專利名稱：纖維復(fù)合體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合體的制造方法，更詳細(xì)而言，涉 及一種具有利用熱塑性樹脂使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)而成的構(gòu)造、 且具有優(yōu)良的輕量性以及剛性的纖維復(fù)合體的高效率的制造方 法。
背景技術(shù)：
以往，作為汽車的門內(nèi)飾所用的基材，在日本特開
2002-105824號(hào)公報(bào)上公開有由天然纖維以及熱塑性樹脂纖維 構(gòu)成的、兩者混合比率在厚度方向上變化的纖維基材。
另外，公知的也有將天然纖維以及熱塑性樹脂纖維的混合 物交織、壓縮成形而成的纖維基材。該纖維基材是例如利用氣 流成網(wǎng)裝置將各纖維供給到輸送帶上，經(jīng)過(guò)交織以及加熱壓縮 等工序而制成的。
近年來(lái)，考慮到環(huán)境問(wèn)題，強(qiáng)烈要求車輛用構(gòu)件等輕量化。 為此，雖然有例如縮小纖維基材的單位面積質(zhì)量等方法，但是 產(chǎn)生不能獲取充分的剛性的問(wèn)題。另外，基材的單位面積質(zhì)量 較小的區(qū)域、例如在1500g/m2以下的區(qū)域中，有難以進(jìn)行深沖 成形的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在加強(qiáng)纖維彼此之間分散有通 過(guò)使熱膨脹性膠嚢膨脹(發(fā)泡)而形成的熱塑性樹脂、且具有 優(yōu)良的輕量性以及剛性的作為纖維基材的纖維復(fù)合體的高效率 的制造方法。本發(fā)明如下所示。
(1) 一種纖維復(fù)合體的制造方法，其具有利用熱塑性樹 脂使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)而成的構(gòu)造，其中，
上述加強(qiáng)纖維是植物纖維以及無(wú)機(jī)纖維中的至少 一種；
二去止il :i A J"么.
吸rp'j A々/2V O <。，
供給工序，其將具有由熱塑性樹脂構(gòu)成的殼壁的熱膨脹性 膠嚢供給到含有上述加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的墊子的表面 和里面中的任意一面上；
分散工序，其按壓上述墊子的一面并從該墊子的另一面施 加振動(dòng)，從而使被供給到該墊子的 一 面上的上述熱膨脹性膠嚢 向該墊子的另 一面?zhèn)确稚ⅲ?br> 熔融工序，其熔融用于構(gòu)成上述墊子的上述熱塑性樹脂纖
維；
膨脹工序，其對(duì)分散在上述墊子內(nèi)的上述熱膨脹性膠嚢進(jìn) 行加熱而使其膨脹。
(2) 根據(jù)上述(1 )所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述供給工序是通過(guò)將熱膨脹性膠嚢靜電涂敷在上述墊子的一 面上來(lái)進(jìn)行的。
(3) 根據(jù)上述(2)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 在利用傳送帶使上述墊子移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行上述分散工序；
上述按壓利用以使上述墊子向上述傳送帶的移動(dòng)方向前進(jìn) 的方式旋轉(zhuǎn)的輥按壓該墊子的 一 面；
上述施加振動(dòng)是從上述墊子中的被按壓的部分的另 一面開 始進(jìn)行的。
(4) 根據(jù)上述(3)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施力口振動(dòng)是以6mm以下的振幅進(jìn)行的；
(5) 根據(jù)上述(4)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中，上述施加振動(dòng)是在相對(duì)于上述墊子的移動(dòng)方向成30 ~ 90度的
角度的方向上施加l展動(dòng)來(lái)進(jìn)^亍的。
(6)根據(jù)上述(5)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 同時(shí)進(jìn)行上述熔融工序與上述膨脹工序。
在構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第1熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)成
上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔,泉的情況下
上述熔融工序是通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠嚢的膨 脹，并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述 第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度來(lái)進(jìn)行的，并且在該熔融工序之 后進(jìn)行上述膨脹工序。
(8) 根據(jù)上述(1 )所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 在利用傳送帶使上述墊子移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行上述分散工序； 上述按壓是利用以使上述墊子向上述傳送帶的移動(dòng)方向前
進(jìn)的方式旋轉(zhuǎn)的輥按壓該墊子的 一 面來(lái)進(jìn)行的；
并且，上述施加振動(dòng)是從上述墊子中的被按壓的部分的另 一面進(jìn)行的。
(9) 根據(jù)上述(8)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施加振動(dòng)是以6mm以下的振幅進(jìn)行的。
(10) 根據(jù)上述(9)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其 中，上述施加振動(dòng)是在相對(duì)于上述墊子的移動(dòng)方向成30 90度 的角度的方向上施加振動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。
(11) 根據(jù)上述(10)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其 中，同時(shí)進(jìn)行上述熔融工序與上述膨脹工序。
(12) 根據(jù)上述(10)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其 中，構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu) 成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔點(diǎn)，其中，在上述熔融工序通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠嚢的膨 脹，并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述 第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度，并且在該熔融工序之后進(jìn)行上 述膨脹工序。
(13) 根據(jù)上述(1 )所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其 中，同時(shí)進(jìn)行上述熔融工序與上述膨脹工序。
(14) 根據(jù)上述(1)所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其
中，構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)
成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔點(diǎn)，
上述熔融工序通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠嚢的膨脹， 并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述第2 熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度，并且在該熔融工序之后進(jìn)行上述膨 脹工序。
采用本發(fā)明的纖維復(fù)合體的制造方法，利用來(lái)自熱塑性樹 脂纖維的熱塑性樹脂來(lái)使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)，并且利用來(lái)自熱 膨脹性膠嚢的殼壁的熱塑性樹脂來(lái)使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)，上述 熱膨脹性膠嚢充分分散在加強(qiáng)纖維間，從而能夠獲得特別輕量、 且具有優(yōu)良的機(jī)械性能的纖維復(fù)合體。并且，無(wú)需使用抄紙法 等濕式法、即使用干式法就能夠更高效率地獲得上述纖維復(fù)合 體。另外，在利用本方法獲得的纖維復(fù)合體中，在單位面積質(zhì) 量為1500g/ms以下的區(qū)域中，也能進(jìn)行深沖成形。
在利用供給工序?qū)崤蛎浶阅z嚢靜電涂敷在墊子的 一 面上 的情況下，能夠有效抑制熱膨脹性膠嚢的損耗，從而能夠以更 低的成本制造纖維復(fù)合體。
在利用傳送帶使墊子移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行分散工序，按壓是利 用以使墊子向傳送帶的移動(dòng)方向前進(jìn)的方式旋轉(zhuǎn)的輥按壓墊子 的 一 面而進(jìn)行的，且施加振動(dòng)是從墊子中的被按壓的部分的另一面施加的，在上述情況下，能夠以更短的時(shí)間使熱膨脹性膠 嚢高度分散在墊子內(nèi)。
在以6mm以下的振幅進(jìn)行施加振動(dòng)的情況下，特別是能夠 以更短的時(shí)間使熱膨脹性膠嚢高度分散在墊子內(nèi)。
在相對(duì)于墊子的移動(dòng)方向成30 ~ 90度的角度的方向上施 加振動(dòng)的情況下，特別能夠以更短的時(shí)間使熱膨脹性膠嚢高度 分散在墊子內(nèi)。
在同時(shí)進(jìn)行熔融工序和膨脹工序的情況下，能夠在更可靠 地控制纖維復(fù)合體的厚度的同時(shí)謀求輕量化，并且能夠進(jìn)一步 謀求縮短制造時(shí)間以及提高效率。
在構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第1熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于 構(gòu)成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔點(diǎn)的情況 下、并且熔融工序是通過(guò)加壓來(lái)抑制熱膨脹性膠嚢的膨脹、并 加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述第2熱 塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度來(lái)進(jìn)行的，并且在該熔融工序之后進(jìn)行 上述膨脹工序的情況下，能夠在更可靠地控制纖維復(fù)合體的厚 度的同時(shí)謀求輕量化，并且能夠進(jìn)一步謀求縮短制造時(shí)間以及 提高效率。并且，在該方法中，能夠使高度分散包含有未膨脹 的熱膨脹性膠嚢的膨脹前纖維復(fù)合體在熔融工序和膨脹工序之 間流通。因而，與使膨脹后的纖維復(fù)合體流通的情況相比，能 夠進(jìn) 一 步抑制成本增加而以低成本進(jìn)行輸送。


圖l是示意地說(shuō)明本發(fā)明的工序流程的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖2是示意地說(shuō)明本發(fā)明的工序流程的另 一 例子的說(shuō)明圖。
9圖3是進(jìn)一 步示意地說(shuō)明本發(fā)明的工序流程的另 一 個(gè)例子 的說(shuō)明圖。
圖4是示意地說(shuō)明本制造方法的供給工序之后的墊子與熱 膨脹性膠嚢的關(guān)系的概略剖視圖。
圖5是示意地說(shuō)明本制造方法的分散工序之后的墊子與熱 膨脹性膠嚢的關(guān)系的概略剖視圖。
圖6是示意地說(shuō)明利用本制造方法獲得的纖維復(fù)合體的概 略剖視圖。
圖7是示意地表示實(shí)施例1采用的墊子制造裝置以及熱膨 脹性膠嚢供給分散裝置的說(shuō)明圖。
圖8是說(shuō)明本制造方法的施加振動(dòng)角度的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，詳細(xì)i兌明本發(fā)明。 [l]纖維復(fù)合體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的纖維復(fù)合體的制造方法是一種具有利用熱塑性樹 脂使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)而成的構(gòu)造的纖維復(fù)合體的制造方法， 其中，
上述加強(qiáng)纖維是植物纖維以及無(wú)機(jī)纖維中的至少 一種； 該制造方法包4舌
供給工序，其將具有由熱塑性樹脂構(gòu)成的殼壁的熱膨脹性 膠嚢供給到含有上述加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的墊子的表面 和里面中的任意一面上；
分散工序，其按壓上述墊子的一面并從該墊子的另一面施 加振動(dòng)，使被供給到該墊子的 一 面上的上述熱膨脹性膠嚢向該
墊子的另 一面?zhèn)确稚ⅲ?br> 熔融工序，其熔融用于構(gòu)成上述塾子的上述熱塑性樹脂纖維；
膨脹工序，其將分散在上述墊子內(nèi)的上述熱膨脹性膠嚢加熱而使其膨脹。
即、本方法包括圖1 ~圖3所示的"供給工序"、"分散工序"、"熔融工序"和"膨脹工序"，除此之外可以具有例如"成形工序"。另見(jiàn)后述，上述工序中的供給工序以及分散工序是按照這樣的順序進(jìn)行，熔融工序以及膨脹工序在分散工序之后進(jìn)行。并且，熔融工序和膨月長(zhǎng)工序既可以同時(shí)進(jìn)4亍，也可以分別進(jìn)行。
上述"供給工序"是這樣的工序?qū)⒕哂杏蔁崴苄詷渲瑯?gòu)成的殼壁的熱膨脹性膠嚢供給到含有加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的墊子的表面和里面中的任意一面上。
上述"墊子"是將加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維混棉成墊子狀(無(wú)紡布狀)后得到的成形體，通常，上述"墊子，，是將加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維混棉成墊子狀(無(wú)紡布狀)后得到的成形體，通常使用用于制造無(wú)紡布的干式的各種混棉法而獲得。作為混棉法，可以舉出無(wú)接觸法以及卡片法等，優(yōu)選無(wú)接觸法。無(wú)接觸法是這樣的方法利用空氣流將加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維分散、投射到傳送帶表面上等，從而獲得使加強(qiáng)纖維和熱塑性纖維相互分散后而成的堆積物。另外，在上述墊子上含有上述堆積物、層疊并交織(摻混entangling) 了2層或3層以上的上述堆積物后得到的層疊交織物、以及壓縮這些層疊交織物而成的壓縮物等。
在本方法中既可以使用濕式法(抄紙法等)形成墊子，也可以使用干式法形成墊子，但是由于在使用了濕式法的情況下需要高度的干燥工序因此優(yōu)選干式法。特別是在采用植物纖維為加強(qiáng)纖維的情況下，因?yàn)橹参锢w維具有吸水性因此特別優(yōu)選干式法。墊子的密度、單位面積質(zhì)量以及厚度等沒(méi)有特別限定，根據(jù)加強(qiáng)纖維的種類以及混合比例可以i殳定為不同的條件。例如，
在加強(qiáng)纖維為植物纖維的情況下，密度通常在0.3 g / c m3以下(通常在0.05g/cms以上)。其單位面積質(zhì)量?jī)?yōu)選為400 3000g/m2,更優(yōu)選為600 ~ 2000g/m2。另一方面，在加強(qiáng)纖維為玻璃纖維的情況下，密度通常在0.2g/ms以下(通常在0.03g/ms以上)。其單位面積質(zhì)量?jī)?yōu)選為300 ~ 1000g/m2 , 更優(yōu)選為350 ~500g/m2。
另外，墊子的厚度通常在10mm以上(通常在50mm以下，優(yōu)選為10 30mm,特別優(yōu)選為15 ~ 40mm )。
上述密度是根據(jù)JIS K7112(塑料-非發(fā)泡塑料的密度以及比重的測(cè)量方法)測(cè)量的值。
上述"加強(qiáng)纖維"在所獲得的纖維復(fù)合體中是作為加強(qiáng)材料發(fā)揮功能的纖維材料。具有由熱塑性樹脂將該加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)起來(lái)的構(gòu)造，從而能夠確保纖維復(fù)合體整體的強(qiáng)度。該加強(qiáng)纖維的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，含有植物纖維以及無(wú)機(jī)纖維。
上述"植物纖維"是來(lái)自于植物的纖維。含有自植物獲取的纖維、以及供對(duì)自植物獲取的纖維進(jìn)行各種處理的纖維等。
作為該植物纖維，可以舉出從這樣的各種植物體中獲得的植物纖維紅麻、黃麻、馬尼拉麻、劍麻、雁皮、黃瑞香、葡蟠、香蕉、菠蘿、椰子樹、玉米、甘蔗、甘蔗渣(bagasse )、椰子、紙莎草、,草、茅草(esparto )、薩比草(sabi grass J、小麥、稻子、竹子、各種針葉樹(杉以及絲柏等)、闊葉樹以及棉花等。該;〖直物體纖維既可以只^使用l種，也可以并用2種以上。在上述各植物中優(yōu)選使用紅麻(即、作為植物纖維是紅麻纖維)。這是因?yàn)榧t麻是生長(zhǎng)極快的一年生植物，具有優(yōu)良的二氧化碳吸收性，因此能夠有利于大氣中的二氧化碳量的減少、森林資
12源的有效利用等。
另夕卜，采用為上述植物纖維的植物體的部位沒(méi)有特別限定，可以是構(gòu)成木質(zhì)部、非木質(zhì)部、葉部、莖部以及4艮部等植物體的任意一個(gè)部位。并且，既可以只采用特定部位，也可以并用
2個(gè)以上的不同部位。
上述紅麻是具有木質(zhì)莖、被分類為錦葵科的植物。以學(xué)名為準(zhǔn)，該紅麻包4舌槿麻(hibiscus cannabinus )以及玫瑰茄(hibiscus sabdariffa)等，俗稱的紅麻、古巴紅麻、洋麻、泰國(guó)紅麻、梅斯塔、槿麻、阿巴里紅麻(ambaryhemp)及孟買麻等。
另外，上述黃麻纖維是從黃麻中獲得的纖維。該黃麻包含黃麻(黃麻、Corchorus capsularis L.)、 以及含有網(wǎng)麻(黃麻)、硅鎂帶黃麻和香草(mulukhiyya)的麻以及椴木科的植物。
上述才直物纖維既可以單用，也可以并用。
作為上述"無(wú)機(jī)纖維，，可以舉出玻璃纖維(玻璃棉等)以及碳纖維等。上述無(wú)機(jī)纖維既可以單用也可以并用。
并且，既可以只單用植物纖維以及無(wú)才幾纖維中的任意 一種，也可以并用植物纖維和無(wú)機(jī)纖維。在上述纖維中優(yōu)選植物纖維，這是因?yàn)橹参锢w維具有優(yōu)良的加強(qiáng)效果以及良好的處理性，在無(wú)機(jī)纖維中優(yōu)選玻璃纖維。并且，從環(huán)境性的觀點(diǎn)出發(fā)在上述纖維中特別優(yōu)選植物纖維中的紅麻纖維。
加強(qiáng)纖維的形狀以及大小沒(méi)有特別限定。優(yōu)選該加強(qiáng)纖維的纖維長(zhǎng)度在10mm以上。從而能夠?qū)λ@得的纖維復(fù)合體施加較高的強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度以及彎曲彈性模量，以下相同)。該纖維長(zhǎng)度更優(yōu)選為10 ~ 150mm，進(jìn)一 步優(yōu)選為20 ~ 100mm，特別優(yōu)選為30~ 80mm。另外，上述加強(qiáng)纖維的纖維直徑優(yōu)選在lmm以下，更優(yōu)選為O.Ol ~ lmm, 進(jìn)一步優(yōu)選為0.02 ~ 0.7mm, 特別優(yōu)選為0.03~0.5mm。在該纖維直徑處于上述纖維范圍中時(shí)，能夠獲得具有特別高強(qiáng)度的纖維復(fù)合體。作為加強(qiáng)纖維可以含有纖維
長(zhǎng)度以及纖維直徑在上述范圍之外的纖維，但是其纖維含有量相對(duì)于加強(qiáng)纖維整體優(yōu)選在10質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選在3體積％以下。從而能夠?qū)⑺@得的纖維復(fù)合體的強(qiáng)度維持為較高。
另外，上述纖維長(zhǎng)度是指平均纖維長(zhǎng)度(以下相同)，根據(jù)JIS L1015利用直接法隨機(jī)地逐根取出單纖維，以攤布測(cè)長(zhǎng)的方式測(cè)量纖維長(zhǎng)度，合計(jì)測(cè)量200根后得到平均值。并且，上述纖維直徑是指平均纖維直徑(以下相同)，隨機(jī)地逐根取出單纖維，使用光學(xué)顯微鏡實(shí)際測(cè)量纖維的長(zhǎng)度方向的中央處的纖維直徑，合計(jì)測(cè)量200根后得到平均值。上述"熱塑性樹脂纖維"是這樣的成分作為熱塑性樹脂纖維含在上述墊子中，其在熔融工序中被熔融，從而能夠使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)起來(lái)。
作為構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂，可列舉出聚烯烴、聚酯樹脂、聚苯乙烯、丙烯酸類樹脂、聚酰胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂和ABS樹脂等。這些當(dāng)中，作為聚烯烴，可列舉出聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物等。作為聚酯樹脂，可列舉出聚乳酸、聚己內(nèi)酯和聚丁二酸丁二醇酯等脂肪族聚酯樹脂，以及聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二曱酸三亞甲基酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯等芳香族聚酯樹脂等。丙烯酸類樹脂是使用曱基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯等而得到的樹脂。為了提高對(duì)補(bǔ)強(qiáng)纖維(尤其補(bǔ)強(qiáng)纖維的表面)的親和性，這些熱塑性樹脂可以為改性了的樹脂。此外，上述熱塑性樹脂可以僅使用l種也可以2種以上組合4吏用。作為上述改性了的樹脂，例如可列舉出提高了對(duì)補(bǔ)強(qiáng)纖維 (構(gòu)成補(bǔ)強(qiáng)纖維的材料)的親和性的聚烯烴。更具體來(lái)說(shuō)，補(bǔ) 強(qiáng)纖維為植物性纖維的情況下，優(yōu)選使用由具有羧基或其衍生 物(酐基等)的化合物進(jìn)行酸改性的聚烯烴。進(jìn)一步，更優(yōu)選 組合使用未改性的聚烯烴和馬來(lái)酸酐改性聚烯烴，特別優(yōu)選組 合使用未改性的聚丙烯和馬來(lái)酸酐改性聚丙烯。
另外，作為該馬來(lái)酸酐改性聚丙烯，優(yōu)選低分子量類型的。
即，例如優(yōu)選重均分子量(GPC法測(cè)定)為25000 45000。此 外，優(yōu)選酸值(JIS K0070觀'J定)為20~60。本方法中，特別 優(yōu)選使用重均分子量為25000~45000且酸值為20~60的馬來(lái)酸 酐改性聚丙烯，尤其優(yōu)選組合使用該馬來(lái)酸酐改性聚丙烯和未 改性聚丙烯。在該組合使用中，馬來(lái)酸酐改性聚丙烯和未改性 聚丙烯總計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，馬來(lái)酸酐改性聚丙烯的含量?jī)?yōu)選為 1~10質(zhì)量％、更優(yōu)選為2~6質(zhì)量％。在該范圍內(nèi)可獲得極其高 的機(jī)械特性。
在這些熱塑性樹脂中，優(yōu)選聚烯烴和聚酯樹脂。
在上述聚烯烴中，優(yōu)選聚丙烯。
作為上述聚酯樹脂，優(yōu)選具有生物降解性的聚酯樹脂(以 下僅稱為"生物降解性樹酯"。該生物降解性樹脂如以下例示。
(1) 乳酸、蘋果酸、葡萄糖酸、3-羥基丁酸等羥基羧酸的均聚 物；使用這些羥基羧酸中的至少l種的共聚物等羥基羧酸系脂 肪族聚酯。
(2) 聚己內(nèi)酯、上述羥基羧酸中的至少l種和己內(nèi)酯的共聚物 等己內(nèi)酯系脂肪族聚酯。
(3) 聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二 醇酯等二元酸聚酯。
這些當(dāng)中，優(yōu)選聚乳酸、乳酸和乳酸以外的其他上述羥基羧酸的共聚物、聚己內(nèi)酯、以及上述羥基羧酸中的至少l種和 己內(nèi)酯的共聚物，特別優(yōu)選聚乳酸。這些生物降解性樹脂可以
僅使用l種也可2種以上組合使用。另外，上述乳酸包含L-乳酸 和D-乳酸，這些乳酸可單獨(dú)使用也可組合4吏用。
熱塑性樹脂纖維的形狀以及大小沒(méi)有特別限定。優(yōu)選該熱 塑性樹脂纖維的纖維長(zhǎng)度在10mm以上，從而能夠?qū)λ@得的 纖維復(fù)合體給予高強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度以及彎曲彈性模量等，以下 相同)。該纖維長(zhǎng)度更優(yōu)選為10~ 150mm,進(jìn)一步優(yōu)選為20~ 100mm，特另'J優(yōu)選為30 80mm。
另外，上述熱塑性樹脂纖維的纖維直徑優(yōu)選為0.001 ~ 1.5mm， 更優(yōu)選為0.005 ~ 0.7mm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.008 ~ 0.5mm,特別優(yōu)選為O.Ol ~ 0.3mm。在該纖維直徑處于上述范 圍中時(shí)，無(wú)需切斷熱塑性樹脂纖維就能夠使該熱塑性樹脂纖維 分散性良好地與加強(qiáng)纖維相交織，尤其特別適合于加強(qiáng)纖維是 植物纖維的情況。
構(gòu)成墊子的加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的比例沒(méi)有特別限 定，但是在將加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維合計(jì)設(shè)為10 0體積％ 的情況下，加強(qiáng)纖維的含有量?jī)?yōu)選為10 95體積％,更優(yōu)選為 20~90體積％,進(jìn)一步優(yōu)選為30 80體積％。這是因?yàn)樵谠摲?圍中時(shí)，易于兼具本方法的優(yōu)良的輕量性和高強(qiáng)度性。
特別是在加強(qiáng)纖維是植物纖維的情況下，在將植物纖維和 熱塑性樹脂纖維的合計(jì)量設(shè)為IOO質(zhì)量％時(shí)，植物纖維的含有量 優(yōu)選為10~95質(zhì)量％,更優(yōu)選為20 ~ 90質(zhì)量％,特別優(yōu)選為 30 ~ 80質(zhì)量％。
另外，在墊子中除了含有加強(qiáng)纖維以及熱塑性樹脂纖維之 外還可以含有氧化抑制劑、可塑劑、帶電抑制劑、阻燃劑、抗 菌劑、防霉劑、著色劑等添加劑。另外，在熱塑性樹脂纖維內(nèi)
16也可以含有上述添加劑。
上述"熱膨脹性膠嚢"具有由熱塑性樹脂構(gòu)成的殼壁(膠 嚢)，并且通過(guò)加熱可以使體積膨脹。熱膨脹性膠嚢的結(jié)構(gòu)除了 殼壁之外、其他沒(méi)有特別限定，但是通常熱膨脹性膠嚢具有收
容在殼壁內(nèi)的發(fā)泡劑(膨脹成分)。此外，具有這樣的結(jié)構(gòu)在 加熱熱膨脹性膠嚢時(shí)，發(fā)泡劑在規(guī)定溫度開始膨脹，并且殼壁 軟化，從而使熱膨脹性膠嚢整體的體積增加。
另外，該熱膨脹性膠嚢在膨脹之后，既可以通過(guò)發(fā)泡而使 殼壁變得不定形化，也可以無(wú)需發(fā)泡而使殼壁維持膠嚢形狀。 并且，在使用發(fā)泡劑的情況下，既可以將該發(fā)泡劑放在殼壁的 外部，也可以使該發(fā)泡劑的一部分或全部殘留在膨脹后的殼壁 內(nèi)。
構(gòu)成該熱膨脹性膠嚢的殼壁的熱塑性樹脂的種類沒(méi)有特別 限定，可以和前述構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂相同，也 可以不同。即，作為前述構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂， 可使用前述的各種樹脂。除此之外，可使用具有來(lái)源于不飽和 腈化合物的構(gòu)成單元的共聚物和均聚物(以下僅稱為"丙烯腈 系樹脂"。作為該不飽和腈化合物，可列舉出丙烯腈和甲基丙烯 腈等。除來(lái)源于構(gòu)成丙烯腈系樹脂的不飽和腈化合物的構(gòu)成單
元以外的其^^構(gòu)成單元，可來(lái)源于4壬一種4b合物，例如可列舉
出不飽和酸(丙烯酸等)、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、芳香族乙 烯基化合物、脂肪族乙烯基化合物、氯乙烯、偏氯乙烯和交聯(lián)
性單體等。這些可但J吏用l種也可2種以上組合^f吏用。作為構(gòu)成 上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的熱塑性樹脂，可列舉出偏氯乙烯-丙烯腈共聚物。
上述發(fā)泡劑是加熱引起體積膨脹的成分。作為該發(fā)泡劑，
可列舉出低沸點(diǎn)(-50°(:~1501:左右)的烴類。即，例如可列
17舉出丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、異己 烷、正辛烷等脂肪族烴，環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等脂環(huán)
式烴，氯甲烷、氯乙烷等氯化烴，1，1，1,2-四氟乙烷、1,1-二氟 乙烷等氟化烴等囟化烴等。這些發(fā)泡劑中，優(yōu)選脂肪族烴，特 別優(yōu)選碳數(shù)為4 10的脂肪族烴。另外，發(fā)泡劑量沒(méi)有限定，但 例如相對(duì)于熱膨脹性膠嚢全體，發(fā)泡劑量可為5~60質(zhì)量％,優(yōu) 選為10~50質(zhì)量％,更優(yōu)選為20 30質(zhì)量％。
熱膨脹性膠嚢的形狀以及大小沒(méi)有特別限定。該熱膨脹性 膠嚢的形狀通常i^形。另外，優(yōu)選其平均粒徑為5 ~ lOOpm, 更優(yōu)選為10 70pm。在平均粒徑處于上述范圍中時(shí)，通過(guò)抑 制使用量能夠使該熱膨脹性膠嚢充分分散在墊子內(nèi)，從而在輕 量化方面產(chǎn)生更好的效果。因而，所獲得的纖維復(fù)合體具有優(yōu) 良的輕量性并且也具有優(yōu)良的剛性。另外，上述平均粒徑是利 用粒度分布測(cè)量法獲得的、粒度分布中的D 5 0的值。
另外，熱膨脹膠嚢的發(fā)泡倍率(發(fā)泡后體積/發(fā)泡前體積) 沒(méi)有特別限定，例如可以是1.2 5倍。
熱膨脹性膠嚢的殼壁的軟化溫度(發(fā)泡開始溫度)沒(méi)有特 別限定，可以根據(jù)構(gòu)成殼壁的熱塑性樹脂的種類進(jìn)行選擇。另 外，該殼壁的軟化溫度和用于構(gòu)成墊子的熱塑性樹脂纖維的熱 塑性樹脂的軟化溫度既可以相同，也可以不同。該軟化溫度的 高低例如可以才艮據(jù)本方法的工序順序來(lái)進(jìn)行選擇。即、在先進(jìn) 行用于熔融熱塑性樹脂纖維的熔融工序、然后進(jìn)行用于膨脹熱 膨脹性膠嚢的膨脹工序的情況下(以下稱作"方式(l)")，優(yōu) 選用于構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂的軟化溫度低于用于 構(gòu)成殼壁的熱塑性樹脂的軟化溫度。另一方面，在同時(shí)進(jìn)行用 于熔融熱塑性樹脂纖維的熔融工序和用于膨脹熱膨脹性膠嚢的 膨脹工序的情況下(以下稱作"方式(2)"),可以使用于構(gòu)成
18熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂的軟化溫度和用于構(gòu)成殼壁的熱 塑性樹脂的軟化溫度相同。
例如，在上述方式(1)的情況下，即、在以這樣的順序 進(jìn)行熔融工序和膨脹工序的情況下，優(yōu)選將殼壁的軟化溫度(發(fā) 泡開始溫度、第2熱塑性樹脂的軟化溫度)相對(duì)于熱塑性樹脂
纖維的軟化溫度(第l熱塑性樹脂的軟化溫度)設(shè)在0。C +60 。C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為+l(TC +40。C的范圍。更具體而言，在 構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的第l熱塑性樹脂是聚丙烯、乙烯丙烯共 聚物等的丙烯系聚合物的情況下，第l熱塑性樹脂的軟化溫度 為140。C ~ 170°C。在該情況下，第2熱塑性樹脂的軟化溫度(熱 膨脹性膠嚢的發(fā)泡開始溫度)在具有上述溫度差的基礎(chǔ)之上優(yōu) 選為110°C ~ 230°C ,更優(yōu)選為140°C ~ 210°C 。并且，優(yōu)選最 大發(fā)泡溫度為14CTC ~ 235°C ，更優(yōu)選為170°C ~ 210°C 。
另一方面，在上述方式(2)的情況下，即、在同時(shí)進(jìn)行 熔融工序和膨脹工序的情況下，優(yōu)選將殼壁的軟化溫度(發(fā)泡 開始溫度、第2熱塑性樹脂的軟化溫度)相對(duì)于熱塑性樹脂纖 維的軟化溫度(第l熱塑性樹脂的軟化溫度)設(shè)在-30°C~+60 X:的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為-l(TC +4(TC的范圍。
另外，上述軟化溫度均是根據(jù)JIS K7206 "熱塑性塑料的 維卡軟化溫度試驗(yàn)方法"求得。
在本方法中，通過(guò)使用該熱膨脹性膠嚢能夠同時(shí)極其有效 地實(shí)現(xiàn)輕量化和高強(qiáng)度化。其理由雖不確定但可考慮如下原因。 即、在分散工序中分散地配置在由墊子的加強(qiáng)纖維彼此間形成 的間隙中的熱膨脹性膠嚢，其在膨脹工序被加熱而使所包含的 發(fā)泡劑膨脹，并且使殼壁軟化而在上述間隙內(nèi)擴(kuò)張。并且，殼 壁被構(gòu)成間隙的加強(qiáng)纖維推壓，加熱溫度上升而使構(gòu)成殼壁的 熱塑性樹脂熔融，從而自間隙的內(nèi)側(cè)大范圍地使加強(qiáng)纖維彼此
19粘結(jié)。即、在熱塑性樹脂纖維熔融時(shí)，相對(duì)于在與加強(qiáng)纖維的 交織點(diǎn)粘結(jié)、熱膨脹性膠嚢利用殼壁將多個(gè)加強(qiáng)纖維彼此一起 粘結(jié)成薄片狀。因而，能夠高效率地將少量熱塑性樹脂利用于 加強(qiáng)纖維的粘結(jié)，從而能夠減少用于加強(qiáng)纖維的粘結(jié)的熱塑'性 樹脂量，并且能夠增加加強(qiáng)纖維彼此的粘結(jié)量從而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度 化。
在上述供給工序中、熱膨脹性膠嚢供給到墊子的表面和里 面中的任意一面上。該供給方法只要能夠?qū)崤蛎浶阅z嚢供給 到墊子表面上可以4吏用任意方法。即、例如，(l)使用靜電涂 敷法使熱膨脹性膠嚢和墊子的供給面分別帶有不同極性的電 荷，從而即可以將熱膨脹性膠嚢供給到墊子的供給面上，(2) 也可以將墊子的供給面配置在下方、使熱膨脹性膠嚢自上方落 下從而進(jìn)行供給，(3)還可以利用氣流承載熱膨脹性膠嚢而使
其附著到墊子的供給面上，(4)此外，也可以使用其它方法進(jìn) 行供給。另外，上述(l) ~ (4)的方法既可以單用，也可以 并用。
在上述方法中，優(yōu)選上述方法(1)以及(2),并且為了 能夠減少供給損耗而特別優(yōu)選上述方法(1)。另外，特別是在 采用植物纖維為墊子的加強(qiáng)纖維的情況下尤其優(yōu)選上述方法 (1)。這是因?yàn)橹参锢w維與無(wú)機(jī)纖維不同，具有平均10%左右 的濕度百分比，因此能夠更易于帶電，從而能夠更可靠地使熱 膨脹性膠嚢附著。
在上述方法(1)中，靜電涂敷之前的熱膨脹性膠嚢可以 帶有正電荷以及負(fù)電荷中的任意一種電荷，在帶正電荷的情況 下，使墊子帶有相反的負(fù)電荷。尤其優(yōu)選將利用直流電壓而帶 電的熱膨脹性膠嚢排出到已接地的墊子的供給面上，并利用靜 電引力使該熱膨脹性膠嚢附著。另外，在進(jìn)行靜電涂敷的情況下所用的靜電涂敷裝置的形 式?jīng)]有特別限定，例如可以采用具有用于使熱膨脹性膠嚢帶電 的帶電部件和用于將帶電的熱膨脹性膠嚢排向墊子的排出部件 的裝置墊子。另外，可以采用具有用于排出未帶電的熱膨脹性 膠嚢的排出部件、和設(shè)在上述排出部件的外部而使被排出的熱 膨脹性膠嚢帶電的帶電部件的裝置。既可以任意使用上述裝置， 也可以只使用一個(gè)，還可以并用上述裝置。另外，作為上述帶
電部件，可以舉出電暈(corona)帶電裝置、摩擦帶電裝置等， 可以單用或并用上述裝置。
此外，在涂敷熱膨脹性膠嚢時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整其排出量、 流向上述墊子的氣體流量、涂敷時(shí)間等。尤其優(yōu)選進(jìn)行靜電涂 敷時(shí)的氣體流量為1 ~ 10mS/小時(shí)，更優(yōu)選為3~ 6mS/小時(shí)。在 氣體流量處于上述范圍中時(shí)，能夠使上述熱膨脹性膠嚢減少損 耗并將上述熱膨脹性膠嚢高效率保持在墊子上，從而使最終獲 得的纖維復(fù)合體具有優(yōu)良的輕量性，同時(shí)也具有優(yōu)良的剛性。
作為上述方法(2)，可以舉出使用所謂的燒結(jié)(sinter) 機(jī)的供給方法。即、燒結(jié)機(jī)是指具有這樣的結(jié)構(gòu)的機(jī)械在使 熱膨脹性膠嚢自在表面上實(shí)施有滾花(roulette)加工等凹凸 加工的輥的上方落下時(shí)，熱膨脹性膠嚢被捕捉在輥表面的上述 凹部中，通過(guò)使輥旋轉(zhuǎn)而使該凹部朝向下方，從而使熱膨脹性 膠嚢落下。在該燒結(jié)機(jī)中可以根據(jù)凹部的大小和密度來(lái)調(diào)整供 給量。
該供給工序中的熱膨脹性膠嚢的供給量沒(méi)有特別限定，根 據(jù)目的設(shè)成適當(dāng)?shù)牧考纯?，但是通常在將墊子整體視為100質(zhì) 量份的情況下，熱膨脹性膠嚢的供給量是l ~ 15質(zhì)量份。在此 說(shuō)明的供給量是指實(shí)際保持在墊子上的量，并不包括雖供給但 飛散了的、或透過(guò)墊子而落下到下方、或被回收了的熱膨脹性膠嚢。更優(yōu)選上述供給量為3 12質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選為5 10
質(zhì)量份。
并且，在上下地配置墊子的厚度方向的情況下，進(jìn)行熱膨 脹性膠嚢的供給的墊子的上述一面(以下稱為"第l面")通常 是上表面。即、優(yōu)選將熱膨脹性膠嚢供給到墊子的上表面上。 從而無(wú)論熱膨脹性膠嚢的供給方法如何都易于供給，并且在供 給之后能夠抑制熱膨脹性膠嚢的飛散，結(jié)果能夠抑制熱膨脹性 膠嚢的損耗。
上述"分散工序"是這樣的工序按壓墊子的第l面并從 墊子的另一面(一下稱為第2面)施加振動(dòng)，從而使被供給到 墊子的第l面上的熱膨脹性膠嚢向墊子的第2面?zhèn)确稚?。即?分 散工序"是這樣的工序在例如上下地配置墊子的厚度方向、 并將熱膨脹性膠嚢供給到墊子的上表面上的情況下，使熱膨脹 性膠嚢朝向墊子的下表面?zhèn)确稚⒌桔幼觾?nèi)。
上述4要壓和上述施加振動(dòng)可以利用例如4展動(dòng)輥等同時(shí)進(jìn) 行，但是優(yōu)選如上所述地按壓第l面、在相應(yīng)的第2面上施加振 動(dòng)。從而能夠高效率地進(jìn)行分散。
上述"按壓"是指壓住墊子的上述第l面。通過(guò)從第l面按 壓墊子能夠?qū)⒈还┙o到墊子的第1面上的熱膨脹性膠嚢壓入到 墊子內(nèi)，并且利用施加振動(dòng)能夠使墊子和熱膨脹性膠嚢進(jìn)行相 同的動(dòng)作、從而防止難以使熱膨脹性膠嚢向墊子內(nèi)分散。
進(jìn)行上述按壓的方法(按壓方法)沒(méi)有特別限定，只要能 夠獲得上述效果即可。例如，作為按壓部件既可以使用輥來(lái)進(jìn) 行按壓，也可以在第l面上載置平板狀的錠子而進(jìn)行按壓，還 可以使用其它方法進(jìn)行按壓，但是在上述方法中優(yōu)選使用輥。 輥能夠用于生產(chǎn)線的流程之中，從而在制造工序上特別優(yōu)選。 另外，在使用了輥的情況下，由于在將墊子引入到輥中的同時(shí)依次進(jìn)行按壓，因此能夠更易于獲得如上所述的將熱膨脹性膠 嚢壓入到墊子內(nèi)的效果。
作為使用上述輥的方式，更具體而言，能夠在使墊子在傳 送帶上移動(dòng)的同時(shí)、利用以使墊子向傳送帶的移動(dòng)方向前進(jìn)的 方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輥按壓墊子的第1面。利用輥進(jìn)行的按壓的條 件沒(méi)有特別限定，但是優(yōu)選以輥正下方的墊子厚度達(dá)到墊子整
體厚度的5 ~ 80%而進(jìn)行按壓。更優(yōu)選上述墊子厚度為10 70%,進(jìn)一步優(yōu)選為20~ 50%。在上述范圍中，尤其能夠獲得 優(yōu)良的將熱膨脹性膠嚢壓入到墊子內(nèi)的效果、以及防止墊子和 熱膨脹性膠嚢一起振動(dòng)的效果。并且，上述輥還能夠兼具用于 運(yùn)輸墊子的運(yùn)輸功能。
并且，在使用輥的情況下，所利用的輥的數(shù)量以及大小沒(méi) 有特別限定。即、例如既可以只使用l根輥，也可以使用2根以 上。并且，在使用2根以上的輥的情況下，既可以使用大小均 相同的輥，也可以使用大小各不同的輥。并且，優(yōu)選使用至少 直徑在lcm以上(通常，在20cm以下)的輥。這是因?yàn)樵谳伒?直徑在1 c m以上時(shí)，能夠特別有效地獲得將熱膨脹性膠嚢壓入 到墊子內(nèi)的作用。
上述"施加振動(dòng)"是從墊子的第2面進(jìn)行的。該施加振動(dòng) 中的條件沒(méi)有特別限定，例如可以將所施加的振動(dòng)的振幅設(shè)為 0.1~20mm，并且優(yōu)選O.l ~ 10mm,更優(yōu)選為0.1 6mm,進(jìn) 一步優(yōu)選為O.l ~ 4mm，特別優(yōu)選為0.5 ~ 2mm。在施加振動(dòng)的 振幅處于上述振幅范圍中時(shí)，能夠特別易于獲得使熱膨脹'性膠 嚢分散的效果。另外，所施加的振動(dòng)的角度(圖8的角度e)沒(méi) 有特別限定，優(yōu)選相對(duì)于墊子的移動(dòng)方向(A)為30 90度， 進(jìn)一步優(yōu)選為40 ~ 90度，特別優(yōu)選為45~ 90度(參照?qǐng)D8)。另 外，上述90度是指相對(duì)于墊子垂直的角度。并且，作為其它的施加振動(dòng)條件，其振動(dòng)數(shù)(頻率)沒(méi)有
特別限定，但是優(yōu)選在500vpm ( 8.3Hz )以上，更優(yōu)選在 1000vpm ( 16.7Hz)以上，進(jìn)一步優(yōu)選在2000vpm ( 33.3Hz) 以上，特另'H尤選在3000vpm ( 50Hz)以上，最優(yōu)選在3500vpm (58.3Hz)以上。通常該振動(dòng)數(shù)在60000vpm ( 1000Hz)以下。 相比振動(dòng)數(shù)分別小于上述數(shù)值的情況、振動(dòng)數(shù)在上述優(yōu)選的范 圍中能夠獲得優(yōu)良的分散效果。其中，在所施加的振動(dòng)超過(guò)上 述上限時(shí)，分散性處于逐漸下降的趨勢(shì)。
并且，施加振動(dòng)中的最大加速度也沒(méi)有特別限定，但是優(yōu) 選在3G以上，更優(yōu)選為5 20G，進(jìn)一步優(yōu)選為7 15G。通常 該最大加速度在20G以下。
另外，優(yōu)選至少對(duì)被按壓的相反側(cè)施加振動(dòng)。這樣更易于 獲得由按壓產(chǎn)生的上述效果。因而，優(yōu)選例如在利用輥進(jìn)行按
壓的情況下，至少對(duì)墊子中的被按壓的部分的第2面施加振動(dòng)， 而與其他部分的施加振動(dòng)的有無(wú)無(wú)關(guān)。
并且，進(jìn)行施加振動(dòng)的部件沒(méi)有特別限定、可以使用各種 裝置。即、例如也可以使用只是施加振動(dòng)的施加振動(dòng)裝置，但 也可以使用用于輸送零件的送料器等。作為送料器，既可以使 用電動(dòng)送料器，也可以使用電磁送料器，還可以并用它們。
上述"熔融工序"是將構(gòu)成墊子的上述熱塑性樹脂纖維進(jìn) 行熔融的工序。另外，上述"膨脹工序"是對(duì)分散在墊子內(nèi)的 熱膨脹性膠嚢進(jìn)行加熱而使該熱膨脹性膠嚢膨脹的工序。
能夠以不同順序進(jìn)行上述2個(gè)工序。即、既可以(l)先進(jìn) 行熔融工序，接下來(lái)后進(jìn)行膨脹工序，也可以(2)同時(shí)進(jìn)行 熔融工序和膨脹工序，還可以(3)先進(jìn)行膨脹工序，接下來(lái) 后進(jìn)行熔融工序。在上述各方式中，優(yōu)選上述(1)以及(2)。
并且，在上述(l)的情況下、且在用于構(gòu)成熱塑性樹脂纖維的第1熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于用于構(gòu)成熱膨脹性膠嚢的殼 壁的第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的情況下，通過(guò)對(duì)墊子加壓而抑制 熱膨脹性膠嚢的膨脹，并加熱到在第1熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上 且不超過(guò)第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度來(lái)進(jìn)行熔融工序，從而
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得由第l熱塑性樹脂粘結(jié)加強(qiáng)纖維而成的成形體(墊子以及板 等)。即、能夠獲得在利用第l熱塑性樹脂粘結(jié)起來(lái)的加強(qiáng)纖維 的間隙中分散地含有熱膨脹性膠嚢的成形體(以下，稱作"膨 脹前成形體")。該膨脹前成形體相比于膨脹后狀態(tài)的膨脹后成 形體體積較小，因此能夠減少運(yùn)輸成本以及保存成本等。并且，
在之后將該膨脹前成形體供給膨脹工序中的情況下，相比上述
(2)的情況更易于控制厚度以及密度等。
在該熔融工序中，只要能夠?qū)?gòu)成熱塑性樹脂纖維的第1 熱塑性樹脂進(jìn)行熔融即可，通常至少進(jìn)行加熱。并且，在熔融 工序中，還可以與加熱一起進(jìn)行加壓。通過(guò)進(jìn)行加壓能夠進(jìn)一 步提高第l熱塑性樹脂與加強(qiáng)纖維的粘結(jié)性，并且能夠自如地 控制所獲得的纖維復(fù)合體的厚度。另外，在如上述(l)所述 的先進(jìn)行熔融工序然后進(jìn)行膨脹工序的情況下，能夠更可靠地 抑制熱膨脹性膠嚢的膨脹。根據(jù)第1熱塑性樹脂的種類可以將 加熱時(shí)的加熱溫度設(shè)成適當(dāng)?shù)臏囟?至少在第l熱塑性樹脂的 熔點(diǎn)以上)。并且，在進(jìn)行加壓時(shí)，既可以先進(jìn)4亍加熱以及加壓 中的任意一個(gè)，也可以兩者同時(shí)進(jìn)行。另夕卜，進(jìn)行加壓時(shí)的加
壓壓力可以設(shè)為例如1~ 10MPa，優(yōu)選為1~ 5MPa。
在上述膨脹工序中，只要能夠使熱膨脹性膠嚢膨脹即可，
加熱條件等沒(méi)有特別限定。
另外，在膨脹工序中，能夠同時(shí)對(duì)所獲得的纖維復(fù)合體進(jìn)
行成形，即、能夠控制厚度以及形狀。例如，在膨脹工序中使
25膨脹前成形體充分膨脹了的基礎(chǔ)之上，加壓壓縮膨脹后成形體 從而也能夠獲得期望厚度的纖維復(fù)合體(即、包括成形工序), 但是在膨脹工序中，在使熱膨脹性膠囊膨脹時(shí)、使用能夠維持
期望厚度的間隙(clearance)的模具而適度約束膨脹，并使熱 塑性樹脂的溫度下降，從而能夠獲得期望厚度的纖維復(fù)合體。 并且，通過(guò)對(duì)模具加工出期望的凹凸形狀，也能夠獲得具有凹 凸形狀的纖維復(fù)合體。
下面使用圖1~圖3說(shuō)明本方法中的熔融工序、膨脹工序以 及成形工序的工序順序。
圖l示意地表示完全使用不同裝置、將熔融工序、膨脹工 序以及成形工序作為不同工序來(lái)進(jìn)行的情況。即、在熔融工序 中，使用熱壓機(jī)作為熔融部件61,在對(duì)分散含有熱膨脹性膠嚢 的墊子10b進(jìn)行加壓的同時(shí)，不會(huì)使熱膨脹性膠嚢膨脹、而熔 融熱塑性樹脂纖維。因而，在該熔融工序之后、在分散含有未 膨脹的熱膨脹性膠嚢的同時(shí)、獲得加強(qiáng)纖維被來(lái)自熱塑性樹脂 纖維的熱塑性樹脂粘結(jié)而成的纖維復(fù)合體(膨脹前纖維復(fù)合體
嚢膨脹，從而獲得由來(lái)自熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂、和來(lái) 自用于構(gòu)成熱膨脹性膠嚢的殼壁的熱塑性樹脂的這兩方粘結(jié)加 強(qiáng)纖維而成的膨脹后纖維復(fù)合體10c。接下來(lái)，使用冷壓機(jī)作 為成形部件63,在構(gòu)成膨脹后纖維復(fù)合體10c的熱塑性樹脂的 可塑性不會(huì)消失的溫度下進(jìn)行成形，從而獲得由纖維復(fù)合體構(gòu) 成的成形體。另外，在膨脹工序之后進(jìn)行除熱而使可塑性消失 的情況下，也可以通過(guò)重新加熱來(lái)進(jìn)行賦形。
圖2示意地表示使用相同裝置以相同工序(連續(xù)的工序) 進(jìn)行熔融工序、膨脹工序以及成形工序中的熔融工序和膨脹工 序的情況。即、在熔融工序中，使用熱壓機(jī)作為熔融部件61,在對(duì)分散含有熱膨脹性膠嚢的墊子10b進(jìn)行加壓的同時(shí)、不會(huì) 使熱膨脹性膠嚢膨脹而熔融熱塑性樹脂纖維。之后，仍然使用
熔融工序所用的熱壓機(jī)作為膨脹部件62,以使在模具間形成有
期望間隙的方式進(jìn)行型芯逆向動(dòng)作而使熱膨脹性膠嚢膨脹，從 而獲得由來(lái)自熱塑性樹脂纖維的熱塑性樹脂、和來(lái)自用于構(gòu)成 熱膨脹性膠嚢的殼壁的熱塑性樹脂這兩方粘結(jié)加強(qiáng)纖維而形成
的膨脹后纖維復(fù)合體10c。接下來(lái)，使用冷壓機(jī)作為成形部件 63,在構(gòu)成膨脹后纖維復(fù)合體10c的熱塑性樹脂的可塑性不會(huì) 消失的溫度下進(jìn)行成形，從而獲得由纖維復(fù)合體構(gòu)成的成形體。 另外，在膨脹工序之后進(jìn)行除熱而使可塑性消失的情況下，也 可以通過(guò)再次加熱來(lái)進(jìn)4于f武形。
圖3示意地表示使用相同裝置以相同工序(連續(xù)進(jìn)行的工 序)進(jìn)行熔融工序、膨脹工序以及成形工序中的膨脹工序和成 形工序的情況。即、在熔融工序中，使用熱壓機(jī)作為熔融部件 61,在對(duì)分散含有熱膨脹性膠嚢的墊子10b進(jìn)行加壓的同時(shí)、 不會(huì)使熱膨脹性膠嚢膨脹而熔融熱塑性樹脂纖維。之后，根據(jù) 需要將加熱到能夠獲得適度的可塑性的程度(未使熱膨脹性膠
嚢膨脹)的上述熱膨脹性膠嚢分散墊子10b投入到具有作為膨 脹部件62的成形模具的熱壓機(jī)中，在成形模具間維持期望的間 隙，并且進(jìn)行加熱而使熱膨脹性膠嚢膨脹。接下來(lái)通過(guò)進(jìn)行壓 制能夠獲得由纖維復(fù)合體構(gòu)成的成形體。
另外，在圖1 圖3中，在所有熔融工序中，以不會(huì)使熱膨 脹性膠嚢膨脹的方式進(jìn)行加壓從而對(duì)熱塑性樹脂纖維進(jìn)行熔 融，但是也可以不進(jìn)行該種加壓，乂人而在對(duì)熱塑性樹脂纖維進(jìn) 行熔融的同時(shí)使熱膨脹性膠嚢膨脹。
在本方法中，除了上述供給工序、分散工序、熔融工序以 及膨脹工序之外還可以具有其它工序。作為其它工序，可以舉出用于吸引回收熱膨脹性膠嚢的吸引回收工序。在具有吸引回 收工序的情況下，吸引回收工序即可以(1)與供給工序同時(shí)
進(jìn)行，也可以(2)與分散工序同時(shí)進(jìn)行，還可以(3)在供給 工序與分散工序之間進(jìn)行，也可以(4)在分散工序之后進(jìn)行。 即、吸引回收工序既可以貫穿上述(1 ) ~ (4)之間地進(jìn)行， 也可以只在必要的工序中進(jìn)行。在具有吸引工序的情況下，能 夠進(jìn) 一 步有效地抑制熱膨脹性膠嚢的損耗，從而能夠有效活用 熱膨脹性膠嚢。利用本方法獲得的纖維復(fù)合體
利用本方法獲得纖維復(fù)合體10c包括加強(qiáng)纖維ll和用于使 加強(qiáng)纖維11彼此粘結(jié)的熱塑性樹脂30 (參照?qǐng)D6)。另外，該纖 維復(fù)合體10c是這樣獲得的纖維復(fù)合體例如，如圖4~圖6所 示，在向含有加強(qiáng)纖維ll和熱塑性樹脂纖維12的墊子10a的表 面?zhèn)?以下稱為"第l面?zhèn)?)dl上供給熱膨脹性膠嚢20 (供給 工序)之后，按壓墊子10a的第l面?zhèn)萪l并從墊子10a的里面?zhèn)?(以下稱為"第2面?zhèn)?)d2施加振動(dòng)，使被供給到墊子10a的 第1面?zhèn)萪l上的熱膨脹性膠嚢20向墊子10a的第2面?zhèn)萪2側(cè)分 散(分散工序)，之后熔融用于構(gòu)成內(nèi)部分散有熱膨脹性膠嚢的 熱膨脹性膠嚢分散墊子10b的熱塑性樹脂纖維12 (熔融工序)， 墊子對(duì)分散在熱膨脹性膠嚢分散墊子10b內(nèi)的熱膨脹性膠嚢20 進(jìn)行加熱而使其膨脹(膨脹工序)。
用于構(gòu)成纖維復(fù)合體10c的熱塑性樹脂30中包括來(lái)自熱塑 性樹脂纖維12的第1熱塑性樹脂、和來(lái)自熱膨脹性膠嚢2 0的殼 壁的第2熱塑性樹脂。在將加強(qiáng)纖維視為IOO質(zhì)量份的情況下， 第1熱塑性樹脂以及第2熱塑性樹脂的質(zhì)量比例分別優(yōu)選為 30 ~ 250質(zhì)量份以及2~ 30質(zhì)量份，分別更優(yōu)選為50~ 200質(zhì)量 份以及5~ 25質(zhì)量份，分別進(jìn)一步優(yōu)選為80~ 120質(zhì)量份以及10~ 20質(zhì)量份。通過(guò)滿足上述質(zhì)量比例而使纖維復(fù)合體具有優(yōu) 良的輕量性以及剛性，即使在單位面積質(zhì)量在1500g/m2以下的 區(qū)域中，也可以進(jìn)行深沖成形。
另外，在將該纖維復(fù)合體的厚度視作相同的情況下，與未 使用熱膨脹性膠嚢的纖維復(fù)合體的相比，能夠?qū)崿F(xiàn)10 ~ 60%的 輕量化。并且，將該纖維復(fù)合體的單位面積質(zhì)量視作相同的情 況下，與未使用熱膨脹性膠嚢的纖維復(fù)合體相比較，以最大彎 曲負(fù)荷以及彎曲彈性模量評(píng)價(jià)的剛性非常優(yōu)良。例如，在單位 面積質(zhì)量為700 ~ 1500g/m2的區(qū)域中，在最大彎曲負(fù)荷方面能 夠獲得高達(dá)1.2~ 2倍的性能，另外，在彎曲彈性模量方面能夠 獲得高達(dá)l.l ~ 1.6倍的性能。優(yōu)選在后述的用途中，使用單位 面積質(zhì)量在750~ 1000g/m2的范圍中的纖維復(fù)合體。
利用本發(fā)明的制造方法獲得的纖維復(fù)合體的形狀、大小以 及厚度等沒(méi)有特別限定，另外，其用途也沒(méi)有特別限定。該纖 維復(fù)合體被用作例如汽車、火車、船舶以及飛機(jī)等的內(nèi)部裝飾 材料、外部裝飾材料以及構(gòu)造材料等。其中作為汽車用品，可 以舉出汽車用內(nèi)部裝飾材料、汽車用儀表板、汽車用外部裝飾 材料等。具體而言可以舉出車門基材、雜物箱(package tray)、 支片主裝飾物(pillar garnish )、開關(guān)基座、后頂蓋側(cè)々反(quarter panel )、才夫手(arm rest )的芯才才、汽車用車門內(nèi)飾(door trim )、 座椅構(gòu)造材料、座一爭(zhēng)后靠背板、頂棚材料、小物箱(console box)、汽車用4義表4反(dash board )、各種4義表;f反(instrument panel )、雙層大客車上層地板內(nèi)飾(deck trim )、保險(xiǎn)杠 (bumper )、擾流板(spoiler )以及車身的前方上部(cowling ) 等。并且，可以舉出例如建筑物以及家具等的內(nèi)部裝飾物材料、 外部裝飾材料以及構(gòu)造材料。即、可以舉出門表面裝飾材料、 門構(gòu)造材料、各種家具(桌子、椅子、貨架、衣拒等)的表面裝飾材料、構(gòu)造材料等。其它可以舉出包裝體、收容體(托盤 等)、保護(hù)用構(gòu)件以及分隔構(gòu)件等。 實(shí)施例
下面利用實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。纖維復(fù)合體的制造(實(shí)施例1-添加熱膨脹性膠嚢6質(zhì)量
份)
(1 )由熱塑性樹脂纖維以及加強(qiáng)纖維構(gòu)成的墊子的制造 使用熱塑性樹脂纖維和作為加強(qiáng)纖維的植物纖維(紅麻纖
維)、并利用圖7所示的墊子制造裝置40制造了由熱塑性樹脂纖 維以及加強(qiáng)纖維構(gòu)成的墊子10a。該墊子制造裝置40使用2臺(tái)氣 流成網(wǎng)裝置(第l氣流成網(wǎng)裝置412a以及第2氣流成網(wǎng)裝置 412b )將植物纖維以及熱塑性樹脂纖維的混合纖維制作成2個(gè) 片狀物(第1片狀物101以及第2片狀物102),在層疊了上述片 狀物之后，進(jìn)行針刺而使2個(gè)片狀物交織、從而制造出l層型的 墊子101a。并且，如圖7所示，在該墊子制造裝置40的后端連 結(jié)有熱膨脹性膠嚢供給分散裝置50，該熱膨脹性膠嚢供給分散 裝置向所獲得的墊子10 a上供給熱膨脹性膠嚢，并使熱膨脹性 膠嚢分散在墊子10a內(nèi)。
具體而言，使用紅麻纖維(平均直徑0.09mm、平均纖維 長(zhǎng)度65mm)作為加強(qiáng)纖維ll,使用了大和紡織抹式會(huì)社制聚 丙烯纖維(平均直徑0.02mm、平均纖維長(zhǎng)度50mm)作為熱塑 性樹脂纖維12,以質(zhì)量比50: 50使上述纖維混合而成的混合纖 維13貯存在墊子制造裝置40的貯存部件中。然后，將混合纖維 13自該貯存部件輸送向2個(gè)混合纖維供給部(第l混合纖維供給 部411a以及第2混合纖維供給部411b)。此外，在儲(chǔ)存的混合纖 維呈塊狀等的情況下，可使其開纖后進(jìn)行輸送。之后，將混合 纖維13供給到各氣流成網(wǎng)裝置(第l氣流成網(wǎng)裝置412a以及第2氣流成網(wǎng)裝置412b)中，并自各氣流成網(wǎng)裝置排出，形成第l
片狀物101和第2片狀物102。然后，將該第l片狀物101和第2 片狀物102在傳送帶413的表面上層疊，制作出了厚度為 200mm的層疊片狀物103。之后，利用第l交織部件(針刺加 工裝置)414a自層疊片狀物103的上方進(jìn)行交織，利用第2交織 部件(針刺加工裝置)414b自層疊片狀物103的下方進(jìn)行交織， 從而獲得厚度約20mm以及單位面積質(zhì)量為700g/m2的由熱塑 性樹脂纖維以及加強(qiáng)纖維構(gòu)成的墊子10a。 (2)供給工序
將上述(1 )中獲得的墊子10a輸送到與墊子制造裝置40 相連結(jié)的包括供給部(熱膨脹性膠嚢供給部)51和分散部52的 熱膨脹性膠嚢供給分散裝置50中。供給部51具有用于將熱膨脹 性膠嚢供給到墊子10a的第l面?zhèn)萪l上的供給部件511,分散部 52具有用于按壓墊子10a的第l面?zhèn)萪l的按壓部件521以及用 于自墊子10a的第2面?zhèn)萪2施加振動(dòng)的施加振動(dòng)部件522,在該 熱膨脹性膠嚢供給分散裝置50中，向塾子10a的第l面?zhèn)萪l供給 熱膨脹性膠嚢(參照?qǐng)D4),之后利用分散部52使熱膨脹性膠嚢 20分散在墊子內(nèi)部從而獲得熱膨脹性膠嚢分散墊子10b (參照 圖5)。。在本實(shí)施例中，使用靜電涂敷裝置作為供給部件511, 噴射(排出)利用直流高電壓而帶電的熱膨脹性膠嚢20,從而 利用靜電引力使該熱膨脹性膠嚢20供給、附著在墊子10a的第1 面?zhèn)萪l上。
使用LandsbergGamer公司制靜電涂裝裝置(品名"光學(xué) 撓性IS (攪拌式)手提噴槍單元")將大日精化工業(yè)抹式會(huì)社 制熱膨脹性膠嚢20(品名"印模形式 H1100D"、平均粒徑 46pm、發(fā)泡開始溫度196。C、最大發(fā)泡溫度208。C )靜電涂敷 到墊子10a的第l面?zhèn)萪l上。涂敷條件是，將自噴槍頭前端部到墊子10a為止的距離大約設(shè)為30cm ,涂^噴4全外加電壓為 -lOOkV,電流值為22pA，氣體流量為4.0m〃小時(shí)，排出量為 40%,沖洗氣體為0.1m〃小時(shí)，傳送帶515的輸送速度為3m/分。 (3)分散工序
在上述(2)中所獲得的在第l面?zhèn)萪l上供給有熱膨脹性膠 嚢的墊子10a (處于圖4的狀態(tài))之后被運(yùn)向熱膨脹性膠嚢供給 分散裝置50的分散部52,供給到分散工序。在該分散部52中， 使用寬100cm x直徑10cm、表面材質(zhì)由鍍4各構(gòu)成的輸送輥(向 墊子10a的輸送方向旋轉(zhuǎn))和傳送帶525作為按壓部件521。該 輸送輥與傳送帶525之間的間隙維持在10mm并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，墊子 10 a被引入到該輸送輥和傳送帶5 2 5之間的間隙沖齊壓，而被壓縮 到了 50%左右的厚度(在換算成擠壓力的情況下，相當(dāng)于 lMPa)。另夕卜，使用電磁送料器(驅(qū)動(dòng)方式為電磁鐵，電源60Hz 時(shí)的振動(dòng)凄t為3600vpm,最大振幅為1.5mm,波谷最大加速度 為大約12G)作為施加振動(dòng)部件522。
具體而言，在以3m/分的輸送速度輸送墊子10a的同時(shí)，通 過(guò)按壓部件521和施加振動(dòng)部件522而獲得熱膨脹性膠嚢分散
的同時(shí)，利用上述電磁送料器自該按壓部分的下方(墊子10a 的第2面?zhèn)萪2)施加振動(dòng)，從而獲得使熱膨脹性膠嚢20分散在 墊子10a內(nèi)的熱膨脹性膠嚢分散墊子10b。此外，施加振動(dòng)的條 件為，施力口振動(dòng)角度45度、振幅lmm、振動(dòng)數(shù)3600vpm。 另外，在該分散工序之后，可以確認(rèn)出墊子10a表面(墊子10a 的第l面dl)附著有成白色的熱膨脹性膠嚢被分散到內(nèi)部、白 色自墊子表面消失。另外，利用質(zhì)量測(cè)定能夠確認(rèn)在熱膨脹性 膠嚢分散墊子10b中，相對(duì)于墊子10a的質(zhì)量(熱塑性樹脂纖維 和加強(qiáng)纖維的合計(jì)質(zhì)量)為100質(zhì)量份、在墊子10a內(nèi)含有6質(zhì)量份的熱膨脹性膠嚢。
后，，'j用秋w"la虧-々力羅/jf 'r王/j父裝力、取t丁丄ud》月整至ij步見(jiàn) 定的尺寸。
(4 )熔融工序
將上述(3)中獲得的熱膨脹性膠嚢分散墊子10b在加熱加 壓裝置的平板模具內(nèi)供給到熔融工序。加熱壓制在2 3 5 °C的模 具溫度以及24kgf/cm2的條件下進(jìn)行，確認(rèn)熱膨脹性膠嚢分散 墊子10b的內(nèi)部溫度達(dá)到了210。C,停止加熱壓制。結(jié)果可以獲 得厚度為2.5mm的膨脹前纖維復(fù)合體。在該膨脹前纖維復(fù)合體 內(nèi)部中，雖然熱塑性樹脂纖維12被熔融而處于將加強(qiáng)纖維彼此 粘結(jié)起來(lái)的狀態(tài)，但是利用加壓可使熱膨脹性膠嚢2 0處于未膨 脹的狀態(tài)。
(5)膨脹工序以及成形工序
將在上述(4)中獲得的膨脹前纖維復(fù)合體載置至被加熱 到235。C的烤爐內(nèi)，使熱膨脹性膠嚢20膨脹而獲得膨脹后纖維 復(fù)合體10c (參照?qǐng)D6)。此時(shí)，確認(rèn)膨脹前纖維復(fù)合體的內(nèi)部 溫度達(dá)到210。C(超過(guò)熱膨脹性膠嚢20的最大發(fā)泡溫度208。C的
溫度)。
之后，在可塑性消失之前，快速地將膨脹后纖維復(fù)合體10c 移動(dòng)到冷壓機(jī)的模具內(nèi)。將該冷壓機(jī)的模具溫度調(diào)到4(TC 。在 該冷壓機(jī)中，以表面壓力36kgf/cn^對(duì)膨脹后纖維復(fù)合體10c加 壓60秒，獲得作為厚4mm、單位面積質(zhì)量1000g/m2 、密度 0.28g/cm3的平板狀的纖維復(fù)合體10c。纖維復(fù)合體的制造(實(shí)施例2-添加酸變性PP+熱膨脹性 膠嚢6質(zhì)量份)
在上述[l]的實(shí)施例l中，代替聚丙烯纖維，使用將Japan Polypropylene Corporation制造的聚丙丈希初于月旨(商品名"NOVATEC SA01")和三洋化成工業(yè)林式會(huì)社制造的馬來(lái)酸 酐改性聚丙烯(商品名"Umex 1001")以9'7: 3的質(zhì)量比例混 合并進(jìn)行纖維化(熔融紡絲法)的酸改性聚丙烯纖維(平均直 徑0.025mm、平均纖維長(zhǎng)度51mm)，除此之外，其它條件均相 同，獲得厚度4mm、單位面積質(zhì)量1000g/m2、密度0.25g/cm3
的纖維復(fù)合體。比較品的制造(比較例l-未添加熱膨脹性膠嚢) 在上述[l]的實(shí)施例l中，除了未使用熱膨脹性膠嚢20之外、
其它條件均相同，獲得作為厚4mm、單位面積質(zhì)量1000g/m2、
密度0.27g/cm3的纖維復(fù)合體。實(shí)施例1 、實(shí)施例2以及比較例1的纖維復(fù)合體的機(jī)械'性
特性的比較
根據(jù)JIS K7171測(cè)量出最大彎曲負(fù)荷、彎曲強(qiáng)度、以及彎 曲彈性模量。在進(jìn)行該測(cè)量時(shí)，使用的是含水率大約為10%的 狀態(tài)下的試驗(yàn)片(長(zhǎng)150mm、寬度50mm以及厚4mm)。并且， 在以支點(diǎn)間距離(L)為100mm的2個(gè)支點(diǎn)(曲率半徑5.0mm) 支承試驗(yàn)片的同時(shí)、以50mm/分的速度自配置在支點(diǎn)間中心的 作用點(diǎn)(曲率半徑3.2mm)施加負(fù)荷從而測(cè)量出各特性。下述 各值為測(cè)量結(jié)果。
"最大彎曲負(fù)荷"
實(shí)施例l: 38.02N 實(shí)施例2: 47.57N 比較例l: 21.14N "彎曲強(qiáng)度"
實(shí)施例l: 8.26MPa 實(shí)施例2: 10.33MPa 比舉交例l: 4.08MPa"彎曲彈性模量"
實(shí)施例1: 971.87MPa
實(shí)施例2: 980.60MPa
比專交侈寸l: 472.53MPa 根據(jù)上述結(jié)果得知，雖然使用了熱膨脹性膠嚢的實(shí)施例l 的纖維復(fù)合體、與未使用熱膨脹性膠嚢的比較例1的纖維復(fù)合 體如上所述具有相同的單位面積質(zhì)量，〗旦是實(shí)施例1相對(duì)于比 較例l、最大彎曲負(fù)荷為1.80倍(提高80%)、彎曲強(qiáng)度為2.02 倍(提高102%)、彎曲彈性模量為2.06倍(提高106%),獲得 明顯優(yōu)良的機(jī)械特性。并且，實(shí)施例2相對(duì)于比較例1、最大彎 曲負(fù)荷為2.25倍(提高125% )、彎曲強(qiáng)度為2.53倍(提高153% )、 彎曲彈性模量為2.07倍(提高107%)，獲得更明顯優(yōu)良的機(jī)械 性特性。
該結(jié)果說(shuō)明，為了獲得與比較例l相同的最大彎曲負(fù)荷、 彎曲強(qiáng)度以及彎曲彈性模量可以將實(shí)施例l的單位面積質(zhì)量縮 小到大約600g/m2。另外該結(jié)果還說(shuō)明，為了獲得與比較例l相 同的最大彎曲負(fù)荷、彎曲強(qiáng)度以及彎曲彈性模量可以將實(shí)施例 2的單位面積質(zhì)量縮小到大約500g/m2。因而得知，使用本方法 獲得的纖維復(fù)合體相比利用以往的方法獲得的纖維復(fù)合體能夠 實(shí)現(xiàn)顯著的輕量化。因分散工序中的各部件的差異而產(chǎn)生的效果 (1)因按壓部件的差異而產(chǎn)生的效果
在上述[l]實(shí)施例l (3)中的分散工序中，使用輸送輥?zhàn)鳛?按壓部件，也可取而代之使用重10kg且厚lcm的大致正方形狀 的錠子為按壓部件，其它部件不變，進(jìn)行分散工序。結(jié)果雖然 能夠確保同樣的物性，但是在需要考慮支配全反應(yīng)速率、量產(chǎn) 性的操作性方面、不如使用了輸送輥的情況。(2)因施加振動(dòng)條件的差異而產(chǎn)生的效果
在上述[l]實(shí)施例1 ( 3 )中的分散工序中施加振動(dòng)條件為45 度的施加振動(dòng)角度、lmm的振幅、3600vpm的振動(dòng)數(shù)，改變?cè)?施加振動(dòng)條件對(duì)其效果進(jìn)行比較。結(jié)果如下所述，得知試驗(yàn)l 的施加振動(dòng)條件是優(yōu)良的。施加振動(dòng)條件施加振動(dòng)角度45度、振幅lmm、 振動(dòng)數(shù)3600vpm
分散情形在10秒以內(nèi)白色狀態(tài)自墊子表面消失，可以進(jìn) 行極其有效的分散。施加振動(dòng)條件施加振動(dòng)角度30度、振幅6mm、 振動(dòng)數(shù)900vpm
分散情形超過(guò)10秒后白色狀態(tài)自墊子表面消失，雖然與 試驗(yàn)l的條件相比較差，但可以進(jìn)行分散。施加振動(dòng)條件施加振動(dòng)角度40度、振幅2mm、 振動(dòng)數(shù)3000vpm
分散情形超過(guò)10秒后白色狀態(tài)自墊子表面消失，雖然與 試驗(yàn)l的條件相比較差，但可以進(jìn)行分散。
工業(yè)上可利用性
本發(fā)明的纖維復(fù)合體的制造方法可以廣泛利用于汽車等的 車輛相關(guān)領(lǐng)域、船舶相關(guān)領(lǐng)域、航空相關(guān)領(lǐng)域、建筑相關(guān)領(lǐng)域 等。利用本發(fā)明的纖維復(fù)合體的制造方法獲得的纖維復(fù)合體適 合用作上述領(lǐng)域中的內(nèi)部裝飾材料、外部裝飾材料、構(gòu)造材料 等。在上述車輛相關(guān)領(lǐng)域中，作為汽車用品可以舉出汽車用內(nèi) 部裝飾材料、汽車用儀表板、汽車用外部裝飾材料等。具體而 言可以舉出車門基材、雜物箱、支柱裝飾物、開關(guān)基座、后頂 蓋側(cè)板、扶手的芯材、汽車用車門內(nèi)飾、座椅構(gòu)造材料、座椅 后靠背板、頂棚材料、小物箱、汽車用儀表板、各種儀表板、雙層大客車上層地板內(nèi)飾、保險(xiǎn)杠、擾流板以及車身的前方上 部等。并且，可以舉出例如建筑物以及家具等的內(nèi)部裝飾材料、 外部裝飾件材料以及構(gòu)造材料。即、可以舉出門表面裝飾材料、 門構(gòu)造材料、各種家具(桌子、椅子、貨架、衣拒等)的表面 裝飾材料、構(gòu)造材料等。其它可以舉出包裝體、收容體(托盤 等)、保護(hù)用構(gòu)件以及分隔構(gòu)件等。
權(quán)利要求
1. 一種纖維復(fù)合體的制造方法，其具有利用熱塑性樹脂將加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)而成的構(gòu)造，其特征在于，上述加強(qiáng)纖維是植物纖維以及無(wú)機(jī)纖維中的至少一種；該制造方法包括供給工序，其將具有由熱塑性樹脂構(gòu)成的殼壁的熱膨脹性膠囊供給到含有上述加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的墊子的表面和里面中的任意一面上；分散工序，其按壓上述墊子的一面并從該墊子的另一面施加振動(dòng)，從而使被供給到該墊子的一面上的上述熱膨脹性膠囊向該墊子的另一面?zhèn)确稚ⅲ蝗廴诠ば?，其熔融用于?gòu)成上述墊子的上述熱塑性樹脂纖維；膨脹工序，其將分散在上述墊子內(nèi)的上述熱膨脹性膠囊加熱而使其膨脹。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述供給工序通過(guò)將熱膨脹性膠嚢靜電涂敷在上述墊子的一面上來(lái)進(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 在利用傳送帶使上述墊子移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行上述分散工序； 上述按壓是利用以使上述墊子向上述傳送帶的移動(dòng)方向前進(jìn)的方式旋轉(zhuǎn)的輥按壓該墊子的 一 面來(lái)進(jìn)行的；并且，上述施加振動(dòng)是從上述墊子中的被按壓的部分的另 一面進(jìn)4于的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施力口4展動(dòng)以6mm以下的纟展幅進(jìn)4亍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施加振動(dòng)是在相對(duì)于上述墊子的移動(dòng)方向成30 ~ 90度的角度的方向上施加振動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 同時(shí)進(jìn)行上述熔融工序和上述膨脹工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性樹脂的熔點(diǎn)；上述熔融工序是通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠囊的膨 脹、并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述 第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度來(lái)進(jìn)行的，并且在該熔融工序之 后進(jìn)行上述膨脹工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中，-散工序；移動(dòng)方向前進(jìn)的方式旋轉(zhuǎn)的輥按壓該墊子的 一 面來(lái)進(jìn)行的；并且，上述施加振動(dòng)是從上述墊子中的被按壓的部分的另 一面開始進(jìn)行的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施力卩才展動(dòng)以6mm以下的沖展幅進(jìn)4亍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 上述施加振動(dòng)是在相對(duì)于上述墊子的移動(dòng)方向成30 ~ 90度的角度的方向上施加振動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中同時(shí)進(jìn)行上述熔融工序和上述膨月長(zhǎng)工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔點(diǎn)；上述熔融工序是通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠嚢的膨 脹、并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述 第2熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度來(lái)進(jìn)行的，并且在該熔融工序之 后進(jìn)行上述膨脹工序。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 同時(shí)進(jìn)4亍上述熔融工序和上述膨月長(zhǎng)工序。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維復(fù)合體的制造方法，其中， 構(gòu)成上述熱塑性樹脂纖維的第1熱塑性樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)成上述熱膨脹性膠嚢的殼壁的第2可塑性膠嚢的熔點(diǎn)；上述熔融工序通過(guò)加壓來(lái)抑制上述熱膨脹性膠嚢的膨脹， 并加熱到在上述第l熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上且不超過(guò)上述第2 熱塑性樹脂的熔點(diǎn)的溫度，并且在該熔融工序之后進(jìn)行上述膨 脹工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種纖維復(fù)合體的制造方法。該纖維復(fù)合體具有優(yōu)良的輕量性以及剛性。本發(fā)明的纖維復(fù)合體的制造方法具有利用熱塑性樹脂使加強(qiáng)纖維彼此粘結(jié)而成的構(gòu)造，其中，加強(qiáng)纖維至少是植物纖維以及無(wú)機(jī)纖維中的一種，該制造方法包括供給工序，其將具有由熱塑性樹脂構(gòu)成的殼壁的熱膨脹性膠囊(20)供給到含有加強(qiáng)纖維和熱塑性樹脂纖維的墊子(10a)的表面和里面中的任意一面上；分散工序，其按壓墊子(10a)的一面并從墊子的另一面施加振動(dòng)，從而使膠囊(20)向該墊子的另一面?zhèn)确稚?；熔融工序，其熔融用于?gòu)成墊子的熱塑性樹脂纖維；膨脹工序，其將分散在墊子內(nèi)的膠囊(20)加熱而使其膨脹。
文檔編號(hào)D04H1/425GK101498077SQ20091000118
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者渡邊茂樹 申請(qǐng)人:豐田紡織株式會(huì)社