JP3279255B2 - Flat yarn woven fabric - Google Patents
Flat yarn woven fabricInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、繊維複合材料として優
れた特性を発揮する扁平糸織物に関するものである。さ
らに詳しくは扁平状の炭素繊維糸を用いた薄くて繊維密
度の均一な扁平糸織物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat yarn woven fabric which exhibits excellent properties as a fiber composite material. More particularly, the present invention relates to a flat yarn woven fabric using a flat carbon fiber yarn and having a uniform fiber density.
【0002】[0002]
【従来の技術】比弾性率が大きく、かつ、比強度が大き
い炭素繊維からなる炭素繊維織物は、通常、一般のシャ
トル織機やレピア織機により製織されており、合成樹脂
と複合して所定形状に成形することにより炭素繊維強化
プラスチック(以下、「CFRP」という)等の複合材
料用補強基材として多用されている。2. Description of the Related Art A carbon fiber woven fabric made of carbon fibers having a large specific elastic modulus and a large specific strength is usually woven by a general shuttle loom or rapier loom, and is formed into a predetermined shape by compounding with a synthetic resin. By being molded, it is frequently used as a reinforcing base material for composite materials such as carbon fiber reinforced plastic (hereinafter, referred to as “CFRP”).
【0003】このような複合材料用補強基材として、例
えば、CFRPは、その優れた性能を生かして航空機の
構造材等に使われ始めているが、さらにCFRPの使用
範囲を拡大させるためには、成形のみならず炭素繊維や
炭素繊維織物等の中間基材のコストダウンが大きな課題
である。[0003] As such a reinforcing base material for composite materials, for example, CFRP has begun to be used for structural materials of aircraft, etc. by taking advantage of its excellent performance. However, in order to further expand the use range of CFRP, A major issue is not only the molding but also the cost reduction of intermediate substrates such as carbon fibers and carbon fiber fabrics.
【0004】さて、炭素繊維は、繊維が太くなり繊度が
大きくなるほどプリカーサおよび耐炎化工程や焼成工程
での生産性が向上し、安価な炭素繊維糸を製造すること
が可能となる。[0004] As the carbon fiber becomes thicker and the fineness becomes larger, the productivity in the precursor and the flame-proofing step and the firing step is improved, and it becomes possible to produce inexpensive carbon fiber yarn.
【0005】しかし、通常の炭素繊維織物は、ほぼ円形
断面に収束させた炭素繊維糸を織糸として織物にしてい
るので、織り込まれた状態においては、たて糸とよこ糸
が交錯する交錯部における炭素繊維糸の断面が楕円形
で、織糸が大きくクリンプしている。特に、太い炭素繊
維糸を使用した炭素繊維織物では、太いよこ糸と太いた
て糸が交錯しているのでこの傾向が大である。[0005] However, in a normal carbon fiber woven fabric, a carbon fiber yarn converged to a substantially circular cross section is used as a woven yarn to make the woven fabric. Therefore, in a woven state, the carbon fiber in the intersection where the warp yarn and the weft yarn intersect is formed. The cross section of the yarn is elliptical, and the woven yarn is heavily crimped. In particular, in a carbon fiber woven fabric using a thick carbon fiber yarn, this tendency is large because the thick weft yarn and the thick warp yarn are crossed.
【0006】このため、織糸たる炭素繊維糸が大きくク
リンプした炭素繊維織物では、繊維密度が不均一となっ
て炭素繊維の特徴である高強度特性が充分に発揮できな
い。また、太い炭素繊維糸を使用した炭素繊維織物は、
一般に、織物目付や厚みが大きくなるため、プリプレグ
や繊維強化プラスチック(以下、「FRP」という)を
成形するときの樹脂含浸性が悪くなる。[0006] Therefore, in a carbon fiber woven fabric in which the carbon fiber yarn as the woven yarn is large crimped, the fiber density becomes non-uniform and the high strength characteristics characteristic of carbon fiber cannot be sufficiently exhibited. In addition, carbon fiber woven fabric using thick carbon fiber yarn,
Generally, since the fabric weight and the thickness increase, the resin impregnating property when molding a prepreg or a fiber reinforced plastic (hereinafter, referred to as “FRP”) deteriorates.
【0007】従って、太い炭素繊維糸を使用した炭素繊
維織物を用いて得られるCFRPは、樹脂中に存在する
ボイドが多くなり高い強度特性が期待できない。[0007] Therefore, CFRP obtained by using a carbon fiber woven fabric using a thick carbon fiber yarn has a large number of voids in the resin, so that high strength characteristics cannot be expected.
【0008】一方、太い炭素繊維糸を使用した目付の小
さい炭素繊維織物では、炭素繊維糸間に形成される空隙
が大きくなる。このため、目付の小さい炭素繊維織物を
用いてCFRPを成形すると、炭素繊維糸の含有率が低
く、炭素繊維糸間に形成される空隙部分に樹脂のボイド
が集中的に発生し、高性能なCFRPが得られなくなる
という欠点があった。On the other hand, in a carbon fiber woven fabric having a small basis weight using a thick carbon fiber yarn, a void formed between the carbon fiber yarns becomes large. For this reason, when CFRP is formed using a carbon fiber woven fabric having a small basis weight, the content of carbon fiber yarns is low, and voids of resin are intensively generated in voids formed between carbon fiber yarns. There was a drawback that CFRP could not be obtained.
【0009】このような欠点に対して、特開昭58−1912
44号公報に、薄くて幅の広い扁平な炭素繊維糸を織っ
た、厚みが0.09mm以下で、目付が85g/m2以下の薄
地織物とその製造法が開示されている。この薄地織物
は、厚みが非常に薄いために、織糸のクリンプが小さ
く、高い補強効果を発揮し、薄いCFRPの成形には優
れた基材である。In order to solve such a disadvantage, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1912
No. 44 discloses a thin woven fabric having a thickness of 0.09 mm or less and a basis weight of 85 g / m 2 or less woven of a thin and wide flat carbon fiber yarn, and a method for producing the same. Since the thin fabric is very thin, it has a small crimp of the woven yarn, exhibits a high reinforcing effect, and is an excellent base material for forming a thin CFRP.
【0010】このように扁平な炭素繊維糸を用いた炭素
繊維織物の製織方法は、炭素繊維糸が必要本数巻かれた
たて糸ビーム、またはクリールに仕掛けられた炭素繊維
糸ボビンから供給されるたて糸シートを綜絖により順次
開口させ、その開口にシャトルまたはレピアでよこ糸を
挿入させるものである。The method of weaving a carbon fiber woven fabric using flat carbon fiber yarns as described above is based on a warp beam supplied from a warp beam wound with a required number of carbon fiber yarns or a carbon fiber yarn bobbin set on a creel. Are sequentially opened by healds, and wefts are inserted into the openings by a shuttle or rapier.
【0011】たて糸に関しては、ビーム供給とボビンか
ら直接供給する方法があるが、どちらにしても炭素繊維
糸ボビンをゆっくり回転させながら解舒させる横取り解
舒、あるいはボビンの軸方向に解舒させる縦取り解舒の
2つの方法が採られている。As for the warp yarn, there are a beam supply method and a method of directly supplying the warp yarn from the bobbin. In either case, the carbon fiber yarn bobbin is unwound while being slowly rotated or unwound in the axial direction of the bobbin. There are two methods of unwinding.
【0012】また、よこ糸に関しては、供給速度がたて
糸に比べて一段と速いため、繊維糸ボビンから縦取り解
舒させる方法しかない。扁平糸に撚が掛からないようよ
こ糸を横取り解舒させる方法として、特開平2−746
45号公報には、ボビンをモーターで積極的に回転さ
せ、重力を利用してよこ糸挿入に必要な長さを貯溜させ
る方法が提案されている。In addition, since the supply speed of the weft yarn is much faster than that of the warp yarn, there is only a method of unwinding the warp yarn from the bobbin. Japanese Patent Laid-Open No. 2-746 discloses a method for unwinding and unwinding a weft yarn so that the flat yarn is not twisted.
No. 45 proposes a method in which a bobbin is positively rotated by a motor and the length required for weft insertion is stored using gravity.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、たて糸に関
し、扁平糸が巻かれたボビンを縦取り解舒させるとボビ
ンが一周する毎に1回の撚が掛かり、扁平状態が潰され
て部分的に収束してしまう問題がある。一方、横取り解
舒させて撚が掛からないように供給しても、たて糸密度
を揃えるコームならびに綜絖のメールによって扁平状態
が潰されてしまい糸幅が均一に拡がった織物が得られな
い。By the way, when a bobbin on which a flat yarn is wound is unwound vertically and unwound, a single twist is applied every time the bobbin makes one round, and the flat state is crushed and partially broken. There is a problem of convergence. On the other hand, even if the yarn is unwound and fed so as not to be twisted, the flat state is crushed by the comb for equalizing the warp yarn density and the mail of the heald, and a woven fabric having a uniform yarn width cannot be obtained.
【0014】また、よこ糸に関しては、特開平2−74
645号公報に開示された方法によると、横取り解舒さ
せるのでよこ糸に撚が掛かることはないが、積極的にボ
ビンを回転させる方式では巻量によって解舒速度が異な
るため、起動・停止が頻繁に起こり、特に停止動作の遅
れによる弛みで扁平糸が捩じれてしまうという問題が起
こる。Further, regarding the weft yarn, Japanese Patent Laid-Open No. 2-74
According to the method disclosed in Japanese Patent No. 645, the weft is unwound, so that the weft is not twisted. However, in the method of actively rotating the bobbin, the unwinding speed varies depending on the winding amount, so that the starting and stopping are frequent. In particular, there is a problem that the flat yarn is twisted due to slackness caused by a delay in the stopping operation.
【0015】しかも、たて糸とよこ糸の交錯部における
織糸のクリンプを小さくするためには、織糸を構成する
繊維は可能な限り繊度が大きく、かつ、織糸は厚みの薄
い扁平糸であることが好ましく、たて糸とよこ糸とがそ
れぞれの糸幅とほぼ等しい糸間隔で織物構造をなしてい
ることが望ましい。Furthermore, in order to reduce the crimp of the woven yarn at the intersection of the warp and the weft, the fibers constituting the woven yarn must be as fine as possible and the woven yarn must be a flat yarn having a small thickness. It is preferable that the warp and the weft have a woven structure with a yarn interval substantially equal to the respective yarn width.
