JP2012255065A - Structure having fiber-reinforcing material and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱成形可能で、軽量なシート材からなるスタンパブル成形が可能な繊維強化材を有する構造体に関する。 The present invention relates to a structure having a fiber reinforcing material that can be stamped and made of a lightweight sheet material that can be thermoformed.
炭素繊維やアラミド繊維などの繊維強化材で強化した繊維強化樹脂成形品は、比強度、比剛性、耐久性などに優れることから、航空・宇宙関連を始め、一般産業、スポーツ・レジャー用途にも急速に普及しつつある。 Fiber reinforced resin molded products reinforced with fiber reinforcements such as carbon fiber and aramid fiber are excellent in specific strength, specific rigidity, durability, etc., so that they can be used in aerospace and general industries, sports and leisure applications. It is spreading rapidly.
従来、これら繊維強化樹脂成形品のマトリックス樹脂として、補強材が連続繊維の場合は熱硬化性樹脂、短繊維の場合は熱可塑性樹脂などが用いられてきた。
最近、繊維強化樹脂成形品のリサイクル性や高速成型性の観点から熱可塑性樹脂をマトリックスとする複合材料が注目されている。すなわち、熱可塑性樹脂を用いた繊維強化複合材料では、スタンパブルシートが可能で、高速成形性が確保される。このように、取り扱い性から、補強材として、短繊維に限らず、連続繊維についてもマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂が用いられる場合が増えている。また、補強材として短繊維を使用するときは、熱可塑性樹脂との接合方法に様々な方策が検討されている。
Conventionally, as the matrix resin of these fiber-reinforced resin molded products, a thermosetting resin is used when the reinforcing material is a continuous fiber, and a thermoplastic resin is used when the reinforcing material is a short fiber.
Recently, a composite material using a thermoplastic resin as a matrix has attracted attention from the viewpoint of recyclability of fiber-reinforced resin molded products and high-speed moldability. That is, a fiber-reinforced composite material using a thermoplastic resin can be a stampable sheet, and high-speed moldability is ensured. As described above, in view of handling properties, not only short fibers but also continuous fibers are increasingly used as a matrix resin as a reinforcing material. In addition, when short fibers are used as a reinforcing material, various measures have been studied for the joining method with a thermoplastic resin.
例えば、特許文献１（特開２００９−１１３３６９号公報）には、複数の補強繊維が所定方向に引き揃えられてシート状に形成された補強繊維シート材と、当該補強繊維シート材の片面又は両面に付着した熱可塑性樹脂シート材により構成されている熱可塑性樹脂補強シート材を複数枚積層して構成された熱可塑性樹脂複合材料成形品の製造方法が提案されている。しかしながら、成型前のプレプリグの加工工程が複雑で、時間、工数がかかり実用的でない。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-113369) discloses a reinforcing fiber sheet material in which a plurality of reinforcing fibers are aligned in a predetermined direction and formed into a sheet shape, and one or both surfaces of the reinforcing fiber sheet material. There has been proposed a method for manufacturing a molded article of a thermoplastic resin composite material formed by laminating a plurality of thermoplastic resin reinforcing sheet materials composed of a thermoplastic resin sheet material adhered to the substrate. However, the processing process of the prepreg before molding is complicated, takes time and man-hours, and is not practical.
また、特許文献２（特開２０１０−２３５７７９号公報）には、強化繊維基材に（熱可塑性）樹脂が含浸されてなるプリプレグであって、該強化繊維基材が繊維長１０ｍｍを越える強化繊維が０〜５０重量％、繊維長２〜１０ｍｍの強化繊維が５０〜１００重量％、繊維長２ｍｍ未満の強化繊維が０〜５０重量％から構成され、強化繊維単糸（ａ）と該強化繊維単糸（ａ）と交差する強化繊維単糸（ｂ）とで形成される二次元配向角の平均値が１０〜８０度であり、かつ２３℃での厚みｈ０（ｍｍ）が０．０３〜１ｍｍ、引張強度σが０．０１ＭＰａ以上であるプリプレグが提案されている。しかしながら、この場合も、工程が複雑で加工に時間がかかり、経済的でない。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-23579) discloses a prepreg obtained by impregnating a reinforcing fiber base material with a (thermoplastic) resin, and the reinforcing fiber base material has a fiber length exceeding 10 mm. Is composed of 0 to 50% by weight, reinforcing fibers having a fiber length of 2 to 10 mm are composed of 50 to 100% by weight, reinforcing fibers having a fiber length of less than 2 mm are composed of 0 to 50% by weight, and the reinforcing fiber single yarn (a) and the reinforcing fiber The average value of the two-dimensional orientation angle formed by the single yarn (a) and the reinforcing fiber single yarn (b) intersecting is 10 to 80 degrees, and the thickness h0 (mm) at 23 ° C. is 0.03 to 0.03. A prepreg having a thickness of 1 mm and a tensile strength σ of 0.01 MPa or more has been proposed. However, in this case as well, the process is complicated and processing takes time, which is not economical.
さらに、特許文献３（特許第４２９２９９４号公報）には、加熱して溶融状態とした熱可塑性樹脂を吐出させながら、該熱可塑性樹脂の吐出口近傍から圧力空気を排出させるエアーブローを用いて、連続した強化繊維束（Ａ）に吹き付けるのと同時に、連続した強化繊維束（Ａ）の開繊を行うことにより、連続した強化繊維束（Ａ）と熱可塑性樹脂からなる層（Ｂ）を積層する工程を含むプリプレグの製造方法が提案されている。しなしながら、この場合も工程が複雑である。 Furthermore, Patent Document 3 (Patent No. 4292994) uses an air blower that discharges pressurized air from the vicinity of the thermoplastic resin discharge port while discharging the thermoplastic resin that has been heated and melted. At the same time as the continuous reinforcing fiber bundle (A) is sprayed, the continuous reinforcing fiber bundle (A) is opened to laminate the continuous reinforcing fiber bundle (A) and the thermoplastic resin layer (B). There has been proposed a method for manufacturing a prepreg including the step of: However, also in this case, the process is complicated.
さらに、特許文献４（特開２００７−１１８２１６号公報）には、１２,０００本以上の単繊維を集束してなるストランドに熱可塑性樹脂を含浸してなる炭素繊維強化熱可塑性樹脂テープであって、テープ厚さが１３０μｍ以下である炭素繊維強化熱可塑性樹脂テープが提案されている。この場合は、熱可塑性樹脂の混率が少なく、製造工程が複雑である。 Furthermore, Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-118216) discloses a carbon fiber reinforced thermoplastic resin tape obtained by impregnating a thermoplastic resin into a strand formed by bundling 12,000 or more single fibers. A carbon fiber reinforced thermoplastic resin tape having a tape thickness of 130 μm or less has been proposed. In this case, the mixing ratio of the thermoplastic resin is small and the manufacturing process is complicated.
さらに、特許文献５（特開２０１１−５８６７号公報）には、無機フィラーと熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物からなり、最外面に位置させる一対の両側外層と、無機フィラーと熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物からなり、最外面に位置させる一対の両側外層と、前記両側外層の間に位置し、無機フィラーを含まないポリプロピレン樹脂組成物からなる中間層と、を備えた少なくとも３層からなる積層体であり、前記積層体の全体を１００質量部とすると前記無機フィラーの含有量が５〜４０質量部であり、前記両側外層と中間層には厚さ方向に連通性を有する微小孔が多数存在し、透気度が１〜１０，０００秒／１００ｍｌである多孔積層体が提案されている。この場合は、プロセスの多い工程であり、生産性が良くない。 Further, Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-5867) includes a resin composition containing an inorganic filler and a thermoplastic resin, and includes a pair of outer layers positioned on the outermost surface, an inorganic filler, and a thermoplastic resin. A resin composition containing, a pair of outer side layers located on the outermost surface, and an intermediate layer located between the outer side layers and made of a polypropylene resin composition containing no inorganic filler, from at least three layers When the total of the laminate is 100 parts by mass, the content of the inorganic filler is 5 to 40 parts by mass, and the both outer layers and the intermediate layer have micropores in the thickness direction. Has been proposed, and a porous laminate having an air permeability of 1 to 10,000 seconds / 100 ml has been proposed. In this case, it is a process with many processes, and productivity is not good.
さらに、特許文献６（特開２０１０−２７４５１４号公報）には、繊維がシート面内でランダム配向する繊維シートとバインダー成分を含むシート基材からなる繊維補強複合材料であって、下記ａ）〜ｂ）を満足する繊維補強複合材料、が提案されている。
ａ）繊維が、芳香族ポリアミド繊維および炭素繊維を含むこと。
ｂ）繊維補強複合材料の任意方向の曲げ強度が１００ＭＰａ以上であり、かつ曲げ強度等方性係数が０．８以上であること。
この場合は、均一な繊維分散が難しく、かつ高目付品の生産が困難で、生産性がよくないという問題がある。
Further, Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-274514) discloses a fiber-reinforced composite material comprising a fiber base material in which fibers are randomly oriented in a sheet plane and a sheet base material containing a binder component, and the following a) A fiber-reinforced composite material satisfying b) has been proposed.
a) The fibers include aromatic polyamide fibers and carbon fibers.
b) The bending strength in any direction of the fiber-reinforced composite material is 100 MPa or more, and the bending strength isotropic coefficient is 0.8 or more.
In this case, there is a problem that uniform fiber dispersion is difficult, production of high-weight products is difficult, and productivity is not good.
