特許 5966390 連続繊維補強材及び連続繊維補強材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5966390

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】連続繊維補強材及び連続繊維補強材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 16/06 20060101AFI20160728BHJP

   C04B 14/38 20060101ALI20160728BHJP

   E04C 5/07 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   C04B16/06 F

   C04B14/38 A

   E04C5/07

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-17973(P2012-17973)

(22)【出願日】2012年1月31日

(65)【公開番号】特開2013-155089(P2013-155089A)

(43)【公開日】2013年8月15日

【審査請求日】2014年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003160

【氏名又は名称】東洋紡株式会社

(72)【発明者】

【氏名】大林正佳

(72)【発明者】

【氏名】野村幸弘

【審査官】 小川 武

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０５５０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２８８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９７８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９９／０４１４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０１−２０８３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２１３９７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ７／００−２８／３６

Ｅ０４Ｃ ５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続繊維補強材に用いる繊維の引張強度が１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、炭素繊維、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維のうち少なくとも１種類以上により組紐または撚糸により形状を形成し、組紐または撚糸の内側に、ＪＩＳ Ｋ ７１８１で測定された圧縮強度が ４７Ｎ／ｍｍ^２以上１０７９Ｎ／ｍｍ^２以下の、突起を有する芯材が配された補強材であって、任意の長さ１ｍの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所について直径を求め、直径の大きい上位５点の平均値をｘとしたとき、試験片の平均直径ｙとの比ｘ／ｙが１．０５以上２．００以下となることを特徴とする、鉄筋代替用連続繊維補強材。

【請求項2】

任意の長さ１ｍの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所が
５〜３０個存在することを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋代替用連続繊維補強材。

【請求項3】

繊維のヤング係数が４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であること
を特徴とする、請求項１、２いずれかに記載の鉄筋代替用連続繊維補強材。

【請求項4】

連続繊維補強材に熱硬化性樹脂が使用されていること特徴とする、請求項１から３のい
ずれかに記載の鉄筋代替用連続繊維補強材。

【請求項5】

熱硬化樹脂としてエポキシ樹脂又はビニルエステル樹脂が使用されていることを特徴と
する、請求項１から４のいずれかに記載の連続繊維を使用した鉄筋代替用補強材。

【請求項6】

連続繊維補強材に用いる繊維の引張強度が１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、炭素繊維、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維のうち少なくとも１種類以上により組紐または撚糸により形状を形成し、組紐または撚糸の内側に、ＪＩＳ Ｋ ７１８１で測定された圧縮強度が ４７Ｎ／ｍｍ^２以上１０７９Ｎ／ｍｍ^２以下の、突起を有する芯材が配された補強材であって、任意の長さ１ｍの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所について直径を求め、直径の大きい上位５点の平均値をｘとしたとき、試験片の平均直径ｙとの比ｘ／ｙが１．０５以上２．００以下となることを特徴とする、鉄筋代替用連続繊維補強材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は構造物を補強する、繊維補強材に関する。より詳しくは連続繊維補強材に関する。

【背景技術】

【0002】

連続繊維補強材は一般に高強度繊維を連続繊維束とし、結合材として樹脂を含浸させ、熱処理を行い一体化させて製造される。連続繊維補強材は様々な産業分野において使用されており、とりわけ土木や建築の分野においては鉄筋以上の引張強度、耐腐食性に加えて軽量、非磁性の特徴を有するため、鉄筋代替材料としての利用がなされている。
一般に鉄筋はコンクリートと組み合わせて構造材料として使用される。そのため鉄筋代替材料として連続繊維補強材を使用するためには高強度、耐腐食性に加えてコンクリートとの付着性能が高いことが求められる。付着性能は一般に、（１）コンクリートと連続繊維補強材との界面接着と摩擦抵抗、および（２）コンクリートと連続繊維補強材とのアンカー効果で生じると言われているが、一般に連続繊維補強材の表面は結合材である樹脂で覆われているため（１）が付着性能へ与える影響は小さい。そのため付着性能の向上には（２）の検討が重要であり、アンカー効果を高めるために種々の工夫がなされた連続繊維補強材が各メーカーから提案されている。

