【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、内層が超高分子量ポリエチレンで外
層が繊維強化プラスチツクからなる摩耗性流体お
よび腐食性流体に好適な、軽量で、強靭な複合パ
イプに関するものである。
近来、配管材料への要求は多様化し、それに対
応して種々の材質のパイプが使用されている。た
とえば、上水道管分野における水質悪化にともな
う耐食性の高度化要求、埋設環境の悪化による耐
久性の強化要求、腐食性流体、摩耗性流体、高温
高圧流体等の多様な流体に対応する強化要求、施
工時の工期短縮、作業性向上、労働安全性向上、
軽量化要求、等々である。これらの要求に対応し
て、各種鋼管、鋳鉄管、合金鋼鋼管、非鉄金属
管、コンクリート管、硬質塩化ビニル管、ポリエ
チレン管、FRP管等があり、それぞれの使用条
件によつて使いわけられているが、軽量性、強靭
性（耐圧強度、衝撃強度共に充分で）、耐摩耗性、
耐腐食性を同時に満たすパイプ材料はなかつた。
例えば、炭素鋼鋼管の最大欠点である耐食性を
改良するために、ゴム、樹脂等をライニングした
ライニング鋼管もあるが、軽量性が不充分である
ことはもとより、耐摩耗性も不充分であつた。ま
た一方、軽量性、強靭性、耐腐食性に優れた
FRP管の耐摩耗性が劣り、軽量性、衝撃強度、
耐腐食性に優れたポリエチレン管は耐圧強度、耐
摩耗性が劣つている。
さらに近年、複合パイプの開発も始まり、硬質
塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリスルフオ
ン等を内層として、外層をFRPとする複合パイ
プも知られている。この複合パイプは、軽量性、
耐圧強度、耐腐食性、液体の流通性に優れている
が、耐摩耗性、衝撃強度は未だ充分ではなかつ
た。（Modern Pla、Int.May1977、42〜44）
具体的には、土砂、鉱石、廃滓、石炭、生コン
クリートなどのスラリー輸送パイプラインについ
ては未だに充分な配管材料はない。特に、港湾や
河川の浚渫工事の土砂スラリーパイプや、高層ビ
ルの建築工事の生コンクリートパイプは、工事毎
に設置するので、取扱いが乱暴であると、鋼管や
ライニング鋼管の場合、簡単にパイプが凸凹にな
り、摩耗性流体が流れると、凸凹部が容易に摩滅
してしまい、極端な場合には、パイプの破裂によ
る人災事故を起こした例もあつた。
ところが、本発明者らは、軽量性、強靭性、耐
摩耗性、耐腐食性を同時に満足するパイプ材料に
ついて鋭意研究した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、内層が粘度法による平均
分子量が100〜400万の超高分子量ポリエチレン
で、それに接した外層が繊維強化プラスチツク
（FRPと略す）からなることを特徴とする複合パ
イプに関するものであり、さらに、該複合パイプ
の最外層に、ゴムまたは弾性を有する合成樹脂類
からなる層を形成してなる複合パイプに関するも
のである。
本発明の内層に使用される超高分子量ポリエチ
レンは、粘度法による平均分子量が100〜400万で
ある。通常使用されているポリエチレン管は、粘
度法による平均分子量が30万以下である。平均分
子量が100万より低い平均分子量のポリエチレン
管ないし汎用のオリエチレン管では、耐摩耗性が
不充分で、場合によつては耐環境応力亀裂性
（ESCR）、耐衝撃性が不充分であり、平均分子量
が400万を超える場合は、成形が困難となる。こ
れに対して超高分子量ポリエチレンの耐摩耗性
は、鋼、ナイロン、ポリウレタン、FRP等の各
種素材の中でも抜群である。平滑の平面での耐摩
耗性を示す限界PV値と耐摩耗性流体などに対す
る耐摩耗性は異なる性質のものであり、超高分子
量ポリエチレンは特に耐摩耗性流体などに対する
耐摩耗性に優れるものである。また、超高分子量
ポリエチレンのESCR、耐衝撃性も抜群である。
かつ、流体の流通性もよく、流速係数Ｃ＝150（ヘ
ーゼン・ウイリアムス公式）をとることができ、
鋼管がＣ＝100であることからみても、同一口径
では、より多くの流体を移送することができ、し
かも、経年変化は少ないことから、パイプ設計上
のメリツトは大きい。
本発明において、平均分子量が100〜400万の超
高分子量ポリエチレンが必要であることを示す実
験結果について説明すると次のとおりである。
平均分子量30万から600万に亘る数種のポリエ
チレンについて、押出機を用いて、内径130mm、
厚み３mmのパイプを成形し、これを長さ1030mmに
切断して外径130mmの鉄芯にはめ込み、第１図に
示すように、フイラメントワインデイング機によ
り、超高分子量ポリエチレンパイプ１の外周Ａ部
（974mm）を厚み２mm、Ｂ部をフランジ状にFRP
層２を形成した。鉄芯を引き抜いた後、得られた
複合パイプのポリエチレンパイプ１の両管端部を
熱によりフランジ状に加工した。
このパイプの内部に普通コンクリートを平均吐
出量20m3／hr、吐出圧約25Kg／cm2で輸送し、摩耗
や管の破裂により使用できなくなつた時間を測定
し、その結果を第３図のグラフに示した。このグ
ラフにおいて、平均分子量に対応する使用可能時
間は実線で示し、平均分子量に対応する成形性は
破線で示した。
超高分子量ポリエチレンをパイプ状に成形する
には、押出成形あるいはシートを丸めて接合する
ことにより可能である。超高分子量ポリエチレン
は成形が困難で、生産性が極めて低いという欠点
をもつているが、その物性上の特長は、欠点を補
つて余りあるものである。
超高分子量ポリエチレンパイプを内層として外
層にFRP管を接合する場合、超高分子量ポリエ
チレンの外面は、FRP管との接着を強化する処
理を施されていることが望ましい。たとえば、超
高分子量ポリエチレンの外面を機械的に表面粗化
する方法、酸化、スルホン化、グラフト等により
極性基を導入する方法、接着剤を塗布する方法、
あるいはこれらの方法を組み合わせることが可能
である。内層と外層を強固に接着することより、
超高分子量ポリエチレンパイプの内面の凸凹が生
じにくい。
また、超高分子量ポリエチレンには熱安定剤、
紫外線吸収剤、カーボンブラツク、その他の各種
顔料もしくは着色剤、二硫化モリブデン、各種油
等の潤滑剤、充填剤、滑剤、核剤、難燃剤、各種
ブレンドポリマー等の他成分が含まれていてもか
まわない。
超高分子量ポリエチレンパイプの外層に使用さ
れるFRPとは、いわゆる繊維強化プラスチツク
であつて、繊維を強化材として熱硬化性樹脂をマ
トリツクスとし、必要に応じて各種副資料からな
るものである。
本発明に使用できる強化材としては、ガラス繊
維、カーボン繊維、金属繊維、ボロン繊維、各種
ウイスカー等の無機繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ビニロン繊維、アクリル繊維等の有機繊維が
ある。なかでも、強度、汎用性の点でガラス繊維
が好ましく使用される。また、樹脂としては、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ
アクリレート樹脂、フエノール樹脂、シリコン樹
脂、熱硬化アクリル樹脂等がある。なかでも、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ
アクリレート系樹脂が強度、耐食性、耐久性、汎
用性の点で好ましい。さらに、副資材として、触
媒、促進剤以外に、各種充てん材、紫外線吸収
剤、難燃剤、顔料、離型剤等を使用することがで
きる。
超高分子量ポリエチレンパイプは、耐衝撃強度
は高いものの比較的柔らかいため、衝撃により変
形し内面に凸凹を生じ易い、耐圧強度に劣るなど
の問題があり、これを補強するために、外層に剛
性の高いFRP層を設けることが必要であり、こ
の効果は、前述のとおり両層が強固に密着して初
めて発揮される。
本発明において超高分子量ポリエチレンパイプ
の外側にFRP管を成形するには、各種の方法が
採用できるが、特にフイラメントワインデイング
法、ハンドレイアツプ法、引抜き法、遠心成形
法、およびこれらの方法を２種以上組み合わせた
方法により成形できる。したがつて、繊維強化材
は、長繊維、マツト、クロスの形態が望ましい。
また、FRP管は均質な単一層であつてもよい
が、多層構造であつてもよく、たとえば、各種ク
ロス、マツトの組合せ、繊維強化層と充填剤もし
くはモルタル強化層のサンドイツチ構造、フイラ
メントワインデイングとサーフエーシングマツト
の組合せ等も可能である。
さらに、本発明においては、超高分子量ポリエ
チレンを内層、FRPを中間層として、最外層に
ゴムまたは弾性を有する合成樹脂類からなる保護
層を設けることができる。これは、パイプ施工時
または使用時に取扱いが乱暴であるとFRP層が
