JP2016074197A

JP2016074197A - Sheet for fiber-reinforced plastic molding

Info

Publication number: JP2016074197A
Application number: JP2014219275A
Authority: JP
Inventors: 浩義上野; Hiroyoshi Ueno; 久保　直樹; Naoki Kubo; 直樹久保; 土井　伸一; Shinichi Doi; 伸一土井; 河向　隆; Takashi Kawamukai; 隆河向; 裕貴中村; Yuki Nakamura; 匠悟三浦; Shogo Miura
Original assignee: Oji Holdings Corp
Current assignee: Oji Holdings Corp
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: JP6369287B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet for a fiber-reinforced plastic molding in which the strength in a specified direction is sufficiently enhanced.SOLUTION: A sheet 10 for a fiber-reinforced plastic molding having a thickness of 1 mm contains reinforcing fibers 20 and matrix resin fibers including thermoplastic fibers and is obtained by performing heating press molding in conditions (a) and (b). Therein, a ratio of a bending strength of a first direction to a bending strength of a second direction orthogonal to the first direction is 3 or more and most reinforcing fibers of the reinforcing fibers exist substantially in parallel to a center surface of fiber-reinforced plastic molding: (a) performing pressing at a pressing pressure of 10 MPa and a pressing speed of 3.5 cm/sec and (b) performing heating so as to be Q/P≥0.7 when a real density (g/cm) of the sheet for plastic molding is P and, while pressing the sheet for the fiber-reinforced plastic molding in the condition (a), a bulk density (g/cm) of the obtained fiber-reinforced plastic molding 10 is Q.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、繊維強化プラスチック成形体用シートに関する。具体的には、本発明は、特定の強度比を有する繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートに関する。 The present invention relates to a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body. Specifically, this invention relates to the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings which can shape | mold the fiber reinforced plastic molding which has a specific intensity | strength ratio.

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

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

従来、熱可塑性樹脂は、耐薬品性・強度等が、熱硬化性樹脂よりも劣るものが主流であった。しかし、近年は、耐熱性、耐薬品性などに優れた熱可塑性樹脂が盛んに開発されるようになり、これまで熱可塑性樹脂について常識とされてきた上記のような欠点が目覚ましく改善されてきている。このような熱可塑性樹脂は、いわゆる「エンプラ（エンジニアリングプラスチック）」と呼ばれる樹脂であり、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等が挙げられる（例えば、非特許文献１）。 Conventionally, thermoplastic resins are generally inferior to thermosetting resins in terms of chemical resistance and strength. However, in recent years, thermoplastic resins excellent in heat resistance, chemical resistance, etc. have been actively developed, and the above-mentioned drawbacks that have become common sense about thermoplastic resins have been remarkably improved. Yes. Such thermoplastic resins are so-called “engineering plastics”, which are polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyetherimide. (PEI) etc. are mentioned (for example, nonpatent literature 1).

強化繊維には、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維等が用いられている。このような強化繊維は繊維強化プラスチック成形体の強度を高める働きをする。また、強化繊維は、その配向方向を特定の方向に調整することによって、繊維強化プラスチック成形体の強度に方向性を持たせることが知られている（例えば、特許文献１〜６）。このような繊維強化プラスチック成形体は、自動車のバンパービーム等の補強用芯材や、一方向に機械的強度が要求される構造部品に用いられている。 Carbon fiber, glass fiber, aramid fiber or the like is used as the reinforcing fiber. Such reinforcing fibers serve to increase the strength of the fiber-reinforced plastic molded body. Further, it is known that reinforcing fibers have directionality in the strength of a fiber-reinforced plastic molded body by adjusting the orientation direction thereof to a specific direction (for example, Patent Documents 1 to 6). Such a fiber-reinforced plastic molded body is used for reinforcing core materials such as bumper beams of automobiles and structural parts that require mechanical strength in one direction.

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

「平成１９年度熱可塑性樹脂複合材料の機械工業分野への適用に関する調査報告書」、財団法人次世代金属・複合材料研究開発協会、社団法人日本機械工業連合会、平成２０年３月発行“2007 Survey Report on Application of Thermoplastic Resin Composite Materials to the Machine Industry Field”, Next Generation Metals / Composite Research and Development Association, Japan Machinery Federation, March 2008

上述したように、従来技術で得られる繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、強化繊維を一方向に配向させることにより繊維強化プラスチック成形体の強度にある程度の方向性を持たせることはできた。しかしながら、近年はより一方向に強度が高められた繊維強化プラスチック成形体が求められている。このため、より特定の方向に機械的強度が高められた繊維強化プラスチック成形体の開発が求められていた。 As described above, in the fiber-reinforced plastic molded sheet obtained by the conventional technique, the strength of the fiber-reinforced plastic molded body can be given a certain degree of orientation by orienting the reinforcing fibers in one direction. However, in recent years, there has been a demand for a fiber-reinforced plastic molded body having higher strength in one direction. For this reason, the development of a fiber reinforced plastic molded body having increased mechanical strength in a more specific direction has been demanded.

また、従来技術では、繊維強化プラスチック成形体用シートを湿式抄紙法で抄紙する際に、繊維の分散液をワイヤーの走行速度よりも速い流速で供給していた。このような抄紙方法で製造された繊維強化プラスチック成形体用シートにおいては、強化繊維がシートの厚み方向に傾いて配向するという問題があった。強化繊維がシートの厚み方向に傾いて配向した繊維強化プラスチック成形体用シートから成形された繊維強化プラスチック成形体においては、特定方向の機械的強度が十分に発揮されないため問題となっていた。 In the prior art, when a fiber reinforced plastic molded sheet is made by a wet papermaking method, the fiber dispersion is supplied at a flow rate faster than the traveling speed of the wire. In the fiber-reinforced plastic molded sheet produced by such a papermaking method, there has been a problem that the reinforcing fibers are inclined and oriented in the thickness direction of the sheet. In a fiber reinforced plastic molded article formed from a sheet for fiber reinforced plastic molded article in which the reinforcing fibers are oriented in the thickness direction of the sheet, there is a problem because the mechanical strength in a specific direction is not sufficiently exhibited.

そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、特定方向の強度が十分に高められた繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートを提供することを目的として検討を進めた。 Accordingly, the present inventors provide a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body that can form a fiber-reinforced plastic molded body with sufficiently increased strength in a specific direction in order to solve the problems of the conventional technology. The study was advanced for the purpose.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有する繊維強化プラスチック成形体用シートを特定条件で加熱加圧した場合、繊維強化プラスチック成形体において、強化繊維のうち大半の強化繊維を成形体の中心面とほぼ平行に配向させ、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を３以上にさせることにより、特定方向の強度が十分に高められた繊維強化プラスチック成形体を成形し得ることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have heated and pressed a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber under specific conditions. In this case, in the fiber-reinforced plastic molded body, most of the reinforcing fibers among the reinforcing fibers are oriented substantially parallel to the center surface of the molded body, and the bending strength in the first direction and the bending in the second direction orthogonal to the first direction are performed. It has been found that a fiber-reinforced plastic molded article having a sufficiently high strength in a specific direction can be formed by increasing the strength ratio of 3 or more.
Specifically, the present invention has the following configuration.

［１］強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートであって、繊維強化プラスチック成形体用シートを下記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得られる厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体においては、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が３以上であり、繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用シート；
（ａ）プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで加圧する。
（ｂ）繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する。
［２］繊維強化プラスチック成形体用シートを（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得た厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体において、
強化繊維の全本数のうち８０％以上が、強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるようにする［１］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［３］バインダー成分をさらに含み、バインダー成分は、繊維強化プラスチック成形体用シートの全質量に対して０．１〜１０質量％含まれていることを特徴とする［１］又は［２］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［４］バインダー成分として、ポリエチレンテレフタレート又は変性ポリエチレンテレフタレート繊維を含むことを特徴とする［３］記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［５］強化繊維の繊維長が３〜１００ｍｍであることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［６］強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［７］強化繊維は、単繊維強度が４６００ＭＰａ以上の炭素繊維であることを特徴とする［１］〜［６］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［８］熱可塑性繊維は、ポリエーテルイミド繊維、ポリカーボネート繊維、ポリアミド繊維及びポリプロピレン繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［９］熱可塑性繊維は、ポリプロピレン繊維であることを特徴とする［１］〜［８］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成型体用シート。
［１０］ポリプロピレン繊維は、酸変性ポリプロピレン繊維であることを特徴とする［９］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［１１］熱可塑性繊維は、ナイロン繊維であることを特徴とする［１］〜［８］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［１２］ナイロン繊維は、ナイロン６繊維であることを特徴とする［１１］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［１３］強化繊維及び熱可塑性繊維は、チョップドストランドであることを特徴とする［１］〜［１２］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。
［１４］強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートを、マトリックス樹脂繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形することによって得られた繊維強化プラスチック成形体であって、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が３以上であり、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体。
［１５］繊維強化プラスチック成形体用シートは、［１］〜［１３］のいずれかに記載されている繊維強化プラスチック成形体用シートである［１４］に記載の繊維強化プラスチック成形体。
［１６］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が４以上であることを特徴とする［１４］又は［１５］に記載の繊維強化プラスチック成形体。
［１７］繊維強化プラスチック成形体は、１５０〜６００℃の温度で加熱加圧成形することにより形成されていることを特徴とする［１４］〜［１６］のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
［１８］強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を混合し、湿式不織布法によって繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程を含み、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、円網抄紙機を用いて抄紙する工程を含むことを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
［１９］円網抄紙機の円網の直径は５０ｃｍ以上であることを特徴とする［１８］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
［２０］円網抄紙機で抄造する際の抄速は５ｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする［１８］又は［１９］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。
［２１］強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を混合し、湿式不織布法によって繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程を含み、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含み、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が０．８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シートの製造方法。
［２２］繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むことを特徴とする［２１］に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 [1] A sheet for fiber-reinforced plastic molded article, which contains a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, and is formed by a wet papermaking method. In the fiber-reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heat and pressure molding under the condition (b), the strength ratio between the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 3 or more, and in a fiber reinforced plastic molded body, a sheet for fiber reinforced plastic molded body characterized in that most of the reinforcing fibers are present substantially parallel to the center surface of the fiber reinforced plastic molded body;
(A) The press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec.
(B) Fiber obtained when heating is performed while pressing the fiber reinforced plastic molded body sheet under the conditions of (a) above, where P is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded body sheet. When the bulk density (g / cm ³ ) of the reinforced plastic molded body is Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.
[2] In a fiber reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing the sheet for fiber reinforced plastic molded body under the conditions (a) and (b),
The sheet for fiber-reinforced plastic molding according to [1], wherein 80% or more of the total number of reinforcing fibers is within an angle of ± 20 ° with respect to the center surface of the reinforcing fiber plastic molding.
[3] A binder component is further included, and the binder component is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body. The sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings as described.
[4] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to [3], comprising polyethylene terephthalate or modified polyethylene terephthalate fiber as a binder component.
[5] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [4], wherein the fiber length of the reinforcing fiber is 3 to 100 mm.
[6] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [5], wherein the reinforcing fiber is at least one selected from glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
[7] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [6], wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber having a single fiber strength of 4600 MPa or more.
[8] The fiber-reinforced plastic according to any one of [1] to [7], wherein the thermoplastic fiber is at least one selected from polyetherimide fiber, polycarbonate fiber, polyamide fiber, and polypropylene fiber. Sheet for molded body.
[9] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [8], wherein the thermoplastic fiber is a polypropylene fiber.
[10] The sheet for fiber-reinforced plastic molded article according to [9], wherein the polypropylene fiber is an acid-modified polypropylene fiber.
[11] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to any one of [1] to [8], wherein the thermoplastic fiber is a nylon fiber.
[12] The fiber-reinforced plastic molded sheet according to [11], wherein the nylon fiber is nylon 6 fiber.
[13] The sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to any one of [1] to [12], wherein the reinforcing fiber and the thermoplastic fiber are chopped strands.
[14] A sheet for fiber reinforced plastic molded body containing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber and formed by a wet papermaking method is heated and pressed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the matrix resin fiber. The fiber-reinforced plastic molded body obtained by doing the above, wherein the strength ratio of the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 3 or more, and most of the reinforcing fibers A fiber-reinforced plastic molded article, wherein the reinforcing fibers are present substantially parallel to the center surface of the fiber-reinforced plastic molded article.
[15] The fiber-reinforced plastic molded body according to [14], wherein the fiber-reinforced plastic molded body sheet is a fiber-reinforced plastic molded body sheet described in any one of [1] to [13].
[16] The strength ratio of the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 4 or more, according to [14] or [15] The fiber-reinforced plastic molded article described.
[17] The fiber-reinforced plastic molded article according to any one of [14] to [16], wherein the fiber-reinforced plastic molded article is formed by heat and pressure molding at a temperature of 150 to 600 ° C. body.
[18] A step of mixing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber and manufacturing a fiber reinforced plastic molded sheet by a wet nonwoven fabric method, and manufacturing a fiber reinforced plastic molded sheet, A method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article, comprising a step of making a paper using a circular net paper machine.
[19] The method for producing a fiber-reinforced plastic sheet according to [18], wherein the diameter of the circular net of the circular net paper machine is 50 cm or more.
[20] The method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article according to [18] or [19], wherein the paper making speed at the time of paper making with a circular net paper machine is 5 m / min or more.
[21] A step of mixing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber and manufacturing a fiber-reinforced plastic molded sheet by a wet nonwoven fabric method, Including a step of making paper using a long net paper machine or an inclined paper machine, and the wire of the long net paper machine or the inclined paper machine travels so that the jet wire ratio is 0.8 or less. A method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body.
[22] The method for producing a fiber-reinforced plastic sheet according to [21], wherein the step of producing the fiber-reinforced plastic sheet includes a step of making a paper using an inclined paper machine.

