JPH07232394A - 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数枚の繊維・樹脂複合シ−トを巾両端部の重
畳により管状体に賦形し、その管状体の内面に熱可塑性
樹脂内層を押出し積層して繊維強化熱可塑性樹脂複合管
を製造する場合、繊維・樹脂複合シ−ト端部の重畳界面
並びに管状体内面と熱可塑性樹脂内層との界面を強固に
融着できる繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法を提
供する。 【構成】長手方向に連続的に配された強化繊維に熱可塑
性樹脂が保持され、巾方向両端に薄肉部ａ₁が設けられ
てなる二枚以上の繊維・樹脂複合シ−トＡ₁を、上記両
端薄肉部ａ₁，ａ₁同士を互いに重ね合わせた状態でコア
金型１３上に通過させつつその重ね合わせ部を加熱融着
して管状に形成し、前記コア金型１３の先端外周部から
前記管状体の形成と並行して熱可塑性樹脂を押出して当
該管状体内面に内層Ｂ₁を積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化熱可塑性樹脂管
の内面に熱可塑性樹脂内層を有する繊維強化熱可塑性樹
脂複合管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂管の内面に熱可塑性樹脂内
層を有する複合管においては、錆びることがなく、強度
的にも優れ、水やガス等の流体を輸送する配管、電気配
線に用いられる配管、構造用部材管等として有用であ
り、特に繊維強化樹脂管のマトリックスを熱可塑性樹脂
とした繊維強化熱可塑性樹脂複合管においては、複合管
の界面を融着により強く一体化でき、有利である。

【０００３】本出願人においては、かかる繊維強化熱可
塑性樹脂複合管の製造方法として、長手方向に連続の強
化繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなる巾方向に一様厚
さの繊維・樹脂複合シ−トを複数枚、例えば２枚、それ
ぞれヒ−タで加熱しながら、樹脂押出機先端の金型（以
下、コア金型と称する）上に、太鼓状ロ−ルにより巾両
端部を重畳して管状体に賦形し、この管状体をコア金型
と外金型との間の環状間隙に通過させ、前記管状体の賦
形と並行してコア先端の外周部から熱可塑性樹脂を押出
し、この押出し樹脂を管状体の内面に積層することを既
に提案した（特開平５−３１７８２号公報）。この方法
によれば、樹脂押出機を挾む両側から繊維・樹脂複合シ
−トを供給して管状化でき、一枚の広巾の繊維・樹脂複
合シ−トを管状化する場合（例えば、特開平４−２０１
５４９号公報）に較べ、押出機先端のコア金型の管状化
繊維・樹脂複合シ−ト内への導入が容易である。

【０００４】上記製造方法で繊維強化熱可塑性樹脂複合
管を製造する場合、繊維・樹脂複合シ−トの巾両端部の
重畳界面並びに繊維・樹脂複合シ−トの管状体内面と熱
可塑性樹脂内層との界面の強力な一体化が、複合管とし
ての特性の保証上極めて重要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記繊
維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法においては、繊維
・樹脂複合シ−トをヒ−タで予熱し、この予熱繊維・樹
脂複合シ−トを太鼓ロ−ルで管状に賦形し、該ロ−ルと
コアとの間での加圧でシ−ト巾端部の重畳部を融着して
おり、ヒ−タによりシ−トの熱可塑性樹脂を融着に最適
な状態にまで加熱すると、管状賦形時でのシ−トの巾端
部相互の摺動接触が阻害され、その賦形がスム−ズに行
い難くなるから、その加熱を満足に行い得ず、上記予熱
による繊維・樹脂複合シ−トの巾両端部の重畳界面の融
着強化は余り期待できない。

【０００６】而して、繊維・樹脂複合シ−トの巾両端部
の重畳界面の融着を、コア金型や外金型からの加熱に依
存せざるを得ないが、上記の製造方法においては、巾全
体が一様厚みの繊維・樹脂複合シ−トの巾端部を重畳し
て管状体に賦形しており、重畳部の厚みが繊維・樹脂複
合シ−トの厚みの２倍であり、コア金型外面又は外金型
内面から重畳界面までの熱抵抗が高く、コア金型や外金
型からの加熱による繊維・樹脂複合シ−トの巾両端部の
重畳界面の融着は容易ではない。

