JPH02141229A - 繊維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形方法 - Google Patents

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〕 本発明は、ＩＪＡＭ強化熱硬化性樹脂からなる曲管を成
形する方法に関するものである。この方法で成形された
曲管は、例えばウィンドサーフィンのブーム、自転車の
フロントフォーク、レース用スキーポール、アンテナ等
に応用される。

〔従来技術及び問題点〕

従来、繊維強化熱硬化性樹脂製曲管を成形する場合、プ
リプレグを用いて、一般に外型の内側から圧力をかけて
成形Ｊる方法が採用されている（例えば特開昭５１−３
４９６８号公報）。

この方法では、内側から圧力をかける方法として、空気
、発泡材等を用いるため、成形後バイブ内部にデユープ
、発泡材等が残る場合があり、その結果、軽Ｍ化効果が
小さく、がっ、曲管内側に他のパイプ、金属エンド部材
等を挿入、接着することが困難になる。また、目的とす
る曲管径に合わせてプリプレグを積層することが難しい
ため、成形後の曲管に肉厚斑（むら）や内径斑が生じる
。さらに、外型は成形物内側からかける圧力に耐えるよ
う強固にする必要があるため、金型費が高くなるという
問題がある。

一定の緩やかな曲率の繊維強化熱硬化性樹脂製曲管であ
れば、金属製マンドレルで“成形、脱芯できる可能性は
あるが、この場合プリプレグの積層は曲がった金ｆｉｌ
Ｊマンドレルに行うため、操作が大変難しい。そして、
不規則な曲率を持つ繊維強化熱硬化性樹脂製曲管は、金
属製マンドレルを用いた場合、脱芯することができない
という問題がある。

（発明の目的） 本発明の目的とするところは、上記の如き問題点を解決
し、肉厚均一、経用で、内面精度が優れたｍ雑強化熱硬
化性樹脂製曲管を、安価かつ容易に成形することである
。

〔発明の構成及び作用〕

本発明は下記の通りである。

繊維強化熱硬化性樹脂製曲管を成形する方法において、
曲げ弾性率１５〜４００ｋ（］　／１１１＋１１’　、
熱膨張係数４．５Ｘ１０　　’　／℃以上の合成樹脂製
マンドレルにプリプレグをａ層し、所定の曲率に賦形し
、続いて、加圧、加熱してマトリックス樹脂を硬化させ
た後、該合成樹脂製マンドレルを引き汰くことを特徴と
する繊維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形方法。

本発明は、可とう性に富む合成樹脂製マンドレルを真直
ぐな状態でプリプレグを積層した後、所定の曲率に賦形
し、熱収縮テープで圧力をかけ、所定温度で加熱してマ
トリックス樹脂を硬化させ、続いて、合成樹脂製マンド
レルを引き抜くことによりｍＨ強化熱硬化性樹脂製曲管
を得る方法である。

合成樹脂製マンドレルは可どう性に富むため、不規則な
曲率を持つ繊維強化熱硬化性樹脂製曲管も成形後容易に
引きｊ友くことができる。

本発明においてプリプレグの積層は、弾性率が１５〜４
００ｋｏ　／ｍ１１’の合成樹脂製マンドレルに行う。

このため、積層は機械で容易に行うことができ、肉厚の
均一なｍ紺強化熱硬化性樹脂製曲管を作ることができる
。

ここで使用する合成樹脂製マンドレルは、曲げ弾性率が
１５ｋｇ／ｍｆｆ１’未満の場合、マンドレルが柔らか
すぎて、積層、成形時につぶれて変形してしまい、精度
の良い繊維強化熱硬化性樹脂製曲管は得られない。曲げ
弾性率が４００ｋ（１７ｍｍ）超の場合、固ずきるため
合成樹脂製マンドレルを所定の曲率に賦形すること、及
び、７１へワックス樹脂の硬化後引き広くことが困難に
なる。

本発明で用いる合成樹脂製７ンドレルは、熱膨張係数４
，５Ｘ　１０〜５／℃以ｊ−のちのである。

本発明で使用するマンドレルの熱膨張係数は、ｍｓ強化
熱硬化性樹脂より大きいため、成形後の脱芯時にはマン
ドレルと繊維強化熱硬化性樹脂の間に隙間が生じ脱芯を
容易に７６゜ｍＭ１強化熱硬化性樹脂の熱膨張係数はＯ
〜３×１０’／℃と小さいため、通常、マンドレルに用
いる材料は、この観点のみからすれば３×１０−％／℃
以上の熱膨張係数を有していればよいことになる。しか
し、繊維強化熱硬化性樹脂とマンドレルの熱膨張係数の
差が小さいと脱芯時の抵抗が大きいため、本発明ではマ
ンドレルの材質に熱膨張係数が４．５ｘｌＯ’　／’Ｃ
以上のものを用いる。

本発明において使用する合成樹脂製マンドレルの材料と
しては、例えばポリメチルペンテン、ポリプロピレン、
ポリアミド、高密度ポリエチレン、ポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリアセタール、ボリアリ
レート、ふっ素樹脂等が挙げられる。

マンドレルは、この繊維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形
に繰り返し使用できる。

次に、プリプレグは、炭素繊維、ガラス繊維、炭化珪素
繊維、ボロン繊維、アラミド械ｍ等の補強ｕＡ維に熱硬
化性樹脂、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド
樹脂、フラン樹脂等を含浸させたものである。

このプリプレグの形態としては、連ＩＩｋｌｉ維が一方
向に配列した一方向引き揃えプリプレグやストランドプ
リプレグや不織布、フェルト、織物、編物、組紐等のプ
リプレグである。

（発明の効果） 本発明のｍ維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形方法によれ
ば、繊維強化熱硬化性樹脂製曲管を安価かつ容易に成形
することができ、曲管の内面精度の優れた肉Ｊりの均一
な繊維強化熱硬化性樹脂製曲恒を成形することができる
。

使用するマンドレルは、軽量であるため作業性がよく、
繰り返し使用できるので経済的である。

また、プリプレグが所定のＩＩ角度に積層されるため、
この方法で成形された曲管は強化繊維の補強効果を十分
に発揮した機械的特性の優れた繊維強化熱硬化性樹脂製
曲管を成形することができる。

〔実施例〕

実施例１ 高強度タイプの炭素繊維を一方向に引き揃えたエポキシ
樹脂プリプレグ〔東邦レーヨン（株）社％　Ｑ　−１１
１２）を、第１図のような外径２９ｍａｒのポリメチル
ペンテン樹脂製マンドレル（曲げ弾性率２５ｋｇ／＋＋
＋ｍ’　、熱膨張係数１１．７Ｘ　１０−’　／℃）に
、該マンドレルが第２図のように貞直ぐな状態で軸方向
に対し内層を±４５°、外層をＯｏの繊維角度で８％層
した。

これを真直ぐな形状のまま熱収縮テープでラッピングを
行い、成形時に第３図の形状を有するように賦形した。

この時の最小曲率は６０ｍｍである。

これを１３０℃、１２０分間熱処理してマトリックス樹
脂を硬化させ、冷却後該マンドレルを引き抜くことによ
り、第３図のようなｍ維強化熱硬化性樹脂製曲管を得た
。１ｑられた曲管は、内面精度が優れており外観もしわ
がなく肉厚が均であった。

このポリメチルペンテン樹脂製マンドレルは、可どう性
があるため不規則な曲率の繊維強化熱硬化性樹脂製曲管
の成形、マンドレルの引ぎ扱きが容易であり、引き扱い
た後のマンドレルに傷もなく、繰り返し使用できる。

実施例２ 高強度タイプの炭素繊維を一方向に引き揃えたエポキシ
樹脂プリプレグ〔東邦レーヨン（株）社製Ｑ　−１１１
２）を、第１図のような外径２６ｍｍのナイロン６樹脂
製マンドレル（曲げ弾性率７０に９、／ｍ１ｌｌ’　、
熱膨張係数８ｘｌＯ−５／℃）に、該マンドレルが第２
図のように真直ぐな状態で軸方向に対し内層を±４５°
、外層をＯｏの繊維角度で積層した。

これを貞１１ぐな形状のまま熱収縮テープでラッピング
を行い、成形時に第３図の形状を有するように賦形した
。この時の最小曲率は６００ｍｍである。

これを１３０℃、１２０分間熱処理してマトリックス樹
脂を硬化させ、冷部後該マンドレルを引き扱くことによ
り、第３図のような繊維強化熱硬化性樹脂製曲管を得た
。得られた曲管は、内面精度が優れており外観もしわが
なく肉厚が均一であった。

このナイロン６樹脂製マンドレルは、可どう性があるた
め不規則な曲率の繊維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形、
マンドレルの引き扱きが容易であり、引き扱いた後のマ
ンドレルに傷もなく、繰り返し使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法で用いるマンドレルの斜視図であ
る。 第２図は、第１図に成形材料をきき付（）た状態を示す
斜視図である。 第３図は、第２図に示したマンドレルに成形）４料を巻
き付けたものに曲率をつけて賦形したちのである。 第４図は、第３図で曲率をつけて賦形したものを、マト
リックス樹脂が硬化後マンドレルを引き抜いたものであ
る。 図面において １：合成樹脂製マンドレル ２：＠維強化熱硬化性樹脂 ３：熱収縮テープ Ｒ：最小曲率（ｎ＋ｍ） 特許出願人　　東邦レーヨン）＊六会社代理人弁理士　
　土　居　三　部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維強化熱硬化性樹脂製曲管を成形する方法にお
   いて、曲げ弾性率１５〜４００ｋｇ／ｍｍ＾２、熱膨張
   係数４．５×１０＾−＾５／℃以上の合成樹脂製マンド
   レルにプリプレグを積層し、所定の曲率に賦形し、続い
   て、加圧、加熱してマトリックス樹脂を硬化させた後、
   該合成樹脂製マンドレルを引き抜くことを特徴とする繊
   維強化熱硬化性樹脂製曲管の成形方法。