JP7148047B2

JP7148047B2 - 複合管

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Publication number: JP7148047B2
Application number: JP2018110967A
Authority: JP
Inventors: 圭森本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2038-06-11
Also published as: JP2019215010A

Description

本発明は、複合管に関する。

フッ素樹脂は、耐薬品性や耐候性、耐久性、機械的特性等、多くの特性に優れている一方でコストが高い。このため、配管等の工業製品にフッ素樹脂を使用する場合には、一般的に表面に薄いフッ素樹脂層を形成する方法が用いられている。

配管の表面にフッ素樹脂層を形成する方法としては、例えば配管の成形後にフッ素樹脂をコーティングする方法や、共押出成形によってフッ素樹脂層が接着された多層配管を成形する方法等が挙げられる。例えば特許文献１には、接着性官能基を持つフッ素樹脂とポリアミド（ＰＡ）系樹脂等の特定の樹脂材料とを組み合わせ、共押出し化学結合することで、フッ素樹脂を含有するチューブやホース等の多層成形品を製造する技術が開示されている。

国際公開第２００４／１１０７５６号公報

配管の成形後にフッ素樹脂をコーティングする場合、フッ素樹脂のコーティングが剥がれやすく、ピンホールが１箇所でもあるとその箇所から劣化する虞がある。また、配管の表面精度を出すことが難しく、配管のリサイクルや焼却廃棄ができなくなる。さらに、焼付けを行ってコーティングを剥がれ難くする場合には、焼付けの熱に耐え得る材料を用いて配管を形成する必要があるため、設計の自由度が低下する。

フッ素樹脂層が接着された多層配管を成形する場合、一般的にフッ素樹脂は他の材料と接着し難い特性を有するため、接着性官能基を持つフッ素樹脂と特定の樹脂材料とを組み合わせた接着層を設ける必要がある。この接着層を構成する樹脂材料と基材層を構成する樹脂材料が接着する必要があるため、配管の材料として使用できる樹脂材料が制限され、コストが高くなるとともに設計の自由度が低下する。また、配管を構成する樹脂材料に可塑剤が入っているとフッ素樹脂の接着耐久力が低下するため、配管の成形性や柔軟性とフッ素樹脂の接着耐久性とを両立することが困難となる。

本発明は、上記事実を考慮して、フッ素樹脂層を接着することなくコルゲート管の表面に設けることができる複合管を提供することを目的とする。

請求項１に記載の複合管は、樹脂材料で構成される管状の基材層と、前記基材層の外周側及び内周側の両方に設けられた管状のフッ素樹脂層と、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軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされているコルゲート管と、樹脂材料で構成され、前記コルゲート管の内周側に設けられた管状の管体と、を有し、前記コルゲート管は、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とされており、前記コルゲート管と前記管体との間には、多孔質樹脂材料で構成された管状の中間層が設けられており、前記管体と前記中間層との間には、内周面におけるすべり抵抗値が前記中間層の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さい低摩擦樹脂層が設けられている。

上記構成によれば、基材層とフッ素樹脂層とを有するコルゲート管が、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軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされている。このため、基材層とフッ素樹脂層とを山部同士及び谷部同士で係合させて物理的に保持することができ、フッ素樹脂層を基材層に接着することなくコルゲート管の外周面と内周面の両方に設けることができる。
コルゲート管と管体との間に多孔質樹脂材料で構成された中間層が設けられているため、管体の外周面とコルゲート管の内周面とが接着して相対移動し難くなることを抑制でき、コルゲート管をスムーズに短縮させて管体の端部を露出させることができる。
さらに、管体と中間層との間に、低摩擦樹脂層が設けられており、低摩擦樹脂層は、内周面におけるすべり抵抗値が前記中間層の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さい。

上記構成によれば、フッ素樹脂層を有するコルゲート管の内周側に管体を設けることにより、フッ素樹脂層を有する複合管を形成することができる。また、コルゲート管が管体の外周にガイドされつつ軸方向に短縮可能とされているため、コルゲート管を短縮させて管体の端部を露出させることができる。

本発明によれば、フッ素樹脂層を接着することなく複合管のコルゲート管の表面に設けることができる。

参考例における複合管を示す斜視図である。参考例における複合管を示す縦断面図である。参考例における複合管の縦断面一部拡大図である。参考例におけ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。参考例におけ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。参考例における複合管の製造工程を示す図である。参考例における複合管の製造工程における波付け金型の型締め後の状態を示した断面図である。本発明の実施形態におけるコルゲート管を示す斜視図である。本発明の実施形態におけるコルゲート管を示す縦断面図である。

以下、参考例に係るコルゲート管及び複合管の参考例の一例について、図面を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。また、以下に説明する参考例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。

本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その目的が達成されるものであれば、当該工程も本用語に含まれる。本明細書において、組成物中の各成分の量は、各成分に該当する物質が組成物中に複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。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。

＜参考例＞
参考例に係る複合管１０について説明する。図１、図２に示すように、参考例の複合管１０は、管体１２、低摩擦樹脂層１３、中間層１４、及びコルゲート管２０を備えている。

（管体）
管体１２は、円筒形の管状とされ、樹脂材料で構成されている。管体１２を構成する樹脂材料としては、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、並びに塩化ビニル等が挙げられ、樹脂材料は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１２を構成する樹脂材料中において８５質量％以上含むことがより好ましい。なお、管体１２を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

管体１２の径（外径）としては、特に限定されるものではないが、例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲とすることができ、１２ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲が好ましい。また、管体１２の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が挙げられ、１．４ｍｍ以上３．２ｍｍ以下が好ましい。

（コルゲート管）
コルゲート管２０は、管体１２の外径よりも一回り大きい円筒形の管状とされ、管体１２、低摩擦樹脂層１３、及び中間層１４の外周を覆っている。また、コルゲート管２０は、樹脂材料で構成される基材層２６と、基材層２６の外周側に設けられたフッ素樹脂層２８と、を有する複層管とされている。

基材層２６を構成する樹脂材料としては、ポリブテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び架橋ポリエチレン等のポリオレフィン、並びに塩化ビニル等が挙げられ、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、低密度ポリエチレンが好適に用いられ、低密度ポリエチレンを主成分として含むことが好ましく、例えば基材層２６を構成する樹脂材料中において８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことがさらに好ましい。

また、基材層２６を構成する樹脂のＭＦＲ（ＭｅｌｔＦｌｏｗＲａｔｅ）は、０．２５以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましく、０．３５以上１．２以下であることがさらに好ましい。ＭＦＲを０．２５以上にすることにより、中間層１４の多孔質構造に基材層２６の樹脂が入り込みやすくなり、後述する中間層１４とコルゲート管２０の谷部２４との接着度を高めることができる。また、ＭＦＲを１．２以下にすることにより、バリが発生しにくくなる。なお、基材層２６を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

一方、フッ素樹脂層２８は、フッ素樹脂を主成分として含む層であり、基材層２６の外周側に積層されて基材層２６の外周を覆っている。また、フッ素樹脂層２８の全体の厚さは、基材層２６の全体の厚さより薄くなっている。すなわち、後述するコルゲート管２０の山部２２及び谷部２４の双方において、フッ素樹脂層２８の厚さは、基材層２６の厚さより薄くなっている。

図２に示すように、コルゲート管２０（すなわち基材層２６及びフッ素樹脂層２８）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に示すように、コルゲート管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。

コルゲート管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、特に限定されるものではないが、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。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。

長さＬ１は、長さＬ２の５倍以下であることが好ましい。これは、長さＬ１を長さＬ２の５倍以下にすることにより、複合管１０の可撓性を保つことができるからである。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もある。

ここで、長さＬ１は、コルゲート管２０における中間部Ｍと交差する部分において、コルゲート管２０の径方向Ｒの外側から見た表面における軸方向Ｓ外側間の距離（コルゲート管２０の径方向Ｒの外側に凸となる部分の軸方向Ｓ一方側の表面と軸方向Ｓ他方側の表面との距離）である。

また、長さＬ２は、コルゲート管２０における中間部Ｍと交差する部分において、コルゲート管２０の径方向Ｒの内側から見た表面における軸方向Ｓ外側間の距離（コルゲート管２０の径方向Ｒの内側に凸となる部分の軸方向Ｓ一方側の表面と軸方向Ｓ他方側の表面との距離）である。

