JP2009228160A - 補修補強用からみ織物および複合材料 - Google Patents

Abstract

【課題】織物の形態安定と柔軟性に優れて容易に取り扱うことができ、賦形性にも優れ、かつ、力学特性に優れる複合材料を得ることができる補修補強材として好適なからみ織物を提供する。
【解決手段】地たて糸２ａ，２ｂとからみたて糸３ａ，３ｂとよこ糸４ａ，４ｂ，４ｃとからなるからみ織物１ａにおいて、前記の地たて糸２ａ，２ｂが炭素繊維糸条からなる強化繊維糸条であり、前記のからみたて糸３ａ，３ｂとよこ糸４ａ，４ｂ，４ｃが前記の炭素繊維糸条の総繊度の１／５以下の総繊度の補助繊維糸条であり、そして前記の炭素繊維糸条と前記のよこ糸４ａ，４ｂ，４ｃが実質的に直交して配置され、かつ、前記の炭素繊維糸条と前記のからみたて糸３ａ，３ｂとが一体化されるように前記のからみたて糸３ａ，３ｂが前記のよこ糸４ａ，４ｂ，４ｃに絡合し、からみ織組織を形成してなる補修補強用からみ織物１ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物や地盤等の被補修補強体の補修補強材としてとして用いられる強化繊維糸条である炭素繊維糸条と補助繊維糸条とから構成されるからみ織物およびそれを用いた複合材料に関するものである。

橋脚、トンネル、煙突や建物などのコンクリート構造物は、長年の使用により耐震基準の見直しなどによって、補修補強や剥落防止の措置が必要となってきている。このようなコンクリート構造物を補修補強する代表的な工法として、繊維シート工法が用いられている。この繊維シート工法は、現場で繊維シートに樹脂を含浸・固化させ、いわゆる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）とした複合材料で補修補強したり、剥落防止したりする工法である。繊維シートでコンクリート構造物を補修補強や剥落防止するに当たっては、ＦＲＰのマトリックス樹脂となる樹脂（例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂など）などを繊維シートに塗布し、その樹脂を塗布した繊維シートを積層し、ローラなどで樹脂の分布が均一になるように樹脂を繊維シートに含浸させ複合材料とする。また、モルタル、コンクリートおよびアスファルトなどのマトリックスを繊維シートに含浸し固化させた複合材料が用いられる場合もある。

このような場合に用いられる繊維シートとしては、例えば、織物、編物およびメッシュ状布帛などが挙げられる。なかでも、強化繊維糸条同士の間隔が広く網状に配列されているメッシュ状布帛として代表的なものに、紗織や絽織等のからみ織物（またはもじり織物）が挙げられる。従来、強化繊維糸条を用いたからみ織物としては、強化繊維糸条それ自体のみでからみ組織を形成する織物が知られている（特許文献１および特許文献２参照。）。かかるからみ織物では、強化繊維糸条がクリンプ（屈曲）するため、強化繊維糸条が本来発現すべき特性を十分に活用できないという問題があった。

また、からみ織物はたて糸とよこ糸との交錯点が一般的には厚くなるため、からみ織物を複合材料とした補修補強材においては、凹凸が表面に現れ外観を損なうという問題もあった。更に、特にガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維糸条は伸縮性が殆どないため、強化繊維糸条同士の間隔が広く網状に配列されていると目ずれし易く、取扱性に劣るという問題があるだけではなく、コンクリート構造体等の被補修補強体の形状に賦形した際に、特に織物の幅方向にバラバラになってしまって均一性や品位に劣るという問題があった。

これに対して、織糸のクリンプを最小限にするという観点から、従来から、平織物やノンクリンプ糸織物等を用いて補修補強材を得る努力がなされてきた（特許文献３〜特許文献６参照。）。しかしながら、上記織組織では、強化繊維糸条を拘束する力は弱く、取扱性やコンクリート構造体等の被補修補強体の形状に合わせるための賦形性、特に織物の幅方向の賦形性に関して、上記問題は解決されていないのが実状であった。

上記の特許文献１〜６をはじめとした従来の技術では、織物の形態安定に優れるだけでなく、柔軟性・取扱性にも優れ、かつ、高い力学特性・生産性を発現する補修補強用織物は見出されておらず、これらを改良する技術が渇望されていた。
実開平０２−１０６４７７号公報 特開平０３−０２８１５５号公報 特開昭６４−０４０６３２号公報 特開平１０−１０２７９２号公報 特開２００１−２２６８４９号公報 特開２００１−３２９４６６号公報

