JPH04232043A - 複合プラスチック　ダクト構造およびその形成方法 - Google Patents

複合プラスチック　ダクト構造およびその形成方法

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JPH04232043A
JPH04232043A JP3148097A JP14809791A JPH04232043A JP H04232043 A JPH04232043 A JP H04232043A JP 3148097 A JP3148097 A JP 3148097A JP 14809791 A JP14809791 A JP 14809791A JP H04232043 A JPH04232043 A JP H04232043A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は有害なまたは腐蝕性薬品に耐え、
かつ耐火性を有するヒュームダクトおよびその製造方法
に関する。
【０００２】
【背景技術】腐蝕性蒸気排気システムについての管路（
ｄｕｃｔｗｏｒｋ）は、薬品をプロセス原料に用いる、
または半導体工業、めっき工業、製薬工業および多くの
他の工業における処理に用いる多くの異なる産業におい
て広く用いられている。また、排水処理プラントにおい
ては下水および他の薬品の処理に塩素および苛性アルカ
リ（ｃａｕｓｔｉｃｓ）のような、または水酸化ナトリ
ウムまたは亜リン酸ナトリウムのような腐蝕性薬品が用
いられている。多くの調査および開発研究、並びにカレ
ッジの科学校舎におていは、生化学、遺伝学、地質学、
一般化学および物理学のような種々の分野における要件
に応じて各種の薬品が用いられている。これらの薬品は
、各種タイプの処理または道具に用いられ、これらの多
くは作業環境において作業者を危険物にさらしている。 作業者の安全のために、これらの薬品からの蒸気はエア
ダクトを介して排出して作業場から潜在的汚染物を除去
する必要がある。ある種のダクト機械設備は多数の排気
ファンに分岐または接続できる管路の多数の脚部から構
成され、極めて大型化されている。使用される薬品の多
様性のために、各種産業において、ダクトに向い、さら
されるすべての薬品を処理することのできる管路構造に
ついての単一材料を得ることは極めて難しい。それ故、
黒鋼板、亜鉛めっき鋼、ステンレス鋼、並びにプラスチ
ック材料、例えばポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、お
よび被覆金属およびガラス繊維強化プラスチックのよう
な種々の材料が、ヒューム排出管路の製作に用いられて
いる。最近の４０年間において、材料の使用は金属また
は被覆金属から離れ、プラスチックス、特に　ＦＲＰ　
（ガラス繊維強化プラスチックス）の使用に向けられて
いる。
【０００３】ガラス繊維の製造工業においては、種々の
タイプの樹脂が最近３０年間にわたって用いられている
。 これらの樹脂としてはビスフェノール　フマレート、エ
ポキシ、クロレンデック無水物（ｃｈｌｏｒｅｎｄｉｃ
　ａｎｈｙｄｒｉｄｅｓ）　、イソフタル酸またはオル
トフタル酸樹脂、およびビニルエステル樹脂を包含して
いる。すべてのプラスチックに共通の問題は可燃性であ
り、燃えやすく、かつ、多量のスモックを発生し、作業
者を危険にさらすことである。このために、酸化アンチ
モン、ホウ素化合物および熱吸収充填剤、例えばアルミ
ニウム三水和物のような種々の化学機構と組合せること
によって、材料の可燃性を減少するように研究されてい
る。スチレンの使用を排除する、メタクリル酸メチルの
ようなハイブリッド樹脂が試みられており、また種々の
樹脂の混合物も試みられている。プラスチック工業にお
いては、しばしば「難燃剤」としてあるクラスの材料に
属させている。一般に、これらの材料には充填剤、アル
ミニウム三水和物のようなヒート　　シンク　（ｈｅａ
ｔ　ｓｉｎｋｓ）　、および特にアンチモンまたはホウ
素化合物と複合するハロゲン化樹脂系を混合している。 後者のハロゲン化樹脂系は遊離基捕捉剤（ｆｒｅｅ　ｒ
ａｄｉｃａｌｔｒａｐｓ）として作用し、これによって
酸素の表面燃焼をなくし、かつ燃焼を妨げるようにして
いる。
【０００４】上述する背景に対し、１９７０年において
、優れた燃焼およびスモック特性を有する樹脂系および
ヒューム排出プラスチック　　ダクトが開発されている
。この樹脂系は米国特許第４，０５３，４４７　；　４
，０７６，８７３　；　および　４，１０７，１２７号
明細書に記載されている。一般に、フェノールおよび類
似する環状構造分子は優れた難燃特性を有することが確
認されており、またこれらはスモックの発生量が低いこ
とも確認されている。フェノールおよびそれ自体は、一
般に、その硬化のために熱および／または圧力が要求さ
れる。ＦＲＰ積層物はフェノール樹脂のみの使用に展開
することができる。フェノール系に属するレソルシノー
ルは管路を作るのに熱および圧力を用いる必要性を軽減
するかまたは排除している。種々の配合物は周囲温度（
室温）で硬化するようにしている。
【０００５】上述する米国特許明細書に記載されている
ように、レソルシノールまたはフェノール／レソルシノ
ール配合物と組合せて用いる種々のタイプのアルデヒド
は樹脂の硬化に用いることができる。混合物中に含有す
るヒドロキシル基に対して過剰のアルデヒドを必要とし
ている。パラホルムアルデヒド、フルフルアルデヒドま
たは他のアルデヒドは単独で、または種々のタイプのフ
ェノール／レソルシノール混合物と組合せて用いること
ができる。
【０００６】適当な難燃性ダクト材料を得る問題のほか
に、他のおよび極めて厳格な問題が広範囲にわたる種類
の空気・担持薬品（ａｉｒ−ｂｏｒｎｅ　ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｓ）　に耐えることのできるダクトの製造に提起さ
れている。
【０００７】あるダクト材料は広範囲にわたる産業に用
いられているすべての薬品に耐えることができない。あ
る種類の樹脂はある種の薬品に耐える高められた特性を
有している。例えば、一般にポリエステルは酸によく耐
え、および苛性アルカリにある程度耐えるが、一般に溶
剤、特にハロカーボンによく耐えることができない。一
般に、エポキシは苛性アルカリおよび溶剤によく耐える
が、しかし強い鉱酸によく耐えることができない。他の
材料、例えばポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどは同
じ特性、例えばある薬品に対してよく耐え、他の薬品に
対して抵抗が乏しい性質を示している。
【０００８】同様の特性がフェノール／アルデヒド樹脂
の種々の組合せについても見られる。これらの組合せは
多くの酸によく耐えるが、しかし過酸化水素のような酸
化剤と用いる場合には濃硫酸のような酸に耐えない。こ
れらの同じ樹脂系は液体苛性アルカリによく耐える。こ
れらのタイプの材料を扱うヒューム排気システムにおい
て、ＰＲＦ樹脂系は代替樹脂系からの有効な耐薬品性が
得られない。
【０００９】高められた耐薬品性を有する樹脂系は、し
ばしば極めて乏しい難燃性能を有しているために、理想
的な製品を得ることが難しい。他方において、これらの
高められた難燃性を有する樹脂はある種タイプの薬品に
対する抵抗が乏しい。
【００１０】
【発明の開示】本発明の主目的は上述する問題点を除去
し、よい耐薬品性およびよい難燃性を有するヒューム排
気ダクトを提供することである。本発明の他の目的はよ
い耐薬品性およびよい難燃性を有するヒューム　　ダク
トを製造する方法を提供することである。
【００１１】本発明の原理によると、難燃性材料の外層
で被覆した、およびかかる外層と一体にした耐薬品性材
料の内張りを有する複合ヒューム　　ダクトを得ること
にある。管路の直径、特にその使用環境によるが、ダク
ト内張りの呼称壁厚は３０〜７０ミルの範囲にするが、
通常は５０ミル付近にする。この事は必要な耐薬品バリ
ヤーを維持しながら、ダクトにおける潜在的な燃料の量
を制限する。内層はハロゲン化ビニルエステルのような
耐薬品性樹脂で飽和状態にする繊維材料、例えばガラス
繊維の層からなる。同様に、内層を被覆する外層はレソ
ルシノールまたはフェノール　　レソルシノール　　タ
イプの難燃性樹脂と組合せる織物またはガラス繊維材料
からなる。ＰＲＦ　樹脂で飽和状態にした付加ガラス層
は　１／８〜３／８　インチの全厚の範囲にわたって変
えうるダクト直径に関して必要な構造強度を与える。
【００１２】マンドレル工具（ｍａｎｄｒｅｌ　ｔｏｏ
ｌ）を、先ず第１耐薬品性樹脂で被覆し、次いでマンド
レルをかかる第１樹脂で飽和状態にした織物材料の順次
層を巻付ける一連のプロセス段階を用いて二層ダクトを
形成することができる。難燃性樹脂で飽和状態にした適
当な織物材料の順次層を被覆して、第１層上に難燃性外
層を直接に被覆する。次いで、二層複合ダクト構造をマ
