(57)【要約】複数の繊維束で形成された繊維束群にマトリックス樹脂組成物が含浸された繊維強化樹脂材料２と、繊維強化樹脂材料２を挟み込む一対の第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４とを備え、第２キャリアシート４の表面４ａに印部５が設けられている、繊維強化樹脂材料積層体１。また、含浸工程において第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４で挟み込まれた状態で繊維強化樹脂材料２を形成した後、第２キャリアシート４の表面４ａにマーキングにより印部５を設ける、繊維強化樹脂材料積層体１の製造方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維束で形成された繊維束群にマトリックス樹脂組成物が含浸された繊維強化樹脂材料と、前記繊維強化樹脂材料を挟み込む一対のキャリアシートとを備え、
前記キャリアシートに印部が設けられている、繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項２】
前記印部が、粘着剤付テープ、ＵＶ硬化樹脂インクからなる硬化膜、または、凹凸から構成される、請求項１に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項３】
前記粘着剤付テープの粘着剤がシリコーン系粘着剤である、請求項２に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項４】
前記凹凸が、前記キャリアシート表面に微細な砂を投射するブラスト手段、表面に凹凸形状が設けられたロールを前記キャリアシート表面接触させるヘアライン手段からなる群から選択される少なくとも１種の手段から形成されたものである、請求項２に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項５】
長尺の前記繊維強化樹脂材料が長尺の前記一対のキャリアシートで挟み込まれ、前記印部が前記キャリアシートの長さ方向の末端部分に設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項６】
長尺の前記繊維強化樹脂材料が長尺の前記一対のキャリアシートで挟み込まれ、前記印部が前記キャリアシートの長さ方向の一方の末端から他方の末端まで設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法であって、
前記繊維束群が前記マトリックス樹脂組成物からなる一対の樹脂シートで挟まれた材料前駆体が、前記一対のキャリアシート間に配置された積層前駆体を両面から加圧し、前記繊維束群に前記マトリックス樹脂組成物を含浸させて繊維強化樹脂材料を形成する含浸工程と、
前記一対のキャリアシートの少なくとも一方の表面にマーキングにより前記印部を設けるマーキング工程と、
を有する、繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
【請求項８】
前記含浸工程の後に前記マーキング工程を行う、請求項７に記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
【請求項９】
前記含浸工程の前に前記マーキング工程を行う、［７］に記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂材料積層体及びその製造方法に関する。
本願は、２０１６年２月２９日に、日本に出願された特願２０１６−０３７０５７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】
部分的に肉厚の異なる部分や、リブやボスなどを有する繊維強化樹脂材料成形体の中間材料としては、金型による成形時に流動しやすい性質を有するＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）が広く用いられている。ＳＭＣは、例えばガラス繊維や炭素繊維などの長尺の強化繊維を所定の長さに裁断した複数のチョップド繊維束で形成されたシート状繊維束群に、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繊維強化樹脂材料である。例えば、該繊維強化樹脂材料を適宜切断加工した後に金型により所望の形状に成形することで繊維強化樹脂材料成形体が得られる。【０００３】
該繊維強化樹脂材料の製造方法としては、例えば、以下の方法が知られている。シート状繊維束群がマトリックス樹脂組成物からなる一対の樹脂シートで挟まれた長尺の材料前駆体を両面から加圧し、シート状繊維束群にマトリックス樹脂組成物を含浸させて長尺の繊維強化樹脂材料を得る（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−２４９４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような従来の方法で得られる長尺の繊維強化樹脂材料は、成形前の切断加工時に位置決めがしにくいなど、成形前の各種工程での取り扱いが難しいことがある。【０００６】
本発明は、繊維強化樹脂材料の切断加工等の成形前の工程を容易に行える繊維強化樹脂材料積層体及びその製造方法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】
【０００７】
本発明は、以下の構成を有する繊維強化樹脂材料積層体及びその製造方法を提供する。
［１］複数の繊維束で形成された繊維束群にマトリックス樹脂組成物が含浸された繊維強化樹脂材料と、前記繊維強化樹脂材料を挟み込む一対のキャリアシートとを備え、前記キャリアシートに印部が設けられている、繊維強化樹脂材料積層体。
［２］前記印部が、粘着剤付テープ、ＵＶ硬化樹脂インクからなる硬化膜、または、凹凸から構成される、［１］に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
［３］前記粘着剤付テープの粘着剤がシリコーン系粘着剤である、［２］に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
［４］前記凹凸が、前記キャリアシート表面に微細な砂を投射するブラスト手段、表面に凹凸形状が設けられたロールを前記キャリアシート表面接触させるヘアライン手段からなる群から選択される少なくとも１種の手段から形成されたものである、［２］に記載の繊維強化樹脂材料積層体。
［５］長尺の前記繊維強化樹脂材料が長尺の前記一対のキャリアシートで挟み込まれ、前記印部が前記キャリアシートの長さ方向の末端部分に設けられている、［１］〜［４］のいずれかに記載の繊維強化樹脂材料積層体。
［６］長尺の前記繊維強化樹脂材料が長尺の前記一対のキャリアシートで挟み込まれ、前記印部が前記キャリアシートの長さ方向の一方の末端から他方の末端まで設けられている、［１］〜［４］のいずれかに記載の繊維強化樹脂材料積層体。
［７］前記［１］〜［６］のいずれかに記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法であって、前記繊維束群が前記マトリックス樹脂組成物からなる一対の樹脂シートで挟まれた材料前駆体が、前記一対のキャリアシート間に配置された積層前駆体を両面から加圧し、前記繊維束群に前記マトリックス樹脂組成物を含浸させて繊維強化樹脂材料を形成する含浸工程と、前記一対のキャリアシートの少なくとも一方の表面にマーキングにより前記印部を設けるマーキング工程と、を有する、繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
［８］前記含浸工程の後に前記マーキング工程を行う、［７］に記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
［９］前記含浸工程の前に前記マーキング工程を行う、［７］に記載の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の繊維強化樹脂材料積層体を用いれば、繊維強化樹脂材料の切断加工等の成形前の工程が容易に行える。
本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法によれば、繊維強化樹脂材料の切断加工等の成形前の工程が容易に行える繊維強化樹脂材料積層体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の繊維強化樹脂材料積層体の一例を示した平面図である。
【図２】図１の繊維強化樹脂材料積層体のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法に用いる製造装置の一例を示した概略構成図である。
【図４】本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法に用いる製造装置の他の例を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［繊維強化樹脂材料積層体］
以下、本発明の繊維強化樹脂材料積層体の一例を示して説明する。
本実施形態の繊維強化樹脂材料積層体１（以下、単に「積層体１」ともいう。）は、図１及び図２に示すように、長尺の繊維強化樹脂材料２と、繊維強化樹脂材料２を挟み込む一対の長尺の第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４と、を備えている。この例の積層体１においては、第１キャリアシート３が繊維強化樹脂材料２の下側に配置され、第２キャリアシート４が繊維強化樹脂材料２の上側に配置されている。第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４の幅は繊維強化樹脂材料２の幅よりも広くなっている。繊維強化樹脂材料２の幅方向の両側では、第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４の側縁部同士が密着している。第２キャリアシート４の外側の表面４ａには印部５が設けられている。
【００１１】
（繊維強化樹脂材料）
繊維強化樹脂材料２は、複数の繊維束がシート状に散布されたシート状繊維束群にマトリックス樹脂組成物が含浸されて形成されている。
【００１２】
繊維束を形成する強化繊維としては、特に限定されず、例えば、無機繊維、有機繊維、金属繊維、又はこれらを組み合わせたハイブリッド構成の強化繊維が使用できる
無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維等が挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維が挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。これらの中では、繊維強化樹脂材料成形体の強度等の機械物性を考慮すると、炭素繊維が好ましい。
強化繊維は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１３】
強化繊維の繊維長は、５〜１００ｍｍが好ましく、１０〜７５ｍｍがより好ましく、２０〜６０ｍｍがさらに好ましい。強化繊維の繊維長が下限値以上であれば、引張強度、弾性率などの物性に優れた繊維強化樹脂材料成形体が得られやすい。強化繊維の繊維長が上限値以下であれば、成形時に繊維強化樹脂材料がより流動しやすくなるため、成形が容易になる。
【００１４】
繊維束の平均厚みは、０．０１〜０．５ｍｍが好ましく、０．０２〜０．０９ｍｍがより好ましく、０．０２５〜０．０７ｍｍがさらに好ましい。繊維束の平均厚みが下限値以上であれば、繊維束群にマトリックス樹脂組成物を含浸させることが容易になる。繊維束の平均厚みが上限値以下であれば、引張強度、弾性率などの物性に優れた繊維強化樹脂材料成形体が得られやすい。
なお、繊維束の平均厚みは、以下の方法で測定される。電気炉などで繊維強化樹脂材料を加熱してマトリックス樹脂組成物を分解させ、残存した繊維束から無作為に１０本の繊維束を選択する。１０本の繊維束のそれぞれについて、繊維軸方向の両端部と中央部の３箇所で厚みをノギスにて測定し、それら測定値の全てを平均して平均厚みとする。
【００１５】
繊維束の平均幅は、１〜５０ｍｍが好ましく、１．５〜１５ｍｍがより好ましく、２〜８ｍｍがさらに好ましい。繊維束の平均幅が下限値以上であれば、成形時に繊維強化樹脂材料がより流動しやすくなるため、成形が容易になる。繊維束の平均幅が上限値以下であれば、引張強度、弾性率などの物性に優れた繊維強化樹脂材料成形体が得られやすい。
なお、繊維束の平均幅は、以下の方法で測定される。平均厚みの測定と同様にして得た１０本の繊維束のそれぞれについて、繊維軸方向の両端部と中央部の３箇所で幅をノギスにて測定し、それら測定値の全てを平均して平均幅とする。
【００１６】
（マトリックス樹脂組成物）
マトリックス樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂を含む組成物が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂、尿素性樹脂、メラミン樹脂、イミド系樹脂等が挙げられる。なかでもエポキシ基を有するアクリレート樹脂（エポキシアクリレート樹脂）が好ましい。熱硬化性樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
マトリックス樹脂組成物には、必要に応じて、硬化剤、内部離型剤、増粘剤、安定剤等の添加剤が配合されていてもよい。
【００１８】
（キャリアシート）
一対の第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４は、繊維強化樹脂材料２を挟み込むシートである。成形時には、第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４は繊維強化樹脂材料２から剥離される。
【００１９】
キャリアシートを形成する材料としては、繊維強化樹脂材料を変質させずに挟み込むことができるものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ＥＶＡ等のフィルムや、またこれらを含む多層積層フィルム等が挙げられる。
一対のキャリアシートは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２０】
キャリアシートの厚さは、０．０１〜０．２５ｍｍが好ましく、０．０４〜０．１ｍｍがより好ましい。キャリアシートの厚さが下限値以上であれば、繊維強化樹脂材料の製造中、特に含浸工程中でキャリアシートが破れることを抑制できる。キャリアシートの厚さが上限値以下であれば、繊維強化樹脂材料積層体の切断加工等の後加工が容易になる。
なお、厚さは、マイクロメーターで測定することができる。
【００２１】
（印部）
繊維強化樹脂材料２の上側に配置された第２キャリアシート４の外側の表面４ａには、印部５が施されている。この例の印部５は、帯状であり、第２キャリアシート４の表面４ａの幅方向の中央部分に、第２キャリアシート４の長さ方向に設けられている。
印部が設けられていることで、繊維強化樹脂材料積層体の切断加工等の成形前の工程が容易に行える。具体的には、例えば、切断加工において印部を積層体の位置決めのために利用することで、積層体の位置決めがより精度良く効率的に行え、切断加工を無駄なく行うことができ、繊維強化樹脂材料２の重量の安定した部分で切断加工して材料取りができるため、成形時の歩留りを向上させることができる。また、印部としてロッドナンバーを付与すれば、繊維強化樹脂材料積層体の管理や取り扱いが容易になる。
【００２２】
キャリアシートの表面に印部を設ける態様は、特に限定されず、例えば、この例のように長尺の繊維強化樹脂材料が長尺の一対のキャリアシートで挟み込まれている場合、キャリアシートの長さ方向の末端部分に印部を設けることができる。このように印部をキャリアシートの末端部分に限定的に設ける態様は、コスト面で有利である。さらに、印部の伸び率とキャリアシートや繊維強化樹脂材料の伸び率に差があっても、それによる過度の巻き締まり等の不具合が生じにくい。
また、長尺の積層体を収納容器に収納したり、ボビンに巻き取ったりする際には、その積層体の終端部分に印部を設けることが好ましい。このような収納体においては、通常、積層体の終端部分は最も外側に位置するため、印部が限定的に設けられていても使用時に印部を容易に認識して利用することができる。
【００２３】
また、長尺の繊維強化樹脂材料が長尺の一対のキャリアシートで挟み込まれている場合、キャリアシートの長さ方向の一方の末端から他方の末端まで帯状の印部を設けてもよい。印部をこのように設けることで、長尺の積層体の使用を途中で停止し、再開する場合でも印部を利用することができる。
【００２４】
印部としては、特に限定されず、例えば、粘着剤付テープであってもよく、ＵＶ硬化樹脂インクからなる硬化膜であってもよく、凹凸であってもよい。これらの印部であれば、繊維強化樹脂材料にスチレン等の揮発成分が含まれている場合でも該揮発成分によって印部が消えてしまうことを防止できる。また、印部を設ける際に繊維強化樹脂材料が変質する等の不具合が生じることを抑制できる。
【００２５】
粘着剤付テープとしては、特に限定されず、例えば、ポリエステル製のテープ基材にシリコーン系粘着剤が付与されたもの等が挙げられる。粘着剤としてシリコーン系粘着剤を用いると、繊維強化樹脂材料にスチレン等の揮発成分が含まれているような場合でも、該揮発成分によってテープが剥離することを防止できる。
シリコーン系接着剤としては、付加硬化型のポリオルガノシリコーンを含有するものを使用することが好ましい。シリコーン系接着剤としては、シロキサン結合を主骨格にもつポリマーからなるものが挙げられる。
また前記ＵＶ硬化樹脂インクとしては例えば有機及び無機顔料を含むインクが好ましい。ＵＶ硬化樹脂インクを硬化させて硬化膜とする方法としては、ＵＶ硬化樹脂インクをキャリアシート表面に塗布した後、ＵＶを照射して硬化膜とする方法が挙げられる。
また、前記の凹凸は、例えば、キャリアシート表面に微細な砂を投射するブラスト手段や、この表面に凹凸形状が設けられたロールを前記キャリアシート表面に接触させるヘアライン手段等を用いて形成させることができる。
凹凸とは、キャリアシート表面から５〜１００μｍ外側に突出した部分（凸部）、又はキャリアシート表面から５〜５０μｍ内側に窪んだ部分（凹部）を意味する。
【００２６】
なお、油性インクで形成した印部にはスチレン等の揮発成分によってにじみや歪み等が生じやすい。しかし、繊維強化樹脂材料がスチレン等の揮発成分を含まない場合は、油性インクからなる印部を設けてもよい。
【００２７】
印部が帯状の場合、印部の幅、厚み及び長さは、特に限定されず、用途に応じて適宜決定することができる。
印部の形状は、帯状には限定されず、例えば、破線状であってもよく、円形状、矩形状等であってもよく、数字等の文字であってもよい。
印部の数は、特に限定されず、適宜決定することができる。
【００２８】
（作用効果）
以上説明したように、本発明の繊維強化樹脂材料積層体においては、キャリアシートの表面に印部が設けられている。そのため、該印部を利用して切断加工等で位置決めを行ったり、繊維強化樹脂材料積層体を管理したりする等、成形前の繊維強化樹脂材料を取り扱う各種工程を容易に行うことができる。
【００２９】
なお、本発明の繊維強化樹脂材料積層体は、前記した積層体１には限定されない。例えば、本発明の繊維強化樹脂材料積層体は、一対のキャリアシートの両方に印部を設けたものであってもよい。また、繊維強化樹脂材料積層体は長尺でなくてもよい。
また、キャリアシートが透明で内側が視認できる場合には、キャリアシートの内側の表面に印部が設けられていてもよい。
【００３０】
［繊維強化樹脂材料積層体の製造方法］
本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法は、下記の含浸工程及びマーキング工程を有する。
含浸工程：繊維束群がマトリックス樹脂組成物からなる一対の樹脂シートで挟まれた材料前駆体が、一対のキャリアシート間に配置された積層前駆体を両面から加圧し、前記繊維束群に前記マトリックス樹脂組成物を含浸させて繊維強化樹脂材料を形成する工程。
マーキング工程：前記一対のキャリアシートの少なくとも一方の表面にマーキングにより印部を設ける工程。
【００３１】
以下、本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法の一例として、図３に例示した製造装置１００を用いる場合を例に説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、必要に応じてこの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。
【００３２】
（製造装置）
製造装置１００は、繊維束供給部１０と、第１のキャリアシート供給部１１と、第１の搬送部２０と、第１の塗工部１２と、裁断機１３と、第２のキャリアシート供給部１４と、第２の搬送部２８と、第２の塗工部１５と、含浸部１６と、マーキング部３８と、収納容器４０と、を備えている。
【００３３】
第１のキャリアシート供給部１１は、第１の原反ロールＲ１から引き出された長尺の第１キャリアシート３を第１の搬送部２０へと供給する。第１の搬送部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を備えている。コンベア２３では、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、無端ベルト２２の面上において第１キャリアシート３をＸ軸方向の右側に向けて搬送する。
【００３４】
第１の塗工部１２は、第１の搬送部２０におけるプーリ２１ａ側の直上に位置しており、マトリックス樹脂組成物からなるペーストＰを供給するコータ２４を備えている。第１キャリアシート３がコータ２４を通過することで、第１キャリアシート３の面上にペーストＰが所定の厚みで塗工され、第１樹脂シートＳ１が形成される。第１樹脂シートＳ１は、第１キャリアシート３の搬送に伴って走行する。
【００３５】
繊維束供給部１０は、長尺の繊維束ｆ１を複数のボビン１７から引き出しながら、複数のガイドロール１８を介して裁断機１３に向けて供給する。裁断機１３は、第１の塗工部１２よりも搬送方向の後段において、第１キャリアシート３の上方に位置している。裁断機１３は、繊維束供給部１０から供給された繊維束ｆ１を所定の長さに連続的に裁断するものであり、ガイドロール２５と、ピンチロール２６と、カッターロール２７とを備えている。ガイドロール２５は、供給された繊維束ｆ１を回転しながら下方に向けて案内する。ピンチロール２６は、ガイドロール２５との間で繊維束ｆ１を挟み込みながら、ガイドロール２５とは逆向きに回転する。これにより、複数のボビン１７から繊維束ｆ１が引き出される。カッターロール２７は、回転しながら繊維束ｆ１を所定の長さとなるように裁断する。裁断機１３により所定の長さに裁断された繊維束ｆ２は落下して第１樹脂シートＳ１の上に散布され、シート状繊維束群Ｆが形成される。
【００３６】
第２のキャリアシート供給部１４は、第２の原反ロールＲ２から引き出された長尺の第２キャリアシート４を第２の搬送部２８へと供給する。第２の搬送部２８は、コンベア２３により搬送される第１キャリアシート３の上方に位置しており、複数のガイドロール２９を備えている。第２の搬送部２８は、第２のキャリアシート供給部１４から供給された第２キャリアシート４を、第１キャリアシート３とは反対方向（Ｘ軸方向の左側）に搬送した後、搬送方向を複数のガイドロール２９によって第１キャリアシート３と同じ方向に反転させる。
【００３７】
第２の塗工部１５は、第１キャリアシート３とは反対方向に搬送されている第２キャリアシート４の直上に位置し、マトリックス樹脂組成物からなるペーストＰを供給するコータ３０を備えている。第２キャリアシート４がコータ３０を通過することで、第２キャリアシート４の面上にペーストＰが所定の厚みで塗工され、第２樹脂シートＳ２が形成されるようになっている。第２樹脂シートＳ２は、第２キャリアシート４の搬送に伴って走行する。
【００３８】
含浸部１６は、第１の搬送部２０における裁断機１３よりも後段に位置し、貼合機構３１と、加圧機構３２とを備えている。貼合機構３１は、コンベア２３のプーリ２１ｂの上方に位置し、複数の貼合ロール３３を備えている。複数の貼合ロール３３は、第２樹脂シートＳ２が形成された第２キャリアシート４の背面に接触した状態で搬送方向に並んで配置されている。また、複数の貼合ロール３３は、第１キャリアシート３に対して第２キャリアシート４が徐々に接近するように配置されている。
【００３９】
貼合機構３１では、第１キャリアシート３と第２キャリアシート４とが、その間に第１樹脂シートＳ１、シート状繊維束群Ｆ及び第２樹脂シートＳ２を挟み込んだ状態で重ね合わされながら搬送される。ここで、第１樹脂シートＳ１、シート状繊維束群Ｆ及び第２樹脂シートＳ２を挟み込んだ状態で第１キャリアシート３と第２キャリアシート４が貼合されたものを積層前駆体Ｓ３という。
【００４０】
加圧機構３２は、貼合機構３１の後段に位置し、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とを備えている。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。
【００４１】
加圧機構３２では、下側コンベア３６Ａの一対のプーリ３４ａ，３４ｂが同一方向に回転されることによって無端ベルト３５ａが周回される。また、加圧機構３２では、上側コンベア３６Ｂの一対のプーリ３４ｃ，３４ｄを同一方向に回転させることによって、無端ベルト３５ｂが無端ベルト３５ａと同じ速さで逆向きに周回される。これにより、無端ベルト３５ａ，３５ｂの間に挟み込まれた積層前駆体Ｓ３がＸ軸方向の右側に搬送される。
【００４２】
加圧機構３２には、さらに複数の下側ロール３７ａと、複数の上側ロール３７ｂとが設けられている。複数の下側ロール３７ａは、無端ベルト３５ａの突合せ部分の背面に接触した状態で搬送方向に並んで配置されている。同様に、複数の上側ロール３７ｂは、無端ベルト３５ｂの突き合わせ部分の背面に接触した状態で搬送方向に並んで配置されている。また、複数の下側ロール３７ａと複数の上側ロール３７ｂとは、貼合シートＳ３の搬送方向に沿って互い違いに並んで配置されている。
【００４３】
加圧機構３２では、無端ベルト３５ａ，３５ｂの間を貼合シートＳ３が通過する間に、積層前駆体Ｓ３を複数の下側ロール３７ａ及び複数の上側ロール３７ｂにより加圧する。このとき、第１樹脂シートＳ１及び第２樹脂シートＳ２の樹脂がシート状繊維束群Ｆに含浸され、繊維強化樹脂材料（ＳＭＣ）が形成される。
【００４４】
マーキング部３８は、第２キャリアシート４の外側の表面４ａに印部を形成する。マーキング部３８により印部が設けられることで、繊維強化樹脂材料（ＳＭＣ）が第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４に挟まれ、かつ第２キャリアシート４の表面４ａに印部が設けられた積層体１が得られる。
【００４５】
マーキング部３８としては、第２キャリアシート４の表面４ａの所定の位置に印部を設けることができるものであればよい。例えば、キャリアシート表面に粘着剤付テープを貼り付けるタッチロールを備える手段や、キャリアシート表面にＵＶ硬化樹脂インクを塗工する塗工部、及び塗工されたインクにＵＶを照射して硬化させるＵＶ照射部を備える手段等が挙げられる。また、キャリアシート表面に微細な砂を投射して凹凸からなる印部を形成するブラスト手段や、表面に凹凸形状が設けられたロールを接触させてキャリアシート表面に凹凸からなる印部を形成するヘアライン手段等を用いることもできる。これらの手段は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
収納容器４０は、積層体１を収納するための容器である。収納容器４０としては、特に限定されず、得られる積層体１の幅や長さ等に応じて適宜選択すればよい。
【００４７】
図４は本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法の他の例で用いられる製造装置１００’である。
（製造装置）
製造装置１００’は、マーキング部３８が含浸部１６より前に移動した以外は、製造装置１００と同様である。
【００４８】
（製造方法）
製造装置１００を用いた繊維強化樹脂材料積層体の製造方法では、例えば、以下の散布工程、積層工程、含浸工程及びマーキング工程を順次行う。
散布工程：長尺の繊維束ｆ１を連続的に裁断し、第１キャリアシート３上に形成した第１樹脂シートＳ１上に、裁断された複数の繊維束ｆ２をシート状に散布してシート状繊維束群Ｆを形成する工程。
積層工程：シート状繊維束群Ｆ上に第２樹脂シートＳ２及び第２キャリアシート４をこの順序となるように積層し、前駆積層体Ｓ３を形成する。
含浸工程：積層前駆体Ｓ３を両面から加圧し、シート状繊維束群Ｆにマトリックス樹脂組成物を含浸させて繊維強化樹脂材料を形成する工程。
マーキング工程：第２キャリアシート４の外側の表面４ａにマーキングにより印部を設け、積層体１を得る工程。
【００４９】
＜散布工程＞
第１のキャリアシート供給部１１により、第１の原反ロールＲ１から長尺の第１キャリアシート３を引き出して第１の搬送部２０へと供給し、第１の塗工部１２によりペーストＰを所定の厚みで塗工して第１樹脂シートＳ１を形成する。第１の搬送部２０によって第１のキャリアシートＣ１を搬送することにより、第１のキャリアシートＣ１上の第１樹脂シートＳ１を走行させる。
【００５０】
繊維束供給部１０から供給した繊維束ｆ１を裁断機１３において所定の長さとなるように連続的に裁断し、裁断された繊維束ｆ２を第１樹脂シートＳ１の上に落下させて散布する。これにより、走行する第１樹脂シートＳ１上に、各繊維束ｆ２がランダムな繊維配向で散布されたシート状繊維束群Ｆが連続的に形成される。
【００５１】
＜積層工程＞
第２のキャリアシート供給部１４により、第２の原反ロールＲ２から長尺の第２キャリアシート４を引き出して第２の搬送部２８へと供給する。第２の塗工部１５により、第２キャリアシート４の面上にペーストＰを所定の厚みで塗工し、第２樹脂シートＳ２を形成する。
【００５２】
第２キャリアシート４を搬送することで第２樹脂シートＳ２を走行させ、貼合機構３１によりシート状繊維束群Ｆ上に第２キャリアシート４とともに第２樹脂シートＳ２を貼り合わせて積層する。これにより、シート状繊維束群Ｆが第１樹脂シートＳ１及び第２樹脂シートＳ２で挟み込まれた材料前駆体が、第１キャリアシート３と第２キャリアシート４で挟み込まれた前駆積層体Ｓ３が連続的に形成される。
【００５３】
＜含浸工程＞
加圧機構３２により、前駆積層体Ｓ３を両面から加圧し、第１樹脂シートＳ１及び第２樹脂シートＳ２のマトリックス樹脂組成物をシート状繊維束群Ｆに含浸させ、第１キャリアシート３と第２キャリアシート４の間で繊維強化樹脂材料を形成する。
【００５４】
＜マーキング工程＞
マーキング部３８において、第２キャリアシート４の外側の表面４ａの所定位置に、マーキングにより印部を設けて積層体１とし、例えば適宜切断しつつ振り込み等により収納容器４０に順次収納する。例えば、第２キャリアシート４の表面４ａにおける、収納容器４０に収納される積層体１の終端部分となる部分に限定的に印部を設けるか、始端（一方の端部）から終端（他方の端部）まで連続して印部を設ける。
【００５５】
印部を設ける方法としては、特に限定されず、例えば、粘着剤付テープを貼り付ける方法、ＵＶ硬化樹脂インクを塗工した後にＵＶ照射してインクを硬化させる方法、ブラスト加工によりシート表面に凹凸を形成する方法、ヘアライン加工によりシート表面に凹凸を形成する方法等が挙げられる。なお、マトリックス樹脂組成物がスチレン等の揮発成分を含まない場合、油性インクを用いて印部を設けてもよい。また、繊維強化樹脂材料がレーザーによって変質等の不具合を生じる成分を含まない場合は、レーザーによって印部を形成してもよい。
【００５６】
含浸工程の前にマーキング工程を実施すると、含浸時の加圧等によってキャリアシートが蛇行し、キャリアシートに設けた印部の位置と、該位置に本来対応すべき繊維強化樹脂材料の位置とがずれることがある。このように印部がずれると、例えば切断加工等において印部を利用して繊維強化樹脂材料積層体の位置決めを行う場合に、繊維強化樹脂材料が所望の位置からずれることで不具合が生じ、歩留まりが低下する。そのため、印部を利用して繊維強化樹脂材料積層体の位置決めを行う場合等においては、この例のように含浸工程後にマーキング工程を行うことが好ましい。
なお、印部としてロッドナンバーを設ける場合等、キャリアシートの蛇行による印部のずれがあまり問題とならない場合においては、含浸工程前にマーキング工程を実施してもよい。例えば、予めマーキング工程を行って印部を設けたキャリアシートを用いて、マーキング工程以外の各工程を行って繊維強化樹脂材料積層体を製造してもよい。
また、含浸工程前にマーキング工程を実施する場合やキャリアシートに印部を設けた場合には、第１キャリアシート３上に形成した第１樹脂シートＳ１上に裁断された複数の繊維束ｆ２をシート状に散布してシート状繊維束群Ｆの形成した位置に印部の位置を合わすように位置修正して供給すればよい。
【００５７】
製造装置１００’を用いた繊維強化樹脂材料積層体の製造方法では、例えば、以下の散布工程、マーキング工程、積層工程、及び含浸工程を順次行う。
散布工程：長尺の繊維束ｆ１を連続的に裁断し、第１キャリアシート３上に形成した第１樹脂シートＳ１上に、裁断された複数の繊維束ｆ２をシート状に散布してシート状繊維束群Ｆを形成する工程。
マーキング工程：第２キャリアシート４の外側の表面４ａにマーキングにより印部を設ける工程。
積層工程：シート状繊維束群Ｆ上に第２樹脂シートＳ２及び第２キャリアシート４をこの順序となるように積層し、前駆積層体Ｓ３を形成する。
含浸工程：積層前駆体Ｓ３を両面から加圧し、シート状繊維束群Ｆにマトリックス樹脂組成物を含浸させて繊維強化樹脂材料を形成する工程。
【００５８】
散布工程、マーキング工程、積層工程、及び含浸工程は、製造装置１００を用いた繊維強化樹脂材料積層体の製造方法で説明した工程と同様である。
【００５９】
（作用効果）
以上説明した本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法においては、マーキング工程でキャリアシートの表面に印部を設ける。そのため、得られた繊維強化樹脂材料積層体は、切断加工等を行う際に該印部を利用して位置決めを行ったり、繊維強化樹脂材料積層体を管理したりする等、成形前の取り扱いが容易になる。
【００６０】
なお、本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法は、前記した製造装置１００及び１００’を用いる方法には限定されない。例えば、一対のキャリアシートの両方に印部を設ける方法であってもよく、下側のキャリアシートの表面のみに印部を設ける方法であってもよい。また、製造した繊維強化樹脂材料積層体をボビンに巻き取る方法であってもよい。
また、キャリアシートを収納容器に収容した後や、ボビンに巻き取った後に、マーキングによりキャリアシートの表面に印部を設ける方法であってもよい。
また、キャリアシートを原反ロールに巻き回す前に、印部を設ける方法であってもよい。
また、予めマーキング工程で印部を設けたキャリアシートを用いて、マーキング工程以外の工程を行って繊維強化樹脂材料積層体を製造する場合、キャリアシートが透明で内側が視認できるときは、キャリアシートの内側の表面に印部を設けてもよい。
【００６１】
本発明の繊維強化樹脂材料積層体は、繊維束が炭素繊維束であり、マトリックス樹脂組成物がエポキシアクリレート樹脂であり、キャリアシートがポリエチレンフィルムまたはポリアミドフィルムであり、印部が粘着剤付テープであり、前記粘着剤付テープがポリエステル製のテープ基材にシリコーン系接着剤が塗工されたものであることが好ましい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［接着性試験］
得られた繊維強化樹脂材料積層体の印部について、室内（２５℃）で保管し２０日後に印部の剥離有無を目視で確認し、印部の接着性を評価した。【００６３】
［実施例１］
長尺の繊維束として炭素繊維束（商品名「ＴＲ５０Ｓ１５Ｌ」、三菱レイヨン社製）を使用した。熱硬化性樹脂であるエポキシアクリレート樹脂（製品名：ネオポール８０５１、日本ユピカ社製）１００質量部に対して、硬化剤として、１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサンの７５％溶液（製品名：パーヘキサＣ−７５、日本油脂社製）０．５質量部と、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの７４％溶液（製品名：カヤカルボンＢＩＣ−７５、化薬アクゾ社製）０．５質量部とを添加し、内部離型剤として、リン酸エステル系誘導体組成物（製品名：ＭＯＬＤ  ＷＩＺ  ＩＮＴ−ＥＱ−６、アクセルプラスチックリサーチラボラトリー社製）０．３５質量部を添加し、増粘剤として、変性ジフェニルメタンジイソシアネート（製品名：コスモネートＬＬ、三井化学社製）１５．５質量部を添加し、安定剤として、１，４−ベンゾキノン（製品名：ｐ−ベンゾキノン、和光純薬工業社製）０．０２質量部を添加して、これらを十分に混合撹拌してマトリックス樹脂組成物（ペースト）を得た。【００６４】
図３に例示した製造装置１００を用いて繊維強化樹脂材料積層体を製造した。マーキング部３８としては、第２キャリアシート４の表面４ａに粘着剤付テープを貼り付けるタッチロールを備える装置を用いた。
搬送している第１キャリアシート３（材質：ポリエチレンフィルム、厚み：０．０５ｍｍ、ワコー化成社製）上に前記ペースト（ペーストＰ）を塗工して厚み０．４５ｍｍの第１樹脂シートＳ１を形成した。また、厚み０．０５ｍｍ、幅７．５ｍｍの炭素繊維束（繊維束ｆ１）を裁断機で裁断し、平均繊維長が５０．８ｍｍのチョップド繊維束（繊維束ｆ２）として落下させ、厚み１．３ｍｍのシート状繊維束群Ｆを形成した。第１キャリアシート３の上方で、第１キャリアシート３と逆方向に搬送している第２キャリアシート４（材質：ポリエチレンフィルム、厚み０．０５ｍｍ、ワコー化成社製）上にペーストＰを塗工して厚み０．４５ｍｍの第２樹脂シートＳ２を形成し、搬送方向を反転させて第２樹脂シートＳ２をシート状繊維束群Ｆの上に貼り合わせて積層した。さらに、第１樹脂シートＳ１、シート状繊維束群Ｆ及び第２樹脂シートＳ２の材料前駆体が第１キャリアシート３及び第２キャリアシート４で挟まれた前駆積層体Ｓ３に対して含浸を行って、厚み２ｍｍのシート状の積層体を得た。ポリエステル製のテープ基材にシリコーン系接着剤が塗工された幅１０ｍｍ、厚み２５ｍｍの粘着剤付テープを、第２キャリアシート４の表面４ａにおける幅方向の中央部に長さ方向に沿って貼り付けて印部を設け、繊維強化樹脂材料積層体を得た。
得られた繊維強化樹脂材料積層体においては、印部が剥がれず、充分な接着性を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の繊維強化樹脂材料積層体を用いれば、繊維強化樹脂材料の切断加工等の成形前の工程が容易に行える。
本発明の繊維強化樹脂材料積層体の製造方法によれば、繊維強化樹脂材料の切断加工等の成形前の工程が容易に行える繊維強化樹脂材料積層体が得られる。
【符号の説明】
【００６６】
１  繊維強化樹脂材料積層体
２  繊維強化樹脂材料
３  第１キャリアシート
４  第２キャリアシート
４ａ  第２キャリアシートの表面
５  印部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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