JPH02219615A - Production of thermally moldable composite material - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、主として無機繊維を骨格とし、この無機繊維
が熱可塑性樹脂を主成分とする結着材で結合されてなる
熱成形性複合材料を連続して得ることができる熱成形性
複合材料の製造方法に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a thermoformable composite material mainly composed of inorganic fibers, which are bonded together with a binder whose main component is a thermoplastic resin. The present invention relates to a method for producing a thermoformable composite material that can continuously obtain a thermoformable composite material.
(従来の技術)
従来、熱成形性複合材料を製造するには、高弾性を有す
る強化用繊維と熱可塑性プラスチック材料からなるシー
ト状物を加熱することにより、プラスチック材料を溶融
させて上記強化繊維の応力を除去することでシート状物
を膨張させた後、圧縮成形する方法が提案されている(
特開昭62−161529号公報)。(Prior art) Conventionally, in order to produce a thermoformable composite material, a sheet-like material made of reinforcing fibers having high elasticity and a thermoplastic plastic material is heated to melt the plastic material and form the reinforcing fibers. A method has been proposed in which a sheet material is expanded by removing stress and then compression molded (
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-161529).
この方法によれば、強化繊維の弾性復元力を利用してシ
ート状物の厚みを増加させることができるので、圧縮成
形の際に成形性よく複合材料を成形することができる。According to this method, the thickness of the sheet-like article can be increased using the elastic restoring force of the reinforcing fibers, so that the composite material can be molded with good moldability during compression molding.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、従来の方法では、シート状物の厚さを回
復させるために、強化繊維の復元力のみによって行って
いるので、熱のかかり具合い等によって製品内で、ある
いは製品毎に厚さが異なるという欠点があり、しかもシ
ート状物の空隙率をさらに上げることはできなかった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional method, in order to restore the thickness of the sheet-like product, it is done only by the restoring force of the reinforcing fibers, so depending on the degree of heat applied, etc. Another drawback is that the thickness varies depending on the product, and furthermore, it has not been possible to further increase the porosity of the sheet material.
従って、得られたシート状物をそのまま、例えば吸音部
材や断熱部材等に利用しようとすれば、それらの特性が
不十分であると共に、より軽量化を図ることはできなか
った。Therefore, if an attempt was made to use the obtained sheet-like material as it is, for example, as a sound absorbing member or a heat insulating member, the properties thereof would be insufficient and it would not be possible to further reduce the weight.
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたものであり、厚み
を制御することができて厚みのバラツキを少な(するこ
とができ、しかもより空隙率の高い熱成形性複合材料を
連続して得ることができる熱成形性複合材料の製造方法
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and it is possible to control the thickness, reduce thickness variations, and continuously obtain a thermoformable composite material with a higher porosity. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a thermoformable composite material that can be manufactured using a thermoformable composite material.
(課題を解決するための手段)
本発明の熱成形性複合材料の製造方法は、熱可塑性樹脂
が溶融状態では接着し、固体状態では剥離する性質を有
し、磁石に吸着可能な部材で形成された一対の移送ベル
ト間に、熱可塑性樹脂を主成分とする結着材と無機繊維
とを有するマット状物を供給して該熱可塑性樹脂の融点
以上の温度に加熱する工程と、両移送ベルトを圧縮装置
でその両性面側から圧縮することによりマット状物を圧
縮する工程と、該圧縮装置より移送ベルトの移送方向後
方位置にて両移送ベルトの外側にそれぞれ配設された一
対の磁石で移送ベルトをそれぞれ吸着することにより、
一対の移送ベルト間の間隔を拡げて圧縮されたマット状
物の厚みを増大させる工程と、移送ベルトを冷却してマ
ット状物を両移送ベルトの内面から剥離させる工程と、
を包含しており、そのことにより上記目的が達成される
。(Means for Solving the Problems) The method for producing a thermoformable composite material of the present invention is a thermoplastic resin that is made of a member that has the property of adhering in a molten state and peeling off in a solid state, and that can be attracted to a magnet. A step of supplying a mat-like material having a binder mainly composed of a thermoplastic resin and inorganic fibers between the pair of conveyor belts and heating it to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin; A step of compressing the mat-like material by compressing the belt from both sides with a compression device, and a pair of magnets each disposed on the outside of both transfer belts at a position rearward in the transfer direction of the transfer belt from the compression device. By adsorbing each transfer belt with
increasing the thickness of the compressed mat by widening the distance between the pair of transfer belts; cooling the transfer belt to peel the mat from the inner surfaces of both transfer belts;
, thereby achieving the above objective.
マット状物は、熱可塑性樹脂を主成分とする結着材と無
機繊維とを有している。The mat-like material has a binder whose main component is a thermoplastic resin and inorganic fibers.
本発明において使用する無機繊維としては、ガラス繊維
、ロックウール、セラミック繊維、炭素繊維等の1種ま
たは2種以上があげられ、中でもガラス繊維が好ましい
。無機繊維は、例えば、多数のフィラメントが束ねられ
た無機繊維ストランドを解繊することによって得られた
ものが好ましい。無機繊維の長さはマット状物の形成の
容易さの点から5〜20G+amが好ましく、より好ま
しくは10〜100IIIIiである。特に、長さ50
mm以上のものが70重量%含まれているのが好ましい
。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≦たってかさ密度が大きくなるので、5〜3
0μ踵の範囲が好ましく、より好ましくは7〜20μm
である。Examples of the inorganic fibers used in the present invention include one or more of glass fibers, rock wool, ceramic fibers, carbon fibers, etc. Among them, glass fibers are preferred. The inorganic fiber is preferably one obtained by defibrating an inorganic fiber strand in which a large number of filaments are bundled. The length of the inorganic fibers is preferably 5 to 20 G+am, more preferably 10 to 100 G+am, from the viewpoint of ease of forming a mat-like material. In particular, length 50
It is preferable that 70% by weight of particles having a diameter of mm or more is contained. In addition, as the thickness becomes thinner, the mechanical strength decreases, and as it becomes thicker, the weight ≦ and the bulk density increases, so 5 to 3
The heel range is preferably 0 μm, more preferably 7 to 20 μm.
It is.
無機繊維を部分的に結合する結着材は、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
スチレン、ポリビニルブチラール、ポリウレタン等の熱
可塑性樹脂を主成分とするものである。この結着材の形
態は繊維、粉末、フィルム等任意の形態が可能であり、
熱成形性複合材料を製造する際の方法によってそれぞれ
好適な形態で使用される。The binding material that partially binds the inorganic fibers is polyethylene,
The main component is a thermoplastic resin such as polypropylene, saturated polyester, polyamide, polystyrene, polyvinyl butyral, or polyurethane. The form of this binding material can be any form such as fiber, powder, film, etc.
Each of them is used in a suitable form depending on the method for manufacturing the thermoformable composite material.
結着材が繊維として使用される場合には、無機繊維とと
もに混繊してマット状物が形成される。When the binder is used as fiber, it is mixed with inorganic fibers to form a mat-like material.
例えば、無機繊維ストランドをカードマシンに供給し、
ストランドをフィラメント状に解繊し、熱可塑性樹脂樹
脂繊維とともに混繊してマット状物が製造される。熱可
塑性樹脂繊維の寸法は、このマット状物の形成性の点か
らその長さは5〜200重量が好ましく、より好ましく
は20〜100mmであり、太さは3〜50μmが好ま
しく、より好ましくは20〜40μmである。For example, feeding inorganic fiber strands to a card machine,
The strands are defibrated into filaments and mixed with thermoplastic resin fibers to produce a mat-like product. Regarding the dimensions of the thermoplastic resin fiber, from the viewpoint of forming a mat-like object, the length is preferably 5 to 200 weight, more preferably 20 to 100 mm, and the thickness is preferably 3 to 50 μm, more preferably It is 20 to 40 μm.
結着材が粉体として使用される場合には、繊維状の結着
材と同じように無機繊維とともに用いられてマット状物
が形成され、あるいは上記無機繊維にてマットが形成さ
れた後に空気噴射等によりマットに圧入することにより
保持させてマット状物が形成される。また、無機繊維も
しくは無機繊維と熱可塑性樹脂繊維からマットを形成し
た後、該マットに熱可塑性樹脂粉末の分散液やエマルジ
ョンを散布して乾燥してもよい。熱可塑性樹脂粉末の直
径は、それが粉末状態で添加される際には50〜100
メツシユが好ましい。また、粉末を分散された状態もし
くはエマルシコンとして添加される際には直径はもっと
小さ(てもよい。When the binder is used as a powder, it can be used together with inorganic fibers to form a mat like a fibrous binder, or it can be used with air after forming a mat with the inorganic fibers. A mat-like material is formed by being press-fitted into a mat by spraying or the like and held therein. Alternatively, after a mat is formed from inorganic fibers or inorganic fibers and thermoplastic resin fibers, a dispersion or emulsion of thermoplastic resin powder may be sprinkled onto the mat and dried. The diameter of the thermoplastic resin powder is between 50 and 100 mm when it is added in powdered form.
Metsushi is preferred. Furthermore, when the powder is added in a dispersed state or as an emulsion, the diameter may be smaller.
結着材がフィルムとして使用される場合には主に無機繊
維からなるマットに積層することにより、マット状物が
形成される。When the binder is used as a film, a mat-like material is formed by laminating it on a mat made mainly of inorganic fibers.
結着材は上記形態の異なるものを併用してもよい。例え
ば、無機繊維単独または該無機繊維と繊維状及び/また
は粉末状の熱可塑性樹脂結着材とからマットを形成し、
該マットの少なくとも一方の面に、−枚または複数枚の
熱可塑性樹脂フィルムを積層してマット状物を形成して
もよい。異なる形態の結着材を混合して用いる場合には
、それら結着材の溶融温度はなるべく近似しているのが
好ましい。Binder materials having different forms as described above may be used in combination. For example, a mat is formed from inorganic fibers alone or from the inorganic fibers and a fibrous and/or powdered thermoplastic resin binder,
A mat-like material may be formed by laminating one or more thermoplastic resin films on at least one surface of the mat. When using a mixture of different types of binders, it is preferable that the melting temperatures of these binders are as similar as possible.
上記無機繊維と結着材の比率は、結着材の量が少なくな
ると結合部分が少なくなって熱成形性複合材料の機械的
強度が低下し、逆に多くなると空隙率が低下するので、
結着材として熱可塑性樹脂フィルムを用いる場合には重
量比でマット状物全重量の1/10〜2/1が好ましく
、結着材とじて熱可塑性樹脂の繊維または粉末を用いる
場合には115〜4/1が好ましい。Regarding the ratio of the inorganic fibers to the binder, if the amount of the binder decreases, the number of bonded parts decreases and the mechanical strength of the thermoformable composite material decreases, and conversely, if the amount increases, the porosity decreases.
When using a thermoplastic resin film as a binder, the weight ratio is preferably 1/10 to 2/1 of the total weight of the mat-like material, and when using thermoplastic resin fibers or powder as a binder, the weight ratio is preferably 1/10 to 2/1 of the total weight of the mat-like material. ~4/1 is preferred.
このようにして得られたマット状物の密度は大きくなる
と重くなり、小さ(なると機械的強度が低下するので、
0.01〜02g/c+*3が好ましく、より好ましく
は0.03〜0.07g/c+m”である。また全体と
しての空隙率は70〜98%が好ましい。また、強度を
高めるためにニードルパンチを施してもよく、ニードル
パンチは1 cm”当り1〜50箇所行われるのが好ま
しい。The density of the mat-like material obtained in this way increases as the density increases;
It is preferably 0.01 to 02 g/c+*3, more preferably 0.03 to 0.07 g/c+m''. The overall porosity is preferably 70 to 98%. Also, in order to increase the strength, needle Punching may be performed, and preferably needle punching is performed at 1 to 50 locations per 1 cm.
次に、本発明の熱成形性複合材料の製造方法を説明する
。Next, a method for manufacturing the thermoformable composite material of the present invention will be explained.
本発明は第1図に示す装置を用いて行うことができる。The present invention can be carried out using the apparatus shown in FIG.
この装置は、上下一対配設された無限帯状の移送ベルト
1aSlbを有する移送装置1と、加熱装置2と、圧縮
装置3と、移送ベルトの拡開装置4と、冷却装置5と、
を備えている。This device includes a transfer device 1 having a pair of upper and lower endless belt-shaped transfer belts 1aSlb, a heating device 2, a compression device 3, a transfer belt expansion device 4, a cooling device 5,
It is equipped with
上記各移送ベルトla、it)は、駆動ロールlO及び
複数の案内ロール11.11・・・の周りに巻回されて
おり、駆動ロールlOの駆動によって回転移動するよう
に構成されている。各移送ベルトla、 lbには略直
線状の移送部12a、 12bが対向するよう設けられ
、一対の移送ベルトla、 ibの移送部12aS12
b間にはマット状物の供給部13が形成されている。そ
して、この移送部12a、 12bはそれぞれ同方向(
矢印へ方向)へ移動するようになっている。Each of the transfer belts la, it) is wound around a drive roll lO and a plurality of guide rolls 11, 11, . . . and is configured to be rotated by the drive of the drive roll lO. Each of the transfer belts la, lb is provided with substantially linear transfer portions 12a, 12b facing each other, and the pair of transfer belts la, ib have transfer portions 12aS12.
A mat-like material supplying section 13 is formed between b. The transfer parts 12a and 12b are moved in the same direction (
It is designed to move in the direction of the arrow.
移送ベル)la、lbは溶融した熱可塑性樹脂が接着し
、固化した状態の熱可塑性樹脂が接着せず、かつ磁石に
吸着する部材で形成されており、例えば鉄、ニッケルを
主成分とするベルト基材の外面にテフロン、シリコン等
の離型剤をコーティングしたものや、ベルト基材の外面
にアルミ薄板を被覆したもの等を使用することができる
。Transfer bells) la and lb are made of a material to which molten thermoplastic resin adheres, solidified thermoplastic resin does not adhere, and which attracts magnets, such as belts mainly made of iron or nickel. It is possible to use a base material whose outer surface is coated with a release agent such as Teflon or silicone, or a belt base material whose outer surface is coated with a thin aluminum plate.
上記加熱装置2は上記移送装置1内に供給されたマット
状物の熱可塑性樹脂を加熱できるように、その加熱温度
はマット状物に使用する熱可塑性樹脂の溶融温度以上あ
るいは溶融温度付近に設定されている。加熱装置2は乾
燥器の熱風で全体を加熱する方式のものや、遠赤外ヒー
ター、赤外線ヒーター等による輻射加熱方式のものが好
ましく用いられる。In order to heat the thermoplastic resin of the mat-like material supplied into the transfer device 1, the heating device 2 has a heating temperature set at a temperature higher than or near the melting temperature of the thermoplastic resin used for the mat-like material. has been done. Preferably, the heating device 2 is one that heats the entire body using hot air from a dryer, or one that uses radiation heating using a far-infrared heater, an infrared heater, or the like.
上記圧縮装置3は上下に小間隙を介して配設された上押
圧ロール3aと下押圧ロール3bとを有している。上下
押圧ロール3as 3bはそれぞれ多数のロールを有し
、上ロール3aと下ロール3b間の間隙は、この上下ロ
ール3a、 3b間を通過するマット状物に065〜3
0にg/cI12の圧力が作用するように設定されてい
る。この押圧ロール3a、 3bを加熱ロールで形成し
、ここでマット状物の加熱と圧縮とを同時に行うように
してもよい。なお、圧縮装置3として、押圧ロールに代
えて無限軌道装置で構成してもよい。The compression device 3 has an upper press roll 3a and a lower press roll 3b arranged above and below with a small gap in between. The upper and lower press rolls 3as and 3b each have a large number of rolls, and the gap between the upper roll 3a and the lower roll 3b is such that the mat-like material passing between the upper and lower rolls 3a and 3b has a large number of rolls.
It is set so that a pressure of 12 g/cI acts on 0. The pressing rolls 3a, 3b may be formed by heating rolls, and the mat-like material may be heated and compressed at the same time. In addition, as the compression device 3, it may replace with a press roll and may be comprised with an endless track device.
この圧縮装置3の移送方向後方位置には移送ベルトの拡
開装置4が配設されている。拡開装置4は複数のロール
からなる上案内ロール4aと下案内ロール4b及び磁石
6as 6bとを有している。A transfer belt expanding device 4 is disposed at a rear position of the compression device 3 in the transfer direction. The expanding device 4 has an upper guide roll 4a, a lower guide roll 4b, and magnets 6as 6b, which are composed of a plurality of rolls.
上記上案内ロール4aと下案内ロール4b間の間隙は上
記上下圧縮ロール3a、3b間の間隔より大きく設定さ
れており、従って、一対の移送ベル)lasib間ノ間
隔間圧間隔−ル3a、 3bから案内ロール4a。The gap between the upper guide roll 4a and the lower guide roll 4b is set larger than the gap between the upper and lower compression rolls 3a, 3b, so that the pressure gap between the pair of transfer bells 3a, 3b is reduced. From the guide roll 4a.
4b側へいくにつれて次第に広がるようになっている。It gradually widens as it moves toward the 4b side.
この上下案内ロール4a、 4b間の間隔は熱成形性複
合材料の所望とする厚さに略一致するように設定されて
いる。また、各案内ロール4as 4bのうち、最先の
ロール4a’、4b’は上下移動調整自在な調整ロール
となっており、この調整ロール4a”、4b°間の間隔
を変えることにより、熱成形性複合材料の厚みを緩やか
に大きくすることができる。The distance between the upper and lower guide rolls 4a, 4b is set to approximately match the desired thickness of the thermoformable composite material. Furthermore, among the guide rolls 4as and 4b, the first rolls 4a' and 4b' are adjustment rolls that can be adjusted vertically, and by changing the interval between these adjustment rolls 4a'' and 4b°, thermoforming can be performed. The thickness of the composite material can be gradually increased.
上記磁石6a、 6bとしては電磁石や永久磁石を使用
することができるが、特に電磁石がその吸着力を調整で
きるので好ましい。また、高温で使用するためその磁石
6a、 6bの周囲に冷却コイルを巻回して冷却するの
が好ましい。Although electromagnets and permanent magnets can be used as the magnets 6a and 6b, electromagnets are particularly preferred because their attraction force can be adjusted. Further, since the magnets are used at high temperatures, it is preferable to wind a cooling coil around the magnets 6a and 6b to cool them.
拡開装置4の移送ベル)Ia、lbの移送方向後方位置
には冷却装置5が配設されている。冷却装置5は各移送
ベル)laSlbの外側にそれぞれ配設されており、各
移送ベルトla、 lbを冷却できるようになっている
。冷却装置5としては空冷式、または水冷式のいずれで
もよい。A cooling device 5 is disposed at a rear position in the transfer direction of the transfer bells (Ia, lb) of the expanding device 4. The cooling device 5 is disposed on the outside of each transfer belt (laSlb), and is capable of cooling each transfer belt (la, lb). The cooling device 5 may be either an air-cooled type or a water-cooled type.
次に、上記構成の装置を用いて本発明の熱成形性複合材
料の製造方法を説明する。Next, a method for manufacturing a thermoformable composite material of the present invention will be explained using the apparatus having the above configuration.
上記で得られたマット状物を第1図で示した一対の移送
ベル)la、Lb間の供給部13に供給する。The mat-like material obtained above is supplied to the supply section 13 between the pair of transfer bells (la) and Lb shown in FIG.
両移送ベルトlas ibの移動に伴ってマット状物が
圧縮装置3の所へ移送される間に、マット状物は加熱装
置2により加熱される。加熱装置2の加熱温度はマット
状物の熱可塑性樹脂が全て溶融する以上の温度が好まし
く、例えば、熱可塑性樹脂の溶融温度より10〜70℃
高い温度で1〜10分加熱するのが好ましい。なお、マ
ット状物をこの移送装置1へ供給する前に予備加熱して
いてもよい。The mat-like material is heated by the heating device 2 while the mat-like material is being transferred to the compression device 3 as the two transfer belts las ib move. The heating temperature of the heating device 2 is preferably a temperature higher than that at which all the thermoplastic resin of the mat-like material melts, for example, 10 to 70°C higher than the melting temperature of the thermoplastic resin.
Preferably, the mixture is heated at a high temperature for 1 to 10 minutes. Note that the mat-like material may be preheated before being supplied to the transfer device 1.
このようにして結着材が溶融状態にあるマット状物は熱
可塑性樹脂の溶融温度以上の温度において圧縮装置3で
圧縮される。この圧縮により結着材はマット状物の繊維
間に充分含浸することになる。ここでの圧縮強度は0.
5〜30Kg/cm2が好ましい。The mat-like material in which the binder is in a molten state is compressed by the compression device 3 at a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic resin. By this compression, the binder is sufficiently impregnated between the fibers of the mat-like material. The compressive strength here is 0.
5 to 30 kg/cm2 is preferable.
圧縮強度が上記範囲より低過ぎると樹脂の含浸が不十分
となり、圧力が上記範囲より高過ぎるとその圧力で無機
繊維が破損するおそれがある。また、圧縮する際に熱可
塑性樹脂が冷却されて固化されると次の工程でマット状
物の厚みが回復しなくなるので、押圧ロール3a、 3
bも加熱されているのが好ましい。If the compressive strength is too lower than the above range, resin impregnation will be insufficient, and if the pressure is too high than the above range, the pressure may damage the inorganic fibers. In addition, if the thermoplastic resin is cooled and solidified during compression, the thickness of the mat-like material will not recover in the next step, so the pressure rolls 3a, 3
Preferably, b is also heated.
次に、このマット状物は移送ベルトlas lbの移動
に伴って拡開装置4まで移送される。ここで、上側の移
送ベル)laは上側の磁石6aに吸着されるため;こ上
側の案内ロール4aに案内されなが移動し、下側の移送
ベルトlbは下側の磁石6bに吸着されるために下側の
案内ロール4bに案内されながら移動する。従って、移
送ベルトlas lbは移動に伴って両移送ベルト1a
、 Lb間の間隔が次第に拡開されることになり、その
結果側移送ベルトla、 lbの内面に接着するマット
状物は次第にその厚みが増大させられる。Next, this mat-like material is transferred to the spreading device 4 along with the movement of the transfer belt LAS lb. Here, since the upper transfer belt (la) is attracted to the upper magnet 6a, it moves while being guided by the upper guide roll 4a, and the lower transfer belt lb is attracted to the lower magnet 6b. Therefore, it moves while being guided by the lower guide roll 4b. Therefore, as the transfer belt las lb moves, both transfer belts 1a
, Lb gradually widens, and as a result, the thickness of the mat-like material adhered to the inner surfaces of the side transfer belts la, lb gradually increases.
次いで、各移送ベル)la、lb及びマット状物は冷却
装置5により冷却され、マット状物の結着材は固化して
移送ベルトla、 Lbに接着しなくなり、固化したマ
ット状物は移送ベル)la、lbより剥離することがで
き、このようにして熱成形性複合材料が取り出される。Next, each transfer bell (la, lb) and the mat-like material are cooled by the cooling device 5, and the binding material of the mat-like material is solidified and no longer adheres to the transfer belts la, Lb, and the solidified mat-like material is removed from the transfer belt. ) la, lb, and the thermoformable composite material is thus removed.
得られた熱成形性複合材料は、無機繊維同志がその交差
部において結着材で結合されており、マット状物全体に
亘って多数の空隙を有し、かつマット状物の表面には内
部の空隙に連通ずる多数の細孔が形成されている。この
熱成形性複合材料は熱賦形性が良好であり、プレス等の
簡単な加工手段によって所望とする形状に容易に成形さ
れ、金型の曲率によ(沿つた曲率を有する成形体を得る
ことができる。熱成形性複合材料の厚さは用途により適
宜決定されればよいが、一般には4〜200m1であり
、特に自動車用天井材として用いる場合は4〜12■m
が好ましい。The obtained thermoformable composite material has inorganic fibers bound together with a binder at their intersections, has many voids throughout the mat, and has internal voids on the surface of the mat. A large number of pores are formed that communicate with the voids in the pores. This thermoformable composite material has good heat formability, and can be easily molded into a desired shape by simple processing means such as pressing, to obtain a molded product with a curvature that follows the curvature of the mold. The thickness of the thermoformable composite material may be determined as appropriate depending on the application, but it is generally 4 to 200 m1, and particularly 4 to 12 m when used as a ceiling material for automobiles.
is preferred.
(実施例) 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.
L息災
以下に示すマット状物から第1図に示す装置を用いて熱
成形性複合材料を製造した。装置における条件は以下の
通りとした。A thermoformable composite material was produced from the mat-like material shown below using the apparatus shown in FIG. The conditions for the apparatus were as follows.
マット状物ニガラス繊維(直径11μm、長さ50mm
)とポリプロピレン繊維(直径18μm、長さ50mm
、融点165℃)を重量比4対1の割合で解繊及び混繊
し、ニードルパンチ(20箇所/c+n2)を施して厚
み7m1As幅1400mmのマットを作成した。この
マットの密度は0.5g/am3であり、そのうちガラ
ス繊維の密度は0.4g/cm3、ポリプロピレン繊維
の密度はO,Ig/c+*’であった。次に、このマッ
トの両面に厚さ110μmB 、幅1450mmのポリ
エチレンフィルム(融点135℃)をそれぞれ−枚積層
してマット状物を得た。Mat-like material glass fiber (diameter 11 μm, length 50 mm)
) and polypropylene fiber (diameter 18 μm, length 50 mm
, melting point 165° C.) were defibrated and mixed at a weight ratio of 4:1, and needle punched (20 locations/c+n2) to create a mat with a thickness of 7 m1As and a width of 1400 mm. The density of this mat was 0.5 g/am3, of which the density of glass fiber was 0.4 g/cm3, and the density of polypropylene fiber was O,Ig/c+*'. Next, polyethylene films (melting point: 135°C) each having a thickness of 110 μm and a width of 1450 mm were laminated on both sides of this mat to obtain a mat-like product.
移送ベルト二幅15001111!1%厚さ1mmの鉄
板の外表面に% 幅1500am、厚さ1mmのアルミ
板をリベット止めしたものを使用した。A transfer belt was used in which an aluminum plate with a width of 1500 am and a thickness of 1 mm was riveted to the outer surface of an iron plate with a thickness of 1 mm.
加熱装置=220℃に加熱された熱風炉であり、圧縮装
置まで1.5分を要した。マット状物は200℃に達し
ていた。The heating device was a hot air oven heated to 220° C., and it took 1.5 minutes to reach the compression device. The temperature of the mat-like material had reached 200°C.
圧縮装置二上下の圧縮ロールは5本のロールからなり、
各ロールの径は30011111% ロール軸100m
+*。The compression rolls on the upper and lower sides of the compression device consist of 5 rolls.
The diameter of each roll is 30011111% Roll axis 100m
+*.
ロール表面1700mmであり、上下圧縮ロール間のク
リアランスは45+*mとして。従って、上記2枚の移
送ベルトの厚みは4■であるから、マット状物は0.5
+nlこ圧縮される。The roll surface is 1700mm, and the clearance between the upper and lower compression rolls is 45+*m. Therefore, since the thickness of the two transfer belts is 4cm, the thickness of the mat-like material is 0.5cm.
+nl is compressed.
拡開装置:磁力は0.5にg/cm2も鉄製のものを使
用した。調整ロール間の間隔は7mmに設定した。Expanding device: An iron device with a magnetic force of 0.5 g/cm2 was used. The spacing between the adjustment rolls was set to 7 mm.
冷却装置:空冷(外気温25℃)とした。Cooling device: Air cooling (outside temperature 25°C).
上記装置において、移送ベルトが反転するところで、熱
成形性複合材料が移送ベルト表面から剥離した。In the above device, the thermoformable composite material delaminated from the surface of the transfer belt when the transfer belt reversed.
得られた熱成形性複合材料の幅は1400mmであり、
長さは1800m簡に切断した。熱成形性複合材料の厚
みは7tals密度はQ、 Ig/am3、空隙率は9
3%であった。また厚みのばらつきをノギスで測定した
ところ7■の設定に対し、20点の計測値は6.5〜7
.1mmの範囲に全点食まれていた。The width of the thermoformable composite material obtained was 1400 mm,
The length was cut into pieces of 1800 m. The thickness of the thermoformable composite material is 7 tals, the density is Q, Ig/am3, and the porosity is 9
It was 3%. Also, when I measured the variation in thickness with a caliper, the measured value at 20 points was 6.5 to 7 against the setting of 7■.
.. All points were eaten within a 1mm radius.
嵐蝮皿
実施例と同様のマット状物を、プレスに供給し、220
℃に加熱し圧縮した後、25℃まで冷却ロールで冷却し
て厚さ約0.4+a+aの複合材料を得た。冷却ロール
は実施例の冷却装置の箇所に設け、マット状物を圧縮し
ながら冷却した。冷却ロールの圧力は31[g/amで
あった。A mat-like material similar to that of the Arashi Viper Plate Example was supplied to the press, and 220
After heating to and compressing the mixture, it was cooled to 25°C using a cooling roll to obtain a composite material having a thickness of approximately 0.4+a+a. A cooling roll was provided at the location of the cooling device of the example, and the mat-like material was cooled while being compressed. The pressure of the cooling roll was 31 g/am.
次に、このものをプレス成形するために200℃に加熱
したところ、その厚みが増大した熱成形性複合材料が得
られた。熱成形性複合材料の厚みを20点計測したとこ
ろ、最大5.3mm5最小3.1mmであり、計測点2
0点の平均厚みは4.4mrxであった。また、熱成形
性複合材料の密度はO,16g70m3、空隙率は89
%であった。Next, when this material was heated to 200° C. for press molding, a thermoformable composite material with increased thickness was obtained. When the thickness of the thermoformable composite material was measured at 20 points, the maximum thickness was 5.3 mm and the minimum thickness was 3.1 mm.
The average thickness at point 0 was 4.4 mrx. In addition, the density of the thermoformable composite material is O, 16g70m3, and the porosity is 89
%Met.
以上のように本発明で得られた熱成形性複合材料は製品
厚みが一定でばらつきが少ないことが確認された。As described above, it was confirmed that the thermoformable composite material obtained by the present invention has a constant product thickness with little variation.
(発明の効果)
このように、本発明は熱可塑性樹脂の溶融状態にあるマ
ット状物を磁石を用いた拡開装置で強制的に拡開してい
るので、空隙率の高い熱成形性複合材料を得ることがで
きると共に、その厚みは拡開装置で規制することができ
るので、厚みのバラツキが少ない熱成形性複合材料を連
続して得ることができる。(Effects of the Invention) As described above, the present invention forcibly expands a mat-like material in a molten state of thermoplastic resin using an expanding device using a magnet. Since the material can be obtained and its thickness can be controlled by the expanding device, thermoformable composite materials with less variation in thickness can be continuously obtained.
得られた熱成形性複合材料は、無機繊維が熱可塑性樹脂
結着材により部分的に結合されているため、充分な強度
、耐熱性を有すると共に、従来のものに比べて高い空隙
率が達成され、またより軽量化を図ることができる。The resulting thermoformable composite material has sufficient strength and heat resistance because the inorganic fibers are partially bound by a thermoplastic resin binder, and a higher porosity than conventional materials has been achieved. It is also possible to achieve further weight reduction.
4、 の、 なM■ 第1図は本発明に用いられる装置の概略図である。4. Of, M■ FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus used in the present invention.
1・・・移送装置、las lb・・・移送ベルト、2
・・・加熱装置、3・・・圧縮装置、4・・・拡開装置
、5・・・冷却装置、6a、 6b・・・磁石。1...transfer device, las lb...transfer belt, 2
... Heating device, 3... Compression device, 4... Expansion device, 5... Cooling device, 6a, 6b... Magnet.
以上that's all
Claims (1)
剥離する性質を有し、磁石に吸着可能な部材で形成され
た一対の移送ベルト間に、熱可塑性樹脂を主成分とする
結着材と無機繊維とを有するマット状物を供給して該熱
可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱する工程と、 該熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度で、両移送ベルト
を圧縮装置でその両外面側から圧縮することによりマッ
ト状物を圧縮する工程と、 該圧縮装置より移送ベルトの移送方向後方位置にて両移
送ベルトの外側にそれぞれ配設された一対の磁石で移送
ベルトをそれぞれ吸着することにより一対の移送ベルト
間の間隔を拡げて圧縮されたマット状物の厚みを増大さ
せる工程と、 移送ベルトを冷却してマット状物を両移送ベルトの内面
から剥離させる工程と、 を包含する熱成形性複合材料の製造方法。[Claims] 1. A thermoplastic resin is mainly used between a pair of transfer belts formed of a member that has the property of adhering to a thermoplastic resin in a molten state and peeling off in a solid state, and can be attracted to a magnet. A step of supplying a mat-like material having a binder and inorganic fiber as components and heating it to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin, and a step of heating both transfer belts at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin. A process of compressing the mat-like material by compressing it from both outer surfaces with a compression device, and transferring it with a pair of magnets respectively disposed on the outside of both transfer belts at a position rearward in the transfer direction of the transfer belt from the compression device. A step of increasing the thickness of the compressed mat-like material by widening the distance between the pair of transfer belts by adsorbing the belts, and a step of cooling the transfer belts and peeling off the mat-like material from the inner surfaces of both transfer belts. A method for producing a thermoformable composite material comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4080889A JPH02219615A (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Production of thermally moldable composite material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4080889A JPH02219615A (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Production of thermally moldable composite material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02219615A true JPH02219615A (en) | 1990-09-03 |
Family
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JP4080889A Pending JPH02219615A (en) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | Production of thermally moldable composite material |
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JP (1) | JPH02219615A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007521162A (en) * | 2003-06-30 | 2007-08-02 | オウェンス コーニング | Surface treatment for blankets of thermoplastic fibers |
JP2010155263A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Nippon Mektron Ltd | Double belt press |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP4080889A patent/JPH02219615A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007521162A (en) * | 2003-06-30 | 2007-08-02 | オウェンス コーニング | Surface treatment for blankets of thermoplastic fibers |
JP2010155263A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Nippon Mektron Ltd | Double belt press |
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