(57)【要約】【課題】耐圧性に優れる多層管を提供する。【解決手段】本発明に係る多層管の製造方法は、第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型に供給し、多層の管状体を得る第１の成形工程と、前記金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、前記多層の管状体を周方向にねじる第２の成形工程とを備え、前記第２の成形工程において、得られる多層管の前記第１の層の内表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成し、得られる多層管の前記第２の層中の前記繊維を、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、前記第１の層が、前記第２の層の内表面上に配置されており、前記第３の層が、前記第２の層の外表面上に配置されている多層管の製造方法であって、
前記第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、前記第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、前記第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型に供給し、多層の管状体を得る、第１の成形工程と、
前記金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、前記多層の管状体を周方向にねじる、第２の成形工程とを備え、
前記第２の成形工程において、得られる多層管の前記第１の層の内表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成し、得られる多層管の前記第２の層中の前記繊維を、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜させる、多層管の製造方法。
【請求項２】
前記第２の成形工程において、得られる多層管の前記第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成する、請求項１に記載の多層管の製造方法。
【請求項３】
前記第１の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、
前記第２の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、
前記第３の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂である、請求項１又は２に記載の多層管の製造方法。
【請求項４】
前記第２の樹脂組成物に含まれる繊維が、ガラス繊維である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層管の製造方法。
【請求項５】
樹脂を含む管状の第１の層と、
樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、
樹脂を含む第３の層とを備え、
前記第１の層が、前記第２の層の内表面上に配置されており、
前記第３の層が、前記第２の層の外表面上に配置されており、
前記第１の層が、内表面において、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を有し、
下記平均値Ａ、下記繊維Ｘ及び下記傾斜角度Ｂｉについて、前記平均値Ａが４０度以上８０度以下であり、かつ、前記繊維Ｘの個数１００％中、前記平均値Ａと前記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える、多層管。
平均値Ａ：第１の層の前記螺旋状の成形痕における螺旋方向の、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度の平均値を平均値Ａとする。
繊維Ｘ：前記繊維自体の平均繊維径を平均繊維径Ｄとする。前記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される前記繊維のそれぞれの断面での長さ方向の距離を距離Ｌとする。前記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される前記繊維のうち、前記距離Ｌが前記平均繊維径Ｄの２倍以上である繊維を繊維Ｘとする。
傾斜角度Ｂｉ：前記繊維Ｘの多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度を傾斜角度Ｂｉとする。
【請求項６】
前記第１の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、
前記第２の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、
前記第３の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂である、請求項５に記載の多層管。
【請求項７】
前記第２の層に含まれる前記繊維が、ガラス繊維である、請求項５又は６に記載の多層管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂と繊維とを含む多層管の製造方法に関する。また、本発明は、樹脂と繊維とを含む多層管に関する。
【背景技術】
【０００２】
貯水槽と消火栓とを接続する消火管、貯水槽とスプリンクラーとを接続する消火管、及び工場等に設置されるプラント配管等には、使用時に高圧の水が流れる。このため、消火管及びプラント配管等の配管は、高い耐圧性を有する必要がある。
【０００３】
下記の特許文献１には、軸心から外周の方向に、少なくとも、第１層、第２層及び第３層を備え、第１層及び第３層がポリオレフィン系樹脂を含む樹脂層であり、第２層がポリオレフィン系樹脂とガラス繊維とを含む繊維強化樹脂層である多層管が開示されている。この多層管では、ガラス繊維が第１層の外周に沿う方向に配向されている。また、特許文献１には、上記多層管の製造方法として、特定の金型内を用い、かつ該金型内で上記ガラス繊維を特定の方向に配向させた後、押出又は射出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１９６９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の樹脂管では、耐圧性が低いことがある。このため、従来の樹脂管では、高い耐圧性が求められる樹脂管として用いることができないことがある。
【０００６】
特許文献１に記載の多層管は、ガラス繊維が特定の方向に配向しているため、耐圧性をある程度高めることができる。しかしながら、特許文献１に記載の多層管であっても、耐圧性を十分に高めることができないことがある。また、特許文献１に記載の多層管を製造する際には、特定の金型を用いる必要があり、製造コストが増加したり、製造効率が低下したりすることがある。
【０００７】