【0003】

連続繊維補強材にアンカー効果を生じさせるためには、長さ方向に対して断面積をとったとき、平均断面積に対して大となる断面積を持つ箇所、つまり突起（凸）が存在する必要がある。連続繊維補強材に突起を作る方法としては、大きく以下の２種類が考えられる。それは（ｉ）結合材を熱処理して連続繊維束と一体化させる際に連続繊維補強材の表面に突起を作る方法と、（ｉｉ）連続繊維束を編成する際に連続繊維束を長さ方向に対して直行する軸方向への角度が大きくなる様に形成することにより、表面に突起を作る方法である。
（ｉ）の例として、プラスチックロッドの表面に、繊維束等を綾状または螺旋状に巻きつけ付けたものがある。しかしながらこの構造では、突起が破壊され易く、アンカー効果を維持することが難しい問題があった（例えば特許文献１を参照）。
（ｉｉ）の例として、連続繊維を組紐や撚糸に編成したものがある。しかしながらアンカー効果を有する突起を作るためには連続繊維束の長さ方向に対して直行する軸方向への角度が大きくなる様に形成する必要がある。つまり組紐では組紐ピッチ（組紐２節当たりの長さ）を減少させることが必要であり、撚糸では撚数を増加させることが必要である。しかしながら組紐ピッチを減少させたり撚数を増加させると連続繊維補強材の引張強度は減少する問題が生じる。すなわちコンクリートの引張強度を補強するために必要な連続繊維補強材の付着性能と引張強度について両者は反比例する関係にあることから、付着性能と引張強度の両方に優れた連続繊維補強材は存在していない。（例えば特許文献２を参照）

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】社団法人土木学会，コンクリートライブラリー， ｖｏｌ． ７２，「連続繊維補強材のコンクリート構造物への適用」（平成４年）

【非特許文献2】社団法人土木学会，コンクリートライブラリー， ｖｏｌ． ８８，「連続繊維補強材を用いたコンクリート構造物の設計・施工指針（案）」（平成１４年）

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−１９９７３３

【特許文献2】特開２００３−０７４１４６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、従来技術の課題を背景になされたもので、付着性能と引張強度の両方に優れた連続繊維補強材を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により上記課題を解決できることを見出し本発明に到達した。すなわち本発明は以下の構成からなる。

【0008】

１．引張強度が１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である繊維を使用した補強材であって、任意の長さ１ｍの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所について直径を求め、直径の大きい上位５点の平均値をｘとしたとき、試験片の平均直径ｙとの比ｘ／ｙが１．０５以上２．００以下となることを特徴とする、連続繊維補強材。
２．任意の長さ１ｍの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所が５〜３０個存在することを特徴とする、上記１に記載の連続繊維補強材。
３． 繊維が組紐または撚糸により形状を形成し、組紐または撚糸の内側に芯材があることを特徴とする、上記１、２いずれかに記載の連続繊維補強材。
４．連続繊維補強材に用いる繊維が炭素繊維、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維のうち少なくとも１種類以上で構成されていることを特徴とする、上記１〜３いずれかに記載の連続繊維補強材。
５．繊維のヤング係数が４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることを特徴とする、上記１〜４いずれかに記載の連続繊維補強材。
６．連続繊維補強材に熱硬化性樹脂が使用されていること特徴とする、上記１〜５いずれかに記載の連続繊維補強材。
７．樹脂としてエポキシ樹脂又はビニルエステル樹脂が使用されていることを特徴とする、上記１〜６いずれかに記載の連続繊維を使用した補強材。
８．引張強度が１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である繊維を芯材の外周に組紐、撚糸により配することで、任意の長さ１ｍの試験片に対し、長さ１ｃｍ間隔で直径を１００箇所測定し、直径の大きさが上位５点の平均値をｘ、１００点の平均値をｙとしたとき、ｘ／ｙが１．０５以上２．００以下となることを特徴とする、連続繊維補強材の製造方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明により付着性能および引張強度に優れた連続繊維補強材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の連続繊維補強材の形状を示す概略図である。

