JPH03161321A - 積層管の製造方法 - Google Patents
積層管の製造方法Info
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- JPH03161321A JPH03161321A JP1300803A JP30080389A JPH03161321A JP H03161321 A JPH03161321 A JP H03161321A JP 1300803 A JP1300803 A JP 1300803A JP 30080389 A JP30080389 A JP 30080389A JP H03161321 A JPH03161321 A JP H03161321A
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Landscapes
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- Laminated Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高強度高弾性率のフィルム層と繊維強化熱硬
化性樹脂層とを積層し硬化一体化した積層管の製造方法
に関し、更に詳しくは、改良された極めて高い衝撃吸収
性と優れた機械的物性とを併せもった管状成形物の製造
方法に関する。
化性樹脂層とを積層し硬化一体化した積層管の製造方法
に関し、更に詳しくは、改良された極めて高い衝撃吸収
性と優れた機械的物性とを併せもった管状成形物の製造
方法に関する。
カーボン繊維やガラス繊維で補強された熱硬化性樹脂か
ら或る管状成形体は軽量、高強度、高耐蝕性等の利点を
生かし、紡績用ボビン等にはじまり、各種産業用配管類
及び近年は釣竿、ゴルフクラブシャフト等のスポーツ用
具並びにロケットケース等など幅広い分野で利用されて
いる。
ら或る管状成形体は軽量、高強度、高耐蝕性等の利点を
生かし、紡績用ボビン等にはじまり、各種産業用配管類
及び近年は釣竿、ゴルフクラブシャフト等のスポーツ用
具並びにロケットケース等など幅広い分野で利用されて
いる。
このように汎用性の高い複合材料からなる管状成形体に
ついて、近年は至るところで研究開発がなされており、
また数多くの新しい技術が開示されている。
ついて、近年は至るところで研究開発がなされており、
また数多くの新しい技術が開示されている。
しかしながら、新しい技術の多くは一般に、種々の機械
的物性の向上及びバランス化を、あるいはメッキ、ライ
ニング加工、金属との接合等の応用加工を指向したもの
であり、繊維強化熱硬化性樹脂管,の欠点とされている
耐衝撃性の悪さを改良しようとしたものは少ない。わず
かに強化材に炭素繊維とアラミド繊維とを併用すること
による衝撃吸収性の改良が試みられ効果を得た例を挙げ
ることができるがアラミド繊維を使用した場合その切断
しにくさのため、加工面がももける、ケバ立つ等機械加
工性が極めて悪く、実用上大きな問題となっている。
的物性の向上及びバランス化を、あるいはメッキ、ライ
ニング加工、金属との接合等の応用加工を指向したもの
であり、繊維強化熱硬化性樹脂管,の欠点とされている
耐衝撃性の悪さを改良しようとしたものは少ない。わず
かに強化材に炭素繊維とアラミド繊維とを併用すること
による衝撃吸収性の改良が試みられ効果を得た例を挙げ
ることができるがアラミド繊維を使用した場合その切断
しにくさのため、加工面がももける、ケバ立つ等機械加
工性が極めて悪く、実用上大きな問題となっている。
一方、靭性あるいは衝撃吸収性の改良のみを考慮すれば
、ゴム、エラストマー又は熱可塑性樹脂等を戊形体中に
導入する方法が考えられるが、繊維強化材料の本来の特
徴である優れた機械的物性を犠牲にすることになるのは
明らかである。
、ゴム、エラストマー又は熱可塑性樹脂等を戊形体中に
導入する方法が考えられるが、繊維強化材料の本来の特
徴である優れた機械的物性を犠牲にすることになるのは
明らかである。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、繊維強化
樹脂積層管が本来もっている優れた機械的物性を損うこ
となく、靭性、衝撃吸収性が極めて高くなお且つ機械加
工が容易な繊維強化樹脂積層管の製造方法を提供するこ
とにある。
樹脂積層管が本来もっている優れた機械的物性を損うこ
となく、靭性、衝撃吸収性が極めて高くなお且つ機械加
工が容易な繊維強化樹脂積層管の製造方法を提供するこ
とにある。
上記課題を解決するため研究を重ねた結果、最近開発さ
れた引張強度、引張弾性率の非常に大きいフィルムを繊
維強化熱硬化性樹脂層に積層したのち硬化一体化させて
積層管を製造すると、機械的物性を損うことなく靭性、
衝撃吸収性が向上するという知見を得た。この知見を基
に更に検討を加えた結果、繊維強化熱硬化性樹脂層にフ
ィルムを積層するに際して8 kg / mm ”以上
の張力下でフィルムを積層し硬化一体化させて積層管を
製造することにより、フィルム層の把持効果により靭性
、衝撃吸収性が著しく向上するのみならず機械的物性も
向上するというという新事実を把み本発明を完成するに
至った。
れた引張強度、引張弾性率の非常に大きいフィルムを繊
維強化熱硬化性樹脂層に積層したのち硬化一体化させて
積層管を製造すると、機械的物性を損うことなく靭性、
衝撃吸収性が向上するという知見を得た。この知見を基
に更に検討を加えた結果、繊維強化熱硬化性樹脂層にフ
ィルムを積層するに際して8 kg / mm ”以上
の張力下でフィルムを積層し硬化一体化させて積層管を
製造することにより、フィルム層の把持効果により靭性
、衝撃吸収性が著しく向上するのみならず機械的物性も
向上するというという新事実を把み本発明を完成するに
至った。
即ち本発明は、融点又は分解点が300℃以上である有
機系重合体から実質的になり、35kg/11m”以上
の引張強度及び700kg/mm2以上に引張弾性率を
有するフィルム層と繊維強化熱硬化性樹脂層とを捲回し
積層し一体化する積層管の製造方法において、該フィル
ムを捲回するに際して、8kg / mm ’以上の張
力を付与しつつ捲回せしめることを特徴とする積層管の
製造方法、である。
機系重合体から実質的になり、35kg/11m”以上
の引張強度及び700kg/mm2以上に引張弾性率を
有するフィルム層と繊維強化熱硬化性樹脂層とを捲回し
積層し一体化する積層管の製造方法において、該フィル
ムを捲回するに際して、8kg / mm ’以上の張
力を付与しつつ捲回せしめることを特徴とする積層管の
製造方法、である。
本発明に用いるフィルムは以下に述べる要件を備えてい
る必要がある。
る必要がある。
まず、第1に、フィルム及びテープは、300℃未満に
は融点をもたない有機系重合体から実質的に構成されて
いる必要がある。融点が、300℃未満であると、樹脂
の硬化等のコンポジットの製造工程で、融解したり、熱
変形したりするので好ましくなく、また製品化されたあ
とも、使用環境が少し厳しくなると性能が著しく低下す
ることがあるので好ましくない。このような高融点の有
機系重合体としては、アラミド、ポリイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、全芳香族ポリエステル、ポリベン
ツイミダゾール、ポリベンツビスチアゾール等が挙げら
れるが、樹脂との接着の良さ及び以下に述べる高強度、
高弾性率の発現のし易さ等からアラミドとポリイミド、
なかでもアラミドが好ましい。
は融点をもたない有機系重合体から実質的に構成されて
いる必要がある。融点が、300℃未満であると、樹脂
の硬化等のコンポジットの製造工程で、融解したり、熱
変形したりするので好ましくなく、また製品化されたあ
とも、使用環境が少し厳しくなると性能が著しく低下す
ることがあるので好ましくない。このような高融点の有
機系重合体としては、アラミド、ポリイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、全芳香族ポリエステル、ポリベン
ツイミダゾール、ポリベンツビスチアゾール等が挙げら
れるが、樹脂との接着の良さ及び以下に述べる高強度、
高弾性率の発現のし易さ等からアラミドとポリイミド、
なかでもアラミドが好ましい。
好ましく用いられるアラミドには下記の一般式(1)、
(II)またはこれらの共重合体等がある。
(II)またはこれらの共重合体等がある。
(式中において、
Rl+
R,およびR,は
から選ばれ、これらの水素原子がハロゲン,メチル,エ
チル,メトキシ,ニトロ,スルホン等の官能基で置換さ
れていてもよい。m,nは平均重合度であり約50〜l
000である。) 本発明で用いられるフィルムが特定の有機系重合体から
実質的になるという意味は、上記した特定の有機系重合
体以外の成分が、本発明の効果を損わない範囲で少量含
まれていてもよいことであり、例えば上記した以外の有
機系重合体、有機系低分子化合物、無機化合物などを少
量含有してもよい。
チル,メトキシ,ニトロ,スルホン等の官能基で置換さ
れていてもよい。m,nは平均重合度であり約50〜l
000である。) 本発明で用いられるフィルムが特定の有機系重合体から
実質的になるという意味は、上記した特定の有機系重合
体以外の成分が、本発明の効果を損わない範囲で少量含
まれていてもよいことであり、例えば上記した以外の有
機系重合体、有機系低分子化合物、無機化合物などを少
量含有してもよい。
次に本発明に用いるフィルムは35kg/mm”以上の
引張強度および700kg/mm2以上の引張弾性率を
有している必要がある。このフィルムは、従来汎用のも
のと比べればこれらの物性が抜きん出ていることは明ら
かであるか、繊維強化樹脂層の機械的物性に対しては低
いものであり最終成形品の機械的物性を極力低下させな
いためには、これらの要件が満足されねばらなず、好ま
しくは45kg/mm’以上の引張強度を有しているこ
とであり、又はIOOOkg / mm 2以上の引張
弾性率を有していることである。フィルムは、コンポジ
ット製品としての抗張力の必要な方向に引張強度や引張
弾性率を増強したいわゆるテンシライズドタイプが用い
られてもよいがもちろん、フィルムとして、等方的な性
能を有するものを用いた方が、得られる成形体の機械的
物性及び寸lb安定性に方向性か少ないという点でよい
。本発明において、引張強度と引張弾性率は少くとも1
つの方向か前記した値を満たしていればよいが、好まし
くは、任會に選んだ互いに直交する2つの方向の特性の
平均値が前記した値を満たしていることである。
引張強度および700kg/mm2以上の引張弾性率を
有している必要がある。このフィルムは、従来汎用のも
のと比べればこれらの物性が抜きん出ていることは明ら
かであるか、繊維強化樹脂層の機械的物性に対しては低
いものであり最終成形品の機械的物性を極力低下させな
いためには、これらの要件が満足されねばらなず、好ま
しくは45kg/mm’以上の引張強度を有しているこ
とであり、又はIOOOkg / mm 2以上の引張
弾性率を有していることである。フィルムは、コンポジ
ット製品としての抗張力の必要な方向に引張強度や引張
弾性率を増強したいわゆるテンシライズドタイプが用い
