JPH0564849A - 表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法 - Google Patents
表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法Info
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- JPH0564849A JPH0564849A JP3227899A JP22789991A JPH0564849A JP H0564849 A JPH0564849 A JP H0564849A JP 3227899 A JP3227899 A JP 3227899A JP 22789991 A JP22789991 A JP 22789991A JP H0564849 A JPH0564849 A JP H0564849A
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- thermoplastic resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 補強繊維の損傷による強度低下をもたらすこ
とのない表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイ
プの製造方法を提供すること。 【構成】 本発明の表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑
性樹脂パイプの製造方法は、熱可塑性樹脂をマトリック
スとするプリプレグを、熱膨張性の中子３と該中子３の
外側に配された外型１との間に介在させると共に、該プ
リプレグと該外型１との間に、凹凸形成用型を配置する
か又は、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグ
を、熱膨張性の中子３と該中子３の外側に配された内面
に凹凸を有する外型１との間に介在させ、ついで前記熱
可塑性樹脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよ
び該中子３を加熱して該中子３を膨張させた後、該中子
３および該プリプレグを冷却することからなる。
とのない表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイ
プの製造方法を提供すること。 【構成】 本発明の表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑
性樹脂パイプの製造方法は、熱可塑性樹脂をマトリック
スとするプリプレグを、熱膨張性の中子３と該中子３の
外側に配された外型１との間に介在させると共に、該プ
リプレグと該外型１との間に、凹凸形成用型を配置する
か又は、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグ
を、熱膨張性の中子３と該中子３の外側に配された内面
に凹凸を有する外型１との間に介在させ、ついで前記熱
可塑性樹脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよ
び該中子３を加熱して該中子３を膨張させた後、該中子
３および該プリプレグを冷却することからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面に凹凸を有する繊
維補強熱可塑性樹脂パイプの有利な製造方法に関する。
維補強熱可塑性樹脂パイプの有利な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂であるポリエーテ
ルエーテルケトン(PEEK) に代表されるようないわゆる
エンジニアリングプラスチックスをマトリックスとする
連続繊維強化複合材料 (プリプレグ) は、靱性、耐熱
性、耐環境性がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリ
ックスとする複合材料に比して格段に優れている。近
年、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグで繊
維補強熱可塑性樹脂パイプをつくり、このパイプを例え
ば自転車の構造部材、ゴルフシャフトや釣竿などのスポ
ーツレジャー分野、航空・宇宙分野の構造部材等として
用いる試みがなされるようになった。
ルエーテルケトン(PEEK) に代表されるようないわゆる
エンジニアリングプラスチックスをマトリックスとする
連続繊維強化複合材料 (プリプレグ) は、靱性、耐熱
性、耐環境性がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリ
ックスとする複合材料に比して格段に優れている。近
年、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグで繊
維補強熱可塑性樹脂パイプをつくり、このパイプを例え
ば自転車の構造部材、ゴルフシャフトや釣竿などのスポ
ーツレジャー分野、航空・宇宙分野の構造部材等として
用いる試みがなされるようになった。
【０００３】そして、この繊維補強熱可塑性樹脂パイプ
の外周面には、滑り止めや継手との接着をよくする等の
ために微小の凹凸を設けたり、装飾のために模様や文字
等を凹凸により形成したりしている。しかしながら、こ
のような凹凸の形成は、繊維補強熱可塑性樹脂パイプの
外周面、すなわち表面を刃物で彫り込むことによるため
刃物がパイプを構成する補強繊維を傷つけるので、この
ためにパイプの強度が低下するという問題があった。
の外周面には、滑り止めや継手との接着をよくする等の
ために微小の凹凸を設けたり、装飾のために模様や文字
等を凹凸により形成したりしている。しかしながら、こ
のような凹凸の形成は、繊維補強熱可塑性樹脂パイプの
外周面、すなわち表面を刃物で彫り込むことによるため
刃物がパイプを構成する補強繊維を傷つけるので、この
ためにパイプの強度が低下するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情にかんがみなされたものであって、補強繊維の損傷に
