(57)【要約】  本発明は炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）からスリットしてなる複数本の炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸（Ｐ）、撚糸（Ｐ）の外周にカバーリング糸（Ｃ）がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸、芯材の外周に撚糸が巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸、及びそれらの製造方法に関する。
2018037658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸。
【請求項２】
前記撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項１に記載の撚糸。
【請求項３】
前記請求項１に記載の撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸。
【請求項４】
前記カバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項３に記載の開繊糸。
【請求項５】
前記カバーリング糸はナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン、アラミド繊維、ステンレス鋼材またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の開繊糸。
【請求項６】
前記開繊糸の直径は０．１５ｍｍ乃至２．５ｍｍであることを特徴とする請求項３乃至５に記載の開繊糸。
【請求項７】
芯材の外周に前記請求項１に記載の撚糸を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸。
【請求項８】
前記炭素繊維樹脂を巻き付けてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項７に記載の炭素繊維被覆撚糸。
【請求項９】
前記芯材は、有機あるいは無機の糸材、ステンレス鋼材、またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上であることを特徴とする７または８に記載の炭素繊維被覆撚糸。
【請求項１０】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程からなる請求項１に記載の炭素繊維樹脂テープからなる撚糸の製造方法。
【請求項１１】
前記第四工程の後に、前記撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、請求項１０に記載の撚糸の製造方法。
【請求項１２】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記撚糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、請求項１１に記載の撚糸の製造方法。
【請求項１３】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、炭素繊維樹脂テープからなる撚糸の外周に２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とからなる請求項３に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１４】
前記第五工程の後に、前記カバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、請求項１３に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１５】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記開繊糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、請求項１４に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１６】
前記第五工程は、撚糸の外周に幅４ｍｍ〜６ｍｍの等間隔でカバーリング糸を巻き付けることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１７】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、炭素繊維樹脂テープからなる撚糸を芯材の外周に１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とからなる請求項７に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項１８】
前記第五工程の後に、前記撚糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、請求項１７に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項１９】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記炭素繊維被覆撚糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、請求項１８に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項２０】
前記第五工程は、芯材の外周に幅４ｍｍ〜６ｍｍの等間隔でカバーリング糸を巻き付けることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる複数本の炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸、撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸、芯材の外周に撚糸が巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸、及びそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  炭素繊維は１Ｋから６４Ｋまでの多種類があり、用途によって使用が選択されている。例えば、１２Ｋであれば１２０００本の炭素繊維束からなりサイジング（糊付け）によって１本の束に撚って構成している。  これらの炭素繊維束に開繊装置等を用いることで、束を開繊し樹脂テープを製造することが本出願人の出願である国際公開２０１６／０６８２１０号公報（ＰＣＴ／ＪＰ２０１５／０８０４５０）に開示されている。