JP2014065831A - Fiber-reinforced plastic and production method thereof - Google Patents

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Fumiaki Tsunawaki
史亮 綱脇
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber-reinforced plastic having excellent mechanical properties and excellent fire resistance, and to provide a production method thereof.SOLUTION: The fiber-reinforced plastic comprises reinforcing fiber and thermoplastic resin, that is, comprises 5 to 70 wt.% of the reinforcing fiber and 30 to 95 wt.% of the thermoplastic resin, wherein the reinforcing fiber has fibril having an average diameter of 1% or less of the average diameter of single fibers constituting the reinforcing fiber (excluding the fibril). The fiber-reinforced plastic is molded by heating or heating and pressurizing a base material for molding the fiber reinforced plastic. The base material comprises reinforcing fiber and thermoplastic resin, that is, comprises 5 to 70 wt.% of the reinforcing fiber and 30 to 95 wt.% of the thermoplastic resin, wherein the reinforcing fiber has fibril having an average diameter of 1% or less of the average diameter of single fiber constituting the reinforcing fiber (excluding the fibril).

Description

本発明は、優れた機械的特性を有し、該特性における等方性が良好であり、均一な性能を発揮する繊維強化プラスチックに関するものである。   The present invention relates to a fiber-reinforced plastic having excellent mechanical properties, good isotropy in the properties, and exhibiting uniform performance.

炭素繊維を強化材として使用した複合材料は、引張強度・引張弾性率が高く、線膨張係数が小さいので寸法安定性に優れることおよび、耐熱性、耐薬品性、耐疲労特性、耐摩耗性、電磁波シールド性、X線透過性にも優れることから、炭素繊維を強化材として使用した繊維強化プラスチックは、自動車、スポーツ・レジャー、航空・宇宙、一般産業用途に幅広く適用されている。   Composite materials using carbon fiber as a reinforcing material have high tensile strength / tensile modulus, low coefficient of linear expansion, so excellent dimensional stability, heat resistance, chemical resistance, fatigue resistance, wear resistance, The fiber reinforced plastic using carbon fiber as a reinforcing material has been widely applied to automobiles, sports / leisure, aviation / space, and general industrial applications because of its excellent electromagnetic shielding properties and X-ray transparency.

具体例としては、炭素繊維フィラメントと他の有機繊維を混編、混織する方法や、炭素繊維および他の繊維をフィラメント状態のまま開繊し、シート状にしたものを積層した後、マトリックス樹脂のシート材とともにプレス等の技術手段により成型する方法、あるいは、炭素繊維および他の繊維を6mm以下の長さにカッティングしたカットファイバーを熱可塑性樹脂にコンパウンドの後、射出成型する方法などが挙げられる(特許文献1及び2等)。   Specific examples include a method of knitting and knitting carbon fiber filaments and other organic fibers, or a method of laminating carbon fibers and other fibers in a filament state and laminating them into a sheet, and then matrix resin And a method of molding the sheet material by a technical means such as a press, or a method of injection molding after compounding a cut fiber obtained by cutting carbon fiber and other fibers to a length of 6 mm or less into a thermoplastic resin. (Patent Documents 1 and 2, etc.).

フィラメント繊維による成型方法の場合、強度、剛性の高いハイグレードな繊維強化プラスチックの製造が可能であるものの、成型にかかるコストが非常に高く、一部の用途にのみ展開されているのが実状である。一方、射出成型を用いる方法では、加工特性に優れ、安価な繊維強化プラスチックが製造できるものの、添加する繊維が短くなり、剛性、耐衝撃性の面で十分な性能を得ることが困難である。
また、上記繊維強化プラスチックにおいては、難燃性を向上させることも望まれている。
In the case of the molding method using filament fibers, it is possible to produce high-grade fiber reinforced plastics with high strength and rigidity, but the cost of molding is very high, and it is actually deployed only in some applications. is there. On the other hand, in the method using injection molding, although an excellent fiber reinforced plastic can be produced with excellent processing characteristics, the added fiber becomes short and it is difficult to obtain sufficient performance in terms of rigidity and impact resistance.
Moreover, in the said fiber reinforced plastics, improving a flame retardance is also desired.

特開平8−118379号公報JP-A-8-118379 特開平6−23856号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-23856

本発明の目的は、優れた機械的特性を有し、高い難燃性も発揮する繊維強化プラスチックを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fiber reinforced plastic having excellent mechanical properties and exhibiting high flame retardancy.

本発明者が、検討した結果、強化繊維および熱可塑性繊維を一定の条件で混合した基材を用い、さらに強化繊維がフィブリルを有することにより、曲げ強度、曲げ弾性率といった優れた機械的特性を有するだけでなく、難燃性にも優れた繊維強化プラスチックが得られることを見出し、本発明に至った。   As a result of investigation by the present inventor, excellent mechanical properties such as bending strength and bending elastic modulus are obtained by using a base material in which reinforcing fibers and thermoplastic fibers are mixed under certain conditions, and further, the reinforcing fibers have fibrils. It has been found that a fiber reinforced plastic not only having an excellent flame resistance but also having excellent flame retardancy can be obtained.

かくして本発明によれば、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなり、該強化繊維が、該強化繊維を構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満の平均直径を有するフィブリルを有していることを特徴とする繊維強化プラスチックが提供される。   Thus, according to the present invention, the reinforcing fiber and the thermoplastic resin are included, the reinforcing fiber is 5 to 70% by weight and the thermoplastic resin is 30 to 95% by weight, and the reinforcing fiber is a single fiber ( There is provided a fiber reinforced plastic characterized in that it has fibrils having an average diameter of less than 1% of the average diameter (excluding fibrils).

また、強化繊維と熱可塑性繊維とからなり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなり、該強化繊維が、該強化繊維を構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満の平均直径を有するフィブリルを有する繊維強化プラスチック成形用基材を、加熱または加熱加圧して繊維強化プラスチックを成形することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法が提供される。   The reinforcing fiber is composed of a reinforcing fiber and a thermoplastic fiber, and is composed of a reinforcing fiber of 5 to 70% by weight and a thermoplastic resin of 30 to 95% by weight. The reinforcing fiber is a single fiber (excluding fibrils) constituting the reinforcing fiber. There is provided a method for producing a fiber reinforced plastic, characterized in that a fiber reinforced plastic is molded by heating or heating and pressing a fiber reinforced plastic molding substrate having fibrils having an average diameter of less than 1% of the average diameter. .

本発明の繊維強化プラスチックは、強化繊維がフィブリルを有していることにより、高い機械的物性を示すのみならず、難燃性においても優れた性能を発揮する。また、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法では、射出成形のように炭素繊維や耐熱有機繊維といった強化繊維が切断されて短くなったり、塊状となったりすることがなく、繊維間の交絡を成形できるため、成形体として十分な強度や弾性率を発揮することができる。また、強化繊維のフィブリルを基材表面に均一に配し、難燃性の点で有利な構造とすることができる。   The fiber reinforced plastic of the present invention exhibits not only high mechanical properties but also excellent flame retardancy because the reinforced fiber has fibrils. Further, in the fiber reinforced plastic manufacturing method of the present invention, the entanglement between the fibers is formed without the reinforcing fibers such as carbon fibers and heat-resistant organic fibers being cut and shortened or lump like injection molding. Therefore, sufficient strength and elastic modulus can be exhibited as a molded body. Further, the fibrils of the reinforcing fibers can be uniformly arranged on the surface of the base material, and an advantageous structure can be obtained in terms of flame retardancy.

本発明の繊維強化プラスチックは、強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる繊維強化プラスチックであり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなる。
本発明における強化繊維の形態は、カットファイバー(短繊維)であり、高い剛性を保持するために、繊維長は、20〜150mmであり、好ましくは20〜120mm、より好ましくは20〜100mm、さらに好ましくは20〜80mmである。
本発明においては、同様の観点から、強化繊維の平均直径は、好ましくは5〜150μm、より好ましくは5〜100μm、さらに好ましくは5〜60μmである。
The fiber reinforced plastic of the present invention is a fiber reinforced plastic composed of reinforced fibers and a thermoplastic resin, and comprises 5 to 70% by weight of reinforced fibers and 30 to 95% by weight of a thermoplastic resin.
The form of the reinforcing fiber in the present invention is a cut fiber (short fiber), and the fiber length is 20 to 150 mm, preferably 20 to 120 mm, more preferably 20 to 100 mm, in order to maintain high rigidity. Preferably it is 20-80 mm.
In the present invention, from the same viewpoint, the average diameter of the reinforcing fibers is preferably 5 to 150 μm, more preferably 5 to 100 μm, and further preferably 5 to 60 μm.

本発明においては、強化繊維として、炭素繊維のみを用いるか、耐衝撃性を高めるため、炭素繊維と耐熱性有機繊維とを併用することが好ましい。
本発明で用いる炭素繊維としては、引張強度3000MPa以上、弾性率200GPa以上の炭素繊維が好ましい。前記炭素繊維の原料としては特に限定するものではないが、ポリアクリロニトリル(PAN)系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等が例示できる。これらの炭素繊維のうち、取扱性能、製造工程通過性能に適したPAN系炭素繊維が特に好ましい。
In the present invention, it is preferable to use only carbon fibers as reinforcing fibers or to use carbon fibers and heat-resistant organic fibers in combination in order to improve impact resistance.
The carbon fiber used in the present invention is preferably a carbon fiber having a tensile strength of 3000 MPa or more and an elastic modulus of 200 GPa or more. Although it does not specifically limit as a raw material of the said carbon fiber, A polyacrylonitrile (PAN) type | system | group carbon fiber, a pitch type | system | group carbon fiber, a rayon type | system | group carbon fiber etc. can be illustrated. Of these carbon fibers, PAN-based carbon fibers suitable for handling performance and production process passing performance are particularly preferred.

本発明に用いる耐熱有機繊維は、融点、軟化点、または熱分解開始温度が250℃以上の耐熱性有機繊維であることが好ましく、例えば、芳香族ポリアミド(アラミド)、芳香族ポリエーテルアミド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドなどが好ましく使用できる。なかでも耐衝撃性、生産性、価格などからアラミド繊維が好ましく使用できる。   The heat-resistant organic fiber used in the present invention is preferably a heat-resistant organic fiber having a melting point, a softening point, or a thermal decomposition starting temperature of 250 ° C. or higher. For example, aromatic polyamide (aramid), aromatic polyether amide, Paraphenylene benzobisoxazole, polybenzimidazole, polyimide, polyetheretherketone, polyetherimide and the like can be preferably used. Among these, aramid fibers can be preferably used from the viewpoint of impact resistance, productivity, and price.

本発明におけるアラミド繊維とは、芳香族ジカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分、もしくは芳香族アミノカルボン酸成分から構成される芳香族ポリアミド、又はこれらの芳香族共重合ポリアミドからなるポリマーであり、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミドなどが例示できる。特にコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミドが、耐衝撃性の点から好ましい。   The aramid fiber in the present invention is an aromatic polyamide composed of an aromatic dicarboxylic acid component and an aromatic diamine component, or an aromatic aminocarboxylic acid component, or a polymer composed of these aromatic copolyamides. Examples thereof include paraphenylene terephthalamide, copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide, and polymetaphenylene isophthalamide. In particular, copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide is preferable from the viewpoint of impact resistance.

本発明においては、炭素繊維:耐熱有機繊維は重量比で、好ましくは100:0〜40:60、より好ましくは90:10〜40:60、さらに好ましくは70:30〜40:60である。炭素繊維の割合が少ないと曲げ強度や曲げ弾性率といった優れた機械的特性が得られ難くなる傾向にある。一方で、耐熱有機繊維を上記割合で含有させることにより耐衝撃性を向上させる上で有利である。   In the present invention, the weight ratio of carbon fiber: heat-resistant organic fiber is preferably 100: 0 to 40:60, more preferably 90:10 to 40:60, and still more preferably 70:30 to 40:60. When the proportion of carbon fiber is small, excellent mechanical properties such as bending strength and flexural modulus tend to be difficult to obtain. On the other hand, it is advantageous to improve impact resistance by containing the heat-resistant organic fiber in the above ratio.

本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロプピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂が好ましく使用される。   As the thermoplastic resin used in the present invention, polypropylene resin, polyethylene resin, polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, and ABS resin are preferably used.

上記熱可塑性樹脂は、ISO 1133に準拠して300℃、荷重1.2kgにて測定した、メルトボリュームフローレイトが、好ましくは12〜60cm/10分、より好ましくは16〜40cm/10分、さらに好ましくは16〜30cm/10分であることが好ましい。上記の溶融特性を有することにより、熱可塑性樹脂が、強化繊維間に十分に含浸し、さらに得られる繊維強化プラスチックの剛性や、耐衝撃性の向上が容易となる。特に、熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いる場合、上記メルトボリュームフローレイトを有する樹脂を用いることで、上記効果がより顕著に表れることがわかった。 The thermoplastic resin, 300 ° C. in compliance with ISO 1133, measured at a load 1.2 kg, melt volume flow rate is preferably 12~60cm 3/10 min, more preferably 16~40cm 3/10 min More preferably, it is preferably 16 to 30 cm 3/10 minutes. By having the above-mentioned melting characteristics, the thermoplastic resin is sufficiently impregnated between the reinforcing fibers, and the rigidity and impact resistance of the resulting fiber-reinforced plastic can be easily improved. In particular, when a polycarbonate resin is used as the thermoplastic resin, it has been found that the above-described effect appears more remarkably by using a resin having the melt volume flow rate.

