JPS63152786A - 繊維補強熱可塑性樹脂管及びその製造方法 - 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） 未発明は、長繊維で補強された熱可塑性樹脂よりなる管
体及びその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来より、長繊維で補強された管体としてけ主に熱硬化
性樹脂製のものが使用されている。

その製造方法としては、フィラメントツインディング法
（以下ＦＷ法という）Ｋ代表される如く、フィラメント
を多数本引き揃えるか又は撚り合わせてなるストランド
、例えばガラスロービング等に不飽和ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂
を含浸させ、これをマンドレル上に巻回した後、加熱硬
化させてマンドレルから引き抜く方法が一般的である。

また、ストランドをマット又はクロスに加工したものが
補強材として使用されることもある。

熱可ｍ性樹脂を用いて繊維補強された管体を製造するＫ
は、溶融された樹脂中に細かく切断されたストランド即
ちチョツプドストランドを混練し、これを押出成形して
管体とするか、もしくはチョツプドストランドが混入さ
れた熱可塑性樹脂ベレットを用いて押出成形して管体と
することが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に、熱硬化性樹脂は液状であって線維に対する含浸
性が良く、−木一本のフィラメントの間隙まで樹脂が容
易に入り込むため、加熱硬化後の樹脂と繊維とは完全に
一体化場れていると言える。したがって、得られた成形
体中において、長繊維はその補強効果を十分圧果たして
いるのである。

これに対し、熱可塑性拘脂社加熱溶融状Ｉにおいても粘
度が高いため、補強材であるストランドの中の一木一木
のフィラメントの間隙まで入り込むことができない。こ
のため、熱可塑性樹脂の場合Ｋｉｊ、上述したように細
かく切り刻んだチョツプドストランドを用いるに止まり
、長繊維を補強材として用いることは々かった。つまり
、熱可塑性樹脂の補強材として長繊維を用いると、一本
一木の７４クメントの＠Ｊ隙が空隙として存在すること
Ｋなり、これが欠陥的存在として衝撃強度の低下を引き
起こすことになり、また管内を通流する流体が管端部か
らこの空隙を通って漏洩してしまうととＫなるのである
。

したがって、従来では、熱可塑性樹脂を用いた繊維補強
効果に優れた管体を得ることができなかったのである。

本発明は、上述した従来技術の問題点に！Ａ、一本一木
のフィラメントと樹脂とが完全圧一体化した繊維補強効
果の優れた熱可塑性樹脂管を得ることを目的としてなさ
れたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の繊維補強熱可塑性樹脂管（以下特定発明という
）Ｆｉ、熱可塑性樹脂の中に、多数本の連続したフィラ
メントが、一本一本のフィラメントの間隙に該熱可塑性
樹脂が入り込むように、埋設されてなる補強層が管壁に
存在するものであり、 本発明の繊維補強熱可塑性樹脂管の製造方法（以下第２
発用という）は、表面に熱可塑性樹脂ノくクダーが付着
した多数本の連続したフィラメントの集合体が、該熱可
塑性樹脂／（クダーと同一もしくは相溶性を有する熱可
塑性樹脂被膜により被覆されてなるスト２ント、もしく
は該ストランドからなるマット又はクロスを管状に巻回
する工程、及び前記ストランドもしくはマット又はクロ
スを加熱することＫより熱可塑性樹脂／（フグ−及び熱
可塑性樹脂被膜を溶融させる工程を含むものであり、こ
のことによりフイラメン）１本１本の周囲が熱可塑性樹
脂で被われ、ストランド全体が熱可塑性樹脂により一体
化された状態で管１ｊｌＫ存在することＫなる。

（実権例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は木特定発引の一実施例を切欠き断面で示す正面図で
あって、第２図はその要部拡大断面図であり、１ｔｌｊ
繊維補強熱可塑性樹脂管、ｌｌ＃−を内層、１２ｔ′ｉ
外層、１３は補強層である。

まず、第３図及び第４図を参照して本第２発明の一９Ｆ
、施例を詳細に税引する。

２＃ｉストランドであって、周囲に熱可塑性樹脂／（フ
グ−２２を付着したフィラメントＡの集合体を熱可塑性
樹脂被膜２１で被覆したものである。フィラメントＡＦ
ｉ径３〜２０μのものが好ましく、ガラス繊維フィラメ
ント・カーボン繊維フィラメント・金属繊Ｍｔフィラメ
ント・セラミック系繊維フィラメント・アラミド繊維フ
ィラメントなど一般の長繊維フィラメントを使用するこ
と力；できる。

このフィラメントＡを熱可塑性樹脂パウダーが帯電浮遊
した槽の中を通過させて、その周ＢＫ熱可塑性樹脂パウ
ダー２２を付着きせる。このように周囲に熱可塑性樹脂
）叱りダー２２が付着したフィラメントＡを多数本、好
ましくｔ−１５０〜２０００本束ねて集合体とし、この
集合体の周囲を熱可塑性樹脂被膜２１で被覆する。

ノミフグ−２２及び被膜２１Ｆｉ、ポリ塩化ビニル、ポ
リオレフィン、ポリアミド、フッ素系樹脂等一般に用い
られる熱可塑性樹脂からなるものでよく、両者は同一の
樹脂であることが最も好ましいが、互いに相溶性のある
樹脂であれば、例えば高密度ポリエチレンと中密度ポリ
エチレン等、いかなる組合わせでもよい。被Ｊ［２１の
厚みは、ストランド２全体の７レキシビリテイーを損う
ことが危いように、１０〜３０μ程度であることが好ま
しい。この熱可塑性樹脂被膜の被覆方法としては種々の
方法を用いることができるが、樹脂）曵りグー２２が付
着したフイラメン）Ａの集合体に熱影響が及ぼされるこ
とがないように、クロスへラドグイを用いて大径のチ、
−グを押出成形しつつ強制的に引張ることＫより該チュ
ーブをＮｊ径させ、この集合体に付着させる方法が好ま
しい。

本発明で使用されるストランド２＃ｉ上述の通りの構造
を有しているので、フレキシビリティ−に冨み、巻回工
程における作業性に優れている。

第３図は本第２発用の一実施例を説明するための説明図
である。まず、得られる管体１の内層１１を押出機３に
より押出金型３１を介して成形する。内層１１１”ｔス
トランド２を構成する熱可塑性樹脂と同一もしくは相溶
性を有するものでなければならない。押出直後の内層１
１の外周にストランド２をヘリカルワインディングさせ
る。２１はワインディングマシーンである。

ワインディングの方法としては上記ヘリカルワインディ
ングに限定されるものではない。また、上述の如く単一
のストランドを用いるだけではなく、複数本のストラン
ドを引き揃えたもの、もしくは撚合したものを用いても
よいし、また、ストランドをマット又はクロスに加工し
たものを用いてもよい。

次に、ストランド２が巻回された内層１１の外周を被覆
するように熱可塑性樹脂被膜、すなわち外層１２を押出
機４によりクロスヘッド金型４１を介して成形する。外
層１２もまた、ストランド２を構成する熱可塑性樹脂と
同一もしくは相溶性を有するものでなければならない。

以上の工程において、ストランド２を構成する熱可塑性
樹脂バクダー２２及び熱可塑性樹脂被膜２１Ｆｉ巻回後
に、内層１１及び外層１２の熱により溶融されるが、そ
の溶融状態を一層ａ１夷なものとするために、巻回され
る直前にヒーター（図示せず）Ｋより加熱溶融させるこ
とが好ましい。

こうして、ストランド２ｔｌ多歌のフィラメントＡの間
隙に熱可塑性樹脂が入り込んでなる強固な補強層１３と
なる。次いで冷却水槽５に導き、冷却する。

以上、本第２発明の一実施例について詳細に説明したが
、このような押出機を用いる方法だけで々く、従来より
線維補強熱硬化性樹脂管の製造に用いられているＦＷ法
によるものであってもよい。すなわち、マンドレルの外
周Ｋａうて螺旋状に回転しつつ前進する芯型のまわりに
ストランド２を緻＠に巻回し、ストランド２を構成する
熱可塑性樹脂バクダー２２及び熱可塑性樹脂被膜２１を
加熱溶融させた後冷却し、前記芯型から引き抜く方法を
用いてもよい。

次に、本特定発明の一実施例を＠１図及び第２図を参照
して説明する。

繊維補強熱可塑性樹脂管１は熱可塑性樹脂からなる外層
１２及び内層１１とのｆｉｌπ補強層１３が挾まれてな
る構造を有している。補強層１３け外層１２及び内層１
１と同一もしくは相溶性のある熱可塑性樹脂１３２と多
数本のフィラメントＡとからなり、一本一木のフィラメ
ントの間隙にけ前記熱可塑性樹脂が入り込んでいる。

また、第２図からもり］らかなように、フィラメントＡ
の集合体１３１の軸方向断面は円形状を呈している。

本ｇＳ１発明では外層１２及び内層１１ｔ−を必須では
なく、補強層１３が管壁中に存在することが必須である
。補強層１３のみで管壁が構成される場合には、樹脂と
補強材との比率はストランド２の構成物の一つである熱
可塑性樹脂／（フグ−２２の量を調整するととてよりｉ
１！整される。

（発明の効果） 本特定発明の繊維補強熱可塑性樹脂管は以上の通りに構
成されるので、従来の熱可塑性樹脂のみからなる管体や
チョツプドストランドによって補強された管体に比べて
けるかに機械的強度に優れており、圧力の高い流体を通
流する管路として、また高い土圧が負荷重れる下水管や
ケーブル保護管として好適に用いることができる。また
、連続したフィラメントが埋設きれているにも拘らず、
管内を通流する流体が管端部から該フイラメン）Ｋ沿っ
て外部へ漏洩してしまうことがない。更に、この管体は
何ら複雑な接続方法を用いることなく、従来から熱可塑
性樹脂管の接続に用いられていた方−法、すなわち接着
剤による接続方法や融着による接続方法を用いて簡単に
接続することができる。

本第２発明の繊維補強熱可塑性樹脂管の製造方法は以上
の通りに構成されているので、連続した多数のフィラメ
ントと熱可塑性樹脂とが完全に一体化され、フィラメン
トによる補強効果が極めて優れた管体を容易に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繊維補強熱可塑性樹脂管の一実施例を
一部切欠き断面で示す正面図、第２図Ｆｉ第１図の要部
拡大断面図、第３図は末完用の繊維補強熱可塑性樹脂管
の製造方法の一実施例を説明する説明図、第４図はこの
製造方法において用いられるストランドの一実施例の斜
視図である。 １・・・繊維補強熱可塑性樹脂管、１３・・・補強層、
２・・・ストランド、２１・・・熱可塑性樹脂被膜、２
２・・・熱可塑性樹脂パウダー、Ａ・・・フィラメント

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱可塑性樹脂の中に、多数本の連続したフィラメン
   トが、一本一本のフィラメントの間隙に該熱可塑性樹脂
   が入り込むように埋設されてなる補強層が管壁に存在す
   ることを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂管。 ２　表面に熱可塑性樹脂パウダーが付着した多数本の連
   続したフィラメントの集合体が、該熱可塑性樹脂パウダ
   ーと同一もしくは相溶性を有する熱可塑性樹脂被膜によ
   り液層されてなるストランド、もしくは該ストランドか
   らなるマット又はクロスを管状に巻回する工程 前記ストランドもしくはマット又はクロスを加熱するこ
   とにより熱可塑性樹脂パウダー及び熱可塑性樹脂被膜を
   溶融させる工程 を含むことを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂管の製造
   方法。