【０００３】前記炭素繊維樹脂テープは引張強度が高く軽量で丈夫であるため両面粘着テープ等を活用してさまざまな製品に用いられており、本発明者はこの炭素繊維樹脂テープを高い引張強度が求められる糸に利用を試みた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１６／０６８２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、上記したような糸を製造すべく出願人が試行錯誤した結果、炭素繊維樹脂テープをスリットした複数本の炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸及び炭素繊維樹脂テープからなる撚糸にカバー糸をＳ巻及びＺ巻することで、屈曲および引張力に強くさまざまな用途に用いることができる開繊糸及びその撚糸または開繊糸の製造方法を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の一実施形態は炭素繊維樹脂テープをスリットした炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸と、該撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸、より詳しくは撚糸及び撚糸にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされた開繊糸に関する。【０００７】  本発明の他の実施形態は、芯材に炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸に関する。【０００８】  本発明は、複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させる炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程からなる撚糸の製造方法および、更に前記撚糸にＳ巻及びＺ巻でカバーリング糸を巻き付ける第五工程を含む開繊糸の製造方法に関する。【０００９】  本発明は複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、炭素繊維樹脂テープからなる撚糸を芯材の外周に２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とからなる炭素繊維被覆撚糸の製造方法に関する。【００１０】  本発明は、開繊糸あるいは炭素繊維被覆撚糸を裁断する工程と、裁断した開繊糸あるいは撚糸を樹脂と複合化し押し出す工程からなる樹脂コーティング糸の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の一実施形態は炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる複数本の炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸、及び前記撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸であり、屈曲および引張力に強くさまざまな用途に用いることができる。  また他の実施形態では糸などの芯材に炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸にすることで、軽量でかつステンレスの４倍もの強度を有する撚糸を得ることができる。【００１２】  本発明でカバーリング糸はナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン、アラミド繊維、ステンレス鋼材またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上を用いることができる。  本発明で炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる複数本の炭素繊維樹脂を巻き付ける芯材の糸は、ケプラー（登録商標）、テフロン（登録商標）、アラミド繊維、タフクレースト（登録商標）などを用いていてもよい。【００１３】  本発明の炭素繊維樹脂テープからなる撚糸の製造方法によれば、第一工程から第三工程までを経て製造される炭素繊維樹脂テープは、製造炭素繊維の表面と間隙に乾燥した接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとがあるので、接着剤を用いたときの炭素繊維樹脂テープの接着力が高くなる。また、複数の炭素繊維樹脂テープを、接着剤を解して積層し、三次元形状に形成する場合にも、高い圧力で加圧する必要がなく、加熱する場合も１００℃以下の加熱で高い接着力が得られる。  第三工程を経て製造された炭素繊維樹脂テープを第四工程でスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけで撚糸を製造する。  この撚糸は丈夫であり様々な用途に用いることができる。【００１４】本発明の第四工程で製造された撚糸は更に第五工程で撚糸の外周に２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付けることで開繊糸を製造する。第五工程で２本のカバーリング糸で覆うことで折り曲げ、引張に対する高い耐久性を有する開繊糸ができる。  本発明の開繊糸の製造方法は、撚糸にカバーリング糸を幅４ｍｍ〜６ｍｍの等間隔で巻き付けることでより屈曲耐性の強い糸を製造することができる。【００１５】  本発明では、糸などの芯材の周囲に炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸を巻き付けることで、従来の糸に比べ強度のある炭素繊維被覆撚糸を得ることができる。【００１６】  また、本発明では、撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されることにより、撚糸を構成する炭素繊維樹脂の間の結合力が向上する。  さらに、本発明では、開繊糸の外周面（具体的には、カバーリング糸が巻かれた層の外周面）に低融点熱可塑性樹脂が被覆されることにより、撚糸を構成する炭素繊維樹脂の間の結合力とともに撚糸とカバーリング糸との間の結合力が向上する。  また、本発明では、炭素繊維被覆撚糸の外周面（具体的には、炭素繊維樹脂を巻き付けてなる層の外周面）に低融点熱可塑性樹脂が被覆されることにより、炭素繊維樹脂の間の結合力が向上する。  さらに、これらの撚糸、開繊糸、および炭素繊維被覆撚糸のいずれかによって編物や織物を製造した後に加熱すれば、���れらを被覆する低融点熱可塑性樹脂が溶融して隣接する低融点熱可塑性樹脂同士が互いに結合する。これにより、編物や織物を容易に一体化した物品に加工することが可能である。  また、本発明では、撚糸、開繊糸、および炭素繊維被覆撚糸を低融点熱可塑性樹脂によって被覆する工程は、これらの外周面に接触しながら当該低融点熱可塑性樹脂をこれらとともにノズルから押し出すことによって行うことが可能である。これにより、これら撚糸、開繊糸、および炭素繊維被覆撚糸の強度を向上することができるとともに、当該低融点熱可塑性樹脂によるコーティングを連続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る炭素繊維樹脂テープの製造方法に用いる炭素繊維樹脂テープ製造装置の概略図である。
