合成樹脂パイプ及びその製造方法並びに接続方法
【課題】 複数の層の接着強度を高める。
【解決手段】 複数の層１，２の間に接着層３を形成し、複数の層１，２の各々の層と接着層３との間に、補強材として螺旋状補強材４ａ，５ａを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回して、前記接着層３の内周面及び外周面に沿って前記補強層４，５を夫々形成することにより、内側の層１の外周面と接着層３の内周面とが、螺旋状補強材４ａに形成される螺旋状の隙間を通って直接接触し固着されるとともに、外側の層２の内周面と接着層３の外周面とが、螺旋状補強材５ａの螺旋状の隙間を通って直接接触し固着される。
【解決手段】 複数の層１，２の間に接着層３を形成し、複数の層１，２の各々の層と接着層３との間に、補強材として螺旋状補強材４ａ，５ａを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回して、前記接着層３の内周面及び外周面に沿って前記補強層４，５を夫々形成することにより、内側の層１の外周面と接着層３の内周面とが、螺旋状補強材４ａに形成される螺旋状の隙間を通って直接接触し固着されるとともに、外側の層２の内周面と接着層３の外周面とが、螺旋状補強材５ａの螺旋状の隙間を通って直接接触し固着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯水やその他の流体又は気体の導管として用いられ、熱溶着で配管施工する剛性の合成樹脂パイプ、及びその製造方法、並びに合成樹脂パイプを用いた接続方法に関する。
詳しくは、複数の層を積層してパイプ本体が形成され、これら複数の層の間に補強材を螺旋状に巻回して補強層が形成される合成樹脂パイプ及びその製造方法並びに接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の合成樹脂パイプとして、ポリエチレン製の最内層及びメルトインデックスが最も高い最外層で構成される内層管と、この内層管の外周面に帯状の延伸ポリオレフィン系樹脂シートを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回した２層構造の補強層と、この補強層上に積層されたポリエチレン製の外層を有し、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが巻回された内層管の表面を赤外線炉で加熱して該樹脂シートを内層管に融着し、この際、シート隙間（シート端面間の隙間）に内層管の樹脂を充填し、その後、外層を押出し被覆することにより、内層管と補強層との間及び補強層と外層との間に管端面から水が浸入しないようにした複合高圧管がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第４０７６４４０号号公報（第１８−２１頁、図３，４，９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来の合成樹脂パイプでは、内層と外層との間で２層の補強層同士が接触するものの内層と外層が直接接触する箇所がないため、内層と外層の接着強度が低く、パイプ内の急激な圧力変化に伴って２層の補強層の間から剥離するおそれがあるという問題があった。
さらに、２層の補強層同士が直接接触するため、パイプ全体に曲げなどの外力が作用する度に、これら補強層の間に摩擦が発生して位置ズレしたり破損するおそれがあるという問題があった。
また、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが巻回された内層管の表面を赤外線炉で加熱して該樹脂シートを内層管に融着し、この際、シート隙間に内層管の樹脂を充填し、その後、外層を押出し被覆するため、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートが熱の影響を受け易く、それにより延伸した樹脂シートが収縮したり、物性が劣化し易くなってパイプ全体の耐圧性能及び耐久性能が低下するという問題もあった。
【０００５】
本発明のうち第一の発明は、複数の層の接着強度を高めることを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、パイプ本体の内周面及び外周面を平坦にすることを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明又は第二の発明の目的に加えて、螺旋状補強材への熱伝動を最小限に抑制することを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明又は第二の発明の目的に加えて、パイプ接続状態でパイプ端面からの水の浸入によるウィーピング現象やブリスター破壊の発生を防止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、複数の層の間に接着層を形成し、複数の層の各々の層と接着層との間に、補強材として螺旋状補強材を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、前記接着層の内周面及び外周面に沿って前記補強層を夫々形成したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記複数の層を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で接着層を形成した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、前記接着層を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に接着層の外周面に沿って螺旋状補強材を螺旋状に巻回したことを特徴とするものである。
第四の発明は、前記複数の層及び接着層と螺旋状補強材が同系の合成樹脂で形成されてなる前記パイプ本体の軸方向端部を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち第一の発明は、複数の層の間に接着層を形成し、複数の層の各々の層と接着層との間に、補強材として螺旋状補強材を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回して、前記接着層の内周面及び外周面に沿って前記補強層を夫々形成することにより、内側の層の外周面と接着層の内周面とが、螺旋状補強材に形成される螺旋状の隙間を通って直接接触し固着されるとともに、外側の層の内周面と接着層の外周面とが、螺旋状補強材の螺旋状の隙間を通って直接接触し固着される。
したがって、複数の層の接着強度を高めることができる。
その結果、内層と外層との間で２層の補強層同士が接触するものの内層と外層が直接接触する箇所がない従来のものに比べ、パイプ内の急激な圧力変化に伴って層間が剥離し難くなって耐圧性能が向上する。
さらに、２層の補強層同士が直接接触する従来のものに比べ、接着層を挟んで補強層が配置されて螺旋状補強材同士が直接触れないため、パイプ全体に曲げなどの外力が作用しても、螺旋状補強材の位置ズレや糸切れなどの破損を防止できる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、複数の層を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で接着層を形成することにより、この接着層の流動性の高い熱可塑性樹脂が、螺旋状補強材の螺旋状の隙間に夫々スムーズに入り込んで、これら螺旋状補強材の有無による厚み寸法の違いを吸収するため、内側の層の内周面及び外側の層の外周面に凹凸が生じない。
したがって、パイプ本体の内周面及び外周面を平坦にすることができる。
【０００９】
第三の発明は、接着層を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に接着層の外周面に沿って螺旋状補強材を螺旋状に巻回することにより、接着層の被覆積層時に発生した熱が、接着層の内周の螺旋状補強材へ伝動し難くなるとともに、接着層の外周の螺旋状補強材ａへも伝動し難くなる。
したがって、螺旋状補強材への熱伝動を最小限に抑制することができる。
その結果、延伸樹脂シートが巻回された内層管の表面を加熱して融着した後に外層を押出し被覆する従来のものに比べ、延伸加工された螺旋状補強材の収縮や物性劣化を抑えることができ、それによりバイブ全体の耐圧性能及び耐久性能を向上できる。
【００１０】
第四の発明は、複数の層及び接着層と螺旋状補強材が同系の合成樹脂で形成されてなるパイプ本体の軸方向端部を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着することにより、複数の層及び接着層と螺旋状補強材が隙間なく一体に溶着される。
したがって、パイプ接続状態でパイプ端面からの水の浸入によるウィーピング現象やブリスター破壊の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の合成樹脂パイプＡの実施形態は、図１に示す如く、熱可塑性樹脂からなる複数の層１，２として内層と外層を設け、この内層１と外層２の間に中間層として接着層３を形成するとともに、これら内層１及び外層２の各々の層と接着層３との間に、補強材として螺旋状補強材４ａを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、接着層３の内周面及び外周面に沿って補強層４，５を夫々形成している。
【００１２】
これら内層１、外層２及び接着層３を例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で成形し、それらを一体的に積層することでパイプ本体Ａ′が形成され、このパイプ本体Ａ′の軸方向端部をヒータなどの加熱手段で加熱することにより、接続相手に熱溶着して接続される。
特に、接着層３には、内層１及び外層２に用いる熱可塑性樹脂よりも流動性（メルトインデックス）の高い熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００１３】
パイプ本体Ａ′の製造方法は、先ず内層１を押出し成形し、この内層１の外周面１ａに沿って螺旋状補強材４ａを螺旋状に巻回し、その後、その外側に接着層３を押出し成形して積層し、この積層後に、これらを冷却用水槽などに浸漬して冷却する。
この冷却工程の後は、接着層３の外周面３ａに沿って螺旋状補強材５ａを、螺旋状補強材４ａと傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回し、その後、必要に応じて冷却してから、最後に外層２を押出し成形して積層する。
【００１４】
また、図示せぬが必要に応じて内層１の内側に、パイプ本体Ａ′内を通る流体又は気体に合わせた材料からなる最内層を設けたり、外層２の外側に保護用の材料からなる最外層を設けることも可能である。
さらに、これら内層１と最内層の間や外層２と最外層の間又は内層１や外層２や接着層３の内部には、これらと同系の合成樹脂からなる補強線材を、パイプ本体Ａ′の軸方向略全長に亘って配置することも可能である。
【００１５】
螺旋状補強材４ａ，５ａは、内層１、外層２及び接着層３と同じポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で形成された例えばモノフィラメント（monofilament:単繊維）などの糸や補強繊維などであり、その具体例として太いモノフィラメント（延伸モノフィラメント）を螺旋状に巻回すれば、剛性に優れながらパイプ本体Ａ′の切断が容易で軽量化も図れることから好ましい。
【００１６】
また、その他の例として、細いモノフィラメントが編まれたマルチフィラメントを螺旋状に巻回するだけでなく、パイプ本体Ａ′の周方向へ螺旋状に編組して中空円筒形の均一な網状にするか、あるいはニット編みなどで中空円筒形の均一な網状に編み込んだものを追加して配置することも可能である。
さらに、延伸モノフィラメントやマルチフィラメントに代えて、テープ状の糸からなるフラットヤーン（又はテープヤーン）を用いることも可能であり、この場合には該補強線材３の肉厚寸法が薄くなって、パイプ本体Ａ′全体の肉厚寸法を薄くすることができるという利点がある。
【００１７】
そして、本発明の合成樹脂パイプＡを用いた接続方法（パイプ接続構造）の実施形態として、図２に示す如く、２本の合成樹脂パイプＡ同士を直接接続する場合には、夫々のパイプ本体Ａ′の軸方向端部を加熱して、それらの端面同士を互いに突き合わせ、適度に加圧し圧接させて熱溶着する。
【００１８】
また、合成樹脂パイプＡが後述する継手管Ｂを用いて接続される場合には、図３〜図５に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部を加熱し、該継手管Ｂに圧接させて熱溶着する。
このパイプ接続構造は、上述した合成樹脂パイプＡと、この合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１に嵌合する継手管Ｂとを備え、これら合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの対向面を加熱手段（図示しない）により溶融し、これら溶融された対向面を相互に圧接させて溶着している。
【００１９】
その具体例としては、継手管Ｂの内径を合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外径と同じ又はそれよりも小径に形成し、これら合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外周面Ａ２と継手管Ｂの内周面Ｂ１を夫々加熱した後に、この継手管Ｂ内に合成樹脂パイプＡを押し込むことにより、これら継手内周面Ｂ１とパイプ外周面Ａ２を互いに圧接させて熱溶着している。
【００２０】
継手管Ｂは、合成樹脂パイプＡの層１，２と同系の熱可塑性樹脂、詳しくは例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で形成され、接続される合成樹脂パイプＡの数に対応した開口を開設して、例えば直管やＴ字管などに一体成形される。
図示例では、該継手管Ｂの２つの開口を一直線上に開設し、これら開口に２本の合成樹脂パイプＡが夫々押し込まれて接続される直管の場合を示している。
【００２１】
さらに必要に応じて、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１が接続される開口の内周面Ｂ１には、それに挿入した合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が突き当たる段部Ｂ２を周方向へ環状に突出するように一体成形することが好ましい。
この場合には、継手管Ｂに対する合成樹脂パイプＡの押し込みにより、継手内周面Ｂ１とパイプ外周面Ａ２が圧接すると同時に、継手管Ｂ内の段部Ｂ２と合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が圧接して、これらの圧接部分が夫々溶着される。
【００２２】
ところで、図６（ａ）（ｂ）に示す如く、上述のように継手管Ｂの開口に合成樹脂パイプＡを押し込み、その対向するパイプ外周面Ａ２と継手内周面Ｂ１を圧接させることによって、これら対向面から溶融した樹脂Ｒが溢れ出ると、この圧接部分から合成樹脂パイプＡの内側へ向かう溶融樹脂Ｒは、該合成樹脂パイプＡの内周面Ａ４からパイプ内側へ盛り上がって流出し、そのまま環状に突出して硬化する。
また、これと逆に圧接部分からパイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向かう溶融樹脂Ｒは、該継手管Ｂの端面Ｂ３からパイプ外側に盛り上がって流出し、そのまま環状に突出して硬化する。
それにより、パイプ内周面Ａ４よりも内側へ盛り上がって硬化した環状の樹脂Ｒは、流路を部分的に絞って、所定の流量を確保できないおそれがあり、またパイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化した環状の樹脂Ｒは、外観を低下させるおそれがある。
