JPH0686718B2 - 複合撚合型線条体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、土木、建築分野等での緊張、補強材として使
用される複合撚合型線条体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 高強力低伸度繊維に熱硬化性樹脂を含浸して複合線条体
を得る技術は、特公昭57−25679号および特公昭62−186
79号により知られている。特公昭57−25679号の技術
は、高強力低伸度繊維を撚合し、この撚合体に撚合後あ
るいは撚合と同時に未硬度の熱硬化性樹脂を含浸し、さ
らに外周を熱可塑性樹脂で被覆して複合ストランドと
し、この複合ストランドを複数本撚合または編組した後
に、前記未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させて複合線条体
とするものである。

また特公昭62−18679号の技術は、高強力低伸度繊維を
集束、撚合、編組等により繊維芯を形成し、この繊維芯
に熱硬化性樹脂を含浸し、この繊維芯の外周を編組体で
被覆し、この状態で前記熱硬化性樹脂を硬化させて複合
線条体とするものである。

［発明が解決しようとする課題］ 特公昭57−25679号の技術においては、繊維の撚合体に
熱硬化性の樹脂を含浸した後に、この撚合体の外周に熱
可塑性樹脂を被覆して複合ストランドとするため、この
複合ストランドの内部が機密状態となり、したがって樹
脂の含浸や被覆時に巻き込んだ空気や、或いは加熱硬化
時に発生する熱硬化性樹脂中の残留溶剤、硬化反応に伴
って発生する副生の低分子等の揮発成分のガスが複合ス
トランドの内部に残留してしまう。これらのガスは、複
合ストランドの内部や被覆の内側にボイドとして残るた
め、複合線条体の機械的特性を低下させてしまう。

特公昭62−18679号の技術においては、熱硬化性樹脂を
含浸させた繊維芯の外周を繊維による編組体で被覆する
ため、ガスの内部残留はないが、編組体の被覆であるた
め、繊維の交差によってその厚さが厚くなり、コンパク
トで高強度の複合線条体を得ることが困難である。

高強力低伸度繊維からなる複合撚合型線条体は、高引張
り強度を一つの特徴としており、これがため土木、建築
分野での緊張、補強材に供されるのであるが、その強度
特性を発揮するには線条体の端部を確実に定着し得る端
末定着性能が要求される。しかしながらワイヤロープに
適用される従来一般の方法では、充分な端末定着性能が
得られない。とりわけ、本発明のように、高強力低伸度
繊維を用いて、その繊維特性を充分に発揮する抗張力線
条体の製造を意図するものであるからには、並行してそ
の強度に見合う端末定着性能の実現を図る必要がある。

高強力低伸度繊維からなる複合撚合型線条体の端末定着
が難しい理由として、この線条体が一方向材料であるこ
とが挙げられる。すなわち、軸方向の引張りに対しては
優れた強力を発揮するものの、軸の直角方向に対する圧
縮や剪断の強力が低いので、ワイヤロープに常用され
る、側圧により金具を塑性変形させてロープと金具を一
体化させる圧縮止めや、或いは鋸状の歯型の噛み込みと
側圧の効果で止めるクサビ止めの方法等はいずれも線条
体に損傷を発生させるので、有効な定着体とはなり得な
い。

一方、繊維ロープのように、端部のストランドをほぐ
し、これをロープ本体に差し込んで組むことによって差
し込み部と本体を摩擦により一体化させてロープに輪を
つくる、いわゆるアイスプライスの方法は、ストランド
が柔軟である繊維ロープには容易に用いられるが、複合
撚合型線条体のように高強力低伸度繊維に樹脂を含浸
し、これを硬化させた剛直なものには適用することがで
きない。

また鋼製のスリーブに端部を挿入し、さらに熱硬化性樹
脂を封入して硬化させ、その樹脂との接着により定着す
る方法は、線条体に損傷を生じさせないので、上述の方
法と比べやや有力な方法であるが、線条体と樹脂との間
に高度な接着強度が必要とされるものであり、この高い
接着強度を実現することは技術上の難点である。この問
題は定着長さを長くすることである程度解決できるが、
スリーブ長さが極度に長くなると実用上の取り扱いに問
題が生じる。

