JPH08276549A

JPH08276549A - 繊維強化樹脂複合管

Info

Publication number: JPH08276549A
Application number: JP7861595A
Authority: JP
Inventors: Koichi Adachi; 浩一足立; Mitsuo Sasakura; 満雄笹倉; Hisao Ikeda; 尚夫池田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】耐薬品性、耐熱性、耐圧性及び耐候性の向上
並びに長期屋外で使用や昼夜の温度差、夏冬の温度差、
冷熱水の繰り返し流通によって、各層の界面が剥離して
管性能が損なわれないようにする。【構成】繊維強化樹脂複合管Ｐは、塩化ビニル樹脂芯
管１の外周面に、順次外側に、繊維強化塩化ビニル樹脂
複合体よりなる第１層２、アクリル系ゴムが分散された
塩化ビニル樹脂よりなる第２層３及びアクリル樹脂より
なる第３層４が積層されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学工場、半導体工
場、表面処理等の他処理工場における配管に用いられる
繊維強化樹脂複合管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂複合管は、金属管に比べて
軽量で錆びず、また、合成樹脂管に比べて高強度である
ため、配管用に広く用いられている。ところで、近時、
上記工場で用いられる管には、さまざまな酸、アルカリ
等の薬品が流されるので、耐薬品性はもとより、耐熱性
及び耐圧性が要求せられるばかりか、屋外にも配管せら
れるので、耐候性にも優れていることが要求せられる。

【０００３】上記のような工場では、耐薬品性の面から
は、従来公知の塩化ビニル樹脂管が使用されたり、耐熱
性及び耐圧性の面からは、特公昭６２−２２０３８号公
報に開示されているような、塩化ビニル樹脂管の外周面
に、順次外側に、繊維強化熱可塑性樹脂層と、ポリオレ
フィン及び塩化ビニル樹脂から選ばれた熱可塑性樹脂層
が積層せられてなる繊維強化樹脂複合管が使用されたり
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者
は、耐熱及び耐圧性の面で問題があり、後者は、内外層
に熱可塑性樹脂が用いられ、中間層に繊維強化熱硬化性
樹脂が用いられているため、剛性に優れているが、長期
屋外で使用すると、外層の熱可塑性樹脂の劣化により、
剛性の低下や各層の界面の剥離がみられたり、また、昼
夜の温度差、夏冬の温度差、冷熱水の繰り返し流通によ
り、各層の界面が剥離して管性能が損なわれるというよ
うな問題があった。

【０００５】本発明の目的は、耐薬品性、耐熱性、耐圧
性及び耐候性に優れ、上記のような工場での使用にも充
分耐えうる繊維強化樹脂管を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による繊
維強化樹脂複合管は、塩化ビニル樹脂芯管の外周面に、
順次外側に、繊維強化塩化ビニル樹脂複合体よりなる第
１層、アクリル系樹脂またはアクリル系ゴムが分散され
た塩化ビニル樹脂よりなる第２層及びアクリル樹脂より
なる第３層が積層されたことを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明による
繊維強化樹脂複合管において、第２層の塩化ビニル樹脂
が、アクリル系樹脂またはアクリル系ゴムが分散された
ものであることに代えて、第２層の塩化ビニル樹脂が、
アルキル（メタ）アクリレートに塩化ビニルを共重合し
たものであることを特徴とする。

【０００８】芯管及び第１層の複合体に用いられる塩化
ビニル樹脂としては、耐薬品性の面から、汎用樹脂中
で、安価で、生産性がよく、耐薬品性に優れ、配管用に
最もよく利用される一般的な塩化ビニル樹脂がよいが、
塩素化ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニル、
エチレン等の共重合体でもよい。特に耐熱性を向上させ
る場合には、強化層である第１層の複合体に塩素化ポリ
塩化ビニル樹脂を用いるのが好ましい。

【０００９】第３層の複合体に用いられるアクリル樹脂
の具体例としては、さまざまなアルキル（メタ）アクリ
レートの単一重合したものや、共重合したものがよく、
例えば、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）
アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ヘキシ
ル（メタ）アクリレート、ヒドロキシ（メタ）アクリレ
ート、ブチル（メタ）アクリレート等があげられる。ア
クリルゴム成分を含有するアクリル樹脂は、特に衝撃性
が必要な場合に含有させるとよい。また、第３層の肉厚
は、繊維強化樹脂複合管の肉厚の５％以上が好ましく、
上限は特に限定されないが、厚すぎるとコストアップに
つながるので３０％以下がよい。

【００１０】請求項１の発明において、第２層の塩化ビ
ニル樹脂に分散されるアクリル系樹脂の具体例として
は、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アク
リレート、プロピル（メタ）アクリレート、ヘキシル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシ（メタ）アクリレー
ト等のゴム成分を含まないアルキル（メタ）アクリレー
トのモノマーや共重合体があげられる。また、上記塩化
ビニル樹脂に分散されるアクリル系ゴムの具体例として
は、高分子量ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）
やブチルアクリレートの重合体、ブチルアクリレートと
上記ゴム成分を含まないアルキル（メタ）アクリレート
との共重合体等があげられる。分散方法は特に限定され
ないが、ミキサーやタンブラーで混合するのが容易であ
り、一般的である。

【００１１】請求項２の発明において、第２層の塩化ビ
ニル樹脂は、前記と同様なアルキル（メタ）アクリレー
トの重合体や共重合体（アクリルエマルジョン等）を一
度製造した後、塩化ビニルモノマーを共重合させる。こ
の場合においても、アルキル（メタ）アクリレート重合
体または同共重合体にゴム成分を含ませると、耐衝撃性
が向上する。

【００１２】本発明では、第２層の塩化ビニル樹脂にア
クリル成分を含有させることにより、第１層、第２層及
び第３層の各界面を強固に融着させることができる。こ
こでアクリル成分とは、請求項１の発明では、アクリル
系樹脂またはアクリル系ゴム、請求項２の発明では、ア
ルキル（メタ）アクリレートをいう。

【００１３】第２層に含有させるアクリル成分の割合
は、ポリ塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、アクリ
ル成分２〜３０重量部が好ましく、５〜２０重量部がさ
らに好ましい。アクリル成分の含有量が２重量部未満で
は、第１層と第２層の融着が不十分であり、３０重量部
を超えると、アクリル系ゴムの場合は、成形時に樹脂背
圧が高くなって生産性が向上せず、ゴム成分を含まない
アクリル系樹脂の場合には、滑性が高くなって成形性が
困難となる。また、いずれの場合も３０重量部を超える
とコストが非常に高くなる。

【００１４】なお、塩化ビニル樹脂には、熱安定剤、可
塑剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、添加
剤、加工助剤、改質剤等を加えてもよい。積層する複合
体の形態は、シート状、テープ状、紐状などであり、特
に限定されない。第１層の複合体の強化繊維の具体例と
しては、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊
維、アラミド、ビニロン、ポリエステル等の有機繊維が
あげられ、これらを単独で使用してもよいし、二種以上
併用して使用してもよい。

【００１５】繊維の形態としては、モノフィラメント
状、ロービング状、ストランド状の連続繊維や、クロス
状、網状、マット状のものがあげられる外、短繊維を無
秩序に配してもよいし、また不織布を複合体の強化繊維
として用いてもよい。

【００１６】繊維の太さは、太いと繊維に樹脂未含浸部
分が発生することがあり、細いと繊維が切断することが
あるので、１〜１００μｍが好ましく、３〜５０μｍが
さらに好ましい。

【００１７】繊維強化樹脂複合管としての水密性及び他
の層との融着性のうえから、第１層の複合体において、
強化繊維１本１本の間に樹脂が含浸して融着しているこ
とが好ましい。

【００１８】第１層の複合体中の強化繊維の含有量は、
多過ぎると樹脂の含浸が不十分となり、少なすぎると補
強効果が生じなくなるため、３〜７０重量％が好まし
く、１０〜５０重量％がさらに好ましい。

【００１９】繊維強化塩化ビニル樹脂複合体の製造方法
としては、例えば、上記形態の強化繊維を、粉体状塩
化ビニル樹脂の流動床中を通過させ、粉体状塩化ビニル
樹脂を繊維に付着させたのちに加熱し、樹脂と繊維を一
体化させる方法、同強化繊維を塩化ビニル樹脂のエマ
ルジョン中に通過させて塩化ビニル樹脂を繊維間に含浸
させてから溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂を一体化
するか、あるいは同エマルジョン中を通過させた後、一
旦乾燥し、その後に溶融温度以上に加熱して一体化する
方法、溶融粘度が低い樹脂の場合は、溶融樹脂を満た
した槽中に同強化繊維を浸漬して樹脂を含浸する方法、
同強化繊維にフィルム状塩化ビニル樹脂を積層して加
熱加圧して一体化する方法等がある。

【００２０】

【作用】本発明による繊維強化樹脂複合管は、塩化ビニ
ル樹脂芯管の外周面に、順次外側に、繊維強化塩化ビニ
ル樹脂複合体よりなる第１層、アクリル成分を含有した
塩化ビニル樹脂よりなる第２層及びアクリル樹脂よりな
る第３層が積層されたものであるから、耐薬品性、耐熱
性、耐圧性及び耐候性に優れている。

【００２１】また、第２層がアクリル成分を含有した塩
化ビニル樹脂よりなるものであるから、第１層と第２
層、第２層と第３層の融着が強固である。

【００２２】

【実施例】図１は、以下の実施例に共通する繊維強化樹
脂複合管を示すものであり、同管（Ｐ）は、塩化ビニル
樹脂芯管(1) の外周面に、順次外側に、繊維強化塩化ビ
ニル樹脂複合体よりなる第１層(2) 、アクリル成分を含
有した塩化ビニル樹脂よりなる第２層(3) 及びアクリル
樹脂よりなる第３層(4) が積層されたものである。以下
の説明において、前とは図２の右方向をいうものとす
る。

【００２３】上記繊維強化樹脂複合管（Ｐ）の製造法の
１例を図２に示せば、つぎのとおりである。まず、押出
機(11)より塩化ビニル樹脂を管成形金型(12)を介して押
し出し、塩化ビニル樹脂芯管(1) を連続的に成形する。

【００２４】つぎに、管成形金型(12)の前方に配置せら
れた第１巻付機(13)により、第１テープ状繊維強化塩化
ビニル樹脂複合体(14)を、軸方向に対して約７５°の角
度でスパイラル状に巻き付け、続いて第１巻付機(13)の
前方に配置せられた第２巻付機(15)により、第２テープ
状繊維強化塩化ビニル樹脂複合体(16)を、軸方向に対し
て第１テープ繊維強化樹脂複合体(14)とは反対方向に約
７５°の角度でスパイラル状に巻き付けた後、第２巻付
機(15)の前方に配置せられた加熱炉(17)を通過させ、第
１テープ状繊維強化塩化ビニル樹脂複合体(14)と第２テ
ープ状繊維強化塩化ビニル樹脂複合体(16)とを融着せし
めて第１層(2) を形成するとともに、第１層(2) と塩化
ビニル芯管(1) を融着せしめる。

【００２５】つぎに、第１層(2) の積層せられた芯管
(1) を、加熱炉(17)の前方に配置せられかつ押出機(18)
に連結せられた第１被覆金型(19)に導き、押出機(18)よ
りアクリル成分を含有する塩化ビニル樹脂を押し出して
第１被覆金型(19)により第１層(2) の外周面に被覆し、
第２層(3) を形成する。

【００２６】さらに、第１層(2) 及び第２層(3) の積層
せられた芯管(1) を、第１被覆金型(19)の前方に配置せ
られかつ押出機(20)に連結せられた第２被覆金型(21)に
導き、押出機(20)よりアクリル樹脂を押し出して第２被
覆金型(21)より第２層(3) の外周面に被覆し、第３層
(4) を形成した後、冷却装置(22)を通過させて冷却固化
し、製品である繊維強化樹脂複合管（Ｐ）を得、これを
冷却装置(22)の前方に配置せられた引取機(23)により引
き取る。

【００２７】実施例１この実施例の繊維強化樹脂複合管（Ｐ）は、内径２５ｍ
ｍ、外径３２ｍｍであり、芯管(1) 、第１層(2) 及び第
２層(3) における塩化ビニル樹脂並びに第３層(4) にお
けるアクリル樹脂には、つぎの組成のものが用いられ
た。

【００２８】（芯管）ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水：ＴＳ１０００Ｒ、重合度１０００）１００重量部ブチル錫マレート系熱安定剤３重量部ポリエチレンワックス１重量部（第１層）ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水：ＴＳ１０００Ｒ、重合度１０００）１００重量部ブチル錫マレート系熱安定剤２重量部ポリエチレンワックス０．５重量部（第２層）ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水：ＴＳ１０００Ｒ、重合度１０００）１００重量部アクリルゴム（カネ化：Ｋ−ＦＭ、ＢＭＡとＭＭＡの共重合体）１０重量部ブチル錫マレート系熱安定剤３重量部ポリエチレンワックス１重量部（第３層）アクリル樹脂（三菱レーヨン：アクリペットＩＲ、ＢＭＡとＭＭＡ共重合体）１００重量部第１層(2) を形成する第１及び第２テープ状繊維強化塩
化ビニル樹脂複合体(14)(16)は、幅２０ｍｍ、厚み０．
３ｍｍ、ガラス繊維含有率２５％のものであり、２３μ
ｍ、４０００本のロービング状ガラス繊維を用いて上記
の方法で製造したものである。

【００２９】実施例２この実施例の繊維強化樹脂複合管は、第２層につぎの塩
化ビニル樹脂を用いたこと以外、実施例１と同じであ
る。塩素化ポリ塩化ビニル樹脂（徳山積水：ＨＡ−５２Ｋ、重合度１０００）１００重量部アクリルゴム（カネ化：Ｋ−ＦＭ、ＢＭＡとＭＭＡの共重合体）１５重量部ブチル錫マレート系熱安定剤４重量部ポリエチレンワックス３重量部

【００３０】実施例３この実施例の繊維強化樹脂複合管は、第２層に、アクリ
ルグラフト塩化ビニル樹脂（ＭＭＡとＢＭＡの共重合体
に、塩化ビニルモノマーをグラフト共重合した。アクリ
ルグラフト塩化ビニル樹脂で、アクリル成分８％を有し
たもの）を用いたこと以外、実施例１と同じである。

【００３１】比較例１この比較例の繊維強化樹脂複合管は、従来の技術として
あげた特公昭６２−２２０３８に開示のものであり、ポ
リ塩化ビニル樹脂管の外周面に、ガラスロービングに不
飽和ポリエステル樹脂を含浸させて巻き付け、一旦不飽
和ポリエステルを硬化させた後、その外周面にポリエチ
レン樹脂を被覆してなるものである。

【００３２】比較例２この比較例の繊維強化樹脂複合管は、第２層に第１層と
同じ塩化ビニル樹脂を用い、第３層を形成しなかった以
外、実施例１と同じものである。

【００３３】比較例３この比較例の繊維強化樹脂複合管は、第２層をなくし直
接第１層に第３層のアクリル樹脂を厚さ０．３ｍｍ積層
した以外、実施例１と同じものである。

【００３４】性能比較上記各例で得られた繊維強化樹脂複合管に屋外で７０℃
の温水を連続的に２ｋｇ／ｃｍ²の圧力をかけて通水
し、３ケ月、６ケ月、１２ケ月時に評価試験として界面
接着強度と、リング状引張強度を測定した。その結果を
表１に示す。また、外観上の観察も行った。

【００３５】界面接着強度評価としては、リング状サン
プルのせん断強度評価を水道管硬質塩化ビニルライニン
グ鋼管に関するＪＷＷＡ１１６法を参考とし、リング幅
２ｃｍのサンプルのせん断強度を測定した。（ｎ＝５）リング状引張強度評価としては、ＪＩＳＫ６７７５のガ
スポリエチレン管のリング引張試験を参考とし、リング
幅１０ｍｍのサンプルの引張強度を測定した。（ｎ＝
５）

【００３６】

【表１】以上のサンプルを、各時間毎に観察した結果は、実施例
１〜３及び比較例３では、外観上の変化が見られなかっ
た。しかしながら、比較例１では、６ケ月後以降に第２
層に細かなひび割れが観察された。また、比較例２で
は、３ケ月後以降に第２層が白く濁り始め、時間を追う
毎に白さが増した。

【００３７】

【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂複合管によれば、
耐薬品性、耐熱性、耐圧性及び耐候性に優れているばか
りか、第１層と第２層、第２層と第３層の融着が強固で
あるから、長期屋外で使用しても剛性の低下や各層の界
面の剥離がみられず、また、昼夜の温度差、夏冬の温度
差、冷熱水の繰り返し流通によっても各層の界面が剥離
して管性能が損なわれるというようなことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維強化樹脂複合管の部分斜視図で、
第３層、第２層及び第１層が順次一部切欠かれている。

【図２】本発明の繊維強化樹脂複合管を製造する工程の
１例を示す平面図である。

【符号の説明】

(1) ：芯管 (2) ：第１層 (3) ：第２層 (4) ：第３層（Ｐ）：繊維強化樹脂複合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 27/20 Ｂ３２Ｂ 27/20 ＺＦ１６Ｌ 9/14 Ｆ１６Ｌ 9/14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニル樹脂芯管の外周面に、順次外
側に、繊維強化塩化ビニル樹脂複合体よりなる第１層、
アクリル系樹脂またはアクリル系ゴムが分散された塩化
ビニル樹脂よりなる第２層及びアクリル樹脂よりなる第
３層が積層されたことを特徴とする繊維強化樹脂複合
管。
【請求項２】塩化ビニル樹脂芯管の外周面に、順次外
側に、繊維強化塩化ビニル樹脂複合体よりなる第１層、
アルキル（メタ）アクリレートに塩化ビニルを共重合し
た塩化ビニル樹脂よりなる第２層及びアクリル樹脂より
なる第３層が積層されたことを特徴とする繊維強化樹脂
複合管。