JP6915306B2 - 強化繊維織物およびその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、強化繊維織物およびその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、プリフォームを作製する際に賦形性に優れた強化繊維織物ならびにその強化繊維織物を用いたプリフォームの製造方法である。なかでも第２の繊維、並びに、第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維とをあらかじめ接着した強化繊維織物を用いた場合においては、プリフォーム作製時に第２の繊維の移動がなく、安定して強化繊維織物同士が接着でき、そのため形態が安定したプリフォームの製造方法を可能とするものである。

従来から、炭素繊維などの強化繊維は、比強度と比弾性率が高いことから、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという。）材料として軽量化効果の大きいスポーツ・レジャー用品をはじめ、航空機用途や一般産業用に多く使われている。

かかるＦＲＰの成形方法としては、ハンドレイアップ成形をはじめとしてオートクレーブ成形やＲＴＭ成形など種々の方法があり、その成形方法は、成形品の形状、個数、要求される特性、あるいは製品許容価格などにより適宜決められている。

これら種々の成形方法において、ＦＲＰの製造過程で強化繊維を一旦、中間基材の形態（いわゆるプリフォーム）にすることが一般的であり、その中間基材として強化繊維を織物の形態にしたものが多用されている。しかしながら、かかる強化繊維織物には、織物を取り扱う際に変形したり織糸がずれて目ずれする問題や、織物を裁断した際に織糸が解れ易いという問題があった。

かかる問題に対し、強化繊維と熱可塑性繊維とを同時に製織した後に熱処理（加熱）して、熱可塑性繊維を軟化または溶融させて、たて糸とよこ糸との交錯点を目どめすることにより、強化繊維のたて糸またはよこ糸の解れ防止機能と形態安定機能を与え、取扱性の優れた強化繊維織物を得る提案がなされている。

例えば、特許文献１には、たて糸および／またはよこ糸に並行する低収縮性の補助糸にポリマーがが被覆され、このポリマーによってたて糸とよこ糸が接着している強化繊維織物が記載されている。かかる提案では織物のたて糸とよこ糸の交点が目止めされており、目ずれしにくい織物が得られる。

また特許文献２には、目どめ織物を用いたプリフォームが提案されている。この方法であれば、扁平な炭素繊維のたて糸またはよこ糸幅のほぼ中央に熱可塑性ポリマーが付着された炭素繊維織物を用い、隣接する他の強化繊維織物とが熱可塑性ポリマーにより接着されて一体化したプリファームが提案されている。低融点ポリマーが付着した炭素繊維織物を用いることから他の織物と強固に接着でき、形態安定性が優れるプリフォームが得られる可能性がある。

特開平１０−３１７２５０号公報 特開２００１−６４４０６号公報

しかし前述の特許文献１に記載の織物では、強化繊維織物のたて糸とよこ糸の交錯点がポリマー糸によって接着していることから、プリフォームを作製する際に織物を剪断変形しにくく、皺が入りやすいという問題がある。また同様に特許文献２に記載のプリフォームにおいても、たて糸とよこ糸の交錯点が熱可塑性ポリマーによって接着していることからプリフォームを作製する際に織物を剪断変形しにくく、皺が入りやすいという問題がある。さらにプリフォームを作製する際には、織物が剪断変形しにくいことから複雑な形状に追従せず、かつ、皺が入ると積層した織物同士の接着が不十分となり、プリフォームとしての形態が安定しないという問題がある。

すなわち、特許文献１や特許文献２に記載の方法では、織物の段階でたて糸とよこ糸の交錯点が目どめされていることから、織物としては形態安定に優れるものの、プリフォームを作製する段階での賦形時に織物が剪断変形しにくいことから複雑な形状に追従しにくいという問題がある。さらに織物を無理に変形させると皺が入ったり、繊維配行の乱れが生じ、特に皺が入ると積層した織物同士の接着が不十分となり、プリフォームとしての形態が安定しないという問題がある。

かかる従来の技術により得られたプリフォームは、織物に皺が入ったり、繊維配行が乱れていることから、ＦＲＰに成形した場合、高い力学的特性が発揮できないばかりか、表面平滑性に優れた成形品を得ることができないという課題があった。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、プリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や繊維蛇行が発生しにくい強化繊維織物およびプリフォームの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。

つまり本発明の強化繊維織物の製造方法は、以下である。

少なくとも強化繊維を含む強化繊維織物であって、
たて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含み、
たて糸とよこ糸とが接着されていないことを特徴とする、強化繊維織物。

また、本発明のプリフォームの製造方法は、以下である。

上述の強化繊維織物を積層する積層工程、
積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程、
及び、加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程、
を有する、プリフォームの製造方法。

本発明によれば、強化繊維織物のたて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含み、たて糸とよこ糸とが接着されていないことから、プリフォーム作製時の強化繊維織物の賦形性に優れ、皺や繊維蛇行が発生しにくい強化繊維織物を提供できる。

本発明の強化繊維織物を用いた製造方法によって得られたプリフォームは、織物に皺が入ったり、繊維配向が乱れていないことから、ＦＲＰに成形した場合、高い力学的特性を発現するだけでなく、優れた外観品位を達成できる。

本発明に係る強化繊維織物の概略平面図である。 本発明に係る強化繊維織物の別の形態の概略平面図である。 本発明に係るプリフォームの製造方法によって得られたプリフォームの概略斜視図である。

本発明の強化繊維織物は、少なくとも強化繊維を含む強化繊維織物であって、たて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含み、たて糸とよこ糸とが接着されていないことを特徴とする。

本発明の強化繊維織物は、たて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含むにも関わらず、たて糸とよこ糸とが接着されていないことにより、プリフォームを作製する際に織物が剪断変形しやすく、賦形性に優れた織物となる。また同様の理由で本発明の強化繊維織物は、剪断変形しやすいためにプリフォームを作製する際に複雑な形状に追従しやすく、織物に皺が入りにくいことから、織物を賦形しながら積層した後に、第２の繊維の融点以上に加熱することで、第２の繊維を介して賦形した強化繊維織物同士を安定して接着でき、結果としてプリフォームとしての形態も安定する。

なお、たて糸とよこ糸とが接着されていないとは、たて糸とよこ糸の交錯点において、これらの糸が接着していないことを意味する。

本発明の強化繊維織物は、第２の繊維、並びに、当該第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維とが、接着していることが好ましい。プリフォームを製造する際に、第２の繊維、並びに、当該第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維が、あらかじめ接着した強化繊維織物を用いることで、プリフォーム作製時に第２の繊維の移動がなく、より安定して強化繊維織物同士を接着でき、形態が安定したプリフォームが得られる。

以下、本発明の望ましい実施の形態をその一実施態様について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施態様に係る、二方向織物の平面図である。この強化繊維織物１は、炭素繊維糸条２がたて糸として配列され、炭素繊維糸条３と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維４とがよこ糸として配列されており、互いに交互に交錯し合った平織組織を構成している。ここで、よこ糸となる炭素繊維糸条３と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維４は接着していても非接着であってもいずれでもよい。但し、本発明においては、たて糸とよこ糸、つまり、炭素繊維糸条２からなるたて糸と、炭素繊維糸条３及び融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維４とで構成されるよこ糸とが接着していない。本発明においては、強化繊維織物を構成するたて糸２とよこ糸３は交錯点で接着していないことから、強化繊維織物としては優れた剪断変形性能を有し、プリフォームを作製する際に強化繊維織物中のたて糸とよこ糸の交錯点が適度にずれることで皺発生もなく、製品の形状に沿って賦形が可能である。さらにプリフォームの製造工程における賦形工程の後に、第２の繊維中の融点が１５０度以下の樹脂の融点以上の温度に加熱した後で、冷却することにより、溶融した第２の繊維の樹脂によって隣接する強化繊維織物同士を接着することができ、形態が安定したプリフォームを得ることができる。

前述のとおり、たて糸及び／又はよこ糸はその一部に第２の繊維を含み、当該第２の繊維は融点が１５０度以下の樹脂を有する。

融点が１５０度以下の樹脂としては、融点が１５０度以下でありさえすれば特に限定されない。なお、融点が１５０度以下の樹脂とは、１５０度以下の温度で加熱した場合に融点が観測される樹脂を意味する。

