JPH07864B2 - 熱成形用複合材料の製造方法 - Google Patents
熱成形用複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH07864B2 JPH07864B2 JP62231743A JP23174387A JPH07864B2 JP H07864 B2 JPH07864 B2 JP H07864B2 JP 62231743 A JP62231743 A JP 62231743A JP 23174387 A JP23174387 A JP 23174387A JP H07864 B2 JPH07864 B2 JP H07864B2
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- JP
- Japan
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- thermoplastic resin
- laminated
- mat
- thickness
- composite material
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- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱成形性のすぐれた複合材料、特に自動車の天
井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。
井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。
従来、自動車の内装材のひとつである成形天井材の基材
としては、ダンボール、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂シ
ート等が使用されていたが、ダンボールは熱賦形性が悪
く、吸音性がなく、又吸湿性なので長期間使用している
と水分を吸って重くなりたれが生じるという欠点を有
し、上記熱硬化性樹脂シートはシートの生産性が低く熱
賦形性が悪くかつ重いという欠点を有していた。
としては、ダンボール、ガラス繊維強化熱硬化性樹脂シ
ート等が使用されていたが、ダンボールは熱賦形性が悪
く、吸音性がなく、又吸湿性なので長期間使用している
と水分を吸って重くなりたれが生じるという欠点を有
し、上記熱硬化性樹脂シートはシートの生産性が低く熱
賦形性が悪くかつ重いという欠点を有していた。
これらの欠点を解消するために種々の提案がなされてお
り、たとえば実開昭58-15035号公報にはスチレン系樹脂
発泡シートの両面にガラス繊維強化熱可塑性樹脂フイル
ムが積層されている積層体の一面に軟質合成樹脂発泡体
と塩化ビニルレザーが順次積層された自動車用内装材が
記載されている。
り、たとえば実開昭58-15035号公報にはスチレン系樹脂
発泡シートの両面にガラス繊維強化熱可塑性樹脂フイル
ムが積層されている積層体の一面に軟質合成樹脂発泡体
と塩化ビニルレザーが順次積層された自動車用内装材が
記載されている。
上記内装材は、耐熱性、機械的強度がすぐれているが比
較的重く、吸音性がなく、コストが高いという欠点を有
していた。
較的重く、吸音性がなく、コストが高いという欠点を有
していた。
又、特開昭60-83832号公報にはガラス繊維層の両面に熱
可塑性樹脂層が積層された基材に樹脂層に発泡体層及び
表皮を積層した自動車天井材が記載されている。
可塑性樹脂層が積層された基材に樹脂層に発泡体層及び
表皮を積層した自動車天井材が記載されている。
上記基材は薄肉で機械的強度が大きくかつ熱賦形性はす
ぐれているが、吸音性、断熱性等が不足しており、自動
車用天井材としては発泡体等を積層する必要があり、全
体としては熱賦形性が不足していた。
ぐれているが、吸音性、断熱性等が不足しており、自動
車用天井材としては発泡体等を積層する必要があり、全
体としては熱賦形性が不足していた。
本発明は上記欠点に鑑み、軽量で耐熱性、機械的強度、
吸音性等がすぐれ熱賦形性がすぐれており生産性が高
く、コストが安く、特に自動車の天井材として好適に使
用できる熱成形用複合材料を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
吸音性等がすぐれ熱賦形性がすぐれており生産性が高
く、コストが安く、特に自動車の天井材として好適に使
用できる熱成形用複合材料を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明で使用されるマット状物は無機繊維を主体とする
ものであり、無機繊維としては、たとえばガラス繊維、
ロックウール等があげられ、その長さはマット状物の形
成性の点から５〜200mmが好ましく50mm以上のものが70
重量％以上含まれているのがより好ましい。又、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
って嵩密度が小さくなるので５〜30μｍが好ましく、よ
り好ましくは７〜20μｍである。
ものであり、無機繊維としては、たとえばガラス繊維、
ロックウール等があげられ、その長さはマット状物の形
成性の点から５〜200mmが好ましく50mm以上のものが70
