JPH05269877A - 熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡性シート並びに熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス抜けが起こりにくく、内部の気泡が押し
つぶされることなく良好に賦形できる熱成形性繊維強化
樹脂発泡性シート又は発泡シートを得る。 【構成】 長さ10mmに切断したガラスロービングとポリ
エチレン樹脂粉末とを2:3 の割合で混合する。この混合
物と架橋性で発泡性のポリエチレン樹脂粒子（平均粒径
3mm)とを1:1 の割合で混合し、これを加圧下で180 ℃に
加熱して樹脂を架橋させ、厚さ２mmの目的の熱成形性発
泡性シートを得る。これを加圧下で200 ℃に加熱した後
除圧して発泡性の樹脂粒子を発泡させ、厚さ４mmの目的
の熱成形性発泡シートを得る。この発泡シートは、繊維
強化樹脂シート中に架橋樹脂の発泡粒子が均一に分散さ
れてなる。上記架橋性で発泡性のポリエチレン粒子は、
ポリエチレン100 重量部とアゾジカルボンアミド５重量
部とジクミルパーオキサイド1.5 重量部とステアリン酸
カルシウム２重量部とから得られたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スタンピング成形に
用いて好適な熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡性シー
ト並びに熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡シート及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スタンピング成形には、繊維強化熱可塑
性樹脂シートが広く使用されている。この種の繊維強化
熱可塑性樹脂シートは、機械的強度、剛性及び寸法安定
性が優れているが、軽量性、断熱性及び吸音性等が劣
る。

【０００３】機械的強度、剛性及び寸法安定性ととも
に、軽量性、断熱性及び吸音性等の性能を付与するため
に、強化繊維と発泡性熱可塑性樹脂の粉末又は繊維とを
混合して形成した発泡性シートを加熱炉や赤外線ヒータ
ーなどで加熱し、樹脂を溶融し発泡させて発泡シートを
形成し、この発泡シートを用いて所望の形状にスタンピ
ング成形する方法が知られている（例えば、特開平３−
６１０２８号公報及び特開平３−６１０２９号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
繊維強化熱可塑性樹脂発泡性シートを用いて、スタンピ
ング成形により種々の形状の発泡成形品を得るには、発
泡性シート中の強化繊維が移動してその相対位置が変わ
る程度にまで高い温度にシートを加熱溶融せねば、良好
に賦形することはできない。このことは、発泡性シート
を用いる場合のみならず、この発泡性シートを一旦加熱
し発泡させた発泡シートを用いて、スタンピング成形す
る場合にも同様である。

【０００５】しかし、このように高い温度にシートを加
熱すると、その時の樹脂の溶融粘度は発泡に適した溶融
粘度にはならず、種々の形状に良好に賦形はできても、
ガス抜けが起こって均一で高倍率の発泡成形品を得るこ
とは困難である。また、賦形の際に内部の気泡が押しつ
ぶされて所望の軽量性、断熱性、吸音性などの性能が得
られないという問題も発生する。このような問題は、特
に、強化繊維として、補強効果の大きい比較的長い繊維
を用いた場合の方が、短繊維を用いた場合よりも生起し
やすい。

【０００６】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、種々の形状に良好に賦形
でき、しかもガス抜けや内部の気泡が押しつぶされるこ
となく、均一で高倍率の発泡成形品を得ることのできる
熱成形性繊維強化樹脂樹脂発泡性シート並びに熱成形性
繊維強化樹脂樹脂発泡シート及びその製造方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡性シ
ートは、繊維強化熱可塑性樹脂シート中に、この熱可塑
性樹脂よりも熱流動性の低い熱可塑性樹脂の発泡性成分
が分散されている（請求項１の発明）。

【０００８】この発明のもう一つの熱成形性繊維強化熱
可塑性樹脂発泡性シートは、繊維強化熱可塑性樹脂シー
ト中に、架橋した熱可塑性樹脂の発泡成分が分散されて
いる（請求項２の発明）。

【０００９】また、この発明の熱成形性繊維強化熱可塑
性樹脂発泡シートは、繊維強化熱可塑性樹脂シート中
に、この熱可塑性樹脂よりも熱流動性の低い熱可塑性樹
脂の発泡成分が分散されている（請求項３の発明）。

