CN111936281B - 纤维增强树脂成型材料的制造方法和纤维增强树脂成型材料的制造装置 - Google Patents

Abstract

提供一种按照缩短纤维束的未分纱部分且分纱部分变长的方式进行分纱、稳定地制造纤维增强树脂成型材料的方法。一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为在经裁剪的纤维束中含浸有树脂的纤维增强树脂成型材料的制造方法，包括用分纱机对纤维束在长度方向上空有间隔地进行分纱的分纱步骤，以及在前述分纱步骤之后对前述纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪步骤；前述分纱机具备具有释放部的旋转刀片和与前述旋转刀片邻接的间隔部件。

Description

纤维增强树脂成型材料的制造方法和纤维增强树脂成型材料 的制造装置

技术领域

本发明涉及纤维增强树脂成型材料的制造方法和纤维增强树脂成型材料的制造装置。

本申请基于2018年4月4日在日本申请的特愿2018-072556号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

作为成型品的机械特性优异、同时还适合于三维形状等复杂形状成型的成型材料，已知SMC(Sheet Molding Compound，片状模塑料)、可印张片。SMC是在例如将玻璃纤维、碳纤维等增强纤维裁剪而得的纤维束的单纤维间含浸有不饱和聚酯树脂等热固性树脂而得的片状的纤维增强树脂成型材料。可印张片是在例如前述经裁剪的纤维束中含浸有热塑性树脂的片状纤维增强树脂成型材料。

使用SMC的成型中，利用模具在对SMC进行加热的同时压缩成型。可印张片的成型中，用红外线加热器等将可印张片加热至热塑性树脂的熔点以上，利用规定温度的模具冷却加压。任一成型中，均由于纤维束被裁剪从而在成型时流动性提高、成型性提高。

作为SMC等纤维增强树脂成型材料的制造方法，已知将连续的纤维束用裁剪机裁剪成规定长度并散布，在形成的纤维束群中含浸树脂的方法。前述制造方法中，为了降低制造成本，使用比较廉价的被称为大丝束的、单纤维根数多的纤维束。这种情况下，使纤维束在宽度方向上加宽(称为“开纱”。)、将经开纱的纤维束分割为多个纤维束(称为“分纱”。)后，用裁剪机对经分纱的纤维束进行裁剪。

作为对纤维束进行分纱的方法，例如公开了在纤维束中刺入旋转的旋转刀片的方法(专利文献1)。但在纤维束内的单纤维存在倾斜、蜿蜒的情况下，存在纤维束的一部分发生切断、被切断的纤维束卷绕于卷筒等的担忧。

作为使用旋转刀片的分纱方法，还公开了以纤维束中分纱部分和未分纱部分交替并排的方式对纤维束进行分纱的方法(专利文献2)。但该方法中也同样，分纱部分越长则纤维束中越容易发生捻合、切断，对于裁剪机的纤维束供应容易变得不稳定。另一方面，未分纱部分越长则裁剪后的纤维束越无法充分被分割。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-219780号公报

专利文献2：国际公开第2017/006989号

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，提供能够按照缩短纤维束的未分纱部分且分纱部分变长的方式进行分纱、稳定地制造纤维增强树脂成型材料的纤维增强树脂成型材料的制造方法，以及纤维增强树脂成型材料的制造装置。

用于解决课题的方法

本发明具有以下构成。

[1]一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为在经裁剪的纤维束中含浸有树脂的纤维增强树脂成型材料的制造方法，

包括：用分纱机对纤维束在长度方向上空有间隔地进行分纱的分纱步骤，以及在前述分纱步骤之后对前述纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪步骤，

前述分纱机具备具有释放部的旋转刀片和与前述旋转刀片邻接的间隔部件。

[2]根据[1]所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，前述释放部由形成于前述旋转刀片的切去部形成。

[3]根据[2]所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将前述切去部的切去角度设为α(°)时，满足100≦α≦200。

[4]根据[2]或[3]所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将前述旋转刀片中前述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从前述旋转刀片中没有前述切去部的状态的全周长度(mm)减去前述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

[5]根据[1]所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，前述间隔部件的一部分在侧视图中达到前述旋转刀片的边缘，形成有前述释放部。

[6]根据[5]所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将前述旋转刀片的半径设为r5(mm)、将前述间隔部件的最大半径设为r4(mm)时，满足0≦r4-r5≦1。

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将前述间隔部件的旋转周速度设为V(m/分钟)、将前述纤维束的输送速度设为W(m/分钟)时，满足0.02≦V/W≦0.5。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，前述分纱步骤和前述裁剪步骤满足下述(1)和(2)的条件。

0<b/L<1···(1)

1<a/L≦1000···(2)

(其中，式中a为分纱后的前述纤维束的长度方向的分纱部分的长度(mm)，b为分纱后的前述纤维束的长度方向的未分纱部分的长度(mm)，L为前述纤维束的长度方向的裁剪的间隔(mm)。)

[9]一种纤维增强树脂成型材料的制造装置，

具备：具有旋转刀片和与前述旋转刀片邻接的间隔部件、使前述旋转刀片刺入纤维束而对前述纤维束空有间隔进行分纱的分纱机，以及对经前述分纱机处理的前述纤维束在前述纤维束的长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪部，

前述旋转刀片中形成有释放部。

[10]根据[9]所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，前述释放部由形成于前述旋转刀片的切去部形成。

[11]根据[10]所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，将前述切去部的切去角度设为α(°)时，满足100≦α≦200。

[12]根据[10]或[11]所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，将前述旋转刀片中前述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从前述旋转刀片中没有前述切去部的状态的全周长度(mm)减去前述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

[13]根据[9]所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，前述间隔部件的一部分在侧视图中达到前述旋转刀片的边缘，形成有前述释放部。

[14]根据[13]所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，将前述旋转刀片的半径设为r5(mm)、将前述间隔部件的最大半径设为r4(mm)时，满足0≦r4-r5≦1。

[15]根据[9]～[14]中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，以前述分纱机和前述裁剪部满足下述(1)和(2)的条件的方式构成。

0<b/L<1···(1)

1<a/L≦1000···(2)

(其中，式中a为分纱后的前述纤维束的长度方向的分纱部分的长度(mm)，b为分纱后的前述纤维束的长度方向的未分纱部分的长度(mm)，L为前述纤维束的长度方向的裁剪的间隔(mm)。)

发明效果

根据本发明，能够按照缩短纤维束的未分纱部分且分纱部分变长的方式进行分纱、稳定地制造纤维增强树脂成型材料。

附图说明

图1为显示第1实施方式的纤维增强树脂成型材料的制造装置的一例的侧视图。

图2A为将图1的制造装置的分纱机放大显示的侧视图。

图2B为显示图2A的分纱机的旋转刀片的侧视图。

图3为从纤维束的输送方向观察时的图1的制造装置的分纱机的正视图。

图4为显示分纱机中不带有纤维束包角的方式的侧视图。

图5为显示分纱后的纤维束的示意图。

图6A为将第2实施方式的纤维增强树脂成型材料的制造装置中的分纱机放大显示的侧视图。

图6B为显示图6A的分纱机的旋转刀片和间隔部件的侧视图。

具体实施方式

本发明的纤维增强树脂成型材料(以下也简单地记为“成型材料”。)的制造方法是制造在经裁剪的纤维束中含浸有树脂的成型材料的方法。根据本发明的制造方法，可得到在经裁剪的纤维束的单纤维间含浸有树脂的片状成型材料。得到的成型材料可以适当作为SMC、可印张片等使用。

纤维束是将多根增强纤维捆绑而成的。作为本发明中使用的增强纤维，优选为碳纤维。需说明的是，作为增强纤维，也可以使用玻璃纤维等碳纤维以外的增强纤维。

作为纤维束中含浸的树脂，为热固性树脂、热塑性树脂中的任一种均可。作为树脂，可以仅使用热固性树脂，可以仅使用热塑性树脂，也可以使用热固性树脂和热塑性树脂两者。

通过本发明的制造方法制造的成型材料作为SMC使用时，优选热固性树脂。成型材料作为可印张片使用时，优选热塑性树脂。

作为热固性树脂，可以例示不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、苯氧基树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂。所使用的热固性树脂可以为1种，也可以为2种以上。

作为热塑性树脂，可以例示聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂、聚醚砜树脂、芳香族聚酰胺树脂。所使用的热塑性树脂可以为1种，也可以为2种以上。

本发明的制造方法包括用分纱机对纤维束在长度方向上空有间隔地进行分纱的分纱步骤，以及在分纱步骤之后对纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪步骤。本发明的制造方法中，优选分纱步骤和裁剪步骤满足下述(1)和(2)的条件。

0<b/L<1···(1)

1<a/L≦1000···(2)

(其中，式中a为分纱后的纤维束的长度方向的分纱部分的长度(mm)，b为分纱后的纤维束的长度方向的未分纱部分的长度(mm)，L为纤维束的长度方向的裁剪的间隔(mm)。)

b/L优选超过0且小于1，更优选为0.03以上0.8以下，进一步优选为0.1以上0.6以下。b/L在前述范围的下限值以上则纤维束被切开，容易抑制卷绕于旋转刀片、卷筒等的工艺故障。b/L在前述范围的上限值以下则能够减小裁剪后的纤维束所含未分纱部分的比例，因此存在使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高的倾向。

b优选超过0mm且为50mm以下，更优选为1mm以上35mm以下，进一步优选为5mm以上25mm以下。b在前述范围的下限值以上则纤维束被切开，容易抑制卷绕于旋转刀片、卷筒等的工艺故障。b在前述范围的上限值以下则能够减小裁剪后的纤维束所含未分纱部分的比例，因此存在使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高的倾向。

a/L优选超过1且为1000以下，更优选超过1且为200以下，进一步优选超过3且为100以下，特别优选为5以上50以下。a/L在前述范围的下限值以上则能够减小裁剪后的纤维束所含未分纱部分的比例，因此存在使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高的倾向。a/L在前述范围的上限值以下则纤维束被切开、松弛，从而容易抑制卷绕于旋转刀片、卷筒等的工艺故障。

a优选为1mm以上5000mm以下，更优选为10mm以上3000mm以下，进一步优选为100mm以上1000mm以下。a在前述范围的下限值以上则容易获得分纱效果，存在使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高的倾向。a在前述范围的上限值以下则纤维束被切开、松弛，从而容易抑制卷绕于旋转刀片、卷筒等的工艺故障。

本发明的成型材料的制造方法中，使用具备具有释放部的旋转刀片和与前述旋转刀片邻接的间隔部件的分纱机。

本发明中的释放部是该旋转刀片中使由旋转刀片造成的分纱状态临时解除的区域。即，释放部是在使旋转刀片一边旋转一边刺入纤维束连续地进行分纱时，旋转刀片中呈不刺入纤维束的状态的部分区域。由于纤维束通过该释放部，能够在纤维束中形成上述未分纱部分。

本发明的成型材料的制造方法中，该具有释放部的旋转刀片的构成没有特别限定，作为该具有旋转刀片的分纱机，可以例示以下两种。对于各个方式，分别给出一个例子进行说明。

[第1实施方式]

第1实施方式中，作为具有释放部的旋转刀片，使用具备分纱机的制造装置，该分纱机包含形成有切去部的旋转刀片。基于图1～图3对第1实施方式中使用的制造装置的一例进行说明。需说明的是，以下的说明中例示的图的尺寸等只是一个例子，本发明不一定限定于此，在不改变其宗旨的范围内，可以适当变更进行实施。

以下的说明中，设定XYZ正交坐标系，参照各图所示XYZ正交坐标系对各部件的位置关系进行说明。

(制造装置)

本实施方式的纤维增强树脂成型材料的制造装置100(以下简单地记为“制造装置100”。)是制造片状SMC的装置，该片状SMC包括多根碳纤维捆绑而成的纤维束和包含不饱和聚酯树脂的热固性树脂、且在经裁剪的纤维束的单纤维间含浸有热固性树脂。其中，作为纤维束，除了碳纤维以外，也可以使用玻璃纤维等增强纤维。作为树脂，除了热固性树脂以外，也可以使用热塑性树脂。

如图1所示，制造装置100具有纤维束供应部10、第1片材供应部11、第1涂布部12、裁剪部13、第2片材供应部14、第2涂布部15和含浸部16。

纤维束供应部10具有在将连续的纤维束f1向规定方向(X轴方向。以下称为输送方向。)输送的同时在宽度方向(Y轴方向)上开纱的开纱部50、以及对经开纱的纤维束f2进行分纱的分纱机52。

开纱部50具有在纤维束f1的宽度方向(Y轴方向)上延伸、在输送方向(X轴方向)上空有间隔地配置的多根开纱杆17。

如图2A、图2B和图3所示，分纱机52分别具有多个旋转刀片18a、配置在旋转刀片18a与旋转刀片18a之间的圆环状的多根间隔部件18b、以及多根导丝辊19。多个旋转刀片18a和多根间隔部件18b在以旋转中心一致或者大体一致的方式***有旋转轴18c的状态下、且在经开纱的纤维束f2的宽度方向(Y轴方向)上，交替邻接地配置。间隔部件18b与旋转刀片18a一起旋转。

多个旋转刀片18a旋转自由地设置在旋转轴18c上。

旋转刀片18a呈圆盘的一部分被沿直线切去的形成有切去部18d的缺损圆形形状。以这种方式，旋转刀片18a中形成有切去部18d，切去部18d构成释放部。该例子中，在旋转轴18c的绕轴旋转中，各旋转刀片18a中的切去部18d的位置是错开的。但在旋转轴18c的绕轴旋转中，各旋转刀片18a中的切去部18d的位置也可以是一致的。

如图2B所示，将旋转刀片18a中切去部18d以外的部分18e的外周长度设为x(mm)，将从旋转刀片18a中没有切去部18d的状态下的全周长度(mm)减去x而得的长度设为y(mm)。此时，旋转刀片18a的切去部18d以满足x>2y的方式形成。通过使用这样的旋转刀片18a，能够满足前述条件(1)和(2)。

x/y优选超过2，更优选为2.5以上50以下，进一步优选为3以上25以下。x/y在前述范围内越大则能够使分纱部分越长，存在使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高的倾向。x/y在前述范围内越小则纤维束f2中越难发生捻合、切断，成型材料的制造更稳定。

该例子中，圆环状的间隔部件18的半径r1(mm)与旋转刀片18a的切去部18d的最短半径r2(mm)是一致的。其中，本发明中，“间隔部件的半径”的意思是从间隔部件的旋转轴到边缘的长度。“旋转刀片的半径”的意思是从旋转刀片的旋转轴到边缘的长度。

r1-r2优选为-0.5mm以上0.3mm以下，更优选为-0.2mm以上0.2mm以下。r1-r2在前述范围的上限值以下则容易抑制在旋转刀片18a的切去部18d的时机纤维束f2侵入相邻间隔部件18b之间，存在裁剪后的纤维束f4的宽度更稳定的倾向。r1-r2在前述范围的下限值以上则存在纤维束f2的分纱变得更稳定的倾向。

旋转刀片18a的切去部18d以外的部分18e的半径r3(mm)比间隔部件18的半径r1大。

r3-r1优选为0.5mm以上40mm以下，更优选为1mm以上20mm以下，进一步优选为1.5mm以上10mm以下。r3-r1在前述范围内则旋转刀片18a容易刺入纤维束f2，存在纤维束f2的分纱更稳定的倾向。

关于旋转刀片18a的切去部18d，在从纤维束的宽度方向(Y轴方向)观察时的侧视图中，圆盘的一部分呈直线切去，因此，切去角度α(图2B)为180°。切去角度α是旋转刀片在侧视图中切去的角度。旋转刀片中形成的切去部的切去角度α不限定为180°。

本发明中，优选旋转刀片中形成的切去部的切去角度α(°)满足100≦α≦200。作为切去角度α为180°以外的切去部，可列举中心角(切去角度α)小于180°或超过180°的扇形切去部。扇形切去部的中心角可以带点圆度。这种情况的切去角度α设为与中心角不带圆度时的中心角相同的角度、即朝向扇形中心部的2条直线所呈角度。

不管切去角度α的值如何，旋转刀片中的切去部均以不到达***于旋转刀片的旋转轴的方式形成。

切去角度α优选为100°以上200°以下，更优选为120°以上180°以下。切去角度α在前述范围的下限值以上则分纱后的纤维束f3中容易形成充分的未分纱部分，存在分纱变得稳定的倾向。切去角度α在前述范围的上限值以下则存在裁剪后的纤维束f4容易充分被分割的倾向。

第1实施方式中使用的旋转刀片的切去部的数量在不损害本发明的效果的范围即可，不限定为1个，也可以为2个以上。

在多个旋转刀片18a的输送方向的两侧，一对引导部件40以夹着多个旋转刀片18a和间隔部件18b的方式配置。一对引导部件40以从上侧朝向多个旋转刀片18a和间隔部件18b按压正在被输送的纤维束f2的方式配置。由此，从纤维束f2的宽度方向观察的分纱机52的侧视图中，以经分纱的纤维束f2在间隔部件18b的部分弯曲的方式形成包角。通过以这种方式在间隔部件18b的部分在纤维束f2中产生包角，旋转刀片18a刺入纤维束f2的时间变长，因此容易在使a和a/L增大、使b和b/L减小的方向上进行调节。

需说明的是，如图4所示，也可以不使纤维束f2在间隔部件18b的部分产生包角，而是存在旋转刀片18a中的切去部18d的平面状外周面沿着呈直线输送的纤维束f2的时机。由此，容易在使a和a/L减小、使b增大的方向上进行调节。

在间隔部件18b的部分，纤维束的包角β优选为100°以上180°以下，更优选为125°以上180°以下，进一步优选为150°以上180°以下。包角β在前述范围的下限值以上则分纱后的纤维束f3中难以发生起毛，难以卷绕于卷筒等上。

需说明的是，包角β是在从输送的纤维束的宽度方向观察时的侧视图中，间隔部件18b上游侧的纤维束的长度方向与下游侧的纤维束的长度方向所成的角度。

旋转刀片18a的旋转方向相对于纤维束f2的输送方向可以是顺方向，也可以是反方向，优选为顺方向。

作为使旋转刀片18a旋转的机构，可以例示使用驱动马达的机构等。

这样的纤维束供应部10中，首先，向着图1中的X轴正方向(水平方向右侧)，从线轴B1将作为大丝束的纤维束f1抽出，由开纱部50在宽度方向上开纱。具体地，纤维束f1通过开纱部50的多根开纱杆17期间，通过各开纱杆17对纤维束f1进行加热、摩擦、摇动等，纤维束f1在宽度方向上加宽而开纱。

经开纱的纤维束f2被送至分纱机52，利用多个旋转刀片18a进行分纱。在分纱机52中，例如相对于纤维束f2的输送方向以顺方向旋转的各旋转刀片18a刺入纤维束f2。各旋转刀片18a的切去部18d回到纤维束f2的位置时，旋转刀片18a暂时不刺入，纤维束f2被释放，由旋转刀片18a导致的纤维束f2的分纱状态暂时解除。即，旋转刀片18a间歇性地刺入纤维束f2。因此，在经分纱的纤维束f3中形成了分纱部分和未分纱部分。经分纱的纤维束f3一边被多根导丝辊19引导，一边向裁剪部13供应。

第1片材供应部11具有第1输送部20。第1输送部20从第1卷料辊R1将连续的第1片材S1放卷，向第1涂布部12供应，进一步向含浸部16输送。

第1输送部20具有在一对滑轮21a、21b之间绕有环形带22的输送机23。输送机23通过使一对滑轮21a、21b在相同方向上旋转而使环形带22绕转，同时，在该环形带22的面上，将第1片材S1向图1中的X轴正方向输送。

第1涂布部12配置在向图1中的X轴正方向输送的第1片材S1上方，具有供应含有树脂的料糊P的涂布机24。在第1涂布部12，第1片材S1通过涂布机24，从而料糊P按规定厚度涂布在第1片材S1的面上。

料糊P中，除了不饱和聚酯树脂等热固性树脂以外，还可以配合将碳酸钙等填充剂、低收缩剂、脱模剂、固化引发剂、增稠剂等适当混合而得的物质。

裁剪部13对由分纱机52处理的纤维束f3在纤维束f3的长度方向上空有间隔地进行裁剪。

裁剪部13设置在与第1涂布部12相比的输送方向的下游侧，用裁剪机13A对由纤维束供应部10供应的纤维束f3进行裁剪，散布在料糊P上。裁剪机13A配置在由输送机23输送的第1片材S1上方，具有导辊25、压带轮26和切割辊27。

导辊25一边旋转一边将由纤维束供应部10供应的纤维束f3向下方引导。压带轮26与导辊25之间夹着纤维束f3、同时压带轮26与导辊25逆向旋转，从而一边与导辊25协同运动一边引入分纱后的纤维束f3。切割辊27一边旋转一边对纤维束f3进行裁剪，以使其为规定长度。经裁剪的纤维束f4从导辊25与切割辊27之间落下，散布在涂布了料糊P的第1片材S1上。散布有经裁剪的纤维束f4的第1片材S1被第1输送部20输送至含浸部16。

优选制造装置100中分纱机52和裁剪部13以满足前述条件(1)和(2)的方式构成。即，优选以满足条件(1)和(2)的方式对分纱机52中的旋转刀片18a的x/y的值、切去角度α、切去部18d的数量、纤维束的包角β、旋转刀片18a的旋转速度、裁剪部13中纤维束f3的裁剪的长度方向的间隔等进行调节。

第2片材供应部14具有第2输送部28。第2输送部28从第2卷料辊R2将连续的第2片材S2放卷，向第2涂布部15供应，进一步向含浸部16输送。

第2输送部28配置在由输送机23输送的第1片材S1上方，具有多根导辊29。第2输送部28将由第2片材供应部14供应的第2片材S2向图1中的X轴负方向(水平方向左侧)输送后，利用旋转的多根导辊29将第2片材S2输送的方向改变为图1中的Z轴负方向(垂直方向下侧)、进一步改变为X轴正方向。

第2涂布部15具有配置在向X轴负方向输送的第2片材S2上方的、供应料糊P的涂布机30。第2涂布部15中，第2片材S2通过涂布机30，从而料糊P按规定厚度涂布在第2片材S2的面上。

利用第2涂布部15涂布了料糊P的第2片材S2由第2输送部28输送至含浸部16。

含浸部16位于与裁剪部13相比的输送方向的下游侧，具有贴合机构31和加压机构32。贴合机构31位于输送机23中的下游侧的滑轮21b上方，具有多根贴合辊33。

各贴合辊33以与涂布了料糊P的第2片材S2背面(没有料糊P的面)接触的状态配置。此外，各贴合辊33以第2片材S2缓慢接近第1片材S1的方式配置。

由此，第2片材S2重合在第1片材S1上。第1片材S1和第2片材S2在它们之间夹有纤维束f4和料糊P、同时相互贴合的状态下，向加压机构32侧输送。以下，将相互贴合的第1片材S1和第2片材S2总称为贴合片材S3。

加压机构32设于第1输送部20(输送机23)下游侧。加压机构32具有一对滑轮34a、34b之间绕有环形带35a的下侧输送机36A和一对滑轮34c、34d之间绕有环形带35b的上侧输送机36B。

下侧输送机36A与上侧输送机36B在使相互的环形带35a、35b对接的状态下相对配置。加压机构32通过使下侧输送机36A的一对滑轮34a、34b在相同方向上旋转而使环形带35a绕转。其结果是，上侧输送机36B的一对滑轮34c、34d在相同方向且与一对滑轮34a、34b在反方向上旋转，环形带35b以与环形带35a相同的速度反向绕转。由此，夹在环形带35a、35b之间的贴合片材S3向图1中的X轴正方向输送。

加压机构32具有多根下侧辊37a和多根上侧辊37b。各下侧辊37a以与环形带35a中对接部分(与环形带35b之间夹着贴合片材S3的区域)背面接触的状态配置。同样地，多根上侧辊37b以与环形带35b中的对接部分(与环形带35a之间夹着贴合片材S3的区域)背面接触的状态配置。多根下侧辊37a和多根上侧辊37b以在贴合片材S3的输送方向上交替并排的方式配置。

加压机构32在贴合片材S3通过环形带35a、35b之间期间，利用多根下侧辊37a和多根上侧辊37b对夹在第1片材S1与第2片材S2之间的料糊P和纤维束f4进行加压。此时，料糊P从夹着纤维束f4的两侧含浸至纤维束f4的单纤维内。由此得到在纤维束f4的单纤维内含浸有热固性树脂的SMC的卷料R。

(制造方法)

使用第1实施方式的制造装置100的成型材料的制造方法具有以下步骤。

涂布步骤：在向规定方向输送的第1片材S1上涂布料糊P。

开纱步骤：利用开纱部50将纤维束f1在宽度方向上开纱。

分纱步骤：利用分纱机52的旋转刀片18a对经开纱的纤维束f2在长度方向上空有间隔地进行分纱。

裁剪步骤：用裁剪部13对经分纱的纤维束f3在长度方向上空有间隔地进行裁剪。

散布步骤：使经裁剪的纤维束f4散布在涂布步骤中涂布的料糊P上。

含浸步骤：将涂布了料糊P的第2片材S2重叠在散布有纤维束f4的第1片材S1上，对夹在第1片材S1与第2片材S2之间的料糊P和纤维束f4进行加压。使树脂含浸于纤维束f4的单纤维间。

涂布步骤中，从第1卷料辊R1将长条的第1片材S1放卷，利用第1输送部20输送，同时利用第1涂布部12在第1片材S1上按规定厚度涂布含有期望的树脂的料糊P。

开纱步骤中，从线轴B1将纤维束f1抽出，使其在开纱部50通过多根开纱杆17之间，使纤维束f1在宽度方向上开纱而加宽。分纱步骤中，输送经开纱的纤维束f2，同时，使多个旋转刀片18a一边旋转一边间歇性刺入，在长度方向上空有间隔地进行分纱。裁剪步骤中，在裁剪部13，利用裁剪机13A对经分纱的纤维束f3进行裁剪。接下来，在散布步骤中，使经裁剪的纤维束f4散布在涂布于第1片材S1的料糊P上。

参照图5对经分纱的纤维束f3中的分纱位置进行说明。图5中，将经开纱的纤维束f3的丝束t用细线表示，将经开纱的纤维束f3的分纱处理列d用粗线表示，将由裁剪机13A切断的切断线用虚线表示。

分纱后的纤维束f3中，利用旋转刀片18a分割的分纱部分A和遇到旋转刀片18a的切去部18d的时机而未被分割的未分纱部分B在输送方向上交替并排。由此形成针眼状的分纱处理列d。

即使纤维束f3内的单纤维中发生倾斜、蜿蜒、交缠，经分纱的多根纤维束f3之间也会部分相连，因此能够在宽度方向上开纱的状态下，将经分纱的多根纤维束f3以稳定的状态向裁剪机13A侧输送。此外，即使纤维束f3内的单纤维中发生倾斜、蜿蜒等，也不会损伤纤维束f3。因此，抑制了分纱后的纤维束f3的一部分被切断、切断的纤维束f3卷绕于裁剪部13的卷筒等上。因此，能够使用比较廉价的大丝束以低成本制造成型材料。

分纱步骤中，将间隔部件18b的旋转周速度设为V(m/分钟)、将纤维束f2的输送速度设为W(m/分钟)时，优选满足0.02≦V/W≦0.5。

V/W优选为0.02以上0.5以下，更优选为0.03以上0.4以下，进一步优选为0.04以上0.3以下。V/W在前述范围的下限值以上则容易抑制由于纤维束被切断、松弛而卷绕于旋转刀片、卷筒等的工艺故障。V/W在前述范围的上限值以下则能够减小裁剪后的纤维束所含未分纱部分的比例，因此使得到的成型材料成型而得的成型品的物性提高。

优选本实施方式的分纱步骤和裁剪步骤以进一步满足前述条件(1)和(2)的方式进行。具体地，优选以满足条件(1)和(2)的方式对分纱机52中的旋转刀片18a的x/y的值、切去角度α、纤维束的包角β、旋转刀片18a的旋转速度、裁剪部13中纤维束f3的裁剪的长度方向的间隔等进行调节，进行分纱步骤和裁剪步骤。

由此能够抑制纤维束中捻合、切断的发生并且使分纱后的纤维束的未分纱部分缩短、使分纱部分延长。因此，纤维束被充分地分割，能够稳定制造物性优异的SMC。

含浸步骤中，利用第2片材供应部14，从第2卷料辊R2使长条的第2片材S2放卷，利用第2涂布部15按规定厚度将料糊P涂布在第2片材S2上。接下来，在含浸部16中，利用贴合机构31在第1片材S1上重合第2片材S2。接下来，利用加压机构32对被第1片材S1和第2片材S2夹着的料糊P和纤维束进行加压，在纤维束的单纤维间含浸树脂。由此得到在纤维束f4的单纤维内适当含浸有树脂的SMC的卷料R。

SMC的卷料R在卷成卷状后送至后续工序。然后，卷料R按规定长度切断、出货。需说明的是，第1片材S1和第2片材S2在对SMC进行成型加工前被剥离。

如上所述，第1实施方式中，使用形成有切去部作为释放部的特定的旋转刀片，进行分纱步骤和裁剪步骤。由此能够抑制纤维束中捻合、切断的发生并且使分纱后的纤维束的未分纱部分缩短、使分纱部分延长，因此能够稳定制造物性优异的SMC。

[第2实施方式]

第2实施方式中，使用具备分纱机的制造装置，该分纱机具有多个旋转刀片和设于相邻旋转刀片之间的间隔部件、并且间隔部件的一部分的半径等于或大于旋转刀片的半径。与等于或大于该旋转刀片的半径的间隔部件的一部分邻接的旋转刀片的区域相当于本发明中的释放部。基于图6A和图6B，对第2实施方式中使用的制造装置的一例进行说明。

(制造装置)

本实施方式的纤维增强树脂成型材料的制造装置具有分纱机52A来代替分纱机52，除此以外，与第1实施方式的制造装置100是同样的。

如图6A和图6B所示，分纱机52A分别具有多个旋转刀片18f、配置在旋转刀片18f与旋转刀片18f之间的圆环状的多个间隔部件18g、以及多根导丝辊19。多个旋转刀片18f和多个间隔部件18g在以旋转中心一致或者大体一致的方式***有旋转轴18c的状态下、且在经开纱的纤维束f2的宽度方向(Y轴方向)上，交替邻接地配置。间隔部件18g与旋转刀片18f一起旋转。

多个旋转刀片18f为圆盘状，中心部分可以***旋转轴18c。各旋转刀片18f旋转自由地设置在旋转轴18c上。

如图6B所示，间隔部件18g呈如下形状：圆盘的一部分相对于圆盘状部分的半径r6(mm)向径向外侧突出，间隔部件18g的一部分在侧视图中达到旋转刀片18f的边缘。由此，作为间隔部件18g的一部分的突出部分18h的最大半径r4(mm)等于或大于旋转刀片18f的半径r5(mm)。各间隔部件18g与旋转刀片18f一起旋转自由地设置在旋转轴18c上。

旋转轴18c的绕轴旋转中，各间隔部件18g中的突出部分18h的位置可以错开，位置也可以是一致的。

分纱机52A中，间隔部件18g中的突出部分18h不与纤维束f2接触时，旋转刀片18f刺入纤维束f2。另一方面，间隔部件18g中的r4与r5相等时的突出部分18h与纤维束f2接触时，纤维束f2被间隔部件18g抬起，纤维束f2通过旋转刀片18f的释放部，旋转刀片18f从纤维束f2拔出。由此在分纱后的纤维束f3中形成未分纱部分和分纱部分。

优选第2实施方式的分纱机满足0≦r4-r5≦1。

r4-r5优选为0mm以上1mm以下，更优选为0mm以上0.5mm以下。r4-r5在前述范围的下限值以上则存在能够在分纱后的纤维束f3中形成充分的分纱部分的倾向。r4-r5在前述范围的上限值以下则容易使分纱后的纤维束的未分纱部分缩短、使分纱部分延长。

间隔部件18g的突出部分18h可以是具有角的形状，也可以是带有圆度的形状。间隔部件18g的突出部分18h为带有圆度的形状时，优选突出部分18h的边缘形状的曲率半径为0.1mm以上，小于旋转刀片18f的半径。

间隔部件中的半径等于或大于旋转刀片的半径的突出部分的数量只要在不损害本发明的效果的范围内即可，不限定于1个，也可以为2个以上。

分纱机52A中也与分纱机52同样，纤维束可以具有包角，也可以不具有包角。纤维束的包角的优选范围与第1实施方式中纤维束的包角β的优选范围是同样的。

旋转刀片18f和间隔部件18g的旋转方向相对于纤维束f2的输送方向可以为顺方向，也可以为反方向，优选为顺方向。

作为使旋转刀片18f和间隔部件18g旋转的机构，可以例示使用驱动马达的机构等。

具有分纱机52A来代替分纱机52的纤维束供应部10中，与第1实施方式同样地经开纱的纤维束f2在分纱机52A中被旋转刀片18f刺入而分纱。此时，在间隔部件18g的突出部分18h与纤维束f2接触的时机，纤维束f2被抬起，纤维束f2通过旋转刀片18f的释放部，旋转刀片18f暂时被拔出。即，旋转刀片18f间歇性刺入纤维束f2。因此，在经分纱的纤维束f3中形成了分纱部分和未分纱部分。经分纱的纤维束f3与第1实施方式同样地一边被多根导丝辊19引导一边向裁剪部13供应。

第2实施方式的制造装置中，优选以分纱机52A和裁剪部13满足前述条件(1)和(2)的方式构成。即，优选以满足条件(1)和(2)的方式对分纱机52A中的间隔部件18g的最大半径r4、突出部分18h的数量、纤维束的包角、间隔部件18g的旋转速度、裁剪部13中纤维束f3的裁剪的长度方向的间隔等进行调节。

(制造方法)

使用第2实施方式的制造装置的成型材料的制造方法具有以下步骤。

涂布步骤：在向规定方向输送的第1片材S1上涂布料糊P。

开纱步骤：利用开纱部50对纤维束f1在宽度方向上开纱。

分纱步骤：利用分纱机52A的旋转刀片18f对经开纱的纤维束f2在长度方向上空有间隔地进行分纱。

裁剪步骤：利用裁剪部13对经分纱的纤维束f3在长度方向上空有间隔地进行裁剪。

散布步骤：使经裁剪的纤维束f4散布在涂布步骤中涂布的料糊P上。

含浸步骤：将涂布了料糊P的第2片材S2重合在散布有纤维束f4的第1片材S1上，对夹在第1片材S1与第2片材S2之间的料糊P和纤维束f4进行加压，在纤维束f4的单纤维间含浸树脂。

分纱步骤以外的步骤与第1实施方式同样地进行。

在开纱步骤中，从线轴B1将纤维束f1抽出，由开纱部50开纱，在分纱步骤中，对经开纱的纤维束f2在长度方向上空有间隔地进行分纱。然后，在裁剪部13中，利用裁剪机13A对经分纱的纤维束f3进行裁剪，使经裁剪的纤维束f4散布在涂布于第1片材S1的料糊P上。

本实施方式中也与第1实施方式同样地，分纱步骤和裁剪步骤优选满足0.02≦V/W≦0.5，且优选以满足前述条件(1)和(2)的方式进行。具体地，优选以满足条件(1)和(2)的方式对分纱机52A中的间隔部件18g的最大半径r4、突出部分18h的数量、纤维束的包角、间隔部件18g的旋转速度、裁剪部13中纤维束f3的裁剪的长度方向的间隔等进行调节，进行分纱步骤和裁剪步骤。由此能够抑制纤维束中捻合、切断的发生并且使分纱后的纤维束的未分纱部分缩短、使分纱部分延长。因此，纤维束被充分地分割，能够稳定制造物性优异的SMC。

如上述那样，第2实施方式中，与第1实施方式同样地能够抑制纤维束中捻合、切断的产生而使分纱后的纤维束的未分纱部分缩短、使分纱部分延长，因此能够稳定制造物性优异的SMC。

本发明中，在分纱中容易使刀片刺入纤维束这一点上，与第2实施方式相比，更优选第1实施方式。此外，在容易延长分纱机的刀片寿命这一点上，与第1实施方式相比，更优选第2实施方式。

需说明的是，本发明不限定于第1实施方式和第2实施方式的说明中例示的方式。例如，本发明中使用的制造装置也可以不具有开纱部。即，也可以将利用其他装置进行了开纱的纤维束应用于本发明。

本发明所用的旋转刀片的形状不限定为圆盘状，可以在不损害本发明的效果的范围内适当改变。

以下，通过实施例具体地对本发明进行说明，但本发明不受以下记载的限定。

(实施例1)

使用上述图1、图2A和图2B中例示的制造装置100制造SMC。

对于分纱机52，使用具有4片旋转刀片18a的设备。对于各个旋转刀片18a，使用设有1个形成释放部的切去部18d的刀片，以各个切去部18d的高度全部一致的方式安装。将间隔部件18b的半径r1设为14mm，将旋转刀片18a的切去部18d中的最短半径r2设为14mm，将旋转刀片18a的切去部18d以外的部分18e的半径r3设为17mm。旋转刀片18a中形成的切去部18d的切去角度α设为180°。x/y为4。将旋转刀片18a与纤维束接触的部分的宽度设为0.3mm，将间隔部件18b与纤维束接触的部分的宽度设为2.5mm。将纤维束在间隔部件18b的部分的包角β设为155°。

作为纤维束，使用碳纤维束(三菱化学公司制，制品名：TR50S15L，纤维数：15000根)。作为料糊P中使用的树脂，使用乙烯基酯树脂。

利用开纱杆17使纤维束f1加宽至宽度15mm。将分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟，将间隔部件的旋转周速度V设为3m/分钟。V/W为0.08。通过利用4片旋转刀片18a分纱，以开纱后的纤维束f2中形成长度700mm的分纱部分a和长度5mm的未分纱部分b的方式，在纤维束f2的宽度方向上以3mm间隔形成4列分纱处理列d。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为28，b/L为0.2。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(实施例2)

将旋转刀片18a的x/y设为5.1，除此以外，使用与实施例1同样的制造装置，制造SMC。

利用开纱杆17使纤维束f1加宽至宽度15mm。将分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟，将间隔部件的旋转周速度V设为4m/分钟。V/W为0.1。通过利用4片旋转刀片18a分纱，将分纱部分a的长度设为实施例1的3倍即2100mm，将未分纱部分b的长度设为2mm。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为83，b/L为0.08。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。制造的SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(实施例3)

不使用开纱杆17，将旋转刀片18a的切去部的切去角度α设为150°，将x/y设为6.7，除此以外，使用与实施例1同样的制造装置，制造SMC。

将分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟，将间隔部件的旋转周速度V设为1m/分钟。V/W为0.03。通过利用4片旋转刀片18a分纱，将分纱部分a的长度设为实施例1的3倍即2100mm，将未分纱部分b的长度设为5mm。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为83，b/L为0.2。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。制造的SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(实施例4)

不使用开纱杆17，将旋转刀片18a的切去部的切去角度α设为180°，将x/y设为7.6，除此以外，使用与实施例1同样的制造装置，制造SMC。

将分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟，将间隔部件的旋转周速度V设为1m/分钟。V/W为0.03。通过利用4片旋转刀片18a分纱，将分纱部分a的长度设为700mm，将未分纱部分b的长度设为5mm。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为28，b/L为0.2。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。制造的SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(实施例5)

使用具有4片旋转刀片18f和5块间隔部件18g作为分纱部，除此以外，与实施例1同样的制造装置，制造SMC。将旋转刀片18f的半径r5设为17mm，将间隔部件18g的一部分(突出部分18h)的最大半径r4设为17mm，将r4-r5设为0mm。以间隔部件18g的一部分(突出部分18h)的高度全部一致的方式进行安装。

将旋转刀片18f与纤维束接触的部分的宽度设为0.3mm，将间隔部件18g与纤维束接触的部分的宽度设为2.5mm。将纤维束在间隔部件18g的部分的包角β设为155°。

作为纤维束，使用碳纤维束(三菱化学公司制，制品名：TR50S15L，纤维数：15000根)。作为料糊P中使用的树脂，使用乙烯基酯树脂。

利用开纱杆17使纤维束f1加宽至宽度15mm。分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟。将间隔部件18g的旋转周速度V设为3m/分钟。V/W为0.08。通过利用4片旋转刀片18f进行分纱，将分纱部分a的长度设为700mm，将未分纱部分b的长度设为2mm。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为28，b/L为0.08。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。制造的SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(实施例6)

不使用开纱杆17，使用与实施例5同样的制造装置作为分纱部，制造SMC。

分纱时纤维束f2的输送速度W设为40m/分钟。将间隔部件18g的旋转周速度V设为1m/分钟。V/W为0.03。通过利用4片旋转刀片18f进行分纱，将分纱部分a的长度设为实施例5的3倍即2100mm，将未分纱部分b的长度设为1mm。利用裁剪机13A进行裁剪，在经分纱的纤维束f3的长度方向上以25.4mm间隔(L)进行。a/L为83，b/L为0.2。裁剪后的纤维束f4不卷绕于卷筒等上，而是散布于涂布在第1片材S1上的料糊P上。制造的SMC的品质与使用采用纤维束少的碳纤维束(纤维数：3000根)且未进行分纱步骤而得到的同尺寸的短切碳纤维束的SMC大体等同。

(比较例1)

不使分纱机中的旋转刀片旋转而将其设为固定刀片，不使分纱机旋转，保持一直刺入纤维束的状态，除此以外，与实施例1同样地操作，制造SMC。其结果是，分纱后的纤维束中部分发生切断、卷绕于卷筒等上，无法制造SMC。

(比较例2)

不使分纱机中的旋转刀片旋转而将其设为固定刀片，不使分纱机旋转，保持一直刺入纤维束的状态，除此以外，与实施例5同样地操作，制造SMC。其结果是，分纱后的纤维束中部分发生切断，卷绕于卷筒等上，无法制造SMC。

(比较例3)

将旋转刀片的半径r5设为17mm，将间隔部件的一部分的最大半径r4设为16mm，将r4-r5设为-1mm，形成没有旋转刀片的释放部的状态，除此以外，与实施例5同样地操作，制造SMC。其结果是，分纱后的纤维束中部分发生切断，卷绕于卷筒等上，无法制造SMC。

符号说明

10：纤维束供应部；13：裁剪部；13A：裁剪机；18a、18f：旋转刀片；18b、18g：间隔部件；18c：旋转轴；18d：切去部；18e：切去部以外的部分；18h：突出部分；100：纤维增强树脂成型材料的制造装置；f1～f4：纤维束；P：料糊；S1：第1片材；S2：第2片材；S3：贴合片材；R：卷料。

Claims (32)

1.一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为在经裁剪的纤维束中含浸有树脂的纤维增强树脂成型材料的制造方法，

包括：用分纱机对纤维束在长度方向上空有间隔地进行分纱的分纱步骤，以及在所述分纱步骤之后对所述纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪步骤，

所述分纱机具备具有释放部的圆盘状的旋转刀片和与所述旋转刀片邻接的间隔部件，

所述旋转刀片仅具有1个释放部，所述释放部由形成于所述旋转刀片的切去部形成，

将所述旋转刀片中所述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从所述旋转刀片中没有所述切去部的状态的全周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

2.根据权利要求1所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将所述旋转刀片的半径设为r5(mm)、将所述间隔部件的最大半径设为r4(mm)时，满足0≦r4-r5≦1。

3.一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，其为在经裁剪的纤维束中含浸有树脂的纤维增强树脂成型材料的制造方法，

包括：用分纱机对纤维束在长度方向上空有间隔地进行分纱的分纱步骤，以及在所述分纱步骤之后对所述纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪步骤，

所述分纱机具备具有释放部的圆盘状的旋转刀片和与所述旋转刀片邻接的间隔部件，

所述释放部由形成于所述旋转刀片的切去部形成，

所述切去部呈直线，即将所述切去部的切去角度设为α(°)时，切去角度α为180°。

4.根据权利要求3所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将所述旋转刀片中所述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从所述旋转刀片中没有所述切去部的状态的全周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，将所述间隔部件的旋转周速度设为V(m/分钟)、将所述纤维束的输送速度设为W(m/分钟)时，满足0.02≦V/W≦0.5。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造方法，所述分纱步骤和所述裁剪步骤满足下述(1)和(2)的条件，

0<b/L<1···(1)

1<a/L≦1000···(2)

其中，式中a为分纱后的所述纤维束的长度方向的分纱部分的长度(mm)，b为分纱后的所述纤维束的长度方向的未分纱部分的长度(mm)，L为所述纤维束的长度方向的裁剪的间隔(mm)。

7.一种纤维增强树脂成型材料的制造装置，

具备：具有旋转刀片和与所述旋转刀片邻接的间隔部件、使所述旋转刀片刺入纤维束而对所述纤维束空有间隔进行分纱的分纱机，以及对经所述分纱机处理的所述纤维束在所述纤维束的长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪部，

所述旋转刀片为具有释放部的圆盘状的旋转刀片，

所述旋转刀片仅具有1个释放部，所述释放部由形成于所述旋转刀片的切去部形成，

将所述旋转刀片中所述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从所述旋转刀片中没有所述切去部的状态的全周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

8.根据权利要求7所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，将所述旋转刀片的半径设为r5(mm)、将所述间隔部件的最大半径设为r4(mm)时，满足0≦r4-r5≦1。

9.一种纤维增强树脂成型材料的制造装置，

具备：具有旋转刀片和与所述旋转刀片邻接的间隔部件、使所述旋转刀片刺入纤维束而对所述纤维束空有间隔进行分纱的分纱机，以及对经所述分纱机处理的所述纤维束在所述纤维束的长度方向上空有间隔地进行裁剪的裁剪部，

所述旋转刀片为具有释放部的圆盘状的旋转刀片，所述释放部由形成于所述旋转刀片的切去部形成，

所述切去部呈直线，即将所述切去部的切去角度设为α(°)时，切去角度α为180°。

10.根据权利要求9所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，将所述旋转刀片中所述切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从所述旋转刀片中没有所述切去部的状态的全周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的纤维增强树脂成型材料的制造装置，以所述分纱机和所述裁剪部满足下述(1)和(2)的条件的方式构成，

0<b/L<1···(1)

1<a/L≦1000···(2)

其中，式中a为分纱后的所述纤维束的长度方向的分纱部分的长度(mm)，b为分纱后的所述纤维束的长度方向的未分纱部分的长度(mm)，L为所述纤维束的长度方向的裁剪的间隔(mm)。

12.一种碳纤维束的分纱方法，使用仅设有1个切去部的圆盘状的旋转刀片，在输送方向上输送的碳纤维束中，形成在长度方向上交替并排的分纱部分和未分纱部分，

将所述旋转刀片中切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从假定所述旋转刀片未设有切去部时所述旋转刀片的外周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

13.根据权利要求12所述的分纱方法，所述切去部具有切去角度α(°)，且满足100≦α≦200。

14.根据权利要求12所述的分纱方法，所述切去部呈直线。

15.一种碳纤维束的分纱方法，使用设有呈直线的切去部的圆盘状的旋转刀片，在输送方向上输送的碳纤维束中，形成在长度方向上交替并排的分纱部分和未分纱部分。

16.根据权利要求15所述的分纱方法，将所述旋转刀片中切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从假定所述旋转刀片未设有切去部时所述旋转刀片的外周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

17.根据权利要求12～16中任一项所述的分纱方法，圆环状的间隔部件邻接于所述旋转刀片，所述间隔部件的半径小于所述旋转刀片的切去部以外的部分的半径。

18.根据权利要求17所述的分纱方法，将所述间隔部件的半径设为r1(mm)、将所述旋转刀片的切去部的最短半径设为r2(mm)时，满足-0.5≦r1-r2≦3。

19.根据权利要求17所述的分纱方法，所述碳纤维束以在所述间隔部件的部分弯曲的方式形成包角。

20.根据权利要求19所述的分纱方法，所述包角为100°以上。

21.根据权利要求17所述的分纱方法，由在所述输送方向上配置于所述旋转刀片的两侧的一对引导部件朝向所述旋转刀片和间隔部件按压所述碳纤维束。

22.一种经分纱的碳纤维束的制造方法，使用权利要求12～21中任一项所述的分纱方法。

23.一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，具有：

使用权利要求12～21中任一项所述的分纱方法对碳纤维束进行分纱的第一步骤，对在所述第一步骤中经分纱的碳纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的第二步骤，以及使在所述第二步骤中经裁剪的碳纤维束含浸树脂的第三步骤。

24.一种分纱机，具备：

仅设有1个切去部的圆盘状的旋转刀片，与所述旋转刀片邻接、且具有比所述旋转刀片的切去部以外的部分的半径小的半径的圆环状的间隔部件，为了朝向所述旋转刀片和所述间隔部件按压在输送方向输送的纤维束而在所述输送方向上配置于所述旋转刀片的两侧的一对引导部件，

将所述旋转刀片中切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从假定所述旋转刀片未设有切去部时所述旋转刀片的外周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

25.根据权利要求24所述的分纱机，所述切去部具有切去角度α(°)，且满足100≦α≦200。

26.根据权利要求24所述的分纱机，所述切去部呈直线。

27.一种分纱机，具备：

设有呈直线的切去部的圆盘状的旋转刀片，与所述旋转刀片邻接、且具有比所述旋转刀片的切去部以外的部分的半径小的半径的圆环状的间隔部件，为了朝向所述旋转刀片和所述间隔部件按压在输送方向上输送的纤维束而在所述输送方向上配置于所述旋转刀片的两侧的一对引导部件。

28.根据权利要求27所述的分纱机，

将所述旋转刀片中切去部以外的部分的外周长度设为x(mm)、将从假定所述旋转刀片未设有切去部时所述旋转刀片的外周长度(mm)减去所述x而得的长度设为y(mm)时，满足x>2y。

29.根据权利要求24～27中任一项所述的分纱机，将所述间隔部件的半径设为r1(mm)、将所述旋转刀片的切去部的最短半径设为r2(mm)时，满足-0.5≦r1-r2≦3。

30.一种碳纤维束的分纱方法，使用权利要求24～29中任一项所述的分纱机，在碳纤维束中形成在长度方向交替并排的分纱部分和未分纱部分。

31.一种经分纱的碳纤维束的制造方法，包括：使用权利要求24～29中任一项所述的分纱机，在碳纤维束中形成在长度方向上交替并排的分纱部分和未分纱部分。

32.一种纤维增强树脂成型材料的制造方法，具有：使用权利要求30所述的分纱方法对碳纤维束进行分纱的第一步骤，对在所述第一步骤中经分纱的碳纤维束在长度方向上空有间隔地进行裁剪的第二步骤，以及使在所述第二步骤经裁剪的碳纤维束含浸树脂的第三步骤。

Images