JP4015809B2 - 繊維強化複合中空構造体の製造方法、及びその製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、例えば繊維強化複合中空構造体およびその製造方法、並びにその製造装置に関し、より詳細には、軽量で強度が高く、寸法精度の優れた構造用部材として使用するのに好適な繊維強化複合中空構造体、特に、仮設工事用の足場板として好適な複合中空構造体である繊維強化複合中空構造体、およびこれを高速度、かつ効率よく製造することができる製造方法、並びにその製造装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
（１）建設または土木工事におけるコンクリート型枠の組立には、端太材と称する支持材が使用されている。この端太材としては、鋼製、アルミ製のものが一般的であるが、重量が重く、発錆し、コンクリートが付着しやすいといった課題があるため、軽量で強度が高く耐食性に優れたＦＲＰ製のパイプが一部で使用されている。
【０００３】
また、柱、支柱、フェンス、足場板等の各種構造物の構造用部材として、引抜き成形によるＦＲＰ製中空部材が使用されるようになってきており、一辺あるいは直径が６０ｍｍを越える大型の断面形状のものが使用されている。このような大型の断面形状のＦＲＰを引抜き成形する場合、硬化金型を使用する引抜き成形では金型が大型で複雑となり、引抜き抵抗が非常に大きくなるため、大型の引取機を必要とするとともに金型強度を上げる必要があり、金型コストが嵩むという課題がある。加えて、引取速度も１ｍ／ｍｉｎ以下と遅いという課題もある。
【０００４】
ＦＲＰ製のパイプとして、熱可塑性樹脂製の内層管材（以下、中芯と称する）、ＦＲＰ製の中間層、熱可塑性樹脂製の外層被覆の三層構造よりなり三層が一体化した複合パイプ（例えば、宇部日東化成株式会社製の商品名「コンポーズ」）がある。このような三層構造よりなる複合パイプは、硬化金型を使用せず、中芯および外層被覆により形状を維持して硬化するため硬化成形速度を速くでき、また、金型代などの部品コストが大巾に削減できるため経済的である等といった利点がある。この複合パイプのうち角パイプは、一辺が５０〜６０ｍｍのほぼ矩形の断面形状をなしているが、一辺の寸法が比較的大きいので、圧縮強度、曲げ強度を維持するために、中間層の肉厚、中芯の肉厚が厚くなっている。このため、重量を軽減した意義が没却されるだけでなく、省資源、経済性の面からも改良すべき点があるほか、中空部の寸法精度が不十分であるといった課題もある。
【０００５】
また、中芯を構成する熱可塑性樹脂の熱変形温度よりも硬化温度が高いと、中芯が軟化して変形しやすくなり断面形状が変形しやすいといった課題もある。
【０００６】
例えば、複合パイプの一辺の寸法が６０ｍｍを超えて大きくなると、中芯の肉厚、中間層の肉厚を厚くせざるをえないが、この場合には、断面形状が変形しやすいという問題が生じることから、これを抑えるためにさらに中芯を厚くする必要がある。これは、中間層が厚くなると、ＦＲＰの硬化発熱が大きくなる結果、中芯の強度が低下して変形しやすくなるからであり、また、硬化収縮も大きくなり、辺部が凸状または凹状に変形しやすくなるからである。このように、中間層が厚くなると、ＦＲＰの硬化発熱が大きくなり、温度が上昇するためさらに中芯の強度が下がり、変形しやすくなるのである。
【０００７】
また、上記硬化発熱と硬化収縮のほかに次のような変形要因もある。すなわち、液状熱硬化性樹脂を含浸した補強長繊維よりなる未硬化状の中間層が賦形ノズルから出るとき、既に冷却固化した中芯の辺部の反発力（賦形ノズルの通過中に熱硬化性樹脂を絞り出すための通過抵抗、圧力により変形するが、この圧力が解放されるために生じる）によって中間層の角部は変形が少ないが辺部が外側へ凸状に膨らむことになる。一辺の長さが大きくなるほどこの傾向は顕著になり、一辺の長さが６０ｍｍ程度までの複合パイプの場合は、上記のような変形を見込んで賦形ノズルの内面を凹状に湾曲させることで変形を解消することができる。
【０００８】
そして、一辺の長さがさらに大きくなると、上記変形も大きくなり、その解消が困難となる。断面形状が円形である場合には、上記のような原因で生じる変形は少ないが、中空部の直径が大きくなると強度を維持するために１０ｍｍを越えるような中間層の厚みとする必要が生じ、重量増加を招く。断面形状が長方形であると、長辺の変形は特に大きくなり、長辺（巾）／短辺（高さ）比が大きくなるほど、特に長辺／短辺比が１．５／１を越えると変形量が大きくなり、賦形ノズルの湾曲による修正が困難となる。建築・土木工事用の足場板としては、厚み２０〜６０ｍｍ程度、巾２００〜３００ｍｍ程度のＦＲＰ中空材が軽量性、高強度性、高耐久性、電気絶縁性の点で有益である。しかし、巾６０ｍｍを超えると以上のような変形が大きくなり、強度の低下を招くとともに、保管運搬時における段積み重ねの安定性が悪化するという課題がある。
【０００９】
さらに、長辺／短辺の比が１．５／１を越えると、圧縮強度も低下する。これは、巾方向で若干の変形があると、応力集中のため中間ＦＲＰ層に縦割れが生じやすくなるためであり、また中央部に集中荷重がかかりやすくなるためである。この場合、ガラスクロス、ガラスマット等を使用して補強用長繊維を巾方向にも配置することで改善することができるが、長手方向の剛性が低下するとともに、工程増、目付増を招きコストアップにつながる。また、上下左右の外周部以外に、長手方向に上下のＦＲＰ面を連結するＦＲＰよりなる脚部を複数配した梯子状の断面形状とする方法も考えられるが、硬化金型を使用する場合には、金型がさらに複雑となり、また、引抜き抵抗も極端に大きくなる。角形の大型断面の場合には、ＦＲＰ脚部を十文字にした田型、あるいは三角形断面の中空部としたトラス構造等が強度、寸法精度を向上し、軽量化する方法として考えられるが、同様の理由で工業的に生産できる方法がなかった。
【００１０】
本発明は、一辺あるいは直径が６０ｍｍを越える大型の繊維強化複合中空構造体において、強度、寸法精度に優れ、かつ、軽量で工業的に高能率で生産できるものがなかった点に着目してなされたもので、肉厚を薄くしても強度、剛性を維持することができ、軽量化、省資源化を図ることができるとともに断面形状の変形が少ない三層構造の繊維強化複合中空構造体とその製造方法を提供することを第一の目的とする。
【００１１】
（２）ところで、このような三層構造よりなる繊維強化複合中空構造体を得るため、中芯に未硬化のＦＲＰより成る中間層を施した未硬化状芯部に外層被覆として熱可塑性樹脂を押出被覆する方法としては、クロスヘッドダイを使用し、未硬化状芯部をクロスヘッドに導き、押出被覆するものがある。この方法としては、一般的に被覆対象物である未硬化状芯部の外周より比較的大なる吐出口のダイであるドラフトダイにより未硬化状芯部をダイヘッド口部に接触させず、ダイヘッド中心の空間を通し、熱可塑性樹脂にドラフトをかけながら引落し状で被覆する方法（ドラフトタイプ）と、未硬化状芯部を予備加熱し、ダイヘッド中で直接溶融樹脂と接触させ、押出圧力をかけて密着させる方法（プレッシャータイプ）とがある。
【００１２】
ドラフトタイプでは、熱可塑性樹脂と未硬化状芯部との密着性は劣るが、未硬化状芯部の寸法がある程度変化しても同一のダイリップにて対応することができる。また、同一のダイリップでも、ダイ吐出口部のクリアランスを変えることにより、被覆厚みを変えることができるといった多様性に富む。
【００１３】
一方、プレッシャータイプでは、熱可塑性樹脂と未硬化状芯部との密着性に優れているが、ドラフトタイプのような多様性に欠ける。つまり、同一のダイリップ形状では、未硬化状芯部の寸法の変化に対応できず、ダイ形状を変更する必要がある。また、被覆厚みを変える場合も同様である。
【００１４】
プレッシャータイプの被覆ダイでは未硬化樹脂が圧力で絞り出され、被覆樹脂の加熱による硬化が起こるため使用できない。つまり、未硬化の不飽和ポリエステルなど粘度の低い液状樹脂を含浸した未硬化状ＦＲＰの場合には、溶融樹脂の押出圧力で未硬化樹脂が絞られ、これが被覆樹脂の熱で発泡硬化して表面状態の悪化（例えば、瘤、凹凸の発生、被覆破れなど）を起こすため、液状の樹脂を含浸しているものを被覆する際には、プレッシャータイプの被覆ダイを使用できず、ドラフトタイプの被覆ダイを使用する必要がある。
【００１５】
しかしながら、断面の直径あるいは一辺が１００ｍｍを越えるような大型の未硬化状芯部を被覆する場合には、被覆厚みの斑が生じやすく、また、皺が発生し均一な被覆ができない等の課題があった。すなわち、大型の未硬化状芯部は、水平方向に延設された製造ラインに乗って成形される場合がほとんどで、この場合、溶融樹脂が重力の影響で垂れ下がる傾向にあるため、均一に被覆できなくなる。
【００１６】
また、押出機から押し出された溶融樹脂は、未硬化状芯部を被覆するまでに周囲の空気によって冷却されるが、未硬化状芯部が大型になると引取速度が遅くなるため、押し出されて被覆されるまでに時間がかかり、樹脂が冷却されて十分にドラフトがかからなくなる。その結果、被覆に皺が発生したり、あるいは未硬化状芯部との間に空洞が発生したりする。被覆速度はこのような大型未硬化状芯部の場合、２〜３ｍ／ｍｉｎ以下である。
【００１７】
そして、部分的に冷却速度が異なると、これが被覆斑の原因となることがある。押出された未硬化状芯部により、周囲の空気が加熱されて対流を起こすことがこの冷却斑の原因として考えられる。円形形状のドラフトダイにより平板形状の未硬化状芯部を被覆する場合には、押出された後、被覆ポイントに至るまでの時間が部分的に異なることになる。このため、被覆ポイントでの温度に斑が生じ、均一な被覆は難しい。
【００１８】
なお、大口径のパイプや巾の広い板状未硬化状芯部に熱可塑性樹脂を被覆する方法としては、上記クロスヘッドダイによる押出被覆方法の他に、シート状に樹脂を押し出し、未硬化状芯部を回転させるか、予めシートを巻き取っておいたものを回転させて未硬化状芯部に巻き付けていく方法がある。また、複数の押出機により複数のシートを押し出し、連続的に一部ラップさせながら被覆層を形成していく方法もある。
【００１９】
