(57)【要約】（課題）安価でありながら、耐久性に優れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製品を提供すること。詳細には、ＦＲＰ層の耐薬品性を改善すると共に、ゴム層の膨れを防止したゴムライニングＦＲＰ製品を提供すること。（解決手段）ＦＲＰ製品は、基材となるＦＲＰ層と、ライニングとなるゴム層と、を備える。ゴム層がＦＲＰ層の耐薬品性を改善する。それに加えて、水蒸気透過度の大きいゴム層とＦＲＰ層とを組み合わせることによって、蒸気の凝縮による膨れの発生を防止する。
2007094475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材となる繊維強化プラスチック層と、
ライニングとなるゴム層と、を備えることを特徴とする繊維強化プラスチック製品。
【請求項２】
前記繊維強化プラスチック層と前記ゴム層とを接着する接着剤層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項３】
前記繊維強化プラスチック層の透湿係数は、０．１×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項４】
前記ゴム層の透湿係数は、７．０×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項５】
前記繊維強化プラスチック層の透湿係数は、前記ゴム層の透湿係数と同等ないしそれ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項６】
前記ゴム層との接触面から少なくとも深さ１ｍｍまでの部分の前記繊維強化プラスチック層と、前記ゴム層との線膨張係数の差は、２３〜３６℃のいずれかの範囲において、１４．０×１０−５／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項７】
前記繊維強化プラスチック層において、前記ゴム層との接触面から少なくとも深さ１ｍｍまでの部分の繊維含有率は１５質量％〜３２質量％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項８】
容器又は配管に使用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチック製品。
【請求項９】
前記繊維強化プラスチック層に、前記ゴム層の未加硫体を張り合わせた後に、前記未加硫体を加硫することによって製造されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチック製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムライニングを有する繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ；以下「ＦＲＰ」という）製品に関し、詳細には、当該ＦＲＰを用いた容器及び配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
水や薬品等の液体を貯蔵する容器及びそのような液体を移送する配管には、金属やＦＲＰで構成されているものがある。例えば、特開平９−２２１７９５号公報には、ガラス繊維強化樹脂モルタルを胴部に用いた貯水槽が開示されている。また、特開平６−３２８５６３号公報には、腐食防止のために鉄製タンクにゴムライニングを施すことが開示されている。さらに、特開２００３−１７０９９４号公報には、フッ素樹脂ライニングを施した金属製タンクが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＦＲＰは、安価、取り扱い容易性等の利点を有しているが、耐薬品性に使用限界がある。使用条件によっては、ＦＲＰは加水分解されて強度が低下したり、ＦＲＰ中に含有される樹脂成分が液体中に溶出したりすることがある。したがって、貯蔵ないし移送する液体によっては、ＦＲＰと直接接触するようなことは避けなければならない。
