(57)【要約】      （修正有）【課題】高い耐圧と柔軟屈曲性、及び、優れた難燃性を備えた積層樹脂チューブを提供する。【解決手段】少なくとも内層チューブ２と外層チューブ３の２層からなる積層樹脂チューブ１において、内層チューブ２をポリウレタン樹脂によって構成し、外層チューブ３をポリアミド樹脂又はナイロン樹脂によって構成した積層樹脂チューブ１とする。内層チューブ２の厚みは０．１５ｍｍ乃至３．０ｍｍ、外層チューブ３の厚みは０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍとする。また、外層チューブ３の樹脂材料に非ハロゲン系難燃剤を添加する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内層チューブと外層チューブの２層からなる積層樹脂チューブにおいて、
該内層チューブを厚みが０．１５ｍｍ乃至３．０ｍｍのポリウレタン樹脂によって構成し、
該外層チューブを厚みが０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍのポリアミド樹脂によって構成し、
該内層チューブには難燃剤を含まず、
該外層チューブには非ハロゲン系難燃剤を含む
ことを特徴とする、積層樹脂チューブ。
【請求項２】
前記外層チューブの厚みは０．２ｍｍ乃至０．７５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１に記載の積層樹脂チューブ。
【請求項３】
前記内層チューブの厚みは０．３ｍｍ乃至１．５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の積層樹脂チューブ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂チューブに関するものである。より詳しくは、耐圧の高さと曲がり易さ、及び、難燃性を兼ね備えることを特徴とする積層樹脂チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、さまざまな特徴を有する樹脂を原料とした樹脂チューブが実用に供されている。例えば、高い耐圧が必要な場合は、樹脂チューブにかかる高い円周応力に耐えるため、破断応力が大きい高硬度の樹脂を選択する設計として耐圧の高い樹脂チューブが実現されている。高い耐圧を有する樹脂チューブは、気体・液体の搬送に都合がよく、食品や医療分野はもちろんのこと、エアシリンダに高圧空気を導入する配管部品等としておおよそあらゆる産業で大量に使用されるものである。
【０００３】
しかし、高硬度の樹脂によって樹脂チューブを製造すると、樹脂チューブを如何に小さい曲げ半径で曲げることができるかという性質（柔軟屈曲性）が損なわれる。柔軟屈曲性に劣る樹脂チューブは、曲率を大きくすることができないために省スペースで施工することが困難である他、無理に曲げようとすると樹脂チューブの主用途である気体・液体の搬送にとって致命的な座屈（樹脂チューブ内部空間が閉じてしまうように折れ曲がってしまう状態になること）を引き起こしてしまう。比較的自由に曲げることが可能で、省スペースで施行可能であることは樹脂チューブの大きな利点であるので、柔軟屈曲性の不足は樹脂チューブの利便性を大きく損なってしまう。従って、高い耐圧を実現するとともに良好な柔軟屈曲性を兼ね備える樹脂チューブが求められていた。
【０００４】
前記課題を解決できる発明として、本出願人自らの発明に係る特許第５５４２２６８号に係る積層樹脂チューブを挙げることができる。この特許発明に係る樹脂チューブは、内層と外層の２層からなる積層樹脂チューブであって、内層を厚み１．０ｍｍ乃至３．０ｍｍのポリウレタン樹脂によって構成し、外層を厚み０．０１ｍｍ乃至１．５ｍｍのポリアミド樹脂によって構成することを主要な特徴としている。このように各層の厚みと材質を適切に選択した積層樹脂チューブとすることで、高い耐圧と良好な柔軟屈曲性を両立しているのである。
【０００５】
また、樹脂チューブの主用途は気体・液体の搬送であるので、しばしば空気や可燃性液体の搬送に使用される。従って、如何に樹脂チューブ自体が燃えにくいか（難燃性）は大きな関心事であるが、高い圧力に耐える樹脂チューブを製造可能な破断応力が大きい樹脂材料は、しばしば難燃性の付与が困難な場合がある。例えば、ポリアミド樹脂は破断応力が大きい優れた材料であるが、特に非ハロゲン系難燃剤では十分な難燃性を付与することが困難である。しかし、破棄時の環境への影響等を小さくするために、樹脂チューブにもハロゲン元素を含まないものが社会的に求められている。
【０００６】
この課題についても、前記特許発明は解決策を提案している。具体的には積層チューブの内層及び外層を構成する樹脂を前記のとおり選択した上であれば、これら各層を構成する樹脂に添加する難燃剤を非ハロゲン系難燃剤としても十分な難燃性が得られている。
【０００７】
以上のように、特許第５５４２２６８号に係る積層チューブは優れた特徴を備えるものであるが、積層チューブに求められる仕様は用途や使用環境に応じて様々なものがあり、該積層チューブでは必ずしも市場の要求を満足することが容易でない場合もあった。例えば、積層チューブによって搬送する気体・液体に接触する内層チューブには難燃剤を添加せず、ほぼ純粋な樹脂材料によって構成したい場合には該積層チューブの構成は適切でない。また、難燃剤の添加によって多少なりとも強度等の特性は劣化することが多く、この点でも内層に難燃剤を添加することなく求められる難燃性を実現した積層チューブが求められている。
【特許文献１】特許公報第５５４２２６８号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本考案が解決しようとする課題は、内層チューブの構成材料に難燃剤を添加することなく十分な難燃性を実現し、かつ、高い耐圧と柔軟屈曲性をも兼ね備えた積層樹脂チューブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本考案においては、少なくとも内層チューブと外層チューブの２層からなる積層樹脂チューブにおいて、該内層チューブを厚みが０．１５ｍｍ乃至３．０ｍｍのポリウレタン樹脂によって構成し、該外層チューブを厚みが０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍのポリアミド樹脂によって構成し、該内層チューブには難燃剤を含まず、該外層チューブには非ハロゲン系難燃剤を含むことを特徴とする、積層樹脂チューブとしている。
【００１０】
内層チューブと外層チューブの２層からなる積層樹脂チューブにおいて、内層チューブを柔軟屈曲性に優れた樹脂、外層チューブを破断応力が高い性能を有する樹脂とする組み合わせは、一般的に採用されてきた従来の積層樹脂チューブとちょうど反対の組み合わせ方法であるが、特許公報第５５４２２６８号の記載にて本願考案者が明らかにした通り、このような組み合わせ方法とすることで意外にも優れた特徴を有する積層樹脂チューブが得られることが判明している。
【００１１】
すなわち、柔軟屈曲性に優れた樹脂と破断応力が高い性能を有する樹脂を積層して積層樹脂チューブを構成する場合、通常は柔軟屈曲性に優れた樹脂層の厚みを厚く、破断応力が高い性能を有する樹脂層の厚みを薄くした設計としなければならない。破断応力が高い性能を有する樹脂層が厚すぎると、積層樹脂チューブが全体として硬くなり、柔軟屈曲性が失われるからである。この際、内層チューブが破断応力が高い性能を有する樹脂層からなると、積層樹脂チューブを強く曲げた場合に内層チューブが座屈してしまう恐れが高くなる。外層チューブが柔軟屈曲性に優れた樹脂からなるため、強靭な内層チューブを確実に支持することは期待できないからである。
【００１２】
一方、外層チューブを破断応力が高い性能を有する樹脂とすると、積層樹脂チューブを強く曲げたとしても内層チューブは柔軟屈曲性に優れているために座屈を生じにくい。また、外層チューブが座屈しようとしても、座屈が発生するためには強靭な外層チューブで周囲を覆われた内層チューブを押しつぶさなければならないため、これは容易には発生しない。
【００１３】
本考案においては、内層チューブを構成する柔軟屈曲性に優れた樹脂としてポリウレタン樹脂、外層チューブを構成する破断応力が高い性能を有する樹脂としてポリアミド樹脂を選択し、かつ、内層チューブの厚みを０．１５ｍｍ乃至３．０ｍｍ、外層チューブの厚みを０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍとすることで耐圧が高く柔軟屈曲性にも優れた積層樹脂チューブを実現した。
【００１４】
外層チューブは摩擦その他にさらされるため、あまりに薄いと耐圧性能等が不足することになる、一方で、破断応力が高い性能を有するポリアミド樹脂で構成されているがゆえに、あまりに厚いと柔軟屈曲性が損なわれてしまう。目安としては、外層チューブの厚みが内層チューブの厚みの２分の１以下であることが好ましい。このように外層チューブを内層チューブよりも薄くすることで、すでに説明したとおり、柔軟屈曲性に優れた積層樹脂チューブが得られるからである。
【００１５】
