(57)【要約】【課題】屈曲性に富み、かつ断熱性能に富むとともに、安価に成形性よく製造することができるフレキシブル管およびその製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】熱可塑性樹脂からなり、コルゲート管状をした中間管状体層と、熱可塑性樹脂からなり、前記中間管状体層の内側に設けられ、壁面の一部が中間管状体層の壁面の一部と一体化されて、中間管状体層との間に独立した複数の第１空気層を形成する内側管状体層と、ポリオレフィン系エラストマーからなり、中間管状体層との間に第２空気層を形成するように、中間管状体層を外側から囲繞し、平滑管状をした外側管状体層とを備えることを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなり、コルゲート管状をした中間管状体層と、
熱可塑性樹脂からなり、前記中間管状体層の内側に設けられ、壁面の一部が中間管状体層の壁面の一部と一体化されて、中間管状体層との間に独立した複数の第１空気層を形成する内側管状体層と、
ポリオレフィン系エラストマーからなり、中間管状体層との間に第２空気層を形成するように、中間管状体層を外側から囲繞し、平滑管状をした外側管状体層とを備えることを特徴とするフレキシブル管。
【請求項２】
中間管状体層がポリオレフィン系樹脂によって形成され、内側管状体層がポリオレフィン系エラストマーによって平滑管状に形成されている請求項１に記載のフレキシブル管。
【請求項３】
中間管状体層がポリオレフィン系樹脂によって形成され、内側管状体層がポリオレフィン系樹脂によって、コルゲート管状に形成されている請求項１に記載のフレキシブル管。
【請求項４】
第１金型から中間管状体層と内側管状体層とが一体成形された中間成形体を連続的に押し出し、第１金型から押し出された中間成形体を冷却固化させたのち、第２金型に連続的に投入し、第２金型内で中間成形体の外側に外側管状体層を成形する工程を備える請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフレキシブル管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲性に富み、かつ断熱性能に富むフレキシブル管およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屈曲性に富み、かつ断熱性能に富むフレキシブル管として、図７および図８に示すようなフレキシブル管１００がすでに提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このフレキシブル管１００は、図８に示すように外側管状体層１１０と、中間管状体層１２０と、内側管状体層１３０とを備えている。
外側管状体層１１０は、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリメタクリル酸メチル，ナイロン （ポリアミド），ポリエステル，ポリカーボネート，ポリアセタール，酢酸セルロース等の熱可塑性樹脂によって、断面波形、いわゆるコルゲート管状に形成されている。
【０００４】
中間管状体層１２０は、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマーの発泡体によって、外側管状体層１１０との間に独立した多数の空気層１４０を形成するように設けられている。
【０００５】
内側管状体層１３０は、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマーの発泡体によって形成され、中間管状体層１２０を内側から覆うように設けられて、内面が平滑な管状をしている。
【０００６】
このフレキシブル管１００は、コルゲート管状の外側管状体層１１０と、熱可塑性エラストマー性の中間管状体層１２０および内側管状体層１３０とから形成されているので、屈曲性に富んでいるとともに、中間管状体層１２０が発泡体によって形成されているとともに、外側管状体層１１０と、中間管状体層１２０とによって多数の空気層１４０を形成されているので、断熱性能に富んでいる。
【０００７】
しかしながら、上記フレキシブル管の場合、次のような問題があった。すなわち、屈曲性を向上するために、外側管状体層１１０の波の高さを十分に確保する必要がある、断熱性能は発泡層が受け持ち、有る程度の厚さが必要であるため、管の総肉厚が厚くなり、不経済であるという問題がある。
【０００８】
また、内側管状体層１３０の内面が平滑であるため、エラストマー以外では屈曲性は得られない。したがって、樹脂の選択性に乏しく、製造コストが嵩む虞がある。
