JPH0785901B2 - Method for producing thermoformable composite material - Google Patents

Method for producing thermoformable composite material

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JPH0785901B2
JPH0785901B2 JP4080789A JP4080789A JPH0785901B2 JP H0785901 B2 JPH0785901 B2 JP H0785901B2 JP 4080789 A JP4080789 A JP 4080789A JP 4080789 A JP4080789 A JP 4080789A JP H0785901 B2 JPH0785901 B2 JP H0785901B2
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transfer belt
mat
suction
thermoplastic resin
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克彦 山路
雅則 中村
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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、主として無機繊維を骨格とし、この無機繊維
が熱可塑性樹脂を主成分とする結着材で結合されてなる
熱成形性複合材料を連続して得ることができる熱成形性
複合材料の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention mainly relates to an inorganic fiber as a skeleton, and a thermoformable composite material in which the inorganic fiber is bonded with a binder containing a thermoplastic resin as a main component. The present invention relates to a method for producing a thermoformable composite material that can continuously obtain

(従来の技術) 従来、熱成形性複合材料を製造するには、高弾性を有す
る強化用繊維と熱可塑性プラスチック材料からなるシー
ト状物を加熱することにより、プラスチック材料を溶融
させて上記強化繊維の応力を除去することでシート状物
を膨張させた後、圧縮成形する方法が提案されている
(特開昭62−161529号公報)。
(Prior Art) Conventionally, in order to produce a thermoformable composite material, a plastic material is melted by heating a sheet-like material made of a reinforcing fiber having a high elasticity and a thermoplastic material to melt the above-mentioned reinforcing fiber. A method has been proposed in which the sheet-like material is expanded by removing the stress of (1) and then compression-molded (JP-A-62-161529).

この方法によれば、強化繊維の弾性復元力を利用してシ
ート状物の厚みを増加させることができるので、圧縮成
形の際に成形性よく複合材料を成形することができる。
According to this method, the thickness of the sheet-like material can be increased by utilizing the elastic restoring force of the reinforcing fiber, so that the composite material can be molded with good moldability during compression molding.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の方法では、シート状物の厚さを回
復させるために、強化繊維の復元力のみによって行って
いるので、熱のかかり具合い等によって製品内で、ある
いは製品毎に厚さが異なるという欠点があり、しかもシ
ート状物の空隙率をさらに上げることはできなかった。
従って、得られたシート状物をそのまま、例えば吸音部
材や断熱部材等に利用しようとすれば、それらの特性が
不十分であると共に、より軽量化を図ることはできなか
った。
(Problems to be solved by the invention) However, in the conventional method, in order to recover the thickness of the sheet-like material, since only the restoring force of the reinforcing fiber is used, in the product due to the condition of heat, Alternatively, there is a drawback that the thickness of each product is different, and moreover, the porosity of the sheet-like material could not be further increased.
Therefore, if the obtained sheet-like material is used as it is, for example, as a sound absorbing member, a heat insulating member, or the like, the properties thereof are insufficient, and further reduction in weight cannot be achieved.

本発明は上記の欠点に鑑みてなされたものであり、厚み
を制御することができて厚みのバラツキを少なくするこ
とができ、しかもより空隙率の高い熱成形性複合材料を
連続して得ることができる熱成形性複合材料の製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and it is possible to continuously obtain a thermoformable composite material that can control the thickness and reduce variations in the thickness, and that has a higher porosity. It is an object of the present invention to provide a method for producing a thermoformable composite material, which is capable of

(課題を解決するための手段) 本発明の熱成形性複合材料の製造方法は、熱可塑性樹脂
が溶融状態では接着し、固体状態では剥離する性質を有
する部材で形成され、間欠的に移動、停止を繰り返す一
対の移送ベルト間に、熱可塑性樹脂を主成分とする結着
材と無機繊維とを有するマット状物を供給して該熱可塑
性樹脂の融点以上の温度に加熱する工程と、移送ベルト
の移動中では移送ベルトから離間し、停止中では両移送
ベルトを外側から圧縮する圧縮装置で、停止中の移送ベ
ルトをその両外面側から圧縮することによりマット状物
を圧縮する工程と、該圧縮装置より移送ベルトの移送方
向前方位置にて両移送ベルトの外側に配設された一対の
吸引装置を、移送ベルトの停止中に、上記圧縮した一対
の移送ベルトの両外面にそれぞれ吸着させて一対の吸引
装置間の間隔を拡げることにより一対の移送ベルト間の
間隔を拡げた後吸引を停止し、吸引装置による移送ベル
トの吸着を解除する工程と、移送ベルトを冷却してマッ
ト状物を両移送ベルトの内面から剥離させる工程と、を
包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problem) The method for producing a thermoformable composite material according to the present invention comprises a member having a property that a thermoplastic resin adheres in a molten state and peels in a solid state, and moves intermittently, A step of supplying a mat-like material having a binder containing a thermoplastic resin as a main component and an inorganic fiber between a pair of transfer belts that repeatedly stop and heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, and transferring A step of separating the transfer belt while the belt is moving, and a step of compressing both transfer belts from the outside during stop, by compressing the stop transfer belt from both outer surface sides thereof, A pair of suction devices, which are arranged outside the transfer belts in front of the compression device in the transfer direction, are sucked onto the outer surfaces of the compressed transfer belts while the transfer belts are stopped. The gap between the pair of suction devices to expand the gap between the pair of transfer belts, and then stop the suction to release the suction of the transfer belt by the suction device, and cool the transfer belt to cool the mat-like material. Is separated from the inner surfaces of both transfer belts, thereby achieving the above object.

