JPH08296148A - 炭素繊維シート状物 - Google Patents
炭素繊維シート状物Info
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- JPH08296148A JPH08296148A JP7127160A JP12716095A JPH08296148A JP H08296148 A JPH08296148 A JP H08296148A JP 7127160 A JP7127160 A JP 7127160A JP 12716095 A JP12716095 A JP 12716095A JP H08296148 A JPH08296148 A JP H08296148A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製織工程において毛羽や糸切れなどを引き起
こすことがなく、柔軟性に優れた、コンクリート構造体
の補強用基材に用いて好適な炭素繊維補強基材を提供す
る。 【構成】 織糸として炭素繊維糸を含む炭素繊維織物か
らなる炭素繊維シート状物であって、前記炭素繊維糸へ
のサイジング剤の付着量が０．１〜０．５重量％である
とともに、前記炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以上で
あることを特徴とする炭素繊維シート状物。
こすことがなく、柔軟性に優れた、コンクリート構造体
の補強用基材に用いて好適な炭素繊維補強基材を提供す
る。 【構成】 織糸として炭素繊維糸を含む炭素繊維織物か
らなる炭素繊維シート状物であって、前記炭素繊維糸へ
のサイジング剤の付着量が０．１〜０．５重量％である
とともに、前記炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以上で
あることを特徴とする炭素繊維シート状物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素繊維織物や炭素繊
維強化シートなどの炭素繊維シート状物に関し、さらに
詳しくは繊維強化複合材料用の補強織物として優れた特
性を発揮する炭素繊維織物、特に一般構造物の他、高架
道路の橋脚や床版、建物の柱、壁などの補強基材用に用
いて最適な炭素繊維シート状物に関する。
維強化シートなどの炭素繊維シート状物に関し、さらに
詳しくは繊維強化複合材料用の補強織物として優れた特
性を発揮する炭素繊維織物、特に一般構造物の他、高架
道路の橋脚や床版、建物の柱、壁などの補強基材用に用
いて最適な炭素繊維シート状物に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、地震による橋の破壊、コンクリー
トの中性化による補強筋の錆の発生、交通量の急激な増
加に伴う鉄筋の疲労など、セメント系構造体の脆弱性や
耐久性が社会問題となっている。勿論新たに更新すれば
よいわけであるが、それには莫大な費用を要するという
問題がある。
トの中性化による補強筋の錆の発生、交通量の急激な増
加に伴う鉄筋の疲労など、セメント系構造体の脆弱性や
耐久性が社会問題となっている。勿論新たに更新すれば
よいわけであるが、それには莫大な費用を要するという
問題がある。
【０００３】その対策として、例えば橋の床版の場合に
は、コンクリートからなる床版の下に補強材として鋼板
を接着剤で接着する補強方法や、炭素繊維基材を含む繊
維強化樹脂を接着して補強する方法が採られている。特
に後者の方法は、補強効果が高く、かつ、耐久性も優れ
ており、また補強作業が簡単であることから、広く採用
されるようになっている。
は、コンクリートからなる床版の下に補強材として鋼板
を接着剤で接着する補強方法や、炭素繊維基材を含む繊
維強化樹脂を接着して補強する方法が採られている。特
に後者の方法は、補強効果が高く、かつ、耐久性も優れ
ており、また補強作業が簡単であることから、広く採用
されるようになっている。
【０００４】補強用炭素繊維基材は、ほとんどが長さ方
向の引張の場に対する補強を対象としたものであるか
ら、通常、炭素繊維糸を一方向に配向させた一方向性の
織物やシート状物である。たとえば、たて糸に通常の炭
素繊維糸を配列し、よこ糸に糸値の安価な細いガラス繊
維糸を用いた一方向性の炭素繊維織物が多用されてい
る。
向の引張の場に対する補強を対象としたものであるか
ら、通常、炭素繊維糸を一方向に配向させた一方向性の
織物やシート状物である。たとえば、たて糸に通常の炭
素繊維糸を配列し、よこ糸に糸値の安価な細いガラス繊
維糸を用いた一方向性の炭素繊維織物が多用されてい
る。
【０００５】このような炭素繊維織物やシートに使用さ
れる炭素繊維糸自身は、高強度、高弾性率を有している
