CN109312505B - 部分分纤纤维束及其制造方法、以及纤维增强树脂成型材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

部分分纤纤维束的制造方法、以及由此得到的部分分纤纤维束、以及使用其的纤维增强树脂成型材料及其制造方法，部分分纤纤维束的制造方法的特征在于，包括沿纤维束的长度方向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的部分分纤处理工序，部分分纤处理工序中，将具备多个突出部的分纤机构插入纤维束从而形成分纤处理部、并且将分纤机构从纤维束拔出、再次将分纤机构插入纤维束，在部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂。能够以最佳的状态使细纤维束和粗纤维束在成型材料中混合存在，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。

Description

部分分纤纤维束及其制造方法、以及纤维增强树脂成型材料 及其制造方法

技术领域

本发明涉及部分分纤纤维束的制造方法、以及由此得到的部分分纤纤维束，更详细而言，本发明涉及当对未设想过进行分纤的、包含单丝数多的廉价大丝束的纤维束实施特定的部分分纤处理(其能够形成对于复合材料成型中使用的成型材料制备而言形态最佳的部分分纤纤维束)时，以适当的时机实施上浆剂赋予(在原来的纤维束已被赋予了上浆剂的情况下，为追加的上浆剂赋予。)的部分分纤纤维束的制造方法和由此得到的部分分纤纤维束、以及将该部分分纤纤维束毡化并含浸树脂而成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

发明内容

发明要解决的课题

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。另外，即使将包含大丝束的纤维束分纤成了最佳单丝数的细纤维束，但分纤后的纤维束由于某种原因而有时会再聚集，若发生再聚集，则将难以保持被调节为最佳单丝数的纤维束的形态。若无法保持被调节为最佳单丝数的纤维束的形态，则在制作通过将该分纤纤维束切断/散布、含浸树脂而得到的纤维增强树脂成型材料时，难以制成最佳形态的成型材料，将难以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，如上述那样，若没有适当地实施纤维束的分纤，则在制作通过将该分纤纤维束切断/散布、含浸树脂而得到的纤维增强树脂成型材料时，有可能发生下述不良状况：当为了切断而将该分纤纤维束从绕线筒等退绕时，稳定的退绕变得困难，发生在输送辊、切断刃具上的卷绕等。

因此，本发明的课题在于，提供一种部分分纤纤维束的制造方法，其中，实施特定的部分分纤处理(其能够形成对于复合材料成型中使用的成型材料制备而言最佳单丝数的纤维束)，并且能够防止在所制备的部分分纤纤维束中发生不适当的再聚集等，此外，即使在将部分分纤纤维束供于切断等处理的情况下，仍可得到优异的工序稳定性、能够提高生产率。

另外，本发明的另一课题在于，提供将通过上述制造方法而得到的部分分纤纤维束毡化、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，本发明具有以下的构成。

(1)部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述部分分纤纤维束的制造方法包括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的部分分纤处理工序，所述部分分纤处理工序中，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，在部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂。需要说明的是，在原来的纤维束已被赋予了上浆剂的情况下，为追加的上浆剂赋予。以下的方法中也是同样的。

(2)部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述部分分纤纤维束的制造方法包括交替地形成被分割成多条束的分纤处理区间、和未分纤处理区间的部分分纤处理工序，所述部分分纤处理工序中，在针对由多条单丝形成的纤维束将具备多个突出部的分纤机构插入所述纤维束中、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，在部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂。

(3)如(1)或(2)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在将所述纤维束的宽度拓宽后，将所述纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

(4)如(3)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，在向所述将宽度拓宽后的纤维束赋予上浆剂后，将所述纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述上浆剂的赋予处理至少包括下述工序[1]、[2]，分别地在任意的时机实施各工序，

[1]上浆剂的涂布工序，

[2]干燥工序。

(6)如(5)所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，经过所述工序[1]后对干燥前的纤维束的宽度进行拓宽，将经拓宽的纤维束供于所述工序[2]，将上浆剂的赋予处理以及拓宽处理完成后的纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

(7)部分分纤纤维束，其是通过(1)～(6)中任一项所述的制造方法而得到的。

(8)纤维增强树脂成型材料，其包含基体树脂、和将(7)所述的部分分纤纤维束切断并散布而得到的增强纤维毡。

(9)如权利要求(8)所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，所述基体树脂为热固性树脂。

(10)如(8)或(9)所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，所述纤维增强树脂成型材料为片状模塑料。

(11)纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为(8)～(10)中任一项所述的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的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，其为获得部分分纤纤维束的工序，所述部分分纤纤维束是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，

所述部分分纤工序中，在所述部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂；

[B]毡化工序，其中，将所述部分分纤纤维束切断并散布，从而得到增强纤维毡；

[C]树脂含浸工序，其中，使基体树脂含浸于所述增强纤维毡。

(12)如(11)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。

(13)如(11)或(12)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。

发明效果

根据本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法，实施在使纤维束行进的同时进行分纤、或者在使分纤机构行进的同时进行分纤的、特定的最佳的部分分纤处理的、特定的部分分纤纤维束的制造中，在部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂，因此，能够使得在实施了最佳的部分分纤处理后的部分分纤纤维束中不会发生再聚集，能够保持最佳的部分分纤处理状态。结果，在制作通过将保持在最佳的部分分纤处理状态的部分分纤纤维束切断/散布、含浸树脂而得到的纤维增强树脂成型材料时，能够使细纤维束和粗纤维束在最佳的比率的范围内混合存在，由此，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，在利用例如切割机将上述部分分纤纤维束切断时，可得到从绕线筒的退绕性的提高、在轧辊、切割机刃具上的卷绕降低之类的效果，能够实现生产率的提高。此外，能够抑制经切断的纤维束分裂、或发生单丝分散，提高向规定的束形态的保持性。由此，在散布有经切断的纤维束的毡内纤维束呈面取向，因此，能够进一步实现力学特性的提高。

需要说明的是，根据本发明中采用的特定的最佳的部分分纤处理，能够连续且稳定地对纤维束进行切分，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，能够提供如下部分分纤纤维束的制造方法，该部分分纤纤维束的制造方法中，即使是对于包含加捻的纤维束、大丝束的单丝数多的纤维束而言，也能够在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下，实现连续的切分处理。进一步地，能够实现廉价的大丝束的连续切分处理，还能够实现成型品的材料成本、制造成本的削减。

另外，根据本发明涉及的纤维增强树脂成型材料，由于其包含将上述这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·散布而得到的增强纤维毡、和基体树脂，因此，在成型之时也能够使细纤维束和粗纤维束以最佳的范围内的比率、最佳的分布状态混合存在，能够可靠地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，根据本发明涉及的纤维增强树脂成型材料的制造方法，能够在一个工艺中连续地实施一系列的工序[A]～[C]，从而能够高效地、平稳地而且以优异的生产率来制造所期望的纤维增强树脂成型材料。

附图说明

图1：为表示对纤维束实施了本发明中的部分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：为表示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：为表示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：为表示向纤维束中插入移动的分纤机构的移动循环的其他例的概要说明图。

图5：为表示插入旋转分纤机构的移动循环的一例的说明图。

图6：为表示本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中的上浆剂赋予工序的时机例的工序图。

图7：为表示本发明涉及的包含纤维束拓宽工序的部分分纤纤维束的制造方法中的上浆剂赋予工序的时机例的工序图。

图8：为表示本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的时机例的工序图。

图9：为表示本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的另一时机例的工序图。

图10：为表示本发明涉及的包含纤维束拓宽工序的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的时机例的工序图。

图11：为表示本发明涉及的包含纤维束拓宽工序的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的其他的时机例的工序图。

图12：为表示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13：为表示本发明中的相对于部分分纤纤维束的长度方向倾斜地将其切断的情况下的一例的概略立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明不受该附图的方式的任何限制。

首先，对本发明中的部分分纤纤维束的制造方法进行说明。图1表示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个例子，图2表示该分纤处理的一个例子。使用图2来说明本发明中的部分分纤纤维束的制造方法。图2为表示向行进的纤维束中插入分纤机构的一个例子的(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优选沿纤维束100的侧面插入。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情况下的截面端部处的垂直方向的面(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的情况下，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，由于多条单丝在纤维束100内实质上并非并丝状态，在单丝级别(level)上进行交织的部分多，因此，有在分纤处理中在接触部211附近形成单丝交织而成的络合部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；或通过分纤机构200而新形成(制造)单丝交织而成的集合体的情况；等等。

在任意的范围中形成分纤处理部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，以上述方式生成的络合部160在分纤处理区间110的端部部位蓄积、形成络合部160累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作为绒毛聚集处140，在分纤处理时形成于络合蓄积部120附近。

