JPH09123327A - 熱成形性複合材料 - Google Patents
熱成形性複合材料Info
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- JPH09123327A JPH09123327A JP7281984A JP28198495A JPH09123327A JP H09123327 A JPH09123327 A JP H09123327A JP 7281984 A JP7281984 A JP 7281984A JP 28198495 A JP28198495 A JP 28198495A JP H09123327 A JPH09123327 A JP H09123327A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性、強度にすぐれるとともに、成形性に
すぐれて生産性がよく、特に自動車の天井材などとして
好適に使用できる熱成形性複合材料を提供する。 【解決手段】 無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合さ
れ、無機繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状
物（Ａ）３の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％
以上５０重量％未満であるマット状物（Ｂ）２が積層さ
れた積層体を、熱可塑性樹脂繊維の融点以上に加圧加熱
することにより一体に接着されてなる。
すぐれて生産性がよく、特に自動車の天井材などとして
好適に使用できる熱成形性複合材料を提供する。 【解決手段】 無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合さ
れ、無機繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状
物（Ａ）３の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％
以上５０重量％未満であるマット状物（Ｂ）２が積層さ
れた積層体を、熱可塑性樹脂繊維の融点以上に加圧加熱
することにより一体に接着されてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱成形される複合
材、特に自動車等車両の成形天井やドアの内装用成形基
材に使用される熱成形性複合材料に関する。
材、特に自動車等車両の成形天井やドアの内装用成形基
材に使用される熱成形性複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等車両の内装材、特に熱成形天井
の基材として使用される熱成形性材料には、軽量で、耐
熱性、熱賦形性、強度などの性能がすぐれていることが
要求される。
の基材として使用される熱成形性材料には、軽量で、耐
熱性、熱賦形性、強度などの性能がすぐれていることが
要求される。
【０００３】従来、このような熱成形性材料としては、
パルプ製の厚紙などが使用されていたが、これを用いた
ものは熱賦形性が悪く、吸音性がなく、吸湿性であるた
め長時間使用しているうちに吸湿して重くなり、弛みが
生じるという欠点がある。このような欠点を解消するた
めのものとして、例えば特開昭６４−７７６６４号公報
には、無機繊維を主体とするマット状物に熱可塑性樹脂
フィルムを積層した積層シートを両側から板状体で挟
み、これを熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度以上で加熱
加圧し、熱可塑性樹脂が溶融した状態で上記板状体を拡
開して得られる熱成形性複合材料が記載されている。
パルプ製の厚紙などが使用されていたが、これを用いた
ものは熱賦形性が悪く、吸音性がなく、吸湿性であるた
め長時間使用しているうちに吸湿して重くなり、弛みが
生じるという欠点がある。このような欠点を解消するた
めのものとして、例えば特開昭６４−７７６６４号公報
には、無機繊維を主体とするマット状物に熱可塑性樹脂
フィルムを積層した積層シートを両側から板状体で挟
み、これを熱可塑性樹脂フィルムの溶融温度以上で加熱
加圧し、熱可塑性樹脂が溶融した状態で上記板状体を拡
開して得られる熱成形性複合材料が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の熱成
形性複合材料は、無機繊維同士の結着用に用いる有機繊
維の量が多いとマット状物が重くなるので有機繊維は無
機繊維の重量以下で用いられる。このようにすると有機
繊維が少ないだけ軽量となり、吸湿による弛みは生じな
い。しかし、熱による賦形性が悪くなる傾向がありプレ
ス等による成形が困難となる。又、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ィルムを配置し、
これを加圧加熱して溶融積層するという作業が必要であ
り、製造工程が複雑でコストも高くなり、高い生産性を
望むことは難しい。
形性複合材料は、無機繊維同士の結着用に用いる有機繊
維の量が多いとマット状物が重くなるので有機繊維は無
機繊維の重量以下で用いられる。このようにすると有機
繊維が少ないだけ軽量となり、吸湿による弛みは生じな
い。しかし、熱による賦形性が悪くなる傾向がありプレ
ス等による成形が困難となる。又、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ィルムを配置し、
これを加圧加熱して溶融積層するという作業が必要であ
り、製造工程が複雑でコストも高くなり、高い生産性を
望むことは難しい。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解消し、耐熱
性、強度にすぐれるとともに、成形性にすぐれて生産性
がよく、特に自動車の天井材などとして好適に使用でき
る熱成形性複合材料を提供することを目的とする。
性、強度にすぐれるとともに、成形性にすぐれて生産性
がよく、特に自動車の天井材などとして好適に使用でき
る熱成形性複合材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の熱成形性複合材
料は、無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合され、無機
繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状物（Ａ）
の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％以上５０重
量％未満であるマット状物（Ｂ）が積層された積層体
を、熱可塑性樹脂繊維の融点以上に加圧加熱することに
より一体に接着されてなることを特徴とするものであ
る。
料は、無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合され、無機
繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状物（Ａ）
の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％以上５０重
量％未満であるマット状物（Ｂ）が積層された積層体
を、熱可塑性樹脂繊維の融点以上に加圧加熱することに
より一体に接着されてなることを特徴とするものであ
る。
【０００７】本発明で使用するマット状物は、無機繊維
と熱可塑性樹脂繊維とが混合されたものである。無機繊
維としては、例えばガラス繊維、ロックウール等が挙げ
られ、その長さはマット状物の成形性の点で５〜２００
ｍｍが好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上のものが
７０重量％以上含まれるものである。無機繊維の太さは
細くなると強度が低下し、太くなると重くなって嵩密度
が小さくなり、又、得られる熱成形性複合材料の曲げ強
度等の点で５〜３０μｍが好ましく、より好ましくは７
〜２０μｍである。
と熱可塑性樹脂繊維とが混合されたものである。無機繊
維としては、例えばガラス繊維、ロックウール等が挙げ
られ、その長さはマット状物の成形性の点で５〜２００
ｍｍが好ましく、より好ましくは５０ｍｍ以上のものが
７０重量％以上含まれるものである。無機繊維の太さは
細くなると強度が低下し、太くなると重くなって嵩密度
が小さくなり、又、得られる熱成形性複合材料の曲げ強
度等の点で５〜３０μｍが好ましく、より好ましくは７
〜２０μｍである。
【０００８】熱可塑性樹脂繊維は溶融され易くて無機繊
維との結着性のよいものが好ましく、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂からなるも
のが挙げられる。該繊維の長さ及び太さは、上記無機繊
維に対して分散性がよく、混繊して容易にマット状物を
形成できる程度のものが好ましい。長さとしては５〜２
００ｍｍが好ましく、より好ましくは２０〜１００ｍｍ
である。太さは３〜５０μｍが好ましく、より好ましく
は２０〜４０μｍである。
維との結着性のよいものが好ましく、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂からなるも
のが挙げられる。該繊維の長さ及び太さは、上記無機繊
維に対して分散性がよく、混繊して容易にマット状物を
形成できる程度のものが好ましい。長さとしては５〜２
００ｍｍが好ましく、より好ましくは２０〜１００ｍｍ
である。太さは３〜５０μｍが好ましく、より好ましく
は２０〜４０μｍである。
【０００９】無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合され
たマット状物の調整方法は任意の方法が採用されてよ
く、例えば各繊維をカードマシンに供給して解繊、混繊
する方法が挙げられる。又、マット状物の強度を向上さ
せるためにニードルパンチを施してもよい。ニードルパ
