TW201908565A - 賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，其於使並行的多條碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中的上漿劑賦予步驟後，經過乾燥步驟而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束，為了解決由上漿劑液固著於引導輥所引起的卷纏的問題，而使碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，並將碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後的最初的引導輥的引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm²以下。

Description

賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法

本發明是有關於一種賦予了上漿劑的賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法。

碳纖維束具有機械特性優異、尤其比強度、比彈性係數高的特徵，因此廣泛用於航空×宇宙用途、運動休閒用途、汽車或風車等通常產業用途等。近年來，來自使用碳纖維束的用戶的與高品質化或成本降低相關的需求變得強烈。

碳纖維束通常具有伸長率低且脆的性質，因於高次加工步驟中，與輥的接觸或與絲道引導部的擦過等而容易產生絨毛，有時產生斷絲。因此，通常藉由對碳纖維束賦予各種上漿劑，而使操作性變得良好，並且提高碳纖維束的收斂性或耐擦過性，或抑制碳纖維束的絨毛產生來維持品質。

作為對於碳纖維束的上漿劑賦予方法，有噴霧噴射方式、滴加方式、吻塗輥方式等多種方式。就可同時且容易賦予至多絲條的效率性的方面而言，較佳為使碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中的浸漬方式。然而，於為了成本降低而實現了碳纖維束的多絲條化或生產速度的高速化時，附著於碳纖維束而自上漿劑液槽中帶出的上漿劑液的量增加，而且，附著於導入至繼上漿劑賦予步驟之後的乾燥步驟的引導輥的上漿劑液的量亦增加。而且，該引導輥表面上，上漿劑液進行乾燥而產生樹脂積存，從而黏度上升。若碳纖維束與樹脂積存接觸，則存在如下問題：產生絨毛，有時碳纖維束卷纏於引導輥而步驟通過性降低。另外，為了實現多絲條化而將鄰接的碳纖維束的間隔縮窄，此時，於鄰接絲條間容易產生由上漿劑液所形成的膜。而且，因該液膜直接進行乾燥而產生上漿劑液的附著斑。另外，亦容易產生如下問題：因上漿劑液的表面張力而鄰接行進的碳纖維束彼此黏附，從而產生分織不良。

作為改善技術，專利文獻1、專利文獻2中揭示有如下方法：於碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後，朝向該碳纖維束噴射加壓氣體，藉此將於碳纖維束的絲條間產生的包含上漿劑的液膜去除。

專利文獻3中揭示有如下方法：利用至少一對夾持輥夾持碳纖維束而將含浸於碳纖維束的剩餘的上漿劑液去除，並且將上漿劑液賦予至夾持輥表面，藉此防止上漿劑液的乾燥。另外，專利文獻4中揭示有如下方法：於在對無撚狀態的碳纖維束實施上漿處理後，利用熱輥進行乾燥處理的開纖性優異的碳纖維束的製造方法中，將擦拭布按壓於熱輥而將剩餘的上漿劑液自熱輥去除。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2013-23785號公報 [專利文獻2]日本專利特開平7-145549號公報 [專利文獻3]日本專利特開2011-256486號公報 [專利文獻4]日本專利特開平1-292038號公報

[發明所欲解決之課題] 但是，專利文獻1、專利文獻2的方法中存在如下問題：即便將碳纖維束絲條間的液膜去除，上漿劑液仍然附著於碳纖維束，且上漿劑液轉印於引導輥表面而產生樹脂積存。另外，專利文獻3的方法中存在如下問題：由於利用夾持輥夾持脆的碳纖維束，因此產生起毛而步驟通過性降低。專利文獻4的方法中存在如下問題：由於利用擦拭布將附著於熱輥上的多餘的上漿劑液去除，因此由熱輥自身上的上漿劑液的乾燥所引起的樹脂積存得到抑制，但於熱輥前的、上漿劑賦予步驟後的最初的引導輥上，上漿劑液容易進行乾燥，碳纖維束的單絲被取入至該上漿劑液的乾燥時所產生的樹脂積存而產生起毛或卷纏。

本發明的目的是解決所述現有技術的問題點，且在於提供一種賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，於所述賦予有上漿劑液的碳纖維束的製造方法中，可解決由引導輥上的上漿劑液的乾燥×樹脂積存所引起的碳纖維束的卷纏或起毛的問題。 [解決課題之手段]

為了達成所述目的，本發明具有以下的構成。即， 一種賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，其於使並行的多條碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中的上漿劑賦予步驟後，經過乾燥步驟而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束，於所述賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法中，使碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，並將碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後的最初的引導輥的引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下。 [發明的效果]

根據本發明，於賦予了上漿劑液的賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法中，預防引導輥上的上漿劑液的乾燥×樹脂積存，藉此可獲得絨毛少的高品質的碳纖維束。另外，亦可抑制碳纖維束對於引導輥的卷纏，且步驟通過性亦優異。

本發明的賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法是經過上漿劑賦予步驟與設置於其後的乾燥步驟來獲得賦予有上漿劑的碳纖維束者，所述上漿劑賦予步驟是使並行的多條碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，此時，使碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，並將碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後的最初的引導輥的引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下。

以下，對本發明的製造賦予有上漿劑的碳纖維束的方法進行詳細說明。

本發明中所使用的碳纖維束可為由瀝青系、嫘縈系及聚丙烯腈系等的任意原料所獲得者，就品質及生產性的觀點而言，較佳為聚丙烯腈系碳纖維束。另外，本發明中所使用的碳纖維束的形態亦並無特別限定，例如，可使用單絲直徑為3 μm以上、10 μm以下的碳纖維的束。另外，構成碳纖維束的碳纖維的單絲根數亦並無特別限定，例如，可設為1000根～100000根。其中，於將大量上漿劑液自上漿劑液槽中帶出的、單絲根數相對多為3000根以上的碳纖維束時，本發明的效果容易奏效。

於本發明中，可較佳地使用的聚丙烯腈系碳纖維束可藉由利用公知的方法將聚丙烯腈系前驅物纖維束加以耐火化、預碳化、碳化而獲得，且並無特別限定。耐火化可於氧化性環境中且於200℃～300℃下進行。作為耐火化下的氧化性氣體，就經濟觀點而言，較佳為空氣。繼而，可於惰性環境中且於最高溫度300℃～1000℃的預碳化爐中進行預碳化。進而，將經預碳化的纖維束於最高溫度1200℃～2000℃下加以碳化，藉此獲得碳纖維束。該碳纖維束視需要亦可進而於2000℃～3000℃的溫度下進行石墨化。預碳化、碳化及石墨化是於惰性環境中進行，作為所使用的惰性氣體，例如有氮氣、氬氣及氙氣，就經濟觀點而言，可較佳地使用氮氣。

另外，於形成碳纖維強化複合材料時，為了容易提高碳纖維束與基質樹脂的親和性或接著性，較佳為對碳纖維束實施電解液中的電解氧化處理或者氣相或液相下的氧化處理等表面處理。作為電解液，可使用酸性水溶液或鹼性水溶液的任一者，作為酸性水溶液，較佳為顯示強酸性的硫酸或硝酸，另外，作為鹼性水溶液，可較佳地使用碳酸銨、碳酸氫銨或碳酸氫銨等無機鹼的水溶液。

作為本發明中所使用的上漿劑液，可使用使上漿劑分散或溶解於水或丙酮等有機溶劑中而成者，就對於碳纖維束的均勻賦予及安全性的觀點而言，較佳為使上漿劑分散或溶解於水中而成的水分散液或水溶液。再者，所述上漿劑可自於碳纖維的領域中公知者中根據高次加工中所使用的基質樹脂來使用。上漿劑可包含後述的主劑及各種添加劑，例如，可包含主劑及乳化劑。藉由使含浸有該上漿劑液的碳纖維束乾燥，可獲得於碳纖維束的表面附著有上漿劑的賦予有上漿劑的碳纖維束。

本發明中所使用的上漿劑的種類並無特別限定，本發明對於容易於引導輥上進行乾燥而產生樹脂積存並形成黏著性附著物的上漿劑液而言有效。於在上漿劑的成分中包含熱硬化性樹脂時，作為上漿劑的主成分，可使用環氧樹脂、環氧改質聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、酚樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、胺基甲酸酯改質環氧樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯吡咯啶酮樹脂、聚醚碸樹脂等或者組合使用兩種以上的該些樹脂。另外，於在上漿劑的成分包含熱塑性樹脂時，作為上漿的主成分，可使用包含選自聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙亞胺、聚丙烯醯胺、聚苯醚、聚縮醛、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、彈性體纖維素化合物、丙烯酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、氟樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）樹脂及液晶聚合物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物的氫氧化鈉（部分）中和物的群組中的至少一種或多種成分者。

另外，該些有機化合物大多不溶於水，因此亦可添加界面活性劑而形成乳膠。界面活性劑的種類並無特別限定，較佳為使用非離子系的界面活性劑。作為非離子系界面活性劑，可列舉聚氧乙烯烷基醚、單一直鏈聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯仲醇醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯固醇醚、聚氧乙烯固醇醚、聚氧乙烯羊毛脂衍生物、烷基酚甲醛縮合物的氧化乙烯衍生物、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚等醚型、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯蓖麻油及硬化蓖麻油、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯等醚酯型、聚乙二醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯等酯型，可自該些中組合一種至多種來使用。

於上漿劑液的稀釋中，較佳為使用經濟且安全的水來稀釋。於將上漿劑液設為水分散液時，調整為水以連續相的形式存在的濃度範圍，但通常是如下方法：以對於碳纖維束的附著量成為所期望的量的方式將上漿劑液的槽濃度稀釋為0.1質量%～10質量%程度來使碳纖維束含浸。為了將上漿劑液調整為所期望的槽濃度，於向上漿劑液中添加水來進行稀釋時，可根據上漿劑液的水以外的主成分等的組成濃度而進行一次性稀釋，亦可分為多次而進行稀釋。再者，於上漿劑液中，除所述主成分以外，亦可包含界面活性劑、平滑劑、乳化劑等各種添加劑。

於碳纖維束的行進方向上，上漿劑賦予步驟通過後的引導輥上的上漿劑液的樹脂積存是因如下情況而產生：由碳纖維束而自上漿劑液槽中帶出的上漿劑液轉印×滯留於引導輥並進行乾燥。若於引導輥上，上漿劑液的樹脂進行乾燥而產生樹脂積存，則行進的碳纖維束與引導輥上的樹脂積存接觸，碳纖維束自該樹脂積存離開時的黏著度變大，而產生絨毛或卷纏等。本發明的碳纖維束的製造方法中，藉由將碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後的最初的引導輥的引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下、較佳為設為0.1 N/cm² 以下，可防止該引導輥上的上漿劑液的乾燥，且防止上漿劑的樹脂積存。於引導輥表面黏著度大於0.2 N/cm² 時，則自碳纖維束產生絨毛，有時產生卷纏的問題。引導輥表面黏著度較佳為保持為0.20 N/cm² 以下、進而保持為0.10 N/cm² 以下。再者，引導輥表面黏著度越低，碳纖維束的品質越良好，但本發明的目的在於藉由預防引導輥上的上漿劑液的乾燥×樹脂積存而獲得絨毛少的高品質的碳纖維束，另外，需要對碳纖維束賦予上漿劑。而且，上漿劑液至少於引導輥上乾燥×形成樹脂積存，因此產生黏著性。因此，引導輥的表面黏著度實質上無法成為零，引導輥表面黏著度的下限較佳為0.01 N/cm² 。

此處，引導輥表面黏著度是由下式算出。 引導輥表面黏著度（N/cm² ）=碳纖維束的開始移動的力/碳纖維束的引導輥表面接觸面積。

使用圖5對碳纖維束的開始移動的力的算出方法進行說明。再者，碳纖維的開始移動的力是於自停止長期穩定生產時的碳纖維束的製造設備起10分鐘以內以如下所述的方式測定，因此視為製造中的值。

首先，將附著有上漿劑液的引導輥3以不旋轉方式加以固定後，使即將賦予上漿劑的經絕對乾燥的碳纖維束1以自引導輥3的最上部地點垂下且接觸角為180°的狀態設置。繼而，於在引導輥3的圓周方向上設置的碳纖維束1的一端製作環，於荷重測定器7的前端部安裝吊鉤，並將吊鉤鉤掛於碳纖維束的環上。荷重測定器並無特別限定，較佳為可測定瞬間最大荷重的推拉力計。利用荷重測定器緩慢地拉伸碳纖維束，將碳纖維束1於引導輥3的表面上即將開始移動的最大的力設為碳纖維的開始移動的力（單位為牛頓）。

再者，所為長期穩定生產時，是指無起毛或卷纏等且工業上穩定地長時間（24小時以上）連續生產時的情況。另外，所謂碳纖維束的製造設備的停止，是指停止碳纖維束的包含上漿劑液槽至引導輥在內的步驟的製造設備的時間點。可藉由停止碳纖維束的製造設備而初次固定引導輥，從而測定碳纖維束的開始移動的力。

碳纖維束的開始移動的力可藉由調整附著於引導輥表面的上漿劑液的乾燥程度或變更引導輥的材質來調整。

另外，碳纖維束的引導輥表面接觸面積是由自碳纖維束於引導輥上開始接觸的地點至自引導輥離開的地點為止的沿引導輥表面的圓周方向的圓周長度與碳纖維束的絲寬度的積算出。可藉由碳纖維於引導輥上的接觸圓周長度或碳纖維束的長絲數等的變更來變更表面接觸面積。

繼而，使用圖式對本發明進行更詳細說明。

圖1是表示本發明中的上漿賦予步驟的一例的概略構成圖。圖1所示的態樣中，藉由碳纖維束1通過浸漬用輥2而浸漬於上漿劑液槽4中，利用引導輥3而自液面取出並導入至上漿賦予步驟的下一步驟的乾燥步驟。於此種態樣中，因賦予有上漿劑液的碳纖維束1通過而上漿劑液附著於引導輥3。因此，為了防止附著於引導輥3的上漿劑液的固著，而使選自布、樹脂或橡膠等彈性原材料中的至少一種接觸體5接觸於引導輥3。藉由利用接觸體5擦拭附著於引導輥的上漿劑液，可調整引導輥表面黏著度，並設為0.2 N/cm² 以下。

此處，使接觸體接觸於引導輥的方法並無特別限定，例如可列舉將接觸體均勻地按壓於引導輥的方法等。參與按壓的接觸體為布、法蘭絨、樹脂或橡膠等彈性原材料、金屬等，只要可將附著於引導輥的上漿劑液去除並將引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下即可。尤其，就靜電的不易產生性或堅韌度、吸水性的方面而言，印花布（calico）所代表的具有立毛的平織的棉布或法蘭絨等具有立毛的棉法蘭絨或毛織物於上漿劑液去除的效果方面最佳。

另外，作為接觸體的按壓壓力，只要可將附著於引導輥的上漿劑液去除，則並無特別限定，接觸體的設置狀態可為固定或旋轉的任一者。其中，若按壓壓力弱，則上漿劑液的去除不充分而效果變弱，另一方面，若按壓壓力過高，則引導輥無法旋轉，因擦過而行進的碳纖維束產生大量的絨毛並卷纏於引導輥，從而步驟通過性降低。就該方面而言，布狀的接觸體較佳為相對於引導輥可捲繞旋轉者。進而，按壓接觸體的位置並無特別限定，就防止由接觸體與行進的碳纖維束的接觸所引起的絨毛×斷絲產生的方面而言，較佳為對未接觸行進的碳纖維束的面進行按壓。

進而，於按壓彈性原材料或金屬時，就上漿劑液去除效率的方面而言，較佳為以不對引導輥賦予損傷的程度設為如刮刀般的銳利的形狀。於使用刮刀時，當引導輥旋轉時，轉印於引導輥的表面上的上漿劑液被接觸於引導輥的刮刀的銳利的前端部分阻攔。另外，為了相對於引導輥表面整體，利用刮刀高效地阻攔上漿劑液，較佳為設置為刮刀的銳利的前端部分與引導輥的軸方向平行地線接觸。作為刮刀的銳利的部分，較佳為包含金屬或塑膠的硬質刮刀刀刃，據此，可均勻地去除於上漿劑液乾燥時在引導輥上所產生的固形附著物或樹脂積存等黏著性附著物。另外，為了利用刮刀跨及引導輥整個寬度方向將上漿劑液去除，亦可在與引導輥的軸平行的方向上設置刮刀刀刃用的引導軌等引導裝置，並在引導輥的軸方向上設置刮刀。藉此，可有效率地去除引導輥上的固形附著物或黏著性附著物。

圖2是表示本發明中的上漿賦予步驟的另一例的概略構成圖。圖2所示的態樣中，藉由碳纖維束1通過浸漬用輥2而浸漬於上漿劑液槽4中，利用引導輥3而自液面取出並導入至上漿賦予步驟的下一步驟的乾燥步驟。於此種態樣中，亦因賦予有上漿劑液的碳纖維束1通過而上漿劑液附著於引導輥3。因此，為了防止附著於引導輥3的上漿劑的固著，而使用上漿劑液噴霧裝置6等來獨立於來自上漿劑液槽4的上漿劑液地將上漿劑液賦予至引導輥3。賦予上漿劑液的方法並不特別限定於上漿劑液噴霧裝置6，例如可列舉對引導輥表面整體滴加或噴射上漿劑液的方法、使引導輥浸漬於上漿劑液中的方法等。於此種態樣中，只要以不使引導輥乾燥的程度賦予上漿劑液，並將引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下即可，只要上漿劑液不於引導輥表面滯留×乾燥而產生樹脂積存，則並無特別限制。

例如，如圖2所示，於引導輥3上部設置上漿劑液噴霧裝置6，自所述上漿劑液噴霧裝置6噴霧上漿劑液，藉此可充分抑制引導輥3上的上漿劑液的乾燥。關於由上漿劑液噴霧裝置6噴霧的上漿噴霧量，只要潤濕引導輥3即可，因此上限並無特別限定，較佳的範圍為50 mg/cm² /hr～130 mg/cm² /hr，更佳的範圍為80 mg/cm² /hr～100 mg/cm² /hr。於噴霧量未滿50 mg/cm² /hr時，存在如下情況：於引導輥3上，上漿劑液蒸發而產生樹脂積存並產生起毛或卷纏。於噴霧量超過130 mg/cm² /hr時，由於過剩地使用上漿量，因此於成本方面不利。

另外，如圖3所示，使引導輥3浸漬於與上漿賦予步驟中所使用的上漿劑液槽不同的上漿劑液槽8，藉此亦可充分抑制引導輥3上的上漿劑液的乾燥。

如圖2或圖3所示的態樣般，對引導輥另行賦予的上漿劑液並無特別限定，較佳為不使賦予至所獲得的碳纖維束的上漿劑的組成及量發生變化，更佳為與浸漬碳纖維束的上漿劑液相同者。

再者，藉由將使接觸體接觸於引導輥的方法與獨立於上漿劑液槽4地賦予上漿劑液的方法加以組合，其效果進一步奏效。例如，如圖4所示，藉由在自上漿劑液噴霧裝置6對引導管3噴霧上漿劑液後，對接觸體進行按壓，並根據僅按壓接觸體的方法，可確實地防止上漿劑液的固著且去除剩餘的上漿劑液，並將引導輥表面黏著度調整為規定的範圍。

進而，於本發明中，較佳為使用具有撥水性的引導輥作為引導輥3，以便於藉由碳纖維束1通過浸漬用輥2而浸漬於上漿劑液槽4中，利用引導輥3而自液面取出並導入至上漿賦予步驟的下一步驟的乾燥步驟時，不於引導輥3上產生由上漿劑液所引起的樹脂積存。作為具有撥水性的引導輥的具體例，可列舉氟製樹脂或不鏽鋼（SUS）。尤其，因賦予有上漿劑液的碳纖維束於引導輥上行進而引導輥表面始終為潤濕狀態，因此更佳為不易產生鏽的不鏽鋼（SUS）。關於不鏽鋼的種類，可列舉：SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L等。

另外，於本發明的製造方法中，使碳纖維束浸漬於上漿劑液後，於自從液面取出至最初接觸的引導輥為止的位置與自引導輥至進入乾燥步驟為止的位置，於鄰接絲條間容易形成上漿劑液膜。上漿劑液膜可藉由浸漬於上漿劑液槽中的碳纖維束所帶出的剩餘的上漿劑液或者獨立於如上所述般的上漿劑液槽的上漿劑液地賦予至引導輥的上漿劑液而形成。若於鄰接絲條間形成上漿劑液膜，則因上漿劑液膜的表面張力而鄰接絲條彼此接觸而產生絨毛，或者所獲得的碳纖維束的上漿劑附著斑或乾燥斑、色調斑增大。因此，較佳為於各自的位置將上漿劑液膜去除。去除上漿劑液膜的方法並無特別限定，可列舉：加壓氣體的噴射、振動的賦予、超音波的賦予、由設置引導部所引起的物理性接觸等。其中，就可容易防止碳纖維束的絨毛的產生，較佳為非接觸的方法，進而，就將設備成本抑制得低的觀點而言，更佳為加壓氣體的噴射。

於本發明的製造方法中，較佳為將上漿劑賦予步驟中的碳纖維束的張力設定為3.5 cN/tex～8.5 cN/tex。於張力為3.5 cN/tex以上時，可防止碳纖維束的收斂性的降低。另一方面，於為8.5 cN/tex以下時，可容易防止由張力賦予所引起的絨毛、斷絲的產生。就以上的觀點而言，上漿劑賦予步驟中的碳纖維束的張力較佳為設為3.5 cN/tex～8.5 cN/tex，更佳為4.0 cN/tex～8.0 cN/tex，進而更佳為4.5 cN/tex～7.5 cN/tex。另外，上漿劑賦予步驟中的碳纖維束的張力可僅於上漿劑賦予步驟中進行單獨控制，或者藉由同一機構而與乾燥步驟中的張力一同進行控制。張力的控制方法並無特別限定，可列舉對上漿劑賦予步驟的前後的驅動速度的比率進行調整的方法等。步驟張力可藉由使用張力計等對即將賦予上漿劑液的行進絲進行測定來把握，且可藉由賦予上漿劑液的前後的輥旋轉力矩等來調整。

關於碳纖維束，於上漿劑賦予步驟中，賦予上漿劑液後，於乾燥步驟中，於約200℃～300℃下進行乾燥並捲繞於紙管。乾燥方法可單獨或組合使用滾筒型等接觸式乾燥機或非接觸式熱風乾燥機，且並無特別限定。 [實施例]

藉由實施例及比較例對本發明進行更具體說明。另外，實施例及比較例中的各評價項目是藉由以下的評價方法來實施。

[引導輥表面黏著度] 引導輥表面黏著度是以下式算出。 輥表面黏著度（N/cm² ）=碳纖維束的開始移動的力/碳纖維束的引導輥表面接觸面積。

碳纖維束的開始移動的力是於自停止長期穩定生產時的碳纖維束的製造設備起5分鐘後，以如下所述的方式測定。即，如圖5所示，將附著有上漿劑液的包含不鏽鋼的引導輥3以不旋轉方式加以固定後，使即將賦予上漿劑的經絕對乾燥的碳纖維束1以自引導輥3的最上部地點垂下且接觸角為180°的狀態懸掛。其後，於碳纖維束1的一端製成環。荷重測定器7使用愛光工程（AIKOH ENGINEERING）（股）製造的數位推拉力計（RX系列，品號RX-10）。於數位推拉力計的前端部安裝作為計量器附件（gauge attachment）（品號011B）的吊鉤，並將吊鉤鉤掛於碳纖維束1的環上，於該狀態下，在引導輥3的圓周方向上緩慢地拉伸碳纖維束1。使用推拉力計對碳纖維束1於引導輥3的表面上即將開始移動的最大力即碳纖維束的開始移動的力進行計測。

另外，碳纖維束的引導輥表面接觸面積是以碳纖維束所接觸的引導輥圓周長度與碳纖維束的絲寬度的積算出。

[品質] 作為賦予有上漿劑的碳纖維束的品質，觀察封裝後的碳纖維束的繞線筒的端面絨毛，並以如下的基準進行判定。 ◎=絨毛未滿5根/100 mm² ○=絨毛為5根/100 mm² 以上、未滿10根/100 mm² ×=絨毛為10根/100 mm² 以上

[實施例1] 以圖1所示的構成對並行的多條碳纖維束賦予上漿劑，並經過乾燥步驟而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。

具體而言，使以聚丙烯腈系纖維為前驅物纖維束的長絲數3000根的碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，接著，供給至乾燥步驟，從而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束，所述上漿劑液槽是利用以作為芳香族系環氧化合物的雙酚A型環氧樹脂為主成分的濃度3質量%的上漿劑液填滿。作為碳纖維束自上漿劑的液面取出後最初接觸的引導輥3，使用包含不鏽鋼（SUS）的引導輥，並將作為接觸體5的具有立毛的棉法蘭絨布按壓於該引導輥3的最下部。

引導輥3的表面黏著度為0.05 N/cm² ，端面絨毛品質極其良好。將結果示於表1中。

[實施例2] 除使用包含塑膠的刮刀來代替具有立毛的棉法蘭絨布作為接觸體5以外，全部與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。引導輥3的表面黏著度為0.07 N/cm² ，端面絨毛品質極其良好。將結果示於表1中。

[實施例3] 除將上漿劑賦予步驟設為圖2所示的步驟以外，全部與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。即，自碳纖維束從上漿劑液面取出後最初接觸的引導輥3的上部噴射上漿劑液，並且去除接觸體，除此以外，全部與實施例1同樣地進行。此時的上漿劑液的噴射量設定為100 mg/cm² /hr。引導輥3的表面黏著度為0.04 N/cm² ，端面絨毛品質極其良好。將結果示於表1中。

[實施例4] 除將上漿劑液的噴射量變更為80 mg/cm² /hr以外，全部與實施例3同樣地進行而獲得碳纖維束。引導輥3的表面黏著度為0.13 N/cm² ，端面絨毛品質良好。將結果示於表1中。

[實施例5] 除將上漿劑賦予步驟設為圖3所示的步驟以外，全部與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。即，於實施例1中，將碳纖維束自上漿劑液面取出後最初接觸的引導輥3浸漬於獨立的另一上漿劑液槽8中，並去除接觸體，除此以外，全部與實施例1同樣地進行。引導輥3的表面黏著度為0.08 N/cm² ，端面絨毛品質良好。將結果示於表1中。

[實施例6] 除將上漿劑賦予步驟設為圖4所示的步驟以外，全部與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。即，除以噴射量80 mg/cm² /hr對由引導輥3送出的碳纖維束噴射上漿劑液以外，與實施例1同樣地進行。引導輥3的表面黏著度為0.02 N/cm² ，端面絨毛品質極其良好。將結果示於表1中。

[實施例7] 除向上漿劑液槽中填滿以聚胺基甲酸酯為主成分的濃度2質量%的上漿劑液以外，全部與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。引導輥3的表面黏著度為0.06 N/cm² ，端面絨毛品質極其良好。將結果示於表1中。

[比較例1] 除將上漿劑賦予步驟設為圖6所示的步驟以外，與實施例1同樣地進行而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束。即，除不按壓作為接觸體的棉法蘭絨布以外，與實施例1同樣地進行。其結果，於引導輥上，上漿劑進行乾燥而產生樹脂積存，引導輥3的表面黏著度增加至0.25 N/cm² ，行進的碳纖維束產生起毛，端面絨毛品質顯著惡化。將結果示於表1中。

[表1] 表1 ※絨毛品質 ◎=絨毛未滿5根/100 mm² ○=絨毛為5根/100 mm² 以上、未滿10根/100 mm² ×=絨毛為10根/100 mm² 以上

1‧‧‧碳纖維束

2‧‧‧浸漬用輥

3‧‧‧引導輥

4‧‧‧上漿劑液槽

5‧‧‧接觸體

6‧‧‧上漿劑液噴霧裝置

7‧‧‧荷重測定器

8‧‧‧與上漿劑液槽4不同的上漿劑液槽

圖1是表示本發明中的上漿賦予步驟的一例的概略構成圖。 圖2是表示本發明中的上漿賦予步驟的另一例的概略構成圖。 圖3是表示本發明中的上漿賦予步驟的又一例的概略構成圖。 圖4是表示本發明中的上漿賦予步驟的又一例的概略構成圖。 圖5是表示碳纖維束的開始移動的力的算出方法的圖。 圖6是表示先前的上漿賦予步驟的一例的概略構成圖。

Claims (3)

1. 一種賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，其於使並行的多條碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中的上漿劑賦予步驟後，經過乾燥步驟而獲得賦予有上漿劑的碳纖維束，於所述賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法中，使碳纖維束浸漬於上漿劑液槽中，並將碳纖維束自上漿劑液槽的液面取出後的最初的引導輥的引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，其中藉由使接觸體接觸於引導輥而將引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下。
3. 如申請專利範圍第1項所述的賦予有上漿劑的碳纖維束的製造方法，其中於上漿劑賦予步驟後，進而賦予上漿劑液，藉此將引導輥表面黏著度設為0.2 N/cm² 以下。