JPH0326531A - 三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプの製造方法及び該方法で使用する賦形ノズル - 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、三層構造の繊維強化プラスチック製角バイブ
の製造方法及び該方法で使用する賦形ノズルに係わり、
特に建設または土木工事用コンクリート型枠支持管とし
て使用するのに好適な三層構造の繊維強化プラスチック
製角パイプの製造方法及び該方法で使用する賦形ノズル
に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

建設または土木工事において、コンクリートを打設する
際、コンクリート型枠の組立はバタ材として呼ばれる支
持管によって行われる。この支持管としては、鉄製およ
びアルミ製のものが一般的であるが、最近、繊維強化プ
ラスチック製パイプが使用されるようになって来た。こ
のプラスチック製パイプは、ガラス繊維等の補強繊維で
補強されているため、所定の機械的強度を有するという
利点のほかに、軽量で、腐食しにくく、コンクリートが
付着しにくいという利点がある．このパイプは熱可塑性
樹脂からなる内層、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体的に
結着してなる中間層、および熱可塑性樹脂からなる外層
の三層構造となっており、その製造は次のようにして行
われる。先ず、内層を構成する熱可塑性樹脂を第１の押
出し機によりパイプ状に押出して連続的に成形し、冷却
固化する。次に、この内層の外周に中間層を構成する液
状熱硬化性樹脂含浸補強繊維を、連続的に押出されて来
るパイプ状内層の外周に連続的に被覆して所定の断面形
状に賦形する。そして外層を構成する熱可塑性樹脂を第
２の押出し機によって更に被覆する。このようにして連
続的に成形されたバイブ状物を直ちに冷却水に入れ、外
層の熱可塑性樹脂を冷却固化し、次いで同一ライン上に
配置されている熱湯槽中を通過させ、中間層の熱硬化性
樹脂を加熱硬化させる。これにより、三層構造のバイブ
が得られる。

上記製造方法によって断面形状が円形のプラスチック製
パイプを製造する場合には、各部の厚さが均一に成形さ
れれば、賦形された断面形状を変形しようとする力（例
えば、中間層賦形直後の内層の反発力、外層冷却時の収
縮力等）が発生してもこの力は各部に均一に分散し、体
積を最小にするように、すなわち断面形状が円形になる
ように作用する．従って、製品の変形（例えば楕円形等
）はほとんど生じない． しかし、断面が矩形のパイプを製造する場合゜には、第
４図に示すように、パイプの断面形状が変形する．すな
わち、先ず第１に、中間層２０が賦形ノズルから出た直
後、既に冷却固化している内層２１の反発力によって、
中間層２０が外側へ膨らむ。この場合、中間層２０の角
部と辺部では、角部の変形が少なく、辺部が凸状に大き
く湾曲する。更に、外層２２冷却時には中間層２０が固
まっていないので、外層２２冷却による収縮力が外層２
２と中間層２０を変形させる．この収縮変形力は体積を
最小にするように作用するので、辺部は益々大きく凸状
に湾曲し、角部は丸くなる．このようにして変形した角
パイプは、建設または土木工事用コンクリート型枠支持
管として使用するときに、次のような問題点がある．角
パイプは現場で、その辺部が他の角パイプ、他の材料、
接合部材等に接合されるが、辺部が上記のように凸状に
湾曲していると、パイプの組立寸法の狂い、ひいては型
枠組立寸法の狂いを生じる。また、凸状辺部の中央部に
応力集中が生じ、強度が低下するという問題点がある。

更に、保管や運搬のために角パイプを段積みして重ねる
ときに、湾曲凸状部が安定性を悪くするという問題点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような問題点を除去するためになされた
ものであり、その目的は、辺部や角部の変形が小さい、
三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプの製造方法
、及び該方法で使用する賦形ノズルを提供することであ
る。

〔目的を達或するための手段〕

この目的を達威するために、本発明では、熱可塑性樹脂
の内層を連続的に威形し、その外周に中間層を構成する
液状熱硬化性樹脂含漫補強繊維を賦形ノズルで連続的に
所定断面形状に賦形した後、外層を構成する熱可塑性樹
脂を被覆および冷却し、その後中間層の熱硬化性樹脂を
加熱硬化することによる、内層、中間層および外層から
なる三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプの製造
方法は、中間層を賦形する際に、中間層の各辺部を、得
ようとする形状よりも凹状に湾曲させて賦形することを
特徴とする。

この場合、中間層の賦形は、設計上の最終絞り断面積に
対応した最後の賦形ノズルの断面積を１００とするとき
、その前に断面積が９０〜１００である賦形ノズルを配
置して、段階的に行うことが望ましい． 更に、三層構造の繊維強化プラスチック製角バイブを製
造するときに、中間層の液状熱硬化性樹脂含浸補強繊維
を連続的に所定断面形状に賦形するために使用する賦形
ノズルは、賦形ノズルの内面の各辺部が内側へ凸状に湾
曲するように形或されていることを特徴とする。この場
合、最後の賦形ノズルの湾曲凸状部の最大高さは各辺部
の長さの０．２〜２．５％であることが望ましい。

〔実施例〕

次に、図を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。

第１図は、建設または土木工事用コンクリート型枠支持
管として使用される、本実施例による三層構造の繊維強
化プラスチック製角バイブ１の横断面を示している． この角パイプ１は中間層２、内層３および外層４からな
っている。中間層２は補強繊維を熱硬化製樹脂で一体的
に結着してなるものである。この熱硬化製樹脂としては
不飽和ポリエステル樹脂が望ましい。また、補強繊維と
しては、角パイプの剛性を向上させるために、長繊維束
を使用するのが望ましく、その繊維としては、ポリエス
テル、ナイロン、ビニロン、ポリエチレン、ボリブロビ
レン、芳香族ポリアξド等の有機合戒繊維や、ガラス繊
維、炭素繊維等の無機繊維を使用するのが好ましい。

中間層２の内側と外側は、熱可塑性樹脂からなる前記内
層３と外層４によって被覆されている。

内層３および外層４を構成する熱可塑性樹脂としては、
中間層２のマトリックスである熱可塑性樹脂（例えば不
飽和ポリエステル樹脂）と化学的親和性を有するものが
使用され、このような熱可塑性樹脂としては、アクリロ
ニトリルーブタジエンースチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、
アクリロニトリルースチレン樹脂（Ａｓ樹脂）、アクリ
ロニトリルーアクリリックースチレン樹脂（ＡＡＳ樹脂
）、ボリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリカーボネート
樹脂（ＰＣ樹脂）等が挙げられる。

第２図は上記構造の角パイブｌを製造するための装置を
概略的に示し，，第３図は中間Ｎ２の賦形のために使用
される賦形ノズルの横断面を示している。

角パイブ１を製造する場合には、先ず、内層３を構成す
る熱可塑性樹脂を第１の押出し機５によりパイプ状に押
出して連続的に成形し、冷却槽６で冷却固化する。次に
、補強繊維供給部７から供給されかつ液状熱硬化性樹脂
（例えば不飽和ポリエステル）８を含浸させた補強繊維
（例えばガラス繊維）９を、連続的に押出されて来る前
記パイプ状内層３の外周に連続的に被覆して所定の断面
形状に賦形し、中間Ｊｉｉ２を形或する。その際、複数
の賦形ノズル１０により、約２倍位の断面積から余剰熱
硬化性樹脂８を取り除きながら徐々に断面積を絞って行
く。そのため、賦形ノズル１０はその開口断面積が徐々
に小さくなっている。賦形ノズル１０は更に、第３図に
示すように、その内面の各辺部１１が内側へ凸状に湾曲
するように形成されている。それによって、中間層２の
各辺部は、得ようとする形状よりも凹状に湾曲するよう
賦形される。

また、賦形ノズルは開口断面積を徐々に小さくするが、
この場合中間層２の最終外径に対応した最後の賦形ノズ
ル１０ａの開口断面積を１００とするとき、最後の賦形
ノズル１０ａの手前に、最後の賦形ノズルよりも余剰樹
脂の絞り率が高い９０〜１００の開口断面積を有する賦
形ノズルを複数個配置し、賦形することが望ましい。

中間層２は更に、第２の押出し機１２によって、外層４
を構成する熱可塑性樹脂で被覆される。このようにして
連続的に威形されたパイプ状物を直ちに冷却槽１３に入
れ、外層４の熱可塑性樹脂を冷却固化し、次いで同一ラ
イン上に配置されている熱湯槽工４中を通過させ、中間
層２の熱硬化性樹脂を加熱硬化させる。パイプは更に、
冷却槽１５と引取機１６を通過した後、定尺カッタ１７
で一定寸法に切断される。

上記製造方法では、中間Ｎ２は賦形ノズル１０によって
その辺部が内側へ凹状に湾曲するように賦形される。従
って、賦形ノズル１０から出た直後の内Ｎ３による反発
力や、外層４冷却時の収縮力によって、中間層２や外Ｆ
！４に変形が生じても、前記中間層２の凹状湾曲部がこ
の変形を吸収するので、第１図に示すような所定断面形
状の角パイプが得られる．すなわち、中間層賦形以降の
中間層２と外層４の変形を考慮し、予め、中間層賦形時
に、変形と逆の形状を中間層２に賦形したので、最終角
パイプ製品は辺部が膨らんだり、角が丸くなることがな
い。

厚みが４〜６ｍｍで５０〜６０ｎｍ角の角バイブを上記
製造方法で多種類製造した結果、最後の賦形ノズル１０
ａの湾曲凸状部の最大高さｈが各辺部１１の長さｌの０
．２〜２．５％であるときに、外層４の湾曲凸状部の最
大高さまたは湾曲凹状部の最大深さを±０．４ｍの範囲
に抑えることができた．このように、外層４の変形量が
±０．４、園であると、角パイプｌを建設または土木工
事用コンクリート型枠支持管として支障なく使用できる
ことが判った．更に、最後の賦形ノズル１０ａの湾曲凸
状部の最大高さｈが各辺部ｌ１の長さｌの０．５〜２．
０％であると、外Ｎ４の湾曲凸状部の最大高さまたは湾
曲凹状部の最大深さを±０．３　ｍｍの範囲に抑えるこ
とができ、一層好ましいことが判った。

更に、最後の賦形ノズル１０ａの手前の若干の賦形ノズ
ル１０を、最後の賦形ノズル１０ａよりも絞るようにす
ると、一層効果があることが判った。この場合、最後の
賦形ノズルの開口断面積を１００とすると、その手前の
賦形ノズル１０の開口断面積は例えば次のように設定さ
れる。

径開　　　閉口断面積 ５８．０角　　１００ ５７．５角　　　９１ ５７．７５角　　　　９６ ５８．０角　　１００ ５８．２５角　　　　１０４ ５８．５角　　１０９ ５９．０角　　１１８ 最後の賦形ノズル 一つ手前の　〃 二つ手前の　〃 三つ手前の　〃 四つ手前の　〃 五つ手前の　〃 六つ手前の　〃 ４， 七つ手前の　〃６１．０角　　　１５４このような賦形
ノズルを用いて角パイプを製造したところ、外Ｎ４の湾
曲凸状部の最大高さまたは湾曲凹状部の最大深さを±０
．２ｍｍの範囲に抑えることができ、より一層好ましい
結果が得られた。

なお、上記の最後の賦形ノズル（開口断面積１００）と
一つ手前の賦形ノズル（開口断面積９１）との間に、開
口断面積９６の他の賦形ノズルを設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、中間層の各辺部を、得ようとする形状よりも
凹状に湾曲させて賦形するようにしたので、中間層賦形
後の変形が相殺され、最終的に辺部や角部の変形の小さ
い所定断面形状の角パイプを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って製造された、三層構造の繊維強
化プラスチック製角パイプの横断面形状を示す図、第２
図は同パイプの製造装置の概略図、第３図は賦形ノズル
の横断面形状を示す図、第４図は従来の方法によって製
造された、三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプ
の横断面形状を示す図である．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性樹脂の内層を連続的に成形し、その外周に
   中間層を構成する液状熱硬化性樹脂含浸補強繊維を賦形
   ノズルで連続的に所定断面形状に賦形した後、外層を構
   成する熱可塑性樹脂を被覆および冷却し、その後中間層
   の熱硬化性樹脂を加熱硬化することによる、内層、中間
   層および外層からなる三層構造の繊維強化プラスチック
   製角パイプの製造方法において、 中間層を賦形する際に、中間層の各辺部を、得ようとす
   る形状よりも凹状に湾曲させて賦形することを特徴とす
   る、三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプの製造
   方法。 ２、中間層の賦形は、賦形するために使用する最後の賦
   形ノズルの断面積を１００とするとき、該最後の賦形ノ
   ズルの前に該断面積が９０〜１００である賦形ノズルを
   配置して、段階的に行うことを特徴とする、請求項１記
   載の三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプの製造
   方法。 ３、三層構造の繊維強化プラスチック製角パイプを製造
   するときに、中間層の液状熱硬化性樹脂含浸補強繊維を
   連続的に所定断面形状に賦形するために使用する賦形ノ
   ズルにおいて、賦形ノズルの内面の各辺部が内側へ凸状
   に湾曲するように形成されていることを特徴とする賦形
   ノズル。 ４、最後の賦形ノズルの湾曲凸状部の最大高さが各辺部
   の長さの０．２〜２．５％であることを特徴とする、請
   求項３記載の賦形ノズル。