Reinforcement fabrics and its manufacturing method and manufacturing equipment

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化複合材料用として優れた特性を発揮する補強織物とその製造方法および製造装置に関し、とくに扁平な強化繊維糸を用いたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材料、とくに繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」という）には、炭素繊維糸やガラス繊維糸、ポリアラミド繊維糸等を用いて織物の形態にした補強織物が多用されている。 中でも、比弾性率が大きく、かつ、比強度が大きい炭素繊維からなる炭素繊維織物は、通常、一般のシャトル織機やレピア織機により製織されており、合成樹脂と複合して所定形状に形成することにより炭素繊維強化プラスチック（以下、
「ＣＦＲＰ」という）等の複合材料に用いる補強基材として多用されている。

【０００３】このような補強基材を用いた複合材料は、
例えば、ＣＦＲＰは、その優れた性能を活かして航空機の構造材等に使われ始めているが、さらにＣＦＲＰの使用範囲を拡大させるためには、成形のみならず炭素繊維糸や炭素繊維織物の補強基材のコストダウンが大きな課題である。

【０００４】炭素繊維糸は、通常その繊度が大きくなる程、プリカーサおよび耐炎化工程や焼成工程での生産性が向上し、安価に製造することが可能となる。

【０００５】しかし、通常の補強織物は、強化繊維をほぼ円形断面に集束させた強化繊維糸を用いて織物にしているので、織り込まれた状態においては、たて糸とよこ糸が交錯する交錯部における強化繊維糸の断面が楕円形で、織糸が大きくクリンプしている。 特に、太い強化繊維糸を使用した補強織物では、太いよこ糸と太いたて糸が交錯しているのでこの傾向が大きくなる。

【０００６】このため、強化繊維糸が大きくクリンプした補強織物では、繊維密度が不均一となって高強度特性を充分に発揮できない。 また、太い強化繊維糸を使用した補強織物は、一般に、織物目付や厚みが大きくなるため、プリプレグやＦＲＰを成形するときの樹脂含浸性が悪くなる。

【０００７】従って、太い強化繊維糸を製織した補強織物を用いて得られるＦＲＰやＣＦＲＰは、樹脂中に存在するボイドが多くなり高い強度特性が期待できない。

【０００８】一方、太い強化繊維糸を使用して織物目付を小さくすると、強化繊維糸間に形成される空隙が大きくなる。 このため、織物目付の小さい補強織物を用いてＦＲＰやＣＦＲＰを成形すると、強化繊維の体積含有率が低くなり、強化繊維糸間に形成される空隙部分に樹脂のボイドが集中的に発生し、高性能な複合材料が得られなくなるという欠点があった。

【０００９】このような欠点に対して、特開昭５８−１
９１２４４号公報に、薄くて幅の広い扁平な炭素繊維糸を織った、厚みが０．０９ｍｍ以下で、織物目付が８５
ｇ／ｍ ²以下の薄地織物とその製造法が開示されている。 この薄地織物は、厚みが非常に薄いために、織糸のクリンプが小さく、高い補強効果を発揮し、薄いＣＦＲ
Ｐの成形には優れた基材である。

【００１０】このような扁平な炭素繊維糸を用いた補強織物の製織方法は、炭素繊維糸が必要本数巻かれた糸ビームから供給されるたて糸、あるいはクリールに取り付けられた炭素繊維糸ボビンから供給されるシート状に整列されたたて糸を、綜絖により順次開口させ、この開口にシャトルまたはレピアでよこ糸を間欠的に挿入して織物とする。 このとき、たて糸に関しては、前記のようにビームから供給する方法とボビンから直接供給する方法とがあるが、どちらにしても、炭素繊維糸ボビンをゆっくり回転させながら回転軸に直交する方向にたて糸を引き出して解舒させる方法（横取り解舒）、あるいはボビンの軸方向にたて糸を引き出して解舒させる方法（縦取り解舒）の２つの方法が採られている。

【００１１】縦取り解舒は、ボビンの軸方向にたて糸を引き出すことから、横取り解舒の場合に比べ、早い速度で瞬間的にたて糸を抵抗なく引き出すことができるという利点がある。 但し、縦取り解舒においては、ボビンから１巻き引き出す毎に、たて糸に１回の撚りが掛かってしまう。 このため、たて糸は、この撚りが掛かった部分で扁平状態が潰されて部分的に収束することから、たて糸の糸幅が均一な補強織物が得られないという問題がある。

【００１２】そこで、横取り解舒させることにより、たて糸に撚りが掛からないようにする製織方法も考えられる。 しかし、従来の綜絖においては、たて糸との干渉を少なくするためにメールが縦長形状に形成されている。
このため、たて糸は、メールやたて糸密度を揃えるコームによって扁平状態が潰されてしまい、糸幅が均一に拡がった織物が得られないという問題がある。

【００１３】一方、よこ糸に関しては、前記開口によこ糸を迅速に供給しなければならず、供給速度をたて糸に比べて一段と速くする必要がある。 従って、繊維糸ボビンからたて糸を迅速に解舒させるため、よこ糸は、繊維糸ボビンの軸方向にたて糸を引き出す縦取り解舒の方法が多く用いられているが、撚りが掛かってしまうという問題がある。

【００１４】このため、扁平な炭素繊維糸に撚りが掛からないように、よこ糸を横取り解舒させる方法として、
特開平２−７４６４５号公報には、よこ糸を巻いたボビンをモータで積極的に回転させ、重力を利用してよこ糸の挿入に必要な長さを貯留させる方法が提案されている。

【００１５】しかし、積極的にボビンを回転させるこの方法では、ボビンに巻かれたよこ糸に巻量によって解舒速度を変化させなければならないという問題がある。 また、よこ糸の挿入に伴ってモータを間欠回転させることから、モータの起動・停止が頻繁に起こり、特に停止動作の遅れによる弛み等で扁平糸が捩じれてしまうという問題が起こる。

【００１６】また、繊維密度を大きく保ちつつたて糸とよこ糸の交錯部における織糸のクリンプを小さくするためには、織糸の繊度を可能な限り大きくするとともに、
織糸の厚みを薄くすることが好ましく、たて糸とよこ糸がそれぞれの糸幅とほぼ等しい糸間隔で織物構造をなしていることが望ましい。

【００１７】しかし、織糸の繊度が大きくなると糸幅が極端に大きくなり、製織時に扁平状態が潰されて繊維密度が均一な織物が得られないという問題が生じる。 また、織糸を極端に薄くすると、糸幅方向の剛性が小さくなって製織時に簡単に扁平状態が潰れてしまうという問題が生じる。

【００１８】この場合、織糸の扁平状態を維持させるため、織糸にサイジング剤を付着させておくことが好ましい。 但し、多量に付着させると、ＣＦＲＰの成形の際に樹脂の含浸が阻害され、成形されるＣＦＲＰが高い強度特性を発揮できなくなるという問題がある。 サイジング剤の好ましい付着量としては、０．１〜１．５重量％である。

【００１９】このように、従来は、強化繊維糸の繊度が大きいときには優れた強度特性を有するＦＲＰやＣＦＲ
Ｐの成形が困難であり、また、扁平な強化繊維糸を用いても、十分に高い繊維密度の補強織物を得ることが困難であり、その提供が望まれていた。 さらに、扁平な強化繊維糸から所望の補強織物を製織する際、従来は満足すべき方法や装置もなく、その提供が望まれていた。

【００２０】さらにまた、補強織物を複数枚積層して形成したプリフォームに関しても、以下のような問題がある。 すなわち、繊維強化用樹脂補強基材と使用される織物は厚さに限界があるために、一定以上の厚さの補強基材とするためには複数枚の織物を積層することによって得るようにしなければならない。 各織物の面方向では強化繊維を所定の方向に配向させることができるが、厚み方向に配向させることは出来ず、層間の強度が弱いのが問題である。

【００２１】そのような問題に対して、最近３次元織物の開発が盛んに行われているが、コストが高くつくことや、形状が限定されることがあって実用化が困難な状況である。

【００２２】また、層間を補強させる目的において、特公平５−４９０２３号公報で織物基材をステッチして強化させる方法が提案されている。 しかしながら、通常の補強織物は取扱い性や高い繊維含有率のＦＲＰを得る目的で、目の詰まった状態で織られているので、各織糸は互いにクリンプを有して交錯し合い、動き難い状態になっているし、また、織糸自身の断面も前述の如く強固な織糸の交錯により楕円形に集合されている。 また、織物表面は織糸のクリンプにより凹凸形状をなしており、そのような織物を重ね合わせると互いに凹部と凸部が重なり合うので、織糸はまったく動けないようになっている。

【００２３】このような補強織物にステッチあるいはミシンなどニードルが突き刺さった際には、織糸を構成する単繊維が移動しにくくて、しかも繊維が強固に集合しているため、繊維が容易に切断されるという問題がある。 さらに、強化繊維糸に撚りが付与されたり、各単繊維に交絡が付与されたり、あるいはサイジング剤が強固に付与されている場合には一層切断されやすい。

【００２４】繊維損傷に関して、特に多数本のニードルで一斉にステッチする場合においては切断箇所がステッチ方向において同じ位置に集中するために、繊維強化樹脂材料にしたとき弱点部が集中することになるので、低い強度の材料になってしまう問題がある。 また、成形工程における積層の合理化を目的に、予めステッチ糸で縫合しておく方法も多く採用されているが、前記と同様の問題がある。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複合材料用の補強基材として、安価で高い強度特性を発揮し得る補強織物を提供することにある。

【００２６】また、本発明の他の目的は、繊度の大きい扁平な強化繊維糸であっても、撚りが掛かることなく、
扁平状態を維持して上記補強織物を製織することが可能な、補強織物の製造方法および製造装置を提供することにある。

【００２７】また、本発明の他の目的は、上記補強織物を用いた、繊維損傷のない補強基材としてのプリフォームを提供することにある。

【００２８】また、本発明の他の目的は、上記補強織物を用いた、安価で高強度の複合材料形成に用いて最適なプリプレグを提供することにある。

【００２９】本発明のさらに他の目的は、上記補強織物を用いた、安価で高強度な複合材料を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の補強織物は、集束性がフックドロップ値Ｆ
Ｄ ₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがなく、フィラメント数が５，０００〜２４，０００
本、繊度が３，０００〜２０，０００デニールであるマ
ルチフィラメントの炭素繊維糸を織糸とし、織物目付と
前記炭素繊維糸の繊度とが次式の関係を満たし、かつ、
カバーファクターが９５〜１００％であることを特徴と
するものからなる。 Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2 但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（１．４〜３．６） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール） また、本発明の補強織物は、集束性がフックドロップ値
ＦＤ ₍₁₅₎ で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に
撚りがなく、フィラメント数が５，０００〜２４，００
０本、繊度が３，０００〜２０，０００デニールである
マルチフィラメントの炭素繊維糸をたて糸またはよこ糸
とし、補助糸を用いて製織された一方向性の織物であっ
て、織物厚みが０．０７〜０．３ｍｍ、織物目付が１０
０〜３２０ｇ／ｍ ² で、織物目付と前記炭素繊維糸の繊
度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが
９５〜１００％であることを特徴とするものからなる。
Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2 但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（０．９〜４．０） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール） さらに、本発明の補強織物は、集束性がフックドロップ
値ＦＤ ₍₁₅₎ で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的
に撚りがなく、フィラメント数が５，０００〜２４，０
００本、繊度が３，０００〜２０，０００デニールであ
るマルチフィラメントの炭素繊維糸をたて糸とよこ糸の
少なくとも一方とする織物であって、該たて糸とよこ糸
の少なくとも一方は前記炭素繊維糸が複数積層されてな
り、織物厚みが０．１〜０．６ｍｍ、織物目付が２００
〜５００ｇ／ｍ ² で、織物目付と前 記炭素繊維糸の繊度
とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが９
５〜１００％であることを特徴とするものからなる。 Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2 但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（２．０〜６．０） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール）

【００３１】本発明においてフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎
とは、強化繊維マルチフィラメント糸の集束性の程度を表わすもので、図１（ａ）〜（ｃ）に示す測定装置によって測定した金属フックの自由落下距離をもって表わされるものである。

【００３２】すなわち、ボビンに巻かれた強化繊維マルチフィラメント糸のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎の測定は、ボビンから、解舒撚りが加わらないようにボビンを回転させながら強化繊維マルチフィラメント糸を横取り解舒して長さ１，０００ｍｍの強化繊維マルチフィラメント糸１０１を採取し、その上端を上部クランプ１０４
で装置に固定する。 そして、下端に５０ｍｇ／デニールの荷重をかけた状態で、撚りが加わらないように、また、扁平状態がくずれないように、かつ、掴み間隔が９
５０ｍｍになるように下部クランプ１０５で鉛直方向に固定する。

【００３３】次に、上下端を固定した強化繊維マルチフィラメント糸１０１の幅方向中央部に、金属フック１０
２（ワイヤー直径：１ｍｍ、半径５ｍｍ）に綿糸１０６
で重り１０３を取り付けた重錘（フック１０２の上端から重り１０３の上端までの距離：３０ｍｍ）のその金属フック１０２を、上部クランプの下端から金属フック１
０２の上端までの距離が５０ｍｍになるように引っ掛け、手を離して金属フック１０２の自由落下距離（上記５０ｍｍの位置から、落下位置における金属フック１０
２の上端までの距離）を測定する。 金属フック１０２および綿糸１０６の重量は極力軽くし、金属フック１０
２、綿糸１０６および重り１０３の合計重量、すなわち重錘の重量が１５ｇになるようにしておく。 そして、使用するボビンから１０個のボビンをランダムに抽出し、
１個のボビンに関して１０回の測定を行い、ｎ＝１００
の平均値をもってフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎とする。 なお、金属フック１０２が下部クランプ１０５の位置まで落下してしまう場合もあるが、そのときの自由落下距離は９００ｍｍとみなして平均値を計算する。 そのためには、下部クランプ１０５に金属フック１０２は当たるが綿糸１０６や重り１０３は引っ掛らないようにしておく必要があり、図１（ｃ）にこの場合の落下状態を示すように、下部クランプ１０５の下方に十分な空間を設けておく必要がある。 なお、測定は、ボビンから採取した強化繊維マルチフィラメント糸を温度２５℃、相対湿度６
０％の環境下に２４時間放置した後、温度２５℃、相対湿度６０％の環境下で行う。

【００３４】織物の強化繊維マルチフィラメント糸（たて糸またはよこ糸）のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎は、幅１，０００ｍｍ、長さ１，０００ｍｍの織物を３枚抽出し、各織物から、たて糸またはよこ糸を、毛羽が発生しないように、また、撚りが加わらないようにほぐして長さ１，０００ｍｍの強化繊維マルチフィラメント糸を採取し、以下、上述した方法によって測定する。 ただし、
この場合のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎は、１枚の織物のたて糸またはよこ糸について１０回の測定を行い、ｎ＝
３０の平均値をもって表わす。

【００３５】本願の基礎とした先の出願（特願平６−６
５５３７号）におけるフックドロップ値の測定は、次のようにして行った。 すなわち、まず、長さ１２０ｃｍの扁平な強化繊維マルチフィラメント糸１０１を、５０ｍ
ｇ／デニールの初荷重をかけた状態で、糸の両端を撚りが入らないように、また扁平状態が潰れないように鉛直方向に固定する。 つぎに、固定されている強化繊維マルチフィラメント糸の上部固定部から１０ｃｍの位置で、
強化繊維マルチフィラメント糸の幅のほぼ中央部に、金属製ワイヤー直径が１ｍｍ、半径が５ｍｍのフック１０
２に３ｃｍの綿糸で重り１０３を取り付け、フック１０
２の自由落下距離を測定し、糸の場合は、使用するボビンから１０個のボビンをランダム抽出し、１個のボビンにつき１０回の測定を行い、１０回の測定値から値の大きい３つを削除した値のｎ＝７０の平均値をフックドロップ値とする。 また、織物の場合は、長さ方向に１．３
ｍ長さの織物を３枚抽出し、各織物からたて糸またはよこ糸を、毛羽が発生しないように、また撚りが入らないようにほぐし、１枚の織物につきたて糸またはよこ糸について１０回の測定を行い、１０回の測定値から値の大きい３つを削除した値のｎ＝２１の平均値を、たて糸またはよこ糸フックドロップ値とする。 なお、ワイヤーおよび綿糸の重量は極力小さくし、ワイヤー、綿糸および重りの合計重量を３０ｇとする。 また、試料は２４時間、温度が２５℃、湿度が６０％の室内に放置し、測定は温湿度が各々２５℃、６０％の室内で行うものとしたもので、これを本明細書中ではＦＤ ₍₃₀₎という。

【００３６】集束性の異なる種々の強化繊維マルチフィラメント糸について、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎とフックドロップ値ＦＤ ₍₃₀₎との関係を評価した結果、ＦＤ
₍₃₀₎ ／ＦＤ ₍₁₅₎比は２〜４であった。 すなわち、本願の基礎とした先の出願におけるフックドロップ値ＦＤ ₍₃₀₎
１００〜１，０００ｍｍをフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎に換算すると、２５〜５００ｍｍとなる。

【００３７】このフックドロップ値が大きいほど強化繊維マルチフィラメント糸は開繊、拡幅されやすい。 但し大きすぎると、マルチフィラメント糸としての形態保持性がなくなり、織物の製織が困難になるため、大きい方にも限界がある。 集束性をフックドロップ値で上記のような範囲にすることにより、織物の形態で織糸の最適な扁平状態が得られ、かつその扁平状態が維持される。

【００３８】すなわち、本発明における扁平な強化繊維マルチフィラメント糸の集束性は、フックドロップ値Ｆ
Ｄ ₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲とされる。 たとえば炭素繊維糸を用いた補強織物とする場合、一般的に炭素繊維はその製造工程において、切れたフィラメントのローラへの巻き付きによる工程トラブルを防ぐため、エアーをプリカーサの繊維束に吹き付け、フィラメント同士を交絡させて、炭素繊維糸に集束性を付与している。 また、サイジング剤の付着量や炭素繊維のフィラメント同士の接着により炭素繊維糸に集束性を付与している。 フィラメント同士の交絡度合い、サイジング剤の付着量やサイジング剤による接着の度合いによってこれら集束性の程度が決まるが、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎で２０ｍ
ｍ以下となり、集束性の程度が大きすぎると、炭素繊維の集束性が強すぎて製織した織物の織糸をさらに織機上で開繊、拡幅してカバーファクターの大きな織物に加工しても、その効果が上がらない。 また、ハンドレイアップ成形やプリプレグ加工の際、織物のたて糸およびよこ糸の幅が拡がることがなく、炭素繊維糸間に形成される空隙に樹脂のボイドが集中的に発生する。 また、プリプレグに加工する際に樹脂の含浸性が悪くなってしまい、
高性能なＦＲＰが得られない。 また、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が８００ｍｍ以上であると、炭素繊維糸の集束性が悪くなり製織中に毛羽が発生し、作業環境が悪くなるばかりかＦＲＰの強度も低下する。

【００３９】ここで、フックドロップ値に影響を及ぼすサイジング剤の好ましい付着量は、０．１〜１．５重量％である。 サイジング剤付着量が０．１重量％未満であると、扁平状態が維持できにくくなるばかりか、繊維の集束性が悪くて製織時に毛羽が発生しやすく、製織性が低下する。 一方１．５重量％を超えると、扁平状態は良好に保てるが、繊維の開繊性が低下し、大きいカバーファクターの織物が得にくい。 本発明の補強織物における強化繊維フィラメント糸のフックドロップ値とは、織物からほぐした織糸のフックドロップ値を指し、別の発明である製造方法および製造装置における強化繊維フィラメント糸のフックドロップ値は、使用する糸状のフックドロップ値を指すものである。 織糸のフックドロップ値は、製織工程でしごきを受けて製織当初はやや高い値を示すが、経時とともにサイジング剤が再接着し、糸状での値とほぼ同程度の値となる。

【００４０】また、上記強化繊維マルチフィラメント糸からなる織糸には、実質的に撚りがないことが必要である。 ここで「実質的に撚りがない」とは、糸長１ｍ当たりに１ターン以上の撚りがない状態をいう。 つまり、現実的に無撚の状態をいう。

【００４１】織糸に撚りがあると、その撚りがある部分で糸幅が狭く収束して分厚くなり、製織された織物の表面に凹凸が発生する。 このため、製織された織物は、外力が作用した際にその撚り部分に応力が集中し、ＦＲＰ
等に成形した場合に強度特性が不均一となってしまう。

【００４２】このような最適な扁平状態の、実質的に撚りがない織糸からなる補強織物は、織糸の繊度を大きくしても、また繊維密度を大きくしても、各織糸の交錯部におけるクリンプは極めて小さく抑えられ、ＦＲＰやＣ
ＦＲＰにした際に高い強度特性が得られる。 織糸の繊度を上げられることから、織糸、ひいては補強織物が、より安価に製造される。

【００４３】また、クリンプが極めて小さく抑えられるので、織物目付を高く設定でき、かつ、織糸の扁平状態を確保した状態にてカバーファクターを１００％近くに設定することが可能となる。 したがって、ＦＲＰ等において、繊維含有率を高く設定できるとともに、織糸間の樹脂リッチな部分を極めて小さく抑えることができ、高強度でかつ均一な強度特性を有する複合材料が得られる。

【００４４】さらに、織物の形態で各織糸が扁平な状態に維持されているから、樹脂の含浸性が極めてよい。 したがって、一層均一な特性の複合材料が得られ、目標とする強度特性が容易に得られる。

【００４５】このような本発明に係る補強織物においては、上記強化繊維マルチフィラメント糸の糸厚みが０．
０５〜０．２ｍｍ、糸幅／糸厚み比が３０〜１５０であることが好ましい。 糸厚みが上記範囲未満であると、薄すぎて扁平糸の形態を保持するのが困難となり、上記範囲を越えると、クリンプを小さく抑えることが困難となる。 また、糸幅／糸厚み比が３０未満であると、扁平糸の形態の維持と同時にクリンプを抑えることの両方を同時に達成することが難しくなる。 一方、１５０を超えると、製織時に扁平状態が潰されやすい。 また、糸幅としては、４〜１６ｍｍの範囲程度が製織しやすい。

【００４６】本発明に係る補強織物は、各種形態に製織できる。 各形態の織物においては、織物厚みおよび織物目付は以下のような範囲とする。

【００４７】前記扁平な強化繊維マルチフィラメント糸をたて糸およびよこ糸とする織物とする場合には、織物厚みを ０．１〜０．４ｍｍ、織物目付を １００〜３００
ｇ／ｍ ² とする （織物−１）。

【００４８】また、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸をたて糸またはよこ糸とし、補助糸を用いて製織された一方向性の織物とする場合には、織物厚みを ０．０７
〜０．３ｍｍ、織物目付を １００〜３２０ｇ／ｍ ² とす
る （織物−２）。

【００４９】上記織物あるいは一方向性織物において、
強化繊維マルチフィラメント糸は炭素繊維糸であり、該炭素繊維糸のフィラメント数については ５，０００〜２
４，０００本、繊度は ３，０００〜２０，０００デニールとする。

【００５０】上記織物−２における補助糸としては、繊度が２，０００デニール以下の細い繊維からなる扁平な織糸を使用することが好ましく、さらに好ましくは５０
〜６００デニールである。 補助糸は、繊度が大きいとクリンプが大きくなり、また、繊度が小さいと製織や取扱いに際して切断し易い。 この補助糸は、並行する扁平な織糸を一体に保持することを目的に使用され、炭素繊維やガラス繊維などの無機繊維、ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維が使用でき、種類に関しては特に限定はない。

【００５１】また、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸をたて糸とよこ糸の少なくとも一方とする織物であって、該たて糸とよこ糸の少なくとも一方が前記炭素繊維
の強化繊維マルチフィラメント糸が複数積層されてなる織物とする場合には、織物厚みを ０．１〜０．６ｍｍ、
織物目付を ２００〜５００ｇ／ｍ ² とする （織物−
３）。 扁平な織糸であるため、このように複数積層した状態で織成しても、クリンプは小さく抑えられる。 積層により、織物の繊維密度を高めることができる。

【００５２】ここで、織物の繊維密度とは、次式で定義される値をいう。 織物の繊維密度（ｇ／ｍ ³ ）＝［織物目付（ｇ／
ｍ ² ）］／［織物厚さ（ｍｍ）］ なお、織物目付（ｇ／ｍ ² ）および織物厚さ（ｍｍ）
は、それぞれＪＩＳ Ｒ７６０２に準拠して測定した値である。

【００５３】この織物において、強化繊維マルチフィラメント糸は炭素繊維糸であり、該炭素繊維糸のフィラメント数は ３，０００〜２４，０００本、繊度は １，５０
０〜２０，０００デニールとする。

【００５４】上述の如く、繊度が３，０００〜２０，０
００デニール、あるいは１，５００〜２０，０００デニールの太い糸を用いても、上記最適な織物目付の範囲とすることにより、扁平糸の扁平状態が潰されたり、織り目が粗くなりすぎたり、樹脂の含浸性が悪化したりすることを防止できる。

【００５５】なお、強化繊維糸が炭素繊維糸の場合、使用する炭素繊維扁平糸の特性として、引張破断伸度が大きく、引張破断強度が高い必要があり、引張破断伸度は１．５％以上、引張破断強度は２００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ²
以上、引張弾性率は２０，０００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ²以上であることが望ましい。

【００５６】上記のような各種形態の本発明に係る補強織物は、たとえば平組織されている。 また、扁平なフックドロップ値の大きな織糸を用い、クリンプが極めて小さいことから、大きなカバーファクターの達成が可能である。

【００５７】たとえば、前述の織物−１の形態とする場合で、かつ、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸が炭素繊維糸からなる場合、織物目付と炭素繊維糸の繊度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが９５
〜１００％である構成とする。 Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（１．４〜３．６） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール）

【００５８】また前述の織物−２の形態とする場合であって、かつ、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸が炭素繊維糸からなる場合、織物目付と炭素繊維糸の繊度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが９５
〜１００％である構成とする。 Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（０．９〜４．０） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール）

【００５９】さらに前述の織物−３の形態とする場合であって、かつ、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸が炭素繊維糸からなる場合、織物目付と炭素繊維糸の繊度とが次式の関係を満たし、かつ、カバーファクターが９
５〜１００％である構成とする。 Ｗ＝ｋ・Ｄ ^1/2但し、Ｗ：織物目付（ｇ／ｍ ² ） ｋ：比例定数（２．０〜６．０） Ｄ：炭素繊維糸の繊度（デニール）

【００６０】上記各種形態の補強織物において、カバーファクターが９５％より小さくなると、炭素繊維糸相互間に繊維が存在しない空隙部が大きくなり、プリプレグやＣＦＲＰを製造したとき、この空隙部が樹脂リッチ部となるのみならず、この空隙部に樹脂が偏在して充填されてボイドが集中する。 このため、このようなプリプレグやＣＦＲＰは、応力が作用したとき、樹脂リッチ部やボイドが集中した部分から破壊が進み好ましくない。

【００６１】ここで、カバーファクターＣｆとは、織糸間に形成される空隙部の大きさに関係する要素で、織物上に面積Ｓ ₁の領域を設定したとき、面積Ｓ ₁内において織糸に形成される空隙部の面積をＳ ₂とすると、次式で定義される値をいう。 カバーファクターＣｆ＝［（Ｓ ₁ −Ｓ ₂ ）／Ｓ ₁ ］×１
００

【００６２】本発明の補強織物は、薄い扁平な強化繊維マルチフィラメントからなるたて糸やよこ糸を用いている。 従って、目抜け度の小さな、すなわちカバーファクターが大きな織物となる。 このようなカバーファクターの大きな補強織物を用いてプリプレグやＦＲＰを成形すると、均一な成形品が得られ、樹脂中にボイドが入ったり、応力が集中するような繊維分布むらが発生しない。

【００６３】なお、上記のような扁平糸自身の作成方法としては、たとえば、強化繊維糸の製造工程において、
複数の強化繊維からなる繊維束をロール等で所定の幅に拡げ、扁平な形状にしてそのまま保持するか、あるいは元に戻らないようにサイジング剤等で形態を保持させればよい。 とくに、扁平形状を良好に保持するためには、
扁平糸に０．１〜１．５重量％程度の小量のサイジング剤を付着させておくことが好ましい。

【００６４】上記のような本発明に係る補強織物は、プリフォームやプリプレグ、さらにはＦＲＰやＣＦＲＰの成形に供され、補強基材として優れた特性を発揮する。

【００６５】本発明に係るプリフォームは、前記した補強織物の複数枚を積層し、ステッチ糸を用いて一体に縫合したもの、あるいは、前記した補強織物の少なくとも１枚と他の補強織物とを積層し、ステッチ糸を用いて縫合したものからなる。 この補強織物は、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を織糸としており、かつ集束性が低いので（フックドロップ値が大きいので）、開繊、拡幅されやすく、ニードル等が突き刺さっても各単繊維は容易に逃げることができる。

【００６６】織糸に僅かな撚りが存在すると、その撚部においては、織糸内で糸幅方向に横断する繊維が存在して繊維を強固に集合させている。 したがって、その部分にステッチやミシンのニードルが突き刺さると、各単繊維は逃げ難いためにニードルとの抵抗で単繊維が切断されるおそれがある。

【００６７】本発明においては、上述の如く糸厚みに比べ糸幅の大きい扁平糸を用いているので、必然的に、織糸の配列ピッチが大きくかつ薄い補強織物となる。 したがって、たて糸とよこ糸の交錯部での拘束力が弱いので、先端が鋭利なニードルを突き刺した際、強化繊維糸自身も動き易くて逃げるし、かつ、強化繊維糸は無撚でしかも扁平状であるため、しかもフックドロップ値が高いため、繊維自身も動き易く、繊維損傷を起こすようなことがない。 また、織糸の配列ピッチを大きくとっても、織糸が扁平で糸幅が大きく、かつ、前述の如くクリンプを極めて小さく抑えることができるので、９５〜１
００％の高いカバーファクターを達成できる。

【００６８】高いカバーファクターによって高い繊維含有率の複合材料が得られ、樹脂リッチ部が発生することを防止でき、高い強度、弾性率の複合材料が得られる。
また、ステッチしても繊維損傷がないため、均一で高い強度特性を確保できる。

【００６９】通常の補強織物基材は積層枚数が１枚であっても、ステッチする場合基材繊維の損傷は避け難いし、さらに積層体となると基材表面が織糸間隔を単位として凹凸している。 その様な織物を数枚積層すると、織物基材同士の接触面で凹凸が重なり合い、織糸は殆ど動けない状態となるので、ニードルが貫通する際、高い抵抗となって、ニードル自身が壊れたり、基材の繊維損傷、ステッチ糸の切断が多く発生する問題があって、余り厚い積層体をステッチすることができない。

【００７０】しかし、本発明のプリフォームにおいては、そのような問題点を有しないので、補強織物の積層枚数を多くすることが可能である。 積層体の厚みの限度としては１０ｍｍ程度までニードルや基材繊維が損傷することなくステッチ可能である。

【００７１】補強織物の積層構成としては、任意の構成を採ることができる。 たとえば、各補強織物の織糸が同一方向に配列された単一積層構成としてもよく、織糸の配列方向が０°／９０°の補強織物層および±４５°の補強織物層を含む構成としてもよい。 また、積層された各補強織物が擬似等方積層構成をなしていると、複合材料を形成した際より均一な特性とできる。 擬似等方性に積層させる場合には、厚み方向中心に対して鏡面対称になるように積層させることが好ましい。 そうすることにより、繊維強化樹脂材料の硬化板にした際に反りが発生しないからである。

【００７２】とくに強化繊維が炭素繊維であるＣＦＲＰ
は異方性が極めて高い材料であるため、繊維軸方向には強いが、繊維軸方向から外れると急激に強度、弾性率が低くなる。 したがって、この炭素繊維織物を使用して、
繊維配向が０°、９０°方向の織物と、バイアスに裁断した繊維配向が＋４５°、−４５°方向の織物を交互に積層すると、０°、９０°、＋４５°、−４５°の繊維軸方向の特性が同じなので、ＦＲＰの全ての方向が同じ強度、弾性率となり、特に航空機の構造材料として好適である。

【００７３】ステッチ糸の縫合方法としては、特に限定されず、たとえば単環縫いが適用できる。

【００７４】また、ステッチ糸としては、炭素繊維糸、
ガラス繊維糸、ポリアラミド繊維糸などが挙げられ、なかでも引張破断伸度の大きい糸が好ましい。 とくに、ステッチ糸の引張破断伸度が補強織物の強化繊維マルチフィラメント糸の引張破断伸度よりも大きいことが好ましい。 引張破断伸度の大きいステッチ糸を用いることにより、繊維強化樹脂材料に引張応力が作用しても、強化繊維マルチフィラメント糸からなる織糸が先に応力を受け持つことになるから、ステッチ糸が切断されたり、ステッチ糸の締め付けによる織糸の応力集中が避けられる。

【００７５】ステッチ糸の繊度としては、ステッチの目的にもよるが、２００〜２，０００デニールのものが好ましく、これを５〜２０ｍｍのピッチで繰り返し貫通させながら縫合することが好ましい。 特に層間を強化させる場合においては、１，０００〜２，０００デニールの太い繊度が好ましく、成形での積層工程を簡略化させる目的で縫合させる場合には２００〜６００デニールの細い繊度のステッチ糸であってもよい。

【００７６】複数本のニードルでもって一斉にステッチさせる場合のニードル間隔としては、２〜５０ｍｍ程度が好ましい。 また、１本のニードルで直線あるいは曲線に縫い合わしても良く、縫い方としては前述の如く単環縫いであっても、本縫いであってもよい。 このとき、ニードルは、先端が鋭利で、しかも細いものが繊維損傷をより少なくする上で好ましい。

【００７７】上述したように、本発明のプリフォームはニードルによる損傷がなく、優れた基材であるが、ステッチする際のステッチ糸の張力が高いと単繊維が移動し易いから、貫通部においてその張力により強化繊維の配向を乱す問題が生じるおそれがある。 このような問題に対しては、補強基材の積層において、最外層に薄くて目ずれし難いガラスクロスや薄いガラス繊維のサーフェスマットの配置、あるいは本発明の織物基材で、さらにたて糸とよこ糸の交点を接着剤で目どめした補強織物を配置することにより、上記のような繊維配向の乱れを防ぐことができる。

【００７８】本発明に係るプリプレグは、前述の本発明の補強織物に３０〜７０重量％のマトリクス樹脂を含浸したものからなる。 より好ましい樹脂量は３５〜４５重量％である。

【００７９】使用するマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。 これらの熱硬化性樹脂は、織物に含浸された状態ではＢステージである。 また、マトリクス樹脂として、ナイロン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱可塑性樹脂も使用することができる。

【００８０】このようなプリプレグを用いた繊維強化複合材料におけるマイクロクラックの発生を防ぐためには、マトリクス樹脂の硬化または固化状態における引張破断伸度を補強織物の強化繊維マルチフィラメント糸の引張破断伸度よりも大きくすることが効果的である。 たとえば、マトリクス樹脂が、硬化状態における引張破断伸度が３．５〜１０％の熱硬化性樹脂または固化状態における引張破断伸度が８〜２００％の熱可塑性樹脂であることが好ましい。

【００８１】また、本発明に係るＦＲＰは、前述の本発明の補強織物を含み、かつ、３０〜７０重量％のマトリクス樹脂を含むものからなる。 マトリクス樹脂としては、前記と同様の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が使用できる。 また、マトリクス樹脂の引張破断伸度が補強織物の強化繊維マルチフィラメント糸の引張破断伸度よりも大きいことが好ましく、引張破断伸度が３．５〜１
０％の熱硬化性樹脂または引張破断伸度が８〜２００％
の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。

【００８２】プリプレグを用いたＦＲＰは公知の方法で成形することができる。 プリプレグを所定の枚数を所定の方向に積層し、マトリクス樹脂が熱硬化性樹脂の場合は１００〜２００℃で加熱しながら４〜１０ｋｇ／ｃｍ
²の加圧下で樹脂を硬化することによって、熱可塑性樹脂の場合は７〜３０ｋｇ／ｃｍ ²の加圧下で樹脂の融点以上に加熱して、樹脂を溶融し冷却することによって成形することができる。

【００８３】また、本発明に係る補強織物は、フックドロップ値が高く開繊、拡幅されやすい、扁平な強化繊維マルチフィラメント糸を織糸としているので、ＦＲＰを成形する際、織物自身、プリプレグやプリフォーム等の補強基材を型に沿わせる際、各織糸が扁平状態や密な繊維密度を保ちつつ、互いの交差角が容易に変化し、ドレープ性に極めて優れている。

【００８４】したがって、この補強織物を含む補強基材は、目開き等を生じることなく、深絞りで容易に所定形状に賦形できる。 すなわち、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、２方向性補強織物からなる、少なくとも一枚の前述したいずれかの態様の補強織物を含む補強基材を、該補強織物の織糸の方向が深絞り中心を向く方向に対して斜めの方向となる各々の隅を固定し、
固定された補強基材を深絞りにより賦形すること特徴とする方法からなる。

【００８５】上記のように固定部分を特定して深絞りすれば、賦形の際に固定部分においても各織糸の交差角を容易に変化させることができ、型へのドレープ性が大幅に向上され、所望の成形が極めて容易に行える。

【００８６】前述の本発明の補強織物は、次のような方法により製造できる。 すなわち、本発明に係る補強織物の製造方法は、配列された複数本のたて糸間によこ糸を供給して補強織物を製造する方法において、前記よこ糸として、集束性がフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎で２０〜８
００ｍｍ、好ましくは１００〜６００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を用い、該よこ糸をボビンから横取り解舒し、ガイド手段によってよこ糸をよこ糸供給位置において実質的に水平方向に位置決めするとともに、前記よこ糸の解舒位置とガイド手段との間でたて糸に対する１回のよこ糸供給に必要な長さのよこ糸を保留しつつ、前記よこ糸を緊張状態で前記ガイド手段を通してたて糸間に供給するよこ糸供給工程を含む方法からなる（製造方法−１）。