本発明によれば、特定方向の強度が十分に高められた繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートから成形される繊維強化プラスチック成形体は、一方向に機械的強度が要求される構造部品等に好ましく用いられる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings which can shape | mold the fiber reinforced plastic molding with which the intensity | strength of the specific direction was fully raised can be obtained. The fiber-reinforced plastic molded body molded from the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is preferably used for structural parts and the like that require mechanical strength in one direction.

図１は、本発明の繊維強化プラスチック成形体中の強化繊維の配向の様子を示すイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram showing the orientation of reinforcing fibers in the 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中の強化繊維の配向状態を示す写真である。FIG. 2 is a photograph showing the orientation state of reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded article of the present invention. 図３は、Ｘ線ＣＴ装置／解析ソフトにより得た画像から確認される本発明の繊維強化プラスチック成形体中の強化繊維の配向の様子を示すイメージ図である。FIG. 3 is an image diagram showing the orientation of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention, which is confirmed from the image obtained by the X-ray CT apparatus / analysis software.

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

（繊維強化プラスチック成形体用シート）
本発明は、強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートに関する。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを下記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形した場合、得られる厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体においては、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。また、繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在している。
（ａ）プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで加圧する。
（ｂ）繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する。 (Fiber-reinforced plastic molded sheet)
The present invention relates to a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article, which contains a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, and is formed by a wet papermaking method. When the fiber-reinforced plastic molded body sheet of the present invention is heat-press molded under the following conditions (a) and (b), the resulting fiber-reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm has a bending strength in the first direction. The strength ratio of the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 3 or more. In the fiber reinforced plastic molded body, most of the reinforced fibers are substantially parallel to the center surface of the fiber reinforced plastic molded body.
(A) The press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec.
(B) Fiber obtained when heating is performed while pressing the fiber reinforced plastic molded body sheet under the conditions of (a) above, where P is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded body sheet. When the bulk density (g / cm ³ ) of the reinforced plastic molded body is Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.

なお、「大半の強化繊維」とは、強化繊維の全本数のうち８０％以上の強化繊維のことを意味する。また、「繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行」とは、強化繊維プラスチック成形体の中心面と強化繊維がなす角が±２０°以内に配向することを意味する。すなわち、上記条件（ａ）及び（ｂ）で加熱加圧成形して得た厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体においては、強化繊維の全本数のうち８０％以上が、強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるように配向していることを特徴とする。 “Most reinforcing fibers” means 80% or more of reinforcing fibers out of the total number of reinforcing fibers. Further, “substantially parallel to the center plane of the fiber reinforced plastic molded body” means that the angle formed by the center plane of the reinforced fiber plastic molded body and the reinforcing fibers is oriented within ± 20 °. That is, in the fiber reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing under the above conditions (a) and (b), 80% or more of the total number of reinforcing fibers is reinforced fiber plastic molded body. The orientation is such that the angle formed with the center plane is within ± 20 °.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、上述したように、繊維強化プラスチック成形体において、強化繊維の全本数のうち８０％以上が、強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるように配向させ得るものである。このため、繊維強化プラスチック成形体の中心面やそれに平行な面上では、強化繊維の密度が高くなり、優れた曲げ強度が得られる。さらに、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、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が３以上となる繊維強化プラスチック成形体を成形し得るものである。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートから成形される繊維強化プラスチック成形体は、優れた曲げ強度に加え、特定方向の強度が高められている。 As described above, the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body of the present invention has an angle of ± 20 with respect to the center plane of the reinforced fiber plastic molded body in which 80% or more of the total number of reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded body. It can be oriented so that it is within the range of °. For this reason, the density of the reinforcing fibers is increased on the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body or a plane parallel thereto, and an excellent bending strength can be obtained. Furthermore, the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body of the present invention forms a fiber-reinforced plastic molded body in which the strength ratio between the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 3 or more. To get. For this reason, the fiber-reinforced plastic molded body molded from the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention has enhanced strength in a specific direction in addition to excellent bending strength.

また、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、繊維強化プラスチック成形体に含まれる強化繊維のうち９０％以上が、繊維強化プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるように存在させ得るものであることが好ましい。これにより、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度をより高めることが可能となる。 The sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is such that 90% or more of the reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced plastic molded body have an angle of ± 20 ° or less with the center surface of the fiber-reinforced plastic molded body. It is preferable that it can be present. Thereby, it is possible to further increase the bending strength of the fiber-reinforced plastic molded body.

ここで、繊維強化プラスチック成形体の中心面とは、繊維強化プラスチック成形体の第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を中心面という。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。なお、図１（ｂ）において、第１の表面の平均面はＳで、第２の表面の平均面はＴで、中心面はＵで表されている面である。 Here, the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body is a plane formed by connecting the midpoints of the first surface average surface and the second surface average plane of the fiber-reinforced plastic molded body. Note that the midpoint of the average surface of the first surface and the average surface of the second surface refers to the midpoint of the shortest distance between the specific point of the first surface and the second surface. In addition, the average surface of each surface means a surface that passes through the average height of the concave and convex portions when the surface has an uneven shape, and each average surface is It refers to the surface. In FIG. 1B, the average surface of the first surface is S, the average surface of the second surface is T, and the center surface is U.

強化繊維は、強化繊維プラスチック成形体の中心面と平行であって、かつ一方向に配向している。強化繊維は、強化繊維プラスチック成形体のいずれの方向に配向していてもよいが、強化繊維プラスチック成形体の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。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを特定条件で成形して得られた強化繊維プラスチック成形体においては、強化繊維は、中心面と平行であって、かつ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。 The reinforcing fibers are parallel to the center plane of the reinforcing fiber plastic molded body and oriented in one direction. The reinforcing fibers may be oriented in any direction of the reinforcing fiber plastic molded body, but are preferably oriented in the MD direction of the reinforcing fiber plastic molded body (flow direction of the papermaking line). That is, in the reinforced fiber plastic molded article obtained by molding the sheet for fiber reinforced plastic molded article of the present invention under specific conditions, the reinforced fiber is parallel to the center plane and in the MD direction (flow of the papermaking line). Direction).

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを上記（ａ）及び（ｂ）の条件で成形した繊維強化プラスチック成形体では、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以上であればよい。また、強度比は４以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。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。繊維強化プラスチック成形体の強度比を上記範囲とすることにより、特定の方向に強度が高められた繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。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。 In the fiber reinforced plastic molded body obtained by molding the fiber reinforced plastic molded sheet of the present invention under the above conditions (a) and (b), the bending strength in the first direction of the fiber reinforced plastic molded body is orthogonal to the first direction. The strength ratio of the bending strength in the second direction may be 3 or more. Further, the intensity ratio is preferably 4 or more, and more preferably 5 or more. In addition, the 1st direction means the orientation direction of the reinforced fiber in a fiber reinforced plastic molding, and the 2nd direction means the direction orthogonal to the orientation direction of a reinforced fiber. By setting the strength ratio of the fiber reinforced plastic molded body within the above range, a fiber reinforced plastic molded body whose strength is increased in a specific direction can be obtained. Such a fiber reinforced plastic molded article is preferably used for a structural part that requires mechanical strength in one direction used in automobiles, aircrafts, and the like.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいて、強化繊維の配合割合は、２０〜８３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 fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the blending ratio of the reinforcing fibers is preferably 20 to 83% by mass. By setting the blending 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. This shortens the distance between the reinforcing fibers, increases the packing density of the reinforcing fibers after the heat and pressure molding, and can effectively increase the strength of the fiber reinforced plastic molded body.

また、繊維強化プラスチック成形体用シート中の強化繊維と熱可塑性繊維の質量比は１：０．２〜１：１０であることが好ましく、１：０．５〜１：５であることがより好ましく、１：０．７〜１：３であることがさらに好ましい。強化繊維と熱可塑性繊維の質量比を上記範囲内とすることにより、軽量であり、かつ高強度の繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。 Further, the mass ratio of the reinforcing fiber and the thermoplastic fiber in the fiber-reinforced plastic molded sheet is preferably 1: 0.2 to 1:10, more preferably 1: 0.5 to 1: 5. Preferably, it is 1: 0.7-1: 3. By setting the mass ratio of the reinforcing fiber and the thermoplastic fiber within the above range, a lightweight and high-strength fiber-reinforced plastic molded body can be molded.

繊維強化プラスチック成形体用シートのＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５−２に規定される透気度は、２５０秒以下であることが好ましく、２３０秒以下であることがより好ましく、２００秒以下であることがさらに好ましい。この数値は、数字が小さいほど空気が通りやすい（通気性が良い）ことを表す。本発明では、繊維強化プラスチック成形体用シートの透気度を上記範囲内とすることにより、加熱加圧工程における成形速度を高めることができ、生産効率を高めることができる。 JAPAN TAPPI Paper Pulp and Paper Test Method No. for Fiber Reinforced Plastic Molded Sheet The air permeability defined in 5-2 is preferably 250 seconds or less, more preferably 230 seconds or less, and even more preferably 200 seconds or less. This numerical value indicates that the smaller the number, the easier air can pass through (the better the air permeability). In the present invention, by setting the air permeability of the fiber-reinforced plastic molded sheet within the above range, the molding speed in the heating and pressing step can be increased, and the production efficiency can be increased.

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

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

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

なお、強化繊維の繊維径は、数平均繊維径として特に限定されないが、一般的には炭素繊維、ガラス繊維共に繊維径が５〜２５μｍ程度の繊維が好適に使用される。また、強化繊維は、複数の素材や形状を併用してもよい。
なお、本明細書において、数平均繊維径は、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 fiber is not particularly limited as the number average fiber diameter, but generally, a fiber having a fiber diameter of about 5 to 25 μm is preferably used for both the carbon fiber and the glass fiber. The reinforcing fiber may be used in combination with a plurality of materials and shapes.
In the present specification, the number average fiber diameter is an average value of 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。強化繊維に含まれる炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、石油・石炭ピッチ系、レーヨン系、リグニン系等の炭素繊維を用いることができる。これらの炭素繊維は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせ用いてもよい。また、これら炭素繊維の中でも、工業規模における生産性及び機械特性の観点から、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系の炭素繊維を用いることが好ましい。 (Carbon fiber)
Carbon fibers are preferably used as the reinforcing fibers. As the carbon fibers contained in the reinforcing fibers, polyacrylonitrile (PAN) -based, petroleum / coal pitch-based, rayon-based, lignin-based carbon fibers can be used. These carbon fibers may be used alone or in combination of two or more. Of these carbon fibers, polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fibers are preferably used from the viewpoint of productivity and mechanical properties on an industrial scale.