【0016】しかし、織糸の繊維が太くなると糸幅が極
端に広くなり、製織時に扁平状態が潰されて繊維密度が
均一な織物が得られないという問題がある。また、織糸
が極端に幅が狭く薄い扁平糸であると、糸幅方向の剛性
が小さくなって製織時に簡単に扁平状態が潰れてしまう
という問題がある。この場合、織糸の扁平状態を維持さ
せるためにサイジング剤を付着させることも考えられる
が、多量に付着させると、CFRPの成形の際に樹脂の
含浸性が阻害され、成形されるCFRPが高い強度特性
を発揮できなくなるという問題がある。However, when the fibers of the woven yarn become thick, the yarn width becomes extremely wide, and the flat state is crushed during weaving, so that there is a problem that a woven fabric having a uniform fiber density cannot be obtained. Further, when the woven yarn is an extremely narrow and thin flat yarn, there is a problem that the rigidity in the yarn width direction is reduced and the flat state is easily collapsed during weaving. In this case, it is conceivable to attach a sizing agent in order to maintain the flat state of the woven yarn. However, if a large amount of the sizing agent is attached, impregnation of the resin during molding of CFRP is impeded, and the molded CFRP is high There is a problem that the strength characteristics cannot be exhibited.
【0017】さらに、前記特開昭58−191244号公報に開
示された薄地織物とその製造法においては、中肉あるい
は厚肉のCFRPの成形に膨大な枚数の織物基材あるい
は織物プリプレグを積層しなければならないことから、
成形されるCFRPが高価になると共に、成形作業に非
常に手間が掛かるという欠点がある。Further, in the thin fabric disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-191244 and a method for producing the same, an enormous number of fabric bases or fabric prepregs are laminated on the formation of medium or thick CFRP. Because you have to
There are drawbacks in that the CFRP to be molded is expensive and the molding operation is very troublesome.
【0018】このように、従来は、炭素繊維が太いとき
には優れた強度特性を有するCFRPを成形できなかっ
た。As described above, conventionally, it has not been possible to mold CFRP having excellent strength characteristics when the carbon fiber is thick.
【0019】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、前記従来技術の欠点を改善し、太い糸条からなる扁
平糸であっても、その扁平状態が維持されたFRP用の
補強基材として、安価で高い強度特性を発揮し得る扁平
糸織物を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to improve the disadvantages of the prior art, and to provide a reinforcing base for FRP in which the flat state is maintained even with a flat yarn made of a thick yarn. It is an object of the present invention to provide a flat yarn woven fabric which is inexpensive and can exhibit high strength characteristics.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の炭素繊維(以下、「CF」という)扁平糸織物
によれば、繊度が3,000〜20,000デニールで、糸幅が4
〜16mm、糸幅/糸厚み比が30以上の横取り解舒され、
サイジング剤の付着したCF扁平糸からなるたて糸とよ
こ糸を、そのピッチを前記糸幅の1.0〜1.2倍として有
し、繊維密度が0.8g/cm3以上のCF扁平糸織物とし
たものである。好ましくは、前記CF扁平糸は、サイジ
ング剤の付着量を0.5〜2.5重量%の範囲内とする。ま
た好ましくは、前記CF扁平糸織物は、織物目付が100
〜300g/m2の範囲内で、織物厚みを0.1〜0.4mmの範
囲内とする。According to the carbon fiber (hereinafter referred to as "CF") flat yarn woven fabric of the present invention, the fineness is 3,000 to 20,000 denier and the yarn width is 4 mm.
~16Mm, yarn width / Itoatsumi ratio is 30 or more pre-emption unwinding,
A warp and a weft consisting of CF flat yarn to which a sizing agent is attached, the pitch of which is 1.0 to 1.2 times the yarn width, and the fiber density is 0.8 g / cm 3 or more. It was done. Preferably, the CF flat yarn has an adhesion amount of the sizing agent in the range of 0.5 to 2.5% by weight. Also preferably, the CF flat yarn woven fabric has a woven fabric weight of 100.
The woven fabric thickness is in the range of 0.1 to 0.4 mm within the range of 300300 g / m 2 .
【0021】好ましくは、前記たて糸とよこ糸は、実質
的にクリンプを有しないものとする。[0021] Preferably, the warp and weft yarns have substantially no crimp.
【0022】また、前記第一及び第二のCF扁平糸織物
に、30〜67重量%の合成樹脂を含浸させてプリプレグと
する。The first and second CF flat yarn woven fabrics are impregnated with 30 to 67% by weight of a synthetic resin to form a prepreg.
【0023】さらに、前記第一及び第二のCF扁平糸織
物に、30〜67重量%のマトリックス樹脂を含ませた繊維
強化プラスチックとする。Further, the first and second CF flat yarn fabrics are fiber-reinforced plastics containing 30 to 67% by weight of a matrix resin.
【0024】上記CF扁平糸織物は、CF扁平糸からな
るたて糸とよこ糸とが交錯した織物で、その織物組織は
特に限定されるものではない。しかし、平織組織のよう
に各織糸が一本一本交互に交錯してクリンプが大きくな
り易い組織であっても、実際には織糸自体が扁平で薄い
ので、織糸のクリンプが非常に小さく抑えられ、強度特
性が低下することはない。The above-mentioned CF flat yarn woven fabric is a woven fabric in which warp yarns and weft yarns composed of CF flat yarns are crossed, and the woven fabric structure is not particularly limited. However, even in a structure such as a plain weave in which each yarn alternates one by one alternately and the crimp tends to be large, the crimp of the yarn is extremely small because the yarn itself is actually flat and thin. It is kept small and the strength characteristics do not deteriorate.
【0025】CF扁平糸は、繊維の製造工程において、
複数の繊維からなる繊維束をサイジング工程に入るまで
にリボン状にひき揃えておき、サイジング剤で形態を保
持させてボビンに巻いてもよいし、別工程で扁平糸を開
繊してリボン状にひき揃え、サイジング剤で固着しても
よい。[0025] CF flat yarn is used in the fiber manufacturing process.
Before the sizing process, the fiber bundle consisting of multiple fibers may be arranged in a ribbon shape, and the shape may be retained with a sizing agent and wound on a bobbin, or the flat yarn may be opened in a separate process to form a ribbon shape. And may be fixed with a sizing agent.
【0026】特に、炭素繊維糸は高強度・高弾性である
が、前記のように織糸がクリンプした状態では炭素繊維
の有する高強度特性を充分発揮することができない。こ
のため、織糸のクリンプ率が小さく、繊維密度が均一な
炭素繊維織物を得るには、薄くて扁平な炭素繊維糸を用
い、その糸幅とほぼ等しいピッチで織物とする必要があ
る。In particular, carbon fiber yarns have high strength and high elasticity, but when the woven yarn is crimped as described above, the high strength characteristics of carbon fibers cannot be sufficiently exhibited. For this reason, in order to obtain a carbon fiber woven fabric having a small crimp ratio of the woven yarn and a uniform fiber density, it is necessary to use a thin and flat carbon fiber yarn and to make the woven fabric at a pitch substantially equal to the yarn width.
【0027】したがって、CF扁平糸を構成する繊維
は、繊度が3,000〜20,000デニールで、適正な織物厚み
から糸の厚みは0.05〜0.2mm、糸幅は4〜16mmが好ま
しく、糸幅/糸厚み比が30以上であることが好ましい。Therefore, the fibers constituting the CF flat yarn have a fineness of 3,000 to 20,000 deniers, and the yarn thickness is preferably 0.05 to 0.2 mm, the yarn width is preferably 4 to 16 mm, and the yarn width is 4 to 16 mm. It is preferred that the yarn / yarn thickness ratio be 30 or more.
【0028】扁平形状を保持するためには、扁平糸は0.
5〜2.5重量%程度の小量のサイジング剤を付着させて
おく。 In order to maintain the flat shape, the flat yarn should have a thickness of 0.
5 to 2.5 by attaching weight% of a small amount of sizing agent <br/> Contact Ku.
【0029】また、CF扁平糸は、撚りがないことが条
件である。扁平糸に撚りがあると、その撚りがある部分
で糸幅が狭く収束して分厚くなり、製織された織物の表
面に凹凸が発生する。このため、製織された織物は、外
力が作用した際にその撚り部分に応力が集中し、FRP
等に成形した場合に強度特性が不均一となってしまう。The condition is that the CF flat yarn has no twist. If the flat yarn is twisted, the yarn width becomes narrower and converges at the twisted portion and becomes thicker, and irregularities occur on the surface of the woven fabric. For this reason, in the woven fabric, when an external force acts, stress concentrates on the twisted portion, and the FRP
When formed into a uniform shape, the strength characteristics become non-uniform.
【0030】従来、高性能なCF扁平糸を用いても、織
糸クリンプが大きいために高い強度特性を充分に発揮す
ることはできなかった。上記本発明の扁平糸織物は、上
記扁平糸を用いているので織糸クリンプが小さく、織物
構造面から繊維の高強度特性が発揮される。Conventionally, even when a high-performance CF flat yarn is used, high strength characteristics cannot be sufficiently exhibited due to a large crimp of the woven yarn. Since the flat yarn woven fabric of the present invention uses the flat yarn, the crimp of the woven yarn is small, and the high strength characteristics of the fiber are exhibited from the viewpoint of the woven structure.
【0031】この場合、使用するCF扁平糸の特性とし
て、引張破断伸度が大きく、引張破断強度が高い必要が
あり、引張破断伸度は1.5〜2.3%、引張破断強度は20
0〜800kg・f/mm2、引張弾性率は20,000〜70,000k
g・f/mm2であることが望ましい。In this case, as the properties of the CF flat yarn used, the tensile elongation at break must be large and the tensile elongation at break must be high. The tensile elongation at break is 1.5 to 2.3% and the tensile elongation at break is 20%.
0-800kg ・ f / mm 2 , tensile modulus is 20,000〜70,000k
g · f / mm 2 is desirable.
