JPH04247932A - Ｆｒｐ管成形用内型及び該内型を用いたｆｒｐ管成形方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維に熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維強化熱硬化性樹脂でなる管（以下
、ＦＲＰ管という）の成形に用いられる内型及びこれを
用いて行うＦＲＰ管の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ管の成形技術の一つとして、ガラ
ス繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたものを芯型又は内型
に巻きつけ、これを加熱硬化させた後、成形品と芯型等
とを分離（離型ないし脱型）する方法がある。この種の
成形法においては、硬化時に樹脂が収縮しても離型工程
を容易に行えるようにする必要があり、特に内面ラセン
突起付き管のようにアンダーカット部を有する成形品の
成形に際しても成形品を容易に脱型させ得ることが要請
される。

【０００３】このような課題に対処するものとして、従
来においては、例えば特公昭４５ー６９５７号公報に記
載された芯型の離型方法がある。これは、熱可塑性樹脂
パイプでなる芯型を用い、成形後に芯型の両端を密封し
た状態で加熱して軟化させ、その後芯型の内部の空気を
吸引して変形させることにより、成形品から芯型を離型
させるようにしたものである。

【０００４】また、特にアンダーカット部や比較的複雑
な形状を有する成形品を成形する場合に、離型工程の容
易化を図るものとして、特公昭５７ー７８８９号公報や
特公昭５７ー７８９０号公報、或いは特開平２ー９５８
３５号公報に記載の技術がある。このうち特公昭５７ー
７８８９号公報に記載のものは、芯型の周りに低融点物
質で外殻型を形成してなる内型を用い、成形後に芯型を
引き抜いた上で、外殻型を内側から加熱して軟化又は溶
融することによって成形品から外殻型を脱型するように
したものであり、また特公昭５７ー７８９０号公報のも
のは、上記低融点物質に代えて脆い物質を用い、成形後
に外殻型を突き砕いて成形品から外殻型を脱型するよう
にしたものである。

【０００５】一方、特開平２ー９５８３５号公報に記載
のものは、半球状の一端部に脱気ノズルが設けられた合
成樹脂製の密閉中空体からなる内型を用い、成形後に内
型内の空気を吸引して該内型を座屈させ、その座屈した
内型を成形品から引き出して脱型するようにしたもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に記載されたものは、成形品内に留まっている内型
等の成形型を変形させたり崩壊させたりして脱型した後
は、何れも再度成形型として利用することができないた
め、極めて不経済であるという問題がある。即ち、特公
昭４５ー６９５７号公報に記載の熱可塑性樹脂でなる芯
型は、脱型時に加熱軟化されて脱気・変形されるため、
使い捨てであり、不経済である。

【０００７】また、特公昭５７ー７８８９号公報に記載
の外殻型は、脱型時に加熱軟化或いは溶融されることに
よって形状が変化してしまうため、一回限りしか使用で
きない。更に、特公昭５７ー７８９０号公報に記載の外
殻型も、脱型時には突き砕かれるため、再度の利用は不
可能である。従って、両外殻型とも使い捨てであり、不
経済である。

【０００８】また、特開平２ー９５８３５号公報に記載
の内型は、熱可塑性合成樹脂の密閉中空体からなり、成
形後の脱気により座屈されるので、上記の場合と同じく
使い捨てであり、不経済である。本発明は、従来におけ
る上記のような問題に対処するもので、ＦＲＰ管の成形
に用いられる内型として繰り返し使用し得る内型を実現
すると共に、この内型を使用して内面にラセン状の突起
を有するＦＲＰ管を成形する方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、次のように構成したことを特徴とする。即ち、
本願の請求項１に係る発明は、ＦＲＰ管の成形に用いら
れる内型であって、所定の弾性を有するゴム製中空体に
よって構成されており、その胴部に成形品の内型部分が
形成されると共に、該胴部の外周面にラセン状に延びる
溝が設けられていることを特徴とする。

【００１０】また、本願の請求項２に係る発明は、請求
項１の内型を用いて行うＦＲＰ管の成形方法であって、
内型の胴部に、ガラス繊維を混練りしてなる未硬化の熱
硬化性樹脂を表面が面一の状態となるように塗覆して塗
覆層を形成し、その胴部におけるラセン状の溝に入って
いる熱硬化性樹脂が半硬化状態になった後に、ロービン
グ、ガラスクロス、ネット又は不織布等に熱硬化性樹脂
を含浸させてなる樹脂含浸体を上記塗覆層の表面に巻回
して巻回層を形成し、これらの層を常温又は加熱により
硬化させて成形品を成形した後、内型の中空部内を減圧
して内型外周面と成形品内周面とを剥離させ、然る後、
この内型をその両端から捩じった上で成形品から引き出
して脱型することを特徴とする。

【００１１】尚、上記内型を構成するゴムとしては、通
常はスチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム
などを使用するが、内型と成形品との離型作業性からみ
ると、ＦＲＰ管の成形に通常用いられる不飽和ポリエス
テル樹脂等と引っ付き難いフッ素系又はシリコン系のゴ
ムを用いる方が好ましい。また、ポリエステル樹脂の種
類によっては、内型の胴部にシリコーンオイル、ポリテ
トラフルオロエチレン粉末等の離型剤を予め塗装すると
離型性がより向上する。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、成形品の内型部分が形成
される内型の胴部の外周面にラセン状に延びる溝が設け
られているから、その溝に対応する突起が成形品の内面
に形成される。従って、内面にラセン状の突起を有する
成形品つまりＦＲＰ管が得られる。

【００１３】また、上記内型は所定の弾性を有するゴム
製中空体によって構成されているから、成形後に内型の
中空部内を減圧して内型外周面と成形品内周面とを剥離
させた上で、該内型の両端を捩じって成形品から引き出
すことにより、容易に脱型することができる。そして、
このようにして脱型した後は、内型に対する捩じり力を
解除することにより、該内型は弾性により容易に原形に
復帰するから、再びＦＲＰ管の成形に用いることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。この実施
例は、図１及び図２に示すようなＦＲＰ管１を成形する
場合に関するものである。先ず、このＦＲＰ管１につい
て説明すると、同図に示すように該ＦＲＰ管１は、その
内面１ａにラセン状に延びる複数の突起１ｂ・・・１ｂ
が形成されている。これらの突起１ｂ・・・１ｂは、図
例では逆Ｖ字状断面を有し、その本数は８本である。

【００１５】次に、このＦＲＰ管１の成形に使用する本
実施例に係る内型を説明する。図３に示すように、この
内型１０は、所定の弾性を有するゴム（この実施例では
、シリコン系ゴム）でなる中空体によって構成されてお
り、成形品（ＦＲＰ管）の内型部分を形成する胴部１０
ａを有すると共に、両端部に予代１０ｂ、１０ｂが設け
られている。そして、胴部１０ａの外周面にはラセン状
に延びる断面Ｖ字状の複数の溝（以下、ラセン溝という
。）１０ｃ・・・１０ｃが設けられており、これらのラ
セン溝１０ｃ・・・１０ｃによって上記ＦＲＰ管１にお
けるラセン状の突起１ｂ・・・１ｂを形成するようにな
っている。

【００１６】次に、上記内型１０を用いて行う本実施例
に係る成形方法を説明する。先ず、図４に示すように内
型１０の中空部１０ｄに両端から芯型１１、１２を挿入
する。この場合の芯型１１、１２は、ゴム製内型１０の
曲げ剛性を補助し、内面ラセン突起付きＦＲＰ管１の軸
方向の直線性を確保するために用いるが、内型１０を構
成するゴムの剛性が高い場合は必要ない。尚、図例のよ
うに両芯型１１、１２が内型１０内の中央部で連結され
る場合には、その連結部に例えば同図に示すようなテー
パーを有する凹凸の嵌合部１１ａ、１２ａを設けておく
のが好ましい。

【００１７】次に、図５に示すように、内型１０の胴部
１０ａの外面にガラス繊維を混練りした未硬化の不飽和
ポリエステル樹脂（熱硬化性樹脂）を、その表面が面一
状態となるようにヘラで押さえて、つまりハンドレアッ
プしてラセン溝１０ｃ・・・１０ｃ内に充満させる。こ
れにより、胴部１０ａの外面にはガラス繊維入りポリエ
ステル樹脂でなる塗覆層１３が形成される。

