JPH06315988A - テープ状繊維複合体及び繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速成形した場合に、積層界面の融着性に優
れ、樹脂焼けや焦げが発生しない繊維強化熱可塑性樹脂
管の製造方法を提供する。 【構成】 マンドレル２上をシート状繊維複合体Ａ１を
前進させつつ、その外周囲に、テープ状繊維複合体Ｂ及
びＣを、スパイラル状に巻回して、３層管Ａ４を成形す
る際、使用するテープ状繊維複合体Ｂ及びＣとして、そ
の表面に微細な凹凸が形成された融着用樹脂層を有する
ものを使用する。これらテープ状繊維複合体の巻回速度
を高速にする為、その巻回直前に行うテープ状繊維複合
体の積層面の加熱の際に、加熱温度をアップしても、熱
源に近い部分が溶融して融着活性化し、全面溶融とはな
らないので、テープ状繊維複合体が過熱してトラブルが
生ずることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂と強化繊
維とからなるテープ状繊維複合体及びテープ状繊維複合
体を用いて行う繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化合成樹脂管は、金属管に比べて
軽量であり錆びることもなく、又一般の合成樹脂管に比
べて衝撃に強く高強度であるから、配管用部材としての
みならず、構造用部材としても使用されている。この繊
維強化合成樹脂管は、例えば、強化繊維としてガラス繊
維を用い、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用い
る方法が提案されている（特開昭６２−２４４６２２号
公報参照）。具体的に言うと、強化繊維に熱可塑性樹脂
を供給して溶融含浸させ、これを芯金に巻き付けた後、
この含浸した樹脂の軟化温度以上に加熱し、しかる後こ
れを金型に入れて加圧冷却し、芯金を抜き取るという方
法である。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱可
塑性樹脂を含浸した強化繊維同士を用いて管状体を成形
する場合、この樹脂の軟化温度以上の温度に加熱した段
階で、強化繊維のみが表面に浮き出し、この強化繊維の
みが浮き出した表面部分同士を加圧して管状体に成形し
たのでは、繊維同士の融着が不十分となり、得られる管
状体の品質上に問題があった。又、芯金を抜き取る工程
を必要とする為、比較的短い管状体を小ロットで生産す
る場合には問題ないが、比較的長い管状体を連続的に製
造することが出来ないという問題があった。

【０００４】上記問題点を解決する方法として、本出願
人は、先に、一端が支持された略横断面円形のマンドレ
ルを用い、その支持端側から、該支持端を避けるように
して、シート状繊維複合体を供給し、マンドレル上を前
進させつつ、マンドレルを密に囲ましめることにより管
状体となす工程と、その管状体をマンドレルに沿ってそ
のまま前進させつつ、その外周にテープ状またはひも状
繊維複合体をスパイラル状に巻き付けて管状体に積層す
る工程とを採り入れ、更に、上記シート状繊維複合体
と、テープ状もしくはひも状繊維複合体とが、それぞれ
が積層される部分に、予め熱可塑性樹脂からなる融着用
樹脂層を設け、連続的な製造を可能にすると共に、繊維
同士の融着性を向上させる技術を開発した（特願平３−
１８８６００号参照）。

【０００５】しかしながら、成形速度の高速化が逐次要
求されるようになり、それに対応して、テープ状繊維複
合体の表面全体が、管状体の表面に確実に融着できるよ
うにする為には、該テープ状繊維複合体を巻付ける直前
に、該テープ状繊維複合体を高温で加熱して融着活性化
を図る必要があるが、その際にテープ状繊維複合体を過
熱すると、該テープ状繊維複合体の両縁部に樹脂焼けや
焦げが発生し易くなり、そのために、外観品質が悪くな
ると共に積層界面の剥離が起こりやすくなる。このよう
な状況から、高速成形しても樹脂焼けや焦げが発生しな
いようなテープ状繊維複合体の開発が望まれていた。

【０００６】本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂管等をテ
ープ状繊維複合体を用いて高速成形した場合に、その積
層される界面の融着性が良好にして且つ端部に樹脂焼け
や焦げが発生しないようなテープ状繊維複合体、及びそ
のテープ状繊維複合体を用いて行う繊維強化熱可塑性樹
脂管の製造方法を提供することを目的としてなされたも
のである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】請求項１記載の発明は、
「長手方向に配された連続繊維からなる強化繊維に熱可
塑性樹脂が含浸されてなるテープ状繊維複合体であっ
て、該繊維複合体の表面に融着用熱可塑性樹脂層が設け
られ、且つその上面に微細な凹凸が形成されてなること
を特徴とするテープ状繊維複合体」をその要旨とするも
のである。