本発明の目的は、上述した問題点を解決し、特に強化繊維糸条の炭素繊維糸条を補助繊維糸条で簾状になるように集束させることにより、織物の形態安定に優れるだけでなく、柔軟性、取扱性および賦形性（特に織物の幅方向の賦形性）にも優れ、かつ、高い力学特性を発現する複合材料を得ることができる、補修補強材として好適な補修補強用からみ織物を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記の補修補強用からみ織物を用いた補修補強用複合材料を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は下記の構成を有するものである。

本発明の補修補強用からみ織物は、地たて糸とからみたて糸とよこ糸とからなるからみ織物において、前記の地たて糸が炭素繊維糸条からなる強化繊維糸条であり、前記のからみたて糸とよこ糸が前記の炭素繊維糸条の総繊度の１／５以下の総繊度の補助繊維糸条であり、そして前記の炭素繊維糸条と前記のよこ糸が実質的に直交して配置され、かつ、前記の炭素繊維糸条と前記のからみたて糸とが一体化されるように前記のからみたて糸が前記のよこ糸に絡合し、からみ織組織を形成してなる補修補強用からみ織物である。

本発明の補修補強用からみ織物の好ましい態様によれば、前記のからみ織組織は、地たて糸の炭素繊維糸条１本を芯糸として、からみたて糸の補助繊維糸条２本が前記の地たて糸を両側から挟持するようにして配置されており、前記のからみたて糸２本が前記の地たて糸上で交差すると共によこ糸の補助繊維糸条とからんでいる織組織である。

本発明の補修補強用からみ織物の好ましい態様によれば、前記のからみ織組織は、地たて糸の炭素繊維糸条１本とからみたて糸の補助繊維糸条１本とが並んで交互に配置されており、前記のからみたて糸がよこ糸の補助繊維糸条とからんでいる織組織である。

本発明の補修補強用からみ織物の好ましい態様によれば、前記のからみ織組織は、前記の地たて糸の炭素繊維糸条が実質的に同一の間隔で配置組織され、それらの間隔が１．３〜３０ｍｍであり、そして前記のよこ糸の補助繊維糸条が実質的に同一の間隔で配置されている組織である。

本発明の補修補強用からみ織物の好ましい態様によれば、前記の地たて糸の炭素繊維糸条に前記の補助繊維糸条が溶融しない温度で溶融する目どめ用繊維糸条が引き揃えられまたはカバリング加工され、前記の目どめ用繊維糸条が溶融してからみ織組織が目どめ固定されているものである。

本発明の補修補強用からみ織物の好ましい態様によれば、前記のからみたて糸の補助繊維糸条が、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはポリウレタン繊維の加工糸である。

本発明の補修補強用複合材料は、前記の補修補強用からみ織物に樹脂が含浸され固化されてなるものである。

本発明の補修補強用からみ織物は、地たて糸の炭素繊維糸条と総繊度が炭素繊維糸条の１／５以下である補助繊維糸条とをからみ織組織させることにより、形態安定性だけでなく柔軟性、取扱性および賦形性（特に織物の幅方向の賦形性）にも優れ、例えばコンクリート構造体等の被補修補強体の形状に容易に追従させることができる。この効果は、特に炭素繊維糸条を補助繊維糸条で簾状になるように集束させることにより発現させることができる。

また、炭素繊維糸条からなる強化繊維糸条群がクリンプを最小限に抑制されるように補助繊維糸条により一体化されているため、本発明の補修補強用からみ織物を用いて力学特性に優れる複合材料とすることができ、高い補修補強効果を発現することができる。

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、本発明の補修補強用からみ織物の一実施態様を示す概略部分平面図である。また図２は、図１の補修補強用からみ織物の反対面を示す部分概略部分平面図である。

図１および図２において、本発明の補修補強用からみ織物１ａは、たて方向に配列された強化繊維糸条である炭素繊維糸条からなる地たて糸２ａ、２ｂと、総繊度が前記の強化繊維糸条の地たて糸２ａ、２ｂの１／５以下の総繊度である補助繊維糸条からなるからみたて糸３ａ、３ｂおよびよこ糸４ａ、４ｂ、４ｃとで構成されている。そして、補修補強用からみ織物１ａは、地たて糸２ａ、２ｂである炭素繊維糸条およびからみたて糸３ａ、３ｂである補助繊維糸条と、よこ糸４ａ、４ｂ、４ｃである補助繊維糸条とがからみ織組織されている。このからみ織組織により、地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条とからみたて糸３ａ、３ｂの補助繊維糸条とが一体化され、地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条を芯糸とした３本からみ織組織を形成している。すなわち、からみ織組織が、強化繊維糸条である炭素繊維糸条を芯糸として、からみたて糸３ａ、３ｂである補助繊維糸条の２本が前記の炭素繊維糸条のよこ方向に交互に配置されて、よこ糸４ａ、４ｂ、４ｃの補助繊維糸条とからんでいる組織となっている。

