JP2000509132A - Pressure tube made of plastic material - Google Patents

Pressure tube made of plastic material

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JP2000509132A
JP2000509132A JP9538617A JP53861797A JP2000509132A JP 2000509132 A JP2000509132 A JP 2000509132A JP 9538617 A JP9538617 A JP 9538617A JP 53861797 A JP53861797 A JP 53861797A JP 2000509132 A JP2000509132 A JP 2000509132A
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pressure
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pipes
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リンドストローム,ヘルゲ
ニマーク,アンダース,イー.
ヘィッキラ,ペッカ
イーケー,カール―ガスタフ
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ボレアリス ポリマーズ オサケ ユキテュア
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Abstract

(57)【要約】 この発明は、プラスチックマテリアルの多層圧力パイプ(20)に関する。多層圧力パイプ(20)は、継続する層(21,22,23,24)において押し出されるマテリアル中の強化繊維をクロスする向きに配向するエクストルーダー(10)をエクストルーダーとして使用して多層圧力パイプ(20)を形成し、前記押し出されるマテリアルは、長繊維強化体を含むポリオレフィンである。 (57) Abstract The present invention relates to a multilayer pressure pipe (20) of plastic material. The multi-layer pressure pipe (20) is a multi-layer pressure pipe using as an extruder an extruder (10) that orients reinforcing fibers in the material extruded in successive layers (21, 22, 23, 24) in a cross direction. The material that forms (20) and is extruded is a polyolefin containing a long fiber reinforcement.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 プラスチックマテリアルの圧力チューブ この発明は、プラスチックマテリアルの多層圧力チューブに関する。 パイプ類は、例えば、液体及び気体を搬送するため、及び、機械及び装置類、輸 送車両類、建設産業などの種々の構造パーツ類に使用されている。プラスチック のパイプ類の使用により、数多くの用途において金属パイプ類に優る利点が得ら れる。金属パイプ類に優る利点の代表的なものには、重量の軽減、耐腐食性、製 造時の成形の容易性、電気絶縁ならびに熱絶縁特性が含まれる。 プラスチックパイプ類は、主として押し出し成形により製造される。補強プラス チックパイプ類は、多くの場合、プルトルージョン成形(引出し成形)、ワイン ディング成形、ローリング成形又は圧縮成形により製造される。 補強されないプラスチックパイプ類は、例えば、PVC、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリブテンおよびクロスリンクされたポリエチレンから製造される。 補強されたプラスチックパイプ類は、ガラス繊維および例えばポリエステル、ビ ニルエステル又はエポキシの熱硬化性プラスチックから製造されるのが通例であ る。 軽量で耐腐食性の構造ものは、熱可塑性のパイプを使用することで得られる。こ の熱可塑性パイプに付随する問題は、主として、機械的強度に劣り、荷重がかか ったとき、クリープしてしまう点である。 さらに、それらの衝撃抵抗力は、低温度において貧弱なものであり、圧力に耐え るためには、それらのパイプ類の肉厚を厚くしなければならない。 他方、圧力に耐えるリジッドな構造ものは、補強したプラスチックパイプ類の使 用で得られる。しかしながら、補強したプラスチックパイプ類は、衝撃により簡 単にダメージを受け、それらの機械的強度特性が損ねられ、腐食などの環境的作 用を受けやすくなる。さらに、補強されたプラスチックパイプ類の摩耗抵抗力は 、条件によっては低下する。 前記した弱点を熱可塑性パイプの周りに補強熱硬化性層を形成した複合パイプ類 により改善しようとする試みがなされている。このように作られたパイプ類で良 好な内部摩耗抵抗と化学抵抗ならびに良好な耐圧性と良好な堅牢さが達成される 。しかしながら、堅いがもろい熱硬化性プラスチックスの特徴により、前記パイ プは、衝撃破砕する。熱硬化性外側パイプが壊れると、その構造は、腐食され、 機械的強度が低下する。さらに、熱硬化性パイプと熱可塑性パイプとの間のイン ターフェースの部分の接着度合いが十分でなく、前記パイプが強い応力を受ける と、層間剥離、即ち層が互いに剥離してしまう現象が前記インターフェースの部 分に発生する。この現象により、前記パイプにおける機械的強度と化学的強度の 両者が低下してしまう。 さらに、上記したプラスチックパイプの欠点を是正するため、熱硬化性パイプと 熱可塑性パイプとを互いに異なるオーダーで組み合わせたり、熱可塑性パイプを 他の熱可塑性パイプ又は熱硬化性パイプと組み合わせ、それらのインターフェー ス部分を互いにしっかり合致させる試みがなされている。しかしながら、これら の構造によっては、前記インターフェース部分による不連続なポイントをパイプ から無くすものではなく、上記した衝撃ダメージにより、異なるパイプタイプの マテリアル特有の熱膨張係数により、又は、伸びにより、前記不連続なポイント が構造を脆弱なものにしてしまう。 パイプの異なる層の間のジョイントにおける不連続なポイントをなくすために米 国特許3,900,048号は、強化プラスチックパイプ類の製造方法を記 載しており、そこでは、ガラス繊維強化の熱可塑性でクロスリンクされていない ポリマーを溶剤により熱可塑性コアパイプの周りに取り付けている。該公報に記 載の方法によれば、溶剤によって、層の間のはっきりとしたインターフェース部 分を消すことができるようになっている。 米国特許3,900,048号による成功により、熱可塑性パイプとガラス繊維 強化ポリマーのポリマーマトリックスは、溶解可能であると推定される。しかし ながら、溶解しない、又は、溶解が極めて困難であるマテリアルズもパイプ類に 汎用されている。ポリマーの溶解には、多くの場合、時間がかかり、したがって 、そのような方法は、実用に適していない。さらに、使用した溶剤の望ましくな い溶剤残渣がパイプに残留してしまう。 フィンランド特許出願933877には、熱可塑性コアパイプと、その周りを囲 む熱可塑性で連続の強化繊維で作られた複合マテリアルとから作られた熱可塑性 複合パイプが記載されている。この熱可塑性コアパイプと、熱可塑性で連続の強 化繊維で作られた周囲の複合マテリアルとは、継ぎ目なしに互いに熱融着してい るものである。 この複合マテリアルの熱可塑性マリックスポリマーと、熱可塑性コアパイプとは 、必要に応じて、接合部が熱可塑性のものの融点又は溶融点に加熱され、シーム レスジョイントが形成されるようになっている。 前記熱可塑性複合パイプは、熱可塑性で連続した強化繊維で作られた巻き付け可 能な複合マテリアルを熱可塑性コアパイプの周りに巻き付け角度0〜180°又は 選ばれた層において異なる角度で巻き付けて製造されるもので、前記巻き付け角 度は、前記複合マテリアルが等しい層になるように巻き付けられる角度が好まし い。 熱可塑性複合パイプは、フィンランド特許出願933877に記載の所謂プリプ レグ法によっても製造できるもので、この方法は、選択された熱可塑性コアパイ プに熱可塑性で連続した補強体で作られた複合マテリアルを施すもので、前記パ イプの直径と選択した巻き付け角度により選ばれた適当な幅のテープ状の複合マ テリアルである前記補強体を回転するコアパイプの周辺に向けてリールから導き 出されて行われる。前記複合マテリアルのテープと熱可塑性コアパイプとのシー ムレス融合は、前記複合マテリアルが前記コアパイプの表面に達する前に、該マ テリアルの軟化点又は融点温度に加熱されることによってなされる。さらに、前 記コアパイプの表面を加熱することも可能であり、これによって、前記パイプの 最外周面は、軟化又は溶融する温度に達する。溶融状態においての熱可塑性相の ものの互いの融合は、前記コアパイプに巻き付けられた複合マテリアルのテープ のテンションで確実なものになり、このテンションで前記溶融したものの接合点 に対し前記融合に有利な圧力が作用する。前記複合マテリアルと前記コアパイプ の溶融接合点が冷えるときに融合するが、前記複合マテリアルのテープは、依然 としてテンションがかかった状態にある。強い熱可塑性パイプブランクの周側面 に第1の複合マテリアル層の融合に続く複合マテリアル層の融合は、対応した態 様で行われる。この融合も融合点において前記パイプを加圧ロールなどの手段に よる圧縮モールディングすることにより確実なものになる。 PVCパイプのようなプラスチックの下水本管がエクストルーダーにより製造さ れていることが知られている。このような下水本管の強度は、押し出しされるマ テリアルに使用の添加物及び該添加物の量によって定まる。しかしながらコネン ショナルの軸方向シングルスクリュウエクストルーダーを使用するときは、例え ば強化繊維がパイプの長さ方向にのみに配置され、このため該パイプの曲げ強度 が弱いままになってしまう。 フィンランド特許出願933877に記載の所謂巻き付け技術においては、例 えばガラス繊維の強化繊維が通常ミリメーターの分数程度の短繊維である。さら に、そのような多数工程の製造方法は、比較的経費が嵩み、この理由で圧力パイ プ製造の最良の方法ではない。 圧力パイプ類は、異なる圧力カテゴリーに分類されるもので、現在の製造技術を 使用するとき、圧力パイプ類の圧力カテゴリーPNは、概ね6.8から10であ る。コンベンショナルの圧力パイプ類のプラスチック原材料の溶融粘度MFR2 (メルトフローレート)は、通常低く、通常1以下である。 この発明の目的は、現在知られている選択肢における改良である。この発明の特 定の目的は、現在知られている対応のパイプ類の圧力カテゴリーよりも著しく高 い圧力カテゴリーをもつプラスチック圧力パイプを提供することである。 この発明の目的は、プラスチックマテリアルの多層圧力パイプにより達成される もので、このパイプは、継続する層における前記マテリアル中の強化繊維をクロ ス方向に向けるエクストルーダーをエクストルーダーとして使用して形成された 多層圧力パイプであって、押し出されたマテリアルが長繊維強化体を含むポリオ レフィンであることを特徴とするものである。 この発明のアイデアは、例えば、長繊維強化体をある程度の量、通常、5〜95 重量%、好ましくは、25〜75重量%を含むポリプロピレンのようなポリオレ フィンを押し出しされるマテリアルとして使用する点にある。長繊維強化体にお ける繊維の長さは、該繊維の直径の少なくとも30倍のものである。圧力パイプ における強化体の長さは、マウグニチュード0.5〜50mm、好ましくは、1 〜20mm、最も好ましくは2〜15mmのオーダーである。使用される強化繊 維は、押し出し処理の間破断する連続繊維でもよい。さらに、使用されるエクス トルーダーは、継続する層において、押し出されるマテリアルにおける強化繊維 がクロスする方向に押し出されるエクルトルーダーである。 この発明による筒状のプロダクトにける層の数は、二層又は二層以上のものであ る。この発明による筒状プロダクトの製造に使用されるマテリアルの溶融粘度M FR2は,1より大きく、例えば、好ましくは10〜18である。 この発明において、用語”ポリオレフィン”は、その殆どのポリマーにおいて少 なくとも50重量%がポリオレフィンであるポリマーを意味する。したがって、 残りのものは、別の熱可塑性ポリマーであることにもなる。 この発明によるプロダクツの製造においては、所謂コーン(円錐形)エクストル ーダーを使用することが好ましく、このエクストルーダーは、例えば、長繊維強 化体を継続する層中において異なる方向に配向するもので、その結果、この発明 によるプロダクトの強度は、一層強くなる。このようなプロダクトは、パイプの 内圧によく耐え、例えば、PN16,18,20及び22又はこれ以上の圧力カ テゴリーを達成することが可能になる。 数多くの顕著な利点が、この発明による選択で得られる。この発明によるプロダ クトの強度は、現在技術の方法により製造されている対応するプロダクツの強度 を遥かに越えるものである。この発明は、エクストルーダー技術の使用を可能に し、使用の押し出しされるマテリアルは、PVCマテリアルズの代わりにポリオ レフィン類からなり、これによって有害な環境問題がなくなり、さらに、例えば 、プロダクトの加工処理性が著しく向上する。 この発明によれば、複数の層が互いにシームレスに接合し、これによって複数の 層が互いに剥離しない多層パイプ類の製造が可能になる。この発明の代わりに、 現在の技術のテープ巻き付け技術を使用すれば、別々の層が互いに剥離してしま う。さらに、この発明は、強度を損ねることなしに、所望の表面特性を得ること ができる。かくして、この発明によるプロダクトの表面は、平滑なもの、ラフな もの、化学品に耐えるものなどのものになる。 この発明による圧力パイプにおいては、異なる層が押し出し可能な異なるマテリ アルズから構成されていてもよい。しかしながら、すべての層において、同じタ イプのポリオレフィンを使用することが好ましく、これによって、複数の層の相 互の粘着の問題がうまく解決される。この発明による多層圧力パイプにおいては 、インナー層又はすべての層にポリプロピレンを使用することができ、この場合 、パイプは、高い耐腐食性及び高い耐熱性を有することになる。 この発明を添付の図面に描いた発明のプリンシプルを参照しながら詳しく記載す るが、これは、この発明をそれのみに限定するためのものではない。 図1は、この発明によるプロダクトの製造に使用される装置の一つの好ましい実 施例の断面略図である。 図2は、この発明による四層のプロダクトの断面図である。 図1において、エクストルーダー全体を符号10で示す。エクストルーダー10 は、所謂コーン(円錐形)エクストルーダーであり、これは、例えば、米国特許 5,387,386に記載されているものである。エクストルーダー10は、ス テーター11,12とローター13とを有している。押し出しするマテリアルの 入り口を符号14で示す。符号15は、供給チャンネル又は導管を示し、押し出 されるマテリアルは、供給された後、供給チャンネル又は導管内で溶融され、最 終押し出し圧力に加圧される。押し出しチャンネルを符号16で示す。 前記マテリアルが供給チャンネル15内を流れるとき、該マテリアルの圧力は、 流れの態様で変化する。供給入り口に続く供給ゾーンにおいては、圧力は、例え ば3〜7MPaの値に上げられる。供給ゾーンに続く溶融ゾーンにおいては、圧 力は、例えば6〜14MPaに上げられる。最後に、溶融ゾーンに続く 圧縮ゾーンにおいては、圧力は、例えば10〜60MPaに上げられる。 図1によるエクストルーダーは、二重層のプロダクツの製造に使用することがで きる。 例えば、フィンランド特許83184に記載の押し出し装置、これは、三つのス テーターと二つのローターとを有する押し出し装置を使用すれば、四層のプロダ クツを製造できる。 ステーターとローターの数を増やすことにより、所望の数の層をもつ多層のプロ ダクツを製造することができる。 所謂コーン(円錐形)エクストルーダーそれ自体は、知られていて、例えば、米 国特許5,387,388とフィンランド特許83184に記載されているから 、コーン(円錐形)エクストルーダーの構造の詳細は、ここには記載しない。 この発明により製造された図2に描く圧力パイプを符号20で示す。この実施例 においては、圧力パイプ20は、圧力パイプの外側面を構成する層21を備える 。層22と層23それぞれは、圧力パイプのコア1とコア2それぞれを構成する 。層24は、圧力パイプのインナー面を構成する。 添付の表1は、テスト結果を示す。サンプル1とサンプル2は、この発明による 四層のプロダクツである。サンプル3は、基準サンプルである。サンプル4は、 この発明による二重層のプロダクトである。 表1は、二重層構造であるサンプル4で得られた最良の強度を示す。この結果は 、二重層プロダクトにおいては、強化繊維の長繊維品質が押し出しプロセス において保たれているのに対し、四層のプロダクトにおいては、エクストルーダ ーにおいて長繊維の強化体が破断されている事実によるものである。さらに表1 において分かるように、サンプル3をテストすることさえできなかった。この基 準サンプルは、市販の短繊維ブレンドから製造されたもので、このサンプルは、 弱く、テストに必要なデバイスをそれに取り付けることもできなかった。 表2は、この発明による二重層プロダクツであるサンプル5〜10で極めて良好 な強度特性が得られたことを示す。サンプル11は、基準サンプルであり、長繊 維強化体が存在しないと、プロダクトの強度特性は、極めて低いものであること を明瞭に示している。サンプル12もまた基準サンプルであり、シングルスクリ ュウのエクストルーダーを使用した場合、二重層のプロダクトの強度特性は、使 用された押し出しマテリアルがこの発明によるマテリアルであっても、かなりの 程度低下することを示している。 この発明のプリンシプルのみを上記したが、当業者にとって、数多くのモディフ ィケーションが添付の請求の範囲に述べる発明の範囲内でなすことができるもの である。 表 1 破断時間(時間における) 表 2 破断時間(時間における) DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Title of invention Pressure tube made of plastic material The present invention relates to a multi-layer pressure tube of plastic material. Pipes are used, for example, to convey liquids and gases, and to machinery and equipment, It is used for various structural parts such as transportation vehicles and the construction industry. plastic Use of metal pipes offers advantages over metal pipes in many applications. It is. Typical advantages over metal pipes include reduced weight, corrosion resistance, Includes ease of molding during fabrication, electrical insulation and thermal insulation properties. Plastic pipes are mainly manufactured by extrusion molding. Reinforcement plus Chick pipes are often made by pultrusion molding (drawer molding), wine It is manufactured by ding molding, rolling molding or compression molding. Unreinforced plastic pipes include, for example, PVC, polyethylene, polyp. Manufactured from propylene, polybutene and cross-linked polyethylene. Reinforced plastic pipes are made of glass fiber and polyester, e.g. It is customarily made from thermoset plastics of vinyl esters or epoxies. You. Lightweight, corrosion-resistant structures are obtained by using thermoplastic pipes. This The problems associated with thermoplastic pipes are mainly due to poor mechanical strength and heavy load. Creeping. In addition, their impact resistance is poor at low temperatures and withstands pressure. In order to do so, the thickness of those pipes must be increased. On the other hand, for rigid structures that can withstand pressure, use reinforced plastic pipes. Obtained by However, reinforced plastic pipes can be easily damaged by impact. They are simply damaged, their mechanical strength properties are impaired, and environmental It is easier to use. Furthermore, the wear resistance of reinforced plastic pipes is , Depending on conditions. Composite pipes in which a reinforced thermosetting layer is formed around a thermoplastic pipe with the above-mentioned weak points Attempts have been made to improve. Good with pipes made in this way Good internal abrasion and chemical resistance as well as good pressure resistance and good robustness are achieved . However, due to the characteristics of hard but brittle thermoset plastics, the pie Crushing impact. If the thermoset outer pipe breaks, its structure is corroded, The mechanical strength decreases. In addition, the interface between the thermoset and thermoplastic pipes The degree of adhesion of the interface is not enough, and the pipe receives strong stress And delamination, that is, a phenomenon in which layers are separated from each other, is a part of the interface. Occurs in minutes. Due to this phenomenon, the mechanical strength and chemical strength of the pipe Both will fall. Furthermore, in order to correct the above-mentioned disadvantages of plastic pipes, thermosetting pipes Combine thermoplastic pipes in different orders or combine thermoplastic pipes. Combine with other thermoplastic or thermoset pipes and Attempts have been made to make the parts closely match each other. However, these Depending on the structure of the pipe, discontinuous points due to the interface It is not something to eliminate from the above, due to the above-mentioned impact damage, different pipe type The discontinuous point due to the material-specific coefficient of thermal expansion or elongation Makes the structure vulnerable. Rice to eliminate discontinuities in joints between different layers of pipe National Patent 3,900,048 describes a method for manufacturing reinforced plastic pipes. And where there is no glass fiber reinforced thermoplastic and cross-linked The polymer is attached around the thermoplastic core pipe with a solvent. Note in the gazette According to the method described, the solvent provides a clear interface between the layers. You can erase the minutes. Success with US Patent 3,900,048, thermoplastic pipe and glass fiber The polymer matrix of the reinforcing polymer is presumed to be soluble. However However, materials that do not dissolve or are extremely difficult to dissolve are also included in pipes It is widely used. Dissolution of the polymer is often time consuming and therefore However, such a method is not practical. In addition, the desired solvent Solvent residue remains on the pipe. Finnish patent application 933877 describes a thermoplastic core pipe and its surroundings. Thermoplastics made from composite materials made of thermoplastic and continuous reinforcing fibers A composite pipe is described. With this thermoplastic core pipe, thermoplastic and continuous strength The surrounding composite material made of synthetic fiber is heat-sealed to each other seamlessly. Things. What is the thermoplastic marix polymer of this composite material and the thermoplastic core pipe? If necessary, the joint is heated to the melting point or melting point of the thermoplastic and the seam A less joint is formed. The thermoplastic composite pipe is a wrappable made of thermoplastic continuous reinforcing fibers. Functional composite material wrapped around a thermoplastic core pipe at an angle of 0-180 ° or It is manufactured by winding at different angles in the selected layer, wherein the winding angle The degree is preferably the angle at which the composite material is wound into equal layers. No. Thermoplastic composite pipes are made of so-called prep described in Finnish patent application 933877. It can also be manufactured by the leg method, which uses the selected thermoplastic core pie. A composite material made of thermoplastic continuous reinforcement, A tape-shaped composite machine of an appropriate width selected according to the diameter of the pipe and the selected winding angle Guide the stiffening body from the reel towards the periphery of the rotating core pipe It is issued and performed. Seat of the composite material tape and thermoplastic core pipe Mures fusion is a process in which the composite material reaches the surface of the core pipe before the composite material reaches the surface. This is done by heating to the softening or melting point temperature of the terial. Furthermore, before It is also possible to heat the surface of the core pipe, whereby The outermost surface reaches a temperature at which it softens or melts. Of the thermoplastic phase in the molten state The fusion of things to each other is a tape of composite material wrapped around the core pipe Of the melted material with this tension , A pressure advantageous for the fusion acts. The composite material and the core pipe Fuses when the molten joint of the composite cools, but the tape of composite material is still In tension. Peripheral side of strong thermoplastic pipe blank The fusion of the composite material layers following the fusion of the first composite material layer It is done in the way. In this fusion, the pipe is converted to a means such as a pressure roll at the fusion point. The compression molding by means of this ensures the reliability. Plastic sewage mains such as PVC pipes are manufactured by extruders. Is known to be. The strength of such sewage mains is It is determined by the additives used in the terial and the amount of said additives. However, Konen For example, when using the optional axial single screw extruder, If the reinforcing fibers are arranged only along the length of the pipe, the bending strength of the pipe Will remain weak. In the so-called winding technique described in Finnish patent application 933877, examples For example, glass fiber reinforcing fibers are usually short fibers of a fraction of a millimeter. Further In addition, such multi-step manufacturing methods are relatively expensive, and for this reason pressure Not the best way to manufacture Pressure pipes are classified into different pressure categories and use current manufacturing technology. When used, the pressure category PN of the pressure pipes is generally 6.8 to 10. You. Melt viscosity MFR of plastic raw materials for conventional pressure pipesTwo (Melt flow rate) is usually low, usually 1 or less. The aim of the invention is an improvement in currently known options. Features of the present invention The intended purpose is significantly higher than the currently known corresponding pipe pressure category. Plastic pressure pipes with different pressure categories. The object of the invention is achieved by a multi-layer pressure pipe of plastic material This pipe closes the reinforcing fibers in the material in successive layers. Formed using an extruder that points in the direction of the A multi-layer pressure pipe wherein the extruded material is a polio comprising a long fiber reinforcement. It is characterized by being a refin. The idea of the present invention is, for example, that a long fiber reinforced body is added in a certain amount, usually 5 to 95%. Polyols such as polypropylene containing 25% to 75% by weight The point is to use the fins as the extruded material. For long fiber reinforcement The fiber length is at least 30 times the fiber diameter. Pressure pipe The length of the reinforcement in the above is 0.5 to 50 mm in magnitude, preferably 1 to 50 mm. -20 mm, most preferably on the order of 2-15 mm. Used reinforcing fibers The fibers may be continuous fibers that break during the extrusion process. In addition, The extruder is a continuous layer, where the reinforcing fibers in the extruded material Is an extruder that is extruded in the cross direction. The number of layers in a cylindrical product according to the invention may be two or more. You. The melt viscosity M of the material used to produce the tubular product according to the invention FRTwoIs greater than 1, for example, preferably 10-18. In this invention, the term "polyolefin" is used in most of its polymers. A polymer is at least 50% by weight of a polyolefin. Therefore, The rest will be another thermoplastic polymer. In the manufacture of the product according to the invention, a so-called cone (cone) It is preferable to use an extruder. Are oriented in different directions in a continuous layer, and as a result, the present invention The product's strength is further increased. Such products are Well withstands internal pressures, for example PN16, 18, 20 and 22 or higher It will be possible to achieve territory. A number of significant advantages are obtained with the selection according to the invention. Product according to the invention The strength of the product is the strength of the corresponding product currently manufactured by the method of the art. It is far beyond. This invention enables the use of extruder technology The extruded material used is polio instead of PVC materials. Refins, which eliminate harmful environmental problems, In addition, the processability of the product is significantly improved. According to the present invention, a plurality of layers are seamlessly joined to each other, thereby It is possible to manufacture multilayer pipes in which the layers do not peel off from each other. Instead of this invention, With the current technology of tape wrapping technology, the separate layers will peel off from each other. U. In addition, the present invention provides for obtaining desired surface properties without sacrificing strength. Can be. Thus, the surface of the product according to the invention can be smooth or rough. Things, things that withstand chemicals, etc. In the pressure pipe according to the invention, different matrices from which different layers can be extruded It may be composed of Alz. However, all layers have the same Preferably, a polyolefin of type Ip is used, which allows the The problem of mutual sticking is successfully solved. In the multilayer pressure pipe according to the invention, , The inner layer or all layers can use polypropylene, in this case Therefore, the pipe will have high corrosion resistance and high heat resistance. The invention will be described in detail with reference to the principles of the invention depicted in the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the invention. FIG. 1 shows one preferred embodiment of an apparatus used in the manufacture of a product according to the invention. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of a four-layer product according to the present invention. In FIG. 1, the entire extruder is indicated by reference numeral 10. Extruder 10 Is a so-called cone extruder, which is described, for example, in US Pat. 5,387,386. The extruder 10 It has thetaters 11 and 12 and the rotor 13. Of the material to extrude The entrance is indicated by reference numeral 14. Reference numeral 15 indicates a feed channel or conduit, The supplied material is melted in the supply channel or conduit after being supplied and Pressurized to final extrusion pressure. The extrusion channel is indicated by reference numeral 16. As the material flows through the supply channel 15, the pressure of the material is: It changes in a flow manner. In the feed zone following the feed inlet, the pressure is For example, it is increased to a value of 3 to 7 MPa. In the melting zone following the feed zone, the pressure The force is raised, for example, to 6-14 MPa. Finally, follow the melting zone In the compression zone, the pressure is raised, for example, to 10-60 MPa. The extruder according to FIG. 1 can be used for the production of double-layer products. Wear. For example, the extrusion device described in Finnish Patent 83184, which comprises three The use of an extruder with a stator and two rotors allows a four-layer product. Can produce shoes. By increasing the number of stators and rotors, a multi-layer process with the desired number of layers Ducts can be manufactured. The so-called cone extruder itself is known, for example, rice Because it is described in national patent 5,387,388 and Finnish patent 83184 Details of the construction of the cone extruder are not described here. The pressure pipe depicted in FIG. This example In, the pressure pipe 20 includes a layer 21 constituting an outer surface of the pressure pipe. . Layers 22 and 23 respectively constitute cores 1 and 2 of the pressure pipe . Layer 24 constitutes the inner surface of the pressure pipe. Table 1 below shows the test results. Sample 1 and Sample 2 are according to the invention It is a four-layer product. Sample 3 is a reference sample. Sample 4 is It is a double layer product according to the present invention. Table 1 shows the best strength obtained with sample 4 having a double layer structure. This result In the case of double layer products, the quality of the long fiber of the reinforced fiber depends on the extrusion process. In the case of a four-tier product, the extruder This is due to the fact that the long-fiber reinforced body was broken. Table 1 As can be seen in Example 3, sample 3 could not even be tested. This group The quasi-sample was made from a commercially available staple fiber blend, Weak and couldn't attach the devices needed for testing to it. Table 2 shows that the double layer products according to the invention, samples 5 to 10, are very good. It shows that excellent strength characteristics were obtained. Sample 11 is a reference sample and a long fiber. In the absence of fiber reinforcement, the strength properties of the product are extremely poor Is clearly shown. Sample 12 is also a reference sample and has a single screen. When using an extruder, the strength properties of the double layer product are Even if the extruded material used is a material according to the present invention, It shows that it decreases to the extent. Although only the principals of the present invention have been described above, those skilled in the art will recognize numerous modifications. Can be made within the scope of the invention described in the appended claims. It is.                               Table 1                       Rupture time (in hours)         Table 2 Rupture time (in hours)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 23:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,US,UZ,VN,YU (72)発明者 ヘィッキラ,ペッカ ベルギー国 ビー―1970 ウェゼンビーク ―オッペン レルクベルグストラット 13 (72)発明者 イーケー,カール―ガスタフ スウェーデン国 エス―444 86 ステヌ ングサンド ボレアリス アクテボラゲッ ト──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) B29L 23:00 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, D, SE, SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU (72) Inventor Hekkila, Pekka Belgium-Bee 1970 Wesenbeek-Oppen-Lerkbergstrut 13 (72) Inventor EK, Karl-Gastaf Sweden S-444 86 Stenungsand Borealis Acteboraget

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. 継続する層(21,22,23,24)において押し出されるマテリ アル中の強化繊維をクロスする向きに配向するエクストルーダー(10)をエク ストルーダーとして使用して多層圧力パイプ(20)を形成し、前記押し出され るマテリアルが長繊維強化体を含むポリオレフィンであることを特徴とするプラ スチックマテリアルの多層圧力パイプ(20)。 2. 前記ポリオレフィンの溶融粘度(MFR2)が1より大きく、好まし くは、10〜18であることを特徴とする請求項1による筒状構造体。 3. 前記構造体(20)がPN16又はそれ以上の圧力カテゴリーである 圧力パイプであることを特徴とする請求項1又は2による筒状構造体。 4. 前記ポリオレフィンがポリプロピレンであり、前記長繊維強化体がガ ラス繊維であることを特徴とする請求項1から3のいずれかによる筒状構造体。 5. 前記長繊維強化体の長さが該繊維直径の少なくとも30倍であること を特徴とする請求項1から4のいずれかによる筒状構造体。 6. 前記圧力パイプにおける前記長繊維強化体の長さが0.5〜50mm 、好ましくは、1〜20mm、最も好ましくは、2〜15mmのオーダーである ことを特徴とする請求項1から5のいずれかによる筒状構造体。 7. 前記長繊維強化体の量が5〜95重量%、好ましくは、25〜75重 量%であることを特徴とする請求項1から6のいずれかによる筒状構造体。 8. 前記構造体(20)が二重層構造であることを特徴とする請求項1か ら7のいずれかによる筒状構造体。 9. 前記構造体(20)が四層構造であることを特徴とする請求項1から 7のいずれかによる筒状構造体。[Claims] 1. Forming a multi-layer pressure pipe (20) using as an extruder an extruder (10) that orients the reinforcing fibers in the material extruded in successive layers (21,22,23,24) in a cross direction; A multi-layer pressure pipe (20) of plastic material, characterized in that the extruded material is a polyolefin containing a long fiber reinforcement. 2. The melt viscosity of the polyolefin (MFR 2) is greater than 1, preferably, tubular structure according to claim 1, characterized in that 10 to 18. 3. 3. A tubular structure according to claim 1, wherein the structure (20) is a pressure pipe of the pressure category of PN16 or higher. 4. The tubular structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyolefin is polypropylene, and the long fiber reinforcement is glass fiber. 5. The tubular structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the length of the long fiber reinforcement is at least 30 times the fiber diameter. 6. The length of the long fiber reinforced body in the pressure pipe is 0.5 to 50 mm, preferably 1 to 20 mm, and most preferably 2 to 15 mm. Tubular structure. 7. The tubular structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the amount of the long fiber reinforcement is 5 to 95% by weight, preferably 25 to 75% by weight. 8. A tubular structure according to any one of the preceding claims, wherein the structure (20) has a double-layer structure. 9. A tubular structure according to any of the preceding claims, wherein said structure (20) has a four-layer structure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196122A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 積水化学工業株式会社 Multi-layer pipeline
KR102059920B1 (en) * 2019-05-10 2020-02-11 조현진 Apparatus for pressurized extraction comprising expansion tube

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2412708B (en) * 2004-04-02 2009-07-22 Uponor Innovation Ab Plastics pipe
EP2367670B1 (en) * 2008-12-24 2014-05-28 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Pressure pipes and polyolefin composition for the manufacture thereof
TR201112610T1 (en) * 2009-06-19 2012-09-21 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvenostyu <<Alterplast>> Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems.
DE102009057856A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Carl Freudenberg Kg Laundry equipment
CN109562576A (en) * 2016-04-15 2019-04-02 Cc3D有限公司 For continuously manufacturing head and the system of composite hollow structure
CN107504282A (en) * 2017-09-30 2017-12-22 镇江市星耀智能装备有限公司 A kind of high-efficiency insulated pipe
WO2020234736A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Minh Tam Do Multiple-layer composite board of discrete materials and plastic
JP7417374B2 (en) * 2019-07-29 2024-01-18 積水化学工業株式会社 Piping
JP7339803B2 (en) * 2019-07-29 2023-09-06 積水化学工業株式会社 Piping
CN113400696B (en) * 2021-06-26 2022-02-22 宜宾学院 Method for connecting large-caliber high-pressure fiber reinforced flexible composite pipe

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279501A (en) * 1965-01-28 1966-10-18 Dow Chemical Co Extrusion and product
US3651187A (en) * 1969-10-16 1972-03-21 Hercules Inc Extrusion process
US4056591A (en) * 1973-12-26 1977-11-01 Monsanto Company Process for controlling orientation of discontinuous fiber in a fiber-reinforced product formed by extrusion
NL7415100A (en) * 1974-11-20 1976-05-24 Akzo Nv METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A FIBER-REINFORCED PLASTIC TUBE AND TUBE THEREFORE MANUFACTURED.
GB2096533B (en) * 1981-04-14 1985-11-27 Nat Res Dev Improvements in or relating to extrusion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016196122A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 積水化学工業株式会社 Multi-layer pipeline
KR102059920B1 (en) * 2019-05-10 2020-02-11 조현진 Apparatus for pressurized extraction comprising expansion tube

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