【０００８】請求項２記載の発明は、「一端が支持され
たマンドレルに、その支持端側から、長手方向に配され
た連続繊維からなる強化繊維に熱可塑性樹脂が保持され
てなるシート状繊維複合体を供給し、マンドレル上を前
進させつつマンドレルを密に囲ましめることにより管状
体となす工程と、管状体をマンドレルに沿ってそのまま
前進させつつ、その外周に、長手方向に配された連続繊
維からなる強化繊維に熱可塑性樹脂が含浸されてなるテ
ープ状繊維複合体を、スパイラル状に巻き付けて管状体
に積層する工程とを有し、上記工程で使用するテープ状
繊維複合体として、その積層される面に融着用熱可塑性
樹脂層が設けられ、且つその上面に微細な凹凸が形成さ
れたものを使用す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」をその要旨とするものである。

【０００９】即ち、テープ状繊維複合体の表面に融着用
熱可塑性樹脂層を設けて繊維の浮き出しを防止し、以て
積層界面の接着性を向上させると共に、その上面に形成
した微細な凹凸により、該テープ状繊維複合体を加熱し
た場合に、表面全体が過熱されることを避け、その凸
部、即ち熱源に近い部分のみが加熱されるようにして、
その表面の融着活性化を図り、以て高速成形した際に過
熱によりテープの縁部に樹脂焼けや焦げが発生しないよ
うにしたことを骨子とするものである。

【００１０】このように、本発明では後述するような方
法により得られるテープ状繊維複合体の積層される面に
融着用樹脂層を設け、且つその上面に微細な凹凸を形成
することが重要な特徴の一つであるが、この凹凸形成は
公知の簡単な方法で実現できるのである。即ち、テープ
状繊維複合体を成形する際或いは成形後に、エンボス表
面或いはスジ状の微細な溝が形成された凹凸賦形ロール
を、融着用樹脂層の上面に押圧し、所定形状の凹凸を形
成する方法により、容易に形成することができる。

【００１１】そして、テープ状繊維複合体の表面に形成
される凹凸形状は、半球形状、円盤形状等任意なもので
よく、特に限定されないが、テープの長手方向に平行に
形成した筋溝形状とした場合、積層界面の脱気が良好に
行われる点で有利である。そして凹凸の大きさとして
は、該凹凸を設ける部分に使用される樹脂によって異な
るが、凸部と凹部の差が５０〜２００μｍの範囲である
ことが望ましい。これが５０μｍ以下であると凹凸の効
果が小さく、２００μｍ以上であるとテープ両縁部への
樹脂のはみ出しが生じたり、脱気が出来ないで内部に気
泡が発生する場合がある。

【００１２】本発明に於いて、シート状またはテープ状
の繊維複合体に用いられる連続繊維からなる強化繊維と
しては、熱可塑性樹脂の強化用として用いられる従来公
知の全てのものが使用できる。具体的には、ガラス繊
維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素繊維、ボロン繊
維、微細な金属繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ビニ
ロン繊維、液晶ポリマー繊維、ポリエステル繊維、ポリ
アミド繊維等の有機繊維が挙げられる。

【００１３】そして、この連続繊維からなる強化繊維か
らシート状またはテープ状繊維複合体を得るには、直径
が１〜数１０μｍの連続した繊維よりなるロービング状
或いはストランド状のものの多数本を、一方向に並設し
た状態で連続的に移送することにより複合体を形成する
場合と、ロービングを織成したロービングクロスや、ス
トランドを所定の長さに切断してランダム方向に分散さ
せ、均一な厚みに積層したチョップドストランドマット
のようにクロスやネット状に加工されたものを複合体に
して用いる場合とがある。また、上記シート状、テープ
状の繊維複合体を形成する場合に、これに更に短い強化
繊維を別途混入させてもよい。また、この複合体に用い
られる強化繊維は、同じ種類のものから構成してもよ
く、或いは異なる種類のものから構成してもよい。