【００１８】この場合において、ガラス繊維は数十ｍｍ
までの短繊維が使用できる。５０ｍｍ以上になると繊維
を樹脂中に均一に混合できなくなる。好ましくは、１０
〜３０ｍｍである。このガラス繊維を未硬化の不飽和ポ
リエステル樹脂に２〜５重量％の割合で混合する。少な
いと、熱硬化時に収縮してヒビわれを生じる。また、多
くするとラセン溝１０ｃ・・・１０ｃの中に入りにくく
なり、一様な断面のラセン突起１ｂ・・・１ｂが得られ
ない。この短繊維は、熱硬化性樹脂の粘度を調整して内
型１０に塗った時の垂れ落ちを防止する。

【００１９】次に、上記各ラセン溝１０ｃに入った樹脂
が半硬化状態になった後、例えばロービングに熱硬化性
樹脂を含浸させてなる樹脂含浸体を巻回して巻回層１４
を形成し、これを常温で又は加熱して硬化させる。その
結果、内型胴部１０ａの外面側に成形品たるＦＲＰ管が
成形される。ここで、上記ロービングに代えてガラスク
ロス、ネット、不織布等を使用することも可能である。

【００２０】また、上記樹脂含浸体の巻回作業をラセン
溝１０ｃ・・・１０ｃにおける樹脂が半硬化状態となっ
た後に行うのは、該樹脂が半硬化状態になる前に樹脂含
浸体を巻回すると、ラセン溝１０ｃ・・・１０ｃに入っ
た熱硬化性樹脂が該含浸体に吸収されて成形品たるＦＲ
Ｐ管１におけるラセン突起１ｂ・・・１ｂが不完全な形
状、つまり樹脂のない虫食い状の突起になりやすいため
である。

【００２１】更に、上記内型胴部１０ａの外面に半硬化
状態の熱硬化性樹脂層を形成する作業は、内型１０を固
定しておき、その上部側（全周の１／４部分）に未硬化
の熱硬化性樹脂層を塗布して塗覆層１３を形成し、この
層が半硬化した状態で内型１０を１／４回転して更に塗
覆層１３を形成する、という工程を繰り返すことによっ
て行う。そして、最終的に内型１０の全周にわたって形
成された熱硬化性樹脂層の上にＦＲＰ層つまり巻回層１
４を形成して成形品に仕上げる。

【００２２】次に、図６に示すように、内型１０の中空
部１０ｄから芯型１１、１２を抜き取った後、内型両端
に栓１５、１６を取り付けた状態でその一端を真空ポン
プ１７に接続して中空部１０ｄ内を減圧する。このよう
に中空部１０ｄ内を減圧すると、その内圧が外圧よりも
低くなるため、その差圧に応じてゴム製中空体でなる内
型１０は弾性的に収縮変形する。その結果、成形品内面
に密着していた内型外面は該成形品内面から十分に剥離
されることになる。

【００２３】更に、このようにして内型１０と成形品と
をそれらの界面で剥離させた後、図７に示すように、内
型１０の両端を逆方向に捩じるか、または片側を固定し
て他端を捩じる。この時、ゴム製の内型１０は恰も雑巾
を絞ったような径小状態になるから、その状態で内型１
０の一端を開放して同図矢印に示すように他端から外部
に引き出すことにより、内型１０は成形品から容易に脱
型される。これにより、内型１０と完全に分離したＦＲ
Ｐ管１が得られる。

【００２４】このように上記の構成によれば、内型１０
が所定の弾性を有するゴム製中空体によって構成され且
つその胴部１０ａの外面にラセン溝１０ｃ・・・１０ｃ
が設けられているから、この内型１０を使用することに
よって内面にラセン状の突起１ｂ・・・１ｂを有するＦ
ＲＰ管１を成形することができ、しかも成形後にＦＲＰ
管１から内型１０を脱型する作業を、該内型に対する捩
じり操作によって容易に行うことができる。

【００２５】また、上記ゴム製内型１０は、その製作時
において、胴部外面に対するラセン溝１０ｃ・・・１０
ｃの形成加工が他の材質でなる場合に比べて容易に行え
るのみならず、例えば内型を変形させて無理やりに抜く
所謂無理抜きが必要な断面鍵穴状等の如き複雑な断面形
状を有する溝にも適応が可能である。そして、脱型後に
おいては、内型１０に対する捩じり力を解除することに
よって、該内型１０は弾性により容易に原形に復帰する
。従って、その原形に復帰した内型１０を用いて再びＦ
ＲＰ管を成形することができる。

【００２６】尚、この実施例においては、内型１０を全
周の約１／４づづ回転させて胴部外面に塗布層１３を形
成したが、他の実施例として、内型を回転させながら一
端から他端に向けて未硬化の熱硬化性樹脂層を塗布し、
その後から紫外線ランプで照射して半硬化状態となるよ
うに硬化させていき、引き続きその半硬化状態の樹脂層
の外面に巻回層を形成することもできる。

【００２７】また、図例のＦＲＰ管１は、ラセン状に設
けられた突起１ｂ・・・１ｂの断面形状が逆Ｖ字状とさ
れているが、断面Ｕ字形状のラセン溝を有するもの、断
面半円形のもの、断面鍵穴状のもの等であっても上記と
同様の構成で成形することができ、また突起の数も図例
の８本に限らない。また、図例のように連続するラセン
のものに限らず、非連続なものも本発明方法によって成
形可能である。その場合、内型の胴部の外周面に設ける
べきラセン状の溝又は突起の形状及び本数を、成形すべ
きＦＲＰ管のラセン溝等の形状及び本数に対応させるの
は勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＦＲＰ管
成形用内型としてゴム製の中空体を用いたので、ＦＲＰ
管の成形後に該内型が成形前の形状に自ずと復帰する結
果、繰り返し使用することができ、その分だけ内型の製
造に要する材料及び費用を節減することができる。

【００２９】また、本発明のゴム製内型においては、そ
の胴部外面を加工して該面にラセン溝を比較的容易に形
成することができ、しかも無理抜きの必要な鍵穴形状等
の複雑な断面形状を有するラセン溝であっても形成可能
であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によって製造された内面ラセ
ン突起付きＦＲＰ管の横断面図である。

【図２】同ＦＲＰ管の一部縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るＦＲＰ管成形用内型を
単体で示す一部省略斜視図である。

【図４】同内型に芯型を挿入した状態を示す部分縦断面
図である。

【図５】同内型に未硬化の熱硬化性樹脂をハンドレアッ
プして塗覆層及び巻回層を形成した状態を示す一部縦断
面図である。

【図６】同内型の中空部内を減圧している状態を示す一
部縦断面図である。

【図７】同内型をＦＲＰ管成形後に該管から脱型する状
態を示す一部切り欠き斜視図である。

【符号の説明】

１・・・成形品（ＦＲＰ管）、１ｂ・・・成形品内面の
ラセン状の突起、１０・・・内型、１０ａ・・・胴部、
１０ｄ・・・中空部、１０ｃ・・・ラセン溝、１３・・
・塗覆層、１４・・・巻回層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＦＲＰ管の成形に用いられる内型であ
   って、所定の弾性を有するゴム製中空体によって構成さ
   れており、その胴部に成形品の内型部分が形成されると
   共に、該胴部の外周面にラセン状に延びる溝が設けられ
   ていることを特徴とするＦＲＰ管成形用内型。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の内型を用いてＦＲＰ
   管を成形する方法であって、内型の胴部に、ガラス繊維
   を混練りしてなる未硬化の熱硬化性樹脂を表面が面一の
   状態となるように塗覆して塗覆層を形成し、その胴部に
   おけるラセン状の溝に入っている熱硬化性樹脂が半硬化
   状態になった後に、ロービング、ガラスクロス、ネット
   又は不織布等に熱硬化性樹脂を含浸させてなる樹脂含浸
   体を上記塗覆層の表面に巻回して巻回層を形成し、これ
   らの層を常温又は加熱により硬化させて成形品を成形し
   た後、内型の中空部を減圧して内型外周面と成形品内周
   面とを剥離させ、然る後、この内型をその両端から捩じ
   った上で成形品から引き出して脱型することを特徴とす
   るＦＲＰ管成形用内型を用いたＦＲＰ管成形方法。