JP2023147708A - 樹脂多層管 - Google Patents

Abstract

【課題】外表面の結露防止性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れる樹脂製多層管の提供。【解決手段】塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の内層１、塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の外層３、及び内層１と外層３の間に存在する、塩化ビニル系樹脂を含む発泡層２、を有し、発泡層２に含まれる気泡の、発泡層２の厚み方向における平均長さｘが０．１６ｍｍ以下であり、発泡層２に含まれる気泡の、管軸方向における平均径ｚに対する平均長さｘの比を表すｘ／ｚが０．３２以下である、樹脂多層管。【選択図】図１

Description

本発明は樹脂多層管に関する。

建物の内部の空気調和に用いられる空調機や家庭内で用いられるエアコン等からは、ドレン水（排水）が排出される。通常、排出されるドレン水は、建物や家屋の壁面内に配置されたドレン水用排水管によって排出される。また、一般的な温度及び湿度の環境下で用いられるエアコン等から排出されるドレン水の温度は、１０～１５℃程度である。エアコン等の連続的な運転をして継続的にドレン水が排出されると、ドレン水によってドレン水用排水管が冷却され、ドレン水用排水管の外表面に結露が発生することがある。結露して生じた水分がドレン水用排水管から垂れると、天井材等にシミやカビが発生する。このため、ドレン水用排水管には、結露を防止する対策が必要である。

結露を防止する方法としては、ドレン水用排水管を市販のグラスウールや保温カバー等の保温材で被覆する方法等が挙げられる。ドレン水用排水管を保温材で被覆することで、冷却されたドレン水用排水管と空気との接触を防止でき、結露の発生を防止できる。しかしながら、上述した方法では、ドレン水用排水管の配管施工だけでなく、ドレン水用排水管を保温材で被覆する新たな施工が必要である。施工時間及び施工費用等に優れた結露を防止する方法が望まれている。

特許文献１には、内層と、上記内層の外側に配置された発泡層と、上記発泡層の外側に配置された外層とを備える多層管が開示されている。この多層管において、内層及び外層は塩化ビニル系樹脂を含み、発泡層は塩化ビニル系樹脂とは異なる樹脂を含む。発泡層の比重は、０．１以上０．５以下である。かかる発泡層を含む多層構造としたことによって保温性が向上し、ドレン水用排水管として用いたときに、保温材で被覆しなくても外表面における結露の発生を防止できることが記載されている。

特開２０２１－１４３７３１号公報

特許文献１の多層管は、発泡層に塩化ビニル系樹脂と異なる樹脂を用いているため、施工現場で多層管を鋸で切断した衝撃や、落下による衝撃によって、発泡層と非発泡層の界面で剥離が生じるおそれがある。剥離が大きいと、発泡層と非発泡層の隙間へ排水が侵入し、高温高湿下では断熱性が低下して排水管表面に結露が発生することがある。特に、感染症予防のため高温高湿の外気との換気が頻繁に行われる環境下で多くの結露が発生するおそれがある。
本発明は、外表面の結露防止性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れる樹脂製多層管の提供を目的とする。

本発明は以下の態様を有する。
［１］塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の内層、塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の外層、及び前記内層と前記外層の間に存在する、塩化ビニル系樹脂を含む発泡層、を有し、前記発泡層に含まれる気泡の、前記発泡層の厚み方向における平均長さｘが０．１６ｍｍ以下であり、前記発泡層に含まれる気泡の、管軸方向における平均径ｚに対する前記平均長さｘの比を表すｘ／ｚが０．３２以下である、樹脂多層管。
［２］ 前記発泡層の比重が０．２以上０．８以下である、［１］の樹脂多層管。

本発明によれば、外表面の結露防止性及び耐衝撃性に優れる樹脂多層管が得られる。

本発明の一実施形態に係る樹脂多層管を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂多層管の製造装置の一例を模式的に示す平面図である。 図２の製造装置の正面図である。 図２の製造装置における金型部分及び管外面成形用チューブ部分を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂多層管の製造装置の他の例を模式的に示す平面図である。 実施例１で製造した樹脂多層管の発泡層断面のマイクロスコープ画像である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る樹脂多層管を説明する。
なお、以下の図は、その構成をわかりやすく説明するための模式図であり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。
図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂多層管を模式的に示す断面図である。図１は、樹脂多層管の管軸方向に垂直な断面図である。
図１において、Ｐは管軸を示す。管軸方向をＺ方向、管軸方向に垂直な平面内において互いに垂直な２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。