【００１４】シート状またはテープ状の繊維複合体にお
ける強化繊維による熱可塑性樹脂の保持状態としては、
強化繊維のフィラメント一本一本の間に、樹脂が充分に
含浸し、保持した状態のものが好ましく、このような保
持状態にすることが、管体を成形した場合、その水密
性、繊維と樹脂との接着性を高めるために好ましく、そ
のためには、後述するシート状またはテープ状の繊維複
合体の製造方法の前段階で、すでに予め、フィラメント
間に熱可塑性樹脂を付着乃至含浸させておくという表面
処理を施すのが好ましい。

【００１５】本発明に於いて、強化繊維に保持される熱
可塑性樹脂としては、特に限定されるものではなく、テ
ープ状繊維複合体、繊維強化熱可塑性樹脂管等の使用目
的に対応して、適切な樹脂が選択的に使用される。その
樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩
化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリスルホン、ポリエーテル・エーテルケ
トン等が挙げられる。

【００１６】また、テープ状繊維複合体の融着用熱可塑
性樹脂層を構成する樹脂としては、上記強化繊維に保持
される熱可塑性樹脂と同じ系統の樹脂を用いてもよく、
又、他の系統の樹脂を用いてもよいが、この融着用樹脂
層として用いる樹脂は、当然、樹脂同士の熱融着性に優
れたものが好ましく、更に、同じ系統の樹脂同士が好ま
しい。具体的には、上記の強化繊維の保持用に用いられ
る樹脂の他に、ポリ酢酸ビニル及び酢酸ビニルとジブチ
ルフタレートやエチレンとの共重合体、アクリル酸エチ
ル、エクリル酸ブチル及びアクリル酸−２−エチルヘキ
シル等を主成分とし、必要により更にこれらとメタクリ
レート、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等を
共重合して得られる重合体、ポリエステル、ポリウレタ
ン等が挙げられる。

【００１７】そして、上記した強化繊維に保持される熱
可塑性樹脂や、融着用樹脂層を構成する熱可塑性樹脂
は、単独で或いは複数の種類のものを組み合わせて用い
ることができる。

【００１８】更に、上記強化繊維に保持される熱可塑性
樹脂や、融着用樹脂層を構成する熱可塑性樹脂には、場
合によっては、熱安定剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、顔料のような添加剤、或いは無機充填
剤、加工助剤、改質剤、補強繊維等が添加される。また
更に、その他強化繊維との接着性を改良するための改質
を施すのは任意である。

【００１９】強化繊維に、熱可塑性樹脂を保持させる方
法としては、公知の方法が全て採用可能であって、前述
の特願平３−１８８６００号明細書に記載の技術、例え
ば、強化繊維を、粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通過
させ、粉体状熱可塑性樹脂を繊維フィラメントに付着さ
せた後加熱し、繊維と樹脂とを一体化せしめる方法等が
好適に採用可能である。又、このようにして得られた複
合体中の繊維量は、５〜７０容量％であって、５容量％
未満では十分な補強効果が得られず、７０容量％を超え
ると融着が困難である。

【００２０】テープ状繊維複合体の表面に融着用熱可塑
性樹脂層を設ける方法としても、前述の特願平３−１８
８６００号明細書に記載の技術、例えば、テープ状繊維
複合体の所定箇所に、所定厚みの熱可塑性樹脂製のフイ
ルムを積層する方法等が挙げられ、この融着用樹脂層の
厚みとしては、複合体中の強化繊維を構成する一本のフ
ィラメントの直径以上とするのが好ましく、具体的に
は、該直径の３〜５倍程度の厚みとするのが好ましい。
また、融着用熱可塑性樹脂層を設ける表面は、片面であ
っても両面であってもよく、要は、積層される面側に設
けられていればよい。また更に、本発明では、融着用熱
可塑性樹脂層を設ける繊維複合体は、テープ状繊維複合
体であるが、場合によっては、シート状繊維複合体にも
融着用熱可塑性樹脂層を設けたものを使用してもよい。

【００２１】シート状繊維複合体の幅は、使用するマン
ドレルの外周長さとほぼ同一か又はそれを超える長さの
ものが好ましい。前者の場合には１枚のシート状繊維複
合体の両端を突き合わせ、後者の場合には両縁部を重ね
合わせた状体で管状体に賦形する。またマンドレルの外
周長さ未満の幅を有するシート状繊維複合体を複数枚使
用し、これらでマンドレルを密に囲んで管状体に賦形し
てもよい。尚、マンドレルは、横断面が円形である場合
が殆どであるが、四隅のＲが大きい方形であってもよ
く、この場合シート状繊維複合体から得られる管状体
は、所謂角パイプと称されるものである。

【００２２】シート状繊維複合体の厚みは、一般に０．
１〜１０ｍｍであり、０．５〜５ｍｍが好ましい。０．
１ｍｍ未満では、マンドレル上を前進させながら管状体
に賦形するのに強度が不十分であり、また１０ｍｍを超
えると管状体に賦形するのが困難となる。

【００２３】テープ状繊維複合体は、通常、幅１０〜１
００ｍｍ、厚み０．１〜１０ｍｍのものが使用される。
厚みが０．１ｍｍであると、補強効果が充分でなく、１
０ｍｍを超えると巻付け難くなる。巻き付けるテープ状
繊維複合体は、１本もしくは複数本のいずれでもよい。
複数本の場合には、全てを同一方向に巻き付けてもよい
し、巻角度をそれぞれ変えて巻き付けてもよく、更には
巻き方向をそれぞれ変えてもよい。

【００２４】

【作用】請求項１記載の発明は、テープ状繊維複合体の
表面に、融着用熱可塑性樹脂層が設けられているから、
芯金の採用如何にかかわらず、これをスパイラル状に巻
回して管状体等を成形する際、その積層面が加熱状態に
あって巻回の張力等の力が働いても、強化繊維が複合体
の表面に浮きでることがなく、融着性能が向上する。ま
た更に、融着用熱可塑性樹脂層には微細な凹凸が形成さ
れているから、高速成形した場合に、その積層される面
が過熱状態に曝されても、凸部のみが溶融乃至軟化し、
融着活性化されるので、樹脂焼けや焦げ等が発生するこ
とがない。

【００２５】請求項２記載の発明は、一端が支持された
マンドレルを用い、その支持端側から、該支持端を避け
るようにして、シート状繊維複合体を供給し、マンドレ
ル上を前進させつつ、マンドレルを密に囲ましめること
により管状体となす工程と、その管状体をマンドレルに
沿ってそのまま前進させつつ、その外周にテープ状繊維
複合体をスパイラル状に巻き付けて管状体に積層する工
程とを有するので、熱可塑性樹脂管を連続的に製造する
ことができる。また、テープ状繊維複合体として、請求
項１記載の発明のものを使用するので、該請求項１記載
の発明が奏する作用と同等の作用を奏する。

【００２６】また、このときに使用するテープ状繊維複
合体は、その積層される面に融着用熱可塑性樹脂層が設
けられ、その上面には微細な凹凸が形成されているか
ら、上記請求項１記載の発明のテープ状繊維複合体と同
等の作用を奏する。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について詳細に説明する。

【００２８】実施例１ 図１乃至図３は、請求項２記載の発明の製造方法の実施
に用いて好適な製造装置の一例を示す図であり、図４
は、請求項１記載の発明のテープ状繊維複合体、及び請
求項２記載の発明の製造方法に用いるシート状繊維複合
体及びテープ状繊維複合体を製造する装置の一例を示す
図である。

【００２９】図１〜図３において、シート状繊維複合体
Ａ１が巻回されている巻き戻しロール１と、その前方に
配置され、且つ先端部が前向き直角に折り曲げられ、シ
ート状繊維複合体Ａ１の巻き戻し方向に延びている横断
面円形（外径４８ｍｍ）のマンドレル２と、このマンド
レル２の後部一側方に配置された加熱手段３と、その前
方においてマンドレル２を両側から挟んでいる一対の鼓
状賦形ロール４と、その前方に前後して配置され、且つ
２本のテープ状繊維複合体Ｂ、Ｃをそれぞれ巻き付ける
第一巻付機５及び第二巻付機６と、両巻付け位置の一側
方に配置された第一加熱手段７及び第二加熱手段８と、
冷却装置９と、引取機１０とを備えている。

【００３０】マンドレル２と一対の鼓状賦形ロール４と
の間には成形すべき管状体Ａ２の厚み分の間隙が設けら
れている。マンドレル２の巻き戻しロール１側の端部
は、支持体（図示しない）により支持固定されており、
他端は第二巻付機６の若干前方まで延びている。

