JPS58131021A - 繊維質セメント管およびその製法 - 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】 本発明は、繊維質セメント管およびそれの製法に関する
。更に詳しくは、酸性土壌に対する耐腐食性の向上その
他改善された性質を示す強化石綿セメント管などの繊維
質セメント管およびそれらの製法に関する。

石綿、グラス７アイパーのようなｌｔ４靭質物質物質メ
ントおよび水の泥状混合物がら管状体を成形ｔ、、　、
＝ｏｉｔ状体の内周面、外周面また（１これら両面に合
成樹脂粉末を埋入させ、形成された埋入面を埋入合成樹
脂粉末と結着する合成樹脂を粉末状または溶液状の状態
で被着して被膜を形成させる樹脂被覆石綿セメント管の
製法が、特公昭３０−７８９１号公報に記載されている
。史に、特公昭４８−３６９１号公報には強化石綿セメ
ント管の製法が記載されており、即ち下側のメインロー
ルにかけられた下部無端フェルト上の石綿、セメントお
よび水の泥状混合物原料から形成される石綿−セメント
混合物の薄層を上側の２個のプレスロールの間に入れら
れた芯金の簡りに巻取って製管する工程の途中において
、両プレスロールと芯金との周りに巻取中の前記ｆ！！
層との間に補強鉄板を供給して巻き込み、史にこれを被
覆する前記混合物薄層を巻付けて製管する方法が記載さ
れている。この際、補強鉄板をこわに樹脂接着剤が付着
する状態で石綿−セメント混合物薄層に巻き込んで製管
し、芯金を抜いて適宜の養生を行なうと、強化石綿セメ
ント管の強度が更に向上することが特公昭４９−−４０
６１１号公報に記載されている。

これらの各先行技術は、本共同出願人の一人である日本
エタニットパイプ株式会社によって発明され、現実に成
功裡に企業化されているが、これら石綿セメント管なら
びに強化石綿セメント管などの繊維質セメント管は、そ
の周囲から浸りする酸性あるいはアルカリ性物質によっ
て徐々に劣化を受けることは避は難いものであった。

他方、コンクリート管の分野においても、同様の腐食現
象が起り、その対策として、例えば管表面にフィルムに
よる防食層を形成させることが実公昭４２−２６２０号
公報で提案されているが、防食層を管表面に露出させる
ことは、わずかな外部衝撃などによって損傷を受は易く
、そのためにかかる防食層を設けた効果は期待し難いも
のがある。

また、この提案によれば、その防食層形成の手段として
、帯状フィルムをスパイラル状に巻き付けかつそれを接
着剤によって管に貼り付ける方法がとられているが、合
成樹脂フィルムおよびコンクリート管の両者に適した有
効な接着剤は少なく、また管内面に帯状フィルムを貼る
という製造上腹雑な工程をとることにもなり、有効な方
法とはいえない。特に、製造工程上からみて、このよう
な方法を石綿セメント管に応用すると、芯金に石綿、セ
メントおよび水の泥状混合物原料の薄層を巻き付ける製
法をとるために、管内面にフィルム層を形成させると、
芯金を抜くことができなくなってし斗う。また、管外面
にフィルム層を形成させる場合には、その加熱操作のた
めに、他の管や物体と等軸しないように十分配慮しなけ
ればならない。

本発明においては、酸性あるいはアルカリ性物質による
浸食作用を確実に防止し得る繊維質セメント管を簡嘔な
工程によって容易に製造すべく種々研究の結果、管体の
内周面、外周面またはこれら両面のわずか内部に位置す
る部分にポリオレアイン系樹脂フィルムまたはフィルム
形成性層から形成された深護層を設けることにより、諸
々の性質が改善されることを本発明者らは見出した。

従って、本発明は繊維質セメント管およびその製法に係
り、この繊維質セメント管は繊維質物質およびセメント
の混合物を渦巻状に積層した管体の内周面、外周面また
はこれら両面のわずかに内部に位置する部分に前記薄層
と搗着性を有するポリオレアイン系樹脂フィルムまたは
フィルム形成性層から形成された保護層を設け、該フィ
ルム保護層より深く位置する部分に金属板を巻き込人た
構造を有している。そして、このようなＱＣｇ　％セメ
ント管は、繊維質物質、セメントおよび水よりなる泥状
混合物から形成されるＨ　ｂ　ｆｊ物實−セメント混合
物の薄層（一般に含水率３０％前説の半固形状物）を芯
金上に巻き込んで積層し、所定の厚さになった時点で前
記薄層上に所定の長さを有する保護層形成用ポリオレア
イン系樹脂フィルムまたはフィルム形成性層を重ねて巻
き込み、そＣ・巻き込み前、巻き込み後または巻き込み
（、・Ｄｉｊ後に、間隔をおいて薄膜上に金属板を重ね
て巻き込み、更に薄層を所定の厚さに巻き込んだ後、前
記フィルム形成材料の軟化乃至溶融条件下で養生するこ
とにより製造される。