損傷することから、保護することを目的としてい
る。当然のことながら、機械的な損傷以外から
も、たとえば、熱的、光的、化学的、微生物的損
傷からも保護できる。また、最外層のゴムまたは
弾性を有する合成樹脂類からなる保護層は、パイ
プ全体を内側にしめつける効果があり、内層と外
層の接着による結合を外部から補強、維持せし
め、乱暴な取扱いにも耐える性能を与えるもので
ある。
最外層に使用できるゴム、または弾性を有する
合成樹脂類としては、天然ゴム、SBR、BR、
CR、NBR、IIR、ポリウレタンゴム等の各種ゴ
ム類、ポリオレフイン系、スチレン−ブタジエン
系、ウレタン系、エステル系等の各種熱可塑性エ
ラストマー類、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、アイオノマー樹脂、軟質塩化ビニ
ル系樹脂等の熱可塑性樹脂あるいは架橋ポリエチ
レン等があり、これらは単独でもよく、各種ポリ
マーブレンドあるいはアスフアルトブレンドゴ
ム、含油ゴムのような各種ブレンド体も可能であ
る。また、最外層は未発泡状態でもよく、発泡体
であつてもよい。
かかる最外層は、超高分子量ポリエチレン内層
FRP外層からなる複合管に、各種の方法により
接合できる。とえば、該複合管の外径より同等以
上の内径を有するゴム、または弾性を有する合成
樹脂類からなるパイプを予め成形しておき、これ
に該複合管を機械的にはめ込む方法、あるいはは
め込んだ後パイプを加熱収縮により密着させる方
法、あるいは押出コーテイング、塗工方式、パウ
ダーコーテイング等の各種コーテイング方法によ
り製造できる。
本発明の複合管の寸法は自由であつて、内径13
mm以下の小口径管から3000mm以上の大口径管も可
能である。また、各層の厚みは、複合管の使われ
方と経済性の点から選定されるが、超高分子量ポ
リエチレン層とFRP層の厚みの比が、通常１／
10〜10／１の範囲が望ましく、より好ましくは
１／５〜５／１の範囲にある。超高分子量ポリエ
チレン層が薄過ぎる場合は、耐摩耗性寿命が短い
ものとなり、FRP層が薄過ぎる場合は、耐圧強
度、剛性が低いものとなつてしまう。最外層にゴ
ムまたは弾性を有する剛性樹脂類を使用する場合
は、通常、厚みは0.5mm以上、より好ましくは１
mm以上である。
パイプの接続は、従来公知の方法が採用でき
る。たとえば、実施例にあるように第１図の如き
管端を形成して、ゴム輪により確実に接合でき
る。以下に本発明を実施例により、さらに具体的
に説明する。
なお、本発明において超高分子量ポリエチレン
の分子量は、135℃でデカリン溶液の粘度測定よ
り、次式で決定した。
（固有粘度）＝6.8×10-4（分子量）0.67
実施例
粘度法による平均分子量が250万の超高分子量
ポリエチレンを、押出機を用いて、内径130mm、
厚み３mmのパイプを成形した。これを長さ1030mm
に切断して外径130mmの鉄芯にはめ込み、第１図
に示すように、フイラメントワインデイング機に
より、超高分子量ポリエチレンパイプ１の外周Ａ
部（974mm）を厚み２mm、Ｂ部をフランジ状に
FRP層２を形成した。得られた複合パイプの超
高分子量ポリエチレンパイプ１の両管端部を熱に
よりフランジ状に加工した。これを複合パイプ
（）とする。
使用したフイラメントワインデイングの各条件
は、次のとおりである。
熱硬化性樹脂：日本ユピカ社製イソ系不飽和ポリ
エステル樹脂4521APT−2A
硬化条件：硬化剤としてメチルエチルケトンパー
オキサイド0.5部を用いて、常温で硬化させた。
ガラス繊維：PPG社製2077（735TEX）
ガラス繊維の巻き方：ロービングを８本引きそろ
えて、60度の角度にワインデイングした。
ガラス繊維含量：燃焼残査法から求めたところ、
約70重量％であつた。
さらに、第２図に示すように、複合パイプ
（）の外周のＣ部分に、厚み３mmの下記配合組
成の加硫した天然ゴム／クロロプレンゴムシート
３を、常温架橋型クロロプレン系接着剤（「チツ
プトツプ」（チツプトツプジヤパン社製）に「デ
スモジユールＲ」（バイエル社製）を７重量％添
加）を用いて接着し、一体化して複合パイプ
（）を製造した。
接着の際は、接着力を高るため、複合パイプ
（）のFRP面をサンドペーパーで粗面化した。
一方、ゴムシート面の汚れはトルエンで除去し
た。
ゴムシートの配合
