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JPH03176125A - 織物と樹脂をベースとする複合材料製管の製造方法 - Google Patents

織物と樹脂をベースとする複合材料製管の製造方法

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JPH03176125A
JPH03176125A JP2308419A JP30841990A JPH03176125A JP H03176125 A JPH03176125 A JP H03176125A JP 2308419 A JP2308419 A JP 2308419A JP 30841990 A JP30841990 A JP 30841990A JP H03176125 A JPH03176125 A JP H03176125A
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core rod
mandrel
sheet
reinforcing sheet
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モーリス・ボンテム
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ドウニ・デスミヒト
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Carbone Lorraine SA
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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】 産業上の利用分野 本発明は、複合材料製の管、つまり繊維強化材料からな
る管に関する。特に、本発明は、かかる管の製造方法に
関する。
従来の技術 従来、樹脂と強化用繊維材とからなる複合材料製の管の
製造方法として、次の過程を有するものがある。
ａ）　適当な形状（例えばマストまたは釣竿用に、円筒
形、円錐形）の芯棒を製造する過程。
ｂ）　素材シートを、ある広さのもの（本明細書の他の
箇所では、シート片と称する）に切断する過程。その各
シート片の形状及び大きさは管の大きさと、以降で為す
巻回の数とに依存する。
Ｃ）　複合材料のマトリクスを構成する樹脂を、上記素
材に予備含浸（注入）する過程。この予備含浸の後に、
「プリプレグ」として知られる被予備含浸材料を、次の
過程に供給する。
ｄ）　芯棒の母線に沿ってプリプレグ・シート片のエツ
ジを固定する過程。通常、この操作はスチームアイロン
を用いた熱封着によって実施する。
まず、プリプレグのエツジを、母線上に位置決めし、次
いで、スチームアイロンをかける。熱の影響によって、
また加圧の結果として、最初は外観上乾燥し非粘着性の
プリプレグは、粘着性を持つようになり、芯棒に固着す
る。
ｅ）　横方向移動加熱テーブルのような適当なシステム
を用いて芯棒の回りに（シート片を）巻回する過程。
ｆ）　このように形成された管を、封入材、即ちプラス
チックフィルムまたはセロファンフィルムによって覆う
過程。これは、次の過程の間、管の一体性を維持するた
めである。
ｇ）　複合材料の架橋、芯棒の取り外し、更に上記プラ
スチック封入材の除去を実施する過程。
ｈ）場合により熱処理を為す過程。
この種の製法は、特願昭５４−１５５７２７号によって
３己述されている。
発明の目的 本発明の第上の目的は、従来のプロセスよりも経済的な
複合材料製管の製造方法を提供することにある。実際、
複合材料の発展はその原料のコストに一部起因する複合
材料のコスト高及び成形のコスト高によって妨げられて
いる。幾つかの過程、Φ１えばシート片の切断過程が、
ある程度まで自動化されたときでさえ、少量生産に起因
して手作業で実施する他の過程が生産性を抑圧し、自動
化の導入を遅らせているのである。
この点に関して、特にもし、管の直径が小さい場合（例
えば直径２０ｍｍ未満）であってしかも大変長い場合（
例えば長さ５００ｍｍを越える場合）であるならば、プ
リプレグ・シート片を芯棒の母線に沿って固定する過程
は、特に時間がかかり、厄介である。
本発明の主な目的は、上記した欠点を克服できるプリプ
レグ・シート片の固定過程を提供することにある。本発
明の他の目的は以下の記載から明らかとなるであろう。
本発明の内容 本発明の要旨は、以下のものである（第（図乃至第４図
を理解の便宜のため参照されたい）。
ある面積（幅）に切断された強化用シートを用い、それ
に樹脂を含浸すること、その各披予備注入シート片を芯
棒に固定すること、芯棒の回りにそのプリプレグを巻回
すること、それをプラスチック製の封入材内に配置する
こと、前記樹脂を架橋すること、プラスチック製の封入
材からの取り出しと芯棒の除去を実施すること、及び、
得られた管を場合によりコークス化にかけることからな
る複合材料製管の製造方法において、前記強化用シート
上として、面状部（ストリップ）２と、均質且つ滑らか
な内表面を有ししかも芯棒の大きさに適応する大きさを
もった収容部（ケース）３とからなるものを使用するこ
と、更には芯棒４の回転が面状部２の巻回を引き起こす
ように、そして均質且つ滑らかな内表面をもった管が得
