JP2013504461A5 - - Google Patents

Description

ＵＳ２００５０１４００５９号は、繊維製の成型部品の製造方法であって、繊維をプレート間でまず加熱し、その後、圧縮成型に供し、追加的に空気吸込を使用して、より良好な造形製品をもたらす製造方法を開示する。使用される繊維は、結合材繊維としてのバイコンポネント繊維、およびばら繊維としての他の繊維、例えば再加工綿およびポリプロピレンである。導入部で、圧縮成型前に、材料の加熱の代替としての高圧蒸気または流動空気の使用が言及されたにもかかわらず、実際に開示された方法は加熱プレートを使用するのみで、２００℃にするために１分間で加熱し、そして繊維材料を一体化させる。蒸気の使用は、使用された材料と、開示された方法との組み合わせにおいて開示されていない。

ポリアミドマトリックスと強化繊維とからなる少なくとも１つのポリアミド強化層を含み、該ポリアミド強化層は、繊維または粉末またはフレーク形態のマトリックス材料および強化繊維の、加圧蒸気工程を使用した一体化に起因して多孔質であることを特徴とする、請求項１の複合製品を用いて、および、マトリックスとしての、粉末、フレークまたは繊維形態で適用されるポリアミドのウェブ、および強化繊維を一体化するために蒸気工程を使用する請求項８の方法を用いて、強化繊維のロフティング状態の（ｌｏｆｔｙ）ウェブ構造を含有することが可能であり、多孔質の強化された材料が得られる。この材料は、良好な動的ヤング率を有し、且つ、熱安定性である。

ポリアミドマトリックスのために使用される材料は、粉末、フレークまたは繊維の形態であってよい。しかしながら、強化繊維と組み合わせた繊維の使用が最も好ましく、なぜなら、繊維がより良好に混合し、且つ、形成されたウェブを取り扱う間、一体化の前に、該繊維が混合された位置に留まっている傾向があるからである。フレークまたは粉末は、強化繊維の間に、ウェブ外または成型鋳型の底に落下することがある。

種々の試料の動的ヤング率のグラフ 同試料の損失係数のグラフ 本発明による熱成型プレートまたは蒸気工程を使用して一体化されたウェブの吸音の比較 本発明による熱成型プレートまたは蒸気工程を使用して一体化されたウェブの熱伝導率の比較。

本発明による複合材のために、マトリックス形成結合材繊維を強化繊維と混合し、且つ、カード処理してウェブを形成する。ウェブを、取り扱いのためにニードリングを使用して予備結合した。（しかし、任意の種類の予備結合方法を使用してよい。）特に器具からの蒸気圧の解放の際に、複合試料が鋳型に粘着または固化することを防ぐために、薄い不織布を表面カバーとして使用してよい。使用される不織布は、主な特徴、例えば最終製品の厚さ、音響挙動、または硬さに、無視できるほどの影響しか及ぼさない。本発明によるポリアミド強化層用のウェブは、指定の飽和蒸気を使用して一体化された。

複合材３および４は、本発明に従って蒸気を使用して一体化された、ＰＡ結合材とガラス繊維強化繊維との組み合わせである。両者は、６０〜２１０℃の温度範囲にわたる０．１５未満の安定した引っ張り損失係数（−）を有する。

ポリアミド強化製品は、完全または部分的に圧縮されて成型製品を得ることができる。本発明による飽和蒸気を使用する一体化工程のおかげで、より低い密度を有しつつも、なお所望の硬さを得る製品を得ることが可能である。飽和蒸気を使用する加熱工程がポリアミド結合材繊維を熱可塑性強化繊維よりもはるかに低い温度で溶融し、且つ、ほぼ同時に厚さ全体にわたるので、強化繊維のウェブ構造の弾性を保つことができる。マトリックス形成ポリアミドの量を、製品全体がちょうど完全に結合するレベルに減少することによって、多孔質の強化層を、複合材の材料のかさ密度のほんの５〜８０％である密度で得ることができる。しかしながら、好ましくは５〜６０％、さらにより好ましくは５〜２５％の範囲が得られ、且つ、部品全体のより低いコストによるより多くの利点が得られる。従って、中実ではなく多孔質のままである製品を得ることが可能であり、材料の多孔性のためにより良好な吸音体（図３参照）、並びにより良好な熱伝導率（図４参照）になる。さらなる突き固め、またはＰＡマトリックスの量を増加させることのいずれかによって密度を制御することにより、音響特性並びに熱伝導率の両方を制御することが可能である。

試料ＡおよびＢを、６５％のガラス繊維および３５％のＰＡ結合材繊維の、同一のウェブ材料を使用して製造した。複合材Ａは、本発明による飽和蒸気を使用して一体化させ、複合材Ｂはホットプレートの間での圧縮を使用して一体化させた。両者を、製品の完全な結合が達成されるように処理した。

吸音および熱伝導率は、ホットプレート処理された製品よりも蒸気処理された製品において良好であることが判明した。これは、部分的には、ホットプレートを使用する熱工程の間、完全に結合した製品を得るためにさらなる圧縮を使用することが必要であることに起因する。従って、第一に、より密な製品Ｂ、従ってより孔の少ない製品が得られ、熱伝導率と音響特性との両方における低下を示す。
《態様１》
ポリアミドマトリックスおよび強化繊維からなる少なくとも１つのポリアミド強化層を含む複合材成型製品であって、該ポリアミド強化層が、繊維または粉末またはフレークの形態でのマトリックス材料と、強化繊維との加圧蒸気工程を使用した一体化に起因して多孔質であることを特徴とする、成型製品。
《態様２》
強化繊維が、ポリアミド強化層の動的ヤング率が１５０℃〜２１０℃の温度範囲にわたって、２０％より多くは変化しないように選択される、態様１に記載の成型製品。
《態様３》
複合材の密度が、ポリアミド強化層の材料のかさ密度の５〜８０％である、態様１または２に記載の成型製品。
《態様４》
最終製品の引っ張り損失係数（−）が、６０℃〜２１０℃の温度範囲にわたって０．１５未満である、態様１から３までのいずれか１項に記載の成型製品。
《態様５》
ポリアミドマトリックスが、ポリアミド−６またはポリアミド−６．６または種々の種類のポリアミドの混合物である、態様１から４までのいずれか１項に記載の製品。
《態様６》
強化繊維が、ガラス繊維または炭素繊維またはバサルト繊維などの鉱物繊維である、態様１から５までのいずれか１項に記載の成型製品。
《態様７》
強化繊維が、蒸気圧下でポリアミドの溶融温度よりも高い、ＤＳＣによって測定された溶融温度を有する熱可塑性ポリマー繊維である、態様１から５までのいずれか１項に記載の成型製品。
《態様８》
無作為に配置されたポリアミド結合繊維またはフレークまたは粉末、および強化繊維がウェブを形成し、且つ、このウェブを加圧蒸気で処理して該ウェブを固化させることを含む、多孔質成型製品の製造方法。
《態様９》
９〜２０ｂａｒ絶対圧の範囲の飽和蒸気が使用される、態様８に記載の方法。
《態様１０》
前記ウェブを、少なくとも１つの蒸気透過性表面を有する耐圧鋳型内で処理して成型製品を形成する、態様８または９に記載の方法。
《態様１１》
前記ウェブを、好ましくはニードリングによって、蒸気処理に移送する前に予め結合する、態様８から１０までのいずれか１項に記載の方法。

Claims (11)

1. ポリアミドマトリックスおよび強化繊維からなる少なくとも１つのポリアミド強化層を含む自動車パネル用の複合材成型製品であって、該ポリアミド強化層が、繊維または粉末またはフレークの形態での前記マトリックス材料と、前記強化繊維との加圧蒸気工程を使用した一体化に起因して多孔質であることを特徴とする、自動車パネル用の成型製品。
2. 前記強化繊維が、前記ポリアミド強化層の動的ヤング率が１５０℃〜２１０℃の温度範囲にわたって、２０％より多くは変化しないように選択される、請求項１に記載の成型製品。
3. 最終製品の引っ張り損失係数（−）が、６０℃〜２１０℃の温度範囲にわたって０．１５未満である、請求項１又は２に記載の成型製品。
4. 前記ポリアミドマトリックスが、ポリアミド−６またはポリアミド−６．６または種々の種類のポリアミドの混合物である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の製品。
5. 前記強化繊維が、鉱物繊維である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の成型製品。
6. 前記強化繊維が、蒸気圧下で前記ポリアミドの溶融温度よりも高い、ＤＳＣによって測定された溶融温度を有する熱可塑性ポリマー繊維である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の成型製品。
7. 無作為に配置されたポリアミド結合繊維またはフレークまたは粉末、および強化繊維がウェブを形成し、且つ、このウェブを加圧蒸気で処理して該ウェブを一体化させることを含む、自動車パネル用の多孔質成型製品の製造方法。
8. ９〜２０ｂａｒ絶対圧の範囲の飽和蒸気が使用される、請求項７に記載の方法。
9. 前記ウェブを、少なくとも１つの蒸気透過性表面を有する耐圧鋳型内で処理して成型製品を形成する、請求項７または８に記載の方法。
10. 前記ウェブを、蒸気処理に移送する前に予め結合する、請求項７から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. 前記ウェブを、ニードリングによって、蒸気処理に移送する前に予め結合する、請求項１０に記載の方法。