【0032】上記CF扁平糸からなるたて糸とよこ糸を
用いて製織された扁平糸織物は、それぞれの糸幅とほぼ
等しい織物構造をなし、これによりたて糸とよこ糸が交
錯する交錯部においては、空隙が殆どなく繊維密度の高
い織物となっている。The flat yarn woven fabric woven by using the warp yarns and the weft yarns composed of the CF flat yarns has a woven structure substantially equal to the respective yarn widths, whereby a gap is formed at the intersection where the warp yarns and the weft yarns intersect. There is almost no woven fabric with high fiber density.
【0033】しかし、製織された扁平糸織物において
は、実際にはたて糸とよこ糸が交錯しているため、糸幅
と等しい糸間隔にすることは難しい。そこで、製織され
た扁平糸織物においては、たて糸またはよこ糸のいずれ
か一方の糸間は糸幅と等しく、他方の糸間隔は糸幅より
若干大きくなっていてもよい。但し、糸間隔が、糸幅の
1.2倍を越えると空隙が大きくなって繊維密度の高い織
物が得られない。このため、たて糸やよこ糸の糸間隔
は、糸幅の1.0〜1.2倍であることが望ましい。However, in the woven flat yarn woven fabric, since the warp and the weft are actually interlaced, it is difficult to make the yarn interval equal to the yarn width. Therefore, in the woven flat yarn woven fabric, the space between any one of the warp yarn and the weft yarn may be equal to the yarn width, and the interval between the other yarns may be slightly larger than the yarn width. However, if the yarn interval is
If it exceeds 1.2 times, the voids become so large that a woven fabric having a high fiber density cannot be obtained. For this reason, it is desirable that the yarn interval between the warp yarn and the weft yarn is 1.0 to 1.2 times the yarn width.
【0034】ここで、繊維密度とは、次式で定義される
値をいう。Here, the fiber density refers to a value defined by the following equation.
【0035】繊維密度(g/cm3)=〔織物目付(g/m2)〕/
〔織物厚さ(mm)〕Fiber density (g / cm 3 ) = [textile weight (g / m 2 )] /
[Woven fabric thickness (mm)]
【0036】また、織物目付(g/m2)および織物厚さ(mm)
は、JIS R7602炭素繊維織物試験法に準拠して
測定した値である。The fabric weight (g / m 2 ) and the fabric thickness (mm)
Is a value measured according to JIS R7602 carbon fiber fabric test method.
【0037】本発明の扁平糸織物は、CF扁平糸からな
るたて糸とよこ糸から製織するときは、織物目付が100
〜300g/m2、織物厚みが0.1〜0.4mm、CF扁平糸から
なるたて糸またはよこ糸と、他の補助糸とから製織する
ときは、目付が 90〜200g/m2、厚みが0.1〜0.3mmであ
る。The flat yarn woven fabric of the present invention has a basis weight of 100 when woven from a warp yarn composed of CF flat yarn and a weft yarn.
To 300 g / m 2, textile thickness 0.1 to 0.4 mm, when the weaving from the warp or weft made of CF flat yarn, and other auxiliary yarn, basis weight 90 to 200 g / m 2, thickness 0 .1 to 0.3 mm.
【0038】このとき、繊度が3,000〜20,000デニール
の糸条を用いた場合、目付が100g/m2よりも小さいと、
非常に扁平度の高いCF扁平糸で扁平糸織物を製織する
ことになって製織が難しく、たとえ製織できたとしても
扁平糸の扁平状態が潰されて非常に織り目の粗い織物に
なってしまう。一方、目付が300 g/m2よりも大きくなる
と、プリプレグやFRPに成形する際の合成樹脂の含浸
性が悪く、樹脂中に多数のボイドが発生してしまう。At this time, when the yarn having a fineness of 3,000 to 20,000 denier is used, if the basis weight is less than 100 g / m 2 ,
Weaving a flat yarn woven fabric with a CF flat yarn having a very high degree of flatness makes it difficult to weave, and even if weaving can be performed, the flat state of the flat yarn is crushed, resulting in a very coarsely woven fabric. On the other hand, if the basis weight is larger than 300 g / m 2 , the impregnating property of the synthetic resin at the time of molding into prepreg or FRP is poor, and many voids are generated in the resin.
【0039】本発明の扁平糸織物は、上記条件を満た
し、かつ、前記した式で定義される繊維密度が0.8g/
cm3以上であることが特徴である。The flat yarn woven fabric of the present invention satisfies the above conditions and has a fiber density defined by the above-mentioned formula of 0.8 g / g.
Characteristically, it is not less than cm 3 .
【0040】一般に、FRPの強度特性は繊維の体積含
有率に依存し、特に、炭素繊維織物基材を用いたFRP
において高い強度特性を得るためには、繊維密度の高い
織物基材が必要である。ここにおいて、FRP等におけ
る繊維の体積含有率とは、FRPの体積に対する繊維基
材の体積割合をいい、次式で表される。In general, the strength characteristics of FRP depend on the volume content of fibers, and in particular, FRP using carbon fiber woven fabric substrates
In order to obtain high strength characteristics in the above, a woven fabric substrate having a high fiber density is required. Here, the volume content of fibers in FRP or the like refers to the volume ratio of the fiber base material to the volume of FRP, and is expressed by the following equation.
【0041】繊維の体積含有率(%)=〔繊維基材重量
(g)/繊維密度(g/cm3)〕/〔FRPの体積(cm3)〕Fiber volume content (%) = [weight of fiber base material]
(g) / fiber density (g / cm 3 )] / [FRP volume (cm 3 )]
【0042】この場合、繊維密度の高い炭素繊維織物を
得るには、炭素繊維糸の織り密度を大きくすれば可能で
ある。しかし、従来は、織り密度を大きくすると、炭素
繊維織物における炭素繊維糸のクリンプが大きくなり、
高強度のCFRPが得られなかった。In this case, it is possible to obtain a carbon fiber woven fabric having a high fiber density by increasing the woven density of the carbon fiber yarn. However, conventionally, when the weaving density is increased, the crimp of the carbon fiber yarn in the carbon fiber fabric increases,
High strength CFRP was not obtained.
【0043】このため、従来の炭素繊維織物では、繊維
密度を0.8g/cm3よりも小さくする必要があった。特
に、炭素繊維が太くその繊度が大きい場合には、織物の
繊維密度をさらに小さくしなければならなかった。For this reason, in the conventional carbon fiber woven fabric, it was necessary to make the fiber density smaller than 0.8 g / cm 3 . In particular, when the carbon fiber is thick and its fineness is large, the fiber density of the woven fabric has to be further reduced.
【0044】本発明の扁平糸織物は、繊度の大きい繊維
からなるCF扁平糸を用いているが、糸幅が4〜16mm
で、糸幅/糸厚み比が30以上の横取り解舒され、サイ
ジング剤が付着した扁平糸をその糸幅とほぼ等しい1.0
〜1.2倍の糸間隔で、解舒撚りがなく前記炭素繊維扁平
糸の扁平状態が保持された状態で製織したものである。
したがって、得られる扁平糸織物は、空隙の発生や織糸
のクリンプが最小に抑えられ、繊維密度が高く、繊維密
度が0.8g/cm3以上となっても高い強度特性を発揮す
る。The flat yarn woven fabric of the present invention uses CF flat yarn made of fibers having a high fineness, but the yarn width is 4 to 16 mm.
In yarn width / Itoatsumi ratio is 30 or more pre-emption unwinding, rhinoceros
The flat yarn to which the zing agent has adhered has a thread width approximately equal to 1.0.
~ 1.2 times yarn spacing, no untwisting and no carbon fiber flatness
It is woven in a state where the flat state of the yarn is maintained .
Therefore, the obtained flat yarn woven fabric minimizes the generation of voids and the crimp of the woven yarn, exhibits high fiber density, and exhibits high strength properties even when the fiber density is 0.8 g / cm 3 or more.
【0045】上記扁平糸織物を用いたプリプレグやFR
Pは、公知の方法により合成樹脂を含浸させて製造する
ことができる。このとき使用する合成樹脂は、エポキシ
樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,フェノール樹脂などの
熱硬化性樹脂、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などの熱可
塑性樹脂が使用でき、30〜67重量%の合成樹脂を扁平糸
織物に含浸させる。Prepreg or FR using the above-mentioned flat yarn woven fabric
P can be produced by impregnating a synthetic resin by a known method. The synthetic resin used at this time is a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or a phenol resin, a nylon resin, a polyester resin, a polybutylene terephthalate resin, a polyetheretherketone (PEEK) resin, a bismaleimide resin, or the like. A thermoplastic resin can be used, and the flat yarn fabric is impregnated with 30 to 67% by weight of a synthetic resin.
【0046】[0046]
【作用】繊度が3,000 〜20,000デニールで、糸幅が4〜
16mm、糸幅/糸厚み比が30以上の横取り解舒され、サ
イジング剤の付着したCF扁平糸からなるたて糸とよこ
糸が、前記糸幅の1.0〜1.2倍のピッチで、解舒撚りが
なく前記炭素繊維扁平糸の扁平状態が保持された状態で
製織され、繊維密度が0.8g/cm3以上の扁平糸織物と
すると、解舒撚りのない扁平状態を維持した状態で扁平
糸織物が製織され、太いたて糸とよこ糸であっても、交
錯部におけるクリンプが小さく抑えられ、繊維密度が均
一となる。[Function] Fineness is 3,000 to 20,000 denier and thread width is 4 to
A warp yarn and a weft yarn composed of CF flat yarn having a yarn width / yarn thickness ratio of 30 mm or more and a sizing agent attached thereto are unwound at a pitch of 1.0 to 1.2 times the yarn width . Twist
Without the flat state of the carbon fiber flat yarn
Is woven, the fiber維密degree is a flat yarn woven on 0.8 g / cm 3 or more, the flat yarn woven fabric while maintaining a flat state without solution舒撚Ri is woven, even thick warp and weft In addition, the crimp in the intersecting portion is kept small, and the fiber density becomes uniform.
