特許 7628439 多層管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-31

(45)【発行日】2025-02-10

(54)【発明の名称】多層管

(51)【国際特許分類】

   B32B 1/08 20060101AFI20250203BHJP

   B32B 27/30 20060101ALI20250203BHJP

   F16L 9/14 20060101ALI20250203BHJP

【ＦＩ】

B32B1/08 B

B32B27/30 101

F16L9/14

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021029010

(22)【出願日】2021-02-25

(65)【公開番号】P2022130058

(43)【公開日】2022-09-06

【審査請求日】2023-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100207756

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100129746

【弁理士】

【氏名又は名称】虎山 滋郎

(72)【発明者】

【氏名】中野 一

(72)【発明者】

【氏名】山本 誉大

(72)【発明者】

【氏名】西岡 卓弥

【審査官】脇田 寛泰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２０８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０５４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０２１４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１５０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５５０８０４８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１５－２０９９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１４５７９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００５－５２２３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４８２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０８２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４３６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－５６２７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】韓国公開実用新案第２０－２０１９－０００１２６９（ＫＲ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ１／００－４３／００

Ｆ１６Ｌ９／００－１１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内層と、
前記内層の外側に配置された中間層と、
前記中間層の外側に配置された外層とを備える多層管であって、
前記中間層は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛を含み、
前記外層は、外周表面に円周方向に沿って設けられた複数のリブ溝からなる凹凸部を有し、前記リブ溝の平均深さ（ｄ）が前記多層管の全体肉厚（Ｔ）に対し１５％～３０％である、多層管。

【請求項2】

前記リブ溝の平均深さ（ｄ）が０．５ｍｍ～２．５ｍｍである、請求項１に記載の多層管。

【請求項3】

前記リブ溝の平均幅（ｗ）が１．０ｍｍ～２．０ｍｍである、請求項１又は２に記載の多層管。

【請求項4】

前記外層の円周方向に直交する方向において、隣接する前記リブ溝の平均ピッチ間距離（ｐ）が１．０ｍｍ～２．０ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の多層管。

【請求項5】

前記熱膨張性黒鉛の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、４質量部～１８質量部である、請求項１～４のいずれか１項に記載の多層管。

【請求項6】

前記多層管の全体肉厚（Ｔ）が、３．６ｍｍ～１０．３ｍｍである、請求項１～５のいずれか１項に記載の多層管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多層管に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物において、建築技術の高度化に伴い用いられる配管材には多様な性質が求められ、多層となっている多層管が用いられている。配管材としての多層管は、例えば、防火区画に使用するために、高い耐火性能が要求される。

【0003】

配管材に要求される耐火性能の具体的な機能としては、火の熱により配管材が膨張して配管自体を閉塞させ、配管材を通じた火の燃え移りを防止する機能が求められている。このような配管材としては、熱膨張性黒鉛を含有する配管材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

