WO2013035518A1 - 織物基材及び繊維強化複合材料 - Google Patents

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WO2013035518A1
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堀　藤夫
神谷　隆太
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株式会社 豊田自動織機
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    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Definitions

  • the present invention relates to a textile base material and a fiber reinforced composite material.
  • a fiber reinforced composite material is used as a lightweight and high strength material.
  • the fiber-reinforced composite material is preferable as a structural component because the mechanical properties (mechanical properties) are improved as compared with the matrix itself when the reinforcing fibers are compounded in a matrix of resin or metal.
  • a fiber reinforced plastic hereinafter, also referred to as FRP
  • FRP fiber reinforced plastic
  • Woven fabrics woven with plain weave, twill weave or satin weave are used as cloth material as the fabric base material used for FRP.
  • a crimp that is, a bent portion is formed at the intersection of the warp and the weft.
  • the reinforcing fiber is arranged in the matrix in a state where a crimp exists at each intersection with another reinforcing fiber.
  • multiaxial molding material commonly called “multiaxial woven fabric”
  • a multiaxial molding material has been proposed as a reinforcing fiber base without crimping of reinforcing fibers, which is a drawback of cloth materials.
  • multiaxial molding material of Patent Document 1 at least two sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel are laminated so that the reinforcing fiber yarns intersect to form a laminate, The laminate is integrated by stitch yarn.
  • warp yarns, weft yarns, and diagonal yarn reinforcing fibers are arranged without crossing each other to constitute warp layers, weft layers, and diagonal yarn layers, and the reinforcing fibers of each layer are The stitches are stitched together and integrated.
  • the fabric structure for a composite material of Patent Document 2 includes two groups of yarns composed of straight reinforcing fiber yarns 51 and 52 that do not have a bend aligned in a sheet shape in one direction. A and B are included.
  • the two yarn groups A and B have sheet-like surfaces facing each other, and the reinforcing fiber yarn 51 of one yarn group A is mutually opposite to the reinforcing fiber yarn 52 of the other yarn group B. In an intersecting state, they are integrally held by auxiliary fiber yarns 53 and 54.
  • a unidirectional reinforcing fabric has also been proposed as a fabric base without crimping of reinforcing fibers.
  • flat reinforcing fiber multifilament yarns 90 having no bends are arranged on both sides of a yarn group that is parallel to each other and aligned in a sheet shape.
  • the weft-direction auxiliary yarn groups 91 and 92 that intersect with the reinforcing fiber multifilament yarn 90 are located.
  • the weft direction auxiliary yarn groups 91 and 92 and the warp direction auxiliary yarn group 93 parallel to the reinforcing fiber multifilament yarn 90 form a woven structure, and the yarn group is held integrally.
  • JP 2007-182065 A Japanese Patent Laid-Open No. 55-30974 Japanese Patent Laid-Open No. 7-243149
  • the reinforcing fiber base is rarely used in the form of a flat plate.
  • a fiber-reinforced composite material is formed by impregnating and curing a reinforcing fiber substrate shaped into a desired shape.
  • a plurality of sheets in which a large number of reinforcing fiber yarns are arranged in parallel are laminated and stitched with stitch yarns. ) Is poor, that is, the flexibility is poor and the formability is inferior to that of the cloth material.
  • the fabric structure for composite materials described in Patent Document 2 does not use stitch yarns, and supplementary fiber yarns 53 that play the role of warp yarns of general fabrics and auxiliary fibers that play the role of weft yarns. Since it has the structure which maintains the form of a woven fabric structure with the yarn 54, the shapeability is good compared with the case where a stitch yarn is used.
  • the fabric structure of Patent Document 2 has a configuration in which reinforcing fiber yarns 52 and auxiliary fiber yarns 54 constituting the weft yarn are alternately arranged. Therefore, when tension is applied to the auxiliary fiber yarn 53, the reinforcing fiber yarns 52 are opened, and a gap is formed between the reinforcing fiber yarns 52.
  • FRP is formed using a woven fabric structure, the resin rich portion exists in a linear shape, which is disadvantageous in strength.
  • the unidirectional reinforcing fabric described in Patent Document 3 does not use a stitch yarn, and the reinforcing fiber multifilament yarn 90 is composed of a weft direction auxiliary yarn group 91, 92 and a warp direction auxiliary yarn group 93. Therefore, the formability is good as compared with the case where stitch yarn is used.
  • the weft direction auxiliary yarn groups 91 and 92 and the warp direction auxiliary yarn group 93 are alternately engaged with each other. A gap is formed.
  • the gap between the filamentous groups of the reinforcing fiber multifilament yarn 90 becomes large due to the restraint of the weft-direction auxiliary yarn groups 91 and 92.
  • This large gap is disadvantageous in terms of strength because a resin-rich portion exists in a linear shape when a fiber-reinforced composite material is used.
  • An object of the present invention is to provide a woven fabric base material and a fiber reinforced composite material which are free from crimping of reinforced fibers, have good shape retention and formability, and are suitable as a reinforced fiber base material for fiber reinforced composite materials. .
  • Another object of the present invention is to provide a woven fabric base material and a fiber reinforced composite material that are free from crimping of reinforcing fibers, have good shapeability, and can prevent formation of gaps during shaping. It is in.
  • a first aspect of the present invention includes a plurality of reinforcing fiber warps each made of a fiber bundle and arranged in parallel to each other, each of the fiber bundles being parallel to each other and for the reinforcing fiber.
  • a woven fabric substrate comprising a plurality of auxiliary warp yarns arranged in a state of being mixed in a state of being folded in a state of being engaged with the weft yarn for reinforcing fiber and being folded in a state of being engaged with the auxiliary weft yarn I will provide a.
  • warp yarn for reinforcing fiber means a warp that plays a role of reinforcing a matrix of a composite material when a woven fabric base material is used as a reinforcing fiber substrate of the composite material.
  • weft means a weft that plays a role of reinforcing the matrix of the composite material when the woven base material is used as the reinforcing fiber base material of the composite material.
  • auxiliary warp and auxiliary weft are the same as the warp and weft of a general woven fabric. It means a yarn having a function for preventing disturbance or deformation of a woven fabric (woven fabric base material).
  • auxiliary warp and auxiliary weft do not necessarily have to contribute to the mechanical strength of the composite material. Further, the “auxiliary warp” and “auxiliary weft” are not limited to those composed of a bundle of a plurality of fibers but also include one filament.
  • the warp for reinforcing fiber and the weft for reinforcing fiber that function as reinforcing fibers are arranged without forming a crimp at the intersection. Therefore, strength and rigidity, which are characteristics that the reinforcing fiber should originally express, can be expressed. Further, the auxiliary warp and the auxiliary weft constituting the woven fabric do not need to function as reinforcing fibers when forming a fiber-reinforced composite material. Thin yarns can be used as auxiliary warps and auxiliary wefts.
  • the warp for reinforcing fibers and the weft for reinforcing fibers are looser and easier to move than the configuration in which stitching is performed with stitch yarns, and the shapeability of the woven fabric base is improved.
  • the auxiliary wefts are arranged on the opposite side of the reinforcing fiber warp with respect to the reinforcing fiber warp, unlike the configuration of Patent Document 2, it is possible to prevent the wefts from being opened even if tension is applied to the auxiliary warp. The Therefore, when the gap between the wefts does not widen and the woven base material is used for the fiber reinforced composite material, the resin-rich portion does not exist in a linear shape, so that the strength reduction of the fiber reinforced composite material can be prevented. Therefore, the present invention can provide a woven fabric base material that is free from crimping of reinforcing fibers, has good shape retention and formability, and is suitable as a reinforcing fiber base material for fiber-reinforced composite materials.
  • the second aspect of the present invention provides a fiber-reinforced composite material obtained by impregnating a woven fabric substrate of the first aspect with a resin.
  • a woven fabric substrate comprising a laminated first fiber layer and second fiber layer, each of the first fiber layers comprising fiber bundles of reinforcing fibers, and A plurality of first reinforcing fiber warps arranged in parallel and a plurality of first auxiliary yarns provided between the reinforcing fiber warps adjacent in the arrangement direction and extending in the same direction as the reinforcing fiber warps; , Folding in a state in which the plurality of first reinforcing fiber warps are engaged with the outer surface in the stacking direction, and folding in a state in which the plurality of first auxiliary yarns are engaged with the inner surface in the stacking direction A plurality of second warp yarns for reinforcing fibers, each of which is composed of a fiber bundle of reinforcing fibers, and is arranged in parallel to each other.
  • a textile substrate comprising an intermediate tissue yarn is provided.
  • the in-layer tissue yarns form a crimp, that is, a bent portion at the intersection with the inner surface of each fiber layer in the lamination direction. is doing. For this reason, in the woven fabric substrate, no crimp is formed on the first and second reinforcing fiber warps. Therefore, in the woven fabric base material, the strength and rigidity, which are the characteristics that the first and second warp yarns for reinforcing fibers should be originally expressed, can be expressed.
  • first and second in-layer tissue yarns engage with the outer surfaces in the laminating direction of the first and second reinforcing fiber warps, respectively, and the first and second in-layer tissue yarns only The second warp yarns for reinforcing fibers are restrained.
  • the first and second in-layer texture yarns prevent the fiber bundles of the first and second reinforcing fiber warps from opening.
  • the first and second reinforcing fiber warps partially overlap each other. For this reason, when the woven fabric base is shaped, even if the gap between the reinforcing fiber warps spreads in the same fiber layer, the reinforcing fiber warps of different fiber layers are located facing the gap.
  • the fourth aspect of the present invention provides a fiber-reinforced composite material obtained by impregnating a matrix resin into the textile substrate of the third aspect.
  • FIG. 1 is a perspective view which shows typically the textile base material which concerns on the 1st Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of Fig.1 (a).
  • (A) is a perspective view which shows typically the textile base material which concerns on the 2nd Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of Fig.3 (a).
  • the perspective view which shows typically the relationship between the heald at the time of weaving the textile base material of 2nd Embodiment, and the warp for reinforcement fibers.
  • the perspective view which shows the textile fabric base material of another embodiment typically.
  • FIG. 1 is a perspective view which shows typically the textile base material of the 3rd Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of Fig.6 (a). Sectional drawing which shows typically the woven fabric base material formed.
  • the schematic cross section of the textile base material of another example is a perspective view which shows typically the textile base material of the 3rd Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of Fig.6 (a). Sectional drawing which shows typically the woven fabric base material formed.
  • the schematic cross section of the textile base material of another example The schematic perspective view of the fabric structure for conventional composite materials.
  • FIG. 1A A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2.
  • FIG. 1A A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2.
  • a woven fabric base 10 includes a plurality of reinforcing fiber warps 11 as reinforcing fibers, a plurality of reinforcing fiber wefts 12 as reinforcing fibers, and auxiliary wefts. 13 and auxiliary warp yarns 14a and 14b.
  • the “reinforcing fiber” means a fiber bundle that plays a role of reinforcing the matrix of the composite material when the woven base material 10 is used as the reinforcing fiber base material of the composite material.
  • the plurality of reinforcing fiber warps 11 are made of fiber bundles and are arranged in parallel and straight.
  • the plurality of reinforcing fiber wefts 12 are also formed of fiber bundles and are arranged in parallel so as to intersect with the reinforcing fiber warp yarns 11.
  • the reinforcing fiber wefts 12 are arranged so as to form an angle of 90 ° with the reinforcing fiber warps 11.
  • Carbon fiber is used for the warp yarn 11 for reinforcing fiber and the weft yarn 12 for reinforcing fiber.
  • the carbon fiber depending on the required performance of the composite material, for example, a Toray T700 filament having 12,000 filaments and a thickness of 800 tex may be used.
  • the reinforcing fiber warp 11 and the reinforcing fiber weft 12 constitute the woven fabric base 10 in a state where the carbon fiber is opened.
  • the “opened state” means that the interval between fibers constituting the fiber bundle is widened and the fiber bundle becomes flat.
  • the auxiliary weft 13 is made of a thread that is thinner than the weft for reinforcing fiber, extends in the same direction as the weft 12 for reinforcing fiber, and is arranged on the opposite side of the weft 12 for reinforcing fiber with respect to the warp 11 for reinforcing fiber.
