JPH086847B2 - 複合管およびその製造方法 - Google Patents
複合管およびその製造方法Info
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- JPH086847B2 JPH086847B2 JP1298509A JP29850989A JPH086847B2 JP H086847 B2 JPH086847 B2 JP H086847B2 JP 1298509 A JP1298509 A JP 1298509A JP 29850989 A JP29850989 A JP 29850989A JP H086847 B2 JPH086847 B2 JP H086847B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、強化層が複数層積層された複合管およびそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
（従来の技術） 従来から、樹脂製管は、金属製管と比較して軽量であ
って錆びない等の優れた特性を有しており広く用いられ
ている。しかし、この樹脂製管は、耐圧性および耐衝撃
性において金属製管に劣っている。そこで、これらの樹
脂製管に耐圧性および耐衝撃性をもたせたものとして、
熱可塑性樹脂管の外周に連続繊維で強化された樹脂の強
化層を設けた複合管が提案されている。例えば、特公昭
62−773号公報、特開昭57−100030号公報および特開昭5
9−48120号公報には、熱可塑性樹脂管の外周に、連続繊
維が管の長手方向に配置された熱硬化性樹脂の強化層を
設けた複合管および連続繊維が管の略周方向に巻回配置
された熱硬化性樹脂の強化層を設けた複合管が開示され
ている。これらの複合管は、耐圧性および耐衝撃性に優
れるばかりでなく、連続繊維が管の長手方向にも配置さ
れているので管の熱伸縮が小さく、配管ラインにおける
管の熱伸縮によるトラブルが少ないという利点を有して
いる。
って錆びない等の優れた特性を有しており広く用いられ
ている。しかし、この樹脂製管は、耐圧性および耐衝撃
性において金属製管に劣っている。そこで、これらの樹
脂製管に耐圧性および耐衝撃性をもたせたものとして、
熱可塑性樹脂管の外周に連続繊維で強化された樹脂の強
化層を設けた複合管が提案されている。例えば、特公昭
62−773号公報、特開昭57−100030号公報および特開昭5
9−48120号公報には、熱可塑性樹脂管の外周に、連続繊
維が管の長手方向に配置された熱硬化性樹脂の強化層を
設けた複合管および連続繊維が管の略周方向に巻回配置
された熱硬化性樹脂の強化層を設けた複合管が開示され
ている。これらの複合管は、耐圧性および耐衝撃性に優
れるばかりでなく、連続繊維が管の長手方向にも配置さ
れているので管の熱伸縮が小さく、配管ラインにおける
管の熱伸縮によるトラブルが少ないという利点を有して
いる。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上記従来の複合管は、強化層が熱硬化性樹脂
であるため、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との接着力
が弱く、複合管に温水を流した場合あるいは高温下で使
用した場合、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との線膨張
率の差により、熱可塑性樹脂管と強化層との界面に剥離
が発生し易いという問題点があった。
であるため、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との接着力
が弱く、複合管に温水を流した場合あるいは高温下で使
用した場合、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との線膨張
率の差により、熱可塑性樹脂管と強化層との界面に剥離
が発生し易いという問題点があった。
本発明は、上記問題点を解決するためなされたもので
あり、その目的とするところは、耐圧性および耐衝撃性
に優れ、かつ、温水を流した場合あるいは高温下で使用
した場合にも、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との界面
が剥離し難い複合管およびその製造方法を提供しようと
するものである。
あり、その目的とするところは、耐圧性および耐衝撃性
に優れ、かつ、温水を流した場合あるいは高温下で使用
した場合にも、内層の熱可塑性樹脂管と強化層との界面
が剥離し難い複合管およびその製造方法を提供しようと
するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明における複合管は、内層の熱可塑性樹脂管、連
続繊維が長手方向に配置された熱可塑性樹脂から形成さ
れた強化層、および連続繊維が管の略周方向に巻回配置
された熱可塑性樹脂から形成された強化層が互いに融着
一体化されてなることを特徴とする。
続繊維が長手方向に配置された熱可塑性樹脂から形成さ
れた強化層、および連続繊維が管の略周方向に巻回配置
された熱可塑性樹脂から形成された強化層が互いに融着
一体化されてなることを特徴とする。
また、上記構成の複合管の製造方法は、多数の連続す
るフィラメントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持
されてなるシート状繊維複合体から前記連続繊維が長手
方向に配置された管状体を成形する工程と、該管状体の
内面に熱可塑性樹脂を溶融状態で押出積層して形成した
内層の熱可塑性樹脂管とこの外周の上記連続繊維が長手
方向に配置された強化層からなる２層管を成形する工程
及び該２層管の外周に、多数の連続するフィラメントよ
りなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなる繊維複