近年、立管の需要が高まっていることから、大きな口径の配管材が必要とされ、口径の品揃えが重要になってきている。一般的に配管材の口径が大きくなると火の熱が加わった際に、閉塞する面積が大きくなることから耐火性能発現が難しくなる。そこで、配管材の耐火性能を向上させるために、多層管の少なくとも一層に熱膨張性黒鉛の添加部数を増やすことが検討されている。しかし、熱膨張性黒鉛の添加部数を増やすと、熱膨張性黒鉛がクラック起点となりひびが入ったりするなどにより引張強度が低下したり、熱膨張性黒鉛の偏平性の増加により機械的強度が低下したりする等の多層管の物性低下が生じてしまう問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－７４６８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような事情に鑑み、本発明は、物性低下を抑制し、高い耐火性能を有する多層管を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、中間層に所定量の熱膨張性黒鉛を配合し、外層に所定の凹凸部を設けることで、物性低下を抑制し、高い耐火性能を有する多層管とすることが可能であることを見出した。本発明者らは、かかる知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］内層と、前記内層の外側に配置された中間層と、前記中間層の外側に配置された外層とを備える多層管であって、前記中間層は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛を含み、前記外層は、外周表面に円周方向に沿って設けられた複数のリブ溝からなる凹凸部を有し、前記リブ溝の平均深さ（ｄ）が前記多層管の全体肉厚（Ｔ）に対し１５％～３０％である、多層管。
［２］前記リブ溝の平均深さ（ｄ）が０．５ｍｍ～２．５ｍｍである、［１］に記載の多層管。
［３］前記リブ溝の平均幅（ｗ）が１．０ｍｍ～２．０ｍｍである、［１］又は［２］に記載の多層管。
［４］前記外層の円周方向に直交する方向において、隣接する前記リブ溝の平均ピッチ間距離（ｐ）が１．０ｍｍ～２．０ｍｍである、［１］～［３］のいずれかに記載の多層管。
［５］前記熱膨張性黒鉛の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、４質量部～１８質量部である、［１］～［４］のいずれかに記載の多層管。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、物性低下を抑制し、高い耐火性能を有する多層管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る多層管の模式的断面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係る多層管の正面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る多層管の正面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る多層管の製造装置の一例を示す平面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る多層管の製造装置の一例を示す正面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る多層管の製造装置に使用する金型と多層管外面成形用チューブの一例を示す断面構成図である。

【図6】本発明の実施例における耐火性能評価試験に使用する耐火試験炉の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［多層管］
本発明の実施形態に係る多層管１０は、図１に示すように、内層１、中間層２及び外層３を備える。内層１は多層管１０の最内層を構成し、外層３は多層管１０の最外層を構成する。図１に示す多層管１０は、内層１、中間層２及び外層３がこの順に多層管の内側から積層された多層構造を有する。なお、多層管１０の構成は三層に限られず、例えば、中間層２が複数層であってもよい。

【0012】

多層管１０を構成する外層３は、外周表面に円周方向に沿って設けられた複数のリブ溝４Ａからなる凹凸部４を有し、リブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）が多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対し１５％～３０％である。外層３に凹凸部４が設けられていることで、多層管１０の埋め戻し材であるモルタル等との接触面積を増加させ、アンカー効果を十分に発揮することで燃焼残渣が留まり続け、高い耐火性能を有する多層管１０とすることができる。リブ溝４Ａは、図１（ａ）に示すように、隣接するリブ溝４Ａと接するように連続して配置されてもよく、図２に示すように、隣接するリブ溝４Ａと間隔を有するように配置されてもよい。
多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対するリブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）は、１６％以上であることが好ましく、１７％以上であることがより好ましい。多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対するリブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）が上記下限値以上であることで、凹凸部４と埋め戻し材との接触面積が十分確保され、アンカー効果を発揮することにより燃焼残渣が崩落しにくくなり耐火性能が向上する。
また、多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対するリブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）は、２９％以下であることが好ましく、２８％以下であることがより好ましい。多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対するリブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）が上記上限値以下であることで、リブ溝４Ａの加工により削られる外層３の材料の量を制限することができ、凹凸部４と埋め戻し材との接触面積が十分確保され、アンカー効果を発揮することにより燃焼残渣が崩落しにくくなり耐火性能が向上する。

【0013】

多層管１０の全体肉厚（Ｔ）は、３．６ｍｍ～１０．３ｍｍであることが好ましく、３．７ｍｍ～１０．２ｍｍであることがより好ましく、３．８ｍｍ～１０．１ｍｍであることがさらに好ましい。多層管１０の全体肉厚（Ｔ）が上記範囲内であることで、一般的なＶＰ呼び径４０～呼び径１５０相当肉厚があり、一般的な継手との接合にも対応可能となる。

