JP2000037814A - 水中防汚管及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内周面に海棲生物が付着せず、製造が容易な水
中防汚管及びその製造方法を提供する。 【解決手段】二層構造の水中防汚管１であって、外層１
２が繊維強化樹脂層、内層１１が銅系金属粉１１１を含
有する樹脂層からなり、これらが接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中にて内周面へ
の防汚効果を有する水中防汚管及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所の冷却用管等のように、内
部に海水を誘導するパイプの内周面には、海水により運
ばれるムラサキガイ、フジツボ、その他の海棲生物が付
着するおそれがある。冷却用管の内周面に海棲生物が付
着すると、付着した海棲生物により内部での流体の通流
が阻害されて、管内部の流体の通流抵抗が増加し、冷却
効率が低下するという問題がある。このために、冷却用
管の内周面に、海棲生物が付着しないような薬物、塗料
を塗布することが行われている。

【０００３】又、出願人は、三層の複合管でって、外層
がＦＲＰ層、中間層がゴム層、内層が海棲生物忌避成分
を発生しえる金属層からなり、これらが接着されている
複合管を提案している（特願平５─２０３９３６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】冷却用管の内周面に、
海棲生物が付着しないような薬品、塗料を塗布する方法
では、薬物から流体内に溶出することによって、周囲の
環境に悪影響を与えるおそれがあり、又、海棲生物の付
着を防止する機能は経時的に劣化するため、長期間にわ
たって海棲生物の付着を防止することができない。

【０００５】特願平５─２０３９３６号の複合管では、
内周面への海棲生物の付着は有効に防止できるが、中間
層にゴム層を設ける必要があるので、製造工程が複雑に
なり、生産効率が悪いという問題点がある。

【０００６】本発明は、上記のような従来の問題点を解
消し、内周面に海棲生物が付着せず、製造が容易な水中
防汚管及びその製造方法を提供することを目的としてな
されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（本発明１）は、二層構造の水中防汚管であって、
外層が繊維強化樹脂層、内層が銅系金属粉を含有する樹
脂層からなり、これらが接合されている水中防汚管であ
る。

【０００８】本願の請求項２に記載の発明（本発明２）
は、銅系金属棒状体と繊維強化樹脂とが、前記銅系金属
棒状体の少なくとも一部が内周面に露出するように筒状
に一体成形されている水中防汚管である。

【０００９】本願の請求項３に記載の発明（本発明３）
は、軸方向に所定間隙をあけて配向された強化繊維と銅
系金属棒状体と繊維強化樹脂とが、前記銅系金属棒状体
の少なくとも一部が内周面より露出するように筒状に一
体成形されている水中防汚管である。

【００１０】本願の請求項４に記載の発明（本発明４）
は、帯状繊維基材に銅系金属粉を付着させるとともに硬
化性樹脂を含浸させたものを芯型上に巻回した状態とな
して内層形成層を形成する工程と、その内層形成層上に
硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外層形成層を
形成する工程と、前記内層形成層及び外層形成層を一体
硬化させる工程とからなる水中防汚管の製造方法であ
る。

【００１１】本願の請求項５に記載の発明（本発明５）
は、硬化性樹脂に銅系金属粉を混練したものを芯型上に
巻回した状態となして内層形成層を形成する工程と、そ
の内層形成層上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回
して外層形成層を形成する工程と、前記内層形成層及び
外層形成層を一体硬化させる工程とからなる水中防汚管
の製造方法である。

【００１２】本願の請求項６に記載の発明（本発明６）
は、芯型上に、銅系金属棒状体を巻回する工程と、その
上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回した後硬化さ
せる工程とからなる水中防汚管の製造方法である。

【００１３】本願の請求項７に記載の発明（本発明７）
は、芯型上に、強化繊維を所定間隙をあけて管軸方向に
配向するように巻回し、その上に銅系金属棒状体を巻回
する工程と、その上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を
巻回した後硬化させる工程とからなる水中防汚管の製造
方法である。

【００１４】本発明において、繊維強化樹脂及び硬化性
樹脂含浸繊維強化帯状体は、硬化性樹脂と繊維帯状体と
からなる。硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹
脂、フラン樹脂等が使用される。硬化性樹脂中には、必
要に応じて硬化剤及び促進剤等を混入して使用してもよ
い。繊維帯状体としては、例えば、ガラスチョップスト
ランド、ガラスロービング等が使用される。

