JP6583035B2 - Sheet for fiber-reinforced plastic molded body and method for producing sheet for fiber-reinforced plastic molded body - Google Patents

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本発明は、繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法に関する。さらに、本発明は該繊維強化プラスチック成形体用シートから成形される繊維強化プラスチック成形体に関するものでもある。   The present invention relates to a fiber reinforced plastic molded sheet and a method for producing a fiber reinforced plastic molded sheet. Furthermore, the present invention also relates to a fiber reinforced plastic molded body molded from the fiber reinforced plastic molded body sheet.

炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維を含む不織布(繊維強化プラスチック成形体用シートともいう)を加熱加圧処理し、成形した繊維強化プラスチック成形体は、既にスポーツ、レジャー用品、航空機用材料など様々な分野で用いられている。これらの繊維強化プラスチック成形体においてマトリックスとなる樹脂には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、またはフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられていた。しかし、熱硬化性樹脂を用いた場合、熱硬化性樹脂と強化繊維を混合した不織布は冷蔵保管しなければならず、長期保管ができないという難点がある。   Non-woven fabric (also referred to as a sheet for fiber-reinforced plastic molded body) containing reinforcing fibers such as carbon fiber and glass fiber is heat-pressed, and the molded fiber-reinforced plastic molded body has already been used in various sports, leisure goods, aircraft materials, etc. Used in various fields. A thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or a phenol resin has been used as the matrix resin in these fiber-reinforced plastic moldings. However, when a thermosetting resin is used, the nonwoven fabric in which the thermosetting resin and the reinforcing fiber are mixed must be refrigerated and cannot be stored for a long time.

このため、近年は、熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として用い、強化繊維を含有した繊維強化不織布の開発が進められている。このような熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として用いた繊維強化不織布は、保存管理が容易であり、長期保管ができるという利点を有する。また、熱可塑性樹脂を含む不織布は、熱硬化性樹脂を含む不織布と比較して成形加工が容易であり、加熱加圧処理を行うことにより成形加工品を成形することができるという利点を有している。   For this reason, in recent years, development of a fiber reinforced nonwoven fabric using a thermoplastic resin as a matrix resin and containing reinforcing fibers has been advanced. A fiber reinforced nonwoven fabric using such a thermoplastic resin as a matrix resin has the advantage of easy storage management and long-term storage. In addition, a nonwoven fabric containing a thermoplastic resin is easier to mold than a nonwoven fabric containing a thermosetting resin, and has the advantage that a molded product can be molded by performing heat and pressure treatment. ing.

従来、熱可塑性樹脂は、耐薬品性・強度等が、熱硬化性樹脂よりも劣るものが主流であった。しかし、近年は、耐熱性、耐薬品性などに優れた熱可塑性樹脂が盛んに開発されるようになり、これまで熱可塑性樹脂について常識とされてきた上記のような欠点が目覚ましく改善されてきている。このような熱可塑性樹脂は、いわゆる「エンプラ(エンジニアリングプラスチック)」と呼ばれる樹脂であり、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)等が挙げられる。   Conventionally, thermoplastic resins are generally inferior to thermosetting resins in terms of chemical resistance and strength. However, in recent years, thermoplastic resins excellent in heat resistance, chemical resistance, etc. have been actively developed, and the above-mentioned drawbacks that have become common sense about thermoplastic resins have been remarkably improved. Yes. Such thermoplastic resins are so-called “engineering plastics”, which are polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyetherimide. (PEI) etc. are mentioned.

強化繊維には、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維等が用いられている。このような強化繊維は繊維強化プラスチック成形体の強度を高める働きをする。繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、強化繊維の配向方向をランダムにすることによって、全方向の強度を均一に高めることができる。また、強化繊維の配向方向を特定の方向に調整することによって、繊維強化プラスチック成形体の強度に方向性を持たせることもできる(例えば、特許文献1〜6)。このような特定方向の強度が高められた繊維強化プラスチック成形体は、自動車のバンパービーム等の補強用芯材や、一方向に機械的強度が要求される構造部品に好ましく用いられている。   Carbon fiber, glass fiber, aramid fiber or the like is used as the reinforcing fiber. Such reinforcing fibers serve to increase the strength of the fiber-reinforced plastic molded body. In the fiber-reinforced plastic molded sheet, the strength in all directions can be increased uniformly by randomizing the orientation direction of the reinforcing fibers. Moreover, directionality can also be given to the intensity | strength of a fiber reinforced plastic molded object by adjusting the orientation direction of a reinforced fiber to a specific direction (for example, patent documents 1-6). Such a fiber reinforced plastic molded article having an increased strength in a specific direction is preferably used for a reinforcing core material such as a bumper beam of an automobile or a structural component that requires mechanical strength in one direction.

特開平5−44188号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-44188 特開平9−41280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-41280 特開平6−155495号公報JP-A-6-155495 特開平4−208405号公報JP-A-4-208405 特開平4−208406号公報JP-A-4-208406 特開平4−208407号公報JP-A-4-208407

上述したように、強化繊維の配向方向をランダムにした繊維強化プラスチック成形体用シートを成形することにより、ある程度の強度が高められた繊維強化プラスチック成形体を得ることはできる。しかし、このような繊維強化プラスチック成形体であっても、その強度は十分ではなく、特に曲げ強度が不十分であるという問題があった。また、このような繊維強化プラスチック成形体においては、厚み方向に応力をかけた際のたわみ量が大きいことが本発明者らの検討により明らかとなった。   As described above, it is possible to obtain a fiber-reinforced plastic molded body having a certain degree of strength by molding a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in which the orientation direction of the reinforcing fibers is random. However, even such a fiber reinforced plastic molded article has a problem that its strength is not sufficient and bending strength is particularly insufficient. In addition, in such a fiber reinforced plastic molded body, it has been clarified by the inventors that the amount of deflection when stress is applied in the thickness direction is large.

強化繊維を一方向に配向させた繊維強化プラスチック成形体用シートからは、特定方向の強度に優れた繊維強化プラスチック成形体が得られる。しかし、特定方向以外の強度が不十分な場合が多く、広範な繊維強化プラスチック成形体とする場合などには全体強度が不十分となり、要求される強度基準を満たさない場合が多かった。また、このような繊維強化プラスチック成形体においては、厚み方向に応力をかけた際のたわみ量がさらに大きくなることが本発明者らの検討により明らかとなった。   A fiber-reinforced plastic molded article having excellent strength in a specific direction can be obtained from the sheet for fiber-reinforced plastic molded article in which the reinforcing fibers are oriented in one direction. However, in many cases, the strength in a direction other than the specific direction is insufficient, and the overall strength is insufficient when a wide range of fiber-reinforced plastic molded articles are formed, and the required strength standard is often not satisfied. In addition, in such a fiber-reinforced plastic molded body, it has been clarified by the inventors that the amount of deflection when stress is applied in the thickness direction is further increased.

そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、全体の曲げ強度に優れ、かつたわみ量の少ない繊維強化プラスチック成形体を提供することを目的として検討を進めた。本発明者らは、広範な繊維強化プラスチック成形体とする場合であっても、十分な強度を発揮でき、かつたわみの発生が抑制され得るように検討を進めた。さらに、本発明者らは、上記繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートを製造することを目的として検討を進めた。   In order to solve the problems of the prior art, the present inventors have made studies for the purpose of providing a fiber-reinforced plastic molded article having excellent overall bending strength and a small amount of deflection. The inventors of the present invention have made investigations so that sufficient strength can be exhibited and the occurrence of deflection can be suppressed even when a wide range of fiber-reinforced plastic moldings are used. Furthermore, the present inventors have made studies for the purpose of producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body that can mold the fiber-reinforced plastic molded body.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、強化繊維と、熱可塑性樹脂を含有する繊維強化プラスチック成形体用シートにおいて、厚み方向及び平面方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)を特定範囲とすることにより、全方位において優れた曲げ強度を有し、かつたわみの発生が抑制された繊維強化プラスチック成形体を成形し得ることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of earnest studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that fibers of reinforcing fibers in the thickness direction and in the plane direction in the fiber-reinforced plastic molded sheet containing reinforcing fibers and a thermoplastic resin. It has been found that by setting the orientation parameter (fp) in a specific range, a fiber-reinforced plastic molded article having excellent bending strength in all directions and suppressing the occurrence of deflection can be formed.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1]強化繊維と、熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化プラスチック成形体用シートであって、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.7〜1.0であり、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.25未満である繊維強化プラスチック成形体用シート。
[2]繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.8〜1.0であり、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.20以下である[1]に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
[3]熱可塑性樹脂が熱可塑性樹脂繊維である[1]又は[2]に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
[4]バインダー成分をさらに含み、バインダー成分は、繊維強化プラスチック成形体用シートの全質量に対して0.1〜10質量%含まれている[1]〜[3]のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
[5]熱可塑性樹脂は、ポリエーテルイミド繊維、ポリカーボネート繊維、ポリアミド繊維及びポリプロピレン繊維から選ばれる少なくとも1種である[1]〜[4]のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
[6]強化繊維と、熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化プラスチック成形体であって、
繊維強化プラスチック成形体における厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.7〜1.0であり、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.25未満である繊維強化プラスチック成形体。
[7]厚みが0.8mm以下である[6]に記載の繊維強化プラスチック成形体。
[8]厚みが40μmより厚く、100μm以下である[6]又は[7]に記載の繊維強化プラスチック成形体。
[9]厚さが20μmより厚く、40μm以下である[6]又は[7]に記載の繊維強化プラスチック成形体。
[10][1]〜[5]のいずれかに記載されている繊維強化プラスチック成形体用シートを成形した繊維強化プラスチック成形体。
[11][6]〜[10]のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体と、密度が0.2〜0.9g/cm3の芯材とを有し、芯材の両面に繊維強化プラスチック成形体が接着されてなる積層体。
[12]強化繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを混合したスラリーを、湿式抄紙する工程を含み、湿式抄紙する工程は、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程であり、傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が0.90〜0.99となるように走行する繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
[13]スラリーの分散媒の25℃における粘度は1.00mPaを超え4.00mPa以下である[12]に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
[14]スラリーの分散媒の25℃における粘度は1.2〜3.5mPaである[12]又は[13]に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
[15]傾斜型抄紙機は乱流発生装置を備える[12]〜[14]のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
[1] A fiber reinforced plastic molded sheet containing reinforced fibers and a thermoplastic resin, and the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction in the fiber reinforced plastic molded sheet has an absolute value of 0. A sheet for a fiber-reinforced plastic molded body, which has a fiber orientation parameter (fp) in the plane direction of less than 0.25 and a thickness of 0.7 to 1.0.
[2] The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction in the fiber-reinforced plastic molded sheet is 0.8 to 1.0, and the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction is The sheet for fiber-reinforced plastic molded article according to [1], which is 0.20 or less.
[3] The sheet for fiber-reinforced plastic molded article according to [1] or [2], wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic resin fiber.
[4] The binder component is further included, and the binder component is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded sheet, according to any one of [1] to [3]. Fiber reinforced plastic molded sheet.
[5] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [4], wherein the thermoplastic resin is at least one selected from polyetherimide fiber, polycarbonate fiber, polyamide fiber, and polypropylene fiber.
[6] A fiber reinforced plastic molded article containing a reinforced fiber and a thermoplastic resin,
The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction in the fiber reinforced plastic molded product is 0.7 to 1.0, and the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the plane direction is less than 0.25. A certain fiber-reinforced plastic molding.
[7] The fiber-reinforced plastic molded article according to [6], having a thickness of 0.8 mm or less.
[8] The fiber-reinforced plastic molded article according to [6] or [7], wherein the thickness is greater than 40 μm and 100 μm or less.
[9] The fiber-reinforced plastic molded article according to [6] or [7], wherein the thickness is greater than 20 μm and 40 μm or less.
[10] A fiber-reinforced plastic molded article obtained by molding the fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [5].
[11] The fiber-reinforced plastic molded body according to any one of [6] to [10] and a core material having a density of 0.2 to 0.9 g / cm 3 , and fiber reinforced on both sides of the core material A laminate made by bonding plastic moldings.
[12] The method includes a step of wet papermaking a slurry in which reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are mixed. The wet papermaking step is a step of making paper using an inclined paper machine, and the wire of the inclined paper machine Is a method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article that travels so that the jet wire ratio is 0.90 to 0.99.
[13] The method for producing a sheet for fiber-reinforced plastic molded article according to [12], wherein the dispersion medium of the slurry has a viscosity at 25 ° C. of more than 1.00 mPa and not more than 4.00 mPa.
[14] The method for producing a sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to [12] or [13], wherein the dispersion medium of the slurry has a viscosity at 25 ° C. of 1.2 to 3.5 mPa.
[15] The inclined type paper machine is provided with a turbulent flow generating device. The method for producing a sheet for fiber-reinforced plastic molding according to any one of [12] to [14].

本発明によれば、全方位において優れた曲げ強度を有し、かつたわみの発生が抑制された繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートから成形される繊維強化プラスチック成形体は、全方位において優れた強度を有し、たわみ量が小さいため、広範な平面構造部品等に好ましく用いられる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings which can shape | mold the fiber reinforced plastic molding which has the bending strength outstanding in all the directions, and the generation | occurrence | production of bending was suppressed can be obtained. The fiber-reinforced plastic molded body molded from the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention has excellent strength in all directions and has a small amount of deflection, and therefore is preferably used for a wide range of planar structural parts.

図1は、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートの繊維配向パラメーターを測定するための断面観察用試験片のイメージ図である。FIG. 1 is an image view of a cross-sectional observation test piece for measuring a fiber orientation parameter of a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body of the present invention. 図2は、実施例で用いた傾斜型抄紙機の構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the inclined paper machine used in the example. 図3は、実施例で用いた乱流発生装置の構成を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the turbulent flow generator used in the example. 図4は、本発明の繊維強化プラスチック成形体のたわみ量を測定するための試験機及び該試験機の構成部材を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a testing machine for measuring the amount of deflection of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention and the components of the testing machine.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

(繊維強化プラスチック成形体用シート)
本発明は、強化繊維と、熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化プラスチック成形体用シートに関する。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.7〜1.0であり、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.25未満である。
(Fiber-reinforced plastic molded sheet)
The present invention relates to a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing a reinforcing fiber and a thermoplastic resin. The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction in the fiber reinforced plastic molded sheet of the present invention is 0.7 to 1.0, and the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction is 0.25. Is less than.

本明細書において、繊維配向パラメーター(fp)は、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける強化繊維の配向状態を表すパラメーターである。繊維配向パラメーター(fp)は、繊維配向分布を−1.0〜1.0の数値で表すパラメーターであり、fp=−1.0及びfp=1.0のとき、強化繊維が1方向に配向していることを意味し、fp=0.0のとき、強化繊維が完全にランダムに配置されていることを意味する。   In the present specification, the fiber orientation parameter (fp) is a parameter that represents the orientation state of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded sheet. The fiber orientation parameter (fp) is a parameter that represents the fiber orientation distribution with a numerical value of −1.0 to 1.0. When fp = −1.0 and fp = 1.0, the reinforcing fiber is oriented in one direction. This means that when fp = 0.0, the reinforcing fibers are arranged completely at random.

従来技術に係る繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向における強化繊維の配向にばらつきが生じていることが本発明者らの検討により明らかとなった。さらに、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向における強化繊維の配向がばらつくことにより、繊維強化プラスチック成形体用シートから成形された繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度が低下し、さらにたわみ量が増加するおそれがあることを本発明者らは明らかにした。本発明は、このような知見に基づいて繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向における繊維配向パラメーター(fp)を制御するものである。さらに、本発明は、厚み方向における繊維配向パラメーター(fp)を制御することに加えて、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)を制御することにより、繊維強化プラスチック成形体の全体強度をより高め、かつ繊維強化プラスチック成形体のたわみの発生を抑制することに成功したものである。なお、本明細書におけるたわみ量とは、0.5mmの厚みの繊維強化プラスチック成形体用シートのたわみ量であり、後述する条件で圧縮試験を行った際に得られるたわみ量のことをいう。   In the fiber reinforced plastic molded sheet according to the prior art, the inventors have found that the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction of the fiber reinforced plastic molded sheet varies. Furthermore, the dispersion of the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction of the sheet for fiber reinforced plastic moldings reduces the bending strength of the fiber reinforced plastic moldings molded from the sheet for fiber reinforced plastic moldings and further increases the amount of deflection. The present inventors have clarified that there is a risk of this. This invention controls the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects based on such knowledge. Furthermore, in addition to controlling the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction, the present invention further increases the overall strength of the fiber-reinforced plastic molded body by controlling the fiber orientation parameter (fp) in the plane direction, And it succeeded in suppressing generation | occurrence | production of the bending of a fiber reinforced plastic molding. In addition, the amount of deflection in this specification is the amount of deflection of a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body having a thickness of 0.5 mm, and refers to the amount of deflection obtained when a compression test is performed under the conditions described later.

本発明では、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける、厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.7〜1.0であればよく、0.8〜1.0であることが好ましく、0.9〜1.0であることがより好ましい。繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値を上記範囲内とすることにより、厚み方向の強化繊維の配向を一定方向とすることができ、その結果、繊維強化プラスチック成形体全体の曲げ強度を向上させることでき、かつたわみの発生を抑制することができる。
なお、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)は、例えば繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法等を適切に選択することによって制御することが可能である。
In the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction in the fiber reinforced plastic molded sheet may be 0.7 to 1.0, preferably 0.8 to 1.0. 0.9 to 1.0 is more preferable. By setting the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the fiber reinforced plastic molded sheet within the above range, the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction can be made constant, and as a result, the fiber reinforcement The bending strength of the entire plastic molded body can be improved, and the occurrence of deflection can be suppressed.
The fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the fiber reinforced plastic molded body sheet can be controlled by, for example, appropriately selecting a method for manufacturing the fiber reinforced plastic molded body sheet.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいて、強化繊維の平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.25未満であればよく、0.20以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましく、0.12以下であることがさらに好ましい。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、厚み方向の強化繊維の配向は一定方向であることが好ましいが、平面方向の強化繊維の配向はランダム配向であることが好ましい。このように厚み方向と平面方向の強化繊維の配向を制御することにより、全体強度が高められた繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。さらに、本発明では、繊維強化プラスチック成形体のたわみ量を小さく抑えることができる。このため、本発明で得られる繊維強化プラスチック成形体は広範な平面部材に特に好ましく用いられる。   In the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction of the reinforcing fiber may be less than 0.25, preferably 0.20 or less, 0.15 Or less, more preferably 0.12 or less. That is, in the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction is preferably a constant direction, but the orientation of the reinforcing fibers in the planar direction is preferably a random orientation. By controlling the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction and the planar direction as described above, a fiber-reinforced plastic molded body having an increased overall strength can be formed. Furthermore, in the present invention, the amount of deflection of the fiber-reinforced plastic molded product can be kept small. For this reason, the fiber reinforced plastic molded body obtained by the present invention is particularly preferably used for a wide range of planar members.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、湿式不織布であることが好ましい。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、強化繊維と、熱可塑性樹脂とを混合したスラリーを湿式抄紙することで得られる不織布であることが好ましい。なお、本明細書においては、繊維強化プラスチック成形体用シートを湿式繊維強化プラスチック成形体用シートということもできる。
湿式繊維強化プラスチック成形体用シートは、強化繊維と熱可塑性樹脂繊維を織り込んだ織布や、引き揃えた強化繊維に樹脂を含浸したプリプレグを細断し、シート化したランダムマット等とは区別される。織布を用いたものは、いずれも強化繊維が特定の方向と、その特定の方向に対して90°の方向にのみ繊維が配向しているため、特定方向と90°方向には強度が高いが、それ以外の方向の強度が低い。このため、平面方向のfp値が0.0に近くてもたわみ量が湿紙機不織布に比べて大きくなるという欠点がある。また、ランダムマットは、強化繊維の束が存在するため、強化繊維の均一性に劣り、強度欠陥が発生しやすい。この傾向は特に薄物化したときに顕著である。
これに対して、本発明の式繊維強化プラスチック成形体用シートは、平面方向において全方向にほぼ均等に繊維が配向しているため、全方向の強度が高く、織布に比べてたわみ量が少ない。また、強化繊維を水中(スラリー中)で分散させるため十分にモノフィラメント化させることができ、強度欠陥の発生が抑制されている。
It is preferable that the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention is a wet nonwoven fabric. That is, it is preferable that the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention is a nonwoven fabric obtained by wet papermaking the slurry which mixed the reinforced fiber and the thermoplastic resin. In addition, in this specification, the sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects can also be called wet fiber reinforced plastics molded sheet.
Wet fiber reinforced plastic molded sheets are distinguished from woven fabrics in which reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are woven, and random mats that are made by chopping prepregs that are impregnated with resin in aligned reinforcing fibers. The In all of the woven fabrics, the reinforcing fibers are oriented in a specific direction and only in a direction of 90 ° with respect to the specific direction, so the strength is high in the specific direction and the 90 ° direction. However, the strength in other directions is low. For this reason, even if the fp value in the plane direction is close to 0.0, there is a disadvantage that the amount of deflection becomes larger than that of the wet paper web nonwoven fabric. In addition, since the random mat has a bundle of reinforcing fibers, the uniformity of the reinforcing fibers is inferior and strength defects are likely to occur. This tendency is particularly noticeable when the thickness is reduced.
On the other hand, the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention has fibers that are oriented almost evenly in all directions in the plane direction, and therefore has high strength in all directions and a deflection amount compared to a woven fabric. Few. Further, since the reinforcing fiber is dispersed in water (in the slurry), it can be sufficiently made into a monofilament and the occurrence of strength defects is suppressed.

(厚み方向の繊維配向パラメーターの測定方法)
繊維強化プラスチック成形体用シートにおける、厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)を測定する場合は、繊維強化プラスチック成形体用シートに、一般的に電子顕微鏡観察で使用される包埋用エポキシ樹脂等を含浸させて、断面観察用試験片を作製する。ここで包埋用エポキシ樹脂を含浸させるのは、後述する断面の切り出しの際に繊維の配向方向が切断時のせん断力で変わってしまうことを防止するためである。包埋用樹脂としては、エポキシ樹脂やスチレン樹脂等、せん断力に耐えうる十分な強度・硬度を有する樹脂が好ましいが、本発明では、エポキシ樹脂を使用することで厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)を測定する。包埋用樹脂としては、例えば、日本電子株式会社製、アロニックス LCA D−800を例示することができる。なお、熱硬化タイプの樹脂や、硬化時に発熱する樹脂は、硬化時の熱で繊維強化プラスチック成形体用シート中のバインダーの強化繊維同士の接着力が低下し、強化繊維の角度が変わってしまう可能性があるため、紫外線等の光硬化タイプのエポキシ樹脂等、硬化時に熱源とならない樹脂を用いることが好ましい。
樹脂包埋の方法としては、電子顕微鏡観察や光学顕微鏡観察で一般的に用いられる方法を採用することができる。具体的には、繊維強化プラスチック成形体用シートを幅5mm、長さ10mmに切断し、上述した包埋用エポキシ樹脂を少なくとも試験片の表面が全て覆われるまで滴下して含浸させ、硬化させる。包埋用エポキシ樹脂の滴下は、例えばスポイト等を用いて行うことができる。
(Measurement method of fiber orientation parameter in thickness direction)
When measuring the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction in a fiber reinforced plastic molded sheet, an epoxy resin for embedding generally used in electron microscope observation is applied to the fiber reinforced plastic molded sheet. A test piece for cross-sectional observation is prepared by impregnation. The reason why the epoxy resin for embedding is impregnated is to prevent the orientation direction of the fibers from being changed by the shearing force at the time of cutting when the cross section described later is cut out. The embedding resin is preferably a resin having sufficient strength and hardness that can withstand shearing force, such as an epoxy resin or a styrene resin. However, in the present invention, by using an epoxy resin, a fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction is used. ). As embedding resin, the JEOL Co., Ltd. product and Aronix LCA D-800 can be illustrated, for example. In the case of thermosetting resins and resins that generate heat during curing, the adhesive strength between the reinforcing fibers of the binder in the fiber-reinforced plastic molded sheet is reduced by the heat during curing, and the angle of the reinforcing fibers changes. Since there is a possibility, it is preferable to use a resin that does not become a heat source during curing, such as a photo-curing type epoxy resin such as ultraviolet rays.
As a resin embedding method, a method generally used in electron microscope observation or optical microscope observation can be employed. Specifically, the fiber reinforced plastic molded sheet is cut into a width of 5 mm and a length of 10 mm, and the above-described embedding epoxy resin is dropped and impregnated until at least the entire surface of the test piece is covered and cured. The dropping of the embedding epoxy resin can be performed using, for example, a dropper.

図1は、繊維強化プラスチック成形体用シートに紫外線硬化タイプの包埋用エポキシ樹脂を含浸させて得られた断面観察用試験片の概念図である。図1(a)に示されているように、断面観察用試験片45は、繊維強化プラスチック成形体用シート5を構成する強化繊維20と熱可塑性樹脂25、そして包埋用エポキシ樹脂40を包含する。断面観察用試験片45においては、強化繊維20の位置関係及び形状は繊維強化プラスチック成形体用シート5における状態と同一であり、強化繊維20の位置関係及び形状を保持するように包埋用エポキシ樹脂40が存在している。   FIG. 1 is a conceptual diagram of a cross-sectional observation test piece obtained by impregnating a fiber-reinforced plastic molded sheet with an ultraviolet curing epoxy resin for embedding. As shown in FIG. 1A, the cross-section observation test piece 45 includes the reinforcing fiber 20, the thermoplastic resin 25, and the embedding epoxy resin 40 constituting the sheet 5 for fiber-reinforced plastic molded body. To do. In the cross-section observation test piece 45, the positional relationship and shape of the reinforcing fibers 20 are the same as those in the fiber-reinforced plastic molded sheet 5, and the embedding epoxy is maintained so as to maintain the positional relationship and shape of the reinforcing fibers 20. Resin 40 is present.

なお、図1(a)においては、熱可塑性樹脂25は繊維形状で示されているが、実際は、繊維形状でなくてもよく、粒子形状等であってもよい。熱可塑性樹脂25が繊維形状である場合は、繊維径の差異、繊維の色の差異等によって強化繊維20と区別することができる。また、熱可塑性樹脂25と強化繊維20の見分けがつきにくい場合は、元素マッピング等を利用して強化繊維のみの配向を観察することができる。   In FIG. 1A, the thermoplastic resin 25 is shown in a fiber shape, but actually, it may not be in a fiber shape, and may be in a particle shape or the like. When the thermoplastic resin 25 has a fiber shape, it can be distinguished from the reinforcing fiber 20 by a difference in fiber diameter, a difference in fiber color, or the like. Moreover, when it is difficult to distinguish between the thermoplastic resin 25 and the reinforcing fiber 20, the orientation of only the reinforcing fiber can be observed using element mapping or the like.

厚み方向の繊維配向を観察する際には、断面観察用試験片から幅0.3〜0.6mmの試験片を切り出し、得られた試験片の厚み方向の断面を光学顕微鏡で観察する。切り出す方法としては、安全カミソリ、手術用メス等の薄い鋭利な刃物で垂直に切断する方法を採用しうる。但し、手作業では垂直断面を得るのが難しいため、FT−IR測定用切片等を切り出すためのフィルムスライサー若しくは電子顕微鏡観察用の切片を切り出すためのイオンスライサーを用いることもできる。尚、フィルムスライサーとしては日本分光株式会社製、スライスマスター HS−1が、イオンスライサーとしては日本電子株式会社製 EM−09100ISが例示される。ここで試験片の切り出し方向は、後述する方法で求めた平面方向の基準線と平行な方向である。なお、平面方向のfp値が0.0の場合は、切り出し方向は基準線から任意に選ぶことができる。
光学顕微鏡には、キーエンス社製、マイクロスコープを用い、モノフィラメントが視認できる倍率に拡大して繊維を観察する。本実施形態においては、たとえば上記倍率を300倍、600倍、および800倍から選択することができる。また、強化繊維の観察は、試験片の観察面およびその反対面のそれぞれから深さ10μm以上の部分に焦点を合わせて観察する。なお、試験片は、ミクロトームを用いて切り出してもよい。
本発明では、エポキシ樹脂で包埋して、厚み方向の断面を切り出すことにより、切断時のせん断力で繊維の角度が変わってしまうことを防ぐことができる。
When observing the fiber orientation in the thickness direction, a test piece having a width of 0.3 to 0.6 mm is cut out from the cross-section observation test piece, and the cross section in the thickness direction of the obtained test piece is observed with an optical microscope. As a cutting method, a method of cutting vertically with a thin sharp blade such as a safety razor or a scalpel for operation can be employed. However, since it is difficult to obtain a vertical cross section by manual work, a film slicer for cutting out a section for FT-IR measurement or the like, or an ion slicer for cutting out a section for electron microscope observation can also be used. In addition, as a film slicer, JASCO Corporation, Slice Master HS-1 is illustrated, and as an ion slicer, JEOL Ltd. EM-09100IS is illustrated. Here, the cut-out direction of the test piece is a direction parallel to the reference line in the plane direction obtained by the method described later. When the fp value in the plane direction is 0.0, the cutout direction can be arbitrarily selected from the reference line.
For the optical microscope, a microscope manufactured by Keyence Corporation is used, and the fibers are observed by enlarging the magnification so that the monofilament can be visually recognized. In the present embodiment, for example, the magnification can be selected from 300 times, 600 times, and 800 times. In addition, the reinforcing fibers are observed by focusing on a portion having a depth of 10 μm or more from each of the observation surface of the test piece and the opposite surface. In addition, you may cut out a test piece using a microtome.
In the present invention, by embedding with an epoxy resin and cutting out a cross section in the thickness direction, it is possible to prevent the fiber angle from being changed by the shearing force at the time of cutting.

なお、ガラス繊維のように透明な強化繊維などを用いた場合は、上記のような光学顕微鏡で観察しても強化繊維と樹脂の界面がはっきり視認できない場合も生じる。その場合は、上記と同様にエポキシ樹脂で繊維強化プラスチック成形体用シートを包埋し、断面観察用試験片の断面が露出するように切り出した後に、元素マッピングを行うことにより、強化繊維の配向を観察することができる。この場合、マッピングする元素は、強化繊維のみが含有し、熱可塑性樹脂とエポキシ樹脂は含有しない元素とする。例えば、ガラス繊維においては、Si又はCa元素を、エネルギー分散型X分析(EDS/EDX: Energy Dispersive X−Ray Spectroscopy)装置を備えた電子顕微鏡によりマッピングすることで、繊維配向を測定することができる。このような装置としては、オランダ フェノムワールド社製の卓上走査型電子顕微鏡「PRO X」等が例示される。   In addition, when a transparent reinforcing fiber etc. are used like glass fiber, even if it observes with the above optical microscopes, the case where the interface of a reinforcing fiber and resin cannot be visually recognized also arises. In that case, the fiber reinforced plastic molded sheet is embedded with epoxy resin in the same manner as described above, and after cutting out so that the cross-section of the cross-section observation test piece is exposed, the element mapping is performed to align the reinforcing fibers. Can be observed. In this case, the element to be mapped is an element that contains only the reinforcing fiber and does not contain the thermoplastic resin and the epoxy resin. For example, in glass fiber, fiber orientation can be measured by mapping Si or Ca element with an electron microscope equipped with an energy dispersive X-analysis (EDS / EDX: Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) apparatus. . As such an apparatus, a desktop scanning electron microscope “PRO X” manufactured by Phenom World of the Netherlands is exemplified.

強化繊維の配向方向とは、強化繊維の長さ方向の配向方向である。なお、厚み方向の断面においては、強化繊維の断面のみが観察される繊維も発生するが、このような繊維は、強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の測定には用いないものとする。   The orientation direction of the reinforcing fiber is the orientation direction of the reinforcing fiber in the length direction. In the cross section in the thickness direction, fibers in which only the cross section of the reinforcing fiber is observed are also generated, but such a fiber is not used for measurement of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber.

強化繊維の配向角度θiは、基準線に対する選び出した強化繊維の配向線の角度である。本発明では、上記条件で試験片の厚み方向の断面を光学顕微鏡等で観察して、上記断面のうちの任意に選択される連続した1.5mm2の測定領域を観察し、この測定領域中に存在する視認し得る全ての強化繊維(繊維数はn本とする)の配向角度θiを測定する。配向角度θiは、基準線に対して時計回りの方向の角度を測定し、0°以上180°未満の角度とする。なお、繊維数n本には、視認される強化繊維が断面のみのものは、含まれない。 The orientation angle θi of the reinforcing fiber is an angle of the selected orientation line of the reinforcing fiber with respect to the reference line. In the present invention, the cross section in the thickness direction of the test piece is observed with an optical microscope or the like under the above conditions, and a continuous 1.5 mm 2 measurement region arbitrarily selected from the cross sections is observed. Measure the orientation angle θi of all the reinforcing fibers (number of fibers is n) that can be visually recognized. For the orientation angle θi, an angle in a clockwise direction with respect to the reference line is measured and set to an angle of 0 ° or more and less than 180 °. The number n of fibers does not include the reinforcing fibers that are visible only in cross section.

厚み方向の繊維配向パラメーター(fp、以下fp値ともいう)は、上記の方法で測定した配向角度θiから以下の式(1)を用いて算出することができる。
fp=2×Σ(cos2θi/n)−1 式(1)
ここで、θiは基準線に対する選び出した強化繊維の配向角度(i=1〜n)である。
The fiber orientation parameter in the thickness direction (fp, hereinafter also referred to as fp value) can be calculated from the orientation angle θi measured by the above method using the following formula (1).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / n) −1 Formula (1)
Here, θ i is the orientation angle (i = 1 to n) of the selected reinforcing fibers with respect to the reference line.

ここで、基準線は、下記の方法により決定することができる。
基準線を設定する際には、まず仮基準線pを選択し、上記測定領域内に存在する視認し得る全ての強化繊維n本の角度を測定する。この場合、仮基準線pと各繊維の角度は、α(p)i(i=1〜n)で表される。
仮基準線pとした際の繊維配向パラメーター(fp(p))は、下記式を用いて算出することができる。
fp(p)=2×Σ(cos2α(p)i/n)−1
(i=1、2、3、・・・、n)
次に、仮基準線pを±1°ずつ、±90°となるまで回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))をとり、仮基準線p+zと仮基準線p-zと繊維n本の角度を算出する。この場合の角度は、α(p+ziと、α(p-zi(i=1〜n)で表される。回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))と強化繊維の繊維配向パラメーター(fp(p±z))は、下記式を用いて算出することができる。
fp(p±z)=2×Σ(cos2α(p±zi/n)−1
(i=1、2、3、・・・、n)
このようにして、得られたfp(p)値及びfp(p±z)値の絶対値のうち最大値が得られた場合に設定した仮基準線を基準線Pとすることができる。このように決定した基準線Pから算出される繊維配向パラメーターを、厚み方向における繊維配向パラメーター(fp)とすることができる。
Here, the reference line can be determined by the following method.
When setting the reference line, first, the temporary reference line p is selected, and the angles of all visible reinforcing fibers n existing in the measurement area are measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber is represented by α (p) i (i = 1 to n).
The fiber orientation parameter (fp (p)) when using the temporary reference line p can be calculated using the following formula.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
Next, the temporary reference line p (p + z , p −z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° to ± 90 ° is taken, and the temporary reference line p + z And the angle of the temporary reference line p -z and n fibers. The angles in this case are represented by α (p + z ) i and α (p −z ) i (i = 1 to n). The rotated temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fiber can be calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
In this way, the temporary reference line set when the maximum value is obtained among the absolute values of the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value can be used as the reference line P. The fiber orientation parameter calculated from the reference line P thus determined can be a fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction.

図1(b)は、図1(a)に示した断面観察用試験片45をB−B'方向に切り出し、厚み方向を縦方向とした断面概念図である。なお、B−B'方向は、後述する方法で求めた平面方向の基準線と平行な方向である。なお、平面方向のfp値が0.0の場合は、B−B'方向は基準線から任意に選ぶことができる
図1(b)では、上記の方法で決定された基準線はPで表される点線であり、各強化繊維の配向線は、各々QとRの点線で表されている。なお、図1(b)において、P'とした点線は基準線と平行な線であり、基準線Pと、各強化繊維の配向線(Q及びR)がなす角度をわかりやすく説明するための補助線である。図1(b)では、P'とQがなす角度(配向角度θ1)は0°であるため、P'とQは重なっている。また、P'とRがなす角度(配向角度θ2)はθ2として表されている。このようにして、θ1〜θnが測定される。なお、図1(b)では、強化繊維の配向状態を確認しやすくするために、強化繊維のみを図示している。
FIG. 1B is a conceptual cross-sectional view in which the cross-section observation test piece 45 shown in FIG. 1A is cut out in the BB ′ direction and the thickness direction is the vertical direction. The BB ′ direction is a direction parallel to the reference line in the plane direction obtained by a method described later. When the fp value in the plane direction is 0.0, the BB ′ direction can be arbitrarily selected from the reference line. In FIG. 1B, the reference line determined by the above method is represented by P. The orientation lines of the reinforcing fibers are represented by the Q and R dotted lines, respectively. In addition, in FIG.1 (b), the dotted line made into P 'is a line parallel to a reference line, and is for demonstrating clearly the angle which the reference line P and the orientation line (Q and R) of each reinforcement fiber make. It is an auxiliary line. In FIG. 1B, since the angle formed by P ′ and Q (orientation angle θ 1 ) is 0 °, P ′ and Q overlap. The angle formed by P ′ and R (orientation angle θ 2 ) is represented as θ 2 . In this way, θ 1 to θ n are measured. In addition, in FIG.1 (b), in order to make it easy to confirm the orientation state of a reinforced fiber, only the reinforced fiber is illustrated.

なお、繊維配向パラメーター(fp)や仮基準線と強化繊維の繊維配向パラメーター(fp(p±z))を測定する部分としては、断面観察用試験片の厚み方向の断面の端部を避け、中央近辺とすることが好ましい。具体的には、断面観察用試験片の両端部辺から厚み方向に5%(断面観察用試験片の厚みに対して5%)までの領域を避けて測定領域とすることが好ましい。 In addition, as a part which measures a fiber orientation parameter (fp), a temporary reference line, and a fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of a reinforcing fiber, avoid the end of the cross section in the thickness direction of the test piece for cross section observation, The vicinity of the center is preferable. Specifically, it is preferable to avoid the region up to 5% (5% with respect to the thickness of the cross-sectional observation test piece) from the both ends of the cross-section observation test piece in the thickness direction to be the measurement region.

(平面方向の繊維配向パラメーターの測定方法)
繊維強化プラスチック成形体用シートにおける平面方向の繊維配向パラメーターの測定は、特に樹脂包埋等の処理をせずとも測定することができる。具体的には、長さ3cm×幅3cmに切り出した繊維強化プラスチック成形体用シートをスライドガラス上に載せ、上から更にスライドガラスを載せて、マイクロスコープを用いて通常の反射光の測定で観察することができる。
本発明では、スライドガラスで挟んだ試験片の一方の面について光学顕微鏡にて観察する。光学顕微鏡には、キーエンス社製、マイクロスコープを用い、モノフィラメントが視認できる倍率に拡大して反射光にて、または反射光と透過光を併用して繊維を観察する。本実施形態においては、たとえば上記倍率を300倍、600倍、および800倍から選択することができる。これにより、一方の面のうちの任意に選択される連続した2.0mm2の測定領域を観察し、この測定領域中に存在する視認し得る全ての繊維(繊維数はm本とする)の配向角度θiを測定する。配向角度θiは、基準線に対して時計回りの方向の角度を測定し、0°以上180°未満の角度とする。繊維配向パラメーター(fp、以下fp値ともいう)は、上記の方法で測定した配向角度θiから以下の式(2)を用いて算出することができる。
fp=2×Σ(cos2θi/m)−1 式(2)
ただし、i=1〜mである。
そして、反対面についても同様に測定し、一方の面と反対面の平均値を求めて、これを平面方向の繊維配向パラメーター(fp)とする。なお、一方の面の測定領域と反対面の測定領域は、たとえば平面視において重なる領域である。また、一方の面および反対面のいずれの観察においても、たとえば一方の面および反対面のそれぞれから深さ10μm以上の部分に焦点を合わせて観察することができる。
(Measurement method of fiber orientation parameter in the plane direction)
The measurement of the fiber orientation parameter in the planar direction in the fiber-reinforced plastic molded sheet can be performed without particularly processing such as resin embedding. Specifically, a sheet for a fiber reinforced plastic molded body cut into a length of 3 cm and a width of 3 cm is placed on a slide glass, and the slide glass is further placed on the top, and observed with a normal reflected light measurement using a microscope. can do.
In the present invention, one surface of a test piece sandwiched between slide glasses is observed with an optical microscope. For the optical microscope, a microscope manufactured by Keyence Co., Ltd. is used, and the fibers are observed with reflected light by expanding the magnification so that the monofilament can be visually recognized or by using both reflected light and transmitted light. In the present embodiment, for example, the magnification can be selected from 300 times, 600 times, and 800 times. Thereby, a continuous measurement area of 2.0 mm 2 arbitrarily selected on one surface is observed, and all the fibers (number of fibers is m) that can be visually recognized existing in this measurement area. The orientation angle θi is measured. For the orientation angle θi, an angle in a clockwise direction with respect to the reference line is measured and set to an angle of 0 ° or more and less than 180 °. The fiber orientation parameter (fp, hereinafter also referred to as fp value) can be calculated from the orientation angle θi measured by the above method using the following formula (2).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / m) −1 Formula (2)
However, i = 1 to m.
And it measures similarly about an opposite surface, calculates | requires the average value of one surface and an opposite surface, and makes this a fiber orientation parameter (fp) of a plane direction. Note that the measurement area on the opposite side of the measurement area on one surface is, for example, an area overlapping in a plan view. In any observation of one surface and the opposite surface, for example, it is possible to observe with focusing on a portion having a depth of 10 μm or more from each of the one surface and the opposite surface.

平面方向の繊維配向パラメーターの測定をする際の基準線は、下記の方法により決定することができる。
基準線を設定する際には、まず仮基準線pを選択し、上記測定領域内に存在する視認し得る全ての繊維m本の角度を測定する。この場合、仮基準線pと各繊維の角度は、α(p)i(i=1〜m)で表される。
仮基準線pとした際の繊維配向パラメーター(fp(p))は、下記式を用いて算出することができる。
fp(p)=2×Σ(cos2α(p)i/m)−1
(i=1、2、3、・・・、m)
次に、仮基準線pを±1°ずつ、±90°となるまで回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))をとり、仮基準線p+zと仮基準線p-zと繊維m本の角度を算出する。この場合の角度は、α(p+ziと、α(p-zi(i=1〜m)で表される。
回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))と強化繊維の繊維配向パラメーター(fp(p±z))は、下記式を用いて算出することができる。
fp(p±z)=2×Σ(cos2α(p±zi/m)−1
(i=1、2、3、・・・、m)
このようにして、得られたfp(p)値及びfp(p±z)値のうち最大値が得られた場合に設定した仮基準線を基準線Pとすることができる。このように決定した基準線Pから算出される繊維配向パラメーターを、平面方向における繊維配向パラメーター(fp)とすることができる。
The reference line for measuring the fiber orientation parameter in the plane direction can be determined by the following method.
When setting the reference line, first, the temporary reference line p is selected, and the angles of all the visible fibers m existing in the measurement region are measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber is represented by α (p) i (i = 1 to m).
The fiber orientation parameter (fp (p)) when using the temporary reference line p can be calculated using the following formula.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
Next, the temporary reference line p (p + z , p −z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° to ± 90 ° is taken, and the temporary reference line p + z And the angle of the provisional reference line p -z and m fibers are calculated. The angles in this case are represented by α (p + z ) i and α (p −z ) i (i = 1 to m).
The rotated temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fiber can be calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
In this way, the temporary reference line set when the maximum value is obtained among the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value can be used as the reference line P. The fiber orientation parameter calculated from the reference line P thus determined can be a fiber orientation parameter (fp) in the plane direction.

本発明において、厚み方向及び平面方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が上記範囲内であることは、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の強化繊維の配向が一定方向であり、かつ平面方向の強化繊維の配向がランダム配向であることを意味する。すなわち、強化繊維は、繊維強化プラスチック成形体用シートの表面(抄紙面)に平行に配向しているが平面方向においては、強化繊維の配向方向に規則性はない。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおける強化繊維の配向方向を上記の通りに調整することにより、全体強度に優れ、かつたわみの発生が抑制された繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。   In the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fibers in the thickness direction and in the plane direction is within the above range. This means that the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction in the fiber reinforced plastic molded sheet is a constant direction. It means that the orientation of the reinforcing fibers in the plane direction is random orientation. That is, the reinforcing fibers are oriented parallel to the surface (paper-making surface) of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body, but the orientation direction of the reinforcing fibers is not regular in the planar direction. By adjusting the orientation direction of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention as described above, it is possible to mold a fiber-reinforced plastic molded article having excellent overall strength and suppressing the occurrence of deflection. .

(各成分の配合割合)
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおける強化繊維の配合割合は、20〜80質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがより好ましく、35〜65質量%であることがさらに好ましい。
また、強化繊維と熱可塑性樹脂の質量比は1:0.2〜1:10であることが好ましく、1:0.5〜1:5であることがより好ましく、1:0.7〜1:3であることがさらに好ましい。強化繊維と熱可塑性樹脂の質量比を上記範囲内とすることにより、軽量であり、かつ高強度の繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。
(Combination ratio of each component)
The blending ratio of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, and 35 to 65% by mass. Further preferred.
The mass ratio of the reinforcing fiber and the thermoplastic resin is preferably 1: 0.2 to 1:10, more preferably 1: 0.5 to 1: 5, and 1: 0.7 to 1. : 3 is more preferable. By setting the mass ratio of the reinforcing fiber and the thermoplastic resin within the above range, a lightweight and high-strength fiber-reinforced plastic molded body can be obtained.

(強化繊維)
強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これらの強化繊維は、1種のみを使用してもよく、複数種を使用してもよい。また、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維等の耐熱性に優れた有機繊維を含有していてもよい。
(Reinforced fiber)
The reinforcing fiber is preferably at least one selected from glass fiber, carbon fiber and aramid fiber. These reinforcing fibers may use only 1 type and may use multiple types. Moreover, you may contain the organic fiber excellent in heat resistance, such as a PBO (polyparaphenylene benzoxazole) fiber.

強化繊維として、例えば、炭素繊維やガラス繊維等の無機繊維を使用した場合、繊維強化プラスチック成形体用シートに含まれる熱可塑性樹脂の溶融温度で加熱加圧処理することにより繊維強化プラスチック成形体を形成することが可能となる。
また、強化繊維として、アラミド等の有機繊維を用いた場合は、一般的に強化繊維として無機繊維を使用した繊維強化プラスチック成形体用シートから形成される成形体よりも耐摩耗性を向上させ得る。
For example, when inorganic fiber such as carbon fiber or glass fiber is used as the reinforcing fiber, the fiber reinforced plastic molded body is obtained by heating and pressing at the melting temperature of the thermoplastic resin contained in the fiber reinforced plastic molded sheet. It becomes possible to form.
In addition, when organic fibers such as aramid are used as the reinforcing fibers, the wear resistance can be improved as compared with a molded body generally formed from a sheet for fiber-reinforced plastic molded bodies using inorganic fibers as the reinforcing fibers. .

強化繊維の質量平均繊維長は、3〜100mmであることが好ましく、3〜75mmであることがより好ましく、3〜50mmであることがさらに好ましく、6〜50mmであることが特に好ましい。強化繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用シートから強化繊維が脱落することを抑制することができ、かつ、強度に優れた繊維強化プラスチック成形体を形成することが可能となる。また、強化繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、強化繊維の分散性を良好にすることができる。これにより、加熱加圧成形後の繊維強化プラスチック成形体は良好な強度と外観を有する。
なお、本明細書において、質量平均繊維長は、100本の繊維について測定した繊維長の平均値である。
The mass average fiber length of the reinforcing fibers is preferably 3 to 100 mm, more preferably 3 to 75 mm, still more preferably 3 to 50 mm, and particularly preferably 6 to 50 mm. By setting the fiber length of the reinforcing fiber within the above range, it is possible to suppress the dropping of the reinforcing fiber from the fiber reinforced plastic molded sheet, and to form a fiber reinforced plastic molded article having excellent strength. Is possible. Moreover, the dispersibility of a reinforced fiber can be made favorable by making the fiber length of a reinforced fiber into the said range. Thereby, the fiber reinforced plastic molding after heat-press molding has good strength and appearance.
In the present specification, the mass average fiber length is an average value of the fiber lengths measured for 100 fibers.

なお、強化繊維の繊維径は、平均繊維径として特に限定されないが、一般的には炭素繊維、ガラス繊維共に繊維径が5〜25μm程度の繊維が好適に使用される。また、強化繊維には、複数の素材や形状を併用してもよい。強化繊維の断面形状は円形に限定されず、楕円形など異形断面であってもよい。
なお、本明細書において、平均繊維径は、100本の繊維の繊維径を測定した際の平均値である。
The fiber diameter of the reinforcing fiber is not particularly limited as the average fiber diameter, but generally, a fiber having a fiber diameter of about 5 to 25 μm is preferably used for both the carbon fiber and the glass fiber. A plurality of materials and shapes may be used in combination for the reinforcing fiber. The cross-sectional shape of the reinforcing fiber is not limited to a circular shape, and may be an irregular cross-section such as an ellipse.
In addition, in this specification, an average fiber diameter is an average value at the time of measuring the fiber diameter of 100 fibers.

(炭素繊維)
強化繊維としては炭素繊維を用いることが好ましい。強化繊維に含まれる炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル(PAN)系、石油・石炭ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等の炭素繊維を用いることができる。これらの炭素繊維は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせ用いてもよい。また、これら炭素繊維の中でも、工業規模における生産性及び機械特性の観点から、ポリアクリロニトリル(PAN)系の炭素繊維を用いることが好ましい。
(Carbon fiber)
Carbon fibers are preferably used as the reinforcing fibers. As the carbon fibers contained in the reinforcing fibers, polyacrylonitrile (PAN) -based, petroleum / coal pitch-based, rayon-based, lignin-based carbon fibers can be used. These carbon fibers may be used alone or in combination of two or more. Of these carbon fibers, polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers are preferably used from the viewpoint of productivity and mechanical properties on an industrial scale.

炭素繊維の質量平均繊維長は、3〜100mmであることが好ましく、3〜75mmであることがより好ましく、3〜50mmであることがさらに好ましく、6〜50mmであることが特に好ましい。炭素繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用シートから炭素繊維が脱落することを抑制することができ、かつ、強度に優れた繊維強化プラスチック成形体を成形することが可能となる。また、炭素繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、強化繊維の分散性を良好にすることができる。これにより、加熱加圧成形後の繊維強化プラスチック成形体は良好な強度と外観を有する。   The mass average fiber length of the carbon fibers is preferably 3 to 100 mm, more preferably 3 to 75 mm, still more preferably 3 to 50 mm, and particularly preferably 6 to 50 mm. By setting the fiber length of the carbon fiber within the above range, the carbon fiber can be prevented from dropping off from the sheet for the fiber-reinforced plastic molded body, and a fiber-reinforced plastic molded body having excellent strength can be molded. Is possible. Moreover, the dispersibility of a reinforced fiber can be made favorable by making the fiber length of carbon fiber into the said range. Thereby, the fiber reinforced plastic molding after heat-press molding has good strength and appearance.

炭素繊維の単繊維強度は、4500MPa以上であることが好ましく、4600MPa以上であることがより好ましく、4700MPa以上であることがさらに好ましい。単繊維強度とは、モノフィラメントの引っ張り強度をいう。このような炭素繊維を使用した場合、前述した強化繊維の繊維配向の効果との相乗効果で曲げ強度が大幅に向上する。なお、単繊維強度は、JIS R7601「炭素繊維試験方法」に準じて測定することができる。   The single fiber strength of the carbon fiber is preferably 4500 MPa or more, more preferably 4600 MPa or more, and further preferably 4700 MPa or more. Single fiber strength refers to the tensile strength of a monofilament. When such a carbon fiber is used, the bending strength is greatly improved by a synergistic effect with the fiber orientation effect of the reinforcing fiber described above. The single fiber strength can be measured according to JIS R7601 “Test method for carbon fiber”.

炭素繊維の繊維径は特に限定されないが、概ね好ましい範囲としては5〜20μmが好ましい。炭素繊維の繊維径を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体の強度を高めることができる。なお、炭素繊維の断面形状は円形に限定されず、楕円形など異形断面であってもよい。   The fiber diameter of the carbon fiber is not particularly limited, but a generally preferable range is preferably 5 to 20 μm. By setting the fiber diameter of the carbon fiber within the above range, the strength of the fiber-reinforced plastic molded body can be increased. The cross-sectional shape of the carbon fiber is not limited to a circular shape, and may be an irregular cross-section such as an ellipse.

(熱可塑性樹脂)
繊維強化プラスチック成形体用シートは、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、加熱加圧処理時にマトリックス、あるいは、繊維成分の交点に結着点を形成するため、マトリックス樹脂と呼ぶこともある。このようなマトリックス樹脂繊維を用いた不織布状の繊維強化プラスチック成形体用シートは、熱硬化性樹脂を使用したシートに比べて、オートクレーブ処理が不要で、加工する際の加熱加圧成形時間が短時間ですみ、生産性を高めることができる。
(Thermoplastic resin)
The sheet | seat for fiber reinforced plastic molding contains a thermoplastic resin. The thermoplastic resin is sometimes referred to as a matrix resin because a binding point is formed at the intersection of the matrix or fiber component during the heat and pressure treatment. Nonwoven fabric-reinforced plastic molded sheet using such matrix resin fibers does not require autoclaving and has shorter heat and pressure molding time than processing compared to sheet using thermosetting resin. You can increase your productivity in time.

熱可塑性樹脂は、繊維、粉末、ペレット又はフレーク状のものを、単独で又は組み合わせて用いることができる。中でも、熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂繊維であることが好ましい。熱可塑性樹脂繊維の平均繊維径は、10〜22μmであることが好ましく、12〜20μmであることがより好ましい。ここで、平均繊維径とは、質量平均繊維径を意味する。なお、熱可塑性樹脂繊維の断面形状は円形に限定されず、楕円形など異形断面であってもよい。   As the thermoplastic resin, fibers, powders, pellets or flakes can be used alone or in combination. Especially, it is preferable that a thermoplastic resin is a thermoplastic resin fiber. The average fiber diameter of the thermoplastic resin fibers is preferably 10 to 22 μm, and more preferably 12 to 20 μm. Here, the average fiber diameter means a mass average fiber diameter. The cross-sectional shape of the thermoplastic resin fiber is not limited to a circular shape, and may be an odd-shaped cross-section such as an ellipse.

熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ABS樹脂、ASA樹脂等を例示することができる。中でも、熱可塑性樹脂は、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリアミド及びポリプロピレンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。上述したように熱可塑性樹脂は熱可塑性樹脂繊維であることが好ましいため、ポリエーテルイミド繊維、ポリカーボネート繊維、ポリアミド繊維及びポリプロピレン繊維から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。   As thermoplastic resins, polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK), polyamide, polyolefin, Examples thereof include polystyrene, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, acrylic resin, ABS resin, ASA resin, and the like. Among these, the thermoplastic resin is preferably at least one selected from polyetherimide, polycarbonate, polyamide, and polypropylene. As described above, since the thermoplastic resin is preferably a thermoplastic resin fiber, it is more preferably at least one selected from polyetherimide fiber, polycarbonate fiber, polyamide fiber, and polypropylene fiber.

ポリオレフィンは、酸基含有ポリオレフィンであることが好ましく、酸基含有ポリオレフィンとしては、特に限定されないが、極性基を有する酸変性ポリプロピレンを用いることが好ましい。例えば、カルボキシル基を含有するモノマーと共重合したポリプロピレンを用いることができる。上記カルボキシル基を含有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ソルビン酸などの不飽和カルボン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などのジカルボン酸などを用いることができる。上記共重合するポリプロピレンは、プロピレン単独重合体であってもよく、プロピレン共重合体であってもよい。上記プロピレン共重合体としては、例えば、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体、プロピレンと他のオレフィンのブロック共重合体などが挙げられる。上記α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテンなどが挙げられる。具体的には、プロピレン共重合体としては、プロピレン−エチレンランダム共重合体などを用いることができる。中でも、安価に入手でき、融点が高く、耐衝撃性に優れることから、プロピレン単独重合体が好ましい。共重合の方法は、特に限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などを用いることができる。繊維にしたときにカルボキシル基が表面に出やすいという観点から、グラフト共重合であることが好ましい。カルボキシル基量が多いという観点から、酸変性ポリプロピレンは、マレイン酸変性ポリプロピレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる群から選ばれる一種以上であることが好ましい。上記酸変性ポリプロピレンは、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   The polyolefin is preferably an acid group-containing polyolefin, and the acid group-containing polyolefin is not particularly limited, but acid-modified polypropylene having a polar group is preferably used. For example, polypropylene copolymerized with a monomer containing a carboxyl group can be used. The monomer containing the carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and sorbic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, and citraconic acid. Dicarboxylic acids such as itaconic anhydride and citraconic anhydride can be used. The copolymerized polypropylene may be a propylene homopolymer or a propylene copolymer. Examples of the propylene copolymer include a random copolymer of propylene and an α-olefin, and a block copolymer of propylene and another olefin. As said alpha olefin, ethylene, 1-butene, 1-pentene etc. are mentioned, for example. Specifically, as the propylene copolymer, a propylene-ethylene random copolymer or the like can be used. Among these, a propylene homopolymer is preferable because it is available at a low price, has a high melting point, and is excellent in impact resistance. The method of copolymerization is not particularly limited, and for example, random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization, or the like can be used. Graft copolymerization is preferred from the viewpoint that carboxyl groups are likely to appear on the surface when formed into fibers. From the viewpoint of a large amount of carboxyl groups, the acid-modified polypropylene is preferably at least one selected from the group consisting of maleic acid-modified polypropylene and maleic anhydride-modified polypropylene. The acid-modified polypropylene may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明では、熱可塑性樹脂として、ポリアミドを用いることも好ましい。ポリアミドはナイロンであることが好ましく、ナイロンとしては、ナイロン6、ナイロン66等を好ましく用いることができる。熱可塑性樹脂としてナイロンを用いることにより、曲げ強度が高められた繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。   In the present invention, it is also preferable to use polyamide as the thermoplastic resin. The polyamide is preferably nylon, and as nylon, nylon 6, nylon 66 and the like can be preferably used. By using nylon as the thermoplastic resin, it is possible to mold a fiber-reinforced plastic molded body with increased bending strength.

熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、質量平均繊維長として、3〜100mmであることが好ましく、3〜50mmであることがより好ましく、3〜25mmであることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用シートから熱可塑性樹脂繊維が脱落することを抑制することができ、ハンドリング性に優れた繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。また、熱可塑性樹脂繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、熱可塑性樹脂繊維の分散性を良好にすることができるため、強度に優れた繊維強化プラスチック成形体を形成することが可能となる。これにより、加熱加圧成形後の繊維強化プラスチック成形体は良好な強度と外観を有する。   The fiber length of the thermoplastic resin fiber is preferably 3 to 100 mm, more preferably 3 to 50 mm, and still more preferably 3 to 25 mm as the mass average fiber length. By setting the fiber length of the thermoplastic resin fiber within the above range, the thermoplastic resin fiber can be prevented from falling off from the fiber reinforced plastic molded sheet, and the fiber reinforced plastic molded article having excellent handling properties. A sheet can be obtained. Further, by making the fiber length of the thermoplastic resin fiber within the above range, the dispersibility of the thermoplastic resin fiber can be improved, and it is possible to form a fiber-reinforced plastic molded article having excellent strength. Become. Thereby, the fiber reinforced plastic molding after heat-press molding has good strength and appearance.

本発明で用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートでは、熱可塑性樹脂として熱可塑性樹脂繊維を用いることによりシート中に空隙を形成することができる。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、繊維強化プラスチック成形体を形成する前は、シート自体がしなやかで柔軟性がある。このため、繊維強化プラスチック成形体用シートを巻き取りの形態で保管・輸送することが可能であり、ハンドリング性に優れるという特徴を有する。   In the fiber reinforced plastic molded sheet used in the present invention, a void can be formed in the sheet by using a thermoplastic resin fiber as the thermoplastic resin. For this reason, the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention is supple and flexible before forming a fiber reinforced plastics molding. For this reason, it is possible to store and transport the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in the form of winding, and it is characterized by excellent handling properties.

(バインダー成分)
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、バインダー成分をさらに含むことができる。この場合、バインダー成分は、繊維強化プラスチック成形体用シートの全質量に対して0.1〜10質量%となるように含有されることが好ましく、0.3〜10質量%であることがより好ましく、0.4〜9質量%であることがさらに好ましく、0.5〜8質量%であることが特に好ましい。バインダー成分の含有率を上記範囲内とすることにより、製造工程中の強度を高めることができ、ハンドリング性を向上させることができる。なお、バインダー成分の量は多くなると表面強度・層間強度共に強くなるが、逆に加熱成形時の臭気の問題が発生しやすくなる。しかし、上記の範囲においては臭気の問題はほとんど発生せず、また繰り返しの断裁工程を経ても層間剥離などを発生しない繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。
(Binder component)
The fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention can further contain a binder component. In this case, the binder component is preferably contained so as to be 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.3 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded sheet. Preferably, it is 0.4-9 mass%, It is further more preferable that it is 0.5-8 mass%. By making the content rate of a binder component in the said range, the intensity | strength in a manufacturing process can be raised and handling property can be improved. Note that as the amount of the binder component increases, both the surface strength and the interlayer strength increase, but conversely, the problem of odor during heat forming tends to occur. However, within the above range, there is hardly any problem of odor, and a fiber reinforced plastic molded sheet that does not cause delamination even after repeated cutting steps can be obtained.

バインダー成分としては、一般的に不織布製造に使用される、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)樹脂、各種澱粉、セルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、アクリルアミドーアクリル酸エステルーメタクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等が使用できる。   As binder components, polyester resins such as polyethylene terephthalate and modified polyethylene terephthalate, which are generally used for nonwoven fabric production, acrylic resins, styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer resins, urethane resins, polyvinyl alcohol (PVA) Resin, various starches, cellulose derivatives, polyacrylic acid soda, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, acrylamide-acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer alkali salt, isobutylene-maleic anhydride copolymer Combined alkali salt, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene- (meth) acrylic acid ester copolymer Etc. can be used.

(繊維形状)
本発明では、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維は、一定の長さにカットされたチョップドストランドであることが好ましい。また、バインダー成分として、バインダー繊維を含む場合は、バインダー繊維もチョップドストランドであることが好ましい。このような形態とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用シート中で、各種繊維を均一に混合することができる。
(Fiber shape)
In the present invention, the thermoplastic resin fibers and the reinforcing fibers are preferably chopped strands cut to a certain length. Moreover, when a binder fiber is included as a binder component, it is preferable that a binder fiber is also a chopped strand. By setting it as such a form, various fibers can be mixed uniformly in the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings.

(繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法)
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造工程は、強化繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを混合したスラリーを、湿式抄紙する工程を含む。ここで、湿式抄紙する工程は、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程であり、傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が0.90〜0.99となるように走行するものである。
(Method for producing sheet for fiber-reinforced plastic molded body)
The manufacturing process of the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention includes a process of wet papermaking a slurry in which reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are mixed. Here, the wet papermaking step is a step of making paper using an inclined paper machine, and the wires of the inclined paper machine travel so that the jet wire ratio is 0.90 to 0.99. .

傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比は0.90〜0.99であればよい。ここで、ジェットワイヤー比とは、スラリーの供給速度とワイヤー走行速度の比であり、スラリーの供給速度/ワイヤー走行速度で表される。ジェットワイヤー比が1よりも大きい場合は、スラリーの供給速度がワイヤーの走行速度よりも速く、この場合を「押し地合」という。また、ジェットワイヤー比が1以下の場合は、スラリーの供給速度はワイヤーの走行速度よりも遅く、この場合を「引き地合」という。
本発明では、ジェットワイヤー比を上記範囲とし、「引き地合」で抄紙することにより、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)と平面方向の繊維配向パラメーター(fp)を所望の範囲内とすることができる。
The jet wire ratio of the inclined paper machine may be 0.90 to 0.99. Here, the jet wire ratio is a ratio between the slurry supply speed and the wire travel speed, and is represented by the slurry supply speed / wire travel speed. When the jet wire ratio is greater than 1, the slurry supply speed is faster than the wire traveling speed, and this case is referred to as “pushing”. When the jet wire ratio is 1 or less, the slurry supply speed is slower than the wire traveling speed, and this case is referred to as “pulling”.
In the present invention, the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction and the fiber orientation parameter (fp) in the plane direction in the sheet for fiber reinforced plastic molding are made by making the jet wire ratio in the above range and making paper by “drawing”. Can be within a desired range.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法においては、傾斜型抄紙機のワイヤーの傾斜角度を通常よりも小さくすることが好ましい。好ましい傾斜角度は抄紙機の規模等によって異なるが、例えば15°以下にすることが好ましく、10°以下にすることがより好ましい。傾斜型抄紙機のワイヤーの傾斜角度を通常よりも小さくすることにより、湿式抄紙する工程における脱水速度を遅くすることができ、ワイヤー付近におけるスラリーの流れの乱れを抑制し、層流とすることができる。これにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向及び平面方向の繊維配向パラメーター(fp)を所望の範囲内とすることができる。なお、図2は、本発明で用いることができる傾斜型抄紙機200の一例の構成を説明する図である。図2では、傾斜型抄紙機のワイヤーの傾斜角度は、Zで表されている。ワイヤーの傾斜角度Zは、傾斜型抄紙機のワイヤーと載置水平面とがなす角度である。ただし、図2では、便宜上、載置水平面に平行な面と傾斜型抄紙機のワイヤーとがなす角度をワイヤーの傾斜角度Zとして表記している。   In the manufacturing method of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention, it is preferable to make the inclination angle of the wire of an inclination type paper machine smaller than usual. The preferred inclination angle varies depending on the scale of the paper machine, but is preferably 15 ° or less, and more preferably 10 ° or less. By making the angle of inclination of the wire of the inclined paper machine smaller than usual, it is possible to slow down the dewatering rate in the wet paper making process, to suppress the turbulence of the slurry flow in the vicinity of the wire, and to make a laminar flow it can. Thereby, the fiber orientation parameter (fp) of the thickness direction and plane direction of a sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects can be made into a desired range. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the configuration of an inclined paper machine 200 that can be used in the present invention. In FIG. 2, the inclination angle of the wire of the inclined paper machine is represented by Z. The inclination angle Z of the wire is an angle formed by the wire of the inclined type paper machine and the mounting horizontal plane. However, in FIG. 2, for the sake of convenience, an angle formed by a plane parallel to the placement horizontal plane and the wire of the inclined paper machine is represented as a wire tilt angle Z.

繊維強化プラスチック成形体用シートを抄紙する際には、スラリーの分散媒の25℃における粘度(ただし、JIS Z 8803「液体の粘度測定方法」に規定された測定方法による。)は、1.00mPaを超え4.00mPa以下であることが好ましく、1.1〜4.0mPa・sであることがより好ましく、1.2〜3.5mPa・sであることがさらに好ましく、1.5〜3.5mPa・sであることが特に好ましい。なお、ここでいうスラリーとは、抄紙工程直前のスラリーをいい、インレット中のスラリーのことである。また、スラリーの分散媒の粘度を測定する際は、インレットのスラリーを500ml採取し、150メッシュの金属製のフルイで繊維をろ過して得られるろ液を用いて測定する。粘度の測定装置としては、キャノン・フェンスケ粘度計を用いることができる。   When making a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body, the viscosity of the dispersion medium of the slurry at 25 ° C. (however, according to the measurement method defined in JIS Z 8803 “Method for measuring viscosity of liquid”) is 1.00 mPa. Is more preferably 4.00 mPa · s, more preferably 1.1 to 4.0 mPa · s, still more preferably 1.2 to 3.5 mPa · s, and more preferably 1.5 to 3. Particularly preferred is 5 mPa · s. In addition, a slurry here means the slurry immediately before a papermaking process, and is a slurry in an inlet. Further, when measuring the viscosity of the slurry dispersion medium, 500 ml of the inlet slurry is collected and measured using a filtrate obtained by filtering the fibers with a 150-mesh metal sieve. A Canon-Fenske viscometer can be used as the viscosity measuring device.

強化繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを混合してスラリーを得る工程では、スラリーの分散媒の粘度を上記範囲内となるように調整することが好ましい。スラリーの分散媒の粘度は、例えば、ポリアクリルアミド系の高分子を添加する等の方法で調整できる。スラリーの分散媒の粘度を上記範囲内とすることによっても、ワイヤー付近におけるスラリーの流れの乱れを抑制し、層流とすることができる。これにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向及び平面方向の繊維配向パラメーター(fp)を所望の範囲内とすることができる。   In the step of obtaining the slurry by mixing the reinforcing fibers and the thermoplastic resin fibers, it is preferable to adjust the viscosity of the dispersion medium of the slurry to be within the above range. The viscosity of the slurry dispersion medium can be adjusted by, for example, adding a polyacrylamide polymer. By making the viscosity of the dispersion medium of the slurry within the above range, it is possible to suppress turbulence of the slurry flow in the vicinity of the wire and to make a laminar flow. Thereby, the fiber orientation parameter (fp) of the thickness direction and plane direction of a sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects can be made into a desired range.

また、スラリーの分散媒の濃度や溶媒の粘度を調整することで、各繊維を十分に分散させることができる。スラリー中で各繊維を十分に分散させることによって、繊維強化プラスチック成形体用シート中の各繊維同士が均一に混抄される。   Moreover, each fiber can fully be disperse | distributed by adjusting the density | concentration of the dispersion medium of a slurry, and the viscosity of a solvent. By sufficiently dispersing the fibers in the slurry, the fibers in the fiber-reinforced plastic molded sheet are uniformly mixed.

湿式抄紙する工程では、傾斜型抄紙機の傾斜ワイヤーに備えられている複数のサクションボックスの吸引力を各々適宜調節することが好ましい。具体的には、サクションボックスの脱水量を同程度にしたり、傾斜ワイヤーの上流側のサクションボックスの脱水量が多くなるように調節することが好ましい。図2に示されているように、傾斜型抄紙機200は、インレット210の底部に設けられた傾斜ワイヤー220の下方に、複数のサクションボックスを備えていることが好ましい。例えば、上流側から第1のサクションボックス201、第2のサクションボックス202、第3のサクションボックス203、第4のサクションボックス204を順に備えていることが好ましい。このような、傾斜型抄紙機200においては、全てのサクションボックスにおける脱水量の合計量を100とした場合に、第1のサクションボックス201の脱水量を5〜65とすることが好ましく、20〜60とすることがより好ましく、35〜60とすることがさらに好ましい。なお、第1のサクションボックス201の脱水量を25よりも多くした場合は、第2〜第4のサクションボックスの脱水量は、順次低下するよう調節されることが好ましい。
このように複数のサクションボックスの脱水量を調節することによっても、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける厚み方向及び平面方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値を所望の範囲内とすることができる。
In the wet papermaking process, it is preferable to appropriately adjust the suction force of each of the plurality of suction boxes provided in the inclined wire of the inclined paper machine. Specifically, it is preferable to adjust the suction box so that the amount of dewatering is approximately the same, or the amount of dewatering of the suction box upstream of the inclined wire is increased. As shown in FIG. 2, the inclined paper machine 200 preferably includes a plurality of suction boxes below the inclined wire 220 provided at the bottom of the inlet 210. For example, it is preferable that a first suction box 201, a second suction box 202, a third suction box 203, and a fourth suction box 204 are provided in this order from the upstream side. In such an inclined paper machine 200, when the total amount of dewatering in all the suction boxes is 100, the dewatering amount of the first suction box 201 is preferably 5 to 65. 60 is more preferable, and 35 to 60 is even more preferable. In addition, when the dewatering amount of the 1st suction box 201 is increased more than 25, it is preferable that the dewatering amount of the 2nd-4th suction box is adjusted so that it may fall sequentially.
The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fibers in the thickness direction and the planar direction in the fiber reinforced plastic molded sheet can be adjusted within the desired range by adjusting the dewatering amounts of the plurality of suction boxes. be able to.

湿式抄紙する工程が傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程である場合、傾斜型抄紙機の傾斜ワイヤーの通気度は、250〜500cm3/cm2/secであることが好ましい。傾斜ワイヤーの通気度は、330cm3/cm2/sec以下であることがより好ましい。このように、傾斜ワイヤーの通気度を小さくすることにより、ワイヤー付近におけるスラリーの流れの乱れを抑制し、層流とすることができる。これにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚み方向及び平面方向の繊維配向パラメーター(fp)を所望の範囲内とすることができる。 When the wet paper making process is a paper making process using an inclined paper machine, the air permeability of the inclined wire of the inclined paper machine is preferably 250 to 500 cm 3 / cm 2 / sec. The air permeability of the inclined wire is more preferably 330 cm 3 / cm 2 / sec or less. In this way, by reducing the air permeability of the inclined wire, it is possible to suppress the disturbance of the slurry flow in the vicinity of the wire and to make a laminar flow. Thereby, the fiber orientation parameter (fp) of the thickness direction and plane direction of a sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects can be made into a desired range.

本発明で用いる傾斜型抄紙機は乱流発生装置を備えていることが好ましい。乱流発生装置を用いることにより、流路断面積が急速に変化し、管内の流れが乱流となるため繊維を効果的に分散させることができる。
乱流発生装置は、インレット内へスラリーを導入する領域の輸送パイプ内に設けられる。図3では乱流発生装置の構成の一例を示している。図3に示されているように乱流発生装置241は、乱流発生流路242を備える。乱流発生装置241は、複数の乱流発生流路を備えることが好ましい。乱流発生流路数は2以上であることが好ましく、5以上であることがより好ましく、10以上であってもよく、30以上であってもよい。なお、乱流発生流路数は、インレット内へスラリーを導入する領域の輸送パイプの径の大きさによって適宜調節することができる。
スラリーは、乱流発生流路242を流通する。図3には、便宜上、5つの流路(242a、242b、242c、242d、242e)を記載しているが、この場合、スラリーは5つの乱流発生流路(242a、242b、242c、242d、242e)に分岐して流通する。乱流発生装置241は、2〜4または6以上に分岐した乱流発生流路を有していてもよい。なお、乱流発生装置241は、スラリーを分岐させずに流通させる乱流発生流路242を用いてもよい。
The inclined paper machine used in the present invention preferably includes a turbulent flow generator. By using the turbulent flow generator, the cross-sectional area of the flow path changes rapidly and the flow in the pipe becomes turbulent, so that the fibers can be dispersed effectively.
The turbulence generator is provided in the transport pipe in the region where the slurry is introduced into the inlet. FIG. 3 shows an example of the configuration of the turbulent flow generator. As shown in FIG. 3, the turbulent flow generation device 241 includes a turbulent flow generation flow path 242. The turbulent flow generator 241 preferably includes a plurality of turbulent flow generation channels. The number of turbulent flow generation channels is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, may be 10 or more, and may be 30 or more. The number of turbulent flow generation channels can be adjusted as appropriate depending on the diameter of the transport pipe in the region where the slurry is introduced into the inlet.
The slurry flows through the turbulent flow generation channel 242. In FIG. 3, for convenience, five flow paths (242a, 242b, 242c, 242d, 242e) are shown, but in this case, the slurry has five turbulent flow generation paths (242a, 242b, 242c, 242d, Branch to 242e) for distribution. The turbulent flow generation device 241 may have a turbulent flow generation channel branched into 2 to 4 or 6 or more. The turbulent flow generation device 241 may use a turbulent flow generation flow path 242 that allows the slurry to flow without being branched.

乱流発生流路242は管状である。乱流発生流路242の流路断面としては、円形状や多角形状のものを挙げることができる。また、乱流発生流路242はスリット状であってもよい。この場合、シート状の構造物(いわゆる「フローシート」)によって乱流発生流路242を区画することで、スリット状の乱流発生流路242を形成することができる。   The turbulent flow generation channel 242 is tubular. Examples of the channel cross section of the turbulent flow generating channel 242 include circular shapes and polygonal shapes. Further, the turbulent flow generation channel 242 may be slit-shaped. In this case, the slit-shaped turbulent flow generation channel 242 can be formed by partitioning the turbulent flow generation flow channel 242 with a sheet-like structure (so-called “flow sheet”).

乱流発生流路242は、流路方向位置によって流路断面積が異なるものであることが好ましい。つまり、乱流発生流路242は、流路方向に沿って内径が変化し、その流路断面積が変化するように構成されていることが好ましい。例えば、乱流発生流路242において、上流部は流路断面積S1を有し、流通方向中間部は流路断面積S2を有し、下流部は流路断面積S3を有し、S1〜S3で表される流路断面積は各々異なる面積であることが好ましい。具体的には、繊維の分散性やスラリーの流通のしやすさ等の観点からS2>S1、S2>S3であることがより好ましい。 The turbulent flow generation channel 242 preferably has a channel cross-sectional area that differs depending on the position in the channel direction. That is, the turbulent flow generation flow path 242 is preferably configured such that the inner diameter changes along the flow path direction and the flow path cross-sectional area changes. For example, the turbulence generating passage 242, the upstream portion has a flow path cross-sectional area S 1, the flow direction middle portion has a flow path cross-sectional area S 2, the downstream portion has a flow path cross-sectional area S 3 , S 1 to S 3 are preferably different areas. Specifically, S 2 > S 1 and S 2 > S 3 are more preferable from the viewpoints of fiber dispersibility and ease of slurry distribution.

本発明で用いる乱流発生装置241に設けられる各々の乱流発生流路242の平均直径は、10〜100mmであることが好ましく、15〜60mmであることがより好ましい。また、各々の乱流発生流路242の長さは、20〜300mmであることが好ましく、50〜200mmであることがより好ましい。   The average diameter of each of the turbulent flow generation channels 242 provided in the turbulent flow generation device 241 used in the present invention is preferably 10 to 100 mm, and more preferably 15 to 60 mm. In addition, the length of each turbulent flow generation channel 242 is preferably 20 to 300 mm, and more preferably 50 to 200 mm.

乱流発生装置241における乱流発生流路242内のレイノルズ数(Re)は各々5000以上であることが好ましく、7000以上であることがより好ましく、9000以上であることがさらに好ましい。また、乱流発生流路242内のレイノルズ数(Re)はいずれも200000以下であることが好ましく、170000以下であることがより好ましい。各乱流発生流路内のレイノルズ数(Re)を上記範囲内とすることにより、強化繊維の凝集を抑制することができ、かつ、強化繊維の切れや折れを抑制することができる。   The Reynolds number (Re) in the turbulent flow generation channel 242 in the turbulent flow generating device 241 is preferably 5000 or more, more preferably 7000 or more, and further preferably 9000 or more. Further, the Reynolds number (Re) in the turbulent flow generation channel 242 is preferably 200000 or less, and more preferably 170000 or less. By setting the Reynolds number (Re) in each turbulent flow generation channel within the above range, aggregation of reinforcing fibers can be suppressed, and breakage and breakage of the reinforcing fibers can be suppressed.

上述したような乱流発生装置を用いることにより、強化繊維及び熱可塑性樹脂繊維の分散性を良化させることができる。
なお、上述したように傾斜型抄紙機のワイヤーの傾斜角度を小さくした場合は、インレットの濃度が高くなるため分散性が悪化し、地合が良好で均質な繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることが難しくなる傾向がある。このような場合に、上述したような乱流発生装置を用いることにより、繊維の分散性を高めることができ、地合が良好で均質な繊維強化プラスチック成形体用シートを効率よく得ることができる。
By using the turbulent flow generator as described above, the dispersibility of the reinforcing fibers and the thermoplastic resin fibers can be improved.
In addition, when the inclination angle of the wire of the inclined type paper machine is reduced as described above, the concentration of the inlet is increased, so that the dispersibility is deteriorated and the sheet for the fiber-reinforced plastic molded body having a good formation and a uniform shape is obtained. Tend to be difficult. In such a case, by using the turbulent flow generator as described above, the dispersibility of the fibers can be increased, and a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body having a good formation and uniformity can be efficiently obtained. .

インレット内のスラリーにおける強化繊維の濃度は0.5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることがさらに好ましい。インレット内のスラリーにおける強化繊維の濃度を上記範囲内とすることにより、繊維の分散性に優れ、坪量が均一な繊維強化プラスチック成形体用シートを製造することができる。   The concentration of reinforcing fibers in the slurry in the inlet is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, and further preferably 0.1% by mass or less. By setting the concentration of the reinforcing fiber in the slurry in the inlet within the above range, a fiber-reinforced plastic molded sheet having excellent fiber dispersibility and a uniform basis weight can be produced.

繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程では、バインダー成分は、強化繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを含むスラリーに混合してもよく、バインダー成分を抄紙工程後に得られた不織布シートに後添してもよい。例えば、バインダー成分を抄紙工程後に後添する場合、バインダー成分を含む溶液又はバインダー成分を含むエマルジョンを、抄紙された不織布シートに内添、塗布又は含浸させ、加熱乾燥させてもよい。このような工程を設けることにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの表面繊維の飛散、毛羽立ちや脱落を抑制することができ、ハンドリング性に優れた繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。   In the process for producing a fiber-reinforced plastic molded sheet, the binder component may be mixed with a slurry containing reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers, and the binder component is added to the nonwoven sheet obtained after the paper making process. May be. For example, when the binder component is post-added after the paper making process, a solution containing the binder component or an emulsion containing the binder component may be internally added, applied or impregnated into the paper-made nonwoven fabric sheet, and dried by heating. By providing such a process, it is possible to suppress scattering, fluffing and dropping off of the surface fibers of the fiber reinforced plastic molded sheet, and to obtain a fiber reinforced plastic molded sheet having excellent handling properties.

湿式抄紙する工程では、バインダー成分を含む溶液又はバインダー成分を含むエマルジョンを不織布シートに内添、塗布又は含浸させ、加熱乾燥させる工程を含むことが好ましい。すなわち、繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程は、スラリーを湿式不織布法で湿式抄紙する工程と、バインダー成分を含む溶液等を不織布シートに内添、塗布又は含浸させる工程を含むことが好ましい。さらに、内添、塗布又は含浸後には、加熱乾燥させる工程を含む。このような工程を設けることにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの表面繊維の飛散、毛羽立ちや脱落を抑制することができ、ハンドリング性に優れた繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。   The wet papermaking step preferably includes a step of internally adding, applying or impregnating a nonwoven fabric sheet with a solution containing a binder component or an emulsion containing a binder component, followed by heat drying. That is, the step of forming the fiber-reinforced plastic molded sheet preferably includes a step of wet papermaking the slurry by a wet nonwoven fabric method, and a step of internally adding, applying or impregnating the nonwoven fabric sheet with a solution containing a binder component. . Further, after the internal addition, coating or impregnation, a step of drying by heating is included. By providing such a process, it is possible to suppress scattering, fluffing and dropping off of the surface fibers of the fiber reinforced plastic molded sheet, and to obtain a fiber reinforced plastic molded sheet having excellent handling properties.

なお、バインダー成分を含む溶液又はバインダー成分を含むエマルジョンを不織布シートに内添、塗布又は含浸させた後は、そのシートを急速に加熱することが好ましい。このような加熱工程を設けることにより、バインダー成分を含む溶液又はバインダー成分を含むエマルジョンを繊維強化プラスチック成形体用シートの表層領域に移行させることができる。さらに、バインダー成分を水掻き膜状に局在させることができる。   In addition, after the solution containing a binder component or the emulsion containing a binder component is internally added to, applied to, or impregnated with the nonwoven fabric sheet, it is preferable to rapidly heat the sheet. By providing such a heating step, the solution containing the binder component or the emulsion containing the binder component can be transferred to the surface layer region of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body. In addition, the binder component can be localized in the form of a water scraping film.

繊維強化プラスチック成形体用シートの製造工程においては、湿式抄紙する工程の後に乾燥工程を設けることが好ましい。上述したようにバインダー成分を不織布シートに内添、塗布又は含浸させる工程を含む場合は、該工程の後に乾燥工程を設けることが好ましい。乾燥工程における乾燥温度は、繊維強化プラスチック成形体用シートに用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度又は融点よりも低い温度であることが好ましい。例えば、熱可塑性樹脂として酸変性ポリプロピレンを用いる場合、乾燥温度は140℃未満であることが好ましい。   In the manufacturing process of the fiber reinforced plastic molded sheet, it is preferable to provide a drying process after the wet papermaking process. As described above, when the step of internally adding, applying or impregnating the binder component to the nonwoven fabric sheet is included, it is preferable to provide a drying step after the step. The drying temperature in the drying step is preferably a temperature lower than the glass transition temperature or the melting point of the thermoplastic resin used for the fiber-reinforced plastic molded sheet. For example, when acid-modified polypropylene is used as the thermoplastic resin, the drying temperature is preferably less than 140 ° C.

(繊維強化プラスチック成形体)
本発明は、強化繊維と、熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化プラスチック成形体に関するものでもある。繊維強化プラスチック成形体における強化繊維の配向は、繊維強化プラスチック成形体用シートの強化繊維の配向と同様であり、厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.7〜1.0であり、平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.25未満である。
本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上述した繊維強化プラスチック成形体用シートを、成形したものである。より具体的には、本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上述した繊維強化プラスチック成形体用シートを、熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の温度で加圧加熱成形することにより形成することができる。
(Fiber reinforced plastic molding)
The present invention also relates to a fiber reinforced plastic molded article containing a reinforced fiber and a thermoplastic resin. The orientation of the reinforcing fiber in the fiber-reinforced plastic molded body is the same as the orientation of the reinforcing fiber of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body, and the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction is 0.7 to 1. 0.0 and the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the plane direction is less than 0.25.
The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is obtained by molding the above-described sheet for fiber-reinforced plastic molded body. More specifically, the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is formed by press-molding the above-mentioned sheet for fiber-reinforced plastic molded body at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition temperature. Can do.

繊維強化プラスチック成形体は、繊維強化プラスチック成形体用シートを目的とする成形体の形状や成形法に合わせて任意の形状に加工することで形成される。具体的には、繊維強化プラスチック成形体は、繊維強化プラスチック成形体用シートを1枚単独、あるいは所望の厚みとなるように積層して熱プレスで加熱加圧成形したり、あらかじめ赤外線ヒーター等で予熱し、金型によって加熱加圧成形することで得られる。   The fiber reinforced plastic molded body is formed by processing a sheet for a fiber reinforced plastic molded body into an arbitrary shape according to the shape of the molded body and the molding method. Specifically, the fiber-reinforced plastic molded body is a single sheet of fiber-reinforced plastic molded body, or is laminated so as to have a desired thickness, and is heated and pressed with a hot press, or previously with an infrared heater or the like. It is obtained by preheating and hot pressing with a mold.

本発明の繊維強化プラスチック成形体においては、厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は、0.7〜1.0であればよく、0.8〜1.0であることが好ましく、0.9〜1.0であることがより好ましい。また、平面方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は、0.25未満であればよく、0.20以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましく、0.12以下であることがさらに好ましい。本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上記構成を有しているため、全体強度に優れ、かつたわみ量が小さい。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体は広範な平面部材に特に好ましく用いられる。   In the fiber reinforced plastic molded article of the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction may be 0.7 to 1.0, and is 0.8 to 1.0. Is preferable, and it is more preferable that it is 0.9-1.0. Further, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the planar direction may be less than 0.25, preferably 0.20 or less, more preferably 0.15 or less, 0 More preferably, it is 12 or less. Since the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention has the above-described configuration, it has excellent overall strength and a small amount of deflection. For this reason, the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is particularly preferably used for a wide range of planar members.

繊維強化プラスチック成形体の厚みは、0.8mm以下であることが好ましく、0.6mm以下であることがより好ましく、0.5mm以下であることがさらに好ましい。本発明では、繊維強化プラスチック成形体の厚みを上記範囲内となるように薄くした場合であっても、優れた強度を発揮し得る。さらに、厚みを薄くした場合であってもたわみ量を小さく抑制することが可能である。本発明の繊維強化プラスチック成形体は、広範な平面部材であって、薄型化が要求される部材に特に好ましく用いられる。   The thickness of the fiber-reinforced plastic molded body is preferably 0.8 mm or less, more preferably 0.6 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less. In this invention, even if it is a case where the thickness of a fiber reinforced plastic molding is made thin so that it may become in the said range, the outstanding intensity | strength can be exhibited. Furthermore, even when the thickness is reduced, the amount of deflection can be reduced. The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is a wide range of planar members, and is particularly preferably used for members that require a reduction in thickness.

本発明の繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の表面とほぼ平行に配列しているため、加熱加圧成形時の樹脂の流動による破れが生じにくい。そのため、上記の範囲よりもさらに薄い繊維強化プラスチック成形体を成形することもできる。例えば、繊維強化プラスチック成形体の厚みを100μm以下とすることもできる。また、本発明の繊維強化プラスチック成形体の厚みは、40μmより厚く、100μm以下とすることもできる。さらに、本発明の繊維強化プラスチック成形体の厚みを20μmより厚く、40μm以下とすることもできる。なお、10μm以上20μm以下の繊維強化プラスチック成形体も得ることが可能である。   In the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention, most of the reinforcing fibers of the reinforcing fibers are arranged almost in parallel with the surface of the fiber-reinforced plastic molded body. Hateful. Therefore, it is possible to mold a fiber-reinforced plastic molded body that is thinner than the above range. For example, the thickness of the fiber reinforced plastic molded body can be 100 μm or less. In addition, the thickness of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention may be greater than 40 μm and 100 μm or less. Furthermore, the thickness of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention can be greater than 20 μm and 40 μm or less. It is also possible to obtain a fiber reinforced plastic molded body having a size of 10 μm or more and 20 μm or less.

このように薄い繊維強化プラスチック成形体は、低密度の芯材の両面に貼合して軽量・高強度の部材(積層体)を得るための補強シートや、テープ基材として好適に使用できる。本発明は、芯材の両面に繊維強化プラスチック成形体が接着されてなる積層体に関するものであってもよい。
低密度の芯材の両面に繊維強化プラスチック成形体を貼合する場合、芯材としては、例えば、天然パルプ、合成パルプ、無機繊維及び有機繊維等から選ばれる少なくとも1種の材料を含む不織布が挙げられる。また、芯材としては、上述した不織布の加熱加圧成形物、もしくは熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる発泡体等の多孔質体等も好適に使用される。
Thus, the thin fiber reinforced plastic molded body can be suitably used as a reinforcing sheet for obtaining a lightweight and high-strength member (laminate) by laminating on both surfaces of a low-density core material and a tape base material. The present invention may relate to a laminate in which fiber-reinforced plastic molded bodies are bonded to both surfaces of a core material.
When the fiber reinforced plastic molded body is bonded to both surfaces of the low-density core material, the core material is, for example, a nonwoven fabric containing at least one material selected from natural pulp, synthetic pulp, inorganic fibers, organic fibers, and the like. Can be mentioned. Further, as the core material, the above-described non-woven fabric heat-pressed product, or a porous body such as a foam made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin is preferably used.

芯材の密度は低い方が軽量性に優れ、高い方が強度に優れる。このような観点より、芯材の密度は0.2〜0.9g/cm3が好適である。芯材の密度を上記範囲内とすることにより、軽量性であり、かつ高強度な積層体を得ることができる。 The lower the density of the core material, the better the lightness, and the higher the density, the better the strength. From such a viewpoint, the density of the core material is preferably 0.2 to 0.9 g / cm 3 . By setting the density of the core material within the above range, a lightweight and high-strength laminate can be obtained.

芯材と繊維強化プラスチック成形体を接着するための方法は芯材に接着剤を塗布して繊維強化プラスチック成形体を接着する方法や、繊維強化プラスチック成形体に接着剤を塗布して接着する方法、もしくは芯材と接着剤を熱圧着する方法等が挙げられるが、これらに限定されない。   The method for bonding the core material and the fiber reinforced plastic molded body is a method of bonding the fiber reinforced plastic molded body by applying an adhesive to the core material, or a method of bonding the fiber reinforced plastic molded body by applying an adhesive. Alternatively, a method of thermocompression bonding the core material and the adhesive may be mentioned, but the method is not limited to these.

なお、繊維強化プラスチック成形体に接着材を塗布する場合、繊維強化プラスチック成形体の片面若しくは両面に粘着剤層又は接着剤層を設けることもできる。この場合、接着剤層の上に剥離紙を貼り付けて、ハンドリング性を向上させることも可能である。本発明の繊維強化プラスチック成形体は、後述する通りの曲率半径となるように湾曲させることが可能なため、接着剤層を設けて更に剥離紙を貼り付けた場合、巻き取り形状にして輸送することが可能となる。このような形態は商品の流通上も好適である。   In addition, when apply | coating an adhesive material to a fiber reinforced plastic molding, an adhesive layer or an adhesive layer can also be provided in the single side | surface or both surfaces of a fiber reinforced plastic molding. In this case, it is possible to improve the handling property by attaching a release paper on the adhesive layer. Since the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention can be curved so as to have a radius of curvature as described later, when an adhesive layer is provided and a release paper is further attached, it is transported in a wound shape. It becomes possible. Such a form is also suitable for the distribution of merchandise.

上述の芯材に代えて、コルゲート加工したライナーの中芯やハニカム構造の中芯を使用することもできる。この場合、コルゲート加工したライナーの中芯用の原紙や、ハニカム構造の中芯用の原紙として、本発明の繊維強化プラスチック成形体を使用することもできる。   Instead of the core material described above, a corrugated liner core or a honeycomb core can be used. In this case, the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention can also be used as a core paper for a corrugated liner or a core paper for a honeycomb structure.

本発明の繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の表面とほぼ平行に配列しているため、優れた引張強度を有する。よって、繊維強化プラスチック成形体を上記のような補強材として使用した場合、繊維強化プラスチック成形体の厚さが薄くても十分な強度が得られるため軽量性と高強度を兼ね備えた積層体を得ることができる。   In the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention, most of the reinforcing fibers among the reinforcing fibers are arranged almost in parallel with the surface of the fiber-reinforced plastic molded body, and thus have excellent tensile strength. Therefore, when a fiber reinforced plastic molded body is used as a reinforcing material as described above, a sufficient strength can be obtained even if the thickness of the fiber reinforced plastic molded body is thin, so that a laminate having both light weight and high strength is obtained. be able to.

さらに、繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の表面とほぼ平行に配列しているため、上記のように薄く成形すれば、曲率半径Rが10mm以下、あるいは5mm以下、さらには3mm以下に湾曲させても割れが生じないという特徴を有する。
この特徴を生かして、筒状、あるいはスパイラル状に加工してセンサー等の保護材料として使用したり、コルゲート加工を行い波型に加工して、両面にライナーシートを貼合して軽量かつ高強度の積層体を得ることも可能である。
Furthermore, in the fiber reinforced plastic molded product, most of the reinforcing fibers are arranged almost in parallel with the surface of the fiber reinforced plastic molded product. Even if it is bent to 10 mm or less, or 5 mm or less, and further to 3 mm or less, it has a feature that no crack is generated.
Taking advantage of this feature, it can be processed into a cylindrical or spiral shape to be used as a protective material for sensors, etc., or corrugated and processed into a corrugated shape, and a liner sheet is bonded to both sides for lightweight and high strength It is also possible to obtain a laminate.

繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の表面とほぼ平行に配列しているため、圧縮強度にも優れる。そのため、ハニカム加工したコア材としても好適に使用することができる。   In the fiber reinforced plastic molded article, most of the reinforcing fibers among the reinforced fibers are arranged almost in parallel with the surface of the fiber reinforced plastic molded article, so that the compression strength is also excellent. Therefore, it can be suitably used as a core material processed with a honeycomb.

なお、射出成形でも板状の繊維強化プラスチック成形体を得ることはできるが、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを用いて繊維強化プラスチック成形体を得ることにより、薄膜化が可能となり、かつ成形時に破れや破損が生じないという利点を有する。
本発明の様に、繊維強化プラスチック成形体用シートを用いる場合には、繊維強化プラスチック成形体用シートの坪量を調節することにより、薄物成形体の製造が可能である。特に、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、厚み方向の強化繊維の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値を0.7以上とすることにより平面方向の補強効果が得られ、きわめて薄い薄物成形体の製造においても、成形時に破れや破損が生じ難いという技術的意義を有する。このことにより、本発明の繊維強化プラスチック成形体の厚みは、40μmより厚く、100μm以下とすることもできる。さらに、本発明の繊維強化プラスチック成形体の厚みを20μmより厚く、40μm以下とすることもできる。なお、10μm以上20μm以下の繊維強化プラスチック成形体も得ることが可能である。
In addition, although it is possible to obtain a plate-like fiber-reinforced plastic molded body by injection molding, it is possible to obtain a thin film by obtaining a fiber-reinforced plastic molded body using the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention, and It has the advantage that no tearing or breakage occurs during molding.
As in the present invention, when a fiber reinforced plastic molded sheet is used, a thin molded article can be produced by adjusting the basis weight of the fiber reinforced plastic molded sheet. In particular, in the fiber reinforced plastic molded sheet of the present invention, the reinforcing effect in the planar direction can be obtained by setting the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) of the reinforcing fiber in the thickness direction to 0.7 or more, and is extremely thin. Also in the manufacture of thin molded articles, it has the technical significance that tearing and breakage hardly occur during molding. Accordingly, the thickness of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention can be made thicker than 40 μm and 100 μm or less. Furthermore, the thickness of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention can be greater than 20 μm and 40 μm or less. It is also possible to obtain a fiber reinforced plastic molded body having a size of 10 μm or more and 20 μm or less.

本発明の繊維強化プラスチック成形体を製造する際、繊維強化プラスチック成形体用シートの積層枚数は1枚でも、複数枚を積層して加熱加圧成形することもできる。すなわち、坪量60g/m2の繊維強化プラスチック成形体を得るために、60g/m2の繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形してもよいし、20g/m2の繊維強化プラスチック成形体用シートを3枚積層してもよいし、10g/m2の繊維強化プラスチック成形体用シートを2枚と、20g/m2の繊維強化プラスチック成形体用シートを2枚積層してもよい。積層枚数が1枚、あるいは少ない枚数である場合、積層工程が簡略化されるため、生産効率・製造コストの観点から好ましい。 When manufacturing the fiber reinforced plastic molded body of the present invention, the number of sheets of the fiber reinforced plastic molded body can be one, or a plurality of sheets can be laminated and heat-press molded. In other words, in order to obtain a fiber-reinforced plastic molding having a basis weight of 60 g / m 2, 60 g / to m 2 of fiber-reinforced plastic molded body sheet may be heated pressure molding, fiber reinforced plastic 20 g / m 2 Three sheets of molded body may be laminated, or two sheets of 10 g / m 2 fiber reinforced plastic molded body and two sheets of fiber reinforced plastic molded body of 20 g / m 2 may be laminated. Good. When the number of stacked layers is one or a small number, the stacking process is simplified, which is preferable from the viewpoint of production efficiency and manufacturing cost.

一方、繊維強化プラスチック成形体用シートを複数枚積層する場合、繊維強化プラスチック成形体の均一性が向上し、薄物であってもピンホール等が発生しにくくなるという利点がある。さらに、繊維強化プラスチック成形体用シートの坪量が低いほうが、繊維強化プラスチック成形体用シートの厚さが薄くなるため、繊維強化プラスチック成形体の厚み方向の強化繊維の配向が一定方向となりやすく、厚み方向の配向パラメーター(fp)が1.0に近づきやすくなるため、繊維強化プラスチック成形体の強度が向上し、たわみ量が減少するという利点がある。   On the other hand, when a plurality of sheets for a fiber reinforced plastic molded body are laminated, there is an advantage that the uniformity of the fiber reinforced plastic molded body is improved and pinholes are less likely to occur even if it is a thin material. Furthermore, the lower the basis weight of the fiber reinforced plastic molded sheet, the smaller the thickness of the fiber reinforced plastic molded sheet, the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction of the fiber reinforced plastic molded body tends to be a certain direction, Since the orientation parameter (fp) in the thickness direction tends to approach 1.0, there is an advantage that the strength of the fiber-reinforced plastic molded body is improved and the amount of deflection is reduced.

また、繊維強化プラスチック成形体用シートを複数枚積層する場合、繊維強化プラスチック成形体の用途に応じて、異なる種類の強化繊維や熱可塑性樹脂繊維を含有する繊維強化プラスチック成形体用シートを積層することもできる。例えば、炭素繊維を強化繊維として含有する繊維強化プラスチック成形体用シートとガラス繊維を強化繊維として含有する繊維強化プラスチック成形体用シートを積層することができる。この場合、炭素繊維とガラス繊維は繊維の引張強度・破断時の伸度・導電性・熱伝導率が異なるため、その積層枚数を適宜調節することで、強度・電磁シールド性・熱伝導率などを用途に合わせて調整することも可能である。
また、片面にコア材を接着するような用途の場合、当該接着面に配する繊維強化プラスチック成形体用シートが含有する熱可塑性樹脂を、コア材との接着性に優れる樹脂、例えば融点が低いもの、粘着性を有するもの、コア材が含有する成分と相溶性に優れるものなどに変更することも可能である。
Also, when laminating a plurality of fiber reinforced plastic molded body sheets, depending on the use of the fiber reinforced plastic molded body, the sheets for fiber reinforced plastic molded bodies containing different types of reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are stacked. You can also For example, a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing carbon fibers as reinforcing fibers and a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing glass fibers as reinforcing fibers can be laminated. In this case, carbon fiber and glass fiber have different tensile strength, elongation at break, electrical conductivity, and thermal conductivity, so by appropriately adjusting the number of layers, strength, electromagnetic shielding properties, thermal conductivity, etc. It is also possible to adjust according to the application.
Further, in the case of an application in which the core material is bonded to one side, a resin excellent in adhesiveness with the core material, for example, a low melting point, is used as the thermoplastic resin contained in the sheet for fiber-reinforced plastic molded body disposed on the bonding surface. It is also possible to change to those having good compatibility with the components contained in the core material, those having adhesiveness, and the components contained in the core material.

本発明の繊維強化プラスチック成形体の強度は、210MPa以上であることが好ましく、250MPa以上であることがより好ましく、280MPa以上であることがさらに好ましく、300MPa以上であることが特に好ましい。なお、本明細書において、繊維強化プラスチック成形体の強度とは、マシンディレクション方向(MD方向)およびMD方向と直交する方向(クロスディレクション方向(CD方向))の曲げ強度の相乗平均を意味する。なお、各方向の曲げ強度は、JIS K 7074(炭素繊維プラスチック成形体の曲げ試験方法)に準じて測定することができる。
曲げ強度の相乗平均値=√(FMD×FCD)
ここで、FMDはMD方向の曲げ強度を表し、FCDはCD方向の曲げ強度を表す。
The strength of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is preferably 210 MPa or more, more preferably 250 MPa or more, further preferably 280 MPa or more, and particularly preferably 300 MPa or more. In the present specification, the strength of the fiber-reinforced plastic molded product means a geometric mean of bending strengths in the machine direction (MD direction) and the direction orthogonal to the MD direction (cross direction (CD direction)). The bending strength in each direction can be measured according to JIS K7074 (bending test method for carbon fiber plastic molded body).
The geometric mean value of bending strength = √ (FMD × FCD)
Here, FMD represents the bending strength in the MD direction, and FCD represents the bending strength in the CD direction.

本発明の繊維強化プラスチック成形体においては、MD方向の曲げ強度と、CD方向の曲げ強度の比(MD強度/CD強度)は2.5以下であることが好ましく、2.0以下であることがより好ましく、1.8以下であることがさらに好ましい。本発明の繊維強化プラスチック成形体においては、特定方向の強度が高められているのではなく、全体強度が高められていることが好ましい。これにより、繊維強化プラスチック成形体のたわみ量を抑制することが可能となる。   In the fiber reinforced plastic molded article of the present invention, the ratio of the bending strength in the MD direction to the bending strength in the CD direction (MD strength / CD strength) is preferably 2.5 or less, and is 2.0 or less. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 1.8 or less. In the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, it is preferable that the strength in a specific direction is not increased, but the overall strength is increased. Thereby, it becomes possible to suppress the amount of deflection of the fiber reinforced plastic molding.

本発明の繊維強化プラスチック成形体の0.5mm厚におけるたわみ量は1.8mm以下であることが好ましく、1.5mm以下であることがより好ましく、1.3mm以下であることがさらに好ましい。繊維強化プラスチック成形体のたわみ量は、厚み方向の測定が可能なテンシロン試験機を用いて、圧縮試験を行った際に得られる値である。具体的には、図4(a)に記載のテンシロン試験機300を用いて測定を行うことができる。測定を行う際には、たわみ量測定用の繊維強化プラスチック成形体310をアルミ製枠350に置き、ロードセル320の先端部の中央に直径10mmの半球状部材330を取り付け、圧縮速度5mm/分で圧縮を行う。アルミ製枠350としては、内寸が10mm×15mmのものを用いる(図4(b))。
得られたS−Sカーブ(応力-ひずみ線図)から、圧縮荷重8Nのたわみ量(mm)を測定し、本発明におけるたわみ量とする。
The amount of deflection at 0.5 mm thickness of the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention is preferably 1.8 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, and further preferably 1.3 mm or less. The amount of deflection of the fiber-reinforced plastic molded body is a value obtained when a compression test is performed using a Tensilon tester capable of measuring in the thickness direction. Specifically, the measurement can be performed using the Tensilon tester 300 shown in FIG. When performing the measurement, a fiber reinforced plastic molded body 310 for measuring the deflection amount is placed on an aluminum frame 350, a hemispherical member 330 having a diameter of 10 mm is attached to the center of the tip of the load cell 320, and the compression speed is 5 mm / min. Perform compression. As the aluminum frame 350, one having an inner dimension of 10 mm × 15 mm is used (FIG. 4B).
The deflection amount (mm) of the compressive load 8N is measured from the obtained SS curve (stress-strain diagram) to obtain the deflection amount in the present invention.

(繊維強化プラスチック成形体の成形方法)
本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上述した繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形することにより成形される。繊維強化プラスチック成形体用シートは、目的とする形状や成形法に合わせて任意の形状に加工することができる。
(Molding method of fiber reinforced plastic molding)
The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is molded by heat-pressing the above-described fiber-reinforced plastic molded body sheet. The sheet for a fiber-reinforced plastic molded body can be processed into an arbitrary shape according to the target shape and molding method.

繊維強化プラスチック成形体は、繊維強化プラスチック成形体用シートを、熱プレスで加熱加圧成形したり、あらかじめ赤外線ヒーター等で予熱した金型によって加熱加圧成形することで成形される。   The fiber-reinforced plastic molded body is molded by heat-pressing a sheet for fiber-reinforced plastic molded body with a hot press, or with a mold pre-heated with an infrared heater or the like.

なお、上記の加熱加圧成形を行う前に、熱可塑性樹脂繊維が溶融したり熱変形したりしない範囲の高温の熱風や熱ロール等によって、繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱処理してもよい。これにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの水分や揮発ガス分を減少させ、成形加工時における水蒸気や揮発ガスの発生に起因する塗装面の荒れを防ぐことができる。このような加熱処理を行った場合、いったん冷却してから加熱加圧成形を行ってもよいし、冷却せずに加熱加圧処理成形してもよい。   In addition, before performing the above-mentioned heat-pressure molding, the fiber-reinforced plastic molded sheet may be heat-treated with hot hot air or a hot roll in a range where the thermoplastic resin fibers are not melted or thermally deformed. Good. Thereby, the water | moisture content and volatile gas content of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings can be reduced, and the roughening of the coating surface resulting from generation | occurrence | production of the water vapor | steam and volatile gas at the time of a shaping | molding process can be prevented. When such a heat treatment is performed, the heat-pressure molding may be performed after cooling once, or the heat-pressure treatment molding may be performed without cooling.

プレス成形の方法としては、各種存在するプレス成形の方法の中でも、大型の航空機などの成形体部材を作製する際によく使用されるオートクレーブ法や、工程が比較的簡便である金型プレス法が好ましく挙げられる。ボイドの少ない高品質な成形体を得るという観点からはオートクレーブ法が好ましい。一方、設備や成形工程でのエネルギー使用量、使用する成形用の治具や副資材等の簡略化、成形圧力、温度の自由度の観点からは、金属製の型を用いて成形をおこなう金型プレス法を用いることが好ましく、これらは用途に応じて選択することができる。   Among the various press forming methods, the press molding method includes an autoclave method that is often used when forming a molded body member such as a large aircraft, and a die press method in which the process is relatively simple. Preferably mentioned. The autoclave method is preferred from the viewpoint of obtaining a high-quality molded product with few voids. On the other hand, from the viewpoint of energy consumption in equipment and molding process, simplification of jigs and auxiliary materials to be used, molding pressure, and flexibility of temperature, the metal mold is made using a metal mold. It is preferable to use a mold press method, and these can be selected according to the application.

金型プレス法には、ヒートアンドクール法やスタンピング成形法を採用することができる。ヒートアンドクール法は、繊維強化プラスチック成形体用シートを型内に予め配置しておき、型締とともに加圧、加熱をおこない、次いで型締をおこなったまま、金型の冷却により該シートの冷却をおこない成形体を得る方法である。スタンピング成形法は、予め該基材を遠赤外線ヒーター、加熱板、高温オーブン、誘電加熱などの加熱装置で加熱し、熱可塑性樹脂を溶融、軟化させた状態で、成形体型の内部に配置し、次いで型を閉じて型締を行い、その後加圧冷却する方法である。また、低密度の成形体を得る場合など、成形時の温度が比較的低い場合は、ホットプレス法を採用することもできる。   For the die pressing method, a heat and cool method or a stamping molding method can be employed. In the heat and cool method, a sheet for a fiber reinforced plastic molded body is placed in a mold in advance, pressed and heated together with mold clamping, and then cooled by cooling the mold while clamping the mold. This is a method for obtaining a molded body by performing the above. In the stamping molding method, the base material is previously heated by a heating device such as a far-infrared heater, a heating plate, a high-temperature oven, and dielectric heating, and the thermoplastic resin is melted and softened, and then placed inside the molded body mold. Next, the mold is closed, the mold is clamped, and then the pressure is cooled. Moreover, when the temperature at the time of shaping | molding is comparatively low, such as when obtaining a low density molded object, a hot press method can also be employ | adopted.

成形用の金型は大きく2種類に分類され、1つは鋳造や射出成形などに使用される密閉金型であり、もう1つはプレス成形や鍛造などに使用される開放金型である。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを用いた場合、用途に応じていずれの金型も使用することが可能である。成形時の分解ガスや混入空気を型外に排除する観点からは開放金型が好ましいが、過度の樹脂の流出を抑制するためには、成形加工中においては開放部をできるだけ少なくし、樹脂の型外への流出を抑制するような形状を採用することも好ましい。   Molds for molding are roughly classified into two types, one is a sealed mold used for casting or injection molding, and the other is an open mold used for press molding or forging. When the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention is used, any mold can be used depending on the application. An open mold is preferable from the viewpoint of eliminating decomposition gas and mixed air from the mold during molding, but in order to suppress excessive resin flow, the number of open parts should be reduced as much as possible during the molding process. It is also preferable to adopt a shape that suppresses outflow from the mold.

さらに、金型には打ち抜き機構、タッピング機構から選択される少なくとも一種を有する金型を使用することができる。2段プレス機構を用いるなどの工夫で、熱プレス後に連続して、成形体を打ち抜き加工することも可能である。また、成形体は、その使用目的などによってはリブやボス等の強度補強・加工用の突起やネジ穴の形成、意匠性の付与を目的とした模様の付与を行うことができる。   Furthermore, the metal mold | die which has at least 1 type selected from a punching mechanism and a tapping mechanism can be used for a metal mold | die. It is also possible to punch the formed body continuously after hot pressing by means such as using a two-stage press mechanism. In addition, depending on the purpose of use, the molded body can be provided with a pattern for the purpose of reinforcing strength such as ribs and bosses, forming projections and screw holes for processing, and imparting design properties.

繊維強化プラスチック成形体が多層構造である場合、他種の繊維強化プラスチック成形体用シートを積層して熱プレスで加熱加圧成形することもできる。また、繊維強化プラスチック成形体用シートを成形すると同時、或いは成形後にアウトサート成形やインサート成形によって、より複雑な形状部材を接着することも可能である。   When the fiber reinforced plastic molded product has a multilayer structure, other types of fiber reinforced plastic molded product sheets can be laminated and heat-pressed by hot pressing. It is also possible to bond more complex shaped members by outsert molding or insert molding at the same time as or after molding the fiber-reinforced plastic molded sheet.

繊維強化プラスチック成形体用シートから繊維強化プラスチック成形体を成形する際には、具体的には、繊維強化プラスチック成形体用シートを150〜600℃の温度で加熱加圧成形することが好ましい。なお、加熱温度は、熱可塑性樹脂繊維が流動する温度であって強化繊維は溶融しない温度帯であることが好ましい。   When molding a fiber reinforced plastic molded body from a fiber reinforced plastic molded body sheet, specifically, it is preferable to heat and pressure mold the fiber reinforced plastic molded body sheet at a temperature of 150 to 600 ° C. The heating temperature is preferably a temperature range in which the thermoplastic resin fibers flow and the reinforcing fibers do not melt.

繊維強化プラスチック成形体を成形する際の圧力としては、5〜20MPaが好ましい。また、所望の保持温度に到達するまでの昇温速度は3〜20℃/分が好ましく、所望の熱プレス温度での保持時間としては1〜30分、その後、成形体を取り出す温度(200℃以下)までは圧力を維持しながら、3〜20℃/分の冷却速度とするのが好ましい。さらに、生産効率はやや落ちるものの、熱プレスの保持温度から熱可塑性樹脂のガラス転移温度までは空冷でゆっくりと0.1〜3℃/分で冷却することも、強度向上の観点からは好ましい。また、急速加熱、急速冷却(ヒートアンドクール)成形を用いて熱プレス成形することも可能であり、その場合の昇温、冷却速度はそれぞれ30〜500℃/分である。更に、赤外線ヒーターによる場合は、温度として150〜600℃、好ましくは200〜500℃で1〜30分間加熱し、その後30〜150MPaの圧力で成形することができる。   As a pressure at the time of shape | molding a fiber reinforced plastic molding, 5-20 Mpa is preferable. Further, the rate of temperature rise until reaching the desired holding temperature is preferably 3 to 20 ° C./min. The holding time at the desired hot press temperature is 1 to 30 minutes, and then the temperature at which the molded body is taken out (200 ° C. It is preferable to set it as a cooling rate of 3-20 degree-C / min, maintaining a pressure until below. Furthermore, although the production efficiency is slightly lowered, it is also preferable from the viewpoint of improving the strength to cool slowly by air cooling from the holding temperature of the hot press to the glass transition temperature of the thermoplastic resin at 0.1 to 3 ° C./min. It is also possible to perform hot press molding using rapid heating and rapid cooling (heat and cool) molding, in which case the temperature rise and cooling rate are 30 to 500 ° C./min, respectively. Furthermore, in the case of using an infrared heater, the temperature is 150 to 600 ° C., preferably 200 to 500 ° C., for 1 to 30 minutes, and then molded at a pressure of 30 to 150 MPa.

(繊維強化プラスチック成形体の用途)
本発明の繊維強化プラスチック成形体の用途としては、例えば、「OA機器、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、タブレットPC、デジタルビデオカメラなどの携帯電子機器、エアコンその他家電製品などの筐体」、「支柱、パネル、補強材」などの土木、建材用部品、「各種フレーム、各種車輪用軸受、各種ビーム、ドア、トランクリッド、サイドパネル、アッパーバックパネル、フロントボディー、アンダーボディー、各種ピラー、各種サポート、などの外板またはボディー部品及びその補強材」、「インストルメントパネル、シートフレームなどの内装部品」、または「ガソリンタンク、各種配管、各種バルブなどの燃料系、排気系、または吸気系部品」、「エンジン冷却水ジョイント、エアコン用サーモスタットベース、ヘッドランプサポート、ペダルハウジング」、などの自動車、二輪車用部品、「ウィングレット、スポイラー」などの航空機用部品、「鉄道車両用の座席用部材、外板パネル、天井パネル、エアコン等の噴出し口」などの鉄道車両用部品として好ましく用いられる。
(Applications of fiber-reinforced plastic moldings)
Examples of uses of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention include, for example, “housings for portable electronic devices such as OA devices, mobile phones, smartphones, personal digital assistants, tablet PCs, digital video cameras, air conditioners, and other home appliances” Civil works and building materials such as “posts, panels, reinforcements”, “frames, various wheel bearings, various beams, doors, trunk lids, side panels, upper back panels, front bodies, under bodies, various pillars, various Support and other outer parts or body parts and reinforcements "," Interior parts such as instrument panels and seat frames ", or" Fuel system, exhaust system, or intake system parts such as gasoline tanks, various piping, various valves " ”,“ Engine cooling water joint, thermostat base for air conditioner, "Drum support, pedal housing", etc., automobile parts, motorcycle parts, "winglets, spoilers" aircraft parts, "railway car seat parts, outer panel panels, ceiling panels, air conditioner outlets" It is preferably used as a railway vehicle part.

また、本発明の成形体は、単体として上記の用途に好ましく用いられる他、他部材に積層したり、表面或いは裏面に貼合したり、中層に挿入したりすることで、他部材の補強・剛性の向上・表面性の向上等を図ることができる。
このような用途としては、「OA機器、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、タブレットPC、デジタルビデオカメラなどの携帯電子機器、エアコンその他家電製品などの筐体に貼り付ける補強材」、「射出成形体、或いは断熱材等に用いられる発泡PP樹脂や発泡ウレタン樹脂等からなる多孔質体の成形体の貼合する補強材」、「樹脂(熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂)からなる成形体の補強材、樹脂と強化繊維からなる成形体の補強材、植物由来材料(クラフト紙、段ボール、耐油紙、絶縁紙、導電紙、剥離紙、含浸紙、グラシン紙、セルロースナノファイバーシートなど)からなるシートやモールド等の成形体の補強材」などの部材等に好適に使用される。
本発明の繊維強化プラスチック成形体は、全体強度が高く、たわみ量が小さいため、広範な平面構造を有する電気、電子機器用の筐体、自動車用の構造部品(例えばボンネットなど)、航空機用の部品等に特に好ましく用いられる。
Further, the molded body of the present invention is preferably used as a simple substance for the above applications, or laminated on other members, bonded to the front or back surface, or inserted into the middle layer to reinforce other members. It is possible to improve rigidity and surface properties.
Examples of such applications include “reinforcing materials to be affixed to casings of OA equipment, mobile phones, smartphones, personal digital assistants, tablet PCs, digital video cameras and other portable electronic devices, air conditioners and other home appliances”, “injection molding” Or a reinforcing material for bonding a molded body of a porous body made of foamed PP resin, foamed urethane resin or the like used for a body or a heat insulating material "," a molded body made of resin (thermosetting resin, thermoplastic resin) Reinforcement material, reinforcement of molded body made of resin and reinforcing fiber, and plant-derived material (craft paper, cardboard, oil-resistant paper, insulating paper, conductive paper, release paper, impregnated paper, glassine paper, cellulose nanofiber sheet, etc.) It is suitably used for a member such as a “reinforcing material for a molded body such as a sheet or a mold”.
The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention has a high overall strength and a small amount of deflection, so that it has a wide range of planar structures, housings for electric and electronic devices, structural parts for automobiles (for example, bonnets, etc.), aircraft It is particularly preferably used for parts and the like.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

(実施例1)
繊維長12mmの炭素繊維(東レ社製、T700)をスラリー濃度0.5%となるように水中に投入し、分散剤としてエマノーン(登録商標)3199V(花王株式会社製)を、炭素繊維100質量部に対して1質量部となるよう添加した。なお、エマノーン3199Vはあらかじめ0.5%濃度の水溶液となるように水に溶解して添加した。その後、古紙離解用パルパーを用いて30秒間攪拌して初期分散を行った後、スラリー濃度0.15%となるように水で希釈した(炭素繊維スラリー)。
Example 1
Carbon fiber having a fiber length of 12 mm (T700, manufactured by Toray Industries, Inc.) was introduced into water so as to have a slurry concentration of 0.5%, and Emanon (registered trademark) 3199V (manufactured by Kao Corporation) as a dispersant was added to 100 mass of carbon fiber. It added so that it might become 1 mass part with respect to a part. In addition, Emanon 3199V was dissolved in water and added in advance to form an aqueous solution having a concentration of 0.5%. Thereafter, initial dispersion was carried out by stirring for 30 seconds using a waste paper disaggregating pulper, and then diluted with water to a slurry concentration of 0.15% (carbon fiber slurry).

別容器にて、粉末のアニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤(MTアクアポリマー株式会社製、スミフロック)を溶解した水溶液を作製した。粉末のアニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤は、水溶液の全質量に対して、0.1質量%となるように添加した。この水溶液を、上記の炭素繊維スラリーに添加した。水溶液の添加量は、水溶液の全質量に対して増粘剤の固形分が60ppmとなるように調整した。その後、攪拌し、炭素繊維がモノフィラメント化するまで分散させた。   In a separate container, an aqueous solution in which powdered anionic polymer polyacrylamide thickener (manufactured by MT Aquapolymer Co., Ltd., Sumifloc) was dissolved was prepared. The powdered anionic polymer polyacrylamide type thickener was added so that it might become 0.1 mass% with respect to the total mass of aqueous solution. This aqueous solution was added to the carbon fiber slurry. The addition amount of the aqueous solution was adjusted so that the solid content of the thickener was 60 ppm with respect to the total mass of the aqueous solution. Then, it stirred and disperse | distributed until carbon fiber became monofilament.

次いで、太さ2.2dtex、繊維長15mmのナイロン6繊維(東レ社製、アミラン、繊維長15mm)と、バインダーとして用いるPVA繊維(クラレ社製、VPB−105−2)を、質量配合比が表1となるように計量した。これを、スラリー濃度が10%となるよう水中に投入して熱可塑性樹脂スラリーを得た。尚、ナイロン6繊維は分散性が良好であったため、特に攪拌等の処置をせずとも十分に分散した。得られた熱可塑性樹脂スラリーを炭素繊維スラリーと混合し、均一に混合するように攪拌し、繊維スラリーを得た。   Next, a nylon 6 fiber (made by Toray Industries, Amilan, fiber length 15 mm) having a thickness of 2.2 dtex and a fiber length of 15 mm and a PVA fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., VPB-105-2) used as a binder have a mass blending ratio of Weighed as shown in Table 1. This was poured into water so that the slurry concentration became 10% to obtain a thermoplastic resin slurry. In addition, since nylon 6 fiber had good dispersibility, it was sufficiently dispersed without special treatment such as stirring. The obtained thermoplastic resin slurry was mixed with the carbon fiber slurry and stirred so as to mix uniformly to obtain a fiber slurry.

この繊維スラリーを、ヤンキードライヤー式の乾燥設備を備えた傾斜型抄紙機(傾斜ワイヤー型抄紙機)に連続的に流送し、抄速30m/minで抄造し、繊維強化プラスチック成形体用シートを得た。繊維強化プラスチック成形体用シートの坪量は、表1に示した通りであった。抄造に際し、スラリーの分散媒の粘度(JIS Z 8803「液体の粘度測定方法」に規定された測定方法により測定した液温25℃における粘度)を表1に示すとおりに調整した。なお、スラリーの分散媒は、インレットのスラリーを500ml採取し、150メッシュの金属製のフルイで繊維をろ過して得られるろ液である。スラリーの分散媒の粘度は、循環白水に連続的にアニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤(MTアクアポリマー株式会社製、スミフロック)を溶解した水溶液を添加することで調整した。   This fiber slurry is continuously fed to an inclined type paper machine (inclined wire type paper machine) equipped with a Yankee dryer type drying equipment, made at a paper making speed of 30 m / min, and a sheet for fiber reinforced plastic molding is obtained. Obtained. The basis weight of the fiber-reinforced plastic molded sheet was as shown in Table 1. In the paper making, the viscosity of the dispersion medium of the slurry (viscosity at a liquid temperature of 25 ° C. measured by a measuring method specified in JIS Z 8803 “Method for Measuring Viscosity of Liquid”) was adjusted as shown in Table 1. The slurry dispersion medium is a filtrate obtained by collecting 500 ml of the inlet slurry and filtering the fibers through a 150-mesh metal sieve. The viscosity of the dispersion medium of the slurry was adjusted by adding an aqueous solution in which an anionic polymer polyacrylamide-based thickener (manufactured by MT Aqua Polymer Co., Ltd., Sumifloc) was continuously dissolved in circulating white water.

実施例1で用いた傾斜型抄紙機には、傾斜ワイヤー部分に4つのサクションボックス(脱水ボックス)を備えるものを用いた。図2は、実施例で用いた傾斜型抄紙機200の構成を説明する図である。図2に示されているように、傾斜型抄紙機200は、インレット210の底部に設けられた傾斜ワイヤー220の下方に第1のサクションボックス201、第2のサクションボックス202、第3のサクションボックス203、第4のサクションボックス204を備えている。実施例1では、4つのサクションボックスから脱水される循環白水の総量を100とした場合の各サクションボックスの脱水量の比率を、各サクションボックスの吸引力を調整することで表1に示すとおりとなるようにした。   The inclined paper machine used in Example 1 was equipped with four suction boxes (dehydration boxes) in the inclined wire portion. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the inclined paper machine 200 used in the embodiment. As shown in FIG. 2, the inclined paper machine 200 includes a first suction box 201, a second suction box 202, and a third suction box below an inclined wire 220 provided at the bottom of the inlet 210. 203 and a fourth suction box 204. In Example 1, the ratio of the dewatering amount of each suction box when the total amount of circulating white water dehydrated from the four suction boxes is 100 is as shown in Table 1 by adjusting the suction force of each suction box. It was made to become.

実施例1では、ワイヤーの傾斜角度(図1におけるZ)は9°であり、傾斜ワイヤー部分を構成するワイヤーは、125Paの差圧をかけた際の通気度が350cm3/cm2/secとなるものを使用した。また、循環白水の総量を制御することで、傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比を表1に示す通りとなるよう調整した。さらに、実施例1では、傾斜型抄紙機のインレットへのスラリー導入部に、平均直径18mm、長さ10cmの管を40本有する乱流発生装置を有する傾斜型抄紙機を使用し、スラリーの分散を行った。
このようにして、繊維強化プラスチック成形体用シートを作製した。得られた繊維強化プラスチック成形体用シートのfp値の絶対値は表1に示した。
In Example 1, the inclination angle of the wire (Z in FIG. 1) is 9 °, and the air constituting the inclined wire portion has an air permeability of 350 cm 3 / cm 2 / sec when a differential pressure of 125 Pa is applied. Used. In addition, by controlling the total amount of circulating white water, the jet wire ratio of the inclined type paper machine was adjusted to be as shown in Table 1. Furthermore, in Example 1, an inclined paper machine having a turbulent flow generator having 40 tubes having an average diameter of 18 mm and a length of 10 cm is used as a slurry introduction part to the inlet of the inclined paper machine to disperse the slurry. Went.
In this way, a sheet for fiber reinforced plastic molding was produced. The absolute value of the fp value of the obtained fiber reinforced plastic molded sheet is shown in Table 1.

<曲げ強度測定用の繊維強化プラスチック成形体の作製>
得られた繊維強化プラスチック成形体用シートを、7枚積層し、プレス速度を3.5cm/secで上昇させ、プレス圧を10MPaとして245℃まで昇温し、60秒加熱加圧した後、50℃に冷却して表1に記載した厚みの繊維強化プラスチック成形体を得た。
<Production of fiber-reinforced plastic molding for measuring bending strength>
Seven sheets of the obtained fiber reinforced plastic molded body were laminated, the press speed was increased at 3.5 cm / sec, the press pressure was 10 MPa, the temperature was increased to 245 ° C., and heated and pressurized for 60 seconds, then 50 After cooling to ° C., a fiber-reinforced plastic molded product having the thickness described in Table 1 was obtained.

<たわみ量の測定用の繊維強化プラスチック成形体の作製>
曲げ強度測定用の繊維強化プラスチック成形体と同様にして、たわみ量測定用の繊維強化プラスチック成形体を作成した。
<Preparation of fiber reinforced plastic molding for measuring deflection>
In the same manner as the fiber-reinforced plastic molded body for measuring the bending strength, a fiber-reinforced plastic molded body for measuring the deflection amount was prepared.

(実施例2)
スラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりに変更し、かつ各サクションボックスの吸引力を調整し、脱水量割合を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。なお、各サクションボックスの脱水量割合は、4つのサクションボックスから脱水される循環白水の総量を100とした場合の各サクションボックスの脱水量の比率である。
(Example 2)
Fibers in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium was changed as shown in Table 1, the suction force of each suction box was adjusted, and the dewatering amount ratio was changed as shown in Table 1. Sheets for reinforced plastic moldings and various fiber reinforced plastic moldings were obtained. The dewatering amount ratio of each suction box is the ratio of the dewatering amount of each suction box when the total amount of circulating white water dehydrated from the four suction boxes is 100.

(実施例3)
インレットへのスラリー導入部に乱流発生装置を有さない傾斜型抄紙機を使用し、インレット内の分散媒の粘度を表1に示す通りとした以外は、実施例2と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
Example 3
Fiber reinforced in the same manner as in Example 2 except that a slanted paper machine without a turbulent flow generator is used at the slurry inlet to the inlet and the viscosity of the dispersion medium in the inlet is as shown in Table 1. Sheets for plastic molded bodies and various fiber-reinforced plastic molded bodies were obtained.

(実施例4)
スラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例2と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
Example 4
Except having changed the viscosity of the dispersion medium of a slurry as shown in Table 1, it carried out similarly to Example 2, and obtained the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings, and various fiber reinforced plastic moldings.

(実施例5)
各サクションボックスの脱水量割合を表1に示すとおりに変更し、かつ傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比を表1に示す通りとなるよう調整した以外は、実施例4と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Example 5)
Fiber as in Example 4 except that the dewatering rate of each suction box was changed as shown in Table 1 and the jet wire ratio of the inclined paper machine was adjusted to be as shown in Table 1. Sheets for reinforced plastic moldings and various fiber reinforced plastic moldings were obtained.

(実施例6)
傾斜型抄紙機のワイヤーの通気度を表1に示すとおりに変更し、かつ傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比を表1に示す通りとなるよう調整した以外は、実施例5と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Example 6)
Example 5 except that the air permeability of the inclined paper machine was changed as shown in Table 1, and the jet wire ratio of the inclined paper machine was adjusted to be as shown in Table 1. Thus, a sheet for a fiber reinforced plastic molded body and various fiber reinforced plastic molded bodies were obtained.

(実施例7)
スラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりとした以外は、実施例6と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Example 7)
A fiber-reinforced plastic molded sheet and various fiber-reinforced plastic molded articles were obtained in the same manner as in Example 6 except that the viscosity of the slurry dispersion medium was as shown in Table 1.

(実施例8)
熱可塑性樹脂繊維をポリエーテルイミド繊維(株式会社クラレ製、繊維径2.2dtex、繊維長15mm)に変更した以外は、実施例7と同様にして、繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。なお、繊維強化プラスチック成形体を加熱加圧成形する際の成形温度は300℃に変更した。
(Example 8)
Except for changing the thermoplastic resin fiber to a polyetherimide fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., fiber diameter 2.2 dtex, fiber length 15 mm), a fiber reinforced plastic molded sheet and various fiber reinforcements were obtained in the same manner as in Example 7. A plastic molding was obtained. In addition, the molding temperature at the time of heat-press molding the fiber reinforced plastic molded body was changed to 300 ° C.

(実施例9)
熱可塑性樹脂繊維を酸変性ポリプロピレン繊維(ダイワボウ社製 PZ―AD 繊維径3.3dtex、繊維長15mm)に変更し、かつ傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比を表1に示す通りとなるよう調整した以外は、実施例8と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。なお、繊維強化プラスチック成形体を加熱加圧成形する際の成形温度は200℃に変更した。
Example 9
The thermoplastic resin fiber is changed to acid-modified polypropylene fiber (PZ-AD fiber diameter 3.3 dtex, fiber length 15 mm, manufactured by Daiwabo Co., Ltd.), and the jet wire ratio of the inclined paper machine wire is as shown in Table 1. Except having adjusted, it carried out similarly to Example 8, and obtained the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings, and various fiber reinforced plastic moldings. In addition, the molding temperature at the time of heat-press molding the fiber reinforced plastic molded body was changed to 200 ° C.

(実施例10)
熱可塑性樹脂繊維をポリカーボネート繊維(ダイワボウ社製 繊維径30μ、繊維長15mm)に変更した以外は、実施例9と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。なお、繊維強化プラスチック成形体を加熱加圧成形する際の成形温度230℃に変更した。
(Example 10)
A fiber-reinforced plastic molded sheet and various fiber-reinforced plastic molded articles were obtained in the same manner as in Example 9, except that the thermoplastic resin fibers were changed to polycarbonate fibers (manufactured by Daiwabo Co., Ltd., fiber diameter 30 μm, fiber length 15 mm). In addition, it changed into the shaping | molding temperature 230 degreeC at the time of carrying out heat-pressure shaping | molding of the fiber reinforced plastic molding.

(比較例1)
インレットへのスラリー導入部に乱流発生装置を有さない傾斜型抄紙機を使用し、ワイヤーの傾斜角度を18°とし、ジェットワイヤー比及びスラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Comparative Example 1)
Using an inclined paper machine without a turbulent flow generator at the slurry inlet to the inlet, changing the wire inclination angle to 18 °, and changing the jet wire ratio and slurry dispersion medium viscosity as shown in Table 1. Except that, a fiber-reinforced plastic molded sheet and various fiber-reinforced plastic molded bodies were obtained in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
各サクションボックスの脱水量割合及びスラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりに変更し、かつジェットワイヤー比を表1に示すとおりに変更した以外は、比較例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Comparative Example 2)
Fiber reinforced plastic in the same manner as in Comparative Example 1 except that the dewatering amount ratio of each suction box and the viscosity of the slurry dispersion medium were changed as shown in Table 1 and the jet wire ratio was changed as shown in Table 1. Sheets for molded articles and various fiber reinforced plastic molded articles were obtained.

(比較例3)
ジェットワイヤー比を表1に示すとおりに変更した以外は、比較例2と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Comparative Example 3)
Except having changed the jet wire ratio as shown in Table 1, it carried out similarly to the comparative example 2, and obtained the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings, and various fiber reinforced plastic moldings.

(比較例4)
ジェットワイヤー比及びスラリーの分散媒の粘度を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用シート及び各種繊維強化プラスチック成形体を得た。
(Comparative Example 4)
Except for changing the jet wire ratio and the viscosity of the slurry dispersion medium as shown in Table 1, fiber reinforced plastic molded sheets and various fiber reinforced plastic molded bodies were obtained in the same manner as in Example 1.

(評価)
<厚み方向の繊維配向パラメーター(fp値)の測定>
実施例・比較例で得られた繊維強化プラスチック成形体用シートを幅5mm、長さ10mmに切断し、紫外線硬化タイプの包埋用エポキシ樹脂(日本電子株式会社製、アロニックス LCA D−800)を、試験片の表面全面を覆うようにスポイトを用いて滴下して含浸させ、紫外線を照射して硬化させた。
そして、日本分光株式会社製、スライスマスター HS−1を用いて、硬化物から幅0.4mm、長さ10mmの断面観察用試験片を切り出した。なお、切断方向は、図1(a)におけるB−B'方向とした。
得られた試験片の厚み方向の断面を、キーエンス社製、マイクロスコープで、300倍に拡大して透過光にて繊維を観察した。ここでは、上記断面のうちの連続した1.5mm2の測定領域を観察した。また、試験片の観察面およびその反対面のそれぞれから深さ10μm以上の部分に焦点を合わせて観察を行った。そして、上記測定領域中に存在する、観察像において視認し得る全ての繊維(繊維数はn本とする)について、後述する方法で設定した基準線に対する角度θi(i=1〜n)を測定した。配向角度θiは、基準線に対して時計回りの方向の角度を測定し、0°以上180°未満の角度とした。そして、設定された基準線に対する繊維の角度θiから、以下の式(1)を用いて厚み方向の繊維配向パラメーターを算出した。
fp=2×Σ(cos2θi/n)−1 式(1)
(Evaluation)
<Measurement of fiber orientation parameter (fp value) in thickness direction>
The fiber-reinforced plastic molded sheet obtained in Examples and Comparative Examples was cut to a width of 5 mm and a length of 10 mm, and an ultraviolet curing type epoxy resin for embedding (Aronix LCA D-800, manufactured by JEOL Ltd.) was used. The sample was dropped and impregnated with a dropper so as to cover the entire surface of the test piece, and cured by irradiating with ultraviolet rays.
And the specimen for cross-sectional observation of width 0.4mm and length 10mm was cut out from hardened | cured material using the JASCO Corporation make and slice master HS-1. The cutting direction was the BB ′ direction in FIG.
The cross section in the thickness direction of the obtained test piece was magnified 300 times with a microscope manufactured by Keyence Corporation, and the fibers were observed with transmitted light. Here, a continuous measurement area of 1.5 mm 2 in the cross section was observed. Further, observation was performed by focusing on a portion having a depth of 10 μm or more from each of the observation surface and the opposite surface of the test piece. Then, the angle θi (i = 1 to n) with respect to a reference line set by a method described later is measured for all fibers (number of fibers is n) that are present in the measurement region and can be visually recognized in the observation image. did. The orientation angle θi is an angle of 0 ° or more and less than 180 ° by measuring the angle in the clockwise direction with respect to the reference line. And the fiber orientation parameter of the thickness direction was computed from the angle (theta) i of the fiber with respect to the set reference line using the following formula | equation (1).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / n) −1 Formula (1)

なお、基準線は下記の方法で決定した。基準線を決定する際には、まず仮基準線pを選択し、上記測定領域内に存在する視認し得る全ての繊維n本の角度を測定した。この場合、仮基準線pと各繊維の角度は、α(p)i(i=1〜n)で表した。
仮基準線pとした際の繊維配向パラメーター(fp(p))は、下記式を用いて算出した。
fp(p)=2×Σ(cos2α(p)i/n)−1
(i=1、2、3、・・・、n)
次に、仮基準線pを±1°ずつ、±90°となるまで回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))をとり、仮基準線p+zと仮基準線p-zと繊維n本の角度を算出した。この場合の角度は、α(p+ziと、α(p-zi(i=1〜n)で表した。
回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))と強化繊維の繊維配向パラメーター(fp(p±z))は、下記式を用いて算出した。
fp(p±z)=2×Σ(cos2α(p±zi/n)−1
(i=1、2、3、・・・、n)
このようにして、得られたfp(p)値及びfp(p±z)値のうち最大値が得られた場合に設定した仮基準線を基準線とした。
The reference line was determined by the following method. In determining the reference line, first, the temporary reference line p was selected, and the angles of all visible fibers existing in the measurement region were measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber is represented by α (p) i (i = 1 to n).
The fiber orientation parameter (fp (p)) with the provisional reference line p was calculated using the following formula.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
Next, the temporary reference line p (p + z , p −z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° to ± 90 ° is taken, and the temporary reference line p + z And the angle of the temporary reference line p -z and n fibers. The angles in this case are represented by α (p + z ) i and α (p −z ) i (i = 1 to n).
The rotated temporary reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fiber were calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
Thus, the temporary reference line set when the maximum value was obtained among the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value was used as the reference line.

<平面方向の繊維配向パラメーター(fp値)の測定>
実施例・比較例で得られた繊維強化プラスチック成形体用シートを幅3cm×長さ3cmとなるように切り出し、この試験片をスライドガラスで挟み、当該試験片の一方の面を光学顕微鏡にて観察した。光学顕微鏡には、キーエンス社製、マイクロスコープを用い、300倍に拡大して反射光にて繊維を観察した。ここでは、上記一方の面のうちの連続した2.0mm2の測定領域を観察した。そして、この測定領域中に存在する、観察像において視認し得る全ての繊維(繊維数はm本とする)について、後述する方法で設定した基準線に対する角度θi(i=1〜m)を測定した。配向角度θiは、基準線に対して時計回りの方向の角度を測定し、0°以上180°未満の角度とした。そして、設定された基準線に対する繊維の角度θiから、以下の式(2)を用いて厚み方向の繊維配向パラメーターを算出した。
fp=2×Σ(cos2θi/m)−1 式(2)
そして、反対面についても同様に測定し、一方の面と反対面の平均値を求めて、これを平面方向の繊維配向パラメーター(fp)とした。なお、一方の面の測定領域と反対面の測定領域は、平面視において重なる領域とした。また、一方の面および反対面のいずれの観察においても、一方の面および反対面のそれぞれから深さ10μm以上の部分に焦点を合わせて観察を行った。
<Measurement of fiber orientation parameter (fp value) in planar direction>
The sheet for fiber-reinforced plastic molded body obtained in Examples and Comparative Examples was cut out to have a width of 3 cm and a length of 3 cm, the test piece was sandwiched between slide glasses, and one surface of the test piece was observed with an optical microscope. Observed. For the optical microscope, a microscope manufactured by Keyence Corporation was used, and the fibers were observed with reflected light after being magnified 300 times. Here, a continuous measurement area of 2.0 mm 2 on the one surface was observed. Then, the angle θi (i = 1 to m) with respect to a reference line set by a method described later is measured for all fibers (number of fibers is m) that can be visually recognized in the observation image in the measurement region. did. The orientation angle θi is an angle of 0 ° or more and less than 180 ° by measuring the angle in the clockwise direction with respect to the reference line. And the fiber orientation parameter of the thickness direction was computed from the angle (theta) i of the fiber with respect to the set reference line using the following formula | equation (2).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / m) −1 Formula (2)
And it measured similarly about the opposite surface, calculated | required the average value of one surface and the opposite surface, and made this the fiber orientation parameter (fp) of a plane direction. In addition, the measurement area | region on the opposite surface to the measurement area | region of one surface was made into the area | region which overlaps in planar view. Further, in any observation of one surface and the opposite surface, the observation was performed by focusing on a portion having a depth of 10 μm or more from each of the one surface and the opposite surface.

なお、基準線は下記の方法で決定した。基準線を決定する際には、まず仮基準線pを選択し、上記測定領域内に存在する視認し得る全ての繊維m本の角度を測定した。この場合、仮基準線pと各繊維の角度は、α(p)i(i=1〜m)で表した。
仮基準線pとした際の繊維配向パラメーター(fp(p))は、下記式を用いて算出した。
fp(p)=2×Σ(cos2α(p)i/m)−1
(i=1、2、3、・・・、m)
次に、仮基準線pを±1°ずつ、±90°となるまで回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))をとり、仮基準線p+zと仮基準線p-zと繊維m本の角度を算出した。この場合の角度は、α(p+ziと、α(p-zi(i=1〜m)で表した。
回転させた仮基準線(p+z、p-z(z=1〜90))と強化繊維の繊維配向パラメーター(fp(p±z))は、下記式を用いて算出した。
fp(p±z)=2×Σ(cos2α(p±zi/m)−1
(i=1、2、3、・・・、m)
このようにして、得られたfp(p)値及びfp(p±z)値のうち最大値が得られた場合に設定した仮基準線を基準線とした。
The reference line was determined by the following method. In determining the reference line, first, the temporary reference line p was selected, and the angles of all the visible fibers m existing in the measurement region were measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber is represented by α (p) i (i = 1 to m).
The fiber orientation parameter (fp (p)) with the provisional reference line p was calculated using the following formula.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
Next, the temporary reference line p (p + z , p −z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° to ± 90 ° is taken, and the temporary reference line p + z And the angle of the temporary reference line p -z and m fibers were calculated. The angles in this case are represented by α (p + z ) i and α (p −z ) i (i = 1 to m).
The rotated temporary reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fiber were calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
Thus, the temporary reference line set when the maximum value was obtained among the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value was used as the reference line.

<曲げ強度の測定>
得られた曲げ強度測定用の繊維強化プラスチック成形体を、JIS K 7074 「炭素繊維強化 プラスチックの曲げ試験方法」に従って、マシンディレクション方向(MD方向)及びMD方向と直交する方向(クロスディレクション方向(CD方向))について測定し、MD方向とCD方向の強度及び強度比測定した。
なお、曲げ強度の相乗平均値は以下の式で算出した。
曲げ強度の相乗平均値=√(FMD×FCD)
ここで、FMDはMD方向の曲げ強度を表し、FCDはCD方向の曲げ強度を表す。
<Measurement of bending strength>
The obtained fiber reinforced plastic molding for measuring the bending strength is machine direction (MD direction) and a direction (cross direction direction (CD direction) perpendicular to the MD direction according to JIS K 7074 “Bending test method of carbon fiber reinforced plastic”. Direction)), and the strength and strength ratio in the MD direction and the CD direction were measured.
The geometric mean value of bending strength was calculated by the following formula.
The geometric mean value of bending strength = √ (FMD × FCD)
Here, FMD represents the bending strength in the MD direction, and FCD represents the bending strength in the CD direction.

<たわみ量の測定>
得られたたわみ量測定用の繊維強化プラスチック成形体(0.5mm厚)のたわみ量を測定した。測定には、図4(a)に示す、厚み方向の測定が可能なテンシロン試験機300を用いた。たわみ量測定用の繊維強化プラスチック成形体310をアルミ製枠350に置き、テンシロン試験機400に設置した。次いで、ロードセル320の中央に直径10mmの半球状部材330を取り付け、圧縮速度5mm/分で圧縮試験を行った。なお、図4(b)はアルミ製枠350を枠上部から見た上面図であり、本発明では、図4(b)に記載の寸法(内寸100mm×150mm)を有するアルミ製枠を用いた。
得られたS−Sカーブ(応力-ひずみ線図)から、圧縮荷重8Nのたわみ量(mm)を測定した。
<Measurement of deflection>
The amount of deflection of the obtained fiber reinforced plastic molded body (0.5 mm thickness) for measuring the amount of deflection was measured. For the measurement, a Tensilon tester 300 capable of measuring in the thickness direction shown in FIG. A fiber reinforced plastic molded body 310 for measuring the amount of deflection was placed on an aluminum frame 350 and installed in a Tensilon tester 400. Next, a hemispherical member 330 having a diameter of 10 mm was attached to the center of the load cell 320, and a compression test was performed at a compression speed of 5 mm / min. FIG. 4B is a top view of the aluminum frame 350 as seen from the top of the frame. In the present invention, an aluminum frame having the dimensions shown in FIG. 4B (inner dimensions: 100 mm × 150 mm) is used. It was.
The deflection amount (mm) of the compressive load 8N was measured from the obtained SS curve (stress-strain diagram).

Figure 0006583035
Figure 0006583035

厚み方向及び平面方向の配向パラメーターが所定範囲内である実施例では、マトリックス樹脂である熱可塑性樹脂の種類を問わず、いずれも良好な強度を示しており、たわみ量が小さくなっている。
一方、厚み方向の繊維配向パラメーターが0.7より小さい比較例1においては、実施例に比べて曲げ強度が低下し、更に繊維強化プラスチック成形体の中央に一定荷重をかけた際のたわみ量も大きくなっている。また、平面方向の繊維配向パラメーターが2.5以上の比較例2及び3では、曲げ強度は比較的良好であるが、一定荷重をかけた際のたわみ量が大きくなっている。比較例4では、厚み方向及び平面方向の繊維配向パラメーターが所定範囲外であるため、曲げ強度が大幅に低下しており、かつ一定荷重をかけた際のたわみ量が大きくなっている。
In Examples in which the orientation parameters in the thickness direction and the plane direction are within a predetermined range, regardless of the type of the thermoplastic resin that is the matrix resin, both show good strength and the amount of deflection is small.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the fiber orientation parameter in the thickness direction is smaller than 0.7, the bending strength is lower than that of the Example, and the deflection amount when a constant load is applied to the center of the fiber reinforced plastic molded body is also obtained. It is getting bigger. Further, in Comparative Examples 2 and 3 in which the fiber orientation parameter in the plane direction is 2.5 or more, the bending strength is relatively good, but the deflection amount when a constant load is applied is large. In Comparative Example 4, since the fiber orientation parameters in the thickness direction and the planar direction are outside the predetermined range, the bending strength is greatly reduced, and the amount of deflection when a constant load is applied is large.

実施例においては、インレット内の分散媒の粘度を調整することで地合を良化させ、強度を向上させることに成功した。また、実施例においてはインレット直前に乱流発生装置を有する傾斜型抄紙機を使用することで、更に地合を良化させ、強度を向上させることに成功した。この乱流発生装置は、インレットへのスラリー導入部の輸送パイプ内に平均直径18mm、長さ100mmの管を40本有するものである。この管によって、スラリーを多数に分岐し流通させ、且つ流路断面積が急速に変化し、管内の流れが乱流となるため再凝集した繊維を効果的に再び分散させることができる。実施例で用いた乱流発生装置においては、管内のレイノルズ数はいずれも7000以上であった。
本発明では、このような乱流発生装置を有する傾斜型抄紙機を使用することで、繊維強化プラスチック成形体用シートの地合を良化させることもできる。
In the examples, the formation was improved by adjusting the viscosity of the dispersion medium in the inlet, and the strength was successfully improved. Moreover, in the Example, it succeeded in improving a formation further and improving intensity | strength by using the inclined type paper machine which has a turbulent flow generator just before an inlet. This turbulent flow generator has 40 tubes having an average diameter of 18 mm and a length of 100 mm in the transport pipe of the slurry introduction part to the inlet. By this tube, the slurry is branched and distributed in a large number, and the cross-sectional area of the flow path changes rapidly, and the flow in the tube becomes a turbulent flow, so that the re-aggregated fibers can be effectively dispersed again. In the turbulent flow generator used in the examples, the Reynolds number in the pipe was 7000 or more.
In this invention, the formation of the sheet | seat for fiber reinforced plastics molded objects can also be improved by using the inclined type paper machine which has such a turbulent flow generator.

5 繊維強化プラスチック成形体用シート
20 強化繊維
25 熱可塑性樹脂
40 包埋用エポキシ樹脂
45 断面観察用試験片
P 基準線
P’ 基準線と平行な線(補助線)
Q 基準線に対する強化繊維の配向線
R 基準線に対する強化繊維の配向線
200 傾斜型抄紙機
201 第1のサクションボックス
202 第2のサクションボックス
203 第3のサクションボックス
204 第4のサクションボックス
210 インレット
220 傾斜ワイヤー
Z ワイヤーの傾斜角度
241 乱流発生装置
242 乱流発生流路
242a、242b、242c、242d、242e 乱流発生流路
1、S2、S3 流路断面積
300 テンシロン試験機
310 たわみ量測定用の繊維強化プラスチック成形体
320 ロードセル
330 半球状部材
350 アルミ製枠
5 Fiber Reinforced Plastic Sheet 20 Reinforced Fiber 25 Thermoplastic Resin 40 Embedding Epoxy Resin 45 Cross Section Observation Specimen P Reference Line P ′ Line Parallel to Reference Line (Auxiliary Line)
Q Reinforcing fiber orientation line relative to the reference line R Reinforcing fiber orientation line relative to the reference line 200 Inclined paper machine 201 First suction box 202 Second suction box 203 Third suction box 204 Fourth suction box 210 Inlet 220 Inclined wire Z Wire inclination angle 241 Turbulent flow generating device 242 Turbulent flow generating channels 242a, 242b, 242c, 242d, 242e Turbulent flow generating channels S 1 , S 2 , S 3 flow channel cross-sectional area 300 Tensilon tester 310 Deflection Fiber reinforced plastic molding 320 for quantity measurement Load cell 330 Hemispherical member 350 Aluminum frame

Claims (7)

強化繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを混合したスラリーを、湿式抄紙する工程を含み、
前記スラリーの分散媒の25℃における粘度は1.2〜4.0mPaであり、
前記湿式抄紙する工程は、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程であり、
前記スラリーは、乱流発生した状態で傾斜型抄紙機に供給され、
前記傾斜型抄紙機のワイヤーの傾斜角度は15°以下であり、
前記傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が0.90〜0.99となるように走行する繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
Including a step of wet papermaking a slurry in which reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers are mixed,
The dispersion medium of the slurry has a viscosity at 25 ° C. of 1.2 to 4.0 mPa,
The wet paper making process is a paper making process using an inclined paper machine,
The slurry is supplied to the inclined paper machine in a turbulent state,
The inclination angle of the wire of the inclined type paper machine is 15 ° or less,
The wire of the inclined paper machine is a method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article that travels such that the jet wire ratio is 0.90 to 0.99.
前記スラリーの分散媒の25℃における粘度は1.2〜3.5mPaである請求項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 The method for producing a sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to claim 1 , wherein the dispersion medium of the slurry has a viscosity at 25 ° C of 1.2 to 3.5 mPa. 前記ワイヤーの通気度は、250〜500cm  The air permeability of the wire is 250-500cm 3Three /cm/ Cm 22 /secである請求項1又は2に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。It is / sec, The manufacturing method of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of Claim 1 or 2. 前記ワイヤーの傾斜角度が、10°以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。The method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body according to any one of claims 1 to 3, wherein an inclination angle of the wire is 10 ° or less. 前記傾斜型抄紙機の傾斜ワイヤーは複数のサクションボックスを備えている請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。  The manufacturing method of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of any one of Claims 1-4 with which the inclination wire of the said inclination type paper machine is equipped with the several suction box. 前記複数のサクションボックスのうち、上流側のサクションボックスによる脱水量が下流側のサクションボックスによる脱水量よりも多い請求項4に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。  The manufacturing method of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of Claim 4 with which the dewatering amount by an upstream suction box is larger than the dewatering amount by a downstream suction box among these several suction boxes. 前記傾斜型抄紙機は乱流発生装置を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。  The said inclined type paper machine is a manufacturing method of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of any one of Claims 1-6 provided with a turbulent flow generator.
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