一方、ゴム又はフッ素樹脂のライニング処理が施されている金属製容器においては、ライニングによって金属の腐食は防止されている。しかしながら、ゴムライニング処理された金属製容器の場合、液体、特に高温の液体、と長時間接触していると、ゴムライニングに膨れや剥離が生じることがある。これは、内層のゴム層と外層の金属層との蒸気透過度の差異によるものと考えられる。図１に、膨れ発生のメカニズムを説明するための部分模式図を示す。金属製品１１は、ライニングとなるゴム層１２と、基材となる金属層１３を有するもの、例えば容器、であり、ゴム層１２側に液体１４、例えば高温の塩酸、を収容している。一般に、ゴムには蒸気を透過する特性があるが、金属には蒸気を透過する特性がない。したがって、液体１４から発せられる蒸気は、ゴム層１２を透過するが、金属層１３を透過することができない。これにより、金属層１３とゴム層１２との間に凝縮した液体１５（例えば水）が溜まることになり、ライニングのゴム層１２に膨れ１２ａが発生するものと考えられる。特に、金属層１３が液体１４及びゴム層１２より低温になっていると、より蒸気が凝縮されやすくなり、膨れ１２ａが発生しやすくなる。膨れ１２ａが発生すると、膨れ１２ａ内の凝縮した液体１５によって金属層１３が腐食されるばかりでなく、膨れ１２ａによりゴム層１２に割れ等の欠陥が生じやすくなる。
また、フッ素樹脂ライニング処理された金属製容器の場合にも、ゴムライニング処理された金属製容器の場合と同様に、フッ素樹脂層と金属層との間に凝縮液体が溜まるおそれがある。さらに、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂は高価であり、安価なライニング材が使用可能であることが望まれている。
本発明の目的は、安価でありながら、耐久性に優れたＦＲＰ製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１視点によれば、基材となるＦＲＰ層と、ライニングとなるゴム層と、を備えるＦＲＰ製品を提供する。
上記第１視点の好ましい形態によれば、ＦＲＰ製品は、ＦＲＰ層とゴム層とを接着する接着剤層をさらに備える。
上記第１視点の好ましい形態によれば、ＦＲＰ層の透湿係数は、０．１×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以上である。別の好ましい形態によれば、ゴム層の透湿係数は、７．０×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以下である。別の好ましい形態によれば、ＦＲＰ層の透湿係数は、ゴム層の透湿係数と同等ないしそれ以上である。
上記第１視点の好ましい形態によれば、ゴム層との接触面から少なくとも深さ１ｍｍまでの部分の繊維強化プラスチック層と、ゴム層との線膨張係数の差は、２３℃〜３６℃のいずれかの範囲において、１４．０×１０−５／Ｋ以下である。
上記第１視点の好ましい形態によれば、繊維強化プラスチック層において、ゴム層との接触面から少なくとも深さ１ｍｍまでの部分の繊維含有率は１５質量％〜３２質量％である。
上記第１視点の好ましい形態によれば、ＦＲＰ製品は、容器又は配管に使用される。
上記第１視点の好ましい形態によれば、ＦＲＰ製品は、ＦＲＰ層に、ゴム層の未加硫体を張り合わせた後に、未加硫体を加硫することによって製造される。
本発明において、「透湿係数（水蒸気透過係数）」とは、「単位水蒸気圧差で単位時間当たりに、単位面積、単位厚さの試験片を透過した水蒸気の質量」のことであり、その単位として「（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）」を使用する。本発明の「透湿係数」は、ＪＩＳ  Ｚ０２０８の条件Ａ（温度２５℃、相対湿度９０％）に準拠して測定した透湿度（ｇ／（ｍ２・２４ｈ）から換算して算出する。以下に、ＪＩＳ  Ｚ０２０８から測定した「透湿度」を本発明の「透過係数」に換算する方法を説明する。「透過係数」は、単位厚さ当たりの透過量であるので、「透湿度」に、試験片の厚さ（ｍｍ）を乗じる。また、「透過係数」は単位水蒸気圧差における透過量であるので、単位圧力差２８５４（Ｐａ）で「透湿度」を除する。ＪＩＳ  Ｚ０２０８の条件Ａによれば、２５℃において試験片を境界面とし、試験片の一方の面を相対湿度９０％、他方の面を乾燥状態にしている。そこで、２５℃における水の蒸気圧３１７１Ｐａの９０％、すなわち２８５４Ｐａ、が単位圧力差として使用される。さらに、「透湿度」は２４ｈ当たりの透過量であるので、１ｓｅｃ当たりの透過量に換算する。
本発明において、「線膨張係数」とは、「単位温度変化に対する長さの変化率」のことである。本発明の「線膨張係数」は、ＦＲＰ層、ゴム層共に、ＪＩＳ  Ｋ７１９７に準拠して測定される。本発明においては、「線膨張係数」は、２３℃〜３６℃のいずれかの温度範囲で測定する。この温度範囲において、２３℃は試験片調整温度を基にしており、３６℃はゴム層に使用可能なあるゴムのガラス転移温度を基にしている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ＦＲＰにゴムライニング処理を施すことにより、ＦＲＰ製品の耐薬品性を向上させると共に、ＦＲＰ中に含有される成分の溶出を防止することができる。また、本発明によれば、ＦＲＰは蒸気透過性を有しているので、ゴム層を通過した蒸気を凝縮させることなく外部に逃がすことができる。したがって、ゴム層とＦＲＰ層とを組み合わせることによって、蒸気の凝縮によるゴム層の膨れや剥離の発生を防止することができ、ＦＲＰ製品の耐久性（寿命）をさらに向上させることができる。また、ゴムの線膨張係数は金属よりもＦＲＰに近いため、本発明によれば、ゴムライニングを有する金属製品に比べて、熱膨張及び熱収縮によってゴム層に異常が発生する可能性を低くすることができる。さらに、フッ素樹脂に比べてゴムは安価であるので、本発明によれば、耐久性に優れた容器や配管等のＦＲＰ製品を安く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のＦＲＰ製品は、基材となるＦＲＰ層とライニングとなるゴム層とを有する。
ＦＲＰ層に使用するＦＲＰ樹脂としては、エステル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂等の樹脂を使用することができ、特に、ノボラック型ビニルエステル樹脂、ヘット酸ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂が好ましく、ノボラック型ビニルエステル樹脂、ヘット酸ポリエステル樹脂がより好ましい。ＦＲＰ層の補強材（繊維）としては、ガラス繊維、アルカリガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の繊維を使用することができ、特に、アルカリガラス繊維及びガラス繊維が好ましい。ＦＲＰ層の厚さは、機械的強度の観点から設定する。
ゴム層に使用するゴムとしては、硫黄、エボナイト、カーボンブラック等を配合した天然ゴム（天然硬質ゴム、天然軟質ゴム）や合成ゴムを使用することができる。ゴム層は、特にジエン系ゴムが好ましく、例えば天然ゴム、イソプレン系、ブタジエン系、スチレンブタジエン系、アクリロニトリルブタジエン系、クロロプレン系等のゴムを使用することが好ましく、天然硬質ゴムがより好ましい。また、ゴム層には、加硫剤、加硫助剤、有機促進剤、無機促進剤、酸化防止剤、充填剤、軟化剤、硬化剤等の添加剤を適宜添加することができる。例えば、加硫助剤としては、脂肪酸金属塩類、例えばステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等を使用することができる。無機促進剤としては、金属酸化物、例えば酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等を使用することができる。有機促進剤としては、例えばアルデヒドアミン類、メルカプトチアゾール類、ジフェニルグアニジン類等を使用することができる。酸化防止剤としては、例えばジフェニルアミンＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｐ−フェニレンジアミン等を使用することができる。充填剤としては、例えばケイ酸塩類、クレー、カーボンブラック、黒鉛、加硫エボナイト粉末を使用することができる。軟化剤としては、例えば低重合度の液状高分子化合物、ミネラルオイル、プロセスオイル等を使用することができる。硬化剤としては、例えば変性フェノール、樹脂類、スチレンブタジエン共重合物等を使用することができる。ゴム層の厚さは、好ましくは２ｍｍ〜９ｍｍ、より好ましくは３ｍｍ〜６ｍｍである。ゴム層の厚さが２ｍｍ未満であると、耐久性が低くなる。また、シート作成時に加硫が生じ、発現する弾性のために接着作業がしにくくなる。ゴム層の厚さが９ｍｍより厚いと、シート作成時に気泡が入るおそれがある。