具体的に、図１および図２に示された補修補強用からみ織物１ａのからみ織組織は、地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条１本を芯糸として、からみたて糸３ａ、３ｂである補助繊維糸条２本が地たて糸２ａ、２ｂを両側から挟持するようにして配置されており、そしてからみたて糸２本が、補修補強用からみ織物１ａの一面の地たて糸２ａ、２ｂ上で交差すると共によこ糸４ａ、４ｂ、４ｃである補助繊維糸条とからんでからみ目部分を形成し、一体化されている織組織である。このからみ織組織においては、地たて糸２ａ、２ｂの１本とからみたて糸３ａ、３ｂの２本が１組となって、からみたて糸３ａ、３ｂがよこ糸４ａ、４ｂ、４ｃの１本ごとにその位置を変えて組織し、地たて糸２ａと地たて糸２ｂの間で、よこ糸４ａとよこ糸４ｂおよびよこ糸４ｂとよこ糸４ｃの間にからみ目が形成されている。

また、図１および図２の補修補強用からみ織物１ａには、上記の地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条およびからみたて糸３ａ、３ｂとよこ糸４ａ、４ｂ、４ｃの補助繊維糸条の他に、さらに、補助繊維糸条よりも融点が低い目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂが用いられている。目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂは、図２のように、地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条に引き揃えられ、炭素繊維糸条と一体になってからみたて糸３ａ、３ｂである補助繊維糸条と組織されている。この目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂは、溶融され、からみ織組織を目ど止めするものである。このような態様にすることにより、目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂは、補修補強用からみ織物１ａの裁断時において、特に地たて糸２ａ、２ｂの炭素繊維糸条とからみたて糸３ａ、３ｂの補助繊維糸条またはよこ糸４ａ、４ｂ、４ｃの補助繊維糸条との組織の崩れや解れを一層抑制する機能を果たすことができる。

目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂは、図２の表面側に配置されているが、図１の表面側に配置されていてもよい。更に目どめ効果を高めるためには、目どめ用繊維糸条５ａ、５ｂを炭素繊維糸条に引き揃えるのではなく、例えば、ＳまたはＺ方向のシングルカバリングやＳおよびＺ方向のダブルカバリングのようにカバリング加工して、目どめ用繊維糸条を予め炭素繊維糸条に螺旋状に巻き付けておいてから（図示せず）、補助繊維糸条とからみ織組織させることもできる。

図３は、本発明の他の補修補強用からみ織物の一実施態様を示す概略部分平面図である。

図３において、補修補強用からみ織物１ｂは、図１および図２に示す補修補強用からみ織物１ａと同様に、地たて糸２ｃ、２ｄである補助繊維糸条およびからみたて糸３ｃである補助繊維糸条と、よこ糸４ｄ、４ｅ、４ｆである補助繊維糸条とがからみ織組織されている。このからみ織組織により、地たて糸２ｃ、２ｄの炭素繊維糸条とからみたて糸の補助繊維糸条とが一体化され、２本からみ織組織を形成している。すなわち、からみ織組織が、地たて糸２ｃ、２ｄの炭素繊維糸条と、からみたて糸３ｃの補助繊維糸条とが並列状態で交互に配置されて、よこ糸４ｄ、４ｅ、４ｆの補助繊維糸条とからんでいる織組織となっている。

具体的に、図３に示された補修補強用からみ織物１ｂのからみ織組織は、地たて糸２ｃ、２ｄの炭素繊維糸条１本とからみたて糸３ｃの補助繊維糸条１本とがよこ方向に並んで交互に配置されており、からみたて糸３ｃが地たて糸２ｃ、２ｄ上でよこ糸４ｄ、４ｅ、４ｆの補助繊維糸条とからんでからみ目部分を形成し、一体化されている織組織である。

このからみ織組織においては、地たて糸２ｃ、２ｄの１本とからみたて糸３ｃの１本が１組となって、からみたて糸３ｃがよこ糸４ｄ、４ｅ、４ｆの１本ごとにその位置を変えて組織し、地たて糸２ｃと地たて糸２ｄの間で、よこ糸４ｄとよこ糸４ｅおよびよこ糸４ｅとよこ糸４ｆの間にからみ目が形成されている。