【００１０】この発明のもう一つの熱成形性繊維強化熱
可塑性樹脂発泡シートは、繊維強化熱可塑性樹脂シート
中に、架橋した熱可塑性樹脂の発泡成分が分散されてい
る（請求項４の発明）。

【００１１】また、この発明の熱成形性繊維強化熱可塑
性樹脂発泡シートの製造方法は、強化繊維と熱可塑性樹
脂とこの樹脂よりも熱流動性の低い発泡性の熱可塑性樹
脂とからなるシート状の複合材料を、加圧下で加熱して
樹脂を溶融させ、その後除圧して発泡性の樹脂を発泡さ
せるものである（請求項５の発明）。

【００１２】この発明のもう一つの熱成形性繊維強化熱
可塑性樹脂発泡シートの製造方法は、強化繊維と熱可塑
性樹脂と架橋性で発泡性の熱可塑性樹脂とからなるシー
ト状の複合材料を、加圧下で加熱して樹脂を溶融させる
とともに発泡性の樹脂を架橋させ、その後除圧して発泡
性の樹脂を発泡させるものである（請求項６の発明）。

【００１３】この発明のさらにもう一つの熱成形性繊維
強化熱可塑性樹脂発泡シートの製造方法は、強化繊維と
熱可塑性樹脂と架橋した発泡性の熱可塑性樹脂とからな
るシート状の複合材料を、加圧下で加熱して樹脂を溶融
させ、その後除圧して発泡性の樹脂を発泡させるもので
ある（請求項７の発明）。

【００１４】なお、請求項１及び２の発明でいう発泡性
成分とは、加熱により樹脂が発泡して発泡体を形成する
樹脂成分を意味する。また、請求項３及び４の発明でい
う発泡成分とは、上記の発泡性成分を加熱し発泡させて
得られる樹脂成分を意味する。

【００１５】これ等の発明において、強化繊維として
は、使用する熱可塑性樹脂の溶融温度において熱的に安
定な繊維が用いられる。例えば、ガラス繊維、炭素繊
維、ボロン繊維、セラミック繊維、金属繊維等の無機繊
維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維
等の有機繊維が用いられる。特に、ガラス繊維が好適で
ある。

【００１６】このような強化繊維は、チョップドストラ
ンドマット、連続ストランドマット等の繊維マット、或
いは一般に３mm以上の長さに切断されたロービング繊維
等が用いられる。強化繊維の長さが３mmよりも短くなる
と、繊維による補強効果が小さくなる。強化繊維を構成
するモノフィラメントの太さは、一般に、５〜１００μ
m のものが使用される。

【００１７】繊維強化熱可塑性樹脂シートを構成する熱
可塑性樹脂（非発泡成分）としては、剛性が高いものが
好ましく、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等が
用いられる。

【００１８】また、上記の樹脂を主成分とする共重合体
やグラフト樹脂や変成樹脂、例えば、エチレン−塩化ビ
ニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニル共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、マレイン酸変成ポリエチレン、アクリル酸変成ポリ
プロピレン等も用いられる。

【００１９】発泡性成分及び発泡成分の熱可塑性樹脂
は、通常、前記した非発泡成分の熱可塑性樹脂の中から
選ばれる。そして、熱成形温度において、非発泡成分の
熱可塑性樹脂よりも熱流動性の低い樹脂が選定される
（請求項１、３、５の発明に相当）。

【００２０】ここで、熱可塑性樹脂の熱流動性は、一般
に、ＪＩＳ Ｋ７２１０に規定するメルトフローインデ
クサーによるメルトフローレート（ｇ／１０分）で比較
される。その他、高化式フローテスターによる流れ値
（ｍｌ／秒）やスパイラルフロー試験によるスパイラル
フロー長さ（mm）でも比較することができる。

【００２１】また、発泡性成分及び発泡成分の熱可塑性
樹脂は、架橋したものも使用される。この樹脂も前記し
た非発泡成分の熱可塑性樹脂の中から選ばれ、この樹脂
をジクミルパーオキサイドや 2,5−ジメチル−2,5 −ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−3 等の有機過酸化
物やイソシアネート化合物等の架橋剤により架橋させる
か、有機シランをグラフトさせて水により架橋させる
か、或いは電子線やγ線等の電離性放射線により架橋さ
せることにより形成される（請求項２、４、６、７の発
明に相当）。

【００２２】架橋度は、一般にゲル分率（溶剤不溶分）
で１０重量％以上が好ましく、特に３０〜９０重量％が
好適である。なお、この場合、必要に応じて、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリート等の架橋助剤を併用して架橋度を調節してもよ
い。

【００２３】このような熱可塑性樹脂の発泡性成分及び
発泡成分のうち、発泡性成分は、上記の熱可塑性樹脂に
適量に発泡剤を含有させることにより形成される。発泡
剤は、一般に発泡倍率で１．５〜３０倍となるように含
有させるのが好ましい。また、発泡成分は、上記の発泡
性成分を加熱し発泡剤のガスにより樹脂を発泡させるこ
とにより形成される。発泡剤としては、熱分解型の発泡
剤が好適に用いられる。

【００２４】熱分解型の発泡剤としては、アゾジカルボ
ンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジビスホ
ルムアミド、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、トリヒドラジドトリアジン、ｐ−トルエ
ンスルホニルヒドラジド、N,N'−ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジニトロテレ
フタルアミド等が挙げられる。

【００２５】この発明の発泡性シート又は発泡シートに
おける熱可塑性樹脂の発泡性成分又は発泡成分は、粒子
状、繊維状、薄片状、その他不規則な形状の細片状の未
発泡体或いは発泡体として繊維強化熱可塑性樹脂シート
中に分散されている。繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚
さは２〜１０mmが適当である。このシート中に分散され
る発泡性成分の粒子径、繊維の太さ、薄片等の厚さは、
いずれも０．１〜１mmが適当である。また、シート中に
分散される発泡成分の粒子径、繊維の太さ、薄片等の厚
さは、いずれも０．５〜５mmが適当である。

【００２６】熱可塑性樹脂（非発泡成分と発泡性成分又
は発泡成分との合計）と強化繊維との割合は、一般に強
化繊維が５〜７０重量％の範囲で含有される。強化繊維
が７０重量％よりも多くなると樹脂が均一に分散しにく
くなり、また剛性が低下する。逆に、強化繊維が５重量
％より少ないと機械的強度及び寸法安定性が充分に向上
しない。

【００２７】また、非発泡成分と発泡性成分又は発泡成
分との混合割合は、発泡性成分又は発泡成分が１０〜８
０容量％を占めるのが適当である。発泡性成分又は発泡
成分が１０容量％未満では目的とする軽量な材料が得ら
れない。逆に、発泡性成分又は発泡成分が８０容量％を
越えると繊維の補強効果が充分に発揮されず、しかも熱
賦形性も悪くなる。この発明の熱成形性繊維強化熱可塑
性樹脂発泡性シート並びに熱成形性繊維強化熱可塑性樹
脂発泡シートは、以上のように構成されている。

【００２８】このような発泡性シート並びに発泡シート
は、例えば、次のような方法で製造される。先ず、強化
繊維と熱可塑性樹脂とこの樹脂よりも熱流動性の低い発
泡性の熱可塑性樹脂とからなるシート状の複合材料を形
成する。

【００２９】このような複合材料は、例えば、ロービン
グ繊維に熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維と発泡
性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維との混合物
を流動床中で付着させ、これを例えば３mm以上の長さに
短く切断してシート状に集積することにより形成するこ
とができる。また、上記の複合材料は、予め短く切断し
たロービング繊維と熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは
繊維と発泡性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維
とを流動床中で混合するか、或いはジェット気流下で混
合するか、或いは底部に回転羽根を有する混合機で混合
し、これをシート状に集積することにより形成すること
ができる。

【００３０】また、上記の複合材料は、チョップドスト
ランドマット、連続ストランドマット等の繊維マット
に、熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維と発泡性の
熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維との混合物を散
布するか、或いは繊維マットを熱可塑性樹脂の粉末と発
泡性の熱可塑性樹脂の粉末が分散した分散液に含浸させ
た後乾燥することにより形成することができる。また、
強化繊維と熱可塑性樹脂の繊維と発泡性の熱可塑性樹脂
の繊維とをシート状に混織することにより形成すること
もできる。

