JPS58502048A - フイラメント巻容器 - Google Patents
フイラメント巻容器Info
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- JPS58502048A JPS58502048A JP83500120A JP50012083A JPS58502048A JP S58502048 A JPS58502048 A JP S58502048A JP 83500120 A JP83500120 A JP 83500120A JP 50012083 A JP50012083 A JP 50012083A JP S58502048 A JPS58502048 A JP S58502048A
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C53/8008—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations specially adapted for winding and joining
- B29C53/805—Applying axial reinforcements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
- B29C53/60—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
- B29C53/602—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels for tubular articles having closed or nearly closed ends, e.g. vessels, tanks, containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
- B65D90/02—Wall construction
- B65D90/029—Wound structures
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フィラメント巻容器に関する。この容器は、例えば、貯留タンク、ま
たは陸送トラックや鉄道貨車などの輸送車の積荷収容庫を構成する。
発明の背景
1980年1月18日付で出願された米国特許願第114240号には、「E」
型ガラスの低アルカリ、石灰−アルミナ、硼珪酸ガラス繊維フィラメントを、不
飽和とするためにスチレンモノマーを含有した液状ポリエステル(イノフタル酸
およびプロピレングリコール)樹脂内に通して約1 ftの幅の平坦なノくンド
を形成し、それらのノくンドをマンドレルの局面に(最終製品である)貨車本体
の長手軸線に対して±303以内の角度でつる巻き状に巻回することによって形
成された鉄道ホツノく一貨車が(フィラメント巻容器)開示されている。この巻
回技法によって得られるフィラメント巻容器の特性は下記の通りである。
+20″の配向角度の容器の
引 張 強 さ ASTM D6!+8−77 少くとも8G、(lGGpsi
(修正された方法)
圧 縮 強 さ ASTM D695−77 少くとも60,000psi(修
正てれた方法)
方法1401 (長方
密 度 ASTM D792−66 少(トモCL06、好ましくはα06
STD、嵐406
方法2021
しかしながら、この貨車構造体(容器)においては、繊維フィラメントの巻き方
向での特性は貨車の軸線に沿う方向の特性とは相当に異る。更に、Y方向即ち容
器の長手軸線に対して90゛方向の特性が、X方向即ち容器の長手軸線に沿う方
向(OJ)における特性と等しくない。また、この巻回技法から得られる特性が
、鉄道環境および鉄道操車場で受ける衝撃荷重忙耐えるのに十分なものであるか
どうかが明らかでなく1立証されていないO米国特許第へ48へ655号には、
長手方向の巻きの層と横断方向の巻きの層とを交互に形成し、各巻きが少くとも
1つの交差点と2つの返し点を有するようにし、隣接する層の交差点がそれぞれ
重なることがないように形成することから成るフィラメント巻容器の製造方法が
開示されている。
しかしながら、この長手方向の巻きは、容器の長手軸線とは実質的に平行ではな
く、また、横断方向の巻きは容器の長手軸線に対して直角ではないようである。
更に、この容器の得られた特性は、上記特許明細書には記載されておらず、同特
許にはその巻回技法によってどのような特性が予期されるかが教示されていない
。
発明の摘要
不発明の目的は、最終製品である容器の長手軸線に沿うX方向での機械的特性と
、容器の長手軸線に対して垂直なY方向の機械的特性とがほぼ等しく、かつ、容
器の長手軸線に対して+45″の方向の機械的特性と、長手軸線に対して一45
″の方向の機械的特性とがほぼ等しい擬似等方性を有するフィラメント巻容器(
または構造体)を提供することである。
本発明の他の目的は、使用中の車軸に通常加えられる積荷および周囲環境からの
荷重に耐えることができるフィラメント巻容器を提供することである。
本発明の他の目的は、鉄道貨車が積荷荷重および操車場で通常受ける衝撃荷重に
耐えることができるフィラメント巻鉄道貨車を提供することである。
本発明によれば、フィラメント巻容器の形成に当り、樹脂を含浸させたカラス繊
維ロービングから成る複数のバンドの少くとも1層を回転マンドレル上に該マン
ドレルの長手軸線(X方向)に対してほぼ90’の方向にフープ(たが)状に巻
装する。従って、上記ガラス繊維のストランドは、容器の長手軸線に対してほぼ
90’(Y方向)に配向される。各バンドは、約6in、〜12in、の幅と1
互いにオーバラップさせないで(側縁と側縁を重ねないで)、衝接させる(側線
と側縁とを突合せ関係に当接させる)ことが好ましい。このようなフープ状巻回
層は、1層よシ多く設けることが好ましい。
