(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性熱可塑性樹脂とベタイン型両性界面活性剤とを、質量比６／１〜１／３の範囲内で含有していることを特徴とする炭素繊維用サイジング剤。
【請求項２】
前記ベタイン型両性界面活性剤が、アルキルイミダゾリン系ベタイン型両性界面活性剤であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維用サイジング剤。
【請求項３】
前記水溶性熱可塑性樹脂が水溶性ナイロン樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の炭素繊維用サイジング剤。
【請求項４】
請求項１に記載の炭素繊維用サイジング剤を含むサイジング液によって、炭素繊維を処理することを特徴とする炭素繊維のサイジング方法。
【請求項５】
炭素繊維の表面に、請求項１に記載の炭素繊維用サイジング剤が付着していることを特徴とするサイジング処理された炭素繊維。
【請求項６】
前記炭素繊維が、チョップド炭素繊維であることを特徴とする請求項５に記載のサイジング処理された炭素繊維。
【請求項７】
請求項５に記載のサイジング処理された炭素繊維を、少なくとも一部として使用してあることを特徴とする編織物。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、炭素繊維用サイジング剤、該サイジング剤による炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維、及び該炭素繊維を使用した編織物に関する。
背景技術
繊維強化複合材料の強化繊維等として使用される炭素繊維は、化学組成の９０質量％以上が炭素からなる繊維であって、再生セルロース、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ピッチなどを出発原料として製造されるものである。かかる炭素繊維は、例えば高強度炭素繊維や高弾性炭素繊維等に区分されている。
炭素繊維は、軽量であって、比強度及び比弾性率において特に優れた性質を有しており、又耐熱性、耐薬品性にも優れていることから、繊維強化複合材料の強化繊維として特に有効であり、広範囲に用いられている。
又、炭素繊維を強化繊維とする繊維強化複合材料のマトリックスとしては、エポキシ樹脂等の樹脂化合物や、セメント、セラミックス等の無機化合物等が用いられており、優れた機械特性を有する繊維強化複合材料が成形されている。
近年、炭素繊維は短繊維強化複合材料の強化繊維等としても利用されている。例えば、炭素繊維をチョップド炭素繊維の形態とした後、これを水中に分散させて、チョップド炭素繊維のランダム分散ペーパー等を製造することが行われている。また、チョップド炭素繊維をコンクリート等の無機マトリックススラリー中に均一に混合攪拌し、チョップド炭素繊維をランダム分散させた短繊維強化複合材料を製造することが行われている。
このような用途に供されるチョップド炭素繊維を得るために、一般的には水溶性サイジング剤で炭素繊維を処理してから切断を行っている。そのために用いて好適なサイジング剤は、水に対して優れた溶解性を具備しており、しかも炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態にするのに必要とされる十分な収束性と、水中への優れたトウ分散性との両者を付与し得るものである。
又、炭素繊維を使用した編織物を、水中に浮遊させたり或いは水系のマトリックス中に浸漬してこれを含浸させるような用途も多い。これらの用途に供される炭素繊維には、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）と、水中への優れたトウ分散性とが必要とされる。これらの特性を備えた炭素繊維を得るためにも、水溶性サイジング剤を用いた処理が行われている。
ここで、サイジング剤としては、例えばビスフェノール型ポリアルキレンエーテルエポキシ化合物類からなるサイジング剤（特開昭６１−２８０７４号公報等）、ビスフェノールＡにアルキレンオキシド基の数十分子を付加させた化合物からなるサイジング剤（特開平１−２７２８６７号公報、特開平７−９４４４号公報）、ポリビニルアルコールや水溶性ナイロン樹脂等の水溶性熱可塑性樹脂（特公平５−４３４８号公報あるいは特許第２８３８３０９号等）からなるサイジング剤等が知られている。
