JP3148298B2

JP3148298B2 - 軽量複合成形物の製造法

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Publication number: JP3148298B2
Application number: JP24647991A
Authority: JP
Inventors: 至郎山本
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH0557805A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多孔質コアを含む軽量
な繊維補強樹脂複合成形物の製造法に関する。更に詳し
くは、特殊な粒子を含む多層構造の繊維質ウエブを用い
て上記の複合成形物を製造する改良された方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フォーム、シンタクチックフォーム等の
多孔質樹脂成形物は、軽量材料として、そのままもくし
は他の材料と組合せたサンドイッチ材等として、航空宇
宙用材料、車輌構造材料、スポーツ用品等の分野におい
て盛んに用いられている。

【０００３】このような多孔質樹脂成形物は、通常、発
泡性樹脂を用いて成形（発泡成形）されている。この方
法を大別すると、（１）加熱又は減圧すると発泡する樹
脂又はその原料を金型に入れて成形する方法と、（２）
これらの樹脂の特定のものを粒子状に発泡成形し（一次
発泡体）、これを金型に入れて更に膨張させ（二次発
泡）成形する方法、がある。

【０００４】これをサンドイッチ材等の軽量構造体にす
る方法としては、発泡成形物を表皮材料とし、これを予
め成形した繊維補強樹脂成形物（以下、必要に応じてＦ
ＲＰと略称する）と貼り合わせるか、発泡成形物をプリ
プレグ等で覆って成形するか、予め成形した外殻中空体
に発泡性樹脂を注入して発泡成形するのが普通である。

【０００５】近年、これらの方法の改良方法として、発
泡・膨張を用いた内圧成形や熱膨張性成形物を多孔質体
の素材として用いる方法も提案されている（例えば特開
平１―２５５５３０号、特開昭６３―１６２２０７
号）。これらの方法を更に改良した方法として、本発明
者らは、先に、補強繊維材料と共に熱膨張性樹脂粒子と
液状の硬化性樹脂とを用いるサンドイッチ材の新規な成
形方法を提案した（欧州特許出願公開第０４０７９９６
号、特公平７−１２６１３号参照）。

【０００６】この方法によれば、一工程で多孔質コア
（シンタクチックフォームコア）を有するサンドッチ材
を成形できるという利点を有するが、加熱成形時に、膨
張して軽量化した樹脂粒子が浮上して偏在化しやすく、
また、多孔質コアになる層が厚い場合、特に成形途上で
発泡が始まると発泡膨張した粒子の断熱効果により伝熱
不良になり、加熱や放熱が困難になるため、均一な成形
物が得難いという問題がある。

【０００７】他の観点からは、フォームコア、シンタク
チックコアを用いた成形物は、一般にコアの強度や接着
性が成形物の物性に影響を与え、成形物の形状次第では
問題が残ることも知られている。（例えば特開平１―１
１０９４３号、同１―１１０９４４号、実開平２―１０
４２２６号等参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、本発明者ら
が先に提案した熱膨張性樹脂粒子等を用いる成形法にお
ける諸問題を解決し、厚手の成形物でも伝熱問題が発生
し難く、発泡膨張する粒子の不必要な偏在化も避けるこ
とができ、しかも多孔質コアが補強された良好な物性の
成形物を得る方法を提供しようとするものである。更に
具体的には、中空粒子と加熱発泡膨張可能な粒子を併用
してシンタクチックフォームやこれを含むサンドイッチ
材等を成形するに際して、厚手の成形物でも伝熱問題が
発生し難く、比較的容易に成形でき、該粒子の発泡浮上
を抑制出来、同時にシンタクチックフォームからなるコ
ア部が繊維補強されている新規な軽量複合成形物を成形
する方法を提供しようとするものである。

