JPH02133685A - 繊維強化複合材ケーブル - Google Patents
繊維強化複合材ケーブルInfo
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- JPH02133685A JPH02133685A JP63284222A JP28422288A JPH02133685A JP H02133685 A JPH02133685 A JP H02133685A JP 63284222 A JP63284222 A JP 63284222A JP 28422288 A JP28422288 A JP 28422288A JP H02133685 A JPH02133685 A JP H02133685A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は繊維強化複合材ケーブルに関する。
従来の技術
近年、スチール製ケーブルに代え、スチール製のワイヤ
ーローブと同程度の引張強度を有し、かつ軽量で熱膨張
係数の小さい繊維強化複合材ケーブルか提案されている
（特公昭５７−２５６７９号、特開昭６１−２８０９２
号）。
ーローブと同程度の引張強度を有し、かつ軽量で熱膨張
係数の小さい繊維強化複合材ケーブルか提案されている
（特公昭５７−２５６７９号、特開昭６１−２８０９２
号）。
かかる繊維強化複合材ケーブルに用いられる補強繊維と
してはガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が用いら
れており、特に高強度炭素繊維が最も優れた引張物性を
有しており、実際に用いられているものは強度３００ｋ
ｇ／ＩＩＩ＋１２、弾性率２３ｔ／ｍ＋ｓ２程度のもの
である。
してはガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が用いら
れており、特に高強度炭素繊維が最も優れた引張物性を
有しており、実際に用いられているものは強度３００ｋ
ｇ／ＩＩＩ＋１２、弾性率２３ｔ／ｍ＋ｓ２程度のもの
である。
発明が解決しようとする課題
しかし、かかる複合材ケーブルに求められる性能はより
厳しくなり、軽量で耐食性に優れ、熱膨張係数が小さい
ばかりでなく、スチールを越えるようなより高弾性率が
要求されるようになってきている。補強繊維の割合が６
０ｖｏ１％程度の複合斗（ケーブルがスチールの弾性率
約２０ｔ／ｍ＋ｓ２を上回るには、補強繊維単独では少
なくもと３５ｔ／ｍ１１２以上の弾性率が必要となる。
厳しくなり、軽量で耐食性に優れ、熱膨張係数が小さい
ばかりでなく、スチールを越えるようなより高弾性率が
要求されるようになってきている。補強繊維の割合が６
０ｖｏ１％程度の複合斗（ケーブルがスチールの弾性率
約２０ｔ／ｍ＋ｓ２を上回るには、補強繊維単独では少
なくもと３５ｔ／ｍ１１２以上の弾性率が必要となる。
そこでより高弾性の補強繊維を用いれば繊維強化複合材
ケーブルの高弾性率化が図れるものと期待されるか、後
記比較例２に示すように単に高弾性紙１１：を用いても
補強繊維の性能を十分に反映した繊維強化複合材ケーブ
ルは得られなかった。
ケーブルの高弾性率化が図れるものと期待されるか、後
記比較例２に示すように単に高弾性紙１１：を用いても
補強繊維の性能を十分に反映した繊維強化複合材ケーブ
ルは得られなかった。
課題を解決するための手段
本発明名は前記問題点を解消し、高強度かつ高弾性の繊
維強化複合材ケーブルを得るべく鋭意検討した結果本発
明に到達した。
維強化複合材ケーブルを得るべく鋭意検討した結果本発
明に到達した。
すなわち、本発明は合成樹脂を含浸した補強繊維束の周
囲を繊維による編組体で被覆した後、加熱処理］５て得
られる素線からＩＩが成される繊維強化複合相ケーブル
において、該素線のうち心線に用いられる補強繊維か伸
度１．Ｏ〜１００６、引張強度２ ＣＩ Ｏｋｇ／ ｍ
ｍ２以」二の高伸度高強度繊維であり、側線に用いられ
る補強繊維が伸度０ 、８ ％以下、弾性率３５ｔ／ｍ
＋ｓ２以上の高弾性炭素繊維であることを特徴とする繊
維強化複合材ケーブルに関する。
囲を繊維による編組体で被覆した後、加熱処理］５て得
られる素線からＩＩが成される繊維強化複合相ケーブル
において、該素線のうち心線に用いられる補強繊維か伸
度１．Ｏ〜１００６、引張強度２ ＣＩ Ｏｋｇ／ ｍ
ｍ２以」二の高伸度高強度繊維であり、側線に用いられ
る補強繊維が伸度０ 、８ ％以下、弾性率３５ｔ／ｍ
＋ｓ２以上の高弾性炭素繊維であることを特徴とする繊
維強化複合材ケーブルに関する。
本発明の繊維強化複合相ケーブルのストランドを第１図
に示す。ストランドを構成する素線は中心に配置される
直線状の心線（１）と周囲に配置されるらせん状の側線
（２）からなる。
に示す。ストランドを構成する素線は中心に配置される
直線状の心線（１）と周囲に配置されるらせん状の側線
（２）からなる。
素線は合成樹脂を含浸した補強滋維束の周囲を繊維によ
る編組体で被覆した後、加熱処理して得られる。
る編組体で被覆した後、加熱処理して得られる。
合成樹脂としては熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が用い
られる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、特にエ
ポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂
等が好ましく用いられる。熱６■塑性樹脂としてはポリ
アミド、液晶性力δ族ポリアミド、ポリエステル、液晶
性芳６族ポリエステル、ポリエチＬ・ン、ポリプロピレ
ン、ボリカーボネー］・、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルエーテルケトン等をあげることとが
でき、特にポリアミドが好ましい。
られる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、特にエ
ポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂
等が好ましく用いられる。熱６■塑性樹脂としてはポリ
アミド、液晶性力δ族ポリアミド、ポリエステル、液晶
性芳６族ポリエステル、ポリエチＬ・ン、ポリプロピレ
ン、ボリカーボネー］・、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルエーテルケトン等をあげることとが
でき、特にポリアミドが好ましい。
補強繊維に熱可塑性樹脂叉は熱可塑性樹脂を含浸する方
法としては溶液法、ホントメルト法等、通常の方法で行
うことができる。
法としては溶液法、ホントメルト法等、通常の方法で行
うことができる。
編ｉ且体としてはポリニスチット繊維、ポリアミド繊維
、ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊
維、ポリアラミド繊維、セルロース繊維等が用いられ、
特にポリエステル繊維が好ましい。これら繊維による一
組は通常の編組機で被覆する等の方法で行うことができ
る。
、ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊
維、ポリアラミド繊維、セルロース繊維等が用いられ、
特にポリエステル繊維が好ましい。これら繊維による一
組は通常の編組機で被覆する等の方法で行うことができ
る。
熱処理は熱硬化性樹脂を用いたときは該熱硬化性樹脂の
硬化温度以」二で行い、好ましくは１２０〜２００℃で
行う。熱可塑性樹脂を用いたときは該熱可塑性樹脂の融
点以上、好ましくは１２０〜３５０℃に加熱した後、冷
却、固化させる。
硬化温度以」二で行い、好ましくは１２０〜２００℃で
行う。熱可塑性樹脂を用いたときは該熱可塑性樹脂の融
点以上、好ましくは１２０〜３５０℃に加熱した後、冷
却、固化させる。
補強繊維と樹脂の割合は、補強繊維が４０〜７０ｖ０１
％、好ましくは５０〜６０ ｖｏ１％であることが望ま
しい。被覆繊維の割合は複合材ケーブル全体の２〜２０
ｗｔ９ｉ１ｉ、好ましくは５〜１０ｖｔ％であること
が望ましい。
％、好ましくは５０〜６０ ｖｏ１％であることが望ま
しい。被覆繊維の割合は複合材ケーブル全体の２〜２０
ｗｔ９ｉ１ｉ、好ましくは５〜１０ｖｔ％であること
が望ましい。
本発明においては心線（１）の補強繊維として伸度１．
０〜１０％、引張強度２００ｋｇ／關２以上の高伸度高
強度繊維が用いられる。伸度は１゜Ｏ〜５．００６であ
ることがより好ましく、特に１゜０〜２．０ ／４が好
ましい。１．０％未満のときは複合材ケーブルの強度お
よび弾性率の向」二を図ることができない。引張強度は
２００ｋｇ／ｍｍ２であれば特に制限はないが、通常２
００〜５００ｋｇ／Ｉｎ１１’、特に３００〜５００聴
／ ｍｍ ２が好ましい。
０〜１０％、引張強度２００ｋｇ／關２以上の高伸度高
強度繊維が用いられる。伸度は１゜Ｏ〜５．００６であ
ることがより好ましく、特に１゜０〜２．０ ／４が好
ましい。１．０％未満のときは複合材ケーブルの強度お
よび弾性率の向」二を図ることができない。引張強度は
２００ｋｇ／ｍｍ２であれば特に制限はないが、通常２
００〜５００ｋｇ／Ｉｎ１１’、特に３００〜５００聴
／ ｍｍ ２が好ましい。
２００ ｋｇ／ ｌ１１ｍ２未満のときは複合材ケーブ
ルの強度および弾性率の向上を図ることができない。本
発明の心線に用いられる補強繊維としては例えば、ガラ
ス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等をあげることができ
る。特にポリアクリロニトリル系炭素繊維が好ましい。
ルの強度および弾性率の向上を図ることができない。本
発明の心線に用いられる補強繊維としては例えば、ガラ
ス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等をあげることができ
る。特にポリアクリロニトリル系炭素繊維が好ましい。
一方、本発明の側線（２）の補強繊維としては伸度０．
８Ｑ６以下、弾性率３５ｔ／ｍ＋ｓ’以上の高弾性炭素
′ａ維が用いられる。３５ｔ／ａｍ２未満のときは複９
材ケーブルの高弾性率化が図れない。
８Ｑ６以下、弾性率３５ｔ／ｍ＋ｓ’以上の高弾性炭素
′ａ維が用いられる。３５ｔ／ａｍ２未満のときは複９
材ケーブルの高弾性率化が図れない。
伸度は通常０．４〜０．８％が好ましく、特に０゜６〜
０．８０６であることが望ましい。弾性率は通常３５〜
９０ｔ／ｌ１１１１２、好まり、 ＜は４０〜７０ｔ／
ｍｒａ ２である。本発明の側線に用いられる高弾性
炭素繊維と（２てはピッチ系炭素繊維が特に好まし０゜ 発明の効果 本発明による繊維強化複合材ケーブルは、高弾性の補強
繊維の性能を十分に反映することが可能で、スチールの
性能を上回る高強度かつ高弾性を実現できる。
０．８０６であることが望ましい。弾性率は通常３５〜
９０ｔ／ｌ１１１１２、好まり、 ＜は４０〜７０ｔ／
ｍｒａ ２である。本発明の側線に用いられる高弾性
炭素繊維と（２てはピッチ系炭素繊維が特に好まし０゜ 発明の効果 本発明による繊維強化複合材ケーブルは、高弾性の補強
繊維の性能を十分に反映することが可能で、スチールの
性能を上回る高強度かつ高弾性を実現できる。
実 施 例
以下に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
らに限定されるものではない。
実施例１
合成樹脂としてエポキシ樹脂（シェル化学製エピコート
８２８）１００重量部、ＢＦ、モノエチルアミン３重間
部をアセトンに溶解し以下に示す補強繊維に含浸させ、
ポリエステル繊維による編組体で被覆した後、２００℃
、４０分加熱硬化させ第１図に示すような直径５關の繊
維強化複合材ケーブルを作製した。
８２８）１００重量部、ＢＦ、モノエチルアミン３重間
部をアセトンに溶解し以下に示す補強繊維に含浸させ、
ポリエステル繊維による編組体で被覆した後、２００℃
、４０分加熱硬化させ第１図に示すような直径５關の繊
維強化複合材ケーブルを作製した。
心線用の補強繊維としては強度３００ ｋｇ／ ｍｓ２
弾性率２３ｔ／ｍｍ’のポリアクリロニトリル系炭素繊
維を、また側線用の補強繊維と１．では強度３００ ｋ
ｇ／ ｍｍ２、弾性率４１ｔ／ｍｍ２のピッチ系炭素繊
維を用いた。
弾性率２３ｔ／ｍｍ’のポリアクリロニトリル系炭素繊
維を、また側線用の補強繊維と１．では強度３００ ｋ
ｇ／ ｍｍ２、弾性率４１ｔ／ｍｍ２のピッチ系炭素繊
維を用いた。
補強繊維の体積含Ｐｉ率は６０ｖｏ１％、ポリエステル
繊維のｋ Ｍｉ Ｑはケーブル全体の８ｗｔ％であった
。
繊維のｋ Ｍｉ Ｑはケーブル全体の８ｗｔ％であった
。
香られた複へ材ケーブルの引張試験をＡＳＴＭＤ３９１
６に準拠して行った。その結果を表１に示す。
６に準拠して行った。その結果を表１に示す。
比較例１
実施例１において、補強繊維として強度３００ｋｇ／１
ｌ１２、弾性率２３ｔ／ｍｍ２のポリアクリロニトリル
系炭素繊維を心線および側線に用いた以外はすべて実施
例１ど同様にして、直径５止のケーブルを得た。ｉ′）
られた複合材ケーブルの引張試験結果を表１に示す。
ｌ１２、弾性率２３ｔ／ｍｍ２のポリアクリロニトリル
系炭素繊維を心線および側線に用いた以外はすべて実施
例１ど同様にして、直径５止のケーブルを得た。ｉ′）
られた複合材ケーブルの引張試験結果を表１に示す。
比較例２
実施例１において、補強繊維として強度３００ｋｇ／ｍ
１１２、弾性率４１ｔ／ｍ１２ピッチ系炭素繊維を心線
および側線に用いた以外はすべて実施例１−と同様にし
て、直径５１１１１のケーブルを得た。得られたｉ夏心
材）７−−プルの引張試験結果を表１に示す。
１１２、弾性率４１ｔ／ｍ１２ピッチ系炭素繊維を心線
および側線に用いた以外はすべて実施例１−と同様にし
て、直径５１１１１のケーブルを得た。得られたｉ夏心
材）７−−プルの引張試験結果を表１に示す。
表１より、本発明による繊維強化複合材ケーブルは高弾
性の補強繊維の性能を十分に反映し、高強度、高弾性率
を白゛することがわかる。
性の補強繊維の性能を十分に反映し、高強度、高弾性率
を白゛することがわかる。
表 １
１引張強度および引張弾性率はケーブルの断面積を基準
味に算出した。
味に算出した。
第１図は、繊維強化複合材ケーブルのストランドを示す
斜視図である。 （１）二心線、 （２）：側線。 特請出願人 ］」本石油株式会は
斜視図である。 （１）二心線、 （２）：側線。 特請出願人 ］」本石油株式会は
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕合成樹脂を含浸した補強繊維束の周囲を繊維によ
る編組体で被覆した後、加熱処理して得られる素線から
構成される繊維強化複合材ケーブルにおいて、該素線の
うち心線に用いられる補強繊維が伸度１．０〜１０％、
引張強度２００ｋｇ／ｍｍ＾２以上の高伸度高強度繊維
であり、側線に用いられる補強繊維が伸度０．８％以下
、弾性率３５ｔ／ｍｍ＾２以上の高弾性炭素繊維である
ことを特徴とする繊維強化複合材ケーブル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284222A JPH0742664B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 繊維強化複合材ケーブル |
| GB8925088A GB2226056B (en) | 1988-11-10 | 1989-11-07 | Fibre-reinforced composite cable |
| US07/434,349 US5130193A (en) | 1988-11-10 | 1989-11-13 | Fiber-reinforced composite cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284222A JPH0742664B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 繊維強化複合材ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133685A true JPH02133685A (ja) | 1990-05-22 |
| JPH0742664B2 JPH0742664B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=17675755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284222A Expired - Lifetime JPH0742664B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 繊維強化複合材ケーブル |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130193A (ja) |
| JP (1) | JPH0742664B2 (ja) |
| GB (1) | GB2226056B (ja) |
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-
1989
- 1989-11-07 GB GB8925088A patent/GB2226056B/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-13 US US07/434,349 patent/US5130193A/en not_active Expired - Fee Related
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