  • the opposite side of the reinforcing fiber weft 12 means that each auxiliary weft 13 is positioned within the width of the corresponding reinforcing fiber weft 12.
  • the auxiliary warps 14a and 14b are made of a thread that is thinner than the warp 11 for reinforcing fibers.
  • the auxiliary warps 14 a and 14 b extend in the same direction as the reinforcing fiber warps 11 and are arranged between the reinforcing fiber warps 11.
  • the auxiliary warps 14a and 14b are mixed in a state of intersecting with the reinforcing fiber wefts 12 and the auxiliary wefts 13 and engaged with the reinforcing fiber wefts 12 and a state of being engaged with the auxiliary wefts 13. Arranged in a state.
  • the auxiliary warps 14 a and 14 b are alternately arranged one by one between the adjacent reinforcing fiber warps 11.
  • nylon or polyester yarn having a thickness of about 10 tex is used as the auxiliary weft 13 and the auxiliary warps 14a, 14b.
  • the weaving of the woven base material 10 can be dealt with, for example, by making a simple modification to a conventional plain weaving machine having two heald frames for opening auxiliary warps 14a and 14b.
  • the plain weaving loom is configured so that the reinforcing fiber weft 12 and the auxiliary weft 13 are inserted into the same openings of the auxiliary warps 14a and 14b.
  • the loom includes a reinforcing fiber warp beam 21 for supplying the reinforcing fiber warp 11, an auxiliary warp beam 22 for supplying the auxiliary warp 14a, and an auxiliary warp beam 23 for supplying the auxiliary warp 14b.
  • the beams 21 to 23 are arranged in three stages up and down.
  • the warp yarn 11 for reinforcing fibers is sent out horizontally from the warp beam 21 for reinforcing fibers.
  • the auxiliary warp 14a fed from the auxiliary warp beam 22 is opened by the heald 24 of the heald frame.
  • the auxiliary warp 14b fed from the auxiliary warp beam 23 is opened by the heald 25 of the heald frame.
  • the eyes of healds 24 and 25 are indicated by black circles in the figure.
  • the heel 30 is disposed between the heald 24 and the weave 31.
  • the weft 12 for reinforcing fiber is inserted by a weft insertion mechanism (not shown) above the warp 11 for reinforcing fiber with respect to the openings of the auxiliary warps 14a and 14b.
  • the auxiliary weft 13 is inserted by a weft insertion mechanism (not shown) below the reinforcing fiber warp 11 with respect to the openings of the auxiliary warps 14a and 14b.
  • auxiliary warp yarns 14a and 14b drawn out from the reinforcing fiber warp yarn 11 and the auxiliary warp yarns 22 and 23 are wound up.
  • Weaving is started from a state of being fixed to a roll (not shown).
  • each heald 24 supported by one heald frame and each heald 25 supported by the other heald frame are moved in opposite directions.
  • the auxiliary warps 14a and 14b are alternately opened up and down alternately, and the reinforcing fiber weft 12 and the auxiliary weft 13 are inserted into the warp opening 16 formed each time.
  • the reinforcing fiber weft 12 is inserted above the reinforcing fiber warp 11 in the warp opening 16, and the auxiliary weft 13 is inserted below the reinforcing fiber warp 11 in the warp opening 16.
  • the healds 24 and 25 are moved in opposite directions to change the opening state, and the next weft insertion Operation is performed. These operations are repeated to weave the woven base material 10 and wind it up on a winding roll.
  • a plurality of fabric base materials 10 are shaped in a laminated state to form a preform. Thereafter, a liquid thermosetting resin before curing is impregnated and cured by, for example, RTM (Resin-Transfer-Molding) method to form a fiber-reinforced composite material.
  • RTM Resin-Transfer-Molding
  • a quasi-isotropic fiber-reinforced composite material it is necessary to form a quasi-isotropic fiber substrate to form a preform.
  • the reinforcing fiber warp 11 and the reinforcing fiber weft 12 intersect at an angle of 90 °
  • the two woven fabric substrates 10 intersect the reinforcing fiber warp 11 at an angle of 45 °.
  • a pseudo-isotropic reinforcing fiber substrate in which reinforcing fibers are arranged at 0 °, 90 °, + 45 °, and ⁇ 45 ° can be formed. Further, by laminating two unidirectional woven fabrics having a fiber bundle orientation angle of 45 ° and one woven fabric base material 10, the reinforcing fibers are at 0 °, 90 °, + 45 °, and ⁇ 45 °. An array of pseudo-isotropic reinforcing fiber substrates can be formed.
  • the woven fabric base 10 is composed of a plurality of reinforcing fiber warps 11 made of fiber bundles and arranged in parallel to each other, and a plurality of woven base materials 10 made of fiber bundles arranged in parallel to each other and intersecting with the reinforcing fiber warps 11. And a weft 12 for reinforcing fibers. Therefore, when the woven fabric substrate 10 is used as a reinforcing fiber substrate of a fiber reinforced composite material, strength and rigidity, which are characteristics that the reinforcing fiber should originally express, can be expressed.
  • the woven fabric base 10 is made of a thread thinner than the reinforcing fiber weft 12, is made of an auxiliary weft 13 extending in the same direction as the reinforcing fiber weft 12, and a thread thinner than the reinforcing fiber warp 11, and is made of reinforcing fiber.
  • Auxiliary warps 14a and 14b extending in the same direction as the warp 11 are provided.
  • the auxiliary wefts 13 are arranged on the opposite side of the reinforcing fiber wefts 12 with respect to the reinforcing fiber warps 11.
  • the auxiliary warp yarns 14a and 14b are arranged between the reinforcing fiber warp yarns 11, and in a state where the folding in the state of being engaged with the reinforcing fiber weft 12 and the folding in the state of being engaged with the auxiliary weft yarn 13 are mixed. It is arranged.
  • the auxiliary warp yarns 14a and 14b and the auxiliary weft yarn 13 constituting the woven fabric do not need to function as reinforcing fibers when the fiber reinforced composite material is constituted. Therefore, thin yarns can be used as the auxiliary warp yarns 14 a and 14 b and the auxiliary weft yarn 13.
  • the warp 11 for reinforcing fibers and the weft 12 for reinforcing fibers are looser and easier to move than the configuration in which stitching is performed with stitch yarns, so that the shape of the fabric substrate 10 is improved.
  • the auxiliary wefts 13 are arranged on the opposite side of the reinforcing fiber wefts 12 with respect to the reinforcing fiber warps 11, opening of the wefts is suppressed even when tension is applied to the auxiliary warps 14a and 14b, and the wefts are suppressed. There is no gap between them.
  • the woven fabric base material 10 is free from crimping of reinforcing fibers, and has good shape retention and formability, and is suitable as a reinforcing fiber base material for fiber-reinforced composite materials.
  • the warp yarn 11 for reinforcing fiber and the weft yarn 12 for reinforcing fiber are made of carbon fiber. Therefore, the warp yarn 11 for reinforcing fibers and the weft yarn 12 for reinforcing fibers can be easily obtained by selecting the thickness from commercially available carbon fibers.
  • the reinforcing fiber wefts 12 are arranged so as to form an angle of 90 ° with the reinforcing fiber warps 11. Therefore, when weaving the textile base material 10, it can respond by adding simple modification to the conventional loom. Further, by using two woven fabric base materials 10 and laminating one woven fabric base material 10 in a state where the arrangement direction of the reinforcing fibers is deviated by 45 ° with respect to the other woven fabric base material 10, A quasi-isotropic fiber reinforced composite material having reinforcing fiber layers arranged at orientation angles of 0 °, 90 °, + 45 °, and ⁇ 45 ° can be easily obtained.
  • auxiliary warps 14a and 14b are alternately arranged one by one between the adjacent reinforcing fiber warps 11. Therefore, as a warp opening device of a loom for weaving the woven base material 10, a general plain loom device that alternately moves up and down adjacent warps with two heald frames can be used.
  • FIG. 3 (a), 3 (b), and 4 The fabric base material 10 of this embodiment is different from the first embodiment in the arrangement state of the auxiliary warps 14a and 14b, and the other configurations are the same as those of the first embodiment. Similar parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • auxiliary warp yarns 14a and auxiliary warp yarns 14b are alternately arranged between adjacent warp yarns 11 for reinforcing fibers.
  • two auxiliary warps between adjacent reinforcing fiber warps 11 with respect to the auxiliary warps 14 a and 14 b constituting the woven fabric base 10. 14a and 14b are arranged.
  • the two auxiliary warps 14a and 14b are arranged so that the return positions with respect to the reinforcing fiber weft 12 or the auxiliary weft 13 are opposite to each other.
  • the reinforcing fiber weft 12 and the auxiliary weft 13 are two auxiliary warps located in a plane perpendicular to the arrangement surface of the reinforcing fiber weft 12 and the auxiliary weft 13 between the adjacent reinforcing fiber warps 11. 14a and 14b.
  • the loom for weaving the woven base material 10 includes two heald frames for opening the auxiliary warps 14a and 14b as in the conventional plain weaving loom.
  • the healds 24 and 25 of each heald frame are adjacent to each other so that the auxiliary warps 14 a and the auxiliary warps 14 b form warp openings between the same adjacent reinforcing fiber warps 11. It moves up and down in one plane between the warp yarns 11 for fibers. Therefore, when the number of the reinforcing fiber warps 11 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, the number of the auxiliary warps 14a and 14b is twice that of the first embodiment.
  • auxiliary warps 14a and 14b are disposed between the adjacent reinforcing fiber warps 11.
  • the two auxiliary warps 14a and 14b are arranged so that the return positions with respect to the reinforcing fiber weft 12 or the auxiliary weft 13 are opposite to each other. Therefore, the structure becomes stronger than that of a woven fabric base having a configuration in which one auxiliary warp is arranged between adjacent warps for reinforcing fibers, and the woven base 10 is placed in a mold for forming a preform.
  • the fabric base material can be easily handled when it is accommodated or when it is accommodated in a mold for impregnating and curing the matrix resin.
  • 1st and 2nd embodiment is not limited to the aspect mentioned above, For example, you may actualize as follows.
  • auxiliary warps 14a and 14b are arranged between the adjacent warp yarns 11 for reinforcing fibers.
  • a place where the auxiliary warps 14a are arranged, a place where the auxiliary warps 14a, 14b are not arranged, and a place where the auxiliary warps 14b are arranged may be repeated.
  • the locations where the auxiliary warps 14a and 14b are not arranged may be alternately repeated.
  • the location where the auxiliary warps 14a and 14b are not arranged and the location where the two auxiliary warps 14a and 14b are arranged may exist at random.
  • auxiliary warps 14a and 14b arranged between adjacent reinforcing fiber warps 11 and two places.
  • the number of auxiliary warps 14a and 14b arranged between adjacent warp yarns 11 for reinforcing fibers may be three or more.
  • at least one of the plurality of auxiliary warps 14a and 14b has a reverse position relative to the reinforcing fiber weft 12 or the auxiliary weft 13 with respect to at least one of the remaining auxiliary warps 14a and 14b. As long as they are arranged in the same way.
  • the angle formed by the reinforcing fiber weft 12 and the reinforcing fiber warp 11 is not limited to 90 °, and may be another angle.
  • the angle formed by the reinforcing fiber weft 12 and the reinforcing fiber warp 11 may be 45 °.
  • the fiber bundles constituting the warp yarn 11 for reinforcing fiber and the weft yarn 12 for reinforcing fiber are not limited to carbon fiber, but aramid fiber, poly-p-phenylenebenzobisoxazole, corresponding to the physical properties required for fiber reinforced composite materials Fibers, high-strength organic fibers such as ultra high molecular weight polyethylene fibers, and inorganic fibers such as glass fibers and ceramic fibers may be used. For example, when glass fiber is used, since the glass fiber is less expensive than carbon fiber, the manufacturing cost of the woven base material 10 can be reduced.
  • the thickness of the reinforcing fiber warp 11 and the reinforcing fiber weft 12 is not limited to about 600 tex.
