JPS62101433A - ガラス短繊維成型物の製造方法 - Google Patents

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、種々の立体形状を有するガラス短繊維成型物
の製造方法、殊に自動車あるいは機械装置のエンジン燃
焼装置等から発生する火熱、及び騒音を遮熱吸音する目
的に用いられ、たとえば燃焼室の内壁等に貼着するよう
なガラス短繊維成型物の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種のマットあるいはシー１・成型物に関し、特
開昭５８−１４４１８０号には未硬化の熱硬化性樹脂バ
インダーを含有するガラス短繊維マットにレーヨン、合
成繊維等からなり通気性を有する表皮層、裏表皮層を抑
圧積層し、加熱加圧成型することが開示されているが、
確かに吸音性においては優れるが遮熱、耐熱においては
明らかに不充分である。また熱硬化性樹脂バインダーは
マットを形成するうえで必要最小量加えるものであるが
、前記表皮層、裏表皮層との接着をも兼ねて用いる場合
はより多量必要とし、それは逆にマット成型過程におけ
る集綿機への付着、それによる生産効率の低下を誘起す
るし、別に表皮層、裏表皮層に予め接着剤を塗布するよ
うな場合は生産工程を繁雑にする。

また特開昭５９−３５９３８号にはガラス繊維布等を芯
材とし、それにシリコン樹脂にチタン酸カリ、硬化触媒
等を含有させた液を被覆、硬化することが開示されてい
る。シリコン樹脂は一般に耐熱性に優れることは周知で
あるが勿論それ自体は高温度に耐えうるものではなく、
比較的低温で脆化しマットより剥落する傾向がある。し
かしてこの種の熱硬化型樹脂は成型前のマットに塗布し
、これを本発明のように種々の形状に成型することは硬
化に際して屈曲部に亀裂を生じ易いので、必然的にマッ
ト成型後に塗布し次いで加熱硬化する操作を必要とする
が、生産工程を繁雑にし生産コストも高価となる。

さらにまた特開昭５９−１２３６５８号にはガラス短繊
維板を凹形に成型して後外表面に化粧板を、内表面に高
比重の金属粉等を含有させて遮音機能を付与した熱可塑
性樹脂シートを貼着することが開示されているが、ガラ
ス短繊維板の成型後に樹脂シートを貼着するのは生産工
程および生産コスト上得策ではない。またシートに含有
される鉄、鉛等の金属粉は熱線反射機能はなく、むしろ
熱伝導性を付与することとなり耐熱、断熱には不適当で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、既述のような遮熱、耐熱性さらには防音性を
も含め、生産効率、生産コスト等の諸問題を一挙に解決
すべく、熱線反射性が優れ、更に展性に富み成型性良好
で難燃ないしは不燃性の熱可塑性樹脂シートを用い、複
雑な成型加工工程を必要とせず、且つ製品外観の優れた
柔軟性を有するガラス短繊維成型物を得ることを目的と
する。

〔問題を解決する為の手段〕

本発明は、未硬化の熱硬化性樹脂バインダーを含有する
ガラス短繊維マットに熱線反射性に優れた成型加工良好
な難燃々いしは不燃性の熱可塑性樹脂シートを積層し、
続いて加熱し所望形状にプレス成型して一体化させるよ
うにしたガラス短繊維成型物の製造方法を提供するもの
である。

以下に本発明の詳細について説明する。

ガラス短繊維マットは通常のガラス組成物を溶融し、遠
心法あるいはフレームジェット法によって製造されるガ
ラス短繊維に、熱硬化性樹脂溶液を吹きつけ、集綿する
ことによシ、またはガラス短繊維をマット状に形成して
から含浸等の方法により、−熱硬化性樹脂を含有させる
ことによって得られる。この場合のマットの樹脂バイン
ダーの含有量は、１−１５ｗｔ％好ましくは５〜ｔｏｗ
ｔ％の範囲とする。含有量が下限値より小さい場合はマ
ットの形状保持を困難とし、上限値よシ大きい場合は集
綿機等への樹脂バインダーの付着量が増加しマットの集
綿機からの離型性を阻害し、ひいては生産性を低下させ
る等の不都合が生ずる。熱硬化性樹脂は、フェノール樹
脂、尿素、メラミン、熱可塑性樹脂等で変性してなる変
性フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素、熱可塑性樹脂
で変性してなる変性メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及び
各種変性エポキシ樹脂の単独又は混合物であり、エマル
ジョン、又は水溶性タイプのものを使用する。あるいは
更に少量のシランカップリング剤を配合したものを使用
する事が出来る。

該未硬化性樹脂バインダーを含有するガラス短繊維マッ
トの厚み、密度は、最終成型物の厚み、密度によって決
められる。最終成型物の厚み及び密度は、成型物の断熱
性、防音性、成型性、取シ扱い性等を考慮し２叫〜１０
１００ｙ、　　１０ｋｆ／−〜８００＃／−の範囲とす
る。

本発明で使用する熱可塑性樹脂シートは、熱線反射性お
よび耐熱性に優れた無機物質としてチタン酸カリウム繊
維と、経済性等を考慮しマグネシア、酸化チタン、酸化
亜鉛等を適宜選択して採用し、これらと塩化ビニル樹脂
、Ａｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ　−タレ
ートより適宜選択される１種以上からなるシートへの成
型性、難燃性に優れた熱可塑性樹脂の組み合わせからな
るものである。

熱可塑性樹脂シートは厚さ数ＩＯμｍないし数１０００
μｍであって加熱により軟化、さらには半溶化し、した
がってマットとよく接合、一体化する。特にマットと共
に屈曲成型する場合はマツ＝　６− ｌ・の屈曲に伴なってよく伸展または収縮するので亀裂
を生ずるようなこともない。一方、たとえば熱硬化性樹
脂を予めマットに被覆するような場合は、その加熱によ
る屈曲成型および硬化に際して亀裂が生ずるのでマット
の成型後樹脂を被覆し加熱、硬化させるという繁雑な工
程を必要とする。

また、熱可塑性樹脂シートは既述のように極めて薄いシ
ートであってその中に微細な熱線反射性物質が密に集積
することにより熱線を効果的に遮断する。

さらに高熱に接した際には、熱可塑性樹脂は溶化し、マ
ント内にも拡散して短繊維相互の接着性を維持し、一方
チタン酸カリウム繊維等の熱線反射性物質は表面に露呈
してその熱線反射機能が一層発揮される。一方熱硬化性
樹脂は温度の一］二昇に伴なって脆化して亀裂を発生し
た９剥落し易くなるので採用し難い。

前記チタン酸カリウム繊維は本発明においては不可欠の
ものであって、一般式に２０・ｎＴｉ０□（ｎ−４〜８
）で表わされる半水塩または無水塩型のウィスカーであ
り、特に繊維径０．１〜１．０μｍ１繊維長５〜５０μ
ｍのものが使用される。該繊維の働きは、シートに熱線
反射性を付与する以外に、シートの耐熱性、難燃性、補
強効果をも付与する。配合量は、性能及び経済性の面か
ら５〜５０　ｗｔ、％の範囲が適当である。本発明では
上記チタン酸カリウム繊維、マグネシア、酸化チタン、
酸化亜鉛等の熱線反射性に優れた無機物質以外に経済性
を考慮し、あるいは離燃化、成型性の改良等を目的とし
て炭酸カルシウム、マイカ、クレイ、石こう、メルク、
水酸化アルミニウム、シリカ粉末、アスベスト微細繊維
、セラミック繊維、有機リン系あるいは・・ロゲン系難
燃剤、ＤＯＰ等の可塑剤ＢＩＴ等の酸化防止剤、スズ系
熱安定剤等を適宜配合することが出来る。

熱可塑性樹脂シートの無機物、有機物の配合割合は特に
限定するものではないが、シートに難燃性を付与するた
めには無機物質として２０ｗｔ％以上配合させる事が必
要であり、一方マットと一体成型するに際しシ〜１・の
展性、柔軟性を損なわないためには５ｏｗｔ％以下とし
なければならない。

しかして未硬化の熱硬化性樹脂バインダーを含有するガ
ラス短繊維マットに、熱線反射性に優れ成型加工性良好
な難燃ないしは不燃性の熱可塑性樹脂シートを積層する
。熱硬化性樹脂バインダーは未だ粘着性、接着性を有す
るので、熱可塑性樹脂シートはマット上の所定位置に被
着され、以下の工程においても所定位置から移動するこ
とはない。以上のように本発明方法によればバインダー
硬化後、あるいはマット成型後に熱可塑性樹脂シートを
被着する場合に比べ遥かに効率的、経済的である。すな
わち、続いて予備加熱し、または予備加熱することなく
温度１５０〜２５０℃、圧力５〜３０　館／７７ｊ程度
の低圧力で所望形状にプレス成型するのみできわめて容
易にガラス短繊維成型物を得ることができる。本発明方
法によれば複雑な成型加工工程を必要とせず、安価に製
造出来、且つ熱可塑性樹脂シートの特性を反映し、製品
外観に優れ、且つ３００℃前後の火熱に対して長時間耐
え得るものである。

実施例 厚み！５ｍｍ、密度９０　Ｈ／靜のガラス短繊維マット
（フェノール樹脂バインダー７ｗｔ％）の表面に、チタ
ン酸カリウム繊維２０　ｗｔ　％、酸化チタン４ｗｔチ
、ステアリン酸系滑剤、スズ系熱安定剤の合計１ｗｔ％
、ＤＯＰ可塑剤２５ｗｔ％の組成からなる厚み１００μ
ｍの熱可塑性樹脂シートを積層して成る成型物に、表面
よシ２０ｃｍの距離から温度約３００℃の赤外線ヒータ
ーで２４時間表面加熱を行なったところ、成型物が変形
したり、表面形状が軟化劣化する等の問題はなく、耐熱
寿命を有する事が明らかとなった。

一方、前記ガラス短繊維マツ］・の表面に、市販の厚み
１００μｍの塩ビノート（炭酸カルシウム２５ｗｔ％配
合）を積層して成る成型物で、同様のテストを行ったと
ころ、約３０分で表面が軟−１０＝ 化、融着、収縮しガラス短繊維マットが露出し、マット
を固着しているフェノール樹脂バインダーが黒色化し、
且つガラス短繊維マットの表面層が部分的に収縮し、成
型物の形状劣化が観察された。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば以上のようにガラス短繊維マットの
熱硬化性樹脂バインダーが未だ硬化しない状態において
熱可塑性樹脂シートを積層し、加熱加圧するのみで一挙
に所望形状のガラス短繊維成型品を得ることができると
いうきわめて卓越した製造方法を提供するものであり、
得られたガラス短繊維成型物は、耐熱性、断熱性に加え
て吸音性能をも有し、自動車あるいは機械装置のエンジ
ン燃焼装置等から発生する火熱、騒音を遮断する成型物
として利用し得るもので、その産業上の利用値価は極め
て多大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未硬化の熱硬化性樹脂バインダーを含有するガラス短繊
   維マットに、熱線反射性の優れた難燃、ないしは不燃性
   の熱可塑性樹脂シートを積層し、続いて加熱加圧成型し
   、一体化させるようにしたことを特徴とするガラス短繊
   維成型物の製造方法。