【００８７】また、本発明に係る補強織物の製造方法は、配列された複数本のたて糸間によこ糸を供給して補強織物を製造する方法において、前記たて糸として、集束性がフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を用い、該複数本のたて糸を、その配列方向に実質的に直交する方向に各たて糸の扁平方向を保持するとともに配列方向に所望の密度で引き揃えた後、各たて糸の扁平方向をたて糸配列方向に変換して杼道形成手段に導くたて糸供給工程を含む方法からなる（製造方法−２）。

【００８８】また、本発明に係る補強織物の製造方法は、配列された複数本のたて糸間によこ糸を供給して補強織物を製造する方法において、前記たて糸として、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を用い、該複数本のたて糸を、その配列方向に実質的に直交する方向に各たて糸の扁平方向を保持するとともに配列方向に所望の密度で引き揃えた後、各たて糸の扁平方向をたて糸配列方向に変換し、該たて糸を、該たて糸を案内する手段上で開繊、拡幅して杼道形成手段に導くたて糸供給工程を含む方法からなる（製造方法−３）。

【００８９】この製造方法−３においては、たて糸は、
たとえば、たて糸案内手段の揺動により開繊、拡幅される。

【００９０】また、上記各製造方法を組み合わせることもできる。 たとえば、製造方法−１のよこ糸供給工程および製造方法−２または製造方法−３のたて糸供給工程を含む、補強織物の製造方法としてもよい。

【００９１】また、本発明に係る製造方法においては、
織物に製織した後にも、織糸の開繊を付加してもよい。
すなわち、本発明の補強織物の製造方法は、たて糸とよこ糸の少なくとも一方に扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を用いて補強織物を製織した後、織物を案内する手段上でたて糸および／またはよこ糸を開繊、拡幅する方法からなる（製造方法−４）。

【００９２】この方法においては、たて糸および／またはよこ糸は、たとえば、織物案内手段の揺動により開繊、拡幅される。 あるいは、たて糸および／またはよこ糸は、流体噴射手段からの噴射流体により開繊、拡幅される。 流体噴射手段を織物面に並行に揺動すると、さらに開繊、拡幅効果を高めることができる。

【００９３】上記のような各製造方法により、強化繊維マルチフィラメント糸の集束性がフックドロップ値ＦＤ
₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲にある補強織物が得られる。 このとき、前述したように、強化繊維マルチフィラメント糸の糸厚みが０．０５〜０．２ｍｍ、糸幅／糸厚み比が３０以上であることが好ましい。

【００９４】上記のような各製造方法は、以下のような製造装置を用いて実施できる。 すなわち、本発明に係る補強織物の製造装置は、製織装置の主軸と連動して回転し、集束性がフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎で２０〜８００
ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸からなるよこ糸を巻回したボビンからよこ糸を定速で横取り解舒する引取りローラと、引き出されたよこ糸をよこ糸供給位置において実質的に水平方向に位置決めするガイドローラと、たて糸に対する１回のよこ糸供給に必要な長さのよこ糸を、前記引取りローラとガイドローラとの間で保留しつつ前記ガイドローラに供給するスプリング懸垂機構によるよこ糸保留手段と、前記ガイドローラから送り出されてくるよこ糸を緊張状態に保つ張力付与手段とを含むよこ糸供給手段を備えたものからなる（製造装置−１）。

【００９５】また、本発明に係る補強織物の製造装置は、複数のワイヤを有し、集束性がフックドロップ値Ｆ
Ｄ ₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸からなるたて糸を巻回したボビンから引き出される複数本のたて糸を扁平状態を保持しながら所望の密度に引き揃えるコームと、このコームから送り出されてくる各たて糸の扁平方向を、それぞれ前記コームの複数のワイヤに対して実質的に直交する方向に変換するガイドと、このガイドから送り出されてくる各たて糸に前記変換された方向の姿勢を保ちながら開閉運動を付与するメール形状が横長矩形
をした綜絖とを含むたて糸供給手段を備えたものからなる。 （製造装置−２）。

【００９６】また、本発明に係る補強織物の製造装置は、複数のワイヤを有し、集束性がフックドロップ値Ｆ
Ｄ ₍₁₅₎で２０〜８００ｍｍの範囲の、扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸からなるたて糸を巻回したボビンから引き出される複数本のたて糸を扁平状態を保持しながら所望の密度に引き揃えるコームと、このコームから送り出されてくる各たて糸の扁平方向を、それぞれ前記コームの複数のワイヤに対して実質的に直交する方向に変換するガイドと、前記変換された方向を保ちながら各たて糸を揺動させて開繊、拡幅するたて糸開繊、拡幅手段と、このたて糸開繊、拡幅手段から送り出されてくる各たて糸に開閉運動を付与する綜絖とを含むたて糸供給手段を備えたものからなる（製造装置−３）。

【００９７】上記各製造装置の構成は、適当に組み合わせることができる。 すなわち、製造装置−１のよこ糸供給手段と製造装置−２または製造装置−３のたて糸供給手段とを備えた補強織物の製造装置とすることができる。

【００９８】さらに、本発明に係る補強織物の製造装置は、たて糸とよこ糸の少なくとも一方が扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸からなる補強
織物の製造装置において、織物案内手段の揺動によるた
て糸開繊・拡幅手段と、エア開繊・拡幅手段とを備えた
ものからなる（製造装置−４）。

【００９９】上記各装置において、製織前のたて糸開繊、拡幅装置としては、前記ガイドをたて糸配列方向に揺動する機構を付加したもの等が挙げられる。 また、製織後の開繊、拡幅手段としては、 上記製造装置−４のよ
うに、織物案内手段をたて糸配列方向に揺動する手段、
あるいは、開繊、拡幅のための流体（たとえばエア）を噴射する流体噴射手段が挙げられる。

【０１００】

【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。 図２ないし図６は本発明の一実施例に係る補強織物の製造装置を示しており、炭素繊維糸からなる織糸を用いて炭素繊維補強織物を製織する装置を示している。 この装置は、よこ糸供給装置として、ボビン１、引取りローラ３、テンション装置４、ガイドローラ５〜７、板バネテンション装置８、押板ガイド９及びレピア１１等を備えており、たて糸供給装置として、クリール２０、コーム２１、水平ガイド２２、綜絖２３及び筬２４を備えている。

【０１０１】先ず、よこ糸供給装置を説明すると、ボビン１は、多数の炭素繊維からなる扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸であるよこ糸Ｔｗｆが巻回され、よこ糸Ｔｗｆはテンションローラ２を経て引取りローラ３に案内され、引取りローラ３の回転により一定速度で横取り解舒される。

【０１０２】ここで、テンションローラ２は、ボビン１
からよこ糸Ｔｗｆを解舒するときは上方に位置し、引取りローラ３の回転が停止すると自動的に下方に下がると共に、ブレーキが働いてボビン１の惰性回転が停止する。 また、引取りローラ３は、この製織装置の主軸２６
と連動して回転し、主軸２６は駆動モータ２５によって回転する。 よこ糸Ｔｗｆの解舒速度は、すなわち引取りローラ３の表面速度は、織機の回転数（ｒｐｍ）と１回転に必要なよこ糸長さ（ｍ）が判れば容易に決めることができる。

【０１０３】よこ糸Ｔｗｆやたて糸Ｔｗｒとなる炭素繊維マルチフィラメント糸は、炭素繊維の数が５，０００
〜２４，０００本で、実質的に撚りがなく、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が２０〜８００ｍｍで、予めサイジング剤などで扁平状に形態保持されて一定のトラバース幅で円筒状の管であるボビン１や後述するクリール２０のボビン２０ａ、２０ｂに巻かれている。

【０１０４】このとき、炭素繊維マルチフィラメント糸は、繊度が３，０００〜２０，０００デニール、糸幅が４〜１６ｍｍ、厚みが０．０５〜０．２ｍｍ、糸幅／糸厚み比が３０〜１５０のものを使用する。 また、炭素繊維マルチフィラメント織糸として、扁平な単位炭素繊維糸を複数積層したものを使用する場合、単位炭素繊維糸は、撚りがなく、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が２０〜８
００ｍｍで、炭素繊維の数が３，０００〜２４，０００
本、繊度が１，５００〜２０，０００デニール、糸幅が４〜１６ｍｍ、厚みが０．０５〜０．２ｍｍ、糸幅／糸厚み比が３０〜１５０のものとする。

【０１０５】引取りローラ３から引き出されたよこ糸Ｔ
ｗｆは、テンション装置４のガイド４ａを経て、水平ガイドローラ５、垂直ガイドローラ６、水平ガイドローラ７に案内されて板バネテンション装置８へと導かれる。

【０１０６】それぞれのガイドローラ５〜７は、直径が１０〜２０ｍｍ程度で、長さが１００〜３００ｍｍ程度のベアリングを内蔵した回転方式が好ましい。 直径があまりにも小さいとよこ糸Ｔｗｆを構成する炭素繊維マルチフィラメント糸が屈曲して単糸切れを起こし易く、また、直径が２０ｍｍ以上になると回転の惰性が大きくなって始動、停止時の張力変動が大きくなる問題がある。

【０１０７】また、それぞれのガイドローラ５〜７の長さは、通過するよこ糸Ｔｗｆが左右または上下方向に移動してガイドローラ５〜７を支持する支持部に接触しない長さが必要である。 よこ糸Ｔｗｆがガイドローラ５〜
７の支持部に接触すると、扁平状態が潰れてしまう。

【０１０８】水平ガイドローラ５およびガイドローラ７
は、案内するよこ糸Ｔｗｆの高さ方向の位置を決め、垂直ガイドローラ６はよこ糸Ｔｗｆの水平方向の位置を決める。 したがって、ガイドローラは、少なくとも水平方向と垂直方向のものが、それぞれ交互に配置されていればよい。

【０１０９】このとき、水平ガイドローラ５と垂直ガイドローラ６との間および垂直ガイドローラ６と水平ガイドローラ７との間で、よこ糸Ｔｗｆの扁平面を９０°捩じる必要がある。 このため、ガイドローラ５、６間及びガイドローラ６、７間の距離は、よこ糸Ｔｗｆの幅によって異なるが、５０ｍｍ以上離す必要がある。 ガイドローラ間の距離が５０ｍｍより小さいと、よこ糸Ｔｗｆが捩じれたまま垂直ガイドローラ６や水平ガイドローラ７
を通過して織り込まれてしまう。 また、短い距離でよこ糸を９０°捩じると、織糸の両端部に張力が加わり、毛羽が発生する。

【０１１０】ガイドローラ５〜７は１本であってもよいが、それぞれ２本の組にしてよこ糸ＴｗｆをＳ字状に通過させると、よこ糸Ｔｗｆに作用する張力が安定し、よこ糸Ｔｗｆの位置決めを確実に行うことができる。

【０１１１】テンション装置４は、後述するレピア１１
による間欠的なよこ糸Ｔｗｆの挿入に際し、引取りローラ３によって一定速度で解舒されるよこ糸Ｔｗｆの引取りローラ３と水平ガイドローラ５間における弛みをスプリング４ｂで吸収させて、よこ糸Ｔｗｆを常に緊張させておくものである。 よこ糸Ｔｗｆは、スプリング４ｂで緊張させておかないと、弛んだ際に捩じれてしまい、捩じれたままガイドローラ５〜７を通過して織り込まれてしまう問題が起こる。 そして、スプリング４ｂの下端に設けたガイド４ａは、炭素繊維糸の扁平面が水平に案内されるように、横長に配置しておく。

【０１１２】よこ糸Ｔｗｆを緊張させておくその他の方法としては、エアの吸引による方法があるが、この方法では吸引中によこ糸Ｔｗｆが捩じれてしまう問題がある。 また、重りによるよこ糸Ｔｗｆの緊張方法では、張力変動が大きくなり過ぎ、よこ糸Ｔｗｆを構成する炭素繊維が損傷する問題があり、前記スプリングによる方法が最も簡単で、確実である。

【０１１３】更に、よこ糸Ｔｗｆの水平ガイドローラ７
の下流側には、よこ糸Ｔｗｆの張力を均一にさせるテンション装置８が配置されている。 このテンション装置８
は、幅の広い２枚の板バネ８ａ、８ｂでよこ糸Ｔｗｆを挟み込むことにより、よこ糸Ｔｗｆの張力を均一に保持するものである。

【０１１４】本発明の補強織物の製造装置のよこ糸Ｔｗ
ｆ供給方法においては、原理的には、垂直ガイドローラ６によりよこ糸Ｔｗｆの糸道を決めているが、張力変動やレピア１１への引っ掛け動作によりよこ糸Ｔｗｆの糸道が変わることがある。 したがって、よこ糸Ｔｗｆが幅方向に移動してもよこ糸Ｔｗｆの端部と干渉する物がないことが必要であり、そのために幅の広い板バネ８ａ、
８ｂを備えたテンション装置８を用いる。 板バネ８ａ、
８ｂの幅としては、よこ糸Ｔｗｆの糸幅の５倍以上あればよい。

【０１１５】押し板ガイド９は、板バネテンション装置８のよこ糸Ｔｗｆの下流側に配置されており、先端にＶ
字形のガイド面９ａが形成された板である。 このガイド９は、レピア１１への給糸と連動して、織機の回転が伝達されるカム機構を利用して図２に矢印で示した前後方向に駆動される。

【０１１６】また、押し板ガイド９の下流側近傍には、
糸端把持ガイド１０が配置されている。 糸端把持ガイド１０は、図５に示すように、Ｌ字形の受け部材１０ａと図示しない駆動手段によって上下方向に駆動される押圧部材１０ｂとを有している。 このガイド１０は、レピア１１へのよこ糸Ｔｗｆの給糸が完了するまでの間押圧部材１０ｂが下降して、よこ糸Ｔｗｆを受け部材１０ａに押しつけて糸端を把持している。

【０１１７】したがって、よこ糸Ｔｗｆは、押し板ガイド９が矢印方向に押し出されて扁平面がＶ字形のガイド面９ａの斜面に案内されて下降すると共に、糸端把持ガイド１０も下降し、扁平形態が潰れずにレピア１１の先端を横切る結果、図６に示すようなレピア１１の爪１１
ａに具合良く引っ掛けられる。

【０１１８】ここで、通常、よこ糸Ｔｗｆは、糸端把持ガイド１０とガイド孔を有する給糸ガイドとによって、
よこ糸Ｔｗｆがレピア１１を斜めに横断するように待機させておき、レピア１１が給糸位置に到達したときに、
両ガイドを下降させてレピア１１の爪１１ａによこ糸Ｔ
ｗｆを引っ掛けさせている。

【０１１９】しかし、レピア１１への給糸に際して通常の給糸ガイドを用いると、よこ糸Ｔｗｆが扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸の場合に、前記ガイド孔でよこ糸Ｔｗｆが擦られて扁平形態が潰れてしまう。 このため、本発明の装置では、板バネテンション装置８と糸端把持ガイド１０との間に押し板ガイド９を設け、レピア１１への給糸時に糸端把持ガイド１０を下降させると共に、押し板ガイド９を前進させることにより、織機の後方によこ糸Ｔｗｆを押し付けてレピア１１に対して横切るようにしたのである。

【０１２０】次いで、レピア１１が図２において右側方向に移動する際、よこ糸Ｔｗｆをレピア先端の爪１１ａ
に引っ掛け、押え具１１ｂで押さえて把持する。 レピア１１は、図２に示したように、後述する筬２４の近傍に配置される長手状の部材で間欠的に横方向に作動して、
よこ糸Ｔｗｆを多数のたて糸Ｔｗｒ間に挿入するものである。 レピア１１は、図３及び図４に示すように、アーム２７ａ〜２７ｄを有するリンク手段２７を介して伝達される駆動モータ２５からの駆動力によって間欠作動する。 レピア１１は、図６に示すように、扁平なよこＴｗ
ｆを引っ掛ける爪１１ａが先端に設けられ、爪１１ａの近傍には押え具１１ｂが取付けられている。

【０１２１】また、レピア１１で扁平なよこ糸Ｔｗｆを把持する方法として、図７に示すように、レピア１１の先端に導かれたよこ糸Ｔｗｆの端部を挟み具１２で挟んで把持させることにより、ほとんど扁平状態を潰すことなくよこ糸挿入を達成することができる。

【０１２２】実施例の炭素繊維補強織物の製造装置においては、以上のようなよこ糸供給装置のよこ糸供給工程により、ボビン１に巻回されたよこ糸Ｔｗｆが、引取りローラ３によって一定速度で解舒され、レピア１１の間欠的なよこ糸挿入の際の弛みがテンション装置４のスプリング４ｂで吸収される。

【０１２３】そして、ボビン１から横取り解舒されたよこ糸Ｔｗｆは、ガイドローラ５〜７で案内されると共に、板バネテンション装置８で均一な張力に保持されながら、押し板ガイド９と糸端把持ガイド１０との協働により、レピア１１の爪１１ａに引っ掛けられ、図２に示す多数のたて糸Ｔｗｒ間に挿入される。 このため、炭素繊維マルチフィラメント糸からなるよこ糸Ｔｗｆは、捩じれたり、扁平形態が潰されることなく織り込まれる。

【０１２４】次に、たて糸供給装置について説明すると、クリール２０は、多数のボビン２０ａが回転自在に支持され、各ボビン２０ａには、よこ糸供給装置のボビン１と同様に、扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸からなるたて糸Ｔｗｒが巻回され、たて糸Ｔｗｒは、横取り解舒された後、コーム２１、水平ガイド２２、綜絖２
３及び筬２４を経て織前へ導かれる。

【０１２５】ここで、ボビン２０ａからのたて糸Ｔｗｒ
の解舒速度は、よこ糸Ｔｗｆに比べて極端に遅く、一定の速度でよいから、ボビン２０ａは軽いブレーキ付きであればよい。

【０１２６】コーム２１は、上下に配置された支持枠２
１ａ、２１ａ間に織物のたて糸Ｔｗｒの間隔と同じ間隔に複数のワイヤ２１ｂを上下方向に設けたものを多数連結したもので、ワイヤ２１ｂ、２１ｂ間にたて糸Ｔｗｒ
を１本ずつ通すことにより、多数のたて糸Ｔｗｒを水平方向に対して位置決めし、たて糸Ｔｗｒを所望の密度に引き揃える。

【０１２７】ここにおいて、ワイヤ２１ｂは、クリール２０のボビン２０ａ、２０ｂから供給される扁平なたて糸Ｔｗｒが支持枠２１ａ、２１ａと接触せず、たて糸Ｔ
ｗｒの扁平面がワイヤ２１ｂのみと接触するよう、所定の長さにする必要がある。 ワイヤ２１ｂの長さが所定長さ以下であると、たて糸Ｔｗｒが潰れてしまう。 ワイヤ２１ｂの最適な長さは、クリール２０の高さと、クリール２０からコーム２１ならびに水平ガイド２２までの距離によって決まるが、３００ｍｍ程度の長さが必要である。

【０１２８】水平ガイド２２は、２本のガイドバー２２
ａを有し、ボビン２０ａから解舒されたたて糸Ｔｗｒを２本のガイドバー２２ａにＳ字状に巻回して、上下方向の位置を規制する。 ここで、たて糸Ｔｗｒは、コーム２
１と水平ガイド２２との間で扁平面を９０°、つまりたて糸配列方向に捩じる必要がある。 このため、コーム２
１と水平ガイド２２との間隔は、たて糸Ｔｗｒの幅によって異なるが、５０ｍｍ以上離す必要がある。 コーム２
１と水平ガイド２２との間隔が、５０ｍｍ以下であるとたて糸Ｔｗｒが捩じれたまま水平ガイド２２を通過して織り込まれてしまう。

【０１２９】この時、複数本の水平ガイドバー２２ａのうち、１本のガイドバーを水平方向に（図２の矢印方向に）揺動させることによって、たて糸Ｔｗｒを開繊、拡幅することができる。 ガイドバー２２ａに扁平なたて糸ＴｗｒをＳ字状に巻回することによって、ガイドバー２
２ａに接するたて糸Ｔｗｒの内面と外面との糸長差が発生し、内面の繊維は弛み、外面の繊維が引っ張られているので、これを水平方向つまり糸の幅方向に揺動させることによって、たて糸が開繊し幅が広くなるのである。
たて糸の内面と外面との糸長差を大きくする意味合いから、ガイドバー２２ａの直径はできるだけ小さい方がよいが剛性も必要なので、鋼製で１５〜４０ｍｍ程度である。 また、ガイドバー２２ａの揺動速度は、０．５〜１
０回／秒、振幅は３〜１０ｍｍ程度である。 揺動速度が１０回／秒以上、振幅が１０ｍｍ以上になると、ガイドバー２２ａに炭素繊維が擦れて毛羽が発生して好ましくない。 また、揺動速度が０．５回／秒以下、振幅が３ｍ
ｍ以下であると、十分にたて糸Ｔｗｒが開繊しなく、幅が広くならない。

【０１３０】複数本の水平ガイドバー２２ａの揺動運動で炭素繊維糸を開繊、拡幅する場合、織物がこれらガイドバー２２ａでニップされて、毛羽が発生しないように、各々のガイドバー２２ａをある程度離れさせておく。 水平ガイドバー２２ａが２本の場合、１本を静止させて他の１本を揺動させる。 また、互いのバーの運動方向が逆になるように２本とも揺動させてもよい。 ３本の場合、真ん中のガイドバーを揺動させ、また、真ん中のガイドバーと他のバーの運動方向が逆になるように３本とも揺動させてもよい。 また、これらガイドバーはたて糸Ｔｗｒの走行によって回転できるようにしてもよいし、回転を止めておいてもよい。

【０１３１】なお、本説明では、ガイドバー２２ａにたて糸Ｔｗｒの上下方向の位置の規制と揺動運動によるたて糸Ｔｗｒの開繊、拡幅の機能を持たせたが、たて糸Ｔ
ｗｒの上下方向の位置規制のためのガイドバー２２ａ
と、このガイドバー２２ａと綜絖２３との間にたて糸Ｔ
ｗｒの開繊、拡幅のための揺動するガイドバーを別に設けてもよい。

【０１３２】綜絖２３は、各たて糸Ｔｗｒに一つずつ配置されており、水平ガイド２２で上下方向の位置が位置決めされた各たて糸Ｔｗｒを筬２４へ案内するが、図示しない駆動手段によって昇降され、筬２４の下流側の多数のたて糸Ｔｗｒ間によこ糸Ｔｗｆを通す杼道を形成する。

【０１３３】ここで、従来の綜絖においては、メールは隣接する糸と綜絖との間における干渉を少なくする目的で縦長形状になっている。 しかし、このように縦長形状のメールに扁平な糸を通すと、扁平形状が潰され扁平形状を維持して製織することが出来ない。 したがって、綜絖２３は、メール２３ａの形状を横長に形成することが好ましく、メール２３ａの横方向の長さは、たて糸Ｔｗ
ｒとして用いる炭素繊維マルチフィラメント糸の糸幅と同等または若干長く設定する。 メール２３ａの形状としては、矩形あるいは横長楕円が好ましい。

【０１３４】筬２４は、クリール２０に設けた多数のボビン２０ａから解舒された多数のたて糸Ｔｗｒを所定の密度に配列させると共に、杼道に通されたよこ糸Ｔｗｆ
を織前へ押し付けるもので、フレーム２４ａに多数の筬羽２４ｂが上下方向に配置されている。 筬２４は、図４
に示すように、駆動モータ２５の回転が伝達されるカム２８によって、図４に矢印で示すたて糸Ｔｗｒの走行方法に往復動され、これによりよこ糸Ｔｗｆを織前へ押し付ける。

【０１３５】ここにおいて、たて糸Ｔｗｒは、張力をできるだけ低く設定することが望ましい。 これは、綜絖２
３に案内されてくるたて糸Ｔｗｒの筬２４の横方向の位置が僅かにずれて筬羽２４ｂと接触しても、たて糸Ｔｗ
ｒの張力が低いと扁平形状が潰されることがなく、また、綜絖２３が揺れてたて糸Ｔｗｒの位置がずれ、たて糸Ｔｗｒがメール２３ａの片側に寄っても扁平形状が潰されることがないからである。

【０１３６】上記たて糸供給装置においては、以下の工程に従ってたて糸Ｔｗｒが所望の密度に引き揃えされると共に、よこ糸供給装置から送られてくるよこ糸Ｔｗｆ
が織前に押し付けされ、炭素繊維補強織物が製織される。

【０１３７】まず、クリール２０に設けた多数のボビン２０ａのそれぞれからたて糸Ｔｗｒが横取り解舒される。 各たて糸Ｔｗｒは、コーム２１で水平方向の位置が位置決めされた後、９０°捩りを付与されて水平ガイド２２へと導かれる。

【０１３８】水平ガイド２２へ導かれた多数のたて糸Ｔ
ｗｒは、上下方向の位置がガイドバー２２ａ、２２ａによって位置決めされた後、図示しない駆動手段によって昇降される各綜絖２３に１本おきに案内され、筬２４の下流側の多数のたて糸Ｔｗｒ間によこ糸Ｔｗｆを通す杼道が形成される。 このようにしてクリール２０の多数のボビン２０ａから解舒された多数のたて糸Ｔｗｒは、筬２４で所定密度に配列され、織前へと案内される。

【０１３９】そして、綜絖２３によって杼道が形成されたときに、レピア１１の間欠作動により多数のたて糸Ｔ
ｗｒ間によこ糸Ｔｗｆが挿入され、挿入されたよこ糸Ｔ
ｗｆは筬２４によって織前へ押し付けられ、図２に示すように、炭素繊維補強織物が製織されていく。 このたて糸供給工程により、各Ｔｗｒは等間隔でシート状に揃えられ、安定した製織が可能になる。

【０１４０】次に、上記のような炭素繊維補強織物の製織後における織糸の開繊、拡幅方法について説明する。
たて糸Ｔｗｒとよこ糸Ｔｗｆの少なくとも一方が撚りのない扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸で、配列されたたて糸Ｔｗｒ間によこ糸Ｔｗｆが挿入され、挿入されたよこ糸Ｔｗｆは筬２４によって織前へ押し付けられ、
炭素繊維補強織物が製織され、巻取ロール３０で巻き取られクロスビーム３１に巻かれる。 この巻取ロール３０
とクロスビーム３１間に、織物面に並行に小径ローラ３
２ａ、３２ｂ（織物案内手段３２）を取り付けて織物をこの小径ローラ３２ａ、３２ｂにＳ字状に巻回し、小径ローラを織物面の方向に揺動運動させて、織物に揺動運動を与える。 この揺動する小径ローラは少なくとも１本取り付けることが必要であり、小径ローラが１本の場合、小径ローラの前後にガイドバーを取り付けて織物をローラにＳ字状に巻回し、小径ローラを揺動運動させて、織物に揺動運動を与えたて糸Ｔｗｒおよびよこ糸Ｔ
ｗｆを開繊、拡幅することができる。 小径ローラに織物をＳ字状に巻回することによって、ローラに接する織糸の内面と外面との糸長差が発生し、内面の繊維は弛み、
外面の繊維が引っ張られているので、これを揺動させることによって、織物のたて糸Ｔｗｒおよびよこ糸Ｔｗｆ
が開繊し幅が広くなるのである。

【０１４１】内面と外面との糸長差を大きくする意味合いから、小径ローラの直径はできるだけ小さい方がよいが剛性も必要なので、鋼製で１５〜４０ｍｍ程度である。 また、小径ローラの揺動速度は、０．５〜１０回／
秒以上、振幅は３〜１０ｍｍ程度である。 揺動速度が１
０回／秒以上、振幅が１０ｍｍ以上になると、小径ローラに炭素繊維が擦れて毛羽が発生して好ましくない。 また、揺動速度が０．５回／秒以下、振幅が３ｍｍ以下であると、十分に織糸が開繊しなく、幅が広くならない。

【０１４２】なお、小径ローラ３２ａ、３２ｂを織物面に並行に、かつよこ糸Ｔｗｆの延在方向に取り付けると、特にたて糸Ｔｗｒの開繊、拡幅に効果がある。 また、織物面に並行に、かつよこ糸Ｔｗｆに対して斜め、
たとえば４５度の方向に取り付けるとたて糸Ｔｗｒおよびよこ糸Ｔｗｆを同時に開繊、拡幅することができる。

【０１４３】複数本の小径ローラ３２ａ、３２ｂの揺動運動で炭素繊維糸を開繊、拡幅する場合、織物がこれら小径ローラ３２ａ、３２ｂやガイドバーでニップされて毛羽が発生しないように、各々の小径ローラ３２ａ、３
２ｂがガイドバーをある程度離れさせておく。 小径ローラが２本の場合、１本を静止させて他の１本を揺動させる。 また、互いの小径ローラの運動方向が逆になるように２本とも揺動させてもよい。 ３本の場合、真ん中の小径ローラを揺動させ、また、真ん中の小径ローラと他の小径ローラの運動方向が逆になるように３本とも揺動させてもよい。 また、これら小径ローラは織物の走行によって回転できるようにしておくと、織物の目ずれが発生しないので好ましい。

【０１４４】次に、補強織物織糸の別の開繊、拡幅方法について説明する。 但し、本実施例では、上述の方法とともに適用されている。 織前と巻取ロール３０間または巻取ロール３０とクロスビーム３１間に、織物面に並行配列している多数のノズル孔を有するノズル装置３３を取り付け、織物に流体を噴射することによって織物のたて糸Ｔｗｒおよびよこ糸Ｔｗｆを開繊、拡幅することができる。 流体は空気または水であってよいが、空気の場合は流体の質量が小さいので、開繊、拡幅効果を上げる意味合いから、ノズル孔を極力織物面に近づけて噴射する必要がある。 好ましくは１〜５ｍｍ程度で、あまり近づけると、製織中の張力変動やトラブル処理作業時にノズル装置３３が織物に接触するので好ましくない。 ５ｍ
ｍ以上になると織物面に到達する前に空気流の圧力が低下し開繊、拡幅効果が低下する。 本発明に用いるノズル装置３３はノズル孔が０．１〜０．７ｍｍ、ノズルのピッチが２〜１０ｍｍ程度で、噴射圧力は４〜１５ｋｇ／
ｃｍ ²程度である。 また、流体が水の場合はノズル孔は０．０５〜０．５ｍｍ、ノズルのピッチが０．５〜５ｍ
ｍ程度で、噴射圧力は２〜６ｋｇ／ｃｍ ²程度である。
織物面からのノズル孔の距離は、空気に比べて水の質量は大きいので、それほど近づける必要はなく、５〜３０
ｃｍ程度離れていればよい。

【０１４５】ノズルがよこ糸配列方向に配列したノズル装置３３を静止して流体を噴射することによって、特に織物のよこ糸が開繊、拡幅される。 また、ノズル装置３
３をよこ糸配列方向に揺動させると、織物のたて糸Ｔｗ
ｒとよこ糸Ｔｗｆが同時に開繊、拡幅されるので効率がよい。 この場合の揺動の速度は１〜３０回／秒、揺動の振幅は３〜２０ｍｍ程度である。

【０１４６】なお、ノズルからの流体の噴射流により織物面がノズル位置から離れ、織物のたて糸およびよこ糸が開繊、拡幅効果を低下させることがあるが、この場合は織物を挟んでノズルの反対側にメッシュ金網を設置し、織物を金網に接触させてノズルと織物の間隔を保つようにするとよい。 また、目ずれしやすい織物の場合は、メッシュ金網のかわりにスリット付きロールを設置し、このスリットに噴射された流体が通るようにするとよい。

【０１４７】また、サイジング剤の状態がたて糸や、織物のたて糸およびよこ糸の織糸の開繊状態に影響するので、たて糸や織物を４０〜８０℃に加熱して開繊すると、サイジング剤が軟らかくなり、強化繊維のフィラメントの接着が弱くなるので、開繊効果をさらに高め、織糸が拡幅し、カバーファクターの大きな織物が得られる。

【０１４８】上記織物織糸の開繊、拡幅は小径ローラによる揺動法とノズルによる流体噴射法がそれぞれ単独であってもよいが、本実施例の如くこれらを併用して用いることもできる。 また、上記に説明した織物織糸の開繊、拡幅方法は、織機のオンライン上で行う場合について説明したが、一旦巻き取られた織物に対し別のラインで行ってもよい。

【０１４９】なお、ガイドバーによるたて糸の開繊、拡幅や織物の織糸の開繊、拡幅の方法によって、織物のたて糸およびよこ糸の開繊、拡幅の程度が異なり、フックドロップ値も異なることがあるが、本発明においては、
たて糸およびよこ糸のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が２０
〜８００ｍｍの範囲であればよい。

【０１５０】また、上記方法において、たて糸及び／又はよこ糸が撚りがなくて、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が２０〜８００ｍｍの扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸からなる織物であれば、揺動や流体の噴射により開繊、拡幅しやすくなるので、たて糸及び／又はよこ糸の開繊、拡幅効果を上げることができるので好ましい。

【０１５１】上記のように、本発明の補強織物の製造方法及び製造装置においては、繊度の大きい、フックドロップ値が特定の範囲の、実質的に撚りがない扁平な炭素繊維マルチフィラメント糸からなるたて糸及びよこ糸が、扁平状態を維持して薄く繊維密度が均一な補強織物に製織され、図８に示すように、たて糸Ｔｗｒとよこ糸Ｔｗｆが交錯した部分におけるクリンプの発生も殆ど見られなかった。 ここで、図８は、製織された炭素繊維織物の断面を拡大したもので、たて糸とよこ糸となる炭素繊維糸は実際のものよりも誇張してモデル的に表現してある。

【０１５２】さらに、扁平な単位炭素繊維糸を複数積層したたて糸とよこ糸とを使用して製織する場合は、以下のようにする。 すなわち、よこ糸に関しては、ボビン１
を２つあるいは３つ用意し、各ボビン１から解舒されるよこ糸Ｔｗｆを単位炭素繊維糸とし、２本あるいは３本のよこ糸Ｔｗｆを引取りローラ３の上で積層されるように、引取りローラ３に案内した後、テンション装置４から板バネテンション装置８へと導く。 そして、積層されたよこ糸Ｔｗｆを、レピア１１によって多数のたて糸Ｔ
ｗｒ間に挿入すれば、積層されたよこ糸Ｔｗｆは扁平状態が潰されることなく、多数のたて糸Ｔｗｒ間に挿入することができる。

【０１５３】一方、たて糸に関しては、２つあるいは３
つのボビン２０ａから解舒されたたて糸Ｔｗｒを単位炭素繊維糸として積層し、積層されたたて糸Ｔｗｒをコーム２１のワイヤ２１ｂ、２１ｂ間に挿通した後、水平ガイド２２、綜絖２３を経て筬２４の筬羽２４ｂ、２４ｂ
間に導く。

【０１５４】これにより、上記した本発明の補強織物の製造方法および製造装置においては、複数の単位炭素繊維糸を積層したよこ糸Ｔｗｆおよび／又はたて糸Ｔｗｒ
を製織した補強織物が得られる。

【０１５５】このようにして２本づつの単位炭素繊維糸を積層したよこ糸Ｔｗｆとたて糸Ｔｗｒと製織した補強織物は、図９に示すように、繊維密度が均一に製織され、たて糸Ｔｗｒとよこ糸Ｔｗｆが交錯した部分におけるクリンプの発生も殆ど見られなかった。

【０１５６】積層構成については、各種態様を採り得る。 たとえば図１０に示すように、たて糸Ｔｗｒを、２
本積層したものと、単層のものとの混ざったものとすることもでき、図１１に示すように、たて糸Ｔｗｒを３本あるいはそれ以上積層した構成とすることもできる。 いずれの態様においても、扁平な織糸を用いているため、
クリンプは極めて小さく押さえられる。

【０１５７】上記のように製造された本発明に係る補強織物は、各種プリフォームやプリプレグ、ＦＲＰの成形に供される。 たとえば本発明に係るプリフォームの一実施例を図１２を参照して説明する。

【０１５８】図１２は、プリフォームの一部を示しており、織物基材として、４枚の２方向性炭素繊維織物４１
〜４４を有し、これら織物が層状に配置されている。 織物４１と４４、および４２と４３はそれぞれ織糸方向が同一になるよう配置され、織物４１、４４と４２、４３
は織糸方向が４５°ずれて配置され、積層された基材の厚み中心からみて鏡面対称になるよう配置されている。
そして、織物の織糸は繊度が７，２００デニールで、糸幅が８ｍｍ、糸幅／糸厚み比が７３、そしてフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が１００ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２９０ｍｍ）
の炭素繊維扁平糸で構成されている。 ４５は単環縫いによりステッチされたステッチ糸であり、繊度が７００デニール、破断伸度が２．５％の炭素繊維からなる双糸からなるものである。 このステッチ糸４５は、前記層状に配置された織物基材４１〜４４の厚み方向に繰り返し貫通させて縫合されている。

【０１５９】このようなプリフォームにおいては、補強基材を構成する織物が、織糸間隔が大きく薄い織物であり、たて糸とよこ糸の交錯部での拘束力が弱く、しかも織糸自身のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が２０ｍｍ以上と炭素繊維が移動し易い構造であるので、ステッチされた際の繊維損傷がなく、炭素繊維の有する高い強度弾性率を発揮する優れた繊維強化樹脂を製造可能な基材となる。

【０１６０】以下に、本発明のより具体的な実施例について説明する。 実施例１ 引張破断強度が５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２３，５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が２．１
％の撚りのない炭素繊維糸（東レ（株）社製トレカ Ｔ
７００ＳＣ−１２Ｋ（炭素繊維の数１２，０００本、繊度７，２００デニール））からなり、糸幅が６．５ｍ
ｍ、糸の厚みが０．１２ｍｍで、サイジング剤を０．８
％付着させて形態を保持させた扁平なフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が７５ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で１５０〜３００ｍｍ）
の炭素繊維糸を用い、本発明の製造方法及び製造装置により織機回転数１２０ｒｐｍで本発明の炭素繊維補強織物を製織した。