られてもよいがもちろん、フィルムとして、等方的な性
能を有するものを用いた方が、得られる成形体の機械的
物性及び寸lb安定性に方向性か少ないという点でよい
。本発明において、引張強度と引張弾性率は少くとも1
つの方向か前記した値を満たしていればよいが、好まし
くは、任會に選んだ互いに直交する2つの方向の特性の
平均値が前記した値を満たしていることである。
本発明において、補強効果を十分に発現させるためには
、フィルムと熱硬化性樹脂とが十分な接着力をもっこと
が好ましい。大きな接着力は、製膜上の工夫、製膜後の
物理的又は化学的なエッチングによりフィルム及びテー
プの表面を粗にする方t去、コロナ放電処理、プラズマ
処理、化学分解により表面に化学活性種を導入する方法
、並びにエポキシ化合物、イソシアネート化合物、レゾ
ルシン・ホルマリン・ラテックス混合物等により接着用
の含浸前処理をする方法、又はこれらを組み合わせる等
の方法が好ましく用いられ、これらにより達成される。
、フィルムと熱硬化性樹脂とが十分な接着力をもっこと
が好ましい。大きな接着力は、製膜上の工夫、製膜後の
物理的又は化学的なエッチングによりフィルム及びテー
プの表面を粗にする方t去、コロナ放電処理、プラズマ
処理、化学分解により表面に化学活性種を導入する方法
、並びにエポキシ化合物、イソシアネート化合物、レゾ
ルシン・ホルマリン・ラテックス混合物等により接着用
の含浸前処理をする方法、又はこれらを組み合わせる等
の方法が好ましく用いられ、これらにより達成される。
本発明に用いるフィルムの厚みは成形品におけるフィル
ム層と繊維強化性樹脂層との積層構成を考慮し.て適宜
決定されるが通常5〜I O O llmであり、好ま
しくはlO〜50μmである。
ム層と繊維強化性樹脂層との積層構成を考慮し.て適宜
決定されるが通常5〜I O O llmであり、好ま
しくはlO〜50μmである。
本発明でいう繊維強化熱硬化性樹脂層とは、補強繊維に
熱硬化性樹脂を含浸して得られたプリプレグ材をいう。
熱硬化性樹脂を含浸して得られたプリプレグ材をいう。
本発明に用いる補強繊維としては、ガラス繊維、カーボ
ン繊維、アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、
ポリベンゾチアゾール繊維、並びにこれらを例えばニッ
ケルメッキを施したカーボン繊維等のごとき金属被覆し
たもの、またアルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維等
の無機繊維も含み、これらの繊維の2種以上を併用する
こともできる。
ン繊維、アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、
ポリベンゾチアゾール繊維、並びにこれらを例えばニッ
ケルメッキを施したカーボン繊維等のごとき金属被覆し
たもの、またアルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維等
の無機繊維も含み、これらの繊維の2種以上を併用する
こともできる。
また繊維は一方向に引き揃えたシート状の形態で、ある
いは織物の形態で用いられ、なお特に等方的な機械的物
性が要求される用途においては適当な長さにカットされ
た繊維あるいは連続した繊維がランダムに配向したマッ
ト状の形態でも使用される。
いは織物の形態で用いられ、なお特に等方的な機械的物
性が要求される用途においては適当な長さにカットされ
た繊維あるいは連続した繊維がランダムに配向したマッ
ト状の形態でも使用される。
本発明に用いる熱硬化性樹脂は特に限定されるものでは
なく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリエステル樹脂等から選ばれる。また、こ
れらの樹脂に、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、滑
剤、着色剤、熱安定剤、老化防止剤、補強用短繊維、補
強用粉粒体、戒形用薬剤、熱可塑性樹脂、エラストマー
、ゴム状物及びその他通常の樹脂添加剤が添加されてい
てもよい。
なく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリエステル樹脂等から選ばれる。また、こ
れらの樹脂に、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、滑
剤、着色剤、熱安定剤、老化防止剤、補強用短繊維、補
強用粉粒体、戒形用薬剤、熱可塑性樹脂、エラストマー
、ゴム状物及びその他通常の樹脂添加剤が添加されてい
てもよい。
フィルム層と繊維強化熱硬化性樹脂層との積層構造は繊
維強化熱硬化性樹脂層とフィルム層とが交互に積層され
たもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の外側にフィルム層が
積層されたもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の内側にフィ
ルム層が積層されたもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の両
側にフィルム層が積層されたいわゆるサンドイッチ構或
のもの及びその逆の構造のもの等が挙げられるが特に衝
撃吸収性と破壊防護との観点からは、繊維強化熱硬化性
樹脂層とフィルム層との交互積層の構造のものよりも最
外層にフィルム層が配置されたものが好ましく、さらに
好ましくは最外層と最内層とにフィ!レムが配置された
ものが良い。積層割合は、或形体に望まれる機械的物性
に応じて適宜選択出来るが一般に、フィルムの積層管全
体に対する分率が5〜50%の範囲が好ましく、更に好
ましくは10〜20%である。
維強化熱硬化性樹脂層とフィルム層とが交互に積層され
たもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の外側にフィルム層が
積層されたもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の内側にフィ
ルム層が積層されたもの、繊維強化熱硬化性樹脂層の両
側にフィルム層が積層されたいわゆるサンドイッチ構或
のもの及びその逆の構造のもの等が挙げられるが特に衝
撃吸収性と破壊防護との観点からは、繊維強化熱硬化性
樹脂層とフィルム層との交互積層の構造のものよりも最
外層にフィルム層が配置されたものが好ましく、さらに
好ましくは最外層と最内層とにフィ!レムが配置された
ものが良い。積層割合は、或形体に望まれる機械的物性
に応じて適宜選択出来るが一般に、フィルムの積層管全
体に対する分率が5〜50%の範囲が好ましく、更に好
ましくは10〜20%である。
積層に供せられるフィルムは、フィルムの両面が繊維強
化熱硬化性樹脂層に接する場合はフィルムをそのまま積
層すればよいし、フィルムが複数層連続して、積層され
る場合は、あらかじめ少なくともフィルムの片面に、熱
−硬化性樹脂をコーター等を用いて塗工し、必要に応し
て加熱し、いわゆるBステージ化させたものを使用する
。
化熱硬化性樹脂層に接する場合はフィルムをそのまま積
層すればよいし、フィルムが複数層連続して、積層され
る場合は、あらかじめ少なくともフィルムの片面に、熱
−硬化性樹脂をコーター等を用いて塗工し、必要に応し
て加熱し、いわゆるBステージ化させたものを使用する
。
また用いるフィルムの形態も一般の広幅のものでもよい
が、比較的細幅のテープ状のものでもフィラメントワイ
ンディング法と同様の方l去で使用することができる。
が、比較的細幅のテープ状のものでもフィラメントワイ
ンディング法と同様の方l去で使用することができる。
更に、一枚の連続したフイルムを用いることもできれば
、あらかじめ複数枚積層したものを使用することもでき
る。
、あらかじめ複数枚積層したものを使用することもでき
る。
本発明は上記フィルムを捲回し積層するに際して、該フ
ィルムに8 kg / mm 2以上の張力を付与しつ
つ捲回しすることが必要である。8 kg / +nm
2以下の張力下で捲回し成形した場合は積目した各層
間の密着性が悪いので層間剥離が起こり易く不充分な物
性の成形体しか得られない。また、フイルム層にシワが
生じ易く、このシワが物性低下の原因となり、外観上も
好ましくない。好ましくは10kg/mm2以上、さら
に好ましくは12kg/mm”以上である。上限はフィ
ルムの強度によって考慮されればよい。
ィルムに8 kg / mm 2以上の張力を付与しつ
つ捲回しすることが必要である。8 kg / +nm
2以下の張力下で捲回し成形した場合は積目した各層
間の密着性が悪いので層間剥離が起こり易く不充分な物
性の成形体しか得られない。また、フイルム層にシワが
生じ易く、このシワが物性低下の原因となり、外観上も
好ましくない。好ましくは10kg/mm2以上、さら
に好ましくは12kg/mm”以上である。上限はフィ
ルムの強度によって考慮されればよい。
あらかじめ複数枚を積層しておく場合でも、積層した各
層間の密着性を良くするために、積層は8 kg /
mm ”以上の張力下で為されるべきである。
層間の密着性を良くするために、積層は8 kg /
mm ”以上の張力下で為されるべきである。
またこの複数枚積層したフィルム層を、繊維強化熱硬化
性樹脂層と積層する際にも、8 kg / mm 2以
上の張力で行なう必要があるのは言うまでもない。
性樹脂層と積層する際にも、8 kg / mm 2以
上の張力で行なう必要があるのは言うまでもない。
繊維強化熱硬化性樹脂管が本来もっている高い機械的物
性を損なわず靭性、衝撃吸収性が著しく向上する積層管
の製造は、例えば以下の方法で実施できる。金型に繊維
強化熱硬化性樹脂層捲回し後あらかじめ熱硬化性樹脂を
塗工し加熱しBステージ化,されたフィルムをクリール
機などから供給し、フィルムの張力が8 kg / I
nm 2以上になるようクリール機でブレーキをかけな
がら捲回された繊維強化熱硬化性樹脂層の上に捲回した
後、金型ごと加熱炉に入れて硬化一体化させれば改良さ
れた積層管が製造できる。
性を損なわず靭性、衝撃吸収性が著しく向上する積層管
の製造は、例えば以下の方法で実施できる。金型に繊維
強化熱硬化性樹脂層捲回し後あらかじめ熱硬化性樹脂を
塗工し加熱しBステージ化,されたフィルムをクリール
機などから供給し、フィルムの張力が8 kg / I
nm 2以上になるようクリール機でブレーキをかけな
がら捲回された繊維強化熱硬化性樹脂層の上に捲回した
後、金型ごと加熱炉に入れて硬化一体化させれば改良さ
れた積層管が製造できる。
またBステージ化されたフィルム層を細幅のテープ状で
供給し、例えば汎用のテーピングマシン等を用いて8
kg / mm 2以上の張力ですでに捲回された繊維
強化熱硬化性樹脂層の上に捲回して製造することができ
る。
供給し、例えば汎用のテーピングマシン等を用いて8
kg / mm 2以上の張力ですでに捲回された繊維
強化熱硬化性樹脂層の上に捲回して製造することができ
る。
一般に繊維強化熱硬化性樹脂プリプレグを捲回し積層し
て積層管を製造する場合、戊形体の圧密化と、樹脂の流
出防止の為、外型の代用として離型テープをテーピング
して硬化が実施されるが、本発明において、最外層にフ
イルム層を積層する場合、この操作を省略し、成形工程
を簡略化することも可能である。
て積層管を製造する場合、戊形体の圧密化と、樹脂の流
出防止の為、外型の代用として離型テープをテーピング
して硬化が実施されるが、本発明において、最外層にフ
イルム層を積層する場合、この操作を省略し、成形工程
を簡略化することも可能である。
以下、実施例により本製造法をさらに詳しく説明する。
なお、積層管の物性測定条件は下記の条件で行なった。
四点曲げ破壊強度;圧子間距離150mm、支点間距離
500mm(圧子、支点共にR=501Im)、曲げ速
さ30+nm/分、試料長650n+m0軸圧縮;圧縮
速さl+nm/分、試料長13mm・面圧縮;圧縮速さ
1+nm/分、試料長17mm。
500mm(圧子、支点共にR=501Im)、曲げ速
さ30+nm/分、試料長650n+m0軸圧縮;圧縮
速さl+nm/分、試料長13mm・面圧縮;圧縮速さ
1+nm/分、試料長17mm。
アイゾット衝撃;秤量150kg−Cm(ハンマー重量
874kg)、振上げ角135度、試料長64mm0 外観の評価方法;断面の状態はマルトー(掬製丸刃式の
ダイヤモンドカッターで切断しその断面のCFプリプレ
グの内層とフイルムBの外層との接着状態を観察し空隙
の有無で評価した。また表面外観はシワの状態を肉眼で
評価した。
874kg)、振上げ角135度、試料長64mm0 外観の評価方法;断面の状態はマルトー(掬製丸刃式の
ダイヤモンドカッターで切断しその断面のCFプリプレ
グの内層とフイルムBの外層との接着状態を観察し空隙
の有無で評価した。また表面外観はシワの状態を肉眼で
評価した。
先ずフィルムの製造については、98%濃硫酸中に溶解
して、C=0.5g/100−にて、30℃で測定した
対数粘度が5.5のポリーpフエニレンテレフタルアミ
ド(PPTAと略す)を99.5%の硫酸にポリマー濃
度12%で溶解し、光学異方性のあ,るドープを得た。
して、C=0.5g/100−にて、30℃で測定した
対数粘度が5.5のポリーpフエニレンテレフタルアミ
ド(PPTAと略す)を99.5%の硫酸にポリマー濃
度12%で溶解し、光学異方性のあ,るドープを得た。
このドープを真空下に脱気し、濾過したのち、ギアポン
プを通じて、スリットダイから押出し、鏡面に磨いたタ
ンタル製のベルトにキャストし、相対湿度約40%の約
90℃の空気の雰囲気のゾーンを通して、流延ドープを
光学等方化し、ベルトとともに、20℃の30%硫酸水
溶液中に導いて凝固させた。次いで、凝固フィルムをベ
ルトからひきはがし、カセイソーダ水溶液で中和し、水
洗した。洗浄の終了したフィルムを乾燥させずに、ロー
ラで長さ方向に約115倍延伸し、次いてテンターで幅
方向に1.3倍延伸したのち、定長に保持しつつ、20
0℃で屹燥し更に300℃で定長塾処理し、20μmの
P P ’FAフ ィルムを製造した。
プを通じて、スリットダイから押出し、鏡面に磨いたタ
ンタル製のベルトにキャストし、相対湿度約40%の約
90℃の空気の雰囲気のゾーンを通して、流延ドープを
光学等方化し、ベルトとともに、20℃の30%硫酸水
溶液中に導いて凝固させた。次いで、凝固フィルムをベ
ルトからひきはがし、カセイソーダ水溶液で中和し、水
洗した。洗浄の終了したフィルムを乾燥させずに、ロー
ラで長さ方向に約115倍延伸し、次いてテンターで幅
方向に1.3倍延伸したのち、定長に保持しつつ、20
0℃で屹燥し更に300℃で定長塾処理し、20μmの
P P ’FAフ ィルムを製造した。
得られたフィルムは淡黄色透明で、熱分析において50
0℃以下には転移温度は見られなかった。
0℃以下には転移温度は見られなかった。
また引張強度及ひ弾性率は、長さ方向でそれぞれ48k
g/mm2、1490kg / mm ”、幅方向でそ
れぞれ4 7 kg / mm 2、1420kg /
mm ’であった(フィルムAとする)。
g/mm2、1490kg / mm ”、幅方向でそ
れぞれ4 7 kg / mm 2、1420kg /
mm ’であった(フィルムAとする)。
ついて熱硬化性樹脂塗エフィルムは上記P P TAフ
ィルムの片面に、化或ファイバーライト((1)社製エ
ポキシ樹脂(商品名# 77. 14メチルエチルケト
ン混合液、固形分70重量%)を用利ロール機械(巾社
製塗工機を用いコンマダイレクト方式で塗工し、100
℃で15分加熱し熱硬化性樹脂塗工フィルム(フィルム
Bとする)を製造した。このフィルムBの厚さは約30
μmであった。
ィルムの片面に、化或ファイバーライト((1)社製エ
ポキシ樹脂(商品名# 77. 14メチルエチルケト
ン混合液、固形分70重量%)を用利ロール機械(巾社
製塗工機を用いコンマダイレクト方式で塗工し、100
℃で15分加熱し熱硬化性樹脂塗工フィルム(フィルム
Bとする)を製造した。このフィルムBの厚さは約30
μmであった。
また、繊維強化熱硬化性樹脂は前記、化或ファイバーラ
イト(掬社製のエポキシ樹脂を旭日本カーボンファイバ
ー(掬社製の一方向に引きそろえた繊維径12μmのア
クリロニトリル系炭素繊維12000本に含浸しつつ、
これをシリコン離型紙を巻き付けた5 0 0 mmφ
のドラム上に巻き取った。これを繊維方向と直角な方向
に切り開き、100℃で30分加熱して一方向繊維強化
熱硬化性樹脂(CFプリプレグとする)を製造した。こ
のCFプリプレグの厚さは約0. 2 Illmであっ
た。
イト(掬社製のエポキシ樹脂を旭日本カーボンファイバ
ー(掬社製の一方向に引きそろえた繊維径12μmのア
クリロニトリル系炭素繊維12000本に含浸しつつ、
これをシリコン離型紙を巻き付けた5 0 0 mmφ
