(57)【要約】  表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供する。ダイ２の第１流路３５には、発泡剤を含有する第１樹脂が供給される。第２流路３６には、第１樹脂より高温の第２樹脂が供給される。ダイス３１の内部に設けられた断熱層が、第２樹脂による第１樹脂の加熱を抑制し、第１樹脂の温度を高倍率発泡に必要な温度範囲に維持する。金型の内部において、発泡剤を含む第１樹脂の押出と、第２樹脂の押出と、成形とを同時に行うことにより、エンボス形状を有する高倍率発泡の発泡樹脂チューブを製造する。
2018124213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管形状を有し、発泡倍率が２０〜３０倍である樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブの製造装置であって、
環状の第１吐出口と、前記第１吐出口に連通する第１流路と、前記第１吐出口を取り囲むように配置される環状の第２吐出口と、前記第２吐出口に連通し、前記第１流路を取り囲むように配置される第２流路とを有するダイと、
熱可塑性の第１樹脂を溶融混練し、溶融した前記第１樹脂に発泡剤を混合して前記ダイの前記第１流路に供給する第１樹脂供給部と、
熱可塑性の第２樹脂を溶融混練し、溶融した前記第２樹脂を前記第１樹脂より高い温度で前記ダイの前記第２流路に供給する第２樹脂供給部と、
前記発泡樹脂チューブの外面形状の一部と対応する凹部を有する複数の第１金型と前記発泡樹脂チューブの外面形状の他の一部と対応する凹部を有する複数の第２金型とを用いて、真空成型またはエアによる加圧成型を行うことにより、前記ダイの前記第１吐出口から吐出された前記第１樹脂を管状に成型すると共に前記エンボス模様を形成する成型装置とを備え、
前記ダイは、
マンドレルと、
前記マンドレルの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第１ダイスと、
前記第１ダイスの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第２ダイスとを含み、
前記マンドレルと前記第１ダイスとの間の隙間により前記第１吐出口及び前記第１流路が構成され、
前記第１ダイスと前記第２ダイスとの間の隙間により前記第２吐出口及び前記第２流路が構成され、
前記ダイの前記第１吐出口及び前記第２吐出口は、前記第１金型の凹部と前記第２金型の凹部との間に挟まれた成型空間内に配置され、
前記第１ダイスの内部には、前記第１流路と前記第２流路との間を断熱する断熱層が設けられる、発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項２】
前記断熱層が、前記第１流路を取り囲むように設けられる、請求項１に記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項３】
前記断熱層が、少なくとも、径方向における前記第１ダイスの厚みが一定の部分に設けられる、請求項２に記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項４】
前記第１ダイスは、
前記第１ダイスの内周面を構成する筒状の内側分割体と、
前記第１ダイスの外周面を構成する筒状の外側分割体とからなり、
前記内側分割体の外周面と前記外側分割体の内周面との間に、筒状の密閉空間が構成されており、空気が封入された当該密閉空間により前記断熱層が構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項５】
前記内側分割体の外周面及び前記外側分割体の内周面の少なくとも一方に設けた凹部により、前記密閉空間が構成される、請求項４に記載の発泡樹脂チューブの製造方法。
【請求項６】
管形状を有し、発泡倍率が２０〜３０倍である樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブにおいて、
長手方向と直交する横断面が円形状で、かつ、当該横断面に溶着痕がない一体的な管形状を有することを特徴とする、発泡樹脂チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の断熱材等に利用される発泡樹脂チューブの製造装置及び発泡樹脂チューブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配管の断熱材（断熱カバー）として、架橋ポリエチレン等の樹脂を発泡させた樹脂発泡体からなる発泡樹脂チューブが広く用いられている。この発泡樹脂チューブの中には、配管の屈曲部の外面に取り付けた場合に皺の発生を抑制して美観を向上させたり、屈曲性を高めて取り付け時の摩擦を低減させたり、滑り止めとして機能させたりする目的で、表面にエンボス加工が施されたものがある。【０００３】
図６は、従来のエンボス付発泡樹脂チューブの製造方法を示す断面図であり、図７は、図６の製造方法により製造される従来のエンボス付き発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。【０００４】
まず、図６（ａ）に示すように、架橋ポリエチレン等の樹脂を発泡させてなる平板状の樹脂発泡体８１を用意し、この表面に熱可塑性樹脂からなるフィルム８２を重ねる。次に、フィルム８２及び樹脂発泡体８１の表面を加熱して軟化させた状態で、表面に凹凸が形成されたエンボスロールを用いて型押し加工を行うことにより、図６（ｂ）に示すように、樹脂発泡体８１の表面にエンボスロールの凹凸形状が転写された凹凸層８３を形成する。エンボス加工後の樹脂発泡体８１は、形成しようとする発泡樹脂チューブの径に応じた幅を有する帯状に裁断される。次に、図６（ｃ）に示すように、裁断した帯状の樹脂発泡体８１を凹凸層８３が外側となるように筒状に丸め、樹脂発泡体８１の端面８４ａ及び８４ｂを加熱して溶融させた後、図６（ｄ）に示すように、端面８４ａ及び８４ｂを突き合わせて接合する。以上の工程を得て、図６（ｅ）及び図７に示すように、管状の樹脂発泡体８１の表面にエンボス加工による凹凸層８３が形成された発泡樹脂チューブ８０が完成する。【０００５】
尚、図６に示す製造方法で製造した発泡樹脂チューブには、平板状の樹脂発泡体の端面同士を接合した接合部８５が現れる（図６（ｅ）及び図７の破線部）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭４７−４６４６３号公報
【特許文献２】特開平９−３１４６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来の製造方法では、材料として平板状の樹脂発泡体を用い、これを筒状に丸めて端面同士を熱融着させることにより発泡樹脂チューブを製造している。発泡樹脂チューブの内周及び外周には周長差があるが、熱融着前の帯状の樹脂発泡体は一定幅であるため、筒状に丸めると発泡樹脂チューブの内周側部分の樹脂発泡体が圧縮されることになる。このため、発泡樹脂チューブの内周側と外周側とで応力差が生じ、この応力差により発泡樹脂チューブの断面形状が真円ではなく歪んだ形状となる。発泡樹脂チューブの断面形状が歪んでいると、美観の面で好ましくない。【０００８】
また、上記の従来の製造方法では、製造工程数が多いため、製造装置が複雑となり製造コストが高くなるという問題がある。また、平板状の樹脂発泡体は、配管の管径に合わせて帯状に裁断するため、端材が生じると歩留まりを低下させ、製造コストの上昇に繋がる。【０００９】
また、給水管や給湯管の断熱用途の発泡樹脂チューブには、高い断熱性が求められるため、樹脂発泡体の発泡倍率を高くすることが必要となる。【００１０】
それ故に、本発明は、表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供することを目的とする。また、本発明は、断面形状の歪みが少ない高倍率発泡の発泡樹脂チューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、管形状を有し、発泡倍率が２０〜３０倍である樹脂発泡体と、樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブの製造装置に関するものである。本発明に係る発泡樹脂チューブの製造装置は、環状の第１吐出口と、第１吐出口に連通する第１流路と、第１吐出口を取り囲むように配置される環状の第２吐出口と、第２吐出口に連通し、第１流路を取り囲むように配置される第２流路とを有するダイと、熱可塑性の第１樹脂を溶融混練し、溶融した第１樹脂に発泡剤を混合してダイの第１流路に供給する第１樹脂供給部と、熱可塑性の第２樹脂を溶融混練し、溶融した第２樹脂を第１樹脂より高い温度でダイの第２流路に供給する第２樹脂供給部と、発泡樹脂チューブの外面形状の一部と対応する凹部を有する複数の第１金型と発泡樹脂チューブの外面形状の他の一部と対応する凹部を有する複数の第２金型とを用いて、真空成型またはエアによる加圧成型を行うことにより、ダイの第１吐出口から吐出された第１樹脂を管状に成型すると共にエンボス模様を形成する成型装置とを備える。ダイは、マンドレルと、マンドレルの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第１ダイスと、第１ダイスの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第２ダイスとを含む。マンドレルと第１ダイスとの間の隙間により第１吐出口及び第１流路が構成され、第１ダイスと第２ダイスとの間の隙間により第２吐出口及び第２流路が構成される。ダイの第１吐出口及び第２吐出口は、第１金型の凹部と第２金型の凹部との間に挟まれた成型空間内に配置される。第１ダイスの内部には、第１流路と第２流路との間を断熱する断熱層が設けられる。【００１２】