本発明の目的は、耐圧性に優れる多層管を提供することである。また、本発明の目的は、上記多層管の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の広い局面によれば、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、前記第１の層が、前記第２の層の内表面上に配置されており、前記第３の層が、前記第２の層の外表面上に配置されている多層管の製造方法であって、前記第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、前記第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、前記第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型に供給し、多層の管状体を得る、第１の成形工程と、前記金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、前記多層の管状体を周方向にねじる、第２の成形工程とを備え、前記第２の成形工程において、得られる多層管の前記第１の層の内表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成し、得られる多層管の前記第２の層中の前記繊維を、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜させる、多層管の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明に係る多層管の製造方法のある特定の局面では、前記第２の成形工程において、得られる多層管の前記第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成する。
【００１０】
本発明に係る多層管の製造方法のある特定の局面では、前記第１の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、前記第２の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、前記第３の樹脂組成物に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂である。
【００１１】
本発明に係る多層管の製造方法のある特定の局面では、前記第２の樹脂組成物に含まれる繊維が、ガラス繊維である。
【００１２】
本発明の広い局面によれば、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、前記第１の層が、前記第２の層の内表面上に配置されており、前記第３の層が、前記第２の層の外表面上に配置されており、前記第１の層が、内表面において、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を有し、下記平均値Ａ、下記繊維Ｘ及び下記傾斜角度Ｂｉについて、前記平均値Ａが４０度以上８０度以下であり、かつ、前記繊維Ｘの個数１００％中、前記平均値Ａと前記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える、多層管が提供される。
【００１３】
平均値Ａ：第１の層の前記螺旋状の成形痕における螺旋方向の、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度の平均値を平均値Ａとする。
【００１４】
繊維Ｘ：前記繊維自体の平均繊維径を平均繊維径Ｄとする。前記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される前記繊維のそれぞれの断面での長さ方向の距離を距離Ｌとする。前記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される前記繊維のうち、前記距離Ｌが前記平均繊維径Ｄの２倍以上である繊維を繊維Ｘとする。
【００１５】
傾斜角度Ｂｉ：前記繊維Ｘの多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度を傾斜角度Ｂｉとする。
【００１６】
本発明に係る多層管のある特定の局面では、前記第１の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、前記第２の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、前記第３の層に含まれる前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂である。
【００１７】
本発明に係る多層管のある特定の局面では、前記第２の層に含まれる前記繊維が、ガラス繊維である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る多層管の製造方法は、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、上記第１の層が、上記第２の層の内表面上に配置されており、上記第３の層が、上記第２の層の外表面上に配置されている多層管の製造方法である。本発明に係る多層管の製造方法は、上記第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、上記第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、上記第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型に供給し、多層の管状体を得る第１の成形工程を備える。本発明に係る多層管の製造方法は、上記金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、上記多層の管状体を周方向にねじる第２の成形工程を備える。本発明に係る多層管の製造方法では、上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第１の層の内表面に、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成する。本発明に係る多層管の製造方法では、上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第２の層中の上記繊維を、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜させる。本発明に係る多層管の製造方法では、上記の構成が備えられているので、耐圧性に優れる多層管を製造することができる。
【００１９】
本発明に係る多層管は、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、上記第１の層が、上記第２の層の内表面上に配置されており、上記第３の層が、上記第２の層の外表面上に配置されている。本発明に係る多層管では、上記第１の層が、内表面において、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を有する。本発明に係る多層管では、上記平均値Ａ、上記繊維Ｘ及び上記傾斜角度Ｂｉについて、上記平均値Ａが４０度以上８０度以下であり、かつ、上記繊維Ｘの個数１００％中、上記平均値Ａと上記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える。本発明に係る多層管では、上記の構成が備えられているので、耐圧性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る多層管を示す図である。
【図２】図２は、多層管の第１の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度を説明するための図である。
【図３】図３は、多層管の第２の層における繊維の傾斜角度を説明するための図である。
【図４】図４は、多層管の第３の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明に係る多層管の製造方法を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１−３及び比較例１，２で得られた多層管における螺旋状の成形痕の傾斜角度の平均値Ａと破壊水圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２２】
本発明に係る多層管は、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、上記第１の層が、上記第２の層の内表面上に配置されており、上記第３の層が、上記第２の層の外表面上に配置されている。本発明に係る多層管では、上記第１の層が、内表面において、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を有する。本発明に係る多層管では、上記平均値Ａ、上記繊維Ｘ及び上記傾斜角度Ｂｉについて、上記平均値Ａが４０度以上８０度以下であり、かつ、上記繊維Ｘの個数１００％中、上記平均値Ａと上記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える。
【００２３】
平均値Ａ：第１の層の上記螺旋状の成形痕における螺旋方向の、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度の平均値を平均値Ａとする。
【００２４】
繊維Ｘ：上記繊維自体の平均繊維径を平均繊維径Ｄとする。上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される上記繊維のそれぞれの断面での長さ方向の距離を距離Ｌとする。上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される上記繊維のうち、上記距離Ｌが上記平均繊維径Ｄの２倍以上である繊維を繊維Ｘとする。
【００２５】
傾斜角度Ｂｉ：上記繊維Ｘの多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度を傾斜角度Ｂｉとする。
【００２６】
本発明に係る多層管では、上記の構成が備えられているので、耐圧性に優れる。
【００２７】
多層管の耐圧性をより一層高める観点からは、本発明に係る多層管では、上記第３の層が、外表面において、多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を有することが好ましい。
【００２８】
本発明に係る多層管の製造方法は、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、上記第１の層が、上記第２の層の内表面上に配置されており、上記第３の層が、上記第２の層の外表面上に配置されている多層管の製造方法である。本発明に係る多層管の製造方法は、上記第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、上記第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、上記第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型に供給し、多層の管状体を得る、第１の成形工程を備える。本発明に係る多層管の製造方法は、上記金型の下流側に設置された回転引取機を用いて、上記多層の管状体を周方向にねじる、第２の成形工程を備える。本発明に係る多層管の製造方法では、上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第１の層の内表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成する。本発明に係る多層管の製造方法では、上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第２の層中の上記繊維を、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜させる。
【００２９】
本発明に係る多層管の製造方法では、上記の構成が備えられているので、耐圧性に優れる多層管を製造することができる。本発明に係る多層管の製造方法では、特殊な金型を用いることなく、従来公知の金型を用いて多層管を製造することができるので、製造コストを低く抑えることができ、また、製造効率を高めることができる。
【００３０】
多層管の耐圧性をより一層高める観点からは、本発明に係る多層管の製造方法では、上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成することが好ましい。また、このような多層管は、特殊な金型を用いることなく、従来公知の金型を用いて多層管を製造することができるので、製造コストを低く抑えることができ、また、製造効率を高めることができる。
【００３１】
以下、本発明に係る多層管について説明する。
【００３２】
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る多層管を示す図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う図である。図１（ａ）は、側面断面図である。図１（ｂ）は、平面断面図である。図１（ｃ）は、平面図である。
【００３３】
図１に示す多層管１１は、第１の層１と、第２の層２と、第３の層３とを備える。第１の層１は、第２の層２の内表面上に積層されており、第３の層３は、第２の層２の外表面上に積層されている。第１の層１は最も内側の層であり、第２の層２は中間層であり、第３の層３は最も外側の層である。第１の層１は、最内層であり、表面層である。第３の層３は、最外層であり、表面層である。第１の層１と、第２の層２と、第３の層３とはそれぞれ管状である。
【００３４】
多層管は、第１の層と第２の層との間に配置された他の層を有していてもよい。多層管は、第２の層と第３の層との間に配置された他の層を有していてもよい。多層管は、第１の層の内表面上に配置された他の層を有していてもよい。但し、第１の層は、表面層であることが好ましい。多層管は、第３の層の外表面上に配置された他の層を有していてもよい。但し、第３の層は、表面層であることが好ましい。
【００３５】
第１の層１は、内表面において、多層管の軸方向Ｘに沿って螺旋状の成形痕を有する。第１の層１における螺旋状の成形痕は、螺旋状に延びる凸部１ａにより形成されている。第１の層１における螺旋状の成形痕は、後述するように、多層管１１の製造工程において、多層の管状体を周方向にねじることによりできる成形痕である。第１の層１における螺旋状の成形痕は、目視にて識別可能である。
【００３６】
なお、第１の層は、内表面において、螺旋状の成形痕を形成してない凸部等を有していてもよい。
【００３７】
多層管の耐圧性をより一層高める観点からは、第１の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、０ｍｍを超え、好ましくは２ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。第１の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、２ｍｍ以上であってもよい。第１の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは小さいほどよい。
【００３８】
第２の層は、繊維２１を含む。繊維２１は、一端２１ａと他端２１ｂとを有する。繊維２１は、多層管の軸方向Ｘから、多層管の周方向Ｙに向けて傾斜している。なお、図１（ｃ）において、１つの繊維の配向方向を模式的に示した。
【００３９】
第３の層３は、外表面において、多層管の軸方向Ｘに沿って螺旋状の成形痕を有する。第３の層３における螺旋状の成形痕は、螺旋状に延びる凸部３ａにより形成されている。第３の層３における螺旋状の成形痕は、後述するように、多層管１１の製造工程において、多層の管状体を周方向にねじることによりできる成形痕である。第３の層３における螺旋状の成形痕は、目視にて識別可能である。
【００４０】
