JPH0760849A - 表面に螺旋溝を有するｆｒｐ材の製造方法 - Google Patents
表面に螺旋溝を有するｆｒｐ材の製造方法Info
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- JPH0760849A JPH0760849A JP5232452A JP23245293A JPH0760849A JP H0760849 A JPH0760849 A JP H0760849A JP 5232452 A JP5232452 A JP 5232452A JP 23245293 A JP23245293 A JP 23245293A JP H0760849 A JPH0760849 A JP H0760849A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】表面に充分に深い螺旋溝を有し、曲げまたは捩
じれ等のもとでの溝内コ−ナの応力集中に対しても繊維
の補強効果を充分に発揮させ得る、FRP製補強筋を容易
に製造できるFRP材の製造方法を提供する。 【構成】硬化性樹脂が含浸されてなる連続長繊維束Ｂ
を、紐状物Ａを螺旋状に巻きつけつつダイス４に通過さ
せて樹脂を半硬化させると共に巻き付けた紐状物Ａを被
巻付体Ｂに食い込ませ、ダイス４を通過させた直後に紐
状物Ａを除去したうえで樹脂を硬化させて引取り機８で
引き取る。
じれ等のもとでの溝内コ−ナの応力集中に対しても繊維
の補強効果を充分に発揮させ得る、FRP製補強筋を容易
に製造できるFRP材の製造方法を提供する。 【構成】硬化性樹脂が含浸されてなる連続長繊維束Ｂ
を、紐状物Ａを螺旋状に巻きつけつつダイス４に通過さ
せて樹脂を半硬化させると共に巻き付けた紐状物Ａを被
巻付体Ｂに食い込ませ、ダイス４を通過させた直後に紐
状物Ａを除去したうえで樹脂を硬化させて引取り機８で
引き取る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表面に螺旋溝を有するFR
P材の製造方法に関し、コンクリ−ト用補強筋の製造に
有用なものである。
P材の製造方法に関し、コンクリ−ト用補強筋の製造に
有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】コンクリ−トにおいては、引っ張り強度
に劣るので、コンクリ−トの使用条件の如何によって
は、補強筋に引張り荷重を支持させてコンクリ−トを引
張りに対して補強する必要がある。近来、この補強筋に
は、FRPの優れた引張り強度、耐食性、軽量性等に着目
し、旧来の鉄筋に代え、FRP筋の使用が検討されてい
る。上記補強筋でコンクリ−トを補強するには、コンク
リ−トと補強筋とを一体化する必要があり、通常、補強
筋の表面に凹凸を形成して両者の一体化を図っている。
に劣るので、コンクリ−トの使用条件の如何によって
は、補強筋に引張り荷重を支持させてコンクリ−トを引
張りに対して補強する必要がある。近来、この補強筋に
は、FRPの優れた引張り強度、耐食性、軽量性等に着目
し、旧来の鉄筋に代え、FRP筋の使用が検討されてい
る。上記補強筋でコンクリ−トを補強するには、コンク
リ−トと補強筋とを一体化する必要があり、通常、補強
筋の表面に凹凸を形成して両者の一体化を図っている。
【０００３】補強筋でコンクリ−トを補強する場合、補
強筋に作用する引張り力Ｆとコンクリ−トに作用する引
張り力ｆとは、補強筋のヤング率をＥ、補強筋の総断面
積をｓ、コンクリ−トのヤング率をｅ、コンクリ−トの
総断面積をＳとすると、 Ｆ／ｆ＝Ｅｓ／ｅＳ の関係があり、Ｆ≫ｆに設定され、（Ｆ−ｆ）が、コン
クリ−トと補強筋との界面に剪断力として作用する。
強筋に作用する引張り力Ｆとコンクリ−トに作用する引
張り力ｆとは、補強筋のヤング率をＥ、補強筋の総断面
積をｓ、コンクリ−トのヤング率をｅ、コンクリ−トの
総断面積をＳとすると、 Ｆ／ｆ＝Ｅｓ／ｅＳ の関係があり、Ｆ≫ｆに設定され、（Ｆ−ｆ）が、コン
クリ−トと補強筋との界面に剪断力として作用する。
【０００４】而るに、この剪断力の大部分が補強筋表面
の凸部の前面で支持され、凸部のつけ根に作用する剪断
応力は凸部の高さｈに比例するから、コンクリ−トと補
強筋とを強固に一体化するには、凸部の高さｈを大と
し、凸部のつけ根の耐剪断強度を大とすることが有効で
ある。
の凸部の前面で支持され、凸部のつけ根に作用する剪断
応力は凸部の高さｈに比例するから、コンクリ−トと補
強筋とを強固に一体化するには、凸部の高さｈを大と
し、凸部のつけ根の耐剪断強度を大とすることが有効で
ある。
【０００５】従来、表面に凹凸を有するFRP製補強筋の
製造方法として、硬化性樹脂が含浸されてなる連続長繊
維束を硬化炉に向けて走行させ、該材料の樹脂を硬化炉
に上下からエンボス剥離ストリップを加圧接触させつつ
ほぼ完全硬化させ、この硬化体を引取り機で引き取って
行く方法（特開昭６２−１７６９５０号）、硬化性樹脂
が含浸されてなる連続長繊維束を加熱ダイスに通して賦
型と同時に樹脂を硬化させる場合、ダイス孔内面の少な
くとも一面に、エンボス模様を表面に形成してなる離型
シ−トを連続的に介添させる方法（特開昭５６−１２１
７３５号）、三次元構造の繊維層を表面に被覆した連続
長繊維束の硬化性樹脂含浸基材を加熱ダイスに通して樹
脂を硬化させ、かくして得たロッドの表面に螺旋溝を切
削加工する方法（実公平５−２３３２３号）等が公知で
ある。
製造方法として、硬化性樹脂が含浸されてなる連続長繊
維束を硬化炉に向けて走行させ、該材料の樹脂を硬化炉
に上下からエンボス剥離ストリップを加圧接触させつつ
ほぼ完全硬化させ、この硬化体を引取り機で引き取って
行く方法（特開昭６２−１７６９５０号）、硬化性樹脂
が含浸されてなる連続長繊維束を加熱ダイスに通して賦
型と同時に樹脂を硬化させる場合、ダイス孔内面の少な
くとも一面に、エンボス模様を表面に形成してなる離型
シ−トを連続的に介添させる方法（特開昭５６−１２１
７３５号）、三次元構造の繊維層を表面に被覆した連続
長繊維束の硬化性樹脂含浸基材を加熱ダイスに通して樹
脂を硬化させ、かくして得たロッドの表面に螺旋溝を切
削加工する方法（実公平５−２３３２３号）等が公知で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６２−１７６９５０号、特開昭５６−１２１７３５
号等に開示された方法では、コンクリ−ト補強筋として
一般的な断面丸型の補強筋への適用が困難である。ま
た、これらの方法では、実質上、樹脂の硬化の完了と共
にエンボス離型シ−トによる凹凸賦型を行っており、凹
凸を深いものにするように剥離シ−トのエンボスの樹脂
への食い込みを深くすると、剥離シ−トと硬化樹脂とが
強固に接着され、同剥離シ−トの剥離が困難となって円
滑なライン走行が困難となるので、比較的浅い凹凸しか
付し得ず、コンクリ−トとの強力な一体化を可能とする
FRP製補強筋の製造は容易ではない。
開昭６２−１７６９５０号、特開昭５６−１２１７３５
号等に開示された方法では、コンクリ−ト補強筋として
一般的な断面丸型の補強筋への適用が困難である。ま
た、これらの方法では、実質上、樹脂の硬化の完了と共
にエンボス離型シ−トによる凹凸賦型を行っており、凹
凸を深いものにするように剥離シ−トのエンボスの樹脂
への食い込みを深くすると、剥離シ−トと硬化樹脂とが
強固に接着され、同剥離シ−トの剥離が困難となって円
滑なライン走行が困難となるので、比較的浅い凹凸しか
付し得ず、コンクリ−トとの強力な一体化を可能とする
FRP製補強筋の製造は容易ではない。
【０００７】実公平５−２３３２３号に開示された方法
は、凸部付け根の上記した耐剪断強度の強化を図ったも
のではあるが、螺旋溝を切削加工により形成しており、
FRPにおいては、通常のプラスチックに比べて切削加工
が困難であって、クラツクが発生し易く、また、切削面
では繊維が切断されており、補強筋に作用する曲げ又は
捩じれによって溝内のコ−ナに集中する応力に対し繊維
の有効な補強作用が繊維の切断のために期待できず、し
かも、その集中応力により上記クラックの拡大が懸念さ
れるので、機械的に信頼度の高いFRP製補強筋の製造は
困難である。
は、凸部付け根の上記した耐剪断強度の強化を図ったも
のではあるが、螺旋溝を切削加工により形成しており、
FRPにおいては、通常のプラスチックに比べて切削加工
が困難であって、クラツクが発生し易く、また、切削面
では繊維が切断されており、補強筋に作用する曲げ又は
捩じれによって溝内のコ−ナに集中する応力に対し繊維
の有効な補強作用が繊維の切断のために期待できず、し
かも、その集中応力により上記クラックの拡大が懸念さ
れるので、機械的に信頼度の高いFRP製補強筋の製造は
困難である。
【０００８】本発明の目的は、表面に充分に深い螺旋溝
を有し、曲げまたは捩じれ等のもとでの溝内コ−ナの応
力集中に対しても繊維の補強効果を充分に発揮させ得
る、FRP製補強筋を容易に製造できるFRP材の製造方法を
提供することにある。
を有し、曲げまたは捩じれ等のもとでの溝内コ−ナの応
力集中に対しても繊維の補強効果を充分に発揮させ得
る、FRP製補強筋を容易に製造できるFRP材の製造方法を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る表面に螺旋
溝を有するFRP材の製造方法は、硬化性樹脂が含浸され
てなる連続長繊維束を、紐状物を螺旋状に巻きつけつつ
ダイスに通過させて樹脂を半硬化させると共に巻き付け
た紐状物を被巻付体に食い込ませ、ダイスを通過させた
直後に紐状物を除去したうえで樹脂を硬化させて引取り
機で引き取ることを特徴とする構成である。
溝を有するFRP材の製造方法は、硬化性樹脂が含浸され
てなる連続長繊維束を、紐状物を螺旋状に巻きつけつつ
ダイスに通過させて樹脂を半硬化させると共に巻き付け
た紐状物を被巻付体に食い込ませ、ダイスを通過させた
直後に紐状物を除去したうえで樹脂を硬化させて引取り
機で引き取ることを特徴とする構成である。
【００１０】
【作用】樹脂含浸連続長繊維束がダイス内を通過する
間、螺旋状巻き付け紐状物が食い込み、ダイス出口にお
いてその紐状物が除去され、その跡に螺旋溝が形成され
る。この際、ダイス内で樹脂を半硬化状態にとどめてい
るので、紐状物の除去にさしたる剥離力を要することな
く、その除去をスム−ズに行うことができる。また、ダ
イスに導く未硬化樹脂含浸連続長繊維束に樹脂量を多く
して可塑性を充分に保有させておき、ダイスの入口内で
螺旋状巻き付け紐状物の食い込みに伴い未硬化樹脂含浸
連続長繊維束を塑性変形させることにより螺旋状巻き付
け紐状物の樹脂含浸連続長繊維束への食い込みをスム−
ズに行わせることがで、かかる面からも、製造の容易化
を保障できる。
間、螺旋状巻き付け紐状物が食い込み、ダイス出口にお
いてその紐状物が除去され、その跡に螺旋溝が形成され
る。この際、ダイス内で樹脂を半硬化状態にとどめてい
るので、紐状物の除去にさしたる剥離力を要することな
く、その除去をスム−ズに行うことができる。また、ダ
イスに導く未硬化樹脂含浸連続長繊維束に樹脂量を多く
して可塑性を充分に保有させておき、ダイスの入口内で
螺旋状巻き付け紐状物の食い込みに伴い未硬化樹脂含浸
連続長繊維束を塑性変形させることにより螺旋状巻き付
け紐状物の樹脂含浸連続長繊維束への食い込みをスム−
ズに行わせることがで、かかる面からも、製造の容易化
を保障できる。
【００１１】この螺旋状巻き付け紐状物の樹脂含浸連続
長繊維束への食い込により連続長繊維は折れたりするこ
と無く、連続性を保持し、得られたFRP材の曲げ又は捩
じれ時での螺旋溝内コ−ナの集中応力に対しても繊維の
補強効果をよく発揮させ得る。
長繊維束への食い込により連続長繊維は折れたりするこ
と無く、連続性を保持し、得られたFRP材の曲げ又は捩
じれ時での螺旋溝内コ−ナの集中応力に対しても繊維の
補強効果をよく発揮させ得る。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。図１は本発明において使用する製造装置の一例
を示している。図１において、１１は連続長繊維（ロ−
ビング）１ａの供給ボビン、２はマット又はクロス等２
ａの供給ボビン、１２は連続長繊維１ｂの供給ボビンで
ある。３は硬化性樹脂浴３ａの浸漬槽である。４は加熱
ダイスである。５は紐状物の巻き付け機、５１は巻き付
け機に装着した紐状物供給ボビンである。６は紐状物の
剥ぎ取り機、６１は剥ぎ取り機に装着した紐状物巻取り
ボビンである。７は後硬化炉、８は引取り機、９は巻取
リ−ルである。
明する。図１は本発明において使用する製造装置の一例
を示している。図１において、１１は連続長繊維（ロ−
ビング）１ａの供給ボビン、２はマット又はクロス等２
ａの供給ボビン、１２は連続長繊維１ｂの供給ボビンで
ある。３は硬化性樹脂浴３ａの浸漬槽である。４は加熱
ダイスである。５は紐状物の巻き付け機、５１は巻き付
け機に装着した紐状物供給ボビンである。６は紐状物の
剥ぎ取り機、６１は剥ぎ取り機に装着した紐状物巻取り
ボビンである。７は後硬化炉、８は引取り機、９は巻取
リ−ルである。
【００１３】この製造装置を使用して本発明によりFRP
材を製造するには、ボビン１１並びに１２から連続長繊
維１ａ並びに１ｂを、ボビン２からマットまたはクロス
２ａをそれぞれ引き出し、これらの繊維基材を硬化性樹
脂浴３に通過させて樹脂含浸繊維基材を得る。更に、紐
状物巻き付け機５の回転により、図２に示すように、紐
状物供給ボビンから引き出した紐状物Ａをダイス４の入
口直前で樹脂含浸繊維基材Ｂに巻き付け、これをダイス
４に通し、ダイス４の出口で紐状物Ａを、剥ぎ取り機６
の回転により樹脂含浸繊維基材より脱離させると共に紐
状物巻取りボビン６１に巻取っていく。
材を製造するには、ボビン１１並びに１２から連続長繊
維１ａ並びに１ｂを、ボビン２からマットまたはクロス
２ａをそれぞれ引き出し、これらの繊維基材を硬化性樹
脂浴３に通過させて樹脂含浸繊維基材を得る。更に、紐
状物巻き付け機５の回転により、図２に示すように、紐
状物供給ボビンから引き出した紐状物Ａをダイス４の入
口直前で樹脂含浸繊維基材Ｂに巻き付け、これをダイス
４に通し、ダイス４の出口で紐状物Ａを、剥ぎ取り機６
の回転により樹脂含浸繊維基材より脱離させると共に紐
状物巻取りボビン６１に巻取っていく。
【００１４】この際、紐状物Ａの樹脂含浸繊維基材Ｂへ
の巻き付け、樹脂含浸繊維基材Ｂの走行並びに紐状物Ａ
の樹脂含浸繊維基材Ｂからの脱離は同調して行われ（す
なわち、紐状物の巻き付けピッチをｐ、紐状物巻き付け
機並びに紐状物剥ぎ取り機の回転速度をｎ回／分、樹脂
含浸繊維基材の走行速度をｖ／分とし、紐状物の巻き付
け角をθ1、紐状物の供給速度をｃ1／分、紐状物の脱離
角をθ2、紐状物の巻取り速度をｃ2／分とすれば、ｖ／
ｎ＝ｐ 、 ｃ1cosθ1＝ｃ2cosθ2＝ｖ
の条件が与えられる。なお、θ1＝θ2、
ｃ1＝ｃ2とすることが好ましい）、紐状物Ａと樹脂含浸
繊維基材Ｂとの間に擦れ合いが生じるようなことはな
い。
の巻き付け、樹脂含浸繊維基材Ｂの走行並びに紐状物Ａ
の樹脂含浸繊維基材Ｂからの脱離は同調して行われ（す
なわち、紐状物の巻き付けピッチをｐ、紐状物巻き付け
機並びに紐状物剥ぎ取り機の回転速度をｎ回／分、樹脂
含浸繊維基材の走行速度をｖ／分とし、紐状物の巻き付
け角をθ1、紐状物の供給速度をｃ1／分、紐状物の脱離
角をθ2、紐状物の巻取り速度をｃ2／分とすれば、ｖ／
ｎ＝ｐ 、 ｃ1cosθ1＝ｃ2cosθ2＝ｖ
の条件が与えられる。なお、θ1＝θ2、
ｃ1＝ｃ2とすることが好ましい）、紐状物Ａと樹脂含浸
繊維基材Ｂとの間に擦れ合いが生じるようなことはな
い。
【００１５】かかるもとで、ダイスに導く未硬化樹脂含
浸連続長繊維束に樹脂量を多くして充分な可塑性を保有
させておけば、紐状物巻き付け樹脂含浸連続長繊維束が
ダイスの入口内に入ると（ダイス入口は、内径を漸次に
小とした曲面状としてある）、螺旋状巻き付け紐状物が
未硬化樹脂含浸連続長繊維束にその塑性変形により容易
に食い込んで行く。この際、長繊維においては、この段
階では樹脂が実質上未硬化でダイス内面との摩擦力が著
しく小であって作用する引張力が極めて小さく、紐状物
の食い込みにより曲げを受けるだけであるので、折れた
りするようなことはない。
浸連続長繊維束に樹脂量を多くして充分な可塑性を保有
させておけば、紐状物巻き付け樹脂含浸連続長繊維束が
ダイスの入口内に入ると（ダイス入口は、内径を漸次に
小とした曲面状としてある）、螺旋状巻き付け紐状物が
未硬化樹脂含浸連続長繊維束にその塑性変形により容易
に食い込んで行く。この際、長繊維においては、この段
階では樹脂が実質上未硬化でダイス内面との摩擦力が著
しく小であって作用する引張力が極めて小さく、紐状物
の食い込みにより曲げを受けるだけであるので、折れた
りするようなことはない。
【００１６】紐状物巻き付け樹脂含浸連続長繊維束がダ
イスの出口に近づくに従い樹脂の硬化が進んでいくが、
ダイスの出口に達しても樹脂が半硬化状態にとどめられ
ているから、上記紐状物の半硬化樹脂含浸連続長繊維束
からの脱離は容易に行うことができる。すなわち、半硬
化樹脂含浸連続長繊維束から紐状物を直角方向に剥離す
るに要する力をＴ0とすれば、上記紐状物の巻取り張力
Ｔ1は、Ｔ1＝Ｔ0／sinθ2で与えられるが、Ｔ0が小であ
るので、充分に低張力の巻取りで紐状物を剥離できる。
イスの出口に近づくに従い樹脂の硬化が進んでいくが、
ダイスの出口に達しても樹脂が半硬化状態にとどめられ
ているから、上記紐状物の半硬化樹脂含浸連続長繊維束
からの脱離は容易に行うことができる。すなわち、半硬
化樹脂含浸連続長繊維束から紐状物を直角方向に剥離す
るに要する力をＴ0とすれば、上記紐状物の巻取り張力
Ｔ1は、Ｔ1＝Ｔ0／sinθ2で与えられるが、Ｔ0が小であ
るので、充分に低張力の巻取りで紐状物を剥離できる。
【００１７】図１において、紐状物を除去した半硬化樹
脂含浸連続長繊維束は後硬化炉７に通過させて樹脂を充
分に硬化させ、更に、引取り機８で引取り、巻取りリ−
ル８に巻取っていく。引取り機８で引取ったのちは、カ
ッタ−（図示されていない）で定尺切断することもでき
る。
脂含浸連続長繊維束は後硬化炉７に通過させて樹脂を充
分に硬化させ、更に、引取り機８で引取り、巻取りリ−
ル８に巻取っていく。引取り機８で引取ったのちは、カ
ッタ−（図示されていない）で定尺切断することもでき
る。
【００１８】この場合、引取り機８による引取に必要な
引取り力Ｔは、ダイス内通過時の摩擦等による抵抗力を
Ｔ2力とすれば、 Ｔ＝Ｔ2−Ｔ0cosθ2／sinθ2 で与えられ、ダイ内での樹脂が接着力の低い未硬化状態
にとどめられており、Ｔ2が比較的小であるから、引取
り力Ｔ力を充分に低くできる。
引取り力Ｔは、ダイス内通過時の摩擦等による抵抗力を
Ｔ2力とすれば、 Ｔ＝Ｔ2−Ｔ0cosθ2／sinθ2 で与えられ、ダイ内での樹脂が接着力の低い未硬化状態
にとどめられており、Ｔ2が比較的小であるから、引取
り力Ｔ力を充分に低くできる。
【００１９】上記において、紐状物Ａには、針金、ナイ
ロンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、或いは木綿等
の天然材料を使用することができる。紐状物の大きさ
は、螺旋溝の深さに応じて選定され、螺旋溝の深さは最
終的に得るFRP材の径に応じて定められ、紐状物の断面
は円形、長方形等がある。外径の小なるFRP材に対する
紐状物には、糸が使用される。また、最終的に得るFRP
材の繊維の体積含有率は３０〜６５％とすることが好ま
しく、６５％以上では、ダイスに導く未硬化樹脂含浸連
続長繊維束の可塑性が不足し、螺旋状巻き付け紐状物の
未硬化樹脂含浸連続長繊維束への食い込みが困難とな
り、３０％以下では引張り強度が不十分となる。
ロンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、或いは木綿等
の天然材料を使用することができる。紐状物の大きさ
は、螺旋溝の深さに応じて選定され、螺旋溝の深さは最
終的に得るFRP材の径に応じて定められ、紐状物の断面
は円形、長方形等がある。外径の小なるFRP材に対する
紐状物には、糸が使用される。また、最終的に得るFRP
材の繊維の体積含有率は３０〜６５％とすることが好ま
しく、６５％以上では、ダイスに導く未硬化樹脂含浸連
続長繊維束の可塑性が不足し、螺旋状巻き付け紐状物の
未硬化樹脂含浸連続長繊維束への食い込みが困難とな
り、３０％以下では引張り強度が不十分となる。
【００２０】上記において、マット又はクロス等２ａ、
または連続長繊維１ｂは省略することもできる。上記に
おいて、ダイス通過直後での後硬化炉７での樹脂の硬化
は、樹脂含浸連続繊維体に引取り機８による引取りが可
能な程度の固さを付与し得ればよく、引取り後に最終的
に硬化させることもできる。
または連続長繊維１ｂは省略することもできる。上記に
おいて、ダイス通過直後での後硬化炉７での樹脂の硬化
は、樹脂含浸連続繊維体に引取り機８による引取りが可
能な程度の固さを付与し得ればよく、引取り後に最終的
に硬化させることもできる。
【００２１】上記において、紐状物の巻き付け機５と剥
ぎ取り機６とを共通の回転フレ−ムで一体化し、ダイス
出口側で剥ぎ取った紐状物をダイス入口側に戻して巻き
付け、紐状物をエンドレス方式で使用することも可能で
ある（この場合、フレ−ム内に紐状物のガイドロ−ル、
引取りロ−ル等を装備させる必要がある）。
ぎ取り機６とを共通の回転フレ−ムで一体化し、ダイス
出口側で剥ぎ取った紐状物をダイス入口側に戻して巻き
付け、紐状物をエンドレス方式で使用することも可能で
ある（この場合、フレ−ム内に紐状物のガイドロ−ル、
引取りロ−ル等を装備させる必要がある）。
【００２２】本発明によって製造されるFRP材は、コン
クリ−ト用補強筋として好適に使用でき、この場合、連
続長繊維束には、アラミッド繊維、カ−ボン繊維、ガラ
ス繊維等を使用でき、硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フエノ
−ル樹脂等を使用できる。また、本発明によって製造さ
れるFRP材を、コンクリ−ト用補強筋として使用する場
合、紐状物の外径は補強筋の最大外径の１／２０〜１／
５、紐状物の巻き付けピッチは補強筋の最大外径の１／
２〜５倍とすることが好ましい。更に、補強筋の耐薬品
性、耐水性等の向上を図るために、必要に応じ低粘度に
調整されたエポキシ樹脂液またはポリエステル樹脂液を
塗布することができる。
クリ−ト用補強筋として好適に使用でき、この場合、連
続長繊維束には、アラミッド繊維、カ−ボン繊維、ガラ
ス繊維等を使用でき、硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フエノ
−ル樹脂等を使用できる。また、本発明によって製造さ
れるFRP材を、コンクリ−ト用補強筋として使用する場
合、紐状物の外径は補強筋の最大外径の１／２０〜１／
５、紐状物の巻き付けピッチは補強筋の最大外径の１／
２〜５倍とすることが好ましい。更に、補強筋の耐薬品
性、耐水性等の向上を図るために、必要に応じ低粘度に
調整されたエポキシ樹脂液またはポリエステル樹脂液を
塗布することができる。
【００２３】本発明によれば、表面に充分に深い螺旋溝
を有するFRP製ロツドをFRPの連続長繊維束の連続性を保
持させつつ製造できる。このことは、次ぎの実施例から
も確認できる。 実施例１ 図１において、連続長繊維１ａ，１ｂにはアラミド繊維
を使用し、マットまたはクロス２ａの使用は省略した。
樹脂３ａにはビニルエステル樹脂を主成分とする配合物
をを使用した。ダイス４には、内径１０mmφのものを使
用し、繊維と樹脂との割合は、最終FRP製品の繊維の体
積含有率が約５３％となるように設定した。紐状物Ａに
は、外径１．０mmφの66ナイロン紐を使用し、その巻き
付けピッチを約１０mmとした。ダイス４の平均加熱温度
を１００℃、ダイス通過時間を２０秒にして樹脂を半硬
化させ、紐状物除去直後の後硬化炉７の加熱温度を２２
０℃、炉通過時間を１分に設定して後硬化を行い、引取
り機８で引き取った後、胴直径２１００mmのリ−ル９に
巻取った。得られたFRP製材の機械的特性を測定したと
ころ、引張り弾性率が７２００kg/cm2であり、引張り破
断荷重が１０．５トンであった。また、連続長繊維の切
断は観られず、連続性が保持されていた。
を有するFRP製ロツドをFRPの連続長繊維束の連続性を保
持させつつ製造できる。このことは、次ぎの実施例から
も確認できる。 実施例１ 図１において、連続長繊維１ａ，１ｂにはアラミド繊維
を使用し、マットまたはクロス２ａの使用は省略した。
樹脂３ａにはビニルエステル樹脂を主成分とする配合物
をを使用した。ダイス４には、内径１０mmφのものを使
用し、繊維と樹脂との割合は、最終FRP製品の繊維の体
積含有率が約５３％となるように設定した。紐状物Ａに
は、外径１．０mmφの66ナイロン紐を使用し、その巻き
付けピッチを約１０mmとした。ダイス４の平均加熱温度
を１００℃、ダイス通過時間を２０秒にして樹脂を半硬
化させ、紐状物除去直後の後硬化炉７の加熱温度を２２
０℃、炉通過時間を１分に設定して後硬化を行い、引取
り機８で引き取った後、胴直径２１００mmのリ−ル９に
巻取った。得られたFRP製材の機械的特性を測定したと
ころ、引張り弾性率が７２００kg/cm2であり、引張り破
断荷重が１０．５トンであった。また、連続長繊維の切
断は観られず、連続性が保持されていた。
【００２４】実施例２ 図１において、連続長繊維１ａにカ−ボン繊維を、マッ
トまたはクロス２ａに巾４０mmのカ−ボンクロス（250g
/m)をそれぞれ使用し、連続長繊維１ｂの使用は省略し
た。樹脂３ａにはエポキシ樹脂を主成分とする配合物を
を使用した。ダイス４には、内径１２mmφのものを使用
し、繊維と樹脂との割合は、最終FRP製品の繊維の体積
含有率が約５０％となるように設定した。紐状物Ａに
は、外径１．２mmφの銅線を使用し、その巻き付けピッ
チを約８mmとした。ダイス４の平均加熱温度を１３０
℃、ダイス通過時間を９０秒にして樹脂を半硬化させ、
紐状物除去直後の後硬化炉７の加熱温度を２００℃、炉
通過時間を５分に設定して後硬化を行い、引取り機８で
引き取った後、カッタ−で定尺切断し、その後、１５０
℃、４時間の条件でアフタ−キュアを行った。得られた
FRP製材の機械的特性を測定したところ、引張り弾性率
が６５００kg/cm2であり、引張り破断荷重が１６．０ト
ンであった。また、連続長繊維の切断は観られず、連続
性が保持されていた。
トまたはクロス２ａに巾４０mmのカ−ボンクロス（250g
/m)をそれぞれ使用し、連続長繊維１ｂの使用は省略し
た。樹脂３ａにはエポキシ樹脂を主成分とする配合物を
を使用した。ダイス４には、内径１２mmφのものを使用
し、繊維と樹脂との割合は、最終FRP製品の繊維の体積
含有率が約５０％となるように設定した。紐状物Ａに
は、外径１．２mmφの銅線を使用し、その巻き付けピッ
チを約８mmとした。ダイス４の平均加熱温度を１３０
℃、ダイス通過時間を９０秒にして樹脂を半硬化させ、
紐状物除去直後の後硬化炉７の加熱温度を２００℃、炉
通過時間を５分に設定して後硬化を行い、引取り機８で
引き取った後、カッタ−で定尺切断し、その後、１５０
℃、４時間の条件でアフタ−キュアを行った。得られた
FRP製材の機械的特性を測定したところ、引張り弾性率
が６５００kg/cm2であり、引張り破断荷重が１６．０ト
ンであった。また、連続長繊維の切断は観られず、連続
性が保持されていた。
【００２５】
【発明の効果】本発明のFRP材の製造方法においては、
上述した通り、硬化性樹脂含浸連続長繊維束にダイス外
で巻き付けた紐状物をダイス内で樹脂の半硬化状態のも
とで食い込ませているから、その食い込みを深くして
も、食い込み圧力を充分に低くして連続長繊維束の破断
を回避できる。かくして得られる、表面に溝を有するロ
ッドに曲げまたは捩じれが作用すると、切欠き効果上、
溝底部のコ−ナへの応力集中が避けられないが、本発明
により製造されるFRP製ロッドにおいては、このコ−ナ
でも連続長繊維束の連続性が保持される結果、繊維の補
強効果が充分に発揮され、その集中応力によく耐え得、
しかも溝深さも一様であって、応力集中自体を小さくで
き（例えば、特開平５−１２４１１６号のような、ダブ
ル螺旋溝の場合は、交差部での溝深さが深くなり、応力
集中が顕著となる）、優れた機械的強度が保障される。
上述した通り、硬化性樹脂含浸連続長繊維束にダイス外
で巻き付けた紐状物をダイス内で樹脂の半硬化状態のも
とで食い込ませているから、その食い込みを深くして
も、食い込み圧力を充分に低くして連続長繊維束の破断
を回避できる。かくして得られる、表面に溝を有するロ
ッドに曲げまたは捩じれが作用すると、切欠き効果上、
溝底部のコ−ナへの応力集中が避けられないが、本発明
により製造されるFRP製ロッドにおいては、このコ−ナ
でも連続長繊維束の連続性が保持される結果、繊維の補
強効果が充分に発揮され、その集中応力によく耐え得、
しかも溝深さも一様であって、応力集中自体を小さくで
き（例えば、特開平５−１２４１１６号のような、ダブ
ル螺旋溝の場合は、交差部での溝深さが深くなり、応力
集中が顕著となる）、優れた機械的強度が保障される。
【００２６】また、本発明のFRP材の製造方法において
は、ダイス通過に要する引取り力も充分に低くできる。
従って、本発明によれば、表面に充分に深い螺旋溝を有
する機械的強度に優れたFRP製材を容易に製造でき、コ
ンクリ−ト用FRP製補強筋の製造に極めて有用である。
は、ダイス通過に要する引取り力も充分に低くできる。
従って、本発明によれば、表面に充分に深い螺旋溝を有
する機械的強度に優れたFRP製材を容易に製造でき、コ
ンクリ−ト用FRP製補強筋の製造に極めて有用である。
【図１】本発明において使用する製造装置を示す説明図
である。
である。
【図２】本発明における、紐状物を巻き付けた樹脂含浸
連続長繊維束のダイス通過状態を示す説明図である。
連続長繊維束のダイス通過状態を示す説明図である。
１ａ 長繊維 １ｂ 長繊維 ２ａ マットまたはクロス ３ａ 樹脂浴 ４ ダイス Ａ 紐状物 Ｂ 樹脂含浸繊維基材 ５ 紐状物巻き付け機 ６ 紐状物除去機 ７ 後硬化炉 ８ 引取り機 ９ 巻取りリ−ル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 31:10 (72)発明者 服部 正昭 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】硬化性樹脂が含浸されてなる連続長繊維束
を、紐状物を螺旋状に巻きつけつつダイスに通過させて
樹脂を半硬化させると共に巻き付けた紐状物を被巻付体
に食い込ませ、ダイスを通過させた直後に紐状物を除去
したうえで樹脂を硬化させて引取り機で引き取ることを
特徴とする表面に螺旋溝を有するＦＲＰ材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5232452A JPH0760849A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 表面に螺旋溝を有するｆｒｐ材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5232452A JPH0760849A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 表面に螺旋溝を有するｆｒｐ材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760849A true JPH0760849A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16939511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5232452A Pending JPH0760849A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 表面に螺旋溝を有するｆｒｐ材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760849A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180111035A (ko) * | 2017-03-31 | 2018-10-11 | (주)대성씨엠피 | 나선형 리브를 가진 복합소재 리바의 제조방법 |
| KR102198226B1 (ko) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | (주)나우이엔에스 | 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근 |
| KR102472505B1 (ko) * | 2021-07-02 | 2022-12-01 | 한국항공우주산업 주식회사 | 복합재 제조 방법 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP5232452A patent/JPH0760849A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180111035A (ko) * | 2017-03-31 | 2018-10-11 | (주)대성씨엠피 | 나선형 리브를 가진 복합소재 리바의 제조방법 |
| KR102198226B1 (ko) * | 2020-09-23 | 2021-01-05 | (주)나우이엔에스 | 콘크리트용 섬유강화 복합체 보강근 제조장치 및 이를 통해 제조된 섬유강화 복합체 보강근 |
| KR102472505B1 (ko) * | 2021-07-02 | 2022-12-01 | 한국항공우주산업 주식회사 | 복합재 제조 방법 |
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