スモークドシート＃３ 70.0重量部
ネオプレンWM−１ 30.0
亜鉛華 5.0
ステアリン酸 1.0
マグネシア 2.0
硫 黄 2.0
パラフインワツクス 1.5
耐オゾン老化防止剤 1.2
プロセスオイル 8.0
白艶化CC 30.0
FEFカーボンブラツク 10.0
FTカーボンブラツク 20.0
促進剤MBTS 0.7
促進剤DOTG 0.3
計 181.7
上記配合は、耐候性、耐薬品性、接着性、耐摩
耗性、経済性の優れた保護膜を与える。
複合パイプ（）と従来の鋼管の特性値を比較
すると、第１表のとおりである。
The present invention relates to a lightweight, strong composite pipe suitable for abrasive fluids and corrosive fluids, comprising an inner layer of ultra-high molecular weight polyethylene and an outer layer of fiber-reinforced plastic. In recent years, requirements for piping materials have diversified, and pipes made of various materials are being used to meet these demands. For example, in the field of water supply pipes, there is a demand for improved corrosion resistance due to deterioration in water quality, a demand for increased durability due to deterioration in the buried environment, a demand for reinforcement in response to various fluids such as corrosive fluids, abrasive fluids, high temperature and high pressure fluids, etc. Shorter construction period, improved work efficiency, improved labor safety,
Requests for weight reduction, etc. In response to these demands, there are various types of steel pipes, cast iron pipes, alloy steel pipes, non-ferrous metal pipes, concrete pipes, hard vinyl chloride pipes, polyethylene pipes, FRP pipes, etc., which can be used depending on the usage conditions. However, it has light weight, toughness (sufficient pressure resistance and impact strength), abrasion resistance,
No pipe material has been found to be corrosion resistant at the same time. For example, in order to improve corrosion resistance, which is the biggest drawback of carbon steel pipes, there are lined steel pipes that are lined with rubber, resin, etc., but they are not only lightweight but also have insufficient wear resistance. . On the other hand, it has excellent lightness, toughness, and corrosion resistance.
