JPH0351581B2

JPH0351581B2 -

Info

Publication number: JPH0351581B2
Application number: JP58095802A
Authority: JP
Inventors: Yoshichika Kawabata; Shuya Tsuji; Rokuro Yamamoto
Original assignee: Yamamoto Kogyo KK; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; Yamamoto Kogyo KK
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1991-08-07
Also published as: JPS60947A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、繊維強化熱硬化性樹脂（以下FRP）
上層とFRP下層との間にプラスチツク発泡層を
芯材とし、該上下層がリブで連結されている樹脂
製筒状成形物の作業性に優れた製造方法に関する
ものである。（従来の技術）従来、プラスチツク発泡層を芯材とするFRP
サンドイツチ構造の大口径筒状成形物は保温性
能、剛性の向上等を目的として水タンク、サイ
ロ、断熱パイプ、保温容器等に実用化されてい
る。その成形法として実施されている方法は、ハン
ドレイアツプ法、スプレーアツプ法、フイラメン
トワインデイング法、遠心成形法、回転成形法等
の各種成形手段により、先づFRP筒状成形物を
成形し、その後該成形体に各種プラスチツク発泡
体を張付けあるいは成形し、更にFRP層を構成
しFRPサンドイツチ構造の筒状成形物を得てい
る。こうして得られたサンドイツチ構造の大口径筒
状成形物はFRP上層とFRP下層とがプラスチツ
ク発泡体自身の強度あるいはFRP上、下層とプ
ラスチツク発泡体との接着強度で支えられてい
る。一般に用いられるプラスチツク発泡体は
FRP上、下層と比較した強度が著しく劣るため
大きな荷重が加わつた場合にプラスチツク発泡体
が剪断応力、座屈応力により破断される。又、局
部荷重が加わつた場合も集中応力により破断され
る。更に、くり返えして応力が極端に加わつた場
合にはプラスチツク発泡体は粉末状となり、発泡
体の形状をとどめなくなる。こうした欠点を補うために高強度芯材を高強度
接着剤でFRP上下層間に接着する方法がとられ
ている。しかし、一般に高強度芯材、例えば密
度、熱伝導率が大きいため軽量化及び保温性にお
いて欠点が出てくる。又、一般に高強度芯材は定
尺板の形状で販売されており、筒状物を成形する
場合にFRP上下層の曲率半径に合致させて定尺
高強度芯材を屈曲させて張付ける必要がある。そ
の際高強度芯材は剛性が高いため、はね返り現象
が大きく、完全に曲率を一致させて接着すること
が困難となる。そのため高強度芯材を張付ける場
合は高強度芯材を帯板状に切断して張付けなけれ
ばならず、そのようにしても円周方向の強度の不
連続性が生じ筒状物の円周方向の強度は必ずしも
向上することにならない。又、こうした作業は、
煩雑である。本発明者等は、プラスチツク発泡体を用い、高
強度で保温性に優れ、軽量化された大口径筒状型
成形物の製造方法を鋭意研究の結果、本発明に到
達した。即ち、本発明は、繊維強化熱硬化性樹脂層と繊
維強化熱硬化性樹脂下層との間に、該上層と下層
を連結するリブと、プラスチツク発泡層を有する
筒状成形物を筒状型を用いて製造する方法に於い
て、 (A) 筒状型の内面上又は外面上に繊維強化熱硬化
性樹脂下層を成形した後、 (B) プラスチツク発泡体を成形する工程と、 (C) プラスチツク発泡体を連続溝切削する工程
と、 (D) 連続リブを成形する工程と、 (E) 繊維強化熱硬化性樹脂上層を成形する工程と
を、（）(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、（）(A)、(B)、(
C)、
(D)、(B)、(E)から選ばれる工程順序で行なうこと、
及び(A)、(C)、(D)、(E)の工程を回転する大口径筒状
型で行うことを特徴とする樹脂製筒状成形物の製