  • the number of filaments from 3K to 24K is used, and the thickness is approximately 100 to 1600 tex depending on the type of carbon fiber. Is used.
  • the density of carbon fiber filaments varies in the range of about 10 to 20%, and the diameter varies in the range of about 50%. Therefore, even the same number of carbon fibers has a variation in thickness expressed by tex. Yes.
  • the auxiliary weft 13 and the auxiliary warps 14a and 14b are not limited to nylon or polyester, but may be a fiber bundle of carbon fiber or glass fiber.
  • the thickness is about several tens of deniers to about 1,500 deniers. That is, the thickness of the auxiliary weft 13 and the auxiliary warps 14a and 14b is 1/10 or less of the warp 11 for reinforcing fibers and the weft 12 for reinforcing fibers.
  • the auxiliary weft 13 and the auxiliary warps 14a and 14b do not need to function as reinforcing fibers in a state in which the fabric base 10 constitutes a fiber reinforced composite material, and thus the shape of the fabric base 10 is maintained in the state of the fabric base 10.
  • the thinner one is preferable as long as it is possible.
  • the type of the matrix resin and the method for manufacturing the fiber reinforced composite material are not particularly limited.
  • the fabric base 10 is impregnated and cured by the RTM method, the fabric base 10 is pre-shaped into a preform and then placed in a mold for resin impregnation and curing.
  • the substrate 10 may be shaped while being placed in the mold.
  • the warp yarns 11 for reinforcing fibers and the weft yarns 12 for reinforcing fibers may be arranged in a curved state without being arranged straight in the state of the fabric base material 10. Even when the reinforcing fiber warp yarn 11 and the reinforcing fiber weft yarn 12 are curved at the stage of manufacturing the woven fabric base material 10, the reinforcing fiber warp yarn 11 and the reinforcing fiber weft yarn 12 are arranged in a straight line. By impregnating and curing the resulting resin, in the state of the fiber-reinforced composite material, the warp yarns 11 for reinforcing fibers and the weft yarns 12 for reinforcing fibers can be arranged in a straight line.
  • FIG. 6 (Third embodiment) A third embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 (a), 6 (b), and 7.
  • the woven fabric base 40 includes a plurality of first reinforcing fiber warps 41, a plurality of first auxiliary yarns 42, and a plurality of first layers.
  • a first fiber layer S1 made of tissue yarn 46 is provided.
  • the woven fabric base 40 includes a second fiber layer S2 including a plurality of second reinforcing fiber warps 43, a plurality of second auxiliary yarns 44, and a plurality of second in-layer tissue yarns 47.
  • the textile base material 40 includes a plurality of intermediate texture yarns 45 that connect the first auxiliary yarns 42 of the first fiber layer S1 and the second auxiliary yarns 44 of the second fiber layer S2. .
  • the fabric base 40 is formed by laminating the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 and connecting them in the laminating direction with the intermediate texture yarn 45.
  • the “reinforcing fiber” means a fiber bundle that plays a role of reinforcing the matrix of the fiber reinforced composite material when the woven base material 40 is used as the reinforced fiber base material of the fiber reinforced composite material.
  • the plurality of first reinforcing fiber warps 41 are made of fiber bundles and are arranged straight in parallel with each other.
  • the plurality of second reinforcing fiber warps 43 are also formed of fiber bundles and are arranged in parallel to each other and straight in the same direction as the first reinforcing fiber warps 41.
  • Carbon fiber is used for the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 constitute the woven base material 40 in a state where the carbon fiber is opened.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 have the same cross-sectional shape and the same thickness.
  • the first auxiliary yarn 42 is made of a thread that is thinner than the first reinforcing fiber warp 41, extends in the same direction as the first reinforcing fiber warp 41, and is adjacent to the arrangement direction. It is provided between the first warp yarns 41 for reinforcing fibers. Specifically, the first auxiliary yarns 42 are provided between all the adjacent first reinforcing fiber warps 41, and the first auxiliary yarns 42 are arranged along the arrangement direction of the first reinforcing fiber warps 41. The warp yarns 41 for reinforcing fibers and the first auxiliary yarns 42 are alternately arranged.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the first auxiliary yarn 42 are connected by the first in-layer tissue yarn 46.
  • the first in-layer texture yarn 46 is made of a thread thinner than the first warp yarn 41 for reinforcing fibers.
  • the first in-layer tissue yarn 46 passes through the surface of the first reinforcing fiber warp 41 opposite to the surface facing the second reinforcing fiber warp 43, that is, the outer surface, and is engaged with the outer surface. And are exposed at the outer surface.
  • the first in-layer tissue thread 46 is engaged with the outer surface 41a in the stacking direction with the second fiber layer S2 in the plurality of first reinforcing fiber warps 41 of the first fiber layer S1. ing.
  • the first in-layer tissue yarn 46 passes through the surface facing the second auxiliary fiber warp yarn 43, that is, the inner surface, and engages with the inner surface, Exposed on the outside.
  • the first in-layer tissue yarn 46 is engaged with the inner surface 42a in the stacking direction with the second fiber layer S2 in the plurality of first auxiliary yarns 42 of the first fiber layer S1. . Therefore, the first in-layer tissue yarn 46 is folded in a state of being engaged with the outer surface 41a in the stacking direction of the first reinforcing fiber warp 41, and the inner surface 42a in the stacking direction of the first auxiliary yarn 42.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the first auxiliary yarn 42 extend in the arrangement direction while being folded back in a state of being engaged with each other.
  • the fiber bundle of the plurality of first reinforcing fiber warps 41 is restrained by the first in-layer tissue yarn 46.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the first auxiliary yarn 42 are integrated into a single sheet by the first in-layer tissue yarn 46 to form the first fiber layer S1.
  • the second auxiliary yarn 44 is made of a thread that is thinner than the second reinforcing fiber warp 43, extends in the same direction as the second reinforcing fiber warp 43, and is adjacent to the arrangement direction. They are arranged between the second reinforcing fiber warps 43. Specifically, the second auxiliary yarns 44 are provided between all the adjacent second reinforcing fiber warps 43, and the second auxiliary yarns 44 are arranged along the arrangement direction of the second reinforcing fiber warps 43. The warp yarns 43 for reinforcing fibers and the second auxiliary yarns 44 are alternately arranged.
  • the second reinforcing fiber warp yarn 43 and the second auxiliary yarn 44 are connected by a second in-layer tissue yarn 47.
  • the second in-layer texture yarn 47 is made of a thread thinner than the second reinforcing fiber warp yarn 43.
  • the second in-layer tissue yarn 47 passes through the surface of the second reinforcing fiber warp 43 opposite to the surface facing the first reinforcing fiber warp 41, that is, the outer surface, and is engaged with the outer surface. And are exposed at the outer surface.
  • the second in-layer tissue yarn 47 is engaged with the outer surface 43a in the stacking direction with the first fiber layer S1 in the plurality of second reinforcing fiber warps 43 of the second fiber layer S2. ing.
  • the second in-layer tissue yarn 47 passes through the surface facing the first reinforcing fiber warp 41, that is, the inner surface, and engages with the inner surface. Exposed.
  • the second in-layer tissue yarn 47 is engaged with the inner surface 44a in the stacking direction with the first fiber layer S1 in the plurality of second auxiliary yarns 44 of the second fiber layer S2. . Therefore, the second in-layer tissue yarn 47 is folded in a state in which the second reinforcing yarn warp 43 is engaged with the outer surface 43 a in the stacking direction, and the inner surface 44 a in the stacking direction of the second auxiliary yarn 44.
  • the second reinforcing fiber warp thread 43 and the second auxiliary thread 44 extend in the arrangement direction while performing folding in a state of being engaged with each other.
  • the fiber bundles of the plurality of second reinforcing fiber warps 43 are restrained by the second in-layer tissue yarn 47.
  • the second reinforcing fiber warp yarn 43 and the second auxiliary yarn 44 are integrated into a single sheet by the second in-layer tissue yarn 47 to form the second fiber layer S2.
  • the plurality of first reinforcing fiber warps 41 and the plurality of second reinforcing fiber warps 43 have the same direction in which they are straightly arranged.
  • the layers are stacked so that
  • the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are such that the first and second reinforcing fiber warps 41, 43 positioned in the stacking direction are in the width direction of the reinforcing fiber warps 41, 43.
  • the first auxiliary yarn 42 is disposed so as to face the center in the width direction of the second reinforcing fiber warp 43
  • the second auxiliary yarn 44 is the first reinforcing fiber warp 41. It is arranged so as to face the center in the width direction.
  • about half of the length in the width direction of the first reinforcing fiber warp 41 overlaps with about half of the length in the width direction of the second reinforcing fiber warp 43.
  • the second reinforcing fiber warp 43 overlaps on both sides in the width direction of the first reinforcing fiber warp 41.
  • the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are connected in the stacking direction by the intermediate texture yarn 45.
  • the intermediate texture yarn 45 is made of a thread that is thinner than the warp yarns 41 and 43 for the reinforcing fibers, and connects the first auxiliary yarn 42 and the second auxiliary yarn 44 that are positioned in the stacking direction.
  • the intermediate tissue yarn 45 passes through the surface opposite to the inner surface through which the first in-layer tissue yarn 46 has passed, that is, the outer surface of the first auxiliary yarn 42 with respect to the first auxiliary yarn 42. And is engaged with the outer surface.
  • the intermediate fabric yarn 45 passes through the surface opposite to the inner surface through which the second in-layer tissue yarn 47 has passed, that is, the outer surface of the second auxiliary yarn 44 with respect to the second auxiliary yarn 44, The outer surface is engaged.
  • the intermediate tissue yarn 45 is folded back in a state of being engaged with the outer surface 42b in the stacking direction of the plurality of first auxiliary yarns 42 located in the first fiber layer S1, and is formed on the second fiber layer S2.
  • the plurality of second auxiliary yarns 44 that are positioned are folded back while being engaged with the outer surface 44b in the stacking direction.
  • the intermediate texture yarn 45 is folded back so as to alternately engage the first auxiliary yarn 42 and the second auxiliary yarn 44 with the outer surfaces 42b and 44b on the outer side in the stacking direction, while The two auxiliary yarns 42 and 44 extend in the arrangement direction. Therefore, both the inner and outer surfaces of the first auxiliary yarn 42 are sandwiched between the first in-layer tissue yarn 46 and the intermediate tissue yarn 45, and the second auxiliary yarn 44 is in contact with the second in-layer tissue yarn 47. Both the inner and outer surfaces are sandwiched by the intermediate texture yarn 45.
  • the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are connected in the stacking direction by the intermediate texture yarn 45, whereby the two-layer fabric base material 40 is formed.
  • the in-layer tissue yarns 46 and 47 are only engaged with the outer surfaces 41 a and 43 a of the reinforcing fiber warps 41 and 43, respectively.
  • the in-layer tissue yarns 46 and 47 form crimps, that is, bent portions at the intersections with the auxiliary yarns 42 and 44, respectively, and no crimps are formed on the first and second reinforcing fiber warp yarns 41 and 43. .
  • the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers are restrained only by the in-layer texture yarns 46 and 47, respectively. For this reason, as shown in FIG. 7, when the woven fabric base material 40 is shaped, the fiber bundles of the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43 are suppressed from opening.
  • the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are relatively displaced in the arrangement direction of the reinforcing fiber warps 41, 43, and the first reinforcing fiber warp 41,
  • the two reinforcing fiber warps 43 are in contact with each other while being opposed to each other in the laminating direction at a part in the width direction.
  • each of the first and second fiber layers S1, S2 includes a corresponding reinforcing fiber warp yarn 41, 43, an auxiliary yarn 42, 44 thinner than the reinforcing fiber warp yarn 41, 43, and the inside of the layer. It is formed by restraining using the tissue yarns 46 and 47. Therefore, the first and second fiber layers S1 and S2 are loosely constrained as a woven structure, and formability is improved.
  • a preform is formed by shaping in a state where a plurality of fabric base materials 40 are laminated. Thereafter, for example, a liquid thermosetting resin (matrix) before curing is impregnated and cured by the RTM method to form a fiber-reinforced composite material.
