JP2019065920A - 積層チューブ及び複合管並びに積層チューブの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時に潰れ難い積層チューブ及び複合管を提供し、また、製造時に潰れ難い積層チューブを得ることができる、積層チューブの製造方法を提供する。【解決手段】積層チューブは、材料M1からなる内層と、材料M2からなる外層と、の少なくとも二層を有する。内層及び外層の間に隣接して配置された、材料M3からなる温度緩衝層と、を更に有し、材料M1は、材料M2と異なる温度T1xで材料M2と同一の粘度ηxとなる材料である。材料M3は、材料M1の温度T1xと、材料M2の温度T2xとの中間の温度T3xで粘度ηxとなる材料である。複合管は、前記チューブを被覆する補強層と、補強層を被覆する外被と、を有する。積層チューブを製造する方法は、材料M1、材料M2及び材料M3の少なくとも３つの材料を共押出しするステップを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、積層チューブ及び複合管並びに積層チューブの製造方法に関する。

従来の積層チューブには、内容物等に対する耐性等に優れたフッ素樹脂と、柔軟性に優れた熱可塑性エラストマーと、フッ素樹脂と熱可塑性エラストマーとの間の層間接着力を得るためのポリアミド樹脂と、を共押出しすることによって製造されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

国際公開第２００４／１１０７５６号

しかしながら、これらの材料を実際に共押出しすることによって、上述の積層チューブを製造した場合、当該積層チューブは、押出成形機を出た直後から、その断面形状を正円形状に保持することができず、当該断面形状が潰れてしまうことがある。特に、上述のような積層チューブの潰れは、柔軟性を確保するため、当該積層チューブの大半を、エラストマーで占める場合に生じ易いことを、本願発明者は確かめた。

本発明の目的は、製造時に潰れ難い積層チューブ及び複合管を提供することにあり、また、本発明の他の目的は、製造時に潰れ難い積層チューブを得ることができる、積層チューブの製造方法を提供することである。

上述のように積層チューブの断面形状が押出し直後に潰れてしまう原因につき、本願発明者が鋭意検討した結果、以下の新たな知見を得、本発明をなすに至った。一般に熱可塑性材料等は高温になるほど粘度が低下する。しかしながら、こうした温度に対する粘度特性は材料ごとに異なり、複数の材料を所定の粘度で共押出しして押出成形する場合は、押出成形に要する所定の粘度となる温度が個々の材料で異なるときがある。特に、使用される材料が高い温度で所定の粘度となる高粘度材料（例えば、ポリアミド樹脂）のときには、当該高粘度材料は他の材料よりも高温にして押出ししなくてはならない。ところが、これらの材料が押出し出口付近で合流すると、当該高粘度材料の熱が、低い温度で所定の粘度となる低粘度材料（例えば、熱可塑性エラストマー）に移行して低粘度材料の粘度がさらに不必要に低下し、その結果、押出し直後の断面形状が正円形状に保持できなくなり潰れてしまう。

本発明に係る積層チューブは、第１材料からなる内層と、第２材料からなる外層と、の少なくとも２層を有する、積層チューブであって、前記内層及び前記外層の間に隣接して配置された、第３材料からなる温度緩衝層を更に有し、前記第１材料は、前記第２材料と異なる温度で、前記第２材料と同一の粘度となる材料であり、前記第３材料は、前記第１材料の温度と前記第２材料の温度との中間の温度で、前記同一の粘度となる材料である。
本発明に係る積層チューブによれば、製造時に潰れ難い積層チューブになる。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第１材料は、前記第２材料よりも高い温度で前記同一の粘度となる材料であることが好ましい。
この場合、より実用に即した積層チューブになる。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第２材料は、エラストマーであることが好ましい。
この場合、積層チューブの柔軟性を向上させることができる。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第１材料は、ポリアミド樹脂であることが好ましい。
この場合、積層チューブの強度を向上させることができると共に、内層の内側に更に別の層を配置する場合、内層を接着層として機能させることができる。

本発明に係る積層チューブは、前記内層の内側に隣接して配置された、第４材料からなる最内層を更に有し、前記第４材料は、フッ素樹脂であることが好ましい。
この場合、積層チューブにおける、内容物等に対する耐性等を向上させることができる。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第１材料は、フッ素樹脂であり、前記第２材料は、エラストマーとすることができる。
この場合、積層チューブにおける、内容物等に対する耐性等と柔軟性とを、向上させることができる。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第３材料は、エラストマーとすることができる。
この場合、第２材料がエラストマーであるときには当該第２材料（外層）との接着性を向上させることができると共に、更に柔軟性に優れた積層チューブとなる。なお、上記第３材料のエラストマーは、前記第２材料のエラストマーとは、粘度特性の異なる（前記第２材料のエラストマーよりも、同一の粘度となる温度の高い）エラストマーである。

本発明に係る積層チューブにおいて、前記第３材料は、ポリアミド樹脂とすることができる。
この場合、第１材料がポリアミド樹脂であるときには当該第２材料（内層）との接着性を向上させることができると共に、更に強度に優れた積層チューブとなる。なお、上記第３材料のポリアミド樹脂は、前記第１材料のポリアミド樹脂とは、粘度特性の異なる（前記第１材料のポリアミド樹脂よりも、同一の粘度となる温度の高い）ポリアミド樹脂である。

本発明に係る複合管は、上記いずれかに記載の積層チューブと、前記積層チューブを被覆する補強層と、前記補強層を被覆する外被と、を有する。
本発明に係る複合管によれば、積層チューブが製造時に潰れ難い複合管になる。

本発明に係る、積層チューブの製造方法は、上述したいずれかの積層チューブを得るための、積層チューブを製造する方法であって、前記第１材料、前記第２材料及び前記第３材料の、少なくとも３つの材料を共押出しするステップを有する。
本発明に係る、積層チューブの製造方法によれば、製造時に潰れ難い積層チューブを得ることができる。

本発明によれば、製造時に潰れ難い積層チューブ及び複合管を提供することができる。また、本発明によれば、製造時に潰れ難い積層チューブを得ることができる、積層チューブの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る積層チューブが用いられた、本発明の一実施形態に係る複合管を一部断面で示す斜視図である。 図１Ａに示す積層チューブの断面図である。 図１Ａ及び図１Ｂの積層チューブに用いられた各材料における、温度に対する粘度の特性を例示するグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、積層チューブ及び複合管、並びに、積層チューブの製造方法を説明する。

図１Ａ及び図１Ｂ中、符号１０は、本発明の一実施形態に係る積層チューブである。積層チューブ１０は、第１材料Ｍ１からなる内層１と、第２材料Ｍ２からなる外層２と、の少なくとも２層を有している。

また、積層チューブ１０は、第３材料Ｍ３からなる温度緩衝層３を有している。温度緩衝層３は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、内層１及び外層２の間に隣接して配置されている。より具体的には、温度緩衝層３は、内層１及び外層２の間で、内層１及び外層２の間のそれぞれに隣接して配置されている。

更に、本実施形態では、積層チューブ１０は、第４材料Ｍ４からなる最内層４を有している。最内層４は、内層１の内側に隣接して配置されている。より具体的には、最内層４は、内層１の内側で、内層１に隣接して配置されている。

本実施形態に係る積層チューブ１０は、積層チューブ１０の内側から順に、最内層４、内層１、温度緩衝層３及び外層２を有している。即ち、積層チューブ１０は、４層の積層チューブである。

本実施形態に係る積層チューブ１０は、押出成形機（図示省略。）を用いた共押出法によって成形（以下、単に、「押出成形」ともいう。）されたものである。本実施形態では、第１材料Ｍ１、第２材料Ｍ２、第３材料Ｍ３及び第４材料Ｍ４は、それぞれ、図２に示すような特性を有している。

図２は、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の各材料における、温度Ｔに対する粘度ηの特性（以下、単に「粘度特性」ともいう。）を例示するグラフである。図２のグラフでは、横軸は、温度Ｔ（°Ｃ）を示し、縦軸は、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の各材料における、温度Ｔに対する粘度η（Ｐａ・ｓ）を示す。

図２のグラフは、粘度ηが対数で示された片対数グラフである。本実施形態では、粘度ηは、ＪＩＳＫ７１９９ 「プラスチック−キャピラリーレオメータ及びスリットダイレオメータによるプラスチックの流れ特性試験方法」に基づき、２７０（ｍｍ／ｓ）のせん断速度で測定したときの粘度である。

図２中、白抜き三角プロットのグラフは、第４材料Ｍ４の粘度特性Ｐ４を示す。この粘度特性Ｐ４で表されるように、第４材料Ｍ４の粘度η（≡η４）は、第４材料Ｍ４の温度Ｔ（≡Ｔ４）の上昇に従って減少していく。即ち、第４材料Ｍ４は、温度Ｔ４の上昇に従って粘度η４が減少していく材料である。

