JP2011157637A - Papermaking substrate and method for producing fiber-reinforced forming substrate - Google Patents

Papermaking substrate and method for producing fiber-reinforced forming substrate Download PDF

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弘樹 木原
Atsuki Tsuchiya
敦岐 土谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for obtaining a papermaking substrate in a short time at a low cost, by which the papermaking substrate excellent in the dispersion state of reinforcing fibers can be obtained. <P>SOLUTION: The method for producing a papermaking substrate comprises at least (i): a process for continuously charging reinforcing fiber bundles into a papermaking tank having a dispersion medium, (ii): a process for dispersing the reinforcing fibers in the dispersion medium to prepare a slurry (a), (iii): a process for removing the dispersion medium from the slurry (a) to obtain the papermaking substrate containing the reinforcing fibers, and (iv): a process for pulling out the papermaking substrate obtained in the process (iii), wherein the processes (i) to (iv) are performed in an identical papermaking tank. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、抄紙基材の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化成形基材に好適に用いられる抄紙基材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a papermaking substrate. More specifically, the present invention relates to a method for producing a papermaking base material suitably used for a fiber reinforced molded base material composed of a reinforcing fiber such as carbon fiber or glass fiber and a matrix resin.

炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と熱可塑性樹脂からなる繊維強化成形基材は、比強度、比剛性に優れているため、電気・電子用途、土木・建築用途、自動車用途、航空機用途等に広く用いられている。なかでも強化繊維が均一に分散した基材を用いた成形品は、力学特性が等方的になり、さらには高強度を発現するものであれば適用可能な用途は非常に多くなる。従ってこのように強化繊維が均一に分散した繊維強化成形基材の製造条件についてはこれまで様々な検討がなされてきた。   Fiber reinforced molded base materials made of reinforced fibers such as carbon fiber and glass fiber and thermoplastic resins are excellent in specific strength and specific rigidity, so they can be used in electrical / electronic applications, civil engineering / architecture applications, automotive applications, aircraft applications, etc. Widely used. In particular, a molded article using a base material in which reinforcing fibers are uniformly dispersed has isotropic mechanical properties, and if it exhibits high strength, the applicable applications are very many. Therefore, various studies have been made so far regarding the production conditions of the fiber-reinforced molded base material in which the reinforcing fibers are uniformly dispersed.

特許文献1には、繊維強化熱可塑性樹脂成形体中の強化繊維として、単繊維状の炭素繊維であって質量平均繊維長が0.5〜10mmであり、かつ、配向パラメーターを−0.25〜0.25とすることで、力学特性に優れ、等方的な力学特性を有する成形体が得られることが記載されている。この繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、(I)成形材料に含まれる熱可塑性樹脂を加熱溶融する工程、(II)金型に成形材料を配置する工程、(III)金型で成形材料を加圧する工程、(IV)金型内で成形材料を固化する工程、(V)金型を開き、繊維強化熱可塑性樹脂成形体を脱型する工程により製造されうるとされている。   In Patent Document 1, as a reinforcing fiber in a fiber-reinforced thermoplastic resin molded body, it is a single fiber-like carbon fiber having a mass average fiber length of 0.5 to 10 mm, and an orientation parameter of −0.25. It is described that a molded body having excellent mechanical properties and isotropic mechanical properties can be obtained by setting the value to ˜0.25. This fiber-reinforced thermoplastic resin molded article is obtained by (I) a step of heating and melting a thermoplastic resin contained in a molding material, (II) a step of placing the molding material in a mold, and (III) adding a molding material in the mold. It is said that it can be manufactured by a step of pressing, (IV) a step of solidifying the molding material in the mold, and (V) a step of opening the mold and demolding the fiber-reinforced thermoplastic resin molded body.

特許文献2および特許文献4には、繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法において、分散液の通過するヘッドボックス内の構造や、ヘッドボックスから分散液をメッシュベルト上に供給する際の条件を制御することが記載されている。これにより、幅方向目付分布のバラツキのない(特許文献2)、あるいは、局部的な目付けの不均一や補強繊維の異常配向がない(特許文献4)、繊維強化熱可塑性樹脂シートが得られることが記載されている。   In Patent Document 2 and Patent Document 4, in the wet manufacturing method of a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, the structure in the head box through which the dispersion passes and the conditions for supplying the dispersion from the head box onto the mesh belt are described. It is described to control. As a result, there is no variation in the fabric weight distribution in the width direction (Patent Document 2), or there is no uneven local weight or abnormal orientation of the reinforcing fibers (Patent Document 4), and a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet can be obtained. Is described.

特許文献3には、繊維強化熱可塑性樹脂シートの湿式製造方法において、分散液の流れを抄造面の交流方向に形成させることで、繊維配向がランダム化した繊維強化樹脂シートが得られることが記載されている。   Patent Document 3 describes that in a wet manufacturing method of a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, a fiber-reinforced resin sheet with random fiber orientation can be obtained by forming the flow of the dispersion in the alternating direction of the papermaking surface. Has been.

特許文献1〜4の製法はいずれも、抄紙基材を得るにおいて、補強繊維と熱可塑性樹脂とを予め配合した分散液を調整し、分散液が輸送機構を通じて抄紙設備に移行されることを前提としている。そのため、工程毎に所要の設備を設計および設置する必要があるし、工程毎に詳細な条件を設定する必要があった。これに伴い、設備費および製造工数が増大し、製品コストのアップに繋がっていた。   In any of the production methods of Patent Documents 1 to 4, it is assumed that in obtaining a papermaking base material, a dispersion liquid in which reinforcing fibers and a thermoplastic resin are mixed in advance is prepared, and the dispersion liquid is transferred to a papermaking facility through a transport mechanism. It is said. Therefore, it is necessary to design and install necessary equipment for each process, and it is necessary to set detailed conditions for each process. Along with this, equipment costs and manufacturing man-hours increased, leading to an increase in product costs.

さらに、特許文献1の方法では、バッチ式の製造方法をもちいており、成形材料を多く準備するためには時間および手間を要していた。また、抄紙プロセスにおける分散状態を向上させるにあたり、炭素繊維濃度を低くすることや撹拌力を大きくすることなどの一般的な条件制御が記載されているに過ぎず、これでは実際に分散状態を向上させるには不十分であった。   Furthermore, the method of Patent Document 1 uses a batch-type manufacturing method, and it takes time and labor to prepare many molding materials. In addition, in order to improve the dispersion state in the papermaking process, only general condition control such as lowering the carbon fiber concentration and increasing the stirring force is described, and this actually improves the dispersion state. It was not enough to make it happen.

また、特許文献2〜4の方法では、上述に加えて、抄紙基材の目付および繊維配向を制御するため、設備および制御システムの複雑化は余儀なく、設備費および製造工数の増加は避けられない。また、工程が複雑化するため、分散液の分散状態を長時間において保持する必要があるうえ、輸送工程中に剪断が付与され繊維の再凝集を招く可能性がある。   Moreover, in addition to the above, the methods of Patent Documents 2 to 4 control the basis weight and fiber orientation of the papermaking base material, so the facilities and the control system must be complicated, and the increase in equipment costs and manufacturing steps is inevitable. . Further, since the process becomes complicated, it is necessary to maintain the dispersion state of the dispersion for a long time, and shear may be applied during the transport process, which may cause reaggregation of the fibers.

国際公開第2007/97436号パンフレットInternational Publication No. 2007/97436 Pamphlet 特開平8−232187号公報JP-A-8-232187 特開平9−94826号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-94826 特開平9−136969号公報JP-A-9-136969

本発明の課題は、短時間で低コストに抄紙基材を得る方法であって、さらには、強化繊維の分散状態に優れる抄紙基材を得ることのできる方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for obtaining a papermaking substrate at a low cost in a short time, and further to provide a method capable of obtaining a papermaking substrate excellent in the dispersion state of reinforcing fibers.

本発明者らが検討を重ねた結果、複数の設備を介して行われていた工程を単一の設備に凝縮して再現することで、上記目的を達成可能であることを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は、少なくとも次の工程(i)〜(iv)を含み、少なくとも工程(i)〜(iii)を同一の抄紙槽で実施する抄紙基材の製造方法である。
(i):分散媒体を有する抄紙槽に強化繊維束を継続的に投入する工程
(ii):強化繊維が分散媒体中に分散したスラリー(a)を調整する工程
(iii):スラリー(a)から分散媒体を除去して強化繊維を含む抄紙基材を得る工程
(iv):工程(iii)で得られた抄紙基材を引き取る工程。
As a result of repeated studies by the present inventors, it has been found that the above-mentioned object can be achieved by condensing and reproducing the processes performed through a plurality of facilities into a single facility. Reached. That is, this invention is a manufacturing method of the papermaking base material which includes following process (i)-(iv) at least and implements at least process (i)-(iii) with the same papermaking tank.
(I): Step of continuously feeding a reinforcing fiber bundle into a papermaking tank having a dispersion medium (ii): Step of adjusting slurry (a) in which reinforcing fibers are dispersed in the dispersion medium (iii): Slurry (a) Step (iv) of removing the dispersion medium from the substrate to obtain a papermaking substrate containing reinforcing fibers: A step of taking the papermaking substrate obtained in step (iii).

本発明の抄紙基材の製造方法によれば、簡略な設備およびプロセスで、短時間および低コストに抄紙基材を製造することができ、さらには、強化繊維の分散状態に優れる抄紙基材を製造可能である。   According to the method for producing a papermaking substrate of the present invention, a papermaking substrate can be produced in a short time and at a low cost with simple equipment and processes. It can be manufactured.

抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 抄紙槽の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of a papermaking tank. 投入範囲の区画の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the division of an injection range. 投入範囲の区画の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the division of an injection range. 投入範囲の区画の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the division of an injection range. 投入範囲の区画の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the division of an injection range. 投入範囲の区画の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the division of an injection range. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material. 抄紙基材の製造方法に用いる装置の一例を示すモデル図である。It is a model figure which shows an example of the apparatus used for the manufacturing method of a papermaking base material.

本発明の抄紙基材の製造方法は、少なくとも次の工程(i)〜(iv)を含み、少なくとも工程(i)〜(iii)を同一の抄紙槽で実施することを特徴とする。
(i):分散媒体を有する抄紙槽に強化繊維束を継続的に投入する工程
(ii):強化繊維が分散媒体中に分散したスラリー(a)を調整する工程
(iii):スラリー(a)から分散媒体を除去して強化繊維を含む抄紙基材を得る工程
(iv):工程(iii)で得られた抄紙基材を引き取る工程。
The method for producing a papermaking substrate of the present invention includes at least the following steps (i) to (iv), and at least steps (i) to (iii) are performed in the same papermaking tank.
(I): Step of continuously feeding a reinforcing fiber bundle into a papermaking tank having a dispersion medium (ii): Step of adjusting slurry (a) in which reinforcing fibers are dispersed in the dispersion medium (iii): Slurry (a) Step (iv) of removing the dispersion medium from the substrate to obtain a papermaking substrate containing reinforcing fibers: A step of taking the papermaking substrate obtained in step (iii).

工程(i)は、分散媒体を貯留することができる抄紙槽にて実施される。すなわち、工程(i)は、抄紙槽中に分散媒体を有した状態、つまり、抄紙槽中に分散媒体が供給ないし循環された状態で実施される。かかる状態において、抄紙槽に強化繊維束を継続的に投入する。   Step (i) is performed in a papermaking tank capable of storing the dispersion medium. That is, step (i) is carried out with the dispersion medium in the papermaking tank, that is, with the dispersion medium being supplied or circulated in the papermaking tank. In such a state, the reinforcing fiber bundle is continuously charged into the papermaking tank.

ここで、「継続的に投入する」とは、強化繊維束のいくらかが、常に投入されている状態である。例えば、同量の抄紙基材を製造する場合において、大量の強化繊維束からスラリーを調整する場合(バッチ式)には、相当量のスラリーを一度に調整する必要があるうえ、スラリー中において分散時間が異なる箇所が発生するため、製品において分散不良、分散ムラが生じる可能性が高い。一方、少量の強化繊維束を継続的に投入してスラリーを調整する場合(連続式)、少量のスラリーが連続的に調整され、順次、次の工程に供給されていくため、バッチ式の様な上記した不具合が生じず、効率的に、かつ、分散状態を保持したまま抄紙することが可能である。   Here, “continuously input” is a state in which some of the reinforcing fiber bundles are always input. For example, when producing the same amount of papermaking base material, when adjusting the slurry from a large amount of reinforcing fiber bundles (batch type), it is necessary to adjust a considerable amount of slurry at one time, and the slurry is dispersed in the slurry. Since places with different times occur, there is a high possibility that poor dispersion and uneven dispersion will occur in the product. On the other hand, when a small amount of reinforcing fiber bundle is continuously added to adjust the slurry (continuous type), a small amount of slurry is continuously adjusted and sequentially supplied to the next process. Therefore, it is possible to make paper efficiently and with the dispersion state maintained.

すなわち、本発明の抄紙基材の製造方法は、後述する工程を含む一連の工程において、分散媒体中への原料供給およびスラリーの調整、供給を継続的に実施し、連続的に抄紙基材を製造する方法であり、最初に一定量のスラリーを作製するプロセスに比べ、量産性および安定性を考慮した方法である。   That is, the method for producing a papermaking substrate of the present invention continuously performs raw material supply and slurry adjustment and supply into a dispersion medium in a series of steps including the steps described later, This is a manufacturing method that takes mass productivity and stability into consideration compared to the process of first producing a certain amount of slurry.

工程(i)では、強化繊維束の投入を抄紙基材の引き取り方向に対し横断的に実施し、かつ、強化繊維束の投入範囲が抄紙槽の幅に対し80〜100%の範囲で実施することが好ましい。   In step (i), the reinforcing fiber bundle is input transversely with respect to the take-up direction of the papermaking base material, and the reinforcing fiber bundle is input in a range of 80 to 100% with respect to the width of the papermaking tank. It is preferable.

かかる態様とすることで、抄紙基材の幅方向に広い範囲で原料供給がなされるため、得られる抄紙基材の幅方向での目付バラツキの抑制に効果がある。   By setting it as this aspect, since raw material supply is made | formed in the wide range in the width direction of a papermaking base material, there exists an effect in suppression of the fabric weight variation in the width direction of the papermaking base material obtained.

上記態様について、図1a〜dを用いて詳しく説明する。   The said aspect is demonstrated in detail using FIG.

抄紙基材の引き取り方向2に対し横断的とは、引き取り方向2を横切る様態であれば特に限定されないが、引き取り方向に対し45〜135°の範囲であると好ましく(図1a)、引き取り方向に対し直交(90°)であるとさらに好ましい(図1b)。   Transversely with respect to the take-up direction 2 of the papermaking substrate is not particularly limited as long as it crosses the take-up direction 2, but is preferably within a range of 45 to 135 ° with respect to the take-up direction (FIG. 1a). It is more preferable that it is orthogonal (90 °) (FIG. 1b).

投入範囲3は、抄紙槽1の幅4に対し80〜100%の範囲が好ましく、抄紙槽の幅に対し100%であるとさらに好ましい。抄紙槽の幅は、抄紙槽中のスラリー液面6において抄紙槽の幅方向の側壁面5、5’同士を結んだ距離のうち最短距離のものを意味する。なお、抄紙槽は通常、矩形状で引き取り方向に一定の幅を有する場合が殆どであるが、引き取り方向に幅が異なる場合は、強化繊維束を投入する位置における抄紙槽の幅を基準とする。   The input range 3 is preferably in the range of 80 to 100% with respect to the width 4 of the papermaking tank 1, and more preferably 100% with respect to the width of the papermaking tank. The width of the papermaking tank means the shortest distance among the distances connecting the side wall surfaces 5 and 5 'in the width direction of the papermaking tank on the slurry liquid surface 6 in the papermaking tank. The papermaking tank is usually rectangular and has a certain width in the take-up direction, but when the width is different in the take-up direction, the width of the papermaking tank at the position where the reinforcing fiber bundle is introduced is used as a reference. .

また、投入範囲の形状についても特に制限はなく、矩形状、平行四辺形状あるいはひし形状であってもよいし(図1a、1b)、円状であってもよいし(図1c)、独立する範囲が並列または点在するものであってもよい(図1d)。   Also, the shape of the input range is not particularly limited, and may be rectangular, parallelogram or rhombus (FIGS. 1a and 1b), circular (FIG. 1c), or independent. The ranges may be parallel or interspersed (FIG. 1d).

工程(i)では、工程(iii)においてスラリー(a)から強化繊維を漉き上げる水切り位置P1と工程(i)における強化繊維束の投入位置P2との距離Lが10mm以上であることが好ましい。   In the step (i), it is preferable that the distance L between the draining position P1 for scooping up the reinforcing fiber from the slurry (a) in the step (iii) and the feeding position P2 of the reinforcing fiber bundle in the step (i) is 10 mm or more.

かかる態様とすることで、強化繊維束の投入から漉き上げまでに時間が生じ、スラリー中の強化繊維の分散時間が確保されることから、スラリーの分散状態を良好なものとできる。   By setting it as this aspect, time arises from injection | throwing-in of a reinforcement fiber bundle, and raising, and since the dispersion | distribution time of the reinforcement fiber in a slurry is ensured, the dispersion state of a slurry can be made favorable.

水切り位置P1、投入位置P2および距離Lとの関係について、図2a、2bに示す。   The relationship between the draining position P1, the charging position P2, and the distance L is shown in FIGS. 2a and 2b.

ここで投入位置P2とは、投入された強化繊維束がスラリー液面6に落下する位置において、最も水切り位置に近い位置のことを意味する。水切り位置P1とは、工程(iii)においてスラリーから分散媒体を除去して強化繊維を含む抄紙基材を得る際に生じる、スラリー液面と抄紙基材との境界7のうち、投入位置P2に最も近い位置のことを意味する。さらにその水切り位置P1と投入位置P2との間の距離を距離Lとする。   Here, the charging position P2 means a position closest to the draining position at a position where the charged reinforcing fiber bundle falls on the slurry liquid surface 6. The draining position P1 refers to the input position P2 among the boundary 7 between the slurry liquid surface and the papermaking substrate, which is generated when the dispersion medium is removed from the slurry in step (iii) to obtain a papermaking substrate containing reinforcing fibers. It means the closest position. Further, a distance between the draining position P1 and the charging position P2 is set as a distance L.

距離Lは、後述する工程(ii)において強化繊維を分散させる手段(図中では攪拌機8)を備える場合、前記手段を実施するための空間にもできる(図2b)。   The distance L can also be a space for carrying out the means (FIG. 2b) when a means for dispersing reinforcing fibers (stirrer 8 in the figure) is provided in the step (ii) described later.

距離Lとしては、例えば、製造する抄紙基材の目付により任意に調整してもよく、目付が小さい(強化繊維束の投入量が少ない)場合は10mm以上あればよく、目付が大きい(強化繊維束の投入量が多い)場合は100mm以上が好ましく、1000mm以上がより好ましい。また、距離Lの上限値については特に制限されないが、設備スケールの拡大、製造時間の増加、分散状態の悪化(再凝集)の観点から、通常は10000mm以下である。   The distance L may be arbitrarily adjusted depending on, for example, the basis weight of the papermaking substrate to be manufactured. If the basis weight is small (the amount of the reinforcing fiber bundle is small), it may be 10 mm or more, and the basis weight is large (reinforced fiber). 100 mm or more is preferable, and 1000 mm or more is more preferable. The upper limit value of the distance L is not particularly limited, but is usually 10,000 mm or less from the viewpoint of expansion of equipment scale, increase of manufacturing time, and deterioration of dispersion state (reaggregation).

また、工程(i)においては、強化繊維束の投入速度が実質的に一定であることが好ましい。ここで投入速度とは、単位時間あたりの強化繊維束の投入量であって、kg/分の単位で表される。投入速度を実質的に一定とすることで、スラリーにおける強化繊維の分散状態のムラや抄紙基材の長手方向における分散ムラ、および目付バラツキを抑制することができ、工程安定化、品質安定化に繋がる。   In step (i), it is preferable that the feeding speed of the reinforcing fiber bundle is substantially constant. Here, the input speed is the input amount of the reinforcing fiber bundle per unit time and is expressed in units of kg / min. By making the input speed substantially constant, it is possible to suppress uneven dispersion of the reinforcing fibers in the slurry, uneven dispersion in the longitudinal direction of the papermaking substrate, and unevenness in the basis weight, thereby stabilizing the process and stabilizing the quality. Connected.

なお、投入速度が「実質的に一定である」とは、抄紙基材の製造時間中において、単位時間あたりの投入速度の変動係数(CV値)が10%以内であることを意味する。投入速度の測定方法としては、例えば投入する強化繊維束が貯留された容器の初期重量と単位時間(例えば1分)経過後の容器の重量との減量分とから投入速度が算出できる。さらに、投入速度を、製造時間を通してモニタリングすることで製造時間中の平均投入速度を算出でき、それぞれのデータから、変動係数が算出される。   The input rate is “substantially constant” means that the coefficient of variation (CV value) of the input rate per unit time is within 10% during the manufacturing time of the papermaking substrate. As a method for measuring the input speed, for example, the input speed can be calculated from the initial weight of the container in which the reinforcing fiber bundle to be input is stored and the reduced amount of the weight of the container after a unit time (for example, 1 minute) has elapsed. Furthermore, by monitoring the charging speed through the manufacturing time, the average charging speed during the manufacturing time can be calculated, and the coefficient of variation is calculated from each data.

さらに、強化繊維束が投入範囲内にて時間差を有して投入されることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the reinforcing fiber bundle is input with a time difference within the input range.

かかる態様とすることで、強化繊維束の投入が局所に集中することがなく、未開繊の強化繊維束が液面に残存する状態で、後続の強化繊維束が投入されることを防ぐことができる。とりわけ、製造される抄紙基材の目付が大きい(強化繊維束の投入量が多い)場合に有効である。   By adopting such an embodiment, it is possible to prevent the subsequent reinforcing fiber bundles from being input in a state where the input of the reinforcing fiber bundles does not concentrate locally and the unopened reinforcing fiber bundle remains on the liquid surface. it can. In particular, it is effective when the basis weight of the papermaking substrate to be produced is large (the amount of the reinforcing fiber bundle is large).

強化繊維束の投入例について、図3a〜eを用いて、詳しく説明する。以下、投入範囲3に強化繊維束9を投入速度16kg/分で投入する場合を例にする。   An example of charging the reinforcing fiber bundle will be described in detail with reference to FIGS. Hereinafter, an example in which the reinforcing fiber bundle 9 is charged into the charging range 3 at a charging speed of 16 kg / min.

時間差を有さずに投入する場合、投入範囲3のそれぞれの区画3−1〜3−16において、投入速度1kg/分で強化繊維束が継続的に投入される(図3a)。一方、時間差を有して投入される場合の一例として、投入範囲3を3−17〜3−20の4区画に分割した場合を例示する。それぞれの区画で投入速度4kg/分で断続的に投入され(図3b)、その1区画の1回あたりの投入時間を1秒とし、3−17に投入する際には、3−18〜20のいずれか1区画以上は投入しない、というように必ず1つ以上の区画は投入されていない状態を保ちながら投入を繰り返す。この場合、1区画あたりのトータル投入時間は1分間当たり15秒であり、投入範囲の投入速度は16kg/分となる。   In the case of charging without a time difference, the reinforcing fiber bundle is continuously charged at the charging speed of 1 kg / min in each of the sections 3-1 to 3-16 of the charging range 3 (FIG. 3a). On the other hand, as an example of the case where the charging is performed with a time difference, a case where the charging range 3 is divided into four sections 3-17 to 3-20 is illustrated. Each compartment is intermittently charged at a charging speed of 4 kg / min (FIG. 3b), and the charging time per one time for that section is 1 second. One or more sections are not thrown in, and one or more sections are always thrown in, while keeping one or more sections unfilled. In this case, the total charging time per section is 15 seconds per minute, and the charging speed in the charging range is 16 kg / min.

ここで「断続的に投入される」としたのは、強化繊維束を投入している瞬間を見た場合、それぞれの区画のうちの多くとも3区画においてのみ、強化繊維束が投入されているためである。換言すると、投入範囲全体で見た場合は、継続的に強化繊維束が投入されている状態であるが、それぞれの区画で見た場合、強化繊維束が投入されていない区画が少なくとも1区画は必ず存在していることを意味する。すなわち、それぞれの区画で見た場合、強化繊維束の投入に時間差が存在する。   Here, “intermittently input” means that when seeing the moment when the reinforcing fiber bundle is input, the reinforcing fiber bundle is input only in at most three of the respective sections. Because. In other words, when viewed in the entire input range, the reinforcing fiber bundle is continuously input. However, when viewed in each section, at least one section where the reinforcing fiber bundle is not input is at least one section. It means that it exists. That is, when viewed in each section, there is a time difference in feeding the reinforcing fiber bundle.

投入例としては、前述した以外にも、抄紙基材の引き取り方向に垂直な方向に区画を分割して投入してもよいし(図3c)、投入範囲を斜めに横断して投入してもよいし(図3d)、桝単位でランダムに投入してもよい(図3e)。投入範囲については、投入範囲全体に投入してもよいし(図3b、c)、投入範囲の局所に投入してもよいが(図3d、e)、好ましくは前者であって、投入範囲を広くとることで単位面積あたりの投入量を疎にでき、強化繊維の分散性の向上に繋がる。また、投入速度についても、桝および/または区画毎に一定であってもよいし、異なってもよいが、好ましくは一定であることが好ましく、スラリーの分散状態のバラツキや、得られる抄紙基材の分散ムラ、目付バラツキを抑制することができる。   As an input example, in addition to the above, the sections may be divided and input in a direction perpendicular to the paper-making substrate take-up direction (FIG. 3c), or the input range may be input obliquely across the input range. It may be good (FIG. 3d), or may be randomly entered in units of straw (FIG. 3e). The input range may be input to the entire input range (FIGS. 3b and c), or may be input locally to the input range (FIG. 3d and e), preferably the former, By making it wide, the input amount per unit area can be reduced, which leads to an improvement in the dispersibility of the reinforcing fibers. Further, the charging speed may be constant or different for each ridge and / or section, but it is preferably constant, and the dispersion state of the slurry and the resulting papermaking substrate Dispersion unevenness and basis weight variation can be suppressed.

分散媒体(分散液)とは、強化繊維束を分散させ得る媒体を意味する。分散媒体の例としては水、アルコールなどのいわゆる溶媒が挙げられるが、水が好ましい。水としては、通常の水道水のほか、蒸留水、精製水等の水を使用することができる。水には必要に応じて界面活性剤を混合し得る。界面活性剤は、陽イオン型、陰イオン型、非イオン型、両性の各種に分類されるが、このうち非イオン性界面活性剤が好ましく用いられ、中でもポリオキシエチレンラウリルエーテルがより好ましく用いられる。界面活性剤を水に混合する場合の界面活性剤の濃度は、通常は0.0001質量%以上0.1質量%以下、好ましくは0.0005質量%以上0.05質量%以下である。   The dispersion medium (dispersion liquid) means a medium in which the reinforcing fiber bundle can be dispersed. Examples of the dispersion medium include so-called solvents such as water and alcohol, with water being preferred. As water, in addition to normal tap water, water such as distilled water and purified water can be used. A surfactant may be mixed in the water as necessary. Surfactants are classified into a cation type, an anion type, a nonionic type, and an amphoteric type. Of these, nonionic surfactants are preferably used, and polyoxyethylene lauryl ether is more preferably used. . The concentration of the surfactant when mixing the surfactant with water is usually 0.0001% by mass or more and 0.1% by mass or less, preferably 0.0005% by mass or more and 0.05% by mass or less.

強化繊維束とは、強化繊維から構成される繊維束を意味する。本発明において用いられる強化繊維としては、炭素繊維、金属繊維、有機繊維、無機繊維が例示される。中でも、比強度、比弾性率に優れており、FRP成形体の軽量化にも有効である、炭素繊維が好ましい。   The reinforcing fiber bundle means a fiber bundle composed of reinforcing fibers. Examples of reinforcing fibers used in the present invention include carbon fibers, metal fibers, organic fibers, and inorganic fibers. Among these, carbon fibers are preferable because they are excellent in specific strength and specific elastic modulus and are effective in reducing the weight of the FRP molded body.

炭素繊維としては、PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、気相成長系炭素繊維、これらの黒鉛化繊維などが例示される。PAN系炭素繊維は、ポリアクリロニトリル繊維を原料とする炭素繊維である。ピッチ系炭素繊維は石油タールや石油ピッチを原料とする炭素繊維である。セルロース系炭素繊維はビスコースレーヨンや酢酸セルロースなどを原料とする炭素繊維である。気相成長系炭素繊維は炭化水素などを原料とする炭素繊維である。このうち、強度と弾性率のバランスに優れる点で、PAN系炭素繊維が好ましい。   Examples of carbon fibers include PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, cellulose-based carbon fibers, vapor-grown carbon fibers, and graphitized fibers thereof. PAN-based carbon fibers are carbon fibers made from polyacrylonitrile fibers. Pitch-based carbon fiber is carbon fiber made from petroleum tar or petroleum pitch. Cellulosic carbon fibers are carbon fibers made from viscose rayon, cellulose acetate, or the like. Vapor-grown carbon fibers are carbon fibers made from hydrocarbons or the like. Of these, PAN-based carbon fibers are preferable because they are excellent in balance between strength and elastic modulus.

金属繊維としては例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属からなる繊維が挙げられる。有機繊維としては、アラミド、PBO、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレンなどの有機材料からなる繊維が挙げられる。無機繊維としては、ガラス、バサルト、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機材料からなる繊維が挙げられる。   Examples of metal fibers include fibers made of metals such as aluminum, brass, and stainless steel. Examples of the organic fiber include fibers made of an organic material such as aramid, PBO, polyphenylene sulfide, polyester, acrylic, nylon, and polyethylene. Examples of inorganic fibers include fibers made of inorganic materials such as glass, basalt, silicon carbide, silicon nitride, and the like.

強化繊維束を構成する強化繊維は1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。また、強化繊維束は、連続した強化繊維から構成されるもの、あるいは不連続な強化繊維から構成されるもののどちらでも良いが、より良好な分散状態を達成するためには、不連続な強化繊維束が好ましく、チョップド繊維がより好ましい。なかでも、強化繊維束は、炭素繊維により構成される繊維束(炭素繊維束)であることが好ましく、チョップド炭素繊維であることが、より好ましい。   The reinforcing fiber constituting the reinforcing fiber bundle may be one type or two or more types. The reinforcing fiber bundle may be either a continuous reinforcing fiber or a discontinuous reinforcing fiber. In order to achieve a better dispersion state, a discontinuous reinforcing fiber is used. A bundle is preferred, and chopped fibers are more preferred. Especially, it is preferable that a reinforcing fiber bundle is a fiber bundle (carbon fiber bundle) comprised by carbon fiber, and it is more preferable that it is a chopped carbon fiber.

本発明において、炭素繊維の表面酸素濃度O/Cは0.1〜0.3であることが好ましい。炭素繊維の表面酸素濃度O/Cを、かかる範囲とすることでマトリックス樹脂との相互作用を高めることができ、また、炭素繊維束として見た場合には集束性を改善する効果がある。抄紙基材の製造においては、炭素繊維を予め切断してチョップド炭素繊維にした後、分散媒に分散し抄紙する。すなわち、チョップド炭素繊維への切断およびチョップド炭素繊維の取り扱い性の面から集束性が重要であり、集束性が悪いとチョップド炭素繊維への切断時、取扱い性が悪いため炭素繊維が予定の切断部以外で切れたりし、繊維長さが所定より長くなる場合がある。   In the present invention, the surface oxygen concentration O / C of the carbon fiber is preferably 0.1 to 0.3. By setting the surface oxygen concentration O / C of the carbon fiber in such a range, the interaction with the matrix resin can be enhanced, and when viewed as a carbon fiber bundle, there is an effect of improving convergence. In the manufacture of a papermaking base material, carbon fibers are cut in advance into chopped carbon fibers, and then dispersed in a dispersion medium to make paper. That is, focusing is important from the viewpoint of cutting into chopped carbon fibers and handling of chopped carbon fibers. The fiber length may be longer than a predetermined length.

ここで、表面酸素濃度は、主に表面酸化処理の電解処理量により調整することができる。表面参加処理の方法としては、液相あるいは気相のいずれで施されていてもよいが、電解質水溶液中で炭素繊維を陽極として酸化処理する方法が、簡便性ならびに炭素繊維の強度低下が少ないという利点から好ましい。電解処理液としては特に限定されないが、例えば硫酸、炭酸アンモニウム等が挙げられる。ここで電解処理量としては、炭素繊維が受けるダメージをできるだけ小さいものとするため、炭素繊維1g当たり0(無処理)〜100クーロンの範囲内が、適当な電解処理量として例示できる。   Here, the surface oxygen concentration can be adjusted mainly by the electrolytic treatment amount of the surface oxidation treatment. As a method of surface participation treatment, it may be performed in either a liquid phase or a gas phase, but the method of oxidation treatment using carbon fiber as an anode in an aqueous electrolyte solution is said to be simple and reduce the strength of carbon fiber. Preferred from the advantages. Although it does not specifically limit as an electrolytic treatment liquid, For example, a sulfuric acid, ammonium carbonate, etc. are mentioned. Here, as the amount of electrolytic treatment, in order to minimize damage to the carbon fiber, the range of 0 (no treatment) to 100 coulomb per gram of carbon fiber can be exemplified as an appropriate amount of electrolytic treatment.

炭素繊維の表面酸素濃度は、X線光電子分光法により求めることができ、具体的な方法は、実施例にて例示する。   The surface oxygen concentration of the carbon fiber can be obtained by X-ray photoelectron spectroscopy, and a specific method is exemplified in the examples.

また、炭素繊維は、ウィルヘルミ法で測定される表面自由エネルギーγが40〜60mJ/mであることが好ましく、かかる範囲とすることで、分散媒体中、とりわけ水系媒体中での炭素繊維の開繊性を高めることができる。表面自由エネルギーγはより好ましくは45〜60mJ/m、さらに好ましくは50〜60mJ/mである。 Further, the carbon fiber preferably has a surface free energy γ 0 measured by the Wilhelmi method of 40 to 60 mJ / m 2 , and by setting the carbon fiber in such a range, the carbon fiber in the dispersion medium, particularly in the aqueous medium. The spreadability can be increased. The surface free energy γ 0 is more preferably 45 to 60 mJ / m 2 , and further preferably 50 to 60 mJ / m 2 .

ここで、ウィルヘルミ法で測定される表面自由エネルギーは、ウィルヘルミ法によって測定される各接触角をもとに、オーエンス−ウェント(Owens−Wendt)の近似式を用いて求めることができる。オーエンス−ウェント(Owens−wendt)の近似式を、以下に示す。   Here, the surface free energy measured by the Wilhelmi method can be obtained using an approximate expression of Owens-Wendt based on each contact angle measured by the Wilhelmi method. An approximate expression of Owens-wentt is shown below.

少なくとも2種類の液体に対する接触角θと、各液体の表面張力γ(固有値)と、表面張力の極性成分γlp(固有値)、表面張力の非極性成分γld(固有値)を下記式に代入し、検体の表面自由エネルギーの極性成分γsdと非極性成分γspの2元1次方程式が成り立つ。 Assign the contact angle θ for at least two types of liquids, the surface tension γ l (eigenvalue) of each liquid, the polar component γ lp (eigenvalue) of the surface tension, and the nonpolar component γ ld (eigenvalue) of the surface tension to the following formula: The binary linear equation of the polar component γ sd and the nonpolar component γ sp of the surface free energy of the specimen is established.

γ(1+cosθ)=2(γsd・γld0.5+2(γsp・γlp0.5
γsdとγspから、本発明に用いる表面自由エネルギーγ=γsd+γspを求めることができる。
γ l (1 + cos θ) = 2 (γ sd · γ ld ) 0.5 +2 (γ sp · γ lp ) 0.5
From γ sd and γ sp , the surface free energy γ 0 = γ sd + γ sp used in the present invention can be obtained.

すなわち、炭素繊維の表面酸素濃度(O/C)およびウィルヘルミ法で測定される表面自由エネルギーγを上記範囲内とすることで、抄紙基材の製造に先立つ取り扱い時、炭素繊維の形態を維持するための集束性と、抄紙プロセスで、分散媒体に投入した場合に、すみやかに単繊維状に分散し、かつ再凝集を抑制するための優れた開繊性を両立することができるため好ましい。 That is, by maintaining the surface oxygen concentration (O / C) of the carbon fiber and the surface free energy γ 0 measured by the Wilhelmi method within the above ranges, the shape of the carbon fiber is maintained during handling prior to the manufacture of the papermaking substrate. This is preferable because it is possible to achieve both a convergence property for the purpose of carrying out and a paper-making process and excellent fiber opening properties for promptly dispersing into a single fiber and suppressing reaggregation.

また、強化繊維束を構成する単繊維の本数は、生産性の観点から12,000本以上が好ましく、48,000本以上がさらに好ましい。単繊維の本数の上限については、分散性や取り扱い性とのバランスを考慮して、100,000本以下であれば、分散性と取り扱い性を良好に保つことができる。   In addition, the number of single fibers constituting the reinforcing fiber bundle is preferably 12,000 or more, more preferably 48,000 or more, from the viewpoint of productivity. If the upper limit of the number of single fibers is 100,000 or less in consideration of the balance between dispersibility and handleability, the dispersibility and handleability can be kept good.

強化繊維束の長さは、強化繊維による補強効果を効率良く発揮させる観点および、スラリー中での分散を良好に保つ観点から、1〜50mmであることが好ましく、3〜30mmであることがより好ましい。強化繊維束の長さとは、強化繊維束を構成する単繊維の長さをいい、強化繊維束の繊維軸方向の長さをノギスで測定する、あるいは強化繊維束から単繊維を取り出し顕微鏡で観察して測定する。   The length of the reinforcing fiber bundle is preferably 1 to 50 mm, more preferably 3 to 30 mm, from the viewpoint of efficiently exerting the reinforcing effect by the reinforcing fibers and from the viewpoint of maintaining good dispersion in the slurry. preferable. The length of the reinforcing fiber bundle means the length of the single fiber constituting the reinforcing fiber bundle. The length of the reinforcing fiber bundle in the fiber axis direction is measured with a caliper, or the single fiber is taken out from the reinforcing fiber bundle and observed with a microscope. And measure.

強化繊維束の水(分散媒体)1lに対する投入量としては、通常0.01g〜10gであり、好ましくは0.1g〜5gの範囲で調整する。前記範囲とすることにより、強化繊維束が分散媒体に効率よく分散し、均一に分散したスラリーを短時間で得ることができる。   The amount of the reinforcing fiber bundle added to 1 liter of water (dispersion medium) is usually 0.01 g to 10 g, preferably 0.1 g to 5 g. By setting it as the said range, the reinforcing fiber bundle is efficiently dispersed in the dispersion medium, and a uniformly dispersed slurry can be obtained in a short time.

工程(i)において、分散媒体中に予め第2の強化繊維が分散されていてもよい。第2の強化繊維は、抄紙槽に直接投入される強化繊維(以下、第1の強化繊維と称する。なお、強化繊維とのみ記述する場合は第1の強化繊維を指す。)と同じ繊維でもよく、異なる繊維でもよい。第2の強化繊維の種類、形態についても、上述で列記した第1の強化繊維と同様の範囲から選択される。   In the step (i), the second reinforcing fiber may be dispersed in advance in the dispersion medium. The second reinforcing fiber may be the same fiber as the reinforcing fiber (hereinafter referred to as the first reinforcing fiber. In the case where only the reinforcing fiber is described, the first reinforcing fiber is referred to). Well, different fibers may be used. The type and form of the second reinforcing fiber are also selected from the same range as the first reinforcing fiber listed above.

分散媒体中に予め分散される第2の強化繊維が第1の強化繊維と同一の場合、工程(i)にて投入する強化繊維束の投入量を減らすことができ、第1の強化繊維の分散が容易となることから、目付の大きい抄紙基材を製造するにおいては、とりわけ効果的である。第2の強化繊維が第1の強化繊維と異なる場合、得られる抄紙基材ないし抄紙基材より成形される繊維強化樹脂成形体において、使用する強化繊維の特性を必要に応じて選択することで、取扱性、成形性、導電性、熱特性、機械特性、など、所望の特性を付与することができる。   When the second reinforcing fiber dispersed in advance in the dispersion medium is the same as the first reinforcing fiber, the input amount of the reinforcing fiber bundle to be input in the step (i) can be reduced. Since dispersion becomes easy, it is particularly effective in producing a papermaking substrate having a large basis weight. When the second reinforcing fiber is different from the first reinforcing fiber, in the fiber reinforced resin molded body molded from the obtained paper making base material or paper making base material, by selecting the characteristics of the reinforcing fiber to be used as necessary Desirable characteristics such as handleability, moldability, conductivity, thermal characteristics, mechanical characteristics, and the like can be imparted.

また、工程(i)において、分散媒体中に予め有機繊維および/または有機粒子が分散されていてもよい。   In step (i), organic fibers and / or organic particles may be dispersed in advance in the dispersion medium.

有機繊維および/または有機粒子は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。   The organic fibers and / or organic particles are preferably a thermoplastic resin.

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PENp)、液晶ポリエステル等のポリエステル系樹脂や、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン等のポリオレフィンやその酸変性物、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂の他や、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、変性PPE、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリスルホン(PSU)、変性PSU、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトン(PK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルニトリル(PEN)、フェノール系樹脂およびフェノキシ樹脂が例示される。
中でも、有機繊維および/または有機粒子をマトリックス樹脂として用いる場合、力学特性の観点からポリアミド樹脂、軽量性の観点からポリプロピレン系樹脂、耐熱性の観点からはPPS樹脂がより好ましい。
Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PENp), polyester resins such as liquid crystal polyester, polyethylene (PE), polypropylene ( PP), polyolefins such as polybutylene, acid-modified products thereof, styrene resins, urethane resins, polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene ether (PPE), modified PPE, polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polysulfone (PS) ), Modified PSU, polyethersulfone (PES), polyketone (PK), polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketoneketone (PEKK), polyarylate (PAR), polyethernitrile ( PEN), phenolic resins and phenoxy resins.
Among these, when organic fibers and / or organic particles are used as a matrix resin, a polyamide resin is preferable from the viewpoint of mechanical properties, a polypropylene resin is preferable from the viewpoint of lightness, and a PPS resin is more preferable from the viewpoint of heat resistance.

工程(ii)では、強化繊維が分散媒体中に分散したスラリー(a)に調整する。工程(ii)は、上述工程(i)と同一の抄紙槽で実施される。   In step (ii), the slurry is adjusted to a slurry (a) in which reinforcing fibers are dispersed in a dispersion medium. Step (ii) is performed in the same papermaking tank as in step (i) described above.

スラリーとは固体粒子が分散している懸濁液をいい、本発明においては水系スラリーであることが好ましい。   The slurry refers to a suspension in which solid particles are dispersed. In the present invention, an aqueous slurry is preferable.

スラリーに調整するとは、工程(i)にて分散媒体に投入された強化繊維束を、強化繊維の単繊維レベルに分散媒体中に分散させることであり、所望の分散状態、強化繊維の質量含有量を形成することを意味する。   Adjusting to a slurry is to disperse the reinforcing fiber bundle charged into the dispersion medium in the step (i) in the dispersion medium to a single fiber level of the reinforcing fiber, and a desired dispersion state, containing the mass of the reinforcing fiber. Means to form a quantity.

強化繊維束を分散させる手段としては、強化繊維束自体の開繊性、分散媒体の液流、外力による攪拌が例示され、これらの少なくとも1つにて行われる。とりわけ、目標とする強化繊維の質量含有量が濃厚な場合は、複数の手段を組み合わせて強化繊維束を分散させるとよい。
強化繊維束自体の開繊性とは、繊維束を分散媒体に投入した場合にすみやかに単繊維状に分散し、かつ再凝集を抑制するための性質を意味し、強化繊維束の潜在的な分散能力である。強化繊維の表面状態を改質する方法、あるいは分散を良好にする処理剤を強化繊維に付与するなどの方法をもちいて、強化繊維束自体の開繊性を向上させることができる。分散媒体の液流とは、抄紙槽に供給ないし循環される分散媒体の流れを利用して、強化繊維束を分散させるものである。層流、乱流、渦、などを分散媒体の送液手段により任意に調整し、強化繊維束にせん断力を加えて分散させる。
外力による攪拌とは、動力を備える攪拌機、棒状体や板状体などの固定障害物、流体(気体、液体)の噴射、超音波照射、などであり、必要に応じて抄紙槽に備えればよい。
Examples of the means for dispersing the reinforcing fiber bundle include opening property of the reinforcing fiber bundle itself, liquid flow of the dispersion medium, and stirring by an external force, and are performed by at least one of them. In particular, when the mass content of the target reinforcing fiber is rich, the reinforcing fiber bundle may be dispersed by combining a plurality of means.
The spreadability of the reinforcing fiber bundle itself means a property for quickly dispersing into a single fiber when the fiber bundle is put into a dispersion medium and suppressing reaggregation. Dispersion capacity. By using a method for modifying the surface state of the reinforcing fiber or a method for imparting a treatment agent for improving dispersion to the reinforcing fiber, the opening property of the reinforcing fiber bundle itself can be improved. The liquid flow of the dispersion medium is to disperse the reinforcing fiber bundle using the flow of the dispersion medium supplied or circulated to the papermaking tank. Laminar flow, turbulent flow, vortex, and the like are arbitrarily adjusted by a dispersion medium feeding means, and the reinforcing fiber bundle is dispersed by applying a shearing force.
Stirring by external force is a stirrer equipped with power, a fixed obstacle such as a rod-like body or plate-like body, injection of fluid (gas, liquid), ultrasonic irradiation, etc. Good.

なお、強化繊維の分散状態について、分散媒体中に含まれる強化繊維の全てが単繊維状に分散されていることが理想的であるが、ここでいう分散が意図する状態は、これに限定されるものではない。分散状態の具体的な評価方法および指標については、実施例にて例示する。   As for the dispersion state of the reinforcing fiber, it is ideal that all of the reinforcing fibers contained in the dispersion medium are dispersed in a single fiber shape, but the state intended for dispersion here is limited to this. It is not something. The specific evaluation method and index of the dispersion state will be exemplified in the examples.

工程(ii)で調製されるスラリー(a)中の強化繊維の質量含有量(スラリーにおける固形分濃度)は、0.001〜1質量%であることが好ましく、0.01質量%〜0.5質量%であることがより好ましい。上記範囲であることにより強化繊維の分散状態を良好に保ち、抄造を効率よく行うことができる。   The mass content (solid content concentration in the slurry) of the reinforcing fibers in the slurry (a) prepared in the step (ii) is preferably 0.001 to 1 mass%, and 0.01 mass% to 0.00. More preferably, it is 5 mass%. By being in the above range, the dispersion state of the reinforcing fibers can be kept good, and papermaking can be performed efficiently.

工程(iii)では、スラリー(a)から分散媒体を除去して強化繊維を含む抄紙基材を得る。   In step (iii), the dispersion medium is removed from the slurry (a) to obtain a papermaking substrate containing reinforcing fibers.

工程(iii)は、上述工程(i)、(ii)と同一の抄紙槽にて実施される。抄紙槽は、分散媒体を吸引可能な抄紙面を有しており、一般に抄紙槽の底面付近に配置される。抄紙面の材料としては、織布、不織布、メッシュシート、などが例示される。   Step (iii) is performed in the same papermaking tank as the above-described steps (i) and (ii). The papermaking tank has a papermaking surface capable of sucking the dispersion medium, and is generally arranged near the bottom surface of the papermaking tank. Examples of the papermaking material include woven fabric, non-woven fabric, and mesh sheet.

得られる抄紙基材は、強化繊維同士が互いに交絡した状態であって、基材としての取扱が可能である。但し、抄紙基材の目付が小さい場合は、強化繊維同士の交絡が少ないため、基材としての形態を保持することが難しくなる。この場合、抄紙基材の下面に支持体なるものを引き揃えて取り扱うことで、形態を保持させることができる。かかる支持体としては、シートとして取り扱えるものであれば、その形態に特に制限はなく、不織布、フィルム、マット、メッシュ、織物、編物、などの種々の形態から選択することができる。   The resulting papermaking substrate is in a state where the reinforcing fibers are entangled with each other and can be handled as a substrate. However, when the basis weight of the papermaking substrate is small, there is little entanglement between the reinforcing fibers, so that it is difficult to maintain the form as the substrate. In this case, the form can be maintained by aligning and handling the support as the lower surface of the papermaking substrate. The support is not particularly limited as long as it can be handled as a sheet, and can be selected from various forms such as a nonwoven fabric, a film, a mat, a mesh, a woven fabric, and a knitted fabric.

上記も勘案して、得られる抄紙基材の目付としては、抄紙基材を引き取る際、あるいは取り扱う際に破れなどを防ぐ観点、スラリーの調整や抄紙基材の乾燥時間を短くして製造効率を良くする観点から、10〜500g/mであることが好ましく、50〜300g/mであることがより好ましい。 In consideration of the above, the basis weight of the resulting papermaking base material is to prevent tearing when taking up or handling the papermaking base material. from the viewpoint of good, it is preferably 10 to 500 g / m 2, and more preferably 50 to 300 g / m 2.

本発明において、工程(i)から工程(iii)までの所要時間は、抄紙基材の生産性を高める観点、およびスラリー中で分散した強化繊維の再凝集を抑制する観点から5分以内であることが好ましい。厳密には工程(i)の開始から工程(iii)の完了までの所要時間が5分以内である。より好ましくは3分以内、さらに好ましくは1分以内である。工程(i)から工程(iii)の完了までの所要時間の下限は特に限定されないが、通常は30秒以上である。   In the present invention, the time required from the step (i) to the step (iii) is within 5 minutes from the viewpoint of enhancing the productivity of the papermaking substrate and suppressing the reaggregation of the reinforcing fibers dispersed in the slurry. It is preferable. Strictly speaking, the time required from the start of step (i) to the completion of step (iii) is within 5 minutes. More preferably, it is within 3 minutes, More preferably, it is within 1 minute. The lower limit of the time required from step (i) to completion of step (iii) is not particularly limited, but is usually 30 seconds or longer.

工程(iv)では、工程(iii)で得られた抄紙基材を引き取る。   In step (iv), the papermaking substrate obtained in step (iii) is taken up.

工程(iv)は、上述工程(i)〜(iii)と同一の抄紙槽に設けられた抄紙面、および抄紙面に後続する抄紙基材を引き取り可能な種々の設備にて実施される。   The step (iv) is performed in various facilities capable of taking up the papermaking surface provided in the same papermaking tank as in the above steps (i) to (iii) and the papermaking substrate following the papermaking surface.

抄紙槽は、連続的に移動する抄紙面を有しており、前記工程(iii)から継続して、得られた抄紙基材を抄紙面上にて引き取ることができる。すなわち、図4、7、8の符号1と12の位置関係が示すとおり、工程(iii)で得られた抄紙基材の引き取りに寄与する工程の一部が、上述工程(i)〜(iii)と同一の抄紙槽に含まれても良い。さらに、図4〜9の符号13、15、16に例示される、コンベアベルト、巻取機などを、抄紙面に接続して設けることで、工程(iv)の後工程においても、連続して抄紙基材を引き取ることができる。   The papermaking tank has a continuously moving papermaking surface, and the resulting papermaking substrate can be taken up on the papermaking surface by continuing from the step (iii). That is, as the positional relationship between reference numerals 1 and 12 in FIGS. 4, 7, and 8 indicates, some of the steps that contribute to taking the papermaking substrate obtained in step (iii) are the above-described steps (i) to (iii). ) In the same papermaking tank. Furthermore, by providing a conveyor belt, a winder, etc., exemplified by reference numerals 13, 15, and 16 in FIGS. The papermaking substrate can be taken up.

引き取られた抄紙基材は、ロールに巻き取ったり、単位長さ毎に折り畳んだり、単位長さ毎にカットしたりと、抄紙基材の用途、目付、などに合わせて種々の形態に調整できる。   The taken papermaking substrate can be wound into a roll, folded for each unit length, cut for each unit length, and adjusted to various forms according to the use of the papermaking substrate, basis weight, etc. .

引き取り速度としては、1〜30m/分であることが好ましく、15〜30m/分であることがより好ましい。かかる範囲内にて引き取ることで、生産性、工程安定性および品質安定性のバランスに優れたプロセスとすることができる。   The take-up speed is preferably 1 to 30 m / min, and more preferably 15 to 30 m / min. By taking it within such a range, it is possible to obtain a process having an excellent balance of productivity, process stability and quality stability.

本発明の抄紙基材の製造方法において、上述した工程(i)〜(iv)に加えて、以下の工程を含んでもよい。   In the manufacturing method of the papermaking base material of this invention, in addition to process (i)-(iv) mentioned above, the following processes may be included.

分散媒体中に第2の強化繊維または、有機繊維および/または有機粒子を予め分散させる場合、前記工程(i)以前において、以下の工程を備えることが好ましい。   When the second reinforcing fiber or the organic fiber and / or the organic particle is dispersed in advance in the dispersion medium, it is preferable to include the following steps before the step (i).

(pre−i):分散媒体中に予め第2の強化繊維または、有機繊維および/または有機粒子を分散させたスラリー(b)に調整する工程
(pre−ii):前記工程(pre−i)で得られたスラリー(b)を抄紙槽に輸送する工程。
(Pre-i): a step of adjusting the slurry (b) in which the second reinforcing fibers or organic fibers and / or organic particles are dispersed in advance in the dispersion medium (pre-ii): the step (pre-i) A step of transporting the slurry (b) obtained in step 1 to a papermaking tank.

工程(pre−i)は、分散媒体中に予め第2の強化繊維または、有機繊維および/または有機粒子を分散させたスラリー(b)に調整する。   The step (pre-i) is adjusted to a slurry (b) in which the second reinforcing fibers or organic fibers and / or organic particles are dispersed in advance in the dispersion medium.

スラリー(b)の調整は、抄紙槽とは別に設けられた分散槽にて実施される。分散槽はスラリー(b)を収容可能な槽(容器)である。分散槽は、必要に応じて上述した強化繊維を分散させる手段を備えるものであってもよい。   The adjustment of the slurry (b) is carried out in a dispersion tank provided separately from the papermaking tank. The dispersion tank is a tank (container) that can contain the slurry (b). The dispersion tank may include a means for dispersing the above-described reinforcing fibers as necessary.

工程(pre―i)においては、予め製造に必要な量のスラリー(b)を調整しておいてもよいが、好ましくは第2の強化繊維を継続的に投入しながら連続的にスラリー(b)を調整することである。すなわち、前記したスラリー(a)と同様に、相当量のスラリーを一度に調整する必要をなくし、スラリー中において分散時間が異なる箇所を発生しにくくし、分散不良、分散ムラを抑制する観点から好ましい。よって、工程(pre−i)についても、工程(i)〜(iv)に連動するよう、分散媒体中への原料供給およびスラリー(b)の調整を継続的に実施することが好ましく、かかる態様とすることで生産性および工程安定性に優れたプロセスとすることができる。   In the step (pre-i), the slurry (b) in an amount necessary for production may be prepared in advance, but preferably the slurry (b ) To adjust. That is, like the above-described slurry (a), it is not necessary to adjust a considerable amount of slurry at a time, and it is difficult to generate a portion having a different dispersion time in the slurry, which is preferable from the viewpoint of suppressing poor dispersion and uneven dispersion. . Therefore, it is preferable to continuously carry out the supply of the raw material into the dispersion medium and the adjustment of the slurry (b) so that the steps (pre-i) are linked to the steps (i) to (iv). By doing so, it is possible to make the process excellent in productivity and process stability.

工程(pre−ii)は、前記工程(pre−i)で得られたスラリー(b)を抄紙槽に輸送する。   In the step (pre-ii), the slurry (b) obtained in the step (pre-i) is transported to a papermaking tank.

工程(pre―ii)は、通常、工程(pre―i)が行われる分散槽と工程(i)が行われる抄紙槽とを接続する輸送部で行われる。   The step (pre-ii) is usually performed in a transport unit that connects the dispersion tank in which the step (pre-i) is performed and the papermaking tank in which the step (i) is performed.

スラリー(b)の輸送手段としては、送液ポンプによる動力を利用して輸送する方法があげられるが、好ましくは工程(pre―i)が行われる分散槽からオーバーフロー方式で輸送する方法である。これにより、輸送されるスラリー中の第2の強化繊維に極度な剪断力がかかり沈降、再凝集することを防ぎ、スラリー中の第2の強化繊維の分散状態を保ちながら輸送することができる。また、ポンプなど動力を使わずに経済的な輸送が可能である。   As a means for transporting the slurry (b), a method of transporting using the power of the liquid feed pump can be mentioned, and a method of transporting from the dispersion tank in which the step (pre-i) is carried out is preferable. Thereby, an extreme shearing force is applied to the second reinforcing fibers in the slurry to be transported to prevent sedimentation and re-aggregation, and the second reinforcing fibers in the slurry can be transported while maintaining a dispersed state. Moreover, economical transportation is possible without using power such as a pump.

オーバーフロー方式とは、容器(槽)から溢れる液体を、重力を利用して次の容器(槽)へ送液する方式を意味する。すなわち、送液ポンプなどの動力を実質的に用いずに送液する方式である。   The overflow method means a method of feeding liquid overflowing from a container (tank) to the next container (tank) using gravity. In other words, this is a system for feeding liquid without substantially using power such as a liquid feed pump.

輸送部の形状としては、スラリーを輸送できる形状であれば特には限定されず、通常は管状である。輸送部は、湾曲部、屈曲部などの方向変換点を途中に有しない形状であること、すなわち、直線状であることが好ましい。   The shape of the transport portion is not particularly limited as long as it is a shape capable of transporting the slurry, and is usually tubular. It is preferable that the transport portion has a shape that does not have a direction change point such as a curved portion or a bent portion, that is, a linear shape.

輸送部は傾斜していること(スライダー方式)が好ましく、輸送部を水平方向から見る場合に、分散槽と輸送部との接続点が、抄紙槽と輸送部との接続点よりも高い位置にあるとよい。かかる傾斜としては、傾斜角が30〜60°であることが好ましく、40〜55°であることがより好ましい。傾斜角が30°未満であると工程(pre−ii)における輸送に長時間を要するおそれがある。傾斜角が60°を超えると、スラリー(b)の輸送時の流速が大きくなるため、工程(i)への到達時にスラリーに過剰の剪断が加わり、工程(iv)におけるスラリー(b)の分散状態が不十分となるおそれがある。ここで、傾斜角とは、輸送部の管の中心線と、重力方向と平行な線とが交差する部分の鉛直下方側の角度を意味する。尚、工程(pre−ii)をオーバーフロー方式で行う場合には、輸送部の分散槽との接続部は分散槽の壁面、特に上方に位置することが好ましい。   The transport section is preferably inclined (slider method), and when the transport section is viewed from the horizontal direction, the connection point between the dispersion tank and the transport section is higher than the connection point between the papermaking tank and the transport section. There should be. The inclination is preferably 30 to 60 °, more preferably 40 to 55 °. If the inclination angle is less than 30 °, the transportation in the step (pre-ii) may take a long time. If the inclination angle exceeds 60 °, the flow rate during transportation of the slurry (b) increases, so that excessive shear is applied to the slurry when reaching the step (i), and the slurry (b) is dispersed in the step (iv). The condition may be insufficient. Here, the inclination angle means the angle on the vertically lower side of the portion where the center line of the pipe of the transport section and the line parallel to the direction of gravity intersect. In addition, when performing a process (pre-ii) by an overflow system, it is preferable that the connection part with the dispersion tank of a transport part is located in the wall surface of a dispersion tank, especially upwards.

また、抄紙基材の製造工程を複数系列備え、前記系列のそれぞれから得られる抄紙基材を速度1〜30m/分で引き揃えて積層する工程(v)を備え、且つ全工程をオンラインで連続的に実施することが、目付けの大きい基材を効率的に作製する観点、および複数の種類の強化繊維よりなる積層された抄紙基材を効率的に作製する観点から好ましい。   In addition, a plurality of series of papermaking substrate manufacturing processes are provided, and a process (v) in which the papermaking substrates obtained from each of the above series are aligned and laminated at a speed of 1 to 30 m / min is provided, and all processes are continuously performed online. It is preferable to carry out the process from the viewpoint of efficiently producing a substrate having a large basis weight and from the viewpoint of efficiently producing a laminated paper-making substrate comprising a plurality of types of reinforcing fibers.

かかる製造工程とは、上述した工程(i)〜(iv)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(iv)である。   Such production steps are the above-described steps (i) to (iv), or steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (iv).

工程(v)は、複数系列ある製造工程のそれぞれから得られる抄紙基材を速度1〜30m/分で引き揃えて積層する。   In the step (v), the paper-making bases obtained from each of a plurality of production processes are aligned and laminated at a speed of 1 to 30 m / min.

それぞれの系列から得られる抄紙基材としては、それぞれが同じであってもいいし、それぞれが異なってもよく、用途や目的によって、所望に構成することができる。例としては、炭素繊維/ガラス繊維/炭素繊維、繊維長5mm/繊維長2mm/繊維長5mm、目付250g/m/目付250g/m、といった具合であって、強化繊維の種類、繊維長、抄紙基材の目付、など、種々の性質を選択することができる。 The papermaking bases obtained from each series may be the same or different, and can be configured as desired depending on the application and purpose. Examples include carbon fiber / glass fiber / carbon fiber, fiber length 5 mm / fiber length 2 mm / fiber length 5 mm, basis weight 250 g / m 2 / weight basis 250 g / m 2 , etc. Various properties such as the basis weight of the papermaking substrate can be selected.

抄紙基材を引き揃えて積層する速度としては、1〜30m/分であることが好ましく、得られた抄紙基材に弛みや過剰な張力が負荷されるのを防ぎ、基材のシワや破れを抑制する観点からは、工程(iv)における抄紙基材の引き取り速度と等速であることが好ましく、使用する全ての系列においても等速であることが好ましい。   The speed at which the papermaking base materials are aligned and laminated is preferably 1 to 30 m / min, and the resulting papermaking base material is prevented from being loosened or excessively tensioned, and the base material is wrinkled or torn. From the standpoint of suppressing, it is preferable that the speed is the same as the take-up speed of the papermaking substrate in the step (iv), and it is preferable that the speed is constant in all the series used.

なお、抄紙基材を引き揃えて積層するとは、抄紙基材のそれぞれが互いに重なり合うように引き取られる態様である。通常、抄紙基材の面方向に対して鉛直に見た場合、積層されるそれぞれの基材幅の中心が同一軸上にあることが好ましい。但し、使用用途によっては、意図的にずらして積層する場合もある。   Note that the paper making base materials are aligned and laminated is an aspect in which the paper making base materials are taken up so as to overlap each other. Usually, when viewed perpendicular to the surface direction of the papermaking substrate, it is preferable that the centers of the substrate widths to be laminated are on the same axis. However, depending on the intended use, the layers may be intentionally shifted.

引き取られた基材は、ロール状に巻回してもよいし、所定長にカットしてもよいし、折り畳んでもよく、任意の最終形態で取り扱うことができる。   The taken base material may be wound in a roll shape, cut into a predetermined length, folded, or handled in any final form.

かかる工程(v)を、工程(i)〜(iv)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(iv)とオンラインで連続的に実施することが好ましい。   Such step (v) is preferably carried out continuously online with steps (i) to (iv), or steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (iv).

オンラインとは、各工程の間が連続的に実施される方式であり、各工程が一連の流れとして行われるプロセスを意味する。一連の工程をオンラインで実施することにより、製品を短時間に得ることができる。   On-line is a system in which each process is continuously performed, and means a process in which each process is performed as a series of flows. A product can be obtained in a short time by performing a series of steps online.

さらに、前記工程(iv)または(v)以降において以下の工程を備え、かつ全工程をオンラインで連続的に実施することもできる。   Furthermore, the following steps can be provided after the step (iv) or (v), and all the steps can be continuously performed online.

(vi):得られた抄紙基材に、オンラインでバインダーを付与する工程
(vii):前記バインダーを付与した抄紙基材を速度1〜30m/分で引き取る工程。
(Vi): a step of applying a binder to the obtained paper base material online (vii): a step of drawing the paper base material provided with the binder at a speed of 1 to 30 m / min.

工程(vi)は、得られた抄紙基材に、オンラインでバインダーを付与する工程である。   Step (vi) is a step of applying a binder online to the obtained papermaking substrate.

バインダーは、強化繊維とマトリックス樹脂との間に介在し両者を連結する役割と、抄紙基材中の強化繊維同士を結着させることでシートとしての取扱性を改善する役割の2つの役割を有する。バインダーは通常、熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂としては、アクリル系重合体、ビニル系重合体、ポリウレタン、ポリアミドおよびポリエステルが例示される。本発明においてはこれらの例より選ばれる1種、または2種以上が好ましく用いられる。また、熱可塑性樹脂は、強化繊維およびマトリックス樹脂との親和性を高める観点、およびバインダーを構成する熱可塑性樹脂同士の親和性を高めて抄紙基材に付与した際に取扱性を高める観点から、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、オキサゾリン基、カルボン酸塩基および酸無水物基から選択される少なくとも1種の官能基を有することが好ましく、2種以上を有していてもよい。中でも、水酸基、カルボキシル基、アミノ基を有する熱可塑性樹脂がより好ましい。   The binder has two roles: a role of interposing between the reinforcing fiber and the matrix resin and connecting the two, and a role of improving the handleability as a sheet by binding the reinforcing fibers in the papermaking substrate. . The binder is usually a thermoplastic resin. Examples of the thermoplastic resin include acrylic polymers, vinyl polymers, polyurethanes, polyamides, and polyesters. In the present invention, one or two or more selected from these examples are preferably used. In addition, from the viewpoint of increasing the affinity between the thermoplastic resin and the matrix resin, and from the viewpoint of enhancing the handling property when imparted to the papermaking substrate by increasing the affinity between the thermoplastic resins constituting the binder, It preferably has at least one functional group selected from a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, an oxazoline group, a carboxylate group and an acid anhydride group, and may have two or more types. Among these, a thermoplastic resin having a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group is more preferable.

バインダーの抄紙基材への付与は、バインダー(例えば上記熱可塑性樹脂)の水溶液、エマルジョンまたはサスペンジョンの形態で行うことが好ましい。水溶液とは水にほぼ完全に溶解した状態の溶液を意味し、エマルジョンとは完全に溶解しない2つの液体が液中で微細粒子を形成している状態の溶液(乳濁液)を意味し、サスペンジョンとは水に懸濁した状態の溶液(懸濁液)を意味する。液中の成分粒径の大きさは、水溶液<エマルジョン<サスペンジョンの順である。付与方式は特に問わないが、例えば熱可塑性樹脂の水溶液、エマルジョンまたはサスペンジョンに抄紙基材を浸漬する方式、シャワー式、などにより実施することができる。付与後は乾燥工程の前に、例えば吸引、または吸収紙などの吸収材へ吸収させるなどで、過剰分のバインダーを除去しておくことが好ましい。   The application of the binder to the papermaking substrate is preferably performed in the form of an aqueous solution, emulsion or suspension of a binder (for example, the above thermoplastic resin). An aqueous solution means a solution that is almost completely dissolved in water, and an emulsion means a solution (emulsion) in which two liquids that are not completely dissolved form fine particles in the liquid. Suspension means a solution (suspension) in a state of being suspended in water. The component particle sizes in the liquid are in the order of aqueous solution <emulsion <suspension. The application method is not particularly limited. For example, the method can be carried out by a method of immersing the papermaking substrate in an aqueous solution, emulsion or suspension of a thermoplastic resin, a shower method, or the like. After the application, before the drying step, it is preferable to remove excess binder, for example, by suction or absorption into an absorbent material such as absorbent paper.

工程(vi)において、抄紙基材はバインダーの付与後に加熱されることが好ましい。加熱は、バインダーを付与する際の水分を乾燥すること、および抄紙基材全体にバインダーが行き渡るように被膜形成させるために好ましい。これにより、工程(vii)における引き取り速度を高めることが可能となり、繊維強化成形基材を短時間で得ることができる。加熱温度は、バインダー付与後の抄紙基材が乾燥する温度を適宜設定することができ、好ましくは100〜300℃、より好ましくは120〜250℃である。   In the step (vi), the papermaking substrate is preferably heated after the binder is applied. Heating is preferable for drying the moisture at the time of applying the binder and for forming a film so that the binder spreads over the entire papermaking substrate. Thereby, the take-up speed in the step (vii) can be increased, and a fiber-reinforced molded substrate can be obtained in a short time. The heating temperature can set suitably the temperature which the papermaking base material after binder provision drys, Preferably it is 100-300 degreeC, More preferably, it is 120-250 degreeC.

工程(vii)は、前記バインダーを付与した抄紙基材を速度1〜30m/分で引き取る工程である。   Step (vii) is a step of drawing the papermaking substrate to which the binder has been applied at a speed of 1 to 30 m / min.

バインダーを付与した抄紙基材を引き取る速度としては、1〜30m/分が好ましい。   As a speed | rate which takes up the papermaking base material which provided the binder, 1-30 m / min is preferable.

工程(v)と同様の理由で、工程(vii)における引き取り速度は、工程(iv)における抄紙基材の引き取り速度と等速であることが好ましく、工程(v)を備える場合には、使用する全ての系列においても等速で、かつ、工程(v)における抄紙基材を引き揃えて積層する速度とも等速であることが好ましい。   For the same reason as in step (v), the take-up speed in step (vii) is preferably equal to the take-up speed of the papermaking substrate in step (iv), and is used in the case where step (v) is provided. It is preferable that the speed of all the series is constant, and the speed at which the papermaking substrates in step (v) are aligned and laminated is also constant.

かかる工程(vi)および(vii)を、工程(i)〜(iv)、または工程(i)〜(v)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(iv)、または、工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(v)とオンラインで連続的に実施することが好ましい。   Such steps (vi) and (vii) are carried out as steps (i) to (iv), or steps (i) to (v), or steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (iv). ) Or on-line continuously with steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (v).

さらに、前記工程(iv)または(v)または(vii)以降に以下の工程を備え、かつ全工程をオンラインで連続的に実施することもできる。   Furthermore, the following steps can be provided after the step (iv) or (v) or (vii), and all the steps can be continuously performed online.

(viii):得られる抄紙基材にオンラインでマトリックス樹脂を複合化して繊維強化成形基材を得る工程
(ix):繊維強化成形基材を速度1〜30m/分で引き取る工程。
(Viii): a step of obtaining a fiber reinforced molded base material by compounding a matrix resin on-line with the obtained paper base material (ix): a step of drawing the fiber reinforced molded base material at a speed of 1 to 30 m / min.

工程(viii)は、得られる抄紙基材にオンラインでマトリックス樹脂を複合化して繊維強化成形基材を得る工程である。   Step (viii) is a step of obtaining a fiber-reinforced molded base material by combining a matrix resin online with the resulting papermaking base material.

マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、シアン酸エステル樹脂が例示される。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PENp)、液晶ポリエステル等のポリエステル系樹脂や、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレン等のポリオレフィンやその酸変性物、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂の他や、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、変性PPE、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリスルホン(PSU)、変性PSU、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトン(PK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルニトリル(PEN)、フェノール系樹脂およびフェノキシ樹脂が例示される。このうち、リサイクル性やリペア性の観点から熱可塑性樹脂が好ましく、なかでも力学特性の観点からポリアミド樹脂、軽量性の観点からポリプロピレン系樹脂、耐熱性の観点からはPPS樹脂がより好ましい。   The matrix resin is preferably a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, diallyl phthalate resins, phenol resins, maleimide resins, and cyanate ester resins. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PENp), polyester resins such as liquid crystal polyester, polyethylene (PE), polypropylene ( PP), polyolefins such as polybutylene, acid-modified products thereof, styrene resins, urethane resins, polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl chloride (PVC), polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene ether (PPE), modified PPE, polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polysulfone (PS) ), Modified PSU, polyethersulfone (PES), polyketone (PK), polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketoneketone (PEKK), polyarylate (PAR), polyethernitrile ( PEN), phenolic resins and phenoxy resins. Among these, a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of recyclability and repairability, and among them, a polyamide resin is preferable from the viewpoint of mechanical characteristics, a polypropylene resin is preferable from the viewpoint of light weight, and a PPS resin is more preferable from the viewpoint of heat resistance.

抄紙基材へのマトリックス樹脂の複合化は、マトリックス樹脂を抄紙基材に接触させることにより行うことができる。この場合のマトリックス樹脂の形態は特に限定されないが、例えば、マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合、布帛、不織布およびフィルムから選択される少なくとも1種の形態であることが好ましく、不織布であることがより好ましい。   The matrix resin can be combined with the papermaking substrate by bringing the matrix resin into contact with the papermaking substrate. The form of the matrix resin in this case is not particularly limited. For example, when the matrix resin is a thermoplastic resin, it is preferably at least one selected from a fabric, a nonwoven fabric, and a film, and more preferably a nonwoven fabric. preferable.

複合化は、加圧および/または加熱により行われることが好ましく、加圧と加熱の両方が同時に行われることがより好ましい。加圧の条件は0.01〜10MPaであることが好ましく、0.05〜5MPaであることがより好ましい。加熱の条件は、用いるマトリックス樹脂が溶融または流動可能な温度であることが好ましく、温度領域では50〜400℃であることが好ましく、80〜350℃であることがより好ましい。加圧および/または加熱は、マトリックス樹脂を抄紙基材に接触させた状態で行うことができる。例えば、マトリックス樹脂の布帛、不織布またはフィルムを抄紙基材の上下面に配置し、両面から加熱および/または加熱を行う(ダブルベルトプレス装置で挟み込む方法、等)方法があげられる。   The complexing is preferably performed by pressurization and / or heating, and more preferably both pressurization and heating are performed simultaneously. The pressure condition is preferably 0.01 to 10 MPa, more preferably 0.05 to 5 MPa. The heating condition is preferably a temperature at which the matrix resin to be used can be melted or flowed, and is preferably 50 to 400 ° C., more preferably 80 to 350 ° C. in the temperature range. Pressurization and / or heating can be performed in a state where the matrix resin is in contact with the papermaking substrate. For example, a matrix resin fabric, non-woven fabric or film may be disposed on the upper and lower surfaces of the papermaking substrate, and heated and / or heated from both sides (a method of sandwiching with a double belt press device, etc.).

なお、工程(iv)ないし(v)において既に、マトリックス樹脂となる有機繊維および/または有機粒子が抄紙基材に含まれている場合、複合化するマトリックス樹脂を別途準備する必要はなく、抄紙基材を直接複合化すればよい。   In addition, when the organic fiber and / or organic particle used as the matrix resin is already included in the papermaking substrate in the steps (iv) to (v), it is not necessary to separately prepare the matrix resin to be combined. The material may be directly combined.

複合化の対象となる抄紙基材としては、工程(iv)、(v)または(vii)にて得られる抄紙基材であれば、特に限定されるものではないが、得られる繊維強化成形基材ないし繊維強化成形基材を成形して得られる成形品の機械特性の観点からは、工程(vii)にて得られるバインダーが付与された抄紙基材が好ましい。   The papermaking base material to be combined is not particularly limited as long as it is a papermaking base material obtained in the step (iv), (v) or (vii). From the viewpoint of the mechanical properties of a molded product obtained by molding a material or a fiber-reinforced molded substrate, a papermaking substrate to which a binder obtained in the step (vii) is applied is preferable.

工程(ix)は、繊維強化成形基材を速度1〜30m/分で引き取る工程である。   Step (ix) is a step of pulling the fiber reinforced molded substrate at a speed of 1 to 30 m / min.

繊維強化成形基材を引き取る速度としては、1〜30m/分である。   The speed at which the fiber-reinforced molded substrate is taken up is 1 to 30 m / min.

工程(vii)と同様の理由で、工程(iv)における引き取り速度は、工程(iv)における抄紙基材の引き取り速度と等速であることが好ましく、さらに、工程(vii)における抄紙基材の引き取り速度とも等速であることが好ましく、工程(v)を備える場合は、使用する全ての系列においても等速で、かつ、工程(v)における抄紙基材を引き揃えて積層する速度とも等速であることが好ましい。   For the same reason as in step (vii), the take-up speed in step (iv) is preferably equal to the take-up speed of the paper-making substrate in step (iv), and further, the paper-making base material in step (vii) It is preferable that the take-up speed is constant, and in the case where the step (v) is provided, the speed is constant in all the series used, and the speed at which the paper-making base materials in the step (v) are aligned and laminated is equal. It is preferable that the speed is high.

引き取られた繊維強化成形基材は、ロール状に巻回してもよいし、所定長にカットしてもよいし、折り畳んでもよく、任意の最終形態で取り扱うことができる。   The taken-up fiber reinforced molded substrate may be wound into a roll, cut into a predetermined length, folded, or handled in any final form.

かかる工程(viii)および(ix)を、工程(i)〜(iv)、または工程(i)〜(v)、または工程(i)〜(vii)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(iv)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(v)、または工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(vii)とオンラインで連続的に実施することが好ましい。   Such steps (viii) and (ix) may be carried out in steps (i) to (iv), or steps (i) to (v), or steps (i) to (vii), or steps (pre-i) (pre- ii) and steps (i) to (iv), or steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (v), or steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i ) To (vii) are preferably carried out continuously online.

本発明にて得られる抄紙基材は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を含む繊維強化成形基材に用いることができる。また、本発明にて得られる繊維強化成形基材は、電気・電子機器部品、土木・建築用部品、自動車・二輪車用部品、航空機用部品等の各種用途に用いることができ、電子機器部品、自動車用の構造部品により好ましく用いられる。   The papermaking substrate obtained in the present invention can be used for a fiber-reinforced molded substrate containing a thermoplastic resin or a thermosetting resin. In addition, the fiber reinforced molded base material obtained by the present invention can be used for various applications such as electrical / electronic equipment parts, civil engineering / architectural parts, automobile / motorcycle parts, aircraft parts, etc., electronic equipment parts, It is preferably used for structural parts for automobiles.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例に用いた原料は以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the raw material used for the Example is as follows.

強化繊維A1(PAN系炭素繊維)
強化繊維A1は、下記のようにして製造した。
Reinforcing fiber A1 (PAN-based carbon fiber)
Reinforcing fiber A1 was manufactured as follows.

アクリロニトリル(AN)99.4モル%とメタクリル酸0.6モル%からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸方法により単繊維デニール1d、フィラメント数12,000のアクリル系繊維束を得た。得られたアクリル系繊維束を240〜280℃の温度の空気中で、延伸比1.05で加熱し、耐炎化繊維に転換し、次いで窒素雰囲気中300〜900℃の温度領域での昇温速度を200℃/分とし10%の延伸を行った後、1,300℃の温度まで昇温し焼成した。この炭素繊維束に硫酸を電解質とした水溶液で、炭素繊維1gあたり3クーロンの電解表面処理を行い、さらに浸漬法によりサイジング剤を付与し、120℃の温度の加熱空気中で乾燥しPAN系炭素繊維を得た。   Using a copolymer composed of 99.4 mol% of acrylonitrile (AN) and 0.6 mol% of methacrylic acid, an acrylic fiber bundle having a single fiber denier 1d and a filament number of 12,000 was obtained by a dry and wet spinning method. The obtained acrylic fiber bundle is heated at a draw ratio of 1.05 in air at a temperature of 240 to 280 ° C., converted to flame-resistant fiber, and then heated in a temperature range of 300 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. After 10% stretching at a rate of 200 ° C./min, the temperature was raised to a temperature of 1,300 ° C. and fired. This carbon fiber bundle is an aqueous solution containing sulfuric acid as an electrolyte, and is subjected to an electrolytic surface treatment of 3 coulombs per gram of carbon fiber, further provided with a sizing agent by an immersion method, and dried in heated air at a temperature of 120 ° C. Fiber was obtained.

総フィラメント数:12,000本
単繊維直径:7μm
単位長さ当たりの質量:0.8g/m
比重:1.8g/cm
引張強度(注1):4.2GPa
引張弾性率(注2):230GPa
O/C(注3):0.10
γ(注4):43mJ/m
サイジング種類:ポリオキシエチレンオレイルエーテル
サイジング付着量(注5):1.5質量%。
Total number of filaments: 12,000 Single fiber diameter: 7 μm
Mass per unit length: 0.8 g / m
Specific gravity: 1.8 g / cm 3
Tensile strength (Note 1): 4.2 GPa
Tensile modulus (Note 2): 230 GPa
O / C (Note 3): 0.10
γ 0 (Note 4): 43 mJ / m 2
Sizing type: Polyoxyethylene oleyl ether Sizing adhesion amount (Note 5): 1.5% by mass.

強化繊維A2(PAN系炭素繊維)
強化繊維A2は、下記のようにして製造した。
Reinforcing fiber A2 (PAN-based carbon fiber)
Reinforcing fiber A2 was manufactured as follows.

アクリロニトリル(AN)99.4モル%とメタクリル酸0.6モル%からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸方法により単繊維デニール1d、フィラメント数12,000のアクリル系繊維束を得た。得られたアクリル系繊維束を240〜280℃の温度の空気中で、延伸比1.05で加熱し、耐炎化繊維に転換し、次いで窒素雰囲気中300〜900℃の温度領域での昇温速度を200℃/分とし10%の延伸を行った後、1,300℃の温度まで昇温し焼成した。なお、サイジング剤は付与しなかった。   Using a copolymer composed of 99.4 mol% of acrylonitrile (AN) and 0.6 mol% of methacrylic acid, an acrylic fiber bundle having a single fiber denier 1d and a filament number of 12,000 was obtained by a dry and wet spinning method. The obtained acrylic fiber bundle is heated at a draw ratio of 1.05 in air at a temperature of 240 to 280 ° C., converted to flame-resistant fiber, and then heated in a temperature range of 300 to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. After 10% stretching at a rate of 200 ° C./min, the temperature was raised to a temperature of 1,300 ° C. and fired. In addition, the sizing agent was not provided.

総フィラメント数:12,000本
単繊維直径:7μm
単位長さ当たりの質量:0.8g/m
比重:1.8g/cm
引張強度(注1):4.2GPa
引張弾性率(注2):230GPa
O/C(注3):0.05
γ(注4):35mJ/m
Total number of filaments: 12,000 Single fiber diameter: 7 μm
Mass per unit length: 0.8 g / m
Specific gravity: 1.8 g / cm 3
Tensile strength (Note 1): 4.2 GPa
Tensile modulus (Note 2): 230 GPa
O / C (Note 3): 0.05
γ 0 (Note 4): 35 mJ / m 2 .

有機繊維B1(酸変性ポリプロピレン樹脂)
有機繊維B1は、三井化学(株)製、“アドマー(登録商標)”QE510を230℃で押し出して繊維状に加工して作製した。その物性は下記の通りである。
Organic fiber B1 (acid-modified polypropylene resin)
The organic fiber B1 was manufactured by extruding “Admer (registered trademark)” QE510 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. at 230 ° C. and processing it into a fiber shape. The physical properties are as follows.

比重:0.91
繊維径:50μm
融点:160℃。
Specific gravity: 0.91
Fiber diameter: 50 μm
Melting point: 160 ° C.

マトリックス樹脂C1(ナイロン6樹脂)
マトリックス樹脂C1は、東レ(株)製、“アミラン(登録商標)”CM1001を用いた。その物性は下記の通りである。
Matrix resin C1 (nylon 6 resin)
As the matrix resin C1, “Amilan (registered trademark)” CM1001 manufactured by Toray Industries, Inc. was used. The physical properties are as follows.

比重:1.13
融点:225℃。
Specific gravity: 1.13
Melting point: 225 ° C.

バインダーD1
バインダーD1を構成するバインダー成分は、以下の手順で作製した。
Binder D1
The binder component constituting the binder D1 was prepared by the following procedure.

撹拌装置、温度センサー、還流冷却器、モノマー滴下口がついた1L四つ口フラスコに表1イオン交換水137.4gを仕込み、脱気、窒素ガスのバブリングを数回繰り返し溶存酸素濃度が2mg/L以下になるまで脱酸素した後、昇温を開始した。以後の乳化重合工程では、窒素ガスの吹き込みを継続した。   A 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, temperature sensor, reflux condenser, and monomer dropping port was charged with 137.4 g of Table 1 ion-exchanged water, degassed, and nitrogen gas bubbling was repeated several times to obtain a dissolved oxygen concentration of 2 mg / After deoxygenating to L or less, temperature increase was started. In the subsequent emulsion polymerization process, nitrogen gas blowing was continued.

メタクリル酸メチル(MMA)35.0g、メタクリル酸n−ブチル(BMA)54.0g、メタクリル酸(MA)1.0g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)10.0gのアクリル単量体混合物100g、「アデカリアソーブSR−1025」(アデカ(株)社製の反応性乳化剤、25%水溶液)8.0g、プレエマルジョン製造用イオン交換水39.7gを混合し、乳化機にかけ10000回転で10分間乳化し、プレエマルジョンを製造した。   100 g of acrylic monomer mixture of 35.0 g of methyl methacrylate (MMA), 54.0 g of n-butyl methacrylate (BMA), 1.0 g of methacrylic acid (MA), 10.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) , "Adeka Resorb SR-1025" (Adeka Co., Ltd., reactive emulsifier, 25% aqueous solution) 8.0 g and ion-exchanged water 39.7 g for pre-emulsion production were mixed and emulsified for 10 minutes at 10,000 revolutions on an emulsifier. And a pre-emulsion was produced.

フラスコ内温度が重合温度の75℃になった時点で、プレエマルジョンの10wt%(14.8g)を投入した。フラスコ内温度が重合温度の75℃に回復した時点で、重合開始剤である過硫酸アンモニウム0.2gを添加し、この後75℃で1時間乳化重合を行った。   When the temperature in the flask reached 75 ° C. of the polymerization temperature, 10 wt% (14.8 g) of the pre-emulsion was added. When the temperature in the flask recovered to 75 ° C., the polymerization temperature, 0.2 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator was added, and then emulsion polymerization was performed at 75 ° C. for 1 hour.

プレエマルジョンの残り90wt%(132.9g)を3時間でフラスコ内に滴下し、滴下終了後75℃でさらに30分間重合を行った後、30分で80℃に昇温して熟成反応を行った。昇温30分後に過硫酸アンモニウム0.020g、イオン交換水0.400gを添加し、この後30分後に、さらに過硫酸アンモニウム0.010g、イオン交換水0.200gを添加し、添加終了後さらに30分間熟成反応を行い、冷却した。   The remaining 90 wt% (132.9 g) of the pre-emulsion was dropped into the flask in 3 hours. After completion of the dropwise addition, polymerization was carried out at 75 ° C. for another 30 minutes, and then the temperature was raised to 80 ° C. in 30 minutes to conduct an aging reaction. It was. After 30 minutes of temperature increase, 0.020 g of ammonium persulfate and 0.400 g of ion-exchanged water were added. Then, 30 minutes later, 0.010 g of ammonium persulfate and 0.200 g of ion-exchanged water were further added. An aging reaction was performed and cooled.

40℃以下になるまで冷却して、「アデカネートB−1016」(アデカ(株)の消泡剤)0.05gを添加し、さらに30分間撹拌、混合し、25%アンモニア水0.47g、希釈用イオン交換水393.5gを添加してアクリル系重合体を15.0質量%含むエマルジョンを製造した。   Cool to 40 ° C. or lower, add 0.05 g of “Adecanate B-1016” (Adeka Co., Ltd. antifoam), stir and mix for another 30 minutes, dilute 0.47 g of 25% aqueous ammonia An emulsion containing 15.0% by mass of an acrylic polymer was prepared by adding 393.5 g of ion exchange water for use.

(注1)引張強度、(注2)引張弾性率の測定条件
日本工業規格(JIS)−R−7601「樹脂含浸ストランド試験法」に記載された手法により、求めた。ただし、測定する炭素繊維の樹脂含浸ストランドは、“BAKELITE(登録商標)”ERL4221(100質量部)/3フッ化ホウ素モノエチルアミン(3質量部)/アセトン(4質量部)を、炭素繊維に含浸させ、130℃、30分で硬化させて形成した。また、ストランドの測定本数は、6本とし、各測定結果の平均値を、その炭素繊維の引張強度、引張弾性率とした。
(Note 1) Tensile strength, (Note 2) Tensile modulus measurement conditions It was determined by the technique described in Japanese Industrial Standard (JIS) -R-7601 “Resin Impregnated Strand Test Method”. However, the carbon fiber resin-impregnated strand to be measured is impregnated with “BAKELITE (registered trademark)” ERL 4221 (100 parts by mass) / 3 boron fluoride monoethylamine (3 parts by mass) / acetone (4 parts by mass). And cured at 130 ° C. for 30 minutes. The number of strands measured was 6, and the average value of each measurement result was the tensile strength and tensile modulus of the carbon fiber.

(注3)O/Cの測定の測定条件
X線光電子分光法により次の手順に従って求めた。まず、溶剤で炭素繊維表面に付着物などを除去した炭素繊維を20mmにカットして、銅製の試料支持台に拡げて並べた。X線源としてA1Kα1、2を用い、試料チャンバー中を1×10Torrに保った。測定時の帯電に伴うピークの補正値としてC1sの主ピークの運動エネルギー値(K.E.)を1202cVに合わせた。C1Sピーク面積を、K.E.として1191〜1205eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。O1Sピーク面積を、K.E.として947〜959eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求めた。
(Note 3) Measurement conditions for O / C measurement: Obtained by X-ray photoelectron spectroscopy according to the following procedure. First, carbon fibers from which deposits and the like were removed from the carbon fiber surface with a solvent were cut into 20 mm and spread on a copper sample support table. A1Kα1 and 2 were used as the X-ray source, and the inside of the sample chamber was kept at 1 × 10 8 Torr. The kinetic energy value (KE) of the main peak of C1s was adjusted to 1202 cV as a peak correction value accompanying charging during measurement. C 1S peak area, E. As a linear base line in the range of 1191 to 1205 eV. O 1S peak area, E. As a linear base line in the range of 947 to 959 eV.

表面酸素濃度を、上記O1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比から装置固有の感度補正値を用いて原子数比として算出した。X線光電子分光法装置として、国際電気社製モデルES−200を用い、感度補正値を1.74とした。 The surface oxygen concentration was calculated as an atomic number ratio from the ratio of the O 1S peak area to the C 1S peak area using a sensitivity correction value unique to the apparatus. As an X-ray photoelectron spectroscopy apparatus, Kokusai Denki Co., Ltd. model ES-200 was used, and the sensitivity correction value was set to 1.74.

(注4)炭素繊維の表面自由エネルギー
次の手順に従い、ウィルヘルミ法により測定した。なお、本実施例では接触角の測定装置としてDataPhysics社製DCAT11を用い、試料専用ホルダーはFH12(表面が粘着物質でコーティングされた平板)を使用した。試料となる炭素繊維の単繊維を、長さ12mmに8本カットした後、専用ホルダーFH12に単繊維間が2〜3mmとなるように平行に貼り付けた。次に、単繊維の先端を切り揃えてホルダーをDCAT11にセットした。測定は、精製水をはじめ各液状媒体の入ったセルを8本の単繊維の下端に0.2mm/sの速度で近づけ、単繊維の先端から5mmまで浸漬させた後、0.2mm/sの速度で単繊維を引き上げた。この操作を4回以上繰り返し、水液中に浸漬している時、すなわち単繊維が前進している際に単繊維の受ける力Fを電子天秤で測定し、この値を用いて次式より接触角θを算出した。
COSθ=(8本の単繊維が受ける力F(mN))/((8(単繊維の数)×単繊維の円周(m)×液体の表面張力(mJ/m ))
ここで、接触角θの算出において、通常は1〜4回の平均値を用いるが、本実施例においては、特に1回目の測定で得られた接触角を第1接触角として、別途算出した。これは、精製水をはじめ液状媒体への溶解性の高い成分が付着している場合、余剰付着成分が液中に溶出するため、第1接触角を算出する方がより正確なためである。
(Note 4) Surface free energy of carbon fiber Measured by the Wilhelmi method according to the following procedure. In the present example, DCAT11 manufactured by Data Physics was used as a contact angle measuring device, and FH12 (a flat plate whose surface was coated with an adhesive substance) was used as a sample holder. After cutting eight carbon fiber single fibers as a sample into a length of 12 mm, the carbon fibers were attached to a dedicated holder FH12 in parallel so that the distance between the single fibers was 2 to 3 mm. Next, the tips of the single fibers were cut and the holder was set on DCAT11. The measurement was performed by bringing a cell containing purified water and each liquid medium into close proximity to the lower ends of the eight single fibers at a speed of 0.2 mm / s and immersing them from the tip of the single fibers to 5 mm, and then 0.2 mm / s. The single fiber was pulled up at a speed of. This operation is repeated four times or more, and when immersed in an aqueous solution, that is, when the single fiber is moving forward, the force F received by the single fiber is measured with an electronic balance, and this value is used to make a contact from The angle θ was calculated.
COSθ = (force F (mN) applied to eight single fibers) / ((8 (number of single fibers) × circumference of single fibers (m) × surface tension of liquid (mJ / m 2 ))
Here, in the calculation of the contact angle θ, an average value of 1 to 4 times is usually used, but in the present example, the contact angle obtained in the first measurement was calculated as the first contact angle. . This is because when the component having high solubility in the liquid medium such as purified water adheres, the surplus adhering component is eluted in the liquid, so that it is more accurate to calculate the first contact angle.

なお、測定は炭素繊維束の異なる3カ所から抜き出した単繊維について実施した。すなわち、一つの炭素繊維束1検体に対して合計24本の単繊維についての接触角の平均値を求めた。   The measurement was carried out on single fibers extracted from three places with different carbon fiber bundles. That is, the average value of the contact angles for a total of 24 single fibers per one carbon fiber bundle was determined.

前記手順に従い、水、エチレングリコール、燐酸トリクレゾールの各液状媒体に対するウィルヘルミ法によって測定される各接触角を、それぞれ算出した。かかる数値をもとに、以下のオーエンス(Owens)の近似式を用いて表面自由エネルギーγ 、表面自由エネルギーの極性成分γ0P を算出した。オーエンス(Owens)の近似式(各液体固有の表面張力の極性成分と非極性成分、さらに接触角θにより構成させる式)は、各液状媒体の表面張力の成分(各媒体に固有の値)、接触角を代入し、X、Yにプロットした後、最小二乗法により直線近似したときの傾きaおよび切片bの二乗により求めた。 According to the above procedure, each contact angle measured by the Wilhelmi method for each liquid medium of water, ethylene glycol, and tricresol phosphate was calculated. Based on such numerical values, the surface free energy γ 0 and the polar component γ 0P of the surface free energy were calculated using the following Owens approximate expression. The approximate expression of Owens (the polar component and the nonpolar component of the surface tension specific to each liquid, and the formula constituted by the contact angle θ) is the component of the surface tension of each liquid medium (a value specific to each medium), After substituting the contact angle and plotting it in X and Y, it was obtained by the square of the slope a and the intercept b when linearly approximating by the least square method.

Y=a・X+b
X=(液体の表面張力の極性成分(mJ/m ))0.5/(液体の表面張力の非極性成分(mJ/m ))0.5
Y=((1+cosθ)・(液体の表面張力(mJ/m ))/2(液体の表面張力の非極性成分(mJ/m ))0.5
γ0P (mJ/m )=a
γ(mJ/m )=a +b
Y = a · X + b
X = (polar component of liquid surface tension (mJ / m 2 )) 0.5 / (nonpolar component of liquid surface tension (mJ / m 2 )) 0.5
Y = ((1 + cos θ) · (liquid surface tension (mJ / m 2 )) / 2 (nonpolar component of liquid surface tension (mJ / m 2 )) 0.5
γ 0P (mJ / m 2 ) = a 2
γ 0 (mJ / m 2 ) = a 2 + b 2 .

各液状媒体の表面張力の極性成分および非極性成分は、以下次の固有値を使用したとおりである。
・精製水(PW):表面張力72.8mJ/m 、極性成分51.0mJ/m 、非極性成分21.8mJ/m
・エチレングリコール(EG):表面張力48.0mJ/m 、極性成分19.0mJ/m 、非極性成分29.0mJ/m
・燐酸トリクレゾール(TP):表面張力40.9mJ/m 、極性成分1.7mJ/m 、非極性成分39.2mJ/m
The polar component and nonpolar component of the surface tension of each liquid medium are as follows using the following eigenvalues.
Purified water (PW): surface tension 72.8 mJ / m 2 , polar component 51.0 mJ / m 2 , nonpolar component 21.8 mJ / m 2
Ethylene glycol (EG): surface tension 48.0 mJ / m 2 , polar component 19.0 mJ / m 2 , nonpolar component 29.0 mJ / m 2
Tricresol phosphate (TP): surface tension 40.9 mJ / m 2 , polar component 1.7 mJ / m 2 , nonpolar component 39.2 mJ / m 2 .

(注5)サイジング剤の付着量の測定条件
試料として、サイジング剤が付着している炭素繊維約5gを採取し、耐熱性の容器に投入した。次にこの容器を120℃で3時間乾燥した。吸湿しないようにデシケーター中で注意しながら室温まで冷却後、秤量した質量をW(g)とした。続いて、容器ごと、窒素雰囲気中で、450℃で15分間加熱後、同様にデシケーター中で吸湿しないように注意しながら室温まで冷却後、秤量した質量をW(g)とした。以上の処理を経て、炭素繊維へのサイジング剤の付着量を次の式により求めた。
(Note 5) Measuring conditions for the amount of sizing agent attached As a sample, about 5 g of carbon fiber to which the sizing agent was attached was collected and placed in a heat-resistant container. The container was then dried at 120 ° C. for 3 hours. After being cooled to room temperature while taking care in a desiccator so as not to absorb moisture, the weighed mass was defined as W 1 (g). Subsequently, the whole container was heated in a nitrogen atmosphere at 450 ° C. for 15 minutes, and then cooled to room temperature while taking care not to absorb moisture in a desiccator, and the weighed mass was defined as W 2 (g). Through the above treatment, the amount of the sizing agent attached to the carbon fiber was determined by the following equation.

付着量(質量%)=100×{(W−W)/W}。 Adhesion amount (mass%) = 100 × {(W 1 −W 2 ) / W 2 }.

なお、測定は3回行い、その平均値を付着量として採用した。   In addition, the measurement was performed 3 times and the average value was employ | adopted as adhesion amount.

各実施例で得られる抄紙基材の評価基準は次の通りである。   The evaluation criteria of the papermaking substrate obtained in each example are as follows.

・工程(i)〜(iii)所要時間
工程(i)において強化繊維が分散媒体に投入されてから、工程(iii)において抄紙基材がスラリー液面から抜け出すまでの時間を、工程(i)〜(iii)の所要時間として測定した。
-Steps (i) to (iii) Time required Step (i) is the time from when the reinforcing fiber is introduced into the dispersion medium in step (i) until the papermaking substrate comes out of the slurry liquid surface in step (iii). It was measured as the required time of ~ (iii).

・実質製造時間(T1)
抄紙基材または繊維強化成形基材が巻取機に到達してから、所定量の基材を製造し終えるまでの時間を実質製造時間(T1)として測定した。
・ Real manufacturing time (T1)
The time from when the papermaking base material or the fiber reinforced molding base material arrived at the winder until the manufacturing of a predetermined amount of the base material was completed was measured as a substantial manufacturing time (T1).

・非製造時間(T2)
上記T1を除いた製造時間であって、製造準備、製品切り替えに要した時間を、非製造時間(T2)として測定した。なお、工程(i)〜(iv)以外の工程を含む場合、かかる工程に要した時間は除外して計上した。
・ Non-manufacturing time (T2)
The time required for manufacturing preparation and product switching, excluding the T1, was measured as non-manufacturing time (T2). In addition, when including processes other than process (i)-(iv), the time required for this process was excluded and counted.

・必要工数
工程(i)〜(iv)に必要な、オペレーター人数と実質製造時間(T1)および非製造時間(T2)との積により算出した。なお、オペレーター人数については、設備毎に1名とし、分散槽、抄紙槽、巻取機のそれぞれに1名ずつ配置した。
-Man-hour required It calculated with the product of the number of operators required for process (i)-(iv), real manufacturing time (T1), and non-manufacturing time (T2). The number of operators was one for each facility, one for each of the dispersing tank, papermaking tank, and winder.

・強化繊維の分散状態
工程(iv)で得られた抄紙基材の任意の部位より、50mm×50mmの正方形状に基材を切り出して顕微鏡にて観察した。10本以上の炭素繊維の単繊維が束状になった状態、すなわち分散が不十分な炭素繊維の束の個数を測定した。かかる手順で20回の測定をおこない、その平均値から以下のA〜Cの指標で分級した。なお、とりわけ分散状態に優れる場合(分散が不十分な炭素繊維の束が1個未満)は、A+として位置づけた。
A+:分散が不十分な炭素繊維の束が1個未満
A:分散が不十分な炭素繊維の束が1個以上5個未満
B:分散が不十分な炭素繊維の束が5個以上10個未満
C:分散が不十分な炭素繊維の束が10個以上。
-Dispersion state of reinforcing fiber The base material was cut out in a square shape of 50 mm x 50 mm from an arbitrary part of the paper-making base material obtained in the step (iv) and observed with a microscope. A state where 10 or more carbon fibers were bundled, that is, the number of carbon fiber bundles with insufficient dispersion was measured. The measurement was performed 20 times by such a procedure, and classification was performed from the average value by the following indices A to C. In particular, when the dispersion state was excellent (less than one carbon fiber bundle with insufficient dispersion), it was positioned as A +.
A +: Less than 1 carbon fiber bundle with insufficient dispersion A: 1 to less than 5 carbon fiber bundles with insufficient dispersion B: 5 to 10 carbon fiber bundles with insufficient dispersion Less than C: 10 or more carbon fiber bundles with insufficient dispersion.

・幅方向の目付安定性
工程(iv)で得られた抄紙基材(有効幅:500mm)の長手方向(製造方向)に任意の位置から、長手方向に50mm長の帯状基材を3枚切り出す。切り出した帯状基材の幅方向(長辺方向)に基材の何れか一端を基準とし100mm、250mm、400mmの点を中心に、50mm×50mmの正方形状に基材を切り出して、計9枚の重量を精密天秤にて小数点以下1桁までを有効桁として測定した。得られた重量の平均値と個別値とからCV値(%)を算出し、CV値の範囲から幅方向の目付安定性を、以下の通り分級した。
A:CV値が5%未満
B:CV値が5%以上〜8%未満
C:CV値が8%以上。
-Fabrication stability in the width direction Three strip-shaped base materials having a length of 50 mm in the longitudinal direction are cut out from an arbitrary position in the longitudinal direction (production direction) of the papermaking substrate (effective width: 500 mm) obtained in the step (iv). . Cut out the base material in a square shape of 50 mm x 50 mm centering on a point of 100 mm, 250 mm, or 400 mm in the width direction (long side direction) of the cut base material in the width direction (long side direction), totaling 9 sheets Was measured with a precision balance with one decimal place as the effective digit. The CV value (%) was calculated from the average value and the individual value of the obtained weight, and the basis weight stability in the width direction was classified from the range of the CV value as follows.
A: CV value is less than 5% B: CV value is 5% or more and less than 8% C: CV value is 8% or more.

・長手方向の目付安定性
工程(iv)で得られた抄紙基材(有効幅:500mm)の幅方向(製造方向)の中心点(抄紙基材の幅方向の何れか一端から250mmの位置)上において、50mm×50mmの正方形状に基材を9枚切り出す。切り出した基材について、精密天秤にて小数点以下1桁までを有効桁として測定した重量を測定した。得られた重量の平均値と個別値とからCV値(%)を算出し、CV値の範囲から長手方向の目付安定性を、以下の通り分級した。
A:CV値が5%未満
B:CV値が5%以上〜8%未満
C:CV値が8%以上。
-Longitudinal basis weight stability Center point in the width direction (manufacturing direction) of the papermaking substrate (effective width: 500 mm) obtained in step (iv) (position 250 mm from one end in the widthwise direction of the papermaking substrate) Above, 9 base materials are cut out in a 50 mm × 50 mm square shape. About the cut-out base material, the weight measured with the precision balance to one decimal place as an effective digit was measured. The CV value (%) was calculated from the average value and the individual value of the obtained weight, and the basis weight stability in the longitudinal direction was classified from the range of the CV value as follows.
A: CV value is less than 5% B: CV value is 5% or more and less than 8% C: CV value is 8% or more.

(実施例1)
図4の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図4は、抄紙槽1として、大型角型シートマシン(熊谷理機工業株式会社製、No.2553−I(商品名))を備え、抄紙槽1の底部には、幅500mmの抄紙面10を有するメッシュコンベア11が設けられている。抄紙槽1の先には、抄紙基材12を運搬可能なポリプロピレン製の導布18を備えたコンベア13が、メッシュコンベア11に接続して設けられており、続いて、乾燥機14を備えるメッシュコンベア15に接続される。さらに、装置の終点部には、乾燥された抄紙基材12を巻回可能な巻取機16を備える。
Example 1
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. 4 includes a large square sheet machine (No. 2553-I (trade name), manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) as the papermaking tank 1, and a papermaking surface 10 having a width of 500 mm is provided at the bottom of the papermaking tank 1. A mesh conveyor 11 is provided. At the end of the papermaking tank 1, a conveyor 13 provided with a polypropylene guide cloth 18 capable of transporting the papermaking base material 12 is provided in connection with the mesh conveyor 11, followed by a mesh provided with a dryer 14. Connected to the conveyor 15. Furthermore, a winder 16 capable of winding the dried papermaking substrate 12 is provided at the end point of the apparatus.

まず、強化繊維A2を、水を付与しながらカートリッジカッターで6.4mmにカットし、水を含むチョップド強化繊維(A2−1)を得た。水の質量含有率は、水を含むチョップド強化繊維全体の重量の25%となるように調整した。水と界面活性剤(ナカライテクス(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名))とからなる濃度0.1質量%の分散媒体17を、抄紙槽に375kg/分の供給速度で継続供給している状態で、A2−1(チョップド強化繊維)を0.015kg/分の投入速度で継続投入した。この時、抄紙槽における水切り位置P1と投入位置P2との距離Lは100mmであって、強化繊維束の投入範囲は抄紙槽の幅方向に50%とした。また、A2−1は手動投入とし速度コントロールはせず、投入範囲内において時間差を有さない態様とした。(工程(i))
次いで、固形成分濃度が0.004重量%のスラリーを抄紙槽にて調整した。(工程(ii))
次いで、抄紙槽に設けられた抄紙面にて分散媒体を吸引除去し、メッシュコンベアにて漉き上げて、抄紙基材12を得た。(工程(iii))
得られた抄紙基材は、コンベア13で導布18上に配置され、さらにコンベア15にて130℃の乾燥機中を通過し、巻取機にて導布と一緒にロール状に巻回した。この時の引き取り速度は3m/分であった。(工程(iv))
本実施例において、工程(i)〜(iv)はオンラインであって、抄紙基材を連続的に製造した。
First, the reinforcing fiber A2 was cut to 6.4 mm with a cartridge cutter while applying water to obtain chopped reinforcing fiber (A2-1) containing water. The mass content of water was adjusted to be 25% of the total weight of the chopped reinforcing fiber containing water. A dispersion medium 17 having a concentration of 0.1% by mass composed of water and a surfactant (manufactured by Nacalai Tex Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether (trade name)) is continuously supplied to the papermaking tank at a supply rate of 375 kg / min. In this state, A2-1 (chopped reinforcing fiber) was continuously charged at a charging speed of 0.015 kg / min. At this time, the distance L between the draining position P1 and the feeding position P2 in the papermaking tank was 100 mm, and the feeding range of the reinforcing fiber bundle was 50% in the width direction of the papermaking tank. In addition, A2-1 was manually charged, speed control was not performed, and there was no time difference within the charging range. (Process (i))
Next, a slurry having a solid component concentration of 0.004% by weight was adjusted in a papermaking tank. (Step (ii))
Next, the dispersion medium was sucked and removed from the paper making surface provided in the paper making tank, and the dispersion medium was rolled up by a mesh conveyor to obtain a paper making base material 12. (Process (iii))
The obtained papermaking substrate was placed on the guide cloth 18 by the conveyor 13, and further passed through a dryer at 130 ° C. by the conveyor 15, and wound in a roll together with the guide cloth by a winder. . The take-up speed at this time was 3 m / min. (Process (iv))
In this example, steps (i) to (iv) were online, and a papermaking substrate was continuously produced.

得られた抄紙基材は目付10g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained paper base material had a basis weight of 10 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例2)
強化繊維束の投入速度を0.075kg/分とし、スラリーの固形分濃度を0.02重量%とした以外は、実施例1と同様に抄紙基材を得た。
(Example 2)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the feeding rate of the reinforcing fiber bundle was 0.075 kg / min and the solid content concentration of the slurry was 0.02 wt%.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例3)
強化繊維束の投入範囲を抄紙槽の幅方向に90%とした以外は、実施例2と同様に抄紙基材を得た。
(Example 3)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 2 except that the input range of the reinforcing fiber bundle was 90% in the width direction of the papermaking tank.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例4)
強化繊維束の投入速度が一定になる様に電子制御のフィーダーを用いた以外は、実施例3と同様に抄紙基材を得た。
Example 4
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 3 except that an electronically controlled feeder was used so that the feeding speed of the reinforcing fiber bundle was constant.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例5)
強化繊維束が投入範囲内において時間差を有するように、螺旋状に溝切りされたロールを供給口に設けた以外は、実施例4と同様に抄紙基材を得た。
(Example 5)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 4 except that a spirally grooved roll was provided at the supply port so that the reinforcing fiber bundle had a time difference within the input range.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched. About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例6)
使用する強化繊維を強化繊維A1にした以外は、実施例5と同様に抄紙基材を得た。
(Example 6)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 5 except that the reinforcing fiber used was the reinforcing fiber A1.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。
以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。
The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.
About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例7)
抄紙槽における水切り位置P1と投入位置P2との距離Lを500mmとし、P1とP2との間に攪拌機8を設置した(図5)以外は、実施例6と同様に抄紙基材を得た。
(Example 7)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 6 except that the distance L between the draining position P1 and the charging position P2 in the papermaking tank was 500 mm, and the stirrer 8 was installed between P1 and P2 (FIG. 5).

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched. About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例8)
強化繊維束の投入速度を0.15kg/分とし、スラリーの固形分濃度を0.04重量%とした以外は、実施例7と同様に抄紙基材を得た。
(Example 8)
A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 7 except that the feeding rate of the reinforcing fiber bundle was 0.15 kg / min and the solid content concentration of the slurry was 0.04 wt%.

得られた抄紙基材は目付100g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained papermaking substrate had a basis weight of 100 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例9)
図6の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図6は、直径700mmの円筒形状の分散槽19を有し、分散槽19と抄紙槽1とを接続する直線状の輸送部(傾斜角45°)20を備えている。分散槽19の上面開口部には撹拌機8が付属し、開口部から原料を投入可能である。抄紙槽1以降の設備については、図5と同様とした。
Example 9
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. FIG. 6 includes a cylindrical dispersion tank 19 having a diameter of 700 mm, and includes a linear transport section (inclination angle 45 °) 20 that connects the dispersion tank 19 and the papermaking tank 1. A stirrer 8 is attached to the upper surface opening of the dispersion tank 19, and the raw material can be charged from the opening. The equipment after the papermaking tank 1 was the same as in FIG.

まず、有機繊維B1をカートリッジカッターで3.0mmにカットし、チョップド有機繊維(B1−1)を得た。水と界面活性剤(ナカライテクス(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名))とからなる濃度0.1質量%の分散媒体17を、分散槽に566kg/分の供給速度で継続供給している状態で、B1−1(チョップド有機繊維)を0.303kg/分の投入速度で継続投入した。これらを、攪拌機にて攪拌し、固形成分濃度が0.05重量%のスラリー(b)を調整した。(工程(pre−i))
得られたスラリー(b)は、輸送部を介して抄紙槽に継続的に供給した。(工程(pre−ii)
次いで、工程(i)〜(iv)に連続した。工程(i)〜(iv)については、抄紙槽に供給されたスラリー(b)に、A1−1(チョップド強化繊維)を0.15kg/分の投入速度で継続投入し、スラリー中の固形分濃度を0.08重量%とした以外は、実施例8と同様に抄紙基材を得た。
First, the organic fiber B1 was cut into 3.0 mm with a cartridge cutter to obtain a chopped organic fiber (B1-1). Continuously supply a dispersion medium 17 having a concentration of 0.1% by mass composed of water and a surfactant (manufactured by Nacalai Tex Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether (trade name)) at a supply rate of 566 kg / min. In this state, B1-1 (chopped organic fiber) was continuously charged at a charging rate of 0.303 kg / min. These were stirred with a stirrer to prepare a slurry (b) having a solid component concentration of 0.05% by weight. (Process (pre-i))
The obtained slurry (b) was continuously supplied to the papermaking tank via the transport section. (Process (pre-ii)
Then, it continued to process (i)-(iv). For steps (i) to (iv), A1-1 (chopped reinforcing fiber) is continuously added to the slurry (b) supplied to the papermaking tank at a charging rate of 0.15 kg / min, and the solid content in the slurry A papermaking substrate was obtained in the same manner as in Example 8 except that the concentration was 0.08% by weight.

本実施例において、工程(pre−i)(pre−ii)および工程(i)〜(iv)はオンラインであって、抄紙基材を連続的に製造した。   In this example, steps (pre-i) (pre-ii) and steps (i) to (iv) were online, and a papermaking substrate was continuously produced.

得られた抄紙基材は目付302g/m(強化繊維目付:100g/m)であって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained papermaking substrate had a basis weight of 302 g / m 2 (reinforced fiber basis weight: 100 g / m 2 ) and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例10)
図7の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図7は、図6における抄紙槽1からコンベア13までの設備を2系列有しており、1系列目を中二階に、2系列目を地上に備える。
1系列目にて得られた抄紙基材(a)(目付:100g/m)は、2系列目で得られた抄紙基材(b)(目付:100g/m)とを、2系列目のコンベア13’上にて引き揃えて積層し、乾燥機を通過し、巻取機にてロール状に巻回した。この時の引き取り速度は3m/分であった。(工程(v))
本実施例において、工程(i)〜(iv)は、1系列目および2系列目ともに実施例8と同様とした。
(Example 10)
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. 7 has two systems from the papermaking tank 1 to the conveyor 13 in FIG. 6, with the first system on the mezzanine floor and the second system on the ground.
The papermaking substrate (a) obtained in the first series (weight per unit: 100 g / m 2 ) is the same as the papermaking base (b) obtained in the second series (weight per unit: 100 g / m 2 ) in two series. They were layered together on the eye conveyor 13 ', passed through a dryer, and wound into a roll with a winder. The take-up speed at this time was 3 m / min. (Process (v))
In this example, steps (i) to (iv) were the same as those in Example 8 for both the first and second series.

本実施例において、工程(i)〜(v)はオンラインであって、抄紙基材を連続的に製造した。   In this example, steps (i) to (v) were online, and a papermaking substrate was continuously produced.

得られた抄紙基材は目付200g/m(一層当たりの目付:100g/m)であって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained papermaking substrate had a basis weight of 200 g / m 2 (weight per layer: 100 g / m 2 ) and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例11)
図8の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図8は、コンベア13の上方にカーテンコート式のバインダー付与装置21を備えること、および導布18を用いないこと以外は、図4と同様である。
(Example 11)
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. FIG. 8 is the same as FIG. 4 except that a curtain coat type binder applicator 21 is provided above the conveyor 13 and the guide cloth 18 is not used.

工程(iii)にて得られた抄紙基材に、バインダー付与装置にてバインダーD1の0.4質量%の水分散液(エマルジョン)を1.13kg/分の速度で塗布した。(工程(vi))
次いで、バインダーを付与した抄紙基材を、コンベア15にて200℃の乾燥機14中を通過させ、巻取機16にてロール状に巻回した。この時、引き取り速度は3m/分であり、引き取りに際して導布は使用しなかった。(工程(vii))
本実施例において、工程(i)〜(iv)は、実施例8と同様とした。
A 0.4% by mass aqueous dispersion (emulsion) of binder D1 was applied to the papermaking substrate obtained in step (iii) at a rate of 1.13 kg / min with a binder applicator. (Process (vi))
Next, the papermaking substrate provided with the binder was passed through the dryer 14 at 200 ° C. by the conveyor 15 and wound into a roll by the winder 16. At this time, the take-up speed was 3 m / min, and no guiding cloth was used for taking-up. (Process (vii))
In this example, steps (i) to (iv) were the same as in Example 8.

本実施例において、工程(i)〜(iv)および工程(vi)(vii)はオンラインであって、抄紙基材を連続的に製造した。   In this example, steps (i) to (iv) and steps (vi) (vii) were online, and a papermaking substrate was continuously produced.

得られた抄紙基材は目付105g/m(強化繊維目付:100g/m)であって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained papermaking substrate had a basis weight of 105 g / m 2 (reinforcing fiber basis weight: 100 g / m 2 ) and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(実施例12)
図9の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図9は、コンベア15に接続して、加圧、加熱および冷却が可能なダブルベルトプレス装置22が設けられており、ダブルベルトプレス装置の導入部の上下2カ所にマトリックス樹脂(ロール状)を収容するためのクリール23を備えること、および導布18を用いないこと以外は、図5の装置と同様である。
(Example 12)
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. FIG. 9 shows a double belt press device 22 that is connected to the conveyor 15 and can be pressurized, heated, and cooled. A matrix resin (roll shape) is placed at two places above and below the introduction portion of the double belt press device. It is the same as that of the apparatus of FIG. 5 except providing the creel 23 for accommodating and not using the guiding cloth 18.

工程(iv)にて乾燥機を通過した抄紙基材を、クリールより供給されるマトリックス樹脂C1からなる不織布(目付:100g/m2)にて上下方向から狭持し、ダブルベルトプレス装置に導入した。ダブルベルトプレス装置では、前半部にて250℃、3.5MPaで加熱加圧し、後半部にて60℃、3.5MPaで冷却加圧して、マトリックス樹脂が複合化された繊維強化成形基材を得た。(工程(viii))
得られた繊維強化成形基材を、巻取機16にてロール状に巻回した。この時、引き取り速度は3m/分であり、引き取りに際して導布は使用しなかった。(工程(ix))
本実施例において、工程(i)〜(iv)は、実施例8と同様とした。
The papermaking substrate that passed through the dryer in step (iv) was sandwiched from above and below with a nonwoven fabric (weight per unit: 100 g / m2) made of matrix resin C1 supplied from a creel and introduced into a double belt press apparatus. . In the double belt press apparatus, the first half is heated and pressurized at 250 ° C. and 3.5 MPa, the second half is cooled and pressurized at 60 ° C. and 3.5 MPa, and the fiber reinforced molding base material in which the matrix resin is compounded is obtained. Obtained. (Process (viii))
The obtained fiber reinforced molding substrate was wound into a roll shape by a winder 16. At this time, the take-up speed was 3 m / min, and no guiding cloth was used for taking-up. (Process (ix))
In this example, steps (i) to (iv) were the same as in Example 8.

本実施例において、工程(i)〜(iv)および工程(viii)(ix)はオンラインであって、繊維強化成形基材を連続的に製造した。   In this example, steps (i) to (iv) and steps (viii) (ix) were online, and a fiber-reinforced molded substrate was continuously produced.

得られた繊維強化成形基材は目付300g/m(強化繊維目付:100g/m)、強化繊維含有量20%であって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。 The obtained fiber reinforced molded base material had a basis weight of 300 g / m 2 (reinforced fiber basis weight: 100 g / m 2 ), a reinforcing fiber content of 20%, and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(比較例1)
図10の装置を用いて、抄紙基材を製造した。図10は、直径700mmの円筒形状の分散槽24を有し、槽の下部に開閉可能なコック25を備えており、分散槽24の上面開口部には撹拌機8が付属し、開口部から原料を投入可能である。分散槽24のコック25には、直線上の輸送部20(傾斜角45°)が接続されており、抄紙槽1である大型角型シートマシン(熊谷理機工業株式会社製、No.2553−I(商品名))と前記分散槽24とを接続している。抄紙槽1の底部には、長さ1000mm×幅1000mmの抄紙面(メッシュシート製)10が設けられており、かかる抄紙面上にて抄紙基材12が得られる。
(Comparative Example 1)
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG. FIG. 10 has a cylindrical dispersion tank 24 having a diameter of 700 mm, and is provided with a cock 25 that can be opened and closed at the bottom of the tank. Raw materials can be input. The cock 25 of the dispersion tank 24 is connected to a straight transport section 20 (inclination angle of 45 °), and is a large square sheet machine (No. 2553- manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) which is the papermaking tank 1. I (trade name)) and the dispersion tank 24 are connected. The bottom of the papermaking tank 1 is provided with a papermaking surface (made of mesh sheet) 10 having a length of 1000 mm × width of 1000 mm, and a papermaking substrate 12 is obtained on the papermaking surface.

まず、強化繊維A1を、水を付与しながらカートリッジカッターで6.4mmにカットし、水を含むチョップド強化繊維(A1−1)を得た。水の質量含有率は、水を含むチョップド強化繊維全体の重量の25%となるように調整した。水と界面活性剤(ナカライテクス(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名))とからなる濃度0.1質量%の分散媒体17を250kg作製し、分散槽24に投入した。さらに、A1−1(チョップド強化繊維)0.05kgを分散槽24に投入した。(工程(x))
次いで、抄紙槽1に付属の攪拌機8にて攪拌し、固形成分濃度が0.02質量%のスラリーを調整した。(工程(xi))
次いで、分散槽24に設けられたコック25を解放し、輸送部20を介して、抄紙槽1にスラリーを流し込んだ。(工程(xii))
次いで、抄紙槽1に設けられた抄紙面10にて分散媒体を吸引除去し、メッシュシート上にて、抄紙基材12を得た。(工程(xiii))
得られた抄紙基材12を、130℃の乾燥機(図示せず)中にて乾燥し、シート状の抄紙基材を得た。(工程(xiv))
本比較例において、工程(x)(xi)をオンラインで行い、工程(xii)(xiii)(xiv)はオフラインで行って、抄紙基材を断続的に製造した。
First, the reinforcing fiber A1 was cut to 6.4 mm with a cartridge cutter while applying water to obtain chopped reinforcing fiber (A1-1) containing water. The mass content of water was adjusted to be 25% of the total weight of the chopped reinforcing fiber containing water. 250 kg of a dispersion medium 17 having a concentration of 0.1% by mass composed of water and a surfactant (manufactured by Nacalai Tex Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether (trade name)) was prepared and put into a dispersion tank 24. Further, 0.05 kg of A1-1 (chopped reinforcing fiber) was put into the dispersion tank 24. (Process (x))
Subsequently, it stirred with the stirrer 8 attached to the papermaking tank 1, and prepared the slurry whose solid component density | concentration is 0.02 mass%. (Process (xi))
Next, the cock 25 provided in the dispersion tank 24 was released, and the slurry was poured into the papermaking tank 1 via the transport unit 20. (Process (xii))
Subsequently, the dispersion medium was removed by suction on the papermaking surface 10 provided in the papermaking tank 1 to obtain a papermaking substrate 12 on the mesh sheet. (Process (xiii))
The obtained papermaking substrate 12 was dried in a dryer (not shown) at 130 ° C. to obtain a sheet-like papermaking substrate. (Process (xiv))
In this comparative example, the process (x) (xi) was performed online, and the process (xii) (xiii) (xiv) was performed offline to intermittently manufacture the papermaking substrate.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、長さ1000mm×幅1000mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、1バッチ毎に原料の切り替えを行った。なお、本比較例における工程(x)〜(xiv)は、実施例における工程(i)〜(iv)に相当するものとして扱う。 The obtained paper base material had a basis weight of 50 g / m 2 and was 1000 mm long × 1000 mm wide. About this papermaking base material, 250 m < 2 > was manufactured and the raw material was switched for every batch. In addition, process (x)-(xiv) in this comparative example is handled as equivalent to process (i)-(iv) in an Example.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

(比較例2)
図6の装置を用いて、抄紙基材を製造した。
(Comparative Example 2)
A papermaking substrate was produced using the apparatus shown in FIG.

まず、強化繊維A1をカートリッジカッターで6.4mmにカットし、チョップド強化繊維(A1−1)を得た。水と界面活性剤(ナカライテクス(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名))とからなる濃度0.1質量%の分散媒体17を、分散槽19に375kg/分の供給速度で継続供給している状態で、A1−1(チョップド強化繊維)を0.075kg/分の投入速度で継続投入した。(工程(xv))
次いで、抄紙槽1に付属の攪拌機8にて攪拌し、固形成分濃度が0.02質量%のスラリーを継続的に調整した。(工程(xvi))
次いで、得られたスラリーを、輸送部20を介して抄紙槽1に継続的に供給した。(工程(xvii))
次いで、抄紙槽1に設けられた抄紙面10にて分散媒体を吸引除去し、メッシュコンベアにて漉き上げて、抄紙基材12を得た。(工程(xviii))
得られた抄紙基材12は、コンベア13で導布18上に配置され、さらにコンベア15にて130℃の乾燥機14中を通過し、巻取機16にて導布18と一緒にロール状に巻回した。この時の引き取り速度は3m/分であった。(工程(xix))
本比較例において、工程(xv)〜(xix)はオンラインであって、抄紙基材を連続的に製造した。
First, the reinforcing fiber A1 was cut to 6.4 mm with a cartridge cutter to obtain a chopped reinforcing fiber (A1-1). A dispersion medium 17 having a concentration of 0.1% by mass composed of water and a surfactant (manufactured by Nacalai Tex Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether (trade name)) is continuously supplied to the dispersion tank 19 at a feed rate of 375 kg / min. While supplying, A1-1 (chopped reinforcing fiber) was continuously charged at a charging speed of 0.075 kg / min. (Process (xv))
Subsequently, it stirred with the stirrer 8 attached to the papermaking tank 1, and the slurry whose solid component concentration is 0.02 mass% was continuously adjusted. (Process (xvi))
Next, the obtained slurry was continuously supplied to the papermaking tank 1 through the transport unit 20. (Process (xvii))
Next, the dispersion medium was sucked and removed by the papermaking surface 10 provided in the papermaking tank 1, and was rolled up by a mesh conveyor to obtain a papermaking substrate 12. (Process (xviii))
The obtained papermaking substrate 12 is placed on the guide cloth 18 by the conveyor 13, further passes through the dryer 14 at 130 ° C. by the conveyor 15, and rolls together with the guide cloth 18 by the winder 16. Wound around. The take-up speed at this time was 3 m / min. (Process (xix))
In this comparative example, the steps (xv) to (xix) were online, and the papermaking substrate was continuously produced.

得られた抄紙基材は目付50g/mであって、有効幅500mmであった。この抄紙基材について、250mを製造し、100m毎にロール状に巻回、原料の切り替えを行った。なお、本比較例における工程(xv)〜(xix)は、実施例における工程(i)〜(iv)に相当するものとして扱う。 The resulting papermaking substrate had a basis weight of 50 g / m 2 and an effective width of 500 mm. About this papermaking base material, 250 m 2 was manufactured, wound into a roll shape every 100 m, and the raw material was switched. In addition, process (xv)-(xix) in this comparative example is handled as equivalent to process (i)-(iv) in an Example.

以上について、各工程での実施条件および得られた抄紙基材の評価結果を、表1に示した。   About the above, the implementation conditions in each process and the evaluation result of the obtained papermaking base material were shown in Table 1.

Figure 2011157637
Figure 2011157637

表1から明らかなように、実施例1〜12では、いずれも省工数にて抄紙基材を得ることができた。工程(i)〜(iv)を同一の抄紙槽にて実施することにより、従来の設備と比較して簡略化できるため、省スペース化、製品コスト削減に繋がるうえ、製造に必要な人員、時間を省力化できることから、更なる低コスト化に繋がる(実施例1〜12および比較例1〜2)。   As apparent from Table 1, in Examples 1 to 12, it was possible to obtain a papermaking substrate with reduced man-hours. By implementing steps (i) to (iv) in the same papermaking tank, it can be simplified compared to conventional equipment, leading to space savings and product cost reductions, as well as the manpower and time required for manufacturing. Can lead to further cost reduction (Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2).

さらに、強化繊維束の投入方法(実施例3〜5、7)および処方(実施例6)を考慮することにより、抄紙基材の目付安定性や分散性に効果があり、とりわけ品位に優れる抄紙基材を製造可能である。   Furthermore, by taking into account the method of charging the reinforcing fiber bundles (Examples 3 to 5, 7) and the formulation (Example 6), the papermaking base material is effective in the basis weight stability and dispersibility, and is particularly excellent in paper quality. A substrate can be produced.

また、種々のプロセスとオンラインで実施可能であって、混成材料、多層材料、繊維強化成形基材の製造が可能である(実施例9〜12)。   Moreover, it can be implemented on-line with various processes, and it is possible to produce hybrid materials, multilayer materials, and fiber-reinforced molded substrates (Examples 9 to 12).

生産性と品質安定性の観点からは、実施例7、8がとりわけ好ましい態様である。   From the viewpoint of productivity and quality stability, Examples 7 and 8 are particularly preferred embodiments.

1 抄紙槽
2 引き取り方向
3 投入範囲
3−1〜20 投入範囲の区画
4 抄紙槽の幅
5 抄紙槽の幅方向の側壁面
5’ 抄紙槽の幅方向の側壁面
6 スラリー液面
7 スラリー液面と抄紙基材との境界
8 撹拌機
9 強化繊維束
10 抄紙面
11 メッシュコンベア
12 抄紙基材
13 コンベア
13’ 2系列目のコンベア
14 乾燥機
15 乾燥機を備えたコンベア
16 巻取機
17 分散媒体
18 導布
19 円筒形状の分散槽
20 輸送部
21 バインダー付与装置
22 ダブルベルトプレス装置
23 クリール
24 コック付きの円筒形状の分散槽
25 コック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Papermaking tank 2 Taking-off direction 3 Input range 3-1-20 Division of input range 4 Papermaking tank width 5 Side wall surface of papermaking tank width direction 5 'Side wall surface of width direction of papermaking tank 6 Slurry liquid level 7 Slurry liquid level 8 Stirrer 9 Reinforcing fiber bundle 10 Paper making surface 11 Mesh conveyor 12 Paper making substrate 13 Conveyor 13 'Conveyor 14 of the second series 14 Dryer 15 Conveyor 16 equipped with dryer 16 Winder 17 Dispersion medium 18 Cloth 19 Cylindrical dispersion tank 20 Transport part 21 Binder application device 22 Double belt press device 23 Creel 24 Cylindrical dispersion tank with cock 25 Cock

Claims (19)

少なくとも次の工程(i)〜(iv)を含み、少なくとも工程(i)〜(iii)を同一の抄紙槽で実施する抄紙基材の製造方法。
(i):分散媒体を有する抄紙槽に強化繊維束を継続的に投入する工程
(ii):強化繊維が分散媒体中に分散したスラリー(a)を調整する工程
(iii):スラリー(a)から分散媒体を除去して強化繊維を含む抄紙基材を得る工程
(iv):工程(iii)で得られた抄紙基材を引き取る工程
A method for producing a papermaking substrate, comprising at least the following steps (i) to (iv), wherein at least steps (i) to (iii) are carried out in the same papermaking tank.
(I): Step of continuously feeding a reinforcing fiber bundle into a papermaking tank having a dispersion medium (ii): Step of adjusting slurry (a) in which reinforcing fibers are dispersed in the dispersion medium (iii): Slurry (a) Step (iv) for obtaining a papermaking substrate containing reinforcing fibers by removing the dispersion medium from the step: Taking the papermaking substrate obtained in step (iii)
前記工程(i)において、強化繊維束の投入を抄紙基材の引き取り方向に対し横断的に実施し、かつ、強化繊維束の投入範囲が抄紙槽の幅に対し80〜100%の範囲で実施する、請求項1に記載の抄紙基材の製造方法。 In the step (i), the reinforcing fiber bundle is input transversely with respect to the take-up direction of the papermaking base material, and the reinforcing fiber bundle is input in a range of 80 to 100% with respect to the width of the papermaking tank. The method for producing a papermaking substrate according to claim 1. 前記工程(iii)において、スラリー(a)から強化繊維を漉き上げる水切り位置P1と前記工程(i)における強化繊維束の投入位置P2との距離Lが10mm以上である、請求項1または2に記載の抄紙基材の製造方法。 In the step (iii), the distance L between the draining position P1 for scooping up the reinforcing fibers from the slurry (a) and the input position P2 of the reinforcing fiber bundle in the step (i) is 10 mm or more. The manufacturing method of the papermaking base material of description. 前記工程(ii)で調整されるスラリー(a)中の強化繊維の質量含有量が、0.001〜1質量%である、請求項1〜3のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-3 whose mass content of the reinforced fiber in the slurry (a) adjusted by the said process (ii) is 0.001-1 mass%. . 前記工程(iv)における引き取り速度が、1〜30m/分である、請求項1〜4のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-4 whose take-up speed in the said process (iv) is 1-30 m / min. 前記工程(i)〜(iii)までの所要時間を5分以内とする、請求項1〜5のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-5 which makes the required time to the said process (i)-(iii) within 5 minutes. 前記工程(i)における強化繊維束の投入速度が実質的に一定である、請求項1〜6のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-6 whose input speed of the reinforcing fiber bundle in the said process (i) is substantially constant. 前記工程(i)において、強化繊維束が投入範囲内にて時間差を有して投入される、請求項1〜7のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The method for producing a papermaking substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein in the step (i), the reinforcing fiber bundle is charged with a time difference within a charging range. 前記工程(i)において、分散媒体中に予め第2の強化繊維が分散されている、請求項1〜8のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-8 in which the 2nd reinforcement fiber is previously disperse | distributed in the dispersion medium in the said process (i). 前記工程(i)において、分散媒体中に予め有機繊維および/または有機粒子が分散されている、請求項1〜8のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The method for producing a papermaking substrate according to any one of claims 1 to 8, wherein in the step (i), organic fibers and / or organic particles are dispersed in advance in a dispersion medium. 分散媒体中に予め第2の強化繊維または、有機繊維および/または有機粒子を分散させたスラリー(b)を調整する工程(pre−i)および前記工程(pre−i)で得られたスラリー(b)を抄紙槽に輸送する工程(pre−ii)を備える、請求項9または10に記載の抄紙基材の製造方法。 The step (pre-i) of preparing the slurry (b) in which the second reinforcing fibers or the organic fibers and / or the organic particles are dispersed in the dispersion medium in advance (pre-i) and the slurry obtained in the step (pre-i) ( The manufacturing method of the papermaking base material of Claim 9 or 10 provided with the process (pre-ii) which conveys b) to a papermaking tank. 前記強化繊維束の長さが1〜50mmである、請求項1〜11のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-11 whose length of the said reinforcing fiber bundle is 1-50 mm. 前記強化繊維束のフィラメント数が12,000〜100,000本である、請求項1〜12のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The method for producing a papermaking substrate according to any one of claims 1 to 12, wherein the number of filaments of the reinforcing fiber bundle is 12,000 to 100,000. 前記強化繊維が炭素繊維である、請求項1〜13のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-13 whose said reinforced fiber is carbon fiber. 前記炭素繊維の表面酸素濃度O/Cが0.1〜0.3であり、かつウィルヘルミ法で測定される表面自由エネルギーγ0が40〜60mJ/mである、請求項14に記載の抄紙基材の製造方法。 The papermaking base according to claim 14, wherein the surface oxygen concentration O / C of the carbon fiber is 0.1 to 0.3, and the surface free energy γ0 measured by the Wilhelmi method is 40 to 60 mJ / m 2. A method of manufacturing the material. 前記抄紙基材の目付が10〜500g/mである、請求項1〜15のいずれかに記載の抄紙基材の製造方法。 The manufacturing method of the papermaking base material in any one of Claims 1-15 whose fabric weights of the said papermaking base material are 10-500 g / m < 2 >. 請求項1〜16に記載の抄紙基材の製造方法を複数系列備え、前記系列のそれぞれから得られる抄紙基材を速度1〜30m/分で引き揃えて積層する工程(v)を備え、かつ全工程がオンラインで連続的に実施される抄紙基材の製造方法。 A process (v) comprising a plurality of series of methods for producing a papermaking base material according to claim 1-16, wherein the papermaking base materials obtained from each of the series are aligned and laminated at a speed of 1 to 30 m / min, and A method for producing a papermaking substrate in which all processes are continuously carried out online. 請求項1〜17で得られる抄紙基材に、オンラインでバインダーを付与する工程(vi)および前記バインダーを付与した抄紙基材を速度1〜30m/分で引き取る工程(vii)を備え、かつ全工程がオンラインで連続的に実施される抄紙基材の製造方法。 A step (vi) of applying a binder online to the papermaking substrate obtained in claims 1 to 17 and a step (vii) of taking up the papermaking substrate provided with the binder at a speed of 1 to 30 m / min. A method for producing a papermaking substrate, wherein the process is continuously carried out online. 請求項1〜18で得られる抄紙基材に、オンラインでマトリックス樹脂を複合化して繊維強化成形基材を得る工程(viii)および繊維強化成形基材を速度1〜30m/分で引き取る工程(ix)を備え、かつ全工程がオンラインで連続的に実施される繊維強化成形基材の製造方法。 A step of obtaining a fiber reinforced molded base material by compounding a matrix resin on-line with the papermaking base material obtained in claim 1 to 18 (viii) and a step of drawing the fiber reinforced molded base material at a speed of 1 to 30 m / min (ix) ), And a process for producing a fiber-reinforced molded base material in which all steps are continuously carried out online.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014005014A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Toray Ind Inc Package and manufacturing method of the same
JP2014009424A (en) * 2012-07-02 2014-01-20 Duplo Seiko Corp Headbox and papermaking apparatus
JP2016037004A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 王子ホールディングス株式会社 Method for producing base material for fiber-reinforced plastic formed body
WO2016084824A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 東レ株式会社 Carbon fiber mat, preform, sheet material, and molded article
JP2016132680A (en) * 2015-01-15 2016-07-25 王子ホールディングス株式会社 Base material for fiber-reinforced plastic molding, fiber-reinforced plastic molding and method for producing base material for fiber-reinforced plastic molding
JP2017125192A (en) * 2012-02-29 2017-07-20 王子ホールディングス株式会社 Composite for molding fiber reinforced plastic and fiber reinforced plastic molded body
KR20170130407A (en) 2015-03-24 2017-11-28 데이진 가부시키가이샤 Carbon fiber-reinforced resin composite material
CN114837012A (en) * 2022-05-07 2022-08-02 山东聚芳新材料股份有限公司 Method for recycling damaged para-aramid paper

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125192A (en) * 2012-02-29 2017-07-20 王子ホールディングス株式会社 Composite for molding fiber reinforced plastic and fiber reinforced plastic molded body
JP2014005014A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Toray Ind Inc Package and manufacturing method of the same
JP2014009424A (en) * 2012-07-02 2014-01-20 Duplo Seiko Corp Headbox and papermaking apparatus
JP2016037004A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 王子ホールディングス株式会社 Method for producing base material for fiber-reinforced plastic formed body
WO2016084824A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 東レ株式会社 Carbon fiber mat, preform, sheet material, and molded article
JP2016132680A (en) * 2015-01-15 2016-07-25 王子ホールディングス株式会社 Base material for fiber-reinforced plastic molding, fiber-reinforced plastic molding and method for producing base material for fiber-reinforced plastic molding
KR20170130407A (en) 2015-03-24 2017-11-28 데이진 가부시키가이샤 Carbon fiber-reinforced resin composite material
CN114837012A (en) * 2022-05-07 2022-08-02 山东聚芳新材料股份有限公司 Method for recycling damaged para-aramid paper

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