JPH02165930A - 繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法 - 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、熱可塑性合成樹脂管の外面に補強繊維が巻回
された繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、補強繊維を合成樹脂管の外面に巻回してなる複合
管は知られている０例えば、特公昭６２−７７３号公報
には、押出機で押し出し成形された合成樹脂管の外面に
、ポリエステル樹脂が含浸されたガラスロービング等の
補強繊維を巻回して複合管を製造する方法が開示されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 従来の方法においては、合成樹脂管の回りに補強繊維を
巻回するにあたって、押出機から押し出された直後の合
成樹脂管に補強繊維を巻き付けると合成樹脂管がその巻
き付は力で変形するので、合成樹脂管を冷却装置で一旦
冷却して固化させた後、補強繊維を巻回し、それから補
強繊維に含浸された合成樹脂を硬化させるようにしてお
り、従って従来の方法では合成樹脂管の外面に補強繊維
を巻回するまでの間に冷却操作が必要であるので、合成
樹脂管の送り速度を早くすることはできなかった。

また、上記した方法において、補強繊維に含浸している
合成樹脂は熱硬化性樹脂であって、この熱硬化性樹脂の
反応硬化速度は熱可塑性樹脂の固化速度に比して遅いた
めに、複合管の生産性を上げることはできず、また生産
性を上げるために樹脂の硬イビ温度を上げた場合には、
内部の熱可塑性樹脂管が軟化あるいは溶融して真円形状
の複合管が得られないという欠点があった。さらに、内
部の管は上記したように熱可塑性樹脂にて形成され、外
層は熱硬化性樹脂にて形成されているために、合成樹脂
管と外層との接着性が充分でないという欠点をも有して
いた。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、熱可塑性樹脂管と外層と
の接着性に優れている上に、生産性を高めることができ
る繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明の繊維強化合成樹脂管の製造方法は、多数の連続
するフラメントよりなる補強繊維に熱可塑性合成樹脂が
保持されてなる繊維複合体を、押出機の金型より連続的
に押し出し成形された熱可塑性樹脂管の外面に巻き付け
、次いで加熱して熱可塑性樹脂管の外面に繊維複合体を
融着一体止する繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法であ
って、上記押出機の金型に、金型の樹脂出口より押し出
し方向へ突出する内コアを設け、少なくともこの内コア
の外側位置で上記繊維複合体を熱可塑性樹脂管の外面に
巻き付けることを特徴としており、そのことにより上記
目的が達成される。

第１図には本発明に使用される製造装置の一例が示され
ている。

この装置は、熱可塑性樹脂を押し出す押出機１と、この
押出機１の先端に取り付けられており、中空の熱可塑性
樹脂管１６を押し出す成形金型２と、成形金型２より押
し出された熱可塑性樹脂管１６の外面に繊維複合体６．
９を巻回する巻回装置２０．２１と、熱可塑性樹脂管１
６の外面に繊維複合体６．９が巻回された筒状体１６ａ
の外面にさらに樹脂層を被覆するために樹脂を押し出す
押出機１１と、この押出機１１の先端に取り付けられた
クロスヘツドダイ１２と、水槽等の冷却装置１４と、引
き取り機１５とを備えている。

上記押出機ｌは、通常熱可塑性樹脂管の成形に用いられ
るものすべてが使用され、その金型出口より押し出し方
向へ内コア１０が突設されている。

この内コア１０の突出長さは特に限定されないが、熱可
塑性樹脂管１６の外面に繊維複合体６．９を充分な距離
巻回できる程度であればよい。

上記巻回装置２０．２１は、繊維複合体６．９が巻回さ
れたロール５．８を支持する支軸４．７を有しており、
熱可塑性樹脂管１６の周囲を回転することで、各ロール
５．８から繊維複合体６．９が順次巻外されるようにな
っている。また、第１図に示すように、巻回装置２０．
２１は熱可塑性樹脂管１６の両側に一対配設され、ロー
ル５．８から巻外された繊維複合体６．９が熱可塑性樹
脂管１６の軸方向に対して傾斜するよう巻回装置２０．
２１の支軸４．７は適宜角度をもって配置されており、
かつ両ロール５．８は熱可塑性樹脂管１６の回りを互い
に反対方向へ回転するように構成されている。このよう
にすれば、第２図に示すように、熱可塑性樹脂管１６の
外周に繊維複合体６．９は組紐状に巻回されることにな
り、耐内圧性の優れた熱可塑性樹脂管１６が得られる。

上記巻回装置２０．２１としては、通常用いられ組紐成
形機が用いられる。また、巻回装置は一個設けてもよく
、また３個以上設けてもよい、上記加熱装置３ａ、３ｂ
は繊維複合体６，９が巻回される部分に配設されている
。

上記クロスへラドダイ１２の導入口の形状は、筒状体１
６ａの外径よりやや大きく設定され、また押出機１１よ
り押しだされる樹脂は前述の押出機１がら押し出される
樹脂と同様、熱可塑性樹脂が用いられる。

次に、上記装置を用いて本発明の繊維強化熱可塑性樹脂
管を製造する方法を説明する。

押出機１から押し出された熱可塑性樹脂は、金型２を通
過することで熱可塑性樹脂管１６が形成される。なお、
熱可塑性樹脂管１６の形状は、金型２の形状によって円
筒状、角筒状等であってもよい。

上記熱可塑性樹脂はポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ＡＢＳ樹脂等が用いられ、特に制限
されない、後述する繊維複合体６．９に含浸させる樹脂
と同系統の樹脂を使用すると、熱可塑性樹脂管１６と、
繊維複合体６．９との相互の融着が容易となる。

また、上記熱可塑性樹脂管１６は上記から選択される樹
脂を複数層積層してなる複層体であってもよい０例えば
、熱可塑性樹脂管１６を３層構成として、内層がポリ塩
化ビニル樹脂で形成され、中間層がホットメルト接着剤
で形成され、外層がポリプロピレンで形成された構成と
し、熱可塑性樹脂管１６に巻回される繊維複合体６．９
の樹脂成分をポリプロピレンとしてもよい。

次に、上記熱可塑性樹脂管１６の外面に巻回装置２０．
２１から樹脂を含浸する繊維複合体６．９を巻回すると
共に、加熱装置３ａ、３ｂで樹脂を加熱溶融させて熱可
塑性樹脂管１６と繊維複合体６．９とを一体化させる０
本発明で用いられる繊維複合体６．９は、紐状もしくは
テープ状として用いられる。

その太さや、大きさは特に制限されないが、紐状の繊維
複合体６．９を用いる場合には、直径１〜１０ｍｍ程度
のものが好適に用いられ、テープ状の繊維複合体が用い
られる場合には、厚み０．１〜５ｍｍ程度、幅は熱可塑
性樹脂管周長の１／１００〜１１５程度のものが好適に
用いられる。また、これらは繊維複合体６．９の熱可塑
性樹脂管１６の軸方向に対する港口角度、巻き密度、熱
可塑性樹脂管１６周長等の関係から適宜設定される。上
記補強繊維としては、多数の連続するフィラメントより
なるものが用いられ、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、
金属繊維、樹脂繊維等のロービングやヤーンが用いられ
、含浸樹脂としては上記した熱可塑性樹脂が用いられる
。補強繊維に熱可塑性樹脂を保持させるには、熱可塑性
樹脂を含む液に補強繊維を含浸させた後乾燥して熱可塑
性樹脂を付着させ、あるいは補強繊維に熱可塑性樹脂の
粉末を付着させればよい。

次に、熱可塑性樹脂管１６の外面に巻回された繊維複合
体６．９は上記加熱装置３ａ、３ｂによって熱可塑性樹
脂管１６表面で加熱されて熱可塑性樹脂管１６表面に沿
うように軟化され、熱可塑性樹脂管１６と融着一体止さ
れる。ここで、繊維複合体６．９の融着強度を上げるた
めに、ロール状の押し付は具を繊維複合体６．９の外側
に配設し、押し付は具て゛繊維複合体６．９を押圧しな
がら熱可塑性樹脂管１６に巻回融着させてもよい。

次に、このようにして繊維複合体６．９が巻回された筒
状体１６ａは、クロスへラドダイ１２へ導かれて筒状体
１６ａの外面に、合成樹脂が被覆されて外層１６ｂが形
成される。ここでは、上記繊維複合体６．９に含浸され
た樹脂と同質の熱可塑性樹脂がＴＩｌ、覆されるのが好
ましく、外層１６ｂは筒状体１６ａの外面に強固に接着
することになる。その後、冷却装置１４へ供給されて冷
却され、続いて引き取り機１５で引き取られて繊維強化
熱可塑性樹脂管１３が得られる。

このようにして、熱可塑性樹脂管１６の外面に繊維複合
体６．９が被覆一体止された耐圧強度の高い繊維強化熱
可塑性樹脂管１３が得られる。また、それぞれの層の合
成樹脂を適宜選択するこことにより、耐熱性、耐薬品性
、剛性等のバランスを適宜設計しうる熱可塑性樹脂管１
３を得ることができる０例えば、繊維複合体６．９をガ
ラス繊維にポリプロピレンを保持させて形成し、熱可塑
性樹脂管１６の内層をポリプロピレンで形成し、中間層
をホットメルト層で形成し、外層をポリ塩化ビニル樹脂
で形成することにより、耐薬品性を有する内層、耐熱及
び剛性を有する中間層、耐候性を有する外層で構成され
た熱可塑性樹脂管１６を得ることができる。また、熱可
塑性樹脂管１６の内層をポリ塩化ビニル樹脂で形成し、
外層をポリプロピレンとしてもよい。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

実施例１ 第１図に示した装置を用い、巻回装置！ｉ’２０．２１
の支軸４．７にそれぞれ、ガラス繊維にポリ塩化ビニル
樹脂の粉末を付着させ融着させてなるテープ６．９を巻
回したロール５．８をセットした。このテープ６．９の
厚みは０．３ｍｍ、幅は３０ｍｍであった。

押出機１から１７０℃に温度制御された金型２に塩化ビ
ニル樹脂を送り、内コア１０（外径９０ｍｍ）の外周面
に沿って外径１００ｍｍの熱可塑性樹脂管１６を押し出
した。その内コア１０が存在する箇所において、ロール
５．８からテープ６．９を巻出し、熱可塑性樹脂管１６
の外面にヒーター３ａ及び３ｂで約１７０℃に加熱しな
がら巻き付けた。これを１７０℃に温度制御されたクロ
スヘツドダイ１２に導き、押出機１１より押し出された
ポリ塩化ビニル樹脂を被覆積層し、外層１６ｂが形成さ
れた複合管１３を連続的に成形し、次いで冷却水槽１４
により冷却固化し、引き取り機１５により引き取って、
３層構造の複合管１３を得た。

得られた複合管１３の外径は１０８ｍｍであった。また
、複合管１３は、熱可塑性樹脂管１６、繊維複合体６．
９及び外層１６ｂ間の接着性がよく、耐衝撃性、低熱伸
縮性、耐内圧、外圧性に優れているものであった。

（発明の効果〉 本発明の繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法は上述の通
りであり、内コアの部分で熱可塑性樹脂管の回りに繊維
複合体を巻回することによって、軟化状態の熱可塑性樹
脂管が変形することなく繊維複合体を巻回することがで
き、従来のように管を一旦冷却する必要がなくて繊維強
化熱可塑性樹脂管の生産性を高めることができる。しか
も、熱可塑性樹脂管、繊維複合体の含浸樹脂がそれぞれ
熱可塑性樹脂であるために、接着性よく補強繊維を熱可
塑性樹脂管の外面に被覆一体止することができると共に
、熱融着加工が容易な複合体が得られる。

、・・　　　　′ｆ古口 第１図は本発明の繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法に
用いられる製造装置の一実施例を示す概略説明図、第２
図は熱可塑性樹脂管に補強繊維複合体が巻回された状態
の要部の正面図である。

１・・・押出装置、２・・・金型、６．９・・・繊維複
合体、１０・・・内コア、１６・・・熱可塑性樹脂管。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多数の連続するフラメントよりなる補強繊維に熱可
   塑性合成樹脂が保持されてなる繊維複合体を、押出機の
   金型より連続的に押し出し成形された熱可塑性樹脂管の
   外面に巻き付け、次いで加熱して熱可塑性樹脂管の外面
   に繊維複合体を融着一体化する繊維強化熱可塑性樹脂管
   の製造方法であって、上記押出機の金型に、金型の樹脂
   出口より押し出し方向へ突出する内コアを設け、少なく
   ともこの内コアの外側位置で上記繊維複合体を熱可塑性
   樹脂管の外面に巻き付けることを特徴とする繊維強化熱
   可塑性樹脂管の製造方法。