JPS6138024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複合管の製造方法に関するものであ
る。

ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の熱可塑性樹
脂は、腐蝕及び化学薬品に対する抵抗性が大きい
ために、各種薬液輸送用管として広く利用されて
いる。しかし、熱可塑性樹脂製の管は、衝撃に弱
く、また温度が上昇すると、剛性が低下すると云
う欠点を持つている。他方、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂は、熱可塑
性樹脂と全く正反対の長所と欠点とを備えてい
る。そこで、熱可塑性樹脂管を内管とし、熱硬化
性樹脂管を外管とし、両管を重ねて一体とした複
合管が用いられるに至つた。

一般に、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とは、直
接接触させただけでは強く接着するに至らない。
従つて、複合管とした場合に、そのまま両樹脂を
接触させただけでは、強固な複合管を得ることが
できない。そこで、熱可塑性樹脂管の表面にガラ
ス繊維を巻回し、熱可塑性樹脂管の表面を加熱溶
融して、ガラス繊維を熱可塑性樹脂管の表面に侵
入させ、この侵入繊維の上に硬化性樹脂層を形成
し、両樹脂の接触表面同志をガラス繊維により架
橋しよう、との試みが行われた。

他方、従来の複合管製造法は、何れも押出法に
よつて得られた熱可塑性樹脂管を利用することを
前提とするものであつた。それは、熱可塑性樹脂
管を作るには、押出成形法が最も能率がよく、且
つ操作も容易であるためであつて、市販の熱可塑
性樹脂管は殆んど押出法によつていたからであ
る。ところが、押出成形法では、樹脂中に長尺の
補強用繊維を混入することが困難であつた。なぜ
ならば、押出成形をするためには、樹脂をスクリ
ユーとバレルとの間で混練しなければならないの
で、長尺繊維を混入したのでは、樹脂の混練中に
繊維が切断されてしまうからである。従つて、押
出成形法によつて得られた樹脂管の表面に、補強
用繊維の大部分を管壁中に侵入させ、残りを管の
表面に露出させることは容易でない。このため、
従来は、一旦作られた熱可塑性樹脂管の外面上に
繊維を巻回し、樹脂管の外面に再溶融し、繊維の
一部を無理に樹脂管壁中に押し込むというよう
な、姑息な手段を採らざるを得なかつた。しか
し、このような手段では、繊維を樹脂管中に充分
埋没させることが困難であつた。従つて、充分に
強固な複合管を得ることができなかつた。

この発明者は、上述の欠点を解消しようとし
た。そのために、この発明者は、熱可塑性樹脂管
を押出成形法によらないで、螺旋状成形方式を採
ることとした。すなわち、熱可塑性樹脂と繊維と
からなり、一面に繊維が露出した帯状体を形成し
ておくか、または熱可塑性樹脂を帯状に成形して
おいて、これを芯型の周りに螺旋状に巻回し、そ
の両側縁を溶着して管にするという手段を採つ
た。このようにすると、こうして得られた熱可塑
性樹脂管の上に、引続いて繊維含有の硬化性樹脂
管を同じ手段により付設することができるので、
甚だ有利であることがわかつた。また、このよう
にすると、熱可塑性樹脂管の中に、その全体にわ
たつて、長尺の補強用繊維を含ませることができ
るので、強固な複合管の得られることがわかつ
た。この発明は、このような確認に基づいてなさ
れたものである。

この発明は、熱可塑性樹脂と繊維とからなり、
一面に繊維が露出した帯状体を、樹脂が軟化した
状態において、繊維が露出した面を外側にして、
芯型上に巻回して繊維の一部を樹脂から露出さ
せ、樹脂を管状に成形して内管を構成するか、ま
たは熱可塑性樹脂及び繊維のうちの少くとも一つ
を帯状として、これらを芯型上に螺旋状に巻回
し、樹脂が軟化した状態において、繊維と樹脂と
を上記芯型に押しつけて、繊維の大部分を樹脂中
に侵入させると共に、残りの繊維を樹脂から露出
させ、樹脂を管状に成形して内管を構成し、引続
き内管上に硬化性樹脂を含んだ帯状繊維を螺旋状
に巻回して外管を構成し、硬化性樹脂を硬化させ
て内応管を一体とすることを特徴とする、複合管
の製造方法に関するものである。

次に、この発明方法を図面に基づき説明する
と、次のとおりである。第１図は、この発明方法
の一実施態様を示した平面図である。第１図にお
いて、１は固定台、２は芯棒、３は帯板、４は帯
状繊維、５は熱可塑性樹脂の槽、６は熱可塑性樹
脂を付着した帯状繊維、７は押圧ロール、８は冷
却空気吹付具、９及び１０はロール、１１はエン
ドレスベルト、１２は硬化性樹脂を含有した帯状
繊維、１３は加熱炉、１４は複合管である。