【図２】開繊作用を補助するための構成の例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る製造方法における炭素繊維束の形態の遷移を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる炭素繊維樹脂テープを開繊糸にする工程を模式的に示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る低融点熱可塑性樹脂で被覆された開繊糸の構造を示す図であって、（ａ）は開繊糸の縦断面図、（ｂ）は開繊糸の横断面図である。
【図６】第２実施形態に係る低融点熱可塑性樹脂で被覆された開繊糸を製造するための製造装置の構造を示す断面説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る低融点熱可塑性樹脂で被覆された撚糸の構造を示す図であって、（ａ）は撚糸の縦断面図、（ｂ）は撚糸の横断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る低融点熱可塑性樹脂で被覆された炭素繊維被覆撚糸の構造を示す図であって、（ａ）は炭素繊維被覆撚糸の縦断面図、（ｂ）は炭素繊維被覆撚糸の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】＜第１実施形態＞  以下、本発明の第１実施形態である炭素繊維樹脂テープからスリット（裁断）してなる複数本の炭素繊維樹脂をよってなる撚糸、及び撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸、及びそれらの製造方法及び他の実施形態である  芯材である糸に炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸について説明する。
【００１９】  本発明に用いる炭素繊維樹脂テープは、本出願人が別途出願した国際公開２０１６／０６８２１０号公報（ＰＣＴ／ＪＰ２０１５／０８０４５０）に記載された製造方法で製造された炭素繊維樹脂テープである。この炭素繊維樹脂テープをスリット処理してなる複数本の炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸を製造する。  カバーリング糸はナイロン６やナイロン６６などのナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン、アラミド繊維、ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼材、またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上を用いてもよい。インコネルは、ニッケルを主体とし、クロム、鉄、炭素などの成分を含む合金であり、加工材料や鋳物材料などの様々な用途で使われる耐熱および耐蝕合金である。  これらは開繊糸の使用条件、温度、耐薬品性、圧力、繰り返し頻度によって任意に選択できる。  使用するカバー糸の線径は直径０．０３〜０．１２ｍｍがよく、好適には無機物または有機物でできた糸の場合は０．０３ｍｍ、金属製の糸の場合は０．０８ｍｍが好ましい。
【００２０】  カバーリング糸を炭素繊維樹脂テープからなる撚糸にＸ字状になるようにＳ巻き及びＺ巻きし、糸の屈曲に対して保護を行う。  このときＳ巻きされたカバー糸と、Ｚ巻きされたカバー糸が等間隔でＸ字状に交わるように巻き付け、Ｘ字状に交わる各交点間の間隔は４ｍｍ〜６ｍｍが好ましい。  ４ｍｍ以下だと材料の無駄が生じ重量が重くなり価格が高くなり、６ｍｍ以上だと屈曲時１８０度折り曲げた時に折れてしまい糸にならなくなるばかりかこぶ状になり糸が不安定になるためである。  また出来上がった開繊糸の直径は０．１５ｍｍ乃至２．５ｍｍが好ましい。
【００２１】  本発明の他の実施形態は芯材である糸に炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸である。  巻き付け方はシングルでも良く、Ｓ巻及びＺ巻のダブルで巻いてもよく、４５°や６０°の角度でバイアスにまいてもよい。また芯材に炭素繊維や樹脂を加えて丈夫にしてもよく、赤外線防止剤等を塗布することで様々な耐性を有する糸としてもよい。
【００２２】  本実施形態の開繊糸に用いる炭素繊維樹脂テープの製造方法は、複数本の炭素繊維からなる炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させる第三工程とを備えている。  なお、本実施形態では、複数本の炭素繊維からなる炭素繊維束を第三工程で乾燥した後を炭素繊維樹脂テープと呼ぶ。  第三工程の後に、第四工程として炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする。  さらに第五工程として、撚糸の外周に２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付けることで開繊糸が製造される。
【００２３】  図１に本発明の炭素繊維樹脂テープの製造方法に用いる炭素繊維樹脂テープ製造装置を示す。炭素繊維樹脂テープ製造装置は、炭素繊維束Ｆ１を繰り出す給糸ローラ１と、形成された炭素繊維樹脂テープＦ２を巻き取る巻き取りローラ８とを備えている。  炭素繊維樹脂テープ製造装置は、給糸ローラ１と巻き取りローラ８との間に炭素繊維束Ｆ１を順に浸漬させる第１槽２と第２槽６とを備え、第２槽６と巻き取りローラ８との間に炭素繊維束Ｆ１を乾燥させる乾燥装置７を備えている。また、炭素繊維樹脂テープ製造装置は、給糸ローラ１と巻き取りローラ８との間に、炭素繊維束Ｆ１を送り出すローラを適宜備えている。  第１槽２には、負の酸化還元電位を有する還元水が貯留されている。第２槽６には、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液が貯留されている。
【００２４】  以下に、本実施形態の炭素繊維樹脂テープＦ２の製造方法の各工程について説明する。＜第一工程＞図１に示すように、炭素繊維束Ｆ１は、給糸ローラ１から連続的に繰り出されて、第１槽２内に貯留された水中に所定時間浸漬される。炭素繊維束Ｆ１としては、無撚炭素繊維の３Ｋ（すなわち、３０００本束の無撚炭素繊維）、６Ｋ（６０００本束）、１２Ｋ（１２０００本束）等を例示することができる。炭素繊維としては、アクリル系、ピッチ系のいずれであっても適用可能である。
【００２５】  本発明において、第１槽２内に貯留された水は、負の酸化還元電位を有する還元水とされている。  普通の水は正の酸化還元電位（水道水の場合：＋４００〜＋６００ｍＶ程度）を有しているが、還元水は負の酸化還元電位を有しており、水分子クラスターが小さく、優れた浸透力を有している。  炭素繊維束Ｆ１は、このような還元水中に浸漬されることによって、超音波等の物理的外力を作用させることなく自然に拡がる。
【００２６】  本発明において用いられる還元水は、酸化還元電位が−８００ｍＶ以下のものとすることが好ましい。  このような酸化還元電位が低い還元水を用いることにより、炭素繊維束Ｆ１を構成する炭素繊維を短時間で確実に平らに拡げて帯状の平繊繊維束を得ることが可能となる。また、得られた帯状の平繊繊維束が元に戻りにくいものとなる。
【００２７】  本発明において用いられる還元水の製法は特に限定されるものではないが、例えば以下の方法を例示することができる。＜１．ガスバブリング法＞  窒素ガス、アルゴンガス又は水素ガスのバブリングにより、水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる。＜２．ヒドラジンの添加による方法＞  ヒドラジンを添加することにより、水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる。＜３．電気分解による方法＞（ａ）正負の波高値及び／又はデューティー比が非対称な高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。（ｂ）電極を１枚のグランド電極（カソード極）と、アノード極とカソード極が交互に変化する２枚のＰｔとＴｉからなる特殊形状電極（菱形網状電極又は六角形網状電極）から構成し、高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。
【００２８】  本発明においては、上記した方法のうち、特に「３（ｂ）」の方法により得られた還元水を用いることが好ましい。  これは、「３（ｂ）」の方法によれば、他の方法に比べて、より容易且つ確実に酸化還元電位が低く（−８００ｍＶ以下）、負の酸化還元電位を長時間にわたって維持できる還元水が得られるためである。  尚、「３（ｂ）」の方法を実施するための装置については、本願出願人が特開２０００−２３９４５６号公報において開示しており、この開示内容に基づいて実施することが可能である。
【００２９】  本発明においては、炭素繊維束Ｆ１を、上記したような還元水中に浸漬させることによって物理的外力を作用させることなく自然に拡げる（開繊する）ことができるが、この開繊作用を補助するために、図２に示すような構成を採用してもよい。
【００３０】  図２（ａ）は、第１槽２中において炭素繊維束Ｆ１を支持して搬送させる２つの搬送ローラ３のうち、２番目のローラ３１に開繊作用をもたせたものである。  具体的には、２番目のローラ３１の断面（回転軸に沿った断面）形状を、図中に引き出された矢印の先に示しているように、両端から中央に向けて膨らんだ形状とすることにより、ローラ３１の表面に沿って繊維が拡がり易くしたものである。
【００３１】  図２（ｂ）は、第１槽２中に搬送ローラ３を３つ以上（図では３つ）設けることにより、炭素繊維束Ｆ１を屈曲させながら搬送するように構成し、２番目以降のローラ（図では２番目のローラ３２）に開繊作用をもたせたものである。  具体的には、ローラ３２を図２（ａ）の場合と同様の断面形状とすることにより、ローラ３２の表面に沿って繊維が拡がり易くしたものである。
【００３２】  図２（ｃ）は、第１槽２中において炭素繊維束Ｆ１を支持して搬送させる搬送ローラ３の間に平板４を設け、炭素繊維束Ｆ１がこの平板４の表面に沿って搬送されることにより、繊維が平らに拡がり易くしたものである。
【００３３】  図２（ｄ）は、第１槽２中において炭素繊維束Ｆ１を支持して搬送させる搬送ローラ３に平ベルト５を巻回し、炭素繊維束Ｆ１がこの平ベルト５の表面に沿って搬送されることにより、繊維が平らに拡がり易くしたものである。
【００３４】＜第二工程＞  第１槽２を通って還元水に浸漬されることにより平らに拡げられた炭素繊維（平繊繊維束）は、第１槽２から取り出された後、引き続いて第２槽６内に連続的に導入される。  第２槽６内には、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液が収容されており、還元水に浸漬されることにより得られた平繊繊維束は、第２槽６内において接着剤溶液に浸漬される。  本発明において過硫酸カリウムに代えてベンゾイルを用いてもよく、以下過硫酸カリウムを用いた場合について記載するがベンゾイルを用いた場合も過硫酸カリウムと同様である。  接着剤としては親水基を有するものであり、洗濯糊のような水溶性の糊、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＴＦＥディスパージョン、黒鉛ナノディスパージョン、グリコール、水溶性粘土ディスパージョン、でんぷん糊、ウレタン系、シリコン系、ＲＦＬ系、エポキシ系、イミド系分散溶液、ＯＨ−基を有する有機又は無機材含有分散溶液が好適に用いられる。  接着剤の濃度が所定の範囲より低いと、平らに広がった炭素繊維束Ｆ１が元に戻るおそれがある。また、接着剤の濃度が所定の範囲より高いと、接着剤が炭素繊維束Ｆ１の中に浸透し難くなるおそれがある。接着剤がＰＶＡの場合の濃度は、０．５〜３０ｗｔ％が好ましい。  アルミナゾルの濃度は、０．５〜１６．７ｗｔ％が好ましい。アルミナゾルの濃度が前記下限より低いと、炭素繊維樹脂テープの接着力が低くなるおそれがある。また、アルミナゾルの濃度が前記上限より高くても、炭素繊維樹脂テープの接着力はそれ以上には増加しにくい。  また、ＰＶＡとアルミナゾルとの濃度比は３：１が好ましい。また、過硫酸カリウムの濃度は０．５〜１０ｗｔ％が好ましい。
【００３５】  アルミナゾルのアルミナ形状は、板状、柱状、繊維状、六角板状等のいずれでもよい。  また、アルミナゾルが繊維状の場合のアルミナファイバーは、アルミナの繊維状結晶であり、具体的には、アルミナの無水和物で形成されたアルミナファイバー、水和物を含むアルミナで形成されたアルミナ水和物ファイバー等が挙げられる。
【００３６】  アルミナファイバーの結晶系には無定形、ベーマイト及び擬ベーマイト等があるが、いずれの結晶系でもよい。ここで、ベーマイトは組成式：Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏで表わされるアルミナ水和物の結晶である。アルミナファイバーの結晶系は、例えば、後述する加水分解性アルミニウム化合物の種類、その加水分解条件又は解膠条件によって、調整できる。アルミナファイバーの結晶系はＸ線回折装置（例えば、商品名「Ｍａｃ．Ｓｃｉ．ＭＸＰ−１８」、マックサイエンス社製）を用いて確認できる。
【００３７】  このように、平繊繊維束が接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む液内に浸漬されることにより、拡がった繊維と繊維の間に接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む混合液が浸透する。  図３は、これまでの工程を模式的に示す図であり、複数本の炭素繊維からなる炭素繊維束Ｆ１は、還元水に浸漬されることによって炭素繊維Ｆ３が平らに拡がった平繊繊維束Ｈとなり、この平繊繊維束Ｈが接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む液内に浸漬されることにより炭素繊維Ｆ３の間に接着剤ＳとアルミナゾルＡと過硫酸カリウムＢとが浸透する。
【００３８】  本発明においては、接着剤を溶かす溶媒として上述した還元水を用いてもよく、このようにすると、接着剤の浸透力を高めることができる。  また、本発明においては、第２槽６を設けずに、還元水に浸漬されることにより平らに拡げられた炭素繊維（平繊繊維束）に対して、接着剤を含む液を霧状にして吹き付ける方法を採用してもよい。
【００３９】＜第三工程＞  接着剤とアルミナゾルとを含む液内に浸漬された後の拡がった炭素繊維束Ｆ１は、第２槽６から取り出された後、乾燥装置７に供給されて乾燥処理が施される。  乾燥装置７の種類は特に限定されず、ヒーター加熱装置でもよいし、温風加熱装置でもよいし、遠赤外線を利用した加熱装置でもよい。但し、本発明に係る方法においては、必ずしも乾燥装置７を設ける必要はなく、自然乾燥を行ってもよい。  なお、この第三工程の後に、炭素繊維樹脂テープＦ２をさらに水洗して余分な接着剤を除去し、乾燥させてもよい。余分な不純物が除去され、必要なＯＨ−を残すことによりはく離強度が向上する。
【００４０】  接着剤を含む液内に浸漬された後の炭素繊維束Ｆ１が乾燥することによって、拡がった繊維と繊維の間に浸透した接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとが固化する。  このように、繊維が平らに拡がった状態で接着剤により固められることにより、時間が経過しても元に戻ることがなく、しかも高い機械的強度を有する炭素繊維樹脂テープＦ２が得られる。
【００４１】  乾燥装置７を通過して接着剤が固化された後の炭素繊維樹脂テープＦ２は、巻き取りローラ８に巻き取られ、これにより炭素繊維樹脂テープＦ２の製造が完了する。
【００４２】  以上説明したように、本発明に係る方法によれば、物理的外力を作用させることなく、繊維を平らに拡げて帯状の炭素繊維樹脂テープＦ２を製造することができる。  但し、本発明においては、物理的外力を作用させることを完全に排除するものではなく、本発明に係る方法と従来の物理的外力を作用させる方法を組み合わせてもよい。
【００４３】  例えば、上記した第１槽２中に超音波発生装置を設置し、還元水中に浸漬された炭素繊維束Ｆ１に対して超音波を当てる方法を採用することも可能である。  この場合、還元水の開繊作用によって、超音波の出力を弱くしても充分な開繊が得られるため、繊維の損傷を確実に防ぎつつ、充分に拡がった帯状の平繊繊維束を効率良く製造することができるという効果が奏される。
【００４４】＜第四工程＞  上記第三工程を経て製造された炭素繊維樹脂テープＦ２をスリット処理する。スリット処理はスリッター機などを用いて１回以上行われ、炭素繊維樹脂テープＦ２を任意の幅や長さにスリット（切断）される。スリットされた後、複数本の炭素繊維樹脂を撚糸機等によって撚ることにより撚糸Ｐにし、撚りは１５乃至８０回／ｍが好ましい。
【００４５】＜第五工程＞  上記第四工程で、撚りを掛けられた撚糸Ｐの外周に２本のカバーリング糸Ｃを巻き付ける。  この時カバーリング糸ＣはＸ字状になるように１本はＳ巻、もう一本はＺ巻で等間隔に巻き付ける。（図４のｉ参照）この時４ｍｍ以下だと材料の無駄が生じ重量が重くなり価格が高くなり、６ｍｍ以上だと１８０度折り曲げた時に折れてしまい糸にならなくなるばかりかこぶ状になり糸が不安定になるため、幅（ｗ）は４ｍｍ〜６ｍｍの間隔になるように巻き付ける。
【００４６】〈第五′工程〉  上記第五工程は第四工程で撚りを掛けられた撚糸を芯材、通常の糸をカバーリング糸としているが、通常の糸を芯材とし第四工程で撚りを掛けられた撚糸をカバーリング糸とすることで炭素繊維被覆撚糸を製造してもよい。
【００４７】  第五工程でできた開繊糸あるいは第五´工程でできた炭素繊維被覆撚糸を裁断し、裁断した開繊糸あるいは炭素繊維被覆撚糸を樹脂と複合化し押し出すことで樹脂コーティング糸を製造してもよい。
【００４８】＜実施例１＞１２Ｋの炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、を経て１２Ｋの炭素繊維樹脂テープを製造する。  １２Ｋの炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、６Ｋにした炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にし、２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付けて開繊糸を製造する。
【００４９】＜実施例２＞１２Ｋの炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、を経て１２Ｋの炭素繊維樹脂テープを製造する。  １２Ｋの炭素繊維樹脂テープを６Ｋになるようにスリット処理し、さらにスリット処理し３Ｋの炭素繊維樹脂にする。３Ｋの炭素繊維樹脂テープに１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にし、２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付けて開繊糸を製造する。
【００５０】＜実施例３＞１２Ｋの炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、を経て１２Ｋの炭素繊維樹脂テープを製造する。  １２Ｋの炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、６Ｋにした炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にし、アラミド繊維を芯材とし１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付けて炭素繊維被覆撚糸を製造する。
【００５１】  上記実施例で製造した開繊糸及び炭素繊維被覆撚糸はガラスやセラミックを芯材とする場合よりも軽くステンレスの４倍もの強度であった。
【００５２】＜第２実施形態＞  つぎに、図５を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る低融点熱可塑性樹脂で被覆された開繊糸について説明する。  図５（ａ）、（ｂ）に示される開繊糸は、炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸Ｐと、撚糸Ｐの外周にＳ巻き及びＺ巻きされてなるカバーリング糸Ｃと、カバーリング糸ＣがＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に被覆されている低融点熱可塑性樹脂Ｒとを備えた構造である。
