本発明の具体的な実施例(実施例1及び実� �例2)について図面に基づいて説明する。

 実施例1は、複数の繊維フィラメント1を� �束した経糸2と緯糸3とを織成して成る織物4� �開繊する織物の開繊方法であって、前記織� �4の表面に保護フィルム5を介して当接体6を� �け、この当接体6を前記織物4に対して前記経 糸2若しくは緯糸3の長手方向斜めに相対移動� ��せることで該経糸2及び緯糸3を開繊する方� �である。

 尚、実施例1においては繊維フィラメント 1として炭素繊維フィラメント1が採用された� ��物4を開繊しているが、ガラス、アルミナな どからなる無機繊維フィラメントが採用され た織物4を開繊しても良いし、アラミド、ポ� �アリレートなどからなる有機繊維フィラメ� �トが採用された織物4を開繊しても良い。

 実施例1においては、図1,2に図示したよう な当接体6を用い、この当接体6を織物4に対し て偏心回転運動させることで、この当接体6� �前記経糸2若しくは前記緯糸3の長手方向斜め (長さ方向に対して斜め方向)に移動せしめて� ��繊する。尚、本実施例においては、織物4の 上面に当接体6を当接せしめる構成としてい� �が、織物4の下面に当接せしめる構成として� ��良いし、織物4の上面側及び下面側に夫々当 接体6を配して上下両面に当接し得るように� �成しても良い。特に、織物4の上面及び下面� ��おいて(同一部位に)当接体6を相対する方向� ��回転させながら当接せしめる場合には、一� ��効率的な開繊が可能となる。

 具体的には、当接体6は、搬送される織物 4の幅より幅広で、この織物4の表面と略水平� ��偏心回転運動し得るように構成されており� ��この当接体6を適宜な押圧力で保護フィルム 5を介して織物4表面に押し付けながら偏心回� ��運動させることで、経糸2及び緯糸3を開繊� �る。尚、織物4が開繊する原理と当接体6の偏 心回転運動の発生機構は後述する。

 この当接体6は、軸12とモータ本体13とか� �成るモータ14の該軸12が挿通する挿通孔15を� �し前記モータ本体13と連結される金属製の上 側板体16に対し、複数の弾性体から成る支柱1 7を介して前記上側板体16に対して微動可能に 設けられる金属製の下側板体18と、この下側� ��体18の下面に設けられる弾性体から成るク� �ション材19とで構成されている。ここで、実 施例1における上側板体16,下側板体18及びキャ ップ体22はステンレス製であり、支柱17及び� �ッション材19はゴム製の弾性体である。

 クッション材19の下面にして樹脂製の保� �フィルム5を介して織物4の表面に当接する当 接部には、凸湾曲条が環状に設けられた突起 8(キャップ体22)が多数設けられており、側面� ��において互いに織物4との当接部分がオーバ ーラップするようにジグザグ状に設けられて いる(尚、例えば3列以上設ける場合は千鳥状� ��設けても良い)。また、実施例1においては� �テンレス製のキャップ体22の底面を前記クッ ション材19に接着結合している。突起8の頂部 は半径1mm~半径3mm程度に設定するのが好まし� �。従って、キャップ体22はクッション材19に� ��してその一部若しくは全部が沈み込み可能� ��あり、織物4の表面の凹凸形状に柔軟に対応 できる。

 尚、半球状や柱状の突起等、他の構成を� ��用し、これらをクッション材19の下面に多� �並設した構成としても良いが、上記突起8の� ��合、どのような方向に移動させても織物4と 一様に当接でき且つ柱状や半球状のものに比 し当接範囲が広いため、特に好適である。

