JP2001164441A - 開繊糸織物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂含浸性および表面平滑性に優れた開繊糸
織物を提供すること。 【解決手段】 予め開繊処理されて厚みに対し十分な幅
を有し、構成繊維が均一に分散した帯状繊維束Ｔがその
まま経糸及び緯糸として用いられて開繊糸織物が製織さ
れている。 【効果】 経糸と緯糸との交差部においても繊維束が十
分に開繊され、樹脂の含浸性に優れており、また、この
交差部での繊維束の屈曲も少なくて屈曲部への応力集中
が軽減されるので、繊維束の機械的特性を十分に生かす
ことができると共に、織物の表面平滑性も格段に向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開繊糸織物、より
詳しくは、予め開繊処理されて厚みに対し十分な幅を有
し、構成繊維が均一に分散した帯状繊維束から製織され
た開繊糸織物に関するものであり、特に繊維強化複合材
料用の補強材として織物補強材を製織する技術分野にお
いて有用である。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材料を成形するときには、
補強材として炭素繊維、ガラス繊維等の補強繊維束を製
織した織物を使用することが多い。これら織物補強材
は、取り扱い易く、積層工程を軽減でき、そして、層間
剥離防止によって耐衝撃性を向上できる利点を有するか
らである。

【０００３】しかし、従来の織物補強材は、経糸と緯糸
との交差部での繊維束の屈曲が避けられず、この屈曲部
分の応力集中によって繊維束が本来有する機械的特性が
損なわれ易い難点があった。また、この織糸の交差部の
盛り上がりにより表面に凹凸が生じ、積層して複合材料
にしたときに補強繊維の偏在によって樹脂過多部分やボ
イド部分が発生し易くなり信頼性に欠ける面があった。

【０００４】一方、炭素繊維束は、その製造工程の都合
から、単糸本数が多くなる（繊維束が太くなる）ほど製
造コストが安くなる。よって、織物補強材を太い補強繊
維束で製織すれば、安価な補強材を得ることができる。
しかし、繊維束が太くなるほど、織糸の交差部での屈曲
が大きくなり、また、繊維束中への樹脂含浸が低下する
ことになり、積層複合材料中のボイド等の欠陥が発生し
易くなる傾向がある。

【０００５】そこで、現在までに、表面平滑性に優れ、
織糸の交差部の屈曲が少ない織物補強材を提供すること
を目的とした織物補強材の製造方法が多数提案されてい
る。例えば、特公平２−３２３８３２号、特開平４−２
８１０３７号、特開平８−１２７９５９号、特開平８−
２３２１３５号には織物表面にウォータージェットを作
用させて織物を開繊処理する方法が記載されており、ま
た、特公平４−７０４２０号、特開平７−１４５５５６
号には水中で超音波を作用させて織物を開繊処理する方
法が記載されており、更にまた、特開平４−２４１１６
４号には回転ドラムと水圧を利用して織物を開繊処理す
る方法が記載されている。

【０００６】しかしながら、これら従来の織物補強材の
製造方法は、補強繊維束をマルチフィラメント糸の状態
で一旦製織し、その後、得られた織布に対して高圧流体
や超音波等を作用させて、織り組織を成している繊維束
を開繊処理する方法であったため、開繊幅に限界があ
り、また、織糸の交差部において繊維束の開繊が不十分
にならざるを得ないことから交差部の織糸屈曲度の軽減
化、表面平滑性の向上化にも限界があり、更には、高圧
流体等の噴射圧力によって繊維束の単糸の折損や目寄れ
等が発生し易く、繊維補強材の品質低下を来す難点があ
った。

【０００７】更に、従来の織物補強材は経糸に対して緯
糸が直交したものしかなく、強度等の等方性を有する繊
維強化複合材料を成形しようとする場合には、織り方向
とは無関係に織物補強材自体を斜めに積層させるより仕
方がなく、織り幅の関係上、大面積で高品質な繊維強化
複合材料を簡単に成形することができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の織物
補強材に上記の如き難点があったことに鑑みて為された
もので、予め開繊処理されて厚みに対し十分な幅を有
し、その構成繊維が均一に分散した帯状繊維束を製織し
た開繊糸織物を提供することを技術的課題とするもので
ある。

