JPH11227028A - 複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内層管と外層管とからなるの複合管を押出
成形するにあたり、内層管の変形や過小径となることが
なく、塩化ビニル系樹脂からなる内層管と発泡性塩化ビ
ニル系樹脂からなる外層管とを、接着剤を用いることな
く、接合させる製造方法を提供する。 【解決手段】 第１の押出機１０により溶融状態の塩化
ビニル系樹脂を押出し、冷却して内層管２０を成形し、
得られた内層管２０の外表面を加熱し、第２の押出機１
４のクロスヘッドダイ１５の内層管用通路１５ａに内層
管２０を導入し、第２の押出機１４により溶融状態の発
泡性塩化ビニル系樹脂を押出し外層管２１を成形すると
ともに、内層管２０の加熱されて溶融した外面と外層管
２１の内面とを融着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体移送に使用さ
れる管本体の外周面に、発泡体からなる被覆層が形成さ
れた、断熱性、保温性及び耐熱変形性の各品質特性に優
れた複合管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂製の管体は、上下水道
管を始め種々の移送配管、或いは公衆浴場や温泉地にお
ける給排水管等に使用され、移送中の温度低下を抑える
と共に、接触による火傷等を防護する為に、管体外周面
に合成樹脂発泡体からなる断熱・保温材を被覆される。

【０００３】そして、内層管と合成樹脂発泡体からなる
外層管との間からの漏水を防止するため、内層管と合成
樹脂発泡体からなる外層管とを強固に一体化させること
が知られている。例えば、特開平５−９６５９９号公報
には、第１の押出機により成形した熱可塑性エラストマ
ー管体の外周面に接着剤を塗布した後、第２の押出機を
有するクロスヘッドダイを用いて、軟質熱可塑性樹脂層
を押出して被覆層を形成することにより、複合管を製造
する方法が開示されている。

【０００４】又、特開昭５６−１５５７２７号公報に
は、内層管成形用の溶融樹脂と外層管成形用の溶融樹脂
とを、一つの金型内で溶融状態で被覆する方法により、
内層管の外周面に発泡体からなる外層管を一体的に積層
して、複合管を得る製造方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平５−９
６５９９号公報の方法のように接着剤によって、塩化ビ
ニル系樹脂からなる内層管と発泡性塩化ビニル系樹脂か
らなる外層管とを接着することはできない。塩化ビニル
系樹脂を接着できる接着剤は、溶剤に塩化ビニル系樹脂
を溶かした接着剤を用いることが知られているが、第１
の押出機により成形された塩化ビニル系樹脂からなる内
層管の外面に、この溶剤に塩化ビニル系樹脂を溶かした
接着剤を塗布して、第２の押出機のクロスヘッドダイ内
に挿入する際に、クロスヘッドダイの熱により溶剤は揮
発して、外層管と接触する前に接着機能を喪失している
ためである。

【０００６】また、特開昭５６−１５５７２７号公報の
方法では、発泡倍率の制御は難しく、内管と被覆層との
間に隙間が発生するという問題がある。また、従来、押
出成形された管体は、管体の外周面から、冷却水を噴霧
して冷却している。しかし、特開昭５６−１５５７２７
号公報の方法では、発泡樹脂からなる外層管が、断熱層
として働くため、内層管の冷却に時間がかかり、変形や
過小径となるという問題もある。本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、内層管と外層管との樹脂が、塩化
ビニル系樹脂でも一体化することができ、内層管と外層
管との間に隙間がなく、内層管の変形や過小径となるこ
とがない複合管の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
複合管の製造方法は、第１の押出機により溶融状態の塩
化ビニル系樹脂を押出し、冷却して内層管を成形し、得
られた内層管の外面を加熱し、第２の押出機のクロスヘ
ッドダイの内層管用通路に内層管を導入し、第２の押出
機により溶融状態の発泡性塩化ビニル系樹脂を押出し外
層管を成形することを特徴とする。請求項２記載の本発
明の複合管の製造方法は、熱された内層管の外面と外層
管の内面とが融着されていることを特徴とする。

【０００８】本発明において、塩化ビニル系樹脂と発泡
性塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単量体の単独
重合体の他、例えば、塩素化塩化ビニル系樹脂、塩化ビ
ニル単量体と塩化ビニル単量体以外の重合性単量体との
共重合体、塩化ビニル系樹脂以外の重合体に塩化ビニル
単量体をグラフトさせたグラフト共重合体等が使用され
る。

