(57)【要約】【構成】多層ポリオレフィン管１０は、ポリオレフィン系樹脂で形成された本管１２および被覆層１４を含む。被覆層１４はたとえばポリアミドで形成された耐溶剤浸透性を有する被覆内層１６を含み、この被覆内層１６には被覆接着層１８を介してたとえばポリプロピレンで形成された防湿性を有する被覆外層２０が積層される。被覆層１４は推進施工可能な所定厚みを有しかつ本管１２に対して容易に剥がすことができるように設けられ、本管１２の傷付きを防止する。接合時には、スクレープ作業なしに被覆層１４だけを容易に除去できる。被覆外層２０に着色顔料を添加することで本管１２を無着色にできる。さらに、被覆外層２０に耐候剤を添加すれば光による劣化を防止できる。【効果】耐溶剤浸透対策管および推進工法対策管として使用でき、しかも施工性の向上および材料コストの低減が可能である。また、露出配管にも対応できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂で形成される本管および前記本管の外周面を被覆する被覆層を備える多層ポリオレフィン管において、
前記被覆層は、
耐溶剤浸透性を有する被覆内層、
防湿性を有するかつ着色顔料の添加された被覆外層、および
前記被覆内層と前記被覆外層とを接着するための被覆接着層を含み、そして推進施工可能な所定厚みを有し、かつ、前記本管に対して容易に剥がすことができるように重ねられたことを特徴とする、多層ポリオレフィン管。
【請求項２】
前記被覆外層にはさらに耐候剤が添加された、請求項１記載の多層ポリオレフィン管。
【請求項３】
前記被覆内層に着色顔料が添加された、請求項１または２記載の多層ポリオレフィン管。
【請求項４】
前記被覆内層はポリアミド系樹脂で形成され、前記被覆外層はポリプロピレンで形成された、請求項１ないし３のいずれかに記載の多層ポリオレフィン管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は多層ポリオレフィン管に関し、特にたとえばポリオレフィン系樹脂で形成される本管および本管の外周面を被覆する被覆層を備える多層ポリオレフィン管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン系樹脂で形成される本管に被覆層を形成した管の一例が、たとえば特許文献１〜５に開示される。特許文献１では、耐溶剤浸透対策のために、本管（管本体）の外周において、被覆層（外層）としてのアルミテープが両端の接合代を残して巻回される。特許文献２では、被覆層（外層）は、本管（芯体パイプ）から容易に除去するために、たとえばＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）をベースとして無機フィラーを添加した材料からなる。また、この被覆層を最外層として、最外層と芯体パイプとの間に薄いアルミニウム層を設けるものも開示される。特許文献３では、被覆層（表面層）は、露出配管のためにたとえば０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚みを有する軟質ポリ塩化ビニル樹脂等のような光遮断性を備えた樹脂からなり、また、本管（管本体層）とその界面で非接着状態になっている。特許文献４では、被覆層は、耐溶剤浸透対策のために、炭化水素および酸素の耐透過性を有する熱可塑性ポリマからなり、本管（母管）に対して接着層を介さずに融着される。特許文献５では、融着接合時のカンナがけを省略するために、本管（パイプ本体）を形成する樹脂とは非相溶性かつ非発泡の厚さ０．０１〜０．５ｍｍの樹脂からなる被覆層（保護層）が、多重押出成形により本管と一体的に成形される。
【０００３】
また、本件出願人が先に出願した特願２００２−１１１８５５号（「先行技術１」とする。）にも、この種の外層被覆ポリオレフィン管が示される。この先行技術１では、被覆層（外層）は、ポリオレフィン系，塩化ビニル，ポリアミド系またはエチレンビニルアルコール等で形成されていて、本管（内層）を傷付けずに容易に剥がすことができるように設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４６２号公報
【特許文献２】
特開平７−１５４２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２６７１７２号公報
【特許文献４】
特開２００１−３３０１７９号公報
【特許文献５】
特許第２８６８０１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１では、搬送時や施工中等にアルミテープが破れてしまうと、耐溶剤浸透性能が極端に低下してしまう。したがって、推進工法には使用できないという問題がある。また、管端に接合代を残しているので、電気融着接合等を行う際に、新しい清浄な接合面を得るために、専用工具を用いて煩雑で手間のかかるスクレープ（切削）作業を行わねばならず、施工性が悪い。
【０００６】
特許文献２では、無機充填剤を添加したＬＤＰＥには充分な耐溶剤浸透性能が無く、したがって、耐溶剤浸透対策管として使用できない。また、被覆層を叩いて破壊することによって除去するので、本管を傷付けるおそれが強いし、施工性が悪いという問題がある。一方、アルミニウム層を設けた場合には、耐溶剤浸透性を有することとなるが、接合時のアルミニウム層の除去が困難であり、やはり施工性が悪い。さらに、アルミニウム層を設けるための製造設備は極めて高価であり、コスト高であるという問題がある。
【０００７】
特許文献３では、軟質ポリ塩化ビニル樹脂には充分な耐溶剤浸透性能が無く、したがって、耐溶剤浸透対策管として使用できない。また、被覆層の厚みを０．３ｍｍ程度に設定した場合、推進工法に使用すると、施工時に管表面に付く傷が被覆層を突き抜けて本管に達するおそれが強い。
【０００８】
特許文献４では、被覆層が本管に融着されるので、融着接合時のスクレープ作業が省略できないどころか、切削代が大きくなり、作業にこれまで以上の時間を要することとなり、施工性が悪いという問題がある。
【０００９】
特許文献５では、被覆層の構成材料は本管の構成材料（ポリオレフィン）とは異なる樹脂とされるが、特に開示されていない。したがって、スクレープ作業を省略することができても、耐溶剤浸透対策管としては使用できない。すなわち、被覆層にポリアミドやエチレンビニルアルコールのような耐溶剤浸透性能をもつ樹脂を使用したとしても、被覆層が最外層にあるため、周囲の水分によって耐溶剤浸透性能が著しく低下する場合がある。また、上述以外の材料を用いた場合には、耐溶剤浸透性が得られない。
【００１０】
また、先行技術１でも、上述の特許文献５と同様な問題がある。すなわち、被覆層をポリオレフィン系や塩化ビニルで形成した場合には充分な耐溶剤浸透性能が得られない。一方、ポリアミド系やエチレンビニルアルコールは耐溶剤浸透性能に優れるが、周辺の湿度が高いと吸湿ないし吸水し、耐溶剤浸透性能が極端に低下してしまうという問題がある。
【００１１】
それゆえに、この発明の主たる目的は、耐溶剤浸透対策管および推進工法対策管として使用することができ、しかも施工性を向上できる、多層ポリオレフィン管を提供することである。
【００１２】
この発明の他の目的は、さらに露出配管にも対応できる、多層ポリオレフィン管を提供することである。
【００１３】
この発明のその他の目的は、さらに材料コストを低減できる、多層ポリオレフィン管を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポリオレフィン系樹脂で形成される本管および本管の外周面を被覆する被覆層を備える多層ポリオレフィン管において、被覆層は、耐溶剤浸透性を有する被覆内層、防湿性を有するかつ着色顔料の添加された被覆外層、および被覆内層と被覆外層とを接着するための被覆接着層を含み、そして推進施工可能な所定厚みを有し、かつ、本管に対して容易に剥がすことができるように重ねられたことを特徴とする、多層ポリオレフィン管である。
【００１５】
【作用】
被覆内層は耐溶剤浸透性を有し、たとえばポリアミド系樹脂で形成され得る。被覆外層は防湿性を有し、たとえばポリプロピレンで形成され得る。このように、被覆内層の外側に防湿性を有する被覆外層が設けられるので、被覆内層が吸湿性を有していても、その吸水による耐溶剤浸透性能の低下を防止できる。したがって、耐溶剤浸透対策管として使用できる。また、被覆層は推進施工可能な所定厚みを有するので、推進工法による施工時に傷が被覆層を貫通せず、本管に傷が付くことを防止できる。さらに、被覆層は本管に対して容易に剥がすことができるように設けられており、たとえば本管に接着されていないので、被覆層に傷が付いたとしても、その傷が本管に伝播して傷付けるようなことはない。したがって、推進工法対策管として使用できる。また、被覆層は被覆接着層で接着されることで強固に一体化されるが、本管と被覆層とは容易に剥がすことができる状態にあるので、接合時には、面倒なスクレープ作業をすることなく、被覆層だけを本管から容易に剥ぎ取って除去できる。したがって、本管の表面に傷を付けることなく、接合のための清浄な面を簡単に得ることができ、施工性を向上できる。また、被覆外層に着色顔料を添加するので、本管を無着色にすることも可能である。つまり、本管は着色しても無着色にしてもよいが、本管を無着色にした場合には、材料コストを低減できる。
【００１６】
また、被覆外層には、さらに耐候剤を添加するようにしてもよい。この場合には、被覆外層が着色されていて透明ではないことともあいまって、本管に光（紫外線）が照射されるのを防止でき、本管表面の光による劣化を防止できる。したがって、露出配管に使用することができる。
【００１７】
また、被覆内層にも着色顔料を添加するようにしてもよい。この場合には、被覆内層も着色されるので、接合の際に、被覆層を確実に除去できたことを容易に確認することができる。したがって、さらに施工性を向上できる。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、耐溶剤浸透対策管および推進工法対策管として使用でき、しかも施工性を向上できる。また、材料コストの低減も可能である。また、被覆外層に耐候剤を添加すれば露出配管に使用することも可能である。
【００１９】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００２０】
【実施例】
図１に示すこの実施例の多層ポリオレフィン管１０は、たとえば水道用管やガス用管等に使用され得るものであり、本管１２およびこの本管１２の外周面を被覆する被覆層１４を含む。
【００２１】
なお、図１（Ａ）は管軸に直交する断面図を示し、図１（Ｂ）では、わかり易くするために、図１（Ａ）における管壁の一部（破線部分）を拡大して示している。
【００２２】
本管１２は所定径および厚みを有し、その構成材料は、たとえばポリエチレン（低密度，中密度，高密度，超高密度等），ポリブテンまたはポリプロピレン等のようなポリオレフィン系樹脂である。また、この本管１２は、用途識別のための着色顔料が添加されて着色されてもよいし、着色顔料を添加せずに無着色にしてもよい。本管１２を無着色にした場合には、材料コストを低減できる。
【００２３】
なお、本明細書において、管１０の構成材料としての各樹脂にはその樹脂組成物も含まれるものとする。
【００２４】
被覆層１４は、被覆内層１６，被覆接着層１８および被覆外層２０を含み、内側からこの順に積層された３層構造を有する。
【００２５】
被覆内層１６は、優れた耐溶剤浸透性能を有している。この被覆内層１６はたとえばポリアミド系樹脂で形成される。また、被覆内層１６の構成材料はポリアミド系樹脂に限られるものではなく、他の実施例では、本管１２のポリオレフィン系樹脂よりも耐溶剤浸透性の高い樹脂、たとえばエチレンビニルアルコール等であってよい。また、非常に高価であるという難点はあるが、場合によってはフッ素系樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等）を用いてもよい。
【００２６】
また、被覆層１４は後述するような多層被覆押出成形によって本管１２の外周面に重ねられるので、被覆内層１６は本管１２に対して密着状態ではあるが接着されているわけではない。したがって、被覆内層１６は、本管１２に非接着状態で、すなわち、容易に剥がすことができる状態で設けられており、この意味で、被覆内層１６は本管１２に対して易ピール（ｐｅｅｌ）性を有して設けられていると言える。
【００２７】
被覆接着層１８は、被覆内層１６と被覆外層２０とを接着するためのものである。この被覆接着層１８の構成材料はたとえば接着性ポリオレフィン等であり、製品としてはたとえば三井化学株式会社製の「アドマー（登録商標）」などが用いられ得る。この被覆接着層１８によって被覆層１４は強固に一体化される。
【００２８】
被覆外層２０は、優れた防湿性を有している。この被覆外層２０はたとえばポリプロピレンで形成される。また、ポリプロピレンは、比較的硬いものでもあり、たとえばポリエチレンよりも硬度が高い（ブロックＰＰのロックウェル硬さ（代表値）はＲ８５、高密度ポリエチレンのロックウェル硬さ（代表値）はＲ７０）ので、ポリプロピレンで形成すれば傷を付き難くすることができる。
【００２９】
被覆外層２０には、この多層ポリオレフィン管１０の用途識別のために、着色顔料（着色剤）が添加される。具体的には、水道用途の場合には青色に、ガス用途の場合には黄色などに着色される。なお、着色顔料は光遮断性の高いものが好ましい。
【００３０】
また、この実施例では、被覆外層２０には充分な量の耐候剤が添加されて、優れた耐候性が付与される。耐候剤は紫外線吸収剤等であり、たとえばサリチル酸エステル系、ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシベンゾフェノン系などが用いられ得る。
【００３１】
なお、被覆外層２０の構成材料は、ポリプロピレンに限られるものではなく、他の実施例では、たとえば軟質塩化ビニル樹脂等が用いられてもよい。ただし、発明者らの実験等によれば、被覆外層２０をポリプロピレンで形成した場合が最も被覆外層２０を引き裂き易く、被覆層１４を本管１２から最も除去し易かった。さらに、ポリプロピレンの構造等によって分類されるホモＰＰ，ランダムＰＰおよびブロックＰＰのうちでは、ブロックＰＰを使用した場合が最も除去し易いという結果が得られている。
【００３２】
被覆層１４の各層１６，１８，２０の厚みは適宜に設定されるが、推進施工時における傷の貫通を防止可能な所定の厚みに設定され、推進施工可能な硬さが与えられる。発明者らの実験や経験等によれば、望ましくは、被覆内層１６の厚みは０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下に、被覆外層２０の厚みは０．３ｍｍ以上に設定され、そして被覆層１４全体の厚みはおよそ０．５ｍｍ以上に設定される。このように、被覆層１４全体の厚みをおよそ０．５ｍｍ以上に設定することによって、推進工法による施工時に傷が被覆層１４を貫通せず、本管１２に傷が付くことを防止できる。したがって、この多層ポリオレフィン管１０を推進工法に使用できる。なお、被覆内層１６が厚過ぎる場合には、被覆層１４の除去作業が難しくなるので、その厚みは上記の数値程度に設定するのが望ましい。また、耐溶剤浸透対策と推進工法対策の両方が必要とされる場合であって、さらに周辺に高い湿度が想定されるときには、被覆外層２０の厚みは、その厚み内に傷付きを収めることができる所定厚さに設定するのが望ましい。
【００３３】
この多層ポリオレフィン管１０は、たとえば、先に単独で押出されて冷却固化された本管１２に対して、さらに多層被覆押出工程で被覆層１４を押出して本管１２の外周面を被覆することによって製造され得る。具体的には、押出成形の製造ライン中において、図２に示すような被覆押出工程のための設備として、第２金型２２ならびに第２押出機２４，第３押出機２６および第４押出機２８等が組み込まれる。たとえば、本管１２を押出すための第１押出機および第１金型，サイジングおよび冷却のための第１から第３の真空水槽，印字機，引取機，アニーリング装置，冷却水槽および切断機等を順に備えるような周知の押出成形製造装置（図示せず）においては、たとえば第３の真空水槽と印字機との間に、図２の被覆押出設備とともに被覆押出後のサイジングおよび冷却のための水槽（図示せず）等が設けられる。
【００３４】
