JP7355429B2 - 長繊維複合材の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、長繊維複合材の製造方法に関し、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に樹脂が含浸された長繊維複合材の製造方法に関するものである。
また、本発明は、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）を含浸させた熱可塑性長繊維複合材の製造方法に関するものである。
さらに、本発明は、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）の浸透圧力、有効粘度、垂直浸透度及び平均浸透速度、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の厚さの相関関係を示す数学式１を用いて非ニュートン樹脂の含浸工程効率を向上させた熱可塑性長繊維複合材の製造方法に関するものである。
原油高騰による産業分野における高剛性・軽量化素材の需要が増加するにつれ、連続繊維強化高分子複合素材に対する関心が高まっている。熱硬化性樹脂の場合、低粘度を有するため、中間材及び完成品の含浸度に優れ、かつ比較的速い含浸速度による大量生産が可能であり、従来から多くの研究や製品生産が行われてきた。しかし、リサイクルが難しく、樹脂の硬化サイクルが長いという短所を抱えていた。その反面、環境配慮型に対する世界的な関心が高まり、世界市場をベースにして価格競争力の確保が急務となり、リサイクル及び工程時間の短縮を利点とした熱可塑性高分子複合素材に関心が集中している。しかし、熱可塑性樹脂の場合、溶融粘度が非常に高く、含浸に要する時間が増加して生産性が低下し、これによる製品の価格競争力低下の問題点を考慮せざるを得ない。
熱可塑性樹脂高分子複合素材は、短繊維で強化された熱可塑性高分子複合素材（Ｓｈｏｒｔ Ｆｉｂｅｒ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ：ＳＦＴ）と、長繊維で強化された熱可塑性高分子複合素材（Ｌｏｎｇ Ｆｉｂｅｒ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ：ＬＦＴ）を用いた製品の生産が産業界で大きな部分を占めていた。しかし、より高次元の、高剛性、軽量化、価格競争力、及び環境配慮性を同時に考慮する市場ニーズの変化に伴って連続繊維強化熱可塑性高分子複合素材（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）に対する好みが増し、その製造工程の効率向上による生産性の増大が、大きな関心事として注目されている。
一方、樹脂を繊維束に付着させて繊維束の内部まで浸透させる工程は、含浸工程と呼ばれるが、樹脂を付着させて毛細管現象による浸透を期待するだけでは、希望の製造時間を達成した樹脂含浸繊維束を製造することが極めて困難である。それで、繊維束の内部に樹脂を浸透させる含浸性を向上させるための研究が行われている。
従来の技術として、特許文献１には、製造装置を全て減圧空間内に維持して樹脂含浸繊維束を製造する方法が開示されている。
特開昭６０－２４０４３５号公報
本発明の目的は、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に樹脂が含浸された長繊維複合材の製造方法を提供することにある。
また、本発明は、非ニュートン性樹脂の浸透圧力、有効粘度、垂直浸透度及び平均浸透速度、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の厚さの相関関係を示す数学式１を用いて、非ニュートン樹脂の含浸工程効率を向上させた、熱可塑性長繊維複合材の製造方法に関するものである。
上述の目的を達成するため、本発明の製造方法は、
樹脂を入れる容器、上記容器内部に配置され、一方向に回転するローラ、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加え、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる引出部、及び上記容器内部に樹脂を供給する樹脂供給部を含む長繊維複合材の製造装置を用いた長繊維複合材の製造方法であって、
上記樹脂供給部が既に設定された圧力で上記容器内部に樹脂を供給する供給ステップ；
上記引出部が繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる移動ステップ；
上記容器内部に供給された樹脂が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透する含浸ステップ；を含み、
上記含浸ステップは、次の数学式１によって制御されることを特徴とする。
Figure 0007355429000001
 （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
本発明の製造方法によれば、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の種類及び加工形態、樹脂の種類などの加工条件による含浸度を事前に予測できるため、既に設定された時間内に完全に含浸が行われるように繊維集束体及び樹脂の加工条件を設定することができる。
また、比較的簡単な工程方法、即ち、樹脂の供給圧力を制御、又は、繊維集束体の空隙率を制御する方法によって含浸効率を向上させることができる。
本発明の実施例に係る長繊維複合材製造装置の一部分を示す模式図である。 本発明の実施例に係る繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）を示す模式図である。 本発明の実施例に係る繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）を示す模式図である。 本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法を示すアルゴリズムである。
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態について後述する。しかし、本発明の実施形態は、種々に変更して実施することが可能であり、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されることはない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を有する者に対して、本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状や大きさなどは、より明確な説明のため、誇張されることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。また、類似の機能及び作用を有する部分については、図面全体にわたって同一の符号を付してある。さらに、明細書全体において、ある構成要素を「含む」とは、特に断りのない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことが可能であることを意味する。
本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法は、樹脂が繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）内に含浸されて形成される長繊維複合材を製造する方法であって、特に、熱を加えると溶解する性質を有する熱可塑性樹脂を繊維集束体に含浸させることで長繊維複合材を製造する方法である。
それで、本発明の実施例に係る長繊維複合材は、熱可塑性長繊維複合材であり得る。
本明細書中の「繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）」とは、数ないし数十マイクロメートル（μｍ）大きさの平均直径（Ｄｆ）を有する繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）が、数百ないし数万本集束されている繊維束を意味する。
上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）は、ガラス繊維フィラメント、炭素繊維フィラメント、バサルト繊維フィラメント、アラミド繊維フィラメント、スペクトラ繊維フィラメント、天然繊維フィラメント、及びこれらを混合した混合フィラメントのうちの少なくとも一つ以上であり得る。
本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法は、
樹脂を入れる容器、上記容器内部に配置され、一方向に回転するローラ、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加え、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる引出部、及び上記容器内部に樹脂を供給する樹脂供給部を含む長繊維複合材の製造装置を用いた長繊維複合材の製造方法であって、
上記樹脂供給部が既に設定された圧力で上記容器内部に樹脂を供給する供給ステップ；
上記引出部が繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる移動ステップ；
上記容器内部に供給された樹脂が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透する含浸ステップ；を含み、上記含浸ステップは、次の数学式１によって制御され得る。
Figure 0007355429000002
 （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
図１は、本発明の一実施例に係る長繊維複合材製造装置の一部分を示す模式図である。図１に示されるように、本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造装置は、樹脂を入れる容器１０、上記容器内部に配置され、一方向に回転するローラ２０、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００に張力を加え、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００を一方向に移動させる引出部３０、及び上記容器内部に樹脂１００を供給する樹脂供給部４０を含むことができる。
以下、本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法を各ステップごとに詳細に説明する。
上記供給ステップは、上記樹脂供給部４０が既に設定された圧力で上記容器１０内部に樹脂１００を供給するステップである。
上記容器１０は、図１に示されるように、樹脂供給部４０と連結されて樹脂供給部４０から樹脂の供給を受け、上記供給された樹脂を上記繊維集束体に浸透させるため、上部及び下部が開放されている容器であり得る。
上記樹脂供給部４０は、図１のように、下部に狭い入口を有する容器１０の上記入口に連結され、上記入口を介して上記容器の内部に樹脂１００を供給することができる。
この時、上記樹脂供給部４０は、上記樹脂１００を、０．３～５．５気圧（ａｔｍ）の圧力で上記容器１０の内部に供給することが好ましい。
これは、上記樹脂１００を上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の内部に浸透させるためであり、上記圧力が０．３気圧（ａｔｍ）未満である場合、上記樹脂が上記繊維集束体の内部に浸透しないという問題が発生することがあり、上記圧力が５．５ａｔｍを超える場合、上記樹脂の浸透過程において上記繊維集束体が移動し難くなる問題が発生することがあり得る。
上記樹脂１００は、熱可塑性樹脂、５０～５００℃で熱可塑性特性を示す熱可塑性樹脂、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）、及び常温でパワーロー非ニュートンが現れるパワーロー非ニュートン性樹脂、並びにこれらの混合物のうちの少なくとも一つであり得る。
上記樹脂１００は、パワーロー係数が０．２５～０．９２である非ニュートン性樹脂であり得る。
なお、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）とは、非ニュートン性、即ち、剪断速度によって粘度が変化する特性を有する樹脂を意味し、非ニュートン性流体（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｆｌｕｉｄｓ）と同一であり得る。ニュートン流体の場合、流体の性質や流動が外部荷重とは無関係に一定に維持されるが、粘性は、温度と圧力のみの関数で表現することができ、このようなニュートン流体は、剪断速度が変化しても粘度が一定に維持される性質を持つ流体であり得る。
上記非ニュートン性樹脂は、パワーロー（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ）非ニュートン性樹脂であり得る。
パワーロー（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ）非ニュートン性樹脂とは、剪断速度（Ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ）による樹脂の粘度（Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）を、パワーロー係数（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ Index）と、ゼロ剪断速度粘度（Ｚｅｒｏ Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）の媒介変数により表現される非ニュートン性樹脂を意味することができる。
高分子プラスチックのような樹脂は、殆ど、剪断薄化（Ｓｈｅａｒ Ｔｈｉｎｎｉｎｇ）挙動、即ち、剪断速度が増加しながら樹脂粘度は減少するような挙動を示すが、パワーロー係数（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ Index）は、このように剪断薄化挙動を数値化して表現した指数であって、０～１間の値を有し、この時、樹脂粘度が剪断速度に対して減少する程度が大きくなるほど０に近接し、逆に、樹脂粘度が剪断速度に対して減少する程度が小さくなるほど１に近接する。例えば、剪断薄化挙動の大きなポリプロピレン樹脂は、パワーロー係数が０．３～０．４付近にあり、剪断薄化挙動の小さなポリカーボネート樹脂は、０．９付近にある。
上記非ニュートン性樹脂は、繊維集束体の表面との親和性を示す非ニュートン性樹脂であって、無水マレイン酸、アクリル酸、アミン、エステル、エポキシ、及びこれらが化学結合している化合物のうちの少なくとも一つ以上を含むことができる。
また、上記非ニュートン性樹脂は、繊維集束体の表面との親和性を示す非ニュートン性樹脂であって、ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリビニルクロライド樹脂、及びこれらの混合樹脂のうちの少なくとも一以上を含むことができる。
上記ポリプロピレン系樹脂は、ホモポリプロピレン、プロピレンエチレンブロック共重合体ポリプロピレン、プロピレンエチレンランダム共重合体ポリプロピレン及びメタロセンポリプロピレンのうちの少なくとも一つを含むことができ、好ましくは、４０重量％以上を含むことができる。
上記ポリエチレン系樹脂は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、リニア低密度ポリエチレン、メタロセンポリエチレン、及びエチレン系エラストマのうちの少なくとも一つを含むことができ、好ましくは、４０重量％以上を含むことができる。
上記ナイロン系樹脂は、アミド成分の基を含む樹脂であって、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ポリフタルアミド、無定形ナイロン、及びこれらの混合樹脂のうちの少なくとも一つ以上であり得る。
上記移動ステップは、上記引出部３０が繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００を一方向に移動させるステップである。
本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法では、繊維集束体２００を一方向又は双方向に移動させ、また、樹脂を上記繊維集束体の内部に浸透させる。
上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００において、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の一面から他面までの距離を厚さとし、上記で上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の移動方向と垂直な方向の繊維集束体の一端から他端までの距離を幅とし、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の移動方向と平行な方向における繊維集束体の一端から他端までの距離を長さとするとき、図２及び図３に示されるように、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００は、図２のように幅方向に揃えられた複数個の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）を含むことができ、又は長さ方向に揃えられた複数個の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）を含むことができる。上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００が長さ方向に移動中に上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の厚さ方向に上記樹脂１００が浸透することができる。
上記引出部３０は、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加え、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させることができ、上記張力は、上記引出部によって上記繊維集束体が移動する方向に加えられる。
上記含浸ステップは、上記容器内部に供給された樹脂が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透するステップである。
上記含浸ステップは、上記樹脂１００が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の空隙を満たすステップであり得る。
上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００は、上記複数個の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の空隙を含んで多孔性（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を有することができる。それで、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００は、内部に複数個の空隙を有する繊維状多孔媒質（ｆｉｂｒｏｕｓ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｄｉａ）であり、上記含浸ステップは、上記樹脂１００が上記繊維集束体内に浸透して上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の空隙を埋めるステップであり得る。
上記含浸ステップは、次の数学式１によって制御され得る。
Figure 0007355429000003
 （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
上記数学式１は、樹脂の浸透圧力（ΔＰ)、有効粘度（μｅｆｆ）、垂直浸透度（Ｋｙ）及び平均浸透速度（Ｖｏ）、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の厚さ（Ｌ）の相関関係を示す。
なお、上記樹脂は、有効粘度を有する熱可塑性樹脂、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）又は非ニュートン性流体（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｆｌｕｉｄｓ）であることが好ましい。
上記有効粘度は、熱可塑性樹脂、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）又は非ニュートン性流体（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｆｌｕｉｄｓ）の剪断薄化（Ｓｈｅａｒ Ｔｈｉｎｎｉｎｇ）挙動を示すパワーロー係数（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ Index）により表現された粘度であって、下記数学式２によって計算され得る。
Figure 0007355429000004
 （μＯ：樹脂のゼロ剪断速度粘度、Φｍａｘ／Φ：繊維集束体の相対体積分率、ｆ（φ）：フィッティングパラメータ）
上記含浸ステップは、図４のアルゴリズムによって制御され得る。図４のアルゴリズムは、以下のステップで行うことができる。
図４は、本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法を示すアルゴリズムである。
まず、第１のステップにおいて、繊維集束体に含まれた繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）の直径（Ｄｆ）、個数及び繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の幅を設定し、樹脂の種類を選択してゼロ剪断速度粘度（μ０）、樹脂のパワーロー係数（ｎ）を設定し、樹脂の浸透圧力（ΔＰ）を加工条件として設定することができる。