本発明においては、強化繊維:熱可塑性樹脂が重量比で5:95〜70:30であり、好ましくは20:80〜60:40である。強化繊維の重量比が5重量%未満では、十分な力学的特性、すなわち曲げ強度や、曲げ弾性率を得ることができず、一方、熱可塑性樹脂の重量比が30重量%未満では、強化繊維を十分に結合して繊維強化プラスチックを形成するのが難しくなる。   In the present invention, the weight ratio of reinforcing fiber: thermoplastic resin is 5:95 to 70:30, preferably 20:80 to 60:40. If the weight ratio of the reinforcing fibers is less than 5% by weight, sufficient mechanical properties, that is, bending strength and flexural modulus cannot be obtained. On the other hand, if the weight ratio of the thermoplastic resin is less than 30% by weight, the reinforcing fibers It becomes difficult to form a fiber-reinforced plastic by sufficiently bonding the two.

本発明においては、強化繊維が、これを構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満、好ましくは0.9%未満、より好ましくは0.8%未満の、平均直径を有するフィブリルを有していることが肝要である。これにより、強化繊維同士や熱可塑性樹脂との結合が強くなり、曲げ強度や曲げ弾性率、耐衝撃性といった機械的特性が向上するだけでなく、優れた難燃性能が得られることがわかった。よって、フィブリルの直径が、強化繊維の単繊維の平均直径の1%以上では、熱可塑性樹脂との親和性が低下し、難燃性が低下するため好ましくない。   In the present invention, the reinforcing fiber has an average diameter of less than 1%, preferably less than 0.9%, more preferably less than 0.8% of the average diameter of the single fibers (excluding fibrils) constituting the reinforcing fiber. It is important to have fibrils. As a result, it was found that not only the mechanical properties such as bending strength, flexural modulus, and impact resistance are improved, but also excellent flame retardancy is obtained. . Therefore, if the diameter of the fibril is 1% or more of the average diameter of the single fiber of the reinforcing fiber, the affinity with the thermoplastic resin is lowered and the flame retardancy is lowered, which is not preferable.

また、同様の観点から、本発明においては、上記のフィブリルの平均直径は、好ましくは0.05〜100μm、より好ましくは0.05〜10μm、さらに好ましくは0.05〜5μm、特に好ましくは0.05〜2μmである。   From the same viewpoint, in the present invention, the average diameter of the fibril is preferably 0.05 to 100 μm, more preferably 0.05 to 10 μm, still more preferably 0.05 to 5 μm, and particularly preferably 0. 0.05 to 2 μm.

本発明においては、フィブリルの含有量は熱可塑性樹脂重量に対し、好ましくは1〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%である。フィブリルの量が1重量%未満では熱可塑性樹脂との親和性が低下し、難燃性が低下するため好ましくない。一方、フィブリルの量が20重量%を超えると、繊維強化プラスチックの難燃性は向上するものの、機械的特性が低下するため好ましくない。   In the present invention, the fibril content is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, based on the weight of the thermoplastic resin. If the amount of fibrils is less than 1% by weight, the affinity with the thermoplastic resin is lowered and the flame retardancy is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the amount of fibrils exceeds 20% by weight, the flame retardancy of the fiber reinforced plastic is improved, but the mechanical properties are lowered, which is not preferable.

本発明において、フィブリルを有する強化繊維は、フィブリットやフィブリル化させた繊維が挙げられる。上記のフィブリットとしては、強化繊維の原料であるポリマーの溶液を水系凝固液に導入して得られるフィブリッド、例えば、WO2004/099476A1により製造されるフィブリットなどを例示することができる。また、離解機(パルパー)、ビーター、リファイナー、またはミキサーなどを用いてフィブリル化させた繊維を例示することができる。   In the present invention, the reinforcing fiber having fibrils includes fibrils and fibrillated fibers. Examples of the fibrit include fibrids obtained by introducing a polymer solution, which is a raw material for reinforcing fibers, into an aqueous coagulation liquid, such as fibrites produced by WO2004 / 099476A1. Moreover, the fiber fibrillated using a disaggregator (pulper), a beater, a refiner, a mixer, etc. can be illustrated.

以上に説明した本発明の繊維強化プラスチックは以下の方法に製造することができる。すなわち、強化繊維と熱可塑性繊維とからなり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなり、該強化繊維が、該強化繊維を構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満の平均直径を有するフィブリルを有している繊維強化プラスチック成形用基材(以下、単に基材と称することがある)を、加熱または加熱加圧して繊維強化プラスチックを成形する製造方法である。   The fiber-reinforced plastic of the present invention described above can be manufactured by the following method. That is, it consists of reinforcing fibers and thermoplastic fibers, consisting of 5 to 70% by weight of reinforcing fibers and 30 to 95% by weight of thermoplastic resin, and the reinforcing fibers are single fibers (excluding fibrils) constituting the reinforcing fibers. A fiber reinforced plastic molding base material (hereinafter simply referred to as a base material) having fibrils having an average diameter of less than 1% of the average diameter is heated or heated and pressed to form the fiber reinforced plastic. It is a manufacturing method.

従来のカットファイバー(短繊維)からなる繊維強化プラスチックでは、射出成型によるものが一般的であり、かかる方法では、炭素繊維等は射出成型時に切断されての繊維長が短くなり、耐熱有機繊維が塊状になるため、短繊維でも長い繊維長を有したままで、それらを均一に配することが難しく、十分な曲げ強度や曲げ弾性率、耐衝撃性を得ることができない。   Conventional fiber reinforced plastics made of cut fibers (short fibers) are generally produced by injection molding. With such a method, carbon fibers and the like are cut at the time of injection molding, and the fiber length is shortened. Since it is agglomerated, it is difficult to evenly arrange short fibers even with a long fiber length, and sufficient bending strength, bending elastic modulus, and impact resistance cannot be obtained.

