WO2020189141A1 - 空調ドレン用配管材 - Google Patents

空調ドレン用配管材 Download PDF

Info

Publication number
WO2020189141A1
WO2020189141A1 PCT/JP2020/006238 JP2020006238W WO2020189141A1 WO 2020189141 A1 WO2020189141 A1 WO 2020189141A1 JP 2020006238 W JP2020006238 W JP 2020006238W WO 2020189141 A1 WO2020189141 A1 WO 2020189141A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
piping material
resin
foamed
piping
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/006238
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕信 中村
保 松永
祥吾 中根
Original Assignee
積水化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 積水化学工業株式会社 filed Critical 積水化学工業株式会社
Priority to JP2021506247A priority Critical patent/JP7470098B2/ja
Publication of WO2020189141A1 publication Critical patent/WO2020189141A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08—Tubular products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/147—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems the insulation being located inwardly of the outer surface of the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • F16L9/147—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups comprising only layers of metal and plastics with or without reinforcement

Definitions

  • the present invention relates to a piping material for an air conditioning drain.
  • piping materials for air-conditioning drains that are stretched around buildings are required to have various properties.
  • high fire resistance is required in order to use such piping materials in fire protection compartments.
  • a piping material having a multi-layer structure with a foam layer having a high heat insulating effect has also been proposed.
  • the foam layer is provided, the strength for maintaining the shape of the pipe becomes insufficient when the fire resistance performance test is performed, the pipe is deformed by high heat, and the pipe penetrates due to the outer surface of the pipe and the construction. There is a problem that a gap is created between the wall surface and the wall surface, and smoke and heat leak from the gap.
  • the refractory material to be wound around the pipe is expensive, and the work of winding the refractory material is also required, which poses a problem in terms of both cost and labor.
  • the problem is that the piping material containing graphite has insufficient heat insulation, and the piping material provided with the foam layer has insufficient fire resistance.
  • an object of the present invention is to provide a piping material for an air conditioning drain having excellent heat insulation performance and fire resistance performance while having a sufficient amount of flowing water.
  • the present inventors have set the non-foamed layer existing outside the foamed layer to be thicker than the conventional product even in the multilayer pipe provided with the foamed layer, and each layer.
  • the predetermined relational expression it is possible to obtain a piping material for air conditioning drain which is excellent not only in heat insulation performance but also in fire resistance performance while ensuring a sufficient amount of flowing water.
  • the present inventors have further studied based on such findings, and have completed the present invention.
  • the present invention provides the following piping material for air conditioning drain.
  • Item 1 A piping material having an inner layer, a foam layer, and an outer layer.
  • the inner layer, the foamed layer, and the outer layer each contain a thermoplastic resin.
  • the outer diameter (D), inner diameter (U), thickness of the outer layer (To), thickness of the foam layer (Tc), and thickness of the inner layer (Ti) have the following relationships (1) to (4).
  • Piping material that is characterized by that. 8 ⁇ D / To ⁇ 17 Equation (1) 10 ⁇ D / Tc ⁇ 16 Equation (2) 0.5 mm ⁇ Ti ⁇ 4.0 mm Formula (3) 0.55 ⁇ U / D ⁇ 0.75 Equation (4)
  • the piping material according to Item 1 wherein the thermoplastic resin is a polyvinyl chloride resin.
  • Item 3. Item 2. The piping material according to Item 1 or 2, wherein the foaming ratio of the foamed layer is 2 or more and 8 or less.
  • Item 4. Item 2. The piping material according to any one of Items 1 to 3, wherein the outer diameter (D) is 30 mm or more and 120 mm or less.
  • Item 5. Item 2. The piping material according to any one of Items 1 to 4, wherein the closed cell ratio in the foam layer is 50% or more.
  • the piping material for air conditioning drain of the present invention is excellent in both heat insulation performance and fire resistance performance while having a sufficient amount of flowing water.
  • FIG. 1 An example of a cross-sectional view of the piping material of the present invention.
  • the block diagram which shows an example of the mold used for the manufacturing apparatus of the pipe of this invention, and the tube for forming the outer surface of a pipe.
  • FIG. 1 shows a piping material 10'having a multilayer structure in which an inner layer 1, a foam layer 2, and an outer layer 3 are laminated from the inside of the piping material in this order.
  • the materials that make up the inner layer, foam layer, and outer layer all contain thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin materials constituting these three layers may be all the same thermoplastic resin material, or may be different thermoplastic resin materials for each of the three layers.
  • thermoplastic resin a known thermoplastic resin can be widely used, and there is no particular limitation. Specifically, polyolefin resins such as polyethylene resins, polypropylene resins, and polybutene resins, polyolefin-based copolymers such as ethylene-propylene copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • polyolefin resins such as polyethylene resins, polypropylene resins, and polybutene resins
  • polyolefin-based copolymers such as ethylene-propylene copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, and ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • thermoplastic resins it is preferable to use a polyvinyl chloride-based resin because the outer layer and the inner layer are excellent in flame retardancy.
  • a polyvinyl chloride resin because it is easy to connect to a pipe joint or the like. Examples of the connection method include a TS method (Taper sized solvent welding method) and a welding method.
  • the polyvinyl chloride resin to be used it is preferable to use not only a polyvinyl chloride resin but also a copolymer of a vinyl chloride monomer and another monomer copolymerizable with the vinyl chloride monomer.
  • Other monomers copolymerizable with the vinyl chloride monomer include, for example, unsaturated hydrocarbon compounds such as ethylene and propylene, compounds having a vinyl group such as allyl chloride and acrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, and acrylic. Examples thereof include monomers of acrylic acid ester compounds such as acid ester, methacrylic acid ester and vinyl acetate, and dicarboxylic acid compounds such as maleic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the copolymer may be any one selected from random copolymers, block copolymers and graffite copolymers. Further, the polyvinyl chloride resin may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyvinyl chloride-based resins it is more preferable to use a chlorinated vinyl chloride-based resin obtained by post-chlorinating the polyvinyl chloride-based resin.
  • the chlorinated vinyl chloride resin has a higher chlorine content than the vinyl chloride resin, and is excellent in flame retardancy and heat resistance deformation that affect the fire resistance performance.
  • the foamed layer may contain a thermoplastic resin other than the polyvinyl chloride resin.
  • thermoplastic resin include polyolefin resins such as acrylic resins, polyethylene resins, polypropylene resins and polybutene resins, ethylene-propylene copolymers, ethylene-ethylacrylate copolymers and ethylene-vinyl acetate copolymers.
  • Polyolefin-based copolymers such as, polyvinyl chloride-based resin, polystyrene-based resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinylidene fluoride, polyamide resin, polyallylate resin, polycarbonate resin, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin, EEA
  • resins ethylene-ethyl acrylate copolymer
  • ASA acrylonitrile-acrylic acid ester-styrene
  • AES acrylonitrile-ethylene propylene diene rubber-styrene
  • MS methyl methacrylate-styrene
  • the foaming method for forming the foam layer a known method can be widely adopted, and there is no particular limitation. Either a chemical foaming method or a physical foaming method may be used.
  • a method of adding a pyrolytic foaming agent to a thermoplastic resin can be exemplified.
  • the pyrolytic foaming agent include baking soda (sodium hydrogen carbonate) foaming agent, ADCA (azodicarbonamide), DPT (N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine) and OBSH (4,4'-oxybis (benzenesulfonyl). Hydrazide)) can be exemplified, and these may be used alone or in combination of two or more. Further, from the viewpoint of increasing the closed cell ratio described later, it is preferable to use or use ADCA as a foaming agent.
