JPH0755084A - 繊維強化管継手 - Google Patents

繊維強化管継手

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JPH0755084A
JPH0755084A JP5198239A JP19823993A JPH0755084A JP H0755084 A JPH0755084 A JP H0755084A JP 5198239 A JP5198239 A JP 5198239A JP 19823993 A JP19823993 A JP 19823993A JP H0755084 A JPH0755084 A JP H0755084A
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JP
Japan
Prior art keywords
fiber
thermoplastic resin
reinforcing
pipe joint
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP5198239A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Adachi
浩一 足立
Mitsuo Sasakura
満雄 笹倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication of JPH0755084A publication Critical patent/JPH0755084A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00Joints with sleeve or socket

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐圧強度に優れ、層間剥離を生じない複合熱可
塑性樹脂製管継手を提供する。 【構成】熱可塑性樹脂よりなる内層と、該内層の外周
に、内層の熱可塑性樹脂に相溶する熱可塑性樹脂と長さ
10mm以上の補強繊維よりなる強化層からなる管継
手。強化層の熱可塑性樹脂と補強繊維の容量比が95:
5〜30:70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、補強繊維で強化された
熱可塑性樹脂管継手に関するものである。
【従来の技術】従来、水やガス等の流体を輸送する配
管、電気配線に用いられる配管、構造用部材管などを接
続する管継手には、金属製管継手及び合成樹脂製管継手
が用いられてきた。しかしながら、金属製管継手は錆び
やすく、重量も重く、施工性が良くないという欠点があ
り、合成樹脂製管継手は強度が低く割れやすいという欠
点があった。
【0002】両者の欠点を解消するために、例えば、実
開平4−52046号公報には内層が熱可塑性樹脂より
なり、外層が熱可塑性樹脂と短繊維を混練した繊維強化
樹脂よりなる二層の樹脂複合管継手が提案されている。
【0003】しかしながら、上記樹脂複合管継手は補強
材に長さ数mmの短繊維を用いるため、熱可塑性樹脂の
みよりなる管継手に比べては高強度であるが、高温時の
耐圧性は十分とは言い難かった。また、その製造も射出
成形によるため、数mm程度までの長さの短繊維が使用
されるものであり、射出成形時の熱可塑性樹脂の流動に
伴い短繊維が配向を生じ、強度の低下する部位ができる
という欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、連続繊維または長繊維を補
強繊維として用いて強化層を形成し、耐圧強度に優れた
管継手を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0006】本発明の繊維強化管継手は、熱可塑性樹脂
よりなる内層と、該内層の外周に、内層の熱可塑性樹脂
に相溶する熱可塑性樹脂と長さ10mm以上の補強繊維
よりなる強化層が積層がされたものであり、該強化層の
熱可塑性樹脂と補強繊維の容量比が95:5〜30:7
0からなる。
【0007】本発明にいう管継手とは、いわゆるソケッ
ト状、チーズ状、エルボ状、ベンド状等の管と管をつな
ぐ全ての継手をいい、図1は、本発明の繊維強化管継手
の一例(ソケット)を示す断面図である。図中1は、内
層、2は、強化層である。
【0008】上記内層1に用いられる熱可塑性樹脂とし
ては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ
アミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、
エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン
共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウレタン
−塩化ビニル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共
重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体、アクリル酸変成ポリプロピレン、マレイン酸変成
ポリエチレン等が挙げられ、使用用途に応じて適宜採用
されてよい。また、これらは単独で使用されてもよい
し、二種以上併用して使用されてもよい。これらは単独
で使用されてもよいし、二種以上混合して使用されても
よい。
【0009】強化層2に使用される補強繊維としては、
例えば、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機繊維;ステ
ンレス繊維、銅繊維等の金属繊維;アラミド、ビニロン