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

炭素繊維の単繊維強度は、４５００ＭＰａ以上であることが好ましく、４６００ＭＰａ以上であることがより好ましく、４７００ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。単繊維強度とは、モノフィラメントの引っ張り強度をいう。このような炭素繊維を使用した場合、前述した強化繊維の繊維配向の効果との相乗効果で曲げ強度が大幅に向上する。なお、単繊維強度は、ＪＩＳＲ７６０１「炭素繊維試験方法」に準じて測定することができる。 The single fiber strength of the carbon fiber is preferably 4500 MPa or more, more preferably 4600 MPa or more, and further preferably 4700 MPa or more. Single fiber strength refers to the tensile strength of a monofilament. When such a carbon fiber is used, the bending strength is greatly improved by a synergistic effect with the fiber orientation effect of the reinforcing fiber described above. The single fiber strength can be measured according to JIS R7601 “Test method for carbon fiber”.

炭素繊維の繊維径は特に限定されないが、概ね好ましい範囲としては５〜２０μｍが好ましい。炭素繊維の繊維径を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体の強度を高めることができる。 The fiber diameter of the carbon fiber is not particularly limited, but a generally preferable range is preferably 5 to 20 μm. By setting the fiber diameter of the carbon fiber within the above range, the strength of the fiber-reinforced plastic molded body can be increased.

（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。
強化繊維は、このような形態であることにより、繊維強化プラスチック成形体用シート中に均一に混合することができる。また、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。 (Reinforcing fiber shape)
The reinforcing fibers are preferably chopped strands cut to a certain length.
With such a form, the reinforcing fibers can be uniformly mixed in the fiber-reinforced plastic molded sheet. Moreover, the cross-sectional shape of the fiber is not limited to a circular shape, and an elliptical shape or a modified cross-sectional shape can also be used.

（強化繊維の配向性）
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、以上のような強化繊維を含むものである。また、繊維強化プラスチック成形体用シートを条件（ａ）及び（ｂ）で加熱加圧成形した繊維強化プラスチック成形体中において、強化繊維の全本数のうち８０％以上が、繊維強化プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるように存在する。条件（ａ）及び（ｂ）は以下の通りである。
（ａ）プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで加圧する。
（ｂ）繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する。 (Orientation of reinforcing fibers)
The sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention contains the above reinforced fibers. Further, in the fiber reinforced plastic molded body obtained by heating and pressing the sheet for fiber reinforced plastic molded body under the conditions (a) and (b), 80% or more of the total number of reinforced fibers is the fiber reinforced plastic molded body. It exists so that the angle formed with the center plane is within ± 20 °. Conditions (a) and (b) are as follows.
(A) The press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec.
(B) Fiber obtained when heating is performed while pressing the fiber reinforced plastic molded body sheet under the conditions of (a) above, where P is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded body sheet. When the bulk density (g / cm ³ ) of the reinforced plastic molded body is Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.

条件（ａ）は、加圧条件を規定したものであり、プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃとする加圧条件である。プレス時間は、特に制限はないが、繊維強化プラスチック成形体用シートを（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧して、プレス機が止まるまでプレスする。そして、設定温度に上昇した後、５分間保持し、所定の温度まで冷却する。 The condition (a) defines the pressurizing condition, and is a pressurizing condition in which the press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec. The pressing time is not particularly limited, and the fiber-reinforced plastic molded sheet is heated and pressed under the conditions (a) and (b) and pressed until the press stops. And after raising to preset temperature, it hold | maintains for 5 minutes and cools to predetermined temperature.

条件（ａ）では、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃとする。プレス速度は、３．５±０．５ｃｍ／ｓｅｃの範囲内であれば、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃでプレスした場合と同様の加圧条件となる。本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートはもともと厚み方向の強化繊維の配向が少ないため、比較的高速なプレス速度で加圧しても、成形体における厚み方向の強化繊維の配向が少なくなる。プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃとすることで、繊維強化プラスチック成形体における強化繊維の繊維配向を適切に評価することが可能となる。 Under condition (a), the press speed is 3.5 cm / sec. If the pressing speed is within a range of 3.5 ± 0.5 cm / sec, the pressing condition is the same as that when the pressing speed is 3.5 cm / sec. Since the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body of the present invention originally has little orientation of reinforcing fibers in the thickness direction, the orientation of reinforcing fibers in the thickness direction in the molded body is reduced even when pressed at a relatively high press speed. By setting the press speed to 3.5 cm / sec, it is possible to appropriately evaluate the fiber orientation of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic molded body.

条件（ｂ）は、加熱条件を規定したものであり、繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する条件である。 Condition (b) defines the heating conditions. The true density (g / cm ³ ) of the fiber-reinforced plastic molded sheet is P, and the fiber-reinforced plastic molded sheet is the condition of (a) above. When the bulk density (g / cm ³ ) of the fiber-reinforced plastic molded body obtained by heating is pressurized while applying Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.

繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）であるＰは、空隙を含まない固体そのものの密度であり、理論密度と言われるものである。また、繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）であるＱは、通気性及び非通気性の双方を含む、プラスチック成形体の単位体積あたりの質量をいい、繊維強化プラスチック成形体用シートの質量を外観容積で除すことにより算出することができる。 P, which is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded sheet, is the density of the solid itself without voids, and is called the theoretical density. Further, Q, which is the bulk density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded body, refers to the mass per unit volume of the plastic molded body including both air permeability and non-air permeability, and is used for the fiber reinforced plastic molded body. It can be calculated by dividing the mass of the sheet by the appearance volume.

繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度は、不織布を構成する繊維そのものの真密度と、その質量比から求めることができる。具体的には、繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度は、下記計算式で算出することができる。
繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度＝（強化繊維の真密度×質量比）＋（マトリックス樹脂の真密度×質量比）＋（バインダーの真密度×質量比） The true density of the fiber-reinforced plastic molded sheet can be determined from the true density of the fibers themselves constituting the nonwoven fabric and the mass ratio thereof. Specifically, the true density of the fiber-reinforced plastic molded sheet can be calculated by the following formula.
True density of fiber reinforced plastic molded sheet = (true density of reinforcing fiber × mass ratio) + (true density of matrix resin × mass ratio) + (true density of binder × mass ratio)

また、繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度は、上記方法以外に、ピクノメーター法（液相置換法）や気相置換法を用いて求めてもよい。
ピクノメーター法（液相置換法）はＪＩＳＲ１６２０「ファインセラミックス粉末の粒子密度測定方法」に準拠した方法で、エタノール水溶液、ブタノール等の液に繊維強化プラスチック成形体用シートを漬け、アルキメデスの原理で、体積を測定する方法である。繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度は、繊維強化プラスチック成形体用シートの重さを上記の方法で測定した体積で除すことによって算出することができる。
また、気相置換法は、ＪＩＳＲ１６２０「ファインセラミックス粉末の粒子密度測定方法」に準拠した方法で、ヘリウムガス等で置換して、体積を測定する方法である。繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度は、繊維強化プラスチック成形体用シートの重さを上記の方法で測定した体積で除すことによって算出することができる。 Moreover, you may obtain | require the true density of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings using the pycnometer method (liquid phase substitution method) and the gas phase substitution method besides the said method.
The pycnometer method (liquid phase replacement method) is a method based on JIS R 1620 “Method for measuring particle density of fine ceramic powder”. A sheet for fiber reinforced plastic moldings is immersed in a liquid such as ethanol aqueous solution or butanol. In this method, the volume is measured. The true density of the sheet for fiber-reinforced plastic molding can be calculated by dividing the weight of the sheet for fiber-reinforced plastic molding by the volume measured by the above method.
Further, the gas phase substitution method is a method based on JIS R 1620 “Method for measuring particle density of fine ceramic powder” and is a method of measuring volume by substituting with helium gas or the like. The true density of the sheet for fiber-reinforced plastic molding can be calculated by dividing the weight of the sheet for fiber-reinforced plastic molding by the volume measured by the above method.

繊維強化プラスチック成形体のかさ密度は、以下の手順で求めることができる。
（１）繊維強化プラスチック成形体用シートの目付けが、以下の通りとなるように重ねる。目付け(ｇ／ｍ²）＝真密度（ｇ／ｃｍ³）×１（ｍｍ）×１０００
（２）（１）の繊維強化プラスチック成形体用シートの積層物を所定の厚さとなるように加熱加圧成形し、得られた成形体を１０〜１５ｃｍ×１０〜１５ｃｍ程度になるように切り出す。
（３）得られた成形体の縦（ｃｍ）と横（ｃｍ）をノギスで測定する。また、厚さをマイクロメーターで四辺端部と中央部の合計５点を測定し、厚さの平均値(μｍ)を求める。
（４）成形体の質量を０．１ｇ単位で測定する。
（５）得られたデータより、下記式にてかさ密度を求める
かさ密度（ｇ／ｃｍ³）＝成形体質量（ｇ）÷（成形体長さ（ｃｍ）×成形体幅（ｃｍ）×厚さ（μｍ）×１０^-4） The bulk density of the fiber-reinforced plastic molded body can be determined by the following procedure.
(1) The sheets of fiber-reinforced plastic molded body are stacked so that the basis weight is as follows. Fabric weight (g / m ² ) = true density (g / cm ³ ) × 1 (mm) × 1000
(2) The laminate of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of (1) is heat-pressed so as to have a predetermined thickness, and the obtained molded body is cut out to be about 10-15 cm × 10-15 cm. .
(3) Measure the length (cm) and width (cm) of the obtained molded body with calipers. Also, the thickness is measured with a micrometer at a total of five points on the four sides and the center, and the average thickness (μm) is obtained.
(4) The mass of the molded body is measured in units of 0.1 g.
(5) Bulk density is calculated from the obtained data by the following formula: Bulk density (g / cm ³ ) = Mold body mass (g) ÷ (Mold body length (cm) × Mold body width (cm) × Thickness (Μm) × 10 ^-4 )

繊維強化プラスチック成形体用シートから繊維強化プラスチック成形体を加熱加圧成形する際には、上述した工程条件（ａ）及び（ｂ）を同時に行う。具体的には、（ａ）の加圧条件と（ｂ）の加熱条件を満たすように、同時に加熱加圧処理を行う。加熱加圧処理は、繊維強化プラスチック成形体用シートの各表面と平行になるようにステンレス板を配置し、熱プレスを行う処理である。ここで、使用するステンレス板は、ＪＩＳＧ４３０５「冷間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯」の表１５＃４００の表面仕上げを行った厚さ２ｍｍのステンレス板である。また、熱プレス時には、スペーサー板（１ｍｍ厚板）を両端に挟むことが好ましい。これにより、厚さが１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。
また、上述した加熱加圧処理を行う際には、事前に熱プレス機を４０℃に加熱しておくことが好ましい。 When the fiber reinforced plastic molded body is heated and pressed from the fiber reinforced plastic molded sheet, the above-described process conditions (a) and (b) are performed simultaneously. Specifically, the heating and pressurizing process is simultaneously performed so as to satisfy the pressing condition of (a) and the heating condition of (b). The heat and pressure treatment is a treatment in which a stainless steel plate is disposed so as to be parallel to the respective surfaces of the fiber reinforced plastic molded sheet and hot pressing is performed. Here, the stainless steel plate to be used is a stainless steel plate having a thickness of 2 mm which has been subjected to the surface finishing of Table 15 # 400 of JIS G4305 “Cold rolled stainless steel plate and steel strip”. Further, it is preferable to sandwich a spacer plate (1 mm thick plate) at both ends during hot pressing. Thereby, a fiber reinforced plastic molded product having a thickness of 1 mm can be molded.
Moreover, when performing the heating-pressing process mentioned above, it is preferable to heat a hot press machine to 40 degreeC previously.