このような繊維質セメント管の製法の一態様を、図面を
参照しながら説明する。第１図は、エンドレスフェルト
を用いた輪転機巻取方式による石泡セメント管の製造装
置を使用して、本発明に係る石綿セメント管の製造状態
を表わしたものである。

また、第２図は、このような製法その他適宜の製法によ
って得られた、ステンレススチムル板、鋼板、を板など
の金属板強化石綿セメント管の部分的な拡大横断面図で
ある。

石綿セメント管の製造に際しては、まず石綿、セメント
および水の泥状混合物、例えば重量比で１：３〜８：５
〜２０程度の割合で混合された泥状混合物の含水率を調
節して得られた薄層１を、第１図に示されるように下側
主ロール２０回転に伴って前進する下側エンドレスフェ
ルト３によって芯金４・上に渦巻状に巻き付け、上側エ
ンドレスフェルト５を介してプレスロール群６および６
′によってプレスしながら泥状物から形成された石綿−
セメント混合物薄層を芯金上に巻き込んで積層し、所定
の厚さになった時点で前記薄層上に所定の長さを有する
保護層形成用ｌリオレフイン来樹脂フィルムまたはフィ
ルム形成性層を重ねて巻き込むために、春き込み以前の
位置において下側エンドレスフェルト上の薄層の上にポ
リオレフィン系樹脂フィルム７またはポリオレフィン系
樹脂の粉末層よりなるフィルムｒ成性層を搭載し、混合
物薄層と共に巻き込む。第２図に示されるように、外周
面側に保護層を有し、金属板８によって強イヒされた石
綿セメント管を製造する場合には、好ましくは防錆処理
され、接着側を楡布した各押金囲板を所定の厚さの薄層
上に重ねて巻き込む操作が行われる。このようにして、
フィルムと金属板とをそれぞれ重合部９および１０を形
成させるような長さで巻き込んだ後、更にその上に薄層
を被覆＃１１を形成するように所定の厚さに巻き込み、
最後にフィルム形成材料の軟化乃至溶融条件下、例えば
約１００〜２００℃で約１〜１０時間程変加圧容器中ま
たは水中などで養生し、ポリオレフィン系樹脂のフィル
ムまたはフィルム形成性層から保護層１２を形成させる
。この保護層は、着生によりフィルムが溶融し、幾分そ
の形状を変えた形で存在するので、樹脂粉末層よりなる
７−／ルム形成性層からでも同様の慄護１が形成される
が、強変的な面や操作上の観点からはフィルム状に成形
したものを用いることが好ましい。

ざリオレフィン系樹脂としては、繊維質物質−セメント
混合物薄層との接着性を有するポリオレフィン系樹脂な
らばいずれの樹脂も用いることができ、例えばエチレン
−酢酸ビニル共重合体の如き、後記グラフト化に供され
るオレフィン系重合体をそのまま用いることもできるが
、特にカルボニル基含有ｉ　１Ｊオレフイン樹脂が接着
性、繊維質セメント管の物理的強度その他各種の性質の
改善効果が顕著であるので、好んで用いられる。

そのカルボニル基含有ポリオレフィン樹脂の中でも、特
にオレフィン系重合体に不飽和カルボン酸あるいはその
塩、酸無水物、エステル、アミドまたはイミド誘導体な
どをグラフト共重合させた、グラフト共重合体が特に好
ましい。グラフト化されるオレフィン系重合体としては
、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどの単独重合
体、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン
などのオレフィン相互の共重合体、エチレンと’Ｉ＞量
のビニルエステル、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン
酸エステルなどとの共重合体などが用いられる。これら
のオレフィン系重合体にグラフト共重合される共単量体
としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸、イタフン酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリ
ル酸ナトリウムアクリル酸無水物、メタクリル酸無水物
、無水マレイン酸、無水イタフン酸、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
ブチル、グリシジルアクリレートおよびこれらに対応す
るメタクリル酸エステル、マレイン酸モノメチルエステ
ル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチ
ルエステル、フマル酸モノメチルエステル、アタリルア
ミド、メタクリルアミド、マレイミドなどが、特にその
中でも無水マレイン酸が好ましい。無水マレイン酸など
が使用される場合には、エチレン、スチレン、酢酸ビニ
ルなどの共単量体を同時に共グラフト共重合させること
ができる。これらのグラフト共重合体はまた、前述のオ
レフィン系重合体で一般に約２０倍程度、場合によって
はそれ以上の割合で希釈して用いることができる。そし
て、オレフィン系重合体で希釈されたあるいは希釈され
ないグラフト共重合体のいずれの場合にあっても、一般
にポリオレフィン系樹脂中に占めるグラフト共単量体単
位の含有−が０．００１〜５．０重量％、好ましくは０
．０１〜２．０重量％になる程度の割合で用いられるこ
とが多い。