FRP pipe has poor wear resistance, light weight, impact strength,
Polyethylene pipes, which have excellent corrosion resistance, have poor pressure resistance and abrasion resistance. Furthermore, in recent years, the development of composite pipes has begun, and composite pipes with an inner layer made of hard vinyl chloride resin, polypropylene, polysulfon, etc. and an outer layer made of FRP are also known. This composite pipe is lightweight,
Although it has excellent pressure resistance, corrosion resistance, and liquid flowability, its abrasion resistance and impact strength are still insufficient. (Modern Pla, Int. May 1977, 42-44) Specifically, there are still insufficient piping materials for pipelines for transporting slurry such as earth and sand, ore, tailings, coal, and ready-mixed concrete. In particular, earth and sand slurry pipes for port and river dredging work, and ready-mixed concrete pipes for high-rise building construction work, are installed for each construction project, so if they are handled roughly, steel pipes or lined steel pipes can easily break. When the pipe becomes uneven and an abrasive fluid flows through it, the uneven part easily wears out, and in extreme cases, there have been cases where pipes burst, causing accidents. However, the present inventors have conducted extensive research on pipe materials that simultaneously satisfy the requirements of lightness, toughness, wear resistance, and corrosion resistance, and as a result, have arrived at the present invention. That is, the present invention relates to a composite pipe characterized in that the inner layer is made of ultra-high molecular weight polyethylene with an average molecular weight of 1 million to 4 million as determined by the viscosity method, and the outer layer in contact therewith is made of fiber reinforced plastic (abbreviated as FRP). The invention further relates to a composite pipe in which a layer made of rubber or an elastic synthetic resin is formed on the outermost layer of the composite pipe. The ultra-high molecular weight polyethylene used for the inner layer of the present invention has an average molecular weight of 1 million to 4 million, determined by a viscosity method. The average molecular weight of commonly used polyethylene pipes is 300,000 or less as determined by the viscosity method. Polyethylene pipes or general-purpose oleethylene pipes with an average molecular weight lower than 1 million have insufficient abrasion resistance, and in some cases, environmental stress cracking resistance (ESCR) and impact resistance. If the average molecular weight exceeds 4 million, molding becomes difficult. On the other hand, the wear resistance of ultra-high molecular weight polyethylene is outstanding among various materials such as steel, nylon, polyurethane, and FRP. The critical PV value, which indicates wear resistance on a smooth plane, and the wear resistance against wear-resistant fluids have different properties, and ultra-high molecular weight polyethylene has particularly excellent wear resistance against wear-resistant fluids. be. Additionally, the ESCR and impact resistance of ultra-high molecular weight polyethylene are outstanding.
In addition, it has good fluid circulation and can take a flow velocity coefficient of C = 150 (Hazen-Williams formula).
Considering that steel pipes have C=100, they can transfer more fluid with the same diameter, and there is little deterioration over time, so there are great benefits in terms of pipe design. In the present invention, experimental results showing that ultra-high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 1 million to 4 million are required will be explained as follows. Several types of polyethylene with average molecular weights ranging from 300,000 to 6,000,000 are manufactured using an extruder with an inner diameter of 130 mm.
A pipe with a thickness of 3 mm is formed, cut into a length of 1030 mm, and fitted into an iron core with an outer diameter of 130 mm. As shown in Fig. 1, the outer periphery A of the ultra-high molecular weight polyethylene pipe 1 is cut using a filament winding machine. (974mm) with a thickness of 2mm, B part is FRP in flange shape.
