JPH02217230A - 繊維強化合成樹脂管状体の製造方法及びその製造方法に用いるラッピングテープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フィラメントワインディング成形法により成
形する繊維強化合成樹脂管状体の製造方法及びその製造
方法に用いるラッピングテープに関する。

（従来の技術） 従来、繊維強化合成樹脂管状体（以下単に「ＦＲＰ管状
体」という）を製造するには、例えば、断面円形のマン
ドレルの周囲にフィラメントワインデング成形法（以下
単にｒＦＷＦＷ成形法いう）を用いて硬化性樹脂を含浸
したロービング等の糸状又はテープ状の長尺繊維補強材
を巻き付けＦＷ強化樹脂層を形成してから、加熱炉等に
挿入して加熱硬化する方法が採られている。

この場合、ＦＷ強化樹脂層の外周面にプラスチックフィ
ルム等からなるラッピングテープを螺旋状に一定ピッチ
で巻付けて巻締めしながら被覆し、その後、加熱炉等に
挿入し硬化処理を施し、最終的にはラッピングテープを
剥離することが行われる。

このラッピングテープを巻付ける工程は、ＦＷ強化樹脂
層の表面状態の凹凸をなくしたり、ＦＷ強化樹脂層の硬
化性樹脂液のリッチな部分を絞り出しながら脱泡したり
、ＦＷ強化樹脂層をマンドレルの形状に沿わせたり、硬
化時の空気中の酸素や水分から遮断して表面硬化の遅延
阻害をなくしたりするために行われるもので、特に、最
近では炭素繊維等の高強度繊維を用いた管状体の軽量化
をはかるために不可欠の工程となっている。

（本発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術において、テーパー状のマ
ンドレルを用いて、テーパー状のＦＲＰ管状体を製造す
る場合、ラッピングテープがテーパー面に沿って断面小
径側にずれてしまい螺旋状に均一に巻付けることができ
ないことがある。特にテーパーが大きくなるとラッピン
グテープで被覆することが困難である。このずれ防止の
ために伸びの大きいラッピングテープを用いることもあ
るが、ＦＷ成形法で用いる硬化性樹脂は低粘度液である
ため、ラッピングテープで巻付けて樹脂液を絞り出すと
きに、巻付けられたテープ間から流出し、ラッピングテ
ープは滑り易くなってずれてしまう、また、樹脂量を少
なくしたり、高粘度の樹脂液を用いると、樹脂液の流出
が少なくなりずれが減少するが、ＦＷ強化樹脂層にボイ
ドが形成され易いという問題点がある。

本発明は、ＦＷ成形法を用いてＦＲＰ管状体を製造する
際、ラッピングテープの巻付は工程においてテープがず
れて巻付けられるということのないＦＲＰ管状体の製造
方法及びその製造方法に用いるラッピングテープを得る
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を解決するために、請求項１のＦＲＰ管状体の
製造方法は、テーパー状マンドレルの周囲に硬化性樹脂
を含浸した糸状又はテープ状の長尺繊維補強材を巻付は
強化樹脂層を形成し、更に、その外周面にラッピングテ
ープを螺旋状に巻付けてから硬化させるフィラメントワ
インデング成形法により繊維強化合成樹脂管状体を製造
する方法において、ラッピングテープとしてテープ支持
体の片面に、粘着層が部分的に間隔をおいて設けられた
ものを用い、該粘着層の粘着面を上面にして巻付けるも
のであり、請求項２の上記製造方法において用いるラッ
ピングテープは、テープ支持体の片面に、粘着層が部分
的に間隔をおいて設けられたものである。

また、同様の目的を解決するために、請求項３のＦＲＰ
管状体の製造方法は、テーパー状マンドレルの周囲に硬
化性樹脂を含浸した糸状又はテープ状の長尺繊維補強材
を巻付は強化樹脂層を形成し、更に、その外周面にラッ
ピングテープを螺旋状に巻付けてから硬化させるフィラ
メントワインデング成形法により繊維強化合成樹脂管状
体を製造する方法において、ラッピングテープとしてテ
ープ支持体が水溶性フィルムからなり、該テープ支持体
の片面に、水溶性粘着層が部分的に間隔をおいて設けら
れたものを用い、該ラッピングテープを水溶性粘着層の
粘着面が上面になるように巻付け、硬化性樹脂を硬化さ
せてから水で溶解しラッピングテープを除去するもので
あり、請求項４の上記製造方法において用いるラッピン
グテープは、水溶性フィルムからなるテープ支持体の片
面に、水溶性粘着層が部分的に間隔をおいて設けられた
ものである。

（作用） 本発明は上記した構成となされているので、ラッピング
テープをテーパー状のＦＷ強化樹脂層の外周面に螺旋状
に巻付けて巻締めしても、ラッピングテープの背面が粘
着層に接着して滑りにくくなり、断面小径側にずれると
いうことがない。しかも、粘着層が部分的に間隔をおい
て設けられているから、その間隔の部分が接着すること
がなく、従って、ＦＷ強化樹脂層内の旋状に巻付けて巻
締めするときに、前記間隔の部分からＦＷ強化樹脂層の
硬化性樹脂液のリッチな部分や空気、ガス等が絞り出さ
れる。

また、水溶性フィルムからなるテープ支持体の片面に部
分的に間隔をおいて水溶性粘着層が設けられたラッピン
グテープは、ＦＷ強化樹脂層の外周面に螺旋状に巻付け
られままの状態で水に浸すと溶解し、最終的にＦＷ強化
樹脂層の外周面から巻戻すことなく剥離される。

（実施例） 次に、本発明のＦＲＰ管状体の製造方法及びその製造方
法に用いるラッピングテープついて一実施例を図面を参
照しながら説明する。

第１図において、ｌは回転軸２に挿着されたテーパ一部
３を有する円筒状のマンドレルで、該マンドレル１の周
囲にＦＷ成形法を用いて、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂等の硬化性樹脂を含浸した糸状又はテープ状
の長尺繊維補強材を巻付けＦＷ強化樹脂層４を形成する
。更に、ＦＷ強化樹脂層４の外周面にラッピングテープ
５を螺旋状に一定ピッチで巻付けて巻締めする。該ラッ
ピングテープ５は、第２図に示すように、テープ支持体
５１の片面に、長手方向に間隔５２をおいて粘着層５３
が部分的に設けられ、該粘着層５３が設けられた反対側
の背面にシリコン処理された剥離層５５が設けられたも
ので、該粘着層５３の粘着面５４を上側にして、即ち、
シリコン処理された背面がＦＷ強化樹脂層４の外周面に
接し、−部テープ同志が重ね合わされるようにして螺旋
状に一定ピッチで巻付けられる。

このようにしてラッピングテープ５が巻付けられたもの
を、図示しない加熱炉に挿入して加熱硬化させ、硬化後
、加熱炉から取り出して巻付けられたラッピングテープ
を巻戻しながら剥離する。

テープ支持体５１に部分的に形成される粘着面５４の平
面視形状は、第２図及び第３図に示すものの他、第４図
乃至第５図に示すように、間隔５２の部分がテープの長
手方向に連続するようになされておれば、線形、円形、
その他の形状の何れであってもかまわない、このように
テープ支持体５１に粘着層５３が部分的に間隔５２をお
いて設けられたラッピングテープを用いると、粘着層５
３によってラッピングテープ５がテーパー面に沿って断
面小径側にずれるということがなく螺旋状に均一に巻付
けて巻締めすることができると共に、巻締めにより間隔
５２の部分からＦＷ強化樹脂層４の硬化性樹脂液のリッ
チな部分を絞り出しながら脱泡することができる。

なお、粘着層５３としては、粘着テープに一般に用いら
れている粘着剤を部分的に間隔をおいて塗布し形成して
もよいが、和紙に粘着剤を含浸してなる両面テープ、或
いは、発泡体シートの両面に粘着剤を塗布した両面テー
プ等を、テープ支持体５１に部分的に間隔をおいて貼付
けたものであってもよい。

また、ラッピングテープ５に用いられるテープ支持体５
１として、伸度が４０〜１５０％のフィルム基材が好適
に用いられ、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロ
ピレンフィルム等の水に不溶な合成樹脂フィルムの他に
ポリビニルアルコールフィルム等の水溶性フィルムが使
用される。

テープ支持体５１が水溶性フィルムである場合は、これ
に間隔をおいて設けられる粘着層５３として、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルメチルエーテル等を主剤とし
た水溶性粘着剤が用いられる。

このような水溶性のラッピングテープを用いてＦＲＰ管
状体を製造するには、前述と同様にして第１図に示すよ
うにＦＷ強化樹脂層４の外周面に水溶性のラッピングテ
ープ５を螺旋状に巻付け、加熱硬化させ、これを水槽等
の水に浸漬させて上記水溶性のラフピングチー１５を溶
解し除去する。

水溶性のラッピングテープ５をＦＷ強化樹脂層４の外周
面に螺旋状に巻付けるときにおいても、前述と同じよう
に、ラッピングテープ５がテーパー面に沿って断面小径
側にずれるということがなく螺旋状に均一に巻付けるこ
とができると共に、間隔５２の部分からＦＷ強化樹脂層
４の硬化性樹脂液のリッチな部分を絞り出しながら脱泡
することができる。しかも、粘着層５３が強粘着の場合
は、硬化処理後にラッピングテープ５を巻戻し薄利する
ことが困難であるが、水溶性のラッピングテープを用い
ると、ラッピングテープ５をＦＷ強化樹脂層４から簡単
に取り除くことができ、テープ巻戻しによる剥離作業が
不要となる。

（以下空白） ス鳳１ 以下、具体的な実験例について説明する。

硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用い、これを糸状の炭
素繊維に含浸させ、第１図に示すように直径が８０ｍｍ
で、テーパーが１／２０のマンドレルｌにＦＷ成形法で
巻付け、繊維体積含有率（ｖ、）を５７％〜６７％の範
囲で変えてＦＷ強化樹脂層４を形成した。このＦＷ強化
樹脂層４に本発明のラッピングテープを巻付けた場合と
、従来例のラッピングテープを巻付けた場合との実験を
行った。

