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JP6652171B2 - Substrate for fiber-reinforced plastic molding and fiber-reinforced plastic molding - Google Patents

Substrate for fiber-reinforced plastic molding and fiber-reinforced plastic molding Download PDF

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JP6652171B2
JP6652171B2 JP2018181322A JP2018181322A JP6652171B2 JP 6652171 B2 JP6652171 B2 JP 6652171B2 JP 2018181322 A JP2018181322 A JP 2018181322A JP 2018181322 A JP2018181322 A JP 2018181322A JP 6652171 B2 JP6652171 B2 JP 6652171B2
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匠悟 三浦
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Description

本発明は、繊維強化プラスチック成形体用基材及び繊維強化プラスチック成形体に関する。なお、本発明は、繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法及び繊維強化プラスチック成形体の製造方法に関するものでもある。   The present invention relates to a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article and a fiber-reinforced plastic molded article. The present invention also relates to a method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article and a method for producing a fiber-reinforced plastic molded article.

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基材ともいう)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。繊維強化プラスチック成形体を成形する方法としては、強化繊維から構成される繊維強化プラスチック成形体用基材に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含浸させて加熱加圧成形する方法や、強化繊維と熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂から構成される繊維強化プラスチック成形体用基材を加熱加圧成形する方法が知られている。   Non-woven fabrics (also referred to as base materials for fiber-reinforced plastic moldings) containing reinforcing fibers such as carbon fiber and glass fiber are heated and pressurized, and molded fiber-reinforced plastic moldings are already used for sports, leisure goods, aircraft materials, etc. Used in various fields. As a method of molding a fiber-reinforced plastic molded article, a method of impregnating a thermosetting resin or a thermoplastic resin into a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article composed of reinforced fibers, and a method of heating and pressing, and a method of reinforcing fiber 2. Description of the Related Art There is known a method in which a base material for a fiber-reinforced plastic molded body composed of a thermosetting resin or a thermoplastic resin is heated and pressed.

強化繊維には、炭素繊維やガラス繊維が用いられている。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。また、繊維強化プラスチック成形体用基材において強化繊維を特定の方向に配向させることによって、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が行われている(例えば、特許文献1〜4)。特許文献1〜4では、強化繊維と熱可塑性樹脂を含む繊維強化プラスチック成形体用基材の平面方向の強化繊維の配向方向を調整することにより、一方向の機械的強度を高めた繊維強化プラスチック成形体を成形することが提案されている。   Carbon fibers and glass fibers are used for the reinforcing fibers. Such reinforcing fibers serve to increase the strength of the fiber-reinforced plastic molding. In addition, the orientation of a reinforcing fiber in a specific direction in a base material for a fiber-reinforced plastic molded article is imparted with directivity in the strength of the fiber-reinforced plastic molded article (for example, Patent Documents 1 to 4). ). Patent Documents 1 to 4 disclose a fiber-reinforced plastic in which the mechanical strength in one direction is increased by adjusting the orientation direction of the reinforcing fibers in the planar direction of the base material for a fiber-reinforced plastic molded product containing a reinforcing fiber and a thermoplastic resin. It has been proposed to mold shaped bodies.

特開平5−44188号公報JP-A-5-44188 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

本発明は、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度を向上させることが可能な繊維強化プラスチック成形体用基材を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article capable of improving the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article.

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、強化繊維とバインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用基材において、厚み方向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、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度を向上させることが可能な繊維強化プラスチック成形体用基材が得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have specified a fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction in a base material for a fiber-reinforced plastic molding containing a reinforcing fiber and a binder component. By setting the content in the above range, it has been found that a base material for a fiber-reinforced plastic molded article capable of improving the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article can be obtained.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1]強化繊維とバインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用基材であって、繊維強化プラスチック成形体用基材における厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.5〜1.0であることを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用基材。
[2]繊維強化プラスチック成形体用基材における平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値が0.18〜1.0である[1]に記載の繊維強化プラスチック成形体用基材。
[3]強化繊維は炭素繊維である[1]又は[2]に記載の繊維強化プラスチック成形体用基材。
[4]バインダー成分の含有量は、繊維強化プラスチック成形体用基材の全質量に対して0.1〜10質量%である[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基材。
[5]強化繊維の繊維長は10mm以上である[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基材。
[6]強化繊維と、バインダー成分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0.98以下となるように走行することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法。
[7]傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が0.90以下となるように走行する[6]に記載の繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法。
[8]スラリーの分散媒の25℃における粘度は、0.8〜4.0mPaである[6]又は[7]に記載の繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法。
[9][6]〜[8]のいずれかに記載の製造方法で製造された繊維強化プラスチック成形体用基材。
[10][1]〜[5]及び[9]のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用基材を用いて繊維強化プラスチック成形体を製造する方法であって、繊維強化プラスチック成形体用基材に樹脂を含浸し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程、又は樹脂を積層し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程と、樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を加圧する工程と、を含むことを特徴とする繊維強化プラスチック成形体の製造方法。
[11][10]に記載の製造方法で製造された繊維強化プラスチック成形体。
[1] A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product containing a reinforcing fiber and a binder component, wherein the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for the fiber-reinforced plastic molded product is 0.5 to 1. A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product, wherein
[2] The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article according to [1], wherein an absolute value of a fiber orientation parameter (fp) in a planar direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article is 0.18 to 1.0.
[3] The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article according to [1] or [2], wherein the reinforcing fibers are carbon fibers.
[4] The fiber-reinforced plastic molding according to any one of [1] to [3], wherein the content of the binder component is 0.1 to 10% by mass based on the total mass of the substrate for the fiber-reinforced plastic molding. Base material for body.
[5] The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article according to any one of [1] to [4], wherein the fiber length of the reinforcing fiber is 10 mm or more.
[6] The step of wet-papermaking a slurry obtained by mixing a reinforcing fiber and a binder component, the step of wet-papermaking is a step of papermaking using an inclined papermaking machine, and the wire of the inclined papermaking machine is jetted. A method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded product, wherein the substrate travels so as to have a wire ratio of 0.98 or less.
[7] The method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article according to [6], wherein the wire of the inclined paper machine travels so that a jet wire ratio is 0.90 or less.
[8] The method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded product according to [6] or [7], wherein the viscosity of the dispersion medium of the slurry at 25 ° C is 0.8 to 4.0 mPa.
[9] A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product produced by the production method according to any one of [6] to [8].
[10] A method for producing a fiber-reinforced plastic molded article using the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article according to any one of [1] to [5] and [9], the method comprising: A step of impregnating the substrate with a resin to obtain a substrate for a resin-containing fiber-reinforced plastic molded article, or a step of laminating a resin to obtain a substrate for a resin-containing fiber-reinforced plastic molded article; And pressurizing the material.
[11] A fiber-reinforced plastic molded article produced by the production method according to [10].

本発明によれば、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度を向上させることが可能な繊維強化プラスチック成形体用基材を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base material for fiber reinforced plastic molded articles which can improve the bending strength of the fiber reinforced plastic molded article can be obtained.

図1は、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材の一例の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an example of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention. 図2は、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材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概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a test piece for cross-sectional observation for measuring the fiber orientation parameter of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product of the present invention.

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 components described below may be made based on representative embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In addition, in this specification, the numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit and an upper limit.

(繊維強化プラスチック成形体用基材)
本発明は、強化繊維とバインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用基材に関する。本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材においては、厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.5〜1.0である。
(Substrate for fiber-reinforced plastic molding)
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article containing a reinforcing fiber and a binder component. In the substrate for a fiber-reinforced plastic molding of the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction is 0.5 to 1.0.

図1は、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材の概念図である。図1に示されているように、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材10は、強化繊維20を主要構成成分として含む。ここで、主要構成成分とは、繊維強化プラスチック成形体用基材10の全質量に対して80質量%以上の成分をいう。すなわち、強化繊維20の含有量は、繊維強化プラスチック成形体用基材10の全質量に対して80質量%以上である。また、繊維強化プラスチック成形体用基材10は、バインダー成分30を含む。バインダー成分30は、強化繊維20の接点に存在する結着成分である。また、バインダー成分30は、たとえばほぼ全ての強化繊維20間の接点に存在する。さらには、強化繊維20間の接点以外の部分にバインダー成分30が存在していてもよい。図1では、バインダー成分30の存在がわかるように図示したが、実際は、視認できない状態の微小結着成分であってもよい。なお、バインダー成分30は、強化繊維20と同様の形状をした繊維であってもよい。   FIG. 1 is a conceptual diagram of a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention. As shown in FIG. 1, the substrate 10 for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention contains a reinforcing fiber 20 as a main component. Here, the main constituent component refers to a component of 80% by mass or more with respect to the total mass of the substrate 10 for a fiber-reinforced plastic molded body. That is, the content of the reinforcing fibers 20 is 80% by mass or more based on the total mass of the substrate 10 for a fiber-reinforced plastic molded body. The fiber-reinforced plastic substrate 10 includes a binder component 30. The binder component 30 is a binding component existing at a contact point of the reinforcing fibers 20. Further, the binder component 30 is present at, for example, almost all the contact points between the reinforcing fibers 20. Further, the binder component 30 may be present in a portion other than the contact between the reinforcing fibers 20. In FIG. 1, the presence of the binder component 30 is shown so that it can be seen. However, in actuality, the binder component 30 may not be visually recognized. Note that the binder component 30 may be a fiber having the same shape as the reinforcing fiber 20.

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基材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 representing the orientation state of the reinforcing fibers in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product. The fiber orientation parameter (fp) is a parameter representing the fiber orientation distribution by a numerical value of -1.0 to 1.0. When fp = -1.0 and fp = 1.0, the reinforcing fibers are oriented in one direction. When fp = 0.0, it means that the reinforcing fibers are completely randomly arranged.

従来技術に係る繊維強化プラスチック成形体用基材においては、繊維強化プラスチック成形体用基材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しまう場合があ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基材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基材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基材の厚み方向における繊維配向パラメータ(fp)を制御するものである。   Investigations by the present inventors have revealed that in the substrate for a fiber-reinforced plastic molding according to the prior art, the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction of the substrate for the fiber-reinforced plastic molding may vary. It became. Furthermore, since the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article varies, the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article molded from the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article may be reduced. The present inventors have clarified. The present invention controls the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article based on such knowledge.