等の有機繊維などが挙げられ、これらは単独で使用され
てもよいし、二種以上併用して使用されてもよい。
【0010】補強繊維の形態としては、モノフィラメン
ト状、ロービング状、ストランド状で10mm以上のも
のが用いられ、連続繊維であってもよい。また、補強繊
維は網状にして使用されてもよい。補強繊維の直径は、
小さすぎると分散性が低下し、大きすぎると補強効果が
低下するため1〜100μmが好ましい。
【0011】また、強化層に用いられる熱可塑性樹脂
は、内層に使用される熱可塑性樹脂と相溶するものが採
用され、特に同一の熱可塑性樹脂とするのが好ましい。
【0012】相溶する熱可塑性樹脂の組み合わせとして
は、例えば、ポリメチルメタクリレートとポリ塩化ビニ
ル;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
とポリ塩化ビニル;塩素化ポリ塩化ビニルとポリ塩化ビ
ニル;ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレ
フタレート;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体とアクリロニトリル−スチレン共重合体等が挙
げられる。
【0013】強化層中の補強繊維の量は、多すぎると熱
可塑性樹脂の含浸が不十分となり、少なすぎると補強効
果がなくなるため、熱可塑性樹脂と補強繊維の容量比で
95:5〜30:70である。
【0014】強化層の厚さは、特に限定されるものでは
ないが、薄すぎると補強効果が少なく、厚すぎると後述
する巻き付けがしにくいため、0.1〜5mmが好まし
い。
【0015】強化層は、必要とされる強度に応じて、複
数層形成されてもよく、その配置方向も異なる方向に形
成されてもよい。例えば、管継手の長手方向に補強連続
繊維を配置して第1の強化層を構成し、これと直角方向
または斜め方向に補強連続繊維が配置して、第2、第3
の強化層を構成してもよい。
【0016】上記内層及び強化層には、必要に応じて、
熱安定剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
着色剤、無機充填材等が添加されてもよい。
【0017】本発明の管継手を得る方法としては、例え
ば、以下の一連の方法が挙げられる。内層を得る方法と
しては、従来公知の射出成形法、加圧成形法等を採用し
てよく、特に限定されるものではない。
【0018】内層外周に上記強化層を積層する方法とし
ては、例えば、熱可塑性樹脂と補強繊維よりなる繊維樹
脂複合体を、シート状、テープ状または紐状とし、該繊
維樹脂複合体の熱可塑性樹脂を加熱溶融して巻き付け、
内層と一体化する方法;繊維間に粉体状熱可塑性樹脂の
付着した連続繊維を巻き付け、該粉体状熱可塑性樹脂を
加熱溶融して、内層と一体化する方法;金属繊維または
無機繊維と一種以上の熱可塑性樹脂繊維よりなるフィラ
メントを用いたロービング状またはストランド状の連続
繊維を巻き付け、該熱可塑性樹脂繊維を加熱溶融する方
法等が挙げられる。
【0019】上記加熱溶融の温度は、高すぎると熱可塑
性樹脂が劣化するため、熱可塑性樹脂の融点〜分解温度
が好ましい。
【0020】上記繊維樹脂複合体は、補強繊維一本一本
の間に熱可塑性樹脂が含浸しているものが、管としての
水密性の面から好ましい。その製造方法としては、例え
ば、多数のフィラメントよりなるロービング状、ストラ
ンド状の補強繊維を、粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を
通過させる方法や粉体状熱可塑性樹脂を分散させた液中
を通過させたのち、加熱融着させる方法等により、熱可
塑性樹脂を補強繊維間に含浸したのち、加熱・加圧して
シート状、テープ状または紐状の繊維樹脂複合体を製造
する方法が挙げられる。
【0021】繊維強化管継手は、外観や外径寸法精度の
向上のため、強化層の外周に、更に熱可塑性樹脂のみよ
りなる層を設けてもよい。
【実施例】本発明を実施例をもってさらに詳しく説明す
る。
【0022】実施例1 1).繊維樹脂複合体の製造 繊維樹脂複合体の製造方法を図2を用いて説明する。図
2は、本発明で使用される繊維樹脂複合体の製造方法の
一例を示す概略図である。
【0023】直径23μmのフィラメントよりなるロー
ビング状ガラス繊維(4400tex)3の10本を、
粉体状ポリ塩化ビニル樹脂(重合度550,塩素化度6
6重量%,融点220℃,平均粒径100μm)が矢印
の方向に圧送されるエアー4にて流動化されてなる流動
床5中を通過させて、ガラス繊維のフィラメント間に粉
体状ポリ塩化ビニル樹脂を付着させた。
【0024】次いで、240℃に加熱された1対の加圧
ロール6を通し、熱可塑性樹脂を融着させて、ガラス繊
維と一体化し、厚さ0.4mmの繊維樹脂複合体7を得
た。ポリ塩化ビニル樹脂とガラス繊維の容量比は90:
10であった。上記繊維樹脂複合体7を切断し、連続ガ
ラス繊維が長手方向に配設された幅10mmのテープ状
繊維樹脂複合体を得た。
【0025】2).繊維強化管継手の製造 繊維強化管継手の製造方法を図3を用いて説明する。図
3は、本発明の繊維強化管継手の製造方法の一例を示す
概略図であり、以下の操作で繊維強化管継手を製造し
た。
【0026】塩素化ポリ塩化ビニル樹脂(重合度50
0,塩素化度66重量%,融点210℃,)を240℃
で射出成形し、ソケット状管継手の内層1(内径50m
m、肉厚3mm)を得た。得られた内層1に内コア8を
挿入・支持して、1)で得られたテープ状繊維樹脂複合
体9を熱風発生機10で220℃に加熱して、巻き付け
機11で内層1の外周に巻き付けて強化層2を形成し、
内層と強化層を合わせて5mmの肉厚とした後、内コア
8を引き抜き、図1に示した繊維強化管継手を得た。
【0027】実施例2 実施例1の1)の方法で、ポリ塩化ビニル樹脂とガラス
繊維の容量比が50:50、厚さ0.5mmの繊維樹脂
複合体を得、これを切断して90mm×115mmのシ
ート状繊維樹脂複合体とした。
【0028】実施例1と同様にして塩素化ポリ塩化ビニ
ル樹脂製のソケット状管継手の内層(内径50mm、肉
厚3mm)を射出成形した。得られた内層の周方向に沿
って、上記シート状繊維樹脂複合体のガラス繊維が並ぶ
ように、シート状繊維樹脂複合体四枚を重ねて巻き付
け、220℃に加熱し金型中で30kg/cm2 で加圧
した。
【0029】次いで、金型から脱型し、呼び径(内径)
50mm、肉厚5mmの繊維強化管継手を得た。
【0030】実施例3 繊維樹脂複合体の製造方法を図4を用いて説明する。図
4は、本発明で使用される繊維樹脂複合体の製造方法の
他の一例を示す概略図である。
【0031】直径23μmのフィラメントよりなるロー
ビング状ガラス繊維(4400tex)3の10本を、
粉体状ポリ塩化ビニル樹脂(重合度550,塩素化度6
6重量%,融点220℃,平均粒径100μm)が矢印
の方向に圧送されるエアー4にて流動化されてなる流動
床5中を通過させて、ガラス繊維のフィラメント間に粉
体状ポリ塩化ビニル樹脂を付着させた。
【0032】次いで、得られた粉体状ポリ塩化ビニルの
付着したガラス繊維を引き取り機により引き取り、回転
カッター12で平均長さ45mmに切断し、回転ロール
シート13上へ落とし、加熱機14で240℃に加熱し
て熱可塑性樹脂を溶融した後、冷却してガラス繊維と一
体化し、厚さ1mmの繊維樹脂複合体15を得た。ポリ
塩化ビニル樹脂とガラス繊維の容量比は70:30であ
った。上記繊維樹脂複合体15を切断し、幅10mmの
テープ状繊維樹脂複合体を得た。
【0033】以下実施例1と同様に、塩素化ポリ塩化ビ
ニル樹脂製のソケット状管継手の内層(内径50mm、
肉厚3mm)を射出成形し、上記で得られたテープ状繊
維樹脂複合体を加熱・巻き付けして、呼び径(内径)5
0mm、肉厚5mmの繊維強化管継手を得た。
【0034】比較例1 塩素化ポリ塩化ビニル樹脂(重合度500,塩素化度6
4重量%,融点210℃,)を240℃で射出成形し、
ソケット状熱可塑性樹脂管継手(呼び径50mm、肉厚
5mm)を得た。
【0035】比較例2 塩素化ポリ塩化ビニル樹脂(重合度500,塩素化度6
4重量%,融点210℃,)100容量部に対して、ガ
ラス繊維(直径23μm、長さ5mm)40容量部を混
合し、240℃で射出成形し、ソケット状短繊維強化管
継手(呼び径50mm、肉厚5mm)を得た。
【0036】実施例1〜3、比較例1及び2で得られた
管継手に対して、以下の試験を行い性能を比較した。
【0037】異常高温試験として、130℃の水蒸気
を、3kg/cm2 の圧力で連続通気したところ、 実施例1〜3:60分で破壊せず 比較例1:30秒で破壊 比較例2:10分で破壊 の結果であった。
【0038】高温クリープ試験として、95℃、20k
g/cm2 の水圧をかけたところ、 実施例1〜3:2000時間で破壊せず 比較例1:500時間で破壊 比較例2:50時間で破壊 の結果であった。
【0039】
【発明の効果】本発明の繊維強化管継手は、上述の通り
であり、強化層の補強繊維に連続繊維または長さ10m
m以上の長繊維を用いているため、高温時の耐圧性も優
れており、また、内層と強化層に用いられる熱可塑性樹
脂同志は加熱溶融により相溶するものであるため、層間
剥離も生ぜず、初期の強度を維持できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】繊維強化管継手の一例を示す断面図。
【図2】本発明で使用される繊維樹脂複合体の製造方法
の一例を示す概略図。
【図3】繊維強化管継手の製造方法の一例を示す概略
図。
【図4】本発明で使用される繊維樹脂複合体の製造方法
の他の一例を示す概略図。
【符号の説明】
1 内層 2 強化層 3 ロービング状ガラス繊維 4 エアー 5 流動床 6 加圧ロール 7 繊維樹脂複合体 8 内コア 9 テープ状繊維樹脂複合体 10 熱風発生機 11 巻き付け機 12 回転カッター 13 回転ロールシート 14 加熱機 15 繊維樹脂複合体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂よりなる内層と、該内層の外
    周に、内層の熱可塑性樹脂に相溶する熱可塑性樹脂と長
    さ10mm以上の補強繊維よりなる強化層が積層され、
    該強化層の熱可塑性樹脂と補強繊維の容量比が95:5
    〜30:70であることを特徴とする繊維強化管継手。
JP5198239A 1993-08-10 1993-08-10 繊維強化管継手 Pending JPH0755084A (ja)

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JP5198239A JPH0755084A (ja) 1993-08-10 1993-08-10 繊維強化管継手

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199396A (ja) * 1989-01-27 1990-08-07 Kuraray Co Ltd パイプジョイント
JPH0452046U (ja) * 1990-09-07 1992-05-01
JPH05138751A (ja) * 1991-11-22 1993-06-08 Sekisui Chem Co Ltd 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法

Patent Citations (3)

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