【０００９】また、本発明の他の技術課題は、上記課題
に加え、経糸に対し緯糸が斜交した開繊糸織物を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
課題を解決するために、予め開繊処理されて厚みに対し
十分な幅を有し、構成繊維が均一に分散した帯状繊維束
Ｔを経糸及び緯糸として用いて製織された織物であっ
て、この帯状繊維束Ｔが、次式〜の関係を満たして
いるという技術的手段を採用した。 ｗ／ｔ≧１００ （但し、ｗ；繊維束の幅、ｔ；繊
維束の厚み） ｛26.8ｒ＋√（718.0 ｒ² ＋1385.6ｎｒ² ）｝／２
≦ｗ≦２ｎｒ （但し、ｒ；繊維半径、ｎ；繊維本数） ２ｒ≦ｔ≦√（ｎπｒ² ／30） 帯状繊維束Ｔを略均等に複数分割したときの各分割
繊維束ｉにおいて、 繊維体積含有率Ｖｆ＝（πｒ² ×ｎi ）／（ｗi ×ｔi
）≧0.3 （但し、ｎi ；分割繊維束ｉ中の計算上の繊維本数＝ｎ
×ｇi ／ｇ、 ｇi ；所定長さ当りの分割繊維束ｉの重量、 ｇ ；同長さの繊維束Ｔの重量、 ｗi ；分割繊維束ｉの幅、 ｔi ；分割繊維束ｉの厚み）

【００１１】また、本発明は、上記課題を解決するため
に、必要に応じて上記手段に加え、製織時に緯糸が経糸
開口部へ斜めに挿入されて当該緯糸が経糸に対して斜交
しているという技術的手段を採用した。

【００１２】更にまた、本発明は上記課題を解決するた
めに必要に応じて上記手段に加え、帯状繊維束が、所要
のサイジング剤により単糸が互いに微着し合った炭素繊
維束またはガラス繊維束またはセラミックス繊維束であ
るという技術的手段を採用したのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づき詳しく説明する。なお、図１は本発明に
係る第一実施形態の開繊糸織物の部分平面図、図２はこ
の開繊糸織物を構成する帯状繊維束Ｔの開繊方法を示す
概略側面図、図３〜図５は同帯状繊維束Ｔの構成条件を
説明する断面模式図、図６は本実施形態の開繊糸織物の
製造に用いる装置の概略部分平面図、図７は同装置の概
略部分側面図、図８及び図９は同装置の各構成部の動作
機構を示した部分平面図、図10は同装置の把持手段１の
動作機構を示した部分側面図、図11は同装置の綜絖手段
３の動作機構を示した部分側面図、図12は本実施形態の
開繊糸織物の製造に用いる装置の実施変形例の概略部分
側面図、図13は本実施形態の開繊糸織物の製造に用いる
装置の他の実施変形例の概略部分平面図である。

【００１４】また、図14は本発明に係る第二実施形態の
開繊糸織物の部分平面図、図15は帯状繊維束Ｔを普通に
開口させた状態の概略斜視図、図16は同帯状繊維束Ｔを
斜め開口させた状態の概略斜視図、図17は同帯状繊維束
Ｔを斜め開口させた状態の概略平面図、図18は本実施形
態の開繊糸織物の装置で斜め織りをする状態を示した概
略部分平面図である。

【００１５】『第一実施形態』本実施形態の開繊糸織物
は、図１に示すように、予め開繊処理されて厚みに対し
十分な幅を有し、構成繊維が均一に分散した帯状繊維束
Ｔが経糸及び緯糸として用いられ、且つ、経糸に対し緯
糸が直交した平織地として構成されている。

