熱硬化性混合組成物供給装置及びこの供給装置を用いたレジンコンクリート材料製造装置
【課題】熱硬化性混合組成物の使用直前に熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを均一撹拌して供給することができ、液状硬化剤配管の破損などの問題がない熱硬化性混合組成物供給装置、及びレジンコンクリート材料製造装置を提供する。
【解決手段】熱硬化性樹脂液供給配管１４と、液状硬化剤供給配管１５と、気体供給配管１６とを備える構成とするとともに、エアーノズル先端部１６３ｃを、そのエアー吹き出し口が樹脂液吐出口１４４ｃより上流側に位置するように熱硬化性樹脂液供給配管１４内に配管し、硬化剤ノズル先端部１５２ｂを、その硬化剤吐出口が前記エアー吹き出し口より上流側に位置するようにエアー配管16内に配管した。そして、熱硬化性樹脂液供給配管１４中で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とをエアーとともに混合し、泡状の熱硬化性混練組成物として樹脂液吐出口１４４ｃから吐出させるようにした。
【解決手段】熱硬化性樹脂液供給配管１４と、液状硬化剤供給配管１５と、気体供給配管１６とを備える構成とするとともに、エアーノズル先端部１６３ｃを、そのエアー吹き出し口が樹脂液吐出口１４４ｃより上流側に位置するように熱硬化性樹脂液供給配管１４内に配管し、硬化剤ノズル先端部１５２ｂを、その硬化剤吐出口が前記エアー吹き出し口より上流側に位置するようにエアー配管16内に配管した。そして、熱硬化性樹脂液供給配管１４中で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とをエアーとともに混合し、泡状の熱硬化性混練組成物として樹脂液吐出口１４４ｃから吐出させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性混合組成物供給装置及びこの供給装置を用いたレジンコンクリート材料製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジンコンクリート（樹脂モルタル）層を備えた強化樹脂管（例えば、特許文献１参照）は、耐酸性、耐磨耗性、耐震性の点で優れるとともに、軽量で施工性がよいため、下水管や排水管などに多く用いられている。
上記レジンコンクリート層は、珪砂などの骨材と、熱硬化性樹脂液（例えば、不飽和ポリエステルと重合性モノマーとの混合液）と、硬化剤との混合混練物であるレジンコンクリート材料を層状に積層したのち、レジンコンクリート材料中の熱硬化性樹脂液中の重合成分を重合させることによって得られる。
【０００３】
上記レジンコンクリート材料の製造装置としては、軸方向の一端部に出口を有する筒状をした混練筒部（シリンダ）と、この混練筒部の軸方向の他端部に設けられた骨材供給ホッパと、スクリューコンベアと、を備える混練装置の前記混練筒部内に、骨材供給ホッパから骨材を供給する一方、骨材供給ホッパより下流側で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを個別の配管を介して混練筒部内に供給し、骨材、熱硬化性樹脂及び液状硬化剤をスクリューコンベアによって搬送しながら混練筒部内で混練し、レジンコンクリート材料として前記出口から混練物を排出するようなものが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９８２６９号公報
【特許文献２】特開平５−１１６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレジンコンクリート材料製造装置では、混練筒部の長さを長くして混練時間を長くしないと、得られるレジンコンクリート材料中で、硬化剤の分散が均一化されず、部分的に硬化が不十分な成形品となってしまうおそれがある。
一方、硬化剤の配合量を増やせば、上記のような問題が解消できるのであるが、材料コストの点で問題が生じるとともに、硬化剤として過酸化物が使用されるために、火災の危険性が高まるという問題がある。
他方、熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを撹拌タンクなどで予め均一に撹拌混合して熱硬化性混合組成物を得たのち、この熱硬化性混合組成物を骨材との混練装置に供給する方法もあるが、かかる方法の場合、撹拌タンクで撹拌混合した熱硬化性混合組成物を短時間で消費しないと、骨材との混練前に硬化してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の発明者は、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口の上流側で、硬化剤吐出口を備える液状硬化剤供給配管の先端部が熱硬化性樹脂液供給配管内に臨むように液状硬化剤供給配管を配管し、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口の近傍で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを混合して混練筒部内に供給する方法を実施した。
かかる方法では、従来の熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを個別に混練筒部内に供給する方法に比べ、使用直前に熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とが混合された熱硬化性混合組成物となった状態で混練筒部内に供給されるので、均質なレジンコンクリート材料を短い混練筒部を用いて製造できるようになるとともに、熱硬化性混合組成物が骨材との混練前に硬化することがない。
【０００７】
しかし、かかる方法の場合、液状硬化剤の混合比率が、熱硬化性樹脂液の１／５０以下であるので、液状硬化剤供給配管の口径もこの先端部が臨む熱硬化性樹脂液供給配管部分の口径より小さいものとなっている。
したがって、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口が万一詰り、熱硬化性樹脂液供給配管内の樹脂圧が上がると、口径の小さい液状硬化剤供給配管は、直ちに逆圧をうけて液状硬化剤供給配管中の硬化剤圧が上がるため、破損するおそれがある。そして、作業者が破損により漏洩した硬化剤が目に入り失明事故に至る、あるいは、過酸化物であれば火災事故を招くおそれもある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて、熱硬化性混合組成物の使用直前に熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを均一撹拌して供給することができるとともに、液状硬化剤配管の破損などの問題がない熱硬化性混合組成物供給装置、及び、この熱硬化性混合組成物供給装置を用いた均質なレジンコンクリート材料が安定かつ安全に製造できるレジンコンクリート材料製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる熱硬化性混合組成物供給装置は、樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されていることを特徴としている。
なお、本発明において、各配管の先端部とは、下流側端部のことを意味する。
【００１０】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂液供給配管の先端部が、先端が閉じた直管状をしていて、この下流側端部の周壁に樹脂液吐出口が穿設されている構成としてもよい。
すなわち、かかる構成にすれば、熱硬化性樹脂液供給配管を流れてきた熱硬化性樹脂液が、先端壁にあたり、熱硬化性樹脂液供給配管の先端部内で渦流が起きてより撹拌が効率よく行える。
【００１１】
また、本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、特に限定されないが、例えば、樹脂液吐出口が網状体で覆われている構成としてもよい。
すなわち、かかる構成にすれば、網状体がスタティックミキサーの働きをしてより撹拌性がよくなる。
なお、網状体は、樹脂液吐出口を配管の内側から覆うように設けても、外側から覆うように設けても構わない。
【００１２】
気体供給配管を介して供給される気体は、特に限定されないが、安価であるとともに、環境にやさしいことから空気が好ましい。
