JP7063821B2

JP7063821B2 - 複合管

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Publication number: JP7063821B2
Application number: JP2018559107A
Authority: JP
Inventors: 浩平三觜
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2022-05-09
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JPWO2018123779A1; EP3575657A4; WO2018123779A1; TW201829164A; CN110114602A; EP3575657A1

Description

本開示は、複層構造の複合管に関する。

従来から、配管を保護するために、配管を覆う種々の管が提案されている。例えば、特許文献１には、内部に配線又は配管材が挿通される波付管であって、少なくとも内面側が、フッ素樹脂を混入した、ポリオレフィン系合成樹脂または塩化ビニル樹脂により成形されてなる、配線・配管材用の波付管が開示されている。

［特許文献１］特開２０１５－４８９０９号公報

特許文献１に開示されるように、内部の管体と、この管体の外周を覆う蛇腹状の被覆層と、を有する複合管が知られている。また、管体と被覆層とを有する複合管において、さらに緩衝性を高める観点で管体と被覆層との間に緩衝層としての中間層を配置した構成とすることも考えられる。なお、こうした複合管では、内部の管体の端部に継手などを接続するときに、被覆層をずらしたりして管体端部を露出させることが求められる。
そのため、管体を覆う被覆層には、管体の軸方向に容易に伸縮することができる、伸縮容易性（めくり性）が要求されている。

本開示は、係る事実を考慮し、管状の管体と、管状とされて管体の外周を覆う被覆層と、を有する態様において、高い伸縮容易性を備えた被覆層を有する複合管を提供することを課題とする。

前記課題は、以下の本開示により解決される。

＜１＞管状の管体と、管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部と、径方向外側が凹となる環状の谷部とが、前記管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされ、前記管体の外周にガイドされつつ前記軸方向に短縮可能であり、ポリエチレンを主成分として含み、密度が９１５ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下である被覆層と、を有する複合管である。

本開示によれば、管状の管体と、管状とされて管体の外周を覆う被覆層と、を有する態様において、高い伸縮容易性を備えた被覆層を有する複合管を提供することができる。

本開示の実施形態に係る複合管を示す斜視図である。本開示の実施形態に係る複合管を示す縦断面図である。本開示の実施形態に係る複合管の縦断面一部拡大図である。本開示の複合管の製造工程を示す図である。本開示の実施形態に係る複合管の管体の端部が露出された状態を示す縦断面図である。図３の縦断面部分において、被覆層及び中間層が短縮変形される過程を示す図である。図３の縦断面部分において、被覆層及び中間層が短縮変形された状態を示す図である。本開示の実施形態に係る複合管の管体の端部が露出された状態を示す斜視図である。本開示の他の実施形態に係る複合管を示す斜視図である。実施例４～７及び比較例４～５での被覆層の密度と被覆層の伸縮２０％時の押し込み力との関係をプロットしたグラフである。

以下、本開示に係る複合管の一例である実施形態について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。
なお、本明細書において、「主成分」とは、特に断りがない限り、混合物中における質量基準の含有量が最も多い成分をいう。

＜複合管＞
本実施形態に係る複合管は、管状の管体と、管状とされて管体の外周を覆う被覆層と、を有する。
被覆層は、径方向外側へ凸となる環状の山部と、径方向外側が凹となる環状の谷部とが、管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされ、管体の外周にガイドされつつ軸方向に短縮可能とされる。
そして、被覆層は、ポリエチレンを主成分として含み、密度が９１５ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下である。

・密度
複合管では、内部の管体の端部に継手などを接続するときに、被覆層の端部を短縮させてずらし、管体端部を露出させることが求められる。そのため、管体を覆う被覆層には、管体の軸方向に容易に伸縮することができる、伸縮容易性（めくり性）が要求される。
これに対し本実施形態では、被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以下である。
これにより、被覆層が適度な柔軟性を有し、管体の端部を露出させようとする際に被覆層を容易に短縮して捲ることができ、管体の端部の露出を容易に行うことができる。

