JPH0297791A

JPH0297791A - 樹脂複合管

Info

Publication number: JPH0297791A
Application number: JP24758288A
Authority: JP
Inventors: Isao Ogura; 小倉　勲; Shoichi Kawanami; 川波　正一; Tsutomu Hashimoto; 勉橋本; Yuichi Shiohama; 塩浜　裕一
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、強度、剛性、耐蝕性、耐熱性、耐圧性および
耐衝撃性等に優れ、例えば高温の各種薬液の輸送が行わ
れる化学プラントにおける配管等に好適な樹脂複合管に
関する。

（従来の技術）従来、この種の樹脂複合管としては、例えば特公昭６２
−２２０３８号公報や実開昭４９−７７２４５号公報に
開示されたものが知られている。

前者は、押出成形されたポリ塩化ビニル管の外表面に、
熱硬化性樹脂で含浸された補強材（繊維強化熱硬化性樹
脂）を該管の軸方向に沿って揃え、次いでその表面に上
記と同じ補強材を該管の周方向にループ状に巻き付け、
さらにその表面を熱硬化性樹脂で溶融被覆してなるもの
である。このようになる樹脂複合管は、外層が熱硬化性
樹脂、中間層が繊維強化熱硬化性樹脂で構成されている
ので、強度および剛性が高く、また芯材が熱に弱いポリ
塩化ビニル管であるにもかかわらず８５〜９０℃の高温
にも耐え、さらにポリ塩化ビニル管本来の特性により耐
蝕性に優れているといった多（の利点を有している。

一方、後者は、耐熱塩化ビニル管、耐衝撃性塩化ビニル
管を含む硬質塩化ビニル管の外周面に、ポリエステル樹
脂またはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したガラ
ス繊維を巻き付けて繊維強化熱硬化樹脂（ＦＲＰ）層を
形成し、さらにその上にポリ塩化ビニル管接続用接着剤
等のような一液性接着剤により接着可能な樹脂層を設け
てなるものである。そして、このようになる樹脂複合管
は、内部の硬質塩化ビニル管により耐酸、耐アルカリ性
に優れ、またＦＲＰ層により機械的強度および耐熱性に
優れ、さらに最外層に設けられた接着可能な樹脂層によ
り、配管接続時にネジ切やテーパリングあるいはオーバ
ーランプ等の面倒な接続付帯作業を行うことなく、通常
の塩化ビニル管接続用の速乾性−液接着剤を用いて接続
作業を行うことができるなど配管作業性にも優れている
といった利点を有している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の樹脂複合管にあっては、いず
れも芯材である硬質塩化ビニル管の外周面にＦＲＰ層が
直接形成され、両者の間の接着がＦＲＰ層における熱硬
化性樹脂の乏しい接着力に依っているので、両者の密着
性が低く、このため次のような問題があった。

すなわち、芯材の硬質塩化ビニル管と、外層のＦＲＰと
では線膨張係数が大きく異なる（硬質塩化ビニル管は約
７　Ｘ　１０−’／’Ｃであるのに対し、ＦＲＰは約２
〜３　Ｘ　１０−’／’Ｃ）ことから、加熱、放冷とい
った熱的衝撃が繰り返し加えられると、硬質塩化ビニル
管の伸縮力によって容易に両者間に眉間剥離が生じ、こ
のためＦＲＰＮの補強効果が失われることとなり、硬質
塩化ビニル管が管内圧力および温度の上昇により割れて
しまったり、あるいは管内温度の上昇に伴って負圧が大
になると硬質塩化ビニル管が座屈してしまうといった問
題があった。そしてこのような硬質塩化ビニル管の割れ
や座屈の発生によって、外荷重に対する強度の低下を招
くといった問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであっ
て、芯材である熱可塑性樹脂管と外層の繊維強化熱硬化
性樹脂との接着力が大きく、特に、耐圧性、耐熱性、耐
衝撃性等に優れた樹脂複合管を提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明に係る樹脂複合管は、
芯材となる熱可塑性樹脂管の外周面に螺旋状溝または多
数本の環状溝が刻設され、この芯材の外周面に、繊維強
化熱硬化性樹脂層が形成されたものである。

また、同様の目的で、芯材となる熱可塑性樹脂管の外周
面に螺旋状溝または多数本の環状溝が刻設され、この芯
材の溝内に、熱硬化性樹脂を含浸した長繊維状強化材が
埋設され、さらに該芯材の外周面に繊維強化熱硬化性樹
脂層が形成されたものでもよい。

（作用）熱可塑性樹脂管の外周面に螺旋状溝または多数本の環状
溝が形成されていることにより、繊維強化熱硬化性樹脂
層の熱硬化性樹脂が該溝内に充填されることになる。そ
の結果、この部分でアンカー効果が発揮され、熱可塑性
樹脂管の伸縮が繊維強化熱硬化性樹脂層によって抑制さ
れることになる。したがって、両者の間に眉間滑りが発
生せず、両者の剥離が抑制され、熱可塑性樹脂管に対す
る繊維強化熱硬化性樹脂の補強効果が充分に得られるこ
とになり、耐熱性、耐圧性が高められる。しかも、溝内
に入り込んだ熱硬化性樹脂がリブ状の層を形成すること
になるので、管全体の機械的強度が高められる。

また、熱可塑性樹脂管の溝内に、熱硬化性樹脂を含浸し
た長繊維状強化材が埋設されたものにあっては、上記し
た溝部分におけるアンカー効果がより大きなものとなり
、耐熱性、耐圧性、剛性がより一層高いものとなる。

（実施例１）以下、請求項１の発明に係る一実施例を図面を参照して
説明する。

本例を第１図および第２図に示し、第１図は樹脂複合管
の層構成を示す斜視図、第２図は樹脂複合管の部分断面
図である。

この樹脂複合管は、芯材となる熱可塑性樹脂管１の外周
面に多数本の環状溝２・・・が刻設され、この芯材の外
周面に、繊維強化熱硬化性樹脂層３が形成されたもので
ある。

上記熱可塑性樹脂管１としては、耐薬品性に優れた樹脂
、例えば塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエーテル
・エーテルケトン樹脂等から成形されたものが好ましい
。なお、この熱可塑性樹脂管１に予め熱処理等を施して
残留応力を除去しておいてもよく、そうすれば熱可塑性
樹脂管１を外部応力のみ吸収できる状態とすることがで
き、樹脂複合管としての強度を高めることができる。

前記環状′ａ２・・・は、熱可塑性樹脂管１と繊維強化
熱硬化性樹脂層３との密着力を高めるためのものであり
、一定の間隔をもって規則的に形成されている。この環
状溝２・・・の間隔、各溝２の幅および深さは、上記目
的を達成できる範囲で任意とされる。また、この溝２・
・・の断面形状は、図示例のようなＶ字状に限るもので
はなく、例えば凹状、Ｕ字状等、任意の形状とされる。

なお、溝２・・・は上記したような環状である必要はな
く、任意のピッチの螺旋状溝であってもよい。螺旋状溝
とした場合、その本数は１木であっても複数本であって
もよく、例えば２本とする場合、互いの旋回方向を逆に
して和文わるように設けてもよい。

前記繊維強化熱硬化性樹脂層３は、ガラス繊維３１に熱
硬化性樹脂を含浸させてなるものであり、本発明におい
て用いられるガラス繊維としては、例えばロービングク
ロス（ガラスクロス、チョツプドストランドマット、ロ
ーピンダストランドが挙げられる。また、熱硬化性樹脂
としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂層が好適に用いられる。

次に、上記構成の本発明の樹脂複合管と、芯材の外周面
に溝の無い従来の樹脂複合管とについて、偏平強度試験
、および芯材と繊維強化熱硬化性樹脂層との接着強度試
験を行った。試料、各試験の試験条件および結果は次の
通りである。

〔試料および試験条件〕

芯材：呼び径が２００Ａのポリ塩化ビニル管溝　：形態
・・・一方向の螺旋状溝幅・・・４１深さ・・・１顛ピッチ・・・５Ｒ繊維強化熱硬化性樹脂Ｎ：使用繊維・・・ガラスクロス（番手２３０　ｇ／ｎ（）
積層仕様・・・ガラスクロス２層熱硬化性樹脂・・・不飽和ポリエステル樹脂硬化剤：バ
ーメソクＮ測定温度＝２３°Ｃ〔試験結果〕第　　１　　表（データは試料数Ｎ＝３の平均）（＊：管を５％偏平させるための荷重）上記の試験結果
から、本発明に係る樹脂複合管は、従来のものに比べて
機械的強度に優れ、剛性が高いとともに、熱可塑性樹脂
管と繊維強化熱硬化性樹脂層との接着力が大きいことが
わかる。

（実施例２）次に、請求項２の発明に係る一実施例を図面を参照して
説明する。

本例を第３図に示し、第３図は樹脂複合管の部分断面図
である。なお、この図において、上述した樹脂複合管と
同一構成要素には同一符号を付している。

この樹脂複合管は、芯材となる熱可塑性樹脂管１の外周
面に多数本の環状溝２・・・が刻設され、この芯材の溝
２・・・内に、熱硬化性樹脂を含浸した長繊維状強化材
４が埋設され、さらに該芯材の外周面に繊維強化熱硬化
性樹脂Ｎ３が形成されたものである。なお、熱可塑性樹
脂管１、溝２、および繊維強化熱硬化性樹脂層３につい
ては、上述した実施例１の樹脂複合管と同じであるので
、その説明を省略し、以下、長繊維状強化材４について
説明する。

本発明における長繊維状強化材４の繊維としては、例え
ばガラス繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、金属繊維、
有機繊維等が挙げられ、その形態としては、ヤーン、ス
トランド、ロービング等が挙げられる。このような長繊
維状強化材４を前記溝２・・・内に埋設するには、まず
、長繊維状強化材４だけを熱可塑性樹脂管１に溝２・・
・内に入り込むように巻回し、続いて該溝２・・・内の
長繊維状強化材４に熱硬化性樹脂を含浸させるか、ある
いは予め長繊維状強化材４に熱硬化性樹脂を含浸させて
おいてから、これを熱可塑性樹脂管１に溝２・・・内に
入り込むように巻回することにより行う。この場合の熱
硬化性樹脂としては、繊維強化熱硬化性樹脂層３の熱硬
化性樹脂と同一のものが好ましい。

次に、上記構成の本発明の樹脂複合管と、芯材の外周面
に溝の無い従来の樹脂複合管とについて、偏平強度試験
、および芯材と繊維強化熱硬化性樹脂層との接着強度試
験を行った。なお、試料については、熱硬化性樹脂を含
浸したガラス繊維を溝内に埋めた以外は実施例１で示し
たものと同じであり、また試験条件も実施例１の場合と
同じであるので、試料および試験条件についての記載を
省略し、試験結果のみを第２表に示す。

〔試験結果〕

第２表（データは試料数Ｎ＝３の平均）（＊：管を５％偏平させるための荷重）上記の試験結果
から、本発明に係る樹脂複合管は、従来のものに比べて
機械的強度に優れ、剛性が高いとともに、熱可塑性樹脂
管と繊維強化熱硬化性樹脂層との接着力が大きいことが
わかる。

（発明の効果）本発明の樹脂複合管は、上記のようになるものであり、
熱可塑性樹脂管と繊維強化熱硬化性樹層との密着性が非
常に高く、熱可塑性樹脂管の伸縮が繊維強化熱硬化性樹
脂層によって抑制されるため、熱によって熱可塑性樹脂
管のみが伸縮するといったことがない。したがって、両
者の間に眉間剥離が生じに＜＜、熱可塑性樹脂管に対す
る繊維強化熱硬化性樹脂の補強効果が充分に発揮される
こととなり、耐熱性、耐圧性に優れ、管内圧力および温
度の上昇によって熱可塑性樹脂管が割れたり、あるいは
管内温度の上昇に伴う負圧の増大によって熱可塑性樹脂
管が座屈するおそれがないものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る樹脂複合管の実施態様を例示し、第
１図は樹脂複合管の層構成を示す斜視図、第２図は請求
項１の発明に係る樹脂複合管の部分断面図、第３図は請
求項２の発明に係る樹脂複合管の部分断面図である。第１図１・・・熱可塑性樹脂管　　　　２・・・溝３・・・繊
維強化熱硬化性樹脂層４・・・長繊維状強化材

Claims

【特許請求の範囲】

１）芯材となる熱可塑性樹脂管の外周面に螺旋状溝また
は多数本の環状溝が刻設され、この芯材の外周面に、繊
維強化熱硬化性樹脂層が形成されたことを特徴とする樹
脂複合管。２）芯材となる熱可塑性樹脂管の外周面に螺
旋状溝または多数本の環状溝が刻設され、この芯材の溝
内に、熱硬化性樹脂を含浸した長繊維状強化材が埋設さ
れ、さらに該芯材の外周面に繊維強化熱硬化性樹脂層が
形成されたことを特徴とする樹脂複合管。