【０１６１】得られた炭素繊維補強織物は、たて糸及びよこ糸の密度が１．２５本／ｃｍの平織で、たて糸及びよこ糸の糸幅が７．６ｍｍ、糸の厚みが０．１１ｍｍ、
糸幅／糸厚み比が６９．１、たて糸相互間及びよこ糸相互間の織糸ピッチと糸幅との間の織糸ピッチ／糸幅比が１．０５、厚みが０．２２ｍｍ、織物目付が２００ｇ／
ｍ ² 、繊維密度が０．９１ｇ／ｃｍ ³であった。 また、
扁平な織糸のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎はたて糸が８３
ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２４０ｍｍ）、よこ糸が８５ｍｍ（Ｆ
Ｄ ₍₃₀₎で２４５ｍｍ）であった。 フックドロップ値は、
得られた織物から撚りが入らないように織糸をほぐし、
図１に示した方法により測定した。

【０１６２】この炭素繊維補強織物は、たて糸及びよこ糸に解舒撚りが入っておらず、カバーファクターが９
９．８％と空隙部が殆どない繊維密度が均一で、表面が平滑な織物であった。

【０１６３】また、この炭素繊維補強織物の製造速度は、類似の炭素繊維糸（東レ（株）社製 トレカＴ３０
０ Ｂ−３Ｋ（炭素繊維の数３，０００本、繊度１，８
００デニール））を用いた、たて糸およびよこ糸の密度が５．０本／ｃｍの平織で、織物目付が２００ｇ／ｍ ²
の従来の炭素繊維補強織物に比べて織糸密度が１／４であるから４倍という早い速度であり、非常に生産性が向上していた。

【０１６４】次に、得られた炭素繊維補強織物に樹脂伸度が３．５％のエポキシ樹脂を３６重量％含浸させてプリプレグを得た。 このプリプレグは炭素繊維補強織物と同様に、表面が平滑で炭素繊維が均一に分布していた。

【０１６５】次いで、このプリプレグを同方向に４枚積層させてオートクレーブ成形法でＣＦＲＰを作製し、Ａ
ＳＴＭ−Ｄ−３０３９のＣＦＲＰ引張試験法に準拠して引張破断強度と引張弾性率とを測定した。 その結果を、
炭素繊維の体積含有率と共に表１に示した。 この測定に際し、ＣＦＲＰは、炭素繊維糸が１．６％の伸度で破断したが、引張方向に直交する横方向において、マトリックス樹脂のマイロクラックは発生しなかった。

【０１６６】

【表１】

【０１６７】比較例１−１ 比較のため実施例１の炭素繊維糸を使用し、たて糸及びよこ糸の密度が１．２５本／ｃｍの平織の炭素繊維補強織物を片側レピア織機を用い、たて糸は横取りで解舒させ、次いでたて糸クリールの円孔ガイド、配列ガイド、
縦長孔の綜絖に順次導く従来の製織法で、また、よこ糸は、縦取り解舒による従来の製織法により製織した。

【０１６８】得られた織物は、たて糸が、扁平状態が潰れて集束した状態で織り込まれており、よこ糸は１ｍ当たり３〜４個の解舒撚りが入って集束しており、カバーファクターが８５．０％と非常に織り目が粗く、織物表面が凹凸していた。 さらに、この織物は、たて糸及びよこ糸の糸幅が４．９ｍｍ、糸幅／糸厚み比が２８．８、
織糸ピッチ／糸幅比が１．６３、厚みが０．３４ｍｍ、
織物目付が２００ｇ／ｍ ² 、繊維密度が０．５９ｇ／ｃ
ｍ ³であった。

【０１６９】この織物に、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を含浸させ、プリプレグを作製した。 このとき、
織物の空隙部の樹脂が離形フイルムに採られて欠損し、
この欠損分の樹脂を追加しなければならなかった。

【０１７０】このようにして作製したプリプレグを、実施例１と同様にして同方向に４枚積層し、オートクレーブ成形法でＣＦＲＰを作製した。 得られたＣＦＲＰは、
織物の空隙部で表面が窪んで凹凸しており、ボイドが多数みられた。

【０１７１】さらに、このＣＦＲＰに関して、実施例１
の試験法により引張破断強度と引張弾性率とを測定した。 その結果を、炭素繊維の体積含有率と共に表１に併記した。 なお、得られたＣＦＲＰは、炭素繊維の体積含有率に関する実施値が４４％であったため、表１には、
炭素繊維の体積含有率を５５％に換算した値を記した。

【０１７２】表１に示す結果から明らかなように、本発明の炭素繊維補強織物から作製したＣＦＲＰは、非常に高い引張破断強度を備え、引張弾性率においても、従来の炭素繊維織物基材では考えられない高い値を示している。 これに対し、比較例１−１のＣＦＲＰは、用いた補強基材の繊維密度が０．６０ｇ／ｃｍ ³のように小さい織物であるから、炭素繊維の体積含有率が低く、織物の空隙部にマトリクス樹脂が偏在していたため、この部分からクラックが発生し、比較例１−１の結果から明らかなように、実施例１のＣＦＲＰに比べて引張破断強度が小さかった。

【０１７３】比較例１−２ 実施例１に示した本発明の炭素繊維補強織物を製織し、
この織物に樹脂伸度が１．７％のエポキシ樹脂を含浸させてプイプレグを作製し、実施例１と同様にしてＣＦＲ
Ｐを作製した。 このＣＦＲＰについて、実施例１の試験法により引張破断強度と引張弾性率とを測定し、その結果を炭素繊維の体積含有率と共に表１に併記した。

【０１７４】このＣＦＲＰは、マトリクス樹脂の伸度が１．７％と小さいため、引張方向に直交する横方向においてマイクロクラックの発生が先行し、表１から分かるように、実施例１に比べて引張破断強度が低くなっていた。

【０１７５】実施例２ 本発明の製造方法及び製造装置により、実施例１に示した炭素繊維糸を用い本発明の炭素繊維補強織物を製織し、この織物にビニルエステル樹脂（昭和ハイポリマー（株）社製 ＲＩＰＯＸＹ，Ｐ８０４）をハンドレイアップで含浸させ、これを４枚積層して常温で硬化させたＣＦＲＰを作製した。

【０１７６】得られたＣＦＲＰは、ハンドレイアップ成形であるにも拘らず、４５％という炭素繊維の高い体積含有率を示し、かつ、完全に樹脂が含浸されてボイドのないものであった。 これは、製織された炭素繊維補強織物の繊維密度が０．９１ｇ／ｃｍ ³と高いことから可能になったものである。

【０１７７】このようにして得たＣＦＲＰの引張破断強度と引張弾性率とを、実施例１の試験法により測定したところ、表２に示すように、実施例１のオートクレーブ成形法で得られたＣＦＲＰ並みの高い強度を有する結果が得られた。 ここで、表２に示す引張強度利用率（％）
とは、炭素繊維の強度から算出した理論強度に対する実測による引張強度の比をいう。

【０１７８】

【表２】

【０１７９】比較例２ 引張破断強度が３６０ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２３，５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が１．５
％の炭素繊維糸（東レ（株）社製トレカＴ３００ Ｂ−
３Ｋ（炭素繊維の数３，０００本、繊度１，８００デニール））からなり、糸幅が２ｍｍ、糸の厚みが０．１ｍ
ｍで、サイジング剤を１．０％付着させて形態を保持させた扁平炭素繊維糸を用い、比較例１−１と同じ方法による従来の製織法により炭素繊維補強織物を製織した。
得られた炭素繊維補強織物は、たて糸及びよこ糸の密度が５．０本／ｃｍの平織で、たて糸及びよこ糸の糸幅が１．６ｍｍ、糸の厚みが０．１３ｍｍ、糸幅／糸厚み比が１２．３、たて糸相互間及びよこ糸相互間の織糸ピッチと糸幅との間の織糸ピッチ／糸幅比が１．２５、厚みが０．２７ｍｍ、織物目付が２００ｇ／ｍ ² 、繊維密度が０．７４ｇ／ｃｍ ³であった。 また、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎はたて糸が７０ｍｍ、（ＦＤ ₍₃₀₎で１６０ｍ
ｍ）、よこ糸が９１ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２１０ｍｍ）であった。

【０１８０】この織物に、実施例２と同様に、前記ビニルエステル樹脂をハンドレイアップで含浸させ、４枚積層して常温硬化させたＣＦＲＰを作製した。 得られたＣ
ＦＲＰは、炭素繊維の体積含有率が３２．１％と通常の値で、樹脂含浸性も良好であった。 このＣＦＲＰの引張破断強度と引張弾性率とを実施例１の試験法により測定し、その結果を表２に炭素繊維の体積含有率および引張強度利用率と共に併記した。

【０１８１】比較例２のＣＦＲＰは、樹脂含浸性の点では問題がなく、実施例２のＣＦＲＰと比べ、用いた炭素繊維糸だけが異なっていた。 しかし、表２に示したように、これら炭素繊維糸がＣＦＲＰの強度に寄与する引張強度利用率から判断しても、実施例２のＣＦＲＰに比べて引張破断強度が極端に小さかった。

【０１８２】また、比較例２のＣＦＲＰは、用いた炭素繊維糸織物の繊維密度が０．７４ｇ／ｃｍ ³であるのに対し、実施例２のＣＦＲＰに用いた炭素繊維補強織物では、繊維密度が０．９１ｇ／ｃｍ ³と高く、したがってＣＦＲＰにおける炭素繊維の体積含有率が高くなること、また、実施例２の炭素繊維補強織物では、織糸のクランプも小さいので高い強度特性が発現したものである。

【０１８３】ここで、実施例１、２比較例１−１、１−
２並びに比較例２における引張試験に基づき、横軸を引張歪み（％）、縦軸を引張破断強度（ｋｇ・ｆ／ｍ
ｍ ² ）として、図１３に示す強度特性図を描いた。

【０１８４】図１３から明らかなように、比較例１−１
のＣＦＲＰでは空隙部のマトリクス樹脂に富んだ部分からのクラックの発生、比較例１−２のＣＦＲＰでは引張方向に直交する横方向におけるマイクロクラックの発生、にそれぞれ起因すると思われる破断歪みに先行する引張弾性率の低下がみられた。 また、比較例２のＣＦＲ
Ｐにおいても、引張歪みが０．６％の付近から引張弾性強度の変化率の低下が見られた。 これは、比較例２のＣ
ＦＲＰを観察したところ、樹脂にクラックが発生していたことから、用いた炭素繊維糸のクリンプが伸ばされた結果、含浸させた樹脂で炭素繊維糸を支えきれなくなったことに起因するものと推定される。 したがって、このＣＦＲＰを構造材料として使用する場合には、引張破断強度を基準にすることは危険であり、より低い引張破断強度を基準にする必要がある。

【０１８５】実施例３ たて糸に、引張破断強度が５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２３，５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が２．１％の撚りのない炭素繊維糸（東レ（株）社製 トレカＴ７００ＳＣ−１２Ｋ（炭素繊維の数１２，０
００本、繊度７，２００デニール））からなり、糸幅が６．５ｍｍ、糸の厚みが０．１２ｍｍで、サイジング剤を０．８％付着させて形態を保持させた扁平なフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎が７５ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２２０ｍｍ）
の炭素繊維糸を、また、よこ糸に、ガラス繊維糸（日東紡（株）社製 ＥＣＥ２２５−１／２）（繊維の数４６
０本、繊度４０５デニール））を補助糸として、それぞれ使用し、本発明の製造方法および製造装置により本発明の炭素繊維補強織物を製織した。

【０１８６】得られた炭素繊維補強織物は、たて糸密度が１．２５本／ｃｍ、よこ糸密度が２．５本／ｃｍの平織組織からなる一方向織物で、たて糸幅が７．８ｍｍ、
たて糸の厚みが０．１ｍｍ、たて糸の糸幅／糸厚み比が７８、たて糸の織糸ピッチ／糸幅比が１．０３、厚みが０．１１ｍｍ、織物目付が１１１ｇ／ｍ ² 、繊維密度が１．０１ｇ／ｃｍ ³であった。 扁平な炭素繊維織糸のフックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎は８３ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２４５
ｍｍ）であった。 この炭素繊維補強織物は、隣接するたて糸間の隙間がなく、薄くて繊維密度が均一な織物であった。

【０１８７】この織物に、実施例２のビニルエステル樹脂をハンドレイアップで含浸させ、４枚同方向に積層させて常温硬化し、ＣＦＲＰを作製した。 このＣＦＲＰ
を、実施例１の試験法に基づいて、炭素繊維糸の配向方向について引張破断強度を評価した。 その結果と、炭素繊維の体積含有率および引張弾性率と共に表３に示す。
得られたＣＦＲＰは、ハンドレイアップ成形であるにも拘らず、炭素繊維の含有率が高く、引張破断強度の点でも優れたものであった。