第４材料Ｍ４は、最内層４を形成する。本実施形態に係る積層チューブ１０では、最内層４は、内容物（液体・気体等の流体）を流通させるパイプとして機能している。第４材料Ｍ４としては、例えば、耐薬品性、ガスバリア性、耐熱性等の、内容物等に対する耐性等に優れた、フッ素樹脂が挙げられる。

「フッ素樹脂」としては、例えば、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド（二フッ化））、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフロオロプロピレン共重合体）等が挙げられる。

図２中、黒丸プロットのグラフは、第１材料Ｍ１の粘度特性Ｐ１を示す。この粘度特性Ｐ１で表されるように、第１材料Ｍ１の粘度η（≡η１）は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ（≡Ｔ１）の上昇に従って減少していく。即ち、第１材料Ｍ１も、温度Ｔ１の上昇に従って粘度η１が減少していく材料である。

第１材料Ｍ１は、内層１を形成する。内層１は、最内層４と隣接して配置されている。本実施形態に係る積層チューブ１０では、内層１は、最内層４と温度緩衝層３、ひいては、最内層４と外層２との間を接着する接着層として機能している。第１材料Ｍ１としては、例えば、ポリアミド樹脂が挙げられる。

「ポリアミド樹脂」としては、例えば、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン６６、ナイロン６１０等のナイロン、アラミド等が挙げられる。

一方、図２中、黒菱形プロットのグラフは、第２材料Ｍ２の粘度特性Ｐ２を示す。この粘度特性Ｐ２で表されるように、第２材料Ｍ２の粘度η（≡η２）も、第２材料Ｍ２の温度Ｔ（≡Ｔ２）の上昇に従って減少していく。即ち、第２材料Ｍ２も、温度Ｔ２の上昇に従って粘度η２が減少していく材料である。

第２材料Ｍ２は、外層２を形成する。本実施形態に係る積層チューブ１０では、外層２は、積層チューブ１０に柔軟性を付与する弾性層として機能している。第２材料Ｍ２としては、例えば、エラストマーが挙げられる。

本明細書中で、「エラストマー」とは、架橋（加硫）しなくてもゴムの性質（ゴム弾性）を有する材料をいう。言い換えれば、本明細書中で、「エラストマー」とは、工業的な意味での「エラストマー」である。「エラストマー」としては、例えば、熱可塑性エラストマーが挙げられる。「熱可塑性エラストマー」としては、例えば、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。

これらの３つの第４材料Ｍ４、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２を共押出しすることによって、積層チューブを製造した場合、当該積層チューブは、押出成形機を出た直後から、その断面形状を正円形状に保持することができず、当該断面形状が潰れてしまうことがある。こうした積層チューブの潰れは、当該積層チューブの大半を、エラストマーで占める場合、或いは、当該積層チューブを大径とした場合に生じ易い。積層チューブの大半を、エラストマーで占める場合の具体例としては、例えば、最内層４の肉厚ｄ４が０．２ｍｍであり、内層１の肉厚ｄ１が０．２ｍｍであり、外層２の肉厚ｄ２が１．０ｍｍである、積層チューブが挙げられる。また、積層チューブを大径とした場合の具体例としては、例えば、積層チューブ１０の内径（図１Ｂでは、φ１）が１２ｍｍ以上、積層チューブ１０の外径（図１Ｂでは、φ２）が１５ｍｍ以上で、積層チューブ１０の肉厚ｄ１０（図１Ｂでは、ｄ１０＝（φ２−φ１）／２）が１．５ｍｍ以下の薄い積層チューブが挙げられる。

