(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ線材の表面に揺変性を有する熱硬化性樹脂層を形成し、熱硬化性樹脂層に凸部がそれぞれ独立した凹凸形状を賦型した後、熱硬化性樹脂層を加熱硬化する表面賦型されたＦＲＰ線材の製造方法において、ＦＲＰ線材を中心として回転する突起物を断続的に熱硬化性樹脂層にあてて、熱硬化性樹脂層に凸部分がそれぞれ独立した凹凸形状を賦型する、表面賦型されたＦＲＰ線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＦＲＰ線材（繊維強化樹脂製線材）のモルタル定着性改善のために表面賦型されたＦＲＰ線材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＦＲＰ線材のモルタル定着性改善のために、ＦＲＰ線材の表面に凹凸形状を設ける方法が知られており、その具体的な方法として、ＦＲＰ線材に糸条を巻き付けて凸部を形成する方法や線材表面に樹脂盛りした後、金型で賦型する方法等があった。
【０００３】
例えば、特開平７−２１７６２８号公報には、熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維束に繊維をらせん状に巻締めて凹凸を形成し、巻締めた部分を凹部とする技術が開示されている。
しかしながら、この方法は、下記の（１）〜（４）の課題を有していた。
（１）凹部の幅は巻き付ける繊維の幅で決定され、その幅をかえるには繊維自体をかえる必要がある。
（２）凹部の深さを深くするためデニール数の多い繊維で巻き付けると幅を出すのと同時に巻き付ける繊維がかさ高くなり凸部との高低差が取りにくくなる。
（３）凹部の深さを深くしようとして繊維を強く巻くと、加熱硬化時に余った熱硬化性樹脂が滴り落ち、凸部の形状がいびつになる。
（４）凸部がらせん状に連なっているためコンクリートあるいはモルタルとの接着性が低い。
【０００４】
特開平１−６５８７２号公報には、ＦＲＰ芯材の被覆部の形状をダイスで賦型することが開示されているが、凹凸形状賦型し完全に脱型するためには加熱ダイスで完全に被覆部の熱硬化性樹脂を硬化させる必要があった。硬化が不完全の場合、加熱ダイスのキャビティ壁面に固着し、製造上のトラブルのもとになりやすく、製造方法としての煩雑さは避けられなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の問題点を解消し、煩雑なプロセスを要することなく、ＦＲＰ線材の表面に強固な凹凸形状を簡易に賦型しうるＦＲＰ線材の製造方法の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＦＲＰ線材の表面に揺変性を有する熱硬化性樹脂層を形成し、熱硬化性樹脂層に凸部がそれぞれ独立した凹凸形状を賦型した後、熱硬化性樹脂層を加熱硬化する表面賦型されたＦＲＰ線材の製造方法において、ＦＲＰ線材を中心として回転する突起物を断続的に熱硬化性樹脂層にあてて、熱硬化性樹脂層に凸部分がそれぞれ独立した凹凸形状を賦型する、表面賦型されたＦＲＰ線材の製造方法を要旨とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法により得られる表面賦型されたＦＲＰ線材は、線材を被覆している熱硬化性樹脂に形成された凸部がそれぞれ独立していることが必要である。
それぞれの凸部が独立していないらせん状の凸部の場合には、モルタルあるいはコンクリートに埋め込んだＦＲＰ線材に引張力が作用すると、ＦＲＰ線材に回転する力が作用し、凹部のモルタルが破壊されやすいという問題を有している。
【０００８】
本発明の基材となるＦＲＰ線材は、例えばガラス繊維、炭素繊維等の高強度、高弾性率の強化糸条を強化成分とする線状のＦＲＰ素線やその素線を集束（加撚あるいは非加撚）して得たストランドさらには、これを集束（加撚あるいは非加撚）して得たケーブル等であって、ＦＲＰ線材の形態については特に限定されない。
【０００９】
まず、基材となるＦＲＰ線材の表面に凹凸賦型する熱硬化性樹脂層を形成する。この熱硬化性樹脂層を形成する熱硬化性樹脂は、揺変性を有する熱硬化性樹脂を用いることが凸部を形成する上で必要である。