さらに、特許文献７（国際公開 ＷＯ ２００７／０２０９０１０ Ａ１ パンフレット）には、熱可塑性樹脂と強化繊維とからなるチョップドストランド・プリプレグであって、該プリプレグの繊維体積含有率（Ｖｆ）が２０〜５０％であり、該プリプレグの繊維軸方向の長さが１５〜４５ｍｍであり、該プリプレグの厚さが０．１３ｍｍ以下のものが、繊維配向がランダムになるように積層されており、該積層物が加熱・加圧されてシート状に成形されている繊維強化熱可塑性樹脂シートが提案されている。この場合も、工程が煩雑であり、経済的な製造方法ではない。 Further, Patent Document 7 (International Publication WO 2007/0209010 A1 Pamphlet) is a chopped strand prepreg composed of a thermoplastic resin and a reinforcing fiber, and the fiber volume content (Vf) of the prepreg is 20 to 50%. The length of the prepreg in the fiber axis direction is 15 to 45 mm, and the thickness of the prepreg is 0.13 mm or less, which are laminated so that the fiber orientation is random. A fiber-reinforced thermoplastic resin sheet that has been heated and pressurized and formed into a sheet shape has been proposed. Also in this case, the process is complicated and not an economical manufacturing method.
さらに、特許文献８（特表２００８−５２０８４９号公報）には、湿潤強化繊維束（２００）を、少なくとも部分的に開繊するステップ（２１０）と、前記湿潤強化繊維中に存在する水分の少なくとも一部分を除去して、脱水強化繊維を形成するステップと、第１の熱可塑性ポリマー繊維（２４０）を、前記脱水強化繊維と混合して、吸音複合層（１２）を形成するステップと、第２の熱可塑性ポリマー繊維の第１の断熱層（１４）を、前記吸音複合層の第１の主表面に付するステップと、を含み、前記第２の熱可塑性ポリマー繊維は、前記第１の熱可塑性ポリマー繊維と同じ、または異なる、断熱および吸音複合材（１０）の形成方法が提案されている。この場合は、用途が断熱吸音複合材料の製法であり、工程が複雑で、経済的に問題がある。 Further, Patent Document 8 (Japanese Patent Publication No. 2008-52049) discloses a step (210) of at least partially opening the wet reinforcing fiber bundle (200), and at least the moisture present in the wet reinforcing fiber. Removing a portion to form a dehydrated reinforcing fiber; mixing a first thermoplastic polymer fiber (240) with the dehydrated reinforcing fiber to form a sound absorbing composite layer (12); Applying a first thermal insulation layer (14) of thermoplastic polymer fiber to the first major surface of the sound absorbing composite layer, wherein the second thermoplastic polymer fiber comprises the first heat A method of forming a heat insulating and sound absorbing composite (10) that is the same as or different from the plastic polymer fibers has been proposed. In this case, the application is a method for producing a heat-insulating sound-absorbing composite material, the process is complicated, and there is an economical problem.
しかも、これらの先行技術では、得られる成形品に熱処理（加熱、燃焼）を加えることにより、マトリックス成分を除去して、補強繊維（繊維強化材）からなる構造体を得るという技術思想は示唆されていない。 In addition, these prior arts suggest a technical idea that a heat treatment (heating, combustion) is applied to the obtained molded product to remove a matrix component and obtain a structure made of reinforcing fibers (fiber reinforcing material). Not.
本発明は、熱成形可能で、軽量なシート材からなり、使用される繊維強化材の種類によっては熱処理によりマトリックス成分を除去して繊維強化材のみからなる構造体を得ることも可能な、スタンパブル成形が可能な繊維強化材を有する構造体を提供することにある。 The present invention is a stampable, which is thermoformable, made of a lightweight sheet material, and depending on the type of fiber reinforcing material used, can remove a matrix component by heat treatment to obtain a structure consisting only of the fiber reinforcing material. An object of the present invention is to provide a structure having a fiber reinforcing material that can be molded.
本発明は、（Ａ）繊維強化材と（Ｂ）熱可塑性樹脂からなり、（Ａ）繊維強化材の単糸の長さが１〜５０ｍｍ、太さが３〜１,０００μｍであり、（Ａ）繊維強化材／（Ｂ）熱可塑性樹脂の重量比（重量％）が２０〜９５／８０〜５、目付が４０〜４,０００g／ｍ２であるエアレイド法よるウエブ層からなる、繊維強化材を有する構造体に関する。 The present invention comprises (A) a fiber reinforcing material and (B) a thermoplastic resin, and (A) the fiber reinforcing material has a single yarn length of 1 to 50 mm and a thickness of 3 to 1,000 μm. ) Fiber reinforcement comprising a web layer by an airlaid method in which the weight ratio (% by weight) of the fiber reinforcement / (B) thermoplastic resin is 20 to 95/80 to 5 and the basis weight is 40 to 4,000 g / m 2. The present invention relates to a structure having
本発明の繊維強化材を有する構造体は、（Ａ）繊維強化材が（Ｂ）熱可塑性樹脂で固定された構造を有する繊維構造体であり、軽量であり、リサイクルが可能で、熱成形、すなわち、スタンパブル成形が可能で、成形加工時間を短縮することができる。しかも、本発明の構造体は、製造が簡便で経済的に製造することができ、得られる構造体は、経時変化がしにくい。さらに、本発明の構造体は、（Ａ）繊維強化材として、金属繊維、セラミックス繊維などを採用することにより、得られる構造体をさらに熱処理すれば、マトリックス成分である（Ｂ）熱可塑性樹脂が除去されて、（Ａ）繊維強化材のみからなる軽量な構造体を得ることも可能である。 The structure having the fiber reinforcing material of the present invention is a fiber structure having a structure in which (A) the fiber reinforcing material is fixed with (B) a thermoplastic resin, is lightweight, recyclable, thermoformed, That is, stampable molding is possible, and the molding processing time can be shortened. In addition, the structure of the present invention is easy to manufacture and can be manufactured economically, and the resulting structure is unlikely to change over time. Furthermore, the structure of the present invention can be obtained by adopting a metal fiber, a ceramic fiber, or the like as the fiber reinforcement (A), and by further heat-treating the resulting structure, (B) the thermoplastic resin as a matrix component It is possible to obtain a lightweight structure consisting of only (A) the fiber reinforcing material by being removed.
＜繊維強化材を有する構造体＞
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の繊維強化材を有する繊維構造体は、エアレイド法で成形された（Ａ）繊維強化材が（Ｂ）熱可塑性樹脂により熱固定されて一体化された繊維シート状の構造体である。
<Structure with fiber reinforcement>
Embodiments of the present invention will be described below.
The fiber structure having the fiber reinforcement of the present invention is a fiber sheet-like structure in which (A) fiber reinforcement formed by the airlaid method is heat-fixed with (B) thermoplastic resin and integrated.
〔（Ａ）繊維強化材〕
ここで、（Ａ）繊維強化材としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、アラミド繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリパラフェニレンビスオキサゾール繊維、ならびにアルミニウム繊維、銅繊維、ステンレス繊維、マグネシウム繊維から選ばれた金属繊維の群から選ばれた少なくとも１種などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（Ａ）繊維強化材は、本発明の構造体において、強度、剛性の付与や耐久性の維持という、主要な役目を果たすものである。
（Ａ）繊維強化材は、単糸の長さが１〜５０ｍｍ、好ましくは３〜４０ｍｍ、太さが３〜１,０００μｍ、好ましくは６〜８００μｍである。繊維が短いと開繊性がよくなり、より均一な不織布となりやすいが、単糸の長さが１ｍｍ未満になると粉末状に近づき、繊維間結合による網目構造が作りにくくなるばかりか、繊維構造体としての強力が低くなり、実用性に欠けるので好ましくない。一方、５０ｍｍより長くなると繊維構造体の強力は上がるが、繊維構造体製造時の繊維の空気輸送において繊維どうしが絡まりやすくなり、繊維どうしが絡み合って繊維塊状欠点を増大させるので好ましくない。
また、（Ａ）繊維強化材の単糸の太さが３μｍ未満では、短繊維の総本数が多くなり、マトリックスである熱可塑性樹脂中への均一分散が困難となる。一方、１，０００μｍを超えると、繊維強化材の総本数が少なく、マトリックス中で繊維が不均一になりやすく、強度等の物性にばらつきが出やすくなる。
なお、（Ａ）繊維強化材は、繊維状であれば特に制限はなく、パルプ状であってもよく、例えばこの場合、アラミドパルプ、綿花、麻のパルプ状物などが挙げられる。
[(A) Fiber reinforcement]
Here, (A) the fiber reinforcing material is selected from carbon fiber, glass fiber, ceramic fiber, aramid fiber, polyoxymethylene fiber, polyparaphenylenebisoxazole fiber, and aluminum fiber, copper fiber, stainless steel fiber, and magnesium fiber. Examples thereof include, but are not limited to, at least one selected from the group of metal fibers.
(A) The fiber reinforcing material plays the main role of imparting strength and rigidity and maintaining durability in the structure of the present invention.
(A) The fiber reinforcing material has a single yarn length of 1 to 50 mm, preferably 3 to 40 mm, and a thickness of 3 to 1,000 μm, preferably 6 to 800 μm. If the fiber is short, the spreadability is improved and a more uniform non-woven fabric tends to be obtained. However, when the length of the single yarn is less than 1 mm, it approaches a powder form and it becomes difficult to form a network structure by bonding between fibers. This is not preferable because the strength of the resin becomes low and the utility is lacking. On the other hand, if the length is longer than 50 mm, the strength of the fiber structure is increased, but the fibers tend to be entangled during pneumatic transportation of the fiber during the production of the fiber structure, and the fibers are entangled to increase the fiber lump defect, which is not preferable.