また、本発明は、管形状を有し、発泡倍率が２０〜３０倍である樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブに関するものである。本発明に係る発泡樹脂チューブにおいて、長手方向と直交する横断面が円形状で、かつ、当該横断面に溶着痕がない一体的な管形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面にエンボス加工による凹凸が設けられた高倍率発泡の発泡樹脂チューブを、断面形状の歪みを抑制しつつ、少ない工程で歩留まり良く製造できる発泡樹脂チューブの製造装置を提供できる。また、本発明によれば、断面形状の歪みが少ない高倍率発泡の発泡樹脂チューブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置により製造される発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置を示す概略図である。
【図３】図３は、図２に示した成型装置及びダイの部分拡大図である。
【図４】図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４に示したダイの詳細な構成を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示したダイの部分拡大図である。
【図６】図６は、従来のエンボス付発泡樹脂チューブの製造方法を示す断面図である。
【図７】図７は、図６の製造方法により製造される従来のエンボス付き発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置により製造される発泡樹脂チューブの一部分の斜視図である。
【００１６】
図１に示す発泡樹脂チューブ１０は、発泡した第１樹脂からなり、管形状を有する樹脂発泡体５１と、第２樹脂からなり、樹脂発泡体５１の表面（外周面）を覆うフィルム５２とから構成される。表面のエンボス模様は、フィルム５２と樹脂発泡体５１の外周部分の両方に形成されている。本実施形態に係る発泡樹脂チューブ１０は、長手方向と直交する横断面が円形であり、当該横断面に溶着痕（図６に示した接合部８５に相当する部分）がない一体的な管形状を有することが特徴である。したがって、発泡樹脂チューブ１０は、断面形状の歪みが少ない発泡樹脂チューブである。ここで、樹脂発泡体５１の発泡倍率、すなわち、発泡前の第１樹脂の体積に対する発泡後の第１樹脂の体積の倍率は、２０〜３０倍であり、好ましくは２５〜３０倍である。樹脂発泡体５１の発泡倍率が２０〜３０倍である場合、高い断熱効果が得られるため、発泡樹脂チューブ１０は、吸水・給湯用の配管の断熱材として好適である。このような２０〜３０倍もの高い発泡倍率の樹脂発泡体５１を得るためには、後述するように、発泡剤として気体を使用するガス発泡を採用することが必要となる。
【００１７】
図２は、実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置を示す概略図である。
【００１８】
発泡樹脂チューブ製造装置１は、第１樹脂及び第２樹脂を押し出す押出成形用のダイ２と、ダイ２に第１樹脂を供給する第１樹脂押出部３と、ダイ２に第２樹脂を供給する第２樹脂押出部４と、ダイ２から押し出された樹脂を管状に成形すると共に、表面にエンボス形状を転写する成型装置５とを備える。
【００１９】
ダイ２は、３重構造の管状の金型であり、樹脂発泡体となる第１樹脂を押し出す環状の第１吐出口と、発泡体の表面を被覆するフィルムとなる第２樹脂を押し出す環状の第２吐出口とを有する。ダイ２には、第１樹脂を供給する第１樹脂押出部３と、第２樹脂を供給する第２樹脂押出部４とが接続されている。尚、ダイ２の構造の詳細は後述する。
【００２０】
第１樹脂押出部３は、押出機１１ａ及び１１ｂと、これらを連通させる連通路１５とを備える。
【００２１】
押出機１１ａは、第１樹脂のペレットを投入するためのホッパ（図示せず）と、内部にスクリューを備え、内部で樹脂を溶融させるハウジング１３ａと、ハウジング１３ａ内のスクリューを回転させるモータ１４ａとを備える。また、押出機１１ａには、ハウジング１３ａ内部の樹脂を加熱するヒーター（図示せず）が設けられている。ハウジング１３ａの長手方向の中間部分には、注入口１８が設けられており、この注入口１８を通じてハウジング内に発泡剤としてガスが注入される。押出機１１ａは、溶融した第１樹脂に注入口１８から注入された発泡剤を混合し、発泡剤を混合した第１樹脂を、連通路１５を通じて押出機１１ｂのハウジング１３ｂ内に供給する。
【００２２】
押出機１１ｂは、内部に溶融樹脂を混練するためのスクリューを備えるハウジング１３ｂと、ハウジング１３ｂ内のスクリューを回転させるモータ１４ｂとを備える。また、押出機１１ｂには、ハウジング１３ｂ内部の樹脂を加熱するヒーター（図示せず）が設けられている。ハウジング１３ｂ内の温度は、押出機１１ａのハウジング１３ａ内の温度より低く設定されており、第１樹脂は、ハウジング１３ｂ内で混練される過程で所定温度まで冷却される。この押出機１１ｂによる冷却及び混練により、第１樹脂の分子間に発泡剤の気泡（セルと呼ばれる）が均一に分散した状態となる。押出機１１ｂは、冷却した第１樹脂を、ダイ２に設けられた第１吐出口に連通する第１流路に供給する。
【００２３】
尚、第１樹脂としては、発泡可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン（架橋ポリエチレンを含む）、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ナイロン等を使用できる。また、発泡剤としては、ブタンやペンタン等の炭化水素類、二酸化炭素や窒素等の不活性ガスを使用できる。配管の断熱材の用途では、第１樹脂としてはポリエチレン（架橋ポリエチレンを含む）が好ましく、この場合、発泡剤としてはブタンやペンタン等が好適である。
【００２４】
第２樹脂押出部４は、押出機１２からなる。押出機１２は、第２樹脂のペレットを投入するためのホッパ（図示せず）と、内部にスクリューを備えるハウジング１６と、ハウジング１６内のスクリューを回転させるモータ１７とを備える。また、押出機１２には、ハウジング１６内部の樹脂を加熱するヒーター（図示せず）が設けられている。押出機１２は、ホッパから投入された第２樹脂をハウジング１６内で溶融混練し、溶融した第２樹脂をダイ２に設けられた第２吐出口に連通する第２流路に供給する。第２樹脂押出部４がdダイ２に供給する第２樹脂の温度は、第１樹脂押出部３がダイ２に供給する第１樹脂の温度より高く設定される。
【００２５】
第２樹脂としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ナイロン等を使用できる。この中でも、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂を好適に使用できる。
【００２６】
成型装置５は、２分割した金型２０ａ及び２０ｂを複数対用いて、表面に凹凸を有する樹脂チューブ（樹脂パイプ）を長尺状に連続成型する装置である。成型装置５は、長尺状のコルゲートパイプ（コルゲートチューブ）を連続成型するために用いられることから、コルゲータと呼ばれる場合もある。ただし、成型装置５に用いる金型２０ａ及び２０ｂの凹部の形状や大きさを変えることにより、表面にコルゲート形状を有するチューブに限らず、様々な直径または様々なエンボス模様を有する発泡樹脂チューブを成型することができる。尚、成型装置５による樹脂チューブの成型方法としては、金型に設けた細孔を真空吸引することによって成型する真空成型と、金型の中心に空気を吹き込んで加圧することによって成型するエア加圧成型とがあるが、いずれの方法を採用しても良い。尚、成型装置５における樹脂チューブの成型の詳細は後述する。
【００２７】
尚、成型装置５の下流には、成形された発泡樹脂チューブ１０を冷却する冷却装置６や、発泡樹脂チューブ１０を引き取る引取装置７、発泡樹脂チューブ１０を巻き取る巻取装置８が順に設けられている。
【００２８】
図３は、図２に示した成型装置及びダイの部分拡大図であり、図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶラインに沿う断面図である。
【００２９】
図２に示すように、成型装置５は、２分割した金型２０ａ及び２０ｂを複数対備える。金型２０ａの各々は、搬送機構２２ａにより図２のブロック矢印の方向に搬送され、搬送路２１ａに沿って循環している。同様に、金型２０ｂの各々は、搬送機構２２ｂにより図２のブロック矢印の方向に搬送され、搬送路２１ｂに沿って循環している。金型２０ａ及び２０ｂの各々には、発泡樹脂チューブの長さ方向の所定長の一部のうち、周方向の半周分を成型するための略半円柱形状の凹部が形成されている。また、図４に網掛けで示すように、金型２０ａに形成された凹部の表面には、樹脂チューブの表面に転写する凹凸（エンボス模様の反転パターン）が設けられている。図示は省略しているが、金型２０ｂの凹部にも同様に樹脂チューブの表面に転写する凹凸（エンボス模様の反転パターン）が設けられている。
【００３０】
図３及び４に示すように、一対の金型２０ａ及び２０ｂの分割面２３ａ及び２３ｂは、ダイ２の中心軸と平行な直線の搬送路上にあるときに面接触する。また、当該直線状の搬送路上において、分割面２３ａ及び２３ｂ同士が接触した金型２０ａ及び２０ｂの対が直線状の搬送路に沿って（ダイ２の中心軸と平行な方向に）連結する。搬送路方向に隣接した複数対の金型２０ａ及び２０ｂの内部には、発泡樹脂チューブの外面形状に対応したほぼ円柱形状を有する所定長さの成型空間が形成される。