合体を巻回融着する工程を包含してなることを特徴とす
る。
るフィラメントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持
されてなるシート状繊維複合体から前記連続繊維が長手
方向に配置された管状体を成形する工程と、該管状体の
内面に熱可塑性樹脂を溶融状態で押出積層して形成した
内層の熱可塑性樹脂管とこの外周の上記連続繊維が長手
方向に配置された強化層からなる２層管を成形する工程
及び該２層管の外周に、多数の連続するフィラメントよ
りなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなる繊維複
合体を巻回融着する工程を包含してなることを特徴とす
る。
本発明において、内層の熱可塑性樹脂管に用いる熱可
塑性樹脂は、管状に押出成形可能なものであれば特に限
定されず、管の使用目的に適した熱可塑性樹脂があげら
れる。例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等が
挙げられる。これら熱可塑性樹脂は単独あるいは複数の
混合物として用いられてもよい。また、熱安定剤、可塑
剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填
材、強化繊維等の添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等
が加えられてもよい。
塑性樹脂は、管状に押出成形可能なものであれば特に限
定されず、管の使用目的に適した熱可塑性樹脂があげら
れる。例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等が
挙げられる。これら熱可塑性樹脂は単独あるいは複数の
混合物として用いられてもよい。また、熱安定剤、可塑
剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填
材、強化繊維等の添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等
が加えられてもよい。
第１の強化層と第２の強化層を構成する連続繊維に予
め保持される熱可塑性樹脂は、内層の熱可塑性樹脂と同
一である必要は特になく、融着性の良い熱可塑性樹脂で
あればよい。
め保持される熱可塑性樹脂は、内層の熱可塑性樹脂と同
一である必要は特になく、融着性の良い熱可塑性樹脂で
あればよい。
第２の強化層の熱可塑性樹脂を、内層の熱可塑性樹脂
に対する融着性よりも隣接した第１の強化層に対して良
い融着性の熱可塑性樹脂とすると、層間の接着性が高
く、信頼性に優れた複合管が得られる。ここで述べる融
着性とは、双方の樹脂を溶融状態になるまで加熱したう
えで圧着し、冷却後融着した界面が容易に破断しないこ
とをいう。
に対する融着性よりも隣接した第１の強化層に対して良
い融着性の熱可塑性樹脂とすると、層間の接着性が高
く、信頼性に優れた複合管が得られる。ここで述べる融
着性とは、双方の樹脂を溶融状態になるまで加熱したう
えで圧着し、冷却後融着した界面が容易に破断しないこ
とをいう。
強化層は、連続繊維が少なくとも長手方向に配置され
た補強繊維と熱可塑性樹脂からなる第１の強化層、およ
び連続繊維が少なくとも管の略周方向に巻回配置された
補強繊維と熱可塑性樹脂からなる第２の強化層が互いに
融着一体化されてなっている。第１の強化層および第２
の強化層ともに、それぞれが別の方向に配置された連続
繊維又は有限長の繊維からなるクロスおよび織物を加え
て構成してもよい。
た補強繊維と熱可塑性樹脂からなる第１の強化層、およ
び連続繊維が少なくとも管の略周方向に巻回配置された
補強繊維と熱可塑性樹脂からなる第２の強化層が互いに
融着一体化されてなっている。第１の強化層および第２
の強化層ともに、それぞれが別の方向に配置された連続
繊維又は有限長の繊維からなるクロスおよび織物を加え
て構成してもよい。
管の長手方向に配置される連続繊維および管の略周方
向に巻回配置される連続繊維は、直径１〜数十μｍの連
続フィラメントよりなるロービング状又はストランド状
のものが用いられる。この繊維としては、ガラス繊維、
炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ビニロン等の合成
若しくは天然の有機繊維等樹脂の補強繊維として使用可
能な連続繊維の全てが好適に使用される。
向に巻回配置される連続繊維は、直径１〜数十μｍの連
続フィラメントよりなるロービング状又はストランド状
のものが用いられる。この繊維としては、ガラス繊維、
炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ビニロン等の合成
若しくは天然の有機繊維等樹脂の補強繊維として使用可
能な連続繊維の全てが好適に使用される。
管の長手方向に配置される連続繊維および管の略周方
向に巻回配置される連続繊維は、同じ種類の繊維であっ
てもよいし、異なる種類の繊維であってもよい。又、連
続繊維はそのフィラメント一本一本の間に熱可塑性樹脂
が充分に含浸し、保持した状態のものが好ましく、この
ような連続繊維が補強していることが、管の水密性、お
よび、連続繊維と熱可塑性樹脂との接着性を高める点で
好ましく、連続繊維と樹脂との接着性を高めるためにあ
らかじめフィラメント間に熱可塑性樹脂が含浸される等
の表面処理が施されたものを用いるのが好ましい。
向に巻回配置される連続繊維は、同じ種類の繊維であっ
てもよいし、異なる種類の繊維であってもよい。又、連
続繊維はそのフィラメント一本一本の間に熱可塑性樹脂
が充分に含浸し、保持した状態のものが好ましく、この
ような連続繊維が補強していることが、管の水密性、お
よび、連続繊維と熱可塑性樹脂との接着性を高める点で
好ましく、連続繊維と樹脂との接着性を高めるためにあ
らかじめフィラメント間に熱可塑性樹脂が含浸される等
の表面処理が施されたものを用いるのが好ましい。
