JPH0737080B2 - 熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法Info
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- JPH0737080B2 JPH0737080B2 JP61088125A JP8812586A JPH0737080B2 JP H0737080 B2 JPH0737080 B2 JP H0737080B2 JP 61088125 A JP61088125 A JP 61088125A JP 8812586 A JP8812586 A JP 8812586A JP H0737080 B2 JPH0737080 B2 JP H0737080B2
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- thermoplastic resin
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Description
【発明の詳細な説明】 （利用分野） 本発明は熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品
の製造方法に関し、更に詳しくはパイプ，ロッドなどを
成形する新規な製造方法に係る。
の製造方法に関し、更に詳しくはパイプ，ロッドなどを
成形する新規な製造方法に係る。
（従来技術） 従来、繊維強化プラスチック（以下FRPという）で作ら
れたパイプ等は補強繊維としてガラス繊維、カーボン繊
維、アラミド繊維が用いられ、マトリックス樹脂として
不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ等の熱
可塑性樹脂をもって作られている。そして一般にはパイ
プ等はいわゆるフィラメントワインディング法によって
回転するマンドレル表面に樹脂、助剤などを含浸したフ
ィラメント（繊維）を巻きつけ、その後これを加熱して
樹脂を硬化させるものである。
れたパイプ等は補強繊維としてガラス繊維、カーボン繊
維、アラミド繊維が用いられ、マトリックス樹脂として
不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ等の熱
可塑性樹脂をもって作られている。そして一般にはパイ
プ等はいわゆるフィラメントワインディング法によって
回転するマンドレル表面に樹脂、助剤などを含浸したフ
ィラメント（繊維）を巻きつけ、その後これを加熱して
樹脂を硬化させるものである。
しかしながら、熱可塑性樹脂を用いるこの方法は、使用
される樹脂中に硬化剤、触媒、モノマー、或いは溶剤が
配合されており、この配合された液状樹脂の可使時間の
管理、粘度の管理或いはモノマー、溶剤の揮散など液状
樹脂の取扱いに関連して多くの問題を有しており、又硬
化時においても硬化時間が長く生産性が極めて悪いもの
となる。
される樹脂中に硬化剤、触媒、モノマー、或いは溶剤が
配合されており、この配合された液状樹脂の可使時間の
管理、粘度の管理或いはモノマー、溶剤の揮散など液状
樹脂の取扱いに関連して多くの問題を有しており、又硬
化時においても硬化時間が長く生産性が極めて悪いもの
となる。
（本発明の目的） 本発明はこのような従来技術による不具合点を解決し、
生産性のすぐれた新規なFRP成形体の製造方法を提供す
るにある。
生産性のすぐれた新規なFRP成形体の製造方法を提供す
るにある。
（本発明の構成） 即ち、本発明の要旨は、マンドレル上に熱可塑性樹脂を
含浸した補強繊維を巻付け或いは編上げて予備成形体を
作る工程と、この予備成形体を前記熱可塑性樹脂の軟化
温度以上に加熱する工程と、この加熱された予備成形体
を金型内で加圧しながら冷却する工程とからなる熱可塑
性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法に係
るものである。
含浸した補強繊維を巻付け或いは編上げて予備成形体を
作る工程と、この予備成形体を前記熱可塑性樹脂の軟化
温度以上に加熱する工程と、この加熱された予備成形体
を金型内で加圧しながら冷却する工程とからなる熱可塑
性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法に係
るものである。
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、ポリアミ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミドイミ
ド、液晶ポリマー、ポリオキシベンゾイルなどがある。
これらの熱可塑性樹脂は溶融状態で補強繊維上に供給さ
れ加圧ローラーあるいは加圧ベルトで繊維間に含浸され
連続して引き出される。得られる熱可塑性樹脂を含浸し
た繊維は、シート状、リボン状、或いはストランド状で
ある。
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミドイミ
ド、液晶ポリマー、ポリオキシベンゾイルなどがある。
これらの熱可塑性樹脂は溶融状態で補強繊維上に供給さ
れ加圧ローラーあるいは加圧ベルトで繊維間に含浸され
連続して引き出される。得られる熱可塑性樹脂を含浸し
た繊維は、シート状、リボン状、或いはストランド状で
ある。
本発明で用いられる樹脂はそのままで或いは変性して適
当な溶媒に溶かした溶液として補強繊維上に供給するこ
とも出来る。この場合には、含浸シートは、引きつづき
乾燥ゾーンで脱溶媒される。
当な溶媒に溶かした溶液として補強繊維上に供給するこ
とも出来る。この場合には、含浸シートは、引きつづき
乾燥ゾーンで脱溶媒される。
本発明で用いられる補強繊維としては、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、セラミック系
繊維或いはこれらの複合繊維などであり、クロス或いは
フィラメントで上記熱可塑性樹脂含浸に供される。
ーボン繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、セラミック系
繊維或いはこれらの複合繊維などであり、クロス或いは
フィラメントで上記熱可塑性樹脂含浸に供される。
次に本発明の製造方法について工程順に従って説明す
る。第１の工程は、マンドレルの上に熱可塑性樹脂を含
浸した繊維を巻き付け或いは編上げて予備成形体をつく
る工程である。この工程においては、通常のフィラメン
トワインディング装置、ブレーダー、或いはシートワイ
ンディング装置が使用される。またこの工程において
は、巻き付け部分或いは編上げ部分を局所的に加熱する
ことにより、繊維を柔軟化し巻き付け易くしたり、巻き
付けられた繊維のバラケを防止することが行われる。マ
ンドレルとしては、金属、ゴム等やバルサ材、合成樹脂
発泡体などが使われる。
る。第１の工程は、マンドレルの上に熱可塑性樹脂を含
浸した繊維を巻き付け或いは編上げて予備成形体をつく
る工程である。この工程においては、通常のフィラメン
トワインディング装置、ブレーダー、或いはシートワイ
ンディング装置が使用される。またこの工程において
は、巻き付け部分或いは編上げ部分を局所的に加熱する
ことにより、繊維を柔軟化し巻き付け易くしたり、巻き
付けられた繊維のバラケを防止することが行われる。マ
ンドレルとしては、金属、ゴム等やバルサ材、合成樹脂
発泡体などが使われる。
本発明の第２の工程は、前記の第１工程で得られた予備
成形体を前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱する工
程である。軟化温度は樹脂の種類により異なり、例えば
ポリアミドは250℃、ポリブチレンテレフタレート220
℃、ポリカーボネート150℃、ポリフェニレンオキサイ
ド140℃、ポリフェニレンスルフィド260℃、ポリスルホ
ン180℃、ポリエーテルスルホン220℃、ポリエーテルエ
ーテルケトン290℃、ポリアリレート180℃、ポリアミド
イミド280℃、液晶ポリマー360℃、ポリオキシベンゾイ
ル300℃以上の温度とする。加熱の方法は特に限定され
ず例えば遠赤外ヒーター、赤外ランプ熱風式オーブンな
どが用いられる。尚本工程の加熱工程を金型において実
施することも出来る。
成形体を前記熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱する工
程である。軟化温度は樹脂の種類により異なり、例えば
ポリアミドは250℃、ポリブチレンテレフタレート220
℃、ポリカーボネート150℃、ポリフェニレンオキサイ
ド140℃、ポリフェニレンスルフィド260℃、ポリスルホ
ン180℃、ポリエーテルスルホン220℃、ポリエーテルエ
ーテルケトン290℃、ポリアリレート180℃、ポリアミド
イミド280℃、液晶ポリマー360℃、ポリオキシベンゾイ
ル300℃以上の温度とする。加熱の方法は特に限定され
ず例えば遠赤外ヒーター、赤外ランプ熱風式オーブンな
どが用いられる。尚本工程の加熱工程を金型において実
施することも出来る。
本発明第３の工程は、加熱された予備成形体を金型内に
て加圧しながら冷却する工程である。この工程に於ける
金型の温度は、樹脂の軟化温度以下である。金型の温度
は低ければそれだけ樹脂の冷却固化速度が速くなり成形
時間が短縮されるが結晶性の樹脂に対しては結晶化度を
上げる為に急激な冷却を避けるなど使用する樹脂に応じ
て適宜最適温度が選ばれる。冷却時間は、樹脂の種類、
金型の温度によって異なるが通常30秒から５分ぐらいで
あるが熱可塑性樹脂に比べサイクルタイムは短かい。
て加圧しながら冷却する工程である。この工程に於ける
金型の温度は、樹脂の軟化温度以下である。金型の温度
は低ければそれだけ樹脂の冷却固化速度が速くなり成形
時間が短縮されるが結晶性の樹脂に対しては結晶化度を
上げる為に急激な冷却を避けるなど使用する樹脂に応じ
て適宜最適温度が選ばれる。冷却時間は、樹脂の種類、
金型の温度によって異なるが通常30秒から５分ぐらいで
あるが熱可塑性樹脂に比べサイクルタイムは短かい。
本発明においては、得られた成形体の寸法安定性や耐熱
性を向上する目的に熱処理を行なうことも出来る。
性を向上する目的に熱処理を行なうことも出来る。
（実施例） 熱可塑性樹脂としてポリフェニレンスルフィドを含浸し
た炭素繊維ロービング（3K）を用いた。また芯金として
は長さ1000mm、外径30mmの金属製の円筒を用いた。この
芯金を赤外ランプで加熱しながら毎分50回転の速さで回
転させ、前記したロービングを巻角度±45°で厚みが約
2mmになるまで巻きつけた。得られた筒状成形品を芯金
ごと加熱炉に入れ、280℃で10分加熱した後、加熱炉よ
り取り出し50℃の金型に入れ加圧冷却した。２分後型よ
り取出し芯金を引き抜くと平滑な表面を有するパイプが
得られた。
た炭素繊維ロービング（3K）を用いた。また芯金として
は長さ1000mm、外径30mmの金属製の円筒を用いた。この
芯金を赤外ランプで加熱しながら毎分50回転の速さで回
転させ、前記したロービングを巻角度±45°で厚みが約
2mmになるまで巻きつけた。得られた筒状成形品を芯金
ごと加熱炉に入れ、280℃で10分加熱した後、加熱炉よ
り取り出し50℃の金型に入れ加圧冷却した。２分後型よ
り取出し芯金を引き抜くと平滑な表面を有するパイプが
得られた。
（効果） 本発明は上記構成から成り本発明の方法によれば寸法精
度にすぐれ、強度の大きい複合体を生産性良く製造する
ことが出来る。本発明で得られるパイプやロッドは、耐
食性、軽量化、絶縁性、断熱性を要求される用途に有用
に供される。
度にすぐれ、強度の大きい複合体を生産性良く製造する
ことが出来る。本発明で得られるパイプやロッドは、耐
食性、軽量化、絶縁性、断熱性を要求される用途に有用
に供される。
勿論本発明の特徴は工程管理上にも大きく表われ、熱硬
化樹脂にみられるような可使時間の管理、粘度の管理、
更には溶剤の揮散などの管理には力を注がなくてよいメ
リットもある。
化樹脂にみられるような可使時間の管理、粘度の管理、
更には溶剤の揮散などの管理には力を注がなくてよいメ
リットもある。
Claims (1)
- 【請求項１】マンドレル上に熱可塑性樹脂を含浸した補
強繊維を巻付け或いは編上げて予備成形体を作る工程
と、前記工程で得られた予備成形体を前記熱可塑性樹脂
の軟化温度以上に加熱する工程と、この加熱された予備
成形体を金型内にて加圧しながら冷却する工程とからな
る熱可塑性樹脂と補強繊維との複合成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61088125A JPH0737080B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61088125A JPH0737080B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62244622A JPS62244622A (ja) | 1987-10-26 |
| JPH0737080B2 true JPH0737080B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=13934188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61088125A Expired - Fee Related JPH0737080B2 (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 熱可塑性樹脂と補強繊維とからなる複合成形品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737080B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308567A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Systec:Kk | 示温成形体とその製造方法 |
| JP5119697B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2013-01-16 | 東レ株式会社 | 繊維強化複合材料の製造方法 |
| JP5655386B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2015-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP61088125A patent/JPH0737080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62244622A (ja) | 1987-10-26 |
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Legal Events
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