JP2019105322A

JP2019105322A - 複合管及び複合管の製造方法

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Publication number: JP2019105322A
Application number: JP2017238865A
Authority: JP
Inventors: 浩平三觜; Kohei Mitsuhashi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: JP6965140B2

Abstract

【課題】被覆層にバリが発生しにくい複合管及び複合管の製造方法を提供する。【解決手段】複合管１０は、管状の管体１２と、管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部２２と径方向外側が凹となる環状の谷部２４とが、管体１２の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされた、樹脂材料で構成された被覆層２０と、帯状の多孔質樹脂シートの幅方向における両端面が融着された状態で管状に形成され、管体１２と被覆層２０との間に配置され、谷部２４と管体１２との間に挟持された中間層（多孔質樹脂層１４）と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、複合管及び複合管の製造方法に関する。

従来より、管体を複数層重ねて形成する複合管が知られている。例えば下記特許文献１には、管状の外側層と内側層の間に発泡層を設けたコルゲート管が記載されている。

特開２００４−３２２５８３号公報

上記特許文献１に示されたコルゲート管のように、外側の被覆層と内側の管体との間に多孔質樹脂層を設けた複合管を形成する場合、多孔質樹脂層は、帯状の多孔質樹脂シートの幅方向における両端面を突付けることにより管状に形成することがある。この場合、多孔質樹脂シートは、両端面を対向させて管体に巻きつけられ、外周が被覆層を形成する樹脂材料によって覆われた状態で金型に挿入される。そして型締めに伴って、互いに対向する多孔質樹脂シートの両端面が、互いに近づく方向へ移動して突き付けられる。このとき、多孔質樹脂シートの外周を覆う樹脂材料には、多孔質樹脂シートの両端面の移動に伴って弛みが発生する。そして、この弛み部が金型のパーティング面に挟まれることにより、バリを備えた被覆層が形成される。

本発明は、上記事実を考慮して、被覆層にバリが発生しにくい複合管及び複合管の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の複合管は、管状の管体と、管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部と径方向外側が凹となる環状の谷部とが、前記管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされた、樹脂材料で構成された被覆層と、帯状の多孔質樹脂シートの幅方向における両端面が融着された状態で管状に形成され、前記管体と前記被覆層との間に配置され、前記谷部と前記管体との間に挟持された中間層と、を有する。

請求項１の複合管では、管体と被覆層との間に、帯状の多孔質樹脂シートの幅方向における両端面が融着された状態で管状に形成された、中間層が配置されている。

すなわち、多孔質樹脂シートの両端面が融着された状態で、多孔質樹脂シートの外周に、被覆層を形成する樹脂材料が塗布される。このため型締めの際、被覆層を形成する樹脂材料に弛みが形成されにくい。

これに対して、多孔質樹脂シートの両端面が融着されていない場合、多孔質樹脂シートは元の形状に戻ろうとして、両端面の間には隙間が形成される。そして型締めの際に、両端面が、外力を受けて互いに近づく方向へ移動する。このため、多孔質樹脂シートの外周を覆う被覆層を形成する樹脂材料には、多孔質樹脂シートの両端面付近で弛みが形成される。このような弛み部が形成されると、弛み部が金型のパーティング面に挟まれることにより、バリを備えた被覆層が形成される可能性がある。

しかし、請求項１の複合管によると、多孔質樹脂シートの外周を覆う被覆層を形成する樹脂材料に、パーティング面に挟まれる弛み部が発生し難い。したがって、被覆層にはバリが発生しにくい。

請求項２の複合管は、請求項１に記載の複合管において、前記被覆層を形成する前記樹脂材料のＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上１．２以下である。

請求項２の複合管では、ＭＦＲを０．２５以上にすることにより、中間層の多孔質構造に被覆層の樹脂が入り込みやすくなり、中間層と被覆層との接着度を高めることができる。また、ＭＦＲを１．２以下にすることにより、バリが発生しにくくなる。

請求項３の複合管の製造方法は、環状の管体の外周に、帯状の多孔質樹脂シートの両端面を対向させて巻き付ける工程と、前記両端面を融着する工程と、前記多孔質樹脂シートの外周に樹脂材料を塗布する工程と、前記管体、前記多孔質樹脂シート及び前記樹脂材料を金型に配置して型締めし、前記両端面を突き付けて中間層を形成すると共に、前記中間層の外周に前記樹脂材料により成形された被覆層を形成する工程と、
を有する。

請求項３の複合管の製造方法では、多孔質樹脂シートの両端面が融着された状態で、多孔質樹脂シートの外周に、被覆層を形成する樹脂材料が塗布される。このため、型締めの際、被覆層を形成する樹脂材料に弛みが形成されにくい。したがって、被覆層にはバリが発生しにくい。