【００２３】
そこで、このような問題点を解決するため、本発明のパイプ接続方法（パイプ接続構造）では、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂと圧接部分から合成樹脂パイプＡの内側へ向かう溶融樹脂Ｒの流れを抑制する流動規制手段Ｃを設けている。
この流動規制手段Ｃとしては、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの接続部分を封止カバーＣ１で該合成樹脂パイプＡの内側から覆うように取り付けることにより、該合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って溢れ出る溶融樹脂Ｒを、パイプ外周面Ａ２沿いに継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け誘導して硬化させることが好ましい。
【００２４】
その他の例として、図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの圧接部分に貯留部Ｃ２，Ｃ３を形成することにより、該合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って溢れ出る溶融樹脂Ｒを、該貯留手段Ｃ２，Ｃ３内へ流し込んで硬化させることも可能である。
【００２５】
また、複数の層１，２及び補強線材３を構成するポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂としては、そのパイプ接続構造において、合成樹脂パイプＡの軸方向端面同士を突き合わせて溶着させる場合には、軟質のオレフィン系樹脂及び硬質のオレフィン系樹脂のどちらで成形しても良いが、継手管Ｂを介して複数本の合成樹脂パイプＡが熱溶着される場合には、継手管Ｂの開口に対して合成樹脂パイプＡを挿入する必要があるため、ある程度硬質なオレフィン系樹脂で成形することが好ましい。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２６】
この実施例１は、図１に示す如く、前述した合成樹脂パイプＡが、前記内層１を押出し成形した後に、この内層１の外周面１ａに沿って、前記螺旋状補強材４ａ，５ａと同系の合成樹脂製で軸方向へ直線状に延びる太いモノフィラメント（延伸モノフィラメント）などの補強線材６を周方向へ複数本夫々適宜間隔ごとに配置し、その外側から加圧して各補強線材６が内層１の内部に押し込まれ、その外側に前記補強層４（螺旋状補強材４ａ）、接着層３、補強層５（螺旋状補強材５ａ）及び外層２を順次積層することにより、これらを一体化してパイプ本体Ａ′が形成される場合を示すものである。
【００２７】
したがって、図１に示す実施例１は、内層１の外周面１ａと接着層３の内周面とが、螺旋状補強材４ａに形成される螺旋状の隙間を通り直接接触して固着されるとともに、接着層３の外周面３ａと外層２の内周面とが、螺旋状補強材５ａの螺旋状の隙間を通り直接接触して固着される。
【００２８】
それにより、接着層３を介して内層１と外層２の接着強度が高くなり、パイプ内の急激な圧力変化に伴って層間が剥離するのを防止できる。
さらに、接着層３を挟んで補強層４，５の螺旋状補強材４ａ，５ａが配置されて、これら螺旋状補強材４ａ，５ａ同士が直接触れないため、螺旋状補強材４ａ，５ａのピッチズレや糸切れが発生しない。
【００２９】
特に、接着層３として、内層１及び外層２に用いる熱可塑性樹脂よりも流動性（メルトインデックス）の高い熱可塑性樹脂を用いた場合には、螺旋状補強材４ａ，５ａの螺旋状の隙間に、該接着層３の流動性の高い熱可塑性樹脂が夫々スムーズに入り込んで、これら螺旋状補強材４ａ，５ａの有無による厚み寸法の違いを吸収するため、内層１の内周面及び外層２の外周面に凹凸が生じない。
それにより、パイプ本体Ａ′の内周面及び外周面を平坦にできる。
【００３０】
そして、パイプ本体Ａ′の製造工程では、接着層３を積層した後に、この接着層３と該接着層３の内周面に沿って螺旋状に巻回された螺旋状補強材４ａとが冷却され、この冷却工程の後に接着層３の外周面に沿って螺旋状補強材５ａを螺旋状に巻回するため、接着層３の被覆積層時に発生した熱が、接着層３の内周の螺旋状補強材４ａへ伝動し難くなるとともに、接着層３の外周の螺旋状補強材５ａへも伝動し難くなる。
それにより、螺旋状補強材４ａ，５ａへの熱伝動を最小限に抑制してこれら螺旋状補強材４ａ，５ａの熱収縮や熱劣化を確実に抑えることができる。
【００３１】
次に、斯かる合成樹脂パイプＡの接続例について説明する。
図２に示す如く、先ず、各パイプ本体Ａ′の軸方向端部のみを例えばヒータなどの加熱手段（図示しない）で加熱した後に、これらパイプ本体Ａ′が一直線上になるように各端面を突き合わせて相互に圧接させると、夫々の内層１、外層２、接着層３と螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６の軸方向端部が溶融して一体になり、これら螺旋状補強材４ａ，５ａ、補強線材６が内層１、外層２及び接着層３に熱溶着される。
【００３２】
それにより、特にパイプ本体Ａ′を屈曲させるなど変形させても、螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６が内層１の内部及び各層間で移動して抜けることがなく、その結果として、このパイプ本体Ａ′を使用する環境が高温雰囲気になっても、該パイプ本体Ａ′が軸方向へ伸びたり、弓状に撓むことが抑制されて、パイプ本体Ａ′の直線強度が保たれ、更に各パイプ本体Ａ′の接続部分に無理な力が掛からない。
【００３３】
また、内層１、外層２、接着層３と螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６が同系のオレフィン系樹脂であるため、パイプ本体Ａ′を分解することなく、そのまま廃棄処理やリサイクルが可能である。
なお、図示例の場合には、各パイプ本体Ａ′の軸方向端面同士から流出した溶融樹脂Ｒが、内層１の内側及び外層２の外側に夫々盛り上がって環状に突出して硬化した例を示しているが、上述したように少なくとも内層１の内側には環状に盛り上がって硬化しないようにすることが好ましい。
【実施例２】
【００３４】
この実施例２は、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、前記合成樹脂パイプＡを用いたパイプ接続方法として前記継手管Ｂを介して接続するものであり、これら合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３と継手Ｂ内の段部Ｂ２が突き当たる部分に、前記流動規制手段Ｃとして封止カバーＣ１を合成樹脂パイプＡの内側から被着した場合を示している。
【００３５】
封止カバーＣ１は、合成樹脂パイプＡ及び継手Ｂを構成する例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂よりも溶融温度が高い合成樹脂又は金属などで形成され、必要に応じてこれら合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３と継手Ｂ内の段部Ｂ２との間に挟み込まれる挟持部Ｃ１′を突設することが好ましい。
【００３６】
次に、斯かるパイプ接続方法を工程順に従って詳しく説明する。
先ず、図３（ａ）の二点鎖線に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外周面Ａ２及び先端面Ａ３と、それに対向する継手管Ｂの内周面Ｂ１とを、それらに例えばヒータなどの加熱手段（図示しない）を接触させるなどして夫々が加熱される。
【００３７】
該パイプ外周面Ａ２及びパイプ先端面Ａ３と継手内周面Ｂ１の表面部分が溶融可能な温度に達したところで、これら合成樹脂パイプＡと継手管Ｂとの間に封止カバーＣ１を挟み入れる。
その後、図３（ｂ）に示す如く、この加熱された継手内周面Ｂ１に沿って、加熱されたパイプ外周面Ａ２を挿入することで、これら両者を圧接させるとともに、パイプ先端面Ａ３を継手管Ｂ内の段部Ｂ２に突き当てる。
【００３８】
それにより、これら合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒは、パイプ先端面Ａ３と継手段部Ｂ２との隙間が封止カバーＣ１で封鎖されるため、そこからパイプ内周面Ａ４側には流れ出ず、そのすべてがパイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け誘導され、それから流出し外側へ環状に盛り上がって突出して硬化する。
したがって、図３（ａ）（ｂ）に示す実施例２は、合成樹脂パイプＡと継手管Ｂとのパイプ接続部において溶融樹脂Ｒがパイプ内周面Ａ４に盛り上がって硬化することを防止でき、流路を絞ることがないため、所定の流量を確保できる。
【実施例３】
【００３９】
この実施例３は、図４（ａ）（ｂ）に示す如く、前記図３（ａ）（ｂ）に示した実施例２の封止カバーＣ１に代え、前記継手Ｂ内の段部Ｂ２に前記流動規制手段Ｃとして貯留部Ｃ２を、前記パイプ内周面Ａ３と対向するように凹設することにより、前記合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒを、該貯留部Ｃ２内へ流し込んで硬化させる構成が、前記図２に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図２に示した実施例２と同じものである。
【００４０】
貯留部Ｃ２は、段部Ｂ２の端面の周方向全周に亘って環状に形成することが好ましく、その容量を増やすために継手内周面Ｂ１側へ拡張することも可能である。
【００４１】
したがって、図４に示す実施例３も、上述した実施例２と同様な作用効果が得られ、更に加えて、実施例２のように封止カバーＣ１を更に必要としないから、その接続作業が容易になるとともに、その分だけ部品点数が減少してコストの低減が図れるという利点がある。
また、合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒの一部又はほとんどが貯留部Ｃ２内へ流れ込むため、パイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向かう溶融樹脂Ｒの量が減り、それにより、パイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化する樹脂Ｒが大幅に減少して目立たなくなり、外観の低下が緩和されるという利点もある。
【実施例４】
【００４２】
この実施例４は、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、前記図４（ａ）（ｂ）に示した実施例３の貯留部Ｃ２に代え、前記流動規制手段Ｃとして貯留部Ｃ３を前記パイプ先端面Ａ３と対向するように凹設することにより、前記合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒを、該貯留部Ｃ３内へ流し込んで硬化させる構成が、前記図４に示した実施例３とは異なり、それ以外の構成は図４に示した実施例３と同じものである。
【００４３】
貯留部Ｃ３は、図示例のようにパイプ先端面Ａ３においてパイプ外周面Ａ２側が最も凹むように直線状又は湾曲状に傾斜させて、パイプ内周面Ａ４側への流出を防ぎながら、その容量を増やすことが好ましい。
その他の例として、合成樹脂パイプＡの軸方向と垂直なパイプ先端面Ａ３に環状の貯留部Ｃ３を形成することも可能である。
【００４４】
したがって、図５に示す実施例４も、上述した実施例３と同様な作用効果が得られ、更に加えて、図示例のようにパイプ先端面Ａ３を貯留部Ｃ３の容量が増えるように傾斜させた場合には、合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒのほとんどが貯留部Ｃ３内へ流し込むため、パイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け流出する量が著しく減少し、それにより、パイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化する樹脂Ｒが無くなって、外観が向上するという利点もある。
【００４５】
なお、前述した合成樹脂パイプＡの実施例１では、内層１の押出し成形後に補強線材６を周方向へ複数本夫々適宜間隔ごとに配置し、その外側から加圧して各補強線材６が内層１の内部に押し込まれる場合を示したが、これに限定されず、内層１の内部に補強線材６を配置しなくても良い。
さらに、前述したパイプ接続方法の実施例２〜実施例４では、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１が接続される開口の内周面Ｂ１に、それに挿入される合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が突き当たる段部Ｂ２を突出形成したが、これに限定されず、該段部Ｂ２無しで、接続する２本の合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３同士が突き当たるようにして、これら先端面Ａ３同士の圧接部分と、継手内周面Ｂ１及びパイプ外周面Ａ２の圧接部分を夫々溶着するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の合成樹脂パイプの一実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の合成樹脂パイプの接続例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の合成樹脂パイプを用いたパイプ接続方法の一例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図４】パイプ接続方法の他の例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図５】パイプ接続方法の他の例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図６】従来のパイプ接続方法の一例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ 合成樹脂パイプ Ａ′ パイプ本体
１ 内層 １ａ 外周面
２ 外層 ３ 接着層
３ａ 外周面 ４，５ 補強層
４ａ，５ａ 螺旋状補強材 ６ 補強線材
Ａ１ 軸方向端部 Ａ２ 外周面（パイプ外周面）
Ａ３ 軸方向先端面（パイプ先端面） Ａ４ 内周面（パイプ内周面）
Ｂ 継手管 Ｂ１ 内周面（継手内周面）
Ｂ２ 段部（継手段部） Ｂ３ 端面
Ｃ 流動規制手段 Ｃ１ 封止カバー
Ｃ１′ 挟持部 Ｃ２，Ｃ３ 貯留部
Ｒ 溶融樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯水やその他の流体又は気体の導管として用いられ、熱溶着で配管施工する剛性の合成樹脂パイプ、及びその製造方法、並びに合成樹脂パイプを用いた接続方法に関する。
詳しくは、複数の層を積層してパイプ本体が形成され、これら複数の層の間に補強材を螺旋状に巻回して補強層が形成される合成樹脂パイプ及びその製造方法並びに接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の合成樹脂パイプとして、ポリエチレン製の最内層及びメルトインデックスが最も高い最外層で構成される内層管と、この内層管の外周面に帯状の延伸ポリオレフィン系樹脂シートを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回した２層構造の補強層と、この補強層上に積層されたポリエチレン製の外層を有し、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが巻回された内層管の表面を赤外線炉で加熱して該樹脂シートを内層管に融着し、この際、シート隙間（シート端面間の隙間）に内層管の樹脂を充填し、その後、外層を押出し被覆することにより、内層管と補強層との間及び補強層と外層との間に管端面から水が浸入しないようにした複合高圧管がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第４０７６４４０号号公報（第１８−２１頁、図３，４，９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来の合成樹脂パイプでは、内層と外層との間で２層の補強層同士が接触するものの内層と外層が直接接触する箇所がないため、内層と外層の接着強度が低く、パイプ内の急激な圧力変化に伴って２層の補強層の間から剥離するおそれがあるという問題があった。