ンチの密度は５〜１００個／ｃｍ2 が適当である。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。
たマット状物の調整方法は任意の方法が採用されてよ
く、例えば各繊維をカードマシンに供給して解繊、混繊
する方法が挙げられる。又、マット状物の強度を向上さ
せるためにニードルパンチを施してもよい。ニードルパ
ンチの密度は５〜１００個／ｃｍ2 が適当である。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。
【００１０】本発明では、無機繊維と熱可塑性樹脂繊維
との重量比率が異なる２マット状物を用いる。即ち、無
機繊維の重量比率が５０重量％を超えるもの（Ａ層）
と、逆に無機繊維の重量比率が５０重量％未満のもの
（Ｂ層）とを用いる。上記Ａ層に含まれる熱可塑性樹脂
繊維の量は熱成形性を向上させ、且つ空隙率を上げるた
めに１０重量％〜５０重量％未満が好ましく、より好ま
しくは２０〜４０重量％である。又、Ｂ層に含まれる熱
可塑性樹脂繊維の量は、マット状物の機械的強度を上げ
るために５０重量％以上且つ９０重量％以下であり、好
ましくは６０重量％以上且つ８０重量％以下である。
との重量比率が異なる２マット状物を用いる。即ち、無
機繊維の重量比率が５０重量％を超えるもの（Ａ層）
と、逆に無機繊維の重量比率が５０重量％未満のもの
（Ｂ層）とを用いる。上記Ａ層に含まれる熱可塑性樹脂
繊維の量は熱成形性を向上させ、且つ空隙率を上げるた
めに１０重量％〜５０重量％未満が好ましく、より好ま
しくは２０〜４０重量％である。又、Ｂ層に含まれる熱
可塑性樹脂繊維の量は、マット状物の機械的強度を上げ
るために５０重量％以上且つ９０重量％以下であり、好
ましくは６０重量％以上且つ８０重量％以下である。
【００１１】上記Ａ層とＢ層とを重ねて熱可塑性樹脂繊
維の融点以上に加熱加圧することにより、Ａ層内及びＢ
層内の熱可塑性樹脂繊維同士、及びＡ層とＢ層の熱可塑
性樹脂繊維を溶融接着させる。加熱するには任意の手段
が採用され、例えば熱風加熱、赤外線ヒーター等による
輻射加熱方法が挙げられる。又、加圧手段も任意の方法
が採用され、例えばプレスによる方法、ロールで圧縮す
る方法等があり、通常は加熱と同時に行われる。
維の融点以上に加熱加圧することにより、Ａ層内及びＢ
層内の熱可塑性樹脂繊維同士、及びＡ層とＢ層の熱可塑
性樹脂繊維を溶融接着させる。加熱するには任意の手段
が採用され、例えば熱風加熱、赤外線ヒーター等による
輻射加熱方法が挙げられる。又、加圧手段も任意の方法
が採用され、例えばプレスによる方法、ロールで圧縮す
る方法等があり、通常は加熱と同時に行われる。
【００１２】上記Ａ層の両面にＢ層が積層される。Ｂ層
を内層としてこの両面にＡ層を配置すると、Ａ層は熱可
塑性樹脂繊維の量が少ないため両面の強度が低くなり、
成形性が悪くなるので、Ａ層を外側に配置することは避
けなければならない。
を内層としてこの両面にＡ層を配置すると、Ａ層は熱可
塑性樹脂繊維の量が少ないため両面の強度が低くなり、
成形性が悪くなるので、Ａ層を外側に配置することは避
けなければならない。
【００１３】（作用）本発明の熱成形性複合材料は、無
機繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状物（Ａ
層）の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％以上且
つ５０重量％未満であるマット状物（Ｂ層）が積層され
た積層体からなるので、Ａ層により耐熱性が得られ、軽
量のものとなる。又、Ｂ層により強度が高くなり、熱賦
形性が向上してすぐれた成形性と強度を有するものであ
る。
機繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状物（Ａ
層）の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％以上且
つ５０重量％未満であるマット状物（Ｂ層）が積層され
た積層体からなるので、Ａ層により耐熱性が得られ、軽
量のものとなる。又、Ｂ層により強度が高くなり、熱賦
形性が向上してすぐれた成形性と強度を有するものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の熱成形性複合材料
の実施例を図面を参照して説明する。 （実施例１）無機繊維としてガラス繊維（長さ５０ｍ
ｍ、直径１０μｍ）と、熱可塑性樹脂繊維としてポリプ
ロピレン繊維（長さ５０ｍｍ、直径１０μｍ）とを用い
た。Ａ層（無機繊維の重量比率が熱可塑性樹脂繊維の重
量比率よりも高いもの）のマット状物としてガラス繊維
の混合比率を６０重量％とし、カードマシンでポリプロ
ピレン繊維と混繊した。Ｂ層（無機繊維の重量比率が熱
可塑性樹脂繊維の重量比率よりも低いもの）のマット状
物としてガラス繊維の混合比率を２５重量％とし、カー
ドマシンでポリプロピレン繊維と混繊した。上記Ａ層と
Ｂ層のマット状物のいずれにも４０箇所／ｃｍ2 でニー
ドルパンチを施した。