  • thermoplastic sphere a thermoplastic polymer cell containing a low boiling point hydrocarbon
  • examples of commercially available products include a product Advancell manufactured by Tokuyama Sekisui Co., Ltd. ..
  • the foaming ratio of the foam layer is preferably 2 times or more and 8 times or less, and more preferably 3 times or more and 6 times or less.
  • the foaming ratio is preferably 2 times or more and 8 times or less, and more preferably 3 times or more and 6 times or less.
  • the foaming ratio is defined as a value measured and calculated by the methods represented by the following steps A) to C).
  • m ⁇ o / ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (a)
  • ⁇ the apparent density of the foamed layer (g / cm 3 )
  • ⁇ o the density of the constituent material of the foamed layer when not foamed
  • the density of each substance fluctuates by about 0.1 in some cases when additives are added, so the density of the constituent materials of the foam layer when not foamed is, for example, in the Chemical Handbook (Applied Chemistry II, Materials). The values listed shall be used.
  • the density of the vinyl chloride resin when not foamed is 1.54.
  • the foamed layer may have a high closed cell ratio (in the present specification, closed cells are defined as bubbles in which adjacent bubbles are not connected to each other). preferable.
  • the closed cell ratio is preferably 50% or more, and more preferably 80% or more.
  • the upper limit of the closed cell ratio is not particularly limited, and is preferably 95% or less, for example.
  • the closed cell ratio By setting the closed cell ratio to 50% or more, the risk of water entering the foam layer from the end of the pipe, which is the connection site, into the open cells due to capillarity, etc., is reduced during water flow, and the piping material Contributes to good heat insulation performance.
  • the higher the closed cell ratio the lower the risk of deterioration of heat insulating performance, which is preferable.
  • it is difficult to make it 95% or more and it is difficult to obtain a sufficient foaming ratio when trying to make it 95%.
  • the closed cell ratio Cc (%) of the foamed layer is the volume Va (cm 3 ) of the foamed layer measured using an air comparative hydrometer at 23 ⁇ 2 ° C. in accordance with JIS K 7138: 2006. ), JIS K 7112: 1999, measured at 23 ⁇ 2 ° C. using a water-replacement hydrometer, from the volume Vaq (cm 3 ) of the foam layer, with the value calculated using the following formula (b). If there is, it is defined.
  • Cc (Va / Vaq) ⁇ 100 ... (b)
  • the foam layer When forming the foam layer, it is also preferable to use a foaming agent as described above. In addition to this, it is also preferable to add other additives to each of the inner layer, foam layer and outer layer of the piping material of the present invention within a range that does not impair the purpose or effect of the present invention.
  • a known additive used for a constituent resin material of a piping material can be widely used, and there is no particular limitation. Specifically, stabilizers, lubricants, processing aids, fillers, flame retardants, colorants and the like can be exemplified. It is preferable that the blending amount of the additive in the resin composition for forming the piping material is appropriately determined according to the desired characteristics.
  • flame retardants are important in terms of imparting fire resistance.
  • the flame retardant is not particularly limited, and examples thereof include inorganic flame retardants, halogen flame retardants, and phosphorus flame retardants. More specific examples of the inorganic flame retardant include metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, boron compounds, and metal oxides such as ammonium oxide.
  • the halogen-based flame retardant include chlorinated polyethylene, chlorinated paraffin, alkylbromine compound, tetrabromobisphenol A, decabromodiphenyl ether, tetrabromodiphenyl ether, hexabromobenzene, and hexabromocyclodecane.
  • Phosphorus-based flame retardants include tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, cresyldiphenyl phosphate, trischloroethyl phosphate, trischloropropyl phosphate, and trisdichloropropyl phosphate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a filler in order to impart fire resistance, that is, flame retardancy to the piping material.
  • an inorganic filler examples include metal powders such as aluminum, copper, iron and nickel, silica, diatomaceous earth, aluminum oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide and metal oxides such as iron oxide, talc and clay.
  • examples thereof include silicates such as mica, bentonite, sepiolite, calcium silicate, montmorillonite and glass, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and hydrotalcite, and sulfates such as calcium sulfate, barium sulfate and calcium sulfite.
  • the shape of these compounds may be spherical, plate-shaped, or needle-shaped.
  • the foamed layer and the outer layer are shown in FIG. 1, but if necessary, another layer, for example, a layer containing expanded graphite and / or a layer using recycled vinyl chloride, is placed between the inner layer and the outer layer. It is also possible to provide it. In this case, the fire resistance performance of the piping material is improved.
  • the outer diameter (D), the inner diameter (U), the thickness of the outer layer (To), the thickness of the foam layer (Tc), and the thickness of the inner layer (Ti) are expressed by the following formula (1). )-(4) are satisfied.
  • the outer diameter (D) is the outer diameter of the piping material
  • the inner diameter (U) is the inner diameter of the piping material.
  • the thickness of the outer layer (To), the thickness of the foamed layer (Tc), and the thickness of the inner layer (Ti) are (1) the interface between one layer and the other layer when the tube is sliced.
  • the distance to the interface with and (2) the distance from the interface of the layer when the tube is sliced to the end of the cut surface shall be measured with a caliper, a microscope, a laser microscope, or the like. In particular, it is desirable to observe and measure with a microscope or a laser microscope.
  • the layer that imparts the required performance to the piping material is the intermediate layer
  • the inner layer and the outer layer are generally designed to be relatively thin.
  • the outer layer only needs to be adhesively bonded to a joint or the like, and a relatively thin outer layer thickness is sufficient.
  • the fire resistance performance can be improved by setting the thickness thicker than that of the conventional product.
  • the value of D / To is 8 or more, preferably 10 or more. If the D / To is less than 8, the inner diameter of the piping material becomes small, and as a result, it becomes impossible to secure a sufficient amount of flowing water in the piping. Further, the weight of the piping material becomes excessive, and the workability during transportation and construction is lowered.
  • the D / To value is 17 or less, preferably 15 or less. If the D / To exceeds 17, the piping material is likely to be deformed or extinguished at high temperatures, resulting in insufficient fire resistance. Especially in the event of a fire, there is a risk that the pipe will be deformed by high heat and a gap will be created between the outer surface of the pipe and the wall surface through which the pipe penetrates due to construction, and smoke and heat will leak from there.
  • the value of D / Tc is 10 or more, preferably 11 or more. If the D / Tc is less than 10, the inner diameter of the piping material becomes small, and as a result, it becomes impossible to secure a sufficient amount of flowing water in the piping.
  • the value of D / Tc is 16 or less, preferably 15 or less. If the D / Tc exceeds 16, the heat insulating performance of the piping material becomes insufficient, and dew condensation or the like is likely to occur when running water.
  • the inner layer thickness (Ti) is 0.5 mm or more, more preferably 1.0 mm or more. If Ti is less than 0.5 mm, a gap is likely to be formed between the piping material and the joint when the piping material is connected to the joint or the like, and water infiltrates into the foam layer through the gap, and as a result, the piping material There is an increased risk that the insulation performance of the
  • Ti is 4.0 mm or less, preferably 3.5 mm or less. If Ti exceeds 4.0 mm, the inner diameter of the piping material becomes small, so that the amount of water flowing through the piping material cannot be sufficiently secured. In addition, the weight of the piping material becomes excessive, which reduces workability during transportation and construction.
  • the U / D value is 0.55 or more, preferably 0.60 or more. If the U / D is less than 0.55, the inner diameter becomes smaller due to the increase in the wall thickness of the piping material, and the amount of flowing water in the piping material becomes insufficient.
  • the U / D value is 0.75 or less, preferably 0.72 or less. If the U / D exceeds 0.75, the fire resistance performance, heat insulation performance, and bondability at the time of construction of the piping material will deteriorate.