【０００７】また、繊維・樹脂複合シ−トの管状体内面
と熱可塑性樹脂内層とを強固に融着させるには、管状体
内面を一様に加熱し、その加熱面を押出溶融熱可塑性樹
脂に接触させることが有効であるが、上記の製造方法に
おいては、繊維・樹脂複合シ−トの管状体内面に段差が
生じ、その内面をコア金型に一様に接触させることが困
難であり、従って、当該内面の一様加熱も容易ではな
く、繊維・樹脂複合シ−トの管状体内面と熱可塑性樹脂
内層との融着強化に不利である。

【０００８】本発明の目的は、複数枚の繊維・樹脂複合
シ−トを巾両端部の重畳により管状体に賦形し、その管
状体の内面に熱可塑性樹脂内層を押出し積層して繊維強
化熱可塑性樹脂複合管を製造する場合、繊維・樹脂複合
シ−ト端部の重畳界面並びに管状体内面と熱可塑性樹脂
内層との界面を強固に融着できる繊維強化熱可塑性樹脂
複合管の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る繊維強化熱
可塑性樹脂複合管の製造方法は、長手方向に連続的に配
された強化繊維に熱可塑性樹脂が保持され、巾方向両端
に薄肉部が設けられてなる二枚以上の繊維・樹脂複合シ
−トを、上記両端薄肉部同士を互いに重ね合わせた状態
でコア金型上に通過させつつその重ね合わせ部を加熱融
着して管状に形成し、前記コア金型の先端外周部から前
記管状体の形成と並行して熱可塑性樹脂を押出して当該
管状体内面に積層することを特徴とする構成であり、管
状体内面への熱可塑性樹脂内層の積層に引き続き、更
に、長手方向に連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹
脂が保持されてなる繊維・樹脂複合テ−プを管状体上に
巻回し融着することもできる。

【００１０】以下、図面を参照しつつ本発明の構成を詳
細に説明する。図１の（イ）並びに図１の（ロ）は、本
発明の製造方法により製造される繊維強化熱可塑性樹脂
複合管の断面図を示している。

【００１１】図１の（イ）並びに図１の（ロ）におい
て、Ａ₁₀（Ａ₂₀）は繊維強化熱可塑性樹脂管であり、長
手方向に連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹脂が保
持され（通常、融着により保持されている）、巾方向両
端に薄肉部が設けられてなる二枚以上の繊維・樹脂複合
シ−トＡ₁（Ａ₂）（図示の例では２枚）を、両端薄肉部
ａ₁（ａ₂）同士を重畳して管状体に形成し、重畳部界面
を融着してある。Ｂ₁は繊維強化熱可塑性樹脂管の内面
に積層した熱可塑性樹脂内層である。Ａ₃₀は繊維強化熱
可塑性樹脂管上に設けた外部補強層であり、長手方向に
連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹脂が保持されて
なる繊維・樹脂複合テ−プＡ₃を巻回し融着してある。
Ｂ₂は必要にお応じて被覆する熱可塑性樹脂外層であ
る。

【００１２】上記繊維・樹脂複合シ−トＡ₁，Ａ₂、内層
Ｂ₁並びに繊維・樹脂複合テ−プＡ₃更には外層Ｂ₂の熱
可塑性樹脂には、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−ボネ−ト、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリスルフォン、ポリエ−テルエ−テルケトン等
が、管の使用条件に応じて選択され、必要に応じ、熱安
定剤、可塑剤、滑剤、酸化防止剤、着色剤、無機充填剤
等か添加される。熱可塑性樹脂は通常単独で使用する
が、相溶性を有するものであれば、２種以上の混合物で
使用することもできる。繊維・樹脂複合シ−ト、内層並
びに繊維・樹脂複合テ−プの熱可塑性樹脂は、相互間を
強固に融着できる組合せとされ、通常、同一の熱可塑性
樹脂が使用される。

【００１３】上記繊維・樹脂複合シ−ト並びに繊維・樹
脂複合テ−プの強化繊維材には、長手方向連続繊維から
なるもの（例えば、モノフィラメント状、ロ−ビング
状、ストランド状の連続繊維）以外に、長手方向連続繊
維を有するもの（例えば、クロス状、網状、ネット状繊
維）、更には長手方向連続繊維に短繊維等を無秩序に配
列したもの、長手方向連続繊維とマットや不織布等との
積層体等を使用することもできる。繊維の材質として
は、例えば、ガラス繊維、カ−ボン繊維等の無機繊維、
ステンレス繊維、銅繊維等の金属繊維、アラミド、ビニ
ロン、ポリエステル等の有機繊維の単独または２種以上
を使用できる。繊維の太さについては、太すぎると熱可
塑性樹脂の未保持部分が発生し易く、細すぎると切断し
易いので、１〜１００μｍとされ、特に３〜５０μｍと
することが好ましい。

【００１４】上記繊維・樹脂複合シ−トの厚み（薄肉部
でない部分の厚み）は、管の口径や管の使用条件により
異なるが、通常、０．１ｍｍ〜５ｍｍとされる。繊維・
樹脂複合シ−トの巾両端薄肉部は、段差を生じることな
く表裏面一に重畳することを可能にするために設けられ
ており、所謂、合ジャクリ接合を可能とするものが好ま
しい。

【００１５】上記繊維・樹脂複合シ−トにおいては、図
２に示すように、通常、巾両端薄肉部ａ₁（ａ₂）の巾が
等しくされ、この巾をＬ’、薄肉部以外の部分の巾をＬ
とすれば、使用枚数がｎ枚の場合、（Ｌ’＋Ｌ）＝（繊
維・樹脂複合シ−トを管状に形成したものの外周の１／
ｎ）を満たすように、Ｌ，Ｌ’が設定される。この繊維
・樹脂複合シ−トの巾両端薄肉部の巾が、相違すれば、
重畳したときに短い方の薄肉部先端に谷が生じるが、多
少の相違であれば、この谷を充分に小さくでき、巾両端
薄肉部の巾の多少の相違は許される。繊維・樹脂複合シ
−トの使用枚数ｎは、管の口径によっても異なるが、呼
び径が１００Ａ以下の管の場合は、２〜６枚、呼び径が
１００Ａ〜２００Ａの管の場合は、２〜１０枚、呼び径
が２００Ａ以上の管の場合は、４〜２０枚とすることが
好ましい（各呼び径において、下限以下ではシ−ト巾が
広くなり過ぎ、管状体への円滑な賦形が困難になり、上
限以上では、賦形ロ−ル装置が複雑となる）。上記各薄
肉部の巾は、通常シ−ト全巾の１％〜３０％、好ましく
は３％〜１５％とされる（１％以下では薄肉部の重畳が
困難になり、３０％以上では、賦形の際に薄肉部が折れ
曲がり易い）。薄肉部の厚みは、通常シ−ト厚みの１／
２とされるが、薄肉部同士を重畳して表裏面一にできれ
ば、異なる厚みとすることも可能である。

【００１６】上記繊維・樹脂複合シ−トや繊維・樹脂複
合テ−プにおいては、補強繊維一本一本の間に熱可塑性
樹脂を確実に含浸・融着させることが管の水密性や層間
の強固の融着のために要求され、その製造には、長手
方向に連続の繊維、例えば、多数のフィラメントからな
るロ−ビング状、ストランド状の補強繊維を粉体状熱可
塑性樹脂の流動床中を通過させ、粉体状熱可塑性樹脂を
繊維に付着させたのち加熱し、樹脂と繊維とを一体化さ
せる方法、長手方向連続繊維を熱可塑性樹脂のエマル
ジョン中に通過させて熱可塑性樹脂を繊維間に含浸さ
せ、次いで、溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂とを一
体化するか、あるいはエマルジョン中を通過させた後、
一旦乾燥させ、その後に溶融温度以上に加熱して一体化
する方法、溶融粘度が低い樹脂の場合は、溶融樹脂を
満たした槽中に長手方向連続繊維を浸漬して樹脂を含浸
する方法、長手方向連続繊維にフィルム状熱可塑性樹
脂を積層し、加熱加圧する方法等を使用でき、特に繊維
・樹脂複合シ−トについては、これらの方法により得た
一様厚みの繊維・樹脂複合シ−ト材を巾方向にずらして
融着等により積層一体化すること、あるいは、図４に示
すような、上ロ−ルＲ ₁の一端に凸部ｒを、下ロ−ルＲ₂
の他端に凸部ｒをそれぞれ設け、ギャップｇをシ−ト厚
みに、このギャップ部の巾を上記Ｌ（図２）に、ギャッ
プｇ’を薄肉部の厚みに、このギャップ部の巾Ｌ”を上
記薄肉部巾Ｌ’（図２）よりもやや大にそれぞれ設定し
た加熱ロ−ルを適所に設置し、この加熱ロ−ルで引き抜
き成形し、該成形体の薄肉部を上記の巾Ｌ’にトリミン
グすること等による得ることができる。

【００１７】図３は上記の方法で使用する繊維・樹脂
複合シ−トの製造装置を示している。図３において、１
は流動床装置を示し、底部は多孔板２で形成されてお
り、気体供給路から送られてきた空気Ｇが多孔板の下方
から、多数の孔を経て上方に噴出され、流動床装置１の
槽内に供給された粉末状熱可塑性樹脂が噴出空気により
流動状態にされて流動床Ｒが形成される。流動床装置の
槽内並びに前後上端には、ガイドロ−ル３，…が設けら
れている。

【００１８】４は連続繊維Ｆ₁の供給ボビンを、５は巻
取りボビンを、６は上記した加熱ロ−ル、６１はトリミ
ング用カッタ−をそれぞれ示し、巻取りボビン５の駆動
により供給ボビン４から繊維Ｆ₁を引出し、この繊維を
粉体状熱可塑性樹脂の流動床Ｒを通過させ、繊維の各フ
ィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を付着させ、更に加熱
ロ−ル６に通過させて加熱・加圧し、熱可塑性樹脂を溶
融させて熱可塑性樹脂と繊維とを一体化させると共に巾
両端部を薄く形成し、両端をトリミングすることにより
所定の繊維・樹脂複合シ−トＡ₁（Ａ₂）を得る。

【００１９】上記繊維・樹脂複合シ−トまたは繊維・樹
脂複合テ−プにおいて、補強繊維の量が、多すぎると樹
脂の含浸量が少なくなり、少なすぎると補強効果が不十
分となるので、３〜７０重量％、好ましくは、１０〜５
０重量％とされる。

【００２０】請求項２記載の方法において使用される繊
維・樹脂複合テ−プの巾、厚み、巻回角度は、管の口径
や使用条件に応じて設定され、通常、巾は５ｍｍ〜１０
０ｍｍ、厚みは０．１ｍｍ〜５ｍｍ、巻き付け角度は管
軸に対し３０⁰〜８５⁰の範囲とされる。この繊維・樹脂
複合テ−プの巻き付け層と繊維強化熱可塑性樹脂管とを
強固に融着するために加熱しながら巻き付けること、ま
たは加熱しつつかつ大なる張力で巻き付けることが有効
である。

【００２１】図５の（イ）は請求項１記載の繊維強化熱
可塑性樹脂複合管の製造方法において使用する製造装置
の一例を、図５の（ロ）は図５の（イ）におけるロ−ロ
断面図をそれぞれ示している。

【００２２】図５の（イ）並びに図５の（ロ）におい
て、１２は樹脂押出機のバレル、１３はバレルに連結さ
れた押出金型であり、後述するように管状体の形成に対
しコアとして使用され、バレルからの溶融樹脂がマンド
レル（内金型）１５と筒状ケ−シング１５１との間の樹
脂流路を経てコアの先端外周部から押し出される。１１
は繊維・樹脂複合シ−トＡ₁の供給ボビンであり、上記
バレル１２の両側に配設されている。１４，１４は一対
の太鼓状の賦形ロ−ルであり、上記コア金型１３を挾ん
で配設されている。１６は外金型であり、コア金型１３
を囲んで、かつ賦形ロ−ル１４に近接して配設され、コ
ア金型１３とで環状間隙１６１を形成している。２１は
冷却機である。２２は引取り機である。

【００２３】この製造装置を使用して請求項１記載の発
明により繊維強化熱可塑性樹脂複合管を製造するには、
引取り機２２を駆動し、各供給ボビン１１から繊維・樹
脂複合シ−トＡ₁、すなわち、長手方向に連続的に配さ
れた強化繊維に熱可塑性樹脂が保持され、巾方向両端に
薄肉部ａ₁が設けられてなる複合シ−トを引出し、これ
らの繊維・樹脂複合シ−トを太鼓状賦形ロ−ル１４，１
４でコア金型１３に添わせ、かつ、両端薄肉部ａ₁，ａ₁
同士を互いに重ね合わせて管状に賦形し、この管状シ−
トＡ₁’をコア金型１３と外金型１６との間の環状間隙
１６１に通過させ、この通過中にコア金型１３からの熱
と外金型１６からの熱とでその重ね合わせ部を加熱融着
して繊維強化熱可塑性樹脂管状体を形成し、前記コア金
型１３の先端外周部から前記管状体の形成と並行して熱
可塑性樹脂を押出し、コア金型１３からの熱により加熱
された繊維強化熱可塑性樹脂管状体内面ｉに押出溶融樹
脂を接触させて熱可塑性樹脂内層Ｂ₁を積層し、更に、
これを冷却機２１で冷却のうえ、引取り機２２で引き取
っていく。