られるように、前記収容部３に芯棒を挿入することによ
って、前記強化用ンートから得られた被予備含浸シト片
を芯棒に固定することとを特徴とする複合材料製管の製
造方法である。
従って、本発明は、芯棒の母線に沿ってシート片のエツ
ジを位置決めしなくて済むとともに、加熱アイロンでの
固着が不要となる。実際、芯棒は収容部の中にスライド
することたけが必要である。
芯棒の直径りは、収容部の内径ｄに大変近似している。
つまり、僅かに大きい（第工〜第４図参照）。それで、
材料には適当な弾性があるという事実に照らすと、芯棒
は容易にスライド可能であると共に、芯棒と収容部との
間の摩擦力が面状部を充分巻回可能とする。
本製造法は、自動化が容易である。実際、′ｉ数の彼予
備含浸シート片を重ね始めると、シート片の収容部の開
口は、芯棒の上端に直面するように自動的に位置決めさ
れる。その開口は、例えば２つの噴出穴をもった装置を
利用して、不完全ながら開けられ、その結果、芯棒が導
入可能となる（第３図参照）。その後、巻回（ローリン
グ）操作を公知の方法で実施する。
この製造法のもう１つの利点は、管の内表面が均一で滑
らかとなることである。この特徴は、ある用途にはほと
んど意味をもたないが、これ以後の説明で示すように、
他の用途にとっては重要である。
最後に、固着片（スチームアイロンの適用部分）がない
ことが、管の内表面の均質化に寄与し、芯棒の除去を容
易とする。
本発明によれば、面状部を構成する材料の厚さｅは、収
容部を構成する材料部分の厚さｅ′の２倍であると有利
である。実際、被含浸素材、即ちプリプレグを製造する
には、樹脂を含浸し、次いで樹脂量を制御する圧延（ロ
ール間）乾操操作を実施する。第２図かられかるように
、平面状となった収容部は、面状部と厚さが同一である
ので、樹脂は、シート片の全体に渡って均質となる。こ
れは管の最終品質にとって有効である。
面状部用及び収容部用に生地の異なる強化用シト１を、
特に収容部３と面状部２においてホールのメツシュが異
なる強化用シートを、選択することが有効である。用途
に応じて、小メツシユ穴、例えば５０μｍ未満のものを
面状部用に、そして大メツシュ穴、例えば５００μｍを
越えるものを収容部用に、あるいはその逆、つまり収容
部用に小メツシユ穴のもの、面状部用に大メツシュ穴の
ものを選択する。
管の厚さ方向における非対称性（アシンメトリ）は、特
に、ろ過にとって好ましい。この様な用途では、架橋処
理の後に得られた管をコークス化にかける。そうして、
そのまままたはろ過膜支持体としてろ過に際して使用で
きる多孔性管を得る。
非対称ろ適用部材の意義は、公知である。即ち、細孔層
は、分離操作が実行されるのを保障する。
一方、ρ液の放出による留分喪失を防止する他の層は保
持機能の実行を保障する。ろ過すべき液体は、ろ適用管
の中を一般に循環する。その場合、収容部は小メツシユ
穴を有し、面状部は大メツシュ穴を有していることとな
ろう。この種の管は、特に破壊に対して耐性である。
既述したように、本発明によって得られた管は、均質で
滑らかな内表面をもつ。この特徴は、特にろ過操作への
利用にとって望ましい。
強化用シートは最終複合材料の機械的性質を増強するた
めに、公知の繊維を織って形成する。この繊維は、炭素
繊維、その前駆体、ガラス繊維、ケブラー（登録商標）
タイプのポリアミド繊維から選択することが好ましい。
しかし、管をろ過に使用する意図であるなら、好ましい
繊維は、炭素繊維またはその前駆体である。
本発明の管のマトリクスは、樹脂、例えばエポキシ樹脂
、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂またはフラ
ン樹脂から選択した熱硬化性樹脂によって構成する。
ろ過の用途に使用するなら、コークス化にかけた後に、
強化繊維材を結合するに充分な炭素量を提供可能とする
フェノール樹脂またはフラン樹脂を選択するのが好まし
い。
本発明によれば、管は、好ましくは、円筒状または円錐
台儒であＺが−ｍ１ｊば方廐断面の管を創造することも
可能とする。
本発明の実施に際して大きさ、長さ又は直径、に制限は
ないが、本発明の有効な適用領域、つまり生産量が増大
する領域は、１０ｃｍ、より限定的には２０１ＩｌＩｎ
未満の小さな直径をもつ、大量生産による製品、特に釣
竿、ゴルフクラブ、ボートのマスト、ウィンドサーフィ
ンボード、そして多孔性管、つまりろ適用部材またはろ
適用膜支持体としてそれ自身使用可能な多孔性管である
。
実施例 次のような炭素−炭素管を製造した。外径８．５■±０
．２ｍ１Ｉ＋１内径６■±０．０５ｍｍ、長さ１２００
ｍｍ０この管を製造するため、面状部と収容部とからな
り炭素繊維を織ったシートを利用した。幅が８５ｍｍ、
厚さ０．６ｍｍのシートは、１８ｇ／ｍ線状面サージで
ある。面状部は幅７５ｍｍ、収容部は幅１０１ＤＩ１１
であ１’ｌ　、　ＩＩＶ　文”Ｒの内１（４Ｃ，１１ｔ
ｎｍ−＋のハ太け　ｎ　Ｑｍｍ７”あった。
シートに水に溶かしたフェノール製樹脂を含浸した。２
つのローラ間で乾燥して、樹脂４８％を保持させた後、
重縮合操作を実施してプリプレグを得た。
次いで、剥離用ワックスで予め被覆されているステンレ
ス製芯棒の上に、上記プリプレグを導入した。
芯棒は、長さ１２００ｍｍのシート用に、長さ１３００
ｍｍであった。それは直径６ｍｍである。
その後、面状部を１２０℃の加熱用テーブル上で巻回し
た。その全体を、２０１幅のセロファンテープで螺旋状
に巻回することによって直ぐに、密封した。
その後、プリプレグの硬化サイクルの後に、芯棒を除去
した。このようにして得られた管を、１０００℃より高
い温度で加熱処理した。管は、均質な多孔性であり、内
表面は大変滑らかであった。
これは、ろ適用部材またはろ過膜支持体として使用可能
である。
【図面の簡単な説明】
第工図は、厚さｅの面状部２と、それが巻かれない状態
であり、内径ｄ、厚さｅ′の収容部３とからなる強化用
シート１の斜視（断面）図、第２図は、平面状態で長さ
Ｌの面状部と、幅１の収容部の厚さが同じであるシート
片を示す図、第３図は収容部を不完全に開き、芯棒４を
挿入するための２つの噴出穴をもつ装置を示す図、第４
図は巻回操作の前の状態のシート片と芯棒４とを示す図
である。 なお、これらの図において、発明の説明を容易にするた
めに厚さを他の次元より誇張しである。 １・・・・・・シート片 ２・・・・・・面状部 ３・・・・・・収容部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ある面積に切断された強化用シートを用い、それ
    に樹脂を含浸すること、その各被予備含浸シート片を芯
    棒に固定すること、芯棒の回りにそのプリプレグを巻回
    すること、それをプラスチック製の封入材内に配置する
    こと、前記樹脂を架橋すること、プラスチック製の封入
    材からの取り出しと芯棒の除去を実施すること、及び、
    得られた管を場合によりコークス化にかけることからな
    る複合材料製管の製造方法において、前記強化用シート
    として、面状部と、均質且つ滑らかな内表面を有ししか
    も芯棒の大きさに適応する大きさをもった収容部とから
    なるものを使用すること、更には芯棒の回転が面状部の
    巻回を引き起こすように、そして均質且つ滑らかな内表
    面をもった管が得られるように、前記収容部に芯棒を挿
    入することによって強化用シートを用いた得られたプリ
    プレグを芯棒に固定することを特徴とする複合材料製管
    の製造方法。
  2. （２）面状部の厚さｅが収容部の厚さｅ′の２倍であり
    、その結果シートの全体が実質的に同じ厚さである請求
    項１に記載の方法。
  3. （３）面状部の織物組織が収容部の織物組織と異なって
    いる請求項１または２に記載の方法。
  4. （４）収容部では、そのメッシュ穴が５０μｍ未満のメ
    ッシュ構造を有し、面状部は、５００μｍより大きいメ
    ッシュ穴をもったメッシュ織物である請求項３に記載の
    方法。
  5. （５）面状部では、そのメッシュ穴が５０μｍ未満のメ
    ッシュ織物であり、収容部は、５００μｍより大きいメ
    ッシュ穴のメッシュ織物である請求項３に記載の方法。
  6. （６）前記強化用シートは、炭素繊維、その前駆体、ガ
    ラス繊維またはケプラー（登録商標）タイプの繊維から
    選ばれた繊維を織った織物である請求項１ないし５のい
    ずれか一項に記載の方法。
  7. （７）マトリクスとして利用する前記樹脂がエポキシ樹
    脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、または
    フラン樹脂から選ばれた熱硬化性樹脂である請求項１な
    いし６のいずれか一項に記載の方法。
  8. （８）前記管は、円錐台形、または円筒形であり得、最
    大直径が１０ｃｍ未満である請求項１ないし７のいずれ
    か一項に記載の方法。
  9. （９）自動生産ラインで管が製造可能となるように、予
    備含浸されたシート片を芯棒に固定する請求項１ないし
    ８のいずれか一項に記載の方法。
  10. （１０）強化用シートは炭素繊維またはその前駆体で織
    られ、前記プラスチックフィルムと前記芯棒が除去され
    た後に獲得される管を、コークス化にかけて前記管を多
    孔性とする請求項６ないし９のいずれか一項に記載の方
    法。
  11. （１１）管、特に釣竿、ゴルフクラブ、ボートのマスト
    、及びウインドサーフィンのボードの製造への、請求項
    １ないし９のいずれか一項に記載の方法の適用。
  12. （１２）ろ適用の管、またはろ適用膜支持材として使用
    する多孔性管の製造への、請求項１０の方法の適用。
JP2308419A 1989-11-14 1990-11-14 織物と樹脂をベースとする複合材料製管の製造方法 Expired - Lifetime JP3040456B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8915284 1989-11-14
FR8915284A FR2654382B1 (fr) 1989-11-14 1989-11-14 Procede de fabrication de tubes composites a base de tissu et de resine.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03176125A true JPH03176125A (ja) 1991-07-31
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