融点が１５０度以下の樹脂は、繊維状に加工しやすい点で熱可塑性樹脂が好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリビニルアルコール、フェノールおよびフェノキシなどや、それらの共重合樹脂、ポリマーアロイ樹脂およびポリマーブレンド樹脂などを例として挙げることができる。中でも、比較的低温で軟化・溶融することから共重合樹脂が好ましく、特に、複合材料のマトリックス樹脂として多用されているエポキシ樹脂との接着性が良好な共重合ポリアミドが好ましい。第２の繊維が、融点が１５０度以下の樹脂を有することで、賦形後に積層した強化繊維織物を接着させる際に、オーブンやヒートガンなどで強化繊維織物同士の接着が可能であり、高温に加熱する必要がないことから、プリフォームの製造が容易である利点を有する。

なかでも第２の繊維中の樹脂の融点は８０〜１３０度の範囲が好ましい。第２の繊維中の樹脂の融点が８０℃未満であると、強化繊維織物の製織時に要する加熱温度が低く、作業性は優れるものの複合材料にした場合の耐熱性が大きく低下するだけでなく、原材料を保管したり、強化繊維織物を搬送したりする時に溶解して、逆に取扱性に劣る場合がある。一方、第２の繊維中の樹脂の融点が１５０度を超えると、複合材料にした場合の耐熱性は向上するものの、織物の製織時の加熱温度が高過ぎ、極端に作業性が低下してしまうことがある。

融点が１５０度以下の樹脂は、さらに好ましくはフェノキシなどマトリックス樹脂に溶解する樹脂がよい。マトリックス樹脂に溶解すると、プリフォーム段階では接着樹脂として形態保持機能を有し、ＦＲＰに成形後はマトリックス樹脂に熔解して消失し、異物として残らないことから、ＦＲＰに成形した場合に、高い強度および弾性率などの力学的特性を発現するだけでなく、優れた外観品位を達成できる。

樹脂の融点は、以下により測定して判断する。つまり、JIS L 1013:2010 化学繊維フィラメント糸試験方法の8.19項に記載の融点の測定方法に従って測定する。

本発明の強化繊維織物の組織は特に限定されないが、本発明においては少なくとも強化繊維を含むことが重要であり、強化繊維糸をたて糸とした平織、綾織、朱子織、あるいはノンクリンプ組織（強化繊維糸が真っ直ぐに配向し、たて糸と補助糸であるよこ糸が互いに交錯して一体化された組織）などが好ましく用いられる。

前述のとおり、本発明の強化繊維織物はたて糸及び／又はよこ糸がその一部に第２の繊維を含むが、本発明の強化繊維織物は、第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維が強化繊維であって、さらに当該強化繊維と当該第２の繊維とが、並行に配列していることが好ましい。これについて具体的に説明する。本発明の強化繊維織物は、たて糸及び／又はよこ糸が第２の繊維を含むが、たて糸及び／又はよこ糸中に第２の繊維を挿入する方法は、特に限定されない。例えば、たて糸やよこ糸を構成する強化繊維と一緒に第２の繊維を引き揃えて並行に配列挿入する方法、強化繊維との解舒撚り方法、あるいは強化繊維の周辺に捲き付けるカバリングによる挿入方法がある。しかし低目付の強化繊維織物を作製する際には、解舒撚り方法やカバリング方法では強化繊維を開繊・拡幅する際に第２の繊維に拘束されるため、開繊・拡幅が不十分となることがあり、目隙の大きな織物になる可能性があることから、第２の繊維をたて糸やよこ糸へ挿入する方法は強化繊維とを引き揃えて並行に配列挿入することが好ましい。

前述のとおり、本発明の強化繊維織物はたて糸及び／又はよこ糸がその一部に第２の繊維を含むが、当該第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸は、その糸幅の中央部に第２の繊維を含むことが好ましい。第２の繊維が糸幅の中央に位置することから、強化繊維織物としては外表面に安定して配置させることができ、結果としてプリフォーム作製時に織物を積層した際、第２の繊維中の１５０度以下の融点の樹脂が隣接する強化繊維織物と確実に接し、強化繊維織物同士を強固で確実に接着させることができる。

前述のとおり、本発明の強化繊維織物はたて糸及び／又はよこ糸がその一部に第２の繊維を含むが、第２の繊維、並びに、当該第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維とが、接着していることが好ましい。第２の繊維とその他の繊維とが接着していると、プリフォーム作製時に強化繊維織物を変形させても、第２の繊維がたて糸やよこ糸と同じように移動して、たて糸やよこ糸の繊維束内に埋もれたりすることがないことから、安定して強化繊維織物同士を接着でき、形態が安定したプリフォームが得られる。

前述のとおり、第２の繊維は融点が１５０度以下の樹脂を有するが、本発明の強化繊維織物は、第２の繊維が融点の異なる２種類の樹脂からなる芯鞘繊維であり、鞘部を構成する樹脂の融点が１５０度以下であることが好ましい。これについてより詳細に説明する。

芯鞘繊維の鞘部を構成する、融点が１５０度以下の樹脂は特に限定されないが、共重合ナイロン、変性ポリエステルやビニロンなどが好ましい。なかでも、鞘部が共重合ナイロンで、芯部がナイロン６またはナイロン６６の組み合わせは、同種の樹脂であることから、芯部と鞘部がよく接着し、最終製品となるＦＲＰに衝撃などが作用した場合に、芯部と鞘部が剥離するようなことがないため好ましい。

芯部を構成する樹脂と鞘部を構成する樹脂の融点の差は、５０度以上が好ましい。芯部を構成する樹脂と鞘部を構成する樹脂の融点の差が５０度を下回ると、芯部を構成する樹脂と鞘部を構成する樹脂との融点差が小さくなり、鞘部を構成する樹脂を溶融する際に、芯部を構成する樹脂まで溶融されることがあり、また、芯部の分子配向が乱れて芯部を構成する樹脂による耐衝撃性改善効果が小さくなることがある。

前記芯鞘繊維において、芯部の占める割合が、芯鞘繊維の断面積の３０〜７０％の範囲であることが好ましい。芯鞘繊維の断面積において、芯部の割合が３０％未満であると、衝撃エネルギーを吸収する樹脂が少なくなりＦＲＰの衝撃靭性を向上させる効果が小さくなることがある。また、所定の衝撃エネルギーを吸収させるには不織布の繊維量を大きくすることが必要となり、ＦＲＰに占める強化繊維の割合が少なくなり、ＦＲＰの機械的特性が低下することがある。一方、７０％を越えると鞘部の融点が１５０度以下の樹脂の量が少なくなり、基材との接着が不十分となることがある。

また第２の繊維の繊度は５０〜５００デシテックスであることが好ましい。第２の繊維の繊度が５０デシテックス未満であれば、プリフォームを接着させる際の接着成分が少なく、積層した強化繊維織物同士の接着が不十分となることがある。一方、第２の繊維の繊度が５００デシテックスを超えると、積層した強化繊維織物同士の接着力は十分得られるものの、強化繊維織物内の体積割合が大きくなり、ＦＲＰにした場合の力学的特性が低下することがある。このため、第２の繊維の繊度は１００〜５００デシテックスの範囲が好ましい。なかでも適度な接着性を有し、かつ、ＦＲＰにした場合の力学的特性の低下を極力抑えるという観点から、第２の繊維の繊度は１００〜３００デシテックスの範囲がより好ましい。

また第２の繊維は、必ずしもすべてのたて糸やよこ糸と共に挿入する必要もなく、複数本毎に挿入したり、特定の部分のみに挿入するのでも構わない。プリフォームを作製する際に積層した織物を強固に接着したい際には挿入量や本数を増やしたり、平面形状などさほど接着が必要でなければ挿入量や本数を減らせばよい。なお適度な接着性を有するための挿入量としては、第２の繊維の挿入密度として１〜５本／ｃｍの範囲が好ましい。

図２は、本発明の他の一実施態様に係る、二方向織物の平面図である。この強化繊維織物５は、炭素繊維糸条６と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維８とがたて糸として配列され、炭素繊維糸条８と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維７とがよこ糸として配列されており、互いに交互に交錯し合った平織組織を構成している。ここで、たて糸となる炭素繊維糸条６と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維８およびよこ糸となる炭素繊維糸条７と融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維９については、接着／非接着のいずれでもよいが、少なくともたて糸とよこ糸とは接着していない。このようにすることで、図１の強化繊維織物と同様に、プリフォームを作製する際に、強化繊維織物をたて糸とよこ糸の交錯点が適度にずれることで皺発生もなく、製品の形状に沿ったプリフォームを得ることができる。

ここで第２の繊維をたて方向とよこ方向の双方に挿入する、つまり、たて糸及びよこ糸が第２の繊維を有することで、プリフォーム作製時の加熱により積層した強化繊維織物を、強固に接着することができることから好ましい。

本発明のプリフォームの製造方法は、（Ａ）本発明の強化繊維織物を積層する積層工程、（Ｂ）積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程、及び、（Ｃ）加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程、を有する。以下、本発明のプリフォームの製造方法の一態様について、図３を用いて説明する。

図３は、凸形状の成形体を得るために必要なプリフォーム１０を示す一実施例であり、１部が破断した概略斜視図を示している。

（Ａ）強化繊維織物を積層する積層工程
プリフォームを作製するにあたって、本発明の強化繊維織物を半球体の全面を覆う大きさに裁断する。ここで、強化繊維織物は平組織からなる４枚の織物（１１〜１４）からなり、第１層目から第３層目の強化繊維織物の繊維配行が同じ方向になるように積層し、第４層目の強化繊維織物の繊維配行は、第１〜３層目の強化繊維織物の繊維配向に対して４５度ずれるように斜め方向に積層する。

（Ｂ）積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程
積層した強化繊維織物の四隅を把持して半球状の形状に織物を賦形させる。強化繊維織物は、プリフォームに賦形する前は、そのたて糸とよこ糸は９０度の交角をもって製織されているが、深絞り成形した後のプリフォームにおいては、各織糸が深絞りによって目ずれし、交角が小さくなり、強化繊維織物に皺や切れ目を入れずして、凸形状に賦形することが可能となる。

（Ｃ）加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程
この工程においては、第２の繊維中の融点が１５０度以下の樹脂の融点以上に加熱することが好ましく、このようにすることで、第２の繊維中の融点が１５０度以下の樹脂が融解して、強化繊維織物同士を接着させるとともに、たて糸とよこ糸とを接着することができる。つまり、変形させたプリフォーム全体を第２の繊維の樹脂の融点以上に加熱することで、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させることができる。

本発明は、優れた力学的特性を発揮し、成形加工時の取り扱い性に優れ、プリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や繊維蛇行が発生しにくい強化繊維織物およびプリフォームの製造方法を提供することにあり、そのため本発明においては、少なくとも強化繊維を用いる。

本発明の強化繊維織物において好適な強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維などである。かかる強化繊維としては、比強度・比弾性率に優れる炭素繊維が好ましく、なかでも、繊維直径が５〜１０μのポリアクリルニトリル系で、引張強度が３〜７ＧＰａで、引張弾性率が２００〜５００ＧＰａのマルチフィラメントとすることにより、より高い力学的特性を発揮するＦＲＰが得られる。

本発明の強化繊維織物に用いる強化繊維の繊度は、１００〜３，０００テックスの範囲の太い糸が好ましい。１００〜３，０００テックスの範囲であれば、賦形時にたて糸とよこ糸が適度に移動可能であり、本発明の効果が十分に発揮されるために好ましい。また、強化繊維が炭素繊維の場合は、一般に繊度が大きくなるほど製造コストが安価とできるため、低コストの織物基材を提供できる利点もある。

強化繊維の繊度が１００テックスより小さいと、たて糸とよこ糸の交錯点数が多くなるので、強化繊維織物を剪断変形させると皺が生じやすく、プリフォーム作製時に織物同士が接着しにくくなることや皺が入ると積層した強化繊維織物同士の接着が不十分となり、プリフォームとしての形態が安定しない。一方、強化繊維の繊度が３，０００テックスを超えると、糸幅を均一に拡げない限り繊維分散が均一な強化繊維織物が得られないことがあり、力学的特性を十分に発揮できないことがある。

実施例４が本発明の実施例であり、その他は参考実施例である。
（実施例１）
たて糸として、引張強度が４，９００ＭＰａ、引張弾性率が２３０ＧＰａ、フィラメント数が１２，０００本のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維糸条（繊度：８００テックス）ならびに第２の繊維として融点が１１０度の共重合ナイロン繊維（繊度：５５デシテックス）を用い、よこ糸として、たて糸と同じ炭素繊維と共重合ナイロン繊維を用いた。そして、炭素繊維にあらかじめ第２の繊維をカバリング加工した糸をたて糸及びよこ糸に用い、強化繊維織物の目付が２００ｇ／ｍ^２の、たて糸とよこ糸とが接着されていない平組織の二方向性織物Ａを製造した。

得られた強化繊維織物Ａを、たて糸とよこ糸の繊維配行が±４５度ずれるように交互に４枚積層し、直径３０ｃｍの半球状の凸型を用いて賦形させるとともに、オーブンにて１８０度×１分間加熱後、室温で３０分間放置して、強化繊維織物同士を接着させ、さらにたて糸とよこ糸とを接着させながらプリフォームＡを得た。

得られたプリフォームＡは、二方向性織物Ａのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことから、プリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。

また得られたプリフォームＡを金型にセットし、１８０度キュアタイプのエポキシ樹脂を注入し、繊維強化樹脂Ａを得た。

得られた繊維強化樹脂Ａの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例２）
第２の繊維の挿入方法として、カバリングではなく、引き揃えて並行挿入したほかは、実施例１と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｂ、プリフォームＢ、繊維強化樹脂Ｂを得た。

得られたプリフォームＢは、二方向織物Ｂのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。また炭素繊維と共重合ナイロン繊維を引き揃えて挿入したことから炭素繊維の糸幅斑はほとんどなかった。また繊維強化樹脂Ｂの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例３）
第２の繊維の挿入位置をたて糸とよこ糸の糸幅の中央としたほかは、実施例２と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｃ、プリフォームＣ、繊維強化樹脂Ｃを得た。

得られたプリフォームＣは、二方向織物Ｃのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。また炭素繊維糸幅の中央に共重合ナイロン繊維を並行に配列したことから、樹脂が隣接する織物と確実に接し、織物同士が強固に接着しており、プリフォームの形態が安定していた。

また繊維強化樹脂Ｃの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例４）
第２の繊維をたて糸やよこ糸となる炭素繊維とあらかじめ接着させたほかは、実施例２と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｄ、プリフォームＤ、繊維強化樹脂Ｄを得た。

得られたプリフォームＤは、二方向織物Ｄのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。また炭素繊維と共重合ナイロン繊維をあらかじめ接着させていたことから、共重合ナイロンの接着位置が賦形時に移動しなかったことから、織物同士が強固に接着しており、プリフォームの形態が安定していた。

また繊維強化樹脂Ｄの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例５）
第２の繊維として、芯部の融点が２００度で鞘部の融点が１１０度である芯鞘構造の共重合ナイロン繊維（繊度：１１０デシテックス）を用いたほかは、実施例２と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｅ、プリフォームＥ、繊維強化樹脂Ｅを得た。

得られたプリフォームＥは、二方向織物Ｅのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。また共重合ナイロンの芯部が溶融せずに残っていたことから、接着位置が賦形時に移動せず、織物同士が強固に接着しており、プリフォームの形態が安定していた。

また繊維強化樹脂Ｅの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例６）
第２の繊維として、共重合ナイロン繊維（繊度：１１０デシテックス）を用いたほかは、実施例２と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｆ、プリフォームＦ、繊維強化樹脂Ｆを得た。

得られたプリフォームＦは、二方向織物Ｆのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。また共重合ナイロン繊維量が増えたことから、織物同士が強固に接着しており、プリフォームの形態が安定していた。

また繊維強化樹脂Ｆの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（実施例７）
第２の繊維として、融点が１４０度のフェノキシ繊維（繊度：５５デシテックス）を用いたほかは、実施例２と同じようにして、たて糸とよこ糸とが接着されていない二方向織物Ｇ、プリフォームＧ、繊維強化樹脂Ｇを得た。

