(57)【要約】【課題】外周面からの荷重に対する曲げ強度を向上することができる、複合管を提供する。【解決手段】本発明に係る複合管は、円筒状の芯材と、前記芯材の径方向外方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１外側ＦＲＰ層と、前記第１外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２外側ＦＲＰ層と、前記芯材の径方向内方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１内側ＦＲＰ層と、前記第１内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２内側ＦＲＰ層と、前記第２内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、少なくとも軸方向に延びる強化繊維を含有する第３内側ＦＲＰ層と、を備えている。【選択図】図２
2019074211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の芯材と、
前記芯材の径方向外方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１外側ＦＲＰ層と、
前記第１外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２外側ＦＲＰ層と、
前記芯材の径方向内方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１内側ＦＲＰ層と、
前記第１内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２内側ＦＲＰ層と、
前記第２内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、少なくとも軸方向に延びる強化繊維を含有する第３内側ＦＲＰ層と、
を備えている、複合管。
【請求項２】
前記第３内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置される内面保護層をさらに備えている、請求項１に記載の複合管。
【請求項３】
前記第２外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置される外面保護層をさらに備えている、請求項１または２に記載の複合管。
【請求項４】
前記第３内側ＦＲＰ層の強化繊維の少なくとも一部は、当該複合管の内壁面から径方向内方に１ｍｍ以内に位置に配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の複合管。
【請求項５】
前記第３内側ＦＲＰ層は、主として軸方向に延びる強化繊維のみを含有している、請求項１から４のいずれかに記載の複合管。
【請求項６】
前記第３内側ＦＲＰ層は、軸方向に延びる強化繊維と周方向に延びる強化繊維とを含有している、請求項１から４のいずれかに記載の複合管。
【請求項７】
前記軸方向に延びる強化繊維の周方向の単位長さ当たりの本数は、前記周方向に延びる強化繊維の軸方向の単位長さ当たりの本数よりも少ない、請求項１から６のいずれかに記載の複合管。
【請求項８】
前記軸方向に延びる強化繊維は、周方向に１０ｃｍ当たり、１０〜１００本配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の複合管。
【請求項９】
前記第３内側ＦＲＰ層の強化繊維は、前記軸方向に所定の長さで延びる複数の強化繊維を周方向に並べた織布を、軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けることで構成されている、請求項１から８のいずれかに記載の複合管。
【請求項１０】
前記芯材は、レジンモルタルを含有している、請求項１から９のいずれかに記載の複合管。
【請求項１１】
前記第２外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置され、少なくとも軸方向に延びる強化繊維を含有する第３外側ＦＲＰ層を、さらに備えている、請求項１から１０のいずれかに記載の複合管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水道管などに用いられる複合管として、種々のものが提案されており、例えば、特許文献１には、複数のＦＲＰ層を積層した複合管が提案されている。このようなＦＲＰ層には、複合管の周方向に延びるガラス繊維等の強化繊維が配置されているため、例えば、複合管の内面から周方向に作用する荷重に対しては、十分な強度を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７１３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような複合管は、地中に埋設されることが多いが、例えば、外周面に異物が接触し、複合管の外周面から径方向に押圧する荷重が作用すると、複合管には曲げ変形が生じることがある。しかしながら、従来の複合管は、このような曲げ変形に対する強度が十分ではなかった。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、外周面からの荷重に対する曲げ強度を向上することができる、複合管を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る複合管は、円筒状の芯材と、前記芯材の径方向外方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１外側ＦＲＰ層と、前記第１外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２外側ＦＲＰ層と、前記芯材の径方向内方に配置され、軸方向に延びる強化繊維を含有する第１内側ＦＲＰ層と、前記第１内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、周方向に延びる強化繊維を含有する第２内側ＦＲＰ層と、前記第２内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置され、少なくとも軸方向に延びる強化繊維を含有する第３内側ＦＲＰ層と、を備えている。
【０００６】
上記複合管においては、前記第３内側ＦＲＰ層の径方向内方に配置される内面保護層をさらに備えることができる。
【０００７】
上記各複合管においては、前記第２外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置される外面保護層をさらに備えることができる。
【０００８】
上記各複合管において、前記第３内側ＦＲＰ層の強化繊維の少なくとも一部は、当該複合管の内壁面から径方向内方に１ｍｍ以内に位置に配置することができる。
【０００９】
上記各複合管において、前記第３内側ＦＲＰ層は、主として軸方向の延びる強化繊維のみを含有することができる。
【００１０】
上記各複合管において、前記第３内側ＦＲＰ層は、軸方向の延びる強化繊維と周方向に延びる強化繊維を含有することができる。
【００１１】
上記複合管において、前記軸方向に延びる強化繊維の周方向の単位長さ当たりの本数は、前記周方向に延びる強化繊維の軸方向の単位長さ当たりの本数よりも少ないように構成することができる。
【００１２】
上記各複合管において、前記軸方向に延びる強化繊維は、周方向に１０ｃｍ当たり、１０〜１００本程度配置することができる。
【００１３】
上記各複合管において、前記第３内側ＦＲＰ層の強化繊維は、前記軸方向に所定の長さで延びる複数の強化繊維を周方向に並べた織布を、軸方向に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けることで構成することができる。
【００１４】
上記複合管において、前記芯材は、レジンモルタルを含有することができる。
【００１５】
上記複合管においては、前記第２外側ＦＲＰ層の径方向外方に配置され、少なくとも軸方向に延びる強化繊維を含有する第３外側ＦＲＰ層を、さらに備えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る複合管によれば、外周面からの荷重に対する曲げ強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合管の斜視図である。
【図２】図１の複合管の内部の層構成を示す拡大斜視図である。
【図３】第１外側ＦＲＰ層、第１内側ＦＲＰ層、及び第３内側ＦＲＰ層を構成する織布の平面図である。
【図４】第２外側ＦＲＰ層、及び第２内側ＦＲＰ層を構成する繊維剤の平面図である。
【図５】複合管に作用する荷重の例を示す側面図及び拡大断面図である。
【図６】複合管の厚み方向に作用する曲げ荷重の概要を示す一部断面図である。
【図７】本発明に係る複合管の他の例を示す斜視図である。
【図８】複合管に作用する荷重の例を示す側面図及び拡大断面図である。
【図９】三点曲げ試験の例を示す側面図である。
【図１０】引張試験の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る複合管の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。この複合管は、例えば、上下水道管、農業用水管、工業用水管などの各種の用途に用いることができるものである。
【００１９】
＜１．複合管の概要＞
図１は、本実施形態に係る複合管の斜視図であり、図２は図１の複合管の内部の層構成を示す拡大斜視図である。但し、図２においては、強化繊維が含浸される樹脂を省略して示している。図１及び図２に示すように、この複合管は、円筒状に形成され、径方向の外方から内方に向けて以下の複数の層で構成されている。
