JPH06234129A

JPH06234129A - 複合体の製造方法

Info

Publication number: JPH06234129A
Application number: JP4177593A
Authority: JP
Inventors: Kiyonobu Fujii; 清伸藤井
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【構成】熱可塑性重合体及び繊維状補強材からなるス
タンピング成形材料と高空隙率の熱硬化性樹脂含浸繊維
構造体とを加熱、加圧下に積層一体化して複合体を製造
する方法であって、(１)スタンピング成形材料としてス
タンピング成形材料中の熱可塑性重合体の加熱溶融時
に、式；Ｄ₁／Ｄ₀≦２(式中Ｄ₀は加熱前のスタンピング
成形材料の厚さ、Ｄ₁は加熱後のスタンピング成形材料
の厚さ)を満たすものを使用するか、又は(２)スタンピ
ング成形材料の熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との被接合
面のみを加熱溶融させて積層一体化を行う複合体の製造
方法。【効果】高い空隙率を有している熱硬化性樹脂含浸繊
維構造体の潰れを防止しながら、吸音性や断熱性、機械
的特性、形状保持性等に優れ、表面状態の良好な、スタ
ンピング成形材料と熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との複
合体を簡単な工程で多数の設備を必要とせずに、短時間
に経済的に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性重合体および繊
維状補強材からなるスタンピング成形材料と高い空隙率
を有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との複合体の製造
方法に関する。詳細には、本発明は、高い空隙率を有し
ていて吸音性や断熱性などに優れた熱硬化性樹脂含浸繊
維構造体とスタンピング成形材料とからなる複合体を、
簡単な工程で効率良く製造する方法であり、本発明の方
法による場合は、高い空隙率を有していることに起因し
て極めて潰れ易い熱硬化性樹脂含浸繊維構造体が過度に
潰れるのを防止しながら、良好な表面状態を有し、しか
も水分の遮断特性に優れ、高い吸音性や断熱性を有する
複合体を極めて円滑に且つ簡単な工程で経済的に製造す
ることができる。

【０００２】

【従来の技術】繊維間に空隙を多量に保有させるように
して製造された熱硬化性樹脂含浸繊維構造体は、その優
れた吸音性、遮音性、断熱性等の特性により、自動車、
鉄道車両、航空機、建造物、電気製品などにおける吸音
材、遮音材または断熱材として広く使用されている。し
かしながら、高い空隙率を有する熱硬化性樹脂含浸繊維
構造体は、一般に強度や成形性が劣り、しかもその空隙
が外部にそのまま開放していて水等の浸入を生じ易いの
で、強度や成形性、耐水性等に優れる他の表面保護材と
積層して複合体の形態にして使用されることが多く、そ
のような表面保護材の一つに熱可塑性重合体と繊維状補
強材とから形成されたスタンピング成形材料がある。熱
硬化性樹脂含浸繊維構造体とスタンピング成形材料とか
らなる複合体は、軽量であり、高強度、高剛性、高い耐
衝撃性、高い耐腐食性などを有していることにより、各
種の分野で広く用いられている。

【０００３】表面保護材として用いられるスタンピング
成形材料は、一般に、シート状またはマット状の繊維状
補強材に熱可塑性重合体を供給し、加熱・加圧して熱可
塑性重合体を繊維状補強材中に含浸させ一体化すること
により製造されている。スタンピング成形材料は、鋼板
等のプレス成形で用いるのと類似した装置により簡単に
成形することができ、しかもそれにより得られる成形品
は剛性、耐衝撃性、引張り強度などの特性に優れ、その
上使用済みの成形体は再度資源化して再利用が可能なこ
とから、近年各分野で利用されるようになっている。

【０００４】一方、吸音材や断熱材として用いられる空
隙を多量に有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体は、その
高い空隙率に起因して耐圧縮性が低く、圧縮するとその
空隙率が著しく低下し、本来の吸音性や断熱性などの特
性を失い易い。そのため、そのような熱硬化性樹脂含浸
繊維構造体をスタンピング成形材料で補強した複合体を
製造する場合は、スタンピング成形材料単独からなる成
形体と、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体単独からなる成形
体をそれぞれ別々に製造し、それらの成形体を接着剤や
クリップ等の機械的接合手段を用いて接合して複合化す
る方法が従来採用されている。