図２に、本発明のＦＲＰ製品の部分断面模式図を示す。ＦＲＰ製品１は、ライニングとなるゴム層２と、基材となるＦＲＰ層３を有するもの、例えば容器、であり、内容物、例えば液体４（例えば高温の塩酸）、はゴム層２側に収容されている。一般に、ＦＲＰは蒸気を透過する特性を有している。したがって、本発明のＦＲＰ製品１においては、ゴム層２のみならずＦＲＰ層３も蒸気透過性を有することになる。これにより、液体４からの蒸気は、ゴム層２及びＦＲＰ層３を通過し、ＦＲＰ層３の外部に逃げることができる。したがって、本発明のＦＲＰ製品においては、膨れや部分的剥離を発生させることなく、長期間使用することができる。
ここで、ＦＲＰ層の透湿係数は、蒸気透過性の観点からより大きいほうが好ましく、好ましくは０．１×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以上、より好ましくは６．０×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以上である。これらの値が得られるＦＲＰ層としては、例えばビニルエステル樹脂のＦＲＰでは、０．５×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）〜７×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）の透湿係数が得られ、チョップストランドマットガラスを含有するビスフェノールＡ系不飽和ポリエステルＦＲＰでは、５×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）〜１５×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）の透湿係数が得られ、チョップストランドマット積層のイソフタル酸系不飽和ポリエステルＦＲＰでは、約４０×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）の透湿係数が得られる。なお、これらの透湿係数は例示であり、さらに大きい透湿係数を有するＦＲＰであってもよい。また、ＦＲＰの透湿係数は、繊維の含有量、種類を変化させることによって変更することができ、強度等も考慮して適宜設定する。
ゴム層の透湿係数は、好ましくは７×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以下、より好ましくは１．５×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）以下である。これらの値が得られるゴム層としては、例えば、天然軟質ゴムや天然硬質ゴムがある。ゴム層の透湿係数はより小さいほうが好ましく、例えば他の天然硬質ゴムやブチルゴムでは、０．２×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）〜０．７×１０−９（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・ｓｅｃ・Ｐａ）の透湿係数が得られる。なお、これらの透湿係数は例示であり、さらに小さい透湿係数を有するゴムであってもよい。
ＦＲＰ層の透湿係数は、ゴム層の透湿係数より大きいほうが好ましい。ＦＲＰ層の透湿係数がゴム層の透湿係数より大きければ、ゴム層を通過した蒸気を外側により逃がしやすくすることができるためである。
