分纤纤维束的制造方法和分纤纤维束、以及使用分纤纤维束的纤维增强树脂成型材料及其制造方法技术

本发明专利技术为分纤纤维束的制造方法、利用该方法而制造的分纤纤维束、使用该分纤纤维束的纤维增强树脂成型材料及其制造方法，分纤纤维束的制造方法的特征在于，至少包括下述工序[A]及[B]：[A]部分分纤工序，获得部分分纤纤维束，该部分分纤纤维束是沿着由多条单丝形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤为多条束的分纤处理部、和未分纤处理部而成的；[B]切断工序，将通过工序[A]形成的部分分纤纤维束的未分纤处理部沿该纤维束的长度方向切断。能够将切断工序[B]中的切断处理抑制为最小限度，与利用切分机等突然连续地对由大丝束形成的纤维束进行纵向分切而实施分纤处理的现有技术相比，能够减小工序问题发生的风险、降低切断刃具的更换频率，能够大幅提高生产率。

Manufacturing methods of fibre bundles, fibre bundles, fibre reinforced resin moulding materials using fibre bundles and manufacturing methods

The invention relates to a method for manufacturing a fibre separation bundle, a fibre separation bundle manufactured by the method, a fibre reinforced resin moulding material using the fibre separation bundle and a manufacturing method. The characteristics of the manufacturing method of the fibre separation bundle are that at least part of the fibre separation process [A] and [B]: [A] is obtained, and part of the fibre separation process is along a plurality of fibre bundles. The length direction of the fibre bundle formed by the single filament alternately forms the fibre processing part and the non-fibre processing part separated into multiple bundles; [B] The non-fibre processing part of the fibre bundle formed by the process [A] will be cut along the length direction of the fibre bundle. Compared with the existing technology, such as using a slitter to slice the fibre bundles formed by large bundles in a sudden and continuous way, which can reduce the risk of process problems, reduce the replacement frequency of cutting tools and greatly improve productivity, the cutting process can be restrained to a minimum.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分纤纤维束的制造方法和分纤纤维束、以及使用分纤纤维束的纤维增强树脂成型材料及其制造方法
本专利技术涉及分纤纤维束的制造方法和分纤纤维束，更详细而言，本专利技术涉及束形状的保持性高的分纤纤维束的制造方法及利用该方法制造的分纤纤维束、和使用该分纤纤维束的纤维增强树脂成型材料及其制造方法，所述束形状的保持性高的分纤纤维束的制造方法在不引起断丝的情况下，先行对未设想过要进行分纤的、单丝数多的廉价的大丝束实施能够连续地进行分纤的部分分纤处理，然后，将该部分分纤纤维束处理成被完全分割而成的分割纤维束。
技术介绍
使用由不连续的增强纤维(例如，碳纤维)的束状集合体(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、加压成型来制造所期望的形状的成型品的技术是广为人知的。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趋势。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中公开了使用将多个纤维束预先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，难以调节成所期望的单丝数。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(slit)成所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(pitch)来调节单丝数，但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线卷绕在绕线筒(bobbin)上、或从卷绕的绕线筒将纤维束退绕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端部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割成规定长度。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而进行输送，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将其部分地分纤的方法。但是，在该方法中，辊的圆周速度与纤维束的搬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与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中记载了利用在与纤维束正交的方向上延伸的单丝而在纤维束中形成用于使树脂含浸容易化的断续地延伸的流路的特殊方法。但是，该方法为涉及在纤维束中形成用于使树脂含浸容易化的流路的技术，其与大丝束等纤维束的分纤本质上是不同的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-255448号公报专利文献2：日本特开2004-100132号公报专利文献3：日本特开2013-49208号公报专利文献4：日本特开2014-30913号公报专利文献5：日本专利第5512908号公报专利文献6：国际公开2012/105080号公报专利文献7：日本特开2011―241494号公报专利文献8：美国专利公开2012/0213997A1号公报专利文献9：欧州专利公开2687356A1号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题像上述那样，为了同时实现成型时的流动性和成型品的力学特性，需要已调节为任意的最佳单丝数的纤维束。但是，在利用切分机等突然连续地对由大丝束形成的纤维束进行纵向分切而实施分纤处理的情况下，存在发生通过切分处理而产生的叉状的纤维束卷绕于各种辊、将丝自身裁断、引起断丝等工序问题的情况，缺乏处理工序的稳定性。此外，在纤维束自身存在捻合、在分纤处理工序中在纤维束的行进中引入捻合等纤维束发生捻合的状态下，当通过上述纵向分切工序时，由于将交叉的纤维束在长度方向上切断，因此，在纵向分切工序前后，发生如下不良状况：纤维束被切断、无法连续地实施纵向分切处理。因此，本专利技术的课题在于，提供分纤纤维束的制造方法，其能够以优异的工序稳定性和高的生产率而高效地、平稳地由包含大丝束的纤维束来制造分纤纤维束，所述分纤纤维束能够形成对于在复合材料成型中使用的成型材料制作而言最佳单丝数的纤维束。特别地，本专利技术的课题在于，提供分纤纤维束的制造方法和利用该方法所制造的分纤纤维束，所述分纤纤维束的制造方法即使是对于包含捻合的纤维束、大丝束的单丝数多的纤维束而言，也能够在不担心切断刃具的更换寿命等的情况下，实现连续的切分处理，而且能够制作束形状的保持性高的分纤纤维束。另外，本专利技术的另一课题在于，提供将通过上述制造方法而得到的分纤纤维束毡化、并使其含浸树脂而得到的纤维增强树脂成型材料、和具备直至制出所述纤维增强树脂成型材料为止的一系列的工序的纤维增强树脂成型材料的制造方法。用于解决课题的手段为解决上述课题，本专利技术具有以下的构成。(1)分纤纤维束的制造方法，其特征在于，至少包括下述工序[A]及[B]：[A]部分分纤工序，其中，获得部分分纤纤维束，所述部分分纤纤维束是沿着由多条单丝形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤为多条束的分纤处理部、和未分纤处理部而成的；[B]切断工序，其中，将通过所述工序[A]形成的部分分纤纤维束的所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断。(2)如(1)所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[B]中，在通过所述工序[A]形成的、位于在所述纤维束的长度方向上相邻的分纤处理部的端部间的位置的未分纤处理部的全长范围内，将所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断(即，在位于相邻的分纤处理部的端部间的未分纤处理部的全长的范围内实施追加的分纤处理)。(3)如(1)或(2)所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[A]中，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所述纤维束中从而生成分纤处理部，并且在至少1个所述分纤处理部中的与所述突出部接触的接触部处形成所述单丝交织的络合部，然后，将所述分纤机构从所述纤维束拔出，在经过包含所述络合部的络合蓄积部后，再次将所述分纤机构插入所述纤维束中从而得到部分分纤纤维束。(4)如(1)或(2)所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[A]中，在向由多条单丝形成的纤维束中插入具备多个突出部的分纤机构、并使所述分纤机构沿所述纤维束的长度方向行进的同时，生成分纤处理部，并且在至少1个所述分纤处理部中的与所述突出部接触的接触部处形成所述单丝交织的络合部，然后，将所述分纤机构从所述纤维束拔出，在使所述分纤机构行进至经过包含所述络合部的络合蓄积部的位置后，再次将所述分纤机构插入所述纤维束中从而得到部分分纤纤维束。(5)如(1)～(4)中任一项所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[B]中，在对部分分纤纤维束实施拓宽处理后，将所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断。(6)如权利要求1～5中任一项所述的分纤纤维束的制造方法，其特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.分纤纤维束的制造方法，其特征在于，至少包括下述工序[A]及[B]：[A]部分分纤工序，其中，获得部分分纤纤维束，所述部分分纤纤维束是沿着由多条单丝形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤为多条束的分纤处理部、和未分纤处理部而成的；[B]切断工序，其中，将通过所述工序[A]形成的部分分纤纤维束的所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 JP 2016-123438;2016.06.22 JP 2016-123431.分纤纤维束的制造方法，其特征在于，至少包括下述工序[A]及[B]：[A]部分分纤工序，其中，获得部分分纤纤维束，所述部分分纤纤维束是沿着由多条单丝形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤为多条束的分纤处理部、和未分纤处理部而成的；[B]切断工序，其中，将通过所述工序[A]形成的部分分纤纤维束的所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断。2.如权利要求1所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[B]中，在通过所述工序[A]形成的、位于在所述纤维束的长度方向上相邻的分纤处理部的端部间的位置的未分纤处理部的全长范围内，将所述未分纤处理部沿所述纤维束的长度方向切断。3.如权利要求1或2所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[A]中，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所述纤维束中从而生成分纤处理部，并且在至少1个所述分纤处理部中的与所述突出部接触的接触部处形成所述单丝交织的络合部，然后，将所述分纤机构从所述纤维束拔出，在经过包含所述络合部的络合蓄积部后，再次将所述分纤机构插入所述纤维束中从而得到部分分纤纤维束。4.如权利要求1或2所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述工序[A]中，在向由多条单丝形成的纤维束中插入具备多个突出部的分纤机构、并使所述分纤机构沿所述纤维束的长度方向行进的同时，生成分纤处理部，并且在至少1个所述分纤处理部中的与所述突出部接触的接触部处形成所述单丝交织的络合部，然后，将所述分纤机构从所述纤维束拔出，在使所述分纤机构行进至经过包含所述络合部的络合蓄积部的位置后，再次将所述分纤机构插入所述纤维束中从而得到部分分纤纤维束。5.如权利要求1～4中任一项所述的分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：本桥哲也，桥本贵史，三好且洋，佐藤智麻，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP