JP2564041B2 - 繊維複合体の製造方法 - Google Patents
繊維複合体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用天井材として
好適に用いられる繊維複合体の製造方法に関するもので
ある。
好適に用いられる繊維複合体の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用天井材には、軽量で、
剛性、耐熱性、吸音性、成形性等の性能に優れた材料が
要求される。
剛性、耐熱性、吸音性、成形性等の性能に優れた材料が
要求される。
【０００３】従来より、この種の材料の製造方法として
は、例えば特開昭６４−７７６６４号公報に見られるよ
うな方法が知られている。すなわち、この方法は、ま
ず、無機繊維を主体とするマット状物の両面に熱可塑性
樹脂フィルムを積層する。そして、この積層体を加熱、
次いで圧縮して、溶融した熱可塑性樹脂をマット状物内
部へ含浸させる。その後、熱可塑性樹脂が溶融した状態
で拡開し、積層シートの厚みを増大させた後、冷却して
複合材料を得るものである。
は、例えば特開昭６４−７７６６４号公報に見られるよ
うな方法が知られている。すなわち、この方法は、ま
ず、無機繊維を主体とするマット状物の両面に熱可塑性
樹脂フィルムを積層する。そして、この積層体を加熱、
次いで圧縮して、溶融した熱可塑性樹脂をマット状物内
部へ含浸させる。その後、熱可塑性樹脂が溶融した状態
で拡開し、積層シートの厚みを増大させた後、冷却して
複合材料を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法によって得られる複合材料は、マット状物の厚みのば
らつき等の要因により熱可塑性樹脂フィルムのマット状
物への均一含浸が得られず、圧縮強度の極端に弱い部分
が発生するという不都合が生じ、これに起因する製品強
度の不均一性が見られる。一方、自動車用天井材は、そ
の取り付け工程に耐えうる強度を必要とするが、このよ
うな複合材料では、強度が不均一で、特に弱い部分があ
ると、そこに応力が集中し折れ等の不都合を生じてしま
う。
法によって得られる複合材料は、マット状物の厚みのば
らつき等の要因により熱可塑性樹脂フィルムのマット状
物への均一含浸が得られず、圧縮強度の極端に弱い部分
が発生するという不都合が生じ、これに起因する製品強
度の不均一性が見られる。一方、自動車用天井材は、そ
の取り付け工程に耐えうる強度を必要とするが、このよ
うな複合材料では、強度が不均一で、特に弱い部分があ
ると、そこに応力が集中し折れ等の不都合を生じてしま
う。
【０００５】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、製品強度の均一化を図ることのできる繊維複合体の
製造方法を提供することを目的としている。
で、製品強度の均一化を図ることのできる繊維複合体の
製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維複合体の製
造方法は、無機繊維を主成分とするマット状物中に熱可
塑性樹脂が含浸されてなる繊維複合体の製造方法であっ
て、前記マット状物の間に発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂
を挟持してニードルパンチング処理を行うとともに、こ
のようにして得られる挟持体の少なくとも片側の面に熱
可塑性樹脂フィルムを積層して積層体を形成する積層工
程と、この積層体を上記樹脂成分の溶融温度以上、か
つ、発泡剤の分解温度以下の温度に加熱して樹脂成分を
溶融せしめる加熱工程と、この発泡剤の分解温度以上の
温度で積層体を圧縮する圧縮工程と、上記樹脂成分が溶
融した状態で上記積層体を拡開して、該積層体の厚みを
増大させる拡開工程と、拡開後の積層体を冷却する冷却
工程とを順次行うものである。
造方法は、無機繊維を主成分とするマット状物中に熱可
塑性樹脂が含浸されてなる繊維複合体の製造方法であっ
て、前記マット状物の間に発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂
を挟持してニードルパンチング処理を行うとともに、こ
のようにして得られる挟持体の少なくとも片側の面に熱
可塑性樹脂フィルムを積層して積層体を形成する積層工
程と、この積層体を上記樹脂成分の溶融温度以上、か
つ、発泡剤の分解温度以下の温度に加熱して樹脂成分を
溶融せしめる加熱工程と、この発泡剤の分解温度以上の
温度で積層体を圧縮する圧縮工程と、上記樹脂成分が溶
融した状態で上記積層体を拡開して、該積層体の厚みを
増大させる拡開工程と、拡開後の積層体を冷却する冷却
工程とを順次行うものである。
【０００７】本発明で使用されるマット状物は無機繊維
を主体とするものであり、無機繊維としては、たとえば
ガラス繊維、ロックウール等があげられ、その長さはマ
ット状物の形成性の点から５〜２００ｍｍが好ましく５
０ｍｍ以上のものが７０重量％以上含まれているのがよ
り好ましい。また、その太さは細くなると機械的強度が
低下し、太くなると重くなって、かさ密度が大きくなる
ので５〜３０μｍが好ましく、より好ましくは７〜２０
μｍである。
を主体とするものであり、無機繊維としては、たとえば
ガラス繊維、ロックウール等があげられ、その長さはマ
ット状物の形成性の点から５〜２００ｍｍが好ましく５
０ｍｍ以上のものが７０重量％以上含まれているのがよ
り好ましい。また、その太さは細くなると機械的強度が
低下し、太くなると重くなって、かさ密度が大きくなる
ので５〜３０μｍが好ましく、より好ましくは７〜２０
μｍである。
【０００８】上記マット状物の製造方法は任意の方法が
採用されてよく、たとえば無機繊維をカードマシンに供
給し、解繊、混織し、マット状物を製造する方法が挙げ
られる。また、無機繊維を接着するためやマット状物の
かさ密度をさげるために、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニト
リル等の熱可塑性有機繊維が添加されてもよい。さら
に、マット状物の強度をあげるためにニードルパンチを
施してもよく、そのパンチ密度は１ｃｍ2 当り１０〜７
０箇所行われるのが好ましい。
採用されてよく、たとえば無機繊維をカードマシンに供
給し、解繊、混織し、マット状物を製造する方法が挙げ
られる。また、無機繊維を接着するためやマット状物の
かさ密度をさげるために、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニト
リル等の熱可塑性有機繊維が添加されてもよい。さら
に、マット状物の強度をあげるためにニードルパンチを
施してもよく、そのパンチ密度は１ｃｍ2 当り１０〜７
０箇所行われるのが好ましい。
【０００９】マット状物中に含浸される発泡剤を含んだ
熱可塑性樹脂を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル等を好適に
用いることができる。また、溶融時のマット状物への含
浸性を考慮して、上記熱可塑性樹脂の溶融粘度はメルト
フロー指数で５以上のものが好ましく、より好ましくは
１０以上のものがよい。また、その形態はフィルム、粉
末、繊維のどの形態をとってもよい。また、この熱可塑
性樹脂に含まれる発泡剤としては、分解温度摂氏１８０
度以上を有するものであれば特に制限がない。例えば、
アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、バリウムアゾジカルボキシレート、ヒドラゾジ
カルボンアミド、Ｐ−トルエンスルフォニルセミカーバ
ザイド等がある。
熱可塑性樹脂を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル等を好適に
用いることができる。また、溶融時のマット状物への含
浸性を考慮して、上記熱可塑性樹脂の溶融粘度はメルト
フロー指数で５以上のものが好ましく、より好ましくは
１０以上のものがよい。また、その形態はフィルム、粉
末、繊維のどの形態をとってもよい。また、この熱可塑
性樹脂に含まれる発泡剤としては、分解温度摂氏１８０
度以上を有するものであれば特に制限がない。例えば、
アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、バリウムアゾジカルボキシレート、ヒドラゾジ
カルボンアミド、Ｐ−トルエンスルフォニルセミカーバ
ザイド等がある。
【００１０】次に、本発明の繊維複合体の製造方法につ
いて説明する。まず、積層工程では、図１および図２に
示すように、上記マット状物１、１の間に発泡剤を含ん
だ熱可塑性樹脂２を挟持させ、ニードルパンチング処理
を行うとともに、このようにして得られる挟持体３の両
面に熱可塑性樹脂フィルム４、４を積層して積層体５を
得る。
いて説明する。まず、積層工程では、図１および図２に
示すように、上記マット状物１、１の間に発泡剤を含ん
だ熱可塑性樹脂２を挟持させ、ニードルパンチング処理
を行うとともに、このようにして得られる挟持体３の両
面に熱可塑性樹脂フィルム４、４を積層して積層体５を
得る。
【００１１】 この時、挟持体３の両面に積層される熱可
塑性樹脂フィルム４としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリエステル等が好適と考えられ
る。
塑性樹脂フィルム４としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリエステル等が好適と考えられ
る。
【００１２】 次に、加熱工程では、この積層体を、熱可
塑性樹脂および熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度以上
で、かつ、発泡剤の分解温度以下の温度に加熱する。
塑性樹脂および熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度以上
で、かつ、発泡剤の分解温度以下の温度に加熱する。
【００１３】 そして、圧縮工程では、発泡剤の分解温度
以上の温度で成形体を圧縮する。この時、圧縮方法とし
ては、発泡剤の分解温度以上の温度に加熱されたプレス
を用いるのが好適である。プレス圧力は０．１〜２０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 であって、圧縮時間は１〜２０秒が好まし
い。
以上の温度で成形体を圧縮する。この時、圧縮方法とし
ては、発泡剤の分解温度以上の温度に加熱されたプレス
を用いるのが好適である。プレス圧力は０．１〜２０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 であって、圧縮時間は１〜２０秒が好まし
い。
【００１４】 その後、拡開工程では、この積層体を解圧
し、圧縮方向とは逆方向に拡開させることで、この積層
体の厚みを増大させる。この時、加圧時の温度が発泡剤
の分解温度以上になっていると、加圧以後、発泡が始ま
り、溶融樹脂の無機繊維間への含浸性、及び、材料の拡
開性が助けられることとなる。
し、圧縮方向とは逆方向に拡開させることで、この積層
体の厚みを増大させる。この時、加圧時の温度が発泡剤
の分解温度以上になっていると、加圧以後、発泡が始ま