一方、被覆層は、密度が９１５ｋｇ／ｍ^３以上であることで適度な強度を有し、複合管の外周表面における高い保護性が達成される。
なお、被覆層の密度は、９１８ｋｇ／ｍ^３以上９３５ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましく、９２０ｋｇ／ｍ^３以上９３０ｋｇ／ｍ^３以下であることがさらに好ましい。

ここで、被覆層の密度は、ＪＩＳ－Ｋ７１１２（１９９９年）の「Ａ法（水中置換法）」に規定の方法により測定することができる。

被覆層の密度を上記の範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば被覆層に主成分として含まれるポリエチレンの分子構造を調整する（つまりポリエチレンの原料となるモノマーの分子構造や、それらの架橋構造を調整する）方法、ポリエチレンの分子量を調整する方法等が挙げられる。

・Ｍｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）
本実施形態に係る複合管では、被覆層のＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上０．８以下であることが好ましい。
なお、被覆層のＭＦＲは、０．３０以上０．６以下であることがより好ましく、０．３５以上０．５以下であることがさらに好ましい。

管体と、管体を覆う蛇腹状の被覆層と、を有する複合管の作製は、例えば、管体の外周上に被覆層形成用の樹脂組成物の溶融物を塗布し、この溶融物を蛇腹状に形成しつつ固化させることで行われる。また、管体と被覆層との間に中間層を有する複合管を作製する場合には、例えば、管体の外周上に中間層となるシートを巻き付けた状態で、さらに中間層の外周上に被覆層形成用の樹脂組成物の溶融物を塗布し、この溶融物を蛇腹状に形成しつつ固化させることで行われる。このとき、被覆層形成用の樹脂組成物の溶融物を蛇腹状に形成するため、半円弧状の内面を有しかつこの内面が蛇腹の形状を有する二対の金型を、前記溶融物の外周面に対して二方向から接近させて接触させ、固化させることで蛇腹状に形成する方法が考えられる。
なお、この樹脂組成物の溶融物には、塗布の容易性の観点から高い流動性が求められる。ただしその一方で、金型の内面内に溶融物が収まり切らずに、本来溶融物が進入しないはずである二対の金型の接触部にまで、溶融物が流れ込んでしまうことがある。その場合、固化された被覆層の外側にバリが生じることがある。

これに対し、被覆層のＭＦＲが０．８以下であることで、被覆層形成用の樹脂組成物を溶融させた際の流動性が適度な範囲に調整され、この溶融物が二対の金型の接触部に流れ込むことが抑制され、被覆層の径方向外側におけるバリが抑制される易くなる。そのため、管体端部を露出させる為に被覆層を短縮させてずらそうとする動作に対し、バリが障害となることが抑制され、伸縮容易性（めくり性）により優れる。また、被覆層の径方向外側に発生したバリを除去する工程が省略され、複合管の製造が煩雑となることが抑制される。
また、被覆層のＭＦＲが０．２５以上であることで、管体の外周上や中間層の外周上等に被覆層形成用の樹脂組成物の溶融物を塗布する際における塗布の容易性が得られる。さらに、中間層として多孔質樹脂層を適用する場合であれば、この多孔質樹脂層の多孔質構造に被覆層の樹脂が入り込みやすくなり、後述する中間層と被覆層の谷部との接着度を高めることができる。

ここで、被覆層のＭＦＲは、ＪＩＳＫ７２１０－１（２０１４年）に規定する方法に従って、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した値である。
なお、ＭＦＲの単位は「ｇ／１０分」であるが、本明細書中ではこの単位の記載を省略する。

被覆層のＭＦＲを上記の範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば被覆層に主成分として含まれるポリエチレンの分子構造を調整する（つまりポリエチレンの原料となるモノマーの分子構造や、それらの架橋構造を調整する）方法、ポリエチレンの分子量を調整する方法等が挙げられる。

次いで、本開示の複合管を実施するための形態を、一例を挙げ図面に基づき説明する。

図１に示される本実施形態に係る複合管１０は、管体１２と、管体の外周を覆う被覆層２０と、を備え、さらに管体１２と被覆層２０との間に中間層１４が配置されている。なお、符号Ｓは管体１２の軸、及びその軸方向を表す。