【００１３】
上記熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
液状硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、有機過酸化物、アルコール、水、アミン等が挙げられる。
【００１４】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置の用途としては、特に限定されないが、例えば、以下のような用途が挙げられる。
（１）混練装置の混練部に樹脂液吐出口を臨ませ、混練部内に熱硬化性混合組成物を供給するとともに、混練部内に投入された骨材と混練してレジンコンクリート材料を得る。
そして、得られたレジンコンクリート材料を型に供給し、管、ブロック、柱形状に成形硬化させる。
（２）含浸槽に樹脂液吐出口を臨ませ、含浸槽に熱硬化性混合組成物を供給し、供給された熱硬化性混合組成物中に、ガラスロービング等の長尺の強化繊維を通し、熱硬化性混合組成物を強化繊維に含浸させた状態で型に供給し、管、ブロック、柱形状に成形硬化させる。
【００１５】
本発明にかかるレジンコンクリート材料製造装置は、上記本発明の熱硬化性混合組成物供給装置と、この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性樹脂液と骨材とを混練する混練装置とを備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明のレジンコンクリート材料製造装置は、特に限定されないが、上記樹脂液吐出口が網状体で覆われ、混練装置の混練部内に臨むとともに、前記網状体の網目の大きさが骨材の粒径未満であることが好ましい。
すなわち、熱硬化性樹脂液供給配管への混練筒部側からの骨材の入り込みを確実に抑えることができ、骨材の入り込みによる樹脂液吐出口の詰りをなくし、熱硬化性樹脂液供給配管内の樹脂液圧の高まりにより、液状硬化剤供給配管の内圧上昇を防止することができる。
また、樹脂液吐出口が混練部内に臨むことによって、骨材が気体に働きによって泡状になって、混練部内で嵩高くなった熱硬化性混合組成物内を通過するようになり、熱硬化性混合組成物が骨材に絡みやすく、骨材と熱硬化性混合組成物とをより素早く均一混練できる。
【００１７】
本発明において、レジンコンクリート材料を構成する熱硬化性樹脂液としては、一般的にレジンコンクリート材料に用いられているものが用いられ、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステルと、ビニル基を有する重合性モノマーとの混合組成物が挙げられる。
液状硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ジアシルパーオキサイド系、パーオキシエステル系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート系の有機過酸化物が挙げられ、メチルエチルケトンパーオキサイドが好適である。
【００１８】
本発明のレジンコクリート材料製造装置で得られるレジンコンクリート材料は、強化樹脂管の製造だけでなく、土木に用いられるブロック、柱材、杭などの製造にも用いられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、以上のように、樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されているので、攪拌タンクなどがなくても、使用直前で熱硬化性樹脂液と、液状硬化剤が十分にムラ無く混合され、均質な熱硬化性混合組成物を常に供給できる。
【００２０】
また、熱硬化性樹脂液供給配管の詰りによる液状硬化剤配管側への負荷を気体によって軽減し、液状硬化剤配管の破損を防止できる。
しかも、熱硬化性樹脂液供給配管を流れる熱硬化性樹脂液の量と、液状硬化剤供給配管を流れる液状硬化剤の量を、バルブ等を用いて制御することによって、熱硬化性樹脂液と液状硬化剤との混合比を容易に変更できるとともに、撹拌羽根が設置できないような狭小な設備部位での混合や、化学反応が速く、混合から硬化までのポットライフが短い場合にも用いることができる。
【００２１】
本発明のレジンコンクリート材料製造装置は、上記本発明の熱硬化性混合組成物供給装置と、この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性樹脂液と骨材とを混練する混練装置とを備えるので、均質なレジンコンクリート材料が得られ、結果として、このレジンコンクリート材料を硬化させて得られた硬化体は、部分的な硬化不良などがない均質なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかるレジンコンクリート材料製造装置の１つの実施の形態の概略を模式的にあらわした図である。
【図２】図１のレジンコンクリート材料製造装置に用いられる本発明の熱硬化性混合組成物供給装置の概略図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図３のエアー配管のノズル部材先端及びその近傍部の拡大断面図である。
【図６】図２の熱硬化性混合組成物供給装置の網状体の斜視図である。
【図７】図１のレジンコンクリート材料製造装置の混練装置部分の断面図である。
【図８】本発明のレジンコンクリート材料製造装置を用いた強化樹脂管の製造方法に用いる強化樹脂管製造装置の１例の平面概略図である。
【図９】図８の強化樹脂管製造装置の材料成形機を混練筒部の出口側からみた概略図である。
【図１０】図８の強化樹脂管製造装置のマンドレルの内層上へのシート状レジンコンクリート材料の巻き付け状態を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１に示すように、このレジンコンクリート材料製造装置Ａは、熱硬化性混合組成物供給装置１と混練装置２とを備えている。
【００２４】
熱硬化性混合組成物供給装置１は、熱硬化性樹脂材料混合タンク１１と、熱硬化性樹脂液調整タンク１２と、液状硬化剤タンク１３と、熱硬化性樹脂液供給配管１４と、液状硬化剤供給配管１５と、気体供給配管であるエアー配管１６とを備えている。
熱硬化性樹脂材料混合タンク１１は、熱硬化性樹脂液となる材料（例えば、不飽和ポリエステル、スチレンモノマーなどの重合性モノマー等）を所定の比率で混合して熱硬化性樹脂液調整タンク１２へ送るようになっている。
熱硬化性樹脂液調整タンク１２は、貯留された熱硬化性樹脂液を所定の温度にコントロールできるようになっているとともに、プランジャポンプ１７ａを介して熱硬化性樹脂液供給配管１４に接続されている。
【００２５】
液状硬化剤タンク１３は、プランジャポンプ１７ｂを介して硬化剤供給配管１５に接続されている。
プランジャポンプ１７ｂは、複数のピストンを、カム機構を介して位相がずれた状態でストロークさせて脈動を抑えるようになっている。
【００２６】
熱硬化性樹脂液供給配管１４は、図２に示すように、本管部１４１と、樹脂圧力注入器１４２と、カプラー１４３と、樹脂注入シリンダ１４４と、リサイクル配管１４６とを備えている。
本管部１４１は、一端がプランジャポンプ１７ａの吐出側に接続され、図２及び図３に示すように、他端が樹脂圧力注入器１４２に接続されている。
【００２７】
樹脂圧力注入器１４２は、チーズ状をしていて、分岐部１４２ｂに本管部１４１の一端が接続され、直管部１４２ａの下端にカプラー１４３の上側ねじ筒部１４３ｂが接続され、直管部１４２ａの上端に後述するエアーノズル部材１６３の下側ねじ筒部１６３ａが接続されている。
カプラー１４３は、下側ねじ筒部１４３ａが樹脂注入シリンダ１４４のフランジ部１４４ａに接続され、後述するエアーノズル部材１６３のエアーノズル先端部１６３ｃが貫通するとともに、図示していないが、本管部１４１側から送られてくる熱硬化性樹脂液がエアーノズル先端部１６３ｃの周囲を通過可能になっている。
【００２８】
樹脂注入シリンダ１４４は、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部を構成し、フランジ部１４４ａと、シリンダ本体部１４４ｂとを備えている。
フランジ部１４４ａは、その外径が混練筒部２１の配管取り付け口２１ｃの内径より大きく、カプラー１４３の下端に接続されている。
【００２９】
シリンダ本体部１４４ｂは、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端となる下端が閉塞され、配管取り付け口２１ｃに挿通可能な外径の有底筒状をしている。