【0047】また、CF扁平糸からなるたて糸とよこ糸
は非常に粗い糸密度で製織されており、さらに織糸のク
リンプが小さいので剪断変形させやすい。すなわち、扁
平糸織物を剪断変形させた場合、たて糸またはよこ糸の
糸間隔を詰める余裕が十分にあるので、扁平糸の糸幅を
狭めつつ糸間隔を小さくさせ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、複雑な形状の成形型
にも沿わすことができる。Further, the warp and weft made of CF flat yarn are woven with a very coarse yarn density, and the crimp of the woven yarn is small, so that it is easily deformed by shearing. That is, when the flat yarn woven fabric is subjected to shear deformation, there is enough room to close the yarn interval between the warp or weft yarns, so that the yarn width of the flat yarn is narrowed while the yarn interval is reduced, and the yarn is largely deformed without generating wrinkles. It is possible to follow a mold having a complicated shape.
【0048】なお、本発明の扁平糸織物であれば、空隙
部が小さくて均一な織物でもって成形型の曲面のみを剪
断変形させて沿わせるものであるから、成形型の曲率の
大きい面も一様に高い繊維被覆度で沿わせることができ
る。In the case of the flat yarn woven fabric of the present invention, only the curved surface of the mold is subjected to shear deformation along the uniform woven fabric with small voids, so that the surface having a large curvature of the mold may be used. Uniformly high fiber coverage can be achieved.
【0049】上記扁平糸織物を補強基材とするプリプレ
グやFRPは、樹脂含浸性が良いことから、樹脂中に殆
どボイドが発生せず、高い強度特性を示す。A prepreg or FRP using the above-mentioned flat yarn woven fabric as a reinforcing base material has good resin impregnating property, so that it hardly generates voids in the resin and shows high strength characteristics.
【0050】[0050]
【実施例】以下、本発明の扁平糸織物に係る一実施例を
図1乃至図5に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the flat yarn woven fabric of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【0051】図1は本発明の扁平糸織物を製造する製造
装置を示すもので、この製造装置は、よこ糸供給装置と
して、ボビン1、引取りローラ3、テンション装置4、
ガイドローラ5〜7、板バネテンション装置8、押し板
ガイド9及びレピア11等を備えており、たて糸供給装
置として、クリール20、コーム21、水平ガイド2
2、綜絖23及び筬24を備えている。FIG. 1 shows a manufacturing apparatus for manufacturing the flat yarn woven fabric of the present invention. The manufacturing apparatus includes a bobbin 1, a take-up roller 3, a tensioning device 4, and a weft supply device.
A guide roller 5 to 7, a leaf spring tension device 8, a push plate guide 9, a rapier 11, and the like are provided. As warp supply devices, a creel 20, a comb 21, a horizontal guide 2
2. The heald 23 and the reed 24 are provided.
【0052】先ず、よこ糸供給装置に説明すると、ボビ
ン1は、炭素繊維扁平糸(以下、単に「扁平糸」とい
う)からなるよこ糸Twfが巻回され、よこ糸Twfはテン
ションローラ2を経て織機の回転主軸で駆動されている
引取りローラ3に案内され、引取りローラ3の回転によ
り一定速度で解舒される。ここで、テンションローラ2
は、ボビン1からよこ糸Twfを解舒するときは上方に位
置し、織機が停止すると自動的に下方に下がると共に、
ブレーキが働いて惰性回転が停止する。First, a description will be given of a weft yarn supply device. The bobbin 1 is wound with a weft yarn Twf made of carbon fiber flat yarn (hereinafter simply referred to as “flat yarn”), and the weft yarn Twf is passed through a tension roller 2 to a weaving machine. And is unwound at a constant speed by the rotation of the take-up roller 3. Here, tension roller 2
Is located above when the weft thread Twf is unwound from the bobbin 1 and automatically lowers when the loom stops,
The brake works and the inertial rotation stops.
【0053】よこ糸Twfの解舒速度は、織機の回転数
(rpm)と1回転に必要なよこ糸長さ(m)が分かれ
ば容易に求めることができる。[0053] unwinding speed of the weft T wf can be easily determined if the loom rotational speed (rpm) and weft length required for one revolution (m) is known.
【0054】よこ糸Twfやたて糸Twrとなる扁平糸は、
予め扁平状に加工され、サイジング剤などで形態保持さ
れて一定のトラバース幅で円筒状の管であるボビン1や
後述するクリール20のボビン20a,20bに巻かれ
ている。また、糸条の太さとしては、炭素繊維単糸数が
3,000〜24,000本からなっており、糸条の扁
平率は糸幅/糸厚み比で30〜80である。The flat yarn serving as the weft Twf and the warp Twr is
It is previously processed into a flat shape, is held in a form by a sizing agent or the like, and is wound around a bobbin 1 which is a cylindrical tube with a constant traverse width or bobbins 20a and 20b of a creel 20 described later. As the thickness of the yarn, the number of single carbon fiber yarns is 3,000 to 24,000, and the flatness of the yarn is 30 to 80 in a yarn width / yarn thickness ratio.
【0055】そして、引取りローラ3から引き出された
よこ糸Twfは、テンション装置4のガイド4aを経て、
水平ガイドローラ5、垂直ガイドローラ6、水平ガイド
ローラ7に案内されて板バネテンション装置8へと導か
れる。Then, the weft thread Twf pulled out from the take-up roller 3 passes through the guide 4a of the tension device 4,
The guide is guided by the horizontal guide roller 5, the vertical guide roller 6, and the horizontal guide roller 7 and is guided to the leaf spring tension device 8.
【0056】それぞれのガイドローラ5〜7は、直径が
10〜20mm程度で、長さが100mm〜300mm程度の
ベアリングを内蔵した回転方式が好ましい。直径があま
りにも小さいとよこ糸Twfを構成する炭素繊維が屈曲し
て単糸切れを起こし易く、また、20mm以上になると回
転の惰性が大きくなって始動、停止時の張力変動が大き
くなる問題がある。また、それぞれのガイドローラ5〜
7の長さは、通過するよこ糸Twfが左右または上下方向
に移動してガイドローラ5〜7を支持する支持部に接触
しない長さが必要である。よこ糸Twfがガイドローラ5
〜7の支持部に接触すると、扁平状態が潰れてしまう。Each of the guide rollers 5 to 7 preferably has a diameter of about 10 to 20 mm and a rotation system incorporating a bearing having a length of about 100 to 300 mm. If the diameter is too small, the carbon fibers constituting the weft yarn Twf tend to bend and cause breakage of the single yarn. If the diameter is more than 20 mm, the inertia of rotation increases and the tension fluctuation at the time of starting and stopping increases. is there. In addition, each guide roller 5
The length of 7 must be such that the passing weft thread Twf does not move in the left-right or up-down direction and does not contact the supporting portions supporting the guide rollers 5 to 7. Weft thread Twf is guided by guide roller 5
When it comes into contact with the supporting portions of Nos. To 7, the flat state is crushed.
【0057】水平ガイドローラ5およびガイドローラ7
は、案内するよこ糸Twfの高さ方向の位置を決め、垂直
ガイドローラ6はよこ糸Twfの水平方向の位置を決め
る。したがって、ガイドローラは、少なくとも水平方向
と垂直方向のものが、それぞれ交互に配置されていれば
よい。Horizontal guide roller 5 and guide roller 7
Determines the position of the weft Twf to be guided in the height direction, and the vertical guide roller 6 determines the position of the weft Twf in the horizontal direction. Therefore, the guide rollers at least in the horizontal direction and the vertical direction may be arranged alternately.
【0058】このとき、水平ガイドローラ5と垂直ガイ
ドローラ6との間および垂直ガイドローラ6と水平ガイ
ドローラ7との間で、よこ糸Twfの扁平面を90°捩じ
る必要がある。このため、ガイドローラ5,6間及びガ
イドローラ6,7間の距離は、よこ糸Twfの幅によって
異なるが、50mm以上離す必要がある。ガイドローラ間
の距離が50mmより小さいと、よこ糸Twfが捩じれたま
ま垂直ガイドローラ6や水平ガイドローラ7を通過して
織り込まれてしまう。また、短い距離で扁平糸を90°
捩じると、扁平糸の両端部に張力が加わり、毛羽が発生
する。[0058] At this time, in and between the vertical guide roller 6 and the horizontal guide roller 5 and the vertical guide roller 6 and the horizontal guide roller 7, it is necessary to twist the flat surfaces of the weft T wf 90 °. For this reason, the distance between the guide rollers 5 and 6 and the distance between the guide rollers 6 and 7 need to be separated by 50 mm or more, depending on the width of the weft thread Twf . If the distance between the guide rollers is smaller than 50 mm, the weft thread Twf will pass through the vertical guide roller 6 and the horizontal guide roller 7 while being twisted, and will be woven. In addition, the flat yarn is 90 ° at short distance
When twisted, tension is applied to both ends of the flat yarn, and fluff is generated.
【0059】ガイドローラ5〜7は1本であってもよい
が、それぞれ2本の組にしてよこ糸TwfをS字状に通過
させると、よこ糸Twfに作用する張力が安定し、よこ糸
Twfの位置決めを確実に行うことができる。The guide rollers 5 to 7 may be one, but if the weft thread Twf is passed in an S-shape in two sets each, the tension acting on the weft thread Twf is stabilized, and the weft thread Twf is stabilized. Positioning of wf can be performed reliably.
【0060】テンション装置4は、後述するレピア11
による間欠的なよこ糸Twfの挿入に際し、引取りローラ
3によって一定速度で解舒されるよこ糸Twfの引取りロ
ーラ3と水平ガイドローラ5間における弛みをスプリン
グ4bで吸収させて、よこ糸Twfを常に緊張させておく
ものである。よこ糸Twfは、スプリング4bで緊張させ
ておかないと、弛んだ際に捩じれてしまい、捩じれたま
まガイドローラ5〜7を通過して織り込まれてしまう問
題が起こる。そして、スプリング4bの下端に設けたガ
イド4aは、扁平糸の扁平面が水平に案内されるよう
に、横長に配置しておく。The tension device 4 is provided with a rapier 11 described later.
