JPH0733072B2 - Method of manufacturing composite material - Google Patents
Method of manufacturing composite materialInfo
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- JPH0733072B2 JPH0733072B2 JP63229637A JP22963788A JPH0733072B2 JP H0733072 B2 JPH0733072 B2 JP H0733072B2 JP 63229637 A JP63229637 A JP 63229637A JP 22963788 A JP22963788 A JP 22963788A JP H0733072 B2 JPH0733072 B2 JP H0733072B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軽量であり、また優れた吸音特性を有し、た
とえば自動車用天井材の芯材として好適に使用される複
合材料の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention is a method for producing a composite material that is lightweight and has excellent sound absorbing properties, and is preferably used as, for example, a core material for an automobile ceiling material. Regarding
（従来の技術） 自動車用天井材に要求される性能の一つに、吸音特性が
上げられる。その特性としては1000Hzから2000Hzの周波
数の音域でフラットな吸音特性を持つことが望まれる。(Prior Art) Sound absorption characteristics are one of the performances required for a ceiling material for automobiles. As its characteristics, it is desirable to have flat sound absorption characteristics in the frequency range of 1000 Hz to 2000 Hz.
従来、たとえば特開昭61−132665号公報には、不織布製
マットに、成形可能な熱可塑性樹脂の水性エマルジョン
を塗布、含浸させたのち、水分を除去し、圧縮して得ら
れる成形材料が開示されている。また、特開昭62−4333
6号公報には、不織布の一面に熱可塑性樹脂膜を形成
し、この熱可塑性樹脂膜の表面にガラス繊維又はシート
を積層してなる自動車内装材が開示されている。Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-132665 discloses a molding material obtained by applying a water-based emulsion of a moldable thermoplastic resin to a non-woven mat, impregnating it, removing water and then compressing. Has been done. In addition, JP-A-62-4333
Japanese Patent Publication No. 6 discloses an automobile interior material in which a thermoplastic resin film is formed on one surface of a non-woven fabric and glass fibers or sheets are laminated on the surface of the thermoplastic resin film.
（発明が解決しようとする課題） ところが、前者のような成形材料では、俗に耳ざわりと
される1000Hz付近の音の吸音特性が充分でない欠点があ
る。これは、この成形材料は、その表裏面に連通する連
続気孔が形成されているために、高周波領域での吸音特
性は比較的良好であるが、低周波領域の音を効果的に吸
収することができないからと思われる。(Problems to be Solved by the Invention) However, the molding material such as the former has a drawback that the sound absorption characteristics of sounds around 1000 Hz, which are commonly heard, are not sufficient. This molding material has relatively good sound absorption characteristics in the high frequency range because it has continuous pores communicating with the front and back surfaces, but it can effectively absorb the sound in the low frequency range. It seems that you cannot do it.
後者のような自動車内装材においては、その表面の通気
性が劣るため、低周波領域の吸音特性は良好であるが、
高周波領域の吸音特性が極端に悪くなるという欠点があ
る。In the latter type of automobile interior materials, since the surface has poor air permeability, sound absorption characteristics in the low frequency region are good,
There is a drawback that the sound absorption characteristics in the high frequency range are extremely deteriorated.
本発明は上記欠点を解決するものであり、その目的は、
特に1000Hzから2000Hzの周波数の音域において、良好な
吸音特性を有する複合材料の製造方法を提供することに
ある。The present invention solves the above drawbacks, and its purpose is to:
In particular, it is to provide a method for manufacturing a composite material having good sound absorption characteristics in the sound range of 1000 Hz to 2000 Hz.
（課題を解決するための手段） 本発明の複合材料の製造方法は、主として無機繊維から
なるマット状物の少なくとも片表面に熱可塑性樹脂から
なるシート状物を積層し、この積層体を該熱可塑性樹脂
の融点以上の温度で加熱してシート状物を溶融させると
共に、積層体を圧縮して溶融樹脂をマット状物に含浸さ
せ、次に熱可塑性樹脂の融点以上の温度条件下で圧縮力
を解除して厚みを回復させた後冷却して複合体を作成
し、次に複合体を前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度に
加熱した後、熱可塑性樹脂の融点より30〜80℃低い温度
に設定された金型に供給して複合体を嵩密度0.05〜0.2g
/cm3までプレスすることを特徴としており、そのことに
より上記目的が達成される。(Means for Solving the Problems) The method for producing a composite material of the present invention is a method of laminating a sheet-like material made of a thermoplastic resin on at least one surface of a mat-like material mainly made of inorganic fibers, The sheet-like material is melted by heating it at a temperature above the melting point of the plastic resin, and the laminate is compressed to impregnate the molten resin into the mat-like material, and then the compressive force is applied under the temperature condition above the melting point of the thermoplastic resin. To recover the thickness and then cool to create a composite, and then heat the composite to a temperature above the melting point of the thermoplastic resin, then a temperature 30-80 ° C below the melting point of the thermoplastic resin. It is supplied to the mold set to and the composite has a bulk density of 0.05-0.2g.
It is characterized by pressing up to / cm 3, which achieves the above object.
本発明で使用されるマット状物は、無機繊維を主な材料
として形成されている。マット状物の製造方法は、任意
の方法が採用されてよく、たとえば無機繊維をカードマ
シンに供給し、解織してマット状物を製造する方法があ
げられる。また、マット状物の機械的強度を向上させる
ためにニードルパンチを施してもよい。ニードルパンチ
は1cm2当たり、１〜100箇所行われるのが好ましく、よ
り好ましくは10〜50箇所である。マット状物の密度は大
きくなると重くなり、小さくなると機械的強度が低下す
るので、0.01〜0.2g/cm3が好ましく、より好ましくは0.
03〜0.07g/cm3である。The mat-like material used in the present invention is formed mainly of inorganic fibers. As a method for producing the mat-like material, any method may be adopted, and for example, a method of supplying inorganic fibers to a card machine and disintegrating it to produce a mat-like material can be mentioned. Further, needle punching may be performed to improve the mechanical strength of the mat-like material. The number of needle punches is preferably 1 to 100, and more preferably 10 to 50, per cm 2 . As the density of the mat-like material becomes heavier as the density increases, the mechanical strength decreases as the density decreases, so 0.01 to 0.2 g / cm 3 is preferable, and more preferably 0.
It is 03 to 0.07 g / cm 3 .
上記無機繊維としては、たとえばガラス繊維、ロックウ
ール繊維等があげられ、その長さはマット状物の形成の
容易さの点から３〜200mmが好ましく、50mm以上の繊維
が70重量％含まれているのがより好ましい。また、無機
繊維の直径は３〜30μｍが好ましく、より好ましくは５
〜20μｍである。無機繊維の直径が小さくなり過ぎる
と、機械的強度が低下し、無機繊維の直径が大きくなり
過ぎると、得られるマット状物が重くなって嵩密度が大
きくなる。Examples of the inorganic fibers include glass fibers and rock wool fibers, and the length thereof is preferably 3 to 200 mm from the viewpoint of easy formation of the mat-like material, and 70% by weight of fibers of 50 mm or more is contained. Is more preferable. The diameter of the inorganic fiber is preferably 3 to 30 μm, more preferably 5
Is about 20 μm. If the diameter of the inorganic fibers becomes too small, the mechanical strength will decrease, and if the diameter of the inorganic fibers becomes too large, the mat-like product obtained will become heavy and the bulk density will increase.
マット状物には、多数の無機繊維相互の結合力を上げる
ために、ポリエチレン、ポリプピレン、飽和ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリビニルブチラール
等の熱可塑性樹脂よりなる有機繊維や、有機粉末が添加
されてもよい。有機繊維の長さ及び直径は上記無機繊維
と混織して容易にマット状物を形成できる程度が好まし
く、有機繊維の長さは５〜200mmが好ましく、より好ま
しくは20〜100mmであり、有機繊維の直径は３〜50μｍ
が好ましく、より好ましくは10〜40μｍである。In order to increase the bonding strength between a large number of inorganic fibers, the mat-like material may be added with organic fibers made of a thermoplastic resin such as polyethylene, polypropylene, saturated polyester, polyamide, polystyrene, polyvinyl butyral, or organic powder. Good. The length and diameter of the organic fibers are preferably such that a mat-like material can be easily formed by mixing and weaving with the above-mentioned inorganic fibers, and the length of the organic fibers is preferably 5 to 200 mm, more preferably 20 to 100 mm. Fiber diameter is 3 to 50 μm
Is preferable, and more preferably 10 to 40 μm.
有機繊維はマット状物を製造する際に添加するのが好ま
しいが、有機粉末はマット状物を製造した後に散布して
もよい。有機粉末は乾燥粉末として使用してもよく、あ
るいは粉末の分散液やエマルジョンの状態で使用しても
よい。有機粉末の粒径は、粉末状態で添加される場合に
は、50〜100メッシュが好ましく、貧溶媒に分散された
状態もしくはエマルジョンにして添加される場合にはそ
れより小さくてもよい。The organic fibers are preferably added when producing the mat-like material, but the organic powder may be sprinkled after producing the mat-like material. The organic powder may be used as a dry powder, or may be used as a powder dispersion or emulsion. The particle size of the organic powder is preferably 50 to 100 mesh when added in the powder state, and may be smaller than that when added in the state of being dispersed in a poor solvent or as an emulsion.
このようにマット状物は無機繊維を主材料とするもので
あり、有機繊維及び有機粉末の添加量は無機繊維の添加
量以下とするのがよい。無機繊維の添加量が少なくなる
と耐熱性が低下し、多くなると無機繊維相互の結合力が
低下して機械的強度が低下するので、有機繊維の添加量
は、得られるマット状物の５〜30重量％が好ましい。As described above, the mat-like material is mainly composed of inorganic fibers, and the addition amount of the organic fibers and the organic powder is preferably equal to or less than the addition amount of the inorganic fibers. When the addition amount of the inorganic fibers decreases, the heat resistance decreases, and when the addition amount increases, the bonding strength between the inorganic fibers decreases and the mechanical strength decreases. Therefore, the addition amount of the organic fibers is 5 to 30%. Weight percent is preferred.
本発明においては、上記マット状物に熱可塑性樹脂から
なるシート状物を積層する。シート状物はマット状物の
すくなくとも片面に積層されればよく、両面に積層して
もよい。シート状物を積層する方法は、任意の方法が採
用されてよく、たとえばマット状物の片面又は両面にシ
ート状物を載置する方法、熱融着する方法、あるいはシ
ート状物を金型より押し出す際にマット状物表面にラミ
ネートする方法等があげられる。In the present invention, a sheet-shaped material made of a thermoplastic resin is laminated on the mat-shaped material. The sheet-like material may be laminated on at least one surface of the mat-like material, or may be laminated on both surfaces. Any method may be adopted as a method of laminating the sheet-like material, for example, a method of placing the sheet-like material on one surface or both surfaces of the mat-like material, a method of heat-sealing, or a method of laminating the sheet-like material from a mold. Examples of the method include laminating on the surface of a mat-like material when extruding.
上記シート状物としては、たとえばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、飽和ポリエステル等の熱可塑性樹脂のフィルムが
あげられる。該シート状物の厚さは10〜300μｍが好ま
しく、より好ましくは30〜250μｍである。シート状物
の厚さが厚くなり過ぎると重くなり、薄くなり過ぎると
機械的強度が低下する傾向にある。また、有機繊維や有
機粉末を併用する場合には、その有機繊維や有機粉末に
より無機繊維は結合されるので、使用する熱可塑性樹脂
フィルムの厚さを薄くすることができる。また、有機繊
維や有機粉末を併用する場合には、それらの溶融温度と
熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度が近いものを使用する
のが好ましい。Examples of the sheet-like material include films of thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymer and saturated polyester. The thickness of the sheet material is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 250 μm. If the thickness of the sheet material is too thick, it becomes heavy, and if it is too thin, the mechanical strength tends to decrease. Further, when organic fibers or organic powders are used in combination, the inorganic fibers are bound by the organic fibers or organic powders, so that the thickness of the thermoplastic resin film used can be reduced. When organic fibers and organic powders are used in combination, it is preferable to use those having a melting temperature close to that of the thermoplastic resin film.
次に、上記マット状物とシート状物とが積層されてなる
積層体を、シート状物の融点以上の温度に加熱する。上
記加熱はシート状物を溶融することにより、この溶融樹
脂をマット状物に含浸させて上記無機繊維を相互に結合
するものである。上記加熱条件としては、シート状物の
融点より10℃〜70℃高い温度で１〜10分行うのが好まし
い。また、加熱方法は、任意の方法が採用されてよく、
たとえばオーブン中で積層体の全体を加熱する方法、遠
赤外線ヒーター、赤外線ヒーター等による輻射加熱方法
等があげられる。また、マット状物に上記有機繊維や有
機粉末が添加されている場合には、この加熱によってこ
れらも溶融し、これらの熱可塑性樹脂によって無機繊維
は相互に結合される。Next, the laminate in which the mat-like material and the sheet-like material are laminated is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the sheet-like material. The heating is to melt the sheet-like material so that the molten resin is impregnated in the mat-like material to bond the inorganic fibers to each other. As the heating conditions, it is preferable to perform the heating at a temperature 10 ° C. to 70 ° C. higher than the melting point of the sheet material for 1 to 10 minutes. As the heating method, any method may be adopted,
For example, a method of heating the entire laminate in an oven, a radiant heating method using a far infrared heater, an infrared heater, or the like can be used. Further, when the above-mentioned organic fibers or organic powders are added to the mat-like material, these are also melted by this heating, and the inorganic fibers are bonded to each other by these thermoplastic resins.
シート状物をマット状物に効果的に含浸させ、無機繊維
相互の結合力を上げるために、溶融樹脂のマット状物へ
の含浸時に圧縮される。圧縮方法は任意の方法が採用さ
れてよく、たとえばプレス圧縮、ロール圧縮方法等があ
げられる。プレスで圧縮する際の条件は、0.1〜50kg/cm
2が好ましく、より好ましくは0.2〜5kg/cm2であり、ロ
ールで圧縮する際の一対のロール間距離はマット状物の
厚みの1/5〜1/20が好ましく、より好ましくは1/8〜1/15
である。圧縮時間は１〜30秒が好ましい。また、圧縮す
る際に熱可塑性樹脂が冷却されて固化するとマット状物
の厚みが回復しなくなり空隙率が低下するので、プレス
金型及びロールも所定温度に加熱されているのが好まし
い。In order to effectively impregnate the mat-like material with the sheet-like material and increase the binding force between the inorganic fibers, the mat-like material is compressed when the molten resin is impregnated. Any compression method may be adopted, and examples thereof include a press compression method and a roll compression method. The conditions for compressing with a press are 0.1-50kg / cm
2 is preferable, more preferably 0.2 to 5 kg / cm 2 , the distance between a pair of rolls when compressed by rolls is preferably 1/5 to 1/20 of the thickness of the mat-like material, and more preferably 1/8. ~ 1/15
Is. The compression time is preferably 1 to 30 seconds. Further, when the thermoplastic resin is cooled and solidified during compression, the thickness of the mat-like material is not recovered and the porosity is reduced, so that the press die and roll are also preferably heated to a predetermined temperature.
次いで、このようにして圧縮された樹脂含浸マット状物
は、空隙率を上げるために熱可塑性樹脂の融点以上の温
度条件下で、上記圧縮が解除されてその厚みが回復され
る。マット状物の厚みを回復するには任意の方法が採用
されてよく、たとえば、樹脂含浸マット状物を樹脂の融
点以上の温度条件下でほぼ無加圧化状態で所定時間保持
することにより、主に無機繊維の弾性復元力によってマ
ット状物の厚みを元の状態へ回復させる。この厚みの回
復量は、通常マット状物の嵩密度として0.05〜0.2g/cm3
程度まで回復させるのが望ましい。Next, the resin-impregnated mat-like material thus compressed is released from the compression and its thickness is recovered under the temperature condition of the melting point of the thermoplastic resin or higher in order to increase the porosity. Any method may be adopted for recovering the thickness of the mat-like material, for example, by holding the resin-impregnated mat-like material under a temperature condition equal to or higher than the melting point of the resin in a substantially non-pressurized state for a predetermined time, The elastic restoring force of the inorganic fibers mainly restores the thickness of the mat-like material to its original state. The recovery amount of this thickness is usually 0.05 to 0.2 g / cm 3 as the bulk density of the mat-like material.
It is desirable to recover to a certain degree.
