TW201807277A - 部分分纖纖維束之製造方法及部分分纖纖維束、及使用部分分纖纖維束之纖維強化樹脂成形材料及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種部分分纖纖維束之製造方法、及藉由其所得之部分分纖纖維束、以及使用其之纖維強化樹脂成形材料及其製造方法；該部分分纖纖維束之製造方法具有：沿著纖維束的長度方向，將具備複數的突出部之分纖手段插入纖維束而生成分纖處理部，同時自纖維束拔出分纖手段，再度將分纖手段插入纖維束，交替地形成經分割成複數的束之分纖處理區間與未分纖處理區間之部分分纖處理步驟；其特徵為：於部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑。變得可在成形材料中使細束的纖維束與粗束的纖維束以最合適的狀態混合存在，可平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性。

Description

部分分纖纖維束之製造方法及部分分纖纖維束、及使用部分分纖纖維束之纖維強化樹脂成形材料及其製造方法

本發明係關於部分分纖纖維束之製造方法及藉由其所得之部分分纖纖維束，更詳細而言，係關於對於未設想分纖之包含單紗數多的便宜之大絲束之纖維束，為了用於複合材料成形之成形材料製作，施予能形成最合適形態的部分分纖纖維束之特定的部分分纖處理時，使在恰當的時機進行上漿劑賦予(原本的纖維束上賦予有上漿劑的情況，係成為追加的上漿劑賦予)的部分分纖纖維束之製造方法及藉由其所得之部分分纖纖維束，以及將該部分分纖纖維束氈化並含浸有樹脂之纖維強化樹脂成形材料、及具備到製作其為止的一連串步驟之製造方法。

使用包含不連續的強化纖維(例如，碳纖維)的束狀集合體(以下，亦稱為纖維束)與基質樹脂之成形材料，藉由加熱、加壓成形，而製造所欲形狀的成形品之技術已廣為人知。於如此的成形材料中，包含單紗數多的纖維束之成形材料，雖然成形時的流動性優異，但有成形品的力學特性差之傾向。相對於此，以兼備成形 時的流動性與成形品的力學特性為目標，作為成形材料內的纖維束，係使用經調整成任意的單紗數之纖維束。

作為調整纖維束的單紗數之方法，例如專利文獻1、2中揭示使用事先捲取有複數的纖維束之複數纖維束捲取體而進行分纖處理之方法。然而，此等之方法由於受到事先處理的纖維束之單紗數的限制，而調整範圍受限，難以調整至所欲的單紗數。

又，例如專利文獻3~5中揭示使用圓盤狀的旋轉刀而將纖維束縱切成所欲的單紗數之方法。此等之方法雖然可藉由變更旋轉刀的間距而調整單紗數，但是由於經橫跨長度方向全長而縱切的纖維束沒有集束性，而所謂的將縱切後的紗捲取在筒管上、或自經捲取的筒管捲出纖維束之操作容易變得困難。又，於搬送縱切後的纖維束之際，因縱切所產生的分叉狀之纖維束係捲附於導輥或送料輥等，有搬送變得不容易之虞。

又，專利文獻6中揭示藉由除了具有平行於纖維方向的縱切功能之縱刀以外，亦具有垂直於纖維方向的橫刀之分纖刀具，而與縱切同時地將纖維切斷成指定長度之方法。若為此方法，則不需要將縱切後的纖維束暫時捲取在筒管上而搬送，改善操作性。然而，由於分纖刀具備有縱刀與橫刀，而產生若其中一個刀刃先到達切斷壽命，則不得不更換刀刃全體之弊病。

又，例如專利文獻7、8中記載具備在外周面上具有複數的突起之輥，將輥的突起壓入纖維束而使其部分地分纖之手法。然而，於此手法中，由於基本上 輥的周速與纖維束的搬送速度為同步的相同速度，而無法控制分纖處理區間與未分纖處理區間之長度等，難以得到最合適形態的部分分纖纖維束。

再者，專利文獻9中記載藉由在與纖維束正交的方向上延伸的單絲，而在纖維束中形成樹脂含浸容易化用的斷續延伸之流路的特殊手法。然而，此手法係關於在纖維束中形成樹脂含浸容易化用的流路之技術，與大絲束等的纖維束之分纖為基本上不同的技術。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特開2002-255448號公報

專利文獻2 日本特開2004-100132號公報

專利文獻3 日本特開2013-49208號公報

專利文獻4 日本特開2014-30913號公報

專利文獻5 日本專利第5512908號公報

專利文獻6 國際公開2012/105080號公報

專利文獻7 日本特開2011-241494號公報

專利文獻8 美國專利公開2012/0213997A1號公報

專利文獻9 歐洲專利公開2687356A1號公報

如上述，為了兼備成形時的流動性與成形品的力學特性，需要經調整成任意的最合適單紗數之纖維束。又，即使可將包含大絲束的纖維束分纖成最合適 單紗數之細束的纖維束，亦因某些原因而有所分纖的纖維束再凝聚的情況，若再凝聚則變得難以保持經調整成最合適單紗數的纖維束之形態。若無法保持經調整成最合適單紗數的纖維束之形態，則在藉由將該分纖纖維束予以切斷/散布並含浸樹脂而作成所得到的纖維強化樹脂成形材料之際，難以成為最合適形態的成形材料，難以平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性。

再者，如上述，若不適當地進行纖維束的分纖，則在藉由將該分纖纖維束予以切斷/散布並含浸樹脂而作成所得到的纖維強化樹脂成形材料之際，為了切斷而自筒管等捲出該分纖纖維束時有發生變得難以穩定的捲出、或者發生對於搬送輥或切刀之捲附等的不良狀況之虞。

因此，本發明之課題在於提供一種部分分纖纖維束之製造方法，其可施予能形成用於複合材料成形之成形材料製作用的最合適單紗數之纖維束的特定之部分分纖處理，同時防止在所製作的部分分纖纖維束中發生不恰當的再凝聚等，且在進一步將部分分纖纖維束供於切斷等之處理時，也得到優異的步驟穩定性，可提升生產性。

又，本發明之另一課題在於提供將藉由上述製造方法所得之部分分纖纖維束予以氈化並含浸有樹脂之纖維強化樹脂成形材料、及具備到製作其為止的一連串步驟之纖維強化樹脂成形材料之製造方法。

為了解決上述課題，本發明具有以下之構成。

(1)一種部分分纖纖維束之製造方法，其係具有一邊使包含複數的單紗之纖維束沿著長度方向行進，一邊將具備複數的突出部之分纖手段插入前述纖維束而生成分纖處理部，同時在至少1個前述分纖處理部中之與前述突出部之接觸部，形成前述單紗交絡的纏絡部，然後自前述纖維束拔出前述分纖手段，經過包含前述纏絡部的纏絡蓄積部後，再度將前述分纖手段插入前述纖維束，交替地形成經分割成複數的束之分纖處理區間與未分纖處理區間的部分分纖處理步驟之部分分纖纖維束之製造方法，其特徵為：於部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑。又，於對於原本的纖維束賦予上漿劑時，成為追加的上漿劑賦予。於以下之方法中亦同樣。

(2)一種部分分纖纖維束之製造方法，其係具有對於包含複數的單紗之纖維束，將具備複數的突出部之分纖手段插入前述纖維束，一邊使前述分纖手段沿著前述纖維束的長度方向行進，一邊生成分纖處理部，同時在至少1個前述分纖處理部中之與前述突出部之接觸部，形成前述單紗交絡的纏絡部，然後自前述纖維束拔出前述分纖手段，使前述分纖手段行進直到經過包含前述纏絡部的纏絡蓄積部之位置為止後，再度將前述分纖手段插入前述纖維束，交替地形成經分割成複數的束之分纖處理區間與未分纖處理區間的部分分纖處理步驟之部分分 纖纖維束之製造方法，其特徵為：於部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑。

