JP2013011164A - Tension member - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To give initial tension to a tension member and secure stable tensile force and deforming property when using a high-strength fiber wire material such as a carbon fiber wire material as the tension member for a shaft brace, a roof brace or a lower chord of a string beam as the structural member of a building.SOLUTION: The tension member includes a tension member component 3 having a trunk into which the end of a carbon fiber wire material 2 is inserted through one end on an insertion port side and which is integrated with the carbon fiber wire material 2, and whose screw is formed at least at the other end on the opposite side to the insertion port side, the carbon fiber wire material 2 the end of which is inserted into the trunk of the tension member component 3 and which is integrated with the tension member component 3, a turn buckle 6 whose screw at one end is fastened to the screw formed at the other end of the trunk on the opposite side to the insertion port side, and a fixture 8 which is fastened to the screw at the other end of the turn buckle 6 and fixed to a building connection plate P, and the middle of which is formed of an extremely low yield point steel.

Description

本発明は、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材に関し、より詳しくは高強力繊維線材を使用した引張材に関する。   The present invention relates to a tensile material such as a shaft brace, a roof brace, or a lower chord material of a string string, which is a structural member of a building, and more particularly to a tensile material using a high strength fiber wire.

従来、建物の耐震性を向上させるため、架構内にブレース(筋交い)などの引張材を架設して補強することが行われている。このような引張材は鋼製であることが多いが、比重が大きいため、建物の重量増を招くという問題がある。そこで、軽量かつ高強度を有する炭素繊維をブレース材に使用する試みがなされている。しかしながら、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しい。   Conventionally, in order to improve the earthquake resistance of a building, it has been reinforced by installing a tension material such as braces (bars) in the frame. Such a tensile material is often made of steel, but has a problem in that it increases the weight of the building because of its large specific gravity. Therefore, attempts have been made to use carbon fibers having light weight and high strength for the brace material. However, it is difficult for carbon fiber to ensure sufficient adhesion to other members.

そこで、例えば、特許文献1には、炭素繊維により形成された帯板の両端に、矩形の一半板および他半板により形成されたブレース材固定具を設けた補強用ブレースであり、両半板の対向内面にエポキシ樹脂などの接着剤を塗布して、一半板のスリット形成用陥没部内に帯板の端部をセットし、この帯板端部と一半板の先部とに他半板の先部および基部をそれぞれ圧接し、両半板の基部外面へ養生テープを巻き付けた補強用ブレースが記載されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a brace for reinforcement in which a brace material fixture formed of one half plate and another half plate is provided at both ends of a band plate formed of carbon fiber. Apply an adhesive such as epoxy resin to the opposite inner surface of the plate, set the end of the strip in the slit formation recess of one half plate, and attach the other half plate to the end of the strip and the tip of the half plate. A reinforcing brace is described in which the front part and the base part are pressed against each other and a curing tape is wound around the outer surface of the base part of both halves.

特開2006−348506号公報JP 2006-348506 A

前述のように、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しいため、その利用は限られている。また、特許文献1に記載の補強用ブレースは、予め接着剤によりブレース材固定具を固定してしまうため、予め補強用ブレースの寸法が正確に決定されている必要があり、寸法誤差に対して柔軟に対応することができない。また、このような炭素繊維を用いた補強用ブレースを建物に設置した際に、初期の緩みが生じるため、引張力と変形の関係が不安定となる。   As described above, the use of carbon fibers is limited because it is difficult to ensure sufficient adhesion to other members. Moreover, since the brace for reinforcement described in Patent Document 1 fixes the brace material fixture in advance with an adhesive, the dimensions of the brace for reinforcement must be accurately determined in advance. It cannot respond flexibly. Further, when such a reinforcing brace using carbon fiber is installed in a building, initial looseness occurs, and therefore the relationship between tensile force and deformation becomes unstable.

そこで、本発明においては、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用する際に、初期緊張を与えるとともに安定した引張力と変形の性状を確保することが可能な引張材を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, when a high-strength fiber wire such as a carbon fiber wire is used as a tensile material such as a shaft brace, a roof brace, or a string member of a string string, which is a structural member of a building, initial tension is given and stable. An object of the present invention is to provide a tensile material capable of securing tensile force and deformation properties.

本発明の引張材は、高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、胴部の挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具とを有するものである。   The tensile material of the present invention is a trunk portion in which the end of the high strength fiber wire is inserted from the insertion port side of one end and integrated with the high strength fiber wire, and at least the other end on the side opposite to the insertion port side Tensile material part having a threaded body part, a high strength fiber wire whose end is inserted into the body part of the tensile material part and integrated with the tensile material part, and the side opposite to the insertion port side of the body part The fixing jig is fastened to a screw formed on the other end of the steel plate and fixed to the material to be pulled, and the intermediate portion has a fixing jig formed of extremely low yield point steel.

本発明の引張材では、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成されているおり、このねじに固定治具を締結し、ねじの締め付け具合を調整することで、高強力繊維線材に初期緊張を与えることが可能となる。また、この引張材では、高強力繊維線材が鋼材よりも高耐力高剛性であるため、地震時の水平力に対して他の部材よりもこの高強力繊維線材に応力を集中させることが容易であり、この引張材の中途部に介在する極低降伏点鋼を降伏させてエネルギーを吸収させ、地震時の揺れを低減させることが可能となる。   In the tensile material of the present invention, a screw is formed at least at the other end opposite to the insertion port side of the body of the tensile material part integrated with the end of the high strength fiber wire, and fixed to this screw. By fastening the jig and adjusting the tightening condition of the screw, it is possible to apply initial tension to the high-strength fiber wire. Also, with this tensile material, the high strength fiber wire has higher yield strength and rigidity than steel, so it is easier to concentrate stress on this high strength fiber wire than other members against the horizontal force during an earthquake. Yes, it is possible to yield the ultra-low yield point steel interposed in the middle part of this tensile material to absorb energy and reduce the shaking during an earthquake.

また、本発明の引張材は、高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、胴部の挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに一端部のねじが締結されるターンバックルと、ターンバックルの他端部のねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具とを有するものである。   Further, the tensile material of the present invention is a trunk portion in which an end of a high strength fiber wire is inserted from one end of the insertion port side and integrated with the high strength fiber wire, and at least the other end opposite to the insertion port side A tensile material part having a body part with a thread formed on the part; a high-strength fiber wire whose end part is inserted into the body part of the tensile material part and integrated with the tensile material part; and an insertion port side of the body part A turnbuckle in which a screw at one end is fastened to a screw formed at the other end on the opposite side, and a fixing jig fastened to a screw at the other end of the turnbuckle and fixed to a tensile material. The part has a fixing jig formed of extremely low yield point steel.

本発明の引張材では、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成されているおり、このねじを利用してターンバックルを締結し、ねじの締め付け具合を調整することで、高強力繊維線材に初期緊張を与えることが可能となる。また、この引張材でも、高強力繊維線材が鋼材よりも高耐力高剛性であるため、地震時の水平力に対して他の部材よりもこの高強力繊維線材に応力を集中させることが容易であり、この引張材の中途部に介在する極低降伏点鋼を降伏させてエネルギーを吸収させ、地震時の揺れを低減させることが可能となる。   In the tensile material of the present invention, a screw is formed at least on the other end opposite to the insertion port side of the trunk of the tensile material part integrated with the end of the high strength fiber wire. By tightening the turnbuckle and adjusting the tightening condition of the screw, it is possible to apply initial tension to the high strength fiber wire. Also, with this tensile material, high strength fiber wire has higher proof stress and rigidity than steel material, so it is easier to concentrate stress on this high strength fiber wire than other members against horizontal force during an earthquake. Yes, it is possible to yield the ultra-low yield point steel interposed in the middle part of this tensile material to absorb energy and reduce the shaking during an earthquake.

また、胴部の内面には、凹凸を有することが望ましい。これにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。   Moreover, it is desirable that the inner surface of the body portion has irregularities. Thereby, the adhesive force of the inner surface of a trunk | drum and a high strength fiber wire can be increased, and a high strength fiber wire can be firmly integrated with a tensile material component.

また、胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることが望ましい。これにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の挿入口側の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。   Further, it is desirable that the body portion has a slit on the side, and the inner diameter on the insertion port side is reduced by tightening. As a result, by tightening the insertion port side of the body part into which the high strength fiber wire is inserted, the adhesion between the inner surface of the body insertion port side and the high strength fiber wire is easily increased, and the high strength fiber wire is pulled. It can be firmly integrated with the material parts.

また、胴部は、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすることで、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。   In addition, the body part is formed with a screw on the outer peripheral part on the insertion port side, and by tightening the nut to this screw, the inner diameter on the insertion port side of the body part is reduced, so just tightening the nut, The adhesion between the inner surface of the trunk and the high strength fiber wire can be easily increased, and the high strength fiber wire can be firmly integrated with the tension member.

(1)高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、胴部の挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具とを有することにより、このねじに固定治具を締結し、ねじの締め付け具合を調整することで、高強力繊維線材に初期緊張を与えることが可能となるとともに、地震時にはその中途部に介在する極低降伏点鋼を降伏させてエネルギーを吸収させ、揺れを低減させることが可能となるため、安定した引張力と変形の性状を確保することが可能となる。 (1) The end of the high strength fiber wire is inserted from the insertion port side of one end and is a body portion integrated with the high strength fiber wire, and a screw is formed at least on the other end opposite to the insertion port side. A tension member having a body part, a high-strength fiber wire whose end is inserted into the body part of the tension member, and integrated with the tension member, and the other end opposite to the insertion port side of the body part A fixing jig that is fastened to a screw formed on and fixed to a material to be pulled, and a fixing jig that is formed of an extremely low yield point steel in the middle part. By tightening and adjusting the tightening condition of the screw, it is possible to apply initial tension to the high strength fiber wire, and at the time of an earthquake, the ultra-low yield point steel interposed in the middle part is yielded to absorb energy. Therefore, it is possible to reduce the shaking, so stable tensile force and deformation It is possible to secure the property.

(2)高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、胴部の挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに一端部のねじが締結されるターンバックルと、ターンバックルの他端部のねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具とを有することにより、ねじを利用してターンバックルを締結し、ねじの締め付け具合を調整することで、高強力繊維線材に初期緊張を与えることが可能となるとともに、地震時にはその中途部に介在する極低降伏点鋼を降伏させてエネルギーを吸収させ、揺れを低減させることが可能となるため、安定した引張力と変形の性状を確保することが可能となる。 (2) The end of the high strength fiber wire is inserted from the insertion port side of one end and is a body portion integrated with the high strength fiber wire, and a screw is formed at least on the other end opposite to the insertion port side. A tension member having a body part, a high-strength fiber wire whose end is inserted into the body part of the tension member, and integrated with the tension member, and the other end opposite to the insertion port side of the body part The turnbuckle that is fastened to the screw at one end of the screw formed on the screw and the fixing jig that is fastened to the screw at the other end of the turnbuckle and fixed to the material to be pulled. By having a fixing jig formed of steel, it is possible to fasten the turnbuckle using screws and adjust the tightening degree of the screws, thereby giving initial tension to the high strength fiber wire In the event of an earthquake, yielding a very low yield point steel intervening in the middle To absorb energy Te, it becomes possible to reduce the shaking, it is possible to ensure the properties of deformation and stable tension.

(3)胴部の内面に凹凸を有することにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。 (3) By having irregularities on the inner surface of the body part, the adhesion between the inner surface of the body part and the high strength fiber wire is increased, and the high strength fiber wire is firmly integrated with the tensile material parts. Further, it can be used as a tensile material that can withstand a strong tensile force.

(4)胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。 (4) The body part has a slit on the side, and by tightening the inner diameter of the insertion port side by tightening, by tightening the insertion port side of the body part into which the high-strength fiber wire is inserted, Easily increases the adhesion between the inner surface of the body and high-strength fiber wire, firmly integrates the high-strength fiber wire with the tensile material parts, and uses the high-strength fiber wire as a tensile material that can withstand a higher tensile force. It becomes possible.

(5)胴部が、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすると、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。 (5) If the body is threaded on the outer periphery of the insertion port, and the nut is tightened on this screw to reduce the inner diameter on the insertion port side of the body, it is easy to just tighten the nut. To increase the adhesion between the inner surface of the body and the high strength fiber wire, firmly integrate the high strength fiber wire with the tensile material parts, and use the high strength fiber wire as a tensile material that can withstand a stronger tensile force. Is possible.

本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図である。It is a front view which shows the use condition of the tensile material using the tensile material component in embodiment of this invention. 図1の引張材の端部の拡大図である。It is an enlarged view of the edge part of the tension | pulling material of FIG. 図2のA部の断面図である。It is sectional drawing of the A section of FIG. 引張材部品の別の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of tensile material components. 図1の引張材の端部の別の実施形態を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows another embodiment of the edge part of the tension | pulling material of FIG. 図5の引張材の端部の別の実施形態を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows another embodiment of the edge part of the tension | pulling material of FIG. 引張材部品の別の実施形態を示す図であって、(a)は正面図、(b)は右側面図である。It is a figure which shows another embodiment of a tension | pulling material component, Comprising: (a) is a front view, (b) is a right view. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図である。It is a right view which shows another embodiment of a tension material component. (a)は引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図、(b)、(c)、(d)はさらに別の実施形態を示す正面図である。(A) is a right view which shows another embodiment of a tension | pulling material component, (b), (c), (d) is a front view which shows another embodiment. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another embodiment of a tension | pulling material component. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。It is an end view of the longitudinal cross-section which shows another embodiment of a tension | pulling material component. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。It is an end view of the longitudinal cross-section which shows another embodiment of a tension | pulling material component. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。It is an end view of the longitudinal cross-section which shows another embodiment of a tension | pulling material component. 引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。It is an end view of the longitudinal cross-section which shows another embodiment of a tension | pulling material component. 図11(a),(b),(c)の引張材部品内面の展開図である。FIG. 12 is a development view of the inner surface of the tensile material part of FIGS. 11 (a), (b), and (c). 本発明の紐状強化繊維複合体の模式図であり、(a)は外観図、(b)は断面図(芯線を構成する紐状炭素繊維束:7本)である。It is a schematic diagram of the string-like reinforcing fiber composite of the present invention, (a) is an external view, (b) is a cross-sectional view (string-like carbon fiber bundles constituting the core wire: seven). 本発明の紐状強化繊維複合体の芯線における紐状炭素繊維束の配置を表す図であり、該紐状炭素繊維束が、それぞれ(a)1本、(b)3本、(c)7本の例である。It is a figure showing arrangement | positioning of the string-like carbon fiber bundle in the core wire of the string-like reinforcing fiber composite of this invention, and this string-like carbon fiber bundle is (a) 1, (b) 3, and (c) 7 respectively. It is an example of a book. 樹脂コーティング装置の模式図である。It is a schematic diagram of a resin coating apparatus. 本発明の実施の形態2−1に係る高強力繊維線材の模式図である。It is a schematic diagram of the high strength fiber wire according to Embodiment 2-1 of the present invention. 本発明の実施の形態2−1の高強力繊維線材の第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of the high strength fiber wire of Embodiment 2-1 of this invention. 本発明の実施の形態2−1の高強力繊維線材の第2変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification of the high strength fiber wire of Embodiment 2-1 of this invention. 本発明の高強力繊維線材の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the high strength fiber wire of this invention. 本発明の高強力繊維線材の別の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another manufacturing method of the high strength fiber wire of this invention. 本発明の実施の形態2−2に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、(a)は側面一部拡大図、(b)は断面図(高強力繊維束:19本)である。It is a schematic diagram which shows the high strength fiber wire which concerns on Embodiment 2-2 of this invention, (a) is a side surface partial enlarged view, (b) is sectional drawing (high strength fiber bundle: 19 pieces). 本発明の実施の形態2−3に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、(a)は外観図、(b)は断面図(高強力繊維束:19本)である。It is a schematic diagram which shows the high strength fiber wire which concerns on Embodiment 2-3 of this invention, (a) is an external view, (b) is sectional drawing (high strength fiber bundle: 19 pieces). 実施例2−1の高強力繊維線材の構成部材の写真であり、(a)は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、(b)は(a)の高強力繊維束を40本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態(固化剤による一体化前)の写真である。It is a photograph of the structural member of the high-strength fiber wire of Example 2-1, (a) is an enlarged photograph of the high-strength fiber bundle consisting of a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraint material, (b) It is the photograph of the state (before integration with a solidifying agent) which has arrange | positioned the cylindrical body which consists of fiber materials in the outer periphery of the bundle which arranged 40 high-strength fiber bundles of (a). 実施例2−2の高強力繊維線材の写真であり、(a)は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、(b)は(a)の高強力繊維束を40本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態(固化剤による一体化前)の写真である。It is a photograph of the high-strength fiber wire of Example 2-2, (a) is an enlarged photograph of a high-strength fiber bundle composed of a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraint material, and (b) is (a). It is the photograph of the state (before integration by a solidifying agent) which has arrange | positioned the cylindrical body which consists of fiber materials in the outer periphery of the bundle which arranged 40 high-strength fiber bundles. 実施例2−2の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、(a)は高強力繊維線材末端の挿入前(高強力繊維束にばらしたもの)、(b)は高強力繊維線材末端の挿入後(固定後)の写真である。It is a photograph for demonstrating the state which fixed the high-strength fiber wire of Example 2-2 to the tension | pulling material component, (a) is before insertion of the high-strength fiber wire end (thing separated into the high-strength fiber bundle), ( b) is a photograph after insertion (after fixing) of the end of the high strength fiber wire. 実施例2−3の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、高強力繊維線材末端の挿入前(高強力繊維束にばらしていないもの)の写真である。It is a photograph for demonstrating the state which fixed the high-strength fiber wire of Example 2-3 to the tension | pulling material components, and is a photograph before insertion of the high-strength fiber wire end (thing which is not disperse | distributed to a high-strength fiber bundle).

以下、本発明に係る高強力繊維線材の実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。   Hereinafter, embodiments of the high-strength fiber wire according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be arbitrarily set within the scope of the present invention. Can be changed and implemented. Further, when the expression “to” is used in the present specification, it is used as an expression including numerical values before and after the expression.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図、図2は図1の引張材の端部の拡大図、図3は図2のA部の断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view showing a usage state of a tensile material using a tensile material component according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of an end portion of the tensile material in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing.

図1および図2に示すように、本発明の実施の形態における引張材1は、炭素繊維による構造用の線材料からなる高強力繊維線材としての炭素繊維線材2と、炭素繊維線材2の両端部に固着材4(図3参照。)により一体化される引張材部品3と、引張材部品3に一端が締結されるターンバックル6と、ターンバックル6の他端に締結され、建物の梁や柱等のコーナー部分等に設けられた被引張材としての建物接続プレートPに固定される固定治具7とを有する。なお、炭素繊維線材2の詳細については後述する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the tensile member 1 in the embodiment of the present invention includes a carbon fiber wire 2 as a high-strength fiber wire made of a structural wire material made of carbon fiber, and both ends of the carbon fiber wire 2. A tension member 3 integrated with the fixing material 4 (see FIG. 3), a turnbuckle 6 having one end fastened to the tension member 3, and a beam of the building fastened to the other end of the turnbuckle 6. And a fixing jig 7 that is fixed to a building connection plate P as a material to be pulled provided at a corner portion such as a column. The details of the carbon fiber wire 2 will be described later.

引張材部品3は、炭素繊維線材2の端部が一端の挿入口3b側から挿入される胴部を構成する管材としての鋼管3aからなる。鋼管3aは円筒状の鋼製の管であり、その内径は炭素繊維線材2を挿入可能な程度に炭素繊維線材2の外径よりも大きい。なお、鋼管3aは、FRPなどの合成樹脂の他、別の素材により形成することも可能である。要するに、引張材部品3を炭素繊維線材2と強固に一体化することが可能な素材であれば良い。   The tensile material part 3 is composed of a steel pipe 3a as a pipe material that constitutes a body portion into which the end portion of the carbon fiber wire 2 is inserted from the insertion port 3b side of one end. The steel pipe 3a is a cylindrical steel pipe, and the inner diameter thereof is larger than the outer diameter of the carbon fiber wire 2 so that the carbon fiber wire 2 can be inserted. In addition, the steel pipe 3a can be formed of another material in addition to a synthetic resin such as FRP. In short, any material can be used as long as the tensile material component 3 can be firmly integrated with the carbon fiber wire 2.

固着材4は、鋼管3aと炭素繊維線材2との隙間に充填され、引張材部品3を炭素繊維線材2と強固に一体化する接着剤や樹脂材等である。
固着材4としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、湿気硬化性樹脂、セメントなどを用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド、ウレタン樹脂などが挙げられる。
湿気硬化性樹脂としては、湿気でイソシアネート基が生成してくる樹脂であるウレタン樹脂、変性シリコーン樹脂などが挙げられる。
セメントとしては、石膏、生石灰、また、生石灰や珪酸塩を用いた高膨張圧が発揮できる材料などが挙げられる。
The fixing material 4 is an adhesive, a resin material, or the like that fills the gap between the steel pipe 3a and the carbon fiber wire 2 and firmly integrates the tensile material component 3 with the carbon fiber wire 2.
As the fixing material 4, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a moisture curable resin, cement, or the like can be used.
Examples of the thermosetting resin include phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, urethane resin, alkyd resin, and polyimide resin.
Thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polytetrafluoroethylene, ABS resin, AS resin, acrylic resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate. , Polyethylene terephthalate, cyclic polyolefin, polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone, polyethersulfone, amorphous polyarylate, liquid crystal polymer, polyetheretherketone (PEEK), polyimide resin, polyamideimide, urethane resin and the like.
Examples of the moisture curable resin include urethane resins and modified silicone resins which are resins in which isocyanate groups are generated by moisture.
Examples of the cement include gypsum, quicklime, and a material capable of exhibiting high expansion pressure using quicklime and silicate.

また、鋼管3aの外周部には、ターンバックル6の一端に形成されたねじ(雌ねじ)6aに締結可能なねじ(雄ねじ)5が形成されている。固定治具7は、一端部にターンバックル6の他端に形成されたねじ(雌ねじ)6bに締結可能なねじ(雄ねじ)8aが形成された丸鋼により形成された制震部材8と、この制震部材8が溶接等により一体化されたプレート9とから構成されている。なお、制震部材8は平鋼等であっても良い。   A screw (male screw) 5 that can be fastened to a screw (female screw) 6a formed at one end of the turnbuckle 6 is formed on the outer peripheral portion of the steel pipe 3a. The fixing jig 7 includes a damping member 8 formed of round steel having a screw (male screw) 8a that can be fastened to a screw (female screw) 6b formed at the other end of the turnbuckle 6 at one end, The damping member 8 is composed of a plate 9 integrated by welding or the like. The vibration control member 8 may be flat steel or the like.

制震部材8は、極低降伏点鋼により形成されており、その中央断面は図2に実線で示すように端部より小さくしたり、図2に破線で示すように端部と同じとしたりすることが可能である。この制震部材8は、他の部材よりも先行降伏することで、地震時のエネルギー吸収を行うものである。プレート9には、建物接続プレートPとボルト・ナット(図示せず。)により接合される孔9aが形成されている。   The damping member 8 is made of extremely low yield point steel, and its central cross section is made smaller than the end as shown by the solid line in FIG. 2, or the same as the end as shown by the broken line in FIG. Is possible. This damping member 8 absorbs energy during an earthquake by yielding ahead of other members. The plate 9 has a hole 9a that is joined to the building connection plate P by a bolt and a nut (not shown).

なお、ターンバックル6は公知のものであり、一端には右ねじ(雌ねじ)、他端には左ねじ(雌ねじ)が形成されたものである。本実施形態においては、鋼管3aの外周部に形成されたねじ5が右ねじ、固定治具7に形成されたねじ8aが左ねじとなっており、ターンバックル6を回転させることで、ねじ5,8aが締め込まれるか、あるいは緩められ、張力を調整することが可能となっている。   The turnbuckle 6 is a known one, and has a right-hand thread (female thread) at one end and a left-hand thread (female thread) at the other end. In this embodiment, the screw 5 formed on the outer peripheral portion of the steel pipe 3a is a right-hand screw, and the screw 8a formed on the fixing jig 7 is a left-hand screw. By rotating the turnbuckle 6, the screw 5 , 8a are tightened or loosened so that the tension can be adjusted.

上記構成の引張材1では、建物接続プレートPに対してプレート9をボルト・ナットにより接合し、ターンバックル6を回転させてねじ5の締め付け具合を調整することで、炭素繊維線材2に初期緊張を与えることができる。また、この引張材1では、炭素繊維線材2が鋼材よりも高耐力高剛性であるため、地震時の水平力に対して他の部材よりもこの炭素繊維線材に応力を集中させることが容易である。また、この引張材1の中途部には、極低降伏点鋼からなる制震部材8が介在するので、地震時にはこの制震部材8を降伏させてエネルギーを吸収させ、地震時の揺れを低減させることが可能となっており、安定した引張力と変形の性状を確保することができる。特に、制震の観点からは、炭素繊維線材2と極低降伏点鋼からなる制震部材8が直列に配置されていると良い。   In the tension member 1 configured as described above, the plate 9 is joined to the building connection plate P with bolts and nuts, and the turnbuckle 6 is rotated to adjust the tightening condition of the screw 5, whereby the initial tension is applied to the carbon fiber wire 2. Can be given. Moreover, in this tension | tensile_strength material 1, since the carbon fiber wire 2 has higher yield strength and rigidity than steel materials, it is easy to concentrate stress on this carbon fiber wire more than other members with respect to the horizontal force at the time of an earthquake. is there. In addition, since the damping member 8 made of extremely low yield point steel is interposed in the middle of the tensile material 1, the damping member 8 is yielded during an earthquake to absorb energy and reduce shaking during the earthquake. It is possible to secure a stable tensile force and deformation properties. In particular, from the viewpoint of damping, it is preferable that the damping member 8 made of the carbon fiber wire 2 and the extremely low yield point steel is arranged in series.

なお、引張材部品3と炭素繊維線材2との一体化には固着材4を用いることが望ましいが、嵌め合い等により引張材部品3を炭素繊維線材2と強固に一体化することができれば、固着材4を省略することも可能である。また、鋼管3aの外周部に形成したねじ5は、少なくとも挿入口3b側と反対側の他端部に形成されていれば良く、ターンバックル6を締結して張力を調整可能であれば良い。例えば、図4に示すように、胴部を上記と同様に固着材4によって炭素繊維線材2と一体化される鋼管16aと、この鋼管16aに対して溶接やねじ止め等により固定される鋼棒16cとにより構成した引張材部品16とし、鋼管16aの挿入口16b側と反対側の鋼棒16cの他端部にねじ16dが形成された構成とすることも可能である。また、建物接続プレートPに対してプレート9は溶接等により接合しても良い。以下についても同様である。   In addition, it is desirable to use the fixing material 4 for the integration of the tensile material part 3 and the carbon fiber wire 2, but if the tensile material part 3 can be firmly integrated with the carbon fiber wire 2 by fitting or the like, It is also possible to omit the fixing material 4. Moreover, the screw 5 formed in the outer peripheral part of the steel pipe 3a should just be formed in the other end part on the opposite side to the insertion port 3b side, and should just be able to fasten the turnbuckle 6 and to adjust tension | tensile_strength. For example, as shown in FIG. 4, a steel pipe 16a whose body is integrated with the carbon fiber wire 2 by the fixing material 4 in the same manner as described above, and a steel bar fixed to the steel pipe 16a by welding, screwing, or the like. It is also possible to adopt a configuration in which the tension member 16 is constituted by 16c, and a screw 16d is formed at the other end of the steel rod 16c opposite to the insertion port 16b side of the steel pipe 16a. Further, the plate 9 may be joined to the building connection plate P by welding or the like. The same applies to the following.

なお、図1に示すように、上記実施形態における引張材1では、炭素繊維線材2の両端部にそれぞれ引張材部品3、ターンバックル6および固定治具7を備えており、両方のターンバックル6でねじ5の締め付け具合を調整可能であるとともに、極低降伏点鋼からなる両方の固定治具7により地震時のエネルギー吸収を行う構成であるが、いずれか一方のみを図2に示す構成とし、他方は炭素繊維線材2の端部に前述と同様に強固に一体化された鋼管を直接あるいは鋼管に接続されたプレートを介して建物接続プレートPに溶接等により接合しても良い。あるいは、他方を図5に示すように建物接続プレートPに固定する構成とすることも可能である。   In addition, as shown in FIG. 1, in the tension | tensile_strength material 1 in the said embodiment, the tensile material component 3, the turnbuckle 6 and the fixing jig 7 are provided in the both ends of the carbon fiber wire 2, respectively, and both turnbuckle 6 It is possible to adjust the tightening condition of the screw 5 and to absorb the energy in the event of an earthquake with both fixing jigs 7 made of extremely low yield point steel, but only one of them is configured as shown in FIG. On the other hand, a steel pipe firmly integrated with the end of the carbon fiber wire 2 may be joined to the building connection plate P directly or via a plate connected to the steel pipe by welding or the like. Or it is also possible to set it as the structure fixed to the building connection plate P as shown in FIG.

図5に示すように、引張材10の一端部は、炭素繊維線材2に固着材4(図3参照。)により引張材部品3を一体化し、この引張材部品3に一端が締結され、建物接続プレートPに固定される固定治具11を有している。この固定治具11は、引張材部品3の外周部に形成されたねじ5が締結可能なねじ(雌ねじ)12aが形成された鋼管12と、この鋼管12に溶接等によって一体化されたプレート13とから構成されている。プレート13には、建物接続プレートPとボルト・ナット(図示せず。)により接合される孔13aが形成されている。   As shown in FIG. 5, one end of the tension member 10 is integrated with the carbon fiber wire 2 by the fixing member 4 (see FIG. 3), and one end of the tension member 10 is fastened to the building. A fixing jig 11 fixed to the connection plate P is provided. The fixing jig 11 includes a steel pipe 12 formed with a screw (internal thread) 12a to which a screw 5 formed on the outer peripheral portion of the tensile member 3 can be fastened, and a plate 13 integrated with the steel pipe 12 by welding or the like. It consists of and. The plate 13 has a hole 13a that is joined to the building connection plate P by a bolt / nut (not shown).

このような構成であっても、一方のターンバックル6によって、ねじ5の締め付け具合を調整可能であるとともに、極低降伏点鋼からなる一方の固定治具7により地震時のエネルギー吸収を行うことが可能である。なお、図5に示す例では、引張材部品3の外周部に雄ねじであるねじ5を形成し、このねじ5を固定治具11の雌ねじであるねじ12aに締結する構成としているが、これらの雄ねじと雌ねじを逆に構成することも可能である。   Even in such a configuration, it is possible to adjust the tightening degree of the screw 5 by one turnbuckle 6 and to absorb energy at the time of earthquake by one fixing jig 7 made of extremely low yield point steel. Is possible. In the example shown in FIG. 5, a screw 5 that is a male screw is formed on the outer peripheral portion of the tension member 3 and the screw 5 is fastened to a screw 12 a that is a female screw of the fixing jig 11. It is also possible to configure the male screw and the female screw in reverse.

また、図5に示す固定治具11に代えて、図6に示すように中途部を極低降伏点鋼により形成された制震部14とした固定治具15とすることも可能である。このような構成においても、ねじ5の締め付け具合を調整することで、炭素繊維線材2に初期緊張を与えることができるとともに、固定治具15の中途部に、極低降伏点鋼からなる制震部14が介在するので、地震時にはこの制震部14を降伏させてエネルギーを吸収させ、地震時の揺れを低減させることが可能となっており、安定した引張力と変形の性状を確保することができる。なお、この固定治具15は、炭素繊維線材2の両端部の引張材部品3の両方に設けても良い。また、炭素繊維線材2の両端部の引張材部品3の一方に固定治具15を設け、他方に固定治具11を設けても良い。   Moreover, it can replace with the fixing jig 11 shown in FIG. 5, and can also be set as the fixing jig 15 which used the damping part 14 formed in the middle part as shown in FIG. Even in such a configuration, by adjusting the tightening degree of the screw 5, it is possible to apply initial tension to the carbon fiber wire 2, and in the middle portion of the fixing jig 15, a vibration control made of extremely low yield point steel. Since the part 14 is interposed, it is possible to surrender the vibration control part 14 and absorb energy in the event of an earthquake, and to reduce the shaking at the time of the earthquake, ensuring a stable tensile force and deformation properties. Can do. In addition, you may provide this fixing jig 15 in both the tensile material components 3 of the both ends of the carbon fiber wire 2. FIG. Moreover, the fixing jig 15 may be provided on one side of the tensile member 3 at both ends of the carbon fiber wire 2 and the fixing jig 11 may be provided on the other side.

次に、上記引張材部品3の別の実施形態について説明する。
図7は引張材部品の別の実施形態を示す図であって、(a)は正面図、(b)は右側面図である。図7に示す引張材部品は、胴部20の側方に一端部から他端部までスリット20aが形成されている。この胴部20は、炭素繊維線材2が挿入された状態で外側から締め付けることで、スリット20aの幅の範囲内でその内径が小さくなり、炭素繊維線材2と一体化されるようになっている。また、胴部20の外周部には、この外側から締め付けた状態で前述のねじ5と同様のねじを構成するねじ形成部20bが形成されている。
Next, another embodiment of the tension member 3 will be described.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another embodiment of the tension member, wherein FIG. 7A is a front view and FIG. 7B is a right side view. In the tensile material component shown in FIG. 7, a slit 20 a is formed on one side of the body 20 from one end to the other end. The body portion 20 is tightened from the outside in a state where the carbon fiber wire 2 is inserted, so that the inner diameter thereof is reduced within the range of the width of the slit 20 a and is integrated with the carbon fiber wire 2. . Further, on the outer peripheral portion of the body portion 20, a screw forming portion 20 b is formed that constitutes a screw similar to the screw 5 described above when tightened from the outside.

この引張材部品では、胴部20の内側に炭素繊維線材2を挿入し、固着材4を充填した後、胴部20を締め付けることで、容易に胴部20の内面と炭素繊維線材2および固着材4との付着力を増し、炭素繊維線材2と強固に一体化することができる。なお、胴部20の締め付けは、外周部のねじ形成部20bにより構成されるねじを利用してナットにより締め付けることも可能である。また、鋼管7を締め付ける場合、固着材4を省略しても鋼管7の内面と炭素繊維線材2との付着力を十分確保できることもある。   In this tensile material part, the carbon fiber wire 2 is inserted into the inside of the body portion 20, the fixing material 4 is filled, and then the body portion 20 is tightened to easily fix the inner surface of the body portion 20 to the carbon fiber wire 2 and the fixing portion. The adhesion with the material 4 can be increased, and the carbon fiber wire 2 can be firmly integrated. The body 20 can be tightened with a nut using a screw formed by the screw forming portion 20b on the outer periphery. Further, when the steel pipe 7 is tightened, the adhesion between the inner surface of the steel pipe 7 and the carbon fiber wire 2 may be sufficiently secured even if the fixing material 4 is omitted.

あるいは、図8に示すように、側方に一端部から他端部までスリット21aが形成された胴部21の炭素繊維線材2の端部が挿入される挿入口21c側とは反対側の他端部にのみ、図7のねじ形成部20bと同様のねじ形成部21bを形成しておき、このねじ形成部21bが形成されていない部分21dをリング等により外側から締め付ける構成とすることも可能である。   Alternatively, as shown in FIG. 8, the other side opposite to the insertion port 21c side into which the end portion of the carbon fiber wire 2 of the trunk portion 21 in which the slit 21a is formed on the side from one end portion to the other end portion is inserted. It is also possible to form a screw forming portion 21b similar to the screw forming portion 20b in FIG. 7 only at the end, and to tighten the portion 21d where the screw forming portion 21b is not formed from the outside by a ring or the like. It is.

あるいは、図9の(a)に示すように、一端部まで到達しないスリット22aが形成された胴部22の挿入口22c側とは反対側のスリット22aが形成されていない部分に前述のねじ5と同様のねじ22bを形成した構成とすることも可能である。これにより、スリット22aが形成されていないねじ22bの部分に関しては、リング等の締め付けにより外形が変化しないため、ターンバックル6や固定治具11の固定時に安定する。なお、スリット22aの数については、図9(b)、(c)、(d)の正面図に示すように2本、3本、4本等と複数形成することも可能である。   Or as shown to (a) of FIG. 9, the above-mentioned screw | thread 5 is provided in the part by which the slit 22a on the opposite side to the insertion port 22c side of the trunk | drum 22 in which the slit 22a which does not reach to one end part was formed is formed. It is also possible to adopt a configuration in which the same screw 22b is formed. As a result, the portion of the screw 22b in which the slit 22a is not formed is stable when the turnbuckle 6 or the fixing jig 11 is fixed because the outer shape does not change by tightening the ring or the like. As for the number of slits 22a, it is possible to form a plurality of slits 22a, two, three, four, etc. as shown in the front views of FIGS. 9B, 9C, and 9D.

また、図10は引張部材のさらに別の実施形態を示す断面図である。図10(a)に示す例では、引張材部品の胴部30の挿入口30a側の端部内面が曲面30bとなっている。これにより、この胴部30に挿入口30aから挿入されて固着材4により一体化された炭素繊維線材2に、この曲面30bが形成された端部から応力が集中することを防止することができ、炭素繊維線材2の破損を防止することが可能となる。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the tension member. In the example shown in FIG. 10A, the inner surface of the end portion on the insertion port 30a side of the trunk portion 30 of the tensile material part is a curved surface 30b. Thereby, stress can be prevented from concentrating from the end portion where the curved surface 30b is formed in the carbon fiber wire 2 inserted into the body portion 30 through the insertion port 30a and integrated by the fixing material 4. It becomes possible to prevent the carbon fiber wire 2 from being damaged.

図10(b)に示す例は、胴部31の内面に凹凸31aを有するものである。これにより、この胴部31内に炭素繊維線材2が挿入され、固着材4により一体化されると、胴部31の内面と炭素繊維線材2および固着材4との付着力が増し、炭素繊維線材2を胴部31と強固に一体化することができる。なお、図10(b)の曲面31bは無くても良い。単に、普通の鋼管の内周部および外周部にねじ切りすることにより胴部31の内面に凹凸31aを形成すれば、胴部31の製造が容易となり、かつ炭素繊維線材2を胴部31と強固に一体化できるので好ましい。このことは、本明細書中で説明している他の例についても同様である。   In the example shown in FIG. 10 (b), the inner surface of the body portion 31 has irregularities 31 a. As a result, when the carbon fiber wire 2 is inserted into the body 31 and integrated by the fixing material 4, the adhesion between the inner surface of the body 31 and the carbon fiber wire 2 and the fixing material 4 increases, and the carbon fiber The wire 2 can be firmly integrated with the body 31. Note that the curved surface 31b of FIG. If the irregularities 31a are formed on the inner surface of the barrel 31 by simply threading it into the inner and outer peripheries of an ordinary steel pipe, the barrel 31 can be easily manufactured, and the carbon fiber wire 2 is firmly attached to the barrel 31. It is preferable because it can be integrated into The same applies to the other examples described in this specification.

図10(c)に示す例は、胴部32の内径が、炭素繊維線材2の挿入口32a側端部から奥側(図の右側)に向かって細くなっているものである。なお、この胴部32は、図5〜図9に示す胴部20,21,22と同様であり、スリット20a,21a,22aと同様のスリットが形成されているものとする。   In the example shown in FIG. 10C, the inner diameter of the body portion 32 is narrowed from the end portion on the insertion port 32 a side of the carbon fiber wire 2 toward the back side (right side in the drawing). The body portion 32 is similar to the body portions 20, 21, and 22 shown in FIGS. 5 to 9, and the same slits as the slits 20a, 21a, and 22a are formed.

これにより、炭素繊維線材2は、内径が広い挿入口32a側から胴部32内に挿入するので、挿入し易い。また、この胴部32をリング等で内径が広い挿入口32a側を締め付けていくと、胴部32の長さ方向(図の左右方向)の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材2の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部32の全体で炭素繊維線材2を固定することが可能となる。また、胴部32内の炭素繊維線材2に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材2の破断を防止することもできる。   Thereby, since the carbon fiber wire 2 is inserted in the trunk | drum 32 from the insertion port 32a side with a wide internal diameter, it is easy to insert. Further, when the body portion 32 is tightened with a ring or the like on the side of the insertion port 32a having a larger inner diameter, the difference in inner diameter in the length direction (the left-right direction in the figure) of the body portion 32 disappears, so that the carbon fiber wire 2 As a result, there is no significant difference over the entire length, and a tightening pressure is applied, so that the carbon fiber wire 2 can be fixed over the entire body portion 32. Moreover, since it can prevent that a strong shearing force is partially applied to the carbon fiber wire 2 in the trunk | drum 32, the fracture | rupture of the carbon fiber wire 2 can also be prevented.

また、図10(d)に示す例は、図10(c)と逆に、胴部33の内径が、炭素繊維線材2の挿入口33a側の端部から奥側(図の右側)に向かって広くなっているものである。この胴部33の外側は、図10(c)に示す胴部32と同様であり、スリットが形成されているものとする。これにより、胴部33をリング等で締め付けることにより、胴部33内に内径が狭い挿入口33a側から挿入された炭素繊維線材2に、その接合部で特に強い締め付け力を加えることができるので、炭素繊維線材2が胴部33内から抜けることを防止することができる。なお、スリットがない場合であっても、炭素繊維線材2が固着材4によって一体化されると、炭素繊維線材2の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材2は、より抜けにくくなる。また、炭素繊維線材2の破断については、後述の紐状強化繊維複合体を用いることで防止することが可能である。   Further, in the example shown in FIG. 10 (d), conversely to FIG. 10 (c), the inner diameter of the body portion 33 is directed from the end on the insertion port 33a side of the carbon fiber wire 2 toward the back side (right side in the figure). It has become wide. The outer side of the body part 33 is the same as the body part 32 shown in FIG. 10C, and a slit is formed. As a result, by tightening the body portion 33 with a ring or the like, a particularly strong tightening force can be applied to the carbon fiber wire 2 inserted into the body portion 33 from the side of the insertion port 33a having a narrow inner diameter at the joint portion. The carbon fiber wire 2 can be prevented from coming out of the body portion 33. Even when there is no slit, when the carbon fiber wire 2 is integrated by the fixing material 4, the carbon fiber wire 2 is more difficult to come out because the insertion opening side of the carbon fiber wire 2 is narrow. Moreover, about the fracture | rupture of the carbon fiber wire 2, it is possible to prevent by using the below-mentioned string-like reinforcing fiber composite.

また、図10(e)に示す例は、図10(d)に示すように、胴部33の内径が、炭素繊維線材2の挿入口33a側の端部から奥側(図の右側)に向かって広くなっているものであり、挿入口33aと反対側の端部には、胴部33の内側に向かう凸部34aを有するプレート34を有するものである。これにより、炭素繊維線材2を内径が狭い挿入口33a側から胴部33内に挿入し、このプレート34の凸部34aに突き刺すようにすると、炭素繊維線材2の外径が大きくなる。そして、固着材4によって一体化すると、胴部33の入口が狭いため、炭素繊維線材2はより抜けにくくなる。   Further, in the example shown in FIG. 10 (e), as shown in FIG. 10 (d), the inner diameter of the body portion 33 extends from the end on the insertion port 33 a side of the carbon fiber wire 2 to the back side (right side in the figure). It has a plate 34 having a convex portion 34a toward the inside of the body portion 33 at the end opposite to the insertion port 33a. As a result, when the carbon fiber wire 2 is inserted into the body portion 33 from the insertion port 33a side where the inner diameter is narrow and is pierced into the convex portion 34a of the plate 34, the outer diameter of the carbon fiber wire 2 is increased. And if it integrates with the adhering material 4, since the inlet_port | entrance of the trunk | drum 33 is narrow, the carbon fiber wire 2 will become more difficult to come off.

図11〜図14は胴部のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。なお、図11〜図14において各胴部40〜56の外周部のねじ形成部は図示を省略している。   11 to 14 are end views of longitudinal sections showing still another embodiment of the body portion. In addition, in FIGS. 11-14, the screw formation part of the outer peripheral part of each trunk | drum 40-56 is abbreviate | omitting illustration.

図11(a)に示す胴部40は、図10(b)に示す胴部31の凹凸31aに代えて、幅L1、高さH1の断面矩形状の凹部40aと、幅L2、高さH1の断面矩形状の凸部40bとからなる凹凸を有するものである。凹部40aおよび凸部40bは、図15(a)に示すように、内面にリング状に形成されている。なお、幅L1,L2および高さH1は任意であり、凹部40aおよび凸部40bの数も任意である。また、図11(b)に示す胴部41も同様に、その内面の凹凸が、幅L1、高さH1の断面矩形状の凹部41aと、幅L2、高さH1の断面矩形状の凸部41bとからなる。但し、凹部41aおよび凸部41bは、図15(b)に示すように、交互に螺旋状に形成されている。なお、幅L1,L2、高さH1および螺旋の巻数は任意である。また、図11(c)に示す胴部42は、図15(c)に示すように、幅L2×W2の島状の凸部42bが、幅L1×W1の間隔(凹部42a)をおいて千鳥配列されている。なお、幅L1,L2,W1,W2、高さH1および凸部42bの数は任意である。また、凸部42bは千鳥配列に限らず、任意に配列することが可能である。   A trunk portion 40 shown in FIG. 11 (a) replaces the irregularities 31a of the trunk portion 31 shown in FIG. 10 (b), and has a concave portion 40a having a rectangular shape with a width L1 and a height H1, a width L2, and a height H1. It has the unevenness | corrugation which consists of the convex part 40b of a cross-sectional rectangular shape. The concave portion 40a and the convex portion 40b are formed in a ring shape on the inner surface as shown in FIG. The widths L1 and L2 and the height H1 are arbitrary, and the number of the concave portions 40a and the convex portions 40b is also arbitrary. Similarly, the body 41 shown in FIG. 11B has concave and convex portions 41a having a width L1 and a height H1, and a convex portion having a rectangular shape and a width L2 and a height H1. 41b. However, the concave portions 41a and the convex portions 41b are alternately formed in a spiral shape as shown in FIG. The widths L1 and L2, the height H1, and the number of turns of the spiral are arbitrary. In addition, as shown in FIG. 15C, the body portion 42 shown in FIG. 11C has an island-like convex portion 42b having a width L2 × W2, with an interval (concave portion 42a) having a width L1 × W1. Staggered arrangement. Note that the widths L1, L2, W1, W2, the height H1, and the number of convex portions 42b are arbitrary. Further, the convex portions 42b are not limited to the staggered arrangement, and can be arbitrarily arranged.

また、図11の(d),(e),(f)にそれぞれ示す胴部43,44,45は、それぞれ図11の(a),(b),(c)の凹部40a,41a,42aおよび凸部40b,41b,42bの断面形状を、台形状の凹部43a,44a,45aおよび凸部43b,44b,45bとしたものである。また、図12の(a),(b)に示す胴部46,47は、それぞれ図11の(d),(f)の凸部43b,45bの断面形状を三角形状の凸部46b,47bとしたものである。凹部46a,47aの断面形状は凹部43a,45aと同様の台形状である。また、また、図12の(c),(d)に示す胴部48,49は、それぞれ図11の(d),(f)の凸部43b,45bの断面形状を半円状の凸部48b,49bとしたものである。凹部48a,49aの断面形状は、台形の上底と下底の両端を結ぶ線分が円弧状となった略台形状である。このような胴部の内面に凹凸を有する胴部40〜49内に炭素繊維線材2が挿入され、固着材4により一体化されると、胴部40〜49の内面の凹凸と炭素繊維線材2および固着材4との付着力が増し、炭素繊維線材2を胴部10と強固に一体化することができる。   Also, the body portions 43, 44, and 45 shown in FIGS. 11D, 11E, and 11F are respectively recessed portions 40a 41A, and 42A shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C. The cross-sectional shapes of the convex portions 40b, 41b, and 42b are trapezoidal concave portions 43a, 44a, and 45a and convex portions 43b, 44b, and 45b. 12A and 12B are triangular protrusions 46b and 47b in which the cross-sectional shapes of the protrusions 43b and 45b in FIGS. It is what. The cross-sectional shape of the recesses 46a and 47a is the same trapezoid as that of the recesses 43a and 45a. Also, the trunk portions 48 and 49 shown in FIGS. 12C and 12D are respectively semicircular convex portions having cross-sectional shapes of the convex portions 43b and 45b shown in FIGS. 11D and 11F. 48b and 49b. The cross-sectional shape of the recesses 48a and 49a is a substantially trapezoidal shape in which a line segment connecting both ends of the upper and lower trapezoids has an arc shape. When the carbon fiber wire 2 is inserted into the body portions 40 to 49 having unevenness on the inner surface of such a body portion and integrated by the fixing material 4, the unevenness on the inner surface of the body portions 40 to 49 and the carbon fiber wire 2. And the adhesive force with the fixing material 4 increases, and the carbon fiber wire 2 can be firmly integrated with the trunk portion 10.

図13の(a),(b)に示す胴部50,51は、図10(d)に示す胴部11と同様に、胴部50,51の内径が、炭素繊維線材2の端部が挿入される側(図の左側)の端部から奥側(図の右側)に向かって広くなっているものである。それぞれの胴部50,51の内面に形成される凹部50a,51aおよび凸部50b,51bは、それぞれ図11(a),(c)に示す凹部40a,42aおよび凸部40b,42bに準ずる。これらの胴部50,51においては、炭素繊維線材2が固着材4によって一体化されると、炭素繊維線材2の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材2は、より抜けにくくなる。なお、前述の図10(d)で説明したものと同様に、胴部50,51をリング等で締め付けることにより、胴部50,51内に内径が狭い方(図の左側)から挿入された炭素繊維線材2に、その接合部で特に強い締め付け力を加えて、炭素繊維線材2が胴部50,51内から抜けることを防止することも可能である。   The body portions 50 and 51 shown in FIGS. 13A and 13B have the same inner diameter as that of the body portion 11 shown in FIG. 10D and the end portion of the carbon fiber wire 2. It is wider from the end of the insertion side (left side in the figure) toward the back side (right side in the figure). Concave portions 50a and 51a and convex portions 50b and 51b formed on the inner surfaces of the respective trunk portions 50 and 51 conform to the concave portions 40a and 42a and the convex portions 40b and 42b shown in FIGS. 11 (a) and 11 (c), respectively. In these trunk portions 50 and 51, when the carbon fiber wire 2 is integrated by the fixing material 4, the insertion side of the carbon fiber wire 2 is narrow, so that the carbon fiber wire 2 is more difficult to come off. As in the case described with reference to FIG. 10 (d), the body portions 50 and 51 are inserted into the body portions 50 and 51 from the narrower one (the left side in the figure) by tightening them with a ring or the like. It is also possible to apply a particularly strong tightening force to the carbon fiber wire 2 at the joint portion to prevent the carbon fiber wire 2 from coming out of the body portions 50 and 51.

さらに、図13の(c),(d)に示す胴部52,53は、それぞれ同図(a),(b)の凹部50a,51aおよび凸部50b,51bと同様の凹部52a,53aおよび凸部52b,53bを有するが、さらに胴部52,53の外周が炭素繊維線材2の端部が挿入される側(図の左側)の端部から奥側(図の右側)に向かって太くなるテーパ状となっている。これらの胴部52,53では上述の胴部50,51の作用効果に加えて、胴部52,53をリング等で外周が細い方(図の左側)から太い方(図の右側)に向かって締め付けていくと、胴部52,53の長さ方向(図の左右方向)の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材2の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部52,53の全体で炭素繊維線材2を固定することが可能となる。また、胴部52,53内の炭素繊維線材2に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材2の破断を防止することもできる。   Further, the body portions 52 and 53 shown in FIGS. 13C and 13D are respectively provided with recesses 52a and 53a similar to the recesses 50a and 51a and the protrusions 50b and 51b shown in FIGS. Although it has the convex parts 52b and 53b, the outer periphery of the trunk | drum 52 and 53 is further thick toward the back | inner side (right side of a figure) from the edge part of the side (left side of a figure) in which the edge part of the carbon fiber wire 2 is inserted. It becomes the taper shape which becomes. In addition to the functions and effects of the body parts 50 and 51 described above, the body parts 52 and 53 are moved from the narrower outer periphery (the left side in the figure) to the thicker side (the right side in the figure) with a ring or the like. When tightening, the difference in inner diameter in the longitudinal direction (left and right direction in the figure) of the body portions 52 and 53 disappears, so that there is no large difference over the entire carbon fiber wire 2 so that tightening pressure is applied. Thus, the carbon fiber wire 2 can be fixed by the entire body portions 52 and 53. Moreover, since it can prevent that a strong shear force is partially applied to the carbon fiber wire 2 in the trunk | drum 52,53, the fracture | rupture of the carbon fiber wire 2 can also be prevented.

また、図14に示す胴部54,55,56は、それぞれ図11(a)、図13(a)および図13(c)に示す胴部40,50,52の内面の凹凸を省略したものである。但し、炭素繊維線材2の端部が挿入される側(図の左側)の端部の内径を小さくしている。これらの胴部54,55,56においても、胴部54,55,56内に炭素繊維線材2を挿入して固着材4により一体化することが可能であり、炭素繊維線材2が固着材4によって一体化されると、炭素繊維線材2の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材2は、より抜けにくくなる。   Further, the body portions 54, 55, and 56 shown in FIG. 14 are obtained by omitting the irregularities on the inner surfaces of the body portions 40, 50, and 52 shown in FIGS. 11 (a), 13 (a), and 13 (c), respectively. It is. However, the inner diameter of the end portion on the side (left side in the figure) where the end portion of the carbon fiber wire 2 is inserted is reduced. Also in these trunk portions 54, 55, 56, the carbon fiber wire 2 can be inserted into the trunk portions 54, 55, 56 and integrated by the fixing material 4, and the carbon fiber wire 2 is fixed to the fixing material 4. Is integrated, the carbon fiber wire 2 becomes more difficult to come out because the insertion port side of the carbon fiber wire 2 is narrow.

特に、胴部55では、図13(a)に示す胴部50と同様、内径が炭素繊維線材2の端部が挿入される側(図の左側)の端部から奥側(図の右側)に向かって広くなっているので、固着材4によって一体化された炭素繊維線材2はさらに抜けにくくなる。また、この胴部55をリング等で内径が広い方(図の右側)を締め付けていくと、胴部55の長さ方向(図の左右方向)の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材2の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部55の全体で炭素繊維線材2を固定することが可能となる。また、胴部55内の炭素繊維線材2に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材2の破断を防止することもできる。   In particular, in the body portion 55, as in the case of the body portion 50 shown in FIG. 13A, the inner diameter is from the end portion on the side (left side in the drawing) where the end of the carbon fiber wire 2 is inserted to the back side (right side in the drawing). Therefore, the carbon fiber wire 2 integrated by the fixing material 4 is more difficult to come off. Further, when the body portion 55 is tightened with a ring or the like with a wider inner diameter (right side in the figure), the difference in inner diameter in the length direction (left and right direction in the figure) of the body portion 55 disappears. There is no significant difference over the entire wire 2 and a tightening pressure is applied, and the carbon fiber wire 2 can be fixed over the entire body 55. Moreover, since it can prevent that the strong shearing force is partially applied to the carbon fiber wire 2 in the trunk | drum 55, the fracture | rupture of the carbon fiber wire 2 can also be prevented.

また、胴部56では、胴部55の作用効果に加えて、胴部56をリング等で外周が細い方(図の左側)から太い方(図の右側)に向かって締め付けていくと、胴部56の長さ方向(図の左右方向)の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材2の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部56の全体で炭素繊維線材2を固定することが可能となる。また、胴部56内の炭素繊維線材2に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材2の破断を防止することもできる。   In addition, in addition to the effects of the body portion 55, the body portion 56 is tightened with a ring or the like from the narrow outer periphery (left side in the figure) toward the thicker side (right side in the figure). Since the difference in the inner diameter in the length direction (left and right direction in the figure) of the portion 56 disappears, there is no large difference over the entire carbon fiber wire 2 and the tightening pressure is applied. The fiber wire 2 can be fixed. Moreover, since it can prevent that a strong shearing force is partially applied to the carbon fiber wire 2 in the trunk | drum 56, the fracture | rupture of the carbon fiber wire 2 can also be prevented.

次に、炭素繊維線材2について詳細に説明する。
上記実施形態における炭素繊維線材2は、図16に模式図を示すように、紐状炭素繊維束の芯線(好ましくは断面円形)からなる内層と、芯線の周囲に設けられた樹脂含む中間層と、中間層の周囲に設けられた編状筒紐からなる外層とを含んで構成された紐状強化繊維複合体であり、必要に応じて中間層と外層の間、あるいは外層の外側に他の層を有する複層構造であり、芯線である炭素繊維に由来する優れた引張強度や弾性係数等の機械的性能を保持しつつ、中間層や外層の存在により、剪断強度を有する。
Next, the carbon fiber wire 2 will be described in detail.
The carbon fiber wire 2 in the above embodiment includes an inner layer made of a core wire (preferably circular in cross section) of a string-like carbon fiber bundle, and an intermediate layer containing a resin provided around the core wire, as shown in a schematic diagram in FIG. , A string-like reinforcing fiber composite comprising an outer layer made of a knitted tubular cord provided around the intermediate layer, and other layers between the intermediate layer and the outer layer or outside the outer layer as necessary It has a multi-layer structure having layers, and has shear strength due to the presence of the intermediate layer and the outer layer while maintaining excellent mechanical properties such as tensile strength and elastic modulus derived from the carbon fiber as the core wire.

なお、詳しくは後述するが、炭素繊維線材2の好ましい態様の一つは、中間層が、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる紐状強化繊維複合体である。
中間層にこのように配置された補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
In addition, although mentioned later in detail, one of the preferable aspects of the carbon fiber wire 2 is a string-like reinforcing fiber composite in which the intermediate layer is composed of a plurality of reinforcing yarns arranged coaxially with the resin and the core wire.
By including the reinforcing yarn arranged in this way in the intermediate layer, the carbon fiber yarn used for the core wire when a lateral force is applied to the carbon fiber during storage, transportation, handling or use It is possible to suppress breakage or shearing.

また、強度の観点から、炭素繊維線材2の好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。なお、中間層には上記補強糸が含まれていてもよい。
引張強度の高い内層と中間層および外層との接着性が不十分であると、内層である炭素繊維糸由来の引張強度が得られず、引張られた時に外層部分、あるいは外層および中間層が引きちぎられるおそれがある。また、中間層と外層又は内層と中間層の接着性が十分でない場合には、施工時等に中間層と外層又は外層のみが抜けてしまうことがある。
これに対し、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、内層、中間層および外層が樹脂で一体化されるため、各層の接着性が向上し、上記問題が生じない。
特に内層、中間層および外層を一体化するために使用される樹脂が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂であるため、異種類の樹脂を使用したときに生じうる各層の接着性不足を回避できる。
From the viewpoint of strength, a preferred embodiment of the carbon fiber wire 2 is a string-like reinforcing fiber composite in which the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated by the same resin as that forming the intermediate layer. . The intermediate layer may include the reinforcing yarn.
If the adhesiveness between the inner layer with high tensile strength and the intermediate layer and the outer layer is insufficient, the tensile strength derived from the carbon fiber yarn that is the inner layer cannot be obtained, and the outer layer portion or the outer layer and the intermediate layer are torn off when pulled. There is a risk of being. Moreover, when the adhesiveness between the intermediate layer and the outer layer or the inner layer and the intermediate layer is not sufficient, only the intermediate layer and the outer layer or the outer layer may come off during construction.
On the other hand, in the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2, the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are integrated with resin, so that the adhesion of each layer is improved and the above problem does not occur.
In particular, the resin used to integrate the inner layer, the intermediate layer and the outer layer is the same resin as the resin constituting the intermediate layer. Can be avoided.

なお、上記中間層を構成する樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できるが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
この樹脂を熱可塑性樹脂とすることにより、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能となる。
In addition, as a resin which comprises the said intermediate | middle layer, although both a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used, it is preferable that it is a thermoplastic resin.
By using this resin as a thermoplastic resin, it can be stored and transported by being wound around a drum or the like by having heat by applying heat.

炭素繊維線材2の紐状炭素繊維複合体の直径は、用途等に応じて任意であり、特に限定されるものではないが通常、1mmから150mm程度である。
また、炭素繊維線材2の紐状炭素繊維複合体の長さも任意であり、用途等に応じ決定すればよいが、通常、数十cm〜数百m程度であるが、これ以上の長さであってもよい。
The diameter of the string-like carbon fiber composite of the carbon fiber wire 2 is arbitrary depending on the application and is not particularly limited, but is usually about 1 mm to 150 mm.
In addition, the length of the string-like carbon fiber composite of the carbon fiber wire 2 is arbitrary, and may be determined according to the application, etc., but is usually about several tens of centimeters to several hundreds of meters, but longer than this. There may be.

炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、棒状、曲線状などいろいろな形状を取ることができる。特に、中間層を構成する樹脂として熱可塑性樹脂を使用した場合(内層、中間層および外層を中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している場合含む)には、芯線を構成する紐状炭素繊維束が非常に高い引張強度を有し外層が適度な柔軟性を有し、その間に設けられる中間層が熱可塑性樹脂を含んで構成されるため、熱可塑性樹脂が軟化する温度に加熱することにより、変形することが可能であることから、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻等に巻き取った形状にすることができる。
そのため、保管移動の際には長尺の紐状強化繊維複合体を巻き取った形状とし、使用するときに加熱して必要な長さに引き出し、切断し、使用時には棒状の直線形状とすることもできる。
The string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 can take various shapes such as a rod shape and a curved shape. In particular, when a thermoplastic resin is used as the resin constituting the intermediate layer (including the case where the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated with the same resin as the intermediate layer), the core wire The cord-like carbon fiber bundle to be formed has a very high tensile strength, the outer layer has an appropriate flexibility, and the intermediate layer provided between them includes a thermoplastic resin, so that the thermoplastic resin is softened. Since it can be deformed by heating to a temperature, it can be formed not only in a rod shape but also in a curvilinear shape, or a shape wound around a spool.
Therefore, when storing and moving, the long string-like reinforcing fiber composite is wound up, heated when used, drawn to the required length, cut, and used as a rod-like straight line You can also.

以下、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体を構成する、芯線(内層)、中間層、外層についてそれぞれ説明する。   Hereinafter, the core wire (inner layer), the intermediate layer, and the outer layer constituting the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 will be described.

[芯線(内層)]
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体の内層を構成する芯線は、1または複数の紐状炭素繊維束からなる。
この紐状炭素繊維束は、炭素繊維糸のみ、あるいは炭素繊維糸にガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したものであり、通常、炭素繊維糸(フィラメント)を数千本から数百万本束ねてなる断面が円形の糸状体である。なお、この炭素繊維束を構成する炭素繊維糸は、撚りがあると剪断力および引張強度が低下するので撚りがかかっていない方が好ましい。すなわち、内層を構成する炭素繊維糸が引き揃えて構成されていることが好ましい。なお、本明細書中、撚りがないとは、10回/m未満程度の撚りのものをいう。より好ましくは、5回/m未満、さらに好ましくは、0回/mである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
[Core wire (inner layer)]
The core wire constituting the inner layer of the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is composed of one or a plurality of string-like carbon fiber bundles.
This string-like carbon fiber bundle is a carbon fiber yarn alone, or a mixture of carbon fiber yarn and yarn made of glass fiber, basalt fiber, aramid fiber, and other organic fibers as long as its strength and bendability are not impaired. Usually, it is a thread-like body having a circular cross section in which thousands to millions of carbon fiber yarns (filaments) are bundled. The carbon fiber yarn constituting the carbon fiber bundle is preferably untwisted because the shearing force and the tensile strength are reduced when the carbon fiber yarn is twisted. That is, it is preferable that the carbon fiber yarns constituting the inner layer are arranged to be aligned. In the present specification, “no twist” means a twist of less than 10 times / m. More preferably, it is less than 5 times / m, and more preferably 0 times / m. Note that the present invention is not limited to this.

また、紐状炭素繊維束として、撚紐状、組紐状、編紐状、織紐状、くけい紐状、束紐状、裁紐状、合成紐状などのいずれの形態の紐状炭素繊維束を用いることは可能である。一方で、紐状炭素繊維束に、上記炭素繊維糸やその他の糸からなる交絡点が存在する場合、その交絡点にて横方向のせん断力が炭素繊維糸にかかりやすく、炭素繊維糸が切断してしまい、紐状炭素繊維束の引張強度が低下するおそれがある。また、炭素繊維糸と同様に、紐状炭素繊維束は撚りがかかっていない方が好ましい。そのため、上記形態の中でも、紐状炭素繊維束として、撚りがなく、交絡点が生じないように炭素繊維糸を引きそろえたものが好ましい。   In addition, as a string-like carbon fiber bundle, any form of string-like carbon fiber such as twisted string, braided, knitted string, woven string, tie string, bundle string, cut string, synthetic string, etc. It is possible to use a bundle. On the other hand, when there are entanglement points consisting of the carbon fiber yarn or other yarns in the string-like carbon fiber bundle, the shearing force in the lateral direction is easily applied to the carbon fiber yarn at the entanglement point, and the carbon fiber yarn is cut. As a result, the tensile strength of the string-like carbon fiber bundle may be reduced. Further, like the carbon fiber yarn, it is preferable that the string-like carbon fiber bundle is not twisted. For this reason, among the above-described embodiments, the string-like carbon fiber bundle is preferably one in which carbon fiber yarns are aligned so that there is no twist and no entanglement point is generated.

紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸としては、PAN系、ピッチ系等のいずれの炭素繊維糸も使用できる。
なお、紐状炭素繊維束は、その炭素繊維糸がばらけることを防ぐために、接着力のある樹脂(サイジング剤や収束剤と呼ばれる)等で仮接着されていることが好ましい。サイジング剤や収束剤は、中間層を構成する樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
As the carbon fiber yarn constituting the string-like carbon fiber bundle, any carbon fiber yarn such as PAN and pitch can be used.
The string-like carbon fiber bundle is preferably temporarily bonded with an adhesive resin (referred to as a sizing agent or a converging agent) or the like in order to prevent the carbon fiber yarns from being loosened. As the sizing agent and the sizing agent, those having high affinity with the resin constituting the intermediate layer may be used.

紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸の平均径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性や加工性の観点から、通常、1〜20μmの範囲である。芯線に使用される紐状炭素繊維束において、その外径は使用される炭素繊維糸の太さ、本数によって決定され、通常、1mmから100mm程度である。   The average diameter of the carbon fiber yarns constituting the string-like carbon fiber bundle is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 μm from the viewpoint of mechanical properties and workability of the obtained molded product. In the string-like carbon fiber bundle used for the core wire, the outer diameter is determined by the thickness and number of carbon fiber yarns used, and is usually about 1 mm to 100 mm.

紐状炭素繊維束は、通常、炭素繊維糸12000本からなる12k、炭素繊維糸24000本からなる24kで出荷されることが多く、また、炭素繊維糸6000本からなるものや炭素繊維糸48000本以上からなるものもある。
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体において、より太い芯線が必要な場合には、複数本の紐状炭素繊維束を束ねるように配置すればよく、特に断面が円形になるように配置することが好ましい。
芯線を構成する紐状炭素繊維束が、(a)1本、(b)3本、(c)7本の場合を図17に例示する。
ここで、芯線の直径dは、断面が円形の場合には、芯線を構成する紐状炭素繊維束の外周に接する仮想円の直径とし、(図17参照)、断面が円形でない場合は、その長径方向を、芯線の直径dとする。
なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束の本数はこれに限定されず、その使用目的に合わせて適宜決定されるが、例えば、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体をブレース材として使用する場合には、芯線の直径dは、1mmから100mm程度である。芯線の直径dは、ノギスで測定したり、断面を顕微鏡(電子顕微鏡含む)にて測定することができる。
また、複数の紐状炭素繊維束を使用する場合、各紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸を収束させて一体化し、全体として1本の紐状炭素繊維束となるようにしてもよい。
The string-like carbon fiber bundles are usually shipped in 12k consisting of 12,000 carbon fiber yarns and 24k consisting of 24,000 carbon fiber yarns. In addition, the cord-like carbon fiber bundles are composed of 6000 carbon fiber yarns or 48000 carbon fiber yarns. Some consist of the above.
In the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2, when a thicker core wire is required, it may be arranged so as to bundle a plurality of string-like carbon fiber bundles, and in particular, arranged so that the cross section is circular. It is preferable.
FIG. 17 illustrates the case where the string-like carbon fiber bundles constituting the core wire are (a) 1, (b) 3, and (c) 7.
Here, the diameter d of the core wire is the diameter of a virtual circle in contact with the outer periphery of the string-like carbon fiber bundle constituting the core wire when the cross section is circular (see FIG. 17). The major axis direction is the core wire diameter d.
In addition, the number of string-like carbon fiber bundles constituting the core wire is not limited to this, and is appropriately determined according to the purpose of use. For example, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is used as a brace material. In that case, the diameter d of the core wire is about 1 mm to 100 mm. The diameter d of the core wire can be measured with a caliper, or the cross section can be measured with a microscope (including an electron microscope).
When a plurality of string-like carbon fiber bundles are used, the carbon fiber yarns constituting each string-like carbon fiber bundle may be converged and integrated to form one string-like carbon fiber bundle as a whole. .

紐状炭素繊維束の長さは、使用目的によって適宜決定され、通常、数十cmから数百m程度である。   The length of the string-like carbon fiber bundle is appropriately determined depending on the purpose of use, and is usually about several tens of centimeters to several hundreds of meters.

ここで、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされていることが好ましい。なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされているとは、1の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合は、当該紐状炭素繊維束が樹脂でコートされたものをいう。この場合、当該紐状炭素繊維束を構成する内部の炭素繊維糸も樹脂で接着し一体化していてもよい。
また、複数の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合には、
(1)それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされているが、芯線全体としては樹脂で接着されておらず一体化していないもの、
(2)それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされていないが、芯線全体としては、樹脂で紐状炭素繊維束がコートされ接着し一体化しているもの、
(3)それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされ、かつ、芯線全体としても樹脂で接着され一体化しているもの
を含む。
Here, it is preferable that the string-like carbon fiber bundle constituting the core wire is coated with a resin. The cord-like carbon fiber bundle constituting the core wire is coated with a resin. When the core wire is constituted by one cord-like carbon fiber bundle, the cord-like carbon fiber bundle is coated with a resin. Say something. In this case, the internal carbon fiber yarns constituting the string-like carbon fiber bundle may be bonded and integrated with resin.
In addition, when the core wire is composed of a plurality of string-like carbon fiber bundles,
(1) Each string-like carbon fiber bundle is individually coated with resin, but the entire core wire is not bonded with resin and is not integrated,
(2) Each string-like carbon fiber bundle is not individually coated with resin, but as the whole core wire, the string-like carbon fiber bundle is coated with resin and bonded and integrated,
(3) Each cord-like carbon fiber bundle is individually coated with a resin, and the entire core wire is bonded and integrated with the resin.

該紐状炭素繊維束は、樹脂がコートされることにより、製造方法にもよるが芯線の表面にあらかじめ樹脂を存在させることによって、中間層との接着性が向上するため、紐状強化繊維複合体としての強度が向上する。
また、芯線として複数本の紐状炭素繊維束を芯線として使用した場合には、上記(2)、(3)のように樹脂によってそれぞれの紐状炭素繊維束が接着結合して一体化した芯線となることでより強度が向上する。
特に強度の観点からは、紐状炭素繊維束の内部にまで熱可塑性樹脂が含浸し、紐状炭素繊維束の内部の炭素繊維糸も樹脂で接着結合し一体化しているものが好ましい。
Although the string-like carbon fiber bundle is coated with a resin, depending on the production method, since the resin is present on the surface of the core wire in advance, the adhesion with the intermediate layer is improved. Strength as a body improves.
When a plurality of cord-like carbon fiber bundles are used as the core wires, the core wires in which the cord-like carbon fiber bundles are bonded and integrated by resin as in (2) and (3) above. As a result, the strength is further improved.
In particular, from the viewpoint of strength, it is preferable that the thermoplastic resin is impregnated into the inside of the cord-like carbon fiber bundle, and the carbon fiber yarn inside the cord-like carbon fiber bundle is also bonded and integrated with the resin.

使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン42等)、ABS樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げるが、これに制限されない。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
なお、紐状炭素繊維束のコートに使用される樹脂と、中間層を構成する樹脂は、それぞれが接着性を有するものであればよく同一である必要はないが、より接着力を向上させるためには同一の樹脂を用いることが好ましい。
The resin used may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but a thermoplastic resin is preferably used in order to provide variability.
Preferred examples include polyetheretherketone (PEEK), polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 42, etc.), ABS resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin. , Polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyarylate, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, and the like, but are not limited thereto.
Among these, polyether ether ketone (PEEK), acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyethylene resin, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, and polyacetal resin are preferable from the viewpoint of durability against acids and alkalis.
The resin used for the coating of the string-like carbon fiber bundle and the resin constituting the intermediate layer need not be the same as long as each has an adhesive property, but in order to further improve the adhesive force. It is preferable to use the same resin.

紐状炭素繊維束への上述の樹脂のコートする方法は、スプレーや刷毛で炭素繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図18に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図18に示すような装置を用いた場合、クリールから供給された紐状炭素繊維束を、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることでコーティングを行うことができる。
The method of coating the above-described resin on the string-like carbon fiber bundle is not particularly limited, such as coating the carbon fiber with a spray or a brush, but from the viewpoint of productivity, a dip-nip method or a die was used. An apparatus as shown in FIG. 18 can be used.
In the case where a thermoplastic resin is coated as a resin, when a device as shown in FIG. 18 is used, a string-like carbon fiber bundle supplied from a creel is melted or a thermoplastic resin dissolved in a solvent, or thermoplastic. It can be coated by dipping in an emulsion containing resin, then squeezing with mangle if necessary, removing excess thermoplastic resin and adjusting the wire diameter with a die, and then drying and curing as necessary. .

[中間層]
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体の中間層は樹脂を含み、芯線(内層)と外層との間に設けられる。
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体において、該中間層は、芯線と外層とが直接接触することを防ぎ、含まれる樹脂によって芯線と外層とを接着する。さらに、中間層を構成する樹脂を熱可塑性樹脂とした場合には、常温では硬質であるが、軟化する温度域にて適度な柔軟性を有すため、該熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱することにより、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、様々な形状に曲げることができる。そのため、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻に巻き取った状態にすることができる。
なお、炭素繊維線材2の効果を損なわない範囲で、この中間層と外層との間に、別の層(例えば、接着層等)を設けても良い。
[Middle layer]
The intermediate layer of the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 contains a resin and is provided between the core wire (inner layer) and the outer layer.
In the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2, the intermediate layer prevents the core wire and the outer layer from coming into direct contact, and bonds the core wire and the outer layer with the resin contained. Furthermore, when the resin constituting the intermediate layer is a thermoplastic resin, it is hard at room temperature, but has an appropriate flexibility in the softening temperature range, so it is heated above the softening temperature of the thermoplastic resin. By doing so, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 can be bent into various shapes. Therefore, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 can be wound not only in a rod shape but also in a curvilinear shape and further wound around a bobbin.
In addition, you may provide another layer (for example, contact bonding layer etc.) between this intermediate | middle layer and an outer layer in the range which does not impair the effect of the carbon fiber wire 2. FIG.

中間層に使用される樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、芯線を構成する紐状炭素繊維束や、外層を構成する編状筒紐との接合性が高いものが用いられる。特に、熱可塑性樹脂を使用する場合には、常温での硬化性、加熱時に柔軟性のバランスを考慮して適当なものが選択される。
好適な具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン42等)、ABS樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げることができる。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
また、中間層に熱可塑性樹脂を使用する場合、用途および炭素繊維糸、下記の補強糸、外層を形成する材料の耐熱性を考慮し任意の熱可塑性樹脂を用いればよいが、軟化温度が50℃〜200℃程度の熱可塑性樹脂が施工性に優れるため好ましい。もちろん用途に応じて、軟化温度が200℃超である熱可塑性樹脂であってもよい。
なお、上述のように樹脂でコートした紐状炭素繊維束を芯線として用いる場合、芯線と中間層の接着性を高める観点からは、芯線のコートに用いる樹脂と、中間層に用いる樹脂とが同一であることが好ましい。
The resin used for the intermediate layer may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and has a high bondability with the string-like carbon fiber bundle constituting the core wire and the knitted tubular string constituting the outer layer. It is done. In particular, when a thermoplastic resin is used, an appropriate one is selected in consideration of a balance between curability at normal temperature and flexibility during heating.
Preferred examples include polypropylene, polyethylene, polyetheretherketone (PEEK), polystyrene, polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 42, etc.), ABS resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin. , Polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyarylate, polyester resin, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, polyacetal resin and the like.
Among these, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyethylene resin, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, and polyacetal resin are preferable from the viewpoint of durability against acids and alkalis.
In addition, when a thermoplastic resin is used for the intermediate layer, any thermoplastic resin may be used in consideration of the application and the heat resistance of the carbon fiber yarn, the following reinforcing yarn, and the material forming the outer layer, but the softening temperature is 50. A thermoplastic resin having a temperature of about 200 ° C. to 200 ° C. is preferable because it is excellent in workability. Of course, a thermoplastic resin having a softening temperature exceeding 200 ° C. may be used depending on the application.
In addition, when using the string-like carbon fiber bundle coated with resin as the core wire as described above, the resin used for coating the core wire and the resin used for the intermediate layer are the same from the viewpoint of improving the adhesion between the core wire and the intermediate layer. It is preferable that

中間層は、軟化した際に充分な曲げ性を与え、かつ、芯線を構成する炭素繊維束を被覆できる厚みが必要である。使用目的や芯線の太さにもよるが、中間層の厚みは、好ましくは、0.05mm以上であり、より好ましくは0.1mm以上であり、さらに好ましくは0.5mm以上である。中間層の厚みの上限は特にないが、通常、30mm程度以下であるが、使用用途によってはこれ以上でもよい。
中間層の厚みは、紐状炭素繊維束の断面の内層と外層の間の距離を、ノギスで測定したり、顕微鏡(電子顕微鏡含む)で測定することができる。
The intermediate layer needs to have a thickness that gives sufficient bendability when softened and can cover the carbon fiber bundles constituting the core wire. Although it depends on the purpose of use and the thickness of the core wire, the thickness of the intermediate layer is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and further preferably 0.5 mm or more. The upper limit of the thickness of the intermediate layer is not particularly limited, but is usually about 30 mm or less, but may be more depending on the intended use.
The thickness of the intermediate layer can be measured by measuring the distance between the inner layer and the outer layer of the cross-section of the string-like carbon fiber bundle with a caliper or with a microscope (including an electron microscope).

なお、前記中間層には、補強糸を含むことが好ましい。中間層に、樹脂と共に補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
中間層に補強糸を配置する向きとしては、芯線と同軸方向に配置することが紐状炭素繊維束を剪断から保護し、また、製造工程の観点から好ましい。
また、紐状炭素繊維束を内層(芯線)とした炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、引張方向への強度に特に優れるものであるが、それ以外の強度を高める観点からは、芯線と直交方向に配置された補強糸を含む構成としてもよい。
また、芯線の周囲にスパイラル状に補強糸を巻き付けたり、芯線に対し、斜め方向に配置された補強糸を含む構成にしてもよい。
また、補強糸は、芯線の保護の観点より芯線の外周を覆うように配置されることが好ましい。特に、芯線の外周を隙間なく覆うように配置されていることが好ましい。
このように、中間層に補強糸を含むことにより、芯線に用いられている炭素繊維糸を保護し、炭素繊維糸の断線を防ぎ、また、中間層自体の強度も向上させ、ひいては、紐状強化繊維複合体全体の強度が向上する。
また、該補強糸を中心として厚みのある中間層を形成することができる。そのため、最終的に得られる紐状炭素繊維複合体として求められる直径に対し、芯線の直径が比較的大きい場合あるいは比較的小さい場合にも、それに対応して任意の厚みのある中間層を形成し、求められる太さの紐状炭素繊維複合体を供給することができる。したがって、必要な引張強度に応じた必要量の炭素繊維を用い、必要な太さの紐状強化繊維複合体を適切なコストで得ることができる。
The intermediate layer preferably includes a reinforcing yarn. By including the reinforcing yarn together with the resin in the intermediate layer, the carbon fiber yarn used for the core wire may break when a transverse force is applied to the carbon fiber during storage, transportation, handling or use. , Shearing can be suppressed.
The direction in which the reinforcing yarns are arranged in the intermediate layer is preferably arranged in the direction coaxial with the core wire to protect the string-like carbon fiber bundle from shearing and from the viewpoint of the production process.
Moreover, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 having the string-like carbon fiber bundle as the inner layer (core wire) is particularly excellent in strength in the tensile direction, but from the viewpoint of increasing the other strength, It is good also as a structure containing the reinforcement thread | yarn arrange | positioned in the orthogonal direction with a core wire.
Further, the reinforcing yarn may be wound around the core wire in a spiral shape, or may include a reinforcing yarn arranged in an oblique direction with respect to the core wire.
Further, the reinforcing yarn is preferably arranged so as to cover the outer periphery of the core wire from the viewpoint of protection of the core wire. In particular, it is preferable that the core wire is disposed so as to cover the outer periphery without any gap.
Thus, by including the reinforcing yarn in the intermediate layer, the carbon fiber yarn used for the core wire is protected, the disconnection of the carbon fiber yarn is prevented, and the strength of the intermediate layer itself is also improved. The strength of the entire reinforcing fiber composite is improved.
In addition, a thick intermediate layer can be formed around the reinforcing yarn. Therefore, even when the diameter of the core wire is relatively large or relatively small compared to the diameter required for the finally obtained string-like carbon fiber composite, an intermediate layer having an arbitrary thickness is formed correspondingly. The string-like carbon fiber composite having the required thickness can be supplied. Therefore, a string-like reinforcing fiber composite having a necessary thickness can be obtained at an appropriate cost by using a necessary amount of carbon fiber corresponding to a necessary tensile strength.

上記補強糸としては、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維のいずれも使用できるが、通常、好ましくは合成繊維が使用される。合成繊維としては、ポリアミド(ナイロン、アラミド等)、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を使用することができ、これらは一種または2種以上を組み合わせてもよい。この中でも、靭性の観点からポリアミド、ポリアセタールが好ましく、特に芳香族ポリアミドであるアラミドが特に好ましい。コストおよび形態安定の観点からはポリエステル繊維が好ましい。
また、糸の形態としてはフィラメント糸、スパン糸、カバーリング糸のいずれでもよい。
なお、このような補強糸は、芯線を構成する炭素繊維より、高い剪断抵抗を有することから、補強糸を中間層内部に芯線と同軸方向に配置することで、芯線の紐状炭素繊維束を剪断から保護する効果がある。
As the reinforcing yarn, any of natural fiber, synthetic fiber, glass fiber, and basalt fiber can be used. Usually, synthetic fiber is preferably used. As synthetic fibers, fibers such as polyamide (nylon, aramid, etc.), vinylon, polyacryl, polypropylene, vinyl chloride, polyester, polyacetal, etc. can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyamide and polyacetal are preferable from the viewpoint of toughness, and aramid which is an aromatic polyamide is particularly preferable. Polyester fibers are preferred from the viewpoint of cost and form stability.
Further, the yarn may be any of filament yarn, span yarn, and covering yarn.
In addition, since such a reinforcing yarn has a higher shear resistance than the carbon fiber constituting the core wire, the reinforcing yarn is disposed in the middle layer in the direction coaxial with the core wire, thereby forming the cord-like carbon fiber bundle of the core wire. Protects against shearing.

なお、芯線の周囲に中間層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、芯線を構成する前記紐状炭素繊維束を、樹脂でコートする方法と同様にスプレーや刷毛などを用いて芯線の周囲に樹脂層を形成する方法、芯線の回りに樹脂のフィルムを巻き付ける方法が挙げられる。
また、この樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、生産性を高める観点からは、上述の芯線を構成する紐状炭素繊維束への熱可塑性樹脂のコートする方法と同様に、芯線を溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる方法が挙げられる。
特に補強糸を含む中間層を、生産性よく形成するためには、紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図18に示すような装置を用い、芯線の周囲に熱可塑性樹脂を付与し、中間層を形成することが好ましい。この方法では、クリールから供給された紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることで補強糸を含む中間層を得ることができる。
In addition, there is no restriction | limiting in particular as a method of forming an intermediate | middle layer around a core wire, For example, a core wire is used using spray, a brush, etc. similarly to the method of coating the said string-like carbon fiber bundle which comprises a core wire with resin. And a method of forming a resin layer around the core and a method of winding a resin film around a core wire.
In the case where this resin is a thermoplastic resin, from the viewpoint of improving productivity, the core wire is melted or dissolved in the same manner as the method of coating the thermoplastic resin on the cord-like carbon fiber bundle constituting the core wire described above. And a method of immersing and passing in a thermoplastic resin dissolved in or an emulsion containing a thermoplastic resin.
In particular, in order to form an intermediate layer containing reinforcing yarns with good productivity, a string-like carbon fiber bundle or a structure in which reinforcing yarns are arranged around a carbon fiber bundle is shown using a dip-nip method or a die. It is preferable to use an apparatus as shown in FIG. 18 and to apply a thermoplastic resin around the core wire to form an intermediate layer. In this method, a string-like carbon fiber bundle supplied from a creel or a reinforcing fiber arranged around the carbon fiber bundle is immersed in a thermoplastic resin melted or dissolved in a solvent or an emulsion containing a thermoplastic resin. The intermediate layer containing the reinforcing yarn can be obtained by passing through, then squeezing with a mangle if necessary, removing excess thermoplastic resin, adjusting the wire diameter with a die, and drying and curing as necessary.

[外層]
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐からなり、外部から芯線である紐状炭素繊維束を保護する役割を有する。なお、「編状筒紐」とは、図16に示すように繊維を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒形体である。
[Outer layer]
The outer layer of the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is formed of a knitted tubular string, and has a role of protecting the string-like carbon fiber bundle that is a core wire from the outside. The “knitted tubular string” is a tubular body having a knitted structure in which fibers are knitted or a braided structure in which fibers are assembled as shown in FIG.

上述のように炭素繊維は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、芯線を構成する紐状炭素繊維束に外部から鋭利物が接触すると、その周囲に設けられた中間層を突き破り、炭素繊維糸が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。
ここで、強度の高い、編状筒紐からなる外層を設けることによって、内部の紐状炭素繊維束を鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、外層の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
また、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体を、ブレース材として用いる場合には、外層の編状筒紐は、その用いられる空間デザインに応じた編状構造あるいは組紐構造を有する編状筒紐を用いるとよい。
As described above, carbon fiber has high tensile strength but not so high shear strength. Therefore, when sharp objects come into contact with the string-like carbon fiber bundle constituting the core wire from the outside, it breaks through the intermediate layer provided around the carbon fiber bundle. There is a possibility that the carbon fiber yarn is cut and the strength of the core wire is lowered.
Here, by providing an outer layer made of a knitted tubular string having high strength, the inner string-like carbon fiber bundle can be protected from sharp objects and stress.
As long as the role of the outer layer is not impaired, further coating or the like may be performed on the outer layer. For example, in order to improve the designability, the outside of the outer layer may be colored with a paint or the like, or coated with various inorganic or organic substances.
When the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is used as a brace material, the outer layer of the knitted tubular string has a knitted structure or a braided structure corresponding to the space design used. Use a string.

なお、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体の特徴の一つは、外層を編状筒紐としたことにある。炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐であることにより、フレキシビリティがあり、多少の応力に対して変形できることから、その応力を逃がすことができる。このように、編状筒紐では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
これに対し、外層を樹脂コーティングのみで形成した場合では、保護層としての役割と、フレキシビリティを両立することができない。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに編状筒紐には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造(以下、「丸編」ともいう。)や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造(以下、「丸打組物」ともいう)が挙がられるが、適度の固さ、フレキシビリティを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層とその内部に含まれる中間層および内層との密着性が高まるという点でもより好ましい。
One of the characteristics of the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is that the outer layer is a knitted tubular string. Since the outer layer of the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is a knitted tubular string, it has flexibility and can be deformed by some stress, so that the stress can be released. Thus, in the knitted tubular string, the string-like form can be maintained, and the flexibility can be maintained even when the thickness of the outer layer is sufficiently protected from sharps and stress from the outside. There are advantages.
On the other hand, when the outer layer is formed only by the resin coating, it is impossible to achieve both the role as the protective layer and the flexibility.
Note that the balance between flexibility and strength can be achieved by changing the density of the fibers used in the outer layer.
Further, the knitted tubular string includes a tubular knitted structure in which fibers are knitted as described above (hereinafter also referred to as “round knitting”), and a braided structure in which fibers are assembled in a cylindrical shape (hereinafter referred to as “round punching”). The braid structure is preferably used because it has moderate hardness and flexibility, and more excellent strength and shape stability.
Further, in the braid structure, since the diameter is reduced when the braided structure is stretched, it is more preferable that the adhesiveness between the outer layer and the intermediate layer and the inner layer included in the outer layer is increased when manufactured so as to apply tension.

外層の編状筒紐を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド(ナイロン等)、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性(特に耐アルカリ性)や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリに対して強い耐性を有する。
また、紐状強化繊維複合体の製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の編状筒紐がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
As fibers constituting the outer layer of the knitted tubular string, resin fibers made of natural resin or synthetic resin, glass fibers, basalt fibers, and the like can be used, and these can be used in combination. Of these, synthetic resin fibers are preferably used.
Preferable specific examples of the fibers constituting the outer layer include fibers such as polyamide (nylon, etc.), vinylon, polyacryl, polypropylene, vinyl chloride, aramid, cellulose, polyamide, polyester, polyacetal and the like. Among these, vinylon, cellulose, polyamide, and polyacetal, which have a good balance of chemical resistance (particularly alkali resistance) and variability, are preferable, and vinylon is particularly preferable. These fibers not only have sufficient strength as the outer layer, but also have strong resistance to alkali.
In addition, when heat treatment is performed depending on the manufacturing process and usage of the string-like reinforcing fiber composite, if the outer knitted tubular string is made of polyester fiber, it is difficult to cause shrinkage or expansion due to heat or moisture, and dimensional stability From the viewpoint of

外層の編状筒紐の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や中間層にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。   The diameter, length, and thickness of the outer layer of the knitted tubular string can be appropriately determined according to the purpose of use, and can be set to an arbitrary thickness and length according to the inner core wire and the intermediate layer.

また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。   Also, the fibers constituting the outer layer knitted tubular string can be colored in various colors to enhance the design. Further, by coloring the outer layer, the types of the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer may be discriminated.

外層の編状筒紐の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。   The outer layer knitted tubular string manufacturing method is not particularly limited. For example, a conventionally known string knitting machine, circular knitting machine, or a known sock manufacturing apparatus is partially modified to form a knitted cylindrical string manufacturing apparatus. It can be made by diverting.

以下、外層としての編状筒紐を芯線および中間層の周囲に設ける方法について説明する。
外層を設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、内層(芯線)の周囲に中間層を形成し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法;
まず、編状筒紐としての外層を形成し、この外層の中に、中間層が周囲に設けられた芯線を挿入する方法;
などが挙げられる。
なお、外層である編状筒紐と、樹脂との接着性が悪い場合には、中間層の上により接着性の高い接着層を設けてもよい。
また、中間層を構成する樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、編状筒紐の内部に中間層が周囲に設けられた芯線を入れた状態で加熱することにより、中間層を構成する熱可塑性樹脂を軟化させて外層となる編状筒紐と一体化させてもよい。
また、使用する外層である編状筒紐は、上述の中間層を構成する樹脂と同様の樹脂を用い、前記と同様な方法でコートされていてもよく、このような編状筒紐を用いることで、中間層との接着性が向上する。
Hereinafter, a method of providing a knitted tubular string as an outer layer around the core wire and the intermediate layer will be described.
The method of providing the outer layer is not particularly limited. For example, first, an intermediate layer is formed around the inner layer (core wire), and then the outer layer is assembled or knitted around the outer layer to form the outer layer;
First, a method of forming an outer layer as a knitted tubular string, and inserting a core wire provided with an intermediate layer around the outer layer;
Etc.
In addition, when the adhesiveness between the knitted tubular string as the outer layer and the resin is poor, an adhesive layer having higher adhesiveness may be provided on the intermediate layer.
In addition, when the resin constituting the intermediate layer is a thermoplastic resin, the thermoplastic layer constituting the intermediate layer is heated by heating with the core wire provided around the intermediate layer inside the braided tubular cord. The resin may be softened and integrated with a knitted tubular string as an outer layer.
Further, the knitted tubular string that is the outer layer to be used may be coated by the same method as described above using the same resin as the resin constituting the above-described intermediate layer, and such a knitted tubular string is used. Thereby, adhesiveness with an intermediate | middle layer improves.

[好適な態様の紐状強化繊維複合体の製造方法]
以下、炭素繊維線材2の好ましい態様の紐状強化繊維複合体の製造方法を説明する。
炭素繊維線材2の好ましい態様の一つは、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる中間層、編状筒紐からなる外層を有する紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
(1)1または複数の炭素繊維束からなる芯線の周囲を、中間層の一部となる補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆う様に配置し、芯線の外周に配置された補強糸の周囲を製紐機を用い適当な繊維を組んで外層となる編状筒紐を形成し、次に、この芯線、補強糸および編状筒紐で構成される紐状物に樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、必要に応じ、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、樹脂を外層(編状筒紐)、中間層(補強糸)、内層(紐状炭素繊維束)に付与し、内層、中間層、外層を接着し、一体化し紐状強化繊維複合体を製造する。なお、樹脂に紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
(2)1または複数の炭素繊維束からなる断面円形の芯線の周囲に、前記芯線を中心にして二重円状になるように、補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆い、次に、熱可塑性樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、熱可塑性樹脂を内層、中間層にコートし、内層、中間層を接着し、一体化する。次に、この中間層の周囲に製紐機を用い外層となる繊維を組んでゆき、紐状強化繊維複合体を製造する。また、これを熱処理することにより、熱可塑性樹脂を軟化させ冷却することにより内層、中間層、外層を接着一体化することができる。なお、熱可塑性樹脂に芯線の外周を補強糸で覆った紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
また、上記(1)、(2)の方法によれば、芯線が樹脂でコートされ、又、芯線をコートする樹脂と中間層を構成する樹脂とが同一であり、内層、中間層および外層が中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着され一体化することを一度の樹脂付与工程で行うことができる。
[Method for Producing String-like Reinforcing Fiber Composite of Preferred Embodiment]
Hereinafter, the manufacturing method of the string-like reinforced fiber composite of the preferable aspect of the carbon fiber wire 2 is demonstrated.
One of the preferable embodiments of the carbon fiber wire 2 is a cord-like reinforcing fiber composite having an intermediate layer made of a plurality of reinforcing yarns arranged in the same direction as the resin and the core wire, and an outer layer made of a knitted tubular cord. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described.
(1) The periphery of the core wire composed of one or a plurality of carbon fiber bundles is disposed so as to cover the entire outer periphery of the core wire without any gaps with the reinforcing yarn that is part of the intermediate layer, and is disposed on the outer periphery of the core wire A braiding machine is used to assemble appropriate fibers around the reinforcing yarn to form a knitted tubular cord as an outer layer, and then a resin is applied to the cord-like material composed of the core wire, the reinforcing yarn and the knitted tubular cord. Apply by dip-nip method, if necessary, pass through a die, and if necessary, perform drying, heat treatment, cooling, etc., resin is outer layer (knitted tube string), intermediate layer (reinforcing yarn), inner layer (string shape) To the carbon fiber bundle), and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated to produce a string-like reinforcing fiber composite. In addition, after dipping a string-like object into resin, you may pass through a die | dye, without niping, and you may remove excess resin.
(2) Cover the entire outer periphery of the core wire without a gap with a reinforcing thread so as to form a double circle around the core wire around the core wire having a circular cross section composed of one or a plurality of carbon fiber bundles, Next, a thermoplastic resin is applied by a dip-nip method, and if necessary, a die is passed through, followed by drying, heat treatment, cooling, etc., and the thermoplastic resin is coated on the inner layer and the intermediate layer, and the inner layer and the intermediate layer are bonded. And unite. Next, the outer layer fibers are assembled around the intermediate layer using a string making machine to manufacture a string-like reinforcing fiber composite. Moreover, by heat-treating this, the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer can be bonded and integrated by softening and cooling the thermoplastic resin. In addition, after dipping the string-like thing which covered the outer periphery of the core wire with the reinforcing thread to the thermoplastic resin, the excess resin may be removed by passing through a die without nip.
Further, according to the methods (1) and (2), the core wire is coated with a resin, and the resin that coats the core wire and the resin that constitutes the intermediate layer are the same, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are Bonding and integrating with the same resin as the resin constituting the intermediate layer can be performed in a single resin application step.

また、炭素繊維線材2の特に好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
特に、内層、補強糸、外層を配置した紐状物に樹脂を付与し、内層、中間層、外層を形成すること、特に、同時にこれらの層を樹脂にて接着し、一体化することが、強度、生産性の観点から好ましい。
この際、樹脂が、内層まで浸透しやすくする観点から、外層の編状筒紐は、外層を形成する糸と糸の間に隙間を有しているものが好ましく、例えば、石目打にて打たれた組物がよい。
また、樹脂を付与する際の樹脂の状態は、溶融状態、溶媒に溶解された状態、樹脂を含むエマルジョン状態でいずれでもよいが、外層、中間層、内層を構成するそれぞれの繊維の内部にまで浸透しやすい粘度の低いものが好ましい。
その粘度は、50000mPa・s以下が好ましく、10000mPa・s以下がより好ましく、1000mPa・s以下が特に好ましい(測定方法:B型粘度計、ローターNo.4 12rpm)。下限は1mPa・s程度であり、好ましくは10mPa・s以上である。
粘度が50000mPa・sを上回ると樹脂が、外層、中間層、内層まで十分に浸透せず、強度が低下するおそれがある。また、1mPa・sを下回ると加工中に樹脂垂れが発生し、十分な量の樹脂を紐状強化繊維複合体に付与できず強度が低下するおそれがある。
なお、樹脂を、芯線である紐状炭素繊維束の内部にまで浸透させる観点からは、内層を構成する、紐状炭素繊維束は、樹脂で事前にコートされていないものを用いることが好ましい。なお、炭素繊維束の製造時に、炭素繊維糸のバラケを防ぐためにわずかに付与されるサイジング剤や収束剤と呼ばれるものは、炭素繊維線材2の効果に影響を及ぼさないものが多く、このようなものであれば、当該製造方法においても紐状炭素繊維束にあらかじめ付与されていてもよい。好ましくは、サイジング剤や収束剤は、コートされる樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
In addition, a particularly preferable aspect of the carbon fiber wire 2 is a string-like reinforcing fiber composite in which the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated with the same resin as that forming the intermediate layer. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described.
In particular, applying a resin to a string-like material in which an inner layer, a reinforcing thread, and an outer layer are arranged, forming an inner layer, an intermediate layer, and an outer layer, in particular, simultaneously bonding these layers with a resin and integrating them, It is preferable from the viewpoint of strength and productivity.
At this time, from the viewpoint of facilitating the penetration of the resin into the inner layer, the outer layer of the knitted tubular cord preferably has a gap between the yarns forming the outer layer. A struck braid is good.
In addition, the state of the resin at the time of applying the resin may be any of a molten state, a state dissolved in a solvent, and an emulsion state containing the resin, but the inside of each fiber constituting the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer. Those having a low viscosity that are easy to penetrate are preferred.
The viscosity is preferably 50000 mPa · s or less, more preferably 10000 mPa · s or less, and particularly preferably 1000 mPa · s or less (measurement method: B-type viscometer, rotor No. 4 12 rpm). The lower limit is about 1 mPa · s, preferably 10 mPa · s or more.
When the viscosity exceeds 50000 mPa · s, the resin may not sufficiently penetrate into the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer, and the strength may decrease. On the other hand, if it is less than 1 mPa · s, a resin sag occurs during processing, and a sufficient amount of resin cannot be applied to the string-like reinforcing fiber composite, which may reduce the strength.
In addition, from the viewpoint of allowing the resin to penetrate into the inside of the cord-like carbon fiber bundle that is the core wire, it is preferable to use a cord-like carbon fiber bundle that constitutes the inner layer and that is not previously coated with the resin. In addition, what is called a sizing agent or a converging agent that is slightly imparted to prevent the carbon fiber yarn from being broken during the production of the carbon fiber bundle often does not affect the effect of the carbon fiber wire 2. If it is a thing, it may be previously given to the string-like carbon fiber bundle also in the said manufacturing method. Preferably, a sizing agent or sizing agent having a high affinity with the resin to be coated is used.

[複層構造紐状強化繊維複合体の用途]
炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する強度を有するため、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
[Use of multi-layered string-like reinforcing fiber composite]
The string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 can be applied to all industrial fields such as civil engineering, construction, ships, mining and fishing, and its use is not limited.
Among the usages, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 has strength derived from carbon fibers that is not covered by reinforcing bars, and therefore the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 is magnetic. It can be used particularly suitably for applications where the use of reinforcing bars is not desirable, such as buildings that use precision machinery with problems, environments that are prone to salt damage, and high-rise buildings that require maintenance costs.

また、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材(補強金具代替品を含む)として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、炭素繊維線材2の紐状強化繊維複合体において、中間層に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
In addition, the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2 has excellent strength derived from carbon fiber, which is not overly reinforced, and is lightweight, so it can be used for buildings such as steel structures, reinforced concrete and wooden structures, bridges, etc. It can be preferably used as a brace material or a reinforcing material (including a substitute for a reinforcing metal fitting) used for a bridge or the like. Moreover, since it has sufficient intensity | strength even if it is a thin thing, it is also possible to manufacture the building excellent in design property.
In particular, in the string-like reinforcing fiber composite of the carbon fiber wire 2, when a thermoplastic resin is used for the intermediate layer, it can be stored and transported by being wound around a drum or the like by being variable by applying heat. Long brace material can be supplied.

なお、本発明の筋材に用いる炭素繊維線材は、上記炭素繊維線材2に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の構造のものであっても良い。   In addition, the carbon fiber wire used for the reinforcing material of the present invention is not limited to the carbon fiber wire 2 and may have another structure without departing from the gist of the present invention.

また、上記炭素繊維線材2に代えて、以下で説明する高強力繊維線材を用いることも可能である。   Moreover, it can replace with the said carbon fiber wire 2, and it is also possible to use the high strength fiber wire demonstrated below.

(実施の形態2−1)
図19に示す高強力繊維線材61aは、芯線62と、拘束材63aとからなる高強力繊維束65により構成されている。
芯線62は、高強力繊維糸64を、複数本(通常、数千本から数万本)束ねてなる断面が円形状または扁平状の糸状体である。
高強力繊維糸64は、スーパー繊維とも称される繊維が使用できる。高強力繊維糸64としては、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維、ポリフェニレンサルファイド(PPS)繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ポリビニルアルコール(PVA繊維)などが使用できる。
芯線62は、上記高強力繊維糸を1種類で用いたり、2種類以上を混合させたり、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したりしたものでもよい。
なお、芯線62は、芯線62の周囲面が接着面として機能することを阻害しない程度にサイジング剤や集束剤を含浸させてもよい。
(Embodiment 2-1)
A high-strength fiber wire 61a shown in FIG. 19 includes a high-strength fiber bundle 65 including a core wire 62 and a restraining material 63a.
The core wire 62 is a filament having a circular or flat cross section formed by bundling a plurality of high-strength fiber yarns 64 (usually several thousand to several tens of thousands).
As the high-strength fiber yarn 64, a fiber also called a super fiber can be used. Examples of the high-strength fiber yarn 64 include carbon fiber, basalt fiber, para-aramid fiber, meta-aramid fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber, polyarylate fiber, PBO (polyparaphenylene benzoxazole) fiber, polyphenylene sulfide (PPS). ) Fiber, polyimide fiber, fluorine fiber, polyvinyl alcohol (PVA fiber) and the like can be used.
The core wire 62 may be one in which the high-strength fiber yarn is used in one type, two or more types are mixed, or other yarns made of organic fibers are mixed within a range where the strength and bendability are not impaired.
The core wire 62 may be impregnated with a sizing agent or a sizing agent to such an extent that the peripheral surface of the core wire 62 does not hinder the functioning as an adhesive surface.

この芯線62を構成する高強力繊維糸64が、特に、炭素繊維糸やバサルト繊維糸であれば、撚りがあると引張強度が低下するので、高強力繊維糸(フィラメント)に撚りを掛けず、また高強力繊維束全体にも撚りを掛けていないことで、実質的に無撚糸と同等の状態としたものであることが好ましい。なお、芯線62を結束する拘束材63aには撚りが掛かっていても、掛かっていなくてもよい。
芯線62となる、撚りが掛かっていない高強力繊維糸の束を得るためには、紡糸の段階より高強力繊維糸に撚りが掛からないよう引き揃えたもの等を用いる。
If the high-strength fiber yarn 64 that constitutes the core wire 62 is a carbon fiber yarn or a basalt fiber yarn, the tensile strength is reduced when twisted, so the high-strength fiber yarn (filament) is not twisted, Moreover, it is preferable that the entire high-strength fiber bundle is not twisted so that it is substantially equivalent to the untwisted yarn. The restraining material 63a for binding the core wire 62 may be twisted or not.
In order to obtain a bundle of high-strength fiber yarns that are not twisted and become the core wire 62, a high-strength fiber yarn that has been aligned so as not to be twisted from the spinning stage is used.

芯線62を構成する高強力繊維糸64が炭素繊維糸であれば、PAN系、ピッチ系のいずれの炭素繊維糸も使用できる。この中でも、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、PAN系炭素繊維糸が好ましい。
また、この炭素繊維糸を束ねた炭素繊維束は、炭素繊維メーカーから供給される炭素繊維糸6000本(6K)、12000本(12K)、24000本(24K)等を、必要とされる強度に応じて1本、または複数本束ねたものを用いることができる。なお、炭素繊維束を複数本束ねる場合には、必要本数の高強力繊維糸64をクリールから引き出し、それらを束ねて芯線62とする。
If the high-strength fiber yarn 64 constituting the core wire 62 is a carbon fiber yarn, any PAN-based or pitch-based carbon fiber yarn can be used. Among these, a PAN-based carbon fiber yarn is preferable from the viewpoint of a balance between strength and elastic modulus of the obtained molded product.
In addition, the carbon fiber bundle obtained by bundling the carbon fiber yarns is made up of 6000 (6K), 12000 (12K), 24000 (24K), etc. carbon fiber yarns supplied from a carbon fiber manufacturer to the required strength. Depending on the situation, one or a plurality of bundles can be used. When a plurality of carbon fiber bundles are bundled, a necessary number of high-strength fiber yarns 64 are drawn from the creel and bundled to form the core wire 62.

拘束材63aは、芯線62を周囲面から高強力繊維糸64がばらばらにならないように結束するものである。
本実施形態においては、図19に示すように、拘束材63aとなる繊維を巻き回して、目の粗い筒状の組紐(丸打)を組むことで、組紐状の拘束材63aを形成しているが、拘束材の配置はこれに限定されない。
拘束材は、芯線62を構成する高強力繊維糸64がばらばらにならないように結束できればよいので、例えば、1本の拘束材を螺旋状に巻きつけて芯線を結束したり(図示せず)、図20に示すように、芯線62の周囲面に拘束材63bとなる繊維を巻き回して目の粗い筒状の丸編を編んだ編紐状の拘束材63bによって芯線62を結束したり、図21に示すように、高強力繊維線材61cの芯線62を結束するための拘束材として、拘束材63aで挙げられている繊維等を所定間隔に配置した拘束材63cによって芯線62を結束する形態であってもよい。
The restraining material 63a binds the core wire 62 from the peripheral surface so that the high strength fiber yarns 64 do not fall apart.
In the present embodiment, as shown in FIG. 19, a braided restraining material 63a is formed by winding a fiber that becomes the restraining material 63a and assembling a coarse braided string (round punching). However, the arrangement of the restraining material is not limited to this.
Since the binding material only needs to be bundled so that the high-strength fiber yarns 64 constituting the core wire 62 are not separated, for example, a single binding material is wound in a spiral shape to bind the core wire (not shown), As shown in FIG. 20, the core wire 62 is bound by a braided string-like restraining material 63b obtained by winding a fiber that serves as the restraining material 63b around the core wire 62 and knitting a coarse circular circular knitting. As shown in FIG. 21, as a restraining material for binding the core wire 62 of the high-strength fiber wire 61c, the core wire 62 is bound by a restraining material 63c in which the fibers mentioned in the restraining material 63a are arranged at a predetermined interval. There may be.

図19に示す拘束材63aを形成するためには、芯線62を製紐機の中央に通し、製紐機により芯線62の周囲面に拘束材63aにより目の粗い組物を形成すればよい。そうすることで、組紐状の拘束材63aが芯線62の周囲面に形成されて、芯線62がばらばらにならないように結束され、長尺状の高強力繊維線材61aとなり、ドラムなどに巻き取ることができる。高強力繊維線材61aは柔軟な芯線62を拘束材63aで結束しただけなので、ドラム等に容易に巻き付けることができる。従って、移動や保管が容易である。   In order to form the constraining material 63a shown in FIG. 19, the core wire 62 is passed through the center of the cord making machine, and a braid with a coarse mesh is formed on the peripheral surface of the core wire 62 by the cord making machine. By doing so, the braided restraining material 63a is formed on the peripheral surface of the core wire 62, and the core wire 62 is bound so as not to be separated into a long high-strength fiber wire 61a, which is wound around a drum or the like. Can do. The high-strength fiber wire 61a can be easily wound around a drum or the like because the flexible core wire 62 is simply bound by the restraining material 63a. Therefore, movement and storage are easy.

拘束材としては、柔軟なものが好ましく、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の合成繊維や、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、絹、羊毛、麻、綿などの天然繊維が使用できる。
拘束材が、図19の組紐(丸打)である場合には、拘束材63aは、芯線62の長さ方向に対して0.5mm〜30cmのピッチで交差させるとよく、特に、0.1cm〜10cmがより好ましい。
The binding material is preferably a flexible material, and synthetic fibers such as polyester, nylon, and vinylon, regenerated fibers such as rayon, semi-synthetic fibers such as acetate, and natural fibers such as silk, wool, hemp, and cotton can be used.
When the restraining material is the braided string (round punching) of FIG. 19, the restraining material 63a is preferably crossed at a pitch of 0.5 mm to 30 cm with respect to the length direction of the core wire 62, and particularly 0.1 cm. 10 cm is more preferable.

なお、芯線62においては、サイジング剤や集束剤を含浸させて結束することの他に、高強力繊維糸64をより強固に結束するために、芯線62を構成する複数の高強力繊維糸64の少なくとも一部を固化剤によって結合させてもよい。
特に拘束材により結束した芯線に固化剤を含浸させ、拘束材と共に芯線を硬化させることが好ましい。そうすることで、芯線および拘束材を強固に一体化させ棒状体とすることができる。
この場合には、高強力繊維線材を数cm〜数m程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことができる。
芯線62を強固に一体化させた高強力繊維線材であれば、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなどに、型崩れしないため容易に配置することができる。
In addition to impregnating and tying the core wire 62 with a sizing agent or a sizing agent, in order to bind the high strength fiber yarn 64 more firmly, the plurality of high strength fiber yarns 64 constituting the core wire 62 At least a part may be bound by a solidifying agent.
In particular, it is preferable to impregnate the core wire bound by the restraining material with a solidifying agent and harden the core wire together with the restraining material. By doing so, the core wire and the restraining material can be firmly integrated to form a rod-shaped body.
In this case, the high-strength fiber wire can be moved and stored in a state of being cut to a length of about several centimeters to several meters.
A high-strength fiber wire material in which the core wire 62 is firmly integrated can be easily placed because it does not lose its shape when it is placed in a narrow groove or inserted into a deep hole.

使用できる固化剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。また、高強力繊維糸と親和性の高い固化剤とすることが望ましい。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン42等)、ABS樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂などが挙げられるが、これに制限されない。
As the solidifying agent that can be used, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used, but in order to provide variability, a thermoplastic resin is preferably used. Moreover, it is desirable to use a solidifying agent having a high affinity with the high strength fiber yarn.
Preferred examples include polyetheretherketone (PEEK), polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 42, etc.), ABS resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin. , Polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyarylate, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, resorcinol resin, and the like, but are not limited thereto.

この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。   Among these, polyether ether ketone (PEEK), acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyethylene resin, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, and resorcinol resin are preferable from the viewpoint of durability against acids and alkalis.

芯線62への上述の樹脂(固化剤)のコートする方法は、スプレーや刷毛で高強力繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図22に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図22に示すような装置を用いて実施形態2−1に係る高強力繊維束65を製造する場合、クリール67aから供給された高強力繊維糸からなる芯線62を製紐機(図示せず)に通したり、丸編機(図示せず)に通したりして拘束材を形成した後、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後、必要に応じてマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイス67bで線径を整えたのちに必要に応じて加熱炉67cにより乾燥、硬化させることでコーティングを行う。そして、乾燥、硬化したものを裁断機67dに所定長さに切断すれば、切断した状態で移動、保管を行うことができる。また、切断せずにドラムに巻き取り、施工が決まった後、任意の長さに切断して用いることができる。
あるいは、図23に示すような装置を用いて高強力繊維束65を製造することも可能である。なお、図23においては、図22と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。図23に示す装置では、ドラム67eから供給された高強力繊維糸からなる芯線62を拘束材で拘束した高強力繊維束を形成して、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる際、ダイス67fによって絞ることにより、樹脂を内部まで含浸させる。また、加熱炉67cにより乾燥させる前に、予熱炉67gを通すことで、突沸を防止している。
The method of coating the core wire 62 with the above-described resin (solidifying agent) is not particularly limited, such as coating the high-strength fiber with a spray or a brush, but from the viewpoint of productivity, a dip-nip method or a further die is used. The used apparatus as shown in FIG. 22 can be used.
When a thermoplastic resin is coated as a resin, the high strength fiber yarn supplied from the creel 67a when the high strength fiber bundle 65 according to Embodiment 2-1 is manufactured using an apparatus as shown in FIG. The core wire 62 is passed through a string making machine (not shown) or passed through a circular knitting machine (not shown) to form a constraining material, and then melted or dissolved in a thermoplastic resin or thermoplastic. Immerse in an emulsion containing resin and let it pass, then squeeze with mangle if necessary, remove excess thermoplastic resin, adjust the wire diameter with die 67b, and then dry and harden with heating furnace 67c as necessary Coating. Then, if the dried and hardened material is cut into a predetermined length by the cutting machine 67d, it can be moved and stored in the cut state. Moreover, after winding up to a drum without cut | disconnecting and construction being decided, it can cut | disconnect and use for arbitrary lengths.
Or it is also possible to manufacture the high-strength fiber bundle 65 using an apparatus as shown in FIG. In FIG. 23, the same components as those in FIG. In the apparatus shown in FIG. 23, a high-strength fiber bundle in which a core wire 62 made of high-strength fiber yarn supplied from a drum 67e is constrained by a constraining material is formed, and a thermoplastic resin or a thermoplastic resin melted or dissolved in a solvent is formed. When it is immersed and passed through the emulsion containing the resin, the resin is impregnated to the inside by squeezing with a die 67f. Further, bumping is prevented by passing the preheating furnace 67g before drying with the heating furnace 67c.

なお、実施の形態2−1に係る高強力繊維線材61a〜61cにおいて、芯線62の表面は、拘束材63a〜93cによって完全に被覆されておらず、一部が被覆されず露出した状態である。
このように芯線62の表面を露出させることにより、芯線62への上述の樹脂のコートする際に樹脂が芯線62の内部に浸透しやすくなる結果、芯線62を構成する高強力繊維糸64同士の結合力を向上させることができる。
また、高強力繊維線材61a〜61cを他の部材と接合させる場合において、上記芯線62の露出面は、他部材と接着させるときの接着面としても機能する。
In the high-strength fiber wires 61a to 61c according to Embodiment 2-1, the surface of the core wire 62 is not completely covered with the restraining materials 63a to 93c, and is partially exposed without being covered. .
By exposing the surface of the core wire 62 in this way, when the above-described resin is coated on the core wire 62, the resin easily penetrates into the core wire 62. As a result, the high-strength fiber yarns 64 constituting the core wire 62 can be Bonding power can be improved.
Moreover, when joining the high strength fiber wire 61a-61c with another member, the exposed surface of the said core wire 62 functions also as an adhesive surface when making it adhere | attach with another member.

ここで、拘束材が芯線62を被覆する割合について説明する。
芯線62の被覆率は、高強力繊維線材の周囲面全体の面積に対する拘束材が占める面積の割合である。被覆率は、拘束材が芯線62の周囲面に一様に配置されたものであるときには、高強力繊維線材を側方から撮像し、撮像された画像から高強力繊維線材全体の面積と、拘束材が占める面積とを測定して、次式に従って演算することで算出することができる。

被覆率(%)=(拘束材が占める面積)/(高強力繊維線材全体の面積)×100
Here, the ratio that the constraining material covers the core wire 62 will be described.
The coverage of the core wire 62 is the ratio of the area occupied by the constraining material to the area of the entire peripheral surface of the high strength fiber wire. When the constraining material is uniformly arranged on the peripheral surface of the core wire 62, the coverage is obtained by imaging the high strength fiber wire from the side, the area of the entire high strength fiber wire from the captured image, It can be calculated by measuring the area occupied by the material and calculating according to the following equation.

Coverage rate (%) = (area occupied by restraint material) / (area of the entire high-strength fiber wire) × 100

このように算出される被覆率は、少ない方が他部材と接着させる際に接着剤が芯線62の周囲面に接着して接着面として機能する面積が広くなるため望ましい。
特に、高強力繊維線材61aを用いて他部材との接着強度を向上させるとの観点からは70%以下である。より好ましくは50%以下、更に好ましくは30%以下である。被覆率の下限は、芯線62を構成する高強力繊維糸64がばらばらにならず、紐状または棒状が維持できる最も低い値とすることができる。
It is desirable that the coverage ratio calculated in this way is small because an area where the adhesive functions as an adhesive surface by adhering to the peripheral surface of the core wire 62 when adhering to another member is widened.
In particular, it is 70% or less from the viewpoint of improving the adhesive strength with other members using the high strength fiber wire 61a. More preferably, it is 50% or less, More preferably, it is 30% or less. The lower limit of the covering ratio can be set to the lowest value at which the high-strength fiber yarns 64 constituting the core wire 62 are not separated and can maintain a string shape or a rod shape.

(実施の形態2−2)
本発明の実施の形態2−2を図24に基づき説明する。なお、図24においては、図19〜図23と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2-2)
Embodiment 2-2 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 24, the same components as those in FIGS.

実施の形態2−2に係る高強力繊維線材61dの側面一部拡大図を図24(a)に、断面図を図24(b)に示す。
高強力繊維線材61dは、芯線62と拘束材63aとからなる高強力繊維束65を19本備えてなり、該19本の高強力繊維束65は引きそろえて束ねられ、それぞれの高強力繊維束65の間には、固化剤65aが充填されており、この固化剤65aによって一体化されている。
ここで、高強力繊維束65は、図19で示した上述の高強力繊維線材61aと同じ構成であるため、詳しい説明は省略する。また、本実施形態では、高強力繊維束65として高強力繊維線材61aと同じ構成のものを用いているが、これに限定されず、高強力繊維線材61b,61cと同様の構成の高強力繊維束を初めとして、他の形態の高強力繊維束を使用することもできる。
A partially enlarged side view of the high-strength fiber wire 61d according to Embodiment 2-2 is shown in FIG. 24 (a), and a cross-sectional view is shown in FIG. 24 (b).
The high-strength fiber wire 61d includes 19 high-strength fiber bundles 65 each composed of a core wire 62 and a restraining material 63a. The 19 high-strength fiber bundles 65 are bundled together, and each high-strength fiber bundle 65 is bundled. The space between 65 is filled with a solidifying agent 65a and integrated by the solidifying agent 65a.
Here, the high strength fiber bundle 65 has the same configuration as the above-described high strength fiber wire 61a shown in FIG. In the present embodiment, the high-strength fiber bundle 65 has the same configuration as the high-strength fiber wire 61a, but is not limited to this, and the high-strength fiber having the same configuration as the high-strength fiber wires 61b and 61c. Other forms of high strength fiber bundles can be used, including bundles.

本実施形態における高強力繊維束65の本数は19本であるが、この本数は高強力繊維線材61dの目的とする性能(特に引張強度)、用途を勘案して決定される。
例えば、炭素繊維糸を24000本束ねたもの(24k)を芯線として用い、ブレースとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、高強力繊維束65の本数は2本〜500本程度であり、炭素繊維糸を12000本束ねたもの(12k)を芯線として用い、ワイヤーとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、2本〜1000本程度である。
The number of high-strength fiber bundles 65 in this embodiment is 19, but this number is determined in consideration of the intended performance (particularly tensile strength) and application of the high-strength fiber wire 61d.
For example, when using 24,000 bundles of carbon fiber yarns (24k) as a core wire to obtain a high strength fiber wire for use as a brace, the number of high strength fiber bundles 65 is about 2 to 500. In the case of using a bundle of 12,000 carbon fiber yarns (12k) as a core wire and obtaining a high-strength fiber wire for use as a wire, the number is about 2 to 1000.

使用できる固化剤65aとしては、実施の形態2−1と同様に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いることができる。また、固化剤65aは、高強力繊維糸と親和性の高いことが好ましいことに加え、酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。   As the solidifying agent 65a that can be used, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used as in the case of the embodiment 2-1, but a thermoplastic resin can be preferably used in order to provide variability. . The solidifying agent 65a preferably has high affinity with high-strength fiber yarns, and from the viewpoint of durability against acids and alkalis, polyether ether ketone (PEEK), acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride. Resins, polyethylene resins, epoxy resins, urethane resins, polycarbonate resins, and resorcinol resins are preferred.

複数本の高強力繊維束65を、固化剤65aによって一体化する方法は、特に限定はない。例えば、固化剤65aが熱可塑性樹脂の場合には、実施の形態2−1と同様に、図22や図23に示すような装置を用い、複数本の高強力繊維束65を引きそろえた状態で、溶融させた熱可塑性樹脂に含浸し、冷却すればよい。
また、固化剤65aは高強力繊維束65同士が一体化すればよく、固化剤65aを芯線62の中心に至るまで含浸させる必要はないが、芯線62の中心まで含浸させ、芯線62全体を硬化させてもよい。
A method for integrating the plurality of high-strength fiber bundles 65 with the solidifying agent 65a is not particularly limited. For example, when the solidifying agent 65a is a thermoplastic resin, a state where a plurality of high-strength fiber bundles 65 are arranged using an apparatus as shown in FIG. 22 or FIG. 23 as in the case of the embodiment 2-1. Then, the molten thermoplastic resin may be impregnated and cooled.
The solidifying agent 65a only needs to be integrated with the high-strength fiber bundles 65, and it is not necessary to impregnate the solidifying agent 65a until it reaches the center of the core wire 62, but the core wire 62 is impregnated to cure the entire core wire 62. You may let them.

(実施の形態2−3)
本発明の実施の形態2−3を図25に基づき説明する。なお、図25においては、図19〜図24と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2-3)
Embodiment 2-3 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 25, the same components as those in FIGS. 19 to 24 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態2−3に係る高強力繊維線材61eの外観図を図25(a)、断面図を図25(b)に示す。
高強力繊維線材61eは、本発明の実施の形態2−2で説明した高強力繊維線材61dの外周を覆うように繊維材料からなる筒状体66を配置し、高強力繊維線材61dと筒状体66とを固化剤65aで一体化してなる複層構造の高強力繊維線材である。
なお、実施の形態2−3において、複層構造の高強力繊維線材61eの内層として高強力繊維線材61dを使用しているが、これに限定されず、本発明の実施の形態2−1,2−2に準ずる他の高強力繊維線材を用いることができる。
FIG. 25A is an external view of a high-strength fiber wire 61e according to Embodiment 2-3, and FIG. 25B is a cross-sectional view.
The high-strength fiber wire 61e arranges the cylindrical body 66 made of a fiber material so as to cover the outer periphery of the high-strength fiber wire 61d described in the embodiment 2-2 of the present invention. It is a high-strength fiber wire having a multilayer structure formed by integrating the body 66 with a solidifying agent 65a.
In Embodiment 2-3, the high-strength fiber wire 61d is used as the inner layer of the multi-layer structure high-strength fiber wire 61e. However, the present invention is not limited to this, and Embodiments 2-1 and 2-1 of the present invention are used. Other high-strength fiber wires according to 2-2 can be used.

複層構造の高強力繊維線材61eにおける外層は、筒状体66からなり、外部から芯線である内層の高強力繊維線材61dを保護する役割を有する。図25に示すように筒状体66は、繊維材料を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒状体である。
高強力繊維線材61eは、固化剤65aにより棒状体となるため、数cm〜数m程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことが容易にでき、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなど、型崩れしないため容易に配置することができる。
The outer layer in the high-strength fiber wire 61e having a multi-layer structure is formed of a cylindrical body 66 and has a role of protecting the inner layer high-strength fiber wire 61d, which is a core wire, from the outside. As shown in FIG. 25, the cylindrical body 66 is a cylindrical body having a knitted structure in which a fiber material is knitted or a braided structure in which the fiber material is assembled.
Since the high-strength fiber wire 61e becomes a rod-like body by the solidifying agent 65a, it can be easily moved and stored in a state of being cut to a length of about several centimeters to several meters, and when placed in a narrow groove or depth When inserted into a deep hole or the like, it can be easily placed because it does not lose its shape.

高強力繊維線材61dをそのまま用いると、高強力繊維束65の露出面に外部から鋭利物が接触した場合に高強力繊維糸64が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。特に高強力繊維糸64として炭素繊維糸を用いた場合、炭素繊維糸は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、この問題が生じやすい。
ここで、高強力繊維線材61eは、強度の高い筒状体66からなる外層を設けることによって、内部の高強力繊維線材61dを鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、筒状体66の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
If the high-strength fiber wire 61d is used as it is, the high-strength fiber yarn 64 may be cut when a sharp object comes into contact with the exposed surface of the high-strength fiber bundle 65 from the outside, and the strength of the core wire may be reduced. In particular, when a carbon fiber yarn is used as the high-strength fiber yarn 64, the carbon fiber yarn has a high tensile strength, but a shear strength is not so high, so this problem is likely to occur.
Here, the high-strength fiber wire 61e can protect the internal high-strength fiber wire 61d from sharp objects and stress by providing an outer layer made of the cylindrical body 66 having high strength.
In addition, as long as the role of such an outer layer is not impaired, further coating or the like may be performed on the cylindrical body 66. For example, in order to improve the designability, the outside of the outer layer may be colored with a paint or the like, or coated with various inorganic or organic substances.

このように、筒状体66では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに筒状体66には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造(以下、「丸編」ともいう。)や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造(以下、「丸打組物」ともいう)が挙がられるが、適度の固さを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、特に固化剤が固化する前に径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層である筒状体66とその内部に含まれる高強力繊維線材61dとの密着性が高まるという点でもより好ましい。
Thus, the cylindrical body 66 can maintain a string-like form, and can maintain flexibility even if the thickness of the outer layer is sufficiently thick to protect from sharps and stress from the outside. There are advantages.
Note that the balance between flexibility and strength can be achieved by changing the density of the fibers used in the outer layer.
Further, the cylindrical body 66 has a cylindrical knitted structure in which fibers are knitted as described above (hereinafter also referred to as “round knitting”), and a braid structure in which fibers are assembled in a cylindrical shape (hereinafter referred to as “round punching”). The braid structure is preferably used because it has an appropriate hardness and superior strength and form stability.
Also, in the braid structure, the diameter is reduced before the solidifying agent is solidified, particularly when stretched, so that when manufactured so as to apply tension, the cylindrical body 66 which is the outer layer and the high strength contained therein It is more preferable also from the point that adhesiveness with 61 d of fiber wires improves.

外層の筒状体66を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド(ナイロン等)、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性(特に耐アルカリ性)や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリなどに対する高い耐薬品性を有する。
また、高強力繊維線材61eの製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の筒状体66がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
As the fibers constituting the cylindrical body 66 of the outer layer, resin fibers made of natural resin or synthetic resin, glass fibers, basalt fibers, and the like can be used, and these can be used in combination. Of these, synthetic resin fibers are preferably used.
Preferable specific examples of the fibers constituting the outer layer include fibers such as polyamide (nylon, etc.), vinylon, polyacryl, polypropylene, vinyl chloride, aramid, cellulose, polyamide, polyester, polyacetal and the like. Among these, vinylon, cellulose, polyamide, and polyacetal, which have a good balance of chemical resistance (particularly alkali resistance) and variability, are preferable, and vinylon is particularly preferable. These fibers not only have sufficient strength as the outer layer, but also have high chemical resistance against alkalis and the like.
In addition, when heat treatment is performed depending on the manufacturing process or use application of the high strength fiber wire 61e, if the outer layer cylindrical body 66 is made of polyester fiber, shrinkage and expansion due to heat and moisture hardly occur, and dimensional stability is improved. More preferable from the viewpoint.

外層の筒状体66の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や拘束材にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。   The diameter, length and thickness of the cylindrical body 66 of the outer layer can be appropriately determined according to the purpose of use, and can be set to any thickness and length according to the inner core wire and the restraining material.

また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。   Also, the fibers constituting the outer layer knitted tubular string can be colored in various colors to enhance the design. Further, by coloring the outer layer, the types of the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer may be discriminated.

外層の筒状体66の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。   The manufacturing method of the outer-layer tubular body 66 is not particularly limited. For example, a part of a conventionally known string maker, circular knitting machine, or a known sock manufacturing apparatus is partially modified to form a knitted cylindrical string manufacturing apparatus. It can be made by diverting.

以下、複層構造の高強力繊維線材61eの製造方法の一例について説明するが、ここで例示した方法に限定されない。
外層としての筒状体66を高強力繊維線材61dの周囲に設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、高強力繊維線材61dを配置し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法;
まず、筒状体66としての外層を形成し、この外層の中に、高強力繊維線材61dを挿入する方法;
などが挙げられる。
Hereinafter, although an example of the manufacturing method of the high strength fiber wire 61e of a multilayer structure is demonstrated, it is not limited to the method illustrated here.
The method of providing the cylindrical body 66 as the outer layer around the high-strength fiber wire 61d is not particularly limited. For example, the high-strength fiber wire 61d is first disposed, and then the outer layer is assembled or knitted around the high-strength fiber wire 61d. A method of forming the outer layer;
First, a method of forming an outer layer as the cylindrical body 66 and inserting a high strength fiber wire 61d into the outer layer;
Etc.

内層となる高強力繊維線材61dの周囲に外層の筒状体66を仮固定したのちに、固化剤65aにより両者を一体化する。なお、固化剤65aとしては、上記実施形態2−1,2−2で説明したものと同様のものを用いることができる。なお、仮固定の方法としては、例えば、接着テープで固定する方法が挙げられる。また、仮固定は製造時の便宜上行うものであり、必ずしも行う必要はない。
一体化の方法は固化剤65aの種類によって適宜選択され、例えば、固化剤65aが熱可塑性樹脂の場合には、外層の筒状体66を仮固定した高強力繊維線材61dを溶融した熱可塑性樹脂に浸漬したのちに冷却することによって行えばよい。
また、高強力繊維線材61dの上に熱可塑性樹脂層を設けた後に、周囲に外層の筒状体66を形成し、その状態で加熱することにより、熱可塑性樹脂層を軟化させて外層となる筒状体66と一体化させてもよい。
また、使用する外層である筒状体66を、あらかじめ固化剤65aとなる熱可塑性樹脂でコートして、その後に高強力繊維線材61dを挿入して加熱してもよい。
After the outer layer cylindrical body 66 is temporarily fixed around the high-strength fiber wire 61d as the inner layer, both are integrated by the solidifying agent 65a. In addition, as the solidifying agent 65a, the thing similar to what was demonstrated by the said Embodiment 2-1, 2-2 can be used. In addition, as a method of temporary fixing, the method of fixing with an adhesive tape is mentioned, for example. Temporary fixing is performed for the convenience of manufacturing and is not necessarily performed.
The method of integration is appropriately selected depending on the type of the solidifying agent 65a. For example, when the solidifying agent 65a is a thermoplastic resin, the thermoplastic resin obtained by melting the high-strength fiber wire 61d temporarily fixed with the cylindrical body 66 of the outer layer. It suffices to cool the substrate after being immersed in it.
Further, after the thermoplastic resin layer is provided on the high strength fiber wire 61d, the outer layer cylindrical body 66 is formed around and heated in this state to soften the thermoplastic resin layer to become the outer layer. It may be integrated with the cylindrical body 66.
Alternatively, the cylindrical body 66 that is the outer layer to be used may be coated with a thermoplastic resin that becomes the solidifying agent 65a in advance, and then the high-strength fiber wire 61d may be inserted and heated.

なお、実施の形態2−3において、複層構造の高強力繊維線材61eの内層として、高強力繊維束65を固化剤65aで一体化した高強力繊維線材61dを使用し、その周囲に外層である筒状体66を配置して、高強力繊維線材61dと筒状体66とをさらに固化剤65aで一体化しているが、複層構造の高強力繊維線材はこれに限定されない。
例えば、他の実施形態として、複層構造の高強力繊維線材は、複数本の高強力繊維束65を引きそろえた状態とし、それを固化剤65aで一体化せずに、その周囲に外層である筒状体66を配置した紐状物を形成し、次いで、該紐状物を固化剤65aで一体化してもよい。固化剤65aが熱可塑性樹脂の場合には、溶融、あるいは適当な溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を含む溶液に前記紐状物を含浸させたのちに、形を整えたうえで適当な熱処理を行って製造することもできる。得られる複層構造の高強力繊維線材は、内層である複数本の高強力繊維束65と外層である筒状体66とが、同じ固化剤65aで同時に固化される。そのため、内層と外層の接着力がより高まった状態で一体化し、引張材など強い引張力がかかる用途に用いても内層と外層でのずれ(すべり)が生じにくいという利点がある。
In Embodiment 2-3, as the inner layer of the high-strength fiber wire 61e having a multilayer structure, a high-strength fiber wire 61d in which the high-strength fiber bundle 65 is integrated with a solidifying agent 65a is used, and an outer layer is formed around the high-strength fiber wire 61d. Although the certain cylindrical body 66 is arrange | positioned and the high strength fiber wire 61d and the cylindrical body 66 are further integrated with the solidifying agent 65a, the high strength fiber wire of a multilayer structure is not limited to this.
For example, as another embodiment, a high-strength fiber wire having a multi-layer structure is a state in which a plurality of high-strength fiber bundles 65 are aligned, and is not integrated with a solidifying agent 65a, but an outer layer around it. A string-like object in which a certain tubular body 66 is arranged may be formed, and then the string-like object may be integrated with a solidifying agent 65a. When the solidifying agent 65a is a thermoplastic resin, the string-like material is impregnated with a solution containing a thermoplastic resin melted or dissolved in an appropriate solvent, and then subjected to an appropriate heat treatment after adjusting the shape. It can also be made. In the obtained high strength fiber wire having a multi-layer structure, a plurality of high strength fiber bundles 65 as inner layers and a cylindrical body 66 as an outer layer are simultaneously solidified with the same solidifying agent 65a. Therefore, there is an advantage that the inner layer and the outer layer are less likely to be displaced (slip) even if they are integrated with the inner layer and the outer layer having a higher adhesive force and are used in applications where a strong tensile force such as a tensile material is applied.

なお、図18では炭素繊維束、図22および図23では高強力繊維束としての芯線62と拘束材63aとからなる高強力繊維束65を用いて説明を行っているが、これらに外層を形成した紐状物とした後、該紐状物をドラム等に巻き、図18、図22および図23に示すような装置を用いて、樹脂を付与し、高強力繊維線材を製造することも可能である。   In FIG. 18, the carbon fiber bundle is described, and in FIGS. 22 and 23, the high strength fiber bundle 65 including the core wire 62 and the restraining material 63 a as the high strength fiber bundle is described, but an outer layer is formed on these. It is also possible to produce a high-strength fiber wire by using a device such as that shown in FIGS. 18, 22 and 23 after winding the cord-like material around a drum or the like after applying the cord-like material. It is.

[高強力繊維線材の用途]
上記高強力繊維線材は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、この高強力繊維線材は、鉄筋にまけない、高強力繊維に由来する強度を有するため、この高強力繊維線材は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
[Use of high-strength fiber wire]
The high-strength fiber wire can be applied to all industrial fields such as civil engineering, construction, ships, mining and fishing, and its use is not limited.
Among high-strength fiber wires, this high-strength fiber wire has strength derived from high-strength fibers that cannot be reinforced by reinforcing bars, so this high-strength fiber wire can be used in buildings that use precision machines that have problems with magnetism, It can be particularly suitably used for applications where the use of reinforcing bars is not desirable, such as when salt damage is likely to occur or when maintenance costs are high, such as in high-rise buildings.

また、この高強力繊維線材は、高強力繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材(補強金具代替品を含む)として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、この高強力繊維線材において、固化剤に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに撒いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
また、この高強力繊維線材は、引張材部品に強固に固定することが可能である。この高強力繊維線材は、その末端を引張材部品にて固定する際、高強力繊維束単位にばらして、使用することができるため、高強力繊維糸を破損させることなく、接着面積を広くすることができる。そのため、高強力繊維線材と引張材部品の接着力を高めることができ、強固に高強力繊維線材と引張材部品を結合することができる。なお、上記複層構造を有する高強力繊維線材の場合には、高強力繊維線材のうち、引張材部品に挿入される部分の外層である筒状体の少なくとも一部を取り除き、末端部にて高強力繊維束からなる内層を露出させて使用してもよい。この場合、露出部分は、高強力繊維束単位にばらして使用してもよく、高強力繊維束単位にばらすことなく使用してもよい。
特に上記内層の露出部分を、高強力繊維束単位にばらさずに一体で用いた方が、内層の露出部分の固化剤を除去する必要もなく、引張材部品への挿入も容易であり、さらには、引張材部品との接着性に優れるため好ましい。従って、従来の高強力繊維線材と比較して、引張材部品との接続が容易にでき、且つ、優れた強度を有する鉄筋体材料、ブレース材などとして好適に用いることができる。
This high-strength fiber wire has excellent strength derived from high-strength fiber and is lightweight, so braces and reinforcing materials used for steel structures, reinforced concrete and wooden buildings, bridges, etc. It can be preferably used as (including replacement of reinforcing metal fittings). Moreover, since it has sufficient intensity | strength even if it is a thin thing, it is also possible to manufacture the building excellent in design property.
In particular, in this high-strength fiber wire, when a thermoplastic resin is used as a solidifying agent, it is variable by applying heat, so that it can be stored and transported on a drum or the like, and is a long brace material Can be supplied.
Moreover, this high strength fiber wire can be firmly fixed to a tensile material part. This high-strength fiber wire can be used by separating it into high-strength fiber bundle units when fixing the ends with tensile material parts, so that the bonding area is widened without damaging the high-strength fiber yarn. be able to. Therefore, the adhesive force between the high-strength fiber wire and the tensile material component can be increased, and the high-strength fiber wire and the tensile material component can be firmly bonded. In the case of the high-strength fiber wire having the multi-layer structure, at least a part of the cylindrical body that is the outer layer of the portion inserted into the tensile material part is removed from the high-strength fiber wire, You may use it, exposing the inner layer which consists of a high-strength fiber bundle. In this case, the exposed portion may be used separately from the high-strength fiber bundle unit or may be used without being distributed to the high-strength fiber bundle unit.
In particular, when the exposed portion of the inner layer is integrally used without being divided into high-strength fiber bundle units, it is not necessary to remove the solidifying agent of the exposed portion of the inner layer, and insertion into a tensile material part is easier. Is preferable because of its excellent adhesiveness to tensile material parts. Therefore, compared with the conventional high-strength fiber wire, it can be easily connected to a tensile material part, and can be suitably used as a reinforcing bar material, brace material or the like having excellent strength.

以下、実施例により炭素繊維線材2を更に詳細に説明するが、炭素繊維線材2は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although carbon fiber wire 2 is explained still in detail by an example, carbon fiber wire 2 is not limited to the following examples, unless the gist is changed.

本実施例における紐状強化繊維複合体の直径(外径)および各層の厚みはノギスで測定した。
また、紐状強化繊維複合体の引張強度は、株式会社島津製作所製AUTO GRAPH TypeAG−1(250kN)を使用し、引張強度が10kNまでは1mm/min、10kN以上では5mm/minの条件で測定した。
The diameter (outer diameter) of the string-like reinforcing fiber composite and the thickness of each layer in this example were measured with calipers.
In addition, the tensile strength of the string-like reinforcing fiber composite is measured using AUTO GRAPH Type AG-1 (250 kN) manufactured by Shimadzu Corporation under the conditions of 1 mm / min up to 10 kN and 5 mm / min up to 10 kN. did.

(実施例1−1)
12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)を20本引きそろえ全体として1本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線(内層)とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したものを補強糸として20本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン(10番手)を5本合糸したもの12本を用い、製紐機(24打機)を用い12石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た(50m)。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテックス株式会社製)、硬化剤(XNH6850AY、ナガセケムテックス株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・s、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、150℃にて10分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例1−1の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径6.6mm、外層の厚み0.4mm、中間層の厚み0.9mm、内層の直径4mmであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例1−1の紐状強化繊維複合体の引張強度は27kNであり、12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)20本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は100℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い100℃程度に加熱しながら、引き出し、長さ150cmでカットした。
(Example 1-1)
As a whole, 20 pieces of 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles) were arranged to form one string-like carbon fiber bundle, which was used as a core wire (inner layer). Then, 20 polyester filaments (1100 dtex) combined with 5 polyester filaments around the core wire as reinforcing yarns were arranged in the direction coaxial with the core wire, and the core wire was covered without a gap.
Next, use 12 pieces of vinylon spun (10th yarn) combined on the outer periphery of the reinforcing yarn, assemble with 12 stitches using a string making machine (24 punching machine), and knit around the reinforcing yarn An outer layer made of a tubular string was formed to obtain a string-like object (50 m).
Next, a solution made of a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a curing agent (XNH6850AY, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) (viscosity 66 mPa · s, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) was applied by a dip-nip method at room temperature (20 ° C.), passed through a die, the cross section was made circular, and heat treatment was performed at 150 ° C. for 10 minutes. After cooling. In this way, the cord-like carbon fiber bundle is coated with the thermoplastic resin, and an intermediate layer made of the thermoplastic resin including the reinforcing yarn is formed, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated with the thermoplastic resin. The string-like reinforcing fiber composite of Example 1-1 was obtained. The string-like reinforcing fiber composite had an outer diameter of 6.6 mm, an outer layer thickness of 0.4 mm, an intermediate layer thickness of 0.9 mm, and an inner layer diameter of 4 mm. Moreover, it was confirmed that the carbon fiber yarn at the center of the string-like carbon fiber bundle was also bonded. The tensile strength of the string-like reinforcing fiber composite of Example 1-1 was 27 kN, which was equivalent to the theoretical value of the tensile strength of 20 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles).
Further, the obtained string-like reinforcing fiber composite could be wound around a drum while still softening at 100 ° C.
Furthermore, the string-like reinforcing fiber composite wound around the drum was pulled out while being heated to about 100 ° C. using a hot air fan, and cut into a length of 150 cm.

(実施例1−2)
12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)を20本引きそろえ全体として1本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線(内層)とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したものを補強糸として20本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン(10番手)を5本合糸したもの12本を用い、製紐機(24打機)を用い12石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た(50m)。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテックス株式会社製)、硬化剤(XNH6850AY、ナガセケムテックス株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・s、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の熱可塑性樹脂を除去した。次に、150℃にて10分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例1−2の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径6.6mm、外層の厚み0.4mm、中間層の厚み0.9mm、内層の直径4mmであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例1−2の紐状強化繊維複合体の引張強度は27kNであり、12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)20本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は100℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い100℃程度に加熱しながら引き出し、長さ200cmでカットし、ブレース材として用いた。ブレース材は、十分な強度を有しつつ、鉄筋に比べ細くかつ組物のデザインもよく意匠性にも優れていた。
(Example 1-2)
As a whole, 20 pieces of 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles) were arranged to form one string-like carbon fiber bundle, which was used as a core wire (inner layer). Then, 20 polyester filaments (1100 dtex) combined with 5 polyester filaments around the core wire as reinforcing yarns were arranged in the direction coaxial with the core wire, and the core wire was covered without a gap.
Next, the outer periphery of the reinforcing yarn is assembled using 12 polyester yarns (10th yarn) combined with 12 yarns, using a string making machine (24 punching machine) with 12 stones, and knitted around the reinforcing yarn. An outer layer made of a tubular string was formed to obtain a string-like object (50 m).
Next, a solution made of a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a curing agent (XNH6850AY, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) (viscosity 66 mPa · s, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) was applied by a dipping method at room temperature (20 ° C.), and excess thermoplastic resin was removed while a cross section was made circular by passing through a die. Next, heat treatment was performed at 150 ° C. for 10 minutes, followed by cooling. In this way, the cord-like carbon fiber bundle is coated with the thermoplastic resin, and an intermediate layer made of the thermoplastic resin including the reinforcing yarn is formed, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded and integrated with the thermoplastic resin. The string-like reinforcing fiber composite of Example 1-2 was obtained. The string-like reinforcing fiber composite had an outer diameter of 6.6 mm, an outer layer thickness of 0.4 mm, an intermediate layer thickness of 0.9 mm, and an inner layer diameter of 4 mm. Moreover, it was confirmed that the carbon fiber yarn at the center of the string-like carbon fiber bundle was also bonded. The tensile strength of the string-like reinforcing fiber composite of Example 1-2 was 27 kN, which was equivalent to the theoretical value of the tensile strength of 20 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles).
Further, the obtained string-like reinforcing fiber composite could be wound around a drum while still softening at 100 ° C.
Furthermore, the string-like reinforcing fiber composite wound around the drum was pulled out while being heated to about 100 ° C. using a hot air fan, cut to a length of 200 cm, and used as a brace material. The brace material had sufficient strength, was thinner than the reinforcing bar, had a well-designed design, and was excellent in design.

(実施例1−3)
12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)を20本引きそろえ全体として1本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線(内層)とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したものを補強糸として20本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
これに対し、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテックス株式会社製)、硬化剤(XNH6850AY、ナガセケムテックス株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・s、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にて刷毛を用い付与し、手袋をした手でしごきながら余分な溶液を除去し、150℃にて10分間熱処理をおこない、冷却しながら断面を円形に整えた。このようにして、熱可塑性樹脂でコートされた紐状炭素繊維束からなる内層と補強糸を含有する熱可塑性樹脂を含む中間層を製造した(1.5m)。
次に補強糸の外周をビニロンフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したもの12本を用い、製紐機(24打機)を用い12石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し、熱処理(150℃)をおこない、内層、中間層、外層を接着し、一体化した。
得られた実施例1−3の紐状強化繊維複合体は、外径6.6mm、外層の厚み0.4mm、中間層の厚み0.9mm、内層の直径4mmであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
また、得られた紐状強化繊維複合体は100℃で軟化し、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い100℃程度に加熱(100℃)しながら、引き出し、長さ150cmでカットした。
(Example 1-3)
As a whole, 20 pieces of 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles) were arranged to form one string-like carbon fiber bundle, which was used as a core wire (inner layer). Then, 20 polyester filaments (1100 dtex) combined with 5 polyester filaments around the core wire as reinforcing yarns were arranged in the direction coaxial with the core wire, and the core wire was covered without a gap.
In contrast, a solution (viscosity 66 mPa · s, B-type viscometer) composed of a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a curing agent (XNH6850AY, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), and an organic solvent (methyl ethyl ketone). , Rotor No. 4, 12 rpm) was applied with a brush at room temperature (20 ° C), the excess solution was removed while squeezing with a gloved hand, heat treatment was performed at 150 ° C for 10 minutes, and the cross section was cooled. Was arranged in a circle. In this way, an intermediate layer including a thermoplastic resin containing an inner layer composed of a string-like carbon fiber bundle coated with a thermoplastic resin and a reinforcing yarn was produced (1.5 m).
Next, 12 reinforcing yarns made of 5 vinylon filaments (1100 dtex) were combined around the outer periphery of the reinforcing yarn, and then knitted around the reinforcing yarn using a string making machine (24 punching machine). An outer layer made of a tubular cord was formed, heat treatment (150 ° C.) was performed, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer were bonded and integrated.
The obtained string-like reinforcing fiber composite of Example 1-3 had an outer diameter of 6.6 mm, an outer layer thickness of 0.4 mm, an intermediate layer thickness of 0.9 mm, and an inner layer diameter of 4 mm. Moreover, it was confirmed that the carbon fiber yarn at the center of the string-like carbon fiber bundle was also bonded.
Moreover, the obtained string-like reinforcing fiber composite was softened at 100 ° C. and could be wound around a drum.
Further, the string-like reinforcing fiber composite wound around the drum was pulled out while being heated to about 100 ° C. (100 ° C.) using a hot air fan, and cut into a length of 150 cm.

(実施例1−4)
12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)を20本引きそろえ全体として1本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線(内層)とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したものを補強糸として20本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン(10番手)を5本合糸したもの12本を用い、製紐機(24打機)を用い12石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た(50m)。
次いで、この紐状物を1.5mカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂(XNR3324、ナガセケムテックス株式会社製)、硬化剤(XNH3324、ナガセケムテックス株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度850mPa・s、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整え、室温(20℃)で7日間静置することで樹脂を硬化させて実施例1−4の紐状強化繊維複合体を得た。実施例1−4の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径6.6mm、外層の厚み0.4mm、中間層の厚み0.9mm、内層の直径4mmであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例1−4の紐状強化繊維複合体の引張強度は24kNであった。
(Example 1-4)
As a whole, 20 pieces of 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles) were arranged to form one string-like carbon fiber bundle, which was used as a core wire (inner layer). Then, 20 polyester filaments (1100 dtex) combined with 5 polyester filaments around the core wire as reinforcing yarns were arranged in the direction coaxial with the core wire, and the core wire was covered without a gap.
Next, use 12 pieces of vinylon spun (10th yarn) combined on the outer periphery of the reinforcing yarn, assemble with 12 stitches using a string making machine (24 punching machine), and knit around the reinforcing yarn An outer layer made of a tubular string was formed to obtain a string-like object (50 m).
Next, a rod-shaped body obtained by cutting this string-like material by 1.5 m was used as a thermosetting epoxy resin (XNR3324, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a curing agent (XNH3324, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), an organic solvent ( A solution composed of methyl ethyl ketone (viscosity 850 mPa · s, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) was applied by a dip-nip method at room temperature (20 ° C.), and the cross-section was adjusted to a circular shape through a die. The resin was cured by standing at 20 ° C. for 7 days to obtain a string-like reinforcing fiber composite of Example 1-4. In the string-like reinforcing fiber composite of Example 1-4, a string-like carbon fiber bundle is coated with a resin, and an intermediate layer made of a resin including a reinforcing yarn is formed, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded with the resin. The outer layer was 6.6 mm, the outer layer thickness was 0.4 mm, the intermediate layer thickness was 0.9 mm, and the inner layer diameter was 4 mm. Moreover, it was confirmed that the carbon fiber yarn at the center of the string-like carbon fiber bundle was also bonded. The tensile strength of the string-like reinforcing fiber composite of Example 1-4 was 24 kN.

(実施例1−5)
12Kの炭素繊維束(紐状炭素繊維束)を20本引きそろえ全体として1本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線(内層)とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント(1100デシテックス)を5本合糸したものを補強糸として20本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン(10番手)を5本合糸したもの12本を用い、製紐機(24打機)を用い12石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た(50m)。
次いで、この紐状物を2mカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂(XNR3311、ナガセケムテックス株式会社製)、硬化剤(XNH3311、ナガセケムテックス株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度850mPa・s、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の樹脂を除去し、室温(20℃)で7日間静置することで樹脂を硬化させて実施例1−5の紐状強化繊維複合体を得た。実施例1−5の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径6.6mm、外層の厚み0.4mm、中間層の厚み0.9mm、内層の直径4mmであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例1−5の紐状強化繊維複合体の引張強度は21kNであった。
(Example 1-5)
As a whole, 20 pieces of 12K carbon fiber bundles (string-like carbon fiber bundles) were arranged to form one string-like carbon fiber bundle, which was used as a core wire (inner layer). Then, 20 polyester filaments (1100 dtex) combined with 5 polyester filaments around the core wire as reinforcing yarns were arranged in the direction coaxial with the core wire, and the core wire was covered without a gap.
Next, the outer periphery of the reinforcing yarn is assembled using 12 polyester yarns (10th yarn) combined with 12 yarns, using a string making machine (24 punching machine) with 12 stones, and knitted around the reinforcing yarn. An outer layer made of a tubular string was formed to obtain a string-like object (50 m).
Next, the rod-shaped body obtained by cutting this string-like material 2 m is a thermosetting epoxy resin (XNR3311, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), a curing agent (XNH3311, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), an organic solvent (methyl ethyl ketone). A solution (viscosity 850 mPa · s, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) is applied by a dipping method at room temperature (20 ° C.), and excess resin is removed while adjusting the cross section to a circle through a die. The resin was cured by standing at room temperature (20 ° C.) for 7 days to obtain a string-like reinforcing fiber composite of Example 1-5. In the cord-like reinforcing fiber composite of Example 1-5, a cord-like carbon fiber bundle is coated with a resin, and an intermediate layer made of a resin including a reinforcing yarn is formed, and the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer are bonded with the resin. The outer layer was 6.6 mm, the outer layer thickness was 0.4 mm, the intermediate layer thickness was 0.9 mm, and the inner layer diameter was 4 mm. Moreover, it was confirmed that the carbon fiber yarn at the center of the string-like carbon fiber bundle was also bonded. The tensile strength of the string-like reinforcing fiber composite of Example 1-5 was 21 kN.

次に、実施例により上記実施の形態2における高強力繊維線材を更に詳細に説明するが、高強力繊維線材は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Next, although the high strength fiber wire in the said Embodiment 2 is demonstrated in detail by an Example, a high strength fiber wire is not limited to a following example, unless the summary is changed.

(実施例2−1)
糸状の拘束材として、ポリエステル繊維(500デシテックスのポリエステル繊維束1本と50デシテックスのポリエステル繊維束1本を引きそろえたもの)を用い、24Kの炭素繊維束からなる芯線の周りを螺旋状に巻き回し、該炭素繊維束からなる芯線を拘束して1本の高強力繊維束を得た。図26(a)に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束(芯線)多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を40本引きそろえ、1本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維(1100デシテックス)を5本合撚したものを2本引きそろえた繊維を用い、製紐機(24打機)を用い、12×2打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た(50m)。図26(b)に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は94g/m、高強力繊維束からなる束(内層)の質量は74g/m、筒状体(外層)の質量は、20g/mであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテック株式会社製)、硬化剤(XNR6850AY、ナガセケムテック株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・S、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、150℃にて120分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例2−1の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸(炭素繊維糸)及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を30cmの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を10cmカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束40本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。次いで、高強力繊維線材の両端のそれぞれに、引張材部品としてねじを切った鋼管(長さ120mm、内径23mm、外径31mm)を挿入し、接着剤(商品名:Wirelock resin(GB)、LOGICHEM社製)を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例2−1の高強力繊維線材の引張強度は、111kNであり、24Kの炭素繊維束40本の引張強度の推定強度113kNと同等であった。
(Example 2-1)
Polyester fibers (one bundle of 500 decitex polyester fibers and one 50 decitex polyester fiber bundle) are used as a thread-like restraint material, and spirally wound around a core consisting of a 24K carbon fiber bundle The core wire which consists of this carbon fiber bundle was restrained, and one high strength fiber bundle was obtained. An appearance photograph is shown in FIG. In the obtained high-strength fiber bundle, the surface of the carbon fiber bundle restrained by the restraining material had few portions covered with the polyester fiber, and many portions of the carbon fiber bundle (core wire) were exposed.
Next, 40 high-strength fiber bundles obtained in the same manner were arranged to form one bundle. Next, the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle, using fibers obtained by gathering two twisted polyester fibers (1100 dtex), using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by using 12x2 stone patterning, and a string-like object was obtained (50 m). The external appearance photograph of the string-like thing obtained in FIG.26 (b) is shown.
The mass per unit length of the string-like material was 94 g / m, the mass of the bundle (inner layer) made of high-strength fiber bundles was 74 g / m, and the mass of the cylindrical body (outer layer) was 20 g / m.
Next, a solution comprising a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), a curing agent (XNR6850AY, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a solidifying agent for the string. (Viscosity 66 mPa · S, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) was applied by a dip-nip method at room temperature (20 ° C.), passed through a die, and the cross-section was rounded, and at 150 ° C. for 120 minutes. After the heat treatment, it was cooled. Thus, the high strength fiber wire of Example 2-1 having a multilayer structure in which the inner layer composed of the high strength fiber bundle and the outer layer composed of the cylindrical body were integrated was obtained.
The obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
Cut the high-strength fiber wire into a length of 30 cm, further cut the cylindrical body at both ends 10 cm, and use a solvent to separate 40 carbon fiber bundles constrained by the restraint material one by one. It was shaped like a tea bowl. Next, steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 23 mm, outer diameter: 31 mm) cut as tensile material parts are inserted into both ends of the high-strength fiber wire material, and an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), LOGICHEM). The tensile strength was measured. The tensile strength of the high strength fiber wire of Example 2-1 was 111 kN, which was equivalent to the estimated strength 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K.

(実施例2−2)
拘束材として、ポリエステル繊維(50デシテックスのポリエステル繊維束)を2本用い、1本をS方向で螺旋状に巻き、他の1本をZ方向で螺旋状に巻くことにより24Kの炭素繊維束からなる芯線を拘束して1本の高強力繊維束を得た。図27(a)に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束(芯線)多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を40本引きそろえ、1本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維(1100デシテックス)を5本合撚したものを2本引きそろえた繊維を用い、製紐機(24打機)を用い、12×2打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た(50m)。図27(b)に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は89g/m、高強力繊維束からなる束(内層)の質量は70g/m、筒状体66(外層)の質量は、19g/mであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテック株式会社製)、硬化剤(XNR6850AY、ナガセケムテック株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・S、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、150℃にて120分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例2−2の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸(炭素繊維糸)及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を30cmの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を10cmカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束40本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。図28(a)に外観写真を示す。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管(長さ120mm、内径23mm、外径31mm)を挿入し、接着剤(商品名:Wirelock resin(GB)、LOGICHEM社製)を用いて固定し、引張強度を測定した。固定後の外観写真を図28(b)に示す。実施例2−2の高強力繊維線材の引張強度は、109kNであり、24Kの炭素繊維束40本の引張強度の推定強度113kNと同等であった。
(Example 2-2)
Using two polyester fibers (50 decitex polyester fiber bundles) as a restraining material, one is spirally wound in the S direction, and the other is spirally wound in the Z direction. The high core fiber bundle was obtained by restraining the core wire. FIG. 27A shows an appearance photograph. In the obtained high-strength fiber bundle, the surface of the carbon fiber bundle restrained by the restraining material had few portions covered with the polyester fiber, and many portions of the carbon fiber bundle (core wire) were exposed.
Next, 40 high-strength fiber bundles obtained in the same manner were arranged to form one bundle. Next, the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle, using fibers obtained by gathering two twisted polyester fibers (1100 dtex), using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by using 12x2 stone patterning, and a string-like object was obtained (50 m). The external appearance photograph of the string-like thing obtained in FIG.27 (b) is shown.
The mass per unit length of this string-like material was 89 g / m, the mass of the bundle (inner layer) consisting of high-strength fiber bundles was 70 g / m, and the mass of the cylindrical body 66 (outer layer) was 19 g / m. .
Next, a solution comprising a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), a curing agent (XNR6850AY, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a solidifying agent for the string. (Viscosity 66 mPa · S, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) was applied by a dip-nip method at room temperature (20 ° C.), passed through a die, and the cross-section was rounded, and at 150 ° C. for 120 minutes. After the heat treatment, it was cooled. Thus, the high strength fiber wire of Example 2-2 having a multilayer structure in which the inner layer composed of the high strength fiber bundle and the outer layer composed of the cylindrical body were integrated was obtained.
The obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
Cut the high-strength fiber wire into a length of 30 cm, further cut the cylindrical body at both ends 10 cm, and use a solvent to separate 40 carbon fiber bundles constrained by the restraint material one by one. It was shaped like a tea bowl. FIG. 28A shows an appearance photograph. Insert steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 23 mm, outer diameter: 31 mm) at both ends of the high-strength fiber wire, and fix them using an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), manufactured by LOGICHEM). The tensile strength was measured. An appearance photograph after fixing is shown in FIG. The tensile strength of the high strength fiber wire of Example 2-2 was 109 kN, which was equivalent to the estimated strength 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K.

(実施例2−3)
実施例2−2における高強力繊維束と同様にして得た高強力繊維束を20本引きそろえ、1本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維(1100デシテックス)を5本合撚したものを2本引きそろえた繊維を用い、製紐機(24打機)を用い、12打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た(50m)。
この紐状物の単位長さ当りの質量は44g/m、高強力繊維束からなる束(内層)の質量は35g/m、筒状体66(外層)の質量は、9g/mであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂(XNR6850A、ナガセケムテック株式会社製)、硬化剤(XNR6850RIN−K、ナガセケムテック株式会社製)、有機溶媒(メチルエチルケトン)からなる溶液(粘度66mPa・S、B型粘度計、ローターNo.4、12rpm)を室温(20℃)にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、150℃にて20分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例2−3の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸(炭素繊維糸)及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を30cmの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を12cmカットした。図29に外観写真を示す、なお、実施例2−2と異なり、高強力繊維線材両端の露出した拘束材で拘束された炭素繊維束20本は、茶筅状にバラすことなく一体のまま用いた。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管(長さ120mm、内径14mm、外径20mm)を挿入し、接着剤(商品名:Wirelock resin(GB)、LOGICHEM社製)を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例2−3の高強力繊維線材の引張強度は、72.9kNであり、24Kの炭素繊維束20本の引張強度の推定強度56.6kNを3割近く超えるものであった。
(Example 2-3)
Twenty high-strength fiber bundles obtained in the same manner as the high-strength fiber bundle in Example 2-2 were arranged to form one bundle. Next, the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle, using fibers obtained by gathering two twisted polyester fibers (1100 dtex), using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by combining with twelve stones, and a string-like object was obtained (50 m).
The mass per unit length of the string-like material was 44 g / m, the mass of the bundle (inner layer) made of high-strength fiber bundles was 35 g / m, and the mass of the cylindrical body 66 (outer layer) was 9 g / m. .
Next, for this string-like material, from a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), a curing agent (XNR6850RIN-K, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a solidifying agent. A solution (viscosity 66 mPa · S, B-type viscometer, rotor No. 4, 12 rpm) is applied by a dip-nip method at room temperature (20 ° C.), passed through a die, and the cross-section is rounded, and at 150 ° C. After heat treatment for 20 minutes, it was cooled. Thus, the high strength fiber wire of Example 2-3 having a multilayer structure in which the inner layer composed of the high strength fiber bundle and the outer layer composed of the cylindrical body were integrated was obtained.
The obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
The high-strength fiber wire was cut to a length of 30 cm, and the cylindrical body portions at both ends were further cut by 12 cm. FIG. 29 shows an appearance photograph. Unlike Example 2-2, 20 carbon fiber bundles constrained by the constraining material exposed at both ends of the high-strength fiber wire are used as one piece without breaking into a bowl shape. It was. Insert steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 14 mm, outer diameter: 20 mm) at both ends of the high-strength fiber wire, and fix them using an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), manufactured by LOGICHEM). The tensile strength was measured. The tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 2-3 was 72.9 kN, which exceeded the estimated strength of 56.6 kN of 20 24K carbon fiber bundles by nearly 30%.

本発明の引張材は、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として有用である。特に、本発明の引張材は、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用する際に、初期緊張を与えるとともに安定した引張力と変形の性状を確保することが可能な引張材として好適である。   The tensile material of the present invention is useful as a tensile material such as a shaft brace, a roof brace or a lower chord material of a stringed beam which is a structural member of a building. In particular, the tensile material of the present invention imparts initial tension when a high-strength fiber wire such as a carbon fiber wire is used as a tensile material such as a shaft brace, roof brace, or a lower chord of a string string, which is a structural member of a building. It is suitable as a tensile material capable of ensuring a stable tensile force and deformation properties.

1,10 引張材
2 炭素繊維線材
3 引張材部品
3a,12 鋼管
3b 挿入口
4 固着材
5 ねじ
6 ターンバックル
6b ねじ
7,11,15 固定治具
8 制震部材
8a ねじ
9,13 プレート
9a,13a 孔
14 制震部
16a 鋼管
16b 挿入口
16c 鋼棒
16d ねじ
20,21,22,30,31,32,33,40〜56 胴部
20a,21a,22a スリット
20b,21b,22b ねじ形成部
22c,30a,32a,33a 挿入口
22b ねじ
30b 曲面
31a 凹凸
34 プレート
34a 凸部
61a〜61e 高強力繊維線材
62 芯線
63a,63b,63c 拘束材
64 高強力繊維糸
65 高強力繊維束
65a 固化剤
66 筒状体(外層)
67a クリール
67b ダイス
67c 加熱炉
67d 裁断機
67e ドラム
67f ダイス
67g 予熱炉
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10 Tensile material 2 Carbon fiber wire material 3 Tensile material part 3a, 12 Steel pipe 3b Insertion port 4 Fixing material 5 Screw 6 Turnbuckle 6b Screw 7, 11, 15 Fixing jig 8 Damping member 8a Screw 9, 13 Plate 9a, 13a Hole 14 Damping part 16a Steel pipe 16b Insertion port 16c Steel rod 16d Screw 20, 21, 22, 30, 31, 32, 33, 40-56 Body part 20a, 21a, 22a Slit 20b, 21b, 22b Screw formation part 22c , 30a, 32a, 33a Insertion port 22b Screw 30b Curved surface 31a Concavity and convexity 34 Plate 34a Convex 61a to 61e High strength fiber wire 62 Core wire 63a, 63b, 63c Restraint material 64 High strength fiber yarn 65 High strength fiber bundle 65a Solidifying agent 66 Tube (Outer layer)
67a Creel 67b Die 67c Heating furnace 67d Cutting machine 67e Drum 67f Die 67g Preheating furnace

Claims (5)

高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、前記高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも前記挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、
前記引張材部品の前記胴部内に端部が挿入され、前記引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具と
を有する引張材。
The end of the high strength fiber wire is inserted from the insertion port side of one end, and is a body unit integrated with the high strength fiber wire, and a screw is formed at least on the other end opposite to the insertion port side A tensile material part having a body part;
An end portion is inserted into the body portion of the tensile material component, and a high-strength fiber wire integrated with the tensile material component;
It is a fixing jig that is fastened to a screw formed on the other end of the body portion on the side opposite to the insertion port side and is fixed to a material to be pulled, and a fixing portion in which a midway portion is formed of extremely low yield point steel A tensile material having a jig.
高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、前記高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも前記挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品と、
前記引張材部品の前記胴部内に端部が挿入され、前記引張材部品に一体化される高強力繊維線材と、
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに一端部のねじが締結されるターンバックルと、
前記ターンバックルの他端部のねじに締結され、被引張材に固定される固定治具であり、中途部が極低降伏点鋼により形成された固定治具と
を有する引張材。
The end of the high strength fiber wire is inserted from the insertion port side of one end, and is a body unit integrated with the high strength fiber wire, and a screw is formed at least on the other end opposite to the insertion port side A tensile material part having a body part;
An end portion is inserted into the body portion of the tensile material component, and a high-strength fiber wire integrated with the tensile material component;
A turnbuckle in which a screw at one end is fastened to a screw formed at the other end on the opposite side to the insertion port side of the trunk portion;
A tension member, which is a fixing jig that is fastened to a screw at the other end of the turnbuckle and is fixed to a material to be pulled, and a fixing jig whose middle part is formed of extremely low yield point steel.
前記胴部の内面に凹凸を有する請求項1または2に記載の引張材。   The tensile material according to claim 1, wherein the inner surface of the body portion has irregularities. 前記胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより前記挿入口側の内径が小さくなるものである請求項1から3のいずれかに記載の引張材。   The tension member according to any one of claims 1 to 3, wherein the body portion has a slit on a side, and an inner diameter on the insertion port side is reduced by tightening. 前記胴部は、前記挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、前記胴部の挿入口側の内径が小さくなるものである請求項4記載の引張材。   The tension member according to claim 4, wherein the body portion is formed with a screw on an outer peripheral portion on the insertion port side, and an inner diameter on the insertion port side of the body portion is reduced by tightening a nut on the screw.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017201090A (en) * 2016-05-02 2017-11-09 小松精練株式会社 Seismic reinforcement
CN108867868A (en) * 2018-08-13 2018-11-23 青岛华斯壮能源科技有限公司 Steel strand prestress flexible draw bar connection structure
JP2020159091A (en) * 2019-03-27 2020-10-01 矢作建設工業株式会社 Turn buckle brace
JP2021055265A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 株式会社熊谷組 Brace
CN114737472A (en) * 2022-05-24 2022-07-12 中铁二院工程集团有限责任公司 Damping limiting inhaul cable device, bridge damping system and carbon fiber cable design method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4713228Y1 (en) * 1967-08-11 1972-05-15
JPH08312623A (en) * 1995-05-16 1996-11-26 Nobuyuki Sasaki Nut with slip stopper
JPH1082178A (en) * 1996-09-09 1998-03-31 Tokyo Seiko Co Ltd Cable end fixing method and cable end fixing structure
JP2000045395A (en) * 1998-07-29 2000-02-15 Kawasaki Steel Metal Products & Engineering Inc Connection type single pipe type structural member
JP2002146919A (en) * 2000-11-10 2002-05-22 Japan Life Kk Strap for turnbuckle for construction and its manufacturing method
JP2003301524A (en) * 2002-04-05 2003-10-24 Maeda Corp Brace material
JP2004270309A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Takuji Kato Anti-seismic device for wooden building
JP2010222802A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Meiwa Kogyo Kk Earthquake resistant brace and earthquake resistant structure
JP5953554B2 (en) * 2011-12-28 2016-07-20 小松精練株式会社 High strength fiber wire and composite material having the high strength fiber wire

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4713228Y1 (en) * 1967-08-11 1972-05-15
JPH08312623A (en) * 1995-05-16 1996-11-26 Nobuyuki Sasaki Nut with slip stopper
JPH1082178A (en) * 1996-09-09 1998-03-31 Tokyo Seiko Co Ltd Cable end fixing method and cable end fixing structure
JP2000045395A (en) * 1998-07-29 2000-02-15 Kawasaki Steel Metal Products & Engineering Inc Connection type single pipe type structural member
JP2002146919A (en) * 2000-11-10 2002-05-22 Japan Life Kk Strap for turnbuckle for construction and its manufacturing method
JP2003301524A (en) * 2002-04-05 2003-10-24 Maeda Corp Brace material
JP2004270309A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Takuji Kato Anti-seismic device for wooden building
JP2010222802A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Meiwa Kogyo Kk Earthquake resistant brace and earthquake resistant structure
JP5953554B2 (en) * 2011-12-28 2016-07-20 小松精練株式会社 High strength fiber wire and composite material having the high strength fiber wire

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016035606; 持田泰秀, 林 豊: '熱可塑性樹脂を用いた炭素繊維ストランドロッドの開発' 学術講演梗概集 2013(材料施工) , 20130830, pp.697-698, 一般社団法人日本建築学会 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017201090A (en) * 2016-05-02 2017-11-09 小松精練株式会社 Seismic reinforcement
CN108867868A (en) * 2018-08-13 2018-11-23 青岛华斯壮能源科技有限公司 Steel strand prestress flexible draw bar connection structure
JP2020159091A (en) * 2019-03-27 2020-10-01 矢作建設工業株式会社 Turn buckle brace
JP7308478B2 (en) 2019-03-27 2023-07-14 矢作建設工業株式会社 turnbuckle brace
JP2021055265A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 株式会社熊谷組 Brace
JP7326097B2 (en) 2019-09-27 2023-08-15 株式会社熊谷組 brace
CN114737472A (en) * 2022-05-24 2022-07-12 中铁二院工程集团有限责任公司 Damping limiting inhaul cable device, bridge damping system and carbon fiber cable design method

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