JP4201638B2 - Corrugated pipe manufacturing method and corrugated pipe manufactured by the manufacturing method - Google Patents

Corrugated pipe manufacturing method and corrugated pipe manufactured by the manufacturing method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コルゲート管の製造方法およびこの製造方法により製造されたコルゲート管に関するものである。本発明によるコルゲート管は、例えば、家電製品(エアコン、洗濯機等)、自動販売機、浄水器、医療機器等のフレキシブルホースとして用いられる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、波状に連続する管壁を備えたコルゲート管が知られている。図10に示すように、従来のコルゲート管1は、その管壁2に波状の凸部2aおよび凹部2bが形成される。凸部2aおよび凹部2bは、それぞれ管壁2の周方向に環状に連なり、長さ方向に交互に並ぶ。
このようなコルゲート管1の製造方法としては、あらかじめ押出金型のノズル前方に波付用の金型を向き合わせて配置しておき、これらの金型の間に外側層3と内側層4の成形材料を重ねて管状に押し出す。次いで、金型の波状溝(波付け溝)に管状押出品の周面を押し付けるか、または真空吸引することで管壁2を波状に成形している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のコルゲート管の製造方法では、管壁2に波付けをするとき、外側層3と内側層4とが同時に波付け溝に吸着されるため、コルゲート管1の内面に皺状の凹みHが形成されやすい。このため、このような凹みHによって、管内にゴミ等が詰まりやすくなったり、管内を通る流体の流れが悪くなる等の不具合が生じていた。
【0004】
これに対し、このような不具合を解消するようにしたコルゲート管の製造方法も知られている。この種の製造方法によれば、外側層および内側層の成形材料をそれぞれ異なる環状ノズルから押し出し、外側層の成形材料のみを波付け溝に真空吸引して波付けする。その後、成形材料が固まる前に外側層と内側層とを型内で融着している(特許文献1参照)。
【0005】
このような製法により製造されたコルゲート管5は、図11に示すように、外側層6のみに波状の管壁が形成され、内側層7には形成されない。内側層7の内面が平滑に形成されるため、管内の流体抵抗が小さくなり、流体がスムーズに流れる。
【0006】
【特許文献1】
特公昭51−20548号公報
【特許文献2】
特開平10−95051号公報
【特許文献3】
特表平11−503217号公報
【特許文献4】
特開平8−170761号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなコルゲート管の製造方法によっても、その製法上、次のような問題がある。すなわち、外側層と内側層とを押し出すための環状ノズルがそれぞれ別個に必要になるため、押出金型の先端口金部分の構成が複雑になりやすい。特に、径の細いコルゲート管を製造しようとすると、環状ノズル等の加工が難しくなり、製造コストが増大する。
【0008】
また、環状ノズルの小型化が難しいために、図11に示すように、外側層6に比べ内側層7の厚みが大きくなる傾向があり、コルゲート管5が肉厚で屈曲性の悪い製品になりやすい。
このような理由から、従来のコルゲート管の製造方法では、近年需要が増大している細径のフレキシブルホースを提供しにくいという問題があった。
【0009】
本発明は、このような現状に鑑みなされたもので、管の径を小さくしても、管内面が平滑に仕上がり、しかも、屈曲性の良好な多層構造の管壁を製造可能にしたコルゲート管の製造方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
[第1発明]
前記課題を解決するための本発明(第1発明)のコルゲート管の製造方法は、
成形材料を多層に重ねて環状ノズルから押出す工程と、
前記環状ノズルから押し出された多層構造の管状押出品を、波付け型の波付け用通路に送る工程と、
前記波付け型の波付け溝で前記管状押出品の周囲を吸引し、前記管状押出品の管壁に波付けを行う工程とを備えたコルゲート管の製造方法であって、
前記管状押出品の外側層より内側のいずれかの層が発泡層であり、かつ、この発泡層の発泡力が前記波付け溝の吸引力を相殺する程度に制御されることを特徴としている。
【0011】
本発明(第1発明)によれば、管状押出品が波付け溝に吸引されると、管状押出品の外側層が波状に成形される。このとき、発泡層の内部に発泡ガスが発生し、発泡ガスによる発泡力(正圧)が波付け溝の吸引力(負圧)を相殺するため、発泡層が波付け溝に吸い寄せられるのが回避される。この結果、発泡層より内側の層には、波付け溝からの吸引力がほとんど作用しなくなり、コルゲート管の内面が平滑になる。
【0012】
本発明(第1発明)において、前記発泡層は、成形材料を化学的または物理的な方法によって発泡させることにより形成することができる。化学的な方法としては、例えば、成形材料に発泡剤を適量混ぜることで発泡層とすることができ、また、物理的な方法としては、成形材料に炭酸ガス等の気体を適当な割合で混合することで発泡層とすることができる。
望ましくは化学的な方法による。均一な発泡状態が得られやすく、また、発泡剤の取り扱いが簡単で安全性を確保しやすいためである。
【0013】
前記発泡層の発泡力を制御する方法については、成形材料に添加する発泡剤の添加量を調節することにより行うのが望ましい。具体的には、成形温度、押出速度、波付け溝の吸引圧等を考慮して、波付け溝から発泡層に作用する吸引力と、成形材料の共押し出しの際に発泡層に生じる発泡力とが釣り合うように発泡倍率を調節する。押出し機や波付け機の使用条件に合わせて適宜試験等を行い、発泡剤の最適な添加量を設定しておくとよい。
【0014】
前記成形材料としては、フレキシブルホースを製造するために一般的に用いられる熱可塑性樹脂を使用することができ、例えば、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリスチレン,ポリメタクリル酸メチル,ナイロン (ポリアミド),ポリエステル,ポリカーボネート,ポリアセタール,酢酸セルロース等が挙げられる。
なお、各層の成形材料は、全て異なる種類であってもよいし、全て同種の成形材料であってもよい。
【0015】
本発明(第1発明)において、「発泡層の発泡力が前記波付け溝の吸引力を相殺する程度」とは、波付き溝の吸引力によりコルゲート管の内面に皺を生じさせない程度に発泡層の発泡力が高められることを意味する。波付け溝の吸引力と発泡層の発泡力とがほぼ均一に釣り合うと、コルゲート管の内面は、凹凸のない平滑面になる。発泡層の発泡力が小さすぎて波付け溝の吸引力を十分に相殺できないときには、図10に示すように、コルゲート管の内面に皺状の凹みHが生じる。本発明(第1発明)による発泡力の制御の範囲には、コルゲート管の内面が均一な平滑面になる場合の他、このような皺状の凹みが解消される程度に、発泡層の発泡力が制御されているものも含む。
【0016】
なお、多層構造のコルゲート管に発泡層を採用する先行技術としては、特許文献2と特許文献4が挙げられる。これらに記載の発明は、管状押出品の外側層を吸引して波付けをするものではなく、コルゲート管の外径寸法の精度を高めるために、外側層を発泡力で外側に押し広げて波付けを行うものである。このような製法では、内側層の内面が平滑になるように発泡層の発泡力を制御すると、外径寸法の精度が悪くなり、品質の高いコルゲート管を製造することが困難になる。
これに対し、本発明(第1発明)では、波付け溝の吸引力によって外側層に波付けを行い、かつ、発泡層の発泡力によって内側層の平滑化を行う。すなわち、波付け溝の吸引力を相殺する程度に発泡層の発泡力を制御することで、外側層の精度の高い波付けと、内側層の平滑化とを同時に達成することができ、均一な内面をもつ高品質のコルゲート管を製造することが可能になる。
【0017】
[第2発明]
