JP2001271230A - Chopped strand of carbon fiber and method for producing the strand - Google Patents

Chopped strand of carbon fiber and method for producing the strand

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JP2001271230A
JP2001271230A JP2000081882A JP2000081882A JP2001271230A JP 2001271230 A JP2001271230 A JP 2001271230A JP 2000081882 A JP2000081882 A JP 2000081882A JP 2000081882 A JP2000081882 A JP 2000081882A JP 2001271230 A JP2001271230 A JP 2001271230A
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carbon fiber
strand
chopped
sizing
chopped strand
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JP2000081882A
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Hidetoshi Tsukihi
英俊 築樋
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality chopped strand of carbon fiber having low adhesion rate of a sizing agent, high application uniformity of the sizing agent and excellent collectability and suitable for a fiber-reinforced composite material and a method for surely producing the chopped strand in high efficiency. SOLUTION: The chopped strand of carbon fiber has a flat cross section of the strand having a major diameter/minor diameter ratio of >=3. The strand is collected with 0.1-10.0 wt.% sizing agent and has a collectability of <=1.05 and a density of 0.004-0.400. The method for the production of the chopped strand comprises the cutting of a sized flat carbon fiber bundle before drying.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化複合材料
に供するのに好適な炭素繊維チョップドストランドであ
って、サイズ剤の付着率が低く、しかも集束性に優れた
炭素繊維チョップドストランド及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chopped carbon fiber strand suitable for use in a fiber-reinforced composite material, the carbon fiber chopped strand having a low adhering rate of a sizing agent and having excellent convergence, and its production. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭素繊維と各種マトリックス樹脂との混
合物を成形してなる繊維強化複合材料は、高強度、高弾
性率、高電気伝導性、高耐摩耗性、低比重等による優れ
た性質により、各種の工業材料として注目されている。
2. Description of the Related Art A fiber reinforced composite material formed by molding a mixture of carbon fiber and various matrix resins has excellent properties such as high strength, high elastic modulus, high electrical conductivity, high wear resistance, and low specific gravity. , Are attracting attention as various industrial materials.

【0003】マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を使
用する繊維強化複合材料は、炭素繊維束を1mm〜数1
0mmに切断した炭素繊維チョップドストランドと熱可
塑性樹脂のペレット或いはパウダーとを押し出し機に投
入し、これを溶融混練して炭素繊維と熱可塑性樹脂との
混合ペレットに成形した後、この混合ペレットを成形材
料とする所定の成形を行なうことによって成形されてい
る。
A fiber reinforced composite material using a thermoplastic resin as a matrix resin has a carbon fiber bundle of 1 mm to several tens.
A carbon fiber chopped strand cut to 0 mm and a thermoplastic resin pellet or powder are put into an extruder, melt-kneaded and formed into a mixed pellet of carbon fiber and thermoplastic resin, and then the mixed pellet is formed. It is formed by performing predetermined molding as a material.

【0004】上記の混合ペレットを成形するに当たって
の重要なことは、炭素繊維チョップドストランドを定量
的に押し出し機内に供給することである。炭素繊維チョ
ップドストランドの供給が定量的に行なわれないと、吐
出斑になり、一定の押し出し速度が得られず、ストラン
ド切れが発生するために、混合ペレットの生産性が大幅
に低下する。
[0004] In forming the above mixed pellets, it is important to quantitatively supply the chopped carbon fiber strands to the extruder. If the supply of chopped carbon fiber strands is not carried out quantitatively, discharge unevenness occurs, a constant extrusion speed cannot be obtained, and strand breaks occur, which greatly reduces the productivity of mixed pellets.

【0005】炭素繊維チョップドストランドの定量的な
供給に大きな悪影響を及ぼす要因は、押し出し機のホッ
パー部における炭素繊維チョップドストランドの食い込
み性であり、これは使用する炭素繊維チョップドストラ
ンドの集束性と密接な関係にある。すなわち、炭素繊維
チョップドストランドの集束性が低いときには、押し出
し機のホッパー下部のスクリューと接する部分で炭素繊
維チョップドストランドが開繊して毛玉塊になるため
に、炭素繊維チョップドストランドの定量的な供給が阻
害される。
A factor that has a great adverse effect on the quantitative supply of chopped carbon fiber strands is the biteability of the chopped carbon fiber strands in the hopper of the extruder, which is closely related to the convergence of the carbon fiber chopped strands used. In a relationship. That is, when the convergence of the carbon fiber chopped strand is low, the carbon fiber chopped strand is spread at the portion in contact with the screw at the lower part of the hopper of the extruder to form a ball of lump. Is inhibited.

【0006】又、ホッパー投入前に熱可塑性樹脂ペレッ
トと炭素繊維チョップドストランドとを予め混合する場
合であっても、炭素繊維チョップドストランドの集束性
が低いときには、この混合工程において、上記と同様に
炭素繊維チョップドストランドに毛羽が発生してしま
い、押し出し機への定量的な供給が行なわれなくなる。
[0006] Even when the thermoplastic resin pellets and the carbon fiber chopped strands are mixed before the hopper is charged, if the convergence of the carbon fiber chopped strands is low, the mixing step is similar to that described above. The fluff is generated in the fiber chopped strand, and the quantitative supply to the extruder cannot be performed.

【0007】従って、炭素繊維チョップドストランドの
集束性は、繊維強化複合材料の成形材料である炭素繊維
と熱可塑性樹脂との混合ペレットを成形するときの重要
な要素である。
Therefore, the convergence of the chopped carbon fiber strand is an important factor when molding a mixed pellet of carbon fiber and thermoplastic resin, which is a molding material of the fiber reinforced composite material.

【0008】繊維強化複合材料に供される炭素繊維チョ
ップドストランドは、一般的には、炭素繊維束をサイジ
ング液に浸漬して含浸させ、続く乾燥工程で水等の溶媒
を除去して集束させ、更に連続的に或いは非連続的にロ
ービングカッターやギロチンカッター等により所定の長
さに切断したものである。
[0008] The carbon fiber chopped strand provided for the fiber reinforced composite material is generally impregnated by immersing a carbon fiber bundle in a sizing solution, followed by removing a solvent such as water in a subsequent drying step to be bundled. Further, it is cut continuously or discontinuously to a predetermined length by a roving cutter, guillotine cutter or the like.

【0009】ところで、炭素繊維束をサイジング液に浸
漬して含浸させ、続いて乾燥機に通して乾燥させた後、
カッターで所定の長さに切断する上記の工程中、最も時
間を要する工程は乾燥工程であり、その処理速度は数m
/min〜10数m/minである。
By the way, the carbon fiber bundle is immersed in a sizing solution for impregnation, and then dried by passing through a drier.
Among the above steps of cutting into a predetermined length with a cutter, the step that requires the longest time is the drying step, and the processing speed is several meters.
/ Min to several tens m / min.