  • a liquid thermosetting resin matrix
  • the first and second fiber layers S1 and S2 are composed of a plurality of reinforcing fiber warps 41 and 43 arranged in parallel to each other and adjacent reinforcing fiber warps 41 and 43, respectively.
  • Each auxiliary thread 42 and 44 arranged in between is provided.
  • the in-layer tissue yarns 46 and 47 are engaged with the outer surfaces 41a and 43a of the reinforcing fiber warps 41 and 43 in the stacking direction, and the in-layer tissue yarns 46 and 47 are connected to the auxiliary yarns 42 and 44, respectively. Crimps, that is, bent portions are formed at the intersections.
  • the woven fabric base 40 no crimp is formed on the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers. Therefore, in the woven fabric base 40 and the fiber reinforced composite material, the strength and rigidity, which are the characteristics that each of the reinforcing fiber warps 41 and 43 should express originally, can be expressed.
  • the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers are restrained by the in-layer texture yarns 46 and 47, respectively. For this reason, when the textile base material 40 is shaped, it is suppressed that the fiber bundles of the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers open. Accordingly, it is possible to prevent the reinforcing fiber warps 41 and 43 from forming a gap penetrating in the stacking direction of the fabric base material 40. As a result, when the fiber reinforced composite material is formed using the woven base material 40, the resin rich portion does not exist, and the strength reduction of the fiber reinforced composite material is prevented.
  • the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are relatively displaced, and the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43. Are in contact with each other while overlapping in the stacking direction in approximately half of the width direction. For this reason, when the textile base material 40 is shaped, even if the gap between the warp yarns 41, 43 for one of the first and second warp yarns 41, 43 for the reinforcing fibers is widened, The other warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers are located opposite to each other. Therefore, it is prevented that a gap penetrating in the stacking direction is formed between the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2. Therefore, when the fiber reinforced composite material is formed using the woven base material 40, there is no resin rich portion, and the strength reduction of the fiber reinforced composite material is prevented.
  • the first and second reinforcing fiber warps 41, 43 having the same cross-sectional shape and the same thickness are used. For this reason, the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 overlap each other in approximately half of the width direction. For this reason, the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 overlap almost entirely in the stacking direction. Therefore, when the woven fabric base 40 is shaped, even if the gap between the warp yarns 41, 43 for one of the first and second warp yarns 41, 43 for the reinforcing fibers widens, Can be closed with warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers.
  • the auxiliary yarns 42 and 44 are respectively disposed between the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers adjacent to each other in the arrangement direction. For this reason, when the in-layer tissue yarns 46 and 47 are respectively engaged with the surfaces 41a and 43a on the outer side in the stacking direction of the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers, the inner yarns in the stacking direction on the adjacent auxiliary yarns 42 and 44 are next. Engaging the surfaces 42a, 44a. Therefore, the warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers can be stably restrained by the auxiliary yarns 42 and 44 and the in-layer tissue yarns 46 and 47, respectively.
  • Auxiliary yarns 42 and 44 are respectively disposed between the reinforcing fiber warps 41 and 43 adjacent to each other in the arrangement direction. For this reason, the intermediate tissue yarn 45 engages with the auxiliary yarns 42 and 44 at all between the adjacent warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers. Therefore, the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 overlapping in the stacking direction can be firmly connected by the intermediate texture yarn 45.
  • the first and second auxiliary yarns 42 and 44 are respectively disposed between the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43 adjacent to each other in the arrangement direction.
  • first and second auxiliary yarns 42 and 44 are respectively disposed between the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43 adjacent to each other in the arrangement direction.
  • two first reinforcing fiber warps 41 may be arranged adjacent to each other in the arrangement direction
  • two second reinforcing fiber warps 43 may be arranged adjacent to each other in the arrangement direction.
  • the first auxiliary yarns 42 are disposed between the two pairs of first reinforcing fiber warps 41
  • the second auxiliary yarns are disposed between the two sets of second reinforcing fiber warps 43. 44 may be provided.
  • the interval at which the first and second auxiliary yarns 42 and 44 are disposed may be arbitrarily changed.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 are separated from each other in the laminating direction due to the illustrated relationship, but actually, the first reinforcing fiber warp 41 and The second reinforcing fiber warp 43 is in contact with the lamination direction.
  • the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43 having the same cross-sectional shape and the same thickness are used, but the first and second reinforcing fiber warps 41 are used. , 43 may be appropriately changed in cross-sectional shape and thickness.
  • a first reinforcing fiber warp 41 having a wide fiber bundle and a first reinforcing fiber warp 41 having a narrow fiber bundle are used in combination, and Two reinforcing fiber warps 43 may be used.
  • the first and second auxiliary yarns 42 and 44 are connected in the laminating direction by the intermediate texture yarn 45, and further for the first and second reinforcing fibers adjacent in the laminating direction.
  • the first and second auxiliary yarns 42 and 44 may be connected by connecting yarns that pass through the warp yarns 41 and 43 in the stacking direction.
  • the connecting yarn may penetrate the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43 at an arbitrary angle with respect to the first and second reinforcing fiber warps 41 and 43.
  • the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 overlap each other in approximately half in the width direction, but the present invention is not limited to this. If the gap between one of the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 is expanded when the woven fabric base 40 is shaped, if the gap is closed on the other side, The overlapping area of the first reinforcing fiber warp 41 and the second reinforcing fiber warp 43 may be appropriately changed.
  • the type of matrix resin and the method for manufacturing the fiber reinforced composite material are not particularly limited.
  • the fiber bundles constituting the first and second reinforcing fiber warps 41, 43 are not limited to carbon fibers, but aramid fibers, poly-p-phenylenebenzobis, corresponding to the physical properties required for fiber reinforced composite materials.
  • High-strength organic fibers such as oxazole fibers and ultrahigh molecular weight polyethylene fibers, and inorganic fibers such as glass fibers and ceramic fibers may be used.
  • glass fibers are used as the first and second warp yarns 41 and 43 for reinforcing fibers, since the glass fibers are less expensive than carbon fibers, the manufacturing cost of the woven fabric substrate 40 can be reduced.
  • the warp yarns 41 and 43 for the reinforcing fibers of the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2 are in contact with each other, but the invention is not limited to this.
  • the reinforcing fiber warps 41 and 43 are brought into contact with each other by interposing another member such as another woven fabric or a reinforcing plate between the first fiber layer S 1 and the second fiber layer S 2. It may not be.
  • the fabric base material 40 has a two-layer structure including a first fiber layer S1 and a second fiber layer S2.
  • the fabric base material 40 may be formed by a plurality of laminated bodies each composed of the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2.
  • the fabric base material 40 has a two-layer structure including the first fiber layer S1 and the second fiber layer S2, but may be formed of three or more fiber layers.

Abstract

織物基材は、各々繊維束からなり、互いに平行に配列された複数の強化繊維用経糸と、各々繊維束からなり、互いに平行にかつ強化繊維用経糸と交差するように配列された複数の強化繊維用緯糸とを備えている。各々強化繊維用緯糸より細い糸条からなり、強化繊維用緯糸と同方向に延びる複数の補助緯糸は、強化繊維用経糸に対して強化繊維用緯糸の反対側に配列されている。各々強化繊維用経糸より細い糸条からなる複数の補助経糸は、強化繊維用経糸と同方向に延びかつ隣接する強化繊維用経糸同士の間に配列され、強化繊維用緯糸に係合した状態での折り返し及び補助緯糸に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列されている。

Description

織物基材及び繊維強化複合材料
　本発明は、織物基材及び繊維強化複合材料に関する。
　軽量かつ高強度の材料として繊維強化複合材料が使用されている。繊維強化複合材料は、強化繊維が樹脂や金属等のマトリックス中に複合化されることにより、マトリックス自体に比べて力学的特性（機械的特性）が向上するため、構造部品として好ましい。特にマトリックスとして樹脂を使用した繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰとも言う。）は、より軽量化が図れるため好ましい。
　ＦＲＰに使用される織物基材として、平織、綾織、又は朱子織で織られた織物がクロス材として使用されている。クロス材では、経糸と緯糸との交差部でクリンプ、即ち屈曲部が形成されている。ＦＲＰにおいて一本の強化繊維について見た場合、強化繊維は他の強化繊維との交差部毎にクリンプが存在する状態でマトリックス中に配列される。その結果、強化繊維が本来発現すべき特性を十分に活用できず、強化繊維のクリンプによる強度、及び剛性の低下が指摘されている。
　従来、クロス材の欠点である強化繊維のクリンプのない強化繊維基材として多軸成形材料（通称「多軸織物」）が提案されている。特許文献１の多軸成形材料では、多数本の強化繊維糸条が並行に配列された少なくとも２枚のシートが、該強化繊維糸条が交差するように積層されて積層体を構成し、該積層体がステッチ糸により一体化されている。即ち、多軸織物では、経糸、緯糸、及び斜方向糸の強化繊維が、互いに交わること無く配列されて経糸層、緯糸層、及び斜方向糸層をそれぞれ構成し、さらに各層の強化繊維は、ステッチ糸により縫合されて一体化されている。
　また、強化繊維のクリンプのない強化繊維基材として、複合材料用布帛構造物も提案されている。特許文献２の複合材料用布帛構造物は、図１０に示すように、一方向にシート状に引き揃えた屈曲を有しない真っ直ぐな補強用繊維糸条５１，５２からなる２群の糸条群Ａ，Ｂを有する。両糸条群Ａ，Ｂは、シート状の面が互いに対向し、かつ一方の糸条群Ａの補強用繊維糸条５１が他方の糸条群Ｂの補強用繊維糸条５２に対して互いに交差した状態で補助繊維糸条５３，５４によって一体に保持されている。
　さらに、強化繊維のクリンプのない織物基材として、一方向性補強織物も提案されている。図１１に示すように、特許文献３の一方向性補強織物では、屈曲を有しない扁平な強化繊維マルチフィラメント糸９０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両側に、強化繊維マルチフィラメント糸９０と交差するよこ方向補助糸群９１，９２が位置している。それらよこ方向補助糸群９１，９２と、強化繊維マルチフィラメント糸９０と並行するたて方向補助糸群９３とが織組織をなして糸条群が一体に保持されている。
特開２００７－１８２０６５公報 特開昭５５－３０９７４号公報 特開平７－２４３１４９号公報
　一般に、強化繊維基材は平板状のまま使用されることは少ない。所望の形状に賦形された強化繊維基材に対して樹脂が含浸、及び硬化されることにより繊維強化複合材料が形成される。特許文献１に記載された多軸織物では、多数本の強化繊維糸条が並行に配列された複数のシートが積層されるとともにステッチ糸にて縫合されているため、強化繊維（強化繊維糸条）の動きが悪く、即ち可撓性が悪くクロス材と比べ賦形性に劣る。
　これに対して、特許文献２に記載された複合材料用布帛構造物は、ステッチ糸を使用せず、一般の織物の経糸の役割を果たす補助繊維糸条５３と、緯糸の役割を果たす補助繊維糸条５４とで織物組織の形態を保持する構成を有するため、ステッチ糸を使用した場合に比べて賦形性は良い。しかし、特許文献２の織物組織は、緯糸を構成する補強用繊維糸条５２と補助繊維糸条５４とが交互に配列される構成を有する。そのため、補助繊維糸条５３に張力が掛かると補強用繊維糸条５２間が開き、補強用繊維糸条５２間に隙間ができる。織物組織を用いてＦＲＰを形成した場合、樹脂リッチ部が線状に存在することになり強度的に不利となる。
　さらに、特許文献３に記載された一方向性補強織物は、ステッチ糸を使用せず、強化繊維マルチフィラメント糸９０の糸状群を、よこ方向補助糸群９１，９２と、たて方向補助糸群９３とで織組織の形態を保持する構成を有するため、ステッチ糸を使用した場合に比べて賦形性は良い。しかし、特許文献３の一方向性補強織物では、よこ方向補助糸群９１，９２と、たて方向補助糸群９３とを交互に係合させるため、強化繊維マルチフィラメント糸９０の糸状群同士の間に隙間が形成されている。このため、一方向性補強織物を賦形させたとき、よこ方向補助糸群９１，９２の拘束によって、強化繊維マルチフィラメント糸９０の糸状群間の隙間が大きくなってしまう。この大きな隙間は、繊維強化複合材料にした場合、樹脂リッチ部が線状に存在することになり強度的に不利となる。
　本発明の目的は、強化繊維のクリンプが無く、しかも形態保持性及び賦形性が良く繊維強化複合材料の強化繊維基材に適した織物基材、及び繊維強化複合材料を提供することにある。
　また、本発明の別の目的は、強化繊維のクリンプが無く、しかも賦形性が良く、賦形時の隙間の形成を防止することができる織物基材、及び繊維強化複合材料を提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、各々繊維束からなり、互いに平行に配列された複数の強化繊維用経糸と、各々繊維束からなり、互いに平行にかつ前記強化繊維用経糸と交差するように配列された複数の強化繊維用緯糸と、各々前記強化繊維用緯糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用緯糸と同方向に延びかつ前記強化繊維用経糸に対して前記強化繊維用緯糸の反対側に配列された複数の補助緯糸と、各々前記強化繊維用経糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用経糸と同方向に延びかつ隣接する前記強化繊維用経糸同士の間に配列され、前記強化繊維用緯糸に係合した状態での折り返し及び前記補助緯糸に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列された複数の補助経糸とを備えている織物基材を提供する。
　ここで、「強化繊維用経糸」とは、織物基材を複合材料の強化繊維基材として使用した際に、複合材料のマトリックスを強化する役割を担う経糸を意味し、「強化繊維用緯糸」とは、織物基材を複合材料の強化繊維基材として使用した際に、複合材料のマトリックスを強化する役割を担う緯糸を意味する。また、「補助経糸」及び「補助緯糸」とは、一般の織物の経糸及び緯糸と同様に、織組織を構成して織物（織物基材）の移送や取り扱いの際に、強化繊維の配列が乱れたり織物（織物基材）が変形したりするのを防止するための機能を有する糸条を意味する。「補助経糸」及び「補助緯糸」は、自身が複合材料の機械的強度に寄与する必要は必ずしもない。また、「補助経糸」及び「補助緯糸」は、複数本の繊維の束で構成されるものに限らず、１本のフィラメントのようなものをも含む。
　この態様の織物基材が繊維強化複合材料に使用される場合、強化繊維として機能する強化繊維用経糸及び強化繊維用緯糸が交差部においてクリンプが形成されずに配列されている。そのため、強化繊維が本来発現すべき特性である強度、剛性を発現できる。また、織物組織を構成する補助経糸及び補助緯糸は、繊維強化複合材料を形成する場合に強化繊維として機能する必要が無い。補助経糸及び補助緯糸として、細い糸条を使用できる。そのため、ステッチ糸で縫合する構成に比べて強化繊維用経糸及び強化繊維用緯糸の拘束が緩く、動き易いため織物基材の賦形性が良くなる。また、補助緯糸が強化繊維用経糸に対して強化繊維用緯糸の反対側に配列されているため、特許文献２の構成と異なり、補助経糸に張力が加わっても緯糸間が開くことが抑制される。そのため、緯糸間の隙間が拡がらず、織物基材を繊維強化複合材料に使用した場合、樹脂リッチ部が線状に存在しないため、繊維強化複合材料の強度低下を防止することができる。したがって、この発明は、強化繊維のクリンプが無く、しかも形態保持性及び賦形性が良く繊維強化複合材料の強化繊維基材に適した織物基材を提供することができる。
　本発明の第２の態様は、第１の態様の織物基材に樹脂を含浸させてなる繊維強化複合材料を提供する。
　本発明の第３の態様は、積層された第１の繊維層及び第２の繊維層を備える織物基材であって、前記第１の繊維層は、各々強化繊維の繊維束からなり、互いに平行に配列された複数の第１の強化繊維用経糸と、配列方向に隣り合う前記強化繊維用経糸の間に設けられるとともに前記強化繊維用経糸と同方向に延びる複数の第１の補助糸と、前記複数の第１の強化繊維用経糸における積層方向外側の面に係合した状態での折り返し、及び前記複数の第１の前記補助糸における積層方向内側の面に係合した状態での折り返しを行う第１の層内組織糸とを含み、前記第２の繊維層は、各々強化繊維の繊維束からなり、互いに平行に配列された、複数の第２の強化繊維用経糸と、配列方向に隣り合う前記強化繊維用経糸の間に設けられるとともに前記強化繊維用経糸と同方向に延びる複数の第２の補助糸と、　前記複数の第２の強化繊維用経糸における積層方向外側の面に係合した状態での折り返し、及び前記複数の第２の前記補助糸における積層方向内側の面に係合した状態での折り返しを行う第２の層内組織糸とを含み、前記第１及び第２の強化繊維用経糸は同方向に延びるとともに、一部で重なり合う状態で前記配列方向にずれており、前記織物基材が、前記複数の第１の補助糸及び前記複数の第２の補助糸における積層方向外側の面に係合した状態で折り返しを行う中間組織糸を備える織物基材を提供する。
　上記構成によれば、積層された第１及び第２の繊維層それぞれにおいて、層内組織糸は、各繊維層の補助糸の積層方向内側の面との交差部でクリンプ、即ち屈曲部を形成している。このため、織物基材において、第１及び第２の強化繊維用経糸にはクリンプが形成されない。したがって、織物基材において、第１及び第２の強化繊維用経糸が本来発現すべき特性である強度、及び剛性を発現できる。また、第１及び第２の強化繊維用経糸における積層方向外側の面に第１及び第２の層内組織糸がそれぞれ係合し、第１及び第２の層内組織糸のみで第１及び第２の強化繊維用経糸がそれぞれ拘束されている。このため、織物基材を賦形させたとき、第１及び第２の強化繊維用経糸の繊維束が目開きすることが第１及び第２の層内組織糸によってそれぞれ抑制される。さらに、第１及び第２の強化繊維用経糸は一部分で互いに重なり合っている。このため、織物基材を賦形させたとき、同じ繊維層で強化繊維用経糸同士の隙間が広がっても、その隙間に対向して異なる繊維層の強化繊維用経糸が位置している。よって、織物基材の賦形時に２層の繊維層に、積層方向に貫通する隙間が形成されることが防止される。したがって、繊維強化複合材料においては、配列方向に隣り合う強化繊維用経糸同士の間や、各強化繊維用経糸の繊維束にマトリックスが過多の部位が形成されることが防止され、繊維強化複合材料の強度低下を防止することができる。
　本発明の第４の態様は、第３の態様の織物基材にマトリックス樹脂を含浸してなる繊維強化複合材料を提供する。
（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る織物基材を模式的に示す斜視図、（ｂ）は図１（ａ）の断面図。 織物基材の製織状態を模式的に示す側面図。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る織物基材を模式的に示す斜視図、（ｂ）は図３（ａ）の断面図。 第２の実施形態の織物基材の製織時におけるヘルドと強化繊維用経糸との関係を模式的に示す斜視図。 別の実施形態の織物基材を模式的に示す斜視図。 （ａ）は本発明の第３の実施形態の織物基材を模式的に示す斜視図、（ｂ）は図６（ａ）の断面図。 賦形させた織物基材を模式的に示す断面図。 別例の織物基材の模式断面図。 別例の織物基材の模式断面図。 従来の複合材料用布帛構造物の概略斜視図。 従来の一方向性補強織物の概略斜視図。
　（第１の実施形態）
　以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１（ａ）及び図１（ｂ）並びに図２にしたがって説明する。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、織物基材１０は、強化繊維としての複数の強化繊維用経糸１１と、強化繊維としての複数の強化繊維用緯糸１２と、補助緯糸１３と、補助経糸１４ａ，１４ｂとを備えている。「強化繊維」とは、織物基材１０を複合材料の強化繊維基材として使用した際に、複合材料のマトリックスを強化する役割を担う繊維束を意味する。複数の強化繊維用経糸１１は、繊維束からなり互いに平行に真っ直ぐに配列されている。複数の強化繊維用緯糸１２も繊維束からなり互いに平行にかつ強化繊維用経糸１１と交差するように真っ直ぐに配列されている。強化繊維用緯糸１２は強化繊維用経糸１１と９０°の角度を成すように配列されている。
　強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２には炭素繊維が使用されている。炭素繊維として、複合材料の要求性能にもよるが、例えば、東レ製Ｔ７００のフィラメント数が１２０００本で太さが８００テックスのものが使用され得る。強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２は、炭素繊維が開繊された状態で織物基材１０を構成している。「開繊された状態」とは、繊維束を構成する繊維間隔が拡げられて繊維束が扁平な状態になることを意味する。
　補助緯糸１３は、強化繊維用緯糸より細い糸条からなり、強化繊維用緯糸１２と同方向に延びかつ強化繊維用経糸１１に対して強化繊維用緯糸１２の反対側に配列されている。強化繊維用緯糸１２の反対側とは、各補助緯糸１３が対応する強化繊維用緯糸１２の幅内に位置することを意味する。補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用経糸１１より細い糸条からなる。補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用経糸１１と同方向に延びかつ強化繊維用経糸１１同士の間に配列されている。補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用緯糸１２及び補助緯糸１３と交差する状態でかつ強化繊維用緯糸１２に係合した状態での折り返し及び補助緯糸１３に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列されている。この実施形態では、補助経糸１４ａ，１４ｂは隣り合う強化繊維用経糸１１の間に交互に１本ずつ配列されている。補助緯糸１３及び補助経糸１４ａ，１４ｂとして太さが１０テックス程度のナイロンやポリエステル製の糸が使用されている。
　次に前記のように構成された織物基材１０の製造方法を説明する。
　織物基材１０の製織は、例えば、補助経糸１４ａ，１４ｂの開口を行う２枚のヘルドフレームを備えた従来の平織織機に対して簡単な改造を加えることにより対応することができる。具体的には、補助経糸１４ａ，１４ｂの同じ開口に強化繊維用緯糸１２及び補助緯糸１３を緯入れするように平織織機が構成される。
　図２に示すように、織機は、強化繊維用経糸１１を供給する強化繊維用経糸ビーム２１と、補助経糸１４ａを供給する補助経糸ビーム２２と、補助経糸１４ｂを供給する補助経糸ビーム２３とを備える。ビーム２１～２３は、上下に３段に配置されている。強化繊維用経糸ビーム２１からは強化繊維用経糸１１が水平に送り出される。補助経糸ビーム２２から送り出される補助経糸１４ａに対して、ヘルドフレームのヘルド２４により開口動作が行われる。補助経糸ビーム２３から送り出される補助経糸１４ｂに対して、ヘルドフレームのヘルド２５により開口動作が行われる。なお、ヘルド２４，２５の目は図において黒丸で示されている。筬３０はヘルド２４と織り前３１との間に配置されている。
　強化繊維用緯糸１２は、補助経糸１４ａ，１４ｂの開口に対して強化繊維用経糸１１の上側に緯入れ機構（図示せず）により緯入れされる。補助緯糸１３は、補助経糸１４ａ，１４ｂの開口に対して強化繊維用経糸１１の下側に緯入れ機構（図示せず）により緯入れされる。
　上記の織機で織物基材１０を製織する場合、強化繊維用経糸ビーム２１から引き出された強化繊維用経糸１１及び補助経糸ビーム２２，２３から引き出された補助経糸１４ａ，１４ｂの端部が巻き取りロール（図示せず）に固定された状態から製織が開始される。２枚のヘルドフレームが交互に上下方向に移動されることにより、一方のヘルドフレームに支持された各ヘルド２４と、他方のヘルドフレームに支持された各ヘルド２５とが逆方向に移動される。補助経糸１４ａ，１４ｂは隣接するもの同士で交互に上下に開き、その都度形成される経糸開口１６に対して、強化繊維用緯糸１２及び補助緯糸１３が緯入れされる。
　強化繊維用緯糸１２は、経糸開口１６の強化繊維用経糸１１より上側に緯入れされ、補助緯糸１３は、経糸開口１６の強化繊維用経糸１１より下側に緯入れされる。強化繊維用緯糸１２及び補助緯糸１３が緯入れされて、筬３０の筬打ち動作が行われた後、ヘルド２４，２５が互いに逆方向に移動されて開口状態が変更されて、次の緯入れ動作が行われる。これらの動作が繰り返されて織物基材１０が製織され、巻き取りロールに巻き取られる。
　複数枚の織物基材１０が、積層された状態で賦形されてプリフォームが形成される。その後、例えば、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法で硬化前の液状の熱硬化性樹脂が含浸硬化されて繊維強化複合材料が形成される。擬似等方性の繊維強化複合材料を製造する場合、擬似等方性の繊維基材を賦形してプリフォームを形成する必要がある。織物基材１０は強化繊維用経糸１１と強化繊維用緯糸１２とが９０°の角度で交差しており、２枚の織物基材１０を強化繊維用経糸１１が４５°の角度で交差する状態で積層することにより、強化繊維が０°、９０°、＋４５°、－４５°で配列された擬似等方性の強化繊維基材が形成可能である。また、繊維束の配向角が４５°の２枚の一方向織物と、１枚の織物基材１０とを積層することによっても、強化繊維が０°、９０°、＋４５°、－４５°で配列された擬似等方性の強化繊維基材が形成可能である。
　この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
　（１）織物基材１０は、繊維束からなり互いに平行に配列された複数の強化繊維用経糸１１と、繊維束からなり互いに平行にかつ強化繊維用経糸１１と交差するように配列された複数の強化繊維用緯糸１２とを備えている。したがって、織物基材１０を繊維強化複合材料の強化繊維基材に用いた場合、強化繊維が本来発現すべき特性である強度、及び剛性を発現できる。
　（２）織物基材１０は、強化繊維用緯糸１２より細い糸条からなり、強化繊維用緯糸１２と同方向に延びる補助緯糸１３と、強化繊維用経糸１１より細い糸条からなり、強化繊維用経糸１１と同方向に延びる補助経糸１４ａ，１４ｂとを備えている。補助緯糸１３は、強化繊維用経糸１１に対して強化繊維用緯糸１２の反対側に配列されている。補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用経糸１１同士の間に配列され、かつ強化繊維用緯糸１２に係合した状態での折り返し及び補助緯糸１３に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列されている。織物組織を構成する補助経糸１４ａ，１４ｂ及び補助緯糸１３は、繊維強化複合材料を構成した場合に強化繊維として機能する必要が無い。そのため、補助経糸１４ａ，１４ｂ及び補助緯糸１３として細い糸条を使用できる。そのため、ステッチ糸で縫合する構成に比べて強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２の拘束が緩く、動き易いため織物基材１０の賦形性が良くなる。また、補助緯糸１３が強化繊維用経糸１１に対して強化繊維用緯糸１２の反対側に配列されているため、補助経糸１４ａ，１４ｂに張力が加わっても緯糸間が開くことが抑制されて緯糸間の隙間が拡がらない。そのため、織物基材１０を繊維強化複合材料に用いた場合、樹脂リッチ部が線状に存在せず、繊維強化複合材料の強度低下が防止される。したがって、織物基材１０は、強化繊維のクリンプが無く、しかも形態保持性及び賦形性が良く繊維強化複合材料の強化繊維基材に適したものとなる。
　（３）強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２は、炭素繊維で構成されている。そのため、強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２は、市販の炭素繊維から容易に太さを選定して入手できる。
　（４）強化繊維用緯糸１２は、強化繊維用経糸１１と９０°の角度を成すように配列されている。したがって、織物基材１０を製織する場合、従来の織機に対して簡単な改造を加えることにより対応することができる。また、２枚の織物基材１０を使用して、一方の織物基材１０を他方の織物基材１０に対して強化繊維の配列方向が４５°ずれる状態で積層して使用することにより、繊維配向角度が０°、９０°、＋４５°、－４５°で配列された強化繊維層を有する擬似等方性の繊維強化複合材料を容易に得ることができる。
　（５）補助経糸１４ａ，１４ｂは、隣り合う強化繊維用経糸１１の間に交互に１本ずつ配列されている。したがって、織物基材１０を製織する織機の経糸開口装置として、２枚のヘルドフレームで隣り合う経糸を交互に上下動させる一般の平織織機の装置を使用することができる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態を図３（ａ）及び図３（ｂ）並びに図４にしたがって説明する。この実施形態の織物基材１０は、補助経糸１４ａ，１４ｂの配列状態が前記第１の実施形態と異なっており、その他の構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同様の部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
　第１の実施形態では、隣接する強化繊維用経糸１１の間に補助経糸１４ａと補助経糸１４ｂとが交互に配列されている。この実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、織物基材１０を構成する補助経糸１４ａ，１４ｂに関して、隣接する強化繊維用経糸１１の間に２本の補助経糸１４ａ，１４ｂが配置されている。２本の補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用緯糸１２あるいは補助緯糸１３に対する折り返し位置が互いに逆になるように配列されている。即ち、強化繊維用緯糸１２及び補助緯糸１３は、隣り合う強化繊維用経糸１１間において強化繊維用緯糸１２の配列面及び補助緯糸１３の配列面と直交する平面内に位置する２本の補助経糸１４ａ，１４ｂにより保持される。
　織物基材１０を製織する織機は、従来の平織織機と同様に補助経糸１４ａ，１４ｂの開口を行う２枚のヘルドフレームを備えている。しかし、各ヘルドフレームのヘルド２４，２５は、図４に示すように、補助経糸１４ａ及び補助経糸１４ｂがそれぞれ同じ隣り合う強化繊維用経糸１１の間において経糸開口を形成するように、隣り合う強化繊維用経糸１１間の一平面内で上下動する。したがって、本実施形態の強化繊維用経糸１１の本数が第１の実施形態と同じ場合、補助経糸１４ａ，１４ｂの本数は第１の実施形態の２倍になる。
　この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）～（４）と同様な効果に加えて以下の効果を得ることができる。
　（６）織物基材１０を構成する補助経糸１４ａ，１４ｂに関して、隣接する強化繊維用経糸１１の間に２本の補助経糸１４ａ，１４ｂが配置されている。２本の補助経糸１４ａ，１４ｂは、強化繊維用緯糸１２あるいは補助緯糸１３に対する折り返し位置が互いに逆になるように配列されている。そのため、隣接する強化繊維用経糸の間に１本の補助経糸が配列された構成の織物基材に比べて組織が強固になり、織物基材１０をプリフォームを形成するための成形型内に収容したり、マトリックス用の樹脂を含浸、及び硬化するための型内に収容したりする際の織物基材の取り扱いが容易になる。
　第１及び第２の実施形態は、上述した態様に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化されてもよい。
　○　織物基材１０において、隣り合う強化繊維用経糸１１の間に補助経糸１４ａ，１４ｂの少なくとも一方が配列されている必要はない。例えば、図５に示すように、補助経糸１４ａが配列された箇所と、補助経糸１４ａ，１４ｂが配列されていない箇所と、補助経糸１４ｂが配列された箇所とが繰り返されてもよい。
　○　第２の実施形態のように隣り合う強化繊維用経糸１１の間に２本の補助経糸１４ａ，１４ｂが配列された構成においても、２本の補助経糸１４ａ，１４ｂが配列された箇所と、補助経糸１４ａ，１４ｂが配列されていない箇所とが交互に繰り返されてもよい。また、補助経糸１４ａ，１４ｂが配列されていない箇所と２本の補助経糸１４ａ，１４ｂが配列された箇所とがランダムに存在してもよい。これらの場合、補助経糸１４ａ，１４ｂの合計本数が第１の実施形態と同じでも、第１の実施形態に比べて補助経糸１４ａ，１４ｂによる織物基材１０の形態保持効果が高くなる。
　○　織物基材１０において、隣り合う強化繊維用経糸１１の間に配列された補助経糸１４ａ，１４ｂの本数が１本の箇所と、２本の箇所が存在してもよい。
　○　隣接する強化繊維用経糸１１同士の間に配置される補助経糸１４ａ，１４ｂの本数が３本以上であってもよい。この場合、複数の補助経糸１４ａ，１４ｂのうち少なくとも１本は、残りの補助経糸１４ａ，１４ｂのうち少なくとも１本に対して強化繊維用緯糸１２あるいは補助緯糸１３に対する折り返し位置が互いに逆になるように配列されていればよい。
　○　織物基材１０において、強化繊維用緯糸１２が強化繊維用経糸１１と成す角度は９０°に限らず、他の角度であってもよい。例えば、強化繊維用緯糸１２が強化繊維用経糸１１と成す角度は４５°であってもよい。
　○　強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２を構成する繊維束として、炭素繊維に限らず、繊維強化複合材料に要求される物性に対応して、アラミド繊維、ポリ－ｐ－フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の高強度の有機繊維、ガラス繊維やセラミック繊維等の無機繊維が使用されてもよい。例えば、ガラス繊維を使用した場合、ガラス繊維が炭素繊維に比べて安価なため、織物基材１０の製造コストを低減することができる。
　○　強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２の太さは６００テックス程度に限らない。繊維強化複合材料に対する要求性能にもよるが、炭素繊維が使用される場合、３Ｋ～２４Ｋのフィラメント本数のものが使用され、炭素繊維の種類にもよるが太さはおおよそ１００～１６００テックスのものが使用される。なお、炭素繊維のフィラメントの密度は１～２割程度の範囲でばらつきが有り、直径は５割程度の範囲でばらつきが有るため、同じ本数の炭素繊維であってもテックスで表す太さもバラツキが有る。
　○　補助緯糸１３及び補助経糸１４ａ，１４ｂはナイロンやポリエステル製の糸に限らず、炭素繊維やガラス繊維の繊維束であってもよい。
　○　補助緯糸１３及び補助経糸１４ａ，１４ｂとしてナイロンやポリエステル製の糸を使用した場合、その太さは数十デニールから１５００デニール程度であり、テックスに換算すると数テックスから１６０テックス程度となる。即ち、補助緯糸１３及び補助経糸１４ａ，１４ｂ及びの太さは強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２の１／１０以下になる。補助緯糸１３及び補助経糸１４ａ，１４ｂは、織物基材１０が繊維強化複合材料を構成した状態で強化繊維として機能する必要が無いため、織物基材１０の状態において織物基材１０の形態を保持できる太さであれば、細い方が好ましい。
　○　織物基材１０を繊維強化複合材料の強化繊維基材として使用する場合、マトリックス樹脂の種類や繊維強化複合材料の製造方法は、特に限定されない。
　○　織物基材１０にＲＴＭ法で樹脂を含浸及び硬化する場合、織物基材１０を予めプリフォームに賦形した後、樹脂の含浸硬化用の金型内に配置するのではなく、複数の織物基材１０を金型内に配置しつつ賦形してもよい。
　○　強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２は、織物基材１０の状態ではそれぞれ真っ直ぐに配列されずに湾曲した状態に配列されていてもよい。織物基材１０を製造した段階では強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２が湾曲した状態であっても、強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２が真っ直ぐに配列された状態でマトリックスとなる樹脂を含浸、及び硬化させることで繊維強化複合材料の状態では強化繊維用経糸１１及び強化繊維用緯糸１２が真っ直ぐに配列された状態にできる。
　（第３の実施形態）
　以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図６（ａ）及び図６（ｂ）並びに図７にしたがって説明する。
　図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、織物基材４０は、複数の第１の強化繊維用経糸４１、複数の第１の補助糸４２、及び複数の第１の層内組織糸４６からなる第１の繊維層Ｓ１を備える。また、織物基材４０は、複数の第２の強化繊維用経糸４３、複数の第２の補助糸４４、及び複数の第２の層内組織糸４７からなる第２の繊維層Ｓ２を備える。さらに、織物基材４０は、第１の繊維層Ｓ１の第１の補助糸４２と、第２の繊維層Ｓ２の第２の補助糸４４とを連結する複数の中間組織糸４５を備えている。織物基材４０は、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とが積層されるとともに、中間組織糸４５によって積層方向に連結されて形成されている。
　ここで、「強化繊維」とは、織物基材４０を繊維強化複合材料の強化繊維基材として使用した際に、繊維強化複合材料のマトリックスを強化する役割を担う繊維束を意味する。
　第１の繊維層Ｓ１において、複数の第１の強化繊維用経糸４１は、繊維束からなり互いに平行に真っ直ぐに配列される。第２の繊維層Ｓ２において、複数の第２の強化繊維用経糸４３も繊維束からなり互いに平行にかつ第１の強化繊維用経糸４１と同じ方向に真っ直ぐに配列されている。
　第１の強化繊維用経糸４１及び第２の強化繊維用経糸４３には炭素繊維が使用されている。第１の強化繊維用経糸４１及び第２の強化繊維用経糸４３は、炭素繊維が開繊された状態で織物基材４０を構成している。第１の強化繊維用経糸４１と第２の強化繊維用経糸４３とは、互いに同一の断面形状を有し、同じ太さを有する。
　第１の繊維層Ｓ１において、第１の補助糸４２は、第１の強化繊維用経糸４１より細い糸条からなり、第１の強化繊維用経糸４１と同方向に延びかつ配列方向に隣り合う第１の強化繊維用経糸４１同士の間に設けられている。詳細には、第１の補助糸４２は、隣り合う第１の強化繊維用経糸４１の間の全てに設けられており、第１の強化繊維用経糸４１の配列方向に沿って、第１の強化繊維用経糸４１と第１の補助糸４２とが交互に配列されている。
　第１の強化繊維用経糸４１と第１の補助糸４２とは、第１の層内組織糸４６によって連結されている。第１の層内組織糸４６は第１の強化繊維用経糸４１より細い糸条からなる。第１の層内組織糸４６は、第１の強化繊維用経糸４１の表面のうち、第２の強化繊維用経糸４３に対する対向面と反対側の面、すなわち外面を通過し、その外面に係合するとともに、該外面において露出している。言い換えると、第１の層内組織糸４６は、第１の繊維層Ｓ１の複数の第１の強化繊維用経糸４１において、第２の繊維層Ｓ２との積層方向外側の面４１ａに係合している。
　また、第１の層内組織糸４６は、第１の補助糸４２に対しては、第２の強化繊維用経糸４３に対する対向面、すなわち内面を通過し、その内面に係合するとともに、該外面において露出している。言い換えると、第１の層内組織糸４６は、第１の繊維層Ｓ１の複数の第１の補助糸４２において、第２の繊維層Ｓ２との積層方向内側の面４２ａに係合している。よって、第１の層内組織糸４６は、第１の強化繊維用経糸４１における積層方向外側の面４１ａに係合した状態での折り返し、及び第１の補助糸４２における積層方向内側の面４２ａに係合した状態での折り返しを行いながら第１の強化繊維用経糸４１及び第１の補助糸４２の配列方向に延びている。
　よって、複数の第１の強化繊維用経糸４１の繊維束は、第１の層内組織糸４６によって拘束される。第１の強化繊維用経糸４１と、第１の補助糸４２とが、第１の層内組織糸４６によって一枚のシート状に一体化され、第１の繊維層Ｓ１が形成されている。
　第２の繊維層Ｓ２において、第２の補助糸４４は、第２の強化繊維用経糸４３より細い糸条からなり、第２の強化繊維用経糸４３と同方向に延びかつ配列方向に隣り合う第２の強化繊維用経糸４３同士の間に配列されている。詳細には、第２の補助糸４４は、隣り合う第２の強化繊維用経糸４３の間の全てに設けられており、第２の強化繊維用経糸４３の配列方向に沿って、第２の強化繊維用経糸４３と第２の補助糸４４とが交互に配列されている。
　第２の強化繊維用経糸４３と第２の補助糸４４とは、第２の層内組織糸４７によって連結されている。第２の層内組織糸４７は第２の強化繊維用経糸４３より細い糸条からなる。第２の層内組織糸４７は、第２の強化繊維用経糸４３の表面のうち、第１の強化繊維用経糸４１に対する対向面と反対側の面、すなわち外面を通過し、その外面に係合するとともに、該外面において露出している。言い換えると、第２の層内組織糸４７は、第２の繊維層Ｓ２の複数の第２の強化繊維用経糸４３において、第１の繊維層Ｓ１との積層方向外側の面４３ａに係合している。
　第２の層内組織糸４７は、第２の補助糸４４に対しては、第１の強化繊維用経糸４１に対する対向面、すなわち内面を通過し、その内面に係合するとともに、該外面において露出している。言い換えると、第２の層内組織糸４７は、第２の繊維層Ｓ２の複数の第２の補助糸４４において、第１の繊維層Ｓ１との積層方向内側の面４４ａに係合している。よって、第２の層内組織糸４７は、第２の強化繊維用経糸４３における積層方向外側の面４３ａに係合した状態での折り返し、及び第２の補助糸４４における積層方向内側の面４４ａに係合した状態での折り返しを行いながら第２の強化繊維用経糸４３及び第２の補助糸４４の配列方向に延びている。
　よって、複数の第２の強化繊維用経糸４３の繊維束は、第２の層内組織糸４７によって拘束される。第２の強化繊維用経糸４３と、第２の補助糸４４とが、第２の層内組織糸４７によって一枚のシート状に一体化され、第２の繊維層Ｓ２が形成されている。
　第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とにおいて、複数の第１の強化繊維用経糸４１と、複数の第２の強化繊維用経糸４３とは、互いに真っ直ぐに配列された方向が同じとなるように積層されて層構造をとっている。また、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とは、積層方向に位置する第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３同士が、各強化繊維用経糸４１，４３の幅方向の一部分で重なり合い、かつ接触するように各強化繊維用経糸４１，４３の配列方向に相対的に位置ずれしている。
　詳細には、第１の補助糸４２は、第２の強化繊維用経糸４３の幅方向の中央に対向するように配置され、第２の補助糸４４は、第１の強化繊維用経糸４１の幅方向の中央に対向するように配置されている。また、第１の強化繊維用経糸４１について、その幅方向の長さの略半分が、第２の強化繊維用経糸４３の幅方向の長さの略半分に重なっている。さらに、第１の強化繊維用経糸４１の幅方向の両側に、第２の強化繊維用経糸４３が重なり合っている。
　第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とは、中間組織糸４５によって積層方向に連結されている。中間組織糸４５は、各強化繊維用経糸４１，４３より細い糸条からなり、積層方向に位置する第１の補助糸４２と第２の補助糸４４とを連結している。詳細には、中間組織糸４５は、第１の補助糸４２に対して、第１の層内組織糸４６が通過した内面と反対側の面、すなわち、第１の補助糸４２の外面を通過し、その外面に係合している。また、中間組織糸４５は、第２の補助糸４４に対して、第２の層内組織糸４７が通過した内面と反対側の面、すなわち、第２の補助糸４４の外面を通過し、その外面に係合している。言い換えると、中間組織糸４５は、第１の繊維層Ｓ１に位置する複数の第１の補助糸４２における積層方向外側の面４２ｂに係合した状態で折り返されるとともに、第２の繊維層Ｓ２に位置する複数の第２の補助糸４４における積層方向外側の面４４ｂに係合した状態で折り返されている。
　よって、中間組織糸４５は、第１の補助糸４２と第２の補助糸４４とに対し、各積層方向外側の面４２ｂ，４４ｂに交互に係合するように折り返されながら、第１及び第２の補助糸４２，４４の配列方向に延びている。したがって、第１の補助糸４２は、第１の層内組織糸４６と中間組織糸４５とによって内外両面がそれぞれ挟み込まれるとともに、第２の補助糸４４は、第２の層内組織糸４７と中間組織糸４５とによって内外両面がそれぞれ挟み込まれている。
　そして、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とが中間組織糸４５によって積層方向に連結されることにより、２層構造の織物基材４０が形成されている。
　次に、織物基材４０の作用について説明する。
　織物基材４０において、各強化繊維用経糸４１，４３の積層方向外側の面４１ａ，４３ａには、それぞれ層内組織糸４６，４７が係合しているだけである。各層内組織糸４６，４７は、それぞれ補助糸４２，４４との交差部でクリンプ、即ち屈曲部を形成しており、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３にはクリンプが形成されない。
　各強化繊維用経糸４１，４３はそれぞれ層内組織糸４６，４７のみによって拘束されている。このため、図７に示すように、織物基材４０を賦形させたとき、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３の繊維束が目開きすることが抑制される。また、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とは、各強化繊維用経糸４１，４３の配列方向へ相対的に位置ずれしており、第１の強化繊維用経糸４１と、第２の強化繊維用経糸４３とは、幅方向の一部分で積層方向に対向しつつ互いに接触している。このため、織物基材４０を賦形させたとき、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３のいずれか一方の強化繊維用経糸４１，４３同士の隙間が広がっても、その隙間に対向して他方の強化繊維用経糸４１，４３が位置している。
　織物基材４０において、第１及び第２の繊維層Ｓ１，Ｓ２の各々は、対応する強化繊維用経糸４１，４３を、該強化繊維用経糸４１，４３より細い補助糸４２，４４及び層内組織糸４６，４７を用いて拘束することで形成されている。よって、第１及び第２の繊維層Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ織組織としての拘束が緩く、賦形性が良くなる。
　複数枚の織物基材４０を積層した状態で賦形してプリフォームが形成される。その後、例えば、ＲＴＭ法で硬化前の液状の熱硬化性樹脂（マトリックス）が含浸及び硬化されて繊維強化複合材料が形成される。
　上記第３の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）織物基材４０において、第１及び第２の繊維層Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ互いに平行に配列された複数の強化繊維用経糸４１，４３、及び隣り合う強化繊維用経糸４１，４３の間に配列された各補助糸４２，４４を備える。また、各強化繊維用経糸４１，４３の積層方向外側の面４１ａ，４３ａには各層内組織糸４６，４７が係合するとともに、各層内組織糸４６，４７は、各補助糸４２，４４との交差部でクリンプ、即ち屈曲部を形成している。このため、織物基材４０において、各強化繊維用経糸４１，４３にはクリンプが形成されない。したがって、織物基材４０、及び繊維強化複合材料において、各強化繊維用経糸４１，４３が本来発現すべき特性である強度、剛性を発現できる。
　（２）織物基材４０では、各強化繊維用経糸４１，４３が層内組織糸４６，４７によってそれぞれ拘束されている。このため、織物基材４０を賦形させたとき、各強化繊維用経糸４１，４３の繊維束が目開きすることが抑制される。したがって、各強化繊維用経糸４１，４３に、織物基材４０の積層方向に貫通する隙間が形成されることが防止される。その結果、織物基材４０を用いて繊維強化複合材料を形成した場合、樹脂リッチ部が存在せず、繊維強化複合材料の強度低下が防止される。
　（３）織物基材４０において、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とは相対的に位置ずれしており、第１の強化繊維用経糸４１と第２の強化繊維用経糸４３とが、幅方向のほぼ半分で積層方向に重なり合いながら互いに接触している。このため、織物基材４０を賦形させたとき、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３のいずれか一方の強化繊維用経糸４１，４３同士の隙間が広がっても、その隙間に対向して他方の強化繊維用経糸４１，４３が位置している。よって、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２との間に、積層方向に貫通する隙間が形成されることが防止される。したがって、織物基材４０を用いて繊維強化複合材料を形成した場合、樹脂リッチ部が存在せず、繊維強化複合材料の強度低下が防止される。
　（４）織物基材４０において、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３として互いに同じ断面形状を有しかつ同じ太さのものが使用されている。このため、第１の強化繊維用経糸４１と、第２の強化繊維用経糸４３とは、互いに幅方向の略半分で重なり合う。このため、第１の強化繊維用経糸４１と、第２の強化繊維用経糸４３とは、積層方向にほぼ全体で重なり合っている。よって、織物基材４０を賦形させたとき、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３のいずれか一方の強化繊維用経糸４１，４３同士の隙間が広がっても、その隙間を他方の強化繊維用経糸４１，４３で閉じることができる。
　（５）配列方向に隣り合う強化繊維用経糸４１，４３同士の間の全てに補助糸４２，４４がそれぞれ配設されている。このため、各層内組織糸４６，４７は、各強化繊維用経糸４１，４３の積層方向外側の面４１ａ，４３ａにそれぞれ係合すると、次は、その隣りの補助糸４２，４４における積層方向内側の面４２ａ，４４ａに係合する。このため、補助糸４２，４４と、層内組織糸４６，４７とによって強化繊維用経糸４１，４３をそれぞれ安定して拘束することができる。
　（６）配列方向に隣り合う強化繊維用経糸４１，４３同士の間の全てに補助糸４２，４４がそれぞれ配設されている。このため、中間組織糸４５は、隣り合う強化繊維用経糸４１，４３同士の間の全てで補助糸４２，４４にそれぞれ係合する。よって、中間組織糸４５によって、積層方向に重なる第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とを強固に連結することができる。