造方法を提供する。本発明では、特に低密度プラスチツク発泡体を
用い、保温性、軽量化を向上させ、しかも低密度
プラスチツク発泡体の欠点である強度不足を
FRP上層とFRP下層をリブで連結することによ
り補ない、必要により該リブを集中荷重の加わる
位置に設置して集中荷重による破壊を防止するこ
とができる構造の連続工程により作業性優れた製
造方法を提供する。本発明で言う筒状成形物とは、断面が円、楕
円、多角形及び他の形状のものであり、平行、テ
ーパー管状のものである。大口径とは、口径１ｍ
以上のものである。本発明の製造方法により得られる樹脂製筒状成
形物としては、例えば(A)FRP下層を成形する工
程、(B)プラスチツク発泡体を成形する工程、(C)プ
ラスチツク発泡体を溝切削する工程、(D)リブを成
形する工程、(E)FRP上層を成形する工程の組合
せによつて製造される。即ち、リブの形態及び目
的により、例えば(A)、(B)、(C)、(D)、(E)の順で成形
されるもの、(A)、(D)、(B)、(E)の順で成形されるも
の、(A)、(B)、(C)、(D)、(B)、(E)の順で成形されるも
のを挙げることができる。上記(A)及び(E)の工程に於ける成形法はハンドレ
イアツプ法、スプレーアツプ法、フイラメントワ
インデイング法、遠心成形法、回転成形法等の各
種の成形法で良く、その際(A)および(E)の工程の成
形法は異なつても良い。 (B)の工程に於ける成形法は、各種低密度プラス
チツク発泡体の定尺板を張付けても良く、スプレ
ー発泡成形によるものでも良い。 (C)の工程はプラスチツク発泡体切削機により
FRP下層の上に成形されたプラスチツク発泡体
を円周方向あるいは螺旋方向、基盤目方向に必要
に応じ溝状に切削加工することにより行なわれ
る。溝の断面形状は四角形、Ｕ字形、Ｖ字形、半
円形等の任意の形状を選択できる。 (D)の工程に於ける成形法は(A)、(B)、(C)、(D)、(E)
の順で成形されるもののうち筒状型内面で成形す
る場合にはハンドレイアツプ法、スプレーアツプ
法、遠心成形法、回転成形法等により成形され、
又、筒状型外面で成形する場合にはハンドレイア
ツプ法、スプレーアツプ法、フイラメントワイン
デイング法等により成形される。(A)、(D)、(B)、(E)
の順で成形されるもののうち筒状型内面で成形さ
れる場合にはハンドレイアツプ法、スプレーアツ
プ法、回転成形法等に成形され、又、筒状型外面
で形成される場合にはハンドレイアツプ法、スプ
レーアツプ法、フイラメントワインデイング法等
により成形される。(A)、(B)、(C)、(D)、(B)、(E)の順
で成形されるもののうち筒状型内面で成形する場
合にはハンドレイアツプ法、スプレーアツプ法、
回転成形法等により成形され、又、筒状型外面で
成形する場合はハンドレイアツプ法、スプレーア
ツプ法等により成形される。繊維強化熱硬化性樹脂上下層に用いられる繊維
強化材はガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維
（デユポン社製、ケブラー繊維）等の公知の繊維
強化材を挙げることができ、特にガラス繊維が好
ましい。かかる強化材はマツト状、ロービング
状、ロービングを適当な長さに切断したチヨツプ
状のもの等が使用され、それらの組合せで使用す
ることも可能である。又、かかる強化材の使用量
は通常、成形物中の10〜80重量％、好ましくは15
〜60重量％、より好ましくは20〜50重量％となる
量が適当である。又、繊維強化熱硬化性樹脂上下層に用いられる
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、ビニルエス
テル樹脂等の公知の液状熱硬化性樹脂が挙げら
れ、特に液状不飽和ポリエステル樹脂が好まし
い。この不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合に
は、触媒として過酸化物等および硬化促進剤とし
て金属塩、アミン等を併用して硬化する方法が好
ましい。尚、かかる不飽和ポリエステル樹脂は紫
外線硬化等の他の硬化手段で硬化せしめてもよ
い。本発明で用いられるプラスチツク発泡体は低密
度のものが好ましく、例えばウレタン樹脂、アク
リル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、尿素樹脂、フエ
ノール樹脂あるいはポリエチレン樹脂、ポリスチ
レン樹脂及びこれらの共重合体等の一般公知の低
密度プラスチツク発泡体が挙げられる。又、プラ
スチツク発泡体は定尺板を用いても良く、スプレ
ー発泡体及び注入発泡成形したものでも良い。か
かるプラスチツク発泡体の密度は0.01〜0.2ｇ／
cm³が好ましく、更に好ましくは0.01〜0.1ｇ／cm³
である。本発明に於けるリブはFRP上層とFRP下層と
を連結する構造のものであれば良く、又、その方
向は円周方向、基盤目方向、螺旋方向のいずれで
あつても良く、更にそのリブの寸法は高さ５〜
100mm、好ましくは10〜80mm、厚さ0.5〜50mm、好
ましくは0.5〜30mmである。尚、リブの間隔はリ
ブの寸法、リブの方向、要求強度等により適宜選
択される。リブの材質は成形工程、構造上FRPが好まし
いが、FRP上層およびFRP下層との接着が可能
で、かつそれ自体の強度が用いられる芯材の強度
の２倍以上、好ましくは３倍以上の材料であれば
良く、一般公知の材料から適宜選択される。又、リブの成形はプラスチツク発泡体の張り付
け又は成形の前であつても、後であつても良く、
又、予備成形されたものを接合したものを用いて
も良い。この様にして成形された筒状成形物は表−１に
示す如く軽量で保温性が高く、しかも高強度の物
性を有し、従来の低密度プラスチツク発泡体を用
いた筒状成形物と比較して円筒たわみで1/4〜1/2
の変形量となり局部圧縮では２〜６倍の強度を有
する。又、保温性についても同等もしくは1/2の
保温力があり、又、同一強度を有する高強度芯材
を用いた筒状成形物と比較すると３倍の保温力を
有し重量は1/1.8となる。従がつて、本発明の製造方法で得られる樹脂製
筒状成形物は強度、保温性、剛性、軽量化等の性
能が優れるため、保温タンク、水タンク、サイ
ロ、保温パイプ、スクラバー、豚舎等に幅広く利
用することができる。次いで、本発明を実施例により詳しく述べる。実施例１第１図１−ｂに示す如き構造例の螺旋方向にリ
ブを有する直径２ｍ、長さ３ｍの筒状成形物を得
た。筒状型を周速22.5ｍ／分で回転させ、その内壁
に液状熱硬化性樹脂供給装置により不飽和ポリエ
ステル樹脂（ポリライトFG−104、大日本インキ
化学製）と促進剤として６％ナフテン酸コバルト
（大日本インキ化学製）0.4重量部及び触媒として
55％メチルエチルケトンパーオキサイド（日本油
脂製）1.0重量部を混合して10Kg／分で供給し、
続いて繊維強化剤供給装置によりガラス繊維（ガ
ラスロービングSP−３、旭フアイバー製）を長
さ50mmのチヨツプドストランド状に切断して５
Kg／分で供給した。更にそれらの上を凹凸を持つた自在に回転する
鋼鉄製押圧ロール３本で押圧した。この押圧ロー
ルは直径15cm、長さ60cm、重さ10Kgであり、３本
のロール間隔はそれぞれ10cmとした。こうして得
られた厚さ３mmのFRP下層の上にウレタン樹脂
スプレー発泡装置ミニプロブラー（日本ランズバ
ーグ製）を利用してスプレー発泡作業を行なつ
た。使用樹脂はポリオール成分としてハイプロツ
クスRP−986C（大日本インキ化学製）を使用し、
ポリイソシアネート成分としてハイプロツクス
SP−290（大日本インキ化学製）を使用した。こ
の時の吐出圧力は６Kg／cm²で行なつた。こうして
得られた発泡層は厚さ約40mmであつたが、表面が
凹凸となつたため発泡体切削機により厚さ30mmに
切削した。尚、発泡体の密度は0.05ｇ／cm³であつ
た。この後、発泡体切削機により深さ30mm、幅40
mmの四角形の断面形状で螺旋方向に溝間距離500
mmで溝を切削した。得られた溝に前述の不飽和ポリエステル樹脂混
合物とガラス繊維（チヨツプマツトCM−455、
旭フアイバー製）によりハンドレイアツプ法で
FRP上下層を連結するリブを成形した。その後、前述のFRP下層と同様の成形法によ
りFRP上層を厚さ３mmで成形した。こうして得られた筒状成形物は直径２ｍ、長さ
３ｍのものであり、FRP下層の厚さ３mm、ウレ
タン発泡層の厚さ30mm、FRP上層の厚さ３mmで