また、コルゲート管２０の外側壁２２Ａの厚さＨ１は、内側壁２４Ａの厚さＨ２よりも薄くなっている。厚さ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、厚さ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は、コルゲート管２０の厚さの平均の８００％以下であることが好ましい。半径差ΔＲが大きすぎると、短縮変形の際に、山部２２の軸方向Ｓに沿った部分（外側壁２２Ａ）が変形し難く、加えて谷部２４が径方向Ｒの外側へ膨出したり、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易い。

半径差ΔＲがコルゲート管２０の厚さの平均の８００％以下である場合には、山部２２の軸方向Ｓの長さが谷部２４の軸方向Ｓの長さよりも長く設定されることにより、上記変形状態となることを効果的に抑制することができる。また、山部２２と谷部２４の外表面での半径差ΔＲは、コルゲート管２０の厚さの平均の６００％以下であることがより好ましい。

なお、コルゲート管２０の径（最外部の外径）としては、特に限定されるものではないが、例えば１３ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の範囲とすることができる。

（低摩擦樹脂層）
低摩擦樹脂層１３は、樹脂材料で構成され、内周面におけるすべり抵抗値が中間層１４の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さい層である。低摩擦樹脂層１３としては、例えば、シート状の樹脂シート層が挙げられる。低摩擦樹脂層１３を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等）等が挙げられる。なお、低摩擦樹脂層１３を構成する樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

低摩擦樹脂層１３の形態としては、例えば、不織布（例えば、メルトブロー、スパンボンド等）、編物（例えば、ラッセル、トリコット、ミラニーズ等）、織物（例えば、平織、綾織、模紗織、絽織、絡み織等）、フィルム等が挙げられる。

低摩擦樹脂層１３は、これらの中でも、ポリエステル不織布（すなわち、ポリエステルを主成分として含む不織布）、ポリエステルトリコット（すなわち、ポリエステルを主成分として含むトリコット編物）、ナイロン不織布（すなわち、ナイロンを主成分として含む不織布）、ナイロントリコット（すなわち、ナイロンを主成分として含む編物）、ポリエチレンフィルム（すなわち、ポリエチレンを主成分として含むフィルム）等が好ましく、ポリエステル不織布及びナイロントリコットがより好ましい。

また、低摩擦樹脂層１３が不織布である場合、不織布の目付量としては、例えば１０ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下が挙げられ、１２ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２以下が好ましく、１５ｇ／ｍ^２以上２５ｇ／ｍ^２以下がより好ましい。

低摩擦樹脂層１３の内周面におけるすべり抵抗値（単位：Ｎ）は、中間層１４の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さければ特に限定されないが、例えば、１０以上２４以下が挙げられ、１２以上２３以下が好ましい。また、低摩擦樹脂層１３の内周面におけるすべり抵抗値は、例えば、中間層１４の内周面におけるすべり抵抗値の０．３６倍以上０．９０倍以下が挙げられ、０．４４倍以上０．８５倍以下が好ましい。

ここで、上記「すべり抵抗値」は、具体的には以下のようにして測定する。低摩擦樹脂層の内周面におけるすべり抵抗値を測定する場合は、まず、管体の外周側にコルゲート管を配し、管体とコルゲート管の間に、中間層とすべり抵抗値を測定する対象の低摩擦樹脂層とを、低摩擦樹脂層が管体に接するように挿入して長さ２００ｍｍの複合管を形成する。そしてフォースゲージ（イマダ製普及型デジタルフォースゲージＤＳ２）の先端部に複合管の一方の端部を接続し、複合管の他方の端部におけるコルゲート管を５０ｍｍずらした時の力（単位：Ｎ）を測定する。

また、中間層の内周面におけるすべり抵抗値を測定する場合は、管体の外周側にコルゲート管を配し、管体とコルゲート管の間に、すべり抵抗値を測定する対象の中間層を、中間層が管体に接するように挿入して長さ２００ｍｍの複合管を形成する。そして、低摩擦樹脂層のすべり抵抗値の測定と同様にして、中間層のすべり抵抗値を測定する。