上述のような潰れの原因につき、本願発明者は、鋭意検討した結果、以下の新たな知見を得、本発明をなすに至った。図２の粘度特性Ｐ４、Ｐ１及びＰ２に示されるように、一般に熱可塑性材料等は温度Ｔが高温になるほど粘度ηが低下する。しかしながら、こうした温度Ｔに対する粘度特性Ｐ４、Ｐ１及びＰ２は、図２に示すように、第４材料Ｍ４、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２ごとに異なる。第４材料Ｍ４、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２の、複数の材料を所定の粘度ηｘで共押出しする場合は、図２に示すように、第４材料Ｍ４、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２で、同一の粘度（押出成形に要する所定の粘度）ηｘ（例えば、図２に示すように、ηｘ＝３００）となる、第１材料Ｍ１の温度（共押出成形時における第１材料Ｍ１の温度）Ｔ１ｘ、第２材料Ｍ２の温度（共押出成形時における第２材料Ｍ２の温度）Ｔ２ｘ、第４材料Ｍ４の温度（共押出成形時における第４材料Ｍ４の温度）Ｔ４ｘが異なるときがある。特に、使用される材料が第１材料Ｍ１のような高粘度材料であるときには、当該第１材料Ｍ１は第２材料Ｍ２よりもΔＴ＝Ｔ１ｘ−Ｔ２ｘだけ高温にして押出ししなくてはならない。ところが、これら第４材料Ｍ４、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２が押出し出口付近で合流すると、第１材料Ｍ１の熱が、隣接する第２材料Ｍ２に移行して第２材料Ｍ２の粘度η２がさらに不必要に低下し、その結果、押出し直後の断面形状が正円形状に保持できなくなり潰れてしまう。特に、図２の場合、第１材料Ｍ１の粘度特性Ｐ１と第２材料Ｍ２の粘度特性Ｐ２とを比較すれば明らかなように、第２材料Ｍ２の粘度η２は、温度Ｔが増加するに従って急激に低下し、その低下の割合は、隣接する第１材料Ｍ１の粘度η１の低下に比べて大きい。

そこで、本発明では、第１材料Ｍ１が第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘと異なる温度Ｔ１ｘで第２材料Ｍ２と同一の粘度ηｘとなる材料である場合、内層１及び外層２の間に隣接して、第３材料Ｍ３からなる温度緩衝層３を配置する。第３材料Ｍ３は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘと第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度（共押出成形時における第３材料Ｍ３の温度）Ｔ３ｘで、同一の粘度ηｘとなる材料である。即ち、Ｔ２ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ１ｘ、又は、Ｔ１ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ２ｘ、である。

本実施形態に係る積層チューブ１０では、図２の粘度特性Ｐ１及びＰ２で表されるように、第１材料Ｍ１は、第２材料Ｍ２よりも高い温度Ｔ１ｘで同一の粘度ηｘとなる材料である。即ち、Ｔ２ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ１ｘ、である。

図２中、白抜き丸形プロットのグラフは、第３材料Ｍ３の粘度特性Ｐ３を示す。この粘度特性Ｐ３で表されるように、第３材料Ｍ３の粘度η（≡η３）も、第３材料Ｍ３の温度Ｔ（≡Ｔ３）の上昇に従って減少していく。即ち、第３材料Ｍ３も、温度Ｔ３の上昇に従って粘度η３が減少していく材料である。

第３材料Ｍ３は、温度緩衝層３を形成する。本実施形態に係る積層チューブ１０では、温度緩衝層３は、積層チューブ１０の押出成形を行う場合、第１材料Ｍ１（内層１）からの熱を第２材料Ｍ２（外層２）に伝え難くする層、又は、当該熱を伝えるのに要する時間を長くする層として機能している。図２を参照すれば、第３材料Ｍ３は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１と、第２材料Ｍ２の温度Ｔ２との中間の温度Ｔ３（Ｔ３＝Ｔ３ｘ）で、同一の粘度ηｘとなる材料である。即ち、図２では、第３材料Ｍ３は、同一の粘度ηｘとなる第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘと、同一の粘度ηｘとなる第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度Ｔ３ｘで、当該粘度ηｘとなる材料である。

本実施形態に係る積層チューブ１０によれば、同一の粘度ηｘで、積層チューブ１０の押出成形を行うと、第３材料Ｍ３（温度緩衝層３）が第１材料Ｍ１（内層１）と第２材料Ｍ２（外層２）との間に介在することで、第１材料Ｍ１からの温度Ｔ１ｘを直接、第２材料Ｍ２（外層２）に伝えることがない。加えて、第３材料Ｍ３（温度緩衝層３）は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘと第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度Ｔ３ｘで、同一の粘度ηｘとなる材料であることで、第２材料Ｍ２（外層２）に比べて軟化し難い。このため、積層チューブ１０の断面形状は、押出成形機からの共押出し後から、例えば冷却水に投入されるまでの間も、正円形状に保持され得る。

なお、本実施形態に係る積層チューブ１０では、Ｔ２ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ１ｘとしている。Ｔ３ｘ＜Ｔ２ｘの場合、第３材料Ｍ３が不必要に軟化し、目的を達成できない。Ｔ１ｘ＜Ｔ３ｘの場合、第３材料Ｍ３が同一の粘度ηｘとなる温度Ｔ３ｘが高くなり過ぎ、やはり目的を達成できない。また、本発明に係る積層チューブでは、Ｔ１ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ２ｘとすることができる。これは、上記と同様の理由である。

