CN109312502B - 部分分纤纤维束的制造方法、以及纤维增强树脂成型材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

部分分纤纤维束，其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，其中，未分纤处理区间的含有率为3％以上且50％以下；及部分分纤纤维束的制造方法，其中，插入了分纤机构的分纤处理时间t1、和将分纤机构拔出后直到再次插入纤维束为止的时间t2为特定的关系；以及使用了该部分分纤纤维束的纤维增强树脂成型材料及其制造方法。能够提供用于制作成型材料的最佳的部分分纤纤维束，能够均衡性良好地呈现出利用使用其的纤维增强树脂成型材料进行成型时的流动性、和成型品的力学特性。

Description

部分分纤纤维束的制造方法、以及纤维增强树脂成型材料的 制造方法

技术领域

本发明涉及部分分纤纤维束及其制造方法，更详细而言，涉及可在不引起断丝的情况下对未设想过要进行分纤的单丝数多的廉价大丝束(largetow)连续地进行分纤、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及其制造方法、以及将其毡化并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工序的制造方法。

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聚束性，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变得容易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变得容易的流路的技术，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

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

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，为了同时实现成型时的流动性和成型品的力学特性，需要已调节成任意的最佳单丝数的纤维束，并且，期望单丝根数较多的粗纤维束和较少的细纤维束以均衡性良好的令人满意的分散状态进行分布。

此外，在以纤维束自身中存在捻合、或在分纤处理工序中在纤维束的行进中引入捻合等纤维束被加捻的状态使纤维束从上述纵向分切工序通过的情况下，由于交叉的纤维束在长度方向上被切断，因此在纵向分切工序前后会产生下述不良情况：纤维束被切断成数截，无法连续地进行纵向分切处理。

因此，本发明的课题在于提供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单丝数的纤维束的部分分纤纤维束、及能够连续稳定地分切成其最佳纤维束形态的部分分纤纤维束的制造方法。特别地，本发明的课题在于提供即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也能够在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理的部分分纤纤维束及其制造方法

另外，本发明的另一课题在于提供将上述部分分纤纤维束毡化并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

为了解决上述课题，本发明具有以下的构成。

(1)部分分纤纤维束，其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，其特征在于，上述未分纤处理区间的含有率为3％以上且50％以下。

(2)如(1)所述的部分分纤纤维束，其特征在于，上述分纤处理区间的长度为30mm以上且1500mm以下。

(3)如(1)或(2)所述的部分分纤纤维束，其特征在于，上述未分纤处理区间的长度为1mm以上且150mm以下。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的部分分纤纤维束，其特征在于，在上述分纤处理区间与上述未分纤处理区间的边界形成有络合部及/或络合蓄积部。

(5)部分分纤纤维束的制造方法，其中，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上述纤维束中而产生分纤处理部，并且，在至少一个上述分纤处理部中的与上述突出部接触的接触部形成上述单丝交织的络合部，然后，将上述分纤机构从上述纤维束中拔出，经过包含上述络合部的络合蓄积部后，再次将上述分纤机构插入上述纤维束中，所述部分分纤纤维束的制造方法的特征在于，

插入了上述分纤机构的分纤处理时间t1、和将上述分纤机构拔出后直到再次插入上述纤维束为止的时间t2满足下述式(1)。

0.03≤t2/(t1+t2)≤0.5······式(1)

(6)部分分纤纤维束的制造方法，其中，针对由多条单丝形成的纤维束而将具备多个突出部的分纤机构插入所述纤维束中，在使上述分纤机构沿上述纤维束的长度方向行进的同时，产生分纤处理部，并且，在至少一个上述分纤处理部中的与上述突出部接触的接触部形成上述单丝交织的络合部，然后，将上述分纤机构从上述纤维束中拔出，使上述分纤机构行进至经过包含上述络合部的络合蓄积部的位置后，再次将上述分纤机构插入上述纤维束中，所述部分分纤纤维束的制造方法的特征在于，

插入上述分纤机构的分纤处理时间t3、和将上述分纤机构拔出后直到再次插入上述纤维束为止的时间t4满足下述式(2)。

0.03≤t4/(t3+t4)≤0.5······式(2)

(7)如(5)或(6)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，对作用于上述接触部处的与上述突出部发生作用的上述纤维束的单位宽度上的推压力进行检测，随着上述推压力的上升而从上述纤维束中拔出上述分纤机构。

(8)如(5)～(7)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，利用拍摄机构，在从已插入上述纤维束的上述分纤机构起、沿上述纤维束的长度方向的前后至少任一方的10～ 1000mm的范围内检测上述纤维束有无捻合。

(9)如(8)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，对作用于上述接触部处的与上述突出部发生作用的上述纤维束的单位宽度上的推压力进行检测，并利用上述拍摄机构检测捻合，从上述突出部即将接触该捻合之前起直至通过该捻合为止，以使得上述推压力降低的方式控制上述分纤机构。

(10)如(5)～(9)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，能够各自独立地控制多个上述突出部。

(11)如(5)～(10)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，上述分纤机构具备与上述纤维束的长度方向正交的旋转轴，在上述旋转轴表面设置有上述突出部。

(12)纤维增强树脂成型材料，其包含基体树脂、和将(1)～ (4)中任一项所述的部分分纤纤维束切断并散布而得到的增强纤维毡。

(13)如(12)所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，上述基体树脂为热固性树脂。

(14)如(12)或(13)所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，上述纤维增强树脂成型材料为片状模塑料。

(15)纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为(12)～(14) 中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，至少包括下述工序[A]～[C]。

[A]部分分纤工序，其中，得到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部和未分纤处理部而成的部分分纤纤维束。

[B]毡化工序，其中，将上述部分分纤纤维束切断并散布，得到增强纤维毡。

[C]树脂含浸工序，其中，使基体树脂含浸于上述增强纤维毡。

(16)如(15)所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，至少将上述工序[A]～[C]在1个工艺内连续地实施。

(17)如(15)或(16)所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，在上述工序[B]中，将部分分纤纤维束相对于其长度方向以角度θ(0<θ<90°)切断。

发明的效果

根据本发明涉及的部分分纤纤维束，由于将部分分纤纤维束中含有的未分纤处理区间的含有率的范围特定为最佳的范围，因此在为了制作复合材料成型中使用的成型材料而将该部分分纤纤维束切断并散布、制成不连续纤维的纤维束的中间基材时，能够使细纤维束和粗纤维束在最佳的比率范围内混合存在，能够均衡性良好地呈现出成型时的流动性和成型品的力学特性。

另外，根据本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法，能够连续稳定地将纤维束分切，能够容易且高效地制造上述最佳形态的部分分纤纤维束。特别地，能够提供即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也能够在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理的部分分纤纤维束的制造方法。此外，廉价的大丝束的连续分切处理成为可能，可实现成型品的材料成本、制造成本的降低。

另外，根据本发明涉及的纤维增强树脂成型材料，由于包含基体树脂和增强纤维毡(所述增强纤维毡是将上述那样的能够均衡性良好地呈现出成型时的流动性和成型品的力学特性的部分分纤纤维束切断并散布而得到的)，因此在成型时也能够使细纤维束和粗纤维束在最佳比率的范围内混合存在，能够可靠且均衡性良好地呈现出成型时的流动性和成型品的力学特性。

此外，根据本发明涉及的纤维增强树脂成型材料的制造方法，制作交替地形成有未分纤处理部和分纤成多条束的分纤处理部而成的部分分纤纤维束，将该部分分纤纤维束切断、散布而制作来自部分分纤纤维束的毡，使基体树脂含浸于其中而得到纤维增强树脂成型材料，因此，在将部分分纤纤维束切断并散布而制成不连续纤维的纤维束的中间基材时，能够使细纤维束和粗纤维束在最佳比率的范围内混合存在，能够均衡性良好地呈现出成型时的流动性和成型品的力学特性。特别是在部分分纤纤维束的制作工序中，如上文所述，能够连续稳定地将纤维束分切，能够容易且高效地制造最佳形态的部分分纤纤维束。特别地，即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也能够在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理。此外，廉价的大丝束的连续分切处理成为可能，由此可实现成型品的材料成本、制造成本的降低。另外，根据本发明涉及的纤维增强树脂成型材料的制造方法，能够将一系列的工序[A]～[C]在一个工艺内连续地实施，能够高效、顺利且以优异的生产率制造期望的纤维增强树脂成型材料。

附图说明

[图1]为示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一例的概略俯视图。

[图2]为示出向行进的纤维束中插入分纤机构的一例的(A)概略俯视图和(B)概略侧视图。

[图3]为示出向纤维束中插入移动的分纤机构的移动循环的一例的(A)概略俯视图和(B)概略侧视图。

[图4]为示出向纤维束中插入移动的分纤机构的移动循环的另一例的概要说明图。

[图5]为示出插入旋转分纤机构的移动循环的一例的说明图。

[图6]为示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一例的概略俯视图。

[图7]为示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的另一例的概略俯视图，(A)表示并列分纤处理的例子， (B)表示交错分纤处理的例子，(C)表示随机分纤处理的例子。

[图8](A)为示出在对捻合部进行分纤处理前纤维束的宽度变窄的概略说明图；(B)为示出在对捻合部进行分纤处理后纤维束的宽度变窄的概略说明图。

[图9]为示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一例的概略俯视图。

[图10]为示出向行进的纤维束中插入分纤机构的一例的(A)概略俯视图和(B)概略侧视图。

[图11]为示出本发明的一个实施方式涉及的纤维增强树脂成型材料的制造方法的概略构成图。

[图12]为示出将本发明中的部分分纤纤维束相对于其长度方向倾斜地切割时的一例的概略立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并不受该附图所示的方式的任何限定。

图1示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一例，图2示出该分纤处理的一例。关于本发明的部分分纤纤维束的制造方法，使用图2进行说明。图2为示出向行进的纤维束中插入分纤机构的一例的(A)概略俯视图、(B)概略侧视图。图中的纤维束行进方向A(箭头)为纤维束100的长度方向，表示从纤维束供给装置(未图示)连续地供给纤维束100。

分纤机构200具有突出部210，所述突出部210具有容易插入至纤维束100中的突出形状，通过向行进的纤维束100中插入分纤机构200，从而形成与纤维束100的长度方向大致平行的分纤处理部 150。此处，分纤机构200优选在沿纤维束100的侧面的方向上插入。纤维束的侧面是指，纤维束的截面为横长的椭圆或横长的长方形这样的扁平形状时的截面端部的垂直方向的面(例如，相当于图2所示的纤维束100的侧表面)。另外，每1个分纤机构200所具有的突出部210可以为1个，也可以为多个。在1个分纤机构200中存在多个突出部210时，突出部210的磨损频率减少，因此，也可减少更换频率。此外，也可根据要进行分纤的纤维束数相应地同时使用多个分纤机构200。可以以将多个分纤机构200并列、交错、错开相位等方式任意地配置多个突出部210。

在利用分纤机构200将由多条单丝形成的纤维束100分成根数更少的分纤束时，多条单丝实质上在纤维束100内并非处于拉齐状态，在单丝级别上进行交织的部分多，因此，有在分纤处理中在接触部211附近形成单丝交织的络合部160的情况。

此处，所谓形成络合部160，例如，可举出：通过分纤机构200，使预先存在于分纤处理区间内的单丝彼此之间的交织形成于(移动至)接触部211的情况；通过分纤机构200而新形成(制造)单丝交织而成的集合体的情况；等等。

另外，可以以下述方式实施分纤处理：作为上述分纤机构200，使用具备具有锐利的刃状端面的突出部的机构(也可以另称为切割机构200Z)，沿着纤维束100的长度方向切割为多条束。在该情况下，可如图9所示那样得到代替上述分纤处理区间110和上述未分纤处理区间130而交替地形成有切割处理区间110Z和非切割处理区间130Z的部分分纤纤维束。

图10为示出向行进的纤维束插入切割机构200Z的一例的(A) 概略俯视图、(B)概略侧视图。图中的纤维束行进方向A(箭头) 为纤维束100的长度方向，表示从纤维束供给装置(未图示)连续地供给纤维束100。

切割机构200Z具备刃状突出部210Z，所述刃状突出部210Z具有容易插入至纤维束100中的突出形状，并在与纤维束100接触的接触部211具有刃状端面，向行进的纤维束100插入切割机构200Z，可形成与纤维束100的长度方向大致平行的切割处理部150Z。此处，切割机构200Z优选在沿着纤维束100的侧面的方向上插入。

在使用切割机构200Z作为上述分纤机构200的情况下，纤维束 100内存在的单丝级别的交织在接触部211处被刃状突出部210Z切断，由此未形成上述络合部160，或者以无限极小化的状态形成上述络合部160。

在任意的范围内产生分纤处理部150后，将分纤机构200从纤维束100中拔出。通过该拔出，形成已实施分纤处理的分纤处理区间110，与此同时，以上述方式形成的络合部160在分纤处理区间 110的端部部位蓄积，形成络合部160蓄积而成的络合蓄积部120。另外，在分纤处理中由纤维束产生的绒毛以绒毛团140的形式在分纤处理时形成于络合蓄积部120附近。

然后，通过再次将分纤机构200插入纤维束100，从而产生未分纤处理区间130，形成沿着纤维束100的长度方向交替地配置分纤处理区间110和未分纤处理区间130而成的部分分纤纤维束180。本发明涉及的部分分纤纤维束180中，未分纤处理区间130的含有率为3％以上且50％以下。此处，所谓未分纤处理区间130的含有率，定义为未分纤处理区间130的总形成长度在单位长度的纤维束100中的比例。若未分纤处理区间130的含有率小于3％，则分纤处理的工艺稳定性降低，或者将部分分纤纤维束180切断并散布、制成不连续纤维的纤维束的中间基材而用于成型时缺乏流动性。另一方面，若未分纤处理区间130的含有率大于50％，则使用其进行成型而得到的成型品的力学特性降低。

另外，作为各区间的长度，上述分纤处理区间110的长度优选为30mm以上且1500mm以下，上述未分纤处理区间130的长度优选为1mm以上且150mm以下。

纤维束100的行进速度优选为波动小的稳定速度，更优选为恒定的速度。

对于分纤机构200而言，只要在可实现本发明的目的的范围内就没有特别限制，优选金属制的针、薄板等具有锐利形状之类的形状的物体。对于分纤机构200而言，优选在要进行分纤处理的纤维束100的宽度方向上设置多个分纤机构200，分纤机构200的数量可根据要进行分纤处理的纤维束100的构成单丝根数F(根)任意选择。在纤维束100的宽度方向上，分纤机构200的数量优选为(F/10000-1) 个以上且低于(F/50-1)个。低于(F/10000-1)个时，在后续工序中制成增强纤维复合材料时难以呈现出力学特性的提高，为(F/50-1) 个以上时，在分纤处理时可能发生断丝、起毛。

本发明中使用的纤维束100只要是由多条单丝形成的纤维束即可，对纤维种类没有特别限制。其中，优选使用增强纤维，其中，优选为选自由碳纤维、芳族聚酰胺纤维及玻璃纤维组成的组中的至少1种。它们可单独使用，也可并用2种以上。其中，碳纤维由于可提供轻质且强度优异的复合材料，因而是特别优选的。作为碳纤维，PAN系、沥青系碳纤维均可，其平均纤维直径优选为3～12μm，更优选为6～9μm。

在碳纤维的情况下，通常以将纤维束卷绕在绕线筒上而成的卷线体(卷装物，package)的形式供给，所述纤维束是将3000～60000 根左右由连续纤维形成的单丝聚集成束而得到的。纤维束优选为无捻，但也可使用引入捻合的线束(strand)，即使在输送中引入捻合，也可应用于本发明。对单丝数也没有限制，在使用单丝数多的所谓的大丝束时，每单位重量的纤维束的价格便宜，因此，单丝数越多，越能降低最终制品的成本，故优选大丝束。另外，作为大丝束，可使用将纤维束彼此聚集成1个束并进行卷绕而成的、所谓的并丝形态。

在使用增强纤维时，出于提高制成增强纤维复合材料时的与基体树脂的粘接性等目的，优选进行表面处理。作为表面处理的方法，包括电解处理、臭氧处理、紫外线处理等。另外，为了防止增强纤维起毛、提高增强纤维线束的聚束性、或者提高与基体树脂的粘接性等，可赋予上浆剂(sizing agent)。作为上浆剂，没有特别限制，可使用具有环氧基、氨基甲酸酯基、氨基、羧基等官能团的化合物，它们可使用1种或并用2种以上。

本发明中使用的纤维束优选为预先聚集成束的状态。此处所谓预先聚集成束的状态，是指：例如基于构成纤维束的单丝彼此的交织而聚集成束的状态；基于被赋予至纤维束的上浆剂而聚集成束的状态；基于在纤维束的制造工序中形成的捻合而聚集成束的状态。

本发明不限于纤维束行进的情况，也可采用下述方法：如图3 所示，向处于静止状态的纤维束100插入分纤机构200(箭头(1))，然后，在使分纤机构200沿纤维束100行进(箭头(2))的同时产生分纤处理部150，然后，将分纤机构200拔出(箭头(3))。然后，可如图4(A)所示，使静止的纤维束100于箭头(3)、(4) 所示的时机移动一定距离后，将分纤机构200恢复至初始位置(箭头(4))，也可如图4(B)所示，不移动纤维束100，而移动分纤机构200直至经过络合蓄积部120(箭头(4))为止。

在使纤维束100移动一定距离的同时进行分纤处理的情况下，如图3(B)或图4(A)所示，在本发明涉及的方法中，以满足下述式(1)的方式对插入了分纤机构200的分纤处理时间t1(箭头(2) 所示的动作的时间)、和将分纤机构200拔出后直到再次插入纤维束为止的时间t2(箭头(3)、(4)、(1)所示的动作的时间)进行控制。

0.03≤t2/(t1+t2)≤0.5······式(1)

在该情况下，分纤机构200的移动方向为图的(1)～(4)的反复。

另外，在不移动纤维束100、而移动分纤机构200直至分纤机构 200经过络合蓄积部120为止的同时进行分纤处理的情况下，如图4 (B)所示，在本发明涉及的另一方法中，以满足下述式(2)的方式对插入分纤机构的分纤处理时间t3(箭头(2)或箭头(6)所示的动作的时间)、和将分纤机构200拔出后直到再次插入纤维束为止的时间t4(箭头(3)、(4)、(5)或箭头(3)、(4)、(1) 所示的动作的时间)进行控制。

0.03≤t4/(t3+t4)≤0.5······式(2)

在该情况下，分纤机构200的移动方向也为图的(1)～(4) 的反复。

如此，通过分纤机构200而交替地形成分纤处理区间和未分纤处理区间，以未分纤处理区间相对于纤维束的单位长度而言成为规定范围内的比率的方式制造部分分纤纤维束。

需要说明的是，根据构成纤维束100的单丝的交织状态，也可以不确保任意长度的未分纤处理区间(所谓确保任意长度的未分纤处理区间是指，例如图2中，对分纤处理区间110进行处理后，在确保一定长度的未分纤处理区间130之后再对下一个分纤处理部 150进行处理)，从分纤处理区间的终端部附近起，紧接着再次开始分纤处理。例如，如图4(A)所示那样在使纤维束100间歇地移动的同时进行分纤处理的情况下，可通过在分纤机构200进行分纤处理(箭头(2))后使纤维束100的移动长度比之前刚进行了分纤处理的长度短，从而使再次插入分纤机构200的位置(箭头(1))与之前刚进行了分纤处理的分纤处理区间重合。另一方面，如图4(B) 所示那样在使分纤机构200自身移动的同时进行分纤处理的情况下，可先拔出分纤机构200(箭头(3))，然后不移动一定长度(箭头 (4))而再次将分纤机构200插入纤维束中(箭头(5))。

对于这样的分纤处理而言，在构成纤维束100的多条单丝彼此进行交织的情况下，单丝在纤维束内实质上并非处于拉齐状态，因此，即使在已进行了分纤处理的位置、或与分纤机构200拔出位置相同的位置再次插入分纤机构200，插入的位置也容易在单丝级别上在纤维束100的宽度方向上发生偏离，从而分纤的状态(空隙)与之前刚形成的分纤处理区间不连续，可作为各自分开的分纤处理区间而存在。

对于每一次分纤处理中进行分纤的分纤处理区间170的长度而言，虽然也取决于进行分纤处理的纤维束的单丝交织状态，但优选为30mm以上且小于1500mm。小于30mm时，分纤处理的效果不充分，为1500mm以上时，根据增强纤维束的不同而可能发生断丝、起毛。

此外，在设置有多个分纤机构200的情况下，也可在纤维束的宽度方向上大致平行地设置多个交替形成的分纤处理区间和未分纤处理区间。此时，如上所述，可以以将多个分纤机构200并列、交错、错开相位等方式任意地配置多个突出部210。

另外，也可进一步独立地控制多个突出部210。详细内容如后文所述，根据分纤处理所需要的时间、突出部210所检测到的推压力，各突出部210独立地进行分纤处理也是优选的。

在任意情况下，均从配置于纤维束行进方向上游侧的、将纤维束退绕的退绕装置(未图示)等将纤维束退绕。对于纤维束的退绕方向而言，可考虑使用沿与绕线筒的旋转轴垂直相交的方向拉出的横向拉出方式、沿与绕线筒(纸管)的旋转轴相同的方向拉出的纵向拉出方式，考虑到横向拉出方式的解捻少，优选横向拉出方式。

另外，关于退绕时的绕线筒的设置形态，可沿任意的方向设置。其中，在将绕线筒穿入线轴架(creel)的状态下，以绕线筒的非线轴架旋转轴固定面侧的端面朝向水平方向以外的方向的状态进行设置时，优选在对纤维束施加一定的张力的状态下进行保持。认为在纤维束不具有一定张力的情况下，纤维束会从卷装物(将纤维束卷绕在绕线筒上而得到的卷状体)上滑落而从卷装物脱离、或者从卷装物上脱离的纤维束会缠绕在线轴架的旋转轴上，从而导致难以进行退绕。

另外，作为退绕卷装物的旋转轴的固定方法，除了使用线轴架的方法之外，还可应用表面退绕方式，即，在平行地并排的2根辊上与辊平行地放置卷装物，以使卷装物在并排的辊上转动的方式将纤维束退绕。

另外，在使用线轴架进行退绕的情况下，可考虑使用下述方法：在线轴架上悬挂传送带(belt)，利用将一端固定、在另一端悬挂重物的弹簧进行拉伸等操作，向线轴架施以制动(brake)，由此向退绕纤维束赋予张力。这种情况下，使制动(brake)力根据卷绕直径而可变，这作为使张力稳定的手段是有效的。

另外，对于分纤后的单丝根数的调节而言，可通过将纤维束拓宽的方法、和在纤维束的宽度方向上并排配置的多个分纤机构的间距来进行调节。通过缩小分纤机构的间距、在纤维束宽度方向上设置更多的分纤机构，从而可分纤处理成单丝根数更少的、所谓的细束。另外，即使不缩小分纤机构的间距，通过在进行分纤处理之前拓宽纤维束、用更多的分纤机构将拓宽后的纤维束分纤，也可调节单丝根数。

此处所谓拓宽，是指将纤维束100的宽度加宽的处理。作为拓宽处理方法，没有特别限制，优选为从振动辊中通过的振动拓宽法、吹喷经压缩的空气的空气拓宽法等。

本发明中，通过反复进行分纤机构200的插入和拔出来形成分纤处理部150。此时，再次插入的时机优选以拔出分纤机构200后的经过时间来进行设定。另外，再次拔出的时机也优选以插入分纤机构200后的经过时间来进行设定。通过以时间来设定插入、及/或拔出的时机，从而能够形成规定距离间隔的分纤处理区间110及未分纤处理区间130，也可任意地确定分纤处理区间110与未分纤处理区间130的比率。另外，规定时间间隔可以一直相同，但也可根据进行了分纤处理的距离相应地延长或缩短，或者根据不同时间点的纤维束的状态，根据情况而改变规定时间间隔，例如，在纤维束原本具有的绒毛、单丝的交织少的情况下，缩短规定时间间隔等。其中，关于各时机，优选满足前述的式(1)或式(2)。

向纤维束100中插入分纤机构200时，随着分纤处理的进行，形成的络合部160持续推挤突出部210，因此，分纤机构200受到来自络合部160的推压力。

如上所述，多条单丝实质上在纤维束100内并非处于拉齐状态，以单丝级别进行交织的部分多，此外，有在纤维束100的长度方向上存在交织多的位置和交织少的位置的情况。在单丝交织多的位置，分纤处理时的推压力的上升加快，反之，在单丝交织少的位置，推压力的上升减慢。因此，优选在本发明的分纤机构200中具有检测来自纤维束100的推压力的推压力检测机构。

另外，在分纤机构200的前后，纤维束100的张力有时发生变化，因此，可在分纤机构200的附近具有至少一个检测纤维束100 的张力的张力检测机构，也可具有多个所述张力检测机构来计算张力差。上述推压力、张力、张力差的检测机构可分别单独地具有，也可将它们任意组合而设置。此处，检测张力的张力检测机构优选配置在从分纤机构200起、沿纤维束100的长度方向的前后至少一方的10～1000mm的范围内。

优选根据检测到的上述推压力、张力、张力差的值来控制分纤机构200的拔出。进一步优选的是，以随着检测到的值的上升而在超过任意设定的上限值时拔出分纤机构200的方式来进行控制。对于上限值而言，优选的是，在推压力、张力的情况下，在0.01～1N/mm的范围内设定上限值，在张力差的情况下，在0.01～0.8N/mm的范围内设定上限值。需要说明的是，可根据纤维束的状态相应地使上限值在±10％的范围内变动。此处，推压力、张力、张力差的单位 (N/mm)表示作用于纤维束100的单位宽度上的力。

如果低于推压力、张力、张力差的上限值的范围，则在插入分纤机构200后立即达到将分纤机构200拔出的推压力、张力、张力差，因此，得不到充分的分纤距离，分纤处理区间110变得过短，得不到本发明中想要得到的实施了分纤处理的纤维束。另一方面，如果高于上限值的范围，则在插入分纤机构200后，在达到将分纤机构200拔出的推压力、张力、张力差之前纤维束100中的单丝的切断增多，因此，易于发生以下不良情况：实施了分纤处理的纤维束以端部分叉状伸出；产生的绒毛增多；等等。容易发生下述输送不良：伸出的端部分叉缠绕在输送中的辊上；或者绒毛堆积在驱动辊上，使纤维束发生滑动；等等。

与用时间来控制分纤机构200的拔出时机的情况不同，在检测推压力、张力、张力差的情况下，由于在分纤处理时，在施加将纤维束100切断的程度的力之前将分纤机构200拔出，因此不会向纤维束100施加过大的力，连续的分纤处理成为可能。

此外，为了在抑制断丝、起毛(二者是纤维束100被部分切断而形成的)产生的同时、得到分纤处理区间110长且络合蓄积部120 的形状在长度方向上稳定的纤维束100，优选使推压力为0.04～ 0.4N/mm，张力为0.02～0.2N/mm范围，张力差为0.05～0.5N/mm的范围。

还优选具有拍摄机构，所述拍摄机构在从已插入到纤维束100 中的分纤机构200起、沿纤维束100的长度方向的前后至少一方的 10～1000mm的范围内检测纤维束100有无捻合。通过该拍摄，预先确定捻合的位置，通过以使得分纤机构200不插入到捻合中的方式进行控制，从而可防止插入失误。另外，捻合与插入的分纤机构200 接近时，通过将分纤机构200拔出(即不对捻合进行分纤处理)，从而可防止纤维束100的缩窄。其中，插入失误是指，将分纤机构 200插入到了捻合中，无法仅通过沿分纤机构200的插入方向推动纤维束100来进行分纤处理。

就分纤机构200在纤维束100的宽度方向上存在多个、并且被等间隔地配置的结构而言，若纤维束100的宽度发生变化，则分纤成的单丝根数也发生变化，因此，有时无法进行稳定的单丝根数的分纤处理。另外，强行对捻合进行分纤处理时，以单丝级别将纤维束100切断而产生大量绒毛，因此，络合部160聚集而成的络合蓄积部120的形状变大。若残留有大的络合蓄积部120，则容易钩挂在从卷状体解绕的纤维束100上。

在检测到纤维束100的捻合的情况下，除了以使得分纤机构200 不插入前述的捻合中的方式进行控制之外，还可改变纤维束100的行进速度。具体而言，在检测到捻合后，通过在分纤机构200从纤维束100中拔出的时间点开始直至捻合经过分纤机构200为止的期间，加快纤维束100的行进速度，从而能高效地避开捻合。

关于纤维束100的宽度窄化，使用图8进行说明。图8示出了使用旋转分纤机构220的图的一例，但分纤机构的形态并不限定于此。图8(A)是使纤维束100沿纤维行进方向B行进时将突出部 210插入纤维束100并进行分纤处理的状态。在该状态下，捻合部 300未与突出部210接触。图8(A)中的实线310、虚线320各自表示纤维束100中的单丝。以捻合部300为界，上述单丝310、320 的位置互换。在使纤维束100行进、使突出部210与捻合部300直接接触并进行分纤处理的情况下，如图8(B)所示，纤维束的宽度从C变窄至D。对附图标记310、320为单丝的情况进行了说明，但并不限定于该方式，在一定程度的单丝汇合而成的纤维束状态下形成捻合部300的情况也是同样。

另外，可进一步具有对由拍摄机构得到的图像进行计算的图像计算处理机构，并进一步具有基于图像计算处理机构的计算结果来控制分纤机构200的推压力的推压力控制机构。例如，图像计算处理机构检测到捻合时，可使得分纤机构经过捻合时的捻合通过性变得良好。具体而言，优选的是，通过拍摄机构检测捻合，在从突出部210即将接触检测到的捻合之前直至所述突出部210通过所述检测到的捻合为止，对分纤机构200进行控制以使得推压力降低。在检测到捻合时，优选降低至推压力的上限值的0.01～0.8倍的范围。低于上述范围时，将会实质上检测不到推压力，推压力的控制变得困难，或者，需要提高控制机器自身的检测精度。另外，高于上述范围时，对捻合进行分纤处理的频率增多，纤维束变细。

除将具备突出部210的分纤机构200简单地插入纤维束100以外，作为分纤机构而使用可旋转的旋转分纤机构220也是优选的方式。图5是示出插入旋转分纤机构的移动循环的一例的说明图。旋转分纤机构220具有具备与纤维束100的长度方向正交的旋转轴240 的旋转机构，在旋转轴240的表面设置有突出部210。与纤维束100 沿着图中的纤维束行进方向B(箭头)行进相应地，设置于旋转分纤机构220的突出部210插入纤维束100中，开始分纤处理。此处，虽省略图示，但旋转分纤机构220优选具有推压力检测机构和旋转停止位置保持机构。通过这两种机构，从而将旋转停止位置保持在图5(A)的位置并持续分纤，直至规定的推压力作用于旋转分纤机构220为止。当突出部210中产生络合部160等超出规定的推压力时，如图5(B)所示，旋转分纤机构220开始旋转。然后，如图5 (C)所示，突出部210(黑色圆形记号)从纤维束100中拔出，进行下一个突出部210(白色圆形记号)插入纤维束100中的动作。图 5(A)～图5(C)的动作越短，则未分纤处理区间越短，因此，在想要增多纤维束的分纤处理区间的比例的情况下，优选缩短图5 (A)～图5(C)的动作。

通过在旋转分纤机构220中配置许多的突出部210，从而可得到分纤处理比例多的纤维束100，或者能够延长旋转分纤机构220的寿命。分纤处理比例多的纤维束是指，延长了纤维束内的经分纤处理的长度的纤维束、或提高了经分纤处理的区间与未分纤处理的区间的产生频率的纤维束。另外，1个旋转分纤机构中设置的突出部210 的数量越多，则越能减少与纤维束100接触而使突出部210磨损的频率，从而能够延长寿命。作为设置突出部210的数量，优选在圆盘状的外缘等间隔地配置3～12个，更优选为4～8个。

如此，在想要使分纤处理比例和突出部的寿命优先的同时得到纤维束宽度稳定的纤维束100时，优选在旋转分纤机构220中具有检测捻合的拍摄机构。具体而言，在拍摄机构未检测到捻合以前的平常时间，通过使旋转分纤机构220间歇地重复进行旋转及停止，从而进行分纤处理，在检测到捻合时，较之平常时间提高旋转分纤机构220的旋转速度、以及/或者缩短停止时间，从而可使纤维束宽度稳定。

也可使前述停止时间为0，即，不停止而连续地持续旋转。

另外，除了重复进行旋转分纤机构220的间歇的旋转和停止的方法以外，还可不间断地使旋转分纤机构220持续旋转。此时，优选相对地加快或减缓纤维束100的行进速度和旋转分纤机构220的旋转速度中的任一者。在速度相同的情况下，虽然通过进行将突出部210插入到纤维束100中/将突出部210从纤维束100中拔出的动作而能够形成分纤处理区间，但对纤维束100的分纤作用弱，因此，有时无法充分进行分纤处理。另外，任一者的速度相对过快或过慢时，纤维束100与突出部210接触的次数增多，可能由于摩擦而断丝，有时连续生产能力差。

本发明中，可进一步具有通过分纤机构200、旋转分纤机构220 的往复移动来进行分纤机构200、旋转分纤机构220的插入和拔出的往复移动机构。另外，还优选进一步具有用于使分纤机构200、旋转分纤机构220沿纤维束100的释出方向往复移动的往复移动机构。作为往复移动机构，可使用压缩空气缸或电动缸、滑动器(slider) 等直线驱动器(linearactuator)。

接着，对本发明涉及的部分分纤纤维束进行说明。图6为示出本发明中的对纤维束实施分纤处理而得到的部分分纤纤维束的一例的概略二维俯视图。本发明中的部分分纤纤维束的特征在于，在由多条单丝形成的纤维束100中，沿着纤维束的长度方向交替地形成部分地实施分纤处理而得到的分纤处理区间111a～118a、和形成于相邻的分纤处理区间之间的未分纤处理区间。

此外，还优选在至少一个分纤处理区间(图6的例子中为分纤处理区间112a)的至少一个端部，形成单丝交织的络合部聚集而成的络合蓄积部830。如上所述，络合蓄积部830可通过下述方式形成：通过分纤机构200，使预先存在于分纤处理区间内的单丝彼此之间的交织形成于(移动至)接触部211的情况；通过分纤机构200而新形成(制造)单丝交织而成的集合体的情况；等等。独立地控制多个分纤机构200时，在至少一个分纤处理区间的至少一个端部形成络合蓄积部830，但在构成纤维束100的单丝中原本交织就多等情况下，或者在难以独立地控制多个分纤机构200等情况下，还进一步优选以相同动作条件对多个分纤机构200进行分纤处理，在分纤处理区间的至少一个端部形成包含上述单丝交织的络合部的络合蓄积部。

另外，本发明涉及的部分分纤纤维束只要交替地形成有分纤处理区间和未分纤处理区间即可，可采用各种方式。如上所述，能够将多个分纤机构200沿纤维束100的宽度方向排列并独立地进行控制，因此，优选沿着纤维束100的宽度方向平行地设置被交替形成的多个分纤处理区间和未分纤处理区间。

具体而言，可以如图7(A)所示那样并列地排列分纤处理区间 (111a～111d、112a～112d、113a～113d)、或者如图7(B)所示那样交错地配置分纤处理区间110a、或者如图7(C)所示那样无规地配置分纤处理区间110b等，沿着纤维束100的宽度方向任意地错开相位而配置分纤处理区间。需要说明的是，图7中，附图标记中的相同数字的分纤处理区间(例：111a和111b)表示利用同一分纤机构200进行处理。

此处，对于交替地形成的分纤处理区间和未分纤处理区间(沿纤维束的宽度方向平行地设置有多个)而言，优选在纤维束100的长度方向上的任意长度内具有至少一个分纤处理区间。例如，如图6 所示，以任意长度区域810为例，至少包含分纤处理区间111b、112a、113a、115a、116a及118a。在任意长度区域810、任意长度区域820 中，包含区域内的所有分纤处理区间的一个端部，但并不限定于这样的方式，也可以如任意长度区域821那样，为仅包含分纤处理区间112b及116b的中央部的方式。如上所述，任意长度区域中包含的分纤处理区间的数量可以不固定，通过使分纤处理区间的数量变动，从而例如在后续工序中将部分分纤纤维束切割成规定的长度而制成不连续纤维时，分纤处理区间的数量多的位置成为分纤起点，可容易地控制分割成由规定的单丝根数形成的纤维束。另一方面，在不对部分分纤纤维束进行切割而作为连续纤维使用的情况下，在后续工序中含浸树脂等而制成增强纤维复合材料时，从包含大量分纤处理区间的区域起成为树脂含浸到增强纤维束内的起点，不仅可缩短成型时间，而且可减少增强纤维复合材料中的空隙等。

在完成一个分纤处理区间(一例：图6中的111a)的分纤处理后，间隔一定距离，重新进行分纤处理而得到分纤处理区间(111b)，虽然以上述两个分纤处理区间的相邻的端部彼此之间的区间的方式对未分纤处理区间进行了说明，但并不限定于此。如图7(A)的部分放大图所示例，有时在纤维束的长度方向上，在分纤处理区间 113c、113d的端部彼此之间的区间未形成未分纤处理区间。即使在这种情况下，如果在单丝级别上在纤维束100的宽度方向上使分纤位置错开而分别形成不同的分纤处理区间，则只要在纤维束内长度方向上作为有限长度的分纤处理区间而存在，分纤处理区间的前端彼此也可以靠近(实质上连接)。通过至少在单丝级别上沿宽度方向使分纤位置错开而分别形成分纤处理区间，从而可在连续地进行分纤处理时抑制断丝、起毛，可得到品质良好的分纤处理纤维束。

若在部分分纤纤维束中发生断丝，则在将部分分纤纤维束切割成规定的长度并制成不连续纤维增强复合材料时，在发生断丝的位置切割长度变短，可能导致制成不连续纤维增强复合材料时的力学特性降低。另外，在将部分分纤纤维束作为连续纤维使用时，也会使得纤维在发生断丝的位置变得不连续，可能导致力学特性降低。

对于将增强纤维用于纤维束时的分纤处理区间的数量而言，优选在某一宽度方向的区域中具有至少(F/10000-1)处以上且低于 (F/50-1)处的分纤处理区间数。此处，F是构成要进行分纤处理的纤维束的总单丝根数(根)。对于分纤处理区间的数量而言，通过在某一宽度方向的区域中具有至少(F/10000-1)处以上的分纤处理区间，从而在将部分分纤纤维束切割成规定的长度并制成不连续纤维增强复合材料时，不连续纤维增强复合材料中的增强纤维束端部被细密分割，因此，可得到力学特性优异的不连续纤维增强复合材料。另外，在不对部分分纤纤维束进行切割而作为连续纤维使用的情况下，在后续工序中含浸树脂等而制成增强纤维复合材料时，从包含许多分纤处理区间的区域起成为树脂含浸到增强纤维束内的起点，不仅可缩短成型时间，而且可减少增强纤维复合材料中的空隙等。通过使分纤处理区间数低于(F/50-1)处，从而得到的部分分纤纤维束不易发生断丝，可抑制制成纤维增强复合材料时的力学特性的降低。

若在纤维束100的长度方向上以具有周期性或规则性的方式设置分纤处理区间，则在后续工序中将部分分纤纤维束切割成规定的长度而制成不连续纤维时，可容易控制成规定的分纤纤维束根数。

接着，对本发明涉及的纤维增强树脂成型材料进行说明。

本发明中的纤维增强树脂成型材料包含基体树脂、和将上述的部分分纤纤维束切断并散布而得到的增强纤维毡。

此处，作为本发明涉及的经切断的上述部分分纤纤维束的平均纤维长度，优选在5～100mm的范围内，更优选在10～80mm的范围内。另外，作为纤维长度的分布，可以为单一的纤维长度的分布，也可以为两种以上的混合。

另外，作为基体树脂没有特别限制，热固性树脂、热塑性树脂均可使用，可以在不大宽度降低作为成型品的机械特性的范围内进行适当选择。示例的话，若为热固性树脂，则可使用乙烯基酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、苯氧树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等。其中，优选包含乙烯基酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂中的任一者、或者它们的混合物。另外，若为热塑性树脂，则可使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等聚烯烃系树脂、尼龙6树脂、尼龙6,6树脂等聚酰胺系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等聚酯系树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂、聚醚砜树脂、芳香族聚酰胺树脂等树脂。其中，优选包含聚酰胺树脂、聚丙烯树脂、聚苯硫醚树脂中的任一者。本发明中，从基体树脂的含浸性、对含浸工序的适用性的观点考虑，可更优选使用热固性树脂。

图11示出本发明的一个实施方式涉及的纤维增强树脂成型材料的制造方法。图11中，1表示本发明中的至少包含增强纤维毡和基体树脂的纤维增强树脂成型材料的制造工序的整体，该制造工序1 至少具有下述工序：部分分纤工序[A]2，其中，得到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部和未分纤处理部而成的部分分纤纤维束7；毡化工序[B]3，其中，将部分分纤纤维束7切断并散布，得到增强纤维毡10；和树脂含浸工序[C]4，其中，使基体树脂(本实施方式中为热固性树脂11) 含浸于增强纤维毡10。

将包含从多个线轴架5释出的多条单丝的增强纤维6a的增强纤维束6供给至部分分纤工序[A]2，在该工序2中，如前文所述那样进行部分分纤处理，制作部分分纤纤维束7。将制作的部分分纤纤维束7继续(连续地)供给至毡化工序[B]3，在该工序3中，利用切割机单元8切断成不连续的纤维束后，从散布机构9中通过，并散布于例如环绕的传送带13上，以形成增强纤维毡10。将作为基体树脂的热固性树脂11含浸于该增强纤维毡10，本实施方式中，增强纤维毡10与所供给的待含浸热固性树脂11被依次向增强纤维毡10的上下两侧供给的薄膜12夹持，在夹持的状态下在例如多个树脂含浸辊 14之间被加压，由此促进树脂含浸工序[C]4中的树脂含浸。含浸有基体树脂的增强纤维毡10作为连续的片状的纤维增强树脂成型材料 15而如图所示那样不折叠或卷绕，词霸个人一系列的连续的纤维增强树脂成型材料的制造工序1结束。纤维增强树脂成型材料15以例如片状模塑料(SMC)的形式被制造。

如此，首先制作部分分纤纤维束7，将该部分分纤纤维束7切断、散布而制作来自部分分纤纤维束的增强纤维毡10，使基体树脂11 含浸于其中，从而得到纤维增强树脂成型材料15，因此，在将部分分纤纤维束7切断并散布而制成作为不连续纤维的纤维束的中间基材的增强纤维毡10时，能够使细纤维束和粗纤维束在最佳比率的范围内混合存在，就使基体树脂11含浸于其中而得到的纤维增强树脂成型材料15而言，能够均衡性良好地呈现出成型时的流动性和成型品的力学特性。特别是在部分分纤纤维束7的制作工序中，如前文所述，能够连续稳定地将纤维束分切，能够容易且高效地制造最佳形态的部分分纤纤维束7。特别地，即使是包含捻合的纤维束、或作为大丝束的单丝数多的纤维束，也可在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下进行连续的分切处理。此外，廉价的大丝束的连续分切处理成为可能，由此可实现最终成型品的材料成本、制造成本的降低。

此处，在上述的纤维增强树脂成型材料的制造工序1中，从能够高效、顺利且以优异的生产率制造期望的纤维增强树脂成型材料 15这样的观点考虑，作为优选例而示出了将一系列的工序[A]～[C] 在一个工艺内连续地实施的方式，但并不必须将一系列的工序[A]～ [C]在一个工艺内连续地实施，例如可将经过工序[A]而得到的部分分纤纤维束暂时卷绕后供至工序[B]。

另外，本发明中，在如图11所示那样的毡化工序[B]3中切断部分分纤纤维束7时，也优选将部分分纤纤维束7相对于其长度方向以角度θ(0<θ<90°)切断。例如，如图12所示，利用相对于部分分纤纤维束7的长度方向(图中的纤维束的行进方向)倾斜成角度θ (0<θ<90°)的切割刃具8a将部分分纤纤维束7切断。通过这样的方式，由切割刃具8a产生的切割线横跨分纤处理部150和未分纤处理部181而延伸的机会变多，将部分分纤纤维束7切断而制成不连续纤维的纤维束时，该不连续纤维束仅由未分纤处理部181形成的机会减少，因此能够形成由更细的不连续纤维束形成的毡。就使用了这样的毡的纤维增强树脂成型材料而言，尤其能够实现成型品的力学特性的提高。

实施例

接下来，对本发明的实施例、比较例进行说明。需要说明的是，本发明不受本实施例、比较例的任何限制。

[使用的原料]

纤维束[A-1]：

使用纤维直径为7μm、拉伸弹性模量为230GPa、单丝数为12,000 根的连续碳纤维束(Toray(株)制，“Torayca(注册商标)” T700S-12K-50-E)。

纤维束[A-2]：

使用纤维直径为7.2μm、拉伸弹性模量为240GPa、单丝数为 50,000根的连续碳纤维束(ZOLTEK公司制，“PANEX(注册商标) 35”)。

基体树脂[M-1]：

使用由下述方式得到的树脂复合物：将乙烯基酯树脂(Dow Chemical(株)制，“Derakane(注册商标)790”)100重量份、作为固化剂的过氧苯甲酸叔丁酯(日本油脂(株)制，“Perbutyl(注册商标)Z”)1重量份、作为增稠剂的氧化镁(协和化学工业(株) 制，MgO#40)4重量份、作为内部脱模剂的硬脂酸锌(堺化学工业 (株)制，SZ-2000)2重量份进行充分地混合并搅拌。

[力学特性的评价方法]

将纤维增强树脂成型材料配置于平板模具的中央部(装料率为 50％)，然后，利用加压型压机在10MPa的加压下、以约140℃×5 分钟的条件使其固化，得到300×400mm的平板。以平板长度方向为 0°，由得到的平板分别从0°和90°方向切出100×25×1.6mm的试验片 5片(合计10片)，按照JIS K7074(1988年)实施测定。作为力学特性，求出弯曲强度、弯曲弹性模量、弯曲弹性模量的CV值(％) (CV：变异系数)。

(实施例1)

使用卷绕器，以10m/分钟的恒定速度退绕纤维束[A-1]，并从以 5Hz沿轴向振动的振动拓宽辊通过，实施拓宽处理，然后从20mm 宽的宽度控制辊通过，由此得到拓宽成20mm的拓宽纤维束。针对得到的拓宽纤维束，准备以下述方式得到的分纤处理机构：将具备厚度为0.2mm、宽度为3mm、高度为20mm的突出形状的分纤处理用铁制板在增强纤维束的宽度方向上以5mm的相等间隔并行地设置。将该分纤处理机构相对于拓宽纤维束间歇式地插拔，并卷绕至绕线筒，由此得到部分分纤纤维束。

此时，分纤处理机构相对于以10m/分钟的恒定速度行进的拓宽纤维束反复进行下述动作：插入分纤处理机构3秒而产生分纤处理区间，以0.2秒从分纤处理机构中拔出，并再次插入。

对于得到的部分分纤纤维束而言，在分纤处理区间，纤维束在宽度方向上被分纤为4份，在至少一个分纤处理区间的至少一个端部具有单丝交织的络合部蓄积而成的络合蓄积部。制成1500m的部分分纤纤维束时，未发生一次断丝、缠绕，在插拔分纤处理机构时，在纤维束内存在的纤维的捻合沿行进方向通过，能够以稳定的宽度进行分纤处理。

另外，从得到的部分分纤纤维束以1m的长度切出5个样品，对各样品内的分纤处理区间和未分纤处理区间的长度分别进行测量，并算出平均值，求出分纤处理区间、未分纤处理区间的距离。另外，将测得的上述样品内的未分纤处理区间的总和除以样品的总长度5m，求出得到的值作为部分分纤纤维束的含有率。将得到的结果示于表1。

接着，将得到的部分分纤纤维束连续地插入旋转切割机中，将纤维束切断为25mm的纤维长度，以均匀分散的方式进行散布，由此得到纤维取向为各向同性的不连续纤维无纺布。得到的不连续纤维无纺布的单位面积重量为1kg/m²。

使用刮刀将基体树脂[M-1]分别均匀地涂布于2片聚丙烯制的脱模薄膜上，制作2片树脂片材。利用这2片树脂片材将上述得到的不连续纤维无纺布从上下夹入，利用辊使树脂含浸于无纺布中，由此得到片状的纤维增强树脂成型材料。此时，在树脂片材制作阶段中调节树脂的涂布量，以使得纤维增强树脂成型材料的增强纤维重量含有率成为47％。针对得到的纤维增强树脂成型材料，基于前述的力学特性的评价方法，成型为纤维增强树脂成型材料，并评价力学特性。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例2)

使用卷绕器，以10m/分钟的恒定速度退绕纤维束[A-2]，并从以 10Hz沿轴向振动的振动拓宽辊通过，实施拓宽处理，然后从60mm 宽的宽度控制辊通过，由此得到拓宽成60mm的拓宽纤维束。针对得到的拓宽纤维束，使用将具备突出形状的分纤处理用铁制板在增强纤维束的宽度方向上以3.5mm的相等间隔并行地设置而得到的分纤处理机构来制作部分分纤纤维束，除此以外，与实施例1同样地操作，进行评价。

此时，对于得到的部分分纤纤维束而言，在分纤处理区间，纤维束在宽度方向上被分纤为17份，在至少一个分纤处理区间的至少一个端部具有单丝交织的络合部蓄积而成的络合蓄积部。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例3)

针对以10m/分钟的恒定速度行进的使用了纤维束[A-2]的拓宽纤维束，反复进行如下动作，即，插入分纤处理机构1秒而生成分纤处理区间，以1秒将分纤处理机构拔出，再次插入，除此以外，与实施例2同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例4)

针对以10m/分钟的恒定速度行进的使用了纤维束[A-2]的拓宽纤维束，反复进行如下动作，插入分纤处理机构6秒而生成分纤处理区间，以0.2秒将分纤处理机构拔出，再次插入，除此以外，与实施例2同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例5)

针对以10m/分钟的恒定速度行进的使用了纤维束[A-2]的拓宽纤维束，使用将分纤处理用铁制板(所述分纤处理用铁制板具备厚度为0.2mm、宽度为3mm、高度为20mm的突出形状，且与纤维束接触的接触面被加工成刀刃状)在增强纤维束的宽度方向上以3.5mm的相等间隔并行地设置而得到的分纤处理机构，制作部分分纤纤维束，除此以外，与实施例2同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例6)

未将得到的部分分纤纤维束暂时卷绕，而是连续地插入旋转切割机中，供于毡化工序、树脂含浸工序，除此以外，与实施例2同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表1。

(实施例7)

在使用旋转切割机切割上述部分分纤纤维束时，切割角度相对于纤维的长度方向为15°，除此以外，与实施例6同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表1。

(比较例1)

除了在未对纤维束[A-2]实施拓宽处理·分纤处理的情况下即进行切断、散布而得到不连续纤维无纺布以外，与实施例2同样地操作，进行评价。得到的一系列的评价结果示于表2。

(比较例2)

针对以10m/分钟的恒定速度行进的使用了纤维束[A-2]的拓宽纤维束，将分纤处理机构保持在一直插入的状态，制作连续实施了分纤处理的连续分纤纤维束。对于得到的连续分纤处理纤维束而言，在纤维长度方向上连续地形成分纤处理区间，在一部分中观察到明显的因起毛而导致的品质恶化，在纤维束内存在的纤维的捻合聚集在分纤处理机构中，发生部分断丝，未能连续地进行分纤处理。

(比较例3)

针对以10m/分钟的恒定速度行进的使用了纤维束[A-2]的拓宽纤维束，将下述分纤处理机构保持在一直插入的状态，尝试连续地实施分纤处理，但由于丝的捻合、丝道的振动、偏移而导致断丝频发，无法将纤维束卷绕，所述分纤处理机构是将分纤处理用铁制板(所述分纤处理用铁制板具备厚度为0.2mm、宽度为3mm、高度为 20mm的突出形状，且与纤维束接触的接触面被加工成刀刃状)在增强纤维束的宽度方向上以3.5mm的等间隔并行地设置而得到的。

[表2]

关于实施例1～7，可确认同时呈现出优异的力学特性(弯曲强度、弹性模量)、低偏差。特别是实施例7中，通过使部分分纤纤维束的切割角度θ为0°<θ<90°，从而能够抑制成型品中的纤维束端部的应力集中、富含树脂部分的形成，能够呈现出更高的强度、更低的偏差。另外，本结果中，虽未采用确认流动性的明确方法，但用于物性评价的经成型的平板的表面平滑性均高，也不存在树脂凝集而成的树脂斑点(spot)。另外，也未观察到缺口等，为完全填充的平板。

另一方面，关于比较例1，由于未实施分纤处理，因此成型品中的纤维束均粗，在纤维束端部部位发生应力集中，观察到力学特性的降低和偏差的增大。另外，在平板中可观察到树脂斑点，外观上一看便知均匀性低。

产业上的可利用性

本发明可适用于期望将由多条单丝形成的纤维束分纤成两条以上的细束的所有纤维束。特别是使用增强纤维时，得到的部分分纤纤维束可含浸基体树脂而用于所有的增强纤维复合材料。

附图标记说明

1 纤维增强树脂成型材料的制造工序

2 部分分纤工序[A]

3 毡化工序[B]

4 树脂含浸工序[C]

5 线轴架

6 增强纤维束

6a 增强纤维

7 部分分纤纤维束

8 切割机单元

8a 切割刃具

9 散布机构

10 增强纤维毡

11 热固性树脂

12 薄膜

13 传送带

14 树脂含浸辊

15 纤维增强树脂成型材料

100 纤维束

110、110a、110b、111a、111b、111c、111d、112a、112b、113a、113b、113c、113d、114a、115a、116a、116b、117a、118a 分纤处理区间

110Z 切割处理区间

120、830 络合蓄积部

130 未分纤处理区间

130Z 非切割处理区间

140 绒毛团

150 分纤处理部

150Z 切割处理部

160 络合部

170 分纤距离

170Z 切割距离

180 部分分纤纤维束

181 未分纤处理部

200 分纤机构

200Z 切割机构

210 突出部

210Z 刃状突出部

211 接触部

220 旋转分纤机构

230L、230R 角部

240 旋转轴

300 捻合部

310、320 纤维束中包含的单丝

810、820、821 部分分纤纤维束的长度方向上的任意长度区域

Claims (14)

1.部分分纤纤维束的制造方法，其中，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而产生分纤处理部，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中拔出，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，所述部分分纤纤维束的制造方法的特征在于，

插入了所述分纤机构的分纤处理时间t1、和将所述分纤机构拔出后直到再次插入所述纤维束为止的时间t2满足下述式(1)，

0.03≤t2/(t1+t2)≤0.5…式(1)。

2.部分分纤纤维束的制造方法，其中，针对由多条单丝形成的纤维束而将具备多个突出部的分纤机构插入所述纤维束中，在使所述分纤机构沿所述纤维束的长度方向行进的同时，产生分纤处理部，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中拔出，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，所述部分分纤纤维束的制造方法的特征在于，

插入了所述分纤机构的分纤处理时间t3、和将所述分纤机构拔出后直到再次插入所述纤维束为止的时间t4满足下述式(2)，

0.03≤t4/(t3+t4)≤0.5…式(2)。

3.如权利要求1或2所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，对作用于所述接触部处的与所述突出部发生作用的所述纤维束的单位宽度上的推压力进行检测，随着所述推压力的上升而从所述纤维束中拔出所述分纤机构。

4.如权利要求1或2所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，利用拍摄机构，在从已插入所述纤维束的所述分纤机构起、沿所述纤维束的长度方向的前后至少任一方的10～1000mm的范围内检测所述纤维束有无捻合。

5.如权利要求4所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，对作用于所述接触部处的与所述突出部发生作用的所述纤维束的单位宽度上的推压力进行检测，并利用所述拍摄机构检测捻合，从所述突出部即将接触所述捻合之前起直至通过所述捻合为止，以使得所述推压力降低的方式控制所述分纤机构。

6.如权利要求1或2所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，能够各自独立地控制多个所述突出部。

7.如权利要求1或2所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述分纤机构具备与所述纤维束的长度方向正交的旋转轴，在所述旋转轴表面设置有所述突出部。

8.纤维增强树脂成型材料的制造方法，所述纤维增强树脂成型材料包含基体树脂和将部分分纤纤维束切断并散布而得到的增强纤维毡，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，所述未分纤处理区间的含有率为3％以上且50％以下，所述制造方法的特征在于，至少包括下述工序[A]～[C]：

[A]部分分纤工序，其中，得到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部和未分纤处理部而成的部分分纤纤维束；

[B]毡化工序，其中，将所述部分分纤纤维束相对于其长度方向以角度θ切断并散布，得到增强纤维毡，0<θ<90°；

[C]树脂含浸工序，其中，使基体树脂含浸于所述增强纤维毡。

9.如权利要求8所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，至少将所述工序[A]～[C]在1个工艺内连续地实施。

10.如权利要求8或9所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，所述基体树脂为热固性树脂。

11.如权利要求8或9所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，所述纤维增强树脂成型材料为片状模塑料。

12.如权利要求8或9所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，所述分纤处理区间的长度为30mm以上且1500mm以下。

13.如权利要求8或9所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，所述未分纤处理区间的长度为1mm以上且150mm以下。

14.如权利要求8或9所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，其特征在于，在所述分纤处理区间与所述未分纤处理区间的边界形成有络合部及/或络合蓄积部。

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