【0010】このために、炭素繊維チョップドストラン
ドの生産性を上げるには、サイジング工程後の乾燥機に
通す炭素繊維量を多くするか、或いは乾燥機の乾燥距離
を長くしたり、又は乾燥機の乾燥温度を上げるなどして
乾燥能力を高めることが考えられる。しかしながらこれ
らの何れの方法であっても、大掛かりな設備又は改造が
必要になり、経済的に不利である。
[0010] Therefore, in order to increase the productivity of chopped carbon fiber strands, the amount of carbon fiber passed through the dryer after the sizing step is increased, or the drying distance of the dryer is increased, or It is conceivable to increase the drying ability by increasing the drying temperature. However, any of these methods requires large-scale equipment or remodeling, and is economically disadvantageous.

【0011】又、乾燥後の炭素繊維束は、サイジング液
に使用したサイズ剤(バインダー成分)のみで集束され
ている。このために、炭素繊維束を切断してチョップド
ストランドにするときに、該炭素繊維束に衝撃性のせん
断力が掛かるとチョップ割れが生じ、この欠点が修復さ
れないままで毛羽の発生原因となり、炭素繊維チョップ
ドストランドと熱可塑性樹脂との混合ペレットを成形す
るときの炭素繊維の押し出し機への定量的な供給を難し
くする。
The dried carbon fiber bundle is bundled only with the sizing agent (binder component) used in the sizing liquid. For this reason, when the carbon fiber bundle is cut into chopped strands, an impact shearing force is applied to the carbon fiber bundle to cause chop cracking. This makes it difficult to quantitatively supply a carbon fiber to an extruder when forming a mixed pellet of a fiber chopped strand and a thermoplastic resin.

【0012】このことから、従来の炭素繊維チョップド
ストランドの製造方法においては、集束性を良好なレベ
ルに維持しようとするためにサイズ剤の付着率を上げよ
うとする傾向にある。しかしながら、サイズ剤の付着率
を高くすることは、ロールへのガムアップによる巻き付
き増加等に繋がるために、好ましくない。
For this reason, in the conventional method for producing chopped carbon fiber strands, there is a tendency to increase the adhering rate of the sizing agent in order to maintain the convergence at a favorable level. However, increasing the adhesion rate of the sizing agent is not preferable because it leads to an increase in winding due to gum up on the roll.

【0013】上記の課題を解決するために、炭素繊維束
をサイジング工程に付した後、これを乾燥する前にロー
ビングカッターで切断する炭素繊維チョップドストラン
ドの製造方法が提案された(特開平5−261729号
公報)。この方法は、使用する水又はサイジング液の表
面張力による炭素繊維の集束効果と、切断時の衝撃性の
せん断力を乾燥しない柔らかい状態で吸収してチョップ
割れを防ぐ効果とを利用するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of producing a carbon fiber chopped strand has been proposed in which a carbon fiber bundle is subjected to a sizing step and then cut by a roving cutter before drying the carbon fiber bundle (Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-105). No. 261729). This method utilizes a convergence effect of carbon fibers due to the surface tension of water or a sizing liquid to be used, and an effect of preventing a chop crack by absorbing a shocking shear force at the time of cutting in a soft state without drying. .

【0014】しかしながら上記の方法によると、炭素繊
維束の厚み斑のために、サイジング工程でのサイズ剤の
付着斑が発生したり、又カット工程でカット長不良(カ
ットミス)が発生したり、更には乾燥工程で乾燥斑が発
生したりして、品質の良好な炭素繊維チョップドストラ
ンドを得るという目的を充分には達成することができな
い。
However, according to the above-described method, unevenness in the thickness of the carbon fiber bundle causes unevenness in the attachment of the sizing agent in the sizing step, and inferior cut length (cut mistake) in the cutting step. Furthermore, drying spots are generated in the drying step, and the purpose of obtaining carbon fiber chopped strands of good quality cannot be sufficiently achieved.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明が解決し
ようとする課題は、サイズ剤の付着率が低く、かつサイ
ズ剤の付着斑が無く、しかも集束性に優れており、繊維
強化複合材料に供されるのに好適な高品質の炭素繊維チ
ョップドストランドを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fiber-reinforced composite material which has a low adhering rate of a sizing agent, has no spots on the adhering sizing agent, and has excellent convergence. It is to provide a high quality carbon fiber chopped strand suitable for being provided.

【0016】又本発明が解決しようとする別の課題は、
繊維強化複合材料に供されるのに好適な上記の特性を具
備する高品質の炭素繊維チョップドストランドを、効率
良く的確に製造する方法を提供することにある。
Another problem to be solved by the present invention is that
An object of the present invention is to provide a method for efficiently and accurately producing a high-quality chopped carbon fiber strand having the above-mentioned properties suitable for use in a fiber-reinforced composite material.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に説明
する本発明の炭素繊維チョップドストランド及びその製
造方法によって解決される。すなわち本発明の炭素繊維
チョップドストランドは、チョップドストランド断面の
長径/短径が3以上の偏平な炭素繊維チョップドストラ
ンドであって、該チョップドストランドは0.1〜1
0.0重量%のサイズ剤で集束されていて、1. 05以
下の集束性を具備しており、且つ下記の式(1)によっ
て求められる緻密度が0.004〜0.400の範囲内
にあるものである。 緻密度=Nr2 /R2 ・・・・・・・・式(1) (式中Rは、炭素繊維チョップドストランド断面の(長
径+短径)/2、rは炭素繊維チョップドストランドを
形成している単繊維の直径、Nは炭素繊維チョップドス
トランドを構成している単繊維の本数である。) なお、上記の炭素繊維チョップドストランドの集束性
は、ミキサーによって400rpm、3分間攪拌した後
の嵩密度をx1 とし、攪拌処理する前の炭素繊維チョッ
プドストランドの嵩密度をx0 とするときのx1 /x0
である。
The above object is achieved by a carbon fiber chopped strand of the present invention and a method for producing the same as described below. That is, the carbon fiber chopped strand of the present invention is a flat carbon fiber chopped strand having a cross section of a major axis / minor axis of 3 or more, and the chopped strand is 0.1 to 1 mm.
It is bundled with a sizing agent of 0.0% by weight, has a convergence of 1.05 or less, and has a compactness determined by the following formula (1) in the range of 0.004 to 0.400. It is in. Denseness = Nr 2 / R 2 ... Formula (1) (where R is (major axis + minor axis) / 2 of the cross section of the carbon fiber chopped strand, and r is the carbon fiber chopped strand) The diameter of the single fiber, N, is the number of the single fibers constituting the carbon fiber chopped strand.) The convergence of the carbon fiber chopped strand is determined by the volume after stirring at 400 rpm for 3 minutes by a mixer. x 1 / x 0 when the density was x 1, the bulk density of the carbon fiber chopped strands prior to stirring treatment to x 0
It is.

