JPS59150725A - 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法Info
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- JPS59150725A JPS59150725A JP58025279A JP2527983A JPS59150725A JP S59150725 A JPS59150725 A JP S59150725A JP 58025279 A JP58025279 A JP 58025279A JP 2527983 A JP2527983 A JP 2527983A JP S59150725 A JPS59150725 A JP S59150725A
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- Japan
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- layer
- mandrel
- lining layer
- reinforced plastic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
- B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
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- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2021/00—Use of unspecified rubbers as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
- B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2023/00—Tubular articles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ） 産業上の利用分野
この発明は繊維強化プラスチック（以下、Ｆ ＲＰとい
う）による耐圧容器ボディの製造方法、特にライニング
層を有するＦＲＰ製而Ｊ面容器のボディの製造方法に関
するものである。
う）による耐圧容器ボディの製造方法、特にライニング
層を有するＦＲＰ製而Ｊ面容器のボディの製造方法に関
するものである。
（ロ） 従来技術とその問題点
ＦＲＰの軽量性、高強度性を利用してＦ ＲＩ）製耐圧
容器ボディを製作する場合、繊維の利用率が高く、かつ
製品の信頼性が商いワインディング法が好適である。
容器ボディを製作する場合、繊維の利用率が高く、かつ
製品の信頼性が商いワインディング法が好適である。
一般に、フィラメントワインディング法（ＦＷ法）で製
作した円筒型容器ボディの繊維巻付角（のと周方向強度
（Ｆ）との関係（第１図参照）、及び繊維巻付角（θ）
と熱膨張係数（α）との関係（第２ズ参照）は、いずれ
もきわめて異方性が強い。したがって、理想的な構成は
、周方向繊維と軸方向繊維の比率を２：１とした、いわ
ゆる直交積層てある。
作した円筒型容器ボディの繊維巻付角（のと周方向強度
（Ｆ）との関係（第１図参照）、及び繊維巻付角（θ）
と熱膨張係数（α）との関係（第２ズ参照）は、いずれ
もきわめて異方性が強い。したがって、理想的な構成は
、周方向繊維と軸方向繊維の比率を２：１とした、いわ
ゆる直交積層てある。
しかし、上記の異方性に伴う熱膨張係数の繊維方向と繊
維的角力向の差異、および繊維直角方向の強度低下によ
って直交積層においては、繊維直角方向のクランク（１
”Ｔ クラック）が比較的低圧力で入り易いためシー
ルに対する信頼性が低く、一般的には繊維直角方向の応
力 σ、の小さい周方向および軸方向強度比が２；１の
５０°〜５５°ヘリカル巻き構成が一般に利用されてい
る、そこで、直交積層構成を基本とし、その１Ｔ ク
ラックの対策として容器内面にゴムライニングを施すこ
とが行なわれている。
維的角力向の差異、および繊維直角方向の強度低下によ
って直交積層においては、繊維直角方向のクランク（１
”Ｔ クラック）が比較的低圧力で入り易いためシー
ルに対する信頼性が低く、一般的には繊維直角方向の応
力 σ、の小さい周方向および軸方向強度比が２；１の
５０°〜５５°ヘリカル巻き構成が一般に利用されてい
る、そこで、直交積層構成を基本とし、その１Ｔ ク
ラックの対策として容器内面にゴムライニングを施すこ
とが行なわれている。
ゴムライニングを施す従来の第一の方法はｌ’：Ｒ］）
製容器の内面に未硬化ゴムを流し込んでこれを硬化して
ライニング層を形成するものである。