【００３１】上記三つの繊維複合体Ａ１、Ｂ、Ｃは、図
４に示す流動床装置１１を用いて製造した。この内、繊
維複合体Ｂ、Ｃは、それぞれ請求項１記載の発明のテー
プ状繊維複合体の実施例となるものである。

【００３２】この流動床装置１１の槽底は、多孔板１２
で形成されており、気体供給路から送られてきた空気や
窒素等の気体Ｇが、多孔板１２の下方からこれの多数の
孔を通って上方に噴出せしめられる。その結果、流動床
装置１１の槽内に入れられた粉体状熱可塑性樹脂は、噴
出気体によって流動状態となり、流動床Ｒが形成され
る。流動床装置１１の槽内及びその前後壁上端には、連
続強化繊維を案内するためのガイドロール１３が設けら
れている。

【００３３】上記流動床装置１１を用い、巻き戻しロー
ル１４から多数の連続フィラメントよりなる束状の連続
強化繊維Ｆ１を１２本、巻取りロール１５によりひねり
が生じないようにしながら巻き戻し、粉体状熱可塑性樹
脂の流動床Ｒ中を通過させ、連続強化繊維Ｆ１の各フィ
ラメントに、粉体状熱可塑性樹脂を付着させる。粉体状
熱可塑性樹脂としては、塩素化塩化ビニル樹脂（平均重
合度＝７００、塩素化度＝６４重量％、平均粒径＝２０
０μｍ）を用いた。強化繊維としては、直径２３μｍの
フィラメントよりなるロービング状ガラス繊維（４４０
０ｔｅｘ）を用いた。

【００３４】さらに、この粉体状熱可塑性樹脂付着の強
化繊維Ｆ２の上方に、巻き戻しロール１８から塩素化塩
化ビニル樹脂の延伸フイルム（平均重合度＝７００、塩
素化度＝６４重量％、膜厚＝１５０μｍ）を繰り出し、
粉体状熱可塑性樹脂付着強化繊維Ｆ２の上方からこれに
重ね合わせるように案内し、２３０℃に加熱された一対
の加熱ロール１６と、その前方に配置されたピンチロー
ル１７との間を通過させて加熱加圧し（但し、この場合
は後述する凹凸賦形ロール１９、２０は作動しないよう
に上下に移動せしめておく）、粉体状熱可塑性樹脂と共
に、この塩素化塩化ビニル樹脂の延伸フイルムを軟化乃
至溶融させて、これを強化繊維Ｆ２と積層一体化せし
め、かくして融着用樹脂層を形成し、厚みが１ｍｍのシ
ート状繊維複合体Ｆ３を製造した。このＦ３の繊維含有
量は、４５容量％であった。

【００３５】次に、上記シート状繊維複合体Ｆ３を切断
し、幅１５１ｍｍ、厚み１ｍｍのシート状繊維複合体Ａ
１を得た。得られたシート状繊維複合体Ａ１は、連続繊
維強化層の片面に、融着用樹脂層が積層された構造を呈
するものであった。

【００３６】また、テープ状繊維複合体Ｃについては、
上記と同様な工程に加え、図４に示すように、加熱ロー
ル１６とピンチロール１７との間に、凹凸賦形ロール１
９、２０を配設し、上部の凹凸賦形ロール１９には、図
８（イ）に示すように表面に微細な筋状の凹凸２１、２
１・・を周方向に平行に多数本並設したものを用いて、
幅３０ｍｍ、厚み１ｍｍのテープ状繊維複合体Ｃとし
た。得られた繊維複合体Ｃは、図８（ロ）にその断面の
一部を拡大して示したが、連続繊維強化層２２に、塩素
化塩化ビニル樹脂フイルムを積層した側の表面、即ち融
着用樹脂層２３の上面テープの長手方向に、微細な筋状
の凹凸２４、２４・・が形成されたものであった。この
凹凸２４の高さＨは約１２０μｍ、谷部の幅Ｗ１は約１
００μｍ、山部の幅Ｗ２は約２００μｍであった。