〔マット状物の作成〕[Creation of mat-like material]

マット状物は、熱可塑性樹脂を主成分とする結着材と無
機繊維とを有している。
The mat-like material has a binder containing a thermoplastic resin as a main component and an inorganic fiber.

本発明において使用する無機繊維としては、ガラス繊
維、ロックウール、セラミック繊維、炭素繊維等の1種
または2種以上があげられ、中でもガラス繊維が好まし
い。無機繊維は、例えば、多数のフィラメントが束ねら
れた無機繊維ストランドを解繊することによって得られ
たものが好ましい。無機繊維の長さはマット状物の形成
の容易さの点から5〜200mmが好ましく、より好ましく
は10〜100mmである。特に、長さ50mm以上のものが70重
量%含まれているのが好ましい。また、その太さは細く
なると機械的強度が低下し、太くなると重くなってかさ
密度が大きくなるので、5〜30μmの範囲が好ましく、
より好ましくは7〜20μmである。
Examples of the inorganic fiber used in the present invention include one kind or two or more kinds of glass fiber, rock wool, ceramic fiber, carbon fiber and the like, and among them, glass fiber is preferable. The inorganic fiber is preferably obtained by, for example, defibrating an inorganic fiber strand in which a large number of filaments are bundled. The length of the inorganic fiber is preferably 5 to 200 mm, more preferably 10 to 100 mm from the viewpoint of easy formation of the mat-like material. In particular, it is preferable that 70% by weight of a material having a length of 50 mm or more is contained. Further, when the thickness becomes thin, the mechanical strength decreases, and when the thickness becomes thick, the bulk density becomes large and the bulk density increases, so that the range of 5 to 30 μm is preferable,
More preferably, it is 7 to 20 μm.

無機繊維を部分的に結合する結着材は、ポリエチレン、
ポリプロピレン、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、ポリウレタン等の熱
可塑性樹脂を主成分とするものである。この結着材の形
態は繊維、粉末、フィルム等任意の形態が可能であり、
熱成形性複合材料を製造する際の方法によってそれぞれ
好適な形態で使用される。
The binder that partially bonds the inorganic fibers is polyethylene,
The main component is a thermoplastic resin such as polypropylene, saturated polyester, polyamide, polystyrene, polyvinyl butyral, and polyurethane. The form of this binder can be any form such as fiber, powder, film,
They are each used in a suitable form depending on the method for producing the thermoformable composite material.

結着材が繊維として使用される場合には、無機繊維とと
もに混繊してマット状物が形成される。例えば、無機繊
維ストランドをカードマシンに供給し、ストランドをフ
ィラメント状に解繊し、熱可塑性樹脂樹脂繊維とともに
混繊してマット状物が製造される。熱可塑性樹脂繊維の
寸法は、このマット状物の形成性の点からその長さは5
〜200mmが好ましく、より好ましくは20〜100mmであり、
太さは3〜50μmが好ましく、より好ましくは20〜40μ
mである。
When the binder is used as the fiber, it is mixed with the inorganic fiber to form a mat-like material. For example, an inorganic fiber strand is supplied to a card machine, the strand is defibrated into filaments, and the fibers are mixed with a thermoplastic resin resin fiber to produce a mat-like material. The length of the thermoplastic resin fiber is 5 in view of the formability of the mat-like material.
~ 200 mm is preferable, more preferably 20 ~ 100 mm,
The thickness is preferably 3 to 50 μm, more preferably 20 to 40 μm.
m.

結着材が粉体として使用される場合には、繊維状の結着
材と同じように無機繊維とともに用いられてマット状物
が形成され、あるいは上記無機繊維にてマットが形成さ
れた後に空気噴射等によりマットに圧入することにより
保持させてマット状物が形成される。また、無機繊維も
しくは無機繊維と熱可塑性樹脂繊維からマットを形成し
た後、該マットに熱可塑性樹脂粉末の分散液やエマルジ
ョンを散布して乾燥してもよい。熱可塑性樹脂粉末の直
径は、それが粉末状態で添加される際には50〜100メッ
シュが好ましい。また、粉末を分散された状態もしくは
エマルジョンとして添加される際には直径はもっと小さ
くてもよい。
When the binder is used as a powder, it is used together with the inorganic fibers in the same manner as the fibrous binder to form a mat-like material, or air is formed after the mat is formed from the inorganic fibers. The mat-like material is formed by being pressed into the mat by jetting or the like to be held. Alternatively, after forming a mat from the inorganic fibers or the inorganic fibers and the thermoplastic resin fibers, a dispersion liquid or emulsion of the thermoplastic resin powder may be sprayed on the mat and dried. The diameter of the thermoplastic resin powder is preferably 50-100 mesh when it is added in powder form. Also, the diameter may be smaller when the powder is dispersed or added as an emulsion.

結着材がフィルムとして使用される場合には主に無機繊
維からなるマットに積層することにより、マット状物が
形成される。
When the binder is used as a film, a mat-like material is formed by laminating it on a mat mainly composed of inorganic fibers.