図１に示す樹脂多層管１０は、内層１と、発泡層２と、外層３とを備える。
樹脂多層管１０は、３層の積層構造を有する。内層１の外側に発泡層２が存在する。発泡層２の外側に外層３が存在する。
発泡層２は、内層１の外表面上に存在する。外層３は、発泡層２の外表面上に存在する。内層１は、最内層であり、表面層である。発泡層２は、中間層である。外層３は、最外層であり、表面層である。内層１と、発泡層２と、外層３とはそれぞれ管状である。

内層１、発泡層２及び外層３は、それぞれ塩化ビニル系樹脂を含む樹脂組成物からなる。
本明細書において、塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルモノマーに由来する構成単位を有する重合体又は共重合体を意味する。塩化ビニル系樹脂１００質量％中、塩化ビニルに由来する構成単位の含有量は、４０質量％以上が好ましい。
前記樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂を含んでもよい。さらに必要に応じた添加剤を含んでもよい。
各層を構成する樹脂組成物については後述する。

内層の厚みは、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上である。上限は、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３．５ｍｍ以下である。上記内層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、樹脂多層管の強度を高めることができる。
外層の厚みは、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上である。上限は、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下である。上記外層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、多層管の表面硬度を高めることができ、表面の傷つきを効果的に抑え、かつＴＳ接合における接着強度を高めることができる。
上記内層及び上記外層の厚みは、ノギス等を用いて測定可能である。

（発泡層の気泡）
本実施形態において、発泡層２に含まれる気泡の、発泡層２の厚み方向における平均長さｘが０．１６ｍｍ以下である。
本明細書において、発泡層の厚み方向は、樹脂多層管の径方向を意味し、樹脂多層管の管軸Ｐを含む断面において、管軸Ｐに垂直な方向が厚み方向である。例えば、Ｙ方向に垂直な断面であって管軸Ｐを含む断面（Ｘ－Ｚ面）において、Ｘ方向が発泡層２の厚み方向である。
気泡の平均長さｘは、０．１４ｍｍ以下が好ましく、０．１２ｍｍ以下がより好ましい。下限は０．０２ｍｍ以上が好ましく、０．０３ｍｍ以上がより好ましい。気泡の平均長さｘが上記下限以上及び上記上限以下であると、樹脂多層管の断熱性をより高めることができ、結露防止性に優れる。加えて、樹脂多層管の耐衝撃性をより高めることができる。

本実施形態において、発泡層２に含まれる気泡の、管軸方向（Ｚ方向）における平均径ｚに対する平均長さｘの比を表すｘ／ｚが０．３２以下である。ｘ／ｚの下限は０．０８以上が好ましく、０．０９以上がより好ましい。ｘ／ｚが上記上限以下であると、樹脂多層管の断熱性をより高めることができ、結露防止性に優れる。ｘ／ｚが上記下限以上であると、樹脂多層管の耐衝撃性をより高めることができる。

（気泡の大きさの測定方法）
本明細書において、発泡層の気泡の平均長さｘ及びｘ／ｚは以下の方法で測定した値である。
樹脂多層管の、管軸Ｐを含む断面（Ｘ－Ｚ面）をマイクロスコープ等を用いてモニターに拡大投影する。投影画像上で、厚み方向（Ｘ方向）に平行な直線Ｌを、任意の位置で発泡層を横断するように引く。各測定箇所で直線Ｌを１本引き、直線Ｌと交差する全部の気泡について、投影画像の拡大率を考慮した、垂直フェレ径（樹脂多層管の、管軸方向に対して垂直方向（Ｘ方向）のフェレ径）、及び水平フェレ径（樹脂多層管の、管軸方向に対して水平方向（Ｚ方向）のフェレ径）を計測する。測定箇所の数は、直線Ｌと交差する気泡の総数が１０以上に達するように設定する。
計測した垂直フェレ径の算術平均値を、発泡層に含まれる気泡の厚み方向の平均長さｘとする。計測した水平フェレ径の算術平均値を、発泡層に含まれる気泡の管軸方向の平均径ｚとする。得られた平均長さｘを平均径ｚで除してｘ／ｚの値を求める。

