JPS6164434A - 繊維強化ポリマー物品 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、ペイプなとの物体を接続するため用
いる繊維強化チ、−ブ状ポリマー物品に関する。

［従来技術］ 繊維強化複合チューブは、典型的には（布の彩秋などの
）繊維により強化されたポリマー材料を含んでなり、従
来、種々の用途に用いられている。

これらは、軽ｑか重要である用途（例えば、航空ｌ１ｌ
）において特に宵用である。典型的な用途は、ダクトお
よび軽支持構造部材、例えば、航空機座席を包む。

三菱出願の特願昭５５−３５８８２号において、適切な
形状のマノドール上において繊維強化樹脂に対してその
硬化温度で少なくとも２ｋｇ／Ｃｍ’の力をかける熱収
縮性チューブを収縮さ口°ることによって空隙が最小に
された繊維強化エボキノ樹脂複合チューブの製造が記載
されている。完成した寸法的安定性樹脂チューブは後の
用途のためマンドレルから除去され、収縮性デユープは
捨てられる。

収縮性材料が収縮後に保持される熱収縮性プラスチック
財ｆ１および／１１の組み合わせらｈｊられでいる。例
えは、英国特許明細Ｌ１丁第１０８８５７２号に；ま、
接召剤で含浸された、編よれｒこ繊維のチューブ状強化
ライナーをａする熱回復性チューブ状合成プラスデック
材料が記載されている。

［発明の目的］ しかし、既知の腹合チューブの支持能力は限られており
、よって従来、複合チューブは高い支持用途に用いられ
ていなかった。本発明の目的は、就中、高い引抜強され
よび破裂強さを要する例えばパイプ用カブブラーのよう
な高い支持用途において用い（りろ繊維強化チューブ状
物品を提供すること、調合チューブを用いる物体の接続
方法を提供すること、および繊Ｑ（ｔｆ、強化複合チュ
ーブ状物品の製造方法を提供することにある。

［発明の構成］ 裏ｌの要旨によれば、本発明は、２つの括オ、例えばパ
イプなとの一般に長い基材を接続する方法であって１ ．５−ユーブ状熱回復性駆動体ならびに実質的に非集成
の繊維強化けおよび熱流動性ポリマー材料を含んでなり
駆動体がはめこまれたチューブ状接続手段を有してなる
接続アッセンブリを、基材の隣接部分のまわりに、また
は隣接部分内に配置し、（ｂ）熟を適用して駆動体を回
復させポリマー材料を流動させ、回復駆動体により接続
手段を集成しく好ましくは、長い基材に結合し）、よっ
て基材を一体に接続する ことを含んでなる方法を提供する。

第２の要旨によれば、本発明は、チューブ状熱回復性駆
動体ならびにアッセンブリが加熱される場合に流動でき
るポリマー材料および実質的に非集成の繊維強化材を含
んてなり駆動体がはめこまれたチューブ状接続手段を有
してなり、長い物体を接続する接続アッセンブリであっ
て、アッセンブリは長い物体のまわりに配置される場合
に加熱され、駆動体を回復させかつ接続手段を集成させ
、これにより物体を一体に接続し、集成された１ζ続丁
段のみが、回（Ｉｉ騙動体の除去の後に長い物体を接続
でき、流動性ポリマー（オ科は、集成された接続手段の
少なくとも所望操作温度において実質的に固杉であるア
ッセンブリを提供する。

チューブ状部材は、２つの開口末端をＨすることが好ま
しい。チューブ状部材は横断面において一般に環状であ
ることが好ましく、円筒状であることが特に好ましい。

ｎ直なおよび屈曲したチューブ状部材の両方を含む。

「回復性」物品とは、適切な処理に付された場合、その
寸法的形状が実質的に変化する物品である。

熱回復性物品は例えば熱収縮性であってよく、即ち、加
熱時に収縮によって回復してよく、あるいは熱膨張性で
あってよく、即ち、加熱時に膨張によって回復してよい
。

通常これらの物品は、加熱時に、変形されろ前の最初の
形に回復するが、本明細書中で用いる「熱回復性」なる
語句は、それ以＋ｉｉｊに変形されていなかったとして
も加熱時に新しい杉状を採る物品ら包含する。

最ら一般的な彩状では、熱回復Ｐ１物品は、例えば米国
特許第２．０２７．９６２号、ヱ３．０８Ｇ。

２４２号および第３．５９７．３７２号に記載されてい
るような弾性または可塑性記憶性質を示すポリマー材料
から作られている熱収縮性スリーブから構成される。例
えば米国特許第２，０２７，９６２号に明確にされてい
る様に、その最初の寸法的に熱安定な形状は、例えば押
出されたチューブを熱いうちに寸法的に熱不安定な形状
に拡張するような連続的な過程での一時的な形状であっ
てよいが、他の場合には、予め成形された寸法的に熱安
定な物品は、他の工程において寸法的に熱不安定な形状
に変形される。

熱回復性物品を製造する場合、所望の寸法回復性を増強
する物品のいずれの製造工程においてらポリマー材料を
架橋させてよい。熱回復性物品を製造する一方法は、ポ
リマー材料を所望の熱安定形状に成形した後、ポリマー
材料を架橋し、該物品を、ポリマーの種類に応じて、結
晶融点または非結晶物質に関してはポリマーの軟化点以
上の温度に加熱し、該物品を変形し、その状態のまま冷
却して物品の変形された状態を保持することがら成る。

使用する場合、変形された状態の物品は熱的に不安定で
あるから、熱をかけろとその最初の熱安定形状になろう
とする。

他の物品では、例えば英国特許第１．４４０．５２４号
に記載されているように、外部円筒状部材である弾性部
材を内部円筒状部材である第二；Ｍ５材によって伸張し
た状態で保持し、加熱して部材を軟化し弾性部材を回復
さける。

駆動体と接続部材は、駆動体が接続部材の外側になり駆
動体が半径方向に内側に回復する（即ち熱収縮性である
）ように、はめ込むことか好ましい。接続ずべき基材が
中空である、例えばパイプである他の態様において、駆
動体は、接続部材内に配置され基材を内側で接続するよ
うに外側に回復する。しかし、外部動体はパイプなどの
中空基材においてさえ好ましい。使用時に、接続部材が
集成され基柚に結合される場合に、要すれば駆動体が除
去され捨てられてよい。