【0014】

内層１の厚さは、０．３ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましく、０．４ｍｍ～２．４ｍｍであることがより好ましく、０．５ｍｍ～２．３ｍｍであることがさらに好ましい。
中間層２の厚さは、２．１ｍｍ～９．６ｍｍであることが好ましく、２．２ｍｍ～９．４ｍｍであることがより好ましく、２．３ｍｍ～９．２ｍｍであることがさらに好ましい。
外層３の厚さは、０．３ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましく、０．４ｍｍ～２．４ｍｍであることがより好ましく、０．５ｍｍ～２．３ｍｍであることがさらに好ましい。

【0015】

リブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）は、０．５ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましく、０．８ｍｍ～２．３ｍｍであることが好ましく、１．０ｍｍ～２．１ｍｍであることがより好ましい。リブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）が上記範囲内であることで、多層管１０の埋め戻し材であるモルタル等との接触面積を増加させ、アンカー効果を十分に発揮することで燃焼残渣が留まり続けることで、高い耐火性能を有する多層管１０とすることができる。
なお、リブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）は、外層３に設けられる全てのリブ溝４Ａの平均値である。

【0016】

リブ溝４Ａの平均幅（ｗ）は、１．０ｍｍ～２．０ｍｍであることが好ましく、１．１ｍｍ～１．９ｍｍであることが好ましく、１．２ｍｍ～１．８ｍｍであることがより好ましい。リブ溝４Ａの平均幅（ｗ）が上記範囲内であることで、多層管１０の埋め戻し材であるモルタル等との接触面積を増加させ、アンカー効果を十分に発揮することで燃焼残渣が留まり続けることで、高い耐火性能を有する多層管１０とすることができる。
なお、リブ溝４Ａの平均幅（ｗ）は、外層３に設けられる全てのリブ溝４Ａの平均値である。

【0017】

外層３の円周方向に直交する方向において、隣接するリブ溝４Ａの平均ピッチ間距離（ｐ）は、１．０ｍｍ～２．０ｍｍであることが好ましく、１．１ｍｍ～１．９ｍｍであることが好ましく、１．２ｍｍ～１．８ｍｍであることがより好ましい。隣接するリブ溝４Ａの平均ピッチ間距離（ｐ）が上記範囲内であることで、多層管１０の埋め戻し材であるモルタル等との接触面積を増加させ、アンカー効果を十分に発揮することで燃焼残渣が留まり続けることで、高い耐火性能を有する多層管１０とすることができる。
なお、隣接するリブ溝４Ａの平均ピッチ間距離（ｐ）は、外層３に設けられる全てのリブ溝４Ａの平均値である。

【0018】

多層管１０を構成する内層１、中間層２及び外層３は、ポリ塩化ビニル系樹脂を含む。中でも、中間層２は、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛を含む。中間層２に、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛を含むことで、高い耐火性能を有する多層管１０とすることができる。また、中間層２に、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛を含むことで、熱膨張性黒鉛がクラック起点となりひびが入ったりするなどにより引張強度が低下することを抑制することができ、熱膨張性黒鉛の偏平性の増加により機械的強度が低下することを抑制することができる。

【0019】

（ポリ塩化ビニル系樹脂）
内層１、中間層２及び外層３を構成する材料としては、ポリ塩化ビニル系樹脂が好適に用いられる。
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、（１）ポリ塩化ビニル単独重合体；（２）塩化ビニルモノマーと、該塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体；（３）塩化ビニル以外の（共）重合体に塩化ビニルをグラフト共重合したグラフト共重合体等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、必要に応じて上記ポリ塩化ビニル系樹脂を塩素化してもよい。

【0020】

上記（２）塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては、特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα－オレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、α－メチルスチレン等の芳香族ビニル類；Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド等のＮ－置換マレイミド類などが挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【0021】

上記（３）塩化ビニルをグラフト共重合する共重合体としては、塩化ビニルをグラフト共重合するものであれば、特に限定されず、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－ブチルアクリレート－一酸化炭素共重合体、エチレン－メチルメタクリレート共重合体、エチレン－プロピレン共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンなどが挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【0022】