（管体）
管体１２は、管状とされる。
管体は、例えば樹脂を含む樹脂材料からなる。樹脂材料における樹脂には、例えばポリブテン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、塩化ビニル等が用いられ、樹脂は１種のみを用いても２種以上を併用してもよい。中でも、ポリブテンが好適に用いられ、ポリブテンを主成分として含むことが好ましく、例えば管体を構成する樹脂材料中において８５質量％以上含む態様とすることができる。
また、管体を構成する樹脂材料は樹脂のみからなる材料であってもよいが、他の添加剤を含有してもよい。

（被覆層）
被覆層２０は、管状とされ、管体１２及び中間層１４の外周を覆っている。中間層１４は、管体１２と被覆層２０の間に配置されている。
被覆層の密度は９１５ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下である。また、被覆層はＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上０．８以下であることが好ましい。

被覆層は、樹脂を含む樹脂材料からなり、ポリエチレンを主成分として含む。例えば被覆層を構成する樹脂材料中において、ポリエチレンを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましい。
ポリエチレンは、分子構造に架橋構造を有するものであってもよい。

被覆層を構成する樹脂材料には、ポリエチレン以外の樹脂を併用してもよく、例えばポリブテン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン、塩化ビニル等が用いられ、１種のみを用いても２種以上を用いてもよい。
なお、被覆層を構成する樹脂材料は樹脂のみからなる材料であってもよいが、他の添加剤を含有してもよい。

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

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

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

また、山部２２の軸方向Ｓの長さＬ１は、谷部２４の軸方向Ｓの長さＬ２よりも長く設定されていることが好ましい。なお、ここでの長さＬ１と長さＬ２との対比は、それぞれの長さの平均を対比することで行う。長さＬ１及び長さＬ２のそれぞれの平均値は、それぞれ任意の箇所を１０箇所測定して得られた値の平均値とする。
長さＬ１は、後述する短縮変形時の外側壁２２Ａの変形しやすさを確保するため、長さＬ２の１．２倍以上であることが好ましい。また、長さＬ１は、長さＬ２の５倍以下であることが好ましい。長さＬ１を長さＬ２の５倍以下にすることにより、複合官１０の可撓性を保つことができる。また、長さＬ１が長すぎると、複合管１０を敷設する際に、地面との接触面積が大きくなって施工しにくくなるためである。

被覆層２０の厚みは、被覆層２０を短縮させるために、最も薄い部分で０．１ｍｍ以上、最も厚い部分で０．４ｍｍ以下であることが好ましい。

外側壁２２Ａの厚みＨ１は、内側壁２４Ａの厚みＨ２よりも薄くなっていることが好ましい。なお、ここでの厚みＨ１と厚みＨ２との対比は、それぞれの厚みの平均を対比することで行う。厚みＨ１及び厚みＨ２のそれぞれの平均値は、それぞれ任意の箇所を１０箇所測定して得られた値の平均値とする。
厚みＨ１は、後述する短縮変形時の外側壁２２Ａの変形しやすさを確保するため、厚みＨ２の０．９倍以下であることが好ましい。

山部２２と谷部２４の外表面での半径差ΔＲ（山部２２の外表面の半径の平均と谷部２４の外表面の半径の平均との差を表し、山部２２の外表面と谷部２４の外表面との径方向距離の指標となる）は、被覆層２０の厚みの平均の８００％以下であることが好ましい。半径差ΔＲが大きければ、山部２２の軸方向Ｓに沿った部分が変形しなくても、短縮のときに谷部２４が径方向外側へ膨出したり、隣り合う山部２２同士が近づかないで歪んだ変形状態となったりしにくい。半径差ΔＲが、被覆層２０の厚みの平均の８００％以下となる場合に、上記の変形状態となることを抑制するために、山部２２の軸方向Ｓの長さを谷部２４の軸方向の長さよりも長くすることが、効果的である。なお、半径差ΔＲが、被覆層２０の厚みの平均の６００％以下である場合に、より効果的である。なお、山部２２及び谷部２４のそれぞれの外表面の半径の平均値は、それぞれ任意の箇所を１０箇所測定して得られた値の平均値とする。また、被覆層２０の厚みの平均は、外側壁２２Ａの厚み、内側壁２４Ａの厚み、及び外側壁２２Ａと内側壁２４Ａの中間部Ｍ（境界）の厚みをそれぞれ１０箇所測定して得られた値の平均値とする。

被覆層２０の径（山部２２の外表面の直径の平均値）は、特に限定されるものではないが、例えば１２．８５ｍｍ以上３４．２５ｍｍ以下の範囲とすることができる。なお、山部２２の外表面の直径の平均値は、任意の箇所を１０箇所測定して得られた値の平均値とする。

（中間層）
本実施形態の複合管１０は、管体１２と被覆層２０との間に中間層１４が配置された構造であってもよい。

中間層１４は、例えば樹脂を含む樹脂材料からなり、さらに多孔質構造を有することが好ましい。中間層を構成する樹脂材料における樹脂には、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンジエンゴム、及びこれらの樹脂の混合物等を用いることができ、中でもポリウレタンがより好ましい。ポリウレタンを主成分として含む層であることが好ましく、例えば、中間層の構成成分中においてポリウレタンを８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましい。なお、中間層を構成する樹脂材料は樹脂のみからなる材料であってもよいが、他の添加剤を含有してもよい。
中間層における孔の存在比率（例えば発泡体の場合であれば発泡率）は、２５個／２５ｍｍ以上４５個／２５ｍｍ以下であることが好ましい。なお、上記孔の存在比率は、ＪＩＳ－Ｋ６４００－１（２０１２年）の付属書１に記載の方法により測定することができる。

中間層１４は、管体１２と被覆層２０との間に配置されている。中間層１４は、被覆層２０の谷部２４の内側壁２４Ａと管体１２との間に挟持されていることが好ましく、さらに内側壁２４Ａと管体１２との間に圧縮されつつ挟持されて圧縮挟持部１４Ａが形成されていることが好ましい。

中間層１４の内周面は平坦状とされていることが好ましく、さらに管体１２の外周に全面的に接触しつつ、管体１２の外周を覆っていることが好ましい。なお、ここでの「全面的に接触」とは、全ての部分がぴったりと密着している必要はなく、実質的に全面が接触していることを意味する。したがって、例えば中間層１４がシート形状の多孔質樹脂シートを巻き付けて形成されている場合、その継ぎ目部分が一部離間していたり、管体１２と被覆層２０との間でシワになった部分が一部離間していたりする場合を含んでいる。

中間層は、例えばその形状をシート状とすることができる。中間層１４は、例えば、管体１２の外周長と略等しい長さの幅を有するように帯状に形成されたシート状の多孔質樹脂シートを管体１２の周囲に巻き付けながら、被覆層２０となる樹脂組成物をその外周に供給して成形することにより、作製することができる。

中間層１４の厚さは、自然状態（圧縮や引っ張りなどの力が作用していない、温度２３℃、相対湿度４５％の状態）で、管体１２の外周と内側壁２４Ａの径方向内側面との差以上となっており、さらに前記差よりも厚くなっていることが好ましい。
圧縮挟持部１４Ａでは、圧縮により、中間層１４は、自然状態の厚みより薄くなっている。中間層１４の隣り合う圧縮挟持部１４Ａ同士の間には、凸部１４Ｂが形成されている。凸部１４Ｂは、圧縮挟持部１４Ａよりも大径とされ、山空間２３内へ突出している。なお、山空間２３内において、凸部１４Ｂの頂部（最も径方向外側部分）と外側壁２２Ａとは離間していることが好ましい。中間層１４が内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されている場合、圧縮挟持部１４Ａと凸部１４Ｂとが軸方向Ｓに交互に連続して形成され、中間層１４の外周面が波状となっている。
なお、中間層１４の自然状態での厚さは、内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮された圧縮挟持部１４Ａの形成のし易さの観点から、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の範囲が好ましく、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下がより好ましい。なお、中間層１４の自然状態での厚さは、複合管１０から中間層１４を取り出して、任意の箇所１０箇所を測定して得られた値の平均値とする。

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

次に、本実施形態の複合管１０の作用について説明する。

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

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

ここで、本実施形態では、被覆層２０の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以下である。そのため、被覆層２０について高い伸縮容易性（めくり性）が得られ、管体１２の端部を露出させようとする際にも被覆層２０を軸方向Ｓに容易に短縮させることができる。

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

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

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

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

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

また、本実施形態では、図９に示すように、中間層１４と管体１２との間に、他の層１３を設けてもよい。例えば中間層１４と管体１２との間の滑りを良くする低摩擦シートを設け、被覆層２０を短縮変形させて管体１２の端部を露出させようとする際に、中間層１４及び上記他の層１３が被覆層２０に追従して変形し易い構成としてもよい。

また、本実施形態では中間層１４を有しない態様としてもよく、例えば管体１２と被覆層２０のみからなる複合管としてもよい。

（製造方法）
次に、本実施形態の複合管１０の製造方法について説明する。なお、ここでは管体１２と中間層１４と被覆層２０とを有する複合管１０を例に挙げて、その製造方法を説明する。

複合管１０の製造には、例えば、図４に示す製造装置３０を用いることができる。製造装置３０は、押出機３２、ダイ３４、波付け金型３６、冷却槽３８、及び引取装置３９を有している。製造装置３０による複合管１０の製造の流れは、図４の右側が上流側となっており、右側から左側へ向かって管体１２が移動しつつ製造される。以下、この移動方向を製造方向Ｙとする。ダイ３４、波付け金型３６、冷却槽３８、及び引取装置３９は、製造方向Ｙに対してこの順に配置されており、押出機３２は、ダイ３４の上方に配置されている。

ダイ３４の上流には、不図示であるが、コイル状に巻き取られた管体１２、及び、中間層１４となるシート（例えば多孔質樹脂シート）がロール状に巻き取られたシート状部材１４Ｓが配置されている。コイル状の管体１２及びロール状のシート状部材１４Ｓは、引取装置３９により製造方向Ｙに引っ張られることによって、連続的に引き出される。連続的に引き出された管体１２の外周面には、ダイ３４の手前で、シート状部材１４Ｓが全周にわたって巻きつけられる。なお、シート状部材１４Ｓは、引張力を作用させないために、ダイ３４の手前では、弛みをもった状態とされ、ダイ３４へ挿入される。

管体１２の外周に巻き付けられたシート状部材１４Ｓの外周には、ダイ３４から溶融された樹脂材（被覆層２０形成用の樹脂組成物の溶融物）が円筒状に押し出されて塗布され、樹脂層２０Ａが形成される。ここで使用する樹脂組成物のＭＦＲを０．２５以上とすることにより、樹脂材が多孔質樹脂シートの孔（気泡）に入り込みやすくなり、シート状部材１４Ｓと樹脂層２０Ａとの接着性が向上する。

管体１２、シート状部材１４Ｓ、及び樹脂層２０Ａで構成される管状押出体２１が形成された後、ダイ３４の下流側に配置された波付け金型３６で波付け工程（蛇腹状に形成する工程）が行われる。波付け金型３６は例えば二対の金型であり、いずれの金型も半円弧状の内面を有し、この内周には被覆層２０の山部２２に対応する部分に環状のキャビティ３６Ａが形成され、谷部２４に対応する部分に環状の内側突起３６Ｂが形成されており、蛇腹の形状を有している。各キャビティ３６Ａには、一端がキャビティ３６Ａと連通し波付け金型３６を貫通した通気孔３６Ｃが形成されている。キャビティ３６Ａ内は、通気孔３６Ｃを介して、波付け金型３６の外側から吸気が行われる。

ダイ３４の下流側で、二対の波付け金型３６は樹脂層２０Ａに対して二方向から接近してその内面を接触させ、内側突起３６Ｂにより樹脂層２０Ａを押圧しつつ管状押出体２１の外周を覆い、管体１２と共に製造方向Ｙへ移動する。このとき、波付け金型３６の外側から吸気を行い、キャビティ３６Ａ内を負圧にする。これにより、樹脂層２０Ａが径方向外側へ移動し、波付け金型３６に沿った蛇腹状の被覆層２０が形成される。