【０００９】すでに述べたごとく、中空粒子や加熱時に
発泡膨張する粒子を用いて軽量成形物を成形することは
良く知られている。しかしながら中空体粒子や発泡膨張
して軽量化した粒子は成形中に浮上し易く、しばしば均
一に分布しなかったり、あるいは意図した位置に落ちつ
かなかったりする。また、これらは加熱成形時における
伝熱を妨げ、成形時の温度調節を困難とし、場合によっ
ては不可能にする。

【００１０】本発明はこのような問題を解決しようとす
るもので、前者の問題に対しては充填に近い積層とウエ
ブによる粒子類の運動阻害により発泡粒子の位置を定め
ようとするものであり、後者の問題に対しては発泡膨張
する部位を（金型面に近い）成形物表面に偏在させよう
とするものである。そして、これらと同時に、短繊維や
フィブリル等により生成するシンタクチックフォームコ
アの補強を効果的に行おうとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、両外層部に、加熱により発泡膨張可能な膨張性
粒子（ａ）を主として含有し、中間層に、実質的に非膨
張性の中空粒子（ｂ）を主として含有する、実質的に多
層構造の繊維質ウエブ（Ｗ）に、樹脂を含浸又は注入し
加熱することにより、上記ウエブ（Ｗ）中の膨張性粒子
（ａ）を発泡膨張させつつ成形することを特徴とする軽
量複合成形物の製造法によって達成される。

【００１２】本発明方法で用いる実質的に多層構造とな
した繊維質ウエブ（Ｗ）は、主として膨張性粒子（ａ）
を含み中空粒子（ｂ）は殆ど含まない外層（Ａ）と、主
として中空粒子（ｂ）を含み膨張性粒子（ａ）は殆ど含
まない中間層（Ｂ）とからなり、これらが、厚さ方向に
（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順で積層された状態に構成さ
れているものである。

【００１３】すなわち、該繊維質ウエブ（Ｗ）の外層
（表及び裏）には膨張性粒子（ａ）が偏在し、中間層
（芯）には中空粒子（ｂ）が偏在しており、ウエブ
（Ｗ）の厚み方向に、内在する粒子の種類、量等が変化
しているものである。この変化の状態は不連続的でも連
続的でもよい。

【００１４】このような繊維質ウエブ（Ｗ）は、上記各
粒子（ａ）（ｂ）を実質的に層別して含ませ得るもので
あればよく、不織布、合成紙状のものを包含すると解さ
れるべきである。かかる繊維質ウエブ（Ｗ）は、例え
ば、次のような方法で製造することができる。

【００１５】（i）湿式ウエブ２枚の積層による方法：微細粒子として膨張性粒子（ａ）と中空粒子（ｂ）とを
用い、これらを短繊維又はフィブリルと共に水中に分散
したスラリーを、湿式法で抄造して、下層（濾材面側）
に主として比重の大きい膨張性粒子（ａ）が存在し、上
層（表面側）には主として比重の小さい中空粒子（ｂ）
が存在する繊維質ウエブ（合成紙）を製造し、この繊維
質ウエブ２枚を、互いに上層（中空粒子（ｂ）を含む
層）が内側に位置するよう背中合わせに積層して、上述
の繊維質ウエブ（Ｗ）とする。

【００１６】（ii）乾式ウエブ３枚の積層による方法：乾式法により、膨張性粒子（ａ）を含む繊維質ウエブ
（Ａ）と中空粒子（ｂ）を含む繊維質ウエブ（Ｂ）と
を、それぞれ別々に製造し、これらの繊維質ウエブ
（Ａ）２枚と繊維質ウエブ（Ｂ）とを、（Ａ）／（Ｂ）
／（Ａ）の順に積層し、上述の繊維質ウエブ（Ｗ）とす
る。

【００１７】かかる繊維質ウエブ（Ｗ）を構成する膨張
性の粒子（ａ）としては、成形時の加熱により少くとも
５％以上、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２
０％以上体積膨張する粒子類が用いられ、特に発泡性の
粒子が好適に用いられる。

