(57)【要約】【課題】  合成樹脂製管体の内周面にゴム輪による止水部を備えた、止水信頼性の高い円筒管の製造方法を提供する。【解決手段】  一実施形態としての円筒管１の製造方法は、管体２において、ゴム輪３１を取り付ける取付領域の表面に粗面化処理を行う工程と、粗面化した取付領域に接着剤を塗布する工程と、接着剤を塗布した取付領域にゴム輪３１及びＯリング３２を接着固定して止水部４を形成する工程とを含む。取付領域の粗面化処理はサンドペーパ掛けや研磨具によるサンディングにより行う。また、粗面化する取付領域は１ｍｍ以下の深さを有する凹部として形成する。【選択図】  図５
2010194944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールベルトを螺旋状に巻回した金型を用いて成形された合成樹脂製管体の内周面にゴム輪による止水部を備える円筒管の製造方法であって、
前記管体の内周面に取り付けるゴム輪の取付領域は、管体の端部から内側に後退させて設定され、
この取付領域の表面に粗面化処理を行う工程と、
粗面化した取付領域に接着剤を塗布する工程と、
接着剤を塗布した取付領域にゴム輪を接着固定して止水部を形成する工程とを含み、
前記取付領域の範囲内において、前記管体の成形の際に管体の内周面に螺旋状に生じた段差を、前記粗面化処理を行う工程で削取して、段差の無い均一な表面に形成し、
前記取付領域の表面とゴム輪の接着面とを相互に水密的に結合して止水部を形成することを特徴とする円筒管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒管の製造方法において、
前記取付領域の粗面化処理は粗しにより行うことを特徴とする円筒管の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の円筒管の製造方法において、
前記取付領域の粗面化処理は取付領域の周囲を被覆保護し、粒子状研磨材を吹き付けることにより行うことを特徴とする円筒管の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の円筒管の製造方法において、
前記粗面化する取付領域は１ｍｍ以下の深さを有する凹部として形成することを特徴とする円筒管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製円筒管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から合成樹脂管は、金属管やコンクリート管に比べて軽量で耐久性・施工性にも富むことから広く一般に普及している。また、合成樹脂管の中でも、繊維強化樹脂成形品からなる管は、従来の合成樹脂管の利点に加え強度面も優れており、地中埋設管や給排水管等として多用されている。
【０００３】
このような繊維強化樹脂管（ＦＲＰ複合管）は、フィラメントワインディング法（ＦＷ法）や遠心成形法などにより成形され、これらのうち、フィラメントワインディング法がよく用いられている。このフィラメントワインディング法で形成される繊維強化樹脂管は、中空円筒形の金型（マンドレル）に内面が接した状態で連続的に成形されるので、成形品の内周面を金型の表面と同様の平滑性を有するように形成することができ、良好な流水性が得られて、必要口径も小さくて済むという利点がある。
【０００４】
ところで、従来のフィラメントワインディング法により成形される繊維強化樹脂管は、軸方向に移動しつつ周方向に回転する金型の周囲に、複数本の長強化繊維材を連続的に巻回し、下側と上側に巻回される周方向の長強化繊維材の間に、軸方向の強化繊維材を交差するように規則的に供給し、これらの強化繊維材に重合性樹脂組成物を含浸させて熱硬化させることにより製造されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記のフィラメントワインディング法において、金型は円筒状に組まれた骨組みの外周面に、所定幅のスチールベルトを螺旋状に巻回して形成されているものが一般的である。このため、得られた長尺の繊維強化樹脂管は、内周面に、螺旋状に巻回したスチールベルトの型跡が現れることとなる。
【０００７】
通常、スチールベルトは非常に薄い材質であるため、成形品である繊維強化樹脂管の内周面は平滑に形成されて、管内の流水性には影響を及ぼすことがない。
【０００８】
ここで、かかる長尺の繊維強化樹脂管を一定の長さに切断して形成した管体を用いて、内周面に止水部を設けた受口を製造することを検討する。この場合、管体の内周面にはスチールベルトの型跡による僅かな段差が、管端部から全長にわたって螺旋状に走ることとなる。そうすると、内周面に止水部としてゴム輪などを接着して形成する場合には、ゴム輪と管体の内周面との間に、その段差が斜めに横切ることになる。このため、非常に僅かな段差であっても、管体の内周面とゴム輪の接着面との間に微少な隙間を生じるおそれがあり、ゴム輪による止水部を超えて水が浸入することが懸念される。
【０００９】
また、前記のフィラメントワインディング法以外の方法により成形された合成樹脂管を用いる場合であっても、内周面にゴム輪を接着固定して止水部を設けるのに、ゴム輪の接着強度が止水性に大きく影響するものとなる。そのため、ゴム輪を固定する箇所にあらかじめ凹溝を設けてゴム輪を係止させる方法も考えられるが、凹溝を設けるための型構造が複雑になりコストが増大する点や、凹溝へのゴム輪の圧入作業が繁雑になるという点で問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、止水部を備えた合成樹脂製の円筒管を低コストにて製造するとともに、その止水部の止水性に対する信頼度を向上させることのできる円筒管の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明は、スチールベルトを螺旋状に巻回した金型を用いて成形された合成樹脂製管体の内周面にゴム輪による止水部を備える円筒管の製造方法であって、前記管体の内周面に取り付けるゴム輪の取付領域は、管体の端部から内側に後退させて設定され、この取付領域の表面に粗面化処理を行う工程と、粗面化した取付領域に接着剤を塗布する工程と、接着剤を塗布した取付領域にゴム輪を接着固定して止水部を配設する工程とを含み、前記取付領域の範囲内において、前記管体の成形の際に管体の内周面に螺旋状に生じた段差を、前記粗面化処理を行う工程で削取して、段差の無い均一な表面に形成し、前記取付領域の表面とゴム輪の接着面とを相互に水密的に結合して止水部を形成することを特徴とする。
【００１２】
このような円筒管の製造方法により、ゴム輪を取り付ける取付領域に、ゴム輪を接着固定する工程に先立って、管体の成形により当該取付領域の表面に生じたスチールベルトの型跡による段差を解消し、取付領域の内外にわたるような水浸入路を完全に遮断することができ、段差の無い適度な粗面を取付領域に形成することができる。また、かかる取付領域を形成したことにより、止水部における水浸入路（みずみち）が形成されるおそれがなくなり、取付領域の表面とゴム輪の接着面との密着性が高まって相互に水密的に結合することが可能となるので、信頼性の極めて高い止水部を形成することができる。
【００１３】
上記の円筒管の製造方法において、取付領域の粗面化処理は粗しにより行うことが好ましい。また、取付領域の粗面化処理は取付領域の周囲を被覆保護し、粒子状研磨材を吹き付けることにより行うようにしてもよい。
【００１４】
このような製造方法により、合成樹脂製管体の内周面に簡単に粗面化処理を行うことができ、複雑な金型等が不要であって、コストを要することなく円筒管を製造することが可能となる。
【００１５】
また、上記の円筒管の製造方法において、粗面化する取付領域は１ｍｍ以下の深さを有する凹部として形成することが好ましい。円筒管を構成する合成樹脂製管体の内周面には、成形により僅かな段差ができていることがあるが、取付領域にかかる凹部を形成することで、段差を解消するとともに、ゴム輪の接着固定を容易にし、ゴム輪と管体との一体性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように構成される本発明の円筒管の製造方法によれば、ゴム輪を備えた合成樹脂製の円筒管を低コストにて作業性よく製造することができるとともに、円筒管のゴム輪による止水部の止水性に対する信頼度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る円筒管の製造方法において、合成樹脂製管体を成形するための成形装置の説明図である。
【図２】前記成形装置により得られた繊維強化樹脂管を示す管軸方向の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る円筒管の製造方法の各工程を、管体端部の管軸方向の切断部端面を拡大して示す説明図である。
【図４】前記円筒管の製造方法の図３（ｂ）に対応する工程における管体を示す断面図である。
【図５】実施形態に係る円筒管の製造方法により得られた円筒管の管軸方向の切断部端面図である。
【図６】図５に示す円筒管の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る円筒管の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
本実施形態の製造方法により得られる円筒管１は、合成樹脂製管体２を用いて形成される。合成樹脂製管体２の材料としては、ＦＲＰ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、不飽和ポリエステルなどの合成樹脂を採用することができる。
【００２０】
本実施形態の円筒管の製造方法に係る説明に先立って、まず、合成樹脂製管体２の成形について説明する。
【００２１】
一例として示す管体２は、次に示すような成形装置１０により連続的に成形された繊維強化樹脂管を、必要長さに切断して得られる。
【００２２】
図１は、合成樹脂製管体２に係る繊維強化樹脂管（ＦＲＰ複合管）を成形するための成形装置１０の一例である。この成形装置１０は、装置本体１０１から水平に延出された回転軸１０２を中心にして回転する円筒形の金型１０３を備えている。この金型１０３には、無端のスチールベルト１０４が螺旋状に巻回されていて、スチールベルト１０４の外表面により形成された円筒状型面が金型１０３の回転により前進するようになっている。そして、金型１０３の開放端に達したスチールベルト１０４は金型１０３の内部を通って元の位置に戻り、再び金型１０３に巻回される。金型１０３は、その開放端側が硬化炉１０５内に臨むように配置されている。
【００２３】
このような成形装置により、まず、金型１０３を回転させてスチールベルト１０４を巻回した型面を硬化炉１０５方向へ前進させつつ離型布１０６を螺旋状に巻回する。次に、ガラスペーパなどの内面保護材１０７を離型布１０６の上から螺旋状に巻回する。次に、内層側ガラスロービング１０８を型面に巻回した後、内層側ガラスロービング１０８に所望量の未硬化の熱硬化性樹脂組成物１０９を供給して、均しローラ１１５により均一に強化繊維に含浸させ、内側ＦＲＰ層１１０を形成する。
【００２４】
次に、内側ＦＲＰ層１１０の上に所望量のレジンモルタル１１１を供給し、適宜ヘラ（図示せず）などによって均して均一な厚みのレジンモルタル層１１２を形成する。次に、レジンモルタル層１１２の上から、外層側ガラスロービング１１３を型面に巻回した後、外層側ガラスロービング１１３に所望量の未硬化の熱硬化性樹脂組成物１１４を供給して、均しローラ１１６により均一に強化繊維に含浸させ、外側ＦＲＰ層１２０を形成する。その後、硬化炉１０５において加熱し、未硬化状態の熱硬化性樹脂組成物を硬化させる。硬化後、離型布１０６を除去することにより、図２に示すように繊維強化樹脂管２０が得られる。
【００２５】
このようにして連続的に成形された繊維強化樹脂管２０は、成形時に前記金型１０３に螺旋状に巻回されたスチールベルト１０４の型跡が内周面に現れて、僅かな段差２１が螺旋状に生じている。また、本実施形態の円筒管の製造方法において用いる管体２は、繊維強化樹脂管２０を所定の必要長さに切断して得られている。
【００２６】
図３〜図６は本発明の一実施形態に係る円筒管の製造方法を示し、図３各図は円筒管の製造方法の各工程を順に、管体端部の管軸方向の切断部端面を拡大して示した説明図であり、図４は図３（ｂ）に対応する合成樹脂製管体２の管軸方向の断面図であり、図５は製造された円筒管の一例を示す管軸方向の切断部端面図であり、図６は図５の円筒管を示す斜視図である。
【００２７】
図２に示した繊維強化樹脂管２０を切断して得た管体２の内周面には、図５に示すように、一端部にゴム輪３１、他端部にＯリング３２による止水部４が設けられて円筒管１が形成される。
【００２８】
円筒管１を製造する各工程について説明する。図３（ａ）は、管体２の一端部を拡大して示している。図３（ａ）に示すように、管体２の内周面には、管端部から全長にわたってスチールベルト１０４の型跡による段差２１ができている。生じた段差２１は、スチールベルト１０４の厚みを考慮すれば、通常は０．５ｍｍ以下の範囲で生じることが想定されるものである。なお、管体２の内周面は、内側に向かって小径となるテーパ面とされていてもよい。
【００２９】
このような管体２の内周面に、ゴム輪３１を取り付けて止水部４を形成する。図３（ａ）に示すように、管体２の内周面に、ゴム輪３１を取り付ける取付領域Ｔが設定される。
【００３０】
この取付領域Ｔは、管体２の端部に接して設けられるのではなく、管体２の端部から内側に後退させて設定される。また、取付領域Ｔは、接着するゴム輪３１の幅に相当する範囲で設定される。
【００３１】
取付領域Ｔにゴム輪３１を取り付けるにあっては、まず、管体２における取付領域Ｔの表面に粗面化処理を行う。粗面化処理は、少なくとも、取付領域Ｔに含まれる段差２１を削取して消滅させる程度に表面を研削することをもってなされる。
【００３２】
具体的には、管体２の内周面の取付領域Ｔに沿って、サンディングマシン等の適宜の研削具を接触移動させることにより粗し作業（サンディング）を行う。あるいは、サンドペーパ掛けによる処理や、粒子状研磨材を吹き付けるサンドブラスト処理によって取付領域Ｔに粗面化を施してもよい。
【００３３】
粗面化処理の際には、管体２の内周面の取付領域Ｔの周囲を被覆保護する。被覆保護は、マスキング材によりマスキングしたり、型板をかぶせたりすることにより行うことが好ましい。また、取付領域Ｔをあらかじめマーキングしておくことにより、取付領域Ｔに沿ってスムーズに粗面化処理が行えるようにしてもよい。
【００３４】
図３（ｂ）は、管体２の内周面の取付領域Ｔに粗面化処理を行った段階での一端部を拡大して示した端面図である。図示するように、粗面化処理を経て、取付領域Ｔは、段差２１が削取されて、段差の無い表面で、かつ、粗面２２が形成されている。また、この粗面化した取付領域Ｔは、１ｍｍ以下の深さを有する凹部２３となっている。
【００３５】
例えば、呼び径８００（管体２の内径：８２０ｍｍ）、肉厚１０ｍｍの管体２を用いて、内周面のゴム輪３１の取付領域Ｔに粗面化処理を行う場合、取付領域Ｔに形成される凹部２３の深さは０．６ｍｍ程度で足りる。
【００３６】
また、呼び径３００（管体２の内径：３１０ｍｍ）、肉厚７ｍｍの管体２を用いて、内周面のゴム輪３１の取付領域Ｔに粗面化処理を行う場合、取付領域Ｔに形成される凹部２３の深さは、０．３ｍｍ程度で十分なものとなる。
【００３７】
このように管体２のゴム輪３１の取付領域Ｔに粗面化処理を施し、凹部２３を形成することにより、図４に示すように、取付領域Ｔの内外（管軸方向の前後）に及んでいた連続する段差２１を、取付領域Ｔにおいて完全に消滅させることができる。
【００３８】
取付領域Ｔの表面に粗面２２を形成して浅い溝状の凹部２３を形成した後、かかる取付領域Ｔに接着剤５を塗布する。次いで、図３（ｃ）に示すように、接着剤５を塗布した取付領域Ｔに重ね合わせるようにゴム輪３１を配設して、ゴム輪３１を接着固定する。これにより、管体２の一端部の内周面に止水部４が形成される。他端部の止水部４も、これと同様の工程を経てＯリング３２が取り付けられる。
【００３９】
取付領域Ｔは、内周面の螺旋状の段差２１を完全に解消した１ｍｍ以下の深さの凹部２３が形成されているので、止水部４を超えて水が浸入するような水みちが完全に遮断されて消滅している。このため、ゴム輪３１及びＯリング３２と取付領域Ｔの表面との間は、段差２１が介在せず、隙間を生じるおそれが全く無いので、相互に水密的に結合することができる。また、取付領域Ｔは、粗面となっているので、平滑面に接着する場合に比して、接着剤５とゴム輪３１との付着強度が格段に高く、剥がれ難いものとなる。これにより、円筒管１に設けられた止水部４は、管体２の内周面に隙間なく完全に密着したものとなり、高い止水性を確保することが可能となる。
【００４０】
また、図３（ｃ）に示すように、ゴム輪３１の表面は凹凸部３１ａが形成されており、接合される管体との密着性を増し、より一層、止水性を高めることができるものとなっている。
【００４１】
以上のようにして得られた円筒管１は、図５及び図６に示すように、内周面に止水部４を備えて、かつ、他の管体と結合したとき良好な止水性を確保することができる。また、上記のような製造方法とすることにより、円筒管１を製造するために新たに金型を用意する必要が無く、従来と同様に得られた合成樹脂管を用いて、止水信頼性の高い円筒管１を製造することが可能となる。
【００４２】
円筒管１を構成する管体２は、上記のようにフィラメントワインディング法により連続的に成形された繊維強化樹脂管に限るものではなく、射出成形法や遠心成形法など、どのような成形法によって得られた管であってもよい。また、ゴム輪３１の凹凸部３１ａの断面形状は、例示のものに限定されず、どのような形態のゴム輪３１であってもよい。
【００４３】
このような製造方法により得られた円筒管１は、合成樹脂管の一端にゴム輪３１を介在させて嵌め込まれ、止水性の高い管継手の受口構造を形成することができる。円筒管１の止水部４は、ゴム輪３１と管体２の内周面とが高い接着度合いで一体化されており、みずみちとなるような隙間を生じるおそれが全くなく、高い信頼性を備えたものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、例えば合成樹脂管同士の管継手の受口部分を製造するのに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１      円筒管
２      合成樹脂製管体
２０    繊維強化樹脂管
２１    段差
２２    粗面
２３    凹部
３１    ゴム輪
３１ａ  凹凸部
３２    Ｏリング
４      止水部
５      接着剤
Ｔ      取付領域
１０    成形装置
１０１  装置本体
１０２  回転軸
１０３  金型
１０４  スチールベルト
１０５  硬化炉
１０６  離型布
１０７  内面保護材
１０８  内層側ガラスロービング
１０９，１１４  熱硬化性樹脂組成物
１１０  内側ＦＲＰ層
１１１  レジンモルタル
１１２  レジンモルタル層
１１３  外層側ガラスロービング
１１５，１１６  均しローラ
１２０  外側ＦＲＰ層
【図１】
2010194944.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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