本発明では、繊維強化プラスチック成形体用基材における、厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.5〜1.0であればよく、0.6〜1.0であることが好ましく、0.7〜1.0であることがより好ましく、0.8〜1.0であることがさらに好ましく、0.9〜1.0であることが特に好ましい。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、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度を向上させることが可能な繊維強化プラスチック成形体用基材を得ることができる。また、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材は上記構成を有するため、特に繊維強化プラスチック成形体のMD方向(抄紙ラインの流れ方向)の曲げ強度が高められている。
なお、繊維強化プラスチック成形体用基材における厚み方向の繊維配向パラメータ(fp)は、たとえば繊維強化プラスチック成形体用基材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 substrate for a fiber-reinforced plastic molded body may be 0.5 to 1.0, and is 0.6 to 1.0. Preferably, it is 0.7 to 1.0, more preferably 0.8 to 1.0, and particularly preferably 0.9 to 1.0. By setting the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction within the above range, the orientation of the reinforcing fiber in the thickness direction can be made constant, and the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article can be improved. A possible substrate for a fiber-reinforced plastic molding can be obtained. Moreover, since the base material for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention has the above-described configuration, the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article in the MD direction (flow direction of the papermaking line) is particularly increased.
The fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product can be controlled by appropriately selecting, for example, a method for producing the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product.

繊維強化プラスチック成形体用基材における、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基材に、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。尚、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基材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基材を幅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。また、包埋用エポキシ樹脂の滴下は、たとえばスポイト等を用いて行うことができる。
When measuring the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body, the epoxy resin for embedding generally used for electron microscopic observation is used for the substrate for the fiber-reinforced plastic molded body. To prepare a test piece for cross-sectional observation. Here, the reason for impregnating the embedding epoxy resin is to prevent the orientation direction of the fiber from being changed by the shearing force at the time of cutting when a cross section to be described later is cut out. As the embedding resin, a resin having sufficient strength and hardness that can withstand a shearing force, such as an epoxy resin or a styrene resin, is preferable. In the present invention, however, by using an epoxy resin, a fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction can be obtained. ) Is measured. In addition, as an embedding resin, for example, Aronix LCA D-800 manufactured by JEOL Ltd. can be exemplified. In addition, the heat of the thermosetting resin or the resin that generates heat at the time of curing reduces the adhesive strength between the reinforcing fibers of the binder in the base material of the fiber-reinforced plastic molded article due to the heat at the time of curing, and the angle of the reinforcing fibers changes. Therefore, 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 method of embedding the resin, a method generally used in electron microscope observation or optical microscope observation can be employed. Specifically, the base material for a fiber-reinforced plastic molded product is cut into a width of 5 mm and a length of 10 mm, and the epoxy resin for embedding is dropped and impregnated until at least the entire surface of the test piece is covered, and cured. . The dropping of the epoxy resin for embedding can be performed using, for example, a dropper.

図2は、繊維強化プラスチック成形体用基材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2(a)に示されているように、断面観察用試験片50は、繊維強化プラスチック成形体用基材10を構成する強化繊維20と、包埋用エポキシ樹脂40を包含する。断面観察用試験片50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基材10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. 2 is a conceptual diagram of a test piece for observing a cross section obtained by impregnating a base material for a fiber-reinforced plastic molded body with an ultraviolet-curable epoxy resin for embedding. As shown in FIG. 2A, the cross-section observation test piece 50 includes the reinforcing fibers 20 constituting the fiber-reinforced plastic molded body base material 10 and the embedding epoxy resin 40. In the test piece 50 for cross-sectional observation, the positional relationship and the shape of the reinforcing fibers 20 are the same as those in the base material 10 for the fiber-reinforced plastic molded body, and are embedded so as to maintain the positional relationship and the shape of the reinforcing fibers 20. Epoxy resin 40 is present.

厚み方向の繊維配向を観察する際には、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の断面観察用試験片を切り出し、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。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透過光にて繊維を観察する。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、ここでは、たとえば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ことができる。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。また透過光で観察することにより、包埋樹脂と繊維の区別を明確にすることができるため、角度の測定が容易となる。
When observing the fiber orientation in the thickness direction, a cross-section observation test specimen having a width of 0.4 mm was cut out from the cured product using a slice master HS-1 manufactured by JASCO Corporation, and the thickness of the obtained test specimen was measured. The cross section in the direction is observed with an optical microscope. A microscope manufactured by KEYENCE CORPORATION is used as an optical microscope, and the fiber is observed with transmitted light at a magnification that allows a monofilament to be visually recognized. In the present embodiment, for example, the magnification can be selected from 300 times, 600 times, and 800 times. Further, here, for example, it is possible to focus and observe 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 angle of the fiber from being changed by the shearing force at the time of cutting. In addition, by observing the transmitted light, the distinction between the embedding resin and the fiber can be clarified, so that the angle can be easily measured.

強化繊維の配向方向とは、たとえば強化繊維の長軸方向である。また、厚み方向の断面において、強化繊維は楕円形で確認される場合もある。強化繊維が楕円形で確認される場合はこの楕円の長軸方向を繊維の配向方向とする。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方向(配向線)のなす角度である。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。 The orientation direction of the reinforcing fibers is, for example, the major axis direction of the reinforcing fibers. Further, in the cross section in the thickness direction, the reinforcing fibers may be confirmed to be elliptical. When the reinforcing fiber is confirmed to be elliptical, the major axis direction of the ellipse is defined as the orientation direction of the fiber. The orientation angle θi of the reinforcing fiber is an angle formed by the orientation direction (orientation line) of the selected reinforcing fiber with respect to the reference line. In the present invention, a cross section in the thickness direction of the test piece is observed with an optical microscope under the above conditions, and a continuous measurement area of 1.5 mm 2 arbitrarily selected from the cross sections is observed. The orientation angle θi of all existing visible fibers (the number of fibers is assumed to be n) is measured. The orientation angle θi is obtained by measuring an angle in a clockwise direction with respect to a reference line, and is set to an angle of 0 ° or more and less than 180 °.

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 (fp, hereinafter also referred to as fp value) in the thickness direction can be calculated from the orientation angle θi measured by the above method using the following equation (1).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / n) −1 Equation (1)
Here, θ i is the orientation angle (i = 1 to n) of the selected reinforcing fiber 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 provisional reference line p is selected, and the angles of all the visible n fibers present 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)) with the provisional reference line p can be calculated using the following equation.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
Next, a temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° until it becomes ± 90 ° is taken, and a temporary reference line p + z And the angle between the temporary reference line p- z and the n fibers are calculated. The angle in this case is represented by α (p + z ) i and α (p− z ) i (i = 1 to n).
The rotated provisional reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fibers 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 obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value can be set as the reference line P. The fiber orientation parameter calculated from the reference line P thus determined can be used as the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction.

図2(b)は、図2(a)に示した断面観察用試験片50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。B−B'方向は、繊維の大半が配向している方向と平行な方向であることが好ましい。
図2(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、各強化繊維の配向は、各々QとRの点線で表されている。なお、図2(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2(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。
FIG. 2B is a conceptual cross-sectional view in which the cross-section observation test piece 50 shown in FIG. 2A is cut out in the BB ′ direction and the thickness direction is the vertical direction. The BB ′ direction is preferably a direction parallel to the direction in which most of the fibers are oriented.
In FIG. 2B, the reference line determined by the above method is a dotted line represented by P, and the orientation of each reinforcing fiber is represented by dotted lines of Q and R, respectively. In FIG. 2 (b), a dotted line P ′ is a line parallel to the reference line, and is used to easily explain the angle between the reference line P and the orientation lines (Q and R) of each reinforcing fiber. It is an auxiliary line. In FIG. 2B, since the angle (orientation angle θ 1 ) between P ′ and Q is 0 °, P ′ and Q overlap. The angle (orientation angle θ 2 ) between P ′ and R is represented as θ 2 . Thus, θ 1 to θ n are measured.

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 portion for measuring the fiber orientation parameter (fp) or the temporary reference line and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fiber, avoid the end of the cross section in the thickness direction of the test piece for cross section observation, Preferably, it is near the center. Specifically, it is preferable to set the measurement area so as to avoid an area of 5% (5% with respect to the thickness of the cross-section observation test piece) in the thickness direction from both ends of the cross-section observation test specimen.

本発明において、厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)が上記範囲内であることは、強化繊維の繊維強化プラスチック成形体の中心面となす角度が小さくなるように配向していることを意味する。ここで、繊維強化プラスチック成形体用基材の中心面とは、繊維強化プラスチック成形体用基材の第1の表面の平均面と第2の表面の平均面の中点を結んで形成される平面である。なお、第1の表面の平均面と第2の表面の平均面の中点とは、第1の表面の特定点から第2の表面の最短距離の中点のことをいう。また、各表面の平均面とは、表面に凹凸形状がある場合は凹部と凸部の高さの平均の高さを通る面をいい、表面に凹凸形状がない場合は、各平均面は各表面のことをいう。   In the present invention, the fact that the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction is within the above range means that the reinforcing fibers are oriented so that the angle between the reinforcing fibers and the center plane of the fiber-reinforced plastic molded article becomes small. Here, the center plane of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body is formed by connecting the middle point of the average plane of the first surface and the average plane of the second surface of the substrate for the fiber-reinforced plastic molded body. It is a plane. Note that the midpoint of the average plane of the first surface and the average plane of the second surface refers to the midpoint of the shortest distance of the second surface from the specific point of the first surface. In addition, the average surface of each surface, when the surface has an uneven shape, refers to the surface passing through the average height of the concave and convex portions, when the surface has no uneven shape, each average surface is each Refers to the surface.

また、繊維強化プラスチック成形体用基材における平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.18〜1.0であることが好ましい。繊維強化プラスチック成形体用基材における平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は、0.25〜1.0であることがより好ましく、0.3〜1.0であることがさらに好ましく、0.6〜1.0であることが特に好ましい。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材においては、強化繊維は、厚み方向の配向が一定方向であることに加え、平面方向の配向も一定方向であることが好ましい。   Further, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product is preferably from 0.18 to 1.0. The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction in the base material for a fiber-reinforced plastic molded product is more preferably 0.25 to 1.0, and even more preferably 0.3 to 1.0. , 0.6-1.0. That is, in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, the reinforcing fibers preferably have a constant orientation in the thickness direction and also have a constant orientation in the planar direction.