また、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第３材料Ｍ３が第１材料Ｍ１又は第２材料Ｍ２と隣接した位置に配置されている。第３材料Ｍ３が第１材料Ｍ１又は第２材料Ｍ２と隣接していない場合、即ち、第１材料Ｍ１と第３材料Ｍ３との間、又は、第３材料Ｍ３と第２材料Ｍ２との間に、別の材料からなる別の層が介在する場合、当該別の材料によっては、目的が達成できない虞がある。

従って、本実施形態に係る積層チューブ１０によれば、製造時に潰れ難い積層チューブになる。

特に、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第１材料Ｍ１は、第２材料Ｍ２よりも高い温度Ｔ１ｘで同一の粘度ηｘとなる材料である。この場合、内層１は、温度Ｔが上昇しても外層２に比べて軟化し難いことから、より実用に即した積層チューブになる。

特に、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第２材料Ｍ２は、エラストマーである。この場合、積層チューブ１０の柔軟性を向上させることができる。従って、本実施形態に係る積層チューブ１０によれば、柔軟性を有しつつ、製造時に潰れ難い積層チューブとなる。言い換えれば、本実施形態に係る積層チューブ１０によれば、柔軟性と成形性を両立させた積層チューブとなる。

また、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第１材料Ｍ１は、ポリアミド樹脂である。この場合、積層チューブの強度（例えば、引張、圧縮、曲げ、衝撃等に対する強度）を向上させることができる。特に、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第１材料Ｍ１は、最内層４と温度緩衝層３、ひいては、最内層４と外層２とを接着する接着層として機能させることができる。このため、本実施形態に係る積層チューブ１０によれば、最内層４と外層２との間が接着によって接着された積層チューブとなる。

また、本実施形態に係る積層チューブ１０は、内層１の内側に隣接して配置された、第４材料Ｍ４からなる最内層４を更に有し、第４材料Ｍ４は、フッ素樹脂である。この場合、積層チューブ１０における、内容物等に対する耐性等を向上させることができる。

ところで、本実施形態に係る積層チューブ１０において、第３材料Ｍ３は、エラストマーとすることができる。第３材料Ｍ３をエラストマーとすれば、積層チューブ１０に対するエラストマーの割合を増加させることができる。この場合、更に柔軟性に優れた積層チューブとなる。また、第３材料Ｍ３をエラストマーとすれば、外層２及び温度緩衝層３は同材質となることにより、外層２を温度緩衝層３に接着させ易い。従って、本実施形態に係る積層チューブ１０のように、外層２がエラストマーからなる場合、外層２との接着性を向上させることができる。なお、第３材料Ｍ３のエラストマーは、第２材料Ｍ２のエラストマーとは、粘度特性の異なる（第２材料Ｍ２のエラストマーよりも、同一の粘度ηｘとなる温度の高い）エラストマーである。また、第３材料Ｍ３の「エラストマー」としては、例えば、外層２のエラストマーよりも硬めのエラストマー（粘度η３が外層２のエラストマーの粘度η２よりも高いエラストマー）等が挙げられる。

或いは、本実施形態に係る積層チューブ１０において、第３材料Ｍ３は、ポリアミド樹脂とすることができる。第３材料Ｍ３をポリアミド樹脂とすれば、積層チューブ１０に対するポリアミド樹脂の割合を増加させることができる。この場合、更に強度に優れた積層チューブとなる。また、第３材料Ｍ３をポリアミド樹脂とすれば、内層１及び温度緩衝層３は同材質となることにより、内層１を温度緩衝層３に接着させ易い。従って、本実施形態に係る積層チューブ１０のように、内層１がポリアミド樹脂からなる場合、最内層４との間の接着性を向上させることができる。なお、第３材料Ｍ３のポリアミド樹脂は、第２材料Ｍ２のポリアミド樹脂とは、粘度特性の異なる（第２材料Ｍ２のポリアミド樹脂よりも、同一の粘度となる温度ηｘの高い）ポリアミド樹脂である。また、第３材料Ｍ３の「ポリアミド樹脂」としては、例えば、内層１のポリアミドよりも柔らかめのポリアミド（粘度η３が内層１のポリアミド樹脂の粘度η１よりも高いポリアミド樹脂）等が挙げられる。

ところで、本実施形態に係る積層チューブ１０では、第３材料Ｍ３は、図２の粘度特性Ｐ３を有している。第３材料Ｍ３が図２の粘度特性Ｐ３を有している材料の場合、同一の粘度（押出成形に要する所定の粘度）ηｘが少なくとも１００（Ｐａ・ｓ）≦ηｘ≦３００（Ｐａ・ｓ）を満たす範囲（図２参照）で、第３材料Ｍ３は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘと、第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度Ｔ３ｘで、同一の粘度ηｘとなる。従って、本実施形態の場合、前記範囲（１００（Ｐａ・ｓ）≦ηｘ≦３００（Ｐａ・ｓ））の範囲で、積層チューブ１０の押出成形を行えば、当該積層チューブ１０は、製造時に潰れ難い積層チューブとなる。

一方、押出成形に要する所定の粘度ηｘの範囲としては、例えば、１００（Ｐａ・ｓ）≦ηｘ≦６００（Ｐａ・ｓ）の範囲が挙げられる。本実施形態に係る積層チューブ１０では、同一の粘度ηｘは、当該範囲（１００（Ｐａ・ｓ）≦η≦６００（Ｐａ・ｓ））内の粘度ηである。

本発明によれば、第３材料Ｍ３は、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１と、第２材料Ｍ２の温度Ｔ２との中間の温度Ｔ３で、同一の粘度ηｘとなる材料であるが、図２に示した第３材料Ｍ３は、例示的なものである。このため、本実施形態に係る前記範囲（１００（Ｐａ・ｓ）≦ηｘ≦３００（Ｐａ・ｓ））以外の粘度ηｘで押出成形を行う場合、本発明によれば、第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘと、第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度Ｔ３で当該粘度ηｘとなる材料を、新たな第３材料Ｍ３として選択することにより、製造時に潰れ難い積層チューブとなる。更に、図２の粘度特性Ｐ１〜Ｐ４において、その粘度特性が開示されていない部分についても容易に測定することができる。

即ち、本発明に係る積層チューブによれば、温度緩衝層３の第３材料Ｍ３は、図２に示す粘度特性Ｐ３で表された材料に限定されるものではない。第３材料Ｍ３は、図２に例示されるような、各材料の粘性特性との関係により、適宜選択することができる材料である。Ｔ２ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ１ｘ、又は、Ｔ１ｘ＜Ｔ３ｘ＜Ｔ２ｘ、を満たす限り、第１材料Ｍ１、第２材料Ｍ２及び第３材料Ｍ３はそれぞれ、適宜選択することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る積層チューブについて説明する。本発明によれば、本発明の他の実施形態に係る積層チューブとして、例えば、第１材料Ｍ１は、フッ素樹脂であり、第２材料Ｍ２は、エラストマーとすることができる。なお、以下の説明において、図１Ａ及び図１Ｂ並びに図２と実質的に同一の部分は、同一の符号をもって、その説明を省略する。

上記他の実施形態に係る積層チューブは、第１材料Ｍ１（フッ素樹脂）からなる内層１と、第２材料Ｍ２（エラストマー）からなる外層２と、内層１及び外層２の間に隣接して配置された、第３材料Ｍ３からなる温度緩衝層３との３層を有している。即ち、他の実施形態に係る積層チューブは、図１Ａ及び図１Ｂの積層チューブ１０において、最内層４と温度緩衝層３との間に隣接して配置された、ポリアミド樹脂からなる内層１が省略された、３層の積層チューブである。

本実施形態に係る積層チューブでは、内層１は、前述の実施形態における第４材料Ｍ４と同様の第１材料Ｍ１からなる。本実施形態における第２材料Ｍ２及び第３材料Ｍ３はそれぞれ、前述の実施形態における第２材料Ｍ２及び第３材料Ｍ３と同じ材料である。図２を参照すれば、第３材料Ｍ３は、第４材料Ｍ４の温度Ｔ４（本実施形態では、第１材料の温度Ｔ１）と第２材料Ｍ２の温度Ｔ２との中間の温度Ｔ３（図２では、Ｔ３＝Ｔ３ｘ）で、同一の粘度ηｘとなる材料である。言い換えれば、本実施形態においても、第３材料Ｍ３は、同一の粘度ηｘとなる第１材料Ｍ１の温度Ｔ１ｘ（図２に示す前述の実施形態における第４材料Ｍ４の温度Ｔ４ｘ）と、同一の粘度ηｘとなる第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘとの中間の温度Ｔ３ｘで、当該粘度ηｘとなる材料である。この場合、積層チューブにおける、内容物等に対する耐性等と柔軟性とを、向上させることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る、積層チューブの製造方法について説明する。本実施形態に係る、積層チューブの製造方法は、前述の積層チューブ１０を得るための製造方法である。以下の説明において、上述したところと実質的に同一の部分は、同一の符号をもって、その説明を省略する。

