JPH0716904A - 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法 - Google Patents
繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法Info
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- JPH0716904A JPH0716904A JP5160758A JP16075893A JPH0716904A JP H0716904 A JPH0716904 A JP H0716904A JP 5160758 A JP5160758 A JP 5160758A JP 16075893 A JP16075893 A JP 16075893A JP H0716904 A JPH0716904 A JP H0716904A
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Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法にお
いて、繊維強化熱可塑性樹脂管状体の内面に溶融熱可塑
性樹脂を押出しにより被覆する際、管状体の樹脂被覆面
と、押出し溶融樹脂との接触界面にエアーを混入させ
ず、熱可塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な融着強度を得
る。複合管内に温水を流通させた場合や、複合管を高温
下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の劣化
が生じない製品を提供する。 【構成】 繊維強化熱可塑性樹脂複合管25の製造方法
は、繊維強化熱可塑性樹脂管状体24の内面に、溶融熱可
塑性樹脂13を押出しにより被覆する際に、管状体24の樹
脂被覆面と、押出し溶融樹脂13との接触界面付近の雰囲
気を減圧状態とする。
いて、繊維強化熱可塑性樹脂管状体の内面に溶融熱可塑
性樹脂を押出しにより被覆する際、管状体の樹脂被覆面
と、押出し溶融樹脂との接触界面にエアーを混入させ
ず、熱可塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な融着強度を得
る。複合管内に温水を流通させた場合や、複合管を高温
下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の劣化
が生じない製品を提供する。 【構成】 繊維強化熱可塑性樹脂複合管25の製造方法
は、繊維強化熱可塑性樹脂管状体24の内面に、溶融熱可
塑性樹脂13を押出しにより被覆する際に、管状体24の樹
脂被覆面と、押出し溶融樹脂13との接触界面付近の雰囲
気を減圧状態とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂
管状体とこれの内面に形成された熱可塑性樹脂被覆層と
からなる繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法に関す
るものである。
管状体とこれの内面に形成された熱可塑性樹脂被覆層と
からなる繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、繊維強化樹脂管(FRP管)
は、金属管に比べて軽量で錆びず、また合成樹脂管に比
べて高強度であるため、配管用部材や構造部材として広
く用いられている。
は、金属管に比べて軽量で錆びず、また合成樹脂管に比
べて高強度であるため、配管用部材や構造部材として広
く用いられている。
【0003】従来の繊維強化樹脂管の製造方法は、液状
の熱硬化性樹脂原料配合物を含浸させた連続強化繊維を
マンドレルに巻き付け、そのまま加熱炉で加熱して樹脂
配合物を硬化させて、繊維強化樹脂管を形成した後、繊
維強化樹脂管からマンドレルを抜き取るいわゆるフィラ
メントワインディング法により製造されていた。
の熱硬化性樹脂原料配合物を含浸させた連続強化繊維を
マンドレルに巻き付け、そのまま加熱炉で加熱して樹脂
配合物を硬化させて、繊維強化樹脂管を形成した後、繊
維強化樹脂管からマンドレルを抜き取るいわゆるフィラ
メントワインディング法により製造されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の繊維強化樹脂管の製造方法では、熱硬化性樹
脂配合物を加熱硬化させるために長時間を要し、生産性
に劣るという問題があった。
うな従来の繊維強化樹脂管の製造方法では、熱硬化性樹
脂配合物を加熱硬化させるために長時間を要し、生産性
に劣るという問題があった。
【0005】そこで、この問題を解決するため、本出願
人は先に、繊維強化熱可塑性樹脂複合体(繊維複合体)
の管状体の内面および外面に熱可塑性樹脂被覆層を設け
た複合管の製造方法を提案した(特開平3−15821
9号参照)。この提案による複合管の製造方法は、長手
方向に配された連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてな
るシート状繊維複合体から管状体を連続成形する工程
と、管状体を前進させつつ、その内面および外面に沿っ
て、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより積層する工程とに
より、強化繊維が軸方向に配された強化層と熱可塑性樹
脂による被覆層とを形成して、積層管とするというもの
であった。
人は先に、繊維強化熱可塑性樹脂複合体(繊維複合体)
の管状体の内面および外面に熱可塑性樹脂被覆層を設け
た複合管の製造方法を提案した(特開平3−15821
9号参照)。この提案による複合管の製造方法は、長手
方向に配された連続繊維に熱可塑性樹脂が保持されてな
るシート状繊維複合体から管状体を連続成形する工程
と、管状体を前進させつつ、その内面および外面に沿っ
て、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより積層する工程とに
より、強化繊維が軸方向に配された強化層と熱可塑性樹
脂による被覆層とを形成して、積層管とするというもの
であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