繊維強化プラスチック成形体用基材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基材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。
The measurement of the fiber orientation parameter in the planar direction in the base material for a fiber-reinforced plastic molded body can be performed without particularly performing a process such as embedding in a resin. Specifically, a base material 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 from above, and a normal reflected light measurement is performed using a microscope. Can be observed.
In the present invention, one surface of a test piece sandwiched between slide glasses is observed with an optical microscope. A microscope manufactured by KEYENCE CORPORATION is used as an optical microscope, and the fiber is observed with a reflected light or a combined use of the reflected light and the transmitted light with a magnification that allows the monofilament to be visually recognized. 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 visible fibers (the number of fibers is m) present in the measurement area are observed. The orientation angle θi is measured. The orientation angle θi is obtained by measuring an angle in a clockwise direction with respect to a reference line, and is 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 equation (2).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / m) −1 Equation (2)
Here, i = 1 to m.
Then, the same measurement is performed for the opposite surface, and the average value of the one surface and the opposite surface is obtained, and this is defined as the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction. The measurement area on one side and the measurement area on the opposite side are, for example, areas that overlap in plan view. Also, in observation of either one surface or the opposite surface, for example, it is possible to focus 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 planar direction can be determined by the following method.
When setting the reference line, first, the provisional reference line p is selected, and the angles of all visible m fibers 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 m).
The fiber orientation parameter (fp (p)) with the provisional reference line p can be calculated using the following equation.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
Next, a temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° until it becomes ± 90 ° is taken, and a temporary reference line p + z And the angle between the temporary reference line p- z and the m fibers are calculated. The angle in this case is represented by α (p + z ) i and α (p− z ) i (i = 1 to m).
The rotated provisional reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameter (fp (p ± z )) of the reinforcing fibers 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 set as the reference line P. The fiber orientation parameter calculated from the reference line P thus determined can be used as the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction.

強化繊維の平面方向の配向が一定方向である場合、強化繊維は、繊維強化プラスチック成形体用基材の平面方向のいずれの方向に配向していてもよいが、繊維強化プラスチック成形体用基材のMD方向(抄紙ラインの流れ方向)に配向していることが好ましい。   When the orientation of the reinforcing fibers in the planar direction is constant, the reinforcing fibers may be oriented in any direction of the planar direction of the substrate for the fiber-reinforced plastic molded body, In the MD direction (flow direction of the papermaking line).

強化繊維の厚み方向及び平面方向の配向が一定方向の場合、繊維強化プラスチック成形体用基材を成形した繊維強化プラスチック成形体においては、一方向の曲げ強度が高められている。特に、強化繊維がMD方向に配向している場合、繊維強化プラスチック成形体においてはMD方向の強度が高められる。   When the orientation of the reinforcing fiber in the thickness direction and the planar direction is constant, the unidirectional bending strength is increased in the fiber-reinforced plastic molded body obtained by molding the substrate for the fiber-reinforced plastic molded body. In particular, when the reinforcing fibers are oriented in the MD direction, the strength in the MD direction is increased in the fiber-reinforced plastic molded article.

また、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材から成形される繊維強化プラスチック成形体においては、繊維強化プラスチック成形体の第1方向の曲げ強度と、第1方向に直交する第2方向の曲げ強度の強度比は3以上であることも好ましい。曲げ強度の強度比は4以上であることも好ましく、5以上であることも好ましい。なお、第1方向とは、繊維強化プラスチック成形体用基材の平面方向における強化繊維の配向方向をいい、第2方向とは、平面方向における強化繊維の配向方向に直交する方向をいう。本発明では、強化繊維がMD方向に配向している場合、第1方向はMD方向であり、第2方向はCD方向(抄紙ラインの流れ方向と直交する方向)である。
このように、繊維強化プラスチック成形体用基材において、強化繊維の厚み方向及び平面方向の配向が一定方向の場合、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る。このような繊維強化プラスチック成形体は、自動車や航空機等に用いられる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る。
Further, in the fiber reinforced plastic molded article molded from the substrate for a fiber reinforced plastic molded article of the present invention, the bending strength of the fiber reinforced plastic molded article in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction are increased. It is also preferable that the intensity ratio of the intensity is 3 or more. The strength ratio of the bending strength is preferably 4 or more, and more preferably 5 or more. The first direction refers to the orientation direction of the reinforcing fibers in the plane direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body, and the second direction refers to the direction orthogonal to the orientation direction of the reinforcing fibers in the plane direction. In the present invention, when the reinforcing fibers are oriented in the MD direction, the first direction is the MD direction, and the second direction is the CD direction (a direction orthogonal to the flow direction of the papermaking line).
As described above, when the orientation of the reinforcing fiber in the thickness direction and the planar direction is constant in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product, the strength of the fiber-reinforced plastic molded product in a specific direction is increased. Such a fiber-reinforced plastic molded product is preferably used for a structural component used in automobiles, aircraft, and the like, which requires mechanical strength in one direction.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材において、強化繊維の配合割合は、80〜99質量%であることが好ましい。強化繊維の配合割合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において、より特定方向に配向した繊維の本数を増やすことが可能となる。これにより、強化繊維間の距離が短くなり、加熱加圧成形後の強化繊維の充填密度が高くなり、繊維強化プラスチック成形体の強度を効果的に高めることができる。   In the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, the compounding ratio of the reinforcing fibers is preferably 80 to 99% by mass. By setting the compounding ratio of the reinforcing fibers within the above range, it is possible to increase the number of fibers oriented in a specific direction in the fiber-reinforced plastic molded body. As a result, the distance between the reinforcing fibers is shortened, the packing density of the reinforcing fibers after the heat and pressure molding is increased, and the strength of the fiber-reinforced plastic molded body can be effectively increased.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材の坪量は、たとえば8〜600g/m2であることが好ましく、10〜500g/m2であることがより好ましい。上記上限値以下とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用基材の乾燥工程における乾燥効率の向上や、厚さ方向の繊維の配向性をさらに向上させることができる。一方で、上記下限値以上とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用基材の製造工程における断紙をより確実に抑制して、生産効率の向上を図ることが可能となる。 The basis weight of fiber-reinforced plastic molded body substrate of the present invention, for example, is preferably 8~600g / m 2, and more preferably 10 to 500 g / m 2. When the content is not more than the upper limit, the drying efficiency in the drying step of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article can be improved, and the orientation of the fibers in the thickness direction can be further improved. On the other hand, by setting the lower limit or more, it is possible to more reliably suppress paper breakage in the manufacturing process of the base material for a fiber-reinforced plastic molded product, thereby improving production efficiency.

(強化繊維)
本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材は強化繊維を含有する。強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維等を挙げることができる。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。中でも、強化繊維としては、炭素繊維を用いることが好ましい。
(Reinforced fiber)
The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention contains a reinforcing fiber. Examples of the reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and PBO (polyparaphenylenebenzoxazole) fibers. One type of these reinforcing fibers may be used, or a plurality of types may be used. Among them, it is preferable to use carbon fiber as the reinforcing fiber.

強化繊維として、例えば、炭素繊維やガラス繊維等の繊維を使用した場合、繊維強化プラスチック成形体用基材に含まれる熱可塑性繊維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、アラミド等の繊維を用いた場合は、耐摩耗性を向上させることができる。   As a reinforcing fiber, for example, when using a fiber such as carbon fiber or glass fiber, the fiber-reinforced plastic molded body by heating and pressing at the melting temperature of the thermoplastic fiber contained in the substrate for the fiber-reinforced plastic molded body. It can be formed. When a fiber such as aramid is used as the reinforcing fiber, the abrasion resistance can be improved.

強化繊維の繊維長は、3mm以上であることが好ましく、10mm以上であることがより好ましく、15mm以上であることがさらに好ましく、20mm以上であることが特に好ましい。なお、強化繊維の繊維長は、50mm以上とすることもできる。また、強化繊維の繊維長は、150mm以下であることが好ましく、100mm以下であることがより好ましく、75mm以下であることがさらに好ましい。なお、本明細書において、強化繊維の繊維長は、質量平均繊維長であり、100本の繊維について測定した繊維長の平均値である。強化繊維の質量平均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基材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、繊維の分散性が良好で、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。   The fiber length of the reinforcing fiber is preferably at least 3 mm, more preferably at least 10 mm, further preferably at least 15 mm, particularly preferably at least 20 mm. In addition, the fiber length of the reinforcing fiber can be set to 50 mm or more. Further, the fiber length of the reinforcing fiber is preferably 150 mm or less, more preferably 100 mm or less, and even more preferably 75 mm or less. In addition, in this specification, the fiber length of a reinforcing fiber is a mass average fiber length, and is an average value of fiber lengths measured for 100 fibers. By setting the mass average fiber length of the reinforcing fibers within the above range, it is possible to suppress the reinforcing fibers from falling off from the base material for the fiber-reinforced plastic molded article, and the dispersibility of the fibers is good, and the strength is improved. An excellent fiber-reinforced plastic molded article can be formed.

なお、強化繊維の繊維径は特に限定されないが、炭素繊維の場合には、繊維径が5〜25μmであることが好ましい。なお、本明細書において、強化繊維の繊維径は数平均繊維径であり、100本の繊維の繊維径を測定した繊維径の平均値である。   The fiber diameter of the reinforcing fibers is not particularly limited, but in the case of carbon fibers, the fiber diameter is preferably 5 to 25 μm. In addition, in this specification, the fiber diameter of a reinforcing fiber is a number average fiber diameter, and is an average value of the fiber diameters obtained by measuring the fiber diameters 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。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)
It is preferable to use carbon fibers as the reinforcing fibers. As the carbon fibers, polyacrylonitrile (PAN) -based, petroleum / coal pitch-based, rayon-based, and lignin-based carbon fibers can be used. One type of these carbon fibers may be used alone, or two or more types may be used in combination. Further, among these carbon fibers, it is preferable to use polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers from the viewpoint of productivity and mechanical properties on an industrial scale.

炭素繊維の繊維長は、3mm以上であることが好ましく、10mm以上であることがより好ましく、15mm以上であることがさらに好ましく、20mm以上であることが特に好ましい。なお、炭素繊維の繊維長は、50mm以上とすることもできる。また、強化繊維の繊維長は、150mm以下であることが好ましく、100mm以下であることがより好ましく、75mm以下であることがさらに好ましい。なお、本明細書において、炭素繊維の繊維長は、質量平均繊維長であり、100本の繊維について測定した繊維長の平均値である。   The fiber length of the carbon fiber is preferably at least 3 mm, more preferably at least 10 mm, further preferably at least 15 mm, particularly preferably at least 20 mm. In addition, the fiber length of the carbon fiber may be 50 mm or more. Further, the fiber length of the reinforcing fiber is preferably 150 mm or less, more preferably 100 mm or less, and even more preferably 75 mm or less. In addition, in this specification, the fiber length of a carbon fiber is a mass average fiber length, and is an average value of fiber lengths measured for 100 fibers.