ここで、本実施形態では、被覆層２０のＭＦＲが０．８以下であることが好ましい。ＭＦＲが上記範囲であることで、被覆層２０形成用の樹脂組成物の溶融物の流動性が適度な範囲に調整され、二対の波付け金型３６同士が接触する接触部の間に流れ込むことが抑制され、被覆層２０の径方向外側におけるバリが抑制される。

また、このときシート状部材１４Ｓは、被覆層２０の山部２２に対応する山空間２３でキャビティ３６Ａ内へ入り込み、凸部１４Ｂが形成される。被覆層２０の谷部２４の内側壁２４Ａに対応する部分は、被覆層２０との接着が維持されると共に管体１２と内側壁２４Ａとの間で圧縮され、圧縮挟持部１４Ａが形成される。

波付け金型３６で波付け工程が行われた後、被覆層２０は、冷却槽３８で冷却される。このようにして、複合管１０が製造される。

上記の通り、本開示によれば以下の複合管が提供される。
＜１＞本開示の第１の観点によれば、管状の管体と、管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部と、径方向外側が凹となる環状の谷部とが、前記管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされ、前記管体の外周にガイドされつつ前記軸方向に短縮可能であり、ポリエチレンを主成分として含み、密度が９１５ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下である被覆層と、を有する複合管が提供される。
＜２＞本開示の第２の観点によれば、前記被覆層のＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上０．５以下である、第１の観点による複合管が提供される。
＜３＞本開示の第３の観点によれば、前記山部の前記軸方向の長さが、前記谷部の前記軸方向の長さよりも長い、第１又は第２の観点による複合管が提供される。
＜４＞本開示の第４の観点によれば、前記山部の前記軸方向の長さは、前記谷部の前記軸方向の長さの１．２倍以上である、第１～第３のいずれか１の観点による複合管が提供される。
＜５＞本開示の第５の観点によれば、前記被覆層の前記山部の厚みは前記谷部の厚みよりも薄い、第１～第４のいずれか１の観点による複合管が提供される。
＜６＞本開示の第６の観点によれば、前記被覆層の厚みは、最も薄い部分で０．１ｍｍ以上、最も厚い部分で０．４ｍｍ以下である、第１～第５のいずれか１の観点による複合管が提供される。
＜７＞本開示の第７の観点によれば、前記山部と前記谷部との外表面での半径差は、前記被覆層の厚みの平均の８００％以下である、第１～第６のいずれか１の観点による複合管が提供される。
＜８＞本開示の第８の観点によれば、前記管体と前記被覆層との間に配置された中間層を備えた、第１～第７のいずれか１の観点による複合管が提供される。
＜９＞本開示の第９の観点によれば、前記中間層がシート状であり、前記管体の外表面と全面的に接触する、第８の観点による複合管が提供される。
＜１０＞本開示の第１０の観点によれば、前記中間層は、前記谷部と前記管体との間に圧縮されつつ挟持された圧縮挟持部と、前記山部の径方向内側と前記管体との間の山空間内に突出された凸部と、を有する、第８又は第９の観点による複合管が提供される。

以下、実施例によって更に本開示を具体的に説明する。但し、本開示は下記実施例に制限されるものではない。

［実施例１］
（複合管の作製）
図４に示す構成の製造装置を準備した。コイル状に巻き取られたポリブテン管を管体１２として装着し、後述の方法で作製したウレタンフォームシートＡをシート状部材１４Ｓとして装着した。引取装置３９を作動させて、コイル状のポリブテン管及びロール状のウレタンフォームシートＡを連続的に引き出し、ポリブテン管の外周面にウレタンフォームシートＡを全周にわたって巻きつけた。なお、ウレタンフォームシートＡは、ダイ３４の手前で弛みをもった状態とし、ダイ３４へ挿入した。

