JP2686807B2 - 筒状繊維質補強体 - Google Patents

筒状繊維質補強体

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JP2686807B2 JP1041169A JP4116989A JP2686807B2 JP 2686807 B2 JP2686807 B2 JP 2686807B2 JP 1041169 A JP1041169 A JP 1041169A JP 4116989 A JP4116989 A JP 4116989A JP 2686807 B2 JP2686807 B2 JP 2686807B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は筒状の繊維質補強体に関するものであり、詳
しくはINS工法用の円筒フエルトやFRP間の基材となる樹
脂含浸用の円筒基材に係わるものである。
[従来の技術] 近年、地中に埋設されたパイプ等を補修する技術とし
てINS工法が開発され非常に注目されている。
このINS工法は、管状フエルトに熱硬化性樹脂を未硬
化のまま含浸させかつ外周にフイルムを貼り合せたもの
を用いて、補修すべきパイプの入口にこの管状フエルト
の一端を裏返して固定し、水圧によりこの裏返しを促進
させながらパイプ内に管状フエルトを挿入させ、ついで
ボイラー等によりパイプ内の水を加熱してフエルトに含
浸させてある熱硬化性樹脂を硬化させるというもので、
補修すべきパイプを掘り起すことなく補修が達成でき、
非常に有用なパイプ補修技術とされているのである。
このINS工法に使用される管状フエルトの製造は、特
公昭58−33098号公報に記載された技術が採用されてい
るのである。
この特公昭58−33098号公報による管状フエルトの製
造方法は、まず長尺なシート状のウエブを丸めて管状に
して両側端面同志を相互に打合せ状に当接させて、この
両端面を糸が横断する様に縫合し、この縫合面に密封リ
ボンを貼り合すか又はコーテイングを施して管状態を形
成させるというものである。
しかしながら、この特公昭58−33098号による管状フ
エルトの製造方法は、その製品及び製造工程に下記の如
き問題点を有しているのである。
まず得られた管状フエルトに熱硬化性樹脂を含浸させ
ると、縫合部への含浸が阻害されてこの部分に気泡が生
じやすく、最終熱硬化製品に亀裂が入る原因となるので
ある。
また、製造工程においては特殊な縫製作業を必要と
し、煩雑な工程も多く生産能率が非常に悪いものとなっ
ている。
また、他の従来技術として特開昭51−55469号公報の
様に、繊維ウエブ或いは補強糸入りの繊維ウエブをスパ
イラル状に円筒形に巻き、ニードルパンチを施して筒状
フエルトを製造する方法も提案されているが、繊維ウエ
ブを使用するため、たとえ補強糸が挿入されていても、
その強度は非常に弱く製造工程中に大きな張力を加える
ことは不可能であって生産速度を上げることができない
し、しかも全面にニードルパンチを施しながら筒状にす
るため、その生産性は極端に落ちるのである。さらに繊
維ウエブの重複部での厚みムラ、密度ムラが出やすく、
その結果、強度ムラが生じて強度の弱いところから破壊
されやすいと言う欠点を有し、強度を均一にしようとす
れば一層生産性が低下するのである。
ところで本出願人は、昭和62年11月に、「管状ニード
ルパンチフエルトの製造方法」なる発明(特願昭62−28
8784号)、及び昭和63年12月に「筒状ニードルパンチフ
エルトの製造法」なる発明(特願昭63−329600号)をそ
れぞれ特許出願しているのである。
これら前出願の発明は、繊維ウエブからなる長尺シー
トを2枚以上用いて幅方向にずらして積層し、両脇部に
積層の少ない薄い部分、及び中央部に積層の多い厚い部
分を形成させて、その中央部にニードルパンチを施して
一体化し、これを幅方向に或いはスパイラル状に管状に
丸めて両脇薄層部を重ねて、この部分にニードルパンチ
を施し、全周にわたって均一な厚さであってしかもシー
ムレスの管状フエルトを製造するというものであった。
これら前出願の発明は、縫合部がないため均一な強度
を有し、縫製作業や縫合面の密封作業がなくまた連続的
製造が可能であるなど、多くの特徴を有しているもので
あった。
[発明が解決しようとする課題] 前記した従来の技術はいずれも全層の上下を貫通する
ニードルパンチを行なうことが必須条件となっており、
ニードルパンチ装置の限界をこえる厚さの大きいシート
では利用できないし、一方非常に薄い層ではニードルパ
ンチによる繊維絡合だけでは強度的に限界があり、織
物、編物、メッシュ、水流絡合不織布、繊維接着不織布
などを使用して強度を上げようとしてもニードルパンチ
が困難になるという問題点を有しているのである。
さらにこれら従来技術ではニードルパンチを必須条件
とするため、例えばガラス繊維、炭素繊維、セラミック