【図2】本発明の連続繊維補強材の作製方法を示す概略図である。

【図3】組紐ピッチの求め方を示す図である。

【図4】突起の数が多い連続繊維補強材を用いて付着性能を測定する際の概略図である。

【図5】突起の数が少ない連続繊維補強材を用いて付着性能を測定する際の概略図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0011】

以下、本発明を詳細に説明する。

【0012】

本発明に好ましく使用される高強度繊維は、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアセタール繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などであり、この中から１種類以上の繊維を用いて構成されていることが望ましい。非磁性、耐アルカリ性、耐薬品性、耐候性に優れた高強度ポリエチレン繊維、又は引張強度に優れたポリパラフェニレンベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維を用いるとより望ましい。

【0013】

本発明に用いる高強度繊維の引張強度は１２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が望ましい。より好ましくは１４Ｎ／ｄｔｅｘ以上５０Ｎ／ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。

【0014】

連続繊維補強材のヤング係数は一般に鋼材よりも小さい。そのため連続繊維補強材はコンクリートのクリープや乾燥収縮によるプレストレスの減少が少なくなるため、プレストレスコンクリート用緊張材として優れている。しかし鋼材と比較して、同一荷重における弾性ひずみが大きいため、コンクリートのひび割れ幅やたわみ量が大きくなることも分かっている。以上の点から連続繊維補強材を使用する場合は、使用される用途や状態に応じて必要なヤング係数を求めて選定していくことが望ましい。
本発明の目的は付着性能と引張強度に優れた連続繊維補強材を提供することであり、ヤング係数が低いとひび割れによって補強効果の減少が懸念されることから、本発明ではヤング係数の高い繊維を用いることが必要である。すなわち本発明における高強度繊維束に用いられる高強度繊維は、４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが望ましい。より望ましくは５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上２５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。

【0015】

本発明に使用する組紐や撚糸を作るための製造装置（製紐機や撚糸機など）は一般的な製造装置であれば良い。また必要に応じて組紐や撚糸の内側に芯材挿入するためのガイドなどを用いても良い。これら製造装置については本発明品が得られるものであれば良く、特に限定しない。
製造装置に供給する繊維の繊度および供給する繊維の本数については生産性、芯材を挿入する際の作業性、作製した連続繊維補強材の付着性能および引張強度を著しく阻害しないものであれば良く、特に限定しない。
製造装置で編成して得られる組紐または撚糸の総繊度は、一般に用いられる連続繊維補強材の公称径である２ｍｍ以上３５ｍｍ以下になる様に設計することが望ましい。公称径とは連続繊維補強材の直径であり、公称断面積を円周率で除した値の平方根を２倍した値の平均値である。試験片の採り方や試験片の個数については、土木学会刊、「連続繊維補強材を用いたコンクリート構造物の設計・施工指針（案）」 ８．２（２）「公称断面積測定方法」に準じた。公称断面積とは連続繊維補強材の体積を長さで除した値であり、土木学会刊、「連続繊維補強材を用いたコンクリート構造物の設計・施工指針（案）」 ８．２（２）「公称断面積測定方法」で求めた値とする。
組紐ピッチや撚数は本発明が用いられる各用途に応じて必要な付着性能、引張強度を得られれば良いため特に限定しない。

【0016】

本発明に用いる芯材の素材に例えば天然ゴムやシリコーンなど圧縮強度の低い素材を用いると突起の圧縮強度が低いため破壊されて連続繊維補強材とコンクートにおける付着性能が低くなる。よって本発明に用いる芯材の素材は圧縮強度が高いものを選定することが望ましい。具体的には金属、樹脂、ＦＲＰなど圧縮強度が高い物を各用途に応じて選定することが望ましいが、非磁性用途に用いる場合は非磁性金属（アルミなど）、樹脂、非磁性のＦＲＰを選定することが望ましい。芯材の具体的な圧縮強度の数値については特に限定しないが、一般的な非磁性金属（アルミなど）や樹脂や非磁性のＦＲＰの圧縮強度である４７Ｎ／ｍｍ^２以上１０７９Ｎ／ｍｍ^２以下が望ましく、より望ましくは１６７Ｎ／ｍｍ^２以上３４３Ｎ／ｍｍ^２以下である。この値はＪＩＳ Ｋ ７１８１により求めた。
芯材に突起を施す方法については切削を施す方法、凹溝の金型でプレス成型を施す方法、プリプレグ樹脂を含浸させた繊維束を凹溝のあるローラー対に通す方法、熱硬化性樹脂などにより成形加工を行い、凸部を形成する方法が挙げられる。また意匠撚糸を用いてもよく、樹脂を含浸・硬化させることで突起のあるＦＲＰを得ることも可能である。しかしこれらに限定されることなく各目的に応じて様々な加工方法を使い分けることが望ましい。

【0017】

土木学会刊、「連続繊維補強材を用いたコンクリート構造物の設計・施工指針（案）」では連続繊維補強材に使用できる結合材はエポキシ樹脂とビニルエステル樹脂の２種であると定められており、本発明で用いる結合材はエポキシおよびビニルエステル樹脂であることが好ましい。製造時の取り扱い易さを考慮し、熱硬化性樹脂を使用する。熱硬化塑性樹脂は連続繊維束と芯材との結合に適したものを選定すればよい。
主剤、硬化剤、促進剤の種類と処方比は各用途によって使い分けることが望ましいが、とりわけ繊維との接着性が良好であり硬化発熱による温度変化が小さい酸無水系エポキシ樹脂の使用が特に望ましい。熱硬化時間の短縮にはアミン系エポキシ樹脂の使用が特に望ましい。

【0018】

熱硬化樹脂の含浸方法や硬化方法については特に限定しないが生産性を考慮すると引抜成形法を用いることが望ましい。具体的には、樹脂浴で結合材を含浸させた後、ダイスなどで繊維体積率を調節し、その後熱硬化させる方法が望ましい。また必要に応じて硬化後にアフターキュアを行っても良い。硬化時間や硬化温度については特に限定はなく、用いる連続繊維束、芯材、結合材、設備条件などを考慮して設計することが望ましい。

【0019】

組紐のピッチは図３に示す様に、組紐の長さ方向について節２つ当たりの長さを組紐ピッチと定義した。これは、製紐機の巻取り速度とボビンの回転数により制御できる。
撚糸の撚数は単位長さあたりの撚数Ｔ／ｍで定義し撚糸品の拡大写真から、撚数を測定した。これは、撚糸機の巻取り速度とボビンの回転数により制御できる。

【0020】

本発明において平均直径および平均断面積については、以下の通り求めた。
（１）連続繊維補強材から長さ１ｍを切り出し、さらに長さ１ｃｍ間隔で切断し１００個のサンプルを得る。
（２）全てのサンプルについて最大直径をノギスを当てて０．１ｍｍまで計測する。
（３）全てのサンプルから得られた結果について平均値を求め、平均直径とする。
（４）（３）で得られた平均直径から平均半径を求め、以下の式から平均断面積を求める。
平均断面積＝（平均半径）２×円周率
なお上記の平均直径は公称径と同意と見なしてよく、また平均断面積は公称断面積と同意と見なしてよい。
また、１ｍ長さが入手できない場合は、各サンプルから１ｃｍ間隔で１００ケのサンプルを集めることで評価可能である。

【0021】

本発明では長さ１ｍの試験片を取ったとき、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所について最大直径を求め上位５点の平均値をｘとして求めている。容易に想像できることであるが平均直径ｙとの比、ｘ／ｙを大きくするとアンカー効果が大きくなるため付着性能が増加する。ｘ／ｙの値については大きいほど付着性能の増加が期待できるが、生産速度、製造難度を考慮して適切な値を決定するのが望ましい。本発明において、ｘ／ｙは１．０５以上２．００以下が望ましく、１．１０以上１．９０以下がより好ましい。

【0022】

連続繊維補強材の突起の数は多い方が好ましいが、多すぎるとアンカー効果が減少するため好ましくない。具体的には３０個／ｍ以下が好ましく、より好ましくは２５個／ｍ以下である。突起の数が少ないとコンクリートとの優れた付着性が低下するため、好ましく無い。具体的には、突起の数が５個／ｍ以上であり、より好ましくは１０個／以上である。
さらに、凸部の形状に制限はないが、組紐または撚糸形状の内側に芯材を配する構造を考慮すると、凸部は球形状等の尖った形状を含まないものが好ましい。これは凸部とコンクリートとの間に存在する繊維が、引抜きの等の力が生じた際にも凸部によるダメージを受けにくい構造とすることが好ましいためである。

【0023】

コンクリート補強効果の確認試験のため以下に述べる方法で連続繊維補強材の引抜試験を行った。
（１）試験用サンプル（コンクリートサンプル）の作製方法
ａ．長さ５０ｃｍ、幅２５ｃｍ、厚さ２５ｃｍの型枠を２個作製した。
ｂ．連続繊維補強材を長さ１５０ｃｍとした。
ｃ．連続繊維補強材の両端部に型枠を以下の通り配置した。つまり型枠のＺ軸に平行で、ＸＹ軸に対して中心となる位置に連続繊維補強材を配置した。
ｄ．家庭化学工業（株）製インスタントセメントを用いて、水：セメント ＝ １：４の比で混合して型枠に注入し、温度２０℃湿度６５％Ｒ．Ｈ．で１週間養生した。
（２）引抜試験方法
コンクリートサンプルのＺ軸方向が引張方向となるように試験機に取り付けた後、試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引抜試験を行い、最大荷重を引抜荷重として求めた。計２回の測定を行い、平均値を求めた。

【実施例】

【0024】

以下に実施例と比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0025】

（実施例１）
以下に記す方法でサンプルを作製した。
ａ．連続繊維
高強度ポリエチレン連続繊維（東洋紡績（株）製高強力ポリエチレン繊維ダイニーマ（登録商標）（ＳＫ６０））を使用した。
ｂ．連続繊維束の形状
２，４００ｄの高強度連続繊維束を８本用意し、８打製紐機を用いて製紐の中心に突起のある棒状の芯材を配して製紐した。
ｃ．芯材の素材
熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂を使用した。樹脂処方を以下に記す。エピコート８２７（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）、硬化剤酸無水物硬化剤ＨＮ７２００（日立化成工業株式会社製、商品名）、エポメートＢＭＩ−１２（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）、キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製、商品名）を重量比１００：８５：１：１で混合したものを使用した。型枠に流し込んだ後、１２０℃、２時間で硬化させたものを使用した。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．０ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。
ｅ．結合材に使用した樹脂
熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂を使用した。樹脂処方を以下に記す。エピコート８２７（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）、硬化剤酸無水物硬化剤ＨＮ７２００（日立化成工業株式会社製、商品名）、エポメートＢＭＩ−１２（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）、キュアゾール２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製、商品名）を重量比１００：８５：１：１で混合したものを使用した。
ｆ．樹脂含浸、硬化方法
引抜成形方法で実施した。芯材を含む組紐を樹脂浴に通した後、高強度連続繊維束の繊維体積率６５％±１０％となる様にダイス（絞り）で樹脂量を調節し、オーブンで１２０℃、２時間熱硬化させた。
ｇ．連続繊維補強材の組紐ピッチ
３６ｍｍとなる様に製紐条件を設定した。

【0026】

（実施例２）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．１ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0027】

（実施例３）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0028】

（実施例４）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径２．０ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0029】

（実施例５）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に５個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0030】

（実施例６）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に３０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0031】

（実施例７）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ａ．連続繊維
ＰＢＯ連続繊維（東洋紡績株式会社製ザイロン（登録商標）（ＨＭ））を使用した。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0032】

（実施例８）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ａ．連続繊維
溶融高強度ポリエチレン連続繊維（東洋紡績株式会社製ツヌーガ（登録商標））を使用した。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0033】

（実施例９）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。
ｅ．結合材に使用した樹脂
熱硬化性樹脂のビニルエステル樹脂を使用した。樹脂処方を以下に記す。リポキシＲ８０６（昭和電工株式会社製（登録商標））、ナイパー（日本油脂株式会社製（登録商標））ＮＳを重量比１００：１で混合し１２０℃、２時間で硬化させたものを使用した。

【0034】

（実施例１０）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｂ．連続繊維束の形状
６，４００ｄの高強度連続繊維束を３本用意し、３打撚糸機を用いて撚糸の中心に突起のある棒状の芯材を配して撚掛けした。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。
ｇ．連続繊維繊維補強材の組紐ピッチまたは撚数
１）６，４００ｄの高強度連続繊維束に撚（Ｓ方向に２０Ｔ／ｍ）をかけた。
２）１）の連続繊維束を３つ束ねて撚掛け（Ｚ方向に１０Ｔ／ｍ）して３打撚糸を作製した。

【0035】

（比較例１）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製した。

【0036】

（比較例２）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径５．０ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0037】

（比較例３）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に１個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0038】

（比較例４）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に５０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0039】

（比較例５）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ａ．連続繊維
ポリエステル長繊維（強度 ８．５ｃＮ／ｄｔｅｘ）を使用した。
ｄ．芯材の形状
上記熱硬化性樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0040】

（参考例１）
実施例１に準じてサンプルを作製した。なお、変更点は次の通りである。
ｃ．芯材の素材
軟質塩化ビニル樹脂（ＣＨ_２＝ＣＨＣｌ）を使用した。
ｄ．芯材の形状
上記樹脂を用い、平均直径０．７ｍｍの棒体形状を作製し、その外周に直径１．５ｍｍの樹脂球体が長さ方向に２０個／ｍの頻度で存在する様に棒体形状へ樹脂加工を行った。

【0041】

【表1】

【0042】

比較例１では連続繊維補強材に突起がないため付着性能は低かった。また、比較例２ ではｘ／ｙの値が過大と考えらる形状のため、コンクリートとの境界面で連続繊維補強材に対しての応力集中と見られる破壊が生じ、引抜荷重が低かった。

【0043】

比較例３の試験形態を図５に示す。連続繊維補強材の突起の数が少ないため付着性能が低く、引抜荷重が低い結果であった。比較例４、では、突起の数を多くしたが、多すぎるためにアンカー効果が減少し、引抜強度が低くなった。

【0044】

比較例５において、強度が７．０ｃＮ／ｄｔｅｘを有するポリエステル糸を用いたため、連続繊維の引張強度が低く、連続繊維補強材が破壊した。

【0045】

参考例１の結果より、軟質塩化ビニル樹脂を用いると、アンカー効果が減少し、引張強度が低くなることが分かった。

【産業上の利用可能性】

【0046】

付着性能と引張強度に優れた連続繊維補強材を得ることができ、鉄筋代替材料として特に耐腐食性、軽量、非磁性の特徴を生かした用途への利用が可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０−１ 本発明品の連続繊維補強材
１０−２ 突起の直径
１０−３ 突起のない箇所の直径
２０−１ 高強度連続繊維束
２０−２ 突起のある芯材
２０−３ 形成箇所（製紐、撚掛）
３０−１ ピッチは組紐の２節当たりの長さである。
４０−１ 連続繊維補強材（突起の個数：多）
４０−２ コンクリート
４０−３ 金属型枠
４０−４ 引張試験把持箇所
５０−１ 連続繊維補強材（突起の個数：少）
５０−２ コンクリート
５０−３ 金属型枠
５０−４ 引張試験把持箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】