JPH0513566Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は成形基材に関する。本考案は自動車、
住宅等の成形天井として用いられる基材に有効で
ある。

［従来の技術］ 従来よりプレス成形型等で所定の形状にプレス
成形される成形基材が用いられている。この成形
基材としては、波形紙にライナーを貼着したダン
ボールにメラミン樹脂を含浸したダンボール基
材、スチレンフイルムとスチレンフオームとを積
層したスチレン基材、フエルト状の繊維集積体に
フエノール樹脂を含浸したレジンフエルト基材、
グラスウールにフエノール樹脂を含浸したグラス
ウール基材が知られている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで上記したダンボール基材では、850
ｇ／m²と軽量であるが、成形性に難があり、深く
絞ると破断等があり深絞り成形には適切ではな
い。またスチレン基材では、800ｇ／m²と軽量で
あるが、曲げ強度が充分でなく、また熱可塑性樹
脂が主材料であるため耐熱性の面で難があり、更
に組付けの際に割れが生じ易い。レジンフエルト
基材では、深絞り成形性を確保し得るものの、曲
げ強度は必ずしも十分でなく、従つて所要の曲げ
強度を確保するにはフエルトの密度を大きくしな
ければならない。そのため重量は1400ｇ／m²と重
くなり、軽量化の面で不利である。またグラスウ
ール基材では、深絞り成形性を確保し得るもの
の、グラスウールを形成するガラス繊維は曲がつ
ているため、所要の曲げ強度を確保するには、グ
ラスウールの密度を大きくしなければならないた
めに、その重量は1200ｇ／m²となり、軽量化の面
で不利である。

即ち上記した従来より提供されている各種の成
形基材では、曲げ強度、深絞り成形性、軽量性を
両立させたものはない。

本考案は上記した実情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、曲げ強度、軽量性を併有し、更
に加熱プレス成形時における良好な深絞り成形性
を確保し得る成形基材を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案者は、成形基材について鋭意研究を重ね
た結果、複数のガラス繊維が束状となつた長さ20
〜100mmのロービングガラス繊維が２次元的に分
散した薄いシート状の表皮材を、フエルト状繊維
集積体で構成された深絞り成形性が良好なマツト
状の芯材に積層した状態で加熱プレス成形すれ
ば、加熱プレス成形した成形基材の曲げ強度、軽
量性を併有し得、更には深絞り成形時における良
好な深絞り成形性を確保し得ることを知見し、こ
の知見に基づいて本考案を完成したものである。

即ち、本考案の成形基材は、熱硬化性接着剤を
含むフエルト状繊維集積体で構成されたマツト状
の芯材と、芯材の少なくとも一面に積層された熱
硬化性接着剤を含む複数のガラス繊維が束状とな
つた長さ20〜100mmのロービングガラス繊維が２
次元的に分散した薄いシート状の表皮材とを加熱
プレス成形型で加熱、成形して得られる一定形状
を有し、芯材と表皮材とが一体化していることを
特徴とするものである。

本考案の成形基材を構成するマツト状の芯材は
フエルト状繊維集積体で構成されているので、深
絞り成形性に富む。一方、本考案の成形基材の他
の構成成分である表皮材を形成するロービングガ
ラス繊維は、ほとんどのものが真直ぐのびており
折れ曲がつていないので、曲げ強度を確保でき
る。しかし、ロービングガラス繊維の長さが長す
ぎると、曲げ強度を確保し得るものの深絞り成形
性の確保の面で不利であり、一方、ロービングガ
ラス繊維の長さが短すぎると、深絞り成形性は確
保し得るものの、曲げ強度の増加の面で不利であ
る。そこで本考案の成形基材では、ロービングガ
ラス繊維の長さを20〜100mmとすることにより、
フエルト状繊維集積体で構成されているマツト状
の芯材がもつ良好な深絞り成形性を維持しつつあ
るいはマツト状の芯材がもつ良好な深絞り成形性
をさほど低下させることなく、曲げ強度を確保し
ている。

芯材を構成するフエルト状繊維集積体は、例え
ば、綿繊維の集積体、合成繊維の集積体、グラス
ウールの集積体等で形成することができる。芯材
を構成するフエルト状繊維集積体は例えば300〜
1000ｇ／m²とすることができ、また、芯材に含ま
れている熱硬化性接着剤の含有量は例えば10〜
500ｇ／m²とすることができる。芯材の厚みは用
途等に応じて適宜設定されるが、例えば２〜10mm
とすることができる。

表皮材では、ロービングガラス繊維の含有量は
例えば30〜300ｇ／m²とすることができ、特に80
〜120ｇ／m²とすることができ、表皮材に含まれ
ている熱硬化性接着剤の含有量は例えば５〜200
ｇ／m²とするのが好ましい。表皮材の厚みは用途
等に応じて適宜設定されるが、例えば0.1〜３mm
とするのが好ましい。

なお、成形基材全体の厚みは用途等に応じて適
宜設定されるが、例えば１〜７mmとすることがで
きる。

本考案の成形基材では、芯材および表皮材に含
まれている熱硬化性接着剤としては、例えば、フ
エノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、レゾルシアノール樹脂
（DFK）等を採用できる。この場合、芯材に含ま
れている熱硬化性接着剤と表皮材に含まれている
熱硬化性接着剤とは、同じ種類のものを使用する
ことが望ましい。芯材と表皮材との接着性を確保
するのに有利だからである。従つて、例えば芯材
の熱硬化性接着剤をフエノール樹脂とした場合に
は、表皮材の熱硬化性接着剤をフエノール樹脂と
し、芯材の熱硬化性接着剤をメラミン樹脂とした
場合には、表皮材の熱硬化性接着剤をメラミン樹
脂とする。

芯材の熱硬化性接着剤と表皮材の熱硬化性接着
剤とが同じ種類のものでない場合には、芯材と表
皮材との接着性を確保するために、表皮材に含ま
れる熱硬化性接着剤と同じ種類の接着剤層を芯材
の表面に塗布し、この接着剤層を芯材と表皮材と
の間の中間層として介在させることもできる。

本考案の成形基材では、芯材の熱硬化性接着剤
と表皮材の熱硬化性接着剤とが接着し、芯材と表
皮材とが一体化している。

更に、芯材は熱硬化性接着剤を含むフエルト状
繊維集積体で構成されているので、加熱プレス成
形する際に従来のレジンフエルト基材と同様に深
絞り成形性は確保される。

また表皮材は、長さが20〜100mmのロービング
ガラス繊維が２次元的に分散した構成であるの
で、表皮材自体の単位面積あたりの曲げ強度は高
く、従つて加熱プレス成形時における芯材の深絞
り成形性を確保しつつ芯材の曲げ強度を補強でき
る。

［実施例］ 以下、図面に示した一実施例にしたがつて本考
案の成形基材を説明する。本実施例の成形基材は
自動車の成形天井に用いられる素材となるもので
ある。

本実施例にかかる加熱プレス成形前の成形基材
７Ａの断面を第４図に示す。更に、本実施例にか
かる成形基材７Ａを加熱プレス成形して得られた
天井材として用いられる加熱プレス成形後の成形
基材７の断面を第１図に示し、その平面図の一部
を第２図に示す。

まづ説明の便宜上、加熱プレス成形前の成形基
材７Ａについて説明する。即ち、第４図に示すよ
うに本実施例にかかる加熱プレス成形前の成形基
材７Ａは、マツト状の芯材１Ａと、芯材１Ａの両
面に積層された薄いシート状の硬化後の表皮材３
Ａとから構成されている。

芯材１Ａは、熱硬化性接着剤としてのフエノー
ル樹脂接着剤が含浸されたフエルト状繊維集積体
で構成されている。フエルト状繊維集積体は合成
繊維60体積％と綿繊維40体積％とで形成されてお
り、その重量は450ｇ／m²である。なお加熱プレ
ス成形前の芯材１Ａの厚みは５〜10mmである。

表皮材３Ａは、熱硬化性接着剤としてのフエノ
ール樹脂接着剤を含んでおり、第２図に示すよう
に複数のガラス繊維が束状となつた長さ50mm程度
の真直ぐのびたロービングガラス繊維３０が２次
元的に分散して構成されている。表皮材３Ａで
は、ロービングガラス繊維３０の含有量は100
ｇ／m²であり、フエノール樹脂接着剤の含有量は
70ｇ／m²である。なお加熱プレス成形前の表皮材
３Ａの厚みは0.5mmである。

次に本実施例にかかる加熱プレス成形前の成形
基材７Ａを製造する方法及びその成形基材７Ａを
加熱プレス成形する方法について説明する。ま
ず、第３図に示すようにフエノール樹脂を水に溶
かした槽５０、乾燥装置５１、裁断機５２を用
い、ロービングガラス繊維３０が２次元的に分散
した薄いシート５３をローラ５４により槽５０内
の溶液に浸漬させてシート５３の内部にフエノー
ル樹脂接着剤を含浸させ、その後、シート５３を
乾燥装置５１により130℃程度で乾燥させ、更に
シート５３を裁断機５２で定尺裁断し、未硬化状
態の表皮材３Ａを得る。

次に、綿繊維と化学繊維と熱硬化性接着剤とし
てのフエノールパウダーを混合して加熱により半
硬化させた状態のフエルト状繊維集積体からなる
半硬化状態の芯材１Ａを用い、第４図に示すよう
に、その半硬化状態の芯材１Ａの表面及び裏面に
未硬化状態の表皮材３Ａを貼り合せて積層し、こ
れにより成形基材７Ａを得る。

次に、上型５５と下型５６とからなる加熱プレ
ス成形型５７を用い、加熱された上型５５と下型
５６との間に成形基材７Ａを位置させた状態で、
上型５５と下型５６とを閉じて成形基材７Ａを所
定の３次元形状に深絞り成形すると共に、未硬化
状態の芯材１Ａ中のフエノールパウダーと半硬化
状態の表皮材３Ａのフエノール樹脂接着剤とを硬
化させて両者を一体的に接合硬化する。これによ
り加熱プレス成形前の成形基材７Ａから加熱プレ
ス成形後の立体的な成形基材７が得られる。この
場合加熱プレス成形温度は200℃程度である。

ところで、加熱プレス成形後の成形基材７の強
度を調べた。この場合には、加熱プレス成形した
後の成形基材７に相当する平板状の試験片（幅
Ｗ：５cm、厚みｔ：0.2cm）を製造し、両端支持
中央荷重曲げ試験装置を用いて、試験片の曲げ試
験を行なつた。曲げ試験の模式図を第６図に示
す。第６図に示すように、２個の支持台８０に試
験片Ｗをセツトした状態で、加圧くさび８１を５
cm／分の速度で下降させ試験片Ｗのほぼ中央部を
押圧し、試験片Ｗを折断した。この曲げ試験では
加熱プレス成形後の成形基材７の曲げ強度および
曲げ弾性率は以下の式により求めた。

曲げ強度（Kg／cm²）＝ （３・Ｐ・Lv）／（２・Ｗ・t²） 曲げ弾性率（Kg／cm²）＝ ｛（Lv）³／４・Ｗ・t³｝（P′／γ′） ここで、Ｐは試験片Ｗの折断に要した最大荷重
（Kg），Lvは支点間距離で10cmであり、（P′／γ′）
は荷重−たわみ曲線の最初の直線部分の傾斜
（Kg／cm）である。なお、加圧くさび８１の曲率
半径は3.2mmである。

試験結果を第７図に示す。第７図に示すよう
に、加熱プレス成形して製造した本実施例の成形
基材７に相当する試験片Ｗでは、曲げ強度は180
Kg／cm²であり、曲げ弾性率は22000Kg／cm²であり、
高剛性を確保できた。

更に、比較例として、従来より用いられている
フエルト基材、グラスウール基材、スチレン基
材、ダンボール基材を加熱プレス成形して同様な
試験片を形成し、同様な条件下で曲げ試験を行な
い、曲げ強度、曲げ弾性率を調べた。

比較例の試験結果を第７図に示す。フエルト基
材にかかる試験片では、曲げ強度は160Kg／cm²で
あり、曲げ弾性率は15000Kg／cm²であつた。グラ
スウール基材にかかる試験片では、曲げ強度は
170Kg／cm²であり、曲げ弾性率は20000Kg／cm²であ
つた。スチレン基材にかかる試験片では、、曲げ
強度は95Kg／cm²であり、曲げ弾性率は9500Kg／cm²
であつた。ダンボール基材にかかる試験片では、
曲げ強度は80Kg／cm²であり、曲げ弾性率は11000
Kg／cm²であつた。

ここで加熱プレス成形後における上記した各種
の基材重量は、第７図に示されているように、本
実施例にかかる成形基材７に相当する試験片では
800ｇ／m²であり、フエルト基材の試験片では
1400ｇ／m²であり、グラスウール基材の試験片で
は1200ｇ／m²であり、スチレン基材の試験片では
800ｇ／m²であり、ダンボール基材の試験片では
850ｇ／m²である。

上記した試験結果から明らかなように、加熱プ
レス成形後の本実施例の成形基材７に相当する試
験片では、基材重量が800ｇ／m²と他の基材に比
較して軽量であるにも拘らず、曲げ強度が180
Kg／m²、曲げ弾性率が22000Kg／cm²と大きくなり、
高剛性である。

［考案の効果］ 本考案の成形基材は、前記したように、フエル
ト状繊維集積体で構成されたマツト状の芯材に、
ガラス繊維が束状となつた長さ20〜100mmのロー
ビングガラスが２次元的に分散した表皮材を積層
し、加熱プレス成形型で加熱成形して芯材と表皮
材とを一体化している構成である。

従つて本考案の成形基材によれば、２次元的に
分散したロービングガラス繊維を含んだ表皮材に
よる補強作用を期待できることから、曲げ強度を
確保でき、従つて芯材の密度や厚みをそれだけ薄
くでき、故に成形基材全体の軽量化に有利であ
る。

更に本考案の成形基材では、加熱プレス成形型
で加熱プレス成形する際に、深絞り成形性に優れ
たフエルト状繊維集積体で構成された芯材の長所
をいかしつつ成形することができる。更に表皮材
中の２次元的に分離したロービングガラス繊維の
補強作用により曲げ強度を補強できるので、加熱
プレス成形時における表皮や芯材の破損等の問題
を改善できる。

すなわち本考案の成形基材によれば、従来の成
形基材とは異なり、軽量化、曲げ強度、深絞り成
形性を併有することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形基材の断面図、第２図は成形基材
の一部の平面図、第３図は第１工程を示す模式
図、第４図は未硬化成形基材の断面図、第５図は
未硬化成形基材を加熱成形する工程を概略的に示
す断面図、第６図は曲げ試験の模式図、第７図は
曲げ強度と曲げ弾性率との試験結果を示すグラフ
である。 図中、１は芯材、３は表皮材を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 熱硬化性接着剤を含むフエルト状繊維集積体で
   構成されたマツト状の芯材と、 該芯材の少なくとも一面に積層された熱硬化性
   接着剤を含む複数のガラス繊維が束状となつた長
   さ20〜100mmのロービングガラス繊維が２次元的
   に分散した薄いシート状の表皮材とを加熱プレス
   成形型で加熱、成形して得られる一定形状を有
   し、前記芯材と前記表皮材とが一体化しているこ
   とを特徴とする成形基材。