第１図に示した装置は、次に述べるような構造
となつている。芯棒２は固定台１上に片持ち状に
固定され、芯棒２の周りにはエンドレスベルト１
１が少くとも一回螺旋状に巻回され、ロール９及
び１０によつて強制的に回転される。芯棒２とエ
ンドレスベルト１１との間に、帯板３と樹脂を付
着された帯状繊維６とが、重なり合つて挾み得る
ようになつている。そこで、エンドレスベルト１
１を回転させると、帯板３と繊維とは、芯棒２の
周りを螺旋状に運動して進行せしめられる。この
状態は、云いかえると、帯板３が芯棒２の周りを
回転しながら、芯棒２の自由端に向つて進行し、
円筒状の芯型を形成しているところへ、その芯型
上にさらに熱可塑性樹脂を含んだ帯状繊維６が、
螺旋状に巻回されて行く、という状態である。

熱可塑性樹脂を含んだ帯状繊維６は、樹脂槽５
内で溶融樹脂を付着されているので、円筒状表面
に隙間なく螺旋状に巻回されると、樹脂が溶着し
て管を形成する。このとき、押圧ロール７で円筒
状表面に向けて押圧すると、繊維と樹脂とは互い
によく接着し、また帯状繊維のつき合わせ部分ま
たは実なり合い部分も、互いによく接着される。
こうして、内管が形成される。また、このとき樹
脂をなるべく繊維の下部に多く付着させておく
と、繊維はその一部を管の上方に露出させること
になる。そのほか、熱可塑性樹脂の帯状体と繊維
とを積層して、適宜条件下で加熱加圧し、一面に
繊維が露出した帯状体を形成しておいて、この帯
状体を上記円筒状表面に、樹脂が軟化した状態に
おいて、繊維が露出した面を外側にして巻回し、
繊維が上部に露出した内管を形成してもよい。

帯状繊維は、押圧ロール７により押圧されての
ち、冷却空気吹付具８により空冷される。第１図
では、冷却空気吹付具８が、押圧ロール７の下方
に位置している。また、第１図では、空冷されて
熱可塑性樹脂が管状になつたのちに、エンドレス
ベルト１１により螺旋状に進行せしめられる。エ
ンドレスベルト１１が繊維又は樹脂と接触する位
置は、第１図に示したように、内管が構成された
のちの位置にすると、エンドレスベルト１１が冷
却された樹脂と接触することになるので、ベルト
と樹脂との間の接着が回避できるため、好都合で
ある。こうして、内管は帯板３と共に螺旋状運転
をしながら、芯棒２に沿つて進行する。なお、帯
板３による円筒状表面を形成しないで芯棒２の周
りに直接熱可塑性樹脂を含んだ帯状繊維を巻回し
て内管を形成し、これをエンドレスベルト１１に
より螺旋状運動をさせながら、芯棒２に沿つて進
行させるようにすれば、帯板３を用いる必要がな
い。

内管が進行する間に、その上に硬化性樹脂を含
んだ帯状繊維１２を螺旋状に巻回する。繊維１２
を螺旋状に巻回するには、何等格別の手段を必要
としない。なぜならば、内管が既に螺旋状の運動
をしているので、繊維１２は、これを一定の位置
で内管上に当接すれば足りるからである。内管で
は繊維の一部が露出しているので、硬化性樹脂が
内管外面に当接されると、硬化性樹脂は内管上の
露出繊維と接触し、これを包み込むことになる。

硬化性樹脂は、液状を呈しているものを用いる
ことが望ましい。なぜならば、樹脂が液状であれ
ば、帯状繊維中にも含まれ易く、また内管上の露
出樹脂を包み込み易いからである。こうして、帯
状繊維と共に内管上に当接された硬化性樹脂は、
内管上に巻回されて外管を形成する。形成された
外管は、必要に応じて脱泡等の過程を経て、加熱
炉１３に入り、ここで加熱されて、硬化を促進さ
れ、複合管となる。

第１図の装置では、内管形状のために使用され
た帯板３は、内管が完成されたのち、除去され、
廃棄される。

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等、各種
の樹脂を使用することができる。この樹脂は、予
め帯状に成形しておいて、円筒表面上に巻回する
ことが好ましい。この場合には、この樹脂中に入
れるべき繊維を帯状とする必要がない。

熱可塑性樹脂中に入れるべき繊維は、熱可塑性
樹脂の溶融温度よりも、高い軟化温度のものを用
いる。繊維としてはガラス繊維が好適であるが、
そのほかアスベスト繊維等を用いることができ
る。繊維は、編織された帯状体であつてもよく、
また編織されないもの、例えば不織布の帯状体で
あつてもよい。不織布の中では、繊維交点を溶融
性の接着剤で固定したものが望ましい。そのほ
か、繊維は長繊維の束であつてもよく、さらにバ
ラバラの短繊維であつてもよい。繊維は、内管と
なつた場合に、内管の外面側になるべく集まるよ
うにすることが望ましい。

熱可塑性樹脂を含んだ繊維６は、これを円筒状
表面上に巻回するとき、あとから巻回される部分
が、さきに巻回された部分の上に不規則に重なつ
て、表面に不規則な凹凸を生じないようにするこ
とが望ましい。

硬化性樹脂としては、各種の樹脂を使用するこ
とができる。例えば、フエノールホルムアルデヒ
ド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等である。これ
らの樹脂は、長尺繊維に含ませたのち、内管上に
巻回する。巻回するにあたつては、内管の場合と
同じく、不規則な重なりを生じて、不規則な凹凸
を生じさせないことが望ましい。

この発明方法では、円筒状表面を第２図に示す
ように、芯棒２自体で構成させてもよい。すなわ
ち、芯棒２自体をその軸の周りに回転させなが
ら、矢印ａ方向に進行させ、芯棒２の表面を円筒
状表面として、この表面上に樹脂とを直接巻回し
てもよい。

第２図は、そのほかの点でも、この発明方法の
特殊な実施態様を示している。そこでは、中層管
１９が余分に付設されている。すなわち、熱可塑
性樹脂製帯状体１５が、まず芯棒２に巻回され、
ついで帯状繊維４が巻回される。巻回された帯状
体は熱風吹付具１６からの熱風により加熱され、
押圧ロール７により押圧されて、内管を形成して
いる。次いで、内管上にレジンモルタル１７が供
給され、矢印ｂ方向に回転するロール１８によつ
て、内管上にレジンモルタルから成る中層管１９
が形成される。引続き、中層管上に硬化性樹脂を
含んだ帯状繊維１２が、第１図の場合と同様に形
成され、その後加熱炉１３を経て硬化されて、複
合管１４となる。この複合管１４は、中層にレジ
ンモルタル管を有するので、安価な大形管とする
に適している。なお、レジンモルタルとは、有機
又は無機質結合剤と砂とを混合したものである。

この発明方法は、上述した中層管のほかに、各
種の管を一体的に設けるのにも適している。

この発明方法によれば、内側に繊維で補強され
た熱可塑性樹脂管が位置し、外側に繊維で補強さ
れた硬化性樹脂管が位置する複合管を連続的に容
易に製造することができる。従つて、どんなに長
い複合管でもこれを製造することができる。しか
も、こうして得られた複合管では、熱可塑性樹脂
と硬化性樹脂とが繊維で架橋され、熱可塑性樹脂
と硬化性樹脂との間の接着を強固にする。従つ
て、複合管として丈夫で、永く使用に耐えるもの
を得ることができる。その上に、この複合管で
は、内側に熱可塑性樹脂が位置しているので、耐
蝕性並びに耐薬品性が大きいものとなり、また外
側に繊維で強化された硬化性樹脂が位置している
ので、剛性と、耐熱性と耐衝撃性とに富んだもの
となり、複合管はこれらの樹脂の結合の結果とし
て、これらの長所を兼ね備えたものとなる。かく
して、この複合管は、上水、工業用、建物用、温
泉用の配管に適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明方法の実施態様
を示した平面図である。 図において、１は固定台、２は芯棒、３は帯
板、４は繊維、５は樹脂槽、６は熱可塑性樹脂を
付着した繊維、７は押圧ロール、８は冷却空気吹
付具、９及び１０はロール、１１はエンドレスベ
ルト、１２は硬化性樹脂を含んだ長尺繊維、１３
は加熱炉、１４は複合管である。また、１５は熱
可塑性樹脂製帯状体、１６は熱風吹付具、１７は
レジンモルタル、１８はロール、１９は中層管で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂と繊維とからなり、一面に繊維
   が露出した帯状体を、樹脂が軟化した状態におい
   て、繊維が露出した面を外側にして、芯型上に巻
   回して繊維の一部を樹脂から露出させ、樹脂を管
   状に成形して内管を構成するか、または熱可塑性
   樹脂及び繊維のうちの少くとも一つを帯状とし
   て、これを芯型上に螺旋状に巻回し、樹脂が軟化
   した状態において、繊維と樹脂とを上記芯型に押
   しつけて、繊維の大部分を樹脂中に進入させると
   共に、残りの繊維を樹脂から露出させ、樹脂を管
   状に成形して内管を構成し、引続き内管上に硬化
   性樹脂を含んだ帯状繊維を螺旋状に巻回して外管
   を構成し、硬化性樹脂を硬化させて内外管を一体
   とすることを特徴とする、複合管の製造方法。 ２ 内管を構成したのち、内管上にレジンモルタ
   ルをロール塗布して中層管を構成し、引続き中層
   管上に外管を構成することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項記載の複合管の製造方法。