加熱加圧成形時の熱プレス温度は、熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂の場合、熱可塑性樹脂の融点（Ｔｍ）＋３０℃であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂が非結晶性熱可塑性樹脂の場合、加熱加圧成形時の熱プレス温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１００℃であることが好ましい。なお、熱可塑性樹脂の融点及びガラス転移温度は、ＤＳＣ（示差走査熱量分析）で求めることができる。 When the thermoplastic resin is a crystalline thermoplastic resin, the hot pressing temperature at the time of heat and pressure molding is preferably the melting point (Tm) of the thermoplastic resin + 30 ° C. Further, when the thermoplastic resin is an amorphous thermoplastic resin, the hot press temperature at the time of heat and pressure molding is preferably the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin + 100 ° C. The melting point and glass transition temperature of the thermoplastic resin can be determined by DSC (differential scanning calorimetry).

例えば、下記の熱可塑性樹脂を含む繊維強化プラスチック成形体用シートの熱プレス温度は下記の通りである。ポリカーボネート及びポリエーテルイミドは非結晶性熱可塑性樹脂であり、ポリプロピレン及びナイロン６は結晶性熱可塑性樹脂である。
ポリカーボネート：ガラス転移温度Ｔｇ１４５℃、プレス温度２４５℃
ポリエーテルイミド：ガラス転移温度Ｔｇ２１７℃、プレス温度３１７℃
ポリプロピレン：融点Ｔｍ１６０℃、プレス温度１９０℃
ナイロン６：融点Ｔｍ２２５℃、プレス温度２５５℃ For example, the hot press temperature of a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing the following thermoplastic resin is as follows. Polycarbonate and polyetherimide are non-crystalline thermoplastic resins, and polypropylene and nylon 6 are crystalline thermoplastic resins.
Polycarbonate: Glass transition temperature Tg 145 ° C, press temperature 245 ° C
Polyetherimide: Glass transition temperature Tg 217 ° C, press temperature 317 ° C
Polypropylene: melting point Tm 160 ° C, press temperature 190 ° C
Nylon 6: melting point Tm 225 ° C., press temperature 255 ° C.

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを上記の条件で加熱加圧成形して得られた厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体においては、８０％以上の強化繊維を繊維強化プラスチック成形体の中心面と平行となるように配向している。このような繊維強化プラスチック成形体用シートを使用した繊維強化プラスチック成形体は、優れた曲げ強度を発揮し、特定方向の強度が高められている。 In the fiber-reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention under the above conditions, 80% or more of the reinforcing fibers are the center of the fiber-reinforced plastic molded body. Oriented to be parallel to the surface. A fiber-reinforced plastic molded body using such a sheet for fiber-reinforced plastic molded body exhibits excellent bending strength and has increased strength in a specific direction.

上記の条件となるように加熱加圧成形して得られた繊維強化プラスチック成形体において、中心面に対して±２０°以内となるように配向している強化繊維の割合は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。
ここで、繊維強化プラスチック成形体の中心面に対して±２０°以内となるように配向している強化繊維の割合は、下記の方法で求めることができる。具体的には、繊維強化プラスチック成形体の断面を切り出して三次元計測Ｘ線ＣＴ装置にて撮影し、この撮影画像から１００〜１３０本の強化繊維を選択して中心面とのなす角度を測定することで求めることができる。 In the fiber-reinforced plastic molded body obtained by heat-press molding so as to satisfy the above-mentioned conditions, the proportion of reinforcing fibers oriented so as to be within ± 20 ° with respect to the center plane is preferably 80%. Or more, more preferably 85% or more, still more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
Here, the ratio of the reinforcing fibers oriented so as to be within ± 20 ° with respect to the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body can be obtained by the following method. Specifically, a cross section of a fiber reinforced plastic molded body is cut out and photographed with a three-dimensional measurement X-ray CT apparatus, and 100 to 130 reinforcing fibers are selected from the photographed image and an angle formed with the center plane is measured. You can ask for it.

強化繊維は、繊維強化プラスチック成形体用の中心面と平行であって、かつ一方向に配向していることが好ましい。特に、強化繊維は、繊維強化プラスチック成形体用の中心面と平行であって、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。これにより、優れた曲げ強度を発揮し、特定方向の強度を発揮し得る。 The reinforcing fibers are preferably parallel to the center plane for the fiber-reinforced plastic molded body and oriented in one direction. In particular, the reinforcing fibers are preferably parallel to the center plane for the fiber-reinforced plastic molded body and oriented in the MD direction (flow direction of the papermaking line). Thereby, the outstanding bending strength can be exhibited and the intensity | strength of a specific direction can be exhibited.

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

熱可塑性繊維としては、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、繊維分散性が良好であり、かつ高強度の繊維強化プラスチック成形体を得るために、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。 As thermoplastic fibers, polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK), polyamide, polypropylene, etc. Can be illustrated. Among these, in order to obtain a fiber-reinforced plastic molded article having good fiber dispersibility and high strength, it is preferable to use polycarbonate, polyetherimide, or polyamide. The polyamide is preferably nylon, and more preferably nylon 6.

本発明では、安価で融点が低いため成形加工が容易になるという理由から、熱可塑性繊維としてポリプロピレン繊維を用いることも好ましい。さらに、ポリプロピレンをマトリックス樹脂として使用する場合、ポリプロピレンは酸変性ポリプロピレンであることが好ましい。変性ポリプロピレンを使用すると変性ポリプロピレンと強化繊維との接着性が向上するため、繊維強化プラスチック成形体の曲げ強度と弾性率が向上する。酸変性ポリプロピレンは、酸基含有ポリオレフィンであることが好ましく、酸基含有ポリオレフィンとしては、特に限定されないが、極性基を有する酸変性ポリプロピレンを用いることが好ましい。例えば、カルボキシル基を含有するモノマーと共重合したポリプロピレンを用いることができる。上記カルボキシル基を含有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ソルビン酸などの不飽和カルボン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などのジカルボン酸などを用いることができる。上記共重合するポリプロピレンは、プロピレン単独重合体であってもよく、プロピレン共重合体であってもよい。上記プロピレン共重合体としては、例えば、プロピレンとα−オレフィンとのランダム共重合体、プロピレンと他のオレフィンのブロック共重合体などが挙げられる。上記α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテンなどが挙げられる。具体的には、プロピレン共重合体としては、プロピレン−エチレンランダム共重合体などを用いることができる。中でも、安価に入手でき、融点が高く、耐衝撃性に優れることから、プロピレン単独重合体が好ましい。共重合の方法は、特に限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などを用いることができる。繊維にしたときにカルボキシル基が表面に出やすいという観点から、グラフト共重合であることが好ましい。カルボキシル基量が多いという観点から、酸変性ポリプロピレンは、マレイン酸変性ポリプロピレン及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンからなる群から選ばれる一種以上であることが好ましい。上記酸変性ポリプロピレンは、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the present invention, it is also preferable to use polypropylene fiber as the thermoplastic fiber because it is inexpensive and has a low melting point, which facilitates the molding process. Furthermore, when polypropylene is used as the matrix resin, the polypropylene is preferably acid-modified polypropylene. When modified polypropylene is used, the adhesion between the modified polypropylene and the reinforcing fibers is improved, so that the bending strength and elastic modulus of the fiber-reinforced plastic molded body are improved. The acid-modified polypropylene is preferably an acid group-containing polyolefin, and the acid group-containing polyolefin is not particularly limited, but it is preferable to use an acid-modified polypropylene having a polar group. For example, polypropylene copolymerized with a monomer containing a carboxyl group can be used. The monomer containing the carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and sorbic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, and citraconic acid. Dicarboxylic acids such as itaconic anhydride and citraconic anhydride can be used. The copolymerized polypropylene may be a propylene homopolymer or a propylene copolymer. Examples of the propylene copolymer include a random copolymer of propylene and an α-olefin, and a block copolymer of propylene and another olefin. As said alpha olefin, ethylene, 1-butene, 1-pentene etc. are mentioned, for example. Specifically, as the propylene copolymer, a propylene-ethylene random copolymer or the like can be used. Among these, a propylene homopolymer is preferable because it is available at a low price, has a high melting point, and is excellent in impact resistance. The method of copolymerization is not particularly limited, and for example, random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization, or the like can be used. Graft copolymerization is preferred from the viewpoint that carboxyl groups are likely to appear on the surface when formed into fibers. From the viewpoint of a large amount of carboxyl groups, the acid-modified polypropylene is preferably at least one selected from the group consisting of maleic acid-modified polypropylene and maleic anhydride-modified polypropylene. The acid-modified polypropylene may be used alone or in combination of two or more.

熱可塑性繊維は、繊維状態において限界酸素指数が２４以上であることが好ましく、２７以上であることがより好ましい。熱可塑性繊維の限界酸素指数を上記範囲とすることにより、難燃性に優れた繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。なお、本発明において、「限界酸素指数」とは、燃焼を続けるのに必要な酸素濃度を表し、ＪＩＳＫ７２０１に記載された方法で測定した数値をいう。すなわち、限界酸素指数が２０以下は、通常の空気中で燃焼することを示す数値である。
また、熱可塑性繊維のＡＳＴＭＥ−６６２に記載の方法で測定した２０分燃焼時の発煙量は３０ｄｓ前後であることが好ましく、非常に発煙量が少ない繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。 The thermoplastic fiber preferably has a critical oxygen index of 24 or more, more preferably 27 or more in the fiber state. By setting the critical oxygen index of the thermoplastic fiber within the above range, it is possible to obtain a fiber reinforced plastic molded sheet and a fiber reinforced plastic molded article having excellent flame retardancy. In the present invention, the “limit oxygen index” represents an oxygen concentration necessary to continue combustion, and is a numerical value measured by the method described in JIS K7201. That is, a critical oxygen index of 20 or less is a numerical value indicating that combustion is performed in normal air.
Moreover, it is preferable that the amount of smoke during 20-minute combustion measured by the method described in ASTM E-662 of thermoplastic fibers is around 30 ds, and a sheet for fiber-reinforced plastic molded body with a very small amount of smoke can be obtained. it can.

熱可塑性繊維のガラス転移温度は、１４０℃以上であるものが好ましい。熱可塑性繊維には、繊維強化プラスチック成形体を形成する際に３００℃から４００℃というような温度条件下で十分に流動的であることが求められる。なお、ＰＰＳ樹脂繊維のようにガラス転移温度が１４０℃未満のスーパーエンプラ繊維であっても、樹脂の荷重たわみ温度が１９０℃以上となるスーパーエンプラを繊維化したものであれば使用可能である。このような熱可塑性繊維は、加熱・加圧により溶融して限界酸素指数が３０以上という非常に高い難燃性を有する樹脂ブロックを形成する。 The glass transition temperature of the thermoplastic fiber is preferably 140 ° C. or higher. Thermoplastic fibers are required to be sufficiently fluid under temperature conditions of 300 ° C. to 400 ° C. when forming a fiber-reinforced plastic molded body. In addition, even if it is a super engineering plastic fiber with a glass transition temperature of less than 140 ° C. such as PPS resin fiber, it can be used as long as the super engineering plastic having a resin deflection temperature of 190 ° C. or higher is made into a fiber. Such a thermoplastic fiber is melted by heating and pressurizing to form a resin block having a very high flame retardancy with a limiting oxygen index of 30 or more.

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

本発明で用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートでは、熱可塑性繊維が繊維形態をしていることによりシート中に空隙が存在している。
本発明では、熱可塑性繊維が加熱加圧成形前には、繊維形態を維持しているため、繊維強化プラスチック成形体を形成する前は、シート自体がしなやかでドレープ性がある。このため、繊維強化プラスチック成形体用シートを巻き取りの形態で保管・輸送することが可能であり、ハンドリング性に優れるという特徴を有する。 In the fiber reinforced plastic molded sheet used in the present invention, there are voids in the sheet because the thermoplastic fibers are in fiber form.
In the present invention, since the thermoplastic fiber maintains its fiber form before heat-press molding, the sheet itself is flexible and draped before the fiber-reinforced plastic molded body is formed. For this reason, it is possible to store and transport the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in the form of winding, and it is characterized by excellent handling properties.