本実施形態に係る、積層チューブの製造方法は、第１材料Ｍ１からなる内層１と、第２材料Ｍ２からなる外層２と、内層１及び外層２の間に隣接して配置された、第３材料Ｍ３からなる温度緩衝層３と、内層１の内側に隣接して配置された、第４材料Ｍ４からなる最内層４との、４層を有する積層チューブ１０の製造方法である。

本発明に係る、積層チューブの製造方法は、第１材料Ｍ１、第２材料Ｍ２及び第３材料Ｍ３の、少なくとも３つの材料を共押出しするステップを有している。本実施形態では、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４を共押出しするステップを有している。前記ステップでは、これら４つの第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４を押出成形機から共押出しする。前記押出成形機としては、例えば、各第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の押出温度（共押出成形時における各材料Ｍ１〜Ｍ４の温度Ｔ１ｘ〜Ｔ４ｘ）が第２材料Ｍ２の温度Ｔ２ｘ（＝２１０（°Ｃ））以上の押出成形機を使用することができる。より具体的な前記押出温度としては、例えば、２５０°Ｃ〜２８０°Ｃの範囲の温度が挙げられる。第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の４つの材料は、押出し出口付近で合流し、第３材料Ｍ３は、第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２の間に隣接して配置されると共に、第４材料Ｍ４は、第１材料Ｍ１の内側に隣接して配置される。これにより、前記押出成形機からは、内側から順に、最内層４、内層１、温度緩衝層３及び外層２の４層を有する積層チューブ１０が押し出される。なお、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の各材料を押出す際（合流前）の粘度η（＝ηｘ）は必ずしも同一である必要はない。例えば、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４の各材料が合流するときの各粘度ηが同一の粘度ηｘとなるのであれば、押出す際（合流前）の粘度ηは、押出成形機が許容する粘度ηの範囲で互いに異ならせることができる。

本実施形態に係る、積層チューブの製造方法では、第１材料Ｍ１〜第４材料Ｍ４には、例えば、図２に示す粘度特性Ｐ１〜Ｐ４を満たす材料を使用する。

上記ステップにおいて、第１材料Ｍ１は、上述のとおり、第２材料Ｍ２の温度（共押出成形時における第２材料Ｍ２の温度）Ｔ２ｘと異なる温度（共押出成形時における第１材料Ｍ１の温度）Ｔ１ｘで第２材料Ｍ２と同一の粘度ηｘとなる材料である。本実施形態に係る、積層チューブの製造方法では、第１材料Ｍ１は、第２材料Ｍ２よりも高い温度Ｔ１ｘで同一の粘度ηｘとなる材料である。また、第３材料Ｍ３も、上述のとおり、第１材料Ｍ１の温度（共押出成形時における第１材料Ｍ１の温度）Ｔ１と、第２材料Ｍ２の温度（共押出成形時における第２材料Ｍ１の温度）Ｔ２との中間の温度（共押出成形時における第３材料Ｍ３の温度）Ｔ３で同一の粘度ηｘとなる材料である。

本実施形態に係る、積層チューブの製造方法によれば、第３材料Ｍ３が第１材料Ｍ１及び第２材料Ｍ２の間に隣接して配置されることにより、内層１と外層２との間には、温度緩衝層３が隣接して配置される。従って、本実施形態に係る、積層チューブの製造方法によれば、製造時に潰れ難い積層チューブ１０を得ることができる。なお、本発明の他の実施形態に係る、３層の積層チューブを得る場合は、上記ステップにおいて、フッ素樹脂からなる第１材料Ｍ１、エラストマーからなる第２材料Ｍ２、及び、エラストマー又はポリアミド樹脂からなる第３材料Ｍ３を共押出しする。

特に、本実施形態に係る、積層チューブの製造方法は、第１材料Ｍ１は、第２材料Ｍ２よりも高い温度Ｔ１ｘで同一の粘度ηｘが達成される材料である。この場合、より実用に即した積層チューブ１０を得ることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る複合管について説明する。図１中、符号１００は、本発明の一実施形態に係る複合管である。本実施形態に係る複合管１００は、積層チューブ１０と、積層チューブ１０を被覆する補強層５と、補強層５を被覆する外被６と、を有している。本実施形態に係る複合管１００によれば、積層チューブ１０が製造時に潰れ難い複合管になる。