  • the method for manufacturing the piping material of the present invention as described above can be based on a conventional method for manufacturing a piping material having a multi-layer structure, and is not particularly limited. For example, it can be obtained based on the following method.
  • the manufacturing apparatus 20 preferably includes an inner / outer layer extruder 11, a foam layer extruder 12, a mold 13, a cooling water tank 15, a take-up machine 16, and a cutting machine 17. It is preferable that the mold 13 is connected to the inner / outer layer extruder 11 and the foam layer extruder 12, and the cooling water tank 15 is connected to the mold 13.
  • the take-up machine 16 is connected to the cooling water tank 15, and the cutting machine 17 is connected to the take-up machine 16.
  • the gas cylinder 18 and the metering pump 19 may be connected to the foam layer extruder 12.
  • the gas cylinder 18 and the metering pump 19 supply a gas foaming agent from the vent hole of the foam layer extruder 12.
  • the inner / outer layer extruder 11 melt-kneads the thermoplastic resin composition for a non-foaming layer forming the inner layer 1 and the outer layer 3 and extrudes them into a mold 13.
  • the foam layer extruder 12 melts and kneads the thermoplastic resin composition for the foam layer forming the foam layer 2 and extrudes it into the mold 13.
  • the mold 13 has a three-layer structure uncured from the non-foamed layer thermoplastic resin composition injected from the inner / outer layer extruder 11 and the foamed layer thermoplastic resin composition injected from the foam layer extruder 12. This is for molding the air-conditioning drain pipe 100'.
  • a tube outer surface forming tube 14 for molding the uncured piping material 100'to a predetermined size is attached to the cooling water tank 15, and the outer surface of the uncured piping material 100' molded by the mold 13 is attached. It is cooled in a state of being in contact with the tube outer surface forming tube 14.
  • the take-up machine 16 receives the piping material 10'cooled in the cooling water tank 15.
  • the cutting machine 17 cuts the piping material 10'sent from the pick-up machine 16 to a predetermined length.
  • thermoplastic resin composition for the non-foamed layer is supplied to the inner / outer layer extruder 11 and melt-kneaded.
  • thermoplastic resin composition for the foam layer is supplied to the foam layer extruder 12 and melt-kneaded.
  • the gas in the gas cylinder 18 is supplied from the vent hole by the pump operation of the metering pump 19 where the thermoplastic resin composition for the foam layer is melt-kneaded.
  • the foaming agent may be mixed in advance with the thermoplastic resin composition for the foam layer.
  • the uncured piping material 100' is a thermoplastic resin composition 22 for a foamed layer between the non-foamed thermoplastic resin layer 31 formed from the thermoplastic resin composition 21 for a non-foamed layer and the inner layer 1 and the outer layer 3. It is composed of a foamed thermoplastic resin layer 32 formed of.
  • the resin of the foamed thermoplastic resin layer 32 foams.
  • the uncured piping material 100' is inserted into the pipe outer surface forming tube 14, and the uncured piping material 100' is cooled in the cooling water tank 15 while being molded to a predetermined size to become the piping material 10'.
  • the cooling-formed air-conditioning drain pipe 10' is delivered to the take-up machine 16 and sent to the cutting machine 17, and the cutting machine 17 cuts the pipe to a predetermined length.
  • the temperature when molding with the mold 13 is preferably 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 160 ° C. or higher and 190 ° C. or lower.
  • the time for molding with a mold is preferably 10 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 Piping materials of each Example and Comparative Example were manufactured based on the conditions shown in Tables 1 and 2 below. In the production, the production equipment shown in FIGS. 2 to 4 was used, and the temperature conditions and the extrusion amount were adjusted so as to have the wall thickness and the expansion ratio shown in the table below, and the piping material was produced.
  • raw materials for the inner and outer layers 100 parts by mass of polyvinyl chloride resin (manufactured by Tokuyama Sekisui Kogyo Co., Ltd., TS-1000R), 3 parts by mass of organic tin stabilizer (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., TVS-8832), MBS resin (Kaneka, B-564) 5 parts by mass, high molecular weight acrylic resin with a molecular weight of 3 million or more (Kaneka, PA-20) 1 part by mass, lubricant (Mitsui Chemicals, high wax 220MP) 1 part by mass, 1 part by mass of a lubricant (Roxyol 259 manufactured by Emery Oleo Chemicals Japan), 2 parts by mass of calcium carbonate (CCR manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.), and 0.6 parts by mass of a coloring agent (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) were used.
  • a chlorinated vinyl chloride resin (manufactured by Tokuyama Sekisui Kogyo Co., Ltd., HA-58K) was used as a raw material for the inner and outer layers of Examples 5 to 6. Other than that, the raw materials used were the same as those of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8.
  • Polyvinyl chloride resin (manufactured by Tokuyama Sekisui Kogyo Co., Ltd., TS-800E) was used as the raw material for the foam layer. Further, in order to improve foamability, 10 parts by mass of a high molecular weight acrylic resin (PA-40 manufactured by Kaneka Co., Ltd.) having a molecular weight of 3 million or more is used with respect to 100 parts by mass of vinyl chloride resin, and baking soda (Eiwa Kasei) is used as a foaming agent. 2 parts by mass of Cerbon SC-855) manufactured by Kogyo Co., Ltd.
  • Examples 7 to 8 and Comparative Examples 9 to 10 As the raw material for the inner and outer layers, a polyvinyl chloride resin having the same composition as in Example 1 was used.
  • the intermediate layer that is, the foamed layer, contains 0.6 parts by mass of ADCA (Vinihole AC-3, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a foaming agent and hydroxide as a flame retardant with respect to 100 parts by mass of acrylic resin (ACRYPET TN100 manufactured by Mitsubishi Chemical Industry Co., Ltd.).
  • a raw material mixed with 5 parts by mass of magnesium was used.
  • Examples 9 to 10 and Comparative Examples 11 to 12 100 parts by mass of low-density polyethylene resin (Asahi Kasei, Suntech M2206) as a raw material for the inner and outer layers, 5 parts by mass of magnesium hydroxide (Kyowa Chemical Industry, Kisuma 5) as a flame retardant, and talc (made by Nippon Talc, Japan) as a filler. Nano Ace D-800) 5 parts by mass of mixed raw materials were used.
  • the intermediate layer that is, the foamed layer
  • a raw material obtained by mixing 0.6 parts by mass of ADCA (Vinihole AC-3, manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a foaming agent with the above polyethylene resin-based mixed raw material was used.
  • the layers, outer diameter and inner diameter in each example and comparative example were measured with calipers.
  • the foaming ratio was calculated based on the above formula (a), and the closed cell ratio was calculated based on the above formula (b).
  • a fire resistance test (Fire resistance performance evaluation test) Using the fire resistance test furnace X shown in FIG. 5, a fire resistance test (according to ISO 834-1, the evaluation method of the fire resistance performance test of the revised Building Standards Act enforced on June 1, 2000) was carried out.
  • As the floor material Y a PC (precast concrete) panel having a thickness of 100 mm was used.
  • the test piping material P was penetrated through a compartment penetrating portion R provided in the floor material Y, exposed 300 mm in the heating chamber Z, and exposed 800 mm to the outside of the floor material Y. Burners V and V are installed on the side wall of the heating chamber Z. Further, a thermocouple Q for temperature measurement is installed near the tip of the test piping material P.
  • the time (smoke generation time) until smoke was emitted from the gap between the section penetrating portion R and the test piping material P was measured. According to the criteria of the 8 divisions of the Fire Service Act, the case where the smoking time was 60 minutes or more was passed, and the case where the smoking time was less than 60 minutes was rejected.
  • the inner diameters of 20A and 50A are the nominal diameters of SGP, the following formula was obtained as a result of calculating the relationship between the inner diameter Z and the maximum flow rate Y.
  • Y 0.00445 * Z ⁇ (8/3)-11.30 If the maximum flow rate / outer diameter is 0.3 or more when the outer diameter is less than 50 mm, 0.7 or more when the outer diameter is 50 mm or more and less than 70 mm, and 1.5 or more when the outer diameter is 70 mm or more and less than 100 mm, the flow efficiency is good. I can't say. Therefore, those values or more were passed, and those that were not were rejected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

内層、発泡層、及び外層を有する多層管により構成される配管材であって、　前記内層、前記発泡層、及び前記外層はそれぞれ熱可塑性樹脂を含み、　外径（Ｄ）、内径（Ｕ）、前記外層の厚み（Ｔｏ）、前記発泡層の厚み（Ｔｃ）、及び前記内層の厚み（Ｔｉ）が下記式（１）～（４）の関係を有することを特徴とする、配管材。　８≦Ｄ／Ｔｏ≦１７　式（１）　１０≦Ｄ／Ｔｃ≦１６　式（２）　０．５ｍｍ≦Ｔｉ≦４．０ｍｍ　式（３）　０．５５≦Ｕ／Ｄ≦０．７５　式（４）

Description

空調ドレン用配管材
　本発明は、空調ドレン用配管材に関する。
　建築技術の高度化に伴い、建築物に張り巡らされる空調ドレン用の配管材には、多様な性質が求められる。特にかかる配管材を防火区画に使用するためには、高い耐火性能が要求される。
　このような中、耐火管材としては、当該配管の内部に黒鉛を含有させたものが知られている。火災の際には、黒鉛が高温に曝されることにより、発泡して配管材が膨張する。すると、配管材の内部が半ば閉塞された状態となり、配管材内部の空気の流れが塞き止められ、それ以上の火災の燃え広がりが防がれることにより、高い耐火性能を有するというものである（例えば、特許文献１参照）。
　しかし、このような配管材は耐火性能には優れる一方で、断熱性能が不充分であることから、排水の通過又は環境条件により結露が生じやすく、建築物に結露による壁や天井への染みが発生するという問題がある。
　このような結露の発生を防止するために、断熱効果の高い発泡層を備えた多層構造を有する配管材も提案されている。しかしながら、発泡層を設けると、耐火性能試験を行った際、配管の形状を維持するための強度が不充分となってしまい、高熱により配管が変形し、配管の外表面と施工により配管が貫通している壁面との間に隙間ができ、そこから煙及び熱が漏洩してしまうという問題がある。
　このような多層構造を有する配管材の強度を向上させるための解決策として、配管材の厚みを分厚くすることも考えられる。しかし、この場合には、配管材の内径が小さくなり、配管の流量効率が悪くなるという問題がある。
　このような事情から、発泡層を備える多層管を空調ドレン用の配管材として採用する場合には、特にＩＳＯに規定される耐火性能を満たすため、防火区画貫通で特別な処理を施すことが求められる。このような特別な処理としては、配管に耐火材料を巻きつけて耐火層を設けることが一般的である。
　しかし、配管に巻きつける耐火材料は高コストである上に、耐火材料を巻きつける作業も必要であり、コスト面及び労力面の双方で課題を有している。
　このように、黒鉛を含ませた配管材では断熱性不足が、発泡層を設けた配管材では耐火性不足が課題となっている。
日本国特許第４４４０２９０号公報
　上記のような事情に鑑み、本発明の目的とするところは、充分な流水量を有しつつも、優れた断熱性能及び耐火性能を有する空調ドレン用配管材を提供することにある。
　本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、発泡層を備えた多層管においても、発泡層の外側に存在する非発泡層を従来品よりも厚く設定し、且つ、各層の厚みを所定の関係式を充足するものとすることにより、充分な流水量を確保しつつも、断熱性能のみならず、耐火性能にも優れた空調ドレン用配管材とすることが可能であることを見出した。本発明者らは、かかる知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。
　即ち、本発明は、以下の空調ドレン用配管材を提供する。
項１．
　内層、発泡層、及び外層を有する配管材であって、
　前記内層、前記発泡層、及び前記外層はそれぞれ熱可塑性樹脂を含み、
　外径（Ｄ）、内径（Ｕ）、前記外層の厚み（Ｔｏ）、前記発泡層の厚み（Ｔｃ）、及び前記内層の厚み（Ｔｉ）が下記式（１）～（４）の関係を有することを特徴とする、配管材。
　８≦Ｄ／Ｔｏ≦１７　　　　　　　式（１）
　１０≦Ｄ／Ｔｃ≦１６　　　　　　式（２）
　０．５ｍｍ≦Ｔｉ≦４．０ｍｍ　　式（３）
　０．５５≦Ｕ／Ｄ≦０．７５　　　式（４）
項２．
　前記熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル系樹脂である、項１に記載の配管材。
項３．
　前記発泡層の発泡倍率が２以上８以下である、項１又は２に記載の配管材。
項４．
　前記外径（Ｄ）が３０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である、項１～３の何れかに記載の配管材。
項５．
　前記発泡層における独立気泡率が５０％以上である、項１～４の何れかに記載の配管材。
　本発明の空調ドレン用配管材は、充分な流水量を有しつつ、断熱性能及び耐火性能の双方に優れる。
本発明の配管材の断面図の一例。 本発明の配管の製造装置の一例の平面図。 本発明の配管の製造装置の一例の正面図。 本発明の配管の製造装置に使用する金型と配管外面成形用チューブの一例を示す構成図。 耐火性能評価試験に使用する耐火試験炉の概略図。
（１．配管材）
（１．１．内層、発泡層及び外層）
　本発明の配管材は、内層、発泡層及び外層を有する。図１に示すのは、内層１、発泡層２及び外層３がこの順に配管材の内側から積層された多層構造を有する配管材１０´である。
　内層、発泡層及び外層を構成する材料は、共に熱可塑性樹脂を含む。これら３層を構成する熱可塑性樹脂材料は、全て同一の熱可塑性樹脂材料であってもよいし、３層それぞれに異なる熱可塑性樹脂材料であってもよい。
　熱可塑性樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を広く採用することが可能であり、特に限定はない。具体的には、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、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、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＥＥＡ樹脂（エチレン－アクリル酸エチルコポリマー）、ＡＳＡ（アクリロニトリル－アクリル酸エステル－スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル－エチレンプロピレンジエンゴム－スチレン）樹脂、ＭＳ（メタクリル酸メチル－スチレン）樹脂、及びアクリル系樹脂などを使用することができる。これらは一種のみを単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。また耐火性能を付与するために後述する難燃剤や充填剤を添加することが望ましい。
　上述した熱可塑性樹脂の中でも、特に外層及び内層に関しては、難燃性に優れているという理由から、ポリ塩化ビニル系樹脂を採用することが好ましい。特に、外層の材料としては、管継手等との接続が容易であるという理由から、ポリ塩化ビニル系樹脂を採用することが好ましい。接続方法としてはＴＳ工法（Ｔａｐｅｒ　ｓｉｚｅｄ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ）及び溶接工法が挙げられる。
　使用するポリ塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂はもちろん、塩化ビニル単量体と塩化ビニル単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体を使用することも好ましい。塩化ビニル単量体と共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン等の不飽和炭化水素化合物、塩化アリル、アクリロニトリル等のビニル基を有する化合物、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル等のアクリル酸エステル化合物及び無水マレイン酸等のジカルボン酸化合物の単量体が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。共重合体はランダム共重合体、ブロック共重合体及びグラフイト共重合体から選択されるいずれであってもよい。またポリ塩化ビニル系樹脂は単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
　ポリ塩化ビニル系樹脂の中でも、ポリ塩化ビニル系樹脂を後塩素化した塩素化塩化ビニル樹脂を使用することが、より好ましい。塩素化塩化ビニル樹脂は塩化ビニル樹脂よりも塩素含有量が大きく、耐火性能に影響を与える難燃性及び耐熱変形性に優れる。
　発泡層はポリ塩化ビニル系樹脂以外の熱可塑性樹脂を含んでもよい。該熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂及びポリブテン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体及びエチレン－酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、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、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＥＥＡ樹脂（エチレン－アクリル酸エチルコポリマー）、ＡＳＡ（アクリロニトリル－アクリル酸エステル－スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル－エチレンプロピレンジエンゴム－スチレン）樹脂並びにＭＳ（メタクリル酸メチル－スチレン）樹脂等が挙げられる。これらの中でも溶融張力を向上させ発泡倍率向上に好ましい分子量300万以上の高分子量アクリル系樹脂を含んでいることが望ましい。これらは単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
　発泡層を形成する際の発泡方法としては、公知の方法を広く採用することが可能であり、特に限定はない。化学発泡方法及び物理発泡方法の何れでもよい。
　化学発泡方法を採用する場合には、例えば熱可塑性樹脂に熱分解型発泡剤を添加する手法を例示することができる。熱分解型発泡剤としては、重曹（炭酸水素ナトリウム）系発泡剤、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）、ＤＰＴ（Ｎ，Ｎ‘－ジニトロソペンタメチレンテトラミン）及びＯＢＳＨ（４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド））を例示することが可能であり、これらは単独で使用しても２種類以上併用してもよい。また、後述する独立気泡率を高くするという観点から、発泡剤としてＡＤＣＡを使用もしくは併用することが好ましい。
　物理発泡方法を採用する場合には、例えば熱可塑性樹脂に熱膨張性マイクロスフェアー（微小プラスチック球体）を添加する手法を挙げることができる。ここでの熱膨張性マイクロスフェアー（微小プラスチック球体）とは、低沸点炭化水素を内包する熱可塑性ポリマーセルであり、市販品としては、例えば徳山積水社製の商品アドバンセルを挙げることができる。
　発泡層の発泡倍率は２倍以上８倍以下であることが好ましく、３倍以上６倍以下であることがより好ましい。発泡倍率を２倍以上とすることにより、配管材の断熱性能を良好なものとすることができる。また、発泡倍率を８倍以下とすることにより、発泡層内の気泡径を均一なものとして連続気泡の形成リスクを低減することができる。その結果、管の端部から連続気泡内に水が毛細管現象などの理由で発泡層内に水が浸入した場合に、発泡層全体に水が染み渡るリスクがなくなり、配管材の断熱性能の低下を防ぐことができる。
　尚、本明細書において発泡倍率とは、下記工程Ａ）～Ｃ）で表される方法により計測及び算出される値であるものと定義される。
Ａ）管を軸方向の長さが約５０ｍｍになるように切り、続いて周方向にほぼ均等に４分割になるように軸方向に切る。
Ｂ）非発泡内層及び非発泡外層をフライスで切削し、発泡層だけを長さ約５０ｍｍ程度の板状に加工したものを試験片とする。試験片は４個作成される。
Ｃ）試験片をＪＩＳ　Ｋ　７１１２：１９９９に従い、２３℃±２℃で水置換式比重測定機で見かけ密度を小数点以下３桁まで求め、下記式（ａ）により発泡倍率を算出する。　
ｍ＝γｏ／γ　・・・（ａ）
［式（ａ）中、ｍは発泡倍率であり、γは発泡層の見かけ密度（ｇ／ｃｍ3）であり、γｏは発泡層の構成材料の未発泡時の密度（ｇ／ｃｍ3）である。］
　各物質の密度は添加剤などを添加した際、場合によっては０．１程度密度が変動するため、発泡層の構成材料の未発泡時の密度は例えば化学便覧（応用化学編II　材料編）に記載されている値を使用するものとする。塩化ビニル樹脂の未発泡時の密度は１．５４である。
　また、配管材の断熱性能を考慮し、発泡層は高い独立気泡率（本明細書において、独立気泡とは、隣り合う気泡同士がつながっていない気泡であると定義される。）を有することが好ましい。
　具体的には、独立気泡率が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。独立気泡率の上限値は特に限定されず、例えば９５％以下とすることが好ましい。
　独立気泡率を５０％以上とすることにより、通水時に接続部位である管の端部から連続気泡内に水が毛細管現象等の理由で発泡層内に浸入するリスクが低下し、配管材の良好な断熱性能に寄与する。独立気泡率は高ければ高いほど断熱性能低下のリスクが減り好ましいが、現実的には９５％以上にすることは困難で、９５％にしようとすると十分な発泡倍率を得ることが困難である。
　尚、本明細書において発泡層の独立気泡率Ｃｃ（％）は、ＪＩＳ　Ｋ　７１３８：２００６に準拠し２３±２℃で空気比較式比重計を使用して測定した発泡層の体積Ｖａ（ｃｍ3）、ＪＩＳ　Ｋ　７１１２：１９９９に準拠し２３±２℃で水置換式比重計を使用して測定した発泡層の体積Ｖａｑ（ｃｍ3）から、下記式（ｂ）を用いて算出される値であると、定義される。
　Ｃｃ＝（Ｖａ／Ｖａｑ）×１００　・・・（ｂ）
　発泡層を形成する際には、既述の如く、発泡剤を使用することも好ましい。これに加えて、本発明の配管材における内層、発泡層及び外層の各々の層には、本発明の目的又は効果を損なわない範囲内で、その他の添加剤を加えることも好ましい。
　かかる添加剤としては、配管材の構成樹脂材料に使用される公知の添加剤を広く使用することが可能であり、特に限定はない。具体的には、安定剤、滑剤、加工助剤、充填剤、難燃剤、着色剤等を例示することができる。配管材を構成するための樹脂組成物中の添加剤の配合量に関しては、目的とする特性に応じ、適宜決定することが好ましい。
　添加剤の中でも耐火性能付与の点で難燃剤は重要である。難燃剤としては特に限定されず、無機系難燃剤、ハロゲン系難燃剤及びリン系難燃剤を例示することができる。無機系難燃剤としてより具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、ホウ素系化合物、及び酸化アンモニウム等の金属酸化物が挙げられる。ハロゲン系難燃剤として塩素化ポリエチレン、塩素化パラフィン、アルキル臭素化合物、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモベンゼン、及びヘキサブロモシクロデカンが挙げられる。リン系難燃剤としてトリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリスクロロプロピルホスフェート、及びトリスジクロロプロピルホスフェートが挙げられる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用してもよい。
　また、配管材に耐火性能、すなわち難燃性を付与するため、充填剤を使用することも好ましい。かかる充填剤としては、無機系充填剤を使用することが好ましい。無機系充填剤としては、アルミニウム、銅、鉄及びニッケル等の金属粉、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛及び酸化鉄等の金属酸化物、タルク、クレー、マイカ、ベントナイト、セピオライト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト及びガラス等のケイ酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びハイドロタルサイト等の炭酸塩、並びに硫酸カルシウム、硫酸バリウム及び亜硫酸カルシム等の硫酸塩が挙げられる。これらの化合物の形状は球状でも板状でも針状でも構わない。
　図１には内層、発泡層及び外層のみを表示するが、必要に応じて、その他の層、例えば膨張黒鉛を含有した層及び／又はリサイクル塩化ビニルを使用した層を、内層と外層の間に設けることも可能である。この場合、配管材の耐火性能が向上する。
（１．２．式（１）～（４）の関係式）
　また、本発明の配管材において、外径（Ｄ）、内径（Ｕ）、前記外層の厚み（Ｔｏ）、前記発泡層の厚み（Ｔｃ）、及び前記内層の厚み（Ｔｉ）が下記式（１）～（４）の関係式を満たす。
　８≦Ｄ／Ｔｏ≦１７　　　　　　　式（１）
　１０≦Ｄ／Ｔｃ≦１６　　　　　　式（２）
　０．５ｍｍ≦Ｔｉ≦４．０ｍｍ　　式（３）
　０．５５≦Ｕ／Ｄ≦０．７５　　　式（４）
　外径（Ｄ）は、配管材の外側の直径であり、内径（Ｕ）は、配管材の内側の直径である。また、本明細書において、外層の厚み（Ｔｏ）、発泡層の厚み（Ｔｃ）、内層の厚み（Ｔｉ）はそれぞれ、（１）管を輪切りにした際の一方の層の界面と他方の層との界面までの距離もしくは（２）管を輪切りにした際の層の界面から切断面の端部までの距離をノギス、マイクロスコープ又はレーザー顕微鏡等で測定するものとする。特にマイクロスコープ又はレーザー顕微鏡により観察及び計測することが望ましい。
　これまでの多層構造を有する配管材においては、配管材に必要な性能を付与する層が中間層であるため、内層及び外層は比較的薄く設計されることが一般的であった。特に外層は継手等との接着接合さえできれば良く、比較的薄い外層肉厚でも十分だった。本発明においては、従来品と比べて厚めに設定することにより耐火性能の向上をなし得ている。
　式（１）に示すように、Ｄ／Ｔｏの値は８以上であり、好ましくは１０以上である。Ｄ／Ｔｏが８未満であると、配管材の内径が小さくなる結果、配管の充分な流水量を確保できなくなってしまう。さらには、配管材の重量も過大となり、運搬時及び施工時における作業性が低下する。
　一方、Ｄ／Ｔｏの値は１７以下であり、好ましくは１５以下である。Ｄ／Ｔｏが１７を超えると、配管材が高温に対して変形又は消滅しやすくなり、耐火性能が不充分となってしまう。特に火災時には高熱により配管が変形し、配管の外表面と施工により配管が貫通している壁面との間に隙間ができ、そこから煙及び熱が漏洩してしまうというリスクがある。
　式（２）に示すように、Ｄ／Ｔｃの値は１０以上であり、好ましくは１１以上である。
Ｄ／Ｔｃが１０未満であると、配管材の内径が小さくなる結果、配管の充分な流水量を確保できなくなってしまう。
　一方、Ｄ／Ｔｃの値は１６以下であり、好ましくは１５以下である。Ｄ／Ｔｃが１６を超えると、配管材の断熱性能が不充分なものとなり、流水時に結露等が発生しやすくなる。
　式（３）に示すように、内層厚み（Ｔｉ）は０．５ｍｍ以上であり、より好ましくは１．０ｍｍ以上である。Ｔｉが０．５ｍｍ未満であると、配管材を継手等に接続する際に、配管材と継手との間に隙間ができやすく、当該隙間から発泡層に水が浸入し、その結果、配管材の断熱性能が低下するリスクが高くなる。
　一方、Ｔｉは４．０ｍｍ以下であり、好ましくは３．５ｍｍ以下である。Ｔｉが４．０ｍｍを超えると、配管材の内径が小さくなることにより、配管材の流水量を充分に確保できない。また、配管材の重量も過大となってしまうため、運搬時及び施工時における作業性が低下する。
　式（４）に示すように、Ｕ／Ｄの値は０．５５以上であり、好ましくは０．６０以上である。Ｕ／Ｄが０．５５未満であると、配管材の肉厚が増加することにより内径が小さくなり、配管材の流水量が不充分となってしまう。
　一方で、Ｕ／Ｄの値は０．７５以下であり、好ましくは０．７２以下である。Ｕ／Ｄが０．７５を超えると、配管材の耐火性能、断熱性能、及び施工時の接合性が低下することとなる。
　以上にしてなる本発明の配管材の製造方法は、多層構造を有する配管材を製造する際の常法に基づくことが可能であり、特に限定はない。例えば、下記の方法に基づき、得ることができる。
（２．配管材の製造方法）
　図２及び図３は、三層構造の空調ドレン用管１０’を製造するための製造装置２０の全体構成図である。製造装置２０は、内外層押出機１１、発泡層押出機１２、金型１３、冷却水槽１５、引取機１６、及び切断機１７を備えることが好ましい。内外層押出機１１、及び発泡層押出機１２には金型１３が接続されており、金型１３には冷却水槽１５が接続されていることが好ましい。冷却水槽１５に引取機１６が接続されており、引取機１６には切断機１７が接続されている。さらに、図２及び図３に示すように、ガスボンベ１８と定量ポンプ１９が発泡層押出機１２に接続されていてもよい。
　ガスボンベ１８及び定量ポンプ１９は、発泡層押出機１２のベント孔から、気体の発泡剤を供給するものである。内外層押出機１１は、内層１及び外層３を形成する非発泡層用熱可塑性樹脂組成物を溶融混練し、金型１３に押し出すものである。
　発泡層押出機１２は、発泡層２を形成する発泡層用熱可塑性樹脂組成物を溶融混練し、金型１３に押し出すものである。金型１３は、内外層押出機１１から注入された非発泡層用熱可塑性樹脂組成物と、発泡層押出機１２から注入された発泡層用熱可塑性樹脂組成物から、三層構造の未硬化の空調ドレン用管１００’を成形するものである。
　冷却水槽１５には、未硬化の配管材１００’を所定寸法に成形するための管外面成形用チューブ１４が取り付けられており、金型１３で成形された未硬化の配管材１００’の外面を管外面成形用チューブ１４に接触させた状態で冷却するものである。引取機１６は、冷却水槽１５で冷却された配管材１０’を受け取るものである。切断機１７は、引取機１６から送られてきた配管材１０’を所定の長さに切断するものである。