［強化繊維と熱可塑性樹脂の質量比］
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいて、強化繊維とマトリックス樹脂繊維の質量比は１０：９０〜８０：２０であることが好ましく、２０：８０〜７０：３０であることがより好ましく、３０：７０〜７０：３０であることがさらに好ましい。強化繊維とマトリックス樹脂繊維の質量比を上記範囲内とすることにより、軽量であり、かつ高強度の繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。 [Mass ratio of reinforcing fiber to thermoplastic resin]
In the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the mass ratio of the reinforcing fiber and the matrix resin fiber is preferably 10:90 to 80:20, more preferably 20:80 to 70:30, and 30 : 70 to 70:30 is more preferable. By setting the mass ratio of the reinforcing fiber and the matrix resin fiber within the above range, a lightweight and high-strength fiber-reinforced plastic molded body can be obtained.

（バインダー成分）
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、バインダー成分をさらに含むことが好ましい。バインダー成分は、繊維強化プラスチック層の全質量に対して０．１〜１０質量％となるように含有されることが好ましく、０．３〜１０質量％であることがより好ましく、０．４〜９質量％であることがさらに好ましく、０．５〜８質量％であることが特に好ましい。バインダー成分の含有率を上記範囲内とすることにより、製造工程中の強度を高めることができ、ハンドリング性を向上させることができる。なお、バインダー成分の量は多くなると表面強度・層間強度共に強くなるが、逆に加熱成形時の臭気の問題が発生しやすくなる。しかし、上記の範囲においては臭気の問題はほとんど発生せず、また繰り返しの断裁工程を経ても層間剥離などを発生しない繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。 (Binder component)
It is preferable that the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of this invention further contains a binder component. The binder component is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic layer, more preferably 0.3 to 10% by mass, and 0.4 to It is more preferable that it is 9 mass%, and it is especially preferable that it is 0.5-8 mass%. By making the content rate of a binder component in the said range, the intensity | strength in a manufacturing process can be raised and handling property can be improved. Note that as the amount of the binder component increases, both the surface strength and the interlayer strength increase, but conversely, the problem of odor during heat forming tends to occur. However, within the above range, there is hardly any problem of odor, and a fiber reinforced plastic molded sheet that does not cause delamination even after repeated cutting steps can be obtained.

バインダー成分としては、一般的に不織布製造に使用される、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ＰＶＡ樹脂、各種澱粉、セルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、アクリルアミドーアクリル酸エステルーメタクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が使用できる。 As binder components, polyester resins such as polyethylene terephthalate and modified polyethylene terephthalate, which are generally used for nonwoven fabric production, acrylic resins, styrene- (meth) acrylate copolymer resins, urethane resins, PVA resins, and various starches , Cellulose derivative, sodium polyacrylate, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, acrylamide-acrylic ester-methacrylic ester copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer alkali salt, isobutylene-maleic anhydride copolymer alkali salt, A polyvinyl acetate resin, a styrene-butadiene copolymer, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, a styrene-butadiene- (meth) acrylic acid ester 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することが好ましい。中でも、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 preferably contains a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a methyl (meth) acrylate-containing monomer and a repeating unit derived from an ethyl (meth) acrylate-containing monomer. Especially, it is preferable that a binder component contains the copolymer containing at least 1 among the repeating unit derived from a methyl methacrylate containing monomer and the 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 containing both “acrylate” and “methacrylate”, and “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid” and “methacrylic acid”. Is meant to include both.

更に、本発明で好ましいバインダー成分として、ポリエステル樹脂及び変性ポリエステル樹脂が挙げられる。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）が好ましい。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。 Furthermore, a polyester resin and a modified polyester resin are mentioned as a binder component preferable in the present invention. As the polyester resin, polyethylene terephthalate (PET) is particularly preferable. 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 preferable. 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, so that it is difficult to impair the function of heat and resin even after cooling.
The copolymerized polyethylene terephthalate preferably has a melting point of 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. Moreover, you may use the modified polyester resin as described in Japanese Patent Publication No. 1-30926. As a specific example of the modified polyester resin, a trade name “Melty 4000” (a fiber in which all fibers are copolymerized polyethylene terephthalate) manufactured by Unitika Ltd. is particularly preferable. Moreover, as a binder fiber of a core-sheath structure, a product name “Melty 4080” manufactured by Unitika, a product name “N-720” manufactured by Kuraray, or the like can be suitably used.

本発明では、繊維強化プラスチック成形体用シートを湿式抄紙し、強度縦横比を大きくしている。一般に、強度縦横比を大きくすると、繊維が一方向に並ぶ傾向となり、不織布の密度が高くなる傾向にある。その結果、不織布中の繊維間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ることができ、少量のバインダーでも十分な表面強度が得られる。 In the present invention, a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body is wet-made to increase the strength aspect ratio. In general, when the strength aspect ratio is increased, the fibers tend to line up in one direction, and the density of the nonwoven fabric tends to increase. As a result, since the number of intersections between fibers in the nonwoven fabric increases, the amount of the binder component added can be reduced, and sufficient surface strength can be obtained even with a small amount of binder.

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

本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する際には、熱可塑性繊維、強化繊維、バインダー繊維のチョップドストランドを溶媒中に分散させ、その後溶媒を除去してウエブを形成する方法（湿式不織布法）が採用される。 When producing the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, a method of forming a web by dispersing chopped strands of thermoplastic fibers, reinforcing fibers, and binder fibers in a solvent and then removing the solvent (wet nonwoven fabric) Law) is adopted.

（繊維強化プラスチック成形体）
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートは、目的とする成形品の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。繊維強化プラスチック成形体用シートは、１枚単独、或いは所望の厚さとなるように積層して熱プレスで加熱加圧成形したり、あらかじめ赤外線ヒーター等で予熱し、金型によって加熱加圧成形することができる。このように、一般的な繊維強化プラスチック成形体用シートの加熱加圧成形方法を用いて加工することにより、強度に優れた繊維強化プラスチック成形体とすることができる。 (Fiber reinforced plastic molding)
The sheet | seat for fiber reinforced plastic molded objects of this invention can be processed into arbitrary shapes according to the shape and molding method of the target molded article. The sheet for fiber reinforced plastic molded body is singly or laminated to have a desired thickness, and heat-pressed by hot press, or preheated by an infrared heater in advance, and heat-pressed by a mold. be able to. Thus, it can be set as the fiber reinforced plastic molding excellent in intensity | strength by processing using the heating-press molding method of the sheet | seat for general fiber reinforced plastic moldings.

本発明は強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートを、マトリックス樹脂繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形することによって得られた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においては、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行であって、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が３以上である。 The present invention includes a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, and a fiber-reinforced plastic molded body sheet formed by a wet papermaking method is heated and pressed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the matrix resin fiber. It is also related to the fiber reinforced plastic molding obtained by doing. In the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention, most of the reinforcing fibers among the reinforcing fibers are substantially parallel to the center surface of the fiber-reinforced plastic molded body, and are orthogonal to the bending strength in the first direction and the first direction. The strength ratio of the bending strength in the second direction is 3 or more.

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

繊維強化プラスチック成形体を成形する際の圧力としては、５〜２０ＭＰａが好ましい。また、所望の保持温度に到達するまでの昇温速度は３〜２０℃／分が好ましく、所望の熱プレス温度での保持時間としては１〜３０分、その後、成形体を取り出す温度（２００℃以下）までは圧力を維持しながら、３〜２０℃／分の冷却速度とするのが好ましい。更に、生産効率はやや落ちるものの、熱プレスの保持温度からマトリックス樹脂のガラス転移温度までは空冷でゆっくりと０．１〜３℃／分で冷却することも、強度向上の観点からは好ましい。また、急速加熱、急速冷却（ヒートアンドクール）成形を用いて熱プレス成形することも可能であり、その場合の昇温、冷却速度はそれぞれ３０〜５００℃／分である。更に、赤外線ヒーターによる場合は、温度として１５０〜６００℃、好ましくは２００〜５００℃で１〜３０分間加熱し、その後３０〜１５０ＭＰａの圧力で成形することができる。 As a pressure at the time of shape | molding a fiber reinforced plastic molding, 5-20 Mpa is preferable. Further, the rate of temperature rise until reaching the desired holding temperature is preferably 3 to 20 ° C./min. The holding time at the desired hot press temperature is 1 to 30 minutes, and then the temperature at which the molded body is taken out (200 ° C. It is preferable to set it as a cooling rate of 3-20 degree-C / min, maintaining a pressure until below. Furthermore, although the production efficiency is slightly lowered, it is also preferable from the viewpoint of improving the strength to cool slowly by air cooling from the holding temperature of the hot press to the glass transition temperature of the matrix resin at 0.1 to 3 ° C./min. It is also possible to perform hot press molding using rapid heating and rapid cooling (heat and cool) molding, in which case the temperature rise and cooling rate are 30 to 500 ° C./min, respectively. Furthermore, in the case of using an infrared heater, the temperature is 150 to 600 ° C., preferably 200 to 500 ° C., for 1 to 30 minutes, and then molded at a pressure of 30 to 150 MPa.

本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上述した繊維強化プラスチック成形体用シートをマトリックス樹脂繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形したものであることが好ましい。ここで用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートは、強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートである。また、用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートは、下記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得られる厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体において第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を３以上とし得るものである。さらに繊維強化プラスチック成形体において強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在させ得るものである。
（ａ）プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで加圧する。
（ｂ）繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する。
本発明では、上記条件の繊維強化プラスチック成形体用シートをマトリックス樹脂繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形することにより、曲げ強度に優れ、かつ特定方向に強度が高められた繊維強化プラスチック成形体用を成形することができる。 The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is preferably obtained by heat-pressing the above-described sheet for fiber-reinforced plastic molded body at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the matrix resin fiber. The fiber-reinforced plastic molded sheet used here is a fiber-reinforced plastic molded sheet formed by a wet papermaking method, containing reinforcing fibers and matrix resin fibers containing thermoplastic fibers. Further, the fiber-reinforced plastic molded sheet used is a bending strength in the first direction in a 1 mm thick fiber-reinforced plastic molded article obtained by heating and pressing under the following conditions (a) and (b): The strength ratio of the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction can be 3 or more. Further, in the fiber-reinforced plastic molded body, most of the reinforcing fibers among the reinforcing fibers can exist almost in parallel with the center surface of the fiber-reinforced plastic molded body.
(A) The press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec.
(B) Fiber obtained when heating is performed while pressing the fiber reinforced plastic molded body sheet under the conditions of (a) above, where P is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded body sheet. When the bulk density (g / cm ³ ) of the reinforced plastic molded body is Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.
In the present invention, the fiber reinforced plastic molded body sheet under the above conditions is heated and pressure-molded at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the matrix resin fiber, so that the fiber reinforcement is excellent in bending strength and enhanced in a specific direction. A plastic molded body can be molded.

本発明で得られる繊維強化プラスチック成形体は、力学的強度に優れ、かつ工業的に有用な生産性を兼ね備えているため、種々の用途に展開することができる。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以上であればよく、４以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。なお、第１方向とは、繊維強化プラスチック成形体用シートにおける強化繊維の配向方向（ＭＤ方向）であり、第２方向とは、強化繊維の配向方向に直交する方向（ＣＤ方向）であることが好ましい。ここでは、第２方向の強度に対して第１方向の強度が３倍以上であり、４倍以上であることが好ましく、５倍以上であることがより好ましい。 Since the fiber-reinforced plastic molded article obtained by the present invention has excellent mechanical strength and industrially useful productivity, it can be developed for various applications. The strength ratio between the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction of the fiber-reinforced plastic molded body may be 3 or more, preferably 4 or more, and 5 or more. It is more preferable. The first direction is the orientation direction (MD direction) of the reinforcing fibers in the fiber reinforced plastic molded sheet, and the second direction is the direction (CD direction) orthogonal to the orientation direction of the reinforcing fibers. Is preferred. Here, the strength in the first direction is 3 times or more, preferably 4 times or more, and more preferably 5 times or more with respect to the strength in the second direction.

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、３００ＭＰａ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、４００ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、５００ＭＰａ以上であることが特に好ましい。 Further, the bending strength in the MD direction of the fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is preferably 300 MPa or more, more preferably 350 MPa or more, further preferably 400 MPa or more, and preferably 500 MPa or more. Particularly preferred.