のドラム上に巻き取った。これを繊維方向と直角な方向
に切り開き、100℃で30分加熱して一方向繊維強化
熱硬化性樹脂(CFプリプレグとする)を製造した。こ
のCFプリプレグの厚さは約0. 2 Illmであっ
た。
実施例1
信濃工業(掬製のローラーローリング機を使用して直径
lowφ、長さ5 0 0 mmのステンレス製の丸棒
金型に繊維方向の長さが400fflrTlのCFプリ
プレグを繊維方向と丸棒金型の長さ方向が一致するよう
に5層捲回し積層した。
lowφ、長さ5 0 0 mmのステンレス製の丸棒
金型に繊維方向の長さが400fflrTlのCFプリ
プレグを繊維方向と丸棒金型の長さ方向が一致するよう
に5層捲回し積層した。
このCFプリプレグが捲回しされた丸棒金型をシマノ工
業(即製テーピングマシンに装着した。次に,巾15m
mにスリットし、紙管に巻き取ったテープ状のフィルム
Bをテーピングマシンの紙管装着部にセットした。この
フィルムBを所定のガイドロールを通した後、捲回しさ
れたCFプリプレグの左側端部に樹脂塗膜面をCFブリ
プレグ側に合わせて貼りつけた。その後、テーピングマ
シンを駆動し、丸棒金型を20回転/分で回転させピッ
チ2. 5 mm、張力8 kg / +n+n 2で
捲回し積層を行なった。得られた積層体に更に離型処理
を施した厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートテ
ープ(以後PETテープという)でラッピングした。
業(即製テーピングマシンに装着した。次に,巾15m
mにスリットし、紙管に巻き取ったテープ状のフィルム
Bをテーピングマシンの紙管装着部にセットした。この
フィルムBを所定のガイドロールを通した後、捲回しさ
れたCFプリプレグの左側端部に樹脂塗膜面をCFブリ
プレグ側に合わせて貼りつけた。その後、テーピングマ
シンを駆動し、丸棒金型を20回転/分で回転させピッ
チ2. 5 mm、張力8 kg / +n+n 2で
捲回し積層を行なった。得られた積層体に更に離型処理
を施した厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートテ
ープ(以後PETテープという)でラッピングした。
この時のラッピング条件はフィルムBテープ捲回し条件
と同じとした。
と同じとした。
この積層体が巻かれた丸棒金型をテーピングマシンから
取り外し140℃の熱風循環式加熱装置中で2時間硬化
させた。硬化した成型体からPETテープを除去し、丸
棒金型を脱芯機にて抜き取り内径10mmφ、肉厚1
mm長さ400mmの内層がCF層、外層がPPTAフ
ィルム層からなる積層管を得た。
取り外し140℃の熱風循環式加熱装置中で2時間硬化
させた。硬化した成型体からPETテープを除去し、丸
棒金型を脱芯機にて抜き取り内径10mmφ、肉厚1
mm長さ400mmの内層がCF層、外層がPPTAフ
ィルム層からなる積層管を得た。
実施例2
実施1に使用したのと同じ丸棒金型を、テーピングマシ
ンに装着した後該丸棒金型に幅15mmのテープ状フィ
ルムBを実施例lと同じ方法、条件で積層した。この時
フィルム層の全体の長さは400wunとした。
ンに装着した後該丸棒金型に幅15mmのテープ状フィ
ルムBを実施例lと同じ方法、条件で積層した。この時
フィルム層の全体の長さは400wunとした。
このフィルム層が捲回しされた金型を、テーピングマシ
ンより取り外した後実施例1と同じローラーローリング
機にて同じ方法、条件でCFプリプレグを捲回し積層し
た。この丸棒金型を再度テーピングマシンに装着し、幅
15mmのテープ状のフィルムBを最内層に捲回したと
同じ方注、条件でCFプリブレグの上に捲回した。つい
で実施例lと同じ方法、条件でPETテープをラッピン
グ、加熱硬、化或形、脱芯を行ない最内層と最外層とが
フィルム層、中間層がCF層のいわゆるサンドイッチ構
成の積層管を得た。
ンより取り外した後実施例1と同じローラーローリング
機にて同じ方法、条件でCFプリプレグを捲回し積層し
た。この丸棒金型を再度テーピングマシンに装着し、幅
15mmのテープ状のフィルムBを最内層に捲回したと
同じ方注、条件でCFプリブレグの上に捲回した。つい
で実施例lと同じ方法、条件でPETテープをラッピン
グ、加熱硬、化或形、脱芯を行ない最内層と最外層とが
フィルム層、中間層がCF層のいわゆるサンドイッチ構
成の積層管を得た。
実施例3
実施例1に使用したのと同じ丸棒金型をテーピングマシ
ンに装着した。次に幅10mmにスリットし紙管に巻き
取ったテープ状のフィルムBを、テーピングマシンの紙
管装着部にセットした。このフィルムBを所定のがイド
ロールを通した後、丸棒金型の左側端部に貼りつけた。
ンに装着した。次に幅10mmにスリットし紙管に巻き
取ったテープ状のフィルムBを、テーピングマシンの紙
管装着部にセットした。このフィルムBを所定のがイド
ロールを通した後、丸棒金型の左側端部に貼りつけた。
この時フィルムBの樹脂塗工面を金型側になるようにし
て貼りつけた。テーピングマシンを駆動し丸棒金型を2
0回転/分で回転させピッチ10mm、張力10kg/
mm2で捲回しを行なった。捲回しの幅は400mmと
した。この丸棒金型をテーピングマシンから取り外し繊
維方向の長さが400mmのCFプリプレグを繊維方向
と丸棒金型の長さ方向が一致するようにして捲回しされ
ているフィルム層の上に1層捲回し積層した。
て貼りつけた。テーピングマシンを駆動し丸棒金型を2
0回転/分で回転させピッチ10mm、張力10kg/
mm2で捲回しを行なった。捲回しの幅は400mmと
した。この丸棒金型をテーピングマシンから取り外し繊
