JPH07132561A - 可撓性構造用材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート、プラスチック等の引っ張り強
度の低い構造用材料内に埋設して引っ張り強度を強化す
るために用いる可撓性構造用材料を、従来のようなポリ
エチレン被覆を行う等の複雑な工程を要することなく簡
単な方法で、しかも従来の非可撓性構造用材料の製造ラ
インをそのまま利用して可撓性構造用材料を製造する方
法を提供する。 【構成】 芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の補強繊
維にポリオレフィン系繊維を混合させた繊維束を組紐状
に編成して構成され、かつ熱硬化性結合剤を含浸された
繊維体を用意し、該繊維体に張力を与えた状態で該結合
剤を加熱硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば代替鉄筋等のよ
うにコンクリート、プラスチック等の引っ張り強度の低
い構造用材料内に埋設して引っ張り強度を強化するため
に用いる可撓性構造用材料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は補強
繊維の繊維束を組紐状に編成して構成された繊維体の各
補強繊維を結合剤で結合した構造用材料が知られてい
る。

【０００３】しかしながら、かかる構造用材料には可撓
性がないため、これに可撓性を与えるために、例えばエ
ポキシ樹脂等の結合剤を含浸した芳香族ポリアミド繊維
等の補強繊維の繊維束の表面にポリエチレン或いはポリ
プロピレン等のポリオレフィン系樹脂を被覆し、これを
組紐状に編成した後、所定の形状において該結合剤を硬
化させ、該被覆ポリエチレン或いはポリプロピレン等の
ポリオレフィン系樹脂によって繊維束間の結合を防止し
て構造用材料に可撓性をもたせる製造方法が行われてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来法による場合は補強繊維の繊維束の表面にポリエチレ
ン或いはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂を被
覆する工程があるため、製造法が複雑となる不都合があ
った。

【０００５】本発明は前記従来法の問題点を解消し、工
程が簡単な可撓性構造用材料の製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の可撓性構造用材
料の製造方法は、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の
補強繊維にポリオレフィン系繊維を混合させた繊維束を
組紐状に編成して構成され、かつ熱硬化性結合剤を含浸
された繊維体を用意し、該繊維体に張力を与えた状態で
該結合剤を加熱硬化させることを特徴とする。

【０００７】

【作用】加熱硬化によりポリオレフィン系繊維が溶融し
て繊維束から滲み出すと共に、熱硬化性結合剤は硬化し
て繊維束の補強繊維は互いに結合し、また滲み出したポ
リオレフィン系樹脂に邪魔されて繊維同志は結合しな
い。

【０００８】

【実施例】本発明で用いる補強繊維としては、結合剤で
互いに結着し、補強すべき構造用材料よりも引っ張り強
度の大きなものであれば、特に限定されるものではない
が、通常は引っ張り強度が100kg／mm²以上のものを用
い、例えば炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の
無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、
強力ポリアミド繊維、強力ポリビニルアルコール繊維等
の有機繊維、或いは金属繊維等が挙げられるが、強度、
耐薬品性、耐熱性、加工性、経済性等の観点から炭素繊
維や芳香族ポリアミド繊維が好ましい。

【０００９】また、混合させるポリオレフィン系繊維と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレンのような融点の
低い繊維が挙げられ、補強繊維に対して10〜15重量％程
度とするのが好ましい。

【００１０】尚、ポリオレフィン系繊維の補強繊維への
混合方法は補強繊維の繊維束製作時に混合ボビン化させ
る等して行う。

【００１１】結合剤としては、エポキシ系、フェノール
系等任意であるが、結合剤としての物性、取扱い易さ、
経済性等の観点からエポキシ系が好ましい。

【００１２】繊維体は前記補強繊維の繊維束を丸打紐
状、角打紐状、平打紐状等、種々の組紐状に編成して構
成される。

【００１３】該繊維体への結合剤の含浸は、補強繊維の
段階で含浸しても、それを繊維束にした段階で含浸して
も、或いは繊維体に構成してから含浸しても任意である
が、繊維体に構成してから含浸する方が工程管理上から
好ましい。

【００１４】以下添付図面に従って本発明の具体的実施
例を説明する。

【００１５】図１は本発明製造方法の工程線図であっ
て、図中、１は公知の組紐編成装置を示す。

【００１６】先ず、芳香族ポリアミド繊維（デュポン社
製、商品名ケブラー）で構成される細線から成る約32,0
00本の繊維２に対し、14重量％のポリエチレン繊維３を
混合してボビン化した繊維束４を8本、組紐編成装置１
を用いて丸打組紐状に編成し、直径7mmのポリエチレン
繊維混入のポリアミド繊維組紐から成る繊維体５を作製
した。

【００１７】次に、作製された繊維体５を緩みロール
６，６間を通過させて、繊維体５間に緩みを入れ、その
後、緩みを入れられた繊維体５を例えばエポキシ樹脂の
結合剤７を収容せる含浸槽８内を通過させて、該繊維体
５に結合剤７を含浸させる。

【００１８】次いで、結合剤７を含浸された繊維体５表
面の余剰結合剤を該含浸槽８の上方に配置された余剰結
合剤拭き取り用スクイズ９で拭き取り除いた後、図１で
Ａに示すようなポリエチレン繊維混入のポリアミド繊維
組紐内に結合剤が含浸せる繊維体をニップロール１０と
引取用キャタピラー１１間を所望張力に調整しながら走
行させ、先ず、温度70〜120℃程度に設定された第１加
熱炉１２内を通過させ、引き続いて温度90〜150℃程度
に設定された第２加熱炉１３内を通過させて繊維体内の
ポリエチレン繊維を溶融させる。尚、第１加熱炉１２内
の通過時間は2〜10分間程度、また、第２加熱炉１３内
の通過時間は2〜10分間程度とした。

【００１９】次に、第１加熱炉１２および第２加熱炉１
３内の通過でポリエチレン繊維が溶融状態の繊維体を、
例えば繊維体の周囲に繊維ロープを巻き付ける手段によ
り絞り込んで余分な結合剤および溶融状態のポリエチレ
ンを絞り出し、系外に流出させるスクイズを備える絞り
込み装置１４内を通過させて、図１でＢに示すようなポ
リアミド繊維中に結合剤（エポキシ樹脂）が含浸せる繊
維体の周囲にポリエチレンが滲み出てポリエチレン層が
形成された繊維体を得た。

【００２０】尚、絞り込み装置１４内の通過時間は0.1
〜0.5分間程度とした。

【００２１】続いて、該繊維体を温度100 〜160 ℃程度
に設定された第３加熱炉１５内を通過させ、引き続いて
温度140 〜200 ℃程度に設定された第４加熱炉１６内を
通過させ、更に温度120〜180℃程度に設定された第５加
熱炉１７内を通過させながら、ポリアミド繊維内に含浸
せる結合剤を硬化させる。尚、第４加熱炉１５内の通過
時間は4〜20分間程度、また、第４加熱炉１６内の通過
時間は4〜20分間程度、また、第５加熱炉１７内の通過
時間は2〜10分間程度とした。

【００２２】その後、該繊維体を常温まで冷却した。得
られた製品（図１でＣで示す）は可撓性に富み、強度は
7,000kgfであった。

【００２３】尚、図中、１８は含浸槽８内に配置したガ
イドロールを示す。

【００２４】本発明法で作製された製品は、エポキシ樹
脂（結合剤）との接着性が悪いポリエチレンが、エポキ
シ樹脂（結合剤）との接着性が良いポリアミド繊維間に
含浸し、その硬化により結着して一体化された硬化組紐
の間に介在するので、各組紐単位間にすべりが生じ、結
果として曲げることが出来て、可撓性が得られることに
なる。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明によるときは、従来の
ようなポリエチレン被覆を行う等の複雑な工程を要する
ことなく簡単な方法で、しかも従来の非可撓性構造用材
料の製造ラインをそのまま利用して可撓性構造用材料を
製造することが出来る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明可撓性構造用材料の製造方法の一実施
例の工程線図である。

【符号の説明】

１ 組紐編成装置、 ２，３ 繊維、 ４ 繊維
束、５ 繊維体、 ７ 結合剤、 ８
含浸槽、１２ 第１加熱炉、 １３ 第２加熱
炉、１４ 絞り込み装置、 １５ 第３加熱炉、１
６ 第４加熱炉、 １７ 第５加熱炉。

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の補
   強繊維にポリオレフィン系繊維を混合させた繊維束を組
   紐状に編成して構成され、かつ熱硬化性結合剤を含浸さ
   れた繊維体を用意し、該繊維体に張力を与えた状態で該
   結合剤を加熱硬化させることを特徴とする可撓性構造用
   材料の製造方法。