重量％以上含まれているのがより好ましい。又、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
って嵩密度が小さくなるので５〜30μｍが好ましく、よ
り好ましくは７〜20μｍである。
上記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、解繊、
混繊しマット状物を製造する方法があげられる。
く、たとえば無機繊維をカードマシンに供給し、解繊、
混繊しマット状物を製造する方法があげられる。
又、無機繊維を接着するためやマット状物の嵩密度を上
げるために、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。有機繊維の添加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
物を製造する際でもよいしマット状物を製造した後に散
布してもよい。又、有機粉末は粉末として使用されても
よいし、粉末の分散液やエマルジョンとして使用されて
もよい。有機繊維の長さ及び直径は無機繊維と混繊して
マット状物を形成する際の形成性がすぐれているのが好
ましいので、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20〜40μｍである。又有機粉末の直径は
粉末状態で添加される際には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
て添加される際にはもっと小さくてもよい。
げるために、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。有機繊維の添加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
物を製造する際でもよいしマット状物を製造した後に散
布してもよい。又、有機粉末は粉末として使用されても
よいし、粉末の分散液やエマルジョンとして使用されて
もよい。有機繊維の長さ及び直径は無機繊維と混繊して
マット状物を形成する際の形成性がすぐれているのが好
ましいので、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20〜40μｍである。又有機粉末の直径は
粉末状態で添加される際には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
て添加される際にはもっと小さくてもよい。
有機繊維及び粉末の添加量は多くなるとマット状物の重
さが重くなるので無機繊維の重量以下であるのが好まし
い。
さが重くなるので無機繊維の重量以下であるのが好まし
い。
尚、上記有機繊維や粉末を接着剤として使用する際には
積層する熱可塑性樹脂フイルムの溶融温度と同等もしく
はそれ以下の溶融温度を有するものが好ましく、マット
状物の嵩密度を向上させる際には積層する熱可塑性樹脂
フイルムの溶融温度より高い溶融温度を有するものが好
ましい。
積層する熱可塑性樹脂フイルムの溶融温度と同等もしく
はそれ以下の溶融温度を有するものが好ましく、マット
状物の嵩密度を向上させる際には積層する熱可塑性樹脂
フイルムの溶融温度より高い溶融温度を有するものが好
ましい。
又、マット状物の機械的強度を向上させるためにニード
ルパンチを施こしてもよく、ニードルパンチは１cm2当
り１〜３個所行なわれるのが好ましい。
ルパンチを施こしてもよく、ニードルパンチは１cm2当
り１〜３個所行なわれるのが好ましい。
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/cm3である。
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/cm3である。
本発明で使用される積層シートは上記マット状物の両面
に熱可塑性樹脂フイルムが積層されたものである。
に熱可塑性樹脂フイルムが積層されたものである。
上記熱可塑性樹脂フイルムとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、飽和ポリエステル、ポリ
ウレタン、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル等の
熱可塑性樹脂のフイルムがあげられる。尚、有機繊維も
しくは粉末を接着剤としてマット状物に添加する際には
溶融温度の近いものを使用するのが好ましい。
リプロピレン、ポリスチレン、飽和ポリエステル、ポリ
ウレタン、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル等の
熱可塑性樹脂のフイルムがあげられる。尚、有機繊維も
しくは粉末を接着剤としてマット状物に添加する際には
溶融温度の近いものを使用するのが好ましい。
熱可塑性樹脂フイルムの厚さは厚くなると重くなり、薄
くなると機械的強度が低下するので50〜500μｍが好ま
しく、より好ましくは70〜300μｍである。又、有機繊
維や粉末を接着剤として併用する際には有機繊維や粉末
により無機繊維は接着されるので熱可塑性樹脂フイルム
の厚さを薄くすることができる。