ンドレルから除去する前に硬化する。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を添付図面に基づいて説明する
。図１は難燃性外層１２および多くの気化薬品（ｖａｐ
ｏｒｉｑｅｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）　に耐える同心内
層１４を含む、本発明の原理に基づいて形成したダクト
１０の断面を示している。両層は後述するプロセス段階
により樹脂含浸材料から作る。ダクト１０は管形状の種
々の直径大きさ、一般に２〜８４インチの直径大きさで
、好ましくは　１２５〜３７５　ミルの範囲の両層１２
および１４の総合厚さで作ることができる。 １２インチの標準直径を有する多くのダクトの場合、総
合厚さは約　１２５ミルが好ましい。
【００１４】内層または内張り１４は二三の理由から約
５０ミルの厚さを有するのが好ましい。その第１として
、ガラス繊維のような材料と組合せた場合に、樹脂系に
多孔性の問題が生ずることである。しかしながら、５０
ミルの内張り厚さを用いることによって、内張りの任意
の多孔性を排除することができる。第２として、５０ミ
ル以上の内張り厚さにする場合に、潜在的燃料の量を高
めることができ、ありうる第１の問題を高める傾向があ
ることである。これらの両問題は、ダクトの任意の直径
に対して約５０ミルまたは大体７０ミルの内張り厚さに
制限することによって軽減することができる。
【００１５】上述するように、各層１２および１４は硬
化して剛性な構造を形成する樹脂を含浸するガラス繊維
のような織物材料からなる。内張り１４の場合、知られ
ているおよび一般に入手することのできる数種のハロゲ
ン化耐薬品性樹脂としては、（１）　ビニルエステル；
　（２）クロレンデック無水物；　（３）ビスフェノー
ル　　フマレート；　（４）イソフタル酸ポリエステル
；　（５）オルトフタル酸ポリエステル；および（６）
芳香族または脂肪族アミンによるエポキシを例示するこ
とができる。
【００１６】上述する初めの５種の樹脂はすべて酸およ
び苛性アルカリに対する抵抗性を有するが、溶剤に対す
る抵抗を有していない。これに対して、第６番目の最後
の樹脂の一般に入手しうる芳香族または脂肪族アミンに
よるエポキシは溶剤および苛性アルカリに比較的によく
抵抗するが、しかし鉱酸に対し強い抵抗性がない。一般
に、極めて効果的な耐薬品性樹脂、ハロゲン化ビニルエ
ステルは本発明における生成物について好ましいタイプ
である。
【００１７】ダクト１０の外層は、上述するようにフェ
ノール−レルシノールおよびアルデヒドを含むＰＲＦタ
イプの難燃性樹脂を用いて作る。ＰＲＦ樹脂を用いる本
出願人の従来の特許明細書に記載されている樹脂系は難
燃性および低スモック発生であることが確められている
。 この特性を有する樹脂から形成した管路を、ファクトリ
ー　　ミューチュアル　（Ｆａｃｔａｒｙ　Ｍｕｔｕａ
ｌ）により、およ別にファクトリー　　ミューチュアル
　＃　４９２２　試験計画案　（Ｆａｃｔｏｒｙ　Ｍｕ
ｔｕａｌ＃　４９２２　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　
）　の下で繰返し試験した。上記樹脂は、燃焼がダクト
の長さに沿って推移しなく、ダクトが崩壊せず、かつス
モック発生が極めて少ないことを繰返し確めた。
【００１８】これらのＰＲＦ樹脂から作った管路は、ス
プリンクラーを用いないでファクトリー　　ミューチュ
アル　　リサーチ　（Ｆａｃｔａｓｙ　Ｍｕｔｕａｌ　
Ｒｅｓｅａｒｃｈ）により認可されると共に、かかる樹
脂はアンダーライターズ　　ラボラトリース　（Ｕｎｄ
ｅｒｗｒｉｔｅｒｓ　　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）　
によりその　ＵＬ−１８１　試験計画案の下でリストさ
れている。この試験計画案の部分は　ＡＳＴＭ　Ｅ−８
４　　トンネル　　テストにより信頼されている。これ
らのトンネル　　テストにおいて、本発明者の樹脂を用
るダクト材料の延焼性等級は５であり、スモック発生等
級はゼロである。このダクトは、明らかに優れている難
燃性を有する材料についての背景および有用な材料源を
提供する。次の問題は、従来開発された難燃性ダクトに
おいて優れた耐薬品性を達成できるかにある。本発明に
おいては、耐薬品性内張り１４を難燃性外層１２と組合
せることにある。図２〜６においては、直径１２インチ
を有する二層複合ダクト１０を形成する一連のプロセス
段階を示している。
【００１９】約１２インチ外径のマンドレルのような型
または工具１６を機械に取付け、回転する。この点にお
いて、段階１（図２）において、マンドレルを好ましく
はローラー　　アプリケータ１７により選定した耐薬品
性樹脂の層を被覆する。次の段階２（図３）において、
約６インチ幅を有し、かつ処理ビニルエステル樹脂で飽
和した有機ベール（ｏｒｇａｎｉｃ　ｖｅｉｌ）　また
はガラス繊維材料の層１８を被覆マンドレルに螺旋状パ
ターンで被覆する。付加樹脂１９は第１層に段階３（図
４）に示すように、例えば適当な液体計量分配機２０に
よって被着する。こゝで、段階２および３を段階４およ
び５におけるように繰返してベール層を重ねる。１−１
／２　オンスのランダム　　ガラス　　マット層２２を
被覆し、耐薬品性樹脂に浸す。これらの層を完全に圧延
して、すべてのガラスまたは有機ベール材料層が樹脂で
十分に飽和されるようにする。しかる後に、余分のラン
ダム　　　　ガラス　　マット層を前のガラス層の湿潤
表面に被覆することができる。しかしながら、この付加
ガラス　　マットはビニルエステル樹脂で完全に湿潤し
ないし、圧延もされない。この技術は「ドライ」ファイ
ナル　　ガラス　（“ｄｒｙ　”ｆｉｎａｌ　ｇｌａｓ
ｓ）または「ウェット−オン−ドライ」システム（“ｗ
ｅｔ　−ｏｎ−ｄｒｙ　”ｓｙｓｔｅｍ）　として知ら
れている。予備触媒添加　　（ｐｒｅｃａｔａｌｙｑｅ
ｄ）ビニルエステル樹脂の部分を硬化する。この後硬化
段階は必要としなく、後述する「ウェット−オン−ウェ
ット　（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ）　」として知られてい
るプロセスを用いることができる。ビニルエステル樹脂
を硬化した後、段階６に進行させてガラスの順次層とし
てガラス、ランダム　　ガラス　　マット、ロービング
織物、ボート　　クロス　（ｂｏａｔ　ｃｌｏｔｈ）　
、フィラメントワインド　（ｆｉｌａｍｅｎｔｗｉｎｄ
ｉｎｇ）または有機ベールの付加層２４を被覆して外層
１２を形成して、ダクトの予定寸法に基づいて必要とす
る適当な壁厚にする。これらの付加層はすべてフェノー
ルおよびアルデヒド源を含むか、または含まない種々の
割合のレソルシノールを用いる　ＰＲＦ樹脂２５で飽和
する。かかるアルデヒド源としては、例えばパラホルム
アルデヒド、フルフルアルデヒド　（ｆｕｒｆｕｒａｌ
ｄｅｈｙｄｅ）　、または約５５％液体ホルムアルデヒ
ド、約３５％メタノールおよび約１０％メトキシメタノ
ールを含み、かつメチルホルミセル　（Ｍｅｔｈｙｌ−
Ｆｏｒｍｃｅｌ）　として市販されているホルムアルデ
ヒド／メタノール混合物を例示することができるが、こ
れらに制限されるものでない。また、ＰＲＦ　樹脂は適
当な計量分配装置２０によって被着することができる。 織物の外層はガラス繊維ローラー１７により平滑に螺旋
巻きに被覆するのが好ましい（図６）。
【００２０】外層の　ＰＲＦ樹脂／ガラス上層１２を形
成する場合、ビニルエステル　　ガラス層１４を空気に
さらさないようにする。この事はビニルエステル／ガラ
ス／有機ベールマトリックスの下部の硬化空気抑制を妨
げる。この方法は空気抑制の問題を回避し、全複合ダク
ト１０について内層１４におけるエステル樹脂の硬化を
不十分にする。
【００２１】複合構造を形成する他の方法としては「ウ
ェット−ウェット　　プロセス」がある。このプロセス
においては、有機または無機ベールおよびマット層から
なる内張り材料１８を内張り樹脂系で浸す。ドライ　　
ランダムガラス層を耐薬品内張り樹脂で含浸した最後の
ガラス層の上部に被覆する。これが硬化するのを待つよ
りか、難燃性樹脂を第２ランダム　　がラス　　マット
層を用い湿潤内張り材料＋付加ガラス材料上に直接に被
着する。この事は、予想に反して、異なる樹脂系と剥離
強さとの間の化学結合が少なくとも２倍高まることから
好ましい方法である。更に、内張りの耐薬品性は予想さ
れるように減少しないことを確めた。
【００２２】また、樹脂系に混合して粘度制御、ガラス
浸潤（ｇｌａｓｓ　ｗｅｔ−ｏｕｔ）、ガラス結合およ
びフィッシュアイ抑制を達成する付加添加剤を用いるこ
とができる。１種の樹脂が他の樹脂を汚染するから、異
なる樹脂系を互いに組合せて用いる場合に、ある問題を
生ずる。ＰＲＦ樹脂の難燃性は排除されるか、または低
下し、逆にビニルエステル樹脂の耐薬品性が低下するこ
とがある。これらの問題にもかかわらず、上述する本発
明の方法はダクト　　システムの使用に有益な極めて望
ましい耐薬品性内張りおよび難燃性外層を組合せた製品