低摩擦樹脂層１３の内周面は、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、例えば低摩擦樹脂層１３が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、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）
中間層１４は、多孔質樹脂材料で構成された管状の層である。中間層１４を構成する樹脂材料としては、例えば、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、及びエチレンプロピレンジエンゴム、並びにこれらの樹脂の混合物が挙げられるが、その中でもポリウレタンが好ましい。中間層１４は、ポリウレタンを主成分として含む層（すなわち、多孔質ウレタン層）であることが好ましい。例えば、中間層１４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１４を構成する多孔質樹脂材料には、他の添加剤を含有してもよい。

中間層１４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、ＪＩＳＫ６４００－１（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、２５個／２５ｍｍ以上であることが好ましく、４５個／２５ｍｍ以下がより好ましい。また、中間層１４は、発泡体であることが好ましい。

中間層の密度は、１２ｋｇ／ｍ^３以上２２ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましい。本参考例の複合管１０では、内部の管体１２の端部に継手などを接続するときに、コルゲート管２０を短縮させてずらし、管体１２の端部を露出させることが求められる。

ここで、中間層１４の密度が２２ｋｇ／ｍ^３以下であることにより、中間層１４が適度な柔軟性を有し、コルゲート管２０を短縮変形させて管体１２の端部を露出させる際に、中間層１４がコルゲート管２０の動作に対して良好に追従し、管体１２の外表面への置き去りが抑制される。その結果、管体１２の端部の露出を容易に行うことができる。

一方、中間層１４は、密度が１２ｋｇ／ｍ^３以上であることで適度な強度を有し、複合管１０の製造時等の加工時における中間層１４の破れ及び破損の発生が抑制される。なお、中間層１４の密度は、管体１２の外表面へ置き去りの抑制及び加工時における破れ、破損の抑制の観点から、１４ｋｇ／ｍ^３以上２０ｋｇ／ｍ^３以下の範囲がより好ましく、１６ｋｇ／ｍ^３以上１８ｋｇ／ｍ^３以下がさらに好ましい。

ここで、中間層１４の密度は、ＪＩＳ－Ｋ７２２２（２００５年）に規定の方法により測定することができる。なお、測定環境は温度２３℃、相対湿度４５％の環境とする。

中間層１４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、例えば中間層１４における孔の存在比率（例えば発泡体である場合であれば発泡率）を調整する方法、樹脂の分子構造を調整する（つまり樹脂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）方法等が挙げられる。

図２に示すように、中間層１４は、低摩擦樹脂層１３とコルゲート管２０との間に配置されており、コルゲート管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。なお、この挟持されている箇所では、さらに内側壁２４Ａと管体１２とで圧縮されて圧縮挟持部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、自然状態の厚さ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内へ突出されている。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、低摩擦樹脂層１３の厚さよりも厚いことが好ましい。中間層１４は、複合管１０における熱保護の役割を有することが好ましく、厚いほど熱保護性が向上する。一方、低摩擦樹脂層１３が厚すぎると、中間層１４及び低摩擦樹脂層１３におけるコルゲート管２０への追従性が低下する。そのため、中間層１４を相対的に厚くし、低摩擦樹脂層１３を相対的に薄くすることで、前記熱保護性とコルゲート管２０への追従性との両方が向上する。

さらに、熱保護性及びコルゲート管２０への追従性の観点から、中間層１４の自然状態での厚さは、低摩擦樹脂層１３の厚さの１０倍以上２００倍以下が好ましく、２０倍以上１５０倍以下がより好ましく、２５倍以上１００倍以下がさらに好ましい。

中間層１４の自然状態における軸方向Ｓの長さは、コルゲート管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とコルゲート管２０の間において伸張状態で保持されていると、コルゲート管２０を短縮変形させる際に、中間層１４とコルゲート管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とコルゲート管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、コルゲート管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。

また、中間層１４の内周面は、低摩擦樹脂層１３の外周面と接着されていることが好ましい。中間層１４と低摩擦樹脂層１３とが接着されていることにより、中間層１４及び低摩擦樹脂層１３におけるコルゲート管２０への追従性がより向上する。

中間層１４と低摩擦樹脂層１３とを接着する方法としては、接着剤を両層の間に塗布して接着する方法のほか、フレームラミネート法により接着する方法が挙げられ、この中でもフレームラミネート法が好ましい。つまり、中間層１４と低摩擦樹脂層１３とがフレームラミネート接着体であることが好ましい。

（製造方法）
次に、本参考例の複合管１０の製造方法の一例について説明する。複合管１０の製造方法としては、例えば、多孔質樹脂シート１４Ｓを管体１２の外周に巻き付けて中間層１４を形成した後、基材層２６及びフッ素樹脂層２８を中間層１４の外周に共押出しにより成形し、コルゲート管２０を形成する方法が挙げられる。

具体的には、複合管１０の製造には、例えば図６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。複合管１０の製造工程は、図６の右側が上流側となっており、右側から左側（以下、「製造方向Ｙ」とする。）へ向かって管体１２が移動しつつ製造される。ダイ３４、波付け金型３６、冷却槽３８、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、管体１２、及び、中間層１４を構成する多孔質樹脂シート１４Ｓがロール状に巻き取られた図示しないシート状部材が配置されている。管体１２及びロール状の多孔質樹脂シート１４Ｓは、引取装置３９によって製造方向Ｙに引っ張られることにより、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、多孔質樹脂シート１４Ｓが、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを対向させるようにして、全周にわたって巻きつけられる。

なお、多孔質樹脂シート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。また、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとは、ダイ３４及び波付け金型３６へ挿入される時点では互いに接触しておらず、管体１２の周方向において互いに離間している。

管体１２の外周に巻き付けられた多孔質樹脂シート１４Ｓの外周には、基材層２６を構成する樹脂材料、及びフッ素樹脂層２８を構成するフッ素樹脂材料がそれぞれ塗布される。具体的には、基材層２６を構成する樹脂材料、及びフッ素樹脂層２８を構成するフッ素樹脂材料が加熱溶融され、それぞれ図示しない吐出口からダイ３４に供給され、押出機３２によってダイ３４から二層になって同時に押し出される。これにより、多孔質樹脂シート１４Ｓの外周に、二層構造の樹脂材２０Ａが形成される。

なお、二層構造の樹脂材２０Ａの形成方法は、上記のような樹脂材料とフッ素樹脂材料とを同時に塗布する方法には限られない。例えば、多孔質樹脂シート１４Ｓの外周に基材層２６を構成する樹脂材料を塗布した後、別の工程で基材層２６を構成する樹脂材料の外周にフッ素樹脂層２８を構成するフッ素樹脂材料を塗布してもよい。

管体１２、多孔質樹脂シート１４Ｓ、及び樹脂材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、すなわちコルゲート管２０の基材層２６及びフッ素樹脂層２８を蛇腹状に成形する工程が行われる。

波付け金型３６は例えば一対の金型であり、いずれの金型も半円弧状の内面を有し、この内周にはコルゲート管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を貫通した吸引孔３６Ｃが形成されている。キャビティ３６Ａ内は、吸引孔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の下流側において、波付け金型３６は、樹脂材２０Ａに対して左右二方向から接近させて一対の金型の内面を樹脂材２０Ａに接触させる。そして、波付け金型３６は、内側突起３６Ｂにより樹脂材２０Ａを圧縮しつつ、管状押出体２１の外周を覆って樹脂材２０Ａを成形し、管体１２及び多孔質樹脂シート１４Ｓと共に管状押出体２１を製造方向Ｙへ移動させる。

このとき、波付け金型３６のキャビティ３６Ａにより形成されたキャビティ内部は、図示省略の吸引装置により吸引孔３６Ｃを通して吸引されて負圧とされる。これにより、樹脂材２０Ａは径方向Ｒの外側へ向かって変形してキャビティ３６Ａにより成形され、樹脂材２０Ａから山部２２と谷部２４とが軸方向Ｓに沿って交互に配列された蛇腹状のコルゲート管２０が成形される。

ここで、多孔質樹脂シート１４Ｓの凸部１４Ｂは、キャビティ３６Ａにおいて樹脂材２０Ａが径方向Ｒの外側へ変形する際に山空間２３（図６に示される部分拡大図を参照）へ深く入り込み、山空間２３内に係止される。多孔質樹脂シート１４Ｓの圧縮挟持部１４Ａは、コルゲート管２０の谷部２４の内側壁２４Ａに接着され、かつ、内側壁２４Ａと管体１２との間において圧縮挟持される。

また、波付け工程における波付け金型３６の型締め前の状態では、多孔質樹脂シート１４Ｓの両端面（端面１４ＳＡと端面１４ＳＢ）は、管体１２の周方向において互いに離間している。このとき、多孔質樹脂シート１４Ｓは帯状の形状に戻ろうとするため、端面１４ＳＡ及び端面１４ＳＢには、互いに離れる力が作用する。これにより、樹脂材２０Ａは多孔質樹脂シート１４Ｓから張力を受けた状態で型締めされる。

また、波付け金型３６を型締めする際、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの突き付け位置（突付け面１４Ｌ）は、図７に示すように、管体１２の周方向において、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄと異なる位置に配置される。なお、「パーティング面３６Ｄと異なる位置」とは、一対の波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに挟まれる空間と、管体１２の周方向において重ならない位置を指す。

このとき、多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの突き付け位置（突付け面１４Ｌ）は、パーティング面３６Ｄと最も離れた位置に配置することが好ましい。すなわち、キャビティ３６Ａの最深部（断面視で半円状とされたキャビティ３６Ａにおいて、接線がパーティング面３６Ｄと平行である部分）に対応する位置に突付け面１４Ｌを配置することが好ましい。

波付け金型３６を型締めした際に形成される蛇腹状のコルゲート管２０の外周面には、パーティング面３６Ｄに対応する位置に、パーティングラインＰＬ（図１参照）が形成される。パーティングラインＰＬは、金型の精度、樹脂の流動性、研磨等の後工程の有無等により視認できる場合と視認できない場合があるが、本発明におけるパーティングラインは、視認できるものとできないものの双方を指す。

波付け金型３６で波付け工程が行われた後、コルゲート管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。

（作用・効果）
本参考例の複合管１０によれば、コルゲート管２０が、基材層２６と、基材層２６の外周側に設けられたフッ素樹脂層２８と、を有する複層管とされている。このため、フッ素樹脂層２８によってコルゲート管２０及び複合管１０の外周面の耐薬品性や耐候性を高めることができる。

また、コルゲート管２０は、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とが軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされている。このため、基材層２６とフッ素樹脂層２８とを山部２２同士及び谷部２４同士で係合させて物理的に保持することができ、フッ素樹脂層２８を基材層２６に接着することなくコルゲート管２０の外周面に設けることができる。

これにより、基材層２６とフッ素樹脂層２８とを接着、結合するための接着剤や接着性官能基が不要となり、基材層２６として使用可能な樹脂材料の制約を減らすことができるとともに設計自由度を高めることができる。また、基材層２６とフッ素樹脂層２８とが接着されていないため、複合管１０の廃棄時には、基材層２６とフッ素樹脂層２８とを容易に分別でき、リサイクルが可能となる。

また、本参考例の複合管１０によれば、コルゲート管２０は、管体１２の外周にガイドされつつ軸方向に短縮可能とされている。このため、例えば複合管１０と継手とを接続する際に、図４、図５に示すように、コルゲート管２０を軸方向Ｓに短縮させて管体１２の端部を露出させることができる。

さらに、本参考例の複合管１０によれば、コルゲート管２０と管体１２との間に、低摩擦樹脂層１３及び中間層１４が設けられている。このため、管体１２の外周面とコルゲート管２０の内周面とが接着して相対移動し難くなることを抑制でき、コルゲート管２０をスムーズに短縮させて管体の端部を露出させることができる。

また、中間層１４の圧縮挟持部１４Ａがコルゲート管２０に密着され、凸部１４Ｂが隣り合う谷部２４の側壁２４Ｂの間に係合している。したがって、中間層１４はコルゲート管２０の動きに追従しやすくなり、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、容易にコルゲート管２０と共に短縮させることができる。

