(57)【要約】【課題】化学的発泡法を用いて、押出方向に平行な方向に実質的に連通していない気泡を発泡層に備えた押し出し成形された樹脂管を低コストで提供する。【解決手段】樹脂成形前に樹脂に含有させる発泡剤として膨張開始温度が１２０℃以上のマイクロカプセルを２重量％以上含有させるステップと、発泡倍率が２．３倍より大きくなるように樹脂成形するステップとを含む製造方法により製造された樹脂管１００は、その外周面（肉厚ｔの部分）が、外周面の外表面である外層１１０と、外周面の内表面である内層１２０と、外層１１０と内層１２０との間に形成された発泡層１３０とで構成され、外層１１０および内層１２０は非発泡層を構成しており、発泡層１３０の気泡は押出方向に平行な方向に実質的に連通していない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡層が形成されてなる樹脂管の製造方法であって、
樹脂成形前に、樹脂に含有させる発泡剤として、膨張開始温度が１２０℃以上のマイクロカプセルを２重量％以上含有させるステップと、
前記樹脂管における発泡層の気泡が実質的に連通しておらず独立しており、かつ、発泡倍率が２．３倍より大きくなるように、樹脂成形するステップとを含む
ことを特徴とする樹脂管の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂管は、外表面と内表面との間に発泡層が形成されてなる
ことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項３】
前記発泡剤を樹脂に含有させたマスターバッチを用いて樹脂成形する
ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項４】
前記発泡剤として、前記マイクロカプセルに加えて化学発泡剤を併用する
ことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の樹脂管の製造方法。
【請求項５】
前記マイクロカプセル２重量％以上に加えて前記化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド０．１重量％以上を併用して、前記発泡倍率を３倍より大きくする
ことを特徴とする、請求項４に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項６】
０．２重量％以下で前記アゾジカルボンアミドを併用する
ことを特徴とする、請求項５に記載の樹脂管の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の製造方法により製造された
ことを特徴する樹脂管。
【請求項８】
請求項７に記載された樹脂管と、他の配管材とを止水パッキンなしで接続させる
ことを特徴する配管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、空調設備のドレン管路に用いられる、断熱層を備えた樹脂管に関し、特に、低コストで製造できる独立気泡により形成された断熱層を備え、配管接続時に止水パッキン等の防水処理が不要な樹脂管の製造方法に関し、さらにその製造方法により製造された樹脂管およびその樹脂管を用いた排水配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給水または排水などを行う配管材として塩化ビニル（以下において塩ビと記載する場合がある）等の樹脂製の配管材が幅広く用いられている。このような樹脂製の管路（以下において単に樹脂管と記載する場合がある）には、断熱が必要なものも存在しており、たとえば、空調設備のドレン管路では、断熱効果に優れた樹脂管であって、発泡層の内外周面に皮膜層を設けた発泡樹脂管が知られている。
【０００３】
このような発泡樹脂管が特許第３４１５９０５号公報（特許文献１）に開示されている。この特許文献１には、管全体が発泡によって多数の気泡を含有した状態で形成された発泡塩化ビニル管が開示されており、この多数の気泡によって優れた断熱効果を発揮するようになされている。そして、この発泡塩化ビニル管としては、独立気泡型であってもよく連続気泡型であってもよいこと、発泡塩化ビニル管の外周面および／または内周面に発泡していないスキン層が形成されたものであってもよいこと、がこの特許文献１に開示されている。このような発泡塩化ビニル管における断熱性を発現する気泡については、特許文献１に詳細な記載はないものの、独立気泡のみで樹脂成形することは技術的に困難であって、連続気泡を含まざるを得ないことは容易に推察できる。
【０００４】
しかしながら、発泡層を形成する気泡に連続気泡を含む場合には、管路としての使用時に管端から発泡層にドレン水が浸み込み断熱性能が低下する、この防止策として、継手に止水パッキンを装着したり、施工時に管端に接着剤を塗布したりする防水処理が施される。このため、止水パッキンが必要になったり、止水パッキンの装着忘れまたは管端への接着剤の塗布忘れ（いずれも防水処理の人的ミス）により、樹脂管の断熱性能が低下するという問題点がある。
【０００５】
このような問題点を解決すべく、特開２００７−２８３７３３号公報（特許文献２）は、連続気泡が少なく均質な気泡を有する塩化ビニル系樹脂発泡層と実質的に非発泡構造の塩化ビニル系樹脂とが積層されており、継手等との接合の際に両層の間に水が入り込まない、断熱効果および結露防止効果等に優れた塩化ビニル系樹脂発泡管を開示する。この特許文献２に開示された樹脂発泡管は、内面スキン層（内面皮膜層）と外面スキン層（外面皮膜層）の間に発泡層が形成されてなる、押出成形された塩化ビニル系樹脂発泡管であって、内面スキン層は厚さ０．０５〜０．６ｍｍで実質的に非発泡構造であり、外面スキン層は厚さ０．２〜１．５ｍｍで実質的に非発泡構造であり、また、発泡層の気泡は押出方向に平行な方向に実質的に連通しておらず、押出方向に垂直方向断面の平均セル径が３０〜１５０μｍであり、発泡層の発泡倍率は２〜５倍であることを特徴とする。
【０００６】
この特許文献２に開示された押出成形された塩化ビニル系樹脂発泡管において断熱層を形成する気泡は、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等を用いた化学的発泡法を用いて形成されているのではなく、窒素または二酸化炭素等の不活性ガスを用いた物理的発泡法を用いて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４１５９０５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示されたような発泡層の気泡が押出方向に平行な方向に実質的に連通していない独立気泡で樹脂成形された樹脂管は、施工時に継手に止水パッキンを装着したり
管端に接着剤を塗布したりする防止策が不要となる点で確かに好ましい。
しかしながら、このような発泡層の気泡を独立気泡にしてドレン水が管に浸み込まないようにするために、特許文献２に開示された技術では不活性ガスを発泡剤とした物理的発泡法を実現するための不活性ガス供給装置を含む樹脂管押出製造ラインが必要となり、（化学的発泡法に比較して）断熱層付き樹脂管の製造コストが上昇するという問題点がある。
【０００９】
本発明は、従来技術に存在する上述した問題点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、断熱層を備えた樹脂管に関し、特に、低コストで独立気泡により形成される断熱層を備え、配管接続時に止水パッキン等の防水処理が不要な樹脂管の製造方法に関し、さらにその製造方法により製造された樹脂管およびその樹脂管を用いた排水配管構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る樹脂管の製造方法、樹脂管および排水配管構造は以下の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明のある局面に係る製造方法は、発泡層が形成されてなる樹脂管の製造方法である。この製造方法は、樹脂成形前に、樹脂に含有させる発泡剤として、膨張開始温度が１２０℃以上のマイクロカプセルを２重量％以上含有させるステップと、前記樹脂管における発泡層の気泡が実質的に連通しておらず独立しており、かつ、発泡倍率が２．３倍より大きくなるように、樹脂成形するステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記樹脂管は、外表面と内表面との間に発泡層が形成されてなるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記発泡剤を樹脂に含有させたマスターバッチを用いて樹脂成形するように構成することができる。
さらに好ましくは、前記発泡剤として、前記マイクロカプセルに加えて化学発泡剤を併用するように構成することができる。
【００１２】
さらに好ましくは、前記マイクロカプセル２重量％以上に加えて前記化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド０．１重量％以上を併用して、前記発泡倍率を３倍より大きくするように構成することができる。
さらに好ましくは、０．２重量％以下で前記アゾジカルボンアミドを併用するように構成することができる。
【００１３】
また、本発明の別の局面に係る樹脂管は、上述したいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とする。
また、本発明のさらに別の局面に係る配管接続構造は、上述した樹脂管と、他の配管材とを止水パッキンなしで接続させることを特徴する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、低コストで独立気泡により形成される断熱層を備え、配管接続時に止水パッキン等の防水処理が不要な樹脂管の製造方法に関し、さらにその製造方法により製造された樹脂管およびその樹脂管を用いた排水配管構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂管の外観図（（Ａ）正面図、（Ｂ）左側面図）である。
【図２】図１に示す樹脂管の２−２断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る断熱層を備えている樹脂管（以下においては断熱層付き樹脂管または単に樹脂管と記載する場合がある）およびその製造方法ならびにその樹脂管を用いた排水配管構造を、図面に基づき詳しく説明する。
本発明の実施の形態に係る製造方法により製造された樹脂管１００の平面図（（Ａ）正面図、（Ｂ）左側面図）を図１に、この樹脂管１００の２−２断面図を図２にそれぞれ示す。この樹脂管１００は、押出方向に垂直方向な方向である外径φＤ１および内径φＤ２に対して、押出方向に平行な方向である長さＬが十分に大きいという直管形状を備える。
