JPH0449028A

JPH0449028A - 繊維強化発泡フェノール成形物の製造方法

Info

Publication number: JPH0449028A
Application number: JP2158665A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Honda; 本多　孟
Original assignee: ASAHI KORUKU KOGYO KK
Current assignee: ASAHI KORUKU KOGYO KK
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-18
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JP2988969B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、自動車内装材、家具、建築用内外装材等とし
て好適に使用される繊維強化発泡フェノール成形物を製
造する方法に関する。

［従来の技術］自動車内装材、家具、建築用内外装材等においては、軽
量性、難燃性、防音性、断熱性、加工性、所定以上の強
度等が要求される。これ等の種々の物理的特性を満たす
可能性がある成形材料として、繊維強化発泡フェノール
成形物がある。

そして従来の繊維強化発泡フェノール成形物としては、
熱硬化性樹脂気泡体から構成されているもの、崇高では
ない繊維を発泡樹脂製の基盤の表面に添加塗布し或いは
塗込んだもの等がある。

［発明か解決しようとする課題］しかし、熱硬化性樹脂気泡体で構成された従来の繊維強
化発泡フェノール成形物は、弾性に乏しく、特に局所的
な応力により簡単に潰れを生じ、引掻きゃ擦れ等に対し
て表面より硬化した樹脂が粉となり雫れ落ちるという大
きな欠点を有している。この様な欠点を持つ材料を自動
車内装材、家具、建築用内外装材等に使用することは不
適当であり、その内部のユーザーの精神的或いは肉体的
な健康に対して悪影響を及ぼしてしまう。

一方、崇高でない繊維を発泡樹脂に塗布、塗込むのみで
は、各繊維間への樹脂の浸透が不十分である。そのため
、発砲後に樹脂層と繊維層とが明確に分離してしまい、
或いは繊維層が多層の場合に繊維の交絡の無い部分が生
じる。そして、その様な材料に負荷が作用すると、特に
曲げ、剥離において発生した応力が発泡層（繊維により
補強されておらず、強度的に弱い部分）に作用すると、
繊維にて補強されていないので非常に破壊が生じ易い。

そのため、材料全体の強度が低下してしまうという問題
がある。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、自動車内装材、家具、建築用内外装材等として
好適に使用される繊維強化発泡フェノール成形物を製造
することが出来る製造方法の提供を目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明の繊維強化発泡フェノール成形物の製造方法は、
発泡剤と熱可塑性発泡樹脂とをフェノール樹脂に混合し
た混合物を崇高の繊維の上面に散布する工程と、振動を
与えて前記混合物を繊維内に侵入せしめてフェルト状物
を形成する工程と、該フェルト状物を加熱し加圧する工
程とを含み、前記フェルト状物を加熱加圧成形する事に
より各繊維間に侵入している熱可塑性発泡樹脂及び発泡
剤を含有したフェノール樹脂を膨脹させると共に、発泡
した熱可塑性発泡樹脂及びフェノール樹脂を繊維間に隙
間なく充填させることを特徴としている。

本発明の実施に際して、フェノール樹脂は通常のへキサ
ミン等の硬化材を加えたノボラック型、及びレゾール型
のフェノール樹脂が好ましい。

またフェノール樹脂を発泡させるには熱可塑性発泡樹脂
を用い、その補助として通常の発泡剤、例えば炭酸水素
ナトリウム、炭酸アンモニウム、ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン等を用いるのが好ましい。

さらに加熱し加圧する工程に先立って前記フェルト状物
を一次加熱するのが好ましい。−次加熱することにより
、前記フェルト状物の取扱いが極めて容易になるからで
ある。

なお、嵩高の繊維としては化学繊維、天然繊維、無機繊
維等が使用可能である。

［作用コ上記した様な構成を有する本発明によれば繊維は成形物
全体に亘って均一に分布しているので強度が非常に向上
し、脆弱な部分が点在してしまう恐れがない。本発明に
おいては、補強用繊維として崇高な物を使用しているの
で、発泡樹脂が十分多繊維の中に分散し、且つ繊維層を
多層にしても各繊維層の間で繊維同志が接触して一部交
絡する。

その為、各繊維間が縁切れとなり完全に分離してしまう
事は無い。そして、樹脂が発泡すると均一に発泡樹脂が
各繊維間に充填されるので、成形品の組成は均質化し、
部分的に弱い箇所が無くなる。

その結果、成形品の物性、特に曲げ、剥離強度は著しく
向上し、軽量にて丈夫な成形物を得ることができる。

また、本発明により製造される成形物はその主発泡剤が
熱可塑性発泡樹脂である為、発砲後の気泡が均一となり
、且つ該発泡成形物には弾性が付与される。これに加え
てフェノール樹脂は難燃性を有しているので、成形物も
難燃性を有している。