さらに、２層の補強層同士が直接接触するため、パイプ全体に曲げなどの外力が作用する度に、これら補強層の間に摩擦が発生して位置ズレしたり破損するおそれがあるという問題があった。
また、延伸ポリオレフィン系樹脂シートが巻回された内層管の表面を赤外線炉で加熱して該樹脂シートを内層管に融着し、この際、シート隙間に内層管の樹脂を充填し、その後、外層を押出し被覆するため、この延伸ポリオレフィン系樹脂シートが熱の影響を受け易く、それにより延伸した樹脂シートが収縮したり、物性が劣化し易くなってパイプ全体の耐圧性能及び耐久性能が低下するという問題もあった。
【０００５】
本発明のうち第一の発明は、複数の層の接着強度を高めることを目的としたものである。
第二の発明は、第一の発明の目的に加えて、パイプ本体の内周面及び外周面を平坦にすることを目的としたものである。
第三の発明は、第一の発明又は第二の発明の目的に加えて、螺旋状補強材への熱伝動を最小限に抑制することを目的としたものである。
第四の発明は、第一の発明又は第二の発明の目的に加えて、パイプ接続状態でパイプ端面からの水の浸入によるウィーピング現象やブリスター破壊の発生を防止することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち第一の発明は、複数の層の間に接着層を形成し、複数の層の各々の層と接着層との間に、補強材として螺旋状補強材を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、前記接着層の内周面及び外周面に沿って前記補強層を夫々形成したことを特徴とするものである。
第二の発明は、第一の発明の構成に、前記複数の層を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で接着層を形成した構成を加えたことを特徴とする。
第三の発明は、前記接着層を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に接着層の外周面に沿って螺旋状補強材を螺旋状に巻回したことを特徴とするものである。
第四の発明は、前記複数の層及び接着層と螺旋状補強材が同系の合成樹脂で形成されてなる前記パイプ本体の軸方向端部を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち第一の発明は、複数の層の間に接着層を形成し、複数の層の各々の層と接着層との間に、補強材として螺旋状補強材を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回して、前記接着層の内周面及び外周面に沿って前記補強層を夫々形成することにより、内側の層の外周面と接着層の内周面とが、螺旋状補強材に形成される螺旋状の隙間を通って直接接触し固着されるとともに、外側の層の内周面と接着層の外周面とが、螺旋状補強材の螺旋状の隙間を通って直接接触し固着される。
したがって、複数の層の接着強度を高めることができる。
その結果、内層と外層との間で２層の補強層同士が接触するものの内層と外層が直接接触する箇所がない従来のものに比べ、パイプ内の急激な圧力変化に伴って層間が剥離し難くなって耐圧性能が向上する。
さらに、２層の補強層同士が直接接触する従来のものに比べ、接着層を挟んで補強層が配置されて螺旋状補強材同士が直接触れないため、パイプ全体に曲げなどの外力が作用しても、螺旋状補強材の位置ズレや糸切れなどの破損を防止できる。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の効果に加えて、複数の層を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で接着層を形成することにより、この接着層の流動性の高い熱可塑性樹脂が、螺旋状補強材の螺旋状の隙間に夫々スムーズに入り込んで、これら螺旋状補強材の有無による厚み寸法の違いを吸収するため、内側の層の内周面及び外側の層の外周面に凹凸が生じない。
したがって、パイプ本体の内周面及び外周面を平坦にすることができる。
【０００９】
第三の発明は、接着層を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に接着層の外周面に沿って螺旋状補強材を螺旋状に巻回することにより、接着層の被覆積層時に発生した熱が、接着層の内周の螺旋状補強材へ伝動し難くなるとともに、接着層の外周の螺旋状補強材ａへも伝動し難くなる。
したがって、螺旋状補強材への熱伝動を最小限に抑制することができる。
その結果、延伸樹脂シートが巻回された内層管の表面を加熱して融着した後に外層を押出し被覆する従来のものに比べ、延伸加工された螺旋状補強材の収縮や物性劣化を抑えることができ、それによりバイブ全体の耐圧性能及び耐久性能を向上できる。
【００１０】
第四の発明は、複数の層及び接着層と螺旋状補強材が同系の合成樹脂で形成されてなるパイプ本体の軸方向端部を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着することにより、複数の層及び接着層と螺旋状補強材が隙間なく一体に溶着される。
したがって、パイプ接続状態でパイプ端面からの水の浸入によるウィーピング現象やブリスター破壊の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の合成樹脂パイプＡの実施形態は、図１に示す如く、熱可塑性樹脂からなる複数の層１，２として内層と外層を設け、この内層１と外層２の間に中間層として接着層３を形成するとともに、これら内層１及び外層２の各々の層と接着層３との間に、補強材として螺旋状補強材４ａを夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、接着層３の内周面及び外周面に沿って補強層４，５を夫々形成している。
【００１２】
これら内層１、外層２及び接着層３を例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で成形し、それらを一体的に積層することでパイプ本体Ａ′が形成され、このパイプ本体Ａ′の軸方向端部をヒータなどの加熱手段で加熱することにより、接続相手に熱溶着して接続される。
特に、接着層３には、内層１及び外層２に用いる熱可塑性樹脂よりも流動性（メルトインデックス）の高い熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００１３】
パイプ本体Ａ′の製造方法は、先ず内層１を押出し成形し、この内層１の外周面１ａに沿って螺旋状補強材４ａを螺旋状に巻回し、その後、その外側に接着層３を押出し成形して積層し、この積層後に、これらを冷却用水槽などに浸漬して冷却する。
この冷却工程の後は、接着層３の外周面３ａに沿って螺旋状補強材５ａを、螺旋状補強材４ａと傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回し、その後、必要に応じて冷却してから、最後に外層２を押出し成形して積層する。
【００１４】
また、図示せぬが必要に応じて内層１の内側に、パイプ本体Ａ′内を通る流体又は気体に合わせた材料からなる最内層を設けたり、外層２の外側に保護用の材料からなる最外層を設けることも可能である。