 ここで突起8が織物4を開繊する原理を説� �する。後述するように当接体6は、中心位置� ��ら離れた偏心位置に回転軸を有する後記円� ��体20が回転することで偏心回転運動する。� �って、当接体6に設けられる各突起8も偏心回 転運動することになるが、この偏心回転運動 する突起8の軌跡は図3に図示したような円状� ��軌跡を描き、図3に示すように、突起8のR形� ��の頂部が織物4に当接し、経糸2及び緯糸3の� ��手方向斜めに運動する。これにより、経糸2 及び緯糸3を構成する炭素繊維フィラメント1� ��束が斜め方向に強く押し広げられる。また� ��経糸2及び緯糸3との交点部分は、突起8が該� ��点部分近傍の経糸2及び緯糸3を斜め方向に� �し広げるため、該交点部分(特に他方の糸の� ��に入る部分)を連動して押し広げることが可 能となる。また、突起8は常に経糸2及び緯糸3 の長手方向斜めへの移動を続け、搬送される 織物4の幅方向全面に対して均一に当接する� �め、経糸2及び緯糸3の区別なく、均一な開繊 を行うことが可能となる。また、保護フィル ム5を介しているので炭素繊維フィラメント1� ��傷付けることなく、炭素フィラメント1の束 を押し広げることが可能となる。

 次に当接体6の偏心回転運動の発生機構に ついて説明する。当接体6の偏心回転運動は� �モータ14の軸12を、下側板体18とベアリング21 (ラジアルベアリング)を介して設けられる円� ��体20の中心位置から離れた偏心位置に連結� �、軸12の回転によりこの円盤体20が偏心回転� ��動することにより発生する。

 具体的には、軸12の回転により円盤体20が 偏心回転運動すると、この円盤体20とベアリ� ��グ21を介して設けられる下側板体18(及びク� �ション材19)が、図1に図示したような織物4の 搬送方向に対して直交状態のまま偏心回転運 動しようとするが、この下側板体18は弾性の� ��る支柱17を介して上側板体16と連結されてい るため、支柱17による弾性体の復元力を受け� ��がら放射状(織物4の面方向)に細かく振動し� ��つ偏心回転運動することになる。尚、実施� ��1においてはクッション材19は1枚設けた構成 であるが、複数枚設けた構成としても良い。

 これにより、各炭素繊維フィラメント1の 軸方向に対して傾斜方向に突起8が押し付け� �れるだけでなく、この突起8の頂部が振動し� ��つ擦り付けられることにより、各炭素繊維� ��ィラメント1同士を押し広げる作用が極めて 良好に発揮されることになる。

 尚、実施例1において、上側板体16は適宜� ��支持部材(図示省略)に設けられ、搬送され� �織物4に対して固定状態に設けられており、� ��の上側板体16にはモータ本体13が固定状態に 設けられている。具体的には、上側板体16(及 び当接体6)が織物4の搬送方向に対して直交す る向きとなるように固定されている。

 また、実施例1においては、上側板体16及� ��モータ本体13(当接体6)は、織物4に対して固� ��状態に設けられているが、当接体6を偏心回 転運動させる際、この当接体6に同時に織物4� ��搬送方向に対して斜め方向に細かな往復運� ��を加えるように構成しても良い。この場合� ��当接体6は図4に図示したように楕円状の軌� �を示す。この場合も実施例1と同様に経糸2及 び緯糸3の長手方向斜めに当接体6が移動し良� ��な開繊を行うことができる。

 ここで、実施例1で使用した突起8はステ� �レスであるが、弾性を有するクッション材19 及び支柱17の存在により、織物4表面にやや強 めに押し付けても、このクッション材19及び� ��柱17により押圧力が吸収される。従って、� �起8のR形状の頂部を良好な開繊ができる程度 に十分強く擦り付けることができ、しかも織 物4に傷を付けにくい。

 上記構成の当接体6を用いて織物4を開繊す� �と、図5に図示したような状態(図1中、当接� �6より織物4の搬送方向上流側の状態)から、� �6に図示したように経糸2及び緯糸3を構成す� �各繊維フィラメント1が偏ったりせず適度に� ��らける。さらに、経糸2及び緯糸3との交点� �分は、当接体6により該交点部分近傍の経糸2 及び緯糸3を斜め方向に押し広げるため、該� �点部分(特に他方の糸の下に入る部分)を連動 して押し広げることが可能となる。これによ り、厚さがt ₀ からt ₁ に押圧されて開かれた扁平織物(図1中、当接� ��6より織物4の搬送方向下流側の状態)とする� ��とができ、経糸2と緯糸3とで囲繞される空� �が可及的に小さい例えばカバーファクター� �96%以上の織物4を得られることになる。従っ� ��、織物4を搬送しながら上記当接体6を当接� �しめることで、織物4全体を連続的に良好に� ��繊し得る。また、この織物4からなる複合材 料は、織物4にエポキシ樹脂等の樹脂が均一� �含浸しているため、硬化成形後の複合材料� �軽量且つ高強度となる。

 具体的には、この織物4を基材として樹脂 を含浸させて複合化した複合材料は樹脂が均 一に含浸しているため、曲げ強度・層間せん 断強度などが十分に発現する。即ち、織物に 樹脂を含浸させた場合、経糸若しくは緯糸(� �たはその双方)が存在する繊維部には、繊維� ��樹脂とが共に存在するため強固となるが、� ��糸と緯糸とで囲繞された空隙部には、繊維� ��存在せず樹脂のみが存在し、この空隙部は� ��維と樹脂とが共に存在する繊維部に比し脆� ��なる。従って、カバーファクターの小さい� ��物(目が粗い織物)に比しカバーファクター� �大きい織物(目の詰まった織物若しくは開繊� ��た織物)では、脆い空隙部の割合が小さく、 強固な繊維部の割合が大きくなるため、曲げ 強度・層間せん断強度などが十分に発現する ことになる。

 また、経糸・緯糸の糸本数の密度を上げ� ��目の詰まった織物(開繊前のカバーファクタ ーが大きな織物)を得ることは可能であるが� �経糸・緯糸の糸本数の密度を上げると、そ� �断面方向における糸の屈曲度合いが大きく� �り、糸そのものの強度発現率が低下する。� �は、断面方向に屈曲せず直線状に近い程、� �度発現率が向上するからである。

 この点、本実施例によれば、適度なカバ� ��ファクターを有する織物を開繊することに� ��り、糸の屈曲度合いが小さく、糸の強度発� ��率の良好な複合材料を得ることが可能とな� ��。よって、本発明からなる織物を用いた複� ��材料は、航空機用材料等に適した極めて商� ��価値の高いものとなる。尚、糸本数の密度� ��は、所定の間隔の中にどの程度糸が存在す� ��かを示す。

 また、図1に図示した当接体6と上側板体16 と支柱17との連結構造は概念的なものであり� ��具体的には、例えば図7に図示したように、 下側板体18の上面両端部に側面視コ字状の支� ��板体25を外向きに設け、この支持板体25の上 側水平板部25aと上側板体16の下面両端部との� ��に支柱17に相当する弾性部材26を設けた連結 構造を採用することができる。この弾性部材 26は、ゴム製の本体27の上部及び下部に、螺� �部28と鍔部29と尾部30とから成る連結体31の鍔 部29と尾部30が埋設された構成である。従っ� �、弾性部材26の本体27の下部に埋設された連� ��体31の螺子部28を前記支持板体25の上側水平� ��部25aの螺子孔32に螺着し、本体27の上部に埋 設された連結体31の螺子部28を前記上側板体16 の両端部の螺子孔33に螺着することで、当接� ��6は上側板体16に弾性体を介して連結される� ��とになる。尚、図中、符号34はナットであ� �。

 この弾性部材26の存在により、織物4表面� ��やや強めに押し付けても、弾性部材26によ� �余分な押圧力が吸収され、織物4に適度な押� ��力が加わる。従って、突起8のR形状の頂部� �良好な開繊ができる程度に十分強く擦り付� �ることができ、しかも織物4に傷を付けにく� ��ことになる。

 尚、上述のように当接体6を偏心回転運動 させることで織物4を開繊する実施例1の他に� ��別の実施形態として、当接体6を織物4の搬� �方向(長さ方向)に対して斜め方向に往復運動 させることで、この当接体6を経糸2若しくは� ��糸3の長手方向斜めに移動せしめるように構 成しても良い(実施例2)。