具体的には、外層チューブの厚みは０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍとし、内層チューブの厚みを０．２ｍｍ乃至３．０ｍｍとすることができる。このようにすると、さまざまな気体・液体搬送に適した積層樹脂チューブを得ることができる。すなわち、需要の多い、直径約８０ｍｍ以下程度、０．６ＭＰａ以下程度の耐圧、最小曲げ半径が２０ｍｍ程度といった仕様の積層チューブを提供することができるので特に都合が良い。ところで、本考案においては、内層チューブの厚みと外層チューブの厚みが難燃性にも関わっており、これらを前記のように設定することで耐圧性能・柔軟屈曲性に加えて難燃性をも満足させることができるのである。難燃性については、後程説明を加える。
【００１６】
ところで、内層チューブを構成するポリウレタン樹脂及び外層チューブを構成するポリアミド樹脂はいずれも熱可塑性樹脂であるので、内層チューブと外層チューブ間に特別な接着処理を行うまでもなく、共押し出し成形によって積層樹脂チューブを製造することができる。共押し出し成型の生産性の高さは樹脂チューブの生産コスト低減に大きな効果がある。また、熱可塑性樹脂を用いた共押し出し成型では層間に強固な接着を得ることも可能であるので、より高品質の積層樹脂チューブを得ることができるのである。
【００１７】
さて、本考案においては内層チューブを構成する樹脂材料には難燃剤を含まず、外層チューブを構成する樹脂材料にのみ非ハロゲン難燃剤を添加している。
【００１８】
すでに説明した通り、樹脂チューブには、難燃性が求められることが少なくないため、積層樹脂チューブについても、その内層チューブ・外層チューブを構成する樹脂材料に難燃剤を添加して、難燃性の積層樹脂チューブとすることが好ましい。しかし、その一方で搬送する気体・液体に接触する内層チューブには難燃剤を添加しないことが好ましい場合があり、また、難燃剤を樹脂材料に添加することによる強度等の特性劣化を許容しがたい場合もある。一方で、ポリアミド樹脂は、破断応力や成形安定性などにすぐれているが難燃性の付与が比較的困難な樹脂であり、特に非ハロゲン系の難燃剤では垂直燃焼試験グレードで９４Ｖ−１以上の難燃性を得ることは容易ではない。
【００１９】
しかし、本考案の考案者の研究により、積層樹脂チューブの難燃性は外層チューブの難燃性が多少低くとも、内層チューブの難燃性を高くすれば、全体としてはほぼ内層チューブの難燃性を示すことが明らかになっている。そして、前記のとおり内層チューブに比較的容易に垂直燃焼試験グレードで９４Ｖ−０の難燃性を得られるポリウレタン樹脂を使用しているので、非ハロゲン系の難燃剤のみを添加したポリアミド樹脂による外層チューブを備えているにもかかわらず、全体として垂直燃焼試験グレードで９４Ｖ−０という高い難燃性を有する積層樹脂チューブとしている。
【００２０】
なお、破棄時の環境への影響等を小さくするため、樹脂を材料とする製品でも塩素等のいわゆるハロゲン元素を含まない製品が求められており、難燃剤を非ハロゲン系のものを使用することで本考案もこのような社会的要請に応えた製品を実現している。具体的には、マラシアヌレート系難燃剤を含む有機系難燃剤や、無機系難燃剤、有機リン酸エステル系を含むリン系難燃剤などのさまざまな添加型難燃剤を使用できる。また、水素基含有系難燃剤やカルボン酸含有系難燃剤のような反応型難燃剤を使用することも可能である。
【００２１】
ところで、ポリアミド樹脂は、結晶性が高く破断応力が大きいため、これを外層チューブの材料とすることで高い耐圧の積層樹脂チューブが得られる。また、対磨耗性も優れているため、積層樹脂チューブの外部に傷なども発生しにくくなるといった効果が得られる。
【００２２】
さらに、ポリアミド樹脂は成形時の寸法安定性が高いという特徴を有しており、積層樹脂チューブの外層チューブの材料としてこの点でも非常に優れている。そもそもチューブの主用途は気体・液体の搬送であり、継ぎ手などによってチューブ同士またはチューブと機器の接続を行うために使用されることが多い。ここで、チューブと継ぎ手の継ぎ目で気体や液体の漏れが生じることは許されないため、ここで確実なシールを実現する必要がある。シールはしばしばチューブの外周で行われるため、高い外形寸法精度が求められる。そこで、成型時の寸法安定が高いポリアミド樹脂によって外層チューブを構成することにより、高い外径寸法精度を実現出来るのである。
【００２３】
（２）前記課題を解決するため、本考案においては、前記外層チューブの厚みは０．２ｍｍ乃至０．７５ｍｍであることを特徴とする（１）に記載の積層樹脂チューブとしている。
【００２４】
すでに外層チューブの厚みを０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍとすることで強度等の特性と柔軟屈曲性を満足することができ、さらに、これに非ハロゲン系難燃剤を添加することで優れた難燃性も実現できることを説明している。ここでさらに好ましくは外層チューブの厚みを０．２ｍｍ乃至０．７５ｍｍの範囲とするとよい。このようにすることで、より多くの用途に好適な強度等の特性と柔軟屈曲性が実現されるからである。
【００２５】
（３）前記課題を解決するため、本考案においては、前記内層チューブの厚みは０．３ｍｍ乃至１．５ｍｍであることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の積層樹脂チューブとしている。
【００２６】
すでに内層チューブの厚みを０．１５ｍｍ乃至３．０ｍｍとすることで強度等の特性と柔軟屈曲性を満足することができ、この際に優れた難燃性も実現できることを説明している。ここでさらに好ましくは内層チューブの厚みを０．３ｍｍ乃至０．７５ｍｍの範囲とするとよい。このようにすることで、より多くの用途に好適な強度等の特性と柔軟屈曲性が実現されるからである。
【考案の効果】
【００２７】
以上説明したとおり、本考案では、高い耐圧と柔軟屈曲性を併せ持つとともに、ハロゲン元素を含まないにも関わらず高い難燃性を備えた積層樹脂チューブを提供できるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る積層樹脂チューブの実施方法を示した説明図である。
【図２】本発明に係る積層樹脂チューブを継ぎ手に接続した状態を示した説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明に係る積層樹脂チューブの一実施例である。積層樹脂チューブ（１）は、ポリウレタン樹脂からなる内層チューブ（２）とポリアミド樹脂からなる外層チューブ（３）を積層した構造の説明図である。
【００３０】
この積層樹脂チューブ（１）は外径６ｍｍ、内径４ｍｍのチューブであるが、この一実施例として、内層チューブ（２）は内径４ｍｍ、厚み０．６ｍｍであり、その外部に位置する外層チューブ（３）は厚み０．４ｍｍとしている。この構成とすることで、耐圧２．８ＭＰａ、最小曲げ半径１８ｍｍが得られた。
【００３１】
また、同じく外径８ｍｍであるが、別の実施例として、内層チューブ（２）は内径５ｍｍ、厚み１．１ｍｍとし、その外部に位置する外層チューブ（３）は厚み０．４ｍｍとした積層樹脂チューブも試作した。この構成では、耐圧３．０ＭＰａ、最小曲げ半径２０ｍｍが得られた。
【００３２】
このように、内層チューブ（２）と外層チューブ（３）の厚みを調整することで、きわめて容易に耐圧と柔軟屈曲性を調整できることが証明された。
【００３３】
なお、本発明に係る積層樹脂チューブ（１）は、共押し出し成型によって製造した。ポリウレタン樹脂とポリアミド樹脂は共押し出し成型をした際の接着性が良く、内層チューブ（２）と外層チューブ（３）の界面の剥離強度はきわめて大きい。従って、通常の使用条件下で内層チューブ（２）と外層チューブ（３）が剥離することは考えられない。
【００３４】
また、外層チューブ（３）を成型形状安定性の高いポリアミド樹脂で構成しているため、積層樹脂チューブ（１）の外形精度はきわめて高い。このため、図２に示すように積層樹脂チューブ（１）を継ぎ手（４）に挿入した場合、外周シール部（５）が積層樹脂チューブ（１）の外周に隙間なく密着し、確実なシールが得られる。つまり、積層樹脂チューブ（１）の外形が正確に円形であり、凸凹等がほとんどないため、継ぎ手に接続した際に搬送する気体・液体に漏れが生じることがない。
【００３５】
さらに、外層チューブ（３）の材料樹脂には非ハロゲン系の難燃剤を添加している。ポリウレタン樹脂からなる内層チューブ（２）は、単体でも垂直燃焼試験グレードで９４Ｖ−０の難燃性を備えるが、ポリアミド樹脂からなる外層チューブ（３）は単体では非ハロゲン系の難燃剤では垂直燃焼試験グレードで９４Ｖ−１の難燃性しか確保できなかった。ところが、これらの組み合わせである積層樹脂チューブ（１）全体としては、垂直燃焼試験グレードはおおむね内層チューブ（２）の難燃性と等しい９４Ｖ−０の難燃性を得た。つまり、ハロゲン元素を含まないにも関らず、高い難燃性を備える積層樹脂チューブを実現することができたのである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本考案は、高い耐圧と柔軟屈曲性を併せ持つとともに、ハロゲン元素を含まないにも関わらず高い難燃性を備えた積層樹脂チューブを提供するものであり、産業上の利用価値はきわめて高い。
【符号の説明】
【００３７】
１              積層樹脂チューブ
２              内層チューブ
３              外層チューブ
４              継ぎ手
５              外周シール部
【図１】
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【図２】
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