維方向の長さが400mmのCFプリプレグを繊維方向
と丸棒金型の長さ方向が一致するようにして捲回しされ
ているフィルム層の上に1層捲回し積層した。
再度、丸棒金型をテーピングマシンに装着しテープ状の
フィルムBをピッチ10mm,張力10kg/ mm
’でCFプリプレグの上に捲回した。次に長さ400+
nmのCFプリプレグをフィルム層の上に1層捲回した
。
フィルムBをピッチ10mm,張力10kg/ mm
’でCFプリプレグの上に捲回した。次に長さ400+
nmのCFプリプレグをフィルム層の上に1層捲回した
。
この方法を繰り返して、フィルムBとCFプリプレグが
交互に重なり合った積層体を得た。この積層体のフィル
ムBの枚数は6枚、CFプリプレグは5枚とした。この
積層体が巻かれた丸棒金型をテーピングマシンにセット
し実施例lと同じ方法、条件でPETテープラッピング
、加熱硬化或形、脱芯を行ないCFとフィルムが交互に
積層された積層管を得た。
交互に重なり合った積層体を得た。この積層体のフィル
ムBの枚数は6枚、CFプリプレグは5枚とした。この
積層体が巻かれた丸棒金型をテーピングマシンにセット
し実施例lと同じ方法、条件でPETテープラッピング
、加熱硬化或形、脱芯を行ないCFとフィルムが交互に
積層された積層管を得た。
実施例4
直径10IIIITlφ、長さ2 0 0 mのステン
レス製の丸棒金型に、繊維方向の長さが1 0 0 m
mのCFプリプレグをローラーローリング機を使用して
、繊維方向と丸棒金型の長さ方向が一致するようにして
5層捲回し積層した。このCFプリプレグが捲回し積層
された丸棒金型をシマノ工業(株製テーピングマシンに
装着した。幅100mmにスリットし紙管に巻き取った
フィルムBをブレーキ機構付きの紙管装着部にセットし
た。このフィルムBを、所定のがイドロールを通した後
、捲回しされたCFプリプレグに貼り合わせた。この時
フィルムBの樹脂塗膜面はCFプリプレグ側になるよう
に貼り合わせた。また捲回しされたCFプリプレグ層の
側端部とフィルムBの側端が合うように貼り合わせた。
レス製の丸棒金型に、繊維方向の長さが1 0 0 m
mのCFプリプレグをローラーローリング機を使用して
、繊維方向と丸棒金型の長さ方向が一致するようにして
5層捲回し積層した。このCFプリプレグが捲回し積層
された丸棒金型をシマノ工業(株製テーピングマシンに
装着した。幅100mmにスリットし紙管に巻き取った
フィルムBをブレーキ機構付きの紙管装着部にセットし
た。このフィルムBを、所定のがイドロールを通した後
、捲回しされたCFプリプレグに貼り合わせた。この時
フィルムBの樹脂塗膜面はCFプリプレグ側になるよう
に貼り合わせた。また捲回しされたCFプリプレグ層の
側端部とフィルムBの側端が合うように貼り合わせた。
その後テーピングマシンを駆動させ丸棒金型を20回転
/分で回転させ、フィルムBを張力8 kg/ mm
2で6回捲回し積層を行なった。その後は実施例lに記
述したと同じ方法、条件で硬化戊形、脱芯を行ない積層
管を得た。
/分で回転させ、フィルムBを張力8 kg/ mm
2で6回捲回し積層を行なった。その後は実施例lに記
述したと同じ方法、条件で硬化戊形、脱芯を行ない積層
管を得た。
比較例l
実施例lに使用したのと同じ金型、装置を用いて長さ4
00mmのCFプリプレグを繊維方向と丸棒金型の長さ
方向が一致するように6層捲回し積層した。このCFプ
リプレグが捲回し積層された丸棒金型をシマノ工業■製
テーピングマシンに装着した。
00mmのCFプリプレグを繊維方向と丸棒金型の長さ
方向が一致するように6層捲回し積層した。このCFプ
リプレグが捲回し積層された丸棒金型をシマノ工業■製
テーピングマシンに装着した。
次に実施例1と同じ方法、条件でPETテープをラッピ
ング、硬化威形、脱芯を行ないCF層だけから成る内径
10+nm、肉厚IIIIm、長さ400mmの積層管
を得た。
ング、硬化威形、脱芯を行ないCF層だけから成る内径
10+nm、肉厚IIIIm、長さ400mmの積層管
を得た。
比較例2
テープ状のフィルムBを捲回しする時の張力を5 kg
/ mm ”で実施した以外は実施例lと同じ方法、
条件で内径10mm、肉厚lfflm、長さ400mm
の積層管を得た。
/ mm ”で実施した以外は実施例lと同じ方法、
条件で内径10mm、肉厚lfflm、長さ400mm
の積層管を得た。
比較例3
シート状のフィルムBを捲回しする時の張力を5 kg
/ Inm ”で実施した以外は実施例2と同じ方法
、条件で内径10mm、肉厚lIIIm、長さ100+
nmの積層管を得た。
/ Inm ”で実施した以外は実施例2と同じ方法
、条件で内径10mm、肉厚lIIIm、長さ100+
nmの積層管を得た。
実施例1〜4及び比較例1〜3の各積層管について機械
的物性を第l表に示した。
的物性を第l表に示した。
尚、本実施例で得た積層管は、いずれも、丸刃式のカッ
ターで切断でき、旋盤による加工、サンドペーパーによ
る研磨加工、ドリリング及びネジ切り加工のいずれも容
易に行えた。またそれぞれの加工面にけば立ち、その他
の異常な欠陥等は全く認められなかった。
ターで切断でき、旋盤による加工、サンドペーパーによ
る研磨加工、ドリリング及びネジ切り加工のいずれも容
易に行えた。またそれぞれの加工面にけば立ち、その他
の異常な欠陥等は全く認められなかった。
以下 余白
〔発明の効果〕
本発明の製造法を用いることによって、高性能の有機系
フィルムと繊維強化熱硬化性樹脂とは高度に一体化され
、これまでの繊維強化樹脂威形体では得ることの出来な
かった高度な耐衝撃性を併せ持った高強度高弾性率の積