【００１６】この帯状繊維束Ｔは、本件発明者が既に出
願した「開繊シートの製造方法（特願平９−５３８７４
３号）」により得られた、７μｍの炭素繊維が 12000
本、エポキシ樹脂系サイジング剤にて互いに略平行に微
着し合う開繊厚み0.05mm、開繊幅１８mm（開繊処理前の
元のマルチフィラメントは厚み0.１mm、幅６.1mm）の炭
素繊維束を使用している。即ち、この帯状繊維束Ｔは、
基本的には、図２に示すように、マルチフィラメントＭ
を一定のオーバーフィード状態で流送し、この流送され
るマルチフィラメントＭの撓み部分Ｂに対して気流Ａを
通過させることによって当該マルチフィラメントＭを幅
方向へ解き分けて開繊して得られたものであり、厚みに
対し十分な幅を有し、しかも、構成繊維が均一に分散し
て毛羽立ちや切断箇所のない無傷で整然と平行に整列さ
れた繊維束である。

【００１７】このように、マルチフィラメントを撓ませ
て気流により開繊処理して得られた帯状繊維束Ｔにおい
ては、以下の関係式〜を満たすことができる。 ｗ／ｔ≧１００ （但し、ｗ；繊維束の幅、ｔ；繊
維束の厚み） ｛26.8ｒ＋√（718.0 ｒ² ＋1385.6ｎｒ² ）｝／２
≦ｗ≦２ｎｒ （但し、ｒ；繊維半径、ｎ；繊維本数） ２ｒ≦ｔ≦√（ｎπｒ² ／30） 帯状繊維束Ｔを略均等に複数分割したときの各分割
繊維束ｉにおいて、 繊維体積含有率Ｖｆ＝（πｒ² ×ｎi ）／（ｗi ×ｔi
）≧0.3 （但し、ｎi ；分割繊維束ｉ中の計算上の繊維本数＝ｎ
×ｇi ／ｇ、 ｇi ；所定長さ当りの分割繊維束ｉの重量、 ｇ ；同長さの繊維束Ｔの重量、 ｗi ；分割繊維束ｉの幅、 ｔi ；分割繊維束ｉの厚み）

【００１８】上記式は、帯状繊維束Ｔが厚みに対し十
分な幅を有していることを示している。これに対し、従
来では、マルチフィラメントを回転ロール又は固定ロー
ルに接触させて押し潰すように開繊処理するのが主な開
繊方法であったが、これらの開繊方法では、厚みに対す
る開繊幅に自ずと限界があり、繊維の毛羽立ち、糸切れ
等がないようにして効率的にｗ／ｔ≧１００の開繊糸を
得ることは殆ど不可能であった。本発明の気流開繊で得
られた帯状繊維束Ｔと従来のロール開繊で得られた開繊
束とのｗ／ｔ値の比較を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記式は、帯状繊維束Ｔの幅ｗの範囲を
示している。最大幅は、断面円形の半径ｒ、総本数ｎの
構成繊維が横一列に互いに接触して並んだときの幅２ｎ
ｒであり、最小幅は、図３に示すように、構成繊維が最
密充填状態で厚み方向にｙ段積み重なったときの幅であ
る。即ち、 ｗ＝ｎ／ｙ×２ｒ …（１） ｗ／ｔ＝１００ …（２） ｔ＝｛√３×ｒ×（ｙ−１）｝＋２ｒ …（３） これら関係式から、最小幅｛26.8ｒ＋√（718.0 ｒ² ＋
1385.6ｎｒ² ）｝／２が導かれる。なお、帯状繊維束Ｔ
の構成繊維が断面円形でない場合は、当該構成繊維を内
包する最小仮想円を想定し、その半径を求めることとす
る。

【００２１】上記式は、帯状繊維束Ｔの厚みｔの範囲
を示している。最小厚みは、断面円形の半径ｒ、総本数
ｎ本の構成繊維が横一列に互いに接触して並んだときの
厚み２ｒであり、最大厚みは、図４に示すように、構成
繊維が均一に分散した状態で帯状繊維束Ｔの総断面積に
おける構成繊維が占める面積の割合（繊維体積含有率Ｖ
ｆ）を３０％としたときの厚みである。即ち、 ｔ＝ｙ×ａ …（１） ｙ＝√｛ｎ／（ｗ／ｔ）｝ …（２） ｗ／ｔ＝１００ …（３） ａ＝√（πｒ² ／Ｖｆ） …（４） これら関係式から、帯状繊維束Ｔの最大厚み√（ｎπｒ
² ／30）が導かれる。なお、本実施形態の開繊糸織物を
繊維強化複合材料の補強材として使用することを考慮す
れば、繊維体積含有率Ｖｆは少なくとも３０％以上でな
ければ、十分な補強効果を得ることができない。

【００２２】上記式は、帯状繊維束Ｔ内において構成
繊維が均一に分散しており、どの部位においても繊維体
積含有率Ｖｆが３０％以上であることを示している。即
ち、図５に示すように、帯状繊維束Ｔを略均等に複数分
割したときの各分割繊維束ｉにおいて、分割繊維束ｉ中
の計算上の繊維本数ｎｉを次式で求め、 ｎi ＝ｎ×ｇi ／ｇ （但し、ｎ；帯状繊維束Ｔの繊維本数、ｇi ；所定長さ
当りの分割繊維束ｉの重量、ｇ；同長さの帯状繊維束Ｔ
の重量） そして、各分割繊維束ｉの繊維体積含有率Ｖｆを次式で
求める。 Ｖｆ＝（πｒ² ×ｎi ）／（ｗi ×ｔi ） （但し、ｗi ；分割繊維束ｉの幅、ｔi ；分割繊維束ｉ
の厚み） この分割繊維束ｉの繊維体積含有率Ｖｆを３０％以上と
している。このことは、帯状繊維束Ｔのどの部位におい
ても構成繊維に偏在がなく均一に分散開繊されているこ
とを表わしているものであり、帯状繊維束Ｔの分割数
は、その繊維半径と繊維本数とを考慮して実質的に定め
る。

【００２３】本実施形態の開繊糸織物は、この帯状繊維
束Ｔを経糸及び緯糸として用いて、図６〜図13を参照し
ながら以下に説明する開繊糸織物製造装置によって製織
されている。

【００２４】図中、符号１・２で指示するものは、複数
の経糸（帯状繊維束Ｔ・Ｔ…）から成る経糸群を所定間
隔をもって把持可能な一対の把持手段である。各把持手
段は図７に示すように、それぞれ上下動可能な上下一対
のクランプロールから構成されており、経糸群を開口す
る際、これら一対のクランプロールで経糸群を挟んで固
定する。

【００２５】そして、これら一対の把持手段１・２は、
図８〜図10に示すように互いに平行関係を保ちながら経
糸方向に対し各々が斜交可能で、且つ、片方の把持手段
１が織前側の把持手段２に対して直角な方向へ往復的に
平行移動可能なるごとく配設されている。

【００２６】即ち、この製造装置は、把持手段１が移動
基台10上の軸11にて水平回転可能に配設されている一
方、織前側の把持手段２が固定基台20上の軸21にて水平
回転可能に配設されており、更にこの把持手段１を軸支
する移動基台10自体が、軸12ａ・12ｂに挟まれて水平回
転可能な軌道13・13に沿って往復移動することにより、
把持手段１が織前側の把持手段２に対し直角の方向へ往
復的に平行移動するのである。なお、図中、符号14で指
示するものは、経糸ボビン15に巻回された帯状繊維束Ｔ
を経糸群として適時に所定長さ送出可能な上下一対の送
出ロールであり、符号22で指示するものは、製織した織
布を巻取ボビン23に巻き取らせるべき巻取ロールであ
る。

【００２７】図中、符号３で指示するものは、上記一対
の把持手段１・２間において各経糸を適宜に上下動させ
て経糸群を開閉口させる綜絖手段である。本実施形態の
綜絖手段３は、図８、図９及び図11に示すように、上記
一対の把持手段１・２と平行関係を保ちながら経糸方向
に対し斜交可能で、且つ、当該把持手段１・２に対し直
角な方向へ往復的に平行移動可能なるごとく配設されて
いる。

【００２８】即ち、本実施形態の綜絖手段３・３…は、
基台30上に上下動可能に立設されており、この基台30
が、軸32によって水平回転可能な軌道31・31に沿って往
復移動することにより、綜絖手段３が基台30上で上下動
すると同時に上記把持手段１・２に対して直角方向へ往
復的に平行移動するのである。なお、本実施形態の綜絖
手段３は、経糸たる帯状繊維束Ｔの幅や、経糸方向に対
する緯糸の斜交角度に応じて適宜に交換できるように構
成されている。

【００２９】図中、符号４で指示するものは、経糸群の
開口部へ緯糸を緯入れする緯入れ手段である。本実施形
態の緯入れ手段４は、予め開繊処理されて厚みに対して
十分な略均一な幅を有する帯状繊維束Ｔの緯糸が巻回さ
れた緯糸ボビン42と、この緯糸ボビン42の緯糸端部を把
持する緯糸把持部43と、この緯糸把持部43を往復移動さ
せるレピア部44とから構成されている。

【００３０】そして、この緯入れ手段４は、図８及び図
９に示すように、上記一対の把持手段１・２と平行関係
を保ちながら経糸方向に対して斜交可能に配設されてい
る。即ち、本実施形態の緯入れ手段４の緯糸ボビン42、
緯糸把持部43、及びレピア部44は、軸41により水平回転
可能な基台40に設けられており、経糸群の開口部へ緯糸
を把持手段１・２に対し平行に緯入れするのである。な
お、図中、符号45で指示するものは開口部へ緯入れした
緯糸の根元を切断するカッターである。

【００３１】図中、符号５で指示するものは、経糸方向
へ往復移動可能に経糸群の両脇に配設された一対の移送
手段であり、これら一対の移送手段５・５は経糸群の開
口部へ緯入れされた緯糸を織前側の把持手段２の位置ま
で平行移送する。

【００３２】各移送手段５は、図７に示すように、それ
ぞれ上下動可能な上下一対のクランプ板から構成されて
おり、これら一対のクランプ板で緯糸たる帯状繊維束Ｔ
を挟んで固定する。そして、図８及び図９に示すよう
に、軸51により水平回転可能なレバー50を介して一対の
軌道52・52が一定間隔を保った状態で横ずれ運動し、こ
れら一対の軌道52・52に沿って、緯糸を把持した一対の
移送手段５・５が往復移動することにより、織前側の把
持手段２位置まで緯糸を平行移送するのである。なお、
図６及び図７中、符号６で指示するものは製織された織
布の耳止め用接着テープである。

【００３３】しかして、経糸に対し緯糸が直交した本実
施形態の開繊糸織物は、図６及び図７に示すように、ま
ず、製造装置の一対の把持手段１・２で経糸群を所定間
隔をもって把持した状態で綜絖手段３を適宜に上下動さ
せて経糸群を開口せしめ、この開口部へ緯入れ手段４に
より緯糸を緯入れした後、一対の移送手段５・５により
緯入れした緯糸を把持してカッター45で緯糸の根元を切
断し、そして、切断した緯糸を一対の移送手段５・５に
より織前側の把持手段２の位置まで平行移送する。その
後、綜絖手段３で経糸群を閉口させて、経糸ボビン15側
の把持手段１、及び織前部分を把持していた把持手段２
の把持状態をそれぞれ解除して、経糸群全体を緯糸の帯
状無機繊維束Ｔの幅分だけ、送り出す。然る後、緯糸幅
分、送った経糸群を再び一対の把持手段１・２で把持し
直して、これらを繰り返して連続的に製織されるのであ
る。

【００３４】こうして、予め開繊処理されて薄く偏平化
されて、サイジング剤により単糸が互いに略平行に微着
し合って、糸切れがない状態で一定密度に引き揃えられ
た帯状繊維束Ｔがそのまま製織された高品質な開繊糸織
物（図１参照）が製造されるのである。

【００３５】このように、本実施形態の開繊糸織物は、
予め開繊されて上述した条件〜を満たして薄く偏平
化した帯状繊維束をそのまま製織して形成されているの
で、経糸と緯糸との交差部においても繊維束が十分に開
繊されており、樹脂の含浸性に優れている。また、この
交差部での繊維束の屈曲も少なくて屈曲部への応力集中
が軽減されるので、繊維束の機械的特性を十分に生かす
ことができると共に、織物の表面平滑性も向上させるこ
とができ、積層して複合材料にしたときにも補強繊維の
偏在により樹脂過多部分やボイド部分が発生することも
ないのである。また、この開繊糸織物自体が薄く製織さ
れるので、織物補強材として用いるとき重要になるドレ
ープ性（形に沿う性質）も格段に向上できる。

【００３６】更にまた、従来方法のように高圧流体や超
音波等によって、織り組織を成している繊維束が開繊処
理されているのではないので、これら外力による繊維束
単糸の折損や目寄れ等もない。また、太繊度繊維束に対
しても予め十分に薄く幅広く開繊処理を行なえば、この
開繊糸をそのまま使用して織物にできるため、高品質な
織物補強材を安価に提供できるのである。

【００３７】なお、このように、経糸に対して緯糸が直
交した開繊糸織物を製織する場合においては、経糸ボビ
ン側の把持手段１の上下一対のクランプロールを各々回
転可能に構成すれば、当該把持手段１で経糸群を把持し
た状態のまま、経糸群を緯糸幅分送り出すことも可能と
なる。したがって、図12に示す実施変形例のように把持
手段１と送出ロール14との間に張力調整手段７たるダン
サローラを配設して経糸張力を一定に調整するようにす
れば、把持手段１の位置を固定したまま経糸群を開閉口
させることも可能となる。

【００３８】また、図13に示すように、緯入れ手段４の
緯糸ボビン42の隣りに例えばガラス繊維束などの異種の
帯状繊維束から成る緯糸が巻回された別の緯糸ボビン4
2′を配設し、緯糸ボビン42及び別の緯糸ボビン42′を
緯糸選択手段８によって適宜に選択して各緯糸を多色式
に緯入れすることも可能である。

【００３９】『第二実施形態』第二実施形態の開繊糸織
物は、図14に示すように、経糸に対し緯糸が斜交してい
る点に特徴がある。図15〜図18を参照しながら、第二実
施形態の開繊糸織物の製造工程を説明する。なお、図15
〜図17中、符号Ｆ₁ 、Ｆ₂ で指示するものは、織前側の
把持手段２により把持されるべき帯状繊維束Ｔの谷折状
態の織前ラインであり、符号Ｈ₁ 、Ｈ₂ で指示するもの
は、綜絖手段３により支えられる帯状繊維束Ｔの山折状
態の綜絖ラインであり、符号Ｇ₁ 、Ｇ₂ で指示するもの
は、経糸ボビン側の把持手段１により把持されるべき帯
状繊維束Ｔの谷折状態の把持ラインである。

【００４０】周知のとおり、経糸に対し緯糸が直交した
織物を製織する場合には、その織前方向は経糸方向に対
して直交することになり、図15に示すように、各経糸の
帯状繊維束Ｔの織前ラインＦ₁ も経糸方向に対し直交す
ることになる。したがって、帯状繊維束Ｔを経糸方向へ
まっすぐ移動させれば、この織前ラインＦ₁ に対して平
行な綜絖ラインＨ₁ 及び把持ラインＧ₁ によって帯状繊
維束Ｔに捩れを与えることなくスムーズに経糸群を開口
することができる。

【００４１】しかしながら、経糸に対し緯糸が斜交した
織物を製織する場合には、その織前方向は経糸方向に対
し斜交することになり、図16に示すように、各経糸の帯
状繊維束Ｔの織前ラインＦ₂ も経糸方向に対し斜交す
る。したがって、図16及び図17に示すように、帯状繊維
束Ｔに捩れを与えることなく開口動作させるためには、
綜絖ラインＨ₂ 及び把持ラインＧ₂ も経糸方向に対し斜
交させて織前ラインＦ₂と平行にしなければならず、し
かも、開口動作と同時に綜絖ラインＨ₂ 及び把持ライン
Ｇ₂ をそれぞれ、織前ラインＦ₂ に対し直角な方向へ往
復的に平行移動させねばならない。もしここで、経糸方
向に対して斜交させた綜絖ラインＨ₂ 及び把持ラインＧ
₂ を、直交織りの場合と同様、経糸方向へ平行移動させ
るならば、幾何学上、帯状繊維束Ｔが捩じれてしまうの
である。

【００４２】しかして、経糸に対し緯糸が斜交した本実
施形態の開繊糸織物は、図18に示すように、まず、互い
に平行関係を保ちながら経糸方向に対し斜交させた一対
の把持手段１・２で経糸群を所定間隔をもって把持した
状態で、当該把持手段と平行にした綜絖手段３を上下動
させると同時に、当該綜絖手段３と片方の把持手段１と
を織前側の把持手段２に対して直角方向へ平行移動させ
て接近させることにより各帯状繊維束Ｔに捩れを与える
ことなく経糸群を斜め開口せしめ、そして、この斜め開
口部へ緯入れ手段４により緯糸を把持手段に対して平行
に緯入れする。

【００４３】そして、緯入れした斜め緯糸を一対の移送
手段５・５で把持して、カッター45で緯糸の根元を切断
し、そして、切断した緯糸を一対の移送手段５・５によ
り織前側の把持手段２の位置まで平行移送する。その
後、綜絖手段３で経糸群を閉口させて、経糸ボビン15側
の把持手段１、及び織前部を把持していた把持手段２の
把持状態をそれぞれ解除して、経糸群全体を緯糸の帯状
繊維束Ｔの斜め幅分だけ送り出す。然る後、送った経糸
群を再び一対の把持手段１・２で把持し直して、これら
を繰り返して連続的に製織されるのである。

【００４４】こうして、予め開繊処理され薄く偏平化さ
れて、サイジング剤により単糸が互いに略平行に微着し
合って糸切れがない状態で一定密度に引き揃えられた帯
状繊維束Ｔがそのまま製織された高品質な開繊糸織物
（図14参照）が製造されるのである。

【００４５】このように、経糸に対し緯糸が斜交した本
実施形態の開繊糸織物にあっても、予め開繊されて上述
した条件〜を満たして薄く偏平化された帯状繊維束
をそのまま製織して形成されているので、経糸と緯糸と
の交差部においても繊維束が十分に開繊された状態にあ
り、樹脂の含浸性に優れているのである。また、この交
差部での繊維束の屈曲も少なくて屈曲部への応力集中が
軽減されるので、繊維束の機械的特性を十分に生かすこ
とができると共に、織物の表面平滑性も向上させること
ができ、積層して複合材料にしたときにも補強繊維の偏
在によって樹脂過多部分やボイド部分が発生することも
ないのである。また、この開繊糸織物自体が薄く製織さ
れるので、織物補強材として用いるとき重要になるドレ
ープ性（形に沿う性質）も格段に向上できる。

【００４６】また、従来方法のように高圧流体や超音波
等によって、織り組織を成している繊維束が開繊処理さ
れているのではないので、これら外力による繊維束単糸
の折損や目寄れ等もない。また、太繊度繊維束に対して
も予め十分に薄く幅広く開繊処理を行なえば、この開繊
糸をそのまま使用して織物にできるため、高品質な織物
補強材を安価に提供できるのである。

【００４７】更にまた、経糸に対する緯糸の斜交角度を
自由に変更した開繊糸織物を市場に提供できるので、用
途、目的に最適な強度方向を有する織物補強材を簡単に
製造することが可能となり、しかも、強度等の等方性を
有する繊維強化複合材料を成形しようとする場合にも、
経糸に対する緯糸の斜交角度の異なる開繊糸織物同士
を、その織り方向を合せて積層させることによって簡単
に成形することができ、大面積で高品質な等方性繊維強
化複合材料を安価に製造することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上、実施形態をもって説明したとお
り、本発明の開繊糸織物にあっては、予め開繊されて薄
く偏平化された帯状繊維束をそのまま製織して形成され
ているので、経糸と緯糸との交差部においても繊維束が
十分に開繊されており、樹脂の含浸性に頗る優れてお
り、また、この交差部での繊維束の屈曲も少なくて屈曲
部への応力集中が軽減されるので、繊維束の機械的特性
を十分に生かすことができると共に、織物の表面平滑性
も向上させることができ、積層して複合材料にしたとき
にも補強繊維の偏在によって樹脂過多部分やボイド部分
が発生することもないのである。

【００４９】また、この開繊糸織物自体が薄く製織され
ているので、織物補強材として用いるとき重要になるド
レープ性（形に沿う性質）も格段に向上でき、また、従
来方法のように高圧流体や超音波等によって、織り組織
を成している繊維束が開繊処理されているのではないの
で、これら外力による繊維束単糸の折損や目寄れ等もな
く高品質な織物補強材を安価に提供できるのである。

【００５０】更にまた、必要に応じて、経糸に対して緯
糸が斜交し、かつ、帯状繊維束に捩れ応力を加えてない
開繊糸織物を市場に提供できるので、例えば、強度等の
等方性を有する繊維強化複合材料を成形しようとする場
合にも、経糸に対する緯糸の斜交角度の異なる開繊糸織
物同士をその織り方向を合せて積層させることにより簡
単に成形することができ、大面積で高品質な等方性繊維
強化複合材料を比較的に安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一実施形態の開繊糸織物の部分
平面図である。

【図２】この開繊糸織物を構成する帯状繊維束Ｔの開繊
方法を示す概略側面図である。

【図３】同帯状繊維束Ｔの構成条件を説明する断面模式
図である。

【図４】同帯状繊維束Ｔの構成条件を説明する断面模式
図である。

【図５】同帯状繊維束Ｔの構成条件を説明する断面模式
図である。

【図６】本実施形態の開繊糸織物の製造に用いる装置の
概略部分平面図である。

【図７】同装置の概略部分側面図である。

【図８】同装置の各構成部の動作機構を示した部分平面
図である。

【図９】同装置の各構成部の動作機構を示した部分平面
図である。

【図１０】同装置の把持手段１の動作機構を示した部分
側面図である。

【図１１】同装置の綜絖手段３の動作機構を示した部分
側面図である。

【図１２】本実施形態の開繊糸織物の製造に用いる装置
の実施変形例の概略部分側面図である。

【図１３】本実施形態の開繊糸織物の製造に用いる装置
の他の実施変形例の概略部分平面図である。

【図１４】本発明に係る第二実施形態の開繊糸織物の部
分平面図である。

【図１５】帯状繊維束Ｔを普通に開口させた状態の概略
斜視図である。

【図１６】同帯状繊維束Ｔを斜め開口させた状態の概略
斜視図である。

【図１７】同帯状繊維束Ｔを斜め開口させた状態の概略
平面図である。

【図１８】本実施形態の開繊糸織物の装置で斜め織りを
する状態を示した概略部分平面図である。

【符号の説明】

Ｔ 帯状繊維束 １・２ 把持手段 ３ 綜絖手段 ４ 緯入れ手段 ５ 移送手段 ７ 張力調整手段 ８ 緯糸選択手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め開繊処理されて厚みに対し十分な幅
   を有し、構成繊維が均一に分散した帯状繊維束Ｔを経糸
   及び緯糸として用いて製織された織物であって、この帯
   状繊維束Ｔが、次式〜の関係を満たしていることを
   特徴とした開繊糸織物。 ｗ／ｔ≧１００（但し、ｗ；繊維束の幅、ｔ；繊維
   束の厚み） ｛26.8ｒ＋√（718.0 ｒ² ＋1385.6ｎｒ² ）｝／２
   ≦ｗ≦２ｎｒ （但し、ｒ；繊維半径、ｎ；繊維本数） ２ｒ≦ｔ≦√（ｎπｒ² ／30） 帯状繊維束Ｔを略均等に複数分割したときの各分割
   繊維束ｉにおいて、 繊維体積含有率Ｖｆ＝（πｒ² ×ｎi ）／（ｗi ×ｔi
   ）≧0.3 （但し、ｎi ；分割繊維束ｉ中の計算上の繊維本数＝ｎ
   ×ｇi ／ｇ、 ｇi ；所定長さ当りの分割繊維束ｉの重量、 ｇ ；同長さの繊維束Ｔの重量、 ｗi ；分割繊維束ｉの幅、 ｔi ；分割繊維束ｉの厚み）
2. 【請求項２】 製織時に緯糸が経糸開口部へ斜めに挿入
   されて当該緯糸が経糸に対して斜交していることを特徴
   とした請求項１記載の開繊糸織物。
3. 【請求項３】 帯状繊維束Ｔが、所要のサイジング剤に
   より単糸が互いに微着し合った炭素繊維束またはガラス
   繊維束またはセラミックス繊維束であることを特徴とし
   た請求項１または請求項２記載の開繊糸織物。