WO2014097666A1 - 高強力繊維線材及び該高強力繊維線材を有してなる複合材 - Google Patents

高強力繊維線材及び該高強力繊維線材を有してなる複合材 Download PDF

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WO2014097666A1
WO2014097666A1 PCT/JP2013/065163 JP2013065163W WO2014097666A1 WO 2014097666 A1 WO2014097666 A1 WO 2014097666A1 JP 2013065163 W JP2013065163 W JP 2013065163W WO 2014097666 A1 WO2014097666 A1 WO 2014097666A1
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WO
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strength fiber
wire
strength
fiber
core wire
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PCT/JP2013/065163
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金法　順正
林　豊
宏介 富樫
穂奈美 野田
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小松精練株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/38—Threads in which fibres, filaments, or yarns are wound with other yarns or filaments, e.g. wrap yarns, i.e. strands of filaments or staple fibres are wrapped by a helically wound binder yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/404—Yarns or threads coated with polymeric solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
    • D04C1/06—Braid or lace serving particular purposes
    • D04C1/12—Cords, lines, or tows
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00—Inorganic fibres
    • D10B2101/10—Inorganic fibres based on non-oxides other than metals
    • D10B2101/12—Carbon; Pitch

Definitions

  • the present invention relates to a high-strength fiber wire having a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a composite material having the high-strength fiber wire.
  • Carbon fiber has excellent mechanical properties such as tensile strength and elastic modulus, corrosion resistance to acids and alkalis, and is lightweight, so it can be used in various industrial fields such as automobiles, aircraft, electrical / electronic equipment, toys, and home appliances. It is also being used for structural applications.
  • Patent Document 1 discloses an example in which a carbon fiber wire is used as a tensile material such as braces (struts) in a frame in order to improve the earthquake resistance of a building.
  • Carbon fiber wire is effective for improving tensile strength and bending strength, but has a property of being weak against shearing force.
  • Such problems are not limited to carbon fibers, but fibers called high strength fibers such as basalt fibers are bundled in the same direction, and the entire peripheral surface of the bundled high strength fibers is covered with other fibers. The same applies to high-strength fiber wires.
  • the present inventors have disclosed an inner layer composed of a core wire of one or a plurality of string-like carbon fiber bundles, an intermediate layer including a resin provided around the core wire, and a periphery of the intermediate layer.
  • a high-strength fiber wire string-like reinforcing fiber composite
  • the high-strength fiber wire has excellent tensile strength derived from carbon fibers that are high-strength fibers, is excellent in shear strength, and has a shape changeability in a more preferred form.
  • the high strength fiber wire end portion and the fixing jig portion are sufficiently secured. There was a problem that it was difficult. In order to further increase the adhesive strength, it is possible to loosen the high strength fiber yarn by loosening the end of the high strength fiber wire, but if the high strength fiber yarn is loosened, the high strength fiber yarn itself may be damaged. In many cases, the adhesive strength between the end portion of the high-strength fiber wire and the fixing jig portion was lowered.
  • an object of the present invention is to provide a high-strength fiber wire having a core wire bundled with high-strength fiber yarns such as carbon fiber yarns that can surely obtain the original tensile strength of the high-strength fiber yarns, and applications thereof. Is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide a composite material having the high-strength fiber wire and its application product.
  • the present invention provides the following.
  • a high-strength fiber wire comprising a high-strength fiber bundle having a core wire bundled with high-strength fiber yarns, and a restraining material that is wound around the core wire and bound.
  • a plurality of high-strength fiber bundles each having a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraining material that is wound around the core wire and bound together are bundled together.
  • ⁇ 4> The high-strength fiber wire according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein at least a part of the surface of the core wire is exposed without being covered with the restraint material.
  • ⁇ 5> The high-strength fiber wire according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the core wire is solidified by a solidifying agent, and a coverage of the core wire by the restraining material is more than 70%.
  • ⁇ 6> The high-strength fiber wire according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the core wire and the restraining material are integrated with a solidifying agent.
  • the high-strength fiber wire according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6> and a cylindrical body made of a fiber material arranged so as to cover the outer periphery of the high-strength fiber wire are integrated with a solidifying agent.
  • a plurality of high-strength fiber bundles each having a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a binding material that is wound around the core wire and bundled together are bundled to cover the outer periphery.
  • a high-strength fiber wire having a multi-layer structure in which a cylindrical body made of a fiber material arranged in is integrated with the plurality of high-strength fiber bundles and a solidifying agent.
  • the high-strength fiber wire according to ⁇ 7> or ⁇ 8> which has an exposed portion composed of a plurality of high-strength fiber bundles from which the cylindrical body has been removed at at least one end.
  • ⁇ 11> The high-strength fiber wire according to ⁇ 9>, wherein a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion are separated into one bundle per high-strength fiber bundle.
  • ⁇ 12> The high according to any one of ⁇ 7> to ⁇ 11>, wherein the cylindrical body is composed of one or more selected from polyester fiber, vinylon fiber, cellulose fiber, glass fiber, polyamide fiber, and polyacetal fiber. Strong fiber wire.
  • ⁇ 13> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein the core wire is mainly bundled without untwisting carbon fiber yarns, and the fiber directions of the carbon fiber yarns are aligned and entangled High-strength fiber wire described in 1.
  • ⁇ 14> The high strength fiber wire according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, wherein the solidifying agent is a thermoplastic epoxy resin.
  • a composite material comprising the high-strength fiber wire according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>.
  • ⁇ 16> At least one end of the high strength fiber wire is inserted into the fixing jig body, and the end of the high strength fiber wire and the fixing jig body are bonded and fixed, thereby fixing the high strength fiber wire.
  • the first invention according to the present application is a high-strength fiber wire comprising a high-strength fiber bundle having a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraining material that is wound around the core wire and bound. It is.
  • the periphery of the core wire is wound and bound by the restraint material, so even if a strong force is applied from the outside, the high-strength fiber yarn constituting the core wire is twisted, entangled, or loosened. Therefore, the tensile strength inherent to the high strength fiber bundle can be sufficiently maintained.
  • the core wire is preferably solidified by a solidifying agent. More preferably, the core wire and the constraining material are integrated by a solidifying agent.
  • a solidifying agent that can be used, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used, but in order to provide variability, a thermoplastic resin is preferably used.
  • a solidifying agent having a high affinity with the high strength fiber yarn Details of the solidifying agent will be described later in the embodiment.
  • the second invention includes a plurality of high-strength fiber bundles each having a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraining material that is wound around the core wire and bound.
  • a high-strength fiber wire that is bundled and the plurality of high-strength fiber bundles are integrated by a solidifying agent.
  • the high-strength fiber bundles according to the first invention described above are bundled in a state in which a plurality of high-strength fiber bundles are aligned, and the high-strength fiber bundles are integrated with a solidifying agent, whereby each of the high-strength fiber bundles A thicker high-strength fiber wire can be obtained while maintaining the strength of the fiber bundle.
  • the same high-strength fiber yarns are divided into a plurality of core wires, and a plurality of high-strength fiber bundles, each of which is bound with a binding material, are arranged.
  • the strength of the high-strength fiber wire is more stable when the plurality of high-strength fiber bundles are integrated with a solidifying agent. The reason is that the high-strength fiber bundles are aligned and integrated by the solidifying agent, so that the respective high-strength fiber bundles are not twisted or entangled.
  • the fixing jig when fixing the fixing jig to the end of the high strength fiber wire, if the fixing jig is fixed in units of high strength fiber bundles in which high strength fiber yarns are bundled with a restraining material, The fixing jig can be fixed to the high-strength fiber wire more stably than the ones in which the high-strength fiber yarns are separated.
  • the exposed surface of the core wire can function as an adhesive surface when the high strength fiber wire is bonded to another member when the high strength fiber wire is bonded to the other member.
  • the solidifying agent easily penetrates into the core wire by exposing the surface of the core wire.
  • the core wire and restraint material form irregularities on the surface of the high strength fiber wire or high strength fiber bundle, when tensile force is applied to the high strength fiber wire, the core wire, restraint material, and solidifying agent slip (slip). ) Is suppressed.
  • the core wire is solidified by a solidifying agent, and the coverage of the core wire by the restraining material exceeds 70%.
  • the form is also a preferred form.
  • the core wire and the restraining material may be integrated with a solidifying agent.
  • the high strength fiber wire which has a multilayer structure.
  • the high-strength fiber wire according to the first and second inventions described above and a cylindrical body made of a fiber material arranged so as to cover the outer periphery of the high-strength fiber wire are solidifying agents.
  • examples thereof include a high-strength fiber wire having a multilayer structure formed by integration.
  • the said cylindrical body is a structure which has the knitted structure which knitted the fiber, or the assembled braid structure.
  • the high-strength fiber wire having a multilayer structure As a high-strength fiber wire having a multilayer structure, a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a periphery of the core wire are wound.
  • a plurality of high-strength fiber bundles that are bundled together and bundled, and a cylindrical body made of a fiber material arranged so as to cover the outer periphery of the bundle is composed of the plurality of high-strength fibers Examples thereof include a high-strength fiber wire having a multilayer structure in which a bundle and a solidifying agent are integrated.
  • the fixing jig When the fixing jig is bonded (adhered and fixed) to the end portion of the high-strength fiber wire according to the third invention, it is possible to improve the bonding property with the fixing jig, so that at least one end portion has a cylindrical shape. It is preferable to have an exposed portion composed of a plurality of high-strength fiber bundles from which the body has been removed. In the case where the fixing jig is coupled to both ends, it is preferable that both end portions are exposed portions. In particular, in order to further improve the bonding property with the fixing jig, it is preferable that a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion are divided into a plurality in the fiber direction.
  • the “fiber direction” here refers to the length direction of the resulting high strength fiber wire.
  • the division of the plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion is performed in units of high-strength fiber bundles so that the high-strength fiber bundles themselves are broken and the high-strength fiber yarns are not broken.
  • One of the preferred forms to be divided is a so-called “tea bowl-like” form in which one bundle is divided into high-strength fiber bundle units.
  • a bowl-like form in which one bundle is divided into high-strength fiber bundle units.
  • the teacup-shaped end can be obtained, for example, by dissolving a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion with a solvent using a solvent.
  • a so-called “bamboo split” form in which a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion is divided into three or more in the fiber direction from the balance between tensile strength and adhesive strength is also one of the preferred forms.
  • the end portion of the bamboo split can be obtained, for example, by heating a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion to soften the solidifying agent and tearing it to an appropriate number.
  • the bamboo split-like form divided with the high-strength fiber bundles aligned is able to avoid the problem of variation in tensile strength in the teacup shape. Moreover, since the contact area with the adhesive used for bonding to the fixing jig is increased by using the bamboo split shape, the adhesive force is improved as compared with a case where the bamboo is not divided. Note that the upper limit of division is the number of high-strength fiber bundles in the exposed portion.
  • the said cylindrical body is comprised by 1 or more types chosen from a polyester fiber, a vinylon fiber, a cellulose fiber, a glass fiber, a polyamide fiber, and a polyacetal fiber.
  • a polyester fiber a vinylon fiber
  • a cellulose fiber a cellulose fiber
  • a glass fiber a polyamide fiber
  • a polyacetal fiber a polyacetal fiber
  • the high-strength fiber wires according to the first, second, and third inventions may be collectively referred to as “the high-strength fiber wires of the present invention” hereinafter. .
  • the core wire is mainly a carbon fiber yarn that is not twisted and bundled without tangling the fiber directions of the carbon fiber yarn.
  • “(the core wire) is mainly composed of carbon fiber yarn” means that 80% or more, preferably 95% or more (including 100%) of the high-strength fiber yarn constituting the core wire is carbon fiber yarn.
  • the “fiber direction” refers to the length direction of the high strength fiber wire obtained as described above.
  • “not twisted” means that the number of twists is less than 10 times / m. Preferably it is less than 5 times / m, more preferably less than 3 times / m, still more preferably 0 times / m.
  • the carbon fiber yarn constituting the core wire has a high tensile strength but a low shear strength and is easily cut.
  • the high-strength fiber yarn carbon fiber yarn
  • the high-strength fiber yarn is not easily twisted, entangled, and not easily broken.
  • the high-strength fiber wire of the present invention has strength derived from high-strength fibers constituting the core wire, is lightweight and excellent in tensile strength, and can be used for various applications. Suitable applications include reinforcing bars that replace steel bars and PC steel wire substitutes such as tendons, wires, chain substitutes, and rods.
  • the composite material of the present invention comprises the high-strength fiber wire according to the first, second and third inventions (including another embodiment of the third invention), and is combined with any member. It has been As an example of a suitable composite material, at least one end of a high strength fiber wire is inserted into the body of the fixing jig, and the end of the high strength fiber wire and the body of the fixing jig are bonded and fixed. Thus, a composite material obtained by integrating the high-strength fiber wire and the fixing jig can be mentioned.
  • An example of a fixing jig suitable for the composite material of the present invention is the fixing jig disclosed in Japanese Patent Application No. 2012-82440 by the present inventors.
  • a high-strength fiber wire provided with a core wire formed by bundling high-strength fiber yarns such as carbon fiber yarns that can obtain the original tensile strength of the high-strength fiber yarns.
  • the high-strength fiber wire of the present invention has strength derived from high-strength fiber yarn, is lightweight and excellent in tensile strength, and can be used for various applications.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the high strength fiber wire according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the 1st modification of the high strength fiber wire of Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the 2nd modification of the high strength fiber wire of Embodiment 1 of this invention. It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the high strength fiber wire of this invention. It is a figure for demonstrating another manufacturing method of the high strength fiber wire of this invention. It is a schematic diagram (side surface partial enlarged view) which shows the high strength fiber wire which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram (cross-sectional view, 19 high-strength fiber bundles: 19) showing the high-strength fiber wire according to Embodiment 2 of the present invention. It is a schematic diagram (appearance figure) which shows the high strength fiber wire which concerns on Embodiment 3 of this invention. It is a schematic diagram (cross-sectional view, high-strength fiber bundle: 19) showing the high-strength fiber wire according to Embodiment 3 of the present invention. 2 is an enlarged photograph of a high-strength fiber bundle made of a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraining material, which is a constituent member of the high-strength fiber wire of Example 1.
  • FIG. 1 is an enlarged photograph of a high-strength fiber bundle made of a core wire bundled with high-strength fiber yarns and a restraining material, which is a constituent member of the high-strength fiber
  • High-strength fiber wire 1a-1e High-strength fiber wire 2 Core wire 3a, 3b, 3c Restraint material 4 High-strength fiber yarn (filament) 5 High-strength fiber bundle 5a Solidifying agent 6 Tubular body (outer layer) 7a Creel 7b Dies 7c Heating furnace 7d Cutting machine 7e Drum
  • a high-strength fiber wire 1a shown in FIG. 1 includes a high-strength fiber bundle 5 including a core wire 2 and a restraining material 3a.
  • the core wire 2 is a bundle of a plurality of high-strength fiber yarns 4 (usually several thousand to several tens of thousands), and the cross section thereof is circular or flat.
  • a fiber also called a super fiber can be used as the high-strength fiber yarn 4 constituting the core wire 2.
  • the high-strength fiber yarn 4 examples include carbon fiber, basalt fiber, para-aramid fiber, meta-aramid fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber, polyarylate fiber, PBO (polyparaphenylene benzoxazole) fiber, polyphenylene sulfide (PPS). ) Fiber, polyimide fiber, fluorine fiber, polyvinyl alcohol (PVA fiber) and the like can be used.
  • the core wire 2 may use the said high strength fiber yarn by 1 type, and may mix 2 or more types.
  • the core wire 2 may be a mixture of yarns made of organic fibers other than the high-strength fiber yarns as long as the strength and bendability are not impaired.
  • the core wire 2 may contain a sizing agent or a converging agent to an extent that does not hinder the peripheral surface of the core wire 2 from functioning as an adhesive surface, and the high-strength fiber yarn 4 constituting the core wire 2 may be converged.
  • the high-strength fiber yarn 4 constituting the core wire 2 is a carbon fiber yarn or a basalt fiber yarn in particular, if the high-strength fiber yarn 4 itself is twisted, the tensile strength tends to decrease. Therefore, the high-strength fiber yarn 4 constituting the core wire 2 is substantially not twisted on the high-strength fiber yarn (filament) constituting the core wire 2 and the entire high-strength fiber bundle is not twisted. It is preferable to make it equivalent to a non-twisted yarn. In addition, if the twist number of the high strength fiber yarn 4 is less than about 10 times / m, it is in a state substantially equivalent to the untwisted yarn.
  • the bundle of high-strength fiber yarns 4 may be manufactured by arranging the high-strength fiber yarns so as not to be twisted from the spinning stage.
  • the restraining material 3a for binding the core wires 2 may be twisted or not.
  • any of polyacrylonitrile (PAN) type and pitch type carbon fiber yarns can be used.
  • PAN-based carbon fiber yarn is preferable from the viewpoint of a balance between strength and elastic modulus of the obtained molded product.
  • the bundle of carbon fiber yarns is 6000 pieces (6K), 12000 pieces (12K), 24000 pieces (24K), etc., supplied from a carbon fiber manufacturer, depending on the required strength.
  • One or a plurality of bundles can be used.
  • bundling a plurality of carbon fiber bundles a necessary number of carbon fiber bundles are drawn from the creel and bundled to form the core wire 2.
  • the restraining material 3a binds the core wire 2 so that the high-strength fiber yarn 4 does not come apart from the peripheral surface.
  • a braided restraining material 3 a is formed by winding a fiber to be the restraining material 3 a and assembling a coarse braided string (round punching).
  • the arrangement of the restraining material is not limited to this.
  • the restraining material should just be able to bind so that the high strength fiber yarn 4 which comprises the core wire 2 may not fall apart.
  • a single constraining material is spirally wound to bind a core wire (not shown), or as shown in FIG.
  • a fiber that serves as the constraining material 3b is wound around the core wire 2 to As a restraining material for binding the core wire 2 with a braided string-like restraining material 3b obtained by knitting a rough circular circular knitting, or for binding the core wire 2 of the high strength fiber wire 1c as shown in FIG.
  • positioned the fiber etc. which are mentioned by 3a at predetermined intervals may be sufficient.
  • the core wire 2 may be passed through the center of the string making machine, and a braided body may be formed on the peripheral surface of the core wire 2 by the constraining material 3a.
  • the braided restraint material 3a is formed on the peripheral surface of the core wire 2, and the high strength fiber yarns 4 constituting the core wire 2 are bound so as not to be separated, and the long high strength fiber wire 1a is formed. It becomes. Since the long high-strength fiber wire 1a is simply formed by binding the flexible core wire 2 with the restraining material 3a, it can be easily wound around a drum or the like. Therefore, movement and storage are easy.
  • the constraining materials 3a to 3c are preferably flexible, and synthetic fibers such as polyamide (nylon, etc.), vinylon, polyacryl, polypropylene, vinyl chloride, aramid, cellulose, polyamide, polyester, polyacetal, etc., and regenerated fibers such as rayon.
  • Semi-synthetic fibers such as acetate, natural fibers such as silk, wool, hemp, and cotton, glass fibers, and basalt fibers can be used.
  • the restraining materials 3a to 3c depending on the heat resistance of the solidifying agent and the state of solidification, fibers excellent in thermal stability are preferable when heated in the production process or use environment of the high strength fiber wire. Polyester fiber and glass fiber are preferable, and glass fiber is particularly preferable.
  • the restraining material is the braided cord (round punching) of FIG. 1
  • the restraining material 3a is preferably crossed at a pitch of 0.5 mm to 30 cm with respect to the length direction of the core wire 2, and particularly 0.1 cm. More preferably, it is ⁇ 10 cm.
  • the core wire 2 at least a part of the high strength fiber yarn 4 constituting the core wire 2 may be bonded with a solidifying agent in order to bind the high strength fiber yarn 4 more firmly.
  • a core wire and a restraint material can be firmly integrated and it can be made rod shape (rod shape).
  • the high-strength fiber wire can be moved and stored in a state of being cut to a length of several centimeters to several meters.
  • a high-strength fiber wire with the core wire 2 firmly integrated, especially a rod-like high-strength fiber wire, will not lose its shape when placed in a narrow groove or inserted into a deep hole. It can be easily arranged.
  • thermoplastic resin either a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used.
  • a solidifying agent having high affinity with the high tenacity fiber yarn is preferable.
  • a thermoplastic resin is preferably used as a solidifying agent because it can be made variable by heating.
  • Preferred examples include polyetheretherketone (PEEK), polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 42, etc.), ABS resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin.
  • polyether ether ketone PEEK
  • acrylic resin vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyethylene resin, epoxy resin, urethane resin, polycarbonate resin, and resorcinol resin
  • a thermoplastic epoxy resin By using a thermoplastic epoxy resin, the resulting high-strength fiber wire can be easily deformed by heating, and is excellent in strength. Further, since it can be used after being diluted with a solvent, the viscosity can be easily adjusted, and the thermoplastic epoxy resin can be permeated into the restraining material and the cylindrical body, so that the solidifying agent can be easily impregnated to the core wire.
  • the method of applying the above resin (solidifying agent) to the core wire 2 may be a spray method or a method of applying a resin to a high-strength fiber with a brush, but the dip-nip method is preferred from the viewpoint of productivity. .
  • a coating apparatus by the dip-nip method an apparatus of the type shown in FIG. 4A having a die for adjusting the resin application amount can be given as a suitable example.
  • a thermoplastic resin is applied as the resin
  • the high-strength fiber bundle 5 according to Embodiment 1 is manufactured using an apparatus of the type shown in FIG. 4A, first, the high-strength fiber supplied from the creel 7a.
  • the core wire 2 bundled with strong fiber yarns is passed through a string making machine (not shown) or a circular knitting machine (not shown), and the periphery of the core wire 2 is bound with a restraining material to give a high strength fiber bundle.
  • the high-strength fiber bundle (core wire 2 bound by a restraining material) is immersed in a thermoplastic resin melted or dissolved in a solvent, or an emulsion containing a thermoplastic resin, and passed therethrough.
  • the die 7b is added, and after adjusting the wire diameter and alignment, the solvent is distilled off by heating with a heating furnace 7c as necessary.
  • thermoplastic resin solidifying agent
  • the high-strength fiber bundle 5 to which the thermoplastic resin (solidifying agent) is applied is cut into a predetermined length by the cutting machine 7d, it can be moved and stored in the cut state. Further, the high-strength fiber bundle 5 can be cut into an arbitrary length after being wound around a drum without being cut, and after the construction is determined.
  • FIG. 4B It is also possible to manufacture a high strength fiber bundle 5 to which a solidifying agent is added using an apparatus as shown in FIG. 4B. 4B, the same components as those in FIG. 4A are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the high-strength fiber bundle 5 wound around the drum 7e and constraining the core wire 2 with a restraining material is supplied from the drum 7e, and a thermoplastic resin or a thermoplastic resin melted or dissolved in a solvent is supplied.
  • the resin is contained up to the inside of the high-strength fiber bundle by squeezing with a die 7f.
  • the preheating furnace 7g is passed and the bumping of resin is prevented.
  • the surface of the core wire 2 is not completely covered with the restraining materials 3a to 3c, and is partially exposed without being covered.
  • the resin easily penetrates into the core wire 2 when the above-described resin is applied to the core wire 2.
  • the bonding strength between the high strength fiber yarns 4 constituting the core wire 2 can be improved.
  • the exposed surface of the core wire 2 also functions as an adhesive surface when bonded to the other members.
  • the ratio that the constraining material covers the core wire 2 will be described.
  • the coverage of the core wire 2 is the ratio of the area which a restraint material occupies with respect to the area of the whole surrounding surface of a high strength fiber wire.
  • the coverage ratio calculated in this way is small because the area where the adhesive adheres to the peripheral surface of the core wire 2 and functions as an adhesive surface when the high-strength fiber wire and another member are bonded.
  • the coverage is preferably 70% or less. More preferably, it is 50% or less, More preferably, it is 30% or less.
  • the lower limit of the coverage should be the lowest value in the high-strength fiber wire that the high-strength fiber yarns that make up the core wire are not separated and can maintain a string-like (long shape) or rod-like (rod-like) form. Can do.
  • the coverage by the restraint material is set to more than 70%.
  • a high-strength fiber wire having a configuration in which the surface of the core wire 2 is covered with a restraining material to such an extent that the surface cannot be visually confirmed is also a suitable form. If it is such a form, the effect similar to the case where the cylindrical body which covers the outer periphery which concerns on embodiment described later is used can be acquired (that is, a restraint material also serves as the role of a cylindrical body).
  • the high-strength fiber wire having such a configuration is used as a brace material, a reinforcing reinforcing material for concrete, etc., it is possible to prevent disconnection even when it comes into contact with sharp objects such as gravel. Furthermore, since one high-strength fiber wire can be made thin, it is excellent in design.
  • the high strength fiber wire 5 is not twisted.
  • a plurality of high-strength fiber wires 5 are bundled, and each high-strength fiber wire 5 is used without being integrated with a solidifying agent, a plurality of bundled high-strength fibers 5
  • the entire bundle of high-strength fiber wires 5 may be twisted by less than about 10 turns / m. From the viewpoint of tensile strength, it is preferably less than 5 times / m, more preferably less than 3 times / m.
  • the thickness of the high-strength fiber wire in the present embodiment can be arbitrarily set depending on the application.
  • the diameter is preferably 5 mm or less, more preferably 4 mm or less, and even more preferably 3 mm or less.
  • FIGS. 5A and 5B A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • 5A and 5B the same components as those in FIGS. 1 to 4A and 4B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 5A is a partially enlarged side view of the high-strength fiber wire 1d according to Embodiment 2
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the high-strength fiber wire 1d.
  • the high-strength fiber wire 1d includes 19 high-strength fiber bundles 5 composed of the core wire 2 and the restraining material 3a, and the 19 high-strength fiber bundles 5 are bundled and bundled. 5 is filled with a solidifying agent 5a and integrated with the solidifying agent 5a.
  • the high strength fiber bundle 5 has the same configuration as the above-described high strength fiber wire 1a shown in FIG.
  • the thing of the same structure as the high strength fiber wire 1a is used as the high strength fiber bundle 5, it is not limited to this,
  • the high strength fiber of the same structure as the high strength fiber wires 1b and 1c Other forms of high strength fiber bundles such as bundles can also be used.
  • the number of high-strength fiber bundles 5 in this embodiment is 19, but this number is determined in consideration of the intended performance (particularly tensile strength) and application of the high-strength fiber wire 1d.
  • thermoplastic resin As the solidifying agent 5a that can be used, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used as in the first embodiment, but a thermoplastic resin is preferable in order to provide variability.
  • the solidifying agent 5a preferably has high affinity with high-strength fiber yarns, and from the viewpoint of durability against acids and alkalis, polyether ether ketone (PEEK), acrylic resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride. Resins, polyethylene resins, epoxy resins, urethane resins, polycarbonate resins, and resorcinol resins are preferred. Particularly preferred is a thermoplastic epoxy resin.
  • the resulting high-strength fiber wire can be easily deformed by heating, and is excellent in strength. Furthermore, since it can be diluted with a solvent and used, it is easy to adjust the viscosity, and it can permeate the restraining material and the cylindrical body, and can easily impregnate the solidifying agent to the core wire.
  • the method for integrating the plurality of high-strength fiber bundles 5 with the solidifying agent 5a is not particularly limited.
  • the solidifying agent 5a is a thermoplastic resin
  • the solidifying agent 5a is a thermoplastic resin
  • it can be produced by impregnating with a solution containing a thermoplastic resin dissolved in an appropriate solvent, and then performing an appropriate heat treatment after adjusting the shape.
  • the solidifying agent 5a only needs to integrate the high-strength fiber bundles 5, and it is not necessary to impregnate the solidifying agent 5a until it reaches the center of the core wire 2. It may be cured.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
  • 6A and 6B the same components as those in FIGS. 1 to 5A and 5B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 6A is an external view of a high strength fiber wire 1e according to Embodiment 3, and FIG. 6B is a cross-sectional view thereof.
  • the high-strength fiber wire 1e includes a cylindrical body 6 made of a fiber material so as to cover the outer periphery of the high-strength fiber wire 1d described in the second embodiment of the present invention. Is a high-strength fiber wire having a multilayer structure in which the solidifying agent 5a is integrated.
  • the high-strength fiber wire 1d is used as the inner layer of the multi-layer structure high-strength fiber wire 1e.
  • the present invention is not limited to this, and other applications similar to the first and second embodiments of the present invention are used. High-strength fiber wire can be used.
  • the outer layer in the high-strength fiber wire 1e having a multilayer structure is formed of a cylindrical body 6 and has a role of protecting the inner layer high-strength fiber wire 1d, which is a core wire, from the outside.
  • the tubular body 6 is a tubular body having a knitted structure in which a fiber material is knitted or a braided structure in which the fiber material is assembled. Since the high-strength fiber wire 1e can be solidified by the solidifying agent 5a to form a rod-like body, it can be easily moved and stored in a state of being cut to a length of about several centimeters to several meters, and can be stored in a narrow groove.
  • thermoplastic resin Since it does not lose its shape when it is placed or inserted into a deep hole, it can be easily placed. Further, when a thermoplastic resin is used as a solidifying agent, it can be heated, wound on a drum, stored and transported, and can be cut into an arbitrary length when used.
  • the high-strength fiber yarn 4 may be cut when a sharp object comes into contact with the exposed surface of the high-strength fiber bundle 5 from the outside, and the strength of the core wire may be reduced.
  • the carbon fiber yarn has a high tensile strength, but the shear strength is not so high.
  • the high-strength fiber wire 1e can protect the internal high-strength fiber wire 1d from sharp objects and stress by providing an outer layer made of the cylindrical body 6 having high strength.
  • further coating or the like may be performed on the cylindrical body 6.
  • the outside of the outer layer may be colored with a paint or the like, or coated with various inorganic or organic substances.
  • the cylindrical body 6 can maintain a string-like form, and can maintain flexibility even if the thickness of the outer layer is sufficiently thick to protect from sharps and stress from the outside.
  • the balance between flexibility and strength can be achieved by changing the density of the fibers used in the outer layer.
  • the cylindrical body 6 has a cylindrical knitted structure in which fibers are knitted as described above (hereinafter also referred to as “round knitting”), and a braid structure in which fibers are assembled in a cylindrical shape (hereinafter referred to as “round punching”).
  • the braid structure is preferably used because it has an appropriate hardness and superior strength and form stability.
  • the cylindrical body 6 that is an outer layer and the high strength contained in the inner layer are manufactured when tension is applied. It is more preferable also from the point that adhesiveness with the fiber wire 1d increases.
  • the fibers constituting the cylindrical body 6 of the outer layer chemical fibers made of natural fibers or synthetic resins, glass fibers, basalt fibers, and the like can be used, and these can be used in combination. Of these, synthetic resin fibers are preferably used.
  • the fibers constituting the outer layer include fibers such as polyamide (nylon, etc.), vinylon, polyacryl, polypropylene, vinyl chloride, aramid, cellulose, polyamide, polyester, polyacetal and the like.
  • vinylon, cellulose, polyamide, and polyacetal which have a good balance of chemical resistance (particularly alkali resistance) and variability, are preferable, and vinylon is particularly preferable.
  • These fibers not only have sufficient strength as the outer layer, but also have high chemical resistance against alkalis and the like.
  • the outer layer cylindrical body 6 is made of polyester fiber, shrinkage and expansion due to heat and moisture hardly occur, and dimensional stability is improved. More preferable from the viewpoint. Glass fiber is particularly preferable from the viewpoint of stability against heat.
  • the diameter, length, and thickness of the cylindrical body 6 of the outer layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, and can be set to any thickness and length according to the inner core wire and the restraining material.
  • strength of a concrete structure can be improved more.
  • the design properties can be enhanced by coloring the fibers constituting the outer cylindrical body 6 in various colors. Further, by coloring the outer layer, the types of the outer layer, the intermediate layer, and the inner layer may be discriminated.
  • the manufacturing method of the outer-layer tubular body 6 is not particularly limited.
  • a conventionally known string making machine, a circular knitting machine, or a known sock manufacturing apparatus is partially modified to form a knitted cylindrical string manufacturing apparatus. It can be made by diverting.
  • a high-strength fiber wire having a multi-layer structure is a state in which a plurality of high-strength fiber bundles 5 are aligned, and the cylindrical body 6 that is an outer layer is formed around the bundle without integrating them with a solidifying agent 5a.
  • the string-like material is impregnated with a solution containing a thermoplastic resin melted or dissolved in an appropriate solvent, and then subjected to an appropriate heat treatment after adjusting the shape. It can also be made.
  • a high strength fiber wire having a multilayer structure a plurality of high strength fiber bundles 5 as an inner layer and a cylindrical body 6 as an outer layer are simultaneously solidified with the same solidifying agent 5a.
  • the inner layer and the outer layer are less likely to be displaced (slip) even if they are integrated with the inner layer and the outer layer having a higher adhesive force and are used in applications where a strong tensile force such as a tensile material is applied.
  • the solidifying agent 5a is a thermoplastic resin
  • the high-strength fiber wire is further pressed by a heated mold or passed through a heated die of a specific shape so that the cross section of the high-strength fiber wire is circular. Any shape such as an ellipse, a triangle, and a quadrangle is also possible. It is also possible to give unevenness to the surface of the high strength fiber wire.
  • the adhesion between the high-strength fiber wire 1d and the solidifying agent 5a is improved, and the design and strength of the high-strength carbon fiber wire are improved, and the shape and strength are stabilized. be able to.
  • the high-strength fiber wire according to the third embodiment has a plurality of strips from which the cylindrical body has been removed in order to enhance the adhesion with the fixing jig when the end portion is fixed to the fixing jig with an adhesive. It is preferable to have an exposed portion made of a high-strength fiber bundle. In particular, in order to further increase the adhesive force, a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion are separated into one bundle for each high-strength fiber bundle, or a so-called teacup-like form or a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion.
  • the so-called bamboo split shape in which the high-strength fiber bundle is divided into 3 to 15 in the fiber direction is more preferable.
  • the high-strength fiber wire of the present invention can be applied to all industrial fields such as civil engineering, construction, ships, mining and fishing, and its use is not limited.
  • the high-strength fiber wire of the present invention has strength derived from high-strength fibers that are not covered by reinforcing bars, is lightweight and has good compatibility with concrete, and has high resistance to alkali in the concrete. Therefore, when it is used as a reinforcing bar for concrete as a substitute for reinforcing bars, the strength of the concrete can be improved, and the strength deterioration of the concrete structure due to corrosion of the reinforcing bars can be avoided.
  • the high strength fiber wire of the present invention has high maintenance costs such as buildings and bridges using precision machines that have problems with magnetism, laying of harbors, offshore wind power generation facilities and ships, where salt damage is likely to occur, and high-rise buildings. In such a case, it can be particularly suitably used for applications where the use of reinforcing bars is not desirable.
  • the high strength fiber wire of the present invention has excellent strength derived from high strength fiber and is lightweight, so it is a brace material used for buildings such as steel structures, reinforced concrete and wooden structures, bridges such as bridges, It can be preferably used as a reinforcing material (including a replacement for a reinforcing metal fitting).
  • a brace material used for buildings such as steel structures, reinforced concrete and wooden structures, bridges such as bridges, It can be preferably used as a reinforcing material (including a replacement for a reinforcing metal fitting).
  • thermoplastic resin when used as a solidifying agent, it can be stored and transported by being wound around a drum or the like by having heat and being variable. Brace material can be supplied.
  • the high strength fiber wire of the present invention may be combined with an arbitrary member and used as a composite material (hereinafter referred to as “composite material of the present invention”).
  • the member to be combined with the high strength fiber wire is not particularly limited, but can be firmly fixed to the fixing jig.
  • a suitable composite material at least one end of a high strength fiber wire is inserted into the body of the fixing jig, and the end of the high strength fiber wire and the body of the fixing jig are bonded and fixed.
  • a composite material obtained by integrating the high-strength fiber wire and the fixing jig can be mentioned.
  • the high-strength fiber wire of the present invention can be used by separating into high-strength fiber bundle units when fixing the end portion with a fixing jig, so that the bonding area is not damaged without damaging the high-strength fiber yarn. Can be widened. Therefore, the adhesive force between the high strength fiber wire and the fixing jig can be increased, and the high strength fiber wire and the fixing jig can be firmly bonded.
  • the high-strength fiber wire having the multi-layer structure at least a part of the cylindrical body, which is the outer layer of the portion inserted into the fixing jig, is removed from the high-strength fiber wire at the end.
  • the exposed portion may be used in units of high-strength fiber bundles, may be divided into an appropriate number, or may be used without being distributed.
  • a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion are separated into one bundle per high-strength fiber bundle unit, so-called teacup-shaped
  • the form is preferred.
  • a so-called bamboo split shape in which a plurality of high-strength fiber bundles in the exposed portion is divided into three or more in the fiber direction may be preferable. Therefore, the bondability between the exposed portion and the fixing jig varies depending on various conditions such as the type of high strength fiber used, the number of high strength fiber bundles, the contact area with the fixing jig, etc. Is appropriately determined in consideration of adhesiveness and handling properties.
  • a core wire that has sufficiently penetrated into the core wire and has been solidified by the solidifying agent when used, it is possible to cover with a restraining material without using a cylindrical body that covers the outer periphery.
  • the rate may be over 70%, and the core wire may be coated with a restraining material to such an extent that the surface of the core wire cannot be visually confirmed.
  • the core wire and the restraining material are integrated with a solidifying agent.
  • the core wire is solidified by a solidifying agent, and a plurality of high-strength fiber wires with a covering ratio of more than 70% are used, and the high-strength fiber wires are integrated with the solidifying agent. If the end of a high-strength fiber wire is fixed to a fixing jig such as a steel pipe using an adhesive, the contact area between the high-strength fiber wire and the adhesive can be seen in one steel pipe. As a result, the adhesive strength between the high-strength fiber wire and the steel pipe or the like is stabilized and improved, and the excellent strength derived from the core wire can be stably exhibited.
  • each high-strength fiber wire is not integrated with a solidifying agent, and a single high-strength fiber is used. Since the wire is thin, the degree of freedom of each high-strength fiber wire increases, and of course, if it is heated, it can be easily wound on a drum without further heating etc. can do. Moreover, it is possible to easily arrange a high-strength fiber wire following a shape even for a complicated shape.
  • the high-strength fiber wire of the present invention can be easily connected to a fixing jig and has excellent strength as compared with conventional high-strength fiber wires, and has a superior strength. It can be suitably used as a material.
  • Example 1 As the restraint material 1, polyester fiber (one bundle of 500 decitex polyester fiber bundle and 50 decitex polyester fiber bundle) is used, and 24K carbon fiber ("Torayca (trademark) T700SC- manufactured by Toray Industries, Inc.) 24000 ”) was spirally wound around the core wire, and the carbon fiber core wire was restrained to obtain one high-strength fiber bundle.
  • FIG. 7A shows an appearance photograph.
  • the surface of the carbon fiber (core wire) constrained by the constraining material had few portions covered with the polyester fiber, and many portions of the carbon fiber (core wire) were exposed.
  • 40 high-strength fiber bundles obtained in the same manner were arranged to form one bundle.
  • the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle was prepared by using two fibers obtained by twisting five polyester fibers (1100 dtex), and using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by the stone patterning of 12x2 punching, and the string-like thing was obtained (50m).
  • the external appearance photograph of the string-like thing obtained in FIG. 7B is shown.
  • the mass per unit length of the string-like material was 94 g / m
  • the mass of the bundle (inner layer) made of high-strength fiber bundles was 74 g / m
  • the mass of the cylindrical body (outer layer) was 20 g / m.
  • thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), a curing agent (XNR6850AY, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a solidifying agent for the string.
  • XNR6850A thermoplastic epoxy resin
  • XNR6850AY curing agent
  • organic solvent methyl ethyl ketone
  • Example 1 having a multilayer structure in which an inner layer composed of a high strength fiber bundle and an outer layer composed of a cylindrical body were integrated was obtained.
  • the obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered. Cut the high-strength fiber wire into a length of 30 cm, further cut the cylindrical body at both ends 10 cm, and use a solvent to separate 40 carbon fiber bundles constrained by the restraint material one by one. It was shaped like a tea bowl.
  • steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 23 mm, outer diameter: 31 mm) as a fixing jig are inserted into both ends of the high-strength fiber wire, and an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), LOGICHEM).
  • the tensile strength was measured.
  • the tensile strength of the high strength fiber wire of Example 1 was 111 kN, which was equivalent to the estimated strength 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K.
  • the “estimated strength” is a value that is 70% of the “expected strength” that is 90% of the theoretical value of the tensile strength of the carbon fiber bundle.
  • Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • Example 2 24K carbon fiber bundles are obtained by using two polyester fibers (50 decitex polyester fiber bundles) as the constraining material 2 and winding one spirally in the S direction and the other spirally in the Z direction.
  • a high-strength fiber bundle was obtained by constraining the core wire.
  • FIG. 8A shows an appearance photograph. In the obtained high-strength fiber bundle, the surface of the carbon fiber bundle restrained by the restraining material had few portions covered with the polyester fiber, and many portions of the carbon fiber bundle (core wire) were exposed. Next, 40 high-strength fiber bundles obtained in the same manner were arranged to form one bundle.
  • the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle was prepared by using two fibers obtained by twisting five polyester fibers (1100 dtex), and using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by using 12x2 stone patterning, and a string-like object was obtained (50 m).
  • the external appearance photograph of the string-like thing obtained in FIG. 8B is shown.
  • the mass per unit length of the string-like material was 89 g / m
  • the mass of the bundle (inner layer) composed of high-strength fiber bundles was 70 g / m
  • the mass of the cylindrical body 6 (outer layer) was 19 g / m. .
  • thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), a curing agent (XNR6850AY, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.), and an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a solidifying agent for the string.
  • XNR6850A thermoplastic epoxy resin
  • XNR6850AY curing agent
  • organic solvent methyl ethyl ketone
  • Example 2 having a multilayer structure in which an inner layer composed of a high strength fiber bundle and an outer layer composed of a cylindrical body were integrated was obtained.
  • the obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
  • FIG. 9A shows an appearance photograph.
  • Insert steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 23 mm, outer diameter: 31 mm) at both ends of the high-strength fiber wire, and fix them using an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), manufactured by LOGICHEM).
  • the tensile strength was measured.
  • the appearance photograph after fixing is shown in FIG. 9B.
  • the tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 2 was 109 kN, which was equivalent to the estimated strength of 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K.
  • Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • Example 3 Twenty high-strength fiber bundles obtained in the same manner as the high-strength fiber bundle in Example 2 were arranged to form one bundle. Next, the outer periphery of the bundle consisting of the obtained high-strength fiber bundle was prepared by using two fibers obtained by twisting five polyester fibers (1100 dtex), and using a stringing machine (24 punching machine), The outer layer which consists of a cylindrical body was formed by combining with twelve stones, and a string-like object was obtained (50 m).
  • the mass per unit length of the string-like material was 44 g / m
  • the mass of the bundle (inner layer) made of high-strength fiber bundles was 35 g / m
  • the mass of the cylindrical body 6 (outer layer) was 9 g / m.
  • a thermoplastic epoxy resin (XNR6850A, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.)
  • a curing agent XNH6850RIN-K, manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd.
  • an organic solvent methyl ethyl ketone
  • Example 3 having a multilayer structure in which an inner layer composed of a high strength fiber bundle and an outer layer composed of a cylindrical body were integrated was obtained.
  • the obtained high strength fiber wire was not twisted in the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength wire. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
  • the high-strength fiber wire was cut to a length of 30 cm, and the cylindrical body portions at both ends were further cut by 12 cm.
  • Example 10 shows an appearance photograph. Unlike Example 2, 20 carbon fiber bundles restrained by the restraining material exposed at both ends of the high-strength fiber wire were used as one piece without breaking into a teacup shape. Insert steel pipes (length: 120 mm, inner diameter: 14 mm, outer diameter: 20 mm) at both ends of the high-strength fiber wire, and fix them using an adhesive (trade name: Wirelock resin (GB), manufactured by LOGICHEM). The tensile strength was measured. The tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 3 was 72.9 kN, which exceeded the estimated strength of 56.6 kN of 20 24K carbon fiber bundles by nearly 30%. Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • Example 4 A string-like object was produced by the same method as in Example 2 (see FIG. 8B). 100 parts by mass of thermoplastic epoxy resin (TPEP-AA-MEK-05B, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) as a solidifying agent for the produced string-like material, curing agent (XNH6850RIN-K, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 6 A solution (viscosity 100 mPa ⁇ s, B-type viscometer, rotor No. 20, 12 rpm, Toki Sangyo Co., Ltd .: TVB-15 type viscometer) consisting of 5 parts by mass was applied at room temperature (20 ° C.).
  • a high strength fiber wire of Example 4 having a multilayer structure in which an inner layer composed of a high strength fiber bundle and an outer layer composed of a tubular body were integrated was obtained using the apparatus shown in FIG.
  • the heat treatment time is 20 minutes at 150 ° C.
  • no twist was given to the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength fiber material. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
  • a high-strength fiber wire was cut to a length of 60 cm, and unlike Example 2, it was bonded to a steel pipe without removing the cylindrical bodies at both ends.
  • Example 5 A string-like object was produced by the same method as in Example 2 (see FIG. 8B). 100 parts by mass of thermoplastic epoxy resin (TPEP-AA-MEK-05B, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) as a solidifying agent for the produced string-like material, curing agent (XNH6850RIN-K, manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 6 A solution (viscosity 100 mPa ⁇ s, B-type viscometer, rotor No. 20, 12 rpm, Toki Sangyo Co., Ltd .: TVB-15 type viscometer) consisting of 5 parts by mass was applied at room temperature (20 ° C.).
  • a high strength fiber wire of Example 5 having a multilayer structure in which an inner layer made of a high strength fiber bundle and an outer layer made of a cylindrical body were integrated was obtained using the apparatus shown in FIG.
  • the heat treatment time is 20 minutes at 150 ° C.
  • no twist was given to the high strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high strength fiber bundle and the high strength fiber material. It was also confirmed that the carbon fiber yarn at the center was also adhered.
  • the high-strength fiber wire was cut to a length of 60 cm, and the cylindrical body portions at both ends thereof were cut by 24 cm to expose the internal high-strength fiber bundle (carbon fiber bundle).
  • the high-strength fiber wire was heated to 150 ° C.
  • the tensile strength of the high strength fiber wire of Example 5 was 129 kN on average. The N number was 50 times, the maximum value was 146 kN, and the minimum value was 81 kN.
  • the tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 5 exceeded the estimated strength of 113 kN of the tensile strength of 40 carbon fiber bundles of 24K by nearly 1.4% on average. Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • Example 6 A high-strength fiber wire was obtained in the same manner as in Example 5 except that a 24K carbon fiber yarn twisted 3 times / m was used as the core wire, and the tensile strength was measured in the same manner.
  • the average tensile strength of the high strength fiber wire of Example 6 was 125 kN.
  • the N number was 50 times, the maximum value was 129 kN, and the minimum value was 120 kN.
  • the tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 6 exceeded the estimated tensile strength 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K by an average of nearly 1.1%. Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • Example 7 A single 24K carbon fiber bundle is used as the core wire bundled with high-strength fiber yarns, polyester fibers (1100 decitex polyester fiber bundles) are used as the restraining material 3, and a stringing machine (24 punching machine) is used, The entire surface around the 24K carbon fiber, which is the core wire, was constrained with polyester fiber by staking. The coverage of the core wire by the restraint material 3 exceeded 70%. An external view is shown in FIG.
  • thermoplastic epoxy resin TPEP-AA-MEK-05B, manufactured by Nagase ChemteX Corporation
  • a curing agent XNH6850RIN-K, Nagase ChemteX Corporation
  • 6.5 parts by mass solution viscosity 100 mPa ⁇ s, B type viscometer, rotor No.
  • Example 7 a high strength fiber wire of Example 7 was obtained.
  • the heat treatment time is 20 minutes at 150 ° C.
  • the obtained high-strength fiber wire had a diameter of 2.0 mm (measured with calipers), and the high-strength fiber yarn (carbon fiber yarn), the high-strength fiber bundle, and the high-strength fiber material were not twisted.
  • the carbon fiber yarn at the center was bonded.
  • the high-strength fiber wire was cut to 60 cm, bundled 40 pieces, and twisted about once / m in order to suppress the variation.
  • 40 high-strength fiber wires bundled at both ends are inserted into threaded steel pipes (length 240 mm, inner diameter 18.2 mm, outer shape 27.2 mm), urethane adhesive (UM890 modified 1 main part 1 part by mass, cured 2 parts by mass of the agent (made by Cemedine Co., Ltd.) and the tensile strength was measured.
  • the tensile strength of the high-strength fiber wire of Example 7 was an average of 141 kN, which exceeded the estimated strength 113 kN of 40 carbon fiber bundles of 24K by nearly 2.5%.
  • the N number was 50 times, the maximum value was 145 kN, the minimum value was 137 kN, and the variation in tensile strength was small.
  • Table 1 summarizes the configuration and tensile strength of the high strength fiber wire of this example.
  • the high-strength fiber wire of the present invention fully exhibits the mechanical properties such as the tensile strength and elastic modulus inherent to high-strength fiber yarns such as carbon fiber yarns. Since it can be applied to the industrial field, it is industrially promising.

Landscapes

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Abstract

　炭素繊維糸などの高強力繊維糸本来の引張強度を確実に得ることが可能な高強力繊維糸を束ねた芯線を備えた高強力繊維線材を提供する。高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束を複数本備えてなり、当該高強力繊維束が、固化剤によって一体化されてなる高強力繊維線材の高強力繊維線材の外周を覆うように繊維材料からなる筒状体を配置し、前記高強力繊維線材と前記筒状体とを固化剤で一体化してなる、複層構造を有する高強力繊維線材。特に前記芯線が、撚りがかかっていない炭素繊維糸を主体とし、且つ、該炭素繊維糸の繊維方向を合わせ交絡させずに束ねたものであることが好ましい。

Description

高強力繊維線材及び該高強力繊維線材を有してなる複合材
　本発明は、高強力繊維糸を束ねた芯線を備えた高強力繊維線材及び該高強力繊維線材を有してなる複合材に関する。
　炭素繊維は引張強度や弾性係数等の機械的性能、酸やアルカリに対する耐食性に優れると共に、軽量であることから、自動車、航空機、電気・電子機器、玩具、家電製品などの様々な産業分野においても使用され、構造物用途への適用も試みられている。
　例えば、特許文献１には、建物の耐震性を向上させるため、架構内にブレース（筋交い）などの引張材として、炭素繊維線材が使用された例が開示されている。
　炭素繊維線材は、引張強度の向上や曲げ強度の向上には効果を発揮するが、剪断力に対して弱いという性質がある。このような問題は、炭素繊維だけに限らず、バサルト繊維などの高強力繊維と称される繊維を、繊維方向を合わせて束ね、束ねられた高強力繊維の周囲面全体を他の繊維で覆って高強力繊維線材としても同様である。
　また、本発明者等は、特許文献２において、１または複数の紐状炭素繊維束の芯線からなる内層と、前記芯線の周囲に設けられた樹脂を含む中間層と、前記中間層の周囲に設けられた編状筒紐からなる外層と、を含む高強力繊維線材（紐状強化繊維複合体）について報告している。該高強力繊維線材は、高強力繊維である炭素繊維に由来する優れた引張強度を有すると共に、剪断強度にも優れ、また、より好ましい形態では、形状の可変性をも有する。
　一方で、特許文献２で開示した高強力繊維線材の一部では、上述の引張材など特に引張力がかかる用途で使用する場合に内層と中間層、あるいは中間層と外層の界面部分でずれ（すべり）が生じるという問題が時折発生することが判明した。その際に、高強力繊維線材の芯線を構成する炭素繊維の束が局所的にバラけて、該炭素繊維の束を構成する炭素繊維糸の一部が切断される結果、高強力繊維線材全体としての引張強度が低下してしまう。
　また、従来の高強力繊維線材は、その末端部と定着治具とを接着剤を使用して接着固定する場合、高強力繊維線材末端部と定着治具部分とを接着強度を十分に確保することが難しいという問題があった。より接着強度を高めるために、高強力繊維線材末端部をほぐして高強力繊維糸をバラして使用することもできるが、高強力繊維糸をバラすと高強力繊維糸自体が破損することが多く、かえって高強力繊維線材末端部と定着治具部分との接着強度が低下していた。
特開２００６－３４８５０６号公報 特開２０１２－１３６８１４号公報
　このように、高強力繊維線材は、炭素繊維糸などの高強力繊維糸を束ねた芯線を使用した場合においても、高強力繊維糸本来の優れた特徴を十分に活用できていない場合があり、改善の余地が残されていた。
　かかる状況下、本発明の目的は、高強力繊維糸本来の引張強度を確実に得ることが可能な炭素繊維糸などの高強力繊維糸を束ねた芯線を備えた高強力繊維線材及びその応用品を提供することである。また、本発明の他の目的は、該高強力繊維線材を有してなる複合材及びその応用品を提供することである。
　本発明は、以下を提供する。
　＜１＞　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束からなる高強力繊維線材。
　＜２＞　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、当該複数本の高強力繊維束が固化剤によって一体化されてなる高強力繊維線材。
　＜３＞　前記芯線が固化剤によって固化されてなる＜１＞又は＜２＞に記載の高強力繊維線材。
　＜４＞　前記芯線の表面の少なくとも一部が、前記拘束材によって被覆されず露出した状態である＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の高強力繊維線材。
　＜５＞　前記芯線が固化剤によって固化されてなり、かつ、前記拘束材による前記芯線の被覆率が７０％超である＜１＞又は＜２＞に記載の高強力繊維線材。
　＜６＞　前記芯線と前記拘束材とが固化剤で一体化されてなる＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の高強力繊維線材。
　＜７＞　＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の高強力繊維線材と、当該高強力繊維線材の外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体とが固化剤で一体化されてなる、複層構造を有する高強力繊維線材。
　＜８＞　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、その外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体が、前記複数本の高強力繊維束と固化剤で一体化されてなり、複層構造を有する高強力繊維線材。
　＜９＞　少なくとも一方の端部に、筒状体が取り除かれた複数本の高強力繊維束からなる露出部を有する＜７＞又は＜８＞に記載の高強力繊維線材。
　＜１０＞　前記露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に３以上に分割されている＜９＞に記載の高強力繊維線材。
　＜１１＞　前記露出部における複数本の高強力繊維束が、高強力繊維束単位に１束ずつにばらされている＜９＞に記載の高強力繊維線材。
　＜１２＞　前記筒状体が、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セルロース繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維及びポリアセタール繊維から選ばれる１種以上で構成される＜７＞から＜１１＞のいずれかに記載の高強力繊維線材。
　＜１３＞　前記芯線が、撚りがかかっていない炭素繊維糸を主体とし、且つ、該炭素繊維糸の繊維方向を合わせ交絡させずに束ねられたものである＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の高強力繊維線材。
　＜１４＞　前記固化剤が、熱可塑性エポキシ樹脂である＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の高強力繊維線材。
　＜１５＞　＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の高強力繊維線材を有してなる複合材。
　＜１６＞　高強力繊維線材の少なくとも一方の端部が定着治具の胴部内に挿入され、当該高強力繊維線材の端部と定着治具の胴部とを接着固定することにより、当該高強力繊維線材と定着治具とを一体化してなる＜１５＞に記載の複合材。
　すなわち、本願に係る第１の発明は、高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束からなる高強力繊維線材である。
　このような構成において、拘束材によって芯線の周囲を巻き回して結束されているため、外部から強い力がかかっても、芯線を構成する高強力繊維糸がねじれたり、交絡したり、バラけたりするのが抑制され、高強力繊維束が本来有する引張強度を十分に保つことができる。
　また、第１の発明に係る高強力繊維線材において、前記芯線が固化剤によって固化されてなることが好ましい。前記芯線と前記拘束材とが固化剤によって一体化されているとより好ましい。使用できる固化剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。また、高強力繊維糸と親和性の高い固化剤とすることが望ましい。固化剤の詳細は実施形態にて後述する。
　拘束材のみで芯線の結束を行うと、高強力繊維線材の製造時や輸送時、ブレースとしての施工時などに一部の高強力繊維糸がねじれたり、交絡したり、一部が飛び出したりして、バラける場合があるが、固化剤によって結合することによって、これらのことが防止される。
　また、本願に係る第２の発明は、高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、当該複数本の高強力繊維束が固化剤によって一体化されてなる高強力繊維線材である。
　第２の発明では、上述の第１の発明に係る高強力繊維束を複数本引きそろえた状態で束ねて、かつ、高強力繊維束を固化剤によって一体化することによって、それぞれの高強力強力繊維束の強度を保ったまま、より太い高強力繊維線材とすることができる。また、本形態でも、複数本の高強力繊維束を束ねる前に、上述の第１の発明と同様に芯線を固化剤によって固化することが好ましい。
　また、多数の高強力繊維糸を束ね一本の芯線とした場合よりも、同様の高強力繊維糸を複数に分けて芯線とし、それぞれを拘束材で結束した高強力繊維束を複数本引きそろえて束ね、当該複数本の高強力繊維束を固化剤によって一体化したものの方が、高強力繊維線材の強度が安定する。その理由は、高強力繊維束を引きそろえて、固化剤によって一体化しているので、それぞれの高強力繊維束がねじれたり、交絡したりしないためである。
　さらに、高強力繊維線材の末端部に定着治具を固定する場合も、高強力繊維糸を拘束材で束ねた高強力繊維束単位にして定着治具を固定すれば、（高強力繊維束を形成せずに）高強力繊維糸をそれぞれにバラしたものよりも、定着治具が安定して高強力繊維線材に固定できる。
　また、第１、第２の発明において、前記芯線の表面の少なくとも一部が、前記拘束材によって被覆されず露出した状態であることが好ましい。この芯線の露出面は、高強力繊維線材を他の部材と接合させる場合において、他部材と接着させるときの接着面として機能させることができる。また、固化剤を使用する場合において、芯線の表面を露出させることにより、固化剤が芯線の内部に浸透しやすくなる。さらに芯線と拘束材により高強力繊維線材あるいは高強力繊維束の表面に凹凸が形成されるため、高強力繊維線材に引張力がかかったとき、芯線・拘束材・固化剤それぞれでのずれ（すべり）が抑制される。
　第１、第２の発明において、定着治具との接着性をより高めることができるため、前記芯線が固化剤によって固化されてなり、かつ、前記拘束材による前記芯線の被覆率が７０％超とする形態も好ましい形態の一つである。
　また、前記芯線と前記拘束材とが固化剤によって一体化されているとよい。
　さらに、本願に係る第３の発明は、複層構造を有する高強力繊維線材に関する。
　そのひとつの形態としては、上述の第１、第２の発明に係る高強力繊維線材と、当該高強力繊維線材の外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体とが固化剤で一体化されてなる複層構造を有する高強力繊維線材が挙げられる。
　上述の第１、第２の発明に係る高強力繊維線材のように高強力繊維がむき出しの状態であると、高強力繊維束の露出面に外部から鋭利物が接触した場合に高強力繊維糸が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。ここで、繊維材料からなる筒状体を外層として設けた複層構造を有する高強力繊維線材とすることで、外部から鋭利物や応力から保護することができる。なお、前記筒状体は、繊維を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する構造であることが好ましい。
　また、第３の発明に係る複層構造を有する高強力繊維線材の別形態として、複層構造を有する高強力繊維線材として、高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、その外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体が、前記複数本の高強力繊維束と固化剤で一体化されてなる複層構造を有する高強力繊維線材が挙げられる。
　第３の発明に係る高強力繊維線材の末端部に定着治具を結合（接着固定）する場合に、定着治具との結合性を高めることができるため、少なくとも一方の末端部に、筒状体が取り除かれた複数本の高強力繊維束からなる露出部を有することが好ましい。なお、両端に定着治具を結合させる場合には、両方の末端部を露出部とすることが好ましい。
　特に定着治具との結合性をより高めるために、前記露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に複数に分割されていることが好ましい。ここでいう「繊維方向」とは得られる高強力繊維線材の長さ方向をいう。露出部における複数本の高強力繊維束の分割は高強力繊維束自体を破壊して高強力繊維糸がバラけないように、高強力繊維束単位で行われる。
　分割させる好適な形態の一つは、高強力繊維束単位に１束ずつにバラされている、いわゆる「茶筅状」の形態である。このような形態では、定着治具との接着に使用される接着剤との接触面積が特に大きくなる利点がある。茶筅状の端部は、例えば、露出部における複数本の高強力繊維束を、溶剤にて固化剤を溶解させることで得ることができる。
　一方、上記茶筅状の形態では、有機溶剤を使用する必要があり、有機溶剤が高強力繊維束に残留し引張強度にばらつきが生じるおそれがある。
　そのため、引張強度と接着力とのバランスから露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に３以上に分割されている、いわゆる「竹割状」の形態も好ましい形態の一つである。竹割状の端部は、例えば、露出部における複数本の高強力繊維束を加熱して固化剤を軟化させ、適当な数に引き裂くことで得ることができる。高強力繊維束の向きがそろったまま分割した竹割状の形態では、上記茶筅状における引張強度のばらつきの問題を回避することができる。また、竹割状とすることで定着治具との接着に使用される接着剤との接触面積が大きくなるため、分割していない場合と比較して接着力が向上する。
　なお、分割させる上限は、露出部の高強力繊維束の本数となる。
　第３の発明において、前記筒状体が、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セルロース繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維及びポリアセタール繊維から選ばれる１種以上で構成されていることが好ましい。前記筒状体が、これらの繊維で構成されていると、第３の発明に係る複層構造を有する高強力繊維線材における外層として、充分な強度を有するのみならず、アルカリなどに対する高い耐薬品性又は寸法安定性を有するためである。
　なお、上記第１、第２及び第３の発明（第３の発明の別形態含む）に係る高強力繊維線材を総称して、以下、「本発明の高強力繊維線材」と称す場合がある。
　上記本発明の高強力繊維線材において、前記芯線が、撚りがかかっていない炭素繊維糸を主体とし、且つ、該炭素繊維糸の繊維方向を合わせ交絡させずに束ねられたものであることが好ましい。ここで、「（芯線が）炭素繊維糸を主体」とは、芯線を構成する高強力繊維糸のうち、８０％以上、好ましくは９５％以上（１００％含む）が、炭素繊維糸であることをいい、「繊維方向」とは、上述のように得られる高強力繊維線材の長さ方向をいう。また、「撚りがかかっていない」とは、１０回／ｍ未満程度の撚り回数のものをいう。好ましくは５回／ｍ未満、より好ましくは３回／未満、さらに好ましくは０回／ｍである。
　芯線を構成する炭素繊維糸は、引張強度が強いが、剪断強度が弱く切れやすい。本発明の高強力繊維線材では、上述のように、高強力繊維糸（炭素繊維糸）がねじれにくく、交絡しにくく、バラけにくいため、炭素繊維本来の強度を確保しやすい。
　本発明の高強力繊維線材は、芯線を構成する高強力繊維に由来する強度を有し、軽量で引張強度に優れ、様々な用途に使用することができる。
　好適な用途として、鉄筋の代替物となる筋材や、ＰＣ鋼線代替物として緊張材、ワイヤー、鎖の代替物、ロッド等が挙げられる。
　また、本発明の複合材は、上記第１、第２及び第３の発明（第３の発明の別形態含む）に係る高強力繊維線材を有してなるものであり、任意の部材と複合化されたものである。
　好適な複合材の例として、高強力繊維線材の少なくとも一方の端部が定着治具の胴部内に挿入され、当該高強力繊維線材の端部と定着治具の胴部とを接着固定することにより、当該高強力繊維線材と定着治具とを一体化してなる複合材が挙げられる。なお、本発明の複合材に好適な定着治具として、本発明者等により特願２０１２－８２４４０号にて開示された定着治具が挙げられる。
　本発明によれば、高強力繊維糸本来の引張強度を得ることが可能な炭素繊維糸などの高強力繊維糸を束ねてなる芯線を備えた高強力繊維線材が提供される。本発明の高強力繊維線材は、高強力繊維糸に由来する強度を有し、軽量で引張強度に優れ、様々な用途に使用することが可能である。
本発明の実施の形態１に係る高強力繊維線材の模式図である。 本発明の実施の形態１の高強力繊維線材の第１変形例を示す図である。 本発明の実施の形態１の高強力繊維線材の第２変形例を示す図である。 本発明の高強力繊維線材の製造方法を説明するための図である。 本発明の高強力繊維線材の別の製造方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る高強力繊維線材を示す模式図（側面一部拡大図）である。 本発明の実施の形態２に係る高強力繊維線材を示す模式図（断面図、高強力繊維束：１９本）である。 本発明の実施の形態３に係る高強力繊維線材を示す模式図（外観図）である。 本発明の実施の形態３に係る高強力繊維線材を示す模式図（断面図、高強力繊維束：１９本）である。 実施例１の高強力繊維線材の構成部材である、高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真である。 図７Ａで示した高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。 実施例２の高強力繊維線材における高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真である。 図８Ａで示した高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。 実施例２の高強力繊維線材を定着治具に固定した状態を説明するため写真であり、高強力繊維線材端部を定着治具に挿入前（高強力繊維束にばらしたもの）の写真である。 図９Ａで示した高強力繊維線材端部を定着治具に挿入後（固定後）の写真である。 実施例３の高強力繊維線材を定着治具に固定した状態を説明するため写真であり、高強力繊維線材端部を定着治具に挿入前（高強力繊維束にばらしていないもの）の写真である。 実施例５の高強力繊維線材の端部（露出した炭素繊維束部分）の外観写真である。 実施例７の高強力繊維線材の構成部材である、高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真である。
　１ａ～１ｅ　高強力繊維線材
　２　芯線
　３ａ，３ｂ，３ｃ　拘束材
　４　高強力繊維糸（フィラメント）
　５　高強力繊維束
　５ａ　固化剤
　６　筒状体（外層）
　７ａ　クリール
　７ｂ　ダイス
　７ｃ　加熱炉
　７ｄ　裁断機
　７ｅ　ドラム
　以下、本発明に係る高強力繊維線材の実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、本明細書において「～」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。
（実施の形態１）
　図１に示す高強力繊維線材１ａは、芯線２と、拘束材３ａとからなる高強力繊維束５により構成されている。
　芯線２は、高強力繊維糸４を、複数本（通常、数千本から数万本）束ねたものであり、その断面は円形状または扁平状である。
　芯線２を構成する高強力繊維糸４は、スーパー繊維とも称される繊維が使用できる。高強力繊維糸４としては、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ繊維）などが使用できる。
　芯線２は、上記高強力繊維糸を１種類で用いてもよく、２種類以上を混合させてもよい。また、芯線２は、上記高強力繊維糸以外の有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したりしたものでもよい。
　なお、芯線２には、芯線２の周囲面が接着面として機能することを阻害しない程度にサイジング剤や収束剤を含ませ、芯線２を構成する高強力繊維糸４を収束させてもよい。
　芯線２を構成する高強力繊維糸４が、特に炭素繊維糸やバサルト繊維糸である場合には、高強力繊維糸４自体に撚りがあると引張強度が低下する傾向にある。そのため、芯線２を構成する高強力繊維糸（フィラメント）に撚りをかけず、かつ、高強力繊維束全体にも撚りを掛けないことで、芯線２を構成する高強力繊維糸４を、実質的に無撚糸と同等の状態にすることが好ましい。なお、高強力繊維糸４の撚り数が、１０回／ｍ未満程度であれば、実質的に無撚糸と同等の状態である。
　撚りが掛かっていない高強力繊維糸４の束を得るためには、紡糸の段階より高強力繊維糸に撚りが掛からないよう引き揃えて高強力繊維糸４の束を製造すればよい。
　なお、芯線２を結束する拘束材３ａには撚りが掛かっていても、掛かっていなくてもよい。
　芯線２を構成する高強力繊維糸４として炭素繊維糸を用いる場合、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系のいずれの炭素繊維糸も使用できる。この中でも、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、ＰＡＮ系炭素繊維糸が好ましい。
　また、この炭素繊維糸を束ねたものは、炭素繊維メーカーから供給される炭素繊維糸６０００本（６Ｋ）、１２０００本（１２Ｋ）、２４０００本（２４Ｋ）等を、必要とされる強度に応じて１本、または複数本束ねたものを用いることができる。なお、炭素繊維束を複数本束ねる場合には、必要本数の炭素繊維束をクリールから引き出し、それらを束ねて芯線２とする。
　拘束材３ａは、芯線２を周囲面から高強力繊維糸４がバラけないように結束するものである。
　本実施形態においては、図１に示すように、拘束材３ａとなる繊維を巻き回して、目の粗い筒状の組紐（丸打）を組むことで、組紐状の拘束材３ａを形成しているが、拘束材の配置はこれに限定されない。
　拘束材は、芯線２を構成する高強力繊維糸４がバラけないように結束できればよい。例えば、１本の拘束材を螺旋状に巻きつけて芯線を結束したり（図示せず）、図２に示すように、芯線２の周囲面に拘束材３ｂとなる繊維を巻き回して目の粗い筒状の丸編を編んだ編紐状の拘束材３ｂによって芯線２を結束したり、図３に示すように、高強力繊維線材１ｃの芯線２を結束するための拘束材として、拘束材３ａで挙げられている繊維等を所定間隔に配置した拘束材３ｃによって芯線２を結束する形態であってもよい。
　図１に示す拘束材３ａを形成するためには、芯線２を製紐機の中央に通し、製紐機により芯線２の周囲面に拘束材３ａにより目の粗い組物を形成すればよい。そうすることで、組紐状の拘束材３ａが芯線２の周囲面に形成されて、芯線２を構成する高強力繊維糸４がバラけないように結束され、長尺状の高強力繊維線材１ａとなる。長尺状の高強力繊維線材１ａは柔軟な芯線２を拘束材３ａで結束しただけなので、ドラム等に容易に巻き付けることができる。従って、移動や保管が容易である。
　拘束材３ａ～３ｃとしては、柔軟なものが好ましく、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の合成繊維や、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、絹、羊毛、麻、綿などの天然繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等が使用できる。また、拘束材３ａ～３ｃとしては、固化剤の耐熱性や固化の状況にもよるが、高強力繊維線材の製造工程あるいは使用環境において熱がかかる場合には、熱安定性に優れる繊維が好ましく、ポリエステル繊維やガラス繊維が好ましく、特にはガラス繊維が好ましい。熱安定性に優れる繊維を用いることにより、熱がかかったときに高強力繊維糸と拘束材とのずれの発生を抑制し、安定した引張強度を発現することができる。
　拘束材が、図１の組紐（丸打）である場合には、拘束材３ａは、芯線２の長さ方向に対して０．５ｍｍ～３０ｃｍのピッチで交差させるとよく、特に、０．１ｃｍ～１０ｃｍがより好ましい。
　なお、芯線２においては、高強力繊維糸４をより強固に結束するために、芯線２を構成する高強力繊維糸４の少なくとも一部を固化剤によって接着してもよい。
　特に拘束材により結束した芯線に固化剤を含浸させ、拘束材と共に芯線を硬化させることが好ましい。そうすることで、芯線および拘束材を強固に一体化させ棒状（ロッド状）にすることができる。この場合には、高強力繊維線材を数ｃｍ～数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことができる。
　芯線２を強固に一体化させた高強力繊維線材、特にはロッド状の高強力繊維線材であれば、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなどに、型崩れしないため容易に配置することができる。
　固化剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できる。また、高強力繊維糸と親和性の高い固化剤が好ましい。特に加熱することにより可変性を持たせることができるため、固化剤として熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
　好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂などが挙げられるが、これに制限されない。
　この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
　特に好ましくは熱可塑性エポキシ樹脂である。熱可塑性エポキシ樹脂を用いることにより、得られる高強力繊維線材を加熱により容易に変形させることができ、また、強度にも優れる。さらに溶剤で希釈して用いることができるため、粘度調整が容易であり、熱可塑性エポキシ樹脂を拘束材、筒状体に浸透させて、容易に芯線まで固化剤を含侵させることができる。
　芯線２への上述の樹脂（固化剤）を付与する方法は、スプレー法や刷毛で高強力繊維に樹脂を付与する方法などでもよいが、生産性の観点から、ディプ－ニップ法が好適である。ディプ－ニップ法によるコーティング装置として、樹脂付与量を調整するダイスを有する図４Ａに示す形式の装置を好適な例として挙げることができる。
　樹脂として熱可塑性樹脂を付与する場合で説明すると、図４Ａに示す形式の装置を用いて実施形態１に係る高強力繊維束５を製造する場合には、まず、クリール７ａから供給される、高強力繊維糸を束ねた芯線２を製紐機（図示せず）に通したり、丸編機（図示せず）に通したりして、芯線２の周囲を拘束材で結束して高強力繊維束を形成する。次いで、高強力繊維束（拘束材で結束された芯線２）を溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬して通過させる。次いでマングル（ローラー）で絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いたのちに、ダイス７ｂを追加させ、線径及び線形を整えたのちに必要に応じて加熱炉７ｃにより加熱して溶媒を留去して乾燥させ、熱可塑性樹脂を硬化させる。そして、熱可塑性樹脂（固化剤）を付与した高強力繊維束５を裁断機７ｄに所定長さに切断すれば、切断した状態で移動、保管を行うことができる。また、高強力繊維束５を切断せずに、長尺のまま、ドラムに巻き取り、施工が決まった後、任意の長さに切断して用いることができる。
　また、図４Ｂに示すような装置を用いて、固化剤を付与した高強力繊維束５を製造することも可能である。なお、図４Ｂにおいては、図４Ａと同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。図４Ｂに示す装置では、ドラム７ｅに巻き取られた、芯線２を拘束材で拘束した高強力繊維束５をドラム７ｅから供給し、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる際、ダイス７ｆによって絞ることにより、樹脂を高強力繊維束の内部まで含有させる。また、加熱炉７ｃにより乾燥させる前に、予熱炉７ｇを通すことで、樹脂の突沸を防止している。
　なお、実施の形態１に係る高強力繊維線材１ａ～１ｃにおいて、芯線２の表面は、拘束材３ａ～３ｃによって完全に被覆されておらず、一部が被覆されず露出した状態である。　このように芯線２の表面を露出させることにより、芯線２への上述の樹脂を付与する際に樹脂が芯線２の内部に浸透しやすくなる。その結果、芯線２を構成する高強力繊維糸４同士の結合力を向上させることができる。
　また、高強力繊維線材１ａ～１ｃを他の部材と接合させる場合において、上記芯線２の露出面は、他部材と接着させるときの接着面としても機能する。
　拘束材が芯線２を被覆する割合について説明する。
　芯線２の被覆率は、高強力繊維線材の周囲面全体の面積に対する拘束材が占める面積の割合である。被覆率は、拘束材が芯線２の周囲面に一様に配置されたものであるときには、高強力繊維線材を側方から撮像し、撮像された画像から高強力繊維線材全体の面積と、拘束材が占める面積とを測定して、次式に従って演算することで算出することができる。

　被覆率（％）＝（拘束材が占める面積）／（高強力繊維線材全体の面積）×１００
　このように算出される被覆率が小さい方が、高強力繊維線材と他部材と接着させる際に接着剤が芯線２の周囲面に接着して接着面として機能する面積が広くなるため望ましい。
　特に、高強力繊維線材１ａを用いて他部材との接着強度を向上させるとの観点からは、前記被覆率は、７０％以下が好ましい。より好ましくは５０％以下、更に好ましくは３０％以下である。被覆率の下限は、高強力繊維線材において、芯線を構成する高強力繊維糸がばらばらにならず、紐状（長尺状）または棒状（ロッド状）の形態が維持できる最も低い値とすることができる。
　また、実施の形態１に係る高強力繊維線材において、その製造過程で用いる固化剤を含む溶液を芯線にまで十分浸透させ、芯線を固化する場合には、拘束材による被覆率を７０％超とし、芯線２の表面が目視にて確認できない程度にまで拘束材にて被覆した構成の高強力繊維線材も好適な形態である。このような形態であれば、後に説明をおこなう実施の形態に係る外周を覆う筒状体を用いる場合と同様の効果を得ることができる（すなわち、拘束材が筒状体の役割も兼ねる）。
　そのため、このような構成の高強力繊維線材をブレース材やコンクリート用の補強筋材等として用いた場合では、砂利などの鋭利物と接触しても断線することを防ぐことができる。さらに一本の高強力繊維線材を細くすることができるため意匠性に優れる。
　なお、この際の高強力繊維線材５は撚りがかけられないほうが好ましい。なお、複数本の高強力繊維線材５を束ねている場合であって、それぞれの高強力繊維線材５同士を固化剤で一体化せずに用いる場合には、束ねられた複数本の高強力繊維線材５がばらけてしまうことを防ぐために、束ねられた複数本の高強力繊維線材５全体に対し１０回／ｍ未満程度の撚りをかけてもよい。引張強度の観点からは、好ましくは５回／ｍ未満、より好ましくは３回／ｍ未満がよい。
　なお、芯線２が固化剤によって固化されてなり、かつ、拘束材３ａでの被覆率が７０％超である、本実施の形態における高強力繊維線材の太さはその用途により任意に設定すればよいが、直径５ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以下がより好ましく、３ｍｍ以下がさらに好ましい。
（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２を図５Ａ，図５Ｂに基づき説明する。なお、図５Ａ，図５Ｂにおいては、図１～図４Ａ，図４Ｂと同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
　図５Ａは、実施の形態２に係る高強力繊維線材１ｄの側面一部拡大図であり、図５Ｂは、高強力繊維線材１ｄの断面図である。
　高強力繊維線材１ｄは、芯線２と拘束材３ａとからなる高強力繊維束５を１９本備えてなり、該１９本の高強力繊維束５は引きそろえて束ねられ、それぞれの高強力繊維束５の間には、固化剤５ａが充填されており、この固化剤５ａによって一体化されている。
　ここで、高強力繊維束５は、図１で示した上述の高強力繊維線材１ａと同じ構成であるため、詳しい説明は省略する。また、本実施形態では、高強力繊維束５として高強力繊維線材１ａと同じ構成のものを用いているが、これに限定されず、高強力繊維線材１ｂ，１ｃと同様の構成の高強力繊維束等、他の形態の高強力繊維束を使用することもできる。
　本実施形態における高強力繊維束５の本数は１９本であるが、この本数は高強力繊維線材１ｄの目的とする性能（特に引張強度）、用途を勘案して決定される。
　使用できる固化剤５ａとしては、実施の形態１と同様に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましい。また、固化剤５ａは、高強力繊維糸と親和性の高いことが好ましいことに加え、酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
　特に好ましくは熱可塑性エポキシ樹脂である。熱可塑性エポキシ樹脂を用いることにより、得られる高強力繊維線材を加熱により容易に変形させることができ、また、強度にも優れる。さらに溶剤で希釈して用いることができるため、粘度調整が容易であり、拘束材、筒状体を浸透し、容易に芯線まで固化剤を含侵させることができる。
　複数本の高強力繊維束５を、固化剤５ａによって一体化する方法は、特に限定はない。例えば、固化剤５ａが熱可塑性樹脂の場合には、実施の形態１と同様に、図４Ａまたは図４Ｂに示すような装置を用い、複数本の高強力繊維束５を引きそろえた状態で、溶融させた熱可塑性樹脂に含浸させた後に冷却すればよい。あるいは適当な溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を含む溶液に含侵させたのちに、形状を整えたうえで適当な熱処理を行って製造することもできる。
　また、固化剤５ａは高強力繊維束５同士を一体化させればよく、固化剤５ａを芯線２の中心に至るまで含浸させる必要はないが、芯線２の中心まで含浸させ、芯線２全体を硬化させてもよい。
（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３を図６Ａ，図６Ｂに基づき説明する。なお、図６Ａ，図６Ｂにおいては、図１～図５Ａ，図５Ｂと同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する
　実施の形態３に係る高強力繊維線材１ｅの外観図を図６Ａ、断面図を図６Ｂに示す。
　高強力繊維線材１ｅは、本発明の実施の形態２で説明した高強力繊維線材１ｄの外周を覆うように繊維材料からなる筒状体６を配置し、高強力繊維線材１ｄと筒状体６とを固化剤５ａで一体化してなる複層構造の高強力繊維線材である。
　なお、実施の形態３において、複層構造の高強力繊維線材１ｅの内層として高強力繊維線材１ｄを使用しているが、これに限定されず、本発明の実施の形態１，２に準ずる他の高強力繊維線材を用いることができる。
　複層構造の高強力繊維線材１ｅにおける外層は、筒状体６からなり、外部から芯線である内層の高強力繊維線材１ｄを保護する役割を有する。図６Ａに示すように筒状体６は、繊維材料を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒状体である。
　高強力繊維線材１ｅは固化剤５ａにより固化させて棒状体とすることができるため、数ｃｍ～数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことが容易にでき、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなど、型崩れしないため容易に配置することができる。また、固化剤として熱可塑性樹脂を用いた場合には加熱し、ドラムに巻いて保管、輸送することができ、使用時に任意の長さに切断して使用することができる。
　高強力繊維線材１ｄをそのまま用いると、高強力繊維束５の露出面に外部から鋭利物が接触した場合に高強力繊維糸４が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。特に高強力繊維糸４として炭素繊維糸を用いた場合、炭素繊維糸は引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、高強力繊維糸４の切断の問題が生じやすい。高強力繊維線材１ｅは、強度の高い筒状体６からなる外層を設けることによって、内部の高強力繊維線材１ｄを鋭利物や応力から保護することができる。
　なお、このような外層の役割を損なわない限り、筒状体６の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
　このように、筒状体６では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
　なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
　さらに筒状体６には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造（以下、「丸編」ともいう。）や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造（以下、「丸打組物」ともいう）が挙がられるが、適度の固さを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
　また、組紐構造では、引き延ばされた際に、特に固化剤が固化する前に径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層である筒状体６とその内部に含まれる高強力繊維線材１ｄとの密着性が高まるという点でもより好ましい。
　外層の筒状体６を構成する繊維としては、天然繊維や合成樹脂等からなる化学繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
　外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性（特に耐アルカリ性）や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリなどに対する高い耐薬品性を有する。
　また、高強力繊維線材１ｅの製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の筒状体６がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。熱に対する安定性との観点から特に好ましくはガラス繊維である。熱安定性に優れる繊維を用いることにより、熱がかかった時に高強力繊維糸と拘束材のずれの発生を抑制し、安定した引張強度を発現することができる。
　外層の筒状体６の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や拘束材にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。なお、コンクリートの筋材として用いる場合には、外層の筒状体６に凹凸を設けると、コンクリートの構造物の強度をより向上させることができる。
　また、外層の筒状体６を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。
　外層の筒状体６の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。
　例えば、複層構造の高強力繊維線材は、複数本の高強力繊維束５を引きそろえた状態とし、それを固化剤５ａで一体化せずに、その周囲に外層である筒状体６を配置した紐状物を形成し、次いで、該紐状物を固化剤５ａで一体化する方法が挙げられる。固化剤５ａが熱可塑性樹脂の場合には、溶融、あるいは適当な溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を含む溶液に前記紐状物を含浸させたのちに、形を整えたうえで適当な熱処理を行って製造することもできる。得られる複層構造の高強力繊維線材は、内層である複数本の高強力繊維束５と外層である筒状体６とが、同じ固化剤５ａで同時に固化される。そのため、内層と外層の接着力がより高まった状態で一体化し、引張材など強い引張力がかかる用途に用いても内層と外層でのずれ（すべり）が生じにくいという利点がある。
　また、固化剤５ａが熱可塑性樹脂の場合には、高強力繊維線材をさらに、加熱した型で押圧したり、加熱した特定の形状のダイスに通過させることにより、高強力繊維線材の断面を円、楕円、三角形、四角形等任意の形状とすることも可能である。また、高強力繊維線材の表面に凹凸を付与することも可能である。また、このような加熱しながら加圧することで高強力繊維線材１ｄと固化剤５ａとの密着性を向上させ、高強力炭素繊維線材の意匠性や強度の向上、形状や強度の安定化を図ることができる。
　また、実施の形態３における高強力繊維線材は、その端部を接着剤で定着治具と固定する際、定着治具との接着性を高めるために、筒状体が取り除かれた複数本の高強力繊維束からなる露出部を有することが好ましい。
　特により接着力を高めるために、前記露出部における複数本の高強力繊維束が、高強力繊維束単位に１束ずつにばらされている、いわゆる茶筅状の形態や、前記露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に３～１５に分割されている、いわゆる竹割状の形態がより好ましい。
　［本発明の高強力繊維線材の用途］
　本発明の高強力繊維線材は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
　使用用途の中でも、本発明の高強力繊維線材は、鉄筋にまけない、高強力繊維に由来する強度を有し、軽量でコンクリートとの整合性がよく、さらにコンクリート中のアルカリに対する耐性も高い。そのため、鉄筋の代替物としてコンクリートの筋材として使用すると、コンクリートの強度を向上することができ、筋材の腐食によるコンクリート構造物の強度劣化を回避することができる。
　また、本発明の高強力繊維線材は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や橋梁、港湾の敷設や洋上風力発電施設や船舶など塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
　また、本発明の高強力繊維線材は、高強力繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材（補強金具代替品を含む）として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、照明、テーブルなどの家具、階段などを吊り下げるワイヤー、間仕切りなどの建具、テーブル、椅子、手すりなどのインテリア、フェンス、塀、グリ－ンカーテンなどに用いるツタ類の支持具、ネットなどのエクステリアなどの種々のものに用いることができ、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
　また、塩害の起こりやすい洋上風力発電施設や船舶等の係留に用いる鎖などの代替物としても好適である。
　特に、本発明の高強力繊維線材において、固化剤に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
　また、本発明の高強力繊維線材は、任意の部材と複合化させて複合材（以下、「本発明の複合材」）として使用してもよい。
　高強力繊維線材と複合化させる部材は特に限定はないが、定着治具に強固に固定することが可能である。好適な複合材の例として、高強力繊維線材の少なくとも一方の端部が定着治具の胴部内に挿入され、当該高強力繊維線材の端部と定着治具の胴部とを接着固定することにより、当該高強力繊維線材と定着治具とを一体化してなる複合材が挙げられる。
　本発明の高強力繊維線材は、その端部を定着治具にて固定する際、高強力繊維束単位にばらして、使用することができるため、高強力繊維糸を破損させることなく、接着面積を広くすることができる。そのため、高強力繊維線材と定着治具部分の接着力を高めることができ、強固に高強力繊維線材と定着治具を結合することができる。なお、上記複層構造を有する高強力繊維線材の場合には、高強力繊維線材のうち、定着治具に挿入される部分の外層である筒状体の少なくとも一部を取り除き、端部にて高強力繊維束からなる内層を露出させて使用してもよい。この場合、露出部分は、高強力繊維束単位にばらして使用してもよいし、適当な本数に分割してもよく、ばらすことなく使用してもよい。
　上記露出部分を、高強力繊維束単位にばらさずに一体で用いた方が、内層の露出部分の固化剤を除去する必要もなく、定着治具への挿入も容易であるという利点がある。
　一方で、より強い定着治具との結合性をより高めるために、前記露出部における複数本の高強力繊維束が、高強力繊維束単位に１束ずつにバラされている、いわゆる茶筅状の形態であることが好ましい場合もある。また、前記露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に３以上に分割されている、いわゆる竹割状の形態が好ましい場合もある。
　従って、当該露出部分と定着治具との結合性は使用する高強力繊維の種類、高強力繊維束の本数、定着治具との接触面積等の諸条件によっても変化するため、露出部分の形態は接着性、ハンドリング性を考慮して適宜決定される。
　また、高強力繊維線材において、固化剤を含む溶液が芯線にまで十分浸透し、固化剤によって固化された芯線を用いる場合には、外周を覆う筒状体を用いずとも、拘束材での被覆率を７０％超とし、芯線の表面が目視にて確認できない程度にまで拘束材にて被覆したものを用いてもよい。この場合、芯線と拘束材とが固化剤で一体化されているものがより好ましい。
　このような高強力繊維線材では、拘束材が外層の筒状体の役割も兼ねるため、高強力繊維線材をブレース材やコンクリート用の補強筋材等として用いた場合においても、炭素繊維などの芯線が砂利などの鋭利物と接触しても断線することを防ぐことができる。さらに一本の高強力繊維線材を細くすることができるため意匠性に優れる。
　なお、拘束材での被覆率を７０％超とした高強力繊維線材は、固化剤が付与される前の芯線を拘束材で一体化する前の状態では、ドラムに巻くなどの作業をおこなっても、拘束材の隙間から芯線が飛び出したり（目むき）するおそれが軽減され、作業性が向上するという利点もある。
　また、上記芯線が固化剤によって固化されてなり、かつ、拘束材での被覆率を７０％超とした高強力繊維線材を複数本を用い、それぞれの高強力繊維線材同士を固化剤にて一体化することなく用いると、接着剤を用いて高強力繊維線材の端部を鋼管などの定着冶具と固定した場合、一本の鋼管内でみると高強力繊維線材と接着剤との接触面積が増加し、高強力繊維線材と鋼管等との接着強度が安定および向上し、芯線由来の優れた強度を安定して発揮することができる。
　また、一本はもちろんのこと、複数本の高強力繊維線材を束ねて用いる場合であっても、それぞれの高強力繊維線材同士が固化剤で一体化されておらず、一本の高強力繊維線材が細いため、それぞれの高強力繊維線材の自由度が大きくなり、加熱をおこなえばもちろんのこと更に加熱等を行わなくとも容易にドラムに巻くことができ容易に長尺の高強力繊維線材とすることができる。
　また、複雑な形状に対しても高強力繊維線材をその形状に追従して配置することが容易にできる。
　本発明の高強力繊維線材は、従来の高強力繊維線材と比較して、定着治具との接続が容易にでき、且つ、優れた強度を有する鉄筋代替材料、コンクリート中の補強筋材、ブレース材などとして好適に用いることができる。
　以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
　実施例１
　拘束材１として、ポリエステル繊維（５００デシテックスのポリエステル繊維束１本と５０デシテックスのポリエステル繊維束１本を引きそろえたもの）を用い、２４Ｋの炭素繊維（「トレカ（商標）　東レ株式会社製　T700SC‐24000」）からなる芯線の周りを螺旋状に巻き回し、該炭素繊維からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図７Ａに外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維（芯線）の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維（芯線）多くの部分は露出していた。
　次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成して、紐状物を得た（５０ｍ）。図７Ｂに得られた紐状物の外観写真を示す。
　この紐状物の単位長さ当りの質量は９４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７４ｇ／ｍ、筒状体（外層）の質量は、２０ｇ／ｍであった。
　次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ－ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例１の高強力繊維線材を得た。
　得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。次いで、高強力繊維線材の両端のそれぞれに、定着治具としてねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ　ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例１の高強力繊維線材の引張強度は、１１１ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。なお、「推定強度」とは、炭素繊維束の引張強度の理論値の９０％である「期待強度」の７０％の値である。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
　実施例２
　拘束材２として、ポリエステル繊維（５０デシテックスのポリエステル繊維束）を２本用い、１本をＳ方向で螺旋状に巻き、他の１本をＺ方向で螺旋状に巻くことにより２４Ｋの炭素繊維束からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図８Ａに外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束（芯線）多くの部分は露出していた。
　次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。図８Ｂに得られた紐状物の外観写真を示す。
　この紐状物の単位長さ当りの質量は８９ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７０ｇ／ｍ、筒状体６（外層）の質量は、１９ｇ／ｍであった。
　次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ－ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２の高強力繊維線材を得た。
　得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。図９Ａに外観写真を示す。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ　ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。固定後の外観写真を図９Ｂに示す。実施例２の高強力繊維線材の引張強度は、１０９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
　実施例３
　実施例２における高強力繊維束と同様にして得た高強力繊維束を２０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。
　この紐状物の単位長さ当りの質量は４４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は３５ｇ／ｍ、筒状体６（外層）の質量は、９ｇ／ｍであった。
　次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＲＩＮ－Ｋ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ－ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例３の高強力繊維線材を得た。
　得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１２ｃｍカットした。図１０に外観写真を示す、なお、実施例２と異なり、高強力繊維線材両端の露出した拘束材で拘束された炭素繊維束２０本は、茶筅状にバラすことなく一体のまま用いた。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径１４ｍｍ、外径２０ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ　ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例３の高強力繊維線材の引張強度は、７２．９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束２０本の引張強度の推定強度５６．６ｋＮを３割近く超えるものであった。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
実施例４
　上記実施例２と同様の方法で紐状物を作製した（図８Ｂ参照）。作製した紐状物に対し、固化剤として熱可塑性エポキシ樹脂（ＴＰＥＰ－ＡＡ－ＭＥＫ－０５Ｂ、ナガセケムテックス株式会社製）１００質量部、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＲＩＮ－Ｋ、ナガセケムテックス株式会社製）　６．５質量部からなる溶液（粘度１００ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．２０、１２ｒｐｍ。東機産業株式会社：ＴＶＢ－１５形粘度計）を室温（２０℃）にて付与し図４Ｂに構成を示した装置を用い、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例４の高強力繊維線材を得た。なお、熱処理時間は１５０℃にて２０分間である。
　得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力繊維材には撚りは与えられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を６０ｃｍの長さにカットし、実施例２とは異なり両端の筒状体を除去せずに鋼管と接着を行った。
　高強力繊維線材の両端をそれぞれ内部にネジを切った鋼管（長さ２４０ｍｍ、内径１８．２ｍｍ、外形２７．２ｍｍ）に挿入し、ウレタン系接着剤（ＵＭ８９０改１　主剤　１質量部、硬化剤　２質量部。セメダイン株式会社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例４の高強力繊維線材の引張強度は７９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮの７０％程度の強度を発揮した。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
実施例５
　上記実施例２と同様の方法で紐状物を作製した（図８Ｂ参照）。作製した紐状物に対し、固化剤として熱可塑性エポキシ樹脂（ＴＰＥＰ－ＡＡ－ＭＥＫ－０５Ｂ、ナガセケムテックス株式会社製）１００質量部、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＲＩＮ－Ｋ、ナガセケムテックス株式会社製）　６．５質量部からなる溶液（粘度１００ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．２０、１２ｒｐｍ。東機産業株式会社：ＴＶＢ－１５形粘度計）を室温（２０℃）にて付与し図４Ｂに構成を示した装置を用い、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例５の高強力繊維線材を得た。なお、熱処理時間は１５０℃にて２０分間である。
　得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力繊維材には撚りは与えられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を６０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を２４ｃｍカットして、内部の高強力繊維束（炭素繊維束）を露出させた。次に、実施例２とは異なり有機溶剤を用いて炭素繊維束をバラすことなく、高強力繊維線材を１５０℃に加熱し、熱いうちに高強力繊維線材の端部（露出した炭素繊維束部分）を３５本程度に引裂いて竹割状とした。引き裂いた後の高強力繊維線材の端部（露出した炭素繊維束部分）の外観を図１１に示す。
　高強力繊維線材の両端をそれぞれ内部にネジを切った鋼管（長さ２４０ｍｍ、内径１８．２ｍｍ、外形２７．２ｍｍ）に挿入し、ウレタン系接着剤（ＵＭ８９０改１　主剤　１質量部、硬化剤　２質量部。セメダイン株式会社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。
　実施例５の高強力繊維線材の引張強度は平均１２９ｋＮであった。なお、Ｎ数は５０回、最大値１４６ｋＮ、最小値８１ｋＮであった。実施例５の高強力繊維線材の引張強度は、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮを平均値で１．４割近く超えるものであった。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
実施例６
　２４Ｋの炭素繊維糸を３回／ｍ捩じったものを芯線として用いた以外は実施例５と同様にして高強力繊維線材を得、また同様の方法で引張強度を測定した。
　実施例６の高強力繊維線材の引張強度の平均は１２５ｋＮであった。なお、Ｎ数は５０回、最大値　１２９ｋＮ、最小値１２０ｋＮであった。実施例６の高強力繊維線材の引張強度は、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮを平均で１．１割近く超えるものであった。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
実施例７
　高強力繊維糸を束ねた芯線として２４Ｋの炭素繊維束１本を用い、拘束材３としてポリエステル繊維（１１００デシテックスのポリエステル繊維束）を用い、製紐機（２４打機）を用い、８打ちの石目打にて、芯線である２４Ｋの炭素繊維の周りの全面をポリエステル繊維で拘束した。拘束材３による芯線の被覆率は７０％を超えていた。外観図を図１２に示す。
　次に、拘束された炭素繊維束に対し、固化剤として熱可塑性エポキシ樹脂（ＴＰＥＰ－ＡＡ－ＭＥＫ－０５Ｂ、ナガセケムテックス株式会社製）１００質量部、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＲＩＮ－Ｋ、ナガセケムテックス株式会社製）　６．５質量部からなる溶液（粘度１００ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．２０、１２ｒｐｍ。東機産業株式会社：ＴＶＢ－１５形粘度計）を室温（２０℃）にて付与し、図４Ｂに構成を示した装置を用い、高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材とを有し、芯線と拘束材が固化剤で一体化してなる実施例７の高強力繊維線材を得た。なお、熱処理時間は１５０℃にて２０分間である。
　得られた高強力繊維線材は、直径２．０ｍｍ（ノギスで測定）であり、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力繊維材には撚りは与えられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸は接着されていることが確認された。
　高強力繊維線材を６０ｃｍに切断し、４０本束ね、バラケを抑えるために１回／ｍ程度捩じった。
　４０本束ねた高強力繊維線材の両端をそれぞれネジを切った鋼管（長さ２４０ｍｍ、内径１８．２ｍｍ、外形２７．２ｍｍ）に挿入し、ウレタン系接着剤（ＵＭ８９０改１　主剤　１質量部、硬化剤　２質量部。セメダイン株式会社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例７の高強力繊維線材の引張強度は、平均１４１ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮを２．５割近く超えるものであった。なお、Ｎ数は５０回、最大値１４５ｋＮ、最低値１３７ｋＮと引張強度のばらつきも小さかった。
　表１に本実施例の高強力繊維線材の構成、引張強度をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明の高強力繊維線材は、炭素繊維糸などの高強力繊維糸本来の引張強度や弾性係数等の機械的性能を十分に発揮することから、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができるため、工業的に有望である。

Claims (16)

  1. 　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束からなることを特徴とする高強力繊維線材。
  2. 　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、当該複数本の高強力繊維束が固化剤によって一体化されてなることを特徴とする高強力繊維線材。
  3. 　前記芯線が固化剤によって固化されてなる請求項１又は２に記載の高強力繊維線材。
  4. 　前記芯線の表面の少なくとも一部が、前記拘束材によって被覆されず露出した状態である請求項１から３のいずれかに記載の高強力繊維線材。
  5. 　前記芯線が固化剤によって固化されてなり、かつ、前記拘束材による前記芯線の被覆率が７０％超である請求項１又は２に記載の高強力繊維線材。
  6. 　前記芯線と前記拘束材とが固化剤で一体化されてなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の高強力繊維線材。
  7. 　請求項１から６のいずれかに記載の高強力繊維線材と、当該高強力繊維線材の外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体とが固化剤で一体化されてなる、複層構造を有する高強力繊維線材。
  8. 　高強力繊維糸を束ねた芯線と、前記芯線の周囲を巻き回して結束する拘束材と、を有してなる高強力繊維束が複数本引きそろえて束ねられ、その外周を覆うように配置された繊維材料からなる筒状体が、前記複数本の高強力繊維束と固化剤で一体化されてなり、複層構造を有することを特徴とする高強力繊維線材。
  9. 　少なくとも一方の端部に、筒状体が取り除かれた複数本の高強力繊維束からなる露出部を有する請求項７又は８に記載の高強力繊維線材。
  10. 　前記露出部における複数本の高強力繊維束が、繊維方向に３以上に分割されている請求項９記載の高強力繊維線材。
  11. 　前記露出部における複数本の高強力繊維束が、高強力繊維束単位に１束ずつにばらされている請求項９記載の高強力繊維線材。
  12. 　前記筒状体が、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セルロース繊維、ガラス繊維、ポリアミド繊維及びポリアセタール繊維から選ばれる１種以上で構成される請求項７から１１のいずれかに記載の高強力繊維線材。
  13. 　前記芯線が、撚りがかかっていない炭素繊維糸を主体とし、且つ、該炭素繊維糸の繊維方向を合わせ交絡させずに束ねられたものである請求項１から１２のいずれかに記載の高強力繊維線材。
  14. 　前記固化剤が、熱可塑性エポキシ樹脂である請求項１から１３のいずれかに記載の高強力繊維線材。
  15. 　請求項１から１４のいずれかに記載の高強力繊維線材を有してなることを特徴とする複合材。
  16. 　高強力繊維線材の少なくとも一方の端部が定着治具の胴部内に挿入され、当該高強力繊維線材の端部と定着治具の胴部とを接着固定することにより、当該高強力繊維線材と定着治具とを一体化してなる請求項１５に記載の複合材。
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