次に、経糸方向の綿繊維のような適当な糸と織合わせて約20〜30in、幅の
比較的幅広のバンドの形としたガラス繊維ロービングから成る緯糸一方向布の少
くとも1層を樹脂バインダー(樹脂から成るバインダー−結合剤)と共に上記第
1フープ状巻回層の上にフープ状に巻装する。それによってガラス繊維が容器の
長手軸線とほぼ平行(X方向)に配向される。上記樹脂バインダーは、上記よこ
糸一方向布のバンドに被覆するか、あるいは前の層に吹付けることによって、と
のよこ糸一方向布の層を巻装する操作と同時併行的に適用する。容器製造速度を
高めるために、これらの幅広バンドは、屋根がわらのようにオーバーラツプ態様
で巻装する。その場合、各1つのバンド層の上に1つまたは好ましくは2つのバ
ンド層をかわら状にオーバーラツプさせる。
次に、樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つのバンドを
容器の長手軸線に対して約+40°ないし約+60′、または約−40°ないし
約−60°の角度で(反時計回り方向を十とする)っる巻き状に巻装する。更に
、この第1のつる巻状巻回バンドの上にその巻き方向とは反対方向忙、樹脂を被
覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つの追加のバンドをっる巻き
状に巻装することが好ましい。特に1剪断および多軸方向荷重に耐えるのに十分
・な厚さが得られるまで数本のバンドを交互に+45゛と一45″の角度でっる
巻き状に巻回することが好ましい。
更に、経糸方向の適当な糸と織合わせた、緯糸一方向布の少くとも1つの第2の
層を前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の長手軸線に沿ってフー
プ状に巻装する。その際、樹脂バインダーを該布層に吹きつけることによって、
あるいは布層を樹脂バインダ浴に浸漬することによって樹脂バインダーを巻装作
業と併行して適用する。かくして、この布層のガラス繊維はほぼ0″の角度(X
方向)に配向される。この布は、約20〜301n、の比較的幅広のバンドの形
にすることが好ましく、その幅広バンドを少くとも二重の、好ましくは三重のオ
ーバーラツプを含むかわらぶき状オーバーラツプ態様で巻装するのが好ましい。
更に、樹脂を含浸させたロービングから成る少くとも1つの追加のバンドを容器
の長手軸線に対して約90″の角度で(Y方向)フープ状に巻装することが好ま
しい。これらの追加のバンドは、約6〜12 in、幅とし、非オーバーラツプ
態様で巻装する。
このように適当な設計に基いて、「平衡」積層体即ちその中点を中心として対称
である積層体を構成するいろいろな異るフィラメント配向を有する多数の層から
成る容器の壁を上述のようにして製造することができる。
本発明の巻回技法は、また、ガラス繊維以外の他の繊維ロービングおよび繊維ス
トランドからフィラメント巻容器を製造するのにも利用することができ、その場
合にも、本発明の巻回技法によれば、擬似等方特性が得られる。
好ましい実施例の説明
添付図を参照すると、製造すべき容器本体の少くとも一部分の内面形状と同様な
輪郭を有するマンドレル10が、1対のアダプタ12によって回転自在に支持さ
れている。各アダプタには、締着具16をマンドレルの本体に挿通するフランジ
部分14を有しており、周知の態様で電気モータ20によって駆動される軸18
を備えている。モータのある側と反対の側には適当な軸受22が設けられている
。モータ20および軸受22は、垂直支柱24によって床26上に支持されてい
る。
%Ltばロービングの形に巻回された市販のrEJ型ガラス繊維糸のようなガラ
ス繊維ロービング全、適当な樹脂52を収容した収容器30(第2図)を通して
送給する。rEJ型ガラス繊維としては、例えば、オーエンス・コーニング、フ
ァイバーガラス・コーオーポレーション社の431DA−450イールドまたは
タイプ30「サーテンーテイードJ 625−A8.450イールド、または、
PPGインダストリーズ社の[ハイボンドJ 2077.675イールドなどが
ある。デュポン社の「ケプラー」またはグラファイトフィラメントのような他の
補強材も、所要の強度および剛性を得るのに使用することができるが、一般には
非常にコストが高い。樹脂32は、第1段階の縮合反応において得られたイソフ
タル酸とプロピレングリコールとの縮合生成物を、縮合重合工程の第2段階にお
いてフマル酸、アジピン酸およびテトラクロロフタル酸無水物と縮合反応させて
得られた生成物を上記米国特許願第11!1,240号に記載された態様でスチ
レンモノマーで稀釈することによって得られたポリエステル系のものでアル。エ
ポキシやビニルエステルのような他の樹脂物質を使用することもできるが、コス
トの面ないし製造の面で難点がある。
ガラス繊維ロービング28は、収容器30内で樹脂を被覆されるようにし、約6
1n、の幅のバンド64の形に形成スル。次いで、これらのバンドを第1図に符
号34a134b、 34c、 54d、 34e、 34f−で示されるよ′
うに互いに衝接関係をなすように(互いに側縁と側縁とを突合せた状態で)マン
ドレル10の周りに巻装し、マンドレルの全面を覆う。バンド34が、例えば毎
分6回転の速度で回転するマンドレル10の周りに巻装されると、該バンドのス
トランド28は、マンドレル10、従って製造される容器の長手軸線Aに対して
90Qの方向に巻回される。
この方向をここではX方向と称する。この第1のバンド54の上に、それと同様
の衝接態様で樹脂被覆バンド36a136b、 36c、 56d・・・・・の
第2の層66をフープ状に巻装することが好ましい。更に、この第2の層66の
上に、第5のバンド68の層を38a、 58b、 38c・・・・・・のよう
に巻装し、三層フープ巻構造体とすることが好ましい。
次に、第6図に示されるように、先に述べたrEJ型ガラス繊維のストランド4
2から成る緯糸一方向ガラス繊維布40をそのガラス繊維ストランド42に対し
て90’の方向(経糸方向)に−平方ヤード当り約260オンスの面密度で綿繊
維のような適当な糸と織合わせる。このガラス繊維布40は、例えばプロフオー
ムキンテックスD156で形成し、好ましくば1in、当り約12本のストラン
ドを有するものとする。この布に織合わせる上記糸は綿糸であることが好ましい
が、他の繊維の糸を用いることができることは当業者には明らかであろう。布4
oは、約24iQ、幅の比較的幅広の帯片即ちバンドの形とし、総体的に符号4
6で示されるように層64.36.68の上に巻装する。その際、布層46は、
第4図に示されるように、1つの布層即ち布バンド47の上に次の布バンド48
をオーバーラツプさせる(一部分即ち側縁部を重ねる)二重オーバーラツプ態様
で巻装することが好ましく、更に好ましくは、第3の布バンド5oを第2の布バ
ンド48と、第1の布バンド47とにオーバーラツプさせる、三重オーバーラツ
プの態様で巻装する。
布バンドの幅(z24ii、とじ、第2のバンド48を第1のバンド47の側縁
に8in、たけオーバーラツプさせ、第6のバンド50を第2のバンド48の側
縁に8in、たけオーバーラツプさせて巻回すれば、それぞれ81n、っつの2
つのオーバーラツプ部分を有する三重オーバーラツプ(三重重ね)となる。もち
ろん、12in、の1つのオーバーラツプ部分を含む二重オーバーラツプとして
もよく、各々61n、の6つのオーバーラツプ部分を含む四重オーバーラツプと
してもよい。布をこのようにオーバーラツプ法を用いてフープ状に巻装すると、
多層構造を得るのに必要な通し数を少くすることができることは明らかである。
次に、第5図に示されるように、樹脂全被覆した繊維ロービングの少くとも1つ
のバンド(総称的に符号54で示されている)全容器の長手軸線に対して約+4
0°〜+600の角度と、該長手軸線に対して約−40″〜−6Q″の角度でつ
る巻き状に巻回する。ここでは、容器の長手軸線に関し反時計回り方向を十角度
とする。即ち、ロービングのバンド層54を第5図に示されるように−453の
方向に巻装する。これらのバンドは、互いに衝接関係をなして巻装する。第1図
に示されたロービングバンドの場合と同様に、層54を構成するロービングは、
最初に樹脂62を含浸させておく。第5図では、バンド56.56a、56b・
−・・・・を−45″の巻き角で巻回している。このようにしてバンド54を巻
装した後、好ましくはもう1つのバンド層58 i+a5°の方向に巻装する。
即ち、層58は、互いに衝接したバンド60.60a、 60b・・曲の形で巻
装する。これらのバンド層は、っる巻き状に巻回し、それらの巻きをマンドレル
の端部を越えて延長させる。
第6図に符号56.58.60,62.64.66で示されるように複数のバン
ド層を一45″と+45°の角度で交互に巻装することが好ましい。
第6図には、フープ状に巻回した衝接バンド54.56.58を含む第1の層5
3と、布バンド47.48.5oを含む第2の7一プ状巻回層46も示されてい
る。つる巻き状巻回層54は、ロービングバンド群56.58.60.62.6
4.66を有している。容器の用途によって異るが、大抵の場合、つる巻き巻回
層の数を図示の例より少くすることができる。層の数は、その特定の用途に必要
とされる荷重担持能力と安全係数に応じて定められる。
つる巻き状巻回層54を巻装した後、緯糸一方向布の第2の層70を第6および
4図に関連して説明したのと同じ態様で巻層することが好ましい。この布は、オ
ーバーラツプ態様でフープ状に巻装するのが好ましい。即ち、第6図に示される
ように、層70の各フープ状巻回バンド層71.72.74は その織布のガラ
ス繊維ストランドを容器の長手軸il A (m平行な方向(X方向)に整列さ
せるように配列する。図示のfljでは、2つのオーバーラツプ部分を含む三重
オーバーラツプが示されているが、二重オーバーランプあるいは四重オーバーラ
ツプとしてもよい。また、ある種の用途においては、層70は1層だけから成る
ものとしてもよい。
層70の上に、繊維ロービングまたはストランドから成るバンドの追加の層80
をフープ状に巻装する。このフープ状巻回層80は、その個々のストランド82
、F34.86に樹脂52を被覆または含浸させることを含めて、第1および2
図に示されたのと同じ態様で巻装する。即ち、複数のバンド層82.84.86
を第1図の層34.36.68と同様の衝接関係をなして巻装する。バンド層の
数は、特定の用途に必要とされる強度および安全率に応じて定められる。
第6図に示された実施例では、18プライ(即ち層)のガラス繊維層が用いられ
ているが、この数は、容器の所要の特性、容器の使用環境、および所要の安全率
などに応じて変えられる。
上記すべての贋金巻装した後、形成された容器全マンドレル10から取外し、つ
る巻き状巻回層54の端部92.94′f、切断すれば、第7図に示されるよう
に円筒形のフィラメント巻容器90が得られる。
得られた容器は、擬似等方性を有している。即ち、容器の長手軸線に沿うX方向
の引張強さと、容器の長手軸線に対して90′のY方向の引張強さとは実質的に
等しい。
ここでは説明の便π上、容器の長手軸線に関して反時計回り方向を+方向と称す
る。また、同し荷重下での伸び率も、X方向、Y方向共に実質的に同じである。
また、容器の長手軸線に対して+45″の方向の引張圧縮強さおよび剪断強さと
、該長手軸線に対1−て一45°の方向の引張圧縮強さお【び剪断強さとは実質
的に等しい。
同様に、容器の長手軸線に対して+45″の方向の伸び率と、該長手軸線に対し
て一45′の方向の伸び率とは実質的に等しい。
次に、別途に形成した端部分96.98を容器の円筒体91に接着剤および/ま
たは機械的手書によって定着する。端部分96.98は、第8図に示されるよう
にバルサ木材製コア95とその両面に貼設されたガラス繊維製面材97.99と
から成る複合サンドイッチパネルによって形成することができる。あるいは別法