接続部材のポリマー材料が集成温度において少なくとも
２５００ポアズ、好ましくは、少なくとも３０００ポア
ズ、更に好ましくは少なくとも５０００ポアズ、特に少
なくとも＋００００ポアズの粘度を有する場合、特に高
い強度の複合チューブが形成される。典型的には、多く
の熱可塑性ポリマー材料、特に高い融点を有するものは
集成温度においてこの好ましい値の２５００ポアズを超
える粘度を有する。従って、これら熱可塑性材料は好ま
しい態様において用いることができる。特定例として、
ナイロンおよび芳香族ポリマー、例えばボリアリールエ
ーテルケトンを挙げることができる。熱可塑性材料を用
いる場合、複合チューブは熱可塑性材料の融点までの温
度て操作してよい。

典型的な高融点熱可塑性材料、例えばボリアリールエー
テルケトンは約３６０℃の融点を有するので、そのよう
なポリマーを用いて形成した本発明の複合材料は約３Ｇ
Ｏ°Ｃまてで使用してよい。好ましい機能のために本発
明の複合チューブはポリマー材料のガラス転移温度Ｔｇ
より低い温度で操作することが好ましい。ボリアリール
エーテルケトンなどの典型的な高融点ポリマーにおいて
、Ｔｇは典型的にはｔｂｏ〜２６０℃である。

熱硬化性ポリマー系複合物でない熱可塑性ポリマー系複
合物の使用は、種々の理由から多くの用途において好ま
しい。特に、熱可塑性ポリマー系複合物を後形成でき、
即ち、集成するとそれらを熱可塑性材料の融点以上に再
加熱し変形させ複合物の形状を変化できる。これにより
）、製造および／または貯蔵および／または輸送か容易
である形状に複合物を形成することができ、形状は操作
に必要な形状の後に後形成される。例えば、熱可塑性は
料複合物は真直なデユープとして形成してよく、乗り物
用安定装置または航空機の補強ストリンガ−のために必
要な屈曲デユープに後形成される。高い引張強度および
屈曲強度、高い靭性、耐雨腐食性ならびに耐摩耗性を有
する熱可塑性材料ら用いてよい。更に、熱可塑性（材料
は典型的には熱硬化性材料よりら取り扱うことおよび複
合（１■造に形成するごとが容易である。製造温度にお
いて熱硬化性材料の表面は帖盾性を有する傾向にあるが
、熱可塑性材料の表面は乾燥しているからてあ接続部材
の繊維強化材の繊維は、布層、特に編組によってすえる
ことか好ましい。池の布措造、例えば織物または編物を
ら用いてよい。布の繊Ｋｆｆｉは、Ｉｎ−繊維として、
あるいは「トウ（として広く知られた繊維の東としてＩ
＋えてよい。他の例として、繊維強化材は短長湯ｅ（Ｃ
（例えば、短く切った繊維またはステーブル繊維）によ
って、またはフィラメント巻繊維によって与えてよい。

繊維強化材の材料はポリマー材料と相溶することが好ま
しく、繊維強化材は、接続に構造強度を与えるように充
分に高い密度でポリマー４４Ｌ４に加えられることが好
ましい。用い得る繊維の例として、炭素、ガラス、ホウ
素およびンリカ繊維、綿などの天然繊維、ナイロンおよ
びポリアミドなどのａＲ織繊維ならびにステンレス綱お
よびアルミニウムなどの金属繊維か挙げられる。一種類
の繊維を用いてよく、または二種類以上のｗ＆錐を組み
合わせて用いてよい。繊維がいイつゆる「トウＪまたは
［ロービッグｊにおいてフィラメントの束を含む場合、
それぞれのトウまたはロービングにおけるフィラメント
は同じでら異なってもよい。従って、例えば１．Ｉ！合
トウはＮ機および１１！［０フイラメノトの両方の束を
含んでなってよい。例えば、ある態様において、電磁気
的にｅ蔽されるべき基に間の接合の場合などにおいて少
なくともいく−）かの繊鞘は金属であることが好ましい
。（也のＨ３９口にオンいて、カップラー内を電流か流
れることを６１能にすることを可能にするように、金属
まＬは導電性ポリマー繊維などの導電性繊維を含めるこ
とか好ましい。

繊維強化材の［１の軟化点はポリマー材料の軟化点より
高いことが好ましい。両者の軟化点の差は、好ましくは
５〜５０℃、更に好ましくは１５〜３５℃、特に約２０
℃である。

接続部材のポリマーＩ４科および繊維・変化１（は、種
々の実質的に非集成の状態において供給してよい。実質
的に非集成の状態とは、個々の繊維または個々のＷ＆推
（特にトウ）の詳かそれほどらポリマー材料によって一
体に接合されていないことを０味する。集成によって、
ポリマー材料は分散し、Ｉ＆紺は一体に接合４−ろ、１
つの態様において繊維強化材およびポリマー飼料は分離
層としてＵ（給される。従って、例えば本発明の力・ｌ
プラーは外部動体、内ポリマ一層、および繊維強化層、
例えばそれらの間にはさまれた編組を有してなってよい
。

あるいは、繊維強化材およびポリマ一層は、繊維強化、
腎が内層になるように、置と換えてよい。

それ自体で一体性を有する繊維層、例えば布層を用いる
別の好ましい態様において、ポリマー材料は強化繊維の
含浸まＬは被覆として供給してよい。布を用いろ場合、
繊維は布に形成されろ前にポリマー材料て含浸または被
覆してよく、あるいは布に形成され次いて布をポリマー
材料て含浸または被覆してよい。市販されているいイつ
ゆる「プレプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）Ｊ（予め含浸され
た）繊維またはトウから布を形成することが特に好まし
く好都合である。

編組を形成する繊ｔ（（またはフィラメントは、アンセ
ンブリが加熱され回復する場合に繊維表面かそんなに粘
着ＰＬでなく従って相互に自由に滑動するように、充分
に高い軟化点を有するポリマーや材料で予め被覆または
予め含浸されていることが特に好ましい。特に、編組の
交差点において繊維は相互に自由に滑動し、繊維は回復
駆動体に対して最小付着を有することが好ましい。これ
により、駆動体の回復時に編組角度は変化でき、、編組
角度の変化によって編組は回ｔＵ駆動体に合致する。、
４４２組角度の変化による形状変化の方法は特に好まし
い。

