JPH0224655B2 - - Google Patents
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- JPH0224655B2 JPH0224655B2 JP60210963A JP21096385A JPH0224655B2 JP H0224655 B2 JPH0224655 B2 JP H0224655B2 JP 60210963 A JP60210963 A JP 60210963A JP 21096385 A JP21096385 A JP 21096385A JP H0224655 B2 JPH0224655 B2 JP H0224655B2
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- Japan
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- reinforced
- adhesive
- frp
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は主として腐食性を有する化学薬品等の
輸送配管に使用される特に耐熱性の優れた繊維強
化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管（以下
FRP補強PVC管と略称する）に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 従来、塩化ビニル系樹脂管（以下PVC管と略
称する）の優れた耐食性を生かし、機械的強度及
び耐熱強度を向上する目的でPVC管の外周を直
接繊維強化熱硬化性樹脂層（以下FRP層と略称
する）で補強した管が製造されているが、PVC
管とFRP層との接着強度が非常に弱く、機械的
強度においてもPVC管及びFRP層の強度より計
算される理論強度をも満足しておらず、高温高圧
下では使用できないものであつた。また、PVC
管の外周に、PVC管との接着性が向上した不飽
和ポリエステル樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接
着剤を介してFRP層を設けた管も製造されてい
るが、これらの管においても使用している接着剤
の引張伸び率が小さいために、機械的強度、特に
耐水圧強度において上記同様理論強度を満足して
おらず、高温高圧配管材料としては十分なものと
は言えなかつた。 本出願人はこれらの問題点を解決したFRP補
強PVC管を含む「強化熱可塑性樹脂積層体」に
ついて先に特許出願した。 該出願はすでに特開昭59−29156号公報に開示
されており、該公報にも示されているごとく、該
発明に基づき得られるFRP補強PVC管は、PVC
管とFRP層との間に双方への接着性を有する厚
み保持材入りゴム弾性体層を設けたことを特徴と
し、前記従来品よりも優れた機械的強度、特に耐
水圧強度及び耐熱性を有するものであつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記、本出願人の先願により得られたFRP補
強PVC管は、耐食性に優れ機械的強度、特に耐
水圧強度が大きく、しかも、85℃前後の耐熱性を
有したものであつた。しかしながら、最近におい
ては生産効率の向上に伴う各種薬液温度の上昇傾
向が著しくより耐熱温度の高いFRP補強PVC管
の開発の要求が強くなつてきた。 本発明者らは、その要求に対応すべく、まず
PVC系樹脂の高温における耐食性について研究
を重ねた結果、PVC系樹脂そのものは95℃前後
の高温において機械的強度は低下するものの十分
な耐食性を有することがわかつた。さらに本発明
者らは95℃前後の高温において使用できるFRP
補強PVC管用接着剤について鋭意検討した結果、
PVC管とFRP層の間に特定範囲の引張伸び率を
有し、かつ高温における接着強度が大きい接着剤
層を設け、その接着剤として引張伸び率の異なる
２種の不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート
化合物を主成分とするものを用いればよいことを
見い出し、本発明を成すに至つた。すなわち、本
発明の目的とするところは優れた耐食性及び機械
的強度、特に耐水圧強度を保持しつつ、かつ長期
耐熱温度が95℃前後に高められたFRP補強PVC
管を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 前記従来技術の問題点を解決するために講じら
れた手段は、PVC管をFRP層で補強したFRP補
強PVC管において、PVC管とFRP層との中間に
引張伸び率が23℃において25〜45％で、かつ該
PVC管とFRP層との引張剪断接着強度が95℃に
おいて20Kgｆ／cm2以上である接着剤層を設け、そ
の接着剤を、23℃において50〜80％の引強伸び率
を有する不飽和ポリエステル樹脂と１〜６％の引
張伸び率を有する不飽和ポリエステル樹脂及びイ
ソシアネート化合物を主成分とするものから構成
したことである。 以下、本発明を具体的に説明する。 本発明において、FRP補強PVC管には、曲管、
ベンドチーズ、ソケツトなどの継手類及びフラン
ジなども含まれる。 本発明でいうPVC管を構成する塩化ビニル系
樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂及び塩素化ポ
リ塩化ビニル樹脂などの塩素系樹脂などが挙げら