これらの方法では、シート状樹脂の継ぎ目ができたり、均一な被覆厚みを得ることが困難であった。その結果、被覆厚みが不均一となった部分を削り取ったり、磨いたり、再加熱して押圧したり、また溶剤に溶ける樹脂では溶剤を付けて拭いたりする後処理が必要となり、また、そのような後処理をしても、その跡が残りやすいといった課題があった。
【００２０】
そこで、本発明は、断面の直径あるいは一辺が１００ｍｍを越えるような大型の未硬化状芯部を、ドラフトタイプの被覆ダイを使用して表面状態が良好で均一に皺もなく、熱可塑性樹脂で被覆することができる熱可塑性樹脂の押出加熱被覆方法およびその装置を提供することを第二の目的とするものである。
【００２１】
（３）プラスチックの異形押出成形では、サイジングノズル（サイジングプレート、真鍮などの熱伝導性に優れた金属製）による滑り水冷サイジング方法が一般的に採られる。サイジングを真空水槽中に入れた真空サイジング方法が好適に採用されている。
【００２２】
三層構造より成り、中芯を２本以上有し、中芯の間にＦＲＰ製の脚部を有する複合中空構造体の製造において、未硬化樹脂芯部に被覆ダイ（クロスヘッドダイ）により熱可塑性樹脂（ＡＢＳ樹脂）を被覆した後、中芯間のずれを無くし、表面を平滑に仕上げるため成形（サイジング）する必要がある。上記の水冷滑りサイジング方式では、以下のような問題点があった。
【００２３】
一辺（巾）が１００ｍｍを越す（周長２００ｍｍ以上）ような大型の複合中空構造体ではサイジング抵抗が大きくなり、表面にさざ波状の皺が発生する場合がある。特に、間接的にサイジングを水冷却する間接水冷の場合には抵抗が大きくなる。また、条件の変動による複合中空構造体の若干の寸法（外形状）変化により、サイジングで詰まり、引き取り不能となる場合がある。
【００２４】
被覆に厚み斑があったり、表面に異物が出たりすると、水冷滑りサイジングではサイジングと複合中空構造体との間の水のシール状態が崩れ、水走りが起こり、その部分の冷却速度が周囲と異なるため、表面凹凸が生じる。一旦水走りが始まると、さらに拡大してゆき、ついには被覆ダイなどに水がかかり、成形不能となる場合がある。一辺が１００ｍｍを超える大型の複合中空構造体では製造速度（引取速度）が必然的に遅くなるため、被覆ダイ側への水走りを、サイジング表面と複合中空構造体との間の水の粘性で防ぐのは困難である。このような現象は、特に四隅、中芯と中芯の間（脚部）で起こりやすい。
【００２５】
真空で吸引した場合には、空気の吸入と冷却水の漏出とが間欠的に起きることになる。装置としても、サイジング成形する複合中空構造体の寸法変化に対する多様性が無く、基本的には一形状（一品種）に対しサイジングが１ヶ（一式）必要である。巾、厚み等の寸法が変わると、兼用することはできず、自由度がない。
【００２６】
一方、被覆を押出し、サイジング成形した後、未硬化樹脂芯部を硬化する必要がある。硬化方法としては、１００℃程度の熱湯で硬化する熱湯硬化方法が信頼性、経済性、安全性等の点から、三層構造の複合パイプの成形では、好適に採用される。三層構造よりなる未硬化複合中空構造体は、その形状を最外周の熱可塑性樹脂被覆層（ＡＢＳなどのスチレン系樹脂を物性、コストの点から好適に用いる。）により、保持しているが、温度が上がると、その形状保持性が低下（一般のＡＢＳ系樹脂は熱変形温度が９０℃程度以下）し、断面形状が変化しやすくなる。また、熱湯中に浸漬し、硬化するため、特に大型になると、大きな浮力を受け、長手方向にも変形（反り）が発生しやすい。未硬化芯部が硬化するまで、外側から形状を維持してやる手段が必要である。浮力による浮き上がりを防止するため、従来は、複合中空構造体を上から押さえるだけの押さえローラを一定間隔（１．０〜１．５ｍ間隔）で配置していた。長手方向の反りは軽減されるものの、巾方向にて反り（断面形状の変形、下に凸、あるいは上に凸となる）が発生する場合があった。
【００２７】
そこで、本発明は、一辺あるいは直径が１００ｍｍを超える大型の複合中空構造体の表面平滑性、断面形状精度、およびＦＲＰ／外層間の接着性を向上できるとともに、生産性良く製造できる繊維強化複合中空構造体の製造方法およびその製造装置を提供することを第三の目的とするものである。
【００２８】
（４）なお、本発明にかかる繊維強化複合中空構造体は、建築・土木工事用の足場板のほか、電気工事用、塗装工事用等の仮設足場板、養殖用歩み板、巡回路、散歩道、歩道橋等の常設のものとしても用いられる。
【００２９】
以上のように、本発明の繊維強化複合中空構造体を仮設足場板等として屋外で使用する場合、雨に濡れる場合が往々にしてあるが、熱可塑性樹脂製の中芯、ＦＲＰ製の中間層、熱可塑性樹脂製の外層被覆の三層構造よりなる複合中空構造体にあって外層被覆は平滑であるため、水に濡れると滑りやすくなる。また、外層に砂などの粉状物が付着した場合でも滑りやすくなる。
【００３０】
そこで、本発明は、水に濡れたり砂などの紛状物が付着した場合であっても滑りにくく、各種工事用の足場板として好適な繊維強化複合中空構造体を提供することを第四の目的とするものである。
【００３１】
（５）さらに、各種工事用の足場板として用いる場合、運搬時に落としたり、壁や地面にぶつけたり、あるいは使用時に他の足場板と接触したりして衝撃を受けると、端部のＦＲＰ製中間層にクラックが入る惧れがある。このようなクラックが進行すると、中間層に縦割れが生じ、強度、剛性が低下して使用できなくなる場合がある。これに対し、複合中空構造体の端部に金属製の保護材を装着すると電気絶縁性、耐腐食性に問題があることから、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂をインサート成形することが考えられる。しかしながら、本発明が対象とする複合中空構造体は、一般に長尺であり、また連続した中空部を有するため、樹脂のインサート成形は困難である。
【００３２】
そこで、樹脂製のキャップを中芯の中空部に嵌装することが考えられる。キャップは、接着剤を使用して中芯の中空部に固定することが好ましいが、キャップを接着剤等で固定する方法では、水の浸入を完全に防ぐことはできない。接着剤が塗布されない部分があったり、塗布されても長時間の使用により部分的に水が漏れることがある。密閉型のキャップの場合には、中芯の中空部に水が溜まって容易にこれを抜くことができないため、電気特性、安全性を損なうことになる。このような理由から、キャップには水抜き用の穴を設けることが好ましい。本発明の複合中空構造体を足場板として用いる場合には、足場板は裏表がないように使用されるので、水抜き用の穴も裏表ができないように設計する必要がある。
【００３３】
キャップの構造としては、複合中空構造体の各中空部に対応して、一つづつの栓をするタイプでは、中空部が例えば７つある場合、両端部で計１４個の栓をする必要があり、作業が繁雑となる。しかも、各々の中空部に寸法の差や傾きがあると、隣接するキャップ同士が接触し、キャップが嵌装できない場合がある。７つの凸部を並列した一体構造のものとしても、栓となる凸部に変形機能がないと嵌装できない場合がある。変形機能がないため、複合中空構造体の寸法交差を見込んで凸部を小さく設計すると、凸部が浮いて複合中空構造体の壁と凸部とが接触せず、抜けやすくなる。凸部の数を減らして、左右と中央の中空部に対応する３つの凸部を持った形態とした場合にあっても同様の課題を解決することはできない。また、中空部に凸部を乾燥するのではなく、外側から全体を包み込む形態とすると、厚み、巾が大きくなり、段差ができるため、複合中空構造体同士が引っかかって運搬時に抜ける惧れがあり、また、複合中空構造体は、運搬、貯蔵時に積載されることが多く、段差の存在により作業性が劣り、傾きが生じたりして崩れる惧れもある。
【００３４】
そこで、本発明は、中芯の中空部に水が入っても容易に水を抜くことができ、嵌装しやすく、かつ容易に抜けないような熱可塑性樹脂製のキャップを備えることにより、落としたり、壁，地面，他の複合中空構造体にぶつけたりしても、ＦＲＰ製中間層にクラックが生ぜず、もって中間層の縦割れを抑えて寿命を向上させることができる繊維強化複合中空構造体を提供することを第五の目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂からなり、軸方向に略平行且つ相互に近接して配置された複数の中空状中芯と、これら複数の中空状中芯の間およびその外表面に形成された熱硬化性樹脂からなる中間層と、該中間層の外周を被覆一体化するように形成された熱可塑性樹脂からなる外層と、を有する繊維強化複合中空構造体の製造方法であって、ドラフトタイプのクロスヘッドダイを使用するとともに、このクロスヘッドダイの吐出口から被覆ポイントまでの適宜な位置で、前記中空状中芯と未硬化状のＦＲＰ中間層とからなる未硬化状芯部の周囲に熱可塑性樹脂を押出加熱被覆する際に、被覆する熱可塑性樹脂の溶融押出直後に加熱機で前記熱可塑性樹脂を加熱するとともに、前記クロスヘッドダイの内部にある前記未硬化状芯部を適宜なシール手段でシールし、引出された前記未硬化状芯部とダイから吐出された前記熱可塑性樹脂とで形成される実質的に密閉された空間の下部から真空引きを行いつつドラフトをかけて前記加熱機の内部もしくは外部で前記未硬化状芯部に前記熱可塑性樹脂を加熱被覆することを特徴とする。
【００３６】
本発明は、熱可塑性樹脂からなり、軸方向に略平行且つ相互に近接して配置された複数の中空状中芯と、これら複数の中空状中芯の間およびその外表面に形成された熱硬化性樹脂からなる中間層と、該中間層の外周を被覆一体化するように形成された熱可塑性樹脂からなる外層と、を有する繊維強化複合中空構造体の製造装置であって、前記中空状中芯と未硬化状のＦＲＰ中間層とからなる未硬化状芯部に熱可塑性樹脂を押出加熱被覆する際に、ドラフトタイプのクロスヘッドダイと、このクロスヘッドダイの吐出口から被覆ポイントまでの適宜な位置で前記未硬化状芯部の周囲に配設した加熱機と、前記クロスヘッドダイの内部にある前記未硬化状芯部をシールするためのシール手段と、引出された前記未硬化状芯部とダイから吐出された前記熱可塑性樹脂とで形成される実質的に密閉された空間の下部から真空引きを行いつつドラフトをかけて前記加熱機の内部もしくは外部で前記未硬化状芯部に前記熱可塑性樹脂を被覆する被覆手段とを備え、被覆する熱可塑性樹脂の溶融押出直後に前記加熱機で前記熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