保ｍｌを形成するために用いられるこれらのポリオレフ
ィン系樹脂フィルムまたはフィルム形成性層は、繊維質
物質−セメント混合物の薄層を渦巻状に積層した管体の
内周面、外周面または内周面と外周面の両面のわずかに
内部に位置する部分に、巻き数１．０回以上、一般には
重合部を形成させる１、１回以上巻き込まれる。一般的
には、フィルムとして約１０〜５００μ、好ましくは約
５０〜２００μの厚さになるように、外周面側に巻き込
まれ、外部環境に対する保護の働きをする。これらの保
護層形成用ポリオレフィン系フィルムまたはフィルム形
成性層は、養生条件下で軟化あるいは溶融して繊維質物
質−セメント混合物の薄層と一体化するが、養生条件如
何によってはフィルムまたはフィルム形成性層から形成
される保護層と繊維質ので、その差に起因するひび割れ
が製品に生ずることがまれにはある。その場合には、保
護層を内周面側に設けた場合には保護層より内側の、ま
た外周面側に設けた場合には保護層より外側の繊維質物
質−セメント混合物被覆層の厚さをより厚くすることに
より、その問題が解決される。

金属板、一般には０．１〜１．０　ｍｌ＋、好ましくは
０．２〜０．５　ｗｍ程度の厚さを有する金属板が巷き
込まれる位置は、保護層が管体の内周面側に設けられた
場合にはその外側の部分であり、また管体の外周面側に
設けられた場合にはその内側の部分であって１一般には
管体の肉厚の規格寸法として用いられる１０１１１．１
１２　ｆａｌｌ、　１４１１１または１６■○厚さの中
心部分付近に、巻き数１．０回以上、好ましくは重合部
を形成させる１、１回以上巻き込まれる。

本発明によって製管時に形成される保護層は、管体の内
周面および外周面に直接露出していないので養生条件下
でも劣化することなく、シかも繊維質物質−セメント混
合物層との接着結合力が大きい。このため、接着剤など
を用いない限り繊維質物質−セメント混合物層との接着
結合力が殆んどみられない金属板を巻き込んで強化した
繊維質セメント管は、その外周面側に接着結合力の強い
保護層を設けることにより、反撥力を有する金属板部分
を更にその外側の部分からも締め付け、固定させること
、−になるので、金属板の補強効果が十二分に発揮され
る。また、内周面、外周面またはこれら両面を形成する
被覆層の存在によって、繊維質セメント管の使用時、具
体的には運搬時あるいは施工時に保護層が傷付くことが
なく、それ故防食効果が低下せずにアルカリ性、中性あ
るいは酸性土壌からの腐食に対して、本発明の繊維質セ
メント管は十分に耐え得る。

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１ 石＃Ｉ１１重ｉｔ　ｓ　、セメント５重量部および水９
４重量部よりなる泥状混合物をフェルト上におき、薄層
を形成させるため真空乾燥して一部の水分を除去し、第
１図に示されるような製造方式に従って管状体に成形し
た。成形されたステンレススチール強化石綿セメント管
は、内径１５０１１１１１、外径１８２■、長さ３００
０■でその肉厚１６■のほぼ中心部に厚さ０．３５１１
１のステンレススチール板を、また＋０外周面から２．
８ｆｉ内側になる位置に厚さ１００μの保護層形成用エ
チレン重合体、１％樹脂フィルムを巻き＠　１．Ｚ回巻
き込んでいる。この樹脂フィルムは、ｌリエチレンに無
水マレイン酸を１重′Ｍ％グラフト共重合させた。変性
ポリエチレン５重量部とポリエチレン９５重量部とのブ
レンド体がら成形されたものである。このような樹脂成
分からなる保護層形成用フィルムを夏季２４日間水中で
養生後、１４０℃の加熱オートクレーブ中で２時間養生
した。

得られた製品の強化石綿セメント管は非常に製管状態が
良好であり、その引張強度は３２８〜、剪断強度は２４
８りの値（それぞれ５回および９回の測定値の平均値）
を示した。

実施例２ 実施例１において、樹脂フィルムの代りにエチレン−酢
酸ビニル共重合体樹脂粉末よりなるフィルム形成性層を
用いて、同様の方法に従って製造されたステンレススチ
ール強化石綿セメント管は、引張強度が１８７〜、剪断
強度が１３０〜の値（それぞれ５回および９回の測定値
の平均値）を示した。

なお、前記各実施例において、保護層形成用フィルムま
たはフィルム形成性層の巻込位置が管体外周面から２．
８闇内側になるようにフィルムを春き込んだが、それを
それぞれｌ、Ｑ　ｔＭｌ、２．０震、２．３椙および２
．５　Ｍ１内側になる位置にフィルムまたはフィルム形
成性層を巻き込んだ場合でも、加熱オートクレーブで養
生して得られた製品の製管状態は良好だった。

実施例３および比較例 実施例１において、成形された管状体の内周面および外
周面からそれぞれ１−内部に位置する保護１を有する石
綿セメント管を同様に製造した。

この石綿セメン）Ｗを輪切りにし、管軸方向と直角方間
の断面にエポキシ砧脂を塗布し、各種の薬品水浴液に１
０週間浸漬し、重量変化および外観変化の観察を行ない
、保護層を有しない同様の石綿セメント管との耐腐食性
などの比較を行なった。

得られた結果は、次の表にそれぞれ実ｆｈ例すわよ護層
は浸蝕されていない。

さの部分は石綿１ｆ！のみか らなる。

ｅｌｌは浸蝕されていない。

らなる。

浸漬前重量−浸漬後重量 浸漬前重職 る保護層は、耐腐食性の向上に十分な働きをしているこ
とが判る。また、保護層の内側、外側またはこれら両側
に設けられた被覆層は、このように良好な耐腐食性を示
す保護層の輸送時その他の衝撃による損傷を防止させ、
保護層としての働きを十分に発揮させる役目を果してい
る。

本発明に係る金属板強化石綿セメント管は、必要に応じ
てその内周面および外周面に樹脂塗料を塗布し、都市の
近代化に即応して道路下の高い外圧に対して安全で水質
汚染の心配のない上水道に最適のパイプとして用いられ
るが、従来のものより更に強度的に強いばかりではなく
、その埋設個所が酸性土壌であってもそれに対してすぐ
れた耐腐食性を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンドレスフェルトを用いた輪転機巻付方式
による石綿セメント管の製造装置を使用して、石綿セメ
ント管を製造する状態を表わしたものである。第２図は
、外周面側に保護層を有するステンレススチール強化石
綿セメント管の部分的な拡大横断面図である。 これらの図面において、符号１は石綿、セメントおよび
水の泥状混合物から形成される薄層を、番は芯金を、７
は保護層形成用ポリオレフィン系樹脂フィルムを、８は
金属板、９および〕０はそれぞれフィルムおよび金属板
の重合部を、１１は石綿−セメント混合物薄層から構成
される装置層を、そして１２は保護層をそれぞれ指示す
る。 −代理人 弁理士　　吉　１）倭　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ］、繊維質物質およびセメントの混合物の薄層を？Ｔｈ
   巻状に積層した管体の内周面、外周面またはこれら両面
   のわずかに内部に位置する部分に前記薄層との捨湯性を
   有するポリオレフィン系樹脂フィルム保護層を設け、該
   フィルム保護層より深く位置する部分に金属板を巻き込
   んでなる繊維質セメント管。 ２、ｖ＆維質物質が石綿捷たはグラスファイバーである
   特許請求の範囲第１項記載の繊維質セメント　１−１゜ ３、熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である特許請
   求の範囲第１項記載の繊維質セメント管。 ４、ポリオレフィン系樹脂がカルボニル基含有ポリオレ
   フィン樹脂である特許請求の範囲第３項記載の繊維質セ
   メント管。 ５、ポリオレフィン系樹脂がカルボニル基含有ポリオレ
   フィン樹脂とオレフィン系重合体樹脂とのブレンド体で
   ある特許請求の範囲第３項記載の繊維質セメント管。 ６、カルボニル基含有ポリオレフィン４１ｊ　脂がオレ
   フィン系重合体に不飽和カルボン酢あるいはその塩、酬
   無水物、エステル、アミドまたｉ・ｉＵイミド誘導体を
   グラフト共重合させたグラフト共ｒは合体である特許請
   求の範囲第４項または第５項記軟の繊維質セメント管。 ７、管体の内周面側に設けられた保護層の外側に位置す
   る部分に金属板を巻き込んだ符Ｊ１・６〜求の範囲第１
   項記載の繊維質セメント管。 ８、管体の外周面側に設けられた保、＊）、：　％の内
   側に位置する部分に金属板を巻き込んだ１ｉｎ求の範囲
   第１項記載の繊維質セメント管。 ９、管体の内周面側および外周面側にそわぞれ設けられ
   た保護層の中間に位置する部分に金属板を巻き込んだ特
   許請求の範囲第１項記載の線維質セメント管。 １０、　金ＩＩ　＆がステンレススチール板、＃ψマタ
   はｉ’４　Ｊｊ；ｊである特許請求の範囲第７項、第８
   項または第９項記・衣の繊維質セメント管。 １−０繊維質物質、セメントおよび水よりなる泥４に山
   １合物から形成される繊維質物質−セメント混合物の薄
   層を芯金上に巻き込んで積層し、所定の厚さになった時
   点で前記薄層上に所定の長さを有する踪護層形成用熱町
   塑性樹脂フィルムまたはフィルム形成性［曽を重ねて巻
   き込み、その巻き込み前、谷き込み後または巻き込みの
   前後に、間隔をおいて薄膜上に金属板を重ねて巻き込み
   、更に薄層を所定の厚さに巻き込んだ後、前記フィルム
   形成材料の軟ｆヒ乃至溶融条件下で養生することを特徴
   とする繊維質セメント管の製法。 １２、誠維質物質が石綿またはグラスファイバーである
   ％瀬禰求の範囲第１１項記載の繊維質セメント管の製法
   。 １３、フィルム形成性層が熱可塑性樹脂の粉末層からな
   る特許請求の範囲第１１項記載の繊維質セメント管の製
   法。 １４、熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である特許
   請求の範囲第１１項記載の繊維質セメント管の製法。 １５、ポリオレフィン系樹脂がカルボニル基含有ポリオ
   レフィン樹脂である特許請求の範囲第１４項記載の繊維
   質セメント管の製法。 １６、ポリオレフィン系樹脂がカルボニル基含有ポリオ
   レフィン樹脂とオレフィン系重合体樹脂とのブレンド体
   である特許請求の範囲第１４項記載の繊維質セメント管
   の製法。 １７、カルボニル基含有ポリオレフィン樹脂がオレフィ
   ン系重合体に不飽和カルボン部′あるいはその塩、酸無
   水物、エステル、アミドまたはイミド誘導体をグラフト
   共重合させたグラフト共重合体である特許請求の範囲第
   １５項または第１６項記載の繊維質セメント管の製法。 １８、保護層形成用熱可塑性樹脂フィルムまたはフィル
   ム形成性層の長さが巻き込まれたとき少くとも１．０回
   の巻き数となるのに十分な長さを有する特許請求の範囲
   第１１項記載の繊維質セメント管の製法。 〕９．金属桧が積層管体の内周面側に設けられる保護層
   の外側の部分に位置するように、保護層形成用熱可塑性
   樹脂フィルムまたはフィルム形成性層を巻き込んだ後、
   間隔をおいて薄層上に重ねて巻き込む特許請求の範囲第
   １１項記載の繊維質セメント管の製法。 ２０、金属板が積層管体の外周面側に設けられる保護層
   の内側の部分に位置するように、保護層形成用熱可塑性
   樹脂フィルムまたはフィルム形成性層を巻き込む前に、
   間隔をおいて薄層上に重ねて巻き込む特許請求の範囲第
   １１項記載の繊維質セメント管の製法。 ２１、金属板が積層管体の内周面側および外周面側にそ
   れぞれ設けられる保護層の中間の部分に位置するように
   、保護層形成用熱可塑性樹脂フィルムまたはフィルム形
   成性層を巻き込む前後に、それぞれ間隔をおいて薄層上
   に重ねて巻き込む特許請求の範囲第１１項記載の繊維質
   セメント管の製法。 ２２、金属板がステンレススチール板、鋼板または鉄板
   である特許請求の範囲第１９項、第２０項または第２１
   項記載の繊維質セメント管の製法。 ２３、保護層形成用熱可塑性樹脂フィルムまたはフィル
   ム形成性層をその内部に巻き込んだ積層管体の養生を加
   熱水中または加熱加圧容器中で行なう特許請求の範囲第
   １１項記載の繊維質セメント管の製法。