JPH0675741U - 繊維強化プラスチック容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 金属製ライナーの胴部に繊維強化プラスチッ
ク（FRP ) 層を２層以上設けたFRP 容器において、この
FRP 層の層間に、又は、FRP 層の層間の中の層間識別を
要する層間に、有色の層間識別マークを有することを特
徴とするFRP 容器、例えば水色の薄いシートが前記層間
に挟まれたもの。 【効果】 FRP 容器のFRP 層の許容傷深さを容易に定義
でき、又、FRP 層の傷深さが許容傷深さを超えているの
か否かを短時間で明確に把握でき、引いてはFRP容器の
使用可否を正確かつ容易に判定し得るようになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、繊維強化プラスチック容器に関し、詳細には、金属製ライナーの胴 部に繊維強化プラスチック（以降、FRP という）の層を２層以上有する繊維強化 プラスチック容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

繊維強化プラスチック容器（FRP 容器）の代表的なものの一例を図３に示す。 図３に示すようなFRP 容器は、通常フープラップ容器と呼ばれ、金属製ライナー １と、その胴部を周方向に繊維補強するFRP フープ層２とで構成されている。こ の他にも図３に示すようなフルラップ容器といわれるものがあり、この容器は、 金属製ライナー１と、FRP ヘリカル層（繊維をほぼ容器軸方向に巻き付けた層） ３と、FRP フープ層２とで構成されている。

【０００３】 このようなFRP 容器を製作する代表的な方法にフィラメント・ワインディング 法がある。この方法は、図５に示す如く、金属製ライナー１を回転させながら、 繊維送り出し口４をライナー１の軸方向に移動させて、樹脂を含浸させた強化繊 維の束５（通常数千本程度）を張力を作用させながら、連続的に巻き付けていく 製作方法である。この巻き付けの後、樹脂を硬化させてFRP 容器とする。

【０００４】 例えば、FRP フープ層の場合、繊維送り出し口４がライナー１の鏡部と胴部と の境界部分ＡからＢに１回移動することにより、繊維強化プラスチック層（FRP 層）が１層形成されることになる。又、ＡＢ間を１往復することにより、FRP 層 が２層形成されることになる。FRP 層は、その要求される強度に応じて、繊維送 り出し口４をＡＢ間で必要回数移動させ、必要な層数を形成することになる。

【０００５】 又、繊維送り出し口４から繰り出す繊維束中の繊維の本数、バンド幅（ライナ ー１が１回転する間に、繊維送り出し口４が容器軸方向に移動する量、即ち繊維 束５が容器軸方向に進む量）、繊維束５に作用させる張力等を調整することによ り、FRP 層１層の厚みをコントロールすることができる。

【０００６】 このようにして金属製ライナーの胴部に巻き付けるFRP 層の厚みや積層数等を 変化させることができ、所要強度及び寸法を有するFRP 容器が製作される。FRP 層の積層数については、２層以上としたものが多い。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、FRP 容器のFRP 層には、使用中の取扱い等により、切り傷や擦り傷 等の傷が生じることがある。かかる傷により、FRP 層中の強化繊維が切断される と、FRP 層の強度が低下し、その切断深さによってはFRP 容器としての必要強度 を確保できなくなる場合がある。

【０００８】 そこで、通常FRP 容器の再検査時（一定期間使用後の中間検査時）に、FRP 層 の切り傷や擦り傷等の傷の長さ及び深さの計測が行われ、FRP 容器のその後の使 用可否が判定される。ここで、傷の長さはノギスやスケール等で測定され、傷の 深さは図６に示す如き触針式のデプスゲージで測定されることになっている。こ の図６に示すデプスゲージはｂの針部分が進退可能であり、該ゲージのａ部を傷 部分に押し当て、ｂの針部分を傷中に突き出し、針の突き出し量によって、傷深 さを測定するものである。尚、図６において、６は深さ表示板である。

【０００９】 このとき、傷長さの方については、ノギスやスケール等によりほぼ充分な精度 で測定可能である。しかしながら、傷深さの方については、デプスゲージのａ部 が押し当てられるFRP 容器のFRP 層表面が曲面であること、或いは更に傷による かえりがあること等に起因して、測定誤差が生じ易く、又、再現性に劣り、その ため計測される傷深さは基本的にかなり不正確なものとなると共に、少しでも正 確化するために計測に熟練と長時間とを要する。

【００１０】 又、デプスゲージによる傷深さの測定値には、FRP 容器外面の塗装膜の厚みや FRP 層外側の樹脂層の厚みも含まれるので、FRP 容器のその後の使用可否につい て正確な判定をするのが極めて難しく、判定に正確性を欠くことになる。即ち、 FRP 層中の強化繊維の切断によってはFRP 層の強度低下が生じるが、上記塗装膜 や樹脂層に傷が入っても基本的にFRP 層の強度低下は生じない。上記傷深さの測 定値には、かかる強度低下に影響しない塗装膜や樹脂層の傷深さも含まれている ので、この傷深さを除去して実質的に強度低下に影響する傷深さを求める必要が あるが、この傷深さ（塗装膜及び樹脂層の厚み）が一定ではなく、FRP 容器毎及 び位置毎にばらつくため、それを求めるには極めて長時間を要し、実際には殆ど 求め得ず、従って、強度低下に影響する傷深さの正確な把握は不可能である。一 方、FRP 容器の使用可否を判定するに際し、FRP 容器の種類毎に許容傷長さ及び 深さを定める必要があるが、上記塗装膜や樹脂層の厚みがFRP 容器毎、又、位置 毎にばらつくため、許容傷深さを定義することが困難となる。故に、FRP 容器の 強度上の評価に正確性を欠き、使用可否の正確な判定ができない。

【００１１】 尚、上記FRP 層外側の樹脂層とは、図７に示す如く、殆ど樹脂のみからなる層 ９であり、これは次のようにして形成される。即ち、FRP 層７は前述の如く樹脂 を含浸させた強化繊維束を連続的に巻き付けてつくられるが、このとき繊維束に は適当な張力を作用させるため、FRP 層が積層されていくと、樹脂が容器外側へ 絞り出されていき、その結果、FRP 層７の内側は強化繊維の入った層８になるが 、FRP 層の外側には樹脂だけの層９が形成される。一方、FRP 容器外面の塗装膜 は、図７に示す如く、FRP 層９の表面に塗装されて形成される膜10である。

【００１２】 このように、従来技術により得られるFRP 容器においては、FRP 層の傷深さの 正確な測定が困難であると共に傷深さ測定に長時間を要し、又、FRP 容器外面の 塗装膜及びFRP 層外側の樹脂層の存在及びそれらの厚みのばらつきにより、FRP 層の許容傷深さを定義することが困難であり、引いてはFRP 容器の使用可否の正 確な判定ができないという問題点がある。

【００１３】 本考案は、この様な事情に着目してなされたものであり、その目的は、金属製 ライナーの胴部にFRP 層を２層以上有するFRP 容器であって、従来のFRP 容器の 場合に比し、FRP 層の許容傷深さを容易に定義でき、又、FRP 層の傷深さが許容 傷深さを超えているのか否かを短時間で明確に把握でき、引いてはFRP 容器の使 用可否を正確かつ容易に判定し得るFRP 容器を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る繊維強化プラスチック容器（FRP 容 器）は、次のような構成としている。即ち、請求項１記載のFRP 容器（以降 FRP 容器という）は、金属製ライナーの胴部にFRP 層を２層以上設けたFRP 容器に おいて、前記FRP 層の層間の中の層間識別を要する層間に有色の層間識別マーク を有することを特徴とするFRP 容器である。又、請求項２記載のFRP 容器（以降 FRP容器という）は、金属製ライナーの胴部にFRP 層を２層以上設けたFRP 容 器において、前記FRP 層の層間に有色の層間識別マークを有することを特徴とす るFRP 容器である。更に、請求項３記載のFRP 容器（以降 FRP容器という）は 、前記識別マークが有色の薄層よりなる請求項１又は２記載のFRP 容器である。

【００１５】

【作用】

本考案に係る FRP容器は、前記の如く、FRP 層の層間の中の層間識別を要す る層間に有色の層間識別マークを有するので、このFRP 層に傷が入った場合、そ の傷部分を拡大鏡等により観察することにより、その傷が上記有色の層間識別マ ークまで達しているか否かを、容易且つ短時間に、明確に把握し得る。

【００１６】 ここで、予め上記層間識別を要する層間までの深さをFRP 層の許容傷深さと定 義することができる。即ち、FRP 層の許容傷深さと同等もしくは少し浅い深さ位 置にあるFRP 層の層間を、層間識別を要する層間とし、該層間に有色の層間識別 マークを設け、該層間迄の深さを許容傷深さと定義することができる。従って、 FRP 容器外面の塗装膜及びFRP 層外側の樹脂層の存在及びそれらの厚みのばらつ きに関係なく、許容傷深さを容易に且つ明確に定義できる。

【００１７】 故に、上記有色の層間識別マーク、即ち、許容傷深さまで傷が達しているか否 かを容易に判断し得る。従って、本考案に係る FRP容器によれば、従来のFRP 容器の場合に比し、FRP 層の許容傷深さを容易に定義でき、又、FRP 層の傷深さ が許容傷深さを超えているのか否かを短時間で明確に把握でき、引いてはFRP 容 器の使用可否を正確かつ容易に判定し得る。

【００１８】 本考案に係る FRP容器は、前記の如く、FRP 層の層間に有色の層間識別マー クを有するので、傷が何層目まで到達しているかを、容易且つ短時間に、明確に 把握し得る。ここで、予め許容傷深さをFRP 層の層数で定義することができる。 故に、FRP 層の許容傷深さを容易に定義でき、又、FRP 層の傷深さが許容傷深さ を超えているのか否かを短時間で明確に把握でき、引いてはFRP 容器の使用可否 を正確かつ容易に判定し得る。

【００１９】 尚、上記本考案に係る FRP容器において、層間識別マークを有するFRP 層の 層間は、許容傷深さと同等位置のFRP 層の層間のみ、或いは該層間及びその近傍 の層間であってもよく、又、全ての層間であってもよい。このとき、層間識別マ ークを有するFRP 層の層間が２以上のとき、そのマークの色を変えておくと、傷 が何層目まで到達しているかが一層判り易くなる。

【００２０】 前記有色の層間識別マークとしては、本考案に係る FRP容器の如く、有色の 薄層を使用でき、それにより上記の作用効果が得られる。かかる薄層としては、 例えば水色の樹脂製シートや有色の塗布膜を用いることができる。又、このよう な有色の薄層に代えて、FRP 層の色を変化させる手段を用いることができ、これ によっても層間識別マークとしての機能が発揮される。かかるFRP 層の色は、例 えばFRP 層に含有させる強化繊維の色を変化させることにより変化させ得る。

【００２１】

【実施例】

本考案の実施例に係るFRP 容器の正面図を図１に、その要部の断面図を図２に 示す。このFRP 容器は、FRP フープラップ型容器であって、金属製ライナー11の 胴部にFRP 層を２層有し、その第１層13と第２層15との層間に有色の層間識別マ ークとして水色の樹脂製シート14を設けたものである。このFRP 容器は次のよう にして製作した。

【００２２】 先ず、金属製ライナー11として、長さ：約750mm 、直径：約300mm 、板厚:2.5 mmのアルミ合金（5083-O材）製ライナーを用意した。そして、フィラメント・ワ インディング法により、上記ライナー11の胴部に、エポキシ樹脂を含浸させたガ ラス繊維束をライナー周方向に巻き付けて、第１層目のFRP 層13（所謂GFRP層） を形成させた。次に、このFRP 層13の廻りに水色のシート14を巻き付け、そのシ ート14の上に前記第１層目のFRP 層13の形成の場合と同様の方法により、再び樹 脂含浸ガラス繊維束を巻き付け、第２層目のFRP 層15を形成させた。しかる後、 硬化処理をして本考案の実施例に係るFRP 容器を得た。

【００２３】 上記本考案の実施例に係るFRP 容器のFRP 層に対し、金属製カッターで容器軸 方向（即ち、繊維直角方向）に、長さ：約50mmの切り傷を導入した。このとき、 第１層目のFRP 層13も少し切断し、傷深さが第２層目のFRP 層15の厚みとシート 14の厚みとの合計厚みよりも大きくなるようにした。しかる後、傷部分を拡大鏡 で観察したところ、第１層目のFRP 層13と第２層目のFRP 層15との層間に入れた 水色のシート14が露出しているのが見えた。

【００２４】 このことは、FRP 層の層間に水色のシートの如き有色の層間識別マークを有す ることにより、傷深さが何層目まで達しているかを容易に且つ短時間で判断し得 ることを示している。そして、上記FRP 層の層間までの深さが許容傷深さである とすると、傷深さが許容傷深さを超えているか否かを簡単に判断し得ることを示 している。

【００２５】 尚、上記本考案の実施例に係るFRP 容器と同様のFRP 容器（即ち、層間識別マ ークとして層間に水色のシートを有するもの）Ａ、及び、かかるシートを全く有 しておらず、この点を除き上記本考案の実施例に係るFRP 容器と同様の構成を有 するFRP 容器（即ち、従来技術により製作されるFRP 容器）Ｂについて、耐圧試 験を行ったところ、それらの耐圧強度はいづれも約70kgf/cm² であった。これは 、有色の層間識別マークとして、上記水色のシートの如き薄いシートをFRP 層の 層間に入れても、FRP 容器の強度は低下せず、かかる層間識別マークはFRP 容器 の強度に影響を及ぼさないことを示している。即ち、本考案に係るFRP 容器は、 有色の層間識別マークを有することにより、FRP 層に入った傷が有害か否かを容 易に且つ明確に判断し得るようになる利点があるが、その層間識別マークにより FRP 容器の強度低下等の不具合が生じるものではないことを示している。

【００２６】 上記本考案の実施例に係るFRP 容器では、有色の層間識別マークとして水色の シートを用い、FRP 層13の廻りに巻き付けたが、これに代えて有色の塗料をFRP 層13の廻りに塗布し、塗布膜を形成させても、同様の作用効果が得られる。

【００２７】

【考案の効果】

本考案に係る繊維強化プラスチック容器（FRP 容器）によれば、繊維強化プラ スチック層（FRP 層）の許容傷深さを容易に定義でき、又、FRP 層の傷深さが許 容傷深さを超えているのか否かを短時間で明確に把握でき、引いてはFRP 容器の 使用可否を正確かつ容易に判定し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るFRP 容器の概要を示す正
面図である。

【図２】本考案の実施例に係るFRP 容器の容器壁の構造
を示す要部断面図である。

【図３】従来のFRP フープラップ容器の概要を示す一部
切り欠き断面図である。

【図４】従来のFRP フルラップ容器の概要を示す一部切
り欠き断面図である。

【図５】フィラメント・ワインディング法による従来の
FRP 容器の製作方法を説明する斜視図である。

【図６】従来のFRP 容器のFRP 層の傷深さの測定に使用
される触針式のデプスゲージの概要を示す正面である。

【図７】従来のFRP 容器の容器壁の構造を示す要部断面
図である。

【符号の説明】

１--金属製ライナー、２--FRP フープ層、３--FRP ヘリ
カル層、４--繊維送り出し口、５--強化繊維束、６--深
さ表示板、７--FRP 層、８--強化繊維の入った層、９--
殆ど樹脂のみからなる層、10--塗装膜、11--金属製ライ
ナー、12--FRP層、13--第１層目のFRP 層、14--水色の
樹脂製シート、15--第２層目のFRP 層。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製ライナーの胴部に繊維強化プラス
   チック層を２層以上設けた繊維強化プラスチック容器に
   おいて、前記繊維強化プラスチック層の層間の中の層間
   識別を要する層間に有色の層間識別マークを有すること
   を特徴とする繊維強化プラスチック容器。
2. 【請求項２】 金属製ライナーの胴部に繊維強化プラス
   チック層を２層以上設けた繊維強化プラスチック容器に
   おいて、前記繊維強化プラスチック層の層間に有色の層
   間識別マークを有することを特徴とする繊維強化プラス
   チック容器。
3. 【請求項３】 前記識別マークが有色の薄層よりなる請
   求項１又は２記載の繊維強化プラスチック容器。