 具体的には、図8に図示したように織物4� �搬送方向に対して直交状態に設けた2つの当� ��体6を、織物4の搬送方向に対して斜め方向� �して互いに直交する方向に夫々往復運動さ� �ることで、当接体6を経糸2若しくは緯糸3の� �手方向斜めに移動せしめる構成としている� �

 また、図9に図示した別例のように織物4� �搬送方向に対して傾斜状態にして互いに直� �する方向に設けた2つの当接体6を、織物4の� �送方向に対して斜め方向にして互いに直交� �る方向に夫々往復運動させることで、当接� �6を経糸2若しくは緯糸3の長手方向斜めに移� �せしめる構成としても良い。

 ここで、2つの当接体6を設け且つ夫々直� �する方向に往復移動させるのは、可及的に� �一に開繊を行うためである。この場合も、� �施例1と同様に良好に開繊を行うことが可能� ��ある。

 また、実施例2においては経糸密度と緯糸 密度が1:1の場合を想定して、当接体6の織物4� ��対する往復運動方向(振動方向)を、織物4の� ��送方向に対して±45°に設定しているが、経� ��密度と緯糸密度の比に応じて適宜設定する� ��例えば、経糸密度が高く緯糸密度が低い場� ��には、往復運動方向は±30°に設定するのが� ��ましい。

 また、図8,9の場合には、当接部に突起8を 設けるより、図10に図示したように弾性を有� ��る長さ10~20mm程度の微細な弾性を有する棒状 体10を板材23に多数立設したものや、図11に図 示したように長さ10~20mm程度の棒状体10を板材 23に多数立設したものや、図12に図示したよ� �に長さ10~20mm程度の棒状体10を軸24の周面に多 数立設したものを採用すると、満遍なく開繊 することができるため好ましい。

 具体的には、図10は微細な棒状体10自体の 先端を半径1mm~半径2mmのR形状とした例であり� ��図11及び図12は棒状体10の先端に半径1mm~半径 2mmの球状部を設けた例である。尚、図12の棒� ��体10自体の先端を半径1mm~半径2mmのR形状とし ても良い。この場合も織物4への押し付け力� �を適宜設定することで、経糸2及び緯糸3を良 好に開繊することが可能である。棒状体10を� ��用する場合、上述のような偏心回転運動を� ��せる必要はないため、図10及び図11の場合に は単に板材23に設ける構成とし、この板材23� �所定の方向に往復直線移動させる移動機構� �備えた構成とすれば良く、図12の場合には単 に軸24に設ける構成とし、この軸24を回転さ� �る回転機構を備えた構成とすれば良い。

 本実施例は上述のようにしたから、保護� ��ィルム5を介して織物4表面に当接させた当� �体6を、経糸2及び緯糸3の長手方向斜めに移� �させることで、経糸2及び緯糸3を構成する各 炭素繊維フィラメント1の束を押し広げる力� �作用させながら押圧して経糸2及び緯糸3を開 繊することができ、より小さい押圧力で経糸 2及び緯糸3を開繊でき、それだけ経糸2及び緯 糸3を傷め難い。また、各炭素繊維フィラメ� �ト1の束を押し広げる力を作用させることで� ��直接押し広げることができない経糸2と緯糸 3との交点部分も該交点部分近傍が押し広げ� �れることで連動して押し広げることができ� �良好に開繊することが可能となる。

 また、実施例1においては、当接体6を織� �4に対して偏心回転運動させながら当接摺動� ��しめて上記繊維フィラメント1の束を押し広 げる力を作用させるから、より広範囲に均一 に前記押し広げる力を連続的に作用させるこ とができ、極めて効率が良い。更に、当接体 6を該当接体6の放射方向に細かく振動させな� ��ら織物4に対して偏心回転運動させるから、 振動により一層良好に開繊が行われ、極めて 効率的に開繊を行うことが可能となる。

 また、通常の織機で織成した織物4をその まま開繊することができるため、新たな設備 を導入する必要がなく、それだけコスト安と なる。更に、溶媒等に織物を浸漬させて開繊 する方法と異なり、集束剤が脱落することが なく、よって、従来の織物と同等のハンドリ ング性を有し、また、毛羽立ちもないものと なる。