編組を形成する′ＩＪ＆！Ｉ：か真直のままであり、最
終の複合物を弱くする傾向にある繊４ＩＬのしわか形状
変化に適合するためには必要でないからである。アンセ
ンブリの更なる加熱がポリマーを軟化し回復駆動体の作
用下で複合物を適合さけるように、ポリマーの軟化点は
駆動体の回復温度よりらそんなに高くないことが好まし
い。しかし、軟化点は、編組交差点での滑動を妨げる時
期甲面を軟化を防止しながら、熱の適用において許容差
を可能にずろように充分に高いことか好ましい。ポリマ
ーの軟化点と駆動体の回復温度の温度差は、好ましくは
５〜５０℃、史に０１−１しくは１５〜３５℃、キｌｒ
に好ましくは約２０℃てｄうる。

２つまたはそれ以上の要素の被覆、例えば２層またはそ
れ以上の層の被覆を繊４Ｃに適用する場合、ポリマー繊
維の軟化点の上記基準は外被層のみに適用セる。

編組交差点での滑動を可能にする予定軟化点を存するポ
リマーて予め被覆されたまたは予め含浸された編組およ
び回復性駆動体の組み合わせは従来新規であり、本発明
の一部分を形成する。従って、第３の要旨によれば、本
発明は、熱回復性駆動体ならびにポリマー材料で予め被
覆または予め含浸された繊維から形成された編組を在し
てなる複合物品を形成するためのアッセンブリであって
、ポリマー材料は、駆動体を回復させるようにアッセン
ブリを加熱する場合に編組がそれら交差点での、編組織
唯の滑動によってその編組角度を変化さ仕口ｆｌｕ駆動
体の形状に合致するように充分に高い軟化点を有し、更
にポリマー材料を加熱するとポリマー材料は流動し編組
を集成し、複合物品を形１戊するアッセンブリをｉａ供
する。

接続部材用のポリマー（４料は、既カーの化合物から必
要に応して選択中ろことかできろ。Ｌ記載、こうに、特
に高い構造強度か必要である場合、集成上 温度において、２５００ポアズ、好ましくは５０００ポ
アズ、更に好ましくは＋００００ポアズ、特に好ましく
は２００００ポアズより高い粘度を在するポリマー材料
を用いることか好ましい。

接続部は用に用い得ろポリマー材料と繊維強化材の特に
好ましい２つの組み合４つりの例はガラス繊維または炭
素繊維とナイロンまたはボリアリールエーテルケトンで
ある。

繊維を予め含浸または予め被覆する場合、一種類の含浸
／被覆は全ての繊維に用いてよく、幾つかの種類の含浸
／被覆を異なった繊維に用いてよい。

硬化性ポリマーに料を用いる場合、第１および第２硬化
性成分は、異なった繊維上の被覆または含浸として、あ
るいは１つのｗ＆錐上の重なり被覆として供給してよい
。例えば、英国特許出願公告第２１３５６７３号、第２
１３９２２７号および第２１３９２２８号ならびに欧州
特許出願公開第０１１７７３８号に記載されている硬化
性成分および繊維および布を本発明において用いてよい
。

しかし、これらは、駆動体回復時において上記の好まし
い自由滑動材料よりも柔らかくかつ粘着性である傾向に
ある。

駆動体は、多くの形状を採り得る。好ましい聾様におい
て、駆動体は２つの開口末端を有するチューブ状であり
、好ましくは一般に円筒状である。

他の例として、駆動体はいわゆる「ラップアラウンドラ
スリーブの形状であってよく、即ち、接続部材のまわり
にまたは接続部材内に巻かれる平坦なノートの形状であ
ってよく、ノートの向かい合う末端はクローツヤ一部材
によって一体に保持される６Ｊ５るいは駆動体は、接続
部材のまわりにもしくは接続部材内でら仕ん状にひかれ
る１つの繊維らしくはワイヤ、またはテープの斤ヨ状、
あるいは布、例えば織物部材らしくは編組部（オの形状
てあ１てよい。

回復性駆動体の形状および材料は、回復力が繊維強化部
材のポリマーを集成するよつに充分であるように選択す
る必要がある。駆動体材料はポリマーであることが好圭
しい。従って、例えば、熱回復性チューブ状ポリマー駆
動体または熱回復性らせん状巻きポリマー繊維を用いて
よい。

集成すべきポリマー材料の粘度か増加するととらに、集
成り”るのに要り＝る力かそれに応して増加する。しか
し、驚くべきことに、高粘度のポリマー材料を集成する
のに予想できない程度に低い回復力を要する。従って、
例えば、繊維強化ポリアリールエーテルケトンチューブ
を集成するため、５０〜６０　Ｎ（５−６ｋｇ／ｃｍ’
に…当。）程度の回復力が必要である。これは、エボキ
ノ樹脂複合物を形成する上記特願昭５５−３５８８２号
（三菱）に記載されている２ｋｇ／ｃｍ’、好ましくは
５ｋｇ／ｃｍ’に匹敵ケろものである。従って、第１ポ
リアリールエーテルケトン用駆動体として用いろ第２ポ
リアリールエーテルケトンの回復温Ｉ丈において約４〜
５０００ポアズの粘度を（Ｔセる第１ポリアリールエー
テルケトン：よ、８００〜１０００ポアズてあろ１１５
〜１／６の低い粘度を何するエボキノ樹脂のため用いる
力よ・）微少のみ人ａい力によって集成できる。

曳合チューブの集成および括オへの接続部材の結合は、
初めに回復駆動体の作用下で繊維間の空隙へと充分に流
動するようにポリマーを加熱し、次いでチューブを冷却
することによって行うことかできる。

集成を行うため物品を加熱する温度は、繊維強化ポリマ
ーおよび駆動体の両方の材料に依存する。

一般に、温度が上昇するととらに、ポリマーか更に容易
に流動するようにポリマーの粘度は低下する。一方で、
温度か上昇するととらに回復性駆動体の回復力は、はと
んどの回復ヤ１駆動体において減少する。従って、駆動
体および接続部材の適切な組み合わせは、粘度の減少（
これは集成を向上させる。）と回復力の減少（これは集
成を低下させる。）とを均衡させ１選択しなければなら
ない。