【００１５】本発明において、銅系金属粉としては、銅
を８０％以上含有するものが好ましい。銅の含有量が８
０％未満であると、海棲生物の付着防止効果が少なくな
る。銅系金属粉の径は、０．５ｍｍ以下であるのが好ま
しい。径が０．５ｍｍを超えると、帯状繊維基材に付着
しにくくなる。銅系金属粉の帯状繊維基材への付着量
は、帯状繊維基材１００重量部に対して、５〜２００重
量部が好ましい。付着量が５重量部未満であると、海棲
生物の付着防止効果が少なくなり、２００重量部を超え
ると、帯状繊維基材に付着しにくくなる。

【００１６】本発明において、銅系金属棒状体として
は、銅を８０％以上含有するものが好ましい。銅の含有
量が８０％未満であると、海棲生物の付着防止効果が少
なくなる。銅系金属棒状体の線径は、１．０ｍｍ以下で
あるのが好ましい。線径が１．０ｍｍを超えると、樹脂
が接着しにくくなる。又、銅系金属棒状体の樹脂との接
着力を高めるために、銅系金属棒状体の表面にプライマ
ーを塗布しておいてもよい。

【００１７】本発明１の水中防汚管の内層の銅系金属粉
を含有する樹脂層は、銅系金属粉の離脱防止のために、
その内表面全部に銅系金属粉を露出させることなく、樹
脂面も露出させなければならない。銅系金属粉の覆う面
積の樹脂の露出面の比は、樹脂の性質や配合、銅系金属
粉の種類や配合量等によって適宜決定される。

【００１８】本発明４において、帯状繊維基材として
は、例えば、有機繊維不織布、ガラスマット、ガラスペ
ーパー等が使用される。本発明４〜本発明７の水中防汚
管の製造方法は、連続的に水中防汚管を成形するために
は、ドロストホルム式を採用するのが好ましいが、バッ
チ式を採用してもよい。

【００１９】

【作用】本発明１の水中防汚管は、外層が繊維強化樹脂
層、内層が銅系金属粉を含有する樹脂層からなり、これ
らが接合されていることにより、内層の内周面への海棲
生物の付着や繁茂が防止され、又、内層と外層間が強固
に接合されているので、施工時に発生する衝撃や施工後
に土圧等のたわみにより発生する曲げ応力により層間が
剥離することがなく耐久性に優れている。

【００２０】本発明２の水中防汚管は、銅系金属棒状体
と繊維強化樹脂とが、前記銅系金属棒状体の少なくとも
一部が内周面に露出するように筒状に一体成形されてい
ることにより、内周面への海棲生物の付着や繁茂が防止
され、又、銅系金属棒状体と繊維強化樹脂間が強固に接
合されているので、施工時に発生する衝撃や施工後に土
圧等のたわみにより発生する曲げ応力により層間が剥離
することがなく耐久性に優れている。

【００２１】本発明３の水中防汚管は、軸方向に所定間
隙をあけて配向された強化繊維と銅系金属棒状体と繊維
強化樹脂とが、前記銅系金属棒状体の少なくとも一部が
内周面より露出するように筒状に一体成形されているこ
とにより、内周面への海棲生物の付着や繁茂が防止さ
れ、又、軸方向に配向された強化繊維と銅系金属棒状体
と繊維強化樹脂間が強固に接合されているので、施工時
に発生する衝撃や施工後に土圧等のたわみにより発生す
る曲げ応力により層間が連続的に剥離することがなく耐
久性に優れている。

【００２２】本発明４の水中防汚管の製造方法は、帯状
繊維基材に銅系金属粉を付着させるとともに硬化性樹脂
を含浸させたものを芯型上に巻回した状態となして内層
形成層を形成する工程と、その内層形成層上に硬化性樹
脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外層形成層を形成する
工程と、前記内層形成層及び外層形成層を一体硬化させ
る工程とからなることにより、本発明１の水中防汚管を
容易に製造することができる。

【００２３】本発明５の水中防汚管の製造方法は、硬化
性樹脂に銅系金属粉を混練したものを芯型上に巻回した
状態となして内層形成層を形成する工程と、その内層形
成層上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外層
形成層を形成する工程と、前記内層形成層及び外層形成
層を一体硬化させる工程とからなることにより、本発明
１の水中防汚管を容易に製造することができる。

【００２４】本発明６の水中防汚管の製造方法は、芯型
上に、銅系金属棒状体を巻回する工程と、その上に硬化
性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回した後硬化させる工程
とからなることにより、本発明２の水中防汚管を容易に
製造することができる。

【００２５】本発明７の水中防汚管の製造方法は、芯型
上に、強化繊維を所定間隙をあけて管軸方向に配向する
ように巻回し、その上に銅系金属棒状体を巻回する工程
と、その上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回した
後硬化させる工程とからなることにより、本発明３の水
中防汚管を容易に製造することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例１ 図１は、本発明の水中防汚管の一例を示す断面図であ
る。内径５００ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、長さ２ｍの繊維強
化樹脂管（ガラス含有率６０重量％）の管内面にエポキ
シ接着剤を厚さ０．５ｍｍで均一に塗布し、粒径０．１
〜０．５ｍｍの銅系金属粉（Ｃｕ：８７％、Ａｌ：７．
５％、Ｆｅ：２．５％、Ｎｉ：２．５％、Ｍｎ：０．５
％）１１１を２ｍｍ間隔にて接着した。接着剤が硬化す
る養生時間（３時間）を経て、内層１１が銅系金属粉１
１１を含有する樹脂層、外層１１が繊維強化樹脂管から
なり、これらが接合されている二層構造の図１に示すよ
うな水中防汚管１を得た。

【００２７】得られた水中防汚管１を２０％偏平させ
て、層間の接着度を観察したが、剥離は見られなかっ
た。又、水中防汚管１の表面を木槌で叩いて衝撃に対す
るテストをしたが、同様に剥離は見られなかった。

【００２８】又、得られた水中防汚管１を実際に海中に
浸し海棲生物の付着状況を観察した。その結果、１ケ月
後、外層１２の外周面にフジツボと見られる海棲生物が
付着していた。しかし、内層１１の内周面には海棲生物
は付着していなかった。３ケ月後、外層１２の外周面に
フジツボと見られる海棲生物が１つ／５ｃｍ² の割合で
付着していた。しかし、内層１１の内周面には海棲生物
は付着していなかった。

【００２９】比較例 銅系金属粉を用いなっかたこと以外は実施例同様にし
て、二層構造管を得て、この二層構造管を実施例１と同
様の海棲生物の付着試験を行ったところ、外周面及び内
周面にフジツボと見られる海棲生物が付着していた。

【００３０】実施例２ 銅系金属粉の間隔を４ｍｍとしたこと以外は実施例１と
同様にして水中防汚管１を得た。得られた水中防汚管１
について、実施例１と同様の海棲生物の付着試験を行っ
た。その結果は実施例１と同様であった。

【００３１】実施例３ 図２は、ドロストホルム式の装置にて、水中防汚管の更
に別の例を成形する工程を示している。この装置２は、
装置本体２１から水平に延出された回転軸２２を中心に
して回転する一方が開放された円筒状のマンドレル２３
を備え、このマンドレル２３に無端のスチールベルト２
４によって形成される型面２５が前進するようになって
いる。そしてマンドレル２３の開放端に達したスチール
ベルト２４は、マンドレル２３の中心を通って元の位置
に戻り、再びマンドレル２３に巻回されるようになって
いる。マンドレル２３は、その開放端部が硬化炉２６に
臨むようにされている。

【００３２】マンドレル２３上に、有機繊維不織布に熱
硬化性樹脂を含浸させたものに、銅系金属粉（Ｃｕ：９
０％、Ａｌ：１６％、Ｆｅ：３％、Ｎｉ：１％）３１１
を、有機繊維不織布１００重量部に対して３０重量部付
着させたものを巻回して、内層形成層３１′を形成し
た。

【００３３】内層形成層３１′上に、ガラスロービング
クロス３２１と熱硬化性樹脂３２２とからなる硬化性樹
脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外層形成層３２′を形
成した。これを硬化炉２６に導入して、内層形成層３
１′及び外層形成層３２′を一体硬化させた後、切断装
置２７にて所定長さに切断して、内層３１が銅系金属粉
を含有する樹脂層、外層３２が繊維強化樹脂層とからな
る水中防汚管３を得た。

【００３４】得られた水中防汚管３について、２０％偏
平させて、層間の接着度を観察したが、剥離は見られな
かった。又、水中防汚管３の表面を木槌で叩いて衝撃に
対するテストをしたが、同様に剥離は見られなかった。
又、得られた水中防汚管３を実際に海中に浸し海棲生物
の付着状況を観察した。その結果、１ケ月後、外層３２
の外周面にフジツボと見られる海棲生物が付着してい
た。しかし、内層３１の内周面には海棲生物は付着して
いなかった。３ケ月後、外層３２の外周面にフジツボと
見られる海棲生物が１つ／５ｃｍ² の割合で付着してい
た。しかし、内層３１の内周面には海棲生物は付着して
いなかった。

【００３５】実施例４〜７ 図３は、ドロストホルム式の装置にて成形する工程を示
している。ここで用いられる装置２は、図２を参照して
説明したものと同じ装置である。マンドレル２３上に、
熱硬化性樹脂１００重量部に、表１に示す粒径の銅系金
属粉（Ｃｕ：９９％、その他：１％）の表１に示す量を
混練したもの４１１を巻回した状態となして、内層形成
層４１′を形成した。

【００３６】内層形成層４１′上に、ガラスロービング
クロス４２１と熱硬化性樹脂４２２とからなる硬化性樹
脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外層形成層４２′を形
成した。これを硬化炉２６に導入して、内層形成層４
１′及び外層形成層４２′を一体硬化させた後、切断装
置２７にて所定長さに切断して、内層４１が銅系金属粉
を含有する樹脂層、外層４２が繊維強化樹脂層とからな
る水中防汚管４を得た。

【００３７】得られた水中防汚管４について、２０％偏
平させて、層間の接着度を観察したが、剥離は見られな
かった。又、水中防汚管４の表面を木槌で叩いて衝撃に
対するテストをしたが、同様に剥離は見られなかった。
又、得られた水中防汚管４を実際に海中に浸し海棲生物
の付着状況を観察した。その結果、１ケ月後、外層４２
の外周面にフジツボと見られる海棲生物が付着してい
た。しかし、内層４１の内周面には海棲生物は付着して
いなかった。３ケ月後、外層４２の外周面にフジツボと
見られる海棲生物が１つ／５ｃｍ² の割合で付着してい
た。しかし、内層４１の内周面には海棲生物は付着して
いなかった。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例８，９ 図４は、本発明の水中防汚管の別の例を示す一部断面図
である。この水中防汚管５は、銅系金属棒状体５１と繊
維強化樹脂５２とが筒状に一体成形されて、繊維強化樹
脂５２からなる層の内周面に銅系金属棒状体５１の一部
が露出されたものである。

【００４０】図５は、図４に示す水中防汚管５をドロス
トホルム式の装置にて成形する工程を示している。ここ
で用いられる装置２は、図２を参照して説明したものと
同じ装置である。

【００４１】マンドレル２３上に、表１に示す線径の銅
系金属棒状体（Ｃｕ：９９％、その他：１％）５１を巻
回し、その上にガラスロービングクロス５２１と熱硬化
性樹脂５２２とからなる硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体
を巻回した。これを硬化炉２６に導入して、硬化性樹脂
を硬化させることにより、繊維強化樹脂５２からなる層
の内周面より露出する金属棒状体５１の一部が露出され
た水中防汚管５を得た。

【００４２】又、得られた水中防汚管５を実際に海中に
浸し海棲生物の付着状況を観察した。その結果、１ケ月
後、外周面にフジツボと見られる海棲生物が付着してい
た。しかし、内周面には海棲生物は付着していなかっ
た。３ケ月後、外周面にフジツボと見られる海棲生物が
１つ／５ｃｍ² の割合で付着していた。しかし、内周面
には海棲生物は付着していなかった。

【００４３】

【表２】

【００４４】実施例１０，１１ 図６は、本発明の水中防汚管の別の更に例を示す断面図
である。この水中防汚管６は、繊維強化樹脂６３からな
る層の内周面に軸方向に所定間隙をあけて配向された強
化繊維６２とその一部が露出する銅系金属棒状体６１と
が一体成形されたものである。

【００４５】図７は、図６に示す水中防汚管６をドロス
トホルム式の装置にて成形する工程を示している。ここ
で用いられる装置２は、図２を参照して説明したものと
同じ装置である。

【００４６】マンドレル２３上に、長さ１００ｍｍ、間
隔３０ｍｍにて管軸方向に配向する補強成分を有するス
ダレ状の強化繊維６２を巻回し、その上に表３に示す線
径の銅系金属棒状体（Ｃｕ：９９％、その他：１％）６
１を巻回し、その上にガラスロービングクロス６３１と
熱硬化性樹脂６３２とからなる硬化性樹脂含浸繊維強化
帯状体６３′を巻回した。

【００４７】これを硬化炉に導入して、硬化性樹脂を硬
化させることにより、繊維強化樹脂６３からなる層の内
周面に軸方向に配向した強化繊維６２と金属棒状体６１
が埋設された水中防汚管６を得た。又、得られた水中防
汚管６を実際に海中に浸し海棲生物の付着状況を観察し
た。その結果、１ケ月後、外周面にフジツボと見られる
海棲生物が付着していた。しかし、内周面には海棲生物
は付着していなかった。３ケ月後、外周面にフジツボと
見られる海棲生物が１つ／５ｃｍ² の割合で付着してい
た。しかし、内周面には海棲生物は付着していなかっ
た。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】本発明１の水中防汚管は、上記のとおり
とされているので、内層の内周面への海棲生物の付着や
繁茂が防止され、施工時に発生する衝撃や施工後に土圧
等のたわみにより発生する曲げ応力により層間が剥離す
ることがなく耐久性に優れている。

【００５０】本発明２の水中防汚管の製造方法は、上記
のとおりとされているので、本発明２の水中防汚管を容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中防汚管の一例を示す断面図であ
る。

【図２】ドロストホルム式の装置を用いた、本発明の水
中防汚管の製造方法の一例の工程を説明する模式図であ
る。

【図３】ドロストホルム式の装置を用いた、本発明の水
中防汚管の製造方法の別の例の工程を説明する模式図で
ある。

【図４】本発明の水中防汚管の別の例を示す断面図であ
る。

【図５】ドロストホルム式の装置を用いた、本発明の水
中防汚管の製造方法の更に別の例の工程を説明する模式
図である。

【図６】本発明の水中防汚管の更に別の例を示す断面図
である。

【図７】ドロストホルム式の装置を用いた、本発明の水
中防汚管の製造方法の更に別の例の工程を説明する模式
図である。

【符号の説明】

１，３，４，５，６ 水中防汚管 １１，３１，４１ 内層 １２，３２，４２ 外層 ５１，６１ 銅系金属棒状体 ５２，６３ 繊維強化樹脂 ６２ 軸方向に沿う強化繊維

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA05 BA15 BA31 CB03 CB04 CB14 CB22 CC12 DA26 DB01 EA17 4F100 AB17B AB17C AB17H AK01A AK01B BA03 BA07 BA10A BA10C BA41 CA23B DA11 DC30C DE01B DE01H DG01A DH02A EH512 EJ423 EJ821 GB90 JC00 JK04 JK10 JL00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二層構造の水中防汚管であって、外層が
   繊維強化樹脂層、内層が銅系金属粉を含有する樹脂層か
   らなり、これらが接合されていることを特徴とする水中
   防汚管。
2. 【請求項２】 銅系金属棒状体と繊維強化樹脂とが、前
   記銅系金属棒状体の少なくとも一部が内周面に露出する
   ように筒状に一体成形されていることを特徴とする水中
   防汚管。
3. 【請求項３】 軸方向に所定間隙をあけて配向された強
   化繊維と銅系金属棒状体と繊維強化樹脂とが、前記銅系
   金属棒状体の少なくとも一部が内周面より露出するよう
   に筒状に一体成形されていることを特徴とする水中防汚
   管。
4. 【請求項４】 帯状繊維基材に銅系金属粉を付着させる
   とともに硬化性樹脂を含浸させたものを芯型上に巻回し
   た状態となして内層形成層を形成する工程と、その内層
   形成層上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回して外
   層形成層を形成する工程と、前記内層形成層及び外層形
   成層を一体硬化させる工程とからなることを特徴とする
   水中防汚管の製造方法。
5. 【請求項５】 硬化性樹脂に銅系金属粉を混練したもの
   を芯型上に巻回した状態となして内層形成層を形成する
   工程と、その内層形成層上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯
   状体を巻回して外層形成層を形成する工程と、前記内層
   形成層及び外層形成層を一体硬化させる工程とからなる
   ことを特徴とする水中防汚管の製造方法。
6. 【請求項６】 芯型上に、銅系金属棒状体を巻回する工
   程と、その上に硬化性樹脂含浸繊維強化帯状体を巻回し
   た後硬化させる工程とからなることを特徴とする水中防
   汚管の製造方法。
7. 【請求項７】 芯型上に、強化繊維を所定間隙をあけて
   管軸方向に配向するように巻回し、その上に銅系金属棒
   状体を巻回する工程と、その上に硬化性樹脂含浸繊維強
   化帯状体を巻回した後硬化させる工程とからなることを
   特徴とする水中防汚管の製造方法。