JP2005195130A - 樹脂補強線材付樹脂管 - Google Patents
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Abstract
【課題】 線材の形状に工夫を加え、一部に欠損部を有する特殊な形状とし、気泡の発生を抑制し、気泡の存否を外部から容易に確認することができる構造とした樹脂補強線材付樹脂管を得ること。
【解決手段】 合成樹脂素材製の円筒形の管壁１と、該管壁１の外周面上に螺旋巻きされて一体連結された樹脂補強線材２とからなる樹脂管であって、該補強線材２が、硬質合成樹脂製の透明または半透明体で、外周面の一部に長手方向に沿った凹入溝３を備えたものとした。
【選択図】 図１
【解決手段】 合成樹脂素材製の円筒形の管壁１と、該管壁１の外周面上に螺旋巻きされて一体連結された樹脂補強線材２とからなる樹脂管であって、該補強線材２が、硬質合成樹脂製の透明または半透明体で、外周面の一部に長手方向に沿った凹入溝３を備えたものとした。
【選択図】 図１
Description
本発明は、硬質合成樹脂製の補強線材を螺旋巻きして管形状の維持と補強がなされている合成樹脂管に関するものである。より詳しくは、硬質合成樹脂製の補強線材を透明線材としてある補強線材付合成樹脂管に関するものである。
従来から、この種の硬質合成樹脂製の補強線材を備えた合成樹脂管は、既に種々の形状のものが製造され一般にも周知されている。しかしながら、これらの硬質合成樹脂製補強線材の大部分は、樹脂素材に着色剤を混合して不透明にしたものであった。
従来の、この種合成樹脂管における樹脂補強線材が不透明なものとして製造されていた要因は、製造時に樹脂補強線材の内部に気泡が発生することを防止する技術的手段が究明されていなかったためである。従来では、補強線材をこのように不透明なものとしておくことによって、内部に気泡が発生している場合でも、線材が気泡を内包しているや否やの確認を外観上から容易に視認することができないようにするためであった。
この樹脂補強線材が気泡を内包している場合には、所期の耐圧偏平強度の低下を招き、殊に気泡内包部分の強度が低下し、クラック発生の原因又は遠因ともなり易く、成形時における気泡の発生を皆無とする必要があり、また、同時に、気泡の有無を外部から容易に確認することができるものとする必要性があった。
この気泡発生のメカニズムは、図６に示したように、線材の急冷により、先ず外表面が固化し、それが圧力タンクのような働きを果たすこととなり、順次中心部へ向かう徐冷却に伴う材料の結晶化等による内部容積の収縮にも拘わらず、外周殻が縮小化しないために内部の圧力が下がり、素材中に含まれる揮発成分が気化したり又は極微細状態で存在する気体が膨張するためであることが判った。
しかしながら、この種樹脂管材における樹脂補強線材にあっては、このような必要性に対する具体的な注目や研究や配慮が全くなされていないのが現状である。
特開２００１−３１７６７２号公報
堀野正俊著「材料力学入門」１２４〜１２７頁 理工学社発行 １９９３年
そこで、本発明は、このような従来の樹脂管における樹脂補強線材が有していた課題を解決するために、線材の形状に工夫を加え、気泡の発生を抑制し、気泡の存否を外部から容易に確認することができる構造とした樹脂補強線材付樹脂管を得ることを目的とするものである。
該目的を達成するために講じた本発明にいうところの樹脂補強線材付樹脂管の構成を説明すると、合成樹脂素材製の円筒形の管壁１と、該管壁１の外周面上に螺旋巻きされて一体連結された樹脂補強線材２とからなる樹脂管であって、該補強線材２が、硬質合成樹脂製の透明または半透明体で、外周面の一部に長手方向に沿った凹入溝３を備えた構成としたものである。
本発明にいう樹脂補強線材付樹脂管は、補強線材２を硬質合成樹脂製の透明または半透明体で形成し、補強線材２の断面形状を凹入溝３を備えた構造のものとしてあるから、表面が冷却されて固化した時に出来る外周殻は完全なものではなく、一部を欠損させた形状に形成されているので、順次中心部へ向かう徐冷却に伴う材料の結晶化等による内部容積の収縮に追随して外周殻が縮小化し、内部の圧力が下がることがない。従って、素材中に含まれていた揮発成分が気化したり、極微細状態で存在した気体が膨張することはなく、気泡のない外観上きれいな線材を得ることが可能になったのである。
このようにして得た気泡を内包しない樹脂補強線材は、線材の全体が均一に所期の強度を備えたものとなり、内包気泡の存在によって部分的または局部的に強度が低下したり、クラック発生の原因となるような脆弱部分のない均質なものとなり、このような線材によって補強された管体は耐圧偏平強度に優れ、経時劣化の少ない管として、長期間に亘って安全に使用することができる。
更に、線材自体は、硬質合成樹脂による透明体または着色剤を加えた半透明体に形成してあるので、気泡の有無を外部から容易に確認することができ、製造時において線材内に気泡が発生した場合には直ちに機械の修理調整を行うことができるので、気泡を内包しない優れた線材を常に得ることができるという利点がある。
上記のような構成とした本発明にいうところの樹脂補強線材付樹脂管の補強線材を得るには、断面の概略形状を、底面が平らな、かまぼこ形またはトンネル形のようなものとして実施すると、管壁１に対する融着姿勢を一定にさせ易い点で好ましい。また、該線材の形成素材としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等の非塩ビ系の結晶性樹脂素材で形成するのが好ましく、廃棄処分後の廃材処理時に有害物質を放出しない点でも好ましい。
同様に、管壁１の形成素材にあっても、例えば、オレフィン系エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、スチレン系エラストマー例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、該共重合体水添物（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソブレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、該共重合体水添物（ＳＥＰＳ）、スチレン−イソブレンブロック共重合体水添物（ＳＥＰ）等、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の非塩ビ系樹脂素材を使用することが同じ理由で好ましい。
以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。図面中、図１乃至図４は、本発明の主たる実施例を示した図であって、図１は管壁と線材との関係を示した管体の部分断面図、図２は管壁の一部を切除した管体の正面図、図３は線材の形状を示す外観斜視図、図４は同線材の切断端面図である。
この図１及び図２に示した管体Ｐは、その管壁１を、オレフィン系エラストマーによって、断面形状横一の字形とした帯状素材を、図外の樹脂押出機から押し出し、その側縁部分の一部を重ね合わせて融着させながら螺旋巻きして円筒状に形成したものである。
このようにして形成した円筒状管壁１の外周面上に、白色透明な硬質ポリエチレン樹脂によって、図３及び図４に拡大して示したように、断面形状の概形を、底面２ａが平坦で上部を山形に突出させた略かまぼこ形またはドーム形であって、底面２ａの幅方向の中間部分を上方に窪ませて長手方向に沿った凹入溝３を形成してある形状とした線材２を、図外の樹脂押出機から押し出して、前記管壁１における帯状素材の融着部上に重ね合わせながら螺旋巻きし、その底面２ａを管壁１と融着させたものである。
この実施例に示した管構造の管体Ｐについて、管壁１の外径サイズφ毎に実験して得た最適と思われる線材２について、線材の高さをＡ、横幅をＢ、凹入溝３の凹入深さ（切欠き高さ）をＣ、線材の高さに占める割合をＤ、凹入溝３の横幅をＥ、線材の横幅に占める割合をＦとして、一覧表に示すと表１の通りである。
続いて、線材の別実施例形状についての代表例を図５に示す。本発明にいうところの線材２は、前記実施例では底面２ａが平坦なものとして示したが、図５の図Ａのものは、底面２ａの両外端部分を大きく円弧状に形成したものであり、図Ｂのものは、全体としてほぼ円弧状としたものである。更に、例えば、上部左右隅を円弧状に形成した略正方形状のもの、同様に、上部左右隅と下部左右隅とを円弧状に形成した略台形形状のもの等として実施することができるものである。また、凹入溝３の形状にあっても、前記実施例では横長長方形状のものとして示したが、図Ｃのように、内奥部を円弧状とした略逆Ｕ字形のものとする等適宜の形状として実施することができるものである。管の保形力の点では、線材の全高が大きいものが好ましく、一方ホース生産時の芯材の位置安定性の点では幅広形状で底面が平らな形状が好ましいので、それらを考慮して適宜な形状として実施することができるものである。
以上本発明の代表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの各実施例に示した構造のもののみに限定されるものではなく、本発明にいうところの上記の構成要件を充足し、目的を達成し、効果を有する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
本発明にいう硬質合成樹脂製耐圧螺旋管は、耐圧変形性能に優れていて、軽量で安価に市場に提供できるので、ダクトパイプ等の特定の分野に限定されることなく、広範囲の産業分野で使用可能なものである。
１ 管壁
２ 補強線材
２ａ 底面
３ 凹入溝
Ｐ 管体
２ 補強線材
２ａ 底面
３ 凹入溝
Ｐ 管体
Claims (4)
- 合成樹脂素材製の円筒形の管壁(1)と、該管壁(1)の外周面上に螺旋巻きされて一体連結された樹脂補強線材(2)とからなる樹脂管であって、該補強線材(2)が、硬質合成樹脂製の透明または半透明体で、外周面の一部に長手方向に沿った凹入溝(3)を備えたものである樹脂補強線材付樹脂管。
- 補強線材(2)の断面形状が、略かまぼこ形またはトンネル形に形成されている請求項１に記載の樹脂補強線材付樹脂管。
- 補強線材(2)が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール、ポリアミド等の非塩ビ系の結晶性樹脂素材で形成されている請求項１または２に記載の樹脂補強線材付樹脂管。
- 管壁(1)が、オレフィン系エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン系エラストマー例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、該共重合体水添物、スチレン−イソブレン−スチレンブロック共重合体、該共重合体水添物、スチレン−イソブレンブロック共重合体水添物等、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の非塩ビ系樹脂素材で形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の樹脂補強線材付樹脂管。
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