【００５３】  このような開繊糸を製造する場合、まず、上記第１実施形態の開繊糸の製造方法と同様に、第一工程〜第五工程、すなわち、  複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸Ｐにする第四工程と、炭素繊維樹脂テープからなる撚糸Ｐの外周に２本のカバーリング糸Ｃを１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とを行う。
【００５４】  ついで、上記の第五工程の後に、カバーリング糸ＣがＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒを被覆する被覆工程を行うことによって、図５（ａ）、（ｂ）に示される開繊糸を製造することが可能である。
【００５５】この開繊糸に用いられる撚糸Ｐは、例えば、上記の第１実施形態の撚糸と同様に、開繊された炭素繊維樹脂テープ（以下、開繊炭素繊維樹脂テープという）をスリットした後、任意の幅のテープをよじることによって製造される。または、撚糸Ｐは、開繊炭素繊維樹脂テープにスリットを施さずに、３Ｋ（３０００本束）、６K（６０００本束）、または１２K（１２０００本束）の無撚炭素繊維を含む開繊炭素繊維樹脂テープをよじることにより、製造される。撚糸の製造のために用いられる開繊炭素繊維樹脂テープとしては、上記第１実施形態の炭素繊維樹脂テープと同様のものが用いられ、例えば、３K〜２４K程度（３０００本束〜２４０００本束）のレギュラートウ（Ｒ／T）が用いられるが、２４Kよりも大きいK値（例えば、４８K、６４K以上）のラージトウ（L／T）が用いられてもよい。  このような樹脂テープに対して撚糸機によって１ｍ当たり５０〜６０回の撚り（ねじり）を掛けることにより、連続した撚糸Ｐが得られる。
【００５６】  この撚糸Ｐに対して、直径２０〜〜５０μｍの太さのナイロン６、１２、６６などからなるカバーリング糸ＣをＳ巻およびＺ巻で巻き付けるカバーリング（上記の第五工程）を行う。これにより、撚糸Ｐの外周面にカバーリング糸Ｃの堆積層が形成された開繊糸が得られる。  カバーリング糸Ｃは、上記の第１実施形態と同様のものが用いられ、例えば、直径２０〜５０μｍの太さのナイロン６、１２、６６の糸がカバーリング糸として用いられる。
【００５７】  この開繊糸の外周面（すなわち、カバーリング糸Ｃの堆積層の外周面）にさらに、カバーリング糸と同じ材質の（例えば、ナイロン６、１２、６６など）樹脂などの低融点熱可塑性樹脂Ｒを均一に３〜１０μｍの厚さにムラ無く、コーティング（被覆）して、連続した樹脂コーティングされた開繊糸を得る。  低融点熱可塑性樹脂Ｒは、カバーリング糸の融点と同じかそれ以下の融点、たとえば９８〜２９０℃程度の低融点で溶融する熱可塑性樹脂のことを言う。  低融点熱可塑性樹脂Ｒとしては、例えば、ナイロン６、１２、６６などのナイロン繊維、または、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ＰＥＴ(Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＲＦＬレジン（レゾルシンホルマリンラテックス処理された樹脂）などが用いられる。
【００５８】  第２実施形態では、開繊糸の外周面（具体的には、カバーリング糸Ｃが巻かれた層の外周面）に低融点熱可塑性樹脂Ｒが被覆されることにより、撚糸Ｐを構成する炭素繊維樹脂の間の結合力とともに撚糸Ｐとカバーリング糸Ｃとの間の結合力が向上する。  さらに、上記の開繊糸によって編物や織物を製造した後に加熱すれば、開繊糸を被覆する低融点熱可塑性樹脂が溶融して隣接する低融点熱可塑性樹脂同士が互いに結合する。これにより、編物や織物を容易に一体化した物品に加工することが可能である。
【００５９】  低融点熱可塑性樹脂Ｒをカバーリング糸Ｃの堆積層の外周面に被覆する方法としては、従来から用いられる種々のコーティング方法および装置、例えば、連続延伸方法などが用いられる。
【００６０】  例えば、図６に示される連続コーティング装置では、被覆工程として、溶融炉Ｅ内部で溶融状態の低融点熱可塑性樹脂Ｒを開繊糸Ａ１の外周面に接触しながら開繊糸Ａ１とともにノズルＮから押し出すことによって、行われる。  具体的には、第１ロールD１に巻き取られたコーティング前の開繊糸A１（すなわち、図５の撚糸Ｐにカバーリング糸Ｃが巻かれた状態の開繊糸）は、溶融炉Ｅに送り出される。溶融炉Ｅの内部には、ヒータＧによって１５０〜３００℃程度に加熱されて溶融された低融点熱可塑性樹脂Ｒが貯留されている。溶融炉Ｇ内部に上方から送り込まれた開繊糸Ａ１は、その外周面が溶融された低融点熱可塑性樹脂Ｒによって連続的に被覆され、溶融炉Ｇの下部に設けられたノズルＮから引っ張り出される。その後、低融点熱可塑性樹脂Ｒによって被覆された開繊糸Ａ２は、冷却ファンおよび水冷ジャケットなどを有する冷却部Ｊによって１０〜１５℃程度まで冷却され、低融点熱可塑性樹脂Ｒが固化される。その後、被覆された開繊糸Ａ２は、第２ロールＤ２に巻き取られる。
【００６１】  このように、開繊糸Ａ１を低融点熱可塑性樹脂Ｒによって被覆する工程は、開繊糸Ａ１の外周面に接触しながら当該低融点熱可塑性樹脂Ｒを開繊糸Ａ１とともにノズルＮから押し出すことによって行うことが可能である。これにより、被覆後の開繊糸Ａ２の強度を向上することができるとともに、当該低融点熱可塑性樹脂Ｒによるコーティングを連続的に行うことができる。
【００６２】＜第３実施形態＞  上記第２実施形態では、カバーリング糸Ｃが撚糸Ｐの外周面に巻き付けられた開繊糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒが被覆されているが、本発明はこれに限定されるものではない。  すなわち、本発明の第３実施形態では、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、撚糸Ｐの外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒが直接被覆された構造が示されている。  この撚糸Ｐは、上記の第１〜２実施形態の撚糸と同様に、開繊炭素繊維樹脂テープをよじることによって製造される。  低融点熱可塑性樹脂Ｒは、上記第２実施形態と同様の低融点で溶融する熱可塑性樹脂である。
【００６３】  このような撚糸を製造する場合、まず、上記第１実施形態の撚糸の製造方法と同様に、第一工程〜第四工程、すなわち、  複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸Ｐにする第四工程を行う。
