JPH022691B2

JPH022691B2 -

Info

Publication number: JPH022691B2
Application number: JP57008314A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Iwata; Yasuo Ezaki
Original assignee: Mitsubishi Monsanto Chemical Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Polytec Co
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1990-01-19
Also published as: JPS58126122A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、二重壁管体の製造方法に関するもの
であり、更に詳しくは、断熱性、寸法安定性、強
度、外観等に優れ、所望の個所への取り付けの容
易な、二重壁管体を能率的に製造する方法に関す
るものである。最近、建物及び乗り物などの居住環境を改善す
ることを目的として、建物及び乗り物などの空間
の温度及び湿度を調節する方法が、広く採用され
るようになつた。空気の温度及び湿度を調節する
には、冷凍機、圧縮機、蒸発機、加熱機、凝縮
機、送風機、空気ろ過器、温度調整器、斜度調整
器等を、適宜組み合わせた装置（空調装置）に、
居住空間の空気を導管で導き、空調装置内で熱交
換等を行なわせ、調節した空気を元に戻して目的
を達している。調節したい空気を居住空間から空調装置に送る
導管、空調装置内で調節した空気を居住空間に戻
す導管等は、多くの場合、合成樹脂よりなる中空
管が用いられている。これら中空管に通す空気の
温度が低く、中空管が配置されている場所の空気
の温度が高く、かつ、湿度が高いときは、空気中
の水分が中空管表面で凝縮する。このように凝縮
した水分は、水滴となつて、空調装置を構成する
金属材料、又は空調装置が装備されている車輛等
の材料の腐蝕を促進する原因となる。空気を通す中空管表面での水分の凝縮を防止す
るには、熱伝導性の小さい材料よりなる中空管を
用いるか、又は通常の材料よりなる中空管の表面
に、断熱材を巻き付ける方法が採用されている。
このような解決方法は、しかしながら、コスト高
になり、経済的に極めて不利である。中空管に通す空気温度が高い場合には、当該中
空管を通過する際の熱損失をできるだけ少なくす
るために、中空管の熱伝導を小さくするのがよ
い。熱伝導を小さくする方法としては、上の場合
と同様の方法があるが、同時に、上の場合と同じ
技術的問題がある。中空管の熱伝導を小さくするためには、中空管
を発泡性合成樹脂材料より製造するのが好まし
い。発泡合成樹脂中空管を製造するには、中空成
形法によつて製造するのが好適であり、その一例
として、特公昭56−4420号公報に記載の方法が知
られている。従来、中空成形法によつて発泡合成樹脂中空成
形品を製造する技術は、次のような理由により、
それほど普及しなかつた。 (1) 発泡性合成樹脂を、パリソン金型からパリソ
ンとして押出すと、パリソンは自重により「た
れさがり（ドローダウン）」がおこりやすく、
このためパリソンの肉厚が均一にならず、良品
が得られ難い。 (2) パリソンの「たれさがり」を防止するために
強度の高いグレードの材料を選択使用したとし
ても、長尺の成形品を製造することは、困難で
ある。 (3) パリソンの「たれさがり」を少なくするため
には、パリソン押出しから成形金型の型締め、
空気圧入までの時間を、できるだけ短縮すれば
よいが、このようにすると、発泡の熟成時間を
充分にとることができず、最終的に得られる成
形品の気泡を均一にしにくい。 (4) 壁面が発泡合成樹脂のみよりなると、壁面を
冷却するのに長時間を要し、成形サイクルが長