【００３７】さらに、テープ状繊維複合体Ｂについて
は、図４において巻き戻しロール１８、１８を上下に設
け（下部のものは図示しない）、粉体状熱可塑性樹脂付
着強化繊維Ｆ２の上方にのみならず、下方からも塩素化
塩化ビニル樹脂フイルムを繰り出し、積層一体化した
後、表面にそれぞれ微細な筋状の凹凸２１、２１・・を
形成した一対の凹凸賦形ロール１９、２０を用いて幅３
０ｍｍ、厚み１ｍｍのテープ状繊維複合体Ｂを得た。得
られた繊維複合体Ｂは、図８（ハ）にその断面の一部を
拡大して示したが、上下に形成された連続繊維強化層２
２の上面に、融着用樹脂層２３、２３が形成され、それ
ぞれに微細な筋状の凹凸２４、２４・・が形成されたも
のであった。この凹凸の形状・寸法は、同図（ロ）に示
すものと同じであった。尚、上記図８（ロ）、図８
（ハ）及び図９（ロ）に示した請求項１記載の発明のテ
ープ状繊維複合体の拡大断面図において、連続繊維強化
層２２と融着用樹脂層２３との界面、及び連続繊維強化
層２７と融着用樹脂層３３との界面は、便宜上明瞭な線
で表しているが、実際は、このように目視できるような
明瞭な界面が現れるものではない。

【００３８】上記のようにして製造され且つ長手方向に
配された連続強化繊維に、熱可塑性樹脂が保持されてな
るシート状繊維複合体Ａ１を、図１の巻き戻しロール１
に移し、これを巻き戻しつつ加熱手段３である遠赤外線
ヒーターによって加熱軟化させながら、マンドレル２に
その支持端側から支持部を避けて供給し、マンドレル２
上を前進させつつ、その両縁部を突き合わせた状態で賦
形ロール４によりマンドレル２を密に囲ましめて、外径
５０ｍｍの管状体Ａ２を形成した。このとき、当然のこ
とながら、融着用樹脂層が外側に位置するように配慮し
た。

【００３９】次に、管状体Ａ２をそのまま前進させつ
つ、その外周に、第一巻付機５によりテープ状繊維複合
体Ｂを、軸方向に対して７９°の角度でスパイラル状に
１０ｒｐｍの巻回速度にて巻き付けると共に、ニクロム
線と送風機とからなるところの、第一加熱手段である熱
風発生機７から熱風（５００〜６００℃）を吹きつけ、
管状体Ａ２及びテープ状繊維複合体Ｂの、両者が積層さ
れる面側を加熱して融着し、外形が５２ｍｍの２層管Ａ
３を得た。

【００４０】更に、２層管Ａ３をそのまま前進させつつ
その外周に、第二巻付機６によりテープ状繊維複合体Ｃ
を、軸方向に対してテープ状繊維複合体Ｂとは反対方向
に約８０°の角度で，その融着用樹脂層２３が内側に位
置するようにして、同じくスパイラル状に同じく１０ｒ
ｐｍの巻回速度で巻き付けると共に、第一加熱手段と同
じ構造の第二加熱手段８である熱風発生機から熱風（５
００〜６００℃）を吹きつけ、２層管Ａ３とテープ状繊
維複合体Ｃとを、両者が積層される面側を加熱して融着
し、外形が５４ｍｍの３層管Ａ４を得た。

【００４１】引き続き、３層管Ａ４を前進させつつ、冷
却手段である水槽９で冷却し、次いで、引取機１０で引
き取りつつ、図５に示すような３層の連続繊維強化層２
２、２５及び２６よりなる内径が４８ｍｍ、外形が５４
ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂管Ｄを連続的に製造した。
また、得られた管Ｄには焼け等の発生は見られず、又、
界面融着の良好なものであった。なお、この実施例で使
用されるマンドレル２は、複合管の引き取りを容易にす
る為にマンドレル全体を加熱、温調できるようにしても
よい。

【００４２】実施例２ 実施例１と以下の点が相違するのみで他は同じ工程を経
て、図６に示すような２層の連続繊維強化層２７及び２
８よりなる内径５０ｍｍ、外径５４ｍｍの繊維強化樹脂
管Ｅを製造した。

【００４３】（１）粉体状熱可塑性樹脂として、ポリ塩
化ビニル樹脂（平均粒径＝２５０μｍ）のものを用い
た。

【００４４】（２）連続強化繊維として実施例１と同じ
ロービング状ガラス繊維を２６本用いた。

【００４５】（３）実施例１と同様に、図７に示した流
動床装置１１により繊維複合体を製造したが、この実施
例２の場合は、融着用樹脂層を形成する手段として、粉
体塗布装置２９を設け、粉体状熱可塑性樹脂付着強化繊
維Ｆ２の上面に上記粉体塗布装置２９によって、粉体状
ポリ塩化ビニル樹脂を塗布した後、加熱ロール１６およ
びピンチロール１７を通過させて加熱・加圧し（このと
き後述する賦形ロールは使用しなかった）、ポリ塩化ビ
ニル樹脂を溶融させてこれを強化繊維と一体化せしめ、
融着用樹脂層の厚みが０．２ｍｍ、全体の厚みが１ｍ
ｍ、繊維含有量５０容量％のシート状繊維複合体Ｆ３を
成形した。

【００４６】（４）このシート状繊維複合体Ｆ３の両端
をトリミングし、幅１５１ｍｍ、厚み１ｍのシート状繊
維複合体Ａ１を得た。

【００４７】（５）上記（１）〜（４）とは別工程に
て、上記（３）工程時に、図７に示したところの、上下
に配された凹凸賦形ロール３０、３１を用い、上部のロ
ール３０には、図９（イ）に示すように、表面に斑点状
の微細な凹凸３２（直径３００μｍ、高さ１００μｍ）
を多数形成したものを用いてシート状繊維複合体を成形
し、得られたものの両端をトリミングして、幅４０ｍ
ｍ、厚み１ｍｍのテープ状繊維複合体Ｂとした。得られ
た繊維複合体Ｂは、図９（ロ）にその断面の一部を拡大
して示したが、連続繊維強化層２７上に、融着用樹脂層
３３が形成され、その上面に斑点状の微細な凹凸３２に
対応した微細な斑点状の凸部３４が形成されたものであ
った。この凸部３４の高さＨは約１００μｍ、凸部のピ
ッチＷ１は約５０〜４００μｍの範囲でバラツキのある
ものであり、山部の幅Ｗ２は約３００μｍであった。そ
の後、このシート状繊維複合体Ｆ３の両端をトリミング
し、幅４０ｍｍ、厚み１ｍｍのテープ状繊維複合体Ｂを
準備した。

【００４８】（６）（４）の工程で成形したシート状繊
維複合体Ａ１を管状に賦形し、管状体Ａ２の外径を５２
ｍｍとした。このとき、ポリ塩化ビニル樹脂を塗布した
面が外側になるように配置した。

【００４９】（７）テープ繊維複合体Ｂの凸部３４を形
成した面が上記管状体Ａ２と接触するように、加熱手段
７により加熱しながら、巻回、溶融一体化し２層管Ａ３
とした。この時、巻付け角は約７６°、２層管Ａ３の外
形は５４ｍｍであった。

【００５０】（８）第二巻付機６及び第二加熱手段８を
使用せずに、２層管Ａ３を前進させつつ、冷却手段９に
より冷却した。

【００５１】比較例 テープ状繊維複合体の融着用樹脂層の上面に、凹凸を設
けなかったこと以外は、実施例２と同様にして繊維含有
量５９容量％、幅１５１ｍｍ、厚み１ｍｍのシート状繊
維複合体と、幅４０ｍｍ、厚み１ｍｍのテープ状繊維複
合体を成形し、これを用いて２層管を成形した。

【００５２】以下に、実施例２及び比較例での成形で得
られた複合管について、その成形条件（加熱温度、巻回
速度）、表面状態、界面剥離状態についての評価結果を
表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】尚、加熱温度は、第一加熱手段及び第二加
熱手段の熱風の温度を示し、巻回速度は、テープ状繊維
複合体Ｂ及びＣの巻回時の巻回回数を示し、表面状態及
び界面剥離状態は、目視により観察した。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、テープ状繊維複
合体の表面に、融着用熱可塑性樹脂層が設けられている
から、芯金の採用如何にかかわらず、これをスパイラル
状に巻回して管状体等を成形する際、その積層面が加熱
状態にあって巻回の張力等の力が働いても、強化繊維が
複合体の表面に浮きでることがなく、融着性能が向上す
る。また更に、融着用熱可塑性樹脂層には微細な凹凸が
形成されているから、高速成形した場合に、その積層さ
れる面が過熱状態に曝されても、凸部のみが溶融乃至軟
化し、融着活性化されるので、樹脂焼けや焦げ等が発生
することがない。

【００５６】従って、品質、特に融着性に優れたテープ
状繊維複合体が得られ、また、成形速度の高速化が可能
となり、生産性の向上を図ることができる。従ってま
た、請求項１記載の発明のテープ状繊維複合体は、これ
を巻回して管状体、棒状体等の成形体を得る成形方法に
用いて、好適なものである。

【００５７】請求項２記載の発明は、一端が支持された
マンドレルを用い、その支持端側から、該支持端を避け
るようにして、シート状繊維複合体を供給し、マンドレ
ル上を前進させつつ、マンドレルを密に囲ましめること
により管状体となす工程と、その管状体をマンドレルに
沿ってそのまま前進させつつ、その外周にテープ状繊維
複合体をスパイラル状に巻き付けて管状体に積層する工
程とを有するので、熱可塑性樹脂管を連続的に製造する
ことができる。従って、繊維強化熱可塑性樹脂管の生産
性に優れた製造方法である。

【００５８】また、テーフ状繊維複合体として、請求項
１記載のものを使用するので、請求項１記載の発明が奏
する効果と同等の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２記載の発明の製造方法に用いて好適な
装置の一例を示す概略図である。

【図２】同上のII−II線にて切断し、矢印方向に見た断
面図である。

【図３】同上のIII −III 線にて切断し、矢印方向に見
た断面図である。

【図４】請求項１記載の発明のテープ状繊維複合体、請
求項２記載の発明の製造方法に使用するシート状又はテ
ープ状繊維複合体を得るのに用いて好適な装置の一例を
示す概略図である。

【図５】請求項２記載の発明によって得られる繊維強化
熱可塑性樹脂管の一例を示す一部切欠斜視図である。

【図６】同上の他の例を示す一部切欠斜視図である。

【図７】請求項１記載の発明のテープ状繊維複合体、請
求項２記載の発明の製造方法に使用するシート状又はテ
ープ状繊維複合体を得るのに用いて好適な装置の他の例
を示す概略図である。

【図８】同図（イ）は、図４及び図７に示す装置に用い
る凹凸賦形ロールの一例を示す斜視図であり、同図
（ロ）は、同図（イ）に示す凹凸賦形ロールを用いて成
形されたテープ状繊維複合体の一例の模式的拡大断面図
であり、同図（ハ）は同上の他の例の模式的拡大断面図
である。

【図９】同図（イ）は、図４及び図７に示す装置に用い
る凹凸賦形ロールの他の例を示す斜視図であり、同図
（ロ）は、同図（イ）に示す凹凸賦形ロールを用いて成
形されたテープ状繊維複合体の一例の模式的拡大断面図
である。

【符号の説明】

Ａ１、Ｆ３ シート状繊維複合体 Ａ２ 管状体 Ａ３ ２層管 Ａ４ ３層管 Ｂ、Ｃ テープ状繊維複合体 Ｆ１ 強化繊維 Ｆ２ 粉体状熱可塑性樹脂付着強化繊
維 Ｒ 流動床 ２ マンドレル 19、20、30、31 凹凸賦形ロール 22、25、26、27、28 連続繊維強化層 23、33 融着用樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 23:22 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に配された連続繊維からなる強
   化繊維に熱可塑性樹脂が含浸されてなるテープ状繊維複
   合体であって、該繊維複合体の表面に融着用熱可塑性樹
   脂層が設けられ、且つその上面に微細な凹凸が形成され
   てなることを特徴とするテープ状繊維複合体。
2. 【請求項２】 一端が支持されたマンドレルに、その支
   持端側から、長手方向に配された連続繊維からなる強化
   繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなるシート状繊維複合
   体を供給し、マンドレル上を前進させつつマンドレルを
   密に囲ましめることにより管状体となす工程と、管状体
   をマンドレルに沿ってそのまま前進させつつ、その外周
   に、長手方向に配された連続繊維からなる強化繊維に熱
   可塑性樹脂が含浸されてなるテープ状繊維複合体を、ス
   パイラル状に巻き付けて管状体に積層する工程とを有
   し、上記工程で使用するテープ状繊維複合体として、そ
   の積層される面に融着用熱可塑性樹脂層が設けられ、且
   つその上面に微細な凹凸が形成されたものを使用するこ
   とを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂管の製造方法。