として、端部分として単一の壁積層材を円筒体91に接着剤および/または機械
的手段によって定着し、容器への積荷の積込みまたけ装入中隔膜とし7て機能す
るようにする。
次いで、容器の頂部に積込用入口開口102を形成し、底部に荷卸し用出口開口
104を形成することができる。
第7図に示されるように、支持体106.108を用いて容器を地面に据付けれ
ば、貯留タンク110として使用することができる。
容器90は、第9図に示されるように陸送トラック120に載置することもでき
る。この陸送lラック120は、タイヤ124を有する運転台122ヲ備えてい
る。容器90は、隔壁126.128によって荷台130上に保持される。トラ
ックの後端は後輪132によって支持される。
第10図には、両端に車輪144付きの台車を有する鉄道貨車140が示されて
いる。根太146には、貨N、 140 ’i列車の他の貨車に連結するだめの
連結器148が取付けられている。台車には、大型締着具156によって貨車本
体90を固定した金属製の貨車側ボルスタ155の垂下部分154に係合する心
皿152を有する横断ボルスタ150が取付けられている。貨車本体9゛0の外
側横断部分はサドル158によって支持されている。
積荷は、入口または−・ツチ開口102を通って貨車内へ装入することができ、
例えば慣用の玉弁を有する出口開口104を通して取出すことができる。
容器のX方向、Y方向、+45°の方向および一45°の方向・\の特性eま、
その使用中に受ける積荷の荷重および容器が使用される特定の環境に耐えること
ができるものでなければならない。例えば、第7図に例示した固定貯留タンクの
場合、最も大きな問題は、大気および/またはタンク内の積荷による腐食作用で
あるが、このタンク即ちフイラメノト巻容器構造体は、大抵の腐食性環境および
積荷の腐食作用に耐えることができる。この容器の素材は、塩化ナトリウム、燐
酸塩、硫酸塩および洗剤などの塩に対して特に抵抗性がある。陸送トラックなど
の輸送車輪は、容器内の積荷の荷重、積荷および環境の腐食作用、およびトラッ
クが高速道路を走行する際などに受ける疲れ荷重に露呈される。
また、鉄道貨車は、積荷および周囲環境の腐食作用、輸送中の積荷の大きな重量
による積荷荷重、列車の長手方向の運動、鉄道操車場での大きい衝撃荷重に露呈
される。操車場での衝撃荷重は、時には、時速10マイルもの速度での衝撃によ
って生じる。
容器の壁は、約60〜約75重量%の補強ガラス繊維フィラメントと、約25〜
約40重量%の構造用ポリエステルオルガノポリマー樹脂のマトリックスとから
成る補強繊維入りオルガノポリマー樹EW’Fi合体で形成する。
該マトリックスは、少くとも約90℃の加熱撓み温度と、少くとも約2へ000
psiの曲げ強さと、少くとも約5.0X105psiの曲げ弾性率と、少くと
も約5〇%の引張伸び率を有しており、該樹脂複合体の前記補強ガラス繊維は、
該ガラス繊維フィラメントと樹脂マトリックスとが、約70〜約80重量%のガ
ラス繊維と約20〜約30重量%の樹脂マトリックスとから成る複合体を構成し
、巻回方向でみて、少くとも約10CI、QOOpsi の引張強さ、少くとも
約5 x 10’ psiの曲げ弾性率、少くとも約s、oo。
pSiの層間剪断強さ、24時間沸謄水に露呈した後において少くとも約5,0
00psiの層間剪断強さ、ヱ温において少くとも約10へooopsiの曲げ
強さ、lX106回の完全逆転サイクルにおいて少くとも約30,000 ps
iの曲げ疲れ強さ、約l106〜約0.086/in3の密度、少くとも約25
゜000 psiの支持強さ、および自己消炎性等級を有するように、特定の角
度で該容器において配向されている。
本発明の容器にとっては、特に鉄道貨車のような激しい環境で使用されるもので
ある場合は、下記の特性が重要である。即ち、本発明は、X方向およびY方向(
容器の長手軸線に対して02および90″の方向)において、かつ、容器の長手
軸線に対し+45°および一45°の角度方向において、下記の複合体特性を提
供することができる。
% 性 試験方法 規 定値
引 張 強 さ ASTM D638−77 少くとも25,000psi圧
縮 強 さ ASTM D695−77 少くとも25,000psi層間剪断
強さ ASTM D2344−76 少くとも 5,000psi曲 げ 強
さ ASTM D790−71 少くとも25,000psi方法■
曲げ弾性率 ASTM D79o−7+ 少くとも2.5X10’方法1 ps
i
長手方向剪断強さ 米国達邦砂府嗅定試験方法 少くとも 5,000 p s
1STD、隘 406
方法1041
密 度 ASTM D792−66 少くともcL06好ましくはcL07〜a
08
gb/113
ガラス繊維含有率 ASTM D2584−68 約60〜約80%(重 量)
易燃性等級 昶掬黴稚碇礫放 自己消炎性STD、 N11L406
方法2021
この補強複合体は、広範囲の環境条件に亘って優れた構造的特性を示すものでな
ければならないので、165aFの温度での試験、あるいは沸謄水に露呈された
後の試験において下記のように一定の性能パラメータを充足するか、あるいはそ
れらを越えるものであることが望ましい。
16 ”5″F T f引Q A:ET、M D−2290−76少〈とモ10
Q、OaO至温での曲け AsTMD−790−71少くとも100,000強
さ 方法II psi
上述のように、この樹脂−ガラス繊維フィラメント複合体(d、容器の長手軸線
に対して0′、90′、+45’、−45’またはその他の任意の角度方向にお
いて試験した場合少くとも上記の値を示すことができるものでなければなら第1
図は、本発明のフィラメント巻容器を形成するための装置の概略的側面図である
。
第2図は、第1図に示されたマンドレル上に着装するためのロービングバンドを
形成するところを示す概略平面図である。
第6図は緯糸一方向布を巻装するところを示す概略側面図である。
第4図は、緯糸一方向布のオーバーラツプ態様を示す概略図である。
第5図は、ロービングを一45″および445′でつる省き秋に巻回する操作を
示す概略透視図で凌;Sc、第6図は、本発明による各巻回J?JIヲ示す概略
側面図である。
第7図は、貯留タンクとして使用プHnた本発明C〕フィラメント巻容器を示す
概略側面図である。
第8図は、第7図に示された容器の端部分の概略図である。
第9図は、陸送タンクトラックとして使用された本発明のフィラメント巻容器の
概略図である。
第10図は、鉄道タンク貨車のタンクとして使用された本発明のフィラメント巻
容器の概略側面図である。
第11図は、第10図の端面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. フィラメント巻容器において、 樹脂を被覆または含浸させたガラス繊維ロービングから戊る複数のバンドの少く とも1層を該容器の長手軸線に対してほぼ90°の角度でフープ状に巻成し、経 糸方向の適当な糸と織合わされた、ガラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布 の少くとも1層を、そのガラス繊維ストランドが該容器の長手軸線に沿う方向に 配向されるように、樹脂バインダーと共に前記ロービングバンドの第1フープ状 巻回層の上にフープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸させたロービングから成 る少くとも1つのノくンドを該容器の長手軸線に対して約+40″thいし約+ 60′、または約−40°ないし約−60°の角度で(反時計回り方向を十とす る)つる巻き状に巻装して成るフィラメント巻容器。 λ フィラメント巻容器において、 樹脂全被覆または含浸させたガラス繊維ロービングから成る複数のバンドの少く とも1層を該容器の長手軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻成踵経糸 方向の適当な糸と織合わされた、ガラス繊維ストランドからトランドが該容器の 長手軸線に沿う方向に配向されるように、樹脂バインダーと共に前記ローピング ツ(ンドの第1フープ状巻回層の上にフープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸 させたロービングから成る少くとも1つの)くンドを該容器の長手軸線に対して 約+40′ないし約+60°、または約−40″thいし約−60°の角度で( 反時計回り方向を十とする)つる巻き状に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わ された、ガラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1つの第2の層 を、そのガラス繊維ストランドが該容器の長手軸線に沿う方向に配向されるよう に、樹脂バインダーと共に前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の 長手軸線に沿ってフープ状に巻装して成るフィラメント巻容器。 五 フィラメント巻容器において、 樹脂を被覆または含浸させたガラス繊維ロービングから成る複数のバンドの少く とも1層を該、容器の長手軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻成し、 経糸方向の適当な糸と織合わされた、ガラス繊維ストランドから成る緯糸一方向 布の少くとも1層を、そのガラス繊維ストランドが該容器の長手軸線にほぼ0″ の角度で沿う方向に配向されるように、樹脂バインダーと共に前記ロービングバ ンドの第1フープ層の上にフープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸させたロー ビングから成る少くとも1つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40°な いし約+60°または約−40″ないし約−60″の角度で(反時計回り方向金 子とする)つる巻き状に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、ガラス繊 維ストランドからで沿う方向に配向されるように、樹脂バインダーと共に前記つ る巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の長手軸線に沿ってフープ状に巻装 し、樹脂を含浸させたロービングから成る少くとも1つの第2のバンド欠該容器 の61ヨ軸線に対してほぼ90°の角度でフープ状に巻装して成るフィラメント 巻容器。 4、 前記フープ状に巻装された層が2層以上設けられている請求の範囲第1項 記載のフィラメント巻容器。 5、 前記複数のロービングバンドは互いに衝接関係をなして巻装されている請 求の範囲第4項記載のフィラメント巻容器。 & 前記布は、その順次の層が次々にオーバーラツプするオーバーラツプ態様で 巻回されている請求の範囲第1項記載のフィラメント巻容器。 l 前記布は少くとも約12 in、の幅である請求の範囲第6項記載のフィラ メント巻容器。 a 樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つの追加のバン ドが前記第1のつる巻き状巻回バンドとは反対向きにっる巻き状に巻装されてい る請求の範囲第1項記載のフィラメント巻容器。 9 少くとも4つのバンドが交互に+45″と一45’の角度でっる巻き状に巻 装されている請求の範囲第8項記載のフィラメント巻容器。 10、前記第2の布層は、少くとも約12 in・の比較的幅の広いバンドであ る請求の範囲第2項記載のフ・イラメント巻容器。 116 前記第2の布層の前記幅広バンドは、少くとも二重のオーバーラツプを 含むがわらぶき秋オーバーラツプ態様で巻回されている請求の範囲第5項記載の フィラメント巻容器。 1Z 前記ロービングバンドは、約6in、ないし12 in。 の幅である請求の範囲第5項記載のフィラメント巻容器。 1五 フィラメント巻容器を製造する方法において、樹脂を被覆した一ガラス繊 維ロービングから成る少くとも1つのバンドを準備し、該バンドを回転マンドレ ル十Kmマンドレルの軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻装し、経糸 方向の適当々糸と織合わされた、ガラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の 少くとも1つのバンドを樹脂バインダーと共に前記第1のフープ状巻回層の上に フープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1 つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40°ないし約+60″、または約 −40″ないし約−60″の角度で(反時計回り方向を十とする)っる巻き状に 巻装することがら成るフィラメント巻容器製造方法。 14、フィラメント巻容器を製造する方法において、樹脂を被覆したガラス繊維 ロービングから成る少くとも1つのバンドを準備し、該バンドを回転マンドレル 上に該マンドレルの軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻装[〜、経糸 方向の適当な糸と織合わされた、カラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の 少くとも1つのバンドを樹脂バインダーと共に前記第1のフープ状巻回層の上に フープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1 つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40°ないし約+60’、−iたけ 約−40°ないし約−60″の角度で(反時計回り方向を十とする)っる巻き状 に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、緯糸一方向布の少くとも1つの 第2の層を前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の長手軸線に沿っ てフープ状に巻装することから成るフィラメント巻容器製造方法。 15、フィラメント巻容器を製造する方法において、樹脂を被覆したガラス繊維 ロービングから成る少くとも1つのバンドを準備し、該バンドを回転マ;・ドレ ルヒに該マンドレルの軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻装し、経糸 方向の適当な糸と織合わされた、ガラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の 少くとも1つのバンドを樹脂バインダーと共に前記第1のフープ状巻回層の上に フープ状に巻装し、樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1 つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40′ないし約+60°、または約 −40″ないし約−60°の角度で(反時計回り方向を十とする)つる巻き状に 巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、緯糸一方向布の少くとも1つの第 2の贋金前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の長手軸線に沿って フープ状に巻装し、樹脂を被覆したロービングから成る少くとも1つの第2のバ ンドを前記布の第2の層の上に該容器の長手軸線に対して約90°の角度でフー プ状に巻装することから成るフィラメント巻容器製造方法。 1&樹脂を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つの追加のバン ドを前記第1のつる巻き状巻回バンドとは反対向きにっる巻き状に巻装する工程 を含む請求の範囲第16項記載のフィラメント巻容器製造方法。 1z 前記バンドを数本交互に+45″と一45″の角度でっる巻き状に巻装す ることを特徴とする請求の範囲第16項記載のフィラメント巻容器製造方法。 1a 前記フープ状バンドを2つ以上巻装することを特徴とする請求の範囲第1 6項記載のフィラメント巻容器製造方法。 19 前記複数のバンドを互いに衝接関係に配列することを特徴とする請求の範 囲第18項記載のフィラメント巻容器製造方法。 2α前記布を少くとも二重のオーバーラツプを含むかわらぶき状オーバーラツプ 態様で巻装することを特徴とする請求の範囲第15項記載のフィラメント巻容器 製造方法。 21、前記布を少くとも二重のオーバーラツプ態様ムかわらぶき状オーバーラツ プ態様で巻装することを特徴とする請求の範囲第14項記載のフィラメント巻容 器製造方法。 22.前記布は、少くとも約12 in、の比較的幅の広いバンドのものを・使 用する、−とを特徴とする請求の範囲第21項記載のフィラメント科容器製造方 法。 23、前記バンドは、約1i 1r1.ないし約12 in、の幅のものを使用 することを特徴とする請求の範囲第17項記載のフ・fラメント巻容器製造方法 。 24、前記樹脂で被覆したロービングの層を2層以上用いQことを特徴とする請 求の範囲第15項記載のフィラメント巻容器製造方法。 25、フィラメント巻装2+において、樹脂全被覆または含混させたガラス繊維 ロービングから成る複数のバンドの少くとも1層を該容器の長手軸線に対してほ ぼ90″の角度でフープ状に巻成し、経糸方向の適当な糸と織合わ゛された、ガ ラス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1層を、そのガラス繊維ス トランドが該容器の長手軸線にほぼ0″の角度で沿う方向に配向されるように、 樹脂バインダーと共に前記ロービングバンドの第1フープ層の上にフープ状に巻 装し、樹脂を含浸させたロービングから成る少くとも1つのバンドを該容器の長 手軸線に対して約+40″ないし約+6電ツ0、または約−40″ないし約−6 0″の角度でつる巻き状に巻装し1、経糸方向の適当な糸と織合わされた、ガラ ス繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1つの第2の層を、そのガラ ス繊維ストランドが該容器の長手軸線にほぼ0″の角度で沿う方向に配向される ように、樹脂バインダーと共に前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容 器の長手軸線に沿ってフニプ状に巻装し、樹脂を含浸させたロービングから成る 少くとも1つの第2.のバンドを該容器の長手軸線に対してほぼ90″の角度で フープ状に巻装し、それによって、該容器の長手軸線に沿っての機械的特性が容 器の長手軸線に対して垂直方向の機械的特性とほぼ等しく、かつ、容器の長手軸 線に対して十405なりil、+、50”の方向の機械的特性が一40″ないし 一60′ の方向の機械的特性とほぼ等しい擬似等方性を該容器に付与したこと を特徴とするフィラメント巻容器。 2&該容器は、約60〜75重量%の補強ガラス繊維フィラメントと、約25〜 約40重量%の構造用ポリエステルオルガノポリマー樹脂のマトリックスとから 成る補強繊維入りオルガノポリマー樹脂複合体で形成されており、該マ) IJ ラックス、少くとも約90℃の加熱撓み温度と、少くとも約20,000psi の曲げ強さと、少くとも約5.OX 105psiの曲げ弾性率と、少くとも約 10%の引張伸び率を有しており、該樹脂複合体の前記補強ガラス繊維は、該ガ ラス繊維フィラメントと樹脂マトリックスとが、約70〜約80重量%のガラス 繊維と約20〜約60重量係の樹脂マトリックスとから成る複合体全構成し、巻 回方向でみて、少くとも約10[1,000psiの引張強さ、少くとも約5 X 10’psiの曲げ弾性率、少くとも約5,000pSiの層間剪断強さ、 24時間沸騰水に露呈した後において少くとも約5,000psiの層間剪断強 さ、室温において少くとも約10o、000p8iの曲げ強さ、lX106回の 完全逆転サイクルにおいて少くとも約30,000 psiの曲げ疲れ強さ、約 006〜約α081Vin3の密度、少くとも約25.000psiの支持強さ 、および自己消炎性等級を有するように、特定の角度で該容器において配向され ていることを特徴とする請求の範囲第25項記載のフィラメント巻容器。 27、XおよびY方向(容器の長手軸線に対して0″および90°の方向)にお いて、かつ、容器の長手軸線に対し+45″および一45′の角度方向において 、引 張 強 さ ASTM D65B−77少くとも25,000psi圧 縮 強 さ ASTM D695−77 少くとも25,000psi層間剪断 強さ ASTM D2344−76 少くとも 5,000pSi曲 げ強 さ ASTM D790−71 少くとも25,000psi方法■ 曲げ弾性率 ASTM D790−71 少くとも2.5X10’方法1 ps i 長手方向剪断強さ 米国連邦政府親分試験方法 少くとも 5,000psiS TD、 嵐 406 方法 1041 密 度 ASTM D792−66 約 a06〜約[1081b/in3 ガラス繊維含有率 ASTM D2584−68 約60〜約80%(重 量) 易燃性等級 料馴明寮縄妨法 自己消炎性STD、陽 406 方法 2021 上記の特性を有することを特徴とする請求の範匝第26項記載のフィラメント巻 容器。 2a i65°Fの温度で試験した場合、または沸騰水に露呈165ツでの引張 ASTM D−229CI−76少くとも100,000強さ およびD−2 291−76psi165’Fでの引張 ASTM D−2290−76少くと も5x1’0’弾性率 およびD−2291−76psi24時間沸騰水 AS TM D−2344−76少くとも s、oo。 に露呈した後の psi 層間剪断強さ 室温テノ曲げ ASTM D−790−71少(とも10G、000強さ 方法 II psi 室温での曲げ ASTM D−790−71少くとも5,000x10’弾性率 方法I[psi 上記の高温下特性を有していることを特徴とする請求の範囲第27項記載のフィ ラメント巻容器。 29、該容器は、少くとも約5,000 psiの眉間剪断強さを有することを 特徴とする請求の範囲第1項記載のフィラメント巻容器。 6α ASTM D638−77 試験法による引張強さが少くとも25,00 0 psiであることを特徴とする請求の範囲第29項記載のフィラメント巻容 器。 31、 ASTM D695−77 試験法による圧縮強さが少くとも25,0 00 psiであることを特徴とする請求の範囲第30項記載のフィラメント巻 容器。 32、 ASTM D2344−76試験法による層間剪断強さが少くとも5, 000psi であることを特徴とする請求の範囲第61項記載のフィラメント 巻容器。 33、ASTM D790−71 試験方法■にょる曲げ強さが少くとも25, 000 psiであることを特徴とする請求の範囲第62項記載のフィラメント 巻容器。 54、ASTM D790−71 試験方法■による曲げ弾性率が少くとも2. 5 X 106psi ?l′l>ることを特徴とする請求の範囲第66項記載 のフィラメント巻容器。 65、米国連邦政府規定試験方法STD、la 406 、方法1041による 長手方向剪断強さが少くとも5.(IGOpsiであることを特徴とする請求の 範囲第34項記載のフィラメント巻容器。 36、フィラメント巻容器において、 接着剤を被覆したロービングから成る複数のバンドの少くとも1層を該容器の長 手軸線に対してほぼ90″の角度でフープ状に巻成し、経糸方向の適当な糸と織 合わされた、繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1層を、その繊維 ストランドが該容器の長手軸線に沿う方向に配向されるように、バインダーと共 に前記ロービングバンドの第1フープ状巻回層の上にフープ状に巻装し、接着剤 を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つのバンドを該容器の長 手@線に対して杓子40”;4イシ約+60°、it、JJ:約−4o°ナイL 約−6rf )角度で(反時計回り方向を十とする)つる巻き状に巻装して成る フィラメント巻容器。 57、フィラメント巻容器において、 接着剤を含浸させたロービングから成る複数のバンドの少くとも1層を該容器の 長手軸線に対してほぼ90°の角度でフープ状に巻成し、経糸方向の適当な糸と 織合わされた、繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1贋金、その繊 維ストランドが該容器の長手軸線に沿う方向に配向されるように、バインダーと 共に前記ロービングバンドの第1フープ状巻回層の上にフープ状に巻装し、接着 剤を被覆したロービングから成る少くとも1つのバンドを該容器の長手軸線に対 して約+40″ないし約+6001または約−40°ないし約−60″の角度で (反時計回り方向を十とする)つる巻き状に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合 わされた、繊維ストランドから成る緯糸一方向布の少くとも1つの第2の層を、 その繊維ストランドが該容器の長手軸線に沿う方向に配向されるように、接着剤 バインダーと共に前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に該容器の長手軸線 に沿ってフープ状に巻装して成るフィラメント巻容器。 3F3.フィラメント巻容器において、接着剤を含浸させたロービングから成る 複数のノ(ンドの少くとも1層を該容器の長手軸線に対してほぼ90″の角度で フープ状に巻成し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、繊維ストランドから成 る緯糸一方向布の少くとも1層を、その繊維ストランドが該容器の長手軸線にほ ぼOaの角度で沿う方向に配向されるように、接着剤バインダーと共に前記ロー ビングバンドの第1フープ層の上にフープ状に巻装し、接着剤を被覆したロービ ングから成る少くとも1つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40″ない し約+6001または約−40°ないし約−60″の角度で(反時計回シ方向を 十とする)つる巻き状に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、繊維スト ランドから成る緯糸一方向布の少くとも1つの第2の層を、その繊維ストランド が該容器の長手軸線にほぼ0″の角度で沿う方向に配向されるように、接着剤ノ くインダーと共に前記つる巻き状巻回ロービング・くンドの上に該容器の長手軸 線に沿ってフープ状に巻装し、接着剤を被覆したロービングから成る少くとも1 つの第2のバンドを該容器の長手軸線に対してほぼ90°の角度でフープ状に巻 装して成るフィラメント巻容器。 昼接着剤全被覆したロービングから成る少くとも1つの追加のバンドが前記第1 のつる巻き状巻回ノくンドとは反対向きにつる巻き状に巻装されている請求の範 囲第38項記載のフィラメント巻容器。 40、実質的に擬似等方性が付与されている請求の範囲第68項記載のフィラメ ント巻容器。 41、フィラメント巻容器を製造する方法において、接着剤を被覆した繊維ロー ビングから成る少くとも1つのバンドを準備し、該ノくンドを回転マンドレル上 に該マンドレルの軸線に対してほぼ90°の角度でフー7′状に巻装し、経糸方 向の適当な糸と織合わされた、繊維ストランドからなる緯糸一方向布の少くとも 1つのノくンドを接着剤バインダーと共に前記第1のフープ状巻回層の上にフー プ状に巻装し、接着剤を被覆または含浸させたロービングから成る少くとも1つ の・くンドを該容器の長手軸線に対して約+40°ないし約+60°、または約 −40°ないし約−60° の角度で(反時計回り方向を十とする)つる巻き状 に巻装することから成るフィラメント巻容器製造方法。 42− フィラメント巻容器を製造する方法において、接着剤を被覆した繊維ロ ービングから成る少くとも1つのバンドを準備し、該ノくンドを回転マンドレル 上に該マンドレルの軸線に対してほぼ90Dの角度でフープ状巻回層 ランドから成る緯糸一方向布の少くとも1つの・くンド全接着剤バインダーと共 に前記第1のフープ状巻回層の上にフープ状に巻装し、接着剤を被覆したロービ ング力・ら成る少くとも1つのバンドを該容器の長手軸線に対して約+40°な いし約+60′または約−40’fxいし約−60°の角度で(反時計回り方向 を十とする)つる巻ぎ状に巻装し、経糸方向の適当な糸と織合わされた、緯糸一 方向布の少くとも1つの第2の層金前記つる巻き状巻回ロービングバンドの上に 該容器の長手軸線に沿ってフーフ゛状に巻装し、接着剤を被覆したロービングか ら成る少くとも1つの第2のバンドを前記布の第2の層の上に該容器の長手軸線 に対して約90″の角度でフープ状に巻装することから成るフィラメント巻容器 製造方法。 4!L 接着剤を被覆したロービングから成る少くとも1つの追加のバンド全前 記第1のつる巻き状巻回ノくンドとは反対向きにつる巻き状に巻装する工程を含 む請求の範囲第42項記載のフィラメント巻容器製造方法。
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