【0018】又、本発明の炭素繊維チョップドストラン
ドの製造方法は、上記構成を具備してなる炭素繊維チョ
ップドストランドを得るものであり、サイジング工程を
終えてある偏平な炭素繊維束を乾燥する前に切断する方
法からなる。
Further, the method for producing a chopped carbon fiber strand of the present invention is to obtain a chopped carbon fiber strand having the above-mentioned structure, and before drying the flat carbon fiber bundle after the sizing step. The method consists of cutting.

【0019】上記の構成による本発明の炭素繊維チョッ
プドストランドの製造方法においては、炭素繊維束の偏
平化後にサイジング工程に付すことができる。
In the method of the present invention for producing a chopped carbon fiber strand, the sizing step can be performed after flattening the carbon fiber bundle.

【0020】又上記の構成による本発明の炭素繊維チョ
ップドストランドの製造方法においては、炭素繊維束の
サイジング工程後に偏平化を行なうことができる。
Further, in the method for producing a carbon fiber chopped strand of the present invention having the above configuration, flattening can be performed after the sizing step of the carbon fiber bundle.

【0021】更に上記の構成による本発明の炭素繊維チ
ョップドストランドの製造方法においては、炭素繊維束
を拡幅しながらサイジング工程に付すことができる。
Further, in the method of manufacturing a chopped carbon fiber strand of the present invention having the above-described structure, the carbon fiber bundle can be subjected to the sizing step while widening.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の炭素繊維チョップドスト
ランドは、チョップドストランド断面の長径/短径が3
以上の偏平な炭素繊維チョップドストランドであって、
0.1〜10.0重量%のサイズ剤で集束されていて、
1. 05以下の集束性を具備しており、且つ下記の式
(1)によって求められる緻密度が0.004〜0.4
00の範囲内にあるものである。 緻密度=Nr2 /R2 ・・・・・・・・式(1) (式中Rは、炭素繊維チョップドストランド断面の(長
径+短径)/2、rは炭素繊維チョップドストランドを
形成している単繊維の直径、Nは炭素繊維チョップドス
トランドを構成している単繊維の本数である。)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A chopped strand of a carbon fiber according to the present invention has a cross section of a major axis / minor axis of 3
The above flat carbon fiber chopped strand,
0.1 to 10.0% by weight of sizing agent,
It has a convergence of not more than 1.05 and a density of 0.004 to 0.4 determined by the following equation (1).
00 is in the range of 00. Denseness = Nr 2 / R 2 ... Formula (1) (where R is (major axis + minor axis) / 2 of the cross section of the carbon fiber chopped strand, and r is the carbon fiber chopped strand) And N is the number of single fibers constituting the carbon fiber chopped strand.)

【0023】サイジング処理に付された炭素繊維チョッ
プドストランドは、そのサイズ剤の付着率が高いと炭素
繊維チョップドストランドの嵩密度、見掛け密度が増加
し、集束性が向上する。しかしながらサイズ剤の付着率
の上昇は、ロールへのガムアップによる巻き付き増加等
の原因になるだけでなく、最終目的製品である繊維強化
複合材料の特性を低下させる原因になることもある。
If the carbon fiber chopped strand subjected to the sizing treatment has a high adhering ratio of the sizing agent, the bulk density and apparent density of the carbon fiber chopped strand increase, and the convergence is improved. However, an increase in the adhesion rate of the sizing agent not only causes an increase in winding due to gum-up on a roll, but also may cause a decrease in properties of a fiber-reinforced composite material as an end product.

【0024】これに対して本発明の炭素繊維チョップド
ストランドは、上記の通り0.1〜10.0重量%のサ
イズ剤で集束されている、つまりサイズ剤の付着率が
0.1〜10.0重量%のものであるので、上記のロー
ルへのガムアップによる巻き付き増加等がなくなるだけ
でなく、最終目的製品である繊維強化複合材料の特性を
低下させる原因を生じることもない。
On the other hand, the chopped carbon fiber strands of the present invention are bundled with 0.1 to 10.0% by weight of the sizing agent as described above, that is, the adhesion ratio of the sizing agent is 0.1 to 10%. Since it is 0% by weight, not only does the above-mentioned increase in winding due to gum-up on the rolls disappear, but also there is no cause for deteriorating the properties of the fiber-reinforced composite material as the final target product.

【0025】なお、サイズ剤の付着率が0.1重量%未
満になると、炭素繊維チョップドストランドが開繊して
毛羽や毛羽塊を生じ易くなり、押し出し機内への定量的
な供給が難しくなって、吐出斑になり、ストランド切れ
が発生し、炭素繊維と熱可塑性樹脂との混合ペレットの
生産性が低下するようになる。又、サイズ剤の付着率が
10.0重量%を超えると、ロールへのガムアップによ
る巻き付き増加等が発生し易くなるだけでなく、炭素繊
維と熱可塑性樹脂との混合ペレットを成形して得られる
繊維強化複合材料の特性を低下させる原因になることも
ある。
When the adhesion of the sizing agent is less than 0.1% by weight, the chopped carbon fiber strands are spread and fluffs or lumps are liable to be produced, making it difficult to supply the extruder quantitatively. As a result, discharge spots occur, strand breaks occur, and the productivity of mixed pellets of carbon fiber and thermoplastic resin decreases. On the other hand, if the sizing agent adhesion rate exceeds 10.0% by weight, not only is it easy to increase winding due to gum-up on a roll, but also it is obtained by molding a mixed pellet of carbon fiber and thermoplastic resin. This may cause the properties of the resulting fiber reinforced composite material to deteriorate.

【0026】又本発明の炭素繊維チョップドストランド
は、炭素繊維チョップドストランドをミキサーによって
400rpm、3分間攪拌した後の嵩密度をx1 とし、
攪拌処理する前の炭素繊維チョップドストランドの嵩密
度をx0 とするときのx1 /x0 で表示される集束性が
1. 05以下である。
[0026] The carbon fiber chopped strands of the present invention, the bulk density after stirring 400 rpm, 3 minutes by carbon fiber chopped strands mixer and x 1,
Converging displayed the bulk density of the carbon fiber chopped strands prior to stirring treatment at x 1 / x 0 when the x 0 is 1.05 or less.

【0027】上記の炭素繊維チョップドストランドの集
束性が1.05を超えていると、サイズ剤の付着率が
0.1重量%以上になっていても、炭素繊維チョップド
ストランドが開繊して毛羽や毛羽塊を生じ易くなり、押
し出し機内への定量的な供給が難しくなって、吐出斑に
なり、ストランド切れが発生する等して、炭素繊維と熱
可塑性樹脂との混合ペレットの生産性が低下する。
If the convergence of the carbon fiber chopped strands exceeds 1.05, the carbon fiber chopped strands open and fluff even if the adhesion of the sizing agent is 0.1% by weight or more. And fluff clumps are likely to occur, making it difficult to feed quantitatively into the extruder, resulting in uneven discharge and the occurrence of strand breaks, thus lowering the productivity of mixed pellets of carbon fiber and thermoplastic resin. I do.

【0028】更に本発明の炭素繊維チョップドストラン
ドは、チョップドストランド断面の長径/短径が3以上
の偏平であり、しかも下記の式(1)によって求められ
る緻密度が0.004〜0.400の範囲内にあるもの
である。 緻密度=Nr2 /R2 ・・・・・・・・式(1) (式中Rは、炭素繊維チョップドストランド断面の(長
径+短径)/2、rは炭素繊維チョップドストランドを
形成している単繊維の直径、Nは炭素繊維チョップドス
トランドを構成している単繊維の本数である。)
The chopped carbon fiber strand of the present invention has a flattened cross section of the major axis / minor axis of 3 or more, and the fineness determined by the following formula (1) is 0.004 to 0.400. It is within the range. Denseness = Nr 2 / R 2 ... Formula (1) (where R is (major axis + minor axis) / 2 of the cross section of the carbon fiber chopped strand, and r is the carbon fiber chopped strand) And N is the number of single fibers constituting the carbon fiber chopped strand.)

【0029】炭素繊維チョップドストランド断面の長径
/短径が3以上の偏平になっていないと、サイズ剤の付
着斑が大きくなり易い。又、炭素繊維チョップドストラ
ンドの上記の緻密度が0.004未満になっていると、
炭素繊維チョップドストランドにストランド割れが発生
し易く、しかもサイズ剤の付着斑が大きくなり易い。更
に、炭素繊維チョップドストランドの緻密度が0.40
0を超えているようであると、チョップドストランド断
面の長径/短径が3以上の偏平になっていても、工程上
での炭素繊維チョップドストランドの厚みが大きくなる
のが避けられず、カット工程でカット長不良(ミスカッ
ト)が発生したり、又乾燥速度を上げて処理量を増やそ
うとすると乾燥不足になり易く、しかも乾燥斑が発生し
易くなる。
If the cross section of the carbon fiber chopped strand is not flat with a major axis / minor axis of 3 or more, the adhesion unevenness of the sizing agent tends to increase. Further, when the above-mentioned denseness of the carbon fiber chopped strand is less than 0.004,
The carbon fiber chopped strands are liable to cause strand cracks, and the adhesion spots of the sizing agent are likely to increase. Furthermore, the fineness of the carbon fiber chopped strand is 0.40
If it is more than 0, the thickness of the carbon fiber chopped strand inevitably increases in the process even if the major axis / minor axis of the chopped strand cross section is 3 or more. If the cut length is increased (miscut), or if the drying rate is increased to increase the processing amount, drying tends to be insufficient, and drying spots are likely to occur.

【0030】これによって本発明の炭素繊維チョップド
ストランドは、チョップドストランド断面の長径/短径
が3以上の偏平になっており、かつ緻密度が0.004
〜0.400の範囲内、より好ましくは0.002〜
0.380の範囲内にあるものである。
As a result, the chopped strand of the carbon fiber of the present invention has a flattened cross section of the major axis / minor axis of 3 or more and a compactness of 0.004.
~ 0.400, more preferably 0.002 to
It is in the range of 0.380.

【0031】上記の構成を備えてなる本発明の炭素繊維
チョップドストランドは、サイジング工程を終えてある
偏平な炭素繊維束を乾燥する前に切断することにより、
つまりサイジング工程によって又はサイジング処理後の
水処理によって湿状態にある偏平な炭素繊維束を乾燥す
る前に切断することによって、製造することができる。
The chopped carbon fiber strand of the present invention having the above structure is obtained by cutting a flat carbon fiber bundle after the sizing step before drying it.
That is, it can be manufactured by cutting a flat carbon fiber bundle in a wet state before drying by a sizing process or by a water treatment after the sizing treatment.

【0032】炭素繊維束を偏平にする偏平化工程は、サ
イジング工程の前、サイジング工程の後、或いはサイジ
ング工程と同時の何れでもよく、或いはこれらの中の複
数の箇所で行なってもよい。
The flattening step for flattening the carbon fiber bundle may be performed before the sizing step, after the sizing step, at the same time as the sizing step, or may be performed at a plurality of points in these steps.

【0033】炭素繊維束を偏平にする偏平化工程は、例
えば炭素繊維束をロールに通すことにより拡幅する方
法、炭素繊維束を固定ガイドに当てることにより拡幅
する方法、炭素繊維束に細孔又はスリットからエアー
を当てることにより拡幅する方法等を利用して行なえ
る。
The flattening step of flattening the carbon fiber bundle includes, for example, a method of widening the carbon fiber bundle by passing it through a roll, a method of widening the carbon fiber bundle by applying a carbon fiber bundle to a fixed guide, It can be performed by using a method of widening by applying air from a slit.

【0034】炭素繊維束の切断時の保液量、すなわち湿
状態にある偏平な炭素繊維束を切断して炭素繊維チョッ
プドストランドにするときの炭素繊維束の保液量は、水
又はサイジング液のピックアップ量で通常30〜60重
量%、好ましくは40〜50重量%である。水又はサイ
ジング液のピックアップ量が30重量%未満になると切
断時に炭素繊維チョップドストランドのチョップ割れや
毛羽の発生が多くなり、炭素繊維と熱可塑性樹脂との混
合ペレットを成形するときの押し出し機内への定量的な
供給を行ない得なくなる。又60重量%を超えるとロー
ビングカッターによる切断の場合には、炭素繊維チョッ
プドストランドが各ロールに付着してしまい、刃の目詰
まりやミスカットが発生するようになる。又ギロチンカ
ッターによる切断の場合には、炭素繊維束が滑り易く、
カット時にミスカットが誘発され、炭素繊維チョップド
ストランドの生産性が低下する。
The amount of liquid retained at the time of cutting the carbon fiber bundle, that is, the amount of liquid retained at the time of cutting the flat carbon fiber bundle in a wet state into a carbon fiber chopped strand is determined by the amount of water or sizing liquid. The pickup amount is usually 30 to 60% by weight, preferably 40 to 50% by weight. If the pick-up amount of water or sizing liquid is less than 30% by weight, chopping of the carbon fiber chopped strands and generation of fluff will increase during cutting, and the extruder will be extruded when forming a mixed pellet of carbon fiber and thermoplastic resin. Quantitative supply cannot be provided. If the content exceeds 60% by weight, in the case of cutting with a roving cutter, carbon fiber chopped strands adhere to each roll, causing clogging of the blade and miscutting. In the case of cutting with a guillotine cutter, the carbon fiber bundle is slippery,
Miscutting is induced during cutting, and the productivity of carbon fiber chopped strands decreases.

【0035】サイジング処理に使用するサイジング液
は、サイズ剤を乳化剤によって水中でエマルジョン化し
たもの、或いはサイズ剤を直接溶媒に溶かして分散させ
たもの等であり、サイズ剤濃度が0.8〜17.0重量
%、好ましくは1.7〜11.0重量%程度のサイジン
グ液を利用する。サイジング液中のサイズ剤濃度が0.
8重量%未満になるとサイジング効果が得られ難くな
り、又17.0重量%を超えると、上記の炭素繊維束の
切断工程時での好適なサイジング液のピックアップ量を
得るのが困難になる。
The sizing liquid used in the sizing treatment is, for example, a solution obtained by emulsifying a sizing agent in water with an emulsifier, or a solution obtained by dissolving a sizing agent directly in a solvent and having a sizing agent concentration of 0.8 to 17%. A sizing solution of about 0.0% by weight, preferably about 1.7 to 11.0% by weight is used. The sizing solution has a sizing solution concentration of 0.
If the amount is less than 8% by weight, it is difficult to obtain the sizing effect, and if it exceeds 17.0% by weight, it becomes difficult to obtain a suitable amount of the sizing liquid picked up in the above-mentioned carbon fiber bundle cutting step.

【0036】サイジング液に使用するサイズ剤は特に限
定されるものではなく、公知の各種のサイズ剤の中から
用途に適したものが適宜用いられる。例えば炭素繊維チ
ョップドストランドに強い集束性を与えたい場合には、
高分子量成分と低分子量成分との混合系のサイズ剤が適
している。
The sizing agent used in the sizing solution is not particularly limited, and a sizing agent that is suitable for the intended use among various known sizing agents is appropriately used. For example, if you want to give strong convergence to carbon fiber chopped strands,
A mixed sizing agent of a high molecular weight component and a low molecular weight component is suitable.

【0037】又サイズ剤としての高分子量成分と低分子
量成分との比率を変えることにより、最適の条件のサイ
ズ剤にすることができる。すなわち、サイズ剤としての
高分子量成分は炭素繊維チョップドストランドに剛性を
与え、又低分子量成分は炭素繊維チョップドストランド
に粘着性及び集束性を炭素繊維チョップドストランドに
与えるので、目的とする炭素繊維チョップドストランド
の集束性、チョップ化工程通過性、ガムアップ性、成形
する繊維強化複合材料に備えさせる特性等を考慮して、
サイジング液に使用するサイズ剤を特定することができ
る。
By changing the ratio between the high molecular weight component and the low molecular weight component as a sizing agent, a sizing agent with optimal conditions can be obtained. That is, the high molecular weight component as a sizing agent imparts rigidity to the carbon fiber chopped strand, and the low molecular weight component imparts the carbon fiber chopped strand with adhesiveness and convergence to the carbon fiber chopped strand. In consideration of the convergence of the material, the ability to pass through the chopping process, the gum-up property, the characteristics to be provided for the fiber reinforced composite material to be molded, etc.
The sizing agent used for the sizing liquid can be specified.

【0038】炭素繊維束のサイジング処理は、サイジン
グ液のピックアップ量を随意に制御し得る方法であれば
何れの方法でもよく、サイジング液のピックアップ量を
制御することにより、切断時の炭素繊維束の保液量を適
正な範囲内に調整することができる。
The sizing treatment of the carbon fiber bundle may be performed by any method capable of arbitrarily controlling the pickup amount of the sizing liquid. By controlling the pickup amount of the sizing liquid, the sizing treatment of the carbon fiber bundle at the time of cutting is performed. The liquid holding amount can be adjusted within an appropriate range.

【0039】更に、サイジング工程での炭素繊維束に掛
かる張力を0.1kg/糸条未満にすると水又はサイジ
ング液のピックアップ量を一定し難くなり、又2kg/
糸条を超えるとサイジング工程中での炭素繊維束に毛羽
が発生し易くなる。このためにサイジング工程では、炭
素繊維束に掛かる張力を0.1〜2kg/糸条程度にす
るのがよく、0.3〜1kg/糸条にするのがより好ま
しい。
Further, if the tension applied to the carbon fiber bundle in the sizing step is less than 0.1 kg / yarn, it becomes difficult to keep the pick-up amount of water or sizing liquid constant, and 2 kg / y.
If it exceeds the yarn, fluff is likely to occur in the carbon fiber bundle during the sizing step. For this reason, in the sizing step, the tension applied to the carbon fiber bundle is preferably about 0.1 to 2 kg / yarn, more preferably 0.3 to 1 kg / yarn.

【0040】炭素繊維束を切断する工程と、それに続く
乾燥、選別及び金属除去等の工程は連続的に運転するこ
とが可能であり、これによって炭素繊維チョップドスト
ランドの生産性を高めることができる。
The step of cutting the carbon fiber bundle and the subsequent steps such as drying, sorting and metal removal can be operated continuously, thereby increasing the productivity of chopped carbon fiber strands.

【0041】炭素繊維束を切断する工程に続く炭素繊維
チョップドストランドの乾燥工程では、この乾燥過程中
にて炭素繊維チョップドストランド同士が接着すること
のないようにする。又、乾燥を連続化することにより生
産性を高めることができる。更に乾燥工程での乾燥温度
及び乾燥速度は、チョップドストランド化速度やサイズ
剤の種類等によって、その適正値を求めることができ
る。なお、炭素繊維束を切断する工程と、それに続く乾
燥工程後の選別及び金属除去の工程は、炭素繊維チョッ
プドストランドに要求される品質を維持するために、適
切な装置を用いて行なう。
In the step of drying the carbon fiber chopped strands subsequent to the step of cutting the carbon fiber bundle, the carbon fiber chopped strands are prevented from adhering to each other during the drying process. In addition, productivity can be increased by making drying continuous. Further, proper values of the drying temperature and the drying speed in the drying step can be determined depending on the chopped strand forming speed, the type of the sizing agent, and the like. The step of cutting the carbon fiber bundle and the subsequent steps of sorting and metal removal after the drying step are performed using an appropriate device in order to maintain the quality required for the carbon fiber chopped strand.