マット状物の厚みの回復量が不足する場合は、次の方法
によってマット状物の厚みを増大してもよい。すなわ
ち、樹脂含浸マット状物を樹脂の融点以上の温度で加熱
すると共に、樹脂含浸マット状物の両側に厚み拡張部材
を配設し溶融樹脂と該厚み拡張部材とを接着させた状態
でマット状物の厚み方向外方へ厚み拡張部材を移動させ
ることにより、強制的に樹脂含浸マット状物の厚みを増
大させる方法である。上記厚み拡張部材としては、溶融
した樹脂には接着するが、冷却した樹脂には接着しない
ものがよく、たとえばテフロンシート、テフロン被覆鉄
板、ポリエステルフィルム、アルミ板等を使用すること
ができる。この厚み拡張部材をマット状物の厚み方向外
方へ移動させるには、たとえば真空吸着装置を厚み拡張
部材に吸着させて真空吸着装置を外方へ移動させること
により、行うことができる。上記樹脂含浸マット状物の
加熱に要する時間は、マット状物の厚みがほぼ元の厚み
に回復するまで行うのがよく、一般には２秒〜５分行う
のが好ましく、より好ましくは５秒〜３分である。When the recovery amount of the thickness of the mat-like material is insufficient, the thickness of the mat-like material may be increased by the following method. That is, the resin-impregnated mat-like material is heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin, and the thickness-expanding members are arranged on both sides of the resin-impregnated mat-like material so that the molten resin and the thickness-expanding member are bonded to each other. This is a method of forcibly increasing the thickness of the resin-impregnated mat-like material by moving the thickness expanding member outward in the thickness direction of the material. As the thickness expanding member, a member that adheres to a molten resin but does not adhere to a cooled resin is preferable. For example, a Teflon sheet, a Teflon-coated iron plate, a polyester film, an aluminum plate or the like can be used. The thickness expanding member can be moved outward in the thickness direction of the mat-like material by, for example, adsorbing a vacuum suction device to the thickness expanding member and moving the vacuum suction device outward. The time required for heating the resin-impregnated mat-like material is preferably until the thickness of the mat-like material is almost restored to the original thickness, generally 2 seconds to 5 minutes is preferable, and more preferably 5 seconds to 3 minutes.
これらの回復量が少ないと、後に続くプレス工程におい
て適当孔径の微細孔を表面に形成することが困難とな
る。また、厚みの回復量が多すぎると、孔径が大きくな
りすぎ、得られる複合材料の吸音特性が悪くなる。When the amount of recovery of these is small, it becomes difficult to form fine pores having an appropriate pore size on the surface in the subsequent pressing step. On the other hand, if the thickness recovery amount is too large, the pore size becomes too large, and the sound absorption characteristics of the obtained composite material deteriorate.
厚みが回復された樹脂含浸マット状物は、次に常温にま
で冷却されるのがよく、このようにして複合体が得られ
る。冷却は常温に放置、あるいは冷風を吹付けることに
よって行うことができる。The resin-impregnated mat-like material whose thickness has been recovered is then preferably cooled to room temperature, and thus a composite is obtained. Cooling can be performed by leaving it at room temperature or blowing cold air.
次に、上記複合体は、再び熱可塑性樹脂の融点以上に加
熱されて、該熱可塑性樹脂の融点より30℃〜80℃低い温
度に設定された金型に供給される。そして、複合体は、
その厚みの100〜40％厚みまでプレスされるのがよく、
このようにプレス成形して複合材料が得られる。Next, the composite is heated again to the melting point of the thermoplastic resin or higher and is supplied to the mold set at a temperature 30 ° C. to 80 ° C. lower than the melting point of the thermoplastic resin. And the complex is
It is often pressed to 100-40% of that thickness,
Thus, the composite material is obtained by press molding.
複合体を加熱するには、赤外線ヒーターやオーブン等を
用いることができる。また、上記金型温度が上記範囲よ
り低い場合には、複合材料の表面層に細孔が形成され難
く、金型温度が上記範囲より高い場合には、複合材料が
充分に冷却されていないので、複合材料を金型から取り
出し難い。An infrared heater, an oven, or the like can be used to heat the composite. Further, when the mold temperature is lower than the above range, it is difficult to form pores in the surface layer of the composite material, and when the mold temperature is higher than the above range, the composite material is not sufficiently cooled. , It is difficult to remove the composite material from the mold.
すなわち、複合材料が1000Hz〜2000Hzの周波数の音域に
て、高い吸音率、たとえば50％以上の吸音率を保持する
ためには、複合材料が適度の通気性を有していることが
必要とされ、複合材料の表面に微細孔が形成されること
が必須条件となってくる。しかし、上記したように金型
で複合体をプレス成形する工程において、複合体の表面
部分は金型によって圧縮され、かつ急激に冷却されるた
め複合体の表面には膜が形成されてしまう。That is, in order for the composite material to maintain a high sound absorption coefficient, for example, a sound absorption coefficient of 50% or more in the sound range of the frequency of 1000 Hz to 2000 Hz, it is necessary that the composite material has an appropriate air permeability. It is an essential condition that fine pores are formed on the surface of the composite material. However, in the step of press-molding the composite with the mold as described above, the surface portion of the composite is compressed by the mold and rapidly cooled, so that a film is formed on the surface of the composite.
ところが、上記のように金型温度を熱可塑性樹脂の融点
から30℃〜80℃低い温度に設定することによって、複合
体をプレス成形する際には、その複合体の表面部が急に
冷却されて樹脂膜がすぐ形成されるのを防ぐことがで
き、複合体の表面部の樹脂膜が軟化している状態を保つ
ことができ、これにより、プレス成形時において、複合
体の表面の多数の箇所にて存在する軟化状態の樹脂膜
は、圧縮時のガラス繊維の動きに引っ張られて、破れ易
くなり、その結果表面層に多数の微細孔が形成されるの
である。However, by setting the mold temperature to a temperature 30 ° C to 80 ° C lower than the melting point of the thermoplastic resin as described above, when the composite is press-molded, the surface portion of the composite is rapidly cooled. It is possible to prevent the resin film from being immediately formed, and it is possible to keep the resin film on the surface portion of the composite body in a softened state. The softened resin film present at the location is pulled by the movement of the glass fiber at the time of compression and is easily broken, and as a result, many fine pores are formed in the surface layer.
具体的な金型温度としては、複合体をプレス成形した
後、金型から取り出す際の強度を考えると、熱可塑性樹
脂の融点より30℃以上低い温度が適当とされ、たとえ
ば、熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレン（融点約13
5℃）を用いる場合には、金型温度は60℃〜100℃の間に
設定されるのが好ましく、ポリプロピレン（融点約165
℃）を用いる場合には、85℃〜130℃の温度範囲に設定
されるのが好ましい。As a concrete mold temperature, considering the strength when the composite is press-molded and taken out from the mold, a temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin by 30 ° C. or more is appropriate. For example, as a thermoplastic resin, High density polyethylene (melting point approx. 13
5 ° C), the mold temperature is preferably set between 60 ° C and 100 ° C, and polypropylene (melting point about 165 ° C) is used.
C.) is used, it is preferably set in a temperature range of 85 to 130.degree.
上記の各工程を経て得られた複合材料は、熱可塑性樹脂
を結着材として、無数の無機繊維が相互に部分的に結合
され、全体にわたって無数の空隙を有する不織布繊維マ
ット状の成形体であり、その嵩密度は0.05〜0.2g/cm3で
ある。複合材料の両表面には、上記したように内部の空
隙に連通する多数の細孔が形成されている。従って、こ
の複合材料の表面に音波が入射した場合には、細孔を通
して内部の空隙に入ることが可能となり、音波が複合材
料表面を反射することが少なくなる。そして、空隙に入
った音波のエネルギーで無数の無機繊維が振動され、熱
エネルギーに変換されることで吸音性は著しく向上され
る。このような複合材料は、自動車用天井材の芯材をは
じめ、軽量で、耐熱性、機械的強度、熱賦形性等に優れ
た吸音材として使用することができる。The composite material obtained through each of the above steps is a non-woven fabric mat-shaped molded product having a thermoplastic resin as a binder, innumerable inorganic fibers partially bonded to each other, and having innumerable voids throughout. And its bulk density is 0.05-0.2 g / cm 3 . As described above, a large number of pores communicating with the voids inside are formed on both surfaces of the composite material. Therefore, when a sound wave is incident on the surface of the composite material, it becomes possible to enter the void inside through the pores, and the sound wave is less likely to be reflected on the surface of the composite material. Then, the sound absorbing property is remarkably improved by vibrating the innumerable inorganic fibers by the energy of the sound waves entering the voids and converting them into heat energy. Such a composite material can be used as a sound absorbing material such as a core material for a ceiling material for automobiles, which is lightweight, and is excellent in heat resistance, mechanical strength, heat shapeability and the like.