然后，再次将分纤机构200插入纤维束100，由此生成未分纤处理区间130，从而形成沿纤维束100的长度方向而交替配置分纤处理区间110和未分纤处理区间130而成的部分分纤纤维束180。在本发明中的部分分纤纤维束180中，优选的是未分纤处理区间130的含有率为3％以上且50％以下。这里，所谓未分纤处理区间130的含有率，定义为纤维束100的单位长度中的未分纤处理区间130的总生成长度的比例。若未分纤处理区间130的含有率小于3％，则在将部分分纤纤维束180切断/散布、而以不连续纤维的纤维束的中间基材的形式用于成型时的流动性不足，若未分纤处理区间130的含有率大于50％，则用其所成型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，只要在能达成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，可以是PAN系、沥青系碳纤维中的任一者，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集束性、或者提高与基体树脂的粘接性等，可赋予上浆剂(sizing agent)。其中，此上浆剂的赋予是与后述的、在本发明中的部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机所实施的上浆剂的赋予不同的工序中实施的操作。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。关于在后述的本发明中的部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机所赋予的上浆剂，也可使用同等的物质。

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所含有的捻合而聚集成束的状态。

本发明中，不限于纤维束行进的情况，也可采用下述方法：如图3所示那样，向处于静止状态的纤维束100插入分纤机构200(箭头(1))，然后，一边使分纤机构200沿纤维束100行进(箭头(2))一边形成分纤处理部150，然后，将分纤机构200拔出(箭头(3))。然后，可如图4(A)所示那样，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，使分纤机构200回到初始位置(箭头(4))，也可如图4(B)所示那样，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为止(箭头(4))。

在一边使纤维束100移动一定距离、一边实施分纤处理的情况下，优选的是，如图3(B)或图4(A)所示，对分纤机构200被插入的分纤处理时间(箭头(2)所示的动作的时间)、将分纤机构200拔出至再次插入纤维束以前的时间(箭头(3)、(4)、(1)所示的动作的时间)进行控制。在该情况下，分纤机构200的移动方向成为图的(1)～(4)的重复。

另外，在不使纤维束100移动、在以使得分纤机构200经过络合蓄积部120以前而一边使分纤机构200移动一边实施分纤处理的情况下，优选的是，如图4(B)所示，对分纤机构被插入的分纤处理时间(箭头(2)或箭头(6)所示的动作的时间)、和将分纤机构200拔出至再次插入纤维束以前的时间(箭头(3)、(4)、(5)或箭头(3)、(4)、(1)所示的动作的时间)进行控制。在该情况下，分纤机构200的移动方向也成为图的(1)～(4)的重复。

以上述方式，可利用分纤机构200交替形成分纤处理区间和未分纤处理区间，并以使得未分纤处理区间相对于纤维束的单位长度而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，在对分纤处理区间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，在一边使纤维束100间歇地移动一边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，在一边使分纤机构200自身移动一边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并丝状态，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的长度(分纤距离170)而言，虽然也依赖于实施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。当为小于30mm时，分纤处理的效果不充分，当成为1500mm以上时，存在因增强纤维束而发生断丝、起毛的可能性。

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与未分纤处理区间。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处检测到的推压力，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，在将绕线筒穿入粗纱架(creel)的状态下，以绕线筒的非粗纱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粗纱架的旋转轴上，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，除了使用粗纱架的方法之外，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，在使用粗纱架进行退绕的情况下，可考虑使用下述方法：在粗纱架上悬挂带体(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，向粗纱架施以制动(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，是指拓宽纤维束100的宽度的处理。作为拓宽处理方法，没有特别限制，优选使其通过振动辊的振动拓宽法、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的插入和拔出而形成分纤处理部150。此时，再次插入的时机优选用分纤机构200拔出后的经过时间来设定。另外，再次拔出时机也优选用插入分纤机构200后的经过时间来进行设定。通过用时间来设定插入及/或拔出的时机，可生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。

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内并非处于并丝状态，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1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的长度方向前后的至少一方的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的长度方向前后的至少一方的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的缩窄化。其中，插入失误是指，将分纤机构200插入到捻合中，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，有时无法分纤成稳定的单丝根数。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，从而能高效地回避捻合。

另外，可进一步具有对由拍摄机构得到的图像进行运算的图像运算处理机构，并进一步具有基于图像运算处理机构的运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，图像运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。

除了单纯地将具有突出部210的分纤机构200插入到纤维束100中以外，使用可旋转的旋转分纤机构220作为分纤机构也是优选的方式。图5为表示插入旋转分纤机构的移动循环的一个例子的说明图。旋转分纤机构220具有旋转机构，所述旋转机构具有与纤维束100的长度方向正交的旋转轴240，在旋转轴240表面设置有突出部210。随着纤维束100沿图中的纤维束行进方向B(箭头)行进，在旋转分纤机构220上设置的突出部210被插入到纤维束100中，开始分纤处理。此处，虽然省略图示，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，从而在规定的推压力作用于旋转分纤机构220之前，在图5(A)的位置保持旋转停止位置，并持续进行分纤。由于在突出部210处产生络合部160等而导致超过规定的推压力时，如图5(B)所示那样，旋转分纤机构220开始旋转。然后，如图5(C)所示那样，进行突出部210(黑圆点)从纤维束100中拔出、下一突出部210(白圆点)插入到纤维束100中的动作。图5(A)～图5(C)的动作越短，未分纤处理区间就越短，因此，在想要增多纤维束的分纤处理区间的比例时，优选缩短图5(A)～图5(C)的动作。

通过在旋转分纤机构220中配置多个突出部210，从而可得到分纤处理比例多的纤维束100，或者可延长旋转分纤机构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发生频率比的纤维束。另外，在1个旋转分纤机构中设置的突出部210的数量越多，越能减少与纤维束100接触而使突出部210磨损的频率，从而可延长寿命。作为设置突出部210的数量，优选在圆盘状的外缘处等间隔地配置3～12个，更优选为4～8个。

如上所述，在优先考虑分纤处理比例和突出部的寿命优异的同时，在想要得到纤维束宽度稳定的纤维束100的情况下，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，在拍摄机构检测到捻合之前的正常时间，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，较之正常时间提高旋转分纤机构220的旋转速度、及/或缩短停止时间，从而使纤维束宽度稳定。

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中拔出的动作从而可形成分纤处理区间，但对纤维束100进行分纤的分纤作用弱，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，可能由于摩擦而导致断丝，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的往复移动而进行分纤机构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的放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)。

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，从包含较多分纤处理区间的区域开始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孔隙等。通过使分纤处理区间数低于(F/50-1)处，可使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。

接下来，针对在实施上述那样的特定的最佳的部分分纤处理的、特定的部分分纤纤维束的制造中，于该部分分纤纤维束的制造工序中的任意时机实施的上浆剂的赋予进行说明。

本发明中，作为上浆剂的赋予手段，没有特别限定，可使用已知的手段。例如，通常实施的是，制备在溶剂(包括分散的情况下的分散介质)中溶解(也包括分散)有上浆剂的上浆剂处理液，在将该上浆剂处理液涂布于纤维束后，使溶剂干燥·气化、从而将其除去，由此将上浆剂赋予至纤维束。这里，如后文所详细描述的那样，也可以在该涂布工序和干燥工序之间实施部分分纤处理、纤维束的拓宽处理。

作为将上浆剂处理液赋予至纤维束的方法，例如，包括下述方法：介由辊将纤维束浸渍在上浆剂处理液中的方法；使附着有上浆剂处理液的辊接触纤维束的方法；使上浆剂处理液成为雾状而吹喷纤维束的方法；等等。此时，优选的是，以使得上浆剂有效成分相对于纤维束而言的附着量在适当范围内均匀地附着的方式，对上浆剂处理液浓度、温度、丝条张力等进行控制。另外，更优选的是，在赋予上浆剂时，通过超声波对纤维束施加振动。

这里，上浆剂的附着量没有特别限定，但在赋予上浆剂后的纤维束100重量％中，上浆剂优选为0.01～10重量％。在原来的纤维束上赋予了上浆剂的情况下，上浆剂的总附着量优选为前述范围内。

另外，干燥温度和干燥时间应根据上浆剂的成分和附着量而调节，但从缩短将上浆剂的赋予中所用的溶剂的完全除去、干燥所要的时间、另一方面防止上浆剂的热劣化的观点考虑，干燥温度优选为150℃以上且350℃以下，更优选为180℃以上且250℃以下。

接下来，针对本发明中的上浆剂赋予的时机，详细地进行说明。

图6表示本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中、部分分纤纤维束的制造工序中的上浆剂赋予工序的时机例。图6中示出了模式A和模式B，其中，，在纤维束100经部分分纤处理工序300而形成为部分分纤纤维束180的工序中，在模式A中，上浆剂赋予工序400在部分分纤处理工序300前实施，在模式B中，上浆剂赋予工序400在部分分纤处理工序300后实施。模式A、模式B中的任意的时机均可。

图7示出了在本发明涉及的包含纤维束拓宽工序301的部分分纤纤维束的制造方法中，部分分纤纤维束的制造工序中的上浆剂赋予工序400的时机例。图7中示出了模式C、模式D和模式E，其中，在纤维束100依次经过纤维束拓宽工序301和部分分纤处理工序300而形成为部分分纤纤维束180的工序中，在模式C中，上浆剂赋予工序400在纤维束拓宽工序301前实施，在模式D中，上浆剂赋予工序400在纤维束拓宽工序301与部分分纤处理工序300之间实施，在模式E中，上浆剂赋予工序400在部分分纤处理工序300后实施。模式C、模式D、模式E中的任意的时机均可，但从实现最佳的部分分纤处理的观点考虑，模式D的时机是最优选的。

图8示出了在本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中，部分分纤纤维束的制造工序中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的浆剂赋予工序的时机例。上浆剂赋予工序400包含上浆剂涂布工序401和干燥工序402，图8中示出了模式F和模式G，其中，在纤维束100经部分分纤处理工序300而形成为部分分纤纤维束180的工序中，在模式F中，包含上述上浆剂涂布工序401和干燥工序402的上浆剂赋予工序400在部分分纤处理工序300前实施，在模式G中，包含上述上浆剂涂布工序401和干燥工序402的上浆剂赋予工序400在部分分纤处理工序300后实施。模式F、模式G中的任意时机均可。模式F与图6中的模式A实质相同，模式G与图6中的模式B实质相同。

图9示出了在本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中，部分分纤纤维束的制造工序中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的另一时机例。在图9所示的时机例中的图案H中，上浆剂赋予工序400中的上浆剂涂布工序401和干燥工序402分离而分别在不同的时机实施。上浆剂涂布工序401在部分分纤处理工序300前实施，干燥工序402在部分分纤处理工序300后实施。

图10示出包含本发明涉及的纤维束拓宽工序的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的时机例，在纤维束100依次经纤维束拓宽工序301和部分分纤处理工序300而形成部分分纤纤维束180的工序中，上浆剂赋予工序的上浆剂涂布工序401在纤维束拓宽工序301前实施，针对干燥工序402，示出了干燥工序402在纤维束拓宽工序301与部分分纤处理工序300之间实施的模式I，和干燥工序402在部分分纤处理工序300后实施的模式J。

图11示出包含本发明涉及的纤维束拓宽工序的部分分纤纤维束的制造方法中的、包含上浆剂涂布工序和干燥工序的上浆剂赋予工序的另一时机例，且示出了下述模式K，模式K中，在纤维束100依次经纤维束拓宽工序301和部分分纤处理工序300而形成部分分纤纤维束180的工序中，上浆剂赋予工序的上浆剂涂布工序401在纤维束拓宽工序301与部分分纤处理工序300之间实施，干燥工序402在部分分纤处理工序300后实施。

像这样，本发明涉及的部分分纤纤维束的制造方法中，能够于各种的时机来赋予上浆剂。

接下来，针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将上述部分分纤纤维束切断·散布而得到的增强纤维毡、和基体树脂。

这里，作为本发明涉及的经切断的所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，既可以是单一的纤维长度的分布，也可以是2种以上的混合。

另外，作为基体树脂，无特别限制，可使用热固性树脂、热塑性树脂中的任一者，可在不使作为成型品的机械特性大幅降低的范围内适当选择。若进行示例，则当为热固性树脂的情况下，可使用乙烯基酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧基丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、苯氧基树脂、醇酸树脂、氨基甲酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等。它们中，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、或它们的混合物。另外，当为热塑性树脂时，可使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等的聚烯烃系树脂、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意。本发明中，从基体树脂的含浸性、在含浸工序中的适用性的观点考虑，可更优选使用热固性树脂。

图12表示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12中，1示出本发明中的、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为得到至少在沿由多条单丝形成的增强纤维束的长度方向、交替地形成有分纤成多条束的分纤处理部和未分纤处理部而形成的部分分纤纤维束7的工序，并且如上所述具有下述工序：于该工序中的任意时机赋予上浆剂的部分分纤工序[A]2；将部分分纤纤维束7切断并散布而得到增强纤维毡10的毡化工序[B]3；和使基体树脂(本实施方式中，热固性树脂11)含浸于增强纤维毡10的树脂含浸工序[C]4。

将由从多个粗纱架5送出的多条单丝的增强纤维6a形成的增强纤维束6供给于部分分纤工序[A]2，通过该工序2而如上所述地实施部分分纤处理，从而制作部分分纤纤维束7。所制作的部分分纤纤维束7接着(连续地)被供给于毡化工序[B]3，在该工序3中，利用切割机单元8而切断为不连续的纤维束后，通过散布机构9而以例如在环绕的带体13上形成增强纤维毡10的方式进行散布。向该增强纤维毡10中含浸作为基体树脂的热固性树脂11，在本实施方式中，增强纤维毡10与所供给的待含浸热固性树脂11在增强纤维毡10的上下两侧被依次供给而来的膜12所夹持，在被夹持的状态下在例如多个树脂含浸辊14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以连续的片材状的纤维增强树脂成型材料15的形式而以如图所示的方式被折叠、卷取，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)的形式而被制造。

像这样，首先制作部分分纤纤维束7，将该部分分纤纤维束7切断、散布从而制作来自部分分纤纤维束的增强纤维毡10，向其中含浸基体树脂11从而得到纤维增强树脂成型材料15，由于是该构成，因此，在将部分分纤纤维束7切断/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，能够在最佳的比率的范围内使细纤维束与粗纤维束混合存在，此外，在含浸基体树脂11而得到的纤维增强树脂成型材料15中，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。特别地，在部分分纤纤维束7的制作工序中，如上所述，能够连续且稳定地对纤维束进行切分、且能够容易地高效地制造最佳形态的部分分纤纤维束7。特别地，即使是对于含有捻合的纤维束、大丝束的单丝数多的纤维束而言，也能够在不担心旋转刃具的更换寿命的情况下，实现连续的切分处理。进一步地，能够实现廉价的大丝束的连续切分处理，由此还能够实现最终成型品的材料成本、制造成本的削减。

这里，在上述纤维增强树脂成型材料的制造工序1中，从能够高效地、平稳地而且以优异的生产率来制造所期望的纤维增强树脂成型材料15的观点考虑，作为优选例，示出了将一系列的工序[A]～[C]在一个工艺中连续地实施的方式，但并非一定要将一系列的工序[A]～[C]在一个工艺中连续地实施，例如也可以将经工序[A]而得到的部分分纤纤维束暂时卷取，然后，供于工序[B]。

另外，本发明中，在图12所示那样的毡化工序[B]3中将部分分纤纤维束7切断的情况下，相对于部分分纤纤维束7的长度方向而以角度θ(0＜θ＜90°)将其切断也是优选的。例如，如图13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)而以角度θ(0＜θ＜90°)倾斜了的切断刃具8a来将部分分纤纤维束7切断。由此，利用切断刃具8a而形成的切断线遍及分纤处理部150与未分纤处理部181而延伸的机会增多，在将部分分纤纤维束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，能够得到由更细的不连续纤维束形成的毡。对于使用这样的毡的纤维强化树脂成型材料而言，将特别地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。

[使用原料]

纤维束[A-1]：

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

上浆剂[S-1]：

使用反应性氨基甲酸酯树脂乳液(第一工业制药(株)制，“superflex(注册商标)R5000”)。

基体树脂[M-1]：

使用下述树脂配合物，其是将100重量份的乙烯基酯树脂(Dow Chemical(株)制，“Derakan(注册商标)790”)、作为固化剂的过苯甲酸叔丁酯(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重量份充分混合、搅拌而得到的。

[上浆剂附着量的测定方法]

将上浆剂赋予后的纤维束切断为长度1m、于450℃实施灰化处理。对所得灰化处理后的纤维束的重量进行测定，由灰化处理前后的重量减量率算出上浆剂的附着量。测定针对10根纤维束而实施，算出其平均值。

[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(以填充率计为50％)，然后，利用加压型压制机而进行10MPa的加压，利用约140℃×5分钟的条件而使其固化，得到300×400mm的平板。以平板长度方向为0°、从所得平板中从0°和90°方向分别切出5片(合计10片)的100×25×1.6mm的试验片，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)

使用络纱机而以恒定速度10m/min将纤维束[A-1]退绕，通过以10Hz在轴向上振动的振动拓宽辊来实施拓宽处理，然后，穿过60mm宽度的宽度限制辊，由此得到拓宽至60mm的拓宽纤维束。

将所得拓宽纤维束连续地浸渍在上浆剂处理液(其是用纯化水将上浆剂[S-1]稀释而得到的)中，将上浆剂涂布于拓宽纤维束，接下来，向150℃的热辊和200℃的干燥炉中供给涂布有上浆剂的所述拓宽纤维束，进行干燥从而将水分除去。基于前述的上浆剂附着量的测定方法来对所得的上浆剂赋予完成后的拓宽纤维束进行计算，结果为3.2％。需要说明的是，其为包含在原来的纤维束上赋予了的上浆剂的总附着量。另外，当在上浆剂处理液中浸渍时，以使得拓宽纤维束的纤维束宽度不因表面张力而缩小的方式，在对施加于纤维束的张力进行调节的同时进行实施。

针对所得上浆剂赋予完成后的拓宽纤维束，准备下述分纤处理机构：在增强纤维束的宽度方向上以3.5mm等间隔地并行地设置分纤处理用铁制板(其具备厚度0.2mm、宽度3mm、高度20mm的突出形状)。将该分纤处理机构相对于拓宽纤维束而间歇式地拔插、并在绕线筒上卷取，由此得到部分分纤纤维束。

此时，分纤处理机构相对于以10m/min的恒定速度行进的拓宽纤维束反复进行下述动作：以3秒插入分纤处理机构并生成分纤处理区间，以0.2秒从分纤处理机构中拔出并再次插入的动作。

对于得到的部分分纤纤维束而言，纤维束在宽度方向上被分纤处理区间分纤成17份，在至少1个分纤处理区间的至少1个端部具有单丝交织而成的络合部累积而成的络合蓄积部。制成1500m的部分分纤纤维束时，断丝、缠绕一次也没有发生，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，能以稳定的宽度进行分纤处理。

接下来，将所得的部分分纤纤维束连续地插入旋转式切割机从而将纤维束切断为纤维长度25mm、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。所得不连续纤维无纺布的单位面积重量为1kg/m²。

使用刮片(doctor blade)将基体树脂[M-1]均匀地分别涂布于2片聚丙烯制的脱模膜上，制作2片树脂片材。用上述2片树脂片材从上下夹持上述所得的不连续纤维无纺布，利用辊将树脂含浸在无纺布中，由此得到片材状的纤维增强树脂成型材料。此时，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％的方式，在树脂片材制作的阶段调节树脂的涂布量。针对所得纤维增强树脂成型材料，基于前述力学特性的评价方法，将纤维增强树脂成型材料成型、并评价力学特性。结果为弯曲强度440MPa、弯曲弹性模量28GPa、弯曲弹性模量的CV6％。

(实施例2)

使用络纱机而以恒定速度10m/min将纤维束[A-1]退绕，通过以10Hz在轴向上振动的振动拓宽辊来实施拓宽处理，然后，穿过60mm宽度的宽度限制辊，由此得到拓宽至60mm的拓宽纤维束，对该拓宽纤维束实施分纤处理从而得到部分分纤纤维束，然后，实施上浆剂赋予，除此以外，以与实施例1同样的方式实施评价。结果为上浆剂附着量3.3％、弯曲强度430MPa、弯曲弹性模量27GPa、弯曲弹性模量的CV8％。

(实施例3)

使用络纱机而以恒定速度10m/min将纤维束[A-1]退绕，在上浆剂处理液中浸渍后，通过以5Hz而在轴向上振动的振动拓宽辊，得到上浆剂涂布完成后的拓宽纤维束，对该上浆剂涂布完成后的拓宽纤维束实施分纤处理，从而制成上浆剂涂布完成后的部分分纤纤维束，将得到的上浆剂涂布完成后的部分分纤纤维束供于干燥工序，得到部分分纤纤维束，除此以外，以与实施例1同样的方式实施评价。结果为上浆剂附着量3.2％、弯曲强度435MPa、弯曲弹性模量28GPa、弯曲弹性模量的CV7％。

如上所述，确认到在实施例1～3中的任一者中，均呈现出优异的力学特性(弯曲强度、弹性模量)、和低的不均。另外，对于任一者而言，在将部分分纤纤维束退绕、插入切割机时，均能够在不向绕线筒卷绕的情况下、稳定地进行退绕。此外，在不连续纤维无纺布中，经切断的纤维束保持了作为束的集束性，抑制了单丝绒毛的产生。

另外，在实施例1中，由于是在赋予上浆剂后实施部分分纤处理，因此，几乎观察不到绒毛在分纤处理机构上的堆积，能够稳定地实施分纤处理。在实施例2中，由于是在实施部分分纤处理后赋予上浆剂，因此，通过分纤处理而被分割了的分纤处理区间的纤维束的集束性高、最大程度地抑制了得到不连续纤维无纺布时的单丝绒毛的产生。在实施例3中，由于是进行上浆剂涂布、且在干燥前的所谓湿纱的状态下实施拓宽处理，因此，能够缓和纤维束内的单丝间摩擦，进一步地，上浆剂发挥润滑剂的作用，即使以低振动数也能拓宽至目标拓宽宽度。

产业上的可利用性

本发明能够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任何纤维束，通过于适当的时机赋予上浆剂，由此能够保持适当的部分分纤形态。特别地，当使用增强纤维时，所得的部分分纤纤维束含浸基体树脂、能够用于任何增强纤维复合材料。

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 粗纱架

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 切断刃具

9 散布机构

10 增强纤维毡

11 热固性树脂

12 膜

13 带体

14 树脂含浸辊

15 纤维增强树脂成型材料

100 纤维束

110 分纤处理区间

120 络合蓄积部

130 未分纤处理区间

140 绒毛聚集处

150 分纤处理部

160 络合部

170 分纤距离

180 部分分纤纤维束

181 未分纤处理部

200 分纤机构

210 突出部

211 接触部

220 旋转分纤机构

240 旋转轴

300 部分分纤处理工序

301 纤维束拓宽工序

400 上浆剂赋予工序

401 上浆剂涂布工序

402 干燥工序。

Claims (10)

1.部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述部分分纤纤维束的制造方法包括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的部分分纤处理工序，所述部分分纤处理工序中，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，

在将所述纤维束的宽度拓宽，并向将宽度拓宽后的所述纤维束赋予上浆剂后，将所述纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

2.部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，所述部分分纤纤维束的制造方法包括交替地形成被分割成多条束的分纤处理区间、和未分纤处理区间的部分分纤处理工序，所述部分分纤处理工序中，在针对由多条单丝形成的纤维束将具备多个突出部的分纤机构插入所述纤维束中、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，

在将所述纤维束的宽度拓宽，并向将宽度拓宽后的所述纤维束赋予上浆剂后，将所述纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

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，所述上浆剂的赋予处理至少包括下述工序[1]、[2]，分别地在任意的时机实施各工序，

[1]上浆剂的涂布工序，

[2]干燥工序。

4.如权利要求3所述的部分分纤纤维束的制造方法，其特征在于，经过所述工序[1]后对干燥前的纤维束的宽度进行拓宽，将经拓宽的纤维束供于所述工序[2]，将上浆剂的赋予处理以及拓宽处理完成后的纤维束供给至所述部分分纤处理工序。

5.部分分纤纤维束，其是通过权利要求1～4中任一项所述的制造方法而得到的。

6.纤维增强树脂成型材料，其包含基体树脂、和将权利要求5所述的部分分纤纤维束切断并散布而得到的增强纤维毡。

7.如权利要求6所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，所述基体树脂为热固性树脂。

8.如权利要求6或7所述的纤维增强树脂成型材料，其特征在于，所述纤维增强树脂成型材料为片状模塑料。

9.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，所述纤维增强树脂成型材料的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，其为获得所述部分分纤纤维束的工序，所述部分分纤纤维束是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，

所述部分分纤工序中，在所述部分分纤纤维束的制造工序中的任意的时机赋予上浆剂；

[B]毡化工序，其中，将所述部分分纤纤维束切断并散布，从而得到增强纤维毡；

[C]树脂含浸工序，其中，使基体树脂含浸于所述增强纤维毡，

在所述工序[B]中，将部分分纤纤维束相对于其长度方向以角度θ切断，其中0<θ<90°。

10.如权利要求9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。

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