Layer 2 was formed. After pulling out the iron core, both ends of the polyethylene pipe 1 of the obtained composite pipe were processed into flanges by heat. Ordinary concrete was transported inside this pipe at an average discharge rate of 20 m 3 /hr and a discharge pressure of approximately 25 kg/cm 2 , and the time until it became unusable due to wear or pipe rupture was measured, and the results are shown in the graph in Figure 3. It was shown to. In this graph, the usable time corresponding to the average molecular weight is shown by a solid line, and the moldability corresponding to the average molecular weight is shown by a broken line. Ultra-high molecular weight polyethylene can be formed into a pipe by extrusion molding or by rolling and joining sheets. Although ultra-high molecular weight polyethylene has the disadvantages of being difficult to mold and having extremely low productivity, its physical properties more than make up for these disadvantages. When joining an FRP pipe to an outer layer using an ultra-high molecular weight polyethylene pipe as an inner layer, it is desirable that the outer surface of the ultra-high molecular weight polyethylene be treated to strengthen the adhesion to the FRP pipe. For example, methods for mechanically roughening the outer surface of ultra-high molecular weight polyethylene, methods for introducing polar groups through oxidation, sulfonation, grafting, etc., methods for applying adhesives,
Alternatively, it is possible to combine these methods. By firmly adhering the inner and outer layers,
The inner surface of ultra-high molecular weight polyethylene pipes is less likely to become uneven. In addition, ultra-high molecular weight polyethylene has heat stabilizers,
Even if it contains other ingredients such as ultraviolet absorbers, carbon black, various other pigments or colorants, molybdenum disulfide, lubricants such as various oils, fillers, lubricants, nucleating agents, flame retardants, and various blended polymers. I don't mind. The FRP used for the outer layer of ultra-high molecular weight polyethylene pipes is a so-called fiber-reinforced plastic, consisting of fibers as reinforcement, thermosetting resin as a matrix, and various auxiliary materials as necessary. Examples of reinforcing materials that can be used in the present invention include inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers, metal fibers, boron fibers, various whiskers, and organic fibers such as aromatic polyamide fibers, vinylon fibers, and acrylic fibers. Among these, glass fiber is preferably used in terms of strength and versatility. Furthermore, examples of the resin include unsaturated polyester resin, epoxy resin, epoxy acrylate resin, phenol resin, silicone resin, thermosetting acrylic resin, and the like. Among these, unsaturated polyester resins, epoxy resins, and epoxy acrylate resins are preferred in terms of strength, corrosion resistance, durability, and versatility. Furthermore, in addition to catalysts and accelerators, various fillers, ultraviolet absorbers, flame retardants, pigments, mold release agents, etc. can be used as auxiliary materials. Although ultra-high molecular weight polyethylene pipes have high impact resistance, they are relatively soft, so they have problems such as being easily deformed by impact, causing unevenness on the inner surface, and having poor pressure resistance. It is necessary to provide a high FRP layer, and this effect can only be achieved when both layers are tightly adhered to each other as described above. In the present invention, various methods can be used to form the FRP pipe on the outside of the ultra-high molecular weight polyethylene pipe, but in particular, the filament winding method, hand lay-up method, pultrusion method, centrifugal molding method, and these methods are used. It can be molded by a combination of two or more methods. Therefore, the fiber reinforcement material is preferably in the form of long fibers, mat, or cloth. Furthermore, FRP pipes may have a homogeneous single layer structure, but may also have a multilayer structure, such as a combination of various cloths and mats, a sandwich structure with a fiber-reinforced layer and a filler or mortar-reinforced layer, or a filament winding structure. A combination of a surfacing pine and a surfacing pine is also possible. Further, in the present invention, an inner layer is made of ultra-high molecular weight polyethylene, an intermediate layer is made of FRP, and a protective layer made of rubber or an elastic synthetic resin can be provided as the outermost layer. This is intended to protect the FRP layer from damage caused by rough handling during pipe construction or use. Naturally, protection can be provided not only from mechanical damage but also from thermal, optical, chemical and microbial damage. In addition, the outermost protective layer made of rubber or elastic synthetic resin has the effect of tightening the entire pipe inside, reinforcing and maintaining the adhesive bond between the inner and outer layers from the outside, and withstanding rough handling. It gives performance. Rubber or elastic synthetic resins that can be used for the outermost layer include natural rubber, SBR, BR,
CR, NBR, IIR, various rubbers such as polyurethane rubber, various thermoplastic elastomers such as polyolefin type, styrene-butadiene type, urethane type, ester type, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, soft chloride Examples include thermoplastic resins such as vinyl resins, crosslinked polyethylene, etc., and these may be used alone, or may be various polymer blends or various blends such as asphalt blend rubber or oil-impregnated rubber. Moreover, the outermost layer may be in an unfoamed state or may be a foamed material. Such outermost layer is an inner layer of ultra-high molecular weight polyethylene.
It can be joined to composite pipes made of FRP outer layer using various methods. For example, a method of pre-forming a pipe made of rubber or elastic synthetic resin having an inner diameter equal to or greater than the outer diameter of the composite pipe, and mechanically fitting the composite pipe into the pipe; It can be manufactured by a method in which the rear pipe is brought into close contact with heat shrinkage, or by various coating methods such as extrusion coating, coating method, powder coating, etc. The dimensions of the composite pipe of the present invention are free, with an inner diameter of 13
Small diameter pipes of less than mm to large diameter pipes of 3000 mm or more are possible. The thickness of each layer is selected based on how the composite pipe will be used and economic efficiency, but the ratio of the thickness of the ultra-high molecular weight polyethylene layer to the FRP layer is usually 1/1.
The range is preferably 10 to 10/1, more preferably 1/5 to 5/1. If the ultra-high molecular weight polyethylene layer is too thin, the wear resistance life will be short, and if the FRP layer is too thin, the compressive strength and rigidity will be low. When using rubber or elastic rigid resin for the outermost layer, the thickness is usually 0.5 mm or more, more preferably 1 mm.
mm or more. A conventionally known method can be used to connect the pipes. For example, by forming the tube ends as shown in FIG. 1 as in the embodiment, it is possible to securely connect them with a rubber ring. The present invention will be explained in more detail below using examples. In the present invention, the molecular weight of the ultra-high molecular weight polyethylene was determined by the following formula by measuring the viscosity of a decalin solution at 135°C. (Intrinsic viscosity) = 6.8 x 10 -4 (Molecular weight) 0.67 Example Ultra-high molecular weight polyethylene with an average molecular weight of 2.5 million determined by the viscosity method was produced using an extruder with an inner diameter of 130 mm and
A pipe with a thickness of 3 mm was molded. This length is 1030mm
The outer circumference A of the ultra-high molecular weight polyethylene pipe 1 is cut using a filament winding machine as shown in Figure 1.
Part (974mm) has a thickness of 2mm, and part B has a flange shape.
FRP layer 2 was formed. Both ends of the ultra-high molecular weight polyethylene pipe 1 of the obtained composite pipe were processed into a flange shape using heat. Let this be a composite pipe (). The filament winding conditions used are as follows. Thermosetting resin: Iso-unsaturated polyester resin 4521APT-2A manufactured by Nippon U-Pica Co., Ltd. Curing conditions: Curing was performed at room temperature using 0.5 part of methyl ethyl ketone peroxide as a curing agent. Glass fiber: PPG 2077 (735TEX) How to wind the glass fiber: Eight rovings were lined up and wound at a 60 degree angle. Glass fiber content: As determined from the combustion residue method,
It was approximately 70% by weight. Furthermore, as shown in Fig. 2, a vulcanized natural rubber/chloroprene rubber sheet 3 having a thickness of 3 mm and having the composition shown below is applied to the C part of the outer periphery of the composite pipe (2) using a room-temperature crosslinking type chloroprene adhesive ("chiptop"). '' (manufactured by Chiputopuji Japan Co., Ltd.) using ``Desmodule R'' (manufactured by Bayer) with the addition of 7% by weight) and integrated to produce a composite pipe ( ). During adhesion, the FRP surface of the composite pipe () was roughened with sandpaper to increase adhesive strength.
On the other hand, stains on the rubber sheet surface were removed with toluene. Rubber sheet composition Smoked sheet #3 70.0 parts by weight Neoprene WM-1 30.0 Zinc white 5.0 Stearic acid 1.0 Magnesia 2.0 Sulfur 2.0 Paraffin wax 1.5 Ozone anti-aging agent 1.2 Process oil 8.0 White gloss CC 30.0 FEF carbon black 10.0 FT Carbon black 20.0 Accelerator MBTS 0.7 Accelerator DOTG 0.3 Total 181.7 The above formulation provides a protective film with excellent weather resistance, chemical resistance, adhesion, abrasion resistance, and economy. Table 1 shows a comparison of the characteristic values of the composite pipe () and conventional steel pipe.
