JP4528385B2 - 繊維強化中空構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、ガラス繊維等の補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層（ＦＲＰ層）と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体及びその製造方法に関し、特に、例えば外層表面に滑り止めエンボス加工が施された広幅（幅が厚みの２倍以上）で板状の繊維強化中空構造体とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一方向に引きそろえられたガラス繊維強化ＦＲＰ層を中間層とし、該中間層を挟んで被覆する様に、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を内層及び外層として配した三層構造の繊維強化中空構造体は、軽量、高強度かつ高剛性である上、電気絶縁性、耐久性、耐腐食性も良好であるといった優れた特性を併せて備えている。この繊維強化中空構造体は主に管状または板状の構造材として形成され、一般の木材や、該木材を貼設した集合材などの天然材と違い、外部から長期に亘り荷重が掛かかる状況下に置かれたとしても、クリープ現象等の品質劣化が殆ど生じないなどといった安定した性質を有している。
【０００３】
その優れた特性故に該繊維強化中空構造体は、建設工事における仮設工事用足場板や、養殖施設用歩み板、あるいは筏及び浮き桟橋、湿原等における巡回路、道路工事等で使用される歩道橋（簡易橋）などの、軽量で高強度かつ高剛性である上に耐久性が要求される様な状況において使用される場合が多い。
【０００４】
係る繊維強化中空構造体を以上のような用途及び状況で屋外使用する場合、海水、降雨等を被り、水に濡れる状況が往々にして発生する。構造体表面が平滑な場合、前述の様な状況に遭遇して一度水に濡れると滑りやすく、その表面を歩行する者が繊維強化中空構造体を使用した足場等から滑落するおそれも考えられる。従って、上記のような用途及び状況に対して用いられる繊維強化中空構造体は、その製造に際し、外層表面に滑り止め加工を施す必要がある。
【０００５】
滑り止め加工方法としては例えば、
１繊維強化中空構造体の前記外層表面をサンドブラスト処理するといった機械的手段を用いて広範に粗面化する方法。
２繊維強化中空構造体の前記外層表面の熱可塑性樹脂被覆を再加熱し、加熱されたエンボスローラーをその表面に適宜当接させて凹凸を付与する方法。
３外層たる熱可塑性樹脂を中間層上に被覆する際にダイス口金から例えば凹凸状の縞模様等を形成しつつ押し出す方法。
などの方法が採用されてきた。
【０００６】
他方、前述の如き建設用足場や或いは簡易橋などといった用途及び状況に際しては、構造物の構造部材として厚みがあって一体化しており適切な強度を備えた大型の繊維強化中空構造体が望まれるが、これを当初より一体物として作製するのは、設備面から見てその設置規模とコストとの両面において困難に成らざるを得ない。したがって、工場生産のもと一般的に生産される通常サイズの繊維強化中空構造体同士を接合して、目的のサイズの部材を製作し使用する方法が無理のない手段であった。
【０００７】
この繊維強化中空構造体と他の中空構造体との接合方法として一般的には、
１繊維強化中空構造体各々に穴を開けてその穴にボルトナットを挿通締結することで一体化する方法。
２繊維強化中空構造体各々に下穴を開け、その下穴にタッピングビスを挿通させビス止め接合する方法。
３繊維強化中空構造体各々をドリルとネジとが一体になったドリルネジにて止め締結する方法。
４エポキシ樹脂系接着剤を接合面に塗布した後、上記１〜３のいずれかの接合方法を用いて接合し、接着剤を硬化させ一体に接合する方法。
等の各種接合方法があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の繊維強化中空構造体及びその製造方法は次に述べるような課題を有していた。
【０００９】
すなわち、まず、繊維強化中空構造体の製造に際し、その外層表面に施されるべき滑り止め加工については、上記１〜３のいずれの方法においても、加工条件の適宜検討を行うことにより滑り止め効果を得ることが可能であるが、例えば１のサンドブラスト等を用いた方法では、外層表面が粗面化されると言ってもその凹凸具合は比較的小さく、多少の摩耗を経ると容易に滑り止め効果が低減することとなり耐久性に劣ると共に、その加工に際し、加工速度がかなり遅く加工効率が著しく低い上に設備コストも高く工業的にコスト及び効率を満足すべきレベルとすることは難しい。
【００１０】
２の、外層表面の熱可塑性樹脂被覆に加熱したエンボスローラーを適宜当接させて凹凸を付与するといった方法では、例えばより確実な滑り止め効果を得ようと深いエンボス模様を形成する場合、外層表面へのエンボスローラーの当接圧力をかなり高める必要があるが、中空構造体内の構造脚部（各中芯間の中間層にあたる）に高い負荷が加わることでクラックを発生し構造強度が大幅に低下するおそれがあるため、加工時の当接圧力を任意には上昇させることが困難である。そのため、係るエンボスローラーで凹凸加工を施す前に外層表面を再加熱して軟化させ、凹凸加工を容易ならしめる前工程が必要となり工程数が増加する。また、もともと平滑な外層表面に凹凸加工するため、被加工物（繊維強化中空構造体）の表面精度、形状精度から受ける影響が大きく、正確な位置決め等の条件出しに時間を要する。また、元来平滑な外層表面にエンボスローラーを当接することで凹凸形状を形成するわけであるが、該凸部は凹部の周囲にバリ状に形成されるにとどまり、塊状で適宜強度を備えるといったことはないため、表面が摩耗すると凸部が比較的容易に摩滅してしまい安定した滑り止め効果を長期間得られないという問題があった。
【００１１】
３の、外層たる熱可塑性樹脂を凹凸状の縞模様等を形成しつつ押し出す方法では、繊維強化中空構造体の長さ方向にのみ伸びる筋状の凹凸が得られることとなり、外層表面の全方位に亘る広範かつ確実な滑り止め効果が期待できないといった問題がある。４の、エポキシ樹脂系接着剤を接合面に塗布した後、前記１〜３のいずれかの接合方法を用いて接合一体化させる方法でも、上述１〜３の接合方法が持つ問題点を同様に抱えているのである。
【００１２】
また、繊維強化中空構造体同士を接合する１〜４のいずれの接合方法も中空構造体各々に穴を開けることになり、例えばもし誤って前述の構造脚部に穴を開けることにでもなれば、その構造脚部は損傷または破壊され、構造物として全体強度が著しく低下するおそれも十分考えられる。また、前記構造脚部付近で穴開け作業などを行おうとしても係る構造脚部自体の影響を受け、穴開け時、或いはドリルネジの打ち込み時における加工位置が当初位置より齟齬を生じる問題も懸念される。上記の様な問題を回避するため、穴開けや打ち込み作業は構造脚部位置を避けて行う必要があったが、繊維強化中空構造体はその表面が元来平滑で指標となるものもないため、この構造脚部の位置を表面からすぐさま判別することが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明はこのような従来の課題に着目してなされたもので、繊維強化中空構造体における構造脚部の平面位置が容易に判別でき、かつ、長期間に亘る確実な滑り止め効果を発現する繊維強化中空構造体と、該繊維強化中空構造体を工業的に優れたコスト及び効率で製造可能な製造方法とを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するためになされたもので、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体であって、前記複数の中芯各間における前記中間層たる構造脚部について、該構造脚部平面位置に対応した前記外層表面に、前記構造脚部に沿った方向に断続的に凸部を配してなる凸条を設けたことを特徴とする。
【００１５】
他の要旨として、前記繊維強化中空構造体の製造方法であって、繊維強化中空構造体における前記構造脚部と対応する位置に配置され凹部を有する口金より、前記外層を構成する熱可塑性樹脂を押出すことにより、少なくとも前記構造脚部直上の外層表面に前記凸条を設ける凸条形成工程と、該凸条形成工程により形成された凸条が未硬化状態である間に該凸条の一部を所定パターンに従って押圧して凹部を形成し、凸条長手方向に凹凸が繰り返し現出する凸条を形成する凸条加工工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。ここではまず、本発明における繊維強化中空構造体を示す。
【００１７】
〜実施例１〜
図１は本発明における繊維強化中空構造体１０を示す説明図である。該繊維強化中空構造体１０は、図に示す様な、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂からなる中空部１１を有する中芯１２と、ガラス繊維などの補強繊維１３をビニエステル樹脂などの熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯１２外周を被覆するＦＲＰ層１４（中間層）と、該ＦＲＰ層１４を被覆しＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂よりなる外層１５との三層よりなるものであり、ここでは繊維強化中空構造体１０を成形して板状（例えば、商品名ハニカムコンポーズ：宇部日東化成株式会社製）にした例を示した。
【００１８】
ここで、例えばＡＢＳ樹脂製の中芯１２、ＦＲＰ層１４、ＡＢＳ被覆外層１５の三層構造を成し、中芯１２が７本並列配置され、該中芯１２をＡＢＳ被覆外層１５が上下に挟み込み、更に前記中芯１２とＡＢＳ被覆外層１５との間はにＦＲＰ層１４が構造脚部１６として存在しており、該構造脚部１６直上（もしくはその周囲）の外層１５表面には例えば高さ１．５ｍｍ、幅２．０ｍｍで長さ約５ｍｍの凸部１７ａを、例えば８ｍｍ間隔で長手方向に断続的に配した凸条１７を、中空構造体１０の裏表で計２６条備える幅２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍ程度の板状中空構造体Ａを例として、その製造方法を以下に示す。
【００１９】
図２は本発明における板状繊維強化中空構造体Ａの製造装置概要を示す説明図である。
【００２０】
まず、ＡＢＳ樹脂から主になる中芯１２を押出し機２１及び外径サイジング槽２２等により押出成形（例えば真空サイジング方式によるサイジング）により成形し、これを７本並列させて引取機２３をもって図面右方向の次工程に供給する。一方、ガラス繊維などの補強繊維１３をロービングスタンド２４より含浸槽２５に供給し、さらに不飽和ポリエステル樹脂を絞り込んで中芯１２とそれらを一体化させる。次に、所定の形状（幅２３８ｍｍ、厚み２８ｍｍ）となるまで中芯１２外周となるＦＲＰ層１４の樹脂を絞りノズル２６により絞り成形するが、この際、未硬化のＦＲＰ樹脂１４を口金部２７ａ（図３参照）の所定位置に深さ３ｍｍ、幅２ｍｍの２６条の溝２７ｂを形成した口径３５０ｍｍのドラフトタイプクロスヘッドダイス２７に導き、被覆となるＡＢＳ樹脂を円環状に押出被覆した。前記ダイス２７前部〜ＡＢＳ樹脂被覆ポイント付近まで被覆加熱装置（図示しない）等により加熱し、係る被覆ポイントから約１０ｍｍ硬化槽側の位置からローラーサイジング装置２８によりサイジング成形するのである。該ローラーサイジング装置２８の備える第一ローラー２８ａ（図４参照）は前記凸条１７に対応して長さ５ｍｍ、幅５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの凹部２８ｂを周方向に８ｍｍ間隔で周期的に設けてあり、また、ローラー２８ａ表面にはテフロンコーティングが施されている。該第一ローラー２８ａは約５０℃の温水を通し、第二ローラー（図示しない）は室温程度の水（約２０℃）を通し成形状況に適した温度に適宜冷却するよう配慮されている。
【００２１】
この様にサイジング成形した後、前記凸部１７ａに対応し幅５ｍｍ、深さ２ｍｍの溝を有する上下ローラー５対（図示しない）よりなるローラーサイジング装置（図示しない）を、５セット設置した熱湯硬化槽２９にて約９５℃の熱湯で未硬化樹脂の硬化を図り、そして、冷却水槽３０にて水冷し、引取機３１で速度１ｍ/ｍｉｎにて引き取った。また、図示しないが、引取機３１で引き取りながら連続して、最終的にカッター３２により所定寸法に切断し、中芯の肉厚１．２ｍｍ、ＦＲＰ部の厚さ１．３ｍｍ、被覆樹脂の厚さ１．０ｍｍで外幅２４０ｍｍ、高さ３０ｍｍの板状繊維強化中空構造体Ａを得た。
【００２２】
本実施例１における板状中空構造体Ａは、前記凸条１７が構造脚部１６の直上にあってその位置指標となっているため、ドリルによる穴開け作業等の各種作業を行うにあたり、作業を行う者が構造脚部１６の位置を容易かつ確実に判別可能であり、そのため構造脚部１６を損傷させて板状中空構造体Ａ自体の構造強度を低下させてしまうといったおそれは解消されたのである。
【００２３】
次に、上記のようにして得られた板状中空構造体Ａの、乾燥時及び水濡れ時における表面の滑り止め効果の評価を行った結果を表１に示す。（測定装置等については特に図示しない）
【表１】
【００２４】
評価方法としては、まず傾斜法と呼ばれる方法を採用し滑りテストを行った。その手順及び方法は、最初に所定サイズに板状中空構造体Ａを切断した試料Ｓ上に、底面に軟質ＰＶＣを貼りつけた円柱状の重錘（例えば直径７０ｍｍ、底面周辺に５Ｒにて面取りしたもので、重さ約１．５ｋｇ）を載せて試料Ｓである板状中空構造体Ａを傾斜させ、その後傾斜角度を適宜変化させて、重錘が滑り始める時の角度を測定するといったものである。実際には試料Ｓを係止したラボジャッキを静的に徐々に傾斜させ、重錘が滑り始める時の傾斜角度を測定した。また、分液ロートを使用して水を試料Ｓ上に滴下させ、水濡れ状態おける滑り易さも測定し比較した。測定で得られた傾斜の程度は正接（ｔａｎ、高さ／底辺）の値で表現した。
【００２５】
次に横引き法と呼ばれる方法を引き続き行った。この方法の手順としては、水平に置いた前記試料Ｓ上に、所定サイズに切断したビニール系材料（例えばスリッパ等）を配し、この上にシリコンゴムを介して３０ｋｇの重錘を載せてこれを横方向に牽引する順序となる。この際前記ビニール系材料が動き始める際の加重をバネ秤にて測定した。
【００２６】
さらに、摩耗試験と呼ばれる方法を続いて行った。研磨用のワイヤーブラシを取付けた電動ドリルを使用して、試料Ｓ表面における縦３０ｃｍ×横２４ｃｍの範囲を約３０秒間摩耗させた後、上記の横引き法と同様にして重錘を載せたスリッパ等が動き始める際の荷重を測定した。試料Ｓ表面が濡れていない状態、及び水で濡れた状態の各々の状況について測定した。実施例１の板状中空構造体Ａは、水に濡れた状態でも良好な滑り止め効果を発現し、更には優れた耐摩耗性をも併せて備えていることが明らかとなった。
【００２７】
その他、本発明の実施例１と比較の為、次の（１）〜（４）に挙げた比較例についても上記測定をそれぞれ同様に行った。
【００２８】
(１)比較例１……試料表面平滑(凸条無し、エンボス加工無し)
この比較例における試料Ｓ表面は平滑で構造脚部１６の位置を指し示すものはなんら存在しないため、穴開け作業等の各種作業を行う際には、板状中空構造体Ａの端部から寸法計測を行って構造脚部１６の位置を特定する必要があり、実用上問題が多い。表１に示した通りだが、実施例１と比較すれば、水に濡れると非常に滑りやすいことが明らかである。
【００２９】
(２)比較例２……試料表面エンボス加工有り(凸条無し、金網エンボス加工済み)このエンボス加工は、板状中空構造体Ａを引取機で引取りながら、上下にセラミックヒーターを配置した長さ９００ｍｍで、３００℃に設定された予備加熱装置に通し、直径２３０φの鉄製のローラー表面にシリコンゴムシート、目開き１０ｍｍ、線形２ｍｍの金網を巻き付けた、一対の加熱ローラーにより金網目５０を転写加工することで得られたものである。係る比較例２の板状中空構造体Ａの表面形状を図５に示す。この試料も構造脚部１６の位置を特定できる指標が如きものはなんら備えないため、比較例１の試料Ｓと同様に各種加工作業に際しては構造脚部１６を損傷しないよう手間のかかる配慮が必要となる。滑り止め効果のテストでは、良好な滑り止め効果を有することを示したが、摩耗に弱く耐久性は低いことが明らかとなった。
【００３０】
(３)比較例３……凸条のみ(長手方向に凹凸の無い凸条有り、エンボス加工無し)実施例１と同様の方法にて、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの連続した凸条６０（凹部無し）を構造脚部１６直上、及び構造脚部１６各間に、試料Ｓ表面の裏表計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍの板状中空構造体Ａ（図６参照）を製作して前記各測定に供した。適宜高さ及び幅を備え連続した凸条６０を備えるため摩耗に対しては良好な耐久性を示したが、水に濡れた場合凸条６０の横断方向の滑り止め効果は期待できるが、凸条６０の長手方向に関しては滑りやすいといった問題を呈した。
【００３１】
(４)比較例４……サンドブラスト加工したもの
比較例１の、エンボス加工等滑り止め加工をなんら施していない表面平滑な板状中空構造体Ａを長さ３００ｍｍ、幅２４０ｍｍに切断した試料Ｓに対し、サンドブラスターを使用して該試料Ｓ表面を次のような条件でサンドブラスト加工した。投射材は例えばアランダム＃２４を使用し、噴射ノズルは８ｍｍφのものを使用した。エアー圧力０．４Ｍｐａ（４ｋｇ／ｃｍ２）にて片面を３０秒間、ノズルから約１５０ｍｍの距離で試料Ｓ表面の略全面に投射した。このようにして得られた試料Ｓを上述と同様の各種測定に供した。一応の滑り止め効果は得られたが、摩耗により粗面が摩滅し耐久性は低いものとなった。
【００３２】
〜実施例２〜
実施例１で述べた口金部２７ａに関し、その溝２７ｂの深さを５ｍｍ、幅を４ｍｍと変えて凸条１７の高さ及び幅を増大させた以外は、実施例１と同様にして高さ２ｍｍ、幅３．５ｍｍで長さが５ｍｍの凸部１７ａを５ｍｍ間隔で長手方向に断続的に有する凸条１７を、構造脚部１６直上、及び構造脚部１６各間に、試料Ｓ裏表で計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａを製作した。実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１中に示す。凸条１７のサイズが増大したことに起因して実施例１よりも良好な滑り止め効果を示し、摩耗に対しては良好な結果を示した。
【００３３】
〜実施例３〜
実施例１で述べた口金部２７ａに関し、その溝２７ｂの位置を構造脚部１６直上を挟んだ並列配置として凸条１７を付与した以外は実施例１と同様にして製作したものであり、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの凸条１７を有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａである（図７参照）。
【００３４】
製作工程（図示しない）としては、まず、口金部の所定位置（構造脚部１６を挟み５ｍｍ間隔で配置）に深さ３ｍｍ、幅２ｍｍの２６条の溝を形成した被覆ダイス（クロスヘッドダイス）により、ＡＢＳ樹脂を押出被覆した後、被覆ポイントより約１０ｍｍ硬化槽側の位置からローラーサイジング装置（第一ローラーには、凸条に対応して長さ５ｍｍ、幅１２ｍｍ、深さ３ｍｍの凹部を周方向に５ｍｍ間隔で周期的に設けた）によりサイジング成形し、実施例１とほぼ同様の工程をたどることになる。
【００３５】
一対の並列凸条１７が構造脚部１６を挟んでその直近にあり、ドリルによる穴開け時、構造脚部１６の位置が容易にわかり、構造脚部１６に穴を開けることはなくなった。
【００３６】
実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１に示す。実施例１とほぼ同等の良好な滑り止め効果を示し、摩耗に対しても良好な結果を示した。
【００３７】
〜実施例４〜
比較例３で得た、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの連続した凸条６０を構造脚部１６直上、及び各構造脚部１６間に、試料Ｓ裏表面で計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａを、更に以下のように加熱ローラーでエンボス加工した。ローラー直径１００ｍｍで、高さ２ｍｍ、幅５ｍｍの凸部を１０ｍｍ間隔で円周上に配置した歯車状の一対のローラーを２３０℃に加熱し、この一対のローラー間に前記板状中空構造体Ａを通すことにより、凸条表面に断続的にエンボス加工を施した。前記加熱ローラー表面にはテフロンコーティングを施しておいた。比較例２と異なり、凸部１７上にエンボス加工を施す方法なので、必要とする加工圧力が低く、また、予備加熱は不要で加工の際の条件設定が容易であった。
【００３８】
実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１に示す。摩耗前は、比較例２のエンボス加工を施されたものと同等の良好な滑り止め効果を示し、加えて摩耗に対しても優れた結果を示し、エンボス加工と凸条加工とにおける利点を併せ持ったものと言える。
【００３９】
以上の様に、本発明の実施例として実施例１〜４と、他方、本発明の中空構造体との比較目的の下、比較例１〜４とのそれぞれの備える滑り止め効果について述べたが、いずれにしても、本発明の備える凸条１７が構造脚部１６の平面配置を示す指標となるべく外層１５表面に設けられているため、水濡れ時における滑り止め効果を十分発現可能であることは勿論、例えば中空構造体Ａ同士を各種手段にて接合するとしても構造脚部１６の位置を回避して作業を容易かつ敏速に行うことが可能となる。また、従来の、エンボス加工を施すことで滑り止め効果を得ていた板状中空構造体がなし得なかった、長期耐久性の確保という点においても本発明の中空構造体は著しい特性向上を発揮した。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体であって、前記複数の中芯各間における前記中間層たる構造脚部について、該構造脚部平面位置に対応した前記外層表面に、長手方向に断続的もしくは連続的に凸部を配してなる凸条を設けたことを特徴とするものであるある。
【００４１】
従って、繊維強化中空構造体における構造脚部の平面位置が前記凸状を確認することで容易に判別でき、中空構造体同士を各種手段にて接合するとしても構造脚部位置を回避して作業を容易かつ敏速に行うことが可能となる。また、本発明の繊維強化中空構造体が備える凸条は、十分な滑り止め効果を発揮すると共に摩耗に強く、作業現場における足場板、養殖生け簀、養殖用筏の歩み板、渡り板、作業屋形、浮き桟橋の床板、巡回路、遊歩道、歩道橋などのかなり使用条件の厳しい用途にも確実に対応することが出来るのである。
【００４２】
また本発明の繊維強化中空構造体の製造方法は、繊維強化中空構造体における前記構造脚部と対応する位置に配置され凹部を有する口金より、前記外層を構成する熱可塑性樹脂を押出すことにより、少なくとも前記構造脚部直上の外層表面に前記凸条を設ける凸条形成工程と、該凸条形成工程により形成された凸条が未硬化状態である間に該凸条の一部を所定パターンに従って押圧して凹部を形成し、凸条長手方向に凹凸が繰り返し現出する凸条を形成する凸条加工工程とを備えることを特徴とするものである。
【００４３】
従って、その製造に際し凸条形成は、外層の押出形成と同時に行われて作業効率が高く、しかもわざわざ凸条形成のためだけに別個の作業工程を設けるといったこともないから設備コストも低く抑制され、工業的にコスト及び効率を十分高いレベルで確保維持することが出来る。また、従来技術の如く、中空構造体内の構造脚部に高い負荷を加えて深溝状の凸条を形成しなけらばならないといった必要も皆無であるから、それによる構造脚部のクラック発生が生起されることもない。加えて、本発明の繊維強化中空構造体における凸状は各凸部が塊状で適宜強度を備えるため、耐摩耗性に優れ安定した滑り止め効果を長期間発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における繊維強化中空構造体を示す説明図である。
【図２】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置概要を示す説明図である。
【図３】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置のうち、所定位置に溝を形成した口金部を示す説明図である。
【図４】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置のうち、ローラーサイジング装置の備える第一ローラーを示し、（ａ）が側断面図、（ｂ）が断面図である。
【図５】比較例２の、表面にエンボス加工を施した板状中空構造体の表面形状を示す平面図である。
【図６】比較例３の、凹部の無い連続した凸条を構造脚部直上、及び構造脚部各間に備えた板状中空構造体を示す説明図である。
【図７】実施例３の、構造脚部直上を挟んだ並列配置として凸条を付与した板状中空構造体本を示す説明図である。
【符号の説明】
１２ 中芯
１４ 中間層
１５ 外層
１６ 構造脚部
１７ 凸条
１７ａ 凸部
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、ガラス繊維等の補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層（ＦＲＰ層）と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体及びその製造方法に関し、特に、例えば外層表面に滑り止めエンボス加工が施された広幅（幅が厚みの２倍以上）で板状の繊維強化中空構造体とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一方向に引きそろえられたガラス繊維強化ＦＲＰ層を中間層とし、該中間層を挟んで被覆する様に、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を内層及び外層として配した三層構造の繊維強化中空構造体は、軽量、高強度かつ高剛性である上、電気絶縁性、耐久性、耐腐食性も良好であるといった優れた特性を併せて備えている。この繊維強化中空構造体は主に管状または板状の構造材として形成され、一般の木材や、該木材を貼設した集合材などの天然材と違い、外部から長期に亘り荷重が掛かかる状況下に置かれたとしても、クリープ現象等の品質劣化が殆ど生じないなどといった安定した性質を有している。
【０００３】
その優れた特性故に該繊維強化中空構造体は、建設工事における仮設工事用足場板や、養殖施設用歩み板、あるいは筏及び浮き桟橋、湿原等における巡回路、道路工事等で使用される歩道橋（簡易橋）などの、軽量で高強度かつ高剛性である上に耐久性が要求される様な状況において使用される場合が多い。
【０００４】
係る繊維強化中空構造体を以上のような用途及び状況で屋外使用する場合、海水、降雨等を被り、水に濡れる状況が往々にして発生する。構造体表面が平滑な場合、前述の様な状況に遭遇して一度水に濡れると滑りやすく、その表面を歩行する者が繊維強化中空構造体を使用した足場等から滑落するおそれも考えられる。従って、上記のような用途及び状況に対して用いられる繊維強化中空構造体は、その製造に際し、外層表面に滑り止め加工を施す必要がある。
【０００５】
滑り止め加工方法としては例えば、
１繊維強化中空構造体の前記外層表面をサンドブラスト処理するといった機械的手段を用いて広範に粗面化する方法。
２繊維強化中空構造体の前記外層表面の熱可塑性樹脂被覆を再加熱し、加熱されたエンボスローラーをその表面に適宜当接させて凹凸を付与する方法。
３外層たる熱可塑性樹脂を中間層上に被覆する際にダイス口金から例えば凹凸状の縞模様等を形成しつつ押し出す方法。
などの方法が採用されてきた。
【０００６】
他方、前述の如き建設用足場や或いは簡易橋などといった用途及び状況に際しては、構造物の構造部材として厚みがあって一体化しており適切な強度を備えた大型の繊維強化中空構造体が望まれるが、これを当初より一体物として作製するのは、設備面から見てその設置規模とコストとの両面において困難に成らざるを得ない。したがって、工場生産のもと一般的に生産される通常サイズの繊維強化中空構造体同士を接合して、目的のサイズの部材を製作し使用する方法が無理のない手段であった。
【０００７】
この繊維強化中空構造体と他の中空構造体との接合方法として一般的には、
１繊維強化中空構造体各々に穴を開けてその穴にボルトナットを挿通締結することで一体化する方法。
２繊維強化中空構造体各々に下穴を開け、その下穴にタッピングビスを挿通させビス止め接合する方法。
３繊維強化中空構造体各々をドリルとネジとが一体になったドリルネジにて止め締結する方法。
４エポキシ樹脂系接着剤を接合面に塗布した後、上記１〜３のいずれかの接合方法を用いて接合し、接着剤を硬化させ一体に接合する方法。
等の各種接合方法があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の繊維強化中空構造体及びその製造方法は次に述べるような課題を有していた。
【０００９】
すなわち、まず、繊維強化中空構造体の製造に際し、その外層表面に施されるべき滑り止め加工については、上記１〜３のいずれの方法においても、加工条件の適宜検討を行うことにより滑り止め効果を得ることが可能であるが、例えば１のサンドブラスト等を用いた方法では、外層表面が粗面化されると言ってもその凹凸具合は比較的小さく、多少の摩耗を経ると容易に滑り止め効果が低減することとなり耐久性に劣ると共に、その加工に際し、加工速度がかなり遅く加工効率が著しく低い上に設備コストも高く工業的にコスト及び効率を満足すべきレベルとすることは難しい。
【００１０】
２の、外層表面の熱可塑性樹脂被覆に加熱したエンボスローラーを適宜当接させて凹凸を付与するといった方法では、例えばより確実な滑り止め効果を得ようと深いエンボス模様を形成する場合、外層表面へのエンボスローラーの当接圧力をかなり高める必要があるが、中空構造体内の構造脚部（各中芯間の中間層にあたる）に高い負荷が加わることでクラックを発生し構造強度が大幅に低下するおそれがあるため、加工時の当接圧力を任意には上昇させることが困難である。そのため、係るエンボスローラーで凹凸加工を施す前に外層表面を再加熱して軟化させ、凹凸加工を容易ならしめる前工程が必要となり工程数が増加する。また、もともと平滑な外層表面に凹凸加工するため、被加工物（繊維強化中空構造体）の表面精度、形状精度から受ける影響が大きく、正確な位置決め等の条件出しに時間を要する。また、元来平滑な外層表面にエンボスローラーを当接することで凹凸形状を形成するわけであるが、該凸部は凹部の周囲にバリ状に形成されるにとどまり、塊状で適宜強度を備えるといったことはないため、表面が摩耗すると凸部が比較的容易に摩滅してしまい安定した滑り止め効果を長期間得られないという問題があった。
【００１１】
３の、外層たる熱可塑性樹脂を凹凸状の縞模様等を形成しつつ押し出す方法では、繊維強化中空構造体の長さ方向にのみ伸びる筋状の凹凸が得られることとなり、外層表面の全方位に亘る広範かつ確実な滑り止め効果が期待できないといった問題がある。４の、エポキシ樹脂系接着剤を接合面に塗布した後、前記１〜３のいずれかの接合方法を用いて接合一体化させる方法でも、上述１〜３の接合方法が持つ問題点を同様に抱えているのである。
【００１２】
また、繊維強化中空構造体同士を接合する１〜４のいずれの接合方法も中空構造体各々に穴を開けることになり、例えばもし誤って前述の構造脚部に穴を開けることにでもなれば、その構造脚部は損傷または破壊され、構造物として全体強度が著しく低下するおそれも十分考えられる。また、前記構造脚部付近で穴開け作業などを行おうとしても係る構造脚部自体の影響を受け、穴開け時、或いはドリルネジの打ち込み時における加工位置が当初位置より齟齬を生じる問題も懸念される。上記の様な問題を回避するため、穴開けや打ち込み作業は構造脚部位置を避けて行う必要があったが、繊維強化中空構造体はその表面が元来平滑で指標となるものもないため、この構造脚部の位置を表面からすぐさま判別することが困難であった。
【００１３】
そこで、本発明はこのような従来の課題に着目してなされたもので、繊維強化中空構造体における構造脚部の平面位置が容易に判別でき、かつ、長期間に亘る確実な滑り止め効果を発現する繊維強化中空構造体と、該繊維強化中空構造体を工業的に優れたコスト及び効率で製造可能な製造方法とを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するためになされたもので、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体であって、前記複数の中芯各間における前記中間層たる構造脚部について、該構造脚部平面位置に対応した前記外層表面に、前記構造脚部に沿った方向に断続的に凸部を配してなる凸条を設けたことを特徴とする。
【００１５】
他の要旨として、前記繊維強化中空構造体の製造方法であって、繊維強化中空構造体における前記構造脚部と対応する位置に配置され凹部を有する口金より、前記外層を構成する熱可塑性樹脂を押出すことにより、少なくとも前記構造脚部直上の外層表面に前記凸条を設ける凸条形成工程と、該凸条形成工程により形成された凸条が未硬化状態である間に該凸条の一部を所定パターンに従って押圧して凹部を形成し、凸条長手方向に凹凸が繰り返し現出する凸条を形成する凸条加工工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。ここではまず、本発明における繊維強化中空構造体を示す。
【００１７】
〜実施例１〜
図１は本発明における繊維強化中空構造体１０を示す説明図である。該繊維強化中空構造体１０は、図に示す様な、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂からなる中空部１１を有する中芯１２と、ガラス繊維などの補強繊維１３をビニエステル樹脂などの熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯１２外周を被覆するＦＲＰ層１４（中間層）と、該ＦＲＰ層１４を被覆しＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂よりなる外層１５との三層よりなるものであり、ここでは繊維強化中空構造体１０を成形して板状（例えば、商品名ハニカムコンポーズ：宇部日東化成株式会社製）にした例を示した。
【００１８】
ここで、例えばＡＢＳ樹脂製の中芯１２、ＦＲＰ層１４、ＡＢＳ被覆外層１５の三層構造を成し、中芯１２が７本並列配置され、該中芯１２をＡＢＳ被覆外層１５が上下に挟み込み、更に前記中芯１２とＡＢＳ被覆外層１５との間はにＦＲＰ層１４が構造脚部１６として存在しており、該構造脚部１６直上（もしくはその周囲）の外層１５表面には例えば高さ１．５ｍｍ、幅２．０ｍｍで長さ約５ｍｍの凸部１７ａを、例えば８ｍｍ間隔で長手方向に断続的に配した凸条１７を、中空構造体１０の裏表で計２６条備える幅２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍ程度の板状中空構造体Ａを例として、その製造方法を以下に示す。
【００１９】
図２は本発明における板状繊維強化中空構造体Ａの製造装置概要を示す説明図である。
【００２０】
まず、ＡＢＳ樹脂から主になる中芯１２を押出し機２１及び外径サイジング槽２２等により押出成形（例えば真空サイジング方式によるサイジング）により成形し、これを７本並列させて引取機２３をもって図面右方向の次工程に供給する。一方、ガラス繊維などの補強繊維１３をロービングスタンド２４より含浸槽２５に供給し、さらに不飽和ポリエステル樹脂を絞り込んで中芯１２とそれらを一体化させる。次に、所定の形状（幅２３８ｍｍ、厚み２８ｍｍ）となるまで中芯１２外周となるＦＲＰ層１４の樹脂を絞りノズル２６により絞り成形するが、この際、未硬化のＦＲＰ樹脂１４を口金部２７ａ（図３参照）の所定位置に深さ３ｍｍ、幅２ｍｍの２６条の溝２７ｂを形成した口径３５０ｍｍのドラフトタイプクロスヘッドダイス２７に導き、被覆となるＡＢＳ樹脂を円環状に押出被覆した。前記ダイス２７前部〜ＡＢＳ樹脂被覆ポイント付近まで被覆加熱装置（図示しない）等により加熱し、係る被覆ポイントから約１０ｍｍ硬化槽側の位置からローラーサイジング装置２８によりサイジング成形するのである。該ローラーサイジング装置２８の備える第一ローラー２８ａ（図４参照）は前記凸条１７に対応して長さ５ｍｍ、幅５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの凹部２８ｂを周方向に８ｍｍ間隔で周期的に設けてあり、また、ローラー２８ａ表面にはテフロンコーティングが施されている。該第一ローラー２８ａは約５０℃の温水を通し、第二ローラー（図示しない）は室温程度の水（約２０℃）を通し成形状況に適した温度に適宜冷却するよう配慮されている。
【００２１】
この様にサイジング成形した後、前記凸部１７ａに対応し幅５ｍｍ、深さ２ｍｍの溝を有する上下ローラー５対（図示しない）よりなるローラーサイジング装置（図示しない）を、５セット設置した熱湯硬化槽２９にて約９５℃の熱湯で未硬化樹脂の硬化を図り、そして、冷却水槽３０にて水冷し、引取機３１で速度１ｍ/ｍｉｎにて引き取った。また、図示しないが、引取機３１で引き取りながら連続して、最終的にカッター３２により所定寸法に切断し、中芯の肉厚１．２ｍｍ、ＦＲＰ部の厚さ１．３ｍｍ、被覆樹脂の厚さ１．０ｍｍで外幅２４０ｍｍ、高さ３０ｍｍの板状繊維強化中空構造体Ａを得た。
【００２２】
本実施例１における板状中空構造体Ａは、前記凸条１７が構造脚部１６の直上にあってその位置指標となっているため、ドリルによる穴開け作業等の各種作業を行うにあたり、作業を行う者が構造脚部１６の位置を容易かつ確実に判別可能であり、そのため構造脚部１６を損傷させて板状中空構造体Ａ自体の構造強度を低下させてしまうといったおそれは解消されたのである。
【００２３】
次に、上記のようにして得られた板状中空構造体Ａの、乾燥時及び水濡れ時における表面の滑り止め効果の評価を行った結果を表１に示す。（測定装置等については特に図示しない）
【表１】
評価方法としては、まず傾斜法と呼ばれる方法を採用し滑りテストを行った。その手順及び方法は、最初に所定サイズに板状中空構造体Ａを切断した試料Ｓ上に、底面に軟質ＰＶＣを貼りつけた円柱状の重錘（例えば直径７０ｍｍ、底面周辺に５Ｒにて面取りしたもので、重さ約１．５ｋｇ）を載せて試料Ｓである板状中空構造体Ａを傾斜させ、その後傾斜角度を適宜変化させて、重錘が滑り始める時の角度を測定するといったものである。実際には試料Ｓを係止したラボジャッキを静的に徐々に傾斜させ、重錘が滑り始める時の傾斜角度を測定した。また、分液ロートを使用して水を試料Ｓ上に滴下させ、水濡れ状態おける滑り易さも測定し比較した。測定で得られた傾斜の程度は正接（ｔａｎ、高さ／底辺）の値で表現した。
【００２５】
次に横引き法と呼ばれる方法を引き続き行った。この方法の手順としては、水平に置いた前記試料Ｓ上に、所定サイズに切断したビニール系材料（例えばスリッパ等）を配し、この上にシリコンゴムを介して３０ｋｇの重錘を載せてこれを横方向に牽引する順序となる。この際前記ビニール系材料が動き始める際の加重をバネ秤にて測定した。
【００２６】
さらに、摩耗試験と呼ばれる方法を続いて行った。研磨用のワイヤーブラシを取付けた電動ドリルを使用して、試料Ｓ表面における縦３０ｃｍ×横２４ｃｍの範囲を約３０秒間摩耗させた後、上記の横引き法と同様にして重錘を載せたスリッパ等が動き始める際の荷重を測定した。試料Ｓ表面が濡れていない状態、及び水で濡れた状態の各々の状況について測定した。実施例１の板状中空構造体Ａは、水に濡れた状態でも良好な滑り止め効果を発現し、更には優れた耐摩耗性をも併せて備えていることが明らかとなった。
【００２７】
その他、本発明の実施例１と比較の為、次の（１）〜（４）に挙げた比較例についても上記測定をそれぞれ同様に行った。
【００２８】
(１)比較例１……試料表面平滑(凸条無し、エンボス加工無し)
この比較例における試料Ｓ表面は平滑で構造脚部１６の位置を指し示すものはなんら存在しないため、穴開け作業等の各種作業を行う際には、板状中空構造体Ａの端部から寸法計測を行って構造脚部１６の位置を特定する必要があり、実用上問題が多い。表１に示した通りだが、実施例１と比較すれば、水に濡れると非常に滑りやすいことが明らかである。
【００２９】
(２)比較例２……試料表面エンボス加工有り(凸条無し、金網エンボス加工済み)このエンボス加工は、板状中空構造体Ａを引取機で引取りながら、上下にセラミックヒーターを配置した長さ９００ｍｍで、３００℃に設定された予備加熱装置に通し、直径２３０φの鉄製のローラー表面にシリコンゴムシート、目開き１０ｍｍ、線形２ｍｍの金網を巻き付けた、一対の加熱ローラーにより金網目５０を転写加工することで得られたものである。係る比較例２の板状中空構造体Ａの表面形状を図５に示す。この試料も構造脚部１６の位置を特定できる指標が如きものはなんら備えないため、比較例１の試料Ｓと同様に各種加工作業に際しては構造脚部１６を損傷しないよう手間のかかる配慮が必要となる。滑り止め効果のテストでは、良好な滑り止め効果を有することを示したが、摩耗に弱く耐久性は低いことが明らかとなった。
【００３０】
(３)比較例３……凸条のみ(長手方向に凹凸の無い凸条有り、エンボス加工無し)実施例１と同様の方法にて、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの連続した凸条６０（凹部無し）を構造脚部１６直上、及び構造脚部１６各間に、試料Ｓ表面の裏表計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚み３０ｍｍの板状中空構造体Ａ（図６参照）を製作して前記各測定に供した。適宜高さ及び幅を備え連続した凸条６０を備えるため摩耗に対しては良好な耐久性を示したが、水に濡れた場合凸条６０の横断方向の滑り止め効果は期待できるが、凸条６０の長手方向に関しては滑りやすいといった問題を呈した。
【００３１】
(４)比較例４……サンドブラスト加工したもの
比較例１の、エンボス加工等滑り止め加工をなんら施していない表面平滑な板状中空構造体Ａを長さ３００ｍｍ、幅２４０ｍｍに切断した試料Ｓに対し、サンドブラスターを使用して該試料Ｓ表面を次のような条件でサンドブラスト加工した。投射材は例えばアランダム＃２４を使用し、噴射ノズルは８ｍｍφのものを使用した。エアー圧力０．４Ｍｐａ（４ｋｇ／ｃｍ２）にて片面を３０秒間、ノズルから約１５０ｍｍの距離で試料Ｓ表面の略全面に投射した。このようにして得られた試料Ｓを上述と同様の各種測定に供した。一応の滑り止め効果は得られたが、摩耗により粗面が摩滅し耐久性は低いものとなった。
【００３２】
〜実施例２〜
実施例１で述べた口金部２７ａに関し、その溝２７ｂの深さを５ｍｍ、幅を４ｍｍと変えて凸条１７の高さ及び幅を増大させた以外は、実施例１と同様にして高さ２ｍｍ、幅３．５ｍｍで長さが５ｍｍの凸部１７ａを５ｍｍ間隔で長手方向に断続的に有する凸条１７を、構造脚部１６直上、及び構造脚部１６各間に、試料Ｓ裏表で計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａを製作した。実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１中に示す。凸条１７のサイズが増大したことに起因して実施例１よりも良好な滑り止め効果を示し、摩耗に対しては良好な結果を示した。
【００３３】
〜実施例３〜
実施例１で述べた口金部２７ａに関し、その溝２７ｂの位置を構造脚部１６直上を挟んだ並列配置として凸条１７を付与した以外は実施例１と同様にして製作したものであり、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの凸条１７を有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａである（図７参照）。
【００３４】
製作工程（図示しない）としては、まず、口金部の所定位置（構造脚部１６を挟み５ｍｍ間隔で配置）に深さ３ｍｍ、幅２ｍｍの２６条の溝を形成した被覆ダイス（クロスヘッドダイス）により、ＡＢＳ樹脂を押出被覆した後、被覆ポイントより約１０ｍｍ硬化槽側の位置からローラーサイジング装置（第一ローラーには、凸条に対応して長さ５ｍｍ、幅１２ｍｍ、深さ３ｍｍの凹部を周方向に５ｍｍ間隔で周期的に設けた）によりサイジング成形し、実施例１とほぼ同様の工程をたどることになる。
【００３５】
一対の並列凸条１７が構造脚部１６を挟んでその直近にあり、ドリルによる穴開け時、構造脚部１６の位置が容易にわかり、構造脚部１６に穴を開けることはなくなった。
【００３６】
実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１に示す。実施例１とほぼ同等の良好な滑り止め効果を示し、摩耗に対しても良好な結果を示した。
【００３７】
〜実施例４〜
比較例３で得た、高さ１．５ｍｍ、幅１．５ｍｍの連続した凸条６０を構造脚部１６直上、及び各構造脚部１６間に、試料Ｓ裏表面で計２６条有する、幅２４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの板状中空構造体Ａを、更に以下のように加熱ローラーでエンボス加工した。ローラー直径１００ｍｍで、高さ２ｍｍ、幅５ｍｍの凸部を１０ｍｍ間隔で円周上に配置した歯車状の一対のローラーを２３０℃に加熱し、この一対のローラー間に前記板状中空構造体Ａを通すことにより、凸条表面に断続的にエンボス加工を施した。前記加熱ローラー表面にはテフロンコーティングを施しておいた。比較例２と異なり、凸部１７上にエンボス加工を施す方法なので、必要とする加工圧力が低く、また、予備加熱は不要で加工の際の条件設定が容易であった。
【００３８】
実施例１と同様に滑り易さを評価した結果を表１に示す。摩耗前は、比較例２のエンボス加工を施されたものと同等の良好な滑り止め効果を示し、加えて摩耗に対しても優れた結果を示し、エンボス加工と凸条加工とにおける利点を併せ持ったものと言える。
【００３９】
以上の様に、本発明の実施例として実施例１〜４と、他方、本発明の中空構造体との比較目的の下、比較例１〜４とのそれぞれの備える滑り止め効果について述べたが、いずれにしても、本発明の備える凸条１７が構造脚部１６の平面配置を示す指標となるべく外層１５表面に設けられているため、水濡れ時における滑り止め効果を十分発現可能であることは勿論、例えば中空構造体Ａ同士を各種手段にて接合するとしても構造脚部１６の位置を回避して作業を容易かつ敏速に行うことが可能となる。また、従来の、エンボス加工を施すことで滑り止め効果を得ていた板状中空構造体がなし得なかった、長期耐久性の確保という点においても本発明の中空構造体は著しい特性向上を発揮した。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体であって、前記複数の中芯各間における前記中間層たる構造脚部について、該構造脚部平面位置に対応した前記外層表面に、長手方向に断続的もしくは連続的に凸部を配してなる凸条を設けたことを特徴とするものであるある。
【００４１】
従って、繊維強化中空構造体における構造脚部の平面位置が前記凸状を確認することで容易に判別でき、中空構造体同士を各種手段にて接合するとしても構造脚部位置を回避して作業を容易かつ敏速に行うことが可能となる。また、本発明の繊維強化中空構造体が備える凸条は、十分な滑り止め効果を発揮すると共に摩耗に強く、作業現場における足場板、養殖生け簀、養殖用筏の歩み板、渡り板、作業屋形、浮き桟橋の床板、巡回路、遊歩道、歩道橋などのかなり使用条件の厳しい用途にも確実に対応することが出来るのである。
【００４２】
また本発明の繊維強化中空構造体の製造方法は、繊維強化中空構造体における前記構造脚部と対応する位置に配置され凹部を有する口金より、前記外層を構成する熱可塑性樹脂を押出すことにより、少なくとも前記構造脚部直上の外層表面に前記凸条を設ける凸条形成工程と、該凸条形成工程により形成された凸条が未硬化状態である間に該凸条の一部を所定パターンに従って押圧して凹部を形成し、凸条長手方向に凹凸が繰り返し現出する凸条を形成する凸条加工工程とを備えることを特徴とするものである。
【００４３】
従って、その製造に際し凸条形成は、外層の押出形成と同時に行われて作業効率が高く、しかもわざわざ凸条形成のためだけに別個の作業工程を設けるといったこともないから設備コストも低く抑制され、工業的にコスト及び効率を十分高いレベルで確保維持することが出来る。また、従来技術の如く、中空構造体内の構造脚部に高い負荷を加えて深溝状の凸条を形成しなけらばならないといった必要も皆無であるから、それによる構造脚部のクラック発生が生起されることもない。加えて、本発明の繊維強化中空構造体における凸状は各凸部が塊状で適宜強度を備えるため、耐摩耗性に優れ安定した滑り止め効果を長期間発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における繊維強化中空構造体を示す説明図である。
【図２】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置概要を示す説明図である。
【図３】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置のうち、所定位置に溝を形成した口金部を示す説明図である。
【図４】本発明における繊維強化中空構造体の製造装置のうち、ローラーサイジング装置の備える第一ローラーを示し、（ａ）が側断面図、（ｂ）が断面図である。
【図５】比較例２の、表面にエンボス加工を施した板状中空構造体の表面形状を示す平面図である。
【図６】比較例３の、凹部の無い連続した凸条を構造脚部直上、及び構造脚部各間に備えた板状中空構造体を示す説明図である。
【図７】実施例３の、構造脚部直上を挟んだ並列配置として凸条を付与した板状中空構造体本を示す説明図である。
【符号の説明】
１２ 中芯
１４ 中間層
１５ 外層
１６ 構造脚部
１７ 凸条
１７ａ 凸部
Claims (2)
- 熱可塑性樹脂からなる中空部を有する複数の中芯と、補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体であって、
前記複数の中芯各間における前記中間層たる構造脚部について、該構造脚部平面位置に対応した前記外層表面に、前記構造脚部に沿った方向に断続的に凸部を配してなる凸条を設けたことを特徴とする繊維強化中空構造体。 - 請求項１に記載の繊維強化中空構造体の製造方法であって、繊維強化中空構造体における前記構造脚部と対応する位置に配置され凹部を有する口金より、前記外層を構成する熱可塑性樹脂を押出すことにより、少なくとも前記構造脚部直上の外層表面に前記凸条を設ける凸条形成工程と、該凸条形成工程により形成された凸条が未硬化状態である間に該凸条の一部を所定パターンに従って押圧して凹部を形成し、凸条長手方向に凹凸が繰り返し現出する凸条を形成する凸条加工工程とを備えることを特徴とする繊維強化中空構造体の製造方法。
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- 1999-07-13 JP JP19879099A patent/JP4528385B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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| WO1999024251A1 (fr) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Ube-Nitto Kasei Co., Ltd. | Structure creuse en composite renforce de fibres, procede de production de celle-ci et appareil utile a cet effet |
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