JP2000229344A - 多層管の製造方法 - Google Patents

多層管の製造方法

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JP2000229344A
JP2000229344A JP11034361A JP3436199A JP2000229344A JP 2000229344 A JP2000229344 A JP 2000229344A JP 11034361 A JP11034361 A JP 11034361A JP 3436199 A JP3436199 A JP 3436199A JP 2000229344 A JP2000229344 A JP 2000229344A
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JP
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thermoplastic resin
tube
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intermediate layer
multilayer
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JP11034361A
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Sakae Haruna
栄 春名
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間層が熱可塑性樹脂発泡体からなる多層管
であっても、機械的強度の低下が小さい多層管の製造方
法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂非発泡体からなる内層管1
12の外周面に、熱可塑性樹脂発泡体からなる中間層1
14が形成され、さらにその外周面に熱可塑性樹脂非発
泡体からなる外層管116が形成された積層管11を、
全ての層の軟化点より高い温度で拡径する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層管の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックパイプは、液体、固体や気
体の移送等に幅広く用いられており、特に塩化ビニル系
樹脂製のパイプは、上下水道管を始め、生活、産業用途
に広く普及している。特に、その中でも温水や熱水を移
送するパイプは、移送物の温度低下を防止するために、
内層と外層が非発泡の熱可塑性樹脂(以下、「熱可塑性
樹脂非発泡体」という)からなり、中間層が熱可塑性樹
脂発泡体からなる3層構造の多層管が知られている(特
開昭61−103085号公報)。
【0003】上記多層管は、通常共押出と呼ばれる方法
で製造される。即ち、内層、中間層、外層を構成する熱
可塑性樹脂又は樹脂組成物をそれぞれクロスヘッドダイ
に供給して積層した後、中間層を発泡させ、冷却、引取
り、切断し、多層管を得るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の多層管
は、通常の熱可塑性樹脂非発泡体のみからなる管と比較
して、以下の問題があった。
【0005】1)多層管と、熱可塑性樹脂非発泡体のみ
からなる管との全肉厚が等しい場合:断熱性、材料費は
多層管が優れるが、管の機械的強度(引張強度、耐衝撃
強度等)が劣る。また、上記機械的強度の低下は多層管
の中間層にリサイクル原料を用いた場合さらに顕著にな
る。 2)多層管と、熱可塑性樹脂非発泡体のみからなる管と
の全肉厚が多層管の方が厚い場合:断熱性は多層管が優
れるが、材料費は嵩み、管の機械的強度は各層の構成、
厚みによる。 3)多層管と、熱可塑性樹脂非発泡体のみからなる管と
の全肉厚が多層管の方が薄い場合:多層管の方が材料費
は安いが、機械的強度が低く、断熱性は各層の構成、厚
みによる。
【0006】本発明は、上記の課題を解決し、中間層が
熱可塑性樹脂発泡体からなる多層管であっても、機械的
強度の低下が小さい多層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】本発明の多層管の製造方
法は、熱可塑性樹脂非発泡体からなる内層管の外周面
に、熱可塑性樹脂発泡体からなる中間層が形成され、さ
らにその外周面に熱可塑性樹脂非発泡体からなる外層管
が形成された積層管を、全ての層の軟化点より高い温度
で拡径するものである。
【0008】本発明において、内層管、外層管を形成す
る樹脂としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定され
ず、例えば、塩化ビニル系樹脂;ポリエチレン:ポリプ
ロピレン等のオレフィン系樹脂などが使用される。上記
樹脂は、内層管と外層管とで同一のものであってもよい
し、異なっていてもよい。
【0009】本発明において、中間層は、発泡性熱可塑
