JPH10278120A - 繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、長繊維の剪断の問題や設備費負担増
の問題などを生じることなく、繊維成形体の強度性能を
高め、品質を向上させるとともに生産性を向上させるこ
とができる、繊維強化樹脂複合材螺旋棒製造方法および
製造装置を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂を含浸させた多数本の長繊
維を解舒し、これに熱硬化性樹脂を含浸させた周巻糸を
周巻きして集束後、加熱硬化させる繊維強化樹脂複合材
螺旋棒の製造方法において、解舒した長繊維群を、周巻
糸を周巻きした後の螺旋状繊維成形体の谷径の１．１〜
２．０倍の集束口径を有する予備集束ダイスに通して予
備集束し、長繊維成形体としてから周巻糸を周巻きして
集束することを特徴とする繊維強化樹脂複合材螺旋棒の
製造方法と、この方法を実施する製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補強筋などに用い
られる長繊維と熱硬化性樹脂からなる繊維強化樹脂複合
材（以下「ＦＲＰ」という。）螺旋棒の製造方法および
製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＲＰ螺旋棒を製造するには、フ
ィラメントワインディングにより、熱硬化性樹脂を含浸
した長繊維（以下「長繊維」という）を水平方向にワイ
ンディングして多数本束ね回転させながら、同じく熱硬
化性樹脂を含浸させた周巻き長繊維を巻き付け成形した
後、加熱して熱硬化させる方法｛フィラメントワインデ
ィング法（「ＦＷ法」という）｝、あるいは特開平８−
１３２５４７号公報に提案されている、熱硬化性樹脂の
引き抜きにより成形移動する棒状成形体に熱硬化性樹脂
を含浸させた長繊維（以下「周巻糸」という。）を逐次
巻き付けた後、加熱硬化させる方法（以下引き抜き−ワ
インディング法という。）などが試行されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記ＦＷ法において
は、バッチ成形であり、作業性、生産性が引き抜き成形
ワインディング法よりも劣り、また超長尺成形体の製造
は難しい。一方、引き抜き成形−ワインディング法で
は、引き抜き成形で半樹脂硬化状態もしくは硬化状態に
て棒状成形体の上に周巻き糸を巻き付け熱硬化させるた
め、熱硬化収縮により、周巻き糸と棒状成形体の間に剥
離を生じやすい。

【０００４】また、炭素繊維などの剪断力に弱い繊維を
使用する場合、および合撚糸を使用する場合、または高
粘度の樹脂液を使用する場合など、成形金型内の剪断力
が非常に高い場合には、金型と接触する外周繊維に破断
を生じ、強度低下および外観不良を生じるという欠点が
ある。さらには、大径の螺旋棒を製造する場合には、長
繊維の解舒装置および含浸装置が数多く必要である。

【０００５】また、特開平８−１３２５４７号公報に記
載される技術の場合には、外周部にボビン、含浸槽を取
り付けた回転盤を回転させる構造を有しており、回転盤
を回転させる場合に、駆動装置に大きな偏荷重を生じる
ため、大容量の駆動装置、バランス調整装置を必要と
し、さらに含浸槽を保温する装置なども必要になるため
設備費負担が過大となる。

【０００６】また、大径の螺旋棒の成形に際しては、回
転円盤に取り付けた含浸槽への樹脂補給が必要であり、
そのために回転円盤にさらに樹脂補給構造を付加する
か、回転円盤を頻繁に停止しなければならないといった
問題がある。

【０００７】本発明は、前記従来のＦＷ法のような生産
性が低いとか、超長尺螺旋棒の製造が困難といった問
題、また、引き抜き成形−ワインディング法のような繊
維の剪断の問題、あるいは設備費負担増の問題などを生
じることなく、繊維成形体の強度性能を高めて繊維成形
体の品質を向上させるとともに生産性を向上させること
ができる、繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方法および
製造装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
熱硬化性樹脂を含浸させた多数本の長繊維を解舒し、こ
れに熱硬化性樹脂を含浸させた周巻糸を周巻きして集束
後、加熱硬化させる繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方
法において、前記解舒した長繊維群を、周巻糸を周巻き
した後の螺旋状繊維成形体の谷径の１．１〜２．０倍の
集束口径を有する予備集束ダイスに通して予備集束し、
長繊維成形体としてから周巻糸を周巻きして集束するこ
とを特徴とする繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方法で
ある。

【０００９】第二の発明では、第一の発明において、長
繊維の解舒設備および含浸装置の削減のため、解舒長繊
維として、事前に熱硬化性樹脂を含浸合糸しそれを撚糸
したものを用いることを特徴とする。

【００１０】また、大型の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の
成形においては、周巻き糸の巻き締め力のみでは、内部
まで成形力が到達せず、成形内部空隙欠陥が入りやすい
ので、第三の発明は、解舒した長繊維群の外周部に、熱
硬化性樹脂を含浸させた長繊維を、軽い撚りをかけ巻き
付けながら予備集束することにより、長繊維成形体の内
部空隙を微小にすることを特徴とする。この場合の撚り
数は、撚ることによる強度低下を考慮し、メートル当り
０．２〜１回転程度の軽微な撚りがよい。

【００１１】さらに、周巻糸の巻き付け装置（以下「周
巻き装置」いう。）の軽量化のため、第四の発明では、
周巻糸として、事前に含浸合糸したものおよびそれを撚
り糸したものを用い、そのまま周巻き巻き付けまたは若
干の熱硬化性樹脂を塗布して周巻き巻き付けすることを
特徴とする。前記の含浸合糸した合糸数および撚り数
は、長繊維の特性、樹脂の特性および合糸の糸揃い状況
に起因する変形性およびハンドリング性から適宜選定す
る。

【００１２】第五の発明は、第一の発明を実施するため
の装置例として位置付けられるものであり、長繊維の解
舒装置の後に、解舒した長繊維を予備集束する予備集束
ダイスを設け、この予備集束ダイスと引取り装置の間
に、予備集束後の長繊維成形体に熱硬化性樹脂含浸の周
巻糸を周巻きして集束する周巻き装置と、長繊維成形体
に周巻糸を巻き付けた後の螺旋状繊維成形体を加熱し熱
硬化させる加熱装置を配設したことを特徴とする繊維強
化樹脂複合材螺旋棒の製造装置である。

【００１３】第六の発明は、第五の発明において、長繊
維の解舒装置の直後に、解舒装置からの長繊維の外周周
りを回転しながら該長繊維の外周部に熱硬化性樹脂含浸
の周巻糸を軽い撚りを掛けながら巻き付ける撚掛解舒装
置を配設したことを特徴とする。

【００１４】第七の発明は、第五の発明または第六の発
明において、周巻糸の周巻き装置として、外周部に解舒
装置および張力付与制御装置を配設した回転盤を備えた
ものを用い、この周巻き装置の近傍に、周巻き装置の解
舒装置からの周巻糸に熱硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布
装置を設置したことを特徴とする。

【００１５】また、第八の発明は、第六の発明または第
七の発明において、樹脂塗布装置として、樹脂供給装置
に接続された多数の樹脂押出ノズルを備えた固定環状体
を用いるとともに周巻き装置の回転盤の外周部に樹脂掻
取ガイドを配設し、環状体の押出ノズルから押し出され
た樹脂を、周巻き装置からの周巻糸に樹脂掻取ガイドを
介して接触塗布するように構成したことを特徴とするも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、熱硬化性樹脂を含浸さ
せた多数本の長繊維を解舒し、これに熱硬化性樹脂を含
浸させた周巻糸を周巻きして集束後、加熱硬化させる繊
維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方法において、長繊維の
解舒装置、または解舒装置に続く撚掛解舒装置の後に、
周巻糸を周巻きして集束した後の螺旋状繊維成形体の谷
径の１．１〜２．０倍の集束口径を有する予備集束ダイ
スを配設し、この予備集束ダイスによって解舒した長繊
維群または解舒した長繊維群に撚掛長繊維を撚り掛けた
長繊維群を予備集束してから、得られた長繊維成形体の
外周に周巻糸を、周巻き装置の回転盤を介して周巻きし
て集束後に加熱硬化させることを特徴とするものであ
り、特に、剪断力に弱い繊維を用いて繊維強化樹脂複合
材螺旋棒を製造する場合、あるいは大径の繊維強化樹脂
複合材螺旋棒を成形する場合において、故障を生じ難い
簡易な設備を用い、強固な繊維強化樹脂複合材螺旋棒を
十分な生産性と品質を確保しながら容易に製造すること
ができる。

【００１７】本発明においては、解舒した長繊維群を予
備集束ダイスで予備集束することにより、周巻糸を周巻
きして集束する場合の集束性を安定確保するものであ
り、この予備集束の際に外周部で長繊維の剪断を生じな
いように、予備集束ダイスの集束口径を特定する。

【００１８】この予備集束ダイスの集束口径は、周巻糸
を周巻きして集束し所定の螺旋状繊維成形体とした時の
この螺旋状繊維成形体の谷径に対して、１．１〜２．０
倍に設定することが好ましい。１．１未満の場合には、
予備集束の際に長繊維の外周部で長繊維の剪断を生じ
る。また、２倍超の場合には、周巻糸を周巻きして集束
する際、長繊維成形体の形状に歪みを生じ集束性が低下
して強固な集束ができなくなり、熱硬化して得られた繊
維強化樹脂複合材螺旋棒の内部に空隙欠陥を生じる。

【００１９】本発明では、予備集束した長繊維成形体に
周巻糸を周巻きする周巻き装置は、回転盤を備えている
が、回転盤の偏荷重を軽減し、また、ボビン上をトラバ
ースする周巻糸を安定して解舒するためには、回転盤外
周部に配設した解舒装置から解舒した周巻糸を、予備集
束した長繊維成形体に案内する場合、解舒装置から案内
ガイドまでの距離をできるだけ長く取ることが好まし
い。

【００２０】そして、ボビン上での周巻糸の横振れを軽
減するために、周巻き糸を円周方向に解舒するように、
解舒装置および張力付与装置を配置し、周巻糸を約２／
３回転円周方向に導いた後、案内ガイドにより９０度曲
げ軸方向に導き、案内ガイドにより長繊維成形体の半径
方向に案内できるようにすることが好ましい。周巻き装
置の解舒装置を回転盤の軸中心に配設することも考えら
れるが、ボビン交換時に長繊維を切断せざるを得ないた
め、生産性、歩留まり低下するので、好ましくない。

【００２１】また、樹脂塗布装置での樹脂供給部（ノズ
ル）は固定とし、予備集束された長繊維成形体の通過空
間を有する環状体を固設し、この環状体（側部）に多数
の樹脂押出ノズルを周設し、この押出ノズルを樹脂供給
装置に接続するとともに、周巻き装置の回転盤に、ノズ
ルから押し出された樹脂を回転しながら掻き取る塗布ガ
イドを設置する。そして、この塗布ガイドに、周巻き装
置の解舒装置から解舒した周巻糸を移動し、塗布ガイド
に溜まった熱硬化性樹脂に接触させることによって、周
巻糸に熱硬化性樹脂を塗布する。

【００２２】軸流体継手などを用いて回転するノズルか
ら樹脂を供給することも考えられるが、残留樹脂の硬化
による樹脂供給路、ノズルの閉塞の問題や構造が複雑に
なるなどの問題があるので好ましくない。また、繊維は
一般に横剪断力に弱いため、実用的でないが、回転する
周巻糸を樹脂押出ノズルに導き、押し出される樹脂に直
接接触させて塗布する方法の採用も考慮してもよい。

【００２３】前記の周巻き装置は、繊維強化ビニールホ
ースの強化繊維を編組みする場合のように、多数本のピ
ッチをずらした配置の螺旋棒とする場合はボビンを増や
すか複数台並べればよく、また、交差螺旋棒の場合に
は、２台並べ逆方向に回転させればよい。

【００２４】前記の周巻き装置の張力付与装置は、大径
の繊維強化樹脂複合材螺旋棒を製造する場合には、安定
かつ高い張力を掛けられるものがよく、解舒装置に付随
する張力付与装置を用いるか、高張力のために周巻糸の
ボビンからの解舒に支障を来たす場合には、公知の別置
きの張力付与装置を用いることが有利である。

【００２５】前記の加熱装置は、筒状もしくは立方形で
あるが、本加熱装置は、螺旋状繊維成形体に含浸や塗布
した熱硬化性樹脂を熱硬化させるものであり、加熱部の
内径もしくは内幅は、周巻き装置で周巻糸を周巻きして
得られた螺旋状繊維成形体の外径の３〜５倍程度が適当
であり、また、長さは螺旋状繊維成形体を移動中に熱硬
化性樹脂を加熱硬化するのに十分な加熱時間をとること
を目途として設定する。

【００２６】この発明で使用する長繊維としては、炭素
繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などいずれであっても
よく、また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリイアミド樹脂などいずれの樹脂であ
ってもよい。

【００２７】

【実施例】

（実施例）この発明の実施例を図１〜図５について説明
する。この実施例は炭素繊維を長繊維および周巻糸と
し、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合のも
のである。

【００２８】図１は、本発明の繊維強化樹脂複合材螺旋
棒の製造装置の基本構成例を示したものである。この製
造装置は、解舒装置１と、予備集束ダイス２と、周巻き
装置３と、加熱装置４と、引取り装置５から構成されて
いる。図１において、１は張力付与装置付きの解舒装置
で、熱硬化性樹脂を含浸させた多数の長繊維６が収容さ
れており、この多数の長繊維６を解舒して束状にし、こ
の束状の長繊維群を、引取り装置５によって所定の張力
を付与した緊張状態で後工程である予備集束工程、周巻
糸周巻き集束工程、加熱工程に供給する。２は、束状の
状態で供給された長繊維６群の集束孔２ａを有する予備
集束ダイスであり、集束孔２ａによって形成される集束
口で長繊維６群を予備集束して、長繊維成形体６ａを形
成する。

【００２９】３は、周巻き装置で、長繊維成形体６ａの
外周に、熱硬化性樹脂を含浸させた長繊維からなる周巻
糸７を周巻きして巻き付け、長繊維成形体６ａを集束し
て、長繊維成形体６ａと周巻糸７による螺旋状繊維成形
体８を成形するものである。この周巻き装置３は、支持
架台９に回転可能に支持された軸部１０ｓを有し駆動装
置Ｍにより回転する回転盤１０を備えている。

【００３０】この回転盤１０の軸部１０ｓには、中通孔
１１があり、周巻き装置３で周巻糸７を周巻きして集束
した螺旋状繊維成形体８は、この中通孔１１を通って加
熱装置４に送られる。回転盤１０の外周部には、軸部１
０ｓと平行にボビン１２を保持する張力付与装置を備え
た解舒装置１３が配設されている。

【００３１】また、回転盤１０の外周部には、支持体１
４が取り付けられており、この支持体には、前記解舒装
置１に保持されたボビン１２から解舒された周巻糸７
を、方向転換させて、予備集束ダイス２の集束口で予備
集束された長繊維成形体６ａの外周に周巻きするため
に、周巻糸７を周巻き位置に導くガイド１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが配設されており、ボビン
１２から解舒され繰り出される、周巻き糸７を、これら
のガイドを介して、予備集束ダイス２で予備集束された
長繊維成形体６ａの外周に周巻きし巻き付けて集束し、
螺旋状繊維成形体８を成形する。この場合、周巻糸７は
引取り装置５の引取り速度と回転盤１０の回転数の比率
で所望のピッチで螺旋状に巻き付けることができる。

【００３２】周巻き装置３で周巻糸７を周巻きし集束し
て得られた螺旋状繊維成形体８は、加熱装置４に導入し
て加熱し、螺旋状繊維成形体８を形成している長繊維６
および周巻糸７に含浸している熱硬化性樹脂を熱硬化さ
せることにより、強固な繊維強化樹脂複合材螺旋棒８ａ
を製造することができる。

【００３３】なお、長繊維６の解舒設備および含浸装置
の削減のためには、長繊維として、事前に熱硬化性樹脂
を含浸合糸しそれを撚糸したものを用いることが有効で
ある。また、大径の繊維強化樹脂複合材螺旋棒を製造す
る場合は、周巻糸７の巻き締め力のみの成形力では内部
まで成形力が到達せず、内部に空隙欠陥が入りやすいの
で、解舒した長繊維６群の外周部に、熱硬化性樹脂を含
浸させた長繊維を、軽い撚りをかけ巻き付けながら予備
集束して、長繊維成形体の内部空隙を微小にすることが
有効である。

【００３４】さらに、周巻糸７の周巻き装置３の軽量化
のためは、周巻糸として、事前に熱硬化性樹脂を含浸合
糸したものおよびそれを撚糸したものを用い、そのまま
周巻き巻き付けることが有効であり、また熱硬化性樹脂
が含浸のみでは熱硬化樹脂の量が不十分の場合には、若
干の熱硬化性樹脂を塗布して周巻き付けすることが有効
である。

【００３５】図２は、本発明の他の製造装置例を示すも
ので、熱硬化性樹脂を含浸させた長繊維６の解舒装置１
の直後に、長繊維６群の通過孔１６を有する軸部１７ｓ
を支持体１８に駆動装置（図示省略）により回転可能に
支持するとともに、熱硬化性樹脂を含浸合糸した撚掛長
繊維６ｃのボビン１９を多数配設した撚掛解舒装置２０
を配設し、解舒装置１からの長繊維６群の外周周りを回
転しながら長繊維６群の外周部に撚掛長繊維６ｃを軽い
撚りを掛けながら巻き付けるようにしたものである。

【００３６】特に、大径の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の
製造の場合では、周巻糸７の巻き締め力のみの成形力で
は、内部まで成形力が到達せず、内部に空隙欠陥が入り
やすいので、解舒した長繊維６群をやや小径にし、その
外周部に、熱硬化性樹脂を含浸させた撚掛長繊維６ｃ
を、軽い撚りをかけ巻き付けながら予備集束することに
より、長繊維成形体６ａの内部空隙を微小にし、同時に
予備集束の際、集束ダイス２の内面に強く接触しても剪
断しないように長繊維６群の外周部の強度を高めること
ができる。

【００３７】また、図３は、本発明の他の例を示したも
のであり、図１または図２に示した周巻き装置３の近傍
に、この周巻き装置の解舒装置１３からの周巻糸７に熱
硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布装置２１を設置したもの
である。この例では、長繊維６に熱硬化性樹脂を含浸さ
せただけでは、熱硬化性樹脂が十分複合できず、十分な
強度の繊維強化樹脂複合材螺旋棒８ａの確保が難しい場
合に、予備集束して得られる長繊維成形体６ａに周巻糸
７を周巻きして巻き付け集束する際に、熱硬化性樹脂を
塗布して補給可能にしたものである。

【００３８】ここで用いる樹脂塗布装置２１は、図４お
よび図５に示すように、樹脂供給装置２２に接続された
多数の樹脂押出ノズル２３を備えた固定環状体２４を用
いるとともに周巻き装置３の回転盤１０の外周部に樹脂
掻取ガイド２５を配設し、固定環状体２４の押出ノズル
２３から押し出された熱硬化性樹脂２６を、周巻き装置
３からの周巻糸７に樹脂掻取ガイド２５を介して接触塗
布するように構成することが好ましい。この際の熱硬化
性樹脂の塗布量は、樹脂供給装置２２からの樹脂供給圧
力により調整することができる。

【００３９】なお、本発明は、上記の実施例条件に限定
されるものではない。解舒装置、撚掛解舒装置、予備集
束ダイス、周巻き装置、樹脂塗布装置、加熱装置、引取
り装置の構造（配置）等は、使用する長繊維、周巻糸、
熱硬化性樹脂、繊維強化樹脂複合材螺旋棒条件等の条件
に応じて前記請求項１〜請求項８のいずれかを満足する
範囲内で選択するものである。

【００４０】（実験例）上記図３に示した製造装置を用
い、第一の発明によって、長繊維および周巻糸として炭
素繊維を、また熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用い
て、山径（ｃ）３０mm単位長さ当り重量１．２kg/m、長
さ３０ｍの繊維強化樹脂複合材螺旋棒を製造した。その
製造条件と得られた繊維強化樹脂複合材螺旋棒の評価結
果を以下に説明する。

【００４１】（製造条件） 解舒 長繊維 樹脂含浸合糸糸：９．５kg/m 樹脂含浸量：３４wt％ 糸数：１０８本 予備集束 予備集束ダイス 集束口径 入側（ａｉ）：５０mm 出側（ａｏ）：３３mm（周巻糸で集束後の螺旋状繊維成
形体の谷径ｂの１．１倍） 長さ（幅）：１００mm 長繊維成形体 予備集束径：３３mm（嵩密度１．５） 周巻き（集束） 周巻糸（含浸合糸したもの） 径：３〜５mm 周巻き 張力：４〜６kg ピッチ：１０mm 螺旋状繊維成形体（嵩密度１．７） 山径ｃ：３３．２mm 谷径ｂ：３０．２mm 加熱（熱硬化） 温度：１００〜１４０℃ 時間：６０分 引取り 初期張力：１００kg

【００４２】上記の条件で製造した場合には、予備集束
過程での長繊維の剪断は全くなく、良好な形状の長繊維
成形体６ａが得られ、周巻糸の周巻き集束過程でも内部
空隙欠陥の発生がない螺旋状繊維成形体８が得られた。
しかし、予備集束ダイスの出側の集束口径ａｏを周巻糸
で集束後の螺旋状繊維成形体８の谷径ｂの１．０倍にし
た比較例の場合には、予備集束の際に長繊維群の外周部
で、軽微な長繊維の損傷が認められた。

【００４３】また、予備集束ダイスの集束口径ａｏを周
巻糸で集束後の螺旋状繊維成形体８の谷径ｂの２．３倍
にした比較例の場合には、周巻糸を周巻きして集束する
際、長繊維成形体６ａに軽度の形状の歪み認められ、加
熱により熱硬化して得られた繊維強化樹脂複合材螺旋棒
８ａの内部に軽度ながら空隙欠陥の発生が認められた。

【００４４】予備集束ダイスの集束口径ａｏを周巻糸で
集束後の螺旋状繊維成形体８の谷径ｂの１．０５倍にし
た比較例の場合には、予備集束の際に長繊維の外周部
で、強度上は問題ない程度ではあるが長繊維の軽微な損
傷が認められた。また、予備集束ダイスの集束孔２ａの
出側で樹脂の付着が認められ、時間の経過とともに樹脂
付着量は著しく増加したため、実操業ベースでの長繊維
成形体の製造には不都合であることが分かった。

【００４５】本発明で得られた、繊維強化樹脂複合材螺
旋棒を１８００mmの長さに切断し、その両端部５００mm
を定着具で固定し、引っ張り試験を実施した。その結
果、引っ張り強度は、６２〜６５トンと良好な値を示し
た。しかし、前記比較例の場合には、引張強度は、５３
〜５５トンと本発明の場合に比較して明らかに低い値を
示した。

【００４６】なお、従来のＦＷ法では本発明で得られる
ような長尺の繊維強化樹脂複合材螺旋棒を得ることはで
きない。引き抜き成形ワインディング法では、本発明で
得られるような径の長尺の繊維強化樹脂複合材螺旋棒を
得ることはできたが、引張強度は５１〜５４トンで、本
発明の実施例に遜色ない引張強度、外観形状を安定して
得ることはできなかった。

【００４７】なお、本発明の他の発明を適用した場合に
は、さらに引張強度、外観形状を安定させることがで
き、幅広い種類の繊維、樹脂に対して、十分に満足でき
る幅広い対応ができることを確認している。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、解舒した熱硬化樹脂含浸させ
た長繊維を予備集束し、その直後、移動する長繊維成形
体の外周に熱硬化性樹脂を含浸させた周巻糸を巻き付け
ることにより集束した後、加熱して熱硬化させるもので
あって、従来法とは処理技術を異にすることにより、生
産性および品質の向上を実現するできるものである。

【００４９】本発明は、特に引き抜き成形で製造が難し
い剪断力に弱い繊維を用いて繊維強化樹脂複合材螺旋棒
を製造する場合、大径の繊維強化樹脂複合材螺旋棒を製
造する場合において、故障を生じ難い簡易な設備を用い
て、品質の良好な繊維強化樹脂複合材螺旋棒を生産性よ
く製造することができる。なお、本発明は、ＦＲＰケー
ブルを製造するためのものとして兼用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造装置
例を示す側断面説明図。

【図２】本発明の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造装置
例の他の例（撚掛解舒装置付加）を示す側断面説明図。

【図３】本発明の繊維強化樹脂複合材螺旋棒製造装置例
の他の例（樹脂塗布装置付加）を示す側断面説明図。

【図４】図３の樹脂塗布装置の構造例を示す側断面説明
図。

【図５】図５のＡａ−Ａｂ矢視断面説明図。

【符号の説明】

１ 解舒装置 １０ｓ 軸
部 ２ 予備集束ダイス １１ 中通
孔 ２ａ 集束孔 １２ ボビ
ン ａ 集束口径 １３ 解舒装
置（回転盤） ａｏ 集束口径（出側） １４ 支持体 ａｉ 集束口径（入側） １５ａ〜１５
ｅ 案内ガイド ３ 周巻き装置 １６ 通過
孔 ４ 加熱装置 １７ 回転
軸 ５ 引取り装置 １８ 支持
体 ６ 長繊維 １９ ボビ
ン ６ａ 長繊維成形体 ２０ 撚掛
解舒装置 ｂ 螺旋状繊維成形体の谷径 ２１ 樹脂塗
布装置 ６ｃ 撚掛長繊維 ｃ 螺旋状
繊維成形体の山径 ７ 周巻糸 ２２ 樹脂
供給装置 ８ 螺旋状繊維成形体 ２３ 押出
ノズル ８ａ 繊維強化樹脂複合材螺旋棒 ２４ 固定
環状体 ９ 支持台 ２５ 樹脂
掻取ガイド １０ 回転盤 ２６ 熱
硬化性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:06 (72)発明者 高橋 茂樹 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性樹脂を含浸させた多数本の長繊
   維を解舒し、これに熱硬化性樹脂を含浸させた周巻糸を
   周巻きして集束後、加熱硬化させる繊維強化樹脂複合材
   螺旋棒の製造方法において、前記解舒した長繊維群を、
   周巻糸を周巻きした後の螺旋状繊維成形体の谷径の１．
   １〜２．０倍の集束口径を有する予備集束ダイスに通し
   て予備集束し、長繊維成形体としてから周巻糸を周巻き
   して集束することを特徴とする繊維強化樹脂複合材螺旋
   棒の製造方法。
2. 【請求項２】 解舒長繊維として、事前に熱硬化性樹脂
   を含浸合糸しそれを撚糸したものを用いることを特徴と
   する請求項１記載の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造方
   法。
3. 【請求項３】 解舒した長繊維群の外周部に、熱硬化性
   樹脂を含浸させた長繊維を、軽い撚りをかけ巻き付けな
   がら予備集束ダイスで予備集束することを特徴とする請
   求項１または２記載の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造
   方法。
4. 【請求項４】 周巻糸として、事前に熱硬化性樹脂を含
   浸合糸したものおよびそれを撚糸したものを用い、その
   まま周巻き巻き付けまたは若干の熱硬化性樹脂を塗布し
   て周巻き巻き付けすることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造
   方法。
5. 【請求項５】 長繊維の解舒装置の後に、解舒した長繊
   維を予備集束する予備集束ダイスを設け、この予備集束
   ダイスと引取り装置の間に、予備集束後の長繊維成形体
   に熱硬化性樹脂含浸の周巻糸を周巻きして集束する周巻
   き装置と、長繊維成形体に周巻糸を巻き付けた後の螺旋
   状繊維成形体を加熱し熱硬化させる加熱装置を配設した
   ことを特徴とする繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造装
   置。
6. 【請求項６】 長繊維の解舒装置の直後に、解舒装置か
   らの長繊維の外周周りを回転しながら該長繊維の外周部
   に熱硬化性樹脂含浸の周巻糸を軽い撚りを掛けながら巻
   き付ける撚掛解舒装置を配設したことを特徴とする請求
   項５に記載の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造装置。
7. 【請求項７】 周巻糸の周巻き装置として、外周部に解
   舒装置および張力付与制御装置を架設した回転盤を備え
   たものを用い、この周巻き装置の近傍に周巻き装置の解
   舒装置からの周巻糸に熱硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布
   装置を設置したことを特徴とする請求項５または６に記
   載の繊維強化樹脂複合材螺旋棒の製造装置。
8. 【請求項８】 樹脂塗布装置として、樹脂供給装置に接
   続された多数の樹脂押出ノズルを備えた固定環状体を用
   いるとともに周巻き装置の回転盤の外周部に樹脂掻取ガ
   イドを配設し、環状体の押出ノズルから押し出された樹
   脂を、周巻き装置からの周巻糸に樹脂掻取ガイドを介し
   て接触塗布するように構成したことを特徴とする請求項
   ５〜７のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂複合材螺旋
   棒の製造装置。