JPH01139872A

JPH01139872A - 繊維強化合成樹脂製線状物の中間体

Info

Publication number: JPH01139872A
Application number: JP62295090A
Authority: JP
Inventors: Yoji Ida; 井田　洋治; Takayoshi Nakasone; 隆義中曽根
Original assignee: Ube Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Ube Exsymo Co Ltd
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1989-06-01
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2772795B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鎧装ケーブルの鎧装線あるいはｌｌ維強化合
成樹脂（以下ＦＲＰと称す）製ロープ状物のストランド
などの中間体に適した、内部未硬化状で変形、加工自在
な繊維強化合成樹脂製線状物の中間体に関する。

（従来の技術）補強！ｌ維を熱硬化性樹脂で結着したＦＲＰは、軽量性
、高強度性、耐蝕性、非電気誘導性などの特徴を有する
ことから各種の分野で利用されている。

例えば、通信用ケーブル、特に海底用通信ケーブルは、
長距離、無中継を目的として光ファイバを使用すること
が多くなってきており、このケーブルの軽量化のためＦ
ＲＰ線を複数条のケーブルの外周に巻回して鎧装線とし
て使用することや、ＦＲＰ線をロープ状構造物のストラ
ンドとして利用することは公知である。

しかし、ＦＲＰの線状材をストランドとしてロープ状構
造物としたり、あるいは通信ケーブルなどの外周に補強
用め鎧装線として巻回配置する場合、すでに硬化された
ＦＲＰ線状材を用いることは、ストランドの場合は剛直
であるためロープ状に編組することが困難であったり、
鎧装線の場合はストレスクラックによる断線事故などの
危惧がある。

そこで、このような用途に適したＦＲＰ線状材の中間体
（原材料）を製造する方法を、本出願人は特公昭５１−
４３５０１号によって提供しており、また、鎧装ケーブ
ルの製造方法としては特公昭５６−５０３６４号がある
が、これらはともに未硬化状ないし半硬化状のＦＲＰ線
状材の外周を、熱可塑性樹脂あるいはテープなどによっ
て保護して線状体同士の接着を防止し、この線状体を編
組あるいは巻回した後、硬化する方法である。

しかし、これらの方法において、熱硬化性樹脂の組成を
、単に従来公知の例えば不飽和アルキドと、スチレンな
どの架橋性物質とを組合わせたものでは、未硬化状の中
間体を製造してから編組。

巻回などの後に硬化させて使用するまでの間にスチレン
の揮発やゲル化が起こり易く、特にスチレンの揮発によ
って硬化後においてＦＲＰ内部に多数の気泡を生じて、
物性の低下を伴うことがある。

従って、短期間のうちに使用するか或いはこれを多少で
も延長しようとすると、低温での保存を要するなど、使
用期間および保存条件の制約などがあった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、
保管の経口に伴なう物性の低下が少なく、かつ保管可能
期間（いわゆるボットランフ）が長い繊維強化合成樹脂
製線状物の中間体を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の構成は、長ＩＩ維状
の補強繊維と、この補強繊維に含浸させられた未硬化状
熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂の外周を被覆する固
化した熱可塑性樹脂被覆とからなり、前記熱硬化性樹脂
を事後に硬化させることでケーブルの鎧装線、ＦＲＰロ
ープのストランドなどとして用いられる繊維強化合成樹
脂製線状物の中間体において、前記熱硬化性樹脂を、７
０〜３０重囚％の不飽和アルキド又はエポキシアクリレ
ートと、沸点が１６０℃以上の架橋性モノマーあるいは
オリゴマーを含む３０〜７０重通％の架橋性物質及び重
合開始剤とで構成した。

本発明の構成についてさらに詳細に述べると、本発明に
使用できる長ｉａＨ状の補強ＩＢＭは、芳香族ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維、ビニロンＩｎ維などの合成
樹脂ｍ維や、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミックｒ
ａ維などの無ｔｆｆ１１ｍｌＩｆｔ或いは金ｉ臓雑等が
挙げられる。

不飽和アルキドとしては、多塩基酸成分として無水マレ
イン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和二塩基酸
および無水フタール酸、イソフタール酸、アジピン酸な
どの飽和二塩基酸と多価アルコール成分としてエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール等のグリコール類を重縮合させることにより得られ
るものを、又はエポキシアクリレートとしてビスフェノ
ール型エポキシアクリレート又はノボラック型エポキシ
アクリレート或いはこれらの混合物、及び各種変性体が
使用できる。

また架橋性物質としては、常圧（７６Ｃ）ｓＨＧ）にお
ける沸点が１６０℃以上の架橋性モノマー或いは架橋性
オリゴマー、例えばエチレングリコールジメタクリレー
ト、（ジメタクリル酸エチレン）、メタクリル酸グリシ
ジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル１２２
ヒドロキシエチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
２エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステルおよびア
クリル酸２エチルヘキシル、ジビニルベンゼン、ジアリ
ルフタレート等の単体或いは、これらの混合物、或いは
少くともこれらの１つを主成分として適宜他のモノマー
を添加したもの等が挙げられる。

不飽和アルキド又はエポキシアクリレートと架橋性物質
の重量比は、不飽和アルキド又はエポキシアクリレート
が７０重子％以上では、未硬化状熱硬化性樹脂の粘度が
高（なって、補強ｌｌ維への含浸が困難となり、３０重
Ｒ％以下では、粘度が低すぎて形状保持性が不良となる
とともに硬化後の物性も低下する。

本発明に使用する熱可塑性樹脂は、補強ｍ帷に未硬化状
熱硬化性樹脂を含浸して形成した棒状物の外周を、溶融
押出して被覆することが可能なものであって、未硬化状
熱硬化性樹脂中の架橋性物質などによって侵されること
なく、中間体を形成した後に巻回編組などの操作に支障
のない柔軟性を備えたものが望ましく、例えば、ナイロ
ン１２などのポリアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、ぶ
つ化エチレンーブＯピレン共重合体（ＦＥＰ）などのふ
っ素光樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなとのポリ
オレフィン系樹脂、或いはこれらの各種変性樹脂又は共
重合体などが挙げられる。熱可塑性樹脂による被覆厚み
は、中間体としての巻取、保管或いは、最終製品への加
工工程でピンホールや、破れなどが生ずることがなく、
かつ取扱いや加工操作が可能な柔軟性を有する範囲とし
て、概ね０．２ｓ〜２ｍ程度が好ましい。

また、必要に応じて複数の熱可塑性樹脂を組合せて、複
層押出し被覆を行なってもよい。

さらに、重合開始剤は、中間体で編組などの加工を行な
った模に熱硬化性樹脂の架橋性物質を硬化させるために
添加するものであるが、本発明には、１０時間半減ｍ温
度が６５℃〜１１０℃より好ましくは７０℃〜９０”Ｃ
の触媒を含むものが好適であり、例えば、ジアシルパー
オキサイド、ケトンパーオギサイド、ジアルキルパーオ
キサイド。

パーオキシケタール、アルキルパーエステル、パーカー
ボネートなどに分類される重合開始剤として、例えばベ
ンゾイルパーオキサイド−（７２℃）。

ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（７
４℃）、シクロヘキサノンパーオキサイド（９０℃）な
どを少なくとも１種類以上含有するものを使用し、必要
に応じてパラ−１−ブチルカテコール或いはジ−ｔ−ブ
チルバラクレゾールなどの禁止剤を添加混合して使用し
てもよい。重合開始剤の添加部数は、ｍＮ強化合成樹脂
製線状物の中間体を製造した後、最終製品として加工し
て硬化する迄の保管期間に応じて決定されるが、例えば
保管期間を３０日とするとき、ベンゾイルパーオキサイ
ド系触媒（有効成分５０％）では、主体の熱硬化性樹脂
１００部に対して概ね２．０〜１０．０部である。

（実　施　例）以下、本発明の好適な実施例を説明する。

実施例１第１図により説明すると、長繊維状の補強繊維１として
、芳香族ポリアミド繊維（デュポン社製：ケブラ−４９
）を使用し、これに含浸ＷＪ２中でノボラック系エポキ
シアクリレート６０重過％と、架橋性物質として常圧で
の沸点が２６１℃のエチシングリコールジメタクリシー
８４０重母％を含む樹脂と、これに重合開始剤として有
効成分５０％のジアシルパーオキサイド３部、有効成分
７５％のパーオキシケタール０．５部、禁止剤として有
効成分２０％のジ−ｔ−ブチルバラクレゾール０．１部
を混合した熱硬化性樹脂を含浸して、これを絞りノズル
３に通して所定の径に賦形して未硬化状棒状物とした後
、溶融押出機４のクロスへラドダイに挿通して、溶融状
のナイロン１２ににって環状に被覆し、これを冷却槽５
に導いて被覆層を直ちに冷却し、引取機６を介して巻取
別７に巻き取って、外径３．５φ、ＦＲＰ径２．５φの
ＦＲＰｔａの中間体を得た。

この中間体はケブラーｍＮの含有率が５５．４体積％、
被覆厚み０．５ａｍ＋のものである。

引続いてこの中間体からサンプリングして、９５℃の熱
湯中で３０分間硬化させた。また、この中間体を常温で
３０日間経過させたサンプルについても上記の条件で硬
化させた。

熱湯中での硬化は、補強ｉ１雑の１デニールに対して０
．０５ｇの荷重をかけて行ない、硬化後さらに８０℃で
２４時間後硬化したものの曲げ強度を測定した。

なお、曲げ強度は９０ＩＩＩＩＩのサンプルを支点間距
１１５０ｍ、荷重速度２＃ＩＩｌ＋／分で三点曲げ試験
を行ない求めた。

この結果、中間体製造直後の曲げ強度（初期曲げ強度）
は６０Ｋｙ／−であるのに対して、３０日経過後のサン
プルの、それも５８Ｋｙ／−と僅か３％の低下にとどま
った。

また、未硬化状中間体の架橋性化合物などの揮発減量の
目安として、製造直後から３０日経過後の重分変化を測
定したところｆｆ１ｆｆｌ変化は認められなかった。

実施例２〜７長繊維状の補強ａｍとしてガラスヤーン（２８ＱＴｅｘ
）を使用し、熱硬化性樹脂にテレフタール酸系不飽和ア
ルキド（日本ユビカ製：ユビカ８５２４）と架橋性物質
としてメタクリル酸グリシジル（実施例２）、ジビニル
ベンゼン（実施例３）。

メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（実施例４）。

エチレングリコールジメタクリレート（ジメタクリル酸
エチレン）（実施例５）、ジアリルフタレート（実施例
６）、ビニルトルエン（実施例７）とをそれぞれ組合せ
て樹脂配合比も変化させたものに、重合開始剤として有
効成分５０％のベンゾイルパーオキサイド系触媒を３部
添加したものを使用して、実施例１と同様にして中間体
を得、製造直後と３０日経過後の曲げ強度およびシロ変
化を実施例１と同様に測定した。

これらの結果を後述する比較例１〜２の値とともに第１
表に示す。

なお、上記実施例２〜７の補強繊維含有率は何れも約５
５体積％である。

比較例１〜２上記実施例２〜７と同一の補強繊維および不飽和アルキ
ド、重合開始剤を使用し、架橋性物質としてメタクリル
酸メチル（比較例１）、スヂレン（比較例２）を組合せ
て樹脂の配合比を変化させたもので、実施例と同様に中
間体を製造し、曲げ物性および重分変化を測定した。

比較例の結果から、架橋性物質に沸点が１００〜１６０
℃のものを使用すると、未硬化状の中間体として常温で
３０日経過後の重量減少率が９〜１４％に及び、硬化物
の曲げ強度は４０〜５０％も低下するのに対し、実施例
のものは重量減少率が０〜５％、物性低下率１〜１０％
と何れも比較例より格段に小さいことが判明した。

（以下余白）（発明の効果）本発明によるｌＩ雑強化樹脂の中間材料は、使用される
熱硬化性樹脂と硬化剤との組合せによって、ポットライ
フの長期化、および硬化特性１曲げ強度などの物性が向
上できるように組合わせたものとなっているので、上記
の目的および物性の満たされたものが得られる。

このため、本発明の繊維強化樹脂製の中間体をストラン
ドとしてロープ状物とし、しかる後硬化して、アンテナ
用のステイロープや、トンネル掘削用のロックボルトに
利用したり、未硬化状の中間体を通信ケーブルの外周に
巻回して鎧装線として利用できるなど、ＦＲＰの耐蝕性
、軽ω性、非通電性、高剛性、高強度性などの特長を生
かしつつ、ＦＲＰ線の複線化による柔軟性も併せもつ構
造のものが、より安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繊維強化樹脂製の中間体を製造する一
実施態様を示す説明図である。１・・・・・・補強繊維　　　　　２・・・・・・含浸
槽３・・・・・・絞りノズル　　　　４・・・・・・押
出機５・・・・・・冷却槽　　　　　　６・・・・・・
引取機７・・・・・・巻取櫟

Claims

【特許請求の範囲】

（１）長繊維状の補強繊維と、この補強繊維に含浸させ
られた未硬化状熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂の外
周を被覆する固化した熱可塑性樹脂被覆とからなり、前
記熱硬化性樹脂を事後に硬化させることでケーブルの鎧
装線、ＦＲＰロープのストランドなどとして用いられる
繊維強化合成樹脂製線状物の中間体において、前記熱硬
化性樹脂を、７０〜３０重量％の不飽和アルキド又はエ
ポキシアクリレートと、沸点が１６０℃以上の架橋性モ
ノマーあるいはオリゴマーを主成分とする３０〜７０重
量％の架橋性物質及び重合開始剤とで構成することを特
徴とする繊維強化合成樹脂製線状物の中間体。