【００１８】かかる発泡性の粒子としては、例えばポリ
塩化ビニリデン、ポリアクリルニトリル、ポリフェニレ
ンオキサイド等を主としてたポリマー粒子に炭化水素や
ハロゲン化合物を含んだ、例えば松本油脂製薬社の「マ
イクロスフェア」やエクスパンセル社の「エクスパンセ
ル」、ポリスチレンと発泡剤からなる積水化成品社の
「エスレンビーズ」等が挙げられる。有機又は無機の発
泡剤を含んだ樹脂の粉砕物（例えばＡＢＳ樹脂に発泡剤
を加えた共和化成社の「ポリスレン」の粉末）等でもよ
い。

【００１９】一方、実質的に非膨張性の中空粒子（ｂ）
としては、その中に１個又は多数の気泡を含む軽量な粒
子類であって、成形時の加熱によって実質的な体積膨張
を生じないものが用いられる。

【００２０】かかる中空粒子（ｂ）の例としては、中空
ガラスビーズ、シリカビーズ等の無機中空粒子、ポリ塩
化ビニリデン等を主としたポリマー粒子に炭化水素やハ
ロゲン化合物を含んだ粒子を発泡させた膨張済粒子（例
えばエクスパンセル社の「エクスパンセルＤＥ」等、微
細な気泡を含む粒子（例えばシラスバルーン）あるいは
ポリウレタン、ポリオレフィン等のフォーム状の微粒子
等があげられる。

【００２１】これらの各粒子類とともにウエブ製造に使
用する繊維質材料としては、通常、短繊維又はフィブリ
ルが用いられる。ウエブとなすべき短繊維又はフィブリ
ルは、材質面からは、ポリエステル、ポリアミドことに
アラミド、ポリアクリロニトリル、ポオレフィン等から
なるもの、天然繊維等があげられ、いわゆる重合形フィ
ブリル（重合時にフィブリルの得られるもの）ではポリ
オレフィン特にポリエチレン、アラミド特にポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド等からなるものがあげられ
る。当然ながらこれらの混合物でもよい。

【００２２】本発明方法で用いる短繊維は、通常の短繊
維であり、ウエブ化するのに適した長さと直径を持つも
のである。適当な長さと直径は採用するウエブ化の手法
により異なるが、通常は、直径１〜５０μｍ、特に４〜
２０μｍ程度が好ましい。繊維長は１〜５０ｍｍ、特に
５〜２０ｍｍが好ましい。

【００２３】また、本発明方法で用いるフィブリルは、
枝分かれのある短繊維や叩解分割した繊維、更には微少
フイルム状物等があげられる。これらは例えば特公昭６
１―４２００４号や米国特許４５１１６２３号記載の方
法等によるものが好ましいが、特公昭３５―１１８５１
号、同３７―５７３２号の方法によるフィブリルと称す
るものや天然のパルプ状粒子も用いられる。

【００２４】これらのフィブリルを用いる場合には、湿
式法を採用することが好ましい。フィブリルの叩解度
（濾水度）はショッパーリグラー法基準で５０°ＳＲ以
下、好ましくは３０°ＳＲ以下のものを用いる。濾水度
がこれより大きなものは本発明方法の原料としては扱い
難いことが多い。湿式法では短繊維とフィブリルとを併
用することもできる。

【００２５】本発明方法では、これらの原料を用いて、
湿式法でウエブを製造するのが好ましい。湿式法の代表
的な例はスラリー化法であり、この方法では各原料を水
中に分散して希薄なスラリーとした後、抄紙の要領で濾
別や沈澱させてウエブ化する。膨張性粒子（ａ）及び中
空粒子（ｂ）はスラリー化する際に加えるのが適当であ
る。これらを混合したスラリーから沈澱濾過してウエブ
化する際に、比重の大きい膨張性粒子（ａ）が中空粒子
（ｂ）に先立って沈澱し、比重の小さい中空粒子（ｂ）
が後から沈殿するため、これらは短繊維又はフィブリル
と共に実質的に層別されたウエブを形成する。かくして
得られたウエブは下層に膨張性粒子（ａ）が偏在し、上
層に中空粒子（ｂ）が偏在するので、このウエブ２枚
を、上層同士が互いに接するよう背中合せに積層すれ
ば、上述した多層構造の繊維質ウエブ（Ｗ）となる。