【００３１】
また、図３及び４に示すように、ダイ２は、ダイ２の先端部に設けられた第１吐出口３３及び第２吐出口３４が、分割面２３ａ及び２３ｂ同士が接触した一対の金型２０ａ及び２０ｂの間に形成された成型空間内に位置するように配置されている。
【００３２】
図５Ａは、図４に示したダイの詳細な構成を示す図であり、図５Ｂは、図５Ａに示したダイの部分拡大図である。
【００３３】
ダイ２は、図５Ａ及び５Ｂに示すように、棒状のマンドレル３０と、マンドレル３０の外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状のダイス３１と、ダイス３１の外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状のダイス３２とから構成される。
【００３４】
マンドレル３０の外周面とダイス３１の内周面との間には、上述した所定の隙間により第１流路３５が形成されている。この第１流路３５には、図示しない注入口を通じて、第１樹脂押出部３から押し出された、発泡剤を含有する第１樹脂が供給される。また、第１流路３５の最下流部、すなわち、ダイ２の先端部分には、第１樹脂を吐出する環状の第１吐出口３３が形成されている。尚、マンドレル３０の先端部は、円柱形状であり、ダイス３１の先端面から突出している。マンドレル３０の先端部がダイス３１の先端面より突出させているのは、マンドレル３０の先端部を発泡樹脂チューブの中空部分の断面を円形に形成するための入れ子として用いるためである
【００３５】
ダイス３１の外周面とダイス３２の内周面との間には、上述した所定の隙間からなる第２流路３６が形成されている。図４に示すように、ダイス３２には、中心軸と直交する方向に延びる貫通孔３７が形成されており、この貫通孔３７を通じて、第２流路３６には、第２樹脂押出部４から押し出された第２樹脂が供給される。また、第２流路３６の最下流部、すなわち、ダイ２の先端部分には、第２樹脂を吐出する環状の第２吐出口３４が形成されている。
【００３６】
更に、図５Ｂに示すように、ダイス３１は、管形状を有する同軸の２つの内側分割体３８ａ及び外側分割体３８ｂから構成されている。内側分割体３８ａは、ダイス３１の内周面を構成する部材である。一方、外側分割体３８ｂは、ダイス３１の外周面を構成する部材であり、内側分割体３８ａを取り囲むように配置されている。
【００３７】
ダイス３１の内部には、第１流路３５と第２流路との間を断熱する断熱層３９が設けられている。断熱層３９は、第１流路３５を取り囲むように設けられている。本実施形態において、断熱層３９は、内側分割体３８ａの内周面と、外側分割体３８ｂの外周面との間に設けられた筒状の密閉空間に、空気を封入することによって構成されている。空気は熱伝導率が小さく、かつ、内側分割体３８ａの外周面と外側分割体３８ｂの内周面との間に構成された密閉空間内で空気は動けないため、この密閉空間内に封入された空気によって高い断熱性が得られる。この断熱層３９は、第１流路３５に供給された第１樹脂が、第２流路に供給された第２樹脂（第１樹脂より高温）によって加熱されることを抑制するために設けられているものであるが、この点については後述する。尚、径方向における断熱層３９の厚みは、１ｍｍ以上であれば、本実施形態に係る高倍率発泡の発泡樹脂チューブの形成時に必要とされる第１樹脂の断熱が可能となる。また、必要な断熱性が得られるのであれば、内側分割体３８ａ及び外側分割体３８ｂの間の空間に、空気以外の断熱材を封止したり、真空の断熱層を設けたりしても良い。
【００３８】
また、本実施形態では、内側分割体３８ａの外周面に凹部を形成することにより、内側分割体３８ａの外周面と外側分割体３８ｂ体の内周面との間に密閉空間を構成しているが、外側分割体３８ｂの内周面に凹部を形成することにより密閉空間を構成しても良いし、内側分割体３８ａの外周面と外側分割体３８ｂ体の内周面の両方に凹部を形成することにより密閉空間を構成しても良い。
【００３９】
断熱層３９は、少なくとも、ダイス３１の厚みが一定となる部分に設けることが好ましい。ここでのダイス３１の厚みは、径方向におけるダイス３１の内外径差であり、内側分割体３８ａ、断熱層３９及び外側分割体３８ｂのそれぞれの厚みの合計である。本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１では、図２及び３に示したように、成形装置５の金型２０ａ及び２０ｂで表面にエンボス模様を形成するため、ダイ２の先端から所定長さの部分を金型２０ａ及び２０ｂにより形成される成形空間内に挿入する必要がある。このため、ダイ２の外径は、金型２０ａ及び２０ｂにより形成され成形空間の内径に応じて制限されるため、ダイ２を構成するダイス３１の厚みもある程度薄くする必要がある。ダイス３１の厚みを薄くすると、ダイス３１の厚みが一定となる部分においては、第２流路３６内の第２樹脂の熱が第１流路３５へと伝わりやすくなるが、少なくともダイス３１の厚みが一定となる部分に断熱層３９を設けることによって、十分な断熱性を確保することができる。