 従って、本実施例によれば、経糸及び緯� ��が均一に開繊された扁平な織物を得ること� ��可能となり、具体的には、目スキ(糸の隙間 )が非常に少ないものを得ることが可能とな� �、この織物を基材として航空機材料分野で� �求されるような十分な強度発現が可能な複� �材料を得ることが可能となる。

 本実施例の効果を裏付ける実験例につい� ��説明する。

 図13に図示したように、フィラメント本� �6000本・繊度400texの炭素繊維フィラメントの� ��を経糸及び緯糸として織成した同一の織物� ��用い、開繊処理をしていない比較例1、超音 波による開繊処理を施した比較例2、上述の� �うに当接体を偏心回転運動させることによ� �開繊処理を施した実施例1、上述のように当� ��体を±45°で往復直線運動させることにより� ��繊処理を施した実施例2の夫々について、カ バーファクターを測定し、また、毛羽の有無 及びハンドリング性の良し悪しを評価した。 また、各例の織物に一般的なエポキシ樹脂を 均一に含浸せしめて半硬化して成るプリプレ グを夫々8枚ずつ重ね、硬化成形した複合材� �の曲げ強度及び層間せん断強度(ILSS)を測定� �た。

 尚、カバーファクターの測定は、特開2005 -290623号に開示されるような、経糸と緯糸と� �織成され繊維強化樹脂に使用される織物の� �該経糸と緯糸とで囲繞された開口部の開口� �(開口部の開口面積の総和/測定範囲全面積)� �測定する開口率測定装置であって、発光部� �該発光部の発光を受光する受光部とが繊維� �化樹脂に使用される織物を挟んで対置され� �この発光部及び受光部は同期移動するよう� �構成された測定装置(スキャナー)により行い 、毛羽立ちの有無は目視観察により評価し、 ハンドリング性はプリプレグの作製時におけ る加工性のし易さ、具体的には毛羽の除去の 頻度、目ズレの有無などにより評価した。

 また、曲げ試験及び層間せん断試験は、� ��14に図示したように、試料Aを支持体Cによる 支点間距離Lを所定値に設定した状態で圧子B� ��より荷重Pを加えることで行った。

 具体的には、曲げ試験は、JIS K7074に準拠し た3点曲げにより行い、試料の厚さ:2±0.4mm、� �:15±0.2mm、長さ:100±1mmとし、試験条件は、支� ��間距離:80±0.2mm、試験速度:1mm/minとし、曲げ� ��度は、(3*P*L)/(2*b*h ² )から求めた。また、層間せん断試験は、JIS  K7078に準拠した3点曲げにより行い、試料の厚 さ:1.8~4.2mm、幅:10.0±0.2、全長:7×試料厚さとし 、試験条件は、支点間距離:5×試料厚さ、試� �速度:1mm/min、層間せん断強度は(3/4)*P/(b*h)か� �求めた。尚、P:荷重(N)、L:支点間距離(mm)、b:� ��料片幅(mm)、h:試料片厚さ(mm)である。

 比較例1と比較例2との比較から、超音波� �繊によりカバーファクターが向上し、それ� �伴い複合材料とした場合の曲げ強度及び層� �せん断強度は若干向上するものの、毛羽立� �が生じ、また、ハンドリング性も改善され� �いことが確認できた。なお、比較例1に比べ� ��較例2の層間せん断強度が若干高いのは、比 較例2の織物の扁平率が高いことに起因する� �言い換えれば、カバーファクターが高いた� �糸が扁平状になっており、これにより単位� �積内に繊維が隙間無く配されることから、� �脂の濡れ透過性が良好となり、樹脂が均一� �含浸し、複合材料として強度が発現してい� �と考えられる。

 実施例1及び実施例2は、カバーファクタ� �を限界まで向上させることが可能でありな� �ら、比較例2のように毛羽立ちが生ぜず、加� ��てハンドリング性が改善されることが確認� ��き、しかも、複合材料とした場合の曲げ強� ��及び層間せん断強度の向上率も比較例2より 高くなることが確認できた。