[发明专利]部分分纤纤维束及其制造方法、以及使用其的短切纤维束及纤维增强树脂成型材料

说明书

部分分纤纤维束、以及使用其的短切纤维束及纤维增强树脂成型材料，在沿着由多条单丝形成的增强纤维束的长度方向交替地形成被分纤成多条束的分纤处理区间和未分纤处理区间而成的部分分纤纤维束中，至少包含聚酰胺系树脂的上浆剂附着于增强纤维表面，增强纤维束中包含的每单位宽度的纤维根数为600根/mm以上且小于1600根/mm，增强纤维束的悬垂值为120mm以上且240mm以下。另外，部分分纤纤维束的制造方法，其实施以下的工序[A]～工序[D]：[A]分纤工序，在使由多条单丝形成的纤维束沿长度方向行进的同时，将具备多个突出部的分纤机构插入纤维束而生成分纤处理部；[B]络合工序，在至少一个分纤处理部中的与突出部接触的接触部形成单丝交织的络合部；[C]部分分纤处理工序，将分纤机构从纤维束中拔出，经过包含络合部的络合蓄积部后，再次将分纤机构插入纤维束中，交替地形成被分割成多条束的分纤处理区间和未分纤处理区间；及[D]树脂含浸工序，对纤维束赋予水溶性聚酰胺。提供不仅防止不适当的再聚集等发生、而且切断处理等的工序稳定性优异、生产率提高的部分分纤纤维束。

技术领域

本发明涉及部分分纤纤维束及其短切纤维束、及其制造方法、以及使用其的纤维增强树脂成型材料，更详细而言，涉及在对由未设想过要进行分纤的、单丝数多的廉价的大丝束形成的纤维束实施特定的部分分纤处理(所述部分分纤处理能够形成用于制作复合材料成型中使用的成型材料的最佳形态的部分分纤纤维束)时在适当的时机进行了水溶性聚酰胺赋予的部分分纤纤维束及其短切纤维束、及其制造方法、以及使用其的纤维增强树脂成型材料及其制造方法。

背景技术

使用由不连续的增强纤维(例如，碳纤维)的束状聚集体(以下，有时也称为纤维束。)和基体树脂形成的成型材料并利用加热、加压成型来制造期望形状的成型品的技术广为人知。这样的成型材料中，对于由单丝数多的纤维束形成的成型材料而言，虽然成型时的流动性优异，但存在成型品的力学特性差的倾向。对此，为了同时实现成型时的流动性和成型品的力学特性，使用了已调节成任意单丝数的纤维束作为成型材料内的纤维束。

作为调节纤维束的单丝数的方法，例如专利文献1、2中公开了使用预先将多个纤维束卷绕而成的多纤维束卷绕体来进行分纤处理的方法。然而，这些方法由于受到预先处理的纤维束的单丝数的限制，因而调节范围受限，难以调节成期望的单丝数。

另外，例如专利文献3～5中公开了使用圆盘状的旋转刃具将纤维束纵向分切成期望的单丝数的方法。对于这些方法而言，虽然可通过改变旋转刃具的间距来调节单丝数，但是由于已纵向分切的纤维束在长度方向全长范围内不具有集束性，因而将纵向分切后的丝卷绕在绕线筒上、或从卷绕的绕线筒将纤维束放卷这样的操作容易变得困难。另外，在输送纵向分切后的纤维束时，因纵向分切而产生的分叉状的纤维束有可能缠绕于引导辊、送出辊等，从而变得不易进行输送。

另外，专利文献6中公开了下述方法：利用不仅具有与纤维方向平行的纵向刃具(其具有纵向分切功能)而且还具有与纤维方向垂直的横向刃具的分纤切割器(cutter)，在进行纵向分切的同时将纤维切断成规定长度。通过该方法，不需要先将纵向分切后的纤维束卷绕到绕线筒上再输送，可改善操作性。然而，分纤切割器由于具有纵向刃具和横向刃具，因此会产生以下弊端：若其中一个刃具先达到切割寿命，则不得不更换整套刃具。

另外，例如专利文献7、8中记载了下述方法：具备在外周面上具有多个突起的辊，将辊的突起压入纤维束而使纤维束部分地分纤。然而在该方法中，辊的圆周速度与纤维束的输送速度基本上为同步的相同速度，因此无法控制分纤处理区间和未分纤处理区间的长度等，难以得到最佳形态的部分分纤纤维束。

此外，专利文献9中记载了下述特殊方法：通过在与纤维束正交的方向上延伸的单丝，在纤维束中形成用于使树脂含浸容易化的间断地延伸的流路。然而该方法涉及的是在纤维束中形成用于使树脂含浸容易化的流路的技术，是与大丝束等纤维束的分纤本质上不同的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-255448号公报