本発明によれば、複合管の被覆層にバリが発生しにくい。

本発明の実施形態に係る複合管を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る複合管を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係る複合管の縦断面一部拡大図である。本発明の他の実施形態に係る複合管を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る複合管の管体の端部が露出された状態を示す縦断面図である。図３の縦断面部分において、被覆層及び多孔質樹脂層が短縮変形される過程を示す図である。図３の縦断面部分において、被覆層及び多孔質樹脂層が短縮変形された状態を示す図である。本発明の実施形態に係る複合管の管体の端部が露出された状態を示す斜視図である。本発明の複合管の製造工程を示す図である。管体、多孔質樹脂層、及び蛇腹状の被覆層を有する複合管において短縮変形させた被覆層を元に戻すときに、多孔質樹脂層に対し被覆層から働く力及び管体から働く力を説明するための縦断面図である。本発明の実施形態に係る複合管において、低摩擦樹脂層を設けた変形例を示す縦断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る複合管において、管体に多孔質樹脂層を形成する多孔質樹脂シートを巻き付ける前の状態を示した斜視図であり、（Ｂ）は管体に多孔質樹脂シートを巻き付けている状態を示した斜視図である。（Ａ）は本発明の複合管の製造工程において波付け金型の型締め前の状態を示した断面図であり、（Ｂ）は波付け金型の型締め後の状態を示した断面図である。多孔質樹脂シートの両端面が部分的に融着されていない場合における、波付け金型の型締め中における多孔質樹脂シートの両端面及び樹脂層の状態を示した部分拡大断面図である。（Ａ）は比較例の複合管の製造工程において波付け金型の型締め前の状態を示した断面図であり、（Ｂ）は波付け金型の型締め後の状態を示した断面図である。

以下、本発明に係る複合管の一例である実施形態について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。なお、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その目的が達成されるものであれば、当該工程も本用語に含まれる。本明細書において、組成物中の各成分の量は、各成分に該当する物質が組成物中に複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。本明細書において、「主成分」とは、特に断りがない限り、混合物中における質量基準の含有量が最も多い成分をいう。

＜複合管＞
本発明に係る複合管は、管状の管体と、管状とされて管体の外周を覆う被覆層と、管体と被覆層との間に配置される多孔質樹脂層と、を有する。管体は、樹脂材料で構成される。被覆層は、樹脂材料で構成される。また、その形状は、径方向外側へ凸となる環状の山部と、径方向外側が凹となる環状の谷部とが、管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされ、管体の外周にガイドされつつ軸方向に短縮可能とされる。多孔質樹脂層は、前記谷部と管体との間に挟持されるよう配置される。

次いで、本発明の複合管を実施するための形態を、一例を挙げ図面に基づき説明する。図１に示される本実施形態に係る複合管１０は、管体１２、多孔質樹脂層１４、及び被覆層２０を備えている。

（管体）
管体１２は、管状とされ、樹脂材料で構成される樹脂管である。樹脂材料における樹脂としては、例えば、ポリブテン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂は１種のみを用いても２種以上を併用してもよい。中でも、ポリブテンが好適に用いられ、ポリブテンを主成分として含むことが好ましく、例えば管体を構成する樹脂材料中において８５質量％以上含むことがより好ましい。また、管体を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

管体１２の径（外径）としては、特に限定されるものではないが、例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲とすることができ、１２ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲が好ましい。
また、管体１２の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が挙げられ、１．４ｍｍ以上３．２ｍｍ以下が好ましい。

（被覆層）
被覆層２０は、管状とされ、管体１２、及び多孔質樹脂層１４の外周を覆っている。多孔質樹脂層１４は、管体１２と被覆層２０の間に配置されている。被覆層２０は、樹脂材料で構成される。被覆層を構成する樹脂材料における樹脂としては、ポリブテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び架橋ポリエチレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂は１種のみを用いても２種以上を併用してもよい。中でも、低密度ポリエチレンが好適に用いられ、低密度ポリエチレンを主成分として含むことが好ましく、例えば被覆層を構成する樹脂材料中において８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましい。

また、使用する樹脂のＭＦＲ（ＭｅｌｔＦｌｏｗＲａｔｅ）は、０．２５以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましく、０．３５以上１．２以下であることがさらに好ましい。ＭＦＲを０．２５以上にすることにより、多孔質樹脂層１４の多孔質構造に被覆層２０の樹脂が入り込みやすくなり、後述する多孔質樹脂層１４と被覆層２０の谷部２４との接着度を高めることができる。また、ＭＦＲを１．２以下にすることにより、バリが発生しにくくなる。ＭＦＲが１．２より大きい場合は、被覆層２０を形成するための金型のパーティング面に溶融樹脂が流れ込み易くなり、バリが発生しやすくなる。なお、被覆層を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

図２にも示されるように、被覆層２０は、蛇腹状とされており、径方向外側へ凸となる環状の山部２２と、径方向外側が凹となる環状の谷部２４とが、管体１２の軸方向Ｓに交互に連続して形成されている。山部２２は、谷部２４よりも径方向Ｒの外側に配置されている。図３に示されるように、被覆層２０の蛇腹状の最も径方向外側の部分を外側壁２２Ａ、最も径方向内側の部分を内側壁２４Ａとすると、径方向における外側壁２２Ａと内側壁２４Ａの中間部Ｍを境界として、径方向外側を山部２２とし、径方向内側を谷部２４とする。

山部２２は、軸方向Ｓに延びる外側壁２２Ａと、外側壁２２Ａの両端から径方向Ｒに沿って延びる側壁２２Ｂを有している。外側壁２２Ａと側壁２２Ｂの間には、外屈曲部２２Ｃが形成されている。谷部２４は、軸方向Ｓに延びる内側壁２４Ａと、内側壁２４Ａの両端から径方向Ｒに延びる側壁２４Ｂを有している。内側壁２４Ａと側壁２４Ｂの間には、内屈曲部２４Ｃが形成されている。

被覆層２０の山部２２の径方向内側には、径方向内側に凹の山空間２３が形成されている。なお、山空間２３には、後述する多孔質樹脂層１４の凸部１４Ｂが挿入されていることが好ましい。

また、特に限定されるものではないが、山部２２の軸方向Ｓの長さＬ１は、谷部２４の軸方向Ｓの長さＬ２よりも長く設定されていることが好ましい。長さＬ１は、後述する短縮変形時の外側壁２２Ａの変形しやすさを確保するため、長さＬ２の１．２倍以上であることが好ましい。