しかしながら、従来のサイジング剤では以下のような問題があった。
特開昭６１−２８０７４号公報に示されているビスフェノール型ポリアルキレンエーテルエポキシ化合物類からなるサイジング剤は、該サイジング剤をなす化合物中にグリシジル基を具備しているために、収束性能が比較的良好であって、チョップド炭素繊維の形態や編織物にするときの工程通過性等の加工性に優れた炭素繊維を得ることができる。しかしながら、化合物中に存在しているグリシジル基のために粘着性があり、水への溶解性が不十分であり、又水中へのトウ分散性が良好な炭素繊維を得ることができないという欠点がある。
一方、特開平１−２７２８６７号公報や特開平７−９４４４号公報に示されているビスフェノールＡにアルキレンオキシド基の数十分子を付加させた化合物からなるサイジング剤は、優れた水溶性を有していることから、炭素繊維に対して、水中への優れたトウ分散性を付与することが可能である。
しかしながら、この種のエチレンオキサイドを付加させた化合物からなるサイジング剤は、炭素繊維に付与し得る収束性能がやや弱く、安定してチョップド炭素繊維の形態にするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの工程通過性等の加工性とに優れた炭素繊維を得るためには、炭素繊維へのサイジング剤の付着量を高くしなければならないという欠点がある。又、これらのサイジング剤は、分子中の（−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−）基等の親水性基の存在によって空気中の水分を吸着して粘着性が増加し、いわゆるべとつきを生じることから、編織物にするときの工程通過性等の加工性を低下させる。そのため、この種のサイジング剤を使用する場合には、得られる炭素繊維束に良好な工程通過性等の加工性を備えさせるために、サイジング剤の付着量の厳密な制御を行わなければならなく、工程が煩雑になる。
更に、ポリビニルアルコールや特公平５−４３４８号公報あるいは特許第２８３８３０９号に示されている水溶性ナイロン樹脂等の水溶性熱可塑性樹脂からなるサイジング剤は、水への溶解性に優れており、しかも良好な収束性能を有している。そのため、炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態にするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの工程通過性等の優れた加工性とを付与し得る。しかしながら、ポリビニルアルコールを付与した炭素繊維は、ｐＨ＝７付近の水溶液中でのトウ分散性には優れているものの、酸性或いはアルカリ性領域の水溶液中でのトウ分散性が十分ではない。又、水溶性ナイロン樹脂を付与した炭素繊維は、酸性領域の水溶液中でのトウ分散性には優れているものの、中性或いはアルカリ性領域の水溶液中でのトウ分散性が十分ではない。
以上説明したように、従来のサイジング剤には、広範囲に亙るｐＨ領域での水への溶解性が良好であって、しかも炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態にするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）と、広範囲に亙るｐＨ領域の水中への優れたトウ分散性とを同時に付与し得るものは、存在していない。
発明の開示
従って、本発明が解決しようとする課題は、広範囲に亙るｐＨ領域での水への溶解性が良好であって、しかも炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態にするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）と、広範囲に亙るｐＨ領域の水中での良好なトウ分散性とを付与し得る炭素繊維用サイジング剤を提供することにある。
又、本発明が解決しようとするもう一つの課題は、前記サイジング剤を用いて的確なサイジングを行う炭素繊維のサイジング方法、前記サイジング剤によってサイジング処理された炭素繊維、及び該炭素繊維を使用した編織物を提供することにある。
前記課題は、以下に記載する構成の本発明の炭素繊維用サイジング剤、該サイジング剤を用いた炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維及び該炭素繊維を使用した編織物によって解決することができる。
本発明の炭素繊維用サイジング剤は、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤とを、質量比６／１〜１／３の範囲内で含有していることを特徴とするものである。
前記構成の本発明の炭素繊維用サイジング剤においては、前記両性界面活性剤がベタイン型両性界面活性剤であることが好ましく、特にアルキルイミダゾリン系ベタイン型両性界面活性剤であることが好ましい。
更に、前記構成の本発明の炭素繊維用サイジング剤においては、前記水溶性熱可塑性樹脂が水溶性ナイロン樹脂であることが好ましい。
本発明の炭素繊維のサイジング方法は、前記構成の本発明の炭素繊維用サイジング剤を含むサイジング液によって炭素繊維を処理することを特徴とするものである。
本発明のサイジング処理された炭素繊維は、前記構成の本発明の炭素繊維用サイジング剤がその表面に付着していることを特徴とするものであり、本発明は特にチョップド炭素繊維に好ましく適用できる。
本発明の編織物は、前記構成の本発明のサイジング処理された炭素繊維を、少なくとも一部として使用してあるものである。
発明を実施するための最良の形態
［炭素繊維用サイジング剤］
本発明の炭素繊維用サイジング剤は、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤とを含有するものであって、しかも水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比が６／１〜１／３の範囲内にあるものである。かかる構成によって、広範囲に亙るｐＨ領域での水への溶解性が良好であって、しかも炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態とするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）と、広範囲に亙るｐＨ領域の水中での良好なトウ分散性とを付与し得る炭素繊維用サイジング剤を提供できる。
前記水溶性熱可塑性樹脂と共に併用される両性界面活性剤は、カルボン酸塩型両性界面活性剤やスルホン酸塩型両性界面活性剤である。かかる両性界面活性剤は、アルカリ性水溶液中ではアニオン系界面活性剤として機能し、酸性水溶液中ではカチオン系界面活性剤として機能するため、これを配合した炭素繊維用サイジング剤は、広範囲に亙るｐＨ領域での水への優れた溶解性を有するものとなる。
カルボン酸塩型両性界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、カルボキシアミノ酸型両性界面活性剤やカルボキシベタイン型両性界面活性剤等を用いることができる。又、スルホン酸塩型両性界面活性剤としては、スルホベタイン型両性界面活性剤等を用いることができる。
これらの中でも、カルボキシベタイン型両性界面活性剤やスルホベタイン型両性界面活性剤等のベタイン型両性界面活性剤を使用すると、炭素繊維に対してより優れたトウ分散性を付与することができるので、好適である。しかも、カルボキシアミノ酸型両性界面活性剤に見られるような等電点（アニオンとカチオンがバランスするところ）での親水性の低下がない点でも好ましい。
なお、カルボキシベタイン型両性界面活性剤としては、アルキルジメチルベタイン型、アルキルアミド−アルキルベタイン型、アルキルイミダゾリン系ベタイン型、ヒドロキシアルキルイミダゾリン系ベタイン型等を挙げることができる。これらの中でも、アルキルイミダゾリン系ベタイン型両性界面活性剤を使用すると、炭素繊維に対して特に優れたトウ分散性を付与することができる。
水溶性熱可塑性樹脂と共に併用される前記両性界面活性剤は、単一種であっても、或いは複数種の組み合わせであってもよい。
本発明の炭素繊維用サイジング剤に利用し得る水溶性熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、例えばポリビニルアルコール、水溶性ナイロン樹脂、水溶性ウレタン樹脂、アクリルアマイド樹脂、アクリルアマイド・酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、メチルセルロース等を用いることができる。これらの中でも特に、水溶性ナイロン樹脂を使用すると、収束性と水中でのトウ分散性とに優れた炭素繊維が得られるため、好適である。
