(57)【要約】【課題】さや管内に挿通する際に解けや裂けの心配がない、断熱性の高い樹脂管をさや管に通してなる複合管を提供する。【解決手段】外周面に継ぎ目のない樹脂発泡体（１３）にて均一な厚みで被覆された単管あるいは複数の樹脂管（１２）をさや管（１１）内に通してなる複合管（１）。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に継ぎ目のない樹脂発泡体にて均一な厚みで被覆された単管あるいは複数の樹脂管をさや管内に通してなる複合管。
【請求項２】
前記樹脂発泡体の発泡倍率が２〜４０倍であることを特徴とする請求項１に記載の複合管。
【請求項３】
前記樹脂発泡体の肉厚が１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合管。
【請求項４】
複数の樹脂管相互間に樹脂発泡体を介在させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項５】
前記樹脂発泡体がポリオレフィン系樹脂の発泡体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項６】
前記樹脂発泡体の周囲に未発泡樹脂からなるシース層を被覆してなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項７】
前記樹脂管が架橋ポリエチレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項８】
前記樹脂を発泡させるための発泡剤が炭酸ガスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項９】
前記樹脂管に樹脂発泡体を被覆する方法が、押出発泡法で樹脂を発泡させると同時に樹脂管に被覆する方法であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周面に継ぎ目のない樹脂発泡体からなる被覆層を設けた樹脂管を、さや管内に挿通した複合管に関する。詳しくは、給水給湯管、暖房管等として好適な断熱性と施工性に優れた複合管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般の戸建て住宅やアパートにおける給水給湯管や暖房管として、屋内にあらかじめ配線された保護管となるさや管の中に低温流体用と高温流体用の２本の樹脂管を挿通し、屋内に設置された分岐部によって分岐し、各々の水栓まで配管する工法がある。この工法では、寿命等による樹脂管の交換の際、さや管はそのままに交換できるので建物などを壊す必要がないという利点がある。
【０００３】
樹脂管をさや管に挿通する際、２本の樹脂管を別々に挿通すると、樹脂管同士が絡まる等の問題が生じる恐れがあるので、通常は２本の管を何らかの方法で束ねてからさや管内に挿通する。２本の管を束ねる方法としては、例えば実開昭６０−１５９２９７号や実開昭６１−０００５９４号に示されるように、アルミ箔の積層フィルムで巻き回す方法がある。しかし、この方法では容易に２本の管を束ねられるという利点はあるものの、アルミ積層フィルムに断熱効果はほとんど期待できず、低温流体用と高温流体用の接触部で熱交換が行われるため、熱効率が悪いという問題があった。一方、断熱層を設けながら２本の束ねる方法として実開昭６０−１９１７９４号に示される考案がある。この考案では、両面に突起を有するテープで２本の管を巻き回すことで管とさや管の間に断熱層を設けている。しかし、テープの両面に突起があるため、さや管に挿通する際にテープが解けやすいと同時に、通線性が悪い点が問題であった。
【０００４】
実開平０１−０６５４９６号では、２本の樹脂管をシート状の樹脂発泡体で包み、さらにその周りを被覆層で巻き回して固定し、得られた２本の樹脂管をさや管内に挿通した断熱管を考案している。しかし、この方法においても、さや管に挿通する際に巻き回した被覆層が解けやすいという問題があった。樹脂発泡体の長手方向の端部を熱融着して２本の管を纏めるという方法も考えられるが、それでも熱融着部分が裂けやすいという問題は残る。
【０００５】