【００６４】  ついで、第四工程の後に、撚糸Ｐの外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒを被覆する被覆工程を行う。被覆工程は、例えば、上記の図５に示される連続コーティング装置などを用いて連続的に樹脂コーティングをすればよい。  これにより、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、低融点熱可塑性樹脂Ｒで被覆された撚糸を製造することが可能である。  第３実施形態では、撚糸Ｐの外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒが被覆されることにより、撚糸Ｐを構成する炭素繊維樹脂の間の結合力が向上する。
【００６５】  さらに、上記の被覆された撚糸によって編物や織物を製造した後に加熱すれば、撚糸を被覆する低融点熱可塑性樹脂が溶融して隣接する低融点熱可塑性樹脂同士が互いに結合する。これにより、編物や織物を容易に一体化した物品に加工することが可能である。  また、第３実施形態において撚糸Ｐを低融点熱可塑性樹脂Ｒによって被覆する工程は、図６に示されるような連続コーティング装置を用いて当該撚糸Ｐの外周面に接触しながら当該低融点熱可塑性樹脂Ｒを撚糸ＰとともにノズルＮから押し出すことによって行うことが可能である。これにより、これら撚糸の強度を向上することができるとともに、当該低融点熱可塑性樹脂Ｒによるコーティングを連続的に行うことができる。
【００６６】＜第４実施形態＞  上記第２〜３実施形態では、芯材を有しない撚糸および開繊糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されているが、本発明はこれに限定されるものではない。  本発明の第４実施形態として、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、芯材Ｑを有する炭素繊維被覆撚糸が低融点熱可塑性樹脂Ｒで被覆されたものでもよい。  具体的には、図８（ａ）、（ｂ）に示される炭素繊維被覆糸は、芯材Ｑと、当該芯材Ｑの外周に巻き付けられた撚糸Ｒと、撚糸Ｒの外周にＳ巻およびＺ巻により巻き付けられたカバーリング糸Ｃと、カバーリング糸ＣがＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に被覆されている低融点熱可塑性樹脂Ｒとを備えた構造である。  芯材Qは、有機あるいは無機の糸材、ステンレス鋼材、またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上であるのが好ましい。これらの材料を選択することにより、柔軟でかつ所望の引張強度を備えた炭素繊維被覆撚糸を容易に製造することが可能である。
【００６７】  第４実施形態における撚糸Ｐとしては、上記の第１〜３実施形態と同様の撚糸が用いられる。また、カバーリング糸Ｃとしては、上記の第１〜３実施形態と同様のカバーリング糸が用いられる。さらに、低融点熱可塑性樹脂Ｒについても、上記の第１〜３実施形態と同様の低融点熱可塑性樹脂が用いられる。  このような炭素繊維被覆撚糸を製造する場合、まず、上記第１実施形態の炭素繊維被覆撚糸の製造方法と同様に、第一工程〜第五工程、すなわち、  複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、  前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、  前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、  炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、  炭素繊維樹脂テープからなる撚糸を芯材Ｑの外周に１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とを行う。
【００６８】ついで、第五工程の後に、カバーリング糸ＣがＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒを被覆する被覆工程を行うことによって、図８（ａ）、（ｂ）に示される炭素繊維被覆撚糸を製造することが可能である。
【００６９】  上記のように、第４実施形態の炭素繊維被覆撚糸では、炭素繊維被覆撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂Ｒが被覆されることにより、撚糸Ｐを構成する炭素繊維樹脂の間の結合力とともに撚糸Ｐとカバーリング糸Ｃとの間の結合力が向上する。  なお、第４実施形態では、図８（ａ）、（ｂ）に示されるようにカバーリング糸Ｃを含む炭素繊維被覆撚糸の例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、カバーリング糸Ｃを省略した構造、すなわち、心材Ｑの外周に撚糸Ｐが巻き付けられ、その外周面を低融点熱可塑性樹脂Ｒによって被覆してもよい。  さらに、第４実施形態の炭素繊維被覆撚糸によって編物や織物を製造した後に加熱すれば、炭素繊維被覆撚糸を被覆する低融点熱可塑性樹脂が溶融して隣接する低融点熱可塑性樹脂同士が互いに結合する。これにより、編物や織物を容易に一体化した物品に加工することが可能である。
【００７０】  また、本発明では、撚糸、開繊糸、および炭素繊維被覆撚糸を低融点熱可塑性樹脂によって被覆する工程は、これらの外周面に接触しながら当該低融点熱可塑性樹脂をこれらとともにノズルから押し出すことによって行うことが可能である。これにより、これら撚糸、開繊糸、および炭素繊維被覆撚糸の強度を向上することができるとともに、当該低融点熱可塑性樹脂によるコーティングを連続的に行うことができる。  また、第４実施形態において炭素繊維被覆撚糸を低融点熱可塑性樹脂Ｒによって被覆する工程は、図６に示されるような連続コーティング装置を用いて当該撚糸Ｐの外周面に接触しながら当該低融点熱可塑性樹脂Ｒを炭素繊維被覆撚糸とともにノズルＮから押し出すことによって行うことが可能である。これにより、炭素繊維被覆撚糸の強度を向上することができるとともに、当該低融点熱可塑性樹脂Ｒによるコーティングを連続的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  本発明の撚糸、開繊糸及び炭素繊維被覆撚糸は引張強度及び屈曲耐性が高く、ミシン用糸やニット編み用糸、魚網、釣り糸、タモ網、釣竿の補強、タイシングベルト、Ｖベルトの補強など幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】Ｆ１      炭素繊維束Ｆ２      炭素繊維樹脂テープＡ      アルミナゾルＢ      過硫酸カリウムＳ      接着剤Ｐ      撚糸Ｃ      カバーリング糸Ｒ      低融点熱可塑性樹脂Ｑ      芯材
【図１】
2018037658.tif 000003
【図２】
2018037658.tif 000004
【図３】
2018037658.tif 000005
【図４】
2018037658.tif 000006
【図５】
