(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の繊維強化樹脂素線を集束して得られる強化樹脂ストランドを被覆材で被覆した被覆繊維強化樹脂ストランドに於て、該繊維強化樹脂ストランドが加撚されており、且つ、被覆材と繊維強化樹脂ストランドとが非接着状態にあることを特徴とする被覆繊維強化樹脂ストランド。
【請求項２】
被覆繊維強化樹脂ストランドの断面が円型である請求項１記載の被覆繊維強化樹脂ストランド。
【請求項３】
被覆繊維強化樹脂ストランドの断面が、該被覆繊維強化樹脂ストランドを複数本加撚集束する際に、面接触状態になるように捩られた多角形断面である請求項１記載の被覆繊維強化樹脂ストランド。
【請求項４】
被覆繊維強化樹脂ストランドを集束した繊維強化樹脂ケーブルであって、隣接する各ストランドが互いに線接触状態である繊維強化樹脂ケーブル。
【請求項５】
被覆繊維強化樹脂ストランドを集束した繊維強化樹脂ケーブルであって、隣接する各ストランドが互いに面接触状態である繊維強化樹脂ケーブル。
【請求項６】
ケーブル内部に空隙部が生じないように被覆繊維強化樹脂ストランドを面接触状態となるように配置した請求項５記載の繊維強化樹脂ケーブル。
【請求項７】
複数本の繊維強化樹脂素線を加撚集束して繊維強化樹脂ストランドを形成し、次に、該繊維強化樹脂ストランド表面をフィルムまたは紙で被覆し、さらに、その上から難接着性の樹脂を被覆する被覆繊維強化樹脂ストランドの製造方法。
【請求項８】
複数本の繊維強化樹脂素線を加撚集束して繊維強化樹脂ストランドを形成し、次に、該繊維強化樹脂ストランド表面に剥離剤またはグリースを塗布し、さらに、その上から難接着性の樹脂を被覆する被覆繊維強化樹脂ストランドの製造方法。
【請求項９】
難接着性の樹脂がポリプロピレンまたはポリエチレンである請求項７または８記載の被覆繊維強化樹脂ストランドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性及び耐久性に優れた繊維強化樹脂ケーブル（以下ＦＲＰケーブルという）を得るための繊維強化樹脂ストランド（以下ＦＲＰストランドという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰケーブルは複数本のＦＲＰストランドを加撚集束して得られ、さらにＦＲＰストランドは複数本の繊維強化樹脂素線（以下ＦＲＰ素線という）を加撚集束して得られる。ＦＲＰ素線を加撚集束してＦＲＰストランドとするとき、夫々のＦＲＰ素線は線接触を呈し、接触圧力を分散せしめることが出来るが、ＦＲＰストランドを複数本加撚集束してＦＲＰケーブルとするとき、夫々のＦＲＰストランド相互間の接触状態は点接触となり、接触点で高い圧力が発生し、ＦＲＰケーブルの強度及び耐久性低下の原因となる。したがって高い強度を有する線状繊維強化樹脂の利用に於て、ケーブル構造を採用することは問題が多く、従来全てストランド構造が利用されて来た。しかるに、線状繊維強化樹脂は高剛性でありＦＲＰ素線の径を大きくすると巻取が不可能な剛直な線状物となり、取扱い可能なＦＲＰ素線の径には限界がある。このことは断面積の大きなＦＲＰストランドが必要な場合多数本のＦＲＰ素線を必要とすることになり、従来断面積の大きなＦＲＰストランドを得ることに問題があった。一方、ＦＲＰ素線−ＦＲＰストランド−ＦＲＰケーブルの工程では、各々の工程で集束を繰返すため小径のＦＲＰ素線から大断面積の線状物を得ることが可能であり、かつ可撓性に優れるが前述の如く点接触による強力低下と耐久性に問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、可撓性及び強力耐久性に優れたＦＲＰケーブルを得るためのＦＲＰストランドの提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数本の繊維強化樹脂素線を集束して得られる強化樹脂ストランドを、被覆材で被覆した被覆繊維強化樹脂ストランドに於いて、該繊維強化樹脂ストランドが加撚されており、且つ、被覆材と繊維強化樹脂ストランドとが非接着状態にあることを特徴とする被覆繊維強化樹脂ストランドによって上記課題を解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は、本発明の被覆ＦＲＰストランドの一例を示す断面図で、本発明の被覆ＦＲＰストランド３は、ＦＲＰ素線（１−１）〜（１−７）を加撚集束して得たＦＲＰストランドと被覆材２とが非接着状態にあることが基本的要件である。
【０００６】
ＦＲＰ素線からＦＲＰストランドを得るには、例えば同一径のＦＲＰ素線或いはＦＲＰストランドの円型を維持するために調整された非同一径のＦＲＰ素線を７．１９．３７．６１本…の数列に従って加撚集束するのが一般的であるが、本発明に於て用いられるＦＲＰストランドの素線本数は特に制限されるものではない。
【０００７】
ＦＲＰ素線を構成する材料としての強化繊維はガラス繊維、炭素繊維等の高強度、高弾性の繊維が使用される。またマトリックス樹脂はエポキシ、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、或いはナイロン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂がＦＲＰ製造に際しての原則に従って使用されるが、その種類等について特に制限を設けるものではない。
【０００８】
またＦＲＰ素線の素線径は、特に限定はしないがＦＲＰストランドの可撓性を重視する場合には３ｍｍ程度以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明の被覆ＦＲＰストランドのもう一つの構成要素である被覆材２は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等の熱可塑性樹脂が主として用いられるが、エポキシ、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂も同様に使用可能である。但し、何れの場合に於いても樹脂の圧縮強度が高く、かつストランドの可撓性が許される範囲で出来る丈剛性の高い樹脂であることが好ましい。従ってミルド繊維で補強された樹脂も有効な被覆材である。
【００１０】
上に示した被覆材２を用いて、加撚集束されたＦＲＰストランドと被覆材２とが非接触状態にある構造を得るための方法の１つは、ポリプロピレン、ポリエチレン等の如く難接着性の樹脂を被覆材として用いることであり、またＦＲＰストランドをフィルム或いは紙等で被覆した後、ポリプロピレン、ナイロン樹脂等で被覆する方法、さらにはＦＲＰストランド表面に剥離剤或いはグリース等の非接着物質を塗布後被覆を行うことで、非接着状態の被覆ＦＲＰストランドを得ることが出来る。被覆材は好ましくはＦＲＰストランドの外周にあって、ＦＲＰストランド中心部に存在しないことがＦＲＰケーブルの可撓性のために有効であるが、この様な構成は被覆材の被覆時の粘度を調整することによって可能である。
【００１１】
被覆材の厚さは、もっとも薄い場所で０．１ｍｍ以上であることが好ましいが特に限定するものではない。また被覆材に前述の如くミルド繊維の混入或いは減摩剤等の混入も必要に応じて可能である。このようにして得た本発明の被覆ＦＲＰストランドは良好な可撓性があり巻取パッケージが可能となる。
【００１２】
本発明の被覆ＦＲＰストランド３は、さらに加撚集束されて図２に示すＦＲＰケーブル４とすることが出来る。この様なＦＲＰケーブルはそれを構成する被覆ＦＲＰストランドが円型であり各ストランドは線接触となり接触圧力を低下せしめることが可能となる。
【００１３】
他方、単に被覆材で被覆し被覆材がＦＲＰ素線と接着しているとき、特に高剛性の被覆材の場合、被覆ストランドは剛直であり、かつ被覆材の破損が発生する。また炭素繊維が補強成分であるＦＲＰ素線或いはＦＲＰストランドは僅かな表面の損傷が性能低下の原因となるが、本発明の被覆ＦＲＰストランドでは被覆材が保護層となる付加効果も期待出来る。
【００１４】
本発明の被覆ＦＲＰストランドは、次に述べるように被覆材表面形状（以下捩形状という）を捩られた多角形とすることによって、面接触が得られさらに接触圧力を低下せしめることが可能となる。図３は捩形状の概念図を示したもので、捩の１周期を示したものである。多角形（この場合は６角形であり、多角形の形はＦＲＰストランドの集束方法によって限定される。従って本発明の構造は６角形に限定されない。）の稜Ｐ（黒点で表示）がその長手方向に対して回転する構造であり、単位長さ当りの回転数はケーブルの構成によって設定される。例えば、図４に示されるように捩形状のＦＲＰストランド（６−１）〜（６−３）を１９本使用してケーブル５を得るとき、単位長さ当りの捩回転数は、６−１、６−２、６−３の順に少くなることが必要であり、具体的にはストランドの寸法、ストランドの集束方法によって設定される。
【００１５】
尚多角形状の捩回転数はＦＲＰ素線を加撚集束して得られるストランドの撚方向、撚数とは全く関係なく設定される。（図３に於て、ストランドは１／２回転の場合を示したものである。）
【００１６】
この様な多角形の捩り構造は、ＦＲＰストランドに被覆材を加工する工程に於て、多角形ダイスを回転せしめることによって製造することが可能である。また円形被覆ＦＲＰストランドを被覆材が可塑化された状態で加撚集束を行い、図５に示される様な多角形とすることも可能である。
【００１７】
以上詳述した被覆材表面形状を捩られた多角形状とするとき、ＦＲＰストランドは隣接するストランドと面接触することになり、接触圧力をさらに低下せしめることが可能である。特に、図４に示すように繊維強化ストランドを捩ってケーブル化した際に、内部に空隙部を作らないような捩られた多角形状とすると、空隙部の存在によるＦＲＰケーブルの強度低下を防ぐことができるので好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００１９】
（実施例１）
炭素繊維（ＣＦ）トウ（３．２８ｇ／ｍ）にエポキシ樹脂を含有させ、引抜成型法により直径約１．９ｍｍのＣＦＲＰ線材を作成し、この線材の表面にシリコングリスを塗布しながら１９本を１ｍ当り２．３回の撚を与え、直径約９．５ｍｍのＣＦＲＰストランドを形成した。次いで直径１０ｍｍのコーティングダイを用いて該ＣＦＲＰストランドの外周にポリプロピレンを被覆材としてコーティングし、ポリプロピレンを被覆材とする円型断面の被覆ＣＦＲＰストランドを得た。得られた被覆ＣＦＲＰストランドは、被覆しないＣＦＲＰストランドと比較して可撓性は若干劣ってはいたものの、この被覆ＣＦＲＰストランドを７本撚合せて得たＣＦＲＰケーブルは線接触状態であり、直径２ｍのコイル状に巻取ることができた。
【００２０】
（実施例２）
実施例１で得たＣＦＲＰストランドを、正６角形の回転コーティングダイス（６角形の対辺寸法１０ｍｍ）を用いてポリプロピレン樹脂を被覆材とする断面６角形が捩られた被覆ＣＦＲＰストランドを形成した。このとき、捩り回数１．７５０回／ｍの被覆ＣＦＲＰストランド１本と、１．７４９回／ｍの被覆ＣＦＲＰストランド６本を作製し、１．７５０回／ｍの被覆ＣＦＲＰストランドを中心に置き、その６角の面にそれぞれ密着するように、１．７４９回／ｍの被覆ＣＦＲＰストランドを配置した撚数１．７５０ｔ／ｍのＣＦＲＰケーブルを得た。得られたＣＦＲＰケーブルは、隣接するＣＦＲＰストランドが全て面接触であり、直径２ｍのコイル状に巻取ることができた。
【００２１】
【発明の効果】
上述のように構成された本発明の被覆ＦＲＰストランドを用いることにより、可撓性及び強力耐久性に優れたＦＲＰケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被覆ＦＲＰストランドの一例を示す断面図である。
【図２】７本の被覆ＦＲＰストランドを加撚集束して得た、ＦＲＰケーブルの断面図である。
【図３】捩られた多角形断面を有する被覆ＦＲＰストランドの１周期に相当する外観図（上）及び長手方向の夫々の位置に於ける断面図（下）である。
【図４】捩られた多角形断面を有する被覆ＦＲＰストランドを、１９本加撚集束して得たＦＲＰケーブルの断面図である。
【図５】捩られた多角形断面の被覆ＦＲＰストランドから成るＦＲＰケーブルの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１−１〜１−７    ＦＲＰ素線
２                被覆材
３                被覆ＦＲＰストランド
４                被覆ＦＲＰケーブル
５                捩られた多角形被覆ストランドから成るケーブル
６−１〜６−３    捩られた多角形被覆ストランド
Ｐ                捩られた多角形の稜
【図１】
0003593393.tif 000002
【図２】
0003593393.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003593393.tif 000005
【図５】
0003593393.tif 000006