(3)如(1)或(2)記載之部分分纖纖維束之製造方法，其中在將前述纖維束的寬度予以擴幅後，將該纖維束供給至前述部分分纖處理步驟。

(4)如(3)記載之部分分纖纖維束之製造方法，其中在對於前述已將寬度擴幅的纖維束賦予上漿劑後，將該纖維束供給至前述部分分纖處理步驟。

(5)如(1)~(4)中任一項記載之部分分纖纖維束之製造方法，其中前述上漿劑之賦予處理至少具有下述步驟[1]、[2]，將各自的步驟個別地在任意之時機進行：[1]上漿劑之塗布步驟；[2]乾燥步驟。

(6)如(5)記載之部分分纖纖維束之製造方法，其中經過前述步驟[1]，將乾燥前之纖維束的寬度予以擴幅，將經擴幅的纖維束供至前述步驟[2]，將上漿劑之賦予處理及擴幅處理完畢的纖維束供給至前述部分分纖處理步驟。

(7)一種部分分纖纖維束，其係藉由如(1)~(6)中任一項記載之製造方法而得。

(8)一種纖維強化樹脂成形材料，其包含將如(7)記載之部分分纖纖維束予以切斷‧散布而得之強化纖維氈與基質樹脂。

(9)如(8)記載之纖維強化樹脂成形材料，其中前述基質樹脂係熱硬化性樹脂。

(10)如(8)或(9)記載之纖維強化樹脂成形材料，其中前述纖維強化樹脂成形材料係片狀模塑料(sheet molding compound)。

(11)一種纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其係如(8)~(10)中任一項記載之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其特徵為至少具有下述步驟[A]~[C]： [A]部分分纖步驟，其係得到沿著包含複數的單紗之強化纖維束的長度方向，交替地形成經分纖成複數的束之分纖處理部與未分纖處理部而成的部分分纖纖維束之步驟，於前述部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑；[B]氈化步驟，其係將前述部分分纖纖維束予以切斷而散布，得到強化纖維氈；[C]樹脂含浸步驟，其係於前述強化纖維氈中含浸基質樹脂。

(12)如(11)記載之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其中在1個製程內至少連續地進行前述步驟[A]~[C]。

(13)如(11)或(12)記載之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其中於前述步驟[B]中，將部分分纖纖維束相對於其長度方向以角度θ(0<θ<90°)予以切斷。

若依照本發明之部分分纖纖維束之製造方法，則於施予一邊使纖維束行進一邊分纖、或一邊使分纖手段行進一邊分纖之特定的最合適之部分分纖處理之特定的部分分纖纖維束之製造中，由於使在部分分纖纖 維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑，故可使在施有最合適的部分分纖處理之部分分纖纖維束中不發生再凝聚，變得可保持最合適的部分分纖處理狀態。結果，藉由將經保持在最合適的部分分纖處理狀態之部分分纖纖維束予以切斷/散布並含浸樹脂而作成所得到的纖維強化樹脂成形材料時，變得可使細束的纖維束與粗束的纖維束在最合適的比率之範圍內混合存在，藉此可平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性。

又，例如以刀具切斷上述部分分纖纖維束時，得到所謂的提升自筒管的捲出性、減低對於軋輥、切刀的捲附之效果，可謀求生產性的提升。再者，可抑制經切斷的纖維束裂開或單紗分散，提升對於指定的束形態之保持性。藉此，由於在散布有經切斷的纖維束之氈內，纖維束進行面配向，可謀求力學特性進一步提升。

此外，若藉由本發明中採用的特定之最合適的部分分纖處理，則可連續且穩定地切割纖維束，可容易效率佳地製造最合適形態的部分分纖纖維束。特別是可提供即使為包含撚的纖維束、或大絲束的單紗數多之纖維束，也不擔心旋轉刀的更換壽命，使連續的切割處理成為可能之部分分纖纖維束之製造方法。再者，便宜的大絲束之連續切割處理為可能的，亦變得可謀求成形品的材料成本、製造成本之減低。

又，若依照本發明之纖維強化樹脂成形材料，則由於包含將如上述之可平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性之部分分纖纖維束切斷．散 布而得的強化纖維氈與基質樹脂，即使在成形時也可使細束的纖維束與粗束的纖維束以最合適範圍內之比率、最合適的分布狀態而混合存在，可確實地平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性。

又，若依照本發明之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，則可在一個製程中連續地進行一連串的步驟[A]~[C]，使其變得可效率佳、順利、且以優異的生產性製造所欲的纖維強化樹脂成形材料。

1‧‧‧纖維強化樹脂成形材料之製造步驟

2‧‧‧部分分纖步驟[A]

3‧‧‧氈化步驟[B]

4‧‧‧樹脂含浸步驟[C]

5‧‧‧筒子架

6‧‧‧強化纖維束

6a‧‧‧強化纖維

7‧‧‧部分分纖纖維束

8‧‧‧裁切單元

8a‧‧‧切斷刀

9‧‧‧散布機構

10‧‧‧強化纖維氈

11‧‧‧熱硬化性樹脂

12‧‧‧薄膜

13‧‧‧皮帶

14‧‧‧樹脂含浸輥

15‧‧‧纖維強化樹脂成形材料

100‧‧‧纖維束

110‧‧‧分纖處理區間

120‧‧‧纏絡蓄積部

130‧‧‧未分纖處理區間

140‧‧‧絨毛堆

150‧‧‧分纖處理部

160‧‧‧纏絡部

170‧‧‧分纖距離

180‧‧‧部分分纖纖維束

181‧‧‧未分纖處理部

200‧‧‧分纖手段

210‧‧‧突出部

211‧‧‧接觸部

220‧‧‧旋轉分纖手段

240‧‧‧旋轉軸

300‧‧‧部分分纖處理步驟

301‧‧‧纖維束擴幅步驟

400‧‧‧上漿劑賦予步驟

401‧‧‧上漿劑塗布步驟

402‧‧‧乾燥步驟

圖1係顯示對於纖維束施有本發明中的部分分纖處理之部分分纖纖維束的一例之概略平面圖。

圖2係顯示將分纖手段插入行進的纖維束的一例之(A)概略平面圖與(B)概略側面圖。

圖3係顯示將移動的分纖手段插入纖維束之移動循環的一例之(A)概略平面圖與(B)概略側面圖。

圖4係顯示將移動的分纖手段插入纖維束之移動循環的另一例之概要說明圖。

圖5係顯示將旋轉分纖手段插入之移動循環的一例之說明圖。

圖6係顯示本發明之部分分纖纖維束之製造方法中的上漿劑賦予步驟之時機例之步驟圖。

圖7係顯示本發明之包含纖維束擴幅步驟的部分分纖纖維束之製造方法中的上漿劑賦予步驟之時機例之步驟圖。

圖8係顯示本發明之部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟的上漿劑賦予步驟之時機例之步驟圖。

圖9係顯示本發明之部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟的上漿劑賦予步驟之另一時機例之步驟圖。

圖10係顯示本發明之包含纖維束擴幅步驟的部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟的上漿劑賦予步驟之時機例之步驟圖。

圖11係顯示本發明之包含纖維束擴幅步驟的部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟的上漿劑賦予步驟之另一時機例之步驟圖。

圖12係顯示本發明之一實施態樣的纖維強化樹脂成形材料之製造方法之概略構成圖。

圖13係顯示將本發明中的部分分纖纖維束相對於其長度方向而斜著切斷時的一例之概略斜視圖。

用以實施發明的形態

以下，對於本發明之實施形態，一邊參照圖式一邊說明。此外，本發明完全不受該圖式之態樣所限定。

首先，說明本發明的部分分纖纖維束之製造方法。圖1顯示對於纖維束施有本發明中的部分分纖處理之部分分纖纖維束的一例，圖2顯示該分纖處理之一例。關於本發明的部分分纖纖維束之製造方法，使用 圖2來說明。圖2係顯示已將分纖手段插入行進的纖維束的一例之(A)概略平面圖、(B)概略側面圖。圖中的纖維束行進方向A(箭頭)為纖維束100的長度方向，表示自未圖示的纖維束供給裝置連續地供給纖維束100。

分纖手段200具備具有容易插入纖維束100的突出形狀之突出部210，插入行進的纖維束100，生成略平行於纖維束100的長度方向之分纖處理部150。此處，分纖手段200較佳為對於沿著纖維束100的側面之方向插入。所謂的纖維束的側面，係指纖維束的剖面成為如橫長的橢圓或橫長的長方形之扁平形狀時的剖面端部之垂直方向的面(例如，相當於圖2中所示的纖維束100之側表面)。又，具備的突出部210可每1個分纖手段200為1個，又也可為複數個。在1個分纖手段200有複數的突出部210時，由於減少突出部210的磨耗頻率，亦可減少更換頻率。再者，亦可因應分纖的纖維束數，同時使用複數的分纖手段200。可將複數的分纖手段200並列、交錯、錯開相位等而任意地配置複數的突出部210。

藉由分纖手段200將包含複數的單紗之纖維束100分成條數更少的分纖束時，由於複數的單紗在纖維束100內實質上並非並列的狀態，而以單紗水準交絡的部分多，故於分纖處理中在接觸部211附近有形成單紗交絡之纏絡部160的情況。

此處，所謂的形成纏絡部160，例如可舉出藉由分纖手段200使分纖處理區間內所預先存在的單 紗彼此之交絡形成在(移動至)接觸部211的情況、或藉由分纖手段200形成(製造)新的單紗經交絡之集合體的情況等。

於任意之範圍中生成分纖處理部150後，自纖維束100拔出分纖手段200。藉由此拔出，而生成施有分纖處理的分纖處理區間110，與其同時，如上述所生成的纏絡部160係蓄積在分纖處理區間110的端部部位，生成纏絡部160蓄積之纏絡蓄積部120。又，於分纖處理中自纖維束所產生的絨毛係作為絨毛堆140，而於分纖處理時生成在纏絡蓄積部120附近。

然後，藉由再度將分纖手段200插入纖維束100，而生成未分纖處理區間130，形成沿著纖維束100的長度方向，交替地配置分纖處理區間110與未分纖處理區間130而成之部分分纖纖維束180。於本發明之部分分纖纖維束180中，未分纖處理區間130之含有率較佳為3%以上50%以下。此處，所謂的未分纖處理區間130之含有率，係定義為纖維束100的單位長度中之未分纖處理區間130之合計生成長度的比例。若未分纖處理區間130之含有率小於3%，則變得缺乏將部分分纖纖維束180切斷/散布，作為不連續纖維的纖維束之中間基材而使用於成形時的流動性；若超過50%，則使用其所成形的成形品之力學特性降低。

又，作為各個的區間之長度，上述分纖處理區間110之長度較佳為30mm以上1500mm以下，上述未分纖處理區間130之長度較佳為1mm以上150mm以下。

纖維束100的行進速度較佳為變動少的穩定之速度，更佳為固定的速度。

分纖手段200只要為能達成本發明目的之範圍，則沒有特別的限制，較佳為具備如金屬製的針或薄板等之銳利形狀的形狀者。分纖手段200較佳為相對於進行分纖處理的纖維束100之寬度方向，設置複數的分纖手段200，分纖手段200之數可依照進行分纖處理的纖維束100之構成單紗條數F(條)而任意地選擇。分纖手段200之數較佳為相對於纖維束100的寬度方向，設為(F/10000-1)個以上且小於(F/50-1)個。若小於(F/10000-1)個，則在後續步驟中成為強化纖維複合材料時，難以展現力學特性的提升，若為(F/50-1)個以上，則在分纖處理時有斷紗或起毛之虞。

本發明中使用的纖維束100，只要為包含複數的單紗之纖維束，則纖維種類沒有特別的限定。其中，較佳為使用強化纖維，尤其較佳為選自包含碳纖維、聚芳醯胺纖維及玻璃纖維之群組的至少1種。此等可單獨使用，也可併用2種類以上。其中，碳纖維由於可提供輕量且強度優異的複合材料而特別合適。作為碳纖維，可為PAN系、瀝青系之任一者，其平均纖維直徑較佳為3~12μm，更佳為6~9μm。

於碳纖維之情況，通常將由連續纖維所構成的單紗集束3000~60000條左右而成之纖維束，作為捲取在筒管上的捲紗體(捲裝物)而供給。纖維束較佳為無撚，但摻有撚的股線(strand)亦可使用，即使於搬送中摻 入撚，也可適用於本發明。單紗數亦沒有限制，使用單紗數多的所謂的大絲束時，由於纖維束的每單位重量之價格便宜，故單紗數愈多愈可減低最終製品的成本而較佳。又，作為大絲束，亦可使用將纖維束彼此彙整成為1個束而捲取之所謂的併紗形態。

使用強化纖維時，以提升作成強化纖維複合材料時之與基質樹脂的接著性等為目的，較佳為經表面處理。作為表面處理之方法，有電解處理、臭氧處理、紫外線處理等。又，以防止強化纖維的起毛、提升強化纖維股線的收束性、或提升與基質樹脂的接著性等為目的，亦可賦予上漿劑。惟，此上漿劑之賦予係在與後述本發明的部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機進行的上漿劑之賦予不同的步驟中進行。作為上漿劑，並沒有特別的限定，但可使用具有環氧基、胺基甲酸酯基、胺基、羧基等之官能基的化合物，此等可使用1種或併用2種以上。關於在後述本發明的部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機所賦予的上漿劑，亦可使用同等者。

本發明中使用的纖維束較佳為經預先集束的狀態。此處所謂的經預先集束的狀態，係指例如藉由構成纖維束的單紗彼此之交絡而集束的狀態、或藉由賦予纖維束的上漿劑而集束的狀態、藉由在纖維束之製程中所含有而成的撚而集束之狀態。

本發明不限於纖維束行進之情況，亦可為如圖3所示，對於靜止狀態的纖維束100，將分纖手段200插入(箭頭(1))，然後一邊使分纖手段200沿著纖維 束100行進(箭頭(2))一邊生成分纖處理部150，之後拔出分纖手段200(箭頭(3))之方法。然後，可如圖4(A)所示，使靜止的纖維束100於箭頭(3)、(4)所示的時機移動一定距離後，使分纖手段200回到原來的位置(箭頭(4))；亦可如圖4(B)所示，不移動纖維束100，而移動分纖手段200直到經過纏絡蓄積部120為止(箭頭(4))。

一邊使纖維束100移動一定距離一邊進行分纖處理時，如圖3(B)或圖4(A)所示，較佳為控制插入分纖手段200的分纖處理時間(箭頭(2)所示的動作之時間)與拔出分纖手段200直到再度插入纖維束為止的時間(箭頭(3)、(4)、(1)所示的動作之時間)。此時，分纖手段200的移動方向為圖之(1)~(4)之重複。

又，不使纖維束100移動，而一邊移動分纖手段200直到分纖手段200經過纏絡蓄積部120為止，一邊進行分纖處理時，如圖4(B)所示，較佳為控制插入分纖手段的分纖處理時間(箭頭(2)或箭頭(6)所示的動作之時間)與拔出分纖手段200直到再度插入纖維束為止的時間(箭頭(3)、(4)、(5)或箭頭(3)、(4)、(1)所示的動作之時間)。此時，分纖手段200的移動方向亦為圖之(1)~(4)之重複。

如此，藉由分纖手段200，而交替地形成分纖處理區間與未分纖處理區間，以使未分纖處理區間相對於纖維束的單位長度而成為指定範圍內之比率的方式，製造部分分纖纖維束。

又，依照構成纖維束100的單紗之交絡狀態，亦可不「確保任意長度的未分纖處理區間(例如為於圖2中，處理分纖處理區間110後，確保一定長度的未分纖處理區間130後，處理下一個分纖處理部150)」，而自分纖處理區間的終端部附近起，繼續再開始分纖處理。例如，如圖4(A)所示，一邊使纖維束100間歇地移動一邊進行分纖處理之情況，可於分纖手段200進行分纖處理(箭頭(2))後，使纖維束100的移動長度較剛分纖處理完的長度更短，藉此使再度插入分纖手段200的位置(箭頭(1))重疊於剛分纖處理完的分纖處理區間。另一方面，如圖4(B)所示，一邊使分纖手段200本身移動一邊進行分纖處理之情況，暫時拔出分纖手段200(箭頭(3))後，可不移動一定長度(箭頭(4))，而再度將分纖手段200插入纖維束(箭頭(5))。

如此的分纖處理在構成纖維束100之複數的單紗彼此交絡之情況，由於在纖維束內單紗實質上並非並列的狀態，故相對於纖維束100的寬度方向，即使在已經分纖處理的位置、或與拔出分纖手段200處相同的位置再度將分纖手段200插入，也容易以單紗水準而錯開所插入的位置，與剛形成完的分纖處理區間其經分纖的狀態(空隙)不連續，可作為各個的分纖處理區間存在。

每1次分纖處理所分纖之分纖處理區間的長度(分纖距離170)，雖然亦取決於進行分纖處理的纖維束之單紗交絡狀態，但較佳為30mm以上且小於 1500mm。若小於30mm，則分纖處理的效果不充分，若成為1500mm以上，則取決於強化纖維束而有斷紗或起毛之虞。

再者，當設置複數的分纖手段200時，亦可對於纖維束的寬度方向，略平行地設置複數之所交替地形成的分纖處理區間與未分纖處理區間。此時，如前述，可將複數的分纖手段200並列、交錯、錯開相位等而任意地配置複數的突出部210。

又再者，亦可獨立地控制複數的突出部210。詳細係於後述，亦較佳為依照分纖處理所需要的時間或突出部210所檢測的推壓力，而各個突出部210獨立地進行分纖處理。

於任一情況中，皆自配置於纖維束行進方向上游側之捲出纖維束的捲出裝置(未圖示)等而捲出纖維束。纖維束的捲出方向可考慮在與筒管的旋轉軸垂直地相交之方向上拉出之橫出方式、或在與筒管(紙管)的旋轉軸相同的方向上拉出之縱出方式，但若考量解除撚少，則較佳為橫出方式。

又，關於捲出時的筒管之設置位態，可設置於任意之方向。其中，於將筒管穿插於筒子架(creel)之狀態，非筒子架旋轉軸固定面之側的筒管之端面係以朝向於水平方向以外的方向之狀態而設置時，較佳為以對纖維束施加一定的張力之狀態保持。對纖維束無一定的張力時，由於纖維束自捲裝物(在筒管上捲取有纖維束之捲體)滑落而自捲裝物脫離、或自捲裝物脫離的纖維束捲附在筒子架旋轉軸上，可認為捲出會變得困難。

又，作為捲出的捲裝物之旋轉軸固定方法，除了使用筒子架之方法以外，亦可採用在平行排列的2支輥上，與輥平行地載置捲裝物，於並排的輥上使捲裝物轉動，而捲出纖維束之表面捲出方式。

又，使用筒子架的捲出之情況，可考慮將皮帶掛在筒子架上，固定其一方，在另一方吊掛秤錘、以彈簧拉伸等，而制動筒子架，藉此將張力賦予捲出的纖維束之方法。此時，作為使張力穩定之手段，因應捲徑而使制動力可變動係有效的。

又，對於分纖後的單紗條數之調整，可藉由將纖維束擴幅之方法、與相對於纖維束之寬度方向而並排配置之複數的分纖手段之間距來調整。藉由減小分纖手段的間距，相對於纖維束寬度方向而設置更多的分纖手段，而變得可分纖處理成單紗條數更少之所謂的細束。又，即使不窄化分纖手段的間距，亦可藉由在進行分纖處理之前將纖維束擴幅，以更多的分纖手段將經擴幅的纖維束予以分纖，而調整單紗條數。

此處所謂的擴幅，意指擴大纖維束100的寬度之處理。作為擴幅處理方法沒有特別的限制，較佳為使其通過振動輥之振動擴幅法、噴吹經壓縮的空氣之空氣擴幅法等。

於本發明中，重複分纖手段200的插入與拔出而形成分纖處理部150。此時，再度插入的時機較佳為以拔出分纖手段200後的經過時間來設定。又，再度拔出的時機亦較佳為以將分纖手段200插入後的經過 時間來設定。藉由以時間設定插入及/或拔出之時機，可生成指定距離間隔之分纖處理區間110及未分纖處理區間130，分纖處理區間110與未分纖處理區間130之比率亦可任意地決定。又，指定時間間隔可一直相同，但也可因應已進行分纖處理的距離而變長或變短；或因應當時點的纖維束之狀態，例如於纖維束原本具有的絨毛或單紗之交絡少時縮短指定時間間隔等，因應狀況而變化。

若將分纖手段200插入纖維束100，則由於隨著分纖處理之經過，所生成的纏絡部160係持續推壓突出部210，故分纖手段200係受到來自纏絡部160的推壓力。

如前述，複數的單紗在纖維束100內實質上並非並列之狀態，而以單紗水準交絡的部分多，進一步於纖維束100的長度方向上，有交絡多的地方與少的地方存在之情況。單紗交絡多的地方其分纖處理時的推壓力之上升變快，相反地，單紗交絡少的地方其推壓力之上升變慢。因此，於本發明之分纖手段200中，較佳為具備檢測來自纖維束100的推壓力之推壓力檢測手段。

又，由於在分纖手段200之前後有纖維束100之張力變化的情況，故可在分纖手段200的附近具備至少1個檢測纖維束100的張力之張力檢測手段，也可具備複數個來運算張力差。此等推壓力、張力、張力差之檢測手段亦可個別地具備，也可組合任一者而設 置。此處，檢測張力的張力檢測手段，較佳為自分纖手段200起沿著纖維束100的長度方向，在前後的至少一方相隔10~1000mm之範圍中配置。

此等推壓力、張力、張力差較佳為因應所檢測出的值而控制分纖手段200之拔出。更佳為以隨著所檢測出的值之上升，在超過任意設定之上限值時拔出分纖手段200之方式進行控制。上限值在推壓力、張力的情況，較佳在0.01~1N/mm之範圍中設定上限值，張力差較佳在0.01~0.8N/mm之範圍中設定上限值。此外，上限值可因應纖維束的狀態，以±10%的幅度變動。此處，推壓力、張力、張力差之單位(N/mm)係表示纖維束100的作用於每寬度之力。

若低於推壓力、張力、張力差的上限值之範圍，則由於在將分纖手段200插入後馬上到達拔出分纖手段200的推壓力或張力、張力差，而無法取得充分的分纖距離，分纖處理區間110變得過短，變成得不到本發明所欲得到的施有分纖處理之纖維束。另一方面，若高於上限值之範圍，則由於在將分纖手段200插入後，於到達拔出分纖手段200的推壓力或張力、張力差之前，在纖維束100中單紗的切斷增加，而施有分纖處理的纖維束係分叉狀地突出、或所產生的絨毛增加等之不良狀況變得容易發生。突出的分叉係捲附於搬送中的輥上、或絨毛堆積於驅動輥上、使於纖維束發生滑動等，使其容易發生搬送不良。

與以時間控制分纖手段200的拔出時機之情況不同，於檢測推壓力、張力、張力差的情況中，由於在分纖處理時，於施加切斷纖維束100之程度的力之前拔出分纖手段200，故變成對纖維束100沒有施加過度的力，連續的分纖處理成為可能。

再者，為了一邊抑制如纖維束100經部分切斷的斷枝或起毛之發生，一邊得到分纖處理區間110長且纏絡蓄積部120的形狀在長度方向上為穩定的纖維束100，推壓力較佳設為0.04~0.4N/mm，張力較佳設為0.02~0.2N/mm範圍，張力差較佳設為0.05~0.5N/mm之範圍。

亦較佳為自插入纖維束100的分纖手段200起，在沿著纖維束100的長度方向前後至少一方相隔10~1000mm之範圍中，具備檢測纖維束100之撚的有無的攝影手段。藉由此攝影，而預先界定撚的位置，以不將分纖手段200插入撚的方式進行控制，藉此可防止插入失誤。又，於撚接近插入的分纖手段200之際，拔出分纖手段200，即不將撚予以分纖處理，藉此可防止纖維束100寬度的窄化。此處，所謂的插入失誤，係指將分纖手段200插入撚中，僅將纖維束100推動至分纖手段200的插入方向，而沒有被分纖處理。

於相對於纖維束100的寬度方向，分纖手段200存在複數個且等間隔地配置之構成中，若纖維束100的寬度變化，則所分纖的單紗條數亦變化，故有穩定的單紗條數之分纖處理變得無法進行的情況。又，若 將撚強迫進行分纖處理，則將纖維束100以單紗水準切斷，產生許多絨毛，故纏絡部160聚集而成的纏絡蓄積部120之形狀變大。若殘留有大的纏絡蓄積部120，則變得容易勾在自捲體所舒解的纖維束100上。

於檢測到纖維束100的撚時，除了以不將分纖手段200插入前述撚的方式進行控制以外，亦可使纖維束100的行進速度變化。具體而言，於檢測到撚後，在自纖維束100拔出分纖手段200之時機，直到撚經過分纖手段200為止的期間，藉由加快纖維束100的行進速度，可效率佳地迴避撚。

又，亦可進一步具備運算藉由攝影手段而得到的圖像之圖像運算處理手段，且進一步具備以圖像運算處理手段之運算結果為基礎而控制分纖手段200的推壓力之推壓力控制手段。例如，於圖像運算處理手段檢測到撚時，可改善分纖手段經過撚時的撚之通過性。具體而言，較佳為藉由攝影手段檢測撚，從突出部210即將接觸所檢測到的撚之前直到通過為止，以減低推壓力之方式控制分纖手段200。檢測到撚時，較佳為減低至推壓力之上限值的0.01~0.8倍之範圍。低於此範圍時，變成實質上無法檢測推壓力，推壓力的控制變得困難，有提高控制機器本身的檢測精度的必要。又，高於此範圍時，分纖處理撚的頻率變多，纖維束變細。

除了將具備突出部210的分纖手段200單純地插入纖維束100以外，使用能旋轉的旋轉分纖手段220作為分纖手段亦為較佳的態樣。圖5係顯示將旋轉 分纖手段插入的移動循環之一例的說明圖。旋轉分纖手段220具有旋轉機構，該旋轉機構具備正交於纖維束100的長度方向之旋轉軸240，突出部210係設置在旋轉軸240的表面上。沿著圖中的纖維束行進方向B(箭頭)，配合纖維束100的行進，使設於旋轉分纖手段220的突出部210插入纖維束100，開始分纖處理。此處，雖然省略圖示，但旋轉分纖手段220較佳為具有推壓力檢測機構與旋轉停止位置保持機構。藉由兩者機構，而於指定的推壓力作用於旋轉分纖手段220之前，在圖5(A)之位置上保持旋轉停止位置，繼續分纖。若於突出部210上產生纏絡部160等，超過指定的推壓力，則如圖5(B)，旋轉分纖手段220係開始旋轉。然後，如圖5(C)，自纖維束100拔出突出部210(黑圓記號)，進行下一個突出部210(白圓記號)插入纖維束100之動作。由於圖5(A)~圖5(C)之動作愈短則未分纖處理區間變得愈短，故欲增多纖維束的分纖處理區間之比例時，較佳為縮短圖5(A)~圖5(C)之動作。

藉由在旋轉分纖手段220上配置許多的突出部210，可得到分纖處理比例多的纖維束100、或加長旋轉分纖手段220的壽命。所謂的分纖處理比例多的纖維束，係指加長纖維束內之經分纖處理的長度之纖維束、或提高經分纖處理的區間與未分纖處理的區間之產生頻率的纖維束。又，在1個旋轉分纖手段上所設置的突出部210之數愈多，愈減少與纖維束100接觸而突出部210磨耗之頻率，藉此可增長壽命。作為設置突出部 210之數，較佳為在圓盤狀的外緣上等間隔地配置3~12個，更佳為4~8個。

如此，一邊以分纖處理比例與突出部的壽命為優先，一邊欲得到纖維束寬度穩定的纖維束100時，較佳為在旋轉分纖手段220中具有檢測撚之攝影手段。具體而言，於攝影手段檢測到撚之前的正常時間，旋轉分纖手段220係藉由間歇地重複旋轉及停止而進行分纖處理，於檢測到撚時，藉由將旋轉分纖手段220的旋轉速度較正常時間更加快及/或縮短停止時間，可使纖維束寬度穩定。

亦可使前述停止時間成為零，即不停止地連續繼續旋轉。

又，除了重複旋轉分纖手段220的間歇性的旋轉與停止之方法以外，亦可一直將旋轉分纖手段220繼續旋轉。此時，較佳為相對地加快或減慢纖維束100的行進速度與旋轉分纖手段220的旋轉速度中之任一者。於速度相同時，雖然因為對於纖維束100進行穿刺/拔出突出部210之動作，可形成分纖處理區間，但是由於對於纖維束100的分纖作用弱，而有分纖處理未充分進行之情況。又，任一者的速度相對地過快或過慢時，纖維束100與突出部210接觸的次數變多，有因摩擦而斷紗之虞，有連續生產性差的情況。

於本發明中，亦可進一步具有往復移動機構，其係藉由分纖手段200、旋轉分纖手段220的往復移動而進行分纖手段200、旋轉分纖手段220的插入與 拔出。又，亦較佳的態樣為進一步具有往復移動機構，其係用於使分纖手段200、旋轉分纖手段220沿著纖維束100的送出方向往復移動。於往復移動機構中，可使用氣壓或電動的滾筒(cylinder)或滑件等之線性致動器。

於纖維束中使用強化纖維時的分纖處理區間之數，較佳為在某寬度方向的區域中具有至少(F/10000-1)處以上且小於(F/50-1)處之分纖處理區間數。此處，F係構成進行分纖處理的纖維束之總單紗條數(條)。藉由分纖處理區間之數係在某寬度方向的區域中具有至少(F/10000-1)處以上的分纖處理區間，而將部分分纖纖維束切割成指定的長度而成為不連續纖維強化複合材料時，由於不連續纖維強化複合材料中的強化纖維束端部係被細地分割，可得到力學特性優異的不連續纖維強化複合材料。又，不切割部分分纖纖維束而作為連續纖維使用時，在後續步驟中含浸樹脂等而作成強化纖維複合材料之際，自包含多的分纖處理區間之區域起，在強化纖維束內成為樹脂含浸之起點，可縮短成形時間，同時可減低強化纖維複合材料中的空隙等。藉由將分纖處理區間數設定在小於(F/50-1)處，而所得之部分分纖纖維束係難以發生斷紗，可抑制在作成纖維強化複合材料時的力學特性之降低。

若在纖維束100的長度方向上保持周期性或規則性而設置分纖處理區間，則在後續步驟中作成部分分纖纖維束經切割成指定的長度之不連續纖維時，可容易控制至指定的分纖纖維束條數。

接著，說明於施予如上述特定之最合適的部分分纖處理之特定部分分纖纖維束的製造中，於該部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機所進行的上漿劑之賦予。

於本發明中，作為上漿劑之賦予手段，並沒有特別的限定，可使用眾所周知的手段。例如，一般進行藉由調製在溶劑(包含使其分散時的分散介質)中溶解(亦包含分散)有上漿劑的上漿處理液，將該上漿處理液塗布於纖維束後，使溶劑乾燥‧氣化而去除，而將上漿劑賦予纖維束。此處，如後續所詳述，在此塗布步驟與乾燥步驟之間，亦可進行部分分纖處理或纖維束的擴幅處理。

作為將上漿處理液賦予纖維束之方法，例如有：經由輥而將纖維束浸漬於上漿處理液中之方法、使纖維束接觸附著有上漿處理液的輥之方法、使上漿處理液成為霧狀而噴附於纖維束之方法等。此時，較佳為以使上漿劑有效成分對於纖維束的附著量在適當範圍內均勻附著的方式來控制上漿處理液濃度、溫度、紗條張力等。又，於上漿處理液賦予時，更佳為以超音波使纖維束振動。

此處，上漿劑之附著量沒有特別的限定，但於上漿劑賦予後之纖維束100重量%中，上漿劑較佳為0.01~10重量%。將上漿劑賦予原本的纖維束時，上漿劑之總附著量較佳為前述範圍內。

又，乾燥溫度與乾燥時間應依照上漿劑的附著量來調整，從一方面縮短上漿劑之賦予中使用的溶劑之完全去除、乾燥所需要的時間、一方面防止上漿劑的熱降解之觀點來看，乾燥溫度較佳為150℃以上350℃以下，更佳為180℃以上250℃以下。

接著，詳細說明本發明中的上漿劑賦予之時機。

圖6顯示於本發明的部分分纖纖維束之製造方法中，部分分纖纖維束之製造步驟中的上漿劑賦予步驟之時機例。圖6中顯示於纖維束100經過部分分纖處理步驟300而形成部分分纖纖維束180之步驟中，上漿劑賦予步驟400係在部分分纖處理步驟300之前進行的模式A、與在部分分纖處理步驟300之後進行的模式B。模式A、模式B之任一時機皆為可能。

圖7顯示於本發明之包含纖維束擴幅步驟301的部分分纖纖維束之製造方法中，部分分纖纖維束之製造步驟中的上漿劑賦予步驟400之時機例。圖7中顯示於纖維束100依序經過纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300而形成部分分纖纖維束180之步驟中，上漿劑賦予步驟400係在纖維束擴幅步驟301之前進行的模式C、在纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300之間進行的模式D、及在部分分纖處理步驟300之後進行的模式E。模式C、模式D、模式E之任一時機皆為可能，但從能達成最合適的部分分纖處理之觀點來看，最佳為模式D的時機。

圖8顯示於本發明的部分分纖纖維束之製造方法中，部分分纖纖維束之製造步驟中的包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟之上漿劑賦予步驟的時機例。上漿劑賦予步驟400包含上漿劑塗布步驟401與乾燥步驟402，但圖8中顯示包含此等上漿劑塗布步驟401與乾燥步驟402之上漿劑賦予步驟400，係在纖維束100經過部分分纖處理步驟300而形成部分分纖纖維束180之步驟中，在部分分纖處理步驟300之前進行的模式F、與在部分分纖處理步驟300之後進行的模式G。模式F、模式G之任一時機皆為可能。模式F係與圖6中的模式A實質上相同，模式G係與圖6中的模式B實質上相同。

圖9顯示於本發明的部分分纖纖維束之製造方法中，部分分纖纖維束之製造步驟中的包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟之上漿劑賦予步驟的另一時機例。於圖9所示的時機例之模式H中，分離上漿劑賦予步驟400中的上漿劑塗布步驟401與乾燥步驟402而在各自不同的時機進行。上漿劑塗布步驟401係在部分分纖處理步驟300之前進行，乾燥步驟402係在部分分纖處理步驟300之後進行。

圖10顯示於本發明之包含纖維束擴幅步驟的部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟之上漿劑賦予步驟的時機例，且顯示於纖維束100依序經過纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300而形成部分分纖纖維束180之步驟中，上漿劑賦予步驟的上漿劑塗布步驟401係在纖維束擴幅步驟301 之前進行，而關於乾燥步驟402係在纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300之間進行的模式I、與在部分分纖處理步驟300之後進行的模式J。

圖11顯示於本發明之包含纖維束擴幅步驟的部分分纖纖維束之製造方法中，包含上漿劑塗布步驟與乾燥步驟之上漿劑賦予步驟的另一時機例，且顯示於纖維束100依序經過纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300而形成部分分纖纖維束180之步驟中，上漿劑賦予步驟的上漿劑塗布步驟401係在纖維束擴幅步驟301與部分分纖處理步驟300之間進行，乾燥步驟402係在部分分纖處理步驟300之後進行的模式K。

如此，於本發明的部分分纖纖維束之製造方法中，可在各種的時機賦予上漿劑。

接著，說明本發明之纖維強化樹脂成形材料。

本發明中的纖維強化樹脂成形材料包含將上述的部分分纖纖維束予以切斷‧散布而得之強化纖維氈與基質樹脂。

此處，作為本發明之經切斷的前述部分分纖纖維束之平均纖維長度，較佳在5~100mm之範圍，更佳在10~80mm之範圍。又，作為纖維長度之分布，可為單一的纖維長度之分布，也可為2種類以上的混合。

又，作為基質樹脂，並沒有特別的限制，熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂皆可使用，可在不使作為成形品的機械特性大幅降低之範圍內適宜選擇。若例示， 則如果為熱硬化性樹脂，可使用乙烯酯樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、胺基甲酸酯丙烯酸酯樹脂、苯氧樹脂、醇酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂等。其中，較佳為乙烯酯樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂之任一者、或包含此等的混合物者。又，如果為熱塑性樹脂，可使用聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等之聚烯烴系樹脂、尼龍6樹脂、尼龍6,6樹脂等之聚醯胺系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂等之聚酯系樹脂、聚苯硫樹脂、聚醚酮樹脂、聚醚碸樹脂、芳香族聚醯胺樹脂等之樹脂。其中，較佳為包含聚醯胺樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯硫樹脂之任一者。於本發明中，從基質樹脂的含浸性或對於含浸步驟的適用性之觀點來看，更佳可使用熱硬化性樹脂。

圖12顯示本發明之一實施態樣的纖維強化樹脂成形材料之製造方法。圖12中，1表示本發明中的至少包含強化纖維氈與基質樹脂的纖維強化樹脂成形材料之製造步驟的全體，該製造步驟1至少具有：部分分纖步驟[A]2，其係得到沿著包含複數的單紗之強化纖維束的長度方向，交替地形成經分纖成複數的束之分纖處理部與未分纖處理部而成的部分分纖纖維束7，如上述，於該步驟的任一時機中賦予上漿劑；氈化步驟[B]3，其係將部分分纖纖維束7切斷而散布，得到強化纖維氈10；及樹脂含浸步驟[C]4，其係於強化纖維氈10中含浸基質樹脂(本實施態樣中為熱硬化性樹脂11)。

將包含自複數的筒子架5所送出之複數的單紗之強化纖維6a的強化纖維束6供給至部分分纖步驟[A]2，於該步驟2中如前述進行部分分纖處理，製作部分分纖纖維束7。所製作的部分分纖纖維束7係繼續(連續)供給至氈化步驟[B]3，於該步驟3中，以裁切單元(cutter unit)8切斷成不連續的纖維束後，透過散布機構9，而例如以在迴轉的皮帶13上形成強化纖維氈10之方式被散布。於此強化纖維氈10中含浸作為基質樹脂的熱硬化性樹脂11，但於本實施態樣中，強化纖維氈10與所供給的應含浸之熱硬化性樹脂11係被夾持於依序供給至強化纖維氈10之上下兩側的薄膜12，在被夾持的狀態下，藉由例如在複數的樹脂含浸輥14間被加壓，而促進樹脂含浸步驟[C]4中的樹脂含浸。含浸有基質樹脂的強化纖維氈10係作為連續的薄片狀纖維強化樹脂成形材料15，如圖所示地折疊或捲取，而完成一連串的連續纖維強化樹脂成形材料之製造步驟1。纖維強化樹脂成形材料15例如係製造作為片狀模塑料(SMC)。

如此，由於係以首先製作部分分纖纖維束7，將該部分分纖纖維束7予以切斷、散布而製作源自於部分分纖纖維束的強化纖維氈10，於其中含浸基質樹脂11而得到纖維強化樹脂成形材料15的方式進行，故在將部分分纖纖維束7切斷/散布而作成作為不連續纖維的纖維束之中間基材的強化纖維氈10時，變得可使細束的纖維束與粗束的纖維束在最合適比率之範圍內混合存在，於其中含浸有基質樹脂11的纖維強化樹脂成形材料 15變得可平衡良好地展現成形時的流動性與成形品的力學特性。特別是於部分分纖纖維束7之製作步驟中，如前述，可連續穩定地切割纖維束，可容易效率佳地製造最合適形態的部分分纖纖維束7。特別是即使為包含撚的纖維束、或大絲束的單紗數多之纖維束，也不擔心旋轉刀的更換壽命，可使連續地切割處理成為可能。再者，便宜的大絲束之連續切割處理係成為可能，藉此變得可謀求最終的成形品之材料成本、製造成本之減低。

此處，於上述的纖維強化樹脂成形材料之製造步驟1中，從可效率佳、順利、且以優異的生產性製造所欲的纖維強化樹脂成形材料15之觀點來看，作為較佳例，顯示在一個製程中連續地進行一連串的步驟[A]~[C]之態樣，但沒有一定要在一個製程中連續地進行一連串的步驟[A]~[C]的必要，例如可在暫時捲取經過步驟[A]所得的部分分纖纖維束後，供至步驟[B]。

又，於本發明中，在如圖12所示的氈化步驟[B]3中切斷部分分纖纖維束7時，亦較佳為將部分分纖纖維束7相對於其長度方向以角度θ(0<θ<90°)予以切斷。例如，如圖13所示，藉由相對於部分分纖纖維束7的長度方向(圖中的纖維束之行進方向)而傾斜成角度θ(0<θ<90°)的切斷刀8a來切斷部分分纖纖維束7。若如此進行，則因切斷刀8a所造成的切斷線橫跨分纖處理部150與未分纖處理部181而延伸的機會變多，當將部分分纖纖維束7切斷而作成不連續纖維的纖維束時，由於該不連續纖維束僅由未分纖處理部181所形成的機會 減少，故變得可形成包含更細束的不連續纖維束之氈。於使用如此之氈的纖維強化樹脂成型材料中，尤其變得可謀求成形品的力學特性之提升。

[實施例]

接著，說明本發明之實施例、比較例。此外，本發明完全不受本實施例或比較例所限制。

[使用原料] 纖維束[A-1]：

使用纖維直徑7.2μm、拉伸彈性模數240GPa、單紗數50,000條的連續碳纖維束(ZOLTEK公司製，「PANEX(註冊商標)35」)。

上漿劑[S-1]：

使用反應性胺基甲酸酯樹脂乳液(第一工業製藥(股)製，「Superflex(註冊商標)R5000」)。

基質樹脂[M-1]：

使用將100重量份的乙烯酯樹脂(DOW CHEMICAL(股)製，「Derakane(註冊商標)790」)、1重量份作為硬化劑的過氧苯甲酸三級丁酯(日本油脂(股)製、「Perbutyl(註冊商標)Z」)、4重量份作為增黏劑的氧化鎂(協和化學工業(股)製，MgO # 40)、2重量份作為內部脫模劑的硬脂酸鋅(堺化學工業(股)製，SZ-2000)予以充分地混合‧攪拌所得之樹脂複合物(resin compound)。

[上漿劑附著量之測定方法]

將已進行上漿劑賦予的纖維束切斷成長度1m，於450℃進行灰化處理。測定所得之灰化處理後的纖維束之重量，自灰化處理前後之重量減量率來算出上漿劑的附著量。測定係對於10條的纖維束進行，算出其平均值。

[力學特性之評價方法]

於平板模具的中央部配置纖維強化樹脂成形材料(作為裝料率為50%)後，藉由加壓型壓機並藉由在10MPa之加壓下、約140℃×5分鐘之條件而使其硬化，得到300×400mm之平板。將平板長度方向當作0°，由所得之平板中從0°與90°方向分別切出5片的100×25×1.6mm之試驗片(合計10片)，依據JIS K7074(1988年)實施測定。作為力學特性，求出彎曲強度、彎曲彈性模數、彎曲彈性模數之CV值(%)(CV：變動係數)。

(實施例1)

使用捲取機，以一定速度10m/min捲出纖維束[A-1]，通過以10Hz朝軸向振動的振動擴幅輥，施予擴幅處理後，通過60mm寬的寬度管制輥，藉此獲得經擴幅至60mm的擴幅纖維束。

將所得之擴幅纖維束連續地浸漬於將上漿劑[S-1]以純水稀釋的上漿處理液中，而於擴幅纖維束上塗布上漿劑，接著將塗布有上漿劑的前述擴幅纖維束供至150℃的熱輥與200℃的乾燥爐，乾燥而去除水分。將 所得之上漿劑賦予完畢的擴幅纖維束基於前述的上漿劑附著量之測定方法算出的結果為3.2%。此外，此係包含已賦予在原來的纖維束上之上漿劑的總附著量。又，於浸漬於上漿處理液中時，以擴幅纖維束的纖維束寬度不因表面張力而縮小之方式，一邊調整施加於纖維束的張力一邊實施。

對於所得到上漿劑賦予完畢的擴幅纖維束，準備相對於強化纖維束的寬度方向以3.5mm等間隔並行地設有具備厚度0.2mm、寬度3mm、高度20mm之突出形狀的分纖處理用鐵製板之分纖處理手段。藉由將此分纖處理手段對於擴幅纖維束間歇式地進行插拔，捲取在筒管上，而得到部分分纖纖維束。

此時，分纖處理手段係對於以一定速度10m/min行進的擴幅纖維束，穿刺分纖處理手段3秒而生成分纖處理區間，於0.2秒間拔出分纖處理手段，再度重複進行穿刺動作。

所得之部分分纖纖維束在分纖處理區間中，纖維束係相對於寬度方向被分纖成17分割，於至少1個分纖處理區間的至少1個端部，具有單紗經交絡的纏絡部蓄積而成之纏絡蓄積部。將部分分纖纖維束作成1500m的結果，連一次也沒有發生斷紗、捲附，纖維束內存在的纖維之撚係在插拔分纖處理手段時可朝行進方向通過，以穩定的寬度進行分纖處理。

接著，藉由將所得之部分分纖纖維束連續地插入旋切機中，將纖維束切斷成纖維長度25mm，以均 勻地分散的方式進行散布，而得到纖維配向為等向的不連續纖維不織布。所得之不連續纖維不織布的單位面積重量為1kg/m²。

使用刮刀，將基質樹脂[M-1]分別均勻地塗布於2片的聚丙烯製脫模薄膜上，製作2片的樹脂薄片。藉由以此等2片的樹脂薄片，將上述所得之不連續纖維不織布從上下夾入，以輥使樹脂含浸至不織布中，而得到薄片狀的纖維強化樹脂成形材料。此時，以纖維強化樹脂成形材料的強化纖維重量含有率成為47%之方式，在樹脂薄片製作之階段中調整樹脂的塗布量。對於所得之纖維強化樹脂成形材料，基於前述的力學特性之評價方法，將纖維強化樹脂成形材料予以成形，評價力學特性。其結果為彎曲強度440MPa、彎曲彈性模數28GPa、彎曲彈性模數之CV 6%。

(實施例2)

除了使用捲取機，以一定速度10m/min捲出纖維束[A-1]，通過以10Hz朝軸向振動的振動擴幅輥，施予擴幅處理後，通過60mm寬的寬度管制輥，藉此獲得經擴幅至60mm的擴幅纖維束，對於該擴幅纖維束施予分纖處理而得到部分分纖纖維束後，進行上漿劑賦予以外，與實施例1同樣地進行評價。其結果為上漿劑附著量3.3%、彎曲強度430MPa、彎曲彈性模數27GPa、彎曲彈性模數之CV 8%。

(實施例3)

除了使用捲取機，以一定速度10m/min捲出纖維束[A-1]，浸漬於上漿劑處理液中後，通過以5Hz朝軸向振動的振動擴幅輥，得到上漿劑塗布完畢的擴幅纖維束，對於該上漿劑塗布完畢的擴幅纖維束施予分纖處理，將已作成上漿劑塗布完畢的部分分纖纖維束者供至乾燥步驟，得到部分分纖纖維束以外，與實施例1同樣地進行評價。其結果為上漿劑附著量3.2%、彎曲強度435MPa、彎曲彈性模數28GPa、彎曲彈性模數之CV 7%。

如上述，於實施例1~3中確認皆能兼備地展現優異的力學特性(彎曲強度、彈性模數)、低偏差。又，皆在捲出部分分纖纖維束，插入至刀具時，不捲附至筒管，可穩定地捲出。再者，於不連續纖維不織布中，經切斷的纖維束係保持作為束的收束性，抑制單紗絨毛之產生。

又，於實施例1中，由於在賦予上漿劑後施予部分分纖處理，幾乎看不到絨毛對於分纖處理手段之堆積，可穩定地施予分纖處理。於實施例2中，由於在施予部分分纖處理後賦予上漿劑，藉由分纖處理所分割的分纖處理區間之纖維束的收束性高，最抑制得到不連續纖維不織布時的單紗絨毛之產生。於實施例3中，由於以上漿劑塗布、且在乾燥前的所謂的潤濕紗之狀態進行擴幅處理，而緩和纖維束內的單紗間摩擦，再者上漿劑發揮潤滑劑之角色，即使以低振動數也能擴幅至目標之擴幅寬度。

[產業上的可利用性]

本發明可適用於希望將包含複數的單紗之纖維束分纖成2個以上的細束之一切的纖維束，藉由在恰當的時機賦予上漿劑，可保持在恰當的部分分纖形態。特別是當使用強化纖維時，所得之部分分纖纖維束可含浸基質樹脂，使用於一切的強化纖維複合材料。

100‧‧‧纖維束

180‧‧‧部分分纖纖維束

300‧‧‧部分分纖處理步驟

301‧‧‧纖維束擴幅步驟

400‧‧‧上漿劑賦予步驟

Claims (13)

1. 一種部分分纖纖維束之製造方法，其係具有一邊使包含複數的單紗之纖維束沿著長度方向行進，一邊將具備複數的突出部之分纖手段插入該纖維束而生成分纖處理部，同時在至少1個該分纖處理部中之與該突出部之接觸部，形成該單紗交絡的纏絡部，然後自該纖維束拔出該分纖手段，經過包含該纏絡部的纏絡蓄積部後，再度將該分纖手段插入該纖維束，交替地形成經分割成複數的束之分纖處理區間與未分纖處理區間的部分分纖處理步驟之部分分纖纖維束之製造方法；其特徵為：於部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑。
2. 一種部分分纖纖維束之製造方法，其係具有對於包含複數的單紗之纖維束，將具備複數的突出部之分纖手段插入該纖維束，一邊使該分纖手段沿著該纖維束的長度方向行進，一邊生成分纖處理部，同時在至少1個該分纖處理部中之與該突出部之接觸部，形成該單紗交絡的纏絡部，然後自該纖維束拔出該分纖手段，使該分纖手段行進直到經過包含該纏絡部的纏絡蓄積部之位置為止後，再度將該分纖手段插入該纖維束，交替地形成經分割成複數的束之分纖處理區間與未分纖處理區間的部分分纖處理步驟之部分分纖纖維束之製造方法，其特徵為：於部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑。
3. 如請求項1或2之部分分纖纖維束之製造方法，其中在將該纖維束的寬度予以擴幅後，將該纖維束供給至該部分分纖處理步驟。
4. 如請求項3之部分分纖纖維束之製造方法，其中在對於該已將寬度擴幅的纖維束賦予上漿劑後，將該纖維束供給至該部分分纖處理步驟。
5. 如請求項1或2之部分分纖纖維束之製造方法，其中該上漿劑之賦予處理至少具有下述步驟[1]、[2]，將各自的步驟個別地於任意之時機進行：[1]上漿劑之塗布步驟；[2]乾燥步驟。
6. 如請求項5之部分分纖纖維束之製造方法，其中經過該步驟[1]，將乾燥前之纖維束的寬度予以擴幅，將經擴幅的纖維束供至該步驟[2]，將上漿劑之賦予處理及擴幅處理完畢的纖維束供給至該部分分纖處理步驟。
7. 一種部分分纖纖維束，其係藉由如請求項1或2之製造方法而得。
8. 一種纖維強化樹脂成形材料，其包含將如請求項7之部分分纖纖維束予以切斷‧散布而得之強化纖維氈與基質樹脂。
9. 如請求項8之纖維強化樹脂成形材料，其中該基質樹脂係熱硬化性樹脂。
10. 如請求項8之纖維強化樹脂成形材料，其中該纖維強化樹脂成形材料係片狀模塑料(sheet molding compound)。
11. 一種纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其係如請求項8之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其特徵為至少具有下述步驟[A]~[C]：[A]部分分纖步驟，其係得到沿著包含複數的單紗之強化纖維束的長度方向，交替地形成經分纖成複數的束之分纖處理部與未分纖處理部而成的部分分纖纖維束之步驟，於該部分分纖纖維束之製造步驟中的任一時機賦予上漿劑；[B]氈化步驟，其係將該部分分纖纖維束予以切斷而散布，得到強化纖維氈；[C]樹脂含浸步驟，其係於該強化纖維氈中含浸基質樹脂。
12. 如請求項11之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其中在1個製程內至少連續地進行該步驟[A]~[C]。
13. 如請求項11之纖維強化樹脂成形材料之製造方法，其中於該步驟[B]中，將部分分纖纖維束相對於其長度方向以角度θ(0<θ<90°)予以切斷。