JPH0679795A - 長尺複合体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡した合成樹脂芯材とこれを被包する繊維
強化樹脂表層とからなる長尺複合体を、表層に発泡部分
の生じることなく、連続して製造する。 【構成】 熱硬化性樹脂含浸繊維基材を外型と内型の空
隙に通して連続的に引き抜きつつ、内型の先端に至る前
に熱硬化性樹脂をゲル化又は硬化させ、繊維強化樹脂表
層を得、内型の先端部で繊維強化樹脂表層に囲まれた中
空部に発泡性合成樹脂を注入し、発泡させる長尺複合体
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡した合成樹脂芯材
とこれを被包する繊維強化樹脂表層とからなる長尺複合
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】芯材に発泡した合成樹脂等の軽量な材料
を用い、芯材を被包する表層に繊維強化樹脂等の強度の
ある材料を一体化した複合体は、軽量かつ強度を要求さ
れる材料、すなわち軽量構造材として、各種用途に用い
られている。このような複合体を製造するには、先に芯
材を製造した後に表層を製造する方法と、先に表層を製
造した後に芯材を製造する方法とがあった。

【０００３】ところで、樹脂含浸繊維基材を所望の形状
の型に通して成形、硬化しながら連続的に引き抜く引抜
成形法は、長手方向の強度に優れた長尺の繊維強化樹脂
成形体を製造するのに適している。その為、前記複合体
の長尺物を製造する場合に、表層の繊維強化樹脂を製造
するときに引抜成形法を用いることができる。

【０００４】特公昭６０−５４５４号公報には、先に芯
材を製造した後に表層を製造する方法として、成形型内
に芯材を連続的に挿入しつつ、繊維基材を芯材と成形型
との空隙に通して芯材と共に引き抜き、熱硬化性樹脂を
成形型内で芯材と成形型との空隙に充填することが提案
されている。しかしながら、芯材に発泡した合成樹脂を
用いる場合には、発泡した合成樹脂を製造する別工程を
必要とした。また、成形体の形状が複雑になるに従い、
所定形状の発泡した合成樹脂を供給するのが困難になる
ために、長尺複合体の形状が限定されてしまうという欠
点があった。

【０００５】先に表層を製造した後に芯材を製造する場
合、表層となる長尺の中空体を引抜成形法等で製造した
後に、表層の中空部に発泡性合成樹脂を供給し、発泡せ
しめることになる。その場合、中空体が長尺である程、
中空部の開口部から離れた部分へ発泡性合成樹脂を供給
することが困難となり、また、長尺の中空体の中空部の
開口部を上下になるように置き発泡性合成樹脂を中空部
に充填すると、中空部全体に発泡性合成樹脂を供給する
ことができるが、下方の発泡部分が潰れ不均一な芯材と
なるので、長尺複合体を製造するには不適当であった。
いずれにせよ、不連続の別工程を必要とした。

【０００６】特開平３−２１４３３号公報には、引抜成
形によって中空筒を成形しながら同時に中空部分にレジ
ンコンクリートを圧入硬化せしめる、長尺複合体の製造
方法が記載されている。そこで、内型が製造工程の進行
方向向きに、空隙を介して外型に挿入され、芯材を構成
する発泡性合成樹脂を注入する注入装置に連通された注
入孔が内型の先端部に開口されている、外型と内型と注
入装置からなる成形装置で、表層を構成する樹脂含浸繊
維基材を外型と内型の空隙に通して製造工程の進行方向
に連続的に引き抜きつつ、同時に芯材を構成する発泡性
合成樹脂を表層に囲まれた中空部に注入し、樹脂含浸繊
維基材を硬化せしめると同時に発泡性合成樹脂を発泡せ
しめる長尺複合体の製造方法が検討された。しかしなが
ら、樹脂含浸繊維基材を硬化せしめると同時に発泡性合
成樹脂を発泡せしめると、発泡性合成樹脂の発泡等によ
って、表層を構成する樹脂含浸繊維基材の樹脂と発泡性
合成樹脂が混ざり、長尺複合体の表層に発泡部分が生じ
る等の問題が生じた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み、発泡した合成樹脂芯材と、これを被包する、発泡
部分が混ざることなく強度の優れた繊維強化樹脂表層と
からなる長尺複合体を、連続した製造工程で製造するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて用いられ
る発泡性合成樹脂としては、ポリウレタン樹脂など重合
過程でガスを発生し発泡する樹脂、及び溶剤型発泡剤若
しくは分解型発泡剤などの発泡剤の添加された熱可塑性
樹脂又は熱硬化性樹脂があげられ、ポリウレタン樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、及び尿素樹
脂等の熱硬化性樹脂に発泡剤の添加された発泡性熱硬化
性樹脂が発泡倍率を任意に設定でき、注入時の粘度が低
く、得られる長尺複合体の耐熱性が高くなるので好まし
く、特に熱硬化性樹脂がポリウレタン樹脂であるのが反
応性が高く、高強度が得られるのでより好ましい。

