが入手可能なポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、その他オレフィン系熱可塑性合成樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどであってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明は、この実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内で変更可能なことはいうまでもない。

図１は、本発明のフレキシブル管状部材の製造方法で製造されるフレキシブル管状部材を示す正面図であり、一部を断面図としている。 図２は、本発明のフレキシブル管状部材の製造方法において、外層用キャビティを形成した状態を説明するため説明図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。 図３は、フレキシブル管状部材の製造方法において、外層用キャビティに硬質熱可塑性合成樹脂を注入した状態を説明するための説明図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。 図４は、フレキシブル管状部材の製造方法において、内層管用キャビティを形成した状態を説明するための断面図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。 図５は、フレキシブル管状部材の製造方法において、内層管用キャビティに軟質熱可塑性合成樹脂を注入した状態を説明するための断面図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。 図６は、フレキシブル管状部材の製造方法において、内層用スライドコアを一対の金型から離脱させた状態を説明するための説明図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。 図７は、フレキシブル管状部材の製造方法において、フレキシブル管状部材中間品を取り出した状態を説明するための説明図であり、フレキシブル成形用金型を模式的に示している。

符号の説明

１…フレキシブル管状部材成形用金型
１０…一対の金型
１０ａ…一方の金型
１０ｂ…他方の金型
１１…内周部
１２…第１ノズル
１２ａ…第１ゲート
１３…第２ノズル
１３ａ…第２ゲート
１５…環状凹部
１６…螺旋凹溝
２０…外層用スライドコア
２１…コア部
２２…大径部
２３…外周面
３０…内層用スライドコア
３１…コア部
３２…大径部
３３…外周面
４０…フレキシブル管状部材
４１…内層管部
４５…外層部
４６…接続部
４７…螺旋凸部

Claims (4)

1. 一方の金型と他方の金型とを組み付け、一対の金型を構成する工程と、
   組み付けた前記金型の内周部内に外層用スライドコアを挿入し、前記金型の内周部に形成された凹部と前記外層用スライドコアとの間に外層用キャビティを形成する工程と、
   前記外層用キャビティに硬質熱可塑性合成樹脂を射出して外層部を成形する工程と、
   前記金型内から前記外層用スライドコアを離脱させるとともに、内層用スライドコアを挿入し、前記金型の前記内周部及び前記外層部の内周部と、内層用スライドコアとの間に内層管用キャビティを形成する工程と、
   前記内層管用キャビティに軟質熱可塑性合成樹脂を射出し、内層管部を成形するとともに前記外層部と前記内層管部とを一体化させる工程と、
   前記金型から前記前記内層用スライドコアを離脱させる工程と、
   前記一方の金型と前記他方の金型とを分離させ、前記外層部と前記内層管部とが一体成形されたフレキシブル管状部材を取り出す工程と
   からなるフレキシブル管状部材の製造方法。
2. 請求項１に記載されたフレキシブル管状部材の製造方法において、
   前記硬質熱可塑性合成樹脂は、硬質の塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、オレフィン系合成樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーから選択される１種であり、
   前記軟質熱可塑性合成樹脂は、軟質の塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、オレフィン系合成樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーから選択される１種である
   ことを特徴とするフレキシブル管状部材の製造方法。
3. 請求項１または２に記載されたフレキシブル管状部材の製造方法であって、
   前記外層部は、両端に形成された筒状の接続部と、この両端の接続部の間に形成された螺旋状または環状に巻回された保護凸部とが形成されたものである
   ことを特徴とするフレキシブル管状部材の製造方法。
4. 両端に形成された筒状の接続部と、この両端の接続部の間に形成された保護凸部とが形成された外層部を成形するための凹部が内周部に形成され、組み付け分離可能な一対の金型と、
   組み付けられた一対の前記金型の前記内周部に、挿入離脱可能に設けられる外層用スライドコアと、
   前記外層スライドコアが挿入されたとき、前記凹部と前記外層用スライドコアの外周面との間に形成され、硬質熱可塑性合成樹脂を射出して前記外層部を成形するための外層用キャビティと、
   前記外層用スライドコアより小径であって、一対の前記金型の前記内周部に挿入離脱可能に設けられる内層用スライドコアと、
   前記内層用スライドコアが挿入されたとき、前記内周部と前記内層用スライドコアの外周面との間に形成され、軟質熱可塑性合成樹脂を射出して内層管部を成形するための内層管用キャビティとからなり、
   前記外層部と前記内層管部を一体成形可能にした
   ことを特徴とするフレキシブル管状部材成形用金型。

Images