層管が製造出来る。
フィルムと繊維強化熱硬化性樹脂とは高度に一体化され
、これまでの繊維強化樹脂威形体では得ることの出来な
かった高度な耐衝撃性を併せ持った高強度高弾性率の積
層管が製造出来る。
また本発明の製造法で得られる積層管は、アラミド繊維
を併用して得られた積層管の最大の欠点とされている、
機械加工時の加工面のももげ、ケバ立ちが起こらない為
、丸刃式カッターでの切断、ボール盤での穴あけ、旋盤
での研削、ネジ切りといった機械加工が非常に容易に行
える様になった。
を併用して得られた積層管の最大の欠点とされている、
機械加工時の加工面のももげ、ケバ立ちが起こらない為
、丸刃式カッターでの切断、ボール盤での穴あけ、旋盤
での研削、ネジ切りといった機械加工が非常に容易に行
える様になった。
本発明の製造方法で得られる積層管は、この様な優れた
特性を生かして、例えばゴルフクラブのシャフト、釣ざ
お、スキー用ストック、自転車用フレーム、スキューバ
ーボンベ等種々の管状製品に使うことが出来る。
特性を生かして、例えばゴルフクラブのシャフト、釣ざ
お、スキー用ストック、自転車用フレーム、スキューバ
ーボンベ等種々の管状製品に使うことが出来る。
Claims (1)
- 1、融点又は分解点が300℃以上である有機系重合体
から実質的になり、35kg/mm^2以上の引張強度
及び700kg/mm^2以上の引張弾性率を有するフ
ィルム層と繊維強化熱硬化性樹脂層とを捲回し積層し一
体化する積層管の製造方法において、該フィルムを捲回
するに際して、8kg/mm^2以上の張力を付与しつ
つ捲回しせしめることを特徴とする積層管の製造方法。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1300803A JPH03161321A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 積層管の製造方法 |
KR1019900702133A KR930003894B1 (ko) | 1989-01-25 | 1990-01-25 | 신규한 프리프레그와 복합 성형체, 및 복합 성형체의 제조방법 |
EP90902370A EP0541795B1 (en) | 1989-01-25 | 1990-01-25 | New prepreg and composite molding, and production of composite molding |
DE69032210T DE69032210D1 (de) | 1989-01-25 | 1990-01-25 | Vorimprägnierte kompositgiessformen und herstellung einer kompositgiessform |
CA 2026113 CA2026113C (en) | 1989-01-25 | 1990-01-25 | Prepreg, composite molded body, and method of manufacture of the composite molded body |
PCT/JP1990/000085 WO1990008802A1 (en) | 1989-01-25 | 1990-01-25 | New prepreg and composite molding, and production of composite molding |
TW079100742A TW205053B (ja) | 1989-01-25 | 1990-02-02 | |
US08/034,171 US5597631A (en) | 1989-01-25 | 1993-02-12 | Prepreg, composite molding body, and method of manufacture of the composite molded body |
US08/709,188 US5770313A (en) | 1989-01-25 | 1996-09-06 | Prepreg, composite molded body and method of manufacture of the composite molded body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1300803A JPH03161321A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 積層管の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03161321A true JPH03161321A (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=17889289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1300803A Pending JPH03161321A (ja) | 1989-01-25 | 1989-11-21 | 積層管の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03161321A (ja) |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP1300803A patent/JPH03161321A/ja active Pending
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