＝＝＝第１発明＝＝＝
《実施例１》
図１（ａ）は本発明にかかる繊維強化複合中空構造体の連続製造装置を示している。ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製Ｙ６７２Ｂ：商品名）等のＰＳ系熱可塑性樹脂を押出機１より複数本同時に成形して連続的に押出し、マンドレルを使用した内径サイジングあるいは真空サイジングによる外径サイジング槽２により、肉厚１．４ｍｍ、外形寸法２６．９×２５．４ｍｍの中空で断面が四角形の管材（目付け１３５ｇ／ｍ）を成形して中芯とし、これを二本添設した状態で引取機３により図中右方向へ引き取る。
【００３９】
一方、補強用長繊維としてガラスロービング（日東紡績株式会社製のＲＳ−４４０ＲＲ−５２６）４を含浸槽５に通過させて不飽和ポリエステル樹脂を含浸させ、分散ガイド、複数の絞りノズル（ダイス）６を順に通過させて絞り成形しつつ前記中芯の外周の所定位置に添設する。
【００４０】
図２（ａ）は、二つの中芯を左右に添設するよう案内するほぼ四角形状のガイド２０と、ガラス繊維束を中芯の辺部に対向して添設させつつこれを絞り込むための長方形状のノズル２１と、ガラス繊維束を中芯の角部に対向して添設させつつこれを絞り込むための円形状のノズル２２とを備える。同図では、二つの中芯の間に位置して脚部を成形するためのノズルは左右二列になっている。このとき、最終成形物の外周部に位置するガラス繊維のＧＣを設定値の９０〜９５％、中芯の間に位置する脚部のガラス繊維のＧＣを設定値の９５〜１００％としておく。同図（ｂ）は、それぞれの中芯の外周部にガラス繊維束を一体化するためのほぼ四角形状のノズル２３を示している。
【００４１】
そして、同図（ｃ）はほぼ四角形状のノズル２４を示し、ノズル２４は、ガラス繊維全体を最終絞り率（１００％）となるまで絞り成形しながらこれらを一つのユニットに一体化する。このように、一体化される前に脚部の絞り率を高く設定しておくことにより、一体化される際における最終成型品の脚部ＧＣの絞り不足によるＧＣの低下を防ぎ、最終的なＧＣを全体的に均一化できる。
【００４２】
なお、ガラス繊維束単体での絞り成形と、中芯との一体化時における絞り成形は、いずれも連続的に行われるとともに、絞り込みも徐々に行われる。これにより、二つの中芯の間隔を急激に変化させることがないので、抵抗が小さくかつ変形も小さく、連続成形が可能となる。また、中空状中芯は、当該中芯の引取方向（中心軸方向）に対して、当該中芯の中央線の描く形状である放物線（二次曲線）を描くように左右に添設される。これにより、引取抵抗を減らして変形を防止することができる。
【００４３】
次いで、最終ノズルを通過させ、外層押出機７によりＡＢＳ樹脂を円形状に押出し、滑りサイジングプレート（ダイ）８を用いて冷却し、形状を整える。その後、熱湯硬化槽９等を通過させることにより未硬化樹脂を硬化して中間層を形成する。なお、不飽和ポリエステル樹脂は、ＢＰＯ系等の過酸化物硬化剤を用いて硬化することが好ましい。
【００４４】
そして、冷却水槽１０を通過し、引取機１１によって引き取られる複合中空構造体はカッター１２により所定長に切断される。
【００４５】
最終的に得られた繊維強化複合中空構造体は、図３に示されるように、中芯１００、中間層２００、外層３００の三層構造からなる、全体が巾６０ｍｍ、高さ３０ｍｍの矩形状であり、外層の肉厚は１ｍｍ、単位重量は１０８０ｇ／ｍであった。また、中芯１００の隅部に位置する中間層２００は、他の部位より肉厚となっている。
【００４６】
ここで、曲げ剛性および曲げ強さは、島津製作所株式会社製のオートグラフＩＳ−２０００を用い、スパン１０００ｍｍにて３点曲げ試験を行い、次の計算式により求めたところ、曲げ剛性は１．９４×１０^８ ｋｇ・ｍｍ^２ 、曲げ強さは６５０ｋｇであった。なお、クロスヘッドスピードは２０ｍｍ／ｍｉｎとした。
曲げ剛性ＥＩ＝（Ｗ・Ｌ^３ ）／（４８・δ）
但し、Ｗ：荷重、Ｌ：スパン、δ：たわみである。
【００４７】
また、ミネベア株式会社製の万能試験機ＴＣＭ−５０００Ｃを用い、サンプル長５０ｍｍにて平板圧縮試験を行い、巾６０ｍｍの方向と高さ３０ｍｍの方向のそれぞれについて圧縮強さを測定したところ、圧縮強さは巾６０ｍｍの方向で１５１０ｋｇであった。
【００４８】
さらに、二つの中芯に対し、縦方向および横方向について中央部と角部における内寸法を測定したところ、その差の最大値は、縦方向では０．２５ｍｍ、横方向では０．２ｍｍであった。
【００４９】
なお、本発明において、中芯の断面形状は断面三角形等の矩形や、円形とすることもできるし、中芯の添設方法も左右のみでなく上下にしたり、上下および左右にすることもできる。中芯を上下および左右の田の字型に一体化する場合には、最終複合中空構造体の上下面と脚部（側面および中央の十字状部）を中芯とは別個に絞り成形することが好ましい。
【００５０】
《実施例２》
最終複合中空構造体の外形寸法を実施例１と同じく６０ｍｍ×３０ｍｍ、外層の肉厚を１ｍｍ、中間層の肉厚を２ｍｍ（脚部の肉厚も２ｍｍ）とした。中芯の外形寸法を２５．９ｍｍ×２４．０ｍｍ、その肉厚を１．４ｍｍとした。
中芯間の脚部の肉厚が実施例１と同様に若干厚くなったが、軽量性、剛性、寸法精度、強度に優れた繊維強化複合中空構造体を得ることができた。
【００５１】
《実施例３》
外形寸法を実施例１，２と同じく６０ｍｍ×３０ｍｍとしたが、外層の肉厚を０．７ｍｍ、中間層の肉厚は外周部および脚部ともに１．３ｍｍとした。中芯の外形寸法を２７．４ｍｍ×２６．０ｍｍとし、その肉厚を１．４ｍｍとした。 中芯の周囲を囲む未硬化状不飽和ポリエステル樹脂含浸ガラス繊維層の肉厚は、均一なことが絞り成形時の圧力を均一化し、変形を防ぐために好ましいが、上記実施例１および２では、中芯間の脚部の中間層の肉厚が両端部の肉厚よりも大きくなっている。これを防いで両端部と同一にするためには、中央脚部に相当する部分の中間層の肉厚を外周部に相当する部位の肉厚より小さくする必要があるが、肉厚が薄くなり絞り成形圧力が上がって圧力バランスがとれないため、中芯の位置に変動をきたすおそれがある。
【００５２】
そこで、本実施例では、図４（ａ）に示すように、二つの中芯を左右に添設した状態で、不飽和ポリエステル樹脂を含浸したガラス繊維束を最終成形物の外周部および中芯の間に位置する脚部に添設して絞り成形した後、同図（ｂ）に示すように、全体を絞り成形して一体化する。この場合、（ａ）の段階において、外周部のＧＣを設定値の９０〜９５％としておくのに対し、脚部のＧＣを設定値の９５〜１００％に設定することにより、一体化時における変形を防止することができる。また、同図では、最終複合中空構造体の上下に位置する絞り成形用のノズルが添設方向に長い長方形となっている。
【００５３】
《実施例４》
外層の肉厚を０．７ｍｍ、中間層の肉厚を２ｍｍ、中芯の外形寸法を２６．３×２４．６ｍｍとした。実施例３と同様に中間層の肉厚が均一で中空部の歪みの少ない繊維強化複合中空構造体が得られた。
【００５４】
《実施例５》
実施例３と同じ中芯、中間層、外層の肉厚にて外形寸法を５ｍｍ大きくした（６５ｍｍ×３５ｍｍ）繊維強化複合中空構造体を実施例３と同様に作成した。また、中芯の外形寸法を２９．９ｍｍ×３１．０ｍｍとした。実施例３と同様に中間層の肉厚が均一で中空部の歪みが少ない繊維強化複合中空構造体を得た。高さを３５ｍｍとしているため、曲げ剛性（単位重量あたりの曲げ剛性）も良好である。
【００５５】
《実施例６》
実施例１と同様に、中間層の肉厚を２．５ｍｍ（外層の肉厚１ｍｍ、中芯の肉厚１．４ｍｍより大きい）とした。
【００５６】
《実施例７》
中芯の肉厚を１ｍｍとした。
【００５７】
《実施例８》
実施例３の中間層の肉厚を２．５ｍｍとし、外層の肉厚を０．７ｍｍとした。
【００５８】
《比較例１》
外形寸法５３ｍｍ×２３ｍｍの中芯を使用して、脚部のない繊維強化複合中空構造体を製造した。分散ガイド、絞りノズルは、脚部に相当する孔部はなく、中芯の案内孔は１つであるが、実施例１と同様に設計した。脚部がないため、中間層の肉厚のむらおよび中芯の中空部の歪みが非常に大きい。
【００５９】
《実施例１〜８と比較例の結果の対照》
以上の実施例１〜８、比較例について、その物性および各部寸法の測定結果を表１および表２に示す。
【００６０】

但し、中芯の肉厚、外形寸法は複合成形前の単体での平均値である。また、中間層の肉厚は外周部の平均値およびその変動範囲と、脚部の肉厚の平均値とその変動範囲とで示している。
【００６１】
《実施例９》
以上の実施例では、中芯を二本添設してなる繊維強化複合中空構造体とその製造法について説明したが、以下の実施例では、中芯を三本以上の多数本とした繊維強化複合中空構造体とその製造方法について説明する。
【００６２】
本実施例では、図１（ａ）において、ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製Ｙ６７２Ｂ）を押出機１より５本同時に連続的に押出し、マンドレルを使用した内径サイジングにて、肉厚１．５ｍｍ、外形寸法３７．６×３０（内形寸法３４．６×２７）ｍｍの長方形断面（長辺（巾）／短辺（高さ）比は１．３８）を有する管材（２２５ｇ／ｍ）を成形して中芯とし、５本の中芯を引取機３にて連続的に供給する。
【００６３】
一方、補強用長繊維として日東紡績株式会社製のガラスロービング（ＲＳ−４４０ＲＲ−５２６）４２６本を含浸槽５に通過させて不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ株式会社製のユピカ３４６４を７５部、同社製の低収縮化剤Ａ−０２を２５部、化薬アクゾ製のカドックスＢＣＨ−５０を４部、同社製のカヤブチルＢを０．５部）を含浸させ、分散ガイド、絞りノズルを通過させて、不飽和ポリエステル含浸ガラス繊維束にて５本の中芯をそれぞれ囲繞した後、一体化した。
【００６４】
本実施例で用いられる絞りノズルは、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示される形態および配置をしている。まず、図５（ａ）に示すように、五本の中芯を左右に添設した状態で、不飽和ポリエステル含浸ガラス繊維束を最終成形物の外周部および中芯の間に位置する脚部に添設して絞り成形した後、同図（ｂ）に示すようにそれぞれの中芯ごとに絞り成形して一体化し、さらに同図（Ｃ）のように全体を絞り成形して一体化する。この場合、ＧＣは（ａ）の段階で設定ＧＣに対して９１％、（ｂ）で９６％、（ｃ）で１００％とする。