【００２６】なお、この積層は、湿式法によりウエブを
製造した後のいかなる段階で実施してもよく、例えば、
成形時に各ウエブを金型内へ入れる時に行ってもよい。

【００２７】一方、乾式法によりウエブを製造する場合
は、通常フィブリルは用いず、短繊維を使用してカー
ド、ランドウエバー等の手段でウエブ化する。これにさ
らにニードルパンチング等を施してもよい。

【００２８】この際、膨張性粒子（ａ）を混合したウエ
ブ（Ａ）と、中空粒子（ｂ）を混合したウエブ（Ｂ）と
を別々に製造し、２枚のウエブ（Ａ）の間にウエブ
（Ｂ）を挟み込んで（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の如く積層
すれば、上述の繊維質ウエブ（Ｗ）となる。この場合の
積層もいかなる段階で行ってもよく、例えば、ニードル
パンチング時に行うこともでき、成形時に金型内に重ね
ることでもよい。

【００２９】本発明方法では、上述の如き多層構造の繊
維質ウエブ（Ｗ）に樹脂を含浸させて加熱成形するが、
この際、金型を使用して成形するのが好ましい。金型を
使用する場合は、繊維質ウエブ（Ｗ）に予め樹脂を含浸
させてもよく、繊維質ウエブ（Ｗ）を金型内に入れた
後、金型内へ樹脂を注入してもよい。

【００３０】いずれの場合も、加熱成形時に膨張性粒子
（ａ）の膨張開始温度以上に加熱すれば、繊維質ウエブ
（Ｗ）中の膨張性粒子（ａ）が体積膨張して、金型内に
内在を発生し、その圧力により樹脂が繊維質ウエブ
（Ｗ）をはじめとする各部へ浸透し、いわゆる内圧成形
が行われる。かくして、短繊維及び／又はフィブリルで
補強された軽量シンタクチックフォームを含む樹脂成形
物が得られる。

【００３１】本発明では、成形に際して、上記繊維質ウ
エブ（Ｗ）と共に、補強繊維織物やプリプレグ等のシー
ト状補強繊維材料（Ｒ）を併用することができ、その方
が好ましい。例えば、繊維質ウエブ（Ｗ）の片側又は両
側にシート状補強繊維材料（Ｒ）を積層して金型内に入
れ、同様に成形すれば、短繊維及び／又はフィブリッド
で補強されたシンタクチックフォームコアを芯部としＦ
ＲＰを表層部とする良好なサンドイッチ材を一体成形す
ることができる。

【００３２】成形に際して繊維質ウエブ（Ｗ）と併用す
るシート状補強繊維材料（Ｒ）としては、ポリエステル
特にポリアリレート繊維、ポリアミドことにアラミド繊
維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリオレフィン特に高
重合度ポリエチレンと呼ばれる繊維等の合成繊維、綿、
麻等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊
維、炭化珪素繊維等の無機繊維及びこれらの混合物の織
物、編み物、ウエブ、不織布等が用いられる。これらは
特に弾性率と強度に優れたものであることが好ましい。

【００３３】また、成形に用いる樹脂は、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂の何れであることも出来るが、多くの
場合、未硬化の熱硬化樹脂が好ましい。このような熱硬
化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、硬化性ポ
リウレタン樹脂、硬化性シクロオレフィン樹脂（例えば
「メトン」の商標で知られるもの）などがあげられる。

【００３４】なお、ここで言う「樹脂」とは、成形時の
反応によって樹脂化する原料や前駆体を含む広い意味で
あり、反応性モノマー等をも包含するものである。ま
た、ここでいう「金型」は、金属製の型に限らず、樹
脂、セラミックス、木材等で作成した成形用の型でもよ
い。金型は密閉型が好ましいが、非密閉型でも用いるこ
とができる。