さらに、上記フレキシブル管１００の場合、図９に示すように、内部に３種類の樹脂流路２０１，２０２，２０３を備えた金型２００を用いて連続的に成形する様になっているが、内部に３種類の樹脂流路２０１，２０２，２０３を確保するためには、金型構造が複雑にならざるを得ない。しかも、成型しにくいという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３２２５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みて、屈曲性に富み、かつ断熱性能に富むとともに、安価に成形性よく製造することができるフレキシブル管およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のフレキシブル管（以下、「請求項１のフレキシブル管」と記す）は、熱可塑性樹脂からなり、コルゲート管状をした中間管状体層と、熱可塑性樹脂からなり、前記中間管状体層の内側に設けられ、壁面の一部が中間管状体層の壁面の一部と一体化されて、中間管状体層との間に独立した複数の第１空気層を形成する内側管状体層と、ポリオレフィン系エラストマーからなり、中間管状体層との間に第２空気層を形成するように、中間管状体層を外側から囲繞し、平滑管状をした外側管状体層とを備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項２に記載のフレキシブル管（以下、「請求項２のフレキシブル管」と記す）は、請求項１のフレキシブル管において、中間管状体層がポリエチレン系樹脂によって形成され、内側管状体層がポリオレフィン系エラストマーによって平滑管状に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項３に記載のフレキシブル管（以下、「請求項３のフレキシブル管」と記す）は、請求項１のフレキシブル管において、中間管状体層がポリエチレン系樹脂によって形成され、内側管状体層がポリエチレン系樹脂によって、コルゲート管状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項４に記載のフレキシブル管の製造方法（以下、「本発明のフレキシブル管の製造方法」と記す）は、請求項１〜請求項３のいずれかのフレキシブル管を製造するにあたり、第１金型から中間管状体層と内側管状体層とが一体成形された中間成形体を連続的に押し出し、第１金型から押し出された中間成形体を冷却固化させたのち、第２金型に連続的に投入し、第２金型内で中間成形体の外側に外側管状体層を成形する工程を備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明において、中間管状体層を形成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂，ポリスチレン系樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリエステル系樹脂等が挙げられ、請求項２および請求項３のフレキシブル管のように、ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。
【００１６】
内側管状体層を形成する熱可塑性樹脂としては、中間管状体層を形成する熱可塑性樹脂と相溶性があり、フレキシブル管として求められる可撓性を十分に確保できるものであれば特に限定されないが、ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂，ポリスチレン系樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリエステル系樹脂等が挙げられ、請求項２のフレキシブル管のように、中間管状体層がポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂で形成され、内側管状体層が平滑管状になっている場合、可撓性を確保するために、ポリオレフィン系エラストマーで形成されることが好ましい。また、請求項３のフレキシブル管のように、中間管状体層がポリオレフィン系樹脂で形成され、内側管状体層がコルゲート管状に形成されているになっている場合、ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。
【００１７】
外側管状体層を形成するポリオレフィン系エラストマーとしては、特に限定されないが、たとえば、ポリプロピレンエラストマー、ポリエチレンエラストマー等が挙げられる。
【００１８】
本発明においてコルゲート管状とは、管軸方向に拡径部と、縮径部とが交互に繰り返され、管軸に沿って切断したときに、断面が略波形をしているものを意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかるフレキシブル管は、以上のように、熱可塑性樹脂からなり、コルゲート管状をした中間管状体層と、熱可塑性樹脂からなり、前記中間管状体層の内側に設けられ、壁面の一部が中間管状体層の壁面の一部と一体化されて、中間管状体層との間に独立した複数の第１空気層を形成する内側管状体層と、ポリオレフィン系エラストマーからなり、中間管状体層との間に第２空気層を形成するように、中間管状体層を外側から囲繞し、平滑管状をした外側管状体層とを備えるので、屈曲性に富み、かつ断熱性能に富むとともに、安価に成形性よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかるフレキシブル管の第１の実施の形態をあらわしている。
【００２１】
図１に示すように、このフレキシブル管１ａは、中間管状体層２と、内側管状体層３ａと、外側管状体層４とを備えている。
中間管状体層２は、ポリオレフィン系樹脂によって形成され、管軸方向に向かって拡径部２１と、縮径部２２とが交互に繰り返し形成されたコルゲート管形状をしている。
【００２２】
内側管状体層３ａは、ポリオレフィン系樹脂によって中間管状体層２の内側に形成され、中間管状体層２と同じピッチで、管軸方向に向かって拡径部３１と、縮径部３２とが交互に繰り返し形成された波の振幅が中間管状体層２より小さいコルゲート管形状をしているとともに、縮径部３２が中間管状体層２の縮径部２２とに環状に融着一体化されている。そして、各拡径部３１と拡径部２１との間には、縮径部２２と縮径部３２との融着部によって独立状態に仕切られた第１空気層５が形成されている。
【００２３】
外側管状体層４は、ポリオレフィン系樹脂エラストマーによって中間管状体層２の最大径とほぼ同径の内径を平滑管状に形成され、中間管状体層２を外側から囲繞し、中間管状体層２の拡径部２１が一部で内壁面に融着している。
また、外側管状体層４と中間管状体層２との間には、複数の第２空気層６が形成されている。
【００２４】
第２空気層６は、中間管状体層２と、外側管状体層４との融着部によって隣接する第２空気層６同士が独立していても、中間管状体層２と、外側管状体層４とが一部で融着していて、第２空気層６同士が連通していても構わない（なお、全てが連通状態でも構わないし、一部が独立していても構わない。）。
【００２５】
つぎに、このフレキシブル管１ａの製造方法の１つの実施の形態を図２〜図４を参照しつつ詳しく説明する。
すなわち、このフレキシブル管１ａは、図２に示すように、中間管状体層２形成用ポリオレフィン系樹脂および内側管状体層３ａ形成用ポリオレフィン系樹脂を、製造装置７の中間管状体層２用の押出機７１および内側管状体層３ａ用の押出機７２から第１金型７３内にそれぞれ押し出す。
【００２６】
そして、図３に示すように、第１金型７３の第１流路７３ａを通って第１金型７３から押し出された中間管状体層２形成用ポリオレフィン系樹脂Ｐ１は、コルゲータ７４にてコルゲート管形状に成形される。
すなわち、第１金型７３から押し出された中間管状体層２形成用ポリオレフィン系樹脂Ｐ１は、コルゲータ７４側からの真空吸引と、第１金型７３の第１エアー供給路７３ｂから供給されるエアーの圧力によってコルゲータ７４の型形状に成形され、中間管状体層２となるコルゲート管状の第１中間成形体８ａになる。
【００２７】
また、第１金型７３の第２流路７３ｃを通って第１金型７３から押し出された内側管状体層３ａ形成用ポリオレフィン系樹脂Ｐ２は、第２エアー供給路７３ｄから供給されるエアーの圧力によって外側に第１中間成形体８ａの縮径部２２に一部が環状に融着され、拡径部２１にあたる部分が拡径して、拡径部２１側に入り込み、独立した第１空気層５が融着部と融着部との間に形成され、中間管状体層２および内側管状体層３ａが一体化された第２中間成形体８ｂが形成される。
【００２８】
つぎに、この第２中間成形体８ｂが図２に示すように、冷却水槽７５を通り、冷却固化されたのち、第２金型７６に連続的に導入される。
第２金型７６では、図４に示すように、押出機７７から供給された外側管状体層４形成用ポリオレフィン系樹脂エラストマーＰ３が、樹脂流路７６ａを通って、第２金型７６の出口からほぼ第２中間成形体８ｂの最大径部とほぼ同じ内径の平滑管状に押し出され、第２中間成形体８ｂの最大径部に一部が融着されてフレキシブル管１ａが得られる。
【００２９】
そして、図２に示すように、第２金型７６から押し出されたフレキシブル管１ａが引き取り機７８によって引き取られたのち、巻き取り機７９によって連続的に巻き取られる。
【００３０】
上記フレキシブル管１ａは、以上のように、第１空気層５と第２空気層６とを備えているので、断熱性に優れている。また、中間管状体層２および内側管状体層３ａがコルゲート管状をしているとともに、外側管状体層４がポリオレフィン系樹脂エラストマーで形成されているので、可撓性にも富んでいる。さらに、内側管状体層３ａがコルゲート管状になっているので、たとえば、ホース等のさや管等として使用する場合、ホース等を内部に通す際に摩擦抵抗が少なくなり、挿通作業が容易となる。
【００３１】
また、上記製造方法によれば、外側管状体層４が一旦成形された第２中間成形体８ｂ、被覆されるように成形されるので、外側管状体層４と中間管状体層２の融着度合いを自由にコントロールすることができる。
すなわち、融着度合いを大きくするには、中間管状体層２と外側管状体層４とが同系列のポリオレフィン系樹脂で形成するとともに、第２中間成形体８ｂを第２金型７６前に予備加熱する工程が設けるようにすればよい。一方、融着度合いを小さくするには、中間管状体層２と外側管状体層４とを異なる系列のポリオレフィン系樹脂（例えば、外側管状体層４はポリプロピレン系エラストマー、中間管状体層２はポリエチレン）で形成するとともに、第２中間成形体８ｂを第２金型７６前に予備加熱しないようにする。
【００３２】
図５は、本発明にかかるフレキシブル管の第１の実施の形態をあらわしている。
図５に示すように、このフレキシブル管１ｂは、内側管状体層３ｂを平滑管状にするとともに、ポリオレフィン系エラストマーで形成するようにした以外は、上記フレキシブル管１ａと同様になっている。
【００３３】
すなわち、このフレキシブル管１ｂは、内側管状体層３ｂがコルゲート管状になっていないが、ポリオレフィン系エラストマーで形成されているので、十分な可撓性を備えている。しかも、内側管状体層３ｂが平滑管状をしているので、内部に流体を流すような場合、流体がスムーズに流れる。
【００３４】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、第２中間成形体が連続して第２金型に導入され、いわゆるインラインで本発明のフレキシブル管が得られるようになっているが、一旦、第２中間成形体を巻き取り機に巻き取り、この巻き取られた第２中間成形体を別ラインに設けられた第２金型に導入するいわゆるオフラインで製造するようにしても構わない。
【００３５】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００３６】
（実施例１）
中間管状体層２がポリエチレン、内側管状体層３ａがポリエチレン、外側管状体層４がポリプロフィレン系エラストマーでそれぞれ形成され、各部の寸法が、以下のとおりの図１に示すようなフレキシブル管１ａを得た。
中間管状体層２の最大径：22.2mm
中間管状体層２の最小径：18mm
中間管状体層２の肉厚：0.25mm
中間管状体層２のコルゲートピッチ：4.1mm
内側管状体層３ａの最小径：17.7mm
内側管状体層３ａの肉厚：0.28mm
外側管状体層４の肉厚：0.2mm 
【００３７】
（断熱特性評価）
上記実施例１で得られたフレキシブル管１ａ内に呼び径＊＊ｍｍの架橋ＰＥ管（図示せず）を通した状態で、４本の架橋ＰＥ管を図６に示すような管路９に組込んだ。
そして、この管路９を５℃に調整された室内にセットして管路９内に４２℃の温水を通水したのち、管路９の各架橋ＰＥ管の両端近傍に設けられたバルブ９１を閉じて５分後、１０分後、１５分後の架橋ＰＥ管内の温水の温度変化を管路９にセットした熱電対９２によって測定し、その結果を、比較例１として、フレキシブル管１ａに代えて架橋ＰＥ管を厚さ５ｍｍの発泡スチレン樹脂製断熱材で囲んだ場合の温水の温度変化と合わせて表１に示した。
【００３８】
【表１】
2007107599.tif 000003
【００３９】
上記表１から、実施例１で得られたフレキシブル管１ａは厚さ５ｍｍの発泡スチレン樹脂製断熱材以上の断熱性能があることがよくわかる。
【００４０】
（屈曲性評価）
曲げ半径３０ｍｍでも手で容易に曲げることが出来、管の座屈も認められなかった。
【００４１】
（継手接続）
外側管状体層４は、成形時、中間管状体層２の一部と融着により一体化されていたが、無理矢理剥離すると中間管状体層２から分割された。したがって、管端の外側管状体層４を剥離すれば、コルゲート管用の継手を用いて接続が容易に行えた。
【００４２】
（実施例２）
中間管状体層２がポリエチレン、内側管状体層３ｂがポリプロフィレン系エラストマー、外側管状体層４がポリプロフィレン系エラストマーでそれぞれ形成され、各部の寸法が、以下のとおりの図２に示すようなフレキシブル管１ｂを得た。
中間管状体層２の最大径：22.2mm
中間管状体層２の最小径：18mm
中間管状体層２の肉厚：0.25mm
中間管状体層２のコルゲートピッチ：4.1mm
内側管状体層３ｂの肉厚：0.25mm
外側管状体層４の肉厚：0.2mm 
【００４３】
（断熱特性評価）
外気温度３０℃、相対湿度７０%の雰囲気中で、上記実施例２で得られたフレキシブル管１ｂに15℃の空調ドレン排水を流したところ、外側管状体層４の外壁に結露水が付着することはなかった。また、ドレン排水も管内をスムーズに流れた。
【００４４】
（屈曲性評価）
曲げ半径３０ｍｍでも手で容易に曲げることが出来、管の座屈も認められなかった。
【００４５】
（継手接続）
外側管状体層４は、成形時、中間管状体層２の一部と融着により一体化されていたが、無理矢理剥離すると中間管状体層２から分割された。したがって、管端の外側管状体層４を剥離すれば、コルゲート管用の継手を用いて接続が容易に行えた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかるフレキシブル管は、特に限定されないが、例えば、家電製品（エアコン、洗濯機等）、自動販売機、浄水器、医療機器等のフレキシブルホース、保温用さや管、あるいは、ガスや水道の既設配管が老朽化した場合、地面等を掘削して配管を新しく交換する代わりに、既設配管内に挿入されて新しい配管として使用される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかるフレキシブル管の第１の実施の形態をあわわす断面図である。
【図２】図１のフレキシブル管の製造装置の１つの実施の形態を模式的にあわわす説明図である。
【図３】図２の製造装置の第１金型部分の断面図である。
【図４】図２の製造装置の第２金型部分の断面図である。
【図５】本発明にかかるフレキシブル管の第２の実施の形態をあわわす断面図である。
【図６】実施例で用いた
【図７】公知のフレキシブル管の断面図である。
【図８】図７のフレキシブル管の拡大断面図である。
【図９】図７のフレキシブル管の押出金型の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ，１ｂ  フレキシブル管
２  中間管状体層
３ａ，３ｂ  内側管状体層
４  外側管状体層
５  第１空気層
６  第２空気層
７  製造装置
７３  第１金型
７６  第２金型
８ａ  第１中間成形体
８ｂ  第２中間成形体
【図１】
2007107599.tif 000004
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007107599.tif 000012