さらに、本参考例によれば、管体１２と中間層１４との間に低摩擦樹脂層１３が設けられている。このため、コルゲート管２０の端部を短縮変形させて管体１２の端部を露出させた後に再びコルゲート管２０を元に戻す際に、中間層１４及び低摩擦樹脂層１３がコルゲート管２０の軸方向への伸長の動作に対して良好に追従し、露出された管体１２の端部を再び低摩擦樹脂層１３、中間層１４、及びコルゲート管２０によって良好に覆うことができる。

また、本参考例によれば、山部２２の外側壁２２Ａと谷部２４の内側壁２４Ａにおいて、図３に示す長さＬ１をＬ２よりも長く、厚さＨ１をＨ２よりも薄くすることで、外側壁２２Ａは内側壁２４Ａよりも変形しやすくなる。これにより、図５に示すように、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が変形し、一端部のコルゲート管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、コルゲート管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ことで、コルゲート管２０の屈曲角度や厚さ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。

また、本参考例によれば、コルゲート管２０のパーティングラインＰＬと、中間層１４を構成する多孔質樹脂シート１４Ｓの突付け位置（突き付け面１４Ｌ）とが、管体１２の周方向において異なる位置に配置されている。このため、型締めの際に端面１４ＳＡと端面１４ＳＢが突き付けられることにより、多孔質樹脂シート１４Ｓの外周を覆う樹脂材２０Ａに弛みが生じた場合であっても、波付け金型３６のキャビティ３６Ａによって弛みが押圧されて消失する。

また、波付け金型３６のパーティング面３６Ｄに対応する位置には多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡ、端面１４ＳＢが配置されないので、弛みが形成され難く、パーティング面に挟まれる弛みが発生し難い。これにより、コルゲート管２０にはバリが発生しにくい。

なお、多孔質樹脂シート１４Ｓの突付け面１４Ｌを管体１２の周方向においてパーティング面３６Ｄから最も離れた位置に配置することで、突付け面１４Ｌが部分的にずれて配置された場合であっても、当該部分がパーティング面３６Ｄと同じ位置に配置されることが抑制される。これにより、バリの発生抑制効果が高められる。

＜実施形態＞
次に、本発明の実施形態に係るコルゲート管４０について説明する。図８、図９に示すように、実施形態のコルゲート管４０は、管状とされており、基材層４２と、基材層４２の外周側及び内周側にそれぞれ設けられたフッ素樹脂層４４、４６と、を有する複層管とされている。

また、コルゲート管４０（すなわち基材層４２及びフッ素樹脂層４４、４６）は、参考例のコルゲート管２０と同様に、蛇腹状とされており、径方向外側へ凸となる環状の山部４８と、径方向外側が凹となる環状の谷部５０とが、軸方向Ｓに交互に連続して形成されている。

基材層４２は、樹脂材料で構成されている。なお、基材層４２を構成する樹脂材料としては、参考例のコルゲート管２０の基材層２６と同様の材料が挙げられる。

フッ素樹脂層４４、４６は、フッ素樹脂を主成分として含む層であり、フッ素樹脂層４４は基材層４２の外周側に積層されて基材層４２の外周を覆っており、フッ素樹脂層４６は基材層４２の内周側に積層されて基材層４２の内周を覆っている。また、コルゲート管４０の山部４８及び谷部５０の双方において、フッ素樹脂層４４、４６の厚さは、それぞれ基材層２６の厚さより薄くなっている。

本実施形態のコルゲート管４０は、参考例のコルゲート管２０と同様の方法で製造することが可能である。図示を省略するが、具体的には、基材層４２を構成する樹脂材料、及びフッ素樹脂層４４、４６を構成するフッ素樹脂材料をそれぞれ加熱溶融し、押し出して三層構造の樹脂材を形成した後、その樹脂材を波付け加工することで、蛇腹状のコルゲート管４０を形成する。

本実施形態のコルゲート管４０によれば、基材層４２の外周側及び内周側の双方にフッ素樹脂層４４、４６が設けられている。このため、フッ素樹脂層４４、４６によってコルゲート管４０の外周面及び内周面の両面の耐薬品性や耐候性を高めることができる。また、コルゲート管４０の内周面にフッ素樹脂層４６が設けられているため、例えばコルゲート管４０の内周側に管体を挿入して複合管を製造する際に、コルゲート管４０への管体の挿入が容易となる。

さらに、コルゲート管４０は、径方向外側へ凸となる環状の山部４８と径方向外側が凹となる環状の谷部５０とが軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされている。このため、参考例のコルゲート管２０と同様に、基材層４２とフッ素樹脂層４４、４６とを山部４８同士及び谷部５０同士で係合させて物理的に保持することができ、フッ素樹脂層４４、４６を基材層４２に接着することなくコルゲート管４０の外周面及び内周面に設けることができる。

これにより、基材層４２とフッ素樹脂層４４、４６とを接着、結合するための接着剤や接着性官能基が不要となり、基材層４２として使用可能な樹脂材料の制約を減らすことができるとともに設計自由度を高めることができる。また、基材層４２とフッ素樹脂層４４、４６とが接着されていないため、コルゲート管４０の廃棄時には、基材層４２とフッ素樹脂層４４、４６とを容易に分別でき、リサイクルが可能となる。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

例えば、参考例において、管体１２と中間層１４との間に低摩擦樹脂層１３が設けられていたが、低摩擦樹脂層１３を設けずに管体１２と中間層１４とを直接接触させてもよい。この場合、コルゲート管２０を短縮させて管体１２の端部を露出させた際、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及びコルゲート管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、参考例において、管体１２の軸方向Ｓがスリット幅方向とされ、一定の間隔をあけて配設された複数のスリットが中間層１４に形成されていてもよい。中間層１４にスリットを形成することで、スリット部分において中間層１４が管体１２の軸方向に沿って変形し易くなり、管体１２の外周に沿って中間層１４をスムーズに短縮させることができる。

特に、スリットを中間層１４のコルゲート管２０側に配設するとともに、コルゲート管２０の谷部２４の軸方向Ｓにおける配置間隔と一致させることで、コルゲート管２０の谷部２４と中間層１４のスリットとを係合させることができる。これにより、コルゲート管２０を短縮させる際に中間層１４をより一層追従させることができ、より一層スムーズに管体１２の端部を露出させることができる。

さらに、参考例において、コルゲート管２０の外側壁２２Ａの厚さＨ１が内側壁２４Ａの厚さＨ２よりも薄くされていたが、厚さＨ１は厚さＨ２と同じであってもよい。また、外側壁２２Ａは軸方向Ｓに沿った略直線状とされていたが、径方向外側へ膨出する弧状としてもよく、内側壁２４Ａが径方向内側へ膨出する弧状とされていてもよい。

また、複合管１０の製造時において、ダイ３４より上流側で中間層１４を構成する多孔質樹脂シート１４Ｓの端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとの突付け面１４Ｌを加熱し、端面１４ＳＡと端面１４ＳＢとを予め融着しておいてもよい。多孔質樹脂シート１４Ｓの両端面が融着された状態で、多孔質樹脂シート１４Ｓの外周にコルゲート管２０を形成する樹脂材料が塗布されることで、型締めの際にコルゲート管２０を形成する樹脂材料に弛みが発生し難くなる。

その他、参考例において、中間層１４は単層とされていたが、これに限られず、中間層１４が複数の層で構成されていてもよい。

１０複合管
１２管体
１４中間層
２０、４０コルゲート管
２２、４８山部
２４、５０谷部
２６、４２基材層
２８、４４、４６フッ素樹脂層

Claims

樹脂材料で構成される管状の基材層と、
前記基材層の外周側及び内周側の両方に設けられた管状のフッ素樹脂層と、
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軸方向に交互に形成されて蛇腹状とされているコルゲート管と、
樹脂材料で構成され、前記コルゲート管の内周側に設けられた管状の管体と、
を有し、
前記コルゲート管は、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とされており、
前記コルゲート管と前記管体との間には、多孔質樹脂材料で構成された管状の中間層が設けられており、
前記管体と前記中間層との間には、内周面におけるすべり抵抗値が前記中間層の内周面におけるすべり抵抗値よりも小さい低摩擦樹脂層が設けられている、
複合管。