JP2004067118A

JP2004067118A - ロービング包装体

Info

Publication number: JP2004067118A
Application number: JP2002226238A
Authority: JP
Inventors: Hidemiki Uehara; 上原　英幹; Hirotaka Nakakita; 中北　浩隆; Ryozo Koike; 小池　良三; Tsuguhiro Hashimoto; 橋本　貢宏
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd; Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd; Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP4113391B2

Abstract

【課題】ポリ塩化ビニルを使用せず、且つ、ロービング巻体の中心軸と包装材の開口部の中心とがほぼ一致したロービング包装体及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明のロービング包装体は、ロービング１０が円筒状に巻かれたロービング巻体２０と、該ロービング巻体２０を包装すると共に、該ロービング巻体の一方の端面に開口部３２を有するポリオレフィン系の包装材３０と、を備え、包装材３０は、該ロービング巻体の軸方向Ｘの熱収縮率が１５％以下であり、円周方向Ｒの熱収縮率が３０％以上である包被材を熱収縮させたものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス繊維等のロービングを円筒状に巻き取った巻体を包装してなるロービング包装体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の補強材等として使用されるロービングは、通常、両端面が円形な中空の円筒状に巻き取った巻体を、包被材を熱収縮させた包装材で包装して保管されている。ロービングの利用に際しては、円筒の内側すなわち中空部分からロービングを引き出すことになる。
【０００３】
上記のようなロービングの巻体の包装材に用いられる包被材は、一般的にポリ塩化ビニル製のチューブ原反に対してインフレーション方式による延伸処理を施し、熱収縮性を有するチューブ状のフイルムに成形し、溶断シール等により袋状に製袋加工し作製されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、環境問題への取組みが盛んになっており、ダイオキシン対策としてポリ塩化ビニルの使用を避ける傾向にある。このため、上記の包装材を形成するポリ塩化ビニルの代替材料を見出さなければならなくなった。
【０００５】
さらに、ロービング包装体において、ロービング巻体の形態は両端面が円形な円筒状であり、一方の端面には包装材の開口部が位置しているが、この開口部がロービング巻体と同軸状になることが羨望されている。ロービング巻体の中心軸と包装材の開口部の中心とがほぼ一致すれば、ロービングをスムーズに引き出せることになる。従って、本発明者らは、ポリ塩化ビニルの代替材料を検討しつつ、このような要望を満たすロービング包装体の開発に迫られた。
【０００６】
本発明は、かかる背景の下でなされたものであり、ポリ塩化ビニルを使用せず、且つロービング巻体の中心軸と包装材の開口部の中心とがほぼ一致したロービング包装体を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のロービング包装体は、ロービングが円筒状に巻かれたロービング巻体と、該ロービング巻体を包装すると共に、該ロービング巻体の一方の端面に開口部を有するポリオレフィン系の包装材と、を備えたロービング包装体であって、前記包装材は、該ロービング巻体の軸方向の熱収縮率が１５％以下であり、円周方向の熱収縮率が３０％以上である包被材を熱収縮させてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明者らは、円筒状のロービング巻体の軸方向と円周方向についての包被材の熱収縮がほぼ等しいと、軸方向の熱収縮が大きいため、開口部の位置が製品ごとに異なり、ロービング巻体の中心軸からもずれてしまうことを見出した。これに対して、本発明のロービング包装体では、包被材の軸方向の熱収縮率が１５％以下と小さいことから包装材の開口部がロービング巻体の中心軸にほぼ一致し、且つ包被材の円周方向の熱収縮率が３０％以上と大きいことから包装材をロービング巻体に密着させることができる。なお、円周方向の熱収縮が７０％を超える包被材は製造が困難になるため、円周方向の熱収縮率は７０％以下にすることが好ましい。また、包装材をポリオレフィン系材料で形成することで、ダイオキシン発生の問題も無くなる。
【０００９】
従来はチューブ状のフイルムを製袋した包被材を熱収縮してロービング巻体を包装しているため、ロービング巻体の軸方向にフイルムの接着部が無い。そのため、ロービングを巻き出していくと包装材が型崩れを生じやすく、最後までロービングをスムーズに巻き出せないという不具合が生じやすかった。
【００１０】
このような事情を考慮し、本発明において、包被材は、ポリオレフィン系のフイルム材で構成されるとともに、フイルム材の重ね合わされた端部同士を接着した１本又は２本以上の接着部が、ロービング巻体の軸方向に延在していることが好ましい。
【００１１】
このような構成にした場合、包装材の接着部分はコシが強くなるため、ロービング巻体からロービングの多くを引き出し、殆ど包装材のみになっても型崩れしにくくなり、ロービングを最後まで引き出しやすくすることができる。なお、接着部の幅は型崩れの程度を考慮して決定すればよい。また、フイルム材を折り曲げることで重ねあわされた端部同士を接着してもよく、２枚以上のフイルム材を端部が重なるように接着してもよい。ロービング巻体の軸方向に延在する接着部が１本でもあれば型崩れ防止に寄与するが、２本以上あれば更に型崩れを防止できる。
【００１２】
また、本発明のロービング包装体において、包被材は、１枚のフイルム材を３辺の重ね合わせ部が形成されるように折り曲げて構成され、３辺の重ね合わせ部のうち２辺の重ね合わせ部が接着されて袋状にされるとともに、接着されていない１辺の重ね合わせ部は、上記開口部となることが好ましい。
【００１３】
このような構成を採用した場合、包装材は、袋の底部の径方向（幅方向）と袋の深さ方向にそれぞれ少なくとも１本の接着部を有するか、または、袋の深さ方向に少なくとも２本の接着部を有することになる。つまり、ロービング巻体の軸方向と底部の径方向とのそれぞれ１本の接着部が延在するか、または、ロービング巻体の軸方向に少なくとも２本の接着部が延在する。このため、ロービング巻体からロービングの多くを引き出した場合でも、包装材の型崩れを抑えられる。
【００１４】
特に、フイルム材の折り曲げ部の両側端から延在する２辺の重ね合わせ部を接着した包装材は、ロービング巻体の軸方向に少なくとも２本の接着部が延在するため、型崩れをより効果的に防止でき、ロービングを最後まで一層スムーズに引き出すことができる。
【００１５】
また、本発明のロービング包装体において、包被材は、２枚のフイルム材を４辺の重ね合わせ部が形成されるように重ねて構成され、４辺の重ね合わせ部のうち３辺の重ね合わせ部が接着されて袋状にされるとともに、接着されていない１辺の重ね合わせ部は、上記開口部となることも好ましい。
【００１６】
このような構成を採用した場合、包装材は、底部に少なくとも１本の接着部と袋の深さ方向に少なくとも２本の接着部を有することになる。つまり、ロービング包装体における包装材は、ロービング巻体の軸方向に少なくとも２本の接着部と底部に少なくとも１本の接着部が延在する。そのため、包装材の型崩れを効果的に抑制し得る。
【００１７】
尚、上記のような形態の包被材は、１枚または２枚以上の長尺フイルムを準備し、この長尺フイルムの端から順に包装材を切り出すように作製すれば、作業性が向上する。
【００１８】
本発明のロービング包装体において、包被材を形成するためのフイルム材の端部を接着する方法は、超音波シール、接着剤による接着、ヒートシールなど、特に限定するものではないが、超音波シールはシール面に凸凹を生じさせ、接着部分の包装材のコシを特に強くさせることができ、包装材自身の型崩れを特に抑制するために好ましい。
【００１９】
さらに、本発明のロービング包装体において、前記ロービング巻体と前記包装材の間に、前記ロービング巻体の最外層のロービングを保持すると共に前記ロービング巻体と前記包装材の双方に貼着した熱接着性の崩落防止部材を更に備えることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るロービング包装体の例を掲げ、詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２１】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態のロービング包装体１を示す斜視図であり、図２は、図１のロービング包装体１の縦断面図である。ロービング包装体１は、ガラスロービング１０を円筒状に巻いて形成され、両端面が円形状のロービング巻体２０と、このロービング巻体２０を包装する包装材３０と、を備えている。
【００２２】
ロービング巻体２０は、ケーキから引き出したストランドを合わせて巻き取ったものでもよいし、或いは紡糸した繊維を集束して直接巻き取ったものであってもよい。また、ロービング巻体２０の重量は特に限定されないが、７０ｋｇ以上の大型サイズのものが好適で、更には１００ｋｇ〜２００ｋｇ程度のものが好ましい。また、ロービング１０は、本実施形態ではガラス繊維としているが、この他炭素繊維等でもよい。
【００２３】
包装材３０は、熱収縮性のポリオレフィン系材料によって形成され、ロービング巻体２０を覆うように袋状にされている。また、包装材３０には、ロービング巻体２０の軸方向の上端面に相当する箇所に開口部３２が形成されており、この開口部３２からロービング巻体２０のロービング１０が引き出される。ロービング１０は、ロービング巻体２０の内側の中空部２２から引き出される。
【００２４】
なお、ガラスロービング１０の引き出しをスムーズにするため、及び、ロービング包装体１の保型性を確保するために、開口部３２の面積は、ロービング巻体２０の円形端面の面積に対して２０〜６０％であることが好ましい。
【００２５】
包装材３０は包被材を熱収縮して形成されているが、この包被材は、ポリプロピレン層・ポリエチレン層・ポリプロピレン層の３層からなるポリオレフィン系のフイルム材に対してテンター方式またはインフレーション方式による延伸処理を施し、フイルム端部を接着することにより、図３（ａ）〜（ｃ）のいずれかの形態の袋状の包被材４０ａ〜４０ｃを得ることができる。包装材をポリオレフィン系材料で形成することで、焼却処理におけるダイオキシン発生の問題を解消できる。
【００２６】
図３（ａ）に示す包被材４０ａは、一枚のフイルムを端部が重なり合うように折り曲げ部４１ａで折り曲げて３辺の重ね合わせ部（図中、上側、右側、及び下側）を形成し、そのうちの２つの辺を接着部４２ａ，４３ａとしたものである。これにより、開放端部４４ａが形成される。この包被材４０ａから得られる包装材は、１本の接着部４３ａがロービング巻体の軸方向に延在し、もう１本の接着部４２ａがロービング巻体の底部の径方向（幅方向）に延在することになる。
【００２７】
図３（ｂ）に示す包被材４０ｂは、一枚のフイルムを端部が重なり合うように折り曲げ部４２ｂで折り曲げて３辺の重ね合わせ部（図中、上側、右側、及び左側）を形成し、そのうちの２つの辺を接着部４１ｂ，４３ｂとしたものである。これにより、開放端部４４ｂが形成される。この包被材４０ｂから得られる包装材は、折り曲げ部４２ｂの両側端からロービング巻体の軸方向に延在する２本の接着部４１ｂ，４３ｂが形成されている。
【００２８】
図３（ｃ）に示す包被材４０ｃは、二枚のフイルムの端部を重ね合わせて４辺の重ね合わせ部を形成し、そのうちの３つの辺を接着部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃとしたものである。これにより、開放端部４４ｃが形成される。この包被材４０ｃから得られる包装材は、２本の接着部４１ａ，４３ｃがロービング巻体の軸方向に延在し、もう１本の接着部４２ｃがロービング巻体の底部の径方向に延在することになる。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すような構成を採用することで、包装材は、ロービング巻体の軸方向に少なくとも１本の接着部が延在することになる。接着部分の包装材はコシが強くなるため、ロービングの多くを引き出して包装材の中味が殆ど空になっても型崩れしにくくなり、ロービングを最後まで引き出しやすくすることができる。
【００３０】
一枚のフイルム材における各接着部の接着方法は異なっていてもよいが、接着強度のばらつきを小さくするためには、同一であることが好ましい。図３においては、超音波シールにより接着している。つまり、超音波によってフイルム材４０の端部を溶かし、これにより接着を図っている。
【００３１】
包被材の形態は、図３（ａ）〜（ｃ）のいずれでもよいが、包装材自身の型崩れを抑制するため、ロービング巻体の軸方向に２本の接着部が延在する図３（ｂ）又は（ｃ）に示した形態が好ましい。また、３枚以上のフイルムを端部が重なるように接着すれば、ロービング巻体の軸方向に３本以上の接着部を延在させることができ、更に型崩れを抑制できる。尚、図３（ａ）に示す態様では、接着部４３ａはロービング巻体の軸方向に１本だけ延在しているが、折り曲げ部４１ａに接着部を形成し、更に型崩れを抑制するようにしてもよい。
【００３２】
また、図４に示すように、接着部４４は、略長方形状の個別接着部４４ｄを千鳥状に点接着させたものとなっている。接着方式には封筒貼りシール、合掌シールがあるが、包装材の型崩れを抑制するため、合掌シールによる接着方式が好ましい。更に、図４に示す態様において、個別接着部４４ｄを千鳥状に並べたものを１本の接着部と捉えて、この接着部を包被材の１辺の重ね合わせ部に２本以上形成してもよい。
【００３３】
図５に、包被材の底部における接着部の形態を示す。図５（ａ）は、接着部４４を１本の直線状にした形態を示す。このように、接着工程の作業性の観点からは１本の直線状にすることが好ましいが、包装材の型崩れ防止の観点からは、図５（ｂ）に例示したように３本の直線状、図５（ｃ）に示したように４本の直線状、或いは、５本以上の複数本の直線状にすることも好適である。
【００３４】
また、包装材の底部に複数本の接着部４４を有する場合の交点部４５の付近など、重ね合わせ部の接着すべき各辺は、完全に閉じていなくても本発明の課題を達成することができるので、本発明の技術的範囲に属することはいうまでもない。
【００３５】
包被材の熱収縮率は、１１０℃のグリセリンバス中で測定した際、包被材４０の袋の深さ方向（図３のＨ方向）が１５％以下であることが必要であり、更に３〜１０％であることが好適である。また、包被材４０の袋の巾方向（図３のＬ方向）は３０％以上であることが必要であり、好ましくは３０％〜７０％、更に４０〜６０％であることが好適である。言い換えると、このような熱収縮率になるように、フイルム材４０の延伸温度や延伸倍率などの延伸条件を設定し、かつ包被材を熱収縮させる温度、時間を設定することが好ましい。
【００３６】
ロービング包装体１を作製するには、包被材４０に、ロービング巻体２０を収容し、これをヒートセット炉に入れる。ロービング巻体２０の収容に際しては、包被材４０の開放端部４４にロービング巻体の一方の円形端面が位置するようにする。これにより、包被材の熱収縮率は、ロービング巻体の軸方向Ｘ（図１参照）に沿う方向は小さく、円周方向Ｒに沿う方向が大きくなる。そして、包被材４０の熱収縮温度まで昇温すると、包被材４０は熱収縮してロービング巻体２０を包装する包装材３０となり、ロービング包装体１を得ることができる。
【００３７】
包被材４０を熱収縮させる温度は、９０℃〜１３０℃であることが好ましく、さらに１０５℃〜１１５℃にすることが好適である。上記範囲の上限よりも温度が高いと、ガラス繊維表面に付着している集束剤が変質し、ロービングがスムーズに引き出せなくなることがある。一方、上記範囲の下限よりも温度が低いと、ポリオレフィン系材料で形成した包被材４０が熱収縮し難い。
【００３８】
この際、円形な端面を有する円筒状のロービング巻体２０の側面においては、包被材４０の巾方向（図３に示すＬ方向）の熱収縮率が大きいことから、包被材４０が円筒状のロービング巻体２０の側面に密着した包装材３０を形成することができる。
【００３９】
さらに、端面においても下記の理由により、ロービング巻体２０に密着した包装材３０を形成することができる。すなわち、包被材４０の高さ方向（図３に示すＨ方向）の熱収縮率が小さいため、ロービング巻体２０の軸方向の熱収縮は小さい。従って、ロービング巻体２０の端面から突き出ている包被材４０のフイルムの熱収縮後における長さは、熱収縮前に比してさほど短くならず、熱収縮後の該突き出し量を所望量に設定しやすい。このため、ロービング巻体２０の円形状の端面から突き出ている包被材４０のフイルムの長さを調整することにより、ロービング巻体２０の一方の円形端面に開口部３２を設けることができ、しかも開口部の位置ずれが抑えられ、開口部３２がロービング巻体２０の中心軸Ｘｏ（図２参照）にほぼ一致する。なお、包被材４０の巾方向（図３に示すＬ方向）の熱収縮率が大きいので、一方の端面に開口部を有し、端面にも密着した包装材３０を形成することができる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。図６は、本実施形態のロービング包装体１の包装材を省略した状態を示す図である。ロービング巻体２０の外周には、最外層のロービング１０を保持する熱接着性の崩落防止部材５０が軸方向に延在し、周方向に複数枚貼り付けられている。
【００４１】
崩落防止部材５０は、その両面が熱接着性を有しており、ロービング巻体２０を包装材３０で包装した形態にあっては、最外層のロービング１０と包装材３０の内面の双方に貼着されている。更に、包被材４０の熱収縮時に同時に崩落防止部材５０の貼着が行えるように、包被材４０の収縮温度で接着性を発現し得る材料が好ましい。このような材料としては、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【００４２】
また、ロービング巻体２０の最外層のロービング１０は、崩落防止部材５０に保持されているが、この接着は化学的な接着というよりは、崩落防止部材５０の軟化した部分がロービング１０に押し付けられて単糸間に食い込むことにより生ずる物理的な結合となっている。このため、接着強度はさほど大きくなく、崩落防止部材５０に接着した最外層のロービング１０を引き出す際に、容易に剥がすことができる。
【００４３】
次に、このような崩落防止部材５０を備えたロービング包装体１の製造方法の一例を説明する。まず、ロービング巻体２０の外周面に粘着テープなどの適当な手段で崩落防止部材５０を仮止めする。そして、これを第１実施形態と同様の手法で作製した包被材４０に収容し、ヒートセット炉に入れて加熱する。すると、包被材４０の熱収縮温度にて崩落防止部材５０の表面が軟化し、且つ、包被材４０の収縮力により、崩落防止部材５０はロービング巻体２０の外周面と包装材３０に押し付けられて貼着し、本実施形態のロービング包装体１が完成する。
【００４４】
このようなロービング包装体１によれば、次のような効果が得られる。すなわち、ロービング巻体２０の内側からロービング１０を引き出し、巻体の残りが最外層付近のみになった場合であっても、崩落防止部材５０によって、ロービング１０が保持されるので、ロービング巻体２０の崩れを防止できる。そのため、ロービング１０を最後までスムーズに引き出すことができる。しかも、最外層のロービング１０を崩落防止部材５０から剥がして引き出した場合、そのロービングには崩落防止部材５０の熱接着性材料は殆ど付着せず、ロービングの品質低下を抑制できる。
【００４５】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
例えば、包被材４０の製造方法は、前述の製造方法以外に長尺フイルムから連続的に製造することもでき、フイルム材は必ずしも３層構造にする必要はなく、２層以下、或いは４層以上でもよい。
【００４７】
また、第２実施形態において、崩落防止部材をロービング巻体の軸方向に延在させロービング巻体の周方向に複数枚貼り付けるのではなく、筒状の崩落防止部材でロービング巻体を覆うようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るロービング包装体では、収縮率がロービング巻体の軸方向よりも円周方向の方が大きい包被材を熱収縮して包装している。従って、包被材の縦方向の収縮率が小さいことから包装材の開口部がロービング巻体の中心軸にほぼ一致し、且つ、巾方向の収縮率が大きいことから包装材をロービング巻体に密着させることができる。また、包装材を焼却処理する際、ポリオレフィン系材料で形成しているので、ダイオキシン発生の問題も無くなる。
【００４９】
さらに、包被材の縦方向に接着部を延在させることにより、ロービングがほとんどなくなっても包装材の型崩れを抑制することができ、最後まで一層スムーズにロービングを引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロービング包装体の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のロービング包装体の縦断面図である。
【図３】包被材の形態を示す図である。
【図４】包被材の接着部の形状を示す図である。
【図５】包被材の底部における接着部を示す概念図である。
【図６】本発明に係るロービング包装体の第２実施形態を示す斜視図である。包装材の図示は省略している。
【符号の説明】
１…ロービング包装体、１０…ガラスロービング、２０…ロービング巻体、２２…中空部、３０…包装材、３２…包装材の開口部、４０…包被材、４２…筒状体、５０…崩落防止部材、Ｒ…ロービング巻体の円周方向、Ｘ…ロービング巻体の軸方向、Ｘｏ…ロービング巻体の中心軸。

Claims

ロービングが円筒状に巻かれたロービング巻体と、該ロービング巻体を包装すると共に、該ロービング巻体の一方の端面に開口部を有するポリオレフィン系の包装材と、を備えたロービング包装体であって、
前記包装材は、該ロービング巻体の軸方向の熱収縮率が１５％以下であり、円周方向の熱収縮率が３０％以上である包被材を熱収縮させてなることを特徴とするロービング包装体。
前記包被材は、ポリオレフィン系のフイルム材で構成されるとともに、前記フイルム材の重ね合わされた端部同士を接着した１本又は２本以上の接着部が、前記ロービング巻体の軸方向に延在していることを特徴とする請求項１記載のロービング包装体。
前記包被材は、１枚のフイルム材を３辺の重ね合わせ部が形成されるように折り曲げて構成され、
前記３辺の重ね合わせ部のうち２辺の重ね合わせ部が接着されて袋状にされるとともに、接着されていない１辺の重ね合わせ部は、前記開口部となることを特徴とする請求項１記載のロービング包装体。
前記包被材は、２枚のフイルム材を４辺の重ね合わせ部が形成されるように重ねて構成され、
前記４辺の重ね合わせ部のうち３辺の重ね合わせ部が接着されて袋状にされるとともに、接着されていない１辺の重ね合わせ部は、前記開口部となることを特徴とする請求項１記載のロービング包装体。
前記接着は、超音波シールによる接着である請求項２〜請求項４のうち何れか一項記載のロービング包装体。
前記ロービング巻体と前記包装材の間に、前記ロービング巻体の最外層のロービングを保持すると共に前記ロービング巻体と前記包装材の双方に貼着した熱接着性の崩落防止部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項記載のロービング包装体。