（発泡層の比重）
本実施形態において、発泡層２の比重は、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．３２以上である。上限は、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．６５以下である。上記発泡層の比重が上記下限以上であると発泡層が過度に発泡していないため、製造時に引取機による引取が容易となり、加えて、樹脂断熱管の耐衝撃性をより高めることができる。上記上限以下であると、樹脂多層管の断熱性をより高めることができる。

（比重の測定方法）
本明細書において、発泡層の比重は以下の方法で測定した値である。
樹脂多層管を所定の長さに切断する。切断した樹脂多層管から内層及び外層を切削およびヤスリがけして除去し、発泡層のみからなる試験片を得る。得られた試験片の比重を液中置換式の電子比重計で測定し、発泡層の比重とする。

発泡層に含まれる気泡の平均長さｘ、平均径ｚ、及びｘ／ｚは、例えば発泡剤の添加量等の発泡条件、発泡層の延伸倍率（引取機の引取速度）等を変更することによって調整できる。

＜樹脂組成物＞
内層、発泡層及び外層を構成する樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂を含む。各層に含まれる塩化ビニル系樹脂は、互いに同じであってもよく、異なってもよい。
前記樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂の１種以上を含んでもよく、必要に応じた添加剤を含んでもよい。
内層及び外層は非発泡層である。内層及び外層を構成する樹脂組成物は、互いに同じであってもよく、異なってもよい。

内層、発泡層及び外層を構成する樹脂組成物に含まれる塩化ビニル系樹脂は、樹脂管の分野において公知のものを使用できる。
塩化ビニル系樹脂としては、（１）塩化ビニルモノマーの単独重合体、（２）塩化ビニルモノマーと塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体、（３）塩化ビニル以外のモノマーの重合体及び共重合体に、塩化ビニルがグラフト重合したグラフト重合体等が挙げられる。塩化ビニル系樹脂は、塩素化塩化ビニル系樹脂であってもよい。
塩化ビニル系樹脂は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては特に限定されず、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα－オレフィン化合物；塩化アリル、アクリロニトリル等のビニル基を有する化合物；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物；ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル化合物；スチレン、α－メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物；無水マレイン酸等のジカルボン酸化合物；及びＮ－フェニルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド等のＮ－置換マレイミド化合物等が挙げられる。上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーは、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。

上記塩化ビニルをグラフト共重合する重合体及び共重合体としては特に限定されず、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－ブチルアクリレート－一酸化炭素共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、及び塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。上記塩化ビニルをグラフト共重合する重合体及び共重合体は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

塩化ビニル系樹脂の重合度は、好ましくは４００以上、好ましくは３０００以下である。上記塩化ビニル系樹脂の重合度が上記下限以上であると、熱安定性及び疲労特性等の長期性能が損なわれ難い。上記塩化ビニル系樹脂の重合度が上記上限以下であると、成形時に高温下にする必要がなくなり、加工性がより良好になる。

塩化ビニル系樹脂以外の他の熱可塑性樹脂は、樹脂管の分野において公知のものを使用できる。
他の熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブテン、塩素化ポリエチレン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、及びＭＢＳ樹脂等が挙げられる。

発泡層を構成する樹脂組成物は、溶融張力を向上させ、発泡倍率を良好にする観点からは、アクリル系樹脂を含むことが好ましく、分子量が３００万以上であるアクリル系樹脂を含むことがより好ましい。

内層を構成する樹脂組成物の総質量に対して、塩化ビニル系樹脂の含有量は、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。
外層を構成する樹脂組成物の総質量に対して、塩化ビニル系樹脂の含有量は、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。
発泡層を構成する樹脂組成物の総質量に対して、塩化ビニル系樹脂の含有量は、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上である。

発泡層を形成する際の発泡方法は、特に限定されず、従来公知の発泡方法を採用することができる。発泡方法としては、化学発泡方法及び物理発泡方法が挙げられる。
化学発泡方法で発泡層を形成する場合、発泡層の材料は、熱分解型発泡剤を含むことが好ましい。熱分解型発泡剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
熱分解型発泡剤としては、重曹（炭酸水素ナトリウム）系発泡剤、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）、ＤＰＴ（Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン）、及びＯＢＳＨ（４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド））等が挙げられる。
独立気泡率を高める観点からは、熱分解型発泡剤がＡＤＣＡを含むことが好ましい。