In addition, when the thickness of the single yarn of (A) fiber reinforcement is less than 3 μm, the total number of short fibers increases, making it difficult to uniformly disperse the thermoplastic resin as the matrix. On the other hand, if it exceeds 1,000 μm, the total number of fiber reinforcements is small, the fibers tend to be non-uniform in the matrix, and physical properties such as strength tend to vary.
The (A) fiber reinforcing material is not particularly limited as long as it is fibrous, and may be in the form of pulp. In this case, examples include aramid pulp, cotton, hemp pulp, and the like.
〔（Ｂ）熱可塑性樹脂〕
次に、（Ｂ）熱可塑性樹脂は、本発明の繊維強化材を有する繊維構造体において、（Ａ）繊維強化材どうしのバインダーとして、また得られる構造体に熱成形性、すなわちスタンパブル成形性を与えるとともに、構造体の強度を補強する効果や得られる構造体におけるマトリックス成分としての役目を果たすものである。
（Ｂ）熱可塑性樹脂の素材としては、熱可塑性合成樹脂であれば特に制限はなく、例えばポリエチレン，ポリプロピレンから選ばれたポリオレフィン、ポリスチレン、ナイロン６,ナイロン６６，ナイロン１２から選ばれたポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートから選ばれたポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、あるいはこれらのポリマーアロイの群から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
[(B) Thermoplastic resin]
Next, (B) the thermoplastic resin is a fiber structure having the fiber reinforcement of the present invention. (A) As a binder between the fiber reinforcements, the resulting structure has thermoformability, ie, stampable moldability. In addition, it serves to reinforce the strength of the structure and to serve as a matrix component in the resulting structure.
(B) The material of the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a thermoplastic synthetic resin. For example, a polyolefin selected from polyethylene and polypropylene, a polyamide selected from polyethylene, nylon 6, nylon 66, and nylon 12, a polyacetal Polyester selected from polycarbonate, rubber reinforced styrene resin (ABS), polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether imide, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, or these Examples thereof include at least one selected from the group of polymer alloys.
また、（Ｂ）熱可塑性樹脂の形態としては、繊維、粉体、顆粒状、ペレットあるいは、サスペンションおよび／またはエマルジョンが挙げられる。
このうち、繊維としては、繊維形成性の熱可塑性合成樹脂からなる繊維であれば、特に制限はなく、単一組成からなる合成繊維でもよい。特に、熱接着性合成繊維を主成分とするものが好ましい。
ここで、「主成分とする」とは、熱接着性合成繊維が７０重量％以上、好ましくは８５重量％以上であることを指称し、３０重量％以下程度、後記する他の繊維やパルプが含まれていてもよい。
すなわち、（Ｂ）熱可塑性樹脂が繊維の場合、例えば熱接着性合成繊維を主成分とするものであり、該熱接着性合成繊維１００重量％使いのもののほか、例えば熱接着性合成繊維＋パルプ繊維、あるいは、熱接着性合成繊維＋パルプ繊維＋ケミカルバインダーなどからなる一層以上のエアレイド不織布から構成されていてもよい。
ここで、本発明における熱接着性合成繊維としては、熱で溶融し相互に結合するものであればどのようなものでもよく、この繊維間結合による網目状構造で不織布自体が固定される。このような熱接着性合成繊維としては、例えばポリオレフィン類、不飽和カルボン酸類でグラフト化されたポリオレフィン類や、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
Examples of the form of the (B) thermoplastic resin include fibers, powders, granules, pellets, suspensions and / or emulsions.
Among these, the fiber is not particularly limited as long as it is a fiber made of a fiber-forming thermoplastic synthetic resin, and may be a synthetic fiber having a single composition. In particular, those mainly composed of heat-adhesive synthetic fibers are preferred.
Here, “main component” means that the heat-adhesive synthetic fiber is 70% by weight or more, preferably 85% by weight or more, and about 30% by weight or less of other fibers and pulp described later. It may be included.
That is, (B) when the thermoplastic resin is a fiber, for example, it is mainly composed of a heat-adhesive synthetic fiber, and, for example, 100% by weight of the heat-adhesive synthetic fiber is used. You may be comprised from the one or more air-laid nonwoven fabric which consists of fiber or a heat bondable synthetic fiber + pulp fiber + chemical binder.
Here, the heat-adhesive synthetic fiber in the present invention may be anything as long as it is melted by heat and bonded to each other, and the nonwoven fabric itself is fixed in a network structure by the inter-fiber bond. Examples of such heat-adhesive synthetic fibers include polyolefins, polyolefins grafted with unsaturated carboxylic acids, polyesters, polyamides, polyvinyl alcohol, and the like.
このうち、熱接着性合成繊維としては、芯鞘型や偏芯サイドバイサイド型や貼り合わせタイプのサイドバイサイド型の複合繊維が好適である。鞘あるいは繊維外周部を構成する例としては、ポリオレフィン類では、ポリエチレンやポリプロピレンが挙げられる。芯成分あるいは繊維内層部を構成するポリマーとしては、鞘より高融点であり、加熱接着処理温度で変化しないポリマーが好ましい。このような組み合わせとして、例えば、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、変性ポリエステル／ポリエステル、変性ポリアミド/ポリアミドなどが挙げられる。これらのポリマーは、本発明の作用・効果を阻害しない範囲で変性されていても差し支えがない。さらに、フィブリル状繊維であっても良い。例えば、三井化学株式会社のＳＷＰなどが挙げられる。 Among these, as the heat-bonding synthetic fiber, a core-sheath type, an eccentric side-by-side type, or a bonded type side-by-side type composite fiber is preferable. Examples of the sheath or the outer periphery of the fiber include polyethylene and polypropylene for polyolefins. The polymer constituting the core component or the inner fiber layer is preferably a polymer having a melting point higher than that of the sheath and not changing at the heat bonding treatment temperature. Examples of such combinations include polyethylene / polypropylene, polyethylene / polyester, polypropylene / polyester, modified polyester / polyester, modified polyamide / polyamide, and the like. These polymers may be modified as long as they do not impair the action / effect of the present invention. Furthermore, it may be a fibrillar fiber. For example, SWP of Mitsui Chemicals, Inc. is mentioned.
なお、熱接着性合成繊維などの熱可塑性合成繊維の長さは、１〜５０ｍｍが好ましい。繊維が短いと開繊性がよくなり、より均一な不織布となりやすいが、１ｍｍ未満になると粉末状に近づき、繊維間結合による網目構造が作りにくくなるばかりか、不織布としての強力が低くなり、実用性に欠けるので好ましくない。一方、５０ｍｍより長くなると不織布の強力は上がるが、不織布製造時の繊維の空気輸送において繊維どうしが絡まりやすくなり、繊維どうしが絡み合って繊維塊状欠点を増大させるので好ましくない。特に、好ましいのは、３〜２５ｍｍである。 In addition, as for the length of thermoplastic synthetic fibers, such as a heat bondable synthetic fiber, 1-50 mm is preferable. If the fibers are short, the spreadability is improved, and a more uniform nonwoven fabric is likely to be obtained. However, if the fibers are less than 1 mm, they are close to a powder form, making it difficult to form a network structure by bonding between fibers, and the strength as a nonwoven fabric is reduced. It is not preferable because it lacks properties. On the other hand, if the length is longer than 50 mm, the strength of the nonwoven fabric increases, but the fibers tend to be entangled during pneumatic transportation of the fibers during the production of the nonwoven fabric, and the fibers are entangled to increase the fiber mass defects, which is not preferable. Particularly preferred is 3 to 25 mm.
また、熱接着性合成繊維などの熱可塑性合成繊維は、細いと構成繊維の本数が多くなるので、脱落繊維が少なくなるが、バインダーとしての役目に乏しくなり、また熱可塑性繊維間の絡みが発生し、分散が悪くなる。一方、太い場合は、繊維間の空隙が大きくなり、嵩高い不織布となるが、繊維の交絡点が減少するため、繊維脱落という問題点があり、また繊維強化材への接触が減少し、強力が低下する。したがって、本発明に用いられる熱可塑性合成繊維の太さ（単糸繊度）は用途に応じて選択すればよいが、本発明では、１〜５０ｄｔｘ、好ましくは２．０〜２５ｄｔｘである。１ｄｔｅｘ未満では、繊維間の絡みが起こりやすく。一方、５０ｄｔｘを超えると、繊維の脱落が発生しやすい。 In addition, if the thermoplastic synthetic fiber such as heat-bonding synthetic fiber is thin, the number of constituent fibers increases, so the falling fibers are reduced, but the function as a binder is poor, and entanglement between thermoplastic fibers occurs. And dispersion becomes worse. On the other hand, when the thickness is thick, the gap between the fibers becomes large and the bulky nonwoven fabric is formed. However, the fiber entanglement point is reduced, and there is a problem of fiber dropping, and the contact with the fiber reinforcing material is reduced, resulting in strong strength. Decreases. Therefore, the thickness (single yarn fineness) of the thermoplastic synthetic fiber used in the present invention may be selected according to the use, but in the present invention, it is 1 to 50 dtx, preferably 2.0 to 25 dtx. If it is less than 1 dtex, entanglement between fibers tends to occur. On the other hand, if it exceeds 50 dtx, the fibers are likely to fall off.