得られたプリフォームＧは、二方向織物Ｇのたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていないことからプリフォーム作製時の織物の賦形性に優れ、皺や部分的な繊維蛇行の発生もなく、形態が安定していた。またフェノキシ繊維で織物同士が強固に接着しており、プリフォームの形態が安定していた。

また繊維強化樹脂Ｇの断面観察を行ったところ、フェノキシ繊維がエポキシ樹脂を含浸させた際に樹脂に溶解し、残存物は認められなかった。

（比較例１）
炭素繊維織物を作製した後に織物を加熱し、たて糸とよこ糸の交錯点を接着させたほかは実施例１と同じようにして、二方向性織物Ｈ、プリフォームＨ、繊維強化樹脂Ｈを得た。

得られたプリフォームＨは、二方向性織物Ｈの段階でたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていることからプリフォーム作製時に織物に皺が入るとともに隣接した織物同士の接着が不十分であったことからプリフォームの形態も安定していなかった。

得られた繊維強化樹脂Ｈの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

（比較例２）
炭素繊維織物を作製した後に織物を加熱し、たて糸とよこ糸の交錯点を接着させたほかは実施例２と同じようにして、二方向性織物Ｉ、プリフォームＩ、繊維強化樹脂Ｉを得た。

得られたプリフォームＩは、二方向性織物Ｉの段階でたて糸とよこ糸の交錯点が接着されていることからプリフォーム作製時に織物に皺が入るとともに隣接した織物同士の接着が不十分であったことからプリフォームの形態も安定していなかった。

得られた繊維強化樹脂Ｉの断面観察を行ったところ、共重合ナイロン繊維が樹脂に溶解せず、残っていた。

上記の実施例および比較例の結果を、表１に示す。

本発明によれば、強化繊維織物およびその織物を用いたプリフォームの製造方法によると、たて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含み、たて糸とよこ糸とが接着されていないことから、プリフォーム作製時の強化繊維織物の賦形性に優れ、皺や繊維蛇行が発生しにくいプリフォームを製造方法することができる。

本発明の製造方法で得られた強化繊維織物は、皺や強化繊維の部分的な蛇行が生じにくいことから、ＦＲＰに成形した場合、高い強度、弾性率などの力学的特性を発現するだけでなく、優れた外観品位を達成することができる。かかる強化繊維織物は、構造物の補修・補強、輸送機器（自動車、船舶、航空機、自転車など）、スポーツ用品およびＦＲＰ型をはじめ、その他の一般産業に用いられるＦＲＰの強化材として好適に用いられる。

１、５、１１、１２、１３、１４ ： 強化繊維織物
２、６、１５ ： たて糸
３、７、１６ ： よこ糸
８ ： たて糸（第２の繊維）
４、９ ： よこ糸（第２の繊維）
１０ ： プリフォーム

Claims (5)

1. 少なくとも強化繊維を含む強化繊維織物であって、
   たて糸及び／又はよこ糸が、その一部に融点が１５０度以下の樹脂を有する第２の繊維を含み、
   前記第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸は、前記第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維が強化繊維であり、
   前記強化繊維と前記第２の繊維とが、並行に配列しており、
   前記第２の繊維、並びに、前記第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸中のその他の繊維とが、接着していて、
   たて糸とよこ糸とが接着されていないことを特徴とする、強化繊維織物。
2. 前記第２の繊維を含むたて糸及び／又はよこ糸は、その糸幅の中央部に第２の繊維を含むことを特徴とする、請求項１に記載の強化繊維織物。
3. 前記第２の繊維が、融点の異なる２種類の樹脂からなる芯鞘繊維であり、
   鞘部を構成する樹脂の融点が１５０度以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の強化繊維織物。
4. 前記第２の繊維の繊度が５０〜５００デシテックスである、請求項１〜３のいずれかに記載の強化繊維織物。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の強化繊維織物を積層する積層工程、
   積層した強化繊維織物を賦形する賦形工程、
   及び、加熱によって、積層した強化繊維織物同士を接着させ、さらに各強化繊維織物中のたて糸とよこ糸とを接着させる加熱工程、
   を有する、プリフォームの製造方法。
   

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