JPH0552264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、フイラメント、糸、ロービングな
どを巻くボビン、プラスチツクフイルム、金属
箔、紙などを巻く巻芯、およびボルト、ナツト、
釘、巻回された金属線などを入れる容器の胴など
に使用される複合筒材に関する。

従来技術およびその問題点 従来、ボビン、巻芯、および容器の胴には紙製
筒材や繊維強化プラスチツク（以下FRPという）
製筒材が用いられていた。ところが、紙製筒材の
場合、強度、耐水性、耐湿性、耐摩耗性、耐衝撃
性、耐ガスバリヤ性等の性能が充分でないという
問題があつた。また、紙製筒材をボビンや巻芯に
使用すると、スピンドルに強制的に嵌め被せた場
合に変形するという問題があつた。

一方、FRP製筒材の場合、紙製筒材の有する
上記問題点は解消しうるが、重量が大きい、コス
トが高い、廃棄燃焼のさいに高燃焼カロリーとな
つて公害が発生する、補強材として用いる繊維の
張力むら、伸縮むらにより筒材に捩れや歪み等の
経時変化が発生する、断熱性が十分ではない、お
よび遮光性が十分でないなどという問題があつ
た。また、FRP製筒材をボビンや巻芯に使用す
ると、口金の装着が困難である、回転したさいに
共振して騒音が発生する、上記経時変化による変
形や巻圧による変形が生じるとスピンドルに装着
できない、および筒材またはスピンドルに寸法誤
差があればスピンドルに装着できないという問題
があつた。さらに、FRP製筒材をボルト、ナツ
ト、釘、巻回された金属線などを入れる容器の胴
に使用すると、局部的な接圧によりボルト等が胴
内面にくい込んで亀裂が入り、輸送時等の衝撃に
よつて割れるおそれがある、内容物に傷がつく、
および断熱性が十分ではなく内面に結露が発生し
てボルト等に錆が発生するという問題があつた。

この発明の目的は、上記問題を解決した複合筒
材を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による複合筒材は、紙製内層と、内層
の外周に樹脂含浸繊維補強材を巻付けかつ樹脂を
硬化させることにより形成された繊維強化プラス
チツク製外層とを備えており、内層と外層との間
に、内層への樹脂の浸透を防止する樹脂浸透抑制
紙が介在させられ、外層を構成する樹脂の一部が
樹脂浸透抑制紙に浸透硬化させられるとともに、
樹脂浸透抑制紙が内層に接着されることにより、
内層と外層とが樹脂浸透抑制紙を介して固着させ
られているものである。

上記において、紙製内層は、たとえば帯状の板
紙、クラフト紙、紙管原紙等をマンドレルのまわ
りにスパイラル状に巻くことにより形成される。
内層の厚さは、複合筒材の用途を考慮して適宜決
められる。内層の厚さは、板紙、クラフト紙、紙
管原紙等の厚さを変えたり、その巻数を変えるこ
と、すなわち１重に巻くか、２重以上に巻くかに
よつて変更される。紙を２重以上に巻く場合は、
内外方向に隣接する帯状紙どうしを接着剤で接着
しておくのがよい。この接着は、紙をマンドレル
のまわりに巻く前に紙に溶液形接着剤を塗布して
おくこと、ならびに２以上の帯状紙間にフイルム
形接着剤を介在させておくか、帯状紙の表面にホ
ツトメルト形接着剤をコーテイングしておくかま
たは帯状紙の表面にフイルム形接着剤をラミネー
トしておき、FRP層を形成する熱硬化性樹脂と
同時に加熱することにより行なう。また水ぬれ、
湿度変化、温度変化等による内層の経時変化を防
止するために、内層の内周面を合成樹脂被覆層で
覆つておいてもよい。この樹脂被覆層は、内層の
内周面にプラスチツクフイルムやラミネート紙や
樹脂デイツプ紙等を存在せしめることによつて形
成される。すなわち、内層における最も内側の紙
をスパイラル状に巻く前に、予め上記プラスチツ
クフイルム等をマンドレルに巻いておけばよい。

FRP製外層における繊維補強材としては、ポ
リエステル繊維およびテトロン繊維等の合成樹脂
繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、など
のクロス、ロービング、マツト、すだれ織のもの
などが用いられる。FRP製外層は、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、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて形
成される。FRP製外層は、筒状の紙製内層のま
わりに、熱硬化性樹脂を含浸させた帯状の繊維補
強材を１または２以上スパイラル状に巻き、その
後加熱して樹脂を硬化させることにより形成され
る。また、少なくとも１つの繊維補強材や少なく
とも１つの補強材に含浸せしめられた熱硬化性樹
脂を着色しておけば、その結果できる着色模様に
より、ボビン、巻芯、容器の胴等に使用した場合
にこれらの識別化が可能となる。外層の厚さは、
筒材の用途に応じて、主に強度を考慮して決定さ
れる。