第１の層及び第３の層において、螺旋状の成形痕を形成している凸部は、突条であることが好ましい。螺旋状の成形痕を形成している凸部は、帯状であってもよい。
【００４１】
第１の層及び第３の層において、螺旋状の成形痕は、螺旋方向にて、全体が連なっていてもよく、部分的に途切れていてもよい。
【００４２】
第３の層３における螺旋状の成形痕を形成している凸部３ａの平均高さは、凸部１ａの平均高さよりも小さい。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、凸部３ａは、図示していない。
【００４３】
第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、第１の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さよりも大きくてもよく、同一でもよく、小さくてもよい。
【００４４】
なお、第３の層は、外表面において、螺旋状の成形痕を形成してない凸部等を有していてもよい。
【００４５】
第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、０ｍｍを超え、好ましくは０．２ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以下、更に好ましくは０．０５ｍｍ以下である。第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、０．２ｍｍ以上であってもよい。第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは小さいほどよい。第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の平均高さは、略０ｍｍであることが最も好ましい。第３の層における螺旋状の形成痕は、例えば、擦り傷程度に視認されてもよい。
【００４６】
第１の層及び第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の高さは、螺旋方向と直交する方向における最大高さ位置にて測定される。凸部の高さは、凸部がある部分のみで測定される。凸部の平均高さは、例えば、螺旋方向に離れて任意に選択した５０箇所以上の位置における高さを測定し、平均値を算出することにより求めることができる。凸部全体の高さを測定し、平均値を算出してもよい。
【００４７】
第１の層及び第３の層における螺旋状の成形痕を形成している凸部の高さは、非接触式三次元測定機を用いて測定することができる。
【００４８】
上記多層管は、第３の層の外表面において、上記螺旋状の成形痕を有していなくてもよい。上記多層管は、第３の層の外表面において、目視にて識別可能である上記螺旋状の成形痕を有していなくてもよい。上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成した後、上記第３の層における螺旋状の成形痕を削るか、又は上記第３の層における螺旋状の成形痕を薄くする工程を行ってもよい。上記第２の成形工程において、得られる多層管の上記第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って螺旋状の成形痕を形成した後、上記第３の層における螺旋状の成形痕を削る工程を行うことで、多層管の外観を良好にすることができる。また、得られた多層管の外表面（第３の層の外表面）を研磨したり、研磨後に塗料を塗布したりすることにより、上記第３の層の外表面において螺旋状の成形痕を目視にて識別できなくすることができる。
【００４９】
図２は、多層管の第１の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度を説明するための図である。
【００５０】
図２には、第１の層１の内表面において、螺旋状の成形痕を形成している凸部１ａが示されている。Ｘは、多層管の軸方向であり、Ｙは、多層管の周方向であり、Ｌ１は、螺旋状の成形痕における螺旋方向である。上記螺旋状の成形痕における螺旋方向とは、上記螺旋状の成形痕における接線方向を意味する。第１の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度Ａｉは、上記螺旋状の成形痕における螺旋方向と多層管の軸方向とがなす角度である。なお、図２に示すように、傾斜角度Ａｉは、軸方向Ｘの直線と螺旋方向Ｌ１の直線とがなす角度のうち、小さい方の角度を意味する。したがって、傾斜角度Ａｉは０度を超え９０度未満である。
【００５１】
本発明では、第１の層において、上記螺旋状の成形痕における螺旋方向Ｌ１の、多層管の軸方向Ｘから多層管の周方向Ｙに向けての傾斜角度Ａｉの平均値を「平均値Ａ」とする。
【００５２】
耐圧性を高める観点から、本発明に係る多層管では、上記平均値Ａは、４０度以上８０度以下である。本発明に係る多層管の製造方法では、上記平均値Ａが４０度以上８０度以下となるように多層管を得ることが好ましい。
【００５３】
耐圧性をより一層高める観点から、上記平均値Ａは、好ましくは６０度以上、より好ましくは６５度以上である。上記平均値Ａは８０度に近いほどよい。
【００５４】
平均値Ａは、螺旋方向に離れて任意に選択した５０箇所以上の位置における傾斜角度Ａｉをそれぞれ測定し、平均値を算出することにより求めることができる。
【００５５】
図３は、多層管の第２の層における繊維の傾斜角度を説明するための図である。以下、図３を参照しつつ、上記繊維Ｘの個数１００％中の上記平均値Ａと上記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合を算出方法について説明する。
【００５６】
繊維Ｘは、以下の構成を満足する繊維である。
【００５７】
繊維Ｘ：上記繊維自体の平均繊維径を平均繊維径Ｄとする。上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される上記繊維のそれぞれの断面での長さ方向の距離を距離Ｌとする。上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される上記繊維のうち、上記距離Ｌが上記平均繊維径Ｄの２倍以上である繊維を繊維Ｘとする。
【００５８】
平均粒子径Ｄは、繊維自体の平均粒子径である。該平均繊維径Ｄは、多層管の製造前に繊維の繊維径を測定したり、多層管の第２の層から繊維を分離して、分離した繊維の繊維径を測定したりすることにより算出することができる。
【００５９】
図３には、第２の層２の多層管の軸方向に沿う断面において観察される繊維２１と繊維２１１とが示されている。繊維２１は、一端２１ａと他端２１ｂとを有する。繊維２１１は、一端２１１ａと他端２１１ｂとを有する。Ｘは、多層管の軸方向であり、Ｙは、多層管の周方向であり、Ｌ２は、繊維の配向方向である。
【００６０】
繊維２１は、上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面での長さ方向の距離Ｌが上記平均繊維径Ｄの２倍以上である繊維である。繊維２１は、上記繊維Ｘである。上記距離Ｌは、繊維２１において、一端２１ａと他端２１ｂとの距離である。
【００６１】
繊維２１１は、上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面での長さ方向の距離Ｌが上記平均繊維径Ｄの２倍未満である繊維である。繊維２１１は、上記繊維Ｘとは異なる。上記距離Ｌは、繊維２１１において、一端２１１ａと他端２１１ｂとの距離である。
【００６２】
第２の層２の多層管の軸方向に沿う断面において観察される繊維は、繊維２１（繊維Ｘ）と繊維２１１との内のどちらか一方に分類できる。
【００６３】
繊維２１は、多層管の軸方向から多層管の厚み方向にむけて傾斜してないか、又は、ほとんど傾斜していない繊維である。繊維２１１は、多層管の軸方向から多層管の厚み方向に向けて傾斜していることによって、該繊維が点状又はほとんど点状に観察される繊維である。点状又はほとんど点状に撮影された繊維は、画像解析ソフトを用いて、繊維が多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜している傾斜角度を正確に算出できないことがある。このため、本発明では、点状又はほとんど点状に観察される繊維に相当する繊維として、繊維Ｘとは異なる繊維を除いて、傾斜角度Ｂｉを算出する。
【００６４】
本発明では、繊維Ｘのみを用いて、繊維の傾斜角度Ｂｉを算出する。すなわち、本発明では、第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される繊維２１（繊維Ｘ）と繊維２１１とのうち、繊維２１（繊維Ｘ）のみを用いて繊維の傾斜角度Ｂｉを算出する。
【００６５】
傾斜角度Ｂｉは、繊維Ｘの多層管の軸方向から多層管の周方向に向けての傾斜角度である。傾斜角度Ｂｉは、第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される繊維２１において、多層管の軸方向Ｘから多層管の周方向Ｙに向けて、繊維（繊維の配向方向）が傾斜している角度である。なお、図３に示すように、傾斜角度Ｂｉは、軸方向Ｘの直線と繊維の配向方向Ｌ２の直線とがなす角度のうち、小さい方の角度を意味する。従って、繊維の傾斜角度Ｂｉの最大値は９０度である。なお、繊維が傾斜していない場合の傾斜角度Ｂｉは０度である。繊維の傾斜角度Ｂｉは９０度以下である。
【００６６】
繊維の傾斜角度が０度である場合には、繊維の配向方向が多層管の軸方向と一致する。繊維の傾斜角度が９０度である場合には、繊維の配向方向が多層管の周方向と一致する。
【００６７】
上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面において観察される繊維のうち、繊維Ｘの傾斜角度Ｂｉをそれぞれ算出する。本発明に係る多層管では、上記繊維Ｘの個数１００％、上記平均値Ａと上記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える。本発明に係る多層管の製造方法では、上記繊維Ｘの個数１００％、上記平均値Ａと上記傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合が５０％を超える多層管を得ることが好ましい。
【００６８】
本発明では、多層管の軸方向Ｘから多層管の周方向Ｙに向けての傾斜角度Ｂｉの平均値を「平均値Ｂ」とする。
【００６９】
耐圧性をより一層高める観点から、上記平均値Ｂは、好ましくは６０度以上、より好ましくは６５度以上である。上記平均値Ｂは大きいほどよい。
【００７０】
耐圧性をより一層高める観点から、上記平均値Ａと上記平均値Ｂとの差の絶対値は、好ましくは３０度未満、より好ましくは３０度以下、更に好ましくは２５度以下、特に好ましくは２０度以下、最も好ましくは０度である。
【００７１】
上記傾斜している繊維の個数割合、上記傾斜角度Ｂｉ及び傾斜角度Ｂｉの平均値Ｂは、多層管を多層管の軸方向にスライスし、得られた断面を走査型電子顕微鏡（例えば、日本電子社製「ＪＳＭ−６７０１Ｆ」）で撮影し、撮影した顕微鏡写真から、繊維の配向方向と、多層管の軸方向とのなす角度を求めることにより、算出することができる。なお、上記走査型電子顕微鏡での撮影条件としては、例えば、蒸着厚み１０ｎｍ、加速電圧１５ｋＶ、倍率２５倍の条件等が挙げられる。
【００７２】
上記第２の層の多層管の軸方向に沿う断面は、第２の層の外表面において多層管の軸方向に沿う断面であることが好ましい。
【００７３】
図４は、多層管の第３の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度を説明するための図である。
【００７４】
図４には、第３の層３の外表面において、螺旋状の成形痕を形成している凸部３ａが示されている。Ｘは、多層管の軸方向であり、Ｙは、多層管の周方向であり、Ｌ３は、上記螺旋状の成形痕における螺旋方向である。上記螺旋状の成形痕における螺旋方向とは、螺旋状の成形痕における接線方向を意味する。第３の層における螺旋状の成形痕の傾斜角度Ｃｉは、上記螺旋状の成形痕における螺旋方向と多層管の軸方向とがなす角度である。なお、図４に示すように、傾斜角度Ｃｉは、軸方向Ｘの直線と螺旋方向Ｌ３の直線とがなす角度のうち、小さい方の角度を意味する。したがって、傾斜角度Ｃｉは０度を超え９０度未満である。
【００７５】
本発明では、第３の層において、上記螺旋状の成形痕における螺旋方向Ｌ３の、多層管の軸方向Ｘから多層管の周方向Ｙに向けての傾斜角度Ｃｉの平均値を「平均値Ｃ」とする。
【００７６】
耐圧性をより一層高める観点から、上記平均値Ｃは、好ましくは３０度以上、より好ましくは６０度以上、更に好ましくは６５度以上、好ましくは９０度未満である。上記平均値Ｃは大きいほどよい。
【００７７】
平均値Ｃは、螺旋方向に離れて任意に選択した５０箇所以上の位置における傾斜角度Ｃｉを測定し、平均値を算出することにより求めることができる。
【００７８】
耐圧性をより一層高める観点から、本発明に係る多層管では、上記平均値Ａと上記平均値Ｃとの差の絶対値が２０度以下であることが好ましい。耐圧性をより一層高める観点から、本発明に係る多層管の製造方法では、上記平均値Ａと上記平均値Ｃとの差の絶対値が２０度以下である多層管を得ることが好ましい。
【００７９】
耐圧性をより一層高める観点から、上記平均値Ａと上記平均値Ｃとの差の絶対値は、好ましくは３０度以下、より好ましくは２５度以下、更に好ましくは２０度以下、最も好ましくは０度である。したがって、上記平均値Ａと上記平均値Ｃとは一致していることが最も好ましい。
【００８０】
上記第１の層は、樹脂を含む。上記第２の層は、樹脂を含む。上記第３の層は、樹脂を含む。第１の層に含まれている樹脂と、第２の層に含まれている樹脂と、第３の層に含まれている樹脂とは、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。第１，第２，第３の層に含まれている樹脂はそれぞれ、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００８１】
上記樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、及び塩化ビニル樹脂等が挙げられる。
【００８２】
耐圧性をより一層高める観点及び多層管を軽量にする観点からは、上記樹脂は、ポリオレフィン樹脂、又は塩化ビニル樹脂であることが好ましい。耐圧性をより一層高める観点からは、上記第１の層に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、上記第２の層に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であり、上記第３の層に含まれる樹脂が、ポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
【００８３】
上記ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、及びエチレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。上記ポリオレフィン樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００８４】
上記ポリエチレンは、低密度ポリエチレンであってもよく、直鎖低密度ポリエチレンであってもよく、高密度ポリエチレンであってもよく、抗耐熱ポリエチレン（ＰＥ−ＲＴ）であってもよい。
【００８５】
上記ポリプロピレンは、ホモポリプロピレンであってもよく、ランダムポリプロピレンであってもよく、ブロックポリプロピレンであってもよい。