れ、該樹脂に安定剤、可塑剤及び基材などを配合
した樹脂組成物も好ましく使用される。 本発明において使用されるFRP層を構成する
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹
脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキ
ド樹脂、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂など
が挙げられ、また補強繊維としては、ガラス繊
維、カーボン繊維、アラミツド繊維などの有機繊
維などが挙げられる。該FRP層はこれらの熱硬
化性樹脂と各種補強繊維を使用してハンドレイア
ツプ法、スプレーアツプ法、フイラメントワイン
デイング法などにより形成される。 本発明において、前記PVC管とFRP層との中
間に設けられる接着剤層を形成する接着剤は、そ
の引張伸び率が23℃において25〜45％であること
が必要である。該引張伸び率が25％未満では
FRP補強PVC管の耐水圧強度がPVC管とFRP層
の強度より計算された理論強度を満足せず、
FRP層で補強した効果が表われない。 特に、複雑な形状を有する配管の場合にこの現
象は著しい。 また、該引張伸び率が45％より大きい場合に
は、接着剤の耐熱性が低下し、95℃前後の高温に
おいてFRP層がPVC管より剥離しやすくなり、
PVC管とFRP層が強固に接着されたFRP補強
PVC管が得られない。なお、接着剤として23℃
において１〜６％の引張伸び率を有する不飽和ポ
リエステル樹脂、50〜80％の引張伸び率を有する
不飽和ポリエステル樹脂及びイソシアネート化合
物を混合する理由は、１〜６％の引張伸び率を有
する不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート化
合物の混合物では引張伸び率が低く、耐熱性は得
られるが機械的強度、特に耐水圧強度が理論強度
にならないが、50〜80％の引張伸び率を有する不
飽和ポリエステル樹脂を混合すれば、接着剤の引
張伸び率を25〜45％に調節可能となり、所期の目
的である機械的強度、特に耐水圧強度が大きく、
かつ耐熱性を有するFRP補強PVC管が得られる
からである。 引張伸び率とは、接着剤あるいは接着剤を構成
する不飽和ポリエステル樹脂のみを硬化剤等を用
いて完全硬化させ、第１図及び第２図に示す形
状、寸法の引張試験片を製作し、23℃において10
mm／minの速度で引張試験を行なつた場合の破断
時における伸び率のことである。なお、第１図は
引張試験片の平面図を、第２図は第１図に示す矢
印方向からみた側面図を示す。また、該接着剤が
95℃において20Kgｆ／cm2以上の引張剪断接着強度
を有する必要があるのは、該強度が20Kgｆ／cm2未
満であると95℃前後の高温で長期間使用した場合
にFRP層がPVC管より剥離しやすくなるためで
ある。 該接着剤は不飽和ポリエステル樹脂の水酸基１
個に対してイソシアネート化合物のイソシアネー
ト基が0.5〜30個、さらに好ましくは0.75〜10個
の割合になるように配合するのがよい。該樹脂の
水酸基１個に対して該化合物のイソシアネートが
0.5個より少ない場合、および30個より多い場合
はPVC管とFRP層が強固に接着されたFRP補強
PVC管が得られない。 本発明において使用される前記不飽和ポリエス
テル樹脂とは多価アルコールと不飽和多塩基酸、
および飽和多塩基酸とのエステル化合物であれば
いずれでもよく、スチレンなどの不飽和結合と共
重合することのできるモノマーに溶解したもので
ある。さらに重合防止剤ならびにその他の添加剤
を加えたものであつてもよい。 本発明において使用されるイソシアネート化合
物とは、分子中にイソシアネート基を有する化合
物であり、１分子中に２個以上のイソシアネート
基を有する化合物であることが必要である。該化
合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート
の３量体、２，４―トリレンジイソシアネート、
２，６―トリレンジイソシアネート、ジフエニル
メタン―４，4′―ジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート3molとトリメチロールプロパン1molと
の反応物、トリフエニルメタン―４，4′，4″―ト
リイソシアネート、トリス―（ｐ―イソシアネー
トフエニル）チオフオスフエイトなどがあり、こ
れらは単独であるいは２種以上の混合物として用
いられ、必要により酢酸エチル、塩化メチレンな
どの溶剤で希釈したものも好ましく使用できる。 尚、ここで接着剤に、硬化速度を速め、かつ硬
化を十分に進めるために、硬化剤としてメチルエ
チルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド等の過酸化物を配合する必要がある。ま
た、硬化促進剤としてナフテン酸コバルト、ナフ
テン酸マンガン等の金属石けん類などを配合して
もよい。 また、接着剤の各配合物の混合順序は特に限定
されるものではないが、硬化促進剤を予め混合し
た引張伸び率の異なる２種の不飽和ポリエステル
樹脂とイソシアネート化合物を混合後硬化剤を加
えるのが好ましい。 本発明における接着剤はそのままPVC管へ塗
布してもよいが厚み保持材に浸透させてその厚み
保持材とともに塗布するのが好ましい。厚み保持
材としては、例えばガラス、カーボン、ポリアク
リロニトリル、アセタール化ポリビニルアルコー
