JPH074881B2

JPH074881B2 - 複合パイプの製造方法

Info

Publication number: JPH074881B2
Application number: JP1156157A
Authority: JP
Inventors: 清康藤井; 和夫下村; 和芳山本; 正裕石居
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH0321435A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、強化繊維で補強された熱可塑性樹脂製の複合
パイプの製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来より、合成樹脂パイプは、軽量である、錆びない
等、金属製パイプと比較して優れた特性を有しており広
く用いられている。しかし、この合成樹脂パイプは、耐
水圧性および耐衝撃性において金属性パイプに劣ってい
る。そこで、これらの合成樹脂パイプに耐水圧性および
耐衝撃性をもたせたものとして、熱可塑性樹脂パイプの
外周に繊維強化熱可塑性樹脂層を設けた複合パイプが提
案されている（例えば、特開昭63−152786号公報参
照）。この複合パイプの製造方法としては、熱可塑性樹
脂が付着した強化繊維を、加熱しながら熱可塑性樹脂パ
イプの外周に巻回して融着する方法や、熱可塑性樹脂が
付着した強化繊維を熱可塑性樹脂パイプの外周に巻回し
た後、加熱して融着する方法等がある。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記従来の製造方法の場合、加熱によって熱可
塑性樹脂パイプが軟化変形しやすくなるといった不都合
があった。また、軟化変形を防ぐために加熱をひかえる
と、強化繊維の融着が不充分となり衝撃負荷により強化
繊維が剥離し易くなるといった不都合があった。

本発明は、係る実情に鑑みてなされたもので、熱可塑性
樹脂パイプを変形させることなく、該パイプの外周に強
化繊維を巻回して強固に融着することができる複合パイ
プの製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の複合パイプの製造方法は、強化繊維に熱可塑性
樹脂を含浸した紐状あるいはテープ状のプリプレグを、
熱可塑性樹脂パイプの外周に融着せしめる方法であっ
て、前記熱可塑性樹脂パイプの内側管路に冷却媒体を通
過させるとともに、該パイプの表面および前記プリプレ
グの少なくとも融着面を加熱溶融させつつ、該プリプレ
グを熱可塑性樹脂パイプの外周に融着させるものであ
る。

（作用）熱可塑性樹脂パイプの内側管路に冷却冷媒を通過させる
とともに、該パイプの表面およびプリプレグの融着面を
加熱して溶融させながら、該プリプレグを熱可塑性樹脂
パイプの外周に融着させる。この際、熱可塑性樹脂パイ
プの内側管路は、冷却冷媒の通過によって加熱されるこ
となく硬さを維持した状態となり、該熱可塑性樹脂パイ
プの表面のみが加熱によって溶融状態となる。また、熱
可塑性樹脂パイプとともに加熱されるプリプレグは、強
化繊維含浸した熱可塑性樹脂が加熱によって溶融状態と
なる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、複合パイプの製造状態を示している。

すなわち、熱可塑性樹脂パイプ１の内側管路に、水、空
気等の冷却媒体３を通過させながら、該パイプ１を回転
させる。また、この回転によって、熱可塑性樹脂パイプ
１の外周に紐状あるいはテープ状のプリプレグ２を巻回
する。この際、プリプレグ２は、該プリプレグ２および
熱可塑性樹脂パイプ１の表面を熱風や遠赤外線ヒーター
等による加熱手段４によって加熱して溶融状態とした
後、熱可塑性樹脂パイプ１の表面に巻回する。すると、
プリプレグ２は、熱可塑性樹脂パイプ１の表面に融着
し、これによって複合パイプの製造が実施される。

熱可塑性樹脂パイプ１は、優れた水密性を得るために、
強化繊維を含有しない熱可塑性樹脂パイプを用いるのが
好ましい。また、その材質としては、特に限定されるも
のではなく、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエーテルエーテルケトン等が用いられる。

プリプレグ２は、連続した強化繊維からなるフィラメン
トを多数本収束した強化繊維ロービング2aに、熱可塑性
樹脂2bを含浸させて、紐状あるいはテープ状に構成して
いる。

強化繊維としては、含浸させる熱可塑性樹脂2bの溶融温
度以上の耐熱性を有する繊維が好ましく、例えば、ガラ
ス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維等が挙げら
れる。

また、この強化繊維からなる強化繊維ロービング2aに含
浸させる熱可塑性樹脂2bとしては、上記熱可塑性樹脂パ
イプ１に融着可能な樹脂であれば特に限定されるもので
はないが、高い融着強度を得るためには、上記熱可塑性
樹脂パイプ１と同一系統の熱可塑性樹脂を用いるのが好
ましい。例えば、熱可塑性樹脂パイプ１としてポリ塩化
ビニル樹脂を採用した場合には、ポリ塩化ビニル樹脂、
塩素化塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン、塩化ビニル−
エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等が好適に用いられ
る。

なお、プリプレグ２中の強化繊維と熱可塑性樹脂2bとの
比率としては、強化繊維の量が５容量％を下回ると補強
効果を得難く、80容量％を越えると熱可塑性樹脂パイプ
１との融着性に欠けるため、５〜80容量％の範囲で強化
繊維の量を適宜決定する。