ここで、図１（Ｂ）に示す左側面図および図２に示す断面図においては、後述する発泡層１３０における気泡を点で示し、非発泡層（である外層１１０および内層１２０）と発泡層１３０との境界線を仮想的に点線で示している。
【００１７】
この樹脂管１００は、外径φＤ１で内径φＤ２で肉厚ｔの直管であって、この樹脂管１００はドレン配管に主として適用される。この樹脂管１００は、その外周面（肉厚ｔの部分）が、外周面の外表面である外層１１０と、外周面の内表面である内層１２０と、外層１１０と内層１２０との間に形成された発泡層１３０とで構成されている、押出成形された塩化ビニル系の樹脂発泡管である。外層１１０および内層１２０は非発泡層を構成しており、発泡層１３０の気泡は押出方向に平行な方向に実質的に連通していないことを特徴とする。
【００１８】
この樹脂管１００は、以下の製造方法により製造される。
まず、樹脂成形前に、樹脂に含有させる発泡剤として、膨張開始温度が１２０℃以上のマイクロカプセルを２重量％以上含有させるステップ（以下において第１のステップと記載する場合がある）と、樹脂管における発泡層の気泡が実質的に連通しておらず独立しており、かつ、発泡倍率が２．３倍より大きくなるように、樹脂成形するステップ（以下において第２のステップと記載する場合がある）とを含む。
【００１９】
ここで、「発泡層の気泡が実質的に連通しておらず独立」とは、「樹脂管１００の一方側の端面から流体が浸み込んだ場合において、（１）止水パッキンなしで構成された配管接続構造においてこの樹脂管１００の他方側の端面からその流体が漏れたり（２）樹脂管の断熱性能を諸元を下回ったりすることがない程度」を示すものであって、「発泡層の全ての気泡が完全に独立発泡していることを意味するものではなく、連通している気泡の存在を含め得るが、上述した程度以上には連通していないこと」を示すものである。さらに、この「発泡層の気泡が実質的に連通しておらず独立」とは、「樹脂管１００の一方側の管端ａを水に浸した状態でもう一方側である他方側の管端ｂを減圧した状態で保持しても、管端ａと管端ｂとの間の任意の位置で切断した時に切断面が水に侵されていない程度」を示すものである。
【００２０】
詳しくは、第１のステップにおいて、発泡剤（この発泡剤にはマイクロカプセル、その他のアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等の化学発泡剤を含む）を樹脂に含有させたマスターバッチとすることも好ましい。この場合において、
発泡剤として、マイクロカプセル２重量％（２重量％以上であればよい）に加えてアゾジカルボンアミド０．１重量％（０．１重量％以上であればよい）を併用して発泡倍率を３倍より大きくすることも好ましい。この場合においてアゾジカルボンアミドは０．２重量％以下で併用することも好ましい。
【００２１】
このような技術的特徴を備えた本実施の形態に係る製造方法をさらに詳しく説明する。
本実施の形態に係る製造方法に到達するにあたり、本願出願人は、樹脂管１００の製造装置である塩ビ押出機のシリンダ温度、塩ビ樹脂に含有させるマイクロカプセルの膨張開始温度および塩ビ樹脂に対するマイクロカプセルの含有率、ならびに、発泡倍率（膨張率）について鋭意研究を重ねた。
【００２２】
まず、温度については、塩ビ押出機のシリンダ温度がマイクロカプセルの膨張開始温度より高い場合にはシリンダ内でマイクロカプセルが発泡して膨張してしまうために、塩ビ押出機のスクリューのせん断力によりマイクロカプセルが破泡してしまい断熱層の発泡倍率は２倍未満になり所望の断熱効果を発現できない。一方、塩ビ押出機のシリンダ温度が低すぎると（マイクロカプセルの膨張開始温度より少なくとも低いと）押出成形品がパサついてしまい樹脂管１００を成形できない。
【００２３】
このような背景において、マイクロカプセルの膨張開始温度が１２０℃以上（好ましくは１３０℃以上）のマイクロカプセルを塩ビ樹脂に対して２重量％以上含有させることにより塩ビ押出機のシリンダ内におけるマイクロカプセルの破泡を回避して所望の断熱効果を発現できる発泡倍率が２倍以上で（好ましくは２．３倍以上で）樹脂管１００を成形可能であることに、本願出願人は到達した。なお、発泡倍率が２倍となると重量は５０％軽量になる。
【００２４】
この場合において、マイクロカプセルを樹脂に含有させたマスターバッチを用いて樹脂成形することにより、マイクロカプセルの周囲がキャリア樹脂で覆われる。このため、塩ビ押出機のシリンダとマイクロカプセルとが直接には接触しないでマイクロカプセルが膨張しない状態でマスターバッチが金型に移動する。これにより、マイクロカプセルの発泡開始温度より高い温度での成形が可能となる。ここで、キャリア樹脂については、たとえば、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ‐Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ポリエチレン）等が考えられる。
【００２５】