シリンダ本体部１４４ｂの下端部周壁には、４つ（図では３つしかあらわれていない）の樹脂液吐出口１４４ｃが穿設されている。
各樹脂液吐出口１４４ｃは、上下方向に延びる長孔状をしている。
【００３０】
また、シリンダ本体部１４４ｂ内には、網状体１４５が内装されている。
網状体１４５は、図６に示すように、骨材の粒径とほぼ同じ少し細かい網目を備え、その外径がシリンダ本体部１４４ｂの内径とほぼ同じの筒状をしていて、網目部分を介して液体および気体が通過可能に樹脂液吐出口１４４ｃをシリンダ本体部１４４ｂの内側から覆っている。
【００３１】
そして、樹脂注入シリンダ１４４は、シリンダ本体部１４４ｂが配管取り付け口２１ｃを介して混練筒部２１内のスクリューコンベア２２の連結部２２ｄを臨むように混練筒部２１に装着されている。
【００３２】
リサイクル配管１４６は、本管部１４１の途中に設けられたＬポート三方バルブＬＶを介して本管部１４１に一端が接続され、他端が熱硬化性樹脂液調整タンク１２に接続されている。
すなわち、リサイクル配管１４６は、Ｌポート三方バルブＬＶの切り替えによって、熱硬化性樹脂液調整タンク１２の熱硬化性樹脂液を循環状態にできるようになっている。
【００３３】
エアー配管１６は、本管部１６１と、連結チーズ１６２と、エアーノズル部材１６３とを備えている。
本管部１６１は、図１に示すように、一端がエアーコンプレッサーや給気ポンプなどを備えて給気装置１６５に接続されていて、図３に示すように、他端が連結チーズ１６２の分岐筒部１６２ｂに接続されている。
【００３４】
連結チーズ１６２は、図３に示すように、直管部１６２ａの下端にエアーノズル部材１６３の上側ねじ筒部１６３ｂが接続され、直管部１６２ａの上端に後述する硬化剤ノズル部材１５２の下側ねじ筒部１５２ａが接続されている。
エアーノズル部材１６３は、上側ねじ筒部１６３ｂと、下側ねじ筒部１６３ａと、エアーノズル先端部１６３ｃとを備えている。
【００３５】
エアーノズル先端部１６３ｃは、下側ねじ筒部１６３ａから下方に延出するように設けられ、その下端の開口（エアー吹き出し口）が樹脂液吐出口１４４ｃより少し上側で熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４内に臨み、図４に示すように、その周囲にリング状の樹脂液通路を形成している。
【００３６】
液状硬化剤供給配管１５は、本管部１５１と、硬化剤ノズル部材１５２と、リサイクル配管１５５とを備えている。
本管部１５１は、一端がプランジャポンプ１７ｂに接続され、他端がノズル部材１５２の上側ねじ筒部１５２ｃに接続されている。
【００３７】
硬化剤ノズル部材１５２は、上側ねじ筒部１５２ｃと、下側ねじ筒部１５２ａと、硬化剤ノズル先端部１５２ｂとを備えている。
下側ねじ筒部１５２ａは、連結チーズ１６２の直管部１６２ａの上端に接続されている。
【００３８】
硬化剤ノズル先端部１５２ｂは、下側ねじ筒部１５２ａから下方に延出するように設けられ、その下端の開口（硬化剤吐出口）が上記エアーノズル部材１６３のエアーノズル先端部１６３ｃの下端、すなわち、エアー吹き出し口より少し上流（特に限定されないが、例えば、図５に示すＬ１＝Ｄ１となる程度上側）でエアー配管１６の先端部であるエアーノズル先端部１６３ｃ内に臨んでいる。
硬化剤ノズル先端部１５２ｂは、特に限定されないが、その内径Ｄ１がシリンダ本体部１４４ｂの内径Ｄ２の１／１０程度とすることが好ましい。
【００３９】
リサイクル配管１５５は、Ｌポート三方バルブＬＶの切り替えによって、液状硬化剤タング１３の液状硬化剤を循環状態にできるようになっている。
なお、図２中、Ｐは圧力計、ＦＭはフローメータ、１９は洗浄剤配管、ＴＶはＴポート三方弁、ＬＶはＬポート三方弁である。
【００４０】
混練装置２は、図７に示すように、混練筒部２１と、スクリューコンベア２２と、骨材供給ホッパ２３とを備えている。
混練筒部２１は、軸方向の一端が開放されて、混練によって得られるレジンコンクリート材料の出口２１ａとなって、他端部に上方から骨材供給ホッパ２３が臨む開口２１ｂを備えている。
【００４１】
また、混練筒部２１は、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４のシリンダ本体部１４４ｂが内部に挿入される配管取り付け口２１ｃをその軸方向の中間位置に設けられている。
【００４２】
スクリューコンベア２２は、軸２２ａの一端が、出口２１ａの一部を仕切るように設けられた略Ｙの字をした軸受け部に軸支され、軸２２ａの他端が、混練筒部２１の他端壁を貫通して図示していない駆動装置（モーター、変速機等を含む）に接続されて、軸２２ａを中心に回転するようになっている。
また、スクリューコンベア２２は、一端側が軸２２ａの周囲に複数の混練羽根２２ｂが螺旋状に設けられた混練部となっていて、他端側が連続する一枚の螺旋形状をした搬送羽根２２ｃが軸２２ａの周囲に設けられた骨材搬送部になっていて、混練部と骨材搬送部との連結部２２ｄには、羽根が全く設けられていない。
【００４３】
このレジンコンクリート材料製造装置Ａは、上記のようになっているので、液状硬化剤供給配管１５を介して先端の硬化剤ノズル先端部１５２ｂまで送られてきた液状硬化剤は、一旦、エアー配管１６の先端であるエアーノズル先端部１６３ｃ内に入り、エアー圧で吹き飛ばされながら、エアーとともに熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４ｂ内に供給される。
そして、樹脂注入シリンダ１４４ｂ内に供給された液状硬化剤は、熱硬化性樹脂液供給配管１４を介して送られてきた熱硬化性樹脂液中に分散混合されが、エアーによって、液状硬化剤と熱硬化性樹脂液とは、樹脂注入シリンダ１４４ｂ内で泡立った状態分散混合される。
【００４４】
また、この分散混合された熱硬化性混合組成物が網状体１４５の網目を介してさらに泡状になりながら樹脂液吐出口１４４ｃから混練筒部２１内に吐出される。
一方、骨材供給ホッパ２３から投入された骨材（例えば、５号珪砂）は、搬送羽根２２ｃによって連結部２２ｄ側に送られ、さらに、連結部２２ｄ付近に貯まるように供給された泡状になった熱硬化性混合組成物を巻き込みながらつぎつぎに混練部に送られ、混練羽根２２ｂによって混練混合されてレジンコンクリート材料ＲＣとなって出口２１ａから排出される。
【００４５】
すなわち、このレジンコンクリート製造装置Ａは、予め熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とがほぼ均一に混合された熱硬化性混合組成物の状態で混練筒部２１内に供給されるので、硬化剤の分散むらがなく混練筒部２１内で骨材と混練混合される。
しかも、熱硬化性混合組成物が泡状になっているので、骨材がこの泡状体の内部を混練されながら出口２１ａに向かって進むため、混練混合時間を短縮できる。すなわち、混練筒部２１の長さを短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、液状硬化剤供給配管１５の吐出口である硬化剤ノズル先端部１５２ｂの下端がエアー配管１６のエアーノズル先端部１６３ｃ内に臨んでいるので、樹脂液吐出口１４４ｃが一時的に閉塞状態になるなどして熱硬化性樹脂液供給配管１４内の圧力が上がったとしても、直ちにその圧によって硬化剤ノズル先端部１５２ｂを介して液状硬化剤供給配管１５側に逆圧がかかり、液状硬化剤供給配管１５が破損することを防止できる。
さらに、網状体１４５が設けられているので、骨材が樹脂注入シリンダ１４４内に入り込んで樹脂注入シリンダ１４４内が閉塞することがないとともに、熱硬化性混合組成物が網目を介して樹脂液吐出口１４４ｃから吐出されるので、より均一に混合されるとともに、骨材にからみやすいより細かい泡状となる。
【００４７】
つぎに、図８〜図１０を参照しながらこのレジンコンクリート製造装置Aを用いた強化樹脂管製造装置Ｂと、強化樹脂管の製造方法を説明する。
この強化樹脂管製造装置Ｂは、図８に示すように、管成形装置３と、レジンコンクリート層形成装置４と、ガラス繊維強化層形成装置５とを備えている。
【００４８】
管成形装置３は、マンドレル（円柱状外周を有する金型）３１と、支持台３２，３３とを備えている。
マンドレル３１は、マンドレル本体３１ａと、マンドレル本体３１ａの中心軸に沿って設けられた回転軸３１ｂとを備えている。
【００４９】