性樹脂組成物を発泡してなる。上記発泡性熱可塑性樹脂
組成物は、熱可塑性樹脂と発泡剤とからなる。該熱可塑
性樹脂としては、上記内層管、外層管を形成する樹脂と
同様のものが挙げられる。この際、内層管、中間層及び
外層管は同一の樹脂を使用してもよいし、異なった樹脂
を使用してもよいが、各層間で互いの接着性が上がるこ
と、熱膨張・収縮時に各層に発生する剪断応力を少なく
できる点で、同種の樹脂を使用することが好ましい。ま
た、後述するように、本発明においては、全ての層の軟
化点より高い温度で拡径するため、各層において拡径、
延伸の効果を生じせしめるためには、各層の軟化点が近
くなるように、樹脂及び組成物を選択する方が好まし
い。なお、上記軟化点とは、ビカット軟化点(JIS
K7206に準拠して測定された)を意味するものとす
る。
【0010】上記発泡剤としては、熱分解型発泡剤や溶
剤型発泡剤などが使用される。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′−
ジメチル−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
ブチロニト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などが挙げられる。
【0011】また、上記溶剤型発泡剤としては、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種以上を併用してもよい。
【0012】なお、上記内層、中間層、外層に用いる樹
脂には、使用後の廃棄物、製造時の不良品、所謂「み
み」と称される製造時の裁断物など、所謂「リサイクル
品」が使用されてもよい。本発明によれば、これらを用
いることによっても、強度低下はわずかで済むからであ
る。これら「リサイクル品」は、内層又は外層に使用し
てもよいが、中間層、即ち発泡体層に使用することによ
って、最も強度低下を防ぐことができる。
【0013】本発明においては、上記内層、中間層及び
外層を積層し、各層の軟化点の最も高い温度以上で拡径
する。拡径の方法としては、押出方向に向かって徐々に
拡径する金型(例えばトーピード)に沿わせ、内面を規
制させる方法、管内に、圧縮空気を吹き込む方法、内面
に多数の吸引孔を有するサイジングダイにより、外部か
ら真空ポンプ等により拡径する方法が挙げられる。この
ようにすることにより、内層、中間層及び外層が全て拡
径され、得られた多層管は、各層ともに熱可塑性樹脂の
分子が管の軸方向及び周方向に配向され、その方向の機
械的強度が向上する。
【0014】拡径率(拡径後の径/拡径前の径)は小さ
すぎると上記機械的強度の向上が小さく、大きすぎる
と、得られた多層管に内部応力が残存し、機械的強度は
逆に低下するので、1.5〜5.0倍が好ましい。
【0015】本発明において必要に応じて、延伸機(引
取機等)によって、軸方向に延伸してもよい。このよう
にすることによって、熱可塑性樹脂の分子の、軸方向及
び周方向の配向のバランスを取ることができ、各層の機
械的強度が向上する。
【0016】(作用)本発明の多層管の製造方法は、熱
可塑性樹脂非発泡体からなる内層管の外周面に、熱可塑
性樹脂発泡体からなる中間層が形成され、さらにその外
周面に熱可塑性樹脂非発泡体からなる外層管が形成され
た積層管を、各層の軟化点の最も高い温度以上で拡径す
るものであるから、拡径の際に熱可塑性樹脂分子が、管
の軸方向及び周方向に配向するため、中間層が熱可塑性
樹脂発泡体からなる断熱性に優れた多層管であっても、
機械的強度の低下が小さくて済む。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の多
層管の製造方法に使用される装置について、その工程の
概要を示す説明する模式的側面図である。図1に示すよ
うに本発明の多層管の製造方法に使用される装置は、内
層管を形成する押出機1と、内層管に中間層及び外層管
を積層する積層装置2と、第2の冷却槽3と、第1の引
取機4と、加熱装置5と、拡径装置6と、第3の冷却槽
7と、第2の引取機8と、切断機9とからなる。
【0018】図2は、上記積層装置2の詳細を説明する
ための部分断面図である。
【0019】図2において、まず、使用する装置につい
て説明する。1は図1に示した内層管を形成する押出機
であって、その先端には内層管成形用ダイ22が付設さ
れている。23は水槽からなる第1の冷却槽であって、
その入口にはサイジングダイ(図示せず)が付設されて
おり、内層管成形用ダイ22から押し出された管状体1
12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。尚、第1の冷却槽23に替えて冷却水を管状体
112の表面にシャワーリングするものであってもよ
い。
【0020】24は環状のダクトを有し、温風の噴出が
可能な乾燥装置である。乾燥装置としては、この他に管
状体112の進行方向に沿って複数個の赤外線ランプを
配設して乾燥・加熱帯域を形成したものであってもよ
い。
【0021】25は管状体112の進行方向に略直角を