【００４０】
ダイ２の先端に設けられた第１吐出口３３は環状であるため、第１樹脂は第１吐出口３３から管状に吐出されることになる。ダイ２の第１流路３５に供給された第１樹脂は、発泡剤（ガス）を含有しているため、ダイ２先端の環状の第１吐出口３３から吐出されると、直ちに発泡剤（ガス）が揮発して押し出された第１樹脂が発泡する。つまり、第１樹脂は、第１吐出口３３から吐出されることにより管状の発泡体となる。
【００４１】
また、ダイ２の先端に設けられたダイ２の第２吐出口３４も環状であり、第１吐出口３３を取り囲むように設けられているため、第２樹脂は、発泡した第１樹脂からなる管状の発泡体の外面全体を覆うように管状に吐出される。
【００４２】
本実施形態では、金型２０ａ及び２０ｂの内部は、金型２０ａ及び２０ｂの凹部に設けた細孔（図示せず）を通じて真空吸引されているので、第２樹脂で被覆された管状の発泡体（第１樹脂の発泡体）は、金型２０ａ及び２０ｂの凹部内面に押し付けられ、第２樹脂と第１樹脂の発泡体とに金型２０ａ及び２０ｂの凹部内面に設けられた凹凸が転写されてエンボス模様が形成される。複数の金型２０ａ及び２０ｂは、搬送路２１ａ及び２１ｂに沿って循環するように搬送されるため、発泡樹脂チューブ１０を成型した金型２０ａ及び２０ｂは、ダイ２の中心軸に沿って下流方向（ダイ２から遠ざかる方向）に搬送され、循環してきた金型２０ａ及び２０ｂが分割面２３ａ及び２３ｂ同士を接触させて新たに成型空間を形成する。したがって、複数の金型２０ａ及び２０ｂを循環搬送しながら、第１吐出口３３及び第２吐出口３４から一定の吐出速度で第１樹脂及び第２樹脂を吐出することにより、外面にエンボス模様を有する発泡樹脂チューブを長尺で連続成型することができる。ポリエチレン等の結晶性樹脂で発泡樹脂チューブを成形した場合、一旦樹脂が結晶化した後にエンボス加工を施したとしても、加熱される環境下で発泡樹脂チューブを使用するとエンボス形状が損なわれてしまう。しかしながら、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１では、溶融樹脂の押出成形とほぼ同時にエンボス加工を施しているため、溶融状態の樹脂に対して凹凸を転写した状態で樹脂を冷却して結晶化させることになる。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ１０は、給湯管の断熱材として使用する場合のように、加熱される環境下においても、転写されたエンボス形状を維持することができる。
【００４３】
ここで、ダイス３１の内部に第１流路３５を取り囲む断熱層３９を設けている理由の詳細を説明する。第１樹脂として、例えばポリエチレン（架橋ポリエチレン）を用いたガス発泡により発泡倍率が２０〜３０倍の高倍率樹脂発泡体を製造する場合、発泡剤であるガス（例えば、ブタンガス）を混合し分散させた第１樹脂の温度を１００〜１２０℃、より好ましくは、１００〜１１０℃に維持したまま、第１吐出口３３から吐出する必要がある。これは、発泡剤を分散させた第１樹脂の温度が上述した温度範囲を超えると、分散したガスのセルが破泡して第１樹脂から抜けてしまい、第１吐出口３３から押し出した第１樹脂を２０〜３０倍の発泡倍率で発泡させることができなくなるためである。一方、第２樹脂としてポリエチレン（架橋ポリエチレン）を用いて薄いフィルム状に押出成形するためには、第２流路３６に供給された第２樹脂の温度を、第１樹脂の温度より高い１４０〜１６０℃とする必要がある。このように温度差のある第１樹脂及び第２樹脂を同じダイ２に供給した場合、ダイ３１の厚みが一定となる直管部分において、第１樹脂が第２樹脂によって加熱されてしまう。発泡剤を分散させた第１樹脂の温度が上述した温度範囲を超えることになる。
【００４４】
本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１ではでは、ダイ３１の内部に断熱層３９を設けることにより、第１流路３５内の第１樹脂を第２流路３６内の第２樹脂から断熱している。このため、第２流路３６に供給された第２樹脂によって、第１流路３５内の第１樹脂が加熱されて、第１樹脂内に分散したガスが抜けてしまうことを抑制できる。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１によれば、第１樹脂の高倍率発泡を実現しつつ、第１樹脂からなる樹脂発泡体とその表面を覆う第２樹脂からなるフィルムとを同時に押し出しながら、更に表面にエンボス模様を形成することが可能となる。
【００４５】
また、上述したように、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１では、金型２０ａ及び２０ｂの内部において、発泡剤（ガス）を含む第１樹脂を管状に押し出しながら発泡させると同時に、発泡した第１樹脂の表面を第２樹脂で被覆し、更に、真空成型またはエア加圧成型を行う。すなわち、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１では、第１樹脂の発泡と、第２樹脂による第１樹脂の発泡体の被覆と、表面にエンボス模様を有するチューブ形状への成型とを同時に行う。したがって、図６で説明した従来の製造方法と比べて製造工程数を大幅に低減することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、第１樹脂からなる樹脂発泡体の内側にフィルムが設けられていない。言い換えれば、発泡樹脂チューブ１０の最内層が、第１樹脂からなる樹脂発泡体である。樹脂発泡体の内側及び外側の両方にフィルムを設けた場合、第１吐出口３３から第１樹脂を押し出して発泡させる際に、ガスが逃げにくくなることによって、発泡性が低下する場合がある。本実施形態のように、第１樹脂からなる発泡体の内側にフィルムを設けない場合は、第１樹脂の発泡時にガスの抜け出しが良く、第１樹脂を安定して高倍率に発泡させることができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１では、樹脂を直接管状に成型するため、発泡樹脂チューブ１０の内周及び外周の周長差に起因する応力差が生じない。したがって、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１によれば、断面形状の歪みを低減して真円に近付けることができるため、美観に優れた発泡樹脂チューブ１０を製造できる。また、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１で形成した発泡樹脂チューブは、図７に示したような端面同士の接合部がない点でも美観に優れた製品となる。
【００４８】
更に、本発明のような発泡樹脂チューブ１０は、配管の断熱材として用いられるが、配管への取り付けのために、長手方向にスリットを入れて発泡樹脂チューブ１０が切り開かれる場合がある。図７に示した従来の発泡樹脂チューブは、平板状の発泡体を筒状に丸めて形成されるため、長手方向にスリットを入れるとスリット部分の開きが大きくなる可能性がある。これに対して、本実施形態に係る発泡樹脂チューブ製造装置１で製造した発泡樹脂チューブ１０は、直接管状に形成されるため、長手方向にスリットを入れた場合でも管状を維持することができ、この結果、配管への取り付け時における施工性を向上させることができる。
【００４９】
（その他の変形例）
尚、上記の実施形態では、第１樹脂からなる発泡体の外面を第２樹脂のフィルムで被覆しているが、第２樹脂のフィルムはなくても良い。この場合、上記の実施形態で説明したダイ（図４参照）を用い、ダイへの第２樹脂の供給を行わないことによって第２樹脂のフィルムのない発泡樹脂チューブを製造することができる。また、第２樹脂フィルムのない発泡樹脂チューブを製造する場合には、第１供給口及び第１流路を有し、第２供給口及び第２流路のないダイと、上述した第１樹脂押出部及び成型装置とで製造装置を構成してもよい。第２樹脂フィルムを設けない場合においても、第１樹脂の発泡と、表面にエンボス模様を有するチューブ形状への成型とを同時に行うことにより、図６で説明した従来の製造方法と比べて製造工程数を大幅に低減することができる。また、樹脂を直接管状に成型することにより、断面形状の歪みを低減して真円に近付けることができるため、美観に優れた発泡樹脂チューブを製造できる。
【００５０】
また、上記の実施形態では、外周面に格子状のエンボス模様を形成した発泡樹脂チューブを例として説明したが、上述した通り、成型装置の金型の凹部形状を変更することにより様々な外面形状を有する発泡樹脂チューブを製造できる。例えば、コルゲート金型を用いて樹脂発泡体からなるコルゲートパイプを製造することも可能である。
【００５１】
また、上記の実施形態では、真空成形により金型の凹凸形状を転写する例を説明したが、マンドレルにその中心軸を貫通する貫通孔を設け、この貫通孔からエアを封入して押出成形品の内部から加圧して成形することにより、金型の凹凸形状を転写しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、配管の断熱カバー等に使用される発泡樹脂チューブの製造に利用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  発泡樹脂チューブ製造装置