【００３５】本発明方法では、上述の多層構造の繊維質
ウエブ（Ｗ）に予め未硬化の樹脂を含浸して中間素材と
なし、これにガラスクロス等のシート状補強繊維材料
（Ｒ）等を添わせて金型に収め、該中間素材中の粒子を
加熱発泡させながら中間素材に含まれる樹脂を補強繊維
材料に浸透させて一気に成形する方法も採用出来る。

【００３６】例えば、柔かな樹脂（例えば未硬化の不飽
和ポリエステル樹脂）を含浸したガラスクロスを金型内
面に貼付け、これに上記中間素材を重ねて貼合わせ、次
いで樹脂を含浸したガラスクロスを重ねて貼り、場合に
よってはこれをくりかえし、金型を閉じ加熱して硬化さ
せる方法を行ってもよい。この際、上記中間素材とガラ
スクロスとを積層して、金型に収めた後、金型内へ樹脂
を注入して加熱成形してもよい。

【００３７】また、この際、繊維質ウエブ（Ｗ）とシー
ト状補強繊維材料（Ｒ）との間に、液状化した樹脂は通
すが粒子類は通さない目開きの小さい不織布を介在させ
てもよく、これにより成形物の表面付近に粒子の存在し
ない表面性、外観の特に良好な成形物を得ることができ
る。

【００３８】

【発明の効果】上述の如き本発明方法によれば、成形物
の表層に近い部分のみに繊維又はフィブリルで拘束され
た膨張性粒子（ａ）が存在するため厚手の成形物でも成
形時の加熱により該粒子の発泡膨張が良好に行われ、中
心部の中空粒子（ｂ）と相まって軽量なシンタクチック
フォームを形成する。かくして、短繊維やフィブリルで
補強された軽量構造材料、特に短繊維やフィブリルで補
強されたシンタクチックフォームコアを芯として持つサ
ンドイッチ構造の厚手の軽量構造材料が比較的容易にか
つ安価に得ることが出来る。また金型成形を行う場合に
は、一種の内圧成形が出来、また、上記繊維質ウエブ
（Ｗ）を中間素材化すれば、これにシート状補強繊維材
料を添えて成形する場合、中間素材中の樹脂を補強繊維
材料に浸透させて一気に成形することもできる。

【００３９】本発明方法による成形物は、軽量性にすぐ
れ、機械的物性や外観も良好であるため、各種構造材
料、部品、スポーツ用品等の分野に有効に使用すること
ができる。

【００４０】

【実施例】次に実施例をあげて、本発明を詳細に説明す
る。これらは本発明の説明を行うものであり、本発明を
限定するものではない。以下の実施例中において、単に
「部」とあるは特に断らない限り重量部である。

【００４１】［実施例１］２枚のアルミニウム板と「テフロン」で金型を作った。
２枚のアルミニウム板の間に「テフロン」のスペーサー
を挟み大きさほぼ１８０ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ３ｍｍ
（スペーサー厚みによる）としたものである。この金型
の一方にノズルを設けた。

【００４２】一方、ポリメタフェニレンイソフタルアミ
ド系繊維（帝人（株）製「コーネックス」）を２０ｍｍ
長にカットした短繊維を用い１００ｇ／ｍ²のカードウ
エブとした。

【００４３】このカードウエブの上に１００ｇ／ｍ²の
割合で松本油脂製薬（株）製の「マイクロスフェアＦ−
５０Ｄ」を均一に散布し、更に上記のカードウエブを重
ねてニードルパンチングしてウエブＡを得た。また、同
様にカードウエブの上に旭硝子（株）製のガラスバルー
ンＭ―２８を７０ｇ／ｍ²の割合で均一に散布し更にカ
ードウエブを重ねてニードルパンチングしウエブＢを得
た。前記の金型よりやや小さ目にこのウエブＡを２枚、
ウエブＢを１枚切取った。切り取った各ウエブを油化シ
ェル製のエポキシ樹脂「エピコート８０７」１００部と
「エポメートＹＬＨ００６」３１部からなる混合樹脂に
浸漬し、この混合樹脂を充分に含浸させた。