製容器の内面に未硬化ゴムを流し込んでこれを硬化して
ライニング層を形成するものである。
しかしながら、この製造方法によると、ライニング層に
ピンボールやムラが生じ易く、内面精度の維持が困難で
ある欠点がある。
ピンボールやムラが生じ易く、内面精度の維持が困難で
ある欠点がある。
また、従来の第二の方法として、ＦＲＰ製容器とライニ
ング層を予め別々に製作し、ライニング層をＦＲＰ製容
器内に挿入して接着する方法がある。
ング層を予め別々に製作し、ライニング層をＦＲＰ製容
器内に挿入して接着する方法がある。
この方法は、接着工程を必要とし、その際に十分な接着
強度を得かっ内面精度も良好にするには内圧を負荷する
必要があるため、作業が困難である欠点がある。
強度を得かっ内面精度も良好にするには内圧を負荷する
必要があるため、作業が困難である欠点がある。
（ハ）問題点を解決するための手段
この発明の第一の目的は、ライニング層を有するＦ Ｒ
Ｐ製部ｊ圧容器ボディの製造方法を提供するニアリ、そ
の目的を達成するために、マンドレル上に設けたライニ
ング層の周りにフィラメントワインディング法によりＦ
ＲＰ層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したＦＲＰ層をマンドレルから分離することにより
、ＦＲＰ製耐圧容器ボディを得るようにしたものである
（以下、第一発明という）。
Ｐ製部ｊ圧容器ボディの製造方法を提供するニアリ、そ
の目的を達成するために、マンドレル上に設けたライニ
ング層の周りにフィラメントワインディング法によりＦ
ＲＰ層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したＦＲＰ層をマンドレルから分離することにより
、ＦＲＰ製耐圧容器ボディを得るようにしたものである
（以下、第一発明という）。
一方、耐圧容器の継手構造としては、ネジ継手を用いる
のが一般であるが、Ｆ ＲＰ容器にネジ切りを行なうと
、ＦＲＰの連続繊維を切断するので十分な強度を得るこ
とができない。
のが一般であるが、Ｆ ＲＰ容器にネジ切りを行なうと
、ＦＲＰの連続繊維を切断するので十分な強度を得るこ
とができない。
この発明の第二の目的は、上記第一の発明の目的に加え
、同時にネジ部の成形を行なうようにしたｌ−’ ＲＰ
製剛圧容器ホディの製造方法を提供するにあり、そのた
めに、マンドレルのライニング積層部に隣接し゛Ｃネジ
部成形型を着脱自在に取付け、ライニング積層部の周り
にライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成形
型の周りにフィラメンｌ−’フィンディング法によりＦ
ＲＰ層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したｐＩ（１）層をネジ部成形型及びマンドレルか
ら分離することにより、ネジ部付きのＦ ＲＩ）製削圧
容器ボディを得るようにしたものである（以下、第二発
明という）。
、同時にネジ部の成形を行なうようにしたｌ−’ ＲＰ
製剛圧容器ホディの製造方法を提供するにあり、そのた
めに、マンドレルのライニング積層部に隣接し゛Ｃネジ
部成形型を着脱自在に取付け、ライニング積層部の周り
にライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成形
型の周りにフィラメンｌ−’フィンディング法によりＦ
ＲＰ層を形成し、これを硬化したのちライニング層と一
体化したｐＩ（１）層をネジ部成形型及びマンドレルか
ら分離することにより、ネジ部付きのＦ ＲＩ）製削圧
容器ボディを得るようにしたものである（以下、第二発
明という）。
（ニ）実施例
〔第一発明の実施例〕
第３図から第６図は第一発明の実施例であり、→Ｆプラ
イロール１から連続補強繊維２を繰出し、樹脂の含浸４
３！４１３を通過せしめ、トラパーザ４を介してマンド
レル５の周りに樹脂を含浸した連続補強繊維２を供給す
る。
イロール１から連続補強繊維２を繰出し、樹脂の含浸４
３！４１３を通過せしめ、トラパーザ４を介してマンド
レル５の周りに樹脂を含浸した連続補強繊維２を供給す
る。
マンドレル５の周りには、予め成形したコムライニング
層６を挿入するか、又はマンドレル５上で成形するかし
てゴムライニング層６を設け、その周りに上記の樹脂含
浸補強繊維を巻き（＝ｊけて所要厚さのＦ ＲＩ）層７
を形成し、次にこれを硬化することによりＦ ＲＰ層７
とコムライニング層６を一体化し、しかるのちに−７ン
ドレル５から抜キ出すと、第５図に示すように、ゴムラ
イニング層６を一体化したＦＲＰ製耐圧容器のボディ８
を得ることができる。
層６を挿入するか、又はマンドレル５上で成形するかし
てゴムライニング層６を設け、その周りに上記の樹脂含
浸補強繊維を巻き（＝ｊけて所要厚さのＦ ＲＩ）層７
を形成し、次にこれを硬化することによりＦ ＲＰ層７
とコムライニング層６を一体化し、しかるのちに−７ン
ドレル５から抜キ出すと、第５図に示すように、ゴムラ
イニング層６を一体化したＦＲＰ製耐圧容器のボディ８
を得ることができる。
なお、第６図のことき球殻形のＦ’ ＲＰ装面］圧容器
のボディを製作するには、同図に示すことき球形の割型
マンドレル５を使用する。
のボディを製作するには、同図に示すことき球形の割型
マンドレル５を使用する。
また、上記の方法は、いわゆる湿式法であるが、プレプ
リグを用いた乾式法によっても製作するこ吉ができる。
リグを用いた乾式法によっても製作するこ吉ができる。
一第７図及び第８図は第二発明の実施例に関する。
第二発明の場合のマンドレル５は、ライニング積層部９
を有すると共にその両側にネジ部成型１０゜１ｏを着脱
自在に挿入してあり、そのネジ部成形型ｉｏ、ｉｏはそ
の径が小さくなるように分解してマンドレル５から取外
せるようになっている。
を有すると共にその両側にネジ部成型１０゜１ｏを着脱
自在に挿入してあり、そのネジ部成形型ｉｏ、ｉｏはそ
の径が小さくなるように分解してマンドレル５から取外
せるようになっている。
ライニング積層部９の周りには、第一発明の場合と同様
にゴーライニング層６が設けられ、そのゴムライニング
層６とネジ部成形型１０．１０の周りに第一発明の場合
と同様にして樹脂含浸した連続補強繊維の巻付けること
によりＦ Ｒｌ）層７を形成する。ＦＲＰ層７を加熱硬
化することによりＦ’ ＲＰ 層７とゴムライニング層
６を一体化し、しかるのちにネジ部成形型１０を分解し
て外し、マンドレル５から抜くと、ネジ部１１付きのＦ
’ ＲＰ製容器のボディ１２を得ることができる。
にゴーライニング層６が設けられ、そのゴムライニング
層６とネジ部成形型１０．１０の周りに第一発明の場合
と同様にして樹脂含浸した連続補強繊維の巻付けること
によりＦ Ｒｌ）層７を形成する。ＦＲＰ層７を加熱硬
化することによりＦ’ ＲＰ 層７とゴムライニング層
６を一体化し、しかるのちにネジ部成形型１０を分解し
て外し、マンドレル５から抜くと、ネジ部１１付きのＦ
’ ＲＰ製容器のボディ１２を得ることができる。
上記の第−発明及び第二発明のいずれの実施例において
も、０°〜１５°の軸方向連続補強繊維および７５′″
〜９０″の周方向連続補強繊維を必須成分とする直交積
層によりＦＲＰ層を形成することができる。
も、０°〜１５°の軸方向連続補強繊維および７５′″
〜９０″の周方向連続補強繊維を必須成分とする直交積
層によりＦＲＰ層を形成することができる。
また、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦ ＲＩ） ）及
び芳香族ポリアミド繊維の両方又はいずれか一方を使用
することができる。
び芳香族ポリアミド繊維の両方又はいずれか一方を使用
することができる。
（ホ）実験例
第二発明の方法を、補強繊維としてＣＦ Ｒｌ）を用い
て実施し、ネジ部及びゴムライニング層を有する第８図
のごとき１Ｉｉｉｊ圧容器のボディを製作した。
て実施し、ネジ部及びゴムライニング層を有する第８図
のごとき１Ｉｉｉｊ圧容器のボディを製作した。
ＣＦＲＰ層の直径は８０ ｍｍ 、長さ １０００ ｍ
、厚さ１．５ ｍｍであり、ゴムライニング層の厚さは
１、０ ｍｍであった。
、厚さ１．５ ｍｍであり、ゴムライニング層の厚さは
１、０ ｍｍであった。
」−記の容器ボディの両側に金属製蓋を装着後、面１水
圧試験を行なった結果、下表に示すように、全体破壊値
は、ＦＴ クラック値をはるかに越えた値きなり、また
全体破壊まで水漏れしなかったことを確Ｊ忍した。
圧試験を行なった結果、下表に示すように、全体破壊値
は、ＦＴ クラック値をはるかに越えた値きなり、また
全体破壊まで水漏れしなかったことを確Ｊ忍した。
なお、５５°ヘリ力ル巻の場合は直交積層のものより１
パＴ クラック値は高いが、直交積層のものよ（へ）
効果 以上のように、第一発明は゛？マンドレル上設けたゴム
ライニング層上にワインデインク法によってＦ ＲＰ層
を形成するものであるから、ライニング層の内面精度が
商く、またＦＲＰ層との接着部の信頼性の高い配圧容器
ボディを製造することができる。
パＴ クラック値は高いが、直交積層のものよ（へ）
効果 以上のように、第一発明は゛？マンドレル上設けたゴム
ライニング層上にワインデインク法によってＦ ＲＰ層
を形成するものであるから、ライニング層の内面精度が
商く、またＦＲＰ層との接着部の信頼性の高い配圧容器
ボディを製造することができる。
また、第二発明は上記の効果に加え、Ｉ＝’ ＲＰの繊
維を切ることなくネジ部を同時に成形できる効果がある
。
維を切ることなくネジ部を同時に成形できる効果がある
。
第１図は巻付角θと周方向強度［との関係を示すグラフ
、第２図は巻付角θと熱膨張係数αとの関係を示すグラ
フ、第３図は第一発明の実施装置の概略図、第４図はマ
ンドレル上に成形した状態の断面図、第５図は゛完成品
の断面図、第６図は他の形状の容器を製作する場合のマ
ンドレル１−に成形した状態の断面図、第７図は第二発
明の場合のマンドレル上に成形した状態の断面図、第８
図は完成品の断面図である。 １・・・サプライロール、２・・・連続補強繊維、３・
・・含浸層、５・・・マンドレル、６・・・ゴムライニ
ング層、７・・・Ｆ ＲＰ層、９・・・ライニング積層
部、１０・・・ネジ部成旭型 ＷｔＹＦ出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 １）文 二
、第２図は巻付角θと熱膨張係数αとの関係を示すグラ
フ、第３図は第一発明の実施装置の概略図、第４図はマ
ンドレル上に成形した状態の断面図、第５図は゛完成品
の断面図、第６図は他の形状の容器を製作する場合のマ
ンドレル１−に成形した状態の断面図、第７図は第二発
明の場合のマンドレル上に成形した状態の断面図、第８
図は完成品の断面図である。 １・・・サプライロール、２・・・連続補強繊維、３・
・・含浸層、５・・・マンドレル、６・・・ゴムライニ
ング層、７・・・Ｆ ＲＰ層、９・・・ライニング積層
部、１０・・・ネジ部成旭型 ＷｔＹＦ出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 １）文 二
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋ｌ＋ マンドレル上に設けたライニング層の周すニ
フィラメント・フィンディング法により繊維強化プラス
チック層を形成し、これを硬化したのちライニング層と
一体化した繊維強化プラスチツク層をマンドレルから分
離することを特徴とする繊維強化プラスチック製剛圧容
器ボディの製造方法。 ＋２１ −７ンドレルのライニング積層部に隣接してネ
ジ部成形型を着脱自在に取利け、ライニング積層部の周
りにライニング層を設け、そのライニング層とネジ部成
形型の周りにフィラメントワインディング法により繊維
強化プラスチツク層を形成し、これを硬化したのちライ
ニング層と一体化した繊維強化プラスチツク層をネジ部
成形型及び゛７ンドレルから分離することを特徴とする
繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボディの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025279A JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025279A JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150725A true JPS59150725A (ja) | 1984-08-29 |
| JPH0328301B2 JPH0328301B2 (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=12161579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025279A Granted JPS59150725A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 繊維強化プラスチツク製耐圧容器ボデイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007094475A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Ajinomoto Co., Inc. | 繊維強化プラスチック製品 |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58025279A patent/JPS59150725A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007094475A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Ajinomoto Co., Inc. | 繊維強化プラスチック製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0328301B2 (ja) | 1991-04-18 |
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