JPH0550523A - 軽量複合成形物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】重量に比して機械的物性の良好な軽量複合成形
物の合理的な成形方法を提供する。 【構成】加熱により発泡膨張可能な繊維質ウエブと中空
繊維を含む繊維集合体とを、金型等に入れ、樹脂ととも
に加熱して、発泡膨張可能なウエブを発泡膨張させつ
つ、成形することにより、機械的物性の良好な軽量複合
成形物を成形する。前記の発泡膨張可能な繊維質ウエブ
と中空繊維集合体とに補強繊維織物等を積層して樹脂と
ともに加熱成形することにより中空繊維及び補強された
シンタクチックフォームのコアを有するサンドイッチ状
の軽量複合成形物が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空繊維と発泡ウエブ
とを含む軽量な複合樹脂成形物を製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】軽量な繊維強化樹脂（ＦＲＰ）複合成形
物を製造する方法は、従来より数多く知られており、発
泡成形により製造したフォームコア又はシンタクチック
フォームコアを有する複合成形物の製造法についても幾
つかの提案がなされている。

【０００３】本発明者らは、これらの改良法として、先
に、加熱により発泡膨張する粒子と樹脂と織物等の補強
用繊維材料を用いて多孔質コアを有する複合成形物を製
造する方法を提案した（欧州特許出願公開第０４０７９
９６号）。

【０００４】上述の方法は、実質的に一工程で多孔質コ
アを有するサンドイッチ構造の複合樹脂成形物を製造で
きるという利点を有するが、成形時に発泡膨張して軽量
化した粒子が浮上して偏在化するなど、全ての場合に好
適とは言い難い問題を残している。また、発泡膨張を行
う成形にあっては、予め発泡膨張させた粒子や無機中空
粒子などの非膨張性中空粒子を併用する場合が多い。こ
の場合には粒子が浮上する問題は更に深刻となる。ま
た、予めこれらの粒子を樹脂と混合すれば樹脂液の金型
内への輸送困難を来たし、予め金型に粒子を収めてこれ
に樹脂を注入すれば樹脂流が粒子を移動させることもあ
って問題は大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如きフォームコア又はシンタクチックフォームコアを
有する複合樹脂成形物の製造における問題を解決する方
法を提供しようとするものであり、比較的安価にかつ容
易に物性の良好な軽量複合成形物を製造する方法を提供
することを目的とするものである。

【０００６】更に具体的には、さきに提案した方法にお
いて発泡膨張可能な粒子の代わりに発泡膨張するウエブ
を、非膨張性中空粒子の代わりに中空繊維を用いて発泡
成形すること、あるいはこれをコア材としてＦＲＰ表皮
材を同時に成形してサンドイッチ材を製造することによ
って、上記中空粒子の浮上と発泡膨張する粒子の発泡浮
上を抑制した、作業性のすぐれた、簡便な方法を提供し
ようとするものであり、さらにフォームコア部を部分的
に補強されたコアに置き換えた物性の優れた新規な軽量
複合成形物を製造する方法を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題は、中空繊維
を含む繊維集合体を、加熱により発泡膨張可能な繊維質
ウエブと共に、樹脂の存在下で加熱して発泡成形するこ
とを特徴とする、本発明の製造方法によって達成され
る。

【０００８】即ち、本発明にあっては、中空繊維を織
物、編物、ウエブ、繊維束等の集合体となし、これを
（又はこれと他の繊維と併せて）加熱時に発泡膨張可能
なウエブと一体化し、これに樹脂を含浸させる等の手段
で樹脂と一体化することにより軽量複合樹脂成形物が成
形される。好ましい態様では、上記の成形において、未
硬化の熱硬化性樹脂を含浸させて加熱硬化させながら発
泡膨張可能なウエブを膨張させて成形が行われる。これ
らの中空繊維を含む繊維集合体と発泡膨張可能なウエブ
との一体化物は、これらのみ又はこれらの外側に補強繊
維シートを存在させて、金型に収め、更に樹脂を存在さ
せて加熱発泡成形する方法にてＦＲＰ成形物とすること
が特に好ましい。

【０００９】上述の如く、本発明方法にあっては、少く
とも中空繊維と加熱により発泡膨張可能な繊維質ウエブ
（以下、発泡膨張性ウエブと略称することがある）とを
併用することを最大の特徴とするが、これらの成形材料
としてはそれぞれ次のようなものが使用される。

【００１０】（ａ）中空繊維 本発明における中空繊維は、両端を結ぶ孔が連通してい
る繊維のみに限定されず、この孔（中空部）が断続して
いるもの、孔が連続的に並んでいるもの等を包含する。
それ自体が補強繊維としての効果をもつものが特に好ま
しいが、これに限定されるものではない。中空の補強繊
維の例としては、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、
ポリエステル特にポリアリレート繊維、ポリアミド特に
アラミド繊維、ポリオレフィン繊維等の有機繊維等の中
空繊維が挙げられる。

【００１１】しかし、実際上、これらの繊維は強度等を
維持したまま中空化して軽量化することは困難が多いの
で、レーヨン等のセルロース繊維、アセテート繊維、ポ
リオレフィン繊維、ポリスルフォン繊維、ポリエステル
繊維、ポリアミド繊維等の通常の中空繊維を用いてもよ
い。この場合は、非中空（中実）の補強繊維を併用する
ことが好ましい。

【００１２】本発明方法で使用する中空繊維は、各種の
製造法で得られるが、特にその方法を限定するものでは
ない。実質的に連通した中空部をもつ中空繊維の製造方
法としては、例えば、紡糸孔としてＣ字型、三日月型、
部分欠損円型等のものを用いて紡糸する方法、可溶性の
芯（コア）の外側に目的とする非溶性の原料の外殻（ス
キン）を持つコンジュゲート繊維を紡糸し、芯を溶出さ
せる方法等が挙げられる。後者の場合、芯を溶出するの
は例えば湿式紡糸の際には凝固浴そのもので行ってもよ
い。この際、外殻層にも可溶成分を含ませれば中空繊維
の周壁に微細な孔、例えば樹脂を浸透させるが自由に通
過はさせない孔、を形成することが出来、樹脂との接着
性を向上させることが出来る。

【００１３】他方、多数の孔（中空部）を含む中空繊維
は、例えば発泡剤を分散させた樹脂を紡糸して、紡糸ノ
ズルからの吐出に際して発泡させる方法で得ることが出
来る。この場合には、しばしば発泡剤含有マスターチッ
プを通常のチップに混合して紡糸する方法が採用され
る。

【００１４】（ｂ）加熱により発泡膨張可能な繊維質ウ
エブ 本発明方法で使用する加熱により発泡膨張する繊維質ウ
エブは、それ自体が加熱にて発泡膨張する繊維又はフィ
ブリルか、加熱にて発泡膨張する粒子と繊維又はフィブ
リルとで作ることが出来る。

【００１５】これらは湿式法、乾式法の何れによっても
ウエブ化することが出来る。乾式ウエブ化の代表的なも
のは短繊維を主原料としたカードによるウエブ化であ
り、本発明の目的からはカードウエブのままでも用いら
れるが、更にニードルパンチングしたものが一層好まし
い。この方法では、発泡膨張可能な粒子はカードにかけ
る際又は途上で加えるか、ニードルパンチングを行う際
に加えることができる。湿式法の代表的な例はスラリー
化法であり、短繊維又はフィブリルを含む希薄なスラリ
ーとした後、濾別や沈澱させてウエブ化する。濾別する
方が好ましく、発泡膨張可能な粒子はスラリー化する際
に加えるのが普通である。

