纤维强化树脂成形体的制造方法技术

本发明专利技术提供一种纤维强化树脂管等纤维强化树脂成形体的制造装置及其制造方法。使从加强纤维（Ｆ）的各卷状体（Ｒ）中拉出的一方的加强纤维组（ＦＡ）通过浸渍装置（６）的浸渍槽（６１），在浸渍了配合有光聚合引发剂的聚合性树脂组合物（６Ａ）后，卷绕在旋转的成形模具（２）上。另外，将从加强纤维（Ｆ）的各卷状体（Ｒ）中拉出的另一方的加强纤维组（ＦＣ）导向纤丝缠绕供给装置（７），向浸渍了聚合性树脂组合物（６Ａ）并卷绕在成形模具（２）上的一方的加强纤维组（ＦＡ）供给。此时，另一方的加强纤维组（ＦＣ）的各加强纤维（Ｆ）被随机蜿蜒地放置在一方的加强纤维组（ＦＡ）上，由聚合性树脂组合物（６Ａ）在该状态下粘接。此后，在一方的加强纤维组（ＦＡ）上层叠了另一方的加强纤维组（ＦＣ）的状态下卷绕在成形模具（２）上后，借助光照射装置（３）照射光，使聚合性树脂组合物（６Ａ）硬化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维强化树脂管等。
技术介绍
一直以来，作为纤维强化树脂成形体的一种的纤维强化树脂管由于与金属管、水泥管相比重量更轻，因此在施工性方面优良，由此，被广泛普及。此种纤维强化树脂管是通过在一边沿轴向移动一边沿周方向旋转的型芯的周围，连续地卷绕多条周方向强化用长纤维加强材料，并且向被卷绕在下侧和上侧的周方向强化用长纤维加强材料之间，按照与周方向强化用长纤维加强材料交叉的方式，以规则的蜿蜒形状连续地供给轴向强化用长纤维加强材料，使这些长纤维加强材料浸渍聚合性树脂组合物，并使聚合性树脂组合物硬化而制造(例如参照特开昭56-104027号公报)。但是，当比较周方向强化用长纤维加强材料的层和轴向强化用长纤维加强材料的层时，所述的纤维强化树脂管由于轴向强化用长纤维加强材料的层的树脂比率更高，并且轴向强化用长纤维加强材料被规则地蜿蜒供给，因此在其拐点上，就会与周方向强化用长纤维加强材料近似平行，从而使加强纤维集中，因此在急剧的聚合反应时，在周方向强化用长纤维加强材料层和轴向强化用长纤维加强材料层之间，特别是在轴向强化用长纤维加强材料的拐点部分，就有可能集中而造成裂纹。由于此种问题，现在取代轴向强化用长纤维加强材料，而采用使用切短纤维(chopped strand)来制造纤维强化树脂管的方法。具体来说，将在型芯上或浸渍槽中浸渍了聚合性树脂组合物的周方向强化用长纤维加强材料卷绕在型芯上，并且根据需要将切短纤维撒在型芯上而使之成为管状，在赋予形状后利用加热器等使聚合性树脂组合物硬化而制造纤维强化树脂管，其结果是，切短纤维大致上随机分布，可以防止由纤维方向的集中造成的裂纹的产生。但是，在像这样制造纤维强化树脂管时，有如下的问题。第1，聚合性树脂组合物由于在常温以下基于引发反应的低温反应型聚合引发剂而聚合，因此直到聚合结束要花费很多时间，生产率低。第2，虽然将剩余的聚合性树脂组合物用设于型芯等的下方的容器接收而实现再利用，但是在聚合性树脂组合物中，配合有在常温以下引发反应的低温反应型聚合引发剂，因此在常温下放置期间，硬化也会进行，无法充分地实现再利用。另外，由于在所回收的聚合性树脂组合物中混入切短纤维，因此需要将切短纤维除去，操作效率差。第3，在切短纤维被撒上之前不久，由于将玻璃纤维粗线用切碎机切断而获得切短纤维，因此在切断时及撒布时切短纤维有可能在操作场内飞散，使作业环境恶化。所以，就需要大型的排气设备等，设备成本增加。第4，还必须进行切碎机的刀片的更换作业等，作业烦杂。
技术实现思路
本专利技术是鉴于此种问题而提出，其目的在于，提供不使用切短纤维，而在短时间内使聚合反应结束而简单地制造没有裂纹的纤维强化树脂成形体的。为了达成所述目的，本专利技术的纤维强化树脂成形体的制造装置的特征是，由以下部分构成将成形模具自由旋转地轴支撑并且设置有光照射装置的成形部；排列有多个加强纤维的卷状体，并将从各加强纤维卷状体中分别拉出的加强纤维组向下游侧导引的加强纤维聚集部；和加强纤维供给部，其设置有浸渍装置和纤丝缠绕供给装置，其中浸渍装置具备贮留有包含光聚合引发剂的聚合性树脂组合物的浸渍槽，并使一方的加强纤维组浸渍聚合性树脂组合物，纤丝缠绕供给装置将另一方的加强纤维组的各加强纤维向浸渍有聚合性树脂组合物并卷绕在旋转的成形模具上的一方的加强纤维组上分别随机蜿蜒地供给，其中，将在浸渍有聚合性树脂组合物的一方的加强纤维组上层叠了随机蜿蜒的另一方的加强纤维组的状态的加强纤维组卷绕在旋转的成形模具上，并且借助光照射装置向被卷绕在成形模具上的加强纤维组照射光而将聚合性树脂组合物硬化。根据本专利技术，配置在加强纤维聚集部上的各卷状体的加强纤维的一半被作为一方的加强纤维组，经过浸渍装置而浸渍聚合性树脂组合物并被拉出，卷绕在旋转的成形模具上。