JPS59204516A - 高強度筒状成形物の製造方法 - Google Patents

高強度筒状成形物の製造方法

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JPS59204516A
JPS59204516A JP58079284A JP7928483A JPS59204516A JP S59204516 A JPS59204516 A JP S59204516A JP 58079284 A JP58079284 A JP 58079284A JP 7928483 A JP7928483 A JP 7928483A JP S59204516 A JPS59204516 A JP S59204516A
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fiber reinforcing
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fiber
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Shuya Tsuji
修也 辻
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    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B29C70/323Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core on the inner surface of a rotating mould
    • B29C70/326Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core on the inner surface of a rotating mould by rotating the mould around its axis of symmetry

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維強化熱硬化性樹脂(以下FRPと略す)を
筒状型内壁に巻きつけて成形するFRP筒状成形物の製
造法に関するものである。
従来、筒状型内壁面にFRPを巻きつけて成形する製造
法は主として遠心力を利用し【成型する遠心成形法及び
内巻フィラメントワインディング法が実施されている。
遠心成形法は一般にチョップ状短繊維強化材と液状熱硬
化性樹脂とを均一に混合するために、例えば直径2mの
円筒体を成形する際の回転数を60回転/分以上、即ち
重力の約4倍以上の遠心力が生じるような回転速度で実
施されており、成形された筒状成形物がボイドの存在が
少なく、外周寸法が一定に生産でき、しかも外観が美麗
ヤあり、また材料の飛散が少ないため材料歩留りに優れ
作業環境もよいという利点がある。しかし、この遠心成
形法は高速回転させるため、多大なエネルギーを必要と
し、しかも型自体の精度、強度をより厳密忙しなければ
ならない欠点がある。
又、致命的な欠陥として供給されたチョップ状短繊維強
化材が円周方向に並んでしまうため、成形物が軸方向と
周方向との強度比に於いて著しく異なり、即ち一般に1
/2〜115となり強度バランスの悪いものとなること
である。
更K、遠心力が働くため、主としてガラス繊維と液状樹
脂の比重差によりそれぞれの二層に分離してしまうとい
う恐れが残る。
一方、内巻フィラメントワインディング法は筒状型を高
速で回転させ、その回転よりも遅い回転の送り出し装置
及び導管を経て連続的にフィラメントを筒状型内面に供
給する。導管は軸方向に往復移動でき移動速度の調節に
より巻き角度を自由に変えることができる。
こうしてフィラメントを筒状屋内面圧巻きつけた後、液
状熱硬化性樹脂を供給して遠心力により含浸脱泡させて
いる。この成形法の最大の欠点は、例えば内径3001
の筒状型の場合、必要な遠心力を得るのに800回転/
分、即ち重力の約25倍の高速回転が必要であり、連続
したフィラメントを供給する上で供給途中にトラブルが
発生した場合の危険性が多大である。又、高速で回転さ
せるため多大のエネルギーを必要′とし、しかも型自体