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. The 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 effect of the fiber orientation of the reinforcing fiber described above. The single fiber strength can be measured according to JIS R7601 “Carbon fiber test method”.

(強化繊維の形状)
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。強化繊維を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基材中における分散性を高めることができる。また強化繊維の断面形状は円形に限定されず、楕円形等、異形断面のものも使用できる。なお、強化繊維としては、複数の素材や形状を併用することもできる。
(Shape of reinforcing fiber)
The reinforcing fibers are preferably chopped strands cut to a certain length. By setting the reinforcing fibers in such a form, the dispersibility in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article can be increased. The cross-sectional shape of the reinforcing fiber is not limited to a circle, and a cross-sectional shape having an irregular shape such as an elliptical shape can also be used. Note that a plurality of materials and shapes can be used in combination as the reinforcing fibers.

(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基材は、バインダー成分含む。バインダー成分の含有量は、繊維強化プラスチック成形体用基材の全質量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、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、繊維強化プラスチック成形体用基材の強度を高めることができ、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基材を得ることができる。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材はハンドリング性に優れている。また、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、繊維強化プラスチック成形体用基材から成形される繊維強化プラスチック成形体の強度も高めることができる。
(Binder component)
The substrate for a fiber-reinforced plastic molding of the present invention contains a binder component. The content of the binder component is preferably from 0.1 to 10% by mass, more preferably from 0.3 to 10% by mass, and more preferably from 0.3 to 10% by mass, based on the total mass of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product. The content is more preferably 4 to 9% by mass, particularly preferably 0.5 to 8% by mass. By setting the content of the binder component within the above range, the strength of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body can be increased, and the base for a fiber-reinforced plastic molded body that does not cause delamination or the like even after repeated cutting steps. Material can be obtained. For this reason, the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention has excellent handling properties. Further, by setting the content of the binder component within the above range, the strength of the fiber-reinforced plastic molded product formed from the substrate for the fiber-reinforced plastic molded product can be increased.

バインダー成分としては、一般的な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、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を用いることができる。   Examples of the binder component include polyester resins such as polyethylene terephthalate and modified polyethylene terephthalate, acrylic resins, styrene- (meth) acrylate copolymer resins, urethane resins, PVA resins, and various types of starch used in the production of general nonwoven fabrics. , Cellulose derivative, sodium polyacrylate, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, acrylamide-acrylate-methacrylate copolymer copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer alkali salt, isobutylene-maleic anhydride copolymer alkali salt, Polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene- (meth) acrylate copolymer and the like can be used.

バインダー成分は、メチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位、エチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも1つを含む共重合体を含有してもよい。この場合、バインダー成分は、メチルメタクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位及びエチルメタクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも1つを含む共重合体を含有することが好ましい。また、これらのモノマーは他のモノマー、例えばスチレンや酢酸ビニル、アクリルアミド等と共重合させてもよい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を含むことを意味し、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
The binder component may contain a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a monomer containing methyl (meth) acrylate and a repeating unit derived from a monomer containing ethyl (meth) acrylate. In this case, the binder component preferably contains a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a methyl methacrylate-containing monomer and a repeating unit derived from an ethyl methacrylate-containing monomer. These monomers may be copolymerized with other monomers such as styrene, vinyl acetate, acrylamide and the like.
In the present invention, “(meth) acrylate” means including both “acrylate” and “methacrylate”, and “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid” and “methacrylic acid” It is meant to include both.

さらに、本発明では、ポリエステル樹脂及び変性ポリエステル樹脂をバインダー成分として用いることもできる。ポリエステル樹脂としては、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)を好ましい例として挙げることができる。変性ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂を変性することで融点を低下させたものであれば特に限定されないが、変性ポリエチレンテレフタレートが好ましい。変性ポリエチレンテレフタレートとしては、共重合ポリエチレンテレフタレート(coPET)が好ましく、例えば、ウレタン変性共重合ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。ポリエステル樹脂は本発明の熱可塑性繊維と加熱溶融時に相溶するため、冷却後も熱や樹脂の機能を損ないにくいため、好ましく用いられる。
共重合ポリエチレンテレフタレートは、融点が140℃以下のものが好ましく、120℃以下ものがより好ましい。また、特公平1−30926号公報に記載のような変性ポリエステル樹脂を使用してもよい。変性ポリエステル樹脂の具体例として、特に、ユニチカ社製商品名「メルティ4000」(繊維全てが共重合ポリエチレンテレフタレートである繊維)が好ましく挙げられる。また、芯鞘構造のバインダー繊維としては、ユニチカ社製商品名「メルティ4080」や、クラレ社製商品名「N−720」等が好適に使用できる。
Further, in the present invention, a polyester resin and a modified polyester resin can be used as a binder component. A particularly preferred example of the polyester resin is polyethylene terephthalate (PET). The modified polyester resin is not particularly limited as long as the melting point is lowered by modifying the polyester resin, but modified polyethylene terephthalate is preferred. As the modified polyethylene terephthalate, copolymerized polyethylene terephthalate (coPET) is preferable, and examples thereof include urethane-modified copolymerized polyethylene terephthalate. The polyester resin is preferably used because it is compatible with the thermoplastic fiber of the present invention at the time of heating and melting.
The copolymerized polyethylene terephthalate preferably has a melting point of 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. Further, a modified polyester resin as described in Japanese Patent Publication No. 1-30926 may be used. As a specific example of the modified polyester resin, particularly, "Melty 4000" (trade name, manufactured by Unitika Ltd.) (a fiber in which all fibers are copolymerized polyethylene terephthalate) is preferably mentioned. As the binder fiber having a core-sheath structure, "Melty 4080" (trade name, manufactured by Unitika), "N-720" (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like can be preferably used.

本発明では、繊維強化プラスチック成形体用基材における厚み方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値を0.5〜1.0としている。このような繊維強化プラスチック成形体用基材においては、強化繊維の密度を高めることができる上、成形体用基材を用いた成形体の曲げ強度を高めることに資する繊維の本数が増加するため、成形体を強めることができる。更に、強化繊維の交点が増加するため、バインダー成分の添加量を減少させても、繊維強化プラスチック成形体用基材の製造時において、十分な工程強度を得ることができる。   In the present invention, the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product is set to 0.5 to 1.0. In such a base material for a fiber-reinforced plastic molded product, the density of the reinforcing fibers can be increased, and the number of fibers contributing to increasing the bending strength of the molded product using the base material for a molded product increases. , The molded body can be strengthened. Further, since the number of intersections of the reinforcing fibers increases, a sufficient process strength can be obtained at the time of manufacturing the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article even when the amount of the binder component is reduced.

バインダー成分は、強化繊維の接点に存在する結着成分であり、その形状は特に限定されない。バインダー成分の形状は、例えば、粒子形状や繊維形状とすることができ、繊維形状とすることが好ましい。   The binder component is a binding component existing at the contact point of the reinforcing fiber, and its shape is not particularly limited. The shape of the binder component can be, for example, a particle shape or a fiber shape, and is preferably a fiber shape.

バインダー成分の形状が粒子形状の場合、バインダー粒子の平均1次粒子径は、3〜7000μmであることが好ましく、30〜3000μmであることがより好ましく、100〜1000μmであることがさらに好ましい。なお、バインダー粒子が球形ではない場合は、バインダー粒子の平均1次粒子径は、透過型電子顕微鏡写真により粒子の投影面積を求め、同じ面積を有する円の直径を平均1次粒子径とする。バインダー粒子の平均1次粒子径を上記範囲内とすることにより、網の抄き上げが可能となり湿式抄紙法で繊維強化プラスチック成形体用基材を得ることができる。   When the shape of the binder component is a particle shape, the average primary particle diameter of the binder particles is preferably from 3 to 7000 μm, more preferably from 30 to 3000 μm, and still more preferably from 100 to 1000 μm. When the binder particles are not spherical, the average primary particle diameter of the binder particles is determined by calculating the projected area of the particles by a transmission electron microscope photograph, and the diameter of a circle having the same area is defined as the average primary particle diameter. By setting the average primary particle diameter of the binder particles within the above range, it is possible to form a net, and a base material for a fiber-reinforced plastic molded article can be obtained by a wet papermaking method.

バインダー成分の形状が繊維形状の場合、バインダー繊維の繊維長は、3mm以上であることが好ましく、10mm以上であることがより好ましく、15mm以上であることがさらに好ましく、20mm以上であることが特に好ましい。なお、バインダー繊維の繊維長は、50mm以上とすることもできる。また、バインダー繊維の繊維長は、150mm以下であることが好ましく、100mm以下であることがより好ましく、75mm以下であることがさらに好ましい。なお、本明細書においてバインダー繊維の繊維長は、質量平均繊維長であり、100本の繊維について測定した繊維長の平均値である。   When the shape of the binder component is a fiber shape, the fiber length of the binder fiber is preferably 3 mm or more, more preferably 10 mm or more, further preferably 15 mm or more, and particularly preferably 20 mm or more. preferable. In addition, the fiber length of the binder fiber may be 50 mm or more. Further, the fiber length of the binder fiber is preferably 150 mm or less, more preferably 100 mm or less, and even more preferably 75 mm or less. In addition, in this specification, the fiber length of a binder fiber is a mass average fiber length, and is an average value of fiber lengths measured for 100 fibers.

バインダー成分の形状が繊維形状の場合、バインダー繊維の繊維径は3〜25μmであることが好ましい。なお、本明細書において、バインダー繊維の繊維径は数平均繊維径であり、100本の繊維の繊維径を測定した繊維径の平均値である。   When the shape of the binder component is a fiber shape, the fiber diameter of the binder fiber is preferably 3 to 25 μm. In addition, in this specification, the fiber diameter of the binder fiber is a number average fiber diameter, and is an average value of the fiber diameters obtained by measuring the fiber diameters of 100 fibers.

また、バインダー成分は、水溶液やエマルジョン中に含まれていてもよい。このような水溶液やエマルジョンをスプレーや含浸等の方法で強化繊維の接点等に付与することで、バインダー成分を含む繊維強化プラスチック成形体用基材を得ることもできる。   Further, the binder component may be contained in an aqueous solution or emulsion. By applying such an aqueous solution or emulsion to a contact point of a reinforcing fiber by a method such as spraying or impregnation, a base material for a fiber-reinforced plastic molded article containing a binder component can be obtained.

(その他の成分)
繊維強化プラスチック成形体用基材は、実質的には熱可塑性繊維を含まない。ここで、実質的に熱可塑性樹脂を含まないとは、繊維強化プラスチック成形体用基材全体に対する熱可塑性繊維の含有量が0.1質量%以下であることをいう。なお、上記熱可塑性繊維は、たとえばポリカーボネート(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、ポリプロピレンである。
(Other components)
The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article does not substantially contain a thermoplastic fiber. Here, “contains substantially no thermoplastic resin” means that the content of the thermoplastic fiber is 0.1% by mass or less based on the entire base material for a fiber-reinforced plastic molded product. The thermoplastic fibers include, for example, polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyphenylenesulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK), polyamide , Polypropylene.

(繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法)
本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材の製造工程は、強化繊維と、バインダー成分を混合したスラリーを、湿式抄紙する工程を含む。この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0.98以下となるように走行する。本発明は、このような製造方法で製造された繊維強化プラスチック成形体用基材に関するものでもある。
(Method of manufacturing base material for fiber-reinforced plastic molded body)
The step of producing the base material for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention includes a step of wet-papermaking a slurry obtained by mixing reinforcing fibers and a binder component. This wet papermaking step is a papermaking step using an inclined paper machine, and the wires of the inclined paper machine run so that the jet wire ratio is 0.98 or less. The present invention also relates to a substrate for a fiber-reinforced plastic molded body produced by such a production method.

傾斜型抄紙機のワイヤーのジェットワイヤー比は、0.98以下であればよく、0.96以下であることがより好ましく、0.90以下であることがさらに好ましく、0.80以下であることが特に好ましい。   The jet wire ratio of the wire of the inclined paper machine may be 0.98 or less, more preferably 0.96 or less, still more preferably 0.90 or less, and 0.80 or less. Is particularly preferred.

ここで、ジェットワイヤー比とは、強化繊維とバインダー成分を含む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基材における厚み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。さらに、繊維強化プラスチック成形体用基材における平面方向の繊維配向パラメーター(fp)についても所望の範囲内とすることが可能となる。
Here, the jet wire ratio is a ratio of a supply speed of a slurry containing a reinforcing fiber and a binder component to a wire traveling speed, and is expressed by slurry supply speed / wire traveling 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 "push formation". When the jet wire ratio is 1 or less, the supply speed of the slurry is lower than the traveling speed of the wire, and this case is referred to as “pulling formation”.
In the present invention, the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the base material for a fiber-reinforced plastic molded article is controlled to be within a desired range by setting the jet wire ratio in the above range and making the paper by “pulling formation”. it can. Further, the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product can be set within a desired range.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法においては、傾斜型抄紙機の傾斜ワイヤーに備えられている複数のウエットサクションボックスの吸引力を適宜調節することが好ましい。具体的には、傾斜ワイヤーの下流側のウエット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。通常、ウエットサクションボックスの吸引力を均一にした場合、ワイヤーの上流側の脱水量が多くなり、ワイヤー上下流側の脱水量が少なくなる傾向となる。このため、本発明の製造方法においては、上流側の吸引力を下流側の吸引力より弱めて、傾斜ワイヤーの下流側のウエット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により、ワイヤー上の繊維強化プラスチック成形体用基材が均一に脱水される。このように、均一な脱水を行うことによっても、厚み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 method for producing a base material for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, it is preferable to appropriately adjust the suction force of a plurality of wet suction boxes provided on the inclined wire of the inclined paper machine. Specifically, it is preferable to adjust so that the dewatering amount of the wet suction box on the downstream side of the inclined wire is increased. Normally, when the suction force of the wet suction box is made uniform, the amount of dehydration on the upstream side of the wire tends to increase, and the amount of dehydration on the upstream and downstream sides of the wire tends to decrease. For this reason, in the manufacturing method of the present invention, the suction force on the upstream side is made weaker than the suction force on the downstream side, and the amount of dewatering of the wet suction box on the downstream side of the inclined wire is adjusted so as to increase the amount of dewatering. Is uniformly dehydrated. Thus, even by performing uniform dehydration, the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction can be set within a desired range.

繊維強化プラスチック成形体用基材を抄紙する際には、スラリーの分散媒の25℃における粘度を、0.8〜4.0mPaとすることが好ましい。スラリーの分散媒の25℃における粘度は、1.0〜3.5mPaであることがより好ましく、1.0〜3.0mPaであることがさらに好ましい。ここで、スラリーの分散媒の25℃における粘度は、JIS Z 8803「液体の粘度測定方法」に規定された測定方法で測定される。
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。
When making the base material for a fiber-reinforced plastic molded article, the viscosity of the dispersion medium of the slurry at 25 ° C. is preferably 0.8 to 4.0 mPa. The viscosity at 25 ° C. of the dispersion medium of the slurry is more preferably from 1.0 to 3.5 mPa, and even more preferably from 1.0 to 3.0 mPa. Here, the viscosity at 25 ° C. of the dispersion medium of the slurry is measured by a measuring method prescribed in JIS Z 8803 “Method of measuring viscosity of liquid”.
In addition, the slurry here means the slurry immediately before the papermaking process, and is the slurry in the inlet. When measuring the viscosity of the dispersion medium of the slurry, 500 ml of the inlet slurry is sampled, and the viscosity is measured using a filtrate obtained by filtering the fibers with a 150-mesh metal sieve.

スラリーの分散媒の粘度は、インレットに、ポリアクリルアミド系等の粘剤を添加するなどして調整することができる。スラリーの分散媒の粘度を上記範囲内とすることにより、ワイヤー付近における分散液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基材の厚み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 viscosity of the dispersion medium of the slurry can be adjusted by adding a polyacrylamide-based viscosity agent to the inlet. By setting the viscosity of the dispersion medium of the slurry within the above range, the turbulence of the flow of the dispersion in the vicinity of the wire can be suppressed, and a laminar flow can be obtained. Thereby, the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product can be set within a desired range.

なお、繊維強化プラスチック成形体用基材を製造する工程では、バインダー成分を抄紙工程後に後添することもできる。例えば、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基材の表面繊維の飛散、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基材を得ることができる。
また、上記のように、加熱乾燥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基材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 the step of producing the base material for a fiber-reinforced plastic molded article, the binder component may be added after the papermaking step. For example, a solution containing a binder component or an emulsion containing a binder component may be internally added, applied or impregnated to a paper-made sheet, and then heated and dried. By providing such a process, scattering, fluffing and falling off of surface fibers of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body can be suppressed, and a substrate for a fiber-reinforced plastic molded body having excellent handling properties can be obtained. it can.
Further, as described above, by providing the heating and drying step, the solution containing the binder component or the emulsion containing the binder component can be transferred to the surface layer region of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product. Further, the binder component can be localized in the form of a webbed film.

(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用基材は、さらに樹脂を含有することによって繊維強化プラスチック成形体となる。繊維強化プラスチック成形体用基材から成形される繊維強化プラスチック成形体の製造工程は、繊維強化プラスチック成形体用基材に樹脂を含浸し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程、又は樹脂を積層し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程を含む。さらに、繊維強化プラスチック成形体の製造工程は、樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を加熱加圧する工程を含む。このように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基材に樹脂を添加し、少なくとも加圧をすることにより成形される。
(Molding method of fiber-reinforced plastic molding)
The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention becomes a fiber-reinforced plastic molded article by further containing a resin. The step of producing a fiber-reinforced plastic molded body molded from the fiber-reinforced plastic molded body is a step of impregnating the fiber-reinforced plastic molded body with a resin to obtain a resin-containing fiber-reinforced plastic molded body base, or A step of laminating the resin to obtain a substrate for a resin-containing fiber-reinforced plastic molded body. Further, the step of producing the fiber-reinforced plastic molded body includes a step of heating and pressurizing the base material for the resin-containing fiber-reinforced plastic molded body. As described above, the fiber-reinforced plastic molded body is molded by adding a resin to the above-described base material for a fiber-reinforced plastic molded body and applying pressure at least.

繊維強化プラスチック成形体用基材は、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。樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程では、繊維強化プラスチック成形体用基材は1枚単独、或いは所望の厚さとなるように積層される。このような単層または複層繊維強化プラスチック成形体用基材に樹脂を含浸又は、樹脂を積層する。   The substrate for a fiber-reinforced plastic molded article can be processed into an arbitrary shape in accordance with a desired shape and a molding method. In the step of obtaining the resin-containing fiber-reinforced plastic molded body base material, the fiber-reinforced plastic molded body base material is singly used or laminated so as to have a desired thickness. Such a base material for a single-layer or multi-layer fiber-reinforced plastic molding is impregnated with a resin or laminated with a resin.

繊維強化プラスチック成形体用基材に含浸させるマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂を主成分としたマトリックス樹脂を溶媒に溶かしたものを使用することができる。熱硬化性樹脂の種類は特に制限はなく、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール(レゾール型)樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等や、これらの共重合体、変性体、および、これらの少なくとも2種をブレンドした樹脂が挙げられる。これらの中でも、剛性、強度に優れることから、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂は、成形品の力学特性の観点からも好ましく用いられる。熱硬化性樹脂を使用する場合は、耐衝撃性等を向上させるために、熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂および/またはその他のエラストマーもしくはゴム成分等を添加してもよい。   As the matrix resin to be impregnated into the base material for the fiber-reinforced plastic molded body, a resin obtained by dissolving a matrix resin containing a thermosetting resin as a main component in a solvent can be used. The type of the thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, an epoxy resin, a phenol (resole type) resin, a urea / melamine resin, and a polyimide resin, and a copolymer or a modified product thereof. And resins obtained by blending at least two of these. Among these, a thermosetting resin containing an epoxy resin as a main component is preferably used because of its excellent rigidity and strength. These resins are preferably used also from the viewpoint of the mechanical properties of the molded article. When a thermosetting resin is used, a thermoplastic resin and / or another elastomer or rubber component may be added to the thermosetting resin in order to improve impact resistance and the like.

また、マトリックス樹脂としては、たとえば熱可塑性樹脂を用いることもできる。この場合、熱可塑性樹脂を溶媒に溶解したり、エマルジョンとしたものを本発明の繊維強化プラスチック成形体用基材に含浸させて、加熱加圧成形することもできる。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、ポリプロピレン等を例示することができる。中でも、高強度の繊維強化プラスチック成形体を得るために、ポリカーボネートやポリエーテルイミド、ポリアミドを用いることが好ましい。なお、ポリアミドはナイロンであることが好ましく、ナイロン6であることがより好ましい。   Further, as the matrix resin, for example, a thermoplastic resin can be used. In this case, it is also possible to dissolve the thermoplastic resin in the solvent or to impregnate the resin into the base material for the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, followed by heat and pressure molding. Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyphenylenesulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK), polyamide, and polypropylene. Can be exemplified. Among them, in order to obtain a high-strength fiber-reinforced plastic molded product, it is preferable to use polycarbonate, polyetherimide, or polyamide. The polyamide is preferably nylon, and more preferably nylon 6.

繊維強化プラスチック成形体用基材に樹脂を含浸し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程では、繊維強化プラスチック成形体用基材にマトリックス樹脂をあらかじめ含浸させたプリプレグを作製してもよい。このようなプリプレグを加圧、若しくは加熱加圧することで繊維強化プラスチック成形体を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はハンドレイアップ方法、RTM等の方法によって成形することも可能である。
また、樹脂を積層し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程では、樹脂フィルムを積層又は挟持し、加熱加圧することが好ましい。なお、当該工程における樹脂フィルムの厚み等の諸条件は、繊維強化プラスチック成形体の用途や物性、厚み等に基づいて適宜調整することが可能である。
In the step of impregnating the resin for the fiber-reinforced plastic molded body with the resin to obtain the resin-containing fiber-reinforced plastic molded body base material, the prepreg in which the matrix resin is previously impregnated into the fiber-reinforced plastic molded body base material is prepared. Good. By pressurizing or heating and pressing such a prepreg, a fiber-reinforced plastic molded article can be formed. Further, the fiber-reinforced plastic molded body can be molded by a method such as a hand lay-up method or RTM.
In the step of laminating the resin to obtain a base material for a resin-containing fiber-reinforced plastic molded product, it is preferable to laminate or sandwich the resin film and apply heat and pressure. Various conditions such as the thickness of the resin film in the step can be appropriately adjusted based on the use, physical properties, thickness, and the like of the fiber-reinforced plastic molded product.

樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を加熱加圧する工程では、上述した方法で樹脂を添加した樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を熱プレス又は、あらかじめ赤外線ヒーター等で予熱した金型で加熱加圧成形する。成形方法は、一般的な繊維強化プラスチック成形体用基材の加熱加圧成形方法を用いることができる。   In the step of heating and pressurizing the resin-containing fiber-reinforced plastic molding base material, the resin-containing fiber-reinforced plastic molding base material to which the resin is added by the above-described method is hot-pressed, or in a mold preheated with an infrared heater or the like. Heat and pressure molding. As a molding method, a general heating and pressure molding method for a substrate for a fiber-reinforced plastic molded article can be used.

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繊維強化プラスチック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行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。   As the press molding method, among various existing press molding methods, an autoclave method often used when producing a molded member such as a large aircraft, and a mold press method in which the process is relatively simple are used. Preferred are mentioned. The autoclave method is preferred from the viewpoint of obtaining a high-quality fiber-reinforced plastic molded article with few voids. On the other hand, from the viewpoint of energy consumption in equipment and molding process, simplification of molding jigs and auxiliary materials to be used, and freedom of molding pressure and temperature, metal molds formed by metal molds are used. It is preferable to use a mold pressing 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基材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。   As the mold pressing method, a heat and cool method or a stamping molding method can be adopted. In the heat and cool method, a base material for a fiber-reinforced plastic molded body is placed in a mold in advance, pressurized and heated together with mold clamping, and then, while the mold is clamped, the sheet is cooled by cooling the mold. This is a method of obtaining a compact by cooling. In the stamping molding method, the base material is heated in advance by a heating device such as a far-infrared heater, a heating plate, a high-temperature oven, and a dielectric heating, and the thermoplastic resin is melted and softened, and is placed inside a molded body mold. Then, the mold is closed, the mold is clamped, and then pressurized and cooled. When the temperature at the time of molding is relatively low, such as when a low-density molded body is obtained, a hot press method can be employed.

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基材を用いた場合、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 closed mold used for casting or injection molding, and the other is an open mold used for press molding or forging. When the substrate for a fiber-reinforced plastic molding of the present invention is used, any mold can be used depending on the application. An open mold is preferable from the viewpoint of removing decomposed gas and mixed air outside the mold during molding.However, in order to suppress excessive resin outflow, the number of open portions should be reduced as much as possible during molding to minimize resin 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。   Further, a mold having at least one selected from a punching mechanism and a tapping mechanism can be used as the mold. By devising such as using a two-stage press mechanism, it is also possible to continuously punch out the molded body after hot pressing. Further, depending on the purpose of use, the molded article can be formed with projections and screw holes for reinforcing and processing the strength such as ribs and bosses, and can be provided with a pattern for the purpose of imparting designability.

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基材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 article has a multilayer structure, another type of substrate for a fiber-reinforced plastic molded article can be laminated and subjected to heat and pressure molding by a hot press. It is also possible to bond more complicated shaped members by outsert molding or insert molding at the same time as molding the fiber-reinforced plastic molded body or after molding.

繊維強化プラスチック成形体用基材から繊維強化プラスチック成形体を成形する際に、熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として使用する場合は、樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を150℃〜600℃で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 a thermoplastic resin is used as a matrix resin when molding a fiber-reinforced plastic molded product from a substrate for a fiber-reinforced plastic molded product, the resin-containing substrate for a fiber-reinforced plastic molded product is heated at 150 ° C to 600 ° C. Press molding is preferred. The heating temperature is preferably a temperature at which the thermoplastic resin fibers flow, and a temperature range in which the reinforcing fibers do not melt.

樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を成形する際の圧力としては、0.5〜20MPaが好ましい。また、強化繊維の折れを抑制して強度を向上させる観点からは、0.5〜10MPaであることがより好ましく、1〜8MPaであることがさらに好ましい。熱硬化性樹脂を使用する場合や、繊維強化プラスチック成形体に樹脂を含浸する直前に硬化剤を混合して含浸させ、常温で硬化させる樹脂を使用する場合は、当該樹脂に応じて適宜成形温度を設定することができる。また、上記樹脂を使用する場合は、加熱せずに加圧のみで繊維強化プラスチック成形体を成形することもできる。   The pressure for molding the substrate for a resin-containing fiber-reinforced plastic molded body is preferably 0.5 to 20 MPa. In addition, from the viewpoint of suppressing strength of the reinforcing fibers and improving the strength, the pressure is more preferably 0.5 to 10 MPa, and still more preferably 1 to 8 MPa. When using a thermosetting resin, or when using a resin that is mixed and impregnated with a curing agent immediately before impregnating the resin into the fiber-reinforced plastic molded body and cured at room temperature, the molding temperature is appropriately set according to the resin. Can be set. When the above resin is used, a fiber-reinforced plastic molded article can be formed only by pressing without heating.

(繊維強化プラスチック成形体)
本発明は上述した方法で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。本発明の繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維と、バインダー成分と、樹脂成分を含む。また繊維強化プラスチック成形体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0.5〜1.0である。
(Fiber reinforced plastic molding)
The present invention also relates to a fiber-reinforced plastic molded article formed by the method described above. The fiber-reinforced plastic molded article of the present invention contains a reinforcing fiber, a binder component, and a resin component. The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction of the fiber-reinforced plastic molded product is 0.5 to 1.0.

繊維強化プラスチック成形体における、厚み方向の繊維配向パラメーター(fpの絶対値)は0.5〜1.0であればよく、0.6〜1.0であることが好ましく、0.7〜1.0であることがより好ましく、0.8〜1.0であることがさらに好ましく、0.9〜1.0であることが特に好ましい。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整えることができ、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度を向上させることができる。   The fiber orientation parameter (absolute value of fp) in the thickness direction in the fiber-reinforced plastic molded body may be 0.5 to 1.0, preferably 0.6 to 1.0, and 0.7 to 1 0.0, more preferably 0.8 to 1.0, and particularly preferably 0.9 to 1.0. By setting the absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the thickness direction within the above range, the orientation of the reinforcing fiber in the thickness direction can be adjusted, and the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded article can be improved.

また、繊維強化プラスチック成形体における平面方向の繊維配向パラメーター(fp)の絶対値は0.18〜1.0であることが好ましく、0.25〜1.0であることがより好ましく、0.3〜1.0であることがさらに好ましく、0.6〜1.0であることが特に好ましい。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維は、厚み方向の配向が一定方向であることに加え、平面方向の配向も一定方向であることが好ましい。このように、繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維は、厚み方向の配向が一定方向であることに加え、平面方向の配向も一定方向であることが好ましい。   The absolute value of the fiber orientation parameter (fp) in the plane direction of the fiber-reinforced plastic molded product is preferably 0.18 to 1.0, more preferably 0.25 to 1.0, and 0.1 to 1.0. It is more preferably from 3 to 1.0, and particularly preferably from 0.6 to 1.0. That is, in the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, the reinforcing fibers preferably have a constant orientation in the thickness direction and also have a constant orientation in the planar direction. As described above, in the fiber-reinforced plastic molded body, it is preferable that the orientation of the reinforcing fibers in the thickness direction is constant and the orientation in the planar direction is also constant.

本発明の繊維強化プラスチック成形体のMD方向の曲げ強度とCD方向の曲げ強度の相乗平均値は、280MPa以上であることが好ましく、300MPa以上であることがより好ましく、320MPa以上であることがさらに好ましく、350MPa以上であることが特に好ましい。また、本発明の繊維強化プラスチック成形体のMD方向の曲げ強度は、310MPa以上であることが好ましく、350MPa以上であることがより好ましく、500MPa以上であることがさらに好ましく、600MPa以上であることが特に好ましい。   The geometric mean value of the bending strength in the MD direction and the bending strength in the CD direction of the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention is preferably 280 MPa or more, more preferably 300 MPa or more, and even more preferably 320 MPa or more. Preferably, the pressure is 350 MPa or more. Further, the bending strength in the MD direction of the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention is preferably 310 MPa or more, more preferably 350 MPa or more, further preferably 500 MPa or more, and more preferably 600 MPa or more. Particularly preferred.

さらに、繊維強化プラスチック成形体の第1方向の曲げ強度と、第1方向に直交する第2方向の曲げ強度の強度比は、3以上であることも好ましく、4以上であることも好ましく、5以上であることも好ましい。なお、第1方向とは、繊維強化プラスチック成形体における強化繊維の配向方向をいい、第2方向とは、強化繊維の配向方向に直交する方向をいう。本発明では、強化繊維がMD方向に配向している場合、第1方向はMD方向であり、第2方向はCD方向(抄紙ラインの流れ方向と直交する方向)である。
このように、本発明の繊維強化プラスチック成形体では、強化繊維の厚み方向及び平面方向の配向が一定方向であるため、繊維強化プラスチック成形体の全体の強度と特定方向の強度が高められている。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体は、自動車や航空機等に用いられる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る。
Further, the strength ratio between the bending strength in the first direction of the fiber-reinforced plastic molded body and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and preferably 5 or more. The above is also preferable. Note that the first direction refers to the orientation direction of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded body, and the second direction refers to the direction orthogonal to the orientation direction of the reinforcing fibers. In the present invention, when the reinforcing fibers are oriented in the MD direction, the first direction is the MD direction, and the second direction is the CD direction (a direction orthogonal to the flow direction of the papermaking line).
As described above, in the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, since the orientation of the reinforcing fiber in the thickness direction and the planar direction is constant, the overall strength of the fiber-reinforced plastic molded article and the strength in a specific direction are increased. . For this reason, the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention is preferably used for structural parts used in automobiles, aircraft, and the like, which require mechanical strength in one direction.

なお、繊維強化プラスチック成形体の厚みは、特に限定されないが、0.1〜50mmとすることができる。   The thickness of the fiber-reinforced plastic molded body is not particularly limited, but can be 0.1 to 50 mm.

(繊維強化プラスチック成形体の用途)
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、及び筐体に貼り付けるリブ等の補強材、「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、各種フレーム、各種ビーム、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、外板パネルに貼り付ける補強材、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、「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、植物由来のシート(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)の補強材」などの部材等に好適に使用される。さらに、本発明の繊維強化プラスチック成形体は薄くても難燃性に優れるため、電気絶縁性の高いガラス繊維を強化繊維として用いることで、電気絶縁用基板としても好適に用いることができる。
このように、本発明の繊維強化プラスチック成形体は、強度が高く、また優れた難燃性を有するため安全性が高いので、電気、電子機器用の筐体、自動車用の構造部品、航空機用の部品、土木、建材用のパネル、その他多種多様な用途に好ましく用いられる。
(Uses of fiber-reinforced plastic moldings)
Examples of applications of the fiber-reinforced plastic molded article include, for example, “OA equipment, mobile phones, smartphones, personal digital assistants, tablet PCs, portable electronic devices such as digital video cameras, air conditioners and other home appliances, and housings. Reinforcing materials such as ribs to be pasted, civil engineering such as "posts, panels, reinforcing materials", construction material parts, "various frames, various wheel bearings, various beams, doors, trunk lids, side panels, upper back panels, front bodies , Underbody, various pillars, various frames, various beams, various supports, etc., outer panels or body parts and their reinforcements, "interior parts such as instrument panels and seat frames", or "gasoline tanks, various piping, Fuel, exhaust, or intake system parts such as various valves, Water-repellent joints, thermostat bases for air conditioners, headlamp supports, pedal housings, etc., automobile parts, motorcycle parts, aircraft parts such as winglets and spoilers, seat members for railcars, skin panels, Parts for railway vehicles such as "reinforcing material to be attached to the outer panel, ceiling panel, air outlet of air conditioner, etc.", "reinforcing material of resin (thermosetting resin, thermoplastic resin), resin and reinforcing fiber Of molded articles made of reinforced plastics, reinforcing materials for plant-derived sheets (kraft paper, corrugated cardboard, oil-resistant paper, insulating paper, conductive paper, release paper, impregnated paper, glassine paper, cellulose nanofiber sheet, etc.) It is preferably used. Furthermore, since the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention is excellent in flame retardancy even if it is thin, it can be suitably used as an electric insulating substrate by using glass fiber having high electric insulation as the reinforcing fiber.
As described above, since the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention has high strength and excellent flame retardancy and is therefore highly safe, it can be used for electric and electronic equipment housings, structural parts for automobiles, and aircraft. It is preferably used for components, civil engineering, panels for building materials, and various other uses.

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。   Hereinafter, features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Materials, used amounts, ratios, processing contents, processing procedures, and the like shown in the following examples can be appropriately changed 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 described below.

<実施例1>
<強化繊維スラリーの製造>
繊維長12mmの炭素繊維(台湾プラスチック社製、CS815)をスラリー濃度が0.5質量%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、スラリー濃度が0.15質量%となるように水で希釈した。得られたスラリーを炭素繊維スラリーとした。
<Example 1>
<Manufacture of reinforcing fiber slurry>
Carbon fiber having a fiber length of 12 mm (CS815, manufactured by Taiwan Plastics Co., Ltd.) was put into water so that the slurry concentration became 0.5% by mass, and Emanon (registered trademark) 3199V (manufactured by Kao Corporation) was added as a dispersant to carbon. 1 part by mass was added to 100 parts by mass of the fiber. Emanone 3199V was added by dissolving in water in advance so as to be a 0.5% concentration aqueous solution. Thereafter, the mixture was stirred for 30 seconds using a used paper disintegration pulper to perform initial dispersion, and then diluted with water so that the slurry concentration became 0.15% by mass. The obtained slurry was used as a 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 a powdered anionic polymer polyacrylamide-based thickener (manufactured by MT Aqua Polymer Co., Ltd., Sumifloc) was dissolved was prepared. The powdered anionic polymer polyacrylamide thickener was added so as to be 0.1% by mass with respect to the total mass of the aqueous solution. This aqueous solution was added to the above carbon fiber slurry. The addition amount of the aqueous solution was adjusted so that the solid content of the thickener was 60 ppm based on the total mass of the aqueous solution. Thereafter, the mixture was stirred and dispersed until the carbon fibers became monofilament.

次いで、バインダー成分として、繊維状PVA(株式会社クラレ製、VPB105−2)を、繊維強化プラスチック成形体用基材の質量に対して3質量%となるように計量した。これを、スラリー濃度が10質量%となるように別容器に分取した水中に分散させてバインダー繊維スラリーを得た。なお、バインダー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。このバインダー繊維スラリーを上記の炭素繊維スラリーに投入し、水で希釈して0.2質量%濃度の原料スラリーを得た。   Next, as a binder component, fibrous PVA (VPB105-2, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was weighed so as to be 3% by mass with respect to the mass of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded body. This was dispersed in water collected in a separate container so that the slurry concentration became 10% by mass to obtain a binder fiber slurry. Since the binder fiber had good dispersibility, it was sufficiently dispersed without any treatment such as stirring. This binder fiber slurry was added to the above carbon fiber slurry, and diluted with water to obtain a raw material slurry having a concentration of 0.2% by mass.

<繊維強化プラスチック成形体用基材の製造>
原料スラリーを傾斜ワイヤーマシンに連続して供給し、抄紙することで繊維強化プラスチック成形体用基材を作製した。
抄紙工程では、原料スラリーはインレット内に送液され、循環白水によってインレット濃度を0.03質量%に希釈した。この際、インレット内に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)の水溶液を適宜添加し、スラリーの分散媒の粘度を表1に示す値となるように調整した。なお、スラリーの分散媒の粘度は、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した。また、スラリー分散媒の粘度は、液温25℃における粘度であり、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。
次いで、上記スラリーを傾斜ワイヤーマシンに連続して供給した。この際、白水循環流量、及び抄速を調整して、ジェットワイヤー比を表1に示すとおりとなるように調整した。なお、抄紙の際は傾斜ワイヤーマシンのワイヤーに備えられた4個の脱水ボックスの吸引力を個々に調整し、4個がほぼ同量の脱水量となるように調整した。このようにして、繊維強化プラスチック成形体用基材を作製した。
<Manufacture of base material for fiber-reinforced plastic moldings>
The raw material slurry was continuously supplied to an inclined wire machine, and papermaking was performed to prepare a substrate for a fiber-reinforced plastic molded body.
In the paper making process, the raw material slurry was fed into the inlet, and the inlet concentration was diluted to 0.03% by mass with circulating white water. At this time, an aqueous solution of a polymer polyacrylamide-based thickener (manufactured by MT Aqua Polymer Co., Ltd., Sumifloc) was appropriately added into the inlet, and the viscosity of the dispersion medium of the slurry was adjusted to the value shown in Table 1. The viscosity of the dispersion medium of the slurry was measured using a filtrate obtained by sampling 500 ml of the slurry of the inlet and filtering the fibers through a 150-mesh metal sieve. The viscosity of the slurry dispersion medium is a viscosity at a liquid temperature of 25 ° C., and was measured by a measurement method specified in JIS Z8803 “Method for measuring viscosity of liquid”.
Next, the slurry was continuously supplied to the inclined wire machine. At this time, the white water circulation flow rate and the papermaking speed were adjusted so that the jet wire ratio was adjusted as shown in Table 1. At the time of paper making, the suction force of the four dehydration boxes provided on the wires of the inclined wire machine was individually adjusted, and the four dehydration boxes were adjusted to have substantially the same amount of dehydration. Thus, a substrate for a fiber-reinforced plastic molded body was produced.

<実施例2>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 2>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<実施例3>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 3>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<実施例4>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 4>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<実施例5>
スラリー分散媒の粘度、ジェットワイヤー比及び炭素繊維の繊維長を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 5>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium, the jet wire ratio, and the fiber length of the carbon fiber were as shown in Table 1.

<実施例6>
炭素繊維をガラス繊維に変更し、スラリー分散媒の粘度を表1の通りとした以外は実施例5と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 6>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded article was obtained in the same manner as in Example 5, except that the carbon fiber was changed to glass fiber and the viscosity of the slurry dispersion medium was as shown in Table 1.

<実施例7>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 7>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<実施例8>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Example 8>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<比較例1>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Comparative Example 1>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<比較例2>
スラリー分散媒の粘度及びジェットワイヤー比を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして繊維強化プラスチック成形体用基材を得た。
<Comparative Example 2>
A substrate for a fiber-reinforced plastic molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the slurry dispersion medium and the jet wire ratio were as shown in Table 1.

<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基材を幅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2(b)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)
<Measurement of fiber orientation parameter (fp value) in thickness direction>
The substrate for fiber-reinforced plastic moldings obtained in Examples and Comparative Examples was cut into a width of 5 mm and a length of 10 mm, and an ultraviolet-curable epoxy resin for embedding (Aronix LCA D-800, manufactured by JEOL Ltd.). Was dropped and impregnated using a dropper so as to cover the entire surface of the test piece, and was cured by irradiating ultraviolet rays.
Then, using a slice master HS-1 manufactured by JASCO Corporation, a test piece for cross-sectional observation having a width of 0.4 mm and a length of 10 mm was cut out from the cured product. The cutting direction was the BB 'direction in FIG.
A cross section in the thickness direction of the obtained test piece was magnified 300 times with a microscope manufactured by Keyence Corporation, and the fiber was 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 angles θi (i = 1 to n) with respect to a reference line set by a method described later are measured for all the fibers (the number of fibers is n) which are visible in the observation image and are present in the measurement area. did. The orientation angle θi was measured in a clockwise direction with respect to a reference line, and was set to an angle of 0 ° or more and less than 180 °. Then, the fiber orientation parameter in the thickness direction was calculated from the angle θi of the fiber with respect to the set reference line using the following equation (1).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / n) −1 Equation (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. When determining the reference line, first, the provisional reference line p was selected, and the angles of all the visible n fibers existing in the measurement area were measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber was 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 equation.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
Next, a temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° until it becomes ± 90 ° is taken, and a temporary reference line p + z The angle between the tentative reference line p- z and the n fibers was calculated. The angle in this case was represented by α (p + z ) i and α (p− z ) i (i = 1 to n).
The rotated provisional reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameters (fp (p ± z )) of the reinforcing fibers were calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / n) −1
(I = 1, 2, 3,..., N)
The provisional reference line set when the maximum value was obtained among the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value was set 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基材を幅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 plane direction>
The base material for a fiber-reinforced plastic molded body obtained in Examples and Comparative Examples was cut out so as to have a width of 3 cm and a length of 3 cm, the test piece was sandwiched between glass slides, and one surface of the test piece was taken with an optical microscope. And observed. A microscope manufactured by KEYENCE CORPORATION was used for the optical microscope, and the fiber was observed at a magnification of 300 times with reflected light. Here, a continuous measurement area of 2.0 mm 2 on the one surface was observed. Then, the angles θi (i = 1 to m) with respect to a reference line set by a method described later are measured for all the fibers (the number of fibers is m) that are visible in the observation image and are present in the measurement area. did. The orientation angle θi was measured in a clockwise direction with respect to a reference line, and was set to an angle of 0 ° or more and less than 180 °. Then, the fiber orientation parameter in the thickness direction was calculated from the angle θi of the fiber with respect to the set reference line using the following equation (2).
fp = 2 × Σ (cos 2 θ i / m) −1 Equation (2)
Then, the same measurement was performed on the opposite surface, and the average value of the one surface and the opposite surface was obtained, and this was defined as the fiber orientation parameter (fp) in the planar direction. The measurement region on one surface and the measurement region on the opposite surface were defined as regions that overlap in plan view. In both observations on one surface and the opposite surface, 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. When determining the reference line, first, the provisional reference line p was selected, and the angles of all visible m fibers in the measurement area were measured. In this case, the angle between the temporary reference line p and each fiber was 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 equation.
fp (p) = 2 × Σ (cos 2 α (p) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
Next, a temporary reference line (p + z , p- z (z = 1 to 90)) obtained by rotating the temporary reference line p by ± 1 ° until it becomes ± 90 ° is taken, and a temporary reference line p + z The angle between the tentative reference line p- z and the m fibers was calculated. The angle in this case is represented by α (p + z ) i and α (p− z ) i (i = 1 to m).
The rotated provisional reference lines (p + z , p- z (z = 1 to 90)) and the fiber orientation parameters (fp (p ± z )) of the reinforcing fibers were calculated using the following formula.
fp (p ± z ) = 2 × Σ (cos 2 α (p ± z ) i / m) −1
(I = 1, 2, 3,..., M)
The provisional reference line set when the maximum value was obtained among the obtained fp (p) value and fp (p ± z ) value was set as the reference line.

<曲げ強度の測定>
実施例及び比較例で得られた曲げ強度測定用繊維強化プラスチック成形体用基材を、幅10cm×長さ10cmとなるように切り出し、合計重量が10gとなるように、抄造方向を揃えて積層した。この積層物に、硬化剤を添加し混練りしたエポキシ樹脂(有限会社、ブレニー技研製GM−6800)を15gスポイトで滴下し、温度60℃の熱プレス機に挿入し、圧力8MPaで2時間成形し、繊維強化プラスチック成形体を得た。
得られた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、繊維の配向方向(マシンディレクション、以下MDとする)及び繊維の配向と直角方向(クロスディレクション、以下CDとする)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 base material for a fiber-reinforced plastic molded body for bending strength measurement obtained in Examples and Comparative Examples was cut out so as to have a width of 10 cm x a length of 10 cm, and laminated in the same papermaking direction so that the total weight was 10 g. did. 15 g of an epoxy resin (GM-6800 manufactured by Brennie Giken Co., Ltd.) kneaded with a curing agent added to the laminate is dropped with a dropper, inserted into a hot press at a temperature of 60 ° C., and molded at a pressure of 8 MPa for 2 hours. Thus, a fiber-reinforced plastic molded body was obtained.
The obtained fiber-reinforced plastic molded body is subjected to a fiber orientation direction (machine direction, hereinafter referred to as MD) and a direction perpendicular to the fiber orientation (cross direction, hereinafter referred to as MD) in accordance with JIS K7074 “Bending test method for carbon fiber-reinforced plastic”. CD), and the intensity and intensity ratio in the MD and CD directions were measured.
The geometric mean value of the bending strength was calculated by the following equation.
Geometric mean value of bending strength = √ (FMD × FCD)
Here, FMD represents bending strength in the MD direction, and FCD represents bending strength in the CD direction.

Figure 0006652171
Figure 0006652171

表1より、実施例で得られた繊維強化プラスチック成形体用基材を用いて繊維強化プラスチック成形体を成形した場合、曲げ強度に優れた繊維強化プラスチック成形体を得られることがわかる。特に、実施例で得られた繊維強化プラスチック成形体用基材から成形された繊維強化プラスチック成形体は、MD方向の曲げ強度が優れている。   Table 1 shows that when a fiber-reinforced plastic molded body was molded using the fiber-reinforced plastic molded body obtained in the examples, a fiber-reinforced plastic molded body having excellent bending strength can be obtained. In particular, a fiber-reinforced plastic molded article molded from the substrate for a fiber-reinforced plastic molded article obtained in the examples has excellent bending strength in the MD direction.

10 繊維強化プラスチック成形体用基材
20 強化繊維
30 バインダー成分
40 包埋用エポキシ樹脂
50 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角度を表す線
R 基準線に対する強化繊維の角度を表す線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate for fiber-reinforced plastic molded articles 20 Reinforcing fiber 30 Binder component 40 Epoxy resin for embedding 50 Test piece P for cross-sectional observation Reference line P 'Line parallel to reference line (auxiliary line)
Q Line representing the angle of the reinforcing fiber with respect to the reference line R Line representing the angle of the reinforcing fiber with respect to the reference line

Claims (4)

強化繊維と、バインダー成分を混合したスラリーを、湿式抄紙する工程を含む繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法であって、
前記スラリーの分散媒の25℃における粘度は、0.8〜4.0mPa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0.98以下となるように走行し、
前記繊維強化プラスチック成形体用基材における前記強化繊維の含有量は、前記繊維強化プラスチック成形体用基材の全質量に対して80質量%以上であり、前記バインダー成分の含有量は、前記繊維強化プラスチック成形体用基材の全質量に対して0.1〜10質量%であり、
前記強化繊維は、炭素繊維もしくはガラス繊維であり、
前記バインダー成分は、繊維形状であり、
前記バインダー成分は、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、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及びスチレン−ブタジエン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体から選択される少なくとも1種である、繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法。
And reinforcing fibers, the slurry prepared by mixing a binder component, a step of wet paper making method of manufacturing including fiber-reinforced plastic molded body base,
The viscosity of the dispersion medium of the slurry at 25 ° C. is 0.8 to 4.0 mPa,
The wire of the inclined paper machine travels so that the jet wire ratio is 0.98 or less ,
The content of the reinforcing fibers in the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product is 80% by mass or more based on the total mass of the substrate for a fiber-reinforced plastic molded product, and the content of the binder component is 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the reinforced plastic molding base material,
The reinforcing fibers are carbon fibers or glass fibers,
The binder component has a fiber shape,
The binder component is a polyester resin such as polyethylene terephthalate and modified polyethylene terephthalate, an acrylic resin, a styrene- (meth) acrylate copolymer resin, a urethane resin, a PVA resin, various starches, a cellulose derivative, a polysodium acrylate, and a polystyrene. Acrylamide, polyvinylpyrrolidone, acrylamide-acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer alkali salt, isobutylene-maleic anhydride copolymer alkali salt, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer coalescence, vinyl chloride - vinyl acetate copolymer, ethylene - vinyl acetate copolymer and styrene - butadiene - (meth) is at least one selected from acrylic acid ester copolymer, a fiber reinforced plastic Method for producing a molded body substrate.
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以下となるように走行する請求項1に記載の繊維強化プラスチック成形体用基材の製造方法。   The method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded product according to claim 1, wherein the wire of the inclined type paper machine travels so that a jet wire ratio becomes 0.90 or less. 前記スラリーの分散媒の25℃における粘度は、1.0〜3.5mPa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基材の製造方法。 The method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molded product according to claim 1 or 2, wherein the viscosity of the dispersion medium of the slurry at 25 ° C is 1.0 to 3.5 mPa. 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基材の製造方法で得られた繊維強化プラスチック成形体用基材を用いて繊維強化プラスチック成形体を製造する方法であって、
前記繊維強化プラスチック成形体用基材に樹脂を含浸し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程、又は樹脂を積層し樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を得る工程と、
記樹脂含有繊維強化プラスチック成形体用基材を加圧する工程と、を含むことを特徴とする繊維強化プラスチック成形体の製造方法。
A method for producing a fiber-reinforced plastic molding using the substrate for a fiber-reinforced plastic molding obtained by the method for producing a substrate for a fiber-reinforced plastic molding according to any one of claims 1 to 3. hand,
A step of impregnating the fiber-reinforced plastic molding substrate with a resin to obtain a resin-containing fiber-reinforced plastic molding substrate, or a step of laminating the resin to obtain a resin-containing fiber-reinforced plastic molding substrate;
Pressurizing the base material for the resin-containing fiber-reinforced plastic molded article. A method for producing a fiber-reinforced plastic molded article, comprising:
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