熱硬化性樹脂に揺変性を与える方法としては、アセチレンブラック、コロイド状シリカなど極性基を持つ微粉末を混合することが知られている。また、鉛やバナジューム等の金属の酸化物及び官能基を有するアルコキシシランとの組み合わせ等の方法もあるが、いずれの場合においても使用する樹脂の熱硬化温度においても揺変性を失わない配合が用いられる。
【００１０】
本発明に用いられる代表的な熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であるが、線材に塗布可能な樹脂であり、かつ揺変性を有する樹脂配合が可能であればその種類を特に限定されない。
【００１１】
本発明に用いられる熱硬化性樹脂の揺変性の程度は、ＦＲＰ線材に塗布可能であり、かつ硬化に際して実質的に大幅な流動が生じない程度の揺変性であって、この程度の揺変性は一般に市販されている揺変性熱硬化性樹脂に相当するものである。
【００１２】
次に、基材となるＦＲＰ線材の上に形成された熱硬化性樹脂に、その揺変性を利用して、凸部がそれぞれ独立した凹凸形状を賦型する。
凸部がそれぞれ独立した凹凸形状の好ましい賦型の仕方として、（１）ＦＲＰ線材を中心として回転する突起物を断続的に熱硬化性樹脂層にあてる方法、（２）糸条を断続的に巻き付ける方法が挙げられる。（１）および（２）の方法は下で図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
最後に、表面に凹凸形状を賦型されたＦＲＰ線材は、熱硬化性樹脂層を形成する熱硬化性樹脂の硬化温度以上に加熱硬化される。
この加熱硬化するときも熱硬化性樹脂層を形成する熱硬化性樹脂の揺変性が樹脂だれを抑制し、形の整った凸部の形成を助ける。
【００１４】
以下に本発明の製造方法のうちそれぞれ独立した凸部を形成する部分について図面を用いてさらに詳細に説明する。
図１は、ＦＲＰ線材１に揺変性を有する熱硬化性樹脂を塗布し熱硬化性樹脂層２が形成された状態を示す側面図ａ及び正面図ｂである。
このような形態は樹脂をポンプにより圧送したコーティグダイにより容易に得ることが出来る。
【００１５】
ＦＲＰ線材が素線を集束した線材である場合、上記の熱硬化性樹脂が線材表面のみに存在し、内部の素線間に浸入しない樹脂粘度、塗布方法とすれば、可撓性を残した表面賦型されたＦＲＰ線材とすることが可能である。
【００１６】
次いで、表面の熱硬化性樹脂層２に、図２（正面図ａ、側面図ｂ）に例示されるように凸部がそれぞれ独立した凹凸形状３を賦型する。例えば図３（縦断正面図ａ、側面図ｂ）は、回転円筒４に取り付けられた突起物である舌状ブレード５を熱硬化樹脂層２に断続的にあてて凸部を賦型している（上記（１）の方法）ところを示したものである。
【００１７】
この場合、回転円筒とＦＲＰ線材の運動は相対的なものであるから、ＦＲＰ線材を回転し円筒を非回転としても差し支えない。さらに回転円筒が回転コーティングダイを兼ねることも可能である。
突起物を熱硬化性樹脂層２に断続的にあてる方法としては、熱硬化性樹脂層を形成したＦＲＰを一定速度で移送しておき、ＦＲＰ線材を中心に回転する突起物の熱硬化性樹脂層２への接触非接触を一定時間ごとに繰り返す方法が最も容易な方法として挙げられる。
【００１８】
図３，図４は突起物である舌状ブレード５によりＦＲＰ線材にそれぞれ独立した凸部を形成する方法を示したものである。舌状ブレード５は熱硬化性樹脂層２をほぼ舌状ブレード幅と同等のピッチで引っかくようにして凸部を賦型する。図３は突起物が熱硬化性樹脂をＦＲＰ線材の進行方向と逆方向に寄せる様子を示す。必要とする長さの凹部にあたる引っかき賦型部が形成された次の瞬間、図４のように舌状ブレードは寄せられた熱硬化樹脂層を飛び越す。飛び越された樹脂は実質的にそれぞれ独立した凸部を形成することとなる。その後また図３のように凹部を形成する。
【００１９】
次に上記（２）の方法について図５，図６を用いて説明する。ＦＲＰ線材１の上に形成された熱硬化樹脂層２の上から糸条６を糸条の幅とほぼ同等かそれ以下のピッチで密に巻き付ける。この巻付部が凹部を形成すると同時にこれにより熱硬化性樹脂がＦＲＰ線材の進行方向と逆方向に寄せられる。所望の巻付け幅が確保できたところで寄せられ凸状になった熱硬化性樹脂層を図６のように飛び越す。この飛び越した部分が実質的にそれぞれ独立した凸部となる。必要な幅の凸部を形成した後、また凹部を形成するように密に糸条を巻き付ける操作を繰り返す。本発明では糸条の種類、巻形態を時に限定するものではない。
【００２０】
糸条を巻き付けて樹脂層に賦型する方法は、ＦＲＰ素線から得たＦＲＰストランドは一般にストランド撚数が少ないためストランド割れが起こりやすいが巻付る糸条により素線の集束効果が得られるので特に好ましい方法である。
【００２１】
本発明の方法において、凹凸賦型の後、硅砂等の粒状物を樹脂層に散布することによって、樹脂硬化後の樹脂表面の摩擦係数を増大し、モルタル定着性をさらに向上することも可能である。
【００２２】
以下、実施例にしたがって本発明をさらに具体的に説明する。
【実施例】
（実施例１）
炭素繊維をエポキシ樹脂で集束・硬化して得た直径２．２ｍｍのＦＲＰ線材を１９本集束加撚した最大直径１１ｍｍのＦＲＰストランドの外周に揺変性エポキシ樹脂（スリーボンド社１液エポキシ＃２２４７）を口径１２ｍｍの回転コーティングダイを用いて塗布し、回転コーティングダイに取り付けた巾１．５ｍｍの舌状ブレードを熱硬化性樹脂層に断続的にあてて凹凸賦型を行い、次いで２００℃で連続的に加撚・塗装樹脂を硬化した。得られたＦＲＰ線材は凸部径１３．２ｍｍφ、長さ１．２ｍｍ、凹部径１０．８ｍｍφ、長さ４．８ｍｍの凹凸を有しており、モルタル定着に十分な凹凸形状を示していた。
【００２３】
（参考例１）
舌状ブレードを断続的に熱硬化性樹脂層にあてるかわりに、無撚のポリエステルフィラメント１０００デニール／１３６フィラメントを図５、６に示すように断続的に巻き付けたほかは実施例１と同様に操作をし、得られたＦＲＰ線材は凸部径１３．２ｍｍφ、長さ１．２ｍｍ、凹部径１０．８ｍｍφ、長さ４．８ｍｍの凹凸を有しており、モルタル定着に十分な凹凸形状を示していた。
【００２４】
（参考例２）
ポリエステルフィラメントの巻きピッチをかえた他は参考例１と同様に操作し、凸部径１３．２ｍｍφ、長さ１．８ｍｍ、凹部径１０．８ｍｍφ、長さ５．２ｍｍのＦＲＰ線材を得た。この線材はモルタル定着に十分な凹凸形状を示していた。
【００２５】
（実施例２）
実施例１において、凹凸形状を賦型した後硬化炉の直前で７号硅砂を樹脂上に散布することによって、表面に硅砂が固着した凹凸表面を有するＦＲＰストランドを得た。
このＦＲＰストランドは極めて摩擦係数が高くモルタル定着性が向上したものであった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の製造方法は、金型等の複雑な手段を用いることなく、整った形状の所望のサイズの凸部を形成することができ、特に糸条を巻き付けることによって賦型する方法ではＦＲＰストランドに発生しやすいストランド割れの防止にも効果があり、経済的にもすぐれた方法である。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】ＦＲＰ線材に揺変性を有する熱硬化性樹脂が形成された状態を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図２】ＦＲＰ線材上に形成された揺変性を有する熱硬化性樹脂層に凹凸形状が賦型された状態を示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】回転する突起物である舌状ブレードにより賦型を行う装置の縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ）であり、凹部を賦型しているところを示す。
【図４】回転する突起物である舌状ブレードにより賦型を行う装置の縦断正面図（ａ）及び側面図（ｂ）方であり、舌状ブレードの賦型が一時中止し再度賦型を開始するところを示す。
【図５】糸条を巻き付けることによって賦型を行う方法のを示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。凹部を賦型しているところを示す。
【図６】糸条を巻き付けることによって賦型を行う方法のを示す正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。凸部を形成しているところを示す。
【符号の説明】
１：ＦＲＰ線材
２：熱硬化性樹脂層
３：賦型された熱硬化性樹脂
４：回転円筒
５：舌状ブレード
６：糸条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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