　なお、第３の実施形態は以下のように変更されてもよい。
　○　第３の実施形態では、配列方向に隣り合う第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３同士の間の全てに第１及び第２の補助糸４２，４４がそれぞれ配設されているが、これに限らない。例えば、図８に示すように、２本の第１の強化繊維用経糸４１が配列方向に隣り合わせで配置され、２本の第２の強化繊維用経糸４３が配列方向に隣り合わせで配置されてもよい。そして、２本で１組の第１の強化繊維用経糸４１の間に第１補助糸４２が配設され、２本で１組の第２の強化繊維用経糸４３の間に第２補助糸４４が配設されてもよい。このように、第１及び第２の補助糸４２，４４を配設する間隔は任意に変更されてもよい。なお、図８では、図示の関係上、第１の強化繊維用経糸４１と第２の強化繊維用経糸４３とが積層方向に離れているが、実際には第１の強化繊維用経糸４１と第２の強化繊維用経糸４３とが積層方向に接触している。
　○　第３の実施形態では、同じ断面形状を有しかつ同じ太さの第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３が使用されているが、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３の断面形状及び太さは適宜変更されてもよい。例えば、図９に示すように、繊維束の幅が広い第１の強化繊維用経糸４１と繊維束の幅が狭い第１の強化繊維用経糸４１とが併用され、実施形態と同じ幅の第２の強化繊維用経糸４３が使用されてもよい。
　○　第３の実施形態では、第１及び第２の補助糸４２，４４が中間組織糸４５で積層方向に連結されているが、さらに、積層方向に隣接する第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３を積層方向に貫通する連結糸条によって、第１及び第２の補助糸４２，４４が連結されてもよい。この場合、連結糸条は、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３に対して任意の角度で第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３を貫通してもよい。
　○　第３の実施形態では、第１の強化繊維用経糸４１と、第２の強化繊維用経糸４３とは、互いに幅方向の略半分で重なり合うが、これに限らない。織物基材４０を賦形させたとき、第１の強化繊維用経糸４１及び第２の強化繊維用経糸４３のいずれか一方の隙間が広がったとき、他方で隙間を閉じているのであれば、第１の強化繊維用経糸４１と、第２の強化繊維用経糸４３との重なり合う面積は適宜変更されてもよい。
　○　織物基材４０を繊維強化複合材料の強化繊維基材として使用する場合、マトリックス樹脂の種類や繊維強化複合材料の製造方法は、特に限定されない。
　○　第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３を構成する繊維束は炭素繊維に限らず、繊維強化複合材料に要求される物性に対応して、アラミド繊維、ポリ－ｐ－フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の高強度の有機繊維、ガラス繊維やセラミック繊維等の無機繊維が使用されてもよい。例えば、第１及び第２の強化繊維用経糸４１，４３としてガラス繊維を使用した場合は、ガラス繊維が炭素繊維に比べて安価なため、織物基材４０の製造コストを低減することができる。
　○　第３の実施形態では、織物基材４０において、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２との各強化繊維用経糸４１，４３が互いに接触するが、これに限らない。織物基材４０において、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２との間に、別の織物や強化板等の別部材が介在することにより、強化繊維用経糸４１，４３が互いに接触しないものであってもよい。
　○　第３の実施形態では、織物基材４０は、第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とからなる２層構造を有する。これに代えて、各々第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とからなる複数の積層体によって織物基材４０が形成されてもよい。
　○　第３の実施形態では、織物基材４０は第１の繊維層Ｓ１と第２の繊維層Ｓ２とからなる２層構造を有するが、３層以上の繊維層から形成されてもよい。

Claims (14)

  1. 　各々繊維束からなり、互いに平行に配列された複数の強化繊維用経糸と、
    　各々繊維束からなり、互いに平行にかつ前記強化繊維用経糸と交差するように配列された複数の強化繊維用緯糸と、
    　各々前記強化繊維用緯糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用緯糸と同方向に延びかつ前記強化繊維用経糸に対して前記強化繊維用緯糸の反対側に配列された複数の補助緯糸と、
    　各々前記強化繊維用経糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用経糸と同方向に延びかつ隣接する前記強化繊維用経糸同士の間に配列され、前記強化繊維用緯糸に係合した状態での折り返し及び前記補助緯糸に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列された複数の補助経糸と
    を備えている織物基材。
  2. 　隣接する前記強化繊維用経糸同士の間には前記補助経糸が二本以上ずつ配列され、かつ前記二本以上の補助経糸のうち少なくとも１本は前記二本以上の補助経糸のうち別の少なくとも１本に対して前記強化繊維用緯糸あるいは前記補助緯糸に対する折り返し位置が互いに逆になるように配列されている、請求項１に記載の織物基材。
  3. 　前記強化繊維用緯糸は、前記強化繊維用経糸と９０°の角度を成すように配列されている、請求項１又は請求項２に記載の織物基材。
  4. 　前記各補助緯糸は、前記強化繊維用経糸に対して前記強化繊維用緯糸の反対側において対応する強化繊維用緯糸の幅内に配列されている、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の織物基材。
  5. 　前記各強化繊維用経糸及び前記各強化繊維用緯糸の太さが１００～１６００テックスの範囲内であり、前記各補助経糸及び前記各補助緯糸の太さが前記各強化繊維用経糸及び前記各強化繊維用緯糸の太さの１／１０以下である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の織物基材。
  6. 　隣り合う前記強化繊維用経糸の間には、前記補助経糸が配置された箇所と前記補助経糸が配置されていない箇所とが交互に存在する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の織物基材。
  7. 　請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の織物基材からなるプリフォーム。
  8. 　請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の織物基材を強化繊維基材として含む繊維強化複合材料。
  9. 　織物基材に樹脂を含浸させてなる繊維強化複合材料であって、
    　前記織物基材が、
    　各々繊維束からなり、互いに平行に真っ直ぐに配列された複数の強化繊維用経糸と、
    　各々繊維束からなり、互いに平行にかつ前記強化繊維用経糸と交差するように真っ直ぐに配列された複数の強化繊維用緯糸と、
    　各々前記強化繊維用緯糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用緯糸と同方向に延びかつ前記強化繊維用経糸に対して前記強化繊維用緯糸の反対側に配列された複数の補助緯糸と、
    　各々前記強化繊維用経糸より細い糸条からなり、前記強化繊維用経糸と同方向に延びかつ隣接する前記強化繊維用経糸同士の間に配列され、前記強化繊維用緯糸に係合した状態での折り返し及び前記補助緯糸に係合した状態での折り返しが混在した状態で配列された複数の補助経糸と
    を備えている、繊維強化複合材料。
  10. 　積層された第１の繊維層及び第２の繊維層を備える織物基材であって、
    　前記第１の繊維層は、
    　各々強化繊維の繊維束からなり、互いに平行に配列された複数の第１の強化繊維用経糸と、
    　配列方向に隣り合う前記強化繊維用経糸の間に設けられるとともに前記強化繊維用経糸と同方向に延びる複数の第１の補助糸と、
    　前記複数の第１の強化繊維用経糸における積層方向外側の面に係合した状態での折り返し、及び前記複数の第１の前記補助糸における積層方向内側の面に係合した状態での折り返しを行う第１の層内組織糸とを含み、
    　前記第２の繊維層は、
    　各々強化繊維の繊維束からなり、互いに平行に配列された、複数の第２の強化繊維用経糸と、
    　配列方向に隣り合う前記強化繊維用経糸の間に設けられるとともに前記強化繊維用経糸と同方向に延びる複数の第２の補助糸と、
    　前記複数の第２の強化繊維用経糸における積層方向外側の面に係合した状態での折り返し、及び前記複数の第２の前記補助糸における積層方向内側の面に係合した状態での折り返しを行う第２の層内組織糸とを含み、
    　前記第１及び第２の強化繊維用経糸は同方向に延びるとともに、一部で重なり合う状態で前記配列方向にずれており、
    　前記織物基材が、
    　前記複数の第１の補助糸及び前記複数の第２の補助糸における積層方向外側の面に係合した状態で折り返しを行う中間組織糸
    を備える織物基材。
  11. 　前記第１及び第２の強化繊維用経糸の各々は同じ断面形状を有する繊維束よりなる請求項１０に記載の織物基材。
  12. 　前記第１及び第２の補助糸は、前記配列方向に隣り合う前記第１及び第２の強化繊維用経糸の間の全てにそれぞれ設けられている請求項１０又は請求項１１に記載の織物基材。
  13. 　前記第１及び第２の強化繊維用経糸を構成する繊維束は炭素繊維である、請求項１０～請求項１２のうちいずれか一項に記載の織物基材。
  14. 　織物基材にマトリックス樹脂を含浸してなる繊維強化複合材料であって、前記織物基材が請求項１０～請求項１３のうちいずれか一項に記載の織物基材である繊維強化複合材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108350621A (zh) * 2015-11-10 2018-07-31 株式会社丰田自动织机 纤维构造体
CN110520667A (zh) * 2017-04-20 2019-11-29 株式会社丰田自动织机 纤维构造体、压力容器、以及纤维构造体的制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468536A (en) * 1987-08-11 1989-03-14 Brochier Sa Fabric structure for production of laminate having high mechanical strength
JPH10317250A (ja) * 1997-05-13 1998-12-02 Toray Ind Inc 強化繊維織物およびその製造方法
JP2002013040A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Toray Ind Inc 炭素繊維製補強用織物並びにこの織物を用いてなるウェット・プリプレグおよびその製造方法
JP2003020542A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Toray Ind Inc 炭素繊維布帛、成形方法、炭素繊維強化プラスチックおよび航空機構造部材
JP2006341565A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Toyota Industries Corp 繊維織物及び複合材
JP2007023449A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Toyota Industries Corp 多層織物及び摩擦材並びにフィルター
JP2009249754A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Mitsubishi Rayon Co Ltd 強化繊維織物とその製織方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6468536A (en) * 1987-08-11 1989-03-14 Brochier Sa Fabric structure for production of laminate having high mechanical strength
JPH10317250A (ja) * 1997-05-13 1998-12-02 Toray Ind Inc 強化繊維織物およびその製造方法
JP2002013040A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Toray Ind Inc 炭素繊維製補強用織物並びにこの織物を用いてなるウェット・プリプレグおよびその製造方法
JP2003020542A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Toray Ind Inc 炭素繊維布帛、成形方法、炭素繊維強化プラスチックおよび航空機構造部材
JP2006341565A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Toyota Industries Corp 繊維織物及び複合材
JP2007023449A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Toyota Industries Corp 多層織物及び摩擦材並びにフィルター
JP2009249754A (ja) * 2008-04-03 2009-10-29 Mitsubishi Rayon Co Ltd 強化繊維織物とその製織方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108350621A (zh) * 2015-11-10 2018-07-31 株式会社丰田自动织机 纤维构造体
EP3375920A4 (en) * 2015-11-10 2018-10-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fiber structure
CN110520667A (zh) * 2017-04-20 2019-11-29 株式会社丰田自动织机 纤维构造体、压力容器、以及纤维构造体的制造方法
EP3614034A4 (en) * 2017-04-20 2020-04-15 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki FIBER STRUCTURE, PRESSURE CONTAINER AND METHOD FOR PRODUCING A FIBER STRUCTURE
CN110520667B (zh) * 2017-04-20 2021-07-20 株式会社丰田自动织机 纤维构造体、压力容器、以及纤维构造体的制造方法
US11092287B2 (en) 2017-04-20 2021-08-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fiber structure, pressure container, and method of producing fiber structure

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