２  ダイ
３  第１樹脂押出部
４  第２樹脂押出部
５  成型装置
１０  発泡樹脂チューブ
１１a、１１ｂ  押出機
１２  押出機
２０  金型
３１  ダイス
３２  ダイス
３３  第１吐出口
３４  第２吐出口
３５  第１流路
３６  第２流路
３８ａ  内側分割体
３８ｂ  外側分割体
３９  断熱層
５１  樹脂発泡体
５２  フィルム
【図１】
2018124213.tif 000003
【図２】
2018124213.tif 000004
【図３】
2018124213.tif 000005
【図４】
2018124213.tif 000006
【図５Ａ】
2018124213.tif 000007
【図５Ｂ】
2018124213.tif 000008
【図６】
2018124213.tif 000009
【図７】
2018124213.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月17日(2018.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管形状を有し、発泡倍率が２０〜３０倍である樹脂発泡体と、前記樹脂発泡体の表面を覆うフィルムとを有し、表面にエンボス模様が形成された発泡樹脂チューブの製造装置であって、
環状の第１吐出口と、前記第１吐出口に連通する第１流路と、前記第１吐出口を取り囲むように配置される環状の第２吐出口と、前記第２吐出口に連通し、前記第１流路を取り囲むように配置される第２流路とを有するダイと、
熱可塑性の第１樹脂を溶融混練し、溶融した前記第１樹脂に発泡剤を混合して前記ダイの前記第１流路に供給する第１樹脂供給部と、
熱可塑性の第２樹脂を溶融混練し、溶融した前記第２樹脂を前記第１樹脂より高い温度で前記ダイの前記第２流路に供給する第２樹脂供給部と、
前記発泡樹脂チューブの外面形状の一部と対応する凹部を有する複数の第１金型と前記発泡樹脂チューブの外面形状の他の一部と対応する凹部を有する複数の第２金型とを用いて、真空成型またはエアによる加圧成型を行うことにより、前記ダイの前記第１吐出口から吐出された前記第１樹脂を管状に成型すると共に前記エンボス模様を形成する成型装置とを備え、
前記ダイは、
マンドレルと、
前記マンドレルの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第１ダイスと、
前記第１ダイスの外側を所定の隙間を空けて取り囲む管状の第２ダイスとを含み、
前記マンドレルと前記第１ダイスとの間の隙間により前記第１吐出口及び前記第１流路が構成され、
前記第１ダイスと前記第２ダイスとの間の隙間により前記第２吐出口及び前記第２流路が構成され、
前記ダイの前記第１吐出口及び前記第２吐出口は、前記第１金型の凹部と前記第２金型の凹部との間に挟まれた成型空間内に配置され、
前記第１ダイスの内部には、前記第１流路と前記第２流路との間を断熱する断熱層が設けられる、発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項２】
前記断熱層が、前記第１流路を取り囲むように設けられる、請求項１に記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項３】
前記断熱層が、少なくとも、径方向における前記第１ダイスの厚みが一定の部分に設けられる、請求項２に記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項４】
前記第１ダイスは、
前記第１ダイスの内周面を構成する筒状の内側分割体と、
前記第１ダイスの外周面を構成する筒状の外側分割体とからなり、
前記内側分割体の外周面と前記外側分割体の内周面との間に、筒状の密閉空間が構成されており、空気が封入された当該密閉空間により前記断熱層が構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【請求項５】
前記内側分割体の外周面及び前記外側分割体の内周面の少なくとも一方に設けた凹部により、前記密閉空間が構成される、請求項４に記載の発泡樹脂チューブの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月17日(2018.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記内側分割体の外周面及び前記外側分割体の内周面の少なくとも一方に設けた凹部により、前記密閉空間が構成される、請求項４に記載の発泡樹脂チューブの製造装置。
【国際調査報告】
2018124213.tif 000011
2018124213.tif 000012
2018124213.tif 000013
2018124213.tif 000014