另外，加强纤维的另一半被作为另一方的加强纤维组，拉出至纤丝缠绕供给装置，由纤丝缠绕供给装置牵出。另外，如果将另一方的加强纤维组向被卷绕在成形模具上的一方的加强纤维组供给，则另一方的加强纤维组就在随机蜿蜒的同时，被放置在一方的加强纤维组上，并且被粘接在浸渍了聚合性树脂组合物的一方的加强纤维组上而被保持随机蜿蜒的状态。所以，就会在旋转的成形模具上，卷绕在浸渍了聚合性树脂组合物的一方的加强纤维组上层叠了被随机蜿蜒地粘接的另一方的加强纤维组的状态的加强纤维组。如果像这样在成形模具上卷绕加强纤维组而到达一定的厚度，则停止利用浸渍装置进行的一方的加强纤维组的聚合性树脂组合物的浸渍，并且停止纤丝缠绕供给装置，继而在将成形模具的旋转停止后，将一方的加强纤维组及另一方的加强纤维组切断。然后，当使成形模具旋转，并且借助光照射装置照射光时，在浸渍于被层叠在成形模具上的加强纤维组中的聚合性树脂组合物中，由于配合有光聚合引发剂，因此就会接收光而开始硬化。此后，如果通过以一定时间照射光，聚合性树脂组合物硬化而制造了纤维强化树脂管，则使光照射停止，并且使成形模具的旋转停止，将所制造的纤维强化树脂管取出。其结果是，所制造的纤维强化树脂成形体就会在其周方向层叠一方的加强纤维组，在其轴线方向上，层叠随机蜿蜒的另一方的加强纤维组，不会产生一方的加强纤维组的加强纤维和另一方的加强纤维组的加强纤维集中的部分，从而可以可靠地防止裂纹的产生。另外，通过在聚合性树脂组合物中配合光聚合引发剂，如果照射光，则由于迅速地开始硬化，因此就可以在短时间内制造纤维强化树脂管，从而可以使作业效率提高。另外，由于如果不照射光就不会开始硬化，因此可以将剩余的聚合性树脂组合物回收而实现再利用。在所述构成中，也可以在浸渍装置中，在一方的加强纤维组的卷绕方向的下游侧的位置上设置梳形的导引构件。此时，通过使浸渍了聚合性树脂组合物的一方的加强纤维组的各加强纤维经过梳状的导引构件的各齿间，就可以保持这些加强纤维的间隔而向下游侧导引。由此，就可以可靠地防止一方的加强纤维组的加强纤维之间因聚合性树脂组合物而粘接为束状，产生空隙，而使向一方的加强纤维组上供给的另一方的加强纤维组从空隙中脱落的情况。所述构成中，由纤丝缠绕供给装置供给的另一方的加强纤维组的每单位时间的长度也可以大于卷绕在成形模具上的一方的加强纤维组的每单位时间的长度。此时，当向被卷绕在成形模具上的一方的加强纤维组上供给另一方的加强纤维组时，另一方的加强纤维组的各加强纤维就会因其速度较快而在一方的加强纤维组上松弛，在前后左右方向上随机蜿蜒的同时被放置。而且，由于在一方的加强纤维组中浸渍有聚合性树脂组合物，因此另一方的加强纤维组的各加强纤维就被粘接在一方的加强纤维组上而保持随机蜿蜒的状态。所述构成中，也可以在纤丝缠绕供给装置上，在另一方的加强纤维组的供给方向的下游侧的位置上，设置限制另一方的加强纤维组的宽度方向的露出的导引板。此时，就可以限制另一方的加强纤维组超越浸渍有聚合性树脂组合物而被卷绕在成形模具上的一方的加强纤维组的宽度而脱离的情况，可以使另一方的加强纤维组的各加强纤维不脱落地可靠地放置在一方的加强纤维组上。所述构成中，也可以在成形部上设置可以向成形模具的外周面照射光的辅助光照射装置。此时，在越靠后，加强纤维就越厚地层叠而使光难以透过，难以硬化的位置上，在浸渍了聚合性树脂组合物的一方的加强纤维组被卷绕在成形模具上而被层叠时，就可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维强化树脂成形体的制造装置，其特征是，由以下部分构成：将成形模具自由旋转地轴支撑并且设置有光照射装置的成形部；排列有多个加强纤维的卷状体，并将从各加强纤维卷状体中分别拉出的加强纤维组向下游侧导引的加强纤维聚集部；和 加强纤维供给部，其设置有浸渍装置和纤丝缠绕供给装置，其中浸渍装置具备贮留有包含光聚合引发剂的聚合性树脂组合物的浸渍槽，并使一方的加强纤维组浸渍聚合性树脂组合物，纤丝缠绕供给装置将另一方的加强纤维组的各加强纤维向浸渍有聚合性树脂组合物并卷 绕在旋转的成形模具上的一方的加强纤维组上分别随机蜿蜒地供给，其中，将在浸渍有所述聚合性树脂组合物的所述一方的加强纤维组上层叠了随机蜿蜒的所述另一方的加强纤维组的状态的加强纤维组卷绕在旋转的所述成形模具上，并且借助所述光照射装置向被卷 绕在所述成形模具上的加强纤维组照射光而将所述聚合性树脂组合物硬化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉井孝育，村田二三夫，山本白，塚本昌博，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]