くなると機械的強度が低下するので50〜500μｍが好ま
しく、より好ましくは70〜300μｍである。又、有機繊
維や粉末を接着剤として併用する際には有機繊維や粉末
により無機繊維は接着されるので熱可塑性樹脂フイルム
の厚さを薄くすることができる。
熱可塑性樹脂フイルムを積層する方法は任意の方法が採
用されてよく、たとえば単に載置する方法、熱融着する
方法、押出ラミネートする方法等があげられる。
用されてよく、たとえば単に載置する方法、熱融着する
方法、押出ラミネートする方法等があげられる。
本発明で使用される板状体は上記熱可塑性樹脂が溶融状
態では融着するが非溶融状態では接着しない性質を有す
るものであり、たとえばガラス繊維強化ポリテトラフル
オロエチレンシート、表面がポリテトラフルオロエチレ
ン加工されたプレス板、表面が離型処理されたポリエス
テルシート等があげられる。
態では融着するが非溶融状態では接着しない性質を有す
るものであり、たとえばガラス繊維強化ポリテトラフル
オロエチレンシート、表面がポリテトラフルオロエチレ
ン加工されたプレス板、表面が離型処理されたポリエス
テルシート等があげられる。
本発明においては前記積層シートの両面に上記板状体を
積層し、熱可塑樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して熱
可塑性樹脂を溶融せしめた状態で加圧圧縮する。
積層し、熱可塑樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して熱
可塑性樹脂を溶融せしめた状態で加圧圧縮する。
上記加熱する方法は任意の方法が採用されてよく、たと
えば熱風加熱方法、赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター
などによる輻射加熱方法等があげられる。
えば熱風加熱方法、赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター
などによる輻射加熱方法等があげられる。
尚、加熱と板状体の積層の順序はどちらでもよく、加熱
後積層してもよいし、積層後加熱してもよい。又、加圧
圧縮も任意の方法が採用されてよく、たとえばプレスす
る方法、ロールで圧縮する方法等があげられる。プレス
圧力は0.1〜20kg/cm2であって4/5以下圧縮されるのが好
ましく、圧縮時間は数秒あればよい。又ロールで圧縮す
る際にはロール間を積層シートの4/5〜1/20に設定する
のが好ましい。プレス、ロール共に圧縮する際には熱可
塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱されているのが好
ましい。
後積層してもよいし、積層後加熱してもよい。又、加圧
圧縮も任意の方法が採用されてよく、たとえばプレスす
る方法、ロールで圧縮する方法等があげられる。プレス
圧力は0.1〜20kg/cm2であって4/5以下圧縮されるのが好
ましく、圧縮時間は数秒あればよい。又ロールで圧縮す
る際にはロール間を積層シートの4/5〜1/20に設定する
のが好ましい。プレス、ロール共に圧縮する際には熱可
塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱されているのが好
ましい。
本発明においては加圧圧縮された、板状体が積層された
積層シートは解圧され、熱可塑性樹脂が溶融した状態で
板状体が拡開され積層シートは厚みが増大されてから冷
却される。
積層シートは解圧され、熱可塑性樹脂が溶融した状態で
板状体が拡開され積層シートは厚みが増大されてから冷
却される。
加圧圧縮されると溶融した熱可塑性樹脂は無機繊維中に
含浸される。次に解圧すると積層シートは元の厚さに回
復しようとするが無機繊維は一度押しつぶされているの
で充分に回復しない。そこで熱可塑性樹脂が溶融した状
態で板状体を拡開してやると積層シートは板状体に融着
しているから厚みが回復され嵩高くなる。尚、この際、
熱可塑性樹脂は溶融しているので無機繊維や接着部分が
破断することはない。又、拡開の方法は、たとえば板状
体の両端を持って行ってもよいし、真空吸引によって反
対方向に引張してもよい。拡開されて嵩高くなった積層
シートは次に冷却されるが、冷却は放冷であってもよい
し冷風を吹き付けてもよい。尚、板状体を拡開しつつあ
るときも冷却してよいが、その場合は拡開が終了するま
で熱可塑性樹脂が溶融しているように条件を設定する必
要がある。冷却して熱可塑性樹脂が固化した後に板状体
を剥離すると熱成形用複合材料が得られる。
含浸される。次に解圧すると積層シートは元の厚さに回
復しようとするが無機繊維は一度押しつぶされているの
で充分に回復しない。そこで熱可塑性樹脂が溶融した状
態で板状体を拡開してやると積層シートは板状体に融着
しているから厚みが回復され嵩高くなる。尚、この際、
熱可塑性樹脂は溶融しているので無機繊維や接着部分が
破断することはない。又、拡開の方法は、たとえば板状
体の両端を持って行ってもよいし、真空吸引によって反
対方向に引張してもよい。拡開されて嵩高くなった積層
シートは次に冷却されるが、冷却は放冷であってもよい
し冷風を吹き付けてもよい。尚、板状体を拡開しつつあ
るときも冷却してよいが、その場合は拡開が終了するま
で熱可塑性樹脂が溶融しているように条件を設定する必
要がある。冷却して熱可塑性樹脂が固化した後に板状体
を剥離すると熱成形用複合材料が得られる。
本発明の製造方法で得られた熱成形用材料を賦形するに
は樹脂成分の溶融温度以上の温度に再加熱し、プレス等
で圧縮成形すればよく、自動車用天井材として使用する
には圧縮成形の際に塩化ビニルレザー、不織布等の化粧
用表皮材を積層して賦形すればよい。
は樹脂成分の溶融温度以上の温度に再加熱し、プレス等
で圧縮成形すればよく、自動車用天井材として使用する
には圧縮成形の際に塩化ビニルレザー、不織布等の化粧
用表皮材を積層して賦形すればよい。
次に本発明の実施例を説明する。
実施例１ 長さ40〜200mm、直径９〜13μｍのガラス繊維をカード
マシンに供給し、混繊してマット状にし、１cm2当り２
箇所ニードルパンチを行って厚さ10mm、重さ600g/m2の
マット状物を得、その両面にポリエチレンシート（厚さ
100μｍ、重さ100g/m2）を積層して積層シートを得た。
得られた積層シートの両面にガラス繊維強化ポリテトラ
フルオロエチレンシート（厚さ150μｍ）を積層し、200
℃で３分間加熱し、クリアランスが1.3mmで、200℃に加
熱したロールで10cm/秒の速度で圧縮し、200℃に保って
ガラス繊維強化ポリテトラフルオロエチレンシートを両
側から0.5mm/秒の速度で真空吸引して拡開し積層シート
の厚みを9mmまで回復し、その後３分間空冷し、次いで
シートを剥離して熱成形用複合材料を得た。
マシンに供給し、混繊してマット状にし、１cm2当り２
箇所ニードルパンチを行って厚さ10mm、重さ600g/m2の
マット状物を得、その両面にポリエチレンシート（厚さ
100μｍ、重さ100g/m2）を積層して積層シートを得た。
得られた積層シートの両面にガラス繊維強化ポリテトラ
フルオロエチレンシート（厚さ150μｍ）を積層し、200
℃で３分間加熱し、クリアランスが1.3mmで、200℃に加
熱したロールで10cm/秒の速度で圧縮し、200℃に保って
ガラス繊維強化ポリテトラフルオロエチレンシートを両
側から0.5mm/秒の速度で真空吸引して拡開し積層シート
の厚みを9mmまで回復し、その後３分間空冷し、次いで
シートを剥離して熱成形用複合材料を得た。
得られた複合材料を200℃のオーブンで２分間加熱した
後30℃の金型で1kg/cm2の圧縮力で１分間圧縮し成形体
を得た。金型は最小肉厚部が3.0mm、最大肉厚部が8.0m
m、凹部の曲率半径が5mmであり、得られた成形体は縦14
00mm、横1150mmであった。
後30℃の金型で1kg/cm2の圧縮力で１分間圧縮し成形体
を得た。金型は最小肉厚部が3.0mm、最大肉厚部が8.0m
m、凹部の曲率半径が5mmであり、得られた成形体は縦14
00mm、横1150mmであった。
得られた成形体を95℃に設定された熱風乾燥機に供給
し、四辺を保持して24時間後の耐熱変位量（垂れ下った
距離）を測定した。又、厚さ6mm、幅50mm、長さ150mmの
長方形の試料片を作成し、100mmの間隔をもって配設さ
れた一対の支持体上に載置し、中央部を50mm/分の速度
で押圧して試料片が屈曲するときの荷重を測定し曲げ強
度を求めた。さらに垂直入射法により1500Hzにおける吸
音率を測定した。
し、四辺を保持して24時間後の耐熱変位量（垂れ下った
距離）を測定した。又、厚さ6mm、幅50mm、長さ150mmの
長方形の試料片を作成し、100mmの間隔をもって配設さ
れた一対の支持体上に載置し、中央部を50mm/分の速度
で押圧して試料片が屈曲するときの荷重を測定し曲げ強
度を求めた。さらに垂直入射法により1500Hzにおける吸
音率を測定した。
又、成形性（金型の曲率半径5mmの凹部に対応する成形
体の部分の曲率半径）を測定して第１表に示した。
体の部分の曲率半径）を測定して第１表に示した。
実施例２ ロールのクリアランスを7mmにして圧縮し、板状体を10m
mまで拡開した以外は実施例１で行ったと同様にして熱
成形用複合材料を得、次に成形体を得、物性を測定して
結果を第１表に示した。
mまで拡開した以外は実施例１で行ったと同様にして熱
成形用複合材料を得、次に成形体を得、物性を測定して
結果を第１表に示した。
比較例 実施例１で行ったと同様にしてロール圧縮した後放置し
て空冷し、厚さ4.7mmの熱成形用複合材料を得た。得ら
れた複合材料を用い実施例１で行ったと同様にして成形
体を得、物性を測定して結果を第１表に示した。尚、曲
げ強度は厚さ4.7mmの試料で測定した。
て空冷し、厚さ4.7mmの熱成形用複合材料を得た。得ら
れた複合材料を用い実施例１で行ったと同様にして成形
体を得、物性を測定して結果を第１表に示した。尚、曲
げ強度は厚さ4.7mmの試料で測定した。
〔発明の効果〕 本発明の熱成形用複合材料の製造方法は上述の通りであ
り、生産性よく容易に製造でき、得られた複合材料は熱
可塑性樹脂フイルムが溶融されてマット状物内に含浸さ
れ、かつ拡開されているので無機繊維は熱可塑性樹脂に
よって均一に接着され、かつ嵩高くなっており、軽量で
あり、熱賦形性がすぐれ、耐熱性、機械的強度、吸音性
等がすぐれている。
り、生産性よく容易に製造でき、得られた複合材料は熱
可塑性樹脂フイルムが溶融されてマット状物内に含浸さ
れ、かつ拡開されているので無機繊維は熱可塑性樹脂に
よって均一に接着され、かつ嵩高くなっており、軽量で
あり、熱賦形性がすぐれ、耐熱性、機械的強度、吸音性
等がすぐれている。
従って得られた複合材料は自動車の成形天井等として好
適に使用できる。
適に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 31:58
Claims (1)
- 【請求項１】無機繊維を主体とするマット状物の両面に
熱可塑性樹脂フイルムを積層した積層シートの両面に上
記熱可塑性樹脂が溶融状態では融着するが非溶融状態で
は接着しない板状体を積層し、上記熱可塑性樹脂の溶融
温度以上の温度に加熱して熱可塑性樹脂を溶融せしめた
状態で加圧圧縮した後解圧し、熱可塑性樹脂が溶融した
状態で上記板状体を拡開し、積層シートの厚みを増大さ
せ次いで冷却することを特徴とする熱成形用複合材料の
製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231743A JPH07864B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 熱成形用複合材料の製造方法 |
| US07/233,282 US4923547A (en) | 1987-08-20 | 1988-08-17 | Process for producing composite molded articles from nonwoven mat |
| DE19883882628 DE3882628T2 (de) | 1987-08-20 | 1988-08-18 | Verbundformteile und Verfahren zur Herstellung derselben. |
| CA 575144 CA1309822C (en) | 1987-08-20 | 1988-08-18 | Composite molded articles and process for producing same |
| EP88307649A EP0308074B1 (en) | 1987-08-20 | 1988-08-18 | Composite molded articles and process for producing the same |
| AU21199/88A AU618550B2 (en) | 1987-08-20 | 1988-08-22 | Composite molded articles and process for producing same |
| US07/485,631 US5055341A (en) | 1987-08-20 | 1990-02-27 | Composite molded articles and process for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231743A JPH07864B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 熱成形用複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477664A JPS6477664A (en) | 1989-03-23 |
| JPH07864B2 true JPH07864B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16928345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62231743A Expired - Lifetime JPH07864B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-09-16 | 熱成形用複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07864B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0649363B2 (ja) * | 1987-12-23 | 1994-06-29 | 積水化学工業株式会社 | 熱成形用繊維成形体の製造方法 |
| JPH03161575A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-07-11 | Sekisui Chem Co Ltd | 軽量複合材料の製造方法 |
| JPH06226740A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維複合体の製造方法 |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62231743A patent/JPH07864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477664A (en) | 1989-03-23 |
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