熱可塑性（４寥［を用いろ場合に乙、用成温度は集成チ
ューブの操作温度より６高（なけ１′５ばならず、そう
しなければ熱可塑性ポリマーは操作時に再溶融する。

適切な駆動体および接続部材ポリマー材料の選択は、添
付図面の第１図を参詔してｉつことかできる。これは、
接続部ｔオのポリマーｔイｒ表の粘度関数として接続部
材を集成４−ろのに要」−ろ回復力を示す。その融点で
またはこれより少し上てポリマーの粘度か与えられろな
らば、該温度で集成を行う要する駆動体の回復力はグラ
フから読み取ることができる。ポリマーの融点にオンい
て要する回復力より低い回復力をｆイする駆動体を用い
る場合、所望の低回復力によって集成できるグラフによ
り示された値にポリマーの粘度を減少するまでポリマー
の融点以」；に温度を弔に上昇する必要が４５ろ。

第１図のグラフは以下の方法を用いて計算した１　５つ
の熱回復性駆動体の回復力を２ｏθ、２２０．２３５．
２５０．３００および３５０°Ｃで測定した。２っのら
什ん巻繊維駆動体、即ち、らせん巻ポリーエステルｗ１
．錐お、Ｌびビ仲ボリアリールエーテルケトンｗ＆惟、
ならびに３つのチューブ状駆動体、即ちポリビニリデン
フルオライドチューブ、ナイロンチューブおよび〕１；
コーンエラストマーチューブを用いｆ二。

（ａ）らせん巻繊維において、真直な繊維の回復応力は
、所望温度でインストロン引張試験装置のジョーの間に
１本のＷ＆碓を止め、皮ぼされる回復力をｉｌｌ測する
ことによって測定し、次いで真直な繊維の値が与えられ
るならば、らせん巻繊維の回復力を計算した。

（ｂ）デユープ状駆動体において、回復応力は、所望温
度でインストロン引張試験装置により保持した割れマノ
ドレル１−て−ｆ：Ｉ−ゾを回ｉ（さｕ、枝はされる力
を観測することによって測定できる。

２　いくっかの熱可塑性材料（ナイロン６を含む。）の
粘度をしオメトリー動的分光器を用いて常温〜３５０℃
の温度で測定した。

３　ナイロン６で含浸したガラス繊維トウの編組の集成
は、２００〜３５０℃の温度範囲でステルレス鋼マンド
レル−ヒで試験炉内において行った。

集成が行なわれる温度を記録した。集成は視覚的におよ
び顕微鏡によりおよび編組材料の密度差に着目すること
によって？〒また。

４　結果を第１表に示す。

５　第１表に示す結果は、それぞれの駆動体において集
成か行われる温度を示す６（１）−上記により観測集成
温度での駆動体の回復力か得られる。

（２）上記により観測集成温度で集成される熱可塑性材
料の粘度が得られる。従って、第１図のグラフが作成で
きる。グラフにプロットした５つの点は、左から右へと
順にそれぞれポリビニリデンフルオライドチューブ、ナ
イロンチューブ、ノリコーノチ＝Ｌ−ブ、ポリ」、スフ
・ル繊笛わ上びポリアリールエーテルーケトノ繊ゼ（に
よる乙のである。

第１表 注）微少ナイロ７含浸ガラス繊ｄＬ編組が微少に集成良
好：ナイロノ含浸ガラス繊維編組か良好に集成Ｘ　、ナ
イロノ含浸ガラス繊維編組が集成せず−測定せず 高回復温度および高温さえての適当な回復力を有し、よ
って周囲温度で高粘度を有するポリマーと組み合わせて
用い得て、ポリマーを流動させろために高温に加熱ずろ
ことを要する特に好ましいｌは、ポリアリールエーテル
ケトンである。ボリアリールエーテルノアトノ（−よた
けポリアリ−レノエーテルケト／）は広く知らイーてお
り、欧州特許出願公開第１２４２７６号なとの多くの出
版物に記載されており、ユニでは詳しく説明しない。

本発明の特に好よ！、い物品は、高いＴｇのポリアリー
ルエーテルケトンモノフィラメントらせん巻部動体と組
み合わせノニ、低いＴｇのポリアリールエーテルケトン
で含浸した炭Ａｗｋ准トウの編組を含Ｇ′繊維強化層を
（ｒ（−てなる、約３４０　’Ｃて流動し始めるポリア
リールエーテルケトン含浸は、編組を集成する温度で充
分に高い温度を有するポリアリールエーテルケトン駆動
体ととらに用いｊ（）る。例えば、含浸ポリマーは、−
アリール−エーテル−アリール−エーテル−アリール−
ケトン−の繰り返し単位、駆動体ポリマーは、−アリー
ル−エーテル−アリール−ケトン−の繰り返し単位をＱ
−計る。

回復駆動体は複合チューブの集成を行うｆこけてなく、
結合界面に力を適用することによって基ｉオへの接続部
材の結合を向」二させろ。行なわれる結合は、接続が適
用される基材に依存４°る。例えば、結合は、接着また
は融着などによって行ってよい。

接着結合のため、接続部材のポリマー材料自体が基材上
の接着剤として働いてよく、あるいは以下に示すように
別の接着剤を用いてよい。接着結合は、例えば金属基材
に結合するため用いてよい。

融着結合とは、接続部ｔオの（または接続ｉ１１！（オ
と基材の間の付加的ライニング層の）ポリマー材料およ
び基材の材料が一緒に流動して、それらの間に認識でき
る界面を持たない均一なブリツノを形成することをα味
する。融着結合は、例えばポリマー居オに結合するため
用いる。

ポリマー材料が硬化性要素を含む場合、回復性駆動体と
硬化性要素の…乗効果がある。従って、回復性駆動体は
２つの要素を相互に物理的に接触させるだけでなく、硬
化を向上させる。従って、ＩｆＥＩヒは、熱回復性駆動
体かｉ、＋：、ｔて回復する場合に、同し温度にそれの
みを加熱する場合よりし早く起こり、またはそれのみを
加熱する場合よりら低い温度で起こる。

回復性物品ととらに用いる場合によｊけろいくつかの要
素の硬化速度における相乗的増加は、要素の融点が、カ
バーを回復させる時に要素を加熱する温度またはカバー
の回復温度の範囲にある場合に、最も強張できる。融点
は、物品の回復温度より５０°Ｃを越えないで、更に好
圭しく４３０℃を越えないで、最ら好ましくは１０℃を
越えないて高いことが好ましい。１つを越えない要素か
５０℃より低い融点を持つこと、特にいずれの要素ら５
０℃より低い融点を持たないことが好ましい。

それぞれの要素は７０〜１２０℃、最し好ましくは７Ｏ
−ＩｏｎｏＣの融点を持つこ、とが好よしく、代えてま
たは加えてそれぞれの要素の融、へは池の反応性要素の
融点と３０°Ｃを越えない差で異なることか好ましい。

接続部ｉオの集成の後、駆動体は保持されて乙保持され
なくてもよい。空間の不足が問題になろ場合および／ま
たは軽…か重要である場合、駆動体を捨てることか好ま
しいっ池の１１１途において駆動体を捨てる特別な工程
は不要てある。いく−ツカ−の用途において駆動体の保
持ぼｒ１益である。例えば、接続に２４　して付加的な
破裂強度を与えるからである。

いくつかの用途において、接続すべき梧ケと接続部材の
間にライナーを含めることが好ましい。

例えば、接続部材のポリマー材料自体は、基（オに接続
部材を結合する接着剤として働くが、いくつかの用途に
おいて、ライナーとして付加的な接着剤またはノーラッ
トを含むこと、あるいは基材への結合を改良することよ
ｆこは接続しん基オの環境的封止を改良すること、ある
いはこれら両方が好ましい。接着剤またはノーラットラ
イナーは、ライナーと接続１１り材の間の結合を向上す
るように、接続部材のポリマー１４科と同しくオ科を含
んでよい。

用い得る接着剤およびノーラットの例には、低分子量ポ
リアミドなどのホットメルト接着剤およびナイロンとし
て知られたその種類の熱可塑性材料が挙げられる。分離
接着剤またはノーラットライナーを含むことが好ましい
用途は、接続の高強度の破裂または引抜強度を芙する場
合の用途を包含する。そのような場合、高繊維密ツを持
つ接続部材を用いることか１上１２いっ接続部材は低い
ポリマー密度を持ち、従〜て接続部十才中υ）ポリマー
量はチューブに集成することおよび基材に結合かつ封止
するように流動することの両方において不充分であって
よく、（１加的な１ヲ４削）：ｌ二はノーラットライナ
ーを含むことかり子ましい。接ｒｒＩＰ１まｊニはノー
ラットライナーはチューブ状てゐろことか好ましい。

他の態様において非透過性層、例えば（実質的に非架橋
であることか好ましい）ポリヒニリデ／フルオライド層
またはアルミニウム箔などの金を層を含むことか々ｆま
しい。非透過性層は、接続部材の全表面にわたって作用
する全圧力を分散するように働き、従って接続部材の極
在破壊の可能性を最小限にし、強度、特に接続部材の破
壊強度を改良する。

上記ライナーは単独でまたは組み合わせて用いてよい。

基材にそれ自体で直接に結合可能でない非透過性層を用
いる場合、付加的接着削りづをら含めでよい。

準−ライナーまたは複数の短いライナーを用いてよい。

例えば２つのチューブ状ライナーを、接続部材のそれぞ
れの末端に１つづつ含めてよい。

単一ライナーを用いる場合、これは、接続部材より短く
、接続部材かその両末端から突出するように配置するこ
とが好ましい。この場合において、それぞれの末端での
基材への接続部材の直接結合は、基オの相互引離を防止
する。基材は、ライナーが接続部オと同一限界である場
合において相互に離れる傾向にある。

特に好ましい態様は、ホットメルトポリアミド接ｒ剤て
披１￥Ｊされ、ポリヒニリデノフルオライドのライニン
グ層を持つ外ガラス繊維／ナイロノ含浸接続部材を有す
る。ここでライナーは接続部材より短い。

非常に高い性能、持に艮好な引張強度、破裂強度および
引抜強度を有しならびに封止するのが典型的には困難で
ある高い分散係数の流体、例えばフレオン（商標名）に
ズｔして良好なｙ↑ＩＥをｔＵ−Ｊ−る本発明のカブプ
′ラーを製造することが有益である。

従って、カブプラーは、例えば冷却パイプおよび燃料ラ
インパイプ、特に軽虫が重要である航空機燃料ラインパ
イプを接続するため、ならびに水パイプおよび中央加熱
パイプを接続するための流体輸送用圧力維持カップラー
として特に適している。

カップラーは、異なった（材料のパイプを接続するため
にも有益に用い得ろ。接続は、パイプの隣接末端部分が
末端衝接接続、またはかなり緩い（よって容易に形成さ
れた）スエーノ加工接続において接続されるために充分
に強く製造されることが有益である。従って、強い接続
を達成するように従来技術カップラーにおいて−・般に
必要であるパイプの正確な締まりｌｉｄめは避けられる
。明らかに、本発明の方法およびアッセンブリは、他の
衝接を要しない場合によ）いて隣接基材、特に基オの隣
接末端部分を接続するため適用できるう ２５００ポアズより大Ｊい粘変をａするポリマー（オ科
の繊４１強化チューブの集ＨｒＱらｉ遠来新規であり、
従って下になる！＋１；　ｔ４の不仔在下ての集成方法
ら本発明の一部分を彩１戊する。従って、別の要旨によ
れば、本発明は、 （ｉ）熱回復性駆動体ならびに実質的に非集成の繊維強
化材および熱流動性ポリマー材料を含んでなり駆動体が
はめこまれたチューブ状部材を供給し、（ｉｉ）内形成
マンドレルのまわりに、はめこまれた部材を配置し、 （ｉｉｉ）はめこまれた部材を加熱することによって、
駆動体を回復させて第１チューブ状部材をマンドレルに
接触させかつ第１チューブ状部材を集成する ことを特徴とする複合チューブ状部材を形成する方法で
あって、 ポリマー材料は、集成が行なわれる温度において少なく
とも２５００ポアズ、好ましくは３０００ポアズの粘度
を宵する方法を提供する。

回復後、駆動体またはマンドレルまたはこれら両方は除
去してよい。本発明の方法により製造した繊維強化チュ
ーブは、例えば構造部材としてまたは例えばカップラー
として用いてよい。

