JPH05476A - 低比重樹脂積層板の製造方法 - Google Patents

低比重樹脂積層板の製造方法

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JPH05476A
JPH05476A JP3153305A JP15330591A JPH05476A JP H05476 A JPH05476 A JP H05476A JP 3153305 A JP3153305 A JP 3153305A JP 15330591 A JP15330591 A JP 15330591A JP H05476 A JPH05476 A JP H05476A
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Masao Sakaguchi
正夫 坂口
Shinichi Yamamoto
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、繊維状補強材に保持されるバイン
ダ中に低比重の充填材を均一に分散させ、しかもバイン
ダの補強材への保持量を簡便な手法で調整して成形体で
ある積層板の比重を低くして製造し得るものとする。 【構成】 編織布、不織布からなる繊維性補強材P表面
に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂そ
の他の熱硬化性樹脂粉末とガラスバルーンを10:3か
ら10:7.5の配合割合で調整した混合物を付着させ、
ついで加熱ロール8、9および加圧ロール10を通して
前記混合物を仮着した後、シート状材料P2 を複数枚積
層して、ホットプレス12によって融着一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電気絶縁板、板状断
熱材その他の軽量板状素材として用いられる低比重樹脂
積層板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、合成樹脂積層板を製造するに
は、まず、ガラス繊維、カーボン繊維その他の合成繊維
もしくは天然繊維からなる編織布また不織布を補強材と
し、これに所要濃度の溶液またはエマルジョン化した熱
硬化性樹脂を含浸する。そして、得られたウェブ片を複
数枚積層して、上下対の熱盤を備えたホットプレスに収
容し、所要の圧力下で加熱して硬化成形している。
【0003】このように成形される合成樹脂積層板は、
主に補強材との組み合わせで所要の比重に調整されてお
り、例えばガラス繊維を補強材にしたときの比重は約
1.8〜2.0であり、綿布を補強材としたとの比重は約1.
35〜1.4である。また、このような合成樹脂積層板を
さらに軽量化するため、主要バインダ成分である熱硬化
性樹脂に、低比重の充填材を均一に分散させるかまたは
補強材に対するバインダの含浸量や濃度を調節する手法
も考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した合成
樹脂積層板をより軽量化するバインダーの充填材とし
て、泡状の空気を包含した微粒子状のバルーンを使用す
ると、このものが液相の合成樹脂中に均一に分散しない
ため、含浸によって補強材に効率よく保持されないとい
う問題点がある。
【0005】また、成形される積層板の比重を調整する
他の手法として、ロール体から連続供給されるウェブ状
の繊維製補強材に対するバインダの含浸量や濃度を制御
する手法があるが、ウェブの進行速度、バインダの流動
性や粘性等の多くの要因が関与しており、そのような制
御は煩雑で他に適当な手法がないという問題点もある。
【0006】この発明は上記した従来の問題点を解決
し、低比重樹脂積層板を製造するときに、バインダ中に
低比重の充填材を均一に分散させ、しかもこのバインダ
の補強材への保持量すなわち積層板の比重調整を簡便な
手法で行ない得るようにすることを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は繊維製補強材表面に熱硬化性樹脂粉末と
有機質バルーン、無機質バルーンのそれぞれ単独または
両者併用したバルーンの混合物を付着させ、ついで加熱
および加圧下で前記混合物を前記補強材に仮着してシー
ト状材料とし、このシート状材料を複数枚積層して加熱
および加圧下で融着一体化する手段を採用したのであ
る。
【0008】以下、その詳細を述べる。
【0009】まず、この発明に用いる繊維製補強材は、
ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール、金属繊維等
の無機繊維もしくはウィスカまたは綿、麻その他の天然
繊維もしくは合成繊維からなる有機質繊維をその材料と
してシート状の編織布または不織布としたものであっ
て、成形後に所要の機械的強度を有するものが好まし
い。
【0010】つぎに、この発明に用いる熱硬化性樹脂粉
末は、特にその種類を限定するものでなく、たとえば、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
エステル樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型のポリイミド樹
脂その他の熱硬化性樹脂のそれぞれ単独または複数種混
合した樹脂粉末が挙げられる。
【0011】また、この発明に用いる有機質バルーンま
たは無機質バルーンは、その材質を特に限定するもので
なく、合成樹脂、セルロースその他の有機質、シラス、
アルミナその他の無機質を材料として造粒時に極微泡を
含有させたバルーン、たとえばプラスチックバルーン、
ガラスバルーン、シラスバルーン、アルミナバルーンな
どであって、積層板の用途に応じて、耐熱性、耐酸性、
剛性、耐久性を備えたものを選択使用する。このうちガ
ラスバルーンの粒径は、例えば、10〜120μmのも
のが好ましく、市販のものとしては旭ガラス社製:セル
スターが挙げられる。また、ビニリデンクロライドとア
クリロニトリルのコポリマーからなる有機質バルーンの
粒径は、10〜100μm(中心値40〜60μm)を
例示できる。このような有機質バルーンまたは無機質バ
ルーンの粒径は、いずれのものでも粒度分布の範囲が狭
いほど分散が均一で好ましいのはいうまでもない。
【0012】前記した熱硬化性樹脂とガラスバルーンの
配合割合は、重量比で10:3から10:7.5程度が好
ましいが、この範囲以外でも積層板の所要の比重に合わ
せて調整することができる。しかし、1:1を越えてガ
ラスバルーンの配合割合が増えると、加圧成形時にこの
ものが破砕される可能性が極めて大きくなる。
【0013】また、熱硬化性樹脂とガラスバルーンを配
合したバインダの繊維製シート状補強材表面への仮着に
必要な加熱ロールの温度範囲は60〜160℃であり、
例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を選択した場合
は約140℃が適温といえる。仮着に必要な加圧ロール
の線圧は0.2〜4.0kg/cm程度である。このようなシー
ト状材料を複数枚積層した際の所要加圧下での融着温度
は、130〜180℃が好ましく、例えばエポキシ樹脂
を選択使用すれば、175℃が適温である。
【0014】
【作用】この発明の低比重樹脂積層板の製造方法では、
熱硬化性樹脂粉末と有機質バルーン、無機質バルーンの
それぞれ単独または両者併用したバルーンの混合物から
なるバインダが粉粒体状であるため、混合割合に拘ら
ず、これらが相溶性よく均一分散し、繊維製シート状補
強材に保持され易い。また、このような保持を行なうと
き、補強材表面に前記バインダを付着させた後、加熱お
よび加圧下に仮着しており、バインダの厚みを前記付着
時に変更するだけで、その後に成形される樹脂積層板の
比重を調整できる。
【0015】
【実施例】この発明の実施例を以下、図面に基づいて説
明する。
【0016】まず、ウェブ状のガラス繊維織布からなる
補強材Pを3〜4m/分の一定速度でロール体1から繰
り出し、上・下面開口の枠型容器2の下面に沿わせてテ
ンションがかる状態で進行させる。このとき補強材Pの
下面にはロール体3から引き出されたポリエステル製剥
離シートS1 を同じくテンションがかかる状態で密接さ
せ、補強材Pと同じ速度で移送した。枠型容器2の上方
には、ホッパー4、さらに上方には回転式混合機5が設
置されており、エポキシ樹脂粉末とガラスバルーン(旭
ガラス社製:セルスター、粒径52μm、比重0.45)
を重量比で概ね10:7.5に配合した混合物Mを枠型容
器2内に連続的に供給した。
【0017】枠型容器2の下流側の端部には補強材Pの
幅方向にわたって均一な高さ(1.4mm)に調整した厚み
制御ギャップ6が形成されており、補強材Pの表面に厚
さ約1.13mmの混合物粉末層を均一に形成した。厚み制
御ギャップ6は、容器2の下流側の側面を上下方向にス
ライド可能としてその高さを変えることにより、所要の
厚みに混合物粉末層を適宜調整して付着してもよい。ま
た、別途剥離シートS2 をロール体7から引き出して、
混合物粉末層上面に添着した。
【0018】このようにして得られた均一な混合物粉末
層を有するウェブ状補強材Pは、剥離シートS1 および
2 で上下面を挟まれた状態で、140℃に加熱された
一対の加熱ロール8および9の周面に通過させ、加圧ロ
ール10による線圧2kg/cmの加圧下で加熱した。この
とき、混合物粉末中のエポキシ樹脂は部分的に溶融して
ガラスバルーンと一体化した状態でウェブ状補強材Pに
一部含浸しながら固着され、半硬化状態のプリプレグP
1 が形成された。
【0019】プリプレグP1 は2枚の刃が対抗して接離
する切断装置11によって、所定の大きさ(1000mm
角)の方形状に切断してシート状材料P2 とし、剥離シ
ートS1 、S2 を剥してから複数枚を積層してホットプ
レス12に収容して融着成形した。
【0020】図2に示すようにホットプレス12は、複
数の加熱・加圧盤13を積み重ねた構造であり、それぞ
れの間にシート状材料P2 を複数枚積層配置して50kg
/cm2 の圧力下で175℃に加熱し、これらを融着一体
化した。
【0021】厚板の成形に際しては、シート状材料P2
を所望の成形品に重量換算し、その換算量に相当する枚
数のシート状材料P2 を重ねて加熱・加圧盤13間に収
容した。このとき、成形品の平面精度をより高める必要
のある場合には、鏡面板14を介して加熱盤で挾持し
た。このようにしてホットプレス12による加熱成形を
経たシート状材料P2 の積層体は、つぎに切断機15に
よって所定の大きさに切断され、最終製品である低比重
樹脂積層板A(比重1.21)とした。
【0022】また、図1に鎖線で示すように、剥離シー
トS1 、およびS2 は、無端環状として、それぞれ加圧
ロール10または加熱ロール9の周面を経由するよう周
回させると、これらをプリプレグP1 の上下面から自動
的に剥すことができ、しかも剥離シートS1 、S2 の再
使用によって生産コストが低減する。なお、上記した剥
離シートS1 、S2 はポリエステル製のものを示した
が、その他の合成樹脂製または紙であってよいのはもち
ろんである。
【0023】また、図3に示すように、シート状材料P
2 を複数枚積層配置した際、最上層および最下層にはガ
ラス織布等にエポキシ樹脂その他の熱硬化性樹脂を含浸
した従来のプリプレグシートP3 を積層し、積層板A1
の機械的強度を高めてもよい。さらに、図4に示すよう
に、複数枚積層したシート状材料P2 の中間層にプリプ
レグシートP3 を適宜配置すれば、積層板A2 の厚みが
増しても、その機械的強度が十分に対応するものとな
る。
【0024】
【効果】この発明は、以上説明したように、低比重の充
填材である有機質バルーン、無機質バルーンのそれぞれ
単独または両者併用したバルーンを熱硬化性樹脂粉末に
所要の割合で均一に分散して、補強材に保持させること
ができるので、顕著な軽量化を図ることができ、また、
バインダの付着量の調整も容易であるから、比重調整を
容易に行なうことができる。したがって、製造工程の効
率が良く、バインダーの配合容易性によって製造コスト
の低減も図れることとなり、この発明の産業上の利用価
値はきわめて高いものであるということができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の低比重樹脂積層板の製造工程の説明図
【図2】同上のホットプレスの要部説明図
【図3】シート状材料の積層状態を示す同上の説明図
【図4】シート状材料の他の積層状態を示す同上の説明
【符号の説明】
P 補強材 P2 シート状材料 M 混合物 A、A1 、A2 低比重樹脂積層板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年2月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】このように成形される合成樹脂積層板は、
主に補強材との組み合わせで所要の比重に調整されてお
り、例えばガラス繊維を補強材にしたときの比重は約
1.8〜2.0であり、綿布を補強材としたとの比重
は約1.35〜1.4である。また、このような合成樹
脂積層板をさらに軽量化するため、主要バインダ成分で
ある熱硬化性樹脂に、低比重の充填材を均一に分散させ
るかまたは補強材に対するバインダの含浸量や濃度を調
節する手法も考えられる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は繊維製補強材表面に熱硬化性樹脂粉末と
有機質バルーン、無機質バルーンのそれぞれ単独または
両者併用したバルーンの混合物を付着させ、ついで加熱
および加圧下で前記混合物を前記補強材に仮着してシー
ト状材料とし、このシート状材料を複数枚積層して加熱
および加圧下で融着一体化する手段を採用したのであ
る。または、前記複数枚積層したシート状材料の最上
層、最下層およびこれらの中間層から選ばれる1以上の
層に繊維製補強材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグ
シートを積層し、加熱および加圧下で融着一体化する手
段を採用することもできる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 繊維製補強材表面に熱硬化性樹脂粉末と
    有機質バルーン、無機質バルーンのそれぞれ単独または
    両者併用したバルーンの混合物を付着させ、ついで加熱
    および加圧下で前記混合物を前記補強材に仮着してシー
    ト状材料とし、このシート状材料を複数枚積層して加熱
    および加圧下で融着一体化する低比重樹脂積層板の製造
    方法。
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