また、長さＬ２は、０．８ｍｍ以上であることが好ましい。これは、長さＬ２が０．８ｍｍ未満では、被覆層２０を製造する金型の谷部の幅が小さすぎて、被覆層２０の製造時において、被覆層２０を構成する樹脂を押し出した後に、金型で当該樹脂に凹凸をつける時に、当該樹脂の金型の谷部に対応する部分が細く壊れやすくなり、被覆層２０の成形が難しくなるからである。一方、長さＬ１は、長さＬ２の５倍以下であることが好ましい。これは、長さＬ１を長さＬ２の５倍以下にすることにより、複合管１０の可撓性を保つことができるからである。また、長さＬ１が長すぎると、複合管１０を敷設する際に、地面との接触面積が大きくなって施工しにくくなるためでもある。

なお、図３に示されるように、長さＬ１は、被覆層２０における中間部Ｍと交差する部分において、被覆層２０の径方向Ｒの外側から見た表面における軸方向Ｓ外側間の距離（被覆層２０の径方向Ｒの外側に凸となる部分の軸方向Ｓ一方側の表面と軸方向Ｓ他方側の表面との距離）である。また、長さＬ２は、被覆層２０における中間部Ｍと交差する部分において、被覆層２０の径方向Ｒの内側から見た表面における軸方向Ｓ外側間の距離（被覆層２０の径方向Ｒの内側に凸となる部分の軸方向Ｓ一方側の表面と軸方向Ｓ他方側の表面との距離）である。

被覆層２０の厚さは、被覆層２０を短縮させるために、最も薄い部分で０．１ｍｍ以上、最も厚い部分で０．４ｍｍ以下であることが好ましい。外側壁２２Ａの厚さＨ１は、内側壁２４Ａの厚さＨ２よりも薄くなっている。厚さＨ１は、後述する短縮変形時の外側壁２２Ａの変形しやすさを確保するため、厚さＨ２の０．９倍以下であることが好ましい。

山部２２と谷部２４の外表面での半径差ΔＲは、被覆層２０の厚さの平均の８００％以下であることが好ましい。半径差ΔＲが大きければ、山部２２の軸方向Ｓに沿った部分が変形しなくても、短縮のときに谷部２４が径方向外側へ膨出したり、隣り合う山部２２同士が近づかないで歪んだ変形状態となったりしにくい。半径差ΔＲが、被覆層２０の厚さの平均の８００％以下となる場合に、上記の変形状態となることを抑制するために、山部２２の軸方向Ｓの長さを谷部２４の軸方向の長さよりも長くすることが、効果的である。なお、６００％以下である場合に、より効果的である。

被覆層２０の径（最外部の外径）としては、特に限定されるものではないが、例えば１３ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の範囲とすることができる。

（多孔質樹脂層）
多孔質樹脂層１４は、本発明における中間層の一例であり、樹脂材料で構成され多孔質構造を有する層である。多孔質樹脂層１４を構成する樹脂材料における樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びエチレンプロピレンジエンゴム、並びにこれらの樹脂の混合物が挙げられるが、その中でもポリウレタンが好ましい。
多孔質樹脂層１４は、ポリウレタンを主成分として含む層（すなわち、多孔質ウレタン層）であることが好ましい。例えば、多孔質樹脂層の構成成分中においてポリウレタンを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましい。なお、多孔質樹脂層には、他の添加剤を含有してもよい。

多孔質樹脂層１４における孔の存在比率（例えば発泡体の場合であれば発泡率）は、ＪＩＳＫ６４００−１（２０１２年）の付属書１に記載の方法により測定することができ、２５個／２５ｍｍ以上であることが好ましく、４５個／２５ｍｍ以下がより好ましい。
また、多孔質樹脂層１４は、発泡体であることが好ましい。

多孔質樹脂層の密度は、１２ｋｇ／ｍ^３以上２２ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましい。複合管では、内部の管体の端部に継手などを接続するときに、被覆層の端部を短縮させてずらし、管体端部を露出させることが求められる。しかし、被覆層をずらすときに多孔質樹脂層が追従せず、管体の外表面に置き去りになって、管体が十分に露出できないことがある。一方、多孔質樹脂層の密度が２２ｋｇ／ｍ^３以下であることにより、多孔質樹脂層が適度な柔軟性を有し、被覆層の端部を短縮変形させて管体の端部を露出させる際に、多孔質樹脂層が被覆層の動作に対して良好に追従し、管体の外表面への置き去りが抑制される。その結果、管体の端部の露出を容易に行うことができる。

一方、多孔質樹脂層は、密度が１２ｋｇ／ｍ^３以上であることで適度な強度を有し、複合管１０の製造時等の加工時における多孔質樹脂層の破れ及び破損の発生が抑制される。
多孔質樹脂層の密度は、管体の外表面へ置き去りの抑制及び加工時における破れ、破損の抑制の観点から、１４ｋｇ／ｍ^３以上２０ｋｇ／ｍ^３以下の範囲がより好ましく、１６ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下がさらに好ましい。

ここで、多孔質樹脂層の密度は、ＪＩＳ−Ｋ７２２２（２００５年）に規定の方法により測定することができる。なお、測定環境は温度２３℃、相対湿度４５％の環境とする。

多孔質樹脂層の密度を上記の範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば多孔質樹脂層における孔の存在比率（例えば発泡体である場合であれば発泡率）を調整する方法、樹脂の分子構造を調整する（つまり樹脂の原料となるモノマーの分子構造や、それらの架橋構造を調整する）方法等が挙げられる。