ポリマー材料が熱可塑性材料である場合、本発明により
製造したチューブは、熱ｉ’＋Ｊ塑性材料の軟化点より
高温にチューブを再加熱し、チューブ内またはチューブ
のまわりに回復性駆動体を配置し、駆動体を回復させ軟
化複合チューブを変形することによって回復性アッセン
ブリに含めることができる。複合チューブの製造におい
て用いる駆動体を、（チューブ製造後に残存回復がある
場合に）この目的のため用いてよく、あるいは新しい駆
動体を用いてよい。従って、本発明により製造した複合
チｉ−ブは、回復性アッセンブリにおいてカブプラーと
して用いてよい。

本発明は、駆動体が回復して集成物品を形成し、ポリマ
ー材料が後に架橋し、および集成物品か熱回復性になる
ように変形されたアッセンブリを包含する。

以下に添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

添付図面の第２図は、らせん巻熱回復性ボリアリールエ
ーテルケトン繊維である駆動体４、ナイロン６で予め含
浸されたガラス繊維から形成された編組を有するチュー
ブ状接続部材６を得してなるカップラー２を示す。カッ
プラー２はパイプ８の衝接末端のまわりに配置され緩く
はめられている。

第３図は、外部動体がそれぞれの場合において同しであ
り熱回復性ポリオレフィンを含んでなる本発明のカブプ
ラーの別の聾様を示す。第３ａ図の内接枝部材６は第２
図のものと同しである。第３ｂ図の内接枝部材は分離ガ
ラス繊維編組１２およびナイロンポリマ一層１４を有し
てなる。第３ｃ図の内接枝部材６は第２図および第３ａ
図と同じである。しかし、内ライナー１６．１８が含ま
れている。内ライナーはポリビニリデンフルオライド４
、および基材にライナーを結合するためにポリビニリデ
ンフルオライドライナー上に１１４’覆されたホットメ
ルト接着剤層１８を含んでなる。ライナーはカブプラー
に沿って一部分のみにおいて伸び、カブプラーの付加的
強度、特に改良破裂強度を与える。

第２図および第３図に示す全てのカブプラーの装着は、
カップラーを加熱し、駆動体４．１０を回復させ、接続
部材のポリマー材料を繊維間の空隙に流動させ、よって
集成させることによって行うことができる。回復駆動体
はポリマー材料に圧力をかけ、集成を向上させる。回復
駆動体により、編組はその編組角度を変化して、下の基
オに合致し、基材の圧力によって基材に対する結合は増
加する。

第４図は、２つのパイプを接続する第３ｃ図のカップラ
ーを示す。接続部材６は、下のパイプに合致しており、
集成されている。接続部材６のナイロンおよび接着剤層
１８は流動して、カブプラーを基材に結合する。駆動体
ＩＯは除去されている。

第５図は、集成に適したポリマー材料を存する繊維強化
部材５１が鋭角の（例として三角形）基ｉ第５２のまわ
りに配ｚＩされた本発明のカップラーの概略末端図を示
す。チューブ状駆動体５３の回復時に構造を適度に均一
に集成するため、適当な形状の充填片５４か強化部材お
よび括オの周囲に均一に回復力を分散するように配置さ
れており、そうしなければ生じるであろう角での集成の
集中を防止する。異なった形状の充填片は、池の鋭角の
または不規則な基材に合致するように容易に考え出し得
る。「鋭角Ｊなる語句は、基材が、望ましくない程度に
集成を極在化させるまたは集中さＵ゛る形状を有するこ
とのみを堂味し、特定の形状または鋭さもしくは規則性
の程度を限定するものではない。充填片は、回復駆動体
か支持する、実質的に滑らかな凹凸の実質的に連続的な
外表面、更に好ましくは実質的に卵型の表面または実質
的に環状の横断面を与えることか好ましい。充填片およ
び／または駆動体は集成後に除去してもしなくてもよい
。従って、本発明は、使用時に、鋭角または不規則な基
材のまわりに配置され編組または接続手段と駆動体の間
に位置する場合に、集成の均一性を向上するように基材
表面上に均一に駆動体回復力を分散するような形状の、
少なくとも１つの充填片が供給されている方法またはア
ッセンブリを提供１１、Ｌに、本発明は、熱回復性駆動
体、駆動体を加熱することにより物体を包囲ケろ接読手
段のまわりで駆動体を回復させる場合に流動できかつ繊
維強化材を集成でさるポリマー材料わよび実質的に非集
成の繊維強化材を含んでなる接続手段、および使用時に
、鋭角または不規則な長い基材のまわりに配置され接続
手段と駆動体の間に位置するような形状の少なくとも１
つの充填片を有してなり、充填片は、集成の均一性を向
上するように基材表面上に均一に駆動体回復力を分散す
る、長い物体を接続または補強するための部品のキット
をｔ是供する。

本発明は、池のアッセンブリを与えるようにまたは１出
の方法を実施するように組み立て可能な部品のキット、
例えば 熱回復性駆動体、実質的に非集成の繊維強化材および鵡
流動性ポリマー材料を含んでなる接続手段、ならびに接
続手段用の実質的に非透過性の材料のライナーを含んで
なり、使用時に接続手段およびライナーは、接続すべき
パイプの隣接末端のまわりに配置でき、駆動体は、熱が
駆動体の回復および流動性ポリマー材料の流動を生じさ
せ、よって回復駆動体が接続手段を集成し、パイプが一
体に接続される、パイプ接続用部品リキッド：あるいは ポリマー材料で被覆または含浸された繊維から形成され
た編組および熱回復性駆動体を有してなる複合物品を形
成するための部品のキットであって、ポリマー材料は、
駆動体を編組のまわりに組み込み駆動体を回復させるよ
うに加熱する場合に編組がそれら交差点での編組繊維の
滑動によってその編組角度を変化させ回復駆動体の形状
に合致するように充分に高い軟化点を有し個々のｗ＆推
上に配置され、更にポリマー材料を加熱するとポリマー
材料は流動し編組を集成し、複合物品を形成するキット を提供する。そのようなキットにおいて、駆動体および
／または接続手段または編組は、デユープ状であること
が好ましいが、物体に巻き付は得る平坦または開放形状
ら可能である。要すれば、ライナーは接続手段または編
組とともに予め組み弯ててよく、あるいは接続手段また
は編組は駆動体とともに予め組み立ててよい。

接続、特にパイプ接続とは別に、本発明の方法、キット
およびアッセンブリは、チューブ状負荷支持構造部材を
その長さの実質的部分て補強オるために該構造部（オの
まわりで集成する場合、および外層がなければ繊維カバ
ーか使用時に接触するであろう流体に対して実質的に非
透過性である外層をその上に与えるためにチューブ状部
材を包囲する繊維カバーのまわりで集成する場合におい
て特に有用である。例えば、ポリヒニリデンフルオライ
ド駆動体（後に除去されろ。）のその上での回復により
集成された４層までのガラス繊維／ポリアミドを有する
超軽航空四におけろ翼支住などのチ；−ブ状合金構造部
材の補強は、最小ｆｔ　’ｄ増加で構造部材の屈曲に対
して支持を３３％までで増加できる。他の例として、本
発明の適切に形成した集成複合物の適）Ｉ＋によって、
航空機におけろホットエアーダクトのまわりでの繊維断
熱は、航空磯燃料に対して非透過性にされろ。チコーブ
状方形波管は、本発明の適切な形状の充填片を用いて繊
イ任／ポリマー＋Ｕ合物をその上で集成することによっ
て補強できる。

好ましい形状の冷却パイプ接続は、パイプ末端を磨いて
脱脂し、他方の内側で一方を（好ましくは媛＜）スエー
ノ加工し、スエーノ加工した接続のまわりに、ポリアミ
ド（ナイロン、商標名）を存する３層のガラス繊維編組
および実質的に非架橋のポリヒニリデンフルオライ上の
ライナーを配置し、その上で熱回復性ポリマー（好まし
くは架橋ナイロン１２（商標名））を回復させ、ガラス
／ポリアミド曳合物を集成することによって形成できる
。３層のガラス／ポリアミドは実質的に１００％の表面
被覆を確実に行うため用いる。