発泡層を構成する樹脂組成物において、熱分解型発泡剤の含有量は特に限定されず、目的とする発泡倍率や、製造設備及び成形温度等の成形条件、用いる樹脂の種類等によって適宜変更することができる。
例えば、塩化ビニル系樹脂と、塩化ビニル系樹脂以外の熱可塑性樹脂の合計、すなわち樹脂材料の合計１００質量部に対して、熱分解型発泡剤の含有量は、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．４質量部以上である。上限は、好ましくは５質量部以下、より好ましくは４質量部以下である。熱分解型発泡剤の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、発泡倍率を良好にすることができ、また、破泡を効果的に抑えることができ、その結果、樹脂多層管の断熱性をより高めることができる。

物理発泡方法で発泡層を形成する場合、発泡材としては発泡用ガスや熱膨張性マイクロカプセル（微小プラスチック球体）が挙げられる。
発泡用ガスとしては、炭酸ガスの他、窒素ガスなどの無機ガス、およびブタンガス、フロン系ガスなどの有機ガスが挙げられる。これらの発泡用ガスは、単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。なお、無機ガスは、回収の必要がなく、副分解物も出ないため、ロングラン性に優れる点で好ましい。

上記熱膨張性マイクロカプセルは、低沸点炭化水素を内包する熱膨張性マイクロカプセルであることが好ましい。上記熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂組成物からなるシェルと、内包物として低沸点炭化水素とを備えることが好ましい。上記低沸点炭化水素の揮発温度は、好ましくは１４０℃以上であり、好ましくは２１０℃以下である。上記熱膨張性マイクロカプセルは、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記熱膨張性マイクロカプセルの市販品としては、徳山積水工業社製「アドバンセル」等が挙げられる。

内層、発泡層及び外層を構成する樹脂組成物に含まれる添加剤としては、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、顔料及び可塑剤等が挙げられる。添加剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記安定剤としては特に限定されず、熱安定剤、及び熱安定化助剤等が挙げられる。
上記熱安定剤としては特に限定されず、有機錫系安定剤、鉛系安定剤、カルシウム－亜鉛系安定剤、バリウム－亜鉛系安定剤、及びバリウム－カドミウム系安定剤等が挙げられる。
上記有機錫系安定剤としては、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト、ジブチル錫メルカプト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジブチル錫ラウレート、及びジブチル錫ラウレートポリマー等が挙げられる。安定剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記熱安定化助剤としては特に限定されず、エポキシ化大豆油、りん酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、及びゼオライト等が挙げられる。上記熱安定化助剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記滑剤としては特に限定されず、内部滑剤、及び外部滑剤が挙げられる。上記内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、及びビスアミド等が挙げられる。上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。上記外部滑剤としては特に限定されず、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、及びモンタン酸ワックス等が挙げられる。上記滑剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記加工助剤としては特に限定されず、アクリル系加工助剤等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、重量平均分子量が１０万～２００万であるアルキルアクリレート－アルキルメタクリレート共重合体等が挙げられ、具体的には、ｎ－ブチルアクリレート－メチルメタクリレート共重合体、及び２－エチルヘキシルアクリレート－メチルメタクリレート－ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。上記加工助剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記衝撃改質剤としては特に限定されず、メタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＭＢＳ）、塩素化ポリエチレン、及びアクリルゴム等が挙げられる。上記衝撃改質剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記耐熱向上剤としては特に限定されず、α－メチルスチレン系、及びＮ－フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。上記耐熱向上剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記酸化防止剤としては特に限定されず、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。上記酸化防止剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びシアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記光安定剤としては特に限定されず、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。上記光安定剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記充填剤としては特に限定されず、炭酸カルシウム、及びタルク等が挙げられる。上記充填剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記顔料としては特に限定されず、有機顔料及び無機顔料が挙げられる。上記有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、及び染料レーキ系有機顔料等が挙げられる。上記無機顔料としては、酸化物系無機顔料、クロム酸モリブデン系無機顔料、硫化物・セレン化物系無機顔料、及びフェロシアニン化物系無機顔料等が挙げられる。上記顔料は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記可塑剤は、成形時の加工性を高める目的で添加してもよい。可塑剤を添加すると成形体の耐熱性が低下することがあるため、可塑剤の添加量は少ない方が好ましい。上記可塑剤としては特に限定されず、ジブチルフタレート、ジ－２－エチルヘキシルフタレート、及びジ－２－エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。上記可塑剤は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