【００２４】上記管状に賦形された繊維・樹脂複合シ−
トＡ₁’がコア金型１３を経て冷却機２１に達し、冷却
固化されるまでの間、引張り力を繊維・樹脂複合シ−ト
の長手方向連続繊維に支持させ得るから、この間、熱可
塑性樹脂が熱軟化状態にあるにもかかわらず、管状体の
引取り・走行を円滑に行うことができる。

【００２５】図６は請求項２記載の繊維強化熱可塑性樹
脂複合管の製造方法において使用する製造装置の一例を
示している。図６において、１２は樹脂押出機のバレル
を、１３はコア金型を、１１は繊維・樹脂複合シ−トＡ
₂の供給ボビンを、１４，１４は一対の太鼓状の賦形ロ
−ルを、１６は外金型を、２１は冷却機を、２２は引取
り機をそれぞれ示し、これらの構成は図５の（イ）並び
に図５の（ロ）に示したものと実質上同様である。

【００２６】図６において、１７，１７は外金型１６よ
りも下流側に配設されたテ−プ巻機であり、繊維・樹脂
複合テ−プＡ₃の供給ボビンが装着されている。１８は
各テ−プ巻機１７に対して設けられた熱風機や遠赤外線
ランプ等のヒ−タである。１９はクロスヘッド式樹脂押
出装置、２０はクロスヘッドであり、テ−プ巻機１７と
冷却装置２１との間に配設されている。１３１はコア金
型１３の先端に連結された補助コアであり、押出装置１
９のクロスヘッド２０の出口に至るまで延在されてい
る。

【００２７】この製造装置を使用して請求項２記載の発
明により繊維強化熱可塑性樹脂複合管を製造するには、
引取り機を駆動し、各供給ボビン１１から繊維・樹脂複
合シ−トＡ₂を引出し、これらの繊維・樹脂複合シ−ト
Ａ₂，Ａ₂を太鼓状賦形ロ−ル１４，１４でコア金型１３
に添わせ、かつ、両端薄肉部ａ₂，ａ₂同士を互いに重ね
合わせて管状に賦形し、これをコア金型と外型との間の
環状間隙に通過させ、この通過中にコア金型からの熱と
外金型からの熱とでその重ね合わせ部を加熱融着して繊
維強化熱可塑性樹脂管状体を形成し、前記コア金型の先
端外周部から前記管状体の形成と並行して熱可塑性樹脂
を押出し、コア金型からの熱により加熱された繊維強化
熱可塑性樹脂管状体内面ｉに押出溶融樹脂を接触させて
熱可塑性樹脂内層Ｂ₁を積層し、更に、この管状体に、
長手方向に連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹脂が
保持されてなる繊維・樹脂複合テ−プＡ₃をテ−プ巻機
１７で異方向に二層、かつヒ−タ１８で加熱しつつ巻回
し、更にこの管状体を押出装置１９のクロスヘッド２０
に通過させて熱可塑性樹脂外層Ｂ₂を押出し、冷却機２
１で冷却のうえ、引取り機２２で引き取っていく。

【００２８】

【作用】巾方向両端に薄肉部が設けられてなる二枚以上
の繊維・樹脂複合シ−トを巾両端薄肉部同士を互いに重
ね合わせて管状化しており、巾端部の重ね合わせ部の厚
みを繊維・樹脂複合シ−トの厚みに等しくでき、この管
状化繊維・樹脂複合シ−トがコア金型と外金型との環状
空間を通過するときのコア金型外面並びに外金型内面か
ら、巾端部の重ね合わせ界面までの厚みを、重ね合わせ
部の厚みがシ−ト厚みの２倍である従来例に較べ半減で
き、その界面にコア金型並びに外金型からの熱を効率よ
く伝達できるので、重ね合わせ部を特に加圧することな
く、重ね合わせ部をよく融着できる。

【００２９】また、コア金型と外金型との間で管状化繊
維・樹脂複合シ−トを加圧しなくても済み、または、軽
く加圧する程度で済まし得、これらの間からの繊維・樹
脂複合シ−トの樹脂分の絞り流出の畏れもなく、熱可塑
性樹脂の保持量を当初のままに維持できる。

【００３０】更に、管状化繊維・樹脂複合シ−トの内面
に段差（凹凸）がなく、その内面をコア金型に一様に接
触させて均一に加熱でき、この均一加熱面に内層用の溶
融押出樹脂が接触されるから、その内面加熱が不均一の
場合に較べて、繊維強化熱可塑性樹脂管と熱可塑性樹脂
内層との融着強さを大にできる。

【００３１】従って、繊維・樹脂複合シ−トの巾両端部
の重畳界面並びに繊維・樹脂複合シ−トの管状体内面と
熱可塑性樹脂内層との界面を強力に融着・一体化した高
品質の繊維強化熱可塑性樹脂複合管を提供できる。

【００３２】

【実施例】

〔実施例１〕図３に示す流動床方式の繊維・樹脂複合シ
−トの製造装置を用い、該装置中の加熱ロ−ル６には図
４に示すものを使用して繊維・樹脂複合シ−トＡ₁を製
作した。流動床の粉末状熱可塑性樹脂には、重合度８０
０，平均粒径１００μｍのポリ塩化ビニルを使用し、連
続繊維には、直径２３μｍのフィラメントからなるロ−
ビング状ガラス繊維（４４００ｔｅｘ）１０本の束を使
用した。加熱ロ−ルの寸法は、図において、ロ−ル全長
（Ｌ＋２Ｌ”）を２１０ｍｍ、中央部ギャップ厚みｇを
２．０ｍｍ、ロ−ル端凸部長さＬ”を３０ｍｍ、凸部の
ギャップ厚みｇ’を１．０ｍｍとした。

【００３３】図３において、流動床装置１からの粉末状
ポリ塩化ビニル樹脂付着ガラス繊維を加熱温度２００℃
の上記加熱ロ−ル６に通過させ、両端７ｍｍをカッタ−
６１でトリミングして、全長巾１９６ｍｍ、中央部厚み
２．０ｍｍ、巾両端薄肉部巾１６ｍｍ、薄肉部厚み１．
０ｍｍ、ガラス繊維含有得率１８重量％の、長手方向に
連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹脂が保持され、
巾方向両端に薄肉部が設けられてなる繊維・樹脂複合シ
−トＡ₁を得た。

【００３４】この繊維・樹脂複合シ−トＡ₁を二枚、図
５に示す製造装置を使用して、太鼓状賦形ロ−ル１４，
１４で両端薄肉部ａ₁，ａ₁同士を互いに重ね合わせた状
態でコア金型１３と外金型１６との間を通過させつつそ
の重ね合わせ部を加熱融着して管状に形成し、この管状
体の形成と並行してコア金型１３の先端外周部から重合
度８００のポリ塩化ビニルを押出して当該管状体内面に
積層し、外径１１４ｍｍ、内径１００ｍｍ、肉厚７ｍｍ
の繊維強化熱可塑性樹脂複合管を製造した。この場合、
コア金型１３の外面温度をほぼ１９０℃、外金型１６の
内面温度を１９０℃とし、コア金型と外金型との間の間
隙寸法を２．５ｍｍとし（外金型の内径がコア金型の外
径よりも５．０ｍｍ大きい）、外金型の内面長さ（管状
体内面が接触する部分の長さ）を２００ｍｍとした。

【００３５】〔比較例１〕実施例１に対し、繊維・樹脂
複合シ−トとして、全巾１９６ｍｍ、厚みが全巾にわた
り一様で２．０ｍｍ、ガラス繊維含有率が１６重量％の
ものを使用し、コア金型と外金型との間の間隙寸法を
２．０ｍｍとした（外金型の内径をコア金型の外径より
も２．０ｍｍ大きくした）以外、実施例１と同じとし
た。而して、管状化された繊維・樹脂複合シ−トの端部
の重なり部の厚みが繊維・樹脂複合シ−トの厚みの２倍
であり、実施例１に較べ、重なり部の重畳界面が加熱融
着され難く、また、管状化された繊維・樹脂複合シ−ト
の内面に段差があり、この面とコア金型外面との一様接
触が難しく、同内面の均一加熱が実施例１に較べて困難
であった。