ル（ビニロン）、ポリアミド及びポリエステル等
の繊維、麻、綿、絹及びセルロース等の織布又
は、不織布、あるいは和紙等の多孔質体を挙げる
ことができる。 本発明におけるFRP補強PVC管の製造方法に
ついては特に限定されるものではないが、例えば
以下のような方法で製造される。 予め押出成形などにより得られたPVC管の外
周をサンドプラスト処理後、引張伸び率の異なる
２種の不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート
化合物を主成分とする接着剤を塗布し、ゲル化さ
せた後、ガラス繊維等を不飽和ポリエステル樹脂
で含浸させながら積層して常温または加熱下で硬
化させることによりFRP補強PVC管が得られる。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもの
ではない。 尚、下記実施例等における、引張剪断接着強
度、耐水圧破壊強度等は、次の試験方法により測
定した。 (1) 引張剪断接着強度 得られたFRP補強PVC管から第３図乃至第
５図に示す形状及び寸法の試験片を作製し、
JIS−K6850に準じた方法により、23℃及び95
℃において測定した。なお第３図は該試験片の
横方向側面図、第４図は縦方向側面図、第５図
は平面図を示し、図面中符号１はFRP層、２
は接着剤層、３はPVC層を示す。 (2) 長期高温処理後の引張剪断接着強度 得られたFRP補強PVC管を100℃×1000時間
または120℃×1000時間の条件で処理した後、
第３図乃至第５図に示す形状及び寸法の試験片
に加工し、JIS−K6850に準じた方法により、
23℃において測定した。 (3) 耐水圧破壊強度 得られたFRP補強PVC管に第６図に示すよ
うな治具を取付け該管の内部に20℃の水を満た
し、１分間に10Kgｆ／cm2の速度で水圧を上げ、
管が破断した時の水圧を測定した。 第６図においては符号１はFRP層、２は接
着剤層、４はPVC管、５はPVCフランジ、６
はパテ、７は鋼製フランジ、８は水圧、を示
す。 実施例 １ 呼び径75mm、肉厚6.0mm、長さ２ｍのPVC管の
外周をサンドプラスト処理後、以下に示す配合か
らなる接着剤を該PVC管の外周に塗布し室温で
ゲル化させた後、更にその外側に不飽和ポリエス
テル樹脂（ユピカ4521PT、日本ユピカ(株)製）を
含浸させたガラスチヨツプドストランドマツト２
層、ガラスロービングクロス１層及びガラスヤー
ンクロス１層からなるFRP層（厚み2.7mm）を積
層した。これを50℃で48時間放置して該接着剤及
び該不飽和ポリエステル樹脂を完全に硬化させ、
目的とするFRP補強PVC管を得た。得られた
FRP補強PVC管の引張剪断接着強度、長期高温
処理後の引張剪断接着強度及び耐水圧破壊強度を
測定した結果を第１表に示す。 ●スチレンモノマーを含む不飽和ポリエステル樹
脂Ａ〔ユピカ8671、引張伸び率：62％、日本ユ
ピカ(株)製〕 50部 ●スチレンモノマーを含む不飽和ポリエステル樹
脂Ｂ〔ユピカ4521PT、引張伸び率：2.6％、日
本ユピカ(株)製〕 30部 ●イソシアネート化合物〔ヘキサメチレンジイソ
シアネートの三量体、コロネートEH、日本ポ
リウレタン工業(株)製〕 20部 ●メチルエチルケトンパーオキサイド55％ジメチ
レンフタレート溶液〔カヤメツクＡ、化薬ヌー
リー(株)製〕（以下MEKPOと略称する） 1.5部 ●ナフテン酸コバルト６％溶液（以下Na−Coと
略称する） 0.5部 第１表より、接着剤の引張伸び率が32％である
ため、耐水圧破壊強度は初期値及び95℃×1000時
間処理後ともに理論強度（170Kgｆ／cm2）を保持
しており、また、接着強度の耐熱性も良好であ
る。 実施例 ２、３ 実施例１において使用した接着剤の代わりに第
１表に示す接着剤を用いた以外は実施例１と同様
の方法でFRP補強PVC管を得た。 実施例 ４ 接着剤層に厚み保持材としてポリエステル製不
織布を用いた以外は実施例１と同様の方法で
FRP補強PVC管を得た。 実施例２〜４により得られたFRP補強PVC管
の前記各強度の測定結果を第１表に示す。第１表
より、実施例１と同様に耐水圧破壊強度及び接着
強度の耐熱性は良好である。 比較例 １〜５ 実施例１において使用した接着剤の代わりに第
１表に示す接着剤を用いた以外は実施例１と同様
の方法でFRP補強PVC管を得た。但し、比較例
５においては接着剤層に厚み保持材としてポリエ
ステル製不織布を使用した。得られたFRP補強
PVC管の前記各強度の結果を第１表に示す。 第１表より、比較例１及び比較例２で得られた
FRP補強PVC管は、各々使用されている接着剤
の引張伸び率が25％未満であるため、接着強度の
耐熱性は良好であるが、耐水圧強度が初期値にお
いて理論強度を満足せず、95℃×1000時間処理後
においてはさらに大きく低下している。 また、比較例３で得られたFRP補強PVC管は、
使用されている接着剤の引張伸び率が45％より大
きく、該接着剤の耐熱性が低いため、耐水圧破壊
強度の初期値は理論強度を満足しているが、95℃
で1000時間処理することによりPVC管とFRP層
が剥離している。 さらに、比較例４で得られたFRP補強PVC管
は、使用されている接着剤がイソシアネート化合
物を含有していないためにPVC管とFRP層との
接着強度が低く、95℃で1000時間処理することに
よりPVC管とFRP層が剥離している。 比較例５で得られたFRP補強PVC管は従来よ
り85℃で長時間問題なく使用されているものであ
るが、耐水圧破壊強度は初期値及び95℃で1000時
間処理後においても理論値を満足し、かつ23℃及
び95℃における引張剪断接着強度も実施例１〜４
と同等の強度を有しているものの、100℃及び120
℃で各々1000時間処理後の該接着強度の低下が大
きい。
輸送配管に使用される特に耐熱性の優れた繊維強
化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管（以下
FRP補強PVC管と略称する）に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 従来、塩化ビニル系樹脂管（以下PVC管と略
称する）の優れた耐食性を生かし、機械的強度及
び耐熱強度を向上する目的でPVC管の外周を直
接繊維強化熱硬化性樹脂層（以下FRP層と略称
する）で補強した管が製造されているが、PVC
管とFRP層との接着強度が非常に弱く、機械的
強度においてもPVC管及びFRP層の強度より計
算される理論強度をも満足しておらず、高温高圧
下では使用できないものであつた。また、PVC
管の外周に、PVC管との接着性が向上した不飽
和ポリエステル樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接
着剤を介してFRP層を設けた管も製造されてい
るが、これらの管においても使用している接着剤
の引張伸び率が小さいために、機械的強度、特に
耐水圧強度において上記同様理論強度を満足して
おらず、高温高圧配管材料としては十分なものと
は言えなかつた。 本出願人はこれらの問題点を解決したFRP補
強PVC管を含む「強化熱可塑性樹脂積層体」に
ついて先に特許出願した。 該出願はすでに特開昭59−29156号公報に開示
されており、該公報にも示されているごとく、該
発明に基づき得られるFRP補強PVC管は、PVC
管とFRP層との間に双方への接着性を有する厚
み保持材入りゴム弾性体層を設けたことを特徴と
し、前記従来品よりも優れた機械的強度、特に耐
水圧強度及び耐熱性を有するものであつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記、本出願人の先願により得られたFRP補
強PVC管は、耐食性に優れ機械的強度、特に耐
水圧強度が大きく、しかも、85℃前後の耐熱性を
有したものであつた。しかしながら、最近におい
ては生産効率の向上に伴う各種薬液温度の上昇傾
向が著しくより耐熱温度の高いFRP補強PVC管
の開発の要求が強くなつてきた。 本発明者らは、その要求に対応すべく、まず
PVC系樹脂の高温における耐食性について研究
を重ねた結果、PVC系樹脂そのものは95℃前後
の高温において機械的強度は低下するものの十分
な耐食性を有することがわかつた。さらに本発明
者らは95℃前後の高温において使用できるFRP
補強PVC管用接着剤について鋭意検討した結果、
PVC管とFRP層の間に特定範囲の引張伸び率を
有し、かつ高温における接着強度が大きい接着剤
層を設け、その接着剤として引張伸び率の異なる
２種の不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート
化合物を主成分とするものを用いればよいことを
見い出し、本発明を成すに至つた。すなわち、本
発明の目的とするところは優れた耐食性及び機械
的強度、特に耐水圧強度を保持しつつ、かつ長期
耐熱温度が95℃前後に高められたFRP補強PVC
管を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 前記従来技術の問題点を解決するために講じら
れた手段は、PVC管をFRP層で補強したFRP補
強PVC管において、PVC管とFRP層との中間に
引張伸び率が23℃において25〜45％で、かつ該
PVC管とFRP層との引張剪断接着強度が95℃に
おいて20Kgｆ／cm2以上である接着剤層を設け、そ
の接着剤を、23℃において50〜80％の引強伸び率
を有する不飽和ポリエステル樹脂と１〜６％の引
張伸び率を有する不飽和ポリエステル樹脂及びイ
ソシアネート化合物を主成分とするものから構成
したことである。 以下、本発明を具体的に説明する。 本発明において、FRP補強PVC管には、曲管、
ベンドチーズ、ソケツトなどの継手類及びフラン
ジなども含まれる。 本発明でいうPVC管を構成する塩化ビニル系
樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂及び塩素化ポ
リ塩化ビニル樹脂などの塩素系樹脂などが挙げら
れ、該樹脂に安定剤、可塑剤及び基材などを配合
した樹脂組成物も好ましく使用される。 本発明において使用されるFRP層を構成する
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹
脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキ
ド樹脂、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂など
が挙げられ、また補強繊維としては、ガラス繊
維、カーボン繊維、アラミツド繊維などの有機繊
維などが挙げられる。該FRP層はこれらの熱硬
化性樹脂と各種補強繊維を使用してハンドレイア
ツプ法、スプレーアツプ法、フイラメントワイン
デイング法などにより形成される。 本発明において、前記PVC管とFRP層との中
間に設けられる接着剤層を形成する接着剤は、そ
の引張伸び率が23℃において25〜45％であること
が必要である。該引張伸び率が25％未満では
FRP補強PVC管の耐水圧強度がPVC管とFRP層
の強度より計算された理論強度を満足せず、
FRP層で補強した効果が表われない。 特に、複雑な形状を有する配管の場合にこの現
象は著しい。 また、該引張伸び率が45％より大きい場合に
は、接着剤の耐熱性が低下し、95℃前後の高温に
おいてFRP層がPVC管より剥離しやすくなり、
PVC管とFRP層が強固に接着されたFRP補強
PVC管が得られない。なお、接着剤として23℃
において１〜６％の引張伸び率を有する不飽和ポ
リエステル樹脂、50〜80％の引張伸び率を有する
不飽和ポリエステル樹脂及びイソシアネート化合
物を混合する理由は、１〜６％の引張伸び率を有
する不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート化
合物の混合物では引張伸び率が低く、耐熱性は得
られるが機械的強度、特に耐水圧強度が理論強度
にならないが、50〜80％の引張伸び率を有する不
飽和ポリエステル樹脂を混合すれば、接着剤の引
張伸び率を25〜45％に調節可能となり、所期の目
的である機械的強度、特に耐水圧強度が大きく、
かつ耐熱性を有するFRP補強PVC管が得られる
からである。 引張伸び率とは、接着剤あるいは接着剤を構成
する不飽和ポリエステル樹脂のみを硬化剤等を用
いて完全硬化させ、第１図及び第２図に示す形
状、寸法の引張試験片を製作し、23℃において10
mm／minの速度で引張試験を行なつた場合の破断
時における伸び率のことである。なお、第１図は
引張試験片の平面図を、第２図は第１図に示す矢
印方向からみた側面図を示す。また、該接着剤が
95℃において20Kgｆ／cm2以上の引張剪断接着強度
を有する必要があるのは、該強度が20Kgｆ／cm2未
満であると95℃前後の高温で長期間使用した場合
にFRP層がPVC管より剥離しやすくなるためで
ある。 該接着剤は不飽和ポリエステル樹脂の水酸基１
個に対してイソシアネート化合物のイソシアネー
ト基が0.5〜30個、さらに好ましくは0.75〜10個
の割合になるように配合するのがよい。該樹脂の
水酸基１個に対して該化合物のイソシアネートが
0.5個より少ない場合、および30個より多い場合
はPVC管とFRP層が強固に接着されたFRP補強
PVC管が得られない。 本発明において使用される前記不飽和ポリエス
テル樹脂とは多価アルコールと不飽和多塩基酸、
および飽和多塩基酸とのエステル化合物であれば
いずれでもよく、スチレンなどの不飽和結合と共
重合することのできるモノマーに溶解したもので
ある。さらに重合防止剤ならびにその他の添加剤
を加えたものであつてもよい。 本発明において使用されるイソシアネート化合
物とは、分子中にイソシアネート基を有する化合
物であり、１分子中に２個以上のイソシアネート
基を有する化合物であることが必要である。該化
合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート
の３量体、２，４―トリレンジイソシアネート、
２，６―トリレンジイソシアネート、ジフエニル
メタン―４，4′―ジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート3molとトリメチロールプロパン1molと
の反応物、トリフエニルメタン―４，4′，4″―ト
リイソシアネート、トリス―（ｐ―イソシアネー
トフエニル）チオフオスフエイトなどがあり、こ
れらは単独であるいは２種以上の混合物として用
いられ、必要により酢酸エチル、塩化メチレンな
どの溶剤で希釈したものも好ましく使用できる。 尚、ここで接着剤に、硬化速度を速め、かつ硬
化を十分に進めるために、硬化剤としてメチルエ
チルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド等の過酸化物を配合する必要がある。ま
た、硬化促進剤としてナフテン酸コバルト、ナフ
テン酸マンガン等の金属石けん類などを配合して
もよい。 また、接着剤の各配合物の混合順序は特に限定
されるものではないが、硬化促進剤を予め混合し
た引張伸び率の異なる２種の不飽和ポリエステル
樹脂とイソシアネート化合物を混合後硬化剤を加
えるのが好ましい。 本発明における接着剤はそのままPVC管へ塗
布してもよいが厚み保持材に浸透させてその厚み
保持材とともに塗布するのが好ましい。厚み保持
材としては、例えばガラス、カーボン、ポリアク
リロニトリル、アセタール化ポリビニルアルコー
ル（ビニロン）、ポリアミド及びポリエステル等
の繊維、麻、綿、絹及びセルロース等の織布又
は、不織布、あるいは和紙等の多孔質体を挙げる
ことができる。 本発明におけるFRP補強PVC管の製造方法に
ついては特に限定されるものではないが、例えば
以下のような方法で製造される。 予め押出成形などにより得られたPVC管の外
周をサンドプラスト処理後、引張伸び率の異なる
２種の不飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート
化合物を主成分とする接着剤を塗布し、ゲル化さ
せた後、ガラス繊維等を不飽和ポリエステル樹脂
で含浸させながら積層して常温または加熱下で硬
化させることによりFRP補強PVC管が得られる。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもの
ではない。 尚、下記実施例等における、引張剪断接着強
度、耐水圧破壊強度等は、次の試験方法により測
定した。 (1) 引張剪断接着強度 得られたFRP補強PVC管から第３図乃至第
５図に示す形状及び寸法の試験片を作製し、
JIS−K6850に準じた方法により、23℃及び95
℃において測定した。なお第３図は該試験片の
横方向側面図、第４図は縦方向側面図、第５図
は平面図を示し、図面中符号１はFRP層、２
は接着剤層、３はPVC層を示す。 (2) 長期高温処理後の引張剪断接着強度 得られたFRP補強PVC管を100℃×1000時間
または120℃×1000時間の条件で処理した後、
第３図乃至第５図に示す形状及び寸法の試験片
に加工し、JIS−K6850に準じた方法により、
23℃において測定した。 (3) 耐水圧破壊強度 得られたFRP補強PVC管に第６図に示すよ
うな治具を取付け該管の内部に20℃の水を満た
し、１分間に10Kgｆ／cm2の速度で水圧を上げ、
管が破断した時の水圧を測定した。 第６図においては符号１はFRP層、２は接
着剤層、４はPVC管、５はPVCフランジ、６
はパテ、７は鋼製フランジ、８は水圧、を示
す。 実施例 １ 呼び径75mm、肉厚6.0mm、長さ２ｍのPVC管の
外周をサンドプラスト処理後、以下に示す配合か
らなる接着剤を該PVC管の外周に塗布し室温で
ゲル化させた後、更にその外側に不飽和ポリエス
テル樹脂（ユピカ4521PT、日本ユピカ(株)製）を
含浸させたガラスチヨツプドストランドマツト２
層、ガラスロービングクロス１層及びガラスヤー
ンクロス１層からなるFRP層（厚み2.7mm）を積
層した。これを50℃で48時間放置して該接着剤及
び該不飽和ポリエステル樹脂を完全に硬化させ、
目的とするFRP補強PVC管を得た。得られた
FRP補強PVC管の引張剪断接着強度、長期高温
処理後の引張剪断接着強度及び耐水圧破壊強度を
測定した結果を第１表に示す。 ●スチレンモノマーを含む不飽和ポリエステル樹
脂Ａ〔ユピカ8671、引張伸び率：62％、日本ユ
ピカ(株)製〕 50部 ●スチレンモノマーを含む不飽和ポリエステル樹
脂Ｂ〔ユピカ4521PT、引張伸び率：2.6％、日
本ユピカ(株)製〕 30部 ●イソシアネート化合物〔ヘキサメチレンジイソ
シアネートの三量体、コロネートEH、日本ポ
リウレタン工業(株)製〕 20部 ●メチルエチルケトンパーオキサイド55％ジメチ
レンフタレート溶液〔カヤメツクＡ、化薬ヌー
リー(株)製〕（以下MEKPOと略称する） 1.5部 ●ナフテン酸コバルト６％溶液（以下Na−Coと
略称する） 0.5部 第１表より、接着剤の引張伸び率が32％である
ため、耐水圧破壊強度は初期値及び95℃×1000時
間処理後ともに理論強度（170Kgｆ／cm2）を保持
しており、また、接着強度の耐熱性も良好であ
る。 実施例 ２、３ 実施例１において使用した接着剤の代わりに第
１表に示す接着剤を用いた以外は実施例１と同様
の方法でFRP補強PVC管を得た。 実施例 ４ 接着剤層に厚み保持材としてポリエステル製不
織布を用いた以外は実施例１と同様の方法で
FRP補強PVC管を得た。 実施例２〜４により得られたFRP補強PVC管
の前記各強度の測定結果を第１表に示す。第１表
より、実施例１と同様に耐水圧破壊強度及び接着
強度の耐熱性は良好である。 比較例 １〜５ 実施例１において使用した接着剤の代わりに第
１表に示す接着剤を用いた以外は実施例１と同様
の方法でFRP補強PVC管を得た。但し、比較例
５においては接着剤層に厚み保持材としてポリエ
ステル製不織布を使用した。得られたFRP補強
PVC管の前記各強度の結果を第１表に示す。 第１表より、比較例１及び比較例２で得られた
FRP補強PVC管は、各々使用されている接着剤
の引張伸び率が25％未満であるため、接着強度の
耐熱性は良好であるが、耐水圧強度が初期値にお
いて理論強度を満足せず、95℃×1000時間処理後
においてはさらに大きく低下している。 また、比較例３で得られたFRP補強PVC管は、
使用されている接着剤の引張伸び率が45％より大
きく、該接着剤の耐熱性が低いため、耐水圧破壊
強度の初期値は理論強度を満足しているが、95℃
で1000時間処理することによりPVC管とFRP層
が剥離している。 さらに、比較例４で得られたFRP補強PVC管
は、使用されている接着剤がイソシアネート化合
物を含有していないためにPVC管とFRP層との
接着強度が低く、95℃で1000時間処理することに
よりPVC管とFRP層が剥離している。 比較例５で得られたFRP補強PVC管は従来よ
り85℃で長時間問題なく使用されているものであ
るが、耐水圧破壊強度は初期値及び95℃で1000時
間処理後においても理論値を満足し、かつ23℃及
び95℃における引張剪断接着強度も実施例１〜４
と同等の強度を有しているものの、100℃及び120
℃で各々1000時間処理後の該接着強度の低下が大
きい。
【表】
【表】
【表】
実施例 ５
実施例１と同じ接着剤を用い第７図に示す形
状、寸法の耐薬品性試験片を作製し、20℃におけ
る飽和塩素水を入れた第８図に示す形状、寸法の
試験容器に浸漬し、密閉した。なお、第７図は試
験片の断面図を示し、符号１はFRP層、２は接
着剤層、９はPVC板、１１はPVC溶接部を示す。
また、第８図は試験容器の断面図を示し、符号１
２はSUS製蓋、１３はPVDF製蓋、１４はPVDF
製被覆パツキン、１５はSUS製容器、１６は
PVDF製容器、１７は飽和塩素水を示す。その試
験容器を95℃の恒温槽に入れ、所定日数放置後、
該試験片を取り出し中央から切断し、PVC板と
FRP層との接着状態を観察するとともに、PVC
の接液部の変色部分を浸食厚みとして、顕微鏡に
て測定した。変色部分以外はPVCの劣化は認め
られなかつた。尚、飽和塩素水は２日に１回取り
換えた。 得られた試験結果を第２表に示す。また、浸食
厚みと浸漬日数の関係を第９図に示す。
状、寸法の耐薬品性試験片を作製し、20℃におけ
る飽和塩素水を入れた第８図に示す形状、寸法の
試験容器に浸漬し、密閉した。なお、第７図は試
験片の断面図を示し、符号１はFRP層、２は接
着剤層、９はPVC板、１１はPVC溶接部を示す。
また、第８図は試験容器の断面図を示し、符号１
２はSUS製蓋、１３はPVDF製蓋、１４はPVDF
製被覆パツキン、１５はSUS製容器、１６は
PVDF製容器、１７は飽和塩素水を示す。その試
験容器を95℃の恒温槽に入れ、所定日数放置後、
該試験片を取り出し中央から切断し、PVC板と
FRP層との接着状態を観察するとともに、PVC
の接液部の変色部分を浸食厚みとして、顕微鏡に
て測定した。変色部分以外はPVCの劣化は認め
られなかつた。尚、飽和塩素水は２日に１回取り
換えた。 得られた試験結果を第２表に示す。また、浸食
厚みと浸漬日数の関係を第９図に示す。
前記した実施例１〜４で得られた本発明による
FRP補強PVC管は、比較例５で得られた本出願
人の先願発明に係るFRP補強PVC管と比較した
場合、23℃及び95℃における引張剪断接着強度に
おいては大差ないが、一方100℃及び120℃で各々
1000時間処理後の該強度においては非常に優れて
おり、特に120℃において顕著である。 また、PVCは100℃以上の高温においては熱分
解が起こりやすくこの温度以上での長期使用は困
難であることが一般的に知られている。 以上のことから本発明のFRP補強PVC管の長
期耐熱温度は95℃前後であると判断され、これは
本出願人の先願発明による該管の長期耐熱温度85
℃よりも10℃程度向上していることがわかる。 また、本発明において使用されるPVC管と
FRP層との接着剤は引張伸び率が大きいため、
得られるFRP補強PVC管は本出願人の先願発明
によるFRP補強PVC管と同等の優れた耐水圧破
壊強度を有している。 さらに、本発明に得られるFRP補強PVC管は
95℃前後の高温における耐食性にも優れている。
例えば実施例５に示したごとく、飽和塩素水に対
しても第９図の浸食厚みと浸漬日数との片対数グ
ラフから95℃で10年間使用後の浸食厚みは、0.8
mm程度と予想され、十分に長期使用が可能である
ことがわかる。 以上に説明したごとく、本発明によれば、耐食
性に優れ機械的強度特に耐水圧破壊強度が大き
く、かつ長期耐熱性に優れたFRP補強PVC管が
得られる。 本発明により得られるFRP補強PVC管は以上
のような効果を有するため、95℃前後の高温を有
する塩素水をはじめ塩酸、硝酸、硫酸等の腐食性
流体の輸送配管にも使用することが可能となつ
た。
FRP補強PVC管は、比較例５で得られた本出願
人の先願発明に係るFRP補強PVC管と比較した
場合、23℃及び95℃における引張剪断接着強度に
おいては大差ないが、一方100℃及び120℃で各々
1000時間処理後の該強度においては非常に優れて
おり、特に120℃において顕著である。 また、PVCは100℃以上の高温においては熱分
解が起こりやすくこの温度以上での長期使用は困
難であることが一般的に知られている。 以上のことから本発明のFRP補強PVC管の長
期耐熱温度は95℃前後であると判断され、これは
本出願人の先願発明による該管の長期耐熱温度85
℃よりも10℃程度向上していることがわかる。 また、本発明において使用されるPVC管と
FRP層との接着剤は引張伸び率が大きいため、
得られるFRP補強PVC管は本出願人の先願発明
によるFRP補強PVC管と同等の優れた耐水圧破
壊強度を有している。 さらに、本発明に得られるFRP補強PVC管は
95℃前後の高温における耐食性にも優れている。
例えば実施例５に示したごとく、飽和塩素水に対
しても第９図の浸食厚みと浸漬日数との片対数グ
ラフから95℃で10年間使用後の浸食厚みは、0.8
mm程度と予想され、十分に長期使用が可能である
ことがわかる。 以上に説明したごとく、本発明によれば、耐食
性に優れ機械的強度特に耐水圧破壊強度が大き
く、かつ長期耐熱性に優れたFRP補強PVC管が
得られる。 本発明により得られるFRP補強PVC管は以上
のような効果を有するため、95℃前後の高温を有
する塩素水をはじめ塩酸、硝酸、硫酸等の腐食性
流体の輸送配管にも使用することが可能となつ
た。
第１図は接着剤層の引張伸び率を求めるための
試験片の平面図、第２図は第１図の矢印方向から
みた側面図、第３図、第４図及び第５図はPVC
管とFRP層との引張剪断接着強度を求めるため
の試験片の構造を示すもので第３図は該試験片の
横方向側面図、第４図は縦方向側面図、第５図は
平面図を示し、第６図はFRP補強PVC管の耐水
圧破壊強度を求めるための装置の縦断面図、第７
図は耐薬品性試験片の断面図、第８図は耐薬品性
試験片及び飽和塩素水を入れた耐薬品性試験容器
の断面図、第９図は95℃の飽和塩素水浸漬試験に
おける浸食厚みと浸漬日数の関係を示した図であ
る。 １……FRP層、２……接着剤層、３……PVC
層、４……PVC管、５……PVCフランジ、６…
…パテ、７……鋼製フランジ、８……水圧、９…
…PVC板、１０……PVCパイプ、１１……PVC
溶接部、１２……SUS製蓋、１３……PVDF製