の¥に′Jkバランス精度、強度をより厳密にしなけれ
ばならない。更に連続したフィラメントを供給する上で
必らずフィラメントの捩れが発生するため複数本のフィ
ラメントの使用ができない欠点がある。更に又、本製造
法によって成形された筒状成形品の欠点として重力の約
25倍の遠心力が働くため、フィラメントと液状樹脂の
比重差によりそれぞれの二層に分離してしまい、曲げ荷
重が働いた場合、裏面、表面の強度比に於い【差異が生
じる。尚、パラレル巻、無方向渦巻状巻きで実施してみ
ても樹脂液を供給するとフィラメントがずれ成形不能と
なる。
次に遠心力を利用せずに、低速回転で成形する方法が特
開昭54−111577号で提案されている。この製造
法では型に対して軸方向にFRP成形成形用材料供給相
対的に移動できるように設置し、1〜4回転/分(周速
5〜10m/分)で型を回転させ、型の中心軸線と平行
にかつその中心軸線よシ下げられた押圧ロールを設置し
、又、円筒状型の回転と抑圧は一ルの回転とを駆動部よ
シチェーンホイールを用いて同じ回転速度に調節して成
形し、しかも抑圧ロール上部にはエアーシリンダーを設
置して空気圧力によシロールを上下動させ、すなわち押
圧したシ、抑圧を解除したシして調節しながらチョップ
状短繊維強化材と液状熱硬化性樹脂を押圧含浸させて成
形する方法が提案されている。この方法は従来の遠心成
形法に比較して小さい動力源で、しかも簡単な型体で成
形でき、更に材料強度に方向性によるバラツキが少ない
点では非常に優れた筒状成形物を得る製造法である。
しかし、この成形方法は完全に型体と押圧ロールの回転
5− 速度を同一にして行わなければならず不都合な点がある
即ち、完全に同調して回転させることは実際上型体と抑
圧ロールとの直径が異なシ、しかも円筒体内径が段々と
小さくなるため非常に困難でib、微妙な回転速度のず
れで型内面の供給材料がダンゴ状になったシ、ささくれ
だったシしてしまう。特に内径1.5〜3mで周速度1
0m/分以上の場合、問題となシ易い。このような場合
、エアーシリンダーを上昇させダンゴ状の部分を一担回
避し、再度目−ルで押圧するという手段がとられる。こ
の方法で押圧したり、解除したシして成形するのでは操
作が面倒で生産効率が悪く、加えて均−力肉厚の成形物
が得がたい。又、この方法で型体寸法が変ると、その都
度型体と押圧四−ルの回転速度を同一にするための調節
が必要になシ、さらにエアーシリンダーを用いて押圧含
浸しているため繊維強化材の含有量、外気温等の影響に
よる樹脂粘度のわずかなバラツキで6一 押圧力の調整が必要となるが、上記要因の変化に即応し
て加圧条件を変えていくことは生産上極めて困難である
。更にまた押圧力の動力源は空気圧を用いるために機構
的にも複雑で、かつチェーンホイールを用いて押圧ロー
ルを型に同調させているので成形終了時の清掃が非常に
困難となる。
そのまま放置したのでは樹脂が硬化しその後の製造がで
きガくなる。
本発明者等は小さい遠心力で回転する、すなわち1〜3
0回転/回転側速度0.5〜250m/分の低速回転で
成形でき、かつ成形材料中の含有空気泡を砲り除き、高
強度でかつ軸方向/同方向の強度比を自由に選択でき、
しかも省エネルギーで簡単な装置でFRP製筒状成形物
を成形する方法を鋭意研究した結果、上記条件を満足す
る製造法を見い出すに至った。
即ち、本発明は重力の2倍よシ小さい遠心力が生じる速
度で回転する筒状型の内壁面に連続した長繊維強化材、
必要によりチョップ状短繊維強化材を併用して供給する
工程。
液状熱硬化性樹脂を繊維強化材上に供給する工程、かか
る強化材と樹脂とからなる材料表面を、自在に回転する
少なくとも1個の押圧ロールの自重で押圧して樹脂を強
化材に十分に含浸せしめる工程からなることを特徴とす
る高強度のFRP筒状成形物の製造方法を提供する。
本発明で用いられる筒状の型は回転軸方向に沿って少な
くともニラ割にでき、外側で締付はボルトによって閉じ
ることができるものが好ましく、通常その断面が円、楕
円、多角形およびこれらの部分的に欠けたものである。
勿論連続成形できる型であっても良い。この型の材質は
金属、木、プラスチック、石等であるが、とりわけ金属
が好ましい。
又、この型の大きさけ特に制限はないが、型内面で成形
することと成形物の運搬を考慮して通常内径1〜411
L、長さ1〜10WL程度である。勿論径や長さを上記
範囲以外にすることもできる。
本発明に於いては上記型の内側に繊維強化材および液状
熱硬化性樹脂の供給部が置かれ、その供給部が前後に自
在に移動するか、又はかかる供給部が固定されて型自体
が前後に移動するように設計される。
又、本発明での型はモーターで駆動される複数個のロー
ラーによって回転される。その際の回転速度は重力の2
倍よシ小さい遠心力が生じる速度である。勿論、上記速
度内で各工程により速度を変えても良い。
一般に、回転体に於ける壁面での遠心力はF = mγ
ω2により求められる。この場合、Fは遠心力、mは単
位質量、γけ回転体の半径、ωは角速度である。仮に2
mの内径の円筒型を60回転/分の速度で回転させてF
RP製円筒成形物を作製する際の成形物の1cILa単
位に働く遠心力は成9− 形材料の比重を約1.8とすると7.241! −cm
/ s”となり、これに対して重力がF=mα−一(注
:αは加速度)で計算され、1.8g・α/、lとなる
ことから重力の約4倍となる。この場合、遠心力が重力
の2倍と々るには回転数が30回転/分、周速度が26
6WL/分程度である。尚、本発明者らの実験によれば
、一般的な遠心成形法に於いては供給した成形材が型体
より落下しないようにするには重力の2倍を轄える、好
ましくは4倍以上の遠心力が必要であり、遠心力がそれ
より少ないと成形材料を壁体に押圧することが難しくな
る。
上述から、本発明の型体は内径によって変わるため必ず
し本正確ではないが、1〜30回転/回転側ましくは1
〜18回転/回転上り好ましぐけ1〜15回転/回転度
の回転速度、或いは周速度0,5〜250m/分で回転
される。
10− 本発明で用いられる連続状およびチョップ状の各繊維強
化材はガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維(デュポン
社製、ケブラー繊維)等の公知の繊維強化材を挙げるこ
とができ、特にガラス繊維が好ましい。
かかる強化材のうち連続した長繊維強化材とはフィラメ
ント状、テープ状のものを指し主にガラスロービングを
用いる。
又、チョップ状短繊維強化材とはフィラメント状、主に
ガラスロービングを適当な長さ、好ましくは10〜10
0m5ものが使用される。
本発明では長繊維強化材とチョップ状短繊維強化材とを
通常1010〜1/9の重量割合で同時又は交互に供給
する。
又、本発明では連続した長繊維強化材を使用するため樹
脂に対する全繊維強化材の割合いを増すことができ、強
化材/樹脂の割合は重量比率で2/8〜8/2、好まし
くは2/8〜7/3が適当である。
本発明で用いられる液状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、フェノール樹脂、ビ
ニルエステル樹脂等の公知の液状熱硬化性樹脂が挙げら
れ〜特に不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。この不飽
和ポリエステル樹脂を用いる場合には、触媒として過酸
化物等および硬化促進剤として金属塩、アミン等を併用
して硬化する方法が好ましい。かかる触媒および硬化促
進剤は型内面の繊維強化材上に樹脂とは別々に、又は予
め混合されて供給されても良い。勿論、不飽和ポリエス
テル樹脂の硬化は紫外線硬化等信の硬化法によっても良
い。
又、液状熱硬化樹脂は繊維強化材への含浸性、たれ現象
等から粘度が重要となる。即ち、樹脂粘度が低過ぎる場
合は、たれ現象が生じやすく、逆に高過ぎる場合には含
浸性が悪く、そのため成形材料をローラーで押圧しても
型面に耐着せず落下してしまい成形できガくなる。この
ような点からかかる樹脂の粘度は通常、0.5〜2oボ
イズ/25℃(プルツク・フィールド粘度)、好ましく
は1.0〜15ボイズ/25℃、更に好ましくは2〜1
oボイズから適宜選択される。
本発明で用いられる抑圧ロールは成形材料の表面を、自
在に回転する押圧ロールの自重で押圧して液状熱硬化性
樹脂を繊維強化材に含浸せしめるものである。とのよう
な本発明の抑圧ロールによる押圧工程は特開昭54−1
11577号に示される如き径が大幅に異る型体と押圧
ロールとをチェーンホイール等を用いて強制的に回転速
度を同一にさせ、含浸脱泡を行なう工程とは全く異なる