【００３１】上記発泡性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子も
しくは繊維は、例えば、熱可塑性樹脂に前述の分解型の
発泡剤を混合し、これを粉末状、粒子状もしくは繊維状
に形成することにより得ることができる。分解型の発泡
剤は、一般に熱可塑性樹脂１００重量部に対して１〜２
０重量部の範囲で混合される。

【００３２】なお、発泡性シート状の複合材料は、上記
のように強化繊維と熱可塑性樹脂と発泡性の熱可塑性樹
脂粉末又は繊維とを単に混合又は混織するだけでシート
状に形成してもよいが、この混合又は混織したシート状
の複合材料を、樹脂の溶融温度以上で且つ発泡剤の分解
温度以下の温度で加熱することにより、シート状に一体
化させて形成してもよい（請求項１、２の発明に相
当）。このように、発泡性複合材料を一体化させて発泡
性シートを形成すると、シート状の複合材料としての取
扱い作業性がよくなる。

【００３３】次いで、このような発泡性シート状の複合
材料を加圧下で加熱して、熱可塑性樹脂と発泡性の熱可
塑性樹脂の両方の樹脂を溶融させ一体化するとともに、
発泡性の樹脂を発泡させて発泡シートを形成する（請求
項３、４の発明に相当）。加熱加圧の方法としては、複
合材料を熱プレス板や平板用金型に入れて加熱する方
法、或いは複合材料を上下一対の無端ベルト間に挟んで
加熱炉の中を通過させる方法等が採用される。

【００３４】加熱温度は両方の樹脂の溶融温度以上で且
つ発泡剤の分解温度以上であり、使用する樹脂や発泡剤
等により異なるが、一般に１２０〜２７０℃である。圧
力は両方の樹脂が強化繊維中に良好に含浸される圧力以
上であり、一般に、５〜２５kｇ／cm²(面圧) である。

【００３５】また、加熱加圧の時間は樹脂が完全に溶融
し且つ発泡剤が完全に分解するする時間以上であり、一
般に３〜１５分である。その後、プレス板、平板用金型
等の型や無端ベルト等を開いて除圧することにより、発
泡性の樹脂を発泡させ冷却して脱型する（請求項５の発
明に相当）。

【００３６】こうして、請求項１、３に記載する発泡性
シート又は発泡シートが製造される。請求項２、４に記
載する発泡性シート又は発泡シートを製造する場合は、
上記の発泡性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維
に替えて、架橋性で発泡性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子
もしくは繊維を用いる。

【００３７】この架橋性で発泡性の熱可塑性樹脂の粉
末、粒子もしくは繊維は、一般に、熱可塑性樹脂１００
重量部に対して分解型の発泡剤１〜２０重量部と有機過
酸化物からなる架橋剤０．５〜３重量部とを混合し、こ
れを粉末状、粒子状もしくは繊維状に形成することによ
り得られる。それ以外は、架橋剤を用いない前述の方法
と同様に行われる。

【００３８】発泡シートを製造する場合は、プレス板、
平板用金型等の型や無端ベルト等での加熱温度は、両方
の樹脂の溶融温度以上で且つ発泡剤及び有機過酸化物の
分解温度以上とされる。これにより、有機過酸化物が分
解して発泡性の樹脂が架橋する。その後、プレス板、平
板用金型或いは無端ベルト等の型を開いて除圧すること
により、発泡性の樹脂を発泡させる（請求項６の発明に
相当）。なお、発泡性シートを製造する場合は、シート
状の複合材料を、両方の樹脂の溶融温度以上で且つ有機
過酸化物の分解温度以上、且つ好ましくは発泡剤分解温
度以下とする。こうして、請求項２、４に記載する発泡
性シート又は発泡シートが製造される。

【００３９】また、上記の架橋性で発泡性の熱可塑性樹
脂の粉末、粒子もしくは繊維に替えて、予め樹脂を有機
過酸化物やイソシアネート等の架橋剤により架橋させる
か、或いは電子線やγ線等の電離性放射線で架橋させた
発泡性の熱可塑性樹脂の粉末、粒子もしくは繊維を用い
ることもできる（請求項７の発明に相当）。

【００４０】

【作用】この発明の発泡性シート又は発泡シートにおい
て、繊維強化熱可塑性樹脂シート中に熱可塑性樹脂の発
泡性成分又は発泡成分が分散されていると、このシート
を直接もしくは間接的に用いてスタンピング成形等の熱
成形することにより発泡した成形品が得られ、この発泡
成形品には、機械的強度、剛性及び寸法安定性ととも
に、軽量性、断熱性、吸音性等の性能が付与される。

【００４１】そして、発泡性成分又は発泡成分を構成す
る樹脂が、繊維を強化している非発泡の樹脂よりも熱流
動性が低いか或いは架橋された樹脂であると、スタンピ
ング成形等の熱成形の際に発泡剤のガス抜けが起こりに
くくなり、内部の気泡をつぶさずに良好に賦形ができ
る。

【００４２】また、この発明の発泡シートの製法におい
て、強化繊維と、熱可塑性樹脂と、この樹脂よりも熱流
動性の低い発泡性の熱可塑性樹脂又は架橋性で発泡性の
熱可塑性樹脂若しくは架橋した発泡性の熱可塑性樹脂と
からなるシート状の複合材料を、加圧下で加熱して樹脂
を溶融させると、強化繊維のフィラメント単位への分離
が充分に行われ、溶融した樹脂が強化繊維のフィラメン
ト間に充分に含浸される。さらに、その後、除圧により
開放される発泡圧により繊維の絡みが良好に解きほぐさ
れる。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１ 空気が噴出する流動槽内で、長さ１０mmに切断したガラ
スロービング（繊維径１４μm ）と塩化ビニル−エチレ
ン共重合樹脂粉末（平均粒径約２００μm ）とを、重量
比で２：３の割合でよく混合して、ガラスロービングを
フィラメントに開繊させるとともに、このフィラメント
に上記の樹脂粉末を付着させて混合物を得た。

【００４４】この混合物と発泡性塩化ビニル樹脂粒子
（平均粒径約３mm）とを、重量比で１：１の割合で均一
に混合し、これを平板用金型に充填し、１８０℃、面圧
１０ kｇ／cm² で３分間加熱加圧して、厚さ約２mmの熱
成形性繊維強化樹脂発泡性シート（発泡性のシート状複
合材料）を得た。この発泡性シートは、繊維強化樹脂シ
ート中に樹脂の発泡性粒子が均一に分散されてなるもの
である。

【００４５】この発泡性シートを上記と同様な平板用金
型に入れ、２００℃、面圧２ kｇ／cm² で５分間加熱し
た後除圧して樹脂を発泡させ冷却し脱型して、厚さ約４
mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを成形した。この
発泡シートは、繊維強化樹脂シート中に樹脂の発泡粒子
（均一高倍率に発泡、比重約０．３）が均一に分散され
てなるものである。

【００４６】なお、上記の発泡性塩化ビニル樹脂粒子
は、塩化ビニル樹脂１００重量部と発泡剤（アゾジカル
ボンアミド）１０重量部とから得られたものである。ま
た、この塩化ビニル樹脂と上記の塩化ビニル−エチレン
共重合樹脂の、高化式フローテスター（試験荷重１００
kｇ／cm² 、ダイ径１mm、ダイ長１mm）による１９０℃
における流動性は、塩化ビニル樹脂が０．６×１０^-2／
sec 、塩化ビニル−エチレン共重合樹脂が３４×１０^-2
／sec である。

【００４７】上記の熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを
枠にクランプし、これを遠赤外線ヒーターで２００℃に
加熱した後、この発泡シートを４０℃に保温されたマッ
チドメタルダイ（箱型）の下型面上に載せ、これに上型
を降下させ圧力２ kｇ／cm²で加熱加圧して型の形状に
スタンピング成形し、冷却後脱型して、表面平滑な箱型
の繊維強化熱可塑性樹脂発泡成形品（縦４００mm×横２
００mm×深さ５０mm×厚さ３mm）を製造した。この箱型
の発泡成形品は、内部の気泡が押しつぶされることなく
良好に保持され、熱賦形性も良好であった。

【００４８】実施例２ 長さ５mmのガラス繊維（繊維径２３μm ）と発泡性ポリ
プロピレン樹脂繊維を、重量比で１：１の割合でカード
マシンに供給して得た混繊マットに、ポリエチレン樹脂
粉末（平均粒径約２００μm ）を、重量比で３：１の割
合になるようにエアーガンで吹き付けて、樹脂混合の混
繊マットを得た。

【００４９】この混繊マットを平板用金型に充填し、１
５０℃、面圧約１０ kｇ／cm² で３分間加熱加圧して、
厚さ約２mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡性シート（発泡
性のシート状複合材料）を得た。この発泡性シートは、
繊維強化樹脂シート中に樹脂の発泡性繊維が均一に分散
されてなるものである。

【００５０】この発泡性シートを上記と同様な平板用金
型に入れ、１９５℃、面圧２ kｇ／cm² で７分間加熱し
た後除圧して樹脂を発泡させ冷却し脱型して、厚さ約４
mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを成形した。この
発泡シートは、繊維強化樹脂シート中に樹脂の発泡繊維
（均一高倍率に発泡、比重約０．２）が均一に分散され
てなるものである。

【００５１】なお、上記の発泡性ポリプロピレン樹脂繊
維は、ポリプロピレン樹脂１００重量部と発泡剤（アゾ
ジカルボンアミド）１０重量部とから得られたものであ
る。また、このポリプロピレン樹脂と上記のポリエチレ
ン樹脂の、メルトインデクサー（試験荷重２．１６ k
ｇ）による２００℃における流動性は、ポリプロピレン
樹脂が０．２ｇ／１０min 、ポリエチレン樹脂が４０ｇ
／１０min である。

【００５２】上記の熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを
用い、実施例１と同様にして箱型の繊維強化熱可塑性樹
脂発泡成形品（縦４００mm×横２００mm×深さ５０mm×
厚さ３mm）を製造した。この箱型の発泡成形品は、内部
の気泡が押しつぶされることなく良好に保持され、熱賦
形性も良好であった。

【００５３】実施例３ 長さ１０mmに切断したガラスロービング（繊維径１４μ
m ）とポリエチレン樹脂粉末（平均粒径約１５０μm ）
とを、重量比で２：３の割合で空気が噴出する流動槽内
でよく混合して、ガラスロービングをフィラメントに開
繊させるとともに、このフィラメントに上記の樹脂粉末
を付着させて混合物を得た。

【００５４】この混合物と架橋性を有する発泡性ポリエ
チレン樹脂粒子（平均粒径約３mm）とを、重量比で１：
１の割合で均一に混合し、これを平板用金型に充填し、
１８０℃、面圧約１０ kｇ／cm² で３分間加熱加圧して
樹脂を架橋させ、厚さ約２mmの熱成形性繊維強化樹脂発
泡性シート（発泡性のシート状複合材料）を得た。この
発泡性シートは、繊維強化樹脂シート中に架橋した樹脂
の発泡性粒子が均一に分散されてなるものである。

【００５５】この発泡性シートを上記と同様な平板用金
型に入れ、２００℃、面圧２ kｇ／cm² で５分間加熱し
た後除圧して樹脂を発泡させ冷却し脱型して、厚さ約４
mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを成形した。この
発泡シートは、繊維強化樹脂シート中に架橋した樹脂の
発泡粒子（均一高倍率に発泡、比重約０．２）が均一に
分散されてなるものである。

【００５６】なお、上記の発泡性ポリエチレン樹脂粒子
は、ポリエチレン樹脂１００重量部と発泡剤（アゾジカ
ルボンアミド）５重量部と架橋剤（ジクミルパーオキサ
イド）１．５重量部、発泡助剤（ステアリン酸カルシウ
ム）２重量部とから得られたものである。また、この発
泡性ポリエチレン樹脂粒子のゲル分率（１１０°熱キシ
レンに１０時間浸漬後の不溶解分）は約７０重量％であ
った。

【００５７】上記の熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを
用い、実施例１と同様にして箱型の繊維強化熱可塑性樹
脂発泡成形品（縦４００mm×横２００mm×深さ５０mm×
厚さ３mm）を製造した。この箱型の発泡成形品は、内部
の気泡が押しつぶされることなく良好に保持され、熱賦
形性も良好であった。

【００５８】実施例４ 長さ５mmのガラス繊維（繊維径２３μm ）と架橋性を有
する発泡性ポリプロピレン樹脂繊維を、重量比で１：１
の割合でカーディングして得た混繊マットに、ポリプロ
ピレン樹脂粉末（平均粒径約２００μm ）を、重量比で
３：１の割合になるようにエアーガンで吹き付けて、樹
脂混合の混繊マットを得た。

【００５９】この混繊マットを平板用金型に充填し、１
８０℃、面圧約１０ kｇ／cm² で３分間加熱加圧して樹
脂を架橋させ、厚さ約２mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡
性シート（発泡性のシート状複合材料）を得た。この発
泡性シートは、繊維強化樹脂シート中に架橋した樹脂の
発泡性粒子が均一に分散されてなるものである。

【００６０】この発泡性シートを上記と同様な平板用金
型に入れ、２００℃、面圧２ kｇ／cm² で５分間加熱し
た後除圧して樹脂を発泡させ冷却し脱型して、厚さ約４
mmの熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを成形した。この
発泡シートは、繊維強化樹脂シート中に架橋した樹脂の
発泡繊維（均一高倍率に発泡、比重約０．２５）が均一
に分散されてなるものである。

【００６１】なお、上記の発泡性ポリプロピレン樹脂繊
維は、ポリプロピレン樹脂１００重量部と発泡剤（アゾ
ジカルボンアミド）５重量部と架橋剤（2,5 −ジメチル
−2,5 −ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−3 ２重
量部と発泡助剤（ステアリン酸カルシウム）２重量部と
架橋助剤（トリメチロールトリメチルメタクリレート）
１重量部とから得られたものである。また、この発泡性
ポリエチレン樹脂繊維のゲル分率（１１０°熱キシレン
に１０時間浸漬後の不溶解分）は約４０重量％であっ
た。

【００６２】上記の熱成形性繊維強化樹脂発泡シートを
用い、実施例１と同様にして箱型の繊維強化熱可塑性樹
脂発泡成形品（縦４００mm×横２００mm×深さ５０mm×
厚さ３mm）を製造した。この箱型の発泡成形品は、内部
の気泡が押しつぶされることなく良好に保持され、熱賦
形性も良好であった。

【００６３】実施例５ 実施例３において、架橋性を有する発泡性ポリエチレン
樹脂粒子（平均粒径約３mm）に代えて、架橋した発泡性
ポリエチレン樹脂粒子（平均粒径約３mm）を用いた。こ
の架橋した発泡性ポリエチレン樹脂粒子は、上記の架橋
性を有する発泡性ポリエチレン樹脂粒子（平均粒径約３
mm）を、予め１８０℃に加熱して樹脂を架橋させたもの
である。それ以外は、実施例３と同様に行った。成形さ
れた箱型の発泡成形品は、均一高倍率に発泡し、内部の
気泡が押しつぶされることなく良好に保持され、熱賦形
性も良好であった。

【００６４】比較例１ 実施例１で用いた塩化ビニル−エチレン共重合樹脂粉末
に替えて、実施例１で発泡性塩化ビニル樹脂粒子に用い
られる樹脂と同じ塩化ビニル樹脂粉末を用いた。それ以
外は、実施例１と同様に行った。この場合、繊維の流動
が充分に起こらず、箱型の発泡成形品の形状に成形でき
なかった。

【００６５】比較例２ 実施例２で用いた発泡性ポリプロピレン樹脂繊維に替え
て、発泡性ポリエチレン樹脂繊維を用いた。この発泡性
ポリエチレン樹脂繊維に用いられるポリエチレン樹脂
は、実施例２で用いたのと同じである。それ以外は、実
施例２と同様に行った。成形された箱型の発泡成形品
は、一部のガスが繊維の間から抜け、内部の気泡が押し
つぶされて、成形前の本来の軽量性を保有しないもので
あった。

【００６６】比較例３ 実施例３で用いた架橋性を有する発泡性ポリエチレン樹
脂粒子に替えて、ポリエチレン樹脂１００重量部と発泡
剤（アゾジカルボンアミド）５重量部と発泡助剤（ステ
アリン酸カルシウム）２重量部とから得られた架橋性の
ない発泡性ポリエチレン樹脂粒子を用いた。それ以外
は、実施例３と同様に行った。成形された箱型の発泡成
形品は、一部のガスが繊維の間から抜け、内部の気泡が
押しつぶされて、成形前の本来の軽量性を保有しないも
のであった。

【００６７】比較例４ 実施例４で用いた架橋性を有する発泡性ポリプロピレン
樹脂繊維に替えて、ポリプロピレン樹脂１００重量部と
発泡剤（アゾジカルボンアミド）５重量部と発泡助剤
（ステアリン酸カルシウム）２重量部とから得られた架
橋性のない発泡性ポリプロピレン樹脂繊維を用いた。そ
れ以外は、実施例４と同様に行った。成形された箱型の
発泡成形品は、一部のガスが繊維の間から抜け、内部の
気泡が押しつぶされて、成形前の本来の軽量性を保有し
ないものであった。

【００６８】

【発明の効果】上述の通り、この発明の熱成形性繊維強
化熱可塑性樹脂発泡性シート又は発泡シートは、繊維を
強化している非発泡の樹脂よりも熱流動性が低いか或い
は架橋された樹脂の作用により、発泡及び熱成形の際に
発泡性成分又は発泡成分のガス抜けが起こりにくくな
り、気泡をつぶさずに良好に賦形ができるので、例えば
スタンピング成形により、機械的強度、剛性及び寸法安
定性に優れるとともに、軽量性、断熱性及び吸音性等の
性能に優れる各種成形品を得ることができる。

【００６９】また、この発明の熱成形性繊維強化熱可塑
性樹脂発泡シートの製造方法は、強化繊維と熱可塑性樹
脂と特定の発泡性の熱可塑性樹脂とからなるシート状の
複合材料を、加圧下で加熱して樹脂を溶融させ、その後
除圧して発泡性の樹脂を発泡させるものであるから、溶
融樹脂は強化繊維のフィラメント間に均一に含浸され、
しかも除圧により開放される発泡圧で繊維の絡みが良好
に解きほぐされ、強化繊維の補強効果が高く、発泡性樹
脂による発泡も均一に行われるという利点がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:04 105:12 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化熱可塑性樹脂シート中に、この
   熱可塑性樹脂よりも熱流動性の低い熱可塑性樹脂の発泡
   性成分が分散されていることを特徴とする熱成形性繊維
   強化熱可塑性樹脂発泡性シート。
2. 【請求項２】 繊維強化熱可塑性樹脂シート中に、架橋
   した熱可塑性樹脂の発泡性成分が分散されていることを
   特徴とする熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡性シー
   ト。
3. 【請求項３】 繊維強化熱可塑性樹脂シート中に、この
   熱可塑性樹脂よりも熱流動性の低い熱可塑性樹脂の発泡
   成分が分散されていることを特徴とする熱成形性繊維強
   化熱可塑性樹脂発泡シート。
4. 【請求項４】 繊維強化熱可塑性樹脂シート中に、架橋
   した熱可塑性樹脂の発泡成分が分散されていることを特
   徴とする熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡シート。
5. 【請求項５】 強化繊維と熱可塑性樹脂とこの樹脂より
   も熱流動性の低い発泡性の熱可塑性樹脂とからなるシー
   ト状の複合材料を、加圧下で加熱して樹脂を溶融させ、
   その後除圧して発泡性の樹脂を発泡させることを特徴と
   する熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡シートの製造方
   法。
6. 【請求項６】 強化繊維と熱可塑性樹脂と架橋性で発泡
   性の熱可塑性樹脂とからなるシート状の複合材料を、加
   圧下で加熱して樹脂を溶融させるとともに発泡性の樹脂
   を架橋させ、その後除圧して発泡性の樹脂を発泡させる
   ことを特徴とする熱成形性繊維強化熱可塑性樹脂発泡シ
   ートの製造方法。
7. 【請求項７】 強化繊維と熱可塑性樹脂と架橋した発泡
   性の熱可塑性樹脂とからなるシート状の複合材料を、加
   圧下で加熱して樹脂を溶融させ、その後除圧して発泡性
   の樹脂を発泡させることを特徴とする熱成形性繊維強化
   熱可塑性樹脂発泡シートの製造方法。