JP4163385B2 - 複合高圧管及びその接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、高耐内圧強度が要求される高耐圧パイプやホースなどに用いられる複合高圧管に関する。

また、本発明は、一対の複合高圧管同士を接合する方法に関する。

従来、水やガスといった媒体を輸送するための管には、鋼管が用いられてきたが、鋼管は高耐内圧強度や優れた耐クリープ性を有するが、耐震性に乏しく、また錆腐食の発生といった欠点を有している。このため、最近では硬質ポリ塩化ビニル管やポリエチレン管などの合成樹脂管が用いられることが多い。

こうした合成樹脂管は、例えば、特許文献１に開示されているように、結晶性熱可塑性樹脂からなる中空加工物を、ダイと断面の曲率半径が０．５ｍｍ以上の複数の凸部を周側面に設けたフォーマーとの間からクランプで引っ張って軸方向および周方向に延伸成形することにより製造する方法が開示されている。

しかし、合成樹脂管は、非常に優れた耐震性や耐衝撃性を有するものの、耐内圧強度が小さく、耐クリープ性が乏しいといった欠点を有している。液体、気体等の各種物質を流動させて搬送する際に使用されるパイプ、ホース等の管体は、内部を流動する物質の圧力によって破損しないような耐圧性が要求される。特に、油圧配管、配水管等のように、高圧流体が搬送される場合には、高耐内圧性が要求される。この観点から、例えば特許文献２には、合成樹脂等の可撓性材料によってそれぞれ管状に構成された内層と外層との間に、繊維補強層およびワイヤー補強層が設けられた複合管が開示されている。

しかしながら、このような複合管では、繊維補強層およびワイヤー補強層が設けられていることによって、耐圧性は向上するものの、以下の問題が生じる。 まず、繊維補強層は、適当な太さを有する繊維を編組したり、あるいは螺旋状に巻回されているため、繊維補強層自体が厚くなるという問題がある。また、繊維を束ねた状態で構成される繊維補強層は、各繊維の長手方向に沿った周方向強度が大きくなり、軸方向の強度との差が大きくなるおそれもある。しかも、繊維補強層にワイヤー補強層を積層しているために、全体の肉厚が大きく、しかも、全体の重量も大きくなり、取り扱いが容易でなく、また、経済性も損なわれるという問題もある。

さらに、物質を流動させて搬送する場合には、搬送される物質の物理的な性質や状態によっては、長期に渡って安定した使用を行うことができないおそれがある。例えば、給湯管、船舶における蒸気管等や、化学工場等における薬液輸送管等として使用する場合には、通常の合成樹脂によって内層が構成されていると、内層が熱湯や薬液等によって溶融したり、化学反応によって変質するおそれがある。さらに、砂や鉱石等の搬送に使用する場合には、通常の合成樹脂によって構成された内層は、短時間に磨耗して破損するおそれがある。

また、近年は原材料のリサイクルによって、経済的効果も求められているが、合成樹脂層と繊維補強層及びワイヤー補強層の分離が困難であり、リサイクルが難しい。

さらに、複合高圧管を接合する従来の技術では、内層および外層と、繊維補強層およびワイヤー補強層とが、それぞれ異なる材質で形成された複合高圧管同士では、直接には相互に接合することができないため、管継手等を使用して、接合することが行われてきた。この場合、管継手と複合高圧管との接合部分の強度、シール性等に新たな問題が生じていた。つまり、耐圧性に優れた複合高圧管を使用しても、配管に問題があれば、複合高圧管同士の接合部分で、漏水や破損が生じるおそれがある。

こうした突き合わせ融着部からなる複合高圧管同士の接続部を有する配管において、内圧負荷時の突き合わせ融着部の破壊を防止するために、例えば、特許文献３に記載されているように、融着部の外側を反応性樹脂により固定する方法がある。この方法は、突き合わせ融着後、融着部に金型を装着し、管と金型の隙間に反応性樹脂を流し込み、固化させることで補強するというものである。

しかしながら、複合高圧管同士を突き合わせ融着した接合部においては、反応性樹脂により外層のみ固定しても、外層と補強層との間で剥離してしまい十分な補強がなされない。また、反応性樹脂はその取扱いに注意をはらう必要があり、樹脂が固化した後、金型を取り外さなければならない等、施工面の観点からも容易な方法とはいい難い。さらに、固化した反応性樹脂は固いがもろくなるため、複合高圧管が偏平化した際に割れ易いという問題もある。
特開平１０−２２５９８８号公報 特開平８−１１２５０号公報 特開平１１−１０１３８３号公報

本発明の第１の目的は、上記従来技術の問題を解消することにあり、耐圧性に優れ、各種用途に対して最適な複合高圧管を提供するとともに、また、軽量であって経済的に製造することができる複合高圧管を提供することにある。

また、本発明は第２の目的として、上記従来技術の後段で述べた複合高圧管同士を突き合わせ融着する技術における問題にも着目し、耐圧性に優れた複合高圧管を簡単な作業によって強固に接合することができるとともに、複合高圧管同士の突き合わせ融着部の接合強度を補強して強固に接合することができ、さらに、複合高圧管の変形にも追従する接合部を形成することができる複合高圧管の接合方法を提供することにある。

上記第１の目的を達成するため、本発明を以下の構成とした。

上記第１の目的を達成するため、本発明を以下の構成とした。
まず、本発明の複合高圧管は、合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層とから構成され、上記内層と補強層との間には、当該内層と補強層に対して親和性を有する接着層が設けられているとともに、上記補強層の巻回方向が管の長手方向に対して３０〜９０度をなしており、上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートの０〜２％歪み領域の引張弾性率が、２〜５％歪み領域の引張弾性率より低いことを特徴とするものである。この構成において、上記補強層に積層された合成樹脂からなる外層が設けられていてもよい。

上記構成では、この補強層の巻回角度（傾き角）は４５〜７０度の範囲であることが更に好ましい。

本発明では、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートが用いられている。この延伸ポリオレフィン系樹脂シートを管の補強シートとして用いた場合、他の層（内層や外層）に比べ強度や弾性率が大きい延伸ポリオレフィン系樹脂シートが、内圧によって生じる管周方向応力を負担する割合が大きいため、クリープ性能が優れていることが不可欠な要件となっている。このクリープ性能を向上させるために、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを架橋する手段が適用されている。延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、ポリオレフィン系樹脂を延伸することによって得られ、延伸されていないポリオレフィン系樹脂に比べて高強度を有するが、延伸することによってクリープ性能が改善される訳ではない。これはクリープ性能が、用いるポリオレフィン系樹脂の分子構造に依存する性能であり、延伸によって大きく変化するものではないことによる。このことから、延伸された延伸ポリオレフィン系樹脂シートを架橋することによって得られる延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、高強度かつ優れたクリープ性能を有するものとなる。

また、内層は補強層によってほぼ均一に補強され た複合高圧管が得られる。加えて補強層と内層が接着層で固定されているので、内圧が負荷された際に、高弾性率を有する補強層が内層の変形を低減させ、結果として高い内圧強度が得られる。この構成では、複合高圧管の脈動圧特性を考慮したものである。延伸ポリオレフィン系樹脂シートの破断強度を向上させるには、比較的高い延伸倍率で延伸処理することが必要となるが、これに伴い、弾性率も高くなる。特に、初期の引張弾性率は、特に高くなる傾向にある。このような延伸ポリオレフィン系樹脂シートを内層に巻回して、複合高圧管を補強した場合、その初期弾性率（０〜２％歪み領域の引張弾性率）が高いために、例えば、複合高圧管に脈動圧のような繰り返しの高内圧に対して、延伸ポリオレフィン系樹脂シート部分が負担する応力が大きいため、延伸ポリオレフィン系樹脂シートにひびが発生し易く、これは複合高圧管の破壊の要因となる。これを回避するために、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの処理において、上記した構成は、初期弾性率を、その後の弾性率（２〜５％歪み領域の引張弾性率）よりも低くすることにより、延伸ポリオレフィン系樹脂シートに対し伸びやすい性質を付与するものである。以上の構成により、複合高圧管に対し脈動圧のような繰り返しの高内圧がかかった場合にも、初期に伸びやすい性質の延伸ポリオレフィン系樹脂シートにかかる応力が小さくなるために、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの曲げ変形に対する可撓性や、脈動圧に対する耐久性が向上する。

さらに、上記補強層には合成樹脂からなる外層が積層されており、この外層は内層と補強層を外力から保護するために設けられている。内層に用いる合成樹脂と外層に用いる合成樹脂は同じものであってもよいし、異なるものでもよい。また、内層および外層に用いられる合成樹脂と、補強層とは、何らかの接着手段によって固定されていてもよいし、固定されていなくてもよいが、複合高圧管に内圧もしくは外力が負荷された際に、複合高圧管の変形を最小として高内圧強度が得られるようにするためには、内層および外層に用いられる合成樹脂は、補強層と接着性を有するものであることが好ましい。

この構成により、内層が補強層によってほぼ均一に補強された複合高圧管が得られる。この構成に加え、上記外層と補強層との間には、当該外層と補強層に対して親和性を有する接着層が設けられていてもよい。

以上の構成により、内層は補強層によってほぼ均一に補強された複合高圧管が得られる。加えて補強層と内層および外層が接着層で固定されているので、内圧が負荷された際に、高弾性率を有する補強層が内層および外層の変形を低減させ、結果として高内圧強度が得られる。

本発明の複合高圧管は、上記構成に加え、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、管の軸方向に積層されてなる第２補強層が設けられていてもよい。

以上の構成により、内層は第１補強層によってほぼ均一に補強された複合高圧管が得られる。加えて第２補強層によって管の軸方向の剛性にも優れた複合高圧管が得られる。

上記構成において、上記内層と補強層との間および／または上記外層と補強層との間に合成樹脂の発泡体からなる断熱層が設けられていてもよい。

以上の構成により、発泡体からなる断熱層の断熱効果により、給湯管、給水管に好適な複合高圧管が得られる。

上記ポリオレフィン系樹脂シートは、２０重量％以上のゲル分率で架橋されていることが好ましい。さらに、上記ポリオレフィン系樹脂シートは、光重合開始剤を添加するとともに、電子線あるいは紫外線を照射することにより架橋されてなることが好ましい。

上記構成の複合高圧管においては、内層が管の軸方向および周方向の少なくともいずれかの方向に延伸されていることが好ましい。つまり、内層は、軸方向のみ延伸されていてもよいし、周方向のみ延伸されていてもよいし、軸方向、周方向の両方向に延伸されていてもよく、用途に応じて適宜選択可能である。

内層を軸方向に延伸することにより、内層をなす合成樹脂が延伸方向に分子配向され、延伸方向の強度および弾性率が向上する。その結果、複合高圧管の軸方向の自重によるたわみが低減される。また、周方向に延伸することにより、内層の周方向の引張強度、すなわち、管内圧に対する強度が向上し、その結果、高耐内圧強度を有する複合高圧管を得ることができる。内層の延伸倍率の好ましい範囲としては、軸方向については１．１倍以上、周方向については１．３倍以上である。軸方向の延伸倍率が１．１倍未満であると、軸方向の弾性率の向上がほとんどないため、効果がない。また、周方向の延伸倍率が１．３倍未満であると、周方向の強度増加による高耐内圧強度の向上が小さいため、効果がない。

なお、本発明でいう内層の延伸倍率とは周方向については延伸前後の外径の比（延伸後の外径／延伸前の外径）とし、軸方向については延伸前後の長さの比とする。

また、上記内層、または内層および外層を構成する樹脂がいずれもポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。この構成により、内層、または内層および外層と延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる補強層とが親和性を有するので、高接着強度が得られる。しかも複合高圧管を構成する各層の材料は共通しているので、リサイクルも容易となる。

さらに、合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層から構成され、上記内層および外層の少なくとも一方が、合成樹脂の発泡体によって構成されていてもよい（以下、発明８の複合高圧管と称する）。この構成では、合成樹脂の発泡体によって構成された内層および／または外層は断熱効果を有するものとなる。

また、上記内層および外層の少なくとも一方に、管の軸方向に沿って伸びる複数の中空部が管の周方向に所定の間隔をあけた状態で設けられていてもよい。この構成では、例えば内層に中空部が設けられている場合、隣接する中空部間の隔壁部によって補強された状態となっており、耐圧性に優れ、しかも軽量化される。また、外層に中空部が設けられている場合にも、軽量化され、経済的である。

また、外層の外周面に、管の軸に対し放射状に突出した複数のリブが、軸方向に所定の間隔をあけた状態で設けられている構成としてもよい。この構成では、リブによって外層が補強された構造となり、これにより長期間、補強層が安定して保護され、補強層による内層の補強効果が確実に発揮される。