【００６５】
最終絞りノズルを通過した後、口部形状が楕円形（３００×１２０ｍｍ）の口金より、ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製サイコラックＧＳＥ．４５０）を押出し被覆する。その後、硬化層にて９５℃にて硬化し（硬化槽長は１２ｍ）、引取機にて引き取った。この際、引取速度は１．８ｍ／ｍｉｎとした。８０℃の乾燥炉にて４８時間後硬化することにより最終的に得られた繊維強化複合中空構造体は、図６に示される形態となり、外形寸法が２００×３６ｍｍ、目付けが４０４０ｇ／ｍとなった。中間層２００の厚みは、脚部２００Ａで２．０ｍｍ、両側面部２００Ｂで１．０ｍｍ、上下面部２００Ｃで２．０ｍｍとなった。
圧縮強度を評価したところ良好な値を示し、中空部の変形も小さかった。
【００６６】
《比較例２》
実施例９のように外形寸法２００×３６ｍｍにて脚部のないものは製造できないので、６０×３０ｍｍの外形寸法、５７×２７ｍｍの内形寸法を有する断面長方形の１本の中芯と、含浸槽にて不飽和ポリエステル樹脂を含浸したガラスロービング（Ｓ−４４０，ＲＲ−５２６）からなる中間層（厚み２．０ｍｍ）と、熱可塑性樹脂からなる外層（厚み１．０ｍｍ）の三層構造よりなり、外形寸法が６６×３６ｍｍ（したがって、高さが実施例９と同じ）の繊維強化複合中空構造体を得た（図７を参照）。製造方法は、実施例９と同様である。なお、中芯の中空部の長辺（巾）／短辺（高さ）比は２．１１／１、すなわち１．５／１以上となっている。
このようにしてなる繊維強化複合中空構造体は、中空部の変形、特に、長辺の変形、凹みが大きかった。
【００６７】
実施例９と比較例２の結果を表３に示す。

同表において、圧縮強度は、繊維強化複合中空構造体を長さ５０ｍｍに切断し、１．０ｍｍ／ｍｉｎの速度で平板圧縮試験を行い、圧縮破壊時の荷重をサンプルの表面積で除した。ここで、実施例９の表面積は５０×２００ｍｍ^２ 、比較例１の表面積は５０×６６ｍｍ^２ である。
【００６８】
実施例９では、中空部の寸法比が１．２８と１に近いことに加え、寸法自体も３０ｍｍ程度と小さくなっているため、中空部の変形がほとんどなく、強度が高い。また、軽量性にも優れている。
また、実施例９で使用した分散ガイド、絞りノズルを使用し、最終絞りノズルを交換し、分散ガイド、絞りノズルの位置を左右に移動することで、中芯を４本とした１６０．４×３６ｍｍの断面寸法をもつ繊維強化複合中空構造体を、大きな設備変更を伴わないで製造することができる。さらに、中芯を３本とした１２０．６×３６ｍｍの断面寸法の複合中空構造体については、両側面部に位置する中芯を使用しないで中央側に位置する３本を使用することで、大きな設備変更を伴うことなく、絞り成形部分を使用することができる。被覆ダイほかの設備についても、大きな変更を伴わないで、品種の切替えに容易に対応することができる。
【００６９】
《実施例１０》
図８に示されるように、外形寸法６０×６０ｍｍ、外層厚み１．０ｍｍ、中間層外形寸法５８×５８ｍｍ、中芯外形寸法２６．２５×２６．２５ｍｍ（厚み１．５ｍｍ）の断面田型の繊維強化複合中空構造体を製造した。
ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製のＹ６７２Ｂ）を使用して２６．２５×２６．２５ｍｍ、厚み１．５ｍｍ（目付１５０ｇ／ｍ）を角形のマンドレルを使用して押出成形し、これを７ｍにカットして中芯とし、この中芯を４本づつピンチローラにて上下２段に分けて供給した。
一方、補強用長繊維として、ガラスロービング２３２本を上部含浸槽、下部含浸槽（ともに図示しない）に分けてこれに不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、図９（ａ）に示すように、４本の中芯用ガイド孔３０の周囲に多数の分散ガイド孔３１を配置して中芯の周囲に添設した。なお、上部含浸槽で不飽和ポリエステル樹脂が含浸されたガラスロービング用の分散ガイド孔に×印を付した。
【００７０】
さらに、図９（ｂ）のような分散ガイドを経て同図（ｃ）のような絞りノズルにて所定ＧＣまで絞り込んだ後、一括して同図（ｄ）の絞りノズル３５にて一体化し、外周部の中間層ＦＲＰを所定ＧＣに絞り込んだ。ここで、図９（ｃ）の絞りノズル孔３３，３４では、外周部３３はＧＣ５３vol ％（設定ＧＣ比９５％）まで、外周部以外の脚部３４（十字部および外周部との間の角部に相当する部分）は５６％（設定ＧＣ比１００％）とした。このようにすることで、脚部の中間層の厚みを設定値にできるとともに、外周部の中間層ＦＲＰの絞り込み圧力により、中芯と中間層との一体化ができる。その後、リング状の吐出口部を有する被覆ダイ（図示しない）により被覆厚み１ｍｍにて被覆し、滑りサイジングノズルにより水冷サイジングした後、９５℃の熱湯硬化槽で硬化した。引取速度は１．５ｍ／ｍｉｎとした。８０℃の乾燥炉にて４８時間後硬化した後、圧縮試験を実施した。
【００７１】
その結果、中空部は全く変形のない正方形状を示し、良好な形状精度と強度が得られた。
【００７２】
《比較例３》
図１０に示されるように、外形寸法６０×６０ｍｍ、外層厚み１．０ｍｍ、中間層外形寸法５８×５８ｍｍ、中芯外形寸法５３×５３ｍｍ（厚み１．５ｍｍ）の断面正方形の三層パイプ型繊維強化複合中空構造体を製造した。
中芯をマンドレルにて連続成形し、ガラスロービング２１６本に不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、分散ガイドにて中芯の周囲に添設した後、正方形状の各辺の中央部を凸状に変形させた絞りノズルを用いて、所定ＧＣ（５６vol ％）に絞り成形した。そして、上記実施例１０と同様に被覆厚み１ｍｍにてＡＢＳ樹脂を被覆し、同様にして水冷サイジング後、硬化した。後硬化後に圧縮試験を実施した。中空部は各辺の中央部が若干内側（中心側）に凹んだ形状となり、中間層の厚みにばらつき（最大・最小の差で０．５ｍｍ）が見られた。
【００７３】
《実施例１１》
図１１に示されるように、外形寸法６０×６０ｍｍ、外層厚み１．０ｍｍ、中間層外形寸法５８×５８ｍｍのトラス構造の繊維強化複合中空構造体を、断面形状が直角三角形（各辺の寸法は約２２，２２，３２ｍｍ）の中芯を使用して製造した。なお、中間層の厚みは、外周部を２ｍｍ、それ以外の脚部を１．５ｍｍとした。また、中芯の厚みを１．０ｍｍとした。
中芯は、マンドレルを使用して押出成形し、７ｍ長にカットした後、上段、下段の二つのグループに分けて４本づつ供給した（図１２（ａ））。ガラスロービング３０８本を３つのグループに分け、３つの含浸槽を使用して含浸した。
【００７４】
分散ガイドおよび絞りノズルは、上流側から順に、図１２（ａ）〜（ｆ）に示すような形態および配置とした。まず、中芯用ガイド孔４０の間に多数の分散ガイド４１が水平に配置され（ａ）、中芯用ガイド孔４０が徐々に近接するに従って分散ガイド４２が＋４５゜方向および−４５゜方向に傾斜配置され（ｂ）、さらに中芯用ガイド孔４０が近接するに従って上下の分散ガイド孔４３，４４によりガラスロービングが導入され（ｃ）、最終分散ガイド４５により最終位置がほぼ決定された後（ｄ）、絞りノズル（ｅ）により不飽和ポリエステル樹脂の絞り込みが行われ、最終絞りノズル（ｆ）により最終絞り込みが行われて一体化される。なお、分散ガイド孔のうち、中央部およびコーナー部に位置することとなるガラスロービングをガイドするものを黒く図示した。
【００７５】
一体化前には外周部のＦＲＰは設定ＧＣ比９５％に、これ以外の脚部は１００％まで絞り込んだ。その後、実施例１０と同一のノズルを使用して、被覆厚み１ｍｍにてＡＢＳ樹脂を被覆した後、同様に水冷サイジングし、硬化した。引取速度は１．５ｍ／ｍｉｎとした。中空部の変形もなく、８０℃で４８時間後硬化した後の圧縮強度も優れていた。
【００７６】
実施例１０，１１と比較例３の結果を表４に示す。

【００７７】
《実施例１２》
図１３に示されるように、外形寸法が８０．６×２７．８ｍｍで、中間層の外形寸法が７９．２×２６．４ｍｍ、中間層の厚みが１．５ｍｍの断面トラス構造の繊維強化複合中空構造体を製造した。
ほぼ正三角形の中芯Ａを４本、これを二等分した直角三角形の中芯Ｂを２本の計６本を正逆配置した。ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製のＹ６７２Ｂ）を使用し、真空サイジング水槽とサイジングノズルを使用し、外形サイジング方式により冷却サイジング成形した後、約１５ｍにカットしたものを中芯とし、これをピンチローラにて供給した。
【００７８】
図１（ｂ）に示されるように、上中下三段の含浸槽５ａ，５ｂ，５ｃを使用し、それぞれの含浸槽から中間層の上下面部、脚部、側面部に相当する部分のガラス繊維を図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す分散ガイドおよび絞りノズルに導入した。まず、中央部の含浸槽より脚部のガラス繊維を引き出して分散ガイドで配置し（６ａ）、その後、上下含浸槽より上下面を形成するガラス繊維を引き出して分散ガイドで配置する方法とした（６ｂ）。
ガラス繊維の絞り込みは、斜め６０゜の部分は一体化前にＧＣで設定値の１００％（５６vol ％）まで絞り、上下側面部は設定値の９５％（５３vol ％）まで絞りノズルで絞り成形した。一体化時のＧＣ設定は５６vol ％とした。
【００７９】
《実施例１３》
図１５に示されるように、中心角６０゜の扇形の中芯を６本使用し、外形６０φ、外層厚み０．７ｍｍ、中間層厚み１．５ｍｍ、中芯厚み１．３ｍｍの円形パイプを作成した。真空サイジング方式により外形サイジングにて押出成形して中芯とした。中芯の供給は、上下二段に分け、含浸槽は上中下の三段を使用した。製造は、図１６（ａ）〜（ｆ）に示すように行い、一体化前に中心部分のガラス繊維を最終目標ＧＣの１００％に絞り込み成形することは、他の実施例と同様の設定とした（１００％、５６vol ％）。
【００８０】
＝＝＝第２発明＝＝＝
《実施例１》