【００８６】
耐圧性をより一層高める観点及び多層管を軽量にする観点からは、上記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン又はポリプロピレンであることが好ましく、ポリエチレンであることがより好ましい。
【００８７】
上記ポリエチレンとしては、エチレンの単独重合体、及びエチレンを含むモノマーの共重合体等が挙げられる。上記ポリエチレンを構成するモノマーの５０重量％以上（好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上）がエチレンであることが好ましい。
【００８８】
上記ポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体、及びプロピレンを含むモノマーの共重合体等が挙げられる。上記ポリプロピレンを構成するモノマーの５０重量％以上（好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上）がプロピレンであることが好ましい。
【００８９】
第１の層１００重量％中、上記樹脂の含有量は、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、好ましくは１００重量％以下である。上記樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。
【００９０】
第２の層１００重量％中、上記樹脂の含有量は、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上、好ましくは９０重量％未満、より好ましくは８５重量％以下、更に好ましくは８０重量％以下である。上記樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。
【００９１】
第３の層１００重量％中、上記樹脂の含有量は、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上、好ましくは１００重量％以下である。上記樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。
【００９２】
上記第２の層は、繊維を含む。上記繊維は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００９３】
上記繊維は、無機繊維であってもよく、有機繊維であってもよい。
【００９４】
上記無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素複合繊維、ボロン繊維、及び金属繊維等が挙げられる。
【００９５】
上記有機繊維としては、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、及びポリアミド繊維等が挙げられる。
【００９６】
耐圧性をより一層高める観点からは、上記繊維は、ガラス繊維であることが好ましい。
【００９７】
上記繊維の平均繊維長（繊維自体の平均繊維長）は、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは２００μｍ以上、更に好ましくは５００μｍ以上、好ましくは１５００μｍ以下、より好ましくは１０００μｍ以下、更に好ましくは８００μｍ以下である。上記繊維の平均繊維長が上記下限以上であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。上記繊維の平均繊維長が上記上限以下であると、上記繊維が特定の方向に配置しやすくなる。
【００９８】
上記平均繊維長は、１本の繊維の繊維長を求め、複数の繊維の繊維長を平均することにより求められる。上記繊維長は、上記繊維を直線状にした場合の上記繊維の一端と他端との距離である。
【００９９】
上記繊維の平均繊維径（繊維自体の平均繊維径Ｄ）は、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは７μｍ以上、更に好ましくは９μｍ以上、好ましくは１７μｍ以下、より好ましくは１３μｍ以下、更に好ましくは１１μｍ以下である。上記繊維の平均繊維径が上記下限以上であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。上記繊維の平均繊維径が上記上限以下であると、上記繊維が特定の方向に配置しやすくなる。
【０１００】
上記平均繊維径Ｄは、１本の繊維の繊維径を求め、複数の繊維の繊維径を平均することにより求められる。
【０１０１】
第２の層１００重量％中、上記繊維の含有量は、好ましくは０重量％を超え、より好ましくは１０重量％以上、更に好ましくは１５重量％以上、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３５重量％以下である。上記繊維の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、多層管の耐圧性をより一層高めることができる。
【０１０２】
上記多層管は、必要に応じて、各種の添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、相溶化剤、安定剤、安定化助剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、顔料及び可塑剤等が挙げられる。上記多層管では特に、相溶化剤を用いることが好ましい。上記添加剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０３】
上記相溶化剤としては特に限定されず、マレイン酸変性ポリオレフィン、シラン変性ポリオレフィン、及び塩素化ポリオレフィン等が挙げられる。なお、これらの相溶化剤は、上記ポリオレフィン樹脂に含まれない。上記相溶化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０４】
上記安定剤としては特に限定されず、熱安定剤、及び熱安定化助剤等が挙げられる。上記熱安定剤としては特に限定されず、有機錫系安定剤、鉛系安定剤、カルシウム−亜鉛系安定剤、バリウム−亜鉛系安定剤、及びバリウム−カドミウム系安定剤等が挙げられる。上記有機錫系安定剤としては、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト、ジブチル錫メルカプト、ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー、ジブチル錫ラウレート、及びジブチル錫ラウレートポリマー等が挙げられる。上記安定剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０５】
上記熱安定化助剤としては特に限定されず、エポキシ化大豆油、りん酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、及びゼオライト等が挙げられる。上記熱安定化助剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０６】
上記滑剤としては特に限定されず、内部滑剤、及び外部滑剤が挙げられる。上記内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、及びビスアミド等が挙げられる。上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。上記外部滑剤としては特に限定されず、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、及びモンタン酸ワックス等が挙げられる。上記滑剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０７】
