JP2003268669A

JP2003268669A - 補強繊維織物の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP2003268669A
Application number: JP2002065209A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Honma; 清本間; Akira Nishimura; 明西村; Ikuo Horibe; 郁夫堀部
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP4348892B2

Abstract

(57)【要約】【課題】補強繊維織物１を製造するに際し、製造工程中
に効果的な糸幅拡幅方法を加えることにより、織糸２、
３間に目空きがなく、補強繊維が均一に分散された補強
繊維織物の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】補強繊維を少なくともたて糸２として製織
する補強織物１の製造方法において、前記織物１上に円
筒状体４を織物１に対して加圧状態で転がしながら織物
のたて糸２方向に往復動させることにより、前記織物を
構成する少なくともたて糸２の糸幅をよこ糸３方向に拡
幅させることを特徴とする補強繊維織物の製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は補強繊維織物の製造
方法およびその製造装置に関し、詳しくは繊維プラスチ
ック用基材として有用な補強繊維織物を製造するに際
し、その糸幅を拡幅する点に改善を加えた補強織物の製
造方法およびその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、繊維強化プラスチックを製造
する際の中間基材として、織物の形態のものが多用され
ており、その補強用織物はたて糸とよこ糸の交錯による
クリンプを出来るだけ小さくして高い強度発現を発揮さ
せる目的で細い補強繊維糸が用いられている。

【０００３】特に補強繊維が炭素繊維糸の場合、細い糸
は糸および織物の生産性が低いために高価な補強織物に
なるが、これまでは軽量化効果の大きい航空機用途など
では通用していた。

【０００４】しかしながら、最近の航空機産業の低迷も
あって材料の低コスト化が強く打ち出されて安価な炭素
繊維織物が望まれている。

【０００５】そのような状況下で、例えば特開平６−１
３６６３２号公報には、太い炭素繊維糸を扁平状で交錯
させた炭素繊維扁平糸織物が提案されている。この織物
は製造コストの安価な炭素繊維糸で大きな織糸ピッチで
あるから織物の生産性も高く、安価な織物が提供でき、
また織糸の交錯部でのクリンプも小さいので高い強度発
現を発揮する特徴がある。

【０００６】しかし、炭素繊維糸は僅かなサイジング剤
で糸束断面を扁平状に集束されたものであるから、製織
工程によってその扁平状の糸束断面が潰されて細糸化
し、織糸間に隙間が生じた織物となる。そのような織物
を用いて成形すると織糸間に樹脂が偏在した成形品とな
ってしまい、炭素繊維の含有率の高い成形品にならない
し、また成形品に応力が作用した際に樹脂が偏在した部
分が破壊の起点になって高い力学的特性が発揮されない
という問題がある。

【０００７】また、樹脂が偏在した成形品は、樹脂の硬
化収縮によって樹脂が偏在した箇所が大きく収縮するた
めに窪み、表面に凹凸が生じた成形品になってしまう問
題がある。このような問題点に対して、特開平２−３０
７９６５号公報には、織物にした後に多数個の球状体を
加圧状態下で回転移動させて織物の目開きを矯正する方
法が提案されている。

【０００８】この矯正方法によれば、フィラメント数が
３．０００本程度の細い炭素繊維糸が小さい織糸ピッチ
で織られた織物においては織糸の糸束断面がほぼ円形状
に集束されており、その織糸を球状体の凸部で押し圧さ
れることにより糸幅が拡がり、目開きが矯正させる効果
はあるが、前記炭素繊維からなる扁平糸織物のように織
糸ピッチが大きい織物においては、球状体の凸部（球の
中心部）が扁平状の織糸の間に位置する場合があり、そ
の際に球状体の凸部が織糸間に沿って転がるために織糸
間の隙間を大きくする作用が働き、かえって糸幅を狭く
してしまう問題がある。また、球状体の回転は位置決め
メッシュとの摩擦により軽快に回転しないため、たて糸
とよこ糸の拘束力が弱くて簡単に目ずれし易い扁平糸織
物においては球状体の移動で目ずれを起こし易い問題が
ある。