上記ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、特に限定されるものではないが、小さくなると成形体の物性低下が起こり、大きくなると溶融粘度が高くなって成形が困難になるので、４００～１，６００が好ましく、５００～１，５００がより好ましく、６００～１，４００がさらに好ましい。
なお、上記平均重合度とは、塩化ビニル系樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、濾過により不溶成分を除去した後、濾液中のＴＨＦを乾燥除去して得た樹脂を試料とし、ＪＩＳ Ｋ ６７２０－２：１９９９「プラスチック－塩化ビニルホモポリマー及びコポリマー(ＰＶＣ)－第２部：試験片の作り方及び諸性質の求め方」に準拠して測定した平均重合度を意味する。

【0023】

上記ポリ塩化ビニル系樹脂の重合方法は、特に限定されず、従来公知の任意の重合方法を採用することができ、例えば、塊状重合方法、溶液重合方法、乳化重合方法、懸濁重合方法等が挙げられる。

【0024】

上記ポリ塩化ビニル系樹脂の塩素化方法は、特に限定されず、従来公知の塩素化方法を採用することができ、例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等が挙げられる。

【0025】

上記ポリ塩化ビニル系樹脂はいずれも、樹脂組成物としての耐火性能を阻害しない範囲で、架橋、変性して用いてもよい。この場合、予め架橋、変性した樹脂を用いてもよく、添加剤等を配合する際に、同時に架橋、変性してもよいし、あるいは樹脂に上記成分を配合した後に架橋、変性してもよい。上記樹脂の架橋方法についても、特に限定はなく、ポリ塩化ビニル系樹脂の通常の架橋方法、例えば、各種架橋剤、過酸化物を使用する架橋、電子線照射による架橋、水架橋性材料を使用した方法等が挙げられる。

【0026】

（熱膨張性黒鉛）
中間層２を構成する塩化ビニル系樹脂組成物中に含まれる熱膨張性黒鉛は、鱗片状及び球状等の熱膨張性黒鉛である。熱膨張性黒鉛は、加熱時に膨張するものであり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を、無機酸と、強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたものであり、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物の一種である。無機酸としては、濃硫酸、硝酸、セレン酸等が挙げられる。また、強酸化剤としては、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等が挙げられる。
また、上記のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、更にアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等の中和剤で中和してもよい。脂肪族低級アミンとしては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等が挙げられる。上記アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物としては、例えば、カリウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【0027】

本発明で使用する熱膨張性黒鉛の膨張開始温度は、火災発生時以外に膨張することを防止する観点から、１５０℃以上が好ましく、１５５℃以上がより好ましく、１６０℃以上がさらに好ましい。また、火災発生時には、熱膨張性黒鉛の体積増加率を高くし、耐火性を効果的に発揮する観点から、２５０℃以下が好ましく、２４０℃以下がより好ましく、２３０℃以下がさらに好ましい。

【0028】

中間層２を構成する塩化ビニル系樹脂組成物中の熱膨張性黒鉛の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、２質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましく、４質量部以上であることがさらに好ましい。熱膨張性黒鉛の含有量が上記下限値以上であることで、中間層２の熱膨張性が十分となる。また、中間層２を構成する塩化ビニル系樹脂組成物中の熱膨張性黒鉛の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましく、１９質量部以下であることがより好ましく、１８質量部以下であることがさらに好ましい。熱膨張性黒鉛の含有量が上記上限値以下であることで、多層管１０の機械的強度が十分となる。

【0029】

（添加剤）
本発明の多層管１０の内層１、中間層２及び外層３を構成する材料には、その物性を損なわない範囲内で、無機充填材、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、可塑剤、熱可塑性エラストマー等の添加剤が添加されていてもよい。

【0030】

無機充填剤としては、公知のものを広く使用することが可能であり、特に限定はない。具体的には、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブ溝デン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッュ、及び脱水汚泥等からなる群より選択される一種以上を挙げることができる。

【0031】

滑剤としても、公知のものを広く使用することが可能であり、特に限定はない。滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤が挙げられる。内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、例えば、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、及びビスアミドからなる群より選択される一種以上を使用することができる。また、外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。外部滑剤としては特に限定されず、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックスからなる群より選択される一種以上を使用することができる。

【0032】

加工助剤としても、公知のものを広く使用することが可能であり、特に限定はない。例えば、重量平均分子量１０万～２００万のアルキルアクリレート－アルキルメタクリレート共重合体等のアクリル系加工助剤などを挙げることができる。上記アクリル系加工助剤としては特に限定されず、例えば、ｎ－ブチルアクリレート－メチルメタクリレート共重合体、２－エチルヘキシルアクリレート－メチルメタクリレート－ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

【0033】

衝撃改質剤としても、公知のものを広く使用することが可能であり、特に限定はない。例えば、メタクリル酸メチル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＭＢＳ）、塩素化ポリエチレン、及びアクリルゴム等からなる群より選択される一種以上を使用することができる。

【0034】

耐熱向上剤としても、公知のものを広く使用することが可能であり、特に限定はない。例えば、α－メチルスチレン系、Ｎ－フェニルマレイミド系樹脂等を使用することができる。

【0035】

酸化防止剤としては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、フェノール系抗酸化剤等が挙げられる。

【0036】

光安定剤としては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、ヒンダードアミン系等の光安定剤等が挙げられる。

【0037】

紫外線吸収剤としては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、サリチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

【0038】

顔料としては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の有機顔料；酸化物系、クロム酸モリブ溝デン系、硫化物・セレン化物系、フェロシアニン化物系などの無機顔料等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

【0039】

また、上記ポリ塩化ビニル系樹脂には可塑剤が添加されていてもよい。可塑剤としては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、ジブチルフタレート、ジー２―エチルヘキシルフタレート、及びジー２―エチルヘキシルアジペートからなる群より選択される一種以上を使用することができる。

【0040】

熱可塑性エラストマーとしては特に限定されず、公知のものを広く使用することが可能である。例えば、アクリルニトリル－ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－酢酸ビニル－一酸化炭素共重合体（ＥＶＡＣＯ）、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体や塩化ビニル－塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、及びポリアミド系熱可塑性エラストマーからなる群より選択される一種以上を使用することができる。

【0041】

上述した熱膨張性黒鉛及び添加剤をポリ塩化ビニル系樹脂に混合する方法としては、公知の方法を広く採用することが可能である。具体的には、ホットブレンドによる方法、コールドブレンドによる方法等が挙げられる。

【0042】

＜多層管の使用用途＞
以上にしてなる本発明の多層管１０は、物性低下を抑制し、かつ、高い耐火性能を有するので、建築物の排水管、ダクト及び電線管等の配管として好適に使用可能である。また、本発明の多層管は、配管本体の構成材料として好適に使用可能であるだけでなく、配管の継手の構成材料としても、好適に使用可能である。

【0043】

＜多層管の製造方法＞
図３は、本発明の一実施形態に係る多層管１０を製造するために用いられる製造装置２０を模式的に示す平面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る多層管１０を製造するために用いられる製造装置２０の模式的に示す正面図である。
多層管１０を製造するための製造装置２０は、図３，４に示すように、内外層押出機１１と、中間層押出機１２と、金型１３と、冷却水槽１５と、引取機１６と、切断機１７とを備える。内外層押出機１１及び中間層押出機１２には、金型１３が接続されている。金型１３には、冷却水槽１５が接続されている。冷却水槽１５には、引取機１６が接続されている。引取機１６には、切断機１７が接続されている。

