JPH06201072A - 繊維強化合成樹脂管 - Google Patents
繊維強化合成樹脂管Info
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- JPH06201072A JPH06201072A JP34833192A JP34833192A JPH06201072A JP H06201072 A JPH06201072 A JP H06201072A JP 34833192 A JP34833192 A JP 34833192A JP 34833192 A JP34833192 A JP 34833192A JP H06201072 A JPH06201072 A JP H06201072A
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Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 周方向及び軸方向の補強糸６、７と不織布８
とがからめ糸９を介して一体形成された不織布複合マッ
ト５とコンティニアスストランドマット１とガラスロー
ビング２、３、４で強化された繊維強化合成樹脂管であ
る。 【効果】 本発明の繊維強化合成樹脂管は、引抜成形方
法で成形した場合においてもピンホールやクラックの発
生がなく、気密性及び耐食性に優れている。
とがからめ糸９を介して一体形成された不織布複合マッ
ト５とコンティニアスストランドマット１とガラスロー
ビング２、３、４で強化された繊維強化合成樹脂管であ
る。 【効果】 本発明の繊維強化合成樹脂管は、引抜成形方
法で成形した場合においてもピンホールやクラックの発
生がなく、気密性及び耐食性に優れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気密性の良好な繊維強化
合成樹脂管に関するものである。
合成樹脂管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】強化用繊維に未硬化の樹脂を含浸させ硬
化させることにより得られる繊維強化合成樹脂管は、電
力ケーブルの保護管、手摺やフェンスの支柱などに構造
材料として使用されている。これらの用途では管の曲げ
強さ、引張強さ、圧縮強さなどが要求されるところか
ら、強化用繊維は表層のコンティニアスストランドマッ
トと軸方向、周方向のガラスロービングなどの連続繊維
によって構成されている。
化させることにより得られる繊維強化合成樹脂管は、電
力ケーブルの保護管、手摺やフェンスの支柱などに構造
材料として使用されている。これらの用途では管の曲げ
強さ、引張強さ、圧縮強さなどが要求されるところか
ら、強化用繊維は表層のコンティニアスストランドマッ
トと軸方向、周方向のガラスロービングなどの連続繊維
によって構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、硬化
後の繊維強化合成樹脂管の内部に液体を満たし加圧した
場合、水圧による破裂が起きる前に涙漏れ現象が起きて
しまい、それ以上に圧力が上昇しないという欠点があっ
た。これは表層のマット層に存在するピンホールや断面
内部の繊維間に存在する樹脂のクラックが原因であるこ
とが多い。ピンホールは樹脂分が硬化以前に抜け落ちる
か、あるいは、最初から樹脂分が不足したために発生す
ると考えられる。また、繊維間に存在するクラックは、
樹脂が硬化時に収縮する性質があるため、その際の力で
発生すると考えられている。
後の繊維強化合成樹脂管の内部に液体を満たし加圧した
場合、水圧による破裂が起きる前に涙漏れ現象が起きて
しまい、それ以上に圧力が上昇しないという欠点があっ
た。これは表層のマット層に存在するピンホールや断面
内部の繊維間に存在する樹脂のクラックが原因であるこ
とが多い。ピンホールは樹脂分が硬化以前に抜け落ちる
か、あるいは、最初から樹脂分が不足したために発生す
ると考えられる。また、繊維間に存在するクラックは、
樹脂が硬化時に収縮する性質があるため、その際の力で
発生すると考えられている。
【０００４】従来、これらの欠点のうちで繊維間のクラ
ックをなくすためには硬化収縮がきわめて少ない樹脂を
使用したり、表層のピンホールをなくすために樹脂保持
性のよい不織布、サーフェイスマットなどを使用するこ
とが行われている。しかし、樹脂保持性のよい不織布、
サーフェイスマットなどは樹脂含浸などの操作によって
容易に切断されてしまったり、成形時の張力によって伸
びが顕著になり、幅が狭くなり、結果として表層を切れ
目なく覆えないことなどから、涙漏れ現象を充分に抑制
できなかった。
ックをなくすためには硬化収縮がきわめて少ない樹脂を
使用したり、表層のピンホールをなくすために樹脂保持
性のよい不織布、サーフェイスマットなどを使用するこ
とが行われている。しかし、樹脂保持性のよい不織布、
サーフェイスマットなどは樹脂含浸などの操作によって
容易に切断されてしまったり、成形時の張力によって伸
びが顕著になり、幅が狭くなり、結果として表層を切れ
目なく覆えないことなどから、涙漏れ現象を充分に抑制
できなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、周方向及び軸方向の補
強糸と不織布とが一体形成された不織布複合マットを用
いることを特徴とする繊維強化合成樹脂管を提供するも
のである。
解決すべくなされたものであり、周方向及び軸方向の補
強糸と不織布とが一体形成された不織布複合マットを用
いることを特徴とする繊維強化合成樹脂管を提供するも
のである。
【０００６】
【作用】本発明の繊維強化合成樹脂管の典型例を図１に
示す管の周方向の部分断面概略図で説明する。外層のコ
ンティニアスストランドマット１と中間層の管周方向ガ
ラスロービング２、４及び管軸方向ガラスロービング３
と内層の不織布複合マット５から管の強化用繊維が形成
された例である。不織布複合マット５は内層に配置する
かわりにまたは内層とともに、中間層や外層にも配置可
能である。また、管の周方向に２周以上巻くように配置
することにより２層以上重ねて使用することもできる。
管の涙漏れ現象を抑制するなど、管の気密性を確保する
ために管の周方向に巻かれた不織布複合マットの周方向
両端末同志は互いに重なりあった構造が好ましい。
示す管の周方向の部分断面概略図で説明する。外層のコ
ンティニアスストランドマット１と中間層の管周方向ガ
ラスロービング２、４及び管軸方向ガラスロービング３
と内層の不織布複合マット５から管の強化用繊維が形成
された例である。不織布複合マット５は内層に配置する
かわりにまたは内層とともに、中間層や外層にも配置可
能である。また、管の周方向に２周以上巻くように配置
することにより２層以上重ねて使用することもできる。
管の涙漏れ現象を抑制するなど、管の気密性を確保する
ために管の周方向に巻かれた不織布複合マットの周方向
両端末同志は互いに重なりあった構造が好ましい。
【０００７】本発明における不織布複合マットは、管の
周方向及び軸方向の補強糸と不織布とが一体形成された
ものであり、その典型例を図２〜図４に示す。図２は不
織布複合マットの平面概略図、図３及び図４はマット厚
さ方向の断面概略図である。縦方向の補強糸６と横方向
の補強糸７は、それぞれ管の周方向または軸方向の補強
糸に対応するものである。これらの補強糸はからめ糸９
を介して一体化することができるし、不織布８と補強糸
６、７もからめ糸９を介して一体化することができる。
図４に示した通り、不織布８と補強糸６、７の一体化
は、からめ糸９を不織布８に貫通させることにより行う
ことが好ましい。補強糸同志の一体化や補強糸と不織布
の一体化は、熱硬化性樹脂による接着でもよいが、成形
時の樹脂の含浸性と強度が優れているからめ糸による一
体化が好ましい。
周方向及び軸方向の補強糸と不織布とが一体形成された
ものであり、その典型例を図２〜図４に示す。図２は不
織布複合マットの平面概略図、図３及び図４はマット厚
さ方向の断面概略図である。縦方向の補強糸６と横方向
の補強糸７は、それぞれ管の周方向または軸方向の補強
糸に対応するものである。これらの補強糸はからめ糸９
を介して一体化することができるし、不織布８と補強糸
６、７もからめ糸９を介して一体化することができる。
図４に示した通り、不織布８と補強糸６、７の一体化
は、からめ糸９を不織布８に貫通させることにより行う
ことが好ましい。補強糸同志の一体化や補強糸と不織布
の一体化は、熱硬化性樹脂による接着でもよいが、成形
時の樹脂の含浸性と強度が優れているからめ糸による一
体化が好ましい。
【０００８】縦横の補強糸の配列間隔は１〜１０ｍｍが
好ましく、これよりも間隔が狭いと補強効果が小さく、
広すぎると不織布複合マット表面の凹凸が大きくなり成
形管の外観が損なわれるため好ましくない。不織布の目
付は１５〜５００ｇ／ｍ2 の範囲が、補強糸の太さは１
０００〜５０００デニールの範囲が、からめ糸の太さは
７５〜１０００デニールの範囲が好ましい。不織布は、
樹脂の保持性や他の強化用繊維との接着性がよいことか
ら、より微細な熱可塑性樹脂製フィラメントから構成さ
れていることが好ましい。
好ましく、これよりも間隔が狭いと補強効果が小さく、
広すぎると不織布複合マット表面の凹凸が大きくなり成
形管の外観が損なわれるため好ましくない。不織布の目
付は１５〜５００ｇ／ｍ2 の範囲が、補強糸の太さは１
０００〜５０００デニールの範囲が、からめ糸の太さは
７５〜１０００デニールの範囲が好ましい。不織布は、
樹脂の保持性や他の強化用繊維との接着性がよいことか
ら、より微細な熱可塑性樹脂製フィラメントから構成さ
れていることが好ましい。
【０００９】不織布複合マットの補強糸、からめ糸また
は不織布の材質はガラス、カーボン、セラミックスなど
の無機質材料でもよいが、引張強さに優れ含浸樹脂の硬
化時の温度に対しても必要とする強度を有しているポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂ま
たはアラミド樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。
は不織布の材質はガラス、カーボン、セラミックスなど
の無機質材料でもよいが、引張強さに優れ含浸樹脂の硬
化時の温度に対しても必要とする強度を有しているポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂ま
たはアラミド樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。
【００１０】本発明の繊維強化合成樹脂管には前述の不
織布複合マット５の他に管の曲げ強さや圧縮強さを向上
させる目的で図１に示したガラスロービング２、３、４
などの連続繊維を配置することが好ましい。図１におい
て、ガラスロービング２と４は管の周方向に巻き付けら
れ、ガラスロービング３は管の軸方向に用いられてい
る。管の外層にはピンホールを抑制するためにコンティ
ニアスストランドマット１を配置することが好ましい。
織布複合マット５の他に管の曲げ強さや圧縮強さを向上
させる目的で図１に示したガラスロービング２、３、４
などの連続繊維を配置することが好ましい。図１におい
て、ガラスロービング２と４は管の周方向に巻き付けら
れ、ガラスロービング３は管の軸方向に用いられてい
る。管の外層にはピンホールを抑制するためにコンティ
ニアスストランドマット１を配置することが好ましい。
【００１１】上記連続繊維やコンティニアスストランド
マットの材質はガラスが好ましく、カーボン、セラミッ
クスあるいはアラミド樹脂などでもよい。強化用繊維に
含浸する樹脂は不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましく採用
される。樹脂中には必要に応じて炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウムなどの充填剤や有機過酸化物などの硬化
開始剤が配合される。
マットの材質はガラスが好ましく、カーボン、セラミッ
クスあるいはアラミド樹脂などでもよい。強化用繊維に
含浸する樹脂は不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましく採用
される。樹脂中には必要に応じて炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウムなどの充填剤や有機過酸化物などの硬化
開始剤が配合される。
【００１２】本発明の繊維強化合成樹脂管の成形方法と
しては、連続的に成形可能な引抜成形方法が好ましく採
用される。この引抜成形方法は、未硬化の樹脂を含浸し
た不織布複合マットやガラスロービングなどの強化用繊
維を、加熱型一端から導入し加熱型中で硬化させなが
ら、加熱型他端から連続的に引抜くことにより成形体を
得るものである。
しては、連続的に成形可能な引抜成形方法が好ましく採
用される。この引抜成形方法は、未硬化の樹脂を含浸し
た不織布複合マットやガラスロービングなどの強化用繊
維を、加熱型一端から導入し加熱型中で硬化させなが
ら、加熱型他端から連続的に引抜くことにより成形体を
得るものである。
【００１３】強化用繊維に未硬化の樹脂を含浸させる方
法は、強化用繊維を未硬化の樹脂槽に浸す方法または加
熱型入口付近で未硬化樹脂を圧入する方法などが好まし
く採用される。
法は、強化用繊維を未硬化の樹脂槽に浸す方法または加
熱型入口付近で未硬化樹脂を圧入する方法などが好まし
く採用される。
【００１４】本発明の繊維強化合成樹脂管は、管の気密
性が要求される各種の用途に好ましく採用され、特に熱
媒液輸送管、薬液輸送管または斜張橋ケーブルなどのカ
バーリングパイプを挙げることができる。
性が要求される各種の用途に好ましく採用され、特に熱
媒液輸送管、薬液輸送管または斜張橋ケーブルなどのカ
バーリングパイプを挙げることができる。
【００１５】
【実施例】ガラス繊維としては外層に４５０ｇ／ｍ2 の
コンティニアスストランドマットを配し、その内側に周
方向強化のためのガラスロービングを巻き付け、さらに
その内側となる中間層には所定本数のガラスロービング
を軸方向に引き揃えて入れた。さらに、内層側にガラス
ロービングを巻き付け、最内層に３００ｇ／ｍ2 の不織
布複合マットを２回巻き回した。複合マットは巻き回し
たとき周方向の端部が３０ｍｍオーバーラップするよう
にした。
コンティニアスストランドマットを配し、その内側に周
方向強化のためのガラスロービングを巻き付け、さらに
その内側となる中間層には所定本数のガラスロービング
を軸方向に引き揃えて入れた。さらに、内層側にガラス
ロービングを巻き付け、最内層に３００ｇ／ｍ2 の不織
布複合マットを２回巻き回した。複合マットは巻き回し
たとき周方向の端部が３０ｍｍオーバーラップするよう
にした。
【００１６】複合マットはポリエステル不織布に４５０
０デニールのポリエステル補強糸を１０ｍｍピッチの碁
盤目状に配し、これを、２５０デニールのからめ糸で５
ｍｍピッチでからめたものを用いた。
０デニールのポリエステル補強糸を１０ｍｍピッチの碁
盤目状に配し、これを、２５０デニールのからめ糸で５
ｍｍピッチでからめたものを用いた。
【００１７】これらの材料構成で引抜成形し、内径２０
０ｍｍ、肉厚６ｍｍの管を得た。この管は複合マットの
伸びや切れもなく管の最内層に２層巻き回しができ、さ
らに複合マット同士も充分なラップ代をもって成形でき
た。
０ｍｍ、肉厚６ｍｍの管を得た。この管は複合マットの
伸びや切れもなく管の最内層に２層巻き回しができ、さ
らに複合マット同士も充分なラップ代をもって成形でき
た。
【００１８】この管の両端を密閉し、水圧試験を行った
ところ、水圧２５ｋｇｆ／ｃｍ2 で水漏れが発生し３５
ｋｇｆ／ｃｍ2 まで水圧が上昇した。一方、この複合マ
ットの代わりに４５０ｇ／ｍ2 のコンティニアスストラ
ンドマットを用いた管は水圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2 から水
がしみ出してき、２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上には水圧が上
昇できなかった。また、これらの管からテストピースを
切り出して、シャルピー衝撃試験を行ったところ、複合
マットを使用した場合は衝撃値が３０％向上することが
確認された。
ところ、水圧２５ｋｇｆ／ｃｍ2 で水漏れが発生し３５
ｋｇｆ／ｃｍ2 まで水圧が上昇した。一方、この複合マ
ットの代わりに４５０ｇ／ｍ2 のコンティニアスストラ
ンドマットを用いた管は水圧１０ｋｇｆ／ｃｍ2 から水
がしみ出してき、２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上には水圧が上
昇できなかった。また、これらの管からテストピースを
切り出して、シャルピー衝撃試験を行ったところ、複合
マットを使用した場合は衝撃値が３０％向上することが
確認された。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、樹脂保持性が改善され、ピンホールやクラックの
ない管壁を形成することができ、管に気密性を与えるこ
とができる。特に、本発明にかかる不織布複合マットを
引抜成形に使用して管を形成するときには、上記の効果
は一層確かなものとなる。
より、樹脂保持性が改善され、ピンホールやクラックの
ない管壁を形成することができ、管に気密性を与えるこ
とができる。特に、本発明にかかる不織布複合マットを
引抜成形に使用して管を形成するときには、上記の効果
は一層確かなものとなる。
【００２０】即ち、不織布複合マットは補強糸で補強さ
れているため、引抜成形において樹脂を含浸した後にお
いても、切れや伸びが抑えられるため、管状に成形して
も当初の設定通りにマットを巻き回すことができるとこ
ろに最も大きな特長がある。
れているため、引抜成形において樹脂を含浸した後にお
いても、切れや伸びが抑えられるため、管状に成形して
も当初の設定通りにマットを巻き回すことができるとこ
ろに最も大きな特長がある。
【００２１】また、不織布の持つ長所を残したままで、
引抜成形ができることから、本発明の繊維強化合成樹脂
管は優れた気密性を備えているが、薬液輸送用として使
用する場合には、不織布複合マットを内層に使用するこ
とにより、引抜成形した管の欠点であった耐食性が不充
分であるという欠点を大幅に改善することができる。
引抜成形ができることから、本発明の繊維強化合成樹脂
管は優れた気密性を備えているが、薬液輸送用として使
用する場合には、不織布複合マットを内層に使用するこ
とにより、引抜成形した管の欠点であった耐食性が不充
分であるという欠点を大幅に改善することができる。
【００２２】さらに、微細な有機繊維からなる不織布複
合マットを使用する場合には、切断されにくいという長
所があり、外部からの衝撃によって引きちぎられること
を防止することができ、飛散防止の効果もある。
合マットを使用する場合には、切断されにくいという長
所があり、外部からの衝撃によって引きちぎられること
を防止することができ、飛散防止の効果もある。
【図１】本発明の１具体例である繊維強化合成樹脂管の
周方向の部分断面概略図である。
周方向の部分断面概略図である。
【図２】本発明の１具体例である繊維強化合成樹脂管を
構成する不織布複合マットの平面概略図である。
構成する不織布複合マットの平面概略図である。
【図３】図２の不織布複合マットの断面概略図である
【図４】図２の不織布複合マットにおけるからめ糸の位
置を説明するための図である。
置を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 耕四郎 神奈川県相模原市宮下１丁目２番27号 旭 硝子マテックス株式会社内 (72)発明者 井上 孝治 東京都中央区日本橋室町２丁目２番１号 東レ株式会社内 (72)発明者 浅井 澄夫 愛知県豊橋市大清水町字大清水340番地 豊橋淺井編織株式会社内 (72)発明者 誉田 豊 大阪府大阪市中央区瓦町２丁目４番７号 蝶理株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 周方向及び軸方向の補強糸と不織布とが
一体形成された不織布複合マットを用いることを特徴と
する繊維強化合成樹脂管。 - 【請求項２】 不織布複合マットは、周方向及び軸方向
の補強糸と不織布とがからめ糸を介して一体形成されて
いる請求項１記載の繊維強化合成樹脂管。 - 【請求項３】 不織布複合マットの連続層が、不織布複
合マットを少なくとも１層管状に巻き回して形成したも
のである請求項１記載の繊維強化合成樹脂管。 - 【請求項４】 不織布複合マットとともにコンティニア
スストランドマット及びガラスロービングを用いる請求
項１記載の繊維強化合成樹脂管。 - 【請求項５】 周方向及び軸方向の補強糸と不織布の材
質が熱可塑性樹脂である請求項１記載の繊維強化合成樹
脂管。 - 【請求項６】 繊維強化合成樹脂管が引抜成形方法で得
られるものである請求項１記載の繊維強化合成樹脂管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34833192A JPH06201072A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 繊維強化合成樹脂管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34833192A JPH06201072A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 繊維強化合成樹脂管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201072A true JPH06201072A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=18396316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34833192A Pending JPH06201072A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 繊維強化合成樹脂管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201072A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104405962A (zh) * | 2014-11-08 | 2015-03-11 | 湖南潇湘源科技开发有限责任公司 | 高强度玻璃钢管道及其生产方法 |
| CN110939796A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-31 | 李国池 | 一种复合毡环氧树脂胶管及其生产方法 |
| WO2024078450A1 (zh) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 江苏神马电力股份有限公司 | 空心绝缘管、空心绝缘管的制备方法及复合绝缘子 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34833192A patent/JPH06201072A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104405962A (zh) * | 2014-11-08 | 2015-03-11 | 湖南潇湘源科技开发有限责任公司 | 高强度玻璃钢管道及其生产方法 |
| CN104405962B (zh) * | 2014-11-08 | 2015-11-18 | 湖南潇湘源科技开发有限责任公司 | 高强度玻璃钢管道及其生产方法 |
| CN110939796A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-31 | 李国池 | 一种复合毡环氧树脂胶管及其生产方法 |
| WO2024078450A1 (zh) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 江苏神马电力股份有限公司 | 空心绝缘管、空心绝缘管的制备方法及复合绝缘子 |
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