【００１６】発泡膨張可能な繊維を用いてウエブ化する
場合、該繊維としては、例えばアゾジカルボンアミド、
アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、４，
４′オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド、パラ
トルエンスルホニルヒドラジッド等のヒドラジッド類等
の有機発泡剤、例えば炭酸水素ナトリウム等の無機発泡
剤を溶解または分散させた樹脂を紡糸して得られるもの
が用いられる。このような樹脂としては、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリ
ル、ＡＢＳ、フェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂あるいは
高分子量のエポキシ樹脂原料等の実質的に熱可塑性樹脂
である熱硬化性樹脂原料（モノマー、オリゴマー）等が
挙げられる。気化膨張する材料や液化させた材料を包含
する樹脂を紡糸した繊維、例えばイソブタン等の炭化水
素やフレオン等のハロゲン化炭化水素を包含した樹脂を
紡糸したもの等も用いられる。このような樹脂としては
ポリ塩化ビニリデンやポリアクリルニトリル、ポリフェ
ニレンオキサイド等やその混合物、共重合体などが挙げ
られる。

【００１７】このような発泡膨張可能な繊維は、溶融紡
糸、乾式紡糸、湿式紡糸で製造することが出来る。溶融
紡糸では発泡剤の発泡開始温度以下で紡糸することが必
要であり、これが困難な場合には溶液として乾式紡糸、
湿式紡糸が採用される。この際の溶媒は発泡剤を損なわ
ないものであることが必要である。発泡剤として炭化水
素やハロゲン化炭化水素等を用いる場合には樹脂と混合
して加圧領域に紡出することが必要な場合が多い。

【００１８】この繊維をウエブ化する際、非膨張性の補
強繊維と併用してもよい。ウエブ化等に際して併用する
補強繊維は、ポリエステル特にポリアリレート繊維、ポ
リアミドことにアラミド繊維、ポリアクリロニトリル繊
維、ポリオレフィン特に高重合度ポリエチレンと呼ばれ
る繊維等の合成繊維、綿、麻等の天然繊維、ガラス繊
維、炭素繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維等の無機繊
維及びこれらの混合物が挙げられる。これらは弾性率と
強度に優れたものであることが好ましい。

【００１９】一方、加熱により発泡膨張可能な粒子（以
下、発泡性粒子という）を用いて発泡膨張性のウエブを
製造する場合に用いる発泡性の粒子としては、ポリ塩化
ビニリデン等を主としたポリマー粒子に炭化水素やハロ
ゲン化合物を含んだ粒子、例えば松本油脂製薬社の「マ
イクロスフェア」やエクスパンセル社の「エクスパンセ
ル」、ポリスチレンと発泡剤からなる積水化成品社「エ
スレンビーズ」等が挙げられる。発泡剤を含んだ樹脂の
粉砕物例えばＡＢＳ樹脂に発泡剤を加えた共和化成社の
「ポリスレン」の粉末等も用いられる。発泡性粒子は無
機発泡剤でもよい。この発泡性粒子は、成形物の形状と
構成にもよるが、発泡膨張成形の目的で用いるもので、
成形に際しては少なくとも５％は体積膨張するものであ
ることが好ましく、特に１０％以上の体積膨張するもの
であることが好ましい。

【００２０】これらをウエブ化する場合には、短繊維及
び／又はフィブリルと発泡性粒子の他に、各種の材料を
目的に従って加えることもできる。例えば無機粉末、粒
子、その他のフィラー等を混合することもできる。

【００２１】発泡性粒子と共にウエブとなすべき繊維又
はフィブリルの素材は、ポリエステル、ポリアミドこと
にアラミド、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、
ビニル重合体等全ての繊維形成性重合体が挙げられ、フ
ィブリッドのいわゆる重合形（重合時にフィブリッドの
得られるもの）ではポリオレフィン特にポリエチレン、
アラミド特にポリパラフェニレンテレフタルアミド等が
用いられる。当然ながらこれらの混合物でもよい。天然
パルプ等も用いることが出来る。

【００２２】ウエブ製造用繊維として、長繊維も用いら
れるが短繊維が好ましく、ウエブ化するのに適した長さ
と直径を持つものが好ましい。適当な長さと直径は採用
するウエブ化の手法により異なる。通常は直径１〜５０
μｍ、特に４〜２０μｍ程度が好ましく、長さは１〜５
０mm、特に５〜２０mmのものが好ましい。

【００２３】ウエブとするフィブリルは、枝分かれのあ
る短繊維や叩解細分割した繊維、更には微少フイルム状
物等が挙げられる。これらは、例えば特公昭６１―４２
００４号や特公昭６１―５６８０１号に記載の方法によ
るものが好ましい場合が多いが、特公昭３５―１１８５
１号、特公昭３７―５７３２号の方法によるフィブリッ
ドや天然のものも用いられる。フィブリルを用いる場合
には湿式法でウエブ化することが好ましい。湿式法に用
いるフィブリルの叩解度（濾水度）はショッパーリグラ
ー法基準で８０°ＳＲ以下、好ましくは５０°ＳＲ以下
のものが好ましい。濾水度がこれより大きなものは本発
明方法の原料としては扱い難いことがある。湿式法では
短繊維とフィブリルとを併用してもよい。

【００２４】（ｃ）補強繊維 成形に際して中空繊維並びに発泡膨張性ウエブと併用す
ることのできる非中空・非膨張性の補強繊維としては、
ポリエステル特にポリアリレート繊維、ポリアミドこと
にアラミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリオレ
フィン特に高重合度ポリエチレント呼ばれる繊維等の合
成繊維、綿、麻等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、
アルミナ繊維、炭化珪素繊維等の無機繊維及びこれらの
混合物の織物、編物、ウエブ、不織布等が挙げられる。
特に弾性率と強度に優れたものであることが好ましい。
このうち特に、炭素繊維やガラス繊維のクロスやブレー
ドが好ましい。

【００２５】（ｄ）成形用の樹脂 また、成形用の樹脂は、未硬化の熱硬化性樹脂が好まし
く、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、硬
化性ポリウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、硬化性シ
クロペンタジエン樹脂（「メトン」の商標で知られるも
の）が用いられる。場合によっては熱可塑性樹脂も使用
可能であり、これらはマトリックス樹脂の繊維又はフイ
ルムとして用いることが多い。なお、ここで言う「樹
脂」とは、成形時に反応して樹脂となる樹脂原料や前駆
体モノマー等であってもよい。

【００２６】本発明方法では、上述の如き中空繊維と発
泡膨張性ウエブとを併用して樹脂とともに成形を行う
が、成形に当り、ウエブの発泡膨張開始温度以上に加熱
して、ウエブの膨張を起させながら成形する。すなわ
ち、成形法として説明すれば、実質的に樹脂を含浸し
た、中空繊維の織物、編物、ウエブ、繊維束等の集合体
及び発泡膨張性ウエブを用いて成形を行うものであり、
この際金型を用いて成形すれば内圧成形をおこなうもの
と位置付けることができる。

【００２７】具体的な成形法の例を挙げて更に説明すれ
ば、このような中空繊維の織物等と発泡膨張性ウエブの
少くとも一方に樹脂を含浸させて金型に収め、加熱発泡
させて成形する方法、これらの材料を金型に収めた後金
型内へ樹脂を注入して、加熱発泡させて成形する方法、
マトリックス樹脂として用いる熱可塑性樹脂を繊維状に
して前記の中空繊維と共に織物、編物、ウエブ、繊維束
等として発泡膨張性ウエブと共に金型に収めて加熱溶融
発泡させて成形する方法、これらの織物等及び発泡膨張
性ウエブをマトリックス樹脂となるフイルムと積層して
金型に収めて加熱溶融発泡させて成形する方法等が採用
される。

【００２８】また、成形の際、必要に応じて、中空繊維
と共に非中空繊維を交織、交編、集束又はウエブ化して
用いることもでき、かかる非中空繊維として補強繊維を
用いてもよく、中空繊維や発泡性ウエブよりも低融点の
熱可塑性樹脂のマトリックス繊維を用いることもでき
る。後者の場合は、成形時に該マトリックス繊維の融点
以上に加熱して溶融成形する。

【００２９】これらの材料を用いて織り、編み、ウエブ
化等を行う場合には、従来の繊維材料と異なるものも含
むので、相応の配慮、例えば油剤の選択、織機、編機、
カード等の検討が望まれる。特に取扱い中に切れ易いも
のが多く、それなりの配慮が必要な場合が多い。

【００３０】軽量コアを含むサンドイッチ材とする場合
は、上述のようにして得た成形物を、繊維補強樹脂シー
トやそのプリプレグ等と積層して成形する方法の他、中
空繊維と発泡膨張性ウエブにこれを覆うように補強繊維
織物等を積層して金型に入れ、金型内へ樹脂を注入して
加熱発泡成形する方法、上述の各材料に樹脂を含浸させ
て補強繊維シート等と積層して金型に収めて加熱発泡さ
せて成形する方法、マトリックス樹脂として用いる熱可
塑性樹脂を繊維状にして中空繊維等と共に織物、編物、
ウエブ、繊維束等として発泡膨張可能な繊維質ウエブ及
び補強繊維シートと積層して金型に収めて加熱成形する
方法、これらの織物等を上記ウエブと共に、補強繊維シ
ート及びマトリックス樹脂となるフイルムと積層して金
型に収めて加熱溶融発泡させて成形する方法等が採用さ
れる。特に中空繊維の繊維束に発泡膨張性ウエブを巻き
つけて用いる方法と、中空繊維の織物又は引き揃えた物
を面状に並べこれを発泡膨張性ウエブで挟んで金型に収
めて成形する方法が実用的である。金型は通常の金型の
ほか実質的にこれに代わる機能を持つもので代用するこ
とが出来る。

【００３１】本発明における中空繊維は、上述した通り
繊維の長さ方向に貫通した中空孔を持つ繊維や気泡をほ
ぼ連続的に含む繊維等が用いられる。このような繊維の
織物、編物、ウエブ、繊維束等は可撓性があり、これを
発泡膨張性ウエブで覆ったものや、さらに補強繊維を添
えたもの、樹脂を含浸したもの等も同様である。従っ
て、これは、取扱いや金型への挿入も容易な発泡膨張成
形用の可撓性中間素材となり、本発明方法では、このよ
うな中間素材化したものを有効に用いることもできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明方法により、中空繊維が樹脂で固
められ、かつ繊維、フィブリル等で補強したシンタクチ
ックフォームを有する良好な軽量構造材料等や、これを
芯とするサンドイッチ状の軽量構造材料が、比較的容易
にかつ安価に製造される。金型成形を行う場合には一種
の内圧成形が出来、かつ、上述の如く中間素材化すれ
ば、これに補強繊維を添えて成形する場合、樹脂を補強
繊維に浸透させて一気に成形できる。また、中間素材化
すれば、この中間素材は可撓性があるため、例えば棒状
の中間素材から曲棒を得ることも容易である。

【００３３】そして、従来の如く発泡性粒子や中空粒子
をそのまま用いる方法では、中空粒子や発泡膨張して軽
量化した粒子は成形時に浮上し易く、成形物における粒
子の分布がしばしば均一にならなかったり、或いは意図
した位置に落ちつかなかったりするが、本発明方法では
発泡膨張するウエブを用いるため、このような問題は存
しない。

【００３４】

【実施例】次に実施例をあげて本発明を詳細に説明す
る。これらは本発明の説明を行うためのものであり、本
発明の範囲を限定するものではない。また、以下の実施
例中において、単に「部」とあるは特に断らない限り重
量部である。

【００３５】

【実施例１】セルロースアセテートにポリエチレングリ
コールを混合して中空糸紡糸用の紡糸ノズルを用いて紡
糸し、ケン化して水洗し外径約５０μｍ、内径約２５μ
ｍの中空繊維を得た。

【００３６】一方、ポリメタフェニレンイソフタルアミ
ドを主としたアラミド樹脂のフィブリッドを特公昭５９
―４７６９５に示される装置を用い試作した。このフィ
ブリッドの叩解度は５１°ＳＲであった。このフィブリ
ッド５０部と松本油脂製薬（株）製の「マイクロスフェ
アＦ−５０」の５０部とを混合してタッピースタンダー
ドマシンで抄紙し、湿式法による発泡膨張性ウエブを得
た。

【００３７】他方、２枚のアルミニウム板と「テフロ
ン」で金型を作った。２枚のアルミニウム板の間に「テ
フロン」のスペーサーを挟み、大きさをほぼ１８０mm×
２００mm、厚さ３mm（スペーサー厚みによる）のものと
し、一方にノズルを設けた。

【００３８】上記の金型の長さに合わせて上記の中空繊
維を切り揃えた。そのうちの７ｇを成形用に取り分け
た。

【００３９】金型よりやや小さ目に上記ウエブ２枚を切
取り、同様にガラスクロス（旭ファイバーグラス製ＭＳ
２５３―１０４０―２ＮＴ―１０ＦＳ）２枚を切取っ
た。これらのウエブ及びガラスクロスは暖めた混合樹脂
（油化シェル製のエポキシ樹脂「エピコート８０７」１
００部と「エポメートＹＬＨ００６」３１部の混合樹
脂）に浸漬し、混合樹脂を充分に含浸させた。

【００４０】金型内に、混合樹脂を含浸したガラスクロ
ス、同じく混合樹脂を含浸したウエブを敷き、切り揃え
た中空繊維を引き揃えて敷き詰めた。さらにその上へ混
合樹脂を含浸したウエブを敷き、混合樹脂を含浸したガ
ラスクロス載せ、金型を閉じた。

【００４１】次いで、金型を１１０℃の油浴に入れ、約
１時間後に油浴から取り出した。この際、過剰の樹脂は
ノズルから排出した。但し、途中からノズルは閉じた。

【００４２】冷却後、金型を開いて成形物を取り出し
た。得られた成形物は良好な外見をもち、比重は約０．
９８であった。また、中空繊維方向に切りとったサンプ
ルは曲げ強度１４．６kg／mm² 、弾性率は５８４kg／mm
² 、中空繊維と直角方向に切りとったサンプルは曲げ強
度８．４kg／mm² であった。

【００４３】

【実施例２】アミニウムブロックから削り出して内法２
５×２５×５００mmの金型を作った。その上下（両端）
にノズルを取付けた。

【００４４】また、実施例１で用いた発泡膨張性ウエブ
及び混合樹脂（エポキシ樹脂「エピコート８０７」１０
０部と「エポメートＹＬＨ００６」３１部の混合樹脂）
を用意した。

【００４５】上記ウエブを幅２mm程度に切り裂き中空繊
維と混合してトウを作った。すなわち約１５ｇの中空繊
維と、ほぼ同じ重量の切り裂いたウエブとを混合してト
ウとした。

【００４６】この混合トウを長さ４５０mmに切り揃え、
これを東レ（株）製の炭素繊維ブレード「トレカ」Ｔ−
３９６４、Ｔ−３４８４を用いて、それぞれ１層ずつで
覆った。この状態で、十分な可撓性があり、例えばこれ
を曲棒を成形する金型へ容易に収めることが出来ること
を確かめた。

【００４７】これを上記のアルミニウム製金型に収めて
金型を閉じ、更に上記の混合樹脂を金型の下方のノズル
から注入し、上のノズルから溢流させ、排出する樹脂に
気泡が無くなるのを確かめて注入を止めた。

【００４８】金型のノズルを閉じて１１０℃の油浴に入
れ、約１時間後に油浴から取り出した。この際、途中で
ノズルを開き、過剰の樹脂はノズルから排出した。但
し、途中からノズルはし閉じた。

【００４９】冷却後、金型を開いて、成形物を取り出
し、外側が炭素繊維補強エポキシ樹脂、芯部が中空繊維
を発泡エポキシ樹脂で固めた比重約０．８の角棒を得
た。

【００５０】

【実施例３】実施例１と同様の発泡膨張性ウエブを用い
て２５×２５×４５０mmの四角の断面の筒を作成した。
この中に実施例１と同じ繊維を長さ４５０mmに切り揃え
た中空繊維の束を２５ｇ押し込んだ、そして、この筒を
炭素繊維ブレード「トレカ」Ｔ−３９６４、Ｔ−３４８
４それぞれ１層ずつで覆った。

【００５１】これを実施例２と同じ金型に収め、更に実
施例１と同じ混合樹脂を金型の下方のノズルから注入
し、上方のノズルから溢流させ、排出する樹脂に気泡が
無くなるのを確かめて注入を止めた。

【００５２】金型のノズルを閉じて１１０℃の油浴に入
れ、約１時間後に油浴から取り出した。この際、途中で
ノズルを開き、過剰の樹脂はノズルから排出した。但
し、途中からノズルはし閉じた。

【００５３】冷却後、金型を開いて、外側が炭素繊維補
強エポキシ樹脂、芯部が中空繊維を発泡エポキシ樹脂で
固めた比重約０．８７程度の角棒を得た。

【００５４】

【実施例４】ポリスルフォンを２―メチルピロリドンに
溶かして溶液とし、芯部に凝固浴を注入しながら湿式紡
糸して、外径０．９mm、内径０．６mmである中空繊維を
得た。このポリスルフォン中空繊維を金型の長さに合わ
せて切り取った。このうち、５ｇを成形用に取り分け
た。

【００５５】一方、ポリメタフェニレンイソフタルアミ
ドを主とした繊維（帝人（株）製「コーネックス」）を
２０mm長にカットして７０ｇ／ｍ²のカードウエブとし
た。このカードウエブの上に７０ｇ／ｍ² の割合で松本
油脂製薬（株）製の「マイクロスフェアＦ−３０Ｄ」を
均一に散布し、更に上記のカードウエブを重ねてニード
ルパンチングし、不織布状発泡性ウエブとした。上記の
金型よりやや小さ目にこのウエブを２枚切取った。切取
ったウエブは実施例１と同じ混合樹脂に浸漬し、混合樹
脂を充分に含浸させた。

【００５６】前記の金型よりやや小さ目にガラスクロス
（旭ファイバーグラス製ＭＳ２５３―１０４０―２ＮＴ
―１０ＦＳ）を２枚切取った。ガラスクロスは同様に混
合樹脂に浸漬し、混合樹脂を充分に含浸させた。

【００５７】旭硝子（株）製の無機中空粒子（ガラスビ
ーズ）Ｍ―２８を入手し、混合樹脂１００部とこのガラ
スビーズ２５部を混合した。これを注入樹脂と呼ぶ。

【００５８】金型にガラスクロスを１枚入れウエブを１
枚重ね、中空繊維を引き揃えて入れ、その上に注入樹脂
を層状に展げて載せ、更にウエブ、ガラスクロスの順で
重ねた後、金型を閉じた。

【００５９】次いで、金型を９５℃の油浴に入れ、約１
時間後に油浴から取り出した。この際、過剰の樹脂はノ
ズルから排出した。但し、途中からノズルは閉じた。

【００６０】冷却後、金型から成形物を取り出した。得
られた成形物は良好な外見をもち、比重は０．８６、曲
げ強度は１２．６kg／mm² 、弾性率は５４８kg／mm² で
あった。

【００６１】上記と同様にしてガラスクロスを用いず
に、つまり樹脂を含浸したウエブと中空繊維のみを金型
に収め、同様に９５℃の油浴に入れ、約１時間後に油浴
から取り出した。この際、過剰の樹脂をノズルから排出
し、途中からノズルは閉じたのは同様である。

【００６２】冷却後、金型から成形物を取り出した。得
られた成形物の比重は約０．６３、曲げ強度は４．２kg
／mm² 、弾性率は５１９kg／mm² であった。

【００６３】

【実施例５】低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を紡糸温
度１５０℃で溶融紡糸し、単糸２．５de、全繊度７５０
deのストランドとした。

【００６４】経糸を実施例１において用いたアセテート
中空繊維（約６００de）とＬＤＰＥ繊維、緯糸を非中空
のポリカーボネート樹脂繊維として、手芸用の手織織機
で目付け約３００ｇ／ｍ² の平織物を得た。別途、ＬＤ
ＰＥ繊維１００部と炭素繊維１００部を交織して平織物
（目付け２００ｇ／ｍ² ）を作製した。

【００６５】実施例１で用いたと同様の発泡性ウエブ
（合成紙）を製造した。すなわち、ポリメタフェニレン
イソフタルアミドを主とした樹脂のフィブリッドを特公
昭５９―４７６９５号に示される装置を用い試作し、こ
のフィブリッド５０部とエクスパンセル社製の「エクス
パンセル０９１ＤＵ」５０部とを混合してタッピースタ
ンダードマシンで抄紙して発泡性ウエブとした。

【００６６】内法１００×１００mmで厚さが自由に選べ
る金型（金枠に２枚の厚板を填め込んだもの）を作り、
この金型に、上記のＬＤＰＥ繊維と炭素繊維との織物
（２枚）の間に、上記のアセテート中空繊維とポリカー
ボネート繊維の織物を４枚を配し、かつ各織物の間には
それぞれ上記発泡性ウエブを挟んで重ねて収め、プレス
機に挟んで１８０℃まで昇温し、金型の間隔を４mmに広
げた。そのまま冷却して成形物を取りだした。

【００６７】得られた成形物は良好な外見をもち、比重
は約０．８５、曲げ強度は８．６kg／mm² 、弾性率は５
４８kg／mm² であった。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｄ２１Ｊ 3/00 7199−3Ｂ // Ｂ２９Ｋ 105:04 4Ｆ 105:08 4Ｆ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空繊維を含む繊維集合体を、加熱により
   発泡膨張可能な繊維質ウエブと共に、樹脂の存在下で加
   熱して、発泡成形することを特徴とする軽量複合成形物
   の製造方法。
2. 【請求項２】中空繊維を含む繊維集合体が、中空繊維と
   非中空補強繊維とを共に織り、編み、集束し、もしくは
   ウエブ化したものである請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】加熱により発泡膨張可能な繊維質ウエブ
   が、加熱により発泡膨張可能な粒子を含むウエブである
   請求項１記載の製造方法。
4. 【請求項４】中空繊維を含む繊維集合体を、加熱により
   発泡膨張可能な繊維質ウエブで覆った状態で、成形を行
   う請求項１記載の製造方法。
5. 【請求項５】中空繊維を含む繊維集合体と、加熱により
   発泡膨張可能な繊維質ウエブとを、補強繊維シートで覆
   った状態で、成形を行う請求項１記載の製造方法。
6. 【請求項６】発泡成形を金型内で行う請求項１〜５のい
   ずれかに記載の製造方法。
7. 【請求項７】成形前に予め成形材料に樹脂を含浸させる
   請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
8. 【請求項８】成形時に成形材料を収めた金型内へ樹脂を
   注入する請求項６記載の製造方法。
9. 【請求項９】中空繊維と該中空繊維より低融点の実質的
   に熱膨張しない繊維とを共に織り、編み、集束し、もし
   くはウエブ化した繊維集合体を、加熱により発泡膨張可
   能なウエブと共に、加熱して上記低融点の実質的に熱膨
   張しない繊維を溶融させ、発泡成形することを特徴とす
   る軽量複合成形物の製造方法。