り、溶融樹脂の無機繊維間への含浸性、及び、材料の拡
開性が助けられることとなる。
【００１５】
【作用】本発明の繊維複合体の製造方法によると、発泡
剤を含んだ熱可塑性樹脂物をマット状物の間に挟持して
いるので、該熱可塑性樹脂が溶融した状態で、熱可塑性
樹脂がマット状物の内部に含浸されることとなる。そし
てこの状態で、発泡剤の分解温度以上の温度で圧縮およ
び拡開することでマット状物の内部に含浸された熱可塑
性樹脂が、発泡剤の分解作用によって充分に拡散するこ
ととなり、マット状物の薄い部分への熱可塑性樹脂の含
浸性が改良され、その部分の強度低下が緩和される。
剤を含んだ熱可塑性樹脂物をマット状物の間に挟持して
いるので、該熱可塑性樹脂が溶融した状態で、熱可塑性
樹脂がマット状物の内部に含浸されることとなる。そし
てこの状態で、発泡剤の分解温度以上の温度で圧縮およ
び拡開することでマット状物の内部に含浸された熱可塑
性樹脂が、発泡剤の分解作用によって充分に拡散するこ
ととなり、マット状物の薄い部分への熱可塑性樹脂の含
浸性が改良され、その部分の強度低下が緩和される。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。
【００１７】
【実施例１】 長さ４０〜２００ｍｍ、直径９〜１３μｍ
のガラス繊維をカードマシンに供給し、混織してマット
状物にし、１ｃｍ2 当り３０箇所のニードルパンチを行
って厚さ４ｍｍ、重さ２００ｇ／ｍ2 のマット状物を２
枚得た。
のガラス繊維をカードマシンに供給し、混織してマット
状物にし、１ｃｍ2 当り３０箇所のニードルパンチを行
って厚さ４ｍｍ、重さ２００ｇ／ｍ2 のマット状物を２
枚得た。
【００１８】 次に、このマット状物の間に厚さ約５０μ
ｍ、ＭＩ３０の高密度ポリエチレンフィルム（発泡剤ア
ゾジカルボンアミドを１０重量％含む。）を挟持させた
後、１ｃｍ2 当り３０箇所のニードルパンチを行って挟
持体を一体化した。そして、この挟持体の両面に厚さ約
１００μｍで、ＭＩ５の高密度ポリエチレンフィルムを
積層し、積層体を形成した。
ｍ、ＭＩ３０の高密度ポリエチレンフィルム（発泡剤ア
ゾジカルボンアミドを１０重量％含む。）を挟持させた
後、１ｃｍ2 当り３０箇所のニードルパンチを行って挟
持体を一体化した。そして、この挟持体の両面に厚さ約
１００μｍで、ＭＩ５の高密度ポリエチレンフィルムを
積層し、積層体を形成した。
【００１９】 その後、積層体の全体をテフロンシートの
間に挟み、摂氏１７０度で３分間加熱し、次に摂氏２２
０度に加熱されたプレスにて、３Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
１０秒間圧縮し、次に温度を摂氏２００度に保ってテフ
ロンシートを両側から真空吸引して５ｍｍまで拡開した
後、冷却した。
間に挟み、摂氏１７０度で３分間加熱し、次に摂氏２２
０度に加熱されたプレスにて、３Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
１０秒間圧縮し、次に温度を摂氏２００度に保ってテフ
ロンシートを両側から真空吸引して５ｍｍまで拡開した
後、冷却した。
【００２０】 得られたサンプルから重量の異なる種々の
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
【００２１】 結果を表１に示す。
【００２２】
【実施例２】 マット状物の間に挿入する発泡剤を含んだ
高密度ポリエチレンフィルムの代わりに、発泡剤（アゾ
ジカルボンアミド）を１０重量％含んだ高密度ポリエチ
レン樹脂粉末を５０ｇ／ｍ2 の量で積層すること以外は
実施例１と同様である。
高密度ポリエチレンフィルムの代わりに、発泡剤（アゾ
ジカルボンアミド）を１０重量％含んだ高密度ポリエチ
レン樹脂粉末を５０ｇ／ｍ2 の量で積層すること以外は
実施例１と同様である。
【００２３】 得られたサンプルから重量の異なる種々の
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
【００２４】 結果を表１に示す。
【００２５】
【比較例】マット状物の間に高密度ポリエチレンフィル
ムを挟持させないこと、および両側に積層する高密度ポ
リエチレンフィルムの厚みが約１２５μｍであること以
外は、実施例１と同様である。
ムを挟持させないこと、および両側に積層する高密度ポ
リエチレンフィルムの厚みが約１２５μｍであること以
外は、実施例１と同様である。
【００２６】 得られたサンプルから重量の異なる種々の
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
部分を取り、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。
【００２７】 結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、マ
ット状物の薄い部分への含浸性が改良され、その部分の
強度低下が緩和されるので、より均一な強度をもった繊
維複合体を得ることができる。
ット状物の薄い部分への含浸性が改良され、その部分の
強度低下が緩和されるので、より均一な強度をもった繊
維複合体を得ることができる。
【図１】図１は、本発明に係る繊維複合体の製造方法に
おける挟持体の製造過程を示す模式的断面図であり、
（Ａ）はマット状物の間に発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂
２を挟持させる前の状態を示す断面図、（Ｂ）は挟持さ
せた状態を示す断面図である。
おける挟持体の製造過程を示す模式的断面図であり、
