特許 6593557 繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び繊維強化樹脂成形材料製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593557

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び繊維強化樹脂成形材料製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29B 15/08 20060101AFI20191010BHJP

   B29B 11/16 20060101ALI20191010BHJP

   D01D 11/02 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   B29B15/08

   B29B11/16

   D01D11/02

【請求項の数】16

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2018-565081(P2018-565081)

(86)(22)【出願日】2018年11月19日

(86)【国際出願番号】JP2018042700

(87)【国際公開番号】WO2019098370

(87)【国際公開日】20190523

【審査請求日】2018年12月12日

(31)【優先権主張番号】特願2017-223119(P2017-223119)

(32)【優先日】2017年11月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】金羽木 惇二

(72)【発明者】

【氏名】鮫島 禎雄

【審査官】 石塚 寛和

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／００６９８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１１１０５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／１０４１５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１７９５０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１５９２６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｂ １１／１６、１５／０８−１５／１４

Ｃ０８Ｊ ５／０４−５／１０、５／２４

Ｂ２９Ｃ ３９／００−３９／２４、３９／３８−３９／４４、

４３／００−４３／３４、４３／４４−４３／４８、

４３／５２−４３／５８

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

Ｄ０２Ｊ １／００−１３／００

Ｄ０１Ｄ １／００−１３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

裁断された繊維束に樹脂が含浸された繊維強化樹脂材料の製造方法であって、
前記繊維束を長手方向に沿って断続的に分繊し、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成する分繊ステップと、
前記分繊ステップ後の前記繊維束を長手方向に間隔を空けて裁断する裁断ステップと、
を備え、
前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように行われる、
繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
（上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断ステップにおける前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。）

【請求項2】

前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（４）をさらに満たすように行われる、請求項１に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１

【請求項3】

前記分繊処理列は、前記繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の刃物を、前記繊維束に間欠的に突き刺すことにより形成される、請求項１または２に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項4】

前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺される、請求項３に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項5】

前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ鋸刃に、前記繊維束の搬送方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺される、請求項３に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項6】

前記分繊ステップは、前記繊維束を複数積み重ねた状態で行われる、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項7】

前記樹脂が熱硬化性樹脂である、請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項8】

所定の方向に搬送される第１シートの上に前記樹脂を含むペーストを塗工するステップと、
前記ペーストが塗工され前記第１シート上に裁断された前記繊維束を散布するステップと、
前記繊維束が散布された前記第１シートに、前記ペーストが塗工された第２シートを重ね合わせた後、前記第１シートと前記第２シートとの間に挟み込まれた前記ペースト及び前記繊維束を加圧して、前記繊維束のフィラメント間に前記樹脂を含浸させるステップと、をさらに備える、
請求項１から７のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項9】

前記分繊ステップの前に行われ、前記繊維束を前記幅方向に開繊する開繊ステップをさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。

【請求項10】

複数の刃物を有し、前記刃物を連続する繊維束に突き刺すことにより前記繊維束を複数の繊維束に分繊する分繊部と、
前記分繊部で処理された前記繊維束を、前記繊維束の長手方向に間隔を空けて裁断する裁断部と、
を備え、
前記分繊部は、前記刃物を間欠的に前記繊維束に突き刺すことによって、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成可能に構成され、
前記分繊部および前記裁断部が、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように処理を行うよう構成されている、
繊維強化樹脂成形材料製造装置。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
（上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断部における前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。）

【請求項11】

前記分繊部および前記裁断部が、下記（４）をさらに満たすように処理を行うよう構成されている、請求項１０に記載の繊維強化樹脂材料製造装置。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１

【請求項12】

前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
請求項１０または１１に記載の繊維強化樹脂材料製造装置。

【請求項13】

前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の鋸刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の鋸刃に、前記繊維束の搬送方向と同一方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
請求項１０または１１に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。

【請求項14】

前記複数の回転刃間または前記複数の鋸刃間に配置されたスペーサ部材をさらに備え、
前記分繊部は、前記スペーサ部材が前記繊維束に接するまで前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
請求項１２または１３に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。

【請求項15】

前記繊維束の搬送方向の両側かつ前記繊維束を挟んで前記刃物と反対側に配置された一対のガイド部材をさらに備え、
前記複数の刃物が突き刺された前記繊維束を前記ガイド部材が支持するように構成されている、
請求項１０から１４のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。

【請求項16】

所定の方向に搬送される第１シートの上に樹脂を含むペーストを塗工する第１塗工部と、
所定の方向に搬送される第２シートの上に前記ペーストを塗工する第２塗工部と、
重ね合わされた前記第１シートと前記第２シートとの間の前記ペーストを加圧可能に構成された含浸部と、
前記ペーストが塗工された前記第１シートを前記含浸部まで搬送する第１搬送部と、
前記ペーストが塗工された前記第２シートを前記含浸部まで搬送する第２搬送部と、
をさらに備え、
前記裁断部は、裁断された前記繊維束が前記第１シート上の前記ペーストに散布されるように配置され、
前記第１搬送部および前記第２搬送部は、前記第１シートに前記繊維束が散布された後に前記第１シートと前記第２シートとが重ね合わされるように配置されている、
請求項１０から１５のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び繊維強化樹脂成形材料製造装置に関する。
本願は、２０１７年１１月２０日に、日本出願された特願２０１７−２２３１１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

成形品の機械特性に優れるとともに、三次元形状等の複雑形状の成形に適した成形材料としては、ＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）やスタンパブルシートが知られている。ＳＭＣは、例えばガラス繊維やカーボン繊維などの強化繊維を裁断した繊維束のフィラメント間に、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたシート状の繊維強化樹脂成形材料である。また、スタンパブルシートは、例えば上記の裁断した繊維束に熱可塑性樹脂を含浸させた、シート状の繊維強化樹脂成形材料である。

【0003】

ＳＭＣは、成形品を得るための中間材料である。ＳＭＣを成形加工する際は、金型を用いてＳＭＣを加熱しながら圧縮（プレス）成形する。このとき、繊維束と熱硬化性樹脂とが一体に流動しながら金型のキャビティ内に充填された後、熱硬化性樹脂が硬化される。したがって、このＳＭＣを用いて、部分的に肉厚の異なるもの、リブやボスなどを有するものなど、各種形状の成形品を得ることが可能である。また、スタンパブルシートの成形品は、一度赤外線ヒーター等で熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、所定の温度の金型にて冷却加圧することによって得ることができる。

【0004】

ところで、上述したＳＭＣ（繊維強化樹脂成形材料）の製造においては、搬送されるシート（キャリア）の上に熱硬化性樹脂を含むペーストを塗工した後に、連続する繊維束を裁断機で所定の長さに裁断して、ペーストの上に散布することが行われる（例えば、特許文献１、２等参照。）。

【0005】

また、ＳＭＣの製造では、製造コストを下げるため、比較的安価なラージトウと呼ばれるフィラメント本数の多い繊維束を用いて、この繊維束を幅方向に拡幅（「開繊」という。）した後に、開繊された繊維束を複数の繊維束に分割（「分繊」という。）し、分繊された繊維束を裁断機で裁断することが行われている。

【0006】

しかしながら、従来の製造方法では、繊維束内のフィラメントに斜行や蛇行が発生したときに、開繊された繊維束の一部が分繊されずに残ったり、一部が切断されたりすることによって、開繊後に分繊された繊維束の裁断機への供給が不安定となることがあった。これは、スタンパブルシートの場合においても同様である。

【0007】

具体的に、特許文献１には、開繊された繊維束に突起状物を突き刺すことで分繊する方法が開示されている。しかしながら、この方法を用いた場合、繊維束内のフィラメントに斜行や蛇行が発生していると、分繊したはずの繊維束が一部で分繊されずに裁断後まで残ってしまい、繊維束が分割されない可能性がある。

【0008】

一方、特許文献２には、回転する回転刃を用いて、開繊された繊維束を連続的に分繊する方法が開示されている。しかしながら、この方法を用いた場合、繊維束の蛇行や繊維束内のフィラメントに斜行や蛇行が発生すると、分繊した繊維束の一部が切断されてしまい、切断された繊維束がロール等に巻き付いてしまう可能性がある。

【0009】

特許文献３には、幅方向の複数の回転刃を周方向に一致させ、分繊部分と未分繊部分とが断続的かつ、複数の繊維束に分繊する方法が開示されている。しかしながら、この方法を用いた場合、裁断後に未分繊部分が幅方向に連続してしまい、分散性が悪化してしまう可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１２／０２１３９９７号明細書

【特許文献2】特開２００６−２１９７８０号公報

【特許文献3】国際公開第２０１７／００６９８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、裁断した繊維束のフィラメント間に樹脂を含浸させたシート状の繊維強化樹脂成形材料を製造する際に、繊維強化樹脂成形材料の品質を維持しつつ、繊維束の蛇行や繊維束内に発生するフィラメントの斜行や蛇行による影響を回避しながら、分繊した繊維束を安定した状態で裁断機まで供給することを可能とし、裁断後の繊維束が分散しやすい繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第一の態様は、裁断された繊維束に樹脂が含浸された繊維強化樹脂材料の製造方法であって、前記繊維束を長手方向に沿って断続的に分繊し、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成する分繊ステップと、前記分繊ステップ後の前記繊維束を長手方向に間隔を空けて裁断する裁断ステップと、を備え、前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように行われる。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断ステップにおける前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。

【0013】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造方法においては、前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（４）をさらに満たすように行われてもよい。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１

【0014】

前記分繊処理列は、前記繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の刃物を、前記繊維束に間欠的に突き刺すことにより形成されてもよい。
このとき、前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されてもよい。
あるいは、前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ鋸刃に、前記繊維束の搬送方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されてもよい。

【0015】

前記分繊ステップは、前記繊維束を複数積み重ねた状態で行われてもよい。
前記樹脂が熱硬化性樹脂であってもよい。

【0016】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造方法は、所定の方向に搬送される第１シートの上に前記樹脂を含むペーストを塗工するステップと、前記ペーストが塗工され前記第１シート上に裁断された前記繊維束を散布するステップと、前記繊維束が散布された前記第１シートに、前記ペーストが塗工された第２シートを重ね合わせた後、前記第１シートと前記第２シートとの間に挟み込まれた前記ペースト及び前記繊維束を加圧して、前記繊維束のフィラメント間に前記樹脂を含浸させるステップとをさらに備えてもよい。

【0017】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造方法は、前記分繊ステップの前に行われ、前記繊維束を前記幅方向に開繊する開繊ステップをさらに備えてもよい。

【0018】

本発明の第二の態様は、複数の刃物を有し、前記刃物を連続する繊維束に突き刺すことにより前記繊維束を複数の繊維束に分繊する分繊部と、前記分繊部で処理された前記繊維束を、前記繊維束の長手方向に間隔を空けて裁断する裁断部とを備え、前記分繊部は、前記刃物を間欠的に前記繊維束に突き刺すことによって、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成可能に構成され、前記分繊部および前記裁断部が、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように処理を行うよう構成されている繊維強化樹脂成形材料製造装置である。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断部における前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。

【0019】

前記分繊部および前記裁断部は、下記（４）をさらに満たすように処理を行うよう構成されてもよい。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１

【0020】

前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されてもよい。
前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の鋸刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の鋸刃に、前記繊維束の搬送方向と同一方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されてもよい。

【0021】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造装置は、前記複数の回転刃間または前記複数の鋸刃間に配置されたスペーサ部材をさらに備え、前記分繊部は、前記スペーサ部材が前記繊維束に接するまで前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されてもよい。

【0022】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造装置は、前記繊維束の搬送方向の両側かつ前記繊維束を挟んで前記刃物と反対側に配置された一対のガイド部材をさらに備え、前記複数の刃物が突き刺された前記繊維束を前記ガイド部材が支持するように構成されてもよい。

【0023】

本発明の繊維強化樹脂材料の製造装置は、所定の方向に搬送される第１シートの上に樹脂を含むペーストを塗工する第１塗工部と、所定の方向に搬送される第２シートの上に前記ペーストを塗工する第２塗工部と、重ね合わされた前記第１シートと前記第２シートとの間の前記ペーストを加圧可能に構成された含浸部と、前記ペーストが塗工された前記第１シートを前記含浸部まで搬送する第１搬送部と、前記ペーストが塗工された前記第２シートを前記含浸部まで搬送する第２搬送部とをさらに備え、前記裁断部は、裁断された前記繊維束が前記第１シート上の前記ペーストに散布されるように配置され、前記第１搬送部および前記第２搬送部は、前記第１シートに前記繊維束が散布された後に前記第１シートと前記第２シートとが重ね合わされるように配置されてもよい。

【0024】

即ち、本発明は以下の態様を有する。
［１］ 裁断された繊維束に樹脂が含浸された繊維強化樹脂材料の製造方法であって、
前記繊維束を長手方向に沿って断続的に分繊し、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成する分繊ステップと、
前記分繊ステップ後の前記繊維束を長手方向に間隔を空けて裁断する裁断ステップと、
を備え、
前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように行われる、
繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
（上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断ステップにおける前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。）
［２］ 前記分繊ステップおよび前記裁断ステップが、下記（４）をさらに満たすように行われる、［１］に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１
［３］ 前記分繊処理列は、前記繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の刃物を、前記繊維束に間欠的に突き刺すことにより形成される、［１］または［２］に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［４］ 前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺される、［３］に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［５］ 前記複数の刃物は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ鋸刃に、前記繊維束の搬送方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺される、［３］に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［６］ 前記分繊ステップは、前記繊維束を複数積み重ねた状態で行われる、［１］から［５］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［７］ 前記樹脂が熱硬化性樹脂である、［１］から［６］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［８］ 所定の方向に搬送される第１シートの上に前記樹脂を含むペーストを塗工するステップと、
前記ペーストが塗工され前記第１シート上に裁断された前記繊維束を散布するステップと、
前記繊維束が散布された前記第１シートに、前記ペーストが塗工された第２シートを重ね合わせた後、前記第１シートと前記第２シートとの間に挟み込まれた前記ペースト及び前記繊維束を加圧して、前記繊維束のフィラメント間に前記樹脂を含浸させるステップと、をさらに備える、
［１］から［７］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［９］ 前記分繊ステップの前に行われ、前記繊維束を前記幅方向に開繊する開繊ステップをさらに備える、［１］から［８］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料の製造方法。
［１０］ 複数の刃物を有し、前記刃物を連続する繊維束に突き刺すことにより前記繊維束を複数の繊維束に分繊する分繊部と、
前記分繊部で処理された前記繊維束を、前記繊維束の長手方向に間隔を空けて裁断する裁断部と、
を備え、
前記分繊部は、前記刃物を間欠的に前記繊維束に突き刺すことによって、前記長手方向に延びる分繊処理列を、前記繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成可能に構成され、
前記分繊部および前記裁断部が、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように処理を行うよう構成されている、
繊維強化樹脂成形材料製造装置。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１
（上記（１）〜（３）において、ｃは、前記分繊処理列の一つを前記幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは前記裁断部における前記間隔である。ａは前記分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは前記分繊処理列における未分繊部分の長さである。）
［１１］ 前記分繊部および前記裁断部が、下記（４）をさらに満たすように処理を行うよう構成されている、［１０］に記載の繊維強化樹脂材料製造装置。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１
［１２］ 前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の回転刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の回転刃に、周方向に並べて配置されており、前記複数の回転刃が回転されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
［１０］または［１１］に記載の繊維強化樹脂材料製造装置。
［１３］ 前記分繊部は、前記幅方向に所定の間隔で並ぶ複数の鋸刃を有し、前記複数の刃物は、前記複数の鋸刃に、前記繊維束の搬送方向と同一方向に並べて配置されており、前記複数の鋸刃が前記繊維束に接近する方向と離間する方向に往復運動されながら前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
［１０］または［１１］に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。
［１４］ 前記複数の回転刃間または前記複数の鋸刃間に配置されたスペーサ部材をさらに備え、
前記分繊部は、前記スペーサ部材が前記繊維束に接するまで前記複数の刃物が前記繊維束に突き刺されるように構成されている、
［１２］または［１３］に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。
［１５］ 前記繊維束の搬送方向の両側かつ前記繊維束を挟んで前記刃物と反対側に配置された一対のガイド部材をさらに備え、
前記複数の刃物が突き刺された前記繊維束を前記ガイド部材が支持するように構成されている、
［１０］から［１４］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。
［１６］ 所定の方向に搬送される第１シートの上に樹脂を含むペーストを塗工する第１塗工部と、
所定の方向に搬送される第２シートの上に前記ペーストを塗工する第２塗工部と、
重ね合わされた前記第１シートと前記第２シートとの間の前記ペーストを加圧可能に構成された含浸部と、
前記ペーストが塗工された前記第１シートを前記含浸部まで搬送する第１搬送部と、
前記ペーストが塗工された前記第２シートを前記含浸部まで搬送する第２搬送部と、
をさらに備え、
前記裁断部は、裁断された前記繊維束が前記第１シート上の前記ペーストに散布されるように配置され、
前記第１搬送部および前記第２搬送部は、前記第１シートに前記繊維束が散布された後に前記第１シートと前記第２シートとが重ね合わされるように配置されている、
［１０］から［１５］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂成形材料製造装置。
［１７］ 前記ｃ／Ｌの値が、１．０５〜５０が好ましく、１．０５〜３０がより好ましく、１．０５〜２０がさらに好ましく、１．０５〜５が特に好ましく、１．０５〜４が最も好ましい、［１］から［９］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料の製造方法。
［１８］ 前記ｃの値、及び前記ａの値が、好ましくは１．１ｃ≦ａを満たし、より好ましくは、１．５ｃ≦ａを満たし、さらに好ましくは、２ｃ≦ａを満たす、［１］から［９］および［１７］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料の製造方法。
［１９］ 前記ｂ／Ｌの値が、０超１以下が好ましく、０超０．１以下がより好ましい、［１］から［９］、［１７］および［１８］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料の製造方法。
［２０］ ａ／（ａ＋ｂ）の値が、０．９２〜０．９９である、［１］から［９］および［１７］から［１９］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料の製造方法。
［２１］ 前記ｃ／Ｌの値が、１．０５〜５０が好ましく、１．０５〜３０がより好ましく、１．０５〜２０がさらに好ましく、１．０５〜５が特に好ましく、１．０５〜４が最も好ましい、［１０］から［１６］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料製造装置。
［２２］ 前記ｃの値、及び前記ａの値が、好ましくは１．１ｃ≦ａを満たし、より好ましくは、１．５ｃ≦ａを満たし、さらに好ましくは、２ｃ≦ａを満たす、［１０］から［１６］および［２１］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料製造装置。
［２３］ 前記ｂ／Ｌの値が、０超１以下が好ましく、０超０．１以下がより好ましい、［１０］から［１６］、［２１］および［２２］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料製造装置。
［２４］ ａ／（ａ＋ｂ）の値が、０．９２〜０．９９である、［１０］から［１６］および［２１］から［２３］のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂形成材料製造装置。

【発明の効果】

【0025】

本発明の繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び製造装置によれば、製造される繊維強化樹脂成形材料の品質を維持しつつ、繊維束の蛇行や繊維束内に発生するフィラメントの斜行や蛇行による影響を回避しながら、分繊した繊維束を安定した状態で裁断機まで供給することができ、裁断後の繊維束も分散しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係るＳＭＣ製造装置の構成を示す側面図である。

【図2A】図１に示すＳＭＣ製造装置が備える繊維束供給部の一構成例を示す側面図である。

【図2B】図１に示すＳＭＣ製造装置が備える繊維束供給部の一構成例であり、その分繊部を搬送方向から見た正面図である。

【図3】分繊された繊維束の分繊位置を示す模式図である。

【図4A】図１に示すＳＭＣ製造装置が備える繊維束供給部の別の構成例を示す側面図である。

【図4B】図１に示すＳＭＣ製造装置が備える繊維束供給部の別の構成例であり、その分繊部を搬送方向から見た正面図である。

【図5A】刃物の形状を例示した側面図である。

【図5B】刃物の形状を例示した側面図である。

【図5C】刃物の形状を例示した側面図である。

【図5D】刃物の形状を例示した側面図である。

【図5E】刃物の形状を例示した側面図である。

【図6A】刃物の刃先角度を説明するための模式図である。

【図6B】刃物の刃角度を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の一実施形態について、図１から図６Ｂを参照して詳細に説明する。
以下の説明における材料、寸法等はあくまで一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0028】

［繊維強化樹脂成形材料の製造方法］
本実施形態の繊維強化樹脂成形材料（以下、単に「成形材料」と称することがある。）の製造方法（以下、単に「製造方法」と称することがある。）は、裁断した繊維束のフィラメント間に樹脂を含浸させたシート状の繊維強化樹脂成形材料の製造方法であり、ＳＭＣやスタンパブルシート等の製造に適用できるものである。

【0029】

繊維束とは、複数の強化繊維を束ねたものである。本実施形態の製造方法に用いる強化繊維としては、例えばカーボン繊維が好ましいが、ガラス繊維などのカーボン繊維以外の強化繊維が用いられてもよい。

【0030】

本実施形態の製造方法に用いる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができる。本実施形態の製造方法には、熱硬化性樹脂のみが用いられてもよいし、熱可塑性樹脂のみが用いられてもよい。さらに、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の両方が用いられてもよい。
本実施形態の製造方法で製造される成形材料がＳＭＣとして用いられる場合、用いる樹脂としては熱硬化性樹脂が好ましい。一方、成形材料がスタンパブルシートとして用いられる場合、用いる樹脂としては熱可塑性樹脂が好ましい。

【0031】

熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0032】

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0033】

本実施形態の製造方法は、繊維束を長手方向に沿って断続的に分繊し、長手方向に延びる分繊処理列を、繊維束の幅方向に並べて少なくとも２列形成する分繊ステップと、分繊ステップ後の繊維束を長手方向に間隔を空けて裁断する裁断ステップとを備える。 本実施形態の製造方法の特徴は、分繊ステップおよび裁断ステップが、下記（１）〜（３）のすべてを満たすように行われる点である。
（１）１≦ｃ／Ｌ≦５０
（２）ｃ＜ａ
（３）ｂ／Ｌ＜１

【0034】

上記（１）〜（３）において、ｃは、分繊処理列の一つを繊維束の幅方向に隣接する他の分繊処理列に投影したときに重複する分繊部分の長さである。Ｌは、裁断部における繊維束の裁断間隔であり、裁断された繊維束の長さと概ね等しい。ａは、分繊処理列における分繊部分の長さである。ｂは、分繊処理列における未分繊部分の長さである。
ａ、ｂ、ｃ、およびＬについては、後述する図３にも示している。
ａ、ｂ、ｃ、およびＬは、ノギスを用いて０．１ｍｍ単位で任意の５箇所を測定してその平均値を算出した。

【0035】

発明者らは、分繊ステップ及び裁断ステップにおいて、上述した（１）から（３）を満たすように繊維束の分繊及び裁断を行うことで、繊維束内に発生するフィラメントの斜行や蛇行による影響を回避しながら、分繊した繊維束を安定した状態で裁断機まで供給して裁断することができることを見出した。

【0036】

ｃ／Ｌの値が１未満、すなわち、隣り合う分繊処理列の分繊部分の長手方向における重複部分の長さｃが裁断間隔Ｌ未満であると、裁断されたそれぞれの繊維束に、分割されていない未分繊部分が少なくとも２ヶ所生じ、裁断されたそれぞれの繊維束が繊維束の幅方向に必ず繋がったものになる。そのため、例えばＳＭＣの製造時において強化繊維を均一に分散させることが難しくなるとともに、樹脂の含浸性が低下し、製造されるＳＭＣの品質が著しく低下しやすい。
ｃ／Ｌの値は、１．０５以上が好ましい。さらに、ｃ／Ｌの値が５０以下であれば、分繊する繊維束内のフィラメントに斜行や蛇行が存在する場合であっても、切断された繊維束への毛羽発生や、この毛羽による工程のトラブルが低減される。ｃ／Ｌの値は、３０以下が好ましく、２０以下がより好ましく、５以下がさらに好ましく、４以下が特に好ましい。
具体的には、ｃ／Ｌの値は１．０５〜５０が好ましく、１．０５〜３０がより好ましく、１．０５〜２０がさらに好ましく、１．０５〜５が特に好ましく、１．０５〜４が最も好ましい。
また、ａの値はｃの値よりも大きい、すなわち、ｃ＜ａである必要がある。ａとｃの値が同じ場合は、裁断されたそれぞれの繊維束の未分繊部分が幅方向に連続してしまい、例えばＳＭＣの製造時において強化繊維を均一に分散させることが難しくなる可能性があるためである。好ましくは、１．１ｃ≦ａであり、より好ましくは、１．５ｃ≦ａであり、さらに好ましくは、２ｃ≦ａである。

【0037】

ｂ／Ｌの値が１以上の場合、裁断された繊維束が繊維束の幅方向に必ず繋がったものになる。そのため、例えばＳＭＣの製造時において強化繊維を均一に分散させることが難しくなるとともに、樹脂の含浸性が低下し、製造されるＳＭＣの品質が著しく低下しやすい。したがって、本実施形態の製造方法では、ｂ／Ｌが１未満であることを必須としている。さらに、ｂ／Ｌの値が０．１以下であれば、繊維束内のフィラメントに斜行、蛇行や交絡が発生していても、分散しやすくなる。
具体的には、ｂ／Ｌの値は、０超１以下が好ましく、０超０．１以下がより好ましい。

【0038】

本実施形態の製造方法においては、下記式（４）の条件を満たすように、連続する繊維束を長手方向において断続的に分繊し、長手方向に間隔を空けて裁断して裁断した繊維束を得ることが好ましい。
（４）０．９≦ａ／（ａ＋ｂ）＜１
ａ／（ａ＋ｂ）の値が０．９未満の場合には、例えばＳＭＣ製造時における繊維束のペースト上への散布時に、裁断された繊維束の未分繊部分が分割されにくくなるため、強化繊維をペースト上に均一に分散させることが難しくなるとともに、強化繊維への樹脂の含浸性が低下し、製造されるＳＭＣの品質が低下しやすい。ａ／（ａ＋ｂ）の値は、０．９２以上がより好ましい。

【0039】

繊維束の処理において未分繊部分が存在しない（すなわち、ｂ＝０）場合は、繊維束が長手方向に連続的に分繊される状態に相当し、ａ／（ａ＋ｂ）の値は１となる。しかし、この場合は、未分繊部分がないため、繊維束の蛇行や繊維束内のフィラメントに斜行や蛇行が発生すると、分繊した繊維束の一部が切断されてしまい、切断された繊維束がロール等に巻き付いてしまう可能性がある。本実施形態の製造方法では、連続する繊維束の長手方向において断続的に分繊が行われるため、未分繊部分が存在しない場合はない（すなわち、ｂ＞０となる。）したがって、必ずａ／（ａ＋ｂ）＜１となる。
分繊した繊維束を安定した状態で裁断機まで供給する観点からは、ａ／（ａ＋ｂ）の値は、０．９９以下であることが好ましい。
具体的には、ａ／（ａ＋ｂ）の値は、０．９２〜０．９９が好ましい。

【0040】

連続する繊維束を断続的に分繊する態様としては、繊維束の分繊をより安定して実施できる点から、連続する繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ連なった複数の刃物を、連続する繊維束に間欠的に突き刺して、分繊された複数の繊維束の各間を部分的に未分繊の状態とすることが好ましい。
なお、連続する繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ連なった複数の刃物は、２以上あればよく、数は特に限定されない。一定の繊維束の幅に、より多くの分繊に用いる刃物の数が多くなるほど、裁断された繊維束の幅が狭くなり、製造されるＳＭＣの品質が向上する。

【0041】

分繊ステップにおいては、連続する繊維束の幅方向に所定の間隔で並ぶ、連なった複数の刃物が周方向に並んで配置された複数の回転刃の刃先を繊維束の幅方向にずらして配置し、前記回転刃を回転させながら、連続する繊維束に複数の刃物を間欠的に突き刺す態様で行われるのが好ましい。また、複数の刃物が前記繊維束の搬送方向と同一方向に並んで配置された鋸刃を用いて、前記鋸刃を上下方向に揺動させながら、前記の連続する繊維束に前記の複数の刃物を間欠的に突き刺す態様も好ましい。

【0042】

本発明において「刃物」とは、板状で、繊維束に最初に接する先端部が細くかつ薄く作られ、かつ先端部の断面が略くさび状とされた部材である。刃物の素材としては、金属やセラミック等の硬質な素材が挙げられる。

【0043】

刃物の形状は、繊維束に突き刺すことが可能であれば特に限定されない。刃物の耐久性や分繊性の観点から、刃物の繊維束に接触する部分の最大厚みは、０．３〜２ｍｍが好ましい。刃物の繊維束に接触する部分の最大幅は、０．５〜１．５ｍｍが好ましい。刃物の幅方向の先端部の角度（切っ先角）は、３０°〜９０°が好ましい。刃物の厚さ方向の刃角度（刃先角）は、１０°〜４５°が好ましく、２０°〜３０°がより好ましい。
なお、「切っ先角」とは、刃物の平面部分を正面から見たときの刃物の先端角度を意味する。また、「刃先角」とは、刃物の側面部分（厚み方向の面）を正面から見たときの刃物の先端角度を意味する。

【0044】

連続する繊維束を断続的に分繊する他の態様としては、刃物を用いない手段、例えば、繊維束に空気等の気体を所定の条件で吹き付ける態様を挙げることができる。このような態様であっても、例えば、気体を間欠的に繊維束に吹き付けることにより、上記（１）から（３）を満足することが可能である。

【0045】

連続する繊維束を断続的に分繊した後に長手方向に間隔を空けて裁断された繊維束の分割性としては、裁断された繊維束において、未分繊部分によって幅方向に分割された数と等しい数繋がった、つまり裁断前後で幅が変化していない繊維束の重量割合が１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。裁断された繊維束のうち、未分繊部分によって幅方向に繋がっているものが多いと、製造される成形材料の品質が低下する傾向にある。上記（１）から（３）を満足した上で、繊維束の幅方向における繋がりをより少なく、かつ繋がった繊維束の重量割合を下げることで、製造される成形材料の品質を向上させることができる。

【0046】

本発明の製造方法は、上述した分繊ステップおよび裁断ステップを必ず備えるが、本実施形態では、その他に下記の塗工ステップ、散布ステップ、および含浸ステップを備えてもよい。後述する繊維強化樹脂成形材料製造装置で実行される本実施形態の製造方法は、以下のステップを備えている。
塗工ステップ：所定の方向に搬送される第１シートの上に樹脂を含むペーストを塗工する。
分繊ステップ：連続する繊維束に分繊処理列を形成して、複数の繊維束に分繊する。
裁断ステップ：分繊ステップにおいて分繊された繊維束を裁断機で裁断する。
散布ステップ：裁断ステップで裁断された繊維束を裁断機で裁断して、塗工ステップで塗工されたペーストの上に散布する。
含浸ステップ：裁断ステップにおいて繊維束が散布された第１シートの上に、ペーストが塗工された別の第２シートを重ね合わせた後、第１シートと第２シートとの間に挟み込まれたペースト及び繊維束を加圧して、繊維束のフィラメント間に樹脂を含浸させる。

【0047】

分繊ステップにおいては、連続する繊維束を厚み方向に重ね合わせた状態で搬送し、複数の繊維束に分繊してもよい。
また、連続する繊維束を幅方向に開繊してから、分繊ステップにおいて開繊された繊維束を複数の繊維束に分繊してもよい。すなわち、分繊ステップの前に連続する繊維束を幅方向に開繊する開繊ステップをさらに備えてもよい。
これらのようにすることで、比較的安価なラージトウを用いて、高品質な成形材料を製造することができる。

【0048】

［繊維強化樹脂成形材料の製造装置］
以下、本実施形態に係る繊維強化樹脂成形材料製造装置（以下、単に「製造装置」と称することがある。）として、図１及び図２に示すＳＭＣ製造装置について具体的に説明する。本実施形態のＳＭＣ製造装置は、本発明の製造装置の一例であり、本発明の製造方法を実行する製造装置である。
本実施形態のＳＭＣ製造装置は、カーボン（炭素）繊維からなる繊維束と、不飽和ポリエステル樹脂からなる熱硬化性樹脂とを含み、裁断した繊維束のフィラメント間に熱硬化性樹脂を含浸させたシート状のＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を製造する装置である。なお、繊維束としては、カーボン繊維の他にも、ガラス繊維等の強化繊維を用いることができる。樹脂としては、熱硬化性樹脂の他にも、熱可塑性樹脂を用いることができる。

【0049】

図１は、ＳＭＣ製造装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２Ａは、ＳＭＣ製造
装置１が備える繊維束供給部１０の一構成例を示した側面図であり、図２Ｂは繊維束供給部１０の一部である分繊部を搬送方向から見た正面図である。
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、各図に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。

【0050】

ＳＭＣ製造装置１は、図１に示すように、繊維束供給部１０と、第１シート供給部１１と、第１塗工部１２と、裁断部１３と、第２シート供給部１４と、第２塗工部１５と、含浸部１６とを備えている。

【0051】

繊維束供給部１０は、図２Ａに拡大して示すように、連続する繊維束ＣＦを所定の方向（以下、搬送方向という。）に搬送させながら、幅方向（Ｙ軸方向）に開繊する開繊部と、開繊された繊維束ＣＦを複数の繊維束ＣＦに分繊する分繊部とを有する。
本実施形態の繊維束供給部１０は、開繊部として複数の開繊バー１７を、分繊部として複数の回転刃１８と、複数のゴデットローラ１９とをそれぞれ備えている。

【0052】

繊維束供給部１０では、まず、図１におけるＸ軸正方向（水平方向右側）に向けてボビンＢから引き出されたラージトウの繊維束ＣＦが幅方向に開繊される。具体的には、繊維束ＣＦが開繊部である複数の開繊バー１７を通過する間に、加熱、擦過、揺動等が各開繊バー１７を介して繊維束ＣＦに加えられることにより、繊維束ＣＦが幅方向に拡幅されて開繊される。

【0053】

次に、分繊部である複数の回転刃１８により、開繊された繊維束ＣＦに分繊処理列が形成され、幅方向に並ぶ複数の繊維束ＣＦに分繊される。複数の回転刃１８は、回転中心が一致または略一致するように、かつ開繊された繊維束ＣＦの幅方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔で並んで配置されている。また、各回転刃１８には、複数の刃物１８ａが周方向に連なって並んで配置されている。各回転刃１８の間では、複数の刃物１８ａは幅方向における位置をずらして配置することが好ましい。これにより、裁断後の繊維束ＣＦを分散しやすくすることができる。

【0054】

図２Ｂに示すように、各回転刃１８の間には、リング状のスペーサ部材１８ｂが配置されている。スペーサ部材１８ｂの外周面は、各刃物１８ａの境界（刃元）よりも僅かに上方に位置している。各刃物１８ａは、スペーサ部材１８ｂが繊維束ＣＦに接すると、それ以上深くは突き刺されないため、スペーサ部材を異なる寸法のものと交換する等により外周面と刃元との位置関係を変化させることで、繊維束ＣＦに対する刃物１８ａの突き差し深さを調整できる。調整が必要ない場合は、スペーサ部材１８ｂが取り外されてもよい。

【0055】

複数の回転刃１８は、回転中心を通って延びる軸部材１８ｃに回転自在に支持されている。これにより、繊維束ＣＦの搬送に伴って、繊維束ＣＦに刃物１８ａを突き刺しながら、複数の回転刃１８を繊維束ＣＦの搬送方向と同一方向に回転させることができる。他の例として、複数の回転刃１８を軸部材１８ｃに固定し、繊維束ＣＦの搬送に同期させながら、駆動モータ等により軸部材１８ｃおよび複数の回転刃１８を回転駆動させる構成であってもよい。

【0056】

複数の回転刃１８の搬送方向両側には、一対のガイド部材４０が複数の回転刃１８を挟むように配置されている。一対のガイド部材４０は、繊維束ＣＦを挟んで複数の回転刃１８と反対側に配置されている。
したがって、ＳＭＣ製造装置１により実行される分繊ステップにおいては、複数の回転刃１８が、一対のガイド部材４０が配置された側とは反対側から一対のガイド部材４０間を移動する繊維束ＣＦに接近し、複数の刃物１８ａが繊維束ＣＦに突き刺さる。このとき、一対のガイド部材４０は、複数の刃物１８ａが突き刺される繊維束ＣＦが厚さ方向に移
動しないように支持するため、複数の刃物１８ａが好適に分繊される。

【0057】

各回転刃１８を回転させながら、連続する繊維束ＣＦに複数の刃物１８ａを間欠的に突き刺すことによって、繊維束ＣＦが幅方向において分繊される。このとき、連続する繊維束ＣＦにスペーサ部材１８ｂが接する位置まで複数の刃物１８ａを突き刺すことで、各刃物１８ａの間で繊維束ＣＦが連続的に分繊されることを防止している。これにより、分繊された複数の繊維束ＣＦの各間は、完全に分繊された状態とはならず、部分的に未分繊の状態となる。その後、分繊された繊維束ＣＦは、複数のゴデットローラ１９で案内されながら、裁断部１３に向けて供給される。

【0058】

第１シート供給部１１は、第１原反ロールＲ１から巻き出された連続する第１シートＳ１を第１塗工部１２に向けて供給する。ＳＭＣ製造装置１は、第１シートＳ１を含浸部１６に向けて搬送する第１搬送部２０を備えている。

【0059】

第１搬送部２０は、一対のプーリ２１ａ、２１ｂの間に無端ベルト２２を掛け合わせたコンベア２３を有する。コンベア２３は、一対のプーリ２１ａ、２１ｂを同一方向に回転させることによって無端ベルト２２を周回させながら、この無端ベルト２２の面上において、第１シートＳ１を図１におけるＸ軸正方向に向けて搬送する。

【0060】

第１塗工部１２は、図１におけるＸ軸正方向に向けて搬送される第１シートＳ１の上方に配置され、樹脂を含むペーストＰを供給するコータ２４を有する。第１塗工部１２では、第１シートＳ１がコータ２４を通過することで、第１シートＳ１の面上にペーストＰが所定の厚みで塗工される。

【0061】

ペーストＰには、上述した不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂の他に、炭酸カルシウム等の充填剤や、低収縮化剤、離型剤、硬化開始剤、増粘剤等を適宜混合したものを用いることができる。

【0062】

裁断部１３は、第１塗工部１２よりも搬送方向の下流側に設けられており、繊維束供給部１０から供給される繊維束ＣＦを裁断機１３Ａで裁断してペーストＰ上に散布させる。裁断機１３Ａは、コンベア２３により搬送される第１シートＳ１の上方に配置されており、ガイドローラ２５と、ピンチローラ２６と、カッターローラ２７とを有する。

【0063】

ガイドローラ２５は、回転しながら繊維束供給部１０から供給された繊維束ＣＦを下方に向けて案内する。ピンチローラ２６は、ガイドローラ２５との間で繊維束ＣＦを挟み込みながら、ガイドローラ２５とは逆向きに回転することによって、ガイドローラ２５と協働しながら、分繊された繊維束ＣＦを引き込む。カッターローラ２７は、回転しながら繊維束ＣＦを所定の長さとなるように裁断する。裁断された繊維束ＣＦは、ガイドローラ２５とカッターローラ２７との間から落下し、ペーストＰが塗工された第１シートＳ１上に散布される。
このように、裁断部１３は、裁断ステップと散布ステップとを実行する。
第１搬送部２０は、裁断された繊維束ＣＦが散布された第１シートＳ１を含浸部１６に搬送する。

【0064】

第２シート供給部１４は、第２原反ロールＲ２から巻き出された連続する第２シートＳ２を第２塗工部１５に向けて供給する。ＳＭＣ製造装置１は、第２シートＳ２を含浸部１６に向けて搬送する第２搬送部２８を備えている。

【0065】

第２搬送部２８は、コンベア２３により搬送される第１シートＳ１の上方に配置されており、複数のガイドローラ２９を有する。第２搬送部２８は、第２シート供給部１４から
供給された第２シートＳ２を図１におけるＸ軸負方向（水平方向左側）に向けて搬送した後、回転する複数のガイドローラ２９によって第２のシートＳ２が搬送される方向を図１におけるＺ軸負方向（垂直方向下側）、さらにＸ軸正方向に変更する。

【0066】

第２塗工部１５は、Ｘ軸負方向に向けて搬送される第２シートＳ２の上方に配置されており、ペーストＰを供給するコータ３０を有する。第２塗工部１５では、第２のシートＳ２がコータ３０を通過することで、第２シートＳ２の面上にペーストＰが所定の厚みで塗工される。
第２搬送部２８は、第２塗工部１５によりペーストＰが塗工された第２シートＳ２を含浸部１６に搬送する。

【0067】

含浸部１６は、裁断部１３よりも搬送方向の下流側に位置しており、貼合機構３１と、加圧機構３２とを有する。貼合機構３１は、コンベア２３における下流側のプーリ２１ｂの上方に位置し、複数の貼合ローラ３３を有する。

【0068】

各貼合ローラ３３は、ペーストＰが塗工された第２シートＳ２の背面（ペーストＰの無い面）に接触した状態で配置されている。また、各貼合ローラ３３は、第１シートＳ１に対して第２シートＳ２が徐々に接近するように配置されている。
これにより、第１シートＳ１の上に第２シートＳ２が重ね合わされる。第１シートＳ１と第２シートＳ２とは、その間に繊維束ＣＦ及びペーストＰを挟み込みながら、互いに貼合された状態で加圧機構３２側へと搬送される。以下、互いに貼合された第１シートＳ１及び第２シートＳ２を貼合シートＳ３と総称する。

【0069】

加圧機構３２は、第１搬送部２０（コンベア２３）の下流側に設けられている。加圧機構３２は、一対のプーリ３４ａ、３４ｂの間に無端ベルト３５ａを掛け合わせた下側コンベア３６Ａと、一対のプーリ３４ｃ、３４ｄの間に無端ベルト３５ｂを掛け合わせた上側コンベア３６Ｂとを有する。

【0070】

下側コンベア３６Ａと上側コンベア３６Ｂとは、互いの無端ベルト３５ａ、３５ｂを突き合わせた状態で、互いに対向して配置されている。加圧機構３２は、下側コンベア３６Ａの一対のプーリ３４ａ、３４ｂを同一方向に回転させることによって無端ベルト３５ａを周回させる。その結果、上側コンベア３６Ｂの一対のプーリ３４ｃ、３４ｄが同一方向かつ一対のプーリ３４ａ、３４ｂと逆方向に回転し、無端ベルト３５ｂが無端ベルト３５ａと同じ速さで逆回りに周回される。これにより、無端ベルト３５ａ、３５ｂの間に挟み込まれた貼合シートＳ３が、図１におけるＸ軸正方向に向けて搬送される。

【0071】

加圧機構３２は、複数の下側ローラ３７ａと、複数の上側ローラ３７ｂとを有する。各下側ローラ３７ａは、無端ベルト３５ａのうち突合せ部分（無端ベルト３５ｂとの間に貼合シートＳ３を挟む領域）の背面に接触した状態で配置されている。同様に、複数の上側ローラ３７ｂは、無端ベルト３５ｂのうち突合せ部分（無端ベルト３５ａとの間に貼合シートＳ３を挟む領域）の背面に接触した状態で配置されている。複数の下側ローラ３７ａと複数の上側ローラ３７ｂとは、貼合シートＳ３の搬送方向において交互に並ぶように配置されている。

【0072】

加圧機構３２は、無端ベルト３５ａ、３５ｂの間を貼合シートＳ３が通過する間に、第１シートＳ１と第２シートＳ２との間に挟み込まれたペーストＰ及び繊維束ＣＦを複数の下側ローラ３７ａ及び複数の上側ローラ３７ｂにより加圧する。このとき、ペーストＰは、繊維束ＣＦを挟んだ両側から繊維束ＣＦのフィラメント内に含浸される。これにより、繊維束ＣＦのフィラメント内に熱硬化性樹脂が含浸されたＳＭＣの原反Ｒが得られる。

【0073】

（ＳＭＣの製造方法）
以下、本実施形態に係る繊維強化樹脂成形材料の製造方法の一例として、上述したＳＭＣ製造装置１を用いたＳＭＣの製造手順について説明する。

【0074】

ＳＭＣ製造装置１を用いてＳＭＣを製造する際は、塗工ステップにおいて、第１原反ロールＲ１から長尺の第１シートＳ１を巻き出し、第１搬送部２０により搬送しつつ、第１塗工部１２により第１シートＳ１上に所望の樹脂を含んだペーストＰを所定の厚みで塗工する。
次に、開繊ステップにおいて、複数の開繊バー１７の間に所望の材質の繊維束ＣＦを通過させ、繊維束ＣＦを幅方向に拡幅する。

【0075】

次に、分繊ステップにおいて、複数の回転刃１８を繊維束ＣＦの幅方向に所定の間隔で配置し、かつ刃物１８ａを周方向にずらし、回転刃１８を回転させながら、開繊された繊維束ＣＦに複数の刃物１８ａを間欠的に突き刺す。これにより、繊維束ＣＦを長手方向において断続的に分繊する複数の分繊処理列を形成する。各分繊処理列において、刃物１８ａが突き刺されなかった部分は、未分繊の状態で残存する。
分繊ステップにおいては、分繊された繊維束ＣＦ同士の引っ付きを防止するため、分繊時の繊維束ＣＦの温度を６０℃以下とすることが好ましく、５℃以上５０℃以下とすることがより好ましい。

【0076】

ここで、分繊された繊維束ＣＦにおける分繊位置について、図３を参照して説明する。図３では、開繊された繊維束ＣＦのトウｔを細線で示し、開繊された繊維束ＣＦの分繊処理列ｄを太線で示し、開繊された繊維束ＣＦの裁断機１３Ａで切断される切断線を破線で示している。

【0077】

分繊後の繊維束ＣＦには、図３に示すように、刃物１８ａにより分割された分繊部分ａと、刃物１８ａにより分割されなかった未分繊部分ｂとが搬送方向において交互に並んでおり、いわゆるミシン目状の分繊処理列ｄが形成されている。

【0078】

この場合、繊維束ＣＦ内のフィラメントに斜行、蛇行や交絡が発生していても、分繊された複数の繊維束ＣＦの間で一部が繋がっているため、幅方向に開繊した状態のまま、分繊された複数の繊維束ＣＦを安定した状態で裁断機１３Ａ側へと搬送することが可能である。また、繊維束ＣＦ内のフィラメントが斜行や蛇行等していても、繊維束ＣＦを損傷させない。したがって、分繊した繊維束ＣＦの一部が切断されてしまい、切断された繊維束ＣＦが裁断部１３のローラ等に巻き付いてしまうといった事態が好適に防止される。

【0079】

以上のように、本実施形態に係るＳＭＣの製造方法では、分繊された複数の繊維束ＣＦの各間を部分的に未分繊の状態とすることで、繊維束ＣＦの蛇行や繊維束ＣＦに発生するフィラメント内の斜行、蛇行や交絡等による影響を回避しながら、分繊した繊維束ＣＦを安定した状態で裁断部１３の裁断機１３Ａまで供給し、裁断後の繊維束ＣＦを分散しやすくすることができる。
また、繊維束ＣＦとして、比較的安価なラージトウを用いることが容易であり、ＳＭＣの製造コストを下げることができる。

【0080】

裁断ステップでは、裁断部１３において分繊された繊維束ＣＦが裁断機１３Ａにより裁断され、散布ステップにおいて、裁断された繊維束ＣＦが第１シートＳ１に塗工されたペーストＰの上に散布される。
分繊ステップ及び裁断ステップは、上述した式（１）〜（３）を満たすように行われる。これにより、繊維束ＣＦの強化繊維が均一に分散され、樹脂の含浸性が向上することで、高品質なＳＭＣを製造することが可能になる。

【0081】

含浸ステップでは、第２シート供給部１４により、第２原反ロールＲ２から長尺の第２シートＳ２を巻き出し、第２塗工部１５により第２シートＳ２の上にペーストＰを所定の厚みで塗工する。次いで、含浸部１６において、貼合機構３１により第１シートＳ１に第２シートＳ２を重ね合わせる。次いで、加圧機構３２により、第１シートＳ１と第２シートＳ２とで挟み込まれたペーストＰと繊維束を加圧し、繊維束のフィラメント間に熱硬化性樹脂を含浸させる。これにより、繊維束ＣＦのフィラメント内に熱硬化性樹脂が好適に含浸されたＳＭＣの原反Ｒが得られる。

【0082】

ＳＭＣの原反Ｒは、ロール状に巻き取られた後、次工程へと送られる。そして、原反Ｒは、所定の長さで切断されることによって、最終的にシート状のＳＭＣ（繊維強化樹脂成形材料）として出荷される。なお、第１シートＳ１及び第２シートＳ２は、ＳＭＣに対して成形加工を行う前に剥離される。

【0083】

本実施形態の製造装置は、上述したＳＭＣ製造装置１の内容に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、繊維束供給部１０の分繊部において、複数の回転刃１８の代わりに、図４Ａ及び図４Ｂに示すような複数の鋸刃３８を用いてもよい。なお、図４Ａは、ＳＭＣ製造装置１が備える繊維束供給部の別の構成例を示した側面図であり、図４Ｂはその分繊部を搬送方向から見た正面図である。

【0084】

複数の鋸刃３８は、開繊された繊維束ＣＦの幅方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔で並んで配置されている。また、各鋸刃３８には、複数の刃物３８ａが繊維束ＣＦの搬送方向と同一方向に連なって並んで配置されている。さらに、各鋸刃３８の間では、複数の刃物３８ａの繊維束ＣＦの幅方向における位置をずらして配置することが好ましい。これにより、裁断後の繊維束ＣＦを分散しやすくすることができる。

【0085】

各鋸刃３８の間には、スペーサ部材３８ｂが配置されている。スペーサ部材３８ｂの上面は、各刃物３８ａの境界（刃元）よりも僅かに上方に位置している。

【0086】

複数の鋸刃３８を挟んだ搬送方向の両側には、一対のガイド部材４０が配置されている。複数の鋸刃３８は、一対のガイド部材４０の間で搬送される繊維束ＣＦに対して、一対のガイド部材４０が配置された側とは反対側から複数の刃物３８ａを突き刺す位置と、繊維束ＣＦから離間する位置との間で上下に往復移動（揺動）可能に配置されている。

【0087】

すなわち、鋸刃３８を用いた分繊ステップでは、鋸刃３８を上下方向（Ｚ軸方向）に往復運動させながら、開繊された繊維束ＣＦに複数の刃物３８ａを間欠的に突き刺すことによって、繊維束ＣＦを幅方向において分繊する。このとき、連続する繊維束ＣＦにスペーサ部材３８ｂが接する位置まで複数の刃物３８ａが突き刺さることで、各刃物３８ａの間で繊維束ＣＦが連続的に分繊されることを防止している。これにより、回転刃１８を用いた場合と同様に、分繊された複数の繊維束ＣＦの各間を部分的に未分繊の状態とすることができる。

【0088】

したがって、ＳＭＣ製造装置１がこのような構成であっても、繊維束ＣＦの蛇行や繊維束ＣＦに発生するフィラメント内の斜行、蛇行や交絡による影響を回避しながら、分繊した繊維束ＣＦを安定した状態で裁断機１３Ａまで供給することができる。また、比較的安価なラージトウの繊維束ＣＦを用いることによって、ＳＭＣの製造コストを下げることができる。

【0089】

ＳＭＣ製造装置１を用いた本実施形態の製造方法においては、回転刃１８や鋸刃３８を用いた分繊ステップにおいて、連続する繊維束ＣＦを厚み方向に重ね合わせた状態で、複数の繊維束ＣＦに分繊してもよい。

【0090】

また、刃物１８ａ、３８ａは、搬送方向に連続する繊維束ＣＦに対して間欠的に突き刺すことが可能な形状であればよく、例えば図５Ａから図５Ｅに示すような刃物１８ａ，３８ａの形状が採用されてもよい。さらに、刃物１８ａ、３８ａは、片刃であっても、両刃であってもよい。

【0091】

また、幅方向（Ｙ軸方向）で隣り合う複数の回転刃１８又は鋸刃３８の間では、それぞれの刃物１８ａ、３８ａを繊維束ＣＦに対して間欠的に突き刺すタイミングを一致させてもよいし、ずらしてもよい。
突き刺すタイミングを一致させる場合は、複数の回転刃等を、繊維束ＣＦの幅方向において千鳥状に配列したり、隣り合う回転刃等において、刃物の形状や配置を異ならせたりすることにより、上記（２）を満足させることができる。
また、回転刃１８と鋸刃３８とを組み合わせて分繊部が構成されてもよい。

【0092】

また、刃物１８ａ、３８ａについては、図６Ａに示す切っ先角αと、図６Ｂに示す刃先角βとが、３０°≦α≦９０°、１０°≦β≦４５°（より好ましくは２０°≦β≦３０°）をいずれか一方、あるいは両方を満足するように設定されることが好ましい。また、刃物１８ａ、３８ａの厚みについては、０．３〜２ｍｍとすることが好ましい。

【0093】

本発明の繊維強化樹脂成形材料の製造装置は、開繊部を備えなくてもよい。すなわち、開繊が別の装置で行われ、製造装置に供給される構成であってもよい。

【0094】

（実施例）
以下、本発明の製造方法および製造装置について、実施例を用いてより詳しく説明する。本発明は、以下の実施例の内容には限定されず、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

【0095】

（実施例１）
上述したＳＭＣ製造装置１を用いてＳＭＣを製造した。
分繊部として、４枚の回転刃１８を備えるものを用いた。それぞれの回転刃１８には、６個の刃物１８ａが周方向に連なって並んで配置されたものを用いた。それぞれの刃物１８ａは、繊維束ＣＦに接触する部分の最大厚みが１ｍｍ、繊維束ＣＦと接触する部分の最大幅が１ｍｍ、幅方向における先端部の角度（切っ先角）が６４°、厚さ方向における先端部の角度（刃先角）が３０°の略三角形の形状とした。各回転刃１８は、複数の刃物１８ａの周方向における位置（位相）が、繊維束ＣＦの幅方向に隣り合う回転刃１８と３０°ずれるように取り付けた。各回転刃１８の間には、スペーサ部材１８ｂを配置し、スペーサ部材１８ｂの幅は２．２ｍｍとした。

【0096】

繊維束ＣＦとして、炭素繊維束（三菱ケミカル社製、製品名：ＴＲ５０Ｓ１５Ｌ、繊維数：１５０００本）を用いた。ペーストＰに用いる樹脂として、ビニルエステル樹脂を用いた。
開繊バー１７では繊維束ＣＦを幅１５ｍｍに拡幅した。分繊時の繊維束ＣＦの搬送速度は４０ｍ／ｍｉｎとした。４枚の回転刃１８による分繊により、開繊後の繊維束ＣＦに、長さ５６．６ｍｍの分繊部分ａと長さ０．５ｍｍの未分繊部分ｂとを、繊維束ＣＦの長手方向に交互に連続するように、かつ繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃが２８．１ｍｍとなるように、繊維束ＣＦの幅方向において３ｍｍ間隔で４列の分繊処理列を形成した。裁断機１３Ａによる裁断は、分繊された繊維束ＣＦの長手方向において２５．４ｍｍ間隔（Ｌ）で行った。裁断した繊維束ＣＦは、第１シートＳ１上に塗工したペーストＰ上に散布した。繊維強化樹脂成形材料の炭素繊維含有率は５８％であった。
実施例１において、ｃ／Ｌは１．１１、ｃ＜ａ、ｂ／Ｌは０．０２、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９９であり、上述した式（１）から（４）のすべてを満たしている。

【0097】

（実施例２）
ＳＭＣ製造装置１、繊維束ＣＦ、およびペーストＰは、実施例１と同様のものを用いた。
分繊部分ａの長さを、実施例１の２倍の１１３．２ｍｍとし、未分繊部分ｂの長さを０．８ｍｍとした。また、繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃを、実施例１の２倍の５６．２ｍｍとした。その他の点は、実施例１と同一の手順で行い、ＳＭＣを製造した。
実施例２において、ｃ／Ｌは２．２１、ｃ＜ａ、ｂ／Ｌは０．０３、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９９であり、上述した式（１）から（４）のすべてを満たしている。

【0098】

（実施例３）
ＳＭＣ製造装置１、繊維束ＣＦ、およびペーストＰは、実施例１と同様のものを用いた。
分繊部分ａの長さを２５９．０ｍｍとし、未分繊部分ｂの長さを１．０ｍｍとした。また、繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃを１２９．０ｍｍとした。その他の点は、実施例１と同一の手順で行い、ＳＭＣの製造を行った。
実施例３において、ｃ／Ｌは５．０８、ｃ＜ａ、ｂ／Ｌは０．０４、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９９であり、上述した式（１）から（４）のすべてを満たしている。

【0099】

（実施例４）
ＳＭＣ製造装置１、繊維束ＣＦ、およびペーストＰは、実施例１と同様のものを用いた。
分繊部分ａの長さを８４９ｍｍとし、未分繊部分ｂの長さを５ｍｍとした。また、繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃを８２３ｍｍとした。その他の点は、実施例１と同一の手順で行い、ＳＭＣを製造した。
実施例４において、ｃ／Ｌは３２．４、ｃ＜ａ、ｂ／Ｌは０．２０、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９９であり、上述した式（１）から（４）のすべてを満たしている。

【0100】

（比較例１）
実施例１と同様のＳＭＣ製造装置１を用いたが、４枚の回転刃１８は、複数の刃物１８ａの周方向における位置がすべて一致するように取り付けた。繊維束ＣＦ、およびペーストＰは、実施例１と同様のものを用いた。
分繊部分ａの長さを、実施例１の半分の２８．３ｍｍとした。また、繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃは、上述した回転刃１８の取り付け態様の変更により２８．３ｍｍとなった。その他の点は、実施例１と同一の手順で行い、ＳＭＣを製造した。
比較例１において、ｃ／Ｌは１．１１、ｃ＝ａ、ｂ／Ｌは０．０２、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９８であり、上述した式（１）から（４）のうち、（２）が満たされていない。

【0101】

（比較例２）
ＳＭＣ製造装置１、繊維束ＣＦ、およびペーストＰは、実施例１と同様のものを用いた。
分繊部分ａの長さを１５８４．８ｍｍとし、未分繊部分ｂの長さを１０ｍｍとした。また、繊維束ＣＦの幅方向に隣接する分繊処理列の未分繊部分を含まない分繊部分の端部間の距離ｃを１５５８．８ｍｍとした。
比較例２において、ｃ／Ｌは６１．３、ｃ＜ａ、ｂ／Ｌは０．３９、ａ／（ａ＋ｂ）は０．９９であり、上述した式（１）から（４）のうち、（１）が満たされていない。

【0102】

各実施例および比較例について、以下の要領で評価を行った。
（裁断後の繊維束の分割性）
裁断後の繊維束の分割性の指標として、裁断後の繊維束ＣＦの繋がり数を用いた。
第１シートＳ１上に樹脂を塗工せずに裁断した繊維束ＣＦを散布し、ピンセットを用いて取り出し、ノギスを用いて０．１ｍｍ単位で繊維束の幅と長さを計測し、電子天秤を用いて０．１ｍｇ単位で重量を測定した。サンプリング数は５００個とした。裁断後の繊維束のフィラメント数を以下の式により算出し、４０００以上７０００未満を２つ繋がり、７０００以上１００００本以下を３つ繋がり、１００００以上１３０００本未満を４つ繋がり、１３０００以上１５０００本以下を５つ繋がりとしてカウントし、繊維束全体に占める比率を算出した。
裁断後の繊維束のフィラメント数＝繊維束の重量／繊維束の長さ×使用した炭素繊維のフィラメント数
（ＳＭＣを用いた成形物の機械特性）
ＳＭＣを用いた成形物の機械特性として、引張強度を評価した。
平板を加工可能な金型を用いて各例のＳＭＣを金型に配置し、加圧型のプレス機により、１０ＭＰａで約１３０℃×５分間加圧して硬化させ、３００×３００ｍｍの平板を得た。平板の０°方向（ＳＭＣ製造装置１のＸ軸）と９０°方向からそれぞれ２５０×２５×２ｍｍの試験片を６片（計１２片）切出し、ＪＩＳ Ｋ７０７３に準拠して引張強度を測定し、かつ引張強度のばらつきを算出した。
各実施例および比較例の結果を表１に示す。

【0103】

【表1】

【0104】

実施例１において、分繊後の繊維束ＣＦは、その一部がロール等に巻き付いてしまうことなく、安定して裁断部１３に供給された。裁断された繊維束ＣＦには、未分繊部分により２つ繋がったものが３８％存在したが、３つ以上繋がるものは存在せず、製造されたペーストＰ上への繊維束ＣＦの分散性に影響を与えるレベルではなかった。製造されたＳＭＣの品質は、繊維数の少ない炭素繊維束ＣＦ（繊維数：３０００本）を用い、分繊ステップなしで得られる同サイズのチョップド炭素繊維束を使用したＳＭＣとほぼ同等の機械特性を示した。引張強度のばらつきも８％であり、部分的な著しい強度低下はなかった。

【0105】

実施例２においても、分繊後の繊維束ＣＦは安定して裁断部１３に供給された。裁断された繊維束ＣＦには、未分繊部分により２つ繋がったものが１０％存在したが、３つ以上繋がるものは存在せず、製造されたペーストＰ上への繊維束ＣＦの分散性に影響を与えるレベルではなかった。製造されたＳＭＣの品質は、繊維数の少ない炭素繊維束ＣＦ（繊維数：３０００本）を用い、分繊ステップなしで得られる同サイズのチョップド炭素繊維束を使用したＳＭＣとほぼ同等の機械特性を示した。引張強度のばらつきも５％であり、部分的な著しい強度低下はなかった。
実施例３においては、分繊後の繊維束ＣＦの一部のロール等への巻き付きが発生することがあり、ＳＭＣの製造を中断することがあったが、その頻度は低く、製造上の影響は少ななかった。
また、裁断された繊維束ＣＦには、未分繊部分により２つ繋がったものが３％存在したが、３つ以上繋がるものは存在せず、製造されたペーストＰ上への繊維束ＣＦの分散性に影響を与えるレベルではなかった。製造されたＳＭＣの品質は、繊維数の少ない炭素繊維束ＣＦ（繊維数：３０００本）を用い、分繊ステップなしで得られる同サイズのチョップド炭素繊維束を使用したＳＭＣとほぼ同等の機械特性を示した。引張強度のばらつきも４％であり、部分的な著しい強度低下はなかった。

【0106】

実施例４においては、分繊後の繊維束ＣＦの一部のロール等への巻き付きが発生することがあり、ＳＭＣの製造を中断することがあったが、その頻度は低く、製造上の影響は少ななかった。
また、裁断された繊維束ＣＦには、未分繊部分により２つ繋がったものが１％存在したが、３つ以上繋がるものは存在せず、製造されたペーストＰ上への繊維束ＣＦの分散性に影響を与えるレベルではなかった。製造されたＳＭＣの品質は、繊維数の少ない炭素繊維束ＣＦ（繊維数：３０００本）を用い、分繊ステップなしで得られる同サイズのチョップド炭素繊維束を使用したＳＭＣとほぼ同等の機械特性を示した。引張強度のばらつきも５％であり、部分的な著しい強度低下はなかった。

【0107】

比較例１において、分繊後の繊維束ＣＦは、その一部がロール等に巻き付いてしまうことなく、安定して裁断部１３に供給されたものの、裁断された繊維束ＣＦには、未分繊部分により５つ繋がったものが１４％存在した。製造されたＳＭＣの品質は、繊維数の少ない炭素繊維束ＣＦ（繊維数：３０００本）を用い、分繊ステップなしで得られる同サイズのチョップド炭素繊維束を使用したＳＭＣとほぼ同等の機械特性を示す部分と、機械特性が劣る部分とが存在した。引張強度のばらつきは１６％と大きく、機械特性が均一な原反Ｒが作製できなかった。

【0108】

比較例２において、分繊後の繊維束ＣＦは、その一部がロール等に巻き付いてしまいＳＭＣを製造することができなかった。

【0109】

以上より、本実施形態の製造方法および製造装置により、ラージトウを分繊する工程を経ても、機械特性の良好な繊維強化樹脂成形材料を効率よく製造できることが示された。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本発明の繊維強化樹脂成形材料の製造方法及び製造装置によれば、製造される繊維強化樹脂成形材料の品質を維持しつつ、繊維束の蛇行や繊維束内に発生するフィラメントの斜行や蛇行による影響を回避しながら、分繊した繊維束を安定した状態で裁断機まで供給することができ、裁断後の繊維束も分散しやすい。

【符号の説明】

【0111】

１ ＳＭＣ製造装置（製造装置）
１０ 繊維束供給部
１１ 第１シート供給部
１２ 第１塗工部
１３ 裁断部
１３Ａ 裁断機
１４ 第２シート供給部
１５ 第２塗工部
１６ 含浸部
１８ 回転刃
１８ａ、３８ａ 刃物
１８ｂ、３８ｂ スペーサ部材
２０ 第１搬送部
２８ 第２搬送部
３１ 貼合機構
３２ 加圧機構
３８ 鋸刃
４０ ガイド部材
ＣＦ 繊維束
Ｐ ペースト
Ｓ１ 第１シート
Ｓ２ 第２シート
Ｓ３ 貼合シート
Ｒ 原反

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6A】

【図6B】