【００４４】更に、ガラスクロス（旭ファイバーグラス
製ＭＳ２５３−１０４０−２ＮＴ−１０ＦＳ、目付約５
００ｇ／ｍ²）を入手し、同様に前記の金型よりやや小
さ目にこのガラスクロスを２枚切取った。このガラスク
ロスも上記の混合樹脂に浸漬し、混合樹脂を充分に含浸
させた。

【００４５】樹脂を含浸した２枚のガラスクロスの間に
樹脂を含浸した２枚のウエブＡを挟み、更にこの２枚の
ウエブＡの間に１枚のウエブＢを挟んで積層し、上記の
金型に収めた。金型を閉じて１０５℃の油浴に入れ、約
１時間後に油浴から取り出した。この際、過剰の樹脂は
ノズルが排出した。但し、途中からノズルは閉じた。

【００４６】冷却後、金型から成形物を取り出した。得
られた成形物は良好な外見と相応の強度をもっていた。
成形物の比重は０．７８、曲げ強度は１２．４ｋｇ／ｍ
ｍ²、弾性率は６３０ｋｇ／ｍｍ²であった。

【００４７】［実施例２］実施例１におけるウエブＡ及びウエブＢを、ガラスクロ
スを用いることなく実施例１と同様に成形した。つま
り、樹脂を含浸したウエブＡとウエブＢとを実施例１と
同様に金型に収め、１０５℃の油浴に入れ、約１時間後
に油浴から取り出した。この際、過剰の樹脂をノズルか
ら排出し、途中からノズルを閉じたのは同様である。冷
却後、金型を開いて成形物を取り出した。

【００４８】得られた成形物の比重は約０．５８、曲げ
強度は４．２ｋｇ／ｍｍ²、弾性率は１１９ｋｇ／ｍｍ²
であった。

【００４９】［実施例３］ポリメタフェニレンイソフタルアミドを主としたアラミ
ドのフィブリッドを特公昭５９−４７６９５号に示され
る装置を用い試作した。このフィブリッドは特公昭３５
−１１８５１号、同３７―５７３２号の方法に基づくも
のである。得られたフイブリッドの叩解度は５１°ＳＲ
であった。

【００５０】このフィブリッド５０部と松本油脂製薬
（株）製の「マイクロスフェアＦ−３０Ｄ」の５０部と
旭硝子（株）製のガラスバルーンＭ−２８の２５部とを
混合してスラリーとなし、タッピースタンダードマシン
で抄紙し、１５０ｇ／ｍ²の合成紙状ウエブを得た。こ
の合成紙状ウエブは、上面（表）側にガラスバルーンＭ
−２８が偏在し、濾材面に接した下面（裏）側に「マイ
クロスフェアＦ−３０Ｄ」が偏在するものであった。

【００５１】一方、実施例１と同様に、２枚のアルミニ
ウム板と「テフロン」で金型を作った。２枚のアルミニ
ウム板の間に「テフロン」のスペーサーを挟み大きさほ
ぼ１８０ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ３ｍｍ（スペーサー厚
みによる）としたものである。一方の金型にノズルを設
けた。

【００５２】この金型よりやや小さ目に上記合成紙状ウ
エブを２枚切取った。そして実施例１と同じ混合樹脂に
浸漬し、混合樹脂を充分に含浸させた。そして、樹脂を
含浸した２枚の合成紙状ウエブを抄紙時に濾材面に接し
た面（下面）が外側になるよう重ね合せ、金型におさめ
た。金型を閉じて８５℃の油浴に入れ、約１時間後に油
浴から取り出した。この際、過剰の樹脂はノズルから排
出した。但し、途中からノズルは閉じた。

【００５３】冷却後、金型から成形物を取り出した。得
られた成形物は良好な外見と相応の強度をもっていた。
成形物の比重は約０．６０、曲げ強度は４．４ｋｇ／ｍ
²、弾性率は２８０ｋｇ／ｍｍ²であった。

【００５４】［実施例４］実施例３に準じて製造したポリメタフェニレンイソフタ
ルアミドを主としたアラミドのフィブリッド（叩解度は
４５°ＳＲ）の５０部と松本油脂製薬（株）製の「マイ
クロスフェアＦ−３０Ｄ」の５０部と旭硝子製のガラス
バルーンＭ−２８の５０部とを混合して、タッピースタ
ンダードマシンで抄紙し、実施例３と同様の合成紙状ウ
エブを得た。

【００５５】実施例１と同様に２枚のアルミニウム板と
「テフロン」で大きさがほぼ１８０ｍｍ×２００ｍｍ、
厚さ３ｍｍ（スペーサー厚みによる）の金型を作り、そ
の金型の一方にノズルを設けた。

【００５６】この金型よりやや小さ目に上記合成紙状ウ
エブを２枚切取った。また、金型に合わせて実施例１と
同じガラスクロスを２枚切り取った。

【００５７】このガラスクロスの両面にユニセル（株）
の不織布「ユニセルＢＴ０４０４」を重ね、実施例１と
同じ混合樹脂、つまり「エピコート８０７」１００部と
「エポメートＹＬＨ００６」３１部を混合した樹脂、を
塗布した。

【００５８】２枚の樹脂を含浸したガラスクロスの間
に、２枚の樹脂を含浸した上記ウエブを抄紙時に濾材面
に接した面（下面）を外側になるよう重合せて積層し、
金型に収めた。金型を閉じて８５℃の油浴に入れ、約１
時間後に油浴から取り出した。この際、過剰の樹脂はノ
ズルが排出した。但し、途中からノズルは閉じた。

【００５９】冷却後、金型から成形物を取り出した。得
られた成形物は良好な外見と、相応の強度をもってい
た。その比重は約１．０２、曲げ試験の結果、強度は１
２．４ｋｇ／ｍｍ²、弾性率は５７２ｋｇ／ｍｍ²、引っ
張り試験の結果は強度５．１ｋｇ／ｍｍ²、弾性率１３
６ｋｇ／ｍｍ²であった。

【００６０】［実施例５］テレフタル酸とパラフェニレンジアミン／３，４′ジア
ミノジフェニルエーテルとのポリアミドの超延伸繊維
（帝人（株）製「テクノーラ」）を２ｍｍに切断して特
公昭６１―４２００４号の方法に準じてｎ―メルメチル
２―ピロリドン水溶液中で叩解してフィブリルとした。
このフィブリルの叩解度はショッパーリグラー法で１
４．１°ＳＲであった。

【００６１】このフィブリルの製造に際して、叩解後に
濃縮、濾別回収する際に、このフィブリル１００部に対
して松本油脂製薬（株）製の「マイクロスフェアＦ−３
０Ｄ」２５部を添加混合して実施した。圧搾して絞り切
ったが見かけ比重約０．２であった。これを厚さ約１ｍ
ｍのウエブとした。これを中間素材ウエブＡと呼ぶ。

【００６２】同様に、別のバッチとして、フィブリルの
製造に際して、叩解後に濃縮、濾別回収する際に、この
フィブリル１００部に対して旭硝子（株）製のガラスバ
ルーンＭ−２８の１０部とを混合して実施した。圧搾し
て絞り切って厚さ約２ｍｍのウエブとしたが見かけ比重
約０．２であった。これを中間素材ウエブＢと呼ぶ。

【００６３】実施例１と同様に２枚のアルミニウム板と
「テフロン」で金型を作った。２枚のアルミニウム板の
間にテフロンのスペーサー挟み大きさをほぼ１８０ｍｍ
×２００ｍｍ、厚さ３ｍｍ（スペーサー厚みによる）と
したものである。一方の金型にノズルを設けた。

