JP3014402B2 - 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法Info
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- JP3014402B2 JP3014402B2 JP2067797A JP6779790A JP3014402B2 JP 3014402 B2 JP3014402 B2 JP 3014402B2 JP 2067797 A JP2067797 A JP 2067797A JP 6779790 A JP6779790 A JP 6779790A JP 3014402 B2 JP3014402 B2 JP 3014402B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、写真フイルム、印画紙などの巻
取り芯とか各種ロールなどに好適に用いることができ
る、繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法に関
する。
取り芯とか各種ロールなどに好適に用いることができ
る、繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法に関
する。
（従来技術及び発明が解決しようとする課題） 繊維強化プラスチツクパイプを製造する方法として
は、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維束をトラバース
の作動によりマンドレルに巻き付け、その後加熱硬化さ
せて脱型するフイラメントワインデイング法がある。と
ころで、このフイラメントワインデイング法で成形した
パイプといえども、大型のものとなると300kg以上にも
およぶ高重量となり、その取り扱いに難渋した。
は、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維束をトラバース
の作動によりマンドレルに巻き付け、その後加熱硬化さ
せて脱型するフイラメントワインデイング法がある。と
ころで、このフイラメントワインデイング法で成形した
パイプといえども、大型のものとなると300kg以上にも
およぶ高重量となり、その取り扱いに難渋した。
この発明は、従来のこのような問題点に鑑みて創案さ
れたものであり、その目的とするところは、強度に影響
を及ぼさない範囲内で重量を軽量化した、繊維強化プラ
スチツクパイプ及びその製造方法を提供するにある。
れたものであり、その目的とするところは、強度に影響
を及ぼさない範囲内で重量を軽量化した、繊維強化プラ
スチツクパイプ及びその製造方法を提供するにある。
（課題を解決するための手段） そこで、この発明に係る繊維強化プラスチツクパイプ
は、前記目的を達成するために次の構成からなる。即
ち、フイラメントワインデイング法により成形する繊維
強化プラスチツクパイプにおいて、両側部を除いた中間
部を、内面側に段差凹部を形成することにより肉厚を薄
くしたことを特徴とするものである。
は、前記目的を達成するために次の構成からなる。即
ち、フイラメントワインデイング法により成形する繊維
強化プラスチツクパイプにおいて、両側部を除いた中間
部を、内面側に段差凹部を形成することにより肉厚を薄
くしたことを特徴とするものである。
そして、このような繊維強化プラスチツクパイプの製
造方法としては、次のような方法がある。即ち、フイラ
メントワインデイング法による繊維強化プラスチツクパ
イプの製造方法において、マンドレルの一部外周を熱可
塑性発泡体で覆う。そして、この発泡体を覆った部位を
含む前記マンドレルの外周に、熱硬化性樹脂を含浸させ
た強化繊維束を巻き付けて繊維層を形成する。その後加
熱することにより、前記繊維層を硬化させるとともに前
記発泡体を溶解しガス化させ、その後に脱型する。
造方法としては、次のような方法がある。即ち、フイラ
メントワインデイング法による繊維強化プラスチツクパ
イプの製造方法において、マンドレルの一部外周を熱可
塑性発泡体で覆う。そして、この発泡体を覆った部位を
含む前記マンドレルの外周に、熱硬化性樹脂を含浸させ
た強化繊維束を巻き付けて繊維層を形成する。その後加
熱することにより、前記繊維層を硬化させるとともに前
記発泡体を溶解しガス化させ、その後に脱型する。
（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図に基づい
て説明する。図中１は、軸２によつて回転するマンドレ
ルであつて、その両側部を除いた中間部の外周を、適宜
手段によつて張り付ける熱可塑性発泡体３で覆う。熱可
塑性発泡体３は、後記する強化繊維束に含浸させる熱硬
化性樹脂との関係で、所定の温度で溶解しガス化するも
のが選択される。この実施例では、120℃〜180℃の温度
領域内で溶解しガス化する発泡体が選択される。
て説明する。図中１は、軸２によつて回転するマンドレ
ルであつて、その両側部を除いた中間部の外周を、適宜
手段によつて張り付ける熱可塑性発泡体３で覆う。熱可
塑性発泡体３は、後記する強化繊維束に含浸させる熱硬
化性樹脂との関係で、所定の温度で溶解しガス化するも
のが選択される。この実施例では、120℃〜180℃の温度
領域内で溶解しガス化する発泡体が選択される。
第３図で明示するように、この熱可塑性発泡体３は、
一対で円筒を構成する半割り状に形成されているが、３
枚あるいはそれ以上の枚数で円筒を構成するものであつ
ても良く、もちろん円筒状に一体成形されたものであつ
ても良い。また、この熱可塑性発泡体３の両端部４は、
強化繊維束の巻き付けに乱れなどの影響を及ぼさないよ
うに、なだらかな傾斜面となつており、好ましくは20℃
以内の傾斜角とする。
一対で円筒を構成する半割り状に形成されているが、３
枚あるいはそれ以上の枚数で円筒を構成するものであつ
ても良く、もちろん円筒状に一体成形されたものであつ
ても良い。また、この熱可塑性発泡体３の両端部４は、
強化繊維束の巻き付けに乱れなどの影響を及ぼさないよ
うに、なだらかな傾斜面となつており、好ましくは20℃
以内の傾斜角とする。
このようにして、マンドレル１の中間部を熱可塑性発
泡体３で覆い、かつ、その覆つた部位を含む前記マンド
レル１の外周に、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維束
をフイラメントワインデイング法で巻き付けて、繊維層
５（5a,5b）を形成する。
泡体３で覆い、かつ、その覆つた部位を含む前記マンド
レル１の外周に、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維束
をフイラメントワインデイング法で巻き付けて、繊維層
５（5a,5b）を形成する。
強化繊維束は、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維な
どの適宜強化材からなる連続繊維で構成されており、ま
た、この繊維束に含浸させる熱硬化性樹脂としては、例
えば、エポキシ樹脂が選択される。この熱硬化性樹脂に
カーボンなどの導電材を混入して、静電気の帯電防止の
処理を施すようにしても良い。
どの適宜強化材からなる連続繊維で構成されており、ま
た、この繊維束に含浸させる熱硬化性樹脂としては、例
えば、エポキシ樹脂が選択される。この熱硬化性樹脂に
カーボンなどの導電材を混入して、静電気の帯電防止の
処理を施すようにしても良い。
そして、前記強化繊維束は、パイプの強度を維持する
関係上、切断されることなく連続的に巻き付けられる必
要があり、かつ、その連続巻き付けによつて形成される
繊維層５（5a,5b）は、表面が面一に形成される必要が
ある。即ち、発泡体３を覆つた部分である第１繊維層５
（5a）の表面と、覆わなかつた部分である第２繊維層５
（5b）の表面との間に段差が生じないように、強化繊維
束を巻き付ける必要がある。
関係上、切断されることなく連続的に巻き付けられる必
要があり、かつ、その連続巻き付けによつて形成される
繊維層５（5a,5b）は、表面が面一に形成される必要が
ある。即ち、発泡体３を覆つた部分である第１繊維層５
（5a）の表面と、覆わなかつた部分である第２繊維層５
（5b）の表面との間に段差が生じないように、強化繊維
束を巻き付ける必要がある。
第２図にてレベルＬは、発泡体３の全周面を強化繊維
束で完全に埋めた第１層目を示す。この第１繊維層５
（5a）の一層を成形する間に、第２繊維層５（5b）にお
いて、発泡体３の厚みＡ分をさらに埋めてしまえば前記
段差は生じない。このような巻き付けは、マンドレル１
の軸心に対する強化繊維束の巻き付け角度を、第１繊維
層５（5a）と第２繊維層５（5b）とで変えることにより
可能である。そして、第１繊維層５（5a）が一層成形さ
れる間に、第２繊維層５（5b）が何層成形されて両者の
レベルが合うようになるかは、マンドレル１の外径、強
化繊維束のロービングバンド幅、そして、第１および第
２繊維層５（5a,5b）における強化繊維束の巻き付け角
度によつて決定される。もちろん、第１繊維層５（5a）
が複数層成形されたところで、両繊維層５（5a,5b）の
レベルを合わせるように巻き付けることも可能である。
束で完全に埋めた第１層目を示す。この第１繊維層５
（5a）の一層を成形する間に、第２繊維層５（5b）にお
いて、発泡体３の厚みＡ分をさらに埋めてしまえば前記
段差は生じない。このような巻き付けは、マンドレル１
の軸心に対する強化繊維束の巻き付け角度を、第１繊維
層５（5a）と第２繊維層５（5b）とで変えることにより
可能である。そして、第１繊維層５（5a）が一層成形さ
れる間に、第２繊維層５（5b）が何層成形されて両者の
レベルが合うようになるかは、マンドレル１の外径、強
化繊維束のロービングバンド幅、そして、第１および第
２繊維層５（5a,5b）における強化繊維束の巻き付け角
度によつて決定される。もちろん、第１繊維層５（5a）
が複数層成形されたところで、両繊維層５（5a,5b）の
レベルを合わせるように巻き付けることも可能である。
レベルＬに達した後は、第１繊維層５（5a）および第
２繊維層５（5b）を、ともに同一の巻き付け角度で成形
する。但し、このレベルＬ以降の巻き付けについては、
巻き付け角度を同じくする単位層なるものを設定し、そ
の単位層ごとに巻き付け角度を適宜変更するようにして
巻き重ねても良い。
２繊維層５（5b）を、ともに同一の巻き付け角度で成形
する。但し、このレベルＬ以降の巻き付けについては、
巻き付け角度を同じくする単位層なるものを設定し、そ
の単位層ごとに巻き付け角度を適宜変更するようにして
巻き重ねても良い。
そして、このような巻き付け法によつて強化繊維束の
巻き付けを完了したところで、硬化炉に移送して加熱す
る。まず、マンドレル１およびそのマンドレル１に巻き
付けた繊維層５（5a,5b）を均一に加熱できるように、
２時間ほど100℃の予熱を加える。予熱を加えた後、120
℃に上げて２時間ほど加熱する。強化繊維束に含浸させ
た熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）が硬化する。強度を上
げるために加熱温度を160℃〜180℃に上げてさらに４時
間ほど追加熱する。繊維層が高度に硬化するとともに、
熱可塑性発泡体３が溶解しガス化する。その後、マンド
レル１を引き出すようにして脱型する。発泡体３が溶解
した部分は空隙となり、繊維層５とマンドレル１との接
触がなくなるため、引き抜き抵抗が少なくなつて脱型が
用意となつている。脱型したパイプの中間部の内面側に
は、溶解した発泡体３の体積に相応する段差凹部６が形
成されることとなり、肉厚が薄くなつた分だけ軽量とな
つている。
巻き付けを完了したところで、硬化炉に移送して加熱す
る。まず、マンドレル１およびそのマンドレル１に巻き
付けた繊維層５（5a,5b）を均一に加熱できるように、
２時間ほど100℃の予熱を加える。予熱を加えた後、120
℃に上げて２時間ほど加熱する。強化繊維束に含浸させ
た熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）が硬化する。強度を上
げるために加熱温度を160℃〜180℃に上げてさらに４時
間ほど追加熱する。繊維層が高度に硬化するとともに、
熱可塑性発泡体３が溶解しガス化する。その後、マンド
レル１を引き出すようにして脱型する。発泡体３が溶解
した部分は空隙となり、繊維層５とマンドレル１との接
触がなくなるため、引き抜き抵抗が少なくなつて脱型が
用意となつている。脱型したパイプの中間部の内面側に
は、溶解した発泡体３の体積に相応する段差凹部６が形
成されることとなり、肉厚が薄くなつた分だけ軽量とな
つている。
なお、この実施例では、強化繊維束に含浸させる熱硬
化性樹脂としてエポキシ樹脂を、また、マンドレル１に
張り付ける熱可塑性発泡体３として120℃〜180℃の温度
領域で溶解しガス化する発泡体を選択したが、これらの
素材に限定する趣旨ではない。もつとも、エポキシ樹脂
と熱可塑性発泡体３との組み合わせのように、所定の温
度領域（実施例では120℃〜180℃）で、前者がまず硬化
し、その硬化後に後者が溶解してガス化する関係が必要
である。即ち、硬化炉での加熱処理の過程において、熱
可塑性発泡体３が、熱硬化性樹脂が硬化するまで熱変形
せず、その硬化後に溶解しガス化するような関係が両者
に要求される。
化性樹脂としてエポキシ樹脂を、また、マンドレル１に
張り付ける熱可塑性発泡体３として120℃〜180℃の温度
領域で溶解しガス化する発泡体を選択したが、これらの
素材に限定する趣旨ではない。もつとも、エポキシ樹脂
と熱可塑性発泡体３との組み合わせのように、所定の温
度領域（実施例では120℃〜180℃）で、前者がまず硬化
し、その硬化後に後者が溶解してガス化する関係が必要
である。即ち、硬化炉での加熱処理の過程において、熱
可塑性発泡体３が、熱硬化性樹脂が硬化するまで熱変形
せず、その硬化後に溶解しガス化するような関係が両者
に要求される。
そして脱型後は、切削、塗装、研磨などの仕上げ処理
を施す。
を施す。
次に、第４図は、一本のマンドレル１で２個分のパイ
プを成形する複数取りの一例を示すものである。即ち、
マンドレル１の左右両側部の外周に、熱可塑性発泡体３
をそれぞれ張り付ける。その後は、既述した実施例と同
様の巻き付け法によつて、熱硬化性樹脂を含浸した強化
繊維束を巻き付ける。加熱硬化後に脱型して、中央部よ
り縦割りして２等分する。この実施例からも明らかなよ
うに、一本のマンドレル１を利用して、２以上複数個の
パイプをフイラメントワインデイング成形することもで
きる。成形された各パイプの中間部内面側にそれぞれ段
差凹部が形成される点は、前記実施例のパイプと全く同
様である。
プを成形する複数取りの一例を示すものである。即ち、
マンドレル１の左右両側部の外周に、熱可塑性発泡体３
をそれぞれ張り付ける。その後は、既述した実施例と同
様の巻き付け法によつて、熱硬化性樹脂を含浸した強化
繊維束を巻き付ける。加熱硬化後に脱型して、中央部よ
り縦割りして２等分する。この実施例からも明らかなよ
うに、一本のマンドレル１を利用して、２以上複数個の
パイプをフイラメントワインデイング成形することもで
きる。成形された各パイプの中間部内面側にそれぞれ段