この時、上記繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）の直径（Ｄｆ）は、５～１００μｍの大きさを有することが好ましい。
もし、上記繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）の直径（Ｄｆ）が５μｍ未満である場合、上記繊維ユニットを含む長繊維を含浸するステップにおいて、含浸性が低下するという問題が発生するおそれがあり、上記繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）の直径（Ｄｆ）が１００μｍを超える場合、製造される最終製品、即ち、長繊維複合材の機械的物性が低下するという問題が発生するおそれがある。
上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の幅は、１０～３０ｍｍであることが好ましく、１２～２４であることがより好ましい。
もし、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の幅が１０ｍｍ未満である場合、樹脂の含浸が極めて困難であるという問題が発生するおそれがあり、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の幅が３０ｍｍを超える場合、繊維ユニット間の速度の差による摩擦が過度に発生するという問題が発生するおそれがある。
ゼロ剪断速度粘度（Ｚｅｒｏ Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）とは、剪断速度（Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ）０での樹脂が有する粘度を意味する。
上記樹脂は、１～３００Ｐａ．ｓのゼロ剪断速度粘度を有する非ニュートン性樹脂であり得る。
もし、上記ゼロ剪断速度粘度が１Ｐａ．ｓ未満である場合、分子量が低すぎて機械的物性が低下するという問題が発生するおそれがあり、上記ゼロ剪断速度粘度が３００Ｐａ．ｓを超える場合、粘度が高すぎて樹脂の含浸が極めて困難であるという問題が発生するおそれがある。
また、上記樹脂は、０．２５～０．９２のパワーロー（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ）係数を有する非ニュートン性樹脂であることが好ましい。
もし、上記パワーロー係数が０．２５未満である場合、高分子設計が難しく、可塑剤のような流動性を向上させるための添加剤を過度に混合する必要があるという問題が発生するおそれがあり、上記パワーロー係数が０．９２を超える場合、樹脂の浸透が極めて困難であるという問題が発生するおそれがある。
また、上記樹脂の浸透圧力（ΔＰ）は、０．３～５．５気圧（ａｔｍ）の圧力を加えることが好ましい。
もし、上記樹脂の浸透圧力（ΔＰ）が０．３ａｔｍ未満である場合、上記樹脂が上記繊維集束体の内部に浸透し難くなるという問題が発生するおそれがあり、上記樹脂の浸透圧力（ΔＰ）が５．５を超える場合、上記樹脂の浸透過程において上記繊維集束体に過度な力が加えられ、移動が極めて困難であるという問題が発生するおそれがある。
第２のステップにおいて、上記設定条件中、繊維集束体の空隙率の設定を行う。
上記空隙率は、０．１～０．９の値を有することができるが、これに制限されない。
本発明の実施例に係る上記含浸ステップでは、上記樹脂１００が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の内部空隙を満たすのに要する浸透時間が、既に設定された値以下となるように、上記繊維集束体の空隙率を制御する空隙率制御ステップを含むことができる。
上記空隙率は、下記［式１］によって計算され得る。
上記空隙率は、０～１間の値を有することができ、０．１～０．９の値を有することがより好ましい。
繊維集束体中の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）が占める繊維体積分率（Φ）は、（１－空隙率）であり得る。
Figure 0007355429000005
上記空隙率は、繊維体積含有量、繊維ユニット間の距離、及び繊維ユニットのパッキング形態によって変化し得る。長繊維複合材は、高繊維含有量で製造可能であり、繊維ユニットは、ヘキサゴナル（Hexagonal）型でパッキング（Packing）され得る。
また、繊維ユニット間の距離（Ｓ）は、下記［式２］によって計算され、もし、上記繊維ユニットがヘキサゴナル型でパッキングされる場合、繊維ユニット間のアスペクト比（Aspect ratio、Ｓｆ）は、√3であり得る。
Figure 0007355429000006
 （Ｓ：繊維ユニット間の距離、Ｓｆ：繊維ユニット間の形状比、Φ：繊維体積分率、Ｄｆ：繊維ユニットの直径）
上記繊維集束体に含まれる繊維ユニットの個数は、下記［式３］によって計算され得る。
Figure 0007355429000007
 （ＴＥＸ：繊維集束体１ｋｍ当たりのｇ重量）
繊維ユニット１ｍ当たりの重量＝繊維ユニットの断面積×繊維密度
Figure 0007355429000008
繊維集束体は、上記式３によって計算された繊維集束体に含まれる繊維ユニットの個数及び繊維ユニット間の距離（ｓ）から、繊維体積含有量別に繊維集束体を広げた時、広げられた幅（Ｗ）において１層中に含まれる繊維ユニットの個数を知ることができ、１層中に存在する繊維ユニットの個数から、上記繊維集束体に含まれた繊維ユニットの層数を知ることができる。このように繊維集束体の繊維ユニットの層数を知ると、樹脂が浸透すべき厚さ（Ｌ）を知ることができる。
この時、上記浸透時間は、上記繊維集束体内の空隙を全て埋めるのに要する時間、又は上記繊維集束体の空隙率（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を０％にするのに要する時間である完全浸透時間であり得る。
上記繊維集束体の空隙率（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）は、繊維集束体内の空隙の体積分率を意味することができる。なお、上記繊維集束体内の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）が占める繊維体積分率を「φ」とするとき、上記空隙率は、「１－φ」の値を有する。
例えば、上記繊維集束体中の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）が占める体積含有量が４０％であれば、繊維体積分率は、０．４であり、空隙率は、０．６であり得る。
上記浸透時間が８秒以内であれば、含浸ダイ設計が可能な基準時間とみなすことができる。それで、上記既に設定された時間は、８秒以内であることが好ましく、７秒以内であることがより好ましく、６秒以内であることがさらに好ましい。
ここで、含浸ダイ設計が可能な基準時間とは、繊維集束体の線速が遅くて非経済的でなく、ダイ内滞留時間が長くて樹脂の安定性が阻害されることがない、連続的な製造が可能な時間であり得る。上記含浸ダイ設計が可能な基準時間は、繊維集束体の線速及び含浸ダイの長さによって変化し得る。
繊維集束体内に樹脂を浸透させるにあたって、含浸ダイを長くして繊維集束体が樹脂に接触する時間を長くすると、含浸に有利である反面、繊維集束体の移動に多大な力が必要であるという問題が発生するおそれがある。それで、上記浸透時間は、含浸ダイ設計によって調節することができる。なお、上記含浸ダイは、できるだけ短時間で上記繊維集束体内に樹脂が完全に含浸され得るように設計する必要があり、一例として、繊維集束体の線速が１０ｍ／ｍｉｎで移動し、長さ１ｍの含浸ダイを通過する場合、約６秒間の時間で樹脂と接触し、樹脂浸透が起こることが可能である。
もし、上記繊維集束体の線速が１０ｍ／ｍｉｎよりも遅く移動すると、大量製造に不利であって製造生産性が低下するという問題が発生するおそれがあり、上記含浸ダイの長さが１ｍより長くなると、移動時に繊維集束体にかかる負荷が高すぎて連続製造が困難であるという問題が発生するおそれがある。
上記空隙率制御ステップは、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００に含まれる各繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を制御するステップを含むことができる。
上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に含まれる各繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を制御するステップは、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加える方向と垂直な方向に力を加える方法により行うができる。
上記張力を加える方向は、移動方向と平行な方向であるため、上記繊維集束体に力を加える方向は、移動方向と垂直な方向であり得る。
例えば、張力を加える方向と垂直な方向に力を加えることで、長さ方向に揃えられた複数の繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を増加させることができる。
この時、繊維集束体に接触する樹脂の量は、樹脂ナイフ５０を用いて調節することができる。上記樹脂ナイフ５０を用いることで、過剰量の樹脂が一時に繊維集束体を囲まないように、繊維集束体に接触する樹脂の量を調節することができる。
なお、樹脂ナイフとは、回転ローラにより引きずり上げられる樹脂を取り除く器具であって、回転ローラコーティング樹脂の量を調節する器具、例えば、ロールコーティング調節ナイフであり得る。
長繊維複合材の製造装置は、第１のローラの繊維集束体の投入部に位置する樹脂ナイフ５０をさらに含むことができ、上記樹脂ナイフ５０を用いて、回転するローラ２０にコーティングされた樹脂の量を調節、即ち、繊維集束体内に浸透する樹脂の量を調節することで、広げられた繊維集束体２００に含まれた繊維ユニットを部分コーティングさせることができる。これにより、部分コーティングされた繊維ユニットは、より容易に分離可能であり、繊維ユニット間の距離をより容易に調節することが可能である。
本明細書中、垂直な方向とは、基準方向に９０°の方向のみを意味するのではなく、ベクトル成分中、基準方向と９０°をなす方向に対するベクトル成分が存在する場合、両方を意味することができる。
また、平行な方向とは、基準方向に対して０°又は１８０°の方向のみを意味するのではなく、ベクトル成分中、基準方向と０°又は１８０°をなす方向に対するベクトル成分が存在する場合、両方を意味することができる。
例えば、上記繊維ユニット間の距離を制御するステップは、上記繊維集束体に張力を加える方向と４５°又は９０°の方向に力を加える方法で行うこともでき、又は、上記繊維集束体の厚さ方向に力を加える方法で行うこともできる。
第３のステップにおいて、特定の空隙率を有する繊維集束中のそれぞれの繊維ユニット間の距離（Ｓ）を計算した後、下記数学式１に基づいて、樹脂が上記繊維集束体内に浸透する浸透速度（Ｖｏ）を計算した上で、上記樹脂の浸透時間を計算することができる。
Figure 0007355429000009
 （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、Ｋｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、μｅｆｆ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
上記繊維集束体の浸透平均速度（Vｏ)を計算するため、有効粘度（μｅｆｆ）及び垂直浸透度（Ｋｙ）を先に計算することが好ましく、上記有効粘度（μｅｆｆ）及び垂直浸透度（Ｋｙ）は、次の数学式２及び３によって計算され得る。なお、フィッティングパラメータ中のＡとＢは、繊維ユニット間のパッキング形態によって変化し得る。
Figure 0007355429000010
 （μＯ：樹脂のゼロ剪断速度粘度、Φｍａｘ／Φ：繊維集束体の相対体積分率、ｆ（φ）：フィッティングパラメータ、Ａ、Ｂ：定数）
Figure 0007355429000011
 （Φｍａｘ／Φ：繊維集束体の相対体積分率、Ｄｆ：繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）の直径、ａ：定数）
上記有効粘度とは、熱可塑性樹脂、非ニュートン性樹脂（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｒｅｓｉｎ）又は非ニュートン性流体（Ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ ｆｌｕｉｄｓ）の剪断薄化（Ｓｈｅａｒ Ｔｈｉｎｎｉｎｇ）挙動を示すパワーロー係数（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ Index）により表現された粘度を意味し、上記は垂直浸透度（Ｋｙ）は、繊維集束体２００の厚さ方向に樹脂が浸透する程度を意味する。
上記樹脂の垂直浸透度（Ｋｙ）は、繊維集束体の空隙率が大きいほど大きい値を有することができる。
上記計算された浸透時間が、工程を効率的に行うため、特定の値を超過する場合、上記繊維集束体の空隙率を調節する方法で、上記浸透時間が特定の値以下となるようにすることができる。
それで、本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法は、上記繊維集束体の空隙率を制御する、より容易な方法で、樹脂及び繊維集束の種類によって、上記浸透時間が既に設定された値以下となるように調節することができる。
なお、上記含浸ステップでは、上記容器１０に供給された樹脂１００が複数個のローラ２０の間を通過し、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００に浸透することができる。
この時、上記ローラは、互いに離隔した第１のローラ及び第２のローラを含むことができ、既に設定された圧力で上記容器１０の内部に供給された樹脂１００が、第１のローラ及び第２のローラの間を通過し、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透することができる。
また、上記樹脂１００の繊維集束体２００への浸透量を調節することができ、例えば、第１のローラにより浸透される樹脂の量を、上記第１のローラの繊維集束体の投入部に位置する樹脂ナイフ５０で調節することができ、これにより、上記繊維集束体を部分含浸させることが可能である。
なお、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００は、上記第１のローラ及び第２のローラ上に位置することができ、その際、第１のローラ及び第２のローラが回転される場合、上記第１のローラ及び第２のローラにより容器１０の内部に供給された樹脂１００が、上記第１のローラ及び第２のローラ上に位置する繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００に引きずりあげられることで繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）２００の内部に浸透することもできる。
以下、実施例及び実験例を挙げて本発明を詳述する。
但し、後述の実施例及び実験例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が後述の実施例によって限定されることはない。
下記表１～４には、後述の実施例１～７０２での工程条件を示す。
Figure 0007355429000012
Figure 0007355429000013
Figure 0007355429000014
Figure 0007355429000015
＜実施例１＞
本発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法において、樹脂の浸透時間を確認するため、以下のシミュレーションを行った。
ステップ１：樹脂の浸透圧力（ΔＰ）が０．５ａｔｍとなるように設定した。
この時、上記樹脂は、ゼロ剪断速度粘度（Ｚｅｒｏ－Ｓｈｅａｒ Ｒａｔｅ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ、μ０）２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（Ｐｏｗｅｒ－ｌａｗ Index、ｎ）０．３を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリプロピレン樹脂を使用することに設定した。
ステップ２：直径（Ｄｆ）２０μｍを有する繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）数千本が２４０テックス（ｔｅｘ）で集束されたガラス繊維集束体２００を２４ｍｍの幅を有するように広げた後、引出部３０の方向に移動することに設定した。
ステップ３：上記ガラス繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の空隙率（Ｐｏｒｏｓｉｔｙ、１－φ）が０．１５となるように繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を調節し、上記ポリプロピレン樹脂に０．５ａｔｍの浸透圧力を加え、ガラス繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透されるように設定した。
＜実施例２～９＞
上記実施例１において、空隙率をそれぞれ０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、及び０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１０～１８＞
上記実施例１において、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、及び０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１９～２７＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、及び０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２８～３６＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、及び０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３７～４５＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４６～５４＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５５～６３＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６４～７２＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例７３～８１＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例８２～９０＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例９１～９９＞
上記実施例１において、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１００～１０８＞
上記実施例１において、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１０９～１１７＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１１８～１２６＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１２７～１３５＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１３６～１４４＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１４５～１５３＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１５４～１６２＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１６３～１７１＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１７２～１８０＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１８１～１８９＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１９０～１９８＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例１９９～２０７＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２０８～２１６＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２１７～２２５＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２２６～２３４＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２３５～２４３＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２４４～２５２＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２５３～２６１＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２６２～２７０＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２７１～２７９＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２８０～２８８＞
上記実施例１において、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２８９～２９７＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例２９８～３０６＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１５０に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３０７～３１５＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３１６～３２４＞
上記実施例１において、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）を１００に変更し、パワーロー係数（ｎ）を０．３８に変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３２５～３３３＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３３４～３４２＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３４３～３５１＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３５２～３６０＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３６１～３６９＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３７０～３７８＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３７９～３８７＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３８８～３９６＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例３９７～４０５＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４０６～４１４＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４０６～４１４＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４１５～４２３＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４２４～４３２＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４３３～４４１＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４４２～４５０＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４５１～４５９＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４６０～４６８＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４６９～４７７＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４７８～４８６＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４８７～４９５＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例４９６～５０４＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５０５～５１３＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５１４～５２２＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５２３～５３１＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５２３～５４０＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を２．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５４１～５４９＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５５０～５５８＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５５９～５６７＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５６８～５７６＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５７７～５８５＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５８６～５９４＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン１２樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例５９５～６０３＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６０４～６１２＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６１３～６２１＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６２２～６３０＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６３１～６３９＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６４０～６４８＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．６６を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるナイロン６６樹脂を使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６４９～６５７＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６５８～６６６＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を１．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６６７～６７５＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６７６～６８４＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を３．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６８５～６９３＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実施例６９４～７０２＞
上記実施例１において、上記樹脂を、ゼロ剪断速度粘度（μＯ）１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数（ｎ）０．９を有するパワーロー非ニュートン性樹脂であるポリカーボネートを使用することに変更し、浸透圧力（ΔＰ）を５．０に変更し、ガラス繊維集束体２００の幅を１２ｍｍに変更し、空隙率をそれぞれ０．１５、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９と変化させた以外は、上記実施例１と同様な方法でシミュレーションを行った。
＜実験例１＞
本願発明の実施例に係る長繊維複合材の製造方法において、含浸ステップでの樹脂の浸透時間を確認するため、次のような実験を行った。
実施例１～７０２において、樹脂をガラス繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）内部に浸透させるステップ３において、下記数学式１を用いて、樹脂がガラス繊維集束体の空隙を１００％満たしてガラス繊維の空隙率が０％となる時間、即ち、完全浸透時間を測定し、その結果を下記表５～表８２に示す。
上記完全浸透時間は、８秒以内、より好ましくは７秒以内、さらに好ましくは６秒以内を、含浸ダイの設計が可能な基準時間と見なすことができる。
Figure 0007355429000016
 （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
Figure 0007355429000017
Figure 0007355429000018
上記表５及び６は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍの場合における完全浸透時間の結果データを示すものであって、上記ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍである場合、上記ガラス繊維集束体が０．４以上の空隙率では、３．４秒以下の浸透時間がかかるのに対し、０．３以下の空隙率では、３６秒以上の浸透時間がかかることが分かり、上記ガラス繊維集束体の幅が１２ｍｍである場合、上記ガラス繊維集束体が０．５以上の空隙率では、１．０３秒以下の浸透時間がかかるのに対し、０．４以下の空隙率では、６．８秒以上の浸透時間がかかることが分かる。
Figure 0007355429000019
Figure 0007355429000020
上記表７及び８は、それぞれ、樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における完全浸透時間の結果データを示すものであって、上記表７及び８に示されるように、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２である場合、空隙率０．２以下では、いずれも完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、それぞれ１．２７及び２．６５秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000021
Figure 0007355429000022
上記表９及び１０は、それぞれ、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、上記表９及び１０に示されるように、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、完全浸透時間が４．９秒であって６秒未満となり、ガラス繊維集束体の幅が１２である場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、０．２７秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000023
