(57)【要約】【課題】炭素繊維を一方向に引き揃えて樹脂を含浸させたシート状もしくは板状の複合材料の製造方法ならびに製造装置。【解決手段】１）炭素繊維供給工程と、２）樹脂供給工程と、３）含浸工程とを含む炭素繊維が一方向に引き揃えられた複合材料の製造方法であって、１）炭素繊維供給工程は幅５〜１００ｍｍで断面のアスペクト比が１０〜１００００の炭素繊維束を複数引きそろえて総フィラメント数２００，０００〜３０，０００，０００の平面な組となし、これを速度１〜１００ｍ／分で供給する工程であり、１）炭素繊維供給工程と３）含浸工程においては、複合材料に対し垂直方向から見た場合の炭素繊維束の導入角度が、複合材料の送り方向に対し０〜３０°になるように炭素繊維束を供給することを特徴とする、複合材料の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１）炭素繊維供給工程と、２）樹脂供給工程と、３）含浸工程とを含む炭素繊維が一方向に引き揃えられた複合材料の製造方法であって、
１）炭素繊維供給工程は幅５〜１００ｍｍで断面のアスペクト比が１０〜１００００の炭素繊維束を複数引きそろえて総フィラメント数２００，０００〜３０，０００，０００の平面な組となし、これを速度１〜１００ｍ／分で供給する工程であり、
１）炭素繊維供給工程と３）含浸工程においては、複合材料に対し垂直方向から見た場合の炭素繊維束の導入角度が、複合材料の送り方向に対し０〜３０°になるように炭素繊維束を供給することを特徴とする、複合材料の製造方法。
【請求項２】
複合材料に対し垂直方向から見た場合の１）炭素繊維供給工程と３）含浸工程における炭素繊維の供給および搬送に係る装置の配列方向が、複合材料複合材料の送り方向に対し０〜３０°である、請求項１に記載の複合材料の製造方法。
【請求項３】
樹脂が熱硬化性樹脂であり、樹脂供給工程において硬化前の熱硬化性樹脂を厚さ０．０１〜１０ｍｍの薄い膜状の形態で供給する、請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項４】
樹脂が熱可塑性樹脂であり、樹脂供給工程において熱可塑性樹脂は繊維形態であって、炭素繊維と熱可塑性樹脂とが同時に供給される、請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項５】
樹脂が熱可塑性樹脂であり、樹脂供給工程においてシート状、フィルム状、もしくは布帛状の形態で供給する、請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項６】
樹脂が熱可塑性樹脂であり、樹脂供給工程において溶融状態の熱可塑性樹脂を直径０．００５〜５ｍｍのストランドにして供給する、請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項７】
樹脂が熱可塑性樹脂であり、樹脂供給工程において熱可塑性樹脂を溶融状態の厚さ０．０１〜１０ｍｍの薄い膜状にして供給する、請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項８】
複合材料に対し垂直方向から見た場合の、２）樹脂供給工程における溶融熱可塑性樹脂の供給方向が、複合材料の送り方向に対し３０〜１５０°である請求項１または２に記載の複合材料の製造方法。
【請求項９】
引取り速度１〜１００ｍ／分で製造する請求項１〜８のいずれかに記載の複合材料の製造方法。
【請求項１０】
炭素繊維供給装置と樹脂供給装置と含浸装置とを有し、複合材料複合材料に対し垂直方向から見た場合の、炭素繊維の供給および搬送に係る装置の配列方向が、複合材料の送り方向に対し０〜３０°である複合材料の製造装置。
【請求項１１】
１）炭素繊維供給工程におけるクリルスタンドと引揃装置が階層をなして配置されている、請求項１０に記載の複合材料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料の製造方法、ならびに製造装置に関するものである。なかでも炭素繊維を一方向に引き揃えて樹脂を含浸させたシート状もしくは板状の複合材料の製造方法ならびに製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維複合材料は、軽量・高剛性など数々の優れた性質を有する材料である。
炭素繊維は強度・弾性率が高いため伸縮性が殆ど無く、市販品は炭素繊維束をトラバースさせながら紙管に巻いた状態であり、扁平な断面形状で、縒りが無く毛羽が立ちやすい。このため多数の炭素繊維束を高速で供給すること、目付ムラや目スキ無く供給することは容易ではない。また炭素繊維は非常に硬いため、炭素繊維を供給する際に用いられるガイドローラーやガイドピンの摩耗が発生し易く、毛羽の巻付きを回避するためにもローラーやピンの数を極力減らした装置にする必要がある。
【０００３】
従来の複合材料の分野でも炭素繊維供給装置は広く用いられているが、炭素繊維束の供給本数や供給速度、長時間連続運転の必要性の面で、本発明に示すものとは異なる。一例として、フィラメントワインディングの分野では１０〜３０ｍ／分の速度で炭素繊維束を供給するが（特許文献１）、炭素繊維束の供給本数は数本であり、得られた製品を取り出す際に数時間ごとに機械を止める。また炭素繊維の織物を作るプロセスや一方向材を作るプロセスでは（特許文献２，３）、一度に多数の炭素繊維束を供給するが、供給速度は１０ｍ／分程度、もしくはそれに満たない。
【０００４】
特許文献４には熱ロールを用いる方法が紹介されており、特許文献５にはシート状コンベアを介してゴムロールで挟圧する方式の繊維補強熱可塑性樹脂シート製造装置が記されているが、より高速かつ大量に生産性よく複合材料を製造する方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５８１６３号公報
【特許文献２】特開平１１−１２８９５号公報
【特許文献３】特開２００６−３４８３９０号公報
【特許文献４】特開平６−３１８２１号公報
【特許文献５】特開平７−１６８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、大量の炭素繊維を高速で供給しながら引き揃え、生産性よく複合材料を製造することを目的とする。更に詳しくは、扁平な炭素繊維束を用いても高速でかつ目スキの少ない複合材料を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、扁平な炭素繊維束を平面に引きそろえて、真っ直ぐ供給することにより標記課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は、１）炭素繊維供給工程と、２）樹脂供給工程と、３）含浸工程とを含む炭素繊維が一方向に引き揃えられた複合材料の製造方法であって、
１）炭素繊維供給工程は幅５〜１００ｍｍで断面のアスペクト比が１０〜１００００の炭素繊維束を複数引きそろえて総フィラメント数２００，０００〜３０，０００，０００の平面な組となし、これを速度１〜１００ｍ／分で供給する工程であり、
１）炭素繊維供給工程と３）含浸工程においては、複合材料に対し垂直方向から見た場合の炭素繊維束の導入角度が、複合材料の送り方向に対し０〜３０°になるように炭素繊維束を供給することを特徴とする、複合材料の製造方法、ならびにその製造装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、市販の炭素繊維と樹脂からダイレクトに複合材料および成形品を得ることが可能となり、目付ムラや目スキが無い炭素繊維が一方向に引き揃えられた炭素繊維複合材料を、生産効率および歩留まり良く、安価かつ多量に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】複合材料製造装置の配置図（平面図）
【図２】複合材料製造装置の配置図（側面図）
【図３】溶融樹脂を用いる複合材料製造装置の配置図（平面図）
【図４】溶融樹脂を用いる複合材料製造装置の配置図（側面図）
【図５】熱硬化性樹脂を用いる複合材料製造装置の配置図（平面図）
【図６】熱硬化性樹脂を用いる複合材料製造装置の配置図（側面図）
【図７】層状の複合材料の製造装置（側面図）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［炭素繊維］
本発明に用いる炭素繊維としては、ＰＡＮ系、ピッチ系のいずれでもよく、炭素繊維の平均繊維径は特に限定はないが、好ましくは３〜１２μｍであり、より好ましくは５〜１０μｍである。炭素繊維はサイジング剤が付着されたものを用いることが好ましく、サイジング剤は炭素繊維１００重量部に対し、０重量部超１０重量部以下であることが好ましい。
【００１１】
［炭素繊維束］
一般的に、炭素繊維は数千〜数万本のフィラメントが集合した繊維束となっている。本発明は、炭素繊維を幅５〜１００ｍｍで断面のアスペクト比が１０〜１００００の炭素繊維束を原料として用いる。炭素繊維束の幅は好ましくは８〜４０ｍｍである。炭素繊維束の断面のアスペクト比は好ましくは２５〜１０００である。
【００１２】
［組］
本発明では、複数の炭素繊維束を引き揃えて平面の組となし、これを次工程である含浸工程へ供給する。炭素繊維束の本数は特には限定されないが、好ましくは１０〜１０００本であり、総フィラメント数２００，０００〜３０，０００，０００の平面と成す。
【００１３】
［樹脂］
炭素繊維強化複合材料のマトリクスである樹脂は特に制限はなく、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でも良い。複合材料を安価に生産する観点からは熱可塑性樹脂が望ましい。
熱可塑性樹脂の場合、具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ乳酸、ポリアミド樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびこれらの樹脂から選ばれる２種類以上の樹脂組成物が好ましく挙げられる。
【００１４】
熱硬化性樹脂の場合、具体的には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合した樹脂等が好ましく挙げられ、本発明においてはこれらの樹脂の混合物を使用することもできる。これらの熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤等が含まれていてもよい。
【００１５】
［複合材料］
連続長の炭素繊維束を引き揃え、樹脂、好ましくは溶融状態の熱可塑性樹脂、または架橋前の熱硬化性樹脂と接触させることにより、炭素繊維と熱可塑性樹脂とが複合されてなる炭素繊維が一方向に引き揃えられた炭素繊維複合材料を得ることができる。炭素繊維が一方向に引き揃えられた炭素繊維複合材料における炭素繊維／熱可塑性樹脂の重量比は、複合材料１００重量部に対し、それぞれ２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。より好ましくは３０／７０〜７０／３０である。複合材料とは炭素繊維束と樹脂を含んで構成され、炭素繊維を一方向に引き揃えて樹脂を含浸させたシート状もしくは板状のものであり、樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、硬化前のプリプレグとなる。
得られる複合材料の厚さはとくに限定はないが、０．０１〜１０ｍｍである。得られる複合材料の幅はとくに限定はないが、５０〜５０００ｍｍである。
【００１６】
［複合材料の製造方法］
本発明は、１）炭素繊維供給工程と、２）樹脂供給工程と、３）含浸工程を含む、炭素繊維が一方向に引き揃えられた複合材料の製造方法である。
【００１７】
［炭素繊維供給工程］
炭素繊維供給工程は幅５〜１００ｍｍで断面のアスペクト比が１０〜１００００の炭素繊維束を複数引きそろえて総フィラメント数２００，０００〜３０，０００，０００の平面な組となし、これを次工程である含浸工程へ供給する。炭素繊維束の数は特には限定されないが、好ましくは１０〜１０００本である。炭素繊維の組を速度１〜１００ｍ／分で供給することで、品質の良い複合材料を安価かつ高速で生産することが可能となる。速度は好ましくは１０〜５０ｍ／分であり、より安価に生産することが可能となる。供給速度を安定して高速にできることは本発明の特徴のひとつであり、その観点から供給速度は１０〜１００ｍ／分が好ましい。
【００１８】
［樹脂供給工程］
上述のとおり、樹脂供給工程における樹脂の種類は特に制限はなく、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でも良いが、複合材料を安価に生産する観点からは熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の場合、固体で供給しても溶融状態で供給しても良く、具体的には以下の形態が挙げられる。
１）シート状、フィルム状、もしくは布帛状の形態で供給する。
２）繊維形態であって、炭素繊維と熱可塑性樹脂の繊維を同時に供給する。
３）溶融状態の熱可塑性樹脂を直径０．００５〜５ｍｍのストランド状態で供給する。
４）溶融状態の熱可塑性樹脂を厚さ０．０１〜１０ｍｍの薄い膜状にて供給する。
熱硬化性樹脂の場合、好ましくは以下の形態が挙げられる。
５）架橋前の液状の熱硬化性樹脂を厚さ０．０１〜１０ｍｍの薄い膜状にして供給する。
【００１９】
［含浸工程］
含浸工程は、前記のように供給された炭素繊維束の組と樹脂とを複合させる工程であり、炭素繊維に樹脂を含浸させてシート状もしくは板状の複合材料を得る工程である。
【００２０】
以下に本発明の複合材料の製造装置の具体例について、図を参照しつつ説明する。但しこれらは一例を示すものであり、本発明を何ら限定するものでは無い。
図１および図２に示す装置例では、クリルスタンドに、紙管に巻いた状態の熱可塑性樹脂の繊維束を装着し、併せてクリルスタンドに装着された炭素繊維束と一緒に引き揃えて含浸装置へ供給することで、複合材料１４を得ることができる。
【００２１】
具体例として、樹脂が熱可塑性樹脂であり、シート状、フィルム状、もしくは布帛状の形態で供給する場合、図２のように樹脂供給装置を、Ｂ７およびＢ８の方向で供給される２組の炭素繊維束の間に設置する。この樹脂供給装置の中に、ロール状に巻かれた状態のシート状、フィルム状、もしくは布帛状の熱可塑性樹脂を装着し、含浸装置へ供給することで、複合材料１４を得ることができる。
【００２２】
図３および図４に示す装置例は、溶融状態の熱可塑性樹脂を原料として用いる製造装置の例である。具体的には粉状、粒状、もしくは破砕片状の熱可塑性樹脂を原料として用い、押出機で溶融して供給する。溶融樹脂を用いる場合には、多穴ダイもしくはＴダイ等の溶融樹脂供給装置が必要となる。溶融状態の熱可塑性樹脂を用いる場合、平面に引き揃えた炭素繊維の組を乱すことなく、溶融樹脂を供給する必要がある。図３および図４の製造装置では、溶融樹脂供給装置を、Ｂ７およびＢ８の方向で供給される２組の炭素繊維の組の間に設置する。
【００２３】
図５および図６に示す装置例は、熱硬化性樹脂を用いる製造装置の例である。具体的には硬化前の熱硬化性樹脂を厚さ０．０１〜１０ｍｍの薄い膜状の形態で供給する。図５および図６のように、Ｂ７の方向で供給される炭素繊維束の両側に、２基の樹脂供給装置７を設置する。この樹脂供給装置にロール状に巻かれたフィルム状の熱硬化性樹脂を装着し、含浸装置へ供給することで、プリプレグ１５を得ることができる。
【００２４】
１）炭素繊維供給工程と３）含浸工程においては、複合材料に対し垂直方向から見た場合の炭素繊維束の導入角度が、複合材料の送り方向に対し０〜３０°になるように炭素繊維束を供給するように配列することが好ましい。導入角度はより好ましくは０〜１０°である。導入角度を３０°以下にすることで、炭素繊維束を安定的に引き揃えることが可能となり、またクリルスタンドや引揃装置やガイドの構成部品であるガイドローラーおよびガイドピンに毛羽が巻き付くことが殆ど無くなり、４時間を越えるような、望むべくは８時間を超えるような連続運転が可能となる。導入角度を３０°以下にすることで、炭素繊維の目付ムラや目スキが無い、良好な製品を得られるようになる。更に導入角度を１０°以下にすることで、より長時間の連続運転を達成できるようになる。
【００２５】
炭素繊維束１本の断面は扁平であり、引揃装置で複数の炭素繊維を隙間無く平面に整列させる。このとき、できるだけ真っ直ぐな状態で引揃装置に供給する必要があるが、特に面内方向に角度を持った状態で供給した場合には、扁平断面が引揃面に対し面外に立った状態から無理やり引き揃えることとなり、均一に整列させることは困難な場合がある。代案として、引揃装置の手前に炭素繊維束のガイドを追加し、直前で炭素繊維束の方向を引き揃えることで、導入角度が実質的に大きくなっても良い装置レイアウトを構成することは可能だが、これは工程中にガイドローラーもしくはガイドピンを増やすこととなり、毛羽の巻き付きや、ガイドローラーおよびガイドピンの耐摩耗性の点で望ましくなく、連続運転を妨げる要因となることがある。
【００２６】
次いで引揃装置で隙間無く平面に整列させた後、整列状態が乱れないよう、そのまま真っ直ぐに含浸装置に炭素繊維の組を送る。このとき平面に引き揃えた炭素繊維の組を屈曲させながら供給するのは、引き揃えの意味を無くすため、好ましいとはいえない。但し引揃面の面外方向に屈曲させるのは許容でき、例えば図２、図４および図６に示す架台に向けて、上下方向に屈曲させることは問題が少ない。
【００２７】
溶融状態の熱可塑性樹脂を用いる場合、含浸装置の中心線ａに対し、自身の中心線ｃが交差するように溶融樹脂配管を設置することが好ましい。この中心線が成す角度を３０〜１５０°の範囲にするのが好ましく、７５〜１０５°の範囲にするのがより好ましい。この中心線が成す角度が３０〜１５０°の範囲であれば、溶融樹脂供給装置につながる溶融樹脂配管が、炭素繊維の組に干渉しないような装置構成にできる。また、この中心線が成す角度が７５〜１０５°の範囲であれば、溶融樹脂供給装置や溶融樹脂配管の中にある溶融樹脂の流路の設計が比較的容易となり、溶融樹脂の滞留が無い流路設計が可能となり、樹脂滞留によって生じる樹脂熱劣化物や樹脂結晶化物などの異物発生を抑制することができる。他の方法として、溶融樹脂配管をベントを用いて屈曲させたり、大きな曲率半径で湾曲させて、炭素繊維の組の供給経路を迂回させることも考えられるが、設計が複雑となり、溶融樹脂の滞留部位の原因を増やすことになる場合がある。
【００２８】
他分野でＴダイを用いる装置の例として、フィルムおよびシートの溶融製造プロセスが挙げられる。これらは溶融樹脂の偏流を回避して高品質の製品を得るために、押出機、Ｔダイ、キャスト装置などの装置を直列配置するのが通例である。多層フィルムを得る装置では、用いる樹脂や添加剤の種類や品数に応じて複数のダイと押出機を用いるために直列配置しない場合もあるが、ダイの共押出技術の進歩に伴い、多層フィルムを得る装置でも直列配置が一般的になりつつある。然しながら本発明では、炭素繊維束と溶融樹脂供給に係る各要素装置の干渉を避けるために、直列配置ではなく前記の中心線が成す角度を３０〜１５０°の範囲にするのが好ましい。このため厚みムラの無い高品質の複合材料を得るには、溶融樹脂配管の流速分布を均一化させ、溶融樹脂供給装置から均一な膜厚の溶融樹脂を吐出させるのが望ましい。これは多穴ダイを用いる場合も同様である。
【００２９】
溶融樹脂配管の流速分布を均一化するには以下の方法が好ましく挙げられる。
１）ブレーカープレート、金属メッシュ、スタティックミキサー、ポリマーフィルター等、溶融樹脂を攪拌する機能を有したものの一つ、もしくはこれら組合せを、溶融樹脂配管の途中、もしくは溶融樹脂供給装置の入口側に設置して、流速分布を均一化させる方法。
２）溶融樹脂配管の配管温度を制御して溶融樹脂を加熱もしくは冷却し、樹脂温度分布および粘度分布を制御して、流速分布を均一化させる方法。
【００３０】
また後述の図７のように複数の溶融樹脂供給装置を用いて層状の複合材料を得る場合には、溶融樹脂供給量を個別に制御する必要がある。溶融樹脂供給装置ごとに個別に押出機を接続することも考えられるが、これは高価な設備となる場合がある。溶融樹脂の供給量を個別に制御するには以下の方法が好ましく挙げられる。
１）溶融樹脂供給装置の入口側に、ギヤポンプ、ポリマーフィルター、可変オリフィス等を設置して、溶融樹脂供給量を制御する方法。
２）多穴ダイの穴寸法やＴダイのリップ開度を制御し、溶融樹脂供給量を制御する方法。
３）溶融樹脂配管の温度を制御し、もしくは溶融樹脂供給装置の温度を制御し、もしくは溶融樹脂供給装置の入口側に熱交換器を設置して温度制御し、溶融樹脂の温度および粘度を変化させて流動抵抗を変化させ、溶融樹脂供給量を制御する方法。
４）溶融樹脂供給装置、もしくは溶融樹脂配管に、溶融樹脂放流口を用いた供給量制御装置を設置し、溶融樹脂供給量を制御する方法。
【００３１】
［階層配置］
本発明は層状の複合材料を得る製造方法、ならびにその製造装置を包含する。図７に層状の複合材料を得る装置（側面図）の一例を示す。含浸装置を設置した床面の上方に、階層構造の建屋もしくは架台を設置して、ここにクリルスタンドおよび引揃装置等の装置から成る炭素繊維供給工程を階層をなして配置する。この階層配置を取ることにより、多数の炭素繊維の組を同時供給し、層状の複合材料を得ることができる。また、この配置を取ることにより、炭素繊維供給工程を含浸工程に対し一直線に配置することができ、炭素繊維束の屈曲をより少なくすることが可能となる。階層配置の代案として、複数の炭素繊維供給工程を、含浸装置と同じ階に一直線に配置することが考えられるが、炭素繊維供給工程が長いものとなり、長く複雑な経路を誘導するために炭素繊維束のガイドが多数必要となるため、毛羽の巻き付きやガイドローラーおよびガイドピンの耐摩耗性の点で望ましくなく、連続運転を妨げる要因となる場合がある。
【００３２】
階層配置の副次的な利点として、含浸工程が設置される階と、炭素繊維供給工程が設置される階を、分離可能なことが挙げられる。炭素繊維供給工程は微細な炭素繊維片や摩耗粉が飛散する可能性があり、これらは導電性を有するため、電装盤の圧空パージや電気部品端子の密封等、電気部品の絶縁を保障するための所謂粉塵防爆と同程度の措置が要求されるが、電気部品が多い含浸工程でこれを達成するのは容易ではない。含浸工程の設置階と炭素繊維供給工程の設置階を分離することで、含浸工程の各装置への防爆措置が不要となり、高価な装置となることが避けられる。分離の境界となる床面に、炭素繊維束が通る開口１３が必要ではあるが、炭素繊維供給工程の設置階を微減圧にする、もしくは含浸工程の設置階を微加圧にする等、比較的簡易な措置で両階の差圧を１〜１０ｋＰａ程度確保することで、含浸工程の設置階への炭素繊維片や摩耗粉の浸入を防ぐことができる。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００３４】
［実施例１］
図１および図２に示す装置を用いて複合材料を製造した。用いた樹脂はユニチカ社製のナイロン６樹脂フィルム“エンブレム（登録商標）ＯＮ”であり、用いた炭素繊維は東邦テナックス社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、繊維幅１０ｍｍ）である。これら樹脂フィルム１枚と炭素繊維束３０本を供給速度１０ｍ／分で同時に供給し、複合材料の引取り速度１０ｍ／分で運転して、製品である複合材料を得た。得られた複合材料は、幅３００ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ、複合材料の１００重量部に対し炭素繊維の５０重量部、長さ２０ｍ以上のシート状の複合材料を連続して得ることができた。得られた複合材料のうち、任意の長さ１ｍを目視でチェックして目スキの無いことを確認した。
【００３５】
［実施例２］
図３および図４に示す装置を用い、樹脂として宇部興産社製のナイロン６樹脂“ＵＢＥナイロン”（登録商標）１０１５Ｂペレットを用いて溶融状態で供給した以外は、実施例１と同様の方法により、幅３００ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ、複合材料の１００重量部に対し炭素繊維の５０重量部、長さ２０ｍ以上のシート状の複合材料を連続して得ることができた。得られた複合材料のうち、任意の長さ１ｍを目視でチェックして目スキの無いことを確認した。
【００３６】
［実施例３］
樹脂として三菱化学社製の“ｊＥＲ８２８”（登録商標）を８０重量部、三菱化学社製の“ｊＥＲ１００１”（登録商標）を２０重量部、三菱化学社製のジシアンジアミド“ＤＩＣＹ  ７”（登録商標）を５重量部、保士谷化学工業社製の３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルユリアを５重量部計量し、７０℃でロールミルで混錬し、樹脂組成物を得た。その後、７０℃でドクターブレード法により離型紙の上に樹脂目付６０ｇ／ｍ２で樹脂塗布し、樹脂フィルムを作製した。図５および図６に示す装置を用いて、上記熱硬化性樹脂のフィルムと東邦テナックス社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、繊維幅１０ｍｍ）を供給速度１０ｍ／分で３０本供給し、複合材料の引取り速度１０ｍ／分で運転して複合材料（プリプレグ）を得た。得られたプリプレグは、幅３００ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ、複合材料の１００重量部に対し炭素繊維の５０重量部、長さ２０ｍ以上のシート状のものを連続して得ることができた。得られた複合材料のうち、任意の長さ１ｍを目視でチェックして目スキの無いことを確認した。
【００３７】
［実施例４］
熱硬化性樹脂のフィルムとして、ベストリンクトレーディングカンパニーのエポキシ樹脂フィルムＬＦＸ０３５（登録商標）を用いた他は実施例３と同様に、複合材料（プリプレグ）を得た。得られた複合材料は、幅３００ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ、複合材料の１００重量部に対し炭素繊維の５０重量部、長さ２０ｍ以上のシート状のものを連続して得ることができた。得られたプリプレグのうち、任意の長さ１ｍを目視でチェックして目スキの無いことを確認した。
【符号の説明】
【００３８】
１  含浸装置（含浸工程）
２  引取り装置（含浸工程）
３  巻取り装置（含浸工程）
４  離型紙巻取り装置（含浸工程）
５  クリルスタンド（炭素繊維供給工程）
６  引揃装置・ガイド（炭素繊維供給工程）
７  樹脂供給装置（樹脂供給工程）
８  溶融樹脂供給装置（樹脂供給工程）
９  溶融樹脂配管（樹脂供給工程）
１０  押出機（樹脂供給工程）
１１  架台
１２  床面
１３  開口
１４  複合材料
１５  プリプレグ
１６  炭素繊維束
１７  炭素繊維の組
１８  樹脂
Ａ  複合材料の送り方向
Ｂ１，Ｂ２  炭素繊維束の供給方向
Ｂ３〜Ｂ８  炭素繊維の組の供給方向
Ｃ  溶融樹脂の供給方向
Ｄ  プリプレグの送り方向
ａ，ｂ，ｃ  中心線
α，β  中心線の成す角度
【図１】
2013185117.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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