延伸ポリオレフィン系樹脂シートに、このような性質を与える方法および原理を、以下に説明する。

延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、高度に延伸処理を施されているので、折り曲げた場合に、シート内のフィブリルが簡単にずれて、重なる現象が見られる。この現象を利用して延伸ポリオレフィン系樹脂シートに以下の処理を施すと、延伸ポリオレフィン系樹脂シート内には多数の折り畳み構造が生成され、これに伴い、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの初期弾性率が著しく下がり、その後、弾性率は上昇するが、結果として全伸びが増長される。延伸ポリオレフィン系樹脂シートを、直径１０ｍｍ程の細い丸棒を組み合わせたジグザグ状のパスラインを通過させていく。この時、上記した現象が連続的に起こり、延伸ポリオレフィン系樹脂シート中には多数のフィブリルの重なりが発生する。このような処理を経ることにより作成された延伸ポリオレフィン系樹脂シートの初期弾性率は、非常に低くなり、破断伸びも大きくなるが、最終の破断強度に関しては、上記した処理は、分子鎖を切断していない故に、影響がなく、破断強度はほぼ等しい値となる。つまり、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを巻回して作成した複合高圧管は、初期弾性率の低いシートで強化されているので、初期の荷重に対して可撓性に富む複合高圧管となり、脈動圧などに対する耐久性が向上する。さらに、最終の破断強度に関しては、上記処理を施しても、大きな変化がないために、耐内圧に対しても十分な性能を発揮することができる。

補強層の構成として、補強層の巻回方向が管の軸方向に対して３０〜９０度傾いており、かつ、補強層が、管の軸方向に対して対称な傾斜角度で内層または／および外層に積層された構成としてもよい。なお、この補強層の巻回角度（傾き角）は４５〜７０度の範囲であることが更に好ましい。この構成では、特に輸送媒体の内圧に対して、より高い内圧強度を有する複合高圧管が得られる。

また、複数層の補強層が編組されている構成としてもよい。この構成では、補強層同士が互いに固定し、これにより高い内圧強度と破壊遅延が得られる。

また、上記補強層の巻回方向が管の軸方向に対して、巻回角度の絶対値の差が５度から３０度の範囲となるよう内層または／および外層に積層されている構成としてもよい。この構成、すなわち、補強層をなす複数の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが内層の長手補強層に対して巻回時に角度差をつけることにより、複合高圧管内に圧力を加えた際、延伸ポリオレフィン系樹脂シートに伝達される応力は、付与された角度方向の延伸ポリオレフィン系樹脂シートが負担するための応力が分散される。従って、角度差を付与しなかった複合高圧管と比較すると、破壊内圧は概ね同等の性能を示すにも関わらず、巻回角度に角度差を付与することにより、実際に使用する上で、長期にわたって物性が損なわれず、耐脈動性能に優れた複合高圧管となる。

さらに、上記接着層の材料として、引張弾性率が１００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲のエラストマーで構成してもよい。このようなエラストマー、すなわち、柔軟な樹脂を用いることで、補強層との接合を柔軟にすることができ、部分的に補強層に応力が集中することが回避できる。従って、複合高圧管の曲げ変形に対する可撓性や、脈動圧に対する耐久性の向上が可能になる。

接着層としてこのような柔軟な樹脂を用いることで、補強層との接合を柔軟にすることができ、複合高圧管の曲げ変形に対する可撓性や、脈動圧に対する耐久性が上がる結果、部分的に補強層に応力が集中することを回避することができることによるものと考えられる。

このエラストマーとしては、架橋ゴムを用いてもよいが、熱接着に有利な熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。この熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系、塩化ビニル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリオレフィン系等を用いることができ、この中でも特にポリオレフィンエラストマー物性の中で、その柔軟性を示す尺度として、硬度および引張弾性率があるが、ここでは引張弾性率をその尺度とした。この引張弾性率が２０００ｋｇｆ／ｃｍ² を超える場合には、柔軟性が乏しく、上記し た効果が得られない場合がある。一方、１００ｋｇｆ／ｃｍ² を下回る場合には、接着層としてはあまりに柔軟すぎて補強層がずれやすく、接着層としての作用が得られない。

さらに、接着層の材料としては、架橋構造を有するものであってもよい。上記した熱可塑性エラストマ ーは、加熱により架橋構造が消失するいわゆる疑似架橋構造を有しているが、この疑似架橋構造では、耐熱性が不足する場合には架橋が必要となる。

ポリオレフィン系樹脂の架橋方法としては、過酸化物を用いる化学架橋、電子線などの高エネルギー放射線を用いる放射線架橋、シラングラフト 処理および水分接触によるいわゆるシラン架橋などの方法が用いられる。特に、延伸された延伸ポリオレフィン系樹脂シートに紫外線や電子線を照射するの架橋の場合、予め架橋剤、架橋助剤が配合される。この場合に用いられる架橋剤（光ラジカル発生剤）としては、ベンゾフェノン、チオキサンソン、アセトフェノン、ベンジルベンゾイン、ミヒラートケトンを挙 げることができる。また、架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパンアクリレート、ジアリルフタレートが用いられる。上記架橋剤は、延伸工程において、延伸に必要な引張力（抗張力）を低減し、延伸を補助する効果も発揮する。

また、シラン架橋処理による方法は、工程上簡便であり、好ましい。

本発明においては、接着層の樹脂の架橋度は、１０〜８０％の範囲にあることが好ましい。１０％を下回る場合は耐熱性向上の効果が得られない場合がある。また、８０％を上回るまで架橋しても、それ以上の耐熱性効果が得られない。

なお、この架橋度については、ゲル分率でその尺度を評価した。本発明においては、ゲル分率を測定する方法としては、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの主成分であるポリオレフィン系樹脂に対して良溶媒となる溶剤を加熱し、この加熱溶剤中で不溶となった成分を溶出し、この不溶成分の溶出前重量に対する重量％をゲル分率とする。例えば、ポリエチレンの場合、１３０度に加熱したキシレン中で２４時間溶出した後の不溶成分の溶出前重量に対する重量％で求める。また、ポリプロピレンの場合、１３５度に加熱したメシチレン中で２４時間溶出した後の不溶成分の溶出前重量に対する重量％で求める。

また、接着層の樹脂として、架橋構造を有するものを用いた場合には、８０℃を超えるような高い温度で、本願発明の複合高圧管を用いた場合であっても性能低下を防ぐことが可能になる。
＜延伸ポリオレフィン系樹脂シート＞
以上の本発明の複合高圧管において、補強層の材料として用いられる延伸ポリオレフィン系樹脂シートについて説明する。

本発明における延伸ポリオレフィン系樹脂シートとは、少なくとも管の軸方向に延伸されており、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする材料から構成されるシートを指す。

このポリオレフィン系樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン、プロピレンランダム共重合体、プロピレンブロック共重合体、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）等が挙げられる。これらのポリオレフィン系樹脂のうち、延伸後の弾性率が高い、ポリエチレン、とりわけ、結晶性の高い高密度ポリエチレンが好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂には、必要に応じて結晶核剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、充填剤、顔料、異種のポリオレフィン系樹脂、低分子量ポリオレフィンワックス等が配合されてもよい。

上記結晶核剤は、結晶化度を向上させる目的で添加されるものであって、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン等が挙げられる。

また、架橋剤、架橋助剤は、上記ポリオレフィン系樹脂の分子鎖を部分的に架橋し、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの耐熱性やクリープ性能等を向上させる目的で添加されるものであって、架橋剤としては、例えば、ベンゾフェノン、チオキサントン、アセトフェノン等の光重合開始剤が挙げられ、架橋助剤としてトリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジアリルフタレート等の多官能性モノマーが挙げられる。

この架橋を行う観点から、好ましい構成は、ゲル分率を２０％以上とする構成である。使用する溶剤としては、例えば高密度ポリエチレンを主成分とする樹脂シートに対してはキシレン、メチレンなどが挙げられる。この樹脂シートが２０％以上のゲル分率を有するということは、この樹脂シートの２０％以上は化学的または物理的に架橋されており、長時間にわたって内層を補強できるクリープ特性を有することを意味するものである。

この特徴を有すれば、内層に樹脂シートを積層一体化させる工程において、溶剤による溶出や加熱による溶融などにより、樹脂シートの強度は損なわれず、樹脂シートの補強効果を十分に発揮させることができる。この樹脂シートに２０％以上のゲル分率を与える方法は特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン、チオキサントン、アセトフェノン等の光重合開始剤を原料として混合し、延伸シートを製造中または製造後に架橋を施す方法などが挙げられる。

なお、上記架橋剤の使用に替えて、電子線照射や紫外線照射による架橋手段を採用してもよい。この架橋手段には、ポリオレフィン系樹脂に上記架橋剤や架橋助剤等を添加し、好ましくは１〜２０Ｍｒａｄ、より好ましくは３〜１０Ｍｒａｄの電子線を照射する方法や、あるいは、０〜８００ ｍＷ／ｃｍ² より好ましくは１００〜５００ｍＷ／ｃｍ² の強度の紫外線を照射するという方法が挙げられる。このような架橋工程は、後述する延伸工程と同時に、もしくは、延伸工程に引き続いて行えばよい。

上記方法によって架橋を行うことにより、延伸ポリオレフィン系樹脂シートのクリープ性能が向上し、複合高圧管を使用する際の内圧に対するクリープ性能が向上するので、特に内層用樹脂にクリープ性能の低いポリオレフィン系樹脂を使用する場合は、延伸ポリオレフィン系樹脂シートは架橋されていることが好ましい。

延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、シート状に加工されたポリオレフィン系樹脂シートを延伸して得られる。このポリオレフィン系樹脂シートの作製手段は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｔダイ法による押出成形、カレンダー法によるロール成形等が挙げられる。

また、ポリオレフィン系樹脂シートを連続的に延伸する手段は、特に限定されるものではないが、例えば、加熱されたポリオレフィン系樹脂シートを、速度の異なるロール間で延伸する方法、互いに異なる方向に回転するロール間に加熱されたポリオレフィン系樹脂シートを挟み込み、厚さを減少させながら管の軸方向に伸長させる、いわゆる圧延方法等が挙げられる。これらの方法によって、一回だけ延伸してもよいが、２回以上段階的に繰り返して実施してもよい。また、上記延伸工程を２回以上実施する場合には、上記複数の延伸方法を組合せて実施してもよい。特に、比較的厚いポリオレフィン系樹脂シートを延伸する場合には、一旦、上記圧延を行った後、延伸を行うことが好ましい。

延伸前のポリオレフィン系樹脂シート（延伸原反）の厚さは、得られる複合高圧管の用途や延伸倍率等によって決定されるものであって、特に限定されるものではないが、好ましくは０．５〜１５ｍｍ程度である。シートの厚さが０．５ｍｍ未満では、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの厚さが薄くなり過ぎるため、次工程の積層作業などにおける取扱性が低下して作業が行い難くなり、１５ｍｍを超えると、延伸負荷が大きくなり過ぎるため、延伸装置が不必要に大きくなるだけでなく、延伸作業が難しくなるおそれがある。このような延伸原反から得られる延伸ポリオレフィン系樹脂シートの厚さは、５０〜１０００μｍ程度となる。 延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる補強層の幅は、複合高圧管の口径、巻回角度、後述の巻回方法によって適宜選択されるものであって、特に限定されるものではない。比較的幅の狭い補強層を用いる場合は、幅広のシートを所要幅にスリットして用いればよい。

延伸ポリオレフィン系樹脂シートの延伸倍率は、用いられる結晶性ポリオレフィン系樹脂の性質および状態によって必要な延伸倍率が決定されるものであり、特に限定されるものではないが、好ましくはその長手方向に１０倍以上、より好ましくは２０倍以上延伸されているものがよい。延伸ポリオレフィン系樹脂シートの長手方向の延伸倍率が１０倍未満であると、必要強度や弾性率が得られ難くなるおそれがある。また、幅方向の延伸を行うと、長手方向の延伸が抑制され、長手方向に１０倍以上延伸することが難しくなるおそれがある。

延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、必要に応じて、その接着性を向上する目的で、物理的もしくは化学的手段による表面処理が施されてもよい。その表面処理には、例えば、サンドブラスト等のエンボス手段や表面部分の局所的加熱手段によって、延伸ポリオレフィン系樹脂シート表面に微細な凹凸を形成する物理的な表面処理法が、作業の容易性等の理由で好適に用いられる。

さらに、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートを、合成樹脂からなる内層に確実に密着させることで、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートによる補強効果を十分に発揮できる。延伸ポリオレフィン系樹脂シートが内層に確実に密着されていない場合、内層と延伸ポリオレフィン系樹脂シートの間に生じる空隙が、補強効果を損なう原因となる。この観点から、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを融着により内層に積層し、一体化させる工程における温度条件下で、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートの長手方向に０．１ＭＰａ以上の収縮応力を有するものとすることが好ましい。０．１ＭＰａ未満の収縮応力しか持たない延伸ポリオレフィン系樹脂シートを用いた場合は、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートに引っ張り応力を与えながら、加熱して積層一体化を行う必要があり、工程が煩雑になる。しかし、０．１ＭＰａ以上の収縮応力を有する延伸ポリオレフィン系樹脂シートを用いれば、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートを内層に巻回した後、上記温度に加熱するだけで、内層と延伸ポリオレフィン系樹脂シートを密着した状態で融着させることができる。

この延伸ポリオレフィン系樹脂シートに０．１ＭＰａ以上の収縮応力を与える方法は特に限定はされないが、例えば、過度に延伸したポリオレフィン系樹脂フィルムを急激に冷却する方法や、延伸工程においてあるいは延伸工程直後に架橋を施す方法などが挙げられる。

また、延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、内層の主成分である合成樹脂の融点以上の融点を有するものとすることが好ましい。これは、内層に延伸ポリオレフィン系樹脂シートを積層一体化する工程においては、内層と延伸ポリオレフィン系樹脂シートとを十分密着した状態で融着させるためには、内層の表面が溶融する温度、すなわち、内層の主成分である合成樹脂の融点以上で製造する必要があるが、一方、延伸ポリオレフィン系樹脂シートは溶融すると延伸によって得られた高強度が損なわれるため、その補強効果が十分に発揮されなくなることによる。したがって、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが、内層の主成分である合成樹脂の融点以上の融点を有するようにすれば、延伸ポリオレフィン系樹脂シートは高強度を損なうことなく、内層と積層一体化することが可能になる。

この延伸ポリオレフィン系樹脂シートに上記融点を与える方法は限定はされないが、例えば、融点１３５℃の高密度ポリエチレンを主成分とする内層に対し、融点１６７℃のホモポリプロピレンを主成分として延伸ポリオレフィン系樹脂シートを製造する方法がある。また、延伸ポリオレフィン系樹脂シートとして、融点１３５℃の高密度ポリエチレンを主成分とする内層に対し、融点１３５℃の同種または異種の高密度ポリエチレンを主成分とするシートを、延伸倍率を１０倍以上に、好ましくは２０倍以上にすることによっても、内層の主成分である合成樹脂と同程度、またはそれ以下の融点を有する延伸ポリオレフィン系樹脂シートであっても、内層の主成分である合成樹脂の融点以上の融点を有すると同等な作用・効果が得られる。このように、延伸倍率を１０倍以上に、好ましくは２０倍以上にすることは、延伸ポリオレフィン系樹脂シートに十分な補強効果を与えることはいうまでもないが、このような高倍率に延伸した延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、その長手方向に割れが生じやすいために取扱いが難しいが、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの厚みが１００μｍであれば、割れが生じにくいシートとなる。
＜内層＞
つぎに、本発明の複合高圧管における内層について、説明する。

本発明による複合高圧管において、内層は、輸送媒体を通過させるためのものである。従って、内層に用いられる合成樹脂の種類は、輸送媒体の種類によって適宜選択され、例えば、延伸ポリオレフィン系樹脂シートに用いられるものと同様のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、各種ゴム、ポリオレフィン系エラストマーや、塩素化塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、架橋ポリエチレン樹脂およびポリウレタン樹脂などが挙げられるが、特に制限されるものではない。特に、塩素化塩化ビニル樹脂は、耐熱性に優れており、搬送される流体が高温であっても、溶融するおそれがなく、熱湯を搬送するために使用される給湯管や、高温の蒸気を搬送するために使用される船舶の蒸気管等として、長期にわたって安定して使用することができる材料である。また、フッ素樹脂は、耐薬品性に優れており、薬液等の化学物質の搬送に使用するための配管として好適に使用することができる。さらに、架橋ポリエチレン樹脂は耐熱性および柔軟性に優れており、例えば住宅内において、ヘッダーに接続されて屈曲状態で配管された鞘管内に、給湯管あるいは給水管を挿通させる鞘管ヘッダー式の配管システムにおいて、複合管を、この給湯管あるいは給水管として使用する場合には、内層をこの架橋ポリエチレン樹脂とすることにより、複合管を屈曲状態となった鞘管内を、この屈曲形状に沿って挿通させることができる。またさらに、ポリウレタン樹脂は、耐磨耗性に優れており、複合管を砂、砂利、石炭等の固体の搬送用として使用するのに好適である。

なお、内層の肉厚は、輸送媒体の種類や、使用内圧もしくは用途によって適宜選択される。

さらに、製造時に発生する複合高圧管の破片や使用済み複合高圧管のリサイクルを考慮すると、内層を構成する合成樹脂はポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。
＜外層＞
外層に用いられる合成樹脂は、用途、使用状況などによって適宜選択される。上記した内層と同様の合成樹脂が使用可能であり、さらに、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等も使用できる。また、外層の肉厚も、内層と同様、用途、使用状況などによって適宜選択される。

さらに、製造時に発生する複合高圧管の破片や使用済み複合高圧管のリサイクルの観点から、内層および外層を構成する合成樹脂をともにポリオレフィン系樹脂としてもよい。
＜接着層＞
高倍率の延伸ポリオレフィン系樹脂シートの表面は、結晶が高度に配向しており、他材料との融着が困難である場合が多く、内層と補強層、もしくは内外層とこれらの間の補強層を確実に固定するには、各々に親和性（相溶性）を有する層を設けることが好ましい。発明１の複合高圧管では、内層と補強層の間に、発明３の複合高圧管では、内外層とこれらの間の補強層との間に、それぞれ、これらの層に対して親和性（相溶性）を有する接着層が設けられている。

ここで、親和性（相溶性）を有するとは、内層と補強層、もしくは内外層とこれらの間の補強層を圧接しつつ加熱することにより、層間で剥離が生じることなく概ね接着されている合成樹脂の接着性能を指し、気泡の巻き込み等による僅かな未接着部分があつても、複合高圧管として実用上支障がなければ、これらの合成樹脂も補強層と親和性（相溶性）を有する合成樹脂に包含されるものである。 こうした接着層の材料としては、上記したように引張弾性率が１００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲のエラストマーが好ましい。このエラストマーに関しては、上記発明１６の説明で述べたので、ここでは省略する。

合成樹脂よりなる接着層としては、例えば、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＳＥＢＳ）が挙げられ、補強層と接着性を有するほか、上記した合成樹脂と概ね接着性を有する。また、内層および外層を構成する合成樹脂がポリオレフィン系樹脂である場合は、例えば、前記した延伸原反に用いられたポリオレフィン系樹脂、オレフィンが主体を成す主鎖のオレフィンと他のコモノマーとからなる共重合体、酸変性ポリオレフィン、オレフィン系エラストマー等が挙げられ、これらの合成樹脂は熱融着によつて延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる補強層と接着することが可能である。

また、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤などの接着剤や硬化性樹脂、粘着剤も使用可能である。この方法では、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを加熱しない状態で接着可能であるため、製造中での延伸ポリオレフィン系樹脂シートの物性低下が発生し難い。また、接着剤や硬化性樹脂を用いた場合、５０〜１００℃といった比較的高温領域においても、強度の低下が発生し難い。しかし、この方法においては、熱融着による接着強度以上の接着強度は得られにくい。

本発明による複合高圧管について、さらに説明をする。

この複合高圧管は、内層に、周方向に巻回された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる第１補強層と、管の軸方向に積層された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる第２補強層とを設けたものである。ここで、周方向とは、巻回方向が管の軸方向に対して３０〜９０度をなすことを意味する。

本発明による複合高圧管において、第２補強層は、管の軸方向を強化し、主に自重による撓みを小さくすることを目的とするものである。このためには、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの延伸方向が、管の軸方向に沿っていること、すなわち傾き角が０度であることが好ましい。ただし、上記延伸方向が管の軸方向から若干ずれていても、実質上、この目的を達成する角度で有ればよい。

なお、第２補強層は、隙間なく積層されていることが好ましい。複合高圧管の断面形状外周と同じシート幅にすることにより、積層を隙間なく行うことが可能であるが、若干の隙間がある状態で積層されていても良い。また、複数の補強層を用いて積層されていてもよい。

第１補強層の枚数と第２補強層の枚数は、シートの厚みや延伸倍率、複合高圧管に要求される性能によって、適宜選択されるが、各々異なる延伸倍率や厚みの補強層を用いても良い。

また、第１補強層と第２補強層は、どちらが管の内側に設けられても良いし、各々が交互に積層されていてもよい。

本発明による複合高圧管は、補強層を管の軸方向に対して所定の角度だけ傾けて積層状に巻回することにより、特に周方向を強化し、内圧に対して高強度を得る構成となっている。内圧に対する強度を大きくするためには、補強層の巻回角度（傾き角）は、複合高圧管の軸方向に対し３０〜９０度の範囲であることが好ましく、４５〜７０度の範囲であることが更に好ましい。

なお、補強層の積層角度は、適宜選択されるものであるが、補強層を隙間なく積層する場合には、複合高圧管の断面形状に対するシート幅によって角度が決定されるため、注意が必要である。また、補強層は、隙間なく積層されていることが好ましいが、若干の隙間がある状態で積層されていてもよいし、重なっていてもよい。

本発明の複合高圧管には、本発明の効果を損なわない範囲で、他の構成要素を付加してもよい。

例えば、本発明による複合高圧管において、対称な角度に積層される２層の補強層の間に、合成樹脂からなる層が設けられていてもよい。

また、内層および外層は各々種類の異なる合成樹脂にて２層以上積層された構成としてもよいし、補強層も２層以上積層された構成としてもよい。さらに、補強層を２層以上積層する場合、管の軸方向に対する巻回方向は互いに異なっていてもよい。

複合高圧管の断面形状は、特に制限されないが、重量に対する内圧強度、外力強度の効率がよい、円形断面や、角（コーナー部）にＲを設けた略正方形断面のものが好ましい。複雑な断面形状では、補強層の積層が困難となる。

本発明による複合高圧管において、口径は特に制限されず、内径１０ｍｍから３０ｍｍといった比較的小口径のものから、３００ｍｍから５００ｍｍといった大口径のものまで製造可能である。また、内層の軸方向の断面形状および周方向の断面形状は特に限定されない。

本発明による複合高圧管を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、内層となる合成樹脂管を前工程で製造しておき、補強層を、その合成樹脂管の表面に積層する方法が挙げられる。

中空状の内層を得る方法としては、通常、パイプやホースの製造で行われる、押出成形を行えばよい。

補強層を周方向に積層する方法としては、所望の角度から補強層を巻回する、いわゆるスパイラルワインディング法や、比較的細い幅に調整された補強層を、編組しつつ巻回する、いわゆるブレード法などが挙げられるが、これに制限されるものではなく、製造量、製造速度、複合高圧管の口径などの条件によって適宜選択すればよい。

スパイラルワインディング法は、補強層をマンドレルである内層に、その軸方向に対して一定の角度を保ちつつ連続的に巻回する方法である。巻回を行う際、複合高圧管の性能を損なわない範囲で、補強層は重なっていてもよいし、若干の隙間が生じても良い。補強層を隙間なく、かつ、重なりなく巻回する場合には、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの幅とマンドレルの外径によつて巻回角度が決定される。スパイラルワインディング法によって形成される補強層は奇数層であるよりも、複合高圧管の軸方向に対して±同角度となるように交互に偶数層が形成されていることが好ましい。

ブレード法は、比較的幅の小さい複数の補強層を編組しつつ巻回する方法であって、得られる複合高圧管の設計上での内圧強度はスパイラルワインディング法によるものとほぼ同等であるが、以下に示すような長所を有する。

まず、製造時において、全周方向から均一な張力が付与されつつ巻回が行われるため、マンドレルの位置ズレが発生し難い。その結果、補強層同士の隙間が発生し難く、ウィーピングが発生する可能性が低い。また、補強層同士が互いに固定し合うため、局所的な歪みが生じ難く、結果として高内圧強度となる。さらには、輸送媒体によって複合高圧管に高い内圧が負荷された場合、内層に比して高強度である補強層が編組角度が大きくなるように移動し、このことによって複合高圧管の破壊が遅延される効果も有している。この効果は、内層に比較的耐クリープ性の悪い合成樹脂を用いた場合、顕著である。

ただし、以上の内容は、補強層を同密度で巻回した場合に、スパイラルワインディング法と比較したものであって、巻回方法は成形速度や複合高圧管の口径によって適宜選択される。

発明５において、第２補強層を管の軸方向に積層する方法としては、管の軸方向に設置された第２補強層繰出し装置から第２補強層を繰出し、内層または第１補強層に沿わせればよいが、この方法に限定されるものではなく、製造量、製造速度、複合高圧管の口径などの条件によって適宜選択すればよい。

次に、上記第２の目的を達成するため、本発明の複合高圧管の接合方法を以下の構成とした。

本発明の複合高圧管の接合方法は、合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層とを有する複合高圧管同士を接合する方法であって、各複合高圧管の端部をそれぞれ加熱して溶融させる工程と、この溶融されたそれぞれの複合高圧管の端部をその端面側に向かって漸次拡径するように拡開する工程と、この拡開された拡開複合高圧管の端部同士を相互に突き合わせて、それぞれの補強層を外側に曲げながら、それぞれの内層の内周面同士を融着させる工程と、複合高圧管の突き合わせられた端部同士を押し付けて、各拡開複合高圧管の端面がそれぞれの複合高圧管の外面と接触するまで、その端部をカールさせる工程を包含することを特徴とする。

