JPH09262910A - 繊維強化樹脂管の製造方法 - Google Patents

繊維強化樹脂管の製造方法

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JPH09262910A
JPH09262910A JP8072541A JP7254196A JPH09262910A JP H09262910 A JPH09262910 A JP H09262910A JP 8072541 A JP8072541 A JP 8072541A JP 7254196 A JP7254196 A JP 7254196A JP H09262910 A JPH09262910 A JP H09262910A
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JP
Japan
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resin
fiber
mandrel
curable resin
roving
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JP8072541A
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English (en)
Inventor
Masahiro Tsukamoto
昌博 塚本
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形中、及び成形後に硬化性樹脂が落下したり
せず、円周方向、軸方向ともに優れた強度を持つ繊維強
化樹脂管を効果的に成形する方法を提供する。 【解決手段】マンドレル外表面に、粘度が1ポイズ以下
の硬化性樹脂を含浸させたロービング繊維をフープ方向
に巻き付ける工程と、チョップドストランド繊維と粘度
が5〜60ポイズの硬化性樹脂とを上記マンドレルに向
けて吹き付ける工程と、を包含する繊維強化樹脂管の製
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、繊維強化樹脂管の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、繊維強化樹脂管の製造方法とし
て、円筒状のマンドレルにガラス繊維を切断することな
く連続繊維の状態で巻き回すフィラメントワインディン
グ法が採用されている。この成形法によって得られる繊
維強化樹脂管は、周方向及び軸方向の2方向に力を受け
る用途に利用されるが、繊維方向の長手方向とこれに対
する直角方向とで強度、弾性率とも差異があるため、用
途によりガラス繊維の巻き回し角度はフープ巻き、ヘリ
カル巻き等で行われている(特開昭62−282920
号公報)。
【0003】マンドレルの回転軸に対して30°以上5
0°以下の低角巻きであるヘリカル巻き法は、フープ
(円周)方向と軸方向の強度を強化するが、フープ(円
周)方向と軸方向以外の多方向の強度が低く、施工時、
衝撃の外力によりクラックが発生するという問題があ
る。この問題を解決するものとして、マンドレルの回転
軸に対して60°以上90°以下の高角巻きであるフー
プ巻きで、ロービング繊維を巻き付けながら、スプレー
アップ機によってチョップドストランド繊維と硬化性樹
脂とを吹き付けるチョップフープ・フィラメントワイン
ディング法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のチョッ
プフープ・フィラメントワインディング法では、図3に
示すようにスプレーアップ機4によって吹き付けられる
硬化性樹脂脂(以下スプレー用樹脂という)は、樹脂に
含浸されていないロービング2をも含浸させる必要があ
るため、スプレー用樹脂の粘度を3ポイズ以下とする必
要がある。しかし、このような樹脂を使用すると、樹脂
の落下量が多く、何回も樹脂を追加供給する必要があ
り、成形効率が良くないという問題があった。本発明
は、上記の如き従来の問題点を解消し、成形中、および
成形後に硬化性樹脂が落下したりせず、円周方向、軸方
向ともに優れた強度を持つ繊維強化樹脂管を効率的に成
形する方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の繊維
強化樹脂管の製造方法は、このような目的を達成するた
め、マンドレルの外表面にロービング繊維をフープ方向
に巻き付ける工程と、ロービング繊維に硬化性樹脂を含
浸する工程と、該硬化性樹脂の粘度よりも高い粘度の硬
化性樹脂をチョップドストランド繊維に含浸させて上記
マンドレルに向けて吹き付けることを備えている構成で
ある。本発明の請求項2の繊維強化樹脂管の製造方法
は、このような目的を達成するため、マンドレルの外表
面に、粘度が1ポイズ以下の硬化性樹脂を含浸させたロ
ービング繊維をフープ方向に巻き付ける工程と、チョッ
プドストランド繊維と粘度が5〜60ポイズの硬化性樹
脂とを上記マンドレルに向けて吹き付ける工程と、を包
含すること備えている構成である。ロービング繊維また
はチョップドストランド繊維の繊維材料は特に限定され
ないが、たとえば、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機
繊維材料やアラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン
繊維等の有機繊維材料が挙げられる。ロービングとは、
多数の繊維の束を適当にバインダーで軽くくっつけてあ
るものであり、チョップドストランド繊維とは、ロービ
ング繊維を適当な長さに切断したものである。また、ロ
ービング繊維のマンドレルへの巻き付けは、マンドレル
を回転させてもよいし、マンドレルを固定してロービン
グ繊維を巻き付けてもよい。
【0006】ロービング繊維に含浸される硬化性樹脂
(以下、ロービング用樹脂)としては、硬化性樹脂、お
よび、硬化剤や硬化促進剤、そして必要に応じて補強材
やその他の添加物を加えたものが挙げられる。上記硬化
性樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、不飽
和ポリエステル樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂
等が挙げられる。
【0007】そして、硬化剤としては、特に限定されな
いが、たとえば、メチルエチルケトンパーオキサイド,
ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。硬化促進剤
としては、特に限定されないが、たとえば、ナフテン酸
コバルト,ナフテン酸マンガン,ジメチルアニリン等が
挙げられる。また、添加物としては、特に限定されない
が、無水シリカ粉末,炭酸カルシウム,ガラスバルー
ン,タルク等が挙げられる。
【0008】ロービング用樹脂としては、粘度が1ポイ
ズ(JIS−K−6901)以下でなければならない。
それ以上であるとロービング繊維への含浸が不十分にな
る。特にフープ・フィラメントワインディング法では、
張力をかけて巻き回すため、ロービング用樹脂の含浸し
にくい方法である。スプレー用樹脂としては、粘度が5
〜60ポイズ(JIS−K−6901)でなければなら
ない。すなわち、粘度が60ポイズを越えると、チョッ
プドストランド繊維に充分含浸させることが困難にな
り、また、硬化性樹脂の積層面が変形しにくいため、表
面性が悪くなる。逆に5ポイズを下回ると重力により落
下するため効率的でないし、環境にもよくない。更に好
ましくは、粘度が15〜45ポイズ(JIS−K−69
01)であると、チョップドストランド繊維に充分含浸
させることができ、重力により落下することがない。
【0009】さらに、スプレー用樹脂は1〜10の揺変
性を備えているものを用いることが好ましい。揺変性が
1を下回ると硬化性樹脂がたれやすく、落下する恐れが
あり、揺変性が10を越えると、硬化性樹脂が変形しに
くいため、表面性が悪くなる恐れがある。
【0010】
【実施例】以下、本発明をその実施例をあらわす図面を
参照しつつ詳しく説明する。 (実施例1)図1に示すように、外径900mmφ、幅
500mmのマンドレル(金型)1上に、ガラスロービ
ング繊維2(#2200)を含浸槽3において、粘度
0.5ポイズの不飽和ポリエステル樹脂(ロービング用
樹脂)を含浸させた後に巻き回した。そして、20mm
長のチョップドストランドと、粘度20ポイズであり硬
化剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂(スプ
レーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機4によって
吹き付けた。繊維強化樹脂管の肉厚が9mmになった時
点で、それぞれの供給を停止し、幅約1mのポリエステ
ル製のネット(格子間隔7mm)を、その上から巻き回
して絞り込むことによって表面を平滑化した。このよう
にして成形した成形体を硬化して繊維強化樹脂管を得
た。この繊維強化樹脂管を輪切りにして断面を観察した
ところ、全周にわたってピンホールもなく良好な断面で
あった。また、肉厚のはらつきも9.2〜9.5mmと
ほとんど無かった。次に、この繊維強化樹脂管から10
cm角のサンプルを切り取り、電気炉にて600℃5時
間処理し樹脂部分を焼却、灰化しガラスの状態を確認し
たところ、円周方向のロービング繊維、軸方向のチョッ
プドストランド繊維ともに良好に繊維配向していた。
【0011】(実施例2)図2に示すように、マンドレ
ル1(金型)上に、ガラスロービング繊維2(#220
0)を巻き回し、マンドレル1の上方の樹脂供給ノズル
5から粘度0.5ポイズの不飽和ポリエステル樹脂(ロ
ービング用樹脂)を供給した。そして、20mm長のチ
ョップドストランド繊維と、粘度40ポイズであり硬化
剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂(スプレ
ーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機4によって吹
き付けた。それ以外は実施例1と同様である。成形して
硬化して得た繊維強化樹脂管を輪切りにして断面を観察
したところ、全周にわたってピンホールもなく良好な断
面であった。また、肉厚のはらつきも9.2〜9.5m
mとほとんど無かった。次に、この繊維強化樹脂管から
10cm角のサンプルを切り取り、電気炉にて600℃
5時間処理し樹脂部分を焼却、灰化しガラスの状態を確
認したところ、円周方向のロービング繊維、軸方向のチ
ョップドストランド繊維ともに良好に繊維配向してい
た。
【0012】(比較例1)マンドレル(金型)上に、ガ
ラスロービング繊維(#2200)にロービング用樹脂
を含浸せずに巻き回した。そして、20mm長のチョッ
プドストランド繊維と、粘度1.5ポイズであり硬化
剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂(スプレ
ーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機によって吹き
付けた。それ以外は実施例1と同様である。成形中の問
題として、樹脂に含浸されていないロービング2をも含
浸させる必要があるため、スプレーアップ用樹脂を追加
して供給する必要があり成形効率が悪かった。成形して
硬化して得た繊維強化樹脂管を輪切りにして断面を観察
したところ、全周にわたってピンホールもなく良好な断
面であった。また、肉厚のはらつきも9.2〜9.5m
