JP2675862B2 - らせん状凹部付繊維強化樹脂線条体の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コンクリートの鉄筋の代用等になしうる
らせん状凹部付繊維強化樹脂線条体の製法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に、繊維強化樹脂線条体の製造方法としては、補
強繊維に樹脂を含浸させ、これを加熱ダイスに通して樹
脂を硬化させ、他端から引き抜いて連続的に棒状等に形
成するという成形方法があげられる。そして、上記製法
により形成された繊維強化樹脂線条体の表面に凹部を形
成する方法としては、従来から、例えば、成形品であ
る繊維強化樹脂線条体を機械加工により切削し凹部を形
成する、ハンドレイアツプ法を用いガラス繊維等に樹
脂を付着させて成形品に巻き付けることにより凸部を形
成し、凸部形成部以外の部分を凹部にする等の方法が行
われている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記凹部形成方法において、の機械
による切削では、その切削により補強繊維の一部分が断
線した状態となるため、凹部形成前に比べて強度が大幅
に低下するという問題が生じる。また、上記のハンド
レイアツプによる方法は、巻き付けた繊維と成形品との
接着強度により凸部の強度が決定されるため、強度的に
不安定であり、やや強度的に弱いという問題を有してい
る。さらに、上記およびの方法は、いずれも凹部の
形成に非常に手間がかかるうえ、凹部形成工程を別個に
設けなければならず煩雑である。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
機械的強度に優れたらせん状凹部付繊維強化樹脂線条体
を容易に製造する方法の提供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明のらせん状凹部
付繊維強化樹脂線条体の製法は、線状の繊維基材を長手
方向に連続的に移動させ、その移動の過程で樹脂を含浸
させて樹脂を未硬化状態もしくは半硬化状態にし、つい
で繊維基材表面に靭性線状体を所定間隔でらせん状に連
続的に巻きつけ、さらに上記靭性線状体が巻きつけられ
ていない繊維基材表面の部分を少なくとも被覆するよう
に耐熱性テープをらせん状に連続的に巻きつけ、その状
態で上記含浸樹脂を硬化させ、ついで上記靭性線状体お
よび耐熱性テープを除去し靭性線状体の除去跡により繊
維強化樹脂線条体表面に凹部をらせん状に形成するとい
う構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この発明では、未硬化状態もしくは半硬化
状態の樹脂含浸繊維基材を連続的に移動させながら、そ
の移動の過程で針金等の靭性線状体を上記基材にらせん
状に巻きつけて基材にくい込ませ、かつ少なくとも靭性
線状体が巻かれていない基材表面の部分を耐熱性テープ
の巻きつけにより被覆する。ついで、これを加熱炉等を
通して基材の含浸樹脂を硬化させ、靭性線状体および耐
熱性テープを除去することによりらせん状凹部を形成す
る。したがつて、繊維基材等の切断も生じず、かつ凹部
が、靭性線状体の巻きつけによる繊維基材へのくい込み
により形成されているため、凹部の強度低下が生じず、
むしろ繊維基材がその部分で集束するため逆に強度アツ
プするようになる。また、耐熱性テープにより少なくと
も靭性線状体の巻回されていない上記繊維基材表面の部
分を被覆するため、加熱炉を通す際に基材表面に損傷が
生じないのみならず、含浸樹脂に対する加熱が全体に均
一に行われ硬化のばらつきに起因する強度のばらつきの
発生が抑制されるようになる。そのうえ、基材表面の全
体が被覆された状態になつていることから、上記加熱炉
内に、基材の断面形状が略十字状や三角状ならびにその
他異形状になるようなダイス型を設け、上記基材をこの
ダイス型を通し断面形状を上記列挙のいずれかの断面形
状に設定し、その外周面にらせん状に凹部を形成するこ
とも可能になる。しかも。上記凹部の形成は、靭性線状
体および耐熱性テープの巻きつけにより行われるため、
製造も容易である。

この発明は、線状の繊維基材と、それに含浸させる樹
脂と、靭性線状体と、耐熱性テープを用いらせん状凹部
付繊維強化樹脂線条体を製造する。

上記線状の繊維基材としては、ガラス繊維，カーボン
繊維，アラミド繊維，超延伸ポリエチレン繊維等を所定
の本数集束させたロービング等があげられる。しかし、
これに限定するものではない。

また、上記線状の繊維基材に含浸させる樹脂として
は、不飽和ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂，ビニルエ
ステル樹脂，ポリイミド樹脂，フエノール樹脂等の熱硬
化性樹脂があげられる。

そして、繊維基材凹部形成用の靭性線状体としては、
強靭で柔軟性を有していれば特に限定するものではな
く、例えば鉄，アルミニウム，銅等の金属線ならびに耐
熱性を有するフツ素樹脂等の樹脂線状体等が用いられ
る。

また、耐熱性テープとしては、上記含浸樹脂の硬化温
度以上の耐熱性を有するものであれば特に限定するもの
ではなく、例えばフツ素樹脂テープ，ポリフエニレンサ
ルフアイド樹脂（PPS）テープ，ポリエーテルエーテル
ケトン（PEEK）テープ等があげられる。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明す
る。

〔実施例１〕 第１図はこの発明の一実施例の製造説明図である。図
において、３は樹脂槽であり、内部に不飽和ポリエステ
ル樹脂の樹脂液が満たされている。２はガラス繊維ロー
ビングであり、ローラ11によつて上記樹脂槽１の樹脂液
内に導入され、樹脂液を含浸させて矢印Ｃ方向に連続的
に移送される。１は長手方向に直径10mmの貫通穴を有す
るプリフオームダイスであり室温に設定されている。そ
して、このダイス１に、上記樹脂含浸ガラス繊維ロービ
ング２を導入することにより余分の樹脂液をこそぎ落と
し、樹脂液がガラス繊維ロービング２に対し、体積含有
率（樹脂液／ガラス繊維ロービング）で60％になるよう
に設定されると同時に繊維が引き揃えられる。また、上
記ガラス繊維ロービング２の、このダイス１内への導入
により、ダイス１のダイス口の形状によつて、上記ガラ
ス繊維ロービグ２が、円状断面形状を有するように連続
的に形成される。４はワインダーであり、第２図（第１
図を矢印Ａ方向から見た図）に示すように、直径3mmの
銅線12を順次供給する巻出しロール12aがリング状回転
板に回転自在に取りつけられている。このワインダー４
は、中心を連続的に移動する直径約10mmの樹脂含浸ガラ
ス繊維ロービング２に対し、その外周を矢印Ｂ方向に回
転する巻出しロール12aから銅線12を繰り出すようにな
つている。これにより銅線12が樹脂含浸ガラス繊維ロー
ビング２の表面に、ピツチ10mmでらせん状に巻き付けら
れロービング２内にくい込む。このときの銅線12の巻き
付けテンシヨンは、直径10mmの樹脂含浸ガラス繊維ロー
ビング２に直径3mmの銅線12がその直径の略半分くい込
む程度のテンシヨンに設定される。５は第２のワインダ
ーで、幅30mmで厚み75μｍの両面離型処理されたポリエ
ステルフイルムテープ13を巻出しロール13aから繰り出
すようになつている。この第２のワインダー５の構造
は、上記第１のワインダー４の構造と同様になつてい
る。そして、この第２のワインダー５により上記ポリエ
ステルフイルムテープ13が、銅線12がらせん状に巻き付
けられたガラス繊維ロービング２の表面にハーフラツプ
状態で巻き付けられ銅線12ごとロービング２の表面を被
覆する。６は温度150℃に設定された硬化炉（加熱炉）
であり、加熱によつて上記樹脂含浸ガラス繊維ロービン
グ２における未硬化状態の樹脂液を完全硬化してガラス
繊維強化樹脂線条体を連続的に形成する。つぎに、前記
第２のワインダー５と逆方向に回転する第１リワインダ
ー７によりポリエステルフイルムテープ13をまず除去
し、つづいて前記第１のワインダー４と逆方向に回転す
る第２リワインダーにより銅線12を除去する。９は上下
一対の引き抜き用ロールであり、上下のロール９の間
に、上記工程を経て得られたらせん状凹部付繊維強化樹
脂線条対2aを挟んで、矢印方向に回転駆動するようにな
つている。

このようにして、第３図に示すように、表面に幅3mm
で深さ1.5mmの半円状の凹部が形成されたらせん状凹部
付繊維強化樹脂線条体2aが連続的に得られ、巻き取り機
に巻き取られる等して市場に供される。

なお、上記実施例では、樹脂の硬化を加熱によつて行
つているが、これに限らず紫外線照射，電子線照射等に
よつて硬化させるようにしてもよい。また、上記樹脂含
浸ガラス繊維ロービング２に対する銅線12の巻き付けピ
ツチは、得られるらせん状凹部付繊維強化樹脂線条体2a
の使用用途により適宜に設定される。さらに、プリフオ
ームダイスにより成形される線条体の断面形状は、上記
実施例のように円状だけでなく、例えば第４図および第
５図に示すようなＴ字および十字状にしてもよい。この
場合には、硬化炉６内に新たにダイス型を設けて断面形
状を十字状等にする必要はなくなる。

〔実施例２〕 直径10mmのプリフオームダイスを直径15mmのものに代
え、含浸樹脂液を不飽和ポリエステル樹脂液からビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂液に代えた。そして、銅線の
代わりに直径4mmのフツ素樹脂製線を用い連続的にピツ
チ20mmで樹脂含浸ガラス繊維強化樹脂線条体に巻き付け
た。それ以外は実施例１と同様にして表面に幅4mmで深
さ2mmの半円状の凹部が形成されたらせん状凹部付繊維
強化樹脂線条体が得られた。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のようにしてらせん状凹部付繊維強
化樹脂線条体を連続的に製造するため、繊維基材に対し
て何ら損傷を与えることなく表面に凹凸加工を行うこと
ができ、機械的強度に優れたらせん状凹部付繊維強化樹
脂線条体を連続的に簡単に製造しうるようになる。ま
た、耐熱性テープにより少なくとも靭性線状体の巻回さ
れていない上記繊維基材表面の部分を被覆するため、加
熱炉を通す際に基材表面に損傷が生じないのみならず、
含浸樹脂に対する加熱が全体に均一に行われ硬化のばら
つきに起因する強度のばらつきの発生が抑制されるよう
になる。そのうえ、基材表面の全体が被覆された状態に
なつていることから、上記加熱炉内に、基材の断面形状
が略十字状や三角状ならびにその他異形状になるような
ダイス型を設け、上記基材をこのダイス型を通し断面形
状を上記列挙のいずれかの断面形状に設定し、その外周
面にらせん状に凹部を形成することも可能になる。した
がつて、このようにして得られたらせん状凹部付繊維強
化樹脂線条体は、コンクリートテンションメンバー等に
好適に用いられる。また、形成凹部のピツチを大きくす
ることで朝願等の蔓を巻き付ける支柱としても利用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の製造状態説明図、第２図
はそのＡ矢視図、第３図はそれによつて得られたらせん
状凹部付繊維強化樹脂線条体の斜視図、第４図は繊維強
化樹脂線条体の他の断面図、第５図は繊維強化樹脂線条
体のさらに他の断面図である。 １……プリフオームダイス、２……ガラス繊維ローピン
グ、2a……表面凹凸付ガラス繊維強化樹脂線条体、６…
…硬化炉、12……靭性線状体、13……耐熱性テープ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線状の繊維基材を長手方向に連続的に移動
   させ、その移動の過程で樹脂を含浸させて樹脂を未硬化
   状態もしくは半硬化状態にし、ついで繊維基材表面に靭
   性線状体を所定間隔でらせん状に連続的に巻きつけ、さ
   らに上記靭性線状体が巻きつけられていない繊維基材表
   面の部分を少なくとも被覆するように耐熱性テープをら
   せん状に連続的に巻きつけ、その状態で上記含浸樹脂を
   硬化させ、ついで上記靭性線状体および耐熱性テープを
   除去し靭性線状体の除去跡により繊維強化樹脂線条体表
   面に凹部をらせん状に形成することを特徴とするらせん
   状凹部付繊維強化樹脂線条体の製法。