なすように設置された中間層成形用押出機であって、そ
の先端はクロスヘッドダイ27に直結されている。
【0022】一方、26は管状体112の進行方向に略
直角に、中間層成形用押出機25と対峙するように設け
られた、外層成形用押出機であって、その先端は上記ク
ロスヘッドダイ27に、中間層成形用の押出機25と逆
の方向から直結されている。
【0023】クロスヘッドダイ27の出口側は、引き続
いて配設された水槽からなる第2の冷却槽3の入口に内
挿・取着されている。
【0024】次に、上記の装置(図1、2)を用いた本
発明の多層管の製造方法の一例を説明する。まず、所定
の配合組成の内層成形用樹脂または樹脂組成物を、内層
成形用押出機1に、中間層成形用の発泡性熱可塑性樹脂
組成物を、中間層成形用押出機25に、外層成形用樹脂
または樹脂組成物を、外層成形用押出機26にそれぞれ
供給して溶融・混練する。
【0025】内層成形用押出機1から押し出された樹脂
または樹脂組成物は、内層管成形用ダイ22を経て管状
体112として押し出される。押し出された管状体11
2は、第1冷却装置23により冷却され、更に乾燥装置
24内を通過して、クロスヘッドダイ27に供給され
る。
【0026】一方、中間層成形用押出機25から押し出
された発泡性熱可塑性樹脂組成物は、クロスヘッドダイ
27において、上記管状体112の外周に積層一体化さ
れる。また、外層成形用押出機26から押し出された樹
脂または樹脂組成物は、さらに上記発泡性熱可塑性樹脂
組成物の外周に積層一体化される。
【0027】上記の如くして積層一体化された積層管1
1は、図3に示すように熱可塑性樹脂非発泡体からなる
内層管112の外周面に、熱可塑性樹脂発泡体からなる
中間層114が形成され、さらにその外周面に熱可塑性
樹脂非発泡体からなる外層管116が形成されたものと
なる。
【0028】上記積層管11は、第2の冷却槽3で固化
されてから、必要に応じ、引取機4に供給され、無端ベ
ルト42により、軸方向に延伸される。
【0029】延伸された積層管は加熱装置5により、全
ての層の軟化点より高い温度に加熱され(例えば、内層
管112がビカット軟化点86℃の塩化ビニル系樹脂非
発泡体からなり、中間層114がビカット軟化点80℃
の塩化ビニル系樹脂発泡体、外層管116がビカット軟
化点86℃の塩化ビニル系樹脂非発泡体からなる場合9
0〜150℃)、拡径装置6に供給される。拡径装置6
には、押出方向に向かって徐々に拡径するトーピード1
0が設けられ、積層管が拡径し、多層管12が得られ
る。
【0030】上記加熱装置5と、拡径装置6とは、上記
したように別々に設けられてもよいし、例えば加熱装置
5内にトーピード10が設けられたものであってもよ
い。
【0031】上記多層管12は、第3の冷却槽7で冷却
されてから引取機8に供給され、無端ベルト82により
引き取られ、切断機9により所定の寸法に切断され、製
品となる。
【0032】
【発明の効果】本発明の多層管の製造方法は上述の如き
構成となされているので、中間層が熱可塑性樹脂発泡体
からなる断熱性に優れた多層管であっても、機械的強度
の低下が小さくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層管の製造方法に使用される装置に
ついて、その工程の概要を説明する模式的側面図であ
る。
【図2】図1の要部を拡大して示す部分断面図である。
【図3】本発明で使用される積層管を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
11 積層管 112 内層管 114 中間層 116 外層管 12 多層管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AK01A AK01B AK01C AK15A AK15B AK15C BA03 BA10A BA10C BA15 DJ01B EH202 EJ383 EJ423 EJ502 JB16A JB16B JB16C JJ02 JK01 4F207 AA00 AA15 AA50 AB02 AG03 AG08 AG20 AH01 AH43 AH46 AH51 AK01 AK02 KA01 KA11 KA17 KB26 KK42 KK55 KK76 KL58 KL65 KW26

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂非発泡体からなる内層管の
    外周面に、熱可塑性樹脂発泡体からなる中間層が形成さ
    れ、さらにその外周面に熱可塑性樹脂非発泡体からなる
    外層管が形成された積層管を、全ての層の軟化点より高
    い温度で拡径することを特徴とする多層管の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002240124A (ja) * 2001-02-22 2002-08-28 Sekisui Chem Co Ltd 三層構造の樹脂管の製造方法
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