所望の断熱効果を発現させるためには発泡倍率については、樹脂管１００の発泡層１３０の気泡が実質的に連通しておらず独立である限りにおいて、大きいことが好ましい。このため、マイクロカプセルに加えて化学発泡剤を併用して、たとえばマイクロカプセル２重量％に加えて化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド０．１重量％を併用して（アゾジカルボンアミドは多くとも０．２重量％以下）、発泡倍率を３倍より大きくした樹脂管１００を成形可能であることに本願出願人は到達した。アゾジカルボンアミド単独では連続発泡となるがマイクロカプセルとの併用であれば実用上止水性に問題ない範囲で発泡層１３０を独立気泡（発泡層１３０の気泡が実質的に連通しておらず独立している気泡）で形成できる。なお、アゾジカルボンアミドの添加量が多いと、連泡（連続発泡）になり樹脂管１００の表面層に水ぶくれのような発泡が発生するため好ましくないので、アゾジカルボンアミドの添加量は０．２重量％以下が好ましい。
【００２６】
このような製造方法を採用することにより、すなわち、化学的発泡法においてその発泡剤にマイクロカプセルを使用することにより、中間層である発泡層１３０が独立発泡（樹脂管１００の発泡層１３０の気泡が実質的に連通しておらず独立）である樹脂管１００を製造することに本願出願人は到達した。発泡層の気泡どうしが繋がっていると（連続気泡であると）樹脂管の端面からドレン水が樹脂管の内部に浸入し断熱性が低下するために継手には止水パッキンを装着したり樹脂管の端面に接着剤を塗布したりして防水処理しなければならないが、本実施の形態に係る製造方法により製造された樹脂管１００の発泡層１３０は独立発泡であるために、このような防水のための止水パッキンも接着剤塗布も不要になる。また、本実施の形態に係る製造方法は、化学的発泡法を用いて樹脂管１００を製造するために、不活性ガス供給装置を含む樹脂管押出製造ラインが必要となる物理的発泡法を用いる製造方法と異なり、製造コストを抑制することができる。
【００２７】
すなわち、本実施の形態に係る上述した製造方法により安価に製造された図１および図２に示す樹脂管１００を用いた排水配管構造においては、製造された樹脂管１００の発泡層１３０が独立発泡であるために、このような防水処理としての止水パッキンも接着剤塗布も不要になり、樹脂管１００と他の配管材とを防水処理（代表的には止水パッキン）なしで接続させることができる。
＜実施例＞
以下において、本実施の形態に係る製造方法を用いた樹脂管１００の実施例について詳しく説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る樹脂管１００の製造方法に用いる樹脂としては、特に限定されるものではないが塩化ビニルが好ましく、たとえば、ポリプロピレン，ポリエチレン、ポリスチレン、プロピレン／エチレンコポリマーなどのポリオレフィン系樹脂などであっても構わない。また、キャリア樹脂については上述した通りである。
本実施の形態に係る樹脂管の製造方法に発泡剤として用いるマイクロカプセルとしては、特に限定されるものではないが、膨張開始温度が１６０℃〜１７０℃のＦ１９０Ｄ（松本油脂製薬株式会社製）が好ましく、たとえば、膨張開始温度が１３０℃〜１４０℃のＨ８５０Ｄ（(株)クレハ製）などであっても構わない。
【００２９】
本実施の形態に係る樹脂管１００の製造方法に用いる化学発泡剤としては、特に限定されるものではないがアゾジカルボンアミド（有機化合物）が好ましく、たとえば、重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩（無機化合物）などであっても構わない。
また、本実施の形態に係る樹脂管１００の製造方法に用いるマスターバッチには、上述
した樹脂および発泡剤（マイクロカプセル、化学発泡剤）以外に、必要に応じて、公知の、発泡助剤、発泡核剤、発泡成形安定剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、難燃剤、架橋剤および／または充填剤を配合することができる。
【００３０】
ここで、発泡助剤としては、たとえば、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛などのステアリン酸塩、モンタン酸（オクタドコサン酸）カルシウム、モンタン酸亜鉛などのモンタン酸塩等の高級脂肪酸金属塩、尿素もしくは尿素系化合物、パラフィン、その他ステアロアミド等が挙げられる。
【００３１】
また、発泡核剤としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム等の無機フィラー等が挙げられる。
以上のようにして、本実施の形態に係る樹脂管の製造方法によると、物理的発泡法ではなく化学的発泡法を採用したので低コストで、かつ、独立気泡により形成される断熱層を備えた樹脂管を提供することができて、さらにこの樹脂管を用いた配管接続時に止水パッキン等の防水処理が不要となる。
【００３２】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、たとえば、空調設備のドレン管路に用いられる、断熱層を備えた樹脂管の製造方法に好ましく、低コストで独立気泡により形成される断熱層を備え、配管接続時に止水パッキン等の防水処理が不要な樹脂管の製造方法に特に好ましく、さらにその製造方法により製造された樹脂管およびその樹脂管を用いた排水配管構造に特に好ましい。
【符号の説明】
【００３４】
１００  樹脂管
１１０  （外周面の外表面である）外層
１２０  （外周面の内表面である）内層
１３０  発泡層
【図１】
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【図２】
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