。すなわち、本発明では第5図の様に抑圧ロールが自在
に回転する様な機構である。この際、抑圧ロールは前後
の適当な幅で自由に移動できるように少くとも1個のク
ランクによるか、適当な幅13− で可動する軸棒によるか、又はそれらの組合せによって
調節されるのが望ましい。かかるロールが成形材料を押
圧する際には押圧ロールはその回転が人為的に操作され
ずに、型体の回転に同調しながらも成形材料の抵抗等に
よる回転速度の変調に対応できる。
本発明に於いては成形材料中の液状熱硬化性樹脂を繊維
強化材に十分含浸させるのに抑圧ロールの自重が採用さ
れる。勿論、押圧ロールの自由な回転を妨げない範囲で
多少の荷重を掛けることは差しつかえないが、荷重が大
き過ぎるか、ロール自身の重さが大となると、型体の回
転速度が遅いためロールが成形材料中に沈み込んで樹脂
がしぼ多山されて樹脂含量の低い成形物となるので好ま
しくない。又、逆に押圧ロールの重さが小さいと樹脂の
含浸が不十分となり、成形材料中に空気泡が残り型面よ
り該材料が落下し成形できなくなる。そのため、本発明
で用いられる抑圧ロー14− ルは通常、長さ10〜150湿、好ましくけ30〜10
0CI11のものであり、その自重として四−ルの長さ
当り10〜600 fl /cra、好ましくは20〜
40011/儒の荷重、すなわち押圧力が成形材料面に
かかるものが適する。かかるロールで樹脂の含浸、空気
泡の脱泡を効率よく達成させるために、本発明に於いて
は上記ロールを適当な間隔で3本以上用いた方が良い。
尚、本発明では長繊維強化材を通常回転型体の内面の円
周に沿って、又は多少の角度の螺旋状で供給するが、角
度が30度以上の螺旋状で供給する場合には押圧ロール
が前記の如き長さでは抑圧が十分でないので、押圧ロー
ルを繊維強化材、熱硬化性樹脂の供給装置と一体化せず
に分離し、しかも押圧ロールの長さを型体の長さ以上と
して実施するのが望ましい。
上記押圧ロールの形状としては、その長さは上記の如く
であるが、成形物の長さに対応して適宜変えることがで
き、又、その径は型体の内径より小さく、型体中で自在
に回転できる寸法であればよく、通常直径5〜40信が
適当である。又、押圧時成形材料と接触するロール外周
面には溝が有った方が良く、その溝の形状はロール軸方
向に直線状、螺旋状、基盤目状等自由に選択でき、その
深さも自由に選択できる。更に、抑圧ロールはその外周
面に網目状のネットが被覆されたもので屯良い。
本発明で用いられるロールの材質は上記押圧力を生じ得
るものであればよく、例えば鉄、アルミニウム、ステン
レス、銅、木、プラスチック等の公知の本のが挙げらワ
ヘこれらを組合せたものであっても差しつかえない。尚
、o −ル内部は空どうであってもなくてもいずれでも
よい。
本発明に於ける長繊維強化材の供給は、例えば連続した
長繊維強化材、主にガラスロービングを少なくとも1本
、好ましくは1〜100本引きそろえて送り出し装置に
より筒状型内面に供給することにより行々われる。乙の
際、繊維強化材供給部は、型体が前後に可動しない場合
には型体の軸方向に相対的に移動できるようになってお
り、その移動速度と強化材の送り出し速度とが適宜調節
される。
かかる強化材送り出し装置は、例えば2個のローラーを
回転させ、その間に強化材を通過させるものが用いられ
る。
その際の2個のローラーによる強化材の供給は必要量よ
り0〜b の少ない分については抑圧ロールの押圧力による引張り
、2個の送り出しローラー間のスリップおよび軽負荷に
より補填されて必要な供給量となる。尚、長繊維材料が
抑圧ロールに巻き付く等のトラブル防止のため過度の引
張力が強化材に働いた場合、ガイドローラーの横にある
強化材カッターが作動しただちに強化材を切断する機能
をもった供給17− 装置を使用するのが望ましい。
かかる長繊維強化材の型体内面への巻き方はパラレル巻
、ヘリカル巻、レベル巻、無方向渦巻状巻(ランダムル
ープ巻)等で強度要求により自由に選択し、組合わせて
用いることができる。無方向渦巻状巻の場合には、強化
材供給出口にくの字型の導管を設置し、それを回転させ
ながら供給する方法が好ましい。又このときの強化材の
使用本数は成形幅50cIILに対して1〜20本が好
ましく、より好ましくは1〜5本である。
次にチョップ状短繊維強化材は主にガラスロービングを
用い、供給部直前で強化材カッターにより長さ10〜1
00朋に切断し供給される。勿論これ以外の長さでも良
く、又あらかじめ切断したものを用いても良い。
強化材供給装置は長繊維用、短繊維州別々であっても併
用型であっても良い。又、供給方法本則々であっても、
同18− 時であっても良い。別々の装置により同時に供給する方
法が好ましい。
本発明の方法は前記の各工程からなるものであるが、先
づ長繊維強化材を供給−次いでその上に熱硬化性樹脂を
供給し、その後抑圧ロールで押圧する工程mの後、更に
短綾維強化材を供給し、次いで熱硬化性樹脂を供給し、
その後抑圧ロールで押圧する工程(2)を実施し、硬化
せしめて成形体を製造しても良く、その他上記(6)−
([)−(IIIの三段階で成形した後硬化して成形体
を製造してもさしつかえ寿い。
次いで、本発明の製造法の例を図面により説明する。
第1図に示される如き、成形用型体Aがモーター40回
転を伝えるローラー5によって回転さねへその内部に押
圧ロール、成形材料供給部等を有する往復摺動体Cが片
持式梁体Bに沿って前後に移動できる装置が用いられる
。又は第3図に示される如き、成形材料供給部および抑
圧ロールの屯付は部lが片持式梁体Bに沿って移動せず
に固定され、且つ成形用型体Aが回転し、同時に形成が
進むにつれて自走モーター制御盤15によってコントロ
ールされた型移動用モーター11によって前後に移動す
ることができる装置が用いられる。更には型体とほぼ同
じ長さの押圧買−ルを往復摺動体に取り付けた装置も用
いられる。
型体A中で第5図に示すように長繊維強化材供給口34
から主にガラスロービングが型内面に供給され、次いで
液状熱硬化性樹脂供給装置Eから樹脂および触媒等が強
化材上に供給される。その後抑圧ロールFが成形材料上
を押圧していく。
続いて強化材、主にガラスロービングが強化材送り出し
装置により送り出され、導管を経て供給されへこの上に
前述のチョップ状短綾維強化材が供給される。次いで液
状熱硬化性樹脂供給装置Eから樹脂および触媒等が強化
材上に供給される。その後抑圧ロールFが成形材料上を
押圧していく。
その際、押圧ロールFけ、第5図に示される如き抑圧ロ
ール軸受29およびクランク28によって遊びが生じる
ようになっている。
作製される。その後、型体Aの締付はボルト2.3がは
ずされ、型体Aがニラ割に開かれて成形された筒状成形
物が取り出される。
本発明の製造法によれば、得られる筒状成形物がFRP
製であるが、更にプラスチック発泡体、レジンコンクリ
ート等が供給できるようにして二層、三層(サンドイッ
チ状)等の多層形状の筒状成形物の成形も可能である。
本発明により得られる筒状成形物は一般には短繊維層と
21− 長繊維層の複合構造となるが、長繊維層のみとすること
本できる。長繊維層の多用あるいけ巻きつけ形態にょ如
高強度化あるいけ必要方向(周方向、軸方向)の高強度
化が達成できる。又、無方向渦巻状巻きにより無方向性
の高強度のF’RP筒状成形物を得ることもできる。
本発明で得られる成形物は高強度で、しかも薄肉化、即
ち軽量化されたものであペタンク、浄化槽、サイロ等の
筒状容器として用いられ、又耐圧容器として本有用であ
る。
実施例1 内径2m、長さ6電の型体を用いて第1.2.4および
5図の如き製造装置によりF’RP製筒状成形物を得た
先づ、6回転/分(周速度37.7m/分)の速度で回
転する鉄製型の内衷面にガラスロービングSP’−3(
旭ファイバーグラス社製)を50朋長さに切断して2に
9電分の割合で供給し、次いで予め硬化促進剤として6
重量%のナフ22− テン酸コバルト(大日本インキ化学社製)を0,4重量
%混合した粘度5ポイズ/25℃の不飽和ポリエステル
樹脂液(ポリライトFG−104、大日本インキ化学社
製)と、触媒としての55重量%MEKPO(日本油脂
社製)を各々のポンプを用いて100:10割合で導管
を通して移送し混合装置を経て混合し4kII/分の割
合でガラス繊維の上に供給した。
その後、長さ50偉、直径15c!It1重量11.5
に9であシ、円周方向に溝が設けられたステンレス製押
圧ロールで押圧した。その際、抑圧ロールはほぼ10c
IILのロール間隔で3本用い、各押圧ロールの自重に
よる押圧力は約2309/lxであった。
つぎにガラスロービング5P−3(旭ファイバーグラス
社製)を50本引きそろえ送り出し装置を経て導管から
4、4 kf/分(38WL/分)の割合でパラレル巻
にて供給し、この上にガラスロービング5P−3を50
朋の長さに切断して2kg/分の割合で供給し、その上
に上記樹脂を8.5klP/分の割合で供給した。その
後、上記抑圧ロールにて押圧脱泡した。
尚、ガラス繊維、樹脂等の供給部および抑圧ロールが取
り付けられた往復摺動体は型回転軸に沿って50rx/
分の速度で移動させた。
得られた筒状成形物は長さ6m、直径2.0ms肉厚7
罷のものであった。このものから軸方向、円周方向の試
片を切り出し、強度を測定した。その結果は表−1に示
す。
実施例2 内径2m、長さ6荒の型体を用いて第1.2.4および
5図の如き製造装置によりFRP製筒状成形物を得た。
先づ、6回転/分(周速度57.7m1分)の速度で回
転する鉄製型の内表面にガラスロービング5p−3(旭
ファイバーグラス社製)を50m長さに切断して2に9
電分の割合で供給し次いで予め硬化促進剤として6重量
%のナフテン酸コバルト(大日本インキ化学社製)を0
.4重量%混合した粘度5ボイズ/25℃の不飽和ポリ
エステル樹脂液(ポリライトFG−104、大日本イン
キ化学社製)と、触媒としての55重量%MEKPO(
日本油脂社製)を各々のポンプを用いて100:1の割
合で導管を通じて移送U混合装置を経て混合し4ゆ7分
の割合でガラス繊維の上に供給した。
その後、長さ506IIL、直径15cIL1重量11
.5klFであり、円周方向に溝が設けられたステンレ
ス製抑圧ロールで押圧した。その際、押圧セールはほぼ
10傭のロール間隔で3本用い、各押圧目−ルの自重に
よる押圧力は約230.9/+xであった。
つぎにガラスロービングBP−3(旭ファイバーグラス
25− 社製)を3本引きそろえ送シ出し装置を経て回転するく
の字形導管より2ゆ7分の割合で無方向渦巻状巻にて供
給し、この上にガラスロービングSP−!lを50順の
長さに切断して2ゆ7分の割合で供給し、次いで上記の
樹脂を7ky15+の割合でガラス繊維の上に供給した
その後、上記の抑圧ロールにて押圧脱泡した。
尚、ガラス繊維、樹脂等の供給部および押圧ロールが取
妙付けられた往復摺動体は型回転軸に沿って50cm/
分の速度で移動させた。
得られた筒状成形物は長さ6m、直径2.0m、肉厚8
nのものであった。このものから軸方向、円周方向の試
片を切り出し、強度を測定した。その結果は表−1に示
す。
実施例3 内径21R1長さ6電の型体を用いて第1.2.4およ
び5図の如き製造装置によfiFRP製筒状成形物を得
た。
26− ず、6回転/分(周速度37.7m/分)の速度で回転
、9鉄製型の内表面にガラスロービング5P−3(旭フ
ァイバーグラス社製)10本を引きそろえ送り出し装置
を経て導管から6kgZ分(260m/分)の割合で無
方向渦巻状巻にて供給し、次いで予じめ硬化促進剤とし
て6重量%のナフテン酸コバルト(大日本インキ化学社
製)を0.4重量%混合した粘度5ボイズ/25℃の不
飽和ポリエステル樹脂液(ポリライ)FG104、大日
本インキ化学社製)と触媒として55重量%MEKPO
(日本油脂社製)を各々のポンプを用いて100:1の
重量割合で導管を通して移送し、混合装置を経て混合し
9ゆ7分の割合でガラス繊維の上に供給した。
その後、長さ50c*1直径15CIE、重量1t5k
lFであり円周方向に溝が設けられたステンレス製抑圧
ロールで押圧した。その際押圧p−ルははl’HOcI
Lのロール間隔で3木用い、各抑圧ロールの自重による
押圧力は約2301/arnであった。
尚、ガラス繊維、樹脂等の供給部および押圧ロールが取
り付けられた往復摺動体は型回転に沿って50cwL/
分の速度で移動させた。
得られた筒状成形物は長さ6m、直径2m、肉厚8朋の
ものであった。この本のから軸方向、円周方向の試片を
切り出し、強度を測定した。その結果は表−1に示す。
/″′ 実施例4 内径2%、長さ3mの型体を用いて第1.2.4および
5図の如き製造装置によ、9FRP製筒状成形物を得た
先ず、4回転/分(周速度25.2m/分)の速度で回
転する鉄製型の内表面にガラスロービング5P−3(旭
ファイバーグラス社製50本を引きそろえ送シ出し装置
を経て導管から3.4kg/分(29,8m/分)の割
合いでヘリカル巻にて供給し、次いで予め硬化促進剤と
して6重量%のす7テン酸コバルト(大日本インキ化学
社製)を0.4重量%混合した粘度5ボイズ/25℃の
不飽和ポリエステル樹脂液(ポリライトFG−104大
日本インキ化学社製)と触媒として55重量%MEKP
O(日本油脂社製)を各々のポンプを用いて100:1
の重量割合で導管を通して移送し、混合装置を経て混合
し5.0kg1分の割合いでガラス繊維の上に供給した
29− その後、長さ350cm、直径15cm、重量15.[
]kgであシ円周方向に溝が設けられたプラスチック製
押圧ロールで押圧した。その際抑圧四−ルはほぼ10c
mのロール間隔で3本用い、各抑圧ロールの自重による
押圧力は約43g/cmであった。
尚、ガラス繊維、樹脂等の材料供給部が取シ付けられた
往復摺動体は型回転に沿って16m/分の速度で移動さ
せた。
得られた筒状成形物は長さ3rIL、直径2m、肉厚6
fIlfflのものであった。このものから軸方向、円
周方向の試片を切シ出し、強度を測定した。その結果は
表−1に示す。
実施例5 内径2m、長さ5mの型体を用いて第1.2.4および
5図の如き製造装置によj!JFRP製筒状成形物を得
た。
先づ、6回転/分(周速度37.7m/分)の速度で回
転−30= する鉄製型の内表面にガラスロービング5P−5(旭フ
ァイバーグラス社製)を50mm長さに切断して2kg
/分の割合で供給し、次いで予め硬化促進剤として6重
量%のナフテン酸コバルト(大日本インキ化学社#)を
0.4重量%混合した粘度5ボンズ/25℃の不飽和ポ
リエステル樹脂液(ポリライトFG−104、大日本イ
ンキ化学社製)と、触媒としての55重量%MEKPO
(日本油脂社製)を各々のポンプを用いて100:1の
重量割合で導管を通して移送し、混合装置を経て混合し
4kg/分の割合でガラス繊維の上に供給しも その後、長さ350cm、直径15crn、重量15.
0kgであシ、円周方向に溝が設けられたプラスチック
製押圧四−ルで押圧したその際、押圧ロールはは#’l
’10cmのロール間隔で3本用い、各抑圧ロールの自
重による押圧力は約43g 7cmであった。
次いで型体を1回転分(周速6.3?FL/分)の速度
で回転させ、ガラスロービング5P−3(旭ファイバー
グラス社製)3本を引きそろえ送り出し装置を経て導管
から2.1kg/分(300m/分)の割合でレベル巻
にて供給し、その後予じめ硬化促進剤として6重量%の
す7テン酸コバルト(大日本インキ化学社製)を0.4
重量%混合した粘度5ボイズ/25℃の不飽和ポリエス
テル樹脂液(ポリライ)FG・104、大日本インキ化
学社製)と触媒として55重量%MEKPO(日本油脂
社製)を各々のポンプを用いて100:1の重量割合で
導管を通して移送し、混合装置を経て混合し2kg/分
の割合いでガラス線維の上に供給した。
その後、長さ350cffi、直径15cm、重量11
5kgであシ円局方向に溝が設けられたステンレス製抑
圧ロールで押圧した。その際抑圧ロールはほぼ10cm
のロール間隔で3本用い、各抑圧ロールの自重による押
圧力は約43g/cmであった。
尚、ガラス繊維、樹脂等の供給部および抑圧ロールが取
り付けられた往復摺動体は型回転に沿って300m/分
の速度で移動させた。
短繊維層、長豐維層を交互に成形し得られた筒状成形物
は長さ3TIL、直径2m、肉厚7胴のものであった。
このものから軸方向、円周方向の試片を切ヤ出し、強度
を測定した。その結果を表−1に示す。
比較例1 内径2m、長さ4mの回転型を有する遠心成形機(/S
ルトマン社!!!IV−1,8−2,5−100fli
’)を使用り、、型回転数90回転/分、周速度565
.2m/分、実施例1で用いたのと同様の樹脂液および
長さ50mmの短いガラス線維をそれぞれ22kg/分
、9.8kg/分の供給速度で供給し、成形して肉厚8
mm、長さ4mのFRP製筒状成形物を得も33一 実施例1と同様に試験し、その結果を表−1に示した。
比較例2 抑圧ロールを型と同調して回転するように変えた以外実
施例と同様の装置を用いてFRP製筒状成形物を得た。
型回転数、樹脂液およびガラス線維の種類および供給量
等の条件は実施例1と同様にしたが、成形中押圧ロール
部分で成形材料がダンゴ状になシ、度々該ロールを成形
材料から離して行つムこのため、効率が非常に悪く、成
形物を製造するのに時間が多く要した。得られた成形物
を実施例と同様に試験し、その結果を表−1に示した。
比較例3 内径30cm、長さ50clnの筒状型を800回転/
分で回転させ、1本のガラスロービングを強化材供給装
置によシフ80回転で回転させ、同様に回転する送り出
し装置を経て導管によシ型体内壁面にヘリカル巻にて供
給した。
34− 強化材供給後実施例と同様の樹脂液を供給した。樹脂液
は目視で多い目に供給し余分な樹脂液は筒状型外周に設
けられた溝から排除した。得られた成形物を実施例1と
同様に試験し、その結果を表−1に示した。
35−
【図面の簡単な説明】
図面は本発明にかかる成形物の製造法を実施するのに当
り使用する装置の一例を示し、第1図は成形材料供給部
、抑圧ロール等が装備された往復摺動体が片持式梁体に
沿って移動し得る成形装置の縦断面正面図であシ、第2
図は第1図の装置の側面図、第3図は成形材料供給部、
抑圧ロール等が移動せず、型体が可動し得る成形装置の
縦断面正面図であシ、第4図は抑圧ロールが取シ付けら
れた部分の正面図であシ、第5図は第4図の部分側面図
である。 記 A・・・・・・成形用型体、   B・・・・・・片持
式梁体C・・・・・・往復摺動体、  D・・・・・・
型体架台部E・・・・・・液状熱硬化性樹脂供給装置、
F・・・・・・押圧ロール、 G・・・・・・成形材料供給部および抑圧ロールの取付
は部、H・・・・・−レール、 1・・・・・・蝶着部、     2・・・・・・締付
はボルト3・・・・・・締付はボルト、   4・・・
・・・モーター5・・・・・・ローラー、     6
・・・・・・支持体7・・・・・・短繊維強化材落下口
、8・・・・・・長繊維強化材供給部9・・・・・・型
内面、     10・・・・・・型回転モーター11
・・・・・・型回転用減速機、 12・・・・・・型移
動用モーター16・・・・・・型移動用減速機、 14
・・・・・・自走モーター制御盤15・・・・・・軸受
ベアリング、16・・・・・・トラバース用フオームギ
ア17・・・・・・強化剤カッター駆動モーター18・
・・・・・樹脂供給ノズル、19・・・・・・エアーシ
リンダー20・・・・・・強化材切断樹脂展伸えローラ
ー、21・・・・・・線維強化材   22・・・・・
・強化材液は防止用鉄展伸えローラー、      2
3・・・・・・強化材カッター24・・・・・・強亘材
切断用エアシリンダー25・・・・・・強化材切断用回
転ブーIJ−26・・・・・・モーター、27・・・・
・・樹脂供給ノズル28・・・・・・クランク、   
 29・・・・・・押圧ロール軸棒30・・・・・・押
圧ロール軸棒、 31・・・・・・長繍維移送ゴム四−
ラー32・・・・・・くの字型導管、  33・川・・
導管回転用プーリー34・・・・・・長繊維強化材供給
部 10− 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重力の2倍より小さい遠心力で周方向に回転する筒状型
    の内壁面に連続した長繊維強化材、必要によりチョップ
    状短繊維強化材を併用して供給する工程、液状熱硬化性
    樹脂を繊維強化材上に供給する工程、かかる強化材と樹
    脂とからなる材料の表面を、自在に回転する少なくとも
    1個の押
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EP1905572A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-02 ETH Zürich Verfahren zur Herstellung von ringförmigen Strukturen aus Faserverbundthermoplasten
RU2811868C1 (ru) * 2023-03-06 2024-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Способ формования изделий из эпоксидной смолы

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