蓋、１４……PVDF被覆パツキン、１５……SUS
製容器、１６……PVDF製容器、１７……飽和塩
素水。
試験片の平面図、第２図は第１図の矢印方向から
みた側面図、第３図、第４図及び第５図はPVC
管とFRP層との引張剪断接着強度を求めるため
の試験片の構造を示すもので第３図は該試験片の
横方向側面図、第４図は縦方向側面図、第５図は
平面図を示し、第６図はFRP補強PVC管の耐水
圧破壊強度を求めるための装置の縦断面図、第７
図は耐薬品性試験片の断面図、第８図は耐薬品性
試験片及び飽和塩素水を入れた耐薬品性試験容器
の断面図、第９図は95℃の飽和塩素水浸漬試験に
おける浸食厚みと浸漬日数の関係を示した図であ
る。 １……FRP層、２……接着剤層、３……PVC
層、４……PVC管、５……PVCフランジ、６…
…パテ、７……鋼製フランジ、８……水圧、９…
…PVC板、１０……PVCパイプ、１１……PVC
溶接部、１２……SUS製蓋、１３……PVDF製
蓋、１４……PVDF被覆パツキン、１５……SUS
製容器、１６……PVDF製容器、１７……飽和塩
素水。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 塩化ビニル系樹脂管を繊維強化熱硬化性樹脂
層で補強した繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニ
ル系樹脂管において、塩化ビニル系樹脂管と繊維
強化熱硬化性樹脂層との中間に、引張伸び率が23
℃において25〜45％で、かつ該塩化ビニル系樹脂
管と該繊維強化熱硬化性樹脂層との引張剪断接着
強度が95℃において20Kgｆ／cm2以上である接着剤
層を設け、その接着剤が、23℃において50〜80％
の引張伸び率を有する不飽和ポリエステル樹脂と
１〜６％の引張伸び率を有する不飽和ポリエステ
ル樹脂およびイソシアネート化合物を主成分とす
ることを特徴とする繊維強化熱硬化性樹脂補強塩
化ビニル系樹脂管。 ２ 接着剤が不飽和ポリエステル樹脂の水酸基１
個に対してイソシアネート化合物のイソシアネー
ト基が0.5〜30個の割合になるように配合されて
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂
管。 ３ 接着剤層が厚み保持材を含んでなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210963A JPS6271629A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210963A JPS6271629A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271629A JPS6271629A (ja) | 1987-04-02 |
| JPH0224655B2 true JPH0224655B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=16598011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60210963A Granted JPS6271629A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 繊維強化熱硬化性樹脂補強塩化ビニル系樹脂管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271629A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235287A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂複合管および樹脂複合管継手 |
| JPH0624202Y2 (ja) * | 1988-12-27 | 1994-06-29 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂複合管および樹脂複合管継手 |
| FR2936856A1 (fr) * | 2008-10-07 | 2010-04-09 | Aerazur | Tuyau composite adapte pour transporter indistinctement un combustible hydrocarbure ou un fluide hydraulique |
| EP2615137B2 (de) * | 2012-01-13 | 2018-03-28 | Georg Fischer DEKA GmbH | Polyvinylchlorid-Zusammensetzung, Rohr, Rinne oder Behälter, Verwendung einer PVC-Zusammensetzung und Verwendung eines Rohrs, einer Rinne oder eines Behälters |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60210963A patent/JPS6271629A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6271629A (ja) | 1987-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |