JP3118968B2 - 管状ｆｒｐ成形体の製造方法 - Google Patents
管状ｆｒｐ成形体の製造方法Info
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- JP3118968B2 JP3118968B2 JP04189563A JP18956392A JP3118968B2 JP 3118968 B2 JP3118968 B2 JP 3118968B2 JP 04189563 A JP04189563 A JP 04189563A JP 18956392 A JP18956392 A JP 18956392A JP 3118968 B2 JP3118968 B2 JP 3118968B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/805—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis wherein the stirrers or the receptacles are moved in order to bring them into operative position; Means for fixing the receptacle
- B01F27/807—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis wherein the stirrers or the receptacles are moved in order to bring them into operative position; Means for fixing the receptacle with the stirrer-head pivoting about a horizontal axis to bring it in and out of operative position, e.g. with receptacles pivoting about a horizontal axis for emptying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＦＲＰ加熱硬化成形体の
製造方法、特にマンドレル上に管状に巻き付けた未硬化
状態のＦＲＰ含浸体から加熱硬化成形体を製造する方法
に関する。
製造方法、特にマンドレル上に管状に巻き付けた未硬化
状態のＦＲＰ含浸体から加熱硬化成形体を製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＦＲＰは、比強度、比弾性率が高
いという特徴があるため、いろいろな分野で利用されて
いる。例えば自動車分野では、鋼製プロペラシャフトに
代わり、ＦＲＰ製のものが採用されつつあり、大巾な軽
量化が行なわれている。
いという特徴があるため、いろいろな分野で利用されて
いる。例えば自動車分野では、鋼製プロペラシャフトに
代わり、ＦＲＰ製のものが採用されつつあり、大巾な軽
量化が行なわれている。
【０００３】一般に管状のＦＲＰ成形体を成形する際
に、マンドレル表面にロービングやプリプレグシートを
巻き付けて、樹脂を硬化させるフィラメントワインディ
ング法やシートワインディング法が採用されているが、
この場合未硬化状態のＦＲＰ成形体中の繊維体積率が低
く、強度が充分でない。又、樹脂中の空気によって空洞
が生じ、やはり強度が充分でない。
に、マンドレル表面にロービングやプリプレグシートを
巻き付けて、樹脂を硬化させるフィラメントワインディ
ング法やシートワインディング法が採用されているが、
この場合未硬化状態のＦＲＰ成形体中の繊維体積率が低
く、強度が充分でない。又、樹脂中の空気によって空洞
が生じ、やはり強度が充分でない。
【０００４】そのため特開平２−１１３９２６号公報に
は、中空かつ多孔質のマンドレルを使用し、その表面に
吸水性ポリマーを添加した通気性ポリマーを巻き付け、
その上に強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなる成形
素材と気密性を有するシール部材を巻き付け、マンドレ
ル内を減圧する方法が提案されている。これによれば余
分な樹脂が吸着シートに吸収され樹脂中の空気は吸着シ
ート及び負圧状態のマンドレルに吸引されるので、繊維
体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰが成形できる。し
かしこの方法ではマンドレルを負圧にするため、成形材
及び工程が複雑であり、高コストとなり、生産性も劣
る。
は、中空かつ多孔質のマンドレルを使用し、その表面に
吸水性ポリマーを添加した通気性ポリマーを巻き付け、
その上に強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなる成形
素材と気密性を有するシール部材を巻き付け、マンドレ
ル内を減圧する方法が提案されている。これによれば余
分な樹脂が吸着シートに吸収され樹脂中の空気は吸着シ
ート及び負圧状態のマンドレルに吸引されるので、繊維
体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰが成形できる。し
かしこの方法ではマンドレルを負圧にするため、成形材
及び工程が複雑であり、高コストとなり、生産性も劣
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、繊維
体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰを簡単な設備及び
工程で製造する方法を提供することである。
体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰを簡単な設備及び
工程で製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、強化繊維に熱
硬化性樹脂を含浸させてなる成形素材をマンドレルの表
面に多重に巻き付けて加熱硬化させることによりＦＲＰ
成形体を製造する方法において、前記マンドレルの表面
に発泡性樹脂を巻着し、該発泡性樹脂の表面に該発泡性
樹脂の発泡温度よりも高い温度で熱硬化する樹脂を含浸
した前記成形素材を巻き付け、さらにその上層を強化繊
維は通過させず樹脂のみ通過させる通気性シール部材で
覆って未硬化成形体とし、該未硬化成形体を発泡温度で
加熱して発泡材を発泡させた後前記樹脂の硬化温度に昇
温して熱硬化させる、管状ＦＲＰ成形体の製造方法であ
る。
硬化性樹脂を含浸させてなる成形素材をマンドレルの表
面に多重に巻き付けて加熱硬化させることによりＦＲＰ
成形体を製造する方法において、前記マンドレルの表面
に発泡性樹脂を巻着し、該発泡性樹脂の表面に該発泡性
樹脂の発泡温度よりも高い温度で熱硬化する樹脂を含浸
した前記成形素材を巻き付け、さらにその上層を強化繊
維は通過させず樹脂のみ通過させる通気性シール部材で
覆って未硬化成形体とし、該未硬化成形体を発泡温度で
加熱して発泡材を発泡させた後前記樹脂の硬化温度に昇
温して熱硬化させる、管状ＦＲＰ成形体の製造方法であ
る。
【０００７】以下に本発明を図面によって説明する。図
１，２において、フィラメントワインディング成形用マ
ンドレル１の外周に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂
の発泡材料４を未発泡の状態で巻着する。発泡材料４
は、発泡、硬化温度が以下に述べるＦＲＰ層の硬化温度
よりも低いものを用いる。また発泡材料４が発泡時軸方
向に発泡伸長しない様に、発泡材料４の軸方向の長さは
製品寸法よりも短くし、両端部は、マンドレルとＦＲＰ
層によって閉じられた形とする。この際、発泡材料４の
端部で段差が生じないように、発泡材の板厚は、漸次減
少させるのが好ましい。
１，２において、フィラメントワインディング成形用マ
ンドレル１の外周に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂
の発泡材料４を未発泡の状態で巻着する。発泡材料４
は、発泡、硬化温度が以下に述べるＦＲＰ層の硬化温度
よりも低いものを用いる。また発泡材料４が発泡時軸方
向に発泡伸長しない様に、発泡材料４の軸方向の長さは
製品寸法よりも短くし、両端部は、マンドレルとＦＲＰ
層によって閉じられた形とする。この際、発泡材料４の
端部で段差が生じないように、発泡材の板厚は、漸次減
少させるのが好ましい。
【０００８】発泡材料４を巻着後、その外周に、エポキ
シ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維又はガ
ラス繊維、アラミド繊維等の成形素材をフィラメントワ
インディング法により巻き付け、ＦＲＰ層２を形成す
る。さらにその外周を樹脂透過性のテープ３で巻き締め
し、ＦＲＰ層２から余剰の樹脂を絞り出す。
シ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維又はガ
ラス繊維、アラミド繊維等の成形素材をフィラメントワ
インディング法により巻き付け、ＦＲＰ層２を形成す
る。さらにその外周を樹脂透過性のテープ３で巻き締め
し、ＦＲＰ層２から余剰の樹脂を絞り出す。
【０００９】その後、加熱炉にて、未発泡の発泡材料４
が発泡、硬化する温度に加熱してＦＲＰ層２の余剰樹脂
及び空気を絞り出した後、さらに加熱し、ＦＲＰ層２の
硬化を行う。硬化終了後、マンドレル１を抜きＦＲＰ管
を得る。
が発泡、硬化する温度に加熱してＦＲＰ層２の余剰樹脂
及び空気を絞り出した後、さらに加熱し、ＦＲＰ層２の
硬化を行う。硬化終了後、マンドレル１を抜きＦＲＰ管
を得る。
【００１０】以上により、ＦＲＰ層の繊維含有率が高め
られ、空洞などの欠陥も減少し、品質のすぐれたＦＲＰ
管が得られる。
られ、空洞などの欠陥も減少し、品質のすぐれたＦＲＰ
管が得られる。
【００１１】他の例として、図３，４に示す様に、製品
時の端部金属継手を接合するためのアタッチメント５
を、マンドレル両端に予め装着しておき、その間に発泡
材を巻着し、成形しても良い。
時の端部金属継手を接合するためのアタッチメント５
を、マンドレル両端に予め装着しておき、その間に発泡
材を巻着し、成形しても良い。
【００１２】
【実施例】マンドレルの外周に、エポキシ樹脂をキャリ
ヤとしてシート状（厚さ１mm）にした発泡材（松本油脂
製薬（株）マツモトマイクロスフェアーＦ３０（商
標））を、巻き付け、その上に、ナイロンフィルムを巻
き付けた。さらにその上にエポキシ樹脂（日本チバガイ
ギー（株）アラルダイト（商標）ＬＹ５５６＋ＨＴ９０
７＋ＤＹ０７３）を含浸させた炭素繊維（東レ（株）、
トレカＴ３００（商標））をフィラメントワインディン
グした後、最外周に直径０．０５〜０．１mmのナイロン
長繊維を織ってなる繊維テープを巻いた。
ヤとしてシート状（厚さ１mm）にした発泡材（松本油脂
製薬（株）マツモトマイクロスフェアーＦ３０（商
標））を、巻き付け、その上に、ナイロンフィルムを巻
き付けた。さらにその上にエポキシ樹脂（日本チバガイ
ギー（株）アラルダイト（商標）ＬＹ５５６＋ＨＴ９０
７＋ＤＹ０７３）を含浸させた炭素繊維（東レ（株）、
トレカＴ３００（商標））をフィラメントワインディン
グした後、最外周に直径０．０５〜０．１mmのナイロン
長繊維を織ってなる繊維テープを巻いた。
【００１３】以上のように成形したものを、マンドレル
と一体で、まず、８０℃で１０分間加熱した。この加熱
により、発泡材が発泡し、フィラメントワインディング
層に内圧がかかり、余剰樹脂が繊維テープを通し、絞り
出された。次に、１２０℃で２時間加熱し、フィラメン
トワインディング層を硬化させた。その後、マンドレル
を抜き、ＦＲＰ管を得た。以上により、余剰樹脂が少な
く、ボイド（空洞）も少ない内径７０mm、外径７８mm、
長さ１０００mmのＦＲＰ管が得られた。
と一体で、まず、８０℃で１０分間加熱した。この加熱
により、発泡材が発泡し、フィラメントワインディング
層に内圧がかかり、余剰樹脂が繊維テープを通し、絞り
出された。次に、１２０℃で２時間加熱し、フィラメン
トワインディング層を硬化させた。その後、マンドレル
を抜き、ＦＲＰ管を得た。以上により、余剰樹脂が少な
く、ボイド（空洞）も少ない内径７０mm、外径７８mm、
長さ１０００mmのＦＲＰ管が得られた。
【００１４】
【作用及び発明の効果】本発明方法によれば、発泡材が
発泡したときその体積が膨張することにより内部から外
周に向かって樹脂が押し出され、同時に空気も押し出さ
れる。従って繊維体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰ
成形体が簡単な設備で容易に製造できる。
発泡したときその体積が膨張することにより内部から外
周に向かって樹脂が押し出され、同時に空気も押し出さ
れる。従って繊維体積率の高い、空洞のない管状ＦＲＰ
成形体が簡単な設備で容易に製造できる。
【００１５】更に、本発明によって製造したＦＲＰ管
は、発泡体を含んでいるため振動減衰効果が大きく、自
動車用プロペラシャフトなどの回転軸として使用した場
合、従来品と比較して、振動騒音の低減が可能となる。
は、発泡体を含んでいるため振動減衰効果が大きく、自
動車用プロペラシャフトなどの回転軸として使用した場
合、従来品と比較して、振動騒音の低減が可能となる。
【図１】本発明方法を実施する際の１例の未硬化成形体
の製造途中の正面部分断面図。
の製造途中の正面部分断面図。
【図２】図１のII−II断面図。
【図３】本発明方法を実施する際の１例の未硬化成形体
の製造途中の正面部分断面図。
の製造途中の正面部分断面図。
【図４】図３のIV−IV断面図。
１…マンドレル ２…ＦＲＰ層 ３…テープ ４…発泡材料 ５…アタッチメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 70/16 B29C 70/06 B32B 1/08 B32B 5/28 101
Claims (1)
- 【請求項１】 強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてな
る成形素材をマンドレルの表面に多重に巻き付けて加熱
硬化させることによりＦＲＰ成形体を製造する方法にお
いて、前記マンドレルの表面に発泡性樹脂を巻着し、該
発泡性樹脂の表面に該発泡性樹脂の発泡温度よりも高い
温度で熱硬化する樹脂を含浸した前記成形素材を巻き付
け、さらにその上層を強化繊維は通過させず樹脂のみ通
過させる通気性シール部材で覆って未硬化成形体とし、
該未硬化成形体を発泡温度で加熱して発泡材を発泡させ
た後前記樹脂の硬化温度に昇温して熱硬化させる、管状
ＦＲＰ成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189563A JP3118968B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 管状ｆｒｐ成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189563A JP3118968B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 管状ｆｒｐ成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631820A JPH0631820A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3118968B2 true JP3118968B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=16243431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04189563A Expired - Fee Related JP3118968B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 管状ｆｒｐ成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118968B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AP2014007656A0 (en) * | 2010-10-29 | 2014-05-31 | Long Pipes Pty Ltd | Construction of pipes |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP04189563A patent/JP3118968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0631820A (ja) | 1994-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |