(57)【要約】【課題】表面研削加工後の管体の表面にピットの発生がなく、表面品質に優れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製管体及びその安定的な製造方法を提供する。【解決手段】複数の繊維強化プラスチック層を有し、最外層３０が研削用の繊維強化プラスチック層とされる繊維強化プラスチック製管体の製造方法において、最外層の研削用繊維強化プラスチック層３０以外の他の繊維強化プラスチック層２０は、フィラメントワインディング法にて作製し、最外層の研削用繊維強化プラスチック層３０は、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製する。【選択図】図１
2007203723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維強化プラスチック層を有し、最外層が研削用の繊維強化プラスチック層とされる繊維強化プラスチック製管体の製造方法において、
最外層の研削用繊維強化プラスチック層以外の他の繊維強化プラスチック層は、フィラメントワインディング法にて作製し、最外層の研削用繊維強化プラスチック層は、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製することを特徴とする繊維強化プラスチック製管体の製造方法。
【請求項２】
前記テープワインディング法は、幅５〜１００ｍｍの連続したテープ状のマットに樹脂を含浸させながら、また、前記シートワインディング法は、シート状のマットに樹脂を含浸させながら、フィラメントワインディング法にて成型された硬化前の、又は、半硬化された、又は、完全に硬化された繊維強化プラスチック層から成る管状体の上に巻き付けることにより行うことを特徴とする請求項１の繊維強化プラスチック製管体の製造方法。
【請求項３】
前記シートワインディング法は、フィラメントワインディング法にて成型された硬化前の、又は、半硬化された、又は、完全に硬化された繊維強化プラスチック層から成る管状体に、シート状のマットプリプレグ、ＵＤプリプレグ、又はクロスプリプレグを巻き付けることにより行うことを特徴とする請求項１の繊維強化プラスチック製管体の製造方法。
【請求項４】
硬化後に、前記最外層の研削用繊維強化プラスチック層を研削加工することを特徴とする請求項１、２、又は３の繊維強化プラスチック製管体の製造方法。
【請求項５】
前記繊維強化プラスチック層は、炭素繊維、ガラス繊維、又は有機繊維の１種又は複数種に、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を含浸したもので構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の繊維強化プラスチック製管体の製造方法。
【請求項６】
複数の繊維強化プラスチック層を有し、最外層が研削用の繊維強化プラスチック層とされる繊維強化プラスチック製管体において、
フィラメントワインディング法にて作製された繊維強化プラスチック層と、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製された最外層の研削用繊維強化プラスチック層と、を有することを特徴とする繊維強化プラスチック製管体。
【請求項７】
前記最外層は、マット層であるか、ＵＤプリプレグで成型されたＵＤ層であるか、又は、クロスプリプレグで成型されたクロス層であることを特徴とする請求項６の繊維強化プラスチック製管体。
【請求項８】
前記最外層の研削用繊維強化プラスチック層を研削加工したことを特徴とする請求項６又は７の繊維強化プラスチック製管体。
【請求項９】
前記繊維強化プラスチック層は、炭素繊維、ガラス繊維、又は有機繊維の１種又は複数種に、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を含浸したもので構成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載の繊維強化プラスチック製管体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械部品、土木建築用構造材等に用いられる炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等の強化繊維を用いた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製管体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維等の強化繊維を用いたＦＲＰ製管体は従来、汎用的に使用されてきた鉄鋼、アルミ等の金属製管体と比較し、軽量、高剛性、高強度、優れた耐腐食性等の特徴を有し、製紙、印刷機械の紙、フィルム等の搬送ロールや巻き取りロール等の工業用ロールの胴部部品として使用されている。
【０００３】
一般に、工業用ロールの胴部部品として、ＦＲＰ製管体を使用する場合、管体の表面に研削加工を実施した後、メッキ、ゴムライニング、樹脂コーティング等の表面処理を実施する。
【０００４】
ＦＲＰ製管体の製造方法としては従来、連続繊維に樹脂を含浸させながら、回転するマンドレル（筒状で金属製が多い）に所定の角度で巻き付けるフィラメントワインディング法（ＦＷ法）や、予め樹脂を含浸した繊維材料であるプリプレグを回転するマンドレルに巻き付けるシートワインディング法（ＳＷ法）等が採用されている。
【０００５】
ＳＷ法は、プリプレグを所定の角度、大きさにカットする必要があり、繊維の配向角に関して自由度が低い。また、製造装置によっては、製造できるＦＲＰ製管体の大きさが制限され、生産効率も低くなる。
【０００６】
一方、ＦＷ法では、繊維の配向角に関して自由度が高い。また、可能な限り長尺なマンドレルを用いて、多数のマンドレルを並列に配置し、巻き付け作業を同時に実施する事により、ＳＷ法と比較し、生産効率も高くなる。
【０００７】
一方、ＳＷ法にて製造したＦＲＰ製管体と比較し、ＦＷ法にて製造した管体は、研削加工後の表面に樹脂も強化繊維も存在しない空隙（ピット）が多く発生する場合があるため、表面品質が劣る。
【０００８】
研削加工後、メッキ、ゴムライニング、樹脂コーティング等の表面処理を実施する場合、表面処理面に、空隙（ピット）が存在すると、表面処理が困難、もしくは非常に手間がかかり非効率的になる。
【０００９】
この課題を解決するために、本発明者らは、特許文献１に示されているように、強化繊維束が交差していない角度層を研削層に配置することにより、表面処理面に空隙を少なくする方法を提案した。
【特許文献１】特開２００３−３４０９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、更に研究実験を行った結果、
（１）強化繊維束の交差部位以外でのピット発生を、防止する事が非常に困難である。
（２）更に、使用する強化繊維種、樹脂種、製造条件が変化した場合、ピットの少ない良好な品質を安定して得ることが困難である。
ことが分かった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、表面研削加工後の管体の表面にピットの発生がなく、表面品質に優れた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製管体及びその製造方法を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、生産性の向上を図ることができ、しかも、表面研削加工後の管体の表面にピットの発生がなく表面品質に優れたＦＲＰ製管体を、安定して製造することのできるＦＲＰ製管体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は本発明に係るＦＲＰ製管体及びその製造方法にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によれば、複数の繊維強化プラスチック層を有し、最外層が研削用の繊維強化プラスチック層とされる繊維強化プラスチック製管体の製造方法において、
最外層の研削用繊維強化プラスチック層以外の他の繊維強化プラスチック層は、フィラメントワインディング法にて作製し、最外層の研削用繊維強化プラスチック層は、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製することを特徴とする繊維強化プラスチック製管体の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の一実施態様によれば、前記テープワインディング法は、幅５〜１００ｍｍの連続したテープ状のマットに樹脂を含浸させながら、また、前記シートワインディング法は、シート状のマットに樹脂を含浸させながら、フィラメントワインディング法にて成型された硬化前の、又は、半硬化された、又は、完全に硬化された繊維強化プラスチック層から成る管状体の上に巻き付けることにより行う。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、前記シートワインディング法は、フィラメントワインディング法にて成型され、硬化前の、又は、半硬化された、又は、完全に硬化された繊維強化プラスチック層から成る管状体に、シート状のマットプリプレグ、ＵＤプリプレグ、又はクロスプリプレグを巻き付けることにより行う。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、硬化後に、前記最外層の研削用繊維強化プラスチック層を研削加工する。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、複数の繊維強化プラスチック層を有し、最外層が研削用の繊維強化プラスチック層とされる繊維強化プラスチック製管体において、
フィラメントワインディング法にて作製された繊維強化プラスチック層と、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製された最外層の研削用繊維強化プラスチック層と、を有することを特徴とする繊維強化プラスチック製管体が提供される。
【００１８】
本発明の一実施態様によれば、前記最外層は、マット層であるか、ＵＤプリプレグで成型されたＵＤ層であるか、又は、クロスプリプレグで成型されたクロス層である。前記最外層の研削用繊維強化プラスチック層は研削加工される。
【００１９】
上記本発明にて、一実施態様によれば、前記繊維強化プラスチック層は、炭素繊維、ガラス繊維、又は有機繊維の１種又は複数種に、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を含浸したもので構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フィラメントワインディング（ＦＷ）法にて製造されたＦＲＰ製管状体の最外層として、マット層、マットプリプレグ層、ＵＤプリプレグ層、又はクロスプリプレグ層が研削用の繊維強化プラスチック層として構成されるので、表面研削加工後の管体表面にピットが発生することがなく、表面品質に優れている。また、本発明の製造方法によれば、ＦＲＰ製管体を生産性良く、安定的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るＦＲＰ製管体及びその製造方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
図１に、本発明に係る繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製管体の一実施例の概略断面構成を示す。
【００２３】
本発明のＦＲＰ製管体１０は、強化繊維に樹脂が含浸された繊維強化プラスチックが層状に積層された多層構成とされ、本実施例では、内層領域を形成する内層管状体２０と、内層管状体２０の外周に形成された研削用の最外層３０とを有する。本実施例では、内径（Ｄ１）が４０〜２００ｍｍ、外径（Ｄ２）が６０〜２５０ｍｍ、長さが５００ｍｍ〜４０００ｍｍ程度とされる管体とされるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
また、本実施例にて、内層管状体２０は、内層より外層へと、第１層、第２層、第３層の繊維強化プラスチック層２０ａ、２０ｂ、２０ｃにて形成され、最外層の第４層の繊維強化プラスチック層３０は、研削加工される繊維強化プラスチック層である。
【００２５】
本発明に従うと、最外層の、本実施例では、第４層の研削用繊維強化プラスチック層３０は、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製し、最外層３０以外の内層管状体２０を形成する他の繊維強化プラスチック層、即ち、本実施例では第１層、第２層、第３層の繊維強化プラスチック層２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、フィラメントワインディング法にて作製される。
【００２６】
本実施例にて、第１層の繊維強化プラスチック層２０ａは、＋４５°と−４５°の配向角（α１）にて交互にトラバースして±４５°層とされる。同様に、第２層の繊維強化プラスチック層２０ｂは、＋１０°と−１０°の配向角（α２）にて交互にトラバースして±１０°層とされ、第３層の繊維強化プラスチック層２０ｃは、配向角（α３）が９０°とされた９０°層とされる。
【００２７】
上記第１〜第３層の繊維強化プラスチック層２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、強化繊維としては、炭素繊維、例えば直径５〜１５μｍの炭素繊維フィラメントを６０００〜４８０００本収束した炭素繊維束が好適に使用可能であるが、これに限定されるものではない。強化繊維としては、炭素繊維の他に、ガラス繊維、又は、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ＰＢＯなどの有機繊維を一種、又は、複数種混入して使用可能である。
【００２８】
又、樹脂は、熱硬化性樹脂とすることができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を好適に使用し得る。
【００２９】
強化繊維の体積含有量は、一般に、４０〜７０体積％、通常６０体積％程度とされる。
【００３０】
また、本実施例にて、最外層の繊維強化プラスチック層３０は、樹脂が含浸されたマット層とされる。
【００３１】
更に具体的には、マット層に使用するマットとしては、シート状或いはテープ状のチョップドストランドマット、連続ストランドマットなどを使用することができ、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、又は、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ＰＢＯなどの有機繊維を一種、又は、複数種混入して使用可能である。
【００３２】
また、マットに含浸する樹脂は、他の繊維強化プラスチック層にて使用したと同様の熱硬化性樹脂とすることができる。即ち、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を好適に使用し得る。強化繊維の体積含有量は、一般に、１０〜７０体積％、通常３０体積％程度とされる。つまり、マットシートの目付けは１０〜２００ｇ／ｍ2、通常、５０ｇ／ｍ2程度とされる。又、マット層１４の厚さは、０．２〜３．０ｍｍとされ、通常、１．５ｍｍ程度とされる。
【００３３】
従って、本実施例によれば、最外層のマット層とされる繊維強化プラスチック層３０に、空隙或いは樹脂過剰部などは形成されず、最外層３０を表面研削加工しても、管体の表面層にピットが発生することはない。これにより、研削加工後のメッキ、ゴムライニング、樹脂コーティングなどの表面処理が極めて容易となり、短時間で処理することができ効率的である。
【００３４】
本実施例の繊維強化プラスチック管体１０の層構成は、図１に示した上記構成に限定されるものではなく、種々の構成が可能である。例えば製造上の問題により場合によっては、研削後の表面層の上に更に他の層が形成されることがある。
【００３５】
しかしながら、本実施例にて重要なことは、上述のように、少なくとも成型後において研削加工され、表面層となる繊維強化プラスチック層が樹脂含浸硬化されたマット層で形成されていることである。
【００３６】
実施例２
次に、上記実施例１にて説明した繊維強化プラスチック管体１０の製造方法について説明する。
【００３７】
先ず、本実施例にて、第１層から第３層までの内層管状体２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を形成するフィラメントワインディング法について説明する。
【００３８】
図２に、内層管状体２０をＦＷ法にて製造するための製造装置５０の一実施例の概略構成を示す。本実施例によると、製造装置５０は、マンドレル１を備えたフィラメントワインディング装置５１を有し、マンドレル１の軸部２は回転支持手段５２に回転自在に支持されている。また、マンドレル１は、電動モータなどとされる駆動手段Ｍに接続されており、所望の回転方向に任意の回転速度で回転駆動可能とされる。
【００３９】
本実施例にて、ＦＷ法に使用されるマンドレル１は、図３及び図４に示すように、胴部１ａと、その両端軸方向に一体的に設けられた軸部（回転軸）２とを有する。また、本実施例では、マンドレル１の胴部両端には、外周辺に多数のピン４が植設されたピン付きリング３（３ａ、３ｂ）が着脱自在に装着されている。
【００４０】
このピン付きリング３は、マンドレル１の胴部１ａに巻き付ける強化繊維束Ｆの端部における滑り止め治具として機能する。
【００４１】
斯かる構成のマンドレル１を用いてＦＷ法を実施するに際して、先ず、マンドレル１の胴部１ａの両端にピン付きリング３ａ、３ｂを取り付け、マンドレル１をフィラメントワインディング装置５１に装着する。
【００４２】
フィラメントワインディング装置５１に隣接して強化繊維供給装置６０が配置される。強化繊維供給装置６０は、多数本の強化繊維束ｆを供給するボビンスタンド６１を備え、ボビンスタンド６１からの強化繊維束ｆは樹脂槽６２にて樹脂Ｌが含浸されて強化繊維束Ｆとされ、次いで、この強化繊維束Ｆは、トラバース装置６３へと送給される。トラバース装置６３は、回転するマンドレル１の長手方向に沿って移動しながら、マンドレル１に樹脂が含浸された強化繊維束Ｆを供給する。
【００４３】
従って、マンドレル１の外周面には、強化繊維束Ｆが所定の配向角（螺旋角）αで螺旋状に巻き付けられる。マンドレル１の回転速度、及びトラバース装置６３の移動方向及び移動速度は、所望の配向角（α）及び層厚の繊維強化プラスチック層を得るべく適宜選択される。
【００４４】
本実施例によると、図１に示す構成の、即ち、繊維強化プラスチックが内層より外層へと、第１層、第２層、第３層の繊維強化プラスチック層２０ａ、２０ｂ、２０ｃにて形成される内層管状体２０を作製するものとして説明する。
【００４５】
先ず、樹脂Ｌを含浸させた強化繊維束Ｆは、配向角（α）＝＋４５°の角度にて巻き付けを行う。つまり、マンドレル１の第１端、即ち、ピン付きリング３ａ側からマンドレル１の胴部１に巻き付けられた強化繊維束Ｆは、マンドレル１の他側の第２端、即ち、ピン付きリング３ｂに達すると、ピン付きリング３ｂのピン４の間を通り他のピン４の間を通ってターンし、再びマンドレル胴部１ａに戻り、第１端側のピン付きリング３ａに向かう。この時マンドレル１の回転方向は、変えることなく一定方向とされる。従って、マンドレル１に巻き付けられる強化繊維束Ｆは、配向角（α）が−４５°とされる。強化繊維束Ｆは、第１端側のピン付きリング３ａにおいても、前述と同様にしてターンし、第２端側に向かって巻き付けが行われる。このトラバースの往復動作を繰り返すことにより、マンドレル上に所定の厚さの第１層（±４５°層）２０ａが形成される。
【００４６】
同様にして、第１層の±４５°層２０ａの上に第２層の±１０°層２０ｂを形成する。そして、第２層の±１０°層２０ｂの上に第３層の９０°層２０ｃを形成する。
【００４７】
次に、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して、最外層のマット層３０の製造方法について説明する。
【００４８】
製造例１
本実施例によると、上述のようにしてＦＷ法により成型された内層管状体２０の外層として、引き続いてマット層３０を成型する（図５（Ａ））。
【００４９】
先ず、厚さ（ｔ）が３．０ｍｍ以下、通常０．５〜１．０ｍｍのマットシートの巻き物を、図５（Ｂ）に示すように、幅（ｗ）５〜１００ｍｍ、通常、４０〜６０ｍｍ程度のテープ状にスリットし、マットテープ３０Ｔを作製する。厚さ（ｔ）が１ｍｍを超え、又、幅（ｗ）が１００ｍｍを超えると、幅方向に一定の張力をかけられず、しわなどの不具合がでる、といった問題が発生するので好ましくない。
【００５０】
斯かる構成、形状とされるマットテープ３０Ｔに樹脂を含浸させながら、図５（Ｂ）に示すようにマットテープ３０Ｔを内層管状体２０に巻き付け、最外層としてのマット層３０を形成する。マット層３０が所定の厚さ（Ｔ）となるまで、所定の往復回数を巻き付けた後、加熱硬化炉へ配置し、樹脂を硬化して、ＦＲＰ製管体１０を得る。通常、厚さ（Ｔ）は、０．５〜２．０ｍｍとされる。
【００５１】
マットテープ３０Ｔは、内層管状体２０の外周面に、螺旋角度をαとしたとき、図５（Ｂ）に示すように、０°＜α＜９０°にて、密巻き、或いは、所定のピッチ間隔Ｐにて巻き付けることができる。ピッチ間隔Ｐは、これに限定されるものではないが、通常、Ｐ＝０〜２０ｗ（ｗは、マットテープ３０Ｔの幅）とされる。
【００５２】
上述のように、マット層３０は、1層である必要はなく、必要に応じて、複数層積層して設けることができ、このとき、各マット層３０は、その螺旋角度、螺旋方向、ピッチ間隔などは、必要に応じて任意に設定することができる。
【００５３】
マットテープ３０Ｔを巻きつけるタイミングは、上記のように硬化前の内層管状体２０に巻き付ける場合のみならず、半硬化後、又は、完全硬化後にマットテープ３０Ｔを巻きつけても良い。この場合、内層管状体２０はマンドレル１に付いたままでも良いが、マンドレル１から引き抜き、適当な長さに切断した後、マットテープ３０Ｔを巻きつけても良い。
【００５４】
製造例２
上記製造例１では、最外層としてのマット層３０は、マットテープ３０Ｔに樹脂を含浸させながら、このマットテープ３０Ｔを内層管状体２０に巻き付けて形成する、所謂、テープワインディングにより作製するものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００５５】
例えば、シート状のマットに樹脂を予め含浸させた、所謂、マットプリプレグシートを使用することもできる。
【００５６】
フィラメントワインディング法により複数の繊維強化プラスチック層２０ａ、２０ｂ、２０ｃが成型されたマンドレル１をフィラメントワインディング装置５１より外して加熱炉（図示せず）へと配置し、半硬化、或いは、完全に硬化した成形体である内層管状体２０を得る。次いで、内層管状体２０をマンドレル１から引き抜き、適当な長さに切断する。通常、生産性を上げるために、フィラメントワインディング装置５１では、長さが４ｍ程度の管状体２０を形成し、２ｍ程度の長さに切断することが行われる。
【００５７】
本実施例では、このようにして得られた内層管状体２０にシートワインディング法にて、マットプリプレグシートが巻き付けられる。場合によっては、マンドレル１を引き抜かない、硬化前の内層管状体２０にマットプリプレグシートを巻き付けることも可能である。
【００５８】
図６に、シートワインディングにて使用する装置の一例を示す。つまり、本実施例にて、シートワインディング装置７０は、図６に示すように、回転駆動される二つの支持ローラ７１、７２を備えており、内層管状体２０を二つの支持ローラ７１、７２の上に載せて回転させる。次いで、この回転する内層管状体２０にシート状のマットプリプレグ３０Ｐを供給して、このマットプリプレグシート３０Ｐを押圧ローラ７３により内層管状体２０の外周面に押し付ける。これにより、マットプリプレグシート３０Ｐは、内層管状体２０に巻き付けられる。所定の厚さだけ巻き付けることにより最外層のマット層３０が形成される。マット層３０は、硬化後、研削加工される。
【００５９】
上記説明では、シート状のマットプリプレグシートを使用して内層管状体２０にマット層３０を成型したが、上記シートワインディング法を用いると、マットプリプレグシートの代わりに、樹脂が未だ含浸されていない無含浸のシート状のマットを使用し、このマットシートに樹脂を含浸させながら、内層管状体２０に巻き付けることもできる。
【００６０】
上記製造例１、２に記載する本実施例によれば、最外層の研削用繊維強化プラスチック層３０以外の他の繊維強化プラスチック層２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）は、フィラメントワインディング法にて作製し、最外層の研削用繊維強化プラスチック層３０は、テープワインディング法又はシートワインディング法により作製する構成としたことにより、生産性に優れ、安定して繊維強化プラスチック製管体１０を製造することができる。
【００６１】
又、本実施例によれば、最外層３０は、テープワインディング或いはシートワインディング法により成型されたマット層、又は、シートワインディングされたマットプリプレグ層で作成されているので、空隙が無く、最外層を研削加工しても、表面層にピットが発生することはない。これにより研削加工後のメッキ、ゴムライニング、樹脂コーティングなどの表面処理が極めて容易となる。