【００６４】この金型よりやや小さ目に上記中間素材ウ
エブＡを２枚、中間素材ウエブＢを１枚切取った。ま
た、金型に合わせて実施例１と同じガラスクロス（ＭＳ
２５３−１０４０−２ＮＴ−１０ＦＳ）と不織布（ユニ
セルＢＴ０４０４）を各２枚ずつ切り取った。

【００６５】この２枚の中間素材ウエブＡの間に１枚の
中間素材ウエブＢを挟み、その両面に不織布（ユニセル
ＢＴ０４０４）を重ね、その外側にそれぞれガラスクロ
スを添え、これを上記の金型に収めた。

【００６６】金型に入れたウエブ等を圧縮しながら金型
を閉じ、金型内へ「エピコート−８０７」１００部と
「エポメートＹＬＨ−００６」３１部とを混合した樹脂
を注入した。この際、金型の一方のノズルを用いて排気
して金型内を真空になし、排気を続けながら樹脂を注入
した。樹脂は充満して排気ノズルに到ったことを確認し
た。一方のノズルを閉じ、他方を開いたまま、金型を閉
じて８５℃の油浴に入れ、約１時間後に油浴から取り出
した。この際、過剰の樹脂はノズルから排出した。但
し、途中からノズルは閉じた。

【００６７】冷却後、金型を開いて成形物を取り出し
た。得られた成形物は良好な外見と、相応の強度をもっ
ていた。成形物の比重は約０．８５、曲げ試験の結果、
強度は１１．７ｋｇ／ｍｍ²、弾性率は５４７ｋｇ／ｍ
ｍ² であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 11/16 B29B 15/06 - 15/04 B29C 44/00 - 44/60 B29C 67/20 B29C 70/00 - 70/28 B32B 5/00 - 5/32 C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 C08J 9/00 - 9/42 D21H 11/00 - 27/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両外層部に、加熱により発泡膨張可能な
膨張性粒子（ａ）を主として含有し、中間層に、実質的
に非膨張性の中空粒子（ｂ）を主として含有する、実質
的に多層構造の繊維質ウエブ（Ｗ）に、樹脂を含浸又は
注入し加熱することにより、上記繊維質ウエブ（Ｗ）中
の膨張性粒子（ａ）を発泡膨張させつつ成形することを
特徴とする軽量複合成形物の製造法。
【請求項２】上記繊維質ウエブ（Ｗ）が、膨張性粒子
（ａ）と中空粒子（ｂ）とを短繊維及び／又はフィブリ
ルと共に水中に分散させたスラリーから湿式法で製造し
た、主として膨張性粒子（ａ）を含む下層と主として中
空粒子（ｂ）を含む上層とからなる２枚のウエブを、互
いに中空粒子（ｂ）を含む上層同士が内側に位置するよ
うに積層したものである請求項１記載の製造法。
【請求項３】上記繊維質ウエブ（Ｗ）が、それぞれ別
々に製造した、膨張性粒子（ａ）を含む２枚のウエブ
（Ａ）と中空粒子（ｂ）を含むウエブ（Ｂ）とを、
（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順に積層したものである請求
項１記載の製造法。
【請求項４】上記繊維質ウエブ（Ｗ）を樹脂と共に金
型に入れ、加熱して、上記繊維質ウエブ（Ｗ）に含まれ
る発泡性粒子（ａ）を金型内で発泡膨張させることによ
り内圧成形する請求項１，２又は３記載の製造法。
【請求項５】上記繊維質ウエブ（Ｗ）の片面又は両面
にさらにシート状の補強繊維材料（Ｒ）を積層して成形
する請求項１〜４のいずれかに記載の製造法。
【請求項６】樹脂として未硬化の熱硬化性樹脂を使用
する請求項１〜５のいずれかに記載の製造法。