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JPH0742664B2 - 繊維強化複合材ケーブル - Google Patents

繊維強化複合材ケーブル

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JPH0742664B2
JPH0742664B2 JP63284222A JP28422288A JPH0742664B2 JP H0742664 B2 JPH0742664 B2 JP H0742664B2 JP 63284222 A JP63284222 A JP 63284222A JP 28422288 A JP28422288 A JP 28422288A JP H0742664 B2 JPH0742664 B2 JP H0742664B2
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reinforced composite
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cable
fibers
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哲史 池田
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Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は繊維強化複合材ケーブルに関する。
従来の技術 近年、スチール製ケーブルに代え、スチール製のワイヤ
ーロープと同程度の引張強度を有し、かつ軽量で熱膨張
係数の小さい繊維強化複合材ケーブルが提案されている
（特公昭57−25679号、特開昭61−28092号）。
かかる繊維強化複合材ケーブルに用いられる補強繊維と
してはガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が用いら
れており、特に高強度炭素繊維が最も優れた引張物性を
有しており、実際に用いられているものは強度300kg/mm
2、弾性率23t/mm2程度のものである。
発明が解決しようとする課題 しかし、かかる複合材ケーブルに求められる性能はより
厳しくなり、軽量で耐食性に優れ、熱膨張係数が小さい
ばかりでなく、スチールを越えるようなより高弾性率が
要求されるようになってきている。補強繊維の割合が60
vol％程度の複合材ケーブルがスチールの弾性率約20t/m
m2を上回るには、補強繊維単独では少なくとも35t/mm2
以上の弾性率が必要となる。
そこでより高弾性の補強繊維を用いれば繊維強化複合材
ケーブルの高弾性率化が図れるものと期待されるが、後
記比較例２に示すように単に高弾性繊維を用いても補強
繊維の性能を十分に反映した繊維強化複合材ケーブルは
得られなかった。
課題を解決するための手段 本発明者は前記問題点を解消し、高強度かつ高弾性の繊
維強化複合材ケーブルを得るべく鋭意検討した結果本発
明に到達した。
すなわち、本発明は合成樹脂を含浸した補強繊維束の周
囲を繊維による編組体で被覆した後、加熱処理して得ら
れる素線から構成される繊維強化複合材ケーブルにおい
て、該素線のうち心線に用いられる補強繊維が伸度1.0
〜10％、引張強度200kg/mm2以上の高伸度高強度繊維で
あり、側線に用いられる補強繊維が伸度0.8％以下、弾
性率35t/mm2以上の高弾性炭素繊維であることを特徴と
する繊維強化複合材ケーブルに関する。
本発明の繊維強化複合材ケーブルのストランドを第１図
に示す。ストランドを構成する素線は中心に配置される
直線状の心線（１）と周囲に配置されるらせん状の側線
（２）からなる。
素線は合成樹脂を含浸した補強繊維束の周囲を繊維によ
る編組体で被覆した後、加熱処理して得られる。
合成樹脂としては熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が用い
られる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹
脂、フラン樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられ、特にエ
ポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂
等が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂としてはポリア
ミド、液晶性芳香族ポリアミド、ポリエステル、液晶性
芳香族ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルエーテルケトン等をあげることができ、特
にポリアミドが好ましい。
補強繊維に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含浸する方
法としては溶液法、ホットメルト法等、通常の方法で行
うことができる。
編組体としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポ
リアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、
ポリアラミド繊維、セルロース繊維等が用いられ、特に
ポリエステル繊維が好ましい。これら繊維による編組は
通常の編組機で被覆する等の方法で行うことができる。
熱処理は熱硬化性樹脂を用いたときは該熱硬化性樹脂の
硬化温度以上で行い、好ましくは120〜200℃で行う。熱
可塑性樹脂を用いたときは該熱可塑性樹脂の融点以上、
好ましくは120〜350℃に加熱した後、冷却、固化させ
る。
補強繊維と樹脂の割合は、補強繊維が40〜70vol％、好
ましくは50〜60vol％であることが望ましい。被覆繊維
の割合は複合材ケーブル全体の２〜20wt％、好ましくは
５〜10wt％であることが望ましい。
本発明においては心線（１）の補強繊維として伸度1.0
〜10％、引張強度200kg/mm2以上の高伸度高強度繊維が
用いられる。伸度は1.0〜5.0％であることがより好まし
く、特に1.0〜2.0％が好ましい。1.0％未満のときは複
合材ケーブルの強度および弾性率の向上を図ることがで
きない。引張強度は200kg/mm2であれば特に制限はない
が、通常200〜500kg/mm2、特に300〜500kg/mm2が好まし
い。200kg/mm2未満のときは複合材ケーブルの強度およ
び弾性率の向上を図ることができない。本発明の心線に
用いられる補強繊維としては例えば、ガラス繊維、炭素
繊維、アラミド繊維等をあげることができる。特にポリ
アクリロニトリル系炭素繊維が好ましい。
一方、本発明の側線（２）の補強繊維としては伸度0.8
％以下、弾性率35t/mm2以上の高弾性炭素繊維が用いら
れる。35t/mm2未満のときは複合材ケーブルの高弾性率
化が図れない。伸度は通常0.4〜0.8％が好ましく、特に
0.6〜0.8％であることが望ましい。弾性率は通常35〜90
t/mm2、好ましくは40〜70t/mm2である。本発明の側線に
用いられる高弾性炭素繊維としてはピッチ系炭素繊維が
特に好ましい。
発明の効果 本発明による繊維強化複合材ケーブルは、高弾性の補強
繊維の性能を十分に反映することが可能で、スチールの
性能を上回る高強度かつ高弾性を実現できる。
実 施 例 以下に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
実施例１ 合成樹脂としてエポキシ樹脂（シェル化学製エピコート
828）100重量部、BF3モノエチルアミン３重量部をアセ
トンに溶解し以下に示す補強繊維に含浸させ、ポリエス
テル繊維による編組体で被覆した後、200℃、40分加熱
硬化させ第１図に示すような直径5mmの繊維強化複合材
ケーブルを作製した。
心線用の補強繊維としては強度300kg/mm2、弾性率23t/m
m2のポリアクリロニトリル系炭素繊維を、また側線用の
補強繊維としては強度300kg/mm2、弾性率41t/mm2のピッ
チ系炭素繊維を用いた。
補強繊維の体積含有率は60vol％、ポリエステル繊維の
被覆量はケーブル全体の8wt％であった。
得られた複合材ケーブルの引張試験をASTMD3916に準拠
して行った。その結果を表１に示す。
比較例１ 実施例１において、補強繊維として強度300kg/mm2、弾
性率23t/mm2のポリアクリロニトリル系炭素繊維を心線
および側線に用いた以外はすべて実施例１と同様にし
て、直径5mmのケーブルを得た。得られた複合材ケーブ
ルの引張試験結果を表１に示す。
比較例２ 実施例１において、補強繊維として強度300kg/mm2、弾
性率41t/mm2ピッチ系炭素繊維を心線および側線に用い
た以外はすべて実施例１と同様にして、直径5mmのケー
ブルを得た。得られた複合材ケーブルの引張試験結果を
表１に示す。
表１より、本発明による繊維強化複合材ケーブルは高弾
性の補強繊維の性能を十分に反映し、高強度、高弾性率
を有することがわかる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、繊維強化複合材ケーブルのストランドを示す
斜視図である。 （１）：心線、（２）：側線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】合成樹脂を含浸した補強繊維束の周囲を繊
    維による編組体で被覆した後、加熱処理して得られる素
    線から構成される繊維強化複合材ケーブルにおいて、該
    素線のうち心線に用いられる補強繊維が伸度1.0〜10
    ％、引張強度200kg/mm2以上の高伸度高強度繊維であ
    り、側線に用いられる補強繊維が伸度0.8％以下、弾性
    率35t/mm2以上の高弾性炭素繊維であることを特徴とす
    る繊維強化複合材ケーブル。
JP63284222A 1988-11-10 1988-11-10 繊維強化複合材ケーブル Expired - Lifetime JPH0742664B2 (ja)

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