JPH04301434A - 繊維強化合成樹脂複合体の成形方法 - 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、芯材層とこれを被包す
る繊維強化合成樹脂層とからなる繊維強化合成樹脂複合
体の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、引抜成形方法により成形体を成形
した場合、引き抜き方向と、これに対して直角方向との
強度差が大きく、柱、梁等の建築材料にはこのままでは
採用出来ず用途が制約されるので、通常、芯材層とその
外層に繊維強化合成樹脂層を形成してなる複合体とし、
このときの芯材に、鉄、銅、アルミニウム等の金属製材
からなる等方体を用いることによりこの欠点を解消する
方法が採用される。ところが、成形後に定尺切断する際
のカッターとしては、この切断作業に耐え得る高剛性の
ものを採用せざるを得ず、高価になると共に切断そのも
のも容易ではなく、その結果生産効率が低く抑えられる
という問題があった。又、金属を主材とする芯材層と繊
維強化合成樹脂層とを同時に切断するので高熱が発生し
、この熱で複合体の端部が焼けつき、品質を損なうとい
う問題もあった。

【０００３】そこで、この定尺切断作業を改善した技術
として、特公昭６２−５８８８８号公報には、芯材とし
て比較的長い金属製芯材と、比較的短く且つ易切断性素
材からなる芯材とを、成形方向（引き抜き方向）に交互
に配置し、この各々の芯材に繊維強化合成樹脂層形成用
材料を配置して引抜成形を行い、しかる後に易切断性素
材からなる芯材部分で切断するようにした技術が開示さ
れている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来
技術では、切断作業そのものは容易であるが、切断箇所
に用いる比較的短く且つ易切断性素材からなる芯材は、
ポリウレタンフオームのような中実品を使用する為、芯
材が管体であって且つ得られる複合体を管体として使用
する場合は、この易切断性素材からなる芯材を除去しな
ければならず、その作業が煩雑で手数を要するものであ
った。

【０００５】本発明は、叙上の如き従来技術の欠点を解
消し、易切断性を具備すると共に、生産性をも改善し且
つ得られる複合体が容易に管材としても使用できる成形
方法を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、芯材層と、これ
を被包する繊維強化合成樹脂層とからなる複合体を、引
抜成形方法を用いて連続的に成形する繊維強化合成樹脂
複合体の成形方法において、芯材として、横断面が中空
の環状を呈する金属製芯材と、易切断性素材からなり、
同じ横断面形状を呈し且つその両端に前記金属製芯材の
端部に接続することができる受け口を形成した継手とを
、成形方向に交互に配置して前後の金属製芯材を接続し
、これを熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維で被包しつつ
引抜成形を行い、得られた複合体の継手部分で切断する
ことを特徴とする繊維強化合成樹脂複合体の成形方法を
その要旨とするものである。

【０００７】本発明の芯材層を形成する芯材としては、
従来、芯材層として一般的に用いられている鉄、銅、ア
ルミニウムその他の金属製のもの、或いは既に繊維強化
合成樹脂等の他の材料との複合体となっているものであ
ってもよい。又、その形状も円管状、角管状、卵形管状
、三角形状その他の多角形状の管状体や、棒又は板状体
、アングル又はチャンネル状体その他任意の形状のもの
が挙げられるが、いずれにしても横断面が中空の環状を
呈するものでなければならない。

【０００８】本発明の繊維強化合成樹脂層に用いる強化
繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等のロ
ービングやチョップドストランドマット、クロスマット
、ラミマットなどが挙げられ、これらのロービングやマ
ットをそれぞれ単独で或いは両方を重ねて用いることが
出来る。

【０００９】本発明の繊維強化合成樹脂層に用いる樹脂
の種類としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。本発明に於
いて、易切断性素材からなり、その両端に金属製芯材の
端部に接続することができる受け口を形成した継手とし
ては、外層である繊維強化合成樹脂層と同等かあるいは
それよりも切断し易い材質のものから形成されている必
要があり、素材として合成樹脂、合成樹脂発泡体、繊維
強化合成樹脂等が挙げられ、射出成形方法、ＦＲＰの各
種成形方法等により成形することができる。又、構造と
してその両端には、金属製芯材の端部に接続することが
できる受け口を形成したものである必要があり、この受
け口は、通常の管継手におけるそれのように、芯材の端
部に挿入される部分を小径の段部に形成し、これを芯材
の端部に内挿したとき、その継手の外表面と、芯材の外
表面とは面一になるように、それぞれの肉厚を設定する
のが好ましい。そして、その形状は芯材の形状に左右さ
れるのであって、例えば、芯材が円管であれば、図２に
示すようなもの、Ｌ型アングル状であれば図３に示す様
なもの、四角管状であれば図４に示すようなものが用い
られ、それぞれ継手２の両端に受け口３が設けられてい
る。

【００１０】本発明に於いて、上記継手の受け口を金属
製芯材の端部に接続する際には、接着剤を用いる等の特
別の接着の手段を必要としない。というのは、接続後に
、引抜成形によりその外周囲に熱硬化性樹脂を含浸した
強化繊維を被包しつつ加熱硬化する為、この外層によっ
て両者は強固に固定されるからである。しかしながら、
用途によって、この受け口と芯材との接着力として特に
高強度の接着力を要求される場合は、接続部に不飽和ポ
リエステル樹脂液を塗布して、成形金型内での外層の加
熱硬化の際に、同時に加熱硬化したり、或いは又、芯材
と継手の双方に接着力が働く接着剤を接続部分に塗布し
たのちに接続するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明は、芯材層と、これを被包する繊維強化
合成樹脂層とからなる複合体を、引抜成形方法を用いて
連続的に成形する繊維強化合成樹脂複合体の成形方法に
おいて、芯材として、横断面が中空の環状を呈する金属
製芯材と、易切断性素材からなり、同じ横断面形状を呈
し且つその両端に前記金属製芯材の端部に接続すること
ができる受け口を形成した継手とを、成形方向に交互に
配置して前後の金属製芯材を接続し、これを熱硬化性樹
脂を含浸した強化繊維で被包しつつ引抜成形を行い、得
られた複合体の継手部分で切断するようにしたので、切
断作業が至極容易になる。

【００１２】又、叙上のようにして得られた各複合体の
両端部に、易切断性素材からなる継手の片割れである継
手部片が残され、これが、金属製芯材の端部をシールす
る機能を発揮し、又継手部片が芯材とほぼ同じ横断面形
状を呈するものであるから、得られた複合体をその儘、
構造材だけでなく、管材としても使用することが出来る
。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとずいて詳細
に説明する。第１図は、本発明繊維強化合成樹脂複合体
の成形方法を実施する場合の成形装置の一例を示す概略
説明図であって、１は芯材層を形成する芯材であって、
ＳＳ４１からなる円管体からなり、又、２はこの芯材１
の多数本を成形方向に直列に接続する為の継手であって
、図２にも示すように芯材１とほぼ同じ横断面形状を呈
し、耐熱性樹脂であるポリエーテル・エーテルケトンで
作られていて、その両端部には、芯材１の端部に内挿す
ることの可能な受け口３が設けられている。４は図示し
ないボビンから繰り出される強化繊維であり、５は不飽
和ポリエステル樹脂液を注入した液層であって、強化繊
維４をこの中に通して不飽和ポリエステル樹脂液を含浸
させる為のものである。６は整列装置であって、強化繊
維４を液層５や芯材１の外周囲に導く為のものである。 ７は成形金型であって、その内部には軸方向に円筒状の
成形通路が貫設されている。８は引抜き機、９は切断用
カッターである。

【００１４】しかして、叙上の成形装置を用いて本発明
成形方法を実施するには、先ず長尺の芯材１の多数本を
用意し、これを成形方向に配置すると共に継手２の受け
口３を前後の芯材１の端部に内挿して接続し、逐次移送
しつつその外周囲に不飽和ポリエステル樹脂液を含浸し
た強化繊維４を導き、成形金型７内の成形通路に送り込
む。かくして各成形材料は成形金型７の成形通路内を通
過する間に加熱硬化され、引抜き機８で引取りつつ、継
手２の中程で、カッター９を用いて切断すればよい。通
常、成形速度は０．１〜１ｍ／分、成形金型の温度は１
００〜２００℃に設定される。

【００１５】かくして、定尺に切断され、得られた複合
体１０は、図５に示すようにその両端部に継手部分１１
が形成され、芯材層１２の端部１３はこの継手部片１１
によりシールされ、且つ芯材層１２の中空部１４に連通
する貫通孔１５によって複合体１０は管体を形成してい
る。尚、１６は繊維強化合成樹脂層である。