【０００９】発泡性塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニル系
樹脂に、熱分解型発泡剤や溶剤型発泡剤等の発泡剤を加
えたものが使用される。熱分解型発泡剤としては、例え
ば、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アン
モニウム等の熱分解型無機発泡剤、Ｎ，Ｎ′：ジニトロ
ソテレフタルアミド等のニトロソ化合物、アゾジカルボ
ンアミド、アゾビスイソブチロニクリル等のアゾ化合
物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニ
ルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物等の熱分
解型有機発泡剤等が挙げられる。

【００１０】溶剤型発泡剤としては、例えば、メタノー
ル、エタノール等のアルコール類等が挙げられる。これ
らの熱分解型又は溶剤型発泡剤は、単独で使用してもよ
く、２種以上併用してもよい。

【００１１】前記の内層管を形成する塩化ビニル系樹脂
や塩素化塩化ビニル系樹脂、及び、外層管を成形する塩
化ビニル系樹脂に発泡剤を加えたものには、更に必要に
応じて、熱安定剤、加工助剤、滑剤、衝撃改質剤、充填
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料等が適
宜添加されてもよい。

【００１２】内層管を加熱する加熱装置としては、電熱
加熱機、熱風加熱器、遠赤外線加熱器、高周波加熱機等
が挙げられる。内層管の外表面温度は、塩化ビニル系樹
脂が溶融状態となる温度であり、１５０〜２５０°Ｃが
好ましい。１５０°Ｃ以下であると、溶融不足が生じて
融着接合強度が弱くなるからである。２５０°Ｃ以上で
あると、塩化ビニル系樹脂が分解してしまうからであ
る。より安定して融着させるには、１８０〜２００°Ｃ
が好ましい。加熱時間は１０〜３０秒が好ましい。１０
秒以下であると、溶融不足が生じて融着接合強度が弱く
なるからである。３０秒以上であると、塩化ビニル系樹
脂が分解してしまうからである。

【００１３】第１の押出機により溶融状態の塩化ビニル
系樹脂を押出された内層管を冷却する方法は空冷式や水
冷式が挙げられる。

【００１４】（作用）本発明の複合管の製造方法は、第
１の押出機と第２の押出機との２台の押出機を使用する
ため、第１の押出機により内層管を押出し、冷却して成
形するため、内層管の変形や過小径となることがない。
また、塩化ビニル系樹脂からなる内層管と発泡性塩化ビ
ニル系樹脂からなる外層管とを、接着剤を用いることな
く、融着して接合させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の複合管の製造方法の一例の工程を
説明する模式図である。同図において、まず、使用する
装置について説明する。１０は第１押出機であって、そ
の先端には内層管成形用ダイ１１が付設されている。１
２は水槽からなる第１冷却装置であって、その入口には
サイジングダイ（図示しない）が付設されており、内層
管成形用ダイ１１から押し出された内層管２０は、サイ
ジングダイにより外寸法規制を受けて水冷される。十分
に冷却して成形するため、内層管の変形や過小径となる
ことがない。尚、冷却装置としては、この他に冷却水を
内層管２０の表面にシャワーリングするものであっても
よい。

【００１６】１３は電熱加熱装置（鋳込みヒーター）で
あり、内層管２０が通過する通過孔が設けられている。
電熱加熱装置１３は、内層管２０との接触部を有してお
り、接触長さは２５ｍｍとし、第２押出機のクロスヘッ
ドダイ１５の内層管用通路に導入される前に芯だし用の
接触部も有する。接触長さを短くしたのは、内層管２０
全体が昇温されてしまうと摩擦抵抗で内層管２０が引き
延ばされてしまう危険性があるからである。

【００１７】１４は内層管２０の進行方向に略直角をな
すように設置された第２押出機であって、その先端には
クロスヘッドダイ１５が付設されている。１６は短筒状
のセルカプロセス用サイジングダイであって、クロスヘ
ッドダイ１５の先端に直結するように設けられ、その出
口側半部は、引き続いて配設される水槽からなる第２冷
却装置１７の入口に内挿・取着されている。

【００１８】本発明の実施の形態を、実施例により具体
的に説明する。第１押出機１０として５０ｍｍφの押出
成形機（プラスチック光学研究所社製、型式ＢＴ−５
０）を用い、第２押出機１４として３０ｍｍφの押出成
形機（プラスチック光学研究所社製、型式ＢＴ−３０）
を用いた。

【００１９】次に、塩素含有率６６重量％の塩素化塩化
ビニル樹脂１００重量部に対して、錫系安定剤２重量
部、エステル系内滑剤１重量部、ポリエチンワックス系
外滑剤２重量部、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン共重合体（＝ＡＢＳ）系衝撃改質剤１０重量部、顔
料１重量部を配合してなる塩素化塩化ビニル系樹脂組成
物からなる内層管成形材料を調製し、併せて第１押出機
１０のシリンダー温度を１５０〜１９０℃に設定した。

