JPH03251434A - 耐食性強化プラスチック管及びその製造方法 - Google Patents

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、耐食性に優れた強化プラスチック管及びその
製造方法に関する。

【従来の技術】

近年、大口径の下水道等の管渠にも長尺のガラス繊維を
強化材とする内外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。 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。

【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でも充分な耐食性を示さな
いことがある。 すなわち、従来の製造方法で得られた強化プラスチック
管は、補強材としてのガラス繊維材料が管内壁面の近傍
にまで存在し、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こ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、無限にその劣化が進行
して内面強化樹脂層の強度が著しく低下し、土圧等の外
力で破損することがあるという問題がある。 そこで、本出願人は、特公昭６１−２９２５４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。 この製造方法は、芯型上に不織布と短繊維群と樹脂とを
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、かつ、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。 しかし、この製造方法によって得られる強化プラスチッ
ク管においても、内面保護層に不織布と短繊維が含まれ
ているため、完全にピンホールをなくすことができない
上、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、薬液の浸透が避けられないもの
であった。 本発明は、このような事情に鑑みて、耐食性に優れた強
化プラスチック管及びその製造方法を提供することを目
的としている。

【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、本発明にかかる強化
プラスチック管は、補強材を含む熱硬化性樹脂が熱硬化
して形成された外層と、合成樹脂フィルムが外層の長手
方向に連続して重なり部を形成しつつ前記外層内壁面に
密着して沿う形状にされてなる中間層と、この中間層の
内壁面全体を被覆するように熱硬化性樹脂が熱硬化して
形成された内層とを備えていることを特徴としている。 しかも、合成樹脂フィルムの重なり部分が水密に接着さ
れていることが特に好ましい。 一方、本発明にかかる強化プラスチック管の製造方法は
、合成樹脂フィルムを筒状金型の表面に金型の長手方向
に連続する重なり部を形成させつつ巻回する工程、この
合成樹脂フィルムの上に補強材および熱硬化性樹脂を巻
回して管状中間体を形成する工程、前記筒状金型から離
型させたのち、この管状中間体の内壁面に熱硬化性樹脂
のみの層を形成する工程、および、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。 しかも、合成樹脂フィルム巻回と同時に合成樹脂フィル
ムの重なり部分のみを接着剤で水密に接着することが特
に好ましい。

【作　　用】

本発明にかかる耐食性強化プラスチック管は、上記のよ
うに、内層が樹脂のみによって形成されており、内層部
分にピンポールやボイド等がなく、内層により管内壁面
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。しかも、この内層と外層の間に合成樹脂フィルム
からなる中間層が設けられており、内層にクラック等が
発生して前記流体が浸透してきても、この中間層により
外層への浸透を阻止できる。 さらに、合成樹脂フィルムの重なり部分が接着剤等によ
り水密に接着されていれば、重なり部分の隙間が全くな
くなり、流体が外層まで達することをより確実に阻止で
きる。 なお、外層が従来の強化プラスチック管と同様の構造で
あり、土庄等の外部圧力がこの外層によって支えられる
ようになっている。 一方、本発明にかかる耐食性強化プラスチック管の製造
方法は、従来の離型フィルムと同様に金型表面に合成樹
脂フィルムを金型の長手方向に連続して重なり部分が形
成するように巻回し、その上に従来の強化プラスチック
管の製造方法と同様に補強材及び熱硬化性樹脂を巻回し
て筒状中間体を形成する。熱硬化性樹脂は、合成フィル
ムにより金型と隔離されており、金型に影響が及ばない
。 そして、この筒状中間体を金型から離型する。 合成樹脂フィルムは、中間層となるため、従来の離型フ
ィルムのように除去すると言う作業が不要となる。 つぎに、合成樹脂フィルムの内壁面に樹脂のみからなる
内層を形成する。なお、内層は、スプレーにより樹脂を
吹きつけたり、ヘラ等で樹脂を均一に引き伸ばすなどし
て形成することができる。 なお、外層中に含まれる熱硬化性樹脂および内層に用い
られる熱硬化性樹脂は、加熱硬化されるのであるが、こ
の加熱硬化により外層の熱硬化性樹脂及び内層の熱硬化
性樹脂が中間層の合成樹脂フィルムと一体化される。 さらに、樹脂フィルム巻回時に重なり部分を接着剤等を
用いて接着することにより合成樹脂フィルムによる筒状
体が確実に形成され、金型からの離型時において外層よ
り剥がれたりすることがなくなる。

【実　施　例】

以下に、本発明を、その実施例をあられす図面を参照し
つつ詳しく説明する。 第１図は本発明にかかる耐食性強化プラスチック管をあ
られす。 図にみるように、この強化プラスチック管１は、外層１
１と、中間層１２と、内層１３とから構成されていて各
層１１．　１．２．　１３がその界面において互いに接
合一体止されている。 外層１１は、熱硬化性樹脂中にガラスチョップ、ガラス
ロービング、ガラスストランドなどのガラス繊維材料等
からなる補強材が分散されて形成されている。 外層１１を形成する熱硬化性樹脂としては、特に限定さ
れないが、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。 中間層１２は、樹脂フィルム１４が重なり部１５を形成
しつつ筒状に形成されている。 樹脂フィルム１４としては、特に限定されないが、成形
時において外層１１を形成する樹脂と内層１３を形成す
る樹脂との接着性や耐薬品性を考えるとポリエステル樹
脂フィルムが好ましい。また、樹脂フィルム１４の厚み
は、厚い方が耐薬品性の効果が大きいのであるが、巻回
などの作業性を考慮すると通常２０〜５０μｍ程度であ
る。 内層１３は、耐食性に優れた樹脂のみから形成されてい
て、その樹脂としては、特に限定されないが、ビニルエ
ステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等
が挙げられる。また、内装置３の厚みは、特に限定され
ないが、０．５〜１．０ｍｍ程度が一般的である。 この強化プラスチック管１は、上記のように内層１３が
樹脂のみから形成されているので、ピンホールやボイド
等がなく、管内を流れる流体が内層１３により管壁内へ
の浸透が阻止される。さらに、内層１３にたとえクラッ
ク等が発生しても、そのクラックを通って内層１３内に
浸透した流体は、樹脂フィルム１４により形成された中
間層１２によって阻止され、外層１１まで影響が及ばな
い。 したがって、外層１１中のガラス繊維が管内を流れる流
体により腐食されることなく、外層１１がいつまでもそ
の強度を維持することができる。 また、中間層１２が設けられているので、この中間層１
２が止水膜となり、管の発汗現象をも防止することがで
きる。 なお、樹脂フィルム１４の重なり部１５は、接着剤等に
より水密に接着されていることが好ましい。接着剤とし
ては、特に限定されないが、耐食性に優れ、かつ、製造
過程で加熱されるため、耐熱性を有するもの、たとえば
、エポキシ系のものが好ましい。 このようにすれば、中間層１２によって外層１１と内層
１３とをより完全に隔離して耐食性をより一層向上させ
ることができる。 本発明にかかる強化プラスチック管は、上記実施例に限
定されない。 例えば、上記の実施例では、強化ガラス繊維を含む強化
樹脂により外層が形成されたＦＲＰ管であったが、強化
樹脂層と強化樹脂層の間にレジンコンクリート層を形成
した外層を有するＦＲＰ管としても構わない。 なお、樹脂フィルムの重なり部を接着剤で接着して水密
状態にしておけば、内層を強化繊維を含む樹脂によって
形成しても構わない。 この強化プラスチック管ｌは、上記のように構成されて
いて、たとえば、第２図にみるようなドロストホルム式
の装置２を用いて連続的に成形することができる。 この装置２は、装置本体２１から水平に延出された回転
軸２２を中心にして回転する一側が開放された円筒形の
金型（マンドレル）２３を備え、この金型２３に無端の
スチールベルト２４が螺旋状に巻回されていて、金型２
３の回転によりスチールベルト２４によって形成される
型面２５が前進するようになっている。そして、金型２
３の開放端に達したスチールベルト２４は、金型２３の
中心を通って元の位置に戻り再び金型２３に巻回される
ようになっている。 また、金型２３は、その開放端部が硬化炉２６内に臨む
よう幌されている。さらに、金型２内部には、樹脂のス
プレーノズル２７が設けられている。 すなわち、本発明にかかる強化プラスチック管の製造方
法は、この装置２を駆動させ、従来の強化プラスチック
管の製造時に使用されている離型フィルムに代えて、先
ず、スチールベルト２４の前進に伴って帯状の樹脂フィ
ルム１４を螺旋状に金型２３周囲に巻回して中間層１２
を形成する。 なお、このとき、樹脂フィルム１４の幅及びスチールベ
ルト２４の移動速度等を調整し、この巻回時に上から巻
回される樹脂フィルム１４の側端縁が所望の幅だけ重な
るようにしておく。 そして、ガラスロービング、ガラスストランド等の補強
材に熱硬化性樹脂を予め含浸させた樹脂帯２８を樹脂フ
ィルム１４上に連続して螺旋状に巻回して外層１１を形
成する。外層１１が形成された部分は、硬化炉２６内に
運ばれて外層１１を構成する熱硬化性樹脂が硬化され、
外層１１の内壁面に中間層１２が密着した管状中間体が
形成される。 つぎに、金型２３の端部においてこの管状中間体からス
チールベルト２４が解離し、中間層１２の内壁面が露出
するのであるが、このとき外層１１の熱硬化性樹脂は、
完全に硬化していてもよいし、半硬化の状態であっても
よい。そして、中間層１２の内壁面が露出すると、ただ
ちに、スプレ冊 ２ −ノズル２７から樹脂が中間層１２の内壁面に吹きつけ
塗装され、この塗膜が硬化炉２６の熱により加熱されて
硬化し内層１３が形成されるようになっている。 なお、第２図中、２９は連続的に成形される強化プラス
チック管を所望の長さに切断するカッターである。 また、比較的細い強化プラスチック管であれば、第３図
にみるように、バッチ式の成形装置を用いても製造する
こともできる。 すなわち、円筒型の金型（マンドレル）３１に中間層と
なる樹脂フィルム１４を巻回し、さらに、その上に外層
１１となる補強材及び熱硬化性樹脂を巻回したのち、こ
の金型３１を硬化炉（図示せず）に入れて熱硬化性樹脂
を硬化させて筒状中間体を成形する。この筒状中間体を
金型３１から抜き取ってその内壁面に内層となる樹脂を
スプレーで吹きつけたり、ヘラ等を用いて引き伸ばした
りして塗布し、再び硬化炉に入れて硬化させて強化プラ
スチック管を成形することができる。 いずれにしても、本発明にかかる強化プラスチック管の
製造方法によれば、離型フィルムに代え樹脂フィルムを
金型表面に巻回し、この樹脂フィルムを中間層とするよ
うにしたので、離型フィルムを巻回する作業で中間層を
形成することができ、しかも、離型フィルムのように除
去すると言う手間もいらないので、少ない作業工程で本
発明にかかる強化プラスチック管を得ることができる。 なお、樹脂フィルム１４の重なり部１５に予め接着剤を
塗布しておき、樹脂フィルム１４を巻回すると同時に樹
脂フィルム１４の重なり部１５を水密に接着するように
することが好ましい。 このようにすれば、得られた強化プラスチック管の外層
１１と内層１３の間を中間層１２によって完全に隔離し
てより耐食性のよい強化プラスチック管を得ることがで
きることは勿論のこと、管状中間体を離型する際に樹脂
フィルムの一部が外層から外れたりする虞が無くなる。 本発明にかかる強化プラスチック管の製造方法は、上記
の実施例に限定されない。 ３ ４ たとえば、上記の実施例では、外層を樹脂帯を巻回する
ことにより形成するようにしていたが、ガラス繊維材料
と熱硬化性樹脂を別々に巻回するようにしても構わない
。 また、バッチ式の場合、樹脂フィルムを金型に平行に巻
回するようにしていたが、連続式の場合と同様に螺旋状
に巻回するようにしても構わない。 （実施例１） 第２図に示す装置２を用いて直径８０ｃｍのＦＲＰ管を
成形した。 なお、中間層は、厚み５０μｍ、幅９５ｍｍの透明なポ
リエステルフィルムを１　ａｍの重なり部ができるよう
に巻回することにより形成し、外層は、その上に５００
ｇ／ｒｎ’のガラスマットに不飽和ポリエステル樹脂を
含浸させた樹脂帯を巻回し熱硬化させることにより得た
。また、内層は、ビニルエステル樹脂（日本油脂■製　
商品名リポキシ）をスプレーで０．５　ｍｍの肉厚にな
るように均一に塗布し熱硬化させて得た。 得られた管は、内壁面に光沢があり、目視ではピンホー
ル、ボイド等は１つも発見されなかった。 また、カットして管断面を観察すると内壁面から０、５
　ｍｍの深さまで樹脂のみの層が形成されていた。 さらに、中間層の樹脂フィルムが内外両層に強固に接着
されていた。 （実施例２） 樹脂フィルムの重なり部にエポキシ接着剤を２０虜の厚
みで塗布して重なり部を水密に接着するとともに、内層
を安価なオルソ系不飽和ポリエステル樹脂により形成し
た以外は、実施例１と同様にして強化プラスチック管を
得た。 得られた管は、内壁面に光沢があり、目視ではピンホー
ル、ボイド等は１つも発見されなかった。 また、カットして管断面を観察すると内壁面から０、５
　ｍｍの深さまで樹脂のみの層が形成されていた。 さらに、中間層の樹脂フィルムが内外両層に強固に接着
されていた。 （比較例１） 内層を設けなかった以外は、実施例１と同様にして強化
プラスチック管を得た。 ５ ６ （比較例２） 樹脂フィルムの代わりに離型フィルムを用い、外層成形
後にこの離型フィルムを除去し、中間層及び内層を設け
ない強化プラスチック管を成形した。 （比較例３） 不飽和ポリエステル樹脂とガラスチョップ（太さ１３μ
ｍ、長さ５ｃｍ）とポリエステル不織布（１００ｇ／　
ｍ）よりなる半硬化シートを強圧して脱泡した後、金型
上に成形し、さらにその上に実施例１と同様に樹脂帯を
巻回するとともに、離型後に内層として不飽和ポリエス
テル樹脂含浸のガラスペｄ　　（３０ｇ／ｍ）を前記シ
ート内壁面に重ね樹脂を硬化させて強化プラスチック管
を得た。 上記実施例１，２および比較例１〜３で得られた管４を
それぞれ３０ｃｍ幅に輪切りにして第４図にみるような
治具５に取り付けて５％偏平させ土中に埋設された状態
を再現するとともに、管内壁面を２３℃±１℃の１０重
量％硫酸溶液６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。その結果を第１表に示す。 第１表 第１表から、比較例１〜３のものはいずれも時間の経過
に伴い亀裂が発生したのに対し、実施例１、　２のもの
はいずれも長時間経過しても全く劣化することなく、本
発明にかかる強化プラスチック管が耐薬品性に非常に優
れていることがよくわかる。

【発明の効果】

本発明にかかる耐食性強化プラスチック管は、上記のよ
うに構成されているので、内層により管内壁面を流れる
流体が管壁内に浸透することを阻止できる。しかも、内
層と外層の間に合成樹脂フィルムからなる中間層が設け
られており、内層にクラック等が発生して前記流体が管
壁内に浸透してきても、この中間層により外層への浸透
を阻止できる。すなわち、内層および中間層の２段で管
内を流れる流体が外層へ浸透しないようにしている。 したがって、外層中に補強材として存在するガラス繊維
材料が浸食性の液に曝されて劣化すると言うことがなく
なり、常にその強度を保つことができる。 さらに、樹脂フィルムの重なり部を接着して水密状態に
することによってより耐食性を向上することができる。 また、本発明にかかる強化プラスチック管の製造方法は
、以上のように構成されていて、離型フィルムを金型に
巻回する代わりに樹脂フィルムを巻回するとともに、こ
の樹脂フィルムを中間層として使用するので、作業工程
が簡単で耐食性に優れた強化プラスチック管を効率よく
提供することができる。 しかも、樹脂フィルム巻回と同時に重なり部を接着剤で
接着し水密状態にすることにより、より耐食性に優れた
強化プラスチック管を提供することができることは勿論
のこと、管状中間体を離型する際に樹脂フィルムが外層
から剥がれたりする虞がなくなり、不良品の発生を押さ
えることかでき、生産性が向上し、コストの低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明にかかる強化プラスチック管をあられす
一部切欠斜視図、第２図は本発明にかかる強化プラスチ
ック管の製造方法を実施するのに用いられる製造装置の
１例をあられす側面図、第３図は製造装置の別の例をあ
られす斜視図、第４図は得られた強化プラスチックの耐
薬品試験の状態を説明する説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）補強材を含む熱硬化性樹脂が熱硬化して形成され
   た外層と、合成樹脂フィルムが外層の長手方向に連続し
   て重なり部を形成しつつ前記外層内壁面に密着して沿う
   形状にされてなる中間層と、この中間層の内壁面全体を
   被覆するように熱硬化性樹脂が熱硬化して形成された内
   層とを備えていることを特徴とする耐食性強化プラスチ
   ック管。
2. （２）合成樹脂フィルムを筒状金型の表面に金型の長手
   方向に連続する重なり部を形成させつつ巻回する工程、
   この合成樹脂フィルムの上に補強材および熱硬化性樹脂
   を巻回して管状中間体を形成する工程、前記筒状金型か
   ら離型させたのち、この管状中間体の内壁面に熱硬化性
   樹脂のみの層を形成する工程、および、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する耐食
   性強化プラスチックの製造方法。