差凹部が形成される点は、前記実施例のパイプと全く同
様である。
（発明の効果） 以上詳述したところから明らかなように、この発明の
繊維強化プラスチツクパイプは、その中間部内面側に段
差凹部が形成されて肉厚が薄くなつているため、パイプ
全体の重量が軽量となつて運搬その他の取り扱いが容易
である。荷重がかかるパイプの両側部については肉厚を
薄くしないため、パイプの強度に影響が及ぶことはな
い。
繊維強化プラスチツクパイプは、その中間部内面側に段
差凹部が形成されて肉厚が薄くなつているため、パイプ
全体の重量が軽量となつて運搬その他の取り扱いが容易
である。荷重がかかるパイプの両側部については肉厚を
薄くしないため、パイプの強度に影響が及ぶことはな
い。
また、この発明の製造方法によれば、マンドレルの一
部外周を熱可塑性発泡体で覆うという簡易な構成で、中
間部内面側に段差凹部を備えた繊維強化プラスチツクパ
イプを容易に得ることができる。しかも、この製造方法
によれば、熱可塑性発泡体を覆つた部位は、その発泡体
の溶解によりマンドレルと繊維層との間に空隙が生じる
ため、脱型にあたつてのマンドレルの引き抜き抵抗が少
なくなり、脱型作業も容易となるという効果もある。
部外周を熱可塑性発泡体で覆うという簡易な構成で、中
間部内面側に段差凹部を備えた繊維強化プラスチツクパ
イプを容易に得ることができる。しかも、この製造方法
によれば、熱可塑性発泡体を覆つた部位は、その発泡体
の溶解によりマンドレルと繊維層との間に空隙が生じる
ため、脱型にあたつてのマンドレルの引き抜き抵抗が少
なくなり、脱型作業も容易となるという効果もある。
第１図はこの発明の製造方法の一実施例を示す断面図、
第２図はその要部拡大断面図、第３図はマンドレルに熱
可塑性発泡体を張り付ける状態の分解斜視図、第４図は
マンドレルに熱可塑性発泡体を張り付ける他の状態の分
解斜視図である。 １……マンドレル、３……熱可塑性発泡体 ５（5a,5b）……繊維層 ６……段差凹部
第２図はその要部拡大断面図、第３図はマンドレルに熱
可塑性発泡体を張り付ける状態の分解斜視図、第４図は
マンドレルに熱可塑性発泡体を張り付ける他の状態の分
解斜視図である。 １……マンドレル、３……熱可塑性発泡体 ５（5a,5b）……繊維層 ６……段差凹部
Claims (2)
- 【請求項１】フイラメントワインデイング法により成形
する繊維強化プラスチツクパイプにおいて、両側部を除
いた中間部を、内面側に段差凹部を形成することにより
肉厚を薄くしたことを特徴とする繊維強化プラスチツク
パイプ。 - 【請求項２】フイラメントワインデイング法による繊維
強化プラスチツクパイプの製造方法において、マンドレ
ルの一部外周を熱可塑性発泡体で覆うとともに、この発
泡体を覆つた部位を含む前記マンドレルの外周に、熱硬
化性樹脂を含浸させた強化繊維束を巻き付けて繊維層を
形成し、かつ、その後加熱することにより、前記繊維層
を硬化させるとともに前記発泡体を溶解しガス化させ、
その後に脱型することを特徴とする繊維強化プラスチツ
クパイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067797A JP3014402B2 (ja) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067797A JP3014402B2 (ja) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268926A JPH03268926A (ja) | 1991-11-29 |
| JP3014402B2 true JP3014402B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=13355303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2067797A Expired - Fee Related JP3014402B2 (ja) | 1990-03-17 | 1990-03-17 | 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3014402B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5701022B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2015-04-15 | 天龍コンポジット株式会社 | 中空材の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-17 JP JP2067797A patent/JP3014402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03268926A (ja) | 1991-11-29 |
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