さらに、これら内層１と最内層の間や外層２と最外層の間又は内層１や外層２や接着層３の内部には、これらと同系の合成樹脂からなる補強線材を、パイプ本体Ａ′の軸方向略全長に亘って配置することも可能である。
【００１５】
螺旋状補強材４ａ，５ａは、内層１、外層２及び接着層３と同じポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で形成された例えばモノフィラメント（monofilament:単繊維）などの糸や補強繊維などであり、その具体例として太いモノフィラメント（延伸モノフィラメント）を螺旋状に巻回すれば、剛性に優れながらパイプ本体Ａ′の切断が容易で軽量化も図れることから好ましい。
【００１６】
また、その他の例として、細いモノフィラメントが編まれたマルチフィラメントを螺旋状に巻回するだけでなく、パイプ本体Ａ′の周方向へ螺旋状に編組して中空円筒形の均一な網状にするか、あるいはニット編みなどで中空円筒形の均一な網状に編み込んだものを追加して配置することも可能である。
さらに、延伸モノフィラメントやマルチフィラメントに代えて、テープ状の糸からなるフラットヤーン（又はテープヤーン）を用いることも可能であり、この場合には該補強線材３の肉厚寸法が薄くなって、パイプ本体Ａ′全体の肉厚寸法を薄くすることができるという利点がある。
【００１７】
そして、本発明の合成樹脂パイプＡを用いた接続方法（パイプ接続構造）の実施形態として、図２に示す如く、２本の合成樹脂パイプＡ同士を直接接続する場合には、夫々のパイプ本体Ａ′の軸方向端部を加熱して、それらの端面同士を互いに突き合わせ、適度に加圧し圧接させて熱溶着する。
【００１８】
また、合成樹脂パイプＡが後述する継手管Ｂを用いて接続される場合には、図３〜図５に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部を加熱し、該継手管Ｂに圧接させて熱溶着する。
このパイプ接続構造は、上述した合成樹脂パイプＡと、この合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１に嵌合する継手管Ｂとを備え、これら合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの対向面を加熱手段（図示しない）により溶融し、これら溶融された対向面を相互に圧接させて溶着している。
【００１９】
その具体例としては、継手管Ｂの内径を合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外径と同じ又はそれよりも小径に形成し、これら合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外周面Ａ２と継手管Ｂの内周面Ｂ１を夫々加熱した後に、この継手管Ｂ内に合成樹脂パイプＡを押し込むことにより、これら継手内周面Ｂ１とパイプ外周面Ａ２を互いに圧接させて熱溶着している。
【００２０】
継手管Ｂは、合成樹脂パイプＡの層１，２と同系の熱可塑性樹脂、詳しくは例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂で形成され、接続される合成樹脂パイプＡの数に対応した開口を開設して、例えば直管やＴ字管などに一体成形される。
図示例では、該継手管Ｂの２つの開口を一直線上に開設し、これら開口に２本の合成樹脂パイプＡが夫々押し込まれて接続される直管の場合を示している。
【００２１】
さらに必要に応じて、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１が接続される開口の内周面Ｂ１には、それに挿入した合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が突き当たる段部Ｂ２を周方向へ環状に突出するように一体成形することが好ましい。
この場合には、継手管Ｂに対する合成樹脂パイプＡの押し込みにより、継手内周面Ｂ１とパイプ外周面Ａ２が圧接すると同時に、継手管Ｂ内の段部Ｂ２と合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が圧接して、これらの圧接部分が夫々溶着される。
【００２２】
ところで、図６（ａ）（ｂ）に示す如く、上述のように継手管Ｂの開口に合成樹脂パイプＡを押し込み、その対向するパイプ外周面Ａ２と継手内周面Ｂ１を圧接させることによって、これら対向面から溶融した樹脂Ｒが溢れ出ると、この圧接部分から合成樹脂パイプＡの内側へ向かう溶融樹脂Ｒは、該合成樹脂パイプＡの内周面Ａ４からパイプ内側へ盛り上がって流出し、そのまま環状に突出して硬化する。
また、これと逆に圧接部分からパイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向かう溶融樹脂Ｒは、該継手管Ｂの端面Ｂ３からパイプ外側に盛り上がって流出し、そのまま環状に突出して硬化する。
それにより、パイプ内周面Ａ４よりも内側へ盛り上がって硬化した環状の樹脂Ｒは、流路を部分的に絞って、所定の流量を確保できないおそれがあり、またパイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化した環状の樹脂Ｒは、外観を低下させるおそれがある。
【００２３】
そこで、このような問題点を解決するため、本発明のパイプ接続方法（パイプ接続構造）では、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂと圧接部分から合成樹脂パイプＡの内側へ向かう溶融樹脂Ｒの流れを抑制する流動規制手段Ｃを設けている。
この流動規制手段Ｃとしては、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの接続部分を封止カバーＣ１で該合成樹脂パイプＡの内側から覆うように取り付けることにより、該合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って溢れ出る溶融樹脂Ｒを、パイプ外周面Ａ２沿いに継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け誘導して硬化させることが好ましい。
【００２４】
その他の例として、図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１と継手管Ｂとの圧接部分に貯留部Ｃ２，Ｃ３を形成することにより、該合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って溢れ出る溶融樹脂Ｒを、該貯留手段Ｃ２，Ｃ３内へ流し込んで硬化させることも可能である。
【００２５】
また、複数の層１，２及び補強線材３を構成するポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂としては、そのパイプ接続構造において、合成樹脂パイプＡの軸方向端面同士を突き合わせて溶着させる場合には、軟質のオレフィン系樹脂及び硬質のオレフィン系樹脂のどちらで成形しても良いが、継手管Ｂを介して複数本の合成樹脂パイプＡが熱溶着される場合には、継手管Ｂの開口に対して合成樹脂パイプＡを挿入する必要があるため、ある程度硬質なオレフィン系樹脂で成形することが好ましい。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２６】
この実施例１は、図１に示す如く、前述した合成樹脂パイプＡが、前記内層１を押出し成形した後に、この内層１の外周面１ａに沿って、前記螺旋状補強材４ａ，５ａと同系の合成樹脂製で軸方向へ直線状に延びる太いモノフィラメント（延伸モノフィラメント）などの補強線材６を周方向へ複数本夫々適宜間隔ごとに配置し、その外側から加圧して各補強線材６が内層１の内部に押し込まれ、その外側に前記補強層４（螺旋状補強材４ａ）、接着層３、補強層５（螺旋状補強材５ａ）及び外層２を順次積層することにより、これらを一体化してパイプ本体Ａ′が形成される場合を示すものである。
【００２７】
