(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  管状に巻かれて互いに接着された１つ乃至複数の板紙層から形成された本体壁と、
（ｂ）  撥液体性となるように処理された無機物質の極微粒子から成り、前記本体壁の少なくとも一部分をカバーする耐液体性コーティングと、
を備え、
前記極微粒子のコーティングが接着剤又は結合剤を必要としないように、前記極微粒子が前記本体壁の板紙表面の表面孔に入り込むことにより、前記極微粒子が前記本体壁の板紙表面に直接付着されること、
を特徴とする耐液体性板紙製管。
【請求項２】
前記極微粒子は、シリカを含むことを特徴とする請求項１に記載の耐液体性板紙製管。
【請求項３】
前記極微粒子は、約１６ｎｍの平均直径を有することを特徴とする請求項２に記載の耐液体性板紙製管。
【請求項４】
前記本体壁は、互いに重なって巻かれて接着接合された複数の板紙層から成ることを特徴とする請求項１に記載の耐液体性板紙製管。
【請求項５】
前記板紙層は、前記本体壁の軸線を中心として螺旋状に巻かれていることを特徴とする請求項４に記載の耐液体性板紙製管。
【請求項６】
板紙製管が耐液体性となるように前記板紙製管を処理する方法であって、
（ａ）  撥液体性となるように処理された無機物質の極微粒子を空中浮遊して成る雲を形成するステップと、
（ｂ）  前記板紙製管を前記雲に通し、これにより前記無機物質の極微粒子を前記板紙製管に付着せしめて、前記板紙製管に耐液体性コーティングを形成するステップと、
を含み、
前記極微粒子のコーティングが接着剤又は結合剤を必要としないように、前記極微粒子が前記板紙製管の板紙表面の表面孔に入り込むことにより、前記極微粒子が前記板紙製管の板紙表面に直接付着されること、
を特徴とする板紙製管処理方法。
【請求項７】
前記極微粒子の雲が、包囲体内で形成されることを特徴とする請求項６に記載の板紙製管処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板紙製管及びその処理方法に関し、より詳細には、耐液体性を有する板紙製管（耐液体性板紙製管）及び板紙製管処理方法（耐液体性板紙製管を製造する方法）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板紙製管は、様々な目的に広く用いられている。このような管は、例えば芯として用いられ、この芯に紙，フィルム，或いは布のウェブが巻かれ、ロールが形成される。板紙製管は、耐荷重性構造体として様々なタイプの製品のための容器としても用いられ、コンクリートの構造体を形成するための型としても用いられる。板紙製管は、高い強度が得られ、比較的安価に製造できる。しかしながら、板紙製管の１つの難点は、板紙が液体に晒されると、強度が急激に低められ、板紙製管の本来の形状を損なう可能性があることにある。板紙製管のいくつかの用途では、板紙製管は、本来の形状（一体性）を失わずに、水中への浸漬に耐えなければならず、或いは、長期間にわたり含水組成物へ晒されることに耐えなければならない。従って、貯蔵又は使用中に液体に晒される可能性のある板紙製管は、しばしば、板紙製管を耐液体性にするように処理される。ワックス，シリコン及びフッ素化コーティング等が、ある程度の耐液体性を付与するために板紙製管に適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのタイプの処理は、通常、長期間にわたる液体中（水中や油中など）への浸漬に対して板紙製管を適切に保護しないのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような要望に鑑みてなされると共に他の利点を得られるようになされたものであって、その目的は、疎水性（hydrophobic）及び／又は疎油性（oleophobic）となるように処理された無機物質の極微粒子（サブミクロン・サイズの粒子）で板紙製管の一部分又は全体をコーティングすることによって、液体に対して耐性を持つようになされた板紙製管を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
粒子は板紙に直接適用され得て、板紙の表面孔に入り込み、板紙に付着する。これとは別に、粘着性の結合剤又は接着剤から成る軽度のコーティングが、まず初めに、板紙に塗布され、次いで、粒子が適用（塗布）され、これにより粒子が結合剤に付着するようにする。好ましくは、粒子はグラム当り広い表面積を有し、例えば、１つの実施形態では、約９０〜１３０ｍ2／ｇの表面積を有するシリカ粒子が用いられる。これによって、粒子が板紙上に形成される表面は、高い撥水性（撥液体性；防水性）を有する。
【０００６】
粒子が板紙製管の板紙表面を完全にコーティングするのに十分な高い濃度を有する粒子雲に板紙製管を通すことによって、粒子を板紙製管に適用するのが好ましい。好適には、板紙製管は、粒子雲を収容する包囲体（筐体）に通される。所望の場合には、板紙製を包囲体に通す前に、板紙製管が粘着性結合剤によりコーティングされる。板紙製管が包囲体を出ると、過剰の浮遊粒子は、例えば真空などの吸引手段により板紙製管から取除かれ、包囲体に戻されて再利用され得る。板紙製管を処理する装置は、包囲体内の粒子濃度を所定の最小値と所定の最大値との間に維持するように操作可能であるのが好ましい。
【０００７】
本発明の１つの代替的な方法では、耐液性板紙製管の製造は、粘着性結合剤を１つの板紙層の片面に塗布するステップと、この１つの板紙層以外の複数の板紙層を互いに重ね合わせて巻いて、これらの複数の板紙層を互いに接着して１つの管状本体壁を形成するステップと、粘着性結合剤を有する前記１つの板紙層を管状本体壁の上に巻いて、粘着性結合剤が板紙製管の外面に配置されるように上述の１つの板紙層を管状本体壁に接着するステップと、無機物質の極微粒子が粘着性結合剤に付着しかつ板紙製管の外面に耐液体性コーティングを形成するように、板紙製管に無機物質の極微粒子を適用するステップとで行われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下において、本発明の好ましい実施形態を説明することにより、より詳細に説明される。しかし、本発明は、多くの異なる形で実施することが可能であり、本明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態は、この開示が完全かつ完璧となり、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるために提供される。
【０００９】
本発明では、板紙製管は、成形用マンドレルの周りに複数の板紙の連続ストリップすなわち連続層を螺旋状又は包旋状に巻き、そして適切な接着剤により前記層を互いに接着して１つにするという普通の手法で製造される。ベルトがマンドレルに沿って管を螺旋状に前進させることが、連続層が巻かれるにつれて行われ、これにより連続板紙製管が形成される。このような板紙製管の製造は、当技術でよく知られており、従って、本明細書でさらに詳細には説明しない。
【００１０】
いったん所望の直径の板紙製管がマンドレルに形成されると、管は、通常、マンドレルに沿って前進されて切断装置に達し、その管は、切断装置により、管が用いられようとする用途に適切な長さに切断される。しかし、別の場合には、マンドレル上に連続的に形成された管は、管の最終的な用途に必要な長さより長い長さに切断されこともあり、これらのより長い管は、しばしば、親管と呼ばれ、後において、より短い長さに切断されこともある。
【００１１】
板紙製管が、本発明により処理されて撥液体性となる前でも後でも、板紙製管は、最終製品のために所望の長さに切断され得る。しかし、管が処理され、次いでより短い長さに切断される場合には、より短い管の切断端面は、次いで、撥液体性を有するように処理されなければならない。
【００１２】
本発明により板紙製管を耐水性にするように板紙製管を処理する方法は、板紙製管の全ての露出表面に、疎水性に処理された無機物質粒子のコーティングを施すことを含む。粒子は、好適には、極微粒子である。粒子は、好ましくは、シリカを含んで成り、シリカの極微粉末は、通常、ヒュームシリカ若しくはシリカヒュームと呼ばれる。本発明で用いられ得る適切な疎水性のヒュームシリカの例は、Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入可能なＡｅｒｏｓｉｌ製品Ｒ９７２，Ｒ９７２Ｖ，Ｒ９７４，Ｒ９７４Ｖ，及びＲ９７６である。好ましい実施形態においては、ヒュームシリカは、約１６ｎｍの平均粒径（平均直径）を有する。
【００１３】
板紙製管の表面の、粒子から成るコーティングは、薄くすることができる。例えば、約３〜４ミルの厚さのコーティングが、板紙製管を撥水性にするのに適切である。
【００１４】
所望の場合、粒子コーティングが板紙表面に付着されることは、まず初めに、粘着性接着剤から成る軽度のコーティングを形成（塗布）し、次いで、粒子を適用することにより行われる。このような仕方で処理された板紙製管は、最も頑健であり、粘着性接着剤を含まない板紙製管に比して、水中への完全な浸漬に耐え得ると考えられる。
【００１５】
しかしながら、いくつかの用途では、管の板紙表面に粒子を直接適用するので十分であり得る。顕微鏡的レベルにあっては、板紙は、多数の孔を有する非常に粗い表面を有するので、極微粒子は、表面内に入り込み、そこに留まり得る。これにより、粘着性接着剤は不要となり得る。
【００１６】
本発明の１つの好ましい実施形態では、内部に浮遊ヒュームシリカ粒子の雲が存在する包囲体又はチャンバ内に管を通すことによって、板紙製管を耐水性となるように処理する。チャンバ内の粒子濃度は、適切なシステムにより調整され得て、これにより、板紙製管に所望の厚さのコーティングを付与するために十分な量の粒子がチャンバ内に存在せしめられる。例えば、浮遊粒子の濃度を検出するためにセンサ（例えば、光センサ等）を用いることができ、チャンバへ粒子を供給する装置は、前記センサからの信号に基づいてフィードバックループで調整することができる。
【００１７】
チャンバは、板紙製管をチャンバに入れるための入口と、板紙製管をチャンバから出すための出口とを備えるのが好ましい。粒子が逃れるのを防ぐために、適切なシール構造が入口及び出口に用いられる。処理済板紙製管がチャンバを出た後に、過剰の浮遊粒子は、例えば真空吸引などの手段により板紙製管から取除かれ得て、所望の場合には、チャンバに戻されて再利用され得る。チャンバは、好ましくは、チャンバからの粒子を連続的に捕捉しかつ新しい粒子をチャンバに供給する循環系に接続され、これにより、連続的な空気の運動がチャンバ内の粒子を空中浮遊状態に維持するようになっている。
【００１８】
このようにして処理された板紙製管が処理後により短い長さに切断される場合には、切断後に板紙製管の切断端部が粒子によりコーティングされ、前記端部が耐水性を有するようにされる。様々な方法が、切断端部に粒子を適用するのに用いられ得る。例えば、ヒュームシリカ粉末を収容する閉じたバッグを用い得る。このバッグは、ロジンバッグと同様に、粒子が通過して逃れ得る多孔性物質から形成され得る。ヒュームシリカを収容するバッグで、板紙製管の切断端部を軽く叩き、切断端部を粒子によりコーティングすることができる。これとは別に、板紙製管の切断端部を、ヒュームシリカの容器内に挿入し、粉末化ヒュームシリカに対して振り動かすようにもすることができる。
【００１９】
他の方法も、板紙製管の表面に粒子コーティングを適用するために用い得る。本発明は、このようにして、粒子を適用するためのいかなる特定の方法にも限定されない。
【００２０】
本発明は、疎水性粒子により処理された耐水性板紙製管に関連して説明された。しかし、耐油性板紙製管も、同様の仕方で、疎油性に処理された粒子により板紙製管をコーティングすることにより得られる。
【００２１】
以上において述べた本発明を要約すると、次の通りである。すなわち、本発明によれば、板紙製管が、疎水性及び／又は疎油性に処理された無機物質の極微粒子により板紙製管の一部分又は全部をコーティングすることにより、耐液体性になされる。粒子は、板紙に直接適用され、表面孔に入り込み、板紙に付着する。これとは別に、粘着性結合剤又は接着剤の軽度のコーティングが板紙に適用され、次いで、粒子が適用されてこの粒子が結合剤に付着される。好ましくは、粒子は、グラム当り広い表面積を有し、１つの実施形態では、例えば、約９０〜１３０ｍ2／ｇの表面積を有するシリカ粒子が用いられる。その結果、粒子は、高い撥液体性を有する板紙上の表面を創造する。
【００２２】
本発明の多数の変更及びその他の実施形態が、前述の説明の教示の利益を受けた、本発明の属する技術分野における当業者には思い浮かぶであろう。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、変更及びその他の実施形態は、添付の請求の範囲に含まれるものとする。特定の用語が本明細書で用いられたが、該用語は、一般的かつ説明的な意味にのみ用いられ、限定を目的としていない。