補強層５としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維等のポリエステル繊維で構成された補強層等が挙げられる。また、外被６としては、上述のエラストマー、ゴム（本明細書中では、架橋（加硫）することにより、ゴムの性質を有するもの）等が挙げられる。

なお、積層チューブの潰れは、上述のとおり、例えば、積層チューブ１０の内径φ１が１２ｍｍ以上であって、積層チューブ１０の外径φ２が１５ｍｍ以上で、積層チューブ１０の肉厚が薄い場合（積層チューブ１０の肉厚ｄ１０が１．５ｍｍ以下）に生じ易い。即ち、積層チューブ１０の内径φ１及び外径φ２が大きく、かつ、積層チューブ１０の肉厚ｄ１０の薄い場合に生じ易い。このため、本実施形態に係る積層チューブ１０は、積層チューブ１０の外径φ２が１５ｍｍ以上、積層チューブ１０の内径φ１が１３ｍｍ以上であって、積層チューブ１０の肉厚ｄ１０が薄い場合（肉厚ｄ１０が１．５ｍｍ以下）に設定されることが有効である。

また、図１Ｂに示すように、積層チューブ１０において、内層１の肉厚ｄ１、外層２の肉厚ｄ２、温度緩衝層３の肉厚ｄ３及び最内層４の肉厚ｄ４は、積層チューブ１０の用途等に応じて、適宜設定することができる。例えば、肉厚ｄ１＝０．２５ｍｍ、肉厚ｄ２＝１ｍｍ、肉厚ｄ３＝０．２５ｍｍ、肉厚ｄ４＝０．２５ｍｍである。

１：内層， Ｍ１：第１材料， Ｐ１：第１材料の粘度特性， Ｔ１：第１材料の温度， Ｔ１ｘ：同一の粘度となる第１材料の温度， ２：外層， Ｍ２：第２材料， Ｐ２：第２材料の粘度特性， Ｔ２：第２材料の温度， Ｔ２ｘ：同一の粘度となる第２材料の温度， ３：温度緩衝層， Ｍ３：第３材料， Ｐ３：第３材料の粘度特性， Ｔ３：第３材料の温度， Ｔ３ｘ：同一の粘度となる第３材料の温度， ４：最内層， Ｐ４：第４材料の粘度特性， Ｍ４：第４材料， Ｔ４：第４材料の温度， Ｔ４ｘ：同一の粘度となる第４材料の温度， ５：補強層， ６：外被， １０：積層チューブ， １００：複合管， η：粘度， ηｘ：同一の粘度， Ｔ：温度

Claims (10)

1. 第１材料からなる内層と、第２材料からなる外層と、の少なくとも２層を有する、積層チューブであって、
   前記内層及び前記外層の間に隣接して配置された、第３材料からなる温度緩衝層を更に有し、
   前記第１材料は、前記第２材料と異なる温度で、前記第２材料と同一の粘度となる材料であり、
   前記第３材料は、前記第１材料の温度と前記第２材料の温度との中間の温度で、前記同一の粘度となる材料である、積層チューブ。
2. 前記第１材料は、前記第２材料よりも高い温度で、前記同一の粘度となる材料である、請求項１に記載の積層チューブ。
3. 前記第２材料は、エラストマーである、請求項２に記載の積層チューブ。
4. 前記第１材料は、ポリアミド樹脂である、請求項２又は３に記載の積層チューブ。
5. 前記内層の内側に隣接して配置された、第４材料からなる最内層を更に有し、
   前記第４材料は、フッ素樹脂である、請求項３又は４に記載の積層チューブ。
6. 前記第１材料は、フッ素樹脂であり、前記第２材料は、エラストマーである、請求項２に記載の積層チューブ。
7. 前記第３材料は、エラストマーである、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の積層チューブ。
8. 前記第３材料は、ポリアミド樹脂である、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の積層チューブ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の積層チューブと、前記積層チューブを被覆する補強層と、前記補強層を被覆する外被と、を有する、複合管。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の積層チューブを得るための、積層チューブを製造する方法であって、
    前記第１材料、前記第２材料及び前記第３材料の、少なくとも３つの材料を共押出しするステップを有する、積層チューブの製造方法。

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