【0044】

本発明の多層管の製造方法は、まず、内層の材料及び外層の材料を、ホッパーを利用して内外層押出機１１へ投入し、内外層押出機１１内で内層の材料及び外層の材料を溶融混練し、金型１３に押し出す。また、中間層の材料を、ホッパーを利用して中間層押出機１２へ投入し、中間層押出機１２内で中間層の材料を溶融混練し、金型１３に押し出す。

【0045】

次いで、金型１３において、内層の材料及び外層の材料を溶融混練したもの、及び、中間層の材料を溶融混練したものを加熱し、３層構造を有する未硬化の多層管を成型する。
金型１３での加熱温度は、内層、中間層及び外層の材料の流動性を向上させる観点から、１６０℃以上２００℃以下であることが好ましく、１７０℃以上１９５℃以下であることがより好ましく、１８０℃以上１９０℃以下であることがさらに好ましい。
金型１３での加熱時間は、内層、中間層及び外層の材料が金型１３に存在する時間であり、内層、中間層及び外層の材料の流動性を向上させる観点から、３分以上１０分以下であることが好ましく、４分以上９分以下であることがより好ましく、５分以上８分以下であることがさらに好ましい。

【0046】

次いで、金型１３の出口から、３層構造を有する未硬化の多層管が押し出され、冷却水槽１５へ送られる。
冷却水槽１５には、未硬化の多層管を所定寸法に成形するための管外面成形用チューブ１４が取り付けられており、未硬化の多層管の外面を、管外面成形用チューブ１４と接触した状態で冷却する。図５は、製造装置における金型１３及び管外面成形用チューブ１４を拡大して示す断面図である。図５に示すように、内外層押出機１１により溶融混練された内層の材料２１及び外層の材料２３と、中間層押出機１２により溶融混練された中間層の材料２２とを、中間層の断面形状の外周縁の形状が真円となるように設計された金型１３に注入し、未硬化の多層管１０´を成形する。未硬化の多層管１０´は、未硬化の内層３１及び未硬化の外層３３と、中間層の材料２２により形成される未硬化の中間層３２とを備える。中間層の材料２２は、未硬化の多層管１０´を金型１３より吐出されると発泡し、未硬化の中間層３２が形成される。未硬化の多層管１０´を管外面成形用チューブ１４内に挿入し、未硬化の多層管１０´は所定寸法に型成形されながら冷却水槽１５内で冷却される。
冷却水槽１５での冷却温度は、未硬化の多層管１０´を十分に硬化させる観点から、１４℃以上２６℃以下であることが好ましく、１６℃以上２４℃以下であることがより好ましく、１８℃以上２２℃以下であることがさらに好ましい。
冷却水槽１５での冷却時間は、未硬化の多層管１０´が冷却水槽１５に存在する時間であり、内層の材料及び外層の材料を十分に硬化させる観点から、４分以上１６分以下であることが好ましく、６分以上１４分以下であることがより好ましく、８分以上１２分以下であることがさらに好ましい。

【0047】

次いで、引取機１６を用いて、冷却水槽１５で冷却された多層管１０を引き取り、また、切断機１７を用いて、引取機１６から送られてきた多層管１０を所定の長さに切断する。このようにして、所定の長さを有する多層管１０を得る。

【0048】

次いで、多層管１０を賦形でき得る状態となるまで温めた後、リブ溝４Ａの平均深さ（ｄ）が多層管１０の全体肉厚（Ｔ）に対し１５％～３０％とする所望のリブ溝形状を有する金型を嵌める。このようにして、所望の形状のリブ溝４Ａからなる凹凸部４を有する多層管１０を得る。

【0049】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【実施例】

【0050】

以下、実施例に基づき、本発明の実施形態をより具体的に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。

【0051】

（実施例及び比較例）
下記表１に示した配合に基づき、上記多層管の製造方法で内層、中間層及び外層の３層構造である多層管を作製した。作製した多層管は、平均外径が１１４．００±０．２５ｍｍであり、全体肉厚（Ｔ）が７．１±０．５ｍｍ（内層１．２ｍｍ±０．５ｍｍ、中間層４．６ｍｍ±０．５ｍｍ、外層１．３ｍｍ±０．５ｍｍ）であり、全長が４ｍである。多層管の外層には、周方向へリブ溝を形成し、外層の円周方向に沿った凹凸形状の凹凸部が設けられた試験体を作製した。

【0052】

＜使用原料＞
実施例及び比較例で用いた材料は以下のとおりである。
〈ポリ塩化ビニル系樹脂〉
・徳山積水株式会社「ＴＳ－１０００Ｒ」（平均重合度：１，０００）
〈Ｃａ／Ｚｎ安定剤〉
・日東化成社株式会社「ＴＶＳ－８８３２」
〈滑剤〉
・三井化学社株式会社「ハイワックス２２０ＲＫＴ」
〈着色剤〉
・レジノカラー株式会社「Ｒ１８７５Ｊ」
〈熱膨張性黒鉛〉
・鈴裕化学株式会社「ＧＲＥＰ－ＥＧ」

【0053】

（耐火試験）
ＩＳＯ８３４－１１：２０１４の規定に基づき、図６に示す耐火試験炉Ｔにより、試験体Ｘを用いた床区画貫通の耐火試験を行った。床材Ｚは、１００ｍｍの厚さのＡＬＣ（Autoclaved Light-weight Concrete）を用いた。試験体Ｘは、床材Ｚの外部に８００ｍｍ露出させた。試験体Ｘと床材Ｚは埋め戻し材Ｙとしてモルタルを使用した。なお、加熱室ＵにはバーナーＶが設置されている。また、試験体Ｘの先端部近傍に温度測定用の熱電対Ｗが設置され、熱電対Ｗにより耐火試験炉Ｔの温度を測定した。耐火試験炉Ｔの最終温度を９５０℃とし、試験体Ｘと埋め戻し材Ｙの間から発煙した時間を計測し、以下の判定基準にて判定した。
＜判定基準＞
Ａ：８０分以上
Ｂ：６０分以上８０分未満
Ｃ：６０分未満

【0054】

（引張強度評価試験）
ＪＩＳ Ｋ ７１６１－１：２０１４「プラスチック－引張特性の求め方－第１部」に則り、試験体から各実施例及び比較例の試験片を作成し、５ｍｍ／分で引張降伏強さを測定した。この時の測定雰囲気は２３℃とした。なお、試験片が破断するまでの最大荷重をＰ（Ｎ）、試験片の断面積をＳ（ｍｍ^２）として引張降伏強さＦ（ＭＰａ）は、以下の式で算出した。そして、算出した引張降伏強さＦを以下の判定基準にて判定した。
引張降伏強さ：Ｆ=Ｐ／Ｓ
＜判定基準＞
Ａ：引張降伏強さＦが４２（ＭＰａ）以上
Ｂ：引張降伏強さＦが３５（ＭＰａ）以上４２（ＭＰａ）未満
Ｃ：引張降伏強さＦが３５（ＭＰａ）未満

【0055】

【表1】

【符号の説明】

【0056】

１…内層
２…中間層
３…外層
１０…多層管
４Ａ…リブ溝
４…凹凸部
１０´…未硬化の耐火管
１１…内外層押出機
１２…中間層押出機
１３…金型
１４…管外面成形用チューブ
１５…冷却水槽
１６…引取機
１７…切断機
２０…製造装置
２１…内層の材料
２３…外層の材料
２２…中間層の材料
３１…未硬化の内層
３２…未硬化の中間層
３３…未硬化の外層
Ｔ……耐火試験炉
Ｕ……加熱室
Ｖ……バーナー
Ｗ……熱電対
Ｘ……試験体
Ｙ……モルタル
Ｚ……床材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】