JPH0132770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、積層樹脂管の製造方法に関するも
のである。

繊維で補強されたポリエステル樹脂管を作る場
合には、少くとも一端の開いた円筒を筒軸の周り
に回転させて、筒壁上に繊維と硬化し得る樹脂と
を供給し、これを筒の壁面に押しつけて、筒の壁
面上に非発泡の繊維含有樹脂を筒状に形成し、こ
れを硬化させて樹脂管を得ていた。この場合、繊
維で補強されたポリエステル樹脂の層は、幾重に
も重ね合わせて１つの樹脂管とすることも行われ
た。

このように樹脂が同一種類のものから成るとき
は、その樹脂層を幾重にも重ね合わせて樹脂管を
作ることが行われたが、異種の樹脂から成る層を
重ね合わせて、１つの樹脂管とすることは行われ
なかつた。それは、樹脂が異なれば熱膨張率も異
なり、熱膨張率が異なれば、使用中に層間剥離を
生ずると考えられたからである。

従つて、合成樹脂管の周りに異種の合成樹脂か
ら成る発泡体の層を設けるような場合には、今ま
で、合成樹脂管の周りに、既に発泡した異種の合
成樹脂発泡板を当接又は巻回し、これを接着して
いた。しかし、このような方法では、発泡板の当
接又は巻回に手間がかかる上に、接着完了までに
さらに時間がかかるので、積層樹脂管を能率よく
作ることにはなり得なかつた。

この発明者は、ウレタン樹脂が発泡性能を持
ち、また種々の樹脂、くにポリエステル樹脂に対
して強い接着力を示すことに着目した。そして、
ウレタン樹脂の示す発泡力を他の樹脂への接着力
に利用すると、ここに強力な積層管の得られるこ
とを知つた。しかし、こうして発泡したウレタン
樹脂の上にそのままポリエステル樹脂の層を設け
るときは、ポリエステル樹脂の層がウレタン樹脂
に対してさほど強く接着されるに至らないことを
知つた。ところが、こうして発泡したウレタン樹
脂の表皮を剥いで、その上にポリエステル樹脂の
層を設けるときは、両層が強固に接着するに至る
ことを見出した。この発明は、このような知見に
基づいてなされたものである。

この発明は、少くとも一端の開いた筒を筒軸の
周りに回転させ、筒壁上に繊維と硬化性樹脂とを
供給し、これを筒壁に押しつけて、壁面上に非発
泡の繊維含有樹脂の筒状層を形成し、次いでその
上に硬化性の発泡性ウレタン樹脂を噴霧又は流延
して発泡硬化させ、発泡体の自由表面の少くとも
一部を切削し、切削によつて生じた表面を含む発
泡体面上に繊維と硬化性樹脂とを供給し押しつけ
て、非発泡の繊維含有樹脂の筒状層を形成するこ
とを特徴とする、積層樹脂管の製造方法に関する
ものである。

この発明方法では、少くとも一端の開いた筒を
筒軸の周りに回転可能とし、このような筒壁上に
管構成用の諸材料を供給する。そのためには筒と
それを回転させるための装置が必要とされる。そ
の装置の一例が第１図ないし第４図に示されてい
る。

第１図は、この発明方法において、筒を回転移
動させるための装置の一例を示した斜視図であ
る。第１図において、円筒１は、台車２上に付設
された複数個のロール３によつて支えられ、筒軸
の周りに自転可能とされ、また台車２がレール４
上を移動することによつて、筒軸方向に移動でき
るようになつている。５は腕棒で、支柱６上に固
定されている。腕棒５はその一部に樹脂及び繊維
の供給具７を持ち、供給具７は腕棒５とともに円
筒１内に出入自在となつている。従つて、供給具
７から供給される樹脂及び繊維は、円筒１の内壁
面全体にわたつて付着できることとなる。こうし
て、目的とする樹脂管が、円筒１の内がわに形成
される。

第２図は、筒を回転させる別の装置の斜視図で
ある。第１図では、円筒１が台車２上に乗せら
れ、軸方向に移動可能であつたが、第２図では、
円筒１が台８に乗せられ、軸方向に移動できない
ものとなつた代りに、支柱６が台車９上に乗せら
れ、腕棒５及び供給具７が、円筒１の軸方向に移
動可能となつている。そのほかの点では変りがな
い。