以上の構成により、接合部には、相互に融着された各複合高圧管の内層によって、肉厚のビードが全周にわたって形成され、各複合高圧管同士が強固に接合されるので、内部に高圧流が通過するような給水管等として配管する際、その接合部が全周にわたって強固に接合されており、その接合部から漏水したり、破損したりするおそれはない。

また、上記構成において、環状をなし、その１箇所以上の割れ目を有するとともに、中央部の内周面にその周方向に沿う溝が設けられ、両側縁の内周面にその周方向に沿って先端が丸みを帯びた突条が設けられた環状バンドを、上記複合高圧管同士の融着部を略中心となるよう位置させ、融着によりその融着部の外方に突出するように発生した突起物を上記溝内に収容し、その突起物の両側の各複合高圧管の外周面に上記突条の先端部が当接するよう被せた後、その環状バンドを締めつける工程を包含してもよい。

この環状バンドの材質としては、変形に追従できる柔軟性を有するものが好ましく、例えば、鉄、ステンレス等の金属、ポリオレフィン系樹脂等の柔らかい樹脂等が挙げられる。

この構成では、環状バンドによって、その先端の丸い突条を複合高圧管の外層のみではなく、管全体を凹ますように食い込ませるような固定が可能となる。その結果、合成樹脂からなる管状の内層と、この内層の外周面に巻回された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層とを有する複合高圧管同士を突き合わせ、融着した接合部を有効に補強することができるとともに、複合高圧管の変形にも追従できる接合部を形成することができ、内部に高圧流が通過するような給水管等の配管における接合部からの破壊を防止することができる。

さらに、上記複合高圧管同士の融着部を略中心として、熱収縮性の補強材を被せ、その補強材を加熱収縮させる工程を包含してもよい。

この構成では、熱収縮させた補強材により、合成樹脂からなる管状の内層と、この内層の外周面に巻回された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層とを有する複合高圧管同士を突き合わせ、融着した接合部をその周りから固定するように有効に補強することができるとともに、複合高圧管の変形にも追従できる接合部を形成することができ、内部に高圧流が通過するような給水管等の配管における接合部からの破壊を防止することができる。

またさらに、上記複合高圧管同士の融着部に発生した突起物を切削する工程と、その切削した部分を略中心として、熱収縮性の補強材を被せ、その補強材を加熱収縮させる工程を包含してもよい。

この構成では、熱収縮させた補強材が複合高圧管同士の突き合わせ融着した接合部に密接するように固定することができるので、その周りからより有効に補強することができる。

また、上記補強材を、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートを筒状に巻回して一体化することにより形成した筒状体としてもよい。この構成では、複合高圧管同士の突き合わせ融着した接合部の外周からの補強作業を容易に行うことができる。

また、この筒状体は、コアの外周面に架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートを螺旋状にかつその傾斜方向が反対になるように複数層巻回した状態で一体化した後、脱型することにより形成してもよい。この構成において、筒状体を形成する延伸ポリオレフィン系樹脂シートとしては、一軸延伸したものであっても、二軸延伸したものであってもよく、全延伸倍率が１０〜４０倍のものが好適に使用される。延伸ポリオレフィン系樹脂シートを構成する樹脂としては、複合高圧管の補強層に用いた延伸ポリオレフィン系樹脂シートと同じものが使用される。
上記ポリオレフィン系樹脂シートは、２０重量％以上のゲル分率で架橋することが好ましい。さらに、このポリオレフィン系樹脂シートは、光重合添加剤を添加するとともに、電子線あるいは紫外線を照射することにより架橋することが好ましい。

この構成では、筒状体を熱収縮させた補強材の強度が周方向のみでなく、軸方向にも大きくなるので複合高圧管同士の突き合わせ融着した接合部をその周りからより有効に補強することができる。

また、上記補強材として、熱可塑性樹脂管を拡径することにより、当該複合高圧管の接合部およびその近傍の樹脂が周方向に配向した筒状体を用いてもよい。

この構成では、筒状体には押出成形時の軸方向の配向と拡径による周方向が存在するので、熱収縮させた補強材の強度が周方向のみでなく、軸方向にも大きくなり、複合高圧管の突き合わせ融着した接合部をその周りからより有効に補強することができる。

なお、この筒状体を形成する熱可塑性樹脂管を形成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂が好適に使用されるが、ポリエチレン樹脂に限らず、各種合成樹脂、例えば、複合高圧管の内層や外層を形成する材料と同種の、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミドであってもよい。

また、筒状体の内径は、接合すべき複合高圧管の外径の１．０５〜１．２倍の範囲のものが好適に使用される。筒状体の長さは、接合すべき複合高圧管の外径の０．８倍以上が好ましい。

上記接合方法において、熱収縮性の補強材や筒状体を加熱する手段としては、例えば熱風発生装置、バンドヒータ、赤外線ヒータ等の公知の加熱手段が適宜使用できる。ただし、高温になりすぎると樹脂の配向状態が元に戻ってしまうので、温度管理を行う必要がある。この温度管理手段として、補強材に温度により変色する変色テープを貼り着けて、その変色の状態を見ながら補強材の加熱状態を管理する方法が便利である。例えば、ポリエチレン樹脂製の延伸シートの場合には、その融点である１３５℃を超えると配向状態が元に戻ってしまうため、変色テープは安全をみて１２０℃で色が変わるものを用いればよい。

また、補強材や筒状体として、耐候性のないものや傷が付き易いものを用いた場合には、加熱収縮させた補強材や筒状体の層の外面に軟質塩化ビニル樹脂製等の防食テープを巻き付けることが好ましい。

以下、本発明の非限定的な実施例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
補強層用シートの製造
ポリオレフィンとして、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝１ｇ／１０分）を用いた。高密度ポリエチレンを同方向２軸押出機にて２００℃で混練しつつ、架橋助剤としてトリアリルシアヌレートを高密度ポリエチレンに対して３重量部、光重合開始剤としてベンゾフェノンを同じく３重量部供給し、高密度ポリエチレンに均一に練り込んだ。その後、Ｔダイより押出すことにより、肉厚３ｍｍのポリオレフィンシートを得た。

このポリオレフィンシートを、速度１ｍ／分で繰り出し、１２０℃の加熱炉内を通過させ、速度３０ｍ／分で引き取り、延伸倍率３０倍、厚み０．１５ｍｍの延伸ポリオレフィンシートを得た。繰り出しと引き取りはピンチロールで行った。

次いで、延伸ポリオレフィンシートに高圧水銀灯照射を１０秒間行い、架橋を行った。この時の延伸ポリオレフィンシートのゲル分率は３０％であった。その後、延伸ポリオレフィンシートを、ライン速度を２０ｍ／分で、一方を２００℃、他方を５０℃に温調した２対のピンチロールに、両面が交互に２００℃のロールに接触するように挟み込みながら通過させ、延伸ポリオレフィンシート表面の粗面化を行った。この延伸ポリオレフィンシート表面の凹凸を表面形状測定器（日本真空技術製Ｄｅｋｔａｋ−３０３）で測定したところ、中心線表面粗さＲａは２μｍであった。

延伸 ポリオレフィンシートを内層に接着するため、接着用シートを延伸ポリオレフィンシートの片面にラミネートした。接着用シートには、直鎖状低密度ポリエチレン（融点１２３℃、ＭＩ＝０．８）を、インフレーション成形で厚み０．０２５ｍｍに製造したものを用いた。この接着用シートを連続的に延伸ポリオレフィンシートにラミネートし、巻回に用いる延伸複合シートを得た。
複合高圧管の製造
予め成形した外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．５ｇ／１０分）製の管の外周に、上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、接着用シートが内層に接触するように、複合高圧管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を遠赤外線加熱炉に入れ、表面温度が１３０℃になるまで加熱することにより、内層となる高密度ポリエチレン管に補強層用シートを融着させた。こうして、本発明による複合高圧管が得られた。
（実施例２）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により、延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
図１において、１１は単軸押出機、１２はその先端の押出金型、１３は冷却金型、１４は一対のスパイラルワインダー、１５は熱風炉、１６は冷却水槽、１７は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を単軸押出機１１に供給し、その先端の押出金型１２および冷却金型１３を用いて、同樹脂を外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管に賦形した。次いで、上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー１４を用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を熱風炉１５を通過させることにより、表面温度１３０℃に加熱した後、冷却金型１６で冷却することにより、複合高圧管を製造した。

内層用のポリオレフィン系熱可塑性樹脂には、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．５ｇ／１０分）を用い、これを押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。補強層用シートは上記したように延伸複合シートからなる。

こうして、図２に示す、複合高圧管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、本発明による複合高圧管が得られた。図２において、１８は内層、１９は補強層である。
（実施例３）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により、延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
スパイラルワインダーの代わりに、シートブレイダーを用いること以外は実施例２と同様の操作を行った。シートブレイダーとして、通常、高圧ホース製造用に用いられるブレード装置（編組機）の繰り出し部を繊維繰り出し用の仕様から、シート繰り出し用の仕様に改造したものを用いた。繰り出しシート数は３２本である。

上記補強層用シートを幅８ｍｍに細長く切った３２本の補強層用テープを、上記シートブレイダーを用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±４５度で編組しつつ巻回した後、実施例２と同様の方法で、図３のような複合高圧管を得た。図３において、２０は内層、２１は編組された補強層である。
（実施例４）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
シートブレイダーの３２本の繰り出し部のうち、１６本のみを用い、上 記補強層用シートを幅１２ｍｍに細長く切った１６本の補強層用テープを、上記シートブレイダーを用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度で編組しつつ巻回した後、実施例３と同様の方法で、図３に示すような複合高圧管を得た。
（実施例５）
補強層用シートの製造において、接着用シートのラミネートを行わないこと以外は、実施例４と同様の操作により複合高圧管を製造した。

こうして、実施例１〜５により、複合高圧管の軸方向に対して対称な角度で各１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、本発明による複合高圧管が得られた。
（比較例１）
実施例１で内層として賦形した、外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン管を用意し、性能評価試験に供した。
（実施例６）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
図４に、この実施例による複合高圧管を製造するための製造装置を示す。

図４において、３１は前流単軸押出機、３２はその先端の押出金型、３３は冷却金型、３４は一対のスパイラルワインダー、３６は後流単軸押出機、３５はその先端の押出被覆金型、３７は冷却水槽、３８は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系樹脂を前流単軸押出機３１に供給し、その先端の押出金型３２および冷却金型３３を用いて、同樹脂を内径５７ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管に賦形した。次いで、上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー３４を用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を後流単軸押出機３６の押出被覆金型３５を通過させつつ、この上に後流単軸押出機３６より押出したポリオレフィン系樹脂を外層として被覆した後、冷却水槽３７で冷却した。

内層用のポリオレフィン系樹脂には、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．５ｇ／１０分）を用い、外層用のポリオレフィン系樹脂には、直鎖状低密度ポリエチレン（融点１２５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．７ｇ／１０分）を用いた。内層用樹脂および外層用樹脂を押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。補強層用シートは上記の如く延伸複合シートからなる。

こうして、図５に示す、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、外径６３ｍｍ、肉厚６ｍｍの、本発明による複合高圧管が得られた。図５において、３９は内層、４０は補強層、４１は外層である。
（実施例７）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
スパイラルワインダーの代わりに、シートブレイダーを用いること以外は実施例６と同様の操作を行った。シートブレイダーとして、通常、高圧ホース製造用に用いられるブレード装置（編組機）の繰り出し部を繊維繰り出し用の仕様から、シート繰り出し用の仕様に改造したものを用いた。繰り出しシート数は３２本である。

上記補強層用シートを幅８ｍｍに細長く切った３２本の補強層用テープを、上記シートブレイダーを用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±４５度で編組しつつ巻回した後、実施例６と同様の方法で、図６に示すような複合高圧管を得た。図６において、４２は内層、４３は補強層、４６は外層である。
（実施例８）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
シートブレイダーの３２本の繰り出し部のうち、１６本のみを用い、上記補強層用シートを幅１２ｍｍに細長く切った１６本の補強層用テープを、上記シートブレイダーを用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度で編組しつつ巻回した後、実施例７と同様の方法で、図７に示すような複合高圧管を得た。図７において、４４は内層、４５は補強層、４６は外層である。

こうして、実施例６〜８により、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、本発明による複合高圧管が得られた。複合高圧管に用いられた補強層の重量は、複合高圧管長さ１ｍあたり約６０ｇであった。
（比較例２）
補強層用シートの製造
補強層用シートは用いなかった。
複合高圧管の製造
スパイラルワインダーを使用しない点以外は実施例６と同様にして、内層を押出成形した後、補強層用シートの巻回を行わずに、被覆金型にて外層を押出し、樹脂２層の管状体を製造した。
（比較例３）
補強層用シートの製造
補強層用シートとして、強度がデニールあたり４．８ｇのポリエステル繊維を用いた。
複合高圧管の製造
内層および外層の樹脂は実施例１と同じものを用いた。内層を押出成形した後、上記ポリエステル繊維を管状体の軸方向に対して±６０度となるように編組しつつ巻回した。管状体１ｍあたりに用いられたポリエステル繊維の重量が、実施例と同様に約６０ｇとなるように製造した。
（比較例４）
補強層用シートの製造
補強層用シートとして、強度がデニールあたり３．０ｇのステンレスワイヤーを用いた。
複合高圧管の製造
内層および外層の樹脂は実施例１と同じものを用いた。内層を押出成形した後、上記ステンレスワイヤーを管状体の軸方向に対して±６０度となるように編組しつつ巻回した。管状体１ｍあたりに用いられたステンレスワイヤーの重量が、実施例と同様に約６０ｇとなるように製造した。