繊維、ノークリンプ繊維等の様なニードルパンチを施す
と破損しやすい繊維又はニードルパンチによって絡合し
ない繊維等からなるシートには利用できないという難点
が存在するのである。
本発明は上記の問題点を解決することを目的としてな
されたもので、ニードルパンチを必須条件としない手段
であり、特にシートの全層に上下に貫通するニードルパ
ンチを施す必要がなく、したがってフエルト状の繊維シ
ートを多数積層して厚くすることもでき、またフエルト
状繊維シート以外の織物や編物、接着不織布なども使用
でき、さらにガラス繊維等のニードルパンチ不可能な繊
維からなるシートを用いることも可能であるという筒状
繊維質補強体を提供しようとするものである。
[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種々検討した結果、繊維
シートを多層の積層するに際して各々繊維シートを相互
にズレをもって積層し、この各層間を多孔質状になった
接着層で接合してやれば非常に好適な結果が得られるこ
とを見い出したのである。
すなわち本発明は、2層以上の繊維シートを積層して
筒状に成形した繊維質補強体であって、前記繊維シート
の積層においてその各層は相互に幅方向にズレを生じる
様に積層されており、かつ前記繊維シートの各層間は多
孔質状の接着層にて接合されていることを特徴とする筒
状繊維質補強体、を要旨とするものである。
第1図は本発明補強体の1実施例の断面図である。
この図の様に本発明は、繊維シート(1)が多層に積
層されて筒状に成形されているというもので、この各層
間は接着層(2)によって接合されているのである。
そして、この接着層(2)は多孔質状に形成されてお
り、後で樹脂含浸させるときにその樹脂の含浸を妨げな
い様になっているのである。
また各々繊維シート(1)の筒状成形による両側端面
同志の突き合わせて位置(3)は、隣り合う繊維シート
(1)間で異なった位置になる様にしてあり、その理由
はこの突き合わせ位置(3)が同一位置にあるとその位
置の強度が極端に弱くなるからである。
したがって、この積層体が筒状に丸められる前には、
第2図の様に各層の繊維シート(1)は幅方向にズレ
(s)を生じる様に積層されているのである。
つまり第2図は第1図の実施例が筒状に成形される前
の状態を示した断面図である。
この図の様に各層の繊維シート(1)は幅方向にズレ
(s)を生じる様に積層されるのであるが、接着層
(2)は当然にこのズレ(s)の片側部分にも形成され
ているのである。
そして、この第2図のものを筒状成形するとズレ
(s)の部分の接着層(2)が他方側と接合し、突き合
わせ位置(3)はそれぞれ異った位置に形成されるので
ある。
本発明における繊維シート(1)は、通常のフエルト
状の不織布を使用しても良いもので、この場合各繊維シ
ート(1)にはニードルパンチが施されるとが、積層し
た後には全層にわたるニードルパンチは不要であり、ニ
ードルパンチ装置の限界をこえる大きな厚さに多数積層
しても良いものである。
また、繊維シート(1)として薄いシートでしかも強
度のあるもの、例えば織物、編物、メッシュ、繊維接着
不織布、水流絡合不織布等を使用することも可能であ
る。
さらにガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ノー
クリンプ繊維のようなニードルパンチが不可能な繊維か
らなる繊維シート(1)を用いることもできるのであ
る。
したがって本発明には、使用繊維やシートの厚さ、シ
ートの組織等に如何なる制限も不要になるという利点が
存在するのである。
次に本発明における接着層(2)は多孔質状に形成さ
れることが必要であり、通常、多孔質状になったホット
メルト接着剤、例えば低融点(通常110〜130℃の融点)
タイプのポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、
ポリエチレン等の不織布状のものつまり熱融着繊維層が
好適に使用し得るものである。
本発明補強体の製法を簡単に説明すると、まず積層し
ようとする繊維シート(1)の最上層を除く他の繊維シ
ート(1)の表面に前記の熱融着繊維層を付加して多孔
質状の接着層(2)を形成させ、ついで第2図の如く
に、最上層のシートも加えてこの繊維シート(1)全部
を幅方向にズレ(s)を生じる様に積層に、そして接着
層(2)の露出しない積層部をヒートカレンダー、アイ
ロン、或いは熱風ドライヤー等により加熱、又は加熱・
加圧して接合させるのである。
ついで全体を幅方向に丸めて筒状にし、片側部に露出
していた接着層(2)を対応する繊維シート(1)の他
方側とそれぞれ接面させ、この部分を熱風ドライヤー、
或いはアイロンの様の加熱体で加熱又は加熱・加圧すれ
ば本発明の補強体が仕上るのである。
[作用] 本発明は以上の様な構成からなり、ニードルパンチを
必須条件とせず、多孔質状の接着層にて各層間を接合し
た点に最大の特徴を有するものとなっている。
本発明では繊維の移動による接合ではないため各層の
特性が明確になり、種々なる繊維シートを組合わせるこ
とによって目的とする設定条件に合わさせやすくなるの
である。
また、本発明はニードルパンチ装置の限界をこえる大
きな厚さのものや、さらにはフエルト状シート以外の繊
維シートも使用できるので、薄くて強度のあるもの等も
自由に設計することが可能となっているのである。
そして、本発明ではニードルパンチ不可能なガラス繊
維からなる繊維シートが使用できるので、円筒状FRPの
製造用基材としての用途も有しているのである。
本発明においては多孔質状になった接着層を利用して
各層間の接合が行なわれているため、INS工法やFRP製造
において実施される樹脂含浸に際して、この含浸を妨げ
ることもないのである。また各層の突き合わせ位置が異
なった位置にズレを生じて形成されているため強度的に
も何ら問題ないのである。
なお、本発明の最大の作用効果は、厚さを多層状に自
由に大きくできること、逆に織物等を用いて薄くて強度
の大きいものも可能であること、またニードルパンチの
不可能な各種の繊維も利用できること、などにあること
は前述した通りである。
本発明を実施例にて具体的に説明するが、これによっ
て何等制限されるものではない。
[実施例] 太さ6デニール長さ51mmのポリエステル繊維100%か
らなる繊維ウエブにニードル深さ10mm、ニードル密度50
本/cm2の条件にニードルパンチを施し、目付350g/m2
厚さ7mm、幅942mmのフエルトを2枚作成した。
このフエルト2枚のうち1枚だけに、110℃にて溶融
するポリアミド系の不織布状熱融着繊維層を20g/m2の割
合で付加し接着層を形成させた。
この接着層の上に他の1枚のフエルトを50mmのズレを
生じる様にして積層した。
ついで、この積層シートに対して2枚重ねになってい
る部分のみに接圧するヒートカレンダーで140℃、0.5Kg
/cm2の条件で加熱・加圧した。
その結果、目付が600g/m2で厚さが7mmの積層フエルト
であって、片方側に接着層の露出したズレ部分、他方側
にフエルト1枚だけのズレ部文を盛った積層シートが得
られた。
ついで、この積層シートを丸めて両側のズレ部分同志
を接面させ筒状形にして、この筒状内に支持台を挿入
し、このズレ部分接合面を外側からアイロンにて140
℃、0.5Kg/cm2の条件で接圧しこのズレ部分を接着させ
た。
その結果、全体の密度が高く強度の大なる筒状繊維補
強体が得られた。
[発明の効果] 本発明の効果を列挙すると下記の通りである。
(a)ニードルパンチフエルト以外の繊維シートとも使
用でき、各層の特性を生かすことが可能で、種々なる性
質を持った筒状補強体が作成できる。
(b)ニードルパンチが不可能な繊維からなるシートも
使用でき、その応用範囲がFRP用などにも拡がり産業上
の利用分野が大きい。
(c)厚さに制限がなく、ニードルパンチ装置の限界を
こえる厚さでも良いし、ニードルパンチできない薄い繊
維シートも多数積層しても、或いは薄くて強度のある繊
維シートを薄く積層しても良いものである。
(d)特殊な装置を必要とせず、作業性が簡便で生産性
にすぐれている。
(e)使用される繊維シートはウエブ状ではなく、何ら
かの手段に結合された強度があり、強い張力に耐えるの
で高速生産できる。
(f)接着層が多孔質状であるため、後加工の樹脂含浸
を妨げることはない。
以上の様に本発明は種々なるすぐれた効果を有し、IN
S工法用、FRP用、その他各種の筒状繊維質補強体として
大きな有用性を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明補強体の1実施例の断面図である。 第2図は第1図の実施例が筒状に成形される前の状態を
示した断面図である。 (1)……繊維シート、 (2)……接着層、 (3)……突き合わせ位置、 (s)……ズレ
───────────────────────────────────────────────────── 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 B29D 23/20 B29C 67/14 X B29L 23:00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2層以上の繊維シートを積層して筒状に成
    形した繊維質補強体であって、前記繊維シートの積層に
    おいてその各層は相互に幅方向にズレを生じる様に積層
    されており、かつ前記繊維シートの各層間は多孔質状の
    接着層にて接合されていることを特徴とする筒状繊維質
    補強体。
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