JPH0462053A

JPH0462053A - 多孔性複合材料の製造方法

Info

Publication number: JPH0462053A
Application number: JP2166002A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yamaji; 克彦山路; Masanori Nakamura; 雅則中村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH0773899B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（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多孔
性複合材料の製造方法に関するものである。

（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。

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号公報に示すような方法が知られ
ている。すなわち、この方法は、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して積
層シートとする。この積層シートの両面に、上記熱可塑
性樹脂が溶融状態では融着するが非溶融状態では接着し
ない板状体を積層する。ついで、熱可塑性樹脂の溶融温
度以上の温度に加熱して熱可塑性樹脂を溶融した状態で
加圧圧縮した後、解圧する。そして、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
、冷却する。その後、板状体を剥離して複合材料を得る
ものである。

そして、この複合材料の製造工程においては、加熱、圧
縮、拡開、冷却の各作業工程をそれぞれ単独に行ってい
た。

（発明が解決しようとする課題）しかし、加熱、圧縮、拡開、冷却の各作業工程をそれぞ
れ単独に行うと、生産性の向上が望めない。

また、複合材料としては、表面層が高密度で内部層が低
密度のものが強度的に好ましい。しかし、拡開と冷却と
を単独で行うと、拡開によって表面から内部にかけて均
一な状態で拡開した後、冷却することとなり、得られた
複合材料は表面層から内部層にかけて均一な状態となり
、その密度が均一化されてしまうといった不都合を生じ
ることとなる。

本発明は、係る実情に鑑みてなされたもので、生産性の
向上と、得られる複合材料の品質の向上を図ることので
きる多孔性複合材料の製造方法を提供することを目的と
している。

（課題を解決するための手段）本発明の多孔性複合材料の製造方法は、無機繊維と、熱
可塑性樹脂繊維および熱可塑性樹脂粉末から選ばれた少
なくとも一種の樹脂成分よりなる７７）状物の両面に、
上記樹脂成分が溶融状態では融着するが非溶融状態では
接着しない板状体を積層し、上記樹脂成分の溶融温度以
上の温度に加熱して樹脂成分を溶融せしめる加熱工程と
、この溶融状態で加圧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板状体を拡開してマット状物の
厚みを増大させる拡開工程と、マット状物を冷却する冷
却工程とを順次行う多孔性複合材料の製造方法において
、前記拡開工程と冷却工程とを略同時に行うものである
。

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５〜２００ｍが好ましく５０ｕ以上のもの
が７０重景％以上含まれているのがより好ましい。又、
その太さは細くなると機械的強度が低下し、太くなると
重くなって高密度が小さくなるので５〜３０μｍが好ま
しく、より好ましくは７〜２０μｍである。

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、
混繊しマット状物を製造する方法があげられる。

また、無機繊維を接着するためやマット状物の高密度を
上げるために、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、ポリスチレン、ポリビニルブ
チラール等の熱可塑性樹脂よりなる有機繊維や有機粉末
が添加されてもよい。

有機繊維の添加はマット状物を製造する際に添加するの
が好ましいが、有機粉末は７７）状物を製造する際でも
よいしマット状物を製造した後に散布してもよい。また
、有機粉末は粉末として使用されてもよいし、粉末の分
散液やエマルジョンとして使用されてもよい。有機繊維
の長さ及び直径は無機繊維と混繊してマット状物を形成
する際の形成性がすぐれているのが好ましいので、長さ
は５〜２００鶴が好ましく、より好ましくは２０〜１０
０ｆｌ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。また、有機粉末の直径
は粉末状態で添加される際には５０〜１００メツシユが
好ましく、貧溶媒に分散された状態もしくはエマルジョ
ンにして添加される際にはもっと小さくてもよい。

また、マット状物の機械的強度を向上させるためにニー
ドルパンチを施こしてもよ（、ニードルパンチは１−当
たり１０〜７０個所行われるのが好ましい。

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０．０１〜０．２ｇ／−が
好ましく、より好ましくは０．０３〜０．０７ｇ／ｃｄ
である。

上記マット状物の両面に熱可塑性樹脂フィルムを積層し
てもよい。

上記熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、飽和ポリエステル、ポリ
ウレタン、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル等の
熱可塑性樹脂のフィルムがあげられる。なお、有機繊維
もしくは粉末を接着剤としてマット状物に添加する際に
は溶融温度の近いものを使用するのが好ましい。

熱可塑性樹脂フィルムの厚さは厚くなると重くなり、薄
くなると機械的強度が低下するので５０〜５００μｍが
好ましく、より好ましくは７０〜３００μｍである。ま
た、有機繊維や粉末を接着剤として併用する際には有機
繊維や粉末により無機繊維は接着されるので熱可塑性樹
脂フィルムの厚さを薄くすることができる。

熱可塑性樹脂フィルムを積層する方法は任意の方法が採
用されてよく、たとえば単に載置する方法、熱融着する
方法、押出ラミネートする方法等があげられる。

本発明で使用される板状体は上記熱可塑性樹脂が溶融状
態では融着するが非溶融状態では接着しない性質を有す
るものであり、たとえばガラス繊維強化ポリテトラフル
オロエチレンシート、表面がポリテトラフルオロエチレ
ン加工されたプレス板、表面が離型処理されたポリエス
テルシート等があげられる。

前記材料の両面に上記板状体を積層し、熱可塑性樹脂の
溶融温度以上の温度に加熱して熱可塑性樹脂を溶融せし
めた状態で加圧圧縮する。

上記加熱する方法は任意の方法が採用されてよく、たと
えば熱風加熱方法、赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター
などによる輻射加熱方法等があげられる。

なお、加圧圧縮は任意の方法が採用されてよく、たとえ
ばプレスする方法、ロールで圧縮する方法等があげられ
る。プレス圧力は０．１〜２０ｋｇ／ｃｓｉであって４
１５以下圧縮されるのが好ましく、圧縮時間は数秒あれ
ばよい。また、ロールで圧縮する際にはロール間を材料
厚みの４１５〜１／２０に設定するのが好ましい。プレ
ス、ロール共に圧縮する際には熱可塑性樹脂の溶融温度
以上の温度に加熱されているのが好ましい。

本発明においては加圧圧縮された後、板状体が積層され
た材料は解圧され、熱可塑性樹脂が溶融した状態で板状
体を拡開しながら冷却し、材料の厚みを増大させる。

加圧圧縮されると溶融した熱可塑性樹脂は無機繊維中に
含浸される。次に解圧すると材料は元の厚さに回復しよ
うとするが無機繊維は一度押しつぶされているので充分
に回復しない。そこで熱可塑性樹脂が溶融した状態で板
状体を拡開すると同時に、あるいは拡開に対して極めて
僅かに遅れて、該板状体を介して冷却してやる。すると
材料は、板状体に融着しているから厚みが回復され萬高
くなるとともに、板状体に接する外表面から順次固化す
ることとなる。その結果、得られる複合材料は、板状体
に接する両表面の密度が高く、内部は拡開によって密度
が低くなり、全体としては、低密度の内部層に高密度の
表面層を被覆した３層構造となる。

なお、この際、熱可塑性樹脂は溶融しているので無機繊
維や接着部分が破断することはない。また、拡開と冷却
を略同時に行う方法は、例えば、真空吸引によって板状
体を反対方向に引張るとともに、この真空吸引装置内に
板状体に接するようになされた冷却管を配設しておくこ
とで可能となる。

このとき真空吸引および冷却する機構は、例えば、第１
図に示すように、表面に多数の小孔やスリット等の吸引
部１０を有するとともに、この吸引部１０の間に冷却管
１１を配設した箱型の吸着板１を用いることができる。

この吸着板１は、真空ポンプ８に接続され、該真空ポン
プ８の作動によって吸引部１０から吸着を行う。また、
冷却管１１に冷却水を流すことによって吸引部１０に吸
着した板状体２の冷却を行う。

この吸引部１０の開口率としては、吸着面１２に対し、
０．５〜１０％が好ましい。０．５％以下になると、板
状体２をうまく吸引せず、はずれることが多（なり、１
０％を越えると板状体２との摩擦抵抗が大きくなり好ま
しくない。この吸着面１２と、摩擦抵抗の少ない状態す
なわち、金属の研磨、メツキ等が好ましい。

また、冷却管１１に流す媒体としては、水、冷風、オイ
ル等を用いることができるが、水冷が効果が大きく好ま
しい。この冷却管１１は、吸着面１２の裏側に密着もし
くは溶接等で一体化することによって配設される。

その後に板状体２を剥離すると多孔性複合材が得られる
。

なお、本発明の製造方法を実施する装置としては、第２
図に示すように、板状体２を２本のベルト状に形成して
このベルト２０の間で材料３を挟持するとともに、この
ベルト２０の搬送方向Ａに沿って加熱炉４、プレス５、
拡開冷却装置６を設けることによって構成することがで
きる。この装置によると、ベルト２０によって材料３を
挟持した状態で搬送し、その搬送の過程で加熱、圧縮、
拡開冷却の各作業工程を連続的に行うことが可能となる
。

また、本発明の製造方法で得られた熱成形用材料を賦形
するには樹脂成分の溶融温度以上の温度に再加熱し、プ
レス等で圧縮成形すればよく、例えば自動車用天井材と
して使用するには圧縮成形の際に塩化ビニルレザー、不
織布等の化粧用表皮材を積層して賦形すればよい。

（作用）本発明の多孔性複合材料の製造方法は、拡開と冷却の各
作業工程を同時に行うことによって、作業工程が短縮さ
れるとともに、内部層が低密度で、表面層が高密度の多
孔性複合材料を得られる。

（実施例）次に本発明の詳細な説明する。

〔実施例１〕長さ４０〜２００ｆｌ、直径９〜１３μｍのガラス繊維
をカードマシンに供給し、混繊してマット状にし、１ｄ
当たり３０箇所ニードルパンチを行って厚さ８ｍ、重さ
５００ｇ／ｍのマット状物を得、その両面にポリエチレ
ンシート（厚さ１５０μｍ、重さ１４３ｇ／ｒｒｒ）を
積層して積層シートを得た。

得られた積層シートの両面にガラス材料繊維強化ポリテ
トラフルオロエチレンシート（厚さ１５０、ｃｒｍ）を
積層し、２００℃で３分間加熱し、３ｋｇ／ｃｄの圧力
で、２００℃に加熱したプレスで圧縮し、次に２００℃
に保ってガラス繊維強化ポリテトラフルオロエチレンシ
ートを両側から真空吸引して拡開すると同時に冷却して
積層シートの厚みを７鶴まで回復し、次いでシートを剥
離して多孔性複合材料を得た。

第３図に示すように、ここで拡開と冷却を行う吸着板１
の吸着面１２は、内寸４０Ｘ４０ｍ、外寸５０ｘ５０鶴
の角パイプ１３（冷却管１１）を３鶴の間隔で並列に配
設することによって構成した。また、材質はアルミニウ
ム製である。この冷却管１１の両端は各々入口マニホー
ルドと出口マニホールド（図示省略）に接続し、冷却水
の分配集合を行った。また、各冷却管１１・・・同士に
設けた３■の間隔を吸引部１０とし、この吸引部１０か
ら真空ポンプにて空気を吸引することによってシート２
１　（板状体２）の吸着を行って、複合材料３の拡開お
よび冷却を同時に行った。

そして、得られた多孔性複合材料の曲げ強度と曲げ弾性
率を測定した。結果を表１に示す。

〔比較例〕

拡開を行った後に冷却を行い、その他を上記実施例１と
同様にして多孔性複合材料を得た。

表１（発明の効果）以上述べたように、本発明によると、作業工程を短縮す
ることができるので、生産効率の向上を図ることができ
る。同時に、内部層が低密度で、表面層が高密度の多孔
性複合材料が得られるので、強度的に優れた多孔製複合
材料を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸着板による拡開および冷却機構の全体構成の
概略を示す側断面図、第２図は本発明を実施する製造装
置の全体構成の概略を示す側面図、第３図は実施例１に
係る吸着板を示す側断面図である。１・・・吸着板２・・・板状体３・・・−−Ｉｌマット状物−

Claims

【特許請求の範囲】１）無機繊維と、熱可塑性樹脂繊維および熱可塑性樹脂
粉末から選ばれた少なくとも一種の樹脂成分よりなるマ
ット状物の両面に、上記樹脂成分が溶融状態では融着す
るが非溶融状態では接着しない板状体を積層し、上記樹
脂成分の溶融温度以上の温度に加熱して樹脂成分を溶融
せしめる加熱工程と、この溶融状態で加圧圧縮する圧縮
工程と、上記樹脂成分が溶融した状態で上記板状体を拡
開してマット状物の厚みを増大させる拡開工程と、マッ
ト状物を冷却する冷却工程とを順次行う多孔性複合材料
の製造方法において、前記拡開工程と冷却工程とを略同時に行うことを特徴とする多孔性複合材料の製造方法。