多孔質樹脂層１４は、管体１２と被覆層２０との間に配置されている。多孔質樹脂層１４は、被覆層２０の谷部２４の内側壁２４Ａと管体１２との間に挟持されている。なお、この挟持されている箇所では、さらに内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されて圧縮挟持部１４Ａが形成されていることが好ましい。

多孔質樹脂層１４は、図１２（Ａ）に示すように、帯状の多孔質樹脂シート１４Ｓを用いて形成される。多孔質樹脂層１４は、管体１２の外周長と略等しい長さの幅を有するように帯状に形成された多孔質樹脂シート１４Ｓを、図１２（Ｂ）に示すように管体１２の周囲に巻き付け、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを融着し、後述するように被覆層２０となる樹脂組成物をその外周に供給して成形することにより構成される。

多孔質樹脂シート１４Ｓを管体１２の周囲に巻き付ける際には、多孔質樹脂シート１４Ｓの幅方向（図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す矢印Ｗ方向）の両側の端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを対向させて巻き付ける。この際、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの突き付け位置（突付け面１４Ｌ）が、管体１２を径方向から見て管体１２の軸方向に沿う略直線状となるように巻き付ける。

多孔質樹脂層１４の厚さは、自然状態（圧縮や引っ張りなどの力が作用していない、温度２３℃、相対湿度４５％の状態）で、管体１２の外周と内側壁２４Ａの径方向内側面との差以上となっており、さらに前記差よりも厚くなっていることが好ましい。

圧縮挟持部１４Ａでは、圧縮により、多孔質樹脂層１４は、自然状態の厚さより薄くなっている。多孔質樹脂層１４の隣り合う圧縮挟持部１４Ａ同士の間には、凸部１４Ｂが形成されている。凸部１４Ｂは、圧縮挟持部１４Ａよりも大径とされ、山空間２３内へ突出されている。多孔質樹脂層１４が内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されている場合、圧縮挟持部１４Ａと凸部１４Ｂとが軸方向Ｓに交互に連続して形成され、多孔質樹脂層１４の外周面が波状となっている。

なお、多孔質樹脂層１４の自然状態での厚さは、内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮された圧縮挟持部１４Ａの形成のし易さの観点から、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が好ましく、２ｍｍ以上１５ｍｍ以下がより好ましく、２．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下がさらに好ましい。なお、多孔質樹脂層１４の自然状態での厚さは、複合管１０から多孔質樹脂層１４を取り出して、任意の箇所３箇所を測定して得られた値の平均値とする。

また、管体１２の外周と内側壁２４Ａの径方向内側面との差は、例えば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲が好ましく、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以上２ｍｍ以下がさらに好ましい。

多孔質樹脂層１４を管体１２と被覆層２０の間から抜き出した自然状態における軸方向Ｓの長さは、被覆層２０の軸方向Ｓの長さの９０％以上１００％以下であることが好ましい。これは、多孔質樹脂層１４が管体１２と被覆層２０の間において伸張状態で保持されていると、被覆層２０を短縮変形させる際に、多孔質樹脂層１４と被覆層２０との相対移動が生じやすくなり、多孔質樹脂層１４が短縮されずに管体１２の外周端部を露出できないことが生じうるからである。多孔質樹脂層１４と被覆層２０との相対移動を抑制するため、自然状態における多孔質樹脂層１４の軸方向Ｓの長さは、被覆層２０の軸方向の長さの９０％以上１００％以下とすることが好ましい。

複合管１０を作製する方法としては、例えば、以下の方法が考えられる。具体的には、まず、多孔質樹脂層１４を構成する多孔質樹脂シート１４Ｓを、管体１２の外周上に巻き付け、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを融着する。そしてその状態で、さらに被覆層２０形成用の樹脂組成物の溶融物を塗布し、この溶融物の外周面に対して、半円弧状の内面を有しかつこの内面が蛇腹の形状を有する二対の金型を二方向から接近させて接触させ、固化させることで蛇腹状の被覆層２０を形成する。

なお、図１〜図３に示す複合管１０における多孔質樹脂層１４は単層であるが、これに限られず、多孔質樹脂層１４が多層であってもよい。多孔質樹脂層１４が多層である複合管としては、例えば、図４に示す複合管１００（多孔質樹脂層１４が２層である複合管）が挙げられる。

図４に示す複合管１００は、管体１２と、第１の多孔質樹脂層１４１と、第２の多孔質樹脂層１４２と、被覆層２０と、がこの順に積層されている。

多孔質樹脂層１４の内周面は、管体１２の外周に全面的に接触しつつ、管体１２の外周を覆っていることが好ましい。なお、ここでの「全面的に接触」とは、全ての部分がぴったりと密着している必要はなく、実質的に全面が接触していることを意味する。

（製造方法）
次に、本実施形態の複合管１０の製造方法について説明する。
複合管１０の製造方法は、例えば、管体１２の外周に、多孔質樹脂シート１４Ｓの両端面を対向させて巻き付け、両端面を融着し、多孔質樹脂層１４を形成する。その後、多孔質樹脂層１４の外周に被覆層２０を形成する。

複合管１０の製造には、例えば、図９に示す製造装置３０を用いることができる。製造装置３０は、押出機３２、ダイ３４、波付け金型３６、冷却槽３８、及び引取装置３９を有している。複合管１０の製造工程は、図９の右側が上流側となっており、右側から左側へ向かって管体１２が移動しつつ製造される。以下、この移動方向を製造方向Ｙとする。ダイ３４、波付け金型３６、冷却槽３８、引取装置３９は、製造方向Ｙに対してこの順に配置されており、押出機３２は、ダイ３４の上流に配置されている。また、押出機３２の上流側には、図示しないヒートガン又はカートリッジヒーター若しくヒートガンとカートリッジヒーターの双方が設置されており、図９に矢印Ｈで示す位置、すなわち多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの突付け面１４Ｌに熱風等を当てて、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを融着できる。なお、以下の説明においては、融着された突付け面１４Ｌを融着面１４Ｌと称す場合がある。

ダイ３４の上流には、不図示であるが、管体１２、及び、多孔質樹脂層１４を構成する多孔質樹脂シート１４Ｓがロール状に巻き取られたシート状部材１５Ｓが配置されている。引取装置３９により製造方向Ｙに引っ張られることによって、管体１２及びロール状の多孔質樹脂シート１４Ｓは、連続的に引き出される。連続的に引き出された管体１２の外周面には、ダイ３４の手前で、図１２（Ｂ）に示すように、多孔質樹脂シート１４Ｓが、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを対向させるようにして、全周にわたって巻きつけられる。多孔質樹脂シート１４Ｓは、ヒートガンによって端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとが融着された状態で、ダイ３４へ挿入される。

図９に示すように、管体１２の外周に巻き付けられ、両端部が融着された多孔質樹脂シート１４Ｓの外周には、ダイ３４から溶融された樹脂材（被覆層２０形成用の樹脂組成物の溶融物）が円筒状に押し出されて塗布され、樹脂材２０Ａが形成される。ここで使用する樹脂を、ＭＦＲ０．２５以上の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とすることにより、樹脂材が多孔質樹脂シートの孔（気泡）に入り込みやすくなり、多孔質樹脂シート１４Ｓと樹脂材２０Ａとの接着性が向上する。

管体１２、多孔質樹脂シート１４Ｓ、及び樹脂材２０Ａで構成される管状押出体２１が形成された後、ダイ３４の下流側に配置された波付け金型３６で波付け工程（蛇腹状に形成する工程）が行われる。波付け金型３６は例えば一対の金型であり、いずれの金型も半円弧状の内面を有し、この内周には被覆層２０の山部２２に対応する部分に環状のキャビティ３６Ａが形成され、谷部２４に対応する部分に環状の内側突起３６Ｂが形成されており、蛇腹の形状を有している。各キャビティ３６Ａには、一端がキャビティ３６Ａと連通し波付け金型３６を貫通した吸引孔３６Ｃが形成されている。キャビティ３６Ａ内は、吸引孔３６Ｃを介して、波付け金型３６の外側から吸気が行われる。

ダイ３４の下流側において、波付け金型３６は、樹脂材２０Ａに対して左右二方向から接近させて一対の金型の内面を樹脂材２０Ａに接触させる。そして、波付け金型３６は、内側突起３６Ｂにより樹脂材２０Ａを圧縮しつつ、管状押出体２１の外周を覆って樹脂材２０Ａを成形し、管体１２及び多孔質樹脂層１４と共に管状押出体２１を製造方向Ｙへ移動させる。このとき、波付け金型３６のキャビティ３６Ａにより形成されたキャビティ内部は、図示省略の吸引装置により吸引孔３６Ｃを通して吸引されて負圧とされる。これにより、樹脂材２０Ａは径方向Ｒの外側へ向かって変形してキャビティ３６Ａにより成形され、樹脂材２０Ａから山部２２と谷部２４とが軸方向Ｓに沿って交互に配列された蛇腹状の被覆層２０が成形される。

ここで、多孔質樹脂シート１４Ｓの凸部１４Ｂは、キャビティ３６Ａにおいて樹脂材２０Ａが径方向Ｒの外側へ変形する際に山空間２３（図９に示される部分拡大図を参照）へ深く入り込み、山空間２３内に係止される。多孔質樹脂層１４の圧縮挟持部１４Ａは、被覆層２０の谷部２４の内側壁２４Ａに接着され、かつ、内側壁２４Ａと管体１２との間において圧縮挟持される。

図１３（Ａ）に示すように、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの融着面１４Ｌは、管体１２の周方向において、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄと異なる位置に配置される。なお、「パーティング面３６Ｄと異なる位置」とは、一対の波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに挟まれる空間と、管体１２の周方向において重ならない位置を指す。

このとき、融着面１４Ｌは、パーティング面３６Ｄと最も離れた位置に配置することが好ましい。すなわち、キャビティ３６Ａの最深部（断面視で半円状とされたキャビティ３６Ａにおいて、接線がパーティング面３６Ｄと平行である部分）に対応する位置に融着面１４Ｌを配置することが好ましい。

波付け金型３６を型締めした際に形成される蛇腹状の被覆層２０の外周面には、パーティング面３６Ｄに対応する位置に、パーティングラインＰＬ（図１参照）が形成される。パーティングラインＰＬは、金型の精度、樹脂の流動性、研磨等の後工程の有無等により視認できる場合と視認できない場合があるが、本発明におけるパーティングラインは、視認できるものとできないものの双方を指す。

波付け金型３６を用いて被覆層２０が蛇腹状に成形されると、被覆層２０は冷却槽３８を用いて冷却され、蛇腹形状の被覆層２０が完成し、複合管１０が製造される。この複合管１０は引取装置３９を用いて製造方向Ｙへ連続的に搬送され、製造装置３０では複合管１０が連続的に製造される。
（作用・効果）
上記で説明した複合管１０及び複合管１０の製造方法による作用及び効果について説明する。上記実施形態に係る複合管１０では、図１に示すように、管体１２と被覆層２０との間に、帯状の多孔質樹脂シート１４Ｓの幅方向における両端面（端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢ）が融着された状態で管状に形成された、多孔質樹脂層１４が配置されている。そして、被覆層２０のパーティングラインＰＬと、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの融着面１４Ｌとが、管体１２の周方向において異なる位置に配置されている。

すなわち、図９に示すように、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとが融着された状態で、多孔質樹脂シート１４Ｓの外周に、被覆層２０を形成する樹脂材料（樹脂材２０Ａ）が塗布される。そして、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとが融着された状態で、波付け金型３６を用いて多孔質樹脂層１４の外周に被覆層２０が形成される。また、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに対して、多孔質樹脂シート１４Ｓが、融着面１４Ｌをずらした状態で配置される。

ところで、図１５（Ａ）には、比較例に係る複合管の型締め前の状態が示されている。比較例に係る複合管では、多孔質樹脂シート１４Ｓの幅方向の両端面（端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢ）が融着されていない。このため、多孔質樹脂シート１４Ｓは元の形状に戻ろうとして、両端面の間には隙間が形成される。また、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに対して、端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢの対向位置Ｖが一致した状態で配置される。換言すると、管体１２の周方向において、一対の波付け金型３６において互いに対向するパーティング面３６Ｄの隙間（対向位置Ｖ２）と、端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢの隙間（対向位置Ｖ）とが重なっている。

これにより、図１５（Ｂ）に示すように、型締めに伴って、端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢが互いに近づく方向へ移動して、樹脂材２０Ａの端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢ付近に弛み部２０Ｔが発生する。この弛み部２０Ｔがパーティング面３６Ｄによって挟まれると、被覆層にバリが発生する可能性がある。

これに対して、本発明の実施形態に係る複合管１０においては、図１３（Ａ）に示すように、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとが融着されているため、波付け金型３６を型締めしても、樹脂材２０Ａには弛み部２０Ｔ（図１５（Ｂ）参照）が発生し難い。このため、被覆層２０にはバリが発生し難い。

さらに、複合管１０においては、多孔質樹脂シート１４Ｓの融着面１４Ｌが、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに対してずらして配置されている。このため、図１４に示すように、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢが部分的に融着していない部分があった場合でも、当該部分の樹脂材２０Ａに発生する弛み部２０Ｔは、波付け金型３６のキャビティ３６Ａによって押圧されて消失する。このため、被覆層２０にはバリが発生し難い。

このように、本発明における「多孔質樹脂シート１４Ｓの幅方向における両端面（端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢ）が融着された状態」とは、管体１２の軸方向において、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢが部分的に融着されていない場合を含むものとする。

また、本実施形態における複合管１０では、図１３（Ｂ）に示すように、管体１２の軸方向（図１３（Ｂ）の紙面前後方向）において、多孔質樹脂シート１４Ｓにおける融着面１４Ｌの少なくとも一部が、管体１２の周方向においてパーティング面３６Ｄから最も離れた位置に配置されている。

波付け金型３６を型締めした際に、樹脂材２０Ａ及び多孔質樹脂シート１４Ｓが金型３６から外力を受けて、部分的に管体１２の周方向に移動する場合がある。このような場合、融着面１４Ｌは、部分的に他の部分と周方向にずれて配置される。融着面１４Ｌの少なくとも一部が、管体１２の周方向においてパーティング面３６Ｄから最も離れた位置に配置されていることにより、融着面１４Ｌが部分的にずれて配置されても、当該部分がパーティング面３６Ｄと同じ位置に配置されることが抑制される。これにより、バリの発生抑制効果が高められる。

なお、本実施形態における複合管１０においては、多孔質樹脂シート１４Ｓの融着面１４Ｌが、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに対してずらして配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば多孔質樹脂シート１４Ｓの融着面１４Ｌを、一対の波付け金型３６において互いに対向するパーティング面３６Ｄの隙間（対向位置Ｖ２）に対応する位置に配置してもよい。このように配置しても、当該部分の樹脂材２０Ａに弛み部２０Ｔは発生し難い。

本実施形態に係る複合管１０と継手とを接続する際には、図２に示す状態の被覆層２０に対し、被覆層２０を軸方向Ｓに短縮させて管体１２を露出させる方向の力を作用させる。これにより、図５に示されるように、一端部の被覆層２０は、管体１２が露出される方向へ移動する。

なお、山部２２の外側壁２２Ａと谷部２４の内側壁２４Ａにおいて、軸方向Ｓの長さＬ１はＬ２よりも長く、厚さＨ１はＨ２よりも薄いことが好ましい。これにより、外側壁２２Ａは内側壁２４Ａよりも変形しやすく、図６に示されるように、径方向外側へ膨出するように変形する。続いて、図７に示されるように、隣り合う山部２２同士が近づくように、山部２２の外屈曲部２２Ｃと谷部２４の内屈曲部２４Ｃが変形する。このようにして、図５に示されるように、一端部の被覆層２０は、管体１２が露出される方向へより移動し易くなる。このように、被覆層２０を短縮させる際に、外側壁２２Ａが膨出するように変形するため、被覆層２０の屈曲角度や厚さに多少のバラツキがあっても、谷部２４が径方向外側へ膨出したり、隣り合う山部２２同士が近づかないで歪んだ変形状態となったりすることを抑制できる。これにより、短縮させた被覆層２０の外観の低下を抑制することができる。

多孔質樹脂層１４は内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されていることが好ましく、圧縮挟持部１４Ａが被覆層２０に密着され、凸部１４Ｂが隣り合う谷部２４の側壁２４Ｂの間に係合し、被覆層２０と共により短縮し易くなる。これにより、図８に示すように、管体１２の端部を露出させることができる。

なお、本実施形態では、外側壁２２Ａの厚さＨ１を内側壁２４Ａの厚さＨ２よりも薄くしたが、厚さＨ１は厚さＨ２と同じであってもよい。

また、本実施形態では、外側壁２２Ａを軸方向Ｓに沿った略直線状としたが、径方向外側へ膨出する弧状としてもよい。さらに、内側壁２４Ａについて、径方向内側へ膨出する弧状としてもよい。

また、本実施形態では、多孔質樹脂層１４が内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されていることが好ましい。これにより、圧縮挟持部１４Ａが被覆層２０に密着され、凸部１４Ｂが隣り合う谷部２４の側壁２４Ｂの間に係合する。したがって、多孔質樹脂層１４は被覆層２０の動きにより追従しやすくなり、多孔質樹脂層１４が管体１２の外周に置き去りになることが抑制され、容易に被覆層２０と共に短縮させることができる。

また、本実施形態では、多孔質樹脂層１４は、管体１２の外周面と全面的に接触している。したがって、管体１２と多孔質樹脂層１４及び被覆層２０とを相対移動させて管体１２の端部を露出させた後、管体１２の外周と多孔質樹脂層１４の内周との間の摩擦力により、多孔質樹脂層１４及び被覆層２０を、短縮された位置に容易に保持することができる。

また、本実施形態では、多孔質樹脂層１４の圧縮挟持部１４Ａが被覆層２０に密着され、凸部１４Ｂが隣り合う谷部２４の側壁２４Ｂの間に係合している。したがって、多孔質樹脂層１４は被覆層２０の動きに追従しやすくなり、多孔質樹脂層１４が管体１２の外周に置き去りになることが抑制され、容易に被覆層２０と共に短縮させることができる。

（低摩擦樹脂層）
なお、上記実施形態における複合管１０は、管体１２、多孔質樹脂層１４及び被覆層２０を備えており、管体１２が多孔質樹脂層１４に直接覆われているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図１１に示すように、管体１２と多孔質樹脂層１４との間に、低摩擦樹脂層１３を介在させてもよい。

低摩擦樹脂層１３は、樹脂材料で構成され、内周面におけるすべり抵抗値が多孔質樹脂層１４の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さい層である。
低摩擦樹脂層１３としては、例えば、シート状の樹脂シート層が挙げられる。
低摩擦樹脂層１３を構成する樹脂材料における樹脂としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等）等が挙げられる。

低摩擦樹脂層１３を構成する樹脂材料は、樹脂を主成分として含むものであれば、他の添加剤を含有してもよい。

低摩擦樹脂層１３の形態としては、例えば、不織布（例えば、メルトブロー、スパンボンド等）、編物（例えば、ラッセル、トリコット、ミラニーズ等）、織物（例えば、平織、綾織、模紗織、絽織、絡み織等）、フィルム等が挙げられる。

低摩擦樹脂層１３は、これらの中でも、ポリエステル不織布（すなわち、ポリエステルを主成分として含む不織布）、ポリエステルトリコット（すなわち、ポリエステルを主成分として含むトリコット編物）、ナイロン不織布（すなわち、ナイロンを主成分として含む不織布）、ナイロントリコット（すなわち、ナイロンを主成分として含む編物）、ポリエチレンフィルム（すなわち、ポリエチレンを主成分として含むフィルム）等が好ましく、ポリエステル不織布及びナイロントリコットがより好ましい。

また、低摩擦樹脂層１３が不織布である場合、不織布の目付量としては、例えば１０ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下が挙げられ、１２ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２以下が好ましく、１５ｇ／ｍ^２以上２５ｇ／ｍ^２以下がより好ましい。

低摩擦樹脂層１３の内周面におけるすべり抵抗値（単位：Ｎ）は、多孔質樹脂層１４の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さければ特に限定されないが、例えば、１０以上２４以下が挙げられ、１２以上２３以下が好ましい。

また、低摩擦樹脂層１３の内周面におけるすべり抵抗値（単位：Ｎ）は、例えば、多孔質樹脂層１４の内周面におけるすべり抵抗値（単位：Ｎ）の０．３６倍以上０．９０倍以下が挙げられ、０．４４倍以上０．８５倍以下が好ましい。

低摩擦樹脂層１３の内周面は、管体１２の外周に全面的に接触しつつ、管体１２の外周を覆っていることが好ましい。なお、ここでの「全面的に接触」とは、全ての部分がぴったりと密着している必要はなく、実質的に全面が接触していることを意味する。したがって、例えば多孔質樹脂層１４及び低摩擦樹脂層１３が、多孔質樹脂層１４を構成するシート状の第１のシート（以下「多孔質樹脂シート」ともいう）と、低摩擦樹脂層１３を構成するシート状の第２のシート（以下「低摩擦樹脂シート」ともいう）と、の積層体を巻き付けて形成されている場合、その継ぎ目部分が一部離間していたり、管体１２と被覆層２０との間でシワになった部分が一部離間していたりする場合を含んでいる。

低摩擦樹脂層１３の厚さは、被覆層への追従性の観点から、０．０５ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲が好ましく、０．０８ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましく、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましい。なお、低摩擦樹脂層１３の厚さは、複合管１０から低摩擦樹脂層１３を取り出して、任意の箇所３箇所を測定して得られた値の平均値とする。

低摩擦樹脂層１３を備えた複合管１０は、管体１２と多孔質樹脂層１４との間に低摩擦樹脂層１３が配置されていることで、被覆層２０の端部を短縮変形させて管体１２の端部を露出させた後に被覆層２０を戻す際に多孔質樹脂層１４が巻き込まれることが抑制される。具体的には以下の通りである。

管体、多孔質樹脂層、及び蛇腹状の被覆層を有する複合管では、内部の管体の端部に継手などを接続するときに、被覆層の端部を短縮させてずらして管体端部を露出させ、また管体の端部を継手などに接続した後に短縮させた被覆層を伸長して元に戻し、再び管体を被覆することが求められる。

これに対し、図１１に示すように、管体１２と多孔質樹脂層１４との間に低摩擦樹脂層１３が配置された複合管１０では、低摩擦樹脂層１３の内周面におけるすべり抵抗値の方が小さく滑りやすい。そのため、被覆層２０の端部を短縮変形させて管体１２の端部を露出させた後に再び被覆層を元に戻す際に、多孔質樹脂層１４及び低摩擦樹脂層１３が被覆層２０の軸方向への伸長の動作に対して良好に追従し、露出された管体１２の端部を再び低摩擦樹脂層１３、多孔質樹脂層１４、及び被覆層２０によって良好に覆うことができる。

ここで、上記「すべり抵抗値」は、具体的には以下のようにして測定する。低摩擦樹脂層の内周面におけるすべり抵抗値を測定する場合は、まず、管体の外周側に被覆層を配し、管体と被覆層の間に、多孔質樹脂層とすべり抵抗値を測定する対象の低摩擦樹脂層とを、低摩擦樹脂層が管体に接するように挿入して長さ２００ｍｍの複合管を形成する。そしてフォースゲージ（イマダ製普及型デジタルフォースゲージＤＳ２）の先端部に複合管の一方の端部を接続し、複合管の他方の端部における被覆層を５０ｍｍずらした時の力（単位：Ｎ）を測定する。

また、多孔質樹脂層の内周面におけるすべり抵抗値を測定する場合は、管体の外周側に被覆層を配し、管体と被覆層の間に、すべり抵抗値を測定する対象の多孔質樹脂層を、多孔質樹脂層が管体に接するように挿入して長さ２００ｍｍの複合管を形成する。そして、低摩擦樹脂層のすべり抵抗値の測定と同様にして、多孔質樹脂層のすべり抵抗値を測定する。

なお、低摩擦樹脂層１３を設ける場合、多孔質樹脂層１４の自然状態での厚さは、低摩擦樹脂層１３の厚さよりも厚いことが好ましい。多孔質樹脂層１４は、複合管１０における熱保護の役割を有することが好ましく、厚いほど前記熱保護性が向上する。一方、低摩擦樹脂層１３が厚すぎると、多孔質樹脂層１４及び低摩擦樹脂層１３における被覆層２０への追従性が低下する。そのため、多孔質樹脂層１４を相対的に厚くし、低摩擦樹脂層１３を相対的に薄くすることで、前記熱保護性と被覆層２０への追従性との両方が向上する。

さらに、熱保護性及び被覆層への追従性の観点から、多孔質樹脂層１４の自然状態での厚さは、低摩擦樹脂層１３の厚さの１０倍以上２００倍以下が好ましく、２０倍以上１５０倍以下がより好ましく、２５倍以上１００倍以下がさらに好ましい。

また、多孔質樹脂層１４の内周面は、低摩擦樹脂層１３の外周面と接着されていることが好ましい。多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３とが接着されていることにより、多孔質樹脂層１４及び低摩擦樹脂層１３における被覆層への追従性がより向上する。

多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３とを接着する方法としては、接着剤を両層の間に塗布して接着する方法のほか、フレームラミネート法により接着する方法が挙げられ、この中でもフレームラミネート法が好ましい。つまり、多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３とがフレームラミネート接着体であることが好ましい。

フレームラミネート法は、例えば、多孔質樹脂層１４中に含まれる可溶性物質を火炎により熱溶融させて染み出させ、この染み出した溶融物により低摩擦樹脂層１３と接着する方法である。そして、フレームラミネート法によって多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３とが接着された積層体（以下「フレラミ接着体」ともいう）は、接着剤を両層の間に塗布して多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３とが接着された積層体（以下「接着剤による接着体」ともいう）と異なり、多孔質樹脂層１４と低摩擦樹脂層１３との間の両層を接着している層を薄層化できる。そのため、フレラミ接着体を有する複合管１０は、多孔質樹脂層１４及び低摩擦樹脂層１３における被覆層への追従性がより向上することに加え、複合管１０の製造過程においてバリが発生しにくい。

１０複合管、１２管体、１４多孔質樹脂層（中間層）、
１４Ｓ多孔質樹脂シート、２０被覆層、２０Ａ樹脂層（樹脂材料）、
２２山部、２４谷部

Claims

管状の管体と、
管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部と径方向外側が凹となる環状の谷部とが、前記管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされた、樹脂材料で構成された被覆層と、
帯状の多孔質樹脂シートの幅方向における両端面が融着された状態で管状に形成され、前記管体と前記被覆層との間に配置され、前記谷部と前記管体との間に挟持された中間層と、
を有する複合管。
前記被覆層を形成する前記樹脂材料のＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上１．２以下である、請求項１に記載の複合管。
環状の管体の外周に、帯状の多孔質樹脂シートの両端面を対向させて巻き付ける工程と、
前記両端面を融着する工程と、
前記多孔質樹脂シートの外周に樹脂材料を塗布する工程と、
前記管体、前記多孔質樹脂シート及び前記樹脂材料を金型に配置して型締めし、前記両端面を突き付けて中間層を形成すると共に、前記中間層の外周に前記樹脂材料により成形された被覆層を形成する工程と、
を有する複合管の製造方法。