JP2003207077A - 熱可塑性樹脂管と、その製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂管と、その製造方法

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JP2003207077A
JP2003207077A JP2002003943A JP2002003943A JP2003207077A JP 2003207077 A JP2003207077 A JP 2003207077A JP 2002003943 A JP2002003943 A JP 2002003943A JP 2002003943 A JP2002003943 A JP 2002003943A JP 2003207077 A JP2003207077 A JP 2003207077A
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JP
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tape
thermoplastic resin
fibers
wound
resin pipe
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JP2002003943A
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English (en)
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Mitsuyuki Kuroiwa
光之 黒岩
Katsuyuki Morita
勝幸 盛田
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課 題】熱可塑性樹脂管を強化するため、樹脂管の外
側に繊維やフィラメントよりなる補強材を巻付けた場合
に繊維やフィラメントがずれて強度が損なわれるといっ
た問題を生ずることがない熱可塑性樹脂管をていきょう
する。 【解決手段】グラスファイバーを一方向に引き揃えた繊
維シートにポリエチレンを含浸させてなるテープ1をポ
リエチレン管3に螺旋状に巻付けたのち、その上に更に
テープ2をテープ1とはファイバーの向きが直交するよ
うにして巻付けたのち、ポリエチレンの融点以上に加熱
してテープ1、2同志及びテープ1とポリエチレン管3
を融着一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、高強度かつ軽量
で、リサイクルが可能な熱可塑性樹脂管と、その製造方
法に関する。
【0002】
【従来技術】ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑
性樹脂管は、腐食に強くて軽く、リサイクルも可能であ
る、という利点があるが、金属管に比べ強度が劣る難点
がある。
【0003】強度を増すために繊維等で補強した熱可塑
性樹脂管も知られるが、繊維を十分に含む管を押出成形
することができないため、少量の繊維を含む熱可塑性樹
脂管を押出成形したのち、その外側に補強材の繊維やフ
ィラメント(以下、単に「繊維等」という)を巻付けて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂管に繊維
等の補強材を巻付けた樹脂管の場合、補強材の繊維等が
熱可塑性樹脂と一体となっていないため管を曲げたとき
にずれ易く、充分な強度が得られないという問題があ
り、相当な距離がある支柱間に単独で架設することがで
きない。そのため長い支柱間に架設するときには、梁や
吊具などの補強具が必要で、その分重量が嵩むと共に、
作業が煩雑となり、コスト高をもたらす。
【0005】本発明は、上記の問題を解消し、高強度か
つ軽量で、リサイクルが可能な熱可塑性樹脂管と、その
製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題の解決手段】請求項1に係わる発明の熱可塑性樹
脂管は、30〜85%の容積含有率で繊維等を配合した
熱可塑性樹脂製のテープを単層又は複数層管表面に巻付
けて一体化してなるものである。
【0007】本発明で用いるテープは、厚みが0.01
〜1mm程度で、例えばガラス、炭素、炭化珪素からなる
無機繊維、チタン、ボロン、ステンレス等からなる金属
繊維、アラミド繊維等の合成樹脂繊維等よりなる繊維等
を一方向に配列、例えばテープの長手方向と配列される
繊維等のなす角が0°、30°、45°、60°、90
°等をなす繊維シートを骨材とし、これに熱可塑性樹
脂、例えばポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリブチレン
テレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフ
ォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン或いはポリフェニレンサルファイド等を含浸させた一
方向繊維補強熱可塑性樹脂製テープが用いられる。また
上記繊維等で織成した平織、朱子織、綾織等の織布に上
記樹脂を含浸させた多方向繊維補強熱可塑性樹脂テープ
を用いることもできる。
【0008】樹脂管へのテープの巻付け方向は時計方向
であっても反時計方向であってもよく、また樹脂管への
巻付角度は任意の角度であってもよい。樹脂管の軸線に
対する角度が小さければテープのピッチが大となり、軸
線に対する角度が大きくなればピッチが小さくなる。
【0009】樹脂管とテープを一体化する方法として
は、例えば樹脂管とテープの少なくとも一方を融点以上
に加熱して樹脂を溶融した状態で融着する方法、接着剤
により接着する方法などが挙げられ、この中では樹脂同
志の融着による一体化が望ましく、融着により一体化す
るには、樹脂管とテープに同一の熱可塑性樹脂を用いる
のがより望ましい。
【0010】請求項2に係わる発明は、請求項1に係わ
る発明のテープが複数層のテープより構成され、各層の
テープはそれぞれ配列される繊維等の向きが一方向の同
じ向きに配列されると共に、隣接するテープとは繊維の
向きが任意の角度で交差することを特徴とする。
【0011】本発明によると、樹脂管を曲げたときのテ
ープの裂けが生じにくゝなる。テープを複数層形成する
方法としては、例えば熱可塑性樹脂管にテープを複数回
巻付ける方法、繊維等の向きを異にしたテープを予め積
層しておいて、この積層テープを巻付ける方法等が挙げ
られる。
【0012】請求項3に係わる発明は、前者のテープを
複数回巻付ける方法に関するもので、配列される繊維等
の向きを一方向に揃えたテープを熱可塑性樹脂管に複数
回、巻付方向がその直前に巻付けられた先行するテープ
の巻付方向と逆向きになるように任意の角度で螺旋状に
巻付けることを特徴とする。
【0013】本発明によると、螺旋状に巻付けられるテ
ープの巻付角度を変えることにより、下層のテープの繊
維等の向きと、その上に重なるテープの繊維等の向きが
なす角が変化する。すなわち樹脂管の軸線に対するテー
プの巻付角度を小、即ち樹脂管の軸線とテープがなす角
を小さくすると、上下に重なるテープの繊維等の向きが
なす角が小さくなり、逆にテープの巻付角度を大きくす
る程、繊維等の向きがなす角が大きくなる。
【0014】なお、複数回巻付けられるテープは、それ
ぞれの巻付方角や角度が同じであってもよいし、異なっ
ていてもよい。各テープの巻付方角や角度をそれぞれ異
ならせる場合には、テープを巻き付ける都度、隣接する
テープと繊維等の向きがなす角が変化する。
【0015】請求項4に係わる発明は、後者の積層テー
プを巻付ける方法に関するもので、配列される繊維等の
向きを異にしたテープ地を複数層重ねて積層したテープ
を任意の方向及び角度で熱可塑性樹脂管に螺旋状に巻付
けることを特徴とする。本発明の場合、熱可塑性樹脂管
へのテープの巻付けは一回行われる。
【0016】請求項5に係わる発明は、テープを巻付け
て一体化した熱可塑性樹脂管であって、上記テープが複
数層のテープより構成され、各層のテープは、そのうち
の少なくとも一つの層がクラフト紙、アルミ箔或いは不
織布等の異材シートより構成され、他の層が繊維等を3
0〜85%の容積含有率で配合した熱可塑性樹脂より構
成されることを特徴とする。
【0017】本発明で用いるテープの繊維等を配合した
層は、請求項2に係わる発明のテープと同じ構造のもの
とすることができる。テープを複数層形成する方法とし
ては、前記したと同様の方法、すなわち熱可塑性樹脂管
に繊維等を配合したテープと異材シートをそれぞれ個別
に巻付ける方法、繊維等を配合したテープと異材シート
を予め積層しておいて、この積層テープを巻き付ける方
法等が挙げられる。
【0018】請求項6に係わる発明は、前者のテープと
異材シートを個別に巻付ける方法に関するもので、熱可
塑性樹脂管に繊維等を配合した熱可塑性樹脂製のテープ
と異材シートを個別に巻付けることを特徴とする。
【0019】本発明において、テープと異材シートは交
互に巻付けてもよいし、繊維等の向きを一方向に揃えた
テープを巻付け方向を逆向きにして巻付ける場合、或い
は配合される繊維等の向きが異なる複数のテープを巻き
付ける場合には、テープ同志が重なるようにして巻付け
てもよい。異材シートについても種類が異なる場合に
は、異材シート同志が重なるようにして巻付けてもよ
い。
【0020】請求項7に係わる発明は、後者のテープと
異材シートを積層した積層テープを巻付ける方法に関す
るもので、熱可塑性樹脂管に繊維等を配合した熱可塑性
樹脂製のテープと異材シートを積層した積層テープを巻
付けることを特徴とする。本発明の場合も、積層テープ
の巻付けは一回でよい。
【0021】
【発明の実施の形態】図1に示す熱可塑性樹脂管は、連
続長繊維のグラスファイバーを一方向(テープの長手方
向)に引き揃えた繊維シートにポリエチレンを含浸さ
せ、グラスファイバーの含有量を30〜85%としたテ
ープ1をポリエチレン管3に螺旋状に巻付けたのち、そ
の上に更にテープ1と同じ材質及び構造のテープ2をテ
ープ1とはファイバーの向きが直交するようにして巻付
け、ついでポリエチレンの融点以上に加熱してテープ
1、2同志及びテープ1とポリエチレン管3を融着一体
化したものである。上記実施形態では、ポリエチレン管
3にテープ1、ついでテープ2を順次巻付けているが、
別の実施形態では、ポリエチレン管3に積層テープが巻
付けられる。
【0022】図2は、かゝる積層テープの一例を示すも
ので、連続長繊維のグラスファイバーを一方向(テープ
の長手方向)に引き揃えた繊維シートにポリエチレンを
含浸させたテープ5aに一定長さの短繊維のグラスファ
イバーをテープの長手方向と直交する向きに揃えた繊維
シートにポリエチレンを含浸させたテープ5bを積層
し、一体化したものである。
【0023】図3は、積層テープの別の例を示すもの
で、グラスファイバーを一方向に引き揃えた繊維シート
にポリエチレンを含浸させたテープ6a、6bでグラス
ファイバーの繊維の向きがテープ6aの繊維の向きと4
5°の角度で交差する繊維シートにポリエチレンを含浸
させたテープ6bを挟み込んでサンドイッチ状に積層し
一体化したものである。
【0024】図4は、積層テープの更に別の例を示すも
ので、グラスファイバーの繊維の向きがテープの長手方
向と直交する繊維シートにポリエチレンを含浸させたテ
ープ7にクラフト紙、アルミ箔或いは不織布等よりなる
異材シート8を積層し、一体化したものである。
【0025】図5は、積層テープの更に別の例を示すも
ので、図2に示す積層テープのテープ5aとテープ5b
との間に上記異材シート8を介在させて積層し、一体化
したものである。
【0026】
【発明の効果】請求項1に係わる発明によると、熱可塑
性樹脂管は外側に巻付けた繊維等を配合した補強材であ
るテープによって補強され、しかも繊維等は樹脂に配合
されて一体化され、ずれを生ずることがないうえ、テー
プも樹脂管に一体化されているため強度が増し、相当な
距離がある支柱間にも単独で架設することができる。
【0027】請求項2に係わる発明によると、各テープ
は配列される繊維等の並ぶ向きが交差しているため、樹
脂管を曲げたときでも繊維等間の離間によるテープの裂
けが生じにくい。
【0028】請求項3に係わる発明によると、テープは
配列される繊維等の向きが同じテープを一種類用意すれ
ばよく、管に巻付けるテープの巻付け方向及び角度を変
えることにより、上下に重なるテープの繊維等の向きが
なす角を変えることができる。
【0029】請求項4、6及び7に係わる発明による
と、テープに積層テープを用いることにより、重ねて巻
付けたテープ同志を一体化するのと比べ、一体化が確実
で容易に行え、しかも管へのテープの巻付けが一回です
むようになる。
【0030】請求項5に係わる発明によると、異材シー
トに何等かの機能、例えば断熱効果のあるものを使用す
ると、管に断熱効果をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる樹脂管に巻付けられるテープを
破断した熱可塑性樹脂管を示す図。
【図2】一部を切欠いた積層テープの一例を示す斜視
図。
【図3】積層テープの別の例を示す斜視図。
【図4】積層テープの更に別の例を示す斜視図。
【図5】積層テープの更に別の例を示す斜視図。
【符号の説明】
1、2、5a、5b、6a、6b、7・・テープ 3・・ポリエチレン管 8・・異材シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H111 AA01 BA15 CA03 CB03 CB04 CB14 CC03 CC13 DA26 EA17 4F209 AB25 AC03 AD16 AG08 NA16 NB02 NG02 NG05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】30〜85%の容積含有率で繊維等を配合
    した熱可塑性樹脂製のテープを単層又は複数層巻付けて
    一体化してなる熱可塑性樹脂管。
  2. 【請求項2】上記テープが複数層のテープより構成さ
    れ、各層のテープはそれぞれ配列される繊維等の向きが
    一方向の同じ向きに揃えられると共に、隣接するテープ
    とは繊維等の向きが任意の角度で交差することを特徴と
    する請求項1記載の熱可塑性樹脂管。
  3. 【請求項3】配列される繊維等の向きを一方向に揃えた
    テープを熱可塑性樹脂管に複数回、巻付方向がその直前
    に巻付けられた先行するテープの巻付方向と逆向きにな
    るように任意の角度で螺旋状に巻付けることを特徴とす
    る請求項2記載の熱可塑性樹脂管の製造方法。
  4. 【請求項4】配列される繊維等の向きを異にしたテープ
    地を複数層重ねて積層したテープを熱可塑性樹脂管に任
    意の方向及び角度で螺旋状に巻付けることを特徴とする
    請求項2記載の熱可塑性樹脂管の製造方法。
  5. 【請求項5】テープを巻付けて一体化した熱可塑性樹脂
    管であって、上記テープが複数層のテープより構成さ
    れ、各層のテープは、そのうちの少なくとも一つの層が
    クラフト紙、アルミ箔或いは不織布等の異材シートより
    構成され、他の層が繊維等を30〜85%の容積含有率
    で配合した熱可塑性樹脂より構成されることを特徴とす
    る熱可塑性樹脂管。
  6. 【請求項6】熱可塑性樹脂管に繊維等を配合した熱可塑
    性樹脂製のテープと異材シートを個別に巻付けることを
    特徴とする請求項5記載の熱可塑性樹脂管の製造方法。
  7. 【請求項7】熱可塑性樹脂管に繊維等を配合した熱可塑
    性樹脂製のテープと異材シートを積層した積層テープを
    巻付けることを特徴とする請求項5記載の熱可塑性樹脂
    管の製造方法。
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