本発明(第2発明)のコルゲート管の製造方法は、本発明(第1発明)のコルゲート管の製造方法において、前記波付け型の波付け用通路内に、前記成形材料が多層状態で共押し出しされることを特徴としている。
【0018】
一般に、多層構造のコルゲート管の内面を平滑にする製造方法においては、最初に外側層の成形材料を押し出し、波付け溝で波付けを行い、その直後に内側層の成形材料を押し出し、外側層の内面に融着させる。すなわち、各層の成形材料を異なる管状ノズル(口金)で時間差をもって波付け通路内に押し出している。また、この種の製造方法では、外側層と内側層との接着を確実に行うために、管軸方向に延びるマンドレルによって内側層の内面を径外方向へ加圧成形するようにしている(特許文献1、3および4参照)。
【0019】
本発明(第2発明)によれば、波付け通路内に多層状態の成形材料を同時に押し出すことから、単一の管状ノズルより、時間差を考慮することなく、各層の成形材料を押し出すことができる。これにより、先端口金部分の構成が簡素化され、小型化を図りやすくなる。また、成形材料の共押し出しによって各層間の接着性が良好になるため、マンドレルによるコルゲート管の加圧成形を行わなくて済む。さらに、発泡層を含む多層の成形材料を波付け通路に同時に押し出すことによって、波付け溝への外側層の吸着と、内側層の発泡力による反発とがほぼ同時のタイミングで行われ、吸引力に対する発泡力の制御が行いやすくなる。
【0020】
[第3発明]
本発明(第3発明)のコルゲート管は、前記第1発明によるコルゲート管の製造方法により製造されることを特徴としている。
本発明(第3発明)のコルゲート管によれば、前述したように、その内面が平滑な面に形成される。これにより、流体が管内をスムーズに流れやすくなり、管内壁にゴミ等が付着しにくくなる。
また、本発明(第3発明)によるコルゲート管は、発泡層の周辺(特に発泡層の外側部分)に発泡ガスによる空洞が形成されやすい。このような空洞によって管壁の断熱性および屈曲性を向上させることもできる。
【0021】
[第4発明]
本発明(第4発明)のコルゲート管は、前記発泡層が熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
一般に、フレキシブルホースの成形材料としては、耐水性、耐蝕性等に優れた低密度ポリエチレンを用いることが多い。本発明(第1発明)の製造方法によりコルゲート管を製造する場合には、各層の成形材料に低密度ポリエチレンを用いてもよいが、発泡層に低密度ポリエチレンを使用すると、管壁が硬くなり、屈曲性が不十分になりやすい。
本発明(第4発明)のコルゲート管によれば、発泡層が熱可塑性エラストマーで形成されるため、発泡層の弾性力によって屈曲性が良好になる。また、エラストマーの柔軟な性質により発泡力の制御が行いやすくなる。
【0022】
熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等を用いることができる。
オレフィン系エラストマーとしては、例えば、プロピレンとエチレンとを共重合したもの、プロピレンとブテン−1とを共重合したもの、エチレンとブテン−1とを共重合したもの、プロピレン、エチレンおよびブテン−1を共重合したもの、プロピレン、エチレンにヘキサジエン、ノルボルネン、シクロペンタジエンやその他のオレフィンを共重合したもの等が挙げられる。
また、スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエンランダムコポリマー等が挙げられる。
これらの異なる種類の熱可塑性エラストマーをブレンドしたものを用いてもよい。
【0023】
[第5発明]
本発明(第5発明)のコルゲート管は、前記管状押出品の外側層と内側層との間の中間層に前記発泡層が設けられることを特徴としている。
通常、発泡層の表面には、気泡による細かな凹凸が生じやすいため、コルゲート管の内面に発泡層が露出すると、管内面の流体抵抗等の性能が低下しやすくなり、気泡内に流体が浸透するおそれがある。
本発明(第5発明)によれば、外側層と内側層との間に発泡層が設けられるため、発泡層の表面がコルゲート管の内面に露出することがない。これにより、コルゲート管の内面をより平滑にすることができ、流体抵抗等の性能に優れたコルゲート管を製造することができる。
【0024】
[第6発明]
本発明(第6発明)のコルゲート管は、外側層、中間層および内側層の成形材料が、それぞれ外側層:低密度ポリエチレン、中間層:オレフィン系エラストマー、および内側層:オレフィン系エラストマーであり、中間層のオレフィン系エラストマーには発泡剤が添加されることを特徴としている。
【0025】
本発明(第6発明)のコルゲート管によれば、外側層に低密度ポリエチレンを用いるため、管表面の耐水性、耐蝕性、耐候性等が良好になる。
また、中間層および内側層にオレフィン系エラストマーを用いることで、コルゲート管の屈曲性が良好になる。
さらに、外側層、中間層および内側層がオレフィン系成形材料であることから、成形材料の相溶性が良好になり、層毎に分離しにくい丈夫なコルゲート管を製造することができる。
【0026】
前記中間層のオレフィン系エラストマーに添加する発泡剤には、クエン酸および重炭酸ナトリウムを含むオレフィン系発泡剤を用いるのが望ましい。オレフィン系発泡剤の添加率は、例えば、大気圧下において、オレフィン系エラストマーの比重変化が重量比で45%〜54%程度、望ましくは48%〜49%程度の範囲になるように調節するとよい。なお、このオレフィン系エラストマーの比重変化による重量比の範囲は、発泡剤を使用することなく、物理的なガス発泡により中間層を発泡させる場合にも適用することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態によるコルゲート管の一例を図1に示した。
コルゲート管10は、三層構造の管壁11を有している。管壁11の外周には、波状の凸部10aおよび凹部10bが交互に並んで形成されている。凸部10aと凸部10aとが長さ方向に伸縮することで管壁11が自在に変形する。すなわち、波状の凸部10aおよび凸部10aがコルゲート管10の屈曲性を良好にし、扁平化強度を高める役割を果たしている。
【0028】
図2および図3に示すように、管壁11は、外側層12、中間層13および内側層14が順に積層されている。これらの層のうち、中間層13が発泡層になっている。
【0029】
外側層12と中間層13との間には空洞Sが形成される。外側層12の凹部10bを構成する部分が中間層13に接し、凸部10aを構成する部分が中間層13から離れた位置にある。空洞Sに露出する中間層13の壁面13aは、凸部10aに向かって僅かに膨張している。
中間層13の内側には内側層14が一定の層厚で長さ方向に延びている。この内側層14は、コルゲート管10の長さ方向に円筒状に延び、その内面はほぼ均一な平滑面になっている。
【0030】
次に、コルゲート管10の製造方法について説明する。
[成形材料の調製]
コルゲート管10の成形材料は、例えば外側層12に低密度ポリエチレン、中間層13および内側層14にオレフィン系エラストマーを使用することができる。中間層13の成形材料には、押出し時に中間層13の発泡力と、波付け溝から外側層に12に作用する吸引力とが釣り合うように、あらかじめ適量の発泡剤を添加しておく。
【0031】
[押出工程]
成形材料の押出工程は、従来から一般的に用いられる多層チューブ製造用の押出金型によって行うことができる。押出金型の構成例を図4に示した。
図4に示すように、押出金型20は、移送部21とノズル部22を備える。移送部21には、成形材料を送り込む導入口が設けられる。移送部21の導入口に投入される成形材料が所定温度を保ってノズル部22側へ送られる。ノズル部22には、成形材料を管状に押し出す環状ノズル23が設けられる。
【0032】
移送部21には、成形材料を供給するための通路r1、r2、r3が設けられる。通路r1、r2、r3には、それぞれ異なる導入口から成形材料が投入される。通路r1、r2、r3は、所定の距離だけ進んだ位置で合流して単一の通路R1となり、環状ノズル23の通路R2に連なる。
通路r1、r2、r3の各導入口に外側層12、中間層13、内側層14の各成形材料を投入すると、各成形材料が通路r1、r2、r3を通過し、通路R1で重なり合って多層構造になる。そして、多層構造を保った状態で通路R2を通過して環状ノズル23から押し出される。
【0033】
[波付け工程]
波付け工程では、押出金型から押し出される管状押出品を一定の速度で搬送しながら、波付用の金型で真空成形する。例えば、図5および図6に示すようなキャタピラ式の波付け機を使用することができる。
【0034】
図5に示すように、波付け機25は、環状ノズル23の延長上に一対の波付け用の金型26A、26Bが向き合わさって移動可能になっている。金型26A、26Bの互いに向き合う面に波付け溝(キャビティ)が形成されている。図5矢印に示すように、金型26A、26Bは、所定の距離だけ移動した後、一旦分離し、逆方向に移動して環状ノズル23側へ戻る。すなわち、管状押出品を搬送しながら波付けを行う動作を繰り返すようになっている。
【0035】
図6に金型26A、26Bの拡大図を示した。金型26A、26Bには波付け溝の各溝に通気孔Tが設けられる。通気孔Tは、金型26A、26Bに貫通して延びている。金型26A、26Bの内側に通気孔Tの一端が開口し、外側に通気孔Tの他端が開口している。
金型26A、26Bの周囲には減圧室Rが設けられており(図5参照)、減圧室Rの気圧を下げることで、通気孔Tを介して型内に吸引力が作用する。
金型26A、26Bの間に管状押出品28を導入して減圧室Rの気圧を下げると、管状押出品28の外周面が波付け溝に吸引されて波状に成形される。管状押出品28の搬送方向に沿って金型26A、26Bを順次移動させることにより、管表面に連続的な波形状が成形される。
【0036】
[作用]
図7に示すように、成形材料は、多層状態のまま環状ノズル23から金型26A、26Bの間の波付け用通路に同時に押し出される。このとき、金型26A、26Bで管状押出品の周囲を吸引すると、外側層12のみが波付け溝に吸着され、中間層13および内側層14はほとんど吸着されずに元の積層状態を保つ。
これは、次に示すような作用による。すなわち、通気孔Tを介して波付け溝が減圧されると、管状品の外側層12が波付け溝に吸引され、その吸引力によって波状の溝面に密着する。このとき、中間層13は、急激な圧力低下にともなって発泡し、発泡ガスの一部を外側層12へ向けて放出する。そして、この発泡ガスの発泡力が波付け溝の吸引力を相殺する効果を発揮し、外側層12から中間層13を引き離す。
このような発泡ガスの作用により、外側層12と中間層13とは、波付け溝内で互いに分離し、両者の間に空洞Sが生じる。また、中間層13の外面には、空洞Sに向けて僅かに突出する程度の膨らみが形成されることになる。そして、内側層14の内面は、波付け溝からの吸引力がほとんど作用しないため、平滑な面になる。
【0037】
このように本実施形態によるコルゲート管の製造方法によれば、平滑な内面を有する多層構造のコルゲート管を容易に製造することができる。
また、単一の環状ノズルから多層構造の成形材料を押し出すため、管壁の厚みを抑えやすく、コルゲート管の屈曲性を良好にすることができる。
さらに、押出金型のノズル部分(口金部分)の構成が簡素化され、しかもマンドレル等の補助部材を設ける必要がないため、細径のコルゲート管を製造する場合でも、平滑な内面をもつ多層構造のコルゲート管を精度よく製造することができる。発明者らの試作によれば、内径φ8mm〜30mm程度のコルゲート管であっても、その内面をほぼ均一な内面に仕上げることができた。
【0038】
次に、コルゲート管の評価試験について説明する。
外側層、中間層(発泡層)および内側層に、各種成形材料を組み合わせてコルゲート管の品質を評価した。
表1に示すように、試験例1〜6は、外側層に低密度ポリエチレン(LDPE)、中間層(発泡層)に低密度ポリエチレン(LDPE)またはオレフィン系エラストマーを使用した。また、内側層には、低密度ポリエチレン(LDPE)、超低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、オレフィン系エラストマーのうちいずれか一種を選択的に使用した。
【0039】
【表1】

Figure 0004201638
【0040】
中間層(発泡層)に添加する発泡剤には、クエン酸および重炭酸ナトリウム(合計で40wt%程度)を含むポリエチレン系発泡剤を使用した。ポリエチレン系発泡剤の添加率は、中間層(発泡層)の成形材料に対し重量比で3.0wt%とした。
前述した構成の押出金型および波付け機を用いて、それぞれ同一の製造条件の下、ほぼ同一の外径および内径をもつコルゲート管を製造した。
【0041】
コルゲート管の評価方法は、平滑性、屈曲性および融着性の各項目について行った。
平滑性の評価は、管内面がほぼ平滑であるものを「◎」、管内面がやや波状であるものを「○」、管内面に皺が発生したもの「△」とした。屈曲性の評価は、折り曲げやすさが極めて良好なもの「◎」、やや良好なものを「○」、良好なものを「△」とした。融着性の評価は、各層が手で剥がれない程度に融着しているものを「◎」、いずれかの層が手で剥がれるものを「○」、成形の段階でいずれかの層が分離するものを「△」とした。評価の結果を表1に示す。
【0042】
表1に示すように、試験例1〜5によるサンプルは、平滑性、屈曲性または融着性のいずれかの評価で他のサンプルよりも劣るものがあるのに対し、試験例6では、全ての評価項目で優れた結果を示した。このような結果から、本発明によるコルゲート管を製造する場合の成形材料としては、外側層に低密度ポリエチレン、中間層(発泡層)にオレフィン系エラストマー、内側層にオレフィン系エラストマーのを組み合わせると、高品質のコルゲート管が得られることが判る。
【0043】
次に、中間層(発泡層)の発泡剤添加率を変化させた場合の各種コルゲート管について品質を評価した。
表2に示すように、試験例7〜11は、外側層に低密度ポリエチレン(LDPE)、中間層(発泡層)にオレフィン系エラストマー、内側層にオレフィン系エラストマーを使用した。
【0044】
【表2】
Figure 0004201638
【0045】
中間層(発泡層)に添加する発泡剤には、クエン酸および重炭酸ナトリウム(合計で40wt%程度)を含むポリエチレン系発泡剤を使用した。
発泡剤添加率は、中間層(発泡層)の成形材料に対し重量比で1.0〜5.0wt%まで順に増加するように設定した。
前述した構成の押出金型および波付け機を用いて、それぞれ同一の製造条件の下、同一の外径および内径をもつコルゲート管を製造した。
【0046】
なお、試験例7〜11で使用したオレフィン系エラストマーの比重は0.97であり、ポリエチレン系発泡剤のオレフィン系エラストマーへの添加時の比重変化は、2wt%添加時では重量比43%、3wt%添加時では重量比48.5%、4wt%添加時では重量比54%の軽量化となるものであった。
【0047】
コルゲート管の評価は、平滑性、屈曲性および融着性について、前述した評価方法と同様な方法で行った。
表2に示すように、発泡剤添加率が2.0wt%よりも少ないと、管内面に皺が発生しやすくなり、一方、発泡剤添加率が4.0wt%を超えると、各層の融着性が不十分になる。この結果、発泡剤の添加量2.0〜4.0wt%程度であるとき、すなわち、発泡剤添加時のオレフィン系エラストマーの比重変化が45%〜54%程度(試験例8〜10)、望ましくは48〜49%程度(試験例9)の範囲になるとき、より品質の高いコルゲート管が得られることが判る。
【0048】
前記実施形態では、三層構造のコルゲート管の製造方法を説明したが、その他の実施形態としては、成形材料の層数や層厚を変更することにより、多彩な構造のコルゲート管を製造することができる。
【0049】
例えば図8に示す他の実施形態では、内側層を二層構造にしている。コルゲート管30は、外側層12、中間層13および内側層31、32が順に積層されている。コルゲート管30の製造方法としては、押出工程において、外側層12、中間層13および内側層31、32の成形材料をそれぞれ専用の導入口から押出金型に導入し、原料通路で各成形材料を重ねて押し出す。次いで、前述したような波付け用の金型で管状押出品に波付けを行う。
【0050】
このような実施形態によれば、内側層31および32が二層構造であるため、成形材料の節約を図ることができる。例えば、内側層32に耐水性、耐蝕性等に優れた成形材料を用い、内側層31には再生材料を用いると、低コストで高品質のコルゲート管を製造することが可能になる。
また、内側層31および32を二層構造にすることで、波付け溝の吸引力が管内面に及びにくくなり、より平滑な内面をもったコルゲート管を製造することができる。
【0051】
また、図9に示す他の実施形態は、外側層を二層構造としている。コルゲート管40は、波形の外側層41および42の内側に発泡層13および内側層14が積層される。外側層41は、内側層42よりも層厚が厚い。コルゲート管40を製造方法としては、例えば、押出工程において、外側層41、42、中間層13および内側層14の成形材料をそれぞれ専用の導入口から押出金型に導入し、原料通路で各層を積層して押し出す。次いで、前述したような波付け用の金型で管状品押出品に波付けを行う。外側層41、42の成形材料については、各成形材料の押出量を調節することにより、それぞれ層厚の異なる外側層41および42を形成することができる。
【0052】
このような実施形態によれば、外側層41および42が二層構造になっているため、管壁の耐圧力および偏平化強度を向上させることができる。また、外側層41に透明な材料を使用し、外側層42に色付き材料等を用いることで、低コストで美観の優れたコルゲート管を製造することができる。
【0053】
その他の実施形態としては、例えば、中間層を省略した二層構造のコルゲート管とすることもできる。この場合、内側層を発泡層とし、この内側層の発泡力が波付け溝の吸引力と釣り合うようにする。また、管壁の層数は、前記実施形態に示したものに限られることなく、五層以上の多層構造にしてもよい。
前記実施形態で説明した押出金型および波付け機の構成についても、これらの構成に限定されることなく、本発明を適用することができるものであれば、種々の型式ものを用いることができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコルゲート管の製造方法によれば、次のような優れた効果を奏する。
(a) 屈曲性が良好で、かつ、平滑な内面をもつ多層構造のコルゲート管を簡単に製造することができる。
(b) 複雑な構成の装置を用いることなく、細径のコルゲート管を低コストで製造することができる。
(c) 管壁に発泡層を介在させるため、コルゲート管の断熱化および軽量化を図りやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態によるコルゲート管を示す部分切欠き側面図である。
【図2】本発明の実施形態によるコルゲート管を示す縦断面図である。
【図3】図2に示すIII−III線横断面である。
【図4】本発明の実施形態による押出金型の構成例を示す断面図である。
【図5】本発明の実施形態による波付け機の構成例を示す全体構成図である。
【図6】本発明の実施形態による波付け機の金型を示す部分拡大断面図である。
【図7】本発明の実施形態によるコルゲート管の成形時の作用を説明するための部分拡大断面図である。
【図8】本発明の他の実施形態によるコルゲート管を示す縦断面図である。
【図9】本発明の他の実施形態によるコルゲート管を示す縦断面図である。
【図10】従来の実施形態によるコルゲート管を示す縦断面図である。
【図11】従来の他の実施形態によるコルゲート管を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 コルゲート管
10a 凸部
10b 凹部
11 管壁
12 外側層
13 中間層(発泡層)
14 内側層
20 押出金型
23 環状ノズル
25 波付け機
26A、26B 金型
28 管状押出品
R 減圧室
S 空洞
T 通気孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a corrugated tube and a corrugated tube manufactured by the manufacturing method. The corrugated pipe | tube by this invention is used as flexible hoses, such as household appliances (an air conditioner, a washing machine, etc.), a vending machine, a water purifier, a medical device, for example.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, corrugated pipes having a wave-like continuous pipe wall are known. As shown in FIG. 10, the conventional corrugated tube 1 has a wave-like convex portion 2 a and a concave portion 2 b formed on the tube wall 2. The convex portions 2a and the concave portions 2b are connected in a ring shape in the circumferential direction of the tube wall 2, and are alternately arranged in the length direction.
As a manufacturing method of such a corrugated pipe 1, a corrugated mold is arranged in front of a nozzle of an extrusion mold in advance, and the outer layer 3 and the inner layer 4 are placed between these molds. The molding material is stacked and extruded into a tubular shape. Next, the tube wall 2 is formed into a wave shape by pressing the peripheral surface of the tubular extrudate against the wave groove (corrugation groove) of the mold or by vacuum suction.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional corrugated tube manufacturing method, when corrugating the tube wall 2, the outer layer 3 and the inner layer 4 are simultaneously adsorbed in the corrugated groove, so A dent H is easily formed. For this reason, such dents H have caused problems such as dust easily clogging the pipe, and the flow of fluid through the pipe worsening.
[0004]
On the other hand, the manufacturing method of the corrugated pipe which solved such a malfunction is also known. According to this type of manufacturing method, the molding material of the outer layer and the inner layer is extruded from different annular nozzles, and only the molding material of the outer layer is corrugated by vacuum suction into the corrugated groove. Thereafter, before the molding material hardens, the outer layer and the inner layer are fused in the mold (see Patent Document 1).
[0005]
In the corrugated tube 5 manufactured by such a manufacturing method, as shown in FIG. 11, a corrugated tube wall is formed only on the outer layer 6, and is not formed on the inner layer 7. Since the inner surface of the inner layer 7 is formed smoothly, the fluid resistance in the pipe is reduced, and the fluid flows smoothly.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 51-20548
[Patent Document 2]
JP 10-95051 A
[Patent Document 3]
Japanese National Patent Publication No. 11-503217
[Patent Document 4]
JP-A-8-170761
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the manufacturing method of such a corrugated tube also has the following problems in its manufacturing method. That is, since an annular nozzle for extruding the outer layer and the inner layer is separately required, the configuration of the tip die portion of the extrusion die tends to be complicated. In particular, when trying to manufacture a corrugated pipe having a small diameter, it becomes difficult to process an annular nozzle or the like, and the manufacturing cost increases.
[0008]
Further, since it is difficult to reduce the size of the annular nozzle, as shown in FIG. 11, the thickness of the inner layer 7 tends to be larger than that of the outer layer 6, and the corrugated tube 5 is thick and has poor flexibility. Cheap.
For these reasons, the conventional corrugated tube manufacturing method has a problem that it is difficult to provide a small-diameter flexible hose whose demand has been increasing in recent years.
[0009]
The present invention has been made in view of such a current situation. Even if the diameter of the pipe is reduced, the inner surface of the pipe is smoothly finished, and a corrugated pipe capable of producing a pipe wall having a multilayer structure with good flexibility is provided. It aims at providing the manufacturing method of.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
[First invention]
The method for manufacturing a corrugated tube of the present invention (first invention) for solving the above-mentioned problems is as follows.
A process of stacking molding materials in multiple layers and extruding from an annular nozzle;
Sending the multi-layered tubular extrudate extruded from the annular nozzle to a corrugating channel for corrugation;
A method of manufacturing a corrugated pipe, comprising: suctioning the periphery of the tubular extrudate with a corrugated groove of the corrugated mold and corrugating the pipe wall of the tubular extrudate;
Any layer inside the outer layer of the tubular extrudate is a foamed layer, and the foaming force of the foamed layer is controlled so as to cancel out the suction force of the corrugated groove.
[0011]
According to the present invention (first invention), when the tubular extrudate is sucked into the corrugated groove, the outer layer of the tubular extrudate is formed into a wave shape. At this time, foaming gas is generated inside the foaming layer, and the foaming force (positive pressure) by the foaming gas cancels out the suction force (negative pressure) of the corrugated groove, so the foamed layer is sucked into the corrugated groove. Avoided. As a result, the suction force from the corrugated groove hardly acts on the layer inside the foam layer, and the inner surface of the corrugated tube becomes smooth.
[0012]
In the present invention (first invention), the foam layer can be formed by foaming a molding material by a chemical or physical method. As a chemical method, for example, a foaming layer can be obtained by mixing an appropriate amount of a foaming agent into a molding material, and as a physical method, a gas such as carbon dioxide gas is mixed into the molding material at an appropriate ratio. By doing so, a foamed layer can be obtained.
Preferably by chemical methods. This is because it is easy to obtain a uniform foamed state, and handling of the foaming agent is easy and it is easy to ensure safety.
[0013]
The method for controlling the foaming force of the foamed layer is preferably performed by adjusting the amount of foaming agent added to the molding material. Specifically, taking into account the molding temperature, extrusion speed, suction pressure of the corrugated groove, etc., the suction force acting on the foam layer from the corrugated groove and the foam force generated in the foam layer during co-extrusion of the molding material Adjust the expansion ratio so that the balance is balanced. It is advisable to conduct an appropriate test or the like according to the conditions of use of the extruder or corrugating machine, and to set the optimum amount of foaming agent.
[0014]
As the molding material, a thermoplastic resin generally used for producing a flexible hose can be used. For example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, nylon (polyamide), polyester, polycarbonate, Examples include polyacetal and cellulose acetate.
It should be noted that the molding materials for each layer may be all different types, or may be the same type of molding material.
[0015]
In the present invention (the first invention), “the extent to which the foaming force of the foam layer cancels the suction force of the corrugated groove” means that foaming does not cause wrinkles on the inner surface of the corrugated tube by the suction force of the corrugated groove. It means that the foaming power of the layer is increased. When the suction force of the corrugated groove and the foaming force of the foamed layer are almost evenly balanced, the inner surface of the corrugated pipe becomes a smooth surface without irregularities. When the foaming force of the foamed layer is too small to sufficiently cancel out the suction force of the corrugated groove, a bowl-shaped recess H is formed on the inner surface of the corrugated tube as shown in FIG. The range of foaming force control according to the present invention (first invention) includes foaming of the foamed layer to such an extent that the inner surface of the corrugated tube becomes a uniform smooth surface, and such ridge-shaped dents are eliminated. Includes those with controlled force.
[0016]
Note that Patent Documents 2 and 4 are cited as prior arts in which a foam layer is used in a corrugated pipe having a multilayer structure. The inventions described in these documents do not corrugate by sucking the outer layer of the tubular extrudate, but in order to increase the accuracy of the outer diameter of the corrugated tube, the outer layer is pushed outward by foaming force to corrugate. It is a thing to do. In such a manufacturing method, when the foaming force of the foamed layer is controlled so that the inner surface of the inner layer is smooth, the accuracy of the outer diameter is deteriorated, and it is difficult to manufacture a high-quality corrugated pipe.
On the other hand, in the present invention (first invention), the outer layer is corrugated by the suction force of the corrugated groove, and the inner layer is smoothed by the foaming force of the foam layer. In other words, by controlling the foaming force of the foamed layer to such an extent that the suction force of the corrugated groove is offset, it is possible to achieve highly accurate corrugation of the outer layer and smoothing of the inner layer at the same time. It is possible to manufacture a high quality corrugated tube with an inner surface.
[0017]
[Second invention]
The corrugated tube manufacturing method of the present invention (second invention) is the same as the corrugated tube manufacturing method of the present invention (first invention), in which the molding material is shared in a multilayer state in the corrugated passage of the corrugated mold. It is characterized by being extruded.
[0018]
In general, in a manufacturing method for smoothing the inner surface of a multilayer corrugated tube, the outer layer molding material is first extruded, the corrugated groove is corrugated, and immediately thereafter, the inner layer molding material is extruded, and the outer layer is extruded. Fused to the inner surface. That is, the molding material of each layer is extruded into the corrugated passage with a time difference by using different tubular nozzles (caps). Further, in this type of manufacturing method, in order to securely bond the outer layer and the inner layer, the inner surface of the inner layer is pressure-formed outwardly by a mandrel extending in the tube axis direction (patent) References 1, 3 and 4).
[0019]
According to the present invention (second invention), since the molding material in a multilayer state is simultaneously extruded into the corrugated passage, the molding material of each layer can be extruded from a single tubular nozzle without considering the time difference. . As a result, the configuration of the tip cap portion is simplified and it is easy to reduce the size. Further, the co-extrusion of the molding material improves the adhesion between the layers, so that it is not necessary to perform pressure molding of the corrugated tube with a mandrel. Furthermore, by simultaneously extruding a multi-layer molding material containing a foam layer into the corrugated passage, the outer layer is adsorbed into the corrugated groove and the inner layer is repelled by the foaming force at almost the same time, and the suction force It becomes easy to control the foaming force with respect to.
[0020]
[Third invention]
The corrugated pipe of the present invention (third invention) is manufactured by the method for manufacturing a corrugated pipe according to the first invention.
According to the corrugated tube of the present invention (third invention), as described above, the inner surface thereof is formed into a smooth surface. This makes it easier for the fluid to flow smoothly through the tube and makes it difficult for dust and the like to adhere to the inner wall of the tube.
Further, in the corrugated pipe according to the present invention (third invention), a cavity due to the foaming gas is easily formed around the foam layer (particularly the outer portion of the foam layer). Such a cavity can also improve the heat insulation and flexibility of the tube wall.
[0021]
[Fourth Invention]
The corrugated tube of the present invention (fourth invention) is characterized in that the foamed layer is a thermoplastic elastomer.
In general, as a molding material for a flexible hose, low density polyethylene excellent in water resistance, corrosion resistance and the like is often used. When a corrugated tube is manufactured by the manufacturing method of the present invention (first invention), low density polyethylene may be used as a molding material for each layer, but if low density polyethylene is used for a foam layer, the tube wall becomes hard. , Flexibility tends to be insufficient.
According to the corrugated pipe of the present invention (fourth invention), since the foam layer is formed of a thermoplastic elastomer, the flexibility is improved by the elastic force of the foam layer. In addition, the foaming force can be easily controlled due to the flexible nature of the elastomer.
[0022]
As the thermoplastic elastomer, olefin elastomer, styrene elastomer, polyester elastomer, polyurethane elastomer, polyamide elastomer, and the like can be used.
Examples of the olefin elastomer include those obtained by copolymerization of propylene and ethylene, those obtained by copolymerization of propylene and butene-1, those obtained by copolymerization of ethylene and butene-1, propylene, ethylene and butene-1. Examples of the copolymer include propylene, ethylene copolymerized with hexadiene, norbornene, cyclopentadiene, and other olefins.
Examples of the styrene elastomer include styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, and styrene-butadiene random copolymer.
A blend of these different types of thermoplastic elastomers may be used.
[0023]
[Fifth Invention]
The corrugated pipe of the present invention (the fifth invention) is characterized in that the foam layer is provided in an intermediate layer between the outer layer and the inner layer of the tubular extrudate.
Normally, fine irregularities due to bubbles are likely to occur on the surface of the foam layer, so that if the foam layer is exposed on the inner surface of the corrugated tube, the fluid resistance and other performance of the tube inner surface tends to deteriorate, and the fluid penetrates into the bubbles. There is a risk.
According to the present invention (fifth invention), since the foam layer is provided between the outer layer and the inner layer, the surface of the foam layer is not exposed to the inner surface of the corrugated tube. Thereby, the inner surface of the corrugated pipe can be made smoother, and a corrugated pipe excellent in performance such as fluid resistance can be manufactured.
[0024]
[Sixth Invention]
In the corrugated tube of the present invention (sixth invention), the molding material of the outer layer, the intermediate layer and the inner layer is an outer layer: low-density polyethylene, an intermediate layer: an olefin-based elastomer, and an inner layer: an olefin-based elastomer, A foaming agent is added to the olefin-based elastomer of the intermediate layer.
[0025]
According to the corrugated pipe of the present invention (sixth invention), since the low density polyethylene is used for the outer layer, the water resistance, corrosion resistance, weather resistance and the like of the pipe surface are improved.
Moreover, the flexibility of a corrugated pipe | tube becomes favorable by using an olefin type elastomer for an intermediate | middle layer and an inner layer.
Furthermore, since the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer are olefin-based molding materials, the compatibility of the molding materials is improved, and a strong corrugated tube that is difficult to separate for each layer can be manufactured.
[0026]
As the foaming agent added to the olefin elastomer of the intermediate layer, it is desirable to use an olefin foaming agent containing citric acid and sodium bicarbonate. The addition rate of the olefinic foaming agent may be adjusted so that, for example, the change in specific gravity of the olefinic elastomer is about 45% to 54%, preferably about 48% to 49% by weight, at atmospheric pressure. . In addition, the range of the weight ratio by the specific gravity change of this olefin elastomer can be applied also when foaming an intermediate | middle layer by physical gas foaming, without using a foaming agent.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
An example of a corrugated tube according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
The corrugated tube 10 has a tube wall 11 having a three-layer structure. On the outer periphery of the tube wall 11, wavy convex portions 10 a and concave portions 10 b are alternately formed. The tube wall 11 is freely deformed by the protrusions 10a and the protrusions 10a extending and contracting in the length direction. That is, the wave-like convex part 10a and the convex part 10a play the role which makes the flexibility of the corrugated pipe | tube 10 favorable and raises flattening intensity | strength.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the tube wall 11 has an outer layer 12, an intermediate layer 13, and an inner layer 14 laminated in order. Of these layers, the intermediate layer 13 is a foamed layer.
[0029]
A cavity S is formed between the outer layer 12 and the intermediate layer 13. A portion of the outer layer 12 that forms the concave portion 10 b is in contact with the intermediate layer 13, and a portion that forms the convex portion 10 a is at a position away from the intermediate layer 13. The wall surface 13a of the intermediate layer 13 exposed in the cavity S is slightly expanded toward the convex portion 10a.
Inside the intermediate layer 13, an inner layer 14 extends in the length direction with a constant layer thickness. The inner layer 14 extends in a cylindrical shape in the length direction of the corrugated tube 10, and the inner surface thereof is a substantially uniform smooth surface.
[0030]
Next, the manufacturing method of the corrugated pipe | tube 10 is demonstrated.
[Preparation of molding material]
As the molding material of the corrugated tube 10, for example, low density polyethylene can be used for the outer layer 12, and an olefin-based elastomer can be used for the intermediate layer 13 and the inner layer 14. An appropriate amount of a foaming agent is added to the molding material of the intermediate layer 13 in advance so that the foaming force of the intermediate layer 13 and the suction force acting on the outer layer 12 from the corrugated groove are balanced.
[0031]
[Extrusion process]
The extrusion step of the molding material can be performed by an extrusion die for producing a multilayer tube that is generally used conventionally. An example of the configuration of the extrusion mold is shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the extrusion mold 20 includes a transfer unit 21 and a nozzle unit 22. The transfer unit 21 is provided with an inlet for feeding the molding material. The molding material thrown into the introduction port of the transfer part 21 is sent to the nozzle part 22 side while maintaining a predetermined temperature. The nozzle portion 22 is provided with an annular nozzle 23 for extruding a molding material into a tubular shape.
[0032]
The transfer section 21 is provided with passages r1, r2, and r3 for supplying the molding material. Molding materials are fed into the passages r1, r2, and r3 from different inlets. The passages r1, r2, and r3 merge at a position advanced by a predetermined distance to form a single passage R1, and continue to the passage R2 of the annular nozzle 23.
When the molding materials of the outer layer 12, the intermediate layer 13, and the inner layer 14 are introduced into the inlets of the passages r1, r2, and r3, the molding materials pass through the passages r1, r2, and r3, and overlap each other in the passage R1. Become a structure. Then, it passes through the passage R2 while maintaining the multilayer structure and is pushed out from the annular nozzle 23.
[0033]
[Wavy process]
In the corrugation process, the tubular extrudate extruded from the extrusion mold is vacuum-formed with a corrugation mold while being conveyed at a constant speed. For example, a caterpillar type corrugating machine as shown in FIGS. 5 and 6 can be used.
[0034]
As shown in FIG. 5, the corrugating machine 25 is configured such that a pair of corrugating dies 26 </ b> A and 26 </ b> B face each other on the extension of the annular nozzle 23 and can move. Corrugated grooves (cavities) are formed on the surfaces of the molds 26A and 26B facing each other. As shown by the arrows in FIG. 5, the molds 26 </ b> A and 26 </ b> B are moved by a predetermined distance, then once separated, moved in the reverse direction, and returned to the annular nozzle 23 side. That is, the operation of corrugating while conveying the tubular extrudate is repeated.
[0035]
FIG. 6 shows an enlarged view of the molds 26A and 26B. The molds 26 </ b> A and 26 </ b> B are provided with a vent hole T in each groove of the corrugated groove. The vent hole T extends through the molds 26A and 26B. One end of the vent hole T is opened inside the molds 26A and 26B, and the other end of the vent hole T is opened outside.
A decompression chamber R is provided around the molds 26A and 26B (see FIG. 5). By reducing the pressure in the decompression chamber R, a suction force acts on the mold via the vent hole T.
When the tubular extrudate 28 is introduced between the molds 26A and 26B to lower the pressure in the decompression chamber R, the outer peripheral surface of the tubular extrudate 28 is sucked into the corrugated groove and formed into a wave shape. By sequentially moving the dies 26A and 26B along the conveying direction of the tubular extrudate 28, a continuous wave shape is formed on the tube surface.
[0036]
[Action]
As shown in FIG. 7, the molding material is simultaneously extruded from the annular nozzle 23 to the corrugation passage between the molds 26A and 26B in a multilayer state. At this time, when the periphery of the tubular extrudate is sucked by the molds 26A and 26B, only the outer layer 12 is adsorbed to the corrugated groove, and the intermediate layer 13 and the inner layer 14 are hardly adsorbed and keep the original laminated state.
This is due to the following actions. That is, when the corrugated groove is depressurized through the vent hole T, the outer layer 12 of the tubular product is sucked into the corrugated groove and is brought into close contact with the wavy groove surface by the suction force. At this time, the intermediate layer 13 foams with a rapid pressure drop, and releases a part of the foamed gas toward the outer layer 12. The foaming force of the foaming gas exhibits an effect of canceling out the suction force of the corrugated groove, and the intermediate layer 13 is pulled away from the outer layer 12.
Due to the action of the foaming gas, the outer layer 12 and the intermediate layer 13 are separated from each other in the corrugated groove, and a cavity S is generated between them. In addition, a bulge that slightly protrudes toward the cavity S is formed on the outer surface of the intermediate layer 13. And since the attraction | suction force from a corrugation groove hardly acts on the inner surface of the inner layer 14, it becomes a smooth surface.
[0037]
Thus, according to the manufacturing method of the corrugated tube according to the present embodiment, a corrugated tube having a multilayer structure having a smooth inner surface can be easily manufactured.
Further, since the molding material having a multilayer structure is extruded from a single annular nozzle, the thickness of the tube wall can be easily suppressed, and the bendability of the corrugated tube can be improved.
Furthermore, since the structure of the nozzle part (die part) of the extrusion mold is simplified and it is not necessary to provide an auxiliary member such as a mandrel, a multilayer structure having a smooth inner surface even when a small corrugated pipe is manufactured. The corrugated tube can be manufactured with high accuracy. According to the prototypes of the inventors, the inner surface of the corrugated tube having an inner diameter of about 8 mm to 30 mm could be finished to a substantially uniform inner surface.
[0038]
Next, the corrugated tube evaluation test will be described.
The quality of the corrugated tube was evaluated by combining various molding materials with the outer layer, the intermediate layer (foamed layer) and the inner layer.
As shown in Table 1, in Test Examples 1 to 6, low density polyethylene (LDPE) was used for the outer layer, and low density polyethylene (LDPE) or an olefin-based elastomer was used for the intermediate layer (foamed layer). For the inner layer, any one of low density polyethylene (LDPE), very low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), and olefin elastomer was selectively used.
[0039]
[Table 1]
Figure 0004201638
[0040]
The foaming agent added to the intermediate layer (foaming layer) was a polyethylene foaming agent containing citric acid and sodium bicarbonate (about 40 wt% in total). The addition rate of the polyethylene-based foaming agent was set to 3.0 wt% with respect to the molding material of the intermediate layer (foamed layer).
A corrugated tube having substantially the same outer diameter and inner diameter was manufactured under the same manufacturing conditions using the extrusion mold and corrugating machine having the above-described configuration.
[0041]
The corrugated tube was evaluated for each of the items of smoothness, flexibility and fusion.
In the evaluation of smoothness, “◎” indicates that the inner surface of the tube is substantially smooth, “◯” indicates that the inner surface of the tube is slightly wavy, and “Δ” indicates that wrinkles are generated on the inner surface of the tube. In the evaluation of the flexibility, “」 ”indicates that the bendability is extremely good,“ ◯ ”indicates that it is slightly good, and“ △ ”indicates that it is good. For the evaluation of fusing properties, “◎” indicates that each layer is fused to the extent that it cannot be peeled by hand, “○” indicates that any layer is peeled by hand, and any layer is separated at the molding stage. The thing to do was set as “△”. The evaluation results are shown in Table 1.
[0042]
As shown in Table 1, the samples according to Test Examples 1 to 5 are inferior to other samples in any of the evaluations of smoothness, flexibility or fusion, whereas in Test Example 6, all Excellent results were shown in the evaluation items. From such a result, as a molding material in the case of producing a corrugated tube according to the present invention, when combining an outer layer with a low density polyethylene, an intermediate layer (foamed layer) with an olefin elastomer, and an inner layer with an olefin elastomer It can be seen that a high quality corrugated tube is obtained.
[0043]
Next, the quality was evaluated about various corrugated pipe | tubes at the time of changing the foaming agent addition rate of an intermediate | middle layer (foaming layer).
As shown in Table 2, in Test Examples 7 to 11, low density polyethylene (LDPE) was used for the outer layer, olefin elastomer was used for the intermediate layer (foamed layer), and olefin elastomer was used for the inner layer.
[0044]
[Table 2]
Figure 0004201638
[0045]
The foaming agent added to the intermediate layer (foaming layer) was a polyethylene foaming agent containing citric acid and sodium bicarbonate (about 40 wt% in total).
The foaming agent addition rate was set so as to increase in order from 1.0 to 5.0 wt% by weight with respect to the molding material of the intermediate layer (foamed layer).
Corrugated tubes having the same outer diameter and inner diameter were manufactured under the same manufacturing conditions using the extrusion mold and corrugating machine having the above-described configuration.
[0046]
The specific gravity of the olefin elastomer used in Test Examples 7 to 11 is 0.97, and the specific gravity change when the polyethylene foaming agent is added to the olefin elastomer is 43% by weight, 3 wt% when 2 wt% is added. When added to 4% by weight, the weight was reduced to 48.5% and when added at 4 wt%, the weight was reduced to 54%.
[0047]
The corrugated tube was evaluated in the same manner as the evaluation method described above with respect to smoothness, flexibility and fusing property.
As shown in Table 2, when the foaming agent addition rate is less than 2.0 wt%, wrinkles are likely to occur on the inner surface of the tube, whereas when the foaming agent addition rate exceeds 4.0 wt%, the layers are fused. Sexuality becomes insufficient. As a result, when the addition amount of the foaming agent is about 2.0 to 4.0 wt%, that is, the specific gravity change of the olefin elastomer at the time of adding the foaming agent is about 45% to 54% (Test Examples 8 to 10), desirably It can be seen that a higher quality corrugated tube can be obtained when it is in the range of about 48 to 49% (Test Example 9).
[0048]
In the above embodiment, the method of manufacturing the corrugated pipe having the three-layer structure has been described. However, as another embodiment, the corrugated pipe having various structures can be manufactured by changing the number of layers and the layer thickness of the molding material. Can do.
[0049]
For example, in another embodiment shown in FIG. 8, the inner layer has a two-layer structure. In the corrugated tube 30, the outer layer 12, the intermediate layer 13, and the inner layers 31 and 32 are laminated in order. As a manufacturing method of the corrugated tube 30, in the extrusion process, the molding materials of the outer layer 12, the intermediate layer 13, and the inner layers 31, 32 are introduced into the extrusion mold from the dedicated inlets, and each molding material is introduced into the raw material passage. Extrude repeatedly. Next, the tubular extrudate is corrugated using the corrugating mold as described above.
[0050]
According to such an embodiment, since the inner layers 31 and 32 have a two-layer structure, it is possible to save the molding material. For example, when a molding material having excellent water resistance and corrosion resistance is used for the inner layer 32 and a recycled material is used for the inner layer 31, a high-quality corrugated tube can be manufactured at a low cost.
Further, by making the inner layers 31 and 32 have a two-layer structure, the corrugated tube having a smoother inner surface can be manufactured because the suction force of the corrugated groove hardly reaches the inner surface of the tube.
[0051]
In another embodiment shown in FIG. 9, the outer layer has a two-layer structure. In the corrugated tube 40, the foam layer 13 and the inner layer 14 are laminated inside the corrugated outer layers 41 and 42. The outer layer 41 is thicker than the inner layer 42. As a manufacturing method of the corrugated pipe 40, for example, in the extrusion process, the molding materials of the outer layers 41 and 42, the intermediate layer 13 and the inner layer 14 are respectively introduced into the extrusion mold from the dedicated inlets, and each layer is put in the raw material passage. Stack and extrude. Next, the tubular product extrudate is corrugated with the corrugating mold as described above. Regarding the molding materials of the outer layers 41 and 42, the outer layers 41 and 42 having different layer thicknesses can be formed by adjusting the extrusion amount of each molding material.
[0052]
According to such an embodiment, since the outer layers 41 and 42 have a two-layer structure, the pressure resistance and flattening strength of the tube wall can be improved. Further, by using a transparent material for the outer layer 41 and using a colored material or the like for the outer layer 42, it is possible to manufacture a corrugated tube having excellent aesthetics at low cost.
[0053]
As other embodiment, it can also be set as the corrugated pipe of the two-layer structure which abbreviate | omitted the intermediate | middle layer, for example. In this case, the inner layer is a foam layer, and the foaming force of the inner layer is balanced with the suction force of the corrugated groove. The number of tube wall layers is not limited to that shown in the above embodiment, but may be a multilayer structure of five or more layers.
The configurations of the extrusion mold and the corrugating machine described in the embodiment are not limited to these configurations, and various types can be used as long as the present invention can be applied. .
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the corrugated tube manufacturing method of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(a) A corrugated pipe having a multilayer structure having good flexibility and a smooth inner surface can be easily produced.
(b) A thin corrugated tube can be manufactured at a low cost without using an apparatus having a complicated configuration.
(c) Since the foam layer is interposed on the pipe wall, the corrugated pipe can be easily insulated and lightened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a corrugated tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a corrugated tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of an extrusion mold according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a configuration example of a corrugating machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing a mold of a corrugating machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining an operation at the time of forming a corrugated pipe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a corrugated tube according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a corrugated tube according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a corrugated tube according to a conventional embodiment.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a corrugated tube according to another conventional embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Corrugated tube
10a Convex part
10b recess
11 pipe wall
12 Outer layer
13 Intermediate layer (foamed layer)
14 Inner layer
20 Extrusion mold
23 Annular nozzle
25 Corrugating machine
26A, 26B Mold
28 Tubular extrudate
R decompression chamber
S cavity
T Vent

Claims (1)

成形材料を多層に重ねて環状ノズルから押出す工程と、
前記環状ノズルから押し出された多層構造の管状押出品を、波付け型の波付け用通路に送る工程と、
前記波付け型の波付け溝で前記管状押出品の周囲を吸引し、前記管状押出品の管壁に波付けを行う工程とを備えたコルゲート管の製造方法であって、
前記成形材料の調製工程と、前記成形材料の押出成形工程とを行って前記コルゲート管を得るものであり、
前記成形材料の押出成形工程は、
A.前記コルゲート管の外側層、中間層および内側層の成形材料を、所定の導入口から押出金型に投入する工程、
B.前記押出金型の環状ノズルから前記外側層、前記中間層および前記内側層を多層状態で同時に押し出し、前記中間層を発泡させる工程、
C.前記工程Bの押出時に前記外側層のみを前記中間層から分離させ前記波付け溝に吸着させるとともに、前記外側層と前記中間層との間に前記中間層の発泡ガスによる空洞を形成する工程を含み、
前記成形材料の調製工程は、前記中間層の成形材料に添加する発泡剤の量を調節することで、前記工程A〜Cにより得られるコルゲート管の内面に前記波付け型の吸引力による皺が生じない程度に前記中間層の発泡力を制御する工程を含むことを特徴とするコルゲート管の製造方法。
A process of stacking molding materials in multiple layers and extruding from an annular nozzle;
Sending the multi-layered tubular extrudate extruded from the annular nozzle to a corrugating channel for corrugation;
A method of manufacturing a corrugated pipe, comprising: suctioning the periphery of the tubular extrudate with a corrugated groove of the corrugated mold and corrugating the pipe wall of the tubular extrudate;
The corrugated tube is obtained by performing the molding material preparation step and the molding material extrusion step.
The extrusion molding process of the molding material,
A. A step of feeding the molding material of the outer layer, the intermediate layer and the inner layer of the corrugated pipe into an extrusion mold from a predetermined inlet;
B. A step of simultaneously extruding the outer layer, the intermediate layer and the inner layer in a multilayer state from the annular nozzle of the extrusion mold, and foaming the intermediate layer;
C. A step of separating only the outer layer from the intermediate layer and adsorbing it to the corrugation groove at the time of extrusion in the step B, and forming a void by the foaming gas of the intermediate layer between the outer layer and the intermediate layer; Including
In the step of preparing the molding material, wrinkles due to the suction force of the corrugated mold are formed on the inner surface of the corrugated pipe obtained by the steps A to C by adjusting the amount of the foaming agent added to the molding material of the intermediate layer. A method of manufacturing a corrugated pipe, comprising the step of controlling the foaming force of the intermediate layer to such an extent that it does not occur.
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