（実施例） 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
実施例１ 長さ50mm〜200mm、直径10μｍのガラス繊維と、長さ1m
m、直径30μｍのポリエチレン繊維とを、重量比で2:1の
割合でカードマシンに供給し、解織及び混織して綿状物
を得た。次に、この綿状物にニードルパンチを30箇所/c
m2の割合で施して、厚さ約10mm、重さ600g/m2のマット
状物を得た。次に、マット状物の両面に厚さ約100μｍ
のポリエチレンフィルム（融点135℃）を積層して厚さ
約10mm、重さ800g/m2の積層体を得た。Example 1 Glass fiber having a length of 50 mm to 200 mm and a diameter of 10 μm, and a length of 1 m
m and a polyethylene fiber having a diameter of 30 μm were supplied to the card machine at a weight ratio of 2: 1 and woven and mixed-woven to obtain a cotton-like material. Next, needle punch 30 points / c on this cotton-like material.
subjected at a rate of m 2, and obtained a thickness of about 10 mm, the mat-like material weighing 600 g / m 2. Next, the thickness of the mat-like material is about 100 μm on both sides.
The polyethylene film (melting point: 135 ° C.) was laminated to obtain a laminate having a thickness of about 10 mm and a weight of 800 g / m 2 .
得られた積層体を熱風加熱炉に供給し、200℃で３分間
加熱した後、ロール間1mmの一対のロール間を通して圧
縮し、次いで再度加熱炉に供給し、200℃で３分間保持
して厚さ7mmまで厚みを回復させた後、冷却して複合体
を得た（嵩密度0.11g/cm3）。The obtained laminated body is supplied to a hot air heating furnace and heated at 200 ° C. for 3 minutes, then compressed between a pair of rolls with a roll distance of 1 mm, then supplied again to the heating furnace and kept at 200 ° C. for 3 minutes. After recovering the thickness to 7 mm, it was cooled to obtain a composite (bulk density 0.11 g / cm 3 ).
得られた複合体の両面を280℃の赤外線ヒーターで３分
間加熱し、金型間隔5mm、温度約80℃の金型に供給し、
0.05〜1.0kg/cm2の圧力で30秒プレスして厚さ5mmの複合
材料を得た。この複合材料の嵩密度は0.15g/cm3であっ
た。Both sides of the obtained composite are heated with an infrared heater of 280 ° C. for 3 minutes and supplied to a mold having a mold interval of 5 mm and a temperature of about 80 ° C.,
It was pressed at a pressure of 0.05 to 1.0 kg / cm 2 for 30 seconds to obtain a composite material having a thickness of 5 mm. The bulk density of this composite material was 0.15 g / cm 3 .
このようにして得られた複合材料の吸音率を垂直入射法
（JIS A1405 背面距離10mm）によって測定した。その結
果を表１に示した。The sound absorption coefficient of the composite material thus obtained was measured by the vertical incidence method (JIS A1405, back distance: 10 mm). The results are shown in Table 1.
実施例２ 実施例１において、複合体のプレス時の金型温度を55℃
とした以外は、すべて実施例１と同様にして複合材料を
得た。Example 2 In Example 1, the mold temperature at the time of pressing the composite was set to 55 ° C.
A composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
得られた複合材料の吸音率を実施例１と同様にして測定
した。その結果を表１に示した。The sound absorption coefficient of the obtained composite material was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例３ 実施例１において、複合体のプレス時の金型温度を100
℃とした以外は、すべて実施例１と同様にして複合材料
を得た。Example 3 In Example 1, the mold temperature at the time of pressing the composite was set to 100.
A composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to ° C.
得られた複合材料の吸音率を実施例１と同様にして測定
した。その結果を表１に示した。The sound absorption coefficient of the obtained composite material was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例４ 実施例１において、マット状物の片面にのみ厚さ100μ
ｍのポリエチレンフィルムを２枚積層した以外は、実施
例１と同様にして複合材料を得た。Example 4 In Example 1, the thickness of the mat-like material was 100 μ only on one side.
A composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that two polyethylene films of m were laminated.
得られた複合材料の吸音率を実施例１と同様にして測定
した。その結果を表１に示した。The sound absorption coefficient of the obtained composite material was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例１ 実施例１において、複合体のプレス時の金型温度を25℃
とした以外は、実施例１と同様にして複合材料を得た。
得られた複合材料の吸音率を実施例１と同様にして測定
した。その結果を表１に示した。Comparative Example 1 In Example 1, the mold temperature during pressing of the composite was 25 ° C.
A composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
The sound absorption coefficient of the obtained composite material was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例２ 実施例１において、複合体のプレス時の金型間隔を2mm
とした以外は、実施例１と同条件にて複合材料を得た。
得られた複合材料の嵩密度は0.37g/cm3であった。ま
た、複合材料の吸音率を実施例１と同様にして測定し
た。その結果を表１に示した。Comparative Example 2 In Example 1, the mold interval during pressing of the composite was 2 mm.
A composite material was obtained under the same conditions as in Example 1 except for the above.
The bulk density of the obtained composite material was 0.37 g / cm 3 . Further, the sound absorption coefficient of the composite material was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
表１の結果から、比較例１のようにプレス成形する際の
金型温度が低過ぎる場合、及び比較例２のように、複合
材料の嵩密度が高過ぎる場合には、高周波領域における
吸音率が悪いが、実施例１〜４のようにプレス温度を上
記範囲内に設定し、複合体を嵩密度0.05〜0.2g/cm3まで
プレスすることにより、吸音率が改善されることが確認
された。 From the results in Table 1, when the mold temperature during press molding is too low as in Comparative Example 1 and when the bulk density of the composite material is too high as in Comparative Example 2, the sound absorption coefficient in the high frequency region is high. However, it was confirmed that the sound absorption coefficient was improved by setting the pressing temperature in the above range and pressing the composite to a bulk density of 0.05 to 0.2 g / cm 3 as in Examples 1 to 4. It was
（発明の効果） このように、本発明によれば、軽量であり、機械的強度
が強く、また熱賦形性に優れ、しかも特に1000Hzから20
00Hzの周波数の音域において、良好な吸音特性を有する
複合材料を得ることができ、この複合材料はたとえば自
動車用天井材の芯材等として好適に使用することができ
る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is lightweight, has high mechanical strength, and is excellent in heat shaping property.
It is possible to obtain a composite material having a good sound absorbing property in the sound range of 00 Hz, and this composite material can be suitably used, for example, as a core material of an automobile ceiling material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 1/60 7199−3Ｂ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location D04H 1/60 7199-3B
Claims (1)
なくとも片表面に熱可塑性樹脂からなるシート状物を積
層し、この積層体を該熱可塑性樹脂の融点以上の温度で
加熱してシート状物を溶融させると共に、積層体を圧縮
して溶融樹脂をマット状物に含浸させ、次に熱可塑性樹
脂の融点以上の温度条件下で圧縮力を解除して厚みを回
復させた後冷却して複合体を作成し、次に複合体を前記
熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱した後、熱可塑性
樹脂の融点より30〜80℃低い温度に設定された金型に供
給して複合体を嵩密度0.05〜0.2g/cm3までプレスするこ
とを特徴とする複合材料の製造方法。1. A sheet-like material made of a thermoplastic resin laminated on at least one surface of a mat-like material mainly made of inorganic fibers, and the laminate is heated at a temperature not lower than the melting point of the thermoplastic resin. While melting the resin, the laminate is compressed to impregnate the molten resin into the mat-like material, and then the compression force is released under the temperature condition of the melting point of the thermoplastic resin or higher to recover the thickness and then the composite is cooled. After making the body, and then heating the composite to a temperature above the melting point of the thermoplastic resin, it is supplied to a mold set to a temperature 30 to 80 ° C. lower than the melting point of the thermoplastic resin to bulk the composite. A method for producing a composite material, which comprises pressing to a density of 0.05 to 0.2 g / cm 3 .
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|---|---|---|---|
| JP63229637A JPH0733072B2 (en) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Method of manufacturing composite material |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63229637A JPH0733072B2 (en) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Method of manufacturing composite material |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0276725A JPH0276725A (en) | 1990-03-16 |
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1988
- 1988-09-13 JP JP63229637A patent/JPH0733072B2/en not_active Expired - Fee Related
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