図３に示された補修補強用からみ織物１ｂには、目どめ用繊維糸条は図示されていないが、図２のように地たて糸２ｃ、２ｄに引き揃えて、またはカバリング加工されて目どめ用繊維糸条を配することが好ましい態様である。

本発明の補修補強用からみ織物１ａ、１ｂは、地たて糸である炭素繊維糸条自体でからみ織組織を形成しているが、炭素繊維糸条として補助繊維糸条よりも少なくとも５倍の総繊度の太い糸条を用いているため、からみ織組織内においては、補助繊維糸条の方が相対的に屈曲して、炭素繊維糸条の方にはクリンプや屈曲が殆ど形成されずに、強化繊維糸条である炭素繊維糸条が本来発現すべき特性を十分に活用することができるのである。

また、からみたて糸とよこ糸を構成する補助繊維糸条として、強化繊維糸条の１／５以下の総繊度の細い糸条を用いているため、からみ織組織におけるたて糸とよこ糸との交錯点も厚くならず、力学特性の阻害を最小限に抑制できる。

本発明において、より力学特性を高めること、すなわち強化繊維糸条である炭素繊維糸条の真直性を高めるという観点からは、本発明の補修補強用からみ織物としては、図１と図２に示した３本からみ織組織であることが好ましい。補修補強用からみ織物１ａの織組織が図１、２のように３本からみ織組織であると、炭素繊維糸条のからみたて糸３ａ、３ｂの補助繊維糸条が炭素繊維糸条を挟んで両側に対称に組織されるため、特に炭素繊維糸条の織物の平面内におけるたて方向の真直性を高めることができる。好ましい真直性の目安としては、炭素繊維糸条の中心線が、たて方向に対してよこ方向の振幅が５ｍｍ以内、更に好ましくは２ｍｍ以内である。前記範囲であると本発明の効果である複合材料にした場合に高い強度を発現することができる。

もちろん、図３に示した２本からみ織組織の補修補強用からみ織物１ｂでも、炭素繊維糸条として補助繊維糸条よりも少なくとも５倍の総繊度の太い糸条を用いているため、補助繊維糸条の方が相対的に屈曲して、炭素繊維糸条の方にはクリンプや屈曲が殆ど形成されないが、よこ糸４ｄ、４ｅ、４ｆの補助繊維糸条の間隔によっては、僅かながら３本絡みに比べて真直性が劣る場合がある。しかしながら、図３のような２本からみ織組織は、用いられる補助繊維糸条の使用量を最小限にすることができるため、生産性の面からは好ましい態様といえる。

更に、補修補強用からみ織物１ａ、１ｂにおいては、地たて糸を構成する炭素繊維糸条が実質的に同一の間隔で配置組織されており、地たて糸の間隔は１．３〜３０ｍｍであることが好ましい。具体的に、補修補強用からみ織物１ａ、１ｂにおいては、図１〜３に示した強化繊維糸条である地たて糸同士（２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ）の間隔Ｌａが広く簾状に配列されても目ずれし難く、優れた形態保持性や取扱性を実現することができる。別の視点から言えば、織物の柔軟性（被補修補強体への形状追従性）にも優れている。このような補修補強用からみ織物において、地たて糸の炭素繊維糸条同士の間隔Ｌａは上記のように１．３〜３０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは２〜２０ｍｍであり、更に好ましくは３〜１５ｍｍである。間隔Ｌａが１．３ｍｍ未満であると、優れた形態保持性や取扱性が実現する本発明の意義が薄れがちである一方、３０ｍｍを超えると、からみ織物として被補修補強材を補修補強する機能を果たせない場合がある。

本発明の補修補強用からみ織物において、その効果を最大限に発揮するには、織物形態が簾状やメッシュ状の表裏に向けて空隙のある形態であることが好ましく、地たて糸の炭素繊維糸条だけでなく、よこ糸の補助繊維糸条も実質的に同一の間隔で配置組織されていることが好ましい。より具体的には、よこ糸の間隔は２〜５０ｍｍであることが好ましい。かかる観点からは、前記の地たて糸としての炭素繊維糸条の配列密度は０．３〜８本／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは２〜７本／ｃｍであり、更に好ましくは３〜６本／ｃｍである。地たて糸の配列密度が０．３本／ｃｍ未満であると、からみ織物として被補修補強材を補修補強する機能を果たせない場合がある一方、配列密度が８本／ｃｍを超えると、地たて糸である炭素繊維糸条同士の間隔が広くても優れた形態保持性や取扱性を実現しようとする本発明の意義が薄れるだけでなく、特に太い総繊度の炭素繊維糸条を用いた場合に、後述するマトリックス樹脂の含浸が困難となる場合がある。

また、前記のよこ糸としての補助繊維糸条の配列密度は０．２〜５本／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは０．３〜４本／ｃｍであり、更に好ましくは１〜３本／ｃｍである。よこ糸の配列密度が０．１本／ｃｍ未満であると、地たて糸である炭素繊維糸条の保持が十分でなく、補修補強用からみ織物の優れた形態保持性や取扱性を実現しないだけでなく、炭素繊維糸条の織物の平面内におけるたて方向の真直性を損なう場合がある一方、配列密度が５本／ｃｍを超えると、織物としての生産性を損なう場合がある。

本発明の補修補強用からみ織物を補修補強用に用いるためには、地たて糸としての炭素繊維糸条および／またはよこ糸としての補助繊維糸条が実質的に同一の間隔で組織されていることが好ましい。より好ましい態様は、地たて糸としての炭素繊維糸条およびよこ糸としての補助繊維糸条のいずれもが実質的に同一の間隔で組織されている態様である。このような態様にすると、からみ織物を巻物として生産品にした場合に、どこで切り出して用いても、均一なからみ織物を得ることができ、特に大量のからみ織物を巻物から切り出して補修補強に用いる場合に使い勝手がよい。

本発明で、地たて糸として用いられる炭素繊維糸条としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、およびこれらを２種類以上ブレンドして構成された糸条等が例として挙げられる。複合材料の強度や弾性率を更に重要視する場合は、これらの中でもＰＡＮ系炭素繊維を用いることが好ましい。

また、本発明の効果は、特に太い総繊度の炭素繊維糸条をマルチフィラメントとして用いた場合に顕著になるため、炭素繊維糸条のフィラメント数は１２，０００〜１００，０００本であることが好ましく、より好ましくは２４，０００〜５０，０００本であり、また、総繊度は７００〜８，０００ＴＥＸであることが好ましく、より好ましくは１，５００〜４，０００ＴＥＸである。またかかる太繊度の炭素繊維糸条は、生産性よく補修補強用からみ織物を製造できるだけでなく安価に入手することができる。なお、本発明でいう炭素繊維には、通常黒鉛繊維と称されるものも包含する。

なお、本発明の補修補強用からみ織物としては、炭素繊維糸条の替わりに、例えば、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、ＳＵＳなどの金属繊維およびセラミック繊維などからなる強化繊維糸条も用いることができる。

本発明で、からみたて糸およびよこ糸として用いられる補助繊維糸条は、強化繊維糸条の総繊度の１／５以下の総繊度を有するものであり、補助繊維糸条としては、ガラス繊維や、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維およびポリウレタン繊維などなどの合成繊維からなる糸条が好ましく用いられる。強化繊維糸条のクリンプを小さくするためには、補助繊維糸条の総繊度も細い方が好ましく、強化繊維糸条の総繊度の１／１０以下であることが好ましく、更には１／２０以下であること好ましい。補助繊維の繊度に特に下限はないが、繊度が細すぎるとからみ組織の形成が困難になってくるため、強化繊維糸条の繊度の１／５００以上であることが好ましい。補助繊維糸条の総繊度の下限は特に制限されないが、製織時の糸切れなどの停機原因を最小限に抑制するため、強化繊維糸条の総繊度の１／１０００以上であることが好ましく、より好ましくは１／７５０以上である。別の観点からは、補助繊維糸条の総繊度は、１．５〜１５０ＴＥＸであることが好ましく、より好ましくは３〜１００ＴＥＸであり、更に好ましくは５〜５０ＴＥＸである。補助繊維糸条により構成される後述のからみたて糸とよこ糸とでは、たて糸として用いられるからみたて糸の方が、製織時に糸切れした場合の生産性への悪影響が大きいため、確実に製織時の糸切れを抑制するという観点からは、よこ糸よりは総繊度が太い糸条を用いることが好ましい。

特に、からみたて糸に用いられる補助繊維糸条としては、からみ織組織させるため製織時に毛羽発生し難いものが好ましく用いられる。また、強化繊維糸条としての炭素繊維糸条が簾状になるように集束させるためには、補助繊維糸条は伸縮性の大きいものが特に好ましく用いられる。このような観点から、からみたて糸に用いられる補助繊維糸条としては、合成繊維糸条を用いることが好ましく、さらに好ましくはポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはポリウレタン繊維の加工糸が用いられる。伸縮性を大きくすることができる加工糸としては、ウーリ加工糸が好ましい。中でも特に安価で寸法安定性にも優れるポリエステル繊維の加工糸が好ましい。一方、製織の面からは、綜絖やガイド等での滑りをよくするため生糸（特にマルチフィラメント糸）を用いると製織性を高くすることができ、特にポリエステル繊維生糸またはポリアミド繊維生糸が好ましく用いられる。フィラメント数は、１０〜１，０００本であることが好ましく、より好ましくは３０〜４００本である。

一方、よこ糸に用いられる補助繊維糸条は、地たて糸ほど擦過が厳しくないが、寸法安定性が極めて重要となる。よこ糸の寸法が変化すると、単位面積当たりの強化繊維糸条の本数（強化繊維糸条の目付に相当）が変動し、複合材料において所望の補修補強効果が得られるように設計することが困難となる。このような観点から、よこ方向糸に用いられる補助繊維糸条としては、ガラス繊維または合成繊維の加工していない生糸（特にマルチフィラメント糸）を用いることが好ましく、特にガラス繊維糸が好ましく用いられる。フィラメント数は、１０〜１，０００本であることが好ましく、より好ましくは３０〜４００本である。

本発明で用いられる目どめ用繊維糸条は、補助繊維糸条が溶融しない温度で溶融するものであることが好ましい。例えば、補助繊維糸条にポリエステル繊維からなる糸条を用いた場合は、ポリエステル繊維の融点２５５℃よりも低い融点を有する繊維からなる糸条が好ましく、具体的には、融点が８０〜２００℃の低融点の共重合ポリエステル繊維、共重合ポリアミド繊維、およびポリオレフィン繊維などからなる糸条が好ましく用いられる。フィラメント数は、１（モノフィラメント）〜１００本であることが好ましく、より好ましくは５〜５０本である。

別の観点からは、補助繊維糸条にガラス繊維を用いた場合は、目どめ用繊維糸条に融点が２５５℃の通常のポリエステル繊維を用いることもできる。

本発明の複合材料は、上述の補修補強用からみ織物に、モルタル、コンクリート、アスファルトまたは樹脂が含浸されて固化されてなるものである。上述の補修補強用からみ織物によると、織物の柔軟性（被補修補強材への形態追従性）、取扱性および賦形性に優れ、力学特性に優れた複合材料が得られる。

本発明の複合材料は、被補修補強材を補修補強するためのものであり、コンクリート構造物や建築物や地盤や盛土の補修補強、コンクリートや岩盤の剥落防止や防水工事など、表面に貼り付ける補修補強材として用いられる他、補修補強用からみ織物をモルタル、コンクリート、アスファルトまたは樹脂などに埋没させて補修補強材としての複合材料を形成することもできる。

本発明の複合材料が用いられる態様として特に好ましいものは、炭素繊維糸条同士の間隔が広く簾状に配列されて用いられるものである。上記のような態様で用いられる場合、本発明の補修補強用からみ織物および複合材料を用いる意義が最も高く、特に織物の幅方向の賦形性に優れている点、優れた効果を奏するものである。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。本発明の実施例では、次の材料を用いた。

強化繊維糸条：炭素繊維糸条（東レ株式会社製“トレカ”（登録商標）、引張強度４，９００ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、フィラメント数２４，０００本、総繊度１，６５０ＴＥＸ）
・補助繊維糸条１：ガラス繊維（日東紡株式会社製ＥＣＥ２２５ １／０ １．０Ｚ、フィラメント数２００本、総繊度２２．５ＴＥＸ）
・補助繊維糸条２：ポリエステル繊維のウーリ加工糸（東レ株式会社製“テトロン”（登録商標）、フィラメント数１８本、総繊度５．６ＴＥＸ、融点２５５℃）
・補助繊維糸条３：ポリエステル繊維の生糸（東レ株式会社製“テトロン”（登録商標）、フィラメント数１８本、総繊度５．６ＴＥＸ、融点２５５℃）
・目どめ用繊維糸条：共重合ポリアミド繊維糸条（東レ株式会社製“エルダー”（登録商標）、フィラメント数１０本、総繊度５．６ＴＥＸ、融点１１０℃）
・常温硬化タイプのエポキシ樹脂：東レ株式会社製“ＴＳレジン（Ｗ）”（登録商標）
（実施例１）
まず、地たて糸として上記の強化繊維糸条である炭素繊維糸条に、上記の目どめ用繊維糸条をカバリング加工（２５０ターン／ｍ、Ｓ方向）して目どめ炭素繊維糸条を用意した。この目どめ炭素繊維糸条の１本（配列密度１．９本／ｃｍ）および上記の補助繊維糸条２の２本（配列密度３．８本／ｃｍ）をからみたて糸とし１セットとしたたて糸と、補助繊維糸条１をよこ糸（配列密度１本／ｃｍ）として、図１、２のように３本からみ織組織を形成させて製織した。製織後に織機巻取前に生機を１５０℃の温度に加熱して、目どめ用繊維糸条のみを溶融させてからみ織物を目どめした。

得られた一方向性補修補強用からみ織物は、目どめ炭素繊維糸条１本とからみたて糸の補助繊維糸条２の２本が３本からみ織組織されており、形態保持性や取扱性だけでなく、柔軟性にも優れていた。また、目どめ用繊維糸条により３本からみ織組織が目どめされ、取扱時の組織くずれや裁断時の解れを抑制していた。

次に、上記の目どめされた３本からみ織物と上記の常温硬化タイプのエポキシ樹脂とを用いて、ハンドレイアップで円柱にそわせる際に、織物の幅方向に屈曲するように賦形しながら複合材料を成形した。上記の目どめされた３本からみ織物は、伸縮性の大きい補助繊維糸条２で炭素繊維糸条が簾状になるように集束されており、特に織物の幅方向が屈曲する場合の賦形性に非常に優れ、また、炭素繊維糸条がきれいに配向でき、その真直性にも非常に優れていた（炭素繊維糸条の中心線が、たて方向に対してよこ方向の振幅が２ｍｍ以内）。そのため、結果的に品位に非常に優れた複合材料が得られた。

（実施例２）
上記の炭素繊維糸条の１本（配列密度５．８本／ｃｍ）を地たて糸とし、上記の補助繊維糸条３の１本（配列密度５．８本／ｃｍ）をからみたて糸とし１セットとしたたて糸と、上記の補助繊維糸条３をよこ糸（配列密度３本／ｃｍ）として、図３のように２本からみ織組織を形成させて製織した。

得られた一方向性補修補強用からみ織物は、炭素繊維糸条１本とからみたて糸の補助繊維糸条３の１本が２本からみ織組織されており、よこ糸の配列密度を実施例１よりも高くすることにより形態保持性や取扱性だけでなく、柔軟性にも優れていた。但し、目どめ用繊維糸条を用いていないので、実施例１よりは取扱時の組織くずれや裁断時の解れがみられた。

次に、上記の２本からみ織物を用いて、実施例１と同様にして複合材料を成形した。上記の２本からみ織物は、伸縮性の小さい補助繊維糸条３を用いているが、よこ糸の配列密度が実施例１よりも高くしているため、実施例１よりは僅かに劣るものの炭素繊維糸条が簾状になるように集束されており、織物の幅方向が屈曲する場合の賦形性に優れ、また、炭素繊維糸条が配向でき、その真直性にも優れていた。そのため、結果的に品位に非常に優れた複合材料が得られた。

（比較例１）
実施例１において、目どめ用繊維糸条を用いずに、補助繊維糸条２をからみたて糸としてではなくたて糸として用い、補助繊維糸条１のよこ糸とが構成する織組織をからみ織組織から平織組織に代えたこと以外は、実施例１と同様にして炭素繊維平織物を得た。得られた平織物は、補助繊維糸条１と補助繊維糸条２がからみ織組織でなく、平織組織のため炭素繊維糸条が目ずれし易く、形態保持性や取扱性に劣っていた。

次に、上記の炭素繊維平織物を用いて、実施例１と同様にして複合材料を成形した。エポキシ樹脂をハンドレイアップで含浸するとき、補助繊維糸条１と補助繊維糸条２が平織組織であるため炭素繊維糸条が乱れ易く、実施例１および実施例２に比べて織物の幅方向が屈曲する場合の賦形性に劣っただけでなく、炭素繊維糸条をきれいに配向できずに、その真直性にも劣った。そのため、結果的に得られた複合材料の品位が劣った。
（比較例２）
実施例２において、からみたて糸およびよこ糸を補助繊維糸条３から炭素繊維糸条２（東レ株式会社製“トレカ”（登録商標）、引張強度３，４５０ＭＰａ、引張弾性率２３０ＧＰａ、フィラメント数６，０００本、総繊度４００ＴＥＸ）に代えたこと以外は、実施例２と同様にして炭素繊維糸条からなるからみ織物を得た。得られたからみ織物は、よこ糸にからみたて糸と同じ総繊度の炭素繊維糸条を用いているため、からみたて糸とよこ糸との交錯点が厚くなり織物凹凸が大きくなった。また、目どめしていないと炭素繊維糸条が目ずれし易く、形態保持性や取扱性に劣っていた。