ので、補強用炭素繊維基材は優れた補強効果を発揮する
が、炭素繊維糸は通常、破断伸度が１．５％未満と小さ
いために、製織工程においてガイド、綜絖、筬などによ
る糸の屈曲、擦過などによって繊維が破断し毛羽が発生
し易いという欠点がある。したがって、毛羽が発生した
炭素繊維糸を用いた補強用炭素繊維基材は、炭素繊維が
本来有する優れた機械的特性を十分に発揮できないとい
う問題がある。そのようなことから、通常、炭素繊維糸
にサイジング剤を０．８〜１．５％重量％付着させ、後
工程で毛羽が発生する問題を防いでいる。
れる炭素繊維糸自身は、高強度、高弾性率を有している
ので、補強用炭素繊維基材は優れた補強効果を発揮する
が、炭素繊維糸は通常、破断伸度が１．５％未満と小さ
いために、製織工程においてガイド、綜絖、筬などによ
る糸の屈曲、擦過などによって繊維が破断し毛羽が発生
し易いという欠点がある。したがって、毛羽が発生した
炭素繊維糸を用いた補強用炭素繊維基材は、炭素繊維が
本来有する優れた機械的特性を十分に発揮できないとい
う問題がある。そのようなことから、通常、炭素繊維糸
にサイジング剤を０．８〜１．５％重量％付着させ、後
工程で毛羽が発生する問題を防いでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にサイジング剤を０．８％以上付着させることにより各
炭素繊維フィラメントが互いに接着し、製織工程におい
てほとんど毛羽を発生させることなく織物状の補強基材
を得ることが可能になったものの、各炭素繊維フィラメ
ントはサイジング剤で接着されて互いにずれ難くなって
いるので、得られる織物基材は非常に硬くて折り曲げ難
い。
にサイジング剤を０．８％以上付着させることにより各
炭素繊維フィラメントが互いに接着し、製織工程におい
てほとんど毛羽を発生させることなく織物状の補強基材
を得ることが可能になったものの、各炭素繊維フィラメ
ントはサイジング剤で接着されて互いにずれ難くなって
いるので、得られる織物基材は非常に硬くて折り曲げ難
い。
【０００７】例えば、四角柱のコンクリート製柱体にそ
の軸方向と直角に補強用織物基材や補強用シート基材を
巻き付ける場合、四角柱のコーナー部において、押しつ
けている間は柱面に密着させて沿わせることができる
が、しばらくするとコーナー部の両側に位置する補強基
材部分の面が浮き上がってしまう問題があり、コンクリ
ート面全面にわたってきれいに貼り付けることが難し
い。
の軸方向と直角に補強用織物基材や補強用シート基材を
巻き付ける場合、四角柱のコーナー部において、押しつ
けている間は柱面に密着させて沿わせることができる
が、しばらくするとコーナー部の両側に位置する補強基
材部分の面が浮き上がってしまう問題があり、コンクリ
ート面全面にわたってきれいに貼り付けることが難し
い。
【０００８】さらに、コンクリート構造体を炭素繊維補
強基材で補強する場合、数枚積層する必要があるが、そ
の積層枚数が多くなると作業時間が増え、工費アップと
なるために、補強基材はできる限り厚くて高目付にする
必要がある。厚くし高目付にすると、一層硬い補強基材
となり、前述の問題がさらに増大する。
強基材で補強する場合、数枚積層する必要があるが、そ
の積層枚数が多くなると作業時間が増え、工費アップと
なるために、補強基材はできる限り厚くて高目付にする
必要がある。厚くし高目付にすると、一層硬い補強基材
となり、前述の問題がさらに増大する。
【０００９】また、従来の炭素繊維補強基材では、前述
の如き塗布量のサイジング剤により各炭素繊維フィラメ
ントが互いに接着されているので、ハンドレイアップ成
形の場合には樹脂が含浸し難いという問題もあり、樹脂
含浸不良やボイドが発生して、高い補強効果が得られな
いおそれがある。
の如き塗布量のサイジング剤により各炭素繊維フィラメ
ントが互いに接着されているので、ハンドレイアップ成
形の場合には樹脂が含浸し難いという問題もあり、樹脂
含浸不良やボイドが発生して、高い補強効果が得られな
いおそれがある。
【００１０】本発明の目的は、炭素繊維補強基材におけ
る上述したような問題点を解決し、一般の構造物のほ
か、特にセンメト系構造体（コンクリート構造体）の補
強用基材に用いて好適な炭素繊維シート状物を提供する
ことにある。
る上述したような問題点を解決し、一般の構造物のほ
か、特にセンメト系構造体（コンクリート構造体）の補
強用基材に用いて好適な炭素繊維シート状物を提供する
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
に、本発明の炭素繊維シート状物は、織糸として炭素繊
維糸を含む炭素繊維織物からなる炭素繊維シート状物で
あって、前記炭素繊維糸へのサイジング剤の付着量が
０．１〜０．５重量％であるとともに、前記炭素繊維糸
の破断伸度が１．５％以上であることを特徴とするもの
で、柔軟性に優れ、かつ高い補強効果を発揮するシート
基材である。
に、本発明の炭素繊維シート状物は、織糸として炭素繊
維糸を含む炭素繊維織物からなる炭素繊維シート状物で
あって、前記炭素繊維糸へのサイジング剤の付着量が
０．１〜０．５重量％であるとともに、前記炭素繊維糸
の破断伸度が１．５％以上であることを特徴とするもの
で、柔軟性に優れ、かつ高い補強効果を発揮するシート
基材である。
【００１２】また、本発明に係る炭素繊維シート状物
は、支持体と、該支持体に接着剤層を介して保持された
炭素繊維糸からなる糸条群とを有する炭素繊維シート状
物であって、前記炭素繊維糸へのサイジング剤の付着量
が０．１〜０．５重量％であるとともに、前記炭素繊維
糸の破断伸度が１．５％以上であることを特徴とするも
のからなる。
は、支持体と、該支持体に接着剤層を介して保持された
炭素繊維糸からなる糸条群とを有する炭素繊維シート状
物であって、前記炭素繊維糸へのサイジング剤の付着量
が０．１〜０．５重量％であるとともに、前記炭素繊維
糸の破断伸度が１．５％以上であることを特徴とするも
のからなる。
【００１３】さらに、本発明に係るコンクリート構造体
の補強方法は、コンクリート面（たとえば、鉄筋コンク
リート面）に樹脂を塗布し、次いで、上記のような炭素
繊維シート状物を積層し、この炭素繊維シート状物に樹
脂を含浸させた後樹脂を常温硬化させることを特徴とす
る方法からなる。
の補強方法は、コンクリート面（たとえば、鉄筋コンク
リート面）に樹脂を塗布し、次いで、上記のような炭素
繊維シート状物を積層し、この炭素繊維シート状物に樹
脂を含浸させた後樹脂を常温硬化させることを特徴とす
る方法からなる。
【００１４】本発明に係る炭素繊維シート状物を、炭素
繊維織物の場合について、具体的な実施態様を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る炭
素繊維織物を示しており、図において１は炭素繊維糸か
らなるたて糸、２は炭素繊維糸からなるよこ糸で、たて
糸１とよこ糸２が互いに１本交互に交錯した平織構造の
炭素繊維織物である。
繊維織物の場合について、具体的な実施態様を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る炭
素繊維織物を示しており、図において１は炭素繊維糸か
らなるたて糸、２は炭素繊維糸からなるよこ糸で、たて
糸１とよこ糸２が互いに１本交互に交錯した平織構造の
炭素繊維織物である。
【００１５】図２は、別の実施態様を示しており、３は
扁平な炭素繊維糸からなるたて糸、４は補助糸であるよ
こ糸で、たて糸３とよこ糸４が互いに交錯した平織構造
の一方向性扁平糸織物である。
扁平な炭素繊維糸からなるたて糸、４は補助糸であるよ
こ糸で、たて糸３とよこ糸４が互いに交錯した平織構造
の一方向性扁平糸織物である。
【００１６】図３は、さらに別の実施態様に係る炭素繊
維織物をよこ糸方向に延びる切断面で示しており、５
ａ、５ｂは扁平な炭素繊維糸からなるたて糸で、２層に
積層されている。６は補助糸であるよこ糸で、上記２層
に積層されたたて糸５ａ、５ｂと、このよこ糸６とが互
いに交錯した平織構造の一方向性扁平糸織物である。
維織物をよこ糸方向に延びる切断面で示しており、５
ａ、５ｂは扁平な炭素繊維糸からなるたて糸で、２層に
積層されている。６は補助糸であるよこ糸で、上記２層
に積層されたたて糸５ａ、５ｂと、このよこ糸６とが互
いに交錯した平織構造の一方向性扁平糸織物である。
【００１７】図４は、さらに別の実施態様に係る炭素繊
維織物を示しており、７は屈曲を有しない扁平な炭素繊
維糸からなるたて糸、８、９は補助糸であるよこ糸、１
０は補助糸であるたて糸で、補助糸であるよこ糸８、９
とたて糸１０が互いの交錯して炭素繊維糸７を一体化し
た、いわゆるノンクリンプ構造の一方向性扁平糸織物で
ある。
維織物を示しており、７は屈曲を有しない扁平な炭素繊
維糸からなるたて糸、８、９は補助糸であるよこ糸、１
０は補助糸であるたて糸で、補助糸であるよこ糸８、９
とたて糸１０が互いの交錯して炭素繊維糸７を一体化し
た、いわゆるノンクリンプ構造の一方向性扁平糸織物で
ある。
【００１８】本発明に係る炭素繊維シート状物を、図１
〜図４の各実施態様に示したように織物の形態にしてお
くと、実際にハンドレイアップ成形を行う際、形態が安
定しているので、少々乱暴に扱っても、炭素繊維糸がほ
つれたりすることがなく、また、繊維配向が乱れること
がないので好ましいが、他の形態、たとえば後述の如
く、支持体に炭素繊維糸を一方向にシート状に接着した
ものであってもよい。
〜図４の各実施態様に示したように織物の形態にしてお
くと、実際にハンドレイアップ成形を行う際、形態が安
