热膨胀板、使用热膨胀板的车辆用模塑制品及制造该板和制品的方法技术

一种热膨胀板，其包括无纺布层和由无机纤维形成的加强材料层。加强材料层形成于无纺布层的表面上。各加强材料层的厚度小于无纺布层的厚度。无纺布层和加强材料层中渗入热膨胀微胶囊和树脂。一种由所述热膨胀板制成的车辆用模塑制品，该制品含有通过无纺布层中的所述热膨胀微胶囊的膨胀生成的封闭空洞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有热膨胀微胶囊的热膨胀板，该热膨胀板在加热到预定温度时 膨胀，并且能被成型为预设形状。本专利技术还涉及使用所述热膨胀板的车辆用模塑 制品。此外，本专利技术涉及制造所述热膨胀板和车辆用模塑制品的方法。
技术介绍
已经提出了一种制造作为车辆用模塑制品的模塑顶棚的技术，这种技术使用 使用的核心材料是由邻苯二甲酸二烯丙酯树脂组合物粘结无机纤维形成的复合 材料，或者是将该复合材料粘结到有机树脂膨胀板表面或有机纤维无纺布表面形成的材料。以下，将上述技术称为第一现有技术。例如，参见2004-50911号日本专利公开。此外，还提出了一种技术，该技术使用的车辆用模塑制品材料是一种以下述 方法获得的复合材料用含有热膨胀微胶囊的邻苯二甲酸二烯丙酯树脂和不饱和 聚酯树脂中的至少一种浸渍网状材料；将蜂窝纸之类的多孔体层压在所述网状材 料上；接着对所述网状材料进行热压成型。以下，将上述技术称为第二现有技术。 例如，参见2002-347198日本专利公开。对于降低燃料消耗和车辆高性能的要求提高的同时，还要求进一步减低车辆 用模塑制品重量。例如，在第一现有技术中，为进一步减低模塑顶棚的重量，可 以减低单位面积有机纤维无纺布的重量。然而，这样，降低模塑顶棚的厚度会导 致模塑顶棚的刚性降低。这会降低安装该模塑顶棚时的效率。在第二现有技术中，虽然所述多孔体增加车辆用模塑制品的刚性，但重量也 会不合意地增加。因此，使用多孔体与降低车辆用模塑制品重量的目标相冲突。 另外，诸如蜂窝纸之类的多孔体在弯折及成型时不会精确地变形。因此，作为如模塑顶棚之类车辆用模塑制品的材料，第二种现有技术的复合材料的成型性能不 足。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种具有足够成型性能的轻质高刚性的车辆用模 塑制品、以及一种制造所述模塑制品的方法。本专利技术的又一目的是提供一种作为 所述车辆用模制品原料的热膨胀板、以及一种制造该热膨胀板的方法。为实现上述目标，根据本专利技术的第一方面，提供了一种包括无纺布层和加强 材料层的热膨胀板。所述加强材料层由无机纤维形成。所述加强材料层形成于无 纺布层的表面上。所述加强材料层的厚度小于所述无纺布层的厚度。所述无纺布 层和加强材料层均渗入热膨胀微胶囊和树脂。凭借上述构造的热膨胀板，通过使无纺布层中的热膨胀微胶囊膨胀将所述无 纺布层扩张。因此，虽然单位面积无纺布层的纤维重量被降低以获得轻质的车辆 用模塑制品，但由所述热膨胀板制成的模塑制品仍具有能确保足够刚性的厚度。 还有，由于所述加强材料层的作用，由所述热膨胀板制成的模塑制品在保持其形 状方面是优越的。而且，因为所述加强材料层的厚度小于所述无纺布层的厚度， 所述模塑制品在弯曲和成型时变形精确，并具有充分的成型性能。而且，由于所 述加强材料层的作用，所述模塑制品在保持其形状方面是优越的。在上述热膨胀板中，单位面积加强材料层的纤维重量优选为50 135g/m2。 如果加强材料层的单位面积纤维重量小于50 g/m2，由所述热膨胀板制成的模塑制 品的刚性和保形性可能不足。如果加强材料层的单位面积纤维重量超过135 g/m2， 热膨胀板的刚性可能太高，由所述热膨胀板制成的模塑制品在弯曲和成型时的成 型性能可能降低。对此，如果加强材料层的单位面积纤维重量为50 135g/m2， 就可以解决这些问题。在上述热膨胀板中，无纺布层的单位面积纤维重量优选为40 80g/m2，如果 无纺布层单位面积纤维重量低于40 g/m2，由该热膨胀板制成的模塑制品刚性和保 形性可能不足。如果无纺布层的单位面积纤维重量超过80g/m2，由该热膨胀板制 成的模塑制品的重量不能充分降低。对此，如果无纺布层的单位面积纤维重量为40 80 g/m2，就可解决这些问题。在上述热膨胀板中，渗入无纺布层和加强材料层中的树脂可以是固化温度为 130 180。C的热固性树脂。对这种情况，优选地，所述热膨胀微胶囊的起始膨胀 温度为120 180°C。凭借这种结构，通过根据需要调节所述热膨胀微胶囊的起始 膨胀温度和所述热固性树脂的固化温度，由无纺布层中热膨胀微胶囊膨胀引起的 无纺布层的扩张和由热固性树脂的热固化引起的模塑制品的形状固定同时进行。 这减少了制造所述模塑制品时的工艺步骤数量，且易于制成具有优良的刚性和保 形性的模塑制品。在上述热膨胀板中，所述加强材料层可以是形成在无纺布层两个表面上的加 强材料层中的一层。单位面积的无纺布层中渗入的热膨胀微胶囊的重量以固形物 含量计优选为35 40 g/m^如果单位面积的无纺布层中渗入的热膨胀微胶囊的重 量以固形物含量计低于35 g/m2，由所述热膨胀板制成的模塑制品的厚度可能不 足。从而，例如在将该模塑制品用于车辆的模塑顶棚时，该模塑顶棚安装期间可 能会因为刚性不够而弯曲。如果单位面积的无纺布层中渗入的热膨胀微胶囊的重 量以固形物含量计超过40g/m2，虽然单位体积的模塑制品重量得以降低，但可能 无法确保足够的刚性和保形性。对此，如果单位面积的无纺布层中渗入的热膨胀 微胶囊的重量以固形物含量计为35 40g/m2，就可以解决这些问题。根据本专利技术的第二方面，提供了一种制造热膨胀板的方法。该方法包括将 无纺布层和无机纤维加强材料层相互结合，加强材料层的厚度小于无纺布层的厚 度；然后使相互结合的无纺布层和加强材料层与含有热膨胀微胶囊和树脂的含微 胶囊树脂组合物接触，从而将所述热膨胀微胶囊和树脂渗入无纺布层和加强材料 层。根据这个方法，得到一种作为车辆用模塑制品原料的热膨胀板，该车辆用模 塑制品轻质高刚性并具有足够的成型性能。上述方法还可包括在使所述无纺布层和加强材料层与含微胶囊树脂组合物 接触前，沿相互结合的两个层的厚度方向针刺所述无纺布层和加强材料层。这样， 在该无纺布层和加强材料层之间的交界处，无纺布层的组成纤维和加强材料层的 组成纤维相互缠绕，这增加了无纺布层和加强材料层之间的结合强度。因此，在 与含微胶囊树脂组合物接触时可以防止无纺布层和加强材料层相互移位。这增加了制造热膨胀板时的可加工性。根据本专利技术第三方面，提供了一种由上述热膨胀板制成的车辆用模塑制品。 该车辆用模塑制品的无纺布层中含有通过热膨胀微胶囊在无纺布层中的膨胀形 成的封闭空洞。凭借这种结构，可以抑制通过车辆用模塑制品的气流。因此，由 于所述车辆用模塑制品抑制噪音和不洁空气进入车厢，使车厢内更加安静和清洁。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用上述热膨胀板制造车辆用模塑制品的 方法。该方法包括将热膨胀板保持在超过所述热膨胀微胶囊的起始膨胀温度的 环境下，从而使热膨胀微胶囊在热膨胀板中膨胀并扩张所述无纺布层。根据该方 法，得到一种具有足够成型性能的轻质高刚性的车辆用模塑制品。在上述制造车辆用模塑制品的方法中，将热膨胀板保持在超过热膨胀微胶囊 的起始膨胀温度的环境这一过程可包括将热膨胀板设置在一对模具之间，该模 具配合在一起时，在型腔中它们之间的最大距离大于热膨胀板的厚度；通过所述 模具加热热膨胀板，使模具内的热膨胀板中的无纺布层扩张。这样，车辆用模塑 制品的刚性增加而无需使用多孔体，所述多孔体是与车辆用模塑制品相分离的构 件，如蜂窝状构件。此外，尽管为得到轻质的车辆用模塑制品减低了单位面积无 纺布层重量，但无纺布层的扩张本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热膨胀板，其特征在于，其包括：无纺布层；和无机纤维形成的加强材料层，该加强材料层形成于所述无纺布层的表面上，所述加强材料层的厚度小于所述无纺布层的厚度，其中所述无纺布层和加强材料层均渗入有热膨胀微胶囊和树脂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：棚部和雄，中村哲也，布施美和，妹尾伦太郎，
申请(专利权)人：丰田纺织株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]