びき、経済的ではない。 (5) 発泡性合成樹脂材料より壁面を形成する場
合、壁面の発泡倍率、壁面の厚さを調節するの
は、極めて困難である。 (6) 発泡樹脂のみよりなる中空管体は、強度が優
れず、かつ、所望の個所への取り付けが困難で
ある。本発明者らは、かかる状況にあつて、熱伝導が
小さく、強度、寸法安定性、外観等に優れ、所望
の個所への取付けの容易な二重壁管体の工業的有
利な製造方法を提供することを目的として、鋭意
検討した結果、本発明を完成したものである。しかして本発明の要旨とするところは、非発泡
性熱可塑性樹脂外層と発泡性熱可塑性樹脂内層と
よりなるパリソンを、分割金型の刻設溝内に押出
して、分割金型を閉鎖し、パリソン内に圧空を注
入して二重壁管体を製造する方法であつて、内層
としては、発泡性樹脂粉粒体５〜60重量部と、非
発泡性樹脂粉粒体95〜40重量部（あわせて100重
量部とする）とを組合せた組成のものを用い、刻
設溝内に押出されるパリソンの温度は、上記発泡
性樹脂粉粒体が発泡しうる温度にし、パリソンを
分割金型の刻設溝内に押出してから、パリソンに
圧空を注入して吹込成形を行なう期間にわたつて
内層の発泡を行わせかつ見掛け発泡倍率を２〜10
倍とすることを特徴とする二重壁管体の製造方法
に存する。以下、本発明を詳細に説明する。本発明において、外層と内層とは、熱可塑性合
成樹脂によつて形成する。熱可塑性合成樹脂を使
用するのは、製品の形状は成形金型によつて容易
に変更しやすいこと、所望の製品を能率的に製造
できること、樹脂の発泡倍率を調製しやすく製品
の断熱性が調節しやすいこと、製品が腐蝕しにく
いこと、等の利点があるからである。本発明においては、外層は、非発泡性樹脂によ
つて形成する。外層は、管体製造過程において
は、パリソンの「たれさがり」を防ぎ、壁面の冷
却を助けて成形サイクルを短縮するのに役立ち、
更に、管体製造終了後は、管体の強度を向上し、
所望の個所への取付けを容易にする機能を果す。非発泡性樹脂外層とは、発泡剤を全く配合しな
い樹脂材料よりなる外層をいうが、極微量の発泡
剤を配合したもの、各種樹脂添加剤を添加・配合
したことによりおこる若干発泡した外層を含むも
のである。外層形成用に適した樹脂としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレンを主成分とした共
重合体、プロピレンを主成分とした共重合体、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリメチルメタクリレートその
他のアクリル系樹脂、ポリアミド類（ナイロン
６、ナイロン6.6、ナイロン6.10、ナイロン11、
ナイロン12等）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルを
主成分とした共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリフエニレ
ンオキサイド等があげられる。これらは一種で使
用できるほか、二種以上を混合して使用すること
もできる。外層形成用樹脂は、上に例示したもの
に限られるものでないことは、勿論である。上記樹脂には、樹脂の性質を害しない種類の各
種樹脂添加剤を、樹脂の性質を害しない範囲で添
加・配合することができる。樹脂添加剤として
は、変性剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、充填剤、着色剤
等があげられる。本発明方法で製造しうる管体は、横断面が円形
のものが最適であるが、この形状に限られるもの
ではなく、三角形、四角形等の多角形、楕円形等
であつてもよい。管体の大きさは、管体製造装置
の可塑化能力によつて種々変わり、管体横断面の
外径（Ｄとする。）が５〜20cm、長さ30〜200cmの
ものである。本発明においては、外層の厚さは管体の大きさ
によつて種々変更することができるが、0.1〜５
mmの範囲とする。外層が上記範囲より小さいとき
は、管体の強度向上がはかれない、管体を所望の
個所へ取付けるのが難かしい等の欠点があるほ
か、管体製造過程においてパリソンの「たれさが
り」を防ぐことができないので好ましくない。逆
に、外層が上記範囲より大きいときは、管体製造
に要する樹脂量が多くなつて経済的でないほか、
管体が重くなつて取扱いにくくなり、好ましくな
い。本発明において内層は、発泡樹脂によつて構成
する。内層は、管体の熱伝導を小さくする機能を
果す。発泡した内層を形成するには、発泡性樹脂粉粒
体５〜60重量部と、非発泡性樹脂95〜40重量部と
を組み合せ、あわせて100重量部として用いる。内層形成用に発泡性樹脂を単独で使用しないの
は、単独使用では発泡倍率、発泡層の厚さ等の調
節が困難であるので、これらを改良するために、
上記の組み合せとする。内層形成用に適した発泡性樹脂粉粒体は、(1)基
体樹脂が成形される温度において、分解ガスを発
生する有機発泡剤を添加したペレツト、(2)基体樹
脂が成形される温度において気体となる有機化合
物を、吸収させたビーズ又はペレツト等をいう。基体樹脂として用いられるものは、外皮形成用
に適した樹脂としてあげた前記樹脂類である。上記(1)の場合に使用される有機発泡剤として
は、アゾビスホルムアミド、ジアゾアミノベンゼ
ン、Ｎ，N′−ジニトロソペンタメチレン・テト
ラミン、アゾビスカルボン酸アミド、Ｎ，N′−
ジメチル−Ｎ，N′−ジニトロソテレフタルアミ
ド、Ｐ，P′−オキシ・ビス（ベンゼン・スルホニ
ル・セミカルバジツド）、アゾビスイソブチロニ
トリル、Ｐ，P′−オキシ・ビス（ベンゼン・スル
ホニル・ヒドラジツド）、Ｐ，P′−ジフエニル・
ビス（スルホニル・ヒドラジツド）、ベンゼン・
スルホニル・ヒドラジツド、ｍ−ベンゼン・ビス
（スルホニル・ヒドラジツド）等があげられる。上記(2)の場合に使用される化合物としては、プ
ロパン、ブタン、ペンタン等の炭素数３〜６の炭
化水素、石油エーテル、アルコール、ケトン、ハ
ロゲン化炭化水素等の沸点が100℃以下の液体が
あげられる。内層形成用に適した非発泡性樹脂粉粒体は、外
皮形成用に適した樹脂としてあげた前記樹脂のビ
ーズ又はペレツト等であり、これらは一種でも二
種以上を組み合せて用いてもよい。中でも、プロ
パン、ブタン、ペンタン等を吸収させたポリスチ
ンビーズと他の非発泡性樹脂との組合せが特に好
ましい。内層を形成する発泡性樹脂粉粒体と非発泡性樹
脂粉粒体との組み合せ割合を、前記範囲とするの
は、内層の厚さ、発泡倍率を好ましく調節するた
めである。組み合せ割合が前記範囲外にあるとき
は、これらの調節が難かしくなり、好ましくな
い。本発明において、内層の厚さｔは、内層の見掛
け発泡倍率、管体の横断面の外径Ｄの大きさによ
つて種々変更することができ、３mm＜ｔ＜１／３Ｄmm なる関係を満す範囲内で選ぶことができる。内層
の厚さが1/3Ｄmmより大きいと、管体の流体が通
過する空間が小さくなりすぎて好ましくなく、３
mmより薄いと、管体壁面全体の熱伝導が小さくな
らないので好ましくない。内層の見掛け発泡倍率は、管体の大きさ等によ
つて種々変更することができるが、２〜10倍の範
囲内で選ぶことができる。見掛け発泡倍率は、内
層を構成する樹脂の比重の逆数として算出した値
をいう。発泡した内層の泡は、多数の泡が各々独
立して存在するいわゆる独立気泡となつているの
がよい。内層の発泡倍率が２倍より小さいと、管体壁面
の熱伝導が小さくならないので好ましくなく、10
倍より大きい場合は発泡層が余分となり、管体を
通過する空間を狭めてしまうので好ましくない。以下、本発明を図面にもとづいて詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
例に限定されるものではない。第１図は、本発明の実施に使用しうるパリソン
形成用金型の一例の縦断側面図、第２図は本発明
の実施に使用される分割金型の一例の斜視図、第
３図及び第４図は本発明によつて得られる管体の
例の一部切り欠き斜視図である。図において、１はパリソン形成用金型、２，４