【表】
また、複合パイプ（）と（）を、生クンク
リートの輸送パイプとして、従来使用されている
鋼管に接続し、このパイプに普通コンクリートを
平均吐出量20m3／br、吐出圧約25Kg／cm2で輸送し
たところ、総輸送量が約10000m3の時点で、鋼管
は摩耗のため使用不可能になつたのに対して、複
合パイプ（）、（）共に問題なく使用できた。
特に、従来の鋼管は作業中に突起物に当たつて容
易に凹を生じ、かか鋼管でコンクリート輸送を行
うと、4000〜6000m3の総輸送量で破裂に至ること
があり、労働災害面の危険が大きい。この点、複
合パイプ（）は外傷に対しても安全であつた。
本発明の複合パイプは、軽量性、強靭性（耐圧
強度、衝撃強度共に充分で）、耐摩耗性、耐腐食
性を同時に満足する。
管内面が滑らかであることから、流速係数は大
きく、経年変化も少ないため、鋼管、コンクリー
ト管等に比してサイズダウンできる。
施工性に優れ、接続も簡単である。
軽いため、取扱いが容易で、作業の安全性が高
く、パイプに傷つき難く、高層ビルの建築工事用
パイプにも好適である。
耐摩耗性、耐腐食性に優れることから、各種ス
ラリー輸送に好適である。[Table] In addition, the composite pipes () and () are connected to a conventionally used steel pipe as a transportation pipe for raw crinkrete, and the average discharge amount of ordinary concrete is 20 m 3 /br, and the discharge pressure is about 25 kg / br. When transported in cm 2 , the steel pipe became unusable due to wear when the total transport volume reached approximately 10,000 m 3 , whereas both the composite pipes ( ) and ( ) could be used without any problems.
In particular, conventional steel pipes are easily dented by hitting protrusions during work, and when concrete is transported using steel pipes, rupture may occur after a total transport volume of 4,000 to 6,000 m 3 , which can lead to work-related accidents. There is a great danger of In this respect, the composite pipe () was safe against external injuries. The composite pipe of the present invention simultaneously satisfies lightness, toughness (sufficient pressure resistance and impact strength), abrasion resistance, and corrosion resistance. Since the inner surface of the pipe is smooth, the flow velocity coefficient is large and there is little change over time, so it can be downsized compared to steel pipes, concrete pipes, etc. It has excellent construction properties and is easy to connect. Because it is light, it is easy to handle, has high work safety, and does not easily damage pipes, making it suitable for pipes for construction work on high-rise buildings. Due to its excellent wear resistance and corrosion resistance, it is suitable for transporting various slurries.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は、本発明を説明する実施例における複
合パイプ（）の長さ方向断面図、第２図は、本
発明を説明する実施例における複合パイプ（）
の長さ方向断面図、第３図は、ポリエチレンの平
均分子量に対応する使用可能時間および成形性に
ついて調べた実験結果を示すグラフである。
１……超高分子量ポリエチレンパイプ、２……
FRP層、３……ゴム層、Ａ……超高分子量ポリ
エチレンパイプ１にFRP層２が厚み２mmに形成
される部分、Ｂ……超高分子量ポリエチレンパイ
プ１にFRP層２がフランジ状に形成される部分、
Ｃ……FRP層２にゴム層３が形成される部分。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a composite pipe () in an embodiment for explaining the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a composite pipe () in an embodiment for explaining the present invention.
The longitudinal cross-sectional view of FIG. 3 is a graph showing the results of an experiment in which the usable time and moldability of polyethylene were investigated in relation to its average molecular weight. 1...Ultra high molecular weight polyethylene pipe, 2...
FRP layer, 3... Rubber layer, A... Portion where the FRP layer 2 is formed to a thickness of 2 mm on the ultra-high molecular weight polyethylene pipe 1, B...... The FRP layer 2 is formed in the shape of a flange on the ultra-high molecular weight polyethylene pipe 1. The part that
C: A portion where the rubber layer 3 is formed on the FRP layer 2.