第３図は、筒を回転移動させるさらに別の装置
の一部切欠立面図である。第３図において、１な
いし７は、第１図の同番号に対応するものを示し
ている。第３図の装置は、筒１の外壁面上に樹脂
や繊維を供給し、筒１の外がわに樹脂管を形成さ
せる場合を示している。詳しく云えば、レール４
が腕棒５上に固定され、これによつて台車２が腕
棒５上を移動できるようになつている。また、台
車２が円筒１内に入つて、ロール３により円筒を
内がわから回転可能に支えている。その結果、円
筒１は自転可能であつて、且つ軸方向に移動可能
となつている。そして、供給具７は、円筒１の外
がわに付設されている。なお、１０は、円筒１上
に形成された樹脂層を示している。

第４図は、筒を回転させるためのさらに他の装
置を示した一部切欠立面図である。この装置は、
第３図と同様に、円筒１の外がわに樹脂層を形成
するものである。第４図では、ロール３が腕棒５
上に固定され、従つて円筒１が筒軸方向に移動で
きないので、代つて供給具７が棒１１上を移動で
きるようになつている。

第１図の装置を用いると、樹脂層の製造される
過程は、第５図に示すように行われる。まず、円
筒１の内面上に離型剤を塗布し、その上に図示し
ていない供給具からガラス繊維のマツト１２を供
給し、ガラス繊維のマツトを円筒１の内面に一様
に当接する。次いで、マツト１２の上にさらに硬
化性のポリエステル樹脂１３を流延し、ガラス繊
維に一様に含浸させる。必要ならば、この含浸物
を筒壁に向けて押しつける。この状態で、ポリエ
ステル樹脂を硬化させる。こうして円筒１の内面
に沿つてガラス繊維を含んだポリエステル樹脂の
層を筒状に形成する。

ポリエステル樹脂層１３が形成されたのち、そ
の上に硬化性のウレタン樹脂１５を供給具７から
噴霧する。この噴霧は、ポリエステル樹脂の硬化
後であつてもよいが、硬化完了前であつてもよ
い。噴霧は、ウレタン樹脂がポリエステル樹脂の
全前にわたつてなるべく均等に分散するように注
意して行う。噴霧されたウレタン樹脂１５の上に
は、紙１６を乗せて表面を覆い、紙を押さえて、
下のウレタン樹脂の層が均等の厚みになるように
調整する。又はウレタン樹脂を押さえロールで押
さえて、その表面になるべく凹凸を生じさせない
ようにする。

ウレタン樹脂は、硬化剤を含んでいるから、噴
霧されたのちに硬化を始め、同時に発泡する。発
泡して体積を増すとき、ウレタン樹脂はポリエス
テル樹脂に対して接着するが、とくにその表面に
紙１６又は押さえロールが存在するときは、発泡
圧力がポリエステル樹脂の層１３がわに向くの
で、ウレタン樹脂がポリエステル樹脂層１３に対
して強固に接着するに至る。こうして、ウレタン
樹脂１５の発泡層がポリエステル樹脂層１３と強
固に接着され、丈夫な積層管が形成される。

ウレタン樹脂の発泡後、ウレタン樹脂の内面の
少くとも一部を切削する。この切削は、内面の突
出した部分に対して行うことが望ましい。なぜな
らば、ウレタン樹脂は一様に噴霧又は流延される
とは云つても、発泡によつて表面に多少の凹凸を
生じているので、その突出した部分を切削する
と、表面が平滑となり、その上に繊維と硬化性樹
脂とを乗せたとき、繊維と硬化性樹脂とで平滑内
面を形成しやすくなるからである。また、この切
削によつてウレタン樹脂の表皮が剥がされる。

切削は、ナイフ、回転切削機、電熱線等各種の
ものを用いて行うことができる。例えば、第６図
に示すようにナイフ１７を固定し、筒１を回転さ
せてウレタン樹脂１５の突出部を切削することが
できる。また、ナイフ１７の代りに、ニクロム線
を固定しこれに電流を通してニクロム線を加熱
し、ウレタン樹脂の突出部を溶融して切断するこ
ともできる。さらに、第７図に一部切欠し拡大し
て示すように、回転刃を備えた切削機１８をウレ
タン樹脂１５の内面に当接し、筒１を回転させな
がら、切削によつて生じた細片を真空によつて吸
引しつつ、切削することもできる。

切削はウレタン樹脂１５の内面全体にわたるこ
とが望ましいが、とくに突出した一部だけ切削
し、窪んだ部分は切削しないで残すようにしても
よい。

切削によつて新たに生じた表面を含むウレタン
発泡体１５の面上に、さらに繊維と硬化性樹脂と
を供給し当接する。この供給と当接とは、さきに
述べたポリエステル樹脂層１３が形成されるのと
同様にする。すなわち、図示していない供給具か
らガラス繊維のマツトを供給し、ウレタン発泡体
１５の上に一様に当接したのち、この上に硬化性
のポリエステル樹脂を、流延又は噴霧して、ガラ
ス繊維を含んだポリエステル樹脂の層を筒状に成
形する。

この発明方法では、上述のような樹脂層の生
成、とくにウレタン樹脂発泡層の生成と切削とを
円筒１を筒軸の周りに回転させつつ、また円筒１
を筒軸方向に移動させつつ行うことができるの
で、積層管をムラのない一様な品質のものとし
て、また希望する長さのものとして容易に得るこ
とができる。また、こうして得られた積層管で
は、中間にあるウレタン樹脂の発泡層が、両側の
非発泡の繊維含有樹脂の層と強固に接着している
ので、剥離し難い特徴を持つた積層管が得られ
る。なぜならば、一方の繊維含有樹脂層に対して
はウレタン樹脂が流動状態で適用され発泡される
ので、強固に接着することとなり、他方の繊維含
有樹脂層に対しては、硬化後表面の少くとも一部
が切削され、気泡が露出したところへ他の硬化性
樹脂が進入して固化されるので、強固に接着する
こととなるからである。また、この積層管では、
両がわに非発泡の繊維含有樹脂の層が存在するの
で、強度が強く耐熱性があり、中間に発泡性樹脂
層が存在するので、比較的軽量であり、且つ熱絶
縁性がよいものとなる。この発明方法は、このよ
うに種々の利点をもたらす。

以上は、第１図の装置を用いてこの発明方法を
実施する場合を説明したが、第２図の装置を用い
てこの発明方法を実施する場合も、同様である。
なぜならば、第１図の装置と第２図の装置とで
は、円筒が移動するか供給具が移動するかの違い
があるだけで、両者が相対的に移動する点では同
じだからである。

第３図及び第４図に示した装置では、樹脂が円
筒の外がわに形成されるという点が異なるだけ
で、その他の点では第１図及び第２図の場合と同
様である。ただ、樹脂が円筒の外側に形成される
場合には、硬化とともに樹脂が収縮するので、成
形された樹脂管を円筒から外し難くなる点が異な
つている。だから、円筒を少くとも２つ割りにし
て、樹脂管から外すようにすることが望ましい。
すなわち、第８図に示すように、円筒１を半円筒
２１と２２とで構成し、一方のつなぎ目２３をヒ
ンジにし他方のつなぎ目に楔２４を挿入し、ボル
ト２５で止めて、組立分割自在としたものを用
い、樹脂管を円筒から外す場合には、円筒を分解
するようにすることが望ましい。

筒としては、円筒に限らず、一端に向つてテー
パーの付されたものであつてもよい。また、断面
が円に限らず、多角形を呈するもの、すなわち角
筒であつてもよい。角筒の場合には、ロール３に
接する部分だけに断面円形の環を付設し、筒軸の
周りの回転を円滑にするのが好ましい。

筒の回転速度は、その内径又は外径の大きさに
応じて適当に定める。例えば直径が２ないし３ｍ
の大きさの円筒の場合には10ないし30秒に１回転
するような速さが望ましい。

繊維としては、ガラス繊維に限らず、天然繊維
又は合成繊維を用いることができる。また繊維
は、その形態が平面状のものであつても、糸状の
ものであつてもよい。ガラス繊維を例に取れば、
短かく切られた糸束、すなわちチヨツプドストラ
ンドであつてもよく、テープであつても、マツト
であつても、また織布であつてもよい。糸の場合
は、円筒１上に均等に散布すれば足りるが、テー
プ又はマツトの場合は、継目又は重ね合せの部分
が、その他の部分と均等になるように注意しなけ
ればならない。

非発泡の硬化性樹脂としては、不飽和ポリエス
テルが好適であるが、そのほか、各種の硬化性樹
脂を用いることができる。例えば、エポキシ樹
脂、フエノール樹脂等をも用いることができる。

発泡性の硬化性樹脂としてはウレタン樹脂を用
いる。ウレタン樹脂は、短時間のうちに発泡し、
かつ硬化を完了し、また接着力が強いので、とく
にこれを選んで用いる。ウレタン樹脂は、これを
非発泡の樹脂層上に付設するのに、噴霧によるほ
か、流延によることもできる。

噴霧又は流延された直後のウレタン樹脂は粘度
が低いので、これを放置しても表面に大きな凹凸
を生じない。しかし、数拾秒程度の僅かな時間の
うちに粘度が急激に上昇し、それとともに発泡し
て体積を増すから、僅かな凹凸が拡大されて、大
きな凹凸を生じる場合がある。そこで、この樹脂
の表面に紙、皮膜、板又はロールを置いて表面に
余り大きな凹凸を生じないようにする。このよう
にしたときは、表面に付した紙、皮膜又は板を無
理に剥ぐとともに、表皮が剥がされて、気泡が露
出し、あえて切削を必要としないこともある。し
かし、このような場合でもなお切削することが望
ましい。

ウレタン樹脂１５の上に繊維と硬化性樹脂とか
ら成る層を形成したとき、その内面を平滑にする
ために、第９図に示すようにロールを使用しても
よい。第９図は、円筒１の横断面を示している。
第９図は、円筒１の内面に繊維を含んだ非発泡の
ポリエステル樹脂層１３を形成し、その内面にウ
レタン樹脂層１５を形成し、さらにその内面に繊
維を含んだ非発泡のポリエステル樹脂層１９を形
成した場合、その内側に腕棒５から垂下するロー
ル２７及び２８を設け、ロール２７及び２８にエ
ンドレスベルト２９を架け渡し、ベルト２９がロ
ール２７及び２８によつてポリエステル樹脂層１
９を押さえつつ、内面に沿つて移動する態様を示
している。このとき、ベルト２９は弗素樹脂を被
覆したものを材料に用い、またシリコン樹脂等の
離型剤を塗布してポリエステル樹脂の付着を防ぐ
がよい。

上述のサンドイツチ構造の積層管を作る場合、
ウレタン樹脂の発泡及び硬化が完了したのちに、
その上に非発泡の硬化性樹脂を設けようとすると
きには、樹脂を円筒の外側に付設する方法による
ことが望ましい。なぜならば、表面に付設する非
発泡の樹脂層が硬化の進行とともに収縮し、ウレ
タン樹脂に対して充分な接着力を示すこととなる
からである。

要するに、この発明方法によれば、積層管を連
続的に容易に得ることができる。しかも、得られ
た積層管では、内層及び外層が繊維で補強された
非発泡の硬化性樹脂で作られているから、耐熱性
が大きく、また機械的強度が大きい。その上に、
積層管の中間層が発泡したウレタン樹脂から成る
から、軽量で熱絶縁性のよいものとなつている。
また、製造過程では、ウレタン樹脂の発泡力を非
発泡樹脂層への押圧力に利用したから、両樹脂は
強固に接着し、さらに発泡したウレタン樹脂の表
皮を切削したから、ウレタン樹脂の気泡中に他の
非発泡樹脂が侵入固化しているので、両樹脂は強
固に接着し、従つて剥離するおそれのない積層管
を得ることができる。このようにこの発明方法
は、種々の利点をもたらしている。

こうして得られた積層管で、その直径が数メー
トルの大形のものは、これを保温容器、保温タン
クの側壁や、結露防止した地下室の壁等に利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、この発明方法におい
て、筒を回転させるために用いられる装置の例を
示した斜視図又は一部切欠立面図である。第５図
は、第１図の装置を用いてこの発明方法を実施す
る状態を示した一部切欠斜視図である。第６図及
び第７図は、この発明方法の一過程を示した断面
図である。第８図は、この発明方法で用いること
のできる筒の横断面図である。第９図は、この発
明方法の他の一過程における円筒の横断面図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも一端の開いた筒を筒軸の周りに回転
   させ、筒壁上に繊維と硬化性樹脂とを供給し、こ
   れを筒壁に押しつけて、壁面上に非発泡の繊維含
   有樹脂の筒状層を形成し、次いでその上に硬化性
   の発泡性ウレタン樹脂を噴霧又は流延して発泡硬
   化させ、発泡体の自由表面の少くとも一部を切削
   し、切削によつて生じた表面を含む発泡体面上に
   繊維と硬化性樹脂とを供給し押しつけて、非発泡
   の繊維含有樹脂の筒状層を形成することを特徴と
   する、積層樹脂管の製造方法。