【０１８８】比較例３ たて糸とよこ糸に、実施例３に示す炭素繊維糸とガラス繊維糸（補助糸）を用い、たて糸密度が１．２５本／ｃ
ｍ、よこ糸密度が２．５本／ｃｍの平織組織からなる一方向炭素繊維補強織物を、片側レピア織機を用い、たて糸は横取り解舒させ、次いでたて糸クリールの円孔ガイド、配列ガイド、縦長孔の綜絖に順次導く従来の製織法で、また、よこ糸のガラス繊維糸は縦取り解舒による従来の製織法で製織した。

【０１８９】得られた炭素繊維補強織物は、たて糸幅が５．０ｍｍ、たて糸の厚みが０．１５ｍｍ、たて糸の糸幅／糸厚み比が３３、たて糸の織糸ピッチ／糸幅比が１．６０、厚みが０．１６ｍｍ、織物目付が１１１ｇ／
ｍ ² 、繊維密度が０．６９ｇ／ｃｍ ³で、たて糸間に隙間ができ、非常に織り目の荒い織物であった。

【０１９０】この織物を用いて、実施例３の方法によりハンドレイアップ成形してＣＦＲＰを作製し、実施例１
の試験法に基づいて引張破断強度を評価した。 その結果を、表３に併記した。

【０１９１】

【表３】

【０１９２】表３から明らかなように、比較例３のＣＦ
ＲＰは、実施例３のＣＦＲＰと比べると炭素繊維の体積含有率が約３４％と低く、引張破断強度も約１０５ｋｇ
・ｆ／ｍｍ ²と小さかった。 一方、実施例３のＣＦＲＰ
を観察したところ、比較例３のＣＦＲＰに比べると、樹脂が炭素繊維補強織物中に均一に含浸され、殆どボイドが見られなかった。

【０１９３】実施例４（実施例織物４） 引張破断強度が５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２３，５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が２．１
％の撚りのない炭素繊維糸（東レ（株）社製トレカＴ７
００ＳＣ−１２Ｋ（炭素繊維の数１２，０００本、繊度７，２００デニール））からなり、糸幅が６．５ｍｍ、
糸の厚みが０．１２ｍｍでサイジング剤を０．８％付着させて形態を保持させた扁平な、フックドロップ値ＦＤ
₍₁₅₎が７５ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で２２０ｍｍ）の炭素繊維糸を用い、請求項２５のよこ糸供給工程と請求項２６のたて糸供給工程による製造方法により織機回転数１２０ｒ
ｐｍで、たて糸およびよこ糸の密度が１．０本／ｃｍ
の、本発明の平織の炭素繊維補強織物を製織した。

【０１９４】なお、織糸の開繊、拡幅は請求項３１の織物案内手段の揺動で行った。 織物案内手段の揺動は、巻取ロールとクロスビームの間に、織物面に並行に、よこ糸の延在方向に取り付けた、直径２７ｍｍの２本の小径ローラに織物をＳ字状に巻回し、巻取ロール側の小径ローラを、振動速度が５回／秒、振幅が５ｍｍで左右方向に揺動させた。

【０１９５】得られた炭素繊維補強織物のたて糸およびよこ糸の糸幅、糸の厚み、糸幅／糸厚み比、たて糸相互間およびよこ糸相互間の織糸ピッチと糸幅との間の織糸ピッチ／糸幅比、織物目付、繊維密度、カバーファクターおよびフックドロップ値を表４に示した。 低目付な織物であるが、特にたて糸が開繊、拡幅し、カバーファクターの大きな織物が得られた。

【０１９６】実施例５（実施例織物５） 実施例４の方法に、さらに請求項３２の流体噴射手段を加え、織糸の開繊、拡幅を行い、本発明の平織の炭素繊維補強織物を製織した。 流体噴射手段による流体噴射は、巻取ロールとクロスビームの間に織物案内手段の次に、織物面に並行配列しているノズル孔０．３ｍｍ、ノズルのピッチが５ｍｍのノズル装置を織物面から２ｍｍ
の位置に設置し、噴射圧力７ｋｇ／ｃｍ ²で圧空を噴射した。 得られた炭素繊維補強織物５の諸特性を表４に示した。 実施例織物４に比べ、さらによこ糸が大幅に開繊、拡幅されて、たて糸およびよこ糸とも開繊、拡幅されて低目付ではあるが、均一でカバーファクターの大きな織物が得られた。

【０１９７】実施例６（実施例織物６） 実施例４、５と同じ炭素繊維糸を使用し、たて糸工程において、下記のたて糸案内手段によるたて糸の開繊、拡幅（請求項２８）を行ないながら、実施例５の方法で本発明の平織の炭素繊維補強織物を製織した。 たて糸案内手段によるたて糸の開繊、拡幅は、たて糸シートを、互いに離れた直径２７ｍｍの２本のガイドバーにＳ字状に巻回し、クリール側のガイドバーの揺動速度が５回／
秒、振幅が５ｍｍで左右方向に揺動させた。 得られた炭素繊維補強織物６の諸特性を表４に示した。 実施例織物５に比べ、さらにたて糸が開繊、拡幅されて、たて糸およびよこ糸の間隔が小さくて、織糸間の空隙が小さな、
カバーファクターの大きな織物が得られた。

【０１９８】実施例７（実施例織物７） 引張破断強度が５００ｋｇｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２
３，５００ｋｇｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が２．１％のよりのない炭素繊維糸（炭素繊維の数１２，０００本、
繊度７，２００デニール）からなり、糸幅６．５ｍｍ、
糸厚み０．１２ｍｍでサイジング剤を０．２％付着させて形態を保持させた扁平な、フックドロップ値ＦＤ ₍₁₅₎
が５７１ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎が１，６２０ｍｍ）の炭素繊維糸を用い、実施例６と同じ方法で本発明の炭素繊維補強織物を製織した。 得られた炭素繊維補強織物７は、実施例織物６よりもよこ糸の開繊・拡幅が大きく、カバーファクターがほとんど１００％の織物を得た。

【０１９９】比較例４ 上記、実施例に使用した炭素繊維糸と同じ炭素繊維糸で、請求項２５のよこ糸供給工程と請求項２６のたて糸供給工程による製造方法により織機回転数１２０ｒｐｍ
で、たて糸およびよこ糸の密度が１．０本／ｃｍの、本発明の平織の炭素繊維補強織物を製織した。 得られた炭素繊維補強織物の諸特性を実施例織物と同様表４に示した。 本発明の請求項２５のよこ糸供給工程と請求項２６
のたて糸供給工程を採用しているので、たて糸およびよこ糸は扁平状態が保たれていたが、たて糸およびよこ糸の密度が小さいので、すなわち、糸間隔が大きいので、
カバーファクターが小さな織物となった。

【０２００】比較例５ 引張破断強度が５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張弾性率が２３，５００ｋｇ・ｆ／ｍｍ ² 、引張破断伸度が２．１
％の撚りのない炭素繊維糸（東レ（株）社製トレカＴ７
００ＳＣ−１２Ｋ（炭素繊維の数１２，０００本、繊度７，２００デニール））からなり、糸幅が６．５ｍｍ、
糸の厚みが０．１２ｍｍでサイジング剤を２．５％付着させて形態を保持させた扁平な、フックドロップ値ＦＤ
₍₁₅₎が１１ｍｍ（ＦＤ ₍₃₀₎で３０ｍｍ）の炭素繊維糸を用い、あとは実施例６と同じ方法で平織の炭素繊維補強織物を製織した。 たて糸の開繊、拡幅および織物の織糸の開繊、拡幅を行ったにもかかわらず、得られた織物の糸幅は、使用した炭素繊維糸と変わらず、カバーファクターの小さな織物となった。

【０２０１】表４から明らかなように、炭素繊維糸は、
扁平状で撚りが無く、かつフックドロップ値が大きいので、単に扁平状態を保持するだけでは比較例４のようにカバーファクターの小さな織物しかできない場合でも、
シート状たて糸の開繊、拡幅や、織物の開繊、拡幅により、大きな繊度の糸で、低目付でカバーファクターが大きく、かつ薄い織物を製造することができる。 また、表５から明らかなように、本発明に係る補強織物をＣＦＲ
Ｐに成形した際に、極めて優れた引張破断強度、引張弾性率、表面平滑性およびボイド率を達成することができる。

【０２０２】

【表４】

【０２０３】

【表５】

【０２０４】また、上記各炭素繊維補強織物に樹脂伸度が３．５％のエポキシ樹脂を３６重量％含浸させてプリプレグを得、各プリプレグを同方向に４枚積層させてオートクレーブ成形法でＣＦＲＰを作製し、ＡＳＴＭ−Ｄ
−３０３９のＣＦＲＰ引張試験法に準拠して引張破断強度と引張弾性率とを測定した。 その結果を、炭素繊維の体積含有率、表面平滑性及びボイド率と共に表５に併記した。

【０２０５】表１〜表５から明らかなように、本発明に係る補強織物（実施例１〜６）は、比較例１〜５の補強織物に比べ、高いカバーファクターおよび良好な表面平滑性を有しており、それをＣＦＲＰに成形した際に、極めて優れた引張破断強度、引張弾性率、表面平滑性およびボイド率を達成できる。

【０２０６】また、実施例１〜６の炭素繊維補強織物を、図１２に示したように０°／９０°および±４５°
の繊維方向になるように４枚積層し、ポリアラミド繊維３８０Ｄからなるステッチ糸を用いて単環縫いにて縫合して、所定形状のプリフォームを作成したところ、ニードルの折損や強化繊維の切断、損傷もなく、ＣＦＲＰにした際に所定の高いかつ均一な強度特性が得られるプリフォームを作成できた。

【０２０７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の補強織物によるときは、フックドロップ値が特定の範囲の扁平で実質的に撚りがない強化繊維マルチフィラメント糸を織糸としているので、繊度の大きい織糸を用いても、薄くて、織糸のクリンプの極めて小さい織物とすることができ、安価で高い強度特性を発揮し得る複合材料用補強基材を得ることができる。

【０２０８】また、この補強織物を用いてステッチ糸で縫合して作製したプリフォームは、繊維損傷のない、目標とする高い強度特性を均一に発揮し得る複合材料用補強基材となる。

【０２０９】また、上記補強織物を用いることにより、
安価で高強度の複合材料形成に用いて最適なプリプレグ、および繊維強化複合材料を得ることができる。

【０２１０】さらに、本発明の補強織物の製造方法および製造装置によるときは、繊度の大きい扁平な強化繊維糸であっても、撚りが掛かることがなく、扁平状態を維持して上記のような目標とする補強織物を確実に製織することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はフックドロップ値の測定装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）の拡大部分正面図、（ｃ）は（ａ）
の部分斜視図である。

【図２】本発明の一実施例に係る補強織物の製造装置の斜視図である。

【図３】図２の装置におけるレピアの駆動機構を示す要部拡大図である。

【図４】図３の一部を破断して更に詳細に示した要部拡大図である。

【図５】図２の装置における糸端把持ガイドの拡大斜視図である。

【図６】図２の装置におけるレピアの先端部の拡大側面図である。

【図７】レピア先端部の他の態様を示す斜視図である。

【図８】１本の扁平な強化繊維糸からなるたて糸とよこ糸を用いて製織された本発明の補強織物の部分縦断面図である。

【図９】扁平な単位強化繊維糸を２本積層したたて糸とよこ糸を用いて製織された本発明の補強織物の部分縦断面図である。

【図１０】１本の扁平な強化繊維からなるたて糸と扁平な強化繊維糸が２本積層されてなるたて糸を含む補強織物の部分縦断面図である。

【図１１】扁平な強化繊維糸が３本積層されてなるたて糸を含む補強織物の部分縦断面図である。

【図１２】本発明の一実施例に係るプリフォームの部分分解斜視図である。

【図１３】実施例−１、２および比較例−１、２の補強織物を用いたＣＦＲＰの強度−歪み線図である。

【符号の説明】

１ ボビン（よこ糸用） ２ テンションローラ ３ 引取りローラ ４ テンション装置 ４ａ ガイド ４ｂ スプリング ５〜７ ガイドローラ ８ 板バネテンション装置（張力付与機構） ９ 押し板ガイド １０ 糸端把持ガイド １１ レピア ２０ クリール ２０ａ、２０ｂ ボビン（たて糸用） ２１ コーム ２２ 水平ガイド ２３ 綜絖 ２３ａ メール ２４ 筬 ２５ 駆動モータ ２６ 主軸 ３０ 巻取ロール ３１ クロスビーム ３２ 小径ロール（織物案内手段） ３３ ノズル装置 １０１ 強化繊維マルチフィラメント １０２ フック １０３ 重り １０４ 上部クランプ １０５ 下部クランプ １０６ 綿糸 Ｔｗｆ よこ糸 Ｔｗｒ たて糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−191244（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292038（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−281037（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−40663（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−74645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−276053（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−102486（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) D03D 1/00 - 27/18