上記加工助剤としては特に限定されず、アクリル系加工助剤等が挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては、重量平均分子量が１０万〜２００万であるアルキルアクリレート−アルキルメタクリレート共重合体等が挙げられ、具体的には、ｎ−ブチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体、及び２−エチルヘキシルアクリレート−メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。上記加工助剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０８】
上記衝撃改質剤としては特に限定されず、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、塩素化ポリエチレン、及びアクリルゴム等が挙げられる。上記衝撃改質剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１０９】
上記耐熱向上剤としては特に限定されず、α−メチルスチレン系、及びＮ−フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。上記耐熱向上剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１０】
上記酸化防止剤としては特に限定されず、フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。上記酸化防止剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１１】
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、及びシアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１２】
上記光安定剤としては特に限定されず、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。上記光安定剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１３】
上記充填剤としては特に限定されず、炭酸カルシウム、及びタルク等が挙げられる。上記充填剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１４】
上記顔料としては特に限定されず、有機顔料及び無機顔料が挙げられる。上記有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、スレン系有機顔料、及び染料レーキ系有機顔料等が挙げられる。上記無機顔料としては、酸化物系無機顔料、クロム酸モリブデン系無機顔料、硫化物・セレン化物系無機顔料、及びフェロシアニン化物系無機顔料等が挙げられる。上記顔料は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１５】
上記可塑剤は、成形時の加工性を高める目的で添加されていてもよい。可塑剤の添加により成形体の耐熱性が低下することがあるため、可塑剤の添加量は少ない方が好ましい。上記可塑剤としては特に限定されず、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、及びジ−２−エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。上記可塑剤は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【０１１６】
本発明に係る多層管は、上記第１の層、上記第２の層及び上記第３の層とは異なる層を備えていてもよい。例えば、本発明に係る多層管は、上記第３の層の外表面上に、塗料が塗布された着色層を備えていてもよい。
【０１１７】
第１の層の厚みの、第１の層と第２の層と第３の層との合計の厚みに対する比（Ｒ１）は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、好ましくは０．４以下、より好ましくは０．３以下である。上記比（Ｒ１）が上記下限以上であると、クリープ性能がより一層良好になる。上記比（Ｒ１）が上記上限以下であると、寸法安定性がより一層良好になる。
【０１１８】
第２の層の厚みの、第１の層と第２の層と第３の層との合計の厚みに対する比（Ｒ２）は、好ましくは０．２５以上、より好ましくは０．３以上、好ましくは０．８５以下、より好ましくは０．８以下である。上記比（Ｒ２）が上記下限以上であると、耐圧性がより一層高くなる。上記比（Ｒ２）が上記上限以下であると、寸法安定性がより一層良好になる。
【０１１９】
第３の層の厚みの、第１の層と第２の層と第３の層との合計の厚みに対する比（Ｒ３）は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、好ましくは０．４以下、より好ましくは０．３以下である。上記比（Ｒ３）が上記下限以上であると、クリープ性能、及び施工性がより一層良好になる。上記比（Ｒ３）が上記上限以下であると、寸法安定性がより一層良好になる。
【０１２０】
なお、第１，第２，第３の層の厚みは、平均厚みを表す。成形痕を有する層においては、層の厚みは、成形痕が存在する部分を含めて、平均厚みが算出される。
【０１２１】
耐圧性をより一層高める観点からは、上記多層管のＳＤＲ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  ｒａｔｉｏ）は、好ましくは８．５以上、より好ましくは９以上、好ましくは１６以下、より好ましくは１２以下である。
【０１２２】
上記多層管は、内部に流体が流れる配管の構成部材として好適に用いることができる。上記多層管には、高圧（例えば１．６ＭＰａ以上）の流体を流すことができる。上記多層管は、消火管、プラント配管、排水配管、又は薬液配管の構成部材として好適に用いることができ、消火管の構成部材としてより好適に用いることができる。
【０１２３】
以下、本発明に係る多層管の製造方法について説明する。
【０１２４】
本発明に係る多層管の製造方法は、樹脂を含む管状の第１の層と、樹脂と複数の繊維とを含む第２の層と、樹脂を含む第３の層とを備え、上記第１の層が、上記第２の層の内表面上に配置されており、上記第３の層が、上記第２の層の外表面上に配置されている多層管の製造方法である。本発明に係る多層管の製造方法は、上述した多層管の製造方法である。
【０１２５】
図５は、本発明に係る多層管の製造方法を説明するための図である。
【０１２６】
製造装置５０は、金型５１と、第１の水槽５２と、第２の水槽５３と、回転引取機５４と、切断機５５とを備える。金型５１は、多層の管状体を成形することができる多層金型である。回転引取機５４は、金型５１から押し出された多層の管状体を引き取ることができ、かつ引取部を周方向に回転させることにより該多層の管状体を周方向にねじることができる装置である。
【０１２７】
本発明に係る多層管の製造方法は、上記第１の層を形成するための第１の樹脂組成物と、上記第２の層を形成するための第２の樹脂組成物と、上記第３の層を形成するための第３の樹脂組成物とを金型５１に供給し、多層の管状体を得る、第１の成形工程を備える。
【０１２８】
上記第１の成形工程においては、第１，第２，第３の樹脂組成物を金型５１に供給した後、溶融押出することで、多層の管状体を成形することができる。上記多層の管状体では、上記繊維（繊維の配向方向）が多層の管状体の軸方向に沿って配向していることが好ましい。上記多層の管状体では、上記繊維（繊維の配向方向）が該管状体の軸方向から該多層の管状体の周方向に向けて傾斜していないことが好ましい。上記多層の管状体では、上記繊維（繊維の配向方向）が多層の管状体の軸方向から該多層の管状体の周方向に向けて傾斜している場合に、傾斜角度は、好ましくは４５度未満、より好ましくは１５度未満、更に好ましくは１０度以下、特に好ましくは５度以下である。