When the weft Twf is intermittently inserted, the slack between the take-up roller 3 and the horizontal guide roller 5 of the weft Twf unwound at a constant speed by the take-up roller 3 is absorbed by the spring 4b, and the weft Twf is absorbed. Is always nervous. Unless the weft thread Twf is tensioned by the spring 4b, the weft thread Twf is twisted when it is loosened, and there is a problem that the weft thread Twwf passes through the guide rollers 5 to 7 and is woven. The guide 4a provided at the lower end of the spring 4b is arranged horizontally long so that the flat surface of the flat yarn is guided horizontally.
【0061】よこ糸Twfを緊張させておくその他の方法
としては、エアの吸引による方法があるが、この方法で
は吸引中によこ糸Twfが捩じれてしまう問題がある。ま
た、重りによるよこ糸Twfの緊張方法では、張力変動が
大きくなり過ぎ、よこ糸Twfを構成する炭素繊維が損傷
する問題があり、前記スプリングによる方法が最も簡単
で、確実である。As another method for keeping the weft thread Twf taut, there is a method using air suction. However, this method has a problem that the weft thread Twf is twisted during suction. Further, in the method of tensioning the weft thread Twf by weight, there is a problem that the tension fluctuation becomes too large and the carbon fibers constituting the weft thread Twf are damaged, and the method using the spring is the simplest and reliable.
【0062】更に、よこ糸Twfの水平ガイドローラ7の
下流側には、よこ糸Twfの張力を均一にさせるテンショ
ン装置8が配置されている。このテンション装置8は、
幅の広い2枚の板バネ8a,8bでよこ糸Twfを挟み込
むことにより、よこ糸Twfの張力を均一に保持するもの
である。[0062] Further, on the downstream side of the horizontal guide roller 7 of the weft T wf, tension device 8 which uniform tension of the weft T wf is disposed. This tension device 8
By sandwiching the weft thread Twf between the two wide leaf springs 8a and 8b, the tension of the weft thread Twf is maintained uniformly.
【0063】本発明の扁平糸織物を製造する製造装置の
よこ糸供給方法においては、原理的には、垂直ガイドロ
ーラ6によりよこ糸Twfの糸道を決めているが、張力変
動やレピア11への引っ掛け動作によりよこ糸Twfの糸
道が変わることがある。したがって、よこ糸Twfが幅方
向に移動してもよこ糸Twfの端部と干渉する物がないこ
とが必要であり、そのために幅の広い板バネ8a,8b
を備えたテンション装置8を用いる。板バネ8a,8b
の幅としては、よこ糸Twfの糸幅の5倍以上あればよ
い。In the weft supply method of the flat yarn woven fabric manufacturing apparatus according to the present invention, the weft path of the weft thread Twf is determined in principle by the vertical guide roller 6. The yarn path of the weft thread Twf may change due to the hooking operation. Therefore, even if the weft thread Twf moves in the width direction, it is necessary that there is no object that interferes with the end of the weft thread Twf , and for that, the wide leaf springs 8a and 8b are required.
Is used. Leaf springs 8a, 8b
Should be at least five times the yarn width of the weft yarn Twf .
【0064】押し板ガイド9は、板バネテンション装置
8のよこ糸Twfの下流側に配置されており、先端にV字
形のガイド面9aが形成された板である。このガイド9
は、レピア11への給糸と連動して、織機の回転が伝達
されるカム機構を利用して矢印で示す前後方向に駆動さ
れる。The push plate guide 9 is arranged downstream of the weft thread Twf of the plate spring tensioning device 8 and is a plate having a V-shaped guide surface 9a formed at the end. This guide 9
Is driven in the front-rear direction indicated by an arrow using a cam mechanism to which the rotation of the loom is transmitted in conjunction with the yarn feeding to the rapier 11.
【0065】また、押し板ガイド9の下流側近傍には、
糸端把持ガイド10が配置されている。糸端把持ガイド
10は、図3に示すように、L字形の受け部材10aと
図示しない駆動手段によって上下方向に駆動される押圧
部材10bとを有している。このガイド10は、レピア
11へのよこ糸Twfの給糸時に、押し板ガイド9の前進
作動と並行して押圧部材10bが下降し、よこ糸Twfを
受け部材10aに押しつけて糸端を把持している。In the vicinity of the downstream side of the push plate guide 9,
A yarn end gripping guide 10 is provided. As shown in FIG. 3, the yarn end gripping guide 10 has an L-shaped receiving member 10a and a pressing member 10b which is driven in a vertical direction by a driving unit (not shown). When the weft thread Twf is supplied to the rapier 11, the guide member 10 descends in parallel with the forward movement of the push plate guide 9, and presses the weft thread Twf against the receiving member 10a to grip the yarn end. ing.
【0066】したがって、よこ糸Twfは、押し板ガイド
9が矢印方向に押し出されて扁平面がV字形のガイド面
9aの斜面に案内されて下降すると共に、糸端把持ガイ
ド10も下降し、扁平形態が潰れずにレピア11の先端
を横切る結果、後述するレピア11の爪11aに具合良
く引っ掛けられる。Accordingly, the weft thread Twf is lowered by the push plate guide 9 being pushed out in the direction of the arrow, the flat surface being guided by the slope of the V-shaped guide surface 9a, and the yarn end gripping guide 10 also being lowered. As a result of crossing the tip of the rapier 11 without crushing the form, the rapier 11 is hooked on the claws 11a of the rapier 11 described later.
【0067】ここで、通常、よこ糸Twfは、糸端把持ガ
イド10とガイド孔を有する給糸ガイドとによって、よ
こ糸Twfがレピア11を斜めに横断するように待機させ
ておき、レピア11が給糸位置に到達したときに、両ガ
イドを下降させてレピア11の爪11aによこ糸Twfを
引っ掛けさせている。Normally, the weft Twf is kept on standby by the yarn end gripping guide 10 and the yarn feed guide having the guide hole so that the weft Twf crosses the rapier 11 diagonally. When reaching the yarn feeding position, both guides are lowered to hook the weft yarn Twf on the claws 11a of the rapier 11.
【0068】しかし、レピア11への給糸に際して給糸
ガイドを用いると、よこ糸Twfが扁平糸の場合に、前記
ガイド孔でよこ糸Twfが擦られて扁平形態が潰れてしま
う。このため、本発明の扁平糸織物を製造する製造装置
では、板バネテンション装置8と糸端把持ガイド10と
の間に押し板ガイド9を設け、レピア11への給糸時に
糸端把持ガイド10を下降させると共に、押し板ガイド
9を前進させることにより、織機の後方によこ糸Twfを
押し付けてレピア11に対して横切るようにしたのであ
る。[0068] However, the use of feed yarn guide during feeding yarn to the rapier 11, when the weft T wf is flat yarn, the guide hole weft T wf will collapse squamous form rubbed in. For this reason, in the manufacturing apparatus for manufacturing the flat yarn woven fabric of the present invention, the pressing plate guide 9 is provided between the leaf spring tensioning device 8 and the yarn end gripping guide 10, and the yarn end gripping guide 10 is supplied when the yarn is supplied to the rapier 11. Is lowered, and the push plate guide 9 is advanced, so that the weft thread Twf is pushed rearward of the loom and crosses the rapier 11.
【0069】レピア11は、図1に示したように、後述
する筬24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、よこ糸Twfを製織部のたて糸
Twr,T wr間に挿入するものである。レピア11は、図
2に示すように、扁平なよこ糸T wfを引っ掛ける爪11
aが先端に設けられ、爪11aの近傍には押え具11b
が取付けられている。The rapier 11 is, as shown in FIG.
This is a longitudinal member placed at the front of the reed 24
To operate in the horizontal direction, and the weft TwfThe weaving department of warp yarn
Twr, T wrIt is inserted between them. Rapier 11
As shown in FIG. 2, a flat weft T wfHook 11
a is provided at the tip, and a holding tool 11b is provided near the claw 11a.
Is installed.
【0070】また、レピア11で扁平なよこ糸Twfを把
持する方法として、図5に示すように、レピア11の先
端に導かれたよこ糸Twfの端部を挟み具12で挟んで把
持させることにより、ほとんど扁平状態を潰すことなく
よこ糸挿入を達成することができる。As a method of gripping the flat weft thread Twf with the rapier 11, as shown in FIG. 5, the end of the weft thread Twf guided to the tip of the rapier 11 is gripped by the gripper 12. Thereby, weft insertion can be achieved without almost crushing the flat state.
【0071】本発明の扁平糸織物を製造する製造装置に
おいては、以上のようなよこ糸供給装置の横糸供給工程
により、ボビン1に巻回されたよこ糸Twfが、引取りロ
ーラ3によって一定速度で解舒され、レピア11の間欠
的なよこ糸挿入の際の弛みがテンション装置4のスプリ
ング4bで吸収される。そして、ボビン1から解舒され
たよこ糸Twfは、ガイドローラ5〜7で案内されると共
に、板バネテンション装置8で均一な張力に保持されな
がら、押し板ガイド9と糸端把持ガイド10との協働に
より、レピア11の爪11aに引っ掛けられ、図1に示
すように、製織部のたて糸Twr,Twr間に挿入される。In the manufacturing apparatus for manufacturing a flat yarn woven fabric according to the present invention, the weft Twf wound around the bobbin 1 is fed by the take-up roller 3 at a constant speed in the weft supply step of the weft supply device as described above. The tension is released by the spring 4 b of the tension device 4 when the rapier 11 is unwound and intermittent weft thread is intermittently inserted. Then, the weft T wf unwound from the bobbin 1, while being guided by the guide rollers 5-7, while being held in uniform tension leaf spring tension device 8, a pushing plate guide 9 and the yarn end gripping guide 10 Is hooked on the claws 11a of the rapier 11 and inserted between the warp yarns T wr , T wr of the weaving section as shown in FIG.
【0072】このため、扁平糸からなるよこ糸Twfは、
捩じれたり、扁平形態が潰されることなく織り込まれ
る。For this reason, the weft Twf made of flat yarn is
It is woven without being twisted or flattened.
