JP3098113B2 - 耐食性繊維強化樹脂管 - Google Patents
耐食性繊維強化樹脂管Info
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- JP3098113B2 JP3098113B2 JP04250978A JP25097892A JP3098113B2 JP 3098113 B2 JP3098113 B2 JP 3098113B2 JP 04250978 A JP04250978 A JP 04250978A JP 25097892 A JP25097892 A JP 25097892A JP 3098113 B2 JP3098113 B2 JP 3098113B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性に優れた繊維強
化樹脂管に関する。
化樹脂管に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大口径の下水道管等の管渠にも長
尺のガラス繊維を強化材とする内外繊維強化樹脂層の間
にレジンモルタル等の中間層が設けられたサンドイッチ
構造の複合管等が用いられることがある。
尺のガラス繊維を強化材とする内外繊維強化樹脂層の間
にレジンモルタル等の中間層が設けられたサンドイッチ
構造の複合管等が用いられることがある。
【０００３】この種の複合管は、金属管やコンクリート
製管に比べて軽量で耐食性にも優れている。
製管に比べて軽量で耐食性にも優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、下水道を流
下する水は生活排水に一部工業排水等が含まれ、場所に
よっては水質が極めて悪い。したがって、上記のような
複合管を用いた場合でも充分な耐食性を示さないことが
ある。
下する水は生活排水に一部工業排水等が含まれ、場所に
よっては水質が極めて悪い。したがって、上記のような
複合管を用いた場合でも充分な耐食性を示さないことが
ある。
【０００５】すなわち、従来の製造方法で得られる複合
管は、補強材としてのガラス繊維材料が管内壁面の近傍
まで存在するので、内壁面にピンホールやクラックがあ
る場合に流下する水がこのピンホールやクラックを通っ
て、管壁内に連続して埋め込まれたガラス繊維材料に浸
透して行くようになる。ガラス繊維は、耐薬品性に劣
り、特にアルカリや酸に対して弱いので、無限に劣化が
進行し、内面繊維強化樹脂層の強度が著しく低下し、土
圧等の外力で破損するという問題がある。
管は、補強材としてのガラス繊維材料が管内壁面の近傍
まで存在するので、内壁面にピンホールやクラックがあ
る場合に流下する水がこのピンホールやクラックを通っ
て、管壁内に連続して埋め込まれたガラス繊維材料に浸
透して行くようになる。ガラス繊維は、耐薬品性に劣
り、特にアルカリや酸に対して弱いので、無限に劣化が
進行し、内面繊維強化樹脂層の強度が著しく低下し、土
圧等の外力で破損するという問題がある。
【０００６】そこで、本出願人は、特公昭６１−２９２
５４号公報にみられるような複合管の製造方法を先に提
案した。
５４号公報にみられるような複合管の製造方法を先に提
案した。
【０００７】この製造方法は、芯型上に不織布と短繊維
群と樹脂を含む帯状体を、強圧して脱泡した後、樹脂を
半硬化せしめた状態で芯型上に巻回して内面保護層を形
成し、そののちに外面繊維強化樹脂層を形成するように
したものであって、内面保護層が充分脱泡されてピンホ
ールが非常に少なくあらかじめ半硬化されていて、全体
を一体硬化させるときにクラックの発生もないと言う優
れた効果を奏するものである。
群と樹脂を含む帯状体を、強圧して脱泡した後、樹脂を
半硬化せしめた状態で芯型上に巻回して内面保護層を形
成し、そののちに外面繊維強化樹脂層を形成するように
したものであって、内面保護層が充分脱泡されてピンホ
ールが非常に少なくあらかじめ半硬化されていて、全体
を一体硬化させるときにクラックの発生もないと言う優
れた効果を奏するものである。
【０００８】しかし、この製造方法によって得られる複
合管においても、不織布と短繊維と樹脂が完全に含浸し
ていたとしても樹脂とロービングとの界面に水みちが存
在し、薬液等の浸透が避けられないものであった。特
に、近年の管の大口径化とともに、このような複合管を
土中深く埋設することが予想され、このような場合、該
複合管に高応力負荷が加えられることとなり、いわゆる
環境応力によ発生するヒビやワレが複合管の劣化を助長
することとなる。
合管においても、不織布と短繊維と樹脂が完全に含浸し
ていたとしても樹脂とロービングとの界面に水みちが存
在し、薬液等の浸透が避けられないものであった。特
に、近年の管の大口径化とともに、このような複合管を
土中深く埋設することが予想され、このような場合、該
複合管に高応力負荷が加えられることとなり、いわゆる
環境応力によ発生するヒビやワレが複合管の劣化を助長
することとなる。
【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、耐食性に優れた繊維強化樹脂管を提供するこ
とを目的としている。
たもので、耐食性に優れた繊維強化樹脂管を提供するこ
とを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管は、熱
硬化性樹脂および、該熱硬化樹脂と同じ化学組成を有す
る第一の補強材が一体化して形成された内面耐食層と、
第二の補強材および、熱硬化性樹脂から形成された外層
とを備えていることを特徴としている。
るために、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管は、熱
硬化性樹脂および、該熱硬化樹脂と同じ化学組成を有す
る第一の補強材が一体化して形成された内面耐食層と、
第二の補強材および、熱硬化性樹脂から形成された外層
とを備えていることを特徴としている。
【００１１】本発明で用いられる熱硬化性樹脂としては
特に限定されないが、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
使用され得る。また、これらの熱硬化性樹脂には、必要
に応じて適宜、硬化剤および促進剤等を混入して使用し
てもよい。ただし、これらの合成樹脂の種類や硬化材お
よび促進剤等の使用の有無等は特に限定されるものでは
ない。
特に限定されないが、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
使用され得る。また、これらの熱硬化性樹脂には、必要
に応じて適宜、硬化剤および促進剤等を混入して使用し
てもよい。ただし、これらの合成樹脂の種類や硬化材お
よび促進剤等の使用の有無等は特に限定されるものでは
ない。
【００１２】また、第一の補強材としては、熱硬化性樹
脂と同じ化学組成の有機繊維が使用され、好ましくはス
パンレース（繊維の絡み合いだけでシート状にしたも
の）状の不織布が用いられるが、チョップ状、ロービン
グ状、ストランド状のものを使用してもよい。ここで同
じ化学組成とは、例えばポリエステル樹脂に対しては、
ポリエステル繊維を言い、樹脂には硬化剤や促進剤等を
含み得、また、繊維には接着剤等のポリエステル以外の
成分を３０％程度まで混入し得る。
脂と同じ化学組成の有機繊維が使用され、好ましくはス
パンレース（繊維の絡み合いだけでシート状にしたも
の）状の不織布が用いられるが、チョップ状、ロービン
グ状、ストランド状のものを使用してもよい。ここで同
じ化学組成とは、例えばポリエステル樹脂に対しては、
ポリエステル繊維を言い、樹脂には硬化剤や促進剤等を
含み得、また、繊維には接着剤等のポリエステル以外の
成分を３０％程度まで混入し得る。
【００１３】内層の厚みは、特に限定されないが、０．
５〜２．０ｍｍ程度が一般的である。
５〜２．０ｍｍ程度が一般的である。
【００１４】外層を形成する熱硬化性樹脂としては、特
に限定されないが、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、フラン樹脂等の熱硬
化性樹脂が使用され得る。
に限定されないが、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、フラン樹脂等の熱硬
化性樹脂が使用され得る。
【００１５】第二の補強材としては、特に限定されない
が、ガラスチョップ、ガラスロービング、ガラスストラ
ンドなどからなる補強材が使用し得る。
が、ガラスチョップ、ガラスロービング、ガラスストラ
ンドなどからなる補強材が使用し得る。
【００１６】なお、内面耐食層を形成する樹脂と外層を
形成する樹脂とは、同じ樹脂でも良いし異なる樹脂を用
いるようにしても良い。
形成する樹脂とは、同じ樹脂でも良いし異なる樹脂を用
いるようにしても良い。
【００１７】なお、本発明による耐食性繊維強化樹脂管
は、内面耐食層と外層の間にレジンモルタル等の中間層
を設けた３層以上の複合管として使用することも有効で
ある。この場合、内面耐食層、中間層および外層は、同
一の樹脂であってもよいし、それぞれ異なった樹脂であ
ってもよい。
は、内面耐食層と外層の間にレジンモルタル等の中間層
を設けた３層以上の複合管として使用することも有効で
ある。この場合、内面耐食層、中間層および外層は、同
一の樹脂であってもよいし、それぞれ異なった樹脂であ
ってもよい。
【００１８】一方、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂
管の製造方法は、離型処理された筒状金型の周囲に、有
機繊維シートから成る第一の補強材を巻回して熱硬化性
樹脂を含浸する工程と、その上に第二の補強材および熱
硬化性樹脂を巻回する工程と、熱硬化性樹脂を加熱硬化
させる工程を備えていることを特徴としている。
管の製造方法は、離型処理された筒状金型の周囲に、有
機繊維シートから成る第一の補強材を巻回して熱硬化性
樹脂を含浸する工程と、その上に第二の補強材および熱
硬化性樹脂を巻回する工程と、熱硬化性樹脂を加熱硬化
させる工程を備えていることを特徴としている。
【００１９】また、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂
管の製造方法は、上記のように構成されているので、熱
硬化反応を行う１回の加熱工程により、耐食内層と外層
が同時に熱硬化されることにより一体化されるので、工
程の簡略化と共に生産性の向上が図れる。
管の製造方法は、上記のように構成されているので、熱
硬化反応を行う１回の加熱工程により、耐食内層と外層
が同時に熱硬化されることにより一体化されるので、工
程の簡略化と共に生産性の向上が図れる。
【００２０】
【作用】本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管は、上記
のように構成され、内側の耐食層を形成する熱硬化性樹
脂と第一の補強材が同じ化学組成を有するため、樹脂
と、第一の補強材である繊維の表面との濡れがよく、樹
脂が第一補強材の間に充分含浸することにより、ピンポ
ールやボイド等がない内層が形成され、管内壁面を流れ
る流体が内層を通過して外層に浸透することを阻止する
ことができる。
のように構成され、内側の耐食層を形成する熱硬化性樹
脂と第一の補強材が同じ化学組成を有するため、樹脂
と、第一の補強材である繊維の表面との濡れがよく、樹
脂が第一補強材の間に充分含浸することにより、ピンポ
ールやボイド等がない内層が形成され、管内壁面を流れ
る流体が内層を通過して外層に浸透することを阻止する
ことができる。
【００２１】なお、外層を従来と同様の繊維強化樹脂を
用いて形成することにより、土圧等の外部圧力がこの外
層によって支えられる。
用いて形成することにより、土圧等の外部圧力がこの外
層によって支えられる。
【００２２】
【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。 耐食性繊維強化樹脂管の製造 第１図は、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管をあら
わす。
面を参照しつつ詳しく説明する。 耐食性繊維強化樹脂管の製造 第１図は、本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管をあら
わす。
【００２３】第２図は、本発明にかかる耐食性繊維強化
樹脂管を製造するための筒状金型（外径600mm）をあら
わす。
樹脂管を製造するための筒状金型（外径600mm）をあら
わす。
【００２４】第３図は、当該筒状金型の断面図をあらわ
す。図に示すように、この筒状金型１０は、全体が第一
〜第四の複数の成形部１１、１２、１３、１４から構成
されていて、一対の対向する第一および第二の成形部１
１と１２は、それぞれヒンジ部１５を介して第三の成形
部１３に連結されている。 第一、第二成形部１１、１
２および、第四成形部１４は、筒状金型１０内に備えら
れた十字状のシリンダー１６により、筒状金型の直径方
向に移動可能とされており、従って筒状金型１０の直径
は伸縮自在である。
す。図に示すように、この筒状金型１０は、全体が第一
〜第四の複数の成形部１１、１２、１３、１４から構成
されていて、一対の対向する第一および第二の成形部１
１と１２は、それぞれヒンジ部１５を介して第三の成形
部１３に連結されている。 第一、第二成形部１１、１
２および、第四成形部１４は、筒状金型１０内に備えら
れた十字状のシリンダー１６により、筒状金型の直径方
向に移動可能とされており、従って筒状金型１０の直径
は伸縮自在である。
【００２５】筒状金型１０の直径を拡げた状態で表面に
離散剤を塗布した後、外周部に、スパンレースポリエス
テル不織布（目付70g/m2、日本バイリーン社製7870p）
を１巻きした後、不飽和ポリエステル樹脂を供給して樹
脂を含浸させた。
離散剤を塗布した後、外周部に、スパンレースポリエス
テル不織布（目付70g/m2、日本バイリーン社製7870p）
を１巻きした後、不飽和ポリエステル樹脂を供給して樹
脂を含浸させた。
【００２６】そして、ガラスロービング（2400TEX）、
チョップ等の補強材に不飽和ポリエステル樹脂を予め含
浸させた樹脂帯を巻回して管状体を成形した。
チョップ等の補強材に不飽和ポリエステル樹脂を予め含
浸させた樹脂帯を巻回して管状体を成形した。
【００２７】なお、不飽和ポリエステル樹脂には、硬化
剤としてメチルエチルケトンパーオキサイド1PHR(Per H
undred Resin：樹脂重量100に対する重量)、促進剤とし
てナフテン酸コバルト溶液0.1PHRを使用した。
剤としてメチルエチルケトンパーオキサイド1PHR(Per H
undred Resin：樹脂重量100に対する重量)、促進剤とし
てナフテン酸コバルト溶液0.1PHRを使用した。
【００２８】次いで、上記管状体を硬化炉内等で、１０
分間加熱することにより不飽和ポリエステル樹脂を硬化
させた後、筒状金型の直径をシリンダー１６の動きによ
り小さくして脱型し、耐食性の繊維強化樹脂管を得た。
得られた耐食性繊維強化樹脂管の内面は、光沢があり、
目視ではピンホール、ボイド等は一つも発見されず、美
しく成形されていた。長さ３０cmのサンプル管片をカッ
トして管断面を観察すると約１mmの厚みの耐食層が形成
されていた。
分間加熱することにより不飽和ポリエステル樹脂を硬化
させた後、筒状金型の直径をシリンダー１６の動きによ
り小さくして脱型し、耐食性の繊維強化樹脂管を得た。
得られた耐食性繊維強化樹脂管の内面は、光沢があり、
目視ではピンホール、ボイド等は一つも発見されず、美
しく成形されていた。長さ３０cmのサンプル管片をカッ
トして管断面を観察すると約１mmの厚みの耐食層が形成
されていた。
【００２９】耐食性繊維強化樹脂管の性能評価 次に、第４図に示すように、このようにして得た耐食性
繊維強化樹脂管（以下、単に樹脂管と言う）１の上下に
弾性シート２、２を介して挟持板３、３を当接し、この
挟持板３、３間の連結ボルト４を締結することによって
樹脂管１の直径方向に高応力負荷をかけ、管内面での周
方向発生歪が7500×10-6（この時の樹脂管の撓みは８
％）となるように固定した。そして、この樹脂管１の両
端に止水板５、５を設け、該樹脂管１の管内面に５％硫
酸水溶液を入れて樹脂管１の状態を観察した。以下、１
０％硫酸水溶液、５％水酸化ナトリウム水溶液について
も同様の試験を行った。
繊維強化樹脂管（以下、単に樹脂管と言う）１の上下に
弾性シート２、２を介して挟持板３、３を当接し、この
挟持板３、３間の連結ボルト４を締結することによって
樹脂管１の直径方向に高応力負荷をかけ、管内面での周
方向発生歪が7500×10-6（この時の樹脂管の撓みは８
％）となるように固定した。そして、この樹脂管１の両
端に止水板５、５を設け、該樹脂管１の管内面に５％硫
酸水溶液を入れて樹脂管１の状態を観察した。以下、１
０％硫酸水溶液、５％水酸化ナトリウム水溶液について
も同様の試験を行った。
【００３０】その結果、いずれの水溶液についても、10
000時間経過後、樹脂管１に何ら変化が見られなかっ
た。
000時間経過後、樹脂管１に何ら変化が見られなかっ
た。
【００３１】（比較例）スパンレースポリエステル不織
布の代わりにスパンボンドポリエステル不織布（東洋紡
（株）製ボランス4081p、目付70g/m2、アクリル系接着
剤30wt%含有品）を用いた以外は、実施例と同様に繊
維強化樹脂管を得た。スパンボンド系不織布は、有機短
繊維を別の接着剤で接着、不織布状にしたものである。
布の代わりにスパンボンドポリエステル不織布（東洋紡
（株）製ボランス4081p、目付70g/m2、アクリル系接着
剤30wt%含有品）を用いた以外は、実施例と同様に繊
維強化樹脂管を得た。スパンボンド系不織布は、有機短
繊維を別の接着剤で接着、不織布状にしたものである。
【００３２】得られた繊維強化樹脂管の内面は、ピンホ
ールがなく美しく成形されていたが、ポリエステル不織
布の繊維の模様が目視で確認された。長さ３０cmのサン
プル管片をカットして管断面を観察すると約１mmの厚み
の耐食層が形成されていた。
ールがなく美しく成形されていたが、ポリエステル不織
布の繊維の模様が目視で確認された。長さ３０cmのサン
プル管片をカットして管断面を観察すると約１mmの厚み
の耐食層が形成されていた。
【００３３】得られた繊維強化樹脂管を実施例と同じ
方法で試験に曝し、管内壁面に白く亀裂が入るまでの時
間をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
方法で試験に曝し、管内壁面に白く亀裂が入るまでの時
間をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】表１に示すように、比較例の繊維強化樹脂
管は、時間の経過に伴い硫酸水溶液で亀裂が発生した。
管は、時間の経過に伴い硫酸水溶液で亀裂が発生した。
【００３５】
【表１】
【００３６】この結果は、不飽和のポリエステル樹脂と
アクリル系接着剤は強固に一体化せず、不飽和ポリエス
テル樹脂とアクリル接着剤の界面から容易に液が浸水し
本来の耐食層の効果が得られないことを示している。こ
れに対しの性能評価の結果は長期間経過しても全く劣
化することなく、本発明にかかる繊維強化樹脂管が耐薬
品性に非常に優れていることがわかる。
アクリル系接着剤は強固に一体化せず、不飽和ポリエス
テル樹脂とアクリル接着剤の界面から容易に液が浸水し
本来の耐食層の効果が得られないことを示している。こ
れに対しの性能評価の結果は長期間経過しても全く劣
化することなく、本発明にかかる繊維強化樹脂管が耐薬
品性に非常に優れていることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管
は、内側の耐食層を形成する熱硬化性樹脂と第一の補強
材が同じ化学組成を有するため、樹脂が第一の補強材で
ある繊維の表面との濡れがよく、第一補強材の間に充分
含浸するため、内層部分にピンポールやボイド等がな
く、管内壁面を流れる流体が外層に浸透することを阻止
することができる。したがって、外層中に補強材として
存在するガラス繊維材料等の補強材が浸食性の液に曝さ
れて劣化するということがなくなり、常にその強度を保
つことができ、高応力負荷状態での耐薬品性に優れた樹
脂管を提供出来る。
は、内側の耐食層を形成する熱硬化性樹脂と第一の補強
材が同じ化学組成を有するため、樹脂が第一の補強材で
ある繊維の表面との濡れがよく、第一補強材の間に充分
含浸するため、内層部分にピンポールやボイド等がな
く、管内壁面を流れる流体が外層に浸透することを阻止
することができる。したがって、外層中に補強材として
存在するガラス繊維材料等の補強材が浸食性の液に曝さ
れて劣化するということがなくなり、常にその強度を保
つことができ、高応力負荷状態での耐薬品性に優れた樹
脂管を提供出来る。
【図１】本発明にかかる耐食性繊維強化樹脂管の断面図
である。
である。
【図２】本発明に使用する筒状金型（外径600mm）の側
面図である。
面図である。
【図３】当該筒状金型の断面図である。
【図４】(a)は樹脂管の評価試験状態を示す縦断面図、
(b)は樹脂管の評価試験状態を示す正面図である。
(b)は樹脂管の評価試験状態を示す正面図である。
【符号の説明】 1 繊維強化繊維管 2 弾性シート 3 挟持板 4 連結ボルト 5 止水板 6 内面耐食層 7 外層 10 金型 11 第一成形部 12 第二成形部 13 第三成形部 14 第四成形部 15 ヒンジ部 16 シリンダー
Claims (1)
- 【請求項１】熱硬化性樹脂および、該熱硬化性樹脂と同
じ化学組成を有する第一の補強材が一体化して形成され
た内面耐食層と、第二の補強材および、熱硬化性樹脂か
ら形成された外層とを有する耐食性繊維強化樹脂管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04250978A JP3098113B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 耐食性繊維強化樹脂管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04250978A JP3098113B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 耐食性繊維強化樹脂管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699552A JPH0699552A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3098113B2 true JP3098113B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17215858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04250978A Expired - Fee Related JP3098113B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 耐食性繊維強化樹脂管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098113B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4516167B2 (ja) * | 1999-09-16 | 2010-08-04 | 積水化学工業株式会社 | 繊維強化樹脂複合背割り管 |
| JP5804387B2 (ja) | 2011-02-11 | 2015-11-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 所望の分岐化度を有する分岐化芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法 |
| EP2883899B1 (en) | 2012-08-10 | 2016-12-28 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for producing branched aromatic polycarbonate resin |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP04250978A patent/JP3098113B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699552A (ja) | 1994-04-12 |
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