Figure 0007355429000024
上記表１１及び１２は、それぞれ、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、いずれも空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、それぞれ０．４９秒及び１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000025
Figure 0007355429000026
上記表１３及び１４は、それぞれ、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、０．２以上では、４．９秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、０．２７秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000027
Figure 0007355429000028
上記表１５及び１６は、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、３．６秒以内であることが分かり、ガラス繊維集束体の幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、０．６９秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000029
Figure 0007355429000030
上記表１７及び１８は、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間がそれぞれ３．２秒及び６．７秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000031
Figure 0007355429000032
上記表１９及び２０は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．１秒及び２．３秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000033
Figure 0007355429000034
上記表２１及び２２は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．３２秒及び２．７２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000035
Figure 0007355429000036
上記表２３及び２４は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．５秒及び５．２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000037
Figure 0007355429000038
上記表２５及び２６は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．３２秒及び２．７３秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000039
Figure 0007355429000040
上記表２７及び２８は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、４．７秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ０．４４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000041
Figure 0007355429000042
上記表２９及び３０は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間が３．０秒以内であることが分かり、ガラス繊維集束体の幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．４以上では、完全浸透時間が０．８４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000043
Figure 0007355429000044
上記表３１及び３２は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、４．６秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．３以上では、完全浸透時間が０．４４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000045
Figure 0007355429000046
上記表３３及び３４は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、完全浸透時間がそれぞれ０．７５秒及び１．６秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000047
Figure 0007355429000048
上記表３５及び３６は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２７３Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．１秒及び２．２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000049
Figure 0007355429000050
上記表３７及び３８は、それぞれポリプロピレン樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、４．６秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ０．４４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000051
Figure 0007355429000052
上記表３９及び４０は、ポリプロピレン樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．３８の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．６秒及び３．３秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000053
Figure 0007355429000054
上記表４１及び４２は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．５秒及び５．１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000055
Figure 0007355429000056
上記表４３及び４４は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間が３．３秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．４以上では、完全浸透時間が１．６秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000057
Figure 0007355429000058
上記表４５及び４６は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．６以上では、完全浸透時間が３．１秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．６以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．７以上では、完全浸透時間が２．７秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000059
Figure 0007355429000060
上記表４７及び４８は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．５秒及び５．１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000061
Figure 0007355429000062
上記表４９及び５０は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．４秒及び５．０秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000063
Figure 0007355429000064
上記表５１及び５２は、それぞれナイロン６樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間が５．２秒以下であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間が２．５２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000065
Figure 0007355429000066
上記表５３及び５４は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、４．７秒以上であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率が０．４以上では、完全浸透時間が２．５秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000067
Figure 0007355429000068
上記表５５及び５６は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．７秒及び３．４１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000069
Figure 0007355429000070
上記表５７及び５８は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．１５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．２以上では、５．０３秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、完全浸透時間が１．２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000071
Figure 0007355429000072
上記表５９及び６０は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が０．５気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間が４．８秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．６以上では、完全浸透時間が４．１１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000073
Figure 0007355429000074
上記表６１及び６２は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、４．７５秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間が３．５秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000075
Figure 0007355429000076
上記表６３及び６４は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が２．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．６６秒及び３．４５秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000077
Figure 0007355429000078
上記表６５及び６６は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が５０Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．２以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．３以上では、３．５５秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間が１．８７秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000079
Figure 0007355429000080
上記表６７及び６８は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．５７秒及び５．３４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000081
Figure 0007355429000082
上記表６９及び７０は、それぞれナイロン１２樹脂の浸透圧力が５．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間がそれぞれ１．６６秒及び３．４５秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000083
Figure 0007355429000084
上記表７１及び７２は、それぞれナイロン６６樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．６以上では、完全浸透時間が５．６９秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．６以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．７以上では、完全浸透時間が５．４２秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000085
Figure 0007355429000086
上記表７３及び７４は、それぞれナイロン６６樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍである場合、いずれも空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間がそれぞれ２．５８秒及び５．３４秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000087
Figure 0007355429000088
上記表７５及び７６は、それぞれナイロン６６樹脂の浸透圧力が５．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が２００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．６６の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．３以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．４以上では、完全浸透時間が３．３９秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間が２．４６秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000089
Figure 0007355429000090
上記表７７及び７８は、それぞれポリカーボネート樹脂の浸透圧力が１．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．９の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．７以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．８以上では、完全浸透時間が４．８秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．９であっても完全浸透時間が６秒を超えることが分かる。
Figure 0007355429000091
Figure 0007355429000092
上記表７９及び８０は、それぞれポリカーボネート樹脂の浸透圧力が３．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．９の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．６以上では、完全浸透時間が４．０９秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．６以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．７以上では、完全浸透時間が４．７１秒以内であることが分かる。
Figure 0007355429000093
Figure 0007355429000094
上記表８１及び８２は、それぞれポリカーボネート樹脂の浸透圧力が５．０気圧、ゼロ剪断速度粘度が１００Ｐａ．ｓ、パワーロー係数が０．９の条件下で、ガラス繊維集束体の幅が２４ｍｍ及び１２ｍｍの場合における結果データを示すものであって、幅が２４ｍｍである場合、空隙率０．４以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．５以上では、完全浸透時間が４．６３秒以内であることが分かり、幅が１２ｍｍである場合、空隙率０．５以下では、完全浸透時間が６秒を超えるのに対し、空隙率０．６以上では、完全浸透時間が４．７９秒以内であることが分かる。

Claims (15)

  1. 樹脂を入れる容器、上記容器内部に配置され、一方向に回転するローラ、繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加え、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる引出部、及び上記容器内部に樹脂を供給する樹脂供給部を含む繊維複合材の製造装置を用いた繊維複合材の製造方法であって、
    上記樹脂供給部が既に設定された圧力で上記容器内部に樹脂を供給する供給ステップ；
    上記引出部が繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）を一方向に移動させる移動ステップ；
    上記容器内部に供給された樹脂が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部に浸透する含浸ステップ；を含み、
    上記既に設定された圧力は、０．３～５．５気圧（ａｔｍ）であり、
    上記含浸ステップは、次の数学式１によって制御される、長繊維複合材の製造方法。
    Figure 0007355429000095
     （Ｖｏ：繊維集束体の浸透平均速度、ｎ：樹脂のパワーロー係数、Ｋｙ：垂直浸透度（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、μｅｆｆ：有効粘度（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）、ΔＰ：樹脂の浸透圧力、Ｌ：繊維集束体の厚さ）
  2. 上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）は多孔性（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を有し、上記含浸ステップは、
    上記樹脂が上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の内部空隙を満たすのに要する浸透時間が、既に設定された時間以下となるように、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）の空隙率を制御する空隙率制御ステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
  3. 上記空隙率制御ステップは、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に含まれるそれぞれの繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を制御するステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の長繊維複合材の製造方法。
  4. 上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に含まれるそれぞれの繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を制御するステップは、上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に張力を加える方向と垂直な方向に力を加える方法で行われることを特徴とする、請求項３に記載の長繊維複合材の製造方法。
  5. 上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）に含まれるそれぞれの繊維ユニット（ｆｉｂｅｒ ｕｎｉｔ）間の距離を制御するステップは、上記繊維集束体内に浸透される樹脂の量を調節する方法で行われることを特徴とする、請求項３に記載の長繊維複合材の製造方法。
  6. 上記ローラは、互いに離隔した第１のローラ及び第２のローラを含むことを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
  7. 上記繊維集束体は、上記第１のローラにより浸透される樹脂の量を調節して部分含浸されることを特徴とする、請求項６に記載の長繊維複合材の製造方法。
  8. 上記含浸ステップでは、既に設定された圧力により容器内部に供給された樹脂が、上記第１のローラ及び第２のローラの間を通過して上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）内部に浸透することを特徴とする、請求項６に記載の長繊維複合材の製造方法。
  9. 上記樹脂は、パワーロー係数が０．２５～０．９２の非ニュートン性樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
  10. 上記非ニュートン性樹脂は、無水マレイン酸、アクリル酸、アミン、エステル、エポキシ、及びこれらが化学結合されてなる化合物のうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、請求項９に記載の長繊維複合材の製造方法。
  11. 上記非ニュートン性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、及びポリビニルクロライド樹脂のうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、請求項９に記載の長繊維複合材の製造方法。
  12. 上記樹脂は、ナノ粒子が分散されていることを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
  13. 上記ナノ粒子は、ナノクレー粒子、セルロースナノ繊維粒子、炭素ナノ粒子、ジンクサルファイドナノ粒子、及び銀ナノ粒子のうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の長繊維複合材の製造方法。
  14. 上記繊維集束体（ｆｉｂｅｒ ｂｕｎｄｌｅ）は、ガラス繊維フィラメント、炭素繊維フィラメント、バサルト繊維フィラメント、アラミド繊維フィラメント、スペクトラ繊維フィラメント、天然繊維フィラメント、及びこれらを混合した混合フィラメントのうちの少なくとも一つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
  15. 上記長繊維複合材は、熱可塑性を有することを特徴とする、請求項１に記載の長繊維複合材の製造方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102649581B1 (ko) * 2021-11-24 2024-03-20 주식회사 에스플러스컴텍 바잘트 섬유를 이용한 섬유 강화 복합재, 그 섬유 강화 복합재의 제조 방법 및 그 섬유 강화 복합재를 이용한 자동차 배터리용 초경량 프레임

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263828A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Asahi Kasei Chemicals Corp 長繊維強化ポリアミド樹脂材料
JP2006334876A (ja) 2005-06-01 2006-12-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd プリプレグの製造方法およびプリプレグ
JP2010264680A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置
JP2012110935A (ja) 2010-11-25 2012-06-14 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂シートの製造装置及びその製造方法
WO2013038521A1 (ja) 2011-09-14 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 繊維強化樹脂シートの製造方法及びその製造装置
JP2015507650A (ja) 2011-12-06 2015-03-12 トーレ カーボン ファイバーズ アメリカ インコーポレイテッド 熱可塑性樹脂含浸テープ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2101756C3 (de) * 1971-01-15 1981-05-27 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Verfahren zur Imprägnierung von Kohlenstoffasern sowie Vorrichtung hierzu
JPS60240435A (ja) 1984-05-15 1985-11-29 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂構造体の製造方法
BR8900969A (pt) * 1986-11-07 1989-10-24 Basf Ag Processo para a producao de um material fibroso aperfeicoado e material fibroso pre-impregnado aperfeicoado
FI83490C (fi) * 1989-05-10 1991-07-25 Neste Oy Foerfarande och anordning foer framstaellning av ett fiberstaerkt material.
JPH06254857A (ja) * 1993-03-04 1994-09-13 Showa Denko Kk 繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその装置
JPH1199519A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Idemitsu Petrochem Co Ltd 繊維強化複合材料の製造方法および繊維強化複合材料
WO2006132367A1 (ja) * 2005-06-10 2006-12-14 Fujifilm Corporation セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、偏光板、位相差フィルム、光学補償フィルム、反射防止フィルム、並びに液晶表示装置
EP2660385B1 (en) * 2006-05-02 2018-07-04 Goodrich Corporation Lightning strike protection material
KR100912734B1 (ko) * 2007-12-26 2009-08-19 주식회사 크리켐 장섬유 복합재 제조장치
EP2329937A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-08 Siemens Aktiengesellschaft Fibre-reinforced plastic material
WO2012002417A1 (ja) * 2010-06-30 2012-01-05 東レ株式会社 シート状プリプレグの製造方法および装置
US20120251823A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Newport Adhesives and Composites, Inc. Tow prepreg and system and method for forming the same
KR101325482B1 (ko) * 2011-04-11 2013-11-07 한화엘앤씨 주식회사 열가소성 수지로 함침된 장섬유 복합재를 이용한 압출 프로파일 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 창호용 프로파일
CN102729483A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 中国海洋石油总公司 连续长纤维增强热塑性树脂及其制备方法与成型设备
CA2854672A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 Havco Wood Products Llc Polyurethane laminates made with a double belt press
CN107428063B (zh) * 2015-03-26 2019-12-03 Dic株式会社 长纤维强化聚芳硫醚树脂成型品及其制造方法
JP6650228B2 (ja) * 2015-08-17 2020-02-19 株式会社神戸製鋼所 繊維強化熱可塑性樹脂テープの製造装置及び製造方法
CN108099051B (zh) * 2017-12-18 2023-07-07 金发科技股份有限公司 一种熔融浸渍设备及熔融浸渍方法
JP6581680B2 (ja) * 2018-03-13 2019-09-25 積水化学工業株式会社 樹脂含浸繊維束の製造方法
JP6883827B2 (ja) * 2019-05-10 2021-06-09 株式会社Ｉｈｉエアロスペース プリプレグ連続製造装置およびその方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005263828A (ja) 2004-03-16 2005-09-29 Asahi Kasei Chemicals Corp 長繊維強化ポリアミド樹脂材料
JP2006334876A (ja) 2005-06-01 2006-12-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd プリプレグの製造方法およびプリプレグ
JP2010264680A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Toyota Motor Corp 樹脂含浸装置及び高圧ガスタンク製造装置
JP2012110935A (ja) 2010-11-25 2012-06-14 Toyota Motor Corp 繊維強化樹脂シートの製造装置及びその製造方法
WO2013038521A1 (ja) 2011-09-14 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 繊維強化樹脂シートの製造方法及びその製造装置
JP2015507650A (ja) 2011-12-06 2015-03-12 トーレ カーボン ファイバーズ アメリカ インコーポレイテッド 熱可塑性樹脂含浸テープ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
川邊和正，熱可塑性プリプレグ装置を開発するための樹脂含浸シミュレーション，平成１２年度 福井県工業技術センター研究報告書，No.17，日本，福井件工業技術センター 企画支援室，2001年09月，110-113

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