よる強度低下をもたらすことのない表面に凹凸を有する
繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法を提供すること
を目的とする。
情にかんがみなされたものであって、補強繊維の損傷に
よる強度低下をもたらすことのない表面に凹凸を有する
繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表面に凹凸を有
する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法は、熱可塑
性樹脂をマトリックスとするプリプレグを、熱膨張性の
中子と該中子の外側に配された外型との間に介在させる
と共に、該プリプレグと該外型との間に、凹凸形成用型
を配置し、ついで前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上の
温度に該プリプレグおよび該中子を加熱して該中子を膨
張させた後、該中子および該プリプレグを冷却すること
を特徴とする。
する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法は、熱可塑
性樹脂をマトリックスとするプリプレグを、熱膨張性の
中子と該中子の外側に配された外型との間に介在させる
と共に、該プリプレグと該外型との間に、凹凸形成用型
を配置し、ついで前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上の
温度に該プリプレグおよび該中子を加熱して該中子を膨
張させた後、該中子および該プリプレグを冷却すること
を特徴とする。
【０００６】また、本発明の製造方法は、熱可塑性樹脂
をマトリックスとするプリプレグを、熱膨張性の中子と
該中子の外側に配された内面に凹凸を有する外型との間
に介在させ、ついで前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上
の温度に該プリプレグおよび該中子を加熱して該中子を
膨張させた後、該中子および該プリプレグを冷却するこ
とを特徴とする。
をマトリックスとするプリプレグを、熱膨張性の中子と
該中子の外側に配された内面に凹凸を有する外型との間
に介在させ、ついで前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上
の温度に該プリプレグおよび該中子を加熱して該中子を
膨張させた後、該中子および該プリプレグを冷却するこ
とを特徴とする。
【０００７】このように本発明では、プリプレグと外型
との間に、凹凸形成用型を配置したために、加熱による
中子の熱膨張に際してこの型がプリプレグに押しつけら
れるので得られるパイプ表面に凹凸が形成される。ま
た、本発明では、内面に凹凸を有する外型を用いるため
に、加熱による中子の熱膨張に際してプリプレグがこの
外型内面に押しつけられるので得られるパイプ表面に凹
凸が形成される。したがって、本発明では、パイプ製造
時に凹凸が形成されるので、刃物による凹凸の形成の場
合のようにパイプを構成する補強繊維を傷つけることが
ないからパイプの強度低下をもたらすことはない。
との間に、凹凸形成用型を配置したために、加熱による
中子の熱膨張に際してこの型がプリプレグに押しつけら
れるので得られるパイプ表面に凹凸が形成される。ま
た、本発明では、内面に凹凸を有する外型を用いるため
に、加熱による中子の熱膨張に際してプリプレグがこの
外型内面に押しつけられるので得られるパイプ表面に凹
凸が形成される。したがって、本発明では、パイプ製造
時に凹凸が形成されるので、刃物による凹凸の形成の場
合のようにパイプを構成する補強繊維を傷つけることが
ないからパイプの強度低下をもたらすことはない。
【０００８】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。本発明で使用する熱可塑性樹脂をマトリックスとす
るプリプレグは、具体的には、複数本の連続繊維を引き
揃えて一方向に帯状に配列した一般にトウと呼ばれる繊
維束にマトリックスの熱可塑性樹脂を含浸させたもの
(一方向引き揃えのプリプレグ (UDプリプレグ) ) など
である。室温においてタック性や可塑性がないばかりで
なく、剛性が高い。シート状又は短冊状 (スリットテー
プ) をしている。このプリプレグを構成する繊維束に用
いる補強繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、炭化珪素
繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維等の耐熱性を備えた強
度の大きい連続繊維である。
る。本発明で使用する熱可塑性樹脂をマトリックスとす
るプリプレグは、具体的には、複数本の連続繊維を引き
揃えて一方向に帯状に配列した一般にトウと呼ばれる繊
維束にマトリックスの熱可塑性樹脂を含浸させたもの
(一方向引き揃えのプリプレグ (UDプリプレグ) ) など
である。室温においてタック性や可塑性がないばかりで
なく、剛性が高い。シート状又は短冊状 (スリットテー
プ) をしている。このプリプレグを構成する繊維束に用
いる補強繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、炭化珪素
繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維等の耐熱性を備えた強
度の大きい連続繊維である。
【０００９】また、マトリックスの熱可塑性樹脂として
は、特に限定されないが、好ましくは融点が343 ℃のポ
リエーテルエーテルケトン (PEEK) 、融点が282 〜288
℃のポリフェニレンサルファイド(PPS) 、軟化点が219
℃のポリエーテルイミド(PEI) 、ポリエーテルスルフォ
ン(PES) 、ポリアリレンケトン、ポリアリレンサルファ
イド、ポリアリルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミ
ドスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリルスルフォ
ン、ポリエステル等の高融点又は高軟化点の熱可塑性樹
脂を例示することができる。
は、特に限定されないが、好ましくは融点が343 ℃のポ
リエーテルエーテルケトン (PEEK) 、融点が282 〜288
℃のポリフェニレンサルファイド(PPS) 、軟化点が219
℃のポリエーテルイミド(PEI) 、ポリエーテルスルフォ
ン(PES) 、ポリアリレンケトン、ポリアリレンサルファ
イド、ポリアリルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミ
ドスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリルスルフォ
ン、ポリエステル等の高融点又は高軟化点の熱可塑性樹
脂を例示することができる。
【００１０】繊維補強熱可塑性樹脂パイプを製造するに
は、まず、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレ
グを図１に示すような円筒状外型１に横断面が中空形状
となるように装填する。この場合、短冊状のプリプレグ
で編組した筒状のプリフォームを円筒状外型１内に挿入
すればよい。また、シート状のプリプレグを渦巻状に巻
回して筒状のプリフォームとし、これを円筒状外型１内
に挿入してもよい。このプリフォームの表面には、最終
的に得られるパイプに形成される凹凸に対応する凹凸形
成用型を予め配置しておく。この型は、例えば、耐熱性
のある有機フィルム、金属フォイル、金属メッシュ、針
金などからなるものである。この型の一例を図２に示
す。図２において、10は表面にポンチ等で打ち抜いた複
数の貫通孔11を有する厚さ100 μm のアルミニウム板で
ある。このアルミニウム板10は、プリフォームを円筒状
外型１内に挿入するに際してプリフォームの外周面に予
め巻きつけられる。
は、まず、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレ
グを図１に示すような円筒状外型１に横断面が中空形状
となるように装填する。この場合、短冊状のプリプレグ
で編組した筒状のプリフォームを円筒状外型１内に挿入
すればよい。また、シート状のプリプレグを渦巻状に巻
回して筒状のプリフォームとし、これを円筒状外型１内
に挿入してもよい。このプリフォームの表面には、最終
的に得られるパイプに形成される凹凸に対応する凹凸形
成用型を予め配置しておく。この型は、例えば、耐熱性
のある有機フィルム、金属フォイル、金属メッシュ、針
金などからなるものである。この型の一例を図２に示
す。図２において、10は表面にポンチ等で打ち抜いた複
数の貫通孔11を有する厚さ100 μm のアルミニウム板で
ある。このアルミニウム板10は、プリフォームを円筒状
外型１内に挿入するに際してプリフォームの外周面に予
め巻きつけられる。
【００１１】円筒状外型１は、成形時の加工温度に耐え
得る耐熱性に優れたものであって、例えば銅パイプ等の
金属パイプである。つぎに、図３に示すように熱可塑性
樹脂をマトリックスとするプリプレグであるプリフォー
ム２の中空部に棒状の中子３を挿入する。中子３は、熱
膨張性のものであって、具体的にはフッ素系樹脂からな
る中実又は中空のマンドレルである。フッ素系樹脂とし
ては、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE、商品名テフ
ロン) 、ポリ弗化アルコキシエチレン樹脂 (PFA)、弗化
エチレンプロピレンエーテル共重合体樹脂 (FEP)等の熱
膨張性が大で耐熱性の高い樹脂を例示することができ
る。
得る耐熱性に優れたものであって、例えば銅パイプ等の
金属パイプである。つぎに、図３に示すように熱可塑性
樹脂をマトリックスとするプリプレグであるプリフォー
ム２の中空部に棒状の中子３を挿入する。中子３は、熱
膨張性のものであって、具体的にはフッ素系樹脂からな
る中実又は中空のマンドレルである。フッ素系樹脂とし
ては、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE、商品名テフ
ロン) 、ポリ弗化アルコキシエチレン樹脂 (PFA)、弗化
エチレンプロピレンエーテル共重合体樹脂 (FEP)等の熱
膨張性が大で耐熱性の高い樹脂を例示することができ
る。
【００１２】このようにして、熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとするプリプレグを、熱膨張性の中子３とこの中子
３の外側に配された円筒状外型１との間に介在させると
共に、このプリプレグすなわちプリフォーム２と円筒状
外型１との間に、最終的に得られるパイプに形成される
凹凸に対応する凹凸形成用型が配置される。また、この
ように凹凸形成用型を配置することなしに、内面自体に
凹凸を有する円筒状外型１を用いて、この円筒状外型１
と中子３との間にプリフォーム２を介在させるようにし
てもよい。
クスとするプリプレグを、熱膨張性の中子３とこの中子
３の外側に配された円筒状外型１との間に介在させると
共に、このプリプレグすなわちプリフォーム２と円筒状
外型１との間に、最終的に得られるパイプに形成される
凹凸に対応する凹凸形成用型が配置される。また、この
ように凹凸形成用型を配置することなしに、内面自体に
凹凸を有する円筒状外型１を用いて、この円筒状外型１
と中子３との間にプリフォーム２を介在させるようにし
てもよい。
【００１３】ついで、プリフォーム２を構成する熱可塑
性樹脂の可塑化温度以上の温度にプリフォーム２および
中子３を加熱してプリフォーム２の中空部内で中子３を
熱膨張させ、熱可塑性樹脂を溶融させると共に中子３の
熱膨張による押圧力でプリフォーム２を型締めする。こ
の場合の加熱は、例えば、全体を加熱炉内に入れること
により行われる。この加熱によりプリフォーム２と円筒
状外型１との間の凹凸形成用型がプリフォーム２に押し
つけられるのでプリフォーム２の表面に凹凸が形成され
る。また、凹凸形成用型を配置することなしに、内面自
体に凹凸を有する円筒状外型１を用いる場合には、この
円筒状外型１の内面の凹凸がプリフォーム２に押しつけ
られるのでプリフォーム２の表面に凹凸が形成される。
性樹脂の可塑化温度以上の温度にプリフォーム２および
中子３を加熱してプリフォーム２の中空部内で中子３を
熱膨張させ、熱可塑性樹脂を溶融させると共に中子３の
熱膨張による押圧力でプリフォーム２を型締めする。こ
の場合の加熱は、例えば、全体を加熱炉内に入れること
により行われる。この加熱によりプリフォーム２と円筒
状外型１との間の凹凸形成用型がプリフォーム２に押し
つけられるのでプリフォーム２の表面に凹凸が形成され
る。また、凹凸形成用型を配置することなしに、内面自
体に凹凸を有する円筒状外型１を用いる場合には、この
円筒状外型１の内面の凹凸がプリフォーム２に押しつけ
られるのでプリフォーム２の表面に凹凸が形成される。
【００１４】この後、円筒状外型１と共にプリフォーム
２および中子３を冷却し、中子３をプリフォーム２の中
空部から引き抜くと共に円筒状外型１を除去することに
より、図４に示すような表面に凹部５および凸部６を有
する熱可塑性樹脂からなるパイプ４を得ることができ
る。なお、凹凸の形成に用いた凹凸形成用型は、必要に
応じて除去することなくそのままパイプ４の表面に置い
たままにしてもよい。
２および中子３を冷却し、中子３をプリフォーム２の中
空部から引き抜くと共に円筒状外型１を除去することに
より、図４に示すような表面に凹部５および凸部６を有
する熱可塑性樹脂からなるパイプ４を得ることができ
る。なお、凹凸の形成に用いた凹凸形成用型は、必要に
応じて除去することなくそのままパイプ４の表面に置い
たままにしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リプレグと外型との間に凹凸形成用型を配置するか又は
このような型を配置することなしに内面自体に凹凸をつ
けた外型を用いるために、パイプを構成する補強繊維を
傷つけることなく表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性
樹脂パイプを得ることができる。したがって、本発明に
よれば、補強繊維の損傷によるパイプの強度低下を避け
ることが可能となる。
リプレグと外型との間に凹凸形成用型を配置するか又は
このような型を配置することなしに内面自体に凹凸をつ
けた外型を用いるために、パイプを構成する補強繊維を
傷つけることなく表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性
樹脂パイプを得ることができる。したがって、本発明に
よれば、補強繊維の損傷によるパイプの強度低下を避け
ることが可能となる。
【図１】円筒状外型を示す斜視説明図である。
【図２】凹凸形成用型の一例を示す平面図である。
【図３】円筒状外型とプリフォームと中子との位置関係
を示す斜視説明図である。
を示す斜視説明図である。
【図４】表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイ
プの一例を示す斜視説明図である。
プの一例を示す斜視説明図である。
１ 円筒状外型、 ２ プリフォーム、 ３ 中子、
４ パイプ、 ５ 凹部、 ６ 凸部。
４ パイプ、 ５ 凹部、 ６ 凸部。
Claims (2)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリ
プレグを、熱膨張性の中子と該中子の外側に配された外
型との間に介在させると共に、該プリプレグと該外型と
の間に、凹凸形成用型を配置し、ついで前記熱可塑性樹
脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよび該中子
を加熱して該中子を膨張させた後、該中子および該プリ
プレグを冷却することからなる表面に凹凸を有する繊維
補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法。 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリ
プレグを、熱膨張性の中子と該中子の外側に配された内
面に凹凸を有する外型との間に介在させ、ついで前記熱
可塑性樹脂の可塑化温度以上の温度に該プリプレグおよ
び該中子を加熱して該中子を膨張させた後、該中子およ
び該プリプレグを冷却することからなる表面に凹凸を有
する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227899A JPH0564849A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227899A JPH0564849A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564849A true JPH0564849A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16868056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227899A Pending JPH0564849A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 表面に凹凸を有する繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564849A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018096482A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社イノアック住環境 | パイプおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3227899A patent/JPH0564849A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018096482A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社イノアック住環境 | パイプおよびその製造方法 |
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