また、単管又は複数の樹脂管の外周面を発泡合成樹脂で覆った複合管が特開平８−２００５５７号に記載されている。しかし、この複合管は、外周面に覆った合成樹脂の断面外形が、断面が円形の管に対し多角形である。そのため外観の意匠性などは有するものの断熱性能上余分な発泡体部分を必要としていた。この余分な発泡体が存在するために、複合管を曲げる角度によってはさや管へ通しにくく、通線性に問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解消するため、さや管内に挿通する際に解けや裂けの心配がない、断熱性の高い樹脂管をさや管に通してなる複合管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】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、樹脂発泡体を単管あるいは複数の樹脂管に対して同時に連続的に押出被覆して長手方向に継ぎ目がなくかつ断熱性が高い樹脂管を得、この樹脂管をさや管に挿通すると、さや管内に挿通する際に解けや裂けの心配がない、断熱性の高い樹脂管をさや管に通してなる複合管を提供できることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされるに至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）外周面に継ぎ目のない樹脂発泡体にて均一な厚みで被覆された単管あるいは複数の樹脂管をさや管内に通してなる複合管、
（２）前記樹脂発泡体の発泡倍率が２〜４０倍であることを特徴とする（１）項に記載の複合管、
（３）前記樹脂発泡体の肉厚が１〜１０ｍｍであることを特徴とする（１）又は（２）項に記載の複合管、
【０００９】
（４）複数の樹脂管相互間に樹脂発泡体を介在させることを特徴とする（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の複合管、
（５）前記樹脂発泡体がポリオレフィン系樹脂の発泡体であることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の複合管、
（６）前記樹脂発泡体の周囲に未発泡樹脂からなるシース層を被覆してなる（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の複合管、
【００１０】
（７）前記樹脂管が架橋ポリエチレン系樹脂からなることを特徴とする（１）〜（６）項のいずれか１項に記載の複合管、
（８）前記樹脂を発泡させるための発泡剤が炭酸ガスであることを特徴とする（１）〜（７）項のいずれか１項に記載の複合管、および
（９）前記樹脂管に樹脂発泡体を被覆する方法が、押出発泡法で樹脂を発泡させると同時に樹脂管に被覆する方法であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載の複合管
を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において、樹脂管を形成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレンやこれらを架橋したもの等が好ましく使用される。特に、架橋ポリエチレン系樹脂からなるものが好ましい。架橋ポリエチレン系樹脂としては、架橋ポリエチレン樹脂単体の他、架橋ポリエチレン樹脂と他のポリオレフィン系樹脂との混合物を用いることができる。好ましいポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレンプロピレンゴム等が挙げられる。
【００１２】
樹脂発泡体を形成する樹脂としては、発泡成形体の素材として従来から使用されているものであれば使用可能であり、例えばポリオレフィン系樹脂や、塩化ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、およびこれらの樹脂の混合物等が好適に用いられる。特に、ポリオレフィン系樹脂の発泡体が好ましく、ポリオレフィン系樹脂は前記に挙げたものが好ましい。
【００１３】
炭酸ガス、窒素ガス等の不活性ガスや熱分解型発泡剤が好適に用いられる。特に、炭酸ガスが好ましい。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等の熱分解型有機発泡剤等が挙げられる。
【００１４】
樹脂管の架橋方法としては、常法の架橋方法でよく、例えばシラン架橋等を用いることができる。シラン架橋を行う際のシラン化合物としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シランなどを挙げることができる。シラン化合物の樹脂への配合量は、樹脂１００質量部に対し、０．１〜５０質量部であることが好ましく、特に０．５〜１０質量部であることが好ましい。
【００１５】
樹脂管および被覆層を形成するポリオレフィン系樹脂には、更に必要に応じて、熱安定剤、加工助剤、滑剤、衝撃改質剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料等が適宜添加されてもよい。
【００１６】
本発明においては、単管あるいは複数の樹脂管を樹脂発泡体にて纏めて被覆する。好ましくは２〜５本、より好ましくは２〜３本の樹脂管を樹脂発泡体にて纏めて被覆する。複数の樹脂管を用いる場合、熱効率を考慮して、管と管の間には所定の間隔が設けられる。好ましくは３〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１５ｍｍの間隔が設けられる。
樹脂管に樹脂発泡体を継ぎ目なく被覆する方法の一例として、押出機内であらかじめ樹脂とガスを十分混合し、押出機の先端に設けられたダイから樹脂を押し出すと同時に発泡させる、いわゆる押出発泡法で樹脂発泡体を被覆する方法が好ましい。押出発泡法では、発泡すると同時に断熱被覆管ができあがるので生産効率が高く、樹脂発泡体の表面に継ぎ目がないという利点がある。
【００１７】
例えば２本の樹脂管を発泡体で被覆した場合、樹脂発泡体で被覆された２本の樹脂管は、１本ずつ製造してから２本を未発泡樹脂からなるシースやアルミ箔等のテープで纏め、さや管に挿通してもよい。生産の効率から考えると、押出発泡法でクロスヘッドに２本の樹脂管を同時に供給し、流路の断面がメガネ形状のダイから樹脂発泡体押し出すと同時に２本の樹脂管を纏めて被覆することが好ましい。
樹脂発泡体の周囲には、耐傷性を高めるために、未発泡樹脂からなるシース層を被覆することが好ましい。
【００１８】
樹脂発泡体の発泡倍率は、高い断熱性および耐傷性を有する複合管を得るためには、２〜４０倍が好ましい。発泡倍率が２倍より低いと断熱性能に劣り、発泡倍率が４０倍を超えると表面の耐傷性に劣りさや管にも挿通しにくくなる。さや管への挿通しやすさを考慮すると、発泡倍率は２〜２０倍がより好ましく、２〜１０倍がさらに好ましい。
【００１９】
樹脂発泡体の肉厚は、高い断熱性および可とう性を有する複合管を得るために、１〜１０ｍｍが好ましい。樹脂発泡体の肉厚が１ｍｍより薄いと断熱性に劣り、肉厚が１０ｍｍより厚いと、さや管に挿通しやすくするために、さや管自体を太くしなければならないので施工性に劣る。樹脂管に細いさや管に通すことを考慮すると、樹脂発泡体の肉厚は１〜５ｍｍがより好ましく、１〜３ｍｍがさらに好ましい。
また、本発明の複合管においては、樹脂発泡体が均一な厚みで前記の単管あるいは複数の樹脂管を覆っている。すなわち、樹脂発泡体は樹脂管の外周を取り囲む円状に設けられる。したがってさや管に挿通する前の複合管の断面は多角形とはならず、樹脂管が２本の場合はメガネ形状となる。従来の、断面が多角形の複合管の場合は、外観意匠性等を重要視する形状のために断熱性能上余分な発泡体を必要としており、無駄なコストがかかっていた。これに対し本発明の複合管は、所定の断熱性能を満たすのに必要最低限の発泡体で構成されており、コストを削減することができる。
また、複合管をさや管に挿通する場合、従来の、断面が多角形の複合管は、余分な発泡体が存在するために、複合管を曲げる角度によってはさや管へ通しにくくなるが、本発明の複合管は必要最低限の発泡体で構成されているため、曲げやすく、さや管へ非常に通しやすいという優れた作用効果も奏する。
【００２０】
さや管としては本発明の目的を損なわなければいかなるものであってもよいが、可とう性を持たせるために波打ち加工を施したポリエチレン製の管が好ましく使用される。
【００２１】
以下、押出発泡法による本発明の好ましい実施態様を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の複合管の好ましい一実施態様を示す断面図である。ここでは、樹脂管が２本の場合について説明する。同図に示すように複合管１は、樹脂管１２の周りに樹脂発泡体１３を被覆した断熱被覆管１４を、さや管１１の内部に挿通した形となっている。樹脂発泡体の周囲には、さや管内面との摩擦抵抗を減らすために未発泡樹脂からなるシース層を被せても良い。
【００２２】
図２は、断熱被覆管の製造方法の好ましい一実施態様を説明する側面図である。まず材料となる樹脂を押出機２１に供給する。押出機２１は樹脂管を押し出すための押出機であって、その先端に設けられた樹脂管成形用ダイ２１２より複数の樹脂管を押し出す。押出機のシリンダーの温度は、１３０〜１８０℃が好ましく、１４０〜１７０℃がより好ましい。また、ダイの温度は、１６０〜２００℃が好ましく、１７０〜１９０℃がより好ましい。押し出された管は冷却水槽２３にて管表面を冷却し、管の形状を固定する。その後、樹脂管に耐熱性が必要な場合等には、電子線架橋装置２４にて必要に応じて処理を行う。こうして押し出された管１２を押出機２２のクロスヘッド２２２に供給する。押出機２２は樹脂発泡体を押し出すための押出機であり、押出機２２の先端にはクロスヘッド２２２が付設されている。押出機のシリンダーの温度は、１５０〜１９０℃が好ましく、１６０〜１８０℃がより好ましい。発泡剤として化学発泡剤を用いる場合は押出機２２のホッパーから樹脂とともに化学発泡剤を供給し、ガスを用いる場合はガス供給弁２２１からガスを供給する。押し出された管１２を押出機２２のクロスヘッド２２２に供給し、クロスヘッド２２２から発泡性樹脂を押し出すとともに発泡させ、樹脂発泡体１３を管１２に被覆して、断熱被覆管１４を製造する。この方法によれば、樹脂管の製造と樹脂管への樹脂発泡体の被覆を１ラインで行うことができるので生産性が高い。
