JPH06212736A - 脆性化学繊維製構造用材料及びその製造方法 - Google Patents
脆性化学繊維製構造用材料及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH06212736A JPH06212736A JP779193A JP779193A JPH06212736A JP H06212736 A JPH06212736 A JP H06212736A JP 779193 A JP779193 A JP 779193A JP 779193 A JP779193 A JP 779193A JP H06212736 A JPH06212736 A JP H06212736A
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- Japan
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- fiber
- binder
- brittle
- braid
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- Pending
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- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 脆くて硬い脆性化学繊維を糸切れを生じさせ
ずに構造用材料とする 【構成】 炭素繊維等の脆くて硬い脆性化学繊維の単糸
１の複数本を引き揃えて結合剤３を含浸させた繊維束２
の周囲に、非脆性の化学繊維４を組紐状に編成して作成
した組紐素糸６の複数本を更に組紐状に編成して該結合
剤を硬化させる。 【効果】 炭素繊維等の高引張強度を持つが脆く硬い脆
性化学繊維を折らずに編成してその高引張強度を損なわ
ずに利用して構造用材料とすることが出来、各脆性化学
繊維が引張力を分担するので高引張力に耐えられ、結合
剤の未硬化状態で２度の組紐編成を行なうので簡単に構
造用材料を製造できる
ずに構造用材料とする 【構成】 炭素繊維等の脆くて硬い脆性化学繊維の単糸
１の複数本を引き揃えて結合剤３を含浸させた繊維束２
の周囲に、非脆性の化学繊維４を組紐状に編成して作成
した組紐素糸６の複数本を更に組紐状に編成して該結合
剤を硬化させる。 【効果】 炭素繊維等の高引張強度を持つが脆く硬い脆
性化学繊維を折らずに編成してその高引張強度を損なわ
ずに利用して構造用材料とすることが出来、各脆性化学
繊維が引張力を分担するので高引張力に耐えられ、結合
剤の未硬化状態で２度の組紐編成を行なうので簡単に構
造用材料を製造できる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの岩盤や斜面
の地盤等を安定させるための構造用材料として、或いは
地中構築物、海中構築物や各種コンクリート構造物の引
張強度を補強するために使用される炭素繊維等の脆性化
学繊維製の構造用材料とその製造方法に関する。
の地盤等を安定させるための構造用材料として、或いは
地中構築物、海中構築物や各種コンクリート構造物の引
張強度を補強するために使用される炭素繊維等の脆性化
学繊維製の構造用材料とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の構造用材料として、例え
ば本出願人の特開昭６０−１１９８５３号公報に見られ
るように、コンクリートよりも引張り強度の大きな細線
を組紐状に編成したものが知られている。組紐状に編成
することによって１本の細線に加わる引張力が紐全体に
伝わるので引張り強度が大きくなる利点がある。
ば本出願人の特開昭６０−１１９８５３号公報に見られ
るように、コンクリートよりも引張り強度の大きな細線
を組紐状に編成したものが知られている。組紐状に編成
することによって１本の細線に加わる引張力が紐全体に
伝わるので引張り強度が大きくなる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例に於いて
は、組紐状の編成を可能にするため、その細線として芳
香族ポリアミド繊維等の加工性の良い繊維が使用されい
る。炭素繊維やガラス繊維のような脆くて硬い化学繊維
は、引張り強度が大きいが、脆性のために組紐状に編成
した時に糸切れが生じ易く組紐状に編成するには適して
いない。
は、組紐状の編成を可能にするため、その細線として芳
香族ポリアミド繊維等の加工性の良い繊維が使用されい
る。炭素繊維やガラス繊維のような脆くて硬い化学繊維
は、引張り強度が大きいが、脆性のために組紐状に編成
した時に糸切れが生じ易く組紐状に編成するには適して
いない。
【０００４】本発明は、脆くて硬い脆性化学繊維を糸切
れを生じさせずに編成して構造用材料とすること及びこ
れに適した製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
れを生じさせずに編成して構造用材料とすること及びこ
れに適した製造方法を提供することを目的とするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、炭素繊維等
の脆くて硬い脆性化学繊維の単糸の複数本を引き揃えて
結合剤を含浸させた繊維束の周囲に、非脆性の化学繊維
を組紐状に編成して作成した組紐素糸の複数本を更に組
紐状に編成して該結合剤を硬化させたことにより、上記
の目的を達成するようにした。この構造用材料は、該繊
維束に含浸させた結合剤が硬化しないうちに組紐状に編
成する工程を２度行なって製造される。
の脆くて硬い脆性化学繊維の単糸の複数本を引き揃えて
結合剤を含浸させた繊維束の周囲に、非脆性の化学繊維
を組紐状に編成して作成した組紐素糸の複数本を更に組
紐状に編成して該結合剤を硬化させたことにより、上記
の目的を達成するようにした。この構造用材料は、該繊
維束に含浸させた結合剤が硬化しないうちに組紐状に編
成する工程を２度行なって製造される。
【０００６】
【作用】本発明の構造用材料は、脆性化学繊維の繊維束
の周囲を組紐状に編成した非脆性の化学繊維により囲ん
だ組紐素糸の複数本がもう一度組紐状に編成された構造
を有するので、脆性化学繊維は非脆性の柔らかい化学繊
維に包まれて硬い脆性化学繊維同士が組紐に編成しても
接触交錯することがなく、糸切れがなくなる。また、こ
の構造用材料を構成する繊維に加わる引張力は、各繊維
が結合剤の硬化により一体化している上に組紐に編成さ
れているため、構造用材料全体に伝わり、引張強度の大
きい脆性化学繊維がこの引張力に耐えて引張強度が大き
くなる。
の周囲を組紐状に編成した非脆性の化学繊維により囲ん
だ組紐素糸の複数本がもう一度組紐状に編成された構造
を有するので、脆性化学繊維は非脆性の柔らかい化学繊
維に包まれて硬い脆性化学繊維同士が組紐に編成しても
接触交錯することがなく、糸切れがなくなる。また、こ
の構造用材料を構成する繊維に加わる引張力は、各繊維
が結合剤の硬化により一体化している上に組紐に編成さ
れているため、構造用材料全体に伝わり、引張強度の大
きい脆性化学繊維がこの引張力に耐えて引張強度が大き
くなる。
【０００７】更に繊維束に含浸させた結合剤が硬化しな
いうちに組紐状の編成を２度行なうので、結合剤が編成
された繊維間に浸透し、その硬化後に全体を一体化させ
ることが出来る。
いうちに組紐状の編成を２度行なうので、結合剤が編成
された繊維間に浸透し、その硬化後に全体を一体化させ
ることが出来る。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を別紙図面に基づき説明する
と、符号１は引張強度が大きく脆くて硬い炭素繊維やガ
ラス繊維の５〜１５ミクロン程度の太さの長尺の単糸を
示し、この単糸１の複数本を引き揃えて１０００〜６０
００デニール程度の繊維束２を必要な数例えば６本作成
してその夫々に溶融した結合剤３を含浸させておく。該
結合剤３としては、エポキシ系樹脂の硬化性結合剤を使
用したが、ポリエステル系、ビニルエステル系、フェノ
ール系、ポリイミド系等の常温或いは熱硬化性樹脂、ア
ルカリ金属ケイ酸塩系、コロイダルシリカ系、リン酸塩
系、セメント系等の常温或いは加熱硬化型有機・無機複
合材料の結合剤を使用することができる。
と、符号１は引張強度が大きく脆くて硬い炭素繊維やガ
ラス繊維の５〜１５ミクロン程度の太さの長尺の単糸を
示し、この単糸１の複数本を引き揃えて１０００〜６０
００デニール程度の繊維束２を必要な数例えば６本作成
してその夫々に溶融した結合剤３を含浸させておく。該
結合剤３としては、エポキシ系樹脂の硬化性結合剤を使
用したが、ポリエステル系、ビニルエステル系、フェノ
ール系、ポリイミド系等の常温或いは熱硬化性樹脂、ア
ルカリ金属ケイ酸塩系、コロイダルシリカ系、リン酸塩
系、セメント系等の常温或いは加熱硬化型有機・無機複
合材料の結合剤を使用することができる。
【０００９】各繊維束２の周囲に、これに含浸させた結
合剤３が硬化しないうちに、非脆性の芳香族ポリアミド
繊維等の化学繊維４を引き揃えて形成した集合糸５の複
数本を組紐状に編成して包み込み、組紐素糸６を作成す
る。非脆性の化学繊維４としては、上記ポリアミド繊維
に限ることなく、ポリエステル繊維、高強度ポリオレフ
ィン繊維、強力ポリビニルアルコール繊維等の編成加工
しやすく比較的引張強度の大きい有機繊維を使用でき
る。図示の例では該集合糸５の６本を丸打組紐に編成し
たが、角打組紐、平打組紐等の編成を行なってもよい。
合剤３が硬化しないうちに、非脆性の芳香族ポリアミド
繊維等の化学繊維４を引き揃えて形成した集合糸５の複
数本を組紐状に編成して包み込み、組紐素糸６を作成す
る。非脆性の化学繊維４としては、上記ポリアミド繊維
に限ることなく、ポリエステル繊維、高強度ポリオレフ
ィン繊維、強力ポリビニルアルコール繊維等の編成加工
しやすく比較的引張強度の大きい有機繊維を使用でき
る。図示の例では該集合糸５の６本を丸打組紐に編成し
たが、角打組紐、平打組紐等の編成を行なってもよい。
【００１０】作成した各組紐素糸６を使用して結合剤３
が硬化しないうちに更に組紐状に編成すると、該結合剤
３が各組紐素糸６の間に滲出し、結合剤３を硬化させる
と図示の構成を有する直径が例えば３〜１５mmの長尺の
構造用材料７が得られる。脆性化学繊維の単糸１は編成
で折れやすく、そのため編成によらず単糸を引き揃えて
結合剤で固めて構造用材料に従来は使用されてはいた
が、各単糸間の力の伝達は結合剤を介して行なわれるの
で大きな力を伝達できなかった。しかし上記のように非
脆性の加工性のよい化学繊維４の組紐で該単糸１を包
み、これを組紐に編成すると、該単糸１の折れがなく、
しかも組紐で単糸１が交錯するために引張力を各単糸１
に於いて均等に受けることができ、引張強度は大きいが
脆く硬い該単糸１を有効に利用して大引張力に耐える構
造用材料が得られる。
が硬化しないうちに更に組紐状に編成すると、該結合剤
３が各組紐素糸６の間に滲出し、結合剤３を硬化させる
と図示の構成を有する直径が例えば３〜１５mmの長尺の
構造用材料７が得られる。脆性化学繊維の単糸１は編成
で折れやすく、そのため編成によらず単糸を引き揃えて
結合剤で固めて構造用材料に従来は使用されてはいた
が、各単糸間の力の伝達は結合剤を介して行なわれるの
で大きな力を伝達できなかった。しかし上記のように非
脆性の加工性のよい化学繊維４の組紐で該単糸１を包
み、これを組紐に編成すると、該単糸１の折れがなく、
しかも組紐で単糸１が交錯するために引張力を各単糸１
に於いて均等に受けることができ、引張強度は大きいが
脆く硬い該単糸１を有効に利用して大引張力に耐える構
造用材料が得られる。
【００１１】この構造用材料７は化学繊維中で現在最も
引張強度が大きい炭素繊維を使用して作成した場合、引
張強度が鉄筋よりも大きい１６５kg/cm2にも達し、鉄筋
の代りにコンクリート構造物の補強に使用でき、軽量で
耐蝕性に優れるから建築物・海中や地中の構築物に適し
ている。また、その表面は組紐編成で異形性が付与され
ているからコンクリートに埋入したときにコンクリート
との結合性もよい。
引張強度が大きい炭素繊維を使用して作成した場合、引
張強度が鉄筋よりも大きい１６５kg/cm2にも達し、鉄筋
の代りにコンクリート構造物の補強に使用でき、軽量で
耐蝕性に優れるから建築物・海中や地中の構築物に適し
ている。また、その表面は組紐編成で異形性が付与され
ているからコンクリートに埋入したときにコンクリート
との結合性もよい。
【００１２】本発明の製造方法の具体的実施例は次の通
りである。
りである。
【００１３】直径が１０ミクロンの炭素繊維の単糸１を
引き揃えた３０００デニールの繊維束２を６本作成し、
その全部にエポキシ系樹脂の溶融した結合剤３を充分に
含浸させた。この結合剤３が固まらないうちに各繊維束
２の周囲に１４３０デニールの芳香族ポリアミド繊維の
集合糸５の６本で組紐を編成して６本の組紐素糸６を作
成し、更にこれら組紐素糸６を組紐に編成したのちその
全体を加熱して結合剤３を硬化させ、直径４mmの棒状の
構造用材料７を作成した。この構造用材料７の単糸１の
状態を確認するために解体したところ、単糸１の折れは
なかった。この構造用材料７を引張試験したところ、２
０００kgの荷重で破断し、炭素繊維単独の引張強度とほ
ぼ同程度であった。
引き揃えた３０００デニールの繊維束２を６本作成し、
その全部にエポキシ系樹脂の溶融した結合剤３を充分に
含浸させた。この結合剤３が固まらないうちに各繊維束
２の周囲に１４３０デニールの芳香族ポリアミド繊維の
集合糸５の６本で組紐を編成して６本の組紐素糸６を作
成し、更にこれら組紐素糸６を組紐に編成したのちその
全体を加熱して結合剤３を硬化させ、直径４mmの棒状の
構造用材料７を作成した。この構造用材料７の単糸１の
状態を確認するために解体したところ、単糸１の折れは
なかった。この構造用材料７を引張試験したところ、２
０００kgの荷重で破断し、炭素繊維単独の引張強度とほ
ぼ同程度であった。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、炭素
繊維等の脆性化学繊維の単糸の複数本を引き揃えて結合
剤を含浸させた繊維束の周囲に、非脆性の合成樹脂繊維
の組紐で包んで組紐素糸とし、これの複数本を更に組紐
状に編成して該結合剤を硬化させたので、炭素繊維等の
高引張強度を持つが脆く硬い脆性化学繊維を折らずに編
成でき、該脆性化学繊維の高引張強度を損なわずに利用
して構造用材料となし得られ、各脆性化学繊維が引張力
を均等に分担するので高引張力に耐え得られ、その製造
方法では結合剤の未硬化状態で２度の組紐編成を行なう
ので簡単に一体化した該構造用材料を製造できる等の効
果がある。
繊維等の脆性化学繊維の単糸の複数本を引き揃えて結合
剤を含浸させた繊維束の周囲に、非脆性の合成樹脂繊維
の組紐で包んで組紐素糸とし、これの複数本を更に組紐
状に編成して該結合剤を硬化させたので、炭素繊維等の
高引張強度を持つが脆く硬い脆性化学繊維を折らずに編
成でき、該脆性化学繊維の高引張強度を損なわずに利用
して構造用材料となし得られ、各脆性化学繊維が引張力
を均等に分担するので高引張力に耐え得られ、その製造
方法では結合剤の未硬化状態で２度の組紐編成を行なう
ので簡単に一体化した該構造用材料を製造できる等の効
果がある。
【図１】 本発明の実施例の一部分解斜視図
１ 脆く硬い化学繊維の単糸 ２ 繊維束 ３ 結合剤 ４ 非脆性の化学繊
維 ５ 集合糸 ６ 組紐素糸 ７ 構造用材料
維 ５ 集合糸 ６ 組紐素糸 ７ 構造用材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 明 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 材寄 勉 兵庫県尼崎市中浜町10番地１ 神鋼鋼線工 業株式会社内 (72)発明者 岡田 章 愛知県名古屋市中村区椿町１−３−1007 アイシーエス株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素繊維等の脆くて硬い脆性化学繊維の
単糸の複数本を引き揃えて結合剤を含浸させた繊維束の
周囲に、非脆性の化学繊維を組紐状に編成して作成した
組紐素糸の複数本を更に組紐状に編成して該結合剤を硬
化させたことを特徴とする脆性化学繊維製構造用材料。 - 【請求項２】 上記結合剤にエポキシ系樹脂を使用し、
上記非脆性の化学繊維に芳香族ポリアミド繊維やポリビ
ニルアルコール繊維等の加工性の良い繊維を使用したこ
とを特徴とする請求項１に記載の脆性化学繊維製構造用
材料。 - 【請求項３】 炭素繊維等の脆くて硬い脆性化学繊維の
単糸を引き揃えた繊維束にエポキシ系等の結合剤を含浸
させ、該結合剤が硬化しないうちに該繊維束の周囲に非
脆性の化学繊維を組紐状に編成して組紐素糸を作成し、
更に該組紐素糸の複数本を組紐状に編成したのち、該結
合剤を硬化させることを特徴とする脆性化学繊維製構造
用材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP779193A JPH06212736A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 脆性化学繊維製構造用材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP779193A JPH06212736A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 脆性化学繊維製構造用材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212736A true JPH06212736A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11675483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP779193A Pending JPH06212736A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 脆性化学繊維製構造用材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100345081B1 (ko) * | 1999-09-22 | 2002-07-24 | (유)한국기계 | 하이브리드 바를 이용한 구조물 |
| WO2008041204A2 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Universidade Do Minho | Composite rod reinforced by a braided structure with axial reinforcement and production technique thereof |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP779193A patent/JPH06212736A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100345081B1 (ko) * | 1999-09-22 | 2002-07-24 | (유)한국기계 | 하이브리드 바를 이용한 구조물 |
| WO2008041204A2 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Universidade Do Minho | Composite rod reinforced by a braided structure with axial reinforcement and production technique thereof |
| WO2008041204A3 (en) * | 2006-10-06 | 2008-07-03 | Univ Do Minho | Composite rod reinforced by a braided structure with axial reinforcement and production technique thereof |
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