JPS6094344A

JPS6094344A - 多孔質構造体

Info

Publication number: JPS6094344A
Application number: JP20316883A
Authority: JP
Inventors: 眞前田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-10-30
Filing date: 1983-10-30
Publication date: 1985-05-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、粒状の材料と繊維状の材料を混合し、整形加
工した構造体で、加工の過程で繊維状の材料を複合体の
形で３次元に連る構造にした重量比強度（以下、比強度
と称す。）と剛性の大きい多孔質構造体に関するもので
ある。

従来の繊維を用いた多孔質構造体である繊維入り発泡体
は、繊維含有率と空隙率（発泡率）の間に相反する関係
がある。即ち、繊維含有率を高めると空隙率が低下し、
良好な発泡状態とならない。

それ故に繊維は、主に発泡体の脆弱性を改善するために
比較的低い密度で分散した状態に混入されている。繊維
が構造体内で分散した状態では、構造体を補強すること
はできても、繊維の強度特性を十分に発揮することはで
きない。繊維は、集合体の形のとき最も強固である。一
方、繊維は、繊維を樹脂（合成樹脂、天然樹脂）などで
結合した繊維複合体の形で、比強度の大きい構造体とし
て使われている。しかし、断面が小さく剛性を大きくす
るには不利である。そのため、筒状など中空の構造や内
部に発泡体を充填した外殻構造を採るのが普通である。

これらの構造は、座屈防止のためにより大きな強度とす
る必要がある。ハニカム構造体は、剛性が大きく比強度
の大きい構造体であるが、板状以外の形状の製造や他の
部材との接合が容易でなく、応力分布に合つた強度分布
をもつ構造体の製造は困難である。

本発明は、軽量で比強度と剛性が共に大きく、任意の強
度分布と形状に整形できる製造の容易な構造体である。

この様な構造体の用途は広く、船（船体、内装など）、
航空機、（機体、内装など）、電車・自動車（車体、防
振材など）などの構造材や内装材などとして、建築材（
壁や天井材など）、建具（扉材、襖の芯材など）、家具
材（机の天板や引出しなど）、機械や機器のフレーム、
防振材、容器、プロペラの芯材、浮体、サーフボード、
ヘルメツトなどに有効である。連孔性のものは、容器内
部の消波材、蓄熱容器内部の伝熱材、暗渠の水路材料、
透水性の敷石などにも有効である。

本発明は、空隙のもととして粒状の材料を用いて、繊維
状の材料を高密度に混合し、必要に応じて結合剤（接着
剤など）を混合した後、整形加工して製造する多孔質構
造体である。粒状の材料を用いることにより、繊維状の
材料を高密度に混合しても目的の空隙率にすることがで
きる。一方、高密度に混合された繊維状の材料は、粒状
の材料の間に押込められ、繊維集合体の状態で３次元に
連る構造となる。この繊維集合体は、繊維が結合剤、加
工時に溶融した粒状の材料や繊維状の材料自身の変化に
より結合された繊維複合体である。

粒状以外に棒状やひも状、連粒状の材料でも同様の効果
が得られる。代表として粒状を使用する。

粒状の材料としては、発泡性ポリスチレン粒が安価で使
い易い材料である。そのほか、中空や発泡剤入りのカプ
セル（塩化ビニルのカプセルなど）や粒、軽量な粒（軽
石粒やコルク粒など）、薬品処理、減圧や加熱などの処
理により軽量化（発泡など）や消失（燃焼や気化など）
、流亡などする粒状などの材料が使える。

繊維状の材料としては、合成繊維、天然繊維などの有機
繊維（ビニロン、アセテート、木綿など）、炭素繊維、
繊維状結晶、金属繊維、ガラス質（非結晶質）繊維など
の無機繊維、繊維を糸状や帯状に加工したもの、繊維と
その他の材料を組合せて糸状や帯状に加工したもの（例
えば、陶土（セラミツク原料）と繊維を混合し糸状に加
工した陶糸。）、結合剤を塗布した繊維、構造用繊維と
結合用繊維を混紡した系（麻繊維とポリエステル繊維の
混紡糸など）などが使える。電気良導体繊維（金属繊維
や炭素繊維など）を使うと電気良導性の構造体となり、
強磁性繊維（フエライト繊維など）を使うと磁気シール
ド材として有効な構造体となる。このように繊維状の材
料の性質が、結合剤の性質と共に構造体の性質に大きく
作用する。

結合剤としては、種々の接着剤、熱可塑性樹脂繊維、金
属やガラスの繊維や粉末、水ガラス、ペースト状の陶土
、モルタル、石こうなどが使える。

構造体の表面部材として、樹脂、繊維複合体、金属板、
ガラス板、板、陶紙などが有効である。

粒状の材料と繊維状の材料の混合方法は、普通に容器の
中で混合する、それぞれを交互に堆積する、粒状の材料
の表面に繊維状の材料を静電気や接着剤などにより付着
・接着するなどの方法がある。

繊維状の材料を集合体にするには、発泡による方法と加
圧（圧縮）による方法とがあり、粒状の材料の性質によ
り異なる。

本発明は、多孔質であること、繊維複合体であること、
細かな材料の集合体であることの３点に起因する基本的
な特徴がある。これは、従来のハニカム構造体、発泡体
、繊維複合体の３種の構造体の性質を合せたものである
。即ち、剛性と比強度が大きく、安価で軽量で断熱性が
高く、任意の強度分布で大形状の構造体が容易に製造で
き、他の部材との接合が容易である。さらに、材料の選
択により、種々の性質の構造体が製造でき、広範囲な用
途に適応できるものである。

実施例 ○安価な例麻繊維、ポリエステル接着剤、発泡性ポリスチレン粒を
混合し、型の中で加熱発泡整形加工した多孔質構造体。

○耐火性のある例ガラス繊維、モルタル、軽石粒を混合し、整形、硬化し
た多孔質構造体。

○耐熱性、耐候性、耐薬品性のある例陶糸、ペースト状の陶土、発泡ポリスチレン粒を混合し
、適度に加圧整形乾燥後、焼結加工した多孔質構造体。

○防音・防振性のある例金属繊維、熱可塑性ポリウレタンゴムの中空力プセルを
混合し、適度に加圧加熱整形加工した多孔質構造体。

○比強度の特に大きい例炭素繊維、エポキシ系接着剤、発泡性ポリスチレン粒を
混合し、型の中で加熱発泡整形加工した多孔質構造体。

○高耐熱性で比強度の大きい例アルミナの繊維状結晶、ペースト状の陶土、発泡性ポリ
スチレン粒を混合し、型の中で加熱発泡整形し乾燥した
後、焼結加工した多孔質構造体。

○柔軟性、防振性のある例ナイロン繊維、ウレタンゴム接着剤、シリコンゴム中空
力プセルを混合し、適度に加圧整形加工した多孔質構造
体。

特許出願人　前田真

Claims

【特許請求の範囲】

（１）．繊維複合体が３次元に連る構造の多孔質構造体
。