【０００５】しかし、そのような従来法による場合は、
スタンピング成形材料から成形体を予め製造する工程、
熱硬化性樹脂含浸繊維構造体から成形体を予め製造する
工程、更にそれら２つの成形体を接合する工程が必要で
あって、複合成形体の製造に多数の工程が必要であるた
め、繁雑であり、多くの手間、時間および設備を要し、
著しく不経済である。しかも、そのような従来法による
場合は、スタンピング成形材料からなる成形体と熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体からなる成形体の形状や寸法を一
致させる必要があることから、高度な工程管理や品質管
理が要求され、それにも拘わらず寸法や形状等の点で精
度の低い製品しか得られ場合が多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
空隙率を有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体とスタンピ
ング成形材料とからなる複合体を、それらの材料が本来
有している優れた特性を損なうことなく、簡単な工程で
円滑に且つ経済的に製造し得る方法を提供することであ
る。特に、本発明の課題は、空隙率の高い熱硬化性樹脂
含浸繊維構造体を、その空隙率の著しい低下を招くこと
なく、簡単な工程によりスタンピング成形材料と複合一
体化して、引張り強度、剛性、耐衝撃性などの機械的特
性に優れ、良好な吸音性や断熱性を有し、水分の遮断性
に優れ、しかも表面状態の良好な複合体を製造する方法
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】熱可塑性重合体と繊維状
補強材とからなるスタンピング成形材料を成形する場合
は、スタンピング成形材料を熱可塑性重合体の溶融温度
以上に加熱し、それを加温された一対の金型の間に供給
し、金型を閉じて圧力をかけると同時に材料を型内で流
動または変形させて賦形して成形体とする方法が通常採
用されている。そして本発明者らは、そのような通常の
スタンピング成形技術を単にそのまま利用して、金型に
スタンピング成形材料と空隙率の高い熱硬化性樹脂含浸
繊維構造体を同時に供給し、両者が一体化された複合体
の製造を試みた。しかし、その場合には、成形時に加え
られる圧力や流動状態にある熱可塑性重合体の作用によ
って熱硬化性樹脂含浸繊維構造体中の気泡が潰れてしま
ってその空隙率が大幅に低下したり、表面状態が不良に
なり、断熱性や吸音性のある良好な表面状態を有する複
合体を形成することが困難であった。また、熱硬化性樹
脂含浸繊維構造体が潰れないような極めて低い圧力で両
者の一体化成形を行った場合には、得られる複合体の表
面状態が良好でなかったり、両者の積層一体化が強固に
行われないという問題を生じた。

【０００８】そこで、本発明者は、素材や成形の点など
について種々検討を重ねた。その結果、スタンピング成
形材料として、熱可塑性重合体の軟化点もしくは融点以
上に加熱した際の厚さを加熱前の厚さで除した値が２以
下である特定の材料を用いたスタンピング成形材料を使
用すると、スタンピング成形材料と空隙率の高い熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体との積層一体化を一つの加圧工程
で行っても、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体が潰れが生じ
ず、高い空隙率をそのまま保有し、しかも表面状態が良
好で、水分の遮断性の高い品質の良好な複合体を製造で
きることを見出した。

【０００９】更に、本発明は、上記スタンピング成形材
料と高い空隙率を有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体と
を加熱、加圧下に積層一体化して複合体を製造するに際
して、スタンピング成形材料の熱硬化性樹脂含浸繊維構
造体との被接合面のみを加熱溶融させて積層一体化を行
った場合にも、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体の潰れのな
い、高い空隙率をそのまま保有する表面状態の品質の良
好な複合体を製造できることを見出した。

【００１０】したがって、本発明は、（１）熱可塑性重
合体および繊維状補強材からなるスタンピング成形材料
と高い空隙率を有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体とを
加熱、加圧下に積層一体化して複合体を製造する方法で
あって、スタンピング成形材料として、加熱溶融時に、
下記の数式；

【００１１】

【数２】Ｄ₁／Ｄ₀≦２・・・（式中、Ｄ₀は加熱前のスタンピング成形材料の厚さ、
そしてＤ₁は加熱後のスタンピング成形材料の厚さを表
す）を満足するものを使用することを特徴とする複合体
の製造方法である。