第２金型２２は多層（三層）押出のためのクロスヘッドダイであり、各層の溶融材料を押出すための第２押出機２４、第３押出機２６および第４押出機２８の先端部がそれぞれ接続される。第２押出機２４、第３押出機２６および第４押出機２８は、被覆内層１６、被覆接着層１８および被覆外層２０の原材料をそれぞれ加熱溶融して第２金型２２に供給する。第２金型２２では、進行方向へ進むにつれて各層の溶融材料が順次合流されつつ積層される。そして、積層状態の被覆層１４となって出口から押出される。
【００３５】
押出された被覆層１４は、第２金型２２内を挿通されて送られてきた本管１２の外周面に密着される。密着は、たとえば、縮径テーパ状のスリーブ等を開口の先方に設けたり、次の冷却水槽の入口等に外径を規定するスリーブ等を設けたり、第２金型２２の先方において本管１２と被覆層１４との間を減圧下に置いたり、あるいは、第２金型２２の先端部で樹脂流路を縮径テーパ状に形成すること等により行われ得る。このようにして、本管１２と被覆層１４とは密着されるが、被覆時に本管１２は既に冷却固化されて溶融状態になく、しかも被覆内層１６と本管１２とは異種材料で構成されるので、本管１２と被覆層１４とが融着あるいは接着することはなく、両者が完全に一体化されるようなことはない。一方、被覆層１４の中間層は接着層であり、この被覆接着層１８によって被覆内層１６と被覆接着層１８とは接着され、強固に一体化された被覆層１４が形成されている。
【００３６】
なお、上述のような被覆層１４の形成のための被覆押出工程を既存の押出成形設備に組み込むことは、たとえば特許文献２のようなアルミニウム層を本管と最外層との間に形成するための設備を準備することに比べて、極めて低コストで行うことができる。
【００３７】
この多層ポリオレフィン管１０を使用する際には、被覆層１４で本管１２が被覆されたままで施工現場に運搬される。そして、管どうしを融着接合するときには、たとえば図３（Ａ）に示すように、接合に供する部分のみの被覆層１４を除去する。このとき、たとえば、カッターナイフ等を用いて、被覆層１４を貫通しない程度の切込みを入れ、その部分から被覆層１４を引き裂いて剥ぎ取るようにすればよい。
【００３８】
この実施例では、被覆外層２０は、引裂き抵抗ないし引裂き強さの小さい、すなわち易引裂き性を有する材料（ポリプロピレン等）で形成されるので、除去の際、被覆外層２０を簡単に引き裂くことができる。なお、発明者らの実験等によれば、被覆外層２０の厚みの５割程度の深さの切込みを入れれば充分容易に引き裂くことができた。そして、被覆接着層１８によって被覆外層２０と被覆内層１６とは一体化されているので、被覆外層２０を引き裂くことによって被覆層１４全体を簡単に引き裂くことができる。さらに、被覆層１４は被覆接着層１８により一体化されるが、本管１２と被覆層１４とは上述のように接着されていないので、被覆層１４だけを本管１２から容易に剥ぎ取って除去することができる。
【００３９】
このようにして、面倒なスクレープ作業をすることなく、図３（Ｂ）に示すように、多層ポリオレフィン管１０の管端部に新しい清浄な融着面３０を得ることができる。そして、融着面３０の清掃作業を行った後、図３（Ｃ）に示すように、この融着面３０と電気融着継手３２の受口の内面とを電気融着によって接合する。融着面３０は、直前まで被覆層１４で保護されていた無傷で清浄な面であるため、良好な接合をすることができる。その後、接合部の外側には、たとえばポリアミド層またはアルミ層等を有するスリーブ等を被覆することによって、接合部での耐溶剤浸透性を確保することが望ましい。
【００４０】
なお、接合される継手は電気融着継手３２に限られず、熱融着継手等であってもよい。また、管端の接合だけでなく、たとえば分岐管を接続するためのサドル等を設ける場合等にも、同様にして、分岐部を形成する部分の被覆層１４を剥ぎ取ることで対応できるし、また、定尺の多層ポリオレフィン管１０を所定長さに切断して調整管として使用する場合等にも同様に対応できる。
【００４１】
この実施例によれば、被覆内層１６を耐溶剤浸透性に優れた材料で形成し、かつ、被覆外層２０を防湿性に優れた材料で形成するようにしたので、被覆内層１６がポリアミド系およびエチレンビニルアルコール等のような吸湿性を有するもので形成されていても、被覆内層１６への水分の透過を外側の被覆外層２０によって防止して、被覆内層１６の吸水による耐溶剤浸透性の低下を防止できる。したがって、被覆内層１６がその耐溶剤浸透性能を充分に発揮し、本管１２内への有機溶剤等の汚染物質の浸透を防止するので、この多層ポリオレフィン管１０は耐溶剤浸透対策管として使用することができる。