一方の支持台３２は、マンドレル３１の一方の回転軸３１ｂを回転自在に支持するとともに、モータ３２ａ及び変速機３２ｂが載置されて回転軸３１ｂに所定の回転力を伝達してマンドレル本体を所定の速度（得ようとする強化樹脂管の管径や層構成によって適宜設定される）で回転させるようになっている。
他方の支持台３３は、他方の回転軸３１ｂを回転自在に支持するようになっている。
【００５０】
レジンコンクリート層形成装置４は、台車４１と、上記レジンコンクリート材料製造装置Ａと、材料成形機６とを備えている。
台車４１は、マンドレル３１の中心軸に平行に設けられたレールＲ上を走行自在に設けられていて、図示していない駆動装置の駆動力によってレールＲを成形条件に応じた速度で走行するようになっている。
【００５１】
レジンコンクリート材料製造装置Ａは、混練筒部２１の出口２１ａが、台車４１の走行方向に向くように台車４１上に搭載されている。
【００５２】
材料成形機６は、図９に示すように、ホッパ６１と、不織布ロール支持部６２と、２本の成形ローラ６３と。複数の不織布ガイドローラ６４と、ガイド板６５とを備え、レジンコンクリート材料製造装置Ａに隣接するように台車４１に搭載されている。
ホッパ６１は、上記出口２１ａから排出されるレジンコンクリート材料ＲＣを下方から受けて成形ローラ６３間に供給するようになっている。
【００５３】
不織布ロール支持部６２は、ロール状に巻回された不織布ロール６６が回転自在に支持されるようになっている。
【００５４】
そして、不織布ロール６６から引き出された帯状の不織布６６ａは、不織布ガイドローラ６４を介して、まず、マンドレル側の成形ロー６３に導かれたのち、この成形ローラ６３の下方を通ったのち、他の複数（この実施の形態では４つ）の不織布ガイドローラ６４を介して混練筒部２１の上方を越えて反対側の成形ロー６３の上側に導かれたのち、マンドレル本体３１ａにシート状となったレジンコンクリート材料ＲＣ１とともに、巻き込まれるようになっている。
すなわち、レジンコンクリート材料ＲＣは、一旦両成形ロール６３に沿うように進行する不織布６６ａ間で挟まれながら、２つの成形ロール６３間でシート状に成形され、不織布６６ａによって下側から受けられてガイド板６５によってガイドされながらマンドレル３１の近傍まで送られる。
【００５５】
ガラス繊維強化層形成装置５は、台車５１と、ガラス繊維強化層形成装置本体５２とを備えている。
台車５１は、台車４１と同一レールＲ上を台車４１と同様に走行自在に設けられている。
また、台車５１は、図示していない駆動装置によって、台車４１と分かれた状態で走行するようになっている。
【００５６】
ガラス繊維強化層形成装置本体５は、詳細に図示していないが、複数のロービング状のガラス繊維Ｇに熱硬化性樹脂液を付着させた後、引き揃えてマンドレル３１のマンドレル本体３１aに供給するようにガイドするようになっている。なお、ガラス繊維強化層形成装置５は、必要に応じてロービング上のガラス繊維Ｇ上にさらにスダレ状をしたガラス繊維やビニロン繊維等をマンドレル３１に供給できるようにしてもよい。
【００５７】
この強化樹脂管製造装置Ｂは、上記のようになっており、以下のようにして強化樹脂管が製造される。
（１）図８に示すように、マンドレル３１を支持台３２，３３間に支持させる。
（２）図示していないが、モータ３２ａを駆動させてマンドレル３１を回転させながら離型シートをマンドレル本体３１ａ表面に巻きつける。
（３）台車５１をレールＲに沿って走行させるとともに、マンドレル３１を回転させながら、図１０に示すように、ガラス繊維強化層形成装置５を介して内層となる熱硬化性混合組成物槽を通ったガラス繊維Ｇを、離型シート上に巻き付け内層を形成する。
（４）内層形成後、材料成形機６をレールＲに沿って走行させるとともに、マンドレル３１を回転させながら、図９及び図１０に示すように、レジンコンクリート層形成装置４でシート状に成形されたレジンコンクリート材料シートＲＣ１を不織布６６ａとともに内層上にまきつける。
（５）図９に示すように、レジンコンクリート材料ＲＣ１を上から押さえローラ３４によって押さえて厚みが均一になるように均してレジンコンクリート材料からなる芯層を形成する。
（６）図示していないが、ガラス繊維強化層形成装置５を用いて芯層上に内層と同様にして外層を形成する。
（７）各層を形成する熱硬化性樹脂がほぼ硬化状態（型崩れを起こさない状態)まで硬化した管状成形体をマンドレル３１から取り外し、さらに養生硬化させて３層構造の強化樹脂管を得る。
【００５８】
この強化樹脂管製造装置Ｂを用いた強化樹脂管の製造方法によると、レジンコンクリート材料製造装置Ａで得られた骨材と熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とが均一に混合されたレジンコンクリート材料ＲＣを用いて芯層が形成されるので、芯層は硬化不良部分がなく均質なものとなる。従って、均質な物性を備えた強化樹脂管を安定して得られる。
また、レジンコンクリート材料製造装置Ａが小型化できるので、材料成形機６の小型化も図れる。
【００５９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、熱硬化性混合組成物供給装置が、レジンコンクリート管の製造に用いられていたが、例えば、ガラス繊維強化樹脂管や、硬質ガラス繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社のネオランバーＦＦＵなど）の製造に用いるようにしてもよい。
なお、上記発泡ウレタン樹脂成形体の場合、硬化剤としては、水やアルコールが挙げられる。
上記の実施の形態では、レジンコンクリート材料製造装置を用いてバッチ式に強化樹脂管を製造するようにしていたが、レジンコンクリート材料製造装置は、ドロストホルム法を用いる強化樹脂管の連続成形にも用いることができる。
上記の実施の形態では、網状体が筒状をしていたが、樹脂液吐出孔のみに嵌合するように装着されるキャップ状をしていても構わない。
【００６０】
上記の実施の形態では、樹脂液吐出口がシリンダ本体部の周壁にのみ設けられていたが、シリンダ本体部の底にも小さな樹脂液吐出口を設けるようにしても構わない。
また、上記の実施の形態では、シリンダ本体部が混練筒部の内部に突出するようになっていたが、熱硬化性樹脂液供給配管の先端の開口のみに網状体を配置し、熱硬化性樹脂液供給配管の先端を混練筒部の内壁面にほぼ一致するように熱硬化性樹脂液供給配管を設けるようにしても構わない。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ レジンコンクリート材料製造装置
Ｂ 強化樹脂管製造装置
１ 材料供給装置
１１ 熱硬化性樹脂材料混合タンク
１２ 熱硬化性樹脂液調整タンク
１３ 液状硬化剤タンク
１４ 熱硬化性樹脂液供給配管
１４４ 樹脂注入シリンダ
１４４ｂ シリンダ本体部（熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部）
１４４ｃ 樹脂液吐出口
１４５ 網状体
１５ 液状硬化剤供給配管
１５２ｂ 硬化剤ノズル先端部（液状硬化剤供給配管１５の先端部）
１６ エアー配管（気体供給配管）
１６３ｃ エアーノズル先端部（エアー配管１６の先端部）
２ 混練装置
２１ 混練筒部
２１ａ 出口
２１ｃ 配管取り付け口
２２ スクリューコンベア
２３ 骨材供給ホッパ
３ 管成形装置
３１ マンドレル
３１ａ マンドレル本体
３１ｂ 回転軸
４ レジンコンクリート層形成装置
５ ガラス繊維強化層形成装置
６ 材料成形機
ＲＣ レジンコンクリート材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性混合組成物供給装置及びこの供給装置を用いたレジンコンクリート材料製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジンコンクリート（樹脂モルタル）層を備えた強化樹脂管（例えば、特許文献１参照）は、耐酸性、耐磨耗性、耐震性の点で優れるとともに、軽量で施工性がよいため、下水管や排水管などに多く用いられている。
上記レジンコンクリート層は、珪砂などの骨材と、熱硬化性樹脂液（例えば、不飽和ポリエステルと重合性モノマーとの混合液）と、硬化剤との混合混練物であるレジンコンクリート材料を層状に積層したのち、レジンコンクリート材料中の熱硬化性樹脂液中の重合成分を重合させることによって得られる。
【０００３】
上記レジンコンクリート材料の製造装置としては、軸方向の一端部に出口を有する筒状をした混練筒部（シリンダ）と、この混練筒部の軸方向の他端部に設けられた骨材供給ホッパと、スクリューコンベアと、を備える混練装置の前記混練筒部内に、骨材供給ホッパから骨材を供給する一方、骨材供給ホッパより下流側で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを個別の配管を介して混練筒部内に供給し、骨材、熱硬化性樹脂及び液状硬化剤をスクリューコンベアによって搬送しながら混練筒部内で混練し、レジンコンクリート材料として前記出口から混練物を排出するようなものが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９８２６９号公報
【特許文献２】特開平５−１１６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレジンコンクリート材料製造装置では、混練筒部の長さを長くして混練時間を長くしないと、得られるレジンコンクリート材料中で、硬化剤の分散が均一化されず、部分的に硬化が不十分な成形品となってしまうおそれがある。
一方、硬化剤の配合量を増やせば、上記のような問題が解消できるのであるが、材料コストの点で問題が生じるとともに、硬化剤として過酸化物が使用されるために、火災の危険性が高まるという問題がある。
他方、熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを撹拌タンクなどで予め均一に撹拌混合して熱硬化性混合組成物を得たのち、この熱硬化性混合組成物を骨材との混練装置に供給する方法もあるが、かかる方法の場合、撹拌タンクで撹拌混合した熱硬化性混合組成物を短時間で消費しないと、骨材との混練前に硬化してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の発明者は、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口の上流側で、硬化剤吐出口を備える液状硬化剤供給配管の先端部が熱硬化性樹脂液供給配管内に臨むように液状硬化剤供給配管を配管し、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口の近傍で熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを混合して混練筒部内に供給する方法を実施した。
かかる方法では、従来の熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを個別に混練筒部内に供給する方法に比べ、使用直前に熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とが混合された熱硬化性混合組成物となった状態で混練筒部内に供給されるので、均質なレジンコンクリート材料を短い混練筒部を用いて製造できるようになるとともに、熱硬化性混合組成物が骨材との混練前に硬化することがない。
【０００７】
しかし、かかる方法の場合、液状硬化剤の混合比率が、熱硬化性樹脂液の１／５０以下であるので、液状硬化剤供給配管の口径もこの先端部が臨む熱硬化性樹脂液供給配管部分の口径より小さいものとなっている。
したがって、熱硬化性樹脂液供給配管の吐出口が万一詰り、熱硬化性樹脂液供給配管内の樹脂圧が上がると、口径の小さい液状硬化剤供給配管は、直ちに逆圧をうけて液状硬化剤供給配管中の硬化剤圧が上がるため、破損するおそれがある。そして、作業者が破損により漏洩した硬化剤が目に入り失明事故に至る、あるいは、過酸化物であれば火災事故を招くおそれもある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて、熱硬化性混合組成物の使用直前に熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とを均一撹拌して供給することができるとともに、液状硬化剤配管の破損などの問題がない熱硬化性混合組成物供給装置、及び、この熱硬化性混合組成物供給装置を用いた均質なレジンコンクリート材料が安定かつ安全に製造できるレジンコンクリート材料製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかる熱硬化性混合組成物供給装置は、樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されていることを特徴としている。
なお、本発明において、各配管の先端部とは、下流側端部のことを意味する。
【００１０】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂液供給配管の先端部が、先端が閉じた直管状をしていて、この下流側端部の周壁に樹脂液吐出口が穿設されている構成としてもよい。
すなわち、かかる構成にすれば、熱硬化性樹脂液供給配管を流れてきた熱硬化性樹脂液が、先端壁にあたり、熱硬化性樹脂液供給配管の先端部内で渦流が起きてより撹拌が効率よく行える。
【００１１】
また、本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、特に限定されないが、例えば、樹脂液吐出口が網状体で覆われている構成としてもよい。
すなわち、かかる構成にすれば、網状体がスタティックミキサーの働きをしてより撹拌性がよくなる。
なお、網状体は、樹脂液吐出口を配管の内側から覆うように設けても、外側から覆うように設けても構わない。
【００１２】
気体供給配管を介して供給される気体は、特に限定されないが、安価であるとともに、環境にやさしいことから空気が好ましい。
【００１３】
上記熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
液状硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、有機過酸化物、アルコール、水、アミン等が挙げられる。
【００１４】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置の用途としては、特に限定されないが、例えば、以下のような用途が挙げられる。
（１）混練装置の混練部に樹脂液吐出口を臨ませ、混練部内に熱硬化性混合組成物を供給するとともに、混練部内に投入された骨材と混練してレジンコンクリート材料を得る。
そして、得られたレジンコンクリート材料を型に供給し、管、ブロック、柱形状に成形硬化させる。
（２）含浸槽に樹脂液吐出口を臨ませ、含浸槽に熱硬化性混合組成物を供給し、供給された熱硬化性混合組成物中に、ガラスロービング等の長尺の強化繊維を通し、熱硬化性混合組成物を強化繊維に含浸させた状態で型に供給し、管、ブロック、柱形状に成形硬化させる。
【００１５】
本発明にかかるレジンコンクリート材料製造装置は、上記本発明の熱硬化性混合組成物供給装置と、この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性樹脂液と骨材とを混練する混練装置とを備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明のレジンコンクリート材料製造装置は、特に限定されないが、上記樹脂液吐出口が網状体で覆われ、混練装置の混練部内に臨むとともに、前記網状体の網目の大きさが骨材の粒径未満であることが好ましい。
すなわち、熱硬化性樹脂液供給配管への混練筒部側からの骨材の入り込みを確実に抑えることができ、骨材の入り込みによる樹脂液吐出口の詰りをなくし、熱硬化性樹脂液供給配管内の樹脂液圧の高まりにより、液状硬化剤供給配管の内圧上昇を防止することができる。
また、樹脂液吐出口が混練部内に臨むことによって、骨材が気体に働きによって泡状になって、混練部内で嵩高くなった熱硬化性混合組成物内を通過するようになり、熱硬化性混合組成物が骨材に絡みやすく、骨材と熱硬化性混合組成物とをより素早く均一混練できる。
【００１７】
本発明において、レジンコンクリート材料を構成する熱硬化性樹脂液としては、一般的にレジンコンクリート材料に用いられているものが用いられ、特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステルと、ビニル基を有する重合性モノマーとの混合組成物が挙げられる。
液状硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ジアシルパーオキサイド系、パーオキシエステル系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート系の有機過酸化物が挙げられ、メチルエチルケトンパーオキサイドが好適である。
【００１８】
本発明のレジンコクリート材料製造装置で得られるレジンコンクリート材料は、強化樹脂管の製造だけでなく、土木に用いられるブロック、柱材、杭などの製造にも用いられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の熱硬化性混合組成物供給装置は、以上のように、樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されているので、攪拌タンクなどがなくても、使用直前で熱硬化性樹脂液と、液状硬化剤が十分にムラ無く混合され、均質な熱硬化性混合組成物を常に供給できる。
【００２０】
また、熱硬化性樹脂液供給配管の詰りによる液状硬化剤配管側への負荷を気体によって軽減し、液状硬化剤配管の破損を防止できる。
しかも、熱硬化性樹脂液供給配管を流れる熱硬化性樹脂液の量と、液状硬化剤供給配管を流れる液状硬化剤の量を、バルブ等を用いて制御することによって、熱硬化性樹脂液と液状硬化剤との混合比を容易に変更できるとともに、撹拌羽根が設置できないような狭小な設備部位での混合や、化学反応が速く、混合から硬化までのポットライフが短い場合にも用いることができる。
【００２１】
本発明のレジンコンクリート材料製造装置は、上記本発明の熱硬化性混合組成物供給装置と、この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性樹脂液と骨材とを混練する混練装置とを備えるので、均質なレジンコンクリート材料が得られ、結果として、このレジンコンクリート材料を硬化させて得られた硬化体は、部分的な硬化不良などがない均質なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にかかるレジンコンクリート材料製造装置の１つの実施の形態の概略を模式的にあらわした図である。
【図２】図１のレジンコンクリート材料製造装置に用いられる本発明の熱硬化性混合組成物供給装置の概略図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】図３のエアー配管のノズル部材先端及びその近傍部の拡大断面図である。
【図６】図２の熱硬化性混合組成物供給装置の網状体の斜視図である。
【図７】図１のレジンコンクリート材料製造装置の混練装置部分の断面図である。
【図８】本発明のレジンコンクリート材料製造装置を用いた強化樹脂管の製造方法に用いる強化樹脂管製造装置の１例の平面概略図である。
【図９】図８の強化樹脂管製造装置の材料成形機を混練筒部の出口側からみた概略図である。
【図１０】図８の強化樹脂管製造装置のマンドレルの内層上へのシート状レジンコンクリート材料の巻き付け状態を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１に示すように、このレジンコンクリート材料製造装置Ａは、熱硬化性混合組成物供給装置１と混練装置２とを備えている。
【００２４】
熱硬化性混合組成物供給装置１は、熱硬化性樹脂材料混合タンク１１と、熱硬化性樹脂液調整タンク１２と、液状硬化剤タンク１３と、熱硬化性樹脂液供給配管１４と、液状硬化剤供給配管１５と、気体供給配管であるエアー配管１６とを備えている。
熱硬化性樹脂材料混合タンク１１は、熱硬化性樹脂液となる材料（例えば、不飽和ポリエステル、スチレンモノマーなどの重合性モノマー等）を所定の比率で混合して熱硬化性樹脂液調整タンク１２へ送るようになっている。
熱硬化性樹脂液調整タンク１２は、貯留された熱硬化性樹脂液を所定の温度にコントロールできるようになっているとともに、プランジャポンプ１７ａを介して熱硬化性樹脂液供給配管１４に接続されている。
【００２５】
液状硬化剤タンク１３は、プランジャポンプ１７ｂを介して硬化剤供給配管１５に接続されている。
プランジャポンプ１７ｂは、複数のピストンを、カム機構を介して位相がずれた状態でストロークさせて脈動を抑えるようになっている。
【００２６】
熱硬化性樹脂液供給配管１４は、図２に示すように、本管部１４１と、樹脂圧力注入器１４２と、カプラー１４３と、樹脂注入シリンダ１４４と、リサイクル配管１４６とを備えている。
本管部１４１は、一端がプランジャポンプ１７ａの吐出側に接続され、図２及び図３に示すように、他端が樹脂圧力注入器１４２に接続されている。
【００２７】
樹脂圧力注入器１４２は、チーズ状をしていて、分岐部１４２ｂに本管部１４１の一端が接続され、直管部１４２ａの下端にカプラー１４３の上側ねじ筒部１４３ｂが接続され、直管部１４２ａの上端に後述するエアーノズル部材１６３の下側ねじ筒部１６３ａが接続されている。
カプラー１４３は、下側ねじ筒部１４３ａが樹脂注入シリンダ１４４のフランジ部１４４ａに接続され、後述するエアーノズル部材１６３のエアーノズル先端部１６３ｃが貫通するとともに、図示していないが、本管部１４１側から送られてくる熱硬化性樹脂液がエアーノズル先端部１６３ｃの周囲を通過可能になっている。
【００２８】
樹脂注入シリンダ１４４は、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部を構成し、フランジ部１４４ａと、シリンダ本体部１４４ｂとを備えている。
フランジ部１４４ａは、その外径が混練筒部２１の配管取り付け口２１ｃの内径より大きく、カプラー１４３の下端に接続されている。
【００２９】
シリンダ本体部１４４ｂは、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端となる下端が閉塞され、配管取り付け口２１ｃに挿通可能な外径の有底筒状をしている。
シリンダ本体部１４４ｂの下端部周壁には、４つ（図では３つしかあらわれていない）の樹脂液吐出口１４４ｃが穿設されている。
各樹脂液吐出口１４４ｃは、上下方向に延びる長孔状をしている。
【００３０】
また、シリンダ本体部１４４ｂ内には、網状体１４５が内装されている。
網状体１４５は、図６に示すように、骨材の粒径とほぼ同じ少し細かい網目を備え、その外径がシリンダ本体部１４４ｂの内径とほぼ同じの筒状をしていて、網目部分を介して液体および気体が通過可能に樹脂液吐出口１４４ｃをシリンダ本体部１４４ｂの内側から覆っている。
【００３１】
そして、樹脂注入シリンダ１４４は、シリンダ本体部１４４ｂが配管取り付け口２１ｃを介して混練筒部２１内のスクリューコンベア２２の連結部２２ｄを臨むように混練筒部２１に装着されている。
【００３２】
リサイクル配管１４６は、本管部１４１の途中に設けられたＬポート三方バルブＬＶを介して本管部１４１に一端が接続され、他端が熱硬化性樹脂液調整タンク１２に接続されている。
すなわち、リサイクル配管１４６は、Ｌポート三方バルブＬＶの切り替えによって、熱硬化性樹脂液調整タンク１２の熱硬化性樹脂液を循環状態にできるようになっている。
【００３３】
エアー配管１６は、本管部１６１と、連結チーズ１６２と、エアーノズル部材１６３とを備えている。
本管部１６１は、図１に示すように、一端がエアーコンプレッサーや給気ポンプなどを備えて給気装置１６５に接続されていて、図３に示すように、他端が連結チーズ１６２の分岐筒部１６２ｂに接続されている。
【００３４】
連結チーズ１６２は、図３に示すように、直管部１６２ａの下端にエアーノズル部材１６３の上側ねじ筒部１６３ｂが接続され、直管部１６２ａの上端に後述する硬化剤ノズル部材１５２の下側ねじ筒部１５２ａが接続されている。
エアーノズル部材１６３は、上側ねじ筒部１６３ｂと、下側ねじ筒部１６３ａと、エアーノズル先端部１６３ｃとを備えている。
【００３５】
エアーノズル先端部１６３ｃは、下側ねじ筒部１６３ａから下方に延出するように設けられ、その下端の開口（エアー吹き出し口）が樹脂液吐出口１４４ｃより少し上側で熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４内に臨み、図４に示すように、その周囲にリング状の樹脂液通路を形成している。
【００３６】
液状硬化剤供給配管１５は、本管部１５１と、硬化剤ノズル部材１５２と、リサイクル配管１５５とを備えている。
本管部１５１は、一端がプランジャポンプ１７ｂに接続され、他端がノズル部材１５２の上側ねじ筒部１５２ｃに接続されている。
【００３７】
硬化剤ノズル部材１５２は、上側ねじ筒部１５２ｃと、下側ねじ筒部１５２ａと、硬化剤ノズル先端部１５２ｂとを備えている。
下側ねじ筒部１５２ａは、連結チーズ１６２の直管部１６２ａの上端に接続されている。
【００３８】
硬化剤ノズル先端部１５２ｂは、下側ねじ筒部１５２ａから下方に延出するように設けられ、その下端の開口（硬化剤吐出口）が上記エアーノズル部材１６３のエアーノズル先端部１６３ｃの下端、すなわち、エアー吹き出し口より少し上流（特に限定されないが、例えば、図５に示すＬ１＝Ｄ１となる程度上側）でエアー配管１６の先端部であるエアーノズル先端部１６３ｃ内に臨んでいる。
硬化剤ノズル先端部１５２ｂは、特に限定されないが、その内径Ｄ１がシリンダ本体部１４４ｂの内径Ｄ２の１／１０程度とすることが好ましい。
【００３９】
リサイクル配管１５５は、Ｌポート三方バルブＬＶの切り替えによって、液状硬化剤タング１３の液状硬化剤を循環状態にできるようになっている。
なお、図２中、Ｐは圧力計、ＦＭはフローメータ、１９は洗浄剤配管、ＴＶはＴポート三方弁、ＬＶはＬポート三方弁である。
【００４０】
混練装置２は、図７に示すように、混練筒部２１と、スクリューコンベア２２と、骨材供給ホッパ２３とを備えている。
混練筒部２１は、軸方向の一端が開放されて、混練によって得られるレジンコンクリート材料の出口２１ａとなって、他端部に上方から骨材供給ホッパ２３が臨む開口２１ｂを備えている。
【００４１】
また、混練筒部２１は、熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４のシリンダ本体部１４４ｂが内部に挿入される配管取り付け口２１ｃをその軸方向の中間位置に設けられている。
【００４２】
スクリューコンベア２２は、軸２２ａの一端が、出口２１ａの一部を仕切るように設けられた略Ｙの字をした軸受け部に軸支され、軸２２ａの他端が、混練筒部２１の他端壁を貫通して図示していない駆動装置（モーター、変速機等を含む）に接続されて、軸２２ａを中心に回転するようになっている。
また、スクリューコンベア２２は、一端側が軸２２ａの周囲に複数の混練羽根２２ｂが螺旋状に設けられた混練部となっていて、他端側が連続する一枚の螺旋形状をした搬送羽根２２ｃが軸２２ａの周囲に設けられた骨材搬送部になっていて、混練部と骨材搬送部との連結部２２ｄには、羽根が全く設けられていない。
【００４３】
このレジンコンクリート材料製造装置Ａは、上記のようになっているので、液状硬化剤供給配管１５を介して先端の硬化剤ノズル先端部１５２ｂまで送られてきた液状硬化剤は、一旦、エアー配管１６の先端であるエアーノズル先端部１６３ｃ内に入り、エアー圧で吹き飛ばされながら、エアーとともに熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部である樹脂注入シリンダ１４４ｂ内に供給される。
そして、樹脂注入シリンダ１４４ｂ内に供給された液状硬化剤は、熱硬化性樹脂液供給配管１４を介して送られてきた熱硬化性樹脂液中に分散混合されが、エアーによって、液状硬化剤と熱硬化性樹脂液とは、樹脂注入シリンダ１４４ｂ内で泡立った状態分散混合される。
【００４４】
また、この分散混合された熱硬化性混合組成物が網状体１４５の網目を介してさらに泡状になりながら樹脂液吐出口１４４ｃから混練筒部２１内に吐出される。
一方、骨材供給ホッパ２３から投入された骨材（例えば、５号珪砂）は、搬送羽根２２ｃによって連結部２２ｄ側に送られ、さらに、連結部２２ｄ付近に貯まるように供給された泡状になった熱硬化性混合組成物を巻き込みながらつぎつぎに混練部に送られ、混練羽根２２ｂによって混練混合されてレジンコンクリート材料ＲＣとなって出口２１ａから排出される。
【００４５】
すなわち、このレジンコンクリート製造装置Ａは、予め熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とがほぼ均一に混合された熱硬化性混合組成物の状態で混練筒部２１内に供給されるので、硬化剤の分散むらがなく混練筒部２１内で骨材と混練混合される。
しかも、熱硬化性混合組成物が泡状になっているので、骨材がこの泡状体の内部を混練されながら出口２１ａに向かって進むため、混練混合時間を短縮できる。すなわち、混練筒部２１の長さを短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、液状硬化剤供給配管１５の吐出口である硬化剤ノズル先端部１５２ｂの下端がエアー配管１６のエアーノズル先端部１６３ｃ内に臨んでいるので、樹脂液吐出口１４４ｃが一時的に閉塞状態になるなどして熱硬化性樹脂液供給配管１４内の圧力が上がったとしても、直ちにその圧によって硬化剤ノズル先端部１５２ｂを介して液状硬化剤供給配管１５側に逆圧がかかり、液状硬化剤供給配管１５が破損することを防止できる。
さらに、網状体１４５が設けられているので、骨材が樹脂注入シリンダ１４４内に入り込んで樹脂注入シリンダ１４４内が閉塞することがないとともに、熱硬化性混合組成物が網目を介して樹脂液吐出口１４４ｃから吐出されるので、より均一に混合されるとともに、骨材にからみやすいより細かい泡状となる。
【００４７】
つぎに、図８〜図１０を参照しながらこのレジンコンクリート製造装置Aを用いた強化樹脂管製造装置Ｂと、強化樹脂管の製造方法を説明する。
この強化樹脂管製造装置Ｂは、図８に示すように、管成形装置３と、レジンコンクリート層形成装置４と、ガラス繊維強化層形成装置５とを備えている。
【００４８】
管成形装置３は、マンドレル（円柱状外周を有する金型）３１と、支持台３２，３３とを備えている。
マンドレル３１は、マンドレル本体３１ａと、マンドレル本体３１ａの中心軸に沿って設けられた回転軸３１ｂとを備えている。
【００４９】
一方の支持台３２は、マンドレル３１の一方の回転軸３１ｂを回転自在に支持するとともに、モータ３２ａ及び変速機３２ｂが載置されて回転軸３１ｂに所定の回転力を伝達してマンドレル本体を所定の速度（得ようとする強化樹脂管の管径や層構成によって適宜設定される）で回転させるようになっている。
他方の支持台３３は、他方の回転軸３１ｂを回転自在に支持するようになっている。
【００５０】
レジンコンクリート層形成装置４は、台車４１と、上記レジンコンクリート材料製造装置Ａと、材料成形機６とを備えている。
台車４１は、マンドレル３１の中心軸に平行に設けられたレールＲ上を走行自在に設けられていて、図示していない駆動装置の駆動力によってレールＲを成形条件に応じた速度で走行するようになっている。
【００５１】
レジンコンクリート材料製造装置Ａは、混練筒部２１の出口２１ａが、台車４１の走行方向に向くように台車４１上に搭載されている。
【００５２】
材料成形機６は、図９に示すように、ホッパ６１と、不織布ロール支持部６２と、２本の成形ローラ６３と。複数の不織布ガイドローラ６４と、ガイド板６５とを備え、レジンコンクリート材料製造装置Ａに隣接するように台車４１に搭載されている。
ホッパ６１は、上記出口２１ａから排出されるレジンコンクリート材料ＲＣを下方から受けて成形ローラ６３間に供給するようになっている。
【００５３】
不織布ロール支持部６２は、ロール状に巻回された不織布ロール６６が回転自在に支持されるようになっている。
【００５４】
そして、不織布ロール６６から引き出された帯状の不織布６６ａは、不織布ガイドローラ６４を介して、まず、マンドレル側の成形ロー６３に導かれたのち、この成形ローラ６３の下方を通ったのち、他の複数（この実施の形態では４つ）の不織布ガイドローラ６４を介して混練筒部２１の上方を越えて反対側の成形ロー６３の上側に導かれたのち、マンドレル本体３１ａにシート状となったレジンコンクリート材料ＲＣ１とともに、巻き込まれるようになっている。
すなわち、レジンコンクリート材料ＲＣは、一旦両成形ロール６３に沿うように進行する不織布６６ａ間で挟まれながら、２つの成形ロール６３間でシート状に成形され、不織布６６ａによって下側から受けられてガイド板６５によってガイドされながらマンドレル３１の近傍まで送られる。
【００５５】
ガラス繊維強化層形成装置５は、台車５１と、ガラス繊維強化層形成装置本体５２とを備えている。
台車５１は、台車４１と同一レールＲ上を台車４１と同様に走行自在に設けられている。
また、台車５１は、図示していない駆動装置によって、台車４１と分かれた状態で走行するようになっている。
【００５６】
ガラス繊維強化層形成装置本体５は、詳細に図示していないが、複数のロービング状のガラス繊維Ｇに熱硬化性樹脂液を付着させた後、引き揃えてマンドレル３１のマンドレル本体３１aに供給するようにガイドするようになっている。なお、ガラス繊維強化層形成装置５は、必要に応じてロービング上のガラス繊維Ｇ上にさらにスダレ状をしたガラス繊維やビニロン繊維等をマンドレル３１に供給できるようにしてもよい。
【００５７】
この強化樹脂管製造装置Ｂは、上記のようになっており、以下のようにして強化樹脂管が製造される。
（１）図８に示すように、マンドレル３１を支持台３２，３３間に支持させる。
（２）図示していないが、モータ３２ａを駆動させてマンドレル３１を回転させながら離型シートをマンドレル本体３１ａ表面に巻きつける。
（３）台車５１をレールＲに沿って走行させるとともに、マンドレル３１を回転させながら、図１０に示すように、ガラス繊維強化層形成装置５を介して内層となる熱硬化性混合組成物槽を通ったガラス繊維Ｇを、離型シート上に巻き付け内層を形成する。
（４）内層形成後、材料成形機６をレールＲに沿って走行させるとともに、マンドレル３１を回転させながら、図９及び図１０に示すように、レジンコンクリート層形成装置４でシート状に成形されたレジンコンクリート材料シートＲＣ１を不織布６６ａとともに内層上にまきつける。
（５）図９に示すように、レジンコンクリート材料ＲＣ１を上から押さえローラ３４によって押さえて厚みが均一になるように均してレジンコンクリート材料からなる芯層を形成する。
（６）図示していないが、ガラス繊維強化層形成装置５を用いて芯層上に内層と同様にして外層を形成する。
（７）各層を形成する熱硬化性樹脂がほぼ硬化状態（型崩れを起こさない状態)まで硬化した管状成形体をマンドレル３１から取り外し、さらに養生硬化させて３層構造の強化樹脂管を得る。
【００５８】
この強化樹脂管製造装置Ｂを用いた強化樹脂管の製造方法によると、レジンコンクリート材料製造装置Ａで得られた骨材と熱硬化性樹脂液と液状硬化剤とが均一に混合されたレジンコンクリート材料ＲＣを用いて芯層が形成されるので、芯層は硬化不良部分がなく均質なものとなる。従って、均質な物性を備えた強化樹脂管を安定して得られる。
また、レジンコンクリート材料製造装置Ａが小型化できるので、材料成形機６の小型化も図れる。
【００５９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、熱硬化性混合組成物供給装置が、レジンコンクリート管の製造に用いられていたが、例えば、ガラス繊維強化樹脂管や、硬質ガラス繊維強化発泡ウレタン樹脂成形体（例えば、積水化学工業株式会社のネオランバーＦＦＵなど）の製造に用いるようにしてもよい。
なお、上記発泡ウレタン樹脂成形体の場合、硬化剤としては、水やアルコールが挙げられる。
上記の実施の形態では、レジンコンクリート材料製造装置を用いてバッチ式に強化樹脂管を製造するようにしていたが、レジンコンクリート材料製造装置は、ドロストホルム法を用いる強化樹脂管の連続成形にも用いることができる。
上記の実施の形態では、網状体が筒状をしていたが、樹脂液吐出孔のみに嵌合するように装着されるキャップ状をしていても構わない。
【００６０】
上記の実施の形態では、樹脂液吐出口がシリンダ本体部の周壁にのみ設けられていたが、シリンダ本体部の底にも小さな樹脂液吐出口を設けるようにしても構わない。
また、上記の実施の形態では、シリンダ本体部が混練筒部の内部に突出するようになっていたが、熱硬化性樹脂液供給配管の先端の開口のみに網状体を配置し、熱硬化性樹脂液供給配管の先端を混練筒部の内壁面にほぼ一致するように熱硬化性樹脂液供給配管を設けるようにしても構わない。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ レジンコンクリート材料製造装置
Ｂ 強化樹脂管製造装置
１ 材料供給装置
１１ 熱硬化性樹脂材料混合タンク
１２ 熱硬化性樹脂液調整タンク
１３ 液状硬化剤タンク
１４ 熱硬化性樹脂液供給配管
１４４ 樹脂注入シリンダ
１４４ｂ シリンダ本体部（熱硬化性樹脂液供給配管１４の先端部）
１４４ｃ 樹脂液吐出口
１４５ 網状体
１５ 液状硬化剤供給配管
１５２ｂ 硬化剤ノズル先端部（液状硬化剤供給配管１５の先端部）
１６ エアー配管（気体供給配管）
１６３ｃ エアーノズル先端部（エアー配管１６の先端部）
２ 混練装置
２１ 混練筒部
２１ａ 出口
２１ｃ 配管取り付け口
２２ スクリューコンベア
２３ 骨材供給ホッパ
３ 管成形装置
３１ マンドレル
３１ａ マンドレル本体
３１ｂ 回転軸
４ レジンコンクリート層形成装置
５ ガラス繊維強化層形成装置
６ 材料成形機
ＲＣ レジンコンクリート材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、
前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、
前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されていることを特徴とする熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項２】
熱硬化性樹脂液供給配管の先端部が、先端が閉じた直管状をしていて、この下流側端部の周壁に樹脂液吐出口が穿設されている請求項１に記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項３】
樹脂液吐出口が網状体で覆われている請求項１または請求項２に記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項４】
気体供給配管を介して供給される気体が空気である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の熱硬化性混合組成物供給装置と、
この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性混合組成物と骨材とを混練する混練装置とを備えることを特徴とするレジンコンクリート材料製造装置。
【請求項６】
上記樹脂液吐出口が網状体で覆われ、混練装置の混練部内に臨むとともに、前記網状体の網目の大きさが骨材の粒径未満である請求項５に記載のレジンコンクリート材料製造装置。
【請求項１】
樹脂液吐出口を有する熱硬化性樹脂液供給配管と、この熱硬化性樹脂液の液状硬化剤を供給する硬化剤吐出口を有する液状硬化剤供給配管と、気体吹き出し口を有する気体供給配管とを備え、
前記気体供給配管は、前記気体吹き出し口が前記樹脂液吐出口より上流側の熱硬化性樹脂液供給配管内に位置するように配管され、
前記液状硬化剤供給配管は、前記硬化剤吐出口が前記気体吹き出し口より上流側の気体供給配管内に位置するように配管されていることを特徴とする熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項２】
熱硬化性樹脂液供給配管の先端部が、先端が閉じた直管状をしていて、この下流側端部の周壁に樹脂液吐出口が穿設されている請求項１に記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項３】
樹脂液吐出口が網状体で覆われている請求項１または請求項２に記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項４】
気体供給配管を介して供給される気体が空気である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱硬化性混合組成物供給装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の熱硬化性混合組成物供給装置と、
この熱硬化性混合組成物供給装置の上記樹脂液吐出口から吐出された熱硬化性混合組成物と骨材とを混練する混練装置とを備えることを特徴とするレジンコンクリート材料製造装置。
【請求項６】
上記樹脂液吐出口が網状体で覆われ、混練装置の混練部内に臨むとともに、前記網状体の網目の大きさが骨材の粒径未満である請求項５に記載のレジンコンクリート材料製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１８２６２（Ｐ２０１３−１８２６２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５４９６（Ｐ２０１１−１５５４９６）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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