[發明專利]部分分纖纖維束及其制造方法、以及纖維增強樹脂成型材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201780037430.2
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN109312505B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 本橋哲也;橋本貴史;館山勝;布施充貴;松井明彥;佐藤智麻
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: D02J1/18
• 分類號: D02J1/18;B65H51/005
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;焦成美

部分分纖纖維束的制造方法、以及由此得到的部分分纖纖維束、以及使用其的纖維增強樹脂成型材料及其制造方法，部分分纖纖維束的制造方法的特征在于，包括沿纖維束的長度方向交替地形成被分割成多條束的分纖處理區間和未分纖處理區間的部分分纖處理工序，部分分纖處理工序中，將具備多個突出部的分纖機構插入纖維束從而形成分纖處理部、并且將分纖機構從纖維束拔出、再次將分纖機構插入纖維束，在部分分纖纖維束的制造工序中的任意的時機賦予上漿劑。能夠以最佳的狀態使細纖維束和粗纖維束在成型材料中混合存在，能夠均衡性良好地呈現出成型時的流動性和成型品的力學特性。

技術領域

本發明涉及部分分纖纖維束的制造方法、以及由此得到的部分分纖纖維束，更詳細而言，本發明涉及當對未設想過進行分纖的、包含單絲數多的廉價大絲束的纖維束實施特定的部分分纖處理(其能夠形成對于復合材料成型中使用的成型材料制備而言形態最佳的部分分纖纖維束)時，以適當的時機實施上漿劑賦予(在原來的纖維束已被賦予了上漿劑的情況下，為追加的上漿劑賦予。)的部分分纖纖維束的制造方法和由此得到的部分分纖纖維束、以及將該部分分纖纖維束氈化并含浸樹脂而成的纖維增強樹脂成型材料、和具備直至制出所述纖維增強樹脂成型材料為止的一系列工序的制造方法。

背景技術

使用由不連續的增強纖維(例如，碳纖維)的束狀集合體(以下，有時也稱為纖維束。)和基體樹脂形成的成型材料并利用加熱、加壓成型來制造所期望的形狀的成型品的技術是廣為人知的。這樣的成型材料中，對于由單絲數多的纖維束形成的成型材料而言，雖然成型時的流動性優異，但存在成型品的力學特性差的趨勢。對此，為了同時實現成型時的流動性和成型品的力學特性，使用了已調節成任意單絲數的纖維束作為成型材料內的纖維束。

作為調節纖維束的單絲數的方法，例如專利文獻1、2中公開了使用將多個纖維束預先卷繞而成的多纖維束卷繞體來進行分纖處理的方法。然而，這些方法由于受到預先處理的纖維束的單絲數的限制，因而調節范圍受限，難以調節成所期望的單絲數。

另外，例如專利文獻3～5中公開了使用圓盤狀的旋轉刃具將纖維束縱向分切(slit)成所期望的單絲數的方法。對于這些方法而言，雖然可通過改變旋轉刃具的間距(pitch)來調節單絲數，但由于已縱向分切的纖維束在長度方向全長范圍內不具有集束性，因而將縱向分切后的絲線卷繞在繞線筒(bobbin)上、或從卷繞的繞線筒將纖維束退繞這樣的操作容易變得困難。另外，在輸送縱向分切后的纖維束時，因縱向分切而產生的端部分叉狀的纖維束有可能纏繞于引導輥、送出輥等，從而變得不易進行輸送。

另外，專利文獻6中公開了下述方法：利用不僅具有與纖維方向平行的縱向刃具(其具有縱向分切功能)而且還具有與纖維方向垂直的橫向刃具的分纖切割器(cutter)，在進行縱向分切的同時將纖維切割成規定長度。通過該方法，不需要先將縱向分切后的纖維束卷繞到繞線筒上而進行輸送，可改善操作性。然而，分纖切割器由于具有縱向刃具和橫向刃具，因此會產生以下弊端：若其中一個刃具先達到切割壽命，則不得不更換整套刃具。

另外，例如專利文獻7、8中記載了具備在外周面上具有多個突起的輥、將輥的突起壓入纖維束而將其部分地分纖的方法。但是，在該方法中，輥的圓周速度與纖維束的搬送速度基本上為同步的相同速度，因此，無法控制分纖處理區間與未分纖處理區間的長度等，難以得到最佳形態的部分分纖纖維束。

此外，專利文獻9中記載了利用在與纖維束正交的方向上延伸的單絲而在纖維束中形成用于使樹脂含浸容易化的斷續地延伸的流路的特殊方法。但是，該方法為涉及在纖維束中形成用于使樹脂含浸容易化的流路的技術，其與大絲束等纖維束的分纖本質上是不同的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-255448號公報

專利文獻2：日本特開2004-100132號公報

專利文獻3：日本特開2013-49208號公報