(57)【要約】【課題】製造が容易であると同時に性能も優れた編組チューブを提供する。【解決手段】硬化剤溶液を含浸させた編組スリーブを吸引拡張法により編組チューブとすることを特徴とする、編組チューブの成形方法。【選択図】　図１
2004134316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化剤溶液を含浸させた編組スリーブを吸引拡張法により編組チューブとすることを特徴とする、編組チューブの成形方法。
【請求項２】
編組スリーブを長手方向に移動させながら硬化剤溶液を含浸させる硬化剤含浸工程、前記編組スリーブを長手方向に移動させながら減圧機構を備えた中空筒状体の中空部に前記編組スリーブを通過させ吸引拡張法にて円筒状に拡開する拡開工程、前記編組スリーブを長手方向に移動させながら含浸させた硬化剤溶液を乾燥固化させる乾燥工程を備えたことを特徴とする、請求項１記載の編組チューブの成形方法。
【請求項３】
前記減圧機構を備えた中空筒状体が中空筒状部内表面に繋がる空洞部を備え、前記空洞部を減圧して中空筒状部内の編組スリーブを中空筒状部内表面方向に吸引拡張することにより円筒状に拡開することを特徴とする、請求項２記載の編組チューブの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、編組スリーブを素材にして構成され、主としてクラッド型鉛蓄電池の極板に用いられる編組チューブの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
編組スリーブとは、ガラスストランドに撚りをかけることによって作製されるヤーンを、組紐機によって筒状に作製した織物のことである。
【０００３】
従来、編組スリーブから編組チューブを作製する場合、特開平８−３３９８１０号公報に記載の方法が採用されている。この方法は図３に示すように、編組スリーブ容器１７に収納された編組スリーブ１０の一端を、その長手方向に連続移動させながら硬化剤溶液の流下装置１３から硬化剤のフェノール樹脂を流下させる（１６は硬化剤溶液溜）ことによって、フェノール樹脂の付着率５重量％程度となるように硬化剤溶液を編組スリーブ１０に含浸させる硬化剤含浸工程、硬化剤溶液を含浸させた後、拡開具（通常は金属球）１１を位置止めする成形部材１２の貫通孔１２ａ内に編組スリーブ１０を通過移動させることにより、編組スリーブ１０を円筒状に拡開する拡開工程、編組スリーブ１０を屈曲させることなく長手方向に移動させながら、編組スリーブ１０を乾燥機１４内に通過させて硬化剤溶液を乾燥固化させる乾燥工程を経るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法で作製された編組チューブの製造方法には、以下に示すような問題点があった。
【０００５】
まず第１に、編組スリーブ１０をその長手方向に連続移動させる場合、編組チューブの変形を防ぐために乾燥固化後の編組チューブの一端を引っ張る必要があるが、編組スリーブ１０が拡開具１１と拡開具１１の位置止め用成形部材１２の貫通孔１２ａとの隙間を通るために、その部分での摩擦力が大きく、編組チューブの一端を引っ張るのに大きな力が必要となり、場合によっては編組スリーブが変形したり、引きちぎれたりすることがあった。
【０００６】
第２に、硬化剤溶液を編組スリーブ１０に含浸させる硬化剤含浸工程を経た後に拡開工程を実施すると、拡開具１１と拡開具１１の位置止め用成形部材１２の貫通孔１２ａとの隙間で硬化剤溶液が扱かれて充分な量を保持することができなくなるという問題の他に、硬化剤溶液が扱かれることによって、編組チューブ外側のフェノール樹脂の濃度が高くなり、内側のフェノール樹脂の濃度が低くなるという問題があった。フェノール樹脂の濃度の偏在が生じると、編組チューブはもともとヤーンを組紐機によって筒状に作製した織物であるため、ヤーンとヤーンとの隙間をフェノール樹脂が塞いでしまい、編組チューブの電気抵抗が大きくなりやすい。
【０００７】
第３に、上記第２の問題に起因するものであるが、完成後の編組チューブのフェノール樹脂付着率を５重量％程度とするためには、硬化剤溶液が扱かれるだけであるので、実使用上１０重量％程度のフェノール樹脂しか使用することができなかった。また、扱かれる程度はスリーブの表面の平滑性に左右されるために、付着量が安定しない欠点がある。
【０００８】
第４に、上記第３の問題に起因するものであるが、１０重量％程度のフェノール樹脂しか使用できないために、フェノール樹脂の水分量が多く、乾燥に比較的長い時間を要するという問題があった。通常、フェノール樹脂の乾燥には３００℃〜３３０℃の乾燥機を使用するが、この乾燥温度を高くしすぎると、チューブの濡れを良くするためにフェノール樹脂液に加えた界面活性剤が分解しやすく、チューブの濡れ性が悪くなり、電気抵抗が大きくなる欠点がある。従って、乾燥温度は２５０℃程度にすることが好ましい。しかし、乾燥温度を低くすると乾燥距離の長い乾燥機が必要となり、生産設備上の不利が生じる。
【０００９】
そして第５に、編組スリーブは別途ヤーンを組紐機によって筒状に作製したものであるため所定の長さを備える、すなわち、連続的に編組スリーブから編組チューブを形成しようとしても、必ず編組スリーブを編組チューブ形成装置に取り付け直さねばならない。現在では、この作業の合理化も進み、ほぼ連続的に編組チューブ形成装置を稼動させることが可能になってはいるが、編組スリーブのロットが変わるたびに、編組スリーブに拡開具（通常は金属球）を挿入する工程を除くことまではできてはいなかった。
【００１０】
本発明は、上記第１から第５の問題点を解決するための編組スリーブを用いた編組チューブの成形方法を提供するものであり、製造が容易であると同時に性能も優れた編組チューブを提供することが可能になる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになした発明は、硬化剤溶液を含浸させた編組スリーブを吸引拡張法により編組スリーブとすることを特徴とする、編組チューブの成形方法であり、具体的には、編組スリーブを長手方向に移動させながら硬化剤溶液を含浸させる硬化剤含浸工程、前記編組スリーブを長手方向に移動させながら減圧機構を備えた中空筒状体の中空部に前記編組スリーブを通過させて吸引拡張法により円筒状に拡開する拡開工程、前記編組スリーブを長手方向に移動させながら含浸させた硬化剤溶液を乾燥固化させる乾燥工程を備えた編組スリーブを用いた編組チューブの成形方法とすることができる。さらに、前記減圧機構を備えた中空筒状体として中空筒状部内表面に繋がる空洞部を備えたものとし、前記空洞部を減圧して中空筒状部内の編組スリーブを中空筒状部内表面方向に吸引拡張することにより円筒状に拡開することができる。
【００１２】
上記において、硬化剤溶液としては濃度２０〜３０％のフェノール樹脂が、吸引圧としては７０〜１３０ｍｍＨｇが、乾燥温度は２２０〜２７０℃がそれぞれ好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を用いて以下に述べる。図１は本発明の実施の形態を示す図であり、図３に示したものに比べて拡開工程が異なる。図２に拡開装置の一例を示す。図２（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【００１４】
図２に示す拡開装置２０は、中空筒状体２１でありそのほぼ中央部に中空部２２と、その内部に空間部２３を備える。そして空間部２３は中空筒状体２１の外側表面２４につながる少なくとも１つの第１の孔２５を有するとともに、空間部２３は中空筒状体２１の内側側表面２６につながる少なくとも１つの第２の孔２７を備える。
【００１５】
拡開装置２０の中空筒状体２１の形状は図２に示したような円筒状に限らず、角筒状、多角筒状、楕円筒状等どのような形状でもよく、材質は金属や樹脂、それらの組み合わせ等任意のものが選択可能である。また、この中空筒状体２１は必ずしも一体成型品である必要はなく、各種構成部材を接着やネジ止めによって構成することもできる。
【００１６】
そして中空部２２は滑らかな表面を備えた、希望する編組チューブ１５の外形を備えた円柱状の孔であることが望ましい。しかしこの円柱状の孔は、後述する第２の孔２７よりも乾燥機１４側（編組チューブ１５の出口側）が滑らかな表面を備えた円柱状であれば、第２の孔２７よりも硬化剤溶液の流下装置１３側（編組スリーブ１０の入口側）は円錐状や角錐状等、編組スリーブ１０を通すことが可能な形状にすることもできる。
【００１７】
空間部２３は、中空筒状体２１をいわゆる二重構造とすることによって構成することができるが、その構成方法は任意に選択が可能である。また図２では中空筒状体２１の広範囲にわたって中空部２３を設けた図を示したが、中空部２３の形状や大きさも任意とすることができる。この中空部２３は、後述のように拡開工程において減圧されるため、第１の孔２５、第２の孔２７を塞いだときに所定の圧力まで減圧できる程度の気密性が必要である。この気密性を保つためには、中空筒状体２１を構成する際に、パッキンやＯリングなどの気密部材を使用すると好適である。
【００１８】
第１の孔２５は、中空筒状体２１の外側表面２４のいずれの位置に設けてもよく、中空部２１の出入口を有する面に設けることも可能である。この第１の孔２５は、図示しない真空ポンプや吸引装置等の減圧装置に接続されるので、それらの減圧装置に接続されたホースやパイプ等と接合することのできる突起部を設けておけば、減圧装置との接続が容易になりやすいが、その形状や個数については設計に関する事項である。
【００１９】
第２の孔２７は、前述の第１の孔２５からの減圧によって空間部２３が減圧されることによって生じる吸引力によって編組スリーブ１０を編組チューブ１５に拡開するための孔である。このため、第２の孔２７は、中空部２２に面する部分に設けられるが、望ましくは中空部２２の全周にわたって設けると編組スリーブ１０の拡開工程が円滑に進行しやすい。また、第２の孔２７は全周にわたって連続的に設けずとも、所定の間隔を開けて中空部２２の全周に至るように設けてもよい。但し、編組スリーブ１０の拡開がうまくできるのであれば、必ずしも中空部２２の全周にわたって設ける必要はなく、例えば編組チューブ１０の進行方向にズレを備えて設けることも可能である。
【００２０】
さらに、第２の孔２７を中空筒状体２１の中央部付近に設けると、拡開が円滑に進行しやすいが、その位置については設計に係わる事項である。この他、第２の孔２７の形状についても同様に、設計に係わる事項である。
【００２１】
次に、図１に示した編組チューブ形成装置の動作について説明する。編組チューブ１０は所定の長さを有するものであり、一般的には乾燥機１４の出口側に設けられた牽引装置（図示省略）により牽引されることによって図中左から右に向かって進行する。牽引装置を乾燥機１４の出口側に設ける理由としては、編組スリーブ１０が、乾燥固化した編組チューブ１５となるまでの部分で応力を受けると編組チューブ２５が変形することが多いためである。但し、牽引装置の機構や方法によっては、必ずしも乾燥機１４の出口側に牽引装置を設けなくてもよい場合もある。
【００２２】
編組スリーブ容器１７に収納された編組スリーブ１０は、上述の機構によって連続移動しながら硬化剤溶液の流下装置１３を通り、フェノール樹脂を含浸する。フェノール樹脂は乾燥後に編組チューブ１５を固化させるために編組チューブ１０に含浸させられる一方、本発明においては、拡開工程を円滑に進める作用がある。すなわち本発明の拡開装置は減圧によって編組スリーブ１０を拡開するため、編組スリーブ１０は拡開の時点で空孔を有すると、その空孔を通って大気が通過するために拡開がうまくできなくなる。このようなことをなくすために、フェノール樹脂を充分に含浸させて、編組チューブ１０が有する空孔を実質的に塞いでしまうことにより、減圧による拡開を円滑に進めることができる。
【００２３】
上記理由により、図３に示した方法では、硬化剤含浸工程と拡開工程とはその順番を入れ替えることができるのに対し、本発明では硬化剤含浸工程を経た後に拡開工程を行う必要がある。
【００２４】
拡開工程については、前述した通り、中空筒状体２１である拡開装置２０の中空部２２に編組スリーブ１０を通過させる一方、拡開装置２０の第１の孔２５から図示しない減圧装置で減圧し、この減圧によって生じる拡開装置２０の第２の孔２７の吸引力によって編組スリーブ１０を編組チューブ１５に拡開する。この方法によって、図３に示した方法で必要であった拡開具１１をなくすことができる。
【００２５】
そして拡開された編組チューブ１５を屈曲させることなく編組チューブ１５の進行方向に沿って移動させながら、編組チューブ１５を乾燥機１４内に通過させて硬化剤溶液を乾燥固化させることにより、主としてクラッド型鉛蓄電池の極板に用いられる編組チューブ１５が形成される。
【００２６】
本発明の製造方法を採用することによって、拡開具１１をなくすことができる。このため、従来の方法では編組スリーブ１０が拡開具１１と拡開具１１の位置止め用成形部材１２の貫通孔１２ａとの隙間を通るために生じていた摩擦力を小さくすることができ、牽引装置の引っ張り力を小さくすることができる。
【００２７】
そして、拡開具１１をなくしたことによって、拡開具１１と拡開具１１の位置止め用成形部材１２とで編組スリーブが扱かれることがなくなり、フェノール樹脂を編組チューブ１５に均一に保持させることが可能になる。この他、減圧によって拡開するため、従来の方法では編組チューブ１５の網目に存在して、偏組チューブ１５の空孔を塞ぐことの多かったフェノール樹脂を充分に除去することができるという利点があり、でき上がった編組チューブ１５の電気抵抗が小さくなるという効果が認められた。
【００２８】
さらに、本発明による減圧による拡開では、硬化剤含浸工程で含浸したフェノール樹脂を充分に除去することができるようになったので、従来の方法では、完成後の編組チューブのフェノール樹脂付着率を所定の５重量％程度とするためには、実使用上１０重量％程度のフェノール樹脂しか使用することができなかったのに対し、本発明による方法では、２０重量％程度のフェノール樹脂を使用しても、完成後の編組チューブのフェノール樹脂付着率を所定の５重量％程度とすることができるようになった。
【００２９】
このように濃度の高いフェノール樹脂を使用することができるので、フェノール樹脂中の水分量が少なくなり、乾燥工程を効率化することが可能になる。具体例としては、従来の乾燥温度３００〜３３０℃を使用する場合、乾燥機の長さを短くすることができる。あるいは従来の乾燥機を用いた場合、乾燥温度を２５０〜２７０℃に下げても充分な乾燥を行うことができ、フェノール樹脂の劣化を生じにくくすることができる。
【００３０】
そして、従来の方法では拡開具１１を使用していたために、編組スリーブの継ぎ目で拡開具１１を挿入しなおす必要があったが、本発明の方法では拡開具を使用しないので、編組スリーブの継ぎ目を例えばホチキスや糸で接続しておくと連続的に編組スリーブから編組チューブを構成することができるようになる。なお、編組スリーブの接続部分は編組チューブ構成後に破棄する。
【００３１】
さらに、従来の方法は、拡開具１１を使用するため、編組チューブの内径を所定値に保つことが容易であったが、その外形寸法を所定値に保つことは比較的困難であったのに対し、本発明の方法では外形寸法を容易に所定値に保つことができるという利点もある。
【００３２】
【実施例】
本発明によって構成した編組チューブと、比較対象とした従来の方法で構成した編組チューブとの製造方法の差異、特性の差異を表１にまとめて示す。
【００３３】
【表１】
2004134316.tif 000003
【００３４】
これらの製造工程はともに硬化剤含浸工程、拡開工程、乾燥工程の順で構成されたものであり、使用したフェノール樹脂濃度は本発明によるものが２０重量％、比較対象のものが１０重量％である。拡開方法は前述した通りの差異を有し、本発明では具体的には１００±２０ｍｍＨｇ（１３．３±２．７ｋＰａ）まで減圧し拡開した。拡開後の乾燥工程の乾燥温度は本発明のものが２２０〜２７０℃であるのに対し、比較対象のものは２７０〜３５０℃とした。乾燥時間は両者ともに１分と同じである。乾燥後の編組チューブへのフェノール樹脂の付着量はどちらも約５重量％と同じであった。
【００３５】
これら両者のチューブの電気抵抗をＳＢＡ法によって測定したところ、本発明による編組チューブの電気抵抗はいずれも０．００２５Ω以下であったのに対し、比較対象品では、０．００３０〜０．００４０Ωのばらつきがあった。
【００３６】
このように構成した２種類の編組チューブを使用して、２種類のクラッド式開放型鉛蓄電池を作成した。これらの電池の差異は使用する編組チューブのみであって、活物質量や電解液比重等、鉛蓄電池の性能に影響を与える他の要素はすべて同一とした。このクラッド式開放型鉛蓄電池の公称容量はいずれも４００Ａｈであり、定格電圧は２Ｖである。
【００３７】
これらのクラッド式開放型鉛蓄電池の放電容量を調査したところ、比較対象品の編組チューブを用いたものの放電容量を１００とした場合に、本発明による編組チューブを用いたものの放電容量は８０Ａ放電容量が１０５、４００Ａ放電容量が１０９であった。この放電容量の差は、編組チューブの電気抵抗の差に起因するものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、製造が容易であると同時に性能も優れた編組チューブを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図
【図２】拡開装置
【図３】従来例
【符号の説明】
１０　　編組スリーブ
１１　　拡開具
１２　　成形部材
１２ａ　成形部材の貫通孔
１３　　硬化剤溶液の流下装置
１４　　乾燥機
１５　　編組チューブ
１６　　硬化剤溶液溜
１７　　編組スリーブ容器
２０　　拡開装置
２１　　中空筒状体
２２　　中空部
２３　　空間部
２４　　中空筒状体の外側表面
２５　　第１の孔
２６　　中空筒状体の内側側表面
２７　　第２の孔
【図１】
2004134316.tif 000004
【図２】
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【図３】
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