このようなプリプレグ２の製造方法としては、第２図に
示すように、粉体状の熱可塑性樹脂2bを強化繊維ロービ
ング2aに付着させて製造する。すなわち、流動床５の中
で粉体状の熱可塑性樹脂2bをエア６によって流動化する
とともに、該流動床５に強化繊維ロービング2aを通過さ
せて、該強化繊維ロービング2aを構成する各強化繊維間
に熱可塑性樹脂2bを付着させる。その後、熱可塑性樹脂
2bの付着した強化繊維ロービング2aを加圧ロール７によ
って加圧して一体化し、紐状あるいはテープ状のプリプ
レグ２を得る。

そして、上記熱可塑性樹脂パイプ１に、上記プリプレグ
２を巻回する場合には、熱可塑性樹脂パイプ１の管軸方
向に対して適宜角度をもたせてプリプレグ２を何層か巻
回する。すると、熱可塑性パイプ１の表面に、プリプレ
グ２内の強化繊維が、互いに交差して複層配置された状
態となり、強度的に優れた物性を得ることができる。こ
の際、熱可塑性樹脂パイプ１およびプリプレグ２の厚さ
としては、特に限定されないが、通常0.5〜20mmの範囲
で適宜選択する。

次に、複合パイプの具体的実施例を、熱可塑性樹脂パ
イプの製造、プリプレグの製造、複合パイプの製
造、複合パイプの性能評価の順に説明し、次いでこの
複合パイプと比較する比較例を示す。

（第１実施例）熱可塑性樹脂パイプの製造上記表１に示す各組成物よりなる材料を押出成形するこ
とによって、外径50mm、肉厚4mmの熱可塑性樹脂パイプ
を成形した。

プリプレグの製造上記表２に示す各組成物よりなる材料を、あらかじめス
ーパーミキサーで混合して粉体状混合物とし、該粉体状
混合物を流動床の中でエアによって流動化する。次い
で、この流動床に直径13μｍのモノフィラメントが多数
収束されてなるロービング状ガラス繊維を通過させ、モ
ノフィラメント間に上記粉体状混合物を付着させる。そ
の後、約200℃の加熱ロールで加圧しながら上記モノフ
ィラメントに付着した粉体状混合物を溶融させ、幅約50
mm、厚さ約0.5mm、ガラス繊維含有量25容量％のプリプ
レグテープを成形した。

複合パイプの製造で得た熱可塑性樹脂パイプの内側管路に約20℃の水を
通過させながら回転させ、この回転によって、該熱可塑
性樹脂パイプの表面にで得たプリプレグテープを巻き
付けて融着する。この際、熱可塑性パイプの表面と、該
パイプの表面に接するプリプレグテープの融着面には、
約400℃の熱風を吹き付け、これによって両者を溶融さ
せて融着する。また、プリプレグテープは、熱可塑性樹
脂パイプの管軸方向に対して＋75°の角度に傾斜させて
巻き付ける。続いて、このプリプレグテープを融着した
上から、前回とは逆に、熱可塑性樹脂パイプの管軸方向
に対して−75°の角度に傾斜させてプリプレグテープを
融着し、プリプレグテープ内のガラス繊維が互いに交差
した状態とする。以下、同様の方法で、＋75°、−75°
に傾斜させてプリプレグテープを融着して複合パイプを
製造した。

複合パイプの性能評価で得られた複合パイプは、強化繊維を含まない熱可塑
性樹脂パイプの外周に、強化層として約2mmの厚みで強
化繊維が互いに交差するように配置されたものであっ
た。また、製造によって、内層となる熱可塑性樹脂パイ
プの変形は認められなかった。こので得られた複合パ
イプを20cmの長さに切断して試験片とし、このパイプの
試験片に、直径50mmの円筒状の鉄製錐（重量9kg）を、
高さ500cmから落下させた。その結果、試験片は、破損
しなかった。また、衝撃部を切断して目視観察したが、
内層の熱可塑性樹脂パイプと強化層のプリプレグテープ
との境界部である融着部分は接合した状態であり、剥離
は認められなかった。

（比較例）上記第１実施例において、内層パイプの内側管路に水を
通過させなかった事以外は、上記第１実施例と同様の方
法で複合パイプを製造した。

これによって得られたパイプは、横断面が偏平変形し、
かつ、長さ方向に湾曲したものであった。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によると、熱可塑性樹脂パイ
プは、該パイプの内側管路の硬さを維持した状態で、該
パイプの表面のみが溶融状態となり、熱可塑性樹脂パイ
プとともに加熱されるプリプレグは、強化繊維含浸した
熱可塑性樹脂が加熱によって溶融状態となるため、熱可
塑性樹脂パイプの軟化を防止しつつ、該パイプとプリプ
レグとが強固に融着した複合パイプを製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の製造方法に係る図面を示
し、第１図は複合パイプの製造方法を説明する説明図、
第２図はプリプレグの製造方法を説明する説明図であ
る。１…熱可塑性樹脂パイプ２…プリプレグ 2a…強化繊維ロービング（強化繊維） 2b…熱可塑性樹脂３…冷却媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸した紐状あ
るいはテープ状のプリプレグを、熱可塑性樹脂パイプの
外周に融着せしめる方法であって、前記熱可塑性樹脂パイプの内側管路に冷却媒体を通過さ
せるとともに、該パイプの表面および前記プリプレグの
少なくとも融着面を加熱溶融させつつ、該プリプレグを
熱可塑性樹脂パイプの外周に融着させることを特徴とす
る複合パイプの製造方法。