JP2002138344A - 一方向性炭素繊維織物、その製造方法、及び補強コンクリート構造物 - Google Patents

一方向性炭素繊維織物、その製造方法、及び補強コンクリート構造物

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JP2002138344A
JP2002138344A JP2000325134A JP2000325134A JP2002138344A JP 2002138344 A JP2002138344 A JP 2002138344A JP 2000325134 A JP2000325134 A JP 2000325134A JP 2000325134 A JP2000325134 A JP 2000325134A JP 2002138344 A JP2002138344 A JP 2002138344A
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woven fabric
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warp
yarns
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Hidetoshi Takagi
秀敏 高木
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Nippon Mitsubishi Oil Corp
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    • D03D15/40Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 織物目付が大きくてもドレープ性、マトリッ
クス樹脂含浸性に優れ、安価で高い強度特性を発揮し、
縦糸の仕様や織物目付等の設計の自由度の大きな一方向
性炭素繊維織物及びその製造方法、並びに同織物で補強
したコンクリート構造物を提供する。 【解決手段】 織物の縦糸は、多数本の炭素繊維からな
る撚りのない糸を複数合糸してなり、この縦合糸にも撚
りがなく、縦合糸と横糸は熱可塑性樹脂で固着してい
る。製造方法は、解舒した縦糸を任意本数ずつ合糸して
撚りのない縦合糸を複数形成し、縦合糸と横糸から織物
を製織し、そして加熱加圧装置に通して縦合糸を撚りの
ない扁平にしかつ横糸が含む熱可塑性樹脂を溶融して横
糸と縦合糸を固着する。補強コンクリート構造物は、構
造物表面に上記織物を含む繊維強化プラスチック層を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木補強用途や炭
素繊維強化樹脂用途に優れた一方向性炭素繊維織物、そ
の製造方法、及び該織物で補強したコンクリート構造物
に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素繊維は比弾性率や比強度等の機械的
性質に優れることから、織物、織物プリプレグや一方向
プリプレグ等の中間材料に加工され、これらは成形され
て、マトリックス樹脂が含浸した炭素繊維強化樹脂(C
FRP)やコンクリート構造物の補修、補強用材料とし
て使用されている。
【0003】このような用途のために積層作業工程数を
減らす目的で太い炭素繊維糸で目付の大きな織物を作る
と、縦糸及び横糸の交錯による拘束が強く、織物のドレ
ープ性(柔らかさ)やマトリックス樹脂の含浸が乏しく
なる。
【0004】従来は、炭素繊維縦糸の幅より織糸間隔を
小さくして織物密度を大きくすることで、目付の大きな
一方向性炭素繊維織物を製造しているが、得られる織物
は縦糸間の隙間が密に詰まり過ぎてマトリックス樹脂の
含浸が不十分となっていた。このため、このような織物
を用いて成形しても均一な成形品(プリプレグ等)や積
層物が得られず、つまりボイドを含んだり、応力が集中
するようなムラが発生する問題があった。
【0005】また、市販されている炭素繊維糸は、一定
の繊度と幅の規格品であり、またサイジング剤で形状保
持されていることから、これを一方向性炭素繊維織物の
縦糸として用いると縦糸の繊度、幅、縦糸ピッチ/縦糸
幅比、織物の目付等を変更するのが困難であり、織物の