結着材は上記形態の異なるものを併用してもよい。例え
ば、無機繊維単独または該無機繊維と繊維状及び/また
は粉末状の熱可塑性樹脂結着材とからマットを形成し、
該マットの少なくとも一方の面に、一枚または複数枚の
熱可塑性樹脂フィルムを積層してマット状物を形成して
もよい。異なる形態の結着材を混合して用いる場合に
は、それら結着材の溶融温度はなるべく近似しているの
が好ましい。
Binders having different forms may be used together. For example, a mat is formed from the inorganic fiber alone or from the inorganic fiber and a fibrous and / or powdery thermoplastic resin binder,
One or a plurality of thermoplastic resin films may be laminated on at least one surface of the mat to form a mat-like material. When the binders having different forms are mixed and used, it is preferable that the melting temperatures of the binders be as close as possible.

上記無機繊維と結着材の比率は、結着材の量が少なくな
ると結合部分が少なくなって熱成形性複合材料の機械的
強度が低下し、逆に多くなると空隙率が低下するので、
結着材として熱可塑性樹脂フィルムを用いる場合には重
量比でマット状物全重量の1/10〜2/1が好ましく、結着
材として熱可塑性樹脂の繊維または粉末を用いる場合に
は1/5〜4/1が好ましい。
The ratio of the inorganic fiber and the binder, the mechanical strength of the thermoformable composite material is reduced when the amount of the binder is reduced and the bonding portion is reduced, and conversely, when the amount is increased, the porosity is reduced,
When a thermoplastic resin film is used as the binder, the weight ratio is preferably 1/10 to 2/1 of the total weight of the mat-like material, and 1 / when the thermoplastic resin fiber or powder is used as the binder. 5 to 4/1 is preferable.

このようにして得られた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0.03〜0.07
g/cm3である。また全体としての空隙率は70〜98%が好
ましい。また、強度を高めるためにニードルパンチを施
してもよく、ニードルパンチは1cm2当り5〜30箇所行わ
れるのが好ましい。
When the density of the mat-like material obtained in this way becomes heavier as the density increases, and as the density decreases, the mechanical strength decreases,
0.01 ~ 0.2 g / cm 3 is preferred, more preferably 0.03 ~ 0.07
It is g / cm 3 . The overall porosity is preferably 70 to 98%. Further, needle punching may be performed to increase the strength, and needle punching is preferably performed at 5 to 30 points per cm 2 .

〔熱成形性複合材料の製造〕[Production of thermoformable composite material]

次に、本発明の熱成形性複合材料の製造方法を説明す
る。
Next, a method for producing the thermoformable composite material of the present invention will be described.

本発明は第1図に示す装置を用いて行うことができる。The present invention can be carried out using the apparatus shown in FIG.

この装置は、上下一対配設された無限帯状の移送ベルト
1a、1bを有する移送装置1と、加熱装置2と、圧縮装置
3と、吸引装置4と、冷却装置5と、を備えている。
This device consists of a pair of upper and lower endless belt-shaped transfer belts.
A transfer device 1 having 1a and 1b, a heating device 2, a compression device 3, a suction device 4, and a cooling device 5 are provided.

上記各移送ベルト1a、1bは、駆動ロール10及び複数の案
内ロール11、11…の周りに巻回されており、駆動ロール
10の駆動及び停止によって一対の移送ベルト1a、1bは所
定間隔置きに移動と停止を繰り返すように構成されてい
る。各移送ベルト1a、1bには略直線状の移送部12a、12b
が対向するよう設けられ、一対の移送ベルト1a、1bの移
送部12a、12b間にはマット状物の供給部13が形成されて
いる。そして、この移送部12、12はそれぞれ同方向(矢
印A方向)へ移動し、また移動と停止を同時に繰り返す
ようになっている。
Each of the transfer belts 1a and 1b is wound around a drive roll 10 and a plurality of guide rolls 11, 11 ...
The pair of transfer belts 1a and 1b are configured to be repeatedly moved and stopped at predetermined intervals by driving and stopping 10. Each transfer belt 1a, 1b has a substantially linear transfer portion 12a, 12b
Are provided so as to face each other, and a mat-like material supply unit 13 is formed between the transfer units 12a and 12b of the pair of transfer belts 1a and 1b. The transfer sections 12 and 12 move in the same direction (direction of arrow A), and the movement and stop are repeated at the same time.

移送ベルト1a、1bは溶融した熱可塑性樹脂が接着し、固
化した状態の熱可塑性樹脂が接着しない部材で形成され
ており、例えばポリテトラフルオロエチレン(商品名
「テフロン」:登録商標)のベルトや、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、アラミド繊維等の耐熱性繊維にポリテトラ
フルオロエチレン(商品名「テフロン」:登録商標)を
コーティングしたものや、アルミ板、鉄板にポリテトラ
フルオロエチレン(商品名「テフロン」:登録商標)を
コーティングしたもの等を使用することができる。
The transfer belts 1a and 1b are formed of a member to which a molten thermoplastic resin adheres and a solidified thermoplastic resin does not adhere to each other. For example, a polytetrafluoroethylene (trade name "Teflon": registered trademark) belt or , Glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, etc. coated with polytetrafluoroethylene (trade name "Teflon": registered trademark), aluminum plate, iron plate polytetrafluoroethylene (trade name "Teflon" : A product coated with (registered trademark) can be used.

上記加熱装置2は上記移送装置1内に供給されたマット
状物の熱可塑性樹脂を加熱できるように、その加熱温度
はマット状物に使用する熱可塑性樹脂の溶融温度以上あ
るいは溶融温度付近に設定されている。加熱装置2は乾
燥器の熱風等で全体を加熱する方式のものでもよく、遠
赤外ヒーター、赤外線ヒーター等による輻射加熱方式の
ものでもよい。
The heating device 2 sets the heating temperature at or above the melting temperature of the thermoplastic resin used for the mat-like material so that it can heat the matte-like thermoplastic resin supplied into the transfer device 1. Has been done. The heating device 2 may be of a type that heats the whole with hot air of a dryer or the like, or may be of a radiant heating type such as a far infrared heater or an infrared heater.

上記圧縮装置3は平板状のプレス面を有する固定プレス
3bと上下駆動自在な可動プレス3aとを有している。固定
プレス3bは下側の移送ベルト1bの移動部12bの下面側に
配置され、可動プレス3aは上側の移送ベルト1aの移送部
12aの上面側に配設されており、油圧装置等の作動によ
り、可動プレス3aは移送ベルト1a側へ下降して固定プレ
ス3bとの間で両移送ベルト1a、1bを上下から圧縮し、ま
た上昇して圧縮を解除自在に構成されている。この可動
プレス3aの下降及び上昇は移送ベルト1a、1bの移動及び
停止に合わせて所定間隔おきに駆動するよう構成され、
移送ベルト1a、1bが停止している際に下降して圧縮を行
うように移送ベルト1a、1bの移動と可動プレス3aの駆動
とが連動されている。
The compression device 3 is a fixed press having a flat press surface.
3b and a movable press 3a that can be vertically driven. The fixed press 3b is arranged on the lower surface side of the moving part 12b of the lower transfer belt 1b, and the movable press 3a is the transfer part of the upper transfer belt 1a.
The movable press 3a is disposed on the upper surface side of 12a, and the movable press 3a is lowered toward the transfer belt 1a side by the operation of a hydraulic device or the like to compress both the transfer belts 1a and 1b from above and below with the fixed press 3b, and It is configured to rise and release compression. The lowering and raising of the movable press 3a are configured to be driven at predetermined intervals in accordance with the movement and stop of the transfer belts 1a and 1b,
The movements of the transfer belts 1a and 1b and the drive of the movable press 3a are interlocked with each other so that the transfer belts 1a and 1b descend and compress when they are stopped.

この圧縮装置3の移送方向前方位置に上記吸引装置4が
配設されている。吸引装置4は平板状の吸引面を有する
固定吸引装置4bと可動吸引装置4aとを有している。固定
吸引装置4bは下側の移送ベルト1bの直線部12bの下面側
に配置され、可動吸引装置4aは上側の移送ベルト1aの直
線部12aの上面側に配設されている。各吸引装置4はポ
ンプに接続されており、また各吸引装置4の吸引面に
は、第2図に示すように、例えば、10mm×10mmピッチの
碁盤目状に径3mmの吸引孔40が多数設けられていて、ポ
ンプの駆動により吸引孔40から外部空気を吸引できるよ
うに構成されている。
The suction device 4 is arranged at a front position of the compression device 3 in the transfer direction. The suction device 4 has a fixed suction device 4b having a flat suction surface and a movable suction device 4a. The fixed suction device 4b is arranged on the lower surface side of the straight portion 12b of the lower transfer belt 1b, and the movable suction device 4a is arranged on the upper surface side of the straight portion 12a of the upper transfer belt 1a. Each suction device 4 is connected to a pump, and on the suction surface of each suction device 4, as shown in FIG. 2, for example, a large number of suction holes 40 having a diameter of 3 mm are formed in a grid pattern of 10 mm × 10 mm pitch. It is provided so that the external air can be sucked from the suction hole 40 by driving the pump.

この可動吸引装置4aも所定間隔置きに、下降と、上昇を
繰り返すよう構成され、可動吸引装置4aが移送ベルト1a
側へ近づいた際には移送ベルト1aの上面は可動吸引装置
4aの吸引面に吸着され、次いで可動吸引装置4aが上昇す
ることで上側の移送ベルト1aは可動吸引装置4aと共に上
方へ移動することにより、一対の移送ベルト1a、1bの間
隔は拡開するようになっている。
The movable suction device 4a is also configured to repeat the descending and ascending at predetermined intervals, and the movable suction device 4a is the transfer belt 1a.
The upper surface of the transfer belt 1a is a movable suction device when approaching
The upper transfer belt 1a is attracted to the suction surface of 4a, and then the movable suction device 4a rises so that the upper transfer belt 1a moves upward together with the movable suction device 4a, so that the distance between the pair of transfer belts 1a and 1b is widened. It has become.

固定吸引装置4b及び可動吸引装置4aの吸引力は、例えば
平均0.01〜0.3Kg/cm2が好ましく、0.01Kg/cm2未満では
吸引力が充分でなく、0.3Kg/cm2を超えるときは特に吸
引力に支障はないが、吸引面の吸引孔40を多数または大
きく設ける必要があるため経済的でない。この可動吸引
装置4aが下降して吸引を行っているときにも、移送ベル
ト1a及び1bは停止している。
Attraction force of the fixed suction device 4b and a movable suction unit 4a, for example preferably the average 0.01~0.3Kg / cm 2, not sufficient attraction force is less than 0.01 kg / cm 2, especially when more than 0.3 Kg / cm 2 Although there is no problem with the suction force, it is not economical because it is necessary to provide a large number or large number of suction holes 40 on the suction surface. The transfer belts 1a and 1b are stopped even when the movable suction device 4a descends to perform suction.

次に、上記製造装置のタイムチャートを第3図に基づい
て説明する。
Next, a time chart of the manufacturing apparatus will be described with reference to FIG.

第3図中Aは可動プレス3aの圧縮開始時期(駆動開始
時)、Bは可動プレス3aの圧縮点到達時期(駆動終了
時)、Cは可動プレス3aの圧縮解除開始時期(駆動開始
時)、Dは可動プレス3aの待機点到達時期(駆動終了
時)を示している。従って、例えば、移送ベルト1aの上
側の可動プレス3aについてみれば、A〜Bは可動プレス
3aが移送ベルト1a側へ下降している途中の状態を示し、
B〜Cは圧縮状態、C〜Dは可動プレス3aが移送ベルト
1aから離間し、上昇している途中の状態を示している。
さて、移送ベルト1a、1bは図に示すように、移動と停止
を間欠的に繰り返す。停止時期(i)は上記B時期まで
に完了し、移動時期(j)はC以降に開始する。可動プ
レス3aも同様に待機状態と圧縮状態とを間欠的に繰り返
す。その駆動時期は上記した通りである。
In FIG. 3, A is the compression start time of the movable press 3a (at the start of driving), B is the compression point arrival time of the movable press 3a (at the end of driving), and C is the decompression start time of the movable press 3a (at the start of driving). , D indicate the timing (at the end of driving) when the movable press 3a reaches the standby point. Therefore, for example, regarding the movable press 3a on the upper side of the transfer belt 1a, A to B are movable presses.
3a shows a state in which the transfer belt 1a is descending,
B to C are in a compressed state, and in C to D, the movable press 3a is a transfer belt.
It shows a state of being separated from 1a and rising.
Now, as shown in the figure, the transfer belts 1a and 1b intermittently repeat the movement and the stop. The stop time (i) is completed by the time B, and the movement time (j) starts after the time C. Similarly, the movable press 3a intermittently repeats the standby state and the compressed state. The driving time is as described above.

可動吸引装置4aも同様に吸引待機状態と吸引状態とを間
欠的に繰り返す。その上昇待機状態から下降状態への開
始点(e)はB時期までに完了し、吸引時期(f)はA
以降に開始し、上昇開始時点(g)はB以降Cまでの間
であり、上昇待機時点(h)はDまでに完了する。
Similarly, the movable suction device 4a also intermittently repeats the suction standby state and the suction state. The starting point (e) from the ascending standby state to the descending state is completed by the time B, and the suction timing (f) is A.
After that, the rising start time (g) is from B to C and the rising waiting time (h) is completed by D.

次に、上記構成の装置を用いて本発明の熱成形性複合材
料の製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing the thermoformable composite material of the present invention will be described using the apparatus having the above configuration.

上記で得られたマット状物を第1図で示した一対の移送
ベルト1a、1b間の供給部13に供給する。両移送ベルト1
a、1bの移動に伴ってマット状物は移送され、圧縮装置
3の所で停止する。マット状物が圧縮装置3の所まで移
送される間に、マット状物は加熱装置2により加熱され
る。加熱装置2の加熱温度はマット状物の熱可塑性樹脂
が全て溶融する以上の温度が好ましく、例えば、熱可塑
性樹脂の溶融温度より10〜70℃高い温度で1〜10分加熱
するのが好ましい。なお、マット状物をこの移送装置1
へ供給する前に予備加熱していてもよい。
The mat-like material obtained above is supplied to the supply unit 13 between the pair of transfer belts 1a and 1b shown in FIG. Both transfer belts 1
The mat-like material is transferred with the movement of a and 1b, and stops at the compression device 3. While the mat-like material is transferred to the compression device 3, the mat-like material is heated by the heating device 2. The heating temperature of the heating device 2 is preferably a temperature at which all of the thermoplastic resin of the mat-like material is melted, and for example, heating at a temperature 10 to 70 ° C. higher than the melting temperature of the thermoplastic resin is preferably 1 to 10 minutes. In addition, the mat-like material is transferred to the transfer device 1
It may be preheated before being supplied to.

このようにして結着材が溶融状態にあるマット状物は熱
可塑性樹脂の溶融温度以上の温度において圧縮装置3で
圧縮される。この圧縮により結着材はマット状物の繊維
間に充分含浸することになる。ここでの温度は熱可塑性
樹脂の溶融温度以上で、圧縮力は0.5〜30Kg/cm2が好ま
しい。圧力が上記範囲より低過ぎると樹脂の含浸が不十
分となり、圧力が上記範囲より高過ぎるとその圧力で無
機繊維が破損するおそれがある。
In this way, the mat-like material in which the binder is in a molten state is compressed by the compression device 3 at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the thermoplastic resin. By this compression, the binder is sufficiently impregnated between the fibers of the mat-like material. The temperature here is not lower than the melting temperature of the thermoplastic resin, and the compressive force is preferably 0.5 to 30 kg / cm 2 . If the pressure is lower than the above range, impregnation of the resin will be insufficient, and if the pressure is higher than the above range, the inorganic fiber may be damaged by the pressure.