したがって、図１に示す実施例１は、内層１の外周面１ａと接着層３の内周面とが、螺旋状補強材４ａに形成される螺旋状の隙間を通り直接接触して固着されるとともに、接着層３の外周面３ａと外層２の内周面とが、螺旋状補強材５ａの螺旋状の隙間を通り直接接触して固着される。
【００２８】
それにより、接着層３を介して内層１と外層２の接着強度が高くなり、パイプ内の急激な圧力変化に伴って層間が剥離するのを防止できる。
さらに、接着層３を挟んで補強層４，５の螺旋状補強材４ａ，５ａが配置されて、これら螺旋状補強材４ａ，５ａ同士が直接触れないため、螺旋状補強材４ａ，５ａのピッチズレや糸切れが発生しない。
【００２９】
特に、接着層３として、内層１及び外層２に用いる熱可塑性樹脂よりも流動性（メルトインデックス）の高い熱可塑性樹脂を用いた場合には、螺旋状補強材４ａ，５ａの螺旋状の隙間に、該接着層３の流動性の高い熱可塑性樹脂が夫々スムーズに入り込んで、これら螺旋状補強材４ａ，５ａの有無による厚み寸法の違いを吸収するため、内層１の内周面及び外層２の外周面に凹凸が生じない。
それにより、パイプ本体Ａ′の内周面及び外周面を平坦にできる。
【００３０】
そして、パイプ本体Ａ′の製造工程では、接着層３を積層した後に、この接着層３と該接着層３の内周面に沿って螺旋状に巻回された螺旋状補強材４ａとが冷却され、この冷却工程の後に接着層３の外周面に沿って螺旋状補強材５ａを螺旋状に巻回するため、接着層３の被覆積層時に発生した熱が、接着層３の内周の螺旋状補強材４ａへ伝動し難くなるとともに、接着層３の外周の螺旋状補強材５ａへも伝動し難くなる。
それにより、螺旋状補強材４ａ，５ａへの熱伝動を最小限に抑制してこれら螺旋状補強材４ａ，５ａの熱収縮や熱劣化を確実に抑えることができる。
【００３１】
次に、斯かる合成樹脂パイプＡの接続例について説明する。
図２に示す如く、先ず、各パイプ本体Ａ′の軸方向端部のみを例えばヒータなどの加熱手段（図示しない）で加熱した後に、これらパイプ本体Ａ′が一直線上になるように各端面を突き合わせて相互に圧接させると、夫々の内層１、外層２、接着層３と螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６の軸方向端部が溶融して一体になり、これら螺旋状補強材４ａ，５ａ、補強線材６が内層１、外層２及び接着層３に熱溶着される。
【００３２】
それにより、特にパイプ本体Ａ′を屈曲させるなど変形させても、螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６が内層１の内部及び各層間で移動して抜けることがなく、その結果として、このパイプ本体Ａ′を使用する環境が高温雰囲気になっても、該パイプ本体Ａ′が軸方向へ伸びたり、弓状に撓むことが抑制されて、パイプ本体Ａ′の直線強度が保たれ、更に各パイプ本体Ａ′の接続部分に無理な力が掛からない。
【００３３】
また、内層１、外層２、接着層３と螺旋状補強材４ａ，５ａ及び補強線材６が同系のオレフィン系樹脂であるため、パイプ本体Ａ′を分解することなく、そのまま廃棄処理やリサイクルが可能である。
なお、図示例の場合には、各パイプ本体Ａ′の軸方向端面同士から流出した溶融樹脂Ｒが、内層１の内側及び外層２の外側に夫々盛り上がって環状に突出して硬化した例を示しているが、上述したように少なくとも内層１の内側には環状に盛り上がって硬化しないようにすることが好ましい。
【実施例２】
【００３４】
この実施例２は、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、前記合成樹脂パイプＡを用いたパイプ接続方法として前記継手管Ｂを介して接続するものであり、これら合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３と継手Ｂ内の段部Ｂ２が突き当たる部分に、前記流動規制手段Ｃとして封止カバーＣ１を合成樹脂パイプＡの内側から被着した場合を示している。
【００３５】
封止カバーＣ１は、合成樹脂パイプＡ及び継手Ｂを構成する例えばポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂よりも溶融温度が高い合成樹脂又は金属などで形成され、必要に応じてこれら合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３と継手Ｂ内の段部Ｂ２との間に挟み込まれる挟持部Ｃ１′を突設することが好ましい。
【００３６】
次に、斯かるパイプ接続方法を工程順に従って詳しく説明する。
先ず、図３（ａ）の二点鎖線に示す如く、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１の外周面Ａ２及び先端面Ａ３と、それに対向する継手管Ｂの内周面Ｂ１とを、それらに例えばヒータなどの加熱手段（図示しない）を接触させるなどして夫々が加熱される。
【００３７】
該パイプ外周面Ａ２及びパイプ先端面Ａ３と継手内周面Ｂ１の表面部分が溶融可能な温度に達したところで、これら合成樹脂パイプＡと継手管Ｂとの間に封止カバーＣ１を挟み入れる。
その後、図３（ｂ）に示す如く、この加熱された継手内周面Ｂ１に沿って、加熱されたパイプ外周面Ａ２を挿入することで、これら両者を圧接させるとともに、パイプ先端面Ａ３を継手管Ｂ内の段部Ｂ２に突き当てる。
【００３８】
それにより、これら合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒは、パイプ先端面Ａ３と継手段部Ｂ２との隙間が封止カバーＣ１で封鎖されるため、そこからパイプ内周面Ａ４側には流れ出ず、そのすべてがパイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け誘導され、それから流出し外側へ環状に盛り上がって突出して硬化する。
したがって、図３（ａ）（ｂ）に示す実施例２は、合成樹脂パイプＡと継手管Ｂとのパイプ接続部において溶融樹脂Ｒがパイプ内周面Ａ４に盛り上がって硬化することを防止でき、流路を絞ることがないため、所定の流量を確保できる。
【実施例３】
【００３９】
この実施例３は、図４（ａ）（ｂ）に示す如く、前記図３（ａ）（ｂ）に示した実施例２の封止カバーＣ１に代え、前記継手Ｂ内の段部Ｂ２に前記流動規制手段Ｃとして貯留部Ｃ２を、前記パイプ内周面Ａ３と対向するように凹設することにより、前記合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒを、該貯留部Ｃ２内へ流し込んで硬化させる構成が、前記図２に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図２に示した実施例２と同じものである。
【００４０】
貯留部Ｃ２は、段部Ｂ２の端面の周方向全周に亘って環状に形成することが好ましく、その容量を増やすために継手内周面Ｂ１側へ拡張することも可能である。
【００４１】
したがって、図４に示す実施例３も、上述した実施例２と同様な作用効果が得られ、更に加えて、実施例２のように封止カバーＣ１を更に必要としないから、その接続作業が容易になるとともに、その分だけ部品点数が減少してコストの低減が図れるという利点がある。
また、合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒの一部又はほとんどが貯留部Ｃ２内へ流れ込むため、パイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向かう溶融樹脂Ｒの量が減り、それにより、パイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化する樹脂Ｒが大幅に減少して目立たなくなり、外観の低下が緩和されるという利点もある。
【実施例４】
【００４２】
この実施例４は、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、前記図４（ａ）（ｂ）に示した実施例３の貯留部Ｃ２に代え、前記流動規制手段Ｃとして貯留部Ｃ３を前記パイプ先端面Ａ３と対向するように凹設することにより、前記合成樹脂パイプＡの押し込み及び圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒを、該貯留部Ｃ３内へ流し込んで硬化させる構成が、前記図４に示した実施例３とは異なり、それ以外の構成は図４に示した実施例３と同じものである。
【００４３】
貯留部Ｃ３は、図示例のようにパイプ先端面Ａ３においてパイプ外周面Ａ２側が最も凹むように直線状又は湾曲状に傾斜させて、パイプ内周面Ａ４側への流出を防ぎながら、その容量を増やすことが好ましい。
その他の例として、合成樹脂パイプＡの軸方向と垂直なパイプ先端面Ａ３に環状の貯留部Ｃ３を形成することも可能である。
【００４４】
したがって、図５に示す実施例４も、上述した実施例３と同様な作用効果が得られ、更に加えて、図示例のようにパイプ先端面Ａ３を貯留部Ｃ３の容量が増えるように傾斜させた場合には、合成樹脂パイプＡの押し込み及びパイプ外周面Ａ２及び継手内周面Ｂ１の圧接に伴って流出する溶融樹脂Ｒのほとんどが貯留部Ｃ３内へ流し込むため、パイプ外周面Ａ２に沿って継手管Ｂの端面Ｂ３へ向け流出する量が著しく減少し、それにより、パイプ外周面Ａ２よりも外側へ盛り上がって硬化する樹脂Ｒが無くなって、外観が向上するという利点もある。
【００４５】
なお、前述した合成樹脂パイプＡの実施例１では、内層１の押出し成形後に補強線材６を周方向へ複数本夫々適宜間隔ごとに配置し、その外側から加圧して各補強線材６が内層１の内部に押し込まれる場合を示したが、これに限定されず、内層１の内部に補強線材６を配置しなくても良い。
さらに、前述したパイプ接続方法の実施例２〜実施例４では、合成樹脂パイプＡの軸方向端部Ａ１が接続される開口の内周面Ｂ１に、それに挿入される合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３が突き当たる段部Ｂ２を突出形成したが、これに限定されず、該段部Ｂ２無しで、接続する２本の合成樹脂パイプＡの軸方向先端面Ａ３同士が突き当たるようにして、これら先端面Ａ３同士の圧接部分と、継手内周面Ｂ１及びパイプ外周面Ａ２の圧接部分を夫々溶着するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の合成樹脂パイプの一実施例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の合成樹脂パイプの接続例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の合成樹脂パイプを用いたパイプ接続方法の一例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図４】パイプ接続方法の他の例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図５】パイプ接続方法の他の例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【図６】従来のパイプ接続方法の一例を示す縦断面図で、（ａ）が接続前の状態を示しており、（ｂ）が接続後の状態を示している。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ 合成樹脂パイプ Ａ′ パイプ本体
１ 内層 １ａ 外周面
２ 外層 ３ 接着層
３ａ 外周面 ４，５ 補強層
４ａ，５ａ 螺旋状補強材 ６ 補強線材
Ａ１ 軸方向端部 Ａ２ 外周面（パイプ外周面）
Ａ３ 軸方向先端面（パイプ先端面） Ａ４ 内周面（パイプ内周面）
Ｂ 継手管 Ｂ１ 内周面（継手内周面）
Ｂ２ 段部（継手段部） Ｂ３ 端面
Ｃ 流動規制手段 Ｃ１ 封止カバー
Ｃ１′ 挟持部 Ｃ２，Ｃ３ 貯留部
Ｒ 溶融樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層（１，２）を積層してパイプ本体（Ａ′）が形成され、これら複数の層（１，２）の間に補強材を螺旋状に巻回して補強層が形成される合成樹脂パイプにおいて、
前記複数の層（１，２）の間に接着層（３）を形成し、前記複数の層（１，２）の各々の層と接着層（３）との間に、前記補強材として螺旋状補強材（４ａ，５ａ）を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、前記接着層（３）の内周面及び外周面に沿って前記補強層（４，５）を夫々形成したことを特徴とする合成樹脂パイプ。
【請求項２】
前記複数の層（１，２）を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層（１，２）の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で前記接着層（３）を形成した請求項１記載の合成樹脂パイプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の合成樹脂パイプを製造するに際し、前記接着層（３）を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に前記接着層（３）の外周面に沿って螺旋状補強材（５ａ）を螺旋状に巻回したことを特徴とする合成樹脂パイプを製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の合成樹脂パイプを接続するに際し、前記複数の層（１，２）及び接着層（３）と螺旋状補強材（４ａ，５ａ）が同系の合成樹脂で形成されてなる前記パイプ本体（Ａ′）の軸方向端部（Ａ１）を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着したことを特徴とする合成樹脂パイプの接続方法。
【請求項１】
複数の層（１，２）を積層してパイプ本体（Ａ′）が形成され、これら複数の層（１，２）の間に補強材を螺旋状に巻回して補強層が形成される合成樹脂パイプにおいて、
前記複数の層（１，２）の間に接着層（３）を形成し、前記複数の層（１，２）の各々の層と接着層（３）との間に、前記補強材として螺旋状補強材（４ａ，５ａ）を夫々の傾斜角度が逆向きになるように螺旋状に巻回することで、前記接着層（３）の内周面及び外周面に沿って前記補強層（４，５）を夫々形成したことを特徴とする合成樹脂パイプ。
【請求項２】
前記複数の層（１，２）を熱可塑性樹脂で形成するとともに、これら複数の層（１，２）の熱可塑性樹脂よりも流動性の高い熱可塑性樹脂で前記接着層（３）を形成した請求項１記載の合成樹脂パイプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の合成樹脂パイプを製造するに際し、前記接着層（３）を積層した後に冷却し、この冷却工程の後に前記接着層（３）の外周面に沿って螺旋状補強材（５ａ）を螺旋状に巻回したことを特徴とする合成樹脂パイプを製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の合成樹脂パイプを接続するに際し、前記複数の層（１，２）及び接着層（３）と螺旋状補強材（４ａ，５ａ）が同系の合成樹脂で形成されてなる前記パイプ本体（Ａ′）の軸方向端部（Ａ１）を加熱溶融し、接続相手に圧接させて熱溶着したことを特徴とする合成樹脂パイプの接続方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−４８３２９（Ｐ２０１０−４８３２９Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１２７６５（Ｐ２００８−２１２７６５）
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００１３４５３４）株式会社トヨックス (122)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００１３４５３４）株式会社トヨックス (122)
【Ｆターム（参考）】
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