（実施例９）
補強層用シートの製造
接着用シートのラミネートを行わないこと以外は、実施例１と同様の操作により補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
図８に、この実施例による複合高圧管を製造するための製造装置を示す。

図８において、５１ａは第１単軸押出機、５１ｂは第２単軸押出機、５２はこれらの先端の２層２種押出金型、５３は冷却金型、５４は一対のスパイラルワインダー、５５は熱風炉、５６は冷却水槽、５７は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系樹脂を第１単軸押出機５１ａおよび第２単軸押出機５１ｂに供給し、その先端の押出金型５２および冷却金型５３を用いて、同樹脂を外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの２重管に賦形した。この２重管の内側部分は肉厚２．７ｍｍの高密度ポリエチレンの内層となり、外側部分は肉厚０．３ｍｍの接着層となる。次いで、上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー５４を用いて、２重管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を熱風炉５５を通過させることにより、表面温度を１３０℃に加熱した後、冷却水槽５６で冷却した。

こうして、図９に示す、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、本発明による複合高圧管が得られた。図９において、５８は内層、５９は接着層、６０は補強層である。 接着層には、接着性ポリエチレン（三井化学製アドマーＨＦ５００）を用いた。内層用樹脂および接着層用樹脂は高密度ポリエチレンを押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。
（実施例１０）
補強層用シートの製造
片面ラミネートを両面ラミネートに変更した以外は実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
延伸ポリオレフィンシートの代わりに上記延伸複合シートからなる補強層用シートを用いること以外は、実施例９と同様の方法で、図９に示すような複合高圧管を得た。
（実施例１１）
補強層用シートの製造
接着用シートのラミネートを行わないこと以外は、実施例１と同様の操作により補強層用シートを製造した。

複合高圧管の製造
図１０に、この実施例による複合高圧管を製造するための製造装置を示す。
図１０において、６１ａは第１単軸押出機、６１ｂは第２単軸押出機、６２はこれらの先端の２層２種押出金型、６３は冷却金型、６４は一対のスパイラルワインダー、６５は熱風炉、６８ａ、６８ｂは一対の後流単軸押出機、６９はこれらの先端の２層２種押出被覆金型、７０は冷却金型、６７は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系樹脂を第１単軸押出機６１ａおよび第２単軸押出機６１ｂに供給し、その先端の押出金型６２および冷却金型６３を用いて、同樹脂を外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの２重管に賦形した。この２重管の内側部分は肉厚２．７ｍｍの高密度ポリエチレンの内層となり、外側部分は肉厚０．３ｍｍの内接着層となる。次いで、上記補強層用シートを幅６０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー６４を用いて、２重管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を熱風炉６５を通過させることにより、表面温度を１３０℃に加熱し、補強層巻回複合管を成形した。

つぎに、一対の後流単軸押出機６８ａ、６８ｂの先端の２層２種押出被覆金型６９、および冷却金型７０を用いて、上記補強層巻回複合管に２層２種の樹脂を押出被覆し２重層を形成した。この２重層の内側部分は肉厚０．３ｍｍの外接着層となり、外側部分は肉厚１．２ｍｍの高密度ポリエチレンからなる外層となる。外層、外接着層には、それぞれ実施例１０で用いた高密度ポリエチレン、接着性ポリエチレンを用いた。外層、接着層の樹脂は押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。

こうして、図１１に示すような本発明による、外径６３ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの複合高圧管が得られた。図１１において、７１は内層、７２は内接着層、７３は補強層、７４は外接着層、７５は外層である。
（実施例１２）
補強層用シートの製造
実施例１０と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
実施例１１と同様の操作により、図１１に示すような本発明による複合高圧管を得た。

こうして、実施例９〜１２により、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、外径６３ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの本発明による複合高圧管が得られた。
（比較例５）
実施例９で内層として賦形した、外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン管を用意し、性能評価試験に供した。
（実施例１３）
補強層用シートの製造
実施例１０と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
図１２に、この実施例による複合高圧管を製造するための製造装置を示す。

図１２において、８１は単軸押出機、８２はその先端の押出金型、８３は冷却金型、８４は一対の繰出ロール、８５は一対のスパイラルワインダー、８６は遠赤外線加熱炉、８７は冷却金型、８８は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を単軸押出機８１に供給し、その先端の押出金型８２および冷却金型８３を用いて、同樹脂を外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管に賦形した。次いで、一対の繰出ロール８４から幅９４．２ｍｍの上記延伸複合シートを繰り出し、その延伸方向が管の軸方向となるように積層した。上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー８５を用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を遠赤外線加熱炉８６を通過させることにより、表面温度１３０℃に加熱した後、冷却金型８７で冷却することにより、複合高圧管を製造した。

内層用のポリオレフィン系熱可塑性樹脂には、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．５ｇ／１０分）を用い、これを押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。補強層用シートは上述の如く延伸複合シートからなる。

こうして、図１３に示す、管の軸方向に沿って１層、管の軸方向に対して対称な角度で１層がほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、本発明による複合高圧管が得られた。図１３において、８９は内層、９０は軸方向を補強する補強層、９１は主に周方向を補強する補強層である。
（実施例１４）
補強層用シートの製造
実施例１と同様の操作により延伸複合シートからなる補強層用シートを製造した。
複合高圧管の製造
図１４に、この実施例による複合高圧管を製造するための製造装置を示す。

図１４において、１０１は前流単軸押出機、１０２はその先端の押出金型、１０３は冷却金型、１０４は繰出ロール、１０５は一対のスパイラルワインダー、１０６は遠赤外線加熱炉、１０９は後流単軸押出機、１１０はその先端の押出金型、１０７は冷却金型、１０８は引取機である。

上記構成の複合高圧管製造装置において、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を前流単軸押出機１０１に供給し、その先端の押出金型１０２および冷却金型１０３を用いて、同樹脂を外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管に賦形した。次いで、繰出ロール１０４から幅９４．２ｍｍの上記延伸複合シートを繰り出し、その延伸方向が管の軸方向となるように積層した。上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、一対のスパイラルワインダー１０５を用いて、内層管に管の軸方向に対してそれぞれ±６０度となるように交互に巻回した。次いで、このテープ巻回樹脂管を遠赤外線加熱炉１０６を通過させることにより、表面温度１３０℃に加熱した。その後、このテープ巻回樹脂管を後流単軸押出機１０９の押出被覆金型１１０を通過させつつ、この上に後流単軸押出機１０９より押出したポリオレフィン系樹脂を外層として被覆した後、冷却金型１０７で冷却することにより、複合高圧管を製造した。

内層用および外層用のポリオレフィン系熱可塑性樹脂には、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭＩ＝０．５ｇ／１０分）を用い、これを押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押出した。補強層用シートは上述の如く延伸複合シートからなる。

こうして、図１５に示す、管の軸方向に沿って１層、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された本発明による複合高圧管が得られた。図１５において、１１１は内層、１１２は軸方向を補強する補強層、１１３は主に周方向を補強する補強層、１１４は外層である。

こうして、実施例１３〜１４により、管の軸方向に沿って１層、管の軸方向に対して対称な角度で１層づつ、ほぼ隙間なく、補強層シートが巻回された、外径６３ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの本発明による複合高圧管が得られた。
（比較例６）
実施例１３で内層として賦形した、外径６０ｍｍ、肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン管を用意し、性能評価試験に供した。
性能評価試験
実施例および比較例で得られた複合高圧管において、下記の項目について試験を行い、性能を評価した。
ａ）内圧破壊試験
図１６に示すような測定装置を用いて、長さ１０００ｍｍの複合高圧管の両端部を測定用治具１２１で固定し、管内にポンプ１２２で圧を付与し、管の破壊内圧を測定した。５ｋｇｆ／分の速度で昇圧し、昇圧不可能もしくは降圧した時点の内圧を破壊内圧として求めた。
ｂ）内圧クリープ破壊試験
内圧破壊試験を行う装置を用い、８０℃の環境下で、８０℃の水によって、複合高圧管に１２ｋｇｆ／ｃｍ² の内圧を連続的に付与し、各管の保圧継続時間を測定した。
ｃ）管曲げ試験
支点間距離を１０００ｍｍとし、管の３点曲げ試験を行った。

試験結果を表１〜４に示す。

表１から、本発明による複合高圧管が優れた破壊内圧性能を有しており、したがって高耐内圧を有することが確認された。

表２から、本発明による複合高圧管が優れた破壊内圧性能を有しており、したがって高耐内圧を有することが確認された。なお、内圧クリープ破壊試験において、比較例３の管状体はポリエステル繊維の編み目からのウィーピングにより破壊し、また、比較例４の管状体は管端からステンレスワイヤーと外層樹脂との界面を伝って水が浸入して破壊したが、各実施例の複合高圧管ではこのような破壊は見られなかった。

表３から、本発明による複合高圧管が優れた破壊内圧性能を有しており、したがって高耐内圧を有することが確認された。

表４から、本発明による複合高圧管が優れた破壊内圧性能を有しており、したがって高耐内圧を有することが確認された。

また、本発明による複合高圧管のさらに他の実施の形態について説明する。

図１７は本発明の複合高圧管に対応する実施の形態を示す概略構成図である。この複合高圧管１７０は、ポリエチレン樹脂によって管状に構成された内層３９と、この内層３９の外周面上に、延伸ポリオレフィン系樹脂シートである延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層１８２と、この補強層１８２上に積層された発泡ポリエチレン樹脂製の断熱層１７１と、この断熱層１７１上に積層されたポリエチレン樹脂製の外層４１とを有している。

内層３９に積層された補強層１８２は、適当な幅寸法の帯状をした延伸ポリエチレン樹脂シートを、内層３９の軸方向に対して３０〜９０度の傾斜角度になるように螺旋状に巻回し、さらに、その上に、延伸ポリエチレン樹脂シートを傾斜方向が逆になるように螺旋状に巻回して２層構造に形成されている。

このような構成の複合高圧管１７０は補強層１８２と外層４１との間に設けられたポリエチレン樹脂発泡体製の断熱層１７１によって、断熱性に優れており、給湯管、給水管として好適に使用することができる。

図１８は本発明の複合高圧管に対応する実施の形態を示す概略構成図である。この複合高圧管１８０は、ポリエチレン樹脂によって管状に構成された内層３９と、この内層３９の外周面上に、延伸ポリオレフィン系樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層１８２と、この補強層１８２上に積層されたポリエチレン樹脂発泡体製の外層１８１とを有している。

内層３９に積層された補強層１８２は、適当な幅寸法の帯状をした延伸ポリエチレン樹脂シートを、内層３９の軸方向に対して３０〜９０度の傾斜角度になるように螺旋状に巻回し、さらに、その上に、延伸ポリエチレン樹脂シートを傾斜方向が逆になるように螺旋状に巻回して２層構造に形成されている。

以上の構成の複合高圧管１８０は、次のように製造される。

まず、ポリエチレン樹脂を単軸押出機によって管状に押し出して内層３９を成形する。その後、スパイラルワインダーによって、所定幅の帯状に構成された延伸ポリエチレン樹脂シートを内層３９の外周面に螺旋状に巻回して、補強層１８２を形成する。延伸ポリエチレン樹脂シートは、高密度ポリエチレンシートを加熱しつつ、３０倍程度の延伸率で延伸した後に、架橋されて構成される。

ポリエチレン樹脂製の内層３９に延伸ポリエチレン樹脂シート製の補強層１８２が積層されると、その積層体は、押出被覆金型に導入されて、その押出被覆金型を通過している間に、押出被覆金型内に発泡ポリエチレン樹脂が押し出されて発泡されることによって、補強層１８２を被覆するポリエチレン樹脂発泡体製の外層１８１が形成される。そして、押出被覆金型を通過した積層体が、冷却水槽によって冷却されることによって、図１８に示す複合高圧管１８０が得られる。 得られた複合高圧管１８０は、ポリエチレン製の内層３９に対して、引っ張り強度に優れた延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回しているために、内層３９は補強層１８２によって補強された状態となっている。さらに、外層１８１が、断熱性に優れたポリエチレン樹脂発泡体によって構成されているので、給湯管として、あるいは寒冷地における給水管として使用する場合には、冬期において、保温用の断熱材を設けることなく、給水管内の水の凍結を防止することができる。

しかも、ポリエチレン樹脂発泡体製の外層１８１は、延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層１８２を被覆して保護しているために、補強層１８２に直接外圧が加わるおそれがなく、補強層１８２は内層３９を長期にわたって安定して補強できる。