【０１２９】
上記繊維の配向方向を多層の管状体の軸方向に沿って配向させる方法、又は多層の管状体における上記繊維の傾斜角度を上記上限以下（上記上限未満）に制御する方法としては以下の方法が挙げられる。（１）第１の水槽の入り口に設置されているフォーミングチューブの内径を、金型から押し出された管状体の外径よりも小さくする方法。（２）金型から押し出された溶融樹脂が冷却水槽のフォーミングチューブで冷却固化するまでに管をねじることによって繊維の配向方向を制御する方法。
【０１３０】
上記第１の成形工程において、金型の温度は、使用する樹脂の種類によって適宜変更可能である。
【０１３１】
本発明に係る多層管の製造方法は、金型５１の下流側に設置された回転引取機５４を用いて、上記多層の管状体を周方向にねじる、第２の成形工程を備える。上記第２の成形工程において、上記多層の管状体は、金型５１と第１の水槽５２との間において、周方向にねじられる。第１の層に螺旋状の成形痕を効果的に形成し、耐圧性を効果的に高める観点からは、上記多層の管状体を引き取りながらねじることが好ましい。
【０１３２】
上記回転引取機の回転角度は、成形口径、流速、及び回転引取速度を参考に所定の値に設定される。
【０１３３】
周方向にねじられた上記多層の管状体は、第１の水槽５２及び第２の水槽５３において冷却され、固化される。この結果、多層管が得られる。次いで、回転引取機５４を通過し、切断機５５において所定の長さに切断される。この結果、所定の長さの多層管が得られる。
【０１３４】
以下、実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
【０１３５】
以下の樹脂及び繊維を用意した。
【０１３６】
（樹脂）
高密度ポリエチレン（ＰＥ１００グレード第三世代ポリエチレン）
【０１３７】
（繊維）
ガラス繊維（平均繊維長：０．５ｍｍ、平均繊維径Ｄ：０．０１３ｍｍ）
【０１３８】
（実施例１）
第１の層（最内層）を形成するための第１の樹脂組成物として、高密度ポリエチレンを用いた。第２の層（中間層）を形成するための第２の樹脂組成物として、高密度ポリエチレン８０重量％とガラス繊維２０重量％とを混合した混合材料を用いた。混合後、第２の組成物中のガラス繊維の平均繊維長は５００μｍであった。第３の層（最外層）を形成するための第３の樹脂組成物として、高密度ポリエチレンを用いた。
【０１３９】
３層の管状の成形体を得ることができる金型（設定温度２２０℃）に、得られた第１，第２，第３の樹脂組成物を供給した。次いで、押出量１００ｋｇｆ／ｈで押出成形することで、第１，第３の層に高密度ポリエチレンを含み、第２の層に高密度ポリエチレンとガラス繊維とを含み、ガラス繊維が管状体の軸方向から管状体の周方向に向けて傾斜していない３層の管状体を得た。得られた３層の管状体は、ＳＤＲが１１であり呼び径が１００であった。
【０１４０】
回転引取機を軸に対して７４゜回転となるように設定し、３層の管状体を引き取りながら周方向にねじった。次いで、第１の水槽及び第２の水槽で冷却固化して、３層の多層管を得た。
【０１４１】
得られた多層管は、第１の層の内表面に多層管の軸方向に沿って凸部によって螺旋状の成形痕が形成しており、第２の層中の繊維が、多層管の軸方向から多層管の周方向に向けて傾斜しており、第３の層の外表面に多層管の軸方向に沿って凸部によって螺旋状の成形痕が形成していた。また、得られた多層管は、外径が１１４ｍｍであり、ＳＤＲが１１であり、各層の厚みの比（第１の層の平均厚み：第２の層の平均厚み：第３の層の平均厚み）が１：２：１であった。
【０１４２】
（実施例２）
回転引取機を軸に対して６０゜回転となるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして多層管を得た。
【０１４３】
（実施例３）
回転引取機を軸に対して７０゜回転となるように設定したこと以外は、実施例１と同様にして多層管を得た。
【０１４４】
（比較例１）
ガラス繊維を用いなかったこと、３層の管状体をねじらなかったこと以外は、実施例１と同様にして多層管を得た。
【０１４５】
（比較例２）
ガラス繊維を用いたこと、３層の管状体をねじらなかったこと以外は、比較例１と同様にして多層管を得た。
【０１４６】
（評価）
（１）傾斜角度の平均値Ａ，Ｃ
得られた多層管において、第１の層（最内層）及び第３の層（最外層）における螺旋状の成形痕の傾斜角度を算出し、傾斜角度の平均値Ａ及び平均値Ｃを求めた。
【０１４７】
（２）傾斜している繊維の個数割合、及び傾斜角度の平均値Ｂ
実施例３で得られた多層管において、第２の層（中間層）の外表面を切り出し、多層管の軸方向に第２の層をスライスし、得られた断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した。画像解析ソフトを用いて、顕微鏡写真に撮影された繊維のうち、一端と他端との距離Ｌがｍ繊維自体の平均繊維径Ｄ（０．０１３ｍｍ）の２倍以上である繊維Ｘのみを選択した。繊維Ｘについて、傾斜角度Ｂｉをそれぞれ求めた。求めた傾斜角度Ｂｉから、傾斜角度の平均値Ｂを算出した。また、繊維Ｘの個数１００％中、平均値Ａと傾斜角度Ｂｉとの差の絶対値が２２．５度以下である繊維の個数割合を算出した。
【０１４８】
（３）耐圧性
得られた多層管に、昇圧速度０．１１ＭＰａ／秒で水圧を負荷し、多層管にひび又は割れが生じるまでの破壊水圧を求めた。また、図６は、実施例１−３及び比較例１，２で得られた多層管における螺旋状の成形痕の傾斜角度の平均値Ａと破壊水圧との関係を示す図である。
【０１４９】
［耐圧性の判定基準］
〇：破壊水圧が６．４ＭＰａ以上
×：破壊水圧が６．４ＭＰａ未満
【０１５０】
多層管の構成及び結果を表１に示す。
【０１５１】
【表１】
2020131443.tif 000003
【０１５２】
なお、（３）耐圧性の評価における判定基準は、多層管が、使用耐圧が１．６ＭＰａである消火配管に用いられることを想定して設定した判定基準である。消火配管では最高使用圧力の４倍以上の破壊水圧基準が求められている。本発明に係る多層管を消防配管として用いる場合には、昇圧速度０．１１ＭＰａ／秒で水圧を負荷した際の破壊水圧が６．４ＭＰａであることが好ましいが、その他の用途で用いる場合には、該破壊水圧は６．４ＭＰａ以下であってもよい。例えば、上記多層管を、水配管、排水配管、又は薬液配管として用いる場合には、上記破壊水圧は６．４ＭＰａ以下であってもよい。また、多層管のＳＤＲも適宜変更可能であり、例えば、ＳＤＲが８．５であってもよく、ＳＤＲが１１であってもよい。
【０１５３】
また、上述した各層の厚み比及び押出量等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。また、金型での配向の工夫により、螺旋状の成形痕の径角度及び繊維の傾斜角度が実施例で示す傾斜角度より小さくても本発明の効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１…第１の層
１ａ…凸部
２…第２の層
３…第３の層
３ａ…凸部
１１…多層管
２１…繊維
２１ａ…一端
２１ｂ…他端
５０…製造装置
５１…金型
５２…第１の水槽
５３…第２の水槽
５４…回転引取機
５５…切断機
Ｘ…軸方向
Ｙ…周方向
Ｌ１，Ｌ３…螺旋方向
Ｌ２…繊維の配向方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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