JP2004353141A - 強化繊維束ならびにそれを用いた成形用材料および成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた取り扱い性をもち、かつ複合材料としたときにも優れた力学的特性を発現できる複合材料用強化繊維束を提供する。
【解決手段】強化繊維を集束成分により集束した強化繊維束であって、集束成分の吸水容量比Ｒｖが２以上であることを特徴とする強化繊維束。
ここで吸水容量比Ｒｖは、
Ｒｖ＝Ｖ２／Ｖ１
Ｖ１：絶乾時の体積
Ｖ２：飽和吸水時の体積
である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強化繊維が集束された強化繊維束に関する。
【０００２】
【従来の技術】
強化繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化複合材料は、軽量で優れた力学特性を有するために、スポーツ用品用途、航空宇宙用途、一般産業用途に広く用いられている。
【０００３】
強化繊維は通常、フィラメント又はトウの形で製造され、更に、一方向に引き揃えたシート、テープ、フィラメントワインディング、織物、又はチョップドファイバー等に加工されて使用されている。また、強化繊維は本質的に剛直で脆く、取り扱いにおいて毛羽、糸切れを発生しやすいため、通常、強化繊維の集束性、耐屈曲性や耐擦過性を向上させるべくサイジング剤を付与している。
【０００４】
一方、繊維強化複合材料は、成形品としたときに高い力学特性を有することが要求される。この力学特性を向上させるには、強化繊維とマトリックス樹脂との間に介在することになるサイジング剤の付与量を軽減あるいは省略することが考えられるが、上記のようにサイジング剤は実質的に不可欠であり、この付与量を軽減あるいは省略すると集束性、耐屈曲性や耐擦過性の向上の効果を得られなくなるというジレンマがあった。
【０００５】
サイジング剤に関しては、例えば特許文献１には、反応性の高いエポキシ基含有脂肪族化合物をサイジング剤として採用することにより、マトリックス樹脂との接着強度を向上させることができることが開示されているが、この技術では、接着性の向上に伴い強化繊維の耐擦過性等の取り扱い性が低下するという問題があった。
【０００６】
また例えば、特許文献２にはポリアミド・イミドを、特許文献３にはポリエーテルイミドをサイジング剤として採用することがそれぞれ開示されている。しかしこれらのサイジング剤を採用した強化繊維束は、柔軟性が良好でなく製織工程やプリプレグ工程での通糸作業がやり難いという問題点があった。また、これらのサイジング剤は有機溶媒にのみ可溶であり、水系での使用は不可能なため、付与設備の煩雑化や環境面での問題などで実用化困難である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２７９０４０号公報（第１頁、第７行）
【０００８】
【特許文献２】
特開昭６１−７５８８０号公報（第１頁、第４行）
【０００９】
【特許文献３】
特開昭６２−２９９５８０号公報（第１頁、第５行）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、強化繊維束としての取り扱い性や品質にも優れ、かつ複合材料としたときにも優れた力学特性を発現できる強化繊維束を提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、強化繊維を集束成分により集束した強化繊維束であって、集束成分の吸水容量比Ｒｖが２以上であることを特徴とする強化繊維束である（第１の強化繊維束発明）。
ここで吸水容量比Ｒｖは、
Ｒｖ＝Ｖ２／Ｖ１
Ｖ１：絶乾時の体積
Ｖ２：飽和吸水時の体積
である。
【００１２】
また本発明は、強化繊維を集束成分により集束した強化繊維束であって、集束成分の吸水重量比Ｒｗが２以上であることを特徴とする強化繊維束である（第２の強化繊維束発明）。
ここで吸水重量比Ｒｗは、
Ｒｗ＝Ｗ２／Ｗ１
Ｗ１：絶乾時の重量
Ｗ２：飽和吸水時の重量
である。
【００１３】
また本発明は、本発明の強化繊維と熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなることを特徴とする繊維強化樹脂組成物である。
【００１４】
また本発明は、本発明の繊維強化樹脂組成物からなることを特徴とする成形品である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の強化繊維束は、強化繊維を集束成分（サイジング剤）により集束してなる。
【００１６】
強化繊維としては例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリエステル繊維、炭化珪素繊維、ホウ素繊維、パルプ等の天然繊維、ステンレススチール繊維などが挙げられる。
【００１７】
なかでも、軽量で高強度・高弾性率である炭素繊維がとりわけ好ましい。かかる炭素繊維としては例えば、ポリアクリロニトリル繊維を原料とするＰＡＮ系、石炭タールや石油ピッチを原料とするピッチ系（内部構造により等方性、メソフェーズなどがある。）、ビスコースレーヨンや酢酸セルロースなどを原料とするセルロース系、炭化水素などを原料とする気相成長系などがある。またこれらの黒鉛繊維でも良い。またこれらをニッケル、イッテルビウム、金、銀、銅などの金属を、メッキ法（電解、無電解）、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、イオンプレーティング法、蒸着法などにより少なくとも１層以上被覆してなる金属被覆炭素繊維でも良い。また、これらを２種類以上ブレンドして構成しても良い。なかでも、強度と弾性率などの力学的特性とコストとのバランスに優れるＰＡＮ系炭素繊維がとりわけ好ましい。
【００１８】
また本発明の強化繊維束は、集束成分の吸水容量比Ｒｖが２以上であることが重要である（第１の強化繊維束発明）。
ここで吸水容量比Ｒｖは、
Ｒｖ＝Ｖ２／Ｖ１
Ｖ１：絶乾時の体積
Ｖ２：飽和吸水時の体積
である。
吸水容量比Ｒｖが２以上であることで、集束成分が吸水により膨張して、少量の付着量の集束成分でも良好な集束性を発現する強化繊維束を得ることができる。すなわちこの強化繊維束を用いて成形すれば、集束成分の分解ガス等によるボイドの発生を抑えることができ、成形品の力学特性を向上させることができる。また、吸水容量比Ｒｖの上限値としては、後述するような吸水性高分子のポテンシャルから６０００程度と考える。
【００１９】
また本発明の強化繊維束は、集束成分の吸水重量比Ｒｗが２以上であることが重要である（第２の強化繊維束発明）。
ここで吸水重量比Ｒｗは、
Ｒｗ＝Ｗ２／Ｗ１
Ｗ１：絶乾時の重量
Ｗ２：飽和吸水時の重量
である。
吸水重量比Ｒｗが２以上であることで、集束成分が吸水することにより膨張して、少量の付着量の集束成分でも良好な集束性を発現する強化繊維束を得ることができる。すなわちこの強化繊維束を用いて成形すれば、集束成分の分解ガス等によるボイドの発生を抑えることができ、成形品の力学特性を向上させることができる。また、吸水容量比Ｒｗの上限値としては、後述するような吸水性高分子のポテンシャルから６０００程度と考える。
【００２０】
上記のような特性を有する集束成分としては、吸水性高分子を含むものが好ましく適用できる。
【００２１】
かかる吸水性高分子としては、例えば以下にあげるものなどが好適に使用される。Ｎ−アルキル基置換（メタ）アクリルアミド類を主成分モノマーとして重合、架橋したもので、使用できるＮ−アルキル基置換（メタ）アクリルアミドとしては、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、アクリロイルピペリジン、アクリロイルピロリジンなど。アミノ酸系吸水性高分子、ポリエチレングリコール、セルロース、トレハロース若しくはポリメチルビニルエーテルからなる重合体、または該重合体のいずれか１種以上を架橋させてなる架橋重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体架橋物、アクリル酸−２−アクリルアミド−２メチルプロパンスルホン酸共重合体塩の架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体塩の架橋物などがある。
【００２２】
高い吸水性をもち、さらにある程度の耐熱性をもっていて成形時に熱分解しにくいという点からは、ポリアクリル酸骨格を有するものが好ましい。ポリアクリル酸骨格を有する吸水性高分子としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸中和物の架橋物、ポリアクリル酸及び／又はその塩を主構成単位とするエチレン性不飽和単量体の架橋重合体などが挙げられる。
【００２３】
また、高い吸水性をもつという点からは、糖骨格を有するものが好ましい。糖骨格をもつ吸水性高分子としては、デンプン、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体架橋物、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体架橋物の加水分解物、架橋カルボキシメチルセルロース塩、ヒアルロン酸、ヒアルロン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００２４】
また、吸水性を向上させるという点においては吸水性高分子が塩を形成しているものが好ましく、塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩（メチルアミン、トリメチルアミンなどのアルキルアミンの塩；トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミンの塩など）などが挙げられる。好ましい塩はナトリウム塩またはカリウム塩である。ポリアクリル酸の塩はポリアクリル酸をアルカリで中和して得られるものであり、好ましくは酸基の５０〜９０モル％、特に好ましくは６０〜８０モル％である。中和度がこの範囲であると得られる吸水性高分子のＰＨが中性領域となり安全性の面で好ましい。
【００２５】
吸水性高分子の集束成分に対する含有量としては、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上である。１０重量％以上とすることにより、吸水性高分子が大気中の水分を吸収して平衡に達し、集束成分として少量でも効率良く強化繊維束を集束することができる。
【００２６】
また集束成分には、吸水性高分子の他に、界面活性剤、有機溶媒、潤滑剤、消泡剤などを添加してもよい。これらの添加剤は、集束成分の表面張力を低下させてその付着を均一にするのに有効である。
【００２７】
また集束成分は、その高い皮膜性能と集束性から、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂の中から選ばれる少なくとも１種を含有することも好ましい。
【００２８】
集束成分は、エマルジョン、懸濁液またはこれらの混合液の状態にて、強化繊維束に接触または浸漬させ、その後に、溶媒を乾燥させることにより、強化繊維束に付着させることができる。溶媒としては、環境面、設備コストなどを考慮すると水系のものを用いるのが好ましい。
【００２９】
集束成分の付着量は、浸漬させる場合には懸濁液等の濃度により、また接触させる場合には懸濁液等の接触量と濃度により調整することができる。
【００３０】
また吸水性高分子以外の添加剤は、吸水性高分子とは別個に強化繊維に付与しても良いし、前述のような懸濁液等に添加して、吸水性高分子と同時に付与しても良い。
【００３１】
集束成分の強化繊維束に対する付着量としては、０．０１〜８重量％が好ましく、より好ましくは０．０３〜５重量％、さらに好ましくは０．０５〜２重量％である。付着量が０．０１重量％以上とすることで、強化繊維束の集束性を十分に得ることができ、強化繊維束の取り扱い性が向上する。また８重量％以下とすることで、強化繊維束が過度に強固に集束されて開繊が困難となるのを防ぎマトリックス樹脂の含浸を促し、また、分解ガスによるボイドの発生も抑えることができる。
【００３２】
次に本発明の繊維強化樹脂組成物は、本発明の強化繊維束に熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなるものである。
【００３３】
熱可塑性樹脂としては例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、スチレン系樹脂や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、（ノボラック型などの）フェノールフェノキシ樹脂、フッ素樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体、あるいは２種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。また、更に耐衝撃性向上のために、上記熱可塑性樹脂にその他のエラストマーあるいはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。特に、スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリオレフィン樹脂、液晶性樹脂およびフェノール系樹脂から選ばれる少なくとも１種を好ましい熱可塑性樹脂として採用することができる。
【００３４】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましく、このほか、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、多官能性アクリロイル化合物、多官能性メタクリロイル化合物、多官能性マレイミド、多官能性メタクリロイル化合物、多官能性マレイミド、多官能性シアン酸エステル、多官能性イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ブタジエン、スチレン−ブタジエン・スチレン−ブタジエン−スチレン、ホルムアルデヒド樹脂、（ユリア樹脂，メラミン樹脂，ベンゾグアナミン樹脂などの）アミノ樹脂、アルキド樹脂、（ポリウレタンなどの）ウレタン樹脂などを用いることができる。
【００３５】
また本発明の繊維強化樹脂組成物には、その用途に応じて更に（マイカ、タルク、カオリン、セリサイト、ベントナイト、ゾノトライト、セピオライト、スメクタイト、モンモリロナイト、ワラステナイト、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスマイクロバルーン、クレー、二硫化モリブデン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、ポリリン酸カルシウム、グラファイト、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸亜カルシウム、ホウ酸アルミニウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、高分子などの）充填材、（金属系、金属酸化物系、カーボンブラック、グラファイト粉末などの）導電性付与材、（臭素化樹脂などの）ハロゲン系難燃剤、（三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどの）アンチモン系難燃剤、（ポリリン酸アンモニウム、芳香族ホスフェート、赤燐などの）リン系難燃剤、（有ホウ酸金属塩、カルボン酸金属塩、芳香族スルホンイミド金属塩などの）有機酸金属塩系難燃剤、（硼酸亜鉛、亜鉛、酸化亜鉛、ジルコニウム化合物などの）無機系難燃剤、（シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェート、窒素化グアニジンなどの）窒素系難燃剤、（ＰＴＦＥなどの）フッ素系難燃剤、（ポリオルガノシロキサンなどの）シリコーン系難燃剤、（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの）金属水酸化物系難燃剤、またその他の難燃剤、（酸化カドミウム、酸化亜鉛、酸化第一銅、酸化第二銅、酸化第一鉄、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化スズおよび酸化チタンなどの）難燃助剤、顔料、染料、滑剤、離型剤、相溶化剤、分散剤、（マイカ、タルク、カオリンなどの）結晶核剤、（リン酸エステルなどの）可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤、流動性改質剤、発泡剤、抗菌剤、制振剤、防臭剤、摺動性改質剤、（ポリエーテルエステルアミドなどの）帯電防止剤等を更に添加することができる。
【００３６】
また本発明の繊維強化樹脂組成物は、強化繊維が少なくとも一方向に配向したものであることが、成形用材料として好ましい。「少なくとも一方向に配向」の具体的な態様としては、成形品の強化したい方向に合わせて強化繊維が一方向に配向した連続繊維成形用材料が好ましく、あるいは、強化繊維を織物にした形態のものや、均一な強度を発現させる目的で連続繊維や織物を重ね合わせて擬似等方的に配向させたものなども採用することができる。
【００３７】
次に、本発明の成形品は、本発明の繊維強化樹脂組成物からなるものである。前述のような強化繊維束（あるいは繊維強化樹脂組成物）により、ボイドの発生を抑え、優れた力学特性を発現することができる。
【００３８】
成形方法としては、プレス成形、トランスファー成形、フィラメントワインディング成形、ハンドレイアップ成形、射出成形、ブロー成形、回転成形、押出成形などを採用することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではない。
【００４０】
［測定・評価方法］
（１）集束成分の吸水容量比Ｒｖ
集束成分を８０℃において５時間真空乾燥し、乾燥状態の集束成分をメスシリンダーに入れて絶乾時の体積Ｖ１（ｍｌ）を測定した。次いで同集束成分を温度３０℃、湿度９０％の条件で飽和吸水させ、飽和吸水状態の集束成分をメスシリンダーに入れて飽和吸水時の体積Ｖ２（ｍｌ）を測定した。測定した体積Ｖ１、Ｖ２から次式により吸水容量比Ｒｖを算出した。
Ｒｖ＝Ｖ２／Ｖ１
尚、測定のｎ数は３とした。
【００４１】
（２）集束成分の吸水重量比Ｒｗ
集束成分を８０℃において５時間真空乾燥し、絶乾時の重量Ｗ１（ｇ）を測定した。次いで同集束成分を温度３０℃、湿度９０％の条件で飽和吸水させ、飽和吸水時の重量Ｗ２（ｇ）を測定した。測定した重量Ｗ１、Ｗ２から次式により吸水重量比Ｒｗを算出した。
Ｒｗ＝Ｗ２／Ｗ１
尚、測定のｎ数は３とした。
【００４２】
（３）強化繊維束に対する集束成分の付着量
集束成分の付着した強化繊維束を約５ｇ採取し、耐熱ガラス製の容器に投入した。次に、この容器ごと１２０℃で３時間乾燥し、吸湿しないように注意しながら室温まで冷却後、秤量した値をＷｂ（ｇ）とした。次いで、容器ごと、窒素雰囲気中、４５０℃で１５分間加熱後、吸湿しないように注意しながら室温まで冷却し、秤量した値をＷｆ（ｇ）とした。測定した重量Ｗｂ、Ｗｆから次式により付着量（重量％）を算出した。
付着量（重量％）＝１００×（Ｗｂ−Ｗｆ）／Ｗｆ
尚、測定のｎ数は３とした。
【００４３】
（４）強化繊維束の取り扱い性
強化繊維束の擦過毛羽の測定にておこなった。擦過による毛羽付与には、直径１０ｍｍのステンレス棒（クロムメッキ、表面粗さ１〜１．５Ｓ）５本を５０ｍｍ間隔で各々平行に、かつそれらの表面を強化繊維糸条が１２０°の接触角で接触しながら通過し得るように棒をジグザグに配置した擦過装置を用いた。この装置により強化繊維糸条に１デニール（１．１デシテックス）当たり０．０９ｇの入り側張力下、３ｍ／分の糸条で通過させ、側面から繊維糸条に対し直角にレーザ光線を照射し、毛羽数を毛羽検出装置で検出カウントし、個／ｍで表示した。この擦過毛羽測定を以下の３段階で評価した。
◎：擦過毛羽が５個／ｍ以下で極めて取り扱い性が良いもの
○：擦過毛羽が１０個／ｍ以下で取り扱い性が良いもの
×：擦過毛羽が１１個／ｍ以上で取り扱い性が悪いもの
尚、測定長は１００ｍとした。
【００４４】
（５）強化繊維の体積含有量
比重法により求めた。すなわち、オルトジクロロベンゼン系の勾配管を用いて試料（ｎ＝３）の比重を求め、マトリックス樹脂の比重（１．３６）と強化繊維の比重（１．８０）から算出した。
【００４５】
（６）０°曲げ試験
ＡＳＴＭ Ｄ ７９０規格に記載の方法に準じて次の条件にて行った。
試験片サイズ：長さ６００ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚み１ｍｍ。
Ｖｆ ：６０％
温度 ：２３℃
湿度 ：５０％
試験片水分率：０．１％以下。
尚、測定のｎ数は３とした。
【００４６】
（７）成形品中のボイド率
成形品を、強化繊維の配向方向と直角方向に切断し、その切断片をエポキシ樹脂を用いて容器に包埋し、切断面を鏡面研磨した。
鏡面研磨は、乾式研磨と湿式バフ研磨とを順次施した。
乾式研磨は、自動研磨機としてリファインテック（株）社製“リファイン・ポリッシャー”２００を使用して、粒度＃６００のサンドペーパーで５分間、粒度＃８００で５分間、粒度＃１０００で１５分間、粒度＃１２００で２０分間、粒度＃１５００で３０分間、それぞれ１００ｒｐｍの回転速度で順に行った。
また湿式バフ研磨は、自動研磨機として“オートマックス”ＡＭＯ−２１０を使用して、パン・クロス（不織布）で５分間、スェード・クロスで５分間、それぞれアルミナの研磨粒子を水で流しながら１００ｒｐｍの回転速度で順に行った。鏡面研磨した試験片の研磨面を、光学顕微鏡を用いて、１００倍で写真撮影・観察した。当該ポジ写真において黒く観察される部分をボイド部分と判定し、画像処理により成形品の断面積Ｓａと、この黒く観察されるボイド部分の面積Ｓｖを計算し次式によりボイド率（％）を算出した。
ボイド率（％）＝（Ｓｖ／Ｓａ）×１００ 。
【００４７】
［実施例１］
（強化繊維束）
東レ（株）製炭素繊維“トレカ”Ｔ７００ＳＣ−１２Ｋ（８０００デシテックス、１２０００フィラメント）を、ポリアクリル酸ナトリウムの濃度０．６重量％の水系懸濁液中に浸漬し、その後、炭素繊維を取り出して２４０℃で３分間乾燥した。得られた炭素繊維束におけるポリアクリル酸ナトリウムの付着量は０．３重量％であった。
【００４８】
（繊維強化樹脂組成物）
上記の炭素繊維束を１５本、同一方向に引き揃え、厚み１２０μｍのＰＰＳ樹脂フィルムを、引き揃えた炭素繊維束の上下面にサンドイッチするように積層し、３２０℃で１５分間、圧力６ＭＰａで加熱プレスし、長さ（繊維方向）２００ｍｍ×幅７０ｍｍの一方向炭素繊維強化ＰＰＳ樹脂プリプレグを作製した。炭素繊維の体積含有量は６０％であった。
【００４９】
（成形品）
上記の一方向炭素繊維強化ＰＰＳ樹脂プリプレグを積層し、３２０℃で２０分間、圧力６ＭＰａで加熱プレスし、長さ（繊維方向）２００ｍｍ×幅７０ｍｍ×厚み１ｍｍの一方向炭素繊維強化ＰＰＳ樹脂成形品を作製した。
【００５０】
［実施例２〜５、比較例１〜２］
集束成分の種類と濃度をそれぞれ変更した以外は実施例１と同様に、炭素繊維束、繊維強化樹脂組成物および成形品を作製した。
【００５１】
各実施例・比較例の内訳と評価結果を表１に示す。尚、各成分の詳細は次の通りである。
ポリアクリル酸ナトリウム：シグマアルドリッチジャパン（株）製試薬
トレハロース ：東京化成（株）製試薬
ヒアルロン酸ナトリウム ：ナカライテスク（株）製試薬
エポキシ系化合物 ：ビスＡエポキシ乳化物
【００５２】
【表１】

【００５３】
各実施例ではＲｗ、Ｒｖが２以上であって、低い付着量でも繊維の取り扱い性が良好で、成形品のボイド率も低く、力学的特性も良好である。
【００５４】
比較例１ではエポキシ系化合物を０．０５％付着させているが、集束性が不十分であり、繊維の取り扱い性が悪くなった。
【００５５】
比較例２では、エポキシ系化合物を５％付着させたもので、繊維の取り扱い性は良好であったが、成形品のボイド率が高く、力学的特性は低くなった。
【００５６】
【発明の効果】
本発明により、強化繊維束としての取り扱い性や品質にも優れ、かつ複合材料としたときにも優れた力学特性を発現できる強化繊維束を提供することができる。

Claims (12)

1. 強化繊維を集束成分により集束した強化繊維束であって、集束成分の吸水容量比Ｒｖが２以上であることを特徴とする強化繊維束。
   ここで吸水容量比Ｒｖは、
   Ｒｖ＝Ｖ２／Ｖ１
   Ｖ１：絶乾時の体積
   Ｖ２：飽和吸水時の体積
   である。
2. 強化繊維を集束成分により集束した強化繊維束であって、集束成分の吸水重量比Ｒｗが２以上である強化繊維束。
   ここで吸水重量比Ｒｗは、
   Ｒｗ＝Ｗ２／Ｗ１
   Ｗ１：絶乾時の重量
   Ｗ２：飽和吸水時の重量
   である。
3. 集束成分が吸水性高分子を１０重量％以上含有する請求項１または２のいずれか記載の強化繊維束。
4. 該吸水性高分子がポリアクリル酸骨格を有する請求項３記載の強化繊維束。
5. 該吸水性高分子が糖骨格を有する請求項３記載の強化繊維束。
6. 該吸水性高分子がアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩の中から選ばれる少なくとも１つの塩を形成している請求項３〜５のいずれか記載の強化繊維束。
7. 集束成分がエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂の中から選ばれる少なくとも１種を含有する請求項１〜６のいずれか記載の強化繊維束。
8. 集束成分の付着量が強化繊維束に対して０．０１〜８重量％である請求項１〜７のいずれか記載の強化繊維束。
9. 該強化繊維が炭素繊維である請求項１〜８のいずれか記載の強化繊維束。
10. 請求項１〜９のいずれか記載の強化繊維と熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなることを特徴とする繊維強化樹脂組成物。
11. 強化繊維が少なくとも一方向に連続的に配向したものであり、成形用である請求項１０記載の繊維強化樹脂組成物。
12. 請求項１０または１１記載の繊維強化樹脂組成物からなることを特徴とする成形品。