JPH03218817A - 表面に凸条を有する繊維強化プラスチック製ロッド及びその製造方法 - Google Patents

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】

Ｋ産業上の利用分野】 この発明は各種コンクリート構造物に埋設され、補強用
鉄筋などの代りに用いられる、表面に凸条を備えた繊維
強化プラスチック製ロッド及びその製造法に関する。 Ｋ従来の技術】 従来、表面に螺旋状の凸部を有する繊維強化プラスチッ
ク製ロッドを成形するに当っては、ガラス繊維，カーボ
ン繊維、合成繊維、などの長繊維フィラメントを５０〜
３０．　０００本合糸したストランドを更に８〜１２０
本束ねたロービング又はトウを用意し、当該ロービング
又はトウを引き揃えた状態で不飽和ポリエステル樹脂，
エボキシ樹脂などの合成樹脂液中を連続的に通過し、樹
脂を含浸した後、ダイスを通し或いはドクターナイフに
よって余分な樹脂を除去した後、加熱ダイスまたは加熱
炉中を通過して硬化成形し表面平滑な口，ソドを得、次
いで、該ロッドを旋盤等にかけ、表面に螺旋溝を穿設す
ることにより凸部を形成していた。 然しなから、この螺旋状凸部付きのロッドは、長繊維が
ロッドの長手方向に引き揃えられた状態で樹脂中に含ま
れているため、螺旋溝を穿設することにより表面側の長
繊維は分断され、その結果、ネジ山に相当する螺旋状凸
部には一方向に配列した短小繊維のみが補強繊維として
存在することとなり、螺旋状凸部の強度が低下し、該螺
旋状凸部が襞開分離し、ロッドの基体部分から欠落損壊
する現象が認められた。 このような現象を回避するものとして特開昭６１２３５
１１５号公報に開示されたように、連続した補強繊維を
含む合成樹脂成形素材を圧縮成形型内に導入し、圧縮成
形することにより表面に突起を有する補強部材を形成せ
しめ、次いで圧縮成形型を開き、該補強部材を引き出す
と同時に該補強部材に連なる該成形素材を圧縮成形型に
導入し、再び型を閉じ圧縮成形を繰り返すことにより、
表面に突起を有する補強部材を得ることも試みられた。 然しなからこの方法は、間歇的な補強部材の成形方法で
あり、成形能率が低いといった問題点が認められる。 更に特開昭６３−１３９７３５号には、互いに平行状態
に配列した繊維を有する繊維強化樹脂製棒状物、即ちそ
の長手方向に引き揃えられた繊維を補強材として使用し
、既に硬化成形された繊維強化樹脂製棒状物の外周に、
樹脂を含浸し且つ該樹脂が未硬化の状態にある樹脂含浸
連続状繊維を螺旋状に巻き付け、硬化成形した繊維強化
樹脂製棒材が開示されている。 然しなから、この棒材は既に加熱硬化成形された繊維強
化プラスチック棒状物の外周に未硬化の樹脂含浸連続状
繊維を巻き付け、再びこれを硬化成形するものであるか
ら、既に硬化している棒状物と、これに巻き付けられた
樹脂含浸連続繊維との間には界面か存在し、両者は該界
面において単に物理的な接着力によって接着しているに
過ぎない。従って、今、何等かの原因により該界面部分
に接着力以上の力が加わると、両者は該界面で容易に剥
離してしまう恐れがある。

【発明が解決しようとする課題】

この発明は、基体形成部材と一体に形成され剥離する恐
れのない凸条を備えた繊維強化プラスチック製ロッド及
び該ロッドを連続的に成形する成形方法を得ることを目
的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明の繊維強化プラスチック製ロッドは、連続長繊
維束を補強材として含有する未硬化樹脂よりなる基体形
成部材の表面に、繊維束を補強材として含有する未硬化
樹脂よりなる凸条形成部材を捲回状に形成せしめた一体
に硬化成形してなることを特徴とする繊維強化プラスチ
ック製ロッドであって、より具体的には連続長繊維束に
樹脂を含浸し、過剰の樹脂を除去しながら、樹脂が未硬
化状態にある基体形成部材を連続的に形成すると共に、
前記凸条形成部材を連続的に形成されつつある基体形成
部材上に連続的に巻き付け一体化した後、樹脂を完全に
硬化することにより得ることができる。 本発明において基体形成部材の補強材として使用される
連続長繊維束としては、ガラス繊維，カボン繊維，合成
繊維などの長繊維フィラメントを５０〜３０．０００本
合糸したストランドを更に８〜１２０本束ねたロービン
グ又はトウ等が挙げられる。 又、凸条形成部材としては前記基体形成部材に使用され
ると同様の、またはツイストした連続長繊維束，スパン
ロービング，短繊維ロービングのうちの少くとも１種が
、樹脂を含浸せずに、或いは樹脂を含浸し樹脂が未硬化
のままの状態で使用される。基体形成部材及び凸条形成
部材に用いる樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂，ビ
ニルエステル樹脂，エボキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が
用いられる。 基体形成部材及び凸条形成部材に使用される繊維束は使
用される樹脂の種類に応じて該樹脂との結合力を高める
ため予め酸化処理、シラン処理．ボラン処理など種々の
表面処理を施しておくと適当である。そして該基体形成
部材中に占める連続長繊維束の割合は、容量で３０〜７
０％程度が最も適当である。 本発明において凸条形成部材を基体形成部材上に巻き付
ける手段としては、以下のような方法によることができ
る。即ち、前記基体形成部材に対する凸条形成部材の巻
き付けは、基体形成部材の周方向に周面から間隔を隔て
て公転するパッケジ架台を配置し、前記凸条形成部材の
パッケージを架台上に装架し、該架台を公転せしめて行
うか、或いは基体形成部材の周方向に周面から間隔を隔
てて公転するパッケージ架台を２基配置し、前記凸条形
成部材のパッケージを夫々の架台上に装架し、一方のパ
ッケージ架台は時計方向に、他方のパッケージ架台は反
時計方向に公転せしめて行われ、基体形成部材に対する
凸条形成部材の巻き付けピッチは、基体形成部材の形成
速度及びパッケジ架台の公転速度によって任意に決定さ
れる。 そして前記したパッケージ架台上には凸条形成部材のパ
ッケージが１個以上装架される。 前記凸条形成部材は、基体形成部材上に巻き付けられる
迄の間に、別途設けた樹脂槽中を通過せしめ或いは樹脂
をスプレーして、予め樹脂を含浸せしめると、基体形成
部材の樹脂と完全に混和して基体形成部材と凸条形成部
材とをより強固に一体化することができる。又、凸条形
成部材はテンションを与えながら基体形成部材に巻き付
けると、基体形成部材との接合部で強く喰い込みながら
巻き付き、その結果、凸条形成部材に対する未硬化樹脂
の浸透，混和がより完全となって強固な接着性を有する
成形品が得られるだけでなく、喰い込みによる物理的ア
ンカー効果が得られる。 前記過剰樹脂の除去はダイス，スクイズリングによる外
、ドクターナイフによるなど適宜公知の方法が用いられ
る。連続長繊維束及び凸条形成部材は互いに同種繊維で
あっても異種繊維であっても差し支えないことは勿論で
ある。

【実　施　例】

本発明の繊維強化プラスチック製ロッドは次のようにし
て得ることができる。即ち前記連続長繊維束は、第１図
に示すように図示を省略した連続長繊維束１のパッケー
ジから引き出され、これを樹脂２、例えば不飽和ポリエ
ステル樹脂液を満たした樹脂含浸槽３内に導入し、樹脂
２を含浸しダイス４を通して過剰の樹脂を除去し、連続
的に長尺の基体形成部材５を形成する。この際、基体形
成部材５は樹脂が未硬化の状態にある。 一方パッケージ６に巻かれた凸条形成部材７は、前記基
体形成部材５の周面上を周方向に間隔を隔てて公転する
パッケージ架台８上に装架される。 該パッケージ架台８は第１図，第２図に示すように、基
体形成部材５が該環状歯車９の中心を通って移動するよ
う位置決めされており、動力源１０からの動力を受け積
極回転する歯車１１と従動回転する歯車Ｉ２に噛み合っ
て配置され、前記環状歯車９の側面に設けられたフック
１３上には凸条形成部材７のパッケージ６が装架され、
歯車１１の回転により基体形成部材５の周囲を公転する
。 次いで該凸条形成部材７は、前記公転するパッケージ架
台８上のパッケージ６から、連続的に長さ方向に移動し
ながら形成されつつある基体形成部材５に向って引き出
され、ノセッケージ架台８に設けられ該架台８の公転に
より共に回動ずる糸ガイド１４を紅で基体形成部材５の
周面上に巻き付けられる。そしてその際、基体形成部材
５中の未だ硬化していない樹脂は凸条形成部材７中に浸
透し、その後加熱炉１５中を通過して樹脂を硬化し、そ
の結果、第３図に示す基体形成部材５と凸条形成部材７
とが完全に一体化し、表面に螺旋状の凸条１６を備えた
本発明のロッドを得ることができる。 更にこの発明は、連続長繊維束を補強材とする基体形成
部材の表面に、凸条形成部材を綾掛け条に巻き付け一体
に形成して得たロッドも含むものである。そして該この
繊維強化プラスチック製ロッドは次の方法により成形さ
れる。即ち、第４図に示すように前記と同様にして樹脂
を含浸し、樹脂が未硬化の状態にある基体形成部材５の
周面上を、周方向に間隔を隔てて時計方向に公転するパ
ッケージ架台８ａ，及び反時計方向に公転するパッケー
ジ架台８ｂを設け、パッケージ架台８ａにはパッケージ
６ａを、パッケージ架台８ｂにはパッケージ６ｂを装架
する。 然して、該パッケージ架台８ａ．８ｂは何れも第２図に
示七たと同一構造のものである。 次いで該凸条形成部材７ａは、時計方向に公転する前記
パッケージ架台８ａ上のパッケージ６ａから、パッケー
ジ架台８ａ上に設けられた糸ガイド１４ａを経て連続的
に長さ方向に移動しながら形成されつつある基体形成部
材５に向って繰り出され、その周面上に時計方向の螺旋
状に巻き付けられ、又、凸条形成部材７ｂは、反時計方
向に公転する前記パッケージ架台８ｂ上のパッケージ６
ｂからパッケージ架台８ｂ上に設けられた糸ガイド１４
ｂを経て繰り出され、基体形成部材５の周面上に反時計
方向の螺旋状に巻き付けられる。そしてその際、基体形
成部材５中の未だ硬化していない樹脂は、凸条形成部材
７ａ，７ｂ中に浸み込ませ、以後加熱炉１４中を通過し
て樹脂を硬化し、その結果、第５図に示す基体成形部材
５と凸条形成部材７ａ，７ｂとは完全に一体化し、表面
に綾掛け状の凸条Ｉ５を備えたロッドを得ることができ
る。 実施例１ 基体形成用として、日東紡績（株）製ＲＳ２４０．ＰＥ
５３５ガラス繊維ロービング（２４００ｇ／ｆａｎ）を
４７ハッケージより引き出し、ビニルエステル系樹脂槽
に導入し樹脂を含浸し直径１１ｍｍのスクイズリングで
余剰樹脂を取り除きながら丸棒状に賦形し、未硬化の基
体形成部材を得た（引張速度ｌｍ／ｍｉｎ）。一方凸条
形成部材用として、予め前掲のガラスロービングを７本
合糸し、１０回／ｍツイストしたパッケージ２個を準備
し、２台の回転方向が異なる公転架台にそれぞれ装架し
、３０回／ｍｉｎ，ロービングのテンションｌｋｇで前
述の基体形成部材に巻き付け、基体形成部材中の樹脂の
一部を凸条形成部材中に浸み込ませ、余剰樹脂を除去後
１８０℃の強制循環式空気恒温槽（長さ４ｍ）で連続的
に硬化一体化させた。硬化物は油圧クランプ式プラーに
より連続的に引き取り、必要長さにカッターで切断し製
品とした。 得られた凸条を有するガラス繊維強化プラスチックロッ
ドは中心の基体形成部材の平均直径力月０−、凸部のピ
ッチが約３ａｎ，高さ２〜３ｍｍであった。 実施例２ 実施例１で用いた基体形成用ガラスロービングの代りに
、東レ（株）製トレカＴ３００−１２Ｋロービング（　
７　２　９　ｇ　／　Ｊａｎ．　　ツイスト１５回／ｍ
）１０４パッケージより引き出し基体形成部材とし、凸
条形成部材用として前掲の７３００−１２Ｋを１３本合
糸し５回／ｍツイストしたパッケージ２個を準備した以
外はすべて実施例１と同じ条件で凸条を有する炭素繊維
強化プラスチックロッドを作製した。外観寸法は実施例
１とほぼ同一であった。 比較例１ 基本形成部材として日東紡績製ＲＳ２４０　ＰＥ５３５
ガラスロービング（２４００ｇ／ｊａｎ）　４７パッケ
ージより引き出しビニルエステル系樹脂槽に導入し樹脂
を含浸し、直径１１ｍｍのスクイズリングで余剰樹脂を
取り除き丸棒状に賦形した後１８０℃の丸形金型（直径
１０■長さ６０印）に導入し丸棒硬化物を連続的に得た
（引抜き速度ｌｍ／ｍｉｎ）必要な長さに切断し、セン
ターレスグラインダーで表面を粗くした。凸条形成部材
用として前掲のガラスロービングを７本合糸し１０回／
ｍツイストした。ロービングと前掲樹脂を用いてフィラ
メントワインディング装置により前述硬化丸棒上に巻き
付け１８０℃空気恒温槽で１時間硬化した。得られた凸
条を有するガラス繊維強化プラスチックロッドは基体形
成部材の直径がｌ　Ｏ　ｍｍ　，凸部のピッチが３ｃｍ
，高さ３〜４ｍｍであった。 実施例１．２比較例１で作製したロッドを長さ１０ｃｍ
がコンクリート中に埋没する試験片を作製し，ロッドの
引抜力を測定した。（引抜速度１　ｍｍ　／　ｍｎ）。

【発明の効果】

以上詳細に述べた通り、 この発明は連続長繊維 束を補強材として含有する未硬化樹脂よりなる基体形成
部材の表面に繊維束を補強材として含有する未硬化樹脂
よりなる凸条形成部材を捲回状に形成せしめた一体に硬
化成形してなることを特徴とする表面に凸条を有する繊
維強化プラスチック製ａツド及びその製造方法に関する
ものである。 本発明においては、連続長繊維束に樹脂を含浸し、過剰
の樹脂を除去しながら、樹脂が未硬化条態にある基体形
成部材を連続的に形成すると共に、凸条形成部材を前記
連続的に形成されつつある基体形成部材上に巻き付ける
ことにより両者は完全に一体化し、次いで樹脂を完全に
硬化することにより極めて強固に一体となってロッドを
構成する。 従って、凸条部に強い力が加えられても該凸条部が欠落
したり剥離することがなく、その結果本発明のロッドは
、軽量で強度に富み、取扱いの容易な繊維強化プラスチ
ック製ロッドとして各種コンクリート構造物などに埋設
される補強鉄筋の代りに広く使用することができるもの
であり、然も本発明方法によれば該ロッドを連続的に能
率良く形成することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ロッドの第１の製造工程を示す概略説明
図、第２図はパッケージ架台の正面図、第３図は本発明
ロッドの第１の実施例を示す正面図、第４図は本発明ロ
ッドの第２の製造工程の要部を示す概略説明図、第５図
は本発明ロッドの第２の実施例を示す正面図である。 １・・・連続長繊維束，　　　訃・・基体形成部材，６
．６ａ，６ｂ・・・パッケージ， ７，７ａ，７ｂ・・・凸条形成部材， ８．８ａ，８ｂ・・・パッケージ架台，１５・・・凸条 第 １ 図 ｌυ 第 ２ 図 Ａ ／／ 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ６ 図 ／ ／６ 手続補正書（自劃 平成２年１１月２０日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続長繊維束を補強材として含有する未硬化樹脂
   よりなる基体形成部材の表面に、繊維束を補強材として
   含有する未硬化樹脂によりなる凸条形成部材を捲回状に
   形成せしめた後一体に硬化成形してなることを特徴とす
   る、表面に凸条を有する繊維強化プラスチック製ロッド
   。
2. （２）凸条形成部材は、連続長繊維束、スパンロービン
   グ、短繊維ロービングのうち少くとも一種を補強材とし
   て含むことを特徴とする、請求項（１）記載の表面に凸
   条を有する繊維強化プラスチック製ロッド。
3. （３）連続長繊維束を補強材として含有する樹脂よりな
   る基体と、この基体の表面に、一部が喰い込む状態かつ
   捲回状に設けられた凸条とを具備したことを特徴とする
   繊維強化プラスチック製ロッド。
4. （４）連続長繊維束を補強材として含有する未硬化樹脂
   よりなる基体形成部材の表面に、未硬化の凸条形成部材
   を捲回した後一体に硬化成形することを特徴とする繊維
   強化プラスチック製ロッドの製造方法。
5. （５）凸条形成部材は、テンションを与えながら基体形
   成部材に連続的に巻き付けることを特徴とする請求項（
   ４）記載の繊維強化プラスチック製ロッドの製造方法。
6. （６）連続長繊維束に樹脂を含浸し、過剰の樹脂を除去
   しながら、樹脂が未硬化状態にある基体形成部材を連続
   的に形成すると共に、凸条形成部材を、前記連続的に形
   成されつつある基体形成部材上に連続的に巻き付け一体
   化したのち、樹脂を完全に硬化することを特徴とする、
   表面に凸条を有する繊維強化プラスチック製ロッドの製
   造方法。
7. （７）凸条形成部材は、連続長繊維束、スパンロービン
   グ、短繊維ロービングのうち少なくとも一種を補強材と
   して含むことを特徴とする、請求項（６）記載の表面に
   凸条を有する繊維強化プラスチック製ロッドの製造方法
   。
8. （８）凸条形成部材は、基体形成部材に対する巻き付け
   前に樹脂を含浸した繊維束からなり、巻き付け後、基体
   形成部材と共に硬化するものである、ことを特徴とする
   請求項（６）記載の表面に凸条を有する繊維強化プラス
   チック製ロッドの製造方法。
9. （９）基体形成部材に対する凸条形成部材の巻き付けは
   、基体形成部材の周方向に周面から間隔を隔てて公転す
   るパッケージ架台を配置し、前記凸条形成部材のパッケ
   ージを架台上に装架し、該架台を公転せしめて行うこと
   を特徴とする、請求項（６）記載の表面に凸条を有する
   繊維強化プラスチック製ロッドの製造方法。
10. （１０）基体形成部材に対する凸条形成部材の繊維束の
    巻き付けは、基体形成部材の周方向に周面から間隔を隔
    てて公転するパッケージ架台を２基配置し、前記凸条形
    成部材のパッケージを夫々の架台上に装架し、一方のパ
    ッケージ架台は時計方向に、他方のパッケージ架台は反
    時計方向に公転せしめて行うことを特徴とする、請求項
    （６）記載の表面に凸条を有する繊維強化プラスチック
    製ロッドの製造方法。