【００２０】次いで、この内層管成形材料を用いて、第
１押出機１０より内層管２０を押し出し、第１冷却装置
１２を通過させて連続的に冷却して成形した。

【００２１】電熱加熱装置１３は、加熱温度は２００°
Ｃで、加熱時間は１２秒に設定されている。内層管２０
の外表面は、溶融状態に加熱されて、内層管用通路１５
ａに導入される。

【００２２】一方で、塩化ビニル樹脂（平均重合度＝６
００）１００重量部に対して、錫系安定剤２重量部、熱
分解型無機発泡剤２重量部、エステル系内滑剤２重量
部、ポリエチンワックス系外滑剤２重量部、顔料１重量
部を配合してなる発泡性塩化ビニル系樹脂組成物からな
る外層管成形材料を調製し、併せて、第２押出機３５の
シリンダー温度を１４０〜１８０℃に設定した。

【００２３】そして、図２の要部の断面図に示すよう
に、連続的に成形される内層管２０をクロスヘッドダイ
１５の内層管用通路１５ａ中を通過させた。又、第２押
出機１４より外層管成形材料の溶融混練物をクロスヘッ
ドダイ１４の外層管樹脂流路１５ｂ内に供給した。

【００２４】クロスヘッドダイ１５に引き続いて設けら
れたセルカプロセス用サイジングダイ１６内にて、発泡
性塩化ビニル系樹脂を外層管樹脂流路１５ｂより押し出
しつつ、内径方向に膨出するように押出発泡させて、内
層管用通路１５ａを通過した内層管２０の外周面に外層
管２１を融着した。内層管２０と外層管２１とは完全に
融着されて隙間は発生しなかった。セルカプロセス用サ
イジングダイ１６によって、発泡圧が内径方向に膨出す
るため融着しやすい。また、発泡時にセルカプロセス用
サイジングダイ１６内面と接触するために、外層管２１
は発泡された内部の外周に実質的に非発泡の表層部が一
体的に形成される。次に、内層管２０と外層管２１とが
融着された複合管２を第２冷却装置１７により冷却し、
図示しない乾燥装置により乾燥させて同じく図示しない
引取機により引き取り、適宜長さに切断した。

【００２５】図３は、本発明の複合管の製造方法によ
り、製造された複合管の一例を示す断面図である。同図
に示すように、複合管２は、塩化ビニル系樹脂からなる
内層管２０の外周面に、塩化ビニル系樹脂からなる外層
管２１が設けられており、外層管２１は、発泡された内
部とその外周に一体的に形成された実質的に非発泡の表
層部とからなる。内層管２０の内径２５ｍｍ、外径３２
ｍｍであり、外層管２１の厚みが８ｍｍであり、外径４
８ｍｍの複合管２を得た。

【００２６】

【発明の効果】本発明の複合管の製造方法は、上記の如
き構成とされているので、内層管の変形や過小径となる
ことがない。また、発泡倍率の制御が容易であるため、
適切な発泡倍率に設定できる。更に、塩化ビニル系樹脂
からなる内層管と発泡性塩化ビニル系樹脂からなる外層
管とを、接着剤を用いることなく、融着して接合させる
ことができるため、内層管と外層管とを完全に融着接合
でき、漏水が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合管の製造方法の一例の工程を説明
する模式図である。

【図２】図１の要部を説明する断面図である。

【図３】本発明の複合管の製造方法により、製造された
複合管の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 第１押出機 １１ 内層管成形用ダイ １２ 第１冷却装置 １３ 加熱装置 １４ 第２押出機 １５ クロスヘッドダイ １５ａ内層管用通路 １５ｂ外層管樹脂流路 １６ セルカプロセス用サイジングダイ １７ 第２冷却装置 ２ 複合管 ２０ 内層管 ２１ 外層管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の押出機により溶融状態の塩化ビ
   ニル系樹脂を押出し、冷却して内層管を成形し、得られ
   た内層管の外面を加熱し、第２の押出機のクロスヘッド
   ダイの内層管用通路に内層管を導入し、第２の押出機に
   より溶融状態の発泡性塩化ビニル系樹脂を押出し外層管
   を成形することを特徴とする複合管の製造方法。
2. 【請求項２】 加熱された内層管の外面と外層管の内
   面とが融着されていることを特徴とする請求項１記載の
   複合管の製造方法。