接続手段または編組、および／または要すればライナー
は硬化性ポリマー材料を含んでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、接続部材のポリマー材料の粘度の関数として
、接続部材の集成のため要する駆動体の回復力における
変化を示４゛グラフ、 第２図は、２つの衝接パイプを接続するｆこめに配置さ
れた本発明のカップラーの斜視図、第３ａ＝ｃ図は、本
発明のカップラーのいくつかの態様の断面図、 第４図は、２つの衝接パイプ上に装着した第３ｃ図のカ
ップラーの接続部材を示す図、および第５図は、本発明
のカブ、ブラーの別の態様の概略末端図である。 ２・・カップラー、４，１０．５３・駆動体、６・・接
続部材、８・・パイプ、１２・・編組、ｌ　４−ポリマ
一層、１６．１８・・ライナー、５Ｉ・・・繊維強化部
材、５２・・基材、５４−充填片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの基材を接続する方法であって、 （ａ）チューブ状熱回復性駆動体ならびに実質的に非集
   成の繊維強化材および熱流動性ポリマー材料を含んでな
   り駆動体がはめこまれたチューブ状接続手段を有してな
   る接続アッセンブリを、基材の隣接部分のまわりに、ま
   たは中空の場合に隣接部分内に配置し、 （ｂ）熱を適用して駆動体を回復させポリマー材料を流
   動させ、回復駆動体により接続手段を集成し、よって基
   材を一体に接続する ことを含んでなる方法。 ２、基材の隣接末端を一体に接続する第１項記載の方法
   。 ３、基材の衝接部分を一体に接続する第１項または第２
   項に記載の方法。 ４、基材の衝接末端を末端衝接接続において一体に接続
   する第３項記載の方法。 ５、少なくとも１つの基材は中空末端を有し、他の基材
   の末端をその中空末端内に配置する第２項または第３項
   記載の方法。 ６、接続手段の集成により接続手段を基材に結合する第
   １〜５項のいずれかに記載の方法。 ７、繊維強化材はポリマー材料で予め被覆または予め含
   浸されている繊維の編組によって供給され、ポリマー材
   料は、駆動体を回復させるように熱が適用された場合に
   、回復駆動体が接続手段を集成するようにポリマー材料
   を流動させるために更に加熱される前に、編組がそれら
   交差点での編組繊維の滑動によってその編組角度を変化
   させ回復駆動体の形状に合致するように充分に高い軟化
   点を有する第１〜６項のいずれかに記載の方法。 ８、熱回復性駆動体ならびにポリマー材料で予め被覆ま
   たは予め含浸された繊維から形成された編組を有してな
   る複合物品を形成するためのアッセンブリであって、 ポリマー材料は、駆動体を回復させるようにアッセンブ
   リを加熱する場合に編組がそれら交差点での編組繊維の
   滑動によってその編組角度を変化させ回復駆動体の形状
   に合致するように充分に高い軟化点を有し、更にポリマ
   ー材料を加熱するとポリマー材料は流動し編組を集成し
   、複合物品を形成するアッセンブリ。 ９、チューブ状熱回復性駆動体ならびにアッセンブリが
   加熱される場合に流動できるポリマー材料および実質的
   に非集成の繊維強化材を含んでなり駆動体がはめこまれ
   たチューブ状接続手段を有してなり、長い物体を接続す
   る接続アッセンブリであって、 アッセンブリは長い物体のまわりに配置される場合に加
   熱され、駆動体を回復させかつ接続手段を集成させ、こ
   れにより物体を一体に接続し、集成された接続手段のみ
   が、回復駆動体の除去の後に長い物体を接続でき、流動
   性ポリマー材料は集成された接続手段の少なくとも所望
   操作温度において実質的に固形であるアッセンブリ。 １０、チューブ状熱回復性駆動体ならびにアッセンブリ
   が加熱される場合に流動できるポリマー材料および実質
   的に非集成の繊維強化材を含んでなり駆動体がはめこま
   れたチューブ状接続手段を有してなるパイプ接続アッセ
   ンブリであって、アッセンブリは接続すべきパイプの隣
   接末端のまわりに配置される場合に加熱され、駆動体を
   回復させかつ接続手段を集成させ、これによりパイプを
   一体に接続し、流動性ポリマー材料は集成された接続手
   段の少なくとも所望操作温度において実質的に固形であ
   るアッセンブリ。 １１、回復時の駆動体は０．２〜６０Ｎ／ｃｍ＾２、好
   ましくは５０〜６０Ｎ／ｃｍ＾２の力を伴って回復する
   第１〜１０項のいずれかに記載の方法またはアッセンブ
   リ。 １２、編組または繊維接続手段のポリマー材料が、集成
   が行なわれる温度で少なくとも２５００ポアズ、好まし
   くは少なくとも３０００ポアズの粘度を有する第１〜１
   １項のいずれかに記載の方法またはアッセンブリ。 １３、接続手段または編組は、芳香族ポリマー、好まし
   くはポリアリールエーテルケトンで含浸または被覆され
   た炭素繊維を有してなる第１〜１２項のいずれかに記載
   の方法またはアッセンブリ。 １４、接続手段または編組はポリアミド含浸または被覆
   ガラス繊維を有してなる第１〜１２項のいずれかに記載
   の方法またはアッセンブリ。 １５、駆動体はポリアリールエーテルケトンを含んでな
   る第１〜１４項のいずれかに記載の方法またはアッセン
   ブリ。 １６、駆動体は架橋ポリビニリデンフルオライドまたは
   架橋ポリアミドを含んでなる第１〜１２項および第１４
   項のいずれかに記載の方法またはアッセンブリ。 １７、実質的に非透過性の材料のライナーが、使用時に
   おいて接続手段または編組と基材の間にはさまれるよう
   に配置される第１〜１６項のいずれかに記載の方法また
   はアッセンブリ。 １８、ライナーは接続手段または編組の長さ方向に沿っ
   て一部分において伸びる第１７項記載の方法またはアッ
   センブリ。 １９、ライナーは実質的に非架橋のポリビニリデンフル
   オライドを含んでなる第１７項または第１８項に記載の
   方法またはアッセンブリ。 ２０、ライナーは、使用時に基材に面する表面において
   接着剤層で被覆されている第１７〜１９項のいずれかに
   記載の方法またはアッセンブリ。 ２１、駆動体は回復して集成物品を形成し、次いでポリ
   マー材料は架橋され、集成物品は熱回復性になるように
   変形されている第８〜２０項のいずれかに記載の方法ま
   たはアッセンブリ。 ２２、使用時に、鋭角または不規則な基材のまわりに配
   置され編組または接続手段と駆動体の間に位置する場合
   に集成の均一性を向上するように基材表面上に均一に駆
   動体回復力を分散するような形状の少なくとも１つの充
   填片が供給されている第１〜２１項のいずれかに記載の
   方法またはアッセンブリ。 ２３、充填片は、回復駆動体が支持する実質的に滑らか
   な凹凸の実質的に連続的な外表面を与える形状である第
   ２２項記載の方法またはアッセンブリ。 ２４、２つのパイプを一体に接続するため用いる第１〜
   ２３項のいずれかに記載の方法またはアッセンブリ。 ２５、２つの冷却パイプを一体に接続するため用いる第
   ２４項記載の方法またはアッセンブリ。 ２６、チューブ状負荷支持構造部材のまわりで集成され
   、その長さの実質的部分において構造部材を補強する第
   ８〜２３項のいずれかに記載のアッセンブリ。 ２７、チューブ状部材を包囲する繊維カバーのまわりで
   集成され、そうでないと使用時に繊維カバーが接触する
   であろう流体に対して実質的に非透過性である外層をそ
   の上に供給する第８〜２３項のいずれかに記載のアッセ
   ンブリ。 ２８、熱回復性駆動体、実質的に非集成の繊維強化材お
   よび熱流動性ポリマー材料を含んでなる接続手段、なら
   びに接続手段用の実質的に非透過性の材料のライナーを
   含んでなり、使用時に接続手段およびライナーは、接続
   すべきパイプの隣接末端のまわりに配置でき、駆動体は
   、熱が適用されて駆動体の回復および流動性ポリマー材
   料の流動を生じさせ、よって回復駆動体が接続手段を集
   成するように接続手段のまわりに配置でき、よってパイ
   プが一体に接続される、パイプ接続用部品のキット。 ２９、ライナーは接続手段と予め組み立てられている第
   ２８項記載のキット。 ３０、ライナーは第１７〜２０項のいずれかに特定され
   ている第２８項または第２９項に記載のキット。 ３１、ポリマー材料で被覆または含浸された繊維から形
   成された編組および熱回復性駆動体を有してなる複合物
   品を形成するための部品のキットであって、 ポリマー材料は、駆動体を編組のまわりに組み込み駆動
   体を回復させるように加熱する場合に編組がそれら交差
   点での編組繊維の滑動によってその編組角度を変化させ
   回復駆動体の形状に合致するように充分に高い軟化点を
   有し個々の繊維上に配置され、更にポリマー材料を加熱
   するとポリマー材料は流動し編組を集成し、複合物品を
   形成するキット。 ３２、熱回復性駆動体、駆動体を加熱することにより物
   体を包囲する接続手段のまわりで駆動体を回復させる場
   合に流動できかつ繊維強化材を集成できるポリマー材料
   および実質的に非集成の繊維強化材を含んでなる接続手
   段、および 使用時に、鋭角または不規則な長い基材のまわりに配置
   され接続手段と駆動体の間に位置するような形状の少な
   くとも１つの充填片を有してなり、充填片は、集成の均
   一性を向上するように基材表面上に均一に駆動体回復力
   を分散する、長い物体を接続または補強するための部品
   のキット。 ３３、駆動体および／または接続手段または編組はチュ
   ーブ状である第２８〜３２項のいずれかに記載のキット
   。 ３４、接続手段は駆動体と予め組み立てられている第２
   ８〜３３項のいずれかに記載のキット。 ３５、駆動体および／または接続手段は第１１〜２０項
   のいずれかに特定されている第２８〜３３項のいずれか
   に記載のキット。 ３６、（ｉ）熱回復性駆動体ならびに実質的に非集成の
   繊維強化材および熱流動性ポリマー材料を含んでなり駆
   動体がはめこまれたチューブ状部材を供給し、 （ｉｉ）内形成マンドレルのまわりに、はめこまれた部
   材を配置し、 （ｉｉｉ）はめこまれた部材を加熱することによって、
   駆動体を回復させて第１チューブ状部材をマンドレルに
   接触させかつ第１チューブ状部材を集成する ことを特徴とする複合チューブ状部材を形成する方法で
   あって、 ポリマー材料は、集成が行なわれる温度において少なく
   とも２５００ポアズ、好ましくは３０００ポアズの粘度
   を有する方法。