次に、上記の炭素繊維糸条からなるからみ織物を用いて、実施例１と同様にして複合材料を成形した。エポキシ樹脂をハンドレイアップで含浸するとき、炭素繊維糸条それ自体のみがからみ織組織であるため炭素繊維糸条は乱れ難かったが、交錯部において強化繊維糸条が織物のよこ方向および厚み方向のいずれにもクリンプして真直性に劣った。そのため、結果的に炭素繊維糸条が本来発現すべき特性を十分に活用できなかった。また、実施例１および実施例２に比べて、よこ糸にからみたて糸と同じ総繊度の炭素繊維糸条を用いているためよこ方向にも剛直であり、織物の幅方向が屈曲する場合の賦形性に格段に劣っただけでなく、からみたて糸とよこ糸との交錯点が厚く、凹凸が大きくなっていた。

本発明の補修補強用からみ織物によると、特に炭素繊維糸条を補助繊維糸条で簾状になるように集束させることにより、織物の柔軟性、取扱性および賦形性（特に織物の幅方向の賦形性）に優れ、力学特性に優れた複合材料が得られるため、コンクリート構造物や建築物や地盤や盛土の補修補強など、表面に貼り付ける補修補強材をはじめ、モルタル、コンクリート、アスファルトまたは樹脂などに埋没させる補修補強材として特に好適であり、土木建築分野、特に建築分野の補修補強材として有用である。

図１は、本発明の補修補強用からみ織物の一実施態様を示す概略部分平面図である。 図２は、図１の補修補強用からみ織物の反対面を示す部分概略部分平面図である。 図３は、本発明の他の補修補強用からみ織物の一実施態様を示す部分概略平面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 補修補強用からみ織物
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 地たて糸
３ａ、３ｂ、３ｃ からみたて糸
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ よこ糸
５ａ、５ｂ 目どめ用繊維糸条
Ｌａ 地たて糸同士の間隔

Claims (8)

1. 地たて糸とからみたて糸とよこ糸とからなるからみ織物において、前記の地たて糸が炭素繊維糸条からなる強化繊維糸条であり、前記のからみたて糸とよこ糸が前記の炭素繊維糸条の総繊度の１／５以下の総繊度の補助繊維糸条であり、そして前記の炭素繊維糸条と前記のよこ糸が実質的に直交して配置され、かつ、前記の炭素繊維糸条と前記のからみたて糸とが一体化されるように前記のからみたて糸が前記のよこ糸に絡合し、からみ織組織を形成してなる補修補強用からみ織物。
2. からみ織組織が、地たて糸の炭素繊維糸条１本を芯糸として、からみたて糸の補助繊維糸条２本が前記の地たて糸を両側から挟持するようにして配置されており、前記のからみたて糸２本が前記の地たて糸上で交差すると共によこ糸の補助繊維糸条とからんでいる織組織である請求項１に記載の補修補強用からみ織物。
3. からみ織組織が、地たて糸の炭素繊維糸条１本とからみたて糸の補助繊維糸条１本とが並んで交互に配置されており、前記のからみたて糸がよこ糸の補助繊維糸条とからんでいる織組織である請求項１に記載の補修補強用からみ織物。
4. 地たて糸の炭素繊維糸条が実質的に同一の間隔で配置組織され、それらの間隔が１．３〜３０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の補修補強用からみ織物。
5. よこ糸の補助繊維糸条が実質的に同一の間隔で配置組織されている請求項１〜４のいずれかに記載の補修補強用からみ織物。
6. 地たて糸の炭素繊維糸条に補助繊維糸条が溶融しない温度で溶融する目どめ用繊維糸条が引き揃えられまたはカバリング加工され、前記の目どめ用繊維糸条が溶融してからみ織組織が目どめ固定されている請求項１〜５のいずれかに記載の補修補強用からみ織物。
7. からみたて糸の補助繊維糸条が、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはポリウレタン繊維の加工糸である請求項１〜６のいずれかに記載の補修補強用からみ織物。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の補修補強用からみ織物に樹脂が含浸され固化されてなる補修補強用複合材料。

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