また、ＦＲＰ層とゴム層の線膨張係数は近いほうが好ましい。ＦＲＰ層とゴム層との線膨張係数の差が大きいとゴム層とＦＲＰ層の接着界面に熱応力が作用し剥離しやすくなり、かつゴム層に過大な応力が作用し割れやすくなるからである。ＦＲＰ層とゴム層の線膨張係数を近づける方法の１つとして、ＦＲＰ層の繊維含有率を低くする方法がある。特に、ゴム層と接している部分の繊維含有率を低くすると好ましい。例えば、ＦＲＰ層において、ゴム層との接着面から少なくとも深さ約１ｍｍまでの範囲の繊維含有率を低くすると好ましい。ゴム層とＦＲＰ層との線膨張係数の差は、２３℃〜３６℃の中のいずれかの温度範囲において、好ましくは１４．０×１０−５／Ｋ以下、より好ましくは９．０×１０−５／Ｋ以下、より好ましく１．０×１０−５／Ｋ以下である。また、ゴム層の線膨張係数は、好ましくは１７．０×１０−５／Ｋ以下、より好ましくは８．０×１０−５／Ｋ以下であり、ＦＲＰ層の線膨張係数は、好ましくは３．０×１０−５／Ｋ以上、より好ましくは７．０×１０−５／Ｋ以上である。
ＦＲＰ層の繊維含有率は、透湿係数及び線膨張係数の観点から低いほうが好ましい。しかしながら、強度の観点からは、ＦＲＰ層の繊維含有率は高いほうが好ましい。そこで、ＦＲＰ層を多層構造にして、各層で繊維含有率を異ならせてもよい。図３に、本発明のＦＲＰ製品の一実施形態を示す部分断面模式図を示す。例えば、図３に示すように、ＦＲＰ層３において、ゴム層２側に、繊維含有率の低い低含有率層３ａを形成し、その外側に、繊維含有率の高い高含有率層３ｂを形成することができる。低含有率層３ａは、ＦＲＰ層３において、好ましくはゴム層側の深さ３ｍｍまでの部分、少なくとも深さ１ｍｍまでの部分、に形成することができ、その繊維含有率は、好ましくは１５質量％〜３２質量％が好ましい。高含有率層３ｂの繊維含有率は、好ましくは３０質量％〜７０質量％、より好ましくは３０質量％〜４５質量％である。特に、ＦＲＰ製品１を貯槽として使用する場合、ＪＩＳ  Ｋ７０１２により樹脂含有率等が規定されている。そこで、高含有率層３ｂを強化層として使用することができる。強化層をフィラメントワインディング法で成形すると、強化層（高含有率層３ｂ）の繊維含有率は６５質量％〜７０質量％程度となり、ハンドレイアップ法で成形すると、繊維含有率は４０質量％〜４５質量％程度となる。なお、ＦＲＰ層中の繊維含有率は、繊維がガラス繊維の場合はＪＩＳ  Ｋ７０５２に基づいて測定し、炭素繊維の場合は、ＪＩＳ  Ｋ７０７５に基づいて測定する。
次に、ＦＲＰ層とゴム層を貼り合わせて本発明のＦＲＰ製品を製造する方法について説明する。ＦＲＰ層は、ゴム層と貼り合わせる前に、減圧ないし加圧雰囲気下におくことによって完全に乾燥させると好ましい。ＦＲＰ層にピンホールがあると、その中に溶剤や水分が残ることがある。その場合に、ゴム層貼り付け後に加硫処理すると、ゴム層が膨れたり浮いたりしてしまう。そのため、ＦＲＰ中に残存する溶剤や水分を除去するようにする。乾燥方法としては、例えば、ＦＲＰ層をゴム加硫用の加硫釜に入れて、圧力０．３９ＭＰａの蒸気を１時間以上吹き付けることによって乾燥させる。
次に、ＦＲＰ層とゴム層の接合力を増大させるために、ＦＲＰ層に粗面化処理を施す。粗面化処理の方法は適宜好適な方法を選択することができる。例えば、圧力０．４ＭＰａ〜０．５ＭＰａの圧縮空気によって研磨材、例えば３０メッシュ〜６０メッシュの珪砂、をＦＲＰの接合面に吹き付けて、算術平均高さＲａが５μｍ〜１５μｍくらいになるようにサンドブラスト処理を施すことができる。また、粗面化処理は、ゴム層に施してもよい。
粗面化処理面は、貼り合わせる前に溶剤洗浄、プライマ塗布等の前処理を施すことが好ましい。ＦＲＰ層とゴム層とを貼り合わせるための接着剤は、ＦＲＰ層とゴム層の少なくとも一方、好ましくは両方、に塗布する。接着剤は、ＦＲＰ層とゴム層とを接着可能なものであればいずれのものでもよい。例えば、接着剤として、合成ゴム系接着剤を使用することができる。接着剤の塗布後、ＦＲＰ層とゴム層とを圧着して貼り合わせる。
このとき、未加硫のゴム層をＦＲＰ層に貼り合わせて、貼り合わせた後に加硫処理を施すこともできる。例えば、ＦＲＰ層と未加硫のゴム層とを貼り合せたものをゴム加硫用の加硫釜に入れて、蒸気ドレンを十分に排出しながら一次加硫する（蒸気圧力０．３９ＭＰａ、温度１５０℃、１時間）。一次加硫したものを再び加硫釜に入れて二次加硫する（蒸気圧力０．３９ＭＰａ、温度１５０℃、２時間）。以上の工程によって、ゴム層を有するＦＲＰ製品を製造することができる。
上記の方法で製造したＦＲＰ製品の部分断面模式図を図４に示す。図４（ａ）に示すＦＲＰ製品１においては、ＦＲＰ層３が粗面化処理されて、粗面化処理面３ｃが形成されている。図４（ｂ）に示すＦＲＰ製品１においては、ＦＲＰ層３及びゴム層２の両層が粗面化処理されて、粗面化処理面３ｃ及び２ａが形成されている。ＦＲＰ層３とゴム層２は、接着剤層５を介して貼り合わされている。本発明のＦＲＰ製品は、容器及び配管に適用することができる。容器としては、例えば貯槽、反応槽、濃縮装置、晶析装置、ろ過装置、熱交換器等に利用することができる。また、その内容物は、ゴム層の耐薬品性に応じて、水溶液（酸性、アルカリ性）及び有機系溶液に使用することができ、例えば塩酸、硫酸、アミノ酸、水酸化ナトリウム水溶液等に適用することができる。
【実施例１】
【０００７】
本発明のＦＲＰ製品の膨れに対する耐久性を確認するために、本発明のＦＲＰ製品及びゴム層を有する炭素鋼製品に対して浸漬耐久性試験を実施した。ＦＲＰ製品の試験片（以下、「試験片Ａ」とする）は、ヘッド酸ポリエステル樹脂（富士レジン工業株式会社製  Ｆ５００−５Ｈ（商品名））を樹脂とする２００ｍｍ角、厚さ１０ｍｍのＦＲＰ製平板にサンドブラスト処理を行い、合成ゴム系接着剤を塗布したのち、天然ゴム、硫黄及びエボナイト粉を主成分とする厚さ３ｍｍの未加硫ゴムシート（ＡＥＴマニュファクチャリング株式会社製  １１１３（商品名））をライニングとして貼りあわせ、接着及び加硫することによって作製した。炭素鋼製品の試験片（以下、「試験片Ｂ」とする）も２００ｍｍ角、厚さ９ｍｍの炭素鋼（ＪＩＳ  ＳＳ４００）製平板に同種の未加硫ゴムシートを貼り合わせ、同様な方法で接着及び加硫することによって作製した。
浸漬耐久性試験は、ＮＡＣＥ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＴＭ−０１−７４に準ずる片面浸漬試験装置（株式会社サンコウ電子研究所製、山崎式ライニングテスタ  ＬＡ−１５（商品名））を用いて実施した。当該試験装置の断面模式図を図５に示す。なお、図５は、片面浸漬装置の構成を概略的に示すものであり、片面浸漬装置断面を写実的に示すものではない。まず、試験片Ａ（ＦＲＰ製品）２２と試験片Ｂ（ＦＲＰ層）２４とで、ゴム層２３、２６が試験容器となるガラス円筒２８の開放端と接するように、ガラス円筒２８を挟み、固定した。次に、２０重量％塩酸水溶液３３をガラス円筒２８に入れ、挿入したヒータ３１及び温度計３０によって塩酸３３を１０８℃に温度管理した。試験片Ａ、Ｂの外側（ＦＲＰ層２４側及び炭素鋼層２７側）には冷却用ジャケット３２を設け、冷却用ジャケット３２内に水道水（約２０℃）を流して、試験片Ａ２２及び試験片Ｂ（炭素鋼製品）２５を外側から冷却した。これにより、試験片Ａ、Ｂの内面と外面に温度勾配をつけ、膨れがより発生しやすい環境をつくった。また、ガラス円筒２８には冷却器２９を取り付け、水蒸気が還流するようにした。
試験開始後、７７０時間（約１ヶ月）及び２２５０時間（約３ヶ月）において、それぞれ片面浸漬試験装置２１を解体し、ゴム層２３、２６の膨れの有無を確認した。試験片Ａ２２のゴム層２３及び試験片Ｂ２５のゴム層２６をそれぞれ目視確認したところ、膨れ、割れ等の異常は認められなかった。そこで、膨れの有無は、水浸超音波探傷試験によって確認した。図６に、水浸超音波探傷試験の概略図を示す。水浸超音波探傷試験は、試験片を水に浸した状態において、ゴム層２３、２６表面に対して探触子３５により垂直方向から超音波３６を照射し、素材に応じたその反射超音波の強さによって剥離の有無を確認するものである。本実施例においては、試験片Ａ及び試験片Ｂを水中に浸漬した状態において、自動超音波探傷装置（クラウトクレーマー株式会社製  ＨＩＳ−２（商品名））を用い、直径１２．７ｍｍ、収束距離２５．４ｍｍの水浸収束探触子により５ＭＨｚの超音波をゴム層表面の垂直方向から入射し、探傷ピッチ３００μｍにて探触子を走査し、接着面からの反射波の強さによって剥離の有無を確認した。
超音波探傷試験の結果を表１に示す。浸漬時間７７０時間（１ヶ月）の試験片では試験片Ａ、Ｂともに異常は認められなかった。しかしながら、浸漬時間２２５０時間（３ヶ月）の試験片では、試験Ｂのゴム層に部分的剥離が確認された。図７に、試験片Ｂのゴム層側における反射超音波の走査結果の模写図を示す。なお、本来の反射超音波の走査結果は、色彩によって反射超音波の強度を示すものであるので、図７においてはその走査結果を模写したものを示している。また、図７においては、試験片Ｂのゴム層側画像３８に、ガラス円筒の当接領域３９ａも明示している。浸漬時間２２５０時間の試験片Ｂの走査結果においては、図７に示す部分において膨れの初期段階と考えられる部分的剥離領域３９ｂが認められた。これより、本発明のＦＲＰ製品の試験片Ａは、炭素鋼製品の試験片Ｂより膨れに対する耐久性が優れていることが確認された。
【表１】
2007094475.tif 000003
【実施例２】
【０００８】
実施例１で説明したものと同様の試験片Ａ、Ｂを作製し、ＪＩＳＫ５６００−５−７に準ずるプルオフ法によって、ゴム層とＦＲＰ層及び炭素鋼層との付着力を測定した。その結果、試験片Ａ、Ｂともに９ＭＰａ以上の付着力が得られた（測定限界９ＭＰａ、日本ゴム工業会基準８ＭＰａ以上）。これより、試験片Ａにおけるゴム層とＦＲＰ層との付着力及び試験片Ｂにおけるゴム層と炭素鋼層との付着力はいずれも十分にあることが確認された。すなわち、実施例１における試験片Ｂの部分的剥離は、不十分な付着力によるものではないことが確認された。
したがって、実施例１の炭素鋼製品においては、炭素鋼層の透湿係数が低いがために部分的剥離が生じたが、本発明のＦＲＰ製品においては、ＦＲＰ層の透湿係数が高いので部分的剥離が生じなかったものと考察される。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
以上の説明においては、本発明のＦＲＰ製品の適用例として、容器及び配管を例示してある。しかしながら、本発明のＦＲＰ製品は、容器及び配管に限定されることなく、蒸気の凝縮によってゴムライニングの部分的剥離ないし膨れが生ずると考えられる種々の装置ないし製品に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の課題を説明するための部分模式図である。
図２は、本発明のＦＲＰ製品の効果を説明するための部分断面模式図である。
図３は、本発明のＦＲＰ製品の一実施形態を示す部分断面模式図である。
図４は、本発明のＦＲＰ製品の一実施形態を示す部分断面模式図である。
図５は、実施例１における片面浸漬装置の断面模式図である。
図６は、実施例１における水浸超音波探傷試験の概略図である。
図７は、実施例に１おける試験片Ｂの反射超音波の走査結果の模写図である。
【符号の説明】
【００１１】
１      ＦＲＰ製品
２      ゴム層
２ａ      粗面化処理面
３      ＦＲＰ層
３ａ      低含有率層
３ｂ      高含有率層
３ｃ      粗面化処理面
４      液体
５      接着剤層
１１      金属製品
１２      ゴム層
１２ａ    膨れ
１３      金属層
１４      液体
１５      凝縮液体（例；水）
２１      片面浸漬試験装置
２２      試験片Ａ（ＦＲＰ製品）
２３      ゴム層
２４      ＦＲＰ層
２５      試験片Ｂ（炭素鋼製品）
２６      ゴム層
２７      炭素鋼層
２８      ガラス円筒
２９      冷却器
３０      温度計
３１      ヒータ
３２      冷却用ジャケット
３３      ２０％塩酸（１０８℃）
３５      探触子
３６      超音波
３８      試験片Ｂのゴム層側画像
３９ａ    ガラス円筒当接領域
３９ｂ    部分的剥離領域
【図１】
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【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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【図７】
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【国際調査報告】
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