【0073】次に、たて糸供給装置について説明する
と、クリール20は、多数のボビンが回転自在に支持さ
れ、図1においてはボビン20a,20bのみを図示し
てある。そして、ボビン20a,20bには、よこ糸供
給装置のボビン1と同様に、扁平糸からなるたて糸Twr
が巻回され、たて糸Twrは、横取り解舒で織機側に導か
れる。ボビン12からのたて糸Twrの解舒速度は、よこ
糸Twfに比べて極端に遅く、一定の速度であるから、ボ
ビン20a,20bは軽いブレーキ付きであれば問題な
い。Next, the warp yarn supplying device will be described. The creel 20 has a number of bobbins rotatably supported, and FIG. 1 shows only the bobbins 20a and 20b. The bobbins 20a and 20b are provided with the warp T wr made of flat yarn similarly to the bobbin 1 of the weft supply device.
Is wound, and the warp yarn Twr is guided to the loom side by unwinding. Unwinding speed of the warp T wr from the bobbin 12 is extremely slow compared to the weft T wf, is constant speed, the bobbin 20a, 20b is no problem as long as with light brake.
【0074】コーム21は、上下に配置された支持枠2
1a,21a間に織物のたて糸Twrの間隔と同じ間隔に
複数のワイヤー21bを上下方向に設けたものを多数連
結したもので、ワイヤー21b,21b間にたて糸Twr
を1本ずつ通して水平方向の位置を決める。ここにおい
て、ワイヤー21bは、クリール20のボビン20a,
20bから供給される扁平なたて糸Twrが支持枠21
a,21aと接触せず、たて糸Twrの扁平面がワイヤー
21bのみと接触するよう、所定の長さにする必要があ
る。ワイヤー21bの長さが所定長さ以下であると、た
て糸Twrが潰れてしまう。ワイヤー21bの最適な長さ
は、クリール20の高さと、クリール20からコーム2
1ならびに水平ガイド22までの距離によって決まる
が、300mm程度の長さが必要である。The comb 21 is provided with support frames 2 arranged vertically.
A plurality of wires 21b provided in the vertical direction at the same interval as the warp Twr of the fabric between 1a and 21a are connected, and the warp Twr between the wires 21b and 21b.
Are passed one by one to determine the horizontal position. Here, the wire 21b is connected to the bobbin 20a of the creel 20,
Flat warps T wr supplied from 20b the support frame 21
The length of the warp Twr needs to be a predetermined length such that the flat surface of the warp Twr contacts only the wire 21b without contacting the wires 21a and 21a. If the length of the wire 21b is less than the predetermined length, the warp Twr will be crushed. The optimum length of the wire 21b is determined by the height of the creel 20 and the comb 2
1 and a distance to the horizontal guide 22, but a length of about 300 mm is required.
【0075】水平ガイド22は、2本のガイドバー22
a,22aを有し、ボビン20a,20bから解舒され
るたて糸Twr,TwrをS字状に巻回して、上下方向の位
置を規制する。ここで、たて糸Twrは、コーム21と水
平ガイド22との間で扁平面を90゜捩じる必要があ
る。このため、コーム21と水平ガイド22との間隔
は、たて糸Twrの幅によって異なるが、50mm以上離す
必要がある。コーム21と水平ガイド22との間隔が、
50mm以下であるとたて糸Twrが捩じれたまま水平ガイ
ド22を通過して織り込まれてしまう。The horizontal guide 22 includes two guide bars 22
a, 22a, the warp yarns T wr , T wr unwound from the bobbins 20a, 20b are wound in an S-shape to regulate the vertical position. Here, the warp T wr is comb 21 to be a flat surface is necessary to twist 90 degrees between the horizontal guide 22. For this reason, the interval between the comb 21 and the horizontal guide 22 depends on the width of the warp yarn Twr , but needs to be separated by 50 mm or more. The interval between the comb 21 and the horizontal guide 22 is
If it is less than 50 mm, the warp yarn Twr will pass through the horizontal guide 22 while being twisted and will be woven.
【0076】綜絖23は、各たて糸Twrに一つずつ配置
されており、水平ガイド22で上下方向の位置が位置決
めされた各たて糸Twrを筬24へ案内するが、図示しな
い駆動手段によって昇降され、各たて糸Twrの筬24の
下流側によこ糸Twfを通す杼道を作る。ここで、従来の
綜絖においては、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縦長形状になっている。し
かし、このように縦長形状のメールに扁平糸を通すと、
扁平形状が潰されてしまい、扁平形状のまま製織するこ
とが出来ない。したがって、綜絖23は、メール23a
の形状を横長に形成することが好ましく、メール23a
の横方向の長さは、たて糸Twrとして用いる扁平糸の糸
幅と同等または若干長く設定する。メール23aの形状
としては、矩形あるいは横長楕円が好ましい。The healds 23 are arranged one by one for each warp yarn T wr , and guide the warp yarns T wr whose vertical position is positioned by the horizontal guide 22 to the reed 24. It is, make the shed through the weft T wf to the downstream side of the reed 24 of each warp T wr. Here, in the conventional heald, the mail has a vertically long shape in order to reduce interference between an adjacent thread and the heald. However, when a flat yarn is passed through a vertically long mail like this,
The flat shape is crushed, and weaving cannot be performed with the flat shape. Therefore, the heald 23
Is preferably formed in a horizontally long shape, and the mail 23a
Is set to be equal to or slightly longer than the width of the flat yarn used as the warp yarn Twr . The shape of the mail 23a is preferably a rectangle or a horizontally long ellipse.
【0077】筬24は、クリール20に設けた複数のボ
ビン20a,20b等から解舒された複数のたて糸Twr
を所定の密度に配列させて、織前へ案内するもので、フ
レーム24aに多数の筬羽24bが上下方向に配置され
ている。ここにおいて、たて糸Twrは、張力をできるだ
け低く設定することが望ましい。これは、綜絖23に案
内されてくるたて糸Twrの筬24の横方向の位置が僅か
にずれて筬羽24bと接触しても、たて糸Twrの張力が
低いと扁平形状が潰されることがなく、また、綜絖23
が揺れてたて糸Twrの位置がずれ、たて糸Twrがメール
23aの片側によっても扁平形状が潰されることがない
からである。The reed 24 has a plurality of warp yarns T wr unwound from a plurality of bobbins 20a, 20b and the like provided on the creel 20.
Are arranged at a predetermined density and guided to the cloth fell, and a large number of reeds 24b are vertically arranged on a frame 24a. Here, it is desirable to set the tension of the warp yarn Twr as low as possible. This also in contact with the dents 24b lateral position slightly offset reed 24 the warp T wr coming guided by the heald 23, is the tension of the warp T wr is the flat shape is crushed low No, heddle 23
It is misaligned the warps T wr shaking, because there is never warps T wr are flat shape is crushed by one side of the mail 23a.
【0078】上記たて糸供給装置においては、以下の工
程に従ってたて糸Twrが織前に導かれ、よこ糸供給装置
から送られてくるよこ糸Twfに織り込まれて扁平糸織物
が製造される。In the above-described warp yarn supplying device, the warp yarn Twr is guided to the weaving cloth according to the following steps, and is woven into the weft yarn Twf sent from the weft yarn supplying device to produce a flat yarn woven fabric.
【0079】先ず、クリール20に設けた複数のボビン
20a,20b等から複数のたて糸Twrが解舒される。First, a plurality of warp threads Twr are unwound from a plurality of bobbins 20a, 20b and the like provided on the creel 20.
【0080】各たて糸Twrは、コーム21で水平方向の
位置が位置決めされた後、90゜捩じりを付与されて水
平ガイド22へと導かれる。After the horizontal position of each warp yarn Twr is determined by the comb 21, the warp yarn Twr is twisted by 90 ° and guided to the horizontal guide 22.
【0081】水平ガイド22へ導かれた各たて糸T
wrは、上下方向の位置が位置決めされた後、綜絖23に
案内され、図示しない駆動手段によって昇降されて筬2
4の下流側によこ糸Twfを通す杼道を形成する。Each warp T guided to the horizontal guide 22
After the position of the wr is determined in the vertical direction, the wr is guided by the heald 23 and is moved up and down by driving means (not shown) to
4 forms a shed through which the weft thread Twf passes.
【0082】このようにしてクリール20の複数のボビ
ン20a,20b等から解舒された複数のたて糸T
wrは、筬24で所定密度に配列させて、織前へ案内され
る。The plurality of warps T unwound from the plurality of bobbins 20a, 20b of the creel 20 in this manner.
The wr is arranged at a predetermined density by the reed 24 and guided to the cloth fell.
【0083】そして、綜絖23によって杼道が形成され
たときに、レピア11の間欠作動により多数のたて糸T
wr間によこ糸Twfが挿入され、図1に示すように、扁平
糸織物が製造されてゆく。When the shed is formed by the healds 23, a large number of warp threads T
The weft thread Twf is inserted between the wr and the flat yarn woven fabric is manufactured as shown in FIG.
【0084】このたて糸供給工程により、各たて糸Twr
は等間隔でシート状に揃えられ、安定した製織が可能に
なる。In the warp yarn supplying step, each warp yarn T wr is provided.
Are arranged in a sheet shape at equal intervals, and stable weaving becomes possible.
【0085】次に、上記製造方法に基づき、上記製造装
置を用いて製織した扁平糸織物に関する実施例を以下に
説明する。Next, an example of a flat yarn woven fabric woven using the above-described manufacturing apparatus based on the above-described manufacturing method will be described below.
【0086】実施例1 引張破断強度が500 kg・f/mm2、引張弾性率が23,50
0kg・f/mm2、破断伸度が2.1%の炭素繊維糸(東レ
(株)社製トレカT700 SC−12K(繊度7,200デニー
ル))からなり、糸幅が6.5mm、糸の厚みが0.10mm、糸
幅/糸厚み比が65の扁平形態で、サイジング剤を1%付
着させて形態を保持させた撚りのない扁平糸を使用し、
たて糸およびよこ糸の密度が1.25本/cmの平織組織
で、目付が200g/m2、織物厚みが0.22mm、繊維密度
が0.91g/cm3の扁平糸織物を製織した。Example 1 Tensile breaking strength was 500 kg · f / mm 2 and tensile modulus was 23,50.
It is made of carbon fiber yarn (Toray's T700 SC-12K (fineness: 7,200 denier) manufactured by Toray Industries, Inc.) with 0 kg · f / mm 2 and elongation at break of 2.1%, with a yarn width of 6.5 mm and a yarn thickness of 6.5 mm. 0.10mm, flat width with a yarn width / yarn thickness ratio of 65, using a flat yarn with no twist, to which 1% of a sizing agent is applied to keep the shape,
A plain weave having a warp and weft density of 1.25 yarn / cm, a basis weight of 200 g / m 2 , a fabric thickness of 0.22 mm, and a fiber density of 0.91 g / cm 3 was woven.
【0087】得られた扁平糸織物は、たて糸とよこ糸の
交錯部において殆ど空隙のない繊維密度が均一な織物で
あった。また、製織速度は、類似の炭素繊維糸(東レ
(株)社製トレカT300 B−3K(繊度1,800 デニー
ル))を用いた、たて糸およびよこ糸の密度が5.0本/c
mの平織組織で、目付が200g/m2の従来の扁平糸織物
に比べて4倍という早い速度で、非常に生産性が向上し
ていた。The obtained flat yarn woven fabric had a uniform fiber density with almost no voids at the intersection of the warp and the weft. The weaving speed was determined by using a similar carbon fiber yarn (Traya T300 B-3K, manufactured by Toray Industries, Inc., with a fineness of 1,800 denier), and the density of the warp and weft yarns was 5.0 yarns / c.
With a plain weave structure of m, the productivity was greatly improved at a speed as fast as 4 times that of a conventional flat yarn fabric having a basis weight of 200 g / m 2 .
【0088】次いで、得られた前記織物にエポキシ樹脂
を含浸させ、これを同方向に4枚積層させてオートクレ
ーブ成形法で硬化板を作製し、JIS K7073のC
FRPの引張試験法に準拠して引張破断強度を評価し
た。Next, the obtained woven fabric was impregnated with an epoxy resin, and four of the woven fabrics were laminated in the same direction to prepare a cured plate by an autoclave molding method.
The tensile strength at break was evaluated based on the FRP tensile test method.
【0089】その結果を、炭素繊維の体積含有率および
引張弾性率と共に表1に示す。The results are shown in Table 1 together with the carbon fiber volume content and tensile modulus.
【0090】比較例1 比較のため実施例1の扁平糸を使用し、たて糸およびよ
こ糸の密度が1.25本/cmの平織組織となっている扁平
糸織物を、従来の製織法により製織した。Comparative Example 1 For the purpose of comparison, a flat yarn woven fabric having a plain weave structure in which the warp and weft yarns had a density of 1.25 / cm was woven by the conventional weaving method using the flat yarn of Example 1. .
【0091】得られた織物は、非常に織り目が粗く、目
付が200g/m2、織物厚みが0.34mm、繊維密度が0.6
0g/cm3であった。The obtained woven fabric has a very coarse weave, a basis weight of 200 g / m 2 , a woven fabric thickness of 0.34 mm, and a fiber density of 0.6.
It was 0 g / cm 3 .
【0092】この織物を、実施例1と同様にしてエポキ
シ樹脂に含浸させ、これを同方向に4枚積層させてオー
トクレーブ成形法で硬化板を作製した。The woven fabric was impregnated with an epoxy resin in the same manner as in Example 1, and four of the woven fabrics were laminated in the same direction to prepare a cured plate by an autoclave molding method.
【0093】その結果、積層工程において、織物の空隙
部の樹脂が離形フィルムに取られて欠けてしまい、その
分樹脂を追加しなければならなかった。また、得られた
硬化板は、表面が織物の空隙部が窪んで凹凸しており、
ボイドが多数みられた。As a result, in the laminating step, the resin in the voids of the woven fabric was taken off by the release film and chipped, and the resin had to be added accordingly. In addition, the obtained cured plate has irregularities in which the surface of the fabric is hollowed out,
There were many voids.
【0094】さらに、この硬化板を、実施例1の試験法
により引張破断強度を評価し、その結果を、炭素繊維の
体積含有率および引張弾性率と共に表1に示した。Further, the cured plate was evaluated for tensile breaking strength by the test method of Example 1, and the results are shown in Table 1 together with the volume fraction of carbon fiber and the tensile modulus.
【0095】[0095]
【表1】 [Table 1]
【0096】表1に示す結果から明らかなように、本発
明の扁平糸織物から作製した硬化板は、非常に高い引張
破断強度を備え、引張弾性率においても、従来の炭素繊
維織物基材では考えられない高い値を示している。As is evident from the results shown in Table 1, the cured board made from the flat yarn woven fabric of the present invention has a very high tensile strength at break, and the tensile elastic modulus is lower than that of the conventional carbon fiber woven fabric substrate. It shows an unexpectedly high value.
【0097】また、比較例1の結果から明らかなよう
に、繊維密度が0.60g/cm3のように小さい織物で、
炭素繊維の体積含有率が高い硬化板を作製しようとして
も、樹脂含浸性が悪いため強度の低い硬化板になってし
まう。この場合、使用する樹脂量を増加させて樹脂含浸
性を高めることも考えられるが、このようにすると炭素
繊維の体積含有率が低い硬化板となってしまう。Further, as is apparent from the results of Comparative Example 1, a woven fabric having a fiber density as small as 0.60 g / cm 3 was obtained.
Even if an attempt is made to produce a cured plate having a high volume content of carbon fibers, the cured plate will have low strength due to poor resin impregnation. In this case, it is conceivable to increase the amount of resin used to enhance the resin impregnating property. However, in this case, a cured plate having a low volume content of carbon fibers is obtained.
【0098】実施例2 実施例1と同じ扁平糸織物を製織し、この扁平糸織物に
不飽和ポリエステル樹脂をハンドレイアップ(hand lay-
up) で含浸させ、これを4枚積層して常温で硬化させた
硬化板を作製した。Example 2 The same flat yarn woven fabric as in Example 1 was woven, and an unsaturated polyester resin was hand laid up on the flat yarn woven fabric.
up), and four of these were laminated to produce a cured plate cured at room temperature.
【0099】得られた硬化板は、ハンドレイアップ成形
であるにも拘らず、45%という炭素繊維の高い体積含有
率を示し、かつ、完全に樹脂が含浸されてボイドのない
ものであった。これは、製織された扁平糸織物の繊維密
度が0.91g/cm3と高いことから可能になったもので
ある。The cured plate obtained had a high volumetric content of carbon fibers of 45% despite being hand lay-up molding, and was completely impregnated with resin and free from voids. . This is made possible by the fact that the woven flat yarn woven fabric has a high fiber density of 0.91 g / cm 3 .
【0100】このようにして得た硬化板を、実施例1の
試験法により評価したところ、表2に示すように、実施
例1のオートクレーブ成形法で得られた硬化板並みの高
い強度を有する結果が得られた。The cured plate thus obtained was evaluated by the test method of Example 1. As shown in Table 2, the cured plate had a strength as high as that of the cured plate obtained by the autoclave molding method of Example 1. The result was obtained.
【0101】[0101]
【表2】 [Table 2]
【0102】比較例2 引張破断強度が360kg・f/mm2、引張弾性率が23,500
kg・f/mm2、破断伸度が1.5%の炭素繊維糸(東レ
(株)社製トレカT300 B−3K(繊度1,800デニール
))を使用し、たて糸およびよこ糸の密度が5.0本/cm
の平織組織からなる炭素繊維糸織物を、従来の製織法に
より製織した。Comparative Example 2 Tensile breaking strength was 360 kg · f / mm 2 and tensile modulus was 23,500.
kg · f / mm 2 , carbon fiber yarn with a breaking elongation of 1.5% (Trayka T300 B-3K manufactured by Toray Industries, Inc. (fineness: 1,800 denier)
)) And the warp and weft yarn density is 5.0 yarns / cm
Was woven by a conventional weaving method.
【0103】得られた炭素繊維糸織物は、目付が200g
/m2、織物厚みが0.27mm、繊維密度が0.74g/cm3
であった。The obtained carbon fiber yarn woven fabric has a basis weight of 200 g.
/ M 2 , woven fabric thickness 0.27 mm, fiber density 0.74 g / cm 3
Met.
【0104】この織物に、実施例2と同様に、不飽和ポ
リエステル樹脂をハンドレイアップで含浸させ、4枚積
層して常温硬化させた硬化板を作製した。得られた硬化
板は、炭素繊維の体積含有率が32.1%と通常の値で、
樹脂含浸性も良好であった。In the same manner as in Example 2, the woven fabric was impregnated with an unsaturated polyester resin by hand lay-up, and four sheets were laminated and cured at room temperature. The resulting cured plate has a carbon fiber volume content of 32.1%, a normal value,
The resin impregnation properties were also good.
【0105】この硬化板を実施例1の試験法により評価
し、その結果を表2に炭素繊維の体積含有率および引張
弾性率と共に併記した。This cured plate was evaluated by the test method of Example 1 and the results are shown in Table 2 together with the carbon fiber volume content and tensile modulus.
【0106】比較例2の硬化板は、樹脂含浸性の点では
問題がなく、実施例2の硬化板と比べ、用いた炭素繊維
糸だけが異なっていた。しかし、表2に示したように、
これら炭素繊維糸が硬化板の強度に寄与する引張強度利
用率から判断しても、実施例2の硬化板に比べて引張破
断強度が極端に小さかった。The cured plate of Comparative Example 2 had no problem in terms of resin impregnation, and only the carbon fiber yarn used was different from the cured plate of Example 2. However, as shown in Table 2,
Judging from the tensile strength utilization rate at which these carbon fiber yarns contributed to the strength of the cured plate, the tensile breaking strength was extremely lower than that of the cured plate of Example 2.
【0107】比較例2の硬化板は、用いた炭素繊維糸織
物の繊維密度が0.74g/cm3であるのに対し、実施例
2の硬化板に用いた扁平糸織物では、繊維密度が0.91
g/cm3と高く、したがって硬化板における炭素繊維の
体積含有率が高くなること、また、実施例2の扁平糸織
物では、織糸のクリンプも小さいので高い強度特性が発
現したものである。In the cured plate of Comparative Example 2, the fiber density of the carbon fiber yarn woven fabric used was 0.74 g / cm 3 , whereas in the flat yarn woven fabric used for the cured plate of Example 2, the fiber density was reduced. 0.91
g / cm 3, and thus the volume content of carbon fibers in the cured plate is high, and the flat yarn woven fabric of Example 2 exhibits high strength characteristics because the crimp of the woven yarn is small.