なお、本発明のラッピングテープとして、伸度１１５％
のポリプロピレン延伸フィルムをテープ支持体として用
い、アクリル系粘着剤を間隔をおいて部分的に塗布し、
テープ幅の寸法を２５ｍｍとしたものを用いた。従来例
のラッピングテープとしては、ポリプロピレン延伸フィ
ルムにアクリル系粘着剤が塗布されていないこと以外は
本発明のものと同じである。

また、ラッピングテープの螺旋状に巻付ける条件として
、送りピッチを５ｍｍ、巻付は張力を２ｋｇに設定した
。

その結果を下表に示す。

（注１）：繊維体積含有率Ｖ。

Ｖ、＝　（ｗ、ｘρｃ）／ρｆ ここに、Ｗｔは燃焼法による繊維重量含有率でＷｒ　　
＝　　（Ｗｔ　　　Ｗｚ　　）　／　Ｗｌ　　Ｘ１００
　（χ）Ｗｌ　　ｉ燃焼前の試験片の重量 Ｗ、；燃焼後の試験片の重量 ρＣ１試験片の密度 ρｆｌ試験片に用いられている炭素繊 維の密度 （注２）：ボイド率Ｖ。

Ｖ、　−１００（Ｖｒ　＋Ｖｒ　） ここに、■、は樹脂体積含有率で ■、＝（１００−Ｗｆ）　ｘρＣ／ρ、（χ）ρ、；試
験片に用いられている硬化樹 脂の密度 （注３）：外観性の評価は目視による。

Ｏ；表面性平滑で良好ある。

６１表面平滑であるが空孔が見られる。

×：テープずれによる表面凹凸が見ら れる。

上表の結果から、硬化性樹脂液が多くても本発明のラッ
ピングテープを用いると、テープのずれがなく、樹脂液
を絞り出しながら脱泡されボイドの発生が減少している
ことが分かる。

（発明の効果） 本発明のＦＲＰ管状体の製造方法は、上記のとおりの構
成となされ、特に、ラッピングテープとしてテープ支持
体の片面に、粘着層が部分的に間隔をおいて設けられた
ものを用い、該粘着層の粘着面を上面にして、テーパー
状のＦＷ強化樹脂層の外周面に螺旋状に巻付けて巻締め
するので、ラッピングテープがずれるということがなく
、しかも樹脂液を絞り出しながら脱泡することができ、
ボイドの発生が少な（、表面外観の優れたＦＲＰ管状体
が得られる。

また、水溶性フィルムからなるテープ支持体の片面に、
水溶性粘着層が部分的に間隔をおいて設けられたラッピ
ングテープを用いると、水で溶解することができるので
テープ除去作業が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ＦＲＰ管状体の製造方法の一例を示す概
略説明図、第２図は本発明方法に用いるラッピングテー
プの断面図、第３図は同上平面図、第４図は本発明方法
に用いるラッピングテープの粘着層が部分的に間隔をお
いて設けられた他の形態を示す平面図、第５図は同上の
更に他の例を示す平面図である。 符号の説明 １・・マンドレル、３・・テーパ一部、４・・ＦＷ強化
樹脂層、５・・ラッピングテープ、５１・・テープ支持
体、５２・・間隔、５３・・粘着層、５４・・粘着面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テーパー状マンドレルの周囲に硬化性樹脂を含浸し
   た糸状又はテープ状の長尺繊維補強材を巻付け強化樹脂
   層を形成し、更に、その外周面にラッピングテープを螺
   旋状に巻付けてから硬化させるフィラメントワインデン
   グ成形法により繊維強化合成樹脂管状体を製造する方法
   において、ラッピングテープとしてテープ支持体の片面
   に、粘着層が部分的に間隔をおいて設けられたものを用
   い、該粘着層の粘着面を上面にして巻付けることを特徴
   とする繊維強化合成樹脂管状体の製造方法。 ２、テープ支持体の片面に、粘着層が部分的に間隔をお
   いて設けられたフィラメントワインデング成形法に用い
   るラッピングテープ。 ３、テーパー状マンドレルの周囲に硬化性樹脂を含浸し
   た糸状又はテープ状の長尺繊維補強材を巻付け強化樹脂
   層を形成し、更に、その外周面にラッピングテープを螺
   旋状に巻付けてから硬化させるフィラメントワインデン
   グ成形法により繊維強化合成樹脂管状体を製造する方法
   において、ラッピングテープとしてテープ支持体が水溶
   性フィルムからなり、該テープ支持体の片面に、水溶性
   粘着層が部分的に間隔をおいて設けられたものを用い、
   該ラッピングテープを水溶性粘着層の粘着面が上面にな
   るように巻付け、硬化性樹脂を硬化させてから水で溶解
   しラッピングテープを除去することを特徴とする繊維強
   化合成樹脂管状体の製造方法。 ４、水溶性フィルムからなるテープ支持体の片面に、水
   溶性粘着層が部分的に間隔をおいて設けられたフィラメ
   ントワインデング成形法に用いるラッピングテープ。