これに対して、本発明の製造方法では、柔軟な上記基材を用いることで立体形状への賦型が容易であるだけでなく、基材を構成する強化繊維がフィブリルを有することにより、強化繊維間の結束を強くし、熱可塑性繊維が溶融してなる樹脂と強化繊維との結合もアンカー効果によって強くなり、強化繊維プラスチックの機械的特性が格段に向上している。しかも、フィブリルが強化繊維プラスチック内に均一に配されることにより、十分かつ均一な難燃性能が付与される。   On the other hand, in the production method of the present invention, not only is shaping into a three-dimensional shape easy by using the flexible base material, but also the reinforcing fibers constituting the base material have fibrils, The bond between the fibers is strengthened, and the bond between the resin obtained by melting the thermoplastic fiber and the reinforcing fiber is also strengthened by the anchor effect, and the mechanical properties of the reinforcing fiber plastic are remarkably improved. In addition, since the fibrils are uniformly arranged in the reinforcing fiber plastic, sufficient and uniform flame retardancy is imparted.

本発明で用いる基材は強化繊維と熱可塑性繊維とからなり、強化繊維:熱可塑性繊維が重量比で5:95〜70:30であり、好ましくは20:80〜60:40である。強化繊維の重量比が5重量%未満では、十分な力学的特性、すなわち曲げ強度や、曲げ弾性率を得ることができず、一方、熱可塑性樹脂の重量比が30重量%未満では、熱可塑性繊維を溶融し十分に繊維間に含浸させて繊維強化プラスチックを成形するのが難しくなる。   The base material used by this invention consists of a reinforced fiber and a thermoplastic fiber, and a reinforced fiber: thermoplastic fiber is 5: 95-70: 30 by weight ratio, Preferably it is 20: 80-60: 40. If the weight ratio of the reinforcing fibers is less than 5% by weight, sufficient mechanical properties, that is, bending strength and flexural modulus cannot be obtained. On the other hand, if the weight ratio of the thermoplastic resin is less than 30% by weight, thermoplasticity is not obtained. It becomes difficult to mold the fiber reinforced plastic by melting and sufficiently impregnating the fibers between the fibers.

本発明の熱可塑性繊維は、前記の熱可塑性樹脂を溶融紡糸等により繊維状に成形したものを好ましく提示でき、前記のように該熱可塑性樹脂は、ISO 1133に準拠して300℃、荷重1.2kgにて測定した、メルトボリュームフローレイトが、好ましくは12〜60cm/10分、より好ましくは16〜40cm/10分、さらに好ましくは16〜30cm/10分である。 The thermoplastic fiber of the present invention can be preferably presented by molding the thermoplastic resin into a fiber by melt spinning or the like. As described above, the thermoplastic resin is 300 ° C. in accordance with ISO 1133, with a load of 1 was measured by .2Kg, melt volume flow rate is preferably 12~60cm 3/10 min, more preferably 16~40cm 3/10 min, more preferably 16~30cm 3/10 min.

本発明における熱可塑性繊維の形態は、また、炭素繊維や耐熱有機繊維と同時に加工する際の加工性の観点から、カットファイバー(短繊維)であることが好ましく、繊維長は好ましくは20〜150mmであり、より好ましくは30〜100mm、さらに好ましくは35〜80mm、よりさらに好ましくは35〜65mmである。また、同様の観点から、繊維径は、好ましくは5〜150μm、より好ましくは5〜100μm、さらに好ましくは5〜60μmである。   The form of the thermoplastic fiber in the present invention is preferably a cut fiber (short fiber), and the fiber length is preferably 20 to 150 mm from the viewpoint of processability when processing simultaneously with carbon fiber and heat-resistant organic fiber. More preferably, it is 30-100 mm, More preferably, it is 35-80 mm, More preferably, it is 35-65 mm. From the same viewpoint, the fiber diameter is preferably 5 to 150 μm, more preferably 5 to 100 μm, and still more preferably 5 to 60 μm.

本発明で用いる基材においては、フィブリルの含有量は熱可塑性繊維重量に対し、好ましくは1〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%である。フィブリルの量が1重量%未満では熱可塑性樹脂との親和性が低下し、難燃性が低下するため好ましくない。一方、フィブリルの量が20重量%を超えると、繊維強化プラスチックの難燃性は向上するものの、機械的特性が低下するため好ましくない。   In the base material used in the present invention, the fibril content is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, based on the weight of the thermoplastic fiber. If the amount of fibrils is less than 1% by weight, the affinity with the thermoplastic resin is lowered and the flame retardancy is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the amount of fibrils exceeds 20% by weight, the flame retardancy of the fiber reinforced plastic is improved, but the mechanical properties are lowered, which is not preferable.

本発明においては、基材の柔軟性を確保するために繊維の伸度を高くすることが有用である。一般に、強化繊維は高モジュラスであり、熱可塑性繊維の伸度を高く設計することが望ましい。特に融点や軟化点が高く、溶融粘度が高い熱可塑ポリマーからなる熱可塑性繊維を用いた場合、該繊維の伸度を高くすることにより、基材の柔軟性を高めることができる。よって、熱可塑性繊維の伸度は、好ましくは30%以上、より好ましくは45%以上、さらに好ましくは60%以上である。一方、伸度があまり大きすぎても、ニードルパンチ等で繊維が伸び成形性が悪くなるため、好ましくは150%以下、より好ましくは120%以下、さらに好ましくは100%以下とするのが望ましい。特に、熱可塑性繊維としてポリカーボネート繊維を用いる場合は、上記伸度とすることが好ましい。   In the present invention, it is useful to increase the elongation of the fiber in order to ensure the flexibility of the substrate. In general, the reinforcing fiber has a high modulus, and it is desirable to design the thermoplastic fiber with a high elongation. In particular, when a thermoplastic fiber made of a thermoplastic polymer having a high melting point and softening point and a high melt viscosity is used, the flexibility of the substrate can be increased by increasing the elongation of the fiber. Therefore, the elongation of the thermoplastic fiber is preferably 30% or more, more preferably 45% or more, and further preferably 60% or more. On the other hand, even if the elongation is too large, the fiber is stretched by needle punch or the like and the formability is deteriorated. Therefore, it is preferably 150% or less, more preferably 120% or less, and still more preferably 100% or less. In particular, when polycarbonate fiber is used as the thermoplastic fiber, the above elongation is preferable.

本発明で用いる基材は、強化繊維と熱可塑性繊維を混合したものである。強化繊維を予めマトリックス樹脂となる熱可塑性繊維と混合することにより、均一な基材を作成可能であり、例えばポリカーボネート樹脂のように溶融時の粘度が高い樹脂であっても、強化繊維近傍にマトリックス樹脂を存在させることが可能となるため、強化繊維とマトリックス樹脂とを容易に密着することができる。   The base material used in the present invention is a mixture of reinforcing fibers and thermoplastic fibers. It is possible to create a uniform base material by mixing the reinforcing fibers with the thermoplastic fibers that become the matrix resin in advance. Even if the resin has a high viscosity at the time of melting, such as a polycarbonate resin, the matrix is located near the reinforcing fibers. Since the resin can be present, the reinforcing fibers and the matrix resin can be easily adhered to each other.

本発明で用いる基布としては、不織布の形態であることが好ましく、乾式不織布、湿式不織布のいずれもが使用可能であるが、剛性、耐衝撃性を特に要求される製品においては、繊維長の長いことが有益であるため、乾式不織布法にて作成することがより好ましい。また、繊維は開繊機、カードなどの工程により一方向に引き揃えられることが剛性、耐衝撃性をより向上させる。   The base fabric used in the present invention is preferably in the form of a nonwoven fabric, and any of a dry nonwoven fabric and a wet nonwoven fabric can be used. However, in products that particularly require rigidity and impact resistance, the fiber length is Since it is beneficial to have a long length, it is more preferable to prepare by a dry nonwoven fabric method. Further, the fibers are arranged in one direction by a process such as a spreader or a card, thereby further improving rigidity and impact resistance.

一方、湿式不織布法においては、完成した繊維強化プラスチックの剛性面では劣るものの、黒鉛、セラミックなどに代表されるフィーラーを同時に添加することにより、耐熱性、導電性、蓄熱性、伝熱性、電磁波遮蔽性などの新たな機能を追加した繊維強化プラスチックの作成が可能であり、非常に有用である。   On the other hand, in the wet nonwoven fabric method, although the finished fiber reinforced plastic is inferior in rigidity, heat resistance, conductivity, heat storage, heat transfer, electromagnetic shielding are added by simultaneously adding a feeler represented by graphite, ceramic, etc. It is possible to create a fiber reinforced plastic with new functions such as properties, which is very useful.

本発明において、強化繊維と熱可塑性繊維とが、少なくとも一部で交絡していることが好ましい。かかる交絡としては、厚さ方向に切断した基材の切断面を、走査型電子顕微鏡(倍率:12倍)にて観察し、基材の厚さの半分以上の長さにわたって、厚さ方向(厚さ方向に対し、±45°以内の方向を含む)に配列している5本以上の短繊維が絡み合って集束した繊維束が、基材表面を観察し1cm当たり1ケ以上あることが好ましい。かかる交絡の存在により、基材の取扱いが容易になり、かつ、立体成形性においても有利な構造となる。よって、あまり上記交絡が多すぎても、基布が硬くなる傾向にあり、強化繊維と熱可塑性繊維とが両方で5本以上絡み合った繊維束の数(交絡数)は、基材表面において、好ましくは1〜50ケ/cmであり、より好ましくは1〜20ケ/cmである。なお、この交絡は、ニードルパンチ不織布の場合は針の打ち込み密度により、ウォーターニードルの場合は水柱の密度により、湿式不織布の場合は繊維の水中への分散、撹拌の条件の調整により上記範囲とすることができる。 In the present invention, it is preferable that the reinforcing fiber and the thermoplastic fiber are entangled at least partially. As such entanglement, the cut surface of the base material cut in the thickness direction is observed with a scanning electron microscope (magnification: 12 times), and the thickness direction (over the length of more than half the thickness of the base material ( The fiber bundle in which five or more short fibers arranged in a direction (including a direction within ± 45 ° with respect to the thickness direction) are entangled and focused is observed at least one piece per 1 cm 2 by observing the substrate surface. preferable. The presence of such entanglement facilitates the handling of the base material and provides an advantageous structure in terms of three-dimensional formability. Therefore, even if there is too much entanglement, the base fabric tends to be hard, and the number of fiber bundles (entanglement number) in which five or more reinforcing fibers and thermoplastic fibers are entangled with each other is Preferably it is 1-50 / cm < 2 >, More preferably, it is 1-20 / cm < 2 >. This entanglement is within the above range by adjusting the needle driving density in the case of a needle punched nonwoven fabric, by the density of the water column in the case of a water needle, and by adjusting the conditions of dispersion and stirring of fibers in the case of a wet nonwoven fabric. be able to.

また、本発明においては、強化繊維同士、強化繊維が炭素繊維と耐熱有機繊維からなる場合、それらが少なくとも一部で交絡していることが好ましい。これによって、熱可塑性樹脂中に強化繊維が交絡せずに含有される繊維強化プラスチックと対比し、高い剛性や耐衝撃性を発揮することができる。かかる観点から、上記交絡の状態としては、強化繊維と熱可塑性繊維、または、強化繊維同士が不織布形状として互いの繊維が交絡していることが好ましい。   Moreover, in this invention, when reinforcing fiber consists of carbon fiber and a heat resistant organic fiber, it is preferable that they are entangled at least partially. As a result, it is possible to exhibit high rigidity and impact resistance as compared with the fiber-reinforced plastic that is contained in the thermoplastic resin without entanglement of the reinforcing fiber. From this point of view, the entangled state is preferably that the reinforcing fibers and the thermoplastic fibers, or the reinforcing fibers are in a nonwoven fabric shape, and the fibers are entangled with each other.

基材をニードルパンチ不織布とする場合は、打ち込み密度を、好ましくは200〜800本/cm、好ましくは300〜700本/cmとすることが望ましい。打ち込み密度が200本/cm未満では、十分に繊維同士を交絡させることができず、基材の形態維持性が低下し、繊維強化プラスチックに立体成型する際に目付に変動し易くなる。一方、打ち込み密度が200本/cm超えると、基材が硬くなり易く好ましくない。 When the substrate is a needle punched nonwoven fabric, the driving density is preferably 200 to 800 pieces / cm 2 , and preferably 300 to 700 pieces / cm 2 . If the driving density is less than 200 / cm 2 , the fibers cannot be sufficiently entangled, the form maintainability of the base material is lowered, and the basis weight tends to fluctuate when three-dimensionally molded into fiber reinforced plastic. On the other hand, if the driving density exceeds 200 / cm 2 , the substrate tends to be hard, which is not preferable.

また、基材の1枚の目付は、好ましくは50〜500g/cm、より好ましくは70〜400g/cm、70〜300g/cmとすることが好ましい。目付が50g/cm未満では取扱い性が悪くなる傾向があり、500g/cmを超えると基材が硬くなり立体成形性が低下する傾向にある。 The basis weight of one base material is preferably 50 to 500 g / cm 2 , more preferably 70 to 400 g / cm 2 , and 70 to 300 g / cm 2 . When the basis weight is less than 50 g / cm 2 , the handleability tends to be poor, and when it exceeds 500 g / cm 2 , the substrate becomes hard and the three-dimensional moldability tends to be lowered.

上記基材を用いて本発明の繊維強化プラスチックを成形する際は、基材を1枚または複数積層して用いることができる。本発明においては、1枚の基布の目付を上記範囲とすることにより、積層数を増やしても、基材が複雑な金型にも柔軟に適応して、立体成形を容易に行うことができる。   When the fiber reinforced plastic of the present invention is molded using the above-mentioned base material, one or more base materials can be laminated and used. In the present invention, by setting the basis weight of one base fabric within the above range, even if the number of layers is increased, the base material can be flexibly adapted to a mold having a complicated base material, and three-dimensional molding can be easily performed. it can.

不織布の作成方法としては、一般的な乾式不織布、湿式不織布のいずれもが使用可能であるが、剛性、耐衝撃性を特に要求される製品においては、繊維長の長いことが有益であるため、乾式不織布法にて作成することがより好ましい。また、繊維は開繊機、カードなどの工程により一方向に引き揃えられることが剛性、耐衝撃性をより向上させる。   As a method for producing the nonwoven fabric, both general dry nonwoven fabrics and wet nonwoven fabrics can be used, but in products that particularly require rigidity and impact resistance, it is beneficial to have a long fiber length. It is more preferable to prepare by a dry nonwoven fabric method. Further, the fibers are arranged in one direction by a process such as a spreader or a card, thereby further improving rigidity and impact resistance.

本発明の繊維強化プラスチックの基材となる不織布は、開繊機、カードなどの工程を通過することで、その機械方向に異方性を持った基材となる。本発明では、一般的なクロスレイヤー工程での方向転換や、ニードルパンチ工程での機械方向の張力負荷により、繊維の配向が等方性となるように制御することが可能である。また、不織布基材を繊維の配向が一方に偏らないように積層してプレス成形する方法も採用することができ、等方性となるようにすることができる。また、ランダムウェバー機を用いる方法も採用できる。   The nonwoven fabric used as the base material of the fiber reinforced plastic of the present invention becomes a base material having anisotropy in the machine direction by passing through a process such as a fiber opening machine and a card. In the present invention, it is possible to control the fiber orientation to be isotropic by changing the direction in a general cross-layer process or by applying a tensile load in the machine direction in the needle punch process. In addition, a method of laminating and press-molding the nonwoven fabric base material so that the fiber orientation is not biased to one side can also be adopted, and it can be made isotropic. A method using a random weber machine can also be adopted.

繊維強化プラスチックの成型方法としては、プレス成型、スタンパブル成型などが好適例として示されるが、一般的な熱圧成型法は全て適用可能である。この際、熱可塑性繊維の融点または軟化点以上の温度で加熱または加熱加圧を行うことで、繊維強化プラスチックを成形することができる。   As a method for molding the fiber reinforced plastic, press molding, stampable molding, and the like are shown as suitable examples, but all general hot-pressure molding methods are applicable. At this time, the fiber reinforced plastic can be molded by heating or heating and pressing at a temperature equal to or higher than the melting point or softening point of the thermoplastic fiber.

本発明においては、800℃以上の炎に5cmの距離で10秒被爆させたときに、繊維強化プラスチックに穴あきがなく、残炎が100秒以下であることが好ましく、以上に説明した繊維強化プラスチックでは、容易にこれを達成することができる。   In the present invention, when exposed to a flame of 800 ° C. or higher at a distance of 5 cm for 10 seconds, it is preferable that the fiber reinforced plastic has no perforation and the residual flame is 100 seconds or less. With plastic this can easily be achieved.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.

(1)繊維長、繊度
JIS L 1015に準拠して測定した。
(1) Fiber length and fineness Measured according to JIS L 1015.

(2)強化繊維および熱可塑性繊維を構成する単繊維の平均直径
キーエンス社製光学顕微鏡DEGITAL MICROSCOPE VHX−1000を用い1000倍で繊維断面の直径を10本測定し、その平均値とした。
(2) Average diameter of single fibers constituting reinforcing fiber and thermoplastic fiber Ten diameters of fiber cross-sections were measured 1000 times using an optical microscope, DEGITAL MICROSCOPE VHX-1000 manufactured by Keyence, and the average value was obtained.

(3)繊維の引張強度、伸度、弾性率
ASTM D885に準拠して測定した。
(3) Tensile strength, elongation, and elastic modulus of fiber Measured according to ASTM D885.

(4)フィブリル平均直径
キーエンス社製光学顕微鏡DEGITAL MICROSCOPE VHX−1000を用い1000倍で強化繊維表面のフィブリル直径を100本測定し、その平均値をフィブリルの平均直径とした。
(4) Average fibril diameter 100 optical fiber diameters of reinforced fibers were measured at 1000 times using a KEYENCE optical microscope, DEGITAL MICROSCOPE VHX-1000, and the average value was defined as the average fibril diameter.

(5)フィブリル含有率
キーエンス社製光学顕微鏡DEGITAL MICROSCOPE VHX−1000を用い1000倍で基材の断面を観察して、フィブリルの断面積を測定し、さらに熱可塑性繊維の全断面積を計算し、比重を考慮し、熱可塑性繊維重量に対する含有率(重量%)を算出した。
(5) Fibril content The cross section of the base material was measured at 1000 times using a KEYENCE optical microscope, DEGITAL MICROSCOPE VHX-1000, the cross section of the fibril was measured, and the total cross section of the thermoplastic fiber was calculated. In consideration of the specific gravity, the content (% by weight) relative to the weight of the thermoplastic fiber was calculated.

(6)ポリカーボネート樹脂のメルトボリュームフローレイト
ISO 1133に準拠して300℃、荷重1.2kgにて測定した。
(6) Melt volume flow rate of polycarbonate resin Measured at 300 ° C. and a load of 1.2 kg in accordance with ISO 1133.

(7)各繊維の融点、軟化点、熱分解開始温度
株式会社リガク社製示差熱分析装置TAS200にて窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分にて測定し算出した。
(7) Melting point, softening point of each fiber, thermal decomposition start temperature Measurement and calculation were performed with a differential thermal analyzer TAS200 manufactured by Rigaku Corporation under a nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 ° C / min.

(8)基材の硬さ
JIS L 1096に準拠し、曲げ反発性(ガーレ法)による曲げ硬さを測定した。
(8) Hardness of base material Based on JIS L 1096, the bending hardness by bending resilience (Gurley method) was measured.

(9)基材の立体成形性
巾10cm、奥行10cm、立ち上がり角度70度、高さ3cmの斜面をもつ金型を用い、基材をプレス加工した際の、立体加工性を目し判定した。なお、プレス加工温度は、熱可塑性繊維が、ポリカーボネート繊維の場合は300℃、ポリプロピレン繊維の場合は220℃とした。また、判定基準は以下の通りとした。
○:繊維が70度斜度面に均一に広がっており、樹脂の含浸ムラが無い
△:繊維が70度斜度面に均一に広がっているが、樹脂の未含浸が見られる
×:繊維が70度斜度面に均一に広がらず、偏りが見られる
(9) Three-dimensional formability of the substrate Using a mold having a slope with a width of 10 cm, a depth of 10 cm, a rising angle of 70 degrees, and a height of 3 cm, the three-dimensional workability when the substrate was pressed was judged. The pressing temperature was 300 ° C. when the thermoplastic fiber was polycarbonate fiber, and 220 ° C. when the thermoplastic fiber was polypropylene fiber. Moreover, the judgment criteria were as follows.
○: The fiber is uniformly spread on the 70 ° slope surface and there is no unevenness of impregnation of the resin. Δ: The fiber is uniformly spread on the 70 ° slope surface, but the resin is not impregnated. It does not spread evenly on the 70 ° slope surface, and there is a bias

(10)繊維強化プラスチックの曲げ強度、弾性率
JIS K 7171に準拠し、厚さ2mm、長さ100mm、幅10mmの試験片を用いて、支点間距離80mmでの3点曲げにて測定した。
(10) Flexural strength and elastic modulus of fiber reinforced plastics Measured by three-point bending at a fulcrum distance of 80 mm using a test piece having a thickness of 2 mm, a length of 100 mm, and a width of 10 mm according to JIS K 7171.

(11)繊維強化プラスチックの難燃性
厚さ2mm、長さ100mm、幅100mmの試験片を800℃の炎から5cmの場所で10秒間暴露させた後の繊維強化プラスチックの穴開き状態とプラスチックから炎が消えるまでの時間を評価した。判定基準を以下に示す。
○:穴開き無し、炎が消えるまでの時間が100秒以下
×:穴あき無し、炎が消えるまでの時間が100秒を超える
×:穴あきあり
(11) Flame Retardancy of Fiber Reinforced Plastic After the test piece having a thickness of 2 mm, a length of 100 mm, and a width of 100 mm is exposed from a flame at 800 ° C. for 10 seconds at a location of 5 cm, the fiber reinforced plastic has a holed state. The time until the flame disappeared was evaluated. Judgment criteria are shown below.
○: No perforation, time until flame disappears 100 seconds or less ×: No perforation, time until flame disappears exceeds 100 seconds ×: Perforation

[実施例1]
強化繊維として単繊維の平均直径が7μmの炭素繊維(東邦テナックス製、引張強度4200MPa)を、さらに35mmにカットし、リファイナーによりフィブリルを発生させた繊維を用い、熱可塑性繊維として、ポリカーボネート樹脂(帝人化成製 パンライトL−1225L メルトボリュームフローレイト 18cm/10分間)を290℃にて溶融押し出し、平均直径30μm、伸度61%のフィラメントを得、これを51mmにカットしたポリカーボネート繊維と用い、これらの繊維を、重量比で40:60に混合し、開繊機にて混合した後、開繊機にて混合して繊維の引き揃え性を向上させ、カード工程を通過させることで繊維ウェブを作成した。得られた繊維ウェブをニードルパンチ機に通して38番針にて針深度10mm、打ち込み密度を500本/cmとして目付200g/mのプラスチック成形用基材を得た。得られたプラスチック成型用基材中の炭素繊維のフィブリルの平均直径の0.6%であり、フィブリルの混入率(含有量)は10重量%であった。上記基材を12枚積層し、予め離型処理を施したステンレス板で挟み、ホットプレス熱盤上にセットした後、同じく予め離型処理を施した鋼製スペーサーを使用して、圧力5MPa、温度300℃にてプレス成型し、繊維強化プラスチックを成形した。
[Example 1]
A carbon fiber (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., tensile strength: 4200 MPa) having a single fiber average diameter of 7 μm as a reinforcing fiber is further cut into 35 mm and fibrils are generated by a refiner. A polycarbonate resin (Teijin) using Kasei Panlite L-1225L melt volume flow rate 18cm 3/10 minutes) the melt-extruded at 290 ° C., an average diameter of 30 [mu] m, resulting elongation 61% of the filaments, which polycarbonate fibers cut into 51 mm, these The fibers were mixed at a weight ratio of 40:60 and mixed in a fiber spreader, and then mixed in the fiber spreader to improve the fiber alignment, and a fiber web was created by passing through a card process. . The obtained fiber web was passed through a needle punch machine to obtain a plastic molding substrate having a needle depth of 10 mm and a driving density of 500 / cm 2 with a 38th needle and a basis weight of 200 g / m 2 . The average diameter of carbon fiber fibrils in the obtained plastic molding substrate was 0.6%, and the fibril mixing rate (content) was 10% by weight. After laminating 12 sheets of the above-mentioned base material, sandwiched by a stainless plate that has been subjected to a release treatment in advance, and set on a hot press hot platen, using a steel spacer that has also been subjected to a release treatment in advance, a pressure of 5 MPa, It was press-molded at a temperature of 300 ° C. to form a fiber reinforced plastic.

[実施例2]
熱可塑性繊維をポリカーボネート繊維から単繊維の平均直径が18μmのポリプロピレン繊維に変更し、プレス成型の温度を220℃とした以外は実施例1と同様にしてプラスチック成形用基材を作成し、繊維強化プラスチックを成形した。
[Example 2]
A base material for plastic molding was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thermoplastic fiber was changed from polycarbonate fiber to polypropylene fiber having an average single fiber diameter of 18 μm, and the press molding temperature was 220 ° C. Plastic was molded.

[実施例3]
炭素繊維の代わりに単繊維の平均直径が12μmのアラミド繊維(コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維)(帝人テクノプロダクツ製 テクノーラ(商標)、引張強度3400MPa)を51mmにカットした繊維を用いた以外は実施例1の場合と同様の処理をし、プラスチック成形用基材を作成し、さらに繊維強化プラスチックを成形した。
[Example 3]
Instead of carbon fiber, aramid fiber (copolyparaphenylene, 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber) (Technora (trademark), Teijin Techno Products, tensile strength: 3400 MPa) with an average diameter of 12 μm is cut to 51 mm. The same treatment as in Example 1 was carried out except that the used fiber was used, a plastic molding substrate was prepared, and a fiber reinforced plastic was further molded.

[実施例4]
炭素繊維の代わりに、実施例1で用いた炭素繊維と実施例3で用いたアラミド繊維を50:50で予め混綿した繊維を用いた以外は実施例1の場合と同様の処理をし、プラスチック成形用基材を作成し、繊維強化プラスチックを作成した。
[Example 4]
In place of the carbon fiber, the same treatment as in Example 1 was performed except that a fiber obtained by previously mixing the carbon fiber used in Example 1 and the aramid fiber used in Example 3 at 50:50 was used. A base material for molding was prepared, and a fiber reinforced plastic was prepared.

[比較例1]
リファイナーによる処理条件を調整することにより、フィブリルの平均直径を表1のように変更した炭素繊維を用いた以外は、実施例1の場合と同様の処理をし、繊維強化プラスチック用基材を作成し、さらに繊維強化プラスチックを成形した。
[Comparative Example 1]
By adjusting the treatment conditions by the refiner, the same treatment as in Example 1 was carried out except that carbon fibers whose fibril average diameter was changed as shown in Table 1 were produced, and a fiber-reinforced plastic substrate was prepared. Furthermore, a fiber reinforced plastic was molded.

[比較例2〜5]
炭素繊維およびアラミド繊維として、リファイナー処理を行わない繊維を用いた以外は、それぞれ実施例1〜4の場合と同様の処理をし、繊維強化プラスチック用基材を作成し、さらに繊維強化プラスチックを成形した。
[Comparative Examples 2 to 5]
Except for the carbon fiber and the aramid fiber, fibers that were not subjected to refiner treatment were used in the same manner as in Examples 1 to 4 to create a substrate for fiber reinforced plastic, and further molded fiber reinforced plastic. did.

Figure 2014065831
Figure 2014065831

本発明は、優れた耐衝撃性を有する軽量な繊維強化プラスチックを提供するものであり、本発明により製造された繊維強化プラスチックは、補強用、摩擦・摺動用、自動車、船舶などの産業用部品、電気・電子機器、AV機器、OA機器、建築用の部品・部材、建材、建具、パッキン類又はシール類などに好適に用いることができる。   The present invention provides a lightweight fiber-reinforced plastic having excellent impact resistance, and the fiber-reinforced plastic produced according to the present invention is used for industrial parts such as reinforcement, friction / sliding, automobiles and ships. It can be suitably used for electrical / electronic equipment, AV equipment, OA equipment, building parts / members, building materials, joinery, packings or seals.

Claims (11)

強化繊維と熱可塑性樹脂とからなり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなり、該強化繊維が、該強化繊維を構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満の平均直径を有するフィブリルを有していることを特徴とする繊維強化プラスチック。   An average diameter of monofilaments (excluding fibrils) comprising reinforcing fibers and a thermoplastic resin, consisting of reinforcing fibers of 5 to 70% by weight and thermoplastic resins of 30 to 95% by weight, the reinforcing fibers constituting the reinforcing fibers. A fiber reinforced plastic characterized in that it has fibrils having an average diameter of less than 1%. 熱可塑性繊維に含まれるフィブリルの平均直径が0.05〜100μmである請求項1に記載の繊維強化プラスチック。   The fiber-reinforced plastic according to claim 1, wherein the average diameter of the fibrils contained in the thermoplastic fiber is 0.05 to 100 µm. 強化繊維が、炭素繊維、および/または、融点、軟化点又は熱分解開始温度が250℃以上の耐熱有機繊維である請求項1または2に記載の繊維強化プラスチック。   The fiber-reinforced plastic according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber and / or a heat-resistant organic fiber having a melting point, a softening point, or a thermal decomposition starting temperature of 250 ° C or higher. 耐熱有機繊維が、アラミド繊維、ポリオキシベンザゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維の少なくとも一種である請求項3に記載の繊維強化プラスチック。   The fiber-reinforced plastic according to claim 3, wherein the heat-resistant organic fiber is at least one of an aramid fiber, a polyoxybenzazole fiber, a wholly aromatic polyester fiber, and a polyphenylene sulfide fiber. 熱可塑性樹脂が、ポリプロプピレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂から選ばれる少なくとも一種からなる請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。   The fiber reinforced plastic according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoplastic resin is at least one selected from a polypropylene resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, and an ABS resin. 強化繊維の繊維長が5〜150mmである請求項1〜5のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。   The fiber reinforced plastic according to any one of claims 1 to 5, wherein the fiber length of the reinforcing fiber is 5 to 150 mm. 強化繊維の平均直径が5〜100μmである請求項1〜6のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。   The fiber-reinforced plastic according to any one of claims 1 to 6, wherein the average diameter of the reinforcing fibers is 5 to 100 µm. 熱可塑性樹脂のメルトボリュームフローレイトが16〜60cm/10分である請求項1〜7のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。 Fiber reinforced plastic according to claim 1, melt volume flow rate of the thermoplastic resin is 16~60cm 3/10 min. 800℃以上の炎に5cmの距離で10秒被爆させたときに、繊維強化プラスチックに穴あきがなく、残炎が100秒以下である請求項1〜8のいずれかに記載の繊維強化プラスチック。   The fiber reinforced plastic according to any one of claims 1 to 8, wherein the fiber reinforced plastic does not have a hole when exposed to a flame of 800 ° C or higher for 10 seconds at a distance of 5 cm, and the residual flame is 100 seconds or less. 強化繊維と熱可塑性繊維とからなり、強化繊維5〜70重量%および熱可塑性樹脂30〜95重量%からなり、該強化繊維が、該強化繊維を構成する単繊維(フィブリルを除く)の平均直径の1%未満の平均直径を有するフィブリルを有している繊維強化プラスチック成形用基材を、加熱または加熱加圧して繊維強化プラスチックを成形することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。   An average diameter of monofilaments (excluding fibrils) comprising reinforcing fibers and thermoplastic fibers, consisting of 5 to 70% by weight of reinforcing fibers and 30 to 95% by weight of thermoplastic resin, wherein the reinforcing fibers constitute the reinforcing fibers. A method for producing a fiber reinforced plastic, comprising forming a fiber reinforced plastic by heating or heating and pressurizing a fiber reinforced plastic molding substrate having fibrils having an average diameter of less than 1%. 熱可塑性繊維が、ポリプロプピレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂から選ばれる少なくとも一種からなる請求項11に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。   The method for producing a fiber-reinforced plastic according to claim 11, wherein the thermoplastic fiber comprises at least one selected from a polypropylene resin, a polyester resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, and an ABS resin.
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