を形成することができる。本発明のすべての例において
、異なる樹脂を異なる織物層に用いてガラス繊維複合ダ
クトを形成する。 最近の４０年にわたって、プラスチックの可燃性を測定
するのに多くの試験が用いられている。試験では極めて
小さい試料（１″×５″）が用いられ、種々の角度でキ
ャンドルまたはブンゼン　　バーナーに短時間（１５秒
）　にわたってさらすようにしている。火炎が試料の長
さに沿って徐々に推移した場合には、プラスチックは遅
い燃焼であるとし、火炎が与えられた時間に除去されて
消えた場合には、自消性として区別てしいる。この小規
模試験は、１″×５″試料より大きいダクトを同じ材料
から形成した場合に、同じ結果が実際に得られるように
推定している。
【００２３】しばしば、あてにされる大規模試験は　Ａ
ＳＴＭ　Ｅ８４　「トンネル　　テスト」である。図７
〜９に示すように、候補材料２６　（幅２０インチ×長
さ２５フィート）　の試験片をトンネルの「天井」に支
えるようにして試験トンネルまたはチャンバーに配置す
る。細長いチャンバーは薄鋼板３２でおおった耐火レン
ガ３０で裏張りし、試験中に試料物質を観察するために
観察パネル３４をチャンバーの長さに沿って設ける。ト
ンネル天井において、試料物質を移動できる鋼おおい３
８により適切に保持する絶縁ブロック３６に隣接して維
持する。ガス　　バーナー４０をトンネル入口に設ける
。トンネルの反対端部を縮小区分４２を介して通風室ダ
クト４４に接続する。下からのガス炎を試験物質にその
最初の約５−１／２　フィートに当てる。試料が燃える
速度を時間基準で計算し、延焼速度がゼロであるセメン
ト−石綿板と比較する。また、トンネルの全長にわたり
燃えて、１００　の延焼速度に達するアカカシ材と比較
する。最近の試験基準の下で、プラスチック材料をセメ
ント・石綿板およびアカカシ材の基準に従って試験して
その相対延焼速度を定める。使用したプラスチックによ
って、プラスチックの延焼速度は　１０　〜１５００の
範囲になり、最後の１５００では殆ど爆発性になる。
【００２４】同じ　ＡＳＴＭ　Ｅ８４　トンネル装置は
セメント・石綿およびアカカシ材の基準に対し交替プラ
スチック製品のスモック発生を評価する性能を有してい
る。光電池４６は、通風室ダクト４４を横切り、試料物
質から発生するスモックにより生ずる不明瞭さを測定す
る。この光電池４６はダクト４４の１側におけるウィン
ドーに設け、光源４８を反対側に設ける。セメント・石
綿板は光電池で確認されるようにスモックを発生せず、
ゼロの等級を有しており、アカカシ材により発生するス
モック量は１００　として確認される。光電池に接続し
たペンおよびチャート（図に示していない）からなる自
動装置はスモックの相対不明瞭さをチャート上の面積関
係で解釈する。このようにして、試験の特定期間にわた
り量的に与えられるスモックの量を測定することができ
る。
【００２５】しばしば、排出物の腐蝕性が金属物質によ
って適切に扱われていないことから、プラスチックは多
くの工業プロセスにおける管路に用いられる多くの共通
の材料であるとされている。１９６０年〜１９７０年初
期まで、保険業者は大火事損失のために、プラスチック
管路に内部燃焼スプリンクラーを要求し始めている。こ
の年の末期近くにおいて、ファクトリー　　ミューチュ
アル　　リサーチ（ＦＭ）　は多くの産業保険業者と組
み、ダクトテスト基準番号＃４９２２を開発し、この結
果、プラスチック　　ダクトの火災を含む実際の多くの
結果を断定するようにした。他の保険業者は保険業者自
体の基準として　ＦＭ　＃４９２２を適用し、プラスチ
ック管路の内部にスプリンクラーを設けるか否かを定め
るようにしている。
【００２６】ＦＭ試験には図１０に示している装置５０
を用いている。ヘプタン槽５２からの火炎を囲い５４内
に発生させ、この火炎を１２インチ円形（ｒｏｕｎｄ）
　×２４フィート長さダクト５６の１端に引き込む。反
対端における排気ファン５８が火炎をダクト５６に引き
込む。一連の熱電対６０をダクト５６に沿って離間して
配置し、記録計６２に接続する。試験は　ｇｏ／ｎｏ−
ｇｏ　基準にする。試験経過により、ダクトを１５分間
において１端から他端に燃えないようにし、ファン近く
の熱電対センサは１０００°Ｆ　を記録しないようにす
る。燃焼端から　２３　フィートに位置するのぞき穴６
４において、火炎が現れないようにする。非金属ダクト
がこの基準に合格できない場合には、非金属管路にファ
クトリー　　ミューチュアル基準によってその内部にス