次いで、ウレタンフォームシートＡの外周に、溶融された樹脂材（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、密度９２０ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ０．３５）をダイ３４から円筒状に押し出して塗布し、樹脂層を形成した。

次いで、ダイ３４の下流側に配置された二対の波付け金型３６を、樹脂層に対して二方向から接近させて内面を接触させた。なお、波付け金型３６は内面の形状が同形状の二対の金型で、いずれも半円弧状の内面を有する。この内周には形成する被覆層の山部に対応する部分に環状のキャビティ３６Ａが形成され、谷部に対応する部分に環状の内側突起３６Ｂが形成されており、蛇腹の形状を有している。各キャビティ３６Ａには、一端がキャビティ３６Ａと連通し波付け金型３６を貫通した通気孔３６Ｃが形成されている。内側突起３６Ｂにより樹脂層２０Ａを押圧しつつ、この樹脂層２０Ａをポリブテン管と共に製造方向Ｙへ移動し、かつ波付け金型３６の外側から吸気を行うことで、キャビティ３６Ａ内を負圧にした。こうして、波付け金型３６に沿った蛇腹状の被覆層を形成した。
次いで、冷却槽３８で冷却して、複合管を得た。

得られた複合管において、被覆層の山部２２の軸方向Ｓの長さＬ１は２．１ｍｍ、谷部２４の軸方向Ｓの長さＬ２は１．５ｍｍであった。
被覆層の厚みは、最も薄い部分で０．２ｍｍ、最も厚い部分で０．５ｍｍであった。
山部２２と谷部２４の外表面での半径差ΔＲは、８８．９％であった。
被覆層の谷部２４の内面とポリブテン管（管体）の外面との距離、つまり管体の外周と被覆層の内側壁２４Ａの径方向内側面との差（圧縮挟持部クリアランス）は、１．５ｍｍであった。
被覆層の径（山部２２の外表面の直径の平均値）は、２３．５ｍｍであった。
ウレタンフォームシートＡ（中間層）は管体の外表面と全面的に接触していた。

（ウレタンフォームシートＡの作製）
原料としてのポリイソシアネート及びポリオールを、触媒、発泡剤、整泡剤と共に混合し反応させ、裁断機で所望の厚さに裁断して、厚さ（自然状態での平均厚さ）が２．５ｍｍであるウレタンフォームシートＡを作製した。

［実施例２］
被覆層の形成に用いた樹脂材を、ポリエチレン（密度９２０ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ１．２）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。

［実施例３］
被覆層の形成に用いた樹脂材を、ポリエチレン（密度９２２ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ０．５）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。

［比較例１］
被覆層の形成に用いた樹脂材を、ポリエチレン（密度９５７ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ０．３）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。

［比較例２］
被覆層の形成に用いた樹脂材を、ポリエチレン（密度９５９ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ０．２７）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。

［比較例３］
被覆層の形成に用いた樹脂材を、ポリエチレン（密度９５６ｋｇ／ｍ^３、ＭＦＲ０．１４）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。

＜評価試験＞
－被覆層の伸縮容易性（めくり性）の評価－
複合管の軸方向の一端側を被覆層の外側から手で掴み、複合管の他端側を平面に押し付けながら、被覆層を管体の軸方向に短縮させて内側の管体を露出させる試験を行い、被覆層を短縮させることが容易に行えるか否かについて、評価した。
比較例１を基準として、この基準より容易に（つまりより弱い力で）短縮させられた場合を「良好」と評価した。一方、比較例１と同程度の力が必要であった場合、及びより強い力が必要であった場合を「不良」と評価した。
結果を下記表１に示す。

－バリの発生－
複合管の作製の際、被覆層形成用の樹脂材が二対の波付け金型同士が接触する接触部の間に進入して、被覆層の径方向外側にバリが生じたか否かを、目視で確認した。結果を下記表１に示す。
有り：バリが確認された。
なし：バリが一切確認されなかった。

