(57)【要約】【課題】樹脂等を含む基材と混合することによって、基材の曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の機能を高めることができる、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材及びその製造方法に関する。【解決手段】本発明に係る充填材は、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを炭素繊維間に含む炭素繊維束の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料であって、開繊炭素繊維樹脂材料の長さが１ｍｍ〜３０ｍｍであり、幅が３ｍｍ〜８０ｍｍである。【選択図】図１
2019018575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを炭素繊維間に含む炭素繊維束の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料であって、
前記開繊炭素繊維樹脂材料の長さが１ｍｍ〜３０ｍｍであり、幅が３ｍｍ〜８０ｍｍであることを特徴とする、充填材。
【請求項２】
合成樹脂を含む基材と、請求項１に記載の充填材とを含む混合物。
【請求項３】
複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げ、開繊炭素繊維束を製造する第一工程と、
前記第一工程の後に、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記開繊炭素繊維束を乾燥させ、開繊炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
前記第三工程の後に、前記開繊炭素繊維樹脂テープをスリット処理する第四工程と、
前記第四工程の後に、スリット処理された前記開繊炭素繊維樹脂テープを裁断する第五工程と
を含む、裁断された開繊炭素繊維樹脂テープからなる充填材の製造方法。
【請求項４】
前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを連続的に１／２〜１／５の幅にスリット処理する工程であることを特徴とする、請求項３に記載の充填材の製造方法。
【請求項５】
前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを幅３ｍｍ〜８０ｍｍにスリット処理する工程であることを特徴とする、請求項３又は４に記載の充填材の製造方法。
【請求項６】
前記第五工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを長さ１ｍｍ〜３０ｍｍに裁断する工程であることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の充填材の製造方法。
【請求項７】
前記還元水の酸化還元電位が−８００ｍＶ以下であることを特徴とする、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の充填材の製造方法。
【請求項８】
前記第二工程は、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する前に、前記開繊炭素繊維束をコロナ処理することをさらに含むことを特徴とする、請求項３乃至７のいずれか１項に記載の充填材の製造方法。
【請求項９】
前記触媒溶液において、ＰＶＡの濃度は０．５〜３０ｗｔ％であり、アルミナゾルの濃度は０．５〜１６．７ｗｔ％であり、過硫酸カリウムの濃度は０．５〜１０ｗｔ％であることを特徴とする、請求項３乃至８のいずれか１項に記載の充填材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材及びその製造方法に係り、より詳しくは、合成樹脂等（以下、単に樹脂等と称する）を含む基材と混合することによって、基材の曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の機能を高めることができる、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維束は１Ｋから６４Ｋまでの多種類があり、用途によって使用が選択されている。
例えば、炭素繊維束が１２Ｋであれば、１２０００本の炭素繊維から該炭素繊維束が形成されていることを意味し、１２０００本の炭素繊維はサイジング（糊付け）によって１本の束に撚られている。
これらの炭素繊維束に、炭素繊維束を平らに拡げる（即ち、開繊する）開繊装置等を用いることで、束を開繊し開繊炭素繊維樹脂テープを製造することが本出願人の出願である特許文献１に開示されている。
【０００３】
開繊炭素繊維樹脂テープは引張強度が高く軽量で丈夫であるためさまざまな製品に用いられており、本発明者らは、この開繊炭素繊維樹脂テープの、樹脂等を含む基材の各種性能を高めるためや、新たな機能を付与するために用いられる充填材（フィラー）としての利用を試みた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０４１４１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような充填材を製造すべく本発明者らが試行錯誤した結果、特許文献１に記載されている開繊炭素繊維樹脂テープをスリット処理し、さらに裁断処理したものを充填材として用いることにより、樹脂等を含む様々な基材の各種機能を高めることができる、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材及びその製造方法を開発した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを炭素繊維間に含む炭素繊維束の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料であって、
前記開繊炭素繊維樹脂材料の長さが１ｍｍ〜３０ｍｍであり、幅が３ｍｍ〜８０ｍｍであることを特徴とする、充填材に関する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、合成樹脂を含む基材と、請求項１に記載の充填材とを含む混合物に関する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げ、開繊炭素繊維束を製造する第一工程と、
前記第一工程の後に、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記開繊炭素繊維束を乾燥させ、開繊炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
前記第三工程の後に、前記開繊炭素繊維樹脂テープをスリット処理する第四工程と、
前記第四工程の後に、スリット処理された前記開繊炭素繊維樹脂テープを裁断する第五工程と
を含む、裁断された開繊炭素繊維樹脂テープからなる充填材の製造方法に関する。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを連続的に１／２〜１／５の幅にスリット処理する工程であることを特徴とする、請求項３に記載の充填材の製造方法に関する。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを幅３ｍｍ〜８０ｍｍにスリット処理する工程であることを特徴とする、請求項３又は４に記載の充填材の製造方法に関する。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記第五工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを長さ１ｍｍ〜３０ｍｍに裁断する工程であることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の充填材の製造方法に関する。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記還元水の酸化還元電位が−８００ｍＶ以下であることを特徴とする、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の充填材の製造方法に関する。
【００１３】
請求項８に係る発明は、前記第二工程は、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する前に、前記開繊炭素繊維束をコロナ処理することをさらに含むことを特徴とする、請求項３乃至７のいずれか１項に記載の充填材の製造方法に関する。
【００１４】
請求項９に係る発明は、前記触媒溶液において、ＰＶＡの濃度は０．５〜３０ｗｔ％であり、アルミナゾルの濃度は０．５〜１６．７ｗｔ％であり、過硫酸カリウムの濃度は０．５〜１０ｗｔ％であることを特徴とする、請求項３乃至８のいずれか１項に記載の充填材の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、充填材が、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを炭素繊維間に含む炭素繊維束の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料であって、前記開繊炭素繊維樹脂材料の長さが１ｍｍ〜３０ｍｍであり、幅が３ｍｍ〜８０ｍｍであるため、当該充填材と、樹脂等を含む様々な基材とを容易に混合でき、開繊炭素繊維樹脂材料が備える、優れた曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の特性を有する充填材を提供できる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、混合物が、合成樹脂を含む基材と、請求項１に記載の充填材とを含むため、混合物に、開繊炭素繊維樹脂材料が備える、優れた曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の特性を付加することができる。
それゆえに、樹脂成形品でありながら、炭素繊維が備える特性を付与することができる。
また、充填材がＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを炭素繊維間に含む炭素繊維束の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料であり、炭素繊維間にＯＨ基（官能基）が存在するため、容易に基材と化学的に結合することができ、容易に本発明に係る充填材と基材との混合物を提供することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材の製造方法は、複数本の炭素繊維を有する炭素繊維束を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して該炭素繊維束を平らに拡げ、開繊炭素繊維束を製造する第一工程と、
前記第一工程の後に、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する第二工程と、
前記第二工程の後に、前記開繊炭素繊維束を乾燥させ、開繊炭素繊維樹脂テープを製造する第三工程と、
前記第三工程の後に、前記開繊炭素繊維樹脂テープをスリット処理する第四工程と、
前記第四工程の後に、スリット処理された前記開繊炭素繊維樹脂テープを裁断する第五工程とを含むため、当該製造方法によって製造された充填材と、樹脂等を含む基材と混合することによって、基材の曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の機能を高めることができる、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材を提供することができる。
さらに、当該製造方法を用いることにより、開繊炭素繊維樹脂テープを裁断してなる充填材を大量且つ連続的に製造することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを連続的に１／２〜１／５の幅にスリット処理する工程であるため、充填材を、樹脂等を含む基材と容易に混合できる大きさ（幅）に確実に製造できる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、前記第四工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを幅３ｍｍ〜８０ｍｍにスリット処理する工程であるため、充填材を、樹脂等を含む基材と容易に混合できる大きさ（幅）で製造できる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、前記第五工程は、前記開繊炭素繊維樹脂テープを長さ１ｍｍ〜３０ｍｍに裁断する工程であるため、充填材を、樹脂等を含む基材と容易に混合できる大きさ（長さ）に確実に製造できる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、前記還元水の酸化還元電位が−８００ｍＶ以下であるため、第一工程において、前記炭素繊維束を容易に平らに拡げることができる。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、前記第二工程は、前記開繊炭素繊維束を、ＰＶＡとアルミナゾルと過硫酸カリウムとを含む触媒溶液に浸漬する前に、前記開繊炭素繊維束をコロナ処理することをさらに含むため、開繊炭素繊維束の表面粗さを増加させ、より容易に触媒に含まれるＯＨ基が開繊炭素繊維束に結合し易くなる。それゆえに、より容易に、樹脂等を含む基材と本発明に係る充填材を混合した際に、基材と充填材とが非常に良く分散した混合物を形成することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明によれば、前記触媒溶液において、ＰＶＡの濃度は０．５〜３０ｗｔ％であり、アルミナゾルの濃度は０．５〜１６．７ｗｔ％であり、過硫酸カリウムの濃度は０．５〜１０ｗｔ％であるため、より容易に、時間が経過しても元に戻ることがなく、しかも高い機械的強度を有する開繊炭素繊維樹脂テープを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の充填材の概略正面図である。
【図２】本発明の充填材の要部拡大図である。
【図３】開繊炭素繊維樹脂テープの製造方法に用いる開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置の概略図である。
【図４】開繊作用を補助するための構成の例を示す図である。
【図５】本発明の充填材の製造方法における炭素繊維束の形態の遷移を模式的に示す図である。
【図６】開繊炭素繊維樹脂テープを充填材にする工程を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る充填材の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の充填材の概略正面図である。図２は、本発明の充填材の要部拡大図である。
【００２６】
図１及び図２に示す如く、本発明に係る充填材（Ｆｉ）は、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを炭素繊維（Ｆ３）間に含む炭素繊維束（Ｆ１）の拡開状の開繊炭素繊維樹脂材料（即ち、後述する開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を裁断したもの）である。
【００２７】
本発明に係る充填材（Ｆｉ）に用いる開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）は、本出願人が別途出願した特許文献１に記載された製造方法で製造された開繊炭素繊維樹脂テープである。この開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）をスリット処理してなる複数本の開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を、テープの幅方向（Ｗ）に裁断することにより、本発明に係る充填材（Ｆｉ）を製造する。
尚、本明細書中において、「開繊」とは、複数の炭素繊維が束になった炭素繊維束を均一に広げることあるいは広げられた状態を指す。
【００２８】
充填材の長さ（Ｌ）（即ち、開繊炭素繊維樹脂材料の長さ）は、１ｍｍ〜３０ｍｍであることが望ましい。
充填材の長さ（Ｌ）を１ｍｍ〜３０ｍｍとすることで、より容易に所望の基材と混合することができる。
充填材の長さ（Ｌ）が３０ｍｍを超えると、基材と均一に混合し難くなるため、好ましくない。
しかしながら、充填材の長さ（Ｌ）はこれに限定されず、混合する基材と均一に混合できる長さであれば、いかなる長さであっても良い。
【００２９】
充填材の幅（Ｗ）（即ち、開繊炭素繊維樹脂材料の幅）は、３ｍｍ〜８０ｍｍであることが望ましい。
充填材の幅（Ｗ）を３ｍｍ〜８０ｍｍとすることで、より容易に所望の基材と混合することができる。
充填材の幅（Ｗ）が８０ｍｍを超えると、基材と均一に混合し難くなるため、好ましくない。
しかしながら、充填材の幅（Ｗ）はこれに限定されず、混合する基材と均一に混合できる幅であれば、いかなる幅であっても良い。
【００３０】
尚、充填材の長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）（即ち、開繊炭素繊維樹脂材料の長さ及び幅）は、混合する基材の種類（即ち、樹脂の種類）によって適宜設定することが望ましい。
一般に、充填材の長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）が短ければ基材と容易に均一に混合でき、長ければ混合し難くなり、混合物の押出にも不具合が生じる虞がある。
また、長さ及び幅が短い充填材（例えば、長さ：１ｍｍ、幅：３ｍｍ（１ｍｍ×３ｍｍ））と、長さ及び幅が長い充填材（例えば、長さ：３０ｍｍ、幅：８０ｍｍ（３０ｍｍ×８０ｍｍ））とをブレンドして充填材として使用しても良い。この場合、ブレンドする充填材の寸法や比率は特に限定されず、基材と容易に均一に混合できるように適宜選択される。
【００３１】
図２に示す如く、本発明に係る充填材は、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを炭素繊維（Ｆ３）間に含む（即ち、炭素繊維（Ｆ３）の表面と間隙に乾燥したＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む）。
それゆえに、樹脂等を含む基材（母材）と本発明に係る充填材（Ｆｉ）を混合した際に、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とが接着剤として機能し、樹脂等を含む基材（母材）と本発明に係る充填材（Ｆｉ）を混合した際に、基材と充填材（Ｆｉ）とが非常に良く分散した混合物を形成することができる。
また、充填材（Ｆｉ）の炭素繊維（Ｆ３）間にＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）に由来するＯＨ基（官能基）が存在するため、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＥＴ、高密度ＰＰ、アラミド、ガラス等のＯＨ基（官能基）を有さない有機物及び無機物の基材同士を、充填材（Ｆｉ）を介して容易に接着・接合することができ、容易に充填材（Ｆｉ）とＯＨ基（官能基）を有さない有機物及び無機物の基材同士との混合物を提供することができる。
加えて、充填材（Ｆｉ）の炭素繊維（Ｆ３）間にＯＨ基（官能基）が存在するため、充填材（Ｆｉ）を介して、従来では接着・接合することができなかった、他の接着剤とＯＨ基（官能基）を有さない有機物及び無機物とを含む基材とを容易に接着・接合することができ、容易に充填材（Ｆｉ）と他の接着剤とＯＨ基（官能基）を有さない有機物及び無機物の基材との混合物を提供することができる。
【００３２】
本発明に係る充填材（Ｆｉ）は、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）をスリットし、裁断したものである。それゆえに、樹脂等を含む基材と本発明に係る充填材（Ｆｉ）を混合することにより、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）が備える、優れた曲げ強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の性質を基材に付与することができる。
【００３３】
本発明に係る充填材（Ｆｉ）と樹脂等を含む基材とを混合して製造した混合物の全重量に対する、充填材（Ｆｉ）の好ましい量は３ｗｔ％〜２５ｗｔ％であり、より好ましい量は、５ｗｔ％〜２０ｗｔ％である。
充填材（Ｆｉ）の量が３ｗｔ％未満であると、充填材（Ｆｉ）が備える優れた強度、電磁波遮蔽性及び導電性を混合物に付与することができないため、好ましくない。
充填材（Ｆｉ）の量が２５ｗｔ％より多いと、混合物中における充填材（Ｆｉ）由来の性質が強くなりすぎてしまい、基材の備える性質が発揮できなくなってしまうため、好ましくない。
それゆえに、充填材（Ｆｉ）の量は、充填材（Ｆｉ）が備える優れた強度、電磁波遮蔽性及び導電性を混合物に付与することができ、且つ混合物においても基材の備える性質を十分に発揮することができる、３ｗｔ％〜２５ｗｔ％であることが好ましい。
尚、混合物中における充填材（Ｆｉ）の量は上記した範囲に限定されず、混合物に所望の性質を付与できる量であれば、いかなる量であっても良い。
【００３４】
本発明に係る充填材と混合させる基材には熱可塑性樹脂が好適に用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アラミド、ＡＢＳ樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル樹脂（塩ビ）、ポリアミド系樹脂、イミド系樹脂、エポキシ系樹脂、二トリルゴム（ＮＢＲ）等の任意の１種以上の樹脂を含む基材等を用いることができる。
しかしながら、本発明に係る充填材と混合させる基材はこれに限定されず、本発明に係る充填材と混合物を形成することができる基材であれば、いかなるものを用いても良い。
【００３５】
尚、本発明に係る充填材と混合させる基材の用途は、例えば、工業部品、建材、及び土木用材等が挙げられ、より詳しくは、マスターバッチ押出品、丸棒、角棒、平板、住宅等の建築用のブラケット、パイプ、ガスケット（特に、耐圧性の水系流体用ガスケット）、厚板ゴム板支承材、防振材（特に、高速道路用の防振材）、任意の樹脂フィルム材等が挙げられるが、これに限定されない。
【００３６】
以下、本発明に係る開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を裁断してなる充填材（Ｆｉ）の製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図３は、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の製造方法に用いる開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置の概略図である。図４は、開繊作用を補助するための構成の例を示す図である。図５は、本発明の充填材の製造方法における炭素繊維束の形態の遷移を模式的に示す図である。図６は、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を充填材にする工程を模式的に示す図である。
【００３７】
本発明に係る開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を裁断してなる充填材の製造方法は、複数本の炭素繊維（Ｆ３）を有する炭素繊維束（Ｆ１）を負の酸化還元電位を有する還元水に浸漬して炭素繊維束（Ｆ１）を平らに拡げ、開繊炭素繊維束を製造する第一工程と、第一工程の後に、開繊炭素繊維束を、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む触媒溶液に浸漬する第二工程と、第二工程の後に、開繊炭素繊維束を乾燥させ、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を製造する第三工程と、第三工程の後に、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）をスリット処理する第四工程と、第四工程の後に、スリット処理された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を裁断する第五工程とを含む。
尚、本実施形態では、複数本の炭素繊維（Ｆ３）からなる炭素繊維束（Ｆ１）を第三工程で乾燥した後のものを炭素繊維樹脂テープと呼ぶ。
【００３８】
図３に本発明の炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の製造方法に用いる開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置を示す。開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置は、炭素繊維束（Ｆ１）を繰り出す給糸ローラ（１）と、形成された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を巻き取る巻き取りローラ（８）とを備えている。
開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置は、給糸ローラ（１）と巻き取りローラ（８）との間に炭素繊維束（Ｆ１）を順に浸漬させる第１槽（２）と第２槽（６）とを備え、第２槽（６）と巻き取りローラ（８）との間に炭素繊維束（Ｆ１）を乾燥させる乾燥装置（７）を備えている。また、開繊炭素繊維樹脂テープ製造装置は、給糸ローラ（１）と巻き取りローラ（８）との間に、炭素繊維束（Ｆ１）を送り出すローラを適宜備えている。
第１槽（２）には、負の酸化還元電位を有する還元水が貯留されている。第２槽（６）には、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む触媒溶液が貯留されている。
【００３９】
以下に、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の製造方法の各工程について説明する。
＜第一工程＞
図３に示すように、炭素繊維束（Ｆ１）は、給糸ローラ（１）から連続的に繰り出されて、第１槽（２）内に貯留された水中に所定時間浸漬される。
炭素繊維束（Ｆ１）としては、無撚炭素繊維の３Ｋ（すなわち、３０００本束の無撚炭素繊維）、６Ｋ（６０００本束）、１２Ｋ（１２０００本束）、２４Ｋ（２４０００本束）等のレギュラートウ（ＲＴ）、６４Ｋ（６４０００本束）等のラージトウ（ＬＴ）を例示することができる。炭素繊維としては、アクリル系、ピッチ系のいずれであっても適用可能である。
【００４０】
本発明において、第１槽（２）内に貯留された水は、負の酸化還元電位を有する還元水とされている。
普通の水は正の酸化還元電位（水道水の場合：＋４００〜＋６００ｍＶ程度）を有しているが、還元水は負の酸化還元電位を有しており、水分子クラスターが小さく、優れた浸透力を有している。
炭素繊維束（Ｆ１）は、このような還元水中に浸漬されることによって、超音波等の物理的外力を作用させることなく自然に拡がる。
【００４１】
本発明において用いられる還元水は、酸化還元電位が−８００ｍＶ以下のものとすることが好ましい。
このような酸化還元電位が低い還元水を用いることにより、炭素繊維束（Ｆ１）を構成する炭素繊維を短時間で確実に平らに拡げて帯状の平繊繊維束（即ち、開繊炭素繊維束）を得ることが可能となる。また、得られた帯状の平繊繊維束が元に戻りにくいものとなる。
【００４２】
本発明において用いられる還元水の製法は特に限定されるものではないが、例えば以下の方法を例示することができる。
＜１．ガスバブリング法＞
窒素ガス、アルゴンガス又は水素ガスのバブリングにより、水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる。
＜２．ヒドラジンの添加による方法＞
ヒドラジンを添加することにより、水中の酸素濃度を低下させ、酸化還元電位を低下させる。
＜３．電気分解による方法＞
（ａ）正負の波高値及び／又はデューティー比が非対称な高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。
（ｂ）電極を１枚のグランド電極（カソード極）と、アノード極とカソード極が交互に変化する２枚のＰｔとＴｉからなる特殊形状電極（菱形網状電極又は六角形網状電極）から構成し、高周波電圧を印加して水の電気分解を行い、酸化還元電位を低下させる。
【００４３】
本発明においては、上記した方法のうち、特に「３（ｂ）」の方法により得られた還元水を用いることが好ましい。
これは、「３（ｂ）」の方法によれば、他の方法に比べて、より容易且つ確実に酸化還元電位が低く（−８００ｍＶ以下）、負の酸化還元電位を長時間にわたって維持できる還元水が得られるためである。
尚、「３（ｂ）」の方法を実施するための装置については、本出願人が特開２０００−２３９４５６号公報において開示しており、この開示内容に基づいて実施することが可能である。
【００４４】
本発明においては、炭素繊維束（Ｆ１）を、上記したような還元水中に浸漬させることによって物理的外力を作用させることなく自然に拡げる（開繊する）ことができるが、この開繊作用を補助するために、図４に示すような構成を採用してもよい。
【００４５】
図４（ａ）は、第１槽（２）中において炭素繊維束（Ｆ１）を支持して搬送させる２つの搬送ローラ（３）のうち、２番目のローラ（３１）に開繊作用をもたせたものである。
具体的には、２番目のローラ（３１）の断面（回転軸に沿った断面）形状を、図中に引き出された矢印の先に示しているように、両端から中央に向けて膨らんだ形状とすることにより、ローラ（３１）の表面に沿って繊維が拡がり易くしたものである。
【００４６】
図４（ｂ）は、第１槽（２）中に搬送ローラ（３）を３つ以上（図では３つ）設けることにより、炭素繊維束（Ｆ１）を屈曲させながら搬送するように構成し、２番目以降のローラ（図では２番目のローラ（３２））に開繊作用をもたせたものである。
具体的には、ローラ（３２）を図４（ａ）の場合と同様の断面形状とすることにより、ローラ（３２）の表面に沿って繊維が拡がり易くしたものである。
【００４７】
図４（ｃ）は、第１槽（２）中において炭素繊維束（Ｆ１）を支持して搬送させる搬送ローラ（３）の間に平板（４）を設け、炭素繊維束（Ｆ１）がこの平板（４）の表面に沿って搬送されることにより、繊維が平らに拡がり易くしたものである。
【００４８】
図４（ｄ）は、第１槽（２）中において炭素繊維束（Ｆ１）を支持して搬送させる搬送ローラ（３）に平ベルト（５）を巻回し、炭素繊維束（Ｆ１）がこの平ベルト（５）の表面に沿って搬送されることにより、繊維が平らに拡がり易くしたものである。
【００４９】
＜第二工程＞
第１槽（２）を通って還元水に浸漬されることにより平らに拡げられた開繊炭素繊維束（平繊繊維束）は、第１槽（２）から取り出された後、コロナ処理（即ち、コロナ放電による開繊炭素繊維束の表面処理）され、引き続いて第２槽（６）内に連続的に導入される。開繊炭素繊維束をコロナ処理により表面処理することで、開繊炭素繊維束の表面粗さを増加させ、後述する触媒に開繊炭素繊維束を浸漬させた際に、触媒のＯＨ基が結合し易くなる。
このコロナ処理は、５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２〜４００Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２で行うことが好ましく、５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２で行うことがより好ましい。
第２槽（６）内には、ＰＶＡ（Ｐ）（接着剤）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む触媒（接着剤）溶液が収容されており、還元水に浸漬されることにより得られた平繊繊維束は、第２槽（６）内において触媒溶液に浸漬される。
本発明の範囲外であるが、本発明において過硫酸カリウム（Ｂ）に代えてベンゾイルを用いてもよく、以下過硫酸カリウム（Ｂ）を用いた場合について記載するがベンゾイルを用いた場合も過硫酸カリウム（Ｂ）と同様である。
【００５０】
尚、このＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む触媒溶液は、接着剤の媒体としてもサイジング剤としても用いられる。
尚、本明細書において、接着剤とは、物と物とを接着・接合するために使用する物質を言い、サイジング剤とは、接着剤の中でもとりわけ炭素繊維同士あるいは炭素繊維とその他の物質を接着・接合し、場合によっては接着・接合後に加温及び湯せんにより剥離するために使用する物質を言う。
【００５１】
本発明において、触媒溶液中の接着剤（接着成分）として熱可塑性樹脂であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることが望ましい。
ＰＶＡ（Ｐ）は以下に示す構造式を有しており、多くのＯＨ基を含有している。それゆえに、親水性が非常に強く、温水に可溶であるという特徴を備えているため、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム製品を接着・接合することができ、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維樹脂等を接着・接合することができる。
また、ＰＶＡ（Ｐ）は熱可塑性樹脂であるため、一度炭素繊維等を接着・接合した後、接着・接合した炭素繊維樹脂等を再度加熱あるいは湯せんすることにより、ＰＶＡが軟化し、接着・接合した炭素繊維樹脂等を容易に剥離することができる。
加えて、ＰＶＡ（Ｐ）は、接着剤に配合された後でも安定に接着剤中に存在し、接着・接合力が低下する虞が少ない。そのため、ＰＶＡ（Ｐ）を接着剤として用いる触媒は長期間に亘って安定に使用することができる。
接着剤に熱可塑性樹脂でありＯＨ基を含有するＰＶＡ（Ｐ）を用いることにより、従来のように接着・接合時に高温で加熱する必要が無く、ゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物を容易に接着・接合することができ、且つ物理的な接着・接合でない（即ち、被着する側及び被着される側の構造や形状によるはめあいや熱応力等の接着・接合でない）ため、一度接着した物を容易に剥離することができる。
【００５２】
【化１】
2019018575.tif 000003
【００５３】
本発明の範囲外であるが、ＰＶＡ以外の接着剤としては親水基を有するものであり、洗濯糊のような水溶性の糊、ＰＴＦＥディスパージョン、黒鉛ナノディスパージョン、グリコール、水溶性粘土ディスパージョン、でんぷん糊、ウレタン系、シリコン系、ＲＦＬ系、エポキシ系、イミド系分散溶液、ＯＨ基を有する有機又は無機材含有分散溶液が好適に用いられる。
接着剤の濃度が所定の範囲より低いと、平らに広がった炭素繊維束（Ｆ１）が元に戻るおそれがある。また、接着剤の濃度が所定の範囲より高いと、接着剤が炭素繊維束（Ｆ１）の中に浸透し難くなるおそれがある。
【００５４】
接着剤がＰＶＡ（Ｐ）の場合、ＰＶＡ（Ｐ）の濃度は、０．５〜３０ｗｔ％が好ましい。
アルミナゾル（Ａ）の濃度は、０．５〜１６．７ｗｔ％が好ましい。アルミナゾル（Ａ）の濃度が前記下限より低いと、開繊炭素繊維樹脂テープの接着力が低くなるおそれがある。また、アルミナゾル（Ａ）の濃度が前記上限より高くても、開繊炭素繊維樹脂テープの接着力はそれ以上には増加しにくい。
また、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）との濃度比は３：１が好ましい。
また、過硫酸カリウム（Ｂ）の濃度は０．５〜１０ｗｔ％が好ましい。
【００５５】
アルミナゾル（Ａ）のアルミナの形状は特に限定されず、板状、柱状、繊維状、六角板状等、いかなる形状であってもよい。
また、アルミナゾル（Ａ）が繊維状の場合のアルミナは、アルミナの繊維状結晶である。
より具体的には、アルミナの無水和物で形成されたアルミナファイバー、水和物を含むアルミナで形成されたアルミナ水和物ファイバー等が挙げられる。
【００５６】
アルミナファイバーの結晶系には無定形、ベーマイト及び擬ベーマイト等があるが、いずれの結晶系でもよい。ここで、ベーマイトは組成式：Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏで表わされるアルミナ水和物の結晶である。アルミナファイバーの結晶系は、例えば、後述する加水分解性アルミニウム化合物の種類、その加水分解条件又は解膠条件によって、調整できる。アルミナファイバーの結晶系はＸ線回折装置（例えば、商品名「Ｍａｃ．Ｓｃｉ．ＭＸＰ−１８」、マックサイエンス社製）を用いて確認できる。
【００５７】
触媒に用いるアルミナゾル（Ａ）として、例えば、アルミナゾル−１０Ａ（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：９．８〜１０．２、粒子の大きさｎｍ：５−１５、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜５０、ｐＨ：３．４−４．２、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ａ２（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：９．８〜１０．２、粒子の大きさｎｍ：１０−２０、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜２００、ｐＨ：３．４−４．２、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−ＣＳＡ−１１０ＡＤ（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：６．０〜６．４、粒子の大きさｎｍ：５−１５、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜５０、ｐＨ：３．８−４．５、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ｆ１０００（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：４．８〜５．２、粒子の大きさｎｍ：１４００、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜１０００、ｐＨ：２．９−３．３、川研ファインケミカル製）、アルミナゾル−Ｆ３０００（Ａｌ２Ｏ３換算重量％：４．８〜５．２、粒子の大きさｎｍ：２０００−４５００、粘度２５℃，ｍＰａ／ｓ：＜１０００、ｐＨ：２．７−３．３、川研ファインケミカル製）等が挙げられるが、これに限定されず、当業者に自明のアルミナゾルであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００５８】
本発明の範囲外であるが、触媒溶液に用いる金属酸化物ゾルは、アルミナゾル（Ａ）以外のものを用いてもよく、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、および酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム等からなる群から選択される一種以上であってもよい。
アルミナゾル（Ａ）を含むこれらの金属酸化物ゾルはＯＨ基を多数含有している。ＯＨ基を多数含有している金属酸化物ゾルを触媒溶液の構成成分として用いることにより、触媒に含まれるＯＨ基の数が増加し、ＯＨ基による化学的な結合力（接着力）が増加するため、６０℃乃至１８０℃の範囲でゴム製品、６０℃乃至２６５℃の範囲で炭素繊維及びその他の有機物や無機物を容易に接着、接合することができる。加えて、触媒により接着・接合したゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物を容易に剥離することができる。それゆえに、容易にゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物等をリサイクルすることができる。
また、触媒に用いる金属酸化物ゾルの粒径やｐＨは特に限定されない。
【００５９】
金属酸化物ゾルに含まれる金属酸化物の形状は特に限定されず、板状、柱状、繊維状、六角板状等、いかなる形状であってもよい。
また、金属酸化物ゾルが繊維状の場合、金属酸化物は、金属酸化物の繊維状結晶である。より具体的には、金属酸化物の無水和物で形成された金属酸化物ファイバー、水和物を含む金属酸化物で形成された金属酸化物水和物ファイバー等が挙げられる。
【００６０】
触媒に用いる金属酸化物ゾル（酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、あるいは酸化ジルコニウム等）として、例えば、タイノックＡ−６（ＴｉＯ２重量％：６、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：１２、多木化学製）、タイノックＡＭ−１５（ＴｉＯ２重量％：１５、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：４、多木化学製）、バイラールＺｒ−Ｃ２０（ＺｒＯ２重量％：２０、平均粒子径：４０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、バイラールＬａ−Ｃ１０（Ｌａ２Ｏ３重量％：１０、平均粒子径：４０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、バイラールＮｄ−Ｃ１０（Ｎｄ２Ｏ３重量％：１０、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：９、多木化学製）、ニードラールＢ−１０（ＣｅＯ２重量％：１０、平均粒子径：２０ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）、セラメースＳ−８（ＳｎＯ２重量％：８、平均粒子径：８ｎｍ、ｐＨ：１０、多木化学製）、バイラールＮｂ−Ｇ６０００（Ｎｂ２Ｏ３重量％：６、平均粒子径：１５ｎｍ、ｐＨ：８、多木化学製）等が挙げられるが、これに限定されず、酸化スズ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、あるいは酸化ジルコニウム等、ＯＨ基を多数含有している金属酸化物ゾルであり、当業者に自明のものであれば、いかなるものでも用いることができる。
【００６１】
触媒には過硫酸カリウム（Ｂ）が含まれているが、これは、過硫酸カリウム（Ｂ）が、ＯＨ基を含有する化合物であるためである。
本発明の範囲外であるが、触媒は、過硫酸カリウム（Ｂ）以外の、ＯＨ基を含有する化合物、例えば、酢酸、安息香酸、フェニルホスホン酸、あるいはベンゾイルからなる群から選択される一種以上を含んでいても良い。
触媒に過硫酸カリウム（Ｂ）を含むこれらの化合物を加えることにより、触媒に含まれるＯＨ基の数が増加し、ＯＨ基による化学的な結合力（接着力）が増加するため、６０℃乃至１８０℃の温度範囲でゴム製品、６０℃乃至２６５℃の温度範囲で炭素繊維及びその他の有機物や無機物を容易に接着・接合することができる。加えて、触媒により接着・接合したゴム製品を６０℃乃至１８０℃の温度範囲で加温する、あるいは炭素繊維及びその他の有機物や無機物を６０℃乃至２６５℃の温度範囲で加温することにより容易に剥離することができる。それゆえに、容易にゴム製品、炭素繊維、及びその他の有機物や無機物等をリサイクルすることができる。
【００６２】
このように、平繊繊維束がＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む液内に浸漬されることにより、拡がった繊維と繊維の間にＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む混合液（触媒溶液）が浸透する。
図５は、これまでの工程を模式的に示す図であり、複数本の炭素繊維からなる炭素繊維束（Ｆ１）は、還元水に浸漬されることによって炭素繊維（Ｆ３）が平らに拡がった平繊繊維束（Ｈ）となり、この平繊繊維束（Ｈ）がＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む液内に浸漬されることにより炭素繊維（Ｆ３）の間にＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とが浸透する。
【００６３】
本発明においては、ＰＶＡ（接着剤）（Ｐ）を溶かす溶媒として上述した還元水を用いてもよく、還元水を用いることにより、ＰＶＡ（Ｐ）の浸透力を高めることができる。
また、第２槽（６）を設けずに、還元水に浸漬されることにより平らに拡げられた炭素繊維（平繊繊維束）に対して、ＰＶＡ（Ｐ）を含む液を霧状にして吹き付ける方法を採用してもよい。
【００６４】
＜第三工程＞
ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む液内に浸漬された後の拡がった炭素繊維束（Ｆ１）は、第２槽（６）から取り出された後、乾燥装置（７）に供給されて乾燥処理が施される。
乾燥装置（７）の種類は特に限定されず、ヒーター加熱装置でもよいし、温風加熱装置でもよいし、遠赤外線を利用した加熱装置でもよい。但し、本発明に係る方法においては、必ずしも乾燥装置（７）を設ける必要はなく、自然乾燥を行ってもよい。
なお、この第三工程の後に、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）をさらに水洗して余分な接着剤を除去し、乾燥させてもよい。余分な不純物が除去され、必要なＯＨ基を残すことによりはく離強度が向上する。
【００６５】
ＰＶＡを含む触媒溶液内に浸漬された後の炭素繊維束（Ｆ１）が乾燥することによって、拡がった繊維と繊維の間に浸透したＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とが固化する。
このように、繊維が平らに拡がった状態で接着剤により固められることにより、時間が経過しても元に戻ることがなく、しかも高い機械的強度を有する開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）が得られる。
【００６６】
乾燥装置（７）を通過して接着剤が固化された後の開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）は、巻き取りローラ（８）に巻き取られ、これにより開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の製造が完了する。
【００６７】
以上説明したように、本発明に係る方法によれば、物理的外力を作用させることなく、繊維を平らに拡げて帯状の開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を製造することができる。
但し、本発明においては、物理的外力を作用させることを完全に排除するものではなく、本発明に係る方法と従来の物理的外力を作用させる方法を組み合わせてもよい。
【００６８】
例えば、上記した第１槽（２）中に超音波発生装置を設置し、還元水中に浸漬された開繊炭素繊維束（Ｆ１）に対して超音波を当てる方法を採用することも可能である。
この場合、還元水の開繊作用によって、超音波の出力を弱くしても充分な開繊が得られるため、繊維の損傷を確実に防ぎつつ、充分に拡がった帯状の平繊繊維束（開繊炭素繊維束）を効率良く製造することができるという効果が奏される。
【００６９】
＜第四工程＞
図６の（ｅ）〜（ｇ）に示す如く、上記第三工程を経て製造された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）をスリット処理する。
スリット処理は、スリッター機等を用いて１回以上行われ、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を任意の幅にスリット（切断）する。
スリット処理は連続的に行い、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の幅が、１／２〜１／５程度になるように行うことが望ましい。
開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の幅を、１／２〜１／５程度になるようにスリット処理を行うことで、スリット処理された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の幅を３ｍｍ〜８０ｍｍ程度にすることができる。
しかしながら、スリット処理の程度やスリット処理された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の幅はこれに限定されず、所望の基材と混合できる充填材を製造できるものであれば、いかなるものであってもよい。
【００７０】
＜第五工程＞
図６の（ｈ）に示す如く、上記第四工程でスリットされた開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）を、裁断機によって、任意の長さに裁断する。
この裁断は、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の幅方向に行われる。
この工程では、開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の長さが、１ｍｍ〜３０ｍｍになるように裁断することが望ましい。
しかしながら、裁断処理された開繊炭素繊維樹脂テープ（Ｆ２）の長さはこれに限定されず、所望の基材と混合できる充填材を製造できるものであれば、いかなるものであってもよい。
尚、本明細書において、スリット処理され、裁断処理された開繊炭素繊維樹脂テープ（即ち、充填材（Ｆｉ））は、開繊炭素繊維樹脂材料とも称す。
【実施例】
【００７１】
＜実施例１＞
上記第一〜第五工程により製造した充填材と、リサイクルＰＥＴ樹脂とを用いて混合物シートを製造した。
充填材は、長さ２ｍｍ、幅３ｍｍに裁断したものを用いた。
リサイクルＰＥＴ樹脂（ペレット）は、平面視楕円形状の円筒状（高さ：３ｍｍ、楕円の短辺：２ｍｍ、楕円の長辺：３ｍｍ）で透明色のもの（マスターバッチ）を用いた。
混合物シートを製造するために、内径１００ｍｍ、深さ６０ｍｍの鋳鋼製金型（庄司鉄工株式会社製、油圧４柱２０トン、工業用電熱プレス、台板  ５００×５００、２００Ｖ、１９ＫＷ、４００℃）を使用した。
混合物シートは以下の手順で製造した。
鋳鋼製金型に、リサイクルＰＥＴ樹脂２５ｇ、充填材１ｇ、リサイクルＰＥＴ樹脂２５ｇの順で充填（即ち、充填材がリサイクルＰＥＴ樹脂にサンドイッチされるように充填）し、熱プレスにて加熱成型を行った。
鋳鋼製金型にはディスタンスピースの調整シムを導入した。
加熱成型は、２７５℃で５分間行った。
加熱成型後、工業用冷水を用いて冷却した後、成型品を取り出し、直径１００ｍｍ、厚さ２．６３ｍｍ、重さ２９．２ｇの円盤形状の成型品（以下、実施例１という）を得た。
【００７２】
〈比較例１〉
充填材と、リサイクルＰＥＴ樹脂とを用いて混合物シートを製造した。
比較例１に用いる充填材の製造には、ウレタン５０ｗｔ％とエポキシ５０ｗｔ％からなる触媒を用いた。触媒以外の充填材の製造工程は、上記第一〜第五工程と同じである。
リサイクルＰＥＴ樹脂（ペレット）は、平面視楕円形状の円筒状（高さ：３ｍｍ、楕円の短辺：２ｍｍ、楕円の長辺：３ｍｍ）で透明色のもの（マスターバッチ）を用いた。
混合物シートを製造するために、内径１００ｍｍ、深さ６０ｍｍの鋳鋼製金型（庄司鉄工株式会社製、油圧４柱２０トン、工業用電熱プレス、台板  ５００×５００、２００Ｖ、１９ＫＷ、４００℃）を使用した。
比較例１の混合物シートは上記実施例１と同じ手順で製造した。
直径１００ｍｍ、厚さ２．６１ｍｍ、重さ２７．６ｇの円盤形状の成型品（以下、比較例１という）を得た。
【００７３】
実施例１及び比較例１は、共に同じ外観を有していた。
アムスラー式圧縮試験機（マルタニ試工株式会社製、アムスラー式油圧圧縮試験機、容量：最大１００，０００ｋｇ／ｃｍ２）を用いて、実施例１及び比較例１の圧縮破壊試験を行った。
実施例１及び比較例１は、縦２５．４ｍｍ×横２５．４ｍｍ×厚さ２．６３ｍｍ（Ｎ１）及び縦２５．４ｍｍ×横２５．４ｍｍ×厚さ２．６１ｍｍ（Ｎ２）の大きさとし、試験に供した。
表１に試験結果を示す。
【００７４】
【表１】
2019018575.tif 000004
【００７５】
表１に示す試験結果より、サンプルＮ１及びＮ２の両方において、比較例１よりも実施例１の方が、優れた圧縮強さを備えていることがわかった。
それゆえに、本発明に係る充填材の製造において、ＰＶＡ（Ｐ）とアルミナゾル（Ａ）と過硫酸カリウム（Ｂ）とを含む触媒を用いることで、従来の触媒を用いるよりも、圧縮強さを高めることができることがわかった。
【００７６】
〈実施例２〉
上記第一〜第五工程により製造した充填材と、ＡＢＳ樹脂とを用いて混合物シートを製造した。
充填材は、長さ２ｍｍ、幅３ｍｍに裁断したものを用いた。
ＡＢＳ樹脂は、株式会社サンプラテック製のペレット状のものを用いた。
金型及びプレスは、実施例１で用いたものと同じものを使用した。
混合物シートは以下の手順で製造した。
鋳鋼製金型に、ＡＢＳ樹脂２５ｇ、充填材１ｇ、ＡＢＳ樹脂２５ｇの順で充填（即ち、充填材がＡＢＳ樹脂にサンドイッチされるように充填）し、熱プレスにて加熱成型を行った。
加熱成型は、１０５℃〜１１０℃で５分間行った。
加熱成型後、工業用冷水を用いて冷却した後、成型品を取り出し、直径１００ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤形状の成型品（以下、実施例２という）を得た。
【００７７】
〈比較例２〉
比較例として、本発明に係る充填材を用いずに、ＡＢＳ樹脂５０ｇのみを用いてシートを製造した。
比較例２のシートは上記実施例２と同じ手順で製造した。
直径１００ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤形状の成型品（以下、比較例２という）を得た。
【００７８】
夫々３枚の実施例２及び比較例２を用意し、引張強度試験を行った。
引張強度試験は、ダンベル試験機（株式会社島津製作所製、オートグラフＡＧＸ−１００００Ｎ、５０ｋｇ／ｃｍ２の引張試験機）を用いて実施した。
引張強度試験の結果、実施例２は、平均して、４０ｋｇ／ｃｍ２の引張強度を有していることを確認した。
引張強度試験の結果、比較例２は、平均して、３２ｋｇ／ｃｍ２の引張強度を有していることを確認した。
上記試験結果から、本発明に係る充填材を含む実施例２は、充填材を含まない比較例２と比較して、約２５％高い引張強度を備えていることがわかった。
それゆえに、本発明に係る充填材を、ＡＢＳ樹脂等を含む基材に含ませて混合物とすることで、基材に優れた強度（引張強度や曲げ強さ等）や炭素繊維が備える導電性を付与することができ、優れた強度や導電性を備える混合物を製造することができる。
それゆえに、本発明に係る充填材を基材に含ませて混合物とすることで、地下埋設上水管及び下水管や、バルブ、フランジ、あるいはチーズ等に幅広く応用することができる。
【００７９】
〈実施例３〉
上記第一〜第五工程により製造した充填材と、ナイロン６のショットカット繊維綿（１５μｍ繊維径）を使用して、湿式の混抄紙を作製し、加熱乾燥させ、開繊炭素繊維シートを製造した。
充填材は長さ１２．５ｍｍ、幅１０ｍｍに裁断したものを用いた。
ナイロン６のショットカット繊維綿は、長さ１２．５ｍｍ、幅１０ｍｍに裁断したものを用いた。
開繊炭素繊維シートは以下の手順で製造した。
工業用水とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を攪拌機にて混合し、ＰＶＡ２０ｗｔ％溶液を調製した。このＰＶＡ２０ｗｔ％溶液に、充填材とナイロン６のショットカット繊維綿を加え、混抄した後、プリント印刷用網にて濾過し、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の混抄紙を製造した。
製造した混抄紙を２０時間自然乾燥させた後、さらに８０℃の電気炉にて１２０分間乾燥させた。この乾燥させたＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ、厚さ０．２８ｍｍ）の混抄紙を実施例３と称する。
【００８０】
〈比較例３〉
比較例として、本発明に係る充填材を用いずに、ナイロン６のショットカット繊維綿のみを用いてシートを製造した。
比較例３のシートは上記実施例３と同じ手順で製造した。
Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ、厚さ０．２８ｍｍ）の混抄紙（以下、比較例３という）を得た。
【００８１】
ダンベル形状に仕上げた実施例３及び比較例３を夫々２枚用意し、引張強度試験を行った。
引張強度試験は、ダンベル試験機（株式会社島津製作所製、オートグラフＡＧＸ−１００００Ｎ、５０ｋｇ／ｃｍ２の引張試験機）を用いて実施した。
表２に試験結果を示す。
【００８２】
【表２】
2019018575.tif 000005
【００８３】
表２に示す試験結果より、本発明に係る充填材を含む実施例３は、充填材を含まない比較例３と比較して、約２．３倍高い引張強度を備えていることがわかった。
それゆえに、本発明に係る充填材を、ナイロン６のショットカット繊維綿等を含む基材に含ませて開繊炭素繊維シートとすることで、基材に優れた強度（引張強度や曲げ強さ等）や炭素繊維が備える導電性を付与することができ、優れた強度と導電性を備える開繊炭素繊維シートを製造することができる。
【００８４】
＜実施例４＞
上記第一〜第五工程により製造した充填材と、ＰＥＴ樹脂とを用いて混合物シートを製造した。
充填材は、長さ２ｍｍ、幅３ｍｍに裁断したものを用いた。
ＰＥＴ樹脂（ペレット）は、平面視楕円形状の円筒状（高さ：３ｍｍ、楕円の短辺：２ｍｍ、楕円の長辺：３ｍｍ）で透明色のもの（マスターバッチ）を用いた。
混合物シートは以下の手順で製造した。
鋳鋼製金型に、ＰＥＴ樹脂２５ｇ、充填材１ｇ、ＰＥＴ樹脂２５ｇの順で充填（即ち、充填材がＰＥＴ樹脂にサンドイッチされるように充填）し、熱プレスにて加熱成型を行った。
加熱成型は、２７５℃で５分間行った。
加熱成型後、工業用冷水を用いて冷却した後、成型品を取り出し、直径１００ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのシート形状の成型品（以下、実施例４という）を得た。
【００８５】
＜比較例４＞
実施例４で用いたものと同じ種類のＰＥＴ樹脂（ペレット）を加熱成型し、厚さ０．１５ｍｍのＰＥＴシートを用意し、これを比較例４とした。
【００８６】
実施例４および比較例４の電磁波遮蔽性（電磁波シールド効果）を、ＫＥＣ法を用いて測定した。
実施例４および比較例４の電界および磁界における電磁波シールド効果（ｄＢ）を、周波数１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの範囲で測定した。
実施例４および比較例４の電界における電磁波シールド効果を表３に示す。
実施例４および比較例４の磁界における電磁波シールド効果を表４に示す。
【００８７】
【表３】
2019018575.tif 000006
【００８８】
【表４】
2019018575.tif 000007
【００８９】
表３に示される通り、実施例４の電界における電磁波シールド効果は、周波数１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚに亘って、３８ｄＢ〜４８ｄＢであった。
一方、比較例４の電界における電磁波シールド効果は、周波数１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚに亘って、０．１ｄＢ〜０．５ｄＢであった。
これらの結果から、本発明に係る充填材を含む実施例４は、電界に対して優れた電磁波シールド効果を備えていることがわかった。
【００９０】
表４に示される通り、実施例４の磁界における電磁波シールド効果は、周波数１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚに亘って、０．６ｄＢ〜２７．１ｄＢであった。
一方、比較例４の磁界における電磁波シールド効果は、周波数１ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚに亘って、０．１ｄＢ〜０．６ｄＢであった。
これらの結果から、本発明に係る充填材を含む実施例４は、磁界に対して優れた電磁波シールド効果を備えていることがわかった。
【００９１】
ＫＦＣ法による電磁波シールド効果の測定結果より、本発明に係る充填材を含む実施例４は、電界および磁界に対して優れた電磁波シールド効果を備えていることがわかった。
これらの結果より、本発明に係る充填材は、樹脂等を含む基材と混合することによって、基材の電磁波シールド効果を高めることができることがわかった。
【００９２】
また、本発明者は、上記した実施例以外にも、本発明に係る充填材と各種基材を用いて、マスターバッチ、フィルム、丸材、角材、ゴムシート及び織布を製造した。
本発明に係る充填材を用いて製造したこれらのマスターバッチ、フィルム、丸材、角材、ゴムシート及び織布においても、充填材を含まない場合と比較して、優れた曲げ強さや引張強度等の強度、電磁波遮蔽性、及び導電性を有することを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の充填材は樹脂等を含む基材と混合することによって、基材の曲げ強さ、圧縮強さ、引張強度、電磁波遮蔽性、及び導電性等の機能を高めることができるため、例えば、工業部品、建材、及び土木用材等、より詳しくは、マスターバッチ押出品、丸棒、角棒、平板、住宅等の建築用のブラケット、パイプ、ガスケット（特に、耐圧性の水系流体用ガスケット）、厚板ゴム板支承材、防振材（特に、高速道路用の防振材）、任意の樹脂フィルム材等の充填材として、幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
Ｆ１    炭素繊維束
Ｆ２    開繊炭素繊維樹脂テープ
Ｆ３    炭素繊維
Ｆｉ    充填材（開繊炭素繊維樹脂材料）
Ｈ      平繊繊維束（開繊炭素繊維束）
Ａ      アルミナゾル
Ｂ      過硫酸カリウム
Ｐ      ＰＶＡ
Ｌ      充填材（開繊炭素繊維樹脂材料）の長さ
Ｗ      充填材（開繊炭素繊維樹脂材料）の幅
【図１】
2019018575.tif 000008
【図２】
2019018575.tif 000009
【図３】
2019018575.tif 000010
【図４】
2019018575.tif 000011
【図５】
2019018575.tif 000012
【図６】
2019018575.tif 000013