はそれぞれ押出機、３，５はそれぞれ樹脂流路、
６は圧空吹込み口、７はパリソン出口、１１は分
割金型、１２，１３はそれぞれ分割面、１４，１
５はそれぞれ刻設溝、１６，１７はそれぞれ圧空
吹込み口、２１，３１はそれぞれ管体、２２，３
２はそれぞれ外層、２３，３３はそれぞれ内層、
２４，３４はそれぞれ中空部分、２５は取付片を
示す。本発明を実施するにあたつては、発泡していな
い外層を形成する非発泡性樹脂と、発泡した内層
を形成する発泡性樹脂とを一体にしてパリソンと
して押出すための、パリソン形成用金型を用い
る。第１図には、パリソン形成用金型の一例の縦断
側面図を示した。押出機２には発泡性樹脂を、押
出機４には非発泡性樹脂を供給し、ぞれぞれ樹脂
通路３，５を通してパリソン出口７部分で一体化
した後に押出す。樹脂は、内層形成用発泡性樹脂
をパリソン内側に、外層形成用非発泡性樹脂をパ
リソン外側に位置させて押出す。樹脂の押出量
は、押出機２，４それぞれのスクリユーの回転
数、樹脂流路３，５それぞれのパリソン出口７に
おける分配割合等を変えることにより、調節する
ことができる。パリソン形成用金型で形成したパリソンは、管
体製造用の分割金型の刻設溝内に押出す。パリソ
ン形成用金型から押出されるパリソンの横断面形
状は、円形とするのが好ましいが、これに限られ
るものではなく、三角形、四角形等の多角形、楕
円形等であつてもよい。パリソン出口の外径ｄは、管体の大きさ（長
さ、径）、管体壁面の厚さ等によつて変更しうる
が、１／５Ｄ＜ｄ＜４／５Ｄなる範囲で選ぶのが好適である。分割金型は、その分割面が垂直にあるものでも
良く、また、水平方向にあるものでも良い。製造
する管体が大きい（長さ、径等において）場合に
は、分割面が水平方向にある金型が好ましい。そ
てこの水平方向にあるものとして後に詳説するが
第２図に示されるように若干分割面が若干傾斜す
る部分を含むものであつても良い。分割金型の分
割面は、平面であつてもよいし、凹凸が設けられ
ていてもよい。分割金型に刻設する刻設溝は、製
造しようとする管体に応じて、直線状、Ｌ字状、
その他三次元状にすることができる。刻設溝の表面には、管体を所望の個所に取り付
ける際に活用する、取付片を形成するための凹所
を設けておくのがよい。このような凹所を設けて
おくと、第３図に図番２５として示したような取
付片が形成され、管体２１を所望の個所に取付け
るのに都合がよい。第２図には、本発明の実施に使用される分割金
型の一例を斜視図として示した。この金型の分割
面１２，１３は、それぞれ対応した凹凸状にさ
れ、刻設溝１４，１５は、それぞれで曲管を形成
するようにされている。第２図に例示した分割金型を用いて、パリソン
を刻設溝内に押出し配置するには、(A)金型を、上
下、左右、前進、後退させる機構によつて移動さ
せる方法、(B)パリソン成形用金型を分割金型に対
して上下に移動させ、かつ、押出機を分割金型に
対して左右、前進、後退させる機構によつて移動
させる方法、(C)，(A)と(B)とを組み合せる方法、等
によつて、可能である。パリソンを分割金型に押出す際のパリソンの温
度は、外層を形成する樹脂が、型締後パリソンに
注入する圧空によつて、金型の刻設溝にそつて成
形しうる温度であり、かつ、内層を形成する発泡
性樹脂が、型締後パリソンに圧空を注入するまで
の間に、好ましく発泡しうる温度とするのがよ
い。この温度は、外層形成用樹脂、内層形成用樹
脂の組み合せによつて変えることができる。外層
形成用樹脂の成形温度と、内層形成樹脂の成形温
度に大きな差があるのは好ましくないので、両者
に大きな差が生じないように、樹脂の組み合せを
選ぶ必要がある。パリソンを分割金型の刻設溝内に配置しおえた
ら、分割金型を閉鎖する。パリソンの一端は閉鎖
し、他端は圧空注入管を挿入しておくのがよい。
パリソンの内層を形成する発泡性樹脂は、パリソ
ン形成用金型から押出された直後から発泡を開始
し、分割金型の刻設溝に配置される過程、型締過
程から圧空注入、冷却途中まで発泡を継続する。
冷却が不充分な場合は、金型から取り出した後に
も、発泡する。内層を形成する発泡性樹脂は、前
記のとおり、二種類の樹脂を組み合せているの
で、発泡は緩慢におこり、発泡倍率、発泡層の厚
みの調節が容易である。発泡は管体の空間部分に
向つて拡大するので、刻設溝内に凹部があつて
も、発泡層がその凹部を埋めてしまい、発泡層表
面は、第３図に示したように、平滑となる。パリソンの内層を形成する発泡性樹脂を、ある
程度発泡させたのち、パリソン内に圧空を注入す
る。圧空による力は、発泡樹脂の内層を通して外
層に及び、外層を刻設溝の表面形状に沿つて変形
させる。発泡樹脂の内層は、圧空によつて表面気
泡が押圧されて一時的に小さくなるが、この部分
が発泡可能温度にあるときは、圧空の押圧力に抗
して発泡し、気泡は元の大きさに戻り、更に新し
い気泡が形成される。パリソン内に注入する圧空の圧力は、外層、内
層を形成する樹脂の種類、パリソンの温度、管体
の大きさ等によつて変えるが、２〜６Kg／cm²の範
囲内で選ぶことができる。分割金型で成形された管体は、この金型内で一
定温度に達するまで冷却され、分割金型を型開き
の状態とし、取り出される。空になつた分割金型
は、次のの管体製造に供し、同様の操作を繰り返
すことにより、同一形状の管体を能率的に製造す
ることができる。本発明は、次のような特別に顕著な効果を奏
し、その工業的利用価値は極めて大である。 (1) 本発明方法では、パリソンとして発泡樹脂の
内層の外側に非発泡樹脂の外層を形成したもの
を使用するので、パリソンの自重による「たれ
さがり」を防止することができる。 (2) 本発明方法では、発泡した内層を形成するの
に、発泡性樹脂粉粒体と非発泡性樹脂粉粒体と
を、特定の範囲で組み合せて使用するので、発
泡倍率、発泡層の厚み調節等が、極めて容易で
ある。 (3) 本発明方法では、発泡した内層の外側に、発
泡していない外層を形成するので、管体壁面の
冷却が容易で、外層のない管体の製造の場合に
較べて、成形サイクルを大幅に短縮することが
できる。 (4) 本発明方法による管体は、発泡した内層の外
側に、発泡していない外層が形成されているの
で、発泡層のみによりなる管体に較べて外観、
寸法精度、強度等が優れている。 (5) 本発明方法による管体は、外層の厚さ、内層
の厚さ、発泡倍率を特定の範囲とするときは、
管体の熱伝導を小さくすることができ、空調装
置に装備する配管として、好適に用いられる。以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
例に限定されるものではない。実施例１〜４、比較例１〜５１使用した樹脂材料 (1) 外層形成用非発泡性熱可塑性樹脂… ABS樹脂（三菱モンサント化成(株)社製、タ
フレツクス461） (2) 内層形成用発泡性熱可塑性樹脂 (イ) 発泡性樹脂粉粒体…発泡スチレンビーズ
（油化バデイツシユ(株)社製、スチロポール
IBE、第１表では「EPS」と表示する。） (ロ) 非発泡性樹脂粉粒体…一般用ポリスチレン
ペレツト（三菱モンサント化成(株)社製、ダイ
ヤレツクスHH−102、第１表では「GP−
PS」と表示する。） (イ)と(ロ)とを、第１表に記載した割合で組み合せ
た。ただし、比較例３においては、ポリエチレン
ペレツト（三菱油化(株)社製、ユカロンYK−50）
と、発泡剤（アゾビスカルボン酸アミド、ポリエ
チン100重量部に対して2.5重量部を配合）との組
み合せとした。２パリソン成形金型第１図に縦断側面図として示したような金型で
あつて、パリソン出口が外径30mm、内径26mmの管
状をなした金型を使用した。実施例１〜４、比較
例１〜３の場合は、パリソン出口における外層形
成樹脂と内層形成樹脂との配分比率を、それぞれ
１対４とし、比較例４ではこれを１対１、比較例
５ではこれを２対１とした。３管体製造用金型上下方向に分割可能な分割金型であつて、直径
75mmの円形の溝が、直線状に長さ500mmに刻設さ
れた金型を用いた。この金型には、パリソン形成
用金型の下で、前進・後退させる機構を備えてい
る。４成形条件第１表に記したとおりとした。５管体の性質得られた管体のほぼ中央部分を切断し、外層の
厚さ、内層の厚さ、内層の見掛けの発泡倍率を実
測し、管体の外層表面、内層表面を肉眼で観察
し、更に、管体の断熱性能を実測し、それぞれの
結果を、第１表に示した。なお、管体の「断熱性能」の測定は、低温槽内
で０℃に調節した空気を、温度25℃、相対湿度65
％の雰囲気中においた管体に、毎分３m³の量で通
し、循環を開始してから30分間経過後、管体表面
に結露が生じた状況を肉眼で観察したものであ
る。観察結果の表示は、次のとろりとした。 ◎…結露は全く観察されなかつたもの。〇…小粒の結露がわずかに観察されたもの。 △…小粒の結露が多数観察されたもの。 ×…大粒の結露が多数観察されたもの。

【表】

【表】第１表より、次のことが明らかとなる。 (1) 本発明方法では、発泡した内層を形成するの
に、発泡性樹脂粉粒体と非発泡性樹脂粉粒体と
を、特定の範囲で組み合せて使用するので、発
泡倍率、発泡層の厚み調節等が、極めて容易で
ある。 (2) 本発明方法では、発泡した内層の外側に、発
泡していない外層を形成するので、管体壁面の
冷却が容易で、外層のない管体の製造の場合に
較べて、成形サイクルを大幅に短縮できる。比
較例２の場合は、発泡した内層の冷却が不充分
なために、管体を成形金型から取り出した後に
も発泡がおこり、外層が平滑にならない。 (3) 本発明方法に従つて、発泡した内層の厚さｔ
を、３mm＜ｔ＜１／３Ｄの範囲とすると、管体の断熱性能は優れたもの
となる。これに対して、発泡した内層の厚さが
この範囲外となると、管体の断熱性は優れたも
のとならない（比較例４、比較例５参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施に使用しうるパリソン
形成用金型の一例の縦断側面図、第２図は本発明
の実施に使用される分割金型の一例の斜視図、第
３図及び第４図は本発明によつて得られる管体の
例の一部切り欠き斜視図である。図において、１はパリソン形成用金型、２，４
はそれぞれ押出機、３，５はそれぞれ樹脂流路、
６は圧空吹込み口、７はパリソン出口、１１は分
割金型、１２，１３はそれぞれ分割面、１４，１
５はそれぞれ刻設溝、１６，１７はそれぞれ圧空
吹込み口、２１，３１はそれぞれ管体、２２，３
２はそれぞれ外層、２３，３３はそれぞれ内層、
２４，３４はそれぞれ中空部分、２５は取付片を
示す。

【特許請求の範囲】

１樹脂被覆した連続繊維体を金属製継手部材に
巻付け管体の成形と同時に管体の端部に金属製継
手部材を接合するようにした繊維強化合成樹脂管
と金属製継手部材との接合方法において、金属製
継手部材の外周面に、接着剤を含浸せしめた繊維
編組体を巻装し、次いで樹脂被覆した連続繊維体
を巻付けることを特徴とする繊維強化合成樹脂管
と金属製継手部材との接合方法。

Claims

型を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項記載の二重壁管体の製造方法。４分割金型の刻設溝に、多数の取付片形成用凹
状部を形成した金型を用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
二重壁管体の製造方法。５内層を形成する樹脂が、発泡性ポリスチレン
ビーズと非発泡性樹脂粉粒体との組合せよりなる
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれかの項に記載の二重壁管体の製造
方法。６パリソン形成用金型のパリソン出口の径ｄ
と、二重壁管体の横断面の外径Ｄとが、１／５Ｄ＜ｄ＜４／５Ｄなる関係とすることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項ないし第５項のいずれかの項に記載の二
重壁管体の製造方法。