【００２３】
クロスヘッド２２２の拡大断面図を図４に示す。図４は図２におけるクロスヘッド２２２内部の流路を示す図であり、クロスヘッドはダイ４１とニップル４２とからなる。図４において、２本の樹脂管１２は樹脂管用通路４４を通ってクロスヘッドに入り、被覆層となる樹脂は被覆樹脂用通路４３を通ってクロスヘッドに入る。被覆樹脂はクロスヘッド内で流れの向きを直角に変え、樹脂管の長手方向と同じ向きに流れる。発泡性樹脂は、ダイ４１の出口から押し出されると同時に発泡し、同時に２本の樹脂管を被覆する。本発明ではダイ４１の形状を樹脂管１２の外形に合わせて余分な発泡性樹脂を樹脂管１２に供給しないように調節する。かくして、樹脂管が均一な厚みの発泡性樹脂で覆われた断熱被覆管１４を得ることができる。
【００２４】
図２のように樹脂管の押し出しと樹脂発泡体の被覆を連続して行うことが難しい場合は、両者を別々に行っても良い。その例を図３に示す。図３は、断熱被覆管の製造方法の別の好ましい一実施態様を示す側面図である。図３に示すように、押出機３１にて押し出した樹脂管１２をコイル３３として巻き取っておき、別の押出機３２に２つのコイル３３を供給して断熱被覆管１４を製造してもよい（図３（ａ））。特に樹脂管に耐熱性が必要な場合は、樹脂管の材料としてあらかじめシランカップリング剤を混ぜておき、コイル３３を温浴３４に浸して樹脂管をシラン架橋させてから押出機３２に供給してもよい（図３（ｂ）、３（ｃ））。架橋は、コイルを伸ばすのに熱を加えずに手で直すことができる程度の硬さとなるように行う。
【００２５】
次に、得られた断熱被覆管をさや管に挿通して複合管を製造する。図５を参照しながら、断熱被覆管をさや管内に通す方法を説明する。図５において、さや管１１内にあらかじめ通しておいたロッド５１を断熱被覆管１４に結び付け、ロッド５１のもう一方の端を引っ張ることによって、断熱被覆管１４をさや管１１内に引き込む。かくして、図１に示すような複合管１を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
断熱被覆管の製造方法として、図３に示した方法を用いた。押出機３１としてφ１００ｍｍ単軸押出機を用い、押出機３２としてφ６５ｍｍの単軸押出機を使用した。押出機３１のシリンダー温度は１４０℃〜１８０℃に、ダイ３１２の温度は１４０℃に設定した。また、押出機３２のシリンダー温度は１２０〜１７０℃に設定した。
【００２７】
まず、直鎖低密度ポリエチレンとシランコンパウンドからなる樹脂管成形材料を調製し、この樹脂管成形材料を押出機３１より管状に押し出し、内径６．５ｍｍ、外径１０ｍｍの樹脂管１２を得た。この樹脂管１２を巻き取ってコイル３３とした。
次に、コイル３３を温浴３４に８時間浸し、樹脂をシラン架橋させ、架橋した樹脂管１２を得た。温浴の温度は９３℃に設定した。
【００２８】
一方で、低密度ポリエチレン樹脂１００質量部に対して、発泡核剤としてタルク１質量部を配合してあるポリオレフィン系樹脂組成物（低密度ポリエチレン：ジェイレクスＬＤ　Ｆ１２２（ＭＦＲ＝２．０、商品名、日本ポリオレフィン社製）、タルク：ミクロエースＬ−１（商品名、日本タルク社製））からなる発泡樹脂層成形材料を調製し、押出機３２に供給した。押出機３２の中間部に設けられた炭酸ガス供給弁３２１から発泡層の吐出量の１質量部に相当する炭酸ガスを供給した。
【００２９】
そして、架橋された２本の樹脂管１２および押出機３２より押し出された被覆層成形材料の溶融混練物を、共にクロスヘッド３２２内に供給した。溶融混練物は、ダイから押し出されて発泡すると同時に２本の樹脂管１２を被覆した。かくして、外径１０ｍｍの樹脂管１１の外周面に発泡倍率５倍で厚み２ｍｍ均一の樹脂発泡体が被覆された断熱被覆管１４を得た。
【００３０】
最後に、内側の断面が長径４０ｍｍ、短径２０ｍｍの楕円形状をしたさや管に、図５に示す方法で断熱被覆管１４を引き込んだ。かくして、図１に示すような複合管１を得た。
【００３１】
（実施例２）
実施例１と同様にして樹脂管に樹脂発泡体を被覆した後、発泡体の周りに未発泡低密度ポリエチレンからなる厚み０．５ｍｍのシース層を被覆して断熱被覆管を得、実施例１と同様にして複合管を得た。
【００３２】
（比較例１）
樹脂管は実施例１と同じものを使用し、樹脂管に発泡体を被覆せずにテープを螺旋状に巻くことで２本の樹脂管を１つにまとめ、これを実施例１と同様にさや管に挿通することにより複合管を得た。
【００３３】
（比較例２）
樹脂管は実施例１と同じものを使用し、樹脂発泡体には厚み２ｍｍにスライスした発泡倍率２０倍のシートを丸めて樹脂管に巻き付け、発泡体の端部を熱融着して樹脂管に被覆したものを使用し、これを実施例１と同様にさや管に挿通することにより複合管を得た。
【００３４】
実施例１〜２および比較例１〜２で得られた複合管について、断熱被覆管の熱伝導率およびさや管への挿通のしやすさを測定した。断熱被覆管の熱伝導率はＪＩＳ１４１２に基づく方法で測定し、断熱被覆管のさや管への挿通しやすさは図６に示すモデルさや管を作製し、この管内へ実際に断熱被覆管を通したときの通しやすさを３水準で表した。図６はさや管への挿通しやすさを測定するために使用したモデルさや管の説明図である。モデルさや管６１には長さ約１１ｍで、Ｒ＝２０ｃｍの角度で４箇所を折り曲げたものを使用した。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１から明らかなように、アルミ蒸着テープを螺旋状に巻いた比較例１の断熱被覆管は、さや管に通しやすいものの熱伝導率が高く、断熱性に劣り熱効率が悪かった。端部を熱融着した比較例２の断熱被覆管は、熱融着部分の剥離が生じ、また、さや管に通しにくかった。これに対し、本発明の複合管に用いられる断熱被覆管は、断熱性が高く、熱融着部分が剥離することもなく、さや管に通しやすいものであった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の複合管は、継ぎ目のない樹脂発泡体で被覆した単管あるいは複数の樹脂管をさや管に挿通してあるので断熱性が高く、被覆が解けたり裂けたりする心配がない。したがって、複数の管同士の熱交換による損失が少なく、樹脂管をさや管に挿通する際のトラブルを抑えることができる。本発明の複合管は、特に、給水・給湯管、暖房管として好適である。
【００３８】
また、本発明の複合管において、所定の断熱性能を満たすのに必要最低限の発泡体が均一な厚みで設けられており、余分な発泡体を使用せず、コストを削減することができる。また、余分な発泡体を使用しないことから、複合管をさや管に挿通する場合に、曲げやすく、さや管へ非常に通しやすいという優れた作用効果も奏する。
【００３９】
特に、樹脂発泡体の発泡倍率を２〜４０倍とした本発明の複合管は、断熱性に優れ、樹脂発泡体表面の耐傷性が高い。また、樹脂発泡体の肉厚を１〜１０ｍｍとした本発明の複合管は、断熱性および複合管の可とう性に優れている。
【００４０】
また、樹脂発泡体の材料としてポリオレフィン系樹脂を用いた本発明の複合管は、環境への影響が少なく、成形性が良いという特徴を具備する。樹脂発泡体の周囲に未発泡樹脂からなるシース層を被覆した本発明の複合管は、さや管内壁との摩擦が低減し、さや管への高い通線性を具備する。管の材料として架橋ポリエチレン系樹脂を用いた本発明の複合管は、耐熱性および可とう性を具備する。発泡剤として炭酸ガスを用いた本発明の複合管は、安価であり、樹脂発泡体の色が白く、発泡倍率が上がりやすいという特徴を有する。
【００４１】
また、樹脂管に樹脂発泡体を押出発泡法にて樹脂を発泡させると同時に樹脂管に被覆する方法により製造された本発明の複合管は、生産性が高く、断熱被覆管表面に熱融着の継ぎ目がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の複合管の好ましい一実施態様を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の複合管の製造方法の好ましい一実施態様を示す側面図である。
【図３】図３は、本発明の複合管の製造方法の別の好ましい一実施態様を示す側面図である。
【図４】図４は、図２におけるクロスヘッド２２２の拡大断面図である。
【図５】図５は、断熱被覆管をさや管内に通す方法の説明図である。
【図６】図６は、断熱被覆管のさや管への挿通しやすさを測定するために使用したモデルさや管の説明図である。
【符号の説明】
１　複合管
１１　さや管
１２　樹脂管
１３　樹脂発泡体
１４　断熱被覆管
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004044734.tif 000006
【図４】
2004044734.tif 000007
【図５】
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【図６】
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