【００４２】
さらに、被覆層１４は、所定の厚みに設定されるので、推進工法に使用した場合でも、本管１２に傷が付くのを防止できる。しかも、この実施例では、被覆外層２０はポリプロピレン等のような比較的硬い材料で形成しているので、被覆外層２０自体に傷が付くのも抑えることができ、さらに確実に本管１２への傷付きを防止できる。また、本管１２と被覆層１４とを接着および融着していないので、被覆層１４に傷が付いたとしても、その傷が本管１２にまで伝播することはなく、本管１２の損傷が防止される。したがって、この多層ポリオレフィン管１０は推進工法対策管として使用することができる。
【００４３】
さらにまた、上述のように、被覆層１４は容易に引き裂くことができ、かつ、本管１２から容易に剥ぎ取ることができるので、面倒なスクレープ作業が不要となり、つまり、接合作業をスクレープレス化できる。したがって、本管１２の表面に傷を付けることなく、接合のための清浄な面を簡単に得ることができ、施工性を向上することができる。
【００４４】
また、用途識別のための着色顔料を被覆外層２０に添加するので、本管１２を無着色にすることも可能である。したがって、本管１２を無着色にした場合には、被覆層１４を形成しても全体の材料コストを低減することができる。
【００４５】
また、この実施例では、被覆外層２０にさらに耐候剤を添加するようにしているので、本管１２に光（紫外線）が照射されるのを防止でき、それによる劣化を防止できる。なお、被覆外層２０が着色されていて透明ではないことともあいまって、より効果的に遮光することができる。したがって、たとえば保管中に本管１２の表面が酸化されることを防止できるとともに、この多層ポリオレフィン管１０を露出配管に使用することも可能となる。
【００４６】
なお、上述の実施例では、着色顔料は被覆外層２０のみに添加されたが、他の実施例では、着色顔料はさらに被覆内層１６にも添加されてよい。この場合には、被覆内層１６も着色されるので、接合の際には、被覆層１４を確実に除去できたことを容易に確認することができる。したがって、施工性をより向上することができる。
【００４７】
また、上述の各実施例では、被覆層１４の除去の際にカッターナイフ等で切込みを入れるようにしているが、他の実施例では、被覆外層２０に対して、被覆層１４を剥ぎ取るためのガイドを形成するようにしてもよい。このガイドとしては、たとえば、溝状の薄肉部やミシン目等が直線状または螺旋状等に延びて形成されてよい。ただし、ガイドの深さは、被覆内層１６に達しないようにする必要があり、被覆外層２０の厚み内に収めるのが望ましい。このようにガイドを形成した場合には、カッターナイフ等を用いなくても、ガイドを手掛りとして被覆層１４の引き裂きを簡単に開始することができるので、被覆層１４の除去をより容易に行うことができ、さらに施工性を向上することができる。なお、このような被覆層の除去のためのガイド形成等については、上述の先行技術１すなわち本件出願人が先に出願した特願２００２−１１１８５５号に詳細に記述されるので参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の多層ポリオレフィン管を示す図解図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における一部拡大図である。
【図２】図１実施例の製造工程の一部を示し、本管への被覆層の被覆押出工程の一例を示す図解図である。
【図３】図１実施例の接合工程の様子を模式的に示す図解図であり、（Ａ）は被覆層を除去する様子をし、（Ｂ）は被覆層が除去された管端部を示し、（Ｃ）は融着接合された接合部を示す。
【符号の説明】
１０  …多層ポリオレフィン管
１２  …本管
１４  …被覆層
１６  …被覆内層
１８  …被覆接着層
２０  …被覆外層
【図１】
2004270852.tif 000003
【図２】
2004270852.tif 000004
【図３】
2004270852.tif 000005