ＰＳ系熱可塑性樹脂としてＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製Ｙ６７２Ｂ：商品名）を使用し、押出成形により、所定寸法のマンドレルによる内径サイジング法にて、巾２７．０７ｍｍ、高さ２５．５１ｍｍ、肉厚１．４２ｍｍの中空管材（中芯）を得た。上記Ｙ６７２Ｂの熱変形温度（ＡＳＴＭ Ｄ６４８、１８．６ｋｇ／ｃｍ^２ 荷重にて）は、８８℃であった。
【００８１】
この中芯２本を左右に添設して引取機により引取り供給する一方、補強用長繊維としてガラスロービング（日東紡績株式会社製ＲＳ−４４０ＲＲ−５２６：商品名）を８０本、ガラスロービング（同社製ＲＳ−２２０ＲＲ−５１０：商品名）を１１本、含浸槽を通過させ、不飽和ポリエステル樹脂（過酸化物硬化触媒としてＢＰＯ系のカドックスＢＣＨ−５０（商品名：化薬アクゾ社製）を４部、過酸化物触媒としてカヤブチルＢ（商品名：同社製）を０．５部含む）を含浸し、図１７（ａ）〜（ｅ）に示される絞りノズルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを順に通過させてＦＲＰの脚部を有する繊維強化複合パイプを絞り成形した。
【００８２】
この際、脚部は外周部とは別個にほぼ最終ＧＣまで絞り成形し、その後、中芯および外周部ＦＲＰ層と一体化し、外周部ＦＲＰ層を成形する方法を採用した。脚部の設定ＧＣは５３．８vol ％、外周部の設定ＧＣは５４．０vol ％とした。クロスヘッドダイの中に冷却用のジャケットを介して最終絞りノズル（５８．０×２７．９ｍｍ、ＧＣ設定５３．９vol ％）を設置し、これを通過させた後、ＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製ＧＳＥ４５０）にて外周を厚み０．９ｍｍにて継ぎ目なく被覆した。滑りサイジングプレートにより水冷サイジングした後、８８〜９０℃の熱湯硬化槽中で硬化した。引取速度は０．８ｍ／ｍｉｎ、硬化槽の長さは８ｍとした。
【００８３】
そして、冷却槽にて冷却した後、引取機で引取り、所定長さに切断した。最終的に得られた繊維強化複合パイプは、図１８に示されるように、２本の中芯１００と、ＦＲＰ製の中間層２００（脚部２００ａ，外周部２００ｂ）と、熱可塑性樹脂製の外層３００とを有した三層構造からなる、全体寸法が巾約６０ｍｍ、厚み約３０ｍｍの２つの中空部を有する矩形状のものである。
【００８４】
製造された繊維強化複合パイプの形状測定結果を表５に示す。サンプルを厚み約３ｍｍに薄くスライスし、端面を研磨した後、ＦＲＰの厚み、および中芯の縦、横の寸法を顕微鏡にて５倍に拡大して測定した。なお、表５中の丸数字は図１８の丸数字と対応した箇所の寸法を示している。
【００８５】

【００８６】
表５において、中芯の変形は硬化（ＦＲＰ化）前の中芯の縦、横寸法と硬化後の同中芯の寸法との差を示す。ＦＲＰの肉厚が均一で、中芯の変形の少ない、形状精度が良好な繊維強化複合パイプが得られることが分かる。
【００８７】
《比較例１》
硬化温度を９８〜１００℃とした以外は実施例１と同様にして繊維強化複合樹脂パイプを作成した。形状測定結果を表５に示す。硬化温度が中芯ＡＢＳ樹脂の熱変形温度より高く、中芯の変形が大きくなり、ＦＲＰ部の厚み斑も大きくなった。特に、脚部（中央部）の厚みが中芯の内側に凸となる変形のために厚くなった。
【００８８】
《比較例２》
硬化温度を９３〜９５℃とした以外は実施例１と同様にして繊維強化複合樹脂パイプを作成した。形状測定結果を表５に示す。比較例１と同様に、中芯の変形が大きく、ＦＲＰ部の厚み斑も大きくなった。特に、脚部（中央部）の厚みが中芯の内側に凸となる変形のために厚くなった。
【００８９】
《実施例２》
中芯を熱変形温度が１０６℃の耐熱性のＡＢＳ樹脂（宇部サイコン株式会社製ＵＴ−３０Ｂ）を使用して実施例１と同様に製造した。形状は２７．０７ｍｍ×２５．４ｍｍであった。実施例１と同様に硬化温度８８〜９０℃にて硬化した後の形状測定結果を表５に示す。中芯の耐熱性が高く（熱変形温度１００℃以上）、硬化温度を８８〜９０℃に調整したため、中芯の変形が小さく、ＦＲＰの厚みの斑も小さくなり、高精度な繊維強化複合パイプを得ることができた。
【００９０】
《実施例３》
硬化温度を９８〜１００℃とした以外は実施例２と同様にして繊維強化複合樹脂パイプを製造した。形状測定結果を表５に示す。実施例２よりは若干劣るものの、実施例１と同等の良好な形状精度の繊維強化複合パイプが得られた。この実施例によれば、中芯の熱変形温度が１００℃以上と高く、硬化温度を１００℃程度に上げても、比較例１のような変形はなく、より高速で、繊維強化複合パイプを成形することができる。
【００９１】
＝＝＝第３発明＝＝＝
以下、第３の発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１９は本発明にかかる押出加熱被覆装置を含む製造工程ラインの一部の側断面図を示し、図２０（ａ）はジャケットノズルの正面図を示し、同図（ｂ）はＡ−Ａ線断面図を示し、図２１（ａ）は被覆樹脂加熱装置の側面図を示し、同図（ｂ）は正面図を示している。
【００９２】
押出加熱被覆装置１０１は、被覆対象部材Ｃの外周にあって、その外周に外層を形成する熱可塑性樹脂を吐出するノズルを有するクロスヘッドダイ１０２と、クロスヘッドダイ１０２の吐出側前面に配置され、被覆対象部材Ｃを加熱するための加熱装置１０４とを備えている。
【００９３】
繊維強化複合中空構造体を製造するに際し、ドラフトタイプの円形クロスヘッドダイ１０２により、ＡＢＳ樹脂を押出機から押出した後、この樹脂と接触しない位置で前後面以外の四隅（周囲）を遠赤外線ヒータ１０４ａで囲み加熱した。このヒータ１０４ａは、それぞれ独立に制御可能な複数（例えば、上下左右４つ）のゾーンに分かれて配設されており、樹脂表面温度の低下、外気とその対流による冷却斑、温度斑を防ぎ、樹脂が未硬化状芯部を被覆するまで、ほぼ吐出時の温度、溶融状態を保つことができる。
【００９４】
未硬化状芯部以外の一般の成形品でも同様に被覆が可能で、この場合には、成形品の予備加熱をすることによって被覆樹脂の密着性を向上させることができる。なお、加熱方法としては、遠赤外線による方法が好ましく、熱風加熱方法は、加熱対象物の出入り口（前後）より周囲の空気を巻き込み、温度が低下する場合があり、また、被覆に振動を与えるため好ましくない。
【００９５】
また、外層被覆の内部空間Ｓ（引出される被覆対象部材Ｃが貫通したノズル１０６および冷却ジャケットとダイ１０２の吐出口から吐出された被覆樹脂との間で形成された実質的に密閉された空間）の下部から真空引きし、上部の真空引きをなくすか、外部から外気を導入するようにする。このようにすることで、内部空間Ｓを減圧状態、特に下部の減圧度を高く設定することができ、被覆対象部材Ｃの上部は下に凸のカーブを描き、部材Ｃの下部は上に凸のカーブを描いて上下対象に被覆ポイントＰで収斂する被覆ができる。
【００９６】
一般の成形品の場合には、上記の様な真空引きを可能にするため、クロスヘッドダイと導入される成形品の間をシールする必要がある。この場合、テフロン、シリコンゴムなどの耐熱性、柔軟性のあるものを材質としたリングなどをガイド、パッキンとして用いることによって、複合中空構造体がシールされる。これらのシール部材は、摩耗により摩り減るため消耗品扱いとし、適宜未使用のものと交換するものとする。図２１では、ダイ１０２内のノズル、ジャケット、ニップル（鞘芯）でも空気が漏れないようにシールされている。すなわち、ダイ１０２内のノズル１０６とジャケット１０５は嵌合しており、ジャケット１０５とニップル（鞘芯）間はセラミック製の断熱パッキンによりシールされている。
【００９７】
続いて、より具体的な実施例を挙げて説明するが、まず、断面寸法が２４０ｍｍ×３０ｍｍの繊維強化複合中空構造体（以下、ＦＲＰ足場板と称する）の製造工程に適用した場合について示す。
【００９８】
《実施例１》
ＡＢＳ樹脂製の中芯を７本横に所定間隔をおいて並列に添設し、ＦＲＰ製の中間層、ＡＢＳ樹脂製の被覆の三層構造を成し、巾２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍのＦＲＰ足場板を製造するにあたり、外層のＡＢＳ樹脂を所定厚み（本実施例では１ｍｍ）で被覆するため本発明にかかる押出加熱被覆装置１０１を使用し、被覆内部空間Ｓの下部より真空引きを行った。
【００９９】
製造方法の概略は、まず、ＡＢＳ樹脂製の中芯を押出、真空サイジング方式により成形しておき、これを７本並列して供給した。一方、ガラス繊維をロービングスタンドより供給し、含浸槽にて不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、分散ガイドにて中芯の周囲に添設し、絞りノズルで過剰な不飽和ポリエステル樹脂を絞り、中芯と一体化し、さらにこの外周部を所定の形状（巾２３８ｍｍ、厚み２８ｍｍ）となるまで樹脂を絞り成形した（ここまでのライン構成は図示しない）。これを、図２１に示したように、口径３５０ｍｍのドラフトタイプのクロスヘッドダイ１０２へ導き、スパイラル溝１０２ａを通じてＡＢＳ樹脂を円環状に押し出して吐出し、平板状の未硬化ポリエステル樹脂を含浸した被覆対象部材たる芯部の外周に被覆した。この場合、押出機の設定温度を、ホッパー側よりダイまで１８０℃から２３０℃に１０℃刻みで設定し、被覆樹脂の吐出量を、５６８．１６ｇ／ｍとした。
【０１００】
被覆後、風冷および芯部による自己冷却により被覆樹脂を冷却し、熱湯硬化槽にて９５℃の熱湯で硬化した。そして、冷却水槽にて水冷し、引取機１０７で速度１ｍ／ｍｉｎにて引き取った。
【０１０１】
図２０（ａ），（ｂ）はノズル１０６の正面図およびＡ−Ａ線断面図である。このノズル１０６は、芯部が通過する所定形状（２３８ｍｍ×２８ｍｍ寸法の矩形）の絞りノズル孔部１０６ａが形成された円板状となっており、冷却ジャケット１０５を介してクロスヘッドダイ１０２の最下流側に取り付けられている。そして、絞りノズル孔部１０６ａの下側には、真空引き用の穴（真空吸引口）１０６ｂが左右対称の凸状配置で４箇所設けられている。一方、絞りノズル孔部１０６ａの上側には、外気導入用の穴（外気導入口）１０６ｃが左右対称の凹状配置で４箇所設けられている。
【０１０２】
図１９に示されるように、真空吸引口１０６ｂには一端が真空ポンプ（図示しない）に連結された真空パイプ１０８の他端が連結され、外気導入口１０６ｃには一端が大気に連通する大気連通パイプ１０９の他端が連結されている。この真空パイプ１０８と大気連通パイプ１０９は、ダイ１０２内にあって被覆対象部材Ｃに対し並行配置されている。
【０１０３】
被覆内部空間Ｓに対し、真空吸引口１０６ｂから真空引きを行う一方、外気導入口１０６ｃから外気を導入することとした。このようにすることで、被覆対象部材Ｃの下部が減圧され、被覆樹脂の重力による垂れ下がりを防止することができる。なお、減圧度（真空度）は５０ｍｍＨ_２Ｏであった。
【０１０４】
ここで、冷却ジャケット１０５は不飽和ポリエステル樹脂の硬化を防ぐため、ノズル１０６を冷却するものでクロスヘッドダイ１０２の本体とセラミック製のパッキンを介して断熱して設置される。そしてノズル１０６と被覆樹脂とで形成される空間Ｓは、被覆が破れない限り独立空間となる。
【０１０５】
押出加熱被覆装置１０１の下流側には、図２１に示したように、巾４００ｍｍ、長さ３００ｍｍのセラミックヒータ１０４ａを４枚対向配置させた被覆樹脂加熱装置１０４を設置した。クロスヘッドダイ１０２の軸芯位置と同芯の約４００ｍｍ角、長さ３００ｍｍの加熱空間を形成し、ヒータ１０４ａはクロスヘッドダイ１０２に対してスライドレール（ガイドフレーム）４ｂ上を前後にスライドできるようになっている。そして、４枚のヒータはそれぞれ独立して温度制御できるようにしてある。
【０１０６】
加熱装置１０４の設定温度は３５０℃として試験を行った。被覆ポイントＰはダイ前面より１１０ｍｍで、この位置での樹脂表面温度は上面中央部で約２２０℃と押出直後の温度をほぼ維持していた。皺がなく、艶があり、厚み斑の少ない良好な表面状態の樹脂被覆をすることができた。
【０１０７】
なお、設定した製品目付としては、中芯７本で９９２．８４ｇ／ｍ、強化繊維は１３７２ｇ／ｍ、熱硬化性樹脂は５４０ｇ／ｍ、被覆樹脂は５６８．１６ｇ／ｍであり、設定製品重量を約３５００ｇ／ｍ（実測３４９０ｇ／ｍ）とした。
【０１０８】
《実施例２》
加熱装置１０４の設定温度を３００℃とした。艶は減少したものの、皺がなく、厚み斑の少ない良好な樹脂被覆ができた。被覆ポイントＰはダイ１０２の前面より１２０ｍｍ前方で、表面温度は約２１０℃であった。
【０１０９】
《実施例３》
加熱装置１０４の上下面のヒータ１０４ａの設定温度を３５０℃とし、左右のヒータ１０４ａは使用しなかった。左右の端部には若干皺が発生する場合があったが、艶があり、厚み斑の少ないほぼ良好な樹脂被覆ができた。
【０１１０】
《比較例１》
加熱機１０４を使用しなかった以外は上記実施例１と同様の条件で試験を行った。皺が入り凹凸の激しい表面状態となった。被覆ポイントＰでの表面温度は１５０〜１６０℃に低下していた。
【０１１１】
《比較例２》
比較例１と同様に、加熱装置１０４を使用せず試験を行った。ダイの設定温度を２５０℃に上げ、また、リップダイクリアランスを４．４ｍｍに広げたが、皺が入り凹凸の激しい表面状態となった。
【０１１２】
《比較例３》
ノズルに上下対称に空けた穴から真空引きを均一に行い、外気を導入しなかった以外は実施例１と同様にした。減圧度（真空度）を０〜１５０ｍｍＨ_２Ｏの範囲で変化させたところ、１００ｍｍＨ_２Ｏ以下では下部の被覆が重力で垂れ下がり、下面の中央部に皺が発生した。１００ｍｍＨ_２Ｏ以上では減圧度（真空度）が高すぎて、被覆樹脂が上部ノズルの前面に付着して被覆破れが発生した。
【０１１３】
《実施例４》
ＡＢＳ樹脂製の中芯の寸法を３２．５ｍｍ×３０．２ｍｍとし、最終製品形状を巾２４０ｍｍ、高さ３５ｍｍに設定し、ジャケット内のノズル１０６の孔部寸法を２３８ｍｍ×３３ｍｍとして、吐出量を２％アップした以外は、実施例１と同様の条件で同一のダイを使用してＡＢＳ樹脂を被覆した。被覆ポイントＰはダイ１０２の前面より１１０ｍｍ前方で、この位置での樹脂表面温度は上面中央部で約２２０℃と押出直後の温度をほぼ維持していた。皺がなく艶があり、厚み斑の少ない良好な表面状態の樹脂被覆をすることができた。
【０１１４】
次に、１５０ｍｍ径の鋼管被覆における参考例を示す。
【０１１５】
《参考例》
外径１５０ｍｍ、内径１３４ｍｍの鋼管にＨＤＰＥ樹脂を厚み１ｍｍにて、速度１ｍ／ｍｉｎで被覆した。そして、円形の加熱装置４を使用し、真空引きを被覆内部空間Ｓの下部より行った。
ガイドローラで鋼管を保持し、長さ３ｍの熱風加熱炉で１３５℃に加熱した後、クロスヘッドダイ１０２に導入した。ダイ孔部形状は実施例１と同様とした。ＨＤＰＥ、ハイゼックス６３００ＭＢ（商品名：三井化学株式会社製）（ＭＩ＝０．１）を押出温度２００℃にて押出被覆した。クロスヘッドダイ導入部にガイド（口径１５２ｍｍ）を設け、また、クロスヘッドダイの前面でガイド（実施例１のノズルに相当）を介してテフロンリング（３段）でシールした。すなわち、鋼管の外径１５０ｍｍに対して、内径を１５２〜１５０ｍｍまで３枚のテフロンリングを使用した導入ガイド（ガイドプレート）を介してシールした。真空引きはガイド下部より行い、上部の対応する位置に外気導入口を設けた。加熱装置４は口径４２０ｍｍで長さ２５０ｍｍ、温度は１点制御とし、加熱温度は２６０℃、真空度は３５ｍｍＨ_２Ｏとした。被覆ポイントＰはダイ１０２の前面より約１５０ｍｍ前方で、被覆ポイントＰでのＨＤＰＥ表面温度は約１９０℃であった。皺もなく、厚み斑が少なくて、密着性のよい被覆をすることができた。
【０１１６】
《比較例４》
加熱装置１０４を使用しなかった以外は実施例５と同様にしてＨＤＰＥ樹脂（ハイゼックス６３００ＭＢ）を被覆した。皺が入り凹凸の激しい表面状態となった。被覆ポイントＰでの表面温度は１５０〜１６０℃に低下していた。
なお、以上の実施例において、被覆ポイントＰはクロスヘッドダイ１０２のフロントパネルの前方であって加熱装置１０４内にあるが、例えば、製造ラインの速度を上げて被覆ポイントＰが加熱装置１０４の外に出たとしても被覆に対する加熱装置１０４による加熱の効果が認められる（加熱装置１０４を用いない場合と比較して、接着性が向上する効果がある）。このように、加熱装置１０４の加熱効果は、被覆樹脂の接着性を喪失しない状態で被覆を完了させるために、外気に曝されて生じる被覆樹脂の温度低下を遅延させることにある。従って、被覆ポイントＰは加熱装置１０４の内外を問わないが、加熱装置１０４内にあることが好ましい。
【０１１７】
《変形例》
真空吸引口１０６ｂおよび外気導入口１０６ｃの形状は、真円状に限らず、角穴、楕円穴等でもよい。また、複数ある真空吸引口１０６ｂや外気導入口１０６ｃの位置関係についても、特に制限はなく、絞りノズル孔部１０６ａに沿って直線状に配置してもよいし、全体が凹凸状または直線状の１つの長穴としてもよい。要するに、被覆が不均一にならないよう、被覆樹脂あるいは中芯部からある程度離した状態で設けることが好ましい。
さらに、被覆樹脂の吐出口の形状についても、特に真円形状に限定されず、楕円状、角状等でもよい。ただし、角状の吐出口、特に９０°以上の鋭角の吐出口を持つ場合、被覆樹脂に皺が生じやすくなるため、角部を丸くする（角部にＲを設ける）ことが好ましい。
【０１１８】
以上詳細に説明したように、第２発明にかかる熱可塑性樹脂の押出加熱被覆方法およびその装置によれば、断面の直径あるいは一辺が１００ｍｍを越えるような大型の未硬化状芯部の樹脂被覆を表面状態が良好で、しかも均一に皺もなく行うことができる。そして、ドラフトタイプで円形、楕円形等の吐出孔部を有するクロスヘッドダイを使用するため、ある程度の未硬化状芯部の寸法変化に対応でき、また、被覆厚みの変更も可能である。
【０１１９】
特に断面寸法が２４０ｍｍ×３０ｍｍ程度の大型の繊維強化複合中空構造体の製造工程において、皺のない均一な被覆ができ、また、未硬化樹脂を含浸したガラス繊維と被覆樹脂とが溶融状態で接触するため、ＦＲＰ／被覆界面の接着強度が向上する。
また、同一の被覆ダイにて芯部の寸法の変化に対応できる。さらに、均一厚みの被覆が得られるため、エンボスなどの後加工が容易であり、意匠性を持たせることもできる。
【０１２０】
＝＝＝第４発明＝＝＝
《実施例１》
ＡＢＳ樹脂製の中芯７本が横に配列され、この間にＦＲＰの脚部を有する巾２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍのＦＲＰ足場板を以下のような方法で製造した。
【０１２１】
まず、ＡＢＳ樹脂製の中芯を押出、真空サイジング方式により、成形しておき、これを７本並列して供給した。一方、ガラス繊維をロービングスタンドより供給、含浸槽にて不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、分散ガイドにて中芯の周囲に添接し、絞りノズルで過剰な不飽和ポリエステル樹脂を絞り込み（脚部は所定のＧＣまで絞る）、中芯と一体化し、更に、所定の形状（巾２３８ｍｍ、厚み２８ｍｍ）となるまで中芯外周囲のＦＲＰ部の樹脂を絞り成形した。これ（未硬化芯部）を口径３５０φのドラフトタイプクロスヘッドダイに導き、ＡＢＳ樹脂を円環状に押出被覆した。ダイス前部〜被覆ポイント付近まで被覆加熱装置により加熱し、被覆ポイントから１０ｍｍ硬化槽側の位置からローラサイジング装置（例えば図２２に図示）によりサイジング成形した。被覆ポイントはダイス全面より約１１０ｍｍの位置となった。第一ローラは５０℃の温水を通し、第二ローラは室温の水（２０℃程度）を通し冷却した。第一ローラの１〜３番ローラの表面にはテフロンコーティングを施した。このようにサイジング成形した後、上下ローラのみ５対のサイジングローラよりなるサイジング装置が、５セット設置された熱湯硬化槽（図２３（ａ）（ｂ）に図示）にて９５℃の熱湯で硬化した。そして、冷却水槽にて水冷し、引取機で速度１ｍ／ｍｉｎにて引き取り、カッタで切断した。
【０１２２】
クロスヘッドダイの前面には、巾４００ｍｍ、長さ１５０ｍｍ（内、左右の２枚は５０ｍｍの切り欠き部を有し、ローラ位置をダイス前面より１２０ｍｍまで接近できる）のセラミックヒータを４枚対向させた加熱機を設置した。クロスヘッドダイの軸芯位置と同芯の約４００ｍｍ角、長さ１５０ｍｍの加熱空間を形成し、ヒータは、クロスヘッドダイに対して前後スライドできるように設置した。４枚のヒータはそれぞれ独立して温度制御できるようにした。加熱機ヒータの設定温度は左右および上部を３５０℃とした。被覆ポイントはダイス前面より１１０ｍｍで、この位置での樹脂表面温度は上面中央部で約２２０℃と押し出し直後の温度をほぼ維持していた。
【０１２３】
ローラサイジング装置については、上下ローラのクリアランスは、第一ローラの前二対を３１．５ｍｍとし、３〜７番ローラおよび第二ローラのクリアランスを３１．０ｍｍとした。３１．０ｍｍは硬化後の製品の平均厚み＋０．５ｍｍの値である。左右のローラについては第一ローラの１番、２番を２４１．５ｍｍ、３番以降および第二ローラを２４０．５ｍｍに設定した。２４０．５ｍｍは硬化後の製品の平均巾＋０．５ｍｍである。硬化槽内のローラは上下のみで左右はない。クリアランスの設定は全て３１．０ｍｍとした。
【０１２４】
皺が全くなく、巾方向、長手方向共に平滑な表面で、艶があり、形状精度、被覆／ＦＲＰ間の接着性が良好なＦＲＰ製足場板を得ることができた。巾方向の厚みは２９．９〜３０．６ｍｍと良好な精度を得た。
【０１２５】
《実施例２》
第一ローラのサイジング開始位置を加熱機を出てから（ダイス前面より１８０ｍｍの位置）とした。その他は実施例１と同様にした。被覆ポイントはダイス前面より１１０ｍｍの位置であった。長手方向にガラス繊維の跡（縦筋）が若干見られたが、皺が全くなく、巾方向、長手方向共に平滑な表面で、艶があり、形状精度、被覆／ＦＲＰ間の接着性が良好なＦＲＰ製足場板を得ることができた。巾方向の厚みの精度は２９，８〜３０．６と良好な精度を得た。
【０１２６】
《実施例３》
実施例１で使用した第一ローラサイジング装置の前３対のローラに、テフロン含浸ガラス布（エンボスシート）をベルト状に展張し、左右ローラでベルトの位置ズレを防ぐ構造とした。その他は、実施例１と同様にして製造した。被覆表面にベルトのエンボス模様が転写された意匠性の高い平滑な表面を得ることができた。皺は全くなく、巾方向、長手方向共に平滑な表面で、形状精度、被覆／ＦＲＰ間の接着性が良好なＦＲＰ製足場板を得ることができた。巾方向の厚みの精度は２９．９〜３０．５ｍｍと良好な精度を得た。
【０１２７】
《実施例４》
実施例１で使用した第一ローラサイジング装置の前１対のローラに表面凹凸（エンボス：梨地）加工を施し、テフロンコーティングした。その他は、実施例１と同様にして製造した。被覆表面にローラ表面のエンボス模様が転写された意匠性の高い平滑な表面を得ることができた。皺は全くなく、巾方向、長手方向共に平滑な表面で、形状精度、被覆／ＦＲＰ間の接着性が良好なＦＲＰ製足場板を得ることができた。巾方向の厚みの精度は２９．９〜３０．６ｍｍと良好な精度を得た。
【０１２８】
《比較例１》
被覆後の第一、第二ローラサイジング装置の上ローラ、および、側部ローラを外して使用しなかった以外は、実施例１と同様にした。被覆表面にガラス繊維の跡が縞状に入り、上面および下面の中央部以外および側面のＡＢＳ樹脂とＦＲＰとの接着性が低下した（切断時に被覆が浮く、或いは刃物で簡単に剥離できる）。巾方向の厚みの精度は２９．７〜３１．４ｍｍと斑が大きくなった。
【０１２９】
《比較例２》
硬化槽内サイジング装置（ローラ）の代わりに、浮き上がり防止ローラ（上部ローラのみ、間隔１ｍで硬化槽（８ｍ長）内に設置）を使用した。他は実施例１と同様にして（被覆後のローラサイジングは同様に実施して）製造した。皺は全くなく、巾方向、長手方向共に平滑な表面で、巾方向の厚みの精度は２９．８〜３０．８とほぼ良好な値を得た。しかし、被覆／ＦＲＰ間の接着性については、上面はほぼ良好であったが、下面は側部以外（中央）が低下した。また、巾方向に若干の反りが発生した。切断面を観察すると中芯が傾斜している部分が見られた。
【０１３０】
《比較例３》
被覆後のローラサイジング装置は、比較例１と同様に、上部ローラ、側部ローラを共に使用せず、下部ローラのみ使用した。また、硬化槽内は比較例２と同様に、浮き上がり防止ローラ（上部ローラのみ、間隔１ｍで硬化槽（８ｍ長）内に設置）を使用し、ローラサイジングを行わなかった。
被覆表面にガラス繊維の跡が縞状に入り、上面および下面の中央部以外および側面のＡＢＳ樹脂とＦＲＰとの接着性が低下した。巾方向の厚みの精度は２９．７〜３１．５と悪く、巾方向に若干の反りが発生した。また、切断面を観察すると中芯が傾斜している部分が見られた。
【０１３１】
《比較例４》
被覆加熱器の後に、ローラサイジング装置ではなく、図２４に示す水冷滑りサイジング装置（水槽）を設置して製造した。滑りサイジング部分の長さは８０ｍｍとした。サイジングの前部（導入部）はテーパー状に加工し、テーパー部と直線部の境界に真空吸引口を設けて、被覆ダイ側への水の噴出を防ぐようにした。
【０１３２】
しかし、連続的に安定してサイジング成形することができなかった。被覆樹脂の吐出量が少ない場合、コーナー部の直角性が得られないためコーナーから水走りが起きた。これが拡大して、十分水を吸引できなくなり、水は、被覆を伝わってダイスにまで行き、被覆破れが起きた。吐出量を増やすとサイジング抵抗が大きくなり引取斑が生じるため、巾方向に段差ができた。また、中間的な吐出量としても、工程変動要因（例えば、ガラス繊維束の乱れ）等で厚みに若干の斑が生じると、水走りが発生し、被覆破れに至る。以上のように、サイジングの巾が広い（２４０ｍｍ）ため安定してサイジング成形することができなかった。
【０１３３】
なお、同じく２４０×３０ｍｍのＦＲＰ製足場板の試作にあたり、熱可塑性樹脂被覆、冷却サイジングした後の硬化工程におけるローラサイジングについては以下のようにすることが好ましい。硬化は９５〜１００℃の熱湯中に浸漬する方法とすれば、硬化温度を均一にでき、部分的な斑の無い信頼性の高い方法であり、好適に用いられる。
ローラ間隔は２００ｍｍ以下で、φ４０ｍｍ程度のローラを硬化槽入口から、少なくとも未硬化芯部が硬化する点（試作では０〜６ｍ）までの間は設置する。ローラは上のみでなく、上下一対あるいは交互に設置する。
適当にブロック（各ブロックは１ｍ程度）に分割して位置の制御ができる様にする。また、厚みの厚い部分が来たら開いて、詰まってしまうことを避けるため、逃げの機構を持たせる。左右のローラも同様とする。
ローラ間隔の制御方法、設定可能範囲は被覆後のローラと同様とする。ローラクリアランスは硬化槽入り口付近では広めに設定し、硬化ポイント付近では、平均厚みに設定する。被覆樹脂が冷却固化し、軟化していない間はクリアランスを狭く（製品厚みと同一）すると、樹脂が絞られたり、引取抵抗が増えたりするので好ましくない。
ローラの冷却機構は不要で、自由回転するようにする。
【０１３４】
＝＝＝第５発明＝＝＝
《実施例１》
上記第３発明の《実施例１》に示した方法により、ＡＢＳ樹脂製の中芯を７本横に所定間隔をおいて並列に添設し、ＦＲＰ製の中間層、ＡＢＳ樹脂製の被覆の三層構造を成し、巾２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍの足場板を製造するにあたり、図２５に示す装置により外層の表面にエンボス加工を施した。
【０１３５】
すなわち、上記足場板を引取機で引き取りながら、上下にセラミックヒータが配置され長さが９００ｍｍで３００℃に設定された予備加熱装置を通し、直径２３０φの鉄製のローラ表面にシリコンゴムシート、目開１０ｍｍ、線形２ｍｍの金網を巻き付けた一対の加熱ローラにより金網の目を連続的に外層表面に転写加工した。ローラには２００℃の熱媒オイルを循環させた。また、ローラ前後を外部からセラミックヒータ（設定温度３４０℃）により加熱し、後部は金網との離型のため、エアノズルにより複合中空構造体の表面を冷却するようにした。エア流量は２０，０００ｌ／ｈｒとした。このような方法により、上下の被覆面が均一に凹凸加工された複合中空構造体を得た。
滑り止め効果の評価方法として、適当なサイズに切断した試料を傾斜させ、底に軟質ＰＶＣやゴムシートなどを貼り付けた重りを載せ、傾斜角度を変えて行き、滑り始める時の角度を評価する方法がある。本発明ではこの方法を採用した。
ラボジャッキを傾斜させ、試料の長手方向（引取方向）を傾斜させる方向に置き、この上に市販のスリッパの底（軟質ＰＶＣシート）を貼った重り（重さ、直径の異なるもの２種を使用した）を載せた。ゆっくり、振動を与えないようにして、ハンドルを回して高さを変え、滑りはじめる時の傾斜を評価した。傾斜は正接（ｔａｎ、高さ／底辺）の値で表現した。また、分液ロートを使用して、水を滴下しながら、水濡れ状態でも測定し比較した。市販の合板と比較した測定結果を表６に示す。水濡れ状態においても、傾斜角度４５度以上にしても滑らず、良好な滑り止め効果が得られていることが判った。
【０１３６】

【０１３７】
《比較例１》
金網によるエンボス加工を施さなかった以外は実施例１と同様にして複合中空構造体を製造し、滑りやすさを評価した。結果を表６に示す。水で濡れていない時には滑りにくいが、水で濡れると非常に滑りやすくなることが分かった。
【０１３８】
《比較例２》
実施例１において金網によるエンボス加工時の予備加熱を行わなかった以外、同様にして複合中空構造体を製造し、滑りやすさを評価した。不十分な凹凸であり、水で濡れていない時には効果は認められるものの、水で濡れた時には滑りやすいことが分かった。
【０１３９】
《実施例２》
比較例１で得たエンボス加工をしていない複合中空構造体を長さ３００ｍｍ（巾２４０ｍｍ）に切断し、新東ブレーター株式会社製のマイブラストＭＹ−３０Ａ（商品名）を使用して、表面を以下の条件でサンドブラスト加工した。投射材はアランダム＃２４を使用し、噴射ノズルは８ｍｍφのものを使用した。エア圧力０．４Ｍｐａ（４ｋｇ／ｃｍ^２ ）にて片面を３０秒間、ノズルから約１５０ｍｍの距離で全面に投射した。全面、ほぼ均一にサンドブラスト加工され、実施例１と同様に滑りやすさを評価した。結果を表６に示す。水濡れ無し、水濡れ時ともに、市販の合板と同程度の滑りやすさで実用的には満足できることが判った。
【０１４０】
《比較例３》
投射時間を１０秒とした以外は、実施例２と同様にして、複合中空構造体の片面をサンドブラスト処理した。滑りやすさの評価結果を表６に示す。投射時間が不十分で凹凸が小さいため、十分な滑り止め効果を得ることができなかった。
【０１４１】
《実施例３》
実施例１において、被覆後の第一ローラサイジング装置の１番先頭の１対のローラをエンボスローラ（０．５^Ｗ×１．０^Ｌ×１．０^Ｈでピッチ０．８５ｍｍの凸部を有する）として被覆時に微細なエンボスパターンを付け、実施例１と同様に、引取機後、金網により（目開１０ｍｍ）大きな凹凸を有するエンボスパターンを付けた。表面の意匠性が向上したと同時に、十分な滑り止め効果を得ることができた。
軽量で、高強度、高剛性であり、また、電気絶縁性、耐久性、耐腐食性が良好であり、かつ、足場板として使用した場合、水に濡れても滑りにくいＦＲＰ製足場板を得ることができた。
【０１４２】
＝＝＝第６発明＝＝＝
《実施例》
図２６（ａ）〜（ｄ）に示すＡＢＳ樹脂製のキャップを射出成形した。複合中空構造体の端部断面形状とほぼ同一である巾２４０．５ｍｍ、高さ３０．０ｍｍにして厚みが７．０ｍｍの板状部３０１と、該板状部３０１から突出し各中芯の中空部の上下面に内装する７対の爪状凸部３０３と、両端中空部の端部側面に内装する一対の爪状凸部３０５とを有する。これらの凸部は先端に向かって間隔が拡大するように形成され、先端部は鋭角に面取りされている。一対の面取りされた先端面同士で形成される巾（高さ）は２０．０ｍｍと複合中空構造体の中空部の当該寸法（２２．２ｍｍ）より小さく設定した。また、この爪状凸部３０３の外側（面取りされた外側）の最大巾は２４．０ｍｍと複合中空構造体の中空部の当該寸法より若干小さく設定した。爪状凸部の巾（面取りされた内側の巾）は２０．０ｍｍと複合中空構造体の中芯のストレート部の巾２５ｍｍより５ｍｍ短く設定した。凸部３０３，３０５の突出長さは１８ｍｍとした。また、各々の中空部の上下面に近接する７ヶの長穴３０７（水抜き用の孔）を形成した。
このキャップの爪状凸部外側と板状部の爪の外側に、トルエン、ＭＥＫ等の溶剤を含む接着剤を塗布し、嵌め込んで接着固定した。嵌め込みは容易で、接着剤の固化後、端部にプラスチックハンマーで衝撃を加えても抜けなかった。また、このように端部を処理した長さ３ｍの足場板を高さ２ｍからコンクリート床面に落下させたところ、端部のキャップは変形したものの、本体には損傷が認められなかった。
【０１４３】
《比較例１》
端面処理をしていない複合中空構造体を実施例と同様に落下させた。端部には長さ５０ｍｍ程度にわたって被覆樹脂の割れ、中芯の割れ、ＦＲＰ製中間層の割れ、外層／中間層／中芯間の剥離が観察された。
【０１４４】
《比較例２》
複合中空構造体の各々の中空部に１ヶづつ嵌め込むタイプのキャップを試作し、実施例と同様に接着剤で固定した。凸部の寸法を２９．６×２２．２ｍｍとした。複合中空構造体のロットによっては、寸法交差により、一部の中空部に嵌まらない場合があった。作業時間を要するとともに、キャップを複合中空構造体１枚当たり１４個要しコストが高くなった。
【０１４５】
《比較例３》
各々の中空部の全周に内装する凸部を有する一体型のキャップを試作したところ、ロットによって嵌まらない場合があった。
【０１４６】
《比較例４》
比較例３の７つの凸部のうち、左右と中央の３つを残して他の凸部をなくした形の一体型のキャップを試作した。比較例３よりは少ないものの、ロットによって嵌まらない場合があった。また、接着剤の硬化後、プラスチックハンマーで端部に衝撃を加えたところ、凸部のない部分が浮き、空間ができる場合があった。
【０１４７】
《比較例５》
板状部の外形寸法を複合中空構造体の端部断面形状より若干大きく設定し、該板状部の外周部から複合中空構造体の端部を外側から包み込むように平板部を突出形成したタイプのキャップを試作した。巾２４６ｍｍ、高さ３７ｍｍ（肉厚３ｍｍ）とした。嵌め込み、接着固定は容易で作業性も良好であったが、段差ができるため、複合中空構造体同士が引っかかって運搬時に抜ける場合があった。また、運搬、貯蔵時に複合中空構造体を積載するが、段差があるため、作業性に劣り、傾きが生じたりして崩れる場合があった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１発明にかかる繊維強化複合中空構造体の製造装置を示す概略図である。
【図２】 図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、実施例１による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図３】図３は、実施例１により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、実施例３による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、実施例９による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図６】図６は、実施例９により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図７】図７は、比較例２により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図８】図８は、実施例１０により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｆ）は、実施例１０による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図１０】図１０は、比較例３により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図１１】図１１は、実施例１１により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｆ）は、実施例１１による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図１３】図１３は、実施例１２により最終的に得られた繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図１４】図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、実施例１２による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図１５】図１５は、実施例１３により最終的に得られる繊維強化複合中空構造体の側面図である。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｆ）は、実施例１３による分散ガイドおよび絞りノズルの形態を示す正面図である。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｅ）は、第２発明に用いられる絞りノズルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを示す正面図である。
【図１８】図１８は、実施例１〜３，比較例１，２により最終的に得られた繊維強化複合パイプの側面図である。
【図１９】図１９は、第３発明の一実施例による製造装置を含む製造工程ラインの一部の側断面図である。
【図２０】図２０（ａ）（ｂ）は、第３発明の一実施例によるジャケットノズルの正面図，Ａ−Ａ線断面図である。
【図２１】図２１（ａ）（ｂ）は、第３発明の一実施例による製造装置の側面図，正面図である。
【図２２】図２２（ａ）〜（ｃ）は、第４発明の一実施例によるローラサイジング装置の正面図、平面図、側面図である。
【図２３】図２３（ａ）（ｂ）は硬化槽内ローラサイジング装置の平面図および側面図である。
【図２４】図２４（ａ）（ｂ）は、滑りサイジング水槽の平面図および側面図である。
【図２５】図２５は、第５発明にかかるエンボス加工装置の側面図である。
【図２６】図２６（ａ）〜（ｄ）は、第６発明にかかるキャップの正面図、側面図、裏面図、（ａ）の拡大された断面図である。

Claims (2)

1. 熱可塑性樹脂からなり、軸方向に略平行且つ相互に近接して配置された複数の中空状中芯と、これら複数の中空状中芯の間およびその外表面に形成された熱硬化性樹脂からなる中間層と、該中間層の外周を被覆一体化するように形成された熱可塑性樹脂からなる外層と、を有する繊維強化複合中空構造体の製造方法であって、
   ドラフトタイプのクロスヘッドダイを使用するとともに、このクロスヘッドダイの吐出口から被覆ポイントまでの適宜な位置で、前記中空状中芯と未硬化状のＦＲＰ中間層とからなる未硬化状芯部の周囲に熱可塑性樹脂を押出加熱被覆する際に、
   被覆する熱可塑性樹脂の溶融押出直後に加熱機で前記熱可塑性樹脂を加熱するとともに、前記クロスヘッドダイの内部にある前記未硬化状芯部を適宜なシール手段でシールし、引出された前記未硬化状芯部とダイから吐出された前記熱可塑性樹脂とで形成される実質的に密閉された空間の下部から真空引きを行いつつドラフトをかけて前記加熱機の内部もしくは外部で前記未硬化状芯部に前記熱可塑性樹脂を加熱被覆することを特徴とする繊維強化複合中空構造体の製造方法。
2. 熱可塑性樹脂からなり、軸方向に略平行且つ相互に近接して配置された複数の中空状中芯と、これら複数の中空状中芯の間およびその外表面に形成された熱硬化性樹脂からなる中間層と、該中間層の外周を被覆一体化するように形成された熱可塑性樹脂からなる外層と、を有する繊維強化複合中空構造体の製造装置であって、
   前記中空状中芯と未硬化状のＦＲＰ中間層とからなる未硬化状芯部に熱可塑性樹脂を押出加熱被覆する際に、
   ドラフトタイプのクロスヘッドダイと、このクロスヘッドダイの吐出口から被覆ポイントまでの適宜な位置で前記未硬化状芯部の周囲に配設した加熱機と、前記クロスヘッドダイの内部にある前記未硬化状芯部をシールするためのシール手段と、引出された前記未硬化状芯部とダイから吐出された前記熱可塑性樹脂とで形成される実質的に密閉された空間の下部から真空引きを行いつつドラフトをかけて前記加熱機の内部もしくは外部で前記未硬化状芯部に前記熱可塑性樹脂を被覆する被覆手段とを備え、被覆する熱可塑性樹脂の溶融押出直後に前記加熱機で前記熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする繊維強化複合中空構造体の製造装置。

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