特許 6993653 筋金棒体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-14

(45)【発行日】2022-02-04

(54)【発明の名称】筋金棒体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/52 20060101AFI20220128BHJP

   B29C 70/20 20060101ALI20220128BHJP

   B32B 5/26 20060101ALI20220128BHJP

   B29C 48/154 20190101ALI20220128BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20220128BHJP

【ＦＩ】

B29C70/52

B29C70/20

B32B5/26

B29C48/154

B29K105:08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021142043

(22)【出願日】2021-09-01

【審査請求日】2021-10-07

(31)【優先権主張番号】P 2020148625

(32)【優先日】2020-09-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000211857

【氏名又は名称】中川産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107700

【弁理士】

【氏名又は名称】守田 賢一

(72)【発明者】

【氏名】中川 裕茂

(72)【発明者】

【氏名】中川 敬章

【審査官】田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９０４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６１３８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－２５２３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６００７６５５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／００－７０／８８

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

断面中心部に熱可塑性樹脂繊維を配置し、前記熱可塑性樹脂繊維の外周に強化繊維を配して、前記熱可塑性樹脂繊維を溶融温度以上に加熱しこれを溶融させた後、冷却して前記断面中心部に棒状の樹脂層を形成するとともに当該樹脂層の外周に繊維強化樹脂層を形成したことを特徴とする筋金棒体の製造方法。

【請求項2】

前記繊維強化樹脂層の外周にさらに押出成形によって樹脂の被覆層を形成した請求項１に記載の筋金棒体の製造方法。

【請求項3】

前記強化繊維としてバサルト繊維を使用した請求項１又は２に記載の筋金棒体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコンクリートの補強等に好適に使用できる筋金棒体の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の筋金棒体として従来の鉄製のものに代えて、錆を生じずコンクリートの強度を長く維持できるバサルト繊維を使用したものが注目されている。このような筋金棒体として、例えば特許文献１に示されているように、バサルト繊維の束を芯材としてその周囲を所定厚の熱可塑性樹脂層で覆った構造のものが提案されている。そして芯材の周囲に樹脂層を形成する方法としては従来、芯材を樹脂の溶融溶液中に通すディップ法が多用されている。一方、特許文献２に示されるように、芯材を所定径の樹脂棒体で構成し、その周囲に強化繊維を巻回することによって強度を確保する試みもなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２５１３７８

【文献】ＷＯ２０１７／０４３６５４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ディップ法は溶融樹脂の貯留槽を設ける必要がある等によって装置全体が大掛かりになり、製造コストが高くなるという問題がある。一方、芯材として樹脂棒体を予め準備する方法も、樹脂棒体を押出し成形等によって別に製造する手間を要する等の問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、十分な強度を有する筋金棒体を簡易かつ安価に製造することができる筋金棒体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本第１発明の筋金棒体の製造方法では、断面中心部に熱可塑性樹脂繊維（２）を配置し、前記熱可塑性樹脂繊維（２）の外周に強化繊維（１）を配して、前記熱可塑性樹脂繊維（２）を溶融温度以上に加熱しこれを溶融させた後、冷却して前記断面中心部に棒状の樹脂層（９１）を形成するとともに当該樹脂層（９１）の外周に繊維強化樹脂層（９２）を形成したことを特徴とする。

【0007】

本第１発明の製造方法により製造された筋金棒体は、断面中心部に棒状の樹脂層が形成されるとともに、当該樹脂層を囲む外周部には、樹脂中に強化繊維が埋設された繊維強化樹脂層が形成され、棒状樹脂層と繊維強化樹脂層が互いに強固に結合した十分な強度を有する筋金棒体が得られる。そして、本第１発明の製造方法によれば、従来のディップ法による場合のように溶融樹脂の貯留槽を設ける必要がないから装置構成が簡素化され、また、押出成形等によって芯材となる樹脂棒体を予め準備する必要もないから製造の手間が軽減されて、全体として製造コストを大きく低減することが可能である。

【0008】

本第２発明の筋金棒体の製造方法では、前記繊維強化樹脂層（９２）の外周にさらに押出成形によって樹脂の被覆層（１０１）を形成する。

【0009】

本第２発明の製造方法により製造された筋金棒体は、外周に被覆層が形成されていることにより、さらにその強度を増すことが可能であるとともに耐薬品性も向上する。

【0010】

本第３発明の筋金棒体の製造方法では、前記強化繊維（１）としてバサルト繊維を使用する。

【0011】

本第３発明の製造方法により製造された筋金棒体は、強化繊維としてバサルト繊維を使用しているから、コンクリート内に設ける筋金棒体として有効である。

【0012】

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明の筋金棒体の製造方法によれば、十分な強度を有する筋金棒体を簡易かつ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態における、筋金棒体の製造方法を実施する装置の概略斜視図である。

【図2】筋金棒体の概念的断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態における、筋金棒体の製造方法を実施する装置の概略側面図である。

【図4】筋金棒体の概念的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

【0016】

（第１実施形態）
図１には本発明の筋金棒体の製造方法を実施するための装置構成の一例を示す。図１において、補強繊維としてのバサルト繊維１と、マトリクス樹脂となる熱可塑性樹脂繊維としてのポリプロピレン（ＰＰ）樹脂繊維２とがそれぞれボビン３，４に巻回されており、これらボビン３，４は図略のラックに支持されている。

【0017】

各ボビン３，４から引き出されたバサルト繊維１とＰＰ樹脂繊維２は、予備加熱用の第１金型５の端面に開口する各貫通穴５１，５２に通されている。この際、ＰＰ樹脂繊維２は第１金型５の端面中心部に形成された貫通穴５１に挿通され、一方、バサルト繊維１は上記第１金型５の端面外周部に形成された貫通穴５２に挿通される。なお、ボビン３，４や貫通穴５１，５２の数、すなわちバサルト繊維１やＰＰ樹脂繊維２の本数（束数）は、成型後の筋金棒体に要求される仕様に応じて適宜決定される。一例として、バサルト繊維１の本数は４本、太さは４８００ＴＥＸ、ＰＰ樹脂繊維の本数は５～６本、太さは１５０００ｄＴＥＸである。このようなバサルト繊維１やＰＰ樹脂繊維２は多数のストランドの束であり、ストランドの線径の一例は数μから数十μである。

【0018】

第１金型５の貫通穴５１，５２を通過したバサルト繊維１およびＰＰ樹脂繊維２は、ＰＰ樹脂繊維２の溶融温度以上に加熱された第２金型６の端面中心に開口する単一の貫通穴６１内に集合挿通される。そして、当該貫通穴６１を通過する間に、溶融したＰＰ樹脂繊維２は断面中心部で互いに融合するとともに、溶融樹脂の一部が断面外周部に位置するバサルト繊維１間に浸入して原棒体８が得られ、原棒体８は第２金型６の貫通穴６１から送り出される。なお貫通穴６１を次第に縮径させた第２金型６を複数台設けて、これら第２金型６の貫通穴６１に原棒体８を順次通過させて所望断面径かつ所望断面形状の原棒体８を得るようにしても良い。

【0019】

第２金型６から送出された原棒体８は最終段の冷却装置７に通され、冷却装置７内でＰＰ樹脂が固化して筋金棒体９となって出力される。筋金棒体９の概念的断面を図２に示す。筋金棒体９は、断面中心部に所定径の棒状の、ＰＰ樹脂のみからなる樹脂層９１が形成されるとともに、当該樹脂層９１を囲む外周部には、ＰＰ樹脂中にバサルト繊維１が埋設された繊維強化樹脂層９２が形成されている。一例として、樹脂層９１の直径は１．５ｍｍ～３．５ｍｍ、繊維強化樹脂層９２の厚みは０．７５ｍｍ～１．７５ｍｍである。

【0020】

このような構造の筋金棒体９は、断面中心部の棒状樹脂層９１と、当該樹脂層９１と一体化した断面外周部の繊維強化樹脂層９２が互いに強固に結合して十分な強度を有し（一例として引張強度１５ｋＮ程度）、コンクリート補強等の用途に好適に使用できる。そして本実施形態の製造方法によれば、従来のディップ法による場合のように溶融樹脂の貯留槽を設ける必要がないから装置構成が簡素化され、また、押出成形等によって芯材となる樹脂棒体を予め準備する必要もないから製造の手間が軽減されて、全体として製造コストを大きく低減することができる。

【0021】

（第２実施形態）
第１実施形態の方法で製造した筋金棒体９を図３に示すような押出成形金型２０に供給して、繊維強化樹脂層９２の外周に、図４に示すような所定厚の被覆層１０１を形成しても良い。すなわち、図３において、第１実施形態の製造方法で得た筋金棒体９を、ＰＰ樹脂ペレットを貯留するホッパ３０１を設けた押出機３０を連結した押出成形金型２０に供給して、筋金棒体９の繊維強化樹脂層９２の外周に溶融ＰＰ樹脂を押し出し、後段の冷却装置４０で、押し出された溶融ＰＰ樹脂を固化させて被覆層１０１とする。被覆層１０１を形成した筋金棒体１０は当該被覆層を十分な厚みで形成することによってさらにその強度が増すとともに、耐薬品性を向上させることができる。

【0022】

（その他の実施形態）
上記実施形態では熱可塑性樹脂繊維としてポリプロピレン樹脂繊維を使用したが、これに限られず、ポリエチレン樹脂繊維やナイロン樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維等が使用できる。

【0023】

また、強化繊維としては、バサルト繊維に限られず、ガラス繊維、炭素繊維等の他の無機繊維やアラミド繊維、アクリル繊維等の有機繊維を使用することができる。

【0024】

被覆層は必ずしも繊維強化樹脂層の樹脂と同一のものを使用する必要はないが、同一にした方が被覆層と繊維強化樹脂層の一体化に有利である。

【0025】

なお、熱可塑性樹脂繊維や強化繊維を金型への供給時に撚るようにしても良い

【符号の説明】

【0026】

１…バサルト繊維（強化繊維）、２…ポリプロピレン樹脂繊維（熱可塑性樹脂繊維）、５…第１金型、６…第２金型、７…冷却装置、９…筋金棒体、９１…樹脂層、９２…繊維強化樹脂層、１０…筋金棒体、１０１…被覆層、２０…押出成形金型、４０…冷却装置。

【要約】

【課題】十分な強度を有する筋金棒体を簡易かつ安価に製造することができる筋金棒体の製造方法を提供する。
【解決手段】断面中心部に熱可塑性樹脂繊維２を配置し、熱可塑性樹脂繊維２の外周に強化繊維１を配して、熱可塑性樹脂繊維２を溶融温度以上に加熱しこれを溶融させた後、冷却して断面中心部に棒状の樹脂層９１を形成するとともに当該樹脂層９１の外周に繊維強化樹脂層９２を形成した筋金棒体９を製造する。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】