内層への樹脂の浸透を防止する樹脂浸透抑制紙
は、自身への熱硬化性樹脂の浸透を許容するが、
樹脂の浸透の度合いが遅く、熱硬化性樹脂の硬化
までには樹脂を内層を構成する板紙等にまで到達
させない紙である。このような紙としては、たと
えばライナー紙、紙／フイルム／紙構造のラミネ
ート紙、グラシン紙、パーチメント紙およびラツ
ピング紙等が用いられる。上記紙のうちライナー
紙の場合は、表層を外側に向けて用いるのがよ
い。

この発明の筒材をボビンに用いる場合、その内
径は通常10〜155mm程度となされるが、その場合
紙製内層の厚さは少なくとも２mmとするのがよ
い。こうしておけば、上述したようなFRP製筒
材をボビンに使用した場合の問題は解消される。
なお、この時のFRP製外層の厚さは、ボビンに
要求される強度、重さおよび全体の肉厚、ボビン
に巻かれる糸等の種類、筒材の外層に使用する補
強材の種類ならびに使用する熱硬化性樹脂の種類
等を考慮して決定される。また、この発明の筒材
を容器の胴に用いる場合、その内径は最大で700
mm程度となされるが、この場合紙製内層の厚さは
少なくとも３mmとするのがよい。こうしておけ
ば、上述したようなFRP製筒材を容器に使用し
た場合の問題は解消される。なお、この時の
FRP製外層の厚さは、ボビンに要求される強度
および重さ、外層に使用する補強材の種類、外層
に使用する熱硬化性樹脂の種類、ならびに容器内
に入れられるものの種類等を考慮して決定され
る。

さらに、この発明の筒材は、ボビン、巻芯およ
び容器だけに限らず、スチーム配管等の外部との
断熱を要求される管の覆い、ケーブルの保護、ス
ポーツ用品、包装箱の補強材および包装用緩衝材
等にも使用可能である。

実施例 第１図および第２図はこの発明による複合筒材
を示す。複合筒材１は、紙製内層２と、FRP製
外層３とを備えており、内層２と外層３との間
に、内層２への樹脂の浸透を防止するラミネート
紙５（樹脂浸透抑制紙）が介在させられたもので
ある。

内層２は、４層の板紙４よりなる。隣り合う板
紙４どうしは、接着剤によつて互いに接着されて
いる。外層３は、不飽和ポリエステル樹脂製プラ
スチツク層６と、プラスチツク層６内に埋設され
たガラス繊維ロービングからなる補強材７とより
なる。ラミネート紙５は接着剤により内層２を構
成する外周部の板紙４に接着されているととも
に、ラミネート紙５には外層３を構成する不飽和
ポリエステル樹脂が若干浸透した状態で硬化させ
られている。そして、これにより内層２と外層３
とがラミネート紙５を介して固着させられてい
る。また、ラミネート紙５によつて、不飽和ポリ
エステル樹脂の板紙４への浸透が防止されてい
る。

このような複合筒材１は、第３図に示すように
して製造される。

まず、４枚の帯状板紙４に、接着剤塗布槽１０
内を通すことによつて、マンドレルＭの外周面に
巻付けたときに外面となる側に接着剤を塗布した
後、これらの接着剤塗布済の４枚の帯状板紙４
を、順々にマンドレルＭの外周面にスパイラル状
に巻付け、接着剤により相互に接着し、内層２を
形成する。ついで、マンドレルＭに巻付けられた
４層の板紙４からなる内層２上に、帯状ラミネー
ト紙５をスパイラル状に巻付け、接着剤により最
外周部の板紙４に接着剤により接着する。内層２
およびラミネート紙５は、図示しない公知のベル
ト駆動装置等によつて回転させられつつ第３図右
方に移動させられるようになつている。そして、
ガラス繊維ロービングよりなる３つの帯状の補強
材７に、不飽和樹脂保持槽１１内で不飽和樹脂を
含浸させた後、この樹脂含浸補強材７を、順々に
ラミネート紙５の上にスパイラル状に巻付ける。
補強材７に含浸させる樹脂の量は、後工程で樹脂
を硬化させたさいに、補強材７がプラスチツク層
６の外周面から露出しないような量としておく。
また、補強材７に含浸させられた樹脂は、ラミネ
ート紙５に浸透するが、内層２までは到達しな
い。つぎに、樹脂含浸補強材７層の上から、樹脂
のたれ等を防ぐ紙、プラスチツクフイルム等の離
型テープ１２をスパイラル状に巻付ける。離型テ
ープ１２を巻付けた後、これを加熱乾燥装置１３
に通し、不飽和ポリエステル樹脂を硬化させて外
層３を形成する。このとき、ラミネート紙５に浸
透していた不飽和ポリエステル樹脂も硬化してラ
ミネート紙５と外層３とが固着され、これにより
内層２に接着されたラミネート紙５を介して内外
両層２，３が固着させられる。その後、カツタ等
の切断装置で所定の長さに切断し、離型テープ１
２を剥してから表面仕上げを行なうことにより複
合筒材１が製造される。

上述した製造方法では、補強材として、ロービ
ングを偏平化して帯状としたものが用いられてい
るが、これに代えて、多数のボビンから繰出した
フイラメントを帯状に集めたものを用いてもよ
い。

上記実施例においては、複合筒材の横断面形状
は円形であるが、これに限らずその横断面形状は
４角形、３角形、だ円形等であつてもよい。

発明の効果 この発明による複合筒材は、紙製内層と、繊維
強化プラスチツク製外層とを備えているので、外
層の存在により外面の耐水性、耐湿性、耐摩耗性
および耐衝撃性、全体の強度ならびにガスバリヤ
ー性等の性能が優れており、しかも内層の存在に
より重量が小さい、コストが安い、廃棄燃焼のさ
いに低燃焼カロリーとなつて公害の発生を防止し
うる、補強材として用いる繊維の張力むら、伸縮
むらにより外層に捩れや歪み等の経時変化が発生
しても内層で吸収しうる、断熱性が十分である、
および遮光性が十分であるという効果を奏する。
さらに、内層によつて、衝撃吸収性、吸音性、変
形吸収性等の性能が向上する。したがつて、上述
した紙製筒材およびFRP製筒材の有する問題点
を一挙に解決することができる。

また、内層と外層との間に、内層への樹脂の浸
透を防止する樹脂浸透抑制紙が接着されているの
で、繊維補強材に含浸させられた熱硬化性樹脂が
硬化する前にその内側の板紙等まで浸透するのが
妨げられる。その結果、熱硬化性樹脂の硬化後内
外両層の境目に部分的に空〓ができたり、外層内
に気泡が生じたりすることが防止され、上記空〓
や気泡の存在に起因する外層の強度低下や、内層
と外層との剥離が起きるのが防がれる。さらに、
樹脂の浸透の度合いが激しいと、熱硬化性樹脂が
内層の内周面まで至り、FRP製筒材と同様の問
題が生じることがあるが、これも防止される。

また、外層を構成する樹脂の一部が樹脂浸透抑
制紙に浸透硬化させられるとともに、樹脂浸透抑
制紙が内層に接着されることにより、内層と外層
とが樹脂浸透抑制紙を介して固着させられている
ので、この筒材をボビンや巻芯等に使用しスピン
ドルに取付けた場合にも、内層と外層とがスリツ
プするおそれがない。さらに、容器の胴に使用し
た場合に、頂蓋、底蓋等の取付けを簡単かつ確実
に行なうことができる。内層と外層とが確実に固
着されていないと、頂蓋、底蓋等の取付けが困難
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による複合筒材の横断面図、
第２図は第１図の部分拡大図、第３図は複合筒材
の製造方法を示す図である。 １……複合筒材、２……紙製内層、３……繊維
強化プラスチツク製外層、５……ラミネート紙
（樹脂浸透抑制紙）、７……繊維補強材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紙製内層２と、内層２の外周に樹脂含浸繊維
   補強材７を巻付けかつ樹脂を硬化させることによ
   り形成された繊維強化プラスチツク製外層３とを
   備えており、内層２と外層３との間に、内層２へ
   の樹脂の浸透を防止する樹脂浸透抑制紙５が介在
   させられ、外層３を構成する樹脂の一部が樹脂浸
   透抑制紙５に浸透硬化させられるとともに、樹脂
   浸透抑制紙５が内層２に接着されることにより、
   内層２と外層３とが樹脂浸透抑制紙５を介して固
   着させられている複合筒材。