2018037658.tif 000007
【図６】
2018037658.tif 000008
【図７】
2018037658.tif 000009
【図８】
2018037658.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月19日(2018.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維樹脂テープからスリットしてなる炭素繊維樹脂をよじってなる撚糸であって、
前記炭素繊維樹脂テープは、複数本の炭素繊維が平らに拡げられた平繊維束の炭素繊維の間に接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムまたはベンゾイルとが存在しているものである、撚糸。
【請求項２】
前記撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項１に記載の撚糸。
【請求項３】
前記請求項１に記載の撚糸の外周にカバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる開繊糸。
【請求項４】
前記カバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項３に記載の開繊糸。
【請求項５】
前記カバーリング糸はナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン、アラミド繊維、ステンレス鋼材またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の開繊糸。
【請求項６】
前記開繊糸の直径は０．１５ｍｍ乃至２．５ｍｍであることを特徴とする請求項３乃至５に記載の開繊糸。
【請求項７】
芯材の外周に前記請求項１に記載の撚糸を巻き付けてなる炭素繊維被覆撚糸。
【請求項８】
前記炭素繊維樹脂を巻き付けてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂が被覆されている請求項７に記載の炭素繊維被覆撚糸。
【請求項９】
前記芯材は、有機あるいは無機の糸材、ステンレス鋼材、またはインコネル（登録商標）線材から選択される一種以上であることを特徴とする７または８に記載の炭素繊維被覆撚糸。
【請求項１０】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、
前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程からなる請求項１に記載の炭素繊維樹脂テープからなる撚糸の製造方法。
【請求項１１】
前記第四工程の後に、前記撚糸の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、
請求項１０に記載の撚糸の製造方法。
【請求項１２】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記撚糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、
請求項１１に記載の撚糸の製造方法。
【請求項１３】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、
前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液または接着剤とアルミナゾルとベンゾイルとを含む接着剤溶液のうちいずれかの接着剤溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、
炭素繊維樹脂テープからなる撚糸の外周に２本のカバーリング糸を１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とからなる請求項３に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１４】
前記第五工程の後に、前記カバーリング糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、
請求項１３に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１５】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記開繊糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、
請求項１４に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１６】
前記第五工程は、撚糸の外周に幅４ｍｍ〜６ｍｍの等間隔でカバーリング糸を巻き付けることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の開繊糸の製造方法。
【請求項１７】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げる第一工程と、
前記第一工程の後に、前記炭素繊維束を、接着剤とアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む接着剤溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記炭素繊維束を乾燥させ炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、スリット処理した複数本の炭素繊維樹脂に１５乃至８０回／ｍの撚りをかけ撚糸にする第四工程と、
炭素繊維樹脂テープからなる撚糸を芯材の外周に１本はＳ巻、もう１本はＺ巻で巻き付ける第五工程とからなる請求項７に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項１８】
前記第五工程の後に、前記撚糸がＳ巻き及びＺ巻きされてなる層の外周面に低融点熱可塑性樹脂を被覆する被覆工程をさらに含む、
請求項１７に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項１９】
前記被覆工程は、溶融状態の前記低融点熱可塑性樹脂を前記外周面に接触しながら前記炭素繊維被覆撚糸とともにノズルから押し出すことによって行われる、
請求項１８に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【請求項２０】
前記第五工程は、芯材の外周に幅４ｍｍ〜６ｍｍの等間隔でカバーリング糸を巻き付けることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の炭素繊維被覆撚糸の製造方法。
【国際調査報告】
2018037658.tif 000011
2018037658.tif 000012
2018037658.tif 000013
2018037658.tif 000014