mとほとんど無かった。次に、この繊維強化樹脂管から
10cm角のサンプルを切り取り、電気炉にて600℃
5時間処理し樹脂部分を焼却、灰化しガラスの状態を確
認したところ、円周方向のロービング繊維は良好に繊維
配向していた。しかし、軸方向のチョップドストランド
繊維は、スプレー用樹脂の落下と共にチョップドストラ
ンド繊維も落下したため繊維量が少なかった。
【0013】(比較例2)マンドレル(金型)上に、ガ
ラスロービング繊維(#2200)を含浸槽において、
粘度1ポイズの不飽和ポリエステル樹脂(ロービング用
樹脂)を含浸させた後に巻き回した。そして、20mm
長のチョップドストランド繊維と、粘度70ポイズであ
り硬化剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂
(スプレーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機によ
って吹き付けた。それ以外は実施例1と同様である。成
形して硬化して得た繊維強化樹脂管を輪切りにして断面
を観察したところ、全周にわたってピンホールが多い断
面であった。また、ロービング繊維に一部含浸不良箇所
が見られた。一方肉厚のバラツキも8.2〜10.5m
mと凹凸が目立った。
【0014】(比較例3)マンドレル(金型)上に、ガ
ラスロービング繊維(#2200)を含浸槽において、
粘度0.5ポイズの不飽和ポリエステル樹脂(ロービン
グ用樹脂)を含浸させた後に巻き回した。そして、20
mm長のチョップドストランド繊維と、粘度3ポイズで
あり硬化剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂
(スプレーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機によ
って吹き付けた。成形中の問題として、スプレーアップ
用樹脂がガラスロービング繊維から落下するため、スプ
レーアップ用樹脂を追加して供給する必要があり成形効
率が悪かった。成形して硬化して得た繊維強化樹脂管を
輪切りにして断面を観察したところ、全周にわたってピ
ンホールもなく良好な断面であった。また、肉厚のはら
つきも9.2〜9.5mmとほとんど無かった。次に、
この繊維強化樹脂管から10cm角のサンプルを切り取
り、電気炉にて600℃5時間処理し樹脂部分を焼却、
灰化しガラスの状態を確認したところ、円周方向のロー
ビング繊維は良好に繊維配向していた。しかし、軸方向
のチョップドストランド繊維は、スプレー用樹脂の落下
と共にチョップドストランド繊維も落下したため繊維量
が少なかった。
【0015】(比較例4)マンドレル(金型)上に、ガ
ラスロービング繊維(#2200)を含浸槽において、
粘度2ポイズの不飽和ポリエステル樹脂(ロービング用
樹脂)を含浸させた後に巻き回した。そして、20mm
長のチョップドストランド繊維と、粘度30ポイズであ
り硬化剤、添加剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂
(スプレーアップ用樹脂)と、をスプレーアップ機によ
って吹き付けた。成形中の問題として、ロービング用樹
脂が粘度2ポイズであるため、ロービング用樹脂のガラ
スロービング繊維への含浸が不十分であった。成形して
硬化して得た繊維強化樹脂管を輪切りにして断面を観察
したところ、全周にわたってピンホールが多い断面であ
った。また、ロービング繊維に一部含浸不良箇所が見ら
れた。
【0016】
【発明の効果】本発明の繊維強化繊維強化樹脂管の製造
方法は、以上のように構成されているので、成形中、お
よび成形後に硬化性樹脂組成物が落下したりしないため
効率的に成形することができる。また、厚みが均一で、
ボイドやピンホールがない円周方向、軸方向ともに優れ
た強度を持つ繊維強化樹脂管を効率的に成形することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる繊維強化繊維強化樹脂管の第1
の製造方法の説明図である。
【図2】本発明にかかる繊維強化繊維強化樹脂管の第2
の製造方法の説明図である。
【図3】従来の繊維強化繊維強化樹脂管の製造方法の説
明図である。
【符号の説明】
1 マンドレル 2 ロービング繊維 3 含浸槽 4 スプレーアップ機
───────────────────────────────────────────────────── 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 B29L 23:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンドレルの外表面にロービング繊維を
    フープ方向に巻き付ける工程と、ロービング繊維に硬化
    性樹脂を含浸する工程と、該硬化性樹脂の粘度よりも高
    い粘度の硬化性樹脂をチョップドストランド繊維に含浸
    させて上記マンドレルに向けて吹き付ける工程とを包含
    することを特徴とする繊維強化樹脂管の製造方法。
  2. 【請求項2】 マンドレルの外表面に、粘度が1ポイズ
    以下の硬化性樹脂を含浸させたロービング繊維をフープ
    方向に巻き付ける工程と、チョップドストランド繊維と
    粘度が5〜60ポイズの硬化性樹脂とを上記マンドレル
    に向けて吹き付ける工程と、を包含することを特徴とす
    る繊維強化樹脂管の製造方法。
JP8072541A 1996-03-27 1996-03-27 繊維強化樹脂管の製造方法 Pending JPH09262910A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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