　まず、非発泡層用熱可塑性樹脂組成物を内外層押出機１１に供給し、溶融混練する。これとは別に、発泡層用熱可塑性樹脂組成物を発泡層押出機１２に供給し、溶融混練する。このときガスを発泡剤として使用する場合には、発泡層用熱可塑性樹脂組成物を溶融混練しているところに、ガスボンベ１８内のガスを定量ポンプ１９のポンプ動作によりベント孔から供給する。固体又は液体の発泡剤を使用する場合には、発泡層用熱可塑性樹脂組成物に発泡剤をあらかじめ配合しておいてもよい。
　そして、図４に示すように、内外層押出機１１により溶融混練された非発泡層用熱可塑性樹脂組成物２１と、発泡層押出機１２により溶融混練された発泡層用熱可塑性樹脂組成物２２を、金型１３に注入し、金型１３内部で合流させて、三層構造の未硬化の配管材１００’を成形する。未硬化の配管材１００’は、非発泡層用熱可塑性樹脂組成物２１から形成される非発泡熱可塑性樹脂層３１と、内層１及び外層３の間の、発泡層用熱可塑性樹脂組成物２２から形成される発泡熱可塑性樹脂層３２とから構成される。
　さらに、三層構造の未硬化の配管材１００’を金型１３より吐出すると、発泡熱可塑性樹脂層３２の樹脂が発泡する。未硬化の配管材１００’を管外面成形用チューブ１４内に挿入し、未硬化の配管材１００’は所定寸法に型成形されながら冷却水槽１５内で冷却されて配管材１０’となる。さらに、冷却成形された空調ドレン用管１０’を引取機１６に引き渡して切断機１７に送り、切断機１７において所定の長さに切断する。
　金型１３で成形するときの温度は、１４０℃以上２００℃以下が好ましく、１６０℃以上１９０℃以下がより好ましい。また、金型で成形するときの時間は、１０分以上３０分以下が好ましく、１０分以上２０分以下がより好ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
　以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。
実施例１～６及び比較例１～８
　下記表１及び２に示す条件に基づき、各実施例及び比較例の配管材を製造した。製造に際しては、図２～４に示される製造装置を使用し、下記表に示す肉厚及び発泡倍率となるように、温度条件及び押出量を調整し、配管材を製造した。内外層用の原料としては、ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水工業社製、ＴＳ－１０００Ｒ）１００質量部に対し、有機錫系安定剤（日東化成社製、ＴＶＳ－８８３２）３質量部、ＭＢＳ樹脂（カネカ社製、Ｂ－５６４）５質量部、分子量３００万以上の高分子量アクリル樹脂（カネカ社製、ＰＡ－２０）1質量部、滑剤（三井化学社製、ハイワックス２２０ＭＰ）１質量部、滑剤（エメリーオレオケミカルズジャパン社製ロキシオール２５９）１質量部、炭酸カルシウム（白石工業社製、ＣＣＲ）２質量部、着色剤（大日精化工業社製）０．６質量部を使用した。
　尚、実施例５～６の内外層用の原料にとして、塩素化塩化ビニル樹脂（徳山積水工業社製、ＨＡ－５８Ｋ）を使用した。それ以外は実施例１～４及び比較例１～８の原料と同じとした。
　発泡層用の原料はポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水工業社製、ＴＳ－８００Ｅ）を使用した。さらに、発泡性を良くするために分子量３００万以上の高分子量アクリル樹脂（カネカ社製、ＰＡ－４０）を塩化ビニル樹脂１００質量部に対し１０質量部使用し、発泡剤として、重曹（永和化成工業社製、セルボンＳＣ－８５５）２質量部及びＡＤＣＡ（永和化成工業社製、ビニホールＡＣ－３）０．４質量部を併用した。他に有機錫系安定剤（日東化成社製、ＴＶＳ－８８３２）３質量部、滑剤（三井化学社製、ハイワックス２２０ＭＰ）１質量部、滑剤（エメリーオレオケミカルズジャパン社製ロキシオール２５９）１質量部、炭酸カルシウム（白石工業社製、ＣＣＲ）２質量部、着色剤（大日精化工業社製）０．４質量部を使用した。発泡層に関しては、全ての実施例及び比較例において、同様の組成に基づき製造した。
実施例７～８及び比較例９～１０
　内外層用の原料は実施例１と同じ配合のポリ塩化ビニル樹脂を使用した。中間層すなわち発泡層は、アクリル樹脂（三菱ケミカル社製　ＡＣＲＹＰＥＴ　ＴＮ１００）１００質量部に対し、発泡剤としてＡＤＣＡ（永和化成工業社製、ビニホールＡＣ－３）０．６質量部、難燃剤として水酸化マグネシウム（協和化学工業製、キスマ５）５質量部を混合した原料を使用した。
実施例９～１０及び比較例１１～１２
　内外層の原料として低密度ポリエチレン樹脂（旭化成製、サンテックＭ２２０６）１００質量部に対し、難燃剤として水酸化マグネシウム（協和化学工業製、キスマ５）５質量部、充填剤としてタルク（日本タルク製、ナノエースＤ－８００）５質量部混合した原料を使用した。中間層すなわち発泡層は、上記のポリエチレン樹脂系混合原料に発泡剤としてＡＤＣＡ（永和化成工業社製、ビニホールＡＣ－３）０．６質量部を混合した原料を使用した。
　各実施例及び比較例における各層、外径及び内径に関しては、ノギスにより計測を行った。発泡倍率に関しては、上記式（ａ）に基づき、独立気泡率に関しては上記式（ｂ）に基づき、算出した。
（耐火性能評価試験）
　図５に示す耐火試験炉Ｘを使用し、耐火試験（平成１２年６月１日に施行された改正建築基準法の耐火性能試験の評価方法，ＩＳＯ８３４-１に従う。）を実施した。
床材Ｙは、１００ｍｍ厚さのＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルを用いた。試験用配管材Ｐは、床材Ｙに設けられた区画貫通部Ｒに貫通させ、加熱室Ｚ内に３００ｍｍ露出させ、床材Ｙの外部に８００ｍｍ露出させた。
なお、加熱室Ｚの側壁にはバーナーＶ，Ｖが設置されている。また、試験用配管材Ｐの先端部近傍に温度測定用の熱電対Ｑが設置されている。
加熱開始後、区画貫通部Ｒと試験用配管材Ｐとの隙間から煙が出るまでの時間（発煙時間）を測定した。消防法の令８区画の判定基準に従って、発煙時間が６０分以上の場合を合格、６０分未満の場合を不合格とした。
（断熱性能評価試験）
　温度２０℃、相対湿度８０％に調節した恒温恒湿室内で、配管勾配１／５０に設定した４ｍの樹脂管を設置し、７℃に調節した水道水を１時間６リットルの割合で１時間流した後、樹脂管外面の下部を手で触り結露の有無を確認した。結露が確認されない場合を合格、結露が確認される場合を不合格とした。
（流量効率の算出）
　配管を流れる最大流量は内径に大きな影響を受け、内径増加に対して最大流量は著しく増大する。したがって外径が大きいにもかかわらず内径が小さい配管は、流量効率が悪く、製品コスト的にも不利になる。
　最大流量は各実施例及び比較例の図面より配管内径と接続機器を調べることで、内径に対するドレン排水量を算定した。ＳＧＰ配管内径の20A と50A における実測の最大流量値の２点を通るカーブから、配管の内径の8/3 乗根に比例するものとして式を導いた。配管の内径の8/3乗根に比例するとしたのはSHASE-S 206 給排水衛生設備基準・同解説P263～266 に示される管の許容流量が、管の内径の8/3 乗根に比例するとされているためである。内径の20A及び50Aは、SGPの呼び径であるため、それらの内径Zと最大流量Yとの関係を計算した結果、下記式が得られた。
 
Y＝0.00445*Ｚ＾（8/3）-11.30
 
最大流量/外径が、外径が50mm未満の場合は0.3以上、外径が50mm以上70mm未満の場合は0.7以上、外径が70mm以上100mm未満の場合は1.5以上でないと流量効率が良いとは言えない。よってそれらの数値以上を合格、そうでない場合を不合格とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１　　　　内層
　２　　　　発泡層
　３　　　　外層
　１０´　　配管材
　１１　　　被覆内外層押出機
　１２　　　発泡層押出機
　１３　　　金型
　１４　　　配管外面成形用チューブ
　１５　　　冷却水槽
　１６　　　引取機
　１７　　　切断機
　１８　　　ガスボンベ
　１９　　　定量ポンプ
　２０　　　製造装置
　２１　　　被覆層用熱可塑性樹脂組成物
　２２　　　発泡層用熱可塑性樹脂組成物
　３１　　　被覆層用熱可塑性樹脂層
　３２　　　発泡熱可塑性樹脂層
　１００´　未硬化の配管材
　Ｐ　　　　試験用配管材
　Ｑ　　　　熱電対
　Ｒ　　　　区画貫通部
　Ｖ　　　　バーナー
　Ｘ　　　　耐火試験炉
　Ｙ　　　　床材
　Ｚ　　　　加熱室

Claims (5)

  1. 　内層、発泡層、及び外層を有する配管材であって、
    　前記内層、前記発泡層、及び前記外層はそれぞれ熱可塑性樹脂を含み、
    　外径（Ｄ）、内径（Ｕ）、前記外層の厚み（Ｔｏ）、前記発泡層の厚み（Ｔｃ）、及び前記内層の厚み（Ｔｉ）が下記式（１）～（４）の関係を有することを特徴とする、配管材。
    　８≦Ｄ／Ｔｏ≦１７　　　　　　　式（１）
    　１０≦Ｄ／Ｔｃ≦１６　　　　　　式（２）
    　０．５ｍｍ≦Ｔｉ≦４．０ｍｍ　　式（３）
    　０．５５≦Ｕ／Ｄ≦０．７５　　　式（４）
  2. 　前記熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル系樹脂である、請求項１に記載の配管材。
  3. 　前記発泡層の発泡倍率が２以上８以下である、請求項１又は２に記載の配管材。
  4. 　前記外径（Ｄ）が３０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である、請求項１～３の何れか１項に記載の配管材。
  5. 　前記発泡層における独立気泡率が５０％以上である、請求項１～４の何れか１項に記載の配管材。
PCT/JP2020/006238 2019-03-20 2020-02-18 空調ドレン用配管材 WO2020189141A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021506247A JP7470098B2 (ja) 2019-03-20 2020-02-18 空調ドレン用配管材

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-052610 2019-03-20
JP2019052610 2019-03-20
JP2019150134 2019-08-20
JP2019-150134 2019-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020189141A1 true WO2020189141A1 (ja) 2020-09-24

Family

ID=72520176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/006238 WO2020189141A1 (ja) 2019-03-20 2020-02-18 空調ドレン用配管材

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7470098B2 (ja)
WO (1) WO2020189141A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7483583B2 (ja) 2020-10-15 2024-05-15 東リ株式会社 不燃壁面シート、及びその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018059707A (ja) * 2016-09-30 2018-04-12 積水化学工業株式会社 空調ドレン用管
JP2018059633A (ja) * 2016-09-30 2018-04-12 積水化学工業株式会社 空調ドレン用管

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018059707A (ja) * 2016-09-30 2018-04-12 積水化学工業株式会社 空調ドレン用管
JP2018059633A (ja) * 2016-09-30 2018-04-12 積水化学工業株式会社 空調ドレン用管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7483583B2 (ja) 2020-10-15 2024-05-15 東リ株式会社 不燃壁面シート、及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020189141A1 (ja) 2020-09-24
JP7470098B2 (ja) 2024-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5702550B2 (ja) 防火性弾性発泡体材料
JP6680940B1 (ja) 空調ドレン用管、空調ドレン配管及び空調ドレン用管の製造方法
KR101381933B1 (ko) 난연성 경량 복합패널
JP6918464B2 (ja) 配管材
JP6588428B2 (ja) スチレン系樹脂押出発泡体の製造方法
JPWO2015093195A1 (ja) スチレン系樹脂押出発泡体およびその製造方法
WO2020189141A1 (ja) 空調ドレン用配管材
KR102152666B1 (ko) 스티렌계 수지 압출 발포체 및 그의 제조 방법
JPWO2009001934A1 (ja) ポリオレフィン系樹脂の発泡ボード及びその製造方法
JP7254577B2 (ja) 配管材
US8729144B2 (en) Fibre reinforced propylene foam
JP7269133B2 (ja) 多層管
JP4158880B2 (ja) 複合耐火板
JP2006198933A (ja) 複合発泡体
KR20140083361A (ko) 전자선가교 폴리비닐클로라이드계 난연 발포단열재 및 그의 제조방법
JP7264453B2 (ja) 樹脂系耐火性組成物
JP2022035611A (ja) 耐火樹脂組成物、耐火材、耐火積層体、区画貫通処理構造及び区画貫通処理方法
JP5128156B2 (ja) アルミニウム樹脂複合板
JP7269129B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂管及び塩化ビニル系樹脂管の施工方法
JP7479877B2 (ja) 多層管
JP7410759B2 (ja) 多層管
JP2023147708A (ja) 樹脂多層管
JP3441810B2 (ja) スチレン系樹脂発泡体の製造法
EP4331831A1 (en) Fire-resistant article
KR101552322B1 (ko) 화학가교 폴리비닐클로라이드계 난연 발포단열재 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20773209

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021506247

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20773209

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1