・外面保護層１
・第２外側ＦＲＰ層２
・第１外側ＦＲＰ層３
・芯材４
・第１内側ＦＲＰ層５
・第２内側ＦＲＰ層６
・第３内側ＦＲＰ層７
・内面保護層８
【００２０】
上記の層を有する複合管の厚みは、呼び径によっても相違するため、特には限定されないが、例えば、７〜６０ｍｍとすることができ、呼び径の１〜５％とすることができる。以下、これら各層について、詳細に説明する。
【００２１】
＜１−１．芯材＞
芯材４は、円筒状のレジンモルタルによって構成されている。レジンモルタルは、特には限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂に、硅砂、炭酸カルシウム、及びガラス繊維のチョップドストランドを添加することで形成することができる。芯材の厚みは、特には限定されないが、例えば、２〜５５ｍｍとすることができ、また複合管の厚みの３０〜９０％とすることができる。芯材は、その他の材料で形成することもでき、例えば、コンクリートやモルタルにより形成することができる。
【００２２】
＜１−２．第１外側ＦＲＰ層＞
第１外側ＦＲＰ層３は、芯材の外周面に配置される層であり、強化繊維が含有された熱硬化性樹脂により構成される。この第１外側ＦＲＰ層３内では、軸方向に延びる複数の強化繊維が周方向に並べられている。強化繊維としては、特には限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等の有機繊維を用いることができ、これらの材料で形成された単繊維を撚り合わせたもの（ロービング）とすることができる。各強化繊維の太さは、例えば、４０〜５０００ｔｅｘとすることができる。
【００２３】
また、これら強化繊維は、強度を高めるために、周方向の１０ｃｍ当たり、１０本以上であることが好ましい。一方、コストの観点から１００本以下であることが好ましい。したがって、強化繊維の数は、周方向の１０ｃｍ当たり、１０〜１００本配置することが好ましく、２０〜８０本であることがより好ましい。なお、強化繊維は、芯材４の軸方向に連続していなくもてよく、所定長さの複数の強化繊維を軸方向に沿って並べることもできる。このとき、軸方向に隣接する強化繊維同士の一部が軸方向に重なっていてもよい。また、強化繊維は、複合管の厚み方向に複数層設けることもできる。
【００２４】
熱硬化性樹脂は、特には限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂を用いることができ、これに、公知の硬化剤や硬化促進剤を添加することができる。なお、ここで説明した強化繊維及び熱硬化性樹脂を構成する材料は、後述する第２外側ＦＲＰ層２、第１〜第３内側ＦＲＰ層５〜７においても、同様に用いることができため、説明を省略する。
【００２５】
＜１−３．第２外側ＦＲＰ層＞
第２外側ＦＲＰ層２は、第１外側ＦＲＰ層３の外周面に配置される層であり、第１外側ＦＲＰ層３と同様に、強化繊維が含有された熱硬化性樹脂により構成される。但し、この第２外側ＦＲＰ層２内では、周方向に延びる複数の強化繊維が軸方向に並べられている。あるいは、周方向に延びる複数の強化繊維を、芯材の周囲にらせん状に巻き付けることもできる。また、強化繊維は、軸方向の１０ｃｍ当たり、例えば、２０〜４００本配置することができる。特に、複合管は管内からの内圧により周方向に受ける力が、軸方向に受ける力よりも大きいため、上述した第１外側ＦＲＰ層３よりも強化繊維の密度を大きくしている。なお、複数の強化繊維は、複合管の厚み方向に複数層設けることもできる。
【００２６】
＜１−４．外面保護層＞
外面保護層１は、第２外側ＦＲＰ層２の外周面に配置される層であり、複合管の最外層を構成している。外面保護層１は、表面が平滑なシート材であるのが好ましく、シート材であれば特には限定されないが、例えば、ガラスペーパー、ガラス繊維（後述するガラススダレ）、ガラスクロス、ガラス繊維等の無機不織布あるいはポリエステル繊維等の有機不織布の表面に熱硬化性樹脂、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂または塩化ビニリデン樹脂を被覆もしくは含浸したものを用いることができる。このような外面保護層１を設けることで、第２外側ＦＲＰ層２を保護することができる。あるいは、外面保護層１は、シート材を含まず上述した樹脂が硬化したものでもよい。特に、第２外側ＦＲＰ層２の表面は強化繊維によって凹凸が生じることがあるため、複合管の表面を平滑にするという役割もある。なお、シート材は硬化前の樹脂を定着させるものであればよく、発泡体などでもよい。
【００２７】
＜１−５．第１内側ＦＲＰ層＞
第１内側ＦＲＰ層５は、芯材の内周面に配置される層であり、第１外側ＦＲＰ層３と概ね同様の構成を有している。すなわち、軸方向に延びる複数の強化繊維が含有された熱硬化性樹脂により構成される。
【００２８】
＜１−６．第２内側ＦＲＰ層＞
