JP2003225951A - 補強プラスチック管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強化繊維補強材にてプラスチック管を極めて
有効に補強した、軽量で、しかも耐久性に優れている、
高耐圧、高強度の補強プラスチック管を提供する。 【解決手段】 プラスチック管の外周面に、連続したテ
ープ状或いはシート状とされる強化繊維に樹脂を含浸し
た強化繊維補強材１０を、螺旋角度をαとしたとき、５
０°＜α＜８５°にて、密巻き、或いは、所定のピッチ
間隔Ｐにて巻き付け、少なくとも１層の補強層を形成す
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、上水、下水及びガ
ス管などの液体、気体の輸送管として使用される補強さ
れたプラスチック管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上水、下水、ガスなどの輸送には
鋳鉄管や鋼管などの金属管が使用されてきた。しかし、
このような金属管は、腐食に弱く、例えば水道用管とし
て使用した場合には、赤錆の混じった水が給水されるこ
ととなり衛生の点で問題であり、又、管の寿命が短いと
いった問題がある。更には、金属管は、重量が重く、施
工性が悪いといった欠点を有している。

【０００３】このために、近年、塩化ビニルやポリエチ
レンなどの樹脂（プラスチック）製の管が用いられるよ
うになってきた。

【０００４】このようなプラスチック管は、腐食し難
く、その上軽量で施工性も良いといった長所を有しては
いるが、強度が弱いという欠点があった。

【０００５】従って、プラスチック管にステンレス鋼製
のテープを巻いて強度アップを図ることが行われている
が、重量が重くなるといった問題、更には、耐久性の点
で問題がある。

【０００６】そこで、特開平１１−３２５３８５号公報
に記載されるように、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素
繊維などの高強度繊維シートを外周面に固着したプラス
チック管が提案されている。

【０００７】つまり、特開平１１−３２５３８５号公報
に記載の方法では、高強度繊維シートをプラスチック管
の外周囲に螺旋状に巻回し、その上から樹脂を含浸させ
て固着し、高強度繊維シートをプラスチック管に一体化
する構成とされている。

【０００８】本発明者らは、更に上記公報に記載のプラ
スチック管を改良した補強プラスチック管を特願２００
０−１１６４４７にて提案した。この補強プラスチック
管は、プラスチック管の外周面に樹脂を含浸した連続繊
維ロービングを連続して螺旋状に巻き付けて少なくとも
１層の補強層を形成する構成とされ、好ましくは、連続
繊維ロービングは、樹脂を含浸した状態で、本願添付の
図１を参照すると、その厚さをｔ、幅をｗとしたとき、
ｔ≦１ｍｍ、ｗ≦２０ｍｍとされ、又、連続繊維ロービ
ングは、螺旋角度をαとしたとき、０°＜α＜９０°に
て、密巻き、或いは、所定のピッチ間隔Ｐにて巻き付け
られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、更に、
このようなプラスチック管について研究実験を継続して
行なった結果、次のことが分かった。

【００１０】例えば、上記特願２０００−１１６４４７
に記載の補強プラスチック管の連続繊維ロービングは、
上述のように、プラスチック管に対して、０°＜螺旋角
度α＜９０°にて、特に、４５°＜α＜９０°にて密巻
き、或いは、所定のピッチ間隔Ｐにて巻き付けられる。

【００１１】しかしながら、プラスチック管に内圧をか
けた場合、螺旋角度αが９０°に近いところでは、プラ
スチック管に巻き付けた連続繊維ロービングの間が広が
り、隙間が発生し、そこからプラスチック管が破壊し
た。

【００１２】又、プラスチック管の補強に際して一般的
に使用される螺旋角度αが４５°に近いところでは、円
周方向の応力に耐えられず、連続繊維ロービングが破断
してしまうことが分かった。

【００１３】本発明者らは、その原因を見出すべく更に
研究実験を行なった結果、内圧がかかったときのプラス
チック管のような、外径（Ｄ）＞１０ｔ（肉厚）とされ
る薄肉管における応力状態は、円周方向応力：軸方向応
力＝２：１となることが分かった。

【００１４】従って、連続繊維ロービングは、このよう
な応力状態を考慮して、所定の螺旋角度αにてプラスチ
ック管に巻き付けることが極めて有効であることを見出
した。

【００１５】本発明は、本発明者らの斯かる新規な知見
に基づきなされたものである。

【００１６】本発明の目的は、強化繊維補強材にてプラ
スチック管を極めて有効に補強した、軽量で、しかも耐
久性に優れている、高耐圧、高強度の補強プラスチック
管を提供することである。

【００１７】本発明の他の目的は、強化繊維補強材にて
プラスチック管を極めて有効に補強し、強化繊維の目付
量を減らしたり、或いは、低強度の強化繊維を使用する
ことができる、軽量で、しかも耐久性に優れている、高
耐圧、高強度の補強プラスチック管を提供することであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
補強プラスチック管にて達成される。要約すれば、本発
明は、プラスチック管の外周面に、連続したテープ状或
いはシート状とされる強化繊維に樹脂を含浸した強化繊
維補強材を連続して螺旋状に巻き付けて少なくとも１層
の補強層を形成した補強プラスチック管において、前記
強化繊維補強材は、螺旋角度をαとしたとき、５０°＜
α＜８５°にて、密巻き、或いは、所定のピッチ間隔Ｐ
にて巻き付けられることを特徴とする補強プラスチック
管である。好ましくは、前記螺旋角度αは、５２°≦α
≦６０°である。

【００１９】本発明の他の実施態様によれば、前記強化
繊維は、ＰＡＮ系或いはピッチ系炭素繊維、ガラス繊
維、又は、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ＰＢＯ
などの有機繊維を、一種或いは複数種混入して使用さ
れ、前記樹脂は、熱硬化性樹脂である。又、前記熱硬化
性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビ
ニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、又はフェノール樹脂である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る補強プラスチ
ック管を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２１】図１（Ａ）に、本発明に係る補強プラスチ
ック管の一実施例を示す。本実施例によると、補強プラ
スチック管１は、プラスチック管２の外周面に所定の厚
さ（ｔ）にて補強層３を形成することにより構成され
る。

【００２２】プラスチック管２は、上水、下水、及びガ
ス管などの液体、気体の輸送管として使用可能な、塩化
ビニル、ポリフェノール、ポリエチレンなどで作製され
たプラスチック製のパイプである。

【００２３】プラスチック管２としては、特に、大荷重
が付加される場合、流体を高圧輸送する場合、スラリー
を輸送する場合などには、耐圧強度、耐摩耗性の高いポ
リエチレン、特には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
にて、又、高温流体を輸送する場合などには、架橋ポリ
エチレン（ＸＬＰＥ）にて作製されたものが好適に使用
される。

【００２４】本発明によると、補強層３は、図１（Ｂ）
に示すように、プラスチック管１の外周面に、連続した
強化繊維補強材１０を螺旋状に巻き付けることにより形
成される。強化繊維補強材１０は、螺旋角度をαとした
とき、５０°＜α＜８５°にて、密巻き、或いは、所定
のピッチ間隔Ｐにて巻き付けられる。螺旋角度αについ
ては、後で更に説明する。

【００２５】ピッチ間隔Ｐは、これに限定されるもので
はないが、通常、Ｐ＝０〜２０ｗ（ｗは、強化繊維補強
材１０の幅）とされる。

【００２６】強化繊維補強材１０は、連続したテープ状
或いはシート状とされる強化繊維に樹脂を含浸して形成
される。強化繊維補強材１０は、樹脂を含浸した状態
で、その厚さをｔ、幅をｗとしたとき、 ｔ≦１ｍｍ、１ｍｍ≦ｗ≦１０００ｍｍ とすることができる。通常、ｔ＝０．１〜０．５ｍｍ、
ｗ＝２〜２０ｍｍとされる。

【００２７】強化繊維としては、ＰＡＮ系或いはピッチ
系炭素繊維の他に、ガラス繊維、又は、アラミド、ナイ
ロン、ポリエステル、ＰＢＯなどの有機繊維を、一種或
いは複数種混入して使用される。又、樹脂は、熱硬化性
樹脂とすることができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬
化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹
脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノ
ール樹脂を好適に使用し得る。

【００２８】強化繊維補強材１０における樹脂含浸量、
即ち、次式で定義される繊維割合Ｖｆは、１０〜９９．
９％、好ましくは、４０〜７０％、通常６０％程度とさ
れる。 繊維割合Ｖｆ（％）＝（繊維の全体積）／（樹脂の全体
積＋繊維の全体積）

【００２９】上述のように、本発明によると、強化繊維
補強材１０は、プラスチック管２の外周面に、螺旋角度
をαとしたとき、５０°＜α＜８５°にて、密巻き、或
いは、所定のピッチ間隔Ｐにて巻き付けられる。その理
由について以下に説明する。

【００３０】図４は、ポリエチレン製のプラスチック管
２の外周面に強化繊維として炭素繊維を使用した強化繊
維補強材１０を螺旋状に巻き付けたときの、螺旋角度α
と、強化繊維補強材１０及びプラスチック管２にかかる
応力との関係を示す。本実施例にて、使用したプラスチ
ック管の外径（Ｄ）は１８０ｍｍ、肉厚（Ｔ）は５．５
ｍｍであった。又、使用した炭素繊維は、弾性率が２３
５００ｋｇ／ｍｍ²（２３０ＧＰａ）、強度が４９０ｋ
ｇ／ｍｍ²（４８０ＭＰａ）であった。

【００３１】強化繊維補強材１０に着目すると、プラス
チック管内に所定大きさの圧力がかかったとき、強化繊
維補強材１０の軸線方向応力σ１は、螺旋角度０°から
螺旋角度αが増大すると共に減少し、一方、強化繊維補
強材１０の円周方向応力σ２は、螺旋角度αが０°から
増大すると共に増大し、螺旋角度αが４５°にて、強化
繊維補強材１０の軸線方向応力σ１と円周方向応力σ２
とは同じとなる。

【００３２】螺旋角度αが４５°を超えると、強化繊維
補強材１０の円周方向応力σ２の方が軸線方向応力σ１
より大となる。

【００３３】又、図４には、本実施例で使用したポリエ
チレン製プラスチック管２に、強化繊維として炭素繊維
を使用した強化繊維補強材１０を巻き付けた補強プラス
チックの軸線方向の応力σを示す。この補強プラスチッ
ク管１の軸線方向の応力σは、強化繊維補強材１０の軸
線方向応力σ１と、プラスチック管１の軸線方向応力と
にて負担される。

【００３４】尚、補強プラスチック管１の円周方向の応
力σ２は、実質的に強化繊維補強材１０にて負担される
と考える。

【００３５】本実施例では、補強プラスチック管１の軸
線方向の応力σが、強化繊維補強材１０の軸線方向応力
σ１と同じとなる螺旋角度αは５２°であった。

【００３６】一方、上述したように、本発明者らの研究
実験の結果によれば、内圧Ｐがかかったときのプラスチ
ック管２のような、外径（Ｄ）＞１０ｔ（肉厚）とされ
る薄肉管における応力状態は、円周方向応力（σ２）：
軸方向応力（σ１）＝２：１となることが分かった。

【００３７】その理由について説明すれば、次の通りで
ある。

【００３８】強化繊維補強材１０の角度に対する面内剛
性は、次のようにして求めることができる。強化繊維補
強材１０は、繊維方向に関して異方性を示すものであ
り、異方性板であると理解することができる。

【００３９】そこで、Ｘ、Ｙ軸を主軸とする直交異方性
板のＸ軸からθ（図１（Ｂ）参照）の角度をなすｘ、ｙ
軸に関する弾性係数Ａｉｊは、直交異方性板の縦弾性係
数をＥ_X、Ｅ_Y、横弾性係数をＧ_XY、ポアソン比をν_X、
ν_Yとすると、各応力成分（σ、τ）と歪み（ε、γ）
成分との関係は次の式で示される。

【００４０】

【数１】 ここで、 Ａ１１＝ｌ⁴Ｅ_X’＋ｍ⁴Ｅ_Y’＋２ｌ²ｍ²Ｅ_Xν_Y＋４ｌ²
ｍ²Ｇ_XY Ａ２２＝ｍ⁴Ｅ_X’＋ｌ⁴Ｅ_Y’＋２ｌ²ｍ²Ｅ_Xν_Y＋４ｌ²
ｍ²Ｇ_XY Ａ６６＝ｌ²ｍ²Ｅ_X’（１−ν_Y）＋１²ｍ²Ｅ_Y’（１−
ν_Y）＋（ｌ²−ｍ²）Ｇ_XY Ａ１２＝ｌ²（ｍ²＋ｌ²ν_Y）Ｅ_X’＋ｍ²（ｌ²＋ｍ
²ν_X）Ｅ_Y’−４ｌ²ｍ²Ｇ_XY Ａ１６＝−ｌ³ｍＥ_X’（１−ν_Y）＋ｌｍ³Ｅ_Y’（１−
ν_X）＋２ｌｍ（ｌ²−ｍ²）Ｇ_XY Ａ２６＝−ｌｍ³Ｅ_X’（１−ν_Y）＋ｌ³ｍＥ_Y’（１−
ν_X）−２ｌｍ（ｌ²−ｍ²）Ｇ_XY ただし、Ｅ_X’＝Ｅ_X／（１−ν_Xν_Y）、 Ｅ_Y’＝Ｅ_Y／（１−ν_Xν_Y）、 ν_Y＝ν_X（Ｅ_Y／Ｅ_X） であり、ｘ、ｙ軸のＸ、Ｙ軸に関する方向余弦は、それ
ぞれ（ｌ，ｍ）、（−ｍ，ｌ）で、（ｍ＝ｓｉｎθ、ｌ
＝ｃｏｓθ）である。

【００４１】また、角度θをなすＸ軸方向の弾性率をＥ
１、Ｙ軸方向の弾性率をＥ２とすると、 Ｅ１＝（Ａ１１×Ａ２２−Ａ１２²）／Ａ２２ Ｅ２＝（Ａ１１×Ａ２２−Ａ１２²）／Ａ１１ となる。

【００４２】これより、図２のような弾性率の変化が計
算される。

【００４３】なお、強化繊維補強材１０の物性値は、繊
維割合Ｖｆが６０％の場合、Ｅ_X＝１３０００ｋｇ／ｃ
ｍ²、Ｅ_Y＝９００ｋｇ／ｃｍ²、ν_X＝０．３４、Ｇ_XY＝
７００ｋｇ／ｃｍ²である。

【００４４】また、図３に示されるように、パイプの破
断強度については、弾性率と同様の変化を示すこと（σ
₁はＥ₂に比例し、σ₂はＥ₁に比例する）を実験で確認し
た（α＝９０°−θ）。

【００４５】この結果から、図４に示すように、角度α
＝５２°で強化繊維補強材１０の円筒体は最高の強度を
示すことが判った。

【００４６】薄肉円筒の円周方向の応力は、 σ₂＝Ｐｒ／ｔ また、円筒端に作用する圧力はπｒＰで、これが均一に
分布する軸応力と釣り合わなければならないので、 πｒＰ＝２πｒｔσ_l 軸方向の応力は σ_l＝Ｐｒ／２ｔ となり、σ₂＝２σ_lである。ここで、ｒは、内径でｒ＝
Ｄ／２である。

【００４７】しかしながら、プラスチック管２も強度を
受け持ち、プラスチックは等方性であり、円周方向と軸
方向の応力比は２倍であるため、円周方向が破断応力に
達しても軸方向の強度に余裕がある。

【００４８】すなわち、角度α＝５２°（強化繊維補強
材１０の円周方向の破断応力：軸方向の破断応力＝２：
１）以上の強化繊維補強材１０の応力σ２とプラスチッ
ク管２の負担応力を２倍した応力が軸方向の応力レベル
σとなり、この線とσ１の交わるところが破断時の最大
応力値となる。

【００４９】これから、破壊する圧力を加えたとき軸方
向のプラスチックの応力余裕分を加えた応力で破断する
ので補強プラスチック管１は５２°より大きい角度で破
壊圧力の最大値を見せることが予想される。

【００５０】この解析では、炭素繊維の目付量を３００
ｇ／ｍ²とし、プラスチック管はポリエチレン（ＰＥ）
管で外径１８０ｍｍ、肉厚５．５ｍｍ（即ち、ＳＤＲ＝
（外径／肉厚）比＝３３（実線））を使用して、また、
ＰＥの物性は、Ｅ＝１００ｋｇ／ｃｍ²で、ν＝０．
３、破断応力＝２００ｋｇ／ｃｍ²として破壊圧力を計
算で予想した。

【００５１】図５に、この計算値と実験値を示した。内
圧Ｐをかけて破壊する実験は、計算通りにＳＤＲ＝３３
で、α＝６０°で破壊圧力が最大になる結果を得た。

【００５２】異なる厚さ１６．４ｍｍ（ＳＤＲ＝１１）
についても実験を行い、その結果を図５に示す。ＳＤＲ
＝１１についても同様の結果が得られた。

【００５３】即ち、角度α＝５２°は、強化繊維補強材
１０のみ（即ち、プラスチック管２の肉厚が０のとき）
の破壊最大圧力の角度であり、角度α＝６０°は、プラ
スチック管２の肉厚が、ＳＤＲ＝３３のときの角度であ
り、補強プラスチック管１の破壊最大圧力の角度であ
る。

【００５４】従って、螺旋角度αは、好ましくは５２≦
α≦６０°である、と考えられる。図５の実験から、角
度α＝６０°以上についても補強効果はみられ、ほぼ５
０°以上８５°以下で著しい補強効果が得られることが
判った。

【００５５】つまり、図４及び図５から理解されるよう
に、補強プラスチック管１の、円周方向応力（σ２）：
軸方向応力（σ１）＝２：１で著しく補強効果が得られ
る螺旋角度αは、５０°＜α＜８５°とされる。

【００５６】螺旋角度αが５２°以下では、強化繊維補
強材１０の円周方向応力σ２が、補強プラスチック管１
の軸方向応力σ１の２倍以下となり、強化繊維補強材１
０の強度を十分には発揮しておらず、材料効率の問題
で、不経済である。一方、螺旋角度が６０°以上となる
と、強化繊維補強材１０の円周方向応力σ２が、補強プ
ラスチック管の軸方向応力σ１の２倍以上となり、好ま
しくない。

【００５７】実施例２ 本発明の補強プラスチック管１にて、補強層３は、図１
に示すように、１層である必要はなく、必要に応じて、
複数層積層して設けることができる。このとき、各補強
層３は、その螺旋角度、螺旋方向、ピッチ間隔などは、
必要に応じて任意に設定することができる。

【００５８】例えば、図６に示すように、補強層３を第
１、第２及び第３の補強層３ａ、３ｂ、３ｃにて構成
し、少なくともいずれかの層を、上述したように、本発
明に従って、強化繊維補強材１０をプラスチック管に巻
き付けることができる。

【００５９】第１、第２及び第３の補強層３ａ、３ｂ、
３ｃは、異なる強化繊維とすることもでき、例えば、最
内層の第１の補強層３ａはガラス繊維、第２の補強層３
ｂは炭素繊維、第３の補強層３ｃはアラミド繊維とする
ことができる。

【００６０】このとき、補強層３が、図６に示すよう
に、複数層にて形成された場合で、その最外層の補強層
３ｃが炭素繊維を使用した強化繊維補強材１０にて形成
された場合には、更にその外層として保護層４を形成す
るのが好ましい。

【００６１】保護層４を形成する第２の強化繊維補強材
１０Ａは、図１（Ｂ）に示す強化繊維補強材１０と同様
にして、螺旋角度をαとしたとき、−９０°＜α＜０°
或いは０°＜α＜９０°（マイナス符号は螺旋方向が逆
方向を意味する。）にて、密巻き、或いは所定のピッチ
間隔Ｐにて巻き付けられる。この保護層４を形成する第
２の強化繊維補強材１０Ａに使用する樹脂は、補強層３
の場合と同様とすることができ、熱硬化性樹脂を使用す
ることができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は
熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭ
Ａ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂
を好適に使用することができる。

【００６２】保護層４は、補強プラスチック管１が土中
に埋設された場合、補強層３を構成する炭素繊維が補強
プラスチック管１の外周囲に存在する異物にて損傷され
るのを防止する。又、補強プラスチック管１が空中に敷
設された場合には、補強層３が紫外線などにより劣化す
るのを防止することができる。

【００６３】上記実施例では、保護層４は、第２の強化
繊維補強材１０Ａを使用して形成するものとして説明し
たが、この保護層４の代わりに、補強プラスチック管１
の最外層として、プラスチック製の外管を一体に設ける
ことができる。プラスチック製外管としては、プラスチ
ック管２と同様に、塩化ビニル、ポリフェノール、ポリ
エチレンなどで作製されたプラスチック製のパイプとす
ることができる。プラスチック管２とプラスチック外管
とは同じ材料でも良く、又、異なる材料とすることもで
きる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、プラス
チック管の外周面に、連続したテープ状或いはシート状
とされる強化繊維に樹脂を含浸した強化繊維補強材を連
続して螺旋状に巻き付けて少なくとも１層の補強層を形
成した補強プラスチック管において、強化繊維補強材
は、螺旋角度をαとしたとき、５０°＜α＜８５°に
て、密巻き、或いは、所定のピッチ間隔Ｐにて巻き付け
られる、構成とされるので、 （１）強化繊維補強材にてプラスチック管を極めて有効
に補強することができ、軽量で、しかも耐久性に優れて
おり、又、高耐圧、高強度である。 （２）強化繊維補強材にてプラスチック管を極めて有効
に補強することができ、強化繊維の目付量を減らした
り、或いは、低強度の強化繊維を使用することができ
る。 といった効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明に係る補強プラスチック管
の一実施例の構成を示す断面図、図１（Ｂ）は本発明に
係る補強プラスチック管の一実施例の構成を示す斜視図
である。

【図２】本発明に係る補強プラスチック管における、強
化繊維補強材の弾性率と角度θとの関係を示すグラフで
ある。

【図３】本発明に係る補強プラスチック管における、強
化繊維補強材の応力と螺旋角度αとの関係を示すグラフ
である。

【図４】本発明に係る補強プラスチック管における、強
化繊維補強材の螺旋角度αと応力状態との関係を示すグ
ラフである。

【図５】本発明に係る補強プラスチック管における、螺
旋角度αと応力状態との関係を示すグラフである。

【図６】本発明に係る補強プラスチック管の他の実施例
の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 補強プラスチック管 ２ プラスチック管 ３ 補強層 ４ 保護層 １０、１０Ａ 強化繊維補強材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 貴司 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 郡司 盛 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 荒川 崇 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 大川 大一 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 青柳 成彰 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 田所 寛之 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 渡辺 宣行 東京都港区芝浦一丁目２番１号 日立金属 株式会社内 (72)発明者 荒木 悟 東京都港区芝浦一丁目２番１号 日立金属 株式会社内 (72)発明者 竹田 敏和 東京都中央区日本橋小舟町３−８ 日鉄コ ンポジット株式会社内 (72)発明者 今村 伸二 東京都中央区日本橋小舟町３−８ 日鉄コ ンポジット株式会社内 Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA15 BA25 CA53 CB03 CB05 CB14 CB23 CB29 CC13 CC19 DA08 DB03 DB05 4F205 AA03 AA15 AA36 AA37 AA39 AA41 AA43 AB11 AC03 AD04 AD05 AD16 AG01 AG08 AH43 HA02 HA06 HA23 HA33 HA37 HA43 HB13 HC12 HC16 HC17 HL11 HL21 HM13 HT13 HT21 4F211 AA04 AA11 AA15 AA36 AA37 AA39 AA41 AD05 AD12 AD16 AG03 AG08 SC01 SD01 SD23 SG07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック管の外周面に、連続したテ
   ープ状或いはシート状とされる強化繊維に樹脂を含浸し
   た強化繊維補強材を連続して螺旋状に巻き付けて少なく
   とも１層の補強層を形成した補強プラスチック管におい
   て、 前記強化繊維補強材は、螺旋角度をαとしたとき、５０
   °＜α＜８５°にて、密巻き、或いは、所定のピッチ間
   隔Ｐにて巻き付けられることを特徴とする補強プラスチ
   ック管。
2. 【請求項２】 前記螺旋角度αは、５２°≦α≦６０°
   であることを特徴とする請求項１の補強プラスチック
   管。
3. 【請求項３】 前記強化繊維は、ＰＡＮ系或いはピッチ
   系炭素繊維、ガラス繊維、又は、有機繊維を、一種或い
   は複数種混入して使用され、前記樹脂は、熱硬化性樹脂
   であることを特徴とする請求項１又は２の補強プラスチ
   ック管。
4. 【請求項４】 前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱
   硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ
   樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂で
   あることを特徴とする請求項３の補強プラスチック管。
5. 【請求項５】 前記強化繊維補強材の強化繊維として炭
   素繊維を使用した場合には、前記強化繊維補強材にて形
   成される補強層の最外層に、強化繊維としてガラス繊
   維、又は、有機繊維を使用し、樹脂を含浸して形成され
   た第２の強化繊維補強材を螺旋状に巻き付けて保護層を
   形成したことを特徴とする請求項３又は４の補強プラス
   チック管。
6. 【請求項６】 前記第２の強化繊維補強材は、螺旋角度
   をαとしたとき、０°＜α＜９０°にて、密巻き、或い
   は、所定のピッチ間隔にて巻き付けられることを特徴と
   する請求項５の補強プラスチック管。
7. 【請求項７】 前記第２の強化繊維補強材に使用する前
   記樹脂は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項
   ５又は６の補強プラスチック管。
8. 【請求項８】 前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱
   硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ
   樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂で
   あることを特徴とする請求項７の補強プラスチック管。
9. 【請求項９】 前記強化繊維補強材における、次式で定
   義される繊維割合Ｖｆは、 繊維割合Ｖｆ（％）＝（繊維の全体積）／（樹脂の全体
   積＋繊維の全体積） １０〜９９．９％であることを特徴とする請求項１〜８
   のいずれかの項に記載の補強プラスチック管。
10. 【請求項１０】 前記プラスチック管は、ポリエチレ
    ン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリフェノールにて
    作製されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの
    項に記載の補強プラスチック管。
11. 【請求項１１】 前記補強プラスチック管は、更に、最
    外層としてプラスチック製の外管を設けたことを特徴と
    する請求項１〜１０のいずれかの項に記載の補強プラス
    チック管。
12. 【請求項１２】 前記プラスチック外管は、ポリエチレ
    ン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリフェノールにて
    作製されることを特徴とする請求項１１の補強プラスチ
    ック管。