JPH03268926A

JPH03268926A - 繊維強化プラスチツクパイプ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03268926A
Application number: JP2067797A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Mishina; 三品　幸範
Original assignee: Tenryu Industries Co Ltd
Current assignee: Tenryu Industries Co Ltd
Priority date: 1990-03-17
Filing date: 1990-03-17
Publication date: 1991-11-29
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3014402B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、例えば、写真フィルム、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、
繊維強化プラスチッ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
プラスチッ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
フィラメントワインディング法がある。ところで、この
フィラメントワインディ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、α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
スチッ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ックパイプは
、前記目的を達成するために次の構成からなる。即ち、
フィラメントワインディング法により成形する繊維強化
プラスチツクバイブにおいて、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ックパイプの製造
方法としては、次のような方法がある。

即ち、フィラメントワインディング法による繊維強化プ
ラスチツクバイブの災遣方法において、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、ｌｌｌＩ２によって回転するマン
ドレルであって、その画側部を除しまた中間部の外周を
、適宜手段によっ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°Ｃ〜
１８０゜Ｃ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でいるが、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って
も良く、もちろん円筒状に一体成形されたものであって
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っており、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、その覆っ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
フィラメントワインディング法で巻き付けて、ａ維！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ｔ！ｌ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、バイブ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、がっ、その連続巻き付けによって形成される繊
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を覆った部分である第１繊維層
５（５ａ）の表面と、覆わなかった部分である第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（５
ａ）の−層を成形する間に、ｔＩＳ２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】の細心に対する強化ｍｉ束の巻き付は角度を、第１
ｍＮｍ層５（５ｇ）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１Ｊｉｉ雑層５（５
ａ）が−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ｌａ雑東のロービングバンド幅、
そして、第１および＃２＃ｌ維層５（５ａ。

５ｂ）における強化繊維束の巻き付は角度によって決定
される。もちろん、第１＃ｌ維層５（５ａ）が複数層成
形されたところで５両＃ｌ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１ｗＬ維層５（５ａ）および
第２１１＆維層５（５ｂ）を、ともに同一の巻き付は角
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、巻き付は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外付は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、このような巻き付は法によって強化繊維束の巻
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時間はど１００゜Ｃの予熱を加える。予熱
を加えた後、１２０°　Ｃに上げて２時間はど加熱する
。強化繊維束に含浸させた熱硬化性樹Ｗｅ　（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°Ｃ〜１８０゛Ｃ
に上げてさらに４時闇はど追加熱する。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
少なくなって脱型が容易となっている。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
った分だけ軽量となっている。

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°Ｃ〜１８０’
Ｃ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″Ｃ〜１８０°Ｃ）
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。

モして脱型後は、切削、塗装、研磨などの仕上げ処理を
施す。

次に、第４図は、−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。ＪＩＩＩ
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
と同様の巻き付は法によって、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、中央部より縦割すして２等分す
る。この実施例からも明らかなように、本のマンドレル
１を利用して、２以上複ＷＬａのパイプをフィラメント
ワインディ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。

α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バイブは、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っているため、パイプ全
体の重量が軽量となっ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ックパイ
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った部位は、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、脱型にあたっ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。

【図面の簡単な説明】

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　　
（５ｍ　、５ｂ　）・・繊維層６・・段差凹部

Claims

【特許請求の範囲】１）フイラメントワインデイング法により成形する繊維
強化プラスチックパイプにおいて、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ックパイプ。２）フィラメントワインディング法による繊維強化プラ
スチックパイプの製造方法においで、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ックパイプ
の製造方法。