【００６２】
なお、上記製造法にて、内層管状体２０をマンドレル（金型）１から引き抜き、半硬化後、又は、完全硬化後にマット層を成型する方法によれば、フィラメントワインディング装置及び硬化炉の専有時間を少なくすることができ、マンドレルの再利用が可能となり、また、マンドレルから引き抜かれた内層管状体２０は重量が軽く可搬性が良く、作業性の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
実施例３
上記実施例１、２では、最外層の繊維強化プラスチック層３０は、テープ状マットに樹脂含浸しながら行うテープワインディング法、シート状マットに樹脂含浸しながら行うシートワインディング法、或いは、マットプリプレグを利用したシートワインディング法にて作製されるものとして説明した。
【００６４】
しかしながら、最外層の繊維強化プラスチック層３０は、強化繊維を一方向に配列して作製される強化繊維シートに樹脂を含浸させ半硬化状態としたＵＤプリプレグ、又は、織物とされる強化繊維シートに樹脂を含浸させ半硬化状態としたクロスプリプレグを使用して、それぞれ、ＵＤ層又はクロス層を成型することによっても作製することができる。
【００６５】
ＵＤプリプレグ及びクロスプリプレグは、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、又は、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ＰＢＯなどの有機繊維を一種、又は、複数種混入して使用可能である。
【００６６】
また、強化繊維に含浸する樹脂は、他の繊維強化プラスチック層にて使用したと同様の熱硬化性樹脂とすることができる。即ち、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂を好適に使用し得る。強化繊維の体積含有量は、一般に、４０〜７０体積％、通常５５体積％程度とされる。つまり、プリプレグの目付けは１００〜４００ｇ／ｍ2、通常、２５０ｇ／ｍ2程度とされる。又、ＵＤ層或いはクロス層３０の厚さ（Ｔ）は、０．１〜０．４ｍｍとされ、通常、０．２５ｍｍ程度とされる。
【００６７】
本実施例によると、先ず、シート状のＵＤプリプレグ或いはクロスプリプレグを所定の大きさにカットする。
【００６８】
所定の大きさとされるＵＤプリプレグシート及びクロスプリプレグシート３０Ｐは、例えば実施例２にて図６を参照して説明したシートワインディング装置７０を使用して、シートワインディング法により、内層管状体２０に巻き付けられる。内層管状体２０は、硬化前の状態か、半硬化状態にあるか、或いは、完全に硬化したものとされる。プリプレグシート３０Ｐを所定の厚さだけ巻き付けることにより形成され、最外層にＵＤ層或いはクロス層が形成されたＦＲＰ製管体１０は、加熱硬化炉へと搬送し、硬化される。硬化後、最外層３０は研削加工される。
【００６９】
本実施例において、最外層にはプリプレグを使用したシートワインディング法にてＵＤ層或いはクロス層が成型されているので、空隙が無く、最外層を研削加工しても、表面層にピットが発生することはない。これにより研削加工後のメッキ、ゴムライニング、樹脂コーティングなどの表面処理が極めて容易となる。
【００７０】
ＵＤプリプレグ或いはクロスプリプレグを巻きつけるタイミングは、上記のように半硬化後のＦＲＰ製管体に巻き付ける場合のみならず、硬化前、又は、完全硬化後にＵＤプリプレグ或いはクロスプリプレグを巻きつけても良い。
【００７１】
しかしながら、内層管状体２０をマンドレルから引き抜き、半硬化後、又は、完全硬化後に最外層を成型する方法によれば、フィラメントワインディング装置及び硬化炉の専有時間を少なくすることができ、マンドレル（金型）の再利用が可能となり、また、マンドレルから引き抜かれた内層管状体２０は重量が軽く可搬性が良く、作業性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明のＦＲＰ製管体の一実施例を示す概略構成断面図である。
【図２】フィラメントワインディング装置の概略構成図である。
【図３】マンドレルの正面図である。
【図４】マンドレルの端面を示す斜視図である。
【図５】テープワインディングによるマットテープを巻きつける方法の説明図である。図である。
【図６】シートワインディングによるプリプレグシートを巻き付ける方法の説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１        マンドレル
１０      繊維強化プラスチック製管体
２０      内層管状体
３０      最外層（研削用繊維強化プラスチック層）
５１      フィラメントワインディング装置
７０      シートワインディング装置
【図１】
2007203723.tif 000003
【図２】
2007203723.tif 000004
【図３】
2007203723.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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