設計の自由度が小さかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を改善し、縦糸が繊度が大きくて太い炭素繊維糸であ
っても、CFRPの強化基材として、織物目付が大き
く、ドレープ性、マトリックス樹脂の含浸性に優れ、か
つ、安価で高い強度特性を発揮し得るものであり、縦糸
の繊度、幅、縦糸ピッチ/縦糸幅比、織物の目付等の設
計における自由度の大きな一方向性炭素繊維織物及びそ
の製造方法、並びに該織物で補強したコンクリート構造
物を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の一方向性
炭素繊維織物は、多数本の炭素繊維からなる撚りのない
炭素繊維糸である縦糸と、横糸からなり、該縦糸は該撚
りのない炭素繊維糸を複数合糸してなる縦合糸でありか
つ該縦合糸にも撚りがなく、そして縦合糸と横糸は熱可
塑性樹脂によって固着していることを特徴とする。
【0008】本発明の一方向性炭素繊維織物の製造方法
は、多数本の炭素繊維からなる撚りのない炭素繊維糸を
縦糸として用い、熱可塑性樹脂を含む糸を横糸として用
いて該織物を製造する方法であって、複数本の前記炭素
繊維糸を各々解舒し、これら解舒した炭素繊維糸を任意
の本数ずつ合糸して撚りのない縦合糸を複数本形成し、
該複数の縦合糸の間に複数の横糸を通して前駆織物を製
織し、この前駆織物を加熱加圧装置に通すことによっ
て、縦合糸を撚りのない扁平にしかつ横糸に含まれる熱
可塑性樹脂を溶融させて横糸と縦合糸を固着することを
特徴とする。
【0009】本発明の補強されたコンクリート構造物
は、コンクリート構造物の表面に本発明の一方向性炭素
繊維織物を含む炭素繊維強化プラスチック層を備えるこ
とを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
通常「一方向性炭素繊維織物」とは、ある一方向(例え
ば縦方向)に配列した糸がコンクリート構造物等の対象
物を補強するための炭素繊維糸であり、別の方向(横方
向)に配列した糸が縦方向に配列した炭素繊維糸の形状
を保持するための繊維糸である織物を意味する。従っ
て、横糸は補助糸とも呼ばれ、縦糸がほぐれないように
するものであれば何れの繊維からなっても良い。一方向
性炭素繊維織物において、縦糸は横糸よりも密に配置さ
れており、即ち縦糸は横糸よりもピッチが小さく、繊度
が高い。
【0011】本発明で使用する縦糸を構成する炭素繊維
は、直径が好ましくは5〜10μmであり、ピッチ系炭
素繊維、ポリアクリロニトリル系炭素繊維等が使用でき
る。本発明で用いる好ましい縦糸は、炭素繊維が3,0
00〜24,000本並行に配列されたものであり、繊
度が好ましくは500〜20,000デニール、引張強
度が好ましくは1〜8GPa、より好ましくは2〜5G
Pa、引張弾性率が好ましくは100〜1000GP
a、より好ましくは200〜700GPaである。縦糸
は、合糸後に撚りがない様にするため実質的に撚りのな
いものである。上記物性を有する炭素繊維糸としては、
例えば、トレカ(登録商標、東レ(株)社製)、パイロ
フィル(登録商標、三菱レイヨン(株)社製)、ベスフ
ァイト(登録商標、東邦レイヨン(株)社製)、グラノ
ック(登録商標、日本グラファイトファイバー(株)社
製)の各種グレードの糸が挙げられる。
【0012】本発明で用いる縦合糸は、通常2〜5本の
撚りのない炭素繊維糸を合糸して得られ、得られた合糸
の繊度は1,000〜40,000デニールであること
が好ましい。
【0013】一本の縦合糸を構成する複数の炭素繊維糸
は、互いに独立分離していても良いし、互いに境界を有
さない一本の糸となっていても良い。例えば、通常炭素
繊維糸はサイジング剤によって形状が保持された状態で
入手されるが、この糸を単に複数合わせると、糸同士が
互いに独立した合糸が得られる。一方、この合糸をサイ
ジング剤の融点以上の温度に加熱すると、各糸を構成す
る繊維がほぐれて隣接する他の糸との境界がなくなり、
これを冷却すると一本の糸が形成される。
【0014】一本の縦合糸を構成する糸同士が独立分離
していると、マトリックス樹脂が糸と糸の隙間を通って
含浸しやすいという利点がある。一方、糸同士が境界を
有さず一本の糸となっているとほぐれにくいという利点