さらに、複合撚合型線条体をプレストレストコンクリー
ト等の補強材（緊張材）として使用する場合、コンクリ
ートとその補強材とが一体化することがその効果を上げ
る点で極めて重要である。すなわち、補強材の端部をコ
ンクリートに埋設し、そこからの補強材の引抜き力を測
定する等により得られる、補強材のコンクリートとの付
着強度が良好であることが要求される。しかし従来にお
ける複合撚合型線条体では充分なコンクリート付着強度
が得られない。

［課題を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の課題を解決するために、高強
力低伸度繊維のマルチフィラメントに熱硬化性樹脂を含
浸してプリプレグを形成し、このプリプレグを乾燥炉に
通して熱硬化性樹脂を乾燥処理して半硬化させ、このよ
うな状態のプリプレグを複数本、熱硬化性樹脂が半硬化
のままリールで巻き取りしながら撚合して可撓性を有す
る複合ストランドとし、この複合ストランドをリールか
ら引き出し、リールで巻き取りながらその外周にその軸
方向に対して直角に近い状態で繊維を緻密に巻き付けて
その外周を被覆し、このような被覆状態の複合ストラン
ドを複数本、リールで巻き取りながら撚合し、さらにこ
の撚合後にこの撚合体を加熱装置に通して各複合ストラ
ンドに含浸している半硬化の熱硬化性樹脂を完全に硬化
させるようにしたものである。

ここで、高強力低伸度繊維とは、 引張強度 200kgf/mm²以上 弾性係数 6000kgf/mm²以上 伸び 5.0％以下 繊維径 4.0〜20μｍ の繊維をいう。

また、樹脂の半硬化とは、いわゆるＢステージの状態を
いい、常温のもとで外力が加わったときにその外力に応
じて自由に変形する程度の粘度状態を表している。

複合ストランドの外周に巻き付ける繊維としては、好ま
しくはマルチフィラメントヤーンであるが、紡績糸でも
よい。

［作用］ 複合ストランドの外周に、その軸方向に対して直角に近
い状態で繊維を巻き付けてその外周を被覆するため、複
合ストランドの内部のガスがこの被覆を通して流出し、
したがってガスの残留に伴う機械的特性の低下を防止で
き、また被覆が編組体と異なり、繊維の巻き付けによる
ものであるから、その厚さを薄くでき、コンパクトな複
合撚合型線条体を得ることが可能となる。

ところで本発明のように、樹脂が含浸したプリプレグを
乾燥炉に通し、乾燥処理して樹脂を半硬化させ、このよ
うな状態でプリプレグを複数本、リールで巻き取りなが
ら撚合（一次撚合）して複合ストランドとし、さらにこ
のような複合ストランドを複数本、樹脂が半硬化のま
ま、リールで巻き取りながら撚合（二次撚合）し、この
のちこの撚合体を加熱装置に通して樹脂を硬化させる工
程を経る場合、その過程で繊維−樹脂の複合材に繰り返
しの曲げが加わる。

例えば、まず撚合装置にセットする場合に、リール（ボ
ビン）に巻かれ、撚合用口金（ボイス）から引出す際に
リール（キャプスタン）に巻かれ、さらにキャプスタン
を通過した後の貯え時にリール（ボビン）に巻かれ、そ
の都度、曲げが加わる。また撚合用口金を通過する際に
も複合材に曲げが作用する。

実際の製造工程においては、一次撚合、繊維の巻き付
け、二次撚合の工程を通して少なくとも８回の曲げが作
用し、複合材はこれらの繰り返しの曲げによく追随する
ことが重要である。

一次撚合のリールへの巻き（第１回目の曲げ）は、プリ
プレグ一本、一本の単純なコイル巻きであるため、細い
プリプレグ自信がある程度の柔軟性を有していればよ
く、これは含浸樹脂が半硬化であることで充分である。

ところが、一次撚合の口金（第２回目の曲げ以降）にお
いては、所定本数のプリプレグが複数本撚合された通常
４〜5mmを有する撚合体をその撚合構造を乱さず曲げる
には、プリプレグが単純に柔軟であるだけでは不十分で
ある。

この対処として本発明においては、プリプレグに含浸し
た樹脂を半硬化状態にしてタックネスを抑制し、その表
面が乾燥状態を保つようにしている。このような手段に
より、互いに接触するプリプレグ同士の摩擦を低下さ
せ、その相互の円滑な滑動を可能にし、撚合体に充分な
曲げのフレキシビリティーを付与することができる。

高強力低伸度繊維は極限伸度が数％であるため繊維配列
の乱れに敏感であり、また繊維方向の圧縮に対して座屈
が発生しやすいという点に注意を払う必要がある。樹脂
含浸繊維束中の樹脂が半硬化状態で、樹脂単体がある程
度柔軟であっても、含浸樹脂の粘性のために繊維束は比
較的大きな剛性が生じる。そしてこの繊維束が直径約数
mm程度の太さを有する場合には相当の曲げの剛性をも
つ。

このような繊維束に曲げが作用すると、繊維束の初期の
繊維配列は強制的に乱され、その後に曲げが解放され、
外観的には直線状に戻っても、一旦乱れた繊維配列を初
期の整然とした配列状態に復帰させることは困難であ
る。また曲げの内側では、圧縮応力によって繊維の座屈
損傷を招く。

ところが本発明のように、適度に細くかつタックネスを
抑制したプリプレグ（樹脂含浸繊維束）を構成単位と
し、その撚合体で複合ストランドを構成する場合には、
プリプレグ同士が容易に滑動するので、曲げに対して柔
軟であり、曲げが解放された後に、初期の整然とした撚
合の繊維配列に復帰し、またそのフレキシビリティーに
より圧縮応力を分散させて座屈の発生を防ぐことができ
る。すなわち、このような複合ストランドは、複合スト
ランドに繊維を巻き付ける被覆工程や、さらにこの複合
ストランドを複数本撚合し複合撚合型線条体とする工程
等において曲げによく追従するので、複合ストランド内
に繊維配列の乱れや座屈等の欠陥が発生するようなこと
がない。したがって高強度低伸度繊維の強度と弾性特性
を十分に発揮させることが可能な複合撚合型線条体とす
ることできる。

本発明のもう一つの特徴は、プリプレグを撚合して複合
ストランドとし、この複合ストランドをリールから引き
出し、リールで巻き取りながらその外周にその軸方向に
対して直角に近い状態で繊維を巻き付けてその外周を被
覆し、このような被覆状態の複合ストランドを複数本撚
合し、さらにこの撚合後にこの撚合体を加熱装置に通し
て各複合ストランドに含浸している半硬化の熱硬化性樹
脂を完全に硬化させるようにした点である。

一般に、熱硬化性樹脂の硬化挙動として、加熱を続けて
いるとき、硬化が始まる前に一旦樹脂が流動状態になる
ことが知られている。すなわち熱処理の初期の段階で
は、加熱によって樹脂粘度が10poise程度にまで低下す
る。これはたとえ100℃で５分間の熱処理で半硬化させ
て、常温における樹脂粘度を多少高くしたプリプレグに
おいても同様に現れる。

したがって本発明のように、プリプレグを撚合して形成
した複合ストランドの外周に繊維を巻き付けてその外周
を被覆し、このような被覆状態の複合ストランドを複数
本撚合し、かつ熱処理により複合ストランドに含浸して
いる半硬化の熱硬化性樹脂を硬化させると、その熱処理
の初期の段階で、樹脂粘度が低下し流動性を帯びるとき
に、繊維の相互間に流動性に富んだ樹脂が浸透する。そ
して熱処理の中盤以降に樹脂がゲル化し、やがて完全に
硬化し、繊維が複合ストランドに強固に接着する。

本発明において、被覆に用いる繊維は、例えば直径数十
μｍのマルチフィラメントからなる繊度1000デニール程
度のヤーンであり、このヤーンを複数本、複合ストラン
ドの外周に直角方向に同時に巻き付けてある。複数本の
ヤーンを同時にかつ密接して巻き付けることにより薄く
かつ繊維方向の揃った被覆層が形成される。この被覆層
は直径数十μｍの繊維束であるため、微視的には、フィ
ラメント同士の競り合いやヤーン同士の競り合いによる
凹凸の構造を有している。熱処理の初期の段階での、粘
度低下による流動性を帯びた樹脂の被覆繊維への浸透、
それに引き続く中盤以降の段階での樹脂の完全硬化によ
って、被覆繊維が複合ストランドに強固に接着するとと
もに、被覆繊維自体が表面に微細な凹凸を残した繊維−
樹脂複合材からなる強固な層を形成する。すなわち複合
ストランドの表面に、その軸方向に対して直角に近い方
向に、微細で強固な凹凸が形成される。複合撚合型線条
体はこの複合ストランドの撚合体であるため、複合撚合
型線条体の軸方向に対して複合ストランドの軸がある角
度を有するものであっても、その角度はたかだか10°程
度であるから、各複合ストランド表面の凹凸は、複合撚
合型線条体の軸方向に対してもほぼ直角となる。

このようにして形成された表面の凹凸構造は、複合撚合
型線条体の軸方向の表面摩擦抵抗を著しく高めるように
作用する。すなわち、この複合撚合型線条体をコンクリ
ートに埋込むと、複合撚合型線条体表面の凹凸がアンカ
ーの働きをするので、コンクリート付着性が著しく向上
する。この高いコンクリート付着性のために、複合撚合
型線条体をプレストレストコンクリート補強材等として
有効に使用することができる。

また、複合撚合型線条体の端末定着として、例えば端部
を鋼製のスリーブに挿入しその間隙に熱硬化性樹脂を封
入して硬化させる方法によるとき、複合撚合型線条体表
面の凹凸がアンカーの働きをするとともに、接着表面積
を増加させるので端末定着性能が著しく向上する。した
がって複合撚合型線条体を確実に端末定着することがで
き、これにより定着体スリーブの長さを短くして小型で
取り扱い易い端末定着体の採用が可能となる。

さらに、繊維の巻き付けによれば被覆厚さを薄くできる
ので、複合撚合型線条体の外径を一定にした場合、複合
撚合型線条体断面すなわち各複合ストランド断面中の強
度有効断面積、つまり高強力低伸度繊維の含有率を高く
することができるので、その分だけ複合撚合型線条体の
破断荷重を高くすることができる。加えて、次の理由か
ら、被覆厚さを薄くできることは、本発明のように複合
ストランドを複数本撚合して複合撚合型線条体とすると
きに重要である。

複合ストランドを複数本撚合する場合、側線を心線に対
してある角度をもちながら心線を取り巻くのであるが、
このとき複合ストランド同士は被覆層を介して接触す
る。ところで、被覆層は高強力低伸度繊維を主構成とす
る内部層よりは相対的に剛性が低い。このような構成に
あるとき、複合撚合型線条体をその軸方向に引張ると、
側線と心線との接触部分の被覆層が変形することにより
側線の被覆り剛性が低下するので、側線に比べ心線に応
力が集中する。すなわち、心線への応力集中は心線を早
期破断に導くため、結果的に複合撚合型線条体の破断荷
重を低下させる。この強度低下は被覆層の厚さが厚いほ
ど著しくなる。これは複合撚合型線条体が第２層、ない
し第３層の側線を有するような多層構造であれば、なお
さら無視すべき事項である。複合撚合型線条体を構成す
る高強度低伸度繊維の投入量から見積もられる破断強力
の実際破断荷重への寄与率を強度利用効率とするとき、
強度利用効率をいかに高くするかが肝要である。本発明
では繊維巻き付けで被覆を構成しているためその被覆厚
さを極めて薄くできるので、上述のような被覆の変形に
よる強度低下を抑制し、高い強度利用効率を得ることが
できる。また、被覆の変形が経時的に進行すると、上述
と同様の機構での側線の引張り剛性が低下しリラクセー
ション特性の低下を導くが、本発明では被覆を薄くして
あるのでリラクセーション特性の向上も図ることができ
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図には複合撚合型線条体の構成を模式的に示してあ
り、15が複合ストランド、22がその複合ストランド15の
外周に巻き付けられた繊維、25が複合ストランド15を撚
合して構成された撚合体を表してある。

次に、この複合撚合型線条体を製造する工程について説
明する。

まず、第２図に示すように、樹脂含浸装置ａのリール１
に、７μｍφの炭素繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊
維等の繊維12000本を平行に引き揃えた総断面積0.46mm²
のマルチフィラメント２を巻収し、このマルチフィラメ
ント２をリール１から引き出し、ガイドローラ３を経て
樹脂槽４内の熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂中に通
してこのマルチフィラメント２にエポキシ樹脂を含浸
し、プリプレグ５を形成する。

そしてこのプリプレグ５をガイドローラ６を経て賦形ダ
イス７に導入し、エポキシ樹脂の含浸量が44vol％にな
るように余分のエポキシ樹脂を除去するとともに、プリ
プレグ５の断面を円形に整える。

こののちプリプレグ５を乾燥炉８に通してこのプリプレ
グ５を100℃×５分の処理で乾燥してエポキシ樹脂を半
硬化させる。そしてこのプリプレグ５をリール10で順次
巻き取る。

プリプレグ５のエポキシ樹脂は半硬化してその表面が乾
燥状態にあるから、リール10でプリプレグ５を連続的に
巻き取ってもその周面同士が接着するようなことはな
い。

次に、第３図に示すように、撚合装置ｂもスタンド12に
プリプレグ５を巻き取ったリール10を15個装着し、各リ
ール10からエポキシ樹脂が半硬化のままのプリプレグ５
を引き出して一対の接合ローラ13間に通し、さらにリー
ル14に導入する。

そしてリール14で15本のプリプレグ５を一括して巻き取
りながらこのリール14を矢印方向に逆回転させて撚りピ
ッチ90mm（仕上がり直径4.0mmの22.5倍に相当）で撚合
し、4.0mmφの複合ストランド15を形成する。

こののち第４図に示すように、被覆装置ｃの支軸18に複
合ストランド15を巻き取ったリール14を装着し、このリ
ール14からガイドローラ19を通して複合ストランド15を
引き出し、その端末をリール20に取り付ける。

この被覆装置ｃは巻付機21を備えており、この巻付機21
には1000デニール約100フィラメントのマルチフィラメ
ントヤーンを８本集束して得た8000デニール約800フィ
ラメントのポエステルマルチフィラメントヤーンからな
る繊維22が巻収されている。そして複合ストランド15を
前記リール20で巻き取るとともに、複合ストランド15の
途中においてその外周囲に前記巻付機21を旋回させ、こ
の動作で複合ストランド15の外周に、その軸方向に対し
て直角に近い例えばほぼ70度の角度で、かつ複合ストラ
ンド15の撚り方向と同一の方向に繊維22を平行かつ密接
する状態で巻き付けて複合ストランド15の外周を被覆す
る。

こののち、複合ストランド15を巻き取ったリール20を７
個、第５図に示すように、撚合装置ｄに装着して、複合
ストランド15の撚り方向と反対方向で撚り角（tanθ）
5.8で撚合して第１図に示すように、（１×７）の撚り
構造の撚合体25を形成し、この撚合体25を第６図に示す
ように、リール27で巻き取りながら加熱装置ｅに通して
130℃、90分の条件で加熱し、各複合ストランド15に含
浸している半硬化のエポキシ樹脂を完全に硬化させて複
合撚合型線条体を得る。

このように、複合ストランド15の外周に繊維22を巻き付
けてこの外周を被覆するため、複合ストランド15の内部
のガスがこの被覆を通して流出し、したがってガスの残
留に伴う機械的特性の低下を防止でき、また被覆が編組
体とは異なる繊維の巻き付けによるものであるから、そ
の厚さを薄くできコンパクトな複合撚合型線条体を得る
ことができる。

ガスの残留の防止は、種々の機械的特性の改善に有効
で、特に強度利用効率、引張り疲労特性の改善への効果
が大きい。また被覆の厚さの低減は、破断荷重の向上に
大きく寄与するほか、リラクセーション特性の改善にも
大きく寄与する。

本発明の複合撚合型線条体と他の各種の複合線条体との
特性の比較を示すと次表の通りである。

なお、この表に示してある本発明の実施例における複合
ストランドの繊維は炭素繊維である。また、比較例とし
て示してある特公昭62−18679号における線条体は、炭
素繊維で形成した撚合構造の繊維芯に熱硬化性樹脂とし
てエポキシ樹脂を含浸し、この繊維芯の外周をポリエス
テルマルチフィラメントヤーンによる編組体で被覆し、
この被覆した繊維芯を複数本撚合した後に前記エポキシ
樹脂を硬化させたものであり、特公昭57−25679号にお
ける線条体は、ガラス繊維を撚合し、この撚合体に熱硬
化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を含浸し、さら
にこの撚合体の外周を熱可塑性樹脂としてのポリアミド
樹脂により被覆して複合ストランドとし、この複合スト
ランドを複数本撚合した後に前記不飽和ポリエステル樹
脂を硬化させたものである。

また表中の項目に示してある強度利用効率、単位重量、
引張り疲労荷重、リラクセーション、コンクリート付着
強度の定義は以下のとおりである。

単位重量＝1mあたりの線条体の重量（g/m） 比強度＝破断荷重／単位重量（Km） 引張り疲労荷重＝線条体に繰り返して引張り変動荷重を
加えるもとで200万回の繰り返しに耐えることのできる
その繰り返しの変動荷重の平均荷重（Kgf） リラクレーション＝線条体に所定の緊張荷重を加えて放
置してから10時間経過後の時点でその荷重の低下率
（％） 但し、線条体に加える緊張荷重は 本発明の実施例のものでは 11000Kgf PC鋼より線では 11000Kgf 特公昭62−18679のものでは 7000Kgf 特公昭57−25679のものでは 4000Kgf である。

コンクリート付着強度＝線条体をコンクリート中に埋込
み、その線条体をコンクリートから引抜いたときのその
引抜き荷重を、コンクリート埋込み表面積で除した値(K
gf/cm²) この表に示されているように、本発明の実施例のもの
は、特公昭62−18679号および特公昭57−25679号のもの
に比べ、破断荷重、強度利用効率、単位重量、比強度、
引張り疲労荷重、リラクセーション、コンクリート付着
強度の各特性において優れている。特に、引張り疲労荷
重、リラクセーション、コンクリート付着強度おいて
は、PC鋼より線と比較しても優れた特性が得られてい
る。

本発明の実施例のものにおいては、複合ストランド15に
対しほぼ直角方向に繊維22を巻き付けているので複合ス
トランド15に側圧を作用させることができる。このよう
な側圧のもとにさらに巻き付ける材料として繊維22を用
いているので複合ストランド15の内部ガスを容易に放散
させることができる。

すなわち、マルチフィラメント２にエポキシ樹脂を含浸
するときに内部に巻き込まれる空気や、プリプレグ５を
複数本撚合するときにプリプレグ間に巻き込まれる空気
を、上述のような被覆の作用および形態により外部に確
実に放散させることができる。さらに、最終の熱処理工
程で発生する残留溶剤のガスや、硬化反応に伴って発生
する副生の低分子成分のガスも、硬化反応の初期段階で
樹脂粘度が低下した際に上述のような作用で外部に放散
させることができる。

繊維／樹脂複合材内部に気泡（ボイド）がある場合、引
張り強度や疲労強度を大きく低下させることは周知のと
おりであるが、本発明の実施例のものでは、内部に気泡
が残らず、引張り強度や疲労強度の低下が抑えられる。

また、繊維22の巻き付けによる被覆の厚さは0.1mmない
し0.2mm程度なので複合ストランド15の外径と比べてほ
ぼ無視できる程度に小さく、したがって被覆による複合
ストランド15の増径が抑えられるので最終的な線条体の
仕上り外径の増加を小さく抑えることができ、破断荷重
を断面積で除したところの引張り強度を高く維持でき
る。

さらに、内部には気泡がないということは、複合ストラ
ンド15内の層間剪断力を高く維持できることでもあり、
引張り疲労性の向上に寄与し、また被覆厚さが小さいの
で被覆が撚り構造中に介在することによる引張り変形下
での構造伸びへの影響が小さく、リラクセーションが向
上する。これらにより本発明の実施例のものは、特公昭
62−18679号および特公昭57−25679号のものに比べて良
好な特性が得られている。

ところで、プリプレグ５を形成する際の繊維の総面積は
2.0mm²程度以下とすることが望ましい。この断面積が大
きすぎると、樹脂の内部侵入が難しくなる。また熱硬化
性樹脂の含浸率は25〜60vol％の範囲に設定することが
好ましい。熱硬化性樹脂の量は一般的には少ない方がよ
りコンパクトとなるので望ましいが、25％以下に設定す
ると、熱硬化性樹脂を繊維間にまで侵入させることが困
難となる。

複合ストランド15の撚りの強さは撚り角では定義できな
い。これは内部と表面ではこの値が異なるためである。
したがって本発明者は、この撚りの強さの程度を、撚り
の長さと直径との比で把握した。そして第７図に示すよ
うに、この比が８を下回ると急激に強度利用効率が低下
する。そこでこの比の限度は８以上とする。

また撚合対25の強度利用効率と撚り角との関係を測定し
たところ、第８図に示すようにtanθが３を下回ると急
激に強度利用効率が低下することが分かった。したがっ
てtanθの範囲は３〜15とする。

なお、本発明の複合撚合型線条体を芯とし、これの外周
に熱硬化性樹脂が半硬化のままに複数本の複合ストラン
ドを撚合するとともに加熱し、前記熱硬化性樹脂を完全
に硬化させて外層体を形成し、さらにこの外層体の外周
に同様の外層体を順次複数層設けて太物の複合撚合型線
条体を構成することも可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、複合ストランドの内
部のガスが被覆を通して流出し、したがってガスの残留
に伴う機械的特性の低下を防止でき、また被覆が編組体
とは異なり繊維の巻き付けによるものであるから、その
厚さを薄くでき、コンパクトな複合撚合型線条体を得る
ことができる。そして樹脂が含浸したプリプレグを乾燥
炉に通し、乾燥処理して樹脂を半硬化させ、このような
状態でプロプレグを複数本、リールで巻き取りながら撚
合して複合ストランドとし、このような複合ストランド
を複数本、樹脂が半硬化のまま、リールで巻き取りなが
ら撚合し、こののちこの撚合体を加熱装置に通して樹脂
を硬化させるようにしたから、複合ストランドがその工
程中に繰り返して加わる曲げによく追随し、複合ストラ
ンド内に繊維配列の乱れや座屈等の欠陥が発生せず、し
たがって高強力低伸度繊維の強度と弾性特性を十分に発
揮させることが可能な複合撚合型線条体を製造すること
ができる。さらに本発明による複合撚合型線条体におい
ては、その表面の繊維による凹凸でコンクリートとの付
着性が著しく向上し、プレストレストコンクリートの補
強材等として有効に使用でき、また複合撚合型線条体の
端末を鋼製のスリーブに挿入しその間隙に熱硬化性樹脂
を封入して硬化させて端末を定着するときに、線条体の
表面の凹凸により接着表面積が増加して端末定着性能が
著しく向上し、したがって線条体を確実に定着すること
ができ、これにより定着体スリーブの長さを短くして小
型で取り扱い易い端末定着手段の採用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による複合撚合型線条体を模
式的に示す図、第２図は高強力低伸度繊維のマルチフィ
ラメントに熱硬化性樹脂を含浸する樹脂浸工程を示す
図、第３図はプリプレグを撚合する撚合工程を示す図、
第４図は複合ストランドの外周に繊維を巻き付けて被覆
する被覆工程を示す図、第５図は複合ストランドを撚合
する撚合工程を示す図、第６図は撚合した複合ストラン
ドを加熱する加熱工程を示す図、第７図は複合ストラン
ドのピッチと直径との比と、強度利用効率との関係を示
す図、第８図は撚合体の撚り角と強度利用効率との関係
を示す図である。 ２……高強度低伸度繊維のマルチフィラメント ５……プリプレグ ８……乾燥炉 15……複合ストランド 22……繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−85715（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−25679（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−18679（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高強力低伸度繊維のマルチフィラメントに
   熱硬化性樹脂を含浸してプリプレグを形成し、このプリ
   プレグを乾燥炉に通して熱硬化性樹脂を乾燥処理して半
   硬化させ、このような状態のプリプレグを複数本、熱硬
   化性樹脂が半硬化のままリールで巻き取りながら撚合し
   て可撓性を有する複合ストランドとし、この複合ストラ
   ンドをリールから引き出し、リールで巻き取りながらそ
   の外周にその軸方向に対して直角に近い状態で繊維を緻
   密に巻き付けてその外周を被覆し、このような被覆状態
   の複合ストランドを複数本、リールで巻き取りながら撚
   合し、さらにこの撚合後にこの撚合体を加熱装置に通し
   て各複合ストランドに含浸している半硬化の熱硬化性樹
   脂を完全に硬化させることを特徴とする複合撚合型線条
   体の製造方法。
2. 【請求項２】複数本のプリプレグを撚合仕上り直径の８
   倍以上のピッチで撚合することを特徴とする請求項１に
   記載の複合撚合型線条体の製造方法。
3. 【請求項３】複数本の複合ストランドをtanθが３〜15
   の撚り角で撚合することを特徴とする請求項１に記載の
   複合撚合型線条体の製造方法。