の実施例を図面を参照して説明する。 （実施例１）無機繊維としてガラス繊維（長さ５０ｍ
ｍ、直径１０μｍ）と、熱可塑性樹脂繊維としてポリプ
ロピレン繊維（長さ５０ｍｍ、直径１０μｍ）とを用い
た。Ａ層（無機繊維の重量比率が熱可塑性樹脂繊維の重
量比率よりも高いもの）のマット状物としてガラス繊維
の混合比率を６０重量％とし、カードマシンでポリプロ
ピレン繊維と混繊した。Ｂ層（無機繊維の重量比率が熱
可塑性樹脂繊維の重量比率よりも低いもの）のマット状
物としてガラス繊維の混合比率を２５重量％とし、カー
ドマシンでポリプロピレン繊維と混繊した。上記Ａ層と
Ｂ層のマット状物のいずれにも４０箇所／ｃｍ2 でニー
ドルパンチを施した。
【００１５】図１は熱成形性複合材料の実施例を示す断
面図であり、熱成形性複合材料１は上記Ａ層２の両面に
Ｂ層３のマット状物が積層された３層構造で、厚み１０
ｍｍ、重量７００ｇ／ｍ2 のものである。上記熱成形性
複合材料１は以下のようにして製造した。Ａ層２の両面
にＢ層３のマット状物を重ね、テフロンコーティングし
たガラスクロスシートで両側から挟み、２００℃の熱風
加熱炉で３分間放置した後、２００℃に加熱した平板プ
レス機に移してマット状物の厚さが０．９ｍｍとなるよ
うに圧縮した状態で５秒間保持した（図示略）。
面図であり、熱成形性複合材料１は上記Ａ層２の両面に
Ｂ層３のマット状物が積層された３層構造で、厚み１０
ｍｍ、重量７００ｇ／ｍ2 のものである。上記熱成形性
複合材料１は以下のようにして製造した。Ａ層２の両面
にＢ層３のマット状物を重ね、テフロンコーティングし
たガラスクロスシートで両側から挟み、２００℃の熱風
加熱炉で３分間放置した後、２００℃に加熱した平板プ
レス機に移してマット状物の厚さが０．９ｍｍとなるよ
うに圧縮した状態で５秒間保持した（図示略）。
【００１６】次に、平板プレス板の間隔が約７ｍｍとな
るように広げ、マット状物をガラスクロスシートに挟ん
だまゝ平板状の真空拡開装置に移し、ガラスクロスシー
トを両側から０．５ｍｍ／秒の速度で吸引し、ガラスク
ロスシートの間隔が５ｍｍまで拡開した後、吸引を解除
して取り出し３分間空冷した。その後、ガラスクロスシ
ートを剥がして平板状の上記熱成形性複合材料１を得
た。
るように広げ、マット状物をガラスクロスシートに挟ん
だまゝ平板状の真空拡開装置に移し、ガラスクロスシー
トを両側から０．５ｍｍ／秒の速度で吸引し、ガラスク
ロスシートの間隔が５ｍｍまで拡開した後、吸引を解除
して取り出し３分間空冷した。その後、ガラスクロスシ
ートを剥がして平板状の上記熱成形性複合材料１を得
た。
【００１７】（実施例２）Ｂ層のマット状物に混合する
ガラス繊維を１２．５重量％とした以外は実施例１と同
様にして得た３層構造の熱成形性複合材料である（図示
略）。
ガラス繊維を１２．５重量％とした以外は実施例１と同
様にして得た３層構造の熱成形性複合材料である（図示
略）。
【００１８】（比較例１）Ａ層とＢ層とのガラス繊維の
混合量をいずれも５０重量％とした以外は、実施例１と
同様にして得た熱成形性複合材料である。
混合量をいずれも５０重量％とした以外は、実施例１と
同様にして得た熱成形性複合材料である。
【００１９】（比較例２）マット状物Ａ層とＢ層との合
計重量を８５０ｇ／ｍ2 とした以外は比較例１と同様の
熱成形性複合材料とした。
計重量を８５０ｇ／ｍ2 とした以外は比較例１と同様の
熱成形性複合材料とした。
【００２０】（比較例３）実施例１で用いたものと同じ
ガラス繊維とポリプロピレン繊維とからなり、ガラス繊
維の混合比率が６０重量％であるマット状物（重量５０
０ｇ／ｍ2 ）の両面にポリエチレンシート（厚み約１０
０μｍ，重量１００ｇ／ｍ2 ）を積層し、全体で７００
ｇ／ｍ2 の重さである積層体とした。これを実施例１と
同様に加熱プレス及び拡開することにより熱成形性材料
を得た。このものは曲げ強度において実施例１のものと
等しいが、マット状物の両面にポリエチレンシートを積
層する工程が必要であり、その工程及び積層装置の操作
などが複雑で生産性がよくなかった。
ガラス繊維とポリプロピレン繊維とからなり、ガラス繊
維の混合比率が６０重量％であるマット状物（重量５０
０ｇ／ｍ2 ）の両面にポリエチレンシート（厚み約１０
０μｍ，重量１００ｇ／ｍ2 ）を積層し、全体で７００
ｇ／ｍ2 の重さである積層体とした。これを実施例１と
同様に加熱プレス及び拡開することにより熱成形性材料
を得た。このものは曲げ強度において実施例１のものと
等しいが、マット状物の両面にポリエチレンシートを積
層する工程が必要であり、その工程及び積層装置の操作
などが複雑で生産性がよくなかった。
【００２１】上記実施例１、２及び比較例１、２の熱成
形性複合材料につき曲げ試験を行った。その結果を表１
に示す。
形性複合材料につき曲げ試験を行った。その結果を表１
に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から判るように、実施例１、２のもの
は比較例１、２のものに比べて重さは同程度もしくは軽
