引張材部品およびこれを用いた引張材
【課題】炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用する際に寸法誤差に対しても柔軟に対応可能とする引張材部品およびこれを用いた引張材の提供。
【解決手段】炭素繊維線材２の端部が一端の挿入口３ｂ側から挿入され、炭素繊維線材２と一体化される鋼管であり、少なくとも挿入口３ｂ側と反対側の他端部にねじ５が形成された鋼管３ａを有する引張材部品３ものである。本発明の引張材部品３と、引張材部品３の鋼管３ａ内に端部が挿入され、引張材部品３に一体化される炭素繊維線材２により、本発明の引張材が得られる。
【解決手段】炭素繊維線材２の端部が一端の挿入口３ｂ側から挿入され、炭素繊維線材２と一体化される鋼管であり、少なくとも挿入口３ｂ側と反対側の他端部にねじ５が形成された鋼管３ａを有する引張材部品３ものである。本発明の引張材部品３と、引張材部品３の鋼管３ａ内に端部が挿入され、引張材部品３に一体化される炭素繊維線材２により、本発明の引張材が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用するための引張材部品およびこれを用いた引張材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の耐震性を向上させるため、架構内にブレース（筋交い）などの引張材を架設して補強することが行われている。このような引張材は鋼製であることが多いが、比重が大きいため、建物の重量増を招くという問題がある。そこで、軽量かつ高強度を有する炭素繊維をブレース材に使用する試みがなされている。しかしながら、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しい。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、炭素繊維により形成された帯板の両端に、矩形の一半板および他半板により形成されたブレース材固定具を設けた補強用ブレースであり、両半板の対向内面にエポキシ樹脂などの接着剤を塗布して、一半板のスリット形成用陥没部内に帯板の端部をセットし、この帯板端部と一半板の先部とに他半板の先部および基部をそれぞれ圧接し、両半板の基部外面へ養生テープを巻き付けた補強用ブレースが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しいため、その利用は限られている。また、特許文献１に記載の補強用ブレースは、予め接着剤によりブレース材固定具を固定してしまうため、予め補強用ブレースの寸法が正確に決定されている必要があり、寸法誤差に対して柔軟に対応することができない。
【０００６】
そこで、本発明においては、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用する際に寸法誤差に対しても柔軟に対応可能とする引張材部品およびこれを用いた引張材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】
【０００７】
本発明の引張材部品は、高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有するものである。本発明の引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材により、本発明の引張材が得られる。
【０００８】
この引張材では、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成されているため、このねじを利用してターンバックルや被引張材に固定される固定治具等を締結することで、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用することが可能となる。
【０００９】
また、胴部の内面には、凹凸を有することが望ましい。これにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【００１０】
また、胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることが望ましい。これにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の挿入口側の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【００１１】
また、胴部は、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすることで、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品により、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された引張材が得られる。この引張材は、ねじを利用してターンバックルや被引張材に固定される固定治具等を締結することで、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として容易に使用することが可能である。また、寸法誤差に対してもねじの締め付け具合を調整することで、容易かつ柔軟に対応することが可能となる。
【００１３】
（２）胴部の内面に凹凸を有することにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【００１４】
（３）胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【００１５】
（４）胴部が、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすると、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図である。
【図２】図１の引張材の端部の拡大図である。
【図３】図２のＡ部の断面図である。
【図４】引張材部品の別の例を示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態を示す引張材の使用状態を示す正面図である。
【図６】図５の引張材の端部の拡大図である。
【図７】引張材部品の別の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図８】引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図である。
【図９】（ａ）は引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はさらに別の実施形態を示す正面図である。
【図１０】引張材部品のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１２】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１３】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１４】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１５】図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）の引張材部品内面の展開図である。
【図１６】本発明の紐状強化繊維複合体の模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図（芯線を構成する紐状炭素繊維束：７本）である。
【図１７】本発明の紐状強化繊維複合体の芯線における紐状炭素繊維束の配置を表す図であり、該紐状炭素繊維束が、それぞれ（ａ）１本、（ｂ）３本、（ｃ）７本の例である。
【図１８】樹脂コーティング装置の模式図である。
【図１９】本発明の実施の形態２−１に係る高強力繊維線材の模式図である。
【図２０】本発明の実施の形態２−１の高強力繊維線材の第１変形例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態２−１の高強力繊維線材の第２変形例を示す図である。
【図２２】本発明の高強力繊維線材の製造方法を説明するための図である。
【図２３】本発明の高強力繊維線材の別の製造方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施の形態２−２に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、（ａ）は側面一部拡大図、（ｂ）は断面図（高強力繊維束：１９本）である。
【図２５】本発明の実施の形態２−３に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図（高強力繊維束：１９本）である。
【図２６】実施例２−１の高強力繊維線材の構成部材の写真であり、（ａ）は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、（ｂ）は（ａ）の高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。
【図２７】実施例２−２の高強力繊維線材の写真であり、（ａ）は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、（ｂ）は（ａ）の高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。
【図２８】実施例２−２の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、（ａ）は高強力繊維線材末端の挿入前（高強力繊維束にばらしたもの）、（ｂ）は高強力繊維線材末端の挿入後（固定後）の写真である。
【図２９】実施例２−３の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、高強力繊維線材末端の挿入前（高強力繊維束にばらしていないもの）の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る高強力繊維線材の実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図、図２は図１の引張材の端部の拡大図、図３は図２のＡ部の断面図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における引張材１は、炭素繊維による構造用の線材料からなる高強力繊維線材としての炭素繊維線材２と、炭素繊維線材２の両端部に固着材４（図３参照。）により一体化される引張材部品３とから構成される。また、この引張材１は、引張材部品３に一端が締結されるターンバックル６と、ターンバックル６の他端に締結され、建物の梁や柱等のコーナー部分等に設けられた被引張材としての建物接続プレートＰに固定される固定治具７とを有する。なお、炭素繊維線材２の詳細については後述する。
【００２０】
引張材部品３は、炭素繊維線材２の端部が一端の挿入口３ｂ側から挿入される胴部を構成する管材としての鋼管３ａからなる。鋼管３ａは円筒状の鋼製の管であり、その内径は炭素繊維線材２を挿入可能な程度に炭素繊維線材２の外径よりも大きい。なお、鋼管３ａは、ＦＲＰなどの合成樹脂の他、別の素材により形成することも可能である。要するに、引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化することが可能な素材であれば良い。
【００２１】
固着材４は、鋼管３ａと炭素繊維線材２との隙間に充填され、引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化する接着剤や樹脂材等である。
固着材４としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、湿気硬化性樹脂、セメントなどを用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド、ウレタン樹脂などが挙げられる。
湿気硬化性樹脂としては、湿気でイソシアネート基が生成してくる樹脂であるウレタン樹脂、変性シリコーン樹脂などが挙げられる。
セメントとしては、石膏、生石灰、また、生石灰や珪酸塩を用いた高膨張圧が発揮できる材料などが挙げられる。
【００２２】
また、鋼管３ａの外周部には、ターンバックル６の一端に形成されたねじ（雌ねじ）６ａに締結可能なねじ（雄ねじ）５が形成されている。固定治具７は、一端部にターンバックル６の他端に形成されたねじ（雌ねじ）６ｂに締結可能なねじ（雄ねじ）８ａが形成された丸鋼８と、この丸鋼８が溶接等により一体化されたプレート９とから構成されている。プレート９には、建物接続プレートＰとボルト・ナット（図示せず。）により接合される孔９ａが形成されている。
【００２３】
なお、ターンバックル６は公知のものであり、一端には右ねじ（雌ねじ）、他端には左ねじ（雌ねじ）が形成されたものである。本実施形態においては、鋼管３ａの外周部に形成されたねじ５が右ねじ、固定治具７に形成されたねじ８ａが左ねじとなっており、ターンバックル６を回転させることで、ねじ５，８ａが締め込まれるか、あるいは緩められ、張力を調整することが可能となっている。
【００２４】
上記構成の引張材部品３によれば、引張材部品３の鋼管３ａ内に炭素繊維線材２の端部を挿入し、引張材部品３の鋼管３ａ内と炭素繊維線材２との間に固着材４を充填して、引張材部品３と炭素繊維線材２とを一体化させることにより、図１のように端部に引張材部品３が一体化された引張材１が得られる。この引張材１では、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５を利用してターンバックル６に締結することで、被引張材としてのプレートＰの引張材として使用することが可能である。
【００２５】
そして、この引張材１では、ターンバックル６を回転させてねじ５の締め付け具合を調整することで、張力を調整することができるだけでなく、引張材１の両端部のプレート９の孔９ａ間の距離を容易に変更することができるため、寸法誤差に対しても容易かつ柔軟に対応することが可能である。また、この引張材１は、同様に建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材としても使用することが可能である。
【００２６】
なお、引張材部品３と炭素繊維線材２との一体化には固着材４を用いることが望ましいが、嵌め合い等により引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化することができれば、固着材４を省略することも可能である。また、鋼管３ａの外周部に形成したねじ５は、少なくとも挿入口３ｂ側と反対側の他端部に形成されていれば良く、ターンバックル６を締結して張力を調整可能であれば良い。例えば、図４に示すように、胴部を上記と同様に固着材４によって炭素繊維線材２と一体化される鋼管１６ａと、この鋼管１６ａに対して溶接やねじ止め等により固定される鋼棒１６ｃとにより構成した引張材部品１６とし、鋼管１６ａの挿入口１６ｂ側と反対側の鋼棒１６ｃの他端部にねじ１６ｄが形成された構成とすることも可能である。また、建物接続プレートＰに対してプレート９は溶接等により接合しても良い。以下で説明する実施形態についても同様である。
【００２７】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。図５は本発明の別の実施形態を示す引張材の使用状態を示す正面図、図６は図５の引張材の端部の拡大図である。
【００２８】
図５および図６に示す引張材１０は、炭素繊維による構造用の線材料からなる炭素繊維線材２と、炭素繊維線材２の両端部に固着材４（図３参照。）により一体化される引張材部品３とから構成される点は、前述の引張材１と同じである。また、この引張材１０は、引張材部品３に一端が締結され、建物接続プレートＰに固定される固定治具１１を有する。
【００２９】
固定治具１１は、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５が締結可能なねじ（雌ねじ）１２ａが形成された鋼管１２と、この鋼管１２に溶接等によって一体化されたプレート１３とから構成されている。プレート１３には、建物接続プレートＰとボルト・ナット（図示せず。）により接合される孔１３ａが形成されている。
【００３０】
上記構成の引張材１０では、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５を利用して、前述のターンバックル６と同様に、固定治具１１に締結することで、被引張材としてのプレートＰの引張材として使用することが可能である。この引張材１０では、固定治具１１を回転させることで、引張材１０の両端部の固定治具１１の孔１３ａ間の距離を容易に変更することが可能であり、寸法誤差に対しても容易かつ柔軟に対応することが可能である。また、この引張材１０についても、引張材１と同様に建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材としても使用することが可能である。
【００３１】
なお、上記引張材１０においては、引張材部品３の外周部に雄ねじであるねじ５を形成し、このねじ５を固定治具１１の雌ねじであるねじ１２ａに締結する構成としているが、これらの雄ねじと雌ねじを逆に構成することも可能である。また、図５に示す例では炭素繊維線材２の両端部にそれぞれ固定治具１１を用いているが、一方に固定治具１１を用い、他方に前述の図２に示すターンバックル６および固定治具７を用いても良い。さらに、一方にターンバックル６および固定治具７を用いた場合には、他方は固定治具１１を用いずに、炭素繊維線材２の端部に前述と同様に強固に一体化された鋼管を直接あるいは鋼管に接続されたプレートを介して建物接続プレートＰに溶接等により接合しても良い。
【００３２】
次に、上記引張材部品３の別の実施形態について説明する。
図７は引張材部品の別の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図７に示す引張材部品は、胴部２０の側方に一端部から他端部までスリット２０ａが形成されている。この胴部２０は、炭素繊維線材２が挿入された状態で外側から締め付けることで、スリット２０ａの幅の範囲内でその内径が小さくなり、炭素繊維線材２と一体化されるようになっている。また、胴部２０の外周部には、この外側から締め付けた状態で前述のねじ５と同様のねじを構成するねじ形成部２０ｂが形成されている。
【００３３】
この引張材部品では、胴部２０の内側に炭素繊維線材２を挿入し、固着材４を充填した後、胴部２０を締め付けることで、容易に胴部２０の内面と炭素繊維線材２および固着材４との付着力を増し、炭素繊維線材２と強固に一体化することができる。なお、胴部２０の締め付けは、外周部のねじ形成部２０ｂにより構成されるねじを利用してナットにより締め付けることも可能である。また、鋼管７を締め付ける場合、固着材４を省略しても鋼管７の内面と炭素繊維線材２との付着力を十分確保できることもある。
【００３４】
あるいは、図８に示すように、側方に一端部から他端部までスリット２１ａが形成された胴部２１の炭素繊維線材２の端部が挿入される挿入口２１ｃ側とは反対側の他端部にのみ、図７のねじ形成部２０ｂと同様のねじ形成部２１ｂを形成しておき、このねじ形成部２１ｂが形成されていない部分２１ｄをリング等により外側から締め付ける構成とすることも可能である。
【００３５】
あるいは、図９の（ａ）に示すように、一端部まで到達しないスリット２２ａが形成された胴部２２の挿入口２２ｃ側とは反対側のスリット２２ａが形成されていない部分に前述のねじ５と同様のねじ２２ｂを形成した構成とすることも可能である。これにより、スリット２２ａが形成されていないねじ２２ｂの部分に関しては、リング等の締め付けにより外形が変化しないため、ターンバックル６や固定治具１１の固定時に安定する。なお、スリット２２ａの数については、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の正面図に示すように２本、３本、４本等と複数形成することも可能である。
【００３６】
また、図１０は引張部材のさらに別の実施形態を示す断面図である。図１０（ａ）に示す例では、引張材部品の胴部３０の挿入口３０ａ側の端部内面が曲面３０ｂとなっている。これにより、この胴部３０に挿入口３０ａから挿入されて固着材４により一体化された炭素繊維線材２に、この曲面３０ｂが形成された端部から応力が集中することを防止することができ、炭素繊維線材２の破損を防止することが可能となる。
【００３７】
図１０（ｂ）に示す例は、胴部３１の内面に凹凸３１ａを有するものである。これにより、この胴部３１内に炭素繊維線材２が挿入され、固着材４により一体化されると、胴部３１の内面と炭素繊維線材２および固着材４との付着力が増し、炭素繊維線材２を胴部３１と強固に一体化することができる。なお、図１０（ｂ）の曲面３１ｂは無くても良い。単に、普通の鋼管の内周部および外周部にねじ切りすることにより胴部３１の内面に凹凸３１ａを形成すれば、胴部３１の製造が容易となり、かつ炭素繊維線材２を胴部３１と強固に一体化できるので好ましい。このことは、本明細書中で説明している他の例についても同様である。
【００３８】
図１０（ｃ）に示す例は、胴部３２の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３２ａ側端部から奥側（図の右側）に向かって細くなっているものである。なお、この胴部３２は、図７〜図９に示す胴部２０，２１，２２と同様であり、スリット２０ａ，２１ａ，２２ａと同様のスリットが形成されているものとする。
【００３９】
これにより、炭素繊維線材２は、内径が広い挿入口３２ａ側から胴部３２内に挿入するので、挿入し易い。また、この胴部３２をリング等で内径が広い挿入口３２ａ側を締め付けていくと、胴部３２の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部３２の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部３２内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４０】
また、図１０（ｄ）に示す例は、図１０（ｃ）と逆に、胴部３３の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３３ａ側の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものである。この胴部３３の外側は、図１０（ｃ）に示す胴部３２と同様であり、スリットが形成されているものとする。これにより、胴部３３をリング等で締め付けることにより、胴部３３内に内径が狭い挿入口３３ａ側から挿入された炭素繊維線材２に、その接合部で特に強い締め付け力を加えることができるので、炭素繊維線材２が胴部３３内から抜けることを防止することができる。なお、スリットがない場合であっても、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。また、炭素繊維線材２の破断については、後述の紐状強化繊維複合体を用いることで防止することが可能である。
【００４１】
また、図１０（ｅ）に示す例は、図１０（ｄ）に示すように、胴部３３の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３３ａ側の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものであり、挿入口３３ａと反対側の端部には、胴部３３の内側に向かう凸部３４ａを有するプレート３４を有するものである。これにより、炭素繊維線材２を内径が狭い挿入口３３ａ側から胴部３３内に挿入し、このプレート３４の凸部３４ａに突き刺すようにすると、炭素繊維線材２の外径が大きくなる。そして、固着材４によって一体化すると、胴部３３の入口が狭いため、炭素繊維線材２はより抜けにくくなる。
【００４２】
図１１〜図１４は胴部のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。なお、図１１〜図１４において各胴部４０〜５６の外周部のねじ形成部は図示を省略している。
【００４３】
図１１（ａ）に示す胴部４０は、図１０（ｂ）に示す胴部３１の凹凸３１ａに代えて、幅Ｌ１、高さＨ１の断面矩形状の凹部４０ａと、幅Ｌ２、高さＨ１の断面矩形状の凸部４０ｂとからなる凹凸を有するものである。凹部４０ａおよび凸部４０ｂは、図１５（ａ）に示すように、内面にリング状に形成されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２および高さＨ１は任意であり、凹部４０ａおよび凸部４０ｂの数も任意である。また、図１１（ｂ）に示す胴部４１も同様に、その内面の凹凸が、幅Ｌ１、高さＨ１の断面矩形状の凹部４１ａと、幅Ｌ２、高さＨ１の断面矩形状の凸部４１ｂとからなる。但し、凹部４１ａおよび凸部４１ｂは、図１５（ｂ）に示すように、交互に螺旋状に形成されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２、高さＨ１および螺旋の巻数は任意である。また、図１１（ｃ）に示す胴部４２は、図１５（ｃ）に示すように、幅Ｌ２×Ｗ２の島状の凸部４２ｂが、幅Ｌ１×Ｗ１の間隔（凹部４２ａ）をおいて千鳥配列されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２，Ｗ１，Ｗ２、高さＨ１および凸部４２ｂの数は任意である。また、凸部４２ｂは千鳥配列に限らず、任意に配列することが可能である。
【００４４】
また、図１１の（ｄ），（ｅ），（ｆ）にそれぞれ示す胴部４３，４４，４５は、それぞれ図１１の（ａ），（ｂ），（ｃ）の凹部４０ａ，４１ａ，４２ａおよび凸部４０ｂ，４１ｂ，４２ｂの断面形状を、台形状の凹部４３ａ，４４ａ，４５ａおよび凸部４３ｂ，４４ｂ，４５ｂとしたものである。また、図１２の（ａ），（ｂ）に示す胴部４６，４７は、それぞれ図１１の（ｄ），（ｆ）の凸部４３ｂ，４５ｂの断面形状を三角形状の凸部４６ｂ，４７ｂとしたものである。凹部４６ａ，４７ａの断面形状は凹部４３ａ，４５ａと同様の台形状である。また、また、図１２の（ｃ），（ｄ）に示す胴部４８，４９は、それぞれ図１１の（ｄ），（ｆ）の凸部４３ｂ，４５ｂの断面形状を半円状の凸部４８ｂ，４９ｂとしたものである。凹部４８ａ，４９ａの断面形状は、台形の上底と下底の両端を結ぶ線分が円弧状となった略台形状である。このような胴部の内面に凹凸を有する胴部４０〜４９内に炭素繊維線材２が挿入され、固着材４により一体化されると、胴部４０〜４９の内面の凹凸と炭素繊維線材２および固着材４との付着力が増し、炭素繊維線材２を胴部１０と強固に一体化することができる。
【００４５】
図１３の（ａ），（ｂ）に示す胴部５０，５１は、図１０（ｄ）に示す胴部１１と同様に、胴部５０，５１の内径が、炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものである。それぞれの胴部５０，５１の内面に形成される凹部５０ａ，５１ａおよび凸部５０ｂ，５１ｂは、それぞれ図１１（ａ），（ｃ）に示す凹部４０ａ，４２ａおよび凸部４０ｂ，４２ｂに準ずる。これらの胴部５０，５１においては、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。なお、前述の図１０（ｄ）で説明したものと同様に、胴部５０，５１をリング等で締め付けることにより、胴部５０，５１内に内径が狭い方（図の左側）から挿入された炭素繊維線材２に、その接合部で特に強い締め付け力を加えて、炭素繊維線材２が胴部５０，５１内から抜けることを防止することも可能である。
【００４６】
さらに、図１３の（ｃ），（ｄ）に示す胴部５２，５３は、それぞれ同図（ａ），（ｂ）の凹部５０ａ，５１ａおよび凸部５０ｂ，５１ｂと同様の凹部５２ａ，５３ａおよび凸部５２ｂ，５３ｂを有するが、さらに胴部５２，５３の外周が炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって太くなるテーパ状となっている。これらの胴部５２，５３では上述の胴部５０，５１の作用効果に加えて、胴部５２，５３をリング等で外周が細い方（図の左側）から太い方（図の右側）に向かって締め付けていくと、胴部５２，５３の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５２，５３の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５２，５３内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４７】
また、図１４に示す胴部５４，５５，５６は、それぞれ図１１（ａ）、図１３（ａ）および図１３（ｃ）に示す胴部４０，５０，５２の内面の凹凸を省略したものである。但し、炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部の内径を小さくしている。これらの胴部５４，５５，５６においても、胴部５４，５５，５６内に炭素繊維線材２を挿入して固着材４により一体化することが可能であり、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。
【００４８】
特に、胴部５５では、図１３（ａ）に示す胴部５０と同様、内径が炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているので、固着材４によって一体化された炭素繊維線材２はさらに抜けにくくなる。また、この胴部５５をリング等で内径が広い方（図の右側）を締め付けていくと、胴部５５の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５５の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５５内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４９】
また、胴部５６では、胴部５５の作用効果に加えて、胴部５６をリング等で外周が細い方（図の左側）から太い方（図の右側）に向かって締め付けていくと、胴部５６の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５６の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５６内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００５０】
次に、炭素繊維線材２について詳細に説明する。
上記実施形態における炭素繊維線材２は、図１６に模式図を示すように、紐状炭素繊維束の芯線（好ましくは断面円形）からなる内層と、芯線の周囲に設けられた樹脂含む中間層と、中間層の周囲に設けられた編状筒紐からなる外層とを含んで構成された紐状強化繊維複合体であり、必要に応じて中間層と外層の間、あるいは外層の外側に他の層を有する複層構造であり、芯線である炭素繊維に由来する優れた引張強度や弾性係数等の機械的性能を保持しつつ、中間層や外層の存在により、剪断強度を有する。
【００５１】
なお、詳しくは後述するが、炭素繊維線材２の好ましい態様の一つは、中間層が、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる紐状強化繊維複合体である。
中間層にこのように配置された補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
【００５２】
また、強度の観点から、炭素繊維線材２の好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。なお、中間層には上記補強糸が含まれていてもよい。
引張強度の高い内層と中間層および外層との接着性が不十分であると、内層である炭素繊維糸由来の引張強度が得られず、引張られた時に外層部分、あるいは外層および中間層が引きちぎられるおそれがある。また、中間層と外層又は内層と中間層の接着性が十分でない場合には、施工時等に中間層と外層又は外層のみが抜けてしまうことがある。
これに対し、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、内層、中間層および外層が樹脂で一体化されるため、各層の接着性が向上し、上記問題が生じない。
特に内層、中間層および外層を一体化するために使用される樹脂が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂であるため、異種類の樹脂を使用したときに生じうる各層の接着性不足を回避できる。
【００５３】
なお、上記中間層を構成する樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できるが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
この樹脂を熱可塑性樹脂とすることにより、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能となる。
【００５４】
炭素繊維線材２の紐状炭素繊維複合体の直径は、用途等に応じて任意であり、特に限定されるものではないが通常、１ｍｍから１５０ｍｍ程度である。
また、炭素繊維線材２の紐状炭素繊維複合体の長さも任意であり、用途等に応じ決定すればよいが、通常、数十ｃｍ〜数百ｍ程度であるが、これ以上の長さであってもよい。
【００５５】
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、棒状、曲線状などいろいろな形状を取ることができる。特に、中間層を構成する樹脂として熱可塑性樹脂を使用した場合（内層、中間層および外層を中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している場合含む）には、芯線を構成する紐状炭素繊維束が非常に高い引張強度を有し外層が適度な柔軟性を有し、その間に設けられる中間層が熱可塑性樹脂を含んで構成されるため、熱可塑性樹脂が軟化する温度に加熱することにより、変形することが可能であることから、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻等に巻き取った形状にすることができる。
そのため、保管移動の際には長尺の紐状強化繊維複合体を巻き取った形状とし、使用するときに加熱して必要な長さに引き出し、切断し、使用時には棒状の直線形状とすることもできる。
【００５６】
以下、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体を構成する、芯線（内層）、中間層、外層についてそれぞれ説明する。
【００５７】
［芯線（内層）］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の内層を構成する芯線は、１または複数の紐状炭素繊維束からなる。
この紐状炭素繊維束は、炭素繊維糸のみ、あるいは炭素繊維糸にガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したものであり、通常、炭素繊維糸（フィラメント）を数千本から数百万本束ねてなる断面が円形の糸状体である。なお、この炭素繊維束を構成する炭素繊維糸は、撚りがあると剪断力および引張強度が低下するので撚りがかかっていない方が好ましい。すなわち、内層を構成する炭素繊維糸が引き揃えて構成されていることが好ましい。なお、本明細書中、撚りがないとは、１０回／ｍ未満程度の撚りのものをいう。より好ましくは、５回／ｍ未満、さらに好ましくは、０回／ｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
また、紐状炭素繊維束として、撚紐状、組紐状、編紐状、織紐状、くけい紐状、束紐状、裁紐状、合成紐状などのいずれの形態の紐状炭素繊維束を用いることは可能である。一方で、紐状炭素繊維束に、上記炭素繊維糸やその他の糸からなる交絡点が存在する場合、その交絡点にて横方向のせん断力が炭素繊維糸にかかりやすく、炭素繊維糸が切断してしまい、紐状炭素繊維束の引張強度が低下するおそれがある。また、炭素繊維糸と同様に、紐状炭素繊維束は撚りがかかっていない方が好ましい。そのため、上記形態の中でも、紐状炭素繊維束として、撚りがなく、交絡点が生じないように炭素繊維糸を引きそろえたものが好ましい。
【００５９】
紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸としては、ＰＡＮ系、ピッチ系等のいずれの炭素繊維糸も使用できる。
なお、紐状炭素繊維束は、その炭素繊維糸がばらけることを防ぐために、接着力のある樹脂（サイジング剤や収束剤と呼ばれる）等で仮接着されていることが好ましい。サイジング剤や収束剤は、中間層を構成する樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
【００６０】
紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸の平均径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性や加工性の観点から、通常、１〜２０μｍの範囲である。芯線に使用される紐状炭素繊維束において、その外径は使用される炭素繊維糸の太さ、本数によって決定され、通常、１ｍｍから１００ｍｍ程度である。
【００６１】
紐状炭素繊維束は、通常、炭素繊維糸１２０００本からなる１２ｋ、炭素繊維糸２４０００本からなる２４ｋで出荷されることが多く、また、炭素繊維糸６０００本からなるものや炭素繊維糸４８０００本以上からなるものもある。
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、より太い芯線が必要な場合には、複数本の紐状炭素繊維束を束ねるように配置すればよく、特に断面が円形になるように配置することが好ましい。
芯線を構成する紐状炭素繊維束が、（ａ）１本、（ｂ）３本、（ｃ）７本の場合を図１７に例示する。
ここで、芯線の直径ｄは、断面が円形の場合には、芯線を構成する紐状炭素繊維束の外周に接する仮想円の直径とし、（図１７参照）、断面が円形でない場合は、その長径方向を、芯線の直径ｄとする。
なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束の本数はこれに限定されず、その使用目的に合わせて適宜決定されるが、例えば、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体をブレース材として使用する場合には、芯線の直径ｄは、１ｍｍから１００ｍｍ程度である。芯線の直径ｄは、ノギスで測定したり、断面を顕微鏡（電子顕微鏡含む）にて測定することができる。
また、複数の紐状炭素繊維束を使用する場合、各紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸を収束させて一体化し、全体として１本の紐状炭素繊維束となるようにしてもよい。
【００６２】
紐状炭素繊維束の長さは、使用目的によって適宜決定され、通常、数十ｃｍから数百ｍ程度である。
【００６３】
ここで、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされていることが好ましい。なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされているとは、１の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合は、当該紐状炭素繊維束が樹脂でコートされたものをいう。この場合、当該紐状炭素繊維束を構成する内部の炭素繊維糸も樹脂で接着し一体化していてもよい。
また、複数の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合には、
（１）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされているが、芯線全体としては樹脂で接着されておらず一体化していないもの、
（２）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされていないが、芯線全体としては、樹脂で紐状炭素繊維束がコートされ接着し一体化しているもの、
（３）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされ、かつ、芯線全体としても樹脂で接着され一体化しているもの
を含む。
【００６４】
該紐状炭素繊維束は、樹脂がコートされることにより、製造方法にもよるが芯線の表面にあらかじめ樹脂を存在させることによって、中間層との接着性が向上するため、紐状強化繊維複合体としての強度が向上する。
また、芯線として複数本の紐状炭素繊維束を芯線として使用した場合には、上記（２）、（３）のように樹脂によってそれぞれの紐状炭素繊維束が接着結合して一体化した芯線となることでより強度が向上する。
特に強度の観点からは、紐状炭素繊維束の内部にまで熱可塑性樹脂が含浸し、紐状炭素繊維束の内部の炭素繊維糸も樹脂で接着結合し一体化しているものが好ましい。
【００６５】
使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げるが、これに制限されない。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
なお、紐状炭素繊維束のコートに使用される樹脂と、中間層を構成する樹脂は、それぞれが接着性を有するものであればよく同一である必要はないが、より接着力を向上させるためには同一の樹脂を用いることが好ましい。
【００６６】
紐状炭素繊維束への上述の樹脂のコートする方法は、スプレーや刷毛で炭素繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図１８に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図１８に示すような装置を用いた場合、クリールから供給された紐状炭素繊維束を、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることでコーティングを行うことができる。
【００６７】
［中間層］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の中間層は樹脂を含み、芯線（内層）と外層との間に設けられる。
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、該中間層は、芯線と外層とが直接接触することを防ぎ、含まれる樹脂によって芯線と外層とを接着する。さらに、中間層を構成する樹脂を熱可塑性樹脂とした場合には、常温では硬質であるが、軟化する温度域にて適度な柔軟性を有すため、該熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱することにより、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、様々な形状に曲げることができる。そのため、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻に巻き取った状態にすることができる。
なお、炭素繊維線材２の効果を損なわない範囲で、この中間層と外層との間に、別の層（例えば、接着層等）を設けても良い。
【００６８】
中間層に使用される樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、芯線を構成する紐状炭素繊維束や、外層を構成する編状筒紐との接合性が高いものが用いられる。特に、熱可塑性樹脂を使用する場合には、常温での硬化性、加熱時に柔軟性のバランスを考慮して適当なものが選択される。
好適な具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げることができる。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
また、中間層に熱可塑性樹脂を使用する場合、用途および炭素繊維糸、下記の補強糸、外層を形成する材料の耐熱性を考慮し任意の熱可塑性樹脂を用いればよいが、軟化温度が５０℃〜２００℃程度の熱可塑性樹脂が施工性に優れるため好ましい。もちろん用途に応じて、軟化温度が２００℃超である熱可塑性樹脂であってもよい。
なお、上述のように樹脂でコートした紐状炭素繊維束を芯線として用いる場合、芯線と中間層の接着性を高める観点からは、芯線のコートに用いる樹脂と、中間層に用いる樹脂とが同一であることが好ましい。
【００６９】
中間層は、軟化した際に充分な曲げ性を与え、かつ、芯線を構成する炭素繊維束を被覆できる厚みが必要である。使用目的や芯線の太さにもよるが、中間層の厚みは、好ましくは、０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。中間層の厚みの上限は特にないが、通常、３０ｍｍ程度以下であるが、使用用途によってはこれ以上でもよい。
中間層の厚みは、紐状炭素繊維束の断面の内層と外層の間の距離を、ノギスで測定したり、顕微鏡（電子顕微鏡含む）で測定することができる。
【００７０】
なお、前記中間層には、補強糸を含むことが好ましい。中間層に、樹脂と共に補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
中間層に補強糸を配置する向きとしては、芯線と同軸方向に配置することが紐状炭素繊維束を剪断から保護し、また、製造工程の観点から好ましい。
また、紐状炭素繊維束を内層（芯線）とした炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、引張方向への強度に特に優れるものであるが、それ以外の強度を高める観点からは、芯線と直交方向に配置された補強糸を含む構成としてもよい。
また、芯線の周囲にスパイラル状に補強糸を巻き付けたり、芯線に対し、斜め方向に配置された補強糸を含む構成にしてもよい。
また、補強糸は、芯線の保護の観点より芯線の外周を覆うように配置されることが好ましい。特に、芯線の外周を隙間なく覆うように配置されていることが好ましい。
このように、中間層に補強糸を含むことにより、芯線に用いられている炭素繊維糸を保護し、炭素繊維糸の断線を防ぎ、また、中間層自体の強度も向上させ、ひいては、紐状強化繊維複合体全体の強度が向上する。
また、該補強糸を中心として厚みのある中間層を形成することができる。そのため、最終的に得られる紐状炭素繊維複合体として求められる直径に対し、芯線の直径が比較的大きい場合あるいは比較的小さい場合にも、それに対応して任意の厚みのある中間層を形成し、求められる太さの紐状炭素繊維複合体を供給することができる。したがって、必要な引張強度に応じた必要量の炭素繊維を用い、必要な太さの紐状強化繊維複合体を適切なコストで得ることができる。
【００７１】
上記補強糸としては、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維のいずれも使用できるが、通常、好ましくは合成繊維が使用される。合成繊維としては、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を使用することができ、これらは一種または２種以上を組み合わせてもよい。この中でも、靭性の観点からポリアミド、ポリアセタールが好ましく、特に芳香族ポリアミドであるアラミドが特に好ましい。コストおよび形態安定の観点からはポリエステル繊維が好ましい。
また、糸の形態としてはフィラメント糸、スパン糸、カバーリング糸のいずれでもよい。
なお、このような補強糸は、芯線を構成する炭素繊維より、高い剪断抵抗を有することから、補強糸を中間層内部に芯線と同軸方向に配置することで、芯線の紐状炭素繊維束を剪断から保護する効果がある。
【００７２】
なお、芯線の周囲に中間層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、芯線を構成する前記紐状炭素繊維束を、樹脂でコートする方法と同様にスプレーや刷毛などを用いて芯線の周囲に樹脂層を形成する方法、芯線の回りに樹脂のフィルムを巻き付ける方法が挙げられる。
また、この樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、生産性を高める観点からは、上述の芯線を構成する紐状炭素繊維束への熱可塑性樹脂のコートする方法と同様に、芯線を溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる方法が挙げられる。
特に補強糸を含む中間層を、生産性よく形成するためには、紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図１８に示すような装置を用い、芯線の周囲に熱可塑性樹脂を付与し、中間層を形成することが好ましい。この方法では、クリールから供給された紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることで補強糸を含む中間層を得ることができる。
【００７３】
［外層］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐からなり、外部から芯線である紐状炭素繊維束を保護する役割を有する。なお、「編状筒紐」とは、図１６に示すように繊維を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒形体である。
【００７４】
上述のように炭素繊維は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、芯線を構成する紐状炭素繊維束に外部から鋭利物が接触すると、その周囲に設けられた中間層を突き破り、炭素繊維糸が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。
ここで、強度の高い、編状筒紐からなる外層を設けることによって、内部の紐状炭素繊維束を鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、外層の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
また、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体を、ブレース材として用いる場合には、外層の編状筒紐は、その用いられる空間デザインに応じた編状構造あるいは組紐構造を有する編状筒紐を用いるとよい。
【００７５】
なお、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の特徴の一つは、外層を編状筒紐としたことにある。炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐であることにより、フレキシビリティがあり、多少の応力に対して変形できることから、その応力を逃がすことができる。このように、編状筒紐では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
これに対し、外層を樹脂コーティングのみで形成した場合では、保護層としての役割と、フレキシビリティを両立することができない。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに編状筒紐には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造（以下、「丸編」ともいう。）や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造（以下、「丸打組物」ともいう）が挙がられるが、適度の固さ、フレキシビリティを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層とその内部に含まれる中間層および内層との密着性が高まるという点でもより好ましい。
【００７６】
外層の編状筒紐を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性（特に耐アルカリ性）や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリに対して強い耐性を有する。
また、紐状強化繊維複合体の製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の編状筒紐がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
【００７７】
外層の編状筒紐の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や中間層にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。
【００７８】
また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。
【００７９】
外層の編状筒紐の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。
【００８０】
以下、外層としての編状筒紐を芯線および中間層の周囲に設ける方法について説明する。
外層を設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、内層（芯線）の周囲に中間層を形成し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法；
まず、編状筒紐としての外層を形成し、この外層の中に、中間層が周囲に設けられた芯線を挿入する方法；
などが挙げられる。
なお、外層である編状筒紐と、樹脂との接着性が悪い場合には、中間層の上により接着性の高い接着層を設けてもよい。
また、中間層を構成する樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、編状筒紐の内部に中間層が周囲に設けられた芯線を入れた状態で加熱することにより、中間層を構成する熱可塑性樹脂を軟化させて外層となる編状筒紐と一体化させてもよい。
また、使用する外層である編状筒紐は、上述の中間層を構成する樹脂と同様の樹脂を用い、前記と同様な方法でコートされていてもよく、このような編状筒紐を用いることで、中間層との接着性が向上する。
【００８１】
［好適な態様の紐状強化繊維複合体の製造方法］
以下、炭素繊維線材２の好ましい態様の紐状強化繊維複合体の製造方法を説明する。
炭素繊維線材２の好ましい態様の一つは、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる中間層、編状筒紐からなる外層を有する紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
（１）１または複数の炭素繊維束からなる芯線の周囲を、中間層の一部となる補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆う様に配置し、芯線の外周に配置された補強糸の周囲を製紐機を用い適当な繊維を組んで外層となる編状筒紐を形成し、次に、この芯線、補強糸および編状筒紐で構成される紐状物に樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、必要に応じ、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、樹脂を外層（編状筒紐）、中間層（補強糸）、内層（紐状炭素繊維束）に付与し、内層、中間層、外層を接着し、一体化し紐状強化繊維複合体を製造する。なお、樹脂に紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
（２）１または複数の炭素繊維束からなる断面円形の芯線の周囲に、前記芯線を中心にして二重円状になるように、補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆い、次に、熱可塑性樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、熱可塑性樹脂を内層、中間層にコートし、内層、中間層を接着し、一体化する。次に、この中間層の周囲に製紐機を用い外層となる繊維を組んでゆき、紐状強化繊維複合体を製造する。また、これを熱処理することにより、熱可塑性樹脂を軟化させ冷却することにより内層、中間層、外層を接着一体化することができる。なお、熱可塑性樹脂に芯線の外周を補強糸で覆った紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
また、上記（１）、（２）の方法によれば、芯線が樹脂でコートされ、又、芯線をコートする樹脂と中間層を構成する樹脂とが同一であり、内層、中間層および外層が中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着され一体化することを一度の樹脂付与工程で行うことができる。
【００８２】
また、炭素繊維線材２の特に好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
特に、内層、補強糸、外層を配置した紐状物に樹脂を付与し、内層、中間層、外層を形成すること、特に、同時にこれらの層を樹脂にて接着し、一体化することが、強度、生産性の観点から好ましい。
この際、樹脂が、内層まで浸透しやすくする観点から、外層の編状筒紐は、外層を形成する糸と糸の間に隙間を有しているものが好ましく、例えば、石目打にて打たれた組物がよい。
また、樹脂を付与する際の樹脂の状態は、溶融状態、溶媒に溶解された状態、樹脂を含むエマルジョン状態でいずれでもよいが、外層、中間層、内層を構成するそれぞれの繊維の内部にまで浸透しやすい粘度の低いものが好ましい。
その粘度は、５００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１００００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい（測定方法：Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４ １２ｒｐｍ）。下限は１ｍＰａ・ｓ程度であり、好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以上である。
粘度が５００００ｍＰａ・ｓを上回ると樹脂が、外層、中間層、内層まで十分に浸透せず、強度が低下するおそれがある。また、１ｍＰａ・ｓを下回ると加工中に樹脂垂れが発生し、十分な量の樹脂を紐状強化繊維複合体に付与できず強度が低下するおそれがある。
なお、樹脂を、芯線である紐状炭素繊維束の内部にまで浸透させる観点からは、内層を構成する、紐状炭素繊維束は、樹脂で事前にコートされていないものを用いることが好ましい。なお、炭素繊維束の製造時に、炭素繊維糸のバラケを防ぐためにわずかに付与されるサイジング剤や収束剤と呼ばれるものは、炭素繊維線材２の効果に影響を及ぼさないものが多く、このようなものであれば、当該製造方法においても紐状炭素繊維束にあらかじめ付与されていてもよい。好ましくは、サイジング剤や収束剤は、コートされる樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
【００８３】
［複層構造紐状強化繊維複合体の用途］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する強度を有するため、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
【００８４】
また、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材（補強金具代替品を含む）として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、中間層に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
【００８５】
なお、本発明の筋材に用いる炭素繊維線材は、上記炭素繊維線材２に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の構造のものであっても良い。
【００８６】
また、上記炭素繊維線材２に代えて、以下で説明する高強力繊維線材を用いることも可能である。
【００８７】
（実施の形態２−１）
図１９に示す高強力繊維線材６１ａは、芯線６２と、拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５により構成されている。
芯線６２は、高強力繊維糸６４を、複数本（通常、数千本から数万本）束ねてなる断面が円形状または扁平状の糸状体である。
高強力繊維糸６４は、スーパー繊維とも称される繊維が使用できる。高強力繊維糸６４としては、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ繊維）などが使用できる。
芯線６２は、上記高強力繊維糸を１種類で用いたり、２種類以上を混合させたり、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したりしたものでもよい。
なお、芯線６２は、芯線６２の周囲面が接着面として機能することを阻害しない程度にサイジング剤や集束剤を含浸させてもよい。
【００８８】
この芯線６２を構成する高強力繊維糸６４が、特に、炭素繊維糸やバサルト繊維糸であれば、撚りがあると引張強度が低下するので、高強力繊維糸（フィラメント）に撚りを掛けず、また高強力繊維束全体にも撚りを掛けていないことで、実質的に無撚糸と同等の状態としたものであることが好ましい。なお、芯線６２を結束する拘束材６３ａには撚りが掛かっていても、掛かっていなくてもよい。
芯線６２となる、撚りが掛かっていない高強力繊維糸の束を得るためには、紡糸の段階より高強力繊維糸に撚りが掛からないよう引き揃えたもの等を用いる。
【００８９】
芯線６２を構成する高強力繊維糸６４が炭素繊維糸であれば、ＰＡＮ系、ピッチ系のいずれの炭素繊維糸も使用できる。この中でも、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、ＰＡＮ系炭素繊維糸が好ましい。
また、この炭素繊維糸を束ねた炭素繊維束は、炭素繊維メーカーから供給される炭素繊維糸６０００本（６Ｋ）、１２０００本（１２Ｋ）、２４０００本（２４Ｋ）等を、必要とされる強度に応じて１本、または複数本束ねたものを用いることができる。なお、炭素繊維束を複数本束ねる場合には、必要本数の高強力繊維糸６４をクリールから引き出し、それらを束ねて芯線６２とする。
【００９０】
拘束材６３ａは、芯線６２を周囲面から高強力繊維糸６４がばらばらにならないように結束するものである。
本実施形態においては、図１９に示すように、拘束材６３ａとなる繊維を巻き回して、目の粗い筒状の組紐（丸打）を組むことで、組紐状の拘束材６３ａを形成しているが、拘束材の配置はこれに限定されない。
拘束材は、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４がばらばらにならないように結束できればよいので、例えば、１本の拘束材を螺旋状に巻きつけて芯線を結束したり（図示せず）、図２０に示すように、芯線６２の周囲面に拘束材６３ｂとなる繊維を巻き回して目の粗い筒状の丸編を編んだ編紐状の拘束材６３ｂによって芯線６２を結束したり、図２１に示すように、高強力繊維線材６１ｃの芯線６２を結束するための拘束材として、拘束材６３ａで挙げられている繊維等を所定間隔に配置した拘束材６３ｃによって芯線６２を結束する形態であってもよい。
【００９１】
図１９に示す拘束材６３ａを形成するためには、芯線６２を製紐機の中央に通し、製紐機により芯線６２の周囲面に拘束材６３ａにより目の粗い組物を形成すればよい。そうすることで、組紐状の拘束材６３ａが芯線６２の周囲面に形成されて、芯線６２がばらばらにならないように結束され、長尺状の高強力繊維線材６１ａとなり、ドラムなどに巻き取ることができる。高強力繊維線材６１ａは柔軟な芯線６２を拘束材６３ａで結束しただけなので、ドラム等に容易に巻き付けることができる。従って、移動や保管が容易である。
【００９２】
拘束材としては、柔軟なものが好ましく、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の合成繊維や、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、絹、羊毛、麻、綿などの天然繊維が使用できる。
拘束材が、図１９の組紐（丸打）である場合には、拘束材６３ａは、芯線６２の長さ方向に対して０．５ｍｍ〜３０ｃｍのピッチで交差させるとよく、特に、０．１ｃｍ〜１０ｃｍがより好ましい。
【００９３】
なお、芯線６２においては、サイジング剤や集束剤を含浸させて結束することの他に、高強力繊維糸６４をより強固に結束するために、芯線６２を構成する複数の高強力繊維糸６４の少なくとも一部を固化剤によって結合させてもよい。
特に拘束材により結束した芯線に固化剤を含浸させ、拘束材と共に芯線を硬化させることが好ましい。そうすることで、芯線および拘束材を強固に一体化させ棒状体とすることができる。
この場合には、高強力繊維線材を数ｃｍ〜数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことができる。
芯線６２を強固に一体化させた高強力繊維線材であれば、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなどに、型崩れしないため容易に配置することができる。
【００９４】
使用できる固化剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。また、高強力繊維糸と親和性の高い固化剤とすることが望ましい。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂などが挙げられるが、これに制限されない。
【００９５】
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
【００９６】
芯線６２への上述の樹脂（固化剤）のコートする方法は、スプレーや刷毛で高強力繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図２２に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図２２に示すような装置を用いて実施形態２−１に係る高強力繊維束６５を製造する場合、クリール６７ａから供給された高強力繊維糸からなる芯線６２を製紐機（図示せず）に通したり、丸編機（図示せず）に通したりして拘束材を形成した後、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後、必要に応じてマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイス６７ｂで線径を整えたのちに必要に応じて加熱炉６７ｃにより乾燥、硬化させることでコーティングを行う。そして、乾燥、硬化したものを裁断機６７ｄに所定長さに切断すれば、切断した状態で移動、保管を行うことができる。また、切断せずにドラムに巻き取り、施工が決まった後、任意の長さに切断して用いることができる。
あるいは、図２３に示すような装置を用いて高強力繊維束６５を製造することも可能である。なお、図２３においては、図２２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。図２３に示す装置では、ドラム６７ｅから供給された高強力繊維糸からなる芯線６２を拘束材で拘束した高強力繊維束を形成して、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる際、ダイス６７ｆによって絞ることにより、樹脂を内部まで含浸させる。また、加熱炉６７ｃにより乾燥させる前に、予熱炉６７ｇを通すことで、突沸を防止している。
【００９７】
なお、実施の形態２−１に係る高強力繊維線材６１ａ〜６１ｃにおいて、芯線６２の表面は、拘束材６３ａ〜９３ｃによって完全に被覆されておらず、一部が被覆されず露出した状態である。
このように芯線６２の表面を露出させることにより、芯線６２への上述の樹脂のコートする際に樹脂が芯線６２の内部に浸透しやすくなる結果、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４同士の結合力を向上させることができる。
また、高強力繊維線材６１ａ〜６１ｃを他の部材と接合させる場合において、上記芯線６２の露出面は、他部材と接着させるときの接着面としても機能する。
【００９８】
ここで、拘束材が芯線６２を被覆する割合について説明する。
芯線６２の被覆率は、高強力繊維線材の周囲面全体の面積に対する拘束材が占める面積の割合である。被覆率は、拘束材が芯線６２の周囲面に一様に配置されたものであるときには、高強力繊維線材を側方から撮像し、撮像された画像から高強力繊維線材全体の面積と、拘束材が占める面積とを測定して、次式に従って演算することで算出することができる。
被覆率（％）＝（拘束材が占める面積）／（高強力繊維線材全体の面積）×１００
【００９９】
このように算出される被覆率は、少ない方が他部材と接着させる際に接着剤が芯線６２の周囲面に接着して接着面として機能する面積が広くなるため望ましい。
特に、高強力繊維線材６１ａを用いて他部材との接着強度を向上させるとの観点からは７０％以下である。より好ましくは５０％以下、更に好ましくは３０％以下である。被覆率の下限は、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４がばらばらにならず、紐状または棒状が維持できる最も低い値とすることができる。
【０１００】
（実施の形態２−２）
本発明の実施の形態２−２を図２４に基づき説明する。なお、図２４においては、図１９〜図２３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
実施の形態２−２に係る高強力繊維線材６１ｄの側面一部拡大図を図２４（ａ）に、断面図を図２４（ｂ）に示す。
高強力繊維線材６１ｄは、芯線６２と拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５を１９本備えてなり、該１９本の高強力繊維束６５は引きそろえて束ねられ、それぞれの高強力繊維束６５の間には、固化剤６５ａが充填されており、この固化剤６５ａによって一体化されている。
ここで、高強力繊維束６５は、図１９で示した上述の高強力繊維線材６１ａと同じ構成であるため、詳しい説明は省略する。また、本実施形態では、高強力繊維束６５として高強力繊維線材６１ａと同じ構成のものを用いているが、これに限定されず、高強力繊維線材６１ｂ，６１ｃと同様の構成の高強力繊維束を初めとして、他の形態の高強力繊維束を使用することもできる。
【０１０２】
本実施形態における高強力繊維束６５の本数は１９本であるが、この本数は高強力繊維線材６１ｄの目的とする性能（特に引張強度）、用途を勘案して決定される。
例えば、炭素繊維糸を２４０００本束ねたもの（２４ｋ）を芯線として用い、ブレースとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、高強力繊維束６５の本数は２本〜５００本程度であり、炭素繊維糸を１２０００本束ねたもの（１２ｋ）を芯線として用い、ワイヤーとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、２本〜１０００本程度である。
【０１０３】
使用できる固化剤６５ａとしては、実施の形態２−１と同様に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いることができる。また、固化剤６５ａは、高強力繊維糸と親和性の高いことが好ましいことに加え、酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
【０１０４】
複数本の高強力繊維束６５を、固化剤６５ａによって一体化する方法は、特に限定はない。例えば、固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、実施の形態２−１と同様に、図２２や図２３に示すような装置を用い、複数本の高強力繊維束６５を引きそろえた状態で、溶融させた熱可塑性樹脂に含浸し、冷却すればよい。
また、固化剤６５ａは高強力繊維束６５同士が一体化すればよく、固化剤６５ａを芯線６２の中心に至るまで含浸させる必要はないが、芯線６２の中心まで含浸させ、芯線６２全体を硬化させてもよい。
【０１０５】
（実施の形態２−３）
本発明の実施の形態２−３を図２５に基づき説明する。なお、図２５においては、図１９〜図２４と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
実施の形態２−３に係る高強力繊維線材６１ｅの外観図を図２５（ａ）、断面図を図２５（ｂ）に示す。
高強力繊維線材６１ｅは、本発明の実施の形態２−２で説明した高強力繊維線材６１ｄの外周を覆うように繊維材料からなる筒状体６６を配置し、高強力繊維線材６１ｄと筒状体６６とを固化剤６５ａで一体化してなる複層構造の高強力繊維線材である。
なお、実施の形態２−３において、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの内層として高強力繊維線材６１ｄを使用しているが、これに限定されず、本発明の実施の形態２−１，２−２に準ずる他の高強力繊維線材を用いることができる。
【０１０７】
複層構造の高強力繊維線材６１ｅにおける外層は、筒状体６６からなり、外部から芯線である内層の高強力繊維線材６１ｄを保護する役割を有する。図２５に示すように筒状体６６は、繊維材料を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒状体である。
高強力繊維線材６１ｅは、固化剤６５ａにより棒状体となるため、数ｃｍ〜数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことが容易にでき、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなど、型崩れしないため容易に配置することができる。
【０１０８】
高強力繊維線材６１ｄをそのまま用いると、高強力繊維束６５の露出面に外部から鋭利物が接触した場合に高強力繊維糸６４が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。特に高強力繊維糸６４として炭素繊維糸を用いた場合、炭素繊維糸は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、この問題が生じやすい。
ここで、高強力繊維線材６１ｅは、強度の高い筒状体６６からなる外層を設けることによって、内部の高強力繊維線材６１ｄを鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、筒状体６６の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
【０１０９】
このように、筒状体６６では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに筒状体６６には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造（以下、「丸編」ともいう。）や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造（以下、「丸打組物」ともいう）が挙がられるが、適度の固さを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、特に固化剤が固化する前に径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層である筒状体６６とその内部に含まれる高強力繊維線材６１ｄとの密着性が高まるという点でもより好ましい。
【０１１０】
外層の筒状体６６を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性（特に耐アルカリ性）や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリなどに対する高い耐薬品性を有する。
また、高強力繊維線材６１ｅの製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の筒状体６６がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
【０１１１】
外層の筒状体６６の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や拘束材にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。
【０１１２】
また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。
【０１１３】
外層の筒状体６６の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。
【０１１４】
以下、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの製造方法の一例について説明するが、ここで例示した方法に限定されない。
外層としての筒状体６６を高強力繊維線材６１ｄの周囲に設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、高強力繊維線材６１ｄを配置し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法；
まず、筒状体６６としての外層を形成し、この外層の中に、高強力繊維線材６１ｄを挿入する方法；
などが挙げられる。
【０１１５】
内層となる高強力繊維線材６１ｄの周囲に外層の筒状体６６を仮固定したのちに、固化剤６５ａにより両者を一体化する。なお、固化剤６５ａとしては、上記実施形態２−１，２−２で説明したものと同様のものを用いることができる。なお、仮固定の方法としては、例えば、接着テープで固定する方法が挙げられる。また、仮固定は製造時の便宜上行うものであり、必ずしも行う必要はない。
一体化の方法は固化剤６５ａの種類によって適宜選択され、例えば、固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、外層の筒状体６６を仮固定した高強力繊維線材６１ｄを溶融した熱可塑性樹脂に浸漬したのちに冷却することによって行えばよい。
また、高強力繊維線材６１ｄの上に熱可塑性樹脂層を設けた後に、周囲に外層の筒状体６６を形成し、その状態で加熱することにより、熱可塑性樹脂層を軟化させて外層となる筒状体６６と一体化させてもよい。
また、使用する外層である筒状体６６を、あらかじめ固化剤６５ａとなる熱可塑性樹脂でコートして、その後に高強力繊維線材６１ｄを挿入して加熱してもよい。
【０１１６】
なお、実施の形態２−３において、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの内層として、高強力繊維束６５を固化剤６５ａで一体化した高強力繊維線材６１ｄを使用し、その周囲に外層である筒状体６６を配置して、高強力繊維線材６１ｄと筒状体６６とをさらに固化剤６５ａで一体化しているが、複層構造の高強力繊維線材はこれに限定されない。
例えば、他の実施形態として、複層構造の高強力繊維線材は、複数本の高強力繊維束６５を引きそろえた状態とし、それを固化剤６５ａで一体化せずに、その周囲に外層である筒状体６６を配置した紐状物を形成し、次いで、該紐状物を固化剤６５ａで一体化してもよい。固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、溶融、あるいは適当な溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を含む溶液に前記紐状物を含浸させたのちに、形を整えたうえで適当な熱処理を行って製造することもできる。得られる複層構造の高強力繊維線材は、内層である複数本の高強力繊維束６５と外層である筒状体６６とが、同じ固化剤６５ａで同時に固化される。そのため、内層と外層の接着力がより高まった状態で一体化し、引張材など強い引張力がかかる用途に用いても内層と外層でのずれ（すべり）が生じにくいという利点がある。
【０１１７】
なお、図１８では炭素繊維束、図２２および図２３では高強力繊維束としての芯線６２と拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５を用いて説明を行っているが、これらに外層を形成した紐状物とした後、該紐状物をドラム等に巻き、図１８、図２２および図２３に示すような装置を用いて、樹脂を付与し、高強力繊維線材を製造することも可能である。
【０１１８】
［高強力繊維線材の用途］
上記高強力繊維線材は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、この高強力繊維線材は、鉄筋にまけない、高強力繊維に由来する強度を有するため、この高強力繊維線材は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
【０１１９】
また、この高強力繊維線材は、高強力繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材（補強金具代替品を含む）として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、この高強力繊維線材において、固化剤に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに撒いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
また、この高強力繊維線材は、引張材部品に強固に固定することが可能である。この高強力繊維線材は、その末端を引張材部品にて固定する際、高強力繊維束単位にばらして、使用することができるため、高強力繊維糸を破損させることなく、接着面積を広くすることができる。そのため、高強力繊維線材と引張材部品の接着力を高めることができ、強固に高強力繊維線材と引張材部品を結合することができる。なお、上記複層構造を有する高強力繊維線材の場合には、高強力繊維線材のうち、引張材部品に挿入される部分の外層である筒状体の少なくとも一部を取り除き、末端部にて高強力繊維束からなる内層を露出させて使用してもよい。この場合、露出部分は、高強力繊維束単位にばらして使用してもよく、高強力繊維束単位にばらすことなく使用してもよい。
特に上記内層の露出部分を、高強力繊維束単位にばらさずに一体で用いた方が、内層の露出部分の固化剤を除去する必要もなく、引張材部品への挿入も容易であり、さらには、引張材部品との接着性に優れるため好ましい。従って、従来の高強力繊維線材と比較して、引張材部品との接続が容易にでき、且つ、優れた強度を有する鉄筋体材料、ブレース材などとして好適に用いることができる。
【実施例１】
【０１２０】
以下、実施例により炭素繊維線材２を更に詳細に説明するが、炭素繊維線材２は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２１】
本実施例における紐状強化繊維複合体の直径（外径）および各層の厚みはノギスで測定した。
また、紐状強化繊維複合体の引張強度は、株式会社島津製作所製ＡＵＴＯ ＧＲＡＰＨ ＴｙｐｅＡＧ−１（２５０ｋＮ）を使用し、引張強度が１０ｋＮまでは１ｍｍ／ｍｉｎ、１０ｋＮ以上では５ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定した。
【０１２２】
（実施例１−１）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例１−１の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−１の紐状強化繊維複合体の引張強度は２７ｋＮであり、１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）２０本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱しながら、引き出し、長さ１５０ｃｍでカットした。
【０１２３】
（実施例１−２）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の熱可塑性樹脂を除去した。次に、１５０℃にて１０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例１−２の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−２の紐状強化繊維複合体の引張強度は２７ｋＮであり、１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）２０本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱しながら引き出し、長さ２００ｃｍでカットし、ブレース材として用いた。ブレース材は、十分な強度を有しつつ、鉄筋に比べ細くかつ組物のデザインもよく意匠性にも優れていた。
【０１２４】
（実施例１−３）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
これに対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にて刷毛を用い付与し、手袋をした手でしごきながら余分な溶液を除去し、１５０℃にて１０分間熱処理をおこない、冷却しながら断面を円形に整えた。このようにして、熱可塑性樹脂でコートされた紐状炭素繊維束からなる内層と補強糸を含有する熱可塑性樹脂を含む中間層を製造した（１．５ｍ）。
次に補強糸の外周をビニロンフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し、熱処理（１５０℃）をおこない、内層、中間層、外層を接着し、一体化した。
得られた実施例１−３の紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃で軟化し、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱（１００℃）しながら、引き出し、長さ１５０ｃｍでカットした。
【０１２５】
（実施例１−４）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次いで、この紐状物を１．５ｍカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂（ＸＮＲ３３２４、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ３３２４、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度８５０ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整え、室温（２０℃）で７日間静置することで樹脂を硬化させて実施例１−４の紐状強化繊維複合体を得た。実施例１−４の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−４の紐状強化繊維複合体の引張強度は２４ｋＮであった。
【０１２６】
（実施例１−５）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次いで、この紐状物を２ｍカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂（ＸＮＲ３３１１、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ３３１１、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度８５０ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の樹脂を除去し、室温（２０℃）で７日間静置することで樹脂を硬化させて実施例１−５の紐状強化繊維複合体を得た。実施例１−５の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−５の紐状強化繊維複合体の引張強度は２１ｋＮであった。
【実施例２】
【０１２７】
次に、実施例により上記実施の形態２における高強力繊維線材を更に詳細に説明するが、高強力繊維線材は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２８】
（実施例２−１）
糸状の拘束材として、ポリエステル繊維（５００デシテックスのポリエステル繊維束１本と５０デシテックスのポリエステル繊維束１本を引きそろえたもの）を用い、２４Ｋの炭素繊維束からなる芯線の周りを螺旋状に巻き回し、該炭素繊維束からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図２６（ａ）に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束（芯線）多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。図２６（ｂ）に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は９４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７４ｇ／ｍ、筒状体（外層）の質量は、２０ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−１の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。次いで、高強力繊維線材の両端のそれぞれに、引張材部品としてねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例２−１の高強力繊維線材の引張強度は、１１１ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。
【０１２９】
（実施例２−２）
拘束材として、ポリエステル繊維（５０デシテックスのポリエステル繊維束）を２本用い、１本をＳ方向で螺旋状に巻き、他の１本をＺ方向で螺旋状に巻くことにより２４Ｋの炭素繊維束からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図２７（ａ）に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束（芯線）多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。図２７（ｂ）に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は８９ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７０ｇ／ｍ、筒状体６６（外層）の質量は、１９ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−２の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。図２８（ａ）に外観写真を示す。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。固定後の外観写真を図２８（ｂ）に示す。実施例２−２の高強力繊維線材の引張強度は、１０９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。
【０１３０】
（実施例２−３）
実施例２−２における高強力繊維束と同様にして得た高強力繊維束を２０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。
この紐状物の単位長さ当りの質量は４４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は３５ｇ／ｍ、筒状体６６（外層）の質量は、９ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＲＩＮ−Ｋ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−３の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１２ｃｍカットした。図２９に外観写真を示す、なお、実施例２−２と異なり、高強力繊維線材両端の露出した拘束材で拘束された炭素繊維束２０本は、茶筅状にバラすことなく一体のまま用いた。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径１４ｍｍ、外径２０ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例２−３の高強力繊維線材の引張強度は、７２．９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束２０本の引張強度の推定強度５６．６ｋＮを３割近く超えるものであった。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明の引張材部品は、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用するための部品として有用である。また、本発明の引張材は、寸法誤差に対しても柔軟に対応可能な引張材として好適である。
【符号の説明】
【０１３２】
１，１０ 引張材
２ 炭素繊維線材
３ 引張材部品
３ａ，１２ 鋼管
３ｂ 挿入口
４ 固着材
５ ねじ
６ ターンバックル
６ｂ ねじ
７，１１ 固定治具
８ 丸鋼
８ａ ねじ
９，１３ プレート
９ａ，１３ａ 孔
１６ａ 鋼管
１６ｂ 挿入口
１６ｃ 鋼棒
１６ｄ ねじ
２０，２１，２２，３０，３１，３２，３３，４０〜５６ 胴部
２０ａ，２１ａ，２２ａ スリット
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ ねじ形成部
２２ｃ，３０ａ，３２ａ，３３ａ 挿入口
２２ｂ ねじ
３０ｂ 曲面
３１ａ 凹凸
３４ プレート
３４ａ 凸部
６１ａ〜６１ｅ 高強力繊維線材
６２ 芯線
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 拘束材
６４ 高強力繊維糸
６５ 高強力繊維束
６５ａ 固化剤
６６ 筒状体（外層）
６７ａ クリール
６７ｂ ダイス
６７ｃ 加熱炉
６７ｄ 裁断機
６７ｅ ドラム
６７ｆ ダイス
６７ｇ 予熱炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用するための引張材部品およびこれを用いた引張材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の耐震性を向上させるため、架構内にブレース（筋交い）などの引張材を架設して補強することが行われている。このような引張材は鋼製であることが多いが、比重が大きいため、建物の重量増を招くという問題がある。そこで、軽量かつ高強度を有する炭素繊維をブレース材に使用する試みがなされている。しかしながら、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しい。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、炭素繊維により形成された帯板の両端に、矩形の一半板および他半板により形成されたブレース材固定具を設けた補強用ブレースであり、両半板の対向内面にエポキシ樹脂などの接着剤を塗布して、一半板のスリット形成用陥没部内に帯板の端部をセットし、この帯板端部と一半板の先部とに他半板の先部および基部をそれぞれ圧接し、両半板の基部外面へ養生テープを巻き付けた補強用ブレースが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、炭素繊維は、他の部材に対して充分な接着力を確保することが難しいため、その利用は限られている。また、特許文献１に記載の補強用ブレースは、予め接着剤によりブレース材固定具を固定してしまうため、予め補強用ブレースの寸法が正確に決定されている必要があり、寸法誤差に対して柔軟に対応することができない。
【０００６】
そこで、本発明においては、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用する際に寸法誤差に対しても柔軟に対応可能とする引張材部品およびこれを用いた引張材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】
【０００７】
本発明の引張材部品は、高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有するものである。本発明の引張材部品と、引張材部品の胴部内に端部が挿入され、引張材部品に一体化される高強力繊維線材により、本発明の引張材が得られる。
【０００８】
この引張材では、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成されているため、このねじを利用してターンバックルや被引張材に固定される固定治具等を締結することで、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用することが可能となる。
【０００９】
また、胴部の内面には、凹凸を有することが望ましい。これにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【００１０】
また、胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることが望ましい。これにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の挿入口側の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【００１１】
また、胴部は、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすることで、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増し、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
（１）高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品により、高強力繊維線材の端部に一体化された引張材部品の胴部の少なくとも挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された引張材が得られる。この引張材は、ねじを利用してターンバックルや被引張材に固定される固定治具等を締結することで、建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として容易に使用することが可能である。また、寸法誤差に対してもねじの締め付け具合を調整することで、容易かつ柔軟に対応することが可能となる。
【００１３】
（２）胴部の内面に凹凸を有することにより、胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【００１４】
（３）胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより挿入口側の内径が小さくなるものであることにより、高強力繊維線材が挿入された胴部の挿入口側を締め付けることで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【００１５】
（４）胴部が、挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、胴部の挿入口側の内径が小さくなるものとすると、ナットを締め付けるだけで、容易に胴部の内面と高強力繊維線材との付着力を増して、高強力繊維線材を引張材部品と強固に一体化し、高強力繊維線材をさらに強い引張力に耐えうる引張材として使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図である。
【図２】図１の引張材の端部の拡大図である。
【図３】図２のＡ部の断面図である。
【図４】引張材部品の別の例を示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態を示す引張材の使用状態を示す正面図である。
【図６】図５の引張材の端部の拡大図である。
【図７】引張材部品の別の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図８】引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図である。
【図９】（ａ）は引張材部品のさらに別の実施形態を示す右側面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はさらに別の実施形態を示す正面図である。
【図１０】引張材部品のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１２】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１３】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１４】引張材部品のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。
【図１５】図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）の引張材部品内面の展開図である。
【図１６】本発明の紐状強化繊維複合体の模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図（芯線を構成する紐状炭素繊維束：７本）である。
【図１７】本発明の紐状強化繊維複合体の芯線における紐状炭素繊維束の配置を表す図であり、該紐状炭素繊維束が、それぞれ（ａ）１本、（ｂ）３本、（ｃ）７本の例である。
【図１８】樹脂コーティング装置の模式図である。
【図１９】本発明の実施の形態２−１に係る高強力繊維線材の模式図である。
【図２０】本発明の実施の形態２−１の高強力繊維線材の第１変形例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態２−１の高強力繊維線材の第２変形例を示す図である。
【図２２】本発明の高強力繊維線材の製造方法を説明するための図である。
【図２３】本発明の高強力繊維線材の別の製造方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施の形態２−２に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、（ａ）は側面一部拡大図、（ｂ）は断面図（高強力繊維束：１９本）である。
【図２５】本発明の実施の形態２−３に係る高強力繊維線材を示す模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図（高強力繊維束：１９本）である。
【図２６】実施例２−１の高強力繊維線材の構成部材の写真であり、（ａ）は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、（ｂ）は（ａ）の高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。
【図２７】実施例２−２の高強力繊維線材の写真であり、（ａ）は高強力繊維糸を束ねた芯線と拘束材とからなる高強力繊維束の拡大写真であり、（ｂ）は（ａ）の高強力繊維束を４０本引きそろえた束の外周に、繊維材料からなる筒状体を配置した状態（固化剤による一体化前）の写真である。
【図２８】実施例２−２の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、（ａ）は高強力繊維線材末端の挿入前（高強力繊維束にばらしたもの）、（ｂ）は高強力繊維線材末端の挿入後（固定後）の写真である。
【図２９】実施例２−３の高強力繊維線材を引張材部品に固定した状態を説明するため写真であり、高強力繊維線材末端の挿入前（高強力繊維束にばらしていないもの）の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る高強力繊維線材の実施形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における引張材部品を用いた引張材の使用状態を示す正面図、図２は図１の引張材の端部の拡大図、図３は図２のＡ部の断面図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における引張材１は、炭素繊維による構造用の線材料からなる高強力繊維線材としての炭素繊維線材２と、炭素繊維線材２の両端部に固着材４（図３参照。）により一体化される引張材部品３とから構成される。また、この引張材１は、引張材部品３に一端が締結されるターンバックル６と、ターンバックル６の他端に締結され、建物の梁や柱等のコーナー部分等に設けられた被引張材としての建物接続プレートＰに固定される固定治具７とを有する。なお、炭素繊維線材２の詳細については後述する。
【００２０】
引張材部品３は、炭素繊維線材２の端部が一端の挿入口３ｂ側から挿入される胴部を構成する管材としての鋼管３ａからなる。鋼管３ａは円筒状の鋼製の管であり、その内径は炭素繊維線材２を挿入可能な程度に炭素繊維線材２の外径よりも大きい。なお、鋼管３ａは、ＦＲＰなどの合成樹脂の他、別の素材により形成することも可能である。要するに、引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化することが可能な素材であれば良い。
【００２１】
固着材４は、鋼管３ａと炭素繊維線材２との隙間に充填され、引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化する接着剤や樹脂材等である。
固着材４としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、湿気硬化性樹脂、セメントなどを用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド、ウレタン樹脂などが挙げられる。
湿気硬化性樹脂としては、湿気でイソシアネート基が生成してくる樹脂であるウレタン樹脂、変性シリコーン樹脂などが挙げられる。
セメントとしては、石膏、生石灰、また、生石灰や珪酸塩を用いた高膨張圧が発揮できる材料などが挙げられる。
【００２２】
また、鋼管３ａの外周部には、ターンバックル６の一端に形成されたねじ（雌ねじ）６ａに締結可能なねじ（雄ねじ）５が形成されている。固定治具７は、一端部にターンバックル６の他端に形成されたねじ（雌ねじ）６ｂに締結可能なねじ（雄ねじ）８ａが形成された丸鋼８と、この丸鋼８が溶接等により一体化されたプレート９とから構成されている。プレート９には、建物接続プレートＰとボルト・ナット（図示せず。）により接合される孔９ａが形成されている。
【００２３】
なお、ターンバックル６は公知のものであり、一端には右ねじ（雌ねじ）、他端には左ねじ（雌ねじ）が形成されたものである。本実施形態においては、鋼管３ａの外周部に形成されたねじ５が右ねじ、固定治具７に形成されたねじ８ａが左ねじとなっており、ターンバックル６を回転させることで、ねじ５，８ａが締め込まれるか、あるいは緩められ、張力を調整することが可能となっている。
【００２４】
上記構成の引張材部品３によれば、引張材部品３の鋼管３ａ内に炭素繊維線材２の端部を挿入し、引張材部品３の鋼管３ａ内と炭素繊維線材２との間に固着材４を充填して、引張材部品３と炭素繊維線材２とを一体化させることにより、図１のように端部に引張材部品３が一体化された引張材１が得られる。この引張材１では、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５を利用してターンバックル６に締結することで、被引張材としてのプレートＰの引張材として使用することが可能である。
【００２５】
そして、この引張材１では、ターンバックル６を回転させてねじ５の締め付け具合を調整することで、張力を調整することができるだけでなく、引張材１の両端部のプレート９の孔９ａ間の距離を容易に変更することができるため、寸法誤差に対しても容易かつ柔軟に対応することが可能である。また、この引張材１は、同様に建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材としても使用することが可能である。
【００２６】
なお、引張材部品３と炭素繊維線材２との一体化には固着材４を用いることが望ましいが、嵌め合い等により引張材部品３を炭素繊維線材２と強固に一体化することができれば、固着材４を省略することも可能である。また、鋼管３ａの外周部に形成したねじ５は、少なくとも挿入口３ｂ側と反対側の他端部に形成されていれば良く、ターンバックル６を締結して張力を調整可能であれば良い。例えば、図４に示すように、胴部を上記と同様に固着材４によって炭素繊維線材２と一体化される鋼管１６ａと、この鋼管１６ａに対して溶接やねじ止め等により固定される鋼棒１６ｃとにより構成した引張材部品１６とし、鋼管１６ａの挿入口１６ｂ側と反対側の鋼棒１６ｃの他端部にねじ１６ｄが形成された構成とすることも可能である。また、建物接続プレートＰに対してプレート９は溶接等により接合しても良い。以下で説明する実施形態についても同様である。
【００２７】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。図５は本発明の別の実施形態を示す引張材の使用状態を示す正面図、図６は図５の引張材の端部の拡大図である。
【００２８】
図５および図６に示す引張材１０は、炭素繊維による構造用の線材料からなる炭素繊維線材２と、炭素繊維線材２の両端部に固着材４（図３参照。）により一体化される引張材部品３とから構成される点は、前述の引張材１と同じである。また、この引張材１０は、引張材部品３に一端が締結され、建物接続プレートＰに固定される固定治具１１を有する。
【００２９】
固定治具１１は、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５が締結可能なねじ（雌ねじ）１２ａが形成された鋼管１２と、この鋼管１２に溶接等によって一体化されたプレート１３とから構成されている。プレート１３には、建物接続プレートＰとボルト・ナット（図示せず。）により接合される孔１３ａが形成されている。
【００３０】
上記構成の引張材１０では、引張材部品３の外周部に形成されたねじ５を利用して、前述のターンバックル６と同様に、固定治具１１に締結することで、被引張材としてのプレートＰの引張材として使用することが可能である。この引張材１０では、固定治具１１を回転させることで、引張材１０の両端部の固定治具１１の孔１３ａ間の距離を容易に変更することが可能であり、寸法誤差に対しても容易かつ柔軟に対応することが可能である。また、この引張材１０についても、引張材１と同様に建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材としても使用することが可能である。
【００３１】
なお、上記引張材１０においては、引張材部品３の外周部に雄ねじであるねじ５を形成し、このねじ５を固定治具１１の雌ねじであるねじ１２ａに締結する構成としているが、これらの雄ねじと雌ねじを逆に構成することも可能である。また、図５に示す例では炭素繊維線材２の両端部にそれぞれ固定治具１１を用いているが、一方に固定治具１１を用い、他方に前述の図２に示すターンバックル６および固定治具７を用いても良い。さらに、一方にターンバックル６および固定治具７を用いた場合には、他方は固定治具１１を用いずに、炭素繊維線材２の端部に前述と同様に強固に一体化された鋼管を直接あるいは鋼管に接続されたプレートを介して建物接続プレートＰに溶接等により接合しても良い。
【００３２】
次に、上記引張材部品３の別の実施形態について説明する。
図７は引張材部品の別の実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図７に示す引張材部品は、胴部２０の側方に一端部から他端部までスリット２０ａが形成されている。この胴部２０は、炭素繊維線材２が挿入された状態で外側から締め付けることで、スリット２０ａの幅の範囲内でその内径が小さくなり、炭素繊維線材２と一体化されるようになっている。また、胴部２０の外周部には、この外側から締め付けた状態で前述のねじ５と同様のねじを構成するねじ形成部２０ｂが形成されている。
【００３３】
この引張材部品では、胴部２０の内側に炭素繊維線材２を挿入し、固着材４を充填した後、胴部２０を締め付けることで、容易に胴部２０の内面と炭素繊維線材２および固着材４との付着力を増し、炭素繊維線材２と強固に一体化することができる。なお、胴部２０の締め付けは、外周部のねじ形成部２０ｂにより構成されるねじを利用してナットにより締め付けることも可能である。また、鋼管７を締め付ける場合、固着材４を省略しても鋼管７の内面と炭素繊維線材２との付着力を十分確保できることもある。
【００３４】
あるいは、図８に示すように、側方に一端部から他端部までスリット２１ａが形成された胴部２１の炭素繊維線材２の端部が挿入される挿入口２１ｃ側とは反対側の他端部にのみ、図７のねじ形成部２０ｂと同様のねじ形成部２１ｂを形成しておき、このねじ形成部２１ｂが形成されていない部分２１ｄをリング等により外側から締め付ける構成とすることも可能である。
【００３５】
あるいは、図９の（ａ）に示すように、一端部まで到達しないスリット２２ａが形成された胴部２２の挿入口２２ｃ側とは反対側のスリット２２ａが形成されていない部分に前述のねじ５と同様のねじ２２ｂを形成した構成とすることも可能である。これにより、スリット２２ａが形成されていないねじ２２ｂの部分に関しては、リング等の締め付けにより外形が変化しないため、ターンバックル６や固定治具１１の固定時に安定する。なお、スリット２２ａの数については、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の正面図に示すように２本、３本、４本等と複数形成することも可能である。
【００３６】
また、図１０は引張部材のさらに別の実施形態を示す断面図である。図１０（ａ）に示す例では、引張材部品の胴部３０の挿入口３０ａ側の端部内面が曲面３０ｂとなっている。これにより、この胴部３０に挿入口３０ａから挿入されて固着材４により一体化された炭素繊維線材２に、この曲面３０ｂが形成された端部から応力が集中することを防止することができ、炭素繊維線材２の破損を防止することが可能となる。
【００３７】
図１０（ｂ）に示す例は、胴部３１の内面に凹凸３１ａを有するものである。これにより、この胴部３１内に炭素繊維線材２が挿入され、固着材４により一体化されると、胴部３１の内面と炭素繊維線材２および固着材４との付着力が増し、炭素繊維線材２を胴部３１と強固に一体化することができる。なお、図１０（ｂ）の曲面３１ｂは無くても良い。単に、普通の鋼管の内周部および外周部にねじ切りすることにより胴部３１の内面に凹凸３１ａを形成すれば、胴部３１の製造が容易となり、かつ炭素繊維線材２を胴部３１と強固に一体化できるので好ましい。このことは、本明細書中で説明している他の例についても同様である。
【００３８】
図１０（ｃ）に示す例は、胴部３２の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３２ａ側端部から奥側（図の右側）に向かって細くなっているものである。なお、この胴部３２は、図７〜図９に示す胴部２０，２１，２２と同様であり、スリット２０ａ，２１ａ，２２ａと同様のスリットが形成されているものとする。
【００３９】
これにより、炭素繊維線材２は、内径が広い挿入口３２ａ側から胴部３２内に挿入するので、挿入し易い。また、この胴部３２をリング等で内径が広い挿入口３２ａ側を締め付けていくと、胴部３２の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部３２の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部３２内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４０】
また、図１０（ｄ）に示す例は、図１０（ｃ）と逆に、胴部３３の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３３ａ側の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものである。この胴部３３の外側は、図１０（ｃ）に示す胴部３２と同様であり、スリットが形成されているものとする。これにより、胴部３３をリング等で締め付けることにより、胴部３３内に内径が狭い挿入口３３ａ側から挿入された炭素繊維線材２に、その接合部で特に強い締め付け力を加えることができるので、炭素繊維線材２が胴部３３内から抜けることを防止することができる。なお、スリットがない場合であっても、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。また、炭素繊維線材２の破断については、後述の紐状強化繊維複合体を用いることで防止することが可能である。
【００４１】
また、図１０（ｅ）に示す例は、図１０（ｄ）に示すように、胴部３３の内径が、炭素繊維線材２の挿入口３３ａ側の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものであり、挿入口３３ａと反対側の端部には、胴部３３の内側に向かう凸部３４ａを有するプレート３４を有するものである。これにより、炭素繊維線材２を内径が狭い挿入口３３ａ側から胴部３３内に挿入し、このプレート３４の凸部３４ａに突き刺すようにすると、炭素繊維線材２の外径が大きくなる。そして、固着材４によって一体化すると、胴部３３の入口が狭いため、炭素繊維線材２はより抜けにくくなる。
【００４２】
図１１〜図１４は胴部のさらに別の実施形態を示す縦断面の端面図である。なお、図１１〜図１４において各胴部４０〜５６の外周部のねじ形成部は図示を省略している。
【００４３】
図１１（ａ）に示す胴部４０は、図１０（ｂ）に示す胴部３１の凹凸３１ａに代えて、幅Ｌ１、高さＨ１の断面矩形状の凹部４０ａと、幅Ｌ２、高さＨ１の断面矩形状の凸部４０ｂとからなる凹凸を有するものである。凹部４０ａおよび凸部４０ｂは、図１５（ａ）に示すように、内面にリング状に形成されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２および高さＨ１は任意であり、凹部４０ａおよび凸部４０ｂの数も任意である。また、図１１（ｂ）に示す胴部４１も同様に、その内面の凹凸が、幅Ｌ１、高さＨ１の断面矩形状の凹部４１ａと、幅Ｌ２、高さＨ１の断面矩形状の凸部４１ｂとからなる。但し、凹部４１ａおよび凸部４１ｂは、図１５（ｂ）に示すように、交互に螺旋状に形成されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２、高さＨ１および螺旋の巻数は任意である。また、図１１（ｃ）に示す胴部４２は、図１５（ｃ）に示すように、幅Ｌ２×Ｗ２の島状の凸部４２ｂが、幅Ｌ１×Ｗ１の間隔（凹部４２ａ）をおいて千鳥配列されている。なお、幅Ｌ１，Ｌ２，Ｗ１，Ｗ２、高さＨ１および凸部４２ｂの数は任意である。また、凸部４２ｂは千鳥配列に限らず、任意に配列することが可能である。
【００４４】
また、図１１の（ｄ），（ｅ），（ｆ）にそれぞれ示す胴部４３，４４，４５は、それぞれ図１１の（ａ），（ｂ），（ｃ）の凹部４０ａ，４１ａ，４２ａおよび凸部４０ｂ，４１ｂ，４２ｂの断面形状を、台形状の凹部４３ａ，４４ａ，４５ａおよび凸部４３ｂ，４４ｂ，４５ｂとしたものである。また、図１２の（ａ），（ｂ）に示す胴部４６，４７は、それぞれ図１１の（ｄ），（ｆ）の凸部４３ｂ，４５ｂの断面形状を三角形状の凸部４６ｂ，４７ｂとしたものである。凹部４６ａ，４７ａの断面形状は凹部４３ａ，４５ａと同様の台形状である。また、また、図１２の（ｃ），（ｄ）に示す胴部４８，４９は、それぞれ図１１の（ｄ），（ｆ）の凸部４３ｂ，４５ｂの断面形状を半円状の凸部４８ｂ，４９ｂとしたものである。凹部４８ａ，４９ａの断面形状は、台形の上底と下底の両端を結ぶ線分が円弧状となった略台形状である。このような胴部の内面に凹凸を有する胴部４０〜４９内に炭素繊維線材２が挿入され、固着材４により一体化されると、胴部４０〜４９の内面の凹凸と炭素繊維線材２および固着材４との付着力が増し、炭素繊維線材２を胴部１０と強固に一体化することができる。
【００４５】
図１３の（ａ），（ｂ）に示す胴部５０，５１は、図１０（ｄ）に示す胴部１１と同様に、胴部５０，５１の内径が、炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているものである。それぞれの胴部５０，５１の内面に形成される凹部５０ａ，５１ａおよび凸部５０ｂ，５１ｂは、それぞれ図１１（ａ），（ｃ）に示す凹部４０ａ，４２ａおよび凸部４０ｂ，４２ｂに準ずる。これらの胴部５０，５１においては、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。なお、前述の図１０（ｄ）で説明したものと同様に、胴部５０，５１をリング等で締め付けることにより、胴部５０，５１内に内径が狭い方（図の左側）から挿入された炭素繊維線材２に、その接合部で特に強い締め付け力を加えて、炭素繊維線材２が胴部５０，５１内から抜けることを防止することも可能である。
【００４６】
さらに、図１３の（ｃ），（ｄ）に示す胴部５２，５３は、それぞれ同図（ａ），（ｂ）の凹部５０ａ，５１ａおよび凸部５０ｂ，５１ｂと同様の凹部５２ａ，５３ａおよび凸部５２ｂ，５３ｂを有するが、さらに胴部５２，５３の外周が炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって太くなるテーパ状となっている。これらの胴部５２，５３では上述の胴部５０，５１の作用効果に加えて、胴部５２，５３をリング等で外周が細い方（図の左側）から太い方（図の右側）に向かって締め付けていくと、胴部５２，５３の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５２，５３の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５２，５３内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４７】
また、図１４に示す胴部５４，５５，５６は、それぞれ図１１（ａ）、図１３（ａ）および図１３（ｃ）に示す胴部４０，５０，５２の内面の凹凸を省略したものである。但し、炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部の内径を小さくしている。これらの胴部５４，５５，５６においても、胴部５４，５５，５６内に炭素繊維線材２を挿入して固着材４により一体化することが可能であり、炭素繊維線材２が固着材４によって一体化されると、炭素繊維線材２の挿入口側が狭いため、炭素繊維線材２は、より抜けにくくなる。
【００４８】
特に、胴部５５では、図１３（ａ）に示す胴部５０と同様、内径が炭素繊維線材２の端部が挿入される側（図の左側）の端部から奥側（図の右側）に向かって広くなっているので、固着材４によって一体化された炭素繊維線材２はさらに抜けにくくなる。また、この胴部５５をリング等で内径が広い方（図の右側）を締め付けていくと、胴部５５の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５５の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５５内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００４９】
また、胴部５６では、胴部５５の作用効果に加えて、胴部５６をリング等で外周が細い方（図の左側）から太い方（図の右側）に向かって締め付けていくと、胴部５６の長さ方向（図の左右方向）の内径の差がなくなっていくので、炭素繊維線材２の全体に渡って大きな差がなく締め付け圧が加わるようになり、胴部５６の全体で炭素繊維線材２を固定することが可能となる。また、胴部５６内の炭素繊維線材２に部分的に強い剪断力が加わることを防止することができるので、炭素繊維線材２の破断を防止することもできる。
【００５０】
次に、炭素繊維線材２について詳細に説明する。
上記実施形態における炭素繊維線材２は、図１６に模式図を示すように、紐状炭素繊維束の芯線（好ましくは断面円形）からなる内層と、芯線の周囲に設けられた樹脂含む中間層と、中間層の周囲に設けられた編状筒紐からなる外層とを含んで構成された紐状強化繊維複合体であり、必要に応じて中間層と外層の間、あるいは外層の外側に他の層を有する複層構造であり、芯線である炭素繊維に由来する優れた引張強度や弾性係数等の機械的性能を保持しつつ、中間層や外層の存在により、剪断強度を有する。
【００５１】
なお、詳しくは後述するが、炭素繊維線材２の好ましい態様の一つは、中間層が、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる紐状強化繊維複合体である。
中間層にこのように配置された補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
【００５２】
また、強度の観点から、炭素繊維線材２の好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。なお、中間層には上記補強糸が含まれていてもよい。
引張強度の高い内層と中間層および外層との接着性が不十分であると、内層である炭素繊維糸由来の引張強度が得られず、引張られた時に外層部分、あるいは外層および中間層が引きちぎられるおそれがある。また、中間層と外層又は内層と中間層の接着性が十分でない場合には、施工時等に中間層と外層又は外層のみが抜けてしまうことがある。
これに対し、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、内層、中間層および外層が樹脂で一体化されるため、各層の接着性が向上し、上記問題が生じない。
特に内層、中間層および外層を一体化するために使用される樹脂が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂であるため、異種類の樹脂を使用したときに生じうる各層の接着性不足を回避できる。
【００５３】
なお、上記中間層を構成する樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できるが、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
この樹脂を熱可塑性樹脂とすることにより、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能となる。
【００５４】
炭素繊維線材２の紐状炭素繊維複合体の直径は、用途等に応じて任意であり、特に限定されるものではないが通常、１ｍｍから１５０ｍｍ程度である。
また、炭素繊維線材２の紐状炭素繊維複合体の長さも任意であり、用途等に応じ決定すればよいが、通常、数十ｃｍ〜数百ｍ程度であるが、これ以上の長さであってもよい。
【００５５】
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、棒状、曲線状などいろいろな形状を取ることができる。特に、中間層を構成する樹脂として熱可塑性樹脂を使用した場合（内層、中間層および外層を中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している場合含む）には、芯線を構成する紐状炭素繊維束が非常に高い引張強度を有し外層が適度な柔軟性を有し、その間に設けられる中間層が熱可塑性樹脂を含んで構成されるため、熱可塑性樹脂が軟化する温度に加熱することにより、変形することが可能であることから、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻等に巻き取った形状にすることができる。
そのため、保管移動の際には長尺の紐状強化繊維複合体を巻き取った形状とし、使用するときに加熱して必要な長さに引き出し、切断し、使用時には棒状の直線形状とすることもできる。
【００５６】
以下、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体を構成する、芯線（内層）、中間層、外層についてそれぞれ説明する。
【００５７】
［芯線（内層）］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の内層を構成する芯線は、１または複数の紐状炭素繊維束からなる。
この紐状炭素繊維束は、炭素繊維糸のみ、あるいは炭素繊維糸にガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したものであり、通常、炭素繊維糸（フィラメント）を数千本から数百万本束ねてなる断面が円形の糸状体である。なお、この炭素繊維束を構成する炭素繊維糸は、撚りがあると剪断力および引張強度が低下するので撚りがかかっていない方が好ましい。すなわち、内層を構成する炭素繊維糸が引き揃えて構成されていることが好ましい。なお、本明細書中、撚りがないとは、１０回／ｍ未満程度の撚りのものをいう。より好ましくは、５回／ｍ未満、さらに好ましくは、０回／ｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
また、紐状炭素繊維束として、撚紐状、組紐状、編紐状、織紐状、くけい紐状、束紐状、裁紐状、合成紐状などのいずれの形態の紐状炭素繊維束を用いることは可能である。一方で、紐状炭素繊維束に、上記炭素繊維糸やその他の糸からなる交絡点が存在する場合、その交絡点にて横方向のせん断力が炭素繊維糸にかかりやすく、炭素繊維糸が切断してしまい、紐状炭素繊維束の引張強度が低下するおそれがある。また、炭素繊維糸と同様に、紐状炭素繊維束は撚りがかかっていない方が好ましい。そのため、上記形態の中でも、紐状炭素繊維束として、撚りがなく、交絡点が生じないように炭素繊維糸を引きそろえたものが好ましい。
【００５９】
紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸としては、ＰＡＮ系、ピッチ系等のいずれの炭素繊維糸も使用できる。
なお、紐状炭素繊維束は、その炭素繊維糸がばらけることを防ぐために、接着力のある樹脂（サイジング剤や収束剤と呼ばれる）等で仮接着されていることが好ましい。サイジング剤や収束剤は、中間層を構成する樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
【００６０】
紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸の平均径は特に限定されないが、得られる成形品の力学特性や加工性の観点から、通常、１〜２０μｍの範囲である。芯線に使用される紐状炭素繊維束において、その外径は使用される炭素繊維糸の太さ、本数によって決定され、通常、１ｍｍから１００ｍｍ程度である。
【００６１】
紐状炭素繊維束は、通常、炭素繊維糸１２０００本からなる１２ｋ、炭素繊維糸２４０００本からなる２４ｋで出荷されることが多く、また、炭素繊維糸６０００本からなるものや炭素繊維糸４８０００本以上からなるものもある。
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、より太い芯線が必要な場合には、複数本の紐状炭素繊維束を束ねるように配置すればよく、特に断面が円形になるように配置することが好ましい。
芯線を構成する紐状炭素繊維束が、（ａ）１本、（ｂ）３本、（ｃ）７本の場合を図１７に例示する。
ここで、芯線の直径ｄは、断面が円形の場合には、芯線を構成する紐状炭素繊維束の外周に接する仮想円の直径とし、（図１７参照）、断面が円形でない場合は、その長径方向を、芯線の直径ｄとする。
なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束の本数はこれに限定されず、その使用目的に合わせて適宜決定されるが、例えば、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体をブレース材として使用する場合には、芯線の直径ｄは、１ｍｍから１００ｍｍ程度である。芯線の直径ｄは、ノギスで測定したり、断面を顕微鏡（電子顕微鏡含む）にて測定することができる。
また、複数の紐状炭素繊維束を使用する場合、各紐状炭素繊維束を構成する炭素繊維糸を収束させて一体化し、全体として１本の紐状炭素繊維束となるようにしてもよい。
【００６２】
紐状炭素繊維束の長さは、使用目的によって適宜決定され、通常、数十ｃｍから数百ｍ程度である。
【００６３】
ここで、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされていることが好ましい。なお、芯線を構成する紐状炭素繊維束が、樹脂でコートされているとは、１の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合は、当該紐状炭素繊維束が樹脂でコートされたものをいう。この場合、当該紐状炭素繊維束を構成する内部の炭素繊維糸も樹脂で接着し一体化していてもよい。
また、複数の紐状炭素繊維束から芯線が構成されている場合には、
（１）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされているが、芯線全体としては樹脂で接着されておらず一体化していないもの、
（２）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされていないが、芯線全体としては、樹脂で紐状炭素繊維束がコートされ接着し一体化しているもの、
（３）それぞれの紐状炭素繊維束が個別に樹脂でコートされ、かつ、芯線全体としても樹脂で接着され一体化しているもの
を含む。
【００６４】
該紐状炭素繊維束は、樹脂がコートされることにより、製造方法にもよるが芯線の表面にあらかじめ樹脂を存在させることによって、中間層との接着性が向上するため、紐状強化繊維複合体としての強度が向上する。
また、芯線として複数本の紐状炭素繊維束を芯線として使用した場合には、上記（２）、（３）のように樹脂によってそれぞれの紐状炭素繊維束が接着結合して一体化した芯線となることでより強度が向上する。
特に強度の観点からは、紐状炭素繊維束の内部にまで熱可塑性樹脂が含浸し、紐状炭素繊維束の内部の炭素繊維糸も樹脂で接着結合し一体化しているものが好ましい。
【００６５】
使用される樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げるが、これに制限されない。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
なお、紐状炭素繊維束のコートに使用される樹脂と、中間層を構成する樹脂は、それぞれが接着性を有するものであればよく同一である必要はないが、より接着力を向上させるためには同一の樹脂を用いることが好ましい。
【００６６】
紐状炭素繊維束への上述の樹脂のコートする方法は、スプレーや刷毛で炭素繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図１８に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図１８に示すような装置を用いた場合、クリールから供給された紐状炭素繊維束を、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることでコーティングを行うことができる。
【００６７】
［中間層］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の中間層は樹脂を含み、芯線（内層）と外層との間に設けられる。
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、該中間層は、芯線と外層とが直接接触することを防ぎ、含まれる樹脂によって芯線と外層とを接着する。さらに、中間層を構成する樹脂を熱可塑性樹脂とした場合には、常温では硬質であるが、軟化する温度域にて適度な柔軟性を有すため、該熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱することにより、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、様々な形状に曲げることができる。そのため、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、棒状のみならず、曲線状、さらには糸巻に巻き取った状態にすることができる。
なお、炭素繊維線材２の効果を損なわない範囲で、この中間層と外層との間に、別の層（例えば、接着層等）を設けても良い。
【００６８】
中間層に使用される樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、芯線を構成する紐状炭素繊維束や、外層を構成する編状筒紐との接合性が高いものが用いられる。特に、熱可塑性樹脂を使用する場合には、常温での硬化性、加熱時に柔軟性のバランスを考慮して適当なものが選択される。
好適な具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などを挙げることができる。
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂が好適である。
また、中間層に熱可塑性樹脂を使用する場合、用途および炭素繊維糸、下記の補強糸、外層を形成する材料の耐熱性を考慮し任意の熱可塑性樹脂を用いればよいが、軟化温度が５０℃〜２００℃程度の熱可塑性樹脂が施工性に優れるため好ましい。もちろん用途に応じて、軟化温度が２００℃超である熱可塑性樹脂であってもよい。
なお、上述のように樹脂でコートした紐状炭素繊維束を芯線として用いる場合、芯線と中間層の接着性を高める観点からは、芯線のコートに用いる樹脂と、中間層に用いる樹脂とが同一であることが好ましい。
【００６９】
中間層は、軟化した際に充分な曲げ性を与え、かつ、芯線を構成する炭素繊維束を被覆できる厚みが必要である。使用目的や芯線の太さにもよるが、中間層の厚みは、好ましくは、０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。中間層の厚みの上限は特にないが、通常、３０ｍｍ程度以下であるが、使用用途によってはこれ以上でもよい。
中間層の厚みは、紐状炭素繊維束の断面の内層と外層の間の距離を、ノギスで測定したり、顕微鏡（電子顕微鏡含む）で測定することができる。
【００７０】
なお、前記中間層には、補強糸を含むことが好ましい。中間層に、樹脂と共に補強糸を含むことにより、保管中や輸送中、取り扱い中や使用中に炭素繊維に横方向の力がかかったときに芯線に用いられている炭素繊維糸が折損したり、剪断したりすることを抑制することができる。
中間層に補強糸を配置する向きとしては、芯線と同軸方向に配置することが紐状炭素繊維束を剪断から保護し、また、製造工程の観点から好ましい。
また、紐状炭素繊維束を内層（芯線）とした炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、引張方向への強度に特に優れるものであるが、それ以外の強度を高める観点からは、芯線と直交方向に配置された補強糸を含む構成としてもよい。
また、芯線の周囲にスパイラル状に補強糸を巻き付けたり、芯線に対し、斜め方向に配置された補強糸を含む構成にしてもよい。
また、補強糸は、芯線の保護の観点より芯線の外周を覆うように配置されることが好ましい。特に、芯線の外周を隙間なく覆うように配置されていることが好ましい。
このように、中間層に補強糸を含むことにより、芯線に用いられている炭素繊維糸を保護し、炭素繊維糸の断線を防ぎ、また、中間層自体の強度も向上させ、ひいては、紐状強化繊維複合体全体の強度が向上する。
また、該補強糸を中心として厚みのある中間層を形成することができる。そのため、最終的に得られる紐状炭素繊維複合体として求められる直径に対し、芯線の直径が比較的大きい場合あるいは比較的小さい場合にも、それに対応して任意の厚みのある中間層を形成し、求められる太さの紐状炭素繊維複合体を供給することができる。したがって、必要な引張強度に応じた必要量の炭素繊維を用い、必要な太さの紐状強化繊維複合体を適切なコストで得ることができる。
【００７１】
上記補強糸としては、天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維のいずれも使用できるが、通常、好ましくは合成繊維が使用される。合成繊維としては、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を使用することができ、これらは一種または２種以上を組み合わせてもよい。この中でも、靭性の観点からポリアミド、ポリアセタールが好ましく、特に芳香族ポリアミドであるアラミドが特に好ましい。コストおよび形態安定の観点からはポリエステル繊維が好ましい。
また、糸の形態としてはフィラメント糸、スパン糸、カバーリング糸のいずれでもよい。
なお、このような補強糸は、芯線を構成する炭素繊維より、高い剪断抵抗を有することから、補強糸を中間層内部に芯線と同軸方向に配置することで、芯線の紐状炭素繊維束を剪断から保護する効果がある。
【００７２】
なお、芯線の周囲に中間層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、芯線を構成する前記紐状炭素繊維束を、樹脂でコートする方法と同様にスプレーや刷毛などを用いて芯線の周囲に樹脂層を形成する方法、芯線の回りに樹脂のフィルムを巻き付ける方法が挙げられる。
また、この樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、生産性を高める観点からは、上述の芯線を構成する紐状炭素繊維束への熱可塑性樹脂のコートする方法と同様に、芯線を溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる方法が挙げられる。
特に補強糸を含む中間層を、生産性よく形成するためには、紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図１８に示すような装置を用い、芯線の周囲に熱可塑性樹脂を付与し、中間層を形成することが好ましい。この方法では、クリールから供給された紐状炭素繊維束や炭素繊維束の周囲に補強糸を配置させたものを、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後必要に応じマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイスで線径を整えたのちに必要に応じ乾燥、硬化させることで補強糸を含む中間層を得ることができる。
【００７３】
［外層］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐からなり、外部から芯線である紐状炭素繊維束を保護する役割を有する。なお、「編状筒紐」とは、図１６に示すように繊維を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒形体である。
【００７４】
上述のように炭素繊維は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、芯線を構成する紐状炭素繊維束に外部から鋭利物が接触すると、その周囲に設けられた中間層を突き破り、炭素繊維糸が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。
ここで、強度の高い、編状筒紐からなる外層を設けることによって、内部の紐状炭素繊維束を鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、外層の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
また、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体を、ブレース材として用いる場合には、外層の編状筒紐は、その用いられる空間デザインに応じた編状構造あるいは組紐構造を有する編状筒紐を用いるとよい。
【００７５】
なお、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の特徴の一つは、外層を編状筒紐としたことにある。炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体の外層は、編状筒紐であることにより、フレキシビリティがあり、多少の応力に対して変形できることから、その応力を逃がすことができる。このように、編状筒紐では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
これに対し、外層を樹脂コーティングのみで形成した場合では、保護層としての役割と、フレキシビリティを両立することができない。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに編状筒紐には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造（以下、「丸編」ともいう。）や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造（以下、「丸打組物」ともいう）が挙がられるが、適度の固さ、フレキシビリティを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層とその内部に含まれる中間層および内層との密着性が高まるという点でもより好ましい。
【００７６】
外層の編状筒紐を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性（特に耐アルカリ性）や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリに対して強い耐性を有する。
また、紐状強化繊維複合体の製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の編状筒紐がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
【００７７】
外層の編状筒紐の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や中間層にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。
【００７８】
また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。
【００７９】
外層の編状筒紐の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。
【００８０】
以下、外層としての編状筒紐を芯線および中間層の周囲に設ける方法について説明する。
外層を設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、内層（芯線）の周囲に中間層を形成し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法；
まず、編状筒紐としての外層を形成し、この外層の中に、中間層が周囲に設けられた芯線を挿入する方法；
などが挙げられる。
なお、外層である編状筒紐と、樹脂との接着性が悪い場合には、中間層の上により接着性の高い接着層を設けてもよい。
また、中間層を構成する樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、編状筒紐の内部に中間層が周囲に設けられた芯線を入れた状態で加熱することにより、中間層を構成する熱可塑性樹脂を軟化させて外層となる編状筒紐と一体化させてもよい。
また、使用する外層である編状筒紐は、上述の中間層を構成する樹脂と同様の樹脂を用い、前記と同様な方法でコートされていてもよく、このような編状筒紐を用いることで、中間層との接着性が向上する。
【００８１】
［好適な態様の紐状強化繊維複合体の製造方法］
以下、炭素繊維線材２の好ましい態様の紐状強化繊維複合体の製造方法を説明する。
炭素繊維線材２の好ましい態様の一つは、樹脂および芯線と同軸方向に配置された複数の補強糸からなる中間層、編状筒紐からなる外層を有する紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
（１）１または複数の炭素繊維束からなる芯線の周囲を、中間層の一部となる補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆う様に配置し、芯線の外周に配置された補強糸の周囲を製紐機を用い適当な繊維を組んで外層となる編状筒紐を形成し、次に、この芯線、補強糸および編状筒紐で構成される紐状物に樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、必要に応じ、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、樹脂を外層（編状筒紐）、中間層（補強糸）、内層（紐状炭素繊維束）に付与し、内層、中間層、外層を接着し、一体化し紐状強化繊維複合体を製造する。なお、樹脂に紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
（２）１または複数の炭素繊維束からなる断面円形の芯線の周囲に、前記芯線を中心にして二重円状になるように、補強糸にて、芯線の外周の全体を隙間なく覆い、次に、熱可塑性樹脂をディップ−ニップ法により付与し、必要に応じ、ダイスを通し、乾燥、熱処理、冷却等をおこない、熱可塑性樹脂を内層、中間層にコートし、内層、中間層を接着し、一体化する。次に、この中間層の周囲に製紐機を用い外層となる繊維を組んでゆき、紐状強化繊維複合体を製造する。また、これを熱処理することにより、熱可塑性樹脂を軟化させ冷却することにより内層、中間層、外層を接着一体化することができる。なお、熱可塑性樹脂に芯線の外周を補強糸で覆った紐状物をディップした後、ニップせずにダイスに通し、余剰の樹脂を除去してもよい。
また、上記（１）、（２）の方法によれば、芯線が樹脂でコートされ、又、芯線をコートする樹脂と中間層を構成する樹脂とが同一であり、内層、中間層および外層が中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着され一体化することを一度の樹脂付与工程で行うことができる。
【００８２】
また、炭素繊維線材２の特に好ましい態様は、内層、中間層および外層が、中間層を構成する樹脂と同一の樹脂により接着されて一体化している紐状強化繊維複合体である。以下、その製造方法の例を説明する。
特に、内層、補強糸、外層を配置した紐状物に樹脂を付与し、内層、中間層、外層を形成すること、特に、同時にこれらの層を樹脂にて接着し、一体化することが、強度、生産性の観点から好ましい。
この際、樹脂が、内層まで浸透しやすくする観点から、外層の編状筒紐は、外層を形成する糸と糸の間に隙間を有しているものが好ましく、例えば、石目打にて打たれた組物がよい。
また、樹脂を付与する際の樹脂の状態は、溶融状態、溶媒に溶解された状態、樹脂を含むエマルジョン状態でいずれでもよいが、外層、中間層、内層を構成するそれぞれの繊維の内部にまで浸透しやすい粘度の低いものが好ましい。
その粘度は、５００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１００００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい（測定方法：Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４ １２ｒｐｍ）。下限は１ｍＰａ・ｓ程度であり、好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以上である。
粘度が５００００ｍＰａ・ｓを上回ると樹脂が、外層、中間層、内層まで十分に浸透せず、強度が低下するおそれがある。また、１ｍＰａ・ｓを下回ると加工中に樹脂垂れが発生し、十分な量の樹脂を紐状強化繊維複合体に付与できず強度が低下するおそれがある。
なお、樹脂を、芯線である紐状炭素繊維束の内部にまで浸透させる観点からは、内層を構成する、紐状炭素繊維束は、樹脂で事前にコートされていないものを用いることが好ましい。なお、炭素繊維束の製造時に、炭素繊維糸のバラケを防ぐためにわずかに付与されるサイジング剤や収束剤と呼ばれるものは、炭素繊維線材２の効果に影響を及ぼさないものが多く、このようなものであれば、当該製造方法においても紐状炭素繊維束にあらかじめ付与されていてもよい。好ましくは、サイジング剤や収束剤は、コートされる樹脂と親和性が高いものを用いるとよい。
【００８３】
［複層構造紐状強化繊維複合体の用途］
炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する強度を有するため、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
【００８４】
また、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体は、鉄筋にまけない、炭素繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材（補強金具代替品を含む）として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、炭素繊維線材２の紐状強化繊維複合体において、中間層に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに巻いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
【００８５】
なお、本発明の筋材に用いる炭素繊維線材は、上記炭素繊維線材２に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の構造のものであっても良い。
【００８６】
また、上記炭素繊維線材２に代えて、以下で説明する高強力繊維線材を用いることも可能である。
【００８７】
（実施の形態２−１）
図１９に示す高強力繊維線材６１ａは、芯線６２と、拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５により構成されている。
芯線６２は、高強力繊維糸６４を、複数本（通常、数千本から数万本）束ねてなる断面が円形状または扁平状の糸状体である。
高強力繊維糸６４は、スーパー繊維とも称される繊維が使用できる。高強力繊維糸６４としては、例えば、炭素繊維、バサルト繊維、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ繊維）などが使用できる。
芯線６２は、上記高強力繊維糸を１種類で用いたり、２種類以上を混合させたり、その他有機繊維からなる糸をその強度や曲げ性が損なわれない範囲で混合したりしたものでもよい。
なお、芯線６２は、芯線６２の周囲面が接着面として機能することを阻害しない程度にサイジング剤や集束剤を含浸させてもよい。
【００８８】
この芯線６２を構成する高強力繊維糸６４が、特に、炭素繊維糸やバサルト繊維糸であれば、撚りがあると引張強度が低下するので、高強力繊維糸（フィラメント）に撚りを掛けず、また高強力繊維束全体にも撚りを掛けていないことで、実質的に無撚糸と同等の状態としたものであることが好ましい。なお、芯線６２を結束する拘束材６３ａには撚りが掛かっていても、掛かっていなくてもよい。
芯線６２となる、撚りが掛かっていない高強力繊維糸の束を得るためには、紡糸の段階より高強力繊維糸に撚りが掛からないよう引き揃えたもの等を用いる。
【００８９】
芯線６２を構成する高強力繊維糸６４が炭素繊維糸であれば、ＰＡＮ系、ピッチ系のいずれの炭素繊維糸も使用できる。この中でも、得られる成形品の強度と弾性率とのバランスの観点から、ＰＡＮ系炭素繊維糸が好ましい。
また、この炭素繊維糸を束ねた炭素繊維束は、炭素繊維メーカーから供給される炭素繊維糸６０００本（６Ｋ）、１２０００本（１２Ｋ）、２４０００本（２４Ｋ）等を、必要とされる強度に応じて１本、または複数本束ねたものを用いることができる。なお、炭素繊維束を複数本束ねる場合には、必要本数の高強力繊維糸６４をクリールから引き出し、それらを束ねて芯線６２とする。
【００９０】
拘束材６３ａは、芯線６２を周囲面から高強力繊維糸６４がばらばらにならないように結束するものである。
本実施形態においては、図１９に示すように、拘束材６３ａとなる繊維を巻き回して、目の粗い筒状の組紐（丸打）を組むことで、組紐状の拘束材６３ａを形成しているが、拘束材の配置はこれに限定されない。
拘束材は、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４がばらばらにならないように結束できればよいので、例えば、１本の拘束材を螺旋状に巻きつけて芯線を結束したり（図示せず）、図２０に示すように、芯線６２の周囲面に拘束材６３ｂとなる繊維を巻き回して目の粗い筒状の丸編を編んだ編紐状の拘束材６３ｂによって芯線６２を結束したり、図２１に示すように、高強力繊維線材６１ｃの芯線６２を結束するための拘束材として、拘束材６３ａで挙げられている繊維等を所定間隔に配置した拘束材６３ｃによって芯線６２を結束する形態であってもよい。
【００９１】
図１９に示す拘束材６３ａを形成するためには、芯線６２を製紐機の中央に通し、製紐機により芯線６２の周囲面に拘束材６３ａにより目の粗い組物を形成すればよい。そうすることで、組紐状の拘束材６３ａが芯線６２の周囲面に形成されて、芯線６２がばらばらにならないように結束され、長尺状の高強力繊維線材６１ａとなり、ドラムなどに巻き取ることができる。高強力繊維線材６１ａは柔軟な芯線６２を拘束材６３ａで結束しただけなので、ドラム等に容易に巻き付けることができる。従って、移動や保管が容易である。
【００９２】
拘束材としては、柔軟なものが好ましく、ポリエステル、ナイロン、ビニロン等の合成繊維や、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、絹、羊毛、麻、綿などの天然繊維が使用できる。
拘束材が、図１９の組紐（丸打）である場合には、拘束材６３ａは、芯線６２の長さ方向に対して０．５ｍｍ〜３０ｃｍのピッチで交差させるとよく、特に、０．１ｃｍ〜１０ｃｍがより好ましい。
【００９３】
なお、芯線６２においては、サイジング剤や集束剤を含浸させて結束することの他に、高強力繊維糸６４をより強固に結束するために、芯線６２を構成する複数の高強力繊維糸６４の少なくとも一部を固化剤によって結合させてもよい。
特に拘束材により結束した芯線に固化剤を含浸させ、拘束材と共に芯線を硬化させることが好ましい。そうすることで、芯線および拘束材を強固に一体化させ棒状体とすることができる。
この場合には、高強力繊維線材を数ｃｍ〜数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことができる。
芯線６２を強固に一体化させた高強力繊維線材であれば、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなどに、型崩れしないため容易に配置することができる。
【００９４】
使用できる固化剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。また、高強力繊維糸と親和性の高い固化剤とすることが望ましい。
好適な具体例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４２等）、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂などが挙げられるが、これに制限されない。
【００９５】
この中でも酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
【００９６】
芯線６２への上述の樹脂（固化剤）のコートする方法は、スプレーや刷毛で高強力繊維に樹脂をコートするなど特に制限はないが、生産性の観点から、ディプ−ニップ法やさらにダイスを用いた図２２に示すような装置を用いることができる。
樹脂として熱可塑性樹脂をコートする場合で説明すると、図２２に示すような装置を用いて実施形態２−１に係る高強力繊維束６５を製造する場合、クリール６７ａから供給された高強力繊維糸からなる芯線６２を製紐機（図示せず）に通したり、丸編機（図示せず）に通したりして拘束材を形成した後、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させ、その後、必要に応じてマングルで絞り、余分な熱可塑性樹脂を取り除いてダイス６７ｂで線径を整えたのちに必要に応じて加熱炉６７ｃにより乾燥、硬化させることでコーティングを行う。そして、乾燥、硬化したものを裁断機６７ｄに所定長さに切断すれば、切断した状態で移動、保管を行うことができる。また、切断せずにドラムに巻き取り、施工が決まった後、任意の長さに切断して用いることができる。
あるいは、図２３に示すような装置を用いて高強力繊維束６５を製造することも可能である。なお、図２３においては、図２２と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。図２３に示す装置では、ドラム６７ｅから供給された高強力繊維糸からなる芯線６２を拘束材で拘束した高強力繊維束を形成して、溶融あるいは溶媒に溶解した熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂を含むエマルジョンに浸漬し通過させる際、ダイス６７ｆによって絞ることにより、樹脂を内部まで含浸させる。また、加熱炉６７ｃにより乾燥させる前に、予熱炉６７ｇを通すことで、突沸を防止している。
【００９７】
なお、実施の形態２−１に係る高強力繊維線材６１ａ〜６１ｃにおいて、芯線６２の表面は、拘束材６３ａ〜９３ｃによって完全に被覆されておらず、一部が被覆されず露出した状態である。
このように芯線６２の表面を露出させることにより、芯線６２への上述の樹脂のコートする際に樹脂が芯線６２の内部に浸透しやすくなる結果、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４同士の結合力を向上させることができる。
また、高強力繊維線材６１ａ〜６１ｃを他の部材と接合させる場合において、上記芯線６２の露出面は、他部材と接着させるときの接着面としても機能する。
【００９８】
ここで、拘束材が芯線６２を被覆する割合について説明する。
芯線６２の被覆率は、高強力繊維線材の周囲面全体の面積に対する拘束材が占める面積の割合である。被覆率は、拘束材が芯線６２の周囲面に一様に配置されたものであるときには、高強力繊維線材を側方から撮像し、撮像された画像から高強力繊維線材全体の面積と、拘束材が占める面積とを測定して、次式に従って演算することで算出することができる。
被覆率（％）＝（拘束材が占める面積）／（高強力繊維線材全体の面積）×１００
【００９９】
このように算出される被覆率は、少ない方が他部材と接着させる際に接着剤が芯線６２の周囲面に接着して接着面として機能する面積が広くなるため望ましい。
特に、高強力繊維線材６１ａを用いて他部材との接着強度を向上させるとの観点からは７０％以下である。より好ましくは５０％以下、更に好ましくは３０％以下である。被覆率の下限は、芯線６２を構成する高強力繊維糸６４がばらばらにならず、紐状または棒状が維持できる最も低い値とすることができる。
【０１００】
（実施の形態２−２）
本発明の実施の形態２−２を図２４に基づき説明する。なお、図２４においては、図１９〜図２３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
実施の形態２−２に係る高強力繊維線材６１ｄの側面一部拡大図を図２４（ａ）に、断面図を図２４（ｂ）に示す。
高強力繊維線材６１ｄは、芯線６２と拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５を１９本備えてなり、該１９本の高強力繊維束６５は引きそろえて束ねられ、それぞれの高強力繊維束６５の間には、固化剤６５ａが充填されており、この固化剤６５ａによって一体化されている。
ここで、高強力繊維束６５は、図１９で示した上述の高強力繊維線材６１ａと同じ構成であるため、詳しい説明は省略する。また、本実施形態では、高強力繊維束６５として高強力繊維線材６１ａと同じ構成のものを用いているが、これに限定されず、高強力繊維線材６１ｂ，６１ｃと同様の構成の高強力繊維束を初めとして、他の形態の高強力繊維束を使用することもできる。
【０１０２】
本実施形態における高強力繊維束６５の本数は１９本であるが、この本数は高強力繊維線材６１ｄの目的とする性能（特に引張強度）、用途を勘案して決定される。
例えば、炭素繊維糸を２４０００本束ねたもの（２４ｋ）を芯線として用い、ブレースとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、高強力繊維束６５の本数は２本〜５００本程度であり、炭素繊維糸を１２０００本束ねたもの（１２ｋ）を芯線として用い、ワイヤーとして使用するための高強力繊維線材を得る場合には、２本〜１０００本程度である。
【０１０３】
使用できる固化剤６５ａとしては、実施の形態２−１と同様に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、可変性を持たせるためには、熱可塑性樹脂が好ましく用いることができる。また、固化剤６５ａは、高強力繊維糸と親和性の高いことが好ましいことに加え、酸やアルカリに対する耐久性の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、レゾルシノール樹脂が好適である。
【０１０４】
複数本の高強力繊維束６５を、固化剤６５ａによって一体化する方法は、特に限定はない。例えば、固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、実施の形態２−１と同様に、図２２や図２３に示すような装置を用い、複数本の高強力繊維束６５を引きそろえた状態で、溶融させた熱可塑性樹脂に含浸し、冷却すればよい。
また、固化剤６５ａは高強力繊維束６５同士が一体化すればよく、固化剤６５ａを芯線６２の中心に至るまで含浸させる必要はないが、芯線６２の中心まで含浸させ、芯線６２全体を硬化させてもよい。
【０１０５】
（実施の形態２−３）
本発明の実施の形態２−３を図２５に基づき説明する。なお、図２５においては、図１９〜図２４と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
実施の形態２−３に係る高強力繊維線材６１ｅの外観図を図２５（ａ）、断面図を図２５（ｂ）に示す。
高強力繊維線材６１ｅは、本発明の実施の形態２−２で説明した高強力繊維線材６１ｄの外周を覆うように繊維材料からなる筒状体６６を配置し、高強力繊維線材６１ｄと筒状体６６とを固化剤６５ａで一体化してなる複層構造の高強力繊維線材である。
なお、実施の形態２−３において、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの内層として高強力繊維線材６１ｄを使用しているが、これに限定されず、本発明の実施の形態２−１，２−２に準ずる他の高強力繊維線材を用いることができる。
【０１０７】
複層構造の高強力繊維線材６１ｅにおける外層は、筒状体６６からなり、外部から芯線である内層の高強力繊維線材６１ｄを保護する役割を有する。図２５に示すように筒状体６６は、繊維材料を編み上げた編状構造又は組み上げた組紐構造を有する筒状体である。
高強力繊維線材６１ｅは、固化剤６５ａにより棒状体となるため、数ｃｍ〜数ｍ程度の長さに切断した状態で移動、保管を行うことが容易にでき、狭い溝に配置するときや奥行きの深い穴などに挿入するときなど、型崩れしないため容易に配置することができる。
【０１０８】
高強力繊維線材６１ｄをそのまま用いると、高強力繊維束６５の露出面に外部から鋭利物が接触した場合に高強力繊維糸６４が切断され、芯線の強度が低下するおそれがある。特に高強力繊維糸６４として炭素繊維糸を用いた場合、炭素繊維糸は、引張強度は高いが、剪断強度はそれほど高くないため、この問題が生じやすい。
ここで、高強力繊維線材６１ｅは、強度の高い筒状体６６からなる外層を設けることによって、内部の高強力繊維線材６１ｄを鋭利物や応力から保護することができる。
なお、このような外層の役割を損なわない限り、筒状体６６の上に更なるコーティングなどを行ってもよい。例えば、意匠性を高めるために外層の外部を塗料などで着色したり、各種無機物、有機物でコーティングしてもよい。
【０１０９】
このように、筒状体６６では、紐状の形態を維持することができ、また、外層の厚みを外部から鋭利物や応力から十分保護できる厚みにしても、フレキシビリティを保つことができるという利点がある。
なお、外層に使用する繊維の密度を変えることにより、フレキシビリティと強度のバランスをとることができる。
さらに筒状体６６には、上述のように繊維を編み上げた筒状の編状構造（以下、「丸編」ともいう。）や、繊維を筒状に組み上げた組紐構造（以下、「丸打組物」ともいう）が挙がられるが、適度の固さを有し、より優れた強度、形態安定を有することから組紐構造が好ましく用いられる。
また、組紐構造では、引き延ばされた際に、特に固化剤が固化する前に径が細くなるため、張力がかかるように製造すると外層である筒状体６６とその内部に含まれる高強力繊維線材６１ｄとの密着性が高まるという点でもより好ましい。
【０１１０】
外層の筒状体６６を構成する繊維としては、天然樹脂や合成樹脂からなる樹脂繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などを使用でき、これらを組み合わせても使用することができる。この中でも、通常、好ましくは、合成樹脂の繊維が用いられる。
外層を構成する繊維の好適な具体例としては、ポリアミド（ナイロン等）、ビニロン、ポリアクリル、ポリプロピレン、塩化ビニル、アラミド、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール等の繊維を挙げることができる。この中でも耐薬品性（特に耐アルカリ性）や可変性のバランスがよい、ビニロン、セルロース、ポリアミド、ポリアセタールが好ましく、ビニロンが特に好ましい。これらの繊維は、外層として充分な強度を有するのみならず、アルカリなどに対する高い耐薬品性を有する。
また、高強力繊維線材６１ｅの製造工程や使用用途によって熱処理が施される場合には、外層の筒状体６６がポリエステル繊維からなると熱や水分による収縮や膨張などが発生し難く寸法安定性の観点より好ましい。
【０１１１】
外層の筒状体６６の直径や長さ、厚みは、その使用目的に適宜決定することができ、内部の芯線や拘束材にあわせての任意の太さ、長さとすることができる。
【０１１２】
また、外層の編状筒紐を構成する繊維を、様々な色彩に着色して意匠性を高めることもできる。また、外層を着色することにより、外層、中間層および内層の種類等を判別できるようにしてもよい。
【０１１３】
外層の筒状体６６の製造方法は、特に限定はないが、例えば、従来公知の製紐機、丸編機、また公知の靴下製造装置を一部改造して、編状筒紐製造装置に転用して作製することができる。
【０１１４】
以下、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの製造方法の一例について説明するが、ここで例示した方法に限定されない。
外層としての筒状体６６を高強力繊維線材６１ｄの周囲に設ける方法は、特に限定されず、例えば、まず、高強力繊維線材６１ｄを配置し、次いで、その周囲に外層を組むあるいは編んでゆき外層を形成する方法；
まず、筒状体６６としての外層を形成し、この外層の中に、高強力繊維線材６１ｄを挿入する方法；
などが挙げられる。
【０１１５】
内層となる高強力繊維線材６１ｄの周囲に外層の筒状体６６を仮固定したのちに、固化剤６５ａにより両者を一体化する。なお、固化剤６５ａとしては、上記実施形態２−１，２−２で説明したものと同様のものを用いることができる。なお、仮固定の方法としては、例えば、接着テープで固定する方法が挙げられる。また、仮固定は製造時の便宜上行うものであり、必ずしも行う必要はない。
一体化の方法は固化剤６５ａの種類によって適宜選択され、例えば、固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、外層の筒状体６６を仮固定した高強力繊維線材６１ｄを溶融した熱可塑性樹脂に浸漬したのちに冷却することによって行えばよい。
また、高強力繊維線材６１ｄの上に熱可塑性樹脂層を設けた後に、周囲に外層の筒状体６６を形成し、その状態で加熱することにより、熱可塑性樹脂層を軟化させて外層となる筒状体６６と一体化させてもよい。
また、使用する外層である筒状体６６を、あらかじめ固化剤６５ａとなる熱可塑性樹脂でコートして、その後に高強力繊維線材６１ｄを挿入して加熱してもよい。
【０１１６】
なお、実施の形態２−３において、複層構造の高強力繊維線材６１ｅの内層として、高強力繊維束６５を固化剤６５ａで一体化した高強力繊維線材６１ｄを使用し、その周囲に外層である筒状体６６を配置して、高強力繊維線材６１ｄと筒状体６６とをさらに固化剤６５ａで一体化しているが、複層構造の高強力繊維線材はこれに限定されない。
例えば、他の実施形態として、複層構造の高強力繊維線材は、複数本の高強力繊維束６５を引きそろえた状態とし、それを固化剤６５ａで一体化せずに、その周囲に外層である筒状体６６を配置した紐状物を形成し、次いで、該紐状物を固化剤６５ａで一体化してもよい。固化剤６５ａが熱可塑性樹脂の場合には、溶融、あるいは適当な溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を含む溶液に前記紐状物を含浸させたのちに、形を整えたうえで適当な熱処理を行って製造することもできる。得られる複層構造の高強力繊維線材は、内層である複数本の高強力繊維束６５と外層である筒状体６６とが、同じ固化剤６５ａで同時に固化される。そのため、内層と外層の接着力がより高まった状態で一体化し、引張材など強い引張力がかかる用途に用いても内層と外層でのずれ（すべり）が生じにくいという利点がある。
【０１１７】
なお、図１８では炭素繊維束、図２２および図２３では高強力繊維束としての芯線６２と拘束材６３ａとからなる高強力繊維束６５を用いて説明を行っているが、これらに外層を形成した紐状物とした後、該紐状物をドラム等に巻き、図１８、図２２および図２３に示すような装置を用いて、樹脂を付与し、高強力繊維線材を製造することも可能である。
【０１１８】
［高強力繊維線材の用途］
上記高強力繊維線材は、土木、建設、船舶、鉱業や漁業などのあらゆる産業分野へ適用することができ、その用途は限定されない。
使用用途の中でも、この高強力繊維線材は、鉄筋にまけない、高強力繊維に由来する強度を有するため、この高強力繊維線材は、磁性を帯びると問題がある精密機械を使用する建物や、塩害が起こりやすい環境、高層ビルなどメンテナンス費用がかかる場合など、鉄筋の使用が望ましくない用途に特に好適に使用できる。
【０１１９】
また、この高強力繊維線材は、高強力繊維に由来する優れた強度を有し、軽量であるため、鉄骨構造や鉄筋コンクリートや木造などの建物、橋等の橋梁などに用いられるブレース材、補強材（補強金具代替品を含む）として好ましく用いることができる。また、細いものであっても十分な強度を有しているため、デザイン性に優れた建築物を製造することも可能である。
特に、この高強力繊維線材において、固化剤に熱可塑性樹脂を使用した場合には、熱を加えることにより可変性を有することによりドラムなどに撒いて保管、運搬が可能であり長尺のブレース材が供給できる。
また、この高強力繊維線材は、引張材部品に強固に固定することが可能である。この高強力繊維線材は、その末端を引張材部品にて固定する際、高強力繊維束単位にばらして、使用することができるため、高強力繊維糸を破損させることなく、接着面積を広くすることができる。そのため、高強力繊維線材と引張材部品の接着力を高めることができ、強固に高強力繊維線材と引張材部品を結合することができる。なお、上記複層構造を有する高強力繊維線材の場合には、高強力繊維線材のうち、引張材部品に挿入される部分の外層である筒状体の少なくとも一部を取り除き、末端部にて高強力繊維束からなる内層を露出させて使用してもよい。この場合、露出部分は、高強力繊維束単位にばらして使用してもよく、高強力繊維束単位にばらすことなく使用してもよい。
特に上記内層の露出部分を、高強力繊維束単位にばらさずに一体で用いた方が、内層の露出部分の固化剤を除去する必要もなく、引張材部品への挿入も容易であり、さらには、引張材部品との接着性に優れるため好ましい。従って、従来の高強力繊維線材と比較して、引張材部品との接続が容易にでき、且つ、優れた強度を有する鉄筋体材料、ブレース材などとして好適に用いることができる。
【実施例１】
【０１２０】
以下、実施例により炭素繊維線材２を更に詳細に説明するが、炭素繊維線材２は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２１】
本実施例における紐状強化繊維複合体の直径（外径）および各層の厚みはノギスで測定した。
また、紐状強化繊維複合体の引張強度は、株式会社島津製作所製ＡＵＴＯ ＧＲＡＰＨ ＴｙｐｅＡＧ−１（２５０ｋＮ）を使用し、引張強度が１０ｋＮまでは１ｍｍ／ｍｉｎ、１０ｋＮ以上では５ｍｍ／ｍｉｎの条件で測定した。
【０１２２】
（実施例１−１）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例１−１の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−１の紐状強化繊維複合体の引張強度は２７ｋＮであり、１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）２０本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱しながら、引き出し、長さ１５０ｃｍでカットした。
【０１２３】
（実施例１−２）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次に、この紐状物に対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の熱可塑性樹脂を除去した。次に、１５０℃にて１０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、紐状炭素繊維束を熱可塑性樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む熱可塑性樹脂からなる中間層を形成し、内層、中間層、外層が熱可塑性樹脂で接着一体化された実施例１−２の紐状強化繊維複合体を得た。紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−２の紐状強化繊維複合体の引張強度は２７ｋＮであり、１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）２０本の引張強度の理論値と同等であった。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃のまだ軟化している間に、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱しながら引き出し、長さ２００ｃｍでカットし、ブレース材として用いた。ブレース材は、十分な強度を有しつつ、鉄筋に比べ細くかつ組物のデザインもよく意匠性にも優れていた。
【０１２４】
（実施例１−３）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
これに対し、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ６８５０ＡＹ、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にて刷毛を用い付与し、手袋をした手でしごきながら余分な溶液を除去し、１５０℃にて１０分間熱処理をおこない、冷却しながら断面を円形に整えた。このようにして、熱可塑性樹脂でコートされた紐状炭素繊維束からなる内層と補強糸を含有する熱可塑性樹脂を含む中間層を製造した（１．５ｍ）。
次に補強糸の外周をビニロンフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し、熱処理（１５０℃）をおこない、内層、中間層、外層を接着し、一体化した。
得られた実施例１−３の紐状強化繊維複合体は、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
また、得られた紐状強化繊維複合体は１００℃で軟化し、ドラムに巻きつけることができた。
さらに、ドラムに巻きつけた紐状強化繊維複合体を熱風ファンを用い１００℃程度に加熱（１００℃）しながら、引き出し、長さ１５０ｃｍでカットした。
【０１２５】
（実施例１−４）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をビニロンスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次いで、この紐状物を１．５ｍカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂（ＸＮＲ３３２４、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ３３２４、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度８５０ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整え、室温（２０℃）で７日間静置することで樹脂を硬化させて実施例１−４の紐状強化繊維複合体を得た。実施例１−４の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−４の紐状強化繊維複合体の引張強度は２４ｋＮであった。
【０１２６】
（実施例１−５）
１２Ｋの炭素繊維束（紐状炭素繊維束）を２０本引きそろえ全体として１本の紐状炭素繊維束とし、これを芯線（内層）とした。次いで、芯線の周囲にポリエステルフィラメント（１１００デシテックス）を５本合糸したものを補強糸として２０本を芯線と同軸方向に配置し、芯線の周囲を隙間なく覆った。
次に補強糸の外周をポリエステルスパン（１０番手）を５本合糸したもの１２本を用い、製紐機（２４打機）を用い１２石目打にて組み、補強糸の周囲に編状筒紐からなる外層を形成し紐状物を得た（５０ｍ）。
次いで、この紐状物を２ｍカットして得た棒状体を熱硬化性エポキシ樹脂（ＸＮＲ３３１１、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤（ＸＮＨ３３１１、ナガセケムテックス株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度８５０ｍＰａ・ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ法で付与し、ダイスを通し断面を円形に整えながら余剰の樹脂を除去し、室温（２０℃）で７日間静置することで樹脂を硬化させて実施例１−５の紐状強化繊維複合体を得た。実施例１−５の紐状強化繊維複合体は、紐状炭素繊維束を樹脂でコートし、かつ、補強糸を含む樹脂からなる中間層が形成され、内層、中間層および外層が樹脂で接着一体化しており、外径６．６ｍｍ、外層の厚み０．４ｍｍ、中間層の厚み０．９ｍｍ、内層の直径４ｍｍであった。また、紐状炭素繊維束は中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。実施例１−５の紐状強化繊維複合体の引張強度は２１ｋＮであった。
【実施例２】
【０１２７】
次に、実施例により上記実施の形態２における高強力繊維線材を更に詳細に説明するが、高強力繊維線材は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２８】
（実施例２−１）
糸状の拘束材として、ポリエステル繊維（５００デシテックスのポリエステル繊維束１本と５０デシテックスのポリエステル繊維束１本を引きそろえたもの）を用い、２４Ｋの炭素繊維束からなる芯線の周りを螺旋状に巻き回し、該炭素繊維束からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図２６（ａ）に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束（芯線）多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。図２６（ｂ）に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は９４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７４ｇ／ｍ、筒状体（外層）の質量は、２０ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−１の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。次いで、高強力繊維線材の両端のそれぞれに、引張材部品としてねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例２−１の高強力繊維線材の引張強度は、１１１ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。
【０１２９】
（実施例２−２）
拘束材として、ポリエステル繊維（５０デシテックスのポリエステル繊維束）を２本用い、１本をＳ方向で螺旋状に巻き、他の１本をＺ方向で螺旋状に巻くことにより２４Ｋの炭素繊維束からなる芯線を拘束して１本の高強力繊維束を得た。図２７（ａ）に外観写真を示す。得られた高強力繊維束において、拘束材により拘束された炭素繊維束の表面は、ポリエステル繊維で被覆されている部分は少なく、炭素繊維束（芯線）多くの部分は露出していた。
次に、同様にして得た高強力繊維束を４０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２×２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。図２７（ｂ）に得られた紐状物の外観写真を示す。
この紐状物の単位長さ当りの質量は８９ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は７０ｇ／ｍ、筒状体６６（外層）の質量は、１９ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＡＹ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて１２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−２の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１０ｃｍカットし、拘束材で拘束された炭素繊維束４０本を溶剤を使用して一束ずつにバラし茶筅状とした。図２８（ａ）に外観写真を示す。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。固定後の外観写真を図２８（ｂ）に示す。実施例２−２の高強力繊維線材の引張強度は、１０９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束４０本の引張強度の推定強度１１３ｋＮと同等であった。
【０１３０】
（実施例２−３）
実施例２−２における高強力繊維束と同様にして得た高強力繊維束を２０本引きそろえ、１本の束とした。次いで、得られた高強力繊維束からなる束の外周を、ポリエステル繊維（１１００デシテックス）を５本合撚したものを２本引きそろえた繊維を用い、製紐機（２４打機）を用い、１２打ちの石目打にて組み、筒状体からなる外層を形成し、紐状物を得た（５０ｍ）。
この紐状物の単位長さ当りの質量は４４ｇ／ｍ、高強力繊維束からなる束（内層）の質量は３５ｇ／ｍ、筒状体６６（外層）の質量は、９ｇ／ｍであった。
次に、この紐状物に対し、固化剤として、熱可塑性エポキシ樹脂（ＸＮＲ６８５０Ａ、ナガセケムテック株式会社製）、硬化剤（ＸＮＲ６８５０ＲＩＮ−Ｋ、ナガセケムテック株式会社製）、有機溶媒（メチルエチルケトン）からなる溶液（粘度６６ｍＰａ・Ｓ、Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．４、１２ｒｐｍ）を室温（２０℃）にてディップ−ニップ法で付与し、ダイスを通し、断面を円形に整え、１５０℃にて２０分間熱処理を行った後、冷却した。このようにして、高強力繊維束からなる内層と筒状体からなる外層とが一体化された複層構造を有する実施例２−３の高強力繊維線材を得た。
得られた高強力繊維線材は、高強力繊維糸（炭素繊維糸）及び高強力繊維束及び高強力線材に撚りはあたえられていなかった。また、中心部の炭素繊維糸も接着されていることが確認された。
高強力繊維線材を３０ｃｍの長さにカットし、さらに、その両端の筒状体の部分を１２ｃｍカットした。図２９に外観写真を示す、なお、実施例２−２と異なり、高強力繊維線材両端の露出した拘束材で拘束された炭素繊維束２０本は、茶筅状にバラすことなく一体のまま用いた。高強力繊維線材の両端のそれぞれにねじを切った鋼管（長さ１２０ｍｍ、内径１４ｍｍ、外径２０ｍｍ）を挿入し、接着剤（商品名：Ｗｉｒｅｌｏｃｋ ｒｅｓｉｎ（ＧＢ）、ＬＯＧＩＣＨＥＭ社製）を用いて固定し、引張強度を測定した。実施例２−３の高強力繊維線材の引張強度は、７２．９ｋＮであり、２４Ｋの炭素繊維束２０本の引張強度の推定強度５６．６ｋＮを３割近く超えるものであった。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明の引張材部品は、炭素繊維線材などの高強力繊維線材を建物の構造部材である軸ブレース、屋根ブレースや張弦梁の下弦材などの引張材として使用するための部品として有用である。また、本発明の引張材は、寸法誤差に対しても柔軟に対応可能な引張材として好適である。
【符号の説明】
【０１３２】
１，１０ 引張材
２ 炭素繊維線材
３ 引張材部品
３ａ，１２ 鋼管
３ｂ 挿入口
４ 固着材
５ ねじ
６ ターンバックル
６ｂ ねじ
７，１１ 固定治具
８ 丸鋼
８ａ ねじ
９，１３ プレート
９ａ，１３ａ 孔
１６ａ 鋼管
１６ｂ 挿入口
１６ｃ 鋼棒
１６ｄ ねじ
２０，２１，２２，３０，３１，３２，３３，４０〜５６ 胴部
２０ａ，２１ａ，２２ａ スリット
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ ねじ形成部
２２ｃ，３０ａ，３２ａ，３３ａ 挿入口
２２ｂ ねじ
３０ｂ 曲面
３１ａ 凹凸
３４ プレート
３４ａ 凸部
６１ａ〜６１ｅ 高強力繊維線材
６２ 芯線
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 拘束材
６４ 高強力繊維糸
６５ 高強力繊維束
６５ａ 固化剤
６６ 筒状体（外層）
６７ａ クリール
６７ｂ ダイス
６７ｃ 加熱炉
６７ｄ 裁断機
６７ｅ ドラム
６７ｆ ダイス
６７ｇ 予熱炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、前記高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも前記挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品。
【請求項２】
前記胴部の内面に凹凸を有する請求項１記載の引張材部品。
【請求項３】
前記胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより前記挿入口側の内径が小さくなるものである請求項１または２に記載の引張材部品。
【請求項４】
前記胴部は、前記挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、前記胴部の挿入口側の内径が小さくなるものである請求項３記載の引張材部品。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の引張材部品と、
前記引張材部品の前記胴部内に端部が挿入され、前記引張材部品に一体化される高強力繊維線材とを有する引張材。
【請求項６】
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結されるターンバックルを含む請求項５記載の引張材。
【請求項７】
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結され、被引張材に固定される固定治具を含む請求項５記載の引張材。
【請求項１】
高強力繊維線材の端部が一端の挿入口側から挿入され、前記高強力繊維線材と一体化される胴部であり、少なくとも前記挿入口側と反対側の他端部にねじが形成された胴部を有する引張材部品。
【請求項２】
前記胴部の内面に凹凸を有する請求項１記載の引張材部品。
【請求項３】
前記胴部は、側方にスリットを有し、締め付けにより前記挿入口側の内径が小さくなるものである請求項１または２に記載の引張材部品。
【請求項４】
前記胴部は、前記挿入口側の外周部にねじが形成され、このねじにナットを締め付けることにより、前記胴部の挿入口側の内径が小さくなるものである請求項３記載の引張材部品。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の引張材部品と、
前記引張材部品の前記胴部内に端部が挿入され、前記引張材部品に一体化される高強力繊維線材とを有する引張材。
【請求項６】
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結されるターンバックルを含む請求項５記載の引張材。
【請求項７】
前記胴部の前記挿入口側と反対側の他端部に形成されたねじに締結され、被引張材に固定される固定治具を含む請求項５記載の引張材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１３−１１１６３（Ｐ２０１３−１１１６３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８４２４１（Ｐ２０１２−８４２４１）
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【出願人】（０００１８４６８７）小松精練株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２日（２０１２．４．２）
【出願人】（０００１８４６８７）小松精練株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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