【００３６】これらの実施例品並びに比較例品を輪切り
して、その切断断面を観察したところ、実施例品では、
繊維強化熱可塑性樹脂層の断面組織が一様で、繊維・樹
脂複合シ−トの融着箇所を認識できなかったのに対し、
比較例品では繊維・樹脂複合シ−トの融着界面を明確に
認識できた。また、実施例品では、繊維強化熱可塑性樹
脂層と熱可塑性樹脂内層との融着界面が全周にわたり一
様であったが、比較例品では、繊維強化熱可塑性樹脂層
内面に段差箇所があり、この箇所と熱可塑性樹脂内層と
の接着が不完全なものが多く認められた。

【００３７】従って、実施例品が比較例品に較べて品質
に優れていることは明らかである。 〔比較例２〕実施例１に対し、繊維・樹脂複合シ−トと
して、全巾１８０ｍｍ、薄肉部を有さずに厚みが全巾に
わたり一様で２．０ｍｍ、ガラス繊維含有率が１８重量
％のものを使用し、繊維・樹脂複合シ−ト端を重ね合わ
さず、突合せて繊維・樹脂複合シ−トを管状化した以
外、実施例１に同じとした。

【００３８】この比較例品においては、繊維・樹脂複合
シ−トの突合せ箇所が凹んでおり、明らかに、不良が認
められた。そこで、この比較例品を厚み１０ｍｍにて輪
切りし、無作為に５０箇の試料を取り出し、左右の突合
せ箇所の肉厚をデジタルマイクロメ−タで測定したとこ
ろ、６．８ｍｍと６．６ｍｍであった。なお、突合せ箇
所以外の肉厚を、１試料当り周方向に等間隔の８ヵ所に
ついて測定したところ、全て７．０ｍｍであった。

【００３９】実施例１についても、無作為に選んだ輪切
り試料５０個につき、１試料当りを周方向に等間隔の８
ヵ所において同上デジタルマイクロメ−タで測定したと
ころ、７．０ｍｍであり、実施例品が比較例２に対して
も良品質であることは明らかであった。

【００４０】実際、ＡＳＴＭ Ｄ ２３８７に従い、内圧
クリ−プ試験（９０℃×２０ｋｇ／ｃｍ²のもとでのク
リ−プ時間を測定する）を行ったところ、実施例１では
５０時間であったのに対し、比較例２では３０時間に過
ぎなかった。

【００４１】〔実施例２〕使用した強化繊維、粉末状熱
可塑性樹脂、流動床装置等は実施例１と同じである。加
熱ロ−ルには、ロ−ル全長が２１０ｍｍ、中央部ギャッ
プ厚みが１．０ｍｍ、ロ−ル端凸部長さ３０ｍｍ、凸部
ギャップ厚みが０．５ｍｍのものを使用し、トリミング
巾を１２ｍｍとして、全長巾１８６ｍｍ、中央部厚み
１．０ｍｍ、巾両端薄肉部巾１８ｍｍ、薄肉部厚み０．
５ｍｍ、ガラス繊維含有得率３５重量％の、長手方向に
連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹脂が保持され、
巾方向両端に薄肉部が設けられてなる繊維・樹脂複合シ
−トＡ₂を得た。

【００４２】また、加熱ロ−ルとして一様ギャツブでそ
のギャップ厚みが０．５ｍｍのものを使用した以外、繊
維・樹脂複合シ−トの製作と同様にして、厚みが０．５
ｍｍ、巾が５０ｍｍ、ガラス繊維含有率が３５重量％
の、長手方向に連続的に配された強化繊維に熱可塑性樹
脂が保持されてなる繊維・樹脂複合テ−プＡ₃を製作し
た。

【００４３】上記のようにして得たガラス繊維含有得率
３５重量％の繊維・樹脂複合シ−トＡ₂を二枚、図６に
示す製造装置を使用して、太鼓状賦形ロ−ル１４，１４
で両端薄肉部ａ₂，ａ₂同士を互いに重ね合わせた状態で
外面温度１９０℃のコア金型１３と内面温度１９０℃の
外金型１６との間の厚み１．０ｍｍの環状間隙を通過さ
せつつその重ね合わせ部を加熱融着して管状に形成し、
コア金型１３の先端外周部から前記管状体の形成と並行
して重合度８００のポリ塩化ビニルを押出して当該管状
体内面に内層Ｂ₁を積層し、外径１０８ｍｍ、内径１０
０ｍｍ、肉厚４ｍｍの二層管を得、更に、上記繊維・樹
脂複合テ−プＡ₃を二層異方向で３００℃の熱風を熱風
発生機１８により吹き付けながら巻回し、更に、クロス
ヘッド方式の樹脂押出機１９でクロスヘッド２０の金型
温度を１９０℃に加熱して内層Ｂ ₁と同じポリ塩化ビニ
ルの外層Ｂ₂を押出被覆して、内径１００ｍｍ、外径１
１４ｍｍ、肉厚７ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂複合管を
製造した。

【００４４】この実施例品に対して、上記の内圧クリ−
プ試験を行ったところ、６００時間であり、実施例１の
５０時間に対し飛躍的なクリ−プ強度の増大が認めら
れ、繊維・樹脂複合テ−プを二層管上に巻回・融着した
効果が顕著に現れた。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、長手方向に連続の強化
繊維に熱可塑性樹脂が保持されてなる巾方向に一様厚さ
の繊維・樹脂複合シ−トを、複数枚、樹脂押出機先端の
コア金型上に巾両端部を重畳して管状体に賦形し、この
管状体をコア金型に通過させる間に、その重畳部を融着
し、前記管状体の形成と並行してコア先端の外周部から
熱可塑性樹脂を押出し、この押出し樹脂を管状体内面に
積層する方法により、繊維強化熱可塑性樹脂複合管を製
造する場合、管状に賦形された繊維・樹脂複合シ−トの
重畳部を強固に融着し得、他の部分と同等の肉厚を確保
し得ると共に、その管状体内面と熱可塑性樹脂内層とを
強固に融着でき、製造設備面での有利性（押出機先端の
コア金型の管状化繊維・樹脂複合シ−ト内への導入の容
易性）を維持しつつ、良品質の繊維強化熱可塑性樹脂複
合管を製造できる。特に請求項２記載の発明によれば、
耐内圧クリ−プ強度の飛躍的な向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は請求項１の発明により製造され
る繊維強化熱可塑性樹脂複合管を示す断面図、図１の
（ロ）は請求項２の発明により製造される繊維強化熱可
塑性樹脂複合管を示す断面図である。

【図２】本発明において使用する繊維・樹脂複合シ−ト
の一例を示す断面図である。

【図３】本発明において使用する繊維・樹脂複合シ−ト
の製造装置の一例を示す説明図である。

【図４】本発明において使用する加熱ロ−ルの一例を示
す説明図である。

【図５】図５の（イ）は請求項１記載の発明に使用する
製造装置の一例を示す説明図、図５の（ロ）は図５の
（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【図６】請求項２記載の発明に使用する製造装置の一例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 流動床装置 ６ 加熱ロ−ル １３ コア金型 １４ 賦形ロ−ル １６ 外金型 １７ テ−プ巻機 １８ ヒ−タ １９ 押出機 ２０ クロスヘッド ２１ 冷却器 ２２ 引取り機 Ａ₁ 繊維・樹脂複合シ−ト Ａ₂ 繊維・樹脂複合シ−ト ａ₁ 薄肉部 ａ₂ 薄肉部 Ａ₃ 繊維・樹脂複合テ-プ Ｂ₁ 熱可塑性樹脂内層 Ｂ₂ 熱可塑性樹脂外層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に連続的に配された強化繊維に熱
   可塑性樹脂が保持され、巾方向両端に薄肉部が設けられ
   てなる二枚以上の繊維・樹脂複合シ−トを、上記両端薄
   肉部同士を互いに重ね合わせた状態でコア金型上に通過
   させつつその重ね合わせ部を加熱融着して管状に形成
   し、前記コア金型の先端外周部から前記管状体の形成と
   並行して熱可塑性樹脂を押出して当該管状体内面に積層
   することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製
   造方法。
2. 【請求項２】長手方向に連続的に配された強化繊維に熱
   可塑性樹脂が保持され、巾方向両端に薄肉部が設けられ
   てなる二枚以上の繊維・樹脂複合シ−トを、上記両端薄
   肉部同士を互いに重ね合わせた状態でコア金型上に通過
   させつつその重ね合わせ部を加熱融着して管状に形成
   し、前記コア金型の先端外周部から前記管状体の形成と
   並行して熱可塑性樹脂を押出して当該管状体内面に積層
   し、更に、長手方向に連続的に配された強化繊維に熱可
   塑性樹脂が保持されてなる繊維・樹脂複合テ−プを前記
   管状体上に巻回し融着することを特徴とする繊維強化熱
   可塑性樹脂複合管の製造方法。