量でありながら、曲げ強度が大であり、熱賦形性がよ
い。
は比較例１、２のものに比べて重さは同程度もしくは軽
量でありながら、曲げ強度が大であり、熱賦形性がよ
い。
【００２４】
【発明の効果】本発明の熱成形性複合材料は以上の構成
であるから、Ａ層により耐熱性にすぐれ、軽量化できる
とともに、Ｂ層により強度及び熱賦形性が向上して成形
性と生産性にすぐれ、特に自動車の天井材などとして好
適に使用できるものである。
であるから、Ａ層により耐熱性にすぐれ、軽量化できる
とともに、Ｂ層により強度及び熱賦形性が向上して成形
性と生産性にすぐれ、特に自動車の天井材などとして好
適に使用できるものである。
【００２５】
【図１】本発明熱成形性複合材料の実施例を示す断面
図。
図。
１，４：熱成形性複合材料 ２：Ｂ層 ３：Ａ層
Claims (1)
- 【請求項１】 無機繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混合さ
れ、無機繊維の重量比率が５０重量％を超えるマット状
物（Ａ）の両面に、無機繊維の重量比率が１０重量％以
上５０重量％未満であるマット状物（Ｂ）が積層された
積層体を、熱可塑性樹脂繊維の融点以上に加圧加熱する
ことにより一体に接着されてなることを特徴とする熱成
形性複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281984A JPH09123327A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 熱成形性複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281984A JPH09123327A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 熱成形性複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09123327A true JPH09123327A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17646627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281984A Pending JPH09123327A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 熱成形性複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09123327A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004346332A (ja) * | 2004-07-26 | 2004-12-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性シートの製造方法 |
| JP2007313726A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Press Kogyo Co Ltd | 強化プラスチック成形品およびその成形方法 |
| KR20180024906A (ko) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | (주)엘지하우시스 | 섬유 강화 복합재 및 이를 이용한 자동차용 내·외장재 |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP7281984A patent/JPH09123327A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004346332A (ja) * | 2004-07-26 | 2004-12-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性シートの製造方法 |
| JP2007313726A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Press Kogyo Co Ltd | 強化プラスチック成形品およびその成形方法 |
| KR20180024906A (ko) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | (주)엘지하우시스 | 섬유 강화 복합재 및 이를 이용한 자동차용 내·외장재 |
| WO2018044007A1 (ko) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | (주)엘지하우시스 | 섬유 강화 복합재 및 이를 이용한 자동차용 내·외장재 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |