碳纤维束及其制造方法
技术领域
本发明涉及碳纤维束及其制造方法。
背景技术
对于碳纤维而言，其比强度、比弹性模量优异，且通过用作纤维增强复合材料的增强纤维，能够使构件的大幅轻量化成为可能，因此，作为对于构建能量使用效率高的社会而言必不可少的材料之一而在广泛的领域中得到使用。另一方面，为了加快以汽车、电子装置壳体等为代表的成本意识较强的领域中的利用，降低与其他工业材料相比在多数情况下依然昂贵的碳纤维增强复合材料的成本是必不可少的。为此，碳纤维束自身的价格自不必说，在最终制品价格中所占比例高的成型加工成本的降低也是重要的。在对成型加工成本产生影响的要素之中，作为依赖于碳纤维束特性的要素，可举出作为纤维束的处理性以及高次加工性，在推进多数情况下仍有赖于手工作业的碳纤维增强复合材料的成型加工工序中的自动化的基础上，作为纤维束的处理性以及高次加工性优异的、集束性高的碳纤维束的需求高。
当前，对碳纤维束赋予集束性最一般的方法是上浆剂的赋予。具体而言，通过上浆剂被覆纤维表面，从而单纤维相互集束，在处理时作为纤维束的形态得以变得稳定，不仅如此，对于与成型加工时的辊、导纱器的摩擦的耐性高，抑制绒毛的产生，高次加工性提高。然而，根据用途、成型加工方法，存在仅通过上浆剂的情况下集束性不足、乃至在伴随在伴有高温下的成型加工的用途中，存在为了降低由上浆剂导致热分解物而期望减少上浆剂附着量的情况，基于上浆剂的集束性赋予并非是能应对所有情况的手段。因此，预计在今后会谋求在不利用上浆剂的情况下使碳纤维束自身具有集束性的技术。
在合成纤维中，已知许多利用例如捻回、编织等着力于纤维束的形态来赋予集束性、提高处理性、高次加工性的例子。在纤维增强复合材料领域中，存在活用捻回的例子，例如，提出了下述技术：在纤维增强树脂线束的制造工序中，边使基质树脂含浸边对纤维束赋予捻回，从而抑制在制造工序中的绒毛堆积，结果提高制造效率的技术(专利文献1)。此外，作为在最终制品中利用捻回的例子，提出了用基质树脂对施加有捻回的碳纤维束进行固定而成的碳纤维制的丝线(专利文献2)、对2根以上的碳纤维束捻回而成的缝合线(专利文献3)、在对碳纤维进行捻回的状态下进行卷取的卷绕物(专利文献4)，等等。此外，作为着眼于碳纤维自身的技术，提出了出于提高耐燃化工序中的工艺性以及生产率的目的，在对聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束进行加捻的状态下使其通过耐燃化、预碳化、碳化的技术(专利文献5)，出于抑制在高张力时的绒毛产生的目的，对预碳化处理后的纤维束施加交织或者捻回的技术(专利文献6)。另外，在碳纤维束成型加工时，为了抑制纤维束的扩展，通常进行用水润湿从而利用毛细管力暂时地赋予集束性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-231922号公报
专利文献2：国际公开第2014/196432号
专利文献3：日本特表2008－509298号公报
专利文献4：日本特开2002-001725号公报
专利文献5：日本特开昭58－087321号公报
专利文献6：日本特开2014-141761号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，上述的以往技术具有以下的问题。
根据专利文献1～3，虽然最终成型品中的碳纤维束的集束性高，但在将赋予捻回之前的碳纤维束供于成型加工的时间点未发现对集束性带来任何效果。此外，为了使集束性提高，在使用的碳纤维束中大多赋予上浆剂，在高温下的热分解量多。
此外，对于专利文献4，虽然作为卷绕到卷轴的状态的纤维束的集束性高，但存在如下问题：在抽出纤维束时若不是始终赋予一定的张力时，则强行地赋予了捻回的纤维束朝着解除捻回的方向扭转，易于引起局部地形成线圈等交织的原因。此外，对于在高温时热分解物的产生量降低没有任何记载或暗示。
此外，基于专利文献5中所公开的实施例，虽然推定在所得到的碳纤维束中存在捻回惯性，但赋予捻回的每个纤维束的长丝数最高也不过为6,000根，因此由捻回带来的集束性的提高效果不充分。此外，对于高温时的热分解物的产生量降低没有任何记载或暗示。
此外，基于专利文献6中所公开的实施例，则虽然推定所得到的碳纤维束中残存捻回惯性，但是，存在如下问题：使用的前体纤维的单纤维的纤度细至0.7dtex，因此，所得碳纤维束的单纤维的直径也细，在与导纱器、辊的接触时容易产生绒毛。此外，对于高温时的热分解物的产生量降低没有任何记载或暗示。
此外，通过用水润湿碳纤维束从而赋予暂时性的集束性的方法虽然容易实施，但存在如下问题：有时为了去除水分需要追加干燥工序，并且，未对水分进行完全干燥的情况下，有时在高温时产生挥发物。
如上所述，以往技术虽然出于碳纤维增强复合材料的制造工序或者最终制品、或者碳纤维束的制造工序、提高其机械特性的目的而想到利用捻回，但是对于作为纤维束的集束性高并且在高温时的成型加工时热分解物的产生也少，适于高性能并且低成本的碳纤维增强复合材料的制造的碳纤维束没有任何暗示，满足以预想今后会扩大的汽车、电子装置壳体用途为中心的用途中的需求的、新型碳纤维束的提出成为课题。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，在本发明的第1实施方式中，提供碳纤维束，其中，将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，残存2个捻回/m以上的捻回，单纤维的直径为6.1μm以上，所述碳纤维束的450℃时加热减量率为0.15％以下，通过纤维束整体的块体测定而得的微晶尺寸Lc和晶体取向度π002满足式(1)。
π002＞4.0×Lc+73.2···式(1)。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束，其中，前述残存的捻度为16个捻回/m以上。
进而，本发明的第2实施方式中提供碳纤维束，其中，将一端设为固定端，将另一端设为自由端时，纤维束表层残存的加捻角为0.2°以上，单纤维的直径为6.1μm以上，所述碳纤维束的450℃时的加热减量率为0.15％以下，通过纤维束整体的块体测定而得的微晶尺寸Lc与晶体取向度π002满足上述式(1)。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束，其中，前述残存的纤维束表层的加捻角为2.0°以上。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束，其中，线束弹性模量为200GPa以上。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束，其中，线束弹性模量为240GPa以上。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束，其中，长丝数为10,000根以上。
进而，作为本发明的其他方式，提供碳纤维束的制造方法，所述碳纤维束是单纤维的直径为6.1μm以上并且温度450℃时的加热减量率为0.15％以下的碳纤维束，所述制造方法中，对聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束依次进行耐燃化处理、预碳化处理、碳化处理，将碳化处理中的纤维束的捻度设为2个捻回/m以上，并且将张力设为1.5mN/dtex以上。
进而，作为本发明的其他方式，提供碳纤维束的制造方法，所述碳纤维束是将一端设为固定端、将另一端设为自由端时纤维束表层的残存的加捻角为0.2°以上、单纤维的直径为6.1μm以上并且温度450℃时的加热减量率为0.15％以下的碳纤维束，所述制造方法中，对聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束依次进行耐燃化处理、预碳化处理、碳化处理，在碳化处理中的张力设为1.5mN/dtex以上。
此外，作为本发明的优选方式，提供碳纤维束的制造方法，其中，碳化处理中的纤维束的长丝数为10,000根以上。
发明的效果
本发明的碳纤维束具有高处理性以及高次加工性，即便在高温下进行成型加工，热分解物的产生也少，因此，能够降低伴随高温时的成型加工的、碳纤维增强复合材料的成型加工时的工序故障、不良率，能够同时实现由此带来的成本降低以及机械特性提高。
具体实施方式
在本发明的碳纤维束的第1实施方式中，将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，残存2个捻回/m以上的捻回。在本发明中，所谓固定端，是指以不能进行以纤维束的长度方向为轴的旋转的方式被固定的纤维束上的任意部分，其可通过使用粘着带等约束纤维束的旋转等来实现。所谓自由端，是指将连续的纤维束在与其长度方向垂直的截面上切断时出现的端部，为不被任何固定物固定，可进行以纤维束的长度方向为轴的旋转的端部。所谓将一端设为固定端、将另一端设为自由端时残存捻回，是指碳纤维束具有半永久的捻回。所谓半永久的捻回，是指若无外力的作用则不能自主解开的捻回。在本发明中，将一端设为固定端、将另一端设为自由端，以实施例中记载的特定配置静置5分钟之后，存在未解开而残存的捻回的情况定义为半永久的捻回。本申请的发明人进行了研究，结果发现，碳纤维束具有半永久的捻回的情况，纤维束不散开而自主地集束，因此，具有提高作为纤维束处理性的效果。此外，发现通过使得碳纤维束具有半永久的捻回，从而对碳纤维束进行高次加工时，即便在单纤维水平的断裂、即所谓的产生绒毛，也不易成长为长的绒毛，高次加工性提高。这是因为，在绒毛欲向纤维束的长度方向发展时，绒毛的根部被包裹到捻回中，因此，其发展被阻碍。此外，对于不具有半永久的捻回的通常的碳纤维束强行赋予捻回的情况下，若非始终对纤维束赋予张力，则赋予了强制性的捻回的碳纤维束彼此进一步形成高次的捻回(所谓“纽结”、“纱线扭结(Snarling)”)，存在如编制绳索那样折叠的情况，与之相对，碳纤维束具有半永久的捻回的情况，无论有无张力，均不形成高次的捻回，成为柔顺且处理性高的碳纤维束。发现将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，若捻回不解除而最终残存2个捻回/m以上的捻回，则纤维束的处理性、高次加工性提高。残存的捻度越多则集束性越高，因此优选，但从进行加捻的制造工序的制约的方面考虑，500个捻回/m左右为上限。残存的捻度优选为5～120个捻回/m，更优选为5～80个捻回/m，进一步优选为16～80个捻回/m，进一步优选为20～80个捻回/m，进一步优选为31～80个捻回/m，特别优选为46～80个捻回/m。将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，残存2个捻回/m以上的捻回的碳纤维束可通过后述的本发明的碳纤维束的制造方法来制作。具体而言，残存的捻度可通过调节碳化处理工序中的纤维束的捻度来控制。残存的捻度的详细测定方法如后所述，在用带等将纤维束上的任意位置牢固地固定而作为固定端后，在从固定端离开的位置切断纤维束而形成自由端，以固定端成为最上部的方式使纤维束悬垂并进行5分钟静置之后，把持自由端并进行解捻，将至完全解捻为止所需要的捻度以长度每1m进行标准化而成的值作为本发明中残存的捻度。
在本发明的碳纤维束的第2实施方式中，将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，在纤维束表层残存0.2°以上的捻回。发现将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，若捻回不解开而最终在纤维束表层中存在0.2°以上的加捻角，则纤维束的处理性、高次加工性提高。残存的纤维束表层的加捻角越大则集束性越高，因此优选，但从进行加捻的制造工序的制约的方面考虑，纤维束表层的加捻角的上限为52.5°左右。残存的纤维束表层的加捻角优选为0.7～41.5°，更优选为0.7～30.5°，进一步优选为2.0～30.5°，进一步优选为2.0～24.0°，特别优选为2.5～12.5°。将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，残存0.2°以上的捻回的碳纤维束可通过后述的本发明的碳纤维束的制造方法来制作。具体而言，残存的纤维束表层的加捻角可通过在调节纤维束的捻度的基础上调节碳化处理的工序中的长丝数和单纤维的直径从而控制。碳纤维束的长丝数与单纤维的直径越大，则对于相同捻度的纤维束而言，越可较大地保持加捻角，因此，可提高处理性、高次加工性。残存的纤维束表层的加捻角可根据通过后述的方法而测定的捻度与碳纤维束的长丝数、单纤维的直径来算出。
本发明的碳纤维束在第1实施方式以及第2实施方式中是共通的是：碳纤维束中所含的单纤维的直径为6.1μm以上。需要说明的是，以下，在不特定某实施方式的情况下，为与在第1实施方式及第2实施方式中共通的构成相关的记载。单纤维的直径优选为6.5μm以上，更优选为6.9μm以上，进一步优选为7.1μm以上。在此，所谓碳纤维束中所含的单纤维的直径，是由碳纤维束的质量、碳纤维束中所含的单纤维的根数及碳纤维的密度算出的值，对于具体的测定法在后面叙述。本申请的发明人进行了研究，结果发现单纤维的直径越大，单纤维自身对于弯曲的抵抗越强，故即便是作为其集合体的纤维束，对弯曲的抵抗也变强，因此，有利于纤维束整体的集束性。单纤维的直径若为6.1μm以上，则成为可满足对集束性、处理性的效果的水平。单纤维的直径上限没有特别限定，现实中为15μm左右。单纤维的直径可通过从聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束制丝时的喷丝头的排出量、从自喷丝头排出起到制成碳纤维为止的总拉伸比等来控制。
本发明的碳纤维束的450℃时的加热减量率为0.15％以下。在本发明中，450℃时的加热减量率的详细的测定方法如后所述，其是指称取一定量的测定对象碳纤维束，在设为450℃的温度的非活性气体气氛的烘箱中进行15分钟加热前后的质量变化率。对于上述条件下的加热减量率小的碳纤维束而言，暴露于高温的情况下所生成的热分解物(分解气体及残渣)的产生少，不易在以高温进行成型加工时在基质树脂与碳纤维的界面产生由分解气体导致的气泡、作为热分解之残渣的异物附着，因此，即便在使用高温时的成型加工所必须的耐热性高的基质树脂、需要高温的成型加工工序的条件下，也容易提高所得到的碳纤维增强复合材料中的基质树脂与碳纤维的接合强度。作为由上述的加热减量率所测量的对象，主要可举出基于上浆剂的物质，除此以外，可举出碳纤维所吸附的水分发生解吸而成的物质、其它表面附着物的气化物、热分解物。其中，加热减量率最强烈地受到上浆剂的附着量的影响，因此，可通过减少上浆剂的附着量、或不赋予上浆剂来控制加热减量率。需要说明的是，作为碳纤维束其自身的基质的热稳定性低的情况下，即便上浆剂的附着量少，有时前述加热减量率也会大于0.15％，因此，前述加热减量率并非是仅反映上浆剂的附着量的尺度，但作为基质的热稳定性低的碳纤维束通常在工业上并非有用，因此，作为对本发明进行规定的尺度，单纯以加热减量率是否为0.15％以下为基准。以往，为了对碳纤维束赋予集束性，需要某一定量以上的上浆剂，但本发明的碳纤维束具有残存的捻回，因此，即便在不赋予上浆剂的情况下，也表现出高集束性。前述加热减量率优选为0.10％以下，更优选为0.07％以下，进一步优选为0.05％以下。
本发明的碳纤维束的通过纤维束整体的块体测定而得到的微晶尺寸Lc和晶体取向度π002满足式(1)。
π002＞4.0×Lc+73.2···式(1)。
微晶尺寸Lc以及晶体取向度π002是表示在碳纤维中存在的微晶的c轴向的厚度以及微晶的以纤维轴为基准的取向角的指标，利用广角X射线衍射而测定。详细的测定方法如后所述。通常，存在微晶尺寸Lc越大，碳纤维与基质的接合强度越为降低的倾向，因此，相对于微晶尺寸Lc越相对地提高晶体取向度π002，越可在抑制接合强度的降低的同时，有效地提高树脂含浸线束弹性模量。虽然具有若在碳化处理的工序中不赋予张力，则纤维束收缩，从而可得到局部地具有类似捻回惯性的形状的碳纤维束的情况，但对于由此所得到的碳纤维束而言，晶体取向度π002相对于微晶尺寸Lc容易变低，不能说在工业上是有用的。满足式(1)的碳纤维束容易提高碳纤维增强复合材料的刚性，可应对期待今后将会成长的产业用途等中的需求。在本发明的碳纤维束中，式(1)中的常数项优选为73.8，更优选为74.4。满足式(1)的碳纤维束的制造方法在后面叙述
本发明中的微晶尺寸Lc优选为1.7～8nm，更优选为1.7～3.8nm，进一步优选为2.0～3.2nm，特别优选为2.3～3.0nm。微晶尺寸Lc大时，有效地进行碳纤维内部的应力负载，因此，容易提高线束弹性模量，但微晶尺寸Lc过大时，成为应力集中的原因，有时线束强度、压缩强度降低，因此，根据所需的线束弹性模量以及线束强度，压缩强度的平衡来确定即可。微晶尺寸Lc主要可通过碳化处理以后的处理时间、最高温度来控制。
此外，本发明中的晶体取向度π002优选为80～95％，更优选为80～90％，进一步优选为82～90％。晶体取向度π002高时，纤维轴向的应力负载能力提高，因此，容易提高线束弹性模量。晶体取向度π002可在碳化处理工序中的温度、时间的基础上通过拉伸张力来控制，过度地提高碳化处理工序中的拉伸张力时，存在纤维断裂增加、成为向辊的卷绕的原因、纤维束整体断裂不能进行处理的情况，以往的碳纤维束的制造方法中能够实现的拉伸张力存在极限。另一方面，若基于后述的本发明的优选制造方法，则可在抑制纤维断裂的同时赋予高拉伸张力。
本发明的碳纤维束的线束弹性模量优选为200GPa以上。线束弹性模量越高，制成碳纤维增强复合材料时，由碳纤维带来的增强效果大，得到高刚性的碳纤维增强复合材料。在碳化处理的工序中，虽然若不赋予张力，则存在纤维束收缩、得到局部地具有类似于捻回惯性的形状的碳纤维束，但由此而得的碳纤维束的线束弹性模量容易变低，工业上不能称之为有用。线束弹性模量若为200GPa以上，则容易提高碳纤维增强复合材料的刚性，可应对期待今后将会成长的产业用途等中的需求。线束弹性模量优选为240GPa以上，更优选为260GPa以上，进一步优选为280GPa以上，进一步优选为350GPa以上。线束弹性模量可依据JIS%20R7608(2004年)中记载的树脂含浸线束的拉伸试验而测定。碳纤维束具有捻回的情况下，将以相反的方法赋予与所述捻度相同数目的捻回进行解捻而得的碳纤维束供于测定。线束弹性模量可通过在碳化处理中的张力、最高温度等已知的方法来控制。
本发明的碳纤维束的长丝数优选为10,000根以上，更优选为20,000根以上。若捻度相同，则长丝数越大，捻回的中心轴与纤维束的外周的距离变得越大，因此，捻回容易稳定，处理性、高次加工性容易提高，不仅如此，在碳化处理工序中，即便施加高张力，也容易抑制绒毛产生、断裂，可高效地提高线束弹性模量。长丝数可根据纤维束的密度与单位面积重量、单纤维的平均直径来计算。长丝数的上限没有特别限制，根据目标用途而设定即可，根据得到碳纤维的制造工序的情况，上限大致为250,000根左右。
说明本发明的碳纤维束的制造方法。
作为本发明的碳纤维束原料的聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束可通过对聚丙烯腈系聚合物的纺丝溶液进行纺丝而得到。
作为聚丙烯腈系聚合物，不仅可以是仅由丙烯腈得到的均聚物，而且也可以是在作为主成分的丙烯腈基础上使用其它单体共聚而成的物质、将它们混合而成的物质。具体而言，聚丙烯腈系聚合物优选含有90～100质量％的源自丙烯腈的结构、小于10质量％的源自可共聚的单体的结构。
作为可与丙烯腈共聚的单体，例如，可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸以及它们的碱金属盐、铵盐以及低级烷基酯类、丙烯酰胺及其衍生物、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸以及它们的盐类或者烷基酯类等。
将前述的聚丙烯腈系聚合物在二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、硝酸、氯化锌水溶液、硫氰酸钠水溶液等可溶解聚丙烯腈系聚合物的溶剂中溶解，制成纺丝溶液。在聚丙烯腈系聚合物的制造中使用溶液重合的情况下，预先使聚合中使用的溶剂与纺丝中使用的溶剂相同时，不需要将所得聚丙烯腈系聚合物分离、并再溶解于纺丝中所用溶剂的工序，故优选。
通过将如前所述而得的纺丝溶液利用湿式、或者干湿式纺丝法纺丝，从而可制造聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束。其中，特别优选使用干湿式纺丝法，因为其能发挥前述的具有特定分子量分布的聚丙烯腈系聚合物的特性。
将如前所述而得的纺丝溶液导入到凝固浴中并使其凝固，将所得到的凝固纤维束通过水洗工序、浴中拉伸工序、油剂赋予工序以及干燥工序，从而得到聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束。对于凝固纤维束，可以省略水洗工序而直接进行浴中拉伸，也可以在利用水洗工序将溶剂去除之后进行浴中拉伸。浴中拉伸通常优选在温度调节为30～98℃的温度的单一或者多个拉伸浴中进行。此外，也可以在上述的工序中加入干热拉伸工序、蒸气拉伸工序。
聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束所包含的单纤维的平均纤度优选为0.8dtex以上，更优选为0.9dtex以上，进一步优选为1.0dtex以上，特别优选为1.1dtex以上。聚丙烯腈系前体纤维束的单纤维的平均纤度若为0.8dtex以上，则所得到的碳纤维束的单纤维的纤度提高，因此，碳纤维束的集束性也容易提高。聚丙烯腈系前体纤维束的单纤维的平均纤度过高时，在进行后述的耐燃化处理的工序中，有时变得难以均匀地进行处理，存在制造工序变得不稳定、所得到的碳纤维束的力学特性降低的情况。从上述观点出发，前体纤维束的单纤维的平均纤度优选为2.0dtex以下。对于聚丙烯腈系前体纤维束的单纤维的平均纤度而言，其可通过来自喷丝头的纺丝溶液的排出量、拉伸比等已知的方法来控制。
所得到的聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束通常为连续纤维的形态。此外，每1个该纤维束的长丝数优选为1,000根以上。所述长丝数越大，生产率越容易提高。聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束的长丝数比最终的碳纤维束的优选长丝数小的情况下，可在进行耐燃化处理之前进行并丝而制成最终的碳纤维束的优选长丝数，也可以在通过后述的方法制成耐燃化纤维束之后、在进行预碳化处理之前进行并丝，还可以在通过后述的方法制成预碳化纤维束之后、在进行碳化处理之前进行并丝。对于聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束的长丝数没有明确的上限，但认为大致为250,000根左右。
对于本发明的碳纤维束而言，其可通过对前述的聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束进行耐燃化处理之后，依次进行预碳化处理、碳化处理从而得到。需要说明的是，也有时将进行各个处理的工序记作耐燃化工序、预碳化工序、碳化工序。
聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束的耐燃化处理优选在空气气氛中在200～300℃的温度范围内进行。
在本发明中，接着前述耐燃化，进行预碳化处理。在预碳化工序中，优选将所得到的耐燃化纤维束在非活性气氛中、最高温度500～1000℃的条件下进行热处理直至密度成为1.5～1.8g/cm3为止。
进而，接着前述预碳化，进行碳化处理。在碳化工序中，优选将所得到的预碳化纤维束在非活性气氛中、最高温度1000～3000℃的条件下进行热处理。从提高所得到的碳纤维束的线束弹性模量的观点出发，碳化工序中的最高温度优选较高，但过高时，存在碳纤维与基质的接合强度降低的情况，考虑到这样的权衡关系进行设定即可。根据上述理由，碳化工序中的最高温度更优选为1400～2500℃，进一步优选为1700～2000℃。
在本发明的碳纤维束的制造方法的第1实施方式中，将碳化处理中的纤维束的捻度设为2个捻回/m以上。捻度优选设为5～120个捻回/m，更优选设为5～80个捻回/m，更优选设为16～80个捻回/m，进一步优选设为20～80个捻回/m，进一步优选设为31～80个捻回/m，特别优选设为46～80个捻回/m。通过将所述捻度控制在上述范围，从而可对所得到的碳纤维束赋予特定的捻回惯性，集束性优异，成为作为碳纤维束时的处理性以及高次加工性高的碳纤维束。所述捻度的上限没有特别限制，为了避免加捻工序变得繁杂，优选将500个捻回/m左右设为大致上限。所述捻度可通过如下方法来控制：将前体纤维束或者耐燃化纤维束、预碳化纤维束暂时卷取到卷轴之后，在将该纤维束退卷时使卷轴在相对于退卷方向正交的面内旋转的方法、使未卷取到卷轴的行进中的纤维束接触旋转的辊、带从而赋予捻回的方法，等等。
在本发明的碳纤维束的制造方法的第2实施方式中，对于在碳化处理后所得到的碳纤维束，将一端设为固定端、将另一端设为自由端时，将纤维束表层残存的加捻角设为0.2°以上。所述加捻角优选设为0.7～41.5°，更优选设为0.7～30.5°，进一步优选设为2.0～30.5°，进一步优选设为2.0～24.0°，特别优选设为2.5～12.5°。作为将所述加捻角控制在上述范围内的方法，可通过在碳化工序中在调节纤维束的捻度的基础上，适宜地调节碳化工序中的长丝数与单纤维的直径从而控制。通过将所述加捻角控制在上述范围，从而可对所得到的碳纤维束赋予特定的捻回惯性，成为集束性优异、作为碳纤维束的处理性以及机械特性高的碳纤维束。所述加捻角的上限没有特别限制，为避免加捻工序变得繁杂，优选将52.5°左右设为大致上限。所述加捻角可通过如下方法来控制：暂时将聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束或者耐燃化纤维束、预碳化纤维束卷取到卷轴上之后，在将该纤维束退卷时使卷轴在相对于退卷方向正交的面内旋转的方法、使未卷取到卷轴的行进中的纤维束与旋转的辊、带接触来赋予捻回的方法，等等。
此外，在本发明中，碳化工序中的张力设为1.5mN/dtex以上。所述张力优选设为1.5～18mN/dtex，更优选设为3～18mN/dtex，进一步优选设为5～18mN/dtex。碳化工序的张力是下述值：将在碳化炉的出口侧测定的张力(mN)除以作为所用的聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束的单纤维的平均纤度(dtex)与长丝数之积的总纤度(dtex)。通过控制该张力，从而可在不对所得到的碳纤维束的微晶尺寸Lc产生较大的影响的情况下以控制晶体取向度π002，得到满足上述式(1)的碳纤维束。从提高碳纤维束的线束弹性模量的观点出发，该张力越高越优选，但过高时，有时工序通过性、所得到的碳纤维的品质降低，考虑两者而设定即可。在不赋予捻回的情况下提高在碳化工序中的张力时，纤维束中的单纤维发生断裂、绒毛增加，由此存在碳化工序的通过性降低、纤维束整体断裂，由此不能维持必要的张力的情况，而在碳化工序中，若对纤维束赋予捻回，则可抑制绒毛，因此可赋予高张力。
在本发明中，碳化处理中的纤维束的长丝数可以与最终的碳纤维束的长丝数一致，也可以不同。碳化处理中的纤维束的长丝数比最终的碳纤维束的长丝数小的情况下，在碳化处理之后进行并丝、或与此相反，在碳化处理中的纤维束的长丝数比最终的碳纤维束的长丝数大的情况下，在碳化处理之后，进行分纤即可。在碳化处理之后进行分纤的情况下，为了容易分纤，可使碳化处理中的纤维束的形态成为使多根被加捻后的纤维束集束的形态、对使多根被加捻后的纤维束集束而成的物体进一步进行加捻的形态。碳化处理中的长丝数的上限没有特别限定，根据目标用途而设定即可，根据得到碳纤维的制造工序的情况，上限大致为250,000根左右。
在本发明中，作为非活性气氛中所使用的非活性气体，例如，优选例示出氮气、氩气以及氙气等，从经济性的观点出发，优选使用氮气。
为了提高碳纤维与基质树脂的接合强度，可对如以上操作而得到的碳纤维束实施表面处理，导入包含氧原子的官能团。作为所述情况的表面处理方法，可使用气相氧化、液相氧化以及液相电解氧化，从生产率高、可均匀处理的观点出发，优选使用液相电解氧化。在本发明中，对于液相电解氧化的方法没有特别限制，可用已知的方法来进行。
所述电解处理之后，为了进一步提高所得到的碳纤维束的处理性、高次加工性，或者为了提高碳纤维与基质树脂的接合强度，也可附着上浆剂。在本发明中，可尽量减少上浆剂的附着量，附着量优选设为0.1％以下。上浆剂附着量更优选设为0.05％以下，进一步优选不进行上浆处理。上浆剂的附着量少时，在以高温进行成型加工时，伴随上浆剂的热分解的气体的产生量少，可较高地维持碳纤维与基质树脂的接合强度。通常，为了对碳纤维束赋予集束性，需要某一定量以上的上浆剂，但本发明的碳纤维束具有残存的捻回，因此，即便在上浆剂极少、或者完全未赋予的情况下，也显示出高集束性。
本说明书中记载的各种物性值的测定方法如以下所示。
＜将一端设为固定端、将另一端设为自由端时残存的捻度＞
在距水平面60cm的高度位置设置导纱梳栉，在将碳纤维束的任意位置用带贴附于导纱梳栉从而形成固定端后，在从固定端分开50cm的位置切断碳纤维束，形成自由端。将自由端以被夹入带的方式封装，对单纤维单元以不解开的方式进行处理。为了排除半永久的捻回以外的暂时性的、或者随时间而恢复的捻回，在该状态下静置5分钟之后，边计数次数边使自由端旋转，记录至完全解捻为止所旋转的次数n(个捻回)。通过以下式子，算出残存的捻度。将实施3次上述测定的平均设为本发明中残存的捻度。
残存的捻度(个捻回/m)＝n(个捻回)/0.5(m)。
＜碳纤维束中所含的单纤维的直径＞
将碳纤维束的每单位长度的质量(g/m)除以密度(g/m3)，进而除以长丝数而求出。单纤维的直径的单位设为μm。
＜碳纤维束的密度＞
对于待测定的碳纤维束，采集1m样品，以邻二氯乙烯为比重液用阿基米德法测定。以试样数为3进行试验。
＜450℃时的加热减量率＞
将成为测定对象的碳纤维束以质量成为2.5g±0.2g的方式切断而成的样品制成直径3cm左右的绞纱，称量热处理前的质量w0(g)。接着，在温度450℃的氮气氛的烘箱中进行15分钟加热，在干燥器中放置冷却至室温后，称量加热后质量w1(g)。通过以下的式子，计算450℃时的加热减量率。需要说明的是，测定进行3次，采用其平均值。
450℃时的加热减量率(％)＝(w0－w1)/w0×100(％)。
＜碳纤维束的线束强度以及线束弹性模量＞
碳纤维束的线束强度以及线束弹性模量基于JIS%20R7608(2004年)的树脂含浸线束试验法并按照以下步骤求出。其中，碳纤维束具有捻回的情况下，在通过赋予与捻度相同数目的、逆旋转的捻回来进行解捻之后，进行测定。作为树脂配方，使用“CELLOXIDE(注册商标)”2021P(Daicel%20Chemical%20Industries制)/3氟化硼单乙胺(东京化成工业株式会社制)/丙酮＝100/3/4(质量份)，作为固化条件，使用常压、温度125℃、时间30分钟。测定碳纤维束的线束10根，将其平均值设为线束强度以及线束弹性模量。需要说明的是，算出线束弹性模量时的应变范围设为0.1～0.6％。
＜碳纤维束的微晶尺寸Lc以及晶体取向度π002＞
将供测定的碳纤维束并丝，使用火棉胶·乙醇溶液(Collodion%20alcoholsolution)进行固定，准备长度4cm、1边的长度为1mm的四棱柱的测定试样。对于所准备的测定试样，使用广角X射线衍射装置，通过如下的条件而进行测定。
1.微晶尺寸Lc的测定
·X射线源：CuKα射线(管电压40kV，管电流30mA)
·检测器：测角计+单色仪+闪烁计数器
·扫描范围：2θ＝10～40°
·扫描模式：步进扫描，步进单位0.02°，计数时间2秒。
在所得到的衍射图案中，对于在2θ＝25～26°附近出现的峰，求出半值宽度，根据该值，利用如下的谢乐(Scherrer)公式而算出微晶尺寸。
微晶尺寸(nm)＝Kλ/β0cosθB
其中，
K：1.0，λ：0.15418nm(X射线的波长)
β0：(βE2－β12)1/2
βE：表观的半值宽度(测定值)rad、β1：1.046×10－2rad
θB：Bragg的衍射角。
2.晶体取向度π002的测定
根据在圆周方向上扫描上述的晶体峰而得到的强度分布的半值宽度，使用以下的式子进行计算而求出。
π002＝(180－H)/180
其中，
H：表观的半值宽度(deg)。
进行3次上述测定，将其算术平均作为该碳纤维的微晶尺寸以及晶体取向度。
需要说明的是，后述的实施例以及比较例中，作为上述广角X射线衍射装置，使用岛津制作所制XRD－6100。
＜碳纤维束的集束性＞
用右手和左手分别把持作为评价对象的碳纤维束的在纤维轴向上分开30cm的位置。使右手与左手的间隔接近20cm的距离之后，边目视观察纤维束的情况，边使两手在垂直方向上多次上下移动。将右手和左手的把持部的铅垂方向高度始终保持相同，因此，两手向垂直方向的移动在同一时机进行。使其上下的距离设为10cm，以每1秒往复1次的速度重复20次。此时，将纤维束散开为单纤维单元的情况作为集束性不良(bad)。由于是官能评价，因此难以进行严格的划线，但纤维束的某一部分在与纤维轴垂直的方向上散开5cm以上的情况下即视为散开为单纤维单元。将此外的所有情况均判定为集束性良好(good)。需要说明的是，评价在风极少的室内进行，使纤维束的中央部由于重力而悬垂。
＜将一端设为固定端、将另一端设为自由端时的纤维束表层残存的加捻角＞
根据前述单纤维的直径(μm)以及长丝数通过以下的式子而算出纤维束整体的直径(μm)，之后，使用前述残存的捻度(个捻回/m)利用以下的式子，算出纤维束表层残存的加捻角(°)。
纤维束整体的直径(μm)＝{(单纤维的直径)2×长丝数}0.5
纤维束表层残存的加捻角(°)＝atan(纤维束整体的直径×10－6×π×残存的捻度)。
＜单纤维的断裂数＞
碳纤维束中的单纤维的断裂数以下述方式求出。对碳化处理后的捻回残存状态下的碳纤维束3.0m的、从外部可观察到的单纤维的断裂数进行技术。需要说明的是，测定进行3次，根据3次的总计数数通过如下的式子定义碳纤维束断裂数。
碳纤维束断裂数(个/m)＝全部3次的单纤维的断裂部的总计数数(个)/3.0/3
实施例
以下记载的实施例1～20以及比较例1～7在如下综合实施例中记载的实施方法中使用表1中记载的各条件来进行。
综合实施例：
以二甲基亚砜为溶剂将包含丙烯腈99质量％以及衣康酸1质量％的单体组合物利用溶液聚合法进行聚合，得到包含聚丙烯腈系聚合物的纺丝溶液。将所得到的纺丝溶液过滤之后，从纺丝喷丝头暂时向空气中排出，利用导入到由二甲基亚砜的水溶液形成的凝固浴中的干湿式纺丝法得到凝固纤维束。此外，对该凝固纤维束进行水洗之后，在90℃的温水中以3倍的浴中拉伸倍率进行拉伸，进而赋予有机硅油剂，使用加热至160℃的温度的辊进行干燥，以4倍的拉伸倍率进行加压水蒸气拉伸，得到单纤维的纤度1.1dtex的聚丙烯腈系碳纤维前体纤维束。接着，将4根所得到的聚丙烯腈系前体纤维束进行并丝，将单纤维的根数设为12,000根，在空气气氛230～280℃的烘箱中将拉伸比设为1，进行热处理，转换为耐燃化纤维束。
[实施例1]
由综合实施例记载的方法得到耐燃化纤维束之后，对所得到的耐燃化纤维束进行加捻处理，赋予5个捻回/m的捻回，在温度300～800℃的氮气氛中，在拉伸比为0.97的条件下进行预碳化处理，得到预碳化纤维束。接着，对所述预碳化纤维束在表1中示出的条件下实施碳化处理之后，不赋予上浆剂，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例2]
将捻度设为20个捻回/m，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例3]
将捻度设为50个捻回/m，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例4]
将捻度设为75个捻回/m，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例5]
将捻度设为100个捻回/m，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例6]
将碳化处理中的最高温度设为1900℃，将捻度设为10个捻回/m，将碳化处理中的张力设为3.5mN/dtex，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例7]
将捻度设为50个捻回/m，将碳化处理中的张力设为10.2mN/dtex，除此以外与实施例6同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例8]
将捻度设为75个捻回/m，将碳化处理中的张力设为6.1mN/dtex，除此以外与实施例6同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例9]
将捻度设为100个捻回/m，将碳化处理中的张力设为5.4mN/dtex，除此以外与实施例6同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例10]
将捻度设为5个捻回/m，除此以外与实施例7同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性降低，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数多，品质降低。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例11]
将捻度设为10个捻回/m，除此以外与实施例7同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性稍微降低，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数稍多，品质也降低。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例12]
将碳化处理中的最高温度设为1400℃，除此以外与实施例6同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例13]
将捻度设为50个捻回/m，将碳化处理中的张力设为7.8mN/dtex，除此以外与实施例12同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例14]
将捻度设为100个捻回/m，将碳化处理中的张力设为6.9mN/dtex，除此以外与实施例12同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例15]
在综合实施例中，将前体纤维束的并丝根数设为8根，将单纤维的根数设为24,000根，将碳化处理中的张力设为4.4mN/dtex，除此以外与实施例7同样操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例16]
将捻度设为75个捻回/m，将碳化处理中的张力设为3.0mN/dtex，除此以外与实施例15同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例17]
将捻度设为100个捻回/m，将碳化处理中的张力设为5.0mN/dtex，除此以外与实施例15同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例18]
将捻度设为8个捻回/m，将碳化处理中的张力设为10.2mN/dtex，除此以外与实施例15同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性降低，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数多，品质降低。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例19]
将捻度设为35个捻回/m，将碳化处理中的张力设为10.2mN/dtex，除此以外与实施例15同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[实施例20]
将捻度设为45个捻回/m，将碳化处理中的张力设为10.2mN/dtex，除此以外与实施例15同样地操作，得到碳纤维束。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[比较例1]
将捻度设为0个捻回/m，将碳化处理中的张力设为7.5mN/dtex，除此以外与实施例6同样地操作，得到碳纤维束。在碳化工序中，经常发生向辊的卷绕，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数多，品质差。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[比较例2]
将碳化处理中的张力设为10.2mN/dtex，除此以外与比较例1同样操作，得到碳纤维束。在碳化工序中，经常发生向辊的卷绕，不能得到碳纤维束。在表1中记载评价结果。
[比较例3]
将碳化处理中的最高温度设为1400℃，将碳化处理中的张力设为5.4mN/dtex，除此以外与比较例1同样操作，得到碳纤维束。在碳化工序中，经常发生向辊的卷绕，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数多，品质差。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。
[比较例4]
将捻度设为2个捻回/m，将碳化处理中的张力设为2.1mN/dtex，除此以外与比较例3同样操作，得到碳纤维束之后，附着上浆剂。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[比较例5]
将捻度设为1个捻回/m，将碳化处理中的张力设为1.5mN/dtex，除此以外与比较例1同样操作，得到碳纤维束之后，附着上浆剂。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[比较例6]
将捻度设为0个捻回/m，将碳化处理中的张力设为2.1mN/dtex，除此以外与比较例5同样地操作，得到碳纤维束之后，附着上浆剂。碳化处理的工序通过性良好，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数少，品质也良好。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[比较例7]
在综合实施例中，将前体纤维束的单纤维的纤度设为0.8dtex，将捻度设为45个捻回/m，将碳化处理中的张力设为10.3mN/dtex，除此以外与实施例1同样地操作，得到碳纤维束之后，附着上浆剂。在碳化处理的工序中，发生绒毛向辊的卷绕，所得到的碳纤维束的单纤维的断裂数多，品质差。在表1中记载所得到的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[参考例1]
在表1中记载东丽株式会社制“TORAYCA(注册商标)”T700S的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用将在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[参考例2]
在表1中记载东丽株式会社制“TORAYCA(注册商标)”M35J的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用将在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[参考例3]
在表1中记载东丽株式会社制“TORAYCA(注册商标)”M40J的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用将在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[参考例4]
在表1中记载东丽株式会社制“TORAYCA(注册商标)”M46J的碳纤维束的评价结果。需要说明的是，对于纤维束的处理性、将一端设为自由端时的捻度、单纤维的极大点数以及螺旋的节距而言，使用将在评价前使将碳纤维束浸渍于室温的甲苯中1小时之后浸渍于室温的丙酮中1小时的操作重复2次、在风较少的阴冷场所使其自然干燥24小时以上的情况下的评价结果。
[参考例5]
在表1中记载东丽株式会社制“TORAYCA(注册商标)”T300的未赋予上浆剂的碳纤维束的评价结果。
[表1-1]
产业上的可利用性
本发明的碳纤维束具有半永久的捻回，因此，作为纤维束自身的特性，其集束性高，不需要为了集束性而使用上浆剂，因此，具有高处理性以及高次加工性，并且即使在高温条件下进行成型加工的情况下，源自上浆剂热分解物也少。由此，将耐热性高的树脂作为基质的碳纤维增强复合材料的成型加工成本降低以及性能提高成为可能，因此，可以预见今后会大幅拓展的产业用碳纤维增强复合材料的市场中，产业上的利用价值高。