【0042】上記の工程による本発明の炭素繊維チョッ
プドストランドの製造方法においては、炭素繊維束のサ
イジング工程の前に水噴霧処理を施すことが可能であ
り、例えば炭素繊維束を巻き出し中のボビンに直接水を
噴霧すると、炭素繊維束の集束性が良くなり、工程通過
性及び作業性が向上する。なお、この時の水噴霧量が、
水付着量で以て炭素繊維の0.1重量%未満では水噴霧
処理の効果がなく、又5.0重量%を超えるとサイジン
グ工程でのサイズ剤との置換が充分に行なわ難くなり、
炭素繊維チョップドストランドの集束性が低下する。こ
のために水噴霧処理は、水付着量が炭素繊維束の0.1
〜5.0重量%、好ましくは0.3〜3.0重量%にな
るようにするのがよい。
In the method of the present invention for producing chopped carbon fiber strands, water spraying can be performed before the sizing step of the carbon fiber bundle. When water is sprayed directly on the carbon fiber, the convergence of the carbon fiber bundle is improved, and the process passability and workability are improved. The amount of water spray at this time is
If the amount of water adhered is less than 0.1% by weight of the carbon fiber, there is no effect of the water spray treatment, and if it exceeds 5.0% by weight, it is difficult to sufficiently replace the sizing agent in the sizing step.
The convergence of the carbon fiber chopped strand is reduced. For this reason, the water spray treatment is carried out when the water adhesion amount is 0.1% of the carbon fiber bundle.
The content is preferably set to about 5.0% by weight, preferably 0.3 to 3.0% by weight.

【0043】本発明の炭素繊維チョップドストランド及
びその製造方法においては、使用する炭素繊維束の炭素
繊維の種類に制限がなく、公知の各種の炭素繊維による
炭素繊維束を使用することができる。
In the carbon fiber chopped strand and the method for producing the same according to the present invention, there is no limitation on the type of carbon fiber of the carbon fiber bundle to be used, and carbon fiber bundles of various known carbon fibers can be used.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明の炭素繊維チョップドストラン
ド及びその製造方法の具体的な構成を、製造実施例に基
づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The concrete constitution of the carbon fiber chopped strand of the present invention and the method for producing the same will be described below based on production examples.

【0045】なお、本例中の各種の評価は下記の通りに
して行なった。 (1)炭素繊維チョップドストランドの嵩密度 70gの炭素繊維チョップドストランドを投入した50
0mlメスシリンダーに、60回/分の上下振動を1分
間に亙って施した後、該炭素繊維チョップドストランド
の体積v0 (cc)を計量し、嵩密度=v0 /70によ
って求めた。
Various evaluations in this example were performed as follows. (1) Bulk density of carbon fiber chopped strand 50 into which 70 g of carbon fiber chopped strand was charged
The 0ml graduated cylinder, subjected over 60 times / minute vertical vibration per minute to meter the volume v 0 of the carbon fiber chopped strands (cc), was determined by bulk density = v 0/70.

【0046】(2)炭素繊維チョップドストランドの集
束性 炭素繊維チョップドストランドをミキサーによって40
0rpm、3分間攪拌した後の嵩密度をx1 とし、この
攪拌処理を行なう前の炭素繊維チョップドストランドの
嵩密度をx0 とするときのx1 /x0 によって集束性を
求めた。集束性の数値が1のときに炭素繊維チョップド
ストランドの集束性は最良であり、その数値が大きくな
るに従って集束性は悪くなる。
(2) Bundling property of chopped carbon fiber strands
0 rpm, the bulk density after stirring for 3 minutes and x 1, was determined focusing the bulk density of the carbon fiber chopped strands before performing the stirring process by x 1 / x 0 when the x 0. When the numerical value of the convergence is 1, the convergence of the carbon fiber chopped strand is the best, and the convergence deteriorates as the numerical value increases.

【0047】実施例1 ポリアクリロニトリルを原料とする炭素繊維12,00
0本からなる炭素繊維束に、水付着量が2〜3重量%に
なるようにして水噴霧処理を施しながら、該炭素繊維束
を60m/minの速度で巻き出し、テンションロール
とゴデットロールとの合計7本のロールを経てサイジン
グ槽の直前のトウ巾が2〜3mmになるように炭素繊維
束に掛かる張力を0.7〜1.0kg/糸条に調整し、
炭素繊維束の扁平化を行なった後、続いてタッチロール
方式でのサイジング工程に付した。
Example 1 12,000 carbon fibers made from polyacrylonitrile
The carbon fiber bundle is wound at a speed of 60 m / min while water spraying is performed on the carbon fiber bundle composed of zero fibers so that the water adhesion amount is 2 to 3% by weight, and the tension roll and the godet roll are separated from each other. The tension applied to the carbon fiber bundle is adjusted to 0.7 to 1.0 kg / thread so that the tow width immediately before the sizing tank becomes 2 to 3 mm through a total of 7 rolls,
After flattening the carbon fiber bundle, it was subsequently subjected to a sizing process using a touch roll method.

【0048】なおサイジング工程では、分子量470の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂と分子量2900のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂との混合系のサイズ剤の
7.4重量%水系エマルジョンからなるサイジング液を
使用し、サイジング液のピックアップ量が炭素繊維束の
33〜37重量%になるようにロールの回転数を調整し
た。
In the sizing step, a sizing solution composed of a 7.4% by weight aqueous emulsion of a mixed sizing agent of a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 470 and a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 2900 was used. The number of rotations of the roll was adjusted so that the pickup amount was 33 to 37% by weight of the carbon fiber bundle.

【0049】次いで前記の未乾燥状態にある炭素繊維束
を、連続的にロービングカッターで6mm長さに切断
し、更に振動フィードの熱風式乾燥機を用いて連続的に
乾燥して炭素繊維チョップドストランドを得た。
Next, the undried carbon fiber bundle is continuously cut to a length of 6 mm with a roving cutter, and further dried continuously using a vibrating feed hot air drier to obtain a carbon fiber chopped strand. I got

【0050】上記炭素繊維チョップドストランドの製造
工程中のチョップドストランドに切断する工程でのミス
カットの有,無、得られた炭素繊維チョップドストラン
ドのサイズ剤の付着率(対炭素繊維束)、チョップドス
トランド断面の長径/短径、緻密度及び集束性を併せて
[表1]に示す。
The presence or absence of miscuts in the step of cutting into chopped strands during the production process of the carbon fiber chopped strands, the adhesion rate of the obtained carbon fiber chopped strands to the sizing agent (to the carbon fiber bundle), the chopped strands The major axis / minor axis, compactness, and convergence of the cross section are shown in Table 1 together.

【0051】比較例1 実施例1で使用したものと同じポリアクリロニトリルを
原料とする炭素繊維12,000本からなる炭素繊維束
を、分子量470のビスフェノールA型エポキシ樹脂と
分子量2900のビスフェノールA型エポキシ樹脂との
混合系のサイズ剤の7.0重量%水系エマルジョンから
なるサイジング液中に浸漬して含浸させ、サイジング液
のピックアップ量を82〜86重量%にしてサイジング
した後、熱風式乾燥機を用いて処理速度2.6m/mi
nで乾燥し、更にこれをカセ取りした。
Comparative Example 1 A carbon fiber bundle composed of 12,000 carbon fibers made of the same polyacrylonitrile as used in Example 1 was mixed with a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 470 and a bisphenol A type epoxy having a molecular weight of 2900. After immersing in a sizing solution composed of a 7.0% by weight aqueous emulsion of a sizing agent mixed with a resin and impregnating the sizing solution with a pickup amount of the sizing solution of 82 to 86% by weight and sizing, a hot air drier is used. 2.6m / mi processing speed
n and dried.

【0052】しかる後に、ギロチンカッターを用いて6
mm長さに切断速度1.6m/minで切断し、比較の
ための炭素繊維チョップドストランドを得た。
After that, using a guillotine cutter, 6
It was cut at a cutting speed of 1.6 m / min into a mm length to obtain a carbon fiber chopped strand for comparison.

【0053】上記炭素繊維チョップドストランドの製造
工程中のチョップドストランドに切断する工程でのミス
カットの有,無、得られた炭素繊維チョップドストラン
ドのサイズ剤の付着率(対炭素繊維束)、チョップドス
トランド断面の長径/短径、緻密度及び集束性を併せて
[表1]に示す。
The presence or absence of miscut in the step of cutting into chopped strands during the production process of the carbon fiber chopped strands, the adhesion rate of the obtained carbon fiber chopped strands to the sizing agent (to the carbon fiber bundle), the chopped strands The major axis / minor axis, compactness, and convergence of the cross section are shown in Table 1 together.

【0054】比較例2 実施例1で使用したものと同じポリアクリロニトリルを
原料とする炭素繊維12,000本からなる炭素繊維束
に、水付着量が2〜3重量%になるようにして水噴霧処
理を施しながら、該炭素繊維束を60m/minの速度
で巻き出し、テンションロールとゴデットロールとの合
計3本のロールを経て炭素繊維束に掛かる張力を0.2
〜0.5kg/糸条に調整し、炭素繊維束の扁平化を行
なった後、続いてタッチロール方式でのサイジング処理
を行なった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 Water spraying was carried out on a carbon fiber bundle composed of 12,000 carbon fibers made of the same polyacrylonitrile as used in Example 1 so that the amount of adhered water was 2 to 3% by weight. While performing the treatment, the carbon fiber bundle was unwound at a speed of 60 m / min, and the tension applied to the carbon fiber bundle through a total of three rolls of a tension roll and a godet roll was reduced to 0.2.
After adjusting to about 0.5 kg / yarn and flattening the carbon fiber bundle, a sizing treatment by a touch roll method was subsequently performed.

【0055】なおサイジング工程では、分子量470の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂と分子量2900のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂との混合系のサイズ剤の
7.4重量%水系エマルジョンからなるサイジング液を
使用し、サイジング液のピックアップ量が炭素繊維束の
53〜57重量%となるようにロールの回転数を調整し
た。
In the sizing step, a sizing solution composed of a 7.4% by weight aqueous emulsion of a mixed sizing agent of a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 470 and a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 2900 was used. The number of rotations of the roll was adjusted so that the pickup amount was 53 to 57% by weight of the carbon fiber bundle.

【0056】次いで前記の未乾燥状態にある炭素繊維束
を、連続的にロービングカッターで6mm長さに切断し
て比較のための炭素繊維チョップドストランドを得た。
なお、この炭素繊維束の切断工程ではミスカットの発生
が見られた。
Next, the carbon fiber bundle in the undried state was continuously cut to a length of 6 mm with a roving cutter to obtain a carbon fiber chopped strand for comparison.
In the cutting process of the carbon fiber bundle, occurrence of miscut was observed.

【0057】実施例2 実施例1で使用したものと同じポリアクリロニトリルを
原料とする炭素繊維12,000本からなる炭素繊維束
に、水付着量が2〜3重量%になるようにして水噴霧処
理を施しながら、該炭素繊維束を60m/minの速度
で巻き出し、テンションロールとゴデットロールとの合
計7本のロールを経てサイジング槽の直前のトウ巾が4
〜5mmになるように炭素繊維束に掛かる張力を1〜2
kg/糸条に調整し、炭素繊維束の扁平化を行なった
後、続いてタッチロール方式でのサイジング工程に付し
た。
Example 2 Water spray was applied to a carbon fiber bundle composed of 12,000 carbon fibers made of the same polyacrylonitrile as used in Example 1 so that the amount of water adhered was 2-3% by weight. While performing the treatment, the carbon fiber bundle was unwound at a speed of 60 m / min, and passed through a total of seven rolls, a tension roll and a godet roll, so that the tow width immediately before the sizing tank was 4 mm.
The tension applied to the carbon fiber bundle is adjusted to
After adjusting to kg / yarn and flattening the carbon fiber bundle, it was subsequently subjected to a sizing step by a touch roll method.

【0058】なお、サイジング工程では、分子量470
のビスフェノールA型エポキシ樹脂と分子量2900の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂との混合系のサイズ剤
の8.1重量%水系エマルジョンからなるサイジング液
を使用し、サイジング液のピックアップ量が炭素繊維束
の43〜47重量%となるようにロールの回転数を調整
した。
In the sizing step, the molecular weight is 470.
A sizing solution consisting of an aqueous emulsion of 8.1% by weight of a sizing agent of a mixed system of a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 2900 and a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 2900 is used. The rotation number of the roll was adjusted to be 47% by weight.

【0059】次いで、前記の未乾燥状態にある炭素繊維
束を連続的にロービングカッターで6mm長さに切断
し、更に実施例1と同様の乾燥工程に付して炭素繊維チ
ョップドストランドを得た。
Next, the undried carbon fiber bundle was continuously cut into a length of 6 mm with a roving cutter, and further subjected to the same drying step as in Example 1 to obtain a carbon fiber chopped strand.

【0060】実施例3 実施例1で使用したものと同じポリアクリロニトリルを
原料とする炭素繊維12,000本からなる炭素繊維束
に、水付着量が2〜3重量%になるようにして水噴霧処
理を施しながら、該炭素繊維束を60m/minの速度
で巻き出し、テンションロールとゴデットロールとの合
計9本のロールを経てサイジング槽の直前のトウ巾が6
〜7mmになるように炭素繊維束に掛かる張力を3〜4
kg/糸条に調整し、炭素繊維束の扁平化を行なった
後、続いてタッチロール方式でのサイジングに付した。
Example 3 Water spraying was performed on a carbon fiber bundle consisting of 12,000 carbon fibers made of the same polyacrylonitrile as used in Example 1 so that the amount of water adhered was 2 to 3% by weight. While performing the treatment, the carbon fiber bundle was unwound at a speed of 60 m / min, and passed through a total of nine rolls, a tension roll and a godet roll, so that the tow width immediately before the sizing tank was 6 mm.
The tension applied to the carbon fiber bundle is set to 3-4
After adjusting to kg / yarn and flattening the carbon fiber bundle, it was subsequently subjected to sizing by a touch roll method.

【0061】なおサイジング工程では、分子量470の
ビスフェノールA型エポキシ樹脂と分子量2900のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂との混合系のサイズ剤の
9.8重量%水系エマルジョンからなるサイジング液を
使用し、サイジング液のピックアップ量が炭素繊維束の
43〜47重量%となるようにロールの回転数を調整し
た。
In the sizing step, a sizing solution composed of a 9.8% by weight aqueous emulsion of a mixed sizing agent of a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 470 and a bisphenol A type epoxy resin having a molecular weight of 2900 was used. The number of rotations of the roll was adjusted so that the pickup amount was 43 to 47% by weight of the carbon fiber bundle.

【0062】次いで、前記の未乾燥状態にある炭素繊維
束を、連続的にロービングカッターで6mm長さに切断
し、更に実施例1と同様の乾燥工程に付して炭素繊維チ
ョップドストランドを得た。
Next, the undried carbon fiber bundle was continuously cut to a length of 6 mm with a roving cutter, and further subjected to the same drying step as in Example 1 to obtain a carbon fiber chopped strand. .

【0063】更に、上記の各実施例及び比較例で得られ
た炭素繊維チョップドストランドと(具体名)熱可塑性
樹脂との混合ペレットの押出し成形を行なうことによ
り、該成形工程中の押し出し機のホッパー部における炭
素繊維チョップドストランドの食い込み性の有,無を観
察した。その結果を[表1]に併記する。
Further, by extruding a mixed pellet of the carbon fiber chopped strand and the (specific name) thermoplastic resin obtained in each of the above Examples and Comparative Examples, the hopper of the extruder during the molding process is extruded. Of the chopped strands of carbon fiber in the neck was observed. The results are also shown in [Table 1].

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の炭素繊維チョップドストランド
はサイズ剤の付着率が低く、このために該炭素繊維チョ
ップドストランドを得る工程でのロールへのガムアップ
による巻き付き増加等がなく、又繊維強化複合材料に使
用したときに該複合材料の特性を低下させたりすること
がない。
The carbon fiber chopped strand of the present invention has a low adhering rate of the sizing agent, so that the carbon fiber chopped strand does not have an increase in winding due to gum up on the roll in the step of obtaining the carbon fiber chopped strand, and has a fiber reinforced composite. When used in a material, the properties of the composite material are not reduced.

【0066】又本発明の炭素繊維チョップドストランド
は、サイズ剤の付着斑が無く、しかも優れた集束性を備
えているので、繊維強化複合材料の成形材料としての炭
素繊維チョップドストランドと熱可塑性樹脂との混合ペ
レットを成形するときの押し出し機への定量的な供給が
的確に行なえる。
The carbon fiber chopped strand of the present invention has no sticking of the sizing agent and has excellent convergence. Therefore, the carbon fiber chopped strand as the molding material of the fiber reinforced composite material is made of a thermoplastic resin. Quantitative supply to the extruder when molding the mixed pellets can be accurately performed.

【0067】又本発明の炭素繊維チョップドストランド
の製造方法は、偏平な状態の炭素繊維束を未乾燥の状態
で切断する工程を採るものであるので、この切断工程で
のチョップ割れの発生が少なく、しかもサイズ剤の付着
斑を発生させることがない。このために上記の諸特性を
備えた炭素繊維チョップドストランドを、ミスカットを
生じることなく、しかも高速度で製造することが可能で
ある。
Further, the method for producing a chopped carbon fiber strand of the present invention employs a step of cutting a flat carbon fiber bundle in an undried state, so that the occurrence of chop cracks in this cutting step is small. Moreover, there is no generation of spots of the sizing agent. For this reason, it is possible to produce a carbon fiber chopped strand having the above-mentioned various characteristics without causing miscut and at a high speed.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チョップドストランド断面の長径/短径
が3以上の偏平な炭素繊維チョップドストランドであっ
て、該チョップドストランドは0.1〜10.0重量%
のサイズ剤で集束されていて、1. 05以下の集束性を
具備しており、且つ下記の式(1)によって求められる
緻密度が0.004〜0.400であることを特徴とす
る炭素繊維チョップドストランド。 緻密度=Nr2 /R2 ・・・・・・・・式(1) (式中Rは、炭素繊維チョップドストランド断面の(長
径+短径)/2、rは炭素繊維チョップドストランドを
形成している単繊維の直径、Nは炭素繊維チョップドス
トランドを構成している単繊維の本数である。)
1. A flat carbon fiber chopped strand having a cross section of a major axis / minor axis of 3 or more, wherein the chopped strand is 0.1 to 10.0% by weight.
Characterized by having a convergence of not more than 1.05 and a compactness determined by the following formula (1) being from 0.004 to 0.400. Fiber chopped strand. Denseness = Nr 2 / R 2 ... Formula (1) (where R is (major axis + minor axis) / 2 of the cross section of the carbon fiber chopped strand, and r is the carbon fiber chopped strand) And N is the number of single fibers constituting the carbon fiber chopped strand.)
【請求項2】 サイジング工程を終えてある偏平な炭素
繊維束を乾燥する前に切断することにより、請求項1に
記載の炭素繊維チョップドストランドを得ることを特徴
とする炭素繊維チョップドストランドの製造方法。
2. A method for producing a chopped carbon fiber strand according to claim 1, wherein the flattened carbon fiber bundle after the sizing step is cut before drying. .
【請求項3】 炭素繊維束の偏平化後にサイジング工程
に付すことを特徴とする請求項2に記載の炭素繊維チョ
ップドストランドの製造方法。
3. The method for producing a carbon fiber chopped strand according to claim 2, wherein a sizing step is performed after flattening the carbon fiber bundle.
【請求項4】 炭素繊維束のサイジング工程後に偏平化
を行なうことを特徴とする請求項2に記載の炭素繊維チ
ョップドストランドの製造方法。
4. The method for producing a chopped carbon fiber strand according to claim 2, wherein flattening is performed after the sizing step of the carbon fiber bundle.
【請求項5】 炭素繊維束を拡幅しながらサイジング工
程に付すことを特徴とする請求項2に記載の炭素繊維チ
ョップドストランドの製造方法。
5. The method for producing a chopped carbon fiber strand according to claim 2, wherein the sizing step is performed while widening the carbon fiber bundle.
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