本発明の（Ｂ）熱可塑性樹脂が繊維の場合、上記の熱可塑性合成繊維のほかに、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、パルプ、コットン、麻などの天然繊維などの他の繊維を含んでいてもよい。この場合、不織布シートにおける熱可塑性合成繊維の割合は７０〜１００重量％が好ましく、さらに好ましくは８５〜１００重量％である。７０重量％未満の場合は上記の他の繊維の脱落が生じる可能性が多くなるうえ、構造体としての強力も低くなる場合があり、実用上の問題を生じる。 When the thermoplastic resin (B) of the present invention is a fiber, in addition to the above-mentioned thermoplastic synthetic fiber, other fibers such as regenerated fiber such as rayon, semi-synthetic fiber such as acetate, natural fiber such as pulp, cotton, hemp, etc. Fibers may be included. In this case, the ratio of the thermoplastic synthetic fiber in the nonwoven fabric sheet is preferably 70 to 100% by weight, and more preferably 85 to 100% by weight. When the amount is less than 70% by weight, there is a high possibility that the above-mentioned other fibers may drop off, and the strength as a structure may be lowered, which causes a practical problem.
また、（Ｂ）熱可塑性樹脂としては、以上のような繊維のほかに、粉体、顆粒状、ペレット、あるいはサスペンジョンおよび／またはエマルジョンであってもよい。ここで、粉体の場合は熱可塑性樹脂パウダー、熱可塑性樹脂の微粒子などが用いられ、その平均粒径（ＪＩＳ Ｒ ５００２に準拠して測定された値）が１０〜１，０００μｍ、好ましくは２０〜８００μｍである。
また、ペレットや顆粒状物の場合は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＰＳ樹脂などが用いられ、その一辺は０．２〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜４．５ｍｍである。
さらに、サスペンジョンやエマルジョンの場合、熱可塑性バインダー樹脂の成分としては、ポリオレフィン系、ポリ酢酸ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ＰＰＳ系などを挙げることができる。
Further, (B) the thermoplastic resin may be powder, granules, pellets, suspensions and / or emulsions in addition to the fibers as described above. Here, in the case of powder, thermoplastic resin powder, fine particles of thermoplastic resin, etc. are used, and the average particle diameter (value measured according to JIS R 5002) is 10 to 1,000 μm, preferably 20 ˜800 μm.
In the case of pellets and granules, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins, polyamide resins, polycarbonate resins, PPS resins, etc. are used, and one side is 0.2 to 5 mm, preferably 0. .5 to 4.5 mm.
Further, in the case of a suspension or emulsion, examples of the thermoplastic binder resin component include polyolefin, polyvinyl acetate, polyurethane, polyester, polyamide, polycarbonate, and PPS.
〔（Ａ）繊維強化材と（Ｂ）熱可塑性樹脂との配合割合〕
本発明の（Ａ）繊維強化材を有する繊維構造体は、（Ａ）繊維強化材が（Ｂ）熱可塑性樹脂により熱接着されており、この繊維間結合による網目状構造で該繊維構造体である不織布シートで固定される。
ここで、（Ａ）繊維強化材と（Ｂ）熱可塑性樹脂の重量比（重量％）は、２０〜９５／８０〜５、好ましくは２５〜８０／７５〜２０である。（Ａ）繊維強化材の割合が２０重量％未満では、得られる構造体の強度が不足し、また分散不良によって表面状態も悪化する。一方、９５重量％を超えると、（Ｂ）熱可塑性樹脂の割合が少なすぎて構造体としての形態安定性が不足となり、またシートの強力が低下し、ハンドリング性にも問題が発生する。
[A blending ratio of (A) fiber reinforcement and (B) thermoplastic resin]
The fiber structure having the fiber reinforcement (A) of the present invention is composed of (A) a fiber reinforcement thermally bonded with (B) a thermoplastic resin, and this fiber structure has a network structure by interfiber bonding. It is fixed with a certain nonwoven sheet.
Here, the weight ratio (% by weight) of the (A) fiber reinforcement and the (B) thermoplastic resin is 20 to 95/80 to 5, preferably 25 to 80/75 to 20. (A) If the proportion of the fiber reinforcement is less than 20% by weight, the strength of the resulting structure is insufficient, and the surface condition is also deteriorated due to poor dispersion. On the other hand, if it exceeds 95% by weight, the proportion of the thermoplastic resin (B) is too small, and the form stability as a structural body becomes insufficient, the strength of the sheet is lowered, and the handling property is also problematic.
〔構造体の総目付け〕
また、本発明の不織布シートよりなる構造体は、総目付が４０〜４，０００ｇ／ｍ２、好ましくは５０〜３,５００ｇ／ｍ２である。４０ｇ/ｍ２未満では、成型時シートのシート損傷が発生しやすく、ハンドリング性にも劣り、またシート強力不足という不都合がある。一方、４，０００ｇ/ｍ２を超えると、嵩高な構造体となり、加熱処理時に構造体の中央部にある熱可塑性樹脂が溶融するのに時間がかかりすぎ、生産性が悪くなる。また、シートが硬くなり、取り扱いでシートの重量が重いという不都合を生じ、また熱成型時に、高圧のプレス機が必要になり、さらに厚さが大きいため、成形品の深絞りが困難になるため、実用的でない。
[Total structure weight]
Moreover, the structure consisting of the nonwoven fabric sheet of the present invention has a total basis weight of 40 to 4,000 g / m 2 , preferably 50 to 3,500 g / m 2 . If it is less than 40 g / m 2 , the sheet is likely to be damaged during molding, the handling property is inferior, and the sheet strength is insufficient. On the other hand, if it exceeds 4,000 g / m 2 , it becomes a bulky structure, and it takes too much time for the thermoplastic resin in the center of the structure to melt during the heat treatment, resulting in poor productivity. In addition, the sheet becomes hard and the weight of the sheet is heavy during handling, and a high-pressure press is required during thermoforming, and because the thickness is large, deep drawing of the molded product becomes difficult. Not practical.
なお、本発明の構造体には、消臭剤、抗菌剤、芳香剤、保湿剤、着色剤、親水剤、撥水剤、カップリング剤、界面活性剤などの機能加工を付与することもできる。加工法としては、あらかじめそれらの機能を付与した繊維を混合したり、粉体状の剤を混合したり、液体状の剤をスプレーや含浸したりする方法が挙げられる。特に、カップリング剤は重要であり、構造体全体としての強度・耐久性等の物性に影響を与える。シラン（ケイ素）系、チタネート（チタン）系、ジルコネート（ジルコニア）系、アルミネート（アルミニウム）系から少なくとも１種類選ばれたカップリング剤を添加することが好ましい。この添加により、繊維強化材とマトリックス樹脂の親和性を高めるのに有効である。これらカップリング剤は、繊維強化材の種類によって適宜使い分けることができる。カップリング剤の添加量は、繊維強化材に対して、０．０１〜５．００重量％が好ましい。 The structure of the present invention can be given functional processing such as deodorant, antibacterial agent, fragrance, moisturizer, colorant, hydrophilic agent, water repellent, coupling agent, surfactant and the like. . Examples of the processing method include a method in which fibers having these functions are mixed in advance, a powdery agent is mixed, and a liquid agent is sprayed or impregnated. In particular, the coupling agent is important and affects physical properties such as strength and durability of the entire structure. It is preferable to add at least one coupling agent selected from silane (silicon), titanate (titanium), zirconate (zirconia), and aluminate (aluminum). This addition is effective in increasing the affinity between the fiber reinforcement and the matrix resin. These coupling agents can be properly used depending on the type of fiber reinforcement. The addition amount of the coupling agent is preferably 0.01 to 5.00% by weight with respect to the fiber reinforcement.
〔繊維強化材を有する構造体の製造方法〕
本発明のこのような繊維強化材を有する構造体は、エアレイド法によって製造される。エアレイド法で製造された不織布は、不織布を形成している繊維が、不織布の長手方向、幅方向および厚み方向にランダムに３次元配向されているので好ましい。
[Method for producing structure having fiber reinforcement]
The structure having such a fiber reinforcement of the present invention is manufactured by the airlaid method. The nonwoven fabric produced by the airlaid method is preferred because the fibers forming the nonwoven fabric are randomly three-dimensionally oriented in the longitudinal direction, width direction and thickness direction of the nonwoven fabric.
ここで、本発明に係るエアレイド法による不織布は、以下のようにして得ることができる。
すなわち、（１）所定量の解繊された（Ａ）繊維強化材および（Ｂ）熱可塑性樹脂が繊維である場合には当該繊維を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属製またはプラスチック製の繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上にウエブとして堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返す。
例えば、第２回以降のウエブの堆積は、同様にして、上記堆積シートの上に堆積させる。
あるいは、（２）（Ｂ）熱可塑性樹脂が繊維でない場合には、所定量の解繊された（Ａ）繊維強化材を主成分とする繊維を空気流に均一分散させながら搬送し、吐出部に設けた細孔から吹き出した該繊維を、下部に設置された金属製またはプラスチック製の繊維捕集用ネット上に落とし、該ネット下部で空気をサクションしながら、上記繊維を該ネット上にウエブとして堆積させ、必要に応じて、この操作を複数回繰り返すとともに、（Ｂ）熱可塑性樹脂が粉体、顆粒状、ペレットあるいはサスペンジョンもしくはエマルジョンである場合には、これらの粉体、顆粒状、ペレットあるいはサスペンジョンもしくはエマルジョンを、該ウエブの層間および／またはウエブの表面に散布する。
この場合も、第２回以降のウエブの堆積は、同様にして、上記堆積シートの上に堆積させる。
なお、（Ｂ）熱可塑性樹脂として、粉体、顆粒状、ペレット、サスペンジョン・エマルジョンを用いる場合には、堆積されたウエブ上に、各ウエブ形成ごとに、これらを散布、もしくは塗布すればよい。
Here, the nonwoven fabric by the airlaid method which concerns on this invention can be obtained as follows.
That is, (1) when a predetermined amount of defibrated (A) fiber reinforcing material and (B) thermoplastic resin are fibers, the fibers containing the fibers as main components are conveyed while being uniformly dispersed in an air stream. The fibers blown out from the pores provided in the discharge part are dropped on a metal or plastic fiber collecting net installed at the lower part, and the fibers are drawn into the net while suctioning air at the lower part of the net. The web is deposited as a web, and this operation is repeated a plurality of times as necessary.
For example, the second and subsequent web depositions are similarly deposited on the deposition sheet.
Alternatively, when (2) (B) the thermoplastic resin is not a fiber, a predetermined amount of defibrated (A) fiber mainly composed of fiber reinforcing material is conveyed while being uniformly dispersed in an air stream, and a discharge unit The fibers blown out from the pores provided on the metal are dropped onto a metal or plastic fiber collecting net installed at the lower part, and the fibers are placed on the web while suctioning air at the lower part of the net. And if necessary, (B) if the thermoplastic resin is a powder, granule, pellet, suspension or emulsion, these powder, granule, pellet Alternatively, a suspension or emulsion is spread between the webs and / or the web surface.
Also in this case, the second and subsequent web depositions are similarly deposited on the deposition sheet.
In addition, when powder, granule, pellet, suspension emulsion is used as the thermoplastic resin (B), these may be sprayed or applied to the deposited web for each web formation.
次に、以上の（１）、（２）のいずれの場合も、（Ｂ）熱可塑性樹脂（繊維、粉体、顆粒状、ペレット、サスペンジョン・エマルジョン）が充分その接着効果を発揮する温度に全体を加熱処理して、本発明の不織布からなる繊維構造体を得ることができる。接着効果を十分発揮させるには、熱接着性合成繊維などの（Ｂ）熱可塑性樹脂の融点より２０〜６０℃高い温度での加熱処理が必要である。 Next, in both cases (1) and (2) above, (B) the thermoplastic resin (fibers, powders, granules, pellets, suspensions, emulsions) is fully brought to a temperature at which it exhibits its adhesive effect. The fiber structure which consists of a nonwoven fabric of this invention can be obtained by heat-processing. In order to fully exhibit the adhesive effect, heat treatment is required at a temperature 20 to 60 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin (B) such as a thermoadhesive synthetic fiber.
この加熱処理としては、熱風処理、および熱風処理後の低圧による熱圧処理が挙げられる。
このうち、繊維間結合を形成するための熱風処理としては、（Ｂ）熱可塑性樹脂としてホモタイプの熱可塑性合成繊維を用いる場合、該繊維の融点以上の温度が必要である。熱風処理温度は、通常、熱可塑性合成繊維の融点より２０〜６０℃高い温度である。
Examples of the heat treatment include hot air treatment and hot pressure treatment with low pressure after the hot air treatment.
Among these, as hot-air treatment for forming an interfiber bond, when using a homo-type thermoplastic synthetic fiber as the thermoplastic resin (B), a temperature equal to or higher than the melting point of the fiber is required. The hot air treatment temperature is usually 20 to 60 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic synthetic fiber.
また、（Ｂ）熱可塑性樹脂として熱接着性複合繊維を用いる場合、該複合繊維の低融点成分の融点以上の温度が必要である。しかしながら、低融点成分の融点よりも３０℃以上高い場合、あるいは高融点成分（芯鞘型複合繊維の芯成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の高融点成分）の融点以上の場合は、繊維の熱収縮が大きくなり易く、地合いの悪化を招いたり、はなはだしい場合は繊維の劣化を生じるので好ましくない。熱風処理温度は、上記のように、熱接着性複合繊維のうち、（Ｂ）熱接着性樹脂のうちの低融点である樹脂の融点より１５〜４０℃高い温度である。 Moreover, when using thermoadhesive conjugate fiber as (B) thermoplastic resin, the temperature more than melting | fusing point of the low melting-point component of this conjugate fiber is required. However, if the melting point is 30 ° C. or higher than the melting point of the low melting point component, or if the melting point is higher than the melting point of the high melting point component (the core component of the core-sheath type composite fiber or the high melting point component of the side-by-side type composite fiber), Is liable to be large, which leads to deterioration of the texture, and in extreme cases, it causes deterioration of the fibers, which is not preferable. As described above, the hot-air treatment temperature is a temperature that is 15 to 40 ° C. higher than the melting point of the resin having the low melting point among (B) the thermoadhesive resin among the thermoadhesive conjugate fibers.
また、熱風処理したのち低圧下での熱圧処理、具体的には低圧の熱圧カレンダー処理を加えても良い。カレンダー処理に用いるローラーとしては、全体に均一な熱圧を加えるため、平滑表面の一対の金属ローラー、または金属ローラーと弾性ローラーの組み合わせを用いることが好ましいが、多段ローラーであっても良い。また、本発明の趣旨を損なわない範囲であれば、凸凹表面のエンボスローラーであっても良い。 Further, after the hot air treatment, a hot pressure treatment under a low pressure, specifically, a low pressure hot pressure calendar treatment may be added. As a roller used for the calendering treatment, it is preferable to use a pair of metal rollers having a smooth surface or a combination of a metal roller and an elastic roller in order to apply a uniform heat pressure to the whole, but a multi-stage roller may also be used. In addition, an embossing roller with an uneven surface may be used as long as the gist of the present invention is not impaired.
カレンダー処理の場合、単に厚さ調整のためであれば常温（非加熱）〜高温度の任意の温度で加圧すれば良い。圧力は希望する厚さになるよう適宜選択することができる。熱圧カレンダーにより繊維間の熱結合を補強し、強度、表面耐摩耗性、層間剥離防止などを向上するためであれば、ローラー表面の温度は、（Ｂ）熱可塑性樹脂の融点（例えば、熱接着性複合繊維の低融点成分の融点）以上の温度が必要である。しかしながら、低融点成分の融点よりも３０℃以上高い場合、あるいは高融点成分（芯鞘型複合繊維の芯成分、あるいはサイドバイサイド型複合繊維の高融点成分）の融点以上の場合は、繊維の熱収縮が大きくなり易いばかりか、ローラー表面への粘着が発生し、工程性に欠ける。融点未満の場合は、当然のことながら繊維間結合の補強が充分でなくなる。 In the case of calendering, the pressure may be applied at any temperature from room temperature (non-heated) to high temperature if it is simply for thickness adjustment. The pressure can be appropriately selected to achieve a desired thickness. In order to reinforce the thermal bond between fibers by a hot-pressure calender and improve strength, surface wear resistance, delamination prevention, etc., the temperature of the roller surface is (B) the melting point of the thermoplastic resin (for example, heat A temperature equal to or higher than the melting point of the low melting point component of the adhesive conjugate fiber is required. However, if the melting point is 30 ° C. or higher than the melting point of the low melting point component, or if the melting point is higher than the melting point of the high melting point component (the core component of the core-sheath type composite fiber or the high melting point component of the side-by-side type composite fiber), Not only tends to be large, but also sticks to the roller surface and lacks processability. When the temperature is lower than the melting point, it is a matter of course that the reinforcement between the fibers is not sufficient.
また、カレンダー処理の線圧は、幅方向で均一な接圧になるよう設定すれば、任意の圧力を選択することができる。高圧の場合は密度・不織布強力・層間強力がアップし、厚さがダウンする。低圧の場合は勿論これに反する影響が出る。不織布強力を重視するのであれば極力高圧のほうが好ましい。柔軟性を重視するのであれば低圧の方が好ましい。カレンダー処理の線圧は、通常、５〜５０ｋｇｆ/ｃｍの範囲で任意に選択できる。また、一対のローラー間に任意の隙間を設けても良い。表面層に接するローラーの温度が高い場合、または、ローラー間の圧力が高圧の場合は、繊維構造体のシート表面のみが高密度化し、また成型時に更なる高圧の圧力の付与が必要になるため好ましくない。 Moreover, if the linear pressure of the calendar process is set so as to be a uniform contact pressure in the width direction, an arbitrary pressure can be selected. In the case of high pressure, the density, non-woven fabric strength and interlayer strength increase, and the thickness decreases. In the case of low pressure, of course, an adverse effect occurs. If importance is attached to the strength of the nonwoven fabric, a high pressure is preferred as much as possible. If flexibility is important, low pressure is preferable. The linear pressure of the calendar process can usually be arbitrarily selected in the range of 5 to 50 kgf / cm. Moreover, you may provide arbitrary clearance gaps between a pair of rollers. When the temperature of the roller in contact with the surface layer is high, or when the pressure between the rollers is high, only the sheet surface of the fiber structure is densified, and it is necessary to apply a higher pressure during molding. It is not preferable.
なお、得られる本発明の構造体の厚さは、通常、１．０〜２０ｍｍ、好ましくは１．５〜１５ｍｍであるが、構造体の目付け（４０〜４，０００ｇ／ｍ２）に応じ、かつ用途に応じて設定することができる。 The thickness of the structure of the present invention to be obtained is usually 1.0 to 20 mm, preferably 1.5 to 15 mm, but depending on the basis weight of the structure (40 to 4,000 g / m 2 ), And it can set according to a use.
〔（Ａ）繊維強化材を主体とする構造体（Ａ）の製造〕
また、本発明の繊維強化材を有する構造体から、マトリックスとなる熱可塑性樹脂を除去することにより、（Ａ）繊維強化材が主体となる構造体（Ａ）を製造することができる。ここで、主体とは、マトリックス樹脂が、製造前から８０％以上除去されたことを意味する。マトリックスを除去する方法は、マトリックスを構成する熱可塑性樹脂の融点より、５０℃以上高い温度の雰囲気で処理すればよい。処理温度と処理時間はマトリックスである熱可塑性樹脂の溶融粘度で適宜設定される。また、マトリックスの除去を促進するために、熱風を吹き付けたり、遠心力で振り落とすこともできる。また、繊維強化材の種類がセラミックス繊維、金属繊維などの不燃性のものである場合、マトリックス樹脂が可燃性であることから、燃焼させることにより、（Ａ）繊維強化材が主体となる構造体（Ａ）を製造することもできる。
[(A) Production of structure (A) mainly composed of fiber reinforcement]
Moreover, the structure (A) mainly composed of (A) fiber reinforcement can be produced by removing the thermoplastic resin as a matrix from the structure having the fiber reinforcement of the present invention. Here, the main body means that 80% or more of the matrix resin has been removed from before the production. The method for removing the matrix may be performed in an atmosphere at a temperature higher by 50 ° C. than the melting point of the thermoplastic resin constituting the matrix. The treatment temperature and treatment time are appropriately set depending on the melt viscosity of the thermoplastic resin that is the matrix. Moreover, in order to accelerate | stimulate the removal of a matrix, a hot air can be sprayed or it can shake off with a centrifugal force. In addition, when the type of fiber reinforcement is non-combustible such as ceramic fiber or metal fiber, the matrix resin is flammable. (A) can also be manufactured.
〔構造体のその他の構成〕
なお、本発明の繊維強化材を有する構造体には、その表層および／または裏層、および／または当該構造体の２枚以上からなる層間に、さらに好ましくは目付けが１０〜５０ｇ／ｍ２の、フィルム、不織布、織物、および編物から選ばれたシート状物を積層し、一体化したものであってもよい。このシート状物としては、熱可塑性樹脂製フィルム、スパンレース不織布、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、エアレイド不織布、湿式不織布、織編物、ガーゼ、寒冷紗などが挙げられる。
本発明の構造体に上記のようなシート状物を積層、一体化することにより、構造体の表面保護や強度補強になり、また構造体の耐衝撃性の向上という効果を奏する。
[Other structure of structure]
The structure having the fiber reinforcing material of the present invention preferably has a basis weight of 10 to 50 g / m 2 between the surface layer and / or the back layer and / or an interlayer composed of two or more of the structures. A sheet-like material selected from films, nonwoven fabrics, woven fabrics, and knitted fabrics may be laminated and integrated. Examples of the sheet-like material include a thermoplastic resin film, a spunlace nonwoven fabric, a thermal bond nonwoven fabric, an air-through nonwoven fabric, a spunbond nonwoven fabric, an airlaid nonwoven fabric, a wet nonwoven fabric, a woven / knitted fabric, a gauze, and a cold koji.
By laminating and integrating the sheet-like material as described above on the structure of the present invention, the surface of the structure is protected and the strength is enhanced, and the impact resistance of the structure is improved.
ここで、熱可塑性樹脂製フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどが挙げられる。
また、シート状物が繊維の形態の場合は、その素材としては、合成繊維、再生繊維、天然繊維のいずれであってもよく、また、これらの混合繊維であってもよい。このうち、合成繊維としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ＰＰＳ繊維などが挙げられる。また、再生繊維としては、レーヨン、テンセルなどが挙げられる。さらに、天然繊維としては、コットン、パルプなどが挙げられる。
本発明の繊維構造体におけるシート状物の積層・一体化は、例えば通気性のシート状物の場合、エアレイド法におけるインライン、あるいはアウトラインにおいて、適宜、積層、一体化すればよく、特に限定されるものではない。
Here, examples of the thermoplastic resin film include polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride.
Further, when the sheet-like material is in the form of fibers, the material may be any of synthetic fibers, regenerated fibers, natural fibers, or a mixed fiber thereof. Among these, examples of the synthetic fiber include polyester fiber, polyamide fiber, polypropylene fiber, acrylic fiber, and PPS fiber. Examples of regenerated fibers include rayon and tencel. Furthermore, examples of natural fibers include cotton and pulp.
The lamination / integration of the sheet-like material in the fiber structure of the present invention is particularly limited, for example, in the case of a breathable sheet-like material, it may be appropriately laminated and integrated in an in-line or outline in the airlaid method. It is not a thing.
〔構造体からプリフォームの作成〕
本発明の繊維強化材を有する構造体は、上記のようにしてエアレイド法により得られる構造体を、１枚単独、あるいは２枚以上を積層し、加熱加圧処理により、密度が０．０１〜０．３、好ましくは０．０３〜０．２５に予備圧縮されたプリフォームとすることができる。
この場合、加熱・加圧における加工条件は、熱可塑性樹脂の融点よりプレス温度が１０〜６０℃、好ましくは２０〜５０℃高く、プレス圧力が０．４〜５０ｋg／ｃｍ２、好ましくは０．５〜４０ｋg／ｍ２であり、プレス時間が０．５〜１５分、好ましくは１．０〜１０分である。
熱可塑性樹脂の融点よりプレス温度が１０℃未満ではプレスが高圧になり、構造体の破損が発生し、一方プレス温度が熱可塑性樹脂の融点よりも５０℃を超えると、金型から剥離しにくいという問題が出てくる。また、プレス圧力が０．４ｋg／ｍ２未満では構造体の密度が上がらず、一方５０ｋg／ｍ２を超えると密度が上がりすぎ、プリフォームの意味がなくなる。さらに、プレス時間が０．５分未満では金型の温度が十分伝達できず、所定の形状にならない。一方１５分を超えると、生産効率が悪くなり、スタンパブルシートの効果が低下することとなる。
[Create Preform from Structure]
The structure having the fiber reinforcement of the present invention has a density of 0.01 to 1 by laminating one or more of the structures obtained by the airlaid method as described above, and heating and pressing the structure. The preform can be pre-compressed to 0.3, preferably 0.03 to 0.25.
In this case, the processing conditions in heating and pressurization are such that the pressing temperature is 10 to 60 ° C., preferably 20 to 50 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin, and the pressing pressure is 0.4 to 50 kg / cm 2 , preferably 0. a 5~40kg / m 2, pressing time is 0.5 to 15 minutes, preferably 1.0 to 10 minutes.
If the press temperature is less than 10 ° C. than the melting point of the thermoplastic resin, the press becomes high pressure and damage to the structure occurs. On the other hand, if the press temperature exceeds 50 ° C. than the melting point of the thermoplastic resin, it is difficult to peel from the mold. The problem comes out. Further, when the pressing pressure is less than 0.4 kg / m 2 , the density of the structure does not increase. On the other hand, when the pressing pressure exceeds 50 kg / m 2 , the density increases too much and the meaning of the preform is lost. Furthermore, if the pressing time is less than 0.5 minutes, the temperature of the mold cannot be transmitted sufficiently and the predetermined shape is not obtained. On the other hand, if it exceeds 15 minutes, the production efficiency is deteriorated and the effect of the stampable sheet is lowered.
以上の加工条件を満たすことにより、密度が０．０１〜０．３、好ましくは０．０３〜０．２５のプリフォーム、すなわちスタンパブルシートが得られる。
このようにして得られるプリフォームの厚みは、構造体の目付けにもよるが、通常、０．２〜１５ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍ程度である。この厚さの制御は、上下の金型の圧力設定でも可能であるが、上下の金型間に任意の厚さを持つスペーサーを挿入することによって調整することができる。
By satisfying the above processing conditions, a preform having a density of 0.01 to 0.3, preferably 0.03 to 0.25, that is, a stampable sheet can be obtained.
The thickness of the preform thus obtained is usually 0.2 to 15 mm, preferably about 0.5 to 10 mm, although it depends on the basis weight of the structure. The thickness can be controlled by setting the pressure of the upper and lower molds, but can be adjusted by inserting a spacer having an arbitrary thickness between the upper and lower molds.
以上の本発明の構造体、さらにこの構造体から得られる本発明のプリフォームは、スタンパブルシートとして用いられる。すなわち、これらの構造体、あるいはこれを予備圧縮して得られるプリフォームは、これを適当な形状に切り抜いてブランク材とし、最後にブランク材を所定の型枠に入れて、プレス成形により各種形状に賦形して複合成形品を製造することができる。 The above-described structure of the present invention and the preform of the present invention obtained from this structure are used as stampable sheets. That is, these structures, or preforms obtained by pre-compressing them, are cut into appropriate shapes to form blank materials, and finally, the blank materials are put into a predetermined formwork, and various shapes are formed by press molding. It is possible to produce a composite molded product by shaping into
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例中、繊維強化材を有する構造体、プリフォームの評価は以下のようにして測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
In the examples, the evaluation of the structures and preforms having fiber reinforcement was carried out as follows.
＜構造体・プリフォームの物性＞
目付（g／ｍ２）
ＪＩＳ Ｌ １９１３の６.２法に準拠して求めた。
厚さ（ｍｍ）
ＪＩＳ Ｌ １９１３の６.１。２Ａ法に準拠して求めた。（荷重２０ｇ/ｃｍ２）
<Physical properties of structures and preforms>
Basis weight (g / m 2 )
It calculated | required based on 6.2 method of JISL1913.
Thickness (mm)
It calculated | required based on 6.1A of JIS L 1913 2A method. (Load 20 g / cm 2 )
＜繊維構造体の特性＞
剛軟度
剛軟度は、ＪＩＳ Ｌ １９１３（４１．５度 カンチレバー法）に準拠して測定された値であり、シートのタテ方向とヨコ方向のそれぞれのシートのサンプルを測定し、その平均値を求め、シートの剛軟性を評価した。１５０ｍｍ超える範囲にあるものを◎、１００〜１５０ｍｍの範囲にあるものを○、５０ｍｍ以上〜１００ｍｍ未満までの範囲にあるものを△、５０ｍｍ未満までの範囲にあるものを×、とそれぞれ判定した。
含浸性：
構造体の場合はタテ、ヨコとも１００ｍｍに切出した構造体のサンプルを２０ｃｍ角のパレットにビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ａ）（商品名：エピコート８２８、油化シェルエポキシ（株）製）５０重量部、テトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂（Ｂ）（商品名：エポトートＹＨ−４３４Ｌ（東都化成（株）製）５０重量部を添加し、２５℃で充分撹拌混合したエポキシ樹脂組成物を５００ｍ入れ、それに構造体のサンプルを含浸し、その含浸具合から判定した。このエポキシ樹脂組成物の６０℃における粘度は０．２Ｐａ・ｓであった。
◎：含浸性極めて良好(サンプル片が１５秒以内に浸漬した。)
○：含浸性良好(サンプル片が１５秒を超え３０秒以内に浸漬した。)
△：含浸性普通(サンプル片が３０秒を超え６０秒以内に浸漬した。)
×：含浸性不良(サンプル片が６０秒以内に浸漬しない。)
<Characteristics of fiber structure>
Bending softness Bending softness is a value measured according to JIS L 1913 (41.5 degree cantilever method), and samples of each sheet in the vertical and horizontal directions of the sheet are measured, and the average value thereof. And the bending resistance of the sheet was evaluated. Those in the range exceeding 150 mm were evaluated as ◎, those in the range from 100 to 150 mm were evaluated as ◯, those in the range from 50 mm to less than 100 mm were evaluated as Δ, and those in the range up to less than 50 mm were determined as ×.
Impregnation:
In the case of a structure, both vertical and horizontal samples of the structure cut to 100 mm are placed on a 20 cm square pallet with a bisphenol A type epoxy resin (A) (trade name: Epicoat 828, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 50 parts by weight , Tetraglycidylamine type epoxy resin (B) (trade name: Epototo YH-434L (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.)) 50 parts by weight was added, and 500 m of an epoxy resin composition sufficiently stirred and mixed at 25 ° C. was added to the structure A body sample was impregnated and judged from the degree of impregnation The viscosity of this epoxy resin composition at 60 ° C. was 0.2 Pa · s.
A: Very good impregnation property (the sample piece was immersed within 15 seconds)
◯: Good impregnation property (a sample piece was immersed in more than 15 seconds within 30 seconds)
(Triangle | delta): Impregnability normal (a sample piece was immersed in more than 30 seconds within 60 seconds.)
X: Poor impregnation property (the sample piece is not immersed within 60 seconds)
取り扱い性：
構造体・プリフォームともに、（１）形状の安定性、（２）シートの表面状態、（３）ハンドリング性で判定した。
◎：まったく問題なし。
○：問題なし。
△：使用に耐えうる。
×：使用できない。
プリフォームの密度：
１００ｍｍ角のシートを切出し、重量Ｗを測定し、次式より密度を算術した。
密度＝Ｗ／〔１０×１０×シート厚さ（ｃｍ）〕
Handleability:
Both the structure and the preform were judged by (1) shape stability, (2) sheet surface condition, and (3) handling properties.
A: No problem at all.
○: No problem.
(Triangle | delta): It can endure use.
×: Cannot be used.
Preform density:
A 100 mm square sheet was cut out, the weight W was measured, and the density was calculated from the following formula.
Density = W / [10 × 10 × sheet thickness (cm)]
実施例１
（Ａ）繊維強化材として、東邦テクノプロダクツ社製の炭素繊維（太さ７μｍ×長さ３ｍｍのチョップドファイバー）を５０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂として、ＥＳファイバービジョン社製の熱接着性複合繊維（インタックＳ５１３、ＰＥ／ＰＰの芯鞘型複合繊維、１．７ｄｔｘ×３ｍｍ）を５０重量％とを混合し、ウエブ層をエアレイド法で捕集ネットの上に形成し、このウエブを１４０℃の熱風サクション加熱炉で加熱し、一体化し、目付けが４９．９g／ｍ２、厚さが１．７ｍｍの構造体を得た。
次に、剛軟度の測定には、２．５ｃｍ×２０ｃｍの試験片をタテ方向及びヨコ方向にそれぞれの剛軟度を測定し、その平均値を求めた。含浸性、取り扱い性の測定には、構造体を、タテ１００ｍｍ、ヨコ１００ｍｍに切り出して評価した。結果を表１に示す。
Example 1
(A) 50% by weight of carbon fiber (7 μm thick × 3 mm long chopped fiber) manufactured by Toho Techno Products as a fiber reinforcement, and (B) thermal bonding manufactured by ES Fiber Vision as a thermoplastic resin The composite fiber (Intac S513, PE / PP core-sheath composite fiber, 1.7 dtx × 3 mm) is mixed with 50% by weight, and a web layer is formed on the collection net by the airlaid method. The structure was heated and integrated in a hot air suction heating furnace at 140 ° C. to obtain a structure having a basis weight of 49.9 g / m 2 and a thickness of 1.7 mm.
Next, for the measurement of the bending resistance, the bending resistance of each 2.5 cm × 20 cm test piece was measured in the vertical direction and the horizontal direction, and the average value was obtained. For measurement of impregnation property and handleability, the structure was cut into a vertical 100 mm and a horizontal 100 mm and evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例２
（Ａ）繊維強化材として、東邦テクノプロダクツ社製の炭素繊維（太さ７μｍ×長さ６ｍｍのチョップドファイバー）を用いる以外は、実施例１と同様にして構造体を得た。結果を表１に示す。
Example 2
(A) A structural body was obtained in the same manner as in Example 1 except that carbon fiber (7 μm thick × 6 mm long chopped fiber) manufactured by Toho Techno Products was used as the fiber reinforcement. The results are shown in Table 1.
実施例３
（Ａ）繊維強化材として、日東紡社製のガラス繊維（ホーライ）（太さ８μｍ×長さ１０ｍｍ）を９０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂として、帝人ファイバー社製の熱接着性複合繊維（ＴＪ０４Ｖ４、ＰＥＴ／ＰＥの芯鞘型複合繊維、１．７ｄｔｘ×３ｍｍ）を１０重量％とを混合し、ウエブ層をエアレイド法で捕集ネットの上に形成し、このウエブを１４５℃の熱風サクション加熱炉で加熱し、一体化し、目付けが２００g／ｍ２、厚さが３．０ｍｍの構造体を得た。
次に、剛軟度の測定には、２．５ｃｍ×２０ｃｍの試験片をタテ方向及びヨコ方向にそれぞれの剛軟度を測定し、その平均値を求めた。含浸性、取り扱い性の測定には、構造体を、タテ１００ｍｍ、ヨコ１００ｍｍに切り出して評価した。結果を表１に示す。
Example 3
(A) Nittobo glass fiber (Horai) (thickness 8 μm x length 10 mm) as 90% by weight as a fiber reinforcement, and (B) Teijin Fibers thermal adhesive composite as a thermoplastic resin Fiber (TJ04V4, PET / PE core-sheath composite fiber, 1.7 dtx × 3 mm) was mixed with 10% by weight, and a web layer was formed on the collection net by the airlaid method. The structure was heated and integrated in a hot air suction heating furnace to obtain a structure having a basis weight of 200 g / m 2 and a thickness of 3.0 mm.
Next, for the measurement of the bending resistance, the bending resistance of each 2.5 cm × 20 cm test piece was measured in the vertical direction and the horizontal direction, and the average value was obtained. For measurement of impregnation property and handleability, the structure was cut into a vertical 100 mm and a horizontal 100 mm and evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例４
得られる構造体の目付け、厚みを変える以外、実施例３と同様して、構造体を得た。結果を表１に示す。
Example 4
A structure was obtained in the same manner as in Example 3 except that the basis weight and thickness of the structure were changed. The results are shown in Table 1.
実施例５
（Ａ）繊維強化材とし帝人テクノプロダクツ社製のアラミド繊維（商品名「テクノーラ」、６．６ｄｔｘ×６ｍｍ）を４０重量％と、（Ｂ）熱可塑性樹脂として、帝人ファイバー社製の熱接着性複合繊維（ＴＪ０４Ｂ５ ＰＥＴ／共重合ＰＥＴの芯鞘型複合繊維、２．２ｄｔｘ×５ｍｍ）を６０重量％とを混合し、ウエブ層をエアレイド法で捕集ネットの上に形成し、このウエブを１６０℃の熱風サクション加熱炉で加熱し、一体化し、目付けが８５g／ｍ２、厚さが２．１ｍｍの構造体を得た。
次に、剛軟度の測定には、２．５ｃｍ×２０ｃｍの試験片をタテ方向及びヨコ方向にそれぞれの剛軟度を測定し、その平均値を求めた。含浸性、取り扱い性の測定には、構造体を、タテ１００ｍｍ、ヨコ１００ｍｍに切り出して評価した。結果を表１に示す。
Example 5
(A) 40% by weight of aramid fiber (trade name “Technora”, 6.6 dtx × 6 mm) manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd. as a fiber reinforcement, and (B) thermal adhesive manufactured by Teijin Fibers Co., Ltd. as a thermoplastic resin A composite fiber (TJ04B5 PET / copolymerized PET core-sheath composite fiber, 2.2 dtx × 5 mm) was mixed with 60% by weight, and a web layer was formed on the collection net by the airlaid method. The structure was heated and integrated in a hot air suction heating furnace at a temperature of 85 ° C. to obtain a structure having a basis weight of 85 g / m 2 and a thickness of 2.1 mm.
Next, for the measurement of the bending resistance, the bending resistance of each 2.5 cm × 20 cm test piece was measured in the vertical direction and the horizontal direction, and the average value was obtained. For measurement of impregnation property and handleability, the structure was cut into a vertical 100 mm and a horizontal 100 mm and evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例６
総目付けを２５０g／ｍ２とする以外は、実施例５と同様にして、厚さが５ｍｍの構造体を得た。次に、剛軟度、含浸性、取り扱い性の測定を、実施例と同様にして評価した。結果を表１に示す。
Example 6
A structure having a thickness of 5 mm was obtained in the same manner as in Example 5 except that the total basis weight was 250 g / m 2 . Next, the measurement of bending resistance, impregnation property, and handleability was evaluated in the same manner as in the examples. The results are shown in Table 1.
実施例７
実施例１で得られた構造体をタテ２５センチ、ヨコ２０センチに切り出して、加熱プレスした。加工条件は、プレス温度１８０℃、プレス圧力５００g／ｃｍ２、プレス時間２分であった。
得られたプリフォームの密度は０．０４１、目付けは５１g／ｍ２、厚さは１．２５ｍｍ、取り扱い性は◎であった。結果を表２に示す。
Example 7
The structure obtained in Example 1 was cut out into a length of 25 cm and a width of 20 cm, and heated and pressed. The processing conditions were a press temperature of 180 ° C., a press pressure of 500 g / cm 2 , and a press time of 2 minutes.
The density of the obtained preform was 0.041, the basis weight was 51 g / m 2 , the thickness was 1.25 mm, and the handleability was ◎. The results are shown in Table 2.
実施例８
実施例２で得られた構造体を、実施例７に準じて、表２の条件で加熱・加圧し、プリフォームを作成して評価した。結果を表２に示す。
Example 8
The structure obtained in Example 2 was heated and pressurized under the conditions shown in Table 2 according to Example 7, and a preform was prepared and evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例９
実施例２で得られた構造体を２枚積層し、これを実施例７と同様の加工条件を適用してプリフォームを作成し、評価した。結果を表２に示す。
Example 9
Two structures obtained in Example 2 were laminated, and a preform was created and evaluated by applying the same processing conditions as in Example 7. The results are shown in Table 2.
実施例１０
実施例２で得られた構造体を４枚積層し、これを実施例７と同様の加工条件を適用してプリフォームを作成し、評価した。結果を表２に示す。
Example 10
Four structures obtained in Example 2 were laminated, and a preform was created and evaluated by applying the same processing conditions as in Example 7. The results are shown in Table 2.
実施例１１
実施例２で得られた構造体を１０枚積層し、これを実施例７と同様の加工条件を適用してプリフォームを作成し、評価した。結果を表２に示す。
Example 11
Ten structures obtained in Example 2 were laminated, and a preform was prepared and evaluated by applying the same processing conditions as in Example 7. The results are shown in Table 2.
実施例１２
（Ａ）繊維強化材として、東邦テクノプロダクツ社製の炭素繊維（太さ７μｍ×長さ３ｍｍのチョップドファイバー）を１００重量％のウエブ層をエアレイド法で捕集ネットの上に形成し、このウエブ上に、住友精化製のポリエチレンパウダー（商品名：「スミカセン」）を散布し、１３０℃の熱風サクション加熱炉で加熱し、一体化し、目付けが４１．１g／ｍ２、厚さが０．８ｍｍの構造体を得た。なお、この場合のウエブとポリエチレンパウダーとの重量割合は、（Ａ）／（Ｂ）（重量比）＝６０／４０であった。
次に、含浸性、取り扱い性の測定には、この構造体をタテ１００ｍｍ、ヨコ１００ｍｍに切り出して評価した。結果を表３に示す。
Example 12
(A) As a fiber reinforcement, carbon fiber (7 μm thick × 3 mm long chopped fiber) made by Toho Techno Products Co., Ltd. is used to form a web layer of 100% by weight on a collection net by the airlaid method. Above, polyethylene powder (trade name: “Sumikasen”) manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd. is sprayed and heated in a hot air suction heating furnace at 130 ° C., and the unit weight is 41.1 g / m 2 , and the thickness is 0.00. An 8 mm structure was obtained. In this case, the weight ratio of the web to the polyethylene powder was (A) / (B) (weight ratio) = 60/40.
Next, for measurement of impregnation property and handleability, this structure was cut into a vertical 100 mm and a horizontal 100 mm and evaluated. The results are shown in Table 3.
実施例１３
（Ａ）繊維強化材として、東邦テクノプロダクツ社製の炭素繊維（太さ７μｍ×長さ６ｍｍのチョップドファイバー）を１００重量％のウエブ層をエアレイド法で捕集ネットの上に形成し、このウエブ上に、住友精化製のポリエチレンパウダー（商品名：「スミカセン」）を散布し、１３０℃の熱風サクション加熱炉で加熱し、一体化し、目付けが３５．５g／ｍ２、厚さが０．６ｍｍの構造体を得た。なお、この場合のウエブとポリエチレンパウダーとの重量割合は、（Ａ）／（Ｂ）（重量比）＝７０／３０であった。
次に、含浸性、取り扱い性の測定には、この構造体をタテ１００ｍｍ、ヨコ１００ｍｍに切り出して評価した。結果を表３に示す。
Example 13
(A) As a fiber reinforcement, carbon fiber (7 μm thick × 6 mm long chopped fiber) made by Toho Techno Products Co., Ltd. is used to form a 100% by weight web layer on the collection net by the airlaid method. On top of this, polyethylene powder (trade name: “Sumikasen”) manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd. was sprayed, heated in a hot air suction heating furnace at 130 ° C., integrated, with a basis weight of 35.5 g / m 2 and a thickness of 0.00. A 6 mm structure was obtained. In this case, the weight ratio of the web to the polyethylene powder was (A) / (B) (weight ratio) = 70/30.
Next, for measurement of impregnation property and handleability, this structure was cut into a vertical 100 mm and a horizontal 100 mm and evaluated. The results are shown in Table 3.
実施例１４
実施例１３で得られた構造体をタテ２５センチ、ヨコ２０センチに切り出して、２枚積層し加熱プレスした。加工条件は、プレス温度１６０℃、プレス圧力５００g／ｃｍ２、プレス時間２分であった。
得られたプリフォームの密度は０．０８２、目付けは７０g／ｍ２、厚さは０．８５ｍｍ、取り扱い性は◎であった。結果を表４に示す。
Example 14
The structure obtained in Example 13 was cut into a length of 25 centimeters and a width of 20 centimeters, and two sheets were stacked and heated and pressed. The processing conditions were a press temperature of 160 ° C., a press pressure of 500 g / cm 2 , and a press time of 2 minutes.
The density of the obtained preform was 0.082, the basis weight was 70 g / m 2 , the thickness was 0.85 mm, and the handleability was ◎. The results are shown in Table 4.
実施例１５
実施例１３で得られた構造体を６枚積層し、これを実施例１４と同様の加工条件を適用してプリフォームを作成し、評価した。結果を表４に示す。
Example 15
Six structures obtained in Example 13 were laminated, and preforms were prepared and evaluated by applying the same processing conditions as in Example 14. The results are shown in Table 4.
本発明の繊維強化材を有する構造体は、強化材が、炭素繊維の場合には、車、飛行機の構造体野ブリプレグやプリフォームや電極に、ガラス繊維の場合には、建材、吸音材、断熱材、バッキン、フィルターなどに、アラミド繊維の場合には、フィルター、補強材として、さらにアルミニウム繊維やマグネシウム繊維などの金属繊維の場合には、フィルター、吸音材、電波遮蔽材、電極に、セラミックス繊維の場合はブレーキパッドや耐熱性フィルターや耐食性フィルターなどとして有用である。 When the reinforcing material is carbon fiber, the structure having the fiber reinforcing material of the present invention is a car, airplane structure field prepreg or preform or electrode, and in the case of glass fiber, a building material, a sound absorbing material, In the case of aramid fibers for insulation, backing, filters, etc., as filters and reinforcements, and in the case of metal fibers such as aluminum fibers and magnesium fibers, filters, sound absorbing materials, radio wave shielding materials, electrodes, ceramics In the case of fiber, it is useful as a brake pad, heat resistant filter, corrosion resistant filter, and the like.
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