專利名稱：面材強(qiáng)化發(fā)泡體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使由玻璃纖維和熱塑性樹脂形成的強(qiáng)化面材層合在發(fā)泡體的兩表面而得的輕量、成形性、特別是深拉深成形性優(yōu)異，且由該面材強(qiáng)化發(fā)泡體得到的成形體的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，及由該面材強(qiáng)化發(fā)泡體得到的成形體。
背景技術(shù)：
到目前為止，已知以輕量的發(fā)泡體為芯材，用熱壓接輥在其兩表面層合由纖維材料形成的強(qiáng)化面材而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體。例如，在專利文獻(xiàn)I中提出了如下的技術(shù)方案作為面材強(qiáng)化使用180°C時(shí)的拉伸弾性率4 10kgf/mm2的強(qiáng)化面材，籍此提高深拉深成形性及、面材強(qiáng)化發(fā)泡體的剛性，且提高熱尺寸穩(wěn)定性。還有，作為輕量發(fā)泡體已知使熱塑性樹脂通過(guò)具有多個(gè)吐出孔的模具，形成泡沫線束，將它們一體化而得的發(fā)泡體。例如在專利文獻(xiàn)2中公布了使可發(fā)泡的熔融的熱塑性組合物通過(guò)具有多個(gè)孔或狹縫(吐出孔)的列的模具，進(jìn)行擠出，上述多個(gè)孔或狹縫(吐出孔)的列按照使得被擠出的鄰接的線束(strand)或型材接觸且合體的條件配置，具有上述線束或型材被配置為相對(duì)于發(fā)泡體的縱軸實(shí)際上平行的結(jié)構(gòu)的發(fā)泡體的制造方法。掲示了上述發(fā)泡體與一般的發(fā)泡體相比，具有結(jié)構(gòu)上各向異性，對(duì)與線束方向(擠出方向)垂直的方向的伸長(zhǎng)性顯著高?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利特開(kāi)平8-11254號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特表平1-502252號(hào)公報(bào)發(fā)明的內(nèi)容發(fā)明所要解決的問(wèn)題使用專利文獻(xiàn)I記載的將強(qiáng)化面材層合于發(fā)泡體的兩表面而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，成形為例如，角部位的R為10mm、高為200mm、邊角角度為60度、展開(kāi)率為200%的、拉深特別深的形狀時(shí)，雖然由于成形時(shí)的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的伸長(zhǎng)性大，在角部等深拉深部位不會(huì)發(fā)生破裂，但是將由該面材強(qiáng)化發(fā)泡體形成的成形體反復(fù)暴露于例如，高溫多濕環(huán)境吋，存在成形應(yīng)變趨于緩和，尺寸變化及形狀變化變大的問(wèn)題。還有，在專利文獻(xiàn)2記載的、所謂線束集束發(fā)泡體這樣的具有各向異性的發(fā)泡體上，例如參照專利文獻(xiàn)I的記載，層合180°C時(shí)的拉伸弾性率高的強(qiáng)化面材制造面材強(qiáng)化發(fā)泡體時(shí)，在如上所述的深拉深的成形體中，在發(fā)泡體的線束的垂直方向顯現(xiàn)顯著的伸長(zhǎng)性，但是由于強(qiáng)化面材也變形，因而存在面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸及形狀發(fā)生變化的問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供輕量性、成形性、特別是在深拉深成形中也能得到尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的成形體的面材強(qiáng)化發(fā)泡體、及由此而得的成形體。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明者為了達(dá)成上述目的，進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用以特定范圍的量含有玻璃纖維無(wú)紡布的、拉伸弾性率具有0. 8 2. Okgf/mm2的強(qiáng)化面材，層合在由發(fā)泡倍率為10 40倍的非交聯(lián)的熱塑性樹脂形成的線束集束發(fā)泡體的兩表面而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體能夠獲得輕量性和成形性優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的成形體，所述玻璃纖維無(wú)紡布的拉伸弾性率與上述專利文獻(xiàn)I等所用的相比為相當(dāng)小的0. 7 1. 2kgf/mm2、且玻璃纖維的平均纖維長(zhǎng)為15 100mm，從而最終完成了本發(fā)明。 本發(fā)明是基于上述新發(fā)現(xiàn)的發(fā)明，包括以下的要旨。1.面材強(qiáng)化發(fā)泡體，它是將由玻璃纖維無(wú)紡布與熱塑性樹脂形成的強(qiáng)化面材層合在通過(guò)線束連續(xù)擠出法由發(fā)泡倍率10 40倍的非交聯(lián)的熱塑性樹脂形成的線束集束發(fā)泡體的兩表面而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征是，所述玻璃纖維無(wú)紡布的拉伸弾性率為0. 7 1. 2kgf/mm2、構(gòu)成該玻璃纖維無(wú)紡布的玻璃纖維的平均纖維長(zhǎng)為15 100mm、所述強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量為25 40質(zhì)量％，且強(qiáng)化面材的拉伸彈性率為0. 8 2. Okgf/mm o2.如上述I記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述玻璃纖維無(wú)紡布中的粘合劑以固體成分計(jì)為5 20質(zhì)量％。3.如上述I或2記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，在所述粘合劑的固體成分中含有
0.1 3. 0質(zhì)量％的交聯(lián)樹脂。4.如上述I 3中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，面材強(qiáng)化發(fā)泡體中的玻璃纖維的含量為10 20質(zhì)量％。5.如上述I 4中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述熱塑性樹脂為非交聯(lián)的聚烯烴樹脂。6.如上述5記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述聚烯烴樹脂為熔體流動(dòng)速率(2300C )為5 30g/10分鐘的聚丙烯類樹脂。7.如上述I 6中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述熱塑性樹脂是密度為900 930kg/m3的、直鏈狀的低密度聚こ烯。8.如上述2 7中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述粘合劑為選自聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂及こ酸こ烯樹脂的至少I種樹脂。9.如上述3 8中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其中，所述交聯(lián)樹脂為聚こ烯醇或多官能型丙烯酸多元醇。10.成形體，由如上述I 9中任一項(xiàng)記載的面材強(qiáng)化發(fā)泡體制得。發(fā)明的效果本發(fā)明提供輕量性、成形性、特別是在深拉深成形中也能夠得到尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的成形體的面材強(qiáng)化發(fā)泡體、及由其得到的成形體。例如，將由面材強(qiáng)化發(fā)泡體形成的成形體用作汽車內(nèi)裝構(gòu)件時(shí)反復(fù)暴露于溫度從90°C至-40°C、95%的相対濕度(RH)的多濕度的環(huán)境中，這種情況下要求成形體的尺寸變化相對(duì)于初始的尺寸IOOOmm小于2mm(尺寸變化小于2/1000)，還有在像汽車的內(nèi)裝頂棚構(gòu)件這樣的條件嚴(yán)苛的環(huán)境中使用時(shí)，要求相對(duì)于初始尺寸1000mm，尺寸變化小于Imm(尺寸變化小于1/1000，本發(fā)明提供能夠滿足這些要求的面材強(qiáng)化發(fā)泡體。
具體實(shí)施方式
(玻璃纖維無(wú)紡布)構(gòu)成玻璃纖維無(wú)紡布的玻璃纖維的平均纖維長(zhǎng)必須為15 100mm、優(yōu)選20 85mm。玻璃纖維長(zhǎng)短于15mm時(shí),成形時(shí)易開(kāi)裂,不適宜。另一方面,玻璃纖維長(zhǎng)超過(guò)IOOmm時(shí)，無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量的離散變大，處理無(wú)紡布時(shí)玻璃纖維易脫落，因此加工性降低，使熱塑性樹脂含浸于無(wú)紡布時(shí)樹脂從無(wú)紡布的滲出增多，因此不適宜。本發(fā)明所用的玻璃纖維無(wú)紡布的拉伸弾性率必須為0. 7 1. 2kgf/mm2。玻璃纖維材料在180°C時(shí)的拉伸弾性率小于0. 7kgf/mm2吋，雖然無(wú)紡布的加工性及面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，但是在成形時(shí)拉深部位的伸長(zhǎng)性不足而發(fā)生破裂，因此不適宜。另ー方面，拉伸弾性率大于1. 2kgf/mm2時(shí)，成形性極好，但是易發(fā)生無(wú)紡布的玻璃纖維的脫落，處理性、加工性惡化，或成形時(shí)材料過(guò)度伸長(zhǎng)，造成殘余變形變大，有時(shí)在高溫(低溫)、多濕的環(huán)境中處理成形品時(shí)，由于要緩和成形時(shí)的變形，從而損害面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸穩(wěn)定性、或有損成形品的表面平滑性，因此不適宜。拉伸彈性率更好是0. 9 1. 15kgf/mm2,特別好是0. 9 1. lkgf/mm2。本發(fā)明所用的玻璃纖維無(wú)紡布優(yōu)選含有粘合剤。在玻璃纖維無(wú)紡布中，粘合劑的燒矢量(ignition loss)以固體成分計(jì)為5 20質(zhì)量％、更好為7 16質(zhì)量％。粘合劑樹脂的含量小于5質(zhì)量％時(shí)玻璃纖維的結(jié)合力弱，導(dǎo)致加工時(shí)的纖維的脫落増加，有損加工性，或所希望的增強(qiáng)效果變?nèi)酰尚螘r(shí)的裂紋及尺寸變化變大，反之大于20質(zhì)量％時(shí)玻璃纖維彼此間的結(jié)合力變強(qiáng)，造成強(qiáng)化面材的拉伸弾性率降低，不易成形，無(wú)紡布變得高價(jià)，不理想。所使用的粘合劑樹脂沒(méi)有特別的限定，可以使用聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、こ酸こ烯樹脂、淀粉類等各種粘合劑樹脂。其中，作為粘合劑樹脂優(yōu)選こ酸こ烯樹脂或淀粉類。還有，考慮到玻璃纖維無(wú)紡布的處理及加工性吋，為了達(dá)到上述拉伸弾性率在粘合劑樹脂可以含有交聯(lián)樹脂。交聯(lián)樹脂的含量相對(duì)于粘合劑的固體成分，優(yōu)選為0.1 3質(zhì)量％、特別好是0. 2 2質(zhì)量％。粘合劑樹脂中的交聯(lián)樹脂沒(méi)有特別的限定，但從成本及加工性方面出發(fā)，優(yōu)選使用聚こ烯醇(PVA)、或多官能型丙烯酸多元醇，特別好是聚こ烯醇。(熱塑性樹脂)上述玻璃纖維無(wú)紡布中，玻璃纖維的間隙被熱塑性樹脂含浸。在本發(fā)明中，與玻璃纖維無(wú)紡布復(fù)合的熱塑性樹脂優(yōu)選易含浸至無(wú)紡布、與發(fā)泡樹脂的粘接性高的樹脂。發(fā)泡體和強(qiáng)化面材的粘接性不足時(shí)，面材強(qiáng)化發(fā)泡體的強(qiáng)度降低、或在成形時(shí)剝離且開(kāi)裂，而且所得的成形體不具有充分的尺寸穩(wěn)定性，因此不理想。發(fā)泡體與強(qiáng)化面材的粘接強(qiáng)度在180度剝離中，優(yōu)選為0. 05kgf/mm2以上、更好是0.1 5kgf/mm2。熱塑性樹脂沒(méi)有特別的限定，例如熔體流動(dòng)速率(MFR、230°C )優(yōu)選為5 50g/10分鐘、更好是8 45g/10分鐘。熱塑性樹脂沒(méi)有特別的限定，但從成本、耐熱性、及加工的難易度出發(fā)，優(yōu)選使用烯烴樹脂、EVA(乙烯-こ酸こ烯共聚物)這類 與こ烯樹脂的共聚物、或它們的混合物。其中，優(yōu)選密度為900 930kg/m3的低密度聚こ烯，從向無(wú)紡布內(nèi)部的滲透性、加工性、成本方面優(yōu)選使用直鏈狀的聚こ烯。(強(qiáng)化面材)
由上述玻璃纖維無(wú)紡布與上述熱塑性樹脂形成的強(qiáng)化面材較好是強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量為25 40質(zhì)量％、特別好是30 35質(zhì)量％。強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量超過(guò)40質(zhì)量％時(shí)，強(qiáng)化面材的拉伸弾性率降低、成形時(shí)的伸長(zhǎng)性不足，在成形體發(fā)生開(kāi)裂，因此不適宜。另ー方面，越是減少玻璃纖維含量而使樹脂含量増加，強(qiáng)化面材的拉伸彈性率越高，伸長(zhǎng)性越高，但玻璃纖維的含量小于25質(zhì)量％吋，制品重量増加或價(jià)格上升，因此不適宜。還有，對(duì)玻璃纖維無(wú)紡布使熱塑性樹脂含浸吋，沒(méi)有特別的限定，在玻璃纖維無(wú)紡布為片狀時(shí)，優(yōu)選含浸于片材的兩表面上。但是，如果是具有適合于加工的溫度及適度的粘度特性的熱塑性樹脂，可以減少在玻璃纖維無(wú)紡布的厚度方向上含浸的熱塑性樹脂的不均ー性時(shí)，可以僅從玻璃纖維無(wú)紡布的ー側(cè)的表面使其含浸。要求在深拉深成形等中具有優(yōu)異的伸長(zhǎng)性的強(qiáng)化面材時(shí)，最好是按照熱塑性樹脂均勻地存在于玻璃纖維無(wú)紡布中的條件使其含浸。還有，熱塑性樹脂向玻璃纖維無(wú)紡布的含浸方法只要是能夠直接使熔融的熱塑性樹脂含浸的裝置則均可以使用。例如，更好是通過(guò)熱熔樹脂的噴射式熱熔層壓法或擠出層壓法等連續(xù)層合加工，使被粘接體玻璃纖維無(wú)紡布與熱塑性樹脂復(fù)合的方法。含浸于玻璃纖維無(wú)紡布的、熔融的熱塑性樹脂的粘度過(guò)高時(shí)，樹脂無(wú)法充分地滲透到纖維原材料內(nèi)部，無(wú)法賦予強(qiáng)化面材足夠的伸長(zhǎng)性，因此不適宜。另ー方面，如果熔融的熱塑性樹脂的粘度過(guò)低，則使熔融的熱塑性樹脂含浸于玻璃纖維無(wú)紡布后，樹脂從玻璃纖維無(wú)紡布滲出，因此變得不易加工，不適宜。強(qiáng)化面材在氣氛溫度設(shè)定為180°C的高溫拉伸試驗(yàn)中的拉伸弾性率必須為0. 8
2.Okgf/mm2,特別好是 0. 9 1. 5kgf/mm2。強(qiáng)化面材的180°C時(shí)的拉伸弾性率小于0. 8kgf/mm2時(shí)，雖成形性的剛性及尺寸穩(wěn)定性良好，但成形時(shí)的強(qiáng)化面材的伸長(zhǎng)性降低，在成形時(shí)易發(fā)生開(kāi)裂，不適宜。另ー方面，強(qiáng)化面材的拉伸弾性率超過(guò)2. Okgf/mm2時(shí)，成形性良好，但成形應(yīng)變隨時(shí)間緩和的過(guò)程中的成形體的尺寸變化及形狀崩塌變大，因此不適宜。(發(fā)泡體)本發(fā)明中形成發(fā)泡體的樹脂沒(méi)有特別的限定，使用熱塑性樹脂材料。從成本及進(jìn)行深拉深成形方面出發(fā)，優(yōu)選使用非交聯(lián)性的聚烯烴類的樹脂。聚烯烴類樹脂中特別優(yōu)選使用耐熱性及剛性高、價(jià)廉的聚丙烯類的樹脂。作為聚丙烯類樹脂，熔體流動(dòng)速率(MFR、2300C )優(yōu)選5 30g/10分鐘、更好是5 20g/10分鐘。本發(fā)明中的線束集束發(fā)泡體沒(méi)有特別的限定，可以通過(guò)從多個(gè)ロ模噴嘴吐出的線束連續(xù)擠出發(fā)泡法得到。例如，發(fā)泡體可以通過(guò)使用具有開(kāi)ロ直徑為0. 5 3_、開(kāi)口數(shù)為50 5000的多孔型ロ模的擠出機(jī)，在160 250°C的熔融擠出溫度下，ロ模的每一個(gè)開(kāi)ロ的吐出量V設(shè)為0. 03 0. 5kg/h、將臨近ロ模開(kāi)ロ部的樹脂壓カ以3 20MPa釋放至大氣下進(jìn)行擠出發(fā)泡的方法來(lái)得到。但是，發(fā)泡體使用線束集束發(fā)泡體時(shí)，相對(duì)于向發(fā)泡體的擠出方向的拉伸伸長(zhǎng)性，向其垂直方向的拉伸伸長(zhǎng)性高，為具有各向異性的材料。本發(fā)明中，發(fā)泡體的發(fā)泡倍率宜為10 40倍、優(yōu)選13 30倍。發(fā)泡倍率小于10倍時(shí)，面材強(qiáng)化發(fā)泡體的剛性良好，但有損輕量性，因此不適宜。發(fā)泡倍率超過(guò)40倍時(shí)，雖在面材強(qiáng)化發(fā)泡體的輕量性及成本方面良好，但無(wú)法賦予剛性，有損尺寸穩(wěn)定性，因此不適宜。(面材強(qiáng)化發(fā)泡體)本發(fā)明中的面材強(qiáng)化發(fā)泡體通過(guò)在發(fā)泡體的兩表面層合強(qiáng)化面材來(lái)制造，其形狀可以采用板狀、或片狀。發(fā)泡體和強(qiáng)化面材的層合方法沒(méi)有特別的限定，有一邊使熱塑性樹脂含浸于玻璃纖維無(wú)紡布，一邊使熱塑性樹脂適度地滲出至玻璃纖維無(wú)紡布的內(nèi)表面，籍此使用熱塑性樹脂的粘接性，將強(qiáng)化面材和發(fā)泡體層合的方法；預(yù)先準(zhǔn)備好在玻璃纖維無(wú)紡布含浸有熱塑性樹脂的強(qiáng)化面材和、與其層合的發(fā)泡體，在下一エ序中利用熱輥使兩者層合的方法；用熱風(fēng)式層合法將兩者貼合的方法等。作為在使熱塑性樹脂與無(wú)紡布復(fù)合的同時(shí)與發(fā)泡體層合的方法，有擠出層壓法和、噴射式熱熔層壓法。擠出層壓法存在裝置大，需要較大的場(chǎng)地，裝置價(jià)格非常高的缺點(diǎn)，但優(yōu)點(diǎn)是能夠容易以較均一的単位面積質(zhì)量涂布高単位面積質(zhì)量的熱塑性樹脂。噴射式熱熔層壓法能夠以較低的成本進(jìn)行加工，但缺點(diǎn)是熱塑性樹脂的単位面積質(zhì)量不均一，或不適于高単位面積質(zhì)量的樹脂的涂布。還有，預(yù)先準(zhǔn)備強(qiáng)化面材時(shí)也可以通過(guò)上述擠出層壓法或噴射式熱熔層壓法適當(dāng)?shù)丶庸?。將預(yù)先準(zhǔn)備好的強(qiáng)化面材用熱輥貼合的方法是在發(fā)泡體的兩表面層疊強(qiáng)化面材的狀態(tài)下，用經(jīng)加熱的輥加壓來(lái)貼合的方法。 利用熱輥貼合時(shí)，具有加工方法簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是強(qiáng)化面材的厚度厚時(shí)，為了將能夠充分地與發(fā)泡體粘接的熱塑性樹脂熔融，需要消耗大量的熱量。其結(jié)果是具有以下的缺點(diǎn)提升熱輥的熱量、増大熱輥的尺寸、需要多個(gè)熱輥、導(dǎo)致必須降低加工速度。預(yù)先準(zhǔn)備好的強(qiáng)化面材用熱風(fēng)式層壓法貼合的方法是向發(fā)泡體與強(qiáng)化面材同時(shí)吹熱風(fēng)，使各自表面的樹脂軟化熔融后，邊用冷卻輥加壓冷卻，邊使各自的表面貼合的方法。熱風(fēng)式層壓法存在設(shè)計(jì)上裝置復(fù)雜、且為使材料充分軟化熔融必須吹高溫的熱風(fēng)的缺點(diǎn)。但優(yōu)點(diǎn)是裝置便宜且不受場(chǎng)地限制，想要使制品寬度方向的加熱溫度均一化時(shí)易較精細(xì)化地控制，可以同時(shí)將發(fā)泡體和含浸于強(qiáng)化面材的熱塑性樹脂加熱熔融而貼合，因此即使在加工速度快的情況下也能夠充分地貼合加工。如上所述得到的面材強(qiáng)化發(fā)泡體在后續(xù)エ序中還可以進(jìn)行沖壓成形或真空成形。沖壓成形吋，通過(guò)預(yù)加熱使基材軟化熔融，利用冷卻加壓成形為某特定形狀，可以預(yù)先在成形體的表面層疊粘接層，加壓的同時(shí)，在基材的表面貼合氈及三元こ丙橡膠(EPDM)、こ丙橡膠(EPR)、丁基橡膠接枝聚こ烯等為代表的烯烴類弾性體(TPO)片材等裝飾材料。此外，也可以預(yù)先，在強(qiáng)化面材的加工エ序中，使聚丙烯或聚こ烯等烯烴類樹脂或上述烯烴類弾性體等轉(zhuǎn)印性高的樹脂熔融，澆鑄在玻璃纖維無(wú)紡布表面，制成強(qiáng)化面材，使用其制得面材強(qiáng)化發(fā)泡體，在壓制成形時(shí)使模具的凹凸形狀轉(zhuǎn)印至成形品的表面，賦予外觀。真空成形時(shí)也如前述，成形的同時(shí)在成形品貼合裝飾材料，或預(yù)先在強(qiáng)化面材的加工エ序中復(fù)合轉(zhuǎn)印性高的樹脂，籍此進(jìn)行模具形狀的轉(zhuǎn)印，可以賦予外觀。面材強(qiáng)化發(fā)泡體的玻璃纖維的含量在面材強(qiáng)化發(fā)泡體的總質(zhì)量中優(yōu)選為10 20質(zhì)量％，更好是12 18質(zhì)量％。玻璃纖維的含量小于10質(zhì)量％時(shí)，有損成形品的熱尺寸穩(wěn)定性，例如在汽車的內(nèi)裝材料等溫濕度環(huán)境苛酷的狀況下使用其吋，會(huì)發(fā)生面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸縮水，形狀崩塌等不良情況，因此不適宜。特別是，成性變形大的深拉深成形品的情況下，殘余應(yīng)カ變大，因此尺寸形狀穩(wěn)定性及形狀穩(wěn)定性受到顯著地?fù)p害。另ー方面，若玻璃纖維的含量超過(guò)20質(zhì)量％時(shí)，可以提高面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸穩(wěn)定性，但有損輕量，或強(qiáng)化面材的拉伸弾性率過(guò)高而成型時(shí)發(fā)生開(kāi)裂，因此不適宜。本發(fā)明中，各種物性值如下求得。1.玻璃纖維無(wú)紡布的單位面積質(zhì)量將無(wú)紡布裁成縱200mm、橫200mm的尺寸的板狀,其質(zhì)量(g)用電子天平測(cè)定至小數(shù)點(diǎn)后2位，通過(guò)以下公式算出玻璃纖維無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量。將分別算出的単位面積質(zhì)量的平均值(n=5)作為玻璃纖維無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量。玻璃纖維無(wú)紡布單位面積質(zhì)量(g/m2)=質(zhì)量(g)/ (200 (m)/1000 (m) X 200 (m)/1000 (m)2.強(qiáng)化面材的單位面積質(zhì)量將強(qiáng)化面材裁成縱200mm、橫200mm的尺寸的板狀，其質(zhì)量(g)用電子天平測(cè)定至小數(shù)點(diǎn)后2位，通過(guò)以下公式算出強(qiáng)化面材的單位面積質(zhì)量。將分別算出的単位面積質(zhì)量的平均值(n=5)作為強(qiáng)化面材單位面積質(zhì)量。強(qiáng)化面材的單位面積質(zhì)量(g/m2)=質(zhì)量(g)/ (200 (m)/1000 (m) X 200 (m)/1000 (m))3.面材強(qiáng)化發(fā)泡體的單位面積質(zhì)量將面材強(qiáng)化發(fā)泡體裁成縱200mm、橫200mm的尺寸的板狀，其質(zhì)量(g)用電子天平測(cè)定至小數(shù)點(diǎn)后2位，通過(guò)以下公式算出面材強(qiáng)化發(fā)泡體的単位面積質(zhì)量。將分別算出的単位面積質(zhì)量的平均值(n=5)作為面材強(qiáng)化發(fā)泡體単位面積質(zhì)量。面材強(qiáng)化發(fā)泡體單位面積質(zhì)量(g/m2)=質(zhì)量(g)/ (200/1000 (m) X 200/1000 (m))4.面材強(qiáng)化發(fā)泡體的厚度從面材強(qiáng)化發(fā)泡體的平板部，將試驗(yàn)片裁成縱200mm、橫200mm的板狀，其厚度用數(shù)顯卡尺測(cè)定至小數(shù)點(diǎn)后2位，將厚度的平均值(n=5)作為面材強(qiáng)化發(fā)泡體厚度。5.玻璃纖維無(wú)紡布在180°C時(shí)的拉伸弾性率及拉伸伸長(zhǎng)率將玻璃纖維無(wú)紡布裁成縱200mm、橫25mm的尺寸的板狀，將預(yù)先加熱至180°C的無(wú)紡布以?shī)A具間隔150mm固定于高溫拉伸試驗(yàn)裝置中，使用以拉伸速度50mm/分鐘拉伸試驗(yàn)片時(shí)的最大載荷(kgf)與試驗(yàn)片面積(mm)，通過(guò)以下公式算出拉伸弾性率。將所得的拉伸弾性率的平均値(n=5)作為無(wú)紡布在180°C時(shí)的拉伸弾性率。I8CTC拉伸彈性率(kgf/mm2) =((最大載荷(kgf)+(試驗(yàn)片寬度25 (mm)) X夾具間隔150(mm)X拉伸伸長(zhǎng)率(%))還有，在無(wú)紡布的180°C拉伸試驗(yàn)中，根據(jù)至無(wú)紡布斷裂的位移量(mm)與試驗(yàn)的夾具間隔(mm)，使用以下公式算出180°C時(shí)的拉伸伸長(zhǎng)率。180°C拉伸伸長(zhǎng)率(%)
=(至無(wú)紡布斷裂的位移量(mm)+夾具間隔(mm)) X 100將所得的拉伸伸長(zhǎng)率的平均値(n=5)作為180°C時(shí)的拉伸伸長(zhǎng)率。6.強(qiáng)化面材在180°C時(shí)的拉伸弾性率及拉伸伸長(zhǎng)率強(qiáng)化面材的拉伸弾性率及拉伸伸長(zhǎng)率也通過(guò)與上述5.記載的玻璃纖維無(wú)紡布的180°C拉伸試驗(yàn)相同的方法，算出強(qiáng)化面材在180°C時(shí)的拉伸弾性率和拉伸伸長(zhǎng)率。7.強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量將強(qiáng)化面材裁成縱30mm、橫30mm的尺寸的板狀，充分除去水分后用作試驗(yàn)片。將該試驗(yàn)片放入瓷皿(質(zhì)量=Wtl)中，試驗(yàn)片和瓷皿的總質(zhì)量(W1)用電子天平測(cè)定至小數(shù)點(diǎn)后4位，在設(shè)定為450°C的電爐中放置5小時(shí)，在裝有硅膠的干燥器中將溫度降至室溫，用電子天平測(cè)定有機(jī)成分燃燒后的殘留有強(qiáng)化面材的瓷皿的質(zhì)量(《2)至小數(shù)點(diǎn)后4位，根據(jù)以下的公式算出強(qiáng)化面材的玻璃纖維含量。從強(qiáng)化面材的不同位置采取試驗(yàn)片，進(jìn)行5次上述測(cè)定，將分別得到的玻璃纖維含量的平均值作為強(qiáng)化面材中的玻璃纖維含量。強(qiáng)化面材中的玻璃纖維含量(質(zhì)量％)=((W2-Wq)Z(W1-Wq))XIOO8.深拉深成形性使用在發(fā)泡體的兩表面層合有強(qiáng)化面材的縱2400mm、橫1500mm的尺寸的板狀的面材強(qiáng)化發(fā)泡體。在其端部50_的位置將4邊夾固，在遠(yuǎn)紅外線加熱爐中充分地預(yù)加熱，使其軟化、熔融后，迅速地將面材強(qiáng)化發(fā)泡體輸送至模具內(nèi)部。模具使用中央部凹成縱1200mm、橫1000mm、斜邊200mm的四角錐臺(tái)形狀的,模具上模為凹型、下模為凸型，所有的角部分的R為IOmm且傾斜角60度的模具。在將模具間的間隙設(shè)為5. 5mm、將軟化熔融的上述面材強(qiáng)化發(fā)泡體夾固的狀態(tài)下進(jìn)行加壓，籍此制得成形體，在所有的深拉深(角部、立壁)部位進(jìn)行面材強(qiáng)化發(fā)泡體是否破裂的評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)中，作為面材強(qiáng)化發(fā)泡體的破裂程度，長(zhǎng)IOOmm以上破裂時(shí)評(píng)價(jià)為“破裂大”，長(zhǎng)100 IOmm破裂時(shí)，評(píng)價(jià)為“中等程度破裂”，強(qiáng)化面材及發(fā)泡體、或其兩者破裂長(zhǎng)10 5mm左右、穿孔時(shí)評(píng)價(jià)為“破裂小”。9.尺寸穩(wěn)定性首先，在用記載于上述8深拉深成形性的方法成型的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的平面部于縱向3處畫IOOOmm的直線、于橫向3處畫750mm的直線，在立面傾斜部的縱橫均畫750mm及150mm的直線，以0. 5mm為最小刻度用刻度尺測(cè)定直線的初始長(zhǎng)度(Ltl)。接著，使用設(shè)定溫度的精度為± 1°C、設(shè)定濕度的精度為±2%RH的高濕恒溫槽，在以下的溫度濕度的條件下，實(shí)施4循環(huán)的濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)。該濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)的循環(huán)如下。首先，以溫度23°C濕度50%保持0. 5小時(shí)(以下、稱為初始條件。)，接著以溫度90°C保持11. 5小吋。其后，經(jīng)過(guò)初始條件，以_40°C保持7. 5小時(shí)，再次經(jīng)過(guò)初始條件，以溫度70°C濕度50%保持7. 5小吋。其后，經(jīng)過(guò)初始條件，以_40°C保持7. 5小時(shí)后回復(fù)到初始條件，將此作為I循環(huán)。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)試驗(yàn)前畫的直線分別使用刻度尺，以0. 5mm作為最小刻度測(cè)定試驗(yàn)后的長(zhǎng)度(U)。
評(píng)價(jià)全部的直線后，通過(guò)以下公式，算出冷熱循環(huán)試驗(yàn)后的尺寸變化。冷熱循環(huán)試驗(yàn)后的尺寸變化(X 1/1000)=((L0-11)^L0)XlOOO還有，將面材強(qiáng)化發(fā)泡體縱向(擠出發(fā)泡線路方向；2400mm)作為MD方向、將橫向(相對(duì)擠出發(fā)泡線路的寬度方向；1500mm)作為TD方向，計(jì)算在MD方向 TD方向均算出的尺寸變化的值的平均值，將此作為面材強(qiáng)化發(fā)泡體的冷熱循環(huán)試驗(yàn)后的尺寸變化。此外，作為尺寸變化的單位的X 1/1000，表示初始尺寸IOOOmm的成形體在冷熱循環(huán)試驗(yàn)后變形的變形量(mm)，與尺寸變化率X0. 1(%)的含義相同。在深拉深成形的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的尺寸穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)中，將尺寸變化小于(1. 0) X 1/1000 評(píng)價(jià)為“◎”、將(1. 0 1. 5)父1/1000評(píng)價(jià)為“〇”、將(1. 5 2. 0) X 1/1000評(píng)價(jià)為“A”、將尺寸變化超過(guò)(2. OX 1)/1000時(shí)評(píng)價(jià)為“ X ”。此外，作為成形體，例如要使用于汽車用的內(nèi)裝構(gòu)件等時(shí)，作為能夠充分應(yīng)對(duì)車內(nèi)環(huán)境的苛酷的溫濕度變化的尺寸穩(wěn)定性必須尺寸變化小于2X 1/1000、特別是用于轎車用的內(nèi)裝用時(shí)，尺寸變化必須小于1X1/1000。實(shí)施例為了更具體地說(shuō)明本發(fā)明，以下例舉實(shí)施例，但本發(fā)明并不僅限定于這些實(shí)施例。還有，在本發(fā)明中，只要無(wú)特殊說(shuō)明，“％”為質(zhì)量％。實(shí)施例1 7、及比 較例I 8的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的制造條件、其評(píng)價(jià)結(jié)果等，匯總不于表1、表2。實(shí)施例1使用平均纖維徑13 U m、平均纖維長(zhǎng)25mm的玻璃纖維無(wú)紡布，使聚氨酯樹脂與丙烯酸樹脂的混合物(質(zhì)量比率80:20)形成的粘合劑按照相對(duì)于玻璃纖維的質(zhì)量為10質(zhì)量％的量附著于其上，再以相對(duì)于粘合劑的質(zhì)量為0. 5質(zhì)量％的量添加作為交聯(lián)成分的PVA，在200°C進(jìn)行90秒鐘的熱處理，得到單位面積質(zhì)量50g/m2且燒失量(ig. loss) 10%的玻璃纖維無(wú)紡布，使用該玻璃纖維無(wú)紡布。該玻璃纖維無(wú)紡布在180°C時(shí)的拉伸彈性率為1.Okgf/mm2、180°C時(shí)的拉伸伸長(zhǎng)率為0. 83%。在上述玻璃纖維無(wú)紡布上以280 290°C的熔融狀態(tài)、且按照単位面積質(zhì)量達(dá)到50g/m2的條件直接涂布作為熱塑性樹脂的直鏈狀低密度聚こ烯樹脂(LLDPE、密度919kg/m3MFR: 8. 0g/10分鐘)。接著，再在玻璃纖維無(wú)紡布的內(nèi)側(cè)，以50g/m2的単位面積質(zhì)量直接涂布LLDPE樹脂，使樹脂成分的単位面積質(zhì)量合計(jì)達(dá)到100g/m2，通過(guò)擠出層壓法使其含浸，制得玻璃含量為33質(zhì)量％的強(qiáng)化面材。該強(qiáng)化面材的單位面積質(zhì)量為150g/m2、LLDPE樹脂含量為67質(zhì)量％。還有，180°C時(shí)的拉伸彈性率為1. lkgf/mm2、180°C時(shí)的拉伸伸長(zhǎng)率為5. 7%。另ー方面，使用串聯(lián)式擠出機(jī)，使230°C時(shí)的MFR為3. 3g/10分鐘、230°C時(shí)的熔融張カ為7. 9g的均聚聚丙烯樹脂以吐出量75kg/小時(shí)(h)且在230°C的溫度設(shè)定下熔融，按照相對(duì)于均聚聚丙烯樹脂100質(zhì)量％達(dá)到6. 5質(zhì)量％的條件注入作為發(fā)泡氣體的ニ氧化碳，進(jìn)行充分地混煉后，調(diào)整第2段的擠出機(jī)的溫度，按照使臨發(fā)泡前的樹脂溫度達(dá)到185°C的條件進(jìn)行溫度設(shè)定，通過(guò)孔數(shù)1332(在發(fā)泡體的厚度方向4孔、在寬度方向333孔)且孔直徑0. 59mm、孔間隔4. 5mm的多腔模嘴(マルチストランドダィノズル)，以樹脂壓カ達(dá)到8. 3MPa的條件進(jìn)行擠出，將壓カー舉釋放至大氣壓中，籍此制得制品寬1500mm、發(fā)泡倍率26倍、厚度12mm、単位面積質(zhì)量380g/m2的發(fā)泡體。接著，在連續(xù)生產(chǎn)線中，在如上所述預(yù)先準(zhǔn)備好的強(qiáng)化面材和發(fā)泡體之間，吹2800C的熱風(fēng)，使強(qiáng)化面材的LLDPE樹脂和發(fā)泡體表面的PP (聚丙烯)樹脂熔解后，迅速地用PTFE (聚四氟こ烯)被覆輥加壓，籍此在發(fā)泡體的兩表面貼合強(qiáng)化面材，制得面材強(qiáng)化發(fā)泡體。所得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的単位面積質(zhì)量為680g/m2、厚度為11mm、面材強(qiáng)化發(fā)泡體中的玻璃含量為15質(zhì)量％。使如上所述得到的面材強(qiáng)化發(fā)泡體在設(shè)定溫度為280°C的遠(yuǎn)紅外加熱爐內(nèi)滯留120秒鐘，進(jìn)行加熱使成形體的表面溫度達(dá)到170 180°C，隨即將上述模具設(shè)定為30°C，以模具間隙設(shè)定5. 5mm的條件進(jìn)行深拉深成形。所得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體的成形體在深拉深角(立壁傾斜面)部位無(wú)開(kāi)裂，表面外觀端麗。還有，使用該成形體，通過(guò)上述的冷熱循環(huán)試驗(yàn)調(diào)查了試驗(yàn)前后的成形體的尺寸變化，尺寸變化為0. 98 X 1/1000(尺寸變化率0. 098%)，可以確認(rèn)尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。實(shí)施例2除了使作為玻璃纖維無(wú)紡布的粘合劑的交聯(lián)成分的PVA的添加量為3%以外，全部為與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。實(shí)施例3除了使用玻璃纖維 無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量為適合但為較低的40g/m2的無(wú)紡布以夕卜，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。實(shí)施例4除了使用玻璃纖維無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量為適合但為極高的65g/m2的無(wú)紡布以夕卜，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。實(shí)施例5、6除了使將玻璃纖維結(jié)合的粘合劑量為15質(zhì)量％及20質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。實(shí)施例7除了使含浸于玻璃纖維無(wú)紡布的熱塑性樹脂的単位面積質(zhì)量(每單位面積的質(zhì)量)為38g/m2，使強(qiáng)化面材中的玻璃纖維含量為40質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例I除了使作為玻璃纖維無(wú)紡布的粘合劑的交聯(lián)成分的PVA的添加量為5%以外，全部為與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例2除了未添加作為玻璃纖維無(wú)紡布的粘合劑的交聯(lián)成分的PVA以外，全部為與實(shí)施例I相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例3除了使用玻璃纖維無(wú)紡布的単位面積質(zhì)量極低的30g/m2的無(wú)紡布，使強(qiáng)化面材所含的玻璃纖維含量為23質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例4除了使用平均纖維長(zhǎng)為IOmm的玻璃纖維無(wú)紡布以外，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例5除了使用平均纖維長(zhǎng)為120mm的玻璃纖維無(wú)紡布以外，與實(shí)施例1相同的制造條件，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例6除了使將玻璃纖維結(jié)合的粘合劑量為4質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例7除了使含浸于玻璃纖維無(wú)紡布的熱塑性樹脂的単位面積質(zhì)量(每單位面積的質(zhì)量)為25g/m2，使強(qiáng)化面材中的玻璃纖維含量為50質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。比較例8除了使含浸于玻璃纖維無(wú)紡布的熱塑性樹脂的単位面積質(zhì)量(每單位面積的質(zhì)量)為110g/m2，使強(qiáng)化面材中的玻璃纖維含量為19質(zhì)量％以外，與實(shí)施例1相同，得到面材強(qiáng)化發(fā)泡體。表I
I[實(shí)細(xì)I 實(shí)麄辦 fpmms [實(shí)抽4 I實(shí)麵5 實(shí)施》8 (實(shí)毚例權(quán)利要求
1.面材強(qiáng)化發(fā)泡體，它是將由玻璃纖維無(wú)紡布與熱塑性樹脂形成的強(qiáng)化面材層合在通過(guò)線束連續(xù)擠出法由發(fā)泡倍率10 40倍的非交聯(lián)的熱塑性樹脂形成的線束集束發(fā)泡體的兩表面而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述玻璃纖維無(wú)紡布的拉伸彈性率為0. 7 1.2kgf/mm2、構(gòu)成該玻璃纖維無(wú)紡布的玻璃纖維的平均纖維長(zhǎng)為15 100mm、所述強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量為25 40質(zhì)量％，且強(qiáng)化面材的拉伸彈性率為0. 8 2. Okgf/mm2。
2.如權(quán)利要求1所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述玻璃纖維無(wú)紡布中的粘合劑以固體成分計(jì)為5 20質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，在所述粘合劑的固體成分中含有0.1 3. 0質(zhì)量％的交聯(lián)樹脂。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，面材強(qiáng)化發(fā)泡體中的玻璃纖維的含量為10 20質(zhì)量％。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述熱塑性樹脂為非交聯(lián)的聚烯烴樹脂。
6.如權(quán)利要求5所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述聚烯烴樹脂是熔體流動(dòng)速率(230°C )為5 30g/10分鐘的聚丙烯類樹脂。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述熱塑性樹脂是密度為900 930kg/m3的、直鏈狀的低密度聚乙烯。
8.如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述粘合劑為選自聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂及乙酸乙烯樹脂的至少I種樹脂。
9.如權(quán)利要求3 8中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述交聯(lián)樹脂為聚乙烯醇或多官能型丙烯酸多元醇。
10.成形體，其特征在于，將權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的面材強(qiáng)化發(fā)泡體成形而得。
全文摘要
提供輕量、成形性、特別是深拉深成形性優(yōu)異，且所得的成形體的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的面材強(qiáng)化發(fā)泡體及成形體。它是將由玻璃纖維無(wú)紡布與熱塑性樹脂形成的強(qiáng)化面材層合在通過(guò)線束連續(xù)擠出法由發(fā)泡倍率10～40倍的非交聯(lián)樹脂形成的線束集束發(fā)泡體的兩表面而得的面材強(qiáng)化發(fā)泡體，其特征在于，所述玻璃纖維無(wú)紡布的拉伸彈性率為0.7～1.2kgf/mm2、構(gòu)成該玻璃纖維無(wú)紡布的玻璃纖維的平均纖維長(zhǎng)為15～100mm、所述強(qiáng)化面材中的玻璃纖維的含量為25～40質(zhì)量%，且強(qiáng)化面材的拉伸彈性率為0.8～2.0kgf/mm2。
文檔編號(hào)B32B27/32GK103038059SQ201180037260
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者板谷透, 才丸貢 申請(qǐng)人:旭玻璃纖維股份有限公司