＜樹脂多層管の製造方法＞
図２～４は、本実施形態の樹脂多層管の製造に好適に用いられる製造装置の一例を模式的に示した図である。図２は平面図、図３は正面図、図４は製造装置の一部を拡大して示した断面図である。
本例の製造装置２０は、内外層押出機１１と、発泡層押出機１２と、金型１３と、冷却水槽１５と、引取機１６と、切断機１７とを備える。内外層押出機１１及び発泡層押出機１２に、金型１３が接続している。金型１３に冷却水槽１５が接続している。冷却水槽１５に引取機１６が接続している。引取機１６に切断機１７が接続している。

まず、内層の材料及び外層の材料をホッパーから投入し、内外層押出機１１内で内層の材料及び外層の材料を溶融混練し、金型１３に押し出す。同時に、発泡層の材料をホッパーから投入し、発泡層押出機１２内で発泡層の材料を溶融混練し、金型１３に押し出す。金型１３の出口から、３層構造を有する未硬化の樹脂多層管を吐出する。

冷却水槽１５には、未硬化の樹脂多層管を所定寸法に成形するための管外面成形用チューブ１４が取り付けられており、未硬化の樹脂多層管の外面を、管外面成形用チューブ１４と接触した状態で冷却する。管外面成形用チューブ１４の口径は金型１３の外層の出口外径より小さくつくられている。

図４は、製造装置２０における金型部分及び管外面成形用チューブ部分を拡大して示す断面図である。
図４に示すように、内外層押出機１１で溶融混練した内層の材料２１及び外層の材料２３と、発泡層押出機１２で溶融混練した発泡層の材料２２とを、金型１３に注入し、未硬化の樹脂多層管１０ａを成形する。内層の材料２１及び外層の材料２３は、塩化ビニル系樹脂を含む。発泡層の材料２２は、塩化ビニル系樹脂と発泡剤を含む。未硬化の樹脂多層管１０ａは、未硬化の内層３１及び未硬化の外層３３と、発泡層の材料２２で形成された層とを備える。

金型１３から未硬化の樹脂多層管１０ａを吐出すると、発泡層の材料２２が発泡し、未硬化の発泡層３２となる。引取機１６は、未硬化の樹脂多層管１０ａを、外径が管外面成形用チューブ１４の口径に合うように延伸し、管外面成形用チューブ１４内に挿入する。冷却水槽１５内で、未硬化の樹脂多層管１０ａを所定寸法に型成形しながら冷却する。

次いで、図２、３に示すように、引取機１６は、冷却水槽１５で冷却した樹脂多層管１０を引き取り、切断機１７へ送る。切断機１７は樹脂多層管１０を所定の長さに切断する。このようにして、所定の長さを有する樹脂多層管１０を得る。

金型１３での加熱温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、好ましくは２０５℃以下、より好ましくは１９５℃以下である。上記加熱温度が上記下限以上であると上記内層、上記発泡層および上記外層に用いられる塩化ビニル系樹脂の溶融混練が十分となりやすく、樹脂多層管の強度を高めやすい。上記上限以下であると、上記内層、上記発泡層および上記外層に用いられる塩化ビニル系樹脂の熱劣化を抑制しやすく、樹脂多層管の強度の低下や焼けによる着色が生じ難い。

図５は、本実施形態の樹脂多層管の製造に好適に用いられる製造装置の他の例を模式的に示す平面図である。図２～４と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
本例の製造装置４１は、内層押出機４２と、外層押出機４３と、発泡層押出機４４と、内層金型４５と、内層管冷却水槽４７と、発泡層外層被覆金型４９と、冷却水槽１５と、引取機１６と、切断機１７とを備える。

本例の製造装置４１が図２～４の製造装置２０と大きく異なる点は、製造装置２０は金型１３から未硬化の内層、発泡層及び外層を同時に押出して未硬化の樹脂多層管１０ａを成形するのに対して、本例の製造装置４１は、まず内層押出機４２、内層金型４５及び内層管冷却水槽４７を用いて内層のみからなる内層管を形成した後、外層押出機４３、発泡層押出機４４及び発泡層外層被覆金型４９を用いて、内層管に発泡層及び外層を被覆する点である。