水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤とを含有する本発明の炭素繊維用サイジング剤において、水溶性熱可塑性樹脂は、炭素繊維に対して、収束性を付与して取り扱い性を良くし、これによってチョップド炭素繊維の形態や編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）を付与すると共に、水中でのトウ分散性を向上させる機能を果たす。一方、両性界面活性剤は、それ自身には炭素繊維を収束させる機能は無いが、広範囲に亙るｐＨ領域の水中でのトウ分散性を向上させる機能を果たす。
ここで、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比が６／１より大きくなると、炭素繊維の水中でのトウ分散性が低下する傾向にある。このことは特に、水溶性熱可塑性樹脂の溶解性能が低下するｐＨ領域において顕著である。一方、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比が１／３より小さくなると、炭素繊維に十分な収束性を付与することができなくなり、チョップド炭素繊維の形態や編織物にするときの工程通過性等の加工性が低下する。従って、本発明の炭素繊維用サイジング剤は、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比が、６／１〜１／３の範囲内にあることが必要であり、２／１〜１／２の範囲内にあることがより好ましい。
本発明の炭素繊維用サイジング剤には、前記の水溶性熱可塑性樹脂及び両性界面活性剤の他にも、本発明の目的を損なわない範囲内で、例えばノニオン系界面活性剤や平滑剤等を添加してもよい。
又、本発明の炭素繊維用サイジング剤には、水中に分散させる際に生成する気泡を抑える目的で、消泡剤を添加してもよい。本発明の炭素繊維用サイジング剤において、両性界面活性剤は優れた起泡剤であり、水溶性熱可塑性樹脂は高分子化合物であることから、優れた泡安定剤である。そのため、本発明の炭素繊維用サイジング剤を付着させた炭素繊維を水中に分散させると、サイジング剤は水中に溶解し、これらの化合物が、起泡剤、泡安定剤として作用をはじめる。したがって、生成した気泡を消滅させる消泡剤をあらかじめ、添加させることが有効な場合が多い。
ここで用いることのできる消泡剤としては、特に限定はなく、シリコーン系消泡剤、ポリアルキレングリコール系消泡剤、高級アルコールエマルション系消泡剤、金属石鹸系消泡剤、ワックスエマルション系消泡剤などを用いることができる。具体的には、シリコーンオイル、シリコーン樹脂及びこれらの樹脂の界面活性剤配合品、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、プルロニック型非イオン界面活性剤、ポリプロピレングリコール及びその誘導体、アセチレングリコール及びその誘導体などが挙げられる。
本発明の炭素繊維用サイジング剤を適用する炭素繊維は、ピッチ、レーヨン、ポリアクリロニトリル等のいずれの出発原料から得られた炭素繊維であってもよい。又、高強度タイプ（低弾性率炭素繊維）、中高弾性炭素繊維、超高弾性炭素繊維のいずれであってもよい。
［炭素繊維のサイジング方法］
本発明の炭素繊維のサイジング方法は、前記の炭素繊維用サイジング剤を含むサイジング液を利用するものである。例えばローラー浸漬法、ローラー接触法等によって、該サイジング液を炭素繊維に接触させた後、乾燥して行うことができる。ここで、サイジング液としては、前記サイジング剤からなるサイジング液、あるいは水、又はアセトン等の有機溶剤に前記サイジング剤を分散又は溶解したサイジング液が用いられる。ただし、水溶液からなるサイジング液を利用する方が有機溶剤を使用したサイジング液に比較して、工業的にも、又安全性の面でも優れている。
サイジング処理による炭素繊維表面へのサイジング剤の付着量は、サイジング液の濃度や絞り量を調整することによって調節し得る。又、乾燥は、熱風、熱板、加熱ローラー、各種赤外線ヒーター等を用いて行うことができる。
［サイジング処理された炭素繊維］
本発明のサイジング処理された炭素繊維は、その表面に前記の炭素繊維用サイジング剤が付着したものである。炭素繊維に付着させるサイジング剤の量は、炭素繊維に十分な収束性を付与して、チョップド炭素繊維の形態や編織物にするときの工程通過性等の加工性を良好にし、かつ水中での優れたトウ分散性を付与できる量であればよい。具体的には、炭素繊維の質量に対して０．３〜５．０質量％程度が好ましく、０．５〜３．０質量％程度がより好ましい。
又、サイジング処理された炭素繊維を、ロービングカッターやギロチンカッター等の切断機を用いて長さ１〜３０ｍｍ程度にカットすることにより、チョップド炭素繊維の形態とすることができる。
［編織物］
本発明のサイジング処理された炭素繊維を使用した編織物は、十分な収束性を具備していて、機械的摩擦等による毛羽等の発生が少なく、編織物にするときの工程通過性等の加工性に優れたサイジング処理された炭素繊維を、少なくとも一部として使用した編織物である。
本発明の編織物の編み組織や織り組織等は特に限定されるものではない。又、本発明の編織物は、糸として前記のサイジング処理された炭素繊維のみを用いたものであってもよいし、該炭素繊維と炭素繊維以外の繊維との混編み、混織り等であってもよい。ここで、炭素繊維以外の繊維としては、例えば硝子繊維、チラノ繊維、ＳｉＣ繊維等の無機繊維、アラミド、ポリエステル、ＰＰ、ナイロン、ポリイミド、ビニロン等の有機繊維等が好適である。
実施例
以下、本発明の炭素繊維用サイジング剤、該サイジング剤による炭素繊維のサイジング方法、サイジング処理された炭素繊維及び該炭素繊維を使用した編織物の具体的な構成について、実施例に基づいて説明する。
（実施例１〜９、比較例１〜９）
＜炭素繊維用サイジング剤の調製＞
下記の表１に示す水溶性熱可塑性樹脂（又はその水溶液）と界面活性剤（又はその水溶液）とを、表１に示す質量比で混合することにより、本発明の実施例品及び比較例品としての炭素繊維用サイジング剤を得た。なお、ここで言う質量比は、純成分の質量比を示す。
＜サイジング処理＞
得られた各サイジング剤をサイジング液として用い、炭素繊維の処理を行った。
すなわち、得られた各サイジング剤を、内部にフリーローラーを有する浸漬槽に充填した。その後、この浸漬槽の内部に、サイジング剤を付与してない炭素繊維束（三菱レイヨン（株）製「パイロフィルＴＲ５０ＳＸ」、フィラメント数１２０００本、ストランド強度５，０００ＭＰａ、ストランド弾性率２４２ＧＰａ）を浸漬させた。サイジング処理後、炭素繊維束を取り出し、熱風乾燥することによって、サイジング処理された炭素繊維束を得、これをボビンに巻き取った。
得られた各サイジング処理された炭素繊維束のサイジング剤の付着量（質量％）を表２に示す。
＜評価＞
以上のようにして得られたサイジング処理された炭素繊維束について、以下の評価を行った。得られた結果を表２に示す。
（１）トウ分散性
得られた各サイジング処理された炭素繊維束をボビンから巻き戻して、（ａ）ｐＨ２に調整してある硝酸水溶液、（ｂ）ｐＨ７に調整してあるイオン交換水、及び（ｃ）ｐＨ１２に調整してある水酸化カルシウム水溶液に、各々静かに浸漬させた。このときの炭素繊維束のトウ分散性を、下記の分散性指標によって評価した。なお、分散性指標３以上が、炭素繊維のトウ分散性として満足し得るものである。
分散性指標：
０：浸漬後約２０秒経過しても全く分散しない。
１：浸漬後約２０秒後に分散する。
２：浸漬後約１０秒後に分散する。
３：浸漬後約５秒後に分散する。
４：浸漬後２〜３秒後に分散する。
５：浸漬後直ちに分散する。
（２）チョップド炭素繊維の加工性
得られた各サイジング処理された炭素繊維束をボビンから巻き戻して、ロービングカッターで６ｍｍ長さに連続的にカットし、チョップド炭素繊維の形態とした。この時の加工性を、下記基準に基づいて評価した。
判定基準：
○：ミスカットが無く、かつ炭素繊維束の収束性が維持されている。
×：ミスカットが発生したか、あるいは炭素繊維束の収束性が低下し、炭素繊維がばらける。
（３）製織性
得られた各サイジング処理された炭素繊維束を経糸、緯糸として使用し、打ち込み本数６本／インチの１ｍ幅の平織り織成を、レピア式製織機によって、製織速度４０ｃｍ／分にて実施した。そのときの製織性の評価を、下記基準に基づいて評価した。
判定基準：
○：ガイド等での毛羽立ち、織機の異常停止、織物表面の毛羽立ちがいずれも無い。
×：ガイド等での毛羽立ち、織機の異常停止、或いは織物表面の毛羽立ちの何れかが発生。
0004094546.tif 000002
表中の各略号は以下のものを示す。
・ＫＰ２００７：水溶性ナイロン樹脂の２０質量％水溶液（松本油脂製薬（株）製「ＫＰ２００７」）
・ＫＰ２０２１Ａ：水溶性ナイロン樹脂の１０質量％水溶液（松本油脂製薬（株）製「ＫＰ２０２１Ａ」）
・マーポゾール  Ａ−２００：アクリルアマイド・酢酸ビニル共重合体樹脂（松本油脂製薬（株）製「マーポゾール  Ａ−２００」）
・マーポゾール  Ｓ−５０：ポリアクリル酸エステル樹脂（松本油脂製薬（株）製「マーポゾール  Ｓ−５０」）
・マーポローズ  ＥＭ４００：水溶性メチルセルロース樹脂（松本油脂製薬（株）製「マーポローズ  ＥＭ４００」）
・両性界面活性剤Ａ：アルキルジメチルベタイン型両性界面活性剤
・両性界面活性剤Ｂ：アルキルアミド−アルキルベタイン型両性界面活性剤
・両性界面活性剤Ｃ：アルキルイミダゾリンベタイン型両性界面活性剤
・両性界面活性剤Ｄ：ヒドロキシアルキルイミダゾリンベタイン型両性界面活性剤
・両性界面活性剤Ｅ：アルキルアミノアルキルアミドジエチル硫酸塩
・ノニオン系界面活性剤：ポリオキシエチレンアルキルエーテル
・アニオン系界面活性剤：フォスフェート系
0004094546.tif 000003
表１、２に示すように、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤とを含有し、水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比が６／１〜１／３の炭素繊維用サイジング剤を調製した実施例１〜９では、サイジング処理された炭素繊維束は、広範囲に亙るｐＨ領域の水中への優れたトウ分散性を示した。又、チョップド炭素繊維の形態とする際の加工性、製織性も良好であった。
これに対して、界面活性剤自体を配合しなかった比較例１、４〜６、９、界面活性剤を配合したが両性界面活性剤を配合しなかった比較例２、３、両性界面活性剤を配合しても水溶性熱可塑性樹脂と両性界面活性剤との質量比を６／１〜１／３の範囲外とした比較例７、８においては、サイジング処理を行っても、トウ分散性、チョップド炭素繊維の形態とする際の加工性、製織性すべてを充足する炭素繊維束を得ることはできなかった。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明の炭素繊維用サイジング剤は、広範囲に亙るｐＨ領域での水への溶解性が良好であって、しかも炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態とするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）とを付与すると同時に、広範囲に亙るｐＨ領域の水中への優れたトウ分散性をも付与し得る。
又、本発明の炭素繊維のサイジング方法は、前記の本発明の炭素繊維用サイジング剤を含むサイジング液を使用して行うものであるので、炭素繊維に対して、安定してチョップド炭素繊維の形態とするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）とを付与すると同時に、広範囲に亙るｐＨ領域の水中への優れたトウ分散性をも付与し得る。
更に、本発明のサイジング処理された炭素繊維は、前記の本発明のサイジング剤がその表面に付着しているものであるので、安定してチョップド炭素繊維の形態とするのに必要とされる十分な収束性と、編織物にするときの優れた加工性（工程通過性等）とを具備しており、しかも広範囲に亙るｐＨ領域の水中での良好なトウ分散性をも具備するものである。
更に、本発明のサイジング処理された炭素繊維を使用した編織物は、広範囲に亙るｐＨ領域の水に対して親和性を有するものであるから、該編織物を水系のマトリックス中に浸漬してこれを含浸させるような用途に好適である。
なお、本発明は、その主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。前述の実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。また、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。また、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。