JPH0692126B2 - 繊維強化プラスチック管材の製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチック管材の製造方法Info
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- JPH0692126B2 JPH0692126B2 JP2255365A JP25536590A JPH0692126B2 JP H0692126 B2 JPH0692126 B2 JP H0692126B2 JP 2255365 A JP2255365 A JP 2255365A JP 25536590 A JP25536590 A JP 25536590A JP H0692126 B2 JPH0692126 B2 JP H0692126B2
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- Japan
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- reinforced plastic
- cylinder
- pipe material
- plastic pipe
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、船のマストその他の構造材として利用される
繊維強化プラスチック製の管材の製造方法に関するもの
である。
繊維強化プラスチック製の管材の製造方法に関するもの
である。
（従来の技術） 従来、繊維強化プラスチック管材は、引き抜き成形法、
フィラメントワインディング成形法等の方法により成形
されている。
フィラメントワインディング成形法等の方法により成形
されている。
（発明が解決しようとする課題） 上記従来の成形方法のうち、引き抜き成形法において
は、成形に係る各形状ごとに高価な金型を必要とする
し、成形機械の設備が高価である。フィラメントワイン
ディング成形法においては、同じく成形に係る各形状ご
とに高価なマンドレルを必要とするし、成形機械の設備
が高価である上、生産性が劣る。また、何れの成形方法
においても、繊維を管材の軸線方向に対してある角度を
つけて並べる必要があるため、繊維を管材の軸線方向に
対して平行に並べることができず、従って、繊維強化の
効果を長手方向に最大限に発揮することができない等の
欠点がある。
は、成形に係る各形状ごとに高価な金型を必要とする
し、成形機械の設備が高価である。フィラメントワイン
ディング成形法においては、同じく成形に係る各形状ご
とに高価なマンドレルを必要とするし、成形機械の設備
が高価である上、生産性が劣る。また、何れの成形方法
においても、繊維を管材の軸線方向に対してある角度を
つけて並べる必要があるため、繊維を管材の軸線方向に
対して平行に並べることができず、従って、繊維強化の
効果を長手方向に最大限に発揮することができない等の
欠点がある。
これに対して、コア材に合成樹脂を含浸させた強化用繊
維の織布等を巻き付けて、合成樹脂を硬化させる管状体
の製造方法があるが、樹脂硬化のための加熱時にコア材
に収縮が起きて、寸法のばらつきが生じたり、層間剥離
が生じ易くなり、完成品が弱体化するおそれがあるとい
う問題がある。
維の織布等を巻き付けて、合成樹脂を硬化させる管状体
の製造方法があるが、樹脂硬化のための加熱時にコア材
に収縮が起きて、寸法のばらつきが生じたり、層間剥離
が生じ易くなり、完成品が弱体化するおそれがあるとい
う問題がある。
従って、本発明は、高価な設備機械、金型、マンドレル
等を必要とせず、低コストで生産が可能であり、他品種
少量の管材の生産に適し、また繊維を管材の軸線方向に
対して並べることができ、さらに強度化及び寸法の安定
化を図ることができる成形方法を提供することを課題と
している。
等を必要とせず、低コストで生産が可能であり、他品種
少量の管材の生産に適し、また繊維を管材の軸線方向に
対して並べることができ、さらに強度化及び寸法の安定
化を図ることができる成形方法を提供することを課題と
している。
（課題を解決するための手段） 本発明においては、上記課題を解決するため、円筒、角
筒等の紙筒をコア材とし、その外周に、強化用繊維の織
布あるいは不織布のプリプレグを巻き付け、または合成
樹脂を含浸させてない強化用繊維の織布あるいは不織布
を巻き付けた後、合成樹脂を含浸させ、何れも合成樹脂
を硬化させた後、紙筒を破壊して繊維強化プラスチック
管材を製造する方法を採用した。また、繊維強化の効果
を長手方向に最大限に発揮させるため、強化用繊維の織
布あるいは不織布、またはそれらのプリプレグの巻き付
けに当たって、繊維の延長方向をコア材の延長方向に一
致させる方法を採用した。さらに、成形時のコア材とし
ての紙筒の変形を防止するため、強化用繊維の織布ある
いは不織布またはそれらのプリプレグを巻き付けるに先
だって、紙筒を乾燥させ、その寸法を安定化させる方法
を採用した。また、合成樹脂の硬化後に、コア材として
の紙筒を破壊して除去するに当たって、これを熱湯に漬
け、糊を溶解することによって破壊する方法を採用し
た。
筒等の紙筒をコア材とし、その外周に、強化用繊維の織
布あるいは不織布のプリプレグを巻き付け、または合成
樹脂を含浸させてない強化用繊維の織布あるいは不織布
を巻き付けた後、合成樹脂を含浸させ、何れも合成樹脂
を硬化させた後、紙筒を破壊して繊維強化プラスチック
管材を製造する方法を採用した。また、繊維強化の効果
を長手方向に最大限に発揮させるため、強化用繊維の織
布あるいは不織布、またはそれらのプリプレグの巻き付
けに当たって、繊維の延長方向をコア材の延長方向に一
致させる方法を採用した。さらに、成形時のコア材とし
ての紙筒の変形を防止するため、強化用繊維の織布ある
いは不織布またはそれらのプリプレグを巻き付けるに先
だって、紙筒を乾燥させ、その寸法を安定化させる方法
を採用した。また、合成樹脂の硬化後に、コア材として
の紙筒を破壊して除去するに当たって、これを熱湯に漬
け、糊を溶解することによって破壊する方法を採用し
た。
（作 用） 本発明の製造方法においては、コンクリートの型枠用と
して広く用いられているような紙筒をコア材として用い
る。この種の紙筒においては、円筒形のみならず四角、
六角等の任意の角筒が安価に得られる。また、紙筒は軽
量であり、取扱いが容易で作業性に優れている。この方
法によれば、大がかりで高価な設備、金型、マンドレル
は不要である。そして、この方法は、特に多品種少量生
産に適している。成形に当たって、強化用繊維の織布あ
るいは不織布における繊維の延長方向をコア材としての
紙筒の軸線に平行に配置することができ、この場合に
は、管材の長手方向での機械的特性が大きく改善され
る。
して広く用いられているような紙筒をコア材として用い
る。この種の紙筒においては、円筒形のみならず四角、
六角等の任意の角筒が安価に得られる。また、紙筒は軽
量であり、取扱いが容易で作業性に優れている。この方
法によれば、大がかりで高価な設備、金型、マンドレル
は不要である。そして、この方法は、特に多品種少量生
産に適している。成形に当たって、強化用繊維の織布あ
るいは不織布における繊維の延長方向をコア材としての
紙筒の軸線に平行に配置することができ、この場合に
は、管材の長手方向での機械的特性が大きく改善され
る。
（実施例） 「実施例１」 本発明の第１の実施例を第１図ないし第６図について説
明する。第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例の
製造方法の過程を示すもので、第１図は紙筒の斜視図、
第２図は紙筒の封止状態の断面図、第３図は材料の巻き
付け過程を示す斜視図、第４図は紙筒に材料を巻き付け
た状態の断面図、第５図は拘束用テープの巻き付け過程
を示す斜視図、第６図は拘束用テープの巻き付け状態の
断面図、第７図は樹脂硬化過程を示す斜視図、第８図は
完成した繊維強化プラスチック管材の断面図である。
明する。第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例の
製造方法の過程を示すもので、第１図は紙筒の斜視図、
第２図は紙筒の封止状態の断面図、第３図は材料の巻き
付け過程を示す斜視図、第４図は紙筒に材料を巻き付け
た状態の断面図、第５図は拘束用テープの巻き付け過程
を示す斜視図、第６図は拘束用テープの巻き付け状態の
断面図、第７図は樹脂硬化過程を示す斜視図、第８図は
完成した繊維強化プラスチック管材の断面図である。
この実施例では、外径100mm、長さ5,000mm、厚さ7mmの
円形紙筒１（市販のコンクリート型枠用紙管）をコア材
として用い、これにCFRP（炭素繊維強化プラスチック）
の不織布のプリプレグ２（繊維に予め合成樹脂を含浸さ
せたもの）を巻いてCFRP管材10を成形する。
円形紙筒１（市販のコンクリート型枠用紙管）をコア材
として用い、これにCFRP（炭素繊維強化プラスチック）
の不織布のプリプレグ２（繊維に予め合成樹脂を含浸さ
せたもの）を巻いてCFRP管材10を成形する。
この方法では、まず、第１図に示すように、紙筒１を16
0℃で30分加熱して乾燥した後、第２図に示すように、
直ちに内部に乾燥剤３を挿入すると共に、両端に遮水性
の合成樹脂フィルムから成る防湿シール４を貼着して封
止する。この乾燥過程により、紙筒１は0.2から0.3mm縮
径する。
0℃で30分加熱して乾燥した後、第２図に示すように、
直ちに内部に乾燥剤３を挿入すると共に、両端に遮水性
の合成樹脂フィルムから成る防湿シール４を貼着して封
止する。この乾燥過程により、紙筒１は0.2から0.3mm縮
径する。
次いで、第3,4図に示すように、この紙筒１の外周にCFR
Pの不織布のプリプレグ２を10層巻き付けた。なお、不
織布は繊維が一方向に並んだものであり、この実施例で
は繊維の方向を、紙筒１の軸線と平行に向けて６層、円
周方向に向けて４層巻き付けた。
Pの不織布のプリプレグ２を10層巻き付けた。なお、不
織布は繊維が一方向に並んだものであり、この実施例で
は繊維の方向を、紙筒１の軸線と平行に向けて６層、円
周方向に向けて４層巻き付けた。
次いで、第5,6図に示すように、プリプレグ２の外周に
ポリエステル製の拘束用テープ５を巻き付け、第７図に
示すように、160℃で１時間加熱し、余分な樹脂の搾り
出しと、プリプレグ２の層間密着を行い、樹脂を硬化さ
せた。
ポリエステル製の拘束用テープ５を巻き付け、第７図に
示すように、160℃で１時間加熱し、余分な樹脂の搾り
出しと、プリプレグ２の層間密着を行い、樹脂を硬化さ
せた。
次いで、これを沸騰水中に浸して、紙筒１の糊を溶出さ
せ、脆弱化させた後、破壊して除去した。
せ、脆弱化させた後、破壊して除去した。
その結果、第８図に示すように、層間剥離のない外形10
2mm、長さ4,000mmの健全なCFRP管材10を製作することが
できた。このCFRP管材10の長手方向の曲げ弾性率（Kgf/
mm2）、曲げ強度（Kgf/mm2）を、フィラメントワインデ
ィング法により製作した同形のCFRP管材のそれと比較し
た結果を次表に示す。
2mm、長さ4,000mmの健全なCFRP管材10を製作することが
できた。このCFRP管材10の長手方向の曲げ弾性率（Kgf/
mm2）、曲げ強度（Kgf/mm2）を、フィラメントワインデ
ィング法により製作した同形のCFRP管材のそれと比較し
た結果を次表に示す。
上表のように、本発明品がフィラメントワインディング
法によるものより優れた特性を示すのは、フィラメント
ワインディング法によるものでは、強化繊維の方向が管
材の軸線にたいして斜めになっているのにたいし、本発
明品においてはそれが完全に軸線にたいして平行になっ
ていることに基づくものである。
法によるものより優れた特性を示すのは、フィラメント
ワインディング法によるものでは、強化繊維の方向が管
材の軸線にたいして斜めになっているのにたいし、本発
明品においてはそれが完全に軸線にたいして平行になっ
ていることに基づくものである。
なお、紙筒１を予備加熱により乾燥させずに使用した場
合には、樹脂硬化のための加熱時に収縮が起こる結果、
拘束用テープ５による拘束の効果が減殺され、結局完成
品の表面積の30％に層間剥離部分がみられた。
合には、樹脂硬化のための加熱時に収縮が起こる結果、
拘束用テープ５による拘束の効果が減殺され、結局完成
品の表面積の30％に層間剥離部分がみられた。
「実施例２」 他の実施例では、250mm×250mm角、長さ6,000mm、厚さ8
mmの角筒型の紙筒をコア材として用い、これにハイブリ
ッドCFRPの織布を巻き、これに合成樹脂を含浸させてCF
RP管材を成形した。なお、この実施例では、プリプレグ
に代えて、予め樹脂を含浸させてない織布を巻き付け、
後にこれに樹脂を含浸させる点以外はほぼ先の実施例の
方法と同一であるから図示を省略した。
mmの角筒型の紙筒をコア材として用い、これにハイブリ
ッドCFRPの織布を巻き、これに合成樹脂を含浸させてCF
RP管材を成形した。なお、この実施例では、プリプレグ
に代えて、予め樹脂を含浸させてない織布を巻き付け、
後にこれに樹脂を含浸させる点以外はほぼ先の実施例の
方法と同一であるから図示を省略した。
即ち、この実施例では、紙筒を予め140℃で１時間乾燥
後、内周面および両端面に、防湿のためにビニルエステ
ル系塗料を塗布した。そして、ハイブリッドCFRPの織布
の１巻きごとに合成樹脂をスプレイにて吹き付けて含浸
させる作業を繰返し、８層のハイブリッドCFRPの織布層
を作った。そして、これを140℃で１時間加熱して合成
樹脂を硬化させた後、先の実施例と同様の方法で紙筒を
除去して管材を製作した。
後、内周面および両端面に、防湿のためにビニルエステ
ル系塗料を塗布した。そして、ハイブリッドCFRPの織布
の１巻きごとに合成樹脂をスプレイにて吹き付けて含浸
させる作業を繰返し、８層のハイブリッドCFRPの織布層
を作った。そして、これを140℃で１時間加熱して合成
樹脂を硬化させた後、先の実施例と同様の方法で紙筒を
除去して管材を製作した。
その結果、従来の引き抜き法にみられるような角部への
樹脂の溜り部も認められず、極めて良好な253mm×253mm
×5,500mmの四角管材が完成した。
樹脂の溜り部も認められず、極めて良好な253mm×253mm
×5,500mmの四角管材が完成した。
（発明の効果） 以上のように、本発明においては、加熱乾燥すると共に
内部に乾燥剤３を挿入して防湿シール４で封止した円
筒、角筒等の紙筒１をコア材とし、その外周に、強化用
繊維の織布あるいは不織布のプリプレグ２を巻き付け、
又は合成樹脂を含浸させていない強化用繊維の織布ある
いは不織布を巻き付けて合成樹脂を含浸させ、さらにプ
リプレグ２の外周に拘束用テープを巻き付け、何れも合
成樹脂を硬化させた後、紙筒１を破壊して繊維強化プラ
スチック管材10を製造する方法を採用したため、任意形
状のコア材が極めて安価に得られ、高価な成形機械設備
を必要とせず、従って、繊維強化プラスチック管材を安
価に供給することができる。また、紙筒１の内外部を適
切に乾燥させることにより、樹脂硬化のための加熱時に
紙筒１の収縮を防止することができるので、寸法の安定
化が図られると共に、拘束用テープの拘束作用により層
間が密着して、剥離により弱体化することのない強度を
得ることができる。さらに、強化用繊維の織布あるいは
不織布、またはそれらのプリプレグの巻き付けに当たっ
て、繊維の延長方向をコア材の延長方向に一致させた場
合には、繊維強化の効果を長手方向に最大限に発揮させ
ることができ、従来方法によるものよりもさらに高強度
の繊維強化プラスチック管材を提供することができる。
内部に乾燥剤３を挿入して防湿シール４で封止した円
筒、角筒等の紙筒１をコア材とし、その外周に、強化用
繊維の織布あるいは不織布のプリプレグ２を巻き付け、
又は合成樹脂を含浸させていない強化用繊維の織布ある
いは不織布を巻き付けて合成樹脂を含浸させ、さらにプ
リプレグ２の外周に拘束用テープを巻き付け、何れも合
成樹脂を硬化させた後、紙筒１を破壊して繊維強化プラ
スチック管材10を製造する方法を採用したため、任意形
状のコア材が極めて安価に得られ、高価な成形機械設備
を必要とせず、従って、繊維強化プラスチック管材を安
価に供給することができる。また、紙筒１の内外部を適
切に乾燥させることにより、樹脂硬化のための加熱時に
紙筒１の収縮を防止することができるので、寸法の安定
化が図られると共に、拘束用テープの拘束作用により層
間が密着して、剥離により弱体化することのない強度を
得ることができる。さらに、強化用繊維の織布あるいは
不織布、またはそれらのプリプレグの巻き付けに当たっ
て、繊維の延長方向をコア材の延長方向に一致させた場
合には、繊維強化の効果を長手方向に最大限に発揮させ
ることができ、従来方法によるものよりもさらに高強度
の繊維強化プラスチック管材を提供することができる。
図面は本発明の一実施例の製造過程を示すもので、第１
図は紙筒の斜視図、第２図は紙筒の封止状態の断面図、
第３図は材料の巻き付け過程を示す斜視図、第４図は紙
筒に材料を巻き付けた状態の断面図、第５図は拘束用テ
ープの巻き付け過程を示す斜視図、第６図は拘束用テー
プの巻き付け状態の断面図、第７図は樹脂硬化過程を示
す斜視図、第８図は完成した繊維強化プラスチック管材
の断面図である。 １……紙筒、２……プリプレグ、３……乾燥剤、４……
防湿シール、５……拘束用テープ、10……繊維強化プラ
スチック管材。
図は紙筒の斜視図、第２図は紙筒の封止状態の断面図、
第３図は材料の巻き付け過程を示す斜視図、第４図は紙
筒に材料を巻き付けた状態の断面図、第５図は拘束用テ
ープの巻き付け過程を示す斜視図、第６図は拘束用テー
プの巻き付け状態の断面図、第７図は樹脂硬化過程を示
す斜視図、第８図は完成した繊維強化プラスチック管材
の断面図である。 １……紙筒、２……プリプレグ、３……乾燥剤、４……
防湿シール、５……拘束用テープ、10……繊維強化プラ
スチック管材。
Claims (4)
- 【請求項１】加熱乾燥すると共に内部に乾燥剤を挿入し
て両端の開口を防湿シールで封止した円筒、角筒等の紙
筒をコア材とし、その外周に、予め合成樹脂を含浸させ
た強化用繊維の織布あるいは不織布を巻き付け、さらに
その外周に拘束用テープを巻き付け、合成樹脂を硬化さ
せた後、紙筒を破壊することを特徴とする繊維強化プラ
スチック管材の製造方法。 - 【請求項２】加熱乾燥すると共に内部に乾燥剤を挿入し
て両端の開口を防湿シールで封止した円筒、角筒等の紙
筒をコア材とし、その外周に、強化用繊維の織布あるい
は不織布を巻き付け、次いでこの繊維に合成樹脂を含浸
させ、さらにその外周に拘束用テープを巻き付け、合成
樹脂を硬化させた後、紙筒を破壊することを特徴とする
繊維強化プラスチック管材の製造方法。 - 【請求項３】前記強化用繊維の織布あるいは不織布にお
ける繊維の延長方向を前記コア材の延長方向に一致させ
てコア材に巻き付けることを特徴とする請求項（１）又
は（２）に記載の繊維強化プラスチック管材の製造方
法。 - 【請求項４】前記コア材としての紙筒を、熱湯中で糊を
溶解することによって破壊することを特徴とする請求項
（１）又は（２）に記載の繊維強化プラスチック管材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255365A JPH0692126B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維強化プラスチック管材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255365A JPH0692126B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維強化プラスチック管材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135736A JPH04135736A (ja) | 1992-05-11 |
| JPH0692126B2 true JPH0692126B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17277762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255365A Expired - Lifetime JPH0692126B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維強化プラスチック管材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692126B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3124758B1 (fr) * | 2021-07-05 | 2023-12-15 | Inst De Rech Tech Jules Verne | Procédé de fabrication d’une pièce axisymétrique creuse en matériau composite |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050475A (ja) * | 1973-09-05 | 1975-05-06 | ||
| JPS5169571A (ja) * | 1974-12-13 | 1976-06-16 | Nippon Horiesuteru Kk | |
| JPS5513161A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-30 | Yamatogawa Shiko Kk | Production of filter pipe maid of thermosetting resin |
| JPS5766926A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-23 | Sekisui Chem Co Ltd | Forming method of reinforced plastic bend and forming mandrel therefor |
| JPS5911676U (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | 日本フイツシングタツクル株式会社 | 釣竿 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2255365A patent/JPH0692126B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04135736A (ja) | 1992-05-11 |
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