被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３を超える比較例１～３では被覆層を軸方向へ短縮することが容易でなかったのに対し、被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以下の実施例１～３では被覆層を容易に短縮することができた。
なお、被覆層の密度の値が異なるよう、用いる樹脂材を変更して上記同様に試験を実施したところ、被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３を境にして上側である場合には被覆層の短縮が難しく、一方９４０ｋｇ／ｍ^３以下である場合には被覆層を容易に短縮することができることが確認された。

また、被覆層のＭＦＲが０．８を超える実施例２ではバリの発生が確認されたのに対し、０．８以下の実施例１及び３ではバリの発生が確認されなかった。
なお、被覆層のＭＦＲの値が異なるよう、用いる樹脂材を変更して上記同様に試験を実施したところ、被覆層のＭＦＲが０．８を境にして上側である場合にはバリが発生し、一方０．８以下である場合にはバリが発生しないことが確認された。

［実施例４～７、比較例４～５］
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（密度９６７ｋｇ／ｍ^３）、及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（密度９２０ｋｇ／ｍ^３）を準備した。
実施例１において、被覆層の形成に用いた樹脂材を、上記高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と上記低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とを下記表２に示す質量比で混合した混合材に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合管を得た。なお、得られた各複合管の被覆層の密度は、下記表２に示す値であった。

＜評価試験＞
－被覆層の伸縮２０％時の押し込み力の評価－
複合管の軸方向の一端側の被覆層を管体の軸方向に２０％短縮させ、つまり軸方向長さ５００ｍｍの被覆層を４００ｍｍまで短縮させて、内側の管体を露出させる試験を行った。そして、被覆層を２０％短縮させるために必要な押し込み力（Ｎ）を測定した。
結果を下記表２に示す。また、実施例４～７及び比較例４～５における被覆層の「密度」と被覆層の伸縮２０％時の「押し込み力」との関係をプロットしたグラフを、図１０に示す。

被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３を超える比較例４～５では、複合管の被覆層を２０％短縮させる為の押し込み力が大きく、被覆層を軸方向へ短縮することが容易でなかった。一方で、被覆層の密度が９４０ｋｇ／ｍ^３以下の実施例４～７では、複合管の被覆層を２０％短縮させる為の押し込み力が低減されており、被覆層を容易に短縮することができた。

なお、日本出願２０１６－２５１９５４の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１０複合管、１２管体、１４中間層、１４Ａ圧縮挟持部、１４Ｂ凸部、１４Ｓシート状部材、２０被覆層、２２山部、２２Ａ外側壁、２３山空間、２４谷部、２４Ａ内側壁、Ｓ軸方向

Claims

管状の管体と、
管状とされて前記管体の外周を覆い、径方向外側へ凸となる環状の山部と、径方向外側が凹となる環状の谷部とが、前記管体の軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされ、前記管体の外周にガイドされつつ前記軸方向に短縮することで前記管体に対して相対移動が可能であり、ポリエチレンを主成分として含み、密度が９１５ｋｇ／ｍ^３以上９４０ｋｇ／ｍ^３以下である被覆層と、
前記管体と前記被覆層との間に配置され、シート状であり、前記管体の外表面と全面的に接触し、かつ、前記管体に対して相対移動が可能である中間層と、
を有する複合管。
前記被覆層のＭｅｌｔｆｌｏｗｒａｔｅ（ＭＦＲ）が０．２５以上０．８以下である請求項１に記載の複合管。
前記山部の前記軸方向の長さが、前記谷部の前記軸方向の長さよりも長い請求項１又は請求項２に記載の複合管。
前記山部の前記軸方向の長さは、前記谷部の前記軸方向の長さの１．２倍以上である請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の複合管。
前記被覆層の前記山部の厚みは前記谷部の厚みよりも薄い請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の複合管。
前記被覆層の厚みは、最も薄い部分で０．１ｍｍ以上、最も厚い部分で０．４ｍｍ以下である請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の複合管。
前記山部と前記谷部との外表面での半径差は、前記被覆層の厚みの平均の８００％以下である請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の複合管。
前記中間層は、前記谷部と前記管体との間に圧縮されつつ挟持された圧縮挟持部と、前記山部の径方向内側と前記管体との間の山空間内に突出された凸部と、を有する請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の複合管。