【００１２】更に、本発明は、（２）熱可塑性重合体お
よび繊維状補強材からなるスタンピング成形材料と高い
空隙率を有する熱硬化性樹脂含浸繊維構造体とを加熱、
加圧下に積層一体化して複合体を製造する方法であっ
て、スタンピング成形材料の熱硬化性樹脂含浸繊維構造
体との被接合面のみを加熱溶融させて上記積層一体化を
行うことを特徴とする複合体の製造方法である。

【００１３】本発明で使用するスタンピング成形材料
は、上記したように、通常シート状またはマット状の繊
維状補強材に熱可塑性重合体を供給し、加熱・加圧して
熱可塑性重合体を繊維状補強材中に含浸させて一体化す
ることにより製造されている。そして、スタンピング成
形材料を構成する熱可塑性重合体や繊維状補強材の種
類、更にはスタンピング成形材料を製造する際の加熱・
加圧時の温度や圧力条件などに応じて、得られるスタン
ピング成形材料には、スタンピング成形材料を熱可塑性
重合体の溶融温度以上に加熱すると、加熱前に比べてそ
の厚さが大幅に厚くなるものからあまり厚くならないも
のまで種々の製品があり、製品によっては加熱後の厚さ
が加熱前の厚さの例えば４倍以上になるものも知られて
いる。

【００１４】本発明における上記（１）の発明は、その
ような種々のスタンピング成形材料のうちで、特に加熱
後の厚さ（Ｄ₁）を加熱前の厚さ（Ｄ₀）で除した値（Ｄ
₁／Ｄ₀）が２以下のもの、すなわち上記した数式を満
足するスタンピング成形材料を使用することを必須とす
るものであり、特にＤ₁／Ｄ₀₁≦１．５のスタンピング
成形材料を使用するのが好ましい。スタンピング成形材
料として、Ｄ₁／Ｄ₀が２よりも大きいものを使用した場
合には、スタンピング成形材料と熱硬化性樹脂含浸繊維
構造体との複合一体化のための加熱・加圧時に、熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体に余分の圧力がかかったり、圧力
が均一に付加されなくなって、熱硬化性樹脂含浸繊維構
造体の潰れが生じてその空隙率の低下を招いたり、また
場合によっては加圧不足を生じて両者の接合不足を生じ
品質の良好な複合体が得られない。しかも、Ｄ₁／Ｄ₀が
２よりも大きいと、最終的に得られる複合体において、
スタンピング成形材料の熱硬化性樹脂含浸繊維構造体と
の非接合面（表面）にスタンピング成形材料中の繊維状
補強材や場合によっては熱硬化性樹脂含浸繊維構造体中
の繊維が突出して不良な表面状態になり、且つスタンピ
ング成形材料側がボーラス構造になって、スタンピング
成形材料側から水が熱硬化性樹脂含浸繊維構造体内部に
まで浸入して、吸音性や断熱性の低下を招く。

【００１５】本発明の複合体の製造方法においては、後
記するように、スタンピング成形材料と熱硬化性樹脂含
浸繊維構造体との複合一体化に際して、複合一体化に先
立ってまたはそれと同時に、スタンピング成形材料を加
熱してその構成成分である熱可塑性重合体を溶融状態に
するが、本発明の上記（１）の方法でいう「加熱前のス
タンピング成形材料の厚さＤ₀」とは、そのような加熱
や加圧処理を施す前のスタンピング成形材料の厚さをい
い、また「加熱後のスタンピング成形材料の厚さＤ₁」
とはスタンピング成形材料全体を無加圧条件下に加熱し
てスタンピング成形材料中の熱可塑性重合体を溶融状態
にした時点での厚さをいう。

【００１６】本発明の（１）の方法で使用するスタンピ
ング成形材料は、熱可塑性重合体と繊維状補強材から形
成されていて且つＤ₁／Ｄ₀≦２の要件を満足する限り、
スタンピング成形材料を構成する熱可塑性重合体の種
類、繊維状補強材の種類や形態、スタンピング成形材料
の厚さ、スタンピング成形材料の製造法などのその他の
要件は何ら制限されず、いずれも使用できる。

【００１７】更に、本発明の上記（２）の方法による場
合は、スタンピング成形材料は上記の数式を満足する
ものおよび満足しないもののいずれをも使用でき、数式
を満足するものを使用した場合には熱硬化性樹脂含浸
繊維構造体の潰れを一層防止できより良好な結果を得る
ことができる。

【００１８】本発明ではスタンピング成形材料の構成成
分である熱可塑性重合体として、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテンなどのポ
リオレフィン系樹脂、６ナイロン、６６ナイロン、１２
ナイロンなどのポリアミド樹脂、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などのポリエステ
ル樹脂、ポリサルファイド、ポリフェニレンサルファイ
ド、液晶高分子などの結晶性熱可塑性樹脂、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアリレート、ポリ塩化ビニルなどの非晶性熱可
塑性樹脂、熱可塑性のエラストマーなどを使用すること
ができる。熱可塑性重合体は単独で用いてもまたは２種
以上を組み合わせて使用してもよい。これらの熱可塑性
重合体は、一般的に使用される酸化防止剤、紫外線吸収
剤、可塑剤、内部離型剤、滑剤、加水分解防止剤、帯電
防止剤、難燃剤、充填剤、染顔料等の着色剤などを必要
に応じて含有していてもよい。

【００１９】またスタンピング成形材料のもう一方の構
成成分である繊維状補強材の種類に特に制限はなく、例
えばガラス繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、セラミッ
ク繊維などの無機繊維、各種天然繊維や合成繊維などの
有機繊維、金属繊維、ウイスカーなどを挙げることがで
き、それらのうちでガラス繊維が取り扱い性、耐熱性、
経済性などの点から好ましい。また、繊維の太さ、長
さ、収束本数などにも制限はなく、繊維長１０ｍｍ以上
のガラス繊維が好ましく用いられる。これらの繊維状補
強材は１種類のみを使用しても２種以上を組み合わせて
使用してもよい。これらの繊維はそのままでも使用でき
るが、シランカップリン剤などの処理剤で表面処理をし
ておくと繊維状補強材と熱可塑性重合体との親和性性が
増大してより好ましい。そして、繊維状補強材は、従来
公知のチョップドストランドマット、コンテニアススト
ランドマット、抄造マットなどのマット状、シート状な
どの形態のものが使用でき、特にチョップドストランド
マットが好ましい。繊維状補強材のマットまたはシート
は、加熱溶融性バインダーにより結合されていても、ま
たはニードリングによってある程度の絡まりが付与され
ていてもよい。繊維状補強材は１種類の繊維マットまた
はシートからなっていても、複数の繊維マットまたはシ
ートを組み合わせたものであってもよい。

【００２０】更に、スタンピング成形材料は、必要に応
じて、ガラスフレーク、マイカ、タルク、ガラスビー
ズ、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、水酸化ア
ルミニウム、硅砂などの他の成分を含有していてもよ
い。

【００２１】本発明で使用するスタンピング成形材料は
板状、シート状などの平坦状を有しているのがよく、ま
た厚さ（加熱前の厚さ）は特に制限されないが、約０．
５〜６ｍｍ程度のものを使用するのが、加熱溶融時、成
形性、取り扱い性などの点から好ましい。スタンピング
成形材料の製造方法は特に制限されず、例えば、マット
状やシート状の繊維状補強材に熱可塑性重合体をシート
状、フイルム状、粉末状、粒状、ペレット状、粉砕物な
どの形態で供給した後、加熱・加圧して熱可塑性重合体
を繊維状補強材中に含浸させ一体化して製造したものを
使用することっができる。

【００２２】そして、本発明では、複合体のもう一方の
素材である熱硬化性樹脂含浸繊維構造体として高い空隙
率を有するものを使用するが、その空隙率の値に特に制
限はない。高い空隙率を有していてその優れた吸音性、
遮音性、断熱性などの特性によって吸音材（遮音材）、
断熱材またはそれと類似した用途に使用される熱硬化性
樹脂含浸繊維構造体はいずれも本発明で使用する熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体に包含される。また、吸音材や断
熱材以外の用途に用いられるものであっても、また高い
空隙率を有していて圧縮すると潰れ易いものであって
も、低圧で成形できるので、スタンピング成形材料と複
合化することのできる熱硬化性樹脂含浸繊維構造体であ
る場合には、本発明における熱硬化性樹脂含浸繊維構造
体に包含される。限定されるものではないが、本発明は
その空隙率が８０％以上（容積率）である熱硬化性樹脂
含浸繊維構造体に対して特に適している。

【００２３】熱硬化性樹脂含浸繊維構造体を構成する繊
維の種類や熱硬化性樹脂の種類は何ら制限されずいずれ
も使用でき、例えばガラス繊維、カーボン繊維、ボロン
繊維、セラミック繊維などの無機繊維、各種天然繊維や
ポリエステル繊維等の合成繊維などの有機繊維、金属繊
維、ウイスカーなど繊維からなる繊維構造体に、フェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹
脂で含浸した熱硬化性樹脂含浸繊維構造体を使用するこ
とができる。熱硬化性樹脂含浸繊維構造体中の熱硬化性
樹脂は、スタンピング成形材料と積層一体化する前に既
に熱硬化していてもよいが、未硬化状態でありスタンピ
ング成形材料との積層一体化の際に同時に硬化するもの
が、結合のより強固な複合体を得ることができ望まし
い。かかる点から、更には経済性、積層一体化成形時の
加熱温度に硬化温度が近い点などから、繊維構造体に含
浸させておく熱硬化性樹脂としては、スタンピング成形
材料を構成する樹脂にポリエチレンテレフタレートを用
いる場合には、特に未硬化のフェノール樹脂を用いるこ
とが好ましい。

【００２４】また、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体におけ
る繊維構造体は、長繊維、短繊維などの任意の繊維から
なるマット、シート、それよりも厚いものなど任意の厚
さや寸法のものを使用することが可能であり、繊維構造
体における熱硬化性樹脂の含浸量や熱硬化性樹脂含浸繊
維構造体の単位重量などは特に制限されない。また、繊
維構造体は例えば一枚のマットのみからなっていても、
同種または異種の複数枚のマット等からなっていてもよ
い。更に、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体における樹脂の
含浸量は、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体に高い空隙率を
付与し得るように比較的少量とするのがよく、一般に含
浸樹脂量が１〜２０重量％程度のものを使用するのがよ
いが、これに限定されるものではない。

【００２５】スタンピング成形材料と熱硬化性樹脂含浸
繊維構造体とから複合体を製造するに当たっては、スタ
ンピング成形材料を加熱してその構成成分である熱可塑
性重合体を溶融状態にし、それを一対の金型または一対
のベルトなどからなる加圧成形装置中で熱硬化性樹脂含
浸繊維構造体と積層させ、それを加熱・加圧して両者を
積層一体化して複合体を製造する。

【００２６】その場合に、最初の工程であるスタンピン
グ成形材料中の熱可塑性重合体の加熱溶融は、スタンピ
ング成形材料を金型やベルト等からなる加圧成形装置に
導入する前に行っても、または導入した後に行ってもよ
く、特に導入する前に溶融しておくのが、工程性、加圧
成形時の温度管理、加圧成形時の成形時間などの点から
好ましい。また、スタンピング成形材料中の熱可塑性重
合体の加熱溶融は、スタンピング成形材料を熱硬化性樹
脂含浸繊維構造体と積層する前に行うのが好ましい。

【００２７】そして、スタンピング成形材料中の熱可塑
性重合体の加熱溶融に当たっては、スタンピング成形材
料中のすべての熱可塑性重合体が溶融されるようにして
スタンピング成形材料の全体を加熱しても、熱硬化性樹
脂含浸繊維構造体と接合されるスタンピング成形材料の
片側、すなわち被接合面のみを加熱して被接合面の熱可
塑性重合体のみを溶融させてもよい。スタンピング成形
材料全体を加熱して熱可塑性重合体を溶融させる前者の
方法を採用する場合は、スタンピング成形材料として上
記の数式を満足するものを使用することが必要であ
り、また被接合面のみを加熱して被接合面の熱可塑性重
合体を溶融させる後者の方法を採用する場合は、上記し
たようにスタンピング成形材料は上記の数式を満足す
るものまたは満足しないもののいずれをも使用できる。

【００２８】そして、被接合面のみを加熱溶融する後者
の方法を採用した場合には、スタンピング成形材料中の
熱可塑性重合体の溶融温度と熱硬化性樹脂含浸繊維構造
体中の熱硬化性樹脂の硬化温度の調節が容易になってス
タンピング成形材料と熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との
積層一体化が円滑に行えるようになると共に、スタンピ
ング成形材料の加熱されないもう一方の面はそのまま良
好な表面状態を保持することができる。特にその際に上
記数式を満足するスタンピング成形材料を使用した場
合には、加圧・成形部材によって積層体に所定の圧力を
均一にかけることが可能になり好ましい。また、被接合
面の加熱手段としては、例えば熱板などによる接触加
熱、熱風加熱、遠赤外線加熱などの任意の加熱方法を採
用することができる。

【００２９】次いで、熱可塑性重合体の全体または被接
合面のみ溶融させたスタンピング成形材料を熱硬化性樹
脂含浸繊維構造体と積層して、一対の金型やベルトなど
の加圧成形装置を用いて加圧成形して両者を積層一体化
して複合体を製造する。その場合に、熱硬化性樹脂含浸
繊維構造体の著しい潰れが生ずると空隙率が低下して吸
音性や断熱性などの特性が失われるので、加圧成形時の
圧力を調節することが必要である。場合によっては、一
対の金型やベルトの間にスペーサーを配置して過度の圧
力がかからず、所定の厚さが最終的に確保できるように
して潰れを防止するのが好ましい。製造される複合体の
種類や用途、熱硬化性樹脂含浸繊維構造体の空隙率、熱
硬化性樹脂の種類、用途、スタンピング成形材料中の熱
可塑性重合体の種類、スペーサー使用の有無などによっ
て、加圧成形時の圧力は種々異なり得るが、通常接触圧
〜２００ｋｇ／ｃｍ²程度の成形圧を使用するのがよ
い。

【００３０】そして、上記の加圧成形時には、スタンピ
ング成形材料と熱硬化性樹脂含浸繊維構造体の接合をよ
り強固にするために、特に熱硬化性樹脂含浸繊維構造体
中の熱硬化性樹脂が未硬化の場合はその硬化を促進する
ために、金型やベルトなどの加圧成形装置を所定の温度
に加熱しておくのが好ましく、特にスタンピング成形材
料中の熱可塑性重合体のガラス転移点以上で且つ軟化点
以下の温度に加熱しておくと、スタンピング成形材料と
熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との積層一体化を強固に且
つ均一に行うことができ一層好ましい。金型やベルト等
の加圧成形装置の温度がスタンピング成形材料中の熱可
塑性重合体のガラス転移点よりも低い場合は、スタンピ
ング成形材料中の結晶性重合体の結晶化が充分に行われ
ず、複合体の力学的特性および熱的特性が低いものにな
りがちであり、一方熱可塑性重合体の軟化点よりも高い
と、成形時間が長くなり熱効率が低下したり、得られる
複合体の変形や劣化を生じ易くなる。スタンピング成形
材料における熱可塑性重合体が例えばポリエチレンテレ
フタレート樹脂である場合は、加圧成形用金型やベルト
の温度を１００〜１８０℃の温度に加熱するのが好まし
い。加圧成形装置の加熱手段としては、例えばスチー
ム、オイル、電熱、熱風、遠赤外線などの任意の加熱手
段を使用することができる。

【００３１】そして、本発明では、使用する加圧成形装
置の種類に応じて、一定の形状に成形された複合体また
は板状の複合体など種々の形態の複合体を、バッチ法ま
たは連続法により製造することができ、例えば平板金型
を用いる場合はバッチ法により板状の複合体が製造さ
れ、ベルト式加圧成形装置を使用する場合は板状の複合
体が連続的に製造される。また、本発明で製造された複
合体は、使用したスタンピング成形材料および熱硬化性
樹脂含浸繊維構造体の種類、複合体の形状や構造等に応
じて、例えば自動車、鉄道車両、航空機、建造物、電気
製品、構造材料などの種々の用途に使用することができ
る。

【００３２】以下に本発明を実施例などにより具体的に
説明するが本発明はそれにより限定されない。

【００３３】《実施例１》ガラス繊維製のチョップド
ストランドマット［セントラルグラスファイバー（株）
製］４０重量％およびポリエチレンテレフタレート樹脂
［（株）クラレ製］６０重量％よりなるスタンピング成
形用シート［厚さ（Ｄ₀）＝１．９ｍｍ］を幅１０ｃ
ｍ、長さ２０ｃｍに切り出した。次いで、このスタンピ
ング成形用シートを３００℃の遠赤外線加熱炉中で４分
間加熱してスタンピング成形用シート中のポリエチレン
テレフタレート樹脂を溶融させた［このときのスタンピ
ング成形用シートの厚さ（Ｄ₁）＝約２．５ｍｍ；Ｄ₁／
Ｄ₀＝約１．３］。

【００３４】上記の溶融したスタンピング成形用シート
を、幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍでその外方に厚さ１５ｍ
ｍのスペーサーを配置した１５０℃に加熱した上下一対
の平板金型内に配置し、その上に直ちに幅１０ｃｍ、長
さ２０ｃｍ、厚さ２０ｍｍの未硬化フェノール樹脂含浸
ガラス繊維マット（樹脂含浸率１０重量％；空隙率９
８．８％）を置き、金型を閉じて成形圧力５０ｋｇ／ｃ
ｍ²で１８０秒間保持した後取り出して、厚さ１５ｍｍ
の複合体（熱硬化性樹脂含浸繊維構造体部分の空隙率９
８．１％）を製造した。この実施例１において、１個の
複合繊維の成形に要した時間は約３．５分であった。

【００３５】上記で得られた複合体は、スタンピング成
形用シートと熱硬化性樹脂含浸繊維構造体とが強固に接
着されており、スタンピング成形用シートにより強度や
剛性が付与されていた。しかも、フェノール樹脂が完全
に硬化していて形状安定性があり、そのスタンピング成
形用シート側の表面は、ガラス繊維の突出がなく、良好
な外観を有し、スタンピング成形用シート中には孔が発
生しておらず、水分の遮断性も良好であり、吸音材およ
び断熱材として極めて適していた。

【００３６】《比較例１》ガラス繊維とポリプロピレ
ンとからなる市販のスタンピング成形用シート［厚さ
（Ｄ₀）＝２ｍｍ］を幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍに切り
出した後、２２０℃で４分間加熱してスタンピング成形
用シート中のポリプロピレンを溶融させた［このときの
スタンピング成形用シートの厚さ(Ｄ₁)＝約５ｍｍ；Ｄ₁
／Ｄ₀＝約２．５］。

【００３７】上記の溶融したスタンピング成形用シート
を用いて、金型温度を８０℃にした以外は実施例１と同
様にして、厚さ１５ｍｍのスタンピング成形用シートと
フェノール樹脂含浸ガラスマットとの複合体（熱硬化性
樹脂含浸繊維構造体部分の空隙率９７．７％）を製造し
た。この実施例１において１個の複合繊維の成形に要し
た時間は約３．５分であった。得られた複合体は、スタ
ンピング成形用シートと熱硬化性樹脂含浸繊維構造体と
の接着が不良であり、しかもフェノール樹脂が完全に硬
化していておらず形状安定性を欠いていた。その上、そ
のスタンピング成形用シート側の表面にはガラス繊維が
突出して不良な外観を呈し、スタンピング成形用シート
はポーラス構造となっていて水分の浸入を完全には遮断
できず、吸音性および断熱性が低下していた。

【００３８】《比較例２》ガラス繊維製のニードルパ
ンチングマットを用いる以外は実施例１と同様のスタン
ピング成形用シート［厚さ（Ｄ₀）＝１．９ｍｍ］を幅
１０ｃｍ、長さ２０ｃｍに切り出した後、３００℃の遠
赤外線加熱炉中で４分間加熱してスタンピング成形用シ
ート中のポリエチレンテレフタレート樹脂を溶融させた
［このときのスタンピング成形用シートの厚さ（Ｄ₁）
＝２．５ｍｍ；Ｄ₁／Ｄ₀＝約１．３］。この溶融したス
タンピング成形用シートを、幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍ
で１５０℃に加熱した上下一対の平板金型内に配置し、
成形圧力１５０ｋｇ／ｃｍ²で３０秒間プレス成形し
て、厚さ１．９ｍｍの平板状成形品を得た。

【００３９】次いで、幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ
２０ｍｍの実施例１で用いたものと同じ未硬化フェノー
ル樹脂含浸ガラス繊維マットを幅１０ｃｍ、長さ２０ｃ
ｍでその外方に厚さ１５ｍｍのスペーサーを配置した１
５０℃に加熱した上下一対の平板金型に配置し、金型を
閉じて成形圧力５０ｋｇ／ｃｍ²で１８０秒間保持した
後、取り出して厚さ１５ｍｍの硬化フェノール樹脂含浸
ガラス繊維マットを得、上記で製造したスタンピング成
形用シートからなる平板成状形品と市販のゴム系接着剤
を用いて接着して、両者の積層体からなる複合吸音材を
製造した。この複合吸音材１個の成形に要した時間は５
分であり、実施例１に比べて繁雑な手間のかかる工程を
必要とした。

【００４０】《実施例２》ガラス繊維製のチョップド
ストランドマット［セントラルグラスファイバー（株）
製］４０重量％およびポリエチレンテレフタレート樹脂
［（株）クラレ製］６０重量％よりなるスタンピング成
形用シート［厚さ（Ｄ₀）＝４ｍｍ］を幅１０ｃｍ、長
さ２０ｃｍに切り出した後、このスタンピング成形用シ
ートの片側面を３００℃の遠赤外線加熱炉中で３分間加
熱して片側のみを溶融させ、その溶融面に直ちに幅１０
ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ２５ｍｍの未硬化フェノール
樹脂含浸ガラス繊維マット(目付８００ｇ／ｍ²；空隙率
９８．７％)を載せ、幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍでその
外方に厚さ１２ｍｍのスペーサーを配置した１６０℃に
加熱した上下一対の平板金型内に配置し、金型を閉じて
成形圧力０．１ｋｇ／ｃｍ²で１２０秒間保持した後取
り出して、厚さ１２ｍｍの複合体（熱硬化性樹脂含浸繊
維構造体部分の空隙率９５．８％）を製造した。この実
施例２において、１個の複合繊維の成形に要した時間は
約２．５分であった。

【００４１】上記で得られた複合体は、スタンピング成
形用シートと熱硬化性樹脂含浸繊維構造体とが強固に接
着されており、スタンピング成形用シートにより強度や
剛性が付与されていた。しかも、フェノール樹脂が完全
に硬化していて形状安定性があり、スタンピング成形用
シート側の表面はガラス繊維が突出しておらず、良好な
外観を有し、且つスタンピング成形用シートはポーラス
構造となっておらず、水分の遮断性も良好であり、吸音
材および断熱材として極めて有効であった。

【００４２】

【発明の効果】本発明の方法による場合は、高い空隙率
を有していることに起因して極めて潰れ易い熱硬化性樹
脂含浸繊維構造体が過度に潰れるのを防止しながら、吸
音性や断熱性などに優れた熱硬化性樹脂含浸繊維構造体
とスタンピング成形材料とからなる複合体を、複雑で手
間のかかる製造工程やそのための多数の設備を必要とせ
ずに、極めて簡単な工程で経済的に製造することができ
る。そして、本発明の方法により得られる複合体は、良
好な表面状態を有し、しかも水分の遮断特性に優れてお
り、かかる点からもその高い吸音性や断熱性を保持する
ことができる。その上、本発明により得られる複合体は
スタンピング成形材料と熱硬化性樹脂含浸繊維構造体と
の接合が強固であって、形状保持性のよく、高い強度、
剛性、耐衝撃性、耐腐食性などの優れた特性を有してお
り、種々の用途に極めて有効に使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性重合体および繊維状補強材から
なるスタンピング成形材料と高い空隙率を有する熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体とを加熱、加圧下に積層一体化し
て複合体を製造する方法であって、スタンピング成形材
料として、加熱溶融時に、下記の数式；【数１】Ｄ₁／Ｄ₀≦２・・・（式中、Ｄ₀は加熱前のスタンピング成形材料の厚さ、
そしてＤ₁は加熱後のスタンピング成形材料の厚さを表
す）を満足するものを使用することを特徴とする複合体
の製造方法。
【請求項２】熱可塑性重合体および繊維状補強材から
なるスタンピング成形材料と高い空隙率を有する熱硬化
性樹脂含浸繊維構造体とを加熱、加圧下に積層一体化し
て複合体を製造する方法であって、スタンピング成形材
料の熱硬化性樹脂含浸繊維構造体との被接合面のみを加
熱溶融させて上記積層一体化を行うことを特徴とする複
合体の製造方法。
【請求項３】熱硬化性樹脂含浸繊維構造体が未硬化の
熱硬化性樹脂を含浸した吸音性および／または断熱性の
繊維構造体である請求項１または２の製造方法。
【請求項４】積層一体化に用いる加圧成形装置の温度
が熱可塑性重合体のガラス転移点以上で且つ軟化点以下
である請求項１〜３のいずれか１項の製造方法。