製造装置４１は、内層押出機４２と、外層押出機４３と、発泡層押出機４４と、内層金型４５と、内層管冷却水槽４７と、発泡層外層被覆金型４９と、冷却水槽１５と、引取機１６と、切断機１７とを備える。内層押出機４２に、内層金型４５が接続している。内層金型４５に内層管冷却水槽４７が接続している。内層管冷却水槽４７、外層押出機４３及び発泡層押出機４４に、発泡層外層被覆金型４９が接続している。発泡層外層被覆金型４９に冷却水槽１５が接続している。冷却水槽１５に引取機１６が接続している。引取機１６に切断機１７が接続している。

まず、内層の材料の材料をホッパーから投入し、内層押出機４２内で内層の材料を溶融混練し、内層金型４５に押し出す。内層金型４５の出口から、未硬化の内層管４８を押し出す。
内層管冷却水槽４７には、未硬化の内層管を所定寸法に成形するための内層管外面成形用チューブ４６が取り付けられており、未硬化の内層管４８の外面を、内層管外面成形用チューブ４６と接触した状態で冷却する。硬化した内層管４８を、発泡層外層被覆金型４９を挿入する。

また、外層の材料をホッパーから投入し、外層押出機４３内で外層の材料を溶融混練し、発泡層外層被覆金型４９に押し出す。
同時に、発泡層の材料をホッパーから投入し、発泡層押出機４４内で発泡層の材料を溶融混練し、発泡層外層被覆金型４９に押し出す。
発泡層押出機４４で溶融混練した発泡層の材料、および外層押出機４３で溶融混練した外層の材料を、発泡層外層被覆金型４９に注入し、内層管４８の外側に、未硬化の発泡層樹脂および未硬化の外層樹脂を押出する。発泡層外層被覆金型４９の出口から、内層管４８の外側に離れて２層構造を有する未硬化の樹脂多層管を押し出す。

冷却水槽１５には、未硬化の樹脂多層管を所定寸法に成形するための管外面成形用チューブ１４が取り付けられており、未硬化の樹脂多層管の外面を、管外面成形用チューブ１４と接触した状態で冷却する。管外面成形用チューブ１４の口径は発泡層外層被覆金型４９の出口外径より小さくつくられている。

未硬化の樹脂多層管を発泡層外層被覆金型４９から吐出すると、発泡層の材料が発泡し、未硬化の発泡層となる。引取機１６は、未硬化の発泡層樹脂と外層樹脂を、外層樹脂の外径が、管外面成形用チューブ１４の口径に合うように延伸し、管外面成形用チューブ１４内に挿入し、内層管に積層して図１のような各層の配置とする。冷却水槽１５は、未硬化の樹脂多層管を所定寸法に型成形しながら冷却する。
これ以降の工程は製造装置２０の場合と同様である。

なお、本例では内層管に発泡層及び外層を同時に被覆したが、上記以外の製造方法として、製造装置４１と同様に先に内層管を押出成形し、次いで発泡層を延伸しながら被覆押出成形して、そして外層を被覆押出成形する方法があげられる。

（用途）
本実施形態の樹脂多層管は、外表面に結露が生じ難いことが要求される空調ドレン用管として好適に用いられる。本実施形態の樹脂多層管は、空調ドレン用管であることが好ましい。
また、本実施形態の樹脂多層管は、内層及び外層が塩化ビニル系樹脂を含むため接着剤を用いて、継手と良好に接合することができるので、施工性を良好にすることができる。例えば、接着剤を用いて、本実施形態の樹脂多層管と塩化ビニル系樹脂製の継手とを、ＴＳ（Ｔａｐｅｒ ｓｉｚｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）接合することが可能である。

本実施形態の樹脂多層管は、断熱性に優れるとともに、施工時に起こる衝撃に強く、発泡層と非発泡層の界面で剥離が生じ難い。
本実施形態の樹脂多層管は、断熱性に優れるため、高湿度環境下においても、樹脂多層管の外表面における結露の発生を効果的に防止することができる。
例えば、実施例に記載の測定方法で得られる発泡層の熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ／Ｋ以下、好ましくは０．０５５Ｗ／ｍ／Ｋ以下を達成できる。

なお、本発明の樹脂多層管は、上記実施形態に限られず、中心から外側に向かって、内層と発泡層と外層とをこの順で備えるものであればよい。
例えば、樹脂多層管は、内層と発泡層と外層との３層構造を有していてもよく、４層以上の構造を有していてもよい。
上記内層は、最内層であってもよく、最内層でなくてもよい。上記内層の内側には、他の層が存在してもよい。ただし、上記内層は、最内層であることが好ましい。
上記外層は、最外層であってもよく、最外層でなくてもよい。上記外層の外側には、他の層が存在してもよい。ただし、上記外層は、最外層であることが好ましい。
上記内層と上記発泡層との間、又は、上記外層と上記発泡層との間には、他の層が存在してもよい。ただし、上記内層と上記発泡層との間、及び、上記外層と上記発泡層との間には、他の層が存在しないことが好ましい。
上記他の層は塩化ビニル系樹脂からなることが好ましい。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

＜評価方法＞
（１）発泡層の気泡
樹脂多層管の、Ｙ方向に垂直な断面であって管軸Ｐを含む断面（Ｘ－Ｚ面）をカミソリで切り出した。マイクロスコープ（キーエンス社製「ＶＨＸ－８０００」）を用い、前記断面の発泡層に含まれる気泡について、上述の測定方法で、平均長さｘおよび平均径ｚを測定し、ｘ／ｚの比を算出した。

（２）発泡層の比重
樹脂多層管をＺ方向に対して垂直に、Ｚ方向の長さが３ｃｍとなるように切断した後、内層及び外層を切削して除去し、発泡層のみからなる試験片を得た。得られた試験片の比重を、電子比重計（エー・アンド・デイ社製「ＦＸ－３０００ｉ」に同社製比重測定キット「ＡＤ－１６５４」を装着したもの」）で測定した。

（３）発泡層の熱伝導率
樹脂多層管をＺ方向に対して垂直に、Ｚ方向の長さが１２ｃｍとなるように切断した後、内層及び外層を切削して除去した後、発泡層を板状に削り出して試験片を得た。得られた試験片の熱伝導率を熱伝導率計（京都電子工業社製「ＱＴＭ－７１０」）で測定した。

（４）結露試験
温度２０℃及び相対湿度８０％の恒温恒湿室内に、２ｍの樹脂多層管を勾配１／５０で設置した。樹脂多層管の内部に、７℃の水道水を６Ｌ／ｈで１時間流した後、樹脂多層管の下部の表面を手で触り、結露の有無を確認した。下記の基準で結露防止性を評価した。
［結露防止性（断熱性）の評価基準］
○：結露が生じていない
×：結露が生じている

（５）耐衝撃性（ノコ割れ試験）
樹脂多層管を温度０℃の恒温室内に２４時間以上放置した後、市販の塩化ビニル樹脂管用ノコギリを用いて、Ｚ方向に対して垂直に切断した。１０回切断を行い、切断面における割れの有無を目視にて確認し、割れの発生回数（単位：回）を記録した。

［実施例１］
（内層の材料及び外層の材料）
内層の材料及び外層の材料として、以下の配合組成を有する樹脂組成物を用意した。
ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水工業社製「ＴＳ－１０００Ｒ」、重合度１０００、溶融温度：１８０℃～２００℃）１００質量部、
有機錫系安定剤（日東化成社製「ＴＶＳ－８８３２」）３質量部、
ＭＢＳ樹脂（カネカ社製「Ｂ－５６４」）５質量部、
分子量３００万以上のアクリル系樹脂（カネカ社製「ＰＡ－２０」）１質量部、
滑剤（三井化学社製「ハイワックス２２０ＭＰ」）１質量部、
滑剤（エメリーオレオケミカルズジャパン社製「ロキシオール２５９」）１質量部、
炭酸カルシウム（白石工業社製「ＣＣＲ」）２質量部。

（発泡層の材料）
発泡層の材料として、以下の配合組成を有する樹脂組成物を用意した。
ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水工業社製「ＴＳ－８００Ｅ」、重合度８００）１００質量部、
分子量３００万以上のアクリル系樹脂（カネカ社製「ＰＡ－４０」）１０質量部、
重曹（永和化成工業社製「セルボンＳＣ－８５５」）２質量部、
ＡＤＣＡ（永和化成工業社製「ビニホールＡＣ＃３」）０．５質量部、
有機錫系安定剤（日東化成社製「ＴＶＳ－８８３２」）３質量部、
滑剤（三井化学社製「ハイワックス２２０ＭＰ」）１質量部、
滑剤（エメリーオレオケミカルズジャパン社製「ロキシオール２５９」）１質量部、
炭酸カルシウム（白石工業社製「ＣＣＲ」）２質量部、
着色剤（ヘキサケミカル社製「ＩＶ－Ｄ－１３４８６」）０．４質量部。

（樹脂多層管（空調ドレン用管）の製造）
内外層押出機と、発泡層押出機と、金型と、管外面成形用チューブが取り付けられた冷却水槽と、引取機と、切断機とを備える製造装置を用いた。金型の温度を１８５℃に設定した。引取機による引取速度を、引取機を用いずに押し出された樹脂の押出速度の約３．８倍（以下、引取倍数という）にして、押出成形し、外径が４８ｍｍの樹脂多層管（空調ドレン用管）を得た。
得られた樹脂多層管について、表１に示す項目を上記の方法で評価した。結果を表１に示す（以下、同様）。
図６は、本例の発泡層の管軸Ｐを含む断面（Ｘ－Ｚ面）のマイクロスコープ画像である。

［実施例２］
実施例１の発泡層の材料において重曹を１．２質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［実施例３］
実施例１の発泡層の材料において重曹を１．２質量部に変更し、引取倍数を１．５に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［実施例４］
実施例１の発泡層の材料において重曹を３．０質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［実施例５］
実施例１の発泡層の材料において重曹を３．０質量部に変更し、引取倍数を４．５に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［比較例１］
実施例１の発泡層の材料において重曹を１．０質量部に変更し、引取倍数を１．５に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［比較例２］
実施例１の発泡層の材料において重曹を３．０質量部に変更し、引取倍数を１．５に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［比較例３］
実施例１の発泡層の材料において重曹を０．８質量部に変更し、引取倍数を１．２に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

［比較例４］
実施例１の発泡層の材料において重曹を３．０質量部に変更し、引取倍数を６．０に変更した以外は、実施例１と同様にして外径が４８ｍｍの樹脂多層管を得た。

表１の結果に示されるように、気泡の平均長さｘが０．１６ｍｍ以下であり、ｘ／ｚが０．３２以下である実施例１～５の樹脂多層管は、結露防止性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れていた。
一方、ｘ／ｚが０．３２を超える比較例１及び比較例３の樹脂多層管は、結露防止性が劣り、気泡の平均長さｘが０．１６ｍｍを超える比較例４は耐衝撃性が不充分であった。
また、気泡の平均長さｘが０．１６ｍｍを超え、ｘ／ｚが０．３２を超える比較例２は、結露防止性が劣り、耐衝撃性も不充分であった。

１…内層
２…発泡層
３…外層
１０…樹脂多層管
１０ａ…未硬化の樹脂多層管
１１…内外層押出機
１２…発泡層押出機
１３…金型
１４…管外面成形用チューブ
１５…冷却水槽
１６…引取機
１７…切断機
２０…製造装置
２１…内層の材料
２２…発泡層の材料
２３…外層の材料
３１…未硬化の内層
３２…未硬化の発泡層
３３…未硬化の外層
４１…別の形態の製造装置
４２…内層押出機
４３…外層押出機
４４…発泡層押出機
４５…内層金型
４６…内層管外面成形用チューブ
４７…内層管冷却水槽
４８…内層管
４９…発泡層外層被覆金型

Claims (2)

1. 塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の内層、
   塩化ビニル系樹脂を含む非発泡の外層、及び
   前記内層と前記外層の間に存在する、塩化ビニル系樹脂を含む発泡層、を有し、
   前記発泡層に含まれる気泡の、前記発泡層の厚み方向における平均長さｘが０．１６ｍｍ以下であり、
   前記発泡層に含まれる気泡の、管軸方向における平均径ｚに対する前記平均長さｘの比を表すｘ／ｚが０．３２以下である、樹脂多層管。
2. 前記発泡層の比重が０．２以上０．８以下である、請求項１に記載の樹脂多層管。

Images