JP3589946B2 - 繊維強化樹脂パイプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、布生地等を巻き付ける巻芯になる繊維強化樹脂パイプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、布生地の製造機における生地の巻芯として、厚紙製の紙管が知られている。しかし、この紙管は使い捨てであり、廃棄物が生じてしまう不具合がある。
そこで、紙管に代わって、金属パイプや樹脂パイプ等の再利用可能な巻芯に移行しつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
金属パイプの巻芯は、重量が重く、取扱いが困難になってしまう。
また、樹脂パイプの場合、薄いと巻芯に癖が生じて再利用できなくなってしまうため、厚い樹脂パイプを製造する必要がある。しかし、厚い樹脂パイプは、製造時に硬化樹脂が発熱するため、何層にも分け、時間をかけて厚く製造する必要があり、厚い樹脂パイプは生産性が悪い。また、厚い樹脂パイプも重くなってしまい、取扱いが困難になってしまう。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量かつ生産性に優れ、パイプの厚みを容易に厚くすることが可能な繊維強化樹脂パイプの提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
繊維強化樹脂パイプは、独立気泡のマイクロバルーンを多数分散して保持させた発泡不織布を硬化樹脂とともに複数層巻き付けた状態の発泡ロール層と、
この発泡ロール層の少なくとも外側に形成された硬化樹脂層と
を備えることを特徴とする。
【０００６】
〔請求項２の手段〕
請求項１の繊維強化樹脂パイプにおいて、
前記発泡不織布は、前記硬化樹脂を含浸する不織布とともに巻かれていることを特徴とする。
【０００７】
〔請求項３の手段〕
請求項１または請求項２の繊維強化樹脂パイプにおいて、
前記発泡不織布の少なくとも一部は、強化繊維マットとともに巻かれていることを特徴とする。
【０００８】
〔請求項４の手段〕
請求項１ないし請求項３のいずれかの繊維強化樹脂パイプにおいて、
前記硬化樹脂層は、その内側に強化繊維マットを前記硬化樹脂とともに複数層巻き付けてなる強化繊維入樹脂層を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用および効果】
〔請求項１の作用および効果〕
繊維強化樹脂パイプは、多数のマイクロバルーンを保持した発泡不織布を巻回した発泡ロール層を備えるため、軽量であり、取扱いが容易である。
また、硬化樹脂層の内側に発泡ロール層が配置されるため、硬化樹脂層の厚みを薄くでき、パイプ製造時における硬化樹脂の発熱を抑えることができる。このため、厚い樹脂パイプの生産性に優れる。
つまり、繊維強化樹脂パイプは、軽量かつ生産性に優れ、パイプの厚みを容易に厚くすることができる。
【００１０】
〔請求項２の作用および効果〕
発泡不織布は、多数のマイクロバルーンを保持しているため強い張力に弱い。しかし、請求項２の発明では、発泡不織布が不織布とともに巻かれているため、発泡不織布が巻かれる際の張力を不織布が受ける。このため、多数のマイクロバルーンを保持した発泡不織布が巻かれる際の破損が防がれる。
【００１１】
〔請求項３の作用および効果〕
請求項３の発明では、発泡不織布が強化繊維マットとともに巻かれたことにより、発泡不織布による発泡ロール層の強度を高めることができ、結果的に繊維強化樹脂パイプの強度を高めることができる。
【００１２】
〔請求項４の作用および効果〕
請求項４の発明では、硬化樹脂層の内側、つまり発泡ロール層の外側に強化繊維入樹脂層を備える構成を採用するため、繊維強化樹脂パイプの強度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例および変形例を用いて説明する。
〔実施例の構成〕
図１は繊維強化樹脂パイプの断面図、図２はその概略断面図を示すものである。この繊維強化樹脂パイプ１は、布生地の製造機における生地の巻芯として用いられるものであり、図１に示すように、最も内側の最内周樹脂層２、その外側の発泡ロール層３、その外側の硬化樹脂層４を備える。
【００１４】
最内周樹脂層２は、図２に示すように、織布５を硬化樹脂６（例えば、ポリエステル樹脂）とともに複数層巻き付けて形成された比較的薄いものである。
【００１５】
発泡ロール層３は、図２に示すように、独立気泡のマイクロバルーン７ａを多数分散して保持させた発泡不織布７を、硬化樹脂６（例えば、ポリエステル樹脂）とともに複数層巻き付けたものである。なお、発泡不織布７は、例えばポリエステル繊維等のバルーン保持用不織布７ｂ内に多数のマイクロバルーン７ａを分散して保持させた周知なものである。
【００１６】
この発泡不織布７は、多数のマイクロバルーン７ａを保持しており強い張力に弱いため、図２に示すように、硬化樹脂６の含浸性のある不織布８とともに巻かれており、発泡不織布７が巻かれる際の張力を不織布８が受けるように設けられている。このため、多数のマイクロバルーン７ａを保持した発泡不織布７が巻かれる際に破損することが防がれている。
【００１７】
また、発泡不織布７の少なくとも一部は、強化繊維マット９（例えば、ガラス繊維製の薄いマット）とともに巻かれている。具体的に、この実施例の発泡ロール層３の内側は、図２に示すように、発泡不織布７とともに強化繊維マット９が硬化樹脂６を含浸した状態で巻かれており、発泡ロール層３の強度を高めるように設けられている。
【００１８】
発泡ロール層３の外側の硬化樹脂層４は、織布５を硬化樹脂６とともに複数層巻き付けて厚みと強度を増したものである。
その硬化樹脂層４の内側には、図２に示すように、強化繊維マット９を硬化樹脂６とともに複数層巻き付けてなる強化繊維入樹脂層１０が設けられている。このように、硬化樹脂層４の内側、つまり発泡ロール層３の外側に強化繊維入樹脂層１０を設けることにより、繊維強化樹脂パイプ１の強度を高めることができる。
【００１９】
繊維強化樹脂パイプ１の製造工程の一例を、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、円筒状の繊維強化樹脂パイプ１の製造時の内芯になるマンドレルを回転させ、その回転するマンドレルの表面に離型剤を塗布する（ステップＳ１ ）。
【００２０】
次に、マンドレルを所定回転数（例えば５ｒｐｍ）で回転させ、マンドレルに硬化樹脂６を塗布し、硬化樹脂６を塗布しながら織布５（例えば、ポリエステル製の織布）をマンドレルに所定回数（例えば３回）巻き付ける（ステップＳ２ ）。なお、硬化樹脂６は、硬化前の液状ポリエステル樹脂に、硬化剤と着色剤（グレーやブルー等）を混合したものである。
このステップＳ２ の工程により、上述した最内周樹脂層２が形成される。
【００２１】
次に、織布５を切断し、代わって、ポリエステル製の不織布８と、強化繊維マット９と、発泡不織布７とを、硬化樹脂６を塗布しながら最内周樹脂層２の周囲に所定回数（例えば、７回）巻き付ける（ステップＳ３ ）。なお、強化繊維マット９は巻回の途中で切断されるものである。
このステップＳ３ の工程により、上述した発泡ロール層３が形成される。
【００２２】
次に、強化繊維マット９を切断し、代わって、強化繊維マット９をポリエステル製の不織布８とともに、硬化樹脂６を塗布しながら発泡ロール層３の周囲に所定回数（例えば、７回）巻き付ける（ステップＳ４ ）。
このステップＳ４ の工程により、上述した硬化樹脂層４の内側の強化繊維入樹脂層１０が形成される。
【００２３】
次に、強化繊維マット９と不織布８を切断し、代わって、ポリエステル製の織布５を硬化樹脂６を塗布しながら強化繊維入樹脂層１０の周囲に所定回数（例えば、２０回）巻き付ける（ステップＳ５ ）。
このステップＳ５ の工程により、強化繊維入樹脂層１０の外側部分の硬化樹脂層４が形成される。
【００２４】
次に、マンドレルの回転数を上昇させ（例えば５０ｒｐｍ）、ハンドローラ等で表面を軽く圧着して平滑化する（ステップＳ６ ）。
次に、マンドレルの回転数を低下させた状態で（例えば１０ｒｐｍ）、所定時間（例えば、１時間）常温乾燥させる（ステップＳ７ ）。
次に、マンドレルの回転を停止し、所定時間（例えば、一昼夜や）常温乾燥させる（ステップＳ８ ）。
【００２５】
その後、乾燥して硬化した繊維強化樹脂パイプ１から引抜機を用いてマンドレルから引き抜き、外径寸法が所定寸法になるように研削加工するとともに、全長寸法が所定寸法になるように切断加工する（ステップＳ９ ）。
以上の工程によって、繊維強化樹脂パイプ１が完成する。
【００２６】
〔実施例の効果〕
この実施例に示す繊維強化樹脂パイプ１は、多数のマイクロバルーン７ａを保持した発泡不織布７を巻回した発泡ロール層３を内部に備えるため、軽量であり、取扱いが容易である。
また、発泡ロール層３の周囲に強化樹脂層が形成された厚いパイプであるが、パイプの厚みの内側を発泡ロール層３が占めるため、外側の硬化樹脂層４の厚みを薄くでき、硬化樹脂層４形成時における硬化樹脂６の発熱を抑えることができる。このため、厚い繊維強化樹脂パイプ１の生産性に優れる。
つまり、この実施例に示す繊維強化樹脂パイプ１は、軽量かつ生産性に優れ、パイプの厚みを容易に厚くすることができるものである。
【００２７】
また、繊維強化樹脂パイプ１は、軽量であるが、厚く形成されているため、巻芯として繰り返して使用されても、巻芯に歪みなどの癖が生じにくく、長期に亘って再利用することができ、廃棄物の発生を抑えることができる。
【００２８】
〔変形例〕
上記の実施例では、硬化樹脂６の一例として、ポリエステルを例に示したが、フェノールやエポキシ樹脂など、他の硬化樹脂を用いても良い。
上記の実施例の最内周樹脂層２では、織布５を硬化樹脂６とともに複数層巻き付けた例を示したが、織布５に代わって不織布を用いても良い。
同様に、上記の実施例の硬化樹脂層４でも、織布５を硬化樹脂６とともに複数層巻き付けた例を示したが、織布５に代わって不織布を用いても良い。
【００２９】
上記の実施例では、発泡不織布７とともに不織布８を一緒に巻き付けた例を示したが、硬化樹脂６の含浸性に優れ、かつ発泡不織布７が巻かれる際の張力を受ける織布を用いても良い。
上記の実施例で示した各数値は、実施例を説明するために用いた一例であって、この発明は実施例に示した各数値に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】繊維強化樹脂パイプの断面図である。
【図２】繊維強化樹脂パイプの概略断面図である。
【図３】繊維強化樹脂パイプの製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 繊維強化樹脂パイプ
２ 最内周樹脂層
３ 発泡ロール層
４ 硬化樹脂層
５ 織布
６ 硬化樹脂
７ 発泡不織布
７ａ マイクロバルーン
８ 不織布
９ 強化繊維マット
１０ 強化繊維入樹脂層

Claims (4)

1. 独立気泡のマイクロバルーンを多数分散して保持させた発泡不織布を硬化樹脂とともに複数層巻き付けた状態の発泡ロール層と、
   この発泡ロール層の少なくとも外側に形成された硬化樹脂層と
   を備えることを特徴とする繊維強化樹脂パイプ。
2. 請求項１の繊維強化樹脂パイプにおいて、
   前記発泡不織布は、前記硬化樹脂を含浸する不織布とともに巻かれていることを特徴とする繊維強化樹脂パイプ。
3. 請求項１または請求項２の繊維強化樹脂パイプにおいて、
   前記発泡不織布の少なくとも一部は、強化繊維マットとともに巻かれていることを特徴とする繊維強化樹脂パイプ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかの繊維強化樹脂パイプにおいて、
   前記硬化樹脂層は、その内側に強化繊維マットを前記硬化樹脂とともに複数層巻き付けてなる強化繊維入樹脂層を備えることを特徴とする繊維強化樹脂パイプ。

Images