【0108】ここで、実施例1,2並びに比較例1,2
における引張試験に基づき、横軸を引張歪み(%)、縦
軸を引張破断強度(kg・f/mm2)として、図4に示
す強度−歪み曲線に関する強度特性図を描いた。Here, Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2
, The horizontal axis represents tensile strain (%) and the vertical axis represents tensile breaking strength (kg · f / mm 2 ), and a strength characteristic diagram relating to a strength-strain curve shown in FIG. 4 was drawn.
【0109】図4からも明らかなように、比較例2の硬
化板では引張歪みが0.6%の付近から引張弾性強度の変
化率の低下が見られた。これは、比較例2の硬化板を観
察したとろ、樹脂にクラックが発生していたことから、
用いた炭素繊維糸のクリンプが伸ばされた結果、含浸さ
せた樹脂で炭素繊維糸を支えきれなくなったことに起因
するものと推定される。As is clear from FIG. 4, in the cured plate of Comparative Example 2, the rate of change in tensile elastic strength was reduced from a tensile strain of about 0.6%. This is because when the cured plate of Comparative Example 2 was observed, cracks occurred in the resin.
This is presumed to be due to the fact that the crimp of the used carbon fiber yarn was stretched and the impregnated resin could not support the carbon fiber yarn.
【0110】したがって、この硬化板を構造材料として
使用する場合には、引張破断強度を基準にすることは危
険であり、より低い引張破断強度を基準にする必要があ
る。Therefore, when this hardened plate is used as a structural material, it is dangerous to use the tensile strength at break as a reference, and it is necessary to use a lower tensile strength at the base.
【0111】ここで、引張強度利用率とは、炭素繊維の
強度から算出した理論強度に対する実測による引張強度
の比をいう。Here, the tensile strength utilization rate refers to the ratio of the measured tensile strength to the theoretical strength calculated from the strength of the carbon fiber.
【0112】[0112]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
扁平糸織物は、繊度が3,000 〜20,000デニールで、糸幅
が4〜16mm、糸幅/糸厚み比が30以上の横取り解舒さ
れ、サイジング剤の付着した炭素繊維扁平糸からなるた
て糸とよこ糸を、そのピッチを前記糸幅の1.0〜1.2倍
として有し、繊維密度が0.8g/cm3以上であるので、
織糸間の空隙が殆どなく、繊維が非常に均一で高密度な
織物となる。このとき、炭素繊維扁平糸は、サイジング
剤の付着量を0.5〜2.5重量%の範囲内とし、前記CF
扁平糸織物は、織物目付が100〜300g/m2の範囲内
で、織物厚みを0.1〜0.4mmの範囲内とすると、扁平糸
織物は上記効果が一層発現される。As is apparent from the above description, the flat yarn woven fabric of the present invention has a fineness of 3,000 to 20,000 denier, a yarn width of 4 to 16 mm, and a yarn width / yarn thickness ratio of 30 or more . Sa
Since the warp yarn and the weft yarn made of the flat carbon fiber yarn to which the sizing agent is attached have a pitch of 1.0 to 1.2 times the yarn width and a fiber density of 0.8 g / cm 3 or more, ,
There are almost no voids between the yarns, and the fabric is very uniform and dense. At this time, the carbon fiber flat yarn has an adhering amount of the sizing agent in the range of 0.5 to 2.5% by weight,
If the flat yarn woven fabric has a woven fabric weight in the range of 100 to 300 g / m 2 and a woven fabric thickness in the range of 0.1 to 0.4 mm, the flat yarn woven fabric exhibits the above-mentioned effect more.
【0113】特に、本発明の扁平糸織物は、安価な太い
炭素繊維糸を用いて、しかも粗密度で製織されるので生
産性が高く、製造原価が安価となる。さらに、本発明の
扁平糸織物は、CF扁平糸で粗く製織されたものである
から剪断変形させやすく、複雑な形状の成形型に均一に
沿わせることができる。また、炭素繊維織物は、扁平状
態の糸が粗密度で織られているので織糸のクリンプが小
さく、かつ、繊度の大きい糸条からなる扁平糸を使用
し、繊維密度が0.8g/cm3以上と高いので、空隙が小
さいため、CFRPを作製した場合に炭素繊維の体積含
有率が高くなり、非常に高い強度特性を発揮する等の優
れた効果を奏する。In particular, the flat yarn woven fabric of the present invention is woven with a low-density thick carbon fiber yarn at a low density, so that the productivity is high and the manufacturing cost is low. Further, since the flat yarn woven fabric of the present invention is coarsely woven with CF flat yarn, it is easily deformed by shearing, and can be uniformly formed along a mold having a complicated shape. In addition, the carbon fiber woven fabric uses a flat yarn made of a yarn having a small crimp and a high fineness because the flat yarn is woven at a coarse density, and the fiber density is 0.8 g / cm. Since it is as high as 3 or more, the voids are small, so that when CFRP is produced, the volume content of carbon fibers is increased, and excellent effects such as exhibiting extremely high strength properties are exhibited.
【0114】さらに、本発明の扁平糸織物は、表面が滑
らかなので、FRPを作製したときにFRPの表面が平
坦となり塗装が容易となる。特に、本発明の扁平糸織物
を構成する炭素繊維扁平糸からなるたて糸やよこ糸は、
捩れたり、その扁平状態が潰されたりしていないため、
この織物でCFRPを製造したとき、捩れ部の厚みムラ
で表面に凹凸ができたり、捩れ部の空隙に樹脂過多な部
分が生じたり、ボイドが発生する等の不都合や、捩れ部
の応力集中による強度低下を回避することができる。Further, since the flat yarn woven fabric of the present invention has a smooth surface, when the FRP is manufactured, the surface of the FRP becomes flat and the coating becomes easy. In particular, the warp yarn and the weft yarn composed of the carbon fiber flat yarn constituting the flat yarn woven fabric of the present invention,
Because it is not twisted or flattened,
When fabricating CFRP with this woven fabric, unevenness in the surface due to uneven thickness of the twisted portion, excessive resin in the void of the twisted portion, generation of voids, and stress concentration at the twisted portion are caused. A decrease in strength can be avoided.
【図1】本発明の扁平糸織物を製織する製造装置の概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus for weaving a flat yarn woven fabric of the present invention.
【図2】レピアの先端を拡大した拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view in which the tip of a rapier is enlarged.
【図3】糸端把持ガイドを拡大して示した斜視図であ
る。FIG. 3 is an enlarged perspective view of a yarn end gripping guide.
【図4】本発明の扁平糸織物を用いて作製した硬化板の
強度−歪み曲線に関する強度特性図である。FIG. 4 is a strength characteristic diagram relating to a strength-strain curve of a cured plate produced using the flat yarn woven fabric of the present invention.
【図5】レピアによってよこ糸を把持する他の態様を示
す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing another mode in which the weft is gripped by the rapier.
1 ボビン(よこ糸用) 2 テンションローラ 3 引取りローラ 4 テンション装置(弾性懸垂機構) 4a ガイド 4b スプリング 5〜7 ガイドローラ 8 板バネテンション装置(張力付与機
構) 9 押し板ガイド 10 糸端把持ガイド 11 レピア 20 クリール 20a,20b ボビン(たて糸用) 21 コーム 22 水平ガイド 23 綜絖 23a メール 24 筬 Twf よこ糸 Twr たて糸Reference Signs List 1 bobbin (for weft thread) 2 tension roller 3 take-up roller 4 tension device (elastic suspension mechanism) 4a guide 4b spring 5-7 guide roller 8 leaf spring tension device (tension applying mechanism) 9 push plate guide 10 thread end gripping guide 11 Rapier 20 creel 20a, 20b bobbin (for warp) 21 comb 22 horizontal guide 23 heald 23a mail 24 reed T wf weft T wr warp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−281037(JP,A) 特開 昭58−191244(JP,A) 特開 昭63−315638(JP,A) 特開 昭62−276053(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D03D 15/00 D03D 1/00 D03D 15/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-281037 (JP, A) JP-A-58-191244 (JP, A) JP-A-63-315638 (JP, A) JP-A-62 276053 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) D03D 15/00 D03D 1/00 D03D 15/12
Claims (6)
が4〜16mm、糸幅/糸厚み比が30以上の横取り解舒さ
れ、サイジング剤の付着した炭素繊維扁平糸からなるた
て糸とよこ糸を、そのピッチを前記糸幅の1.0〜1.2倍
として有し、繊維密度が0.8g/cm3以上であることを
特徴とする扁平糸織物。An unwinding yarn having a fineness of 3,000 to 20,000 denier, a yarn width of 4 to 16 mm, and a yarn width / yarn thickness ratio of 30 or more.
A warp yarn and a weft yarn composed of carbon fiber flat yarn to which a sizing agent is attached, having a pitch of 1.0 to 1.2 times the yarn width, and a fiber density of 0.8 g / cm 3 or more. A flat yarn woven fabric, characterized in that:
剤の付着量が0.5〜2.5重量%の範囲内である、請求項
1の扁平糸織物。2. The flat yarn woven fabric according to claim 1, wherein the carbon fiber flat yarn has an adhesion amount of the sizing agent in a range of 0.5 to 2.5% by weight.
で、織物厚みが0.1〜0.4mmの範囲内である、請求項1
または2に記載の扁平糸織物。3. The fabric weight is in the range of 100 to 300 g / m 2 and the fabric thickness is in the range of 0.1 to 0.4 mm.
Or the flat yarn woven fabric according to 2.
プを有しないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載の扁平糸織物。4. The flat yarn woven fabric according to claim 1, wherein the warp yarn and the weft yarn have substantially no crimp.
糸織物に、30〜67重量%の範囲内の合成樹脂が含浸され
ているプリプレグ。5. A prepreg, wherein the flat yarn woven fabric according to claim 1 is impregnated with a synthetic resin in a range of 30 to 67% by weight.
糸織物を含み、かつ、30〜67重量%の範囲内のマトリッ
クス樹脂を含む繊維強化プラスチック。6. A fiber reinforced plastic comprising the flat yarn woven fabric according to claim 1 and a matrix resin in a range of 30 to 67% by weight.
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