がある。
【0015】縦糸の炭素繊維は通常、硬化剤を含有しな
い0.5〜2.5質量%程度のエポキシ樹脂系サイジン
グ剤を付着させたものである。サイジング剤が0.5質
量%より少ないと、製織工程での縦糸に毛羽立ちが多く
なり、製織後の縦糸の扁平な形状を維持することが困難
になる。一方、2.5質量%を越えるサイジング剤は、
織物へのマトリックス樹脂の含浸を阻害したり、成形物
の物性を低下させることがあるので好ましくない。
【0016】横糸は、補助糸とも呼ばれるものであり、
本発明では、縦糸をほぐれないようにできるものであれ
ばいずれの繊維からなっても良い。横糸の繊度は縦合糸
の繊度より小さくかつ50〜600デニールの範囲にあ
ることが好ましい。横糸の繊維としては無機繊維、有機
繊維が使用でき、例えばガラス繊維、アルミナ繊維、ア
ラミド繊維、炭素繊維、ポリエステル繊維、絹糸、アク
リル繊維、ビニロン繊維、綿糸、麻糸が使用できるが、
横糸は熱ロール等の加熱加圧装置を通したときに織物が
変形しないように熱収縮しない材質であることが好まし
く、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊
維が好ましく使用される。横糸のピッチは通常0.5〜
5cmである。
【0017】本発明の一方向性炭素繊維織物において、
縦合糸と横糸は熱可塑性樹脂によって固着しているの
で、特に縦合糸を構成する糸が独立分離している場合に
縦糸の目ずれを防止でき、織物が設計形状を保つことが
できる。
【0018】縦合糸と横糸とを固着するには、熱可塑性
樹脂を含む縦合糸を用いても良いし、熱可塑性樹脂を含
む横糸を用いても良いし、その両方を用いても良いが、
好ましくは熱可塑性樹脂を含む横糸を樹脂を含まない縦
合糸と固着する。熱可塑性樹脂の含ませ方は問わない
が、例えば横糸に熱可塑性樹脂を含浸させる若しくは被
覆する又は横糸に粉末状の熱可塑性樹脂を付着させる、
又は横糸に熱可塑性樹脂繊維を混繊する、絡ませる若し
くは平行に沿わせる等の手段が採用できる。熱可塑性樹
脂の含有量は、横糸と樹脂総量の3〜10質量%である
ことが好ましい。
【0019】横糸に含ませる熱可塑性樹脂は、横糸を傷
めない温度以下で溶融するものが好ましく、当然その融
点は横糸の融点以下であるものが使用され、例えば、ナ
イロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂が使
用される。
【0020】本発明の一方向性炭素繊維織物の製造方法
では、炭素繊維糸を任意の本数ずつ合糸して撚りのない
縦合糸を複数本形成する。任意の本数の糸を合糸するの
で、得られる縦糸の繊度、幅、ピッチ/幅比、織物の目
付等の設定が容易であり、織物の設計の自由度が高い。
【0021】図2は、扁平な炭素繊維糸1(断面図を示
す)を2本ずつ一対の筬羽8、8間に通して1本の縦合
糸を形成する際の形態の例を示す。扁平な炭素繊維糸を
合糸する場合には、扁平面同士を合わせて単純に上下に
積層するよりも、図2に示す様に傾けてずらし合わせた
り互いを湾曲させて組ませる方が好ましい。なぜなら、
得られる合糸が一本の糸に近い状態になってほぐれにく
くなるためである。また、ある繊度の炭素繊維糸を例え
ば2本合糸するときでも、上記の様に様々な形態で合糸
すれば、目付は単純に2倍になるとは限らず、種々の目
付とすることができ、設計の自由度は更に高まる。
【0022】本発明の製造方法においては、縦合糸と熱
可塑性樹脂を含む横糸とを製織した後に熱ロール等の加
熱加圧装置を通過させて両糸を固着する。その加熱温度
は、熱可塑性樹脂が溶融する温度でなければならず、か
つ、縦合糸にサイジング剤が含まれる場合には、サイジ
ング剤の粘度が低下して合糸した炭素繊維糸同士が一体
になり縦合糸が容易に扁平な形状になるような温度であ
ることが好ましく、通常90〜120℃、好ましくは1
00〜110℃である。
【0023】更に、縦合糸が横糸と製織された後、加熱
加圧装置を通過して撚りのない扁平となったときの縦合
糸は、幅が3〜16mm、厚みが0.1〜0.6mmで
あることが好ましい。
【0024】本発明の一方向性炭素繊維織物は、縦合糸
同士のピッチの縦合糸幅に対する比が1.0〜1.3、
織物目付が200〜1000g/m2 、繊維密度が0.