プリンクラーを設けるようにする。
【００２７】半導体工業に使用される、いわゆるクリー
ンルームの広い使用により、ファクトリー　　ミューチ
ュアルは考慮される他の基準を取り入れてその試験を変
え、例えばダクトの外部にスモックを過度に与えないよ
うにし、またダクトを崩壊しないようにした。これらの
要件として、クリーンルーム内の空気を極めて高い速度
で再循環するうよにする。それ故、クリーンルーム付近
に設置した管路の場合、燃焼中ダクトの外部からのスモ
ックをクリーンルーム区域に循環し、ダクトが崩壊した
場合、区域からの排気をできないようにする。この条件
はクリーンルーム内に含まれた汚染生成物、その装置お
よび高い経費を要するクリーンルーム表面自体である。 それ故、プラスチック排気ダクトの燃焼およびスモック
特性はクリーンルーム環境についてのクリーンルーム要
件として重要性が高められている。次に、本発明を本発
明の原理により形成したダクト部分の例およびその結果
に基づいて説明する。
【００２８】例１ 種々の小さいダクトおよびエルボー（８インチ直径およ
びこれ以下）を図２〜６について上述した技術を用いて
構成し、すなわち、ビニルエステル樹脂を有する有機ベ
ール１８およびマットから内張り１４を形成し、ＰＲＦ
　／ＦＲＰ　材料から上層１２を形成した。しかる後に
、耐薬品試験を行い構造、添加剤、およびビルニエステ
ル樹脂を用いる硬化方法がかかる耐薬品性に任意の負の
影響を有するか否かを定めた。耐薬品性についての試験
には次の試薬を含んでいた； −７５％硫酸 −１：１　Ｖ／Ｖ　　濃硫酸および３０％過酸化水素−
５０％　　Ｖ／Ｖ　　　硫酸 −濃水酸化アンモニウム ダクトの内面にこれらの薬品を一定時間にわたって通し
た。顕微鏡検査を内面について試験の末期に行い欠陥ま
たは劣化を評価した。
【００２９】方法は、ブリージングが複合構造の壁を通
して生じるのを定めるようにした。薬品が状態を変える
のを分析した。耐薬品試験は満足な結果、すなわち、ダ
クト構造に化学的劣化のないことを確めた。
【００３０】例２ 予備耐薬品性スクリーニング試験を行った後、外層１２
および内層１４を有する製品１０を耐火性能について評
価した。多くの製品をこの目的のために作った。６０フ
ィートの１２インチ直径のダクトおよびエルボを図２〜
６に示すようにして作った。この場合、耐薬品性樹脂を
ダウ＃　５１０Ａビニルエステル樹脂にし、難燃性樹脂
を　ＡＴＳファイア　　バン（登録番号）　（ＡＴＳ　
Ｆｉｒｅ　Ｂａｎ）　にした。ファクトリー　　ミュー
チュアル＃４９２２ダクト　　テストを用い、水平およ
び組合せ垂直／水平ダクト　　テストを行った。
【００３１】水平ダクト　　テストにおいて、１２イン
チ円形×２４フィート長さのダクトをハンガーに取付け
た。ヘフタン槽を燃料源として用い、ダクトの１端に配
置した。ダクトの反対端における排気ファンによって空
気をダクトに引き込んだ。燃焼させ、管に引き込んだ。 上述するように、ＦＭテストにおいて管外皮が１端から
他端に燃えないようにし、また燃焼がファン入口近くの
ぞき穴を介して見えないようにし、また燃焼から離れた
　２３　′　６″位置（ファンの丁度前）において熱電
対が１０００°Ｆ以上の温度にならないうにした。この
実際の試験において、初めの数線フィート（ｌｉｎｅａ
ｌ　ｆｅｅｔ）　のダクトが幾分燃焼したが、しかしな
がら燃焼はファン入口近くのどこにも見られず、ダクト
は崩壊せず、温度は短時間において約　８００°Ｆに上
昇したにすぎなかった。燃焼端近くの初めの５〜６線フ
ィートのダクトのみが燃焼に影響を受けた。この点以外
において、内張り１４は焦げ、炭化したが、しかしダク
トの内部において順次燃焼するのに十分な除気はされな
かった。ダクトの内部に発生したスモックは外層により
制限され、ファンにより試験中約８〜１５分間にわたっ
て排気した。しかる後、多くのスモックはダクトの内部
に発生しなかった。ダクトの外部においては材料スモッ
クは発生せず、この製品はファクトリー　　ミューチュ
アル　　ダクト　　テストに合格した。ＦＭによるこの
ダクト内における内部スプリンクラー保護取付けは必要
とされず、また燃焼試験中、崩壊しなかったことから、
ＦＭによってスモック除去ダクトとして評価された。
【００３２】例３ 例２に用いられた１２インチ直径のダクト１０のセグメ
ントを用いるＦＭ垂直／水平ダクト　　テストにおいて
、燃焼源をダクトの１５フィート垂直セクションのベー
スに配置した。更に、これを９０°エルボーに接続し、
付加２４フィートの水平ダクトをファンへの接続前に用
いた。同じ試験では、このタイプの試験に適するパラメ
ータ、すなわち、燃焼がファン入口に進行しないこと；
燃焼がファン入口近くにおいて観察されないこと；およ
びファン入口近くの温度が１０００°Ｆに上昇しないこ
とを確めた。試験を１５分間にわたって行った。また、
試験結果において、火炎の衝突を直接に受ける数線フィ
ートの垂直セクションだけが約１８００°Ｆ火炎面（ｆ
ｌａｍｅ　ｆｒｏｎｔ）　に応答した。 ダクト内部におけるスモック発生は限られた時間におい
てだけ生じたが、しかしながら外層により制限された。 火炎はダクトの初めの６〜７線フィート以外には現われ
ず、ダクトのどこにも順次燃焼は存在しなく、ファン入
口前にはダクトの内部または外部にも存在しなかった。 ファンのすぐ前において上昇した最大温度は約　７００
°Ｆであった。
【００３３】水平および垂直／水平試験において、燃焼
端から８線フィート以外の管路は、燃焼を伴わないよう
に見え、すなわち、１５分間の燃焼試験後、試験前にお
けるように良く見えた。
【００３４】ファクトリー　　ミューチュアル　　テス
ト計画案では、１５分燃焼試験の終りにおいて　６００
〜２０００フィート／分のファン速度の増大が要求され
ている。この試験において、付加高速度を１０分間にわ
たって維持した。 この目的は、管路が高速度により生じた高められた負圧
下で崩壊するか否かを調べることである。ダクトの利点
は、ファクトリー　　ミューチュアルによりスモック除
去ダクトとして特別等級を受けることである。燃焼の場
合、排気ダクトはダクトを接続する装置の部分からスモ
ックを有利に除去することができた。この事は、できる
だけ多くのスモックを除去するのに重要なクリーンルー
ム環境において極めて大切なことである。
【００３５】本発明におけるダクト１０は、上述するフ
ァクトリー　　ミューチュアル処理により試験した場合
に、両試験（スプリンクラーおよびスモック除去）基準
に合格した。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の原理を実施して形成した多層ヒ
ュームダクトの断面図である。
【図２】図２は図１に示すダクトを形成する各段階の工
程を示す斜視図である。
【図３】図３は図１に示すダクトを形成する各段階の工
程を示す斜視図である。
【図４】図４は図１に示すダクトを形成する各段階の工
程を示す斜視図である。
【図５】図５は図１に示すダクトを形成する各段階の工
程を示す斜視図である。
【図６】図６は図１に示すダクトを形成する各段階の工
程を示す斜視図である。
【図７】図７は　ＡＳＴＭ　「トンネル　　テスト」装
置の斜視図である。
【図８】図８は図７に示す　ＡＳＴＭ　テスト装置の端
面図である。
【図９】図９は図１の９−９線上の　ＡＳＴＭ　テスト
装置の１部を切欠にした側面図である。
【図１０】図１０はヒュームダクトを試験するためにフ
ァクトリー　　ミューチュアル　　リサーチにより開発
された試験装置の１部を切欠にした斜視図である。
【符号の説明】
１０　　ダクト １２　　外層 １４　　内層または内張り １６　　型または工具 １７　　ローラー　　アプリケーター １８　　有機ベールまたはガラス繊維層（または内張り
材料） １９　　付加樹脂 ２０　　液体計量分配機 ２２　　ランダム　　ガラス　　マット２４　　付加層 ２５　　ＰＲＦ樹脂 ２６　　候補材料 ３０　　耐火レンガ ３２　　薄鋼板 ３４　　観察パネル ３６　　絶縁ブロック ３８　　鋼おおい ４０　　バーナー ４２　　縮小区分 ４４　　通風室ダクト ４６　　光電池 ４８　　光源 ５０　　図１０に示す装置 ５２　　ヘプタン槽 ５４　　囲い ５６　　ダクト ５８　　排気ファン ６０　　熱電対 ６２　　記録計

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　難燃性樹脂材料を含浸させた織物材料
    の外層および耐化学腐食性樹脂材料を含浸させた織物材
    料の内張り層を含む複合プラスチック　　ダクト構造。
  2. 【請求項２】　　内張り材料をハロゲン化ポリエステル
    で含浸させた請求項１記載のダクト構造。
  3. 【請求項３】　　内張り材料をハロゲン化ビスフェノー
    ル　　フマレートで含浸させた請求項１記載のダクト構
    造。
  4. 【請求項４】　　内張り材料をハロゲン化ビニルエステ
    ル樹脂で含浸させた請求項１記載のダクト構造。
  5. 【請求項５】　　内張り材料をハロゲン化エポキシで含
    浸させた請求項１記載のダクト構造。
  6. 【請求項６】　　内張り材料がハロゲン化熱可塑性樹脂
    からなる請求項１記載のダクト構造。
  7. 【請求項７】　　外層をレソルシノールまたはフェノー
    ル／レソルシノールおよびアルデヒドで含浸させた請求
    項１記載のダクト構造。
  8. 【請求項８】　　アルデヒドはパラホルムアルデヒドを
    含む請求項７記載のダクト構造。
  9. 【請求項９】　　アルデヒドはフルフルアルデヒドを含
    む請求項７記載のダクト構造。
  10. 【請求項１０】　　アルデヒドはホルムアルデヒド／メ
    タノール混合物を含む請求項７記載のダクト構造。
  11. 【請求項１１】　　難燃性材料の外層をフルフリルアル
    コール樹脂系で作った請求項１記載のダクト構造。
  12. 【請求項１２】　　コロイド五酸化アンチモンを内層材
    料を形成するハロゲン化樹脂と相乗剤として用いた請求
    項２〜５のいずれか一つの項記載のダクト構造。
  13. 【請求項１３】　　樹脂系を含浸する織物材料はガラス
    繊維強化プラスチック材料からなるようにした請求項１
    記載のダクト構造。
  14. 【請求項１４】　　前記材料を含浸する前記織物材料が
    黒鉛または炭素繊維を含む請求項１記載のダクト構造。
  15. 【請求項１５】　　前記樹脂材料を含浸する前記織物材
    料がセラミック繊維を含む請求項１記載のダクト構造。
  16. 【請求項１６】　　粘度制御をヒュームド　　シリカを
    用いて行った請求項２〜５のいずれか一つの項記載のダ
    クト構造。
  17. 【請求項１７】　　粘度制御をフラー土を用いて行った
    請求項２〜５のいずれか一つの項記載のダクト構造。
  18. 【請求項１８】　　粘度制御をアセトン、ケトンまたは
    他のハロゲン化または非ハロゲン化アルコールを用いて
    行った請求項７，９および１１のいずれか一つの項記載
    のダクト構造。
  19. 【請求項１９】　　シランを用いて樹脂と繊維マトリッ
    クスとの結合を達成させた請求項１記載のダクト構造。
  20. 【請求項２０】　　耐薬品性材料の内張りおよび難燃性
    材料の外層を有する空気およびガスを通す複合ダクト構
    造を形成する方法において、細長い円筒状マンドレルを
    用意し；このマンドレルを耐薬品性樹脂層で被覆し；前
    記マンドレルを織物材料の順次内層で巻き付け、および
    前記内層を付加耐薬品性樹脂で飽和させ；前記内層を巻
    いて気泡の存在しない実質的な均一厚さの内張りを形成
    し；織物材料の付加外層を前記第１層上に直接に被着し
    、前記第２層を難燃性ＲＦまたはＰＲＦ樹脂材料で飽和
    させて前記内張り材料のまわりに外皮を形成し；前記外
    層を圧縮して気泡を除去し；および前記外層を硬化して
    該外層を前記内張りと一体にすることを特徴とする複合
    ダクト構造の形成方法。
  21. 【請求項２１】　　前記内張り層を湿潤させ、前記外層
    および難燃性樹脂を被着して前記外皮を形成する前に硬
    化する請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】　　前記内層および前記外層を湿潤させ
    、しかる後ただちに、前記内層がまだ湿潤状態にあると
    きに、前記難燃性樹脂材料による前記外皮を形成する前
    記外層を被着する請求項２０記載の方法。
  23. 【請求項２３】　　前記内張りの全組合せ厚さを３０〜
    ７０ミルの範囲にする請求項２０記載の方法。
  24. 【請求項２４】　　前記全複合壁厚を１／８〜３／８イ
    ンチの範囲にする請求項２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】　　細長い円筒状マンドレルの代わりに
    、正方形、矩形または他の異形の工具を用いる請求項２
    ０記載の方法。
  26. 【請求項２６】　　前記内層および外層についての前記
    織物材料はランダムガラスマット、ロービング織物およ
    びフィラメントワインドを含む請求項２０記載の方法。
  27. 【請求項２７】　　内層についての前記織物材料は有機
    または無機ベール材料を含む請求項２６記載の方法。
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