次に、このマット状物は移送ベルト1a、1bの移動に伴っ
て吸引装置4の所まで移送される。そして、移送ベルト
1a、1bの停止と共に、可動吸引装置4aが下降してその吸
引面が上側の移送ベルト1aの上面に当接し吸引を開始す
ると共に、下側の固定吸引装置4bでも吸引を開始する。
次に、可動吸引装置4aが上昇することで上側の移送ベル
ト1aは上方へ引き上げられ、その結果一対の移送ベルト
1a、1bの間隔は拡開する。ここで、マット状物の結着材
は溶融した状態であり、両移送ベルト1a、1bの内面に接
着しているので、両移送ベルト1a、1bの間隔が拡がるに
つれてマット状物の厚みは増大させられる。
Next, the mat-like material is transferred to the suction device 4 as the transfer belts 1a and 1b move. And the transfer belt
When the 1a and 1b are stopped, the movable suction device 4a descends and its suction surface comes into contact with the upper surface of the upper transfer belt 1a to start suction, and the lower fixed suction device 4b also starts suction.
Next, as the movable suction device 4a rises, the upper transfer belt 1a is pulled upward, resulting in a pair of transfer belts.
The distance between 1a and 1b widens. Here, since the binder of the mat-like material is in a molten state and adheres to the inner surfaces of both transfer belts 1a and 1b, the thickness of the mat-like material increases as the distance between both transfer belts 1a and 1b increases. To be made.

マット状物の厚みを所定量拡開した後、両吸引装置4a、
4bの吸引を停止すると共に、移送ベルト1a、1bを移動さ
せて冷却装置5により移送ベルト1a、1b及びマット状物
を冷却する。移送ベルト1a、1bの冷却によってマット状
物の結着材は固化して移送ベルト1a、1bに接着しなくな
り、固化したマット状物は移送ベルト1a、1bより剥離す
ることができ、このようにして熱成形性複合材料が取り
出される。
After expanding the thickness of the mat-like object by a predetermined amount, both suction devices 4a,
While stopping the suction of 4b, the transfer belts 1a and 1b are moved to cool the transfer belts 1a and 1b and the mat-like material by the cooling device 5. By cooling the transfer belts 1a and 1b, the binder of the mat-like material solidifies and does not adhere to the transfer belts 1a and 1b, and the solidified mat-like material can be peeled off from the transfer belts 1a and 1b. The thermoformable composite material is taken out.

得られた熱成形性複合材料は、無機繊維同志がその交差
部において結着材で結合されており、マット状物全体に
亘って多数の空隙を有し、かつマット状物の表面には内
部の空隙に連通する多数の細孔が形成されている。この
熱成形性複合材料は熱賦形性が良好であり、プレス等の
簡単な加工手段によって所望とする形状に容易に形成さ
れ、金型の曲率によく沿った曲率を有する成形体を得る
ことができる。熱成形性複合材料の厚さは用途により適
宜決定されればよいが、一般には4〜200mmであり、特
に自動車用天井材として用いる場合は4〜12mmが好まし
い。
In the obtained thermoformable composite material, the inorganic fibers are bonded to each other by a binder at the intersections thereof, have a large number of voids throughout the mat-like material, and the interior of the mat-like material is internal. A large number of pores communicating with the voids are formed. This thermoformable composite material has good heat shapeability, and can be easily formed into a desired shape by a simple processing means such as a press, thereby obtaining a formed body having a curvature that closely follows the curvature of the mold. You can The thickness of the thermoformable composite material may be appropriately determined depending on the application, but is generally 4 to 200 mm, and particularly preferably 4 to 12 mm when used as a ceiling material for automobiles.

(実施例) 以下、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 以下に示すマット状物と装置を用いた。Example The mat-like material and apparatus shown below were used.

マット状物:ガラス繊維(直径11μm、長さ50mm)とポ
リプロピレン繊維(直径18μm、長さ50mm、融点165
℃)を4対1の重量比でカードマシンに供給し、解繊、
混繊し、ニードルパンチ(20箇所/cm2)を施してマット
(厚み8mm、幅1800mm)を作成した。このマットの密度
は0.5g/cm2であり、そのうちガラス繊維の密度は0.4g/c
m2、PP繊維の密度は0.1g/cm2であった。次に、このマッ
トの両面に厚さ110μmのポリエチレンフィルム(融点1
35℃)をそれぞれ一枚積層してマット状物を得た。
Matte: Glass fiber (diameter 11 μm, length 50 mm) and polypropylene fiber (diameter 18 μm, length 50 mm, melting point 165)
℃) is supplied to the card machine at a weight ratio of 4: 1 and defibration,
The fibers were mixed and needle punched (20 places / cm 2 ) to make a mat (thickness 8 mm, width 1800 mm). The density of this mat is 0.5 g / cm 2 , of which the density of glass fiber is 0.4 g / c.
The density of m 2 and PP fiber was 0.1 g / cm 2 . Next, a 110 μm thick polyethylene film (melting point 1
35 ° C.) was laminated on each to obtain a mat-like material.

加熱装置:220℃に加熱された熱風炉であり、移送ベルト
とその移送ベルト間に挟持されたマット状物を加熱し
た。
Heating device: a hot-air oven heated to 220 ° C., which heated the transfer belt and the mat-shaped material sandwiched between the transfer belts.

移送ベルト:ガラスクロスにポリテトラフルオロエチレ
ン(商品名「テフロン」:登録商標)を焼付けたもの
(中興化成社製産、P2000mm)を使用した。
Transfer belt: A glass cloth with polytetrafluoroethylene (trade name "Teflon": registered trademark) baked (manufactured by Chukoh Kasei Co., Ltd., P2000 mm) was used.

圧縮装置:可動プレス及び固定プレスとも鉄製のもの
で、幅1900mm、長さ1500mmの平板状に形成されており20
0℃に加熱した。可動プレスは油圧により昇降駆動自在
に構成され、下降することによって圧力2Kg/cm2(57to
n)で加圧した。
Compressor: Both movable and fixed presses are made of iron and are formed into a flat plate with a width of 1900 mm and a length of 1500 mm. 20
Heated to 0 ° C. The movable press is configured to be lifted and lowered by hydraulic pressure, and when it is lowered, the pressure is 2 Kg / cm 2 (57 to
Pressurized in n).

吸引装置:本体が直方体型に形成されており、移送ベル
トと接触する吸着面には1cm2当り直径3mmの通気孔が1
個設けられており、本体を真空ポンプで吸引することに
より、吸引孔から吸着するものである。
Suction device: The main body is shaped like a rectangular parallelepiped, and the suction surface that contacts the transfer belt has one ventilation hole with a diameter of 3 mm per 1 cm 2.
Individually provided, the main body is sucked by a vacuum pump to suck the main body.

冷却装置:風冷(外気温25℃)とした。Cooling device: Air-cooled (outside temperature 25 ° C).

次に、上記マット状物及び装置を用いて熱成形性複合材
料の製造方法を具体的に説明する。
Next, a method for producing a thermoformable composite material using the above mat-like material and apparatus will be specifically described.

上記マット状物を一対の移送ベルト間に供給し、移送ベ
ルト間でマット状物を挟持した状態で移送ベルトを1.4m
移動させてマット状物を圧縮装置の所まで移動させた。
移動に要する時間は90秒であり、マット状物はほぼ200
℃に達していた。次に、移送ベルトを5秒間停止させ
た。移送ベルトの停止中に可動プレスを下降させてマッ
ト状物を3秒間圧縮した。移送ベルトの上下駆動にそれ
ぞれ1秒間を要した。
The mat-shaped material is supplied between a pair of transfer belts, and the mat-shaped material is sandwiched between the transfer belts so that the transfer belt is 1.4 m.
The mat was moved to the compression device.
The time required to move is 90 seconds, and the mat-like material is almost 200
Had reached ℃. Next, the transfer belt was stopped for 5 seconds. While the transfer belt was stopped, the movable press was lowered to compress the mat-like material for 3 seconds. It took one second to vertically move the transfer belt.

次に、移送ベルトを1.4m移動させて上記マット状物を吸
引装置の箇所まで移送し、可動吸引装置を下降させて上
側の移送ベルトの外面に吸着させた。可動吸引装置は1
秒で下降し、1秒間移送ベルトに接触した。その後マッ
ト状物の厚みが7mmとなるまで2秒要して上昇した。次
いで、1秒で吸引装置の本体に空気を供給することによ
り、吸引力を弱めた(合計5秒)。次に、移送ベルトを
1.4m移動させて再び停止させ、上記操作を繰り返した。
Next, the transfer belt was moved by 1.4 m to transfer the mat-like material to the location of the suction device, and the movable suction device was lowered to be adsorbed to the outer surface of the upper transfer belt. 1 movable suction device
It descended in seconds and contacted the transfer belt for 1 second. After that, it took 2 seconds to rise until the thickness of the mat-like material reached 7 mm. Then, the suction force was weakened by supplying air to the main body of the suction device in 1 second (total 5 seconds). Next, transfer belt
After moving for 1.4 m and stopping again, the above operation was repeated.

このようにして帯状の熱成形性複合材料が連続して製造
された。得られた熱成形性複合材料の幅は1800mmであ
り、長さは1400mmに切断した。熱成形性複合材料の厚み
は7mm、密度0.1g/cm、空隙率93%であった。また厚みの
ばらつきをノギスで測定したところ7mmの設定に対し、2
0点の計測値は6.6〜7.2mmの範囲に全点含まれていた。
In this way, a strip-shaped thermoformable composite material was continuously produced. The resulting thermoformable composite material had a width of 1800 mm and a length of 1400 mm. The thickness of the thermoformable composite material was 7 mm, the density was 0.1 g / cm, and the porosity was 93%. When the thickness variation was measured with a caliper, it was 2
The measured values at 0 point were all included in the range of 6.6 to 7.2 mm.

比較例 実施例と同様のマット状物を、プレスに供給し、220℃
に加熱し圧縮した後、25℃まで冷却して厚さ約0.4mmの
複合材料を得た。この冷却プレスは1900×1400mm、圧力
3Kg/cm2であった。次に、このものをプレス成形するた
め200℃に加熱したところ、その厚みが増大した熱成形
性複合材料が得られた。熱成形性複合材料の厚みを20点
計測したところ、最大5.3mm、最小3.1mmであり、計測点
20点の平均厚みは4.4mmであった。また、熱成形性複合
材料の密度は0.16g/cm3、空隙率は89%であった。
Comparative Example A mat-like material similar to that of the example was supplied to a press and heated at 220 ° C.
After being heated and compressed to 25 ° C., a composite material having a thickness of about 0.4 mm was obtained. This cooling press is 1900 × 1400mm, pressure
It was 3 Kg / cm 2 . Next, this was heated to 200 ° C. for press molding, and a thermoformable composite material having an increased thickness was obtained. When the thickness of thermoformable composite material was measured at 20 points, the maximum was 5.3 mm and the minimum was 3.1 mm.
The average thickness at 20 points was 4.4 mm. The thermoformable composite material had a density of 0.16 g / cm 3 and a porosity of 89%.

以上のように本発明の熱成形性複合材料は製品厚みが一
定でばらつきが少ないことが確認された。
As described above, it was confirmed that the thermoformable composite material of the present invention has a constant product thickness and little variation.

(発明の効果) このように、本発明は熱可塑性樹脂の溶融状態にあるマ
ット状物を吸引装置で強制的に拡開しているので、空隙
率の高い熱成形性複合材料を得ることができると共に、
その厚みは吸引装置の拡開程度に規制されるので、厚み
のバラツキが少ない熱成形性複合材料を連続して得るこ
とができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the mat-like material in the molten state of the thermoplastic resin is forcibly expanded by the suction device, a thermoformable composite material having a high porosity can be obtained. While you can
Since the thickness is regulated to the extent that the suction device is expanded, it is possible to continuously obtain a thermoformable composite material having a small variation in thickness.

得られた熱成形性複合材料は、無機繊維が熱可塑性樹脂
結着材により部分的に結合されているため、充分な強
度、耐熱性を有すると共に、従来のものに比べて高い空
隙率が達成され、またより軽量化を図ることができる。
The obtained thermoformable composite material has sufficient strength and heat resistance because the inorganic fibers are partially bonded by the thermoplastic resin binder, and achieves a higher porosity than conventional ones. Moreover, the weight can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に用いられる装置の概略図、第2図はそ
の装置の吸引装置部分の概略図、第3図はその装置のタ
イミングチャートである。 1……移送装置、1a、1b……移送ベルト、2……加熱装
置、3……圧縮装置、3a……可動プレス、3b……固定プ
レス、4……吸引装置、4a……可動吸引装置、4b……固
定吸引装置。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used in the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a suction device portion of the apparatus, and FIG. 3 is a timing chart of the apparatus. 1 ... Transfer device, 1a, 1b ... Transfer belt, 2 ... Heating device, 3 ... Compressor, 3a ... Movable press, 3b ... Fixed press, 4 ... Suction device, 4a ... Movable suction device , 4b ... Fixed suction device.

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 B29L 7:00 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display area B29L 7:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱可塑性樹脂が溶融状態では接着し、固体
状態では剥離する性質を有する部材で形成され、間欠的
に移動、停止を繰り返す一対の移送ベルト間に、熱可塑
性樹脂を主成分とする結着材と無機繊維とを有するマッ
ト状物を供給して該熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加
熱する工程と、 移送ベルトの移動中では移送ベルトから離間し、停止中
では両移送ベルトを外側から圧縮する圧縮装置で、停止
中の移送ベルトをその両外面側から圧縮することにより
マット状物を圧縮する工程と、 該圧縮装置より移送ベルトの移送方向前方位置にて両移
送ベルトの外側に配設された一対の吸引装置を、移送ベ
ルトの停止中に、上記圧縮した一対の移送ベルトの両外
面にそれぞれ吸着させて一対の吸引装置間の間隔を拡げ
ることにより一対の移送ベルト間の間隔を拡げた後吸引
を停止し、吸引装置による移送ベルトの吸着を解除する
工程と、 移送ベルトを冷却してマット状物を両移送ベルトの内面
から剥離させる工程と、 を包含する熱成形性複合材料の製造方法。
1. A thermoplastic resin containing a thermoplastic resin as a main component between a pair of transfer belts which are formed of a member having a property of adhering in a molten state and peeling in a solid state, and intermittently moving and stopping. A step of supplying a mat-like material having a binder and inorganic fibers to heat the thermoplastic resin to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, and separating the transfer belt from the transfer belt while the transfer belt is moving, and both transfer belts when the transfer belt is stopped. A step of compressing the mat-like material by compressing the stopped transfer belt from both outer surfaces thereof with a compression device for compressing the transfer belt from the outside, and a step of compressing the transfer belt in front of the transfer device in the transfer direction of the transfer belt. While the transfer belt is stopped, the pair of suction devices disposed on the outside are respectively adsorbed on both outer surfaces of the pair of compressed transfer belts to widen the gap between the pair of suction devices to transfer the pair of transfer devices. The steps of stopping suction after expanding the distance between the belts and releasing suction of the transfer belt by the suction device, and cooling the transfer belt to separate the mat-like material from the inner surfaces of both transfer belts are included. Method for producing thermoformable composite material.
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