第１の強化層と第２の強化層の融着一体化は、内層の
熱可塑性樹脂管の外周に形成された管の長手方向に連続
繊維が配置された熱可塑性樹脂からなる第１の強化層の
外周に、熱可塑性樹脂が保持された多数のフィラメント
からなる連続繊維を一層あるいは多層を加熱しながら巻
回するか、又は巻回した後に加熱手段により第１の強化
層と第２の強化層を形成する連続繊維が含浸した熱可塑
性樹脂を加熱し、互いを融着することにより得られる。
熱可塑性樹脂管の外周に形成された管の長手方向に連続
繊維が配置された熱可塑性樹脂からなる第１の強化層の
外周に、熱可塑性樹脂が保持された多数のフィラメント
からなる連続繊維を一層あるいは多層を加熱しながら巻
回するか、又は巻回した後に加熱手段により第１の強化
層と第２の強化層を形成する連続繊維が含浸した熱可塑
性樹脂を加熱し、互いを融着することにより得られる。
本発明の複合管の長手方向に配置される第１の強化層
のシート状繊維複合体は、連続繊維のフィラメント間に
熱可塑性樹脂が含浸され保持され、加熱・加圧等により
シート状にされたものである。そして、このシート状繊
維複合体は、そのシートの長手方向と略平行に連続繊維
が配置される。シート状繊維複合体の幅は成形する強化
層を設けた２層管の外周の周長と略等しく成形され、厚
みは所望する強化層の厚みにより決められるが、通常は
0.1mm〜3mm程度のものが好適に用いられる。またシート
状繊維複合体中の繊維は、シートの長手方向と略平行に
配置された連続繊維が必要であるが、その他にこの連続
繊維と直交方向等の交叉方向に配置された有限長の繊維
から構成されるクロス状繊維材に、熱可塑性樹脂が保持
されてなる繊維複合体であってもよい。このシート状繊
維複合体中の繊維量は５〜70容量％である。５容量％未
満では充分な補強効果が得られず、70容量％を超えると
内層の熱可塑性樹脂管及び第２の強化層との融着性が低
下し充分に界面が融着しない。
のシート状繊維複合体は、連続繊維のフィラメント間に
熱可塑性樹脂が含浸され保持され、加熱・加圧等により
シート状にされたものである。そして、このシート状繊
維複合体は、そのシートの長手方向と略平行に連続繊維
が配置される。シート状繊維複合体の幅は成形する強化
層を設けた２層管の外周の周長と略等しく成形され、厚
みは所望する強化層の厚みにより決められるが、通常は
0.1mm〜3mm程度のものが好適に用いられる。またシート
状繊維複合体中の繊維は、シートの長手方向と略平行に
配置された連続繊維が必要であるが、その他にこの連続
繊維と直交方向等の交叉方向に配置された有限長の繊維
から構成されるクロス状繊維材に、熱可塑性樹脂が保持
されてなる繊維複合体であってもよい。このシート状繊
維複合体中の繊維量は５〜70容量％である。５容量％未
満では充分な補強効果が得られず、70容量％を超えると
内層の熱可塑性樹脂管及び第２の強化層との融着性が低
下し充分に界面が融着しない。
連続繊維を管の概略周方向に配置して第２の強化層を
形成するのに用いる繊維複合体は、連続繊維のフィラメ
ント間に熱可塑性樹脂が含浸され保持され、加熱・加圧
等によりテープ状、紐状等にされた繊維複合体であっ
て、繊維複合体の長手方向と略平行に連続繊維が配置さ
れる。この繊維複合体の幅、厚みは特に制限されない
が、紐状の繊維複合体を用いる場合には、直径0.5〜5mm
程度のものが好適に用いられ、テープ状の繊維複合体が
用いられる場合には幅10〜100mm、厚み0.1mm〜3mm程度
のものが好適に用いられる。またテープ状の繊維複合体
中の繊維は、その長手方向と略平行に配置された連続繊
維が必須であるが、その他にこの連続繊維と直交方向等
の交叉方向に配置された有限長さの繊維が含まれたもの
であってもよい。
形成するのに用いる繊維複合体は、連続繊維のフィラメ
ント間に熱可塑性樹脂が含浸され保持され、加熱・加圧
等によりテープ状、紐状等にされた繊維複合体であっ
て、繊維複合体の長手方向と略平行に連続繊維が配置さ
れる。この繊維複合体の幅、厚みは特に制限されない
が、紐状の繊維複合体を用いる場合には、直径0.5〜5mm
程度のものが好適に用いられ、テープ状の繊維複合体が
用いられる場合には幅10〜100mm、厚み0.1mm〜3mm程度
のものが好適に用いられる。またテープ状の繊維複合体
中の繊維は、その長手方向と略平行に配置された連続繊
維が必須であるが、その他にこの連続繊維と直交方向等
の交叉方向に配置された有限長さの繊維が含まれたもの
であってもよい。
フィラメント間に熱可塑性樹脂を含浸させて連続繊維
に熱可塑性樹脂を保持させる方法は、多数のフィラメン
トより構成されるロービング状もしくはストランド状の
連続繊維材を（ｉ）粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通
過させる方法、（ii）粉体状熱可塑性樹脂を分散した液
体の槽中を通過させ、粉体状熱可塑性樹脂をフィラメン
ト間に含浸させ続いて溶融温度以上に加熱して繊維と樹
脂を一体化せしめるか、又は含浸させた後一旦乾燥させ
た後に溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂を一体化せし
め、シート状、テープ状、紐状等の所望の形状に成形す
る方法が好適に採用される。また、溶融粘度が低い樹脂
の場合には、上記連続繊維材を溶融樹脂の槽中に浸漬す
る方法で含浸させることも可能である。
に熱可塑性樹脂を保持させる方法は、多数のフィラメン
トより構成されるロービング状もしくはストランド状の
連続繊維材を（ｉ）粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通
過させる方法、（ii）粉体状熱可塑性樹脂を分散した液
体の槽中を通過させ、粉体状熱可塑性樹脂をフィラメン
ト間に含浸させ続いて溶融温度以上に加熱して繊維と樹
脂を一体化せしめるか、又は含浸させた後一旦乾燥させ
た後に溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂を一体化せし
め、シート状、テープ状、紐状等の所望の形状に成形す
る方法が好適に採用される。また、溶融粘度が低い樹脂
の場合には、上記連続繊維材を溶融樹脂の槽中に浸漬す
る方法で含浸させることも可能である。
強化層の外周に外層を設ける場合、外層に用いる熱可
塑性樹脂は、特に制限なく総ての熱可塑性樹脂が採用さ
れてよいが、境界の強化層に用いられている熱可塑性樹
脂と融着性のよい熱可塑性樹脂を用いることが、強化層
と外層とが強固に融着一体化した複合管が得られる点で
好ましい。
塑性樹脂は、特に制限なく総ての熱可塑性樹脂が採用さ
れてよいが、境界の強化層に用いられている熱可塑性樹
脂と融着性のよい熱可塑性樹脂を用いることが、強化層
と外層とが強固に融着一体化した複合管が得られる点で
好ましい。
以下、本発明を第１図〜第４図に基づいて説明する。
第１図は、本発明にかかる複合管の一実施例の端面を
剥離した斜視図である。この図において、１は複合管で
あり、この複合管１は芯材となる内層の熱可塑性樹脂管
２の外周に管の長手方向に連続繊維が配置された第１の
強化層３と、この強化層３の外周に管の略周方向に連続
繊維が配置された第２の強化層４と、この第２の強化層
４外周に熱可塑性樹脂が被覆された外層５とから構成さ
れている。
剥離した斜視図である。この図において、１は複合管で
あり、この複合管１は芯材となる内層の熱可塑性樹脂管
２の外周に管の長手方向に連続繊維が配置された第１の
強化層３と、この強化層３の外周に管の略周方向に連続
繊維が配置された第２の強化層４と、この第２の強化層
４外周に熱可塑性樹脂が被覆された外層５とから構成さ
れている。
第２図ないし第４図は本発明にかかる複合管の製造工
程の一例を示す説明図であり、これらの図において製造
工程は、押出機11と、この押出機11の先端に取付けられ
て、軸心に配置され先方まで延びている内コア12と、こ
の内コア12の外周に環状間隙を形成するように配置され
た内金型13と、この内金型13の外周に環状の隙間14を形
成するように配置された賦形ロール15,16と、内金型13
の先方の外周に隙間14と同心状の環状の間隙が形成され
るように内コア12と同心状に配置された外金型17と、外
金型17で成形された積層管10bに繊維複合体９を巻回す
る巻回装置18を備えると共に、さらに、内金型13の近傍
に配置されてシート状繊維複合体８を加熱する加熱手段
23と、２層積層管10b及び巻回した繊維複合体９を加熱
する加熱手段24と、熱可塑性樹脂を供給する押出機19
と、この押出機19の先端に取付けられて強化層４の外周
に熱可塑性樹脂を被覆して外層５を成形する被覆金型20
と、外層が成形された４層積層の複合管１を冷却サイジ
ングする冷却装置21と、成形された複合管１を引き取る
引取機22とから構成されている。
程の一例を示す説明図であり、これらの図において製造
工程は、押出機11と、この押出機11の先端に取付けられ
て、軸心に配置され先方まで延びている内コア12と、こ
の内コア12の外周に環状間隙を形成するように配置され
た内金型13と、この内金型13の外周に環状の隙間14を形
成するように配置された賦形ロール15,16と、内金型13
の先方の外周に隙間14と同心状の環状の間隙が形成され
るように内コア12と同心状に配置された外金型17と、外
金型17で成形された積層管10bに繊維複合体９を巻回す
る巻回装置18を備えると共に、さらに、内金型13の近傍
に配置されてシート状繊維複合体８を加熱する加熱手段
23と、２層積層管10b及び巻回した繊維複合体９を加熱
する加熱手段24と、熱可塑性樹脂を供給する押出機19
と、この押出機19の先端に取付けられて強化層４の外周
に熱可塑性樹脂を被覆して外層５を成形する被覆金型20
と、外層が成形された４層積層の複合管１を冷却サイジ
ングする冷却装置21と、成形された複合管１を引き取る
引取機22とから構成されている。
次に、本発明の複合管の製造方法を説明する。
先ず、内金型13の後方よりシート状繊維複合体８を連
続的に内金型13の外周と賦形ロール15,16により形成さ
れる環状の隙間14を通過させて供給し、連続繊維が管の
長手方向に配置された管状体10aを成形する（第３図な
いし第４図）。この時、加熱手段23によりシート状繊維
複合体８を加熱すると管状体10aの成形を容易にするこ
とができ、また賦形ロール15,16をシート状繊維複合体
８の軟化温度以上に加熱してもよい。
続的に内金型13の外周と賦形ロール15,16により形成さ
れる環状の隙間14を通過させて供給し、連続繊維が管の
長手方向に配置された管状体10aを成形する（第３図な
いし第４図）。この時、加熱手段23によりシート状繊維
複合体８を加熱すると管状体10aの成形を容易にするこ
とができ、また賦形ロール15,16をシート状繊維複合体
８の軟化温度以上に加熱してもよい。
続いて、上記管状体10aは内金型13及び内コア12と外
金型17とで形成されている環状の隙間に導入される。こ
こで押出機11から押出された溶融可塑化した熱可塑性樹
脂は内金型13により管状に成形され、内金型13内部で管
状体10aの内面に押出積層され、内層の熱可塑性樹脂の
外周に連続繊維が管の長手方向に配置された熱可塑性樹
脂の第１の強化層３が融着された２層管10bを成形す
る。
金型17とで形成されている環状の隙間に導入される。こ
こで押出機11から押出された溶融可塑化した熱可塑性樹
脂は内金型13により管状に成形され、内金型13内部で管
状体10aの内面に押出積層され、内層の熱可塑性樹脂の
外周に連続繊維が管の長手方向に配置された熱可塑性樹
脂の第１の強化層３が融着された２層管10bを成形す
る。
続いて、２層管10bの周囲に巻回装置18を回転させて
繊維複合体９を巻回し、２層管10b及び繊維複合体９の
表面を加熱手段24により加熱して両者を融着し、連続繊
維が管の概略周方向に配置された熱可塑性樹脂の第２の
強化層４を設ける。２層管10bの表面が融着状態にある
ときに繊維複合体９を巻回することにより両者が融着し
た３層管10cが得られる。
繊維複合体９を巻回し、２層管10b及び繊維複合体９の
表面を加熱手段24により加熱して両者を融着し、連続繊
維が管の概略周方向に配置された熱可塑性樹脂の第２の
強化層４を設ける。２層管10bの表面が融着状態にある
ときに繊維複合体９を巻回することにより両者が融着し
た３層管10cが得られる。
続いて、３層管10cの第２の強化層４の外周に、熱可
塑性樹脂を押出機19から被覆金型20をへて導入し、強化
層４の外周に外層５を設けた後、水槽等の冷却装置21に
より冷却サイジングして複合管１を製造し、引取機22に
より引き取る。
塑性樹脂を押出機19から被覆金型20をへて導入し、強化
層４の外周に外層５を設けた後、水槽等の冷却装置21に
より冷却サイジングして複合管１を製造し、引取機22に
より引き取る。
なお、２層管10aの外周に繊維複合体９を巻回融着す
る際、２層管10aが変形するのを防止するために、内コ
ア12を２層管10aの内部に押出方向に突出させ、この内
コア12の外側位置で繊維複合体９を２層管10aの外周に
巻回する方法、あるいは内コア12の先端より２層管10a
の内部に冷却空気を吹き込み２層管10aの内面を冷却し
つつ繊維複合体９を巻回する方法等が採用されるように
してもよい。また、上記において、複合管は引取機で引
き取りながら、一連の製造工程を連続的に行うことによ
り連続して製造する例について示したが、２層管を予め
別の工程で製造しておき、後で第２の強化層を成形して
もよい。また、上記ににおいては、シート状繊維複合体
を加熱する例について示したが、加熱操作はなくてもよ
いし、加熱手段の設置位置も上記例に限られない。
る際、２層管10aが変形するのを防止するために、内コ
ア12を２層管10aの内部に押出方向に突出させ、この内
コア12の外側位置で繊維複合体９を２層管10aの外周に
巻回する方法、あるいは内コア12の先端より２層管10a
の内部に冷却空気を吹き込み２層管10aの内面を冷却し
つつ繊維複合体９を巻回する方法等が採用されるように
してもよい。また、上記において、複合管は引取機で引
き取りながら、一連の製造工程を連続的に行うことによ
り連続して製造する例について示したが、２層管を予め
別の工程で製造しておき、後で第２の強化層を成形して
もよい。また、上記ににおいては、シート状繊維複合体
を加熱する例について示したが、加熱操作はなくてもよ
いし、加熱手段の設置位置も上記例に限られない。
また、上記において、複合管を熱可塑性樹脂の内層か
ら外周に、順次連続繊維が管の長手方向に配置された第
１の強化層と、連続繊維が管の概略周方向に巻回配置さ
れた第２の強化層と、熱可塑性樹脂の外層とから構成さ
れた例について説明したが、複合管の強化層の配置はこ
の例に限定されないと共に、強化層の数も上記例に限定
されず、第１の強化層と第２の強化層とはそれぞれ複数
であってもよいし、また強化層の外周に熱可塑性樹脂の
外層はなくてもよい。
ら外周に、順次連続繊維が管の長手方向に配置された第
１の強化層と、連続繊維が管の概略周方向に巻回配置さ
れた第２の強化層と、熱可塑性樹脂の外層とから構成さ
れた例について説明したが、複合管の強化層の配置はこ
の例に限定されないと共に、強化層の数も上記例に限定
されず、第１の強化層と第２の強化層とはそれぞれ複数
であってもよいし、また強化層の外周に熱可塑性樹脂の
外層はなくてもよい。
（作用） 本発明の複合管は、内層の熱可塑性樹脂管の外周に、
連続繊維が管の長手方向に配置された第１の強化層及び
連続繊維が管の概略周方向に配置された第２の強化層か
らなり、これらの各層の境界の熱可塑性樹脂は融着一体
化している。そのため、管の長手方向に配置された第１
の強化層の連続繊維により管の線膨張が抑制され、熱収
縮が低減され、各層の界面での剥離が発生しにくくなる
と共に、管の概略周方向に配置された第２の強化層によ
り管の耐圧性、耐衝撃性が向上する。
連続繊維が管の長手方向に配置された第１の強化層及び
連続繊維が管の概略周方向に配置された第２の強化層か
らなり、これらの各層の境界の熱可塑性樹脂は融着一体
化している。そのため、管の長手方向に配置された第１
の強化層の連続繊維により管の線膨張が抑制され、熱収
縮が低減され、各層の界面での剥離が発生しにくくなる
と共に、管の概略周方向に配置された第２の強化層によ
り管の耐圧性、耐衝撃性が向上する。
また、本発明の複合管の製造方法は、多数のフィラメ
ントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持された繊維
複合体の連続繊維が管の長手方向に配置された管状体を
成形する工程とこの管状体の内面に熱可塑性樹脂管を溶
融状態で押出積層して２層管を成形する工程とこの２層
管の外周に多数のフィラメントよりなる連続繊維に熱可
塑性樹脂が保持された繊維複合体を巻回融着する工程か
らなるので、各層の境界において熱可塑性樹脂が融着一
体化した複合管が容易に製造される。
ントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持された繊維
複合体の連続繊維が管の長手方向に配置された管状体を
成形する工程とこの管状体の内面に熱可塑性樹脂管を溶
融状態で押出積層して２層管を成形する工程とこの２層
管の外周に多数のフィラメントよりなる連続繊維に熱可
塑性樹脂が保持された繊維複合体を巻回融着する工程か
らなるので、各層の境界において熱可塑性樹脂が融着一
体化した複合管が容易に製造される。
（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例１ １）繊維複合体の作製 第５図に示すように、直径23μｍのフィラメントより
構成されるロービング状ガラス繊維（4400tex）６の10
本を、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂を主成分とす
る粒子径が約250μｍの粉体状熱可塑性樹脂組成物７
が、エアー30aにより流動化されている流動床30中を通
過させて、ガラス繊維６のフィラメント間に粉体状熱可
塑性樹脂を付着させた後、約180℃に加熱された１対の
加熱ロール31により加熱・加圧し、熱可塑性樹脂を溶融
させガラス繊維６と一体化せしめ、厚み0.6mmの繊維複
合体6aを作製した。この繊維複合体の熱可塑性樹脂とガ
ラス繊維との容積割合は、熱可塑性樹脂：ガラス繊維＝
75:25であった。
構成されるロービング状ガラス繊維（4400tex）６の10
本を、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂を主成分とす
る粒子径が約250μｍの粉体状熱可塑性樹脂組成物７
が、エアー30aにより流動化されている流動床30中を通
過させて、ガラス繊維６のフィラメント間に粉体状熱可
塑性樹脂を付着させた後、約180℃に加熱された１対の
加熱ロール31により加熱・加圧し、熱可塑性樹脂を溶融
させガラス繊維６と一体化せしめ、厚み0.6mmの繊維複
合体6aを作製した。この繊維複合体の熱可塑性樹脂とガ
ラス繊維との容積割合は、熱可塑性樹脂：ガラス繊維＝
75:25であった。
上記繊維複合体6aを切断し、幅107mm、厚み0.6mmの連
続ガラス繊維が長手方向に配置されたシート状繊維複合
体８を作製した。又、上記繊維複合体6aを切断し、幅20
mm、厚み0.6mmの連続ガラス繊維が長さ方向に配置され
たテープ状の繊維複合体９を作製した。
続ガラス繊維が長手方向に配置されたシート状繊維複合
体８を作製した。又、上記繊維複合体6aを切断し、幅20
mm、厚み0.6mmの連続ガラス繊維が長さ方向に配置され
たテープ状の繊維複合体９を作製した。
２）複合管の製造 上記シート状繊維複合体８及びテープ状の繊維複合体
９を用いて、第２図に示すような工程により複合管を製
造した。
９を用いて、第２図に示すような工程により複合管を製
造した。
シート状繊維複合体８を、加熱手段23として用いる熱
風発生機により熱風を吹きつけて加熱しつつ、賦形ロー
ル15,16により外径＝約34mm、厚み0.6mmの管状体10aに
成形した。
風発生機により熱風を吹きつけて加熱しつつ、賦形ロー
ル15,16により外径＝約34mm、厚み0.6mmの管状体10aに
成形した。
続いて、上記管状体10aを内金型13（温度＝約210℃）
と内コア12（温度＝約210℃）と外金型17（温度＝約210
℃）とで構成される環状の隙間に導入し、押出機11によ
り溶融可塑化され、内金型13により管状に成形された塩
素化ポリ塩化ビニル樹脂を、外金型17内部で管状体10a
内面に押出積層し、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管（厚み
約1.5mm）を内層２とした塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管
の外周に連続ガラス繊維が管の長手方向に配置された酢
酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の第１の強化層３（厚
み約0.6mm）が融着された外径＝34mmの２層管10aを成形
した。
と内コア12（温度＝約210℃）と外金型17（温度＝約210
℃）とで構成される環状の隙間に導入し、押出機11によ
り溶融可塑化され、内金型13により管状に成形された塩
素化ポリ塩化ビニル樹脂を、外金型17内部で管状体10a
内面に押出積層し、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管（厚み
約1.5mm）を内層２とした塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管
の外周に連続ガラス繊維が管の長手方向に配置された酢
酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の第１の強化層３（厚
み約0.6mm）が融着された外径＝34mmの２層管10aを成形
した。
続いて、上記２層管10aの外周に、テープ状の繊維複
合体９を巻回装置18を用いて、連続ガラス繊維を管の長
手方向に対して10.5°傾けて連続的に巻回し、遠赤外線
ヒーターの加熱手段24により２層管10a及びシート状繊
維複合体８を加熱し、両者を融着一体化し、２層管10a
の外周に連続ガラス繊維が管の概略周方向に配置された
酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の厚みが約0.6mmの
第２の強化層４を設けた。
合体９を巻回装置18を用いて、連続ガラス繊維を管の長
手方向に対して10.5°傾けて連続的に巻回し、遠赤外線
ヒーターの加熱手段24により２層管10a及びシート状繊
維複合体８を加熱し、両者を融着一体化し、２層管10a
の外周に連続ガラス繊維が管の概略周方向に配置された
酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の厚みが約0.6mmの
第２の強化層４を設けた。
続いて、強化層４が設けられた３層の積層管10cを被
覆金型20に導入し、押出機19により溶融可塑化されたポ
リ塩化ビニル樹脂を積層管10cの強化層４の外周に押出
被覆し外層５（厚み約1mm）を設けた後、冷却装置21で
冷却サイジングを施し４層の複合管１とした。この上記
一連の工程を引取機22で引き取りつつ行い、複合管１を
連続的に製造した。
覆金型20に導入し、押出機19により溶融可塑化されたポ
リ塩化ビニル樹脂を積層管10cの強化層４の外周に押出
被覆し外層５（厚み約1mm）を設けた後、冷却装置21で
冷却サイジングを施し４層の複合管１とした。この上記
一連の工程を引取機22で引き取りつつ行い、複合管１を
連続的に製造した。
得られた複合管１は、内径が約30.8mm、外径が約37.2
mmの積層管であって、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管の内
層２の外周に連続ガラス繊維が管の長手方向に配置され
た酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の第１の強化層３
が融着され、この強化層の外周に連続ガラス繊維が管の
概略周方向に配置された酢酸ビニル−塩化ビニル共重合
樹脂の第２の強化層４が融着され、さらにこの強化層４
の外周にポリ塩化ビニル樹脂管の外層５が融着されてな
る４層の複合管であった。
mmの積層管であって、塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管の内
層２の外周に連続ガラス繊維が管の長手方向に配置され
た酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂の第１の強化層３
が融着され、この強化層の外周に連続ガラス繊維が管の
概略周方向に配置された酢酸ビニル−塩化ビニル共重合
樹脂の第２の強化層４が融着され、さらにこの強化層４
の外周にポリ塩化ビニル樹脂管の外層５が融着されてな
る４層の複合管であった。
比較例 特開昭59−48120号公報に開示された製造方法によ
り、内径30mm、外径34mmの塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管
の内層の外周に、連続ガラス繊維が管の長手方向に配置
された不飽和ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）の強化
層（厚み約0.6mm）が設けられ、さらにこの強化層の外
周に連続ガラス繊維が管の概略周方向に配置された不飽
和ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）の強化層（厚み約
0.6mm）が設けられ、更にこの強化層の外周にポリ塩化
ビニル樹脂の外層（厚み約1mm）が融着されてなる複合
管を成形した。
り、内径30mm、外径34mmの塩素化ポリ塩化ビニル樹脂管
の内層の外周に、連続ガラス繊維が管の長手方向に配置
された不飽和ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）の強化
層（厚み約0.6mm）が設けられ、さらにこの強化層の外
周に連続ガラス繊維が管の概略周方向に配置された不飽
和ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）の強化層（厚み約
0.6mm）が設けられ、更にこの強化層の外周にポリ塩化
ビニル樹脂の外層（厚み約1mm）が融着されてなる複合
管を成形した。
（評価） 実施例１及び比較例で得られた複合管を長さ1mに切断
し、それぞれの複合管に温水（90℃）と冷水（25℃）を
15分間隔で交互に通水する冷熱繰り返し試験を行った。
し、それぞれの複合管に温水（90℃）と冷水（25℃）を
15分間隔で交互に通水する冷熱繰り返し試験を行った。
上記試験5000サイクル経過後の状態を観察したとこ
ろ、実施例１で得た複合管には異常は認められなかった
が、比較例で得た複合管は、内層の塩素化ポリ塩化ビニ
ル樹脂管と不飽和ポリエステル樹脂の界面で剥離が発生
していた。
ろ、実施例１で得た複合管には異常は認められなかった
が、比較例で得た複合管は、内層の塩素化ポリ塩化ビニ
ル樹脂管と不飽和ポリエステル樹脂の界面で剥離が発生
していた。
（発明の効果） 本発明の複合管は、内層の熱可塑性樹脂の内層の外周
に、連続繊維が管の長手方向及び概略周方向に配置され
た２層の強化層が設けられていると共に融着一体化して
いるので、管の熱収縮が小さく、耐圧性、耐衝撃性に優
れている。また、温水を流した場合あるいは高温下で使
用した場合にも、複合管の各層の境界の界面での剥離が
発生しない。
に、連続繊維が管の長手方向及び概略周方向に配置され
た２層の強化層が設けられていると共に融着一体化して
いるので、管の熱収縮が小さく、耐圧性、耐衝撃性に優
れている。また、温水を流した場合あるいは高温下で使
用した場合にも、複合管の各層の境界の界面での剥離が
発生しない。
また、本発明の複合管の製造方法は、多数のフィラメ
ントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持された繊維
複合体の連続繊維が管の長手方向に配置された管状体を
成形する工程とこの管状体の内面に熱可塑性樹脂管を溶
融状態で押出積層して２層管を成形する工程とこの２層
管の外周に多数のフィラメントよりなる連続繊維に熱可
塑性樹脂が保持された繊維複合体を巻回融着する工程か
らなるので、上記のような複合管を容易に製造すること
ができる。
ントよりなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持された繊維
複合体の連続繊維が管の長手方向に配置された管状体を
成形する工程とこの管状体の内面に熱可塑性樹脂管を溶
融状態で押出積層して２層管を成形する工程とこの２層
管の外周に多数のフィラメントよりなる連続繊維に熱可
塑性樹脂が保持された繊維複合体を巻回融着する工程か
らなるので、上記のような複合管を容易に製造すること
ができる。
第１図は本発明にかかる複合管の一実施例の斜視図、第
２図は本発明にかかる複合管の製造方法の工程の一例を
示す説明図、第３図は２層管を成形する工程を説明する
ための断面図、第４図はシート状繊維複合体から強化層
を成形する工程を説明するための平面図、第５図は繊維
複合体を製造する工程を説明する説明図である。 1;複合管、2;内層の熱可塑性樹脂管 3;第１の強化層、4;第２の強化層 8;シート状繊維複合体 9;繊維複合体、10a;管状体 11,19;押出機、18;巻回装置 20;被覆金型 21;冷却装置、22;引取機
２図は本発明にかかる複合管の製造方法の工程の一例を
示す説明図、第３図は２層管を成形する工程を説明する
ための断面図、第４図はシート状繊維複合体から強化層
を成形する工程を説明するための平面図、第５図は繊維
複合体を製造する工程を説明する説明図である。 1;複合管、2;内層の熱可塑性樹脂管 3;第１の強化層、4;第２の強化層 8;シート状繊維複合体 9;繊維複合体、10a;管状体 11,19;押出機、18;巻回装置 20;被覆金型 21;冷却装置、22;引取機
Claims (2)
- 【請求項１】内層の熱可塑性樹脂管、連続繊維が管の長
手方向に配置された熱可塑性樹脂の強化層、および連続
繊維が管の略周方向に巻回配置された熱可塑性樹脂の強
化層が互いに融着一体化されてなることを特徴とする複
合管。 - 【請求項２】（ａ）多数の連続するフィラメントよりな
る連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなるシート状繊
維複合体から上記連続繊維が長手方向に配置された管状
体を成形する工程、（ｂ）該管状体の内面に熱可塑性樹
脂を溶融状態で押出積層し２層管を成形する工程、
（ｃ）該２層管の外周に多数の連続するフィラメントよ
りなる連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなる繊維複
合体を巻回融着する工程を包含してなることを特徴とす
る複合管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298509A JPH086847B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 複合管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298509A JPH086847B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 複合管およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157591A JPH03157591A (ja) | 1991-07-05 |
| JPH086847B2 true JPH086847B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17860638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1298509A Expired - Fee Related JPH086847B2 (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | 複合管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086847B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220134689A1 (en) * | 2016-06-01 | 2022-05-05 | Long Pipes Limited | Construction of tubular assemblies |
| EP4058273A4 (en) * | 2019-11-15 | 2023-12-27 | Nexgen Pipes Pte. Ltd. | TUBE FORMING DEVICE |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065464A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 複合管 |
| EP2667072A1 (en) * | 2012-05-21 | 2013-11-27 | MIR Arastima ve Gelistime A.S. | Thermoplastic pipe having longitudinally arranged continuous fiber reinforcement and production method thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602388U (ja) * | 1984-05-04 | 1985-01-09 | 富士通株式会社 | 直流直流変換形電源装置 |
| JPS6222038A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度検出装置 |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP1298509A patent/JPH086847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220134689A1 (en) * | 2016-06-01 | 2022-05-05 | Long Pipes Limited | Construction of tubular assemblies |
| US11806919B2 (en) * | 2016-06-01 | 2023-11-07 | Long Pipes Usa, Inc. | Construction of tubular assemblies |
| EP4058273A4 (en) * | 2019-11-15 | 2023-12-27 | Nexgen Pipes Pte. Ltd. | TUBE FORMING DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03157591A (ja) | 1991-07-05 |
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