ここで、単にフェノール樹脂に発泡剤を混入するのみで
は、発泡した後に成形物表面が非常に脆くなり所謂「ぼ
ろぼろの状態」となってしまう。しかし本発明の製造方
法によれば、熱可塑性発泡樹脂がバインダーとして作用
するので成形物は均質化する。その結果、従来技術にお
ける大きな欠点であった発泡成形物表面からの粉の雫れ
落ちが防止される。

この様に本発明の製造方法によれば、軽量性、難燃性、
防音性、断熱性、加工性、強度等の各種特性が非常な良
好な成形物が得られ、自動車内装材、家具、建築用内外
装材等に好適に用いられる。

これに加えて本発明の製造方法によれば、成形物には発
泡剤が複数種類含有される事により、発泡成形条件の巾
が広がり、種々の性質を持つ繊維強化発泡フェノール成
形物が提供される事となる。

［実施例コ以下、本発明の実施例について説明する。

最初に、図面を参照して本発明の製造方法における各種
工程を説明する。

まず、第１図で示すようにテーブルＴに嵩高の繊維１を
敷く。そして第２図で示すように、フェノール樹脂に発
泡剤と熱可塑性発泡樹脂とを混入した混合物２を繊維１
上へ適量振り掛ける。

ここで混合物２の組成は、例えばフェノール樹脂１００
重量部に対して発泡剤３〜１０重量部、熱可塑性発泡樹
脂３〜３０重量部を混入するのが好ましい。発泡剤が３
〜１０重量部であれば、熱可塑性発泡樹脂とのかねあい
で良好な成形物を得ることができる。また、熱可塑性発
泡樹脂の量が少ないと成形物がぼろぼろになり、量が多
いと難燃性が得られなくなるからである。

続いてテーブルＴに振動を与えると、第３図で示すよう
に前記混合物２が繊維１内へ侵入して、繊維１内で分布
する。なおテーブルＴに付加する振動は矢印Ｈで示すよ
うな水平方向振動であっても、矢印■で示すような垂直
方向振動であっても良い。

混合物２が繊維１内へ略々均一に分布したならば、第４
図で示すように、加熱コイル３等の加熱手段により一次
的な加熱を行う。この−次加熱により混合物２は溶融し
、繊維１が均一に分布した一次成形品４が出来上がる。

この−次成形品４はフェルト状をしており、これをテー
ブルＴから加熱加圧手段ＨＰまで移動し、加熱加圧を行
なうと成形品が出来上がる（第５図）。この加熱加圧工
程において、均一な発泡が行われる。（なお、第３図で
示す一次加熱を行なう工程は省略することも可能である
。）なお、−次成形品４に紙または密度の高いガラス繊維等
の材料製の板を積層して加熱加圧すれば、成形品の強度
が向上する。

ここで加熱加圧工程における加熱温度及び加熱時間は、
熱可塑性発泡樹脂が発泡し且つ異常発泡によりセルが荒
れてしまうことが無い様な温度及び時間、具体的には１
４０度Ｃ〜２００度Ｃで１分〜１０分に設定される。ま
た圧力は、ガスの発生により型が持ち上がることが無い
ような範囲に設定される。

成形品の厚さ寸法を大きくしたい場合には、第６図で示
す様に繊維１を複数層重ね合わせ、それぞれに前記混合
物２を混入して重ね合わせれば良い。なお、第６図にお
いては繊維１の層の間に空隙が示されているか、これは
繊維１を複数重ね合わせたことを示すための表現であり
、実際には繊維１層間に空隙を形成する必要は無い。

なお、図示の例では長い繊維を用いているが、比較的短
いガラス繊維等を用いることも可能である。

以下、材料および数値等についてより具体的な限定を行
った実施例について説明する。

実施例１嵩高な繊維１としてガラス繊維、特に旭ファイバークラ
ス製の商品名ｒＣ５ＭＪ　　（コンチニアスストラント
マット）か或いは商品名ｒＣＭＪ　　（チョップドブス
トランドマット）を用い、且つ熱可塑性発泡樹脂として
松本樹脂製薬型の商品名「マツモト　マイクロスフェア
−Ｆ−５０Ｊを使用した。この熱可塑性発泡樹脂は、塩
化ビニリデン、アクリロニトリル系樹脂に発泡ガスを入
れてふくらませたものである。

３３０　ｇ／ｌｒｉの面密度を有するガラス繊維のチョ
ツプドマットの上に３００ｇ／ｍの面密度を有する連続
のガラス繊維をマット状に形成した崇高の基材を重ね、
その上に熱可塑性発泡樹脂を２０％、ジニトロンペンタ
メチレンジアミンを５％を混合したフェノール樹脂を８
００　ｇ／ｒｒｉの割合にて塗布する。そして振動を加
えると樹脂は崇高な繊維間に充分に分散する。その後、
１０ｋｇ／ａｌの圧力にて５ｍの間隔を保ちながら１５
０℃で２分間熱成形して繊維強化発泡フェノール成形物
を製造した。

この様にして得られた繊維強化発泡フェノール成形物の
密度は０．２である。曲げ強度については、ＪＩＳ　　
Ｋ−６９１１の熱硬化性プラスチック一般試験方法に準
拠してチョップドブストランドマットを上側にして測定
した。その結果、曲げ強度は０．７〜０．８ｋｇ／ｆｆ
１Ｉ１１２であり、この数値は同等の面密度を持つ崇高
でないガラス繊維で補強した成形物より２０〜３０％向
上している。

曲げ断接率は６０ｋｇ／ｍｍ’であり、０．　５ｋｇ／
１ｍ２の負荷で４０回に亘って曲げ外力の付加を繰返し
ても破壊しなかった。しかし、同等の面密度を持つ崇高
でないガラス繊維で補強した成形物は、１回の曲げによ
って破壊（発泡樹脂層の破壊）が生じた。

成形品の表面には樹脂の粉の雫れ落ちは全く見られない
。また、発泡層の状況は荒れはなく均一なセルとなって
いる。

実施例２５００ｇ／ｎｆの面密度を有する天然パームロック繊維
のマットの上に、熱可塑性発泡樹脂を１０％、ジニトロ
ソペンタメチレンジアミンを５０％含むフェノール樹脂
を７００ｇ／ｍの割合にて塗布する。そして振動を加え
ると、塗布された樹脂は崇高な繊維間に充分に分散する
。その後、厚さ寸法として５１Ｉ１１の間隔を保ちなが
ら、１０ｋｇ／ａｌの圧力にて１５０℃で２分間加熱加
圧成形して繊維強化発泡フェノール成形物を製造する。

この成形物の密度は０，２である。曲げ強度については
、ＪＩＳ　　Ｋ−６９１１の熱硬化性プラスチック一般
試験方法に準拠して測定した。その結果、曲げ強度は０
．　６〜０．　７ｋｇ／ｍｍ２である。

曲げ弾性率は４０ｋｇ／ｍｍ２の強度であった。そして
０．４ｋｇ／ｍｍ２の強度で４０回の曲げを繰返しても
破壊することはなかった。さらに、成形品の表面に於て
は、樹脂の粉の雫れ落ちは全く見られなかった。これに
加えて、発泡層の状況は荒れはなく均一なセルとなって
いる。

［発明の効果コ上記した本発明の効果を以下に列挙する。

（１）　繊維が成形物全体に亘って均一に分布している
ので強度が非常に向上し、成形品の組成は均質化し、部
分的に弱い箇所が無くなる。その結果、成形品の物性、
特に曲げ、剥離強度は著しく向上し、軽量にて丈夫な成
形物を得ることができる。

（２）　熱可塑性発泡樹脂がバインダーとして作用する
ので、発泡成形物表面からの粉の雫れ落ちが防止される
。

（３）　軽量性、難燃性、防音性、断熱性、加工性、強
度等の各種特性が非常な良好な成形物が得られ、自動車
内装材、家具、建築用内外装材等に好適に用いられる。

（４）　発泡成形条件の巾が広がり、種々の性質を持つ
繊維強化発泡フェノール成形物が提供される事となる。

（５）　成形品の表面に紙または密度の高いガラス繊維
等の材料製の板を積層して、成形品の強度を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はそれぞれ本発明の一実施例における
各種工程を時系列にて並べた側面図であり、第６図は本
発明のその他の実施例を示す側面図である。１・・・繊維　　２・・・混合物　　３・・・−次加熱
手段４・・・−次成形物　　ＨＰ・・・加熱加圧手段Ｔ
・・・テーブル纂１倹蓼５＠第３１！１晒６＠

Claims

【特許請求の範囲】

発泡剤と熱可塑性発泡樹脂とをフェノール樹脂に混合し
た混合物を崇高の繊維の上面に散布する工程と、振動を
与えて前記混合物を繊維内に侵入せしめてフェルト状物
を形成する工程と、該フェルト状物を加熱し加圧する工
程とを含み、前記フェルト状物を加熱加圧成形する事に
より各繊維間に侵入している熱可塑性発泡樹脂及び発泡
剤を含有したフェノール樹脂を膨脹させると共に、発泡
した熱可塑性発泡樹脂及びフェノール樹脂を繊維間に隙
間なく充填させることを特徴とする繊維強化発泡フェノ
ール成形物の製造方法。