第２内側ＦＲＰ層６は、第１内側ＦＲＰ層５の内周面に配置されたものであり、第２外側ＦＲＰ層２と概ね同様の構成を有している。すなわち、周方向に延びる複数の強化繊維が含有された熱硬化性樹脂により構成される。
【００２９】
＜１−７．第３内側ＦＲＰ層＞
第３内側ＦＲＰ層７は、第２内側ＦＲＰ層６の内周面に配置される層であり、第１内側ＦＲＰ層５と概ね同様の構成を有している。すなわち、軸方向に延びる複数の強化繊維が含有された熱硬化性樹脂により構成される。なお、第３内側ＦＲＰ層７の強化繊維は、次に説明する内面保護層８の厚みにもよるが、複合管の最内面から径方向内方に、１．０ｍｍ以内に配置されることが好ましく、０．５ｍｍ以内に配置されることがより好ましく、０．０５ｍｍ以内に配置されることがさらに好ましい。
【００３０】
＜１−８．内面保護層＞
内面保護層８は、第３内側ＦＲＰ層７の外周面に配置されたものであり、上述した外面保護層１と概ね同様の構成を有している。
【００３１】
＜２．複合管の製造方法＞
上記のように構成された複合管は、種々の方法で製造することができるが、例えば、以下のように製造することができる。まず、以下の材料を準備する。
【００３２】
(1) 内面保護層８用及び外面保護層用１のシート材を準備する。このシート材は、内面保護層８及び外面保護層１を構成する材料により、帯状に形成されている。
【００３３】
(2) 第１外側ＦＲＰ層３の強化繊維を構成する織布５０を準備する。この織布は、図３に示すように、例えば、８０〜４００ｍｍ幅程度の強化繊維５１を平行に並べ、隣接する強化繊維同士をビニロン糸、ポリエステル糸、またはガラス繊維等で形成された糸５２で連結したものであり、全体として帯状に形成されている（以下、これをガラススダレということがある）。この織布５０において強化繊維５１の延びる方向は、複合管の軸方向に対応している。なお、この織布は、第１内側ＦＲＰ層５、第３内側ＦＲＰ層７にも用いられる。
【００３４】
(3) 第２外側ＦＲＰ層２用の繊維材６０を準備する。図４に示すように、この繊維材６０は、複数のロールに巻き取られた強化繊維６１を繰り出しながら、例えば、８０〜２４０ｍｍ幅に並べた帯状に形成されたものである。この繊維材６０において、強化繊維６１の延びる方向は、複合管の周方向に対応している。なお、この繊維材６０は、第２内側ＦＲＰ層６にも用いられる。
【００３５】
(4) 芯材４を形成する材料は、上述したレジンモルタルである。
【００３６】
次に、上記材料を用いて、複合管を製造する。まず、円筒状の型を準備し、これを軸方向に回転させつつ、軸方向に移動させる。そして、この型の表面に、内面保護層用のシート材を巻き付ける。このとき、型が軸方向に移動しているため、帯状のシート材は、軸方向の端部を重ねつつ、らせん状に巻き付けられながら、表面に未硬化の熱硬化性樹脂組成物を供給する。こうして、内面保護層８が形成される。次に、内面保護層８上に、第３内側ＦＲＰ層７用の織布５０をらせん状に巻き付けながら、この織布５０の表面に未硬化の熱硬化性樹脂組成物を供給する。そして、織布５０の表面をならしローラで押圧することで、熱硬化性樹脂組成物を強化繊維５１に含浸させる。このとき、帯状の織布５０は、軸方向の端部を重ねつつ、らせん状に巻き付けられる。こうして、樹脂が未硬化であるが、第３内側ＦＲＰ層７が形成される。
【００３７】
そして、この第３内側ＦＲＰ層７上に、熱硬化性樹脂組成物に含浸された繊維材６０をらせん状に巻き付けていく。このとき、帯状の繊維材６０は、軸方向の端部を重ねつつ、らせん状に巻き付けられる。こうして、樹脂が未硬化であるが、第２内側ＦＲＰ層６が形成される。
【００３８】
続いて、第２内側ＦＲＰ層６上に、第１内側ＦＲＰ層５を形成する。第１内側ＦＲＰ層５は、第３内側ＦＲＰ層７と同様に形成される。これに続いて、第１内側ＦＲＰ層５上にレジンモルタルを供給し、芯材４を形成する。次に、芯材４上に第１外側ＦＲＰ層３、第２外側ＦＲＰ層２、及び外面保護層１を順に形成する。第１外側ＦＲＰ層３、第２外側ＦＲＰ層２、及び外面保護層１の形成方法は、それぞれ、第１内側ＦＲＰ層５、第２内側ＦＲＰ層６、及び内面保護層８と同じである。こうして、樹脂が未硬化の複合管が形成される。
【００３９】
そして、この複合管を硬化炉内に移動して、未硬化の樹脂を硬化させる。こうして、本実施形態に係る複合管が完成する。このように複合管は、軸方向に移動する型の外周面に、各層を順に巻き付けていくことで、軸方向に連続的に形成されていく。そのため、用途に合わせて所望の長さで切断する。
【００４０】
＜３．特徴＞
例えば、図５に示すように、複合管の外周面に異物７０による荷重が加わった場合、複合管には曲げ変形が生じる。これにより、複合管の内面には軸方向の引張ひずみが生じ、複合管の外面には軸方向の圧縮ひずみが生じる。このような荷重が作用すると、複合管が破損し、漏水が生じるおそれがある。
【００４１】
このような荷重が作用すると、図６に示すように、最内層に近づく程、引張ひずみが大きくなる。これに対して、本実施形態に係る複合管では、最内層に近い部分、つまり、図６に示す中立軸から遠く、変形が大きい部分に、第３内側ＦＲＰ層７を設け、この層内に、軸方向に延びる強化繊維５１を設けているため、複合管の内面に生じる引張ひずみを抑制することができる。その結果、複合管の外周面からの荷重による破損を防止でき、ひいては漏水を防止することができる。このような効果を示す曲げ強度としては、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７０７１に基づく三点曲げ試験での曲げ強度が、９０ＭＰａ以上であることが好ましく、１００ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、１２０ＭＰａ以上であることが特に好ましい。曲げ強度の上限は特には設定されないが、コストの観点から５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００４２】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせ可能である。
【００４３】
＜４−１＞
上記実施形態では、内面保護層８及び外面保護層１を設けているが、これらは必ずしも必要ではなく、いずれか一方、あるいは両方を設けなくてもよい。したがって、本発明に係る複合管は、少なくとも、芯材４、第１外側ＦＲＰ層３、第２外側ＦＲＰ層２、第１内側ＦＲＰ層５、第２内側ＦＲＰ層６、及び第３内側ＦＲＰ層７を有していればよい。また、これら以外の層を設けることも可能であり、例えば、各層の間に適宜、強化層、保護層などを設けることもできる。
【００４４】
具体的には、例えば、径方向外方から内方へ向けて、外面保護層、ＦＲＰ層（周方向強化繊維含有）、ＦＲＰ層（軸方向強化繊維含有）、ＦＲＰ層（周方向強化繊維含有）、芯材、ＦＲＰ層（周方向強化繊維含有）、ＦＲＰ層（軸方向強化繊維含有）、ＦＲＰ層（周方向強化繊維含有）、ＦＲＰ層（軸方向強化繊維含有）、内面保護層、を有する複合管とすることもできる。さらに、複合管の最外層に、ガラスクロスを設けることができる。また、第３内側ＦＲＰ層７に含まれる強化繊維を厚み方向に複数層（例えば、２層あるいは２重巻き）設けてもよい。
【００４５】
＜４−２＞
上記実施形態において、第１外側ＦＲＰ層３、第１内側ＦＲＰ層５、及び第３内側ＦＲＰ層７の強化繊維は軸方向に延びているが、強化繊維の数、配置方法は各層で異なるものとすることができる。同様に、第２外側ＦＲＰ層２、及び第２内側ＦＲＰ層６の強化繊維は周方向に延びているが、強化繊維の数、配置方法は各層で異なるものとすることができる。また、各層の強化繊維及び熱硬化性樹脂の材料を、異なるものとすることもできる。
【００４６】
＜４−３＞
上記実施形態では、軸方向に延びる強化繊維の数を、周方向に延びる強化繊維の数よりも少なくしているが、同じ、あるいは多くすることもできる。
【００４７】
＜４−４＞
上記実施形態では、第３内側ＦＲＰ層７に、軸方向に延びる強化繊維を設けているが、これに限定されない。例えば、軸方向に延びる強化繊維と周方向に延びる強化繊維とを含むガラスクロス等の織布を、強化繊維として第３内側ＦＲＰ層７内に配置することができる。
【００４８】
＜４−５＞
上記実施形態では、芯材の径方向外方に２層のＦＲＰ層２，３を設けているが、芯材４の径方向内方と同様に、３層のＦＲＰ層を設けることができる。すなわち、図７に示すように、上記第２外側ＦＲＰ層２と外面保護層１との間に、第３外側ＦＲＰ層９を配置することができる。この第３外側ＦＲＰ層９は、第３内側ＦＲＰ層７と同様の構成を有している。
【００４９】
例えば、図８に示すように、複合管の両端部が支持され、複合管全体が曲げられるように荷重が作用した場合には、複合管の内面及び外面の両方に引張荷重が作用するおそれがある。そのため、図７に示すように、軸方向に延びる強化繊維が含有された第３外側ＦＲＰ層９を設けると、例えば、複合管の外面における軸方向の引張強度等をさらに向上することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００５１】
＜１．実施例及び比較例の準備＞
実施例１，２として以下のような材料を用い、上記実施形態で説明した製造方法により、複合管を作製した。実施例１，２に係る複合管の呼び径は、５００ｍｍであり、肉厚は１０ｍｍである。
【００５２】
実施例１に係る複合管の構成は、以下の通りである。
・外面保護層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル）を被覆したガラスペーパー(坪量：２５ｇ／ｍ2、幅９５ｍｍ)
・第２外側ＦＲＰ層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ガラス繊維（ガラスロービング、２４００ｔｅｘおよび４８００ｔｅｘ）
・第１外側ＦＲＰ層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ガラス繊維（ガラススダレ、１２００ｔｅｘ）
・芯材：レジンモルタル（不飽和ポリエステル樹脂、硅砂、炭酸カルシウム）
・第１内側ＦＲＰ層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ガラス繊維（ガラススダレ、１２００ｔｅｘ）
・第２内側ＦＲＰ層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ガラス繊維（ガラスロービング、２４００ｔｅｘおよび４８００ｔｅｘ）
・第３内側ＦＲＰ層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ガラス繊維（ガラススダレ、６００ｔｅｘ）
・内面保護層：熱硬化性樹脂（不飽和ポリエステル）を被覆したガラスペーパー(坪量：２５ｇ／ｍ2、幅９５ｍｍ)
【００５３】
実施例２に係る複合管は、上記実施例１の構成に加え、第３外側ＦＲＰ層を、外面保護層と第２外側ＦＲＰ層との間に配置したものである。第３外側ＦＲＰ層の構成は、第３内側ＦＲＰ層と同じある。また、比較例は、実施例の構成のうち、第３内側ＦＲＰ層が設けられていない以外は、同じである。
【００５４】
＜２．評価＞
(1) 三点曲げ試験
上記のように製造された実施例１，２及び比較例に係る複合管から、軸方向に３００ｍｍ、周方向に３０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ  ７０７１にしたがって、図９に示すように、三点曲げ試験を行った。実施例１，２及び比較例に係る試験片において、複合管の内面側に対応する面を下にして、試験装置に配置した。このとき、試験片の軸方向の両端を２００ｍｍ離れた支点によって支持し、試験片の上面（複合管の外面）を押圧した。押圧位置は、支点間の中心である。また、押圧速度は、５ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００５５】
そして、実施例１，２及び比較例について、各１０個の試験片に対し、三点曲げ試験を行った。上記試験における破壊時の最大荷重から曲げ強度を算出したところ、結果は、以下の通りであった。以下の数値はいずれも１０個の平均値である。
・実施例１：１８０．５ＭＰａ
・実施例２：１７７．７ＭＰａ
・比較例：８６．５ＭＰａ
【００５６】
また、実施例１及び比較例については、軸方向に２００ｍｍ、周方向に３０ｍｍの試験片を用い、支点間距離を１６０ｍｍとし、その他の条件は上記と同じである試験も行った。結果は、以下の通りである。
・実施例１：１８７．７ＭＰａ
・比較例：８７．５ＭＰａ
【００５７】
(2) 引張試験
実施例１，２及び比較例に係る複合管から、軸方向に３００ｍｍ、周方向に５０ｍｍの試験片を切り出し、引張試験を行った。図１０に示すように、各試験片の両端部の両面を、それぞれ長さが１１０ｍｍのＦＲＰ補強材で被覆し、この部分を固定して、試験速度を１ｍ／ｍｉｎの条件とした引張試験を行い、破壊時の引張強度を測定した。結果は、以下の通りであった。
・実施例１：５６．３ＭＰａ
・実施例２：７６．２ＭＰａ
・比較例：３９．２ＭＰａ
【００５８】
(3) 横せん断試験
実施例１，２及び比較例に係る複合管から、軸方向に７５ｍｍ、周方向に２５ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ  Ｋ７０５８にしたがって、横せん断試験を行った。試験速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎとした。算出された横せん断強さは、以下の通りであった。
・実施例１：６０．１ＭＰａ
・実施例２：７０．９ＭＰａ
・比較例：５０．８ＭＰａ
【００５９】
上記のように、三点曲げ試験において、実施例１，２は比較例の２倍以上の曲げ強度を示した。引張試験及び横せん断試験においても、実施例１，２は比較例に比べ、高い強度を示している。また、実施例１，２を比較すると、第３外側ＦＲＰ層を有する実施例２は、引張試験及び横せん断試験において、実施例１よりも高い強度を示している。したがって、実施例１，２に係る複合管では、外周面からの荷重に対し、十分な強度を有していることが分かった。
【符号の説明】
【００６０】
１  外面保護層
２  第２外側ＦＲＰ層
３  第１外側ＦＲＰ層
４  芯材
５  第１内側ＦＲＰ層
６  第２内側ＦＲＰ層
７  第３内側ＦＲＰ層
８  内面保護層
９  第３外側ＦＲＰ層
【図１】
2019074211.tif 000003
【図２】
2019074211.tif 000004
【図３】
2019074211.tif 000005
【図４】
2019074211.tif 000006
【図５】
2019074211.tif 000007
【図６】
2019074211.tif 000008
【図７】
2019074211.tif 000009
【図８】
2019074211.tif 000010
【図９】
2019074211.tif 000011
【図１０】
2019074211.tif 000012