【０００９】このようなわけで上記従来技術には、問題
点があり、織糸ピッチが大きく、非常に目ずれし易い炭
素繊維製扁平糸織物の製造方法に改善を加えた製造方法
及びその製造装置の出現が望まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の上述した問題点を解決し、補強繊維織物を製造するに
際し、製造工程中に有効な糸幅拡幅方法を加えることに
より、織糸間に目空きがなく、補強繊維が均一に分散さ
れた補強繊維織物の製造方法及びその製造装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の補強繊維織物の製造方法は、補強繊維を少
なくともたて糸として製織する補強織物の製造方法にお
いて、前記織物上に円筒状体を織物に対して加圧状態で
転がしながら織物のたて糸方向に往復動させることによ
り、前記織物を構成する少なくともたて糸の糸幅をよこ
糸方向に拡幅させることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の補強繊維織物は、補強繊維
糸をたて糸とよこ糸とする織物であって、少なくともた
て糸はその繊度が４００〜４，０００ＴＥＸの範囲内の
無撚糸で５〜３２ｍｍ範囲のピッチで配列され、かつ該
補強繊維糸の繊度と織糸ピッチとの関係が以下の関係に
あり、さらに織物のたて糸とよこ糸の交錯部で生じる開
口率が０．３以下で、かつ開口部１個の平面積が１ｍｍ
²以下であることを特徴とする。

【００１３】Ｐ＝ｋ・Ｔ^1/2 ただし、Ｐ：織糸ピッチ（mｍ）Ｔ：補強繊維の繊度（ＴＥＸ）ｋ：（１８〜５０）×１０^-2 さらに、本発明の補強繊維織物の製造装置は、連続的に
通過する扁平糸織物と面接触で回転するガイドローラ
と、その面接触した織物上に回転自在に支持された複数
個の円筒状体と、前記円筒状体を織物のたて糸方向に往
復動させる駆動部とを有することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の図面を
参照しながら、本発明の好ましい実施の形態の説明をす
る。

【００１５】図１は、本発明の特徴である糸幅拡幅方法
が用いられた補強繊維織物の製造方法を説明するための
斜視図で、１は繊維強化プラスチックに補強用織物とし
て用いられる織物で、補強糸のたて糸２とよこ糸３が互
いに交錯されて製織された、いわゆる２方向織物であ
る。この２方向織物１の製織方法自体は、公知のたとえ
ばレピア織機を用いて製織できるので、ここでの製織行
程までの説明は省略する。

【００１６】４は、織物１をよこ糸３方向（図のＣ方
向）に拡幅するための亜鈴状をした円筒状体であり、本
実施例では複数本を互いの回転軸を織物のよこ糸方向に
一致させて平行に配置し、織物１上から織物１に対して
適当な押圧力の加圧状態でたて糸２の方向に往復動（矢
印Ａ方向）させることにより拡幅するものである。この
拡幅工程により、個々の織糸の幅を拡幅し、織糸間に隙
間のない均一な織物が得られるものである。この場合の
円筒状体４の織物１に対する加圧方法としては、たとえ
ばスプリングやエアシリンダーにより加圧することがで
きる。また、加圧力としては、出来るだけ高い方が拡幅
効果が大きくて好ましいが、余りに高いと、特に補強繊
維が炭素繊維の場合は毛羽が発生する問題があり、円筒
状体の長さ１ｃｍ当たりに１００〜２０００ｇの荷重を
織物面に対して垂直方向に掛ける程度が好ましい。

【００１７】また、円筒状体４を往復動させる速度とし
ては、速い方が織物の同じ箇所を多く通過させることが
出来るので高い拡幅効果が得られるが、円筒状体の往復
動は機械的に限度があり、往復動の速度（振幅（ｍｍ）
と振動数（回／秒）の積）は、５０〜３００ｍｍ／秒の
範囲であることが好ましい。その様な速度範囲内で出来
るだけ織物の同じ箇所を多く往復動させるためには、円
筒状体を複数列並べることにより、一回の往復動で織物
の同じ箇所を複数回移動したと同じになり、少ない振動
数で高い効果が得られるの。図１は、織物が静止状態の
場合を示したもので、その場合には円筒状体４を矢印Ａ
の方向に往復動させながら矢印Ｂ方向に順次移動させ、
ある織物間隔の糸幅拡幅が完了すれば織物を間欠移動さ
せて行うことも可能である。この場合、円筒状体４自体
は転動させつつ往復動させてもよいし、往復動させずそ
のまま一方向に移動させてもよいが、織物の同じ箇所を
複数回移動させる方が大きな拡幅効果が得られるので往
復動させつつ移動するのが好ましい。

【００１８】図２は、織糸幅の拡幅原理を説明するため
の図で、円筒状体４と接する織物１のよこ糸３方向の切
断面示すもので、図２（イ）に示すようにたて糸幅Ｗ１
が狭いということは補強繊維が織物の厚み方向に盛り上
っていることであり、その盛り上がりを円筒状体４を矢
印方向に加圧されると、たて糸２の補強繊維はよこ糸３
方向に押し出され、図２（ロ）に示すように糸幅がＷ２
となり拡幅される。そのような状態で円筒状体４をたて
糸２の方向に転がせば順次糸幅を拡幅させることができ
る。ただし、たて糸２とよこ糸３が共に補強繊維で、そ
れぞれが互いに交錯した織物構造の場合は、交錯によっ
て糸幅を拡げるのに抵抗となるので、円筒状体４の１回
の移動だけでは織糸間の隙間を完全になくすまで糸幅を
拡げることが難い。そこで、円筒状体４で同じ箇所を数
回に通過させて、順次糸幅を拡幅させる手段が好まし
く、そのために円筒状体４をたて糸方向に往復動させる
ことが好ましいのである。

【００１９】上記原理により、種々の補強繊維織物の糸
幅を十分に拡幅させることができるが、例えば、織糸
２、３が高密度で織られ、織糸同士が強固に交錯した通
常の織物の場合は、たて糸およびよこ糸の拘束力が強
く、織糸内の繊維が移動し難たいことになる。

【００２０】そこで、本発明の製造方法においては、特
に繊度が４００〜４，０００ＴＥＸと太い無撚りの補強
繊維糸が５〜３２ｍｍと大きな織糸ピッチで織られた８
０〜３００g/ｍ2の低目付織物である扁平糸織物を製造
する場合に効果が発揮される。すなわち、かかる太い補
強繊維糸からなる低目付織物は、製織中に織糸が集束さ
れて細糸になり易く、織糸間に隙間が生じる問題点があ
るが、本発明の製造方法によると、このような隙間の発
生が抑制され、織糸間に隙間の無い織物を製造すること
が出来る。

【００２１】本発明の補強繊維織物の製造方法に用いら
れる補強繊維糸としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラ
ミド繊維や高強度の合成繊維などを用いることができ、
なかでも比強度、比弾性率の高い炭素繊維が好ましい。
補強繊維の形態として、太い炭素繊維糸からなる扁平糸
を用いて扁平糸織物を製造する場合は、サイジングなど
扁平状に形態保持された炭素繊維扁平糸の扁平状態を保
持しながら製織することが必要になるが、扁平糸は僅か
なサイジング剤で形態保持されたものであるから、製織
工程における下記要因で扁平状態が潰されたりして織糸
ピッチとほぼ同幅の糸幅を保持して織物にすることが出
来ず、織糸が細糸化し、織糸間にどうしても隙間の空い
た織物になってしまう。

【００２２】（織糸間に隙間が出来る要因） (1)炭素繊維扁平糸自身の糸幅変動により、糸幅の狭い
細糸の周りに隙間が生じる。

【００２３】(2)炭素繊維糸が巻かれたボビンを解舒し
た際、巻き癖により仮撚が織り込まれて、その撚り部が
細糸になって織糸糸間に隙間が生じる。

【００２４】(3)たて糸を開口する綜絖が筬羽との関係
位置がずれてたて糸幅が狭くなり、織糸間に隙間が生じ
る (4)よこ糸が筬打ちされる際に、よこ糸幅が狭くなって
よこ糸間に隙間が生じる。

【００２５】上記炭素繊維扁平糸を補強繊維に用いた織
物は、幸いにもたて糸とよこ糸の拘束力が非常に弱く、
交錯による拡がり性を阻害する抵抗がほとんどないの
で、織物上から圧力を加えることによって、織物平面方
向に容易に拡がることになる。

【００２６】上記炭素繊維からなる扁平糸織物は、少な
くともたて糸の繊度が４００〜５，０００ＴＥＸ、フィ
ラメント数が６，０００〜５０，０００本の太い無撚り
の炭素繊維糸が５〜４０ｍｍの大きな織糸ピッチで配列
された織物であることが好ましい。前記織糸ピッチは用
いる炭素繊維糸の繊度と関係し、以下の関係にある炭素
繊維扁平糸織物であることが好ましい。

【００２７】Ｐ＝ｋ・Ｔ^1/2 ただしＰ：織糸ピッチ（mｍ）Ｔ：補強繊維の繊度（ＴＥＸ）ｋ：（１８〜５０）×１０^-2 すなわち、上式は繊度の小さい炭素繊維糸を用いる場合
には織糸ピッチが比較的小さく、繊度の大きい炭素繊維
糸を用いる場合には織糸ピッチを大きい織物にすべきこ
とを示している。上記式が適用される扁平糸織物は、上
記常数ｋの範囲が重要であり、１８×１０^-2 以下とな
ることは織糸ピッチが大きくなって通常の炭素繊維織物
に近づくことになり、織糸幅を拡幅する必要のない織物
である。

【００２８】一方、常数ｋが５０×１０^-2 以上となる
と、織糸の拘束力がほとんどなく非常にルーズな織物と
なり、本発明の拡幅ローラを往復動させる方向のたて糸
については巻き取り張力が付与されているので配列が乱
れることなく糸幅を拡幅することが出来るが、よこ糸は
張力が付与されておらず、非常に配列が乱れ易いために
拡幅ローラの移動によってよこ糸を蛇行させる問題があ
る。

【００２９】以上のように、上記炭素繊維糸の繊度と織
糸ピッチの関係を有する特に炭素繊維製扁平糸織物の製
造においては、本発明の特徴である糸幅拡幅方法が用い
られた補強繊維織物の製造方法は、織物上から円筒状体
を加圧状態で転がしながら糸幅を拡幅する方法であるか
ら、その作用効果を大いに発揮するものである。

【００３０】ところで、本発明の製造方法は、円筒状体
４をたて糸方向に往復動させて拡幅する方法であるか
ら、たて糸に関してはフィラメントが集合している糸束
断面を糸軸方向に連続的に押し拡げていくので有効に糸
幅を拡幅させることができるが、よこ糸に関しては糸束
断面を瞬間的に押し潰されるだけであるから拡幅効果は
たて糸より少ない。

【００３１】そこで、この問題を改善するために、よこ
糸に関しては織物のよこ糸を予めエアジェット噴射によ
り開繊拡幅した後、円筒状体によりたて糸幅を拡幅する
方法によって、円筒状体を円滑に転がすことが出来、た
て糸とよこ糸の糸幅を確実に拡幅させることができるの
でより好ましい。このようなエアジェットによる開繊拡
幅装置は、例えば織機上で、製織された織物のよこ糸方
向と平行に０，２〜０．５ｍｍ直径のエア噴射孔が数ｍ
ｍピッチで配列したノズルを織物面に向かい合うように
設け、エアを噴射させながら織物が通過するとよこ糸が
開繊させると同時に糸幅が拡がるものである。このとき
たて糸には巻き取り張力が付与されているので、前記エ
アジェットではたて糸幅を拡げることは難しい。このよ
うに、予めよこ糸を拡げておくと、円筒状体４は円滑に
回転しながら糸幅の狭いたて糸を拡げるができる。また
同時にエア開繊で拡がりが若干不足した部分についても
拡げることができる。

【００３２】本発明の補強繊維織物の製造方法を炭素繊
維製扁平糸織物の製造方法に用いた場合、その織り組織
としては特に限定されず、平組織、綾組織、朱子組織で
あっても良いが、たて糸とよこ糸が１本交互で交錯した
平織である方が円筒状体を往復動させた際に目ずれし難
いので好ましい。

【００３３】次に、本発明に係る織物の製造装置を図３
〜図５を用いて説明する。

【００３４】図３は、図１の円筒状体４の好ましい配置
例の斜視図で、織物１を回転可能なガイドローラ５の表
面に沿わせながら図のＢ方向に移動させるとともに、ガ
イドローラ５との面接触している織物１上で円筒状体４
をたて糸方向の一定振幅で往復動させることにより、連
続的に織物を構成する個々の糸の糸幅を拡幅するもので
ある。なお、図示は省略したが、円筒状体４は１本の軸
の両端に適当な軸受けで回転自在に支持され、軸の中央
部を支持して往復動させる手段によってたて糸方向に往
復動できるようになっており、また、加圧手段によって
織物１に対する加圧力が適宜調節できるようになってい
る。円筒状体４の配置としては、織物全幅に渡った１本
のものでも良いが、そのような長い円筒状体では織物全
幅に渡って均一に圧力を掛けることが難しい。よって、
本実施例では図示は省略したが、円筒状体の長さは１０
〜５０ｍｍと短くされており、軸の両端にベアリングに
より回転可能な状態で２個の円筒状体を取り付けた構造
にされ、それぞれの軸が中央部を支持して荷重が作用す
るようになっているので、それぞれのローラで織物に均
一な圧力を掛けることが出来る。図では２個単位の円筒
状体４を２ユニット一列状に並べ、これを前後２列で一
組みにして配置したものであるが、この方法だと２個の
円筒状体間に軸を支持する支持体を設ける必要があり、
２個の円筒状体間はローラの押圧が関与しない間隔が空
くことになる。よって、図４に示すように２個単位の円
筒状体４を織物の進行方向に千鳥状に配置させて、織物
全幅に渡ってローラの拡幅力が作用するのが好ましい。

【００３５】このとき、織物１のＢ方向の移動速度、す
なわち織物の製織速度は、円筒状体４の往復動する速度
が機械的に限界があるので、出来るだけ低速度が好まし
いが、製造コストに影響しない範囲とするには０．２〜
２．０ｍ／ｍｉｎの範囲が好ましい。特に、織機の織
前から織物の巻き取りロールの間で製織しながら、図３
に示したような糸幅拡幅装置を設ける場合には、同一織
機内で拡幅装置を別工程によらずして設けることができ
るので好ましい態様である。このように織機上で拡幅を
行う場合は、織物の巻き取り装置として織機の後方に別
の巻き取り装置を設け、その巻き取り装置で巻き取りロ
ールまでの間に前述のガイドローラ５を設け、そのロー
ラ上で織糸幅を拡幅することが出来る。

【００３６】図５は、前後２ユニットの拡幅ローラ４の
一対を、ガイドローラ５上で織物１表面に適当な押圧力
をかけつつ、たて糸方向に往復動させる装置の部分側面
図で、円筒状体４は、その円筒状体を取り付けた軸の中
央部をコの字型の支持アーム６に固定され、１個の支持
アーム６には４ユニットの円筒状体４が取り付けられて
いる。また個々の支持アーム６は押圧部材８と連結さ
れ、その押圧部材８が往復動駆動連結棒７により回転軸
心０を中心としてクランク往復動するようになってい
る。また、駆動部材８は図示しないガイド９によりガ
イドローラ５の円弧と同心円状に平行に揺動運動ができ
るようになっており、また支持アーム６と押圧部材８間
には圧縮バネ１０が介在されており、その圧縮バネ１０
のローラ５方向への押圧作用で円筒状体４が織物１面に
対して圧力が掛かるようになっている。円筒状体４の
直径は出来るだけ小さい方が同じ押し圧荷重で高い線圧
を付与することができ好ましいが、回転を円滑にするた
めベアリングを内蔵するためにベアリングサイズから最
小直径が決まり、円筒状体の直径は１２〜２０ｍｍが好
ましい。

【００３７】また、円筒状体４の長さは大きい方が製作
面から好ましいが、円筒状体の長さ方向にに均一な荷重
を分布させるためには５０ｍｍ以下とするのが好まし
い。また、円筒状体の表面は炭素繊維を傷つけないため
に平滑面が好ましく、端部は面取り加工されていること
が好ましい。特に炭素繊維が高弾性率は繊維が脆いため
に繊維が傷付き易いことから表面をゴムコーティングさ
れていても良い。

【００３８】次に、本発明の補強繊維織物について説明
する。

【００３９】すなわち、本発明の織物は、補強繊維糸を
たて糸とよこ糸とする織物であって、前記補強繊維糸の
繊度が４００〜４，０００ＴＥＸの太い無撚で、大きな
ピッチで配列し、該補強繊維糸の繊度と織糸ピッチが以
下の関係にあり、織物のたて糸とよこ糸の交錯部で生じ
る開口率が０．３以下であり、かつ開口部１個の大きさ
が１ｍｍ²以下であることを特徴とする。

【００４０】Ｐ＝ｋ・Ｔ^1/2 ただしＰ：織糸ピッチ（mｍ）Ｔ：補強繊維の繊度（ＴＥＸ）ｋ：（１８〜５０）×１０^-2 また、前記補強繊維が炭素繊維であると比強度・比弾性
率の高い繊維強化プラスチックが得られることから好ま
しいものである。

【００４１】従来技術でも説明したように、繊度が４０
０〜４，０００ＴＥＸ太い炭素繊維糸で従来繊度が２０
０ＴＥＸ以下の細い炭素繊維糸で織られていた目付が８
０〜３００g/ｍ2の低目付の炭素繊維織物にすること
で、織物の生産性が２〜２０倍となり、また太い炭素繊
維は製造コストが安価であることから低コストな炭素繊
維織物が提供できる。

【００４２】また、太い炭素繊維であって織糸断面が扁
平状で互いに交錯するので織糸のクリンプが小さく高い
機械的特性を発揮する炭素繊維強化プラスチックが期待
される。

【００４３】しかしながら、太い炭素繊維扁平糸の扁平
状を保持しながら製織して、織糸間に隙間なく炭素繊維
が均一に分散した織物にすることは難しく、どうしてた
て糸とよこ糸の交錯部に開口が出来た織物になってしま
うのが現状である。そのような織物を上述した糸幅拡幅
方法により、たて糸とよこ糸の交錯部に生じる開口をほ
とんどない状態まで至らしめることが出来、優れた機械
的特性を発揮する補強用織物が得られるものである。
開口率の測定は、１ｍ長の織物の異なった３カ所からた
て糸およびよこ糸が少なくとも１０本以上入るようにサ
ンプルリングし、それぞれのサンプルからたて糸および
よこ糸１０本分の間隔と糸幅を０．１ｍｍまでノギスで
測定し、それぞれの平均値から次の（１）式で求めるこ
とが出来る。

【００４４】

【数１】

【００４５】また、開口面積は上記式の分子の値であ
る。なお、糸間隔は隣接する織糸の中央線間距離である
が、本発明の開口率、開口面積を求める上で、糸幅方向
の端部から隣接糸の端部までの距離とする。

【００４６】本発明の織物の開口率は０．３％以下であ
り、開口部１個の面積が１ｍｍ²以下である。そのよ
うな織物に樹脂を含浸して炭素繊維プラスチックに成形
した際に、開口部がほとんどないので樹脂リッチ部が存
在しない成形品が得られ、高い機械的特性を発揮し、ま
た優れた表面品位が得られる特徴がある。なお、炭素繊
維強化プラスチックにおいて樹脂リッチ部が存在する
と、応力が作用した際に樹脂リッチ部が破壊に起点にな
り低い荷重で破壊する問題点や、樹脂の硬化収縮により
樹脂リッチ部に窪みが生じる問題点がある。また、織糸
が扁平状で、またたて糸とよこ糸の交錯部に大きな開口
が存在した織物を溶剤で希釈された樹脂に浸して含浸さ
せるＷＥＴ−プリプレグ法でプリプレグを製造する場合
の溶剤の乾燥工程において、樹脂の表面張力が作用する
と開口部には樹脂膜程度しか樹脂を含むことが出来ない
ので、その開口部の両隣の扁平状の炭素繊維糸は丸く収
束する結果になり、開口部が大きく開いたプリプレグに
なる問題点がある。そこで、開口部の面積が１ｍｍ²以
下であれば、その開口部に樹脂を十分含むことが可能で
あり、溶剤の乾燥時に開口部の樹脂にも表面張力が働く
ので開口部が大きくなるようなことがない。

【００４７】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。

【００４８】フィラメント数が１２，０００本、引張強
度が４８００ＭＰａ、引張弾性率が２３０ＧＰａ、糸幅
が６ｍｍの炭素繊維扁平糸をたて糸２とよこ糸３とし、
たて糸およびよこ糸の織糸ピッチがそれぞれ８．３ｍｍ
となる密度で平組織の扁平糸織物１をレピア織機により
８０ＲＰＭの回転数で製織した。次に巻き取りまでの間
で、供給エア圧０．５Ｐａでエアジェット噴射によりよ
こ糸の開繊拡幅処理を行い、ついで上記図５で説明した
本発明の円筒状体４による拡幅方法で拡幅処理を行っ
た。拡幅処理条件は、拡幅ローラ４への押し圧荷重を１
個の拡幅ローラの１ｃｍ長さ当たり大凡２００ｇ、拡幅
ローラを４列で振幅を５０ｍｍとし、振動数を２回／秒
でおこなった。

【００４９】なお、円筒状体４のサイズは、直径が１２
ｍｍ、長さが１５ｍｍとした。エアジェット処理前後の
織物とその織物を本発明の円筒状体による拡幅方法で糸
幅拡幅した織物の評価結果を表１に示した。

【００５０】その結果、エアジェット処理によりよこ糸
幅が大きく拡幅されているが、たて糸幅についてはエア
ジェット処理により若干狭くなり、拡幅ローラ処理によ
る糸幅拡幅方法によりたて糸幅が大きく拡幅され、たて
糸、よこ糸の両者の幅が拡幅された、非常に均一で、た
て糸とよこ糸の交錯部に隙間のない織物となった。

【００５１】これに対し、実施例と同じ方法で製織した
織物を比較例１とし、またその織物にエアジェットでよ
こ糸を開繊処理した織物を比較例２として下表に示し
た。比較例１の織物の糸幅は、用いた炭素繊維扁平糸の
糸幅より若干広くなっているが、織糸間隔に対して共の
狭いためにたて糸とよこ糸の交錯部に隙間が生じ、開口
率が３．３％で、最大開口面積が４．５ｍｍ２と大きな
目空きが存在した織物であった。

【００５２】比較例２の織物は、よこ糸をエアジェット
により拡幅されてよこ糸幅が広いが、たて糸幅が狭いた
めにたて糸とよこ糸の交錯部に比較例１の織物より小さ
いが開口率０．４％の目空きした織物であった。また、
比較例２の織物の開口率は小さいものの、たて糸幅が狭
いためにたて糸部が織物面に対して凸状となり、表面が
凸凹した織物であった。

【００５３】以上の実施例と比較例をまとめたのが次の
表１である。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、補強繊
維からなる織物を円筒状体で織物に対して加圧状態でた
て糸方向に転がしながら往復動させる製造方法およびそ
の製造装置としたので、織糸幅を効果的に織物の幅方向
に拡げることができ、最終製品の補強用基材として補強
繊維が均一に分散した繊維強化プラスチックを得ること
ができる。

【００５６】特に、補強織物が炭素繊維製扁平糸織物の
ように目ずれを起こし易い織物であっても、円筒状体を
転がしながら往復動させて織糸糸幅を拡げる方法である
ので、織糸の配列を乱すことなく確実に糸幅を拡げるこ
とができ、織糸間に隙間のない織物を得ることができ
る。

【００５７】また、本発明の製造方法及び装置は非常に
簡単な方法であるので、織機上において連続的に糸幅拡
幅処理を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を説明するための概略斜視図
である。。

【図２】本発明の製造方法の原理を説明するための部分
断面図である。

【図３】本発明の製造方法を織機上で連続的に行う一実
施例の斜視図である。

【図４】本発明の円筒状体の配列方法を説明する平面図
である。

【図５】本発明の製造装置の一実施例を説明するための
部分断面図である。

【符号の説明】

１：織物材２：たて糸３：よこ糸４：円筒状体５：ガイドローラ６：円筒状体支持アーム７：往復動連結棒８：押圧部材９：ガイド１０：圧縮バネ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｄ０６Ｃ 3/00 Ｄ０６Ｃ 3/00 Ｆターム(参考） 3B154 AA14 AB20 BA35 BA45 BB02 BB33 BB47 BC22 BE03 BF07 BF14 BF29 BF30 CA35 DA10 4L048 AA05 AA53 AB07 AB13 AB27 AC09 AC10 AC14 BA06 CA01 CA02 CA06 CA15 DA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強繊維を少なくともたて糸として製織す
る補強織物の製造方法において、前記織物上に円筒状体
を織物に対して加圧状態で転がしながら織物のたて糸方
向に往復動させることにより、前記織物を構成する少な
くともたて糸の糸幅をよこ糸方向に拡幅させることを特
徴とする補強繊維織物の製造方法。
【請求項２】前記織物は、繊度が４００〜４，０００Ｔ
ＥＸの太い無撚りの補強繊維糸が５〜３２ｍｍの範囲の
織糸ピッチで配列されており、該補強繊維糸の繊度と織
糸ピッチとの関係が以下の関係にある織物であることを
特徴とする請求項１記載の補強繊維織物の製造方法。Ｐ＝ｋ・Ｔ^1/2 ただし、Ｐ：織糸ピッチ（mｍ）Ｔ：補強繊維の繊度（ＴＥＸ）ｋ：（１８〜５０）×１０^-2
【請求項３】前記補強繊維が炭素繊維であることを特徴
とする請求項１または２記載の補強繊維織物の製造方
法。
【請求項４】前記炭素繊維のフィラメント数が６，００
０〜５０，０００本であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の補強繊維織物の製造方法。
【請求項５】前記円筒状体を、たて糸方向に複数個千鳥
状に配列して織物の糸幅を拡幅させることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の補強繊維織物の製造方
法。
【請求項６】前記織物を、回転可能なガイドローラの表
面に沿わせながらたて糸方向に移動させ、そのガイドロ
ーラと面接触した織物上で連続的に糸幅を拡幅すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の補強繊維
織物の製造方法。
【請求項７】織機の織前から織物の巻き取りロールの間
で糸幅を拡幅することを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の補強繊維織物の製造方法。
【請求項８】円筒状体を往復運動させる平均速度が５０
〜３００ｍｍ／秒の範囲であることを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載の補強繊維織物の製造方法。
【請求項９】織物は、たて糸とよこ糸が炭素繊維糸から
なる平組織の扁平糸織物であって、かつ織物のよこ糸方
向に並ぶ噴射孔からのエアジェット噴射により、よこ糸
の開繊・拡幅処理を行い、ついで請求項１〜８のいずれ
かに記載の方法で糸幅を拡幅させることを特徴とする補
強繊維織物の製造方法。
【請求項１０】補強繊維糸をたて糸とよこ糸とする織物
であって、少なくともたて糸はその繊度が４００〜４，
０００ＴＥＸの範囲内の無撚糸で５〜３２ｍｍ範囲のピ
ッチで配列され、かつ該補強繊維糸の繊度と織糸ピッチ
との関係が以下の関係にあり、さらに織物のたて糸とよ
こ糸の交錯部で生じる開口率が０．３％以下で、かつ開
口部１個の平面積が１ｍｍ²以下であることを特徴とす
る補強繊維織物。Ｐ＝ｋ・Ｔ^1/2 ただし、Ｐ：織糸ピッチ（mｍ）Ｔ：補強繊維の繊度（ＴＥＸ）ｋ：（１８〜５０）×１０^-2
【請求項１１】前記補強繊維糸が炭素繊維であることを
特徴とする請求項１０記載の補強繊維織物。
【請求項１２】連続的に通過する扁平糸織物と面接触で
回転するガイドローラと、その面接触した織物上に回転
自在に支持された複数個の円筒状体と、前記円筒状体を
織物のたて糸方向に往復動させる駆動部とを有すること
を特徴とする補強繊維織物の製造装置。
【請求項１３】前記円筒状体の直径が１０〜４０ｍｍ
で、かつその長さが１０〜５０ｍｍであって、該円筒状
体が前記織物のたて糸方向に千鳥状に配置されているこ
とを特徴とする請求項１２記載の補強繊維織物の製造装
置。