提案による複合管の製造方法では、管状体の内面および
外面に、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより積層する際
に、積層界面すなわち管状体の樹脂被覆面と、押出し溶
融樹脂との接触界面にエアーが混入し、このため、熱可
塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な融着強度が得られず、
従って得られた複合管内に例えば温水を流通させた場
合、あるいは複合管を高温下で使用した場合には、層間
剥離あるいは融着強度の劣化が著しい部位が生じるとい
う問題があった。
提案による複合管の製造方法では、管状体の内面および
外面に、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより積層する際
に、積層界面すなわち管状体の樹脂被覆面と、押出し溶
融樹脂との接触界面にエアーが混入し、このため、熱可
塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な融着強度が得られず、
従って得られた複合管内に例えば温水を流通させた場
合、あるいは複合管を高温下で使用した場合には、層間
剥離あるいは融着強度の劣化が著しい部位が生じるとい
う問題があった。
【0007】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、繊維強化熱可
塑性樹脂管状体の内面に溶融熱可塑性樹脂を押出しによ
り被覆する際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹
脂との接触界面にエアーが混入せず、従って熱可塑性樹
脂被覆層の均一かつ充分な融着強度を得ることができ
て、例えば複合管内に温水を流通させた場合や、複合管
を高温下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度
の劣化が生じない繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方
法を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、繊維強化熱可
塑性樹脂管状体の内面に溶融熱可塑性樹脂を押出しによ
り被覆する際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹
脂との接触界面にエアーが混入せず、従って熱可塑性樹
脂被覆層の均一かつ充分な融着強度を得ることができ
て、例えば複合管内に温水を流通させた場合や、複合管
を高温下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度
の劣化が生じない繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方
法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製
造方法は、繊維強化熱可塑性樹脂管状体の内面に、溶融
熱可塑性樹脂を押出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被
覆層を連続的に形成する複合管の製造方法であって、上
記溶融熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂
被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を
減圧状態とすることを特徴としている。
めに、本発明における繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製
造方法は、繊維強化熱可塑性樹脂管状体の内面に、溶融
熱可塑性樹脂を押出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被
覆層を連続的に形成する複合管の製造方法であって、上
記溶融熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂
被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を
減圧状態とすることを特徴としている。
【0009】上記において、繊維強化熱可塑性樹脂管状
体は、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂
が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管状
に賦形したものを用いる場合があり、この場合には、長
手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とよりな
る繊維強化熱可塑性樹脂シートを連続的に管状に賦形し
て、繊維強化熱可塑性樹脂管状体を形成し、この管状体
を前進させつつ管状体の内面に、溶融熱可塑性樹脂を押
出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形
成する複合管の製造方法であって、上記溶融熱可塑性樹
脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し
溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を減圧状態とするも
のである。
体は、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂
が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管状
に賦形したものを用いる場合があり、この場合には、長
手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とよりな
る繊維強化熱可塑性樹脂シートを連続的に管状に賦形し
て、繊維強化熱可塑性樹脂管状体を形成し、この管状体
を前進させつつ管状体の内面に、溶融熱可塑性樹脂を押
出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形
成する複合管の製造方法であって、上記溶融熱可塑性樹
脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し
溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を減圧状態とするも
のである。
【0010】本発明の方法において用いる熱可塑性樹脂
は、特に限定されず、得られる複合管の使用目的に適し
た熱可塑性樹脂であって、例えば、ポリ塩化ビニル、塩
素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等が挙げられる。
は、特に限定されず、得られる複合管の使用目的に適し
た熱可塑性樹脂であって、例えば、ポリ塩化ビニル、塩
素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルエ
ーテルケトン等が挙げられる。
【0011】これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いても
よいし、あるいは複数の樹脂を混合して用いても良い。
またこれらの熱可塑性樹脂には、熱安定剤、可塑剤、滑
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填材、強
化繊維などの添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等を加
えてもよい。
よいし、あるいは複数の樹脂を混合して用いても良い。
またこれらの熱可塑性樹脂には、熱安定剤、可塑剤、滑
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填材、強
化繊維などの添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等を加
えてもよい。
【0012】また、上記繊維強化熱可塑性樹脂管状体に
用いられる樹脂と、管状体の内面の熱可塑性樹脂被覆層
を構成する熱可塑性樹脂は、相互に同一であるのが好ま
しいが、同一である必要はとくになく、管状体と樹脂被
覆層との融着界面が容易に破断しない程度に融着性を有
する樹脂であれば、両者は互いに異なるものであっても
よい。
用いられる樹脂と、管状体の内面の熱可塑性樹脂被覆層
を構成する熱可塑性樹脂は、相互に同一であるのが好ま
しいが、同一である必要はとくになく、管状体と樹脂被
覆層との融着界面が容易に破断しない程度に融着性を有
する樹脂であれば、両者は互いに異なるものであっても
よい。
【0013】さらに、上記繊維強化熱可塑性樹脂管状体
に用いられる繊維は、直径1〜数十μmの連続フィラメ
ントよりなるロービング状またはストランド状のものが
挙げられる。この繊維としては、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、アラミド繊維、ビニロン等の合成もしく
は天然の有機繊維などであって、熱可塑性樹脂の補強繊
維として使用可能な繊維のすべてが好適に使用される。
に用いられる繊維は、直径1〜数十μmの連続フィラメ
ントよりなるロービング状またはストランド状のものが
挙げられる。この繊維としては、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、アラミド繊維、ビニロン等の合成もしく
は天然の有機繊維などであって、熱可塑性樹脂の補強繊
維として使用可能な繊維のすべてが好適に使用される。
【0014】なお、上記繊維強化熱可塑性樹脂管状体は
2層以上の積層構成となされる場合もあり、その際に各
層に使用される繊維は、同じ種類の繊維であってもよい
し、また異なる種類の繊維であってもよい。
2層以上の積層構成となされる場合もあり、その際に各
層に使用される繊維は、同じ種類の繊維であってもよい
し、また異なる種類の繊維であってもよい。
【0015】また、シート状繊維複合体はそのフィラメ
ント一本一本の間に熱可塑性樹脂が充分に含浸し、保持
した状態の複合体が好ましく、このような連続繊維が補
強していることが管の水密姓などを高める点で好まし
い。
ント一本一本の間に熱可塑性樹脂が充分に含浸し、保持
した状態の複合体が好ましく、このような連続繊維が補
強していることが管の水密姓などを高める点で好まし
い。
【0016】請求項2におけるシート状繊維複合体の
幅、厚みは特に限定されないが、幅はこれより形成され
る管状体の外周長さとほゞ等しく、また厚みは、通常
は、0.1〜3mmである。シート状繊維複合体中の繊
維量は、通常5〜70容量%である。5容量%未満では
充分な補強効果が得られず、70容量%を超えると充分
に熱可塑性樹脂が含浸せず融着が困難になりかえって補
強効果が小さくなる。
幅、厚みは特に限定されないが、幅はこれより形成され
る管状体の外周長さとほゞ等しく、また厚みは、通常
は、0.1〜3mmである。シート状繊維複合体中の繊
維量は、通常5〜70容量%である。5容量%未満では
充分な補強効果が得られず、70容量%を超えると充分
に熱可塑性樹脂が含浸せず融着が困難になりかえって補
強効果が小さくなる。
【0017】またシート状繊維複合体は、その内部にネ
ット状補強繊維が一体化されたものであっても良く、短
繊維がランダム配向したマット状物が熱可塑性樹脂フィ
ルムによって融着一体化されたものであってもよい。
ット状補強繊維が一体化されたものであっても良く、短
繊維がランダム配向したマット状物が熱可塑性樹脂フィ
ルムによって融着一体化されたものであってもよい。
【0018】シート状繊維複合体を得るには、例えばま
ず連続繊維間に熱可塑性樹脂を付着、捕捉させた後、樹
脂を加熱・加圧溶融して連続繊維中に含浸させたのち、
冷却・賦形するが、具体的には、多数のフィラメントよ
り構成されるロービング状もしくはストランド状の連続
繊維材を、(i) 粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通過さ
せ、あるいは(ii)粉体状熱可塑性樹脂を分散した液体の
槽中を通過させることにより、粉体状熱可塑性樹脂をフ
ィラメント間に含浸させ、続いて溶融温度以上に加熱し
て繊維と樹脂を一体化せしめるか、または含浸させて一
旦乾燥させた後に、溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂
を一体化せしめる。また溶融粘度が低い樹脂の場合に
は、上記連続繊維材を溶融樹脂の槽中に浸漬する方法で
含浸させることも可能である。
ず連続繊維間に熱可塑性樹脂を付着、捕捉させた後、樹
脂を加熱・加圧溶融して連続繊維中に含浸させたのち、
冷却・賦形するが、具体的には、多数のフィラメントよ
り構成されるロービング状もしくはストランド状の連続
繊維材を、(i) 粉体状熱可塑性樹脂の流動床中を通過さ
せ、あるいは(ii)粉体状熱可塑性樹脂を分散した液体の
槽中を通過させることにより、粉体状熱可塑性樹脂をフ
ィラメント間に含浸させ、続いて溶融温度以上に加熱し
て繊維と樹脂を一体化せしめるか、または含浸させて一
旦乾燥させた後に、溶融温度以上に加熱して繊維と樹脂
を一体化せしめる。また溶融粘度が低い樹脂の場合に
は、上記連続繊維材を溶融樹脂の槽中に浸漬する方法で
含浸させることも可能である。
【0019】また上記複合管の製造方法において、溶融
熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂被覆面
と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を減圧状
態とするが、このときの圧力の好適な範囲は、700〜
750mmHg、好ましくは720〜730mmHgで
ある。
熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂被覆面
と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を減圧状
態とするが、このときの圧力の好適な範囲は、700〜
750mmHg、好ましくは720〜730mmHgで
ある。
【0020】
【作用】上記において、繊維で強化された熱可塑性樹脂
複合体を加熱すると、複合体の表面に繊維の浮き出し
や、複合体表面に凹凸が発生する。このような複合体の
内面に熱可塑性樹脂を押し出し被覆すると、複合体凹部
にエアーを巻き込み、界面の接触面積が小さくなり、積
層界面の融着性が悪くなる。
複合体を加熱すると、複合体の表面に繊維の浮き出し
や、複合体表面に凹凸が発生する。このような複合体の
内面に熱可塑性樹脂を押し出し被覆すると、複合体凹部
にエアーを巻き込み、界面の接触面積が小さくなり、積
層界面の融着性が悪くなる。
【0021】本発明の方法によれば、繊維強化熱可塑性
樹脂管状体の内面または外面に、溶融熱可塑性樹脂を押
出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形
成する際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹脂と
の接触界面付近の雰囲気を減圧状態としているから、複
合体表面に凹凸が発生しても、複合体凹部にエアーの巻
き込みを生じることなく押し出し積層できるため、積層
界面の融着が均一でより強固になり、熱可塑性樹脂被覆
層の均一かつ充分な融着強度を得ることができる。従っ
て例えば複合管内に温水を流通させた場合や、複合管を
高温下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の
劣化が生じない。
樹脂管状体の内面または外面に、溶融熱可塑性樹脂を押
出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形
成する際に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹脂と
の接触界面付近の雰囲気を減圧状態としているから、複
合体表面に凹凸が発生しても、複合体凹部にエアーの巻
き込みを生じることなく押し出し積層できるため、積層
界面の融着が均一でより強固になり、熱可塑性樹脂被覆
層の均一かつ充分な融着強度を得ることができる。従っ
て例えば複合管内に温水を流通させた場合や、複合管を
高温下で使用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の
劣化が生じない。
【0022】また、上記繊維強化熱可塑性樹脂管状体と
しては、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹
脂が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管
状に賦形したものを用いる場合がある。この場合には、
長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とより
なる繊維強化熱可塑性樹脂シートより連続的に賦形した
管状体を前進させながら、これの内面または外面に、同
様に減圧状態を保持しつつ、溶融熱可塑性樹脂を押出し
により被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成す
ればよく、これによっても同様に押出し溶融樹脂との接
触界面にエアーが混入せず、熱可塑性樹脂被覆層の均一
かつ充分な融着強度を得ることができる。
しては、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹
脂が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管
状に賦形したものを用いる場合がある。この場合には、
長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とより
なる繊維強化熱可塑性樹脂シートより連続的に賦形した
管状体を前進させながら、これの内面または外面に、同
様に減圧状態を保持しつつ、溶融熱可塑性樹脂を押出し
により被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成す
ればよく、これによっても同様に押出し溶融樹脂との接
触界面にエアーが混入せず、熱可塑性樹脂被覆層の均一
かつ充分な融着強度を得ることができる。
【0023】なお、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂複合
管の製造方法では、管状体の内面および外面の両方に、
熱可塑性樹脂被覆層を形成してもよい。
管の製造方法では、管状体の内面および外面の両方に、
熱可塑性樹脂被覆層を形成してもよい。
【0024】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【0025】実施例1 〔シート状繊維複合体の製造方法〕本実施例で用いるシ
ート状繊維複合体は、前記(i) の方法を用いて以下のよ
うに製造した。
ート状繊維複合体は、前記(i) の方法を用いて以下のよ
うに製造した。
【0026】熱可塑性樹脂には下記の樹脂組成物(A)
を使用した。
を使用した。
【0027】 樹脂組成物(A) 塩素化ポリ塩化ビニル樹脂 (塩素化度67%、重合度1000、粒径約80μm) 100重量部 錫系熱安定剤 4重量部 ステアリルアルコール 2重量部 ポリエチレンワックス 0.5重量部 図1に示すように、直径23μmのフィラメントより構
成される連結強化繊維としてのガラス繊維ロービング
(4400tex)(1) の10本をシート状に上下2段
に並べ、上記樹脂組成物(A)からなる粉体状熱可塑性
樹脂組成物(2) が、矢印の方向より圧送されるエアー
(3) により流動化されて形成されている流動床(4) 中を
通過させて、ガラス繊維ロービング(1) のフィラメント
に組成物(2)を付着させた後、上下のガラス繊維ロービ
ング(1)(1)の間にネット状のガラス繊維材(6) を挾み込
むとともに、約220℃に加熱された一対の加熱ロール
(5) により加熱・加圧し組成物(2) を溶融含浸させてシ
ート状ガラス繊維複合体(7) を得た。ここで、ガラス繊
維複合体(7) の樹脂とガラス繊維との重量割合は、樹
脂:ガラス繊維=70:30であった。
成される連結強化繊維としてのガラス繊維ロービング
(4400tex)(1) の10本をシート状に上下2段
に並べ、上記樹脂組成物(A)からなる粉体状熱可塑性
樹脂組成物(2) が、矢印の方向より圧送されるエアー
(3) により流動化されて形成されている流動床(4) 中を
通過させて、ガラス繊維ロービング(1) のフィラメント
に組成物(2)を付着させた後、上下のガラス繊維ロービ
ング(1)(1)の間にネット状のガラス繊維材(6) を挾み込
むとともに、約220℃に加熱された一対の加熱ロール
(5) により加熱・加圧し組成物(2) を溶融含浸させてシ
ート状ガラス繊維複合体(7) を得た。ここで、ガラス繊
維複合体(7) の樹脂とガラス繊維との重量割合は、樹
脂:ガラス繊維=70:30であった。
【0028】〔繊維強化熱可塑性樹脂管状体の製造方
法〕次にまず、この発明の実施に使用する装置につき、
図面を参照して説明する。以下の説明において、前とは
図2の右方向をいうものとする。
法〕次にまず、この発明の実施に使用する装置につき、
図面を参照して説明する。以下の説明において、前とは
図2の右方向をいうものとする。
【0029】図2に示す繊維複合管の製造装置は、シー
ト状繊維複合体(7) (幅=90mm、厚み=0.5m
m)が巻回されている巻戻しロール(26)と、内層熱可塑
性樹脂押出し用押出し機(28)と、図3〜図5に示すよう
に、その前方に配置され、先端部が前向き直角に折曲げ
られ且つその前方に円形のスリット部が設けられた、シ
ートを円形に賦形することのできる外金型(29)および内
金型(29') と、金型後方に取り付けられた減圧金型(9)
と、減圧金型に連結された真空ポンプ(10)を配置する。
ト状繊維複合体(7) (幅=90mm、厚み=0.5m
m)が巻回されている巻戻しロール(26)と、内層熱可塑
性樹脂押出し用押出し機(28)と、図3〜図5に示すよう
に、その前方に配置され、先端部が前向き直角に折曲げ
られ且つその前方に円形のスリット部が設けられた、シ
ートを円形に賦形することのできる外金型(29)および内
金型(29') と、金型後方に取り付けられた減圧金型(9)
と、減圧金型に連結された真空ポンプ(10)を配置する。
【0030】また、図6に示すようなU字形に間隙(8a)
を設けたシール用ゴム板(8) が減圧金型(9) の後部にボ
ルト(11)等によって固定されている。さらに、金型(29)
の後端部に固定され、前方に突き出した中心に通気孔(3
1)のある管形状の内コア(30)と、この通気孔(31)を通じ
て複合管内部を加圧するための空気圧発生装置(32)を配
置する。さらに、金型の前方に設けられた断熱材(33)と
冷却金型(34)と、内コア(30)先端に取り付けられたワイ
ヤー(20)と、ワイヤー(20)の先端に取り付けられ、管の
内側の空気を密閉することのできるシール板(21)と、そ
の前方に配置された引取機(23)(図11において例示)
とを備えているものである。
を設けたシール用ゴム板(8) が減圧金型(9) の後部にボ
ルト(11)等によって固定されている。さらに、金型(29)
の後端部に固定され、前方に突き出した中心に通気孔(3
1)のある管形状の内コア(30)と、この通気孔(31)を通じ
て複合管内部を加圧するための空気圧発生装置(32)を配
置する。さらに、金型の前方に設けられた断熱材(33)と
冷却金型(34)と、内コア(30)先端に取り付けられたワイ
ヤー(20)と、ワイヤー(20)の先端に取り付けられ、管の
内側の空気を密閉することのできるシール板(21)と、そ
の前方に配置された引取機(23)(図11において例示)
とを備えているものである。
【0031】金型(29)の後方および、減圧金型(9) の後
方にはシート状繊維複合体(7) の挿入できるU字形の隙
間(9a)が設けられており、隙間よりシート状繊維複合体
(7)を挿入し減圧金型(9) 内でシートがU字状態にある
うちに減圧金型内でシート内部、外部を減圧ポンプ(10)
を用いて720mmHgに減圧する。
方にはシート状繊維複合体(7) の挿入できるU字形の隙
間(9a)が設けられており、隙間よりシート状繊維複合体
(7)を挿入し減圧金型(9) 内でシートがU字状態にある
うちに減圧金型内でシート内部、外部を減圧ポンプ(10)
を用いて720mmHgに減圧する。
【0032】該減圧されたシートを減圧状態を保持した
まま金型(29)のU字形の間隙に挿入し、金型(29)内部で
シートをU字形から外径28.8mm、厚み0.5mm
の管状体に連続的に賦形し、形成された繊維強化熱可塑
性樹脂管状体(24)の内側に溶融した塩素化ポリ塩化ビニ
ル樹脂(平均重合度=1000)(13)を内側に押出し積
層し、加熱装置(35)により220℃に保持された加熱部
に導入し、少なくとも繊維強化層と樹脂層の界面が溶融
温度以上に加熱すると同時に管の内側を内コアの通気孔
(31)より0.5kg/cm2 の圧力で加圧し、金型内面
に押し当てることにより強化層同士を融着一体化させ
る。該融着一体化された2層管を断熱材(33)を介して設
けられた内径一定の冷却金型(34)に導入、密着させ、樹
脂の軟化温度以下に冷却し、繊維強化熱可塑性樹脂管状
体(24)の内面に熱可塑性樹脂被覆層(22)が形成された外
径28.8、肉厚1.5mmの繊維強化熱可塑性樹脂複
合管(25)を得た。上記一連の工程を引取機(23)で連続的
に引き取りつつ行い、複合管(25)を連続的に成形した。
まま金型(29)のU字形の間隙に挿入し、金型(29)内部で
シートをU字形から外径28.8mm、厚み0.5mm
の管状体に連続的に賦形し、形成された繊維強化熱可塑
性樹脂管状体(24)の内側に溶融した塩素化ポリ塩化ビニ
ル樹脂(平均重合度=1000)(13)を内側に押出し積
層し、加熱装置(35)により220℃に保持された加熱部
に導入し、少なくとも繊維強化層と樹脂層の界面が溶融
温度以上に加熱すると同時に管の内側を内コアの通気孔
(31)より0.5kg/cm2 の圧力で加圧し、金型内面
に押し当てることにより強化層同士を融着一体化させ
る。該融着一体化された2層管を断熱材(33)を介して設
けられた内径一定の冷却金型(34)に導入、密着させ、樹
脂の軟化温度以下に冷却し、繊維強化熱可塑性樹脂管状
体(24)の内面に熱可塑性樹脂被覆層(22)が形成された外
径28.8、肉厚1.5mmの繊維強化熱可塑性樹脂複
合管(25)を得た。上記一連の工程を引取機(23)で連続的
に引き取りつつ行い、複合管(25)を連続的に成形した。
【0033】実施例2 実施例1と以下の点が相違するのみで、他は実施例1と
同じ工程を経て、図9に示すような2層の繊維強化樹脂
層(26')(27')よりなる内径50mm、外径54mmの繊
維熱可塑性樹脂複合管を製造した。
同じ工程を経て、図9に示すような2層の繊維強化樹脂
層(26')(27')よりなる内径50mm、外径54mmの繊
維熱可塑性樹脂複合管を製造した。
【0034】(I) 内層押出用熱可塑性樹脂として、ポ
リプロピレン樹脂(MI=0.5)を用いた。
リプロピレン樹脂(MI=0.5)を用いた。
【0035】(II) シート状繊維複合体用粉体状熱可塑
性樹脂としてポリプロピレン樹脂(MI=0.5、平均
粒径=200μm)を用いた。図1に示す装置のうち、
上側の流動床(4) のみを用いて実施例1と同様の成形方
法にて(但し、ガラスネット(6) は挿入せず)、シート
状ガラス繊維複合体(27)(厚さ0.4mm)を得た。こ
のガラス繊維複合体(27)を図10に示すように、長さ5
0mm、直径7〜13μmのフィラメントより構成され
る厚み約2mmのガラスマット(ニードリング処理し
た)の上下にポリプロピレン樹脂(MI=0.5)から
なるシート(厚み=0.3mm)と共に上下無端ベルト
(38)(39)中に引き込み、加熱炉(40)にて樹脂を溶融温度
に加熱した後、プレスロール(41)にてプレス、冷却し、
シート状繊維複合体補強体(37)を得た。樹脂とガラス繊
維との重量割合は、樹脂:ガラス繊維=60:40であ
った。
性樹脂としてポリプロピレン樹脂(MI=0.5、平均
粒径=200μm)を用いた。図1に示す装置のうち、
上側の流動床(4) のみを用いて実施例1と同様の成形方
法にて(但し、ガラスネット(6) は挿入せず)、シート
状ガラス繊維複合体(27)(厚さ0.4mm)を得た。こ
のガラス繊維複合体(27)を図10に示すように、長さ5
0mm、直径7〜13μmのフィラメントより構成され
る厚み約2mmのガラスマット(ニードリング処理し
た)の上下にポリプロピレン樹脂(MI=0.5)から
なるシート(厚み=0.3mm)と共に上下無端ベルト
(38)(39)中に引き込み、加熱炉(40)にて樹脂を溶融温度
に加熱した後、プレスロール(41)にてプレス、冷却し、
シート状繊維複合体補強体(37)を得た。樹脂とガラス繊
維との重量割合は、樹脂:ガラス繊維=60:40であ
った。
【0036】(III) このシート状繊維複合体補強体の
両端をトリミングし、幅151mm、厚み1.5mmの
シート状繊維複合体補強体を得た。
両端をトリミングし、幅151mm、厚み1.5mmの
シート状繊維複合体補強体を得た。
【0037】(IV) (III) の工程で成形したシート状繊
維複合体補強体を管状に賦形し、管状体の外径を52m
mとした。このときシート状繊維複合体(27)を配した面
が外側になるように配置した。
維複合体補強体を管状に賦形し、管状体の外径を52m
mとした。このときシート状繊維複合体(27)を配した面
が外側になるように配置した。
【0038】(V) 内コア(30)の通気孔(31)より1.0
kg/cm2 の圧力で加圧した。
kg/cm2 の圧力で加圧した。
【0039】比較例1 減圧工程を行なわないこと以外は実施例1と同様に成形
し、繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
し、繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
【0040】比較例2 減圧工程を行なわないこと以外は実施例2と同様に成形
し、繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
し、繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
【0041】実施例及び比較例によって成形した複合管
の断面を顕微鏡によって観察した。また、上記複合管を
それぞれ長さ方向に2cmの長さに輪切りにして、積層
界面の剪断打ち抜き強度を測定した。観察結果及び剪断
強度を以下に示す。
の断面を顕微鏡によって観察した。また、上記複合管を
それぞれ長さ方向に2cmの長さに輪切りにして、積層
界面の剪断打ち抜き強度を測定した。観察結果及び剪断
強度を以下に示す。
【0042】
【表1】 減圧工程を行なわない複合管の強化層と樹脂層界面には
100μm程度の大きさのボイドが多数観察されるのに
対して、減圧工程を実施した複合管では界面に殆どボイ
ドは観察されなかった。
100μm程度の大きさのボイドが多数観察されるのに
対して、減圧工程を実施した複合管では界面に殆どボイ
ドは観察されなかった。
【0043】また、減圧工程を行なわない複合管の剪断
打ち抜き強度は弱く、バラツキが大きいのに対して、本
発明による複合管は融着強度、融着の均一性に優れた複
合管であった。
打ち抜き強度は弱く、バラツキが大きいのに対して、本
発明による複合管は融着強度、融着の均一性に優れた複
合管であった。
【0044】実施例3 実施例1で用いた複合管製造用金型の同種の金型の前方
に、図10に示す樹脂被覆用金型(42)を配置し、予め実
施例1の方法で作成した2層管を、該金型に後方より挿
入し、金型内面と2層管とゴム板(8')とで形成される減
圧ゾーンを真空ポンプ(10') により730mmHgに減
圧しつつ、金型先端より205℃の下記の配合を有する
溶融状態のポリ塩化ビニル樹脂(PVC樹脂)を押出し
被覆し、サイジング金型にて外径32mm、肉厚2.1m
mの繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
に、図10に示す樹脂被覆用金型(42)を配置し、予め実
施例1の方法で作成した2層管を、該金型に後方より挿
入し、金型内面と2層管とゴム板(8')とで形成される減
圧ゾーンを真空ポンプ(10') により730mmHgに減
圧しつつ、金型先端より205℃の下記の配合を有する
溶融状態のポリ塩化ビニル樹脂(PVC樹脂)を押出し
被覆し、サイジング金型にて外径32mm、肉厚2.1m
mの繊維強化熱可塑性樹脂複合管を得た。
【0045】 外層用樹脂組成物 ポリ塩化ビニル樹脂(重合度 700) 100重量部 錫系熱安定剤 3重量部 ステアリルアルコール 1重量部 ポリエチレンワックス 0.5重量部 このようにして減圧工程を実施した複合管では、管状体
と外部樹脂被覆層との界面にボイドは観察されなかっ
た。またこの実施例の複合管の剪断強度は、800±3
0kgf/cmであった。
と外部樹脂被覆層との界面にボイドは観察されなかっ
た。またこの実施例の複合管の剪断強度は、800±3
0kgf/cmであった。
【0046】
【発明の効果】一般に、繊維で強化された熱可塑性樹脂
複合体を加熱すると、複合体の表面に繊維の浮き出し
や、複合体表面に凹凸が発生する。このような複合体の
内面に熱可塑性樹脂を押し出し被覆すると、複合体凹部
にエアーを巻き込み、界面の接触面積が小さくなり、積
層界面の融着性が悪くなる。
複合体を加熱すると、複合体の表面に繊維の浮き出し
や、複合体表面に凹凸が発生する。このような複合体の
内面に熱可塑性樹脂を押し出し被覆すると、複合体凹部
にエアーを巻き込み、界面の接触面積が小さくなり、積
層界面の融着性が悪くなる。
【0047】本発明の方法によれば、繊維強化熱可塑性
樹脂管状体の内面に、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより
被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成する際
に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界
面付近の雰囲気を減圧状態としているから、複合体表面
に凹凸が発生しても、複合体凹部にエアーの巻き込みを
生じることなく押出し積層できるため、積層界面の融着
が均一でより強固になり、熱可塑性樹脂被覆層の均一か
つ充分な融着強度を得ることができる。従って例えば複
合管内に温水を流通させた場合や、複合管を高温下で使
用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の劣化が生じ
ない。
樹脂管状体の内面に、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより
被覆して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成する際
に、管状体の樹脂被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界
面付近の雰囲気を減圧状態としているから、複合体表面
に凹凸が発生しても、複合体凹部にエアーの巻き込みを
生じることなく押出し積層できるため、積層界面の融着
が均一でより強固になり、熱可塑性樹脂被覆層の均一か
つ充分な融着強度を得ることができる。従って例えば複
合管内に温水を流通させた場合や、複合管を高温下で使
用した場合にも、層剥離あるいは融着強度の劣化が生じ
ない。
【0048】また、上記繊維強化熱可塑性樹脂管状体と
しては、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹
脂が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管
状に賦形したものを用いる場合があり、この場合には、
長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とより
なる繊維強化熱可塑性樹脂シートより連続的に賦形した
管状体を前進させながら、これの内面に、同様に減圧状
態を保持しつつ、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより被覆
して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成すればよく、
これによっても同様に押出し溶融樹脂との接触界面にエ
アーが混入せず、熱可塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な
融着強度を得ることができるという効果を奏する。
しては、長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹
脂が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続的に管
状に賦形したものを用いる場合があり、この場合には、
長手方向に配された連続強化繊維と熱可塑性樹脂とより
なる繊維強化熱可塑性樹脂シートより連続的に賦形した
管状体を前進させながら、これの内面に、同様に減圧状
態を保持しつつ、溶融熱可塑性樹脂を押出しにより被覆
して、熱可塑性樹脂被覆層を連続的に形成すればよく、
これによっても同様に押出し溶融樹脂との接触界面にエ
アーが混入せず、熱可塑性樹脂被覆層の均一かつ充分な
融着強度を得ることができるという効果を奏する。
【図1】複合管の製造に用いるシート状繊維複合体を製
造する工程を示す説明図である。
造する工程を示す説明図である。
【図2】本発明の第1実施例の複合管の製造方法の工程
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図3】第1実施例の管状体を成形する工程を示す説明
図である。
図である。
【図4】図3のIVーIV線に沿う拡大断面図である。
【図5】図3のVーV線に沿う拡大断面図である。
【図6】図2の複合管の製造用金型の拡大背面図であ
る。
る。
【図7】図6のVIIーVII線に沿う拡大断面図であ
る。
る。
【図8】図7の複合管の製造用金型の変形例を示す拡大
断面図である。
断面図である。
【図9】第2実施例の製造方法によりつくられた複合管
の一部切欠き要部拡大斜視図である。
の一部切欠き要部拡大斜視図である。
【図10】第2実施例の複合管の製造に用いる繊維複合
体を製造する工程を示す説明図である。
体を製造する工程を示す説明図である。
【図11】本発明の第3実施例の複合管の製造方法の工
程の一例を示す説明図である。
程の一例を示す説明図である。
7,27 シート状繊維複合体 9 減圧金型 10 真空ポンプ 13 押出し溶融樹脂 22 熱可塑性樹脂被覆層 24 繊維強化熱可塑性樹脂管状体 25 繊維強化熱可塑性樹脂複合管 29 外金型 29´ 内金型
───────────────────────────────────────────────────── 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 23:22
Claims (2)
- 【請求項1】 繊維強化熱可塑性樹脂管状体の内面に、
溶融熱可塑性樹脂を押出しにより被覆して、熱可塑性樹
脂被覆層を連続的に形成する複合管の製造方法であっ
て、上記溶融熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体
の樹脂被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰
囲気を減圧状態とすることを特徴とする、繊維強化熱可
塑性樹脂複合管の製造方法。 - 【請求項2】 長手方向に配された連続強化繊維と熱可
塑性樹脂が一体化されてなるシート状繊維複合体を連続
的に管状に賦形して、繊維強化熱可塑性樹脂管状体を形
成し、この管状体を前進させつつ管状体の内面に、溶融
熱可塑性樹脂を押出しにより被覆して、熱可塑性樹脂被
覆層を連続的に形成する複合管の製造方法であって、上
記溶融熱可塑性樹脂の押出し被覆の際に、管状体の樹脂
被覆面と、押出し溶融樹脂との接触界面付近の雰囲気を
減圧状態とすることを特徴とする、繊維強化熱可塑性樹
脂複合管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5160758A JPH0716904A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5160758A JPH0716904A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716904A true JPH0716904A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15721833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5160758A Pending JPH0716904A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 繊維強化熱可塑性樹脂複合管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716904A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100511932B1 (ko) * | 2003-05-07 | 2005-09-02 | 엘에스전선 주식회사 | 윤활성 필름을 이용한 공기압 포설용 튜브 제조방법 및 장치 |
| JP2018126935A (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 住友ゴム工業株式会社 | トッピング装置及びトッピング方法 |
| CN112662070A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-16 | 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 | 一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5160758A patent/JPH0716904A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100511932B1 (ko) * | 2003-05-07 | 2005-09-02 | 엘에스전선 주식회사 | 윤활성 필름을 이용한 공기압 포설용 튜브 제조방법 및 장치 |
| JP2018126935A (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 住友ゴム工業株式会社 | トッピング装置及びトッピング方法 |
| CN112662070A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-16 | 广州金发碳纤维新材料发展有限公司 | 一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材 |
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