（Ａ）はマット状物の間に発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂
２を挟持させる前の状態を示す断面図、（Ｂ）は挟持さ
せた状態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る繊維複合体の製造方法に
おける積層体の製造過程を示す模式的断面図であり、
（Ａ）は挟持体に熱可塑性樹脂フィルムを配した状態を
示す断面図、（Ｂ）は挟持体の両面に熱可塑性樹脂フィ
ルムを積層した状態を示す断面図である。
おける積層体の製造過程を示す模式的断面図であり、
（Ａ）は挟持体に熱可塑性樹脂フィルムを配した状態を
示す断面図、（Ｂ）は挟持体の両面に熱可塑性樹脂フィ
ルムを積層した状態を示す断面図である。
１ マット状物 ２ 発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂 ３ 挟持体 ４ 熱可塑性樹脂フィルム ５ 積層体
Claims (1)
- 【請求項１】 無機繊維を主成分とするマット状物中に
熱可塑性樹脂が含浸されてなる繊維複合体の製造方法で
あって、 前記マット状物の間に発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂を挟
持してニードルパンチング処理を行うとともに、このよ
うにして得られる挟持体の少なくとも片側の面に熱可塑
性樹脂フィルムを積層して積層体を形成する積層工程
と、この積層体を上記樹脂成分の溶融温度以上、かつ、
発泡剤の分解温度以下の温度に加熱して樹脂成分を溶融
せしめる加熱工程と、この発泡剤の分解温度以上の温度
で積層体を圧縮する圧縮工程と、上記樹脂成分が溶融し
た状態で上記積層体を拡開して、該積層体の厚みを増大
させる拡開工程と、拡開後の積層体を冷却する冷却工程
とを順次行うことを特徴とする繊維複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408398A JP2564041B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 繊維複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408398A JP2564041B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 繊維複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228665A JPH04228665A (ja) | 1992-08-18 |
| JP2564041B2 true JP2564041B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=18517855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2408398A Expired - Lifetime JP2564041B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 繊維複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564041B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06226740A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維複合体の製造方法 |
| JP2000141523A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-23 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性シート、その製造方法及びそれを用いた積層成形品 |
| JP2004346332A (ja) * | 2004-07-26 | 2004-12-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性シートの製造方法 |
| CN103921369B (zh) * | 2014-04-22 | 2016-05-18 | 湖南大学 | 一种热塑性树脂基预浸渍带的干法预浸渍工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0745129B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1995-05-17 | 株式会社クボタ | 樹脂パネルの製造方法 |
| JPH01285432A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 自動車用天井材及びその製造方法 |
| JP2582858B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1997-02-19 | 積水化学工業株式会社 | 熱成形用繊維成形体の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2408398A patent/JP2564041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04228665A (ja) | 1992-08-18 |
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