【０００９】本発明に於いて用いられる繊維基材の繊維
としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、
炭素繊維等があげられ、これらを組み合わせてもよい。
繊維基材の形態としては、ロービング、チョップドスト
ランドマット、コンティニアスマット、ロービングクロ
ス等があげられ、併用されてもよい。

【００１０】第１の発明に於いて用いられる熱硬化性樹
脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂
があげられる。

【００１１】第２の発明に於いて用いられる光硬化性樹
脂としては、適当な光開始剤の添加された不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂、及びエポキシ樹脂等
の紫外線又は可視光線で硬化する光硬化性樹脂があげら
れる。

【００１２】本発明に於いて用いられる樹脂含浸繊維基
材は、上記熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂と繊維基材か
らなる。樹脂含浸繊維基材を得るには、繊維基材が外型
と内型の空隙に通される前に、樹脂を繊維基材に含浸し
てもよく、また、樹脂の含浸していない繊維基材を外型
と内型の空隙に通し、樹脂を外型と内型の空隙に注入す
ることにより、型内で樹脂を繊維基材に含浸してもよ
い。

【００１３】本発明に於いて用いられる成形装置は外型
と内型と注入装置からなる。外型の内面形状及び内型の
外面形状によって、長尺複合体の表層の形状が規制され
るので、製造する長尺複合体及びその表層の形状に応じ
た外型の内面形状及び内型の外面形状が設定される。ま
た、外型に挿入された内型は１つに限られず、複数でも
よい。表層に囲まれた中空部に発泡性合成樹脂を注入し
た後は、表層に囲まれた中空部はなくなるので、内型が
製造工程の進行方向向きに外型に挿入され、外型と内型
とが空隙を介して重ねられた状態であり、芯材を構成す
る発泡性合成樹脂を注入する注入装置に連通された注入
孔が内型の先端部に開口した状態で設置される。

【００１４】注入装置は、発泡性合成樹脂又はその原料
を供給し、注入孔から発泡性合成樹脂を表層に囲まれた
中空部に注入することができればよく、そのために注入
孔は内型の先端部に開口されている。内型が複数である
場合には、各内型の先端部に注入装置の注入孔が開口さ
れているのが好ましい。

【００１５】本発明に於いては、上記成形装置を用い
て、表層を構成する樹脂含浸繊維基材を外型と内型の空
隙に通して製造工程の進行方向に連続的に引き抜きつ
つ、樹脂含浸繊維基材をゲル化あるいは硬化せしめる。
内型が複数である場合には、外型と内型の空隙及び隣接
する内型同士の空隙の両方に樹脂含浸繊維基材を通して
製造工程の進行方向に連続的に引き抜きつつ、樹脂含浸
繊維基材をゲル化あるいは硬化させる。樹脂含浸繊維基
材を引き抜くには、引取機を用いることができ、引き抜
く速度は、０．２〜２ｍ／ｍｉｎが好ましい。

【００１６】第１の発明に於いては、外型と内型との重
ねられた部分にヒーター等の加熱装置による加熱領域が
設けられている。熱硬化性樹脂含浸繊維基材を外型と内
型の空隙に通して製造工程の進行方向に連続的に引き抜
きつつ、加熱領域で加熱し、製造工程の進行方向に対し
て内型の終端に至る前に熱硬化性樹脂をゲル化せしめ、
繊維強化樹脂表層を得る。加熱は、外型、内型、または
外型と内型両方からされてよい。ゲル化とは、樹脂の架
橋反応が進行することであり、ゲル化すると樹脂の粘
度、硬度、温度が急上昇する。内型の終端に至る前に熱
硬化性樹脂の硬化が終了してもよいが、ゲル化していれ
ば硬化が終了していなくてもよい。

【００１７】熱硬化性樹脂含浸繊維基材の樹脂系と触媒
系、引き抜き速度、及び加熱領域の温度とその分布によ
って硬化の速度、ゲル化する位置が変わる。従って、熱
硬化性樹脂が製造工程の進行方向に対して内型の終端に
至る前にゲル化するように、熱硬化性樹脂含浸繊維基材
の樹脂系と触媒系、引き抜き速度、加熱領域の温度とそ
の分布、及び外型と内型との製造工程の進行方向に沿っ
た重なり長さが設定される。これらを設定するためにゲ
ル化する位置を知る方法としては、熱硬化性樹脂含浸繊
維基材の一部のみを引き抜き繊維強化樹脂表層の一部の
みを製造しつつ内型の終端付近の熱硬化性樹脂含浸繊維
基材の硬度又は温度を直接測定する方法、繊維強化樹脂
表層を製造しつつ熱電対を熱硬化性樹脂含浸繊維基材と
ともに外型と内型の空隙に通して熱硬化性樹脂含浸繊維
基材の温度を測定する方法等があげられる。外型又は内
型にセンサーを組み込んでおくとゲル化の確認と製造条
件の設定が簡便になってよい。

【００１８】第２の発明に於いては、硬化用光線を外型
と内型の空隙に導く透明部分が外型と内型との重ねられ
た部分に設けられている。光硬化性樹脂含浸繊維基材を
外型と内型の空隙に通して製造工程の進行方向に連続的
に引き抜きつつ、硬化用光線を透明部分を通して光硬化
性樹脂含浸繊維基材に照射し、製造工程の進行方向に対
して内型の終端に至る前に光硬化性樹脂を硬化せしめ、
繊維強化樹脂表層を得る。樹脂の硬化する時点で樹脂の
粘度、硬度、温度は急上昇する。

【００１９】透明部分を構成する材料としては、例え
ば、アクリル系樹脂、石英ガラス等があげられ、強度、
耐磨耗性の点から、石英ガラスが好ましい。硬化用光線
の照射は、外型、内型、または外型と内型両方からされ
てよい。また、加熱によって硬化時間を短縮してもよ
い。硬化用光線の光源には、高圧水銀ランプ、メタルハ
ライドランプ、無電極ランプ、及び低圧殺菌ランプ等の
紫外線ランプが扱いやすく好ましい。照射状態は、反射
板、シャッター、光源の配置、光源の移動等で調整する
ことができる。

【００２０】光硬化性樹脂含浸繊維基材の樹脂系と光開
始剤系、引き抜き速度、及び外型と内型の空隙に到達す
る硬化用光線の波長分布と照度等の照射条件と受光面の
分布によって硬化の速度、硬化する位置が変わる。従っ
て、製造工程の進行方向に対して内型の終端に至る前に
光硬化性樹脂が硬化するように、光硬化性樹脂含浸繊維
基材の樹脂系と光開始剤系、引き抜き速度、外型と内型
の空隙に到達する硬化用光線の波長分布と照度等の照射
条件と受光面の分布、及び外型と内型との製造工程の進
行方向に沿った重なり長さが設定される。これらを設定
するために硬化する位置を知る方法としては、光硬化性
樹脂含浸繊維基材の一部のみを引き抜き繊維強化樹脂表
層の一部のみを製造しつつ内型の終端付近の光硬化性樹
脂含浸繊維基材の硬度又は温度を直接測定する方法、繊
維強化樹脂表層を製造しつつ熱電対を光硬化性樹脂含浸
繊維基材とともに外型と内型の空隙に通して光硬化性樹
脂含浸繊維基材の温度を測定する方法等があげられる。
外型又は内型にセンサーを組み込んでおくと硬化の確認
と製造条件の設定が簡便になってよい。

【００２１】本発明に於いて、製造工程の進行方向に沿
った外型の長さは２００ｍｍ〜２０００ｍｍ、外型に挿
入された内型の長さは１５０ｍｍ〜１５００ｍｍが扱い
やすく、好ましい。また、外型が内型よりも長く、製造
工程の進行方向に対して内型の終端に至った後にも、さ
らに外型に加熱領域が設けられていると、繊維強化樹脂
表層の樹脂の硬化度が上がり、発泡性合成樹脂の発泡圧
力による繊維強化樹脂表層の変形が防止され、芯材が熱
硬化性樹脂の場合には芯材の硬化度が上がるので好まし
い。

【００２２】本発明に於いては、内型の先端部に開口さ
れている注入孔から、繊維強化樹脂表層に囲まれた中空
部に発泡性合成樹脂を注入する。注入孔の周囲に断熱
層、冷却層、加熱層等が設けられると、発泡性合成樹脂
の温度が調節できるので好ましい。芯材の形状、大きさ
に応じて、注入孔及び開口部の形状及び数が選択される
が、開口部は拡径した略円錐孔形状とし、穴回りに放射
状の溝を設けるのが、発泡性合成樹脂を繊維強化樹脂表
層に囲まれた中空部に拡散させやすく好ましい。

【００２３】芯材を構成する発泡性合成樹脂に発泡性熱
硬化性樹脂を用いる場合、発泡性熱硬化性樹脂の原料
を、それぞれの原料系では硬化反応を開始し難い２以上
の原料系に分けておき、原料系を別々に内型の内部に導
き、繊維強化樹脂表層に囲まれた中空部に注入する直前
に原料系を合わせて芯材を構成する発泡性合成樹脂を供
給することにより、注入孔内で発泡性熱硬化性樹脂が硬
化することなく長尺複合体を製造することができる。合
わせられる２以上の原料系を導く注入孔の合わさる点に
おいて、二本の注入孔の角度は３０度から１５０度が好
ましい。

【００２４】発泡性熱硬化性樹脂の原料を、それぞれの
原料系では硬化反応を開始し難い２以上の原料系に分け
る場合には、例えば、ポリウレタン樹脂を用いるときに
はポリイソシアネートからなる原料系と多価アルコール
と水からなる原料系とに分け、不飽和ポリエステル樹脂
を用いるときには不飽和ポリエステルと共重合モノマー
からなる原料系とラジカル発生剤からなる原料系とに分
けるのが好ましい。

【００２５】繊維強化樹脂表層に囲まれた中空部に発泡
性合成樹脂を注入し発泡させつつ、製造工程の進行方向
に連続的に引き抜くことによって、発泡した合成樹脂芯
材とこれを被包する繊維強化樹脂表層からなる長尺複合
体が得られる。その後、長尺複合体を切断機によって所
定の長さに切断する等後加工する。

【００２６】

【作用】第１の発明に於いて、内型が製造工程の進行方
向向きに空隙を介して外型に挿入され、外型と内型との
重ねられた部分に加熱領域が設けられた成形装置を用い
て、表層を構成する熱硬化性樹脂含浸繊維基材を外型と
内型の空隙に通して製造工程の進行方向に連続的に引き
抜きつつ加熱領域で加熱し、製造工程の進行方向に対し
て内型の終端に至る前に熱硬化性樹脂をゲル化せしめ繊
維強化樹脂表層を得るので、芯材を構成する発泡性合成
樹脂が発泡するときに、表層を構成する熱硬化性樹脂含
浸繊維基材の樹脂と発泡性合成樹脂が混ざり長尺複合体
の表層に発泡部分が生じることがない。

【００２７】第２の発明に於いて、内型が製造工程の進
行方向向きに空隙を介して外型に挿入され、硬化用光線
を外型と内型の空隙に導く透明部分が外型と内型との重
ねられた部分に設けられた成形装置を用いて、表層を構
成する光硬化性樹脂含浸繊維基材を外型と内型の空隙に
通して製造工程の進行方向に連続的に引き抜きつつ、透
明部分を通して硬化用光線を照射し、製造工程の進行方
向に対して内型の終端に至る前に光硬化性樹脂含浸繊維
基材を硬化せしめ繊維強化樹脂表層を得るので、芯材を
構成する発泡性合成樹脂が発泡するときに、表層を構成
する光硬化性樹脂含浸繊維基材の樹脂と発泡性合成樹脂
が混ざり長尺複合体の表層に発泡部分が生じることがな
い。

【００２８】第１及び第２の発明に於いて、芯材を構成
する発泡性合成樹脂は内型の先端部から繊維強化樹脂表
層に囲まれた中空部に注入され、発泡されるので、発泡
した合成樹脂芯材とこれを被包する繊維強化樹脂表層か
らなる長尺複合体を連続して製造するができる。

【００２９】第３の発明に於いて、芯材を構成する発泡
性合成樹脂に発泡性熱硬化性樹脂を用い、発泡性熱硬化
性樹脂の原料をそれぞれの原料系では硬化反応を開始し
難い２以上の原料系に分けておき、原料系を別々に内型
の内部に導き、繊維強化樹脂表層に囲まれた中空部に注
入する直前である注入孔の開口部付近で原料系を混合し
て芯材を構成する発泡性合成樹脂を得ることにより、注
入孔内で発泡性熱硬化性樹脂が硬化することなく長尺複
合体を製造することができる。

【００３０】

【実施例】本発明の実施例を、以下図面を参照して説明
する。実施例１ 図１は本発明の第１の実施例の製造工程を示す概略説明
図であり、図２は本発明の第１の実施例の成形装置の外
型と内型の正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図で
あり、図４は本発明の第１の実施例によって製造された
長尺複合体の断面図である。

【００３１】図中、１は長尺複合体であり、２は成形装
置であり、３は引取機であり、製造される長尺複合体１
が成形装置２から引取機３によって引き取られる。この
長尺複合体１の引き取られることによる進行方向が製造
工程の進行方向である。２１は外型であり、２２は内型
であり、２３は注入装置であり、成形装置２はこれらか
らなる。

【００３２】１１は繊維基材であり、１２は熱硬化性樹
脂含浸繊維基材であり、１３は繊維強化樹脂表層であ
り、１４は発泡した合成樹脂芯材であり、長尺複合体１
は繊維強化樹脂表層１３及び発泡した合成樹脂芯材１４
からなる。４は含浸槽であり、２４は外型２１と内型２
２の空隙である。５は整列装置であり、繊維基材１１及
び熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２の通過する位置を規制
し、繊維基材１１を含浸槽４に導き、熱硬化性樹脂含浸
繊維基材１２を外型と内型の空隙２４に導くように配置
される。繊維基材１１は図示しない原反ロールから供給
され、含浸槽４に通され、含浸槽４に供給された熱硬化
性樹脂が含浸され、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２とな
り、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２は成形装置２の外型
と内型の空隙２４を通され、ゲル化することによって繊
維強化樹脂表層１３となる。長尺複合体１あるいはその
表層である繊維強化樹脂表層１３を引取機３によって引
き取ることによって、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２を
外型と内型の空隙２４を通して引き抜くことができる。

【００３３】２３１は原料タンクであり、２３２は導管
であり、導管２３２は原料タンク２３１に設置された図
示しないポンプに接続されており、２３３はスタティッ
クミキサーであり、２３４は注入管であり、内型２２に
設けられた注入孔２３５に連通されている。注入孔２３
５は内型２２の先端部に開口部２３６が形成されてい
る。２３７は注入口固定板である。注入口固定板２３７
には空気排出口が形成されており、内型に貫通された空
気流通路２２１に連通されている。

【００３４】発泡性合成樹脂の各原料系は原料タンク２
３１から、ポンプにより導管２３２を通って供給され、
スタティックミキサー２３３で合わせられ発泡性合成樹
脂となり、発泡性合成樹脂は注入管２３４を通って注入
孔２３５に至る。発泡性合成樹脂は、繊維強化樹脂表層
１３に囲まれた中空部に開口部２３６から供給され、発
泡し、繊維強化樹脂表層１３と一体になることにより、
長尺複合体１が製造される。

【００３５】２１１は外型２１の内面であり、製造工程
の進行方向から見た形状が高さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍ
の長方形であり、外型２１は製造工程の進行方向の長さ
が１０００ｍｍであり、２１２は加熱装置であり、外型
２１の外周に設置され、加熱領域が外型全長に広がって
いる。外型２１は、引取機３から５ｍ離れた所に設置さ
れている。内型２２は、製造工程の進行方向から見た外
面の断面形状が高さ２５ｍｍ、幅９５ｍｍの長方形であ
り、製造工程の進行方向の長さが１０００ｍｍである。
内型２２は製造工程の進行方向に沿って外型２１に６０
０ｍｍ挿入され、外型と内型の空隙２４の幅が２．５ｍ
ｍになるように設置されている。

【００３６】注入孔２３５は製造工程の進行方向に沿っ
て内型２２の中央に配置され、内型２２の内部であって
注入孔２３５の周囲に図示しない断熱材層が設けられ、
注入孔２３５と断熱材層の間に図示しない冷却管が配置
されている。注入口固定板２３７は厚さが２ｍｍであ
る。注入口固定板２３７の開口部２３６の形状は、前工
程側内径０．３ｍｍ、後工程側内径４ｍｍの略円錐形状
の貫通孔である。

【００３７】不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ社
製、商品名ユピカ３５１２）１００重量部、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート（化薬アクゾ社製、商品名カヤ
ブチルＢ）１重量部、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキ
シル）パーオキシジカーボネート（化薬アクゾ社製、商
品名パーカドックス１６）０．５重量部、正リン酸系内
部離型剤（米国ＤＵＰＯＮＴ社製、商品名ＺＥＬＥＣ
ＵＮ）０．７重量部、及び炭酸カルシウム１０重量部を
混合して、得た熱硬化性樹脂を含浸槽４に供給した。

【００３８】繊維基材１１をガラス繊維のロービング
（旭ファイバー社製、４４５０番）とガラス繊維のコン
ティニアスマット（旭ファイバー社製、４５０番）で構
成し、コンティニアスマット：ロービング：コンティニ
アスマットの重量比を２：６：２の３層構造とし、１ｍ
当たり７８１ｇになるように調整した。これらの繊維基
材１１を図示しない原反ロールから整列装置５を通し
て、含浸槽４に供給された熱硬化性樹脂中に通し、熱硬
化性樹脂を含浸させ、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２を
得、得られた熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２を整列装置
５を通して外型と内型の空隙２４の形状に合わせてロー
ビングの収束とコンティニアスマットの折り曲げを行
い、外型と内型の空隙２４に通し、さらに引取機３に通
し、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２を引き抜くことがで
きるようにした。

【００３９】熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２を引取機３
で４０ｃｍ／ｍｉｎで引き抜き、外型２１の温度を１５
０℃にし、冷却管に水を流して内型２２を５０℃にし、
長尺の中空体である繊維強化樹脂表層１３を製造した。
熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２と共に熱電対を引き抜
き、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２の温度を測定し、内
型２２の終端部で熱硬化性樹脂がゲル化しているのを、
温度が急上昇していることから確認した。

【００４０】上記繊維強化樹脂表層１３を製造しつつ、
ポリメリック４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート（住友バイエルウレタン社製、商品名スミジュール
４４Ｖ２０）１５１重量部からなる発泡性合成樹脂原料
系Ａを２３．５ｃｍ³ ／ｍｉｎで、分岐ポリエーテルポ
リオール（住友バイエルウレタン社製、商品名ＳＢＵＰ
０４８７）１００重量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキ
シルアミン１．５重量部、水３重量部、及び整泡剤（東
レダウコーニング社製、商品名ＳＨ−１９３）１．５重
量部からなる発泡性合成樹脂原料系Ｂを１６．５ｃｍ³
／ｍｉｎで、それぞれ原料タンク２３１から、図示しな
いポンプで導管２３２を通してスタティックミキサー２
３３に供給し、混合して芯材を構成する発泡性合成樹脂
を得、得た発泡性合成樹脂を注入管２３４及び注入孔２
３５を通して、開口部２３６から繊維強化樹脂表層１３
に囲まれた中空部に製造工程の進行方向に沿って注入し
た。注入された発泡性合成樹脂は、発泡し、硬化し、そ
の結果、発泡した合成樹脂芯材１４とこれを被包する繊
維強化樹脂表層１３からなる長尺複合体１が製造でき
た。

【００４１】実施例２ 図５は本発明の第２の実施例の成形装置の外型と内型の
側面断面図である。図中、２１３は透明部分であり、２
１４は硬化用光線の光源であり、２１５は反射板であ
る。外型２１は、製造工程の前半に透明部分２１３があ
り、後半に加熱装置２１２が設置されている。透明部分
２１３の周囲に硬化用光線の光源２１４が設置され、硬
化用光線の光源２１４は反射板２１５を備えている。

【００４２】この実施例においては、図１、図３に示し
た実施例１の成形装置２の外型２１を、図５に示すよう
に、製造工程の前半が透明部分２１３である外型２１に
変更されている。外型２１の製造工程の進行方向から見
た内面の断面形状は高さ３０ｍｍ、幅１００ｍｍの長方
形であり、透明部分２１３と加熱装置２１２の設置され
た部分の製造工程の進行方向の長さは、それぞれ６００
ｍｍである。透明部分２１３は石英ガラスからなり、硬
化用光線の光源２１４として、出力１ｋｗの高圧水銀ラ
ンプが６本設置されている。内型２２及び注入装置２３
は実施例１で用いたものであり、実施例１と同様に注入
口固定板２３７は製造工程の進行方向に対して内型２２
の先端に取着されている。内型２２は製造工程の進行方
向に沿って外型２１に６５０ｍｍ挿入され、外型と内型
の空隙２４の幅が２．５ｍｍになるように設置されてい
る。成形装置２が上記の通りである以外は、実施例１と
同様の製造工程であり、製造工程は図１と略同じに示さ
れる。

【００４３】実施例１で得た熱硬化性樹脂に、不飽和ポ
リエステル樹脂１００重量部に対して光開始剤としてベ
ンジルジメチルケタール１重量部を添加し光硬化性樹脂
を得、得られた光硬化性樹脂を含浸槽４に供給した。

【００４４】実施例１と同様にして調整した繊維基材１
１を実施例１と同様に、図示しない原反ロールから整列
装置５を通して、含浸槽４に供給された光硬化性樹脂中
に通し、光硬化性樹脂を含浸させ、光硬化性樹脂含浸繊
維基材１２’を得、得られた光硬化性樹脂含浸繊維基材
１２’を整列装置５を通して外型と内型の空隙２４の形
状に合わせてロービングの収束とコンティニアスマット
の折り曲げを行い、外型と内型の空隙２４に通し、さら
に引取機３に通し、光硬化性樹脂含浸繊維基材１２’を
引き抜くことができるようにした。

【００４５】光硬化性樹脂含浸繊維基材１２’を引取機
３で４０ｃｍ／ｍｉｎで引き抜き、硬化用光源２１４の
高圧水銀ランプで３５０ｎｍの波長の光を透明部分２１
３を通して外型と内型の空隙２４に照射した。加熱装置
２１２により金型の後半を加熱し、加熱領域の温度を透
明部分２１３側端部の１００℃から外型２１終端部の１
４０℃までの温度勾配をつけ、内型２２内の冷却管には
水を流さず、長尺の中空体である繊維強化樹脂表層１３
を製造した。内型２２の終端部で光硬化性樹脂が硬化し
ているのを、繊維強化樹脂表層１３の内型２２の終端部
での硬度が加熱領域の終端部での硬度と変わらないこと
から確認した。繊維強化樹脂表層１３の製造時の内型２
２の温度は４０〜５０℃になった。

【００４６】上記繊維強化樹脂表層１３を製造しつつ、
実施例１と同様に発泡性合成樹脂を得、得た発泡性合成
樹脂を開口部２３６から繊維強化樹脂表層１３に囲まれ
た中空部に製造工程の進行方向に沿って注入した。注入
された発泡性合成樹脂は、発泡し、硬化し、その結果、
実施例１と同様に発泡した合成樹脂芯材１４とこれを被
包する繊維強化樹脂表層１３からなる長尺複合体１が製
造できた。

【００４７】実施例３ 図６は本発明の第３の実施例の成形装置の外型と内型の
平面断面図である。この実施例においては、導管２３２
と注入孔２３５の間のスタティックミキサーが省かれ、
２本の導管２３２、２３２が２本の注入孔２３５、２３
５に連通され、注入孔２３５、２３５は開口部２３６の
直前で合わさり、注入口固定板２３７の開口部２３６に
連通されている。

【００４８】注入孔２３５のそれぞれ内径は４ｍｍであ
り、注入孔２３５の合わさる点において２本の注入孔２
３５のなす角度は１００度である。内型２２の内部であ
って注入孔２３５の周囲に図示しない断熱材層が設けら
れている。実施例１と同様に空気流通路（図示せず）が
注入孔２３５に隣接して、内型２２の内側に貫通して設
けられている。実施例１と同様に内型２２は製造工程の
進行方向に向かって外型２１に６００ｍｍ挿入され、外
型と内型の空隙２４の幅が２．５ｍｍになるように設置
されている。

【００４９】実施例１で行ったと同様にして熱硬化性樹
脂含浸繊維基材１２を、外型と内型の空隙２４に通し
て、引取機３で４０ｃｍ／ｍｉｎで引き抜き、外型２１
の温度を１５０℃にし、長尺の中空体である繊維強化樹
脂表層１３を製造した。熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２
と共に熱電対を引き抜き、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１
２の温度を測定し、内型２２の終端部で熱硬化性樹脂が
ゲル化しているのを、温度が急上昇していることから確
認した。

【００５０】上記繊維強化樹脂表層１３を製造しつつ、
実施例１で得た発泡性合成樹脂原料系Ａを２３．５ｃｍ
³ ／ｍｉｎで、発泡性合成樹脂原料系Ｂを１６．５ｃｍ
³ ／ｍｉｎで、それぞれ図示しないポンプで別々の導管
２３２、２３２に供給し、注入孔２３５、２３５を通っ
て、混合し、注入口固定板２３７の開口部２３６から繊
維強化樹脂表層１３に囲まれた中空部に注入した。注入
された発泡性合成樹脂は、発泡し、硬化し、その結果、
実施例１と同様に発泡した合成樹脂芯材１４とこれを被
包する繊維強化樹脂表層１３からなる長尺複合体１が製
造できた。

【００５１】比較例 実施例１において、成形装置２の外型２１に挿入した内
型２２の長さを３００ｍｍとした以外は、実施例１と同
様の製造工程である。実施例１と同様の製造装置を用
い、実施例１で行ったと同様に熱硬化性樹脂含浸繊維基
材１２を引取機３で４０ｃｍ／ｍｉｎで引き抜き、外型
２１の温度を１５０℃にし、冷却管に水を流して内型２
２を５０℃にし、長尺の中空体である繊維強化樹脂表層
１３を製造した。熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２と共に
熱電対を引き抜き、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２の温
度を測定し、内型２２の終端部で熱硬化性樹脂がゲル化
していないのを、熱硬化性樹脂含浸繊維基材１２の温度
が上昇していないことから確認した。

【００５２】実施例１と同様に、上記繊維強化樹脂表層
１３を製造しつつ、実施例１と同様に発泡性合成樹脂を
得、得た発泡性合成樹脂を注入孔２３５から繊維強化樹
脂表層１３に囲まれた中空部に注入した。注入された発
泡性合成樹脂は、発泡し、硬化し、その結果、表層に発
泡性合成樹脂が滲み出し、発泡した合成樹脂芯材とこれ
を被包する繊維強化樹脂表層からなる表層に発泡部分の
有る長尺複合体が製造できた。

【００５３】

【発明の効果】本発明の長尺複合体の製造方法は、製造
工程の進行方向に対して内型の終端に至る前に樹脂含浸
繊維基材をゲル化あるいは硬化させるので、芯材を構成
する発泡性合成樹脂が発泡するときに、表層を構成する
樹脂含浸繊維基材の樹脂と発泡性合成樹脂が混ざらず、
長尺複合体の表層に発泡部分が生じない。芯材を構成す
る発泡性合成樹脂は、内型の先端部から繊維強化樹脂表
層に囲まれた中空部に注入され、発泡されるので、発泡
した合成樹脂芯材とこれを被包する繊維強化樹脂表層か
らなる長尺複合体を連続して製造するができる。また、
芯材の断面形状が複雑な形状の長尺複合体を製造でき
る。従って、断面形状が複雑な繊維強化樹脂表層で被覆
された長尺複合体を連続して製造するができる。

【００５４】本発明の第２では、光硬化により、速やか
に繊維強化樹脂表層を得ることができるだけでなく、注
入装置の温度を低く抑えることができるので注入装置内
で発泡性熱硬化性樹脂が硬化することなく長尺複合体を
製造することができる。

【００５５】本発明の第３では、芯材を構成する発泡性
合成樹脂に発泡性熱硬化性樹脂を用いる場合に、発泡性
熱硬化性樹脂の原料を硬化反応を開始しない２以上の原
料系に分けておき、原料系を別々に導き、繊維強化樹脂
表層に囲まれた中空部に注入する直前に混ぜ合わせて芯
材を構成する発泡性合成樹脂を得ることにより、注入装
置内で発泡性熱硬化性樹脂が硬化することなく長尺複合
体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の製造工程を示す概略
説明図である。

【図２】 本発明の第１の実施例の成形装置の外型と内
型の正面図である。

【図３】 図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】 本発明の第１の実施例によって製造される長
尺複合体の断面図である。

【図５】 本発明の第２の実施例の成形装置の外型と内
型の側面断面図である。

【図６】 本発明の第３の実施例の成形装置の外型と内
型の平面断面図である。

【符号の説明】

１ 長尺複合体 １１ 繊維基材 １２ 樹脂含浸繊維基材 １３ 繊維強化樹脂表層 １４ 発泡した合成樹脂芯材 ２ 成形装置 ２１ 外型 ２１１ 外型の内面 ２１２ 加熱装置 ２１３ 透明部分 ２１４ 硬化用光線の光源 ２１５ 反射板 ２２ 内型 ２２１ 空気流通路 ２３ 注入装置 ２３１ 原料タンク ２３２ 導管 ２３３ スタティックミキサー ２３４ 注入管 ２３５ 注入孔 ２３６ 開口部 ２３７ 注入孔固定板 ２４ 外型と内型の空隙 ３ 引取機 ４ 含浸槽 ５ 整列装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 9:00 4Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡した合成樹脂芯材とこれを被包す
   る繊維強化樹脂表層からなる長尺複合体を製造するにあ
   たり、内型が製造工程の進行方向向きに、空隙を介して
   外型に挿入され、外型と内型との重ねられた部分に加熱
   領域が設けられ、芯材を構成する発泡性合成樹脂を注入
   する注入装置に連通された注入孔が内型の先端部に開口
   されている、外型と内型と注入装置からなる成形装置を
   用いて、表層を構成する熱硬化性樹脂含浸繊維基材を外
   型と内型の空隙に通して製造工程の進行方向に連続的に
   引き抜きつつ加熱領域で加熱し、製造工程の進行方向に
   対して内型の終端に至る前に熱硬化性樹脂をゲル化せし
   め繊維強化樹脂表層を得、製造工程の進行方向に対して
   内型の終端付近以降の領域で、発泡性合成樹脂を製造工
   程の進行方向に沿って繊維強化樹脂表層に囲まれた中空
   部に注入し発泡せしめることを特徴とする長尺複合体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 発泡した合成樹脂芯材とこれを被包す
   る繊維強化樹脂表層からなる長尺複合体を製造するにあ
   たり、内型が製造工程の進行方向向きに、空隙を介して
   外型に挿入され、硬化用光線を外型と内型の空隙に導く
   透明部分が外型と内型との重ねられた部分に設けられ、
   芯材を構成する発泡性合成樹脂を注入する注入装置に連
   通された注入孔が内型の先端部に開口されている、外型
   と内型と注入装置からなる成形装置を用いて、表層を構
   成する光硬化性樹脂含浸繊維基材を外型と内型の空隙に
   通して製造工程の進行方向に連続的に引き抜きつつ、透
   明部分を通して硬化用光線を照射し、製造工程の進行方
   向に対して内型の終端に至る前に光硬化性樹脂を硬化せ
   しめ繊維強化樹脂表層を得、製造工程の進行方向に対し
   て内型の終端付近以降の領域で、発泡性合成樹脂を製造
   工程の進行方向に沿って繊維強化樹脂表層に囲まれた中
   空部に注入し発泡せしめることを特徴とする長尺複合体
   の製造方法。
3. 【請求項３】 芯材を構成する発泡性合成樹脂に発泡
   性熱硬化性樹脂を用い、発泡性熱硬化性樹脂の原料を、
   それぞれの原料系では硬化反応を開始し難い２以上の原
   料系に分けておき、原料系を別々に内型の内部に導き、
   注入孔の開口部付近で原料系を合わせて芯材を構成する
   発泡性合成樹脂を得ることを特徴とする請求項１または
   請求項２記載の長尺複合体の製造方法。