JPH07148902A - 強化繊維シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繊維強化プラスチックにより橋梁や高架道路
などを初めとする構築物の補強をするに際し、マトリク
ス樹脂の含浸性に優れ、且つ補強強度も向上する強化繊
維シートの製造方法を提供する。 【構成】 支持体が多孔性シート２とされ、しかも強化
繊維４をこの多孔性シート２に接着する接着剤層３は、
縞状に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化プラスチック
により橋梁や高架道路などを初めとする構築物の補強を
するに際し、補強現場で施工性良く補強を行なうことが
でき且つ補強強度も向上する強化繊維シートの製造方法
に関するものである。本発明の方法で製造された強化繊
維シートは、構築物の補強作業に使用し得るだけでな
く、繊維強化プラスチック製の小型ボートなどをハンド
レイアップで製作する際にも好適に使用することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、橋梁や高架道路などの橋脚を繊維
強化プラスチックにより補強することが行なわれてい
る。本出願人は、特開平３−２２２７３４号公報、特開
平３−２２４９０１号公報などに記載されるように、補
強現場で施工性良く補強を行なうことができ且つ補強強
度も向上した構築物の補強のための強化繊維シートを提
案した。図６にこの強化繊維シートの概略を示す。

【０００３】つまり、強化繊維シート１は、接着剤層３
が設けられた支持体２と、接着剤層３を介して支持体２
上に一方向に配列して接着された強化繊維４とからな
る。又、この強化繊維シート１は、橋梁や高架道路など
の補強現場で強化繊維４にマトリクス樹脂を含浸させ
て、硬化させ、橋梁や高架道路などの補強に使用され
る。

【０００４】このような強化繊維シート１は、通常、図
８に示すようにして製造されている。

【０００５】つまり、表面に一様に接着剤３が塗布され
た支持体２を、離型紙ロール１３から供給される離型紙
１４と対面するようにして、加圧ローラ１５ａ、１５ｂ
が設けられた加圧部１５へと送り込む。これと同時に、
強化繊維４の繊維束４Ａを、加圧部１５の支持体２と離
型紙１４の間に送り込む。繊維束４Ａは、加圧ローラ１
５ａ、１５ｂと支持板（図示せず）とで加圧され、これ
により軽度にバラされた強化繊維４を接着剤層３を介し
て支持体２上に接着する。

【０００６】このようにして得られた強化繊維シート１
は、その後、離型紙１４を離型紙巻取りロール１６で巻
き取り、必要に応じてフィルム供給ロール１７から供給
したカバーフィルム１８を強化繊維４上に被せた状態
で、シート巻取りロール１４に巻き取られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの研究実験
の結果によると、上述のような製造方法にて強化繊維シ
ート１を製造した場合に、加圧部１５にて強化繊維４の
繊維束４Ａを支持体２と離型紙１４との間にて加圧する
際に、これら各部材間に存在する空気が支持体２の接着
剤層３と、一様に且つ密に整列された強化繊維層４との
間から完全に逃げ切れず、図７に示すように、この両層
間にボイドＶとして残留することが分かった。

【０００８】斯かるボイドＶが存在すると、このボイド
部分には、補強作業時に強化繊維シ−ト１上の強化繊維
４にマトリクス樹脂を含浸させる際に、マトリクス樹脂
が含浸されず、補強強度を低下させる原因ともなり、問
題が生じた。

【０００９】従って、本発明の目的は、繊維強化プラス
チックにより橋梁や高架道路などを初めとする構築物の
補強をするに際し、マトリクス樹脂の含浸性に優れ、且
つ補強強度も向上する強化繊維シートの製造方法を提供
することである。

【００１０】本発明の他の目的は、強化繊維プラスチッ
クにより小型ボートなどをハンドレイアップで作製する
のに好適な強化繊維シートの製造方法を提供することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
強化繊維シートの製造方法にて達成される。要約すれば
本発明は、（ａ）縞状に接着剤層が形成された多孔性シ
ートを連続的に送給する工程、（ｂ）前記多孔性シート
と対面するようにして離型紙を加圧部へと連続的に送り
込む工程、（ｃ）連続した長繊維からなる強化繊維の繊
維束を前記加圧部の多孔性シートと離型紙との間に送り
込み、強化繊維を前記接着剤層を介して多孔性シート上
に接着する工程、の各工程を含む強化繊維シートの製造
方法である。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の方法にて製造された強化繊
維シートの一実施例を示す断面図である。

【００１３】本発明の強化繊維シート１は、支持体２
と、接着剤層３を介してこの支持体２上に一方向に配列
して接着された強化繊維４とにて構成される。

【００１４】本発明にて、支持体２は、空気の流通が可
能な多孔性シートとされ、例えば、空気の流通が可能と
されるガラス繊維クロス或はスクリムクロス、更に、直
径５〜３０ｍｍ程度の多数の孔が穿孔とされ多孔質とさ
れたガラスペーパー、ガラス不織布、ポリアミド、ＰＰ
Ｓ（ポリフェニレンサルファイド）などの各種ポリマー
の不織布などを使用することができる。通常、支持体と
しての多孔性シート２の厚さは０．０１〜１．０ｍｍと
される。このように、支持体として多孔性シート２を使
用することは、後述するように、補強作業に際して、多
孔性シート２側から効率よくマトリクス樹脂を強化繊維
４へと一様に含浸させることも可能となり、作業性の点
でも好適である。

【００１５】又、本発明によれば、多孔性シート２上に
形成される接着剤層３は、例えば図２に示すような縞状
に形成される。接着剤層３の模様はこれに限定されるも
のではなく、その他種々の縞模様とすることが可能であ
る。

【００１６】例えば、図２に示すような縞模様とされる
場合には、この縞状の接着剤層３は、強化繊維４の配列
方向に対して大略直交するように整列して形成されるの
がよく、その幅（Ｗ）は２〜１００ｍｍ、隣接する縞模
様の間の間隔、即ち接着剤層３が形成されていない部分
の幅（Ｗ₀ ）は５０〜１５０ｍｍとされる。

【００１７】強化繊維４としては、ピッチ系炭素繊維、
ボロン繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、アラミド繊維、ガラス
繊維、スチール繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン
繊維など各種の繊維を使用することができる。又、これ
らの繊維は単独で使用する他、２種以上を組合せて繊維
をハイブリッド化して使用することもできる。

【００１８】強化繊維４は、これをフィラメントとして
収束剤で多数本収束した繊維束又は軽度に撚りをかけて
収束した繊維束を接着剤層３上に並べて上方から押し潰
すことにより軽度にバラされ、これにより強化繊維４は
収束剤または撚りによる結合により複数層に積層した状
態で、多孔性シートとされる支持体２上に接着剤層３を
介して一方向に配列して接着され、図１に示すような所
望の強化繊維シート１が得られる。

【００１９】この場合、複数層の強化繊維４は、繊維束
を接着剤層３を介して多孔性シート２上に密に一方向に
並べて、繊維束を上から押し潰すことにより繊維束の下
部を接着剤層３に接着して、多孔性シート２上に横方向
に密に配列される。又、所望に応じて、繊維束は、多孔
性シート２上に互いに間隔をおいて疎に配列しても良
い。

【００２０】繊維束は、多孔性シート２上に配列するに
先立って開繊を行っても良い。繊維束の押し潰しの程度
は、これによって得られる繊維４の所望層厚にもよる
が、炭素繊維の場合を示すと、直径５〜１５μｍの炭素
繊維フィラメントを１２０００本程度収束した炭素繊維
束のとき、これを横方向の幅が５ｍｍ程度になるように
押し潰すことが一例として挙げられる。

【００２１】次に、本発明に従った、上記強化繊維シー
トの製造方法を実施例について説明する。

【００２２】最初に、接着剤層３が縞状に形成された多
孔性シート２の作製方法について説明する。本実施例に
よれば、先ず、図３に示すように、離型紙１２の片側の
表面には、接着剤３が一様に塗布される。本実施例に
て、接着剤３としては、７０℃で１００００ｃｐｓ程度
の粘度を有するように調製したビスＡ系エポキシ樹脂を
使用し、塗工量５〜１０ｇ／ｍ² にて、離型紙１２上に
塗布した。

【００２３】次いで、離型紙１２は、円周に複数のベー
ン４１を備えた掻き寄せローラ４０のベーン４１により
その表面の接着剤が間欠的に掻き寄せられ、その結果、
図３に示すように、離型紙１２上には、縞模様の接着剤
層３が形成される。

【００２４】離型紙１２上に縞模様の接着剤層３を形成
する方法は、上記方法に限定されるものではなく、例え
ば、図４に示すように、周囲に接着剤３を担持し得る突
片５１を複数備えた印刷ローラ５０にて、印刷の態様に
て離型紙１２上に縞模様の接着剤層３を形成することも
できる。印刷ローラ５０には、適当な接着剤供給手段５
２にて接着剤が所定量だけ供給される。

【００２５】このようにして作製された縞模様の接着剤
層３が形成された離型紙１２に対して、引き続いて、接
着剤層３側から多孔性シート２が連続的に圧着される。
これによって、離型紙１２上の接着剤層３は、多孔性シ
ート２へと含浸され、更に、多孔性シート２の他面側へ
と僅かに浸出し、縞模様の接着剤層３を形成する。

【００２６】次に、この多孔性シート２を利用して本発
明の強化繊維シート１が作製されるが、その方法は、先
に図８を参照して説明した従来の方法と同様である。図
５を参照しながら説明すると、上述のようにして作製し
た多孔性シートは、離型紙に貼着された状態にて、離型
紙ロール１３から供給される離型紙１４と対面するよう
にして、加圧ローラ１５ａ、１５ｂが設けられた加圧部
１５へと送給される。

【００２７】これと同時に、強化繊維４の繊維束４Ａ
が、加圧部１５の多孔性シート１２と離型紙１４の間に
送り込まれる。繊維束４Ａは、加圧ローラ１５ａ、１５
ｂと支持板（図示せず）とで加圧され、これにより軽度
にバラされた強化繊維４を縞模様とされる接着剤層３を
介して多孔性シート２上に接着する。このとき、本発明
によれば、離型紙１２に支持された多孔性シート２と、
強化繊維４を押圧している離型紙１４との間に存在する
空気は、接着剤層３が形成されていない多孔性シート３
の表面から内部へと分散され、それによって、多孔性シ
ート３と強化繊維層４との間に滞留することはない。従
って、本発明にて製造した強化繊維シート１には、図７
にて示すようなボイドＶが発生することはない。

【００２８】このようにして得られた強化繊維シート１
は、その後、離型紙１４を離型紙巻取りロール１６で巻
き取り、必要に応じてフィルム供給ロール１７から供給
したカバーフィルム１８を強化繊維４上に被せた状態
で、シート巻取りロール１４に巻き取られる。

【００２９】本発明者らは、上記方法に従って、本発明
の強化繊維シートを作製し、その含浸性を試験したが、
良好な含浸性を有するものであった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
り製造した強化繊維シートは、支持体が多孔性シートと
され、しかも強化繊維を支持体に接着する接着剤層は、
縞状に形成されるために、繊維強化プラスチックにより
橋梁や高架道路などを初めとする構築物の補強をするに
際し、マトリクス樹脂の含浸性に優れ、且つ補強強度も
向上するといった特長を有する。又、本発明の強化繊維
シートは、強化繊維プラスチックにより小型ボートなど
をハンドレイアップで作製する場合にも好適に使用する
ことができる。

【００３１】更に、本発明に係る製造方法によれば、こ
のような強化繊維シートをより効率よく製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で製造される強化繊維シートの一
実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の強化繊維シートの製造方法に使用する
多孔性シート上の接着剤模様を示す平面図である。

【図３】図１の強化繊維シートの製造方法に使用される
多孔性シートの製造方法の実施例を示す。

【図４】本発明の強化繊維シートの製造方法に使用され
る多孔性シートの製造方法の他の実施例を示す。

【図５】本発明の強化繊維シートの製造工程の一部を説
明する図である。

【図６】従来の強化繊維シートの断面図である。

【図７】従来の強化繊維シートの断面図である。

【図８】従来の強化繊維シートの製造工程の一部を説明
する図である。

【符号の説明】

１ 強化繊維シート ２ 支持体（多孔性シート） ３ 接着剤層 ４ 強化繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）縞状に接着剤層が形成された多孔
   性シートを連続的に送給する工程、（ｂ）前記多孔性シ
   ートと対面するようにして離型紙を加圧部へと連続的に
   送り込む工程、（ｃ）連続した長繊維からなる強化繊維
   の繊維束を前記加圧部の多孔性シートと離型紙との間に
   送り込み、強化繊維を前記接着剤層を介して多孔性シー
   ト上に接着する工程、の各工程を含む強化繊維シートの
   製造方法。