複合高圧管１８０の外層１８１は、ポリエチレン樹脂発泡体に限らず、各種合成樹脂の発泡体を使用することができるが、内層３９のポリエチレン樹脂、補強層１８２の延伸ポリエチレン樹脂シートと同種のポリエチレン樹脂発泡体を使用することにより、複合高圧管１８０を容易にリサイクルすることができる。

本実施の形態では、外層１８１のみをポリエチレン樹脂発泡体とする構成としたが、内層３９をポリエチレン樹脂発泡体によって構成してもよい。この場合も、断熱性に優れたポリエチレン樹脂発泡体製の内層３９によって、給湯用あるいは給水用の配管として好適に使用することができる。

さらに、内層３９、外層１８１をともにポリエチレン樹脂発泡体によって構成してもよい。この場合には、断熱効果が一層向上することはいうまでもない。

図１９乃至図２１は、それぞれ本発明の複合高圧管に対応する実施の形態を示す概略構成図である。

図１９に示す複合高圧管１９０は、ポリエチレン樹脂によって管状に構成された内層１９１と、この内層１９１の外周面上に、延伸ポリオレフィン系樹脂シートである延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層４０と、この補強層４０上に積層されたポリエチレン樹脂製の外層４１とを有している。

ポリエチレン樹脂によって構成された内層１９１には、それぞれが軸方向に沿って伸びる複数の中空部１９１ａが、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。

内層１９１に積層された補強層４０は、適当な幅寸法の帯状をした延伸ポリエチレン樹脂シートを、内層１９１の軸方向に対して３０〜９０度の傾斜角度になるように螺旋状に巻回し、さらに、その上に、延伸ポリエチレン樹脂シートを傾斜方向が逆になるように螺旋状に巻回して２層構造に形成されている。

このような構成の複合高圧管１９０は、次のように製造される。

まず、ポリエチレン樹脂を単軸押出機によって管状に押し出して軸方向に沿った複数の中空部１９１ａが周方向に等しい間隔をあけて設けられた内層１９１を成形する。その後、スパイラルワインダーによって、所定幅の帯状に構成された延伸ポリエチレン樹脂シートを内層１９１の外周面に所定の角度で螺旋状に巻回し、さらに、その上に傾斜方向が反対になるように延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して補強層４０を形成する。延伸ポリエチレン樹脂シートは、高密度ポリエチレンシートを加熱しつつ、３０倍程度の延伸率で延伸した後に、架橋されている。

ポリエチレン樹脂製の内層１９１に延伸ポリエチレン樹脂シート製の補強層４０が積層されると、その積層体は、押出被覆金型に導入されて、その押出被覆金型を通過している間に、押出被覆金型内に押し出されるポリエチレン樹脂によって補強層４０が被覆されて、外層４１が形成される。そして、押出被覆金型を通過した積層体が、冷却水槽によって冷却されることによって、図１９に示す複合高圧管１９０が得られる。

得られた複合高圧管１９０は、ポリエチレン製の内層１９１に対して、引っ張り強度に優れた延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回しているために、内層１９１は補強層４０によって補強されている。しかも、内層１９１には、それぞれが軸方向に沿った複数の中空部１９１ａが、周方向に等しい間隔をあけて設けられており、隣接する中空部１９１ａ間の隔壁部によって補強された状態になっているので、複合高圧管１９０は、内層１９１内の流体が高圧であっても、破損するおそれがなく、耐圧性に優れている。しかも、内層１９１に複数の中空部１９１ａが設けられていることによって、複合高圧管１９０全体が軽量になっており、容易に取り扱うことができ、さらに、内層１９１を構成するポリエチレン樹脂量が低減されるので、経済的に製造することができる。また、延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層４０は、ポリエチレン樹脂製の外層４１によって被覆され、保護されている。従って、補強層４０に直接外圧が加わるおそれがなく、補強層４０の破損等が防止できる。さらに、複合高圧管１９０の内層１９１、補強層４０、外層４１は、すべて同種のポリエチレン樹脂によって構成されているので、リサイクルが容易であり、塩化ビニル樹脂管に比べ、耐震性に優れている。

図２０は本発明の複合高圧管に対応する他の実施の形態を示す概略構成図である。

この複合高圧管２００は、ポリエチレン樹脂によって管状に構成された内層３９には中空部が設けられておらず、ポリエチレン樹脂製の外層２１３に、それぞれが軸方向に沿って延びる複数の中空部２１３ａが、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。その他の構成は図１９に示す複合高圧管１９０と同様になっている。

このような構成の複合高圧管２００では、補強層４０を保護する外層２１３に中空部２１３ａが設けられているので、外層２１３が軽量となり、しかも使用される樹脂量が低減されているために、経済的に製造することができる。さらには、隣接する中空部２１３ａ間の隔壁部によって補強されているために、外層２１３に外圧が加わっても破損するおそれがない。

図２１は本発明の複合高圧管に対応するさらに別の実施の形態を示す概略構成図である。

この複合高圧管２１０は、ポリエチレン樹脂製の内層１９１に、それぞれが軸方向に沿って延びる複数の中空部１９１ａが、周方向に等しい間隔をあけて設けられているとともに、ポリエチレン樹脂製の外層２１３にも、それぞれが軸方向に沿って延びる複数の中空部２１３ａが、周方向に等しい間隔をあけて設けられている。内層１９１および外層２１３の間には、内層１９１に延伸ポリエチレン樹脂シートを螺旋状に巻回して構成された補強層４０が設けられている。

このような複合高圧管２１０は、上記した複合高圧管１９０、２００よりも、さらに軽量になっており、より一層、経済的に製造される。

図２２は本発明の複合高圧管に対応する実施の形態を示す断面図である。

この複合高圧管２２０は、外層４１３の外周面に、それぞれが周方向に沿って放射状に突出した複数の補強リブ４１３ｂが、軸方向に等しい間隔をあけて設けられており、内層３９および外層４１３には、中空部が設けられていない。その他の構成は図１９に示す複合高圧管１９０と同様になっている。

このような複合高圧管２２０では、外層４１３の外周面に設けられた各補強リブ４１３ｂによって外層４１３が補強されているために、外層４１３に外圧が加わっても破損するおそれがない。従って、外層４１３によって被覆された延伸ポリエチレン樹脂シート製の中間層４０が、外層４１３によって長期にわたって安定な状態で保護され、補強層４０による内層３９の補強効果が、長期にわたって確実に発揮される。

上記した複合高圧管１９０、２００、２１０、２２０において、内層および外層を補強層４０を構成する延伸ポリオレフィン系樹脂シートと同種のポリオレフィン系樹脂を使用すれば、補強層４０と良好に接着するので、好適である。また、この場合には、複合高圧管自体のリサイクルも容易になる。内層３９、１９１および外層４１、２１３、４１３をポリエチレン樹脂によってそれぞれ構成し、補強層４０を延伸ポリエチレン系樹脂シートによって構成する場合には、中間層４０を構成する延伸ポリエチレン系樹脂シートの片面または両面に、予めポリエチレン樹脂層を設けておけば、内層３９、１９１および外層４１、２１３、４１３を構成するポリエチレン樹脂と確実に密着させることができる。

また、内層３９、１９１および外層４１、２１３、４１３と補強層４０とが、良好な接着性を有しない場合は、これらの間に接着層を設けるようにしてもよい。この場合、接着層を、内層３９、１９１の外周面に予め積層したり、また延伸ポリオレフィン系樹脂シートを巻回して形成された補強層４０上に積層する。あるいは、補強層４０を構成する延伸ポリオレフィン系樹脂シートの一方あるいは両方の面に予め積層する。このように接着層は、内層３９、１９１および外層４１、２１３、４１３と補強層４０との間にそれぞれ設けられる。

次に、本発明の複合高圧管に対応する実施例１５、１６をそれぞれ示す。
（実施例１５）
実施例１において、接着用シートとして熱可塑性エラストマー（ミラストマー５０３０Ｎ、三井化学）からなる厚み２００μｍのシートを用いたこと以外は、すべて、実施例１と同様にして、製造した。なお、この熱可塑性エラストマーの引張弾性率は、３００ｋｇｆ／ｃｍ² である。
（実施例１６）
実施例１において、接着層用シートとして、シラン架橋性低密度ポリエチレン（リンクロンＸＦ８００Ｔ、三菱化学）からなる厚み２５μｍのシートを用いたこと以外は、すべて、実施例１と同様にして製造した。

その後得られた複合高圧管を８０℃の熱水に１時間浸漬することにより、接着層の部分に架橋を施した。また、その架橋度をゲル分率として評価した結果、およそ８０％の架橋度が得られた。

以上の実施例１５、１６および上記の実施例１で得られた複合高圧管において、下記の項目について試験を行い、性能を評価した。結果を表５に示す。
＜性能評価試験＞
ａ）内圧破壊試験
図１６に示すような測定装置を用いて、長さ１０００ｍｍの複合高圧管の両端部を測定用治具１２１で固定し、管内にポンプ１２２で圧を付与し、管の破壊内圧を測定した。５ｋｇｆ／分の速度で昇圧し、昇圧不可能もしくは降圧した時点の内圧を破壊内圧として求めた。
ｂ）内圧クリープ破壊試験
内圧破壊試験を行う装置を用い、８０℃の環境下で、８０℃の水によって、複合高圧管に１２ｋｇｆ／ｃｍ² の内圧を連続的に付与し、各管の保圧継続時間を測定した。
ｃ）脈動圧試験
脈動破壊試験を行う装置を用いて、２３℃常温の環境下２３℃の水によって複合高圧管に、０ｋｇｆ／ｃｍ² と４０ｋｇｆ／ｃｍ² の内圧を１Ｈｚの周期で連続的に付与し、各複合高圧管の保圧回数を測定した。

次に、本発明の複合高圧管に対応する実施例１７を示す。
（実施例１７）
上記実施例１において用いた補強用シートに対して、下記の処理を施したシートを用いた以外はすべて、実施例１と同様にして複合高圧管を製造した。

実施例１で用いた補強用シートを、図２３に示す直径１０ｍｍの鉄製ロール２３１‥２３１を４本組み合わせた装置にジグザグのバスラインにて通過させた。この処理を行った補強用シートは、表６に示すように、初期弾性率が低く、延びのある材料となる。

また、実施例１とこの実施例１７を上記実施例１５、１６と同様の試験を行い、性能を評価した。その結果を表７に示す。この表７からも明らかなように、実施例１７の複合高圧管は、脈動圧のような繰り返しの高内圧がかかった場合にも初期に伸びやすい性質の延伸ポリオレフィン系樹脂シートにかかる応力が小さいために、延伸シートの脈動圧に対する耐久性が向上する。

次に、上記した実施例の他、延伸ポリオレフィン系樹脂シートの密着性を向上させる観点から、延伸ポリオレフィン系樹脂シートのゲル分率が２０％以上となり、収縮応力も０．１ＭＰａ以上となる構成を採用した実施例をその比較例とともに示す。なお、ゲル分率が２０％以上となり、収縮応力も０．１ＭＰａ以上を示す上記実施例１も比較のため、その測定結果をともに表８に示す。
（実施例１８）
複合高圧管用延伸ポリオレフィン系樹脂シートの製造
複合高圧管用延伸ポリオレフィン系樹脂シートの原料として、さらに４−ジメチルアミノ安息香酸エチル３重量部を加え、高圧水銀灯照射時間を２０秒間とした以外は、上記実施例１と同様の方法により複合高圧管延伸ポリオレフィン系樹脂シートを得た。
複合高圧管の製造
上記実施例１と同様の方法により複合高圧管を得た。
（比較例７）
複合高圧管用延伸ポリオレフィン系樹脂シートの製造
複合高圧管用延伸ポリオレフィン系樹脂シートの原料として、高密度ポリエチレンのみを使用し、高圧水銀灯照射による架橋を行わなかった以外は上記実施例１と同様の方法により複合高圧管の延伸ポリオレフィン系樹脂シートを得た。
複合高圧管の製造
上記実施例１と同様の方法により複合高圧管を得た。

表８から明らかなように、実施例１８の複合高圧管は、高いゲル分率を示しており、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが長期間にわたって内層を補強できるクリープ特性を有するだけでなく、内層にこのシートを積層して一体化させる工程において、溶剤による溶出や加熱による溶融などにより、このシートによる補強効果が低減するのを防ぐことができる。

次に、本発明の複合高圧管に対応する実施例１９、２０を示す。
（実施例１９）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
周方向のみ延伸された内層を形成する。図２４および図２５にその内層延伸装置の概略図を示す。

図２４に示すように、金型２４１に内層管２４２を配置後、１２５℃程度に加熱された圧縮空気を注入することにより、図２５に示すように、周方向にのみ延伸された内管２５２が得られる延伸装置である。

本実施例では、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝０．５ｇ／１０分）を押出成形し、厚肉内層原管（外径４０ｍｍ，肉厚４．９ｍｍ）を得た。その後、この厚肉内層原管を図２４の内層延伸装置で周方向に１．６倍に延伸後、テーパ部分を切断することで、延伸内層管（外径６０ｍｍ，肉厚３ｍｍ）を得た。

このように予め成形した延伸内層管の外周に、上記補強層用シートを幅９０ｍｍに細長く切った２本の補強層用テープを、延伸内層管の軸方向に対してそれぞれ±６０度の傾斜角度で巻回した。次に、このテープが巻回された延伸内層管を遠赤外線加熱炉に入れ、表面温度が１２５℃になるまで加熱することにより、内層となる高密度ポリエチレン管に補強層用シートを融着させることにより、複合高圧管を得た。
（実施例２０）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
周方向および軸方向に延伸された内層を形成する。図２６にその内層延伸装置の概略図を示す。

図２６に示すように、この内層延伸装置は、マンドレル２６１、クランプ２６２、マンドレル２６１を支持するシャフト２６３、ダイ２６４から構成されている。この装置では、内層管２６５を１２５℃に加熱した状態とし、その内層管２６５をクランプ２６２で引っ張りつつ、マンドレル２６１を通過させることにより、周方向および軸方向に延伸された延伸内層管２６６が得られる。

本実施例では、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝０．５ｇ／１０分）を押出成形し、厚肉内層管（外径５０ｍｍ，肉厚６ｍｍ）を得た。その後、この厚肉内層管を図２６の内層延伸装置で軸方向に１．５倍、周方向に１．３倍に延伸することにより、延伸内層管（外径６０ｍｍ，肉厚３ｍｍ）を得た。

この延伸内層管を用いて実施例１９と同様の方法で複合高圧管を得た。以上の実施例１９、実施例２０で得られた複合高圧管について、内圧破壊試験、内圧クリープ試験、管曲げ試験を行った結果を表９に示す。

この表９から、本実施例による複合高圧管がいずれの試験項目においても優れた性能を有することが確認された。これは、延伸によって得られる効果である。すなわち、周方向に延伸することで、内層をなす合成樹脂の耐水圧、耐クリープ性を向上させることができ、また、軸方向に延伸することで、軸方向の引っ張り強度（剛性）を向上させることができ、これにより、自重たわみを低減させることができるものとなる。

次に、本発明の複合高圧管に対応する実施例２１を比較例８とともに示す。図２７、図２８はそれぞれ実施例２１、比較例８の複合高圧管構成を示す斜視図である。以下、図面を参照しながら説明をする。
（実施例２１）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図２７に示すように、予め成形した外径６０ｍｍ，肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝０．５ｇ／１０分）製の内層３９の外周に、上記補強層用シートを幅１６ｍｍおよび６４ｍｍに細長く切った４本の補強層用シートを用い、そのうち幅１６ｍｍの補強層用シート４０ａは、接着用シートが内層に接触させながら、複合高圧管の軸方向に対してそれぞれ±８５度となるように巻回し、さらにその外周に幅６４ｍｍの補強層用シート４０ｂを複合高圧管の軸方向に対してそれぞれ±７０度となるように巻回し、合計４層の補強層用シートを用いた。次いで、このシートが巻回されたシート巻回樹脂管２７０を遠赤外線炉に入れ、表面温度が１３０℃になるまで加熱することにより、内層３９となる高密度ポリエチレン管に補強層用シート４０ａ，４０ｂを融着させた。このようにして本発明による複合高圧管が得られた。
（比較例８）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図２８に示すように、予め成形した外径６０ｍｍ，肉厚３ｍｍの高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝０．５ｇ／１０分）製の内層３９の外周に、上記補強層用シートを幅３３ｍｍに細長く切った４本の補強層用シートを用い、そのうち２本の補強層用シート４０ｃは、接着用シートを内層に接触させながら、複合高圧管の軸方向に対してそれぞれ±８０度となるように巻回し、さらにその外周に残りの２本の補強層用シート４０ｄを同様に±８０度となるように巻回し、合計４層の補強層用シートを用いた。次いで、このシートが巻回されたシート巻回樹脂管２８０を遠赤外線炉に入れ、表面温度が１３０℃になるまで加熱することにより、内層３９となる高密度ポリエチレン管に補強層用シート４０ｃ，４０ｄを融着させた。

なお、この比較例８は、本願発明の複合高圧管の構成をなすものである。こ こでは、この比較例８と補強層に限定を加えた本発明の複合高圧管に対応する実施例２１とを、破壊圧力と脈動回数の観点から比較を試みたものであり、これらの性能評価試験は、上記に示した試験と同様に行った。その結果を表１０示す。表１０に示すように、この実施例２１によるものは、比較例８に比べ、耐脈動性能においてさらに優れていることが かる。

本発明による複合高圧管について、上記の各実施の形態および実施例１〜２１によって具体的に説明を行った。さらに、こうした複合高圧管の製造方法を、他の例として製造装置とともに詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明の複合高圧管に対応する図５に示す構成を得るものである。
（実施例２２）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図２９に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機２９１の先端の押出金型２９２を用いて、内径５１ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管を賦形する。押出金型２９２のコアは製造装置の下流側に突出しており、巻回を行う際のマンドレルとなる。次いで、スパイラルワインダー２９３を用いて所定幅に細長く切った延伸複合シートを内層管に巻回する。次に、押出被覆金型２９４を通過させつつ、単軸押出機２９５より押し出した樹脂を外層として被覆後、冷却金型２９６で冷却することにより、外径６３ｍｍ，肉厚６ｍｍの複合高圧管を製造する。製造された複合高圧管は引取機２９７によって取り出される。

これにより、図５に示す複合高圧管が得られる。なお、内層には高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝０．５ｇ／１０分）を用いた。外層には、高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝１．０ｇ／１０分）を用いた。内外層の樹脂は押出機バレル温度、金型温度共に２００℃の条件で押し出した。延伸ポリオレフィン系樹脂シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して±７０度で２層巻回した。巻回を行う際の内層の表面温度は、１５０℃であった。
（実施例２３）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図３０に示す複合高圧管の製造装置を用いる。この製造装置は、図２９の製造装置とは、押出金型３０２の突出したコアからエアを供給することにより、製造装置下流側に設置された内層に密接する栓３０８との空間の気圧を高くする点が異なっている。この構成によって、巻回した延伸ポリオレフィン系樹脂シートと内層に積層圧が付与される。以上の点を除き、この実施例２３は実施例２２と同様の製造方法によって製造される。
（実施例２４）
補強層用シートの製造
予め成形した厚さ２．５ｍｍのポリエチレンシートの片面に、実施例１で得られた延伸ポリオレフィン系樹脂シートを加熱融着し、延伸複合シートを作成した。ポリエチレンシートの材料としては高密度ポリエチレン（融点１３５℃、メルトインデックスＭ１＝１．０ｇ／１０分）を用いた。
複合高圧管の製造
図３１に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機２９１の先端の押出金型２９２を用いて、内径５１ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管を賦形する。押出金型２９２のコアは製造装置の下流側に突出しており、巻回を行う際のマンドレルとなる。次いで、スパイラルワインダー２９３を用いて所定幅に細長く切った延伸複合シートおよび延伸複合シートを内層管に巻回する。次に、赤外線ヒータ３０４を通過させ、外径６３ｍｍ，肉厚６ｍｍの複合高圧管を製造する。製造された複合高圧管は引取機２９７によって取り出される。

なお、内外層には実施例１と同じ樹脂を用いた。延伸複合シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して＋７０度で内層管に巻回し、その上に−７０度で延伸複合シートを巻回した。巻回を行う際の内層の表面温度は、１５０℃であった。次に、雰囲気温度１６５℃に加熱された赤外線ヒータ３０４で、管周方向を均一に加熱し、複合高圧管を得た。
（実施例２５）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図３２に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機３２１の先端の押出被覆金型３２２を用いて、製造装置上流側の鉄マンドレル供給装置３２９より供給される定尺鉄マンドレルに被覆することにより、内径５１ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管を賦形する。次いで、スパイラルワインダー３２３を用いて所定幅に細長く切った延伸複合シートを内層管に巻回する。次に、赤外線ヒータ３２４を通過させた後、押出被覆金型３２５を通過させつつ、単軸押出機３２６より押し出した樹脂を外層として被覆後、冷却金型３２７で冷却することにより、外径６３ｍｍ，肉厚６ｍｍの複合高圧管を製造する。製造された複合高圧管は引取機３２８によって取り出される。

なお、内外層には実施例２２と同じ樹脂を用いた。延伸複合シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して±７０度で内層管に２層巻回した。次に、赤外線ヒータ３２４は雰囲気温度１６５℃に温度調節した。得られた複合高圧管を鉄マンドレルの継ぎ目で切断した後、鉄マンドレルを抜き取った。
（実施例２６）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図３３に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機３３１の先端の押出被覆金型３３２を用いて、製造装置上流側より供給される鉄コイルマンドレルに被覆することにより、内径５１ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管を賦形する。後段の製造装置は実施例２５で用いた図３２に示す製造装置と同じであるので、ここでは説明を省略する。鉄コイルマンドレルは、エンドレス鉄シートを端部が若干重なるように、螺旋状に筒状としながら供給し、引取機３２８内の途中で筒状からシート状に戻して、マンドレル内部の中空部を通して製造装置上流へ戻る。

なお、内外層には実施例２２と同じ樹脂を用いた。延伸複合シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して±７０度で内層管に２層巻回した。次に、赤外線ヒータ３２４は雰囲気温度１６５℃に温度調節した。
（実施例２７）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図３４に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機３４１の先端の押出被覆金型３４２を用いて、管状に押し出しが可能な構造となっている。押出金型３４２の外周をマンドレルとして、長手方向の延伸複合シート繰出機３４３より繰り出される延伸複合シートと、スパイラルワインダー３２３より繰り出される延伸複合シートとがともに巻回される。次に、赤外線ヒータ３２４を通過させた後、押出被覆金型３２５を通過させつつ、単軸押出機３２６より押し出した樹脂を外層として被覆後、延伸複合シート内側に筒状に内層を押し出す。この後、冷却金型３２７で冷却することにより、外径６３ｍｍ、肉厚６ｍｍの複合高圧管を製造する。製造された複合高圧管は引取機３２８によって取り出される。

なお、内外層には実施例２２と同じ樹脂を用いた。延伸複合シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して±７０度で内層管に２層、その内側に軸方向に沿って１層巻回した。赤外線ヒータ３２４は雰囲気温度１６５℃に温度調節した。
（実施例２８）
補強層用シートの製造
実施例１と同じシートを用いた。
複合高圧管の製造
図３５に示す複合高圧管の製造装置を用いる。単軸押出機３４１の先端の押出被覆金型３４２を用いて、内径５１ｍｍ、肉厚３ｍｍの内層管を賦形する。次いで、スパイラルワインダー３２３を用いて所定幅に細長く切った延伸複合シートを内層管に巻回する。次に、シート繰出機３４３より繰り出したポリエチレンシートを外周を包み込むように被せる。次に、加熱金型３５５を通過させることにより、外径６３ｍｍ、肉厚６ｍｍの複合高圧管を製造する。製造された複合高圧管は引取機３２８によって取り出される。

なお、内層には実施例２２と同じ樹脂を用い、ポリエチレンシートの材料には、実施例２２で外層に用いた樹脂を用いた。延伸複合シートは、幅６０ｍｍに細長く切ったものを複合高圧管の軸方向に対して±７０度で内層管に２層巻回した。加熱金型３５５は１３５℃に温度調節した。

次に、本発明の複合高圧管の接合方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の接合方法の実施の形態では、例えば、図５に示した複合高圧管同士を接合するために実施されるものである。ここでは、この複合高圧管についての説明は省略する。

図３６、図３７、図３８は、それぞれ本発明の複合高圧管の接合方法の実施の形態における最初の工程、第２の工程、最後の工程をそれぞれ説明するための要部断面図である。

本実施の形態の接合方法では、まず、図３６に示すように、各複合高圧管１０の端部同士は、それぞれ加熱状態になった加熱プレート３６１に接触することにより加熱される。この場合、各複合高圧管１０は、加熱プレート３６１に対して、特に押しつけられることなく、それぞれの端部が適当な長さにわたって溶融状態になるまで、それぞれ加熱される。

次に、図３７に示すように、それぞれ加熱状態になった加熱プレート３６１に押しつけられることにより、溶融状態になった各複合高圧管１０の端部が、それぞれラッパ状に拡開される。各複合高圧管１０の補強層４０も、それぞれ、延伸ポリエチレン樹脂シートによって構成されており、このように溶融状態に加熱した後に、加熱された加熱プレート３６１に押し付けることによって、それぞれラッパ状に拡開される。そして、補強層４０がラッパ状に拡開されることによって、補強層４０に積層された内層３９および外層４１も、補強層４０とともにそれぞれ拡開された状態となる。

さらに、図３８に示すように、各複合高圧管１０の端面同士が同心状態で相互に突き合わされて、相互に押し付けられる。これにより、各複合高圧管１０の端部における溶融状態になった延伸ポリエチレン樹脂シート製の補強層４０は、それぞれ、順次、外側に向かって押し広げられ、外側に向かってカールした状態になる。そして、各補強層４０の両側において溶融状態になった内層３９および外層４１も、各補強層４０のカールに追従して、順次、カールされ、各複合高圧管１０の内層３９における内周面３９ａ‥３９ａ同士が相互に圧接される。これにより、各複合高圧管１０におけるカールした内層３９同士が相互に融着される。このとき、各複合高圧管１０における外側にカールした外層４１の端面が、その外層４１の外周面にそれぞれ融着されて、各複合高圧管１０同士が、相互に接合される。

このように接合された各複合高圧管１０は、相互に融着された各複合高圧管１０の内層３９によって、肉厚のビードが全周にわたって形成されており、各複合高圧管１０同士が、強固に接合される。従って、複合高圧管１０を、内部に高圧流が通過するような給水管等として配管する際に、本発明の接合方法によって、一対の複合高圧管１０同士を接合することにより、その接合部分が全周にわたって強固に接合されており、その接合部分で漏水したり破損したりするおそれがない。

図３９は、本発明の複合高圧管の接合方法の他の実施の形態に使用される環状バンドの一例を示す斜視図であり、図４０は、この図３９に示す環状バンドを用いた他の実施の形態の工程を説明するための要部断面図である。

図３９に示すように、この環状バンド３９０は、１箇所に割れ目３９６を有している。この環状バンド本体３９３の両端部には、外方に折れ曲がり、突出する鍔部３９２，３９２が設けられ、この、鍔部３９２，３９２には、締結するためのボルト穴３９１‥３９１が設けられている。

環状バンド本体３９３には、中央部の内周面に周方向に沿って凹溝３９４が設けられ、両側縁の内周面に周方向に沿って先端が丸い突条３９５、３９５が設けられている。この突条３９５は、先端が丸みを帯びたものであればよい。図４０に示すように、この環状バンド３９０を、複合高圧管１０、１０同士の融着部上に締結したときに、この環状バンド３９０は複合高圧管１０、１０の全体を凹ますように食い込ませるような固定が可能となる。

なお、環状バンド本体３９３に設けられる割れ目は１箇所に限定されることなく、２つ割り以上の環状バンド本体からなるものであっても構わない。

この環状バンド３９０は、図３８を参照して説明した複合高圧管の接合方法によって形成された接合部に実施される。なお、この接合方法では、図４０に示すように、環状バンド本体３９３の割れ目を開くようにして、その凹溝３９４内に融着部に周方向に沿って外方に突出するように発生した突起を収納しながら、その突起の両側の各複合高圧管１０、１０の外周面に突条３９５の先端を当接するように被せ、鍔部３９２，３９２間を、ボルト穴３９１‥３９１にボルトを挿通し、ナットを締め付けることにより締結する。これにより、環状バンド３９０の先端が丸い突条３９５、３９５を、複合高圧管１０、１０の外層４１のみではなく、内層３９、補強層４０および外層４１全体を凹ますように食い込ませるような固定が可能になる。

これに対して、従来の環状バンドの接合方法を示す図４６に示すように、先端が尖った突条４６ａ，４６ａを有する従来の環状バンド４６０を用いた場合には、この突条４６ａ，４６ａが複合高圧管４６１、４６１の外層にのみ食い込み、その部分で外層が切断して剥離しやすいので、環状バンド４６０で充分に固定することができない。

図４１（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに他の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。

この筒状体は複合高圧管同士の接合部分に用いられる補強材を構成する。この補強材は、まず、図４１（ａ）に示すように、コア４１１上に、一軸延伸ポリエチレン樹脂シート４１２をその延伸方向Ａがコア４１１の軸方向と直交するように１周巻回し、熱収縮温度以下の温度で加熱して巻きぐせを付けた後、脱型する。次に、図４１（ｂ）に示すように、端部間を超音波融着することによって、図４１（ｃ）に示す筒状体４１３を形成する。この筒状体４１３を、図４１（ｄ）に示すように、超音波融着した部分４１４‥４１４が相互にずれた状態で複数積層することにより、積層筒状体４１０を形成する。

図４２（ａ）乃至（ｃ）は、図４１（ｄ）に示す筒状体を用いた本発明の複合高圧管の接合方法の別の実施の形態における工程を経時的に説明するための要部断面図である。

この接合方法においては、図４１（ｄ）に示す筒状体４１０を、図４２（ａ）に示すように、接合前の一方の複合高圧管１０上に筒状体４１０を予め通しておいて、図３８を参照して説明した接合方法に準じて形成された複合高圧管同士の融着部に実施される。図４２（ｂ）に示すように、複合高圧管１０、１０同士の融着部を略中心とするように筒状体４１０を移動させ、図４２（ｃ）に示すように、筒状体４１０を加熱収縮させることにより密着させる。

図４３（ａ）乃至（ｃ）は、図４１（ｄ）に示す筒状体を用いた本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態における工程を経時的に説明するための要部断面図である。

この接合方法においては、複合高圧管１０、１０の接合部の融着した部分に周方向に沿って外方に突出するように発生した突起４３１を切削する工程を経て、その切削した部分の周辺に、筒状体４１０を被せ、その筒状体４１０を加熱収縮させることにより密着させるようにして覆う。

これにより、収縮後の筒状体４１０を接合部の表面により密着させることができる。

図４４（ａ）および（ｂ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。

この筒状体４４０は複合高圧管同士の接合部分に用いられる補強材を構成する。この補強材は、図４４（ａ）に示すように、コア４４１上に、一軸延伸ポリオレフィン系樹脂シート４４２、４４２を螺旋状にかつその傾斜方向が互いに反対になるように複数層巻回した後、熱収縮温度未満の温度で加熱して一体化する。その後、図４４（ｂ）に示すように、脱型して切断することにより筒状体４４０が得られ、これらが補強材を構成する。

この筒状体４４０を用いた場合にも、図４２および図４３を参照して説明したのと同様の複合高圧管同士の融着部の補強を行うことができる。

図４１および図４４を参照して説明した筒状体としては、一軸延伸ポリオレフィン系樹脂シートを用いて形成した筒状体を得て、これを補強材として用いたが、一軸延伸ポリオレフィン系樹脂シートの代わりに二軸延伸ポリオレフィン系樹脂シートを用いた場合にも、同様に補強材として用いることができる筒状体を得ることができる。

図４５（ａ）乃至（ｅ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。

この筒状体は複合高圧管同士の接合部分に用いられる補強材を構成する。この補強材は、図４５（ａ）に示すように、押出成形された熱可塑性樹脂管４５１を用いる。まず、図４５（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂管４５１を回転しつつ、ヒータで加熱する。次に、図４５（ｃ）に示すように、加熱した熱可塑性樹脂管４５１の両端を蓋部材４５２、４５３で閉塞し、外型４５３内にセットする。この状態で、一方の蓋部材４５２に設けられた通気孔４５４から空気を導入して加圧することにより、熱可塑性樹脂管４５１を外型４５３内の内周面にその全外周面が当接するまで拡径させ、図４５（ｄ）及び（ｅ）に示すように、取り出した管４５５を切断して、周方向に配向した筒状体４５０を得る。

この筒状体４５０を用いた場合にも、図４２および図４３を参照して説明したのと同様の複合高圧管同士の融着部の補強を行うことができる。

耐圧性に優れ、しかも、経済性を備えた本発明にかかる複合高圧管は、各種用途に用いることができ、有益である。また、簡単に、しかも、強固に接合することができる本発明にかかる複合高圧管の接合方法は、いかなる複合高圧管の形状にも追従するこができる接合を可能とし、信頼性の高い複合高圧管の施工として有効である。

実施例２において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例３で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例６において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例６で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例７で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例８で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例９において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例９で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例１１において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例１１で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例１３において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例１３で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例１４において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例１４で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例および比較例で得られた複合管状体の評価に用いる測定装置を示す概略図である。 本発明の他の実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 本発明の別の実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 本発明のさらに別の実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 本発明のまたさらに別の実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 本発明のもう１つの実施の形態で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例１７において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を説明するための図である。 実施例１９において本発明による複合高圧管の製造に用いられる内層延伸装置の構成を示す図である。 実施例１９において本発明による複合高圧管の製造に用いられる内層延伸装置の動作を示す図である。 実施例２０において本発明による複合高圧管の製造に用いられる内層延伸装置の構成を示す図である。 実施例２１で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 比較例８で得られた複合高圧管の構成を示す斜視図である。 実施例２２において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２３において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２４において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２５において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２６において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２７において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 実施例２８において本発明による複合高圧管の製造に用いられる装置の構成を示す概略図である。 本発明の複合高圧管の接合方法の実施の形態における最初の工程を説明するための要部断面図である。 本発明の複合高圧管の接合方法の実施の形態における第２の工程を説明するための要部断面図である。 本発明の複合高圧管の接合方法の実施の形態における最後の工程を説明するための要部断面図である。 本発明の複合高圧管の接合方法の他の実施の形態に使用される環状バンドの一例を示す斜視図である。 図３９に示す環状バンドを用いた本発明の複合高圧管の接合方法の他の実施の形態の工程を説明するための要部断面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに他の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、図４１（ｄ）に示す筒状体を用いた本発明の複合高圧管の接合方法の別の実施の形態における工程を経時的に説明するための要部断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、図４１（ｄ）に示す筒状体を用いた本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態における工程を経時的に説明するための要部断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明の複合高圧管の接合方法のさらに別の実施の形態に使用される筒状体の製作工程を経時的に説明するための図である。 従来の環状バンドを用いた管の融着部の補強方法の一例を説明するための要部断面図である。

Claims (12)

1. 合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層とから構成され、上記内層と補強層との間には、当該内層と補強層に対して親和性を有する接着層が設けられているとともに、上記補強層の巻回方向が管の長手方向に対して３０〜９０度をなしており、上記延伸ポリオレフィン系樹脂シートの０〜２％歪み領域の引張弾性率が、２〜５％歪み領域の引張弾性率より低いことを特徴とする複合高圧管。
2. 請求項１に記載の複合高圧管において、
   上記補強層に積層された合成樹脂からなる外層が設けられていることを特徴とする複合高圧管。
3. 請求項１または請求項２に記載の複合高圧管において、
   架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、管の軸方向に積層されてなる第２補強層が設けられていることを特徴とする複合高圧管。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合高圧管において、
   上記内層が管の軸方向および／または周方向に延伸されていることを特徴とする複合高圧管。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合高圧管において、
   合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層から構成され、上記内層および外層の少なくとも一方が、合成樹脂の発泡体によって構成されていることを特徴とする複合高圧管。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合高圧管において、
   上記内層および外層の少なくとも一方に、管の軸方向に沿って伸びる複数の中空部が管の周方向に所定の間隔をあけた状態で設けられていることを特徴とする複合高圧管。
7. 合成樹脂からなる管状の内層と、架橋された延伸ポリオレフィン系樹脂シートからなり、上記内層の外周面に巻回されてなる補強層と、この補強層に積層された合成樹脂からなる外層とを有する複合高圧管同士を接合する方法であって、
   各複合高圧管の端部をそれぞれ加熱して溶融させる工程と、
   この溶融されたそれぞれの複合高圧管の端部をその端面側に向かって漸次拡径するように拡開する工程と、
   この拡開された拡開複合高圧管の端部同士を相互に突き合わせて、それぞれの補強層を外側に曲げながら、それぞれの内層の内周面同士を融着させる工程と、
   複合高圧管の突き合わせられた端部同士を押し付けて、各拡開複合高圧管の端面がそれぞれの複合高圧管の外面と接触するまで、その端部をカールさせる工程を包含することを特徴とする複合高圧管の接合方法。
8. 請求項７に記載の複合高圧管の接合方法において、
   環状をなし、その１箇所以上の割れ目を有するとともに、中央部の内周面にその周方向に沿う溝が設けられ、両側縁の内周面にその周方向に沿って先端が丸みを帯びた突条が設けられた環状バンドを、上記複合高圧管同士の融着部を略中心となるよう位置させ、融着によりその融着部の外方に突出するように発生した突起物を上記溝内に収容し、その突起物の両側の各複合高圧管の外周面に上記突条の先端部が当接するよう被せた後、その環状バンドを締めつける工程を包含することを特徴とする複合高圧管の接合方法。
9. 請求項７に記載の複合高圧管の接合方法において、
   上記複合高圧管同士の融着部を略中心として、熱収縮性の補強材を被せ、その補強材を加熱収縮させる工程を包含することを特徴とする請求項１９に記載の複合高圧管の接合方法。
10. 請求項７に記載の複合高圧管の接合方法において、
    上記複合高圧管同士の融着部に発生した突起物を切削する工程と、その切削した部分を略中心として、熱収縮性の補強材を被せ、その補強材を加熱収縮させる工程を包含することを特徴とする請求項１９に記載の複合高圧管の接合方法。
11. 請求項７に記載の複合高圧管の接合方法において、
    上記ポリオレフィン系樹脂シートは、２０重量％以上のゲル分率で架橋した当該ポリオレフィン系樹脂シートとすることを特徴とする複合高圧管の接合方法。
12. 請求項７に記載の複合高圧管の接合方法において、
    上記補強層を構成するポリオレフィン系樹脂シートは、光重合開始剤を添加するとともに、電子線あるいは紫外線を照射することにより架橋した当該ポリオレフィン系樹脂シートとすることを特徴とする複合高圧管の接合方法。

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