定しているので、少々乱暴に扱っても、炭素繊維糸がほ
つれたりすることがなく、また、繊維配向が乱れること
がないので好ましいが、他の形態、たとえば後述の如
く、支持体に炭素繊維糸を一方向にシート状に接着した
ものであってもよい。
【００１９】図１〜３に示した実施態様では２方向性あ
るいは１方向性の平織組織であるが、織物組織はとくに
限定されるものではない。また、図４に示した実施態様
では、たて方向補助糸１０が織物面の両側に位置するよ
こ方向補助糸８、９に交互に交錯しているが、数本毎に
交錯していてもよい。また、たて方向補助糸１０は隣接
する炭素繊維糸７間の各部位にそれぞれ配置されている
が、炭素繊維糸数本置きに配置してもよい。
るいは１方向性の平織組織であるが、織物組織はとくに
限定されるものではない。また、図４に示した実施態様
では、たて方向補助糸１０が織物面の両側に位置するよ
こ方向補助糸８、９に交互に交錯しているが、数本毎に
交錯していてもよい。また、たて方向補助糸１０は隣接
する炭素繊維糸７間の各部位にそれぞれ配置されている
が、炭素繊維糸数本置きに配置してもよい。
【００２０】本発明の炭素繊維織物に使用する炭素繊維
糸は、破断伸度が１．５％以上であることが必要であ
り、好ましくは１．８％以上である。このように高い破
断伸度とすることにより、低サイジング剤量でも、毛羽
の発生量を小さく抑えつつ織成することができるように
なる。
糸は、破断伸度が１．５％以上であることが必要であ
り、好ましくは１．８％以上である。このように高い破
断伸度とすることにより、低サイジング剤量でも、毛羽
の発生量を小さく抑えつつ織成することができるように
なる。
【００２１】また、本発明の炭素繊維織物に使用する炭
素繊維糸は、高強度、高弾性率であることが好ましい。
具体的には、引張強度は２００〜７００kgf/mm2 、弾性
率は２０、０００kgf/mm2 以上であることが好ましい。
素繊維糸は、高強度、高弾性率であることが好ましい。
具体的には、引張強度は２００〜７００kgf/mm2 、弾性
率は２０、０００kgf/mm2 以上であることが好ましい。
【００２２】上記のような炭素繊維糸の特性を有するこ
とにより、高い補強効果が得られるのは勿論であるが、
特に破断伸度を１．５％以上としたので、製織工程での
ガイド、綜絖、筬など擦過や屈曲に対して、毛羽を発生
させたり糸切れを引き起こす問題がなくなり、従来の補
強織物用の炭素繊維糸のようにサイジング剤を比較的多
量に付着させて毛羽や糸切れの発生を抑える必要がない
ため、少ないサイジング付着量でも問題なく織物にする
ことができるようになる。
とにより、高い補強効果が得られるのは勿論であるが、
特に破断伸度を１．５％以上としたので、製織工程での
ガイド、綜絖、筬など擦過や屈曲に対して、毛羽を発生
させたり糸切れを引き起こす問題がなくなり、従来の補
強織物用の炭素繊維糸のようにサイジング剤を比較的多
量に付着させて毛羽や糸切れの発生を抑える必要がない
ため、少ないサイジング付着量でも問題なく織物にする
ことができるようになる。
【００２３】したがって、サイジング剤は静電気により
炭素繊維糸が開繊しない程度の収束性が得られればよ
く、最適なサイジング剤の付着量は０．１〜０．５重量
％であり、なかでも０．２重量％程度が好ましい。
炭素繊維糸が開繊しない程度の収束性が得られればよ
く、最適なサイジング剤の付着量は０．１〜０．５重量
％であり、なかでも０．２重量％程度が好ましい。
【００２４】サイジング剤の付着量が０．１重量％未満
であると、工程通過中に静電気により収束状態が乱れて
整然とボビンに巻けないし、製織において開口不良など
種々のトラブルを引き起こす問題がある。一方、サイジ
ング剤の付着量が０．５重量％を超えると、サイジング
剤により各炭素繊維フィラメント同士が接着し、糸束内
での繊維同士がずれ難いため硬い織物となり、四角柱な
どようなコーナーを有する補強体に精度良く沿わせるこ
とができない。また、上記のようにフィラメント同士が
接着していると、特にハンドレイアップ成形で使用する
高粘度樹脂では、含浸しにくいという問題がある。
であると、工程通過中に静電気により収束状態が乱れて
整然とボビンに巻けないし、製織において開口不良など
種々のトラブルを引き起こす問題がある。一方、サイジ
ング剤の付着量が０．５重量％を超えると、サイジング
剤により各炭素繊維フィラメント同士が接着し、糸束内
での繊維同士がずれ難いため硬い織物となり、四角柱な
どようなコーナーを有する補強体に精度良く沿わせるこ
とができない。また、上記のようにフィラメント同士が
接着していると、特にハンドレイアップ成形で使用する
高粘度樹脂では、含浸しにくいという問題がある。
【００２５】このようなサイジング剤として、好ましい
ものを具体的に例示すると、以下の一般式化４、化５、
化６で示される化合物の少なくとも一種からなるサイジ
ング剤を挙げることができる。なお、下記各一般式中、
Ｒ1 はＨまたはＯＨ、ｍ＋ｎは８〜５０である。
ものを具体的に例示すると、以下の一般式化４、化５、
化６で示される化合物の少なくとも一種からなるサイジ
ング剤を挙げることができる。なお、下記各一般式中、
Ｒ1 はＨまたはＯＨ、ｍ＋ｎは８〜５０である。
【００２６】
【化４】
【００２７】
【化５】
【００２８】
【化６】
【００２９】本発明の炭素繊維織物の織糸断面は通常の
炭素繊維織物のように楕円形状のものも含まれるが、糸
幅が３〜１６mm、糸幅／糸厚み比が２０以上の扁平状の
ものであることが好ましい。炭素繊維糸を扁平状にする
ことにより、織糸のクリンプが小さくなるし、織物表面
が平坦で均一な織物基材となり、より高い補強効果を発
揮できる。
炭素繊維織物のように楕円形状のものも含まれるが、糸
幅が３〜１６mm、糸幅／糸厚み比が２０以上の扁平状の
ものであることが好ましい。炭素繊維糸を扁平状にする
ことにより、織糸のクリンプが小さくなるし、織物表面
が平坦で均一な織物基材となり、より高い補強効果を発
揮できる。
【００３０】炭素繊維糸を扁平状にする方法としては、
炭素繊維糸の製造段階で扁平状にした後サイジング剤を
付着させて扁平状に固定し、その扁平状を維持しながら
製織する方法であってもよいし、収束状態の炭素繊維糸
で粗い密度の製織を行い、製織後にエアジェットやウォ
ータージェットにより織糸を開繊・拡幅させて扁平状に
してもよい。
炭素繊維糸の製造段階で扁平状にした後サイジング剤を
付着させて扁平状に固定し、その扁平状を維持しながら
製織する方法であってもよいし、収束状態の炭素繊維糸
で粗い密度の製織を行い、製織後にエアジェットやウォ
ータージェットにより織糸を開繊・拡幅させて扁平状に
してもよい。
【００３１】さらに、前記扁平な炭素繊維糸が屈曲を有
しない状態で一方向に引き揃えられ、この炭素繊維シー
ト両面側によこ方向補助糸群が位置し、それらのよこ方
向補助糸群と炭素繊維糸と並行するたて方向補助糸群と
が織組織をなして炭素繊維糸状群を一体に保持されたノ
ンクリンプ構造の織物組織にすることが好ましい。
しない状態で一方向に引き揃えられ、この炭素繊維シー
ト両面側によこ方向補助糸群が位置し、それらのよこ方
向補助糸群と炭素繊維糸と並行するたて方向補助糸群と
が織組織をなして炭素繊維糸状群を一体に保持されたノ
ンクリンプ構造の織物組織にすることが好ましい。
【００３２】上記織物構造にすることで、扁平な炭素繊
維糸は交差した二つのよこ方向補助糸群で挟まれて一体
化されているので、炭素繊維糸には幅を狭めるような力
がほとんど働かず、炭素繊維糸の広い糸幅、扁平状態が
安定して維持され、表面凹凸の極めて少ない、表面が平
坦な均一な織物基材となる。
維糸は交差した二つのよこ方向補助糸群で挟まれて一体
化されているので、炭素繊維糸には幅を狭めるような力
がほとんど働かず、炭素繊維糸の広い糸幅、扁平状態が
安定して維持され、表面凹凸の極めて少ない、表面が平
坦な均一な織物基材となる。
【００３３】セメント系構造体（コンクリート構造体）
などを織物基材で補強する場合、織物基材の接着面が凸
凹していると構造体と織物基材の凹部に接着剤が多く存
在することになり、接着剤が多く要る問題があるし、ま
た、応力が作用した場合、接着剤が多く存在する部分に
応力が集中しその部分からクラックが発生し、特に高速
道路のように常に繰り返しの応力が作用する場合には、
前記クラックが進行して接着面が剥離してしまう問題が
あるので、織物表面は極力平坦で均一であることが要求
される。
などを織物基材で補強する場合、織物基材の接着面が凸
凹していると構造体と織物基材の凹部に接着剤が多く存
在することになり、接着剤が多く要る問題があるし、ま
た、応力が作用した場合、接着剤が多く存在する部分に
応力が集中しその部分からクラックが発生し、特に高速
道路のように常に繰り返しの応力が作用する場合には、
前記クラックが進行して接着面が剥離してしまう問題が
あるので、織物表面は極力平坦で均一であることが要求
される。
【００３４】また、上記ノンクリンプ構造組織の炭素繊
維織物において、炭素繊維糸間に隙間を０．２〜１．０
mm設けておくことが好ましい。炭素繊維糸間に隙間を設
けておくと、実際に樹脂含浸させる際、前記隙間が樹脂
の通り道となるので樹脂の含浸性が大きく向上するし、
コンクリート面と織物基材の間に含まれる気泡もその隙
間から容易に抜けるので、ボイドが少なく、信頼性の高
い補強を行うことができる。
維織物において、炭素繊維糸間に隙間を０．２〜１．０
mm設けておくことが好ましい。炭素繊維糸間に隙間を設
けておくと、実際に樹脂含浸させる際、前記隙間が樹脂
の通り道となるので樹脂の含浸性が大きく向上するし、
コンクリート面と織物基材の間に含まれる気泡もその隙
間から容易に抜けるので、ボイドが少なく、信頼性の高
い補強を行うことができる。
【００３５】炭素繊維糸間の隙間が０．２mm未満では、
高粘度樹脂では樹脂が移動しにくくなり隙間を設ける効
果がない。また隙間が１．０mmを超えると、その分織物
の厚みが増大するだけでなく、織物表面の平坦性が損な
われる問題を生じる。したがって、隙間は０．２〜１．
０mmが好適である。
高粘度樹脂では樹脂が移動しにくくなり隙間を設ける効
果がない。また隙間が１．０mmを超えると、その分織物
の厚みが増大するだけでなく、織物表面の平坦性が損な
われる問題を生じる。したがって、隙間は０．２〜１．
０mmが好適である。
【００３６】大型セメント系構造体を炭素繊維織物基材
で補強するには、普通炭素繊維織物を複数枚積層し、
０．５〜６ｍｍ厚さの繊維強化プラスチックに成形およ
び接着させる必要があるが、織物基材が低目付で、か
つ、薄いと積層枚数が増大し、作業が繁雑になるし作業
時間が長くなり、また、成形コストも高くつく問題があ
る。
で補強するには、普通炭素繊維織物を複数枚積層し、
０．５〜６ｍｍ厚さの繊維強化プラスチックに成形およ
び接着させる必要があるが、織物基材が低目付で、か
つ、薄いと積層枚数が増大し、作業が繁雑になるし作業
時間が長くなり、また、成形コストも高くつく問題があ
る。
【００３７】一方、高目付織物にすると、積層枚数が減
少するのでコスト低減につながるが、織物構造において
織糸のクリンプが大きくなるために炭素繊維糸の有する
高強度が発現しない問題がある。そのようなことから、
通常の２方向性織物では目付２００ｇ／ｍ2 程度が限界
である。
少するのでコスト低減につながるが、織物構造において
織糸のクリンプが大きくなるために炭素繊維糸の有する
高強度が発現しない問題がある。そのようなことから、
通常の２方向性織物では目付２００ｇ／ｍ2 程度が限界
である。
【００３８】ところがこのような制限に対し、上述の如
き糸幅が３〜１６ｍｍ、糸幅／厚み比が２０以上の扁平
な炭素繊維糸を複数積層した織物にすることにより、織
糸間隔が大きくなるので、高目付織物にしても織糸のク
リンプは大きくならず、３００〜４００ｇ／ｍ2 の高目
付の織物が可能となり、成形コストが大幅に低減できる
特徴がある。
き糸幅が３〜１６ｍｍ、糸幅／厚み比が２０以上の扁平
な炭素繊維糸を複数積層した織物にすることにより、織
糸間隔が大きくなるので、高目付織物にしても織糸のク
リンプは大きくならず、３００〜４００ｇ／ｍ2 の高目
付の織物が可能となり、成形コストが大幅に低減できる
特徴がある。
【００３９】以上は、本発明の炭素繊維シート状物を炭
素繊維織物の場合について説明したが、炭素繊維シート
状物が、支持体と、該支持体に適当な接着剤層を介して
保持された炭素繊維糸からなる糸条群（たとえば、一方
向に配列された炭素繊維糸条群）とを有する炭素繊維シ
ート状物であって、炭素繊維糸へのサイジング剤の付着
量が０．１〜０．５重量％であるとともに、炭素繊維糸
の破断伸度が１．５％以上である炭素繊維強化シートに
おいても、同等の作用、効果が得られる。
素繊維織物の場合について説明したが、炭素繊維シート
状物が、支持体と、該支持体に適当な接着剤層を介して
保持された炭素繊維糸からなる糸条群（たとえば、一方
向に配列された炭素繊維糸条群）とを有する炭素繊維シ
ート状物であって、炭素繊維糸へのサイジング剤の付着
量が０．１〜０．５重量％であるとともに、炭素繊維糸
の破断伸度が１．５％以上である炭素繊維強化シートに
おいても、同等の作用、効果が得られる。
【００４０】この場合、接着剤は炭素繊維糸に収束性を
もたせる程度の少量でよく、この接着剤の層を介して炭
素繊維糸からなるシート状に配列された糸条群が支持体
と一体化される。支持体としては、例えばメッシュ状の
布帛などを用いることができる。
もたせる程度の少量でよく、この接着剤の層を介して炭
素繊維糸からなるシート状に配列された糸条群が支持体
と一体化される。支持体としては、例えばメッシュ状の
布帛などを用いることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイジング剤の付着量が０．１〜０．５重量％で、か
つ、炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以上である炭素繊
維シート状物としたので、柔軟性の優れた補強基材とな
り、例えば、四角柱のコンクリート構造体のコーナー部
にも容易に沿わせることが可能となるし、樹脂の含浸性
も大幅に向上し、コンクリーリ構造体の補強に最適な補
強基材が得られる。
サイジング剤の付着量が０．１〜０．５重量％で、か
つ、炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以上である炭素繊
維シート状物としたので、柔軟性の優れた補強基材とな
り、例えば、四角柱のコンクリート構造体のコーナー部
にも容易に沿わせることが可能となるし、樹脂の含浸性
も大幅に向上し、コンクリーリ構造体の補強に最適な補
強基材が得られる。
【００４２】また、炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以
上であることから、少ないサイジング剤の付着量でも、
製織工程において毛羽や糸切れなどを引き起こさず補強
基材にすることができ、炭素繊維糸の有する高い引張強
度、弾性率を十分に発揮させることができる。
上であることから、少ないサイジング剤の付着量でも、
製織工程において毛羽や糸切れなどを引き起こさず補強
基材にすることができ、炭素繊維糸の有する高い引張強
度、弾性率を十分に発揮させることができる。
【図１】本発明の一実施態様に係る炭素繊維シート状物
としての炭素繊維織物の部分平面図である。
としての炭素繊維織物の部分平面図である。
【図２】本発明の別の実施態様に係る炭素繊維シート状
物としての炭素繊維織物の部分斜視図である。
物としての炭素繊維織物の部分斜視図である。
【図３】本発明のさらに別の実施態様に係る炭素繊維シ
ート状物としての炭素繊維織物の部分断面図である。
ート状物としての炭素繊維織物の部分断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施態様に係る炭素繊維シ
ート状物としての炭素繊維織物の部分斜視図である。
ート状物としての炭素繊維織物の部分斜視図である。
１ たて糸 ２ よこ糸 ３、５ａ、５ｂ、７ 扁平糸からなるたて糸 ４、６、８、９ 補助糸からなるよこ糸 １０ 補助糸からなるたて糸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｅ０４Ｇ 23/02 Ｅ０４Ｇ 23/02 Ａ
Claims (8)
- 【請求項１】 織糸として炭素繊維糸を含む炭素繊維織
物からなる炭素繊維シート状物であって、前記炭素繊維
糸へのサイジング剤の付着量が０．１〜０．５重量％で
あるとともに、前記炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以
上であることを特徴とする炭素繊維シート状物。 - 【請求項２】 支持体と、該支持体に接着剤層を介して
保持された炭素繊維糸からなる糸条群とを有する炭素繊
維シート状物であって、前記炭素繊維糸へのサイジング
剤の付着量が０．１〜０．５重量％であるとともに、前
記炭素繊維糸の破断伸度が１．５％以上であることを特
徴とする炭素繊維シート状物。 - 【請求項３】 前記炭素繊維糸が、糸幅が３〜１６ｍ
ｍ、糸幅／厚み比が２０以上の扁平な炭素繊維糸を含ん
でいる、請求項１または２の炭素繊維シート状物。 - 【請求項４】 前記扁平な炭素繊維糸を複数積層してな
る、請求項３の炭素繊維シート状物。 - 【請求項５】 屈曲を有しない扁平な炭素繊維糸を一方
向に互いに並行かつシート状に引き揃えてなる糸条群の
シート両面側によこ方向補助糸群が位置し、それらのよ
こ方向補助糸群と炭素繊維糸と並行するたて方向補助糸
群とが織組織をなして炭素繊維糸状群を一体に保持して
おり、かつ、隣接する炭素繊維糸間に隙間が存在する、
請求項１、３または４に記載の炭素繊維シート状物。 - 【請求項６】 前記炭素繊維糸間の隙間が０．２〜１．
０ｍｍである、請求項５の炭素繊維シート状物。 - 【請求項７】 前記サイジング剤が、一般式化１、化
２、化３で示される化合物の少なくとも一種からなる、
請求項１ないし６のいずれかに記載の炭素繊維シート状
物。 【化１】 【化２】 【化３】 （ただし、上記各一般式中、Ｒ1 はＨまたはＯＨ、ｍ＋
ｎは８〜５０である。） - 【請求項８】 コンクリート面に樹脂を塗布し、次い
で、請求項１ないし７のいずれかに記載の炭素繊維シー
ト状物を積層し、この炭素繊維シート状物に樹脂を含浸
させた後樹脂を常温硬化させることを特徴とする、コン
クリート構造体の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127160A JP2996143B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | コンクリート構造体補強用炭素繊維シート状物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127160A JP2996143B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | コンクリート構造体補強用炭素繊維シート状物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296148A true JPH08296148A (ja) | 1996-11-12 |
| JP2996143B2 JP2996143B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=14953131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7127160A Expired - Fee Related JP2996143B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | コンクリート構造体補強用炭素繊維シート状物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996143B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019139A1 (ja) * | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Toray Industries, Inc. | 水系プロセス用炭素繊維及び水系プロセス用チョップド炭素繊維 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138743A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | 東レ株式会社 | 繊維強化樹脂用補強材料およびその製造方法 |
| JPH01272867A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-31 | Toray Ind Inc | 高次加工性の優れた炭素繊維 |
| JPH06136632A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-05-17 | Toray Ind Inc | 扁平糸織物とその製造方法および製造装置 |
| JPH06166961A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Petoca:Kk | セメント補強用炭素繊維及びセメント複合体 |
| JPH06212565A (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Tonen Corp | 炭素繊維 |
| JPH0797460A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Tonen Corp | 強化繊維シート及びそれを用いたコンクリート構造物 |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP7127160A patent/JP2996143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138743A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-26 | 東レ株式会社 | 繊維強化樹脂用補強材料およびその製造方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019139A1 (ja) * | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Toray Industries, Inc. | 水系プロセス用炭素繊維及び水系プロセス用チョップド炭素繊維 |
| US7820290B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-10-26 | Toray Industries, Inc. | Water dispersible carbon fiber and water dispersible chopped carbon fiber |
| JP4788599B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2011-10-05 | 東レ株式会社 | 水系プロセス用炭素繊維及び水系プロセス用チョップド炭素繊維 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2996143B2 (ja) | 1999-12-27 |
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