预成型体或成型绝热材料的制造方法、以及预成型体或成型绝热材料技术

本发明专利技术的目的在于提供以下方法，其中，在成型绝热材料的制造中，防止引起预成型体的成型不良及制品收率降低的、预成型体的成型槽中的碳纤维浮游现象(丝浮游现象)。该课题可以通过下述成型绝热材料的制造方法来解决，该制造方法是通过将含有碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂的预成型体烧成而得到的成型绝热材料的制造方法，其特征在于，包括(a)将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤，(b)从上述浆抽吸除去溶剂、成型预成型体的抽吸成型步骤，和(c)将上述预成型体烧成的步骤，上述浆调整步骤中所调整的浆中含有的游离酚的浓度为150ppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成型绝热材料的制造方法、成型绝热材料用的预成型体的制造方法、以及预成型体或成型绝热材料。根据本专利技术的制造方法，可以改善成型绝热材料的成型不良、提高制品收率。
技术介绍
作为使用碳纤维而得的成型绝热材料的制造方法，已知有将作为粘合剂的酚醛树脂等浸渗到碳纤维毡中，层叠所得到的碳纤维毡，通过热压加压进行压缩成型后进行烧成的方法(专利文献1)。此外，报告了通过将作为构成绝热材料的主要成分的碳纤维和粘合剂分散在水等溶剂中形成浆，将该浆利用抽吸成型进行预成型，并将该预成型体烧成，由此得到成型绝热材料的方法、即所谓的浆法(专利文献2及专利文献幻。通过这种浆法得到的成型绝热材料由于碳纤维在与成型绝热材料的厚度方向正交的方向上取向，形成所谓的二维随机取向，因此具有绝热性高的特征。专利文献1 日本特开2008-196552号公报专利文献2 日本特开平2-208264号公报(专利第3003935号公报)专利文献3 日本特开平5-43320号公报。
技术实现思路
本专利技术人将分散有碳纤维和作为粘合剂的酚醛树脂而成的浆充满成型槽，从成型槽的底面抽吸，由此进行抽吸成型，制造预成型体。接着，通过将该预成型体烧成而制造成型绝热材料。但是，在浆法中，在碳纤维未均勻地分散在浆中的情况下，抽吸成型而成的预成型体不均勻，导致成型不良及制品收率降低。具体地说，成型槽的浆的上层部经常产生碳纤维浮游(浮遊)的现象(以下称为“丝浮游现象(糸浮遊現象)”)。这种丝浮游现象在温度低的状态下很少产生，但是在浆的温度升高的夏季，在成型槽的浆的上层部产生厚厚的层状丝浮游物，抽吸成型时在预成型体的上层部形成与通常过滤成型层不同的异质层、即所谓的不良成型层，导致成型不良及制品收率降低。此外，也会发生由于堵塞而使抽吸滤过量极端减少、过滤不良，结果不得不放弃成型的情况。本专利技术人对于上述因丝浮游现象所导致的成型不良及制品收率降低的改善，进行了深入研究，结果发现，作为粘合剂使用的酚醛树脂中含有的化合物、特别是游离酚的浓度高时，浆中存在高浓度的游离酚，导致丝浮游现象的气泡的产生就会增加。因此，通过降低浆中的游离酚的浓度，可以抑制“丝浮游现象”的产生、抑制成型不良及制品收率降低。进一步发现，酚醛树脂的熔点低时，酚醛树脂的一部分在浆中熔化，附着于浮游的碳纤维，阻碍导致丝浮游现象的气泡的破泡(破泡)。因此，通过使用熔点高的酚醛树脂，可以进一步抑制“丝浮游现象”的产生，抑制成型不良及制品收率的降低。本专利技术是基于这样的发现而提出的。上述的课题可以利用本专利技术通过下述成型绝热材料用的预成型体的制造方法来解决，该制造方法的特征在于，包括(a)将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤，和(b)从上述浆抽吸除去溶剂、成型预成型体的抽吸成型步骤，上述浆调整步骤中所调整的浆中含有的游离酚的浓度为150ppm以下。本专利技术的预成型体的制造方法的优选方式中，上述抽吸成型步骤进一步含有对成型得到的预成型体进行加热处理。此外，本专利技术的预成型体的制造方法的优选方式中，上述酚醛树脂的熔点为64°C以上。本专利技术也涉及可以通过上述预成型体的制造方法得到的预成型体。此外，本专利技术涉及下述成型绝热材料的制造方法，该方法为通过将含有碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂的预成型体烧成而得到的成型绝热材料的制造方法，其特征在于，包括(a)将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤，(b)从上述浆抽吸除去溶剂、成型预成型体的抽吸成型步骤，和(c)将上述预成型体烧成的步骤，上述浆调整步骤中所调整的浆中含有的游离酚的浓度为150ppm以下。本专利技术的成型绝热材料的制造方法的优选方式中，上述抽吸成型步骤进一步含有对成型得到的预成型体进行加热处理。此外，本专利技术的成型绝热材料的制造方法的优选方式中，上述酚醛树脂的熔点为64°C以上。本专利技术也涉及可以通过上述成型绝热材料的制造方法得到的成型绝热材料。进一步地，本专利技术涉及上述应用，其为酚醛树脂在成型绝热材料用的预成型体的制造中的应用，其特征在于，上述预成型体的制造使用将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、然后抽吸溶剂的浆法，上述酚醛树脂中的游离酚的含量为1重量％以下。此外，本专利技术涉及上述应用，其为酚醛树脂在成型绝热材料的制造中的应用，其特征在于，上述预成型体的制造使用将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、然后抽吸溶剂的浆法，上述酚醛树脂中的游离酚的含量为1重量％以下。本说明书中，“浆法”指的是包括通过将至少含有碳纤维和粘合剂的浆抽吸成型，成型预成型体的步骤的、预成型体或成型绝热材料的制造方法。根据本专利技术，可以抑制浆法中在浆的上层部产生的丝浮游现象的产生，因此可以改善预成型体的成型不良及制品收率降低。附图说明图1为浆法的步骤概要。图2为浆法的装置示意图。图3为丝浮游层的形成示意图。图4表示各实施例、比较例以及参考例的水温与丝浮游层厚度的图。图5为使用酚醛清漆型酚醛树脂D时的丝浮游物的扫描显微镜照片。图6为使用酚醛清漆型酚醛树脂D时的灰色的泡的扫描显微镜照片。具体实施例方式本专利技术的成型绝热材料的制造方法，包括(a)将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤，该步骤中，浆中含有的游离酚为150ppm以下，(b)从上述浆抽吸除去溶剂，成型含有碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂的预成型体的步骤(以下称为抽吸成型步骤)，和(c)将上述预成型体烧成的步骤。此外，本专利技术的成型绝热材料用的预成型体的制造方法，包括(a)将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤，该步骤中，浆中含有的游离酚为150ppm以下，和(b)从上述浆抽吸除去溶剂，成型含有碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂的预成型体的步骤(以下称为抽吸成型步骤)，通过上述方法，可以提供成型绝热材料用的预成型体。本说明书中，有时将上述成型绝热材料的制造方法和上述成型绝热材料用的预成型体的制造方法合称为本专利技术的制造方法。丝浮游现象《丝浮游现象的产生》对于本专利技术想要解决的“丝浮游现象”的产生这一课题，基于本专利技术的制造方法的一个实施方式，利用图1、图2和图3来说明。本专利技术的制造方法中的浆制备步骤(a)是将碳纤维和/或可以碳纤维化的纤维以及酚醛树脂分散在溶剂中、制备浆的步骤。具体地说，例如使用分散槽(1)将酚醛树脂分散在水中，制成酚醛树脂分散液(1 。此外，与酚醛树脂相独立地，使用混合槽( 将碳纤维分散在溶剂中制备碳纤维分散液，将该碳纤维分散液和来自分散槽的酚醛树脂分散液混合，由此可以制备分散有酚醛树脂和碳纤维的浆。混合槽( 中的用于制备浆的搅拌，可以通过例如通气设备来进行。将所得到的浆转移到成型槽(33)中，在抽吸成型步骤(b)中，从浆抽吸除去溶剂，由此成型为在具有二维随机取向的碳纤维中混杂有酚醛树脂的预成型体。然后，通过蒸汽加热使酚醛树脂熔化而达到纤维之间，再将其冷却而使其粘结、固化，可以得到预成型体。将所得到的蒸汽处理预成型体移动到干燥机G)，充分干燥。然后，将干燥了的蒸汽处理预成型体移动到烧成炉(5)，进行石墨化烧成，得到成型绝热材料。浆的“丝浮游现象”在上述混合槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟山贵，冈田康，柴田文男，富泽正春，加濑浩司，笠原诚一，
申请(专利权)人：株式会社吴羽，
类型：发明
国别省市：