【００１６】実験例 図１に示した成形装置を用いて以下に示す構成に基づい
て複合体の成形を行った。又この実験例を、従来方法、
即ち易切断性素材からなる継手を用いなかったものと比
較した。 １）成形材料 ■．芯材＝ＳＳ４１番製の円管体で、一本当たり、２５
ｍｍ（外径）×１ｍｍ（厚み）×１．８ｍ（長さ）の寸
法のもの ■．継手＝ポリエーテル・エーテルケトン製で２００℃
の温度に耐えるものを用い、芯材と同じ外径を有し、１
００ｍｍの長さのもの ■．強化繊維＝ガラスロービング（旭ガラス社製、４４
００番）とチョップドストランドマット（旭ガラス社製
、４５０番）とを用い、最外層にマットを配するように
した。 ■．熱硬化性樹脂＝不飽和ポリエステル樹脂２）成形装
置 図１に示す装置 しかして、継手２を用いて多数本の芯材１を接続し、成
形速度０．５／分で引抜成形を行った結果、カッターの
寿命は３００回／枚であり、得られた試験片について測
定した曲げ強度は２０Ｋｇ／ｍｍ２　であった。

【００１７】比較例 生産方式として、継手を用いなかったこと以外は、実験
例１と同様にして同様の成形速度で成形したところ、カ
ッターの寿命は４０回／枚であり、得られた試験片につ
いて測定した曲げ強度は１８Ｋｇ／ｍｍ２　であった。 尚、曲げ強度はＪＩＳＫ７０５５に準拠して測定した。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、芯材層と、これを被包する繊
維強化合成樹脂層とからなる複合体を、引抜成形方法を
用いて連続的に成形する繊維強化合成樹脂複合体の成形
方法において、芯材として、横断面が中空の環状を呈す
る金属製芯材と、易切断性素材からなり、同じ横断面形
状を呈し且つその両端に前記金属製芯材の端部に接続す
ることができる受け口を形成した継手とを、成形方向に
交互に配置して前後の金属製芯材を接続し、これを熱硬
化性樹脂を含浸した強化繊維で被包しつつ引抜き成形を
行い、得られた複合体の継手部分で切断するようにした
ので、切断作業が至極容易になる。従って、生産効率の
向上を図り得る。

【００１９】又、叙上のようにして得られた各複合体の
両端部に、易切断性素材からなる継手の片割れである継
手部片が残され、これが、金属製芯材の端部をシールす
る機能を発揮し、又継手部片が芯材とほぼ同じ横断面形
状を呈するものであるから、得られた複合体をその儘、
構造材、管材として使用することが出来る。従って、複
合体の端部は防錆性が具備され、その寿命が延びるばか
りでなく、用途範囲が拡大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明繊維強化合成樹脂複合体の成形方法を実
施する場合の成形装置の一例を示す概略説明図である。

【図２】同上において用いる継手の一例を示す一部切欠
き拡大断面図である。

【図３】同じく継手の他の例を示す拡大端面図である。

【図４】同じく継手の更に他の例を示す拡大斜視図であ
る。

【図５】図１及び図２に示す成形装置を用いて、本発明
方法を実施しその結果成形された複合体の要部拡大断面
図である。

【符号の説明】

１　　芯材 ２　　継手 ３　　受け口 ４　　強化繊維 ５　　液層 ７　　成形金型 ８　　引抜き機 ９　　切断用カッター １０　　複合体 １１　　継手部分 １２　　芯材層 １６　　繊維強化合成樹脂層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　芯材層と、これを被包する繊維強化合
   成樹脂層とからなる複合体を、引抜成形方法を用いて連
   続的に成形する繊維強化合成樹脂複合体の成形方法にお
   いて、芯材として、横断面が中空の環状を呈する金属製
   芯材と、易切断性素材からなり、同じ横断面形状を呈し
   且つその両端に前記金属製芯材の端部に接続することが
   できる受け口を形成した継手とを、成形方向に交互に配
   置して前後の金属製芯材を接続し、これを熱硬化性樹脂
   を含浸した強化繊維で被包しつつ引抜成形を行い、得ら
   れた複合体の継手部分で切断することを特徴とする繊維
   強化合成樹脂複合体の成形方法。