あり、又、FRP下層とFRP上層とを連結した高
さ30mm、幅40mmのFRP製リブを螺旋方向に500mm
間隔で有するものである。実施例２第２図２−ａに示す如き、構造例の螺旋方向に
リブを有する直径２ｍ、長さ３ｍの筒状成形物を
得た。実施例１と同様の不飽和ポリエステル樹脂混合
物とチヨツプマツトを用い、筒状型外面にハンド
レイアツプ法により厚さ３mmのFRP下層を成形
し、この上に実施例１と同様な方法で厚さ30mmの
ポリウレタン発泡層を得た。又、同様の方法で高
さ30mm、幅10mmの四角形の形状で螺旋方向に500
mmの間隔で溝を切削し、該不飽和ポリエステル樹
脂混合物と実施例１で使用したガラスロービング
SP−３を用いフイラメントワインデイング法に
てリブの成形を行なつた。更に、この上にFRP下層と同様の成形法にて
厚さ３mmのFRP上層を成形した。こうして得ら
れた筒状成形物は直径２ｍ、長さ３ｍであり、
FRP下層の厚さ３mm、ウレタン発泡層の厚さ30
mm、FRP上層の厚さ３mmであり、又、FRP下層
とFRP上層を連結した高さ30mm、幅10mmのFRP
製リブを螺旋方向に500mm間隔で有するものであ
る。実施例３第３図３−ｂに示す如き、構造例のリブを有す
る直径２ｍ、長さ３ｍの筒状成形物を得た。実施例１と同様の方法で厚さ３mmのFRP下層
を成形し、第３図の３−ｂに示す如き厚さ３mm半
円形溝を切削した。この溝にFRPにより上層と
下層を連結する厚さ３mmのFRP製リブ３を成形
した。更に、このFRP製半円形状溝にウレタン樹脂
を実施例１と同様にスプレー発泡により作業を行
なつた。ウレタン発泡体が凹凸となつた為に、凹凸を切
削した。その後、前記FRP下層と同様にFRP上
層を形成した。尚、得られた発泡体の密度は0.05
ｇ／cm³であつた。こうして得られた筒状成形物は、直径２ｍ、長
さ３ｍであり、FRP下層の厚さ３mm、ウレタン
発泡層の厚さ30mm、FRP上層の厚さ３mmであり、
又、厚さ３mmの断面半円形状リブを有するもので
ある。実施例４円周方向にリブを有する直径２ｍ、長さ３ｍの
断面欠円形状の筒状成形物を得た。実施例２と同様の不飽和ポリエステル樹脂混合
物とガラス繊維を用い断面欠円形状筒状型にハン
ドレイアツプ法にて厚さ３mmのFRP下層を成形
した。この上に厚さ30mmのピオセランボード（積
水化成品工業製）定尺板を張付け実施例２と同様
方法でFRP、FRP上層を成形した。こうして得られた欠円形状の筒状成形物は直径
２ｍ、欠円部１ｍ、長さ３mmであり、FRP下層
の厚さ３mm、ピオセランボート発泡体層の厚さ30
mm、FRP上層の厚さ３mmであり、又FRP下層と
FRP上層を連結した高さ30mm、幅10mmのFRP製
リブを円周方向に500mm間隔で有するものである。比較例１比較のためFRP製リブを設置しない以外実施
例１と同様の条件により従来構造のFRPサンド
イツチ筒状成形物を成形した。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の樹脂製筒状成形物の軸垂
直断面部分図である。１……FRP下層、２……プラスチツク発泡体、
３……リブ、４……FRP上層。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維強化熱硬化性樹脂上層と繊維強化熱硬化
性樹脂下層との間に、該上層と該下層を連結する
リブと、プラスチツク発泡層とを有する樹脂製筒
状成形物を、筒状型を用いて製造する方法に於い
て、 (A) 大口径筒状型の内面上又は外面上に繊維強化
熱硬化性樹脂下層を成形した後、 (B) プラスチツク発泡体を成形する工程と、 (C) プラスチツク発泡体を連続溝切削する工程
と、 (D) 連続リブを成形する工程と、 (E) 繊維強化熱硬化性樹脂上層を成形する工程と
を、（）(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、（）(A)、(B)、(
C)、
(D)、(B)、(F)から選ばれる工程順序で行なうこと、
及び(A)、(C)、(D)、(E)の工程を回転する大口径筒状
型で行うことを特徴とする樹脂製筒状成形物の製
造方法。