8〜2.2g/cm3 、織物厚さが0.1〜0.5mm
の範囲であることが好ましい。ここで、織物の繊維密度
とは、次式で定義される値をいう。
【0025】織物の繊維密度(g/cm3 )=[織物目
付(g/m2 )]/[織物厚さ(mm)] 尚、織物目付(g/m2 )及び織物厚さ(mm)は、J
IS R7602に準拠して測定する値である。本発明
の好ましい形態の一方向性炭素繊維織物は、縦合糸ピッ
チが縦合糸幅とほぼ同じであるので、織物の繊維密度は
大きく、通常の一方向性炭素繊維織物の繊維密度が0.
8g/cm3 であるのに対し、0.8〜2.2g/cm
3 とすることができる。
【0026】繊維密度が上記範囲内の織物を用いれば、
ハンドレイアップ成形法や真空バッグ成形法等の簡易成
形法であっても、繊維体積含有率の大きな、すなわち機
械的特性に優れたCFRPを成形することができる。
【0027】本発明の一方向性炭素繊維織物は、複数の
炭素繊維糸からなる縦合糸と、横糸とが交錯した織物
で、織り組織は綾組織や繻子組織等特に限定はない。し
かし、通常の織物に比べ本発明の織物は横糸間の間隔が
大きく、目ずれしやすいので、形態安定性の点から平織
組織が好ましい。
【0028】また、本発明の織物は、扁平な縦糸が非常
に粗い密度で製織され、織糸のクリンプが小さいので剪
断変形させやすい。すなわち、本発明の織物は、縦糸の
間隔を詰める余裕が充分あるので、剪断変形させたとき
に織糸の幅並びに間隔を狭めながら皺を発生させること
なく大きく変形させることができる。
【0029】本発明の一方向性炭素繊維織物は、縦糸の
繊度が大きくかつマトリックス樹脂が容易に含浸するの
で、組織が均一で空隙のない繊維強化プラスチック成形
物を得ることができる。例えば、コンクリート構造物の
表面に本発明の織物とマトリックス樹脂を含む繊維強化
プラスチック層を形成して、補強したコンクリート構造
物を得ることができる。
【0030】好ましい実施形態において、本発明の織物
には30〜75質量%(FRP質量基準)のマトリック
ス樹脂を含浸させて繊維強化プラスチック層を形成し、
これを橋脚、煙突、トンネル、壁、床版その他の構造物
に貼り付けて構造物を補強する。
【0031】本発明の補強コンクリート構造物は、構造
物表面に複数の繊維強化プラスチック層を積層したもの
でも良いし、構造物と繊維強化プラスチック層の間にプ
ライマー層や不陸調整材層等、繊維強化プラスチック層
以外の材料を含むことも可能である。
【0032】本発明の一方向性炭素繊維織物を用いてコ
ンクリート構造物を補強する一方法を説明する。まずコ
ンクリート構造物の表面に付着している油等の汚れを石
鹸水やアセトン等で洗浄し、クラックを樹脂注入等で埋
め、次にコンクリートと本発明の炭素繊維織物を含有す
るCFRPとの接着を良くするため、上記処理したコン
クリートにプライマーを塗り一昼夜程度放置して乾燥す
る。また表面の凸凹をモルタルやパテ等で平滑になるよ
うに修正することができる。その後、CFRPのマトリ
ックスとなる常温硬化型のエポキシ樹脂を塗布し、この
上に本発明の炭素繊維織物を積層し、そして含浸ローラ
やゴムべら等で樹脂を均一に分布させると同時に織物に
含浸させる。更にその上に樹脂を塗布し、含浸ローラや
ゴムべらで含浸作業を行い、必要に応じてこれを繰り返
す。樹脂を常温にて硬化して、本発明の補強コンクリー
ト構造物が得られる。
【0033】本発明の一方向性炭素繊維織物には、公知
の方法によりマトリックス樹脂を含浸させてプリプレグ
を製造することもできる。本発明において使用すること
ができるマトリックス樹脂としては、熱可塑性樹脂及び
熱硬化性樹脂が挙げられ、熱硬化性樹脂としてはエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フ
ェノール樹脂等がある。これらの熱硬化性樹脂は、織物
に含浸された状態でBステージである。
【0034】また、マトリックスとして使用できる熱可
塑性樹脂としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK)樹脂、ビスマレイミド樹脂等が挙
げられる。なお、本発明の織物に占める熱硬化性樹脂又
は熱可塑性樹脂の量は、プリプレグの質量基準で好まし
くは30〜67質量%、より好ましくは34〜55質量
%である。
【0035】
【実施例】以下、本発明の一方向性炭素繊維織物及びそ
の製造方法並びに同織物を用いて補強されたコンクリー
ト構造物の一実施例を示すが、本発明はこれに限らない
ことはいうまでもない。実施例1 本発明の方法を適用して本発明の一方向性炭素繊維織物
を製造する際に使用する織物製造装置を説明する。製造
装置は、横糸供給装置として、ボビン、ガイドローラ、
引取りローラ、テンション装置及びレピア等を備えてお
り、縦糸供給装置として、クリール、コーム、テンショ
ンガイド、綜絖及び筬を備えている。本実施例では、1
本の縦合糸を構成する炭素繊維糸を2本とし、縦糸供給
装置のクリールには4つのボビンを設けた。
【0036】先ず、横糸供給装置を説明すると、ボビン
には、繊維が200デニールのガラス繊維糸が巻回され
ており、該ガラス繊維には縦糸と融着するため共重合ナ
イロン糸を8質量%からませている。このガラス繊維は
ガイドローラを経て、引取りローラの回転により一定速
度で解舒される。そして、引取りローラから引き出され
たガラス繊維糸は、テンション装置のガイドを経てレピ
アに引掛けられる。
【0037】テンション装置は、レピアによる縦合糸間
への間欠的な横糸の挿入に際し、引取りローラによって
一定速度で解舒されるガラス繊維糸の弛みをスプリング
で吸収させて、常に緊張させておくものである。レピア
は筬の前部に配置される長手条の部材で、間欠的に横方
向に作動して、横糸を製織部の縦合糸間に挿入するもの
である。
【0038】次に縦糸供給装置について図1を参照して
説明する。用いた縦糸1は、撚りのない、引張強度が約
5GPa、引張弾性率が約235GPa、引張破断伸度
が2.1%で、エポキシ系サイジング剤が0.8質量%
付着した炭素繊維糸(東レ(株)社製トレカT700S
C−12K(炭素繊維の数12,000本、繊度7,2
00デニール))4本であり、4つのボビン2に1本ず
つ巻かれている。
【0039】炭素繊維糸1は、各ボビン2から撚りがか
からないように解舒され、目板3の各穴へ1本ずつ通さ
れる。綜絖4は、炭素繊維糸毎に1本配置されており、
隣接する2本の綜絖が1本の縦合糸用の炭素繊維糸をメ
ール5を通してそれぞれ1本ずつ筬6へ案内する。ま
た、一対の綜絖とこれに隣接する他の一対とは、メール
が所定の高低差をもって位置するよう駆動手段によって
昇降され、筬6の下流側に形成される縦合糸と縦合糸の
間に横糸10を通す杼道を作る。綜絖のメールは、隣接
する糸と綜絖との間における干渉を少なくする目的で丸
あるいは縦長形状になっている。
【0040】筬6は、フレーム7に多数の筬羽8が上下
方向に配置されてたものである。ここでは4本の炭素繊
維糸1を所定の密度に配列させ、一対の筬羽8、8間に
2本ずつ図2(a)の形態で通して合糸し、合計2本の
縦合糸とした上で織前へ案内した。
【0041】縦糸供給装置においては、上記の様に炭素
繊維糸が2本ずつ合糸された多数の撚りのない縦合糸を
織前に導き、そして横糸供給装置から送られてくる横糸
に織り込んで平織り物を製織した。その後100℃に加
熱した熱ロールに通して横糸に含まれるナイロン糸を溶
融させて縦合糸と横糸を固着させ、図3に示すような撚
りのない扁平な縦合糸11とした一方向性炭素繊維織物
を製造した。
【0042】なお、前記熱ロールの通過により、合糸し
た2本の炭素繊維縦糸をそのサイジング剤を溶かして一
体化したため、縦合糸はほぐれにくいものとなった。
【0043】得られた織物は、縦合糸の密度が2.5本
/cm、横糸密度1.25本/cm、縦合糸の幅4m
m、縦合糸ピッチ/縦合糸幅比1.00、織物目付40
0g/m2 、織物厚さ0.222mm、織物密度1.8
g/cm3 であった。
【0044】この織物に常温硬化性エポキシ樹脂を含
浸、硬化させてCFRP板を作製した。このとき樹脂は
十分に含浸した。得られたCFRP板は引張強度420
0MPaであり、機械的性能に優れていた。
【0045】またコンクリート橋脚に常温硬化性エポキ
シ樹脂を下塗りし、上記で得た炭素繊維織物を巻き付
け、更に該エポキシ樹脂を上塗りし含浸ロールで押圧し
たところ、エポキシ樹脂は織物に容易に含浸した。樹脂
硬化後に形成された繊維強化プラスチック層とコンクリ
ート橋脚表面の間に浮きは見られず、問題なくコンクリ
ート橋脚を補強することができた。
【0046】比較例1 実施例1で用いた撚りのない縦糸を合糸せずそのまま用
い、その代わり織物目付が実施例1と同じ400g/m
2 となるよう縦糸の密度を5.0本/cm、かつ横糸密
度1本/cm、縦糸の幅2mmとした以外は、実施例1
と同様の操作により撚りのない縦糸の一方向性炭素繊維
織物を製造した。得られた織物のその他の仕様は、実施
例1と同じく縦糸ピッチ/縦糸幅比1.0、織物厚さ
0.222mm、織物密度1.8g/cm3 であった。
【0047】この織物は、縦糸及び横糸の織糸ピッチが
小さいために扁平な縦糸とならず、表面が波打ち不均一
であった。
【0048】また、この織物を使用し、実施例1と同様
にしてCFRP板を作製した。その際織物に対する樹脂
の含浸性は良好ではなく、施工性が良くなかった。得ら
れたCFRP板は実施例1と同等の引張強度値を示し
た。
【0049】また実施例1と同様にコンクリート橋脚に
常温硬化性エポキシ樹脂を下塗りし、本比較例の炭素繊
維織物を巻き付け、更に該エポキシ樹脂を上塗りし含浸
ロールで押圧したが、エポキシ樹脂の織物に対する含浸
は困難であり、樹脂の硬化後に形成された繊維強化プラ
スチック層とコンクリート橋脚表面の間には浮きが見ら
れた。
【0050】実施例1と比較例1の対比から明らかな様
に、織物目付が同じであっても、縦(合)糸当りの繊維
数が多い織物の方が表面が平らで均一となる。この様な
織物をコンクリート構造物に適用すれば、両者間にボイ
ドが少なく互いに密着することができ、構造物をより強
固に補強することができる。
【0051】実施例2 縦糸として撚りのない、引張強度が約5GPa、引張弾
性率が約235GPa、引張破断伸度が2.1%で、エ
ポキシ系サイジング剤が0.8質量%付着した炭素繊維
糸(東レ(株)社製トレカT700SC−24K(炭素
繊維の数24,000本、繊度14,400デニー
ル))4本を用いた以外は実施例1と同様にして、撚り
のない扁平な縦合糸の本発明の一方向性炭素繊維織物を
製織した。
【0052】得られた織物は、縦合糸の密度が1.8本
/cm、横糸密度1本/cm、縦合糸の幅5.4mm、
縦合糸ピッチ/縦合糸幅比1.02、織物目付600g
/m 2 、織物厚さ0.333mm、織物密度1.8g/
cm3 であった。
【0053】この織物を用いて実施例1と同様にしてC
FRP板を作製した。このとき樹脂は織物に対して十分
に含浸した。得られたCFRP板は引張強度4175M
Paであり、機械的性能に優れていた。
【0054】また実施例1と同様にコンクリート橋脚に
常温硬化性エポキシ樹脂を下塗りし、実施例2の炭素繊
維織物を巻き付け、更に該エポキシ樹脂を上塗りし含浸
ロールで押圧したところ、エポキシ樹脂は織物に容易に
含浸した。樹脂硬化後に形成された繊維強化プラスチッ
ク層とコンクリート橋脚表面の間に浮きは見られず、問
題なくコンクリート橋脚を補強することができた。
【0055】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
一方向性炭素繊維織物は、縦糸が多数本の炭素繊維から
なる撚りのない扁平な炭素繊維糸を複数合糸したもので
あるので、織物目付が大きくても、マトリックス樹脂含
浸性に優れ、コンクリート構造物の補強基材として優れ
た一方向性織物である。また本発明の織物は製造も容易
であり生産性に優れる。
【0056】また、複数本の炭素繊維糸を任意の形態で
合糸して縦糸とするので、縦糸の繊度、縦糸の幅、縦糸
ピッチ/縦糸幅比、織物の目付等の設定が容易であり、
織物の設計の自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例で用いた縦糸供給装置の概略図。
【図2】 本発明に係る、扁平な炭素繊維糸を2本ずつ
合糸する際の形態の例。
【図3】 実施例1の一方向性炭素繊維織物の斜視図。
【符号の説明】
1:炭素繊維糸、2:ボビン、3:目板、4:綜絖、
5:メール、6:筬、7:フレーム、8:筬羽、10:
横糸、11:縦合糸。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04C 5/07 E04C 5/07 // D03D 49/16 D03D 49/16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数本の炭素繊維からなる撚りのない炭
    素繊維糸である縦糸と、横糸からなる一方向性炭素繊維
    織物であって、該縦糸は該撚りのない炭素繊維糸を複数
    合糸してなる縦合糸でありかつ該縦合糸にも撚りがな
    く、そして縦合糸と横糸は熱可塑性樹脂によって固着し
    ていることを特徴とする一方向性炭素繊維織物。
  2. 【請求項2】 前記縦合糸を構成する複数の炭素繊維糸
    は互いに境界を有さず一本の糸となっている請求項1に
    記載の織物。
  3. 【請求項3】 前記縦合糸を構成する複数の炭素繊維糸
    は互いに独立分離している請求項1に記載の織物。
  4. 【請求項4】 多数本の炭素繊維からなる撚りのない炭
    素繊維糸を縦糸として用い、熱可塑性樹脂を含む糸を横
    糸として用いて一方向性炭素繊維織物を製造する方法で
    あって、複数本の前記炭素繊維糸を各々解舒し、これら
    解舒した炭素繊維糸を任意の本数ずつ合糸して撚りのな
    い縦合糸を複数本形成し、該複数の縦合糸の間に複数の
    横糸を通して前駆織物を製織し、この前駆織物を加熱加
    圧装置に通すことによって、縦合糸を撚りのない扁平に
    しかつ横糸に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させて横糸と
    縦合糸を固着することを特徴とする一方向性炭素繊維織
    物の製造方法。
  5. 【請求項5】 コンクリート構造物の表面に請求項1〜
    3いずれかに記載の織物を含む炭素繊維強化プラスチッ
    ク層を備えることを特徴とする補強されたコンクリート
    構造物。
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