(57)【要約】  【課題】      航空機やロケット等のエンジンの軽量化を可能とするチタン合金と組み合わせ、コンパウンドした時にチタンの品質劣化を招くことのない炭素繊維チョップドファイバーとその製造方法を提供すること。  【解決手段】  有機元素分析法で求められる炭素繊維とサイジング剤を含めての主成分の炭素が質量９８％以上であることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機元素分析法により測定される、サイジング剤を含めた炭素繊維中の主成分の炭素含有量が９８質量％以上であることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
【請求項２】
誘導結合高周波プラズマ発光分光分析法により測定されるタングステン、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムの総含有量が３０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
【請求項３】
炭素繊維に付与されるサイジング剤が窒素化合物を含まないものであり、その付着量が０．５〜３．０質量％であることを特徴とする請求項１または２に記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
【請求項４】
前記炭素繊維がポリアクリロニトリルを原料とする炭素繊維であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー
【請求項５】
炭素繊維に接触する部材に硬質クロムメッキが施された工程において炭素繊維をカットすることで請求項１〜４のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーを得ることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーの製造方法。
【請求項６】
炭素繊維を炭素工具鋼からなるカッター刃を使用してカットすることで請求項１〜５のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーを得ることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にチタン合金とのコンパウンド用として優れた炭素繊維チョップドファイバーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維チョップドファイバーは、炭素繊維束を所定の長さで切断した束状の補強材繊維である。金属や樹脂と組み合わせて繊維強化複合材料に汎用されている。
一方航空宇宙分野において、金属合金を航空機、ロケット等のエンジンとして使用しているが、これらの高耐熱性、軽量化が必要とされている。種々の金属合金の内、特にチタン合金は溶解温度が高く、また金属としての比重が低く軽量であるため、エンジン部材としては好適である。エンジン部分は非常に高温になるため、金属成分の溶解反応による強度劣化、また変形の可能性があるため、純チタンで製造される場合が多いが、軽量化させるため炭素繊維チョップドファイバーをコンパウンドすることがある。本発明者らは、かかる炭素繊維チョップドファイバーに窒素成分や金属成分等が多いと、上記した強度劣化等の問題が生じやすいことに着目して、本発明に想達した。
【０００３】
含有される金属成分をコントロールすることにより、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合に好適なチョップドファイバーを製造できることが提案されている（特許文献１参照）が、金属であるチタンにコンパウンドする場合については記載がされていない。チタンを精製する過程では、合金組成と不純物に敏感であるため、コンパウンドする原料および副原料は高純度であることが望まれるが、かかる観点からの検討はこれまでされてはいなかった。
【特許文献１】特開２００４−２４４５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、航空機やロケット等のエンジンの軽量化を可能とするチタン合金と組み合わせ、コンパウンドした時にチタン合金の品質劣化を招くことのない炭素繊維チョップドファイバーとその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
・  有機元素分析法により測定される、サイジング剤を含めた炭素繊維中の主成分の炭素含有量が９８質量％以上であることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
・  誘導結合高周波プラズマ発光分光分析法により測定されるタングステン、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムの総含有量が３０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする（１）に記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維ファイバー。
・  炭素繊維に付与されるサイジング剤が窒素化合物を含まないものであり、その付着量が０．５〜３．０質量％であることを特徴とする（１）または（２）に記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
（４）前記炭素繊維がポリアクリロニトリルを原料とする炭素繊維であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバー。
（５）炭素繊維に接触する部材に硬質クロムメッキが施された工程においてカットすることで（１）〜（４）のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーを得ることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーの製造方法。
（６）炭素繊維を炭素工具鋼からなるカッター刃を使用して炭素繊維をカットすることで（１）〜（５）のいずれかに記載のチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーを得ることを特徴とするチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下に説明するとおり、チタン合金とコンパウンドするのに好適で、チタン合金の強度等の品質劣化のないチタン合金コンパウンド用炭素繊維チョップドファイバーを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーは、チョップドファイバー中の炭素（Ｃ）以外の元素、特に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、水素（Ｈ）などが少なく、有機元素分析で測定したサイジング剤を含めた炭素繊維中の主成分の炭素含有量が９８質量％以上の炭素繊維をチョップドファイバーに加工し、チタン合金コンパウンド用として使用するものであることが必要である。より好ましくは９９質量％以上である。炭素含有量が１００質量％の炭素繊維チョップドファイバーを原料とすることが好ましいが、サイジング剤も含めた炭素繊維中の炭素含有量であるため、９９．９質量％を超える炭素繊維チョップドファイバーを製造することは事実上難しい。
【０００８】
なお、有機元素分析法としては、試料を酸化（燃焼）させて、生成する反応ガスをガスクロマトグラフで定量化する方法が一般的である。
【０００９】
チタンは８００℃以上になると非常に大きな活性を示し、その溶解雰囲気やチタンを溶解するるつぼ等に炭素以外の元素、特に窒素（Ｎ）、 酸素（Ｏ）、水素（Ｈ）などが含まれるとそれらと容易に化合する。このため合金組成が変化し、かつ生成した化合物により内部応力場が形成される。これらの化合物は硬くて脆く、結晶粒界などの欠陥部分となるため、チタン合金の靭性・延性などの機械的性質を大きく劣化させる原因となる。
【００１０】
炭素繊維チョップドファイバーとチタンとをコンパウンドする場合、炭素繊維およびサイジング剤中に窒素等の炭素以外の有機物成分が存在すると、炭素繊維チョップドファイバー内に残存するため、これらの成分が溶解工程においてチタンと反応し、品質を劣化させる大きな原因となる。
【００１１】
ゴルフシャフトやテニスラケットなどのスポーツ用途や、航空機の主材用途に使用されている汎用の炭素繊維において、炭素繊維中の炭素含有量は通常９５〜９７質量％程度であるが、９８質量％以上にする方法としては、例えば不活性ガス中で２０００℃以上の熱処理をすることにより窒素化合物等の不純物を取り除き炭素含有量を高くする方法がある。
【００１２】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーにおいては、ＩＣＰ発光分析法により測定されるタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）の総含有量が３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。上記７金属が３０質量ｐｐｍを超える場合、炭素繊維チョップドファイバーとチタンとの溶融過程で、これらの金属がチタンと化合し、高純度のチタン合金を得ることができないことがある。
【００１３】
チタン原料としては，スポンジチタンや工業用純チタンが使用される場合が多い。純チタンを用いる場合、不純物を取り除くため、アーク溶解などの溶解手法により一度溶解し，不純物を揮発させ、かつ不純物の多く集まる表面部分を取り除き原料とする。しかしタングステン、モリブデン、バナジウムは、溶融温度がチタンより高いため、チタンとコンパウンドした場合に溶解、揮発せず、高純度のチタンを得ることができないことがある。
【００１４】
また、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムは、単体の金属としては不安定であり高温下での反応が激しいため、容易にチタンと反応し高純度のチタンを得ることができない。これら全ての金属成分を炭素繊維チョップドファイバーから完全に排除することは非常に困難であるが、炭素繊維前駆体（プリカーサー等）の段階から洗浄強化等の手法により金属塩類量を制御できる。プリカーサーに含まれる金属塩類量を洗浄する具体的な方法としては、紡糸したプリカーサーを洗浄する工程において、以下の如く、洗浄液、洗浄流量、洗浄温度を制御する方法を挙げることができる。
【００１５】
洗浄液として、例えば逆浸透膜で濾過し、更にイオン交換を実施した純水を使用することが好ましい。逆浸透膜で濾過することにより、０.０００５μｍ以上の不純物を取り除くことができ、純粋な水を得ることができる。さらにイオン交換することにより、金属イオンを取り除き、より良好な純水を得ることができる。好ましい純水として、電気伝導度で１μＳ／ｃｍ以下の純水を使用することが好ましい。
【００１６】
洗浄流量として、例えばプリカーサーの通過量と純水の比を１０倍以上として、５段以上の洗浄浴に分け洗浄することが好ましい。
【００１７】
洗浄温度として、例えば１段目の洗浄浴は８０℃で洗浄し、その後の浴で順次温度を高くし、最終浴では９５℃以上として、高温の洗浄液で洗浄することにより洗浄効率を高くすることができる。
【００１８】
その他、後述するように上記金属が添加されていないカッター刃を用いて炭素繊維をカットする方法によってより効率的に本発明に規定する炭素繊維チョップドファイバーを製造できる。また、タングステンについては、後述のように、製造工程において炭素繊維が接触する部分に硬質クロムメッキを施すことによってもより効率的な製造が可能である。
【００１９】
また、本発明においてＩＣＰ発光分析法における分析は、炭素繊維チョップドファイバーを灰化し、その残分を塩酸、王水等の溶媒に加熱溶解させ、冷却した溶液について行うものとする。また、本発明において、有機元素分析法における炭素含有量の測定については、サイジング剤を含む炭素繊維中の炭素含有量を評価するものとする。
【００２０】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーのサイジング剤としては前記した窒素等の有機化合物による反応性の問題から、主剤、乳化剤、平滑剤等全てに窒素化合物を含まないものを使用し、その付着量としては、炭素繊維に対する０．５〜３．０質量％の範囲であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明における上記炭素含有量の規定を満足する炭素繊維チョップドファイバーは、付与するサイジング剤の組成を選択することによって得ることができる。
【００２２】
サイジング剤主剤としてはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和エステル化合物等で特に制限はないが、窒素化合物がないことが前提として好ましい。中でも、エポキシ樹脂が一般的であり、例えば、芳香族系グリシジルエーテル化合物、脂肪族系グリシジルエーテル化合物、および脂環型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２３】
芳香族系グリシジルエーテル化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂およびハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。脂肪族系グリシジルエーテル化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルやポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００２４】
脂環型エポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサシル）アジペート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，２−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−ｍ−ジオキサンおよび前記フェノール類のグリシジルエーテル化合物の核水添加物等が挙げられる。
【００２５】
本発明で用いられる乳化剤としてはノニオン界面活性剤が挙げられるが、例えば、ポリオキシアルキレン付加物ポリスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレン付加物ポリベンジル化フェニルエーテル等が挙げられる。あるいは、ポリオキシエチレン付加モノあるいはジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレン付加モノあるいはジベンジル化フェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等が挙げられる。
【００２６】
また、本発明で用いられる平滑剤としてエーテル化合物が挙げられるが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ビスＡ型−エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイドポリエーテル、ポリオキシエチレンポリエーテル、プロピオンオキサイドグリコール、プロピオンオキサイド／エチレンオキサイドポリエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられる。
【００２７】
なお、サイジング剤主剤、乳化剤、平滑剤はそれぞれ１種単独でも、２種類以上併用することもできる。
サイジング剤の付着量が炭素繊維に対して０．５質量％未満の場合、チョップドファイバーが容易に開繊してフィード性が低下し、チタンにコンパウンドする工程で一定の供給が困難となることがある。また、３．０質量％を超える場合、チョップドファイバーの分散性が悪くなり、また発生ガス量が多くなり繊維強化複合材料の成形安定性および品質の劣化が起こる可能性がある。より好ましくは０．５〜２．０質量％の範囲である。
また、本発明において用いる炭素繊維チョップドファイバーの原料として、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維を使用することが好ましい。
【００２８】
炭素繊維には一般的にＰＡＮ系とピッチ系炭素繊維がある。ＰＡＮ系炭素繊維は一般的にピッチ系炭素繊維に比べ引張強度が高く、ピッチ系炭素繊維は、炭素の結晶サイズが大きく弾性率が高いのが特徴である。
チタンにコンパウンドした時、ピッチ系炭素繊維は結晶サイズが大きい、すなわち脆いため、コンパウンド後の単糸長が短くなり、炭素繊維によるチタンの補強効果が得にくい。一方、ＰＡＮ系炭素繊維は、チタンにコンパウンドした後も繊維長を保持し、元来の引張強度も高いことから補強効果を得やすい。
【００２９】
以下、本発明の炭素繊維チョップドファイバーの製造方法について説明する。
【００３０】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーの製造工程においては、炭素繊維又はその前駆体等の原料から製造される繊維に接触する部材に硬質クロムメッキが施されていることが好ましい。金属ロールおよびガイドに接しめて炭素繊維を搬送等する際、これら金属ロール、ガイドに硬質クロムメッキを施すことで、炭素繊維に付着含有される金属量を低減することができる。また、チタンとのコンパウンドの際、一般的なＴＩＧ溶接（タングステン・イナート・ガス・ウェルディング（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｉｎｅｒｔ  Ｇａｓ  Ｗｅｌｄｉｎｇ）の略であり、タングステンを電極とし、不活性ガスを使用して溶接するもので、工業分野で必要とされているほとんどの金属の溶接が可能なことから一般的な溶接方法である。）においては電極にタングステンを使用するため、溶接部が炭素繊維束に接する可能性があるが、タングステンとの接触を防止するため、表面に硬質クロムメッキを施すことが好ましい。
【００３１】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーは、炭素繊維を切断して炭素繊維チョップドファイバーとするが、カット工程におけるカッター刃の材質としては炭素工具鋼を使用することが好ましい。
【００３２】
刃の材質としては、炭素工具鋼鋼材、高速度工具鋼鋼材、合金工具鋼鋼材があるが、この中で炭素工具鋼は０．６〜１．２質量％の炭素を有し、特別にタングステン、バナジウム、モリブデン、コバルトの合金元素を添加しない鋼であり、鉄鋼材料ＪＩＳ規格であるＪＩＳ  Ｇ  ４１０５―１９８３において規定されているものである。高速度工具鋼鋼材および合金工具鋼鋼材は炭素工具鋼にタングステン，バナジウム，モリブデン，コバルト等の合金元素を添加し、耐磨耗性を向上させたものである。従来、カッター刃としては、カットする材料の性質（硬さ、表面形態）にもよるが耐磨耗性すなわち寿命延長を目的に、合金工具鋼を使用しているのが一般的である。その場合、刃の摩耗、刃の欠損により炭素繊維チョップドファイバー内にタングステン、バナジウム、モリブデンが混入することが懸念される。従ってタングステン等を含まない炭素工具鋼を使用することが好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明する。実施例に於ける各測定値は下記の方法で求めた。
［金属分析］
炭素繊維チョップドファイバー中の金属元素の含有量について、下記の手順に従い、ＩＣＰ発光分析法により測定した。ＩＣＰ発光分析の装置としては、セイコーインスツルメンツ（株）製ＳＰＳ４０００を用いた。
（ａ）炭素繊維チョップドファイバーを低温灰化装置で乾式灰化したのち、残分を除き希硝酸に溶解した。
（ｂ）残分はろ別灰化し、塩酸で加温溶解させ（ａ）項で溶解した液に混合し定溶液を調製した。
（ｃ）前記定溶液を冷却後、純水で所定量希釈した後該分析を行った。
［サイジング剤付着量］  サイジング剤付着量は、硫酸分解法にて測定を行った。測定は下記の手順にて行った。
【００３４】
炭素繊維チョップドファイバーを２ｇ（Ｗａ）秤量した。次いでこれに濃硫酸１００ｍｌを加え、時計皿で蓋をし、約２００℃で１時間加熱してサイジング剤を除去した。冷却後、精秤してあるガラスフィルター（質量Ｗｂ）を用いて炭素繊維を濾別した。次いで充分な水で炭素繊維を洗浄した後、炭素繊維の入ったガラスフィルターを１１０℃±３℃で２時間乾燥し、デシケーターで室温まで冷却した後の質量（Ｗｃ）を測定した。次式（１）によって、サイジング付着量を求めた。
サイジング剤付着量  （質量％）  ＝  （Ｗａ−Ｗｃ＋Ｗｂ）／  Ｗａ×１００  （１）
［有機元素分析］
有機元素分析装置ｖａｒｉｏ  ＥＬＩＩＩ（独国ｅｌｅｍｅｎｔａｒ社製）を用いて下記の手順で行った。
【００３５】
炭素繊維を完全に燃焼させて、有機物であるＣを二酸化炭素（ＣＯ２）に、Ｎを窒素分子（Ｎ２）に（Ｎは燃焼だけでは一部窒素酸化物にもなるため、還元部でＮ２に変換する）、Ｈを水（Ｈ２Ｏ）に変換し、ガスクロマトグラフ方式を用いて、ＣＯ２、Ｎ２、Ｈ２Ｏ量を測定することで炭素含有量を求めた。
実施例１
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系重合体をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を溶媒として紡糸し、搬送ロールおよびガイド類に至る繊維が接する部分について全て硬質ハードクロムメッキを施した装置を使用し、炭素繊維前駆体（プリカーサー）の凝固系洗浄水としてイオン交換純水器にて金属イオンを分離した純水を８０〜９５℃に加熱したものを使用し、プリカーサーの通過量に対し１０倍の洗浄水で１０段の浴を使用し洗浄し、その後スチーム延伸することでＰＡＮ系炭素繊維前駆体を得た。次いでＰＡＮ系前駆体繊維を、搬送ロールおよびガイド類に至る前駆体繊維が接する部分について全て硬質ハードクロムメッキを施した装置を使用し、酸化性雰囲気中２４０〜２７０℃の範囲内で温度勾配を有する耐炎化炉にて処理し、耐炎繊維比重１．３〜１．４５のＰＡＮ系耐炎繊維を得た。次いで、得られた耐炎繊維を不溶性雰囲気中３００〜８００℃で処理し、更に不溶性雰囲気中８００℃〜１９００℃で炭化処理、更に２０００〜２５００℃の温度勾配を有する炭素化炉にて処理し、炭素繊維比重１．８〜１．９の炭素繊維を得た。得られた炭素繊維を電解表面処理した後、金属イオンを分離した純水で洗浄して電解物質を取り除いた。その後、窒素化合物を含まないエポキシ樹脂サイジング剤（成分は下記（ａ）〜（ｃ））
（ａ）エポキシ主剤：“エピコート８２８（登録商標）”（ジャパンエポキシレジン（株）製）
（ｂ）乳化剤：ポリオキシエチレンスチレン化クミルフェノール
（ｃ）平滑剤：ビスフェノールＡ型エチレンオキサイド付加物とマレイン酸の縮合物
で満たされたサイジング浴に連続的に含浸させ、２００℃の乾燥機にて乾燥した後巻き取った。その結果、６０００フィラメント、引張強度３０００ＭＰａ、引張弾性率４００ＧＰａ、サイジング剤の付着量１．０重量％、単繊維径５μｍの炭素繊維ストランドが得られた。その後カット工程において、搬送ロールおよびガイド類に至る炭素繊維が接する部分について全て硬質ハードクロムメッキを施した装置内において、カッター刃としてＪＩＳ「ＳＫ２」の炭素工具綱を使用し、繊維長３ｍｍにカットした。
【００３６】
得られた炭素繊維チョップドファイバーは品質良好であり、窒素化合物含有量および金属元素総量は表１に示すものとなった。
【００３７】
得られたチョップドファイバーをチタン合金とコンパウンドした結果、溶解工程での品質劣化もなく、炭素繊維チョップドファイバーをコンパウンドしていないチタン合金に対し＋１％の引張強度を有する、良好なチタン合金コンパウンドが得られた。
【００３８】
コンパウンド結果については、チタン合金に対する、炭素繊維による補強（強度低下無く軽量化することが目的）の効果によって判断した。具体的には、チタンと炭素繊維チョップドファイバーをコンパウンド（溶融）する過程において、割れ、変形等の問題がなく中間素材を得ること、その中間素材を圧延し、引張試験で評価し、引張強度が、炭素繊維チョップドファイバーをコンパウンドしていないチタン合金に対し同等、もしくは強度低下率５％以内をコンパウンド結果良好と判断した。
比較例１
耐炎繊維を不溶性雰囲気中３００〜８００℃で処理し、更に不溶性雰囲気中８００℃〜１９００℃で炭化処理した以外は実施例１と同様の方法でチョップドファイバーを生産した。炭素繊維の比重は１．７〜１．８となり、６０００フィラメント、引張強度４０００ＭＰａ、引張弾性率３２０ＧＰａ、単繊維径５μｍの炭素繊維ストランドが得られた。炭素含有量および金属元素総量は表１に示すとおりであり、得られたチョップドファイバーは炭素含有量が低く、窒素化合物を多く含んでいるため、チタン合金とコンパウンドした結果、溶解工程においてチタンと反応し、生成した化合物によると考えられる品質劣化が生じ、炭素繊維チョップドファイバーをコンパウンドしていないチタン合金に対し−１５％の引張強度を有するものが得られ、目標とする品質を得られなかった。
比較例２
プリカーサーを洗浄する工程において、イオン交換していない洗浄液を使用し、また、カット工程においてカッター刃として合金工具鋼（硬度を上げるため、タングステンモリブデンを添加）を使用した以外は比較例１と同じ方法としたところ、得られた炭素繊維チョップドファイバーの品質は良好であったが、約４００ｋｇカットした段階で刃の摩耗が顕在化し、炭素含有量および金属元素総量は表１に示すものとなった。得られたチョップドファイバーは窒素化合物、金属元素を多く含んでいるため、チタン合金とコンパウンドする溶融過程でチタンと反応し、チタン合金の中間素材が得られなかった。
【００３９】
【表１】
2007009363.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の炭素繊維チョップドファイバーは、チタン合金にコンパウンドしたとき、チタン合金の強度劣化、変形がなく、好適に用いることが出来る。