JP2001232705A - 剛性、靭性および防汚性にすぐれた軽量複合材 - Google Patents

剛性、靭性および防汚性にすぐれた軽量複合材

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JP2001232705A
JP2001232705A JP2000108716A JP2000108716A JP2001232705A JP 2001232705 A JP2001232705 A JP 2001232705A JP 2000108716 A JP2000108716 A JP 2000108716A JP 2000108716 A JP2000108716 A JP 2000108716A JP 2001232705 A JP2001232705 A JP 2001232705A
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resin
thickness
rigidity
composite material
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JP2000108716A
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Masamitsu Urano
雅充 浦野
Nobuyuki Kitayama
信幸 北山
Akira Aoki
章 青木
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Fuji Polymer Industries Co Ltd
Toyobo Co Ltd
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Fuji Polymer Industries Co Ltd
Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両内装材、インテリア備品、鞄、靴、文房
具、スポーツ用具、家庭用雑貨品などの用途に使用され
る、剛性、靭性および防汚性にすぐれた軽量複合材を提
供する。 【解決手段】 目付20〜500g/mのウエッブ材
料に、ジアリルフタレート樹脂および/または不飽和ポ
リエステル樹脂と発泡性熱可塑性微小球とを含有する有
機溶剤系分散液を、ウエッブ材料に対する樹脂量20〜
200重量%で含浸し乾燥させる。得られた熱硬化性樹
脂含浸発泡性シート材料の片面または両面に、予め5〜
50μmの熱可塑性プラスチックシートを接着剤を介し
て載置し、該含浸発泡性シート材料の厚さの50〜20
0%の厚さに熱圧成型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両内装材、イン
テリヤ備品、鞄、靴、文房具、スポーツ用具、家庭用雑
貨品などの用途に使用される軽量複合材に関する。
【0002】
【従来の技術】発泡性熱可塑性微小球を用いる熱硬化性
樹脂含浸発泡複合材料の製造方法としては、特公平2−
9933号公報、特開平7−126425号公報などが
知られている。しかし従来の方法で得られた軽量複合材
は、剛性および靭性が不十分で実用上満足すべきものは
得られなかった。また上記特開平7−126425号公
報の改良にかかる特開平9−52971号公報では、熱
硬化性樹脂含浸発泡性シート材料を、その厚さの50〜
200%の厚さに熱圧成型することにより、剛性および
靭性、特に靭性にすぐれた軽量複合材が得られたが、防
汚性が不十分で実用上なお制約があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平9−
52971号公報で開示した先願をさらに改良したもの
であり、熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材料の片面また
は両面に、予め熱可塑性プラスチックシートを接着剤を
介して載置し、該含浸発泡性シート材料の厚さの50〜
200%の厚さに熱圧成型することにより、剛性、靭性
および防汚性にすぐれた軽量複合材が容易に得られるこ
とを見出して、本発明に至ったものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、剛性、靭性お
よび防汚性にすぐれた軽量複合材において、目付20〜
500g/mのウエッブ材料に、ジアリルフタレート
樹脂および/または不飽和ポリエステル樹脂と発泡性熱
可塑性微小球とを含有する有機溶剤系分散液を、ウエッ
ブ材料に対する樹脂量20〜200重量%で含浸し乾燥
させた熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材料の片面または
両面に、予め5〜50μmの熱可塑性プラスチックシー
トを接着剤を介して載置し、該含浸発泡性シート材料の
厚さの50〜200%の厚さに熱圧成型されたことを特
徴とする。
【0005】本発明におけるウエッブ材料としては、合
成繊維、化学繊維、天然繊維、無機繊維の単独あるいは
複合化された織物、編物、不織布などが使用される。ウ
エッブ材料は、発泡性熱可塑性微小球を含有する有機溶
剤系熱硬化性樹脂分散液が含浸できるように十分な多孔
性と、乾燥温度に耐える耐熱性、および該微小球の発泡
時に膨張し得る程度のZ軸方向の強度を有していること
が望ましい。ウエッブ材料の目付は、20〜500g/
、好ましくは50〜200g/mである。目付
が、20g/m未満では得られる軽量複合材の強度が
弱く、また500g/mを超えると樹脂分散液の含浸
および乾燥が困難となり、熱圧成型性が悪くなるため好
ましくない。
【0006】熱硬化性樹脂としては、ジアリルフタレー
ト樹脂および/または不飽和ポリエステル樹脂が使用さ
れる。ジアリルフタレート樹脂は、通常ジアリルフタレ
ートを部分重合させ、アリル型不飽和結合を側鎖に有す
るプレポリマーの形で使用される。不飽和ポリエステル
樹脂は、不飽和多塩基酸または不飽和多塩基酸と飽和多
塩基酸との混合物と多価アルコールとを、常法に従って
反応させることによって得ることができる。
【0007】不飽和ポリエステル樹脂の製造に用いられ
る不飽和多塩基酸は、通常フマール酸、無水マレイン酸
などであり、また不飽和度を任意の割合で調節すること
のできる飽和多塩基酸としては、無水フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メ
チルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラ
ヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ヘット
酸、テトラブロム無水フタル酸などであり、特に無水フ
タル酸、イソフタル酸およびテレフタル酸が好ましい。
多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブチレ
ングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェ
ノールAのプロピレンオキシド付加物、ジブロムネオペ
ンチルグリコールなどであり、特にプロピレングリコー
ルまたはこれと他の多価アルコールとの混合物が好まし
い。
【0008】本発明における熱硬化性樹脂は、通常重合
開始剤を含み、さらに必要に応じて重合禁止剤、重合促
進剤、内部離型剤、充填剤、着色剤などを含有してもよ
い。重合開始剤としては、ジクミルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、t−ブ
チルパーベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキシ
ドなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリルな
どのアゾ化合物などが使用される。
【0009】発泡性熱可塑性微小球としては特に限定さ
れないが、望ましくはアクリロニトリルのポリマーを殻
とし、発泡剤として液体イソブタンを内包したものであ
る。該微小球の平均粒径は、通常200μm以下、好ま
しくは40〜60μmであり、また添加量は、熱硬化性
樹脂固形分に対して通常50重量%以下、好ましくは1
0〜40重量%である。
【0010】ウエッブ材料に熱硬化性樹脂と発泡性熱可
塑性微小球の混合物を含浸させるために使用される有機
溶剤は、ジアリルフタレート樹脂および/または不飽和
ポリエステル樹脂を溶解し、かつ該微小球の殻を溶解や
膨潤で破壊させないものであり、一般にトルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素溶剤、またはこれとメタノー
ルを除くアルコール溶剤との混合溶剤が望ましい。特に
沸点の低いこととコストの安いことから、トルエン単独
またはトルエンとイソプロピルアルコールとの混合溶剤
が望ましい。
【0011】含浸処理としては、発泡性熱可塑性微小球
を含有する有機溶剤系熱硬化性樹脂分散液にウエッブ材
料を浸漬後、スクイズロールなどで樹脂量が所定量にな
るように絞るか、あるいはウエッブ材料の片面または両
面に該分散液を塗布することによって行われる。ウエッ
ブ材料に対する樹脂量は、20〜200重量%、好まし
くは50〜150重量%である。樹脂量が、20重量%
未満では剛性および発泡性が悪くなり、また200重量
%を超えると軽量化がそこなわれるため好ましくない。
【0012】含浸処理されたウエッブ材料の乾燥温度と
しては、使用する有機溶剤が蒸発し、かつ発泡性熱可塑
性微小球を発泡させない温度以下で適宜選択される。
【0013】得られた熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材
料の片面または両面に接着剤を介して載置される熱可塑
性プラスチックシートとしては、特に好ましいのはポリ
エチレンテレフタレートシートであり、二軸延伸されて
いることが望ましく、その厚さは5〜50μm、好まし
くは10〜20μmである。厚さが5μm未満では、シ
ートの取り扱いおよび裏面に接着剤を塗布することが困
難となり、また50μmを超えると、得られる複合材の
軽量化がそこなわれるとともにコストが高くなるため好
ましくない。介在させる接着剤は、通常熱可塑性プラス
チックシートの裏面にホットメルト接着剤またはポリウ
レタン接着剤を塗布するか、あるいは接着フィルム、接
着不織布または基材に接着剤を含浸させた接着シートを
挿入する形で使用される。
【0014】熱可塑性プラスチックシートを接着剤を介
して載置した熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材料は、通
常120〜170℃の金型内で該含浸発泡性シート材料
の厚さの50〜200%、好ましくは70〜150%の
厚さに熱圧成型することにより、剛性、靭性および防汚
性にすぐれた軽量複合材を容易に製造することができ
る。50%未満の厚さでは外観や剛性がそこなわれ、ま
た200%の厚さを超えると剛性および靭性、特に靭性
が低下するため好ましくない。なお熱圧成型において、
該含浸発泡性シート材料を複数枚積層してもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】目付20〜500g/mのウエ
ッブ材料に、ジアリルフタレート樹脂および/または不
飽和ポリエステル樹脂と、平均粒径40〜60μmの発
泡性熱可塑性微小球20〜30重量%を含有する有機溶
剤系分散液を、ウエッブ材料に対する樹脂量20〜20
0重量%で含浸処理し乾燥させる。得られた熱硬化性樹
脂含浸発泡性シート材料の片面または両面に、予め5〜
50μmの熱可塑性プラスチックシートを接着剤を介し
て載置し、120〜170℃の金型内で該含浸発泡性シ
ート材料の厚さの50〜200%の厚さに熱圧成型する
ことにより、剛性、靭性および防汚性にすぐれた軽量複
合材を容易に製造することができる。
【0016】得られた軽量複合材の剛性および靭性は、
下記の試験方法で測定する。試料の大きさを長さ300
mm×幅50mmとし、置き台の上に半円を描き、両端
の間隔が150mmになるように試料を置く。上から荷
重を加えて、試料が折れた時の重りの値(g)を剛性値
とする。また試料が折れた時の試料の頂点から置き台と
の距離(mm)を靭性値とする。
【0017】
【実施例】目付55g/mのポリエステル不織布(ス
パンボンド6551N、東洋紡績社製)に、下記組成の
樹脂分散液を該不織布に対する樹脂量135〜145重
量%となるように含浸し、乾燥炉内温度80〜100℃
で乾燥したところ、未発泡の取り扱いが容易な熱硬化性
樹脂含浸発泡性シート材料が得られた。 ジアリルフタレート樹脂 (ダイソーダップ、ダイソー社製) 10 重量部 不飽和ポリエステル樹脂 (ユピカ8554、日本ユピカ社製) 90 〃 発泡性熱可塑性微小球 (エクスパンセル461、エクスパンセル社製) 27 〃 ベンゾイルパーオキシド(固形分 75重量%) 3.5 〃 トルエン 270 〃 イソプロピルアルコール 135 〃
【0018】得られた厚さ0.7mm程度の熱硬化性樹
脂含浸発泡性シート材料2枚を重ね、裏面にホットメル
ト接着剤を10g/m塗布した12μmのポリエチレ
ンテレフタレートシート(ミリオンフィルム74マッ
ト、ヤスハラケミカル社製)を載置し、1.3mmのク
リアランスを有する離型処理された金型内で、150
℃、1分間熱圧成型した。得られた軽量複合材は、表面
がポリエチレンテレフタレートシートで覆われているた
め防汚性にすぐれており、剛性値は600gおよび靭性
値は55mmであった。
【0019】
【比較例】実施例において、得られた厚さ0.7mm程
度の熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材料2枚を重ね、
1.3mmのクリアランスを有する離型処理された全型
内で、150℃、1分間熱圧成型した。得られた軽量複
合材は、表面に汚染物質がしみこむため汚れ易く、剛性
値は450gおよび靭性値は48mmであり、実施例と
比較していずれも低い値を示した。
【0020】
【発明の効果】発泡性熱可塑性微小球を含有するジアリ
ルフタレート樹脂および/または不飽和ポリエステル樹
脂を含浸させた熱硬化性樹脂含浸発泡性シート材料の片
面または肉面に、予め5〜50μmの熱可塑性プラスチ
ックシートを接着剤を介して載置し、該含浸発泡性シー
ト材料の厚さの50〜200%の厚さに熱圧成型するこ
とにより、剛性、靭性および防汚性にすぐれた軽量複合
材が容易に得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 章 京都府城陽市寺田大谷135番地の1 富士 高分子株式会社内 Fターム(参考) 4F072 AB05 AB29 AD08 AD38 AD56 AE14 AF13 AG03 AH31 AJ11 AK14 AL04 AL09 AL17 4F100 AK01B AK01C AK41A AK42B AK42C AK44A BA02 BA03 BA06 BA10A BA10B BA10C BA15 CB00 DG06A DG15A DH01A DH02A DJ01A DJ05A EJ20 EJ42 EJ82A GB08 GB31 GB33 GB71 GB87 JA13A JB16B JB16C JK01 JK20 JL03 JL06 YY00A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目付20〜500g/mのウエッブ材
    料に、ジアリルフタレート樹脂および/または不飽和ポ
    リエステル樹脂と発泡性熱可塑性微小球とを含有する有
    機溶剤系分散液を、ウェッブ材料に対する樹脂量20〜
    200重量%で含浸し乾燥させた熱硬化性樹脂含浸発泡
    性シート材料の片面または両面に、予め5〜50μmの
    熱可塑性プラスチックシートを接着剤を介して載置し、
    該含浸発泡性シート材料の厚さの50〜200%の厚さ
    に熱圧成型されたことを特徴とする剛性、靭性および防
    汚性にすぐれた軽量複合材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009184239A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Du Pont Toray Co Ltd 繊維強化複合材及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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