JP5415995B2 - 樹脂配管、樹脂配管の接続方法 - Google Patents

Description

本発明は上下水道配管、トンネル消火配管、消火配管、工場配管等に用いられる送配水用の樹脂配管、樹脂配管の接続方法に関するものである。

従来、送配水を行う配管には、樹脂製の配管が使用され、樹脂配管の最外周に設けられる保護層は、例えばポリエチレン等を押出被覆して形成される。

このような、外層を有する樹脂配管として、樹脂製の内管の外周に補強層を設け、さらにオレフィン系樹脂混合物を押出被覆して外層が形成されたホースがある（特許文献１）。

特開２００９−２５７３９４号公報

このようなホースは、ホース同士を接続する際、ホースの端部の外層を剥ぎ取り、補強層をほどき、内管を露出させた状態で電気融着接合やバット融着、メカニカル接続等が行われる。したがって、ホースの接続作業において、外層を剥ぎ取る必要がある。

しかし、特許文献１のようなホースでは、外層を剥ぎ取る際に、外層をナイフ等で切れ目を入れて剥ぎ取る必要があることから、補強層や内管を損傷する恐れがある。特に、通常、外層の厚さは薄いため、現場で外層のみを剥ぎ取ることは困難である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂配管の接続作業等において、外層である保護層のみを容易に剥がすことが可能であり、内部の補強層や内管等の損傷を防止することが可能な樹脂配管等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、樹脂製の内管と、前記内管の外周側に設けられる補強層と、前記補強層の外周側に設けられる保護層と、を有し、前記保護層は、裏面に粘着層を有する樹脂テープが前記補強層の外周側にラップ巻きされて形成され、前記樹脂テープは複数層巻きつけられ、内層側に巻きつけられた前記樹脂テープのラップ部端部から、当該内層側の樹脂テープの前記粘着層の一部が外周にはみ出しており、当該内層側の樹脂テープの外周側に巻きつけられた外層側の前記樹脂テープの粘着層と、当該内層側の樹脂テープよりはみ出した粘着層の一部とが接着されており、前記補強層と前記保護層との間には、さらに剥離部材が設けられることを特徴とする樹脂配管である。

前記樹脂テープは、カーボンブラックが１％以上配合され、さらに、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンまたは赤燐のいずれかの難燃材が１％以上配合されてもよい。

前記内管はポリエチレン製であり、前記補強層はポリアリレート繊維により形成され、前記保護層はポリエチレン製であってもよい。

前記粘着層は、揮発成分を有しないブチルゴムをベースとした粘着剤により形成されてもよい。

第１の発明によれば、保護層が粘着層を有する樹脂テープのラップ巻きにより形成されるため、接続作業においては、樹脂テープを剥がすことで、補強層等の内層を傷めることもなく、作業が容易である。また、樹脂テープをラップ巻きすることで、確実に樹脂テープ同士の隙間を塞ぐことができる。

また、粘着層が、揮発成分を含まないブチルゴムをベースとした粘着剤により形成されれば、粘着部が長期にわたる使用時においても粘着性能が低下せず、樹脂テープの剥離やずれ等を生じにくくすることができる。なお、粘着層のベース成分に揮発成分を含まないとは、揮発性の有機溶剤が含まれていないことを意味する。

また、樹脂テープが複数層巻きつけられれば、より確実に保護層の機能を発揮でき、また、仮に最外層の樹脂テープの一部に亀裂が生じても、当該亀裂が、内層側の樹脂テープや、ラップ巻きされる隣り合う樹脂テープに伝播することがないため、長期にわたる信頼性を確保することができる。

また、複数層の樹脂テープを巻きつけた際に、内層側の樹脂テープのラップ部よりはみ出した粘着層の一部が、外層側の樹脂テープの粘着層と一体化するため、より確実に樹脂テープ同士が接着される。

また、樹脂テープにカーボンブラックが１％以上配合されることで、樹脂テープの耐候性を向上させることができる。

また、補強層と保護層との間に剥離部材を設ければ、樹脂テープをはがす際に、補強層と保護層との接着により、樹脂テープの除去（剥離）作業が困難となることがない。また、樹脂テープに難燃材が配合されることで、樹脂配管の難燃性を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明に係る樹脂配管を用い、前記樹脂配管の端部の樹脂テープと、前記補強層を構成する補強テープとをそれぞれ所定長さだけ剥離し、前記内管を露出させ、前記内管の端部と接続対象物とを接続後、前記樹脂テープおよび前記補強テープを前記内管に再度巻き戻すことを特徴とする樹脂配管の接続方法である。前記樹脂配管の前記補強層と前記保護層との間に剥離部材が設けられており、前記樹脂配管の端部の前記樹脂テープの剥離とともに前記剥離部材を剥離してもよい。

第２の発明によれば、樹脂配管同士の接続において、樹脂テープをはがすことで保護層を剥離することができ、保護層の剥離に伴う補強層や内管の損傷の恐れがない。また、接続作業後、補強テープおよび樹脂テープを巻き戻すことで、接続部近傍の補強および保護が可能である。

本発明によれば、樹脂配管の接続作業等において、外層である保護層のみを容易に剥がすことが可能であり、内部の補強層や内管等の損傷を防止することが可能な樹脂配管等を提供することができる。

配管１を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。 配管１の構造を示す軸方向断面図。 樹脂テープ９を示す図。 樹脂テープ９を巻きつける状態を示す図。 図４のＡ部拡大図であり、配管１の構造を示す軸方向断面図。 配管１同士の接続工程を示す図。 配管３０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。 樹脂テープ９の他の巻き付け方を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、配管１を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は断面図である。配管１は、主に、内管３、補強層５、保護層７等から構成される。

内管３は、樹脂製の管体であり、例えば高密度ポリエチレン製の管体である。内管３の外周側には、補強層５が形成される。なお、内管３の外周側とは、内管３の外側であることを意味し、内管３と補強層５との間に他の層構造を有することをも含むものである。以下の説明においては、各層の位置関係において、単に「外周」と称するが、同様に、各層間に他の層構造を有するものを含むことは言うまでもない。

補強層５は、補強テープにより形成される。補強テープは、たとえばポリアリレート繊維やアラミド繊維製のテープが巻きつけられる。補強層５としては、たとえば、スーパ繊維であるクラレ社製のベクトラン（登録商標）を使ったテープを使用することができる。なお、ポリアリレート繊維製テープの巻き付けは、例えば、テープ幅方向の端部同士をラップさせるように巻きつけてもよく、または、多少のギャップを設けて巻きつけてもよい。また、ポリアリレート繊維製テープを正逆２重に巻きつけるなど、複数回巻きつけて補強層５を形成してもよい。なお、ポリアリレート繊維製テープの巻き付け方法は、ポリアリレート繊維製テープの強度や必要とされる耐内圧に応じて適宜決定される。

補強層５の外周には保護層７が設けられる。保護層７は、樹脂テープにより形成される。樹脂テープとしては、例えばポリエチレン製のテープが使用できる。樹脂テープの構造については詳細を後述する。

図２は、保護層７における樹脂テープ９が巻きつけられた状態を示す断面図である。なお、図２では、補強層を形成する補強テープ１５の巻き付けについては、ラップを形成していない例を示す。また、樹脂テープ９を構成する粘着層については図示を省略する。

所定の幅を有する樹脂テープ９は、補強層５の外周に螺旋状に巻きつけられる。この際、樹脂テープ９は、まず、補強層５の外周に、樹脂テープ９の幅の１／２のピッチで巻きつけられる。したがって、樹脂テープ９の幅方向の約半分が、一巻き前に補強層５の外周に巻きつけられた樹脂テープ９上に巻きつけられて重なり合う。また、一巻き前の樹脂テープとは重ならず、直接補強層５上に巻きつけられた、幅方向の残りの約半分の部位に対しては、さらに一巻き後に巻きつけられる樹脂テープ９が上方より重なるように巻きつけられる。

以上のように巻きつけることで、配管の略全体に対し、樹脂テープ９が２重に巻きつけられることになる。なお、このような樹脂テープ９を一層巻きつけた単層構造であっても、樹脂テープ９は互いにラップされて巻きつけられるため、保護層としての機能を果たすことができる。また、樹脂テープ９の巻きつけピッチを樹脂テープ９の幅の約１／２とすることで、全体に樹脂テープ９が２重に巻きつけられるため、確実に配管を保護することが可能である。なお、このようにしてラップ巻きにより形成される層を内層１１と称する。

図２においては、内層１１の外周に、さらに同様の構成で樹脂テープ９をラップ巻きし、外層１３を形成した例を示す。樹脂テープ９を幅の１／２ピッチで巻きつけ、さらに２層とすることで、配管全体を樹脂テープ９で４重構造とすることができる。この際、外層１３と内層１１の樹脂テープ９のそれぞれの巻きつけ開始位置を、配管軸方向にずらすことで（図では、樹脂テープ９の幅の１／４だけ巻きつけ位置をずらした例を示す）、内層１１と外層１３でのラップ部の位置を配管軸方向にずらすことができる。このため、配管全体に均一に保護層を形成することができる。

なお、前述したとおり、内層１１のみでも保護層として機能を確保することもできるが、図示したように複数層とすることが望ましく、さらに３層以上の構成とすることも可能である。

次に、樹脂テープ９について説明する。図３は、樹脂テープ９の構成を示す図である。樹脂テープ９は、表面にポリエチレン等の樹脂層１７を有し、裏面に粘着層１９を有する。樹脂層１７には、必要に応じてカーボンブラックが１％以上配合される。例えば、樹脂層として、カーボンブラックが配合された黒色ポリエチレンフィルムを用いることで、耐候性に優れる配管を得ることができる。

また、樹脂層１７を構成するポリエチレンフィルムに、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンまたは赤燐のいずれかの難燃材が１％以上配合されてもよい。この場合、難燃性に優れる配管を得ることができる。

粘着層１９は、樹脂テープ同士および他層との接着の機能を有する。粘着層１９は、揮発成分を含まない例えばブチルゴムをベースとした粘着剤コンパウンドを樹脂層１７の一方の面に塗布またはトッピングして形成される。

粘着層１９が揮発成分を含まないブチルゴムをベースに構成されることで、長時間の使用においても、接着剤の硬化による樹脂テープ９の剥離等の問題が生じることを防止することができる。

次に、樹脂テープ９の巻きつけ工程について説明する。図４は、補強層５上に樹脂テープ９を巻きつける状態を示す図である。樹脂テープ９は、前述の通り、樹脂テープ９の幅の１／２ピッチで巻きつけられる。この際、樹脂テープ９には所定の張力が付与されながら補強層５の外周に巻きつけられる。

図５は、図４のＡ部拡大断面図であり、樹脂テープ９が巻きつけられた状態を示す図である。前述の通り、樹脂テープ９に張力を付与した状態でラップ巻きを行うことで、図５（ａ）に示すように、ラップ部の上方（内層１１の外周面）に粘着層１９の一部が変形してはみ出す。すなわち、内層１１の外周面において、露出粘着部２１が形成される。このように、樹脂テープ９は、内管３の強度を考慮して、内管３の変形量が製造工程に悪影響を及ぼさない範囲において、露出粘着部２１が形成される程度の張力が付与されて巻きつけられる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、外層１３を形成することで、外層１３を構成する樹脂テープ９の粘着層１９が、露出粘着部２１と接着される。すなわち、内層１１を構成する樹脂テープ９の粘着層１９と、外層１３を構成する樹脂テープ９の粘着層１９とが一体化する。したがって、樹脂テープ９同士が確実に一体化して保護層を形成することができる。なお、３層以上に樹脂テープ９を巻きつける場合には、相対的に内層側に位置する樹脂テープの露出粘着部が、相対的に外層側に位置する樹脂テープの粘着層１９と一体化することとなる。

次に、本発明に係る配管１を用いた配管同士の接続方法について説明する。図６は、配管１同士の接続工程を示す図である。まず、図６（ａ）に示すように、配管１の端部の樹脂テープ９および補強テープ１５を剥がす。以上により、配管１の接続部近傍の内管３が露出する。なお、図６においては、樹脂テープ９が一層である例を図示したが、樹脂テープ９が複数層構成される場合には、それぞれの樹脂テープ９を剥離すればよい。複数層の樹脂テープを剥離した場合には、内管の接続後、図５（ｂ）に示すように、剥離前と同様に巻き戻す。すなわち、露出粘着部が形成されるように、内周側の樹脂テープに所定の張力を付与して巻き戻せばよい。

次に、配管１（内管３）同士の端部を突き合わせる。この状態で、例えばバット融着等により配管１（内管３）同士を接続する。なお、接続方法は、他の公知のいずれの方法も使用できる。

次に、図６（ｂ）に示すように、剥がした補強テープ１５および樹脂テープ９を内管３の外周および接続部外周に巻き戻し、配管１の端部に補強層５および保護層７を再形成する。以上により、配管１の接続が完了する。

以上説明したように、本実施形態の配管１によれば、保護層７が押出被覆で形成されず、樹脂テープ９のラップ巻きにより形成されるため、配管１同士の接続作業において、保護層７を刃物等で切除する必要がなく、樹脂テープ９等を剥がすことで、作業を行うことができる。このため、内管３等を傷めることもなく、作業が容易である。従来のように保護層を刃物で切除すると、内管を傷つける恐れがあり、内管の傷を受けた部分の耐圧性が低下し、その部分の損傷が拡大して、内管が破裂することがある。

また、粘着層１９が、揮発成分を含まないブチルゴムをベースとした粘着剤により形成されるため、粘着層１９が長期にわたる使用時においても硬化せず、このため、粘着性能の低下や、これによる樹脂テープ９の剥離やずれ等を防止することができる。

また、樹脂テープ９がラップ巻きで複数層巻きつけられるため、保護層７の信頼性が向上し、また、仮に最外層の樹脂テープ９に亀裂が生じても、当該亀裂が、内層１１側の樹脂テープ９や、ラップ巻きされる隣り合う樹脂テープ９に伝播することがない。このため、長期にわたる保護層７の信頼性を確保することができる。

また、樹脂テープ９を巻きつける際に、内層１１の樹脂テープ９のラップ部より、樹脂テープ９の粘着層の一部がはみ出すように巻きつけられるため、外層１３側の樹脂テープ９の粘着層１９と内層１１側の樹脂テープ９の粘着層１９とを一体化することができる。このため、より確実に樹脂テープ同士が接着される。

次に、他の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態にかかる配管３０を示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図である。なお、以下の説明において、図１に示した配管１と同様の機能を奏する構成については、図１と同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

配管３０は、補強層５と保護層７との間に剥離層３１が設けられる点で、配管１と異なる。剥離層３１は、剥離部材であるクラフト紙、不織布、ポリエチレンテレフタレートフィルム等により形成される。剥離層３１は、保護層７を構成する樹脂テープ９が補強層５を構成する補強テープ１５に直接接着することを防止する。

すなわち、配管３０によれば、配管同士の接続作業の際に、配管３０端部の樹脂テープ９を剥離しても、樹脂テープ９が補強テープ１５と接着していないため、樹脂テープ９と補強テープ１５との接着により、樹脂テープ９の剥離作業が困難となることがない。なお、配管の接続時には、樹脂テープを剥離するとともに、剥離部材を剥離すればよい。また、内管の接続後、補強テープ、剥離部材、樹脂テープの順に巻き戻せばよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

たとえば、図８に示すように、樹脂テープ９の巻きつけピッチは、樹脂テープ９の幅の１／２ではなくてもよい。図８（ａ）に示すように、巻きつけられる樹脂テープ９が互いにラップするように巻きつけられれば、巻きつけピッチは任意に変更することができる。この場合でも、図８（ｂ）に示すように、内層１１および外層１３のラップ部の位置をずらすことが望ましい。また、内層１１と外層１３の巻きつけピッチを異なるようにしてもよい。

１、３０………配管
３………内管
５………補強層
７………保護層
９………樹脂テープ
１１………内層
１３………外層
１５………補強テープ
１７………樹脂層
１９………粘着層
２１………露出粘着部
３１………剥離層

Claims (6)

1. 樹脂製の内管と、 前記内管の外周側に設けられる補強層と、 前記補強層の外周側に設けられる保護層と、を有し、 前記保護層は、裏面に粘着層を有する樹脂テープが前記補強層の外周側にラップ巻きされて形成され、 前記樹脂テープは複数層巻きつけられ、内層側に巻きつけられた前記樹脂テープのラップ部端部から、当該内層側の樹脂テープの前記粘着層の一部が外周にはみ出しており、当該内層側の樹脂テープの外周側に巻きつけられた外層側の前記樹脂テープの粘着層と、当該内層側の樹脂テープよりはみ出した粘着層の一部とが接着されており、 前記補強層と前記保護層との間には、さらに剥離部材が設けられることを特徴とする樹脂配管。
2. 前記樹脂テープは、カーボンブラックが１％以上配合され、さらに、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンまたは赤燐のいずれかの難燃材が１％以上配合されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂配管。
3. 前記内管はポリエチレン製であり、前記補強層はポリアリレート繊維により形成され、前記保護層はポリエチレン製であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂配管。
4. 前記粘着層は、揮発成分を有しないブチルゴムをベースとした粘着剤により形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の樹脂配管。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の樹脂配管を用い、前記樹脂配管の端部の樹脂テープと、前記補強層を構成する補強テープとをそれぞれ所定長さだけ剥離し、前記内管を露出させ、前記内管の端部と接続対象物とを接続後、前記樹脂テープおよび前記補強テープを前記内管に再度巻き戻すことを特徴とする樹脂配管の接続方法。
6. 前記樹脂配管の前記補強層と前記保護層との間に剥離部材が設けられており、前記樹脂配管の端部の前記樹脂テープの剥離とともに前記剥離部材を剥離することを特徴とする請求項５に記載の樹脂配管の接続方法。
   

Images