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程度である。本発明の繊維強化プラスチック成形体は、上記のような構成により、所望の強度比を有し得る。 Although the thickness of a fiber reinforced plastic molding is not specifically limited, It is about 0.1-50 mm. The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention can have a desired strength ratio by the configuration as described above.

（繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法）
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造工程は、強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維とを混合する工程と、湿式不織布法によって繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程を含む。
このような工程で形成される繊維強化プラスチック成形体用シートは、上記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得られる厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体において、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を３以上とし得るものである。また、繊維強化プラスチック成形体において、強化繊維のうち大半の強化繊維が、繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在させ得るものである。 (Method for producing sheet for fiber-reinforced plastic molded body)
The manufacturing process of the sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to the present invention includes a process of mixing reinforcing fibers and matrix resin fibers containing thermoplastic fibers, and a process of forming a sheet for fiber-reinforced plastic molded body by a wet nonwoven fabric method. Including.
The sheet for a fiber reinforced plastic molded body formed by such a process is the first direction in the fiber reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing under the conditions (a) and (b). The strength ratio of the bending strength in the second direction perpendicular to the first direction can be 3 or more. Further, in the fiber reinforced plastic molded article, most of the reinforced fibers can be present almost in parallel with the center plane of the fiber reinforced plastic molded article.

強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維とを混合する工程では、分散液の濃度や溶媒の粘度を調整することで、各繊維を十分に分散させることができる。溶媒の粘度は、ポリアクリルアミド系の高分子を添加する等の方法で調整できる。各繊維を十分に分散させることで、繊維強化プラスチック成形体用シート中の各繊維同士が均一に混抄される。これより、本シートを加熱加圧成形した繊維強化プラスチック成形体が、例えば、部分的に樹脂の割合が多くなるのを防ぐことができ、繊維強化プラスチックの曲げ強度を高める事ができる。混合する工程では、強化繊維を単繊維状に分散させることが好ましい。 In the step of mixing the reinforcing fiber and the matrix resin fiber containing the thermoplastic fiber, each fiber can be sufficiently dispersed by adjusting the concentration of the dispersion and the viscosity of the solvent. The viscosity of the solvent can be adjusted by a method such as adding a polyacrylamide polymer. By sufficiently dispersing the fibers, the fibers in the fiber-reinforced plastic molded sheet are uniformly mixed. As a result, the fiber-reinforced plastic molded body obtained by heat-pressing the sheet can prevent, for example, a partial increase in the proportion of the resin and increase the bending strength of the fiber-reinforced plastic. In the mixing step, it is preferable to disperse the reinforcing fibers in the form of single fibers.

繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、円網抄紙機を用いて抄紙する工程を含む。なお、繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程では、強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維に加えてバインダー成分を添加することとしてもよい。 The process of manufacturing the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings includes the process of making paper using a circular net paper machine. In addition, in the process of forming the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings, it is good also as adding a binder component in addition to the matrix resin fiber containing a reinforced fiber and a thermoplastic fiber.

円網抄紙機を用いて抄紙を行う場合、円網抄紙機の円網の直径は５０ｃｍ以上であることが好ましい。円網抄紙機の円網の直径を上記範囲とすることにより、強化繊維の配向方向を一方向とすることができ、かつ８０％以上の強化繊維を繊維強化プラスチック成形体の中心面と平行となるように配向させることが可能となる。これにより、繊維強化プラスチック成形体において特定の方向の強度をより高めることができる。 When paper making is performed using a circular net paper machine, the diameter of the circular net of the circular net paper machine is preferably 50 cm or more. By setting the diameter of the circular net of the circular paper machine to the above range, the orientation direction of the reinforcing fibers can be made one direction, and 80% or more of the reinforcing fibers are parallel to the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body. It becomes possible to orientate as follows. Thereby, the intensity | strength of a specific direction can be raised more in a fiber reinforced plastics molded object.

円網抄紙機を用いて抄紙を行う場合の抄造速度は、抄速は３ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、５ｍ／ｍｉｎ以上であることがより好ましく、１０ｍ／ｍｉｎ以上であることがさらに好ましい。抄造速度を上記範囲とすることにより、強化繊維の配向方向を一方向とすることができ、かつ８０％以上の強化繊維を繊維強化プラスチック成形体の中心面と平行となるように配向させることが可能となる。これにより、繊維強化プラスチック成形体の特定の方向の強度をより高めることができる。 In the case of making paper using a circular paper machine, the paper making speed is preferably 3 m / min or more, more preferably 5 m / min or more, and further preferably 10 m / min or more. . By making the papermaking speed in the above range, the orientation direction of the reinforcing fibers can be made one direction, and 80% or more of the reinforcing fibers can be oriented so as to be parallel to the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body. It becomes possible. Thereby, the intensity | strength of the specific direction of a fiber reinforced plastics molded object can be raised more.

円網抄紙機で抄造する場合、抄層に原料を導入する方法に順流方式と逆流方式がある。順流方式はワイヤーの回転方向と同じ方向に原料が流れるように導入する方法であり、逆流方式はワイヤーの回転方向と逆の方向に原料が流れるように導入する方法である。本発明では、原料供給は逆流方式にするほうが、強化繊維が一方向に配向しやすくなるため好ましい。 When making paper with a circular paper machine, there are a forward flow method and a reverse flow method for introducing raw materials into the layer. The forward flow method is a method of introducing the raw material so that the raw material flows in the same direction as the wire rotation direction, and the reverse flow method is a method of introducing the raw material so that the raw material flows in the direction opposite to the wire rotation direction. In the present invention, it is preferable to supply the raw material in the reverse flow method because the reinforcing fibers are easily oriented in one direction.

また、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程では、円網抄紙機の他に、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いてもよい。すなわち、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造工程において、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むものであってもよい。ここで、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程では、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が０．８以下となるように走行することを特徴とする。
なお、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むものであることが好ましく、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むものであることがより好ましい。 Further, in the process of producing the fiber reinforced plastic molded sheet, a long net paper machine or an inclined paper machine may be used in addition to the circular net paper machine. That is, in the process for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article of the present invention, the process for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded article includes a process for making a paper using a long paper machine or an inclined paper machine. May be. Here, in the process of making paper using a long paper machine or an inclined paper machine, the wire of the long paper machine or the inclined paper machine travels so that the jet wire ratio is 0.8 or less. And
In addition, it is preferable that the process of manufacturing the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings includes the process of making paper using a long net paper machine or an inclined type paper machine, and includes the process of making paper using an inclined type paper machine. It is more preferable.

ここで、ジェットワイヤー比とは、繊維のスラリー液の供給速度とワイヤー走行速度の比であり、繊維のスラリー液の供給速度／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、繊維のスラリー液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よりも小さい場合は、繊維のスラリー液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。
本発明の製造方法において、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いる場合、ジェットワイヤー比は０．８以下であればよく、０．７以下であることが好ましく、０．６以下でることがより好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。このように、本発明の製造方法では、ジェットワイヤー比を上記範囲とすることにより、強化繊維の配向方向を一方向とすることができ、かつ特定条件で成形された繊維強化プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内である繊維の占める割合を８０％以上とすることができる。 Here, the jet wire ratio is a ratio of the fiber slurry liquid supply speed and the wire travel speed, and is represented by the fiber slurry liquid supply speed / wire travel speed. When the jet wire ratio is larger than 1, the supply speed of the fiber slurry is faster than the traveling speed of the wire, and this case is referred to as “pressing formation”. When the jet wire ratio is smaller than 1, the fiber slurry liquid supply speed is slower than the wire traveling speed, and this case is referred to as “pulling”.
In the production method of the present invention, when a long net paper machine or an inclined paper machine is used, the jet wire ratio may be 0.8 or less, preferably 0.7 or less, and may be 0.6 or less. More preferred is 0.5 or less. As described above, in the production method of the present invention, by setting the jet wire ratio within the above range, the orientation direction of the reinforcing fibers can be set to one direction, and the center of the fiber-reinforced plastic molded body molded under specific conditions. The proportion of fibers whose angle to the surface is within ± 20 ° can be 80% or more.

繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程が傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むものである場合、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各々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、ワイヤー上に堆積したウエットウエブの繊維の量が少ないワイヤーの上流側の脱水量が多くなり、ワイヤー上に堆積した繊維の量が多い下流側の脱水量が少なくなる傾向となる。このため、本発明で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シートが均一に脱水される。こうして、均質な繊維強化プラスチック成形体用シートを製造することができる。また、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、強化繊維とＭＤ方向に配向させることができ、特定方向の強度が高められた繊維強化プラスチック成形体を成形することができる。 When the process for producing a sheet for fiber reinforced plastic molding includes a process for making a paper using an inclined paper machine, the suction force of each of the plurality of wet suction boxes provided on the inclined wire of the inclined paper machine is appropriately set. It is preferable to adjust. Specifically, it is preferable to adjust so that the amount of dewatering 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 wet web fibers deposited on the wire is small, the amount of dewatering on the upstream side of the wire is large, and the amount of fibers deposited on the wire is large on the downstream side The amount of dehydration tends to decrease. Therefore, in the present invention, the upstream suction force is weaker than the downstream suction force, and the amount of dewatering of the wet suction box on the downstream side of the inclined wire is adjusted to increase the fiber reinforced plastic molding on the wire. The body sheet is uniformly dehydrated. In this way, a homogeneous fiber-reinforced plastic molded sheet can be produced. In addition, by adjusting the amount of dewatering of the wet suction box on the downstream side of the inclined wire, the fiber reinforced plastic molded body which can be oriented in the MD direction with the reinforcing fiber and the strength in a specific direction is increased. Can be molded.

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

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

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

＜実施例１＞
表１に示した単繊維強度・繊維長であるＰＡＮ系炭素繊維(台湾プラスチック株式会社製、ＣＳ８１５)と、ポリカーボネート樹脂繊維（ダイワボウポリテックス社製、限界酸素指数２５）と、バインダー繊維としてＰＥＴ／変性ＰＥＴ芯鞘バインダー繊維（ユニチカ社製「メルティ４０８０」）を、質量比がＰＡＮ系炭素繊維３５質量部に対しポリカーボネート樹脂繊維６２質量部、芯鞘バインダー繊維３質量部となるように計量し、水中に投入した。更に、投入した水の量は、ＰＡＮ系炭素繊維とポリカーボネート樹脂繊維の合計質量に対し２００倍とした（すなわち、繊維スラリー濃度として０．５％）。
このスラリーに分散剤として商品名「エマノーン３１９９」（花王社製）を繊維（ＰＡＮ系炭素繊維とポリカーボネート繊維の合計）１００質量部に対し１質量部となるよう添加して攪拌し、繊維を水中に均一に分散させた繊維スラリーを作製した。 <Example 1>
PAN-based carbon fiber (Taiwanese Plastics Co., Ltd., CS815), single fiber strength and fiber length shown in Table 1, polycarbonate resin fiber (Daiwabo Polytex Co., Ltd., critical oxygen index 25), and binder fiber PET / A modified PET core-sheath binder fiber ("Melty 4080" manufactured by Unitika Ltd.) is weighed so that the mass ratio is 62 parts by mass of polycarbonate resin fiber and 3 parts by mass of core-sheath binder fiber with respect to 35 parts by mass of PAN-based carbon fiber. I put it in water. Further, the amount of water added was 200 times the total mass of the PAN-based carbon fiber and the polycarbonate resin fiber (that is, the fiber slurry concentration was 0.5%).
To this slurry, the product name “Emanon 3199” (manufactured by Kao Corporation) was added as a dispersant to 100 parts by mass of the fiber (total of PAN-based carbon fiber and polycarbonate fiber) and stirred, and the fiber was submerged in water. A fiber slurry dispersed uniformly was prepared.

この繊維スラリーを円網抄紙機に逆流で、連続的に流送し、ウエットウエブを形成した。その後、当該抄紙機に備えられたヤンキードライヤー及び熱風ドライヤーを用いて１８０℃で加熱乾燥させた。これにより目付けが１２５ｇ／ｍ²である繊維強化プラスチック成形体用シートを得た。なお、抄造速度は１５ｍ／ｍｉｎとした。また、円網抄紙機に繊維スラリーを流送し、ウエットウエブを形成する際、円網のバット内にアニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤「スミフロック（ＭＴアクアポリマー株式会社製）の水溶液を適宜添加し、スラリー粘度を１ｃｐｓ〜５ｃｐｓの範囲（Ｂ型粘度計測定）で調整しながら抄造した。 The fiber slurry was continuously fed back to the circular paper machine to form a wet web. Then, it was heat-dried at 180 degreeC using the Yankee dryer and hot-air dryer with which the said paper machine was equipped. As a result, a fiber-reinforced plastic molded sheet having a basis weight of 125 g / m ² was obtained. The paper making speed was 15 m / min. In addition, when the fiber slurry is fed to a circular paper machine to form a wet web, an aqueous solution of the anionic polymer polyacrylamide thickener “Smifloc (manufactured by MT Aqua Polymer Co., Ltd.) Paper was made while appropriately adding and adjusting the slurry viscosity in the range of 1 to 5 cps (B-type viscometer measurement).

得られた各繊維強化プラスチック成形体用シートを、１０枚積層し、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで上昇させ、プレス圧を１０ＭＰａとして２５５℃まで昇温し、６０秒加熱加圧した後、７０℃に冷却して厚み１．０ｍｍの繊維強化プラスチック成形体を得た。繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、繊維強化プラスチック成形体用シートを条件（ａ）及び（ｂ）で加熱加圧成形して得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合の値を表に示した。 After laminating 10 sheets of each of the obtained fiber reinforced plastic molded bodies, the press speed was increased at 3.5 cm / sec, the press pressure was increased to 255 ° C. at 10 MPa, and heated and pressurized for 60 seconds. It cooled to 70 degreeC and the fiber reinforced plastic molding of thickness 1.0mm was obtained. A fiber reinforced plastic molded body obtained by heating and pressing the fiber reinforced plastic molded body sheet under the conditions (a) and (b), where P is the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded sheet. The values when the bulk density (g / cm ³ ) is Q are shown in the table.

＜実施例２〜５＞
実施例１において、ウエットウエブを形成するための抄紙機を傾斜ワイヤーマシンに変更し、白水循環流量、アニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤、及び抄速を調整することにより、ジェットワイヤー比を表１の通り調整して、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Examples 2 to 5>
In Example 1, the paper machine for forming the wet web was changed to an inclined wire machine, and the jet wire ratio was adjusted by adjusting the white water circulation flow rate, the anionic polymer polyacrylamide thickener, and the paper making speed. The fiber reinforced plastic molded body was molded by adjusting as shown in Table 1.

＜実施例６＞
炭素繊維の繊維長を表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を成形した。 <Example 6>
A fiber-reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 5 except that the fiber length of the carbon fibers was as shown in Table 1.

＜実施例７＞
実施例１において、原料スラリーを順流で供給し、抄速を５ｍ／ｍｉｎにした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 7>
In Example 1, a fiber reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 1 except that the raw material slurry was supplied in a forward flow and the paper making speed was 5 m / min.

＜実施例８＞
炭素繊維の質量比を表１に示す通りとした以外は、実施例４と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 8>
A fiber-reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 4 except that the mass ratio of the carbon fibers was as shown in Table 1.

＜実施例９＞
炭素繊維を表１に示す単繊維強度の炭素繊維（東レ社製Ｔ７００）に変更した以外は、実施例８と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 9>
A fiber-reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 8, except that the carbon fiber was changed to a single fiber strength carbon fiber (T700 manufactured by Toray Industries, Inc.) shown in Table 1.

＜実施例１０＞
炭素繊維を表１に示す単繊維強度の炭素繊維（東レ社製Ｔ８００）に変更した以外は、実施例８と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 10>
A fiber-reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 8, except that the carbon fiber was changed to a single fiber strength carbon fiber (T800 manufactured by Toray Industries, Inc.) shown in Table 1.

＜実施例１１＞
ポリカーボネート繊維を、ナイロン６繊維（東レ社製アミラン１００−３．３Ｔ×１１０ＫＣ４１５ｍｍ）に変更し、ホットプレスの温度を２４５℃に変更した以外は、実施例１０と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 11>
Fiber reinforced plastic in the same manner as in Example 10 except that the polycarbonate fiber was changed to nylon 6 fiber (Amilan 100-3.3T × 110K C4 15 mm manufactured by Toray Industries, Inc.) and the temperature of the hot press was changed to 245 ° C. A shaped body was formed.

＜実施例１２＞
炭素繊維の繊維長を表１に示す通りに変更した以外は、実施例１１と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 12>
A fiber-reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 11 except that the fiber length of the carbon fiber was changed as shown in Table 1.

＜実施例１３＞
ナイロン６繊維を酸変性ポリプロピレン繊維（ダイワボウポリテック社製、ＰＺＡＤ１５ｍｍ）に変更し、繊維強化プラスチック成形体用シートの目付けを１１０ｇ/ｍ²に変更し、ホットプレスの温度を１９５℃に変更した以外は実施例１１と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 13>
Other than changing nylon 6 fiber to acid-modified polypropylene fiber (Daiwabo Polytech Co., Ltd., PZAD 15 mm), changing the basis weight of the fiber reinforced plastic sheet to 110 g / m ^2, and changing the hot press temperature to 195 ° C In the same manner as in Example 11, a fiber-reinforced plastic molded body was molded.

＜実施例１４＞
ナイロン６繊維をポリエーテルイミド繊維（クラレ社製２．２ｄｔｅｘ×１５ｍｍ）に変更し、ホットプレスの温度を３００℃に変更した以外は、実施例１１と同様にして、繊維強化プラスチック成形体を成形した。 <Example 14>
A fiber reinforced plastic molded body was molded in the same manner as in Example 11 except that the nylon 6 fiber was changed to a polyetherimide fiber (2.2 dtex × 15 mm, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the temperature of the hot press was changed to 300 ° C. did.

＜比較例１及び２＞
ジェットワイヤー比を表２に示すとおりに変更した以外は、実施例２と同様にして繊維強化プラスチック成形体を得た。 <Comparative Examples 1 and 2>
A fiber reinforced plastic molding was obtained in the same manner as in Example 2 except that the jet wire ratio was changed as shown in Table 2.

（評価）
＜強化繊維と、繊維強化プラスチック成形体用シートとの角度の測定＞
強化繊維と繊維強化プラスチック成形体の中心面となす角度は、以下の通り測定した。まず、加熱加圧成形後の繊維強化プラスチック成形体について、ＭＤ方向の断面（図１（ａ）のＢ−Ｂ’線）を切り出した。ＭＤ方向の断面のイメージ図は図１（ｂ）に示した。この断面の強化繊維を、三次元計測Ｘ線ＣＴ装置（ヤマト科学製：商品名「ＴＤＭ１０００−ＩＳ／ＳＰ」）で撮影し、三次元ボリュームレンダリングソフト（ＮＶＳ製：「ＶＧ−ＳｔｕｄｉｏＭＡＸ」）にて断面の画像を得た。そして、得られた断面画像について、Ｚ軸方向に任意に１０本の１０μｍのライン∨を引き、そのラインに接して見える繊維全てについて、図２の白線で示したとおり、強化繊維と強化繊維プラスチック成形体の中心面とのなす角度を測定した。具体的には、強化繊維プラスチック成形体の中心面と平行な線はラインＨ（点線）で表しており、このラインＨと強化繊維がなす角度を測定した。測定した繊維の本数は１００〜１３０本程度とした。そして、測定した強化繊維の全本数に対する、強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内である繊維の占める繊維本数の割合を表１及び２に示した。
なお、図１（ｂ）において、θ₁は、強化繊維と強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内であり、θ₂は、強化繊維と強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°の範囲を超えている。 (Evaluation)
<Measurement of angle between reinforcing fiber and sheet for fiber-reinforced plastic molding>
The angle between the reinforcing fiber and the center plane of the fiber-reinforced plastic molded body was measured as follows. First, a cross section in the MD direction (BB ′ line in FIG. 1A) was cut out from the fiber-reinforced plastic molded body after heat and pressure molding. An image of a cross section in the MD direction is shown in FIG. The cross-sectional reinforcing fiber is photographed with a three-dimensional measurement X-ray CT apparatus (manufactured by Yamato Kagaku: trade name “TDM1000-IS / SP”), and is taken by a three-dimensional volume rendering software (manufactured by NVS: “VG-Studio MAX”). A cross-sectional image was obtained. Then, with respect to the obtained cross-sectional image, ten 10 μm line ridges are arbitrarily drawn in the Z-axis direction, and all the fibers that are in contact with the line are shown as white lines in FIG. The angle formed with the center plane of the molded body was measured. Specifically, a line parallel to the center plane of the reinforcing fiber plastic molded body is represented by a line H (dotted line), and an angle formed by the line H and the reinforcing fiber was measured. The number of fibers measured was about 100 to 130. Tables 1 and 2 show the ratios of the number of fibers occupied by fibers whose angle formed with the center plane of the reinforcing fiber plastic molded body is within ± 20 ° with respect to the total number of the reinforcing fibers measured.
In FIG. 1B, θ ₁ is an angle between the reinforcing fiber and the center plane of the reinforced fiber plastic molded body within ± 20 °, and θ ₂ is the center plane of the reinforced fiber and the reinforced fiber plastic molded body. The angle between the angles exceeds the range of ± 20 °.

＜曲げ強度の測定＞
得られた繊維強化プラスチック成形体を、ＪＩＳＫ７０７４炭素繊維強化プラスチックの曲げ試験方法に従って測定した。なお、繊維強化プラスチック成形体の第１方向（マシンディレクション方向、以下ＭＤ方向とする）と第２方向（クロスディレクション方向、以下ＣＤ方向とする）は、以下の通り求めた。繊維強化プラスチック成形体の３辺（縦、横、厚さ）のうち、最短の辺を厚みとし、厚み方向に垂直の面を繊維強化プラスチック成形体の面とした。ここで、繊維強化プラスチック成形体の第１方向は、繊維強化プラスチック成形体の面上に存在する方向のうち、最も強度が強い方向である。また、第２方向は、面上に存在する方向であって、第１方向に直交する方向である。このため、繊維強化プラスチック成形体の第１方向は、繊維強化プラスチック成形体の面上の任意の１点を中心点とし、その中心点を基準として各方向（縦、横方向を含む面内に存在する方向）の強度を計測することで決定した。各方向の強度は中心点から１０°刻みで３６方向測定した。ＭＤ方向及びＣＤ方向の強度と、ＭＤ方向とＣＤ方向の強度比を表１及び２に示した。 <Measurement of bending strength>
The obtained fiber reinforced plastic molding was measured according to the bending test method of JIS K7074 carbon fiber reinforced plastic. The first direction (machine direction direction, hereinafter referred to as MD direction) and the second direction (cross direction direction, hereinafter referred to as CD direction) of the fiber reinforced plastic molded body were determined as follows. Of the three sides (length, width, thickness) of the fiber-reinforced plastic molded body, the shortest side was the thickness, and the surface perpendicular to the thickness direction was the surface of the fiber-reinforced plastic molded body. Here, the first direction of the fiber-reinforced plastic molded body is the direction having the strongest strength among the directions existing on the surface of the fiber-reinforced plastic molded body. The second direction is a direction that exists on the surface and is orthogonal to the first direction. For this reason, the first direction of the fiber-reinforced plastic molded body has an arbitrary point on the surface of the fiber-reinforced plastic molded body as a central point, and each direction (in the plane including the vertical and horizontal directions) based on the central point. It was determined by measuring the intensity in the existing direction). The intensity in each direction was measured in 36 directions from the center point in increments of 10 °. Tables 1 and 2 show the intensity in the MD direction and the CD direction, and the intensity ratio in the MD direction and the CD direction.

表１及び２からわかるように、実施例１〜１４では、一方向の強度が十分に高められている。また、強化繊維と強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内のものが８０％を超えており、かつ繊維強化プラスチック成形体の一方向に配向されていることもわかる。
一方、比較例１及び２では、一方向の強度が高められていない。強化繊維と強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内のものが８０％未満でありかつ、強化繊維の繊維配向が一方向に配向されていないこともわかる。 As can be seen from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 14, the strength in one direction is sufficiently increased. It can also be seen that the angle between the reinforcing fiber and the central surface of the reinforced fiber plastic molded body is within ± 20 ° exceeds 80%, and the fiber reinforced plastic molded body is oriented in one direction.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the strength in one direction is not increased. It can also be seen that the angle between the reinforcing fiber and the center plane of the reinforcing fiber plastic molded body is within ± 20 ° is less than 80%, and the fiber orientation of the reinforcing fiber is not oriented in one direction.

また、図２には、実施例６の図１（ｂ）に示したような断面を三次元計測Ｘ線ＣＴ装置（ヤマト科学製：商品名「ＴＤＭ１０００−ＩＳ／ＳＰ」）で撮影し、三次元ボリュームレンダリングソフト（ＮＶＳ製：「ＶＧ−ＳｔｕｄｉｏＭＡＸ」）にて得られた画像によって確認される繊維の配向状態を示している。なお、三次元計測Ｘ線ＣＴ装置における撮影条件は、電圧：４０ｋＶ、管電流：２２μＡ、画素数：５１２×５１２ピクセル、視野サイズ：２．０ｍｍφ×２．０ｍｍｈとした。
図２に示されているように、強化繊維の全本数のうち８０％以上が、強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるように存在していることがわかる。
なお、完全に繊維が一方向に並んでいれば、断面から見える繊維長は実際の繊維の繊維長と一致する。しかし、実際は、繊維が一方向に整列しているものが多いという状態は図３のようなものであり、僅かにＭＤ方向に対して角度を持っている。そのため、断面を切断すると繊維の一部のみが見えることとなる。しかし、この状態でも、繊維の方向性がランダムである状態よりは、一方向への強度が強くなることとなる。 Also, in FIG. 2, a cross section as shown in FIG. 1B of Example 6 was taken with a three-dimensional measurement X-ray CT apparatus (manufactured by Yamato Kagaku: trade name “TDM1000-IS / SP”), and tertiary The orientation state of the fiber confirmed by the image obtained with the original volume rendering software (NVS: “VG-Studio MAX”) is shown. The imaging conditions in the three-dimensional measurement X-ray CT apparatus were as follows: voltage: 40 kV, tube current: 22 μA, number of pixels: 512 × 512 pixels, field size: 2.0 mmφ × 2.0 mmh.
As shown in FIG. 2, it can be seen that 80% or more of the total number of reinforcing fibers exist so that the angle formed with the center surface of the reinforcing fiber plastic molding is within ± 20 °.
If the fibers are completely aligned in one direction, the fiber length seen from the cross section matches the fiber length of the actual fiber. However, in reality, the state in which many fibers are aligned in one direction is as shown in FIG. 3 and has a slight angle with respect to the MD direction. Therefore, only a part of the fiber is visible when the cross section is cut. However, even in this state, the strength in one direction becomes stronger than in the state where the directionality of the fibers is random.

本発明によれば、特定方向の強度が十分に高められた繊維強化プラスチック成形体を成形し得る繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートから成形される繊維強化プラスチック成形体は、一方向に機械的強度が要求される構造部品等に好ましく用いられ、産業上の利用可能性が高い。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings which can shape | mold the fiber reinforced plastic molding with which the intensity | strength of the specific direction was fully raised can be obtained. For this reason, the fiber-reinforced plastic molded body molded from the sheet for fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is preferably used for structural parts and the like that require mechanical strength in one direction, and has high industrial applicability. .

１０繊維強化プラスチック成形体用シート
２０強化繊維 10 Sheet for fiber-reinforced plastic molded body 20 Reinforcing fiber

Claims

強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートであって、
前記繊維強化プラスチック成形体用シートを下記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得られる厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体においては、第１方向の曲げ強度と、前記第１方向に直交する第２方向の曲げ強度の強度比が３以上であり、
前記繊維強化プラスチック成形体においては、前記強化繊維のうち大半の強化繊維が、前記繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用シート；
（ａ）プレス圧を１０ＭＰａ、プレス速度を３．５ｃｍ／ｓｅｃで加圧する。
（ｂ）前記繊維強化プラスチック成形体用シートの真密度（ｇ／ｃｍ³）をＰとし、前記繊維強化プラスチック成形体用シートを、上記（ａ）の条件で加圧しつつ、加熱した際に得られる繊維強化プラスチック成形体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）をＱとした場合に、Ｑ／Ｐ≧０．７となるように加熱する。 A sheet for a fiber reinforced plastic molded article, containing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, formed by a wet papermaking method,
In a fiber reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing the sheet for fiber reinforced plastic molded body under the following conditions (a) and (b), the bending strength in the first direction, The strength ratio of the bending strength in the second direction orthogonal to the one direction is 3 or more,
In the fiber reinforced plastic molded body, a sheet for fiber reinforced plastic molded body, wherein most of the reinforcing fibers of the reinforced fibers exist substantially in parallel with the center surface of the fiber reinforced plastic molded body;
(A) The press pressure is 10 MPa and the press speed is 3.5 cm / sec.
(B) Obtained when the true density (g / cm ³ ) of the fiber reinforced plastic molded sheet is P, and the fiber reinforced plastic molded sheet is heated while being pressed under the condition (a). When the bulk density (g / cm ³ ) of the resulting fiber-reinforced plastic molded product is Q, heating is performed so that Q / P ≧ 0.7.

前記繊維強化プラスチック成形体用シートを前記（ａ）及び（ｂ）の条件で加熱加圧成形して得た厚さ１ｍｍの繊維強化プラスチック成形体において、
前記強化繊維の全本数のうち８０％以上が、前記強化繊維プラスチック成形体の中心面となす角度が±２０°以内となるようにする請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 In the fiber-reinforced plastic molded body having a thickness of 1 mm obtained by heating and pressing the sheet for fiber-reinforced plastic molded body under the conditions (a) and (b),
The fiber-reinforced plastic molded sheet according to claim 1, wherein 80% or more of the total number of the reinforcing fibers is within an angle of ± 20 ° with respect to the center plane of the reinforcing fiber plastic molded body.

バインダー成分をさらに含み、前記バインダー成分は、前記繊維強化プラスチック成形体用シートの全質量に対して０．１〜１０質量％含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The fiber according to claim 1 or 2, further comprising a binder component, wherein the binder component is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded sheet. Sheet for reinforced plastic moldings.

前記バインダー成分として、ポリエチレンテレフタレート又は変性ポリエチレンテレフタレート繊維を含むことを特徴とする請求項３記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molding according to claim 3, wherein the binder component includes polyethylene terephthalate or modified polyethylene terephthalate fiber.

前記強化繊維の繊維長が３〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The fiber length of the said reinforced fiber is 3-100 mm, The sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The said reinforcing fiber is at least 1 sort (s) chosen from glass fiber, carbon fiber, and an aramid fiber, The sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.

前記強化繊維は、単繊維強度が４６００ＭＰａ以上の炭素繊維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molded bodies according to any one of claims 1 to 6, wherein the reinforcing fibers are carbon fibers having a single fiber strength of 4600 MPa or more.

前記熱可塑性繊維は、ポリエーテルイミド繊維、ポリカーボネート繊維、ポリアミド繊維及びポリプロピレン繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The fiber-reinforced plastic molded article according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermoplastic fiber is at least one selected from polyetherimide fiber, polycarbonate fiber, polyamide fiber, and polypropylene fiber. Sheet.

前記熱可塑性繊維は、ポリプロピレン繊維であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成型体用シート。 The sheet for fiber reinforced plastic molding according to any one of claims 1 to 8, wherein the thermoplastic fiber is a polypropylene fiber.

前記ポリプロピレン繊維は、酸変性ポリプロピレン繊維であることを特徴とする請求項９に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molding according to claim 9, wherein the polypropylene fiber is an acid-modified polypropylene fiber.

前記熱可塑性繊維は、ナイロン繊維であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to any one of claims 1 to 8, wherein the thermoplastic fiber is a nylon fiber.

前記ナイロン繊維は、ナイロン６繊維であることを特徴とする請求項１１に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molding according to claim 11, wherein the nylon fiber is nylon 6 fiber.

前記強化繊維及び前記熱可塑性繊維は、チョップドストランドであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体用シート。 The sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to any one of claims 1 to 12, wherein the reinforcing fiber and the thermoplastic fiber are chopped strands.

強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を含有し、湿式抄紙法により形成された繊維強化プラスチック成形体用シートを、前記マトリックス樹脂繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形することによって得られた繊維強化プラスチック成形体であって、
第１方向の曲げ強度と、前記第１方向に直交する第２方向の曲げ強度の強度比が３以上であり、
前記強化繊維のうち大半の強化繊維が、前記繊維強化プラスチック成形体の中心面とほぼ平行に存在することを特徴とする繊維強化プラスチック成形体。 Heat-press molding a sheet for fiber-reinforced plastic molded body containing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber and formed by a wet papermaking method at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the matrix resin fiber. A fiber-reinforced plastic molded body obtained by
The strength ratio of the bending strength in the first direction and the bending strength in the second direction orthogonal to the first direction is 3 or more,
A fiber-reinforced plastic molded article, wherein most of the reinforcing fibers are present substantially in parallel with a center surface of the fiber-reinforced plastic molded article.

前記繊維強化プラスチック成形体用シートは、請求項１〜１３のいずれか１項に記載されている繊維強化プラスチック成形体用シートである請求項１４に記載の繊維強化プラスチック成形体。 The fiber-reinforced plastic molded body according to claim 14, wherein the sheet for fiber-reinforced plastic molded body is a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body according to any one of claims 1 to 13.

前記繊維強化プラスチック成形体の第１方向の曲げ強度と、前記第１方向に直交する第２方向の曲げ強度の強度比が４以上であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の繊維強化プラスチック成形体。 The fiber according to claim 14 or 15, wherein a strength ratio of a bending strength in a first direction of the fiber-reinforced plastic molded body and a bending strength in a second direction orthogonal to the first direction is 4 or more. Reinforced plastic molding.

前記繊維強化プラスチック成形体は、１５０〜６００℃の温度で加熱加圧成形することにより形成されていることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック成形体。 The fiber-reinforced plastic molded body according to any one of claims 14 to 16, wherein the fiber-reinforced plastic molded body is formed by heat and pressure molding at a temperature of 150 to 600 ° C.

強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を混合し、湿式不織布法によって繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程を含み、
前記繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、円網抄紙機を用いて抄紙する工程を含むことを特徴とする繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 Including a step of mixing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, and producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body by a wet nonwoven fabric method,
The method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body, wherein the step of producing the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body includes a step of making a paper using a circular net paper machine.

前記円網抄紙機の円網の直径は５０ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１８に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 19. The method for producing a sheet for fiber-reinforced plastic molded body according to claim 18, wherein the diameter of the circular net of the circular net paper machine is 50 cm or more.

前記円網抄紙機で抄造する際の抄速は５ｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 20. The method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body according to claim 18 or 19, wherein a paper making speed at the time of paper making by the circular net paper machine is 5 m / min or more.

強化繊維と、熱可塑性繊維を含むマトリックス樹脂繊維を混合し、湿式不織布法によって繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程を含み、
前記繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、長網抄紙機又は傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含み、
前記長網抄紙機又は前記傾斜型抄紙機のワイヤーは、ジェットワイヤー比が０．８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シートの製造方法。 Including a step of mixing a reinforcing fiber and a matrix resin fiber containing a thermoplastic fiber, and producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body by a wet nonwoven fabric method,
The step of producing the fiber-reinforced plastic molded sheet includes a step of making paper using a long paper machine or an inclined paper machine,
A method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body, characterized in that the wire of the long net paper machine or the inclined paper machine travels so that a jet wire ratio is 0.8 or less.

前記繊維強化プラスチック成形体用シートを製造する工程は、傾斜型抄紙機を用いて抄紙する工程を含むことを特徴とする請求項２１に記載の繊維強化プラスチック成形体用シートの製造方法。 The method for producing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body according to claim 21, wherein the step of producing the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body includes a step of making a paper using an inclined paper machine.