JPH06136646A - 軽量複合材並びにその製造法 - Google Patents
軽量複合材並びにその製造法Info
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- JPH06136646A JPH06136646A JP4307988A JP30798892A JPH06136646A JP H06136646 A JPH06136646 A JP H06136646A JP 4307988 A JP4307988 A JP 4307988A JP 30798892 A JP30798892 A JP 30798892A JP H06136646 A JPH06136646 A JP H06136646A
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- composite material
- thermoplastic resin
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- fiber bundles
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 密度が小さく、強度が大きく、均質な軽量複
合材を得る。 【構成】 弯曲した形状をなして堆積せしめられている
ガラス繊維束よりなるマット状物に熱可塑性樹脂溶融物
を附与して圧縮し、熱可塑性樹脂をガラス繊維束に被着
させて圧縮複合材を形成させ、熱可塑性樹脂が溶融状態
にある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性反撥力に
より圧縮複合材を厚み方向に膨張させることにより多数
の空隙部４を生成させる。且つガラス繊維束表面に熱可
塑性樹脂を形成させ、ガラス繊維束同志を熱可塑性樹脂
で結合する３。
合材を得る。 【構成】 弯曲した形状をなして堆積せしめられている
ガラス繊維束よりなるマット状物に熱可塑性樹脂溶融物
を附与して圧縮し、熱可塑性樹脂をガラス繊維束に被着
させて圧縮複合材を形成させ、熱可塑性樹脂が溶融状態
にある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性反撥力に
より圧縮複合材を厚み方向に膨張させることにより多数
の空隙部４を生成させる。且つガラス繊維束表面に熱可
塑性樹脂を形成させ、ガラス繊維束同志を熱可塑性樹脂
で結合する３。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築用材料、工事用材
料等として好適な軽量複合材並びにその製造法に関す
る。
料等として好適な軽量複合材並びにその製造法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】発泡樹脂のような多孔性材料は、建築用
材料、工事用材料、芯材等として広く用いられており、
強度を大ならしめるためにガラス繊維のような補強繊維
を混入することは知られている。
材料、工事用材料、芯材等として広く用いられており、
強度を大ならしめるためにガラス繊維のような補強繊維
を混入することは知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、多孔性材料は、
ポリウレタン、ポリスチレン等のような樹脂に発泡剤を
混入して発泡させ、或は中空状充填物例えばガラスバル
ーン等を混入することによって製造されるが、従来技術
は次のような問題点を有する。 （１）発泡性樹脂液を用いる場合、樹脂に発泡剤を混入
すると短時間内に発泡が開始されるため、ポットライフ
が短い。このため、樹脂と発泡剤を別々のノズルから噴
出させて混合することも行われているが、混合が均一に
行われ難く、品質にバラツキが生じ易い。 （２）多孔性材料の強度は、密度と密接な関係を有し、
強度を増大させようとすると密度を増大させる必要があ
る。このため、密度も充分低く、強度も大きい多孔性材
料を得ることは困難であった。 本発明は、上述した従来技術の問題点を解決し、強度も
大きく、密度も低く、且つ、品質のバラツキも少なく、
製造も容易な軽量複合材並びにその製造法を提供するこ
とを目的とする。
ポリウレタン、ポリスチレン等のような樹脂に発泡剤を
混入して発泡させ、或は中空状充填物例えばガラスバル
ーン等を混入することによって製造されるが、従来技術
は次のような問題点を有する。 （１）発泡性樹脂液を用いる場合、樹脂に発泡剤を混入
すると短時間内に発泡が開始されるため、ポットライフ
が短い。このため、樹脂と発泡剤を別々のノズルから噴
出させて混合することも行われているが、混合が均一に
行われ難く、品質にバラツキが生じ易い。 （２）多孔性材料の強度は、密度と密接な関係を有し、
強度を増大させようとすると密度を増大させる必要があ
る。このため、密度も充分低く、強度も大きい多孔性材
料を得ることは困難であった。 本発明は、上述した従来技術の問題点を解決し、強度も
大きく、密度も低く、且つ、品質のバラツキも少なく、
製造も容易な軽量複合材並びにその製造法を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明においては、多孔性材料として弯曲した
形状をなして堆積せしめられている連続ガラス繊維束よ
りなるマット状物と、該マット状物に含浸せしめられて
いる熱可塑性樹脂とで形成されている複合材であり、且
つこの複合材を構成するガラス繊維束表面には熱可塑性
樹脂被膜が形成されるとともに、繊維束同志は熱可塑性
で接着され、繊維束間にはマット状物の弾性撥発力に起
因する膨張によって形成された多数の空隙部を有するこ
とを特徴とする軽量複合材を使用し、又連続ガラス繊維
束を弯曲した形状をなして堆積させてマット状物とする
工程、マット状物に熱可塑性樹脂溶融物を附与、圧縮
し、圧縮複合材とする工程、熱可塑性樹脂が溶融状態に
ある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性撥発力によ
り圧縮複合材を膨張させて多数の空隙部を生成させるこ
とにより軽量複合材を製造する。
ために、本発明においては、多孔性材料として弯曲した
形状をなして堆積せしめられている連続ガラス繊維束よ
りなるマット状物と、該マット状物に含浸せしめられて
いる熱可塑性樹脂とで形成されている複合材であり、且
つこの複合材を構成するガラス繊維束表面には熱可塑性
樹脂被膜が形成されるとともに、繊維束同志は熱可塑性
で接着され、繊維束間にはマット状物の弾性撥発力に起
因する膨張によって形成された多数の空隙部を有するこ
とを特徴とする軽量複合材を使用し、又連続ガラス繊維
束を弯曲した形状をなして堆積させてマット状物とする
工程、マット状物に熱可塑性樹脂溶融物を附与、圧縮
し、圧縮複合材とする工程、熱可塑性樹脂が溶融状態に
ある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性撥発力によ
り圧縮複合材を膨張させて多数の空隙部を生成させるこ
とにより軽量複合材を製造する。
【０００５】次に、本発明を更に具体的に説明する。連
続ガラス繊維束としては、ブッシングから引出した平均
直径６〜３０μ、好ましくは１０〜２３μのガラス繊維
に集束剤を附与し、２０〜４００本、好ましくは３０〜
２００本集束してなる１，０００ｍ当りの重量（ｇｒ）
が５〜２００、好ましくは１０〜１００のものを用いる
のが適当である。集束剤としては、アミノシランのよう
なカップリング剤を０．０５〜１．５ｗｔ％、好ましく
は０．１〜１ｗｔ％、ノニオン系潤滑剤のような潤滑剤
を０．０５〜０．５ｗｔ％、好ましくは０．１〜０．３
ｗｔ％、不飽和ポリエステルエマルジョン、のような被
膜形成剤を０．５〜１０ｗｔ％、好ましくは１〜８ｗｔ
％含むものを使用し、ガラス繊維に対する附与量を、固
型分として、０．２〜２．０ｗｔ％、好ましくは０．５
〜１．５ｗｔ％とするのが適当である。このようなガラ
ス繊維束を用いることにより、本発明の効果を一層大と
することができることが判明した。
続ガラス繊維束としては、ブッシングから引出した平均
直径６〜３０μ、好ましくは１０〜２３μのガラス繊維
に集束剤を附与し、２０〜４００本、好ましくは３０〜
２００本集束してなる１，０００ｍ当りの重量（ｇｒ）
が５〜２００、好ましくは１０〜１００のものを用いる
のが適当である。集束剤としては、アミノシランのよう
なカップリング剤を０．０５〜１．５ｗｔ％、好ましく
は０．１〜１ｗｔ％、ノニオン系潤滑剤のような潤滑剤
を０．０５〜０．５ｗｔ％、好ましくは０．１〜０．３
ｗｔ％、不飽和ポリエステルエマルジョン、のような被
膜形成剤を０．５〜１０ｗｔ％、好ましくは１〜８ｗｔ
％含むものを使用し、ガラス繊維に対する附与量を、固
型分として、０．２〜２．０ｗｔ％、好ましくは０．５
〜１．５ｗｔ％とするのが適当である。このようなガラ
ス繊維束を用いることにより、本発明の効果を一層大と
することができることが判明した。
【０００６】本発明マット状物は、例えば実公昭４３−
２３４号に記載された装置を用い、集束されたガラス繊
維束を、直接、移動するコンベア上に落下、堆積せしめ
ることによって好適に製造することができる。或は、ガ
ラス繊維束を一旦ケーキとして巻取り、加熱、乾燥後、
ケーキから引出し、移動するコンベア上に落下、堆積せ
しめることによって製造することもできる。
２３４号に記載された装置を用い、集束されたガラス繊
維束を、直接、移動するコンベア上に落下、堆積せしめ
ることによって好適に製造することができる。或は、ガ
ラス繊維束を一旦ケーキとして巻取り、加熱、乾燥後、
ケーキから引出し、移動するコンベア上に落下、堆積せ
しめることによって製造することもできる。
【０００７】ガラス繊維束を、コンベア上に落下させる
と、弯曲した形状をなして堆積し、マット状物が形成さ
れるが、この際堆積量は１００〜４，０００ｇｒ／ｍ
2 、好ましくは２００〜２，０００ｇｒ／ｍ2 とするの
が適当である。
と、弯曲した形状をなして堆積し、マット状物が形成さ
れるが、この際堆積量は１００〜４，０００ｇｒ／ｍ
2 、好ましくは２００〜２，０００ｇｒ／ｍ2 とするの
が適当である。
【０００８】このようなマット状物に、加熱、溶融した
熱可塑性樹脂を附与、含浸させる。熱可塑性樹脂として
特に限定はないが、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＮＹ、ＰＢ
Ｔ、ＰＰＳ、ＡＳ等を用いることにより好適な結果を得
ることができた。熱可塑性樹脂の附与量は、ガラス繊維
束の重量が、ガラス繊維束と熱可塑性樹脂の合計重量の
１５〜８５ｗｔ％、好ましくは３０〜７５ｗｔ％となる
よう定めるのが望ましい。熱可塑性樹脂の附与方法に特
に限定はなく、熱可塑性樹脂の溶融物をノズルからマッ
ト状物に向けて噴出せしめることもでき、又、熱可塑性
樹脂フィルムをマット状物に重ね、加熱溶融するのが良
いが、押出機により押出された溶融状態にある樹脂を含
浸しても良い。
熱可塑性樹脂を附与、含浸させる。熱可塑性樹脂として
特に限定はないが、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＮＹ、ＰＢ
Ｔ、ＰＰＳ、ＡＳ等を用いることにより好適な結果を得
ることができた。熱可塑性樹脂の附与量は、ガラス繊維
束の重量が、ガラス繊維束と熱可塑性樹脂の合計重量の
１５〜８５ｗｔ％、好ましくは３０〜７５ｗｔ％となる
よう定めるのが望ましい。熱可塑性樹脂の附与方法に特
に限定はなく、熱可塑性樹脂の溶融物をノズルからマッ
ト状物に向けて噴出せしめることもでき、又、熱可塑性
樹脂フィルムをマット状物に重ね、加熱溶融するのが良
いが、押出機により押出された溶融状態にある樹脂を含
浸しても良い。
【０００９】熱可塑性樹脂を附与したマット状物を挾圧
して、圧縮し、圧縮複合材とする。挾圧力はマット状物
が充分圧縮され、圧縮複合材中に気泡が実質的に残存し
ないよう実験的に定める。使用されるマット状物は４５
０ｇｒ／ｍ2 の目付のときに４０ｇｒ／ｍ2 の荷重をか
けたときの厚みが１．３ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．
５〜３．５ｍｍになる様に選ぶのが適当である。圧縮は
プレスを用いて行うこともできるが、熱可塑性樹脂を附
与したマット状物に引張り力を加え、所定厚みを有する
ダイス中を通過させることによって行うこともできる。
して、圧縮し、圧縮複合材とする。挾圧力はマット状物
が充分圧縮され、圧縮複合材中に気泡が実質的に残存し
ないよう実験的に定める。使用されるマット状物は４５
０ｇｒ／ｍ2 の目付のときに４０ｇｒ／ｍ2 の荷重をか
けたときの厚みが１．３ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１．
５〜３．５ｍｍになる様に選ぶのが適当である。圧縮は
プレスを用いて行うこともできるが、熱可塑性樹脂を附
与したマット状物に引張り力を加え、所定厚みを有する
ダイス中を通過させることによって行うこともできる。
【００１０】熱可塑性樹脂が溶融状態にある間に、圧縮
力を解除する。マット状物の弾性反撥力により圧縮複合
材は厚み方向に膨張し、多数の空隙部が生成する。熱可
塑性樹脂は、圧縮状態において、ガラス繊維束表面に馴
染んで被着し、圧力が解除され、圧縮複合材が膨張する
と、繊維束間に空隙部が均質に形成され、且つ繊維束表
面に熱可塑性樹脂の均質な被膜が形成され、又繊維束同
志が熱可塑性樹脂で結合され、空隙率が大きく（密度が
小さく）強度の大きい軽量複合材が得られる。
力を解除する。マット状物の弾性反撥力により圧縮複合
材は厚み方向に膨張し、多数の空隙部が生成する。熱可
塑性樹脂は、圧縮状態において、ガラス繊維束表面に馴
染んで被着し、圧力が解除され、圧縮複合材が膨張する
と、繊維束間に空隙部が均質に形成され、且つ繊維束表
面に熱可塑性樹脂の均質な被膜が形成され、又繊維束同
志が熱可塑性樹脂で結合され、空隙率が大きく（密度が
小さく）強度の大きい軽量複合材が得られる。
【００１１】
【作用】連続ガラス繊維束を弯曲した形状をなして堆積
させてマット状物とし、マット状物に熱可塑性樹脂溶融
物を附与、圧縮し、圧縮複合材とし、熱可塑性樹脂が溶
融状態にある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性反
撥力により圧縮複合材を膨張させて多数の空隙部を形成
させるとともに、ガラス繊維束表面に熱可塑性樹脂を被
着し、熱可塑性樹脂で繊維束同志を結合することにより
強度が大で、しかも密度が小さい、均質な軽量複合材を
うる。
させてマット状物とし、マット状物に熱可塑性樹脂溶融
物を附与、圧縮し、圧縮複合材とし、熱可塑性樹脂が溶
融状態にある間に圧縮力を解除し、マット状物の弾性反
撥力により圧縮複合材を膨張させて多数の空隙部を形成
させるとともに、ガラス繊維束表面に熱可塑性樹脂を被
着し、熱可塑性樹脂で繊維束同志を結合することにより
強度が大で、しかも密度が小さい、均質な軽量複合材を
うる。
【００１２】
【実施例】ブッシングから引出した平均直径１８μのガ
ラス繊維にγ−アミノプロピルトリメトキシシラン（カ
ップリング剤）を０．２ｗｔ％、ノニオン系潤滑剤を
０．２ｗｔ％、不飽和ポリエステルエマルジョン（被膜
形成剤）を５ｗｔ％含む集束剤を固型分として０．８ｗ
ｔ％附与し、６０本集束して１，０００ｍ当りの重量が
４０ｇｒのガラス繊維束を得た。このガラス繊維束をコ
ンベア上に落下させ弯曲した形状をなして堆積させ、４
５０ｇｒ／ｍ2 、厚み５．８ｍｍのマット状物を得た。
このマットマット状物に４０ｇｒ／ｃｍ2 の荷重を与え
た際の厚みは３ｍｍであった。この複合マット状物４枚
にＰＰの溶融物を１，２００ｇｒ／ｍ2 の割合で附与
し、挾圧してその厚みを２ｍｍとした。次いで、圧縮力
を解除することにより密度０．３ｇｒ／ｃｍ3 、厚み１
０ｍｍ、曲げ強度１５０ｋｇ／ｃｍ2 の均質な軽量複合
材を得た。
ラス繊維にγ−アミノプロピルトリメトキシシラン（カ
ップリング剤）を０．２ｗｔ％、ノニオン系潤滑剤を
０．２ｗｔ％、不飽和ポリエステルエマルジョン（被膜
形成剤）を５ｗｔ％含む集束剤を固型分として０．８ｗ
ｔ％附与し、６０本集束して１，０００ｍ当りの重量が
４０ｇｒのガラス繊維束を得た。このガラス繊維束をコ
ンベア上に落下させ弯曲した形状をなして堆積させ、４
５０ｇｒ／ｍ2 、厚み５．８ｍｍのマット状物を得た。
このマットマット状物に４０ｇｒ／ｃｍ2 の荷重を与え
た際の厚みは３ｍｍであった。この複合マット状物４枚
にＰＰの溶融物を１，２００ｇｒ／ｍ2 の割合で附与
し、挾圧してその厚みを２ｍｍとした。次いで、圧縮力
を解除することにより密度０．３ｇｒ／ｃｍ3 、厚み１
０ｍｍ、曲げ強度１５０ｋｇ／ｃｍ2 の均質な軽量複合
材を得た。
【００１３】
【発明の効果】密度が小で強度の大きい軽量複合材が得
られる。
られる。
【００１４】
【図１】圧縮複合材の側面図である。
【図２】軽量複合材の側面図である。
１ ガラス繊維束 ２ 樹脂 ３ 樹脂と一体化したガラス繊維束 ４ 空隙
Claims (2)
- 【請求項１】 弯曲した形状をなして堆積せしめられて
いる連続ガラス繊維束よりなるマット状物と、該マット
状物に含浸せしめられている熱可塑性樹脂とで形成され
ている複合材であり、且つこの複合材を構成するガラス
繊維束表面には熱可塑性樹脂被膜が形成されるととも
に、繊維束同志は熱可塑性樹脂で接着され、繊維束間に
はマット状物の弾性反撥力によって形成された多数の空
隙部を有することを特徴とする軽量複合材。 - 【請求項２】 連続ガラス繊維束を弯曲した形状をなし
て堆積させてマット状物とする工程、マット状物に熱可
塑性樹脂溶融物を附与、圧縮し、圧縮複合材とする工
程、熱可塑性樹脂が溶融状態にある間に圧縮力を解除
し、マット状物の弾性反撥力により圧縮複合材を膨張さ
せて多数の空隙部を生成させることを特徴とする軽量複
合材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307988A JPH086235B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 軽量複合材並びにその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4307988A JPH086235B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 軽量複合材並びにその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136646A true JPH06136646A (ja) | 1994-05-17 |
| JPH086235B2 JPH086235B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17975557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4307988A Expired - Lifetime JPH086235B2 (ja) | 1992-10-22 | 1992-10-22 | 軽量複合材並びにその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086235B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103963395A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种彩色连续纤维/聚丙烯复合板材及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107603171A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-19 | 南京德尔隆工程塑料有限公司 | 一种玻纤增强阻燃pbt/pet复合材料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-10-22 JP JP4307988A patent/JPH086235B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103963395A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种彩色连续纤维/聚丙烯复合板材及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH086235B2 (ja) | 1996-01-24 |
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