(57)【要約】      （修正有）【課題】熱プレス、ゴム加硫機や射出成形機の断熱材、誘導炉のケーシングなどに好適に利用することができる、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性等に優れるとともに、加工精度および厚さ精度に優れた断熱材を提供する。【解決手段】耐熱性ペーパー１に熱硬化性樹脂２を含浸してなるプリプレグ３を複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなる断熱材であって、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含むことを特徴とする断熱材である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなる断熱材であって、
繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含む
ことを特徴とする断熱材。
【請求項２】
前記プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．０５〜３．０ｍｍになるように熱圧プレス成形されてなる請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
前記耐熱性ペーパーがガラス繊維製ペーパーである請求項１または請求項２に記載の断熱材。
【請求項４】
前記熱圧プレス成形されたプリプレグの積層数が、厚さ１０ｍｍあたり３〜２００枚である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の断熱材。
【請求項５】
熱伝導率が０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の断熱材。
【請求項６】
断熱材を製造する方法であって、
耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなる、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含み、平均厚みが０．２〜６ｍｍであるプリプレグを複数枚積層し、
前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度雰囲気下、熱圧プレス成形する
ことを特徴とする断熱材の製造方法。
【請求項７】
前記プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．０５〜３．０ｍｍになるように熱圧プレス成形する請求項６に記載の断熱材の製造方法。
【請求項８】
前記耐熱性ペーパーがガラス繊維製ペーパーである請求項６または請求項７に記載の断熱材の製造方法。
【請求項９】
前記プリプレグを、得ようとする断熱材の厚さ１０ｍｍあたり３〜２００枚となるように積層する請求項６〜請求項８のいずれかに記載の断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材および断熱材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用前に装置形状等に対応する形状に切削加工され、使用状態においては高い強度を要求されるような断熱材、例えば熱プレス、ゴム加硫機や射出成形機の断熱材、誘導炉のケーシングなどに利用される断熱材として、従来より、タルク粉末とパルプをポルトランドセメントで結合した断熱材等が知られていた（特許文献１（特開昭６１−１０９２０５号公報）参照）。
【０００３】
しかしながら、上記断熱材は補強繊維がパルプだけであることから加熱による機械的強度の低下や寸法変化が大きく、断熱材として靱性が不足しているため、切削加工性は良好であるものの高荷重又は衝撃的荷重の付加により亀裂や欠けなどが発生し易かった。
【０００４】
一方、特許文献２（特開２０１２−１６６３５８号公報）においては、未硬化の尿素−フェノール樹脂を含有する厚さ５０ｍｍのグラスウールプリプレグマットを２枚当接し、その表裏両面に厚み０．１ｍｍのメラミン樹脂含浸紙を当接した状態で、２００℃で５分間圧縮成形して形成された厚さ３ｍｍの複合板が提案されている。
しかしながら、特許文献２記載の複合板は化粧板としての使用を前提とするものであり、上述した熱プレス、ゴム加硫機や射出成形機の断熱材として使用した場合には、靱性や曲げ強度に劣ることから、実用に供することが困難であった。
【０００５】
このため、靱性に優れ、より高い曲げ強度を有するとともに、厚さ精度に優れた断熱材が望まれるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１０９２０５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６６３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性等に優れるとともに、加工精度および厚さ精度に優れた断熱材を提供するとともに、該断熱材を簡便に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術課題を解決するために本発明者等が鋭意検討した結果、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなる断熱材であって、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含む断熱材により、上記課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなる断熱材であって、
繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含む
ことを特徴とする断熱材、
（２）前記プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．０５〜３．０ｍｍになるように熱圧プレス成形されてなる上記（１）に記載の断熱材、
（３）前記耐熱性ペーパーがガラス繊維製ペーパーである上記（１）または（２）に記載の断熱材、
（４）前記熱圧プレス成形されたプリプレグの積層数が、厚さ１０ｍｍあたり３〜２００枚である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の断熱材、
（５）熱伝導率が０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の断熱材、
（６）断熱材を製造する方法であって、
耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなる、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含み、平均厚みが０．２〜６ｍｍであるプリプレグを複数枚積層し、
前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度雰囲気下、熱圧プレス成形する
ことを特徴とする断熱材の製造方法、
（７）前記プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．０５〜３．０ｍｍになるように熱圧プレス成形する上記（６）に記載の断熱材の製造方法、
（８）前記耐熱性ペーパーがガラス繊維製ペーパーである上記（６）または（７）に記載の断熱材の製造方法、
（９）前記プリプレグを、得ようとする断熱材の厚さ１０ｍｍあたり３〜２００枚となるように積層する上記（６）〜（８）のいずれかに記載の断熱材の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性等に優れるとともに、加工精度および厚さ精度に優れた断熱材を提供するとともに、該断熱材を簡便に製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の断熱材の構成材料となるプリプレグの製造形態例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る断熱材を製造する一形態例を示す模式図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の断熱材は、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなる断熱材であって、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーとしては、耐熱性を有する無機ペーパーまたは有機ペーパーを挙げることができる。耐熱性ペーパーが耐熱性を有する無機ペーパーである場合、当該無機ペーパーは繊維状物として無機繊維を含み、耐熱性ペーパーが耐熱性を有する有機ペーパーである場合、当該有機ペーパーは繊維状物として有機繊維を含む。
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーとしては、耐熱性を有する無機ペーパーであることが好ましい。耐熱性を有する無機ペーパーは、バルク状の無機繊維に適宜少量の有機バインダーを加え、抄造機により紙状に加工されるもので、柔軟性に富み、簡単に折り曲げ使用することができるものである。
【００１４】
耐熱性を有する無機ペーパーを構成する無機繊維としては、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、炭化珪素繊維、ロックウール等を挙げることができる。
【００１５】
耐熱性を有する無機ペーパーを構成する有機バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
なお、耐熱性を有する無機ペーパーは、上記有機バインダーとして熱硬化性樹脂を含む場合もあるが、この場合、断熱材（またはプリプレグ）を構成する熱硬化性樹脂には、上記有機バインダーも含まれるものとする。
【００１６】
本発明の断熱材において、耐熱性を有する無機ペーパーは、無機繊維の含有割合が４５〜１００質量％であるものが好ましく、７４〜９４質量％であるものがより好ましく、８２〜８８質量％であるものがさらに好ましい。
本発明の断熱材において、耐熱性を有する無機ペーパーは、有機バインダーの含有割合が０〜５５質量％であるものが好ましく、６〜２６質量％であるものがより好ましく、１２〜１８質量％であるものがさらに好ましい。
【００１７】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーの平均厚さは、０．２〜６ｍｍであることが好ましく、０．５〜３ｍｍであることがより好ましく、０．７１〜０．８５ｍｍであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、耐熱性ペーパーの平均厚さは、ノギス又はマイクロメータで任意の８箇所の厚みを測定したときの算術平均値を意味する。
【００１８】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーの坪量は、２０〜４３０ｇ／ｍ２であることが好ましく、５０〜３５０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、１００〜１２０ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、耐熱性ペーパーの坪量（ｇ／ｍ２）は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４の規定に基づいて算出される値を意味するものとする。
【００１９】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーとして、具体的には、例えば、ニチアス（株）製ファインフレックス（登録商標）１３００ペーパーＴ、オリベスト（株）製ＲＡＰ−１１０Ｃ等を挙げることができる。
【００２０】
本発明の断熱材は、耐熱性ペーパーを基材とするプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなるものであり、上記プリプレグが厚さの薄い耐熱性ペーパーを基材とするものであることから、熱硬化性樹脂が均質に分散されたプリプレグが、熱圧成形時に熱ムラ（加熱温度のバラツキ）の発生を抑制しつつプレス成形されてなるものであると考えられる。
このために、本発明の断熱材は、同量の繊維状物および熱硬化性樹脂を含有する断熱材に比較して、精度の高い良好な加工性を有するとともに、優れた曲げ強度、靱性、厚さ精度等を発揮し得ると考えられる。
【００２１】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーに含浸される熱硬化性樹脂は、特に制限されない。
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂バインダーから選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００２２】
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーに含浸される熱硬化性樹脂が、熱硬化性樹脂バインダーを硬化剤や硬化促進剤の存在下に熱硬化してなるものである場合、熱硬化樹脂には、硬化剤や硬化促進剤も含まれるものとする。
硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等のアミン類や、フェノール樹脂硬化剤、有機過酸化物等の過酸化物等を挙げることができる。
硬化促進剤としては、リン系化合物、第３級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩などから選ばれる１種以上を挙げることができる。
【００２３】
本発明の断熱材において、プリプレグは、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるものである。
本発明の断熱材において、断熱材の形成材料となるプリプレグは、繊維状物を３２〜６４質量％含むものであることが好ましく、３７〜４６質量％含むものであることがより好ましく、４０〜４４質量％含むものであることがさらに好ましい。
また、本発明の断熱材において、断熱材の形成材料となるプリプレグは、熱硬化性樹脂を、３６〜６８質量％含むものであることが好ましく、５４〜６３質量％含むものであることがより好ましく、５６〜６０質量％含むものであることがさらに好ましい。
【００２４】
本発明の断熱材において、プリプレグは、粉末状の無機充填材を含むものであってもよい。
上記無機充填材としては、シリカ、炭酸カルシウム等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
本発明の断熱材において、プリプレグが無機充填材を含むものであることにより、補強効果を発揮したり、密度、熱伝導率、クリープ性を容易に所望範囲に制御することができる。
【００２５】
本発明の断熱材において、断熱材の形成材料となるプリプレグは、無機充填材を０〜３２質量％含むものであることが好ましく、５〜２０質量％含むものであることがより好ましく、７〜１５質量％含むものであることがさらに好ましい。
【００２６】
上記無機充填材は、プリプレグの作製時に、熱硬化性樹脂とともに耐熱性ペーパーに含浸させることにより、プリプレグ中に容易に含有させることができる。
【００２７】
本発明の断熱材において、プリプレグの平均厚みは、０．２〜６ｍｍであることが好ましく、０．５〜３ｍｍであることがより好ましく、０．７１〜０．８５ｍｍであることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、プリプレグの平均厚みは、ノギス又はマイクロメータで任意の８箇所の厚みを測定したときの算術平均値を意味する。
【００２８】
本発明の断熱材において、プリプレグの坪量は、３０〜６９０ｇ／ｍ２であることが好ましく、５０〜５５０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、２１０〜２３０ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、プリプレグの坪量（ｇ／ｍ２）は、１００ｃｍ四方の正方形状のプリプレグの質量（ｇ）から算出される値を意味するものとする。
【００２９】
本発明の断熱材において、プリプレグは、例えば、熱硬化性樹脂（および必要に応じさらに無機充填材等）を満たした含浸容器中に所定時間耐熱性ペーパーを浸漬することにより作製することができる。
【００３０】
図１は、本発明の断熱材の構成材料となるプリプレグの製造形態例を示す模式図である。
図１に示す例においては、耐熱性ペーパー１を巻回した状態で保持するホルダーＨから耐熱性ペーパー１をローラー等により引き出しつつ、熱硬化性樹脂２（および必要に応じさらに無機充填材等）を満たした含浸槽Ｔに浸漬して所定量の熱硬化性樹脂２（および必要に応じさらに無機充填材等）を含浸させ、その後、乾燥機Ｄで乾燥した後に、切断機Ｃで所定サイズに切断することにより、目的とするプリプレグ３を製造することができる。
【００３１】
本発明の断熱材は、プリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなるものであり、上記プリプレグが厚みの薄い耐熱性ペーパーを基材とするものであることから、プリプレグも厚みが薄く熱硬化性樹脂が均質に分散されたものとなり、このために、本発明の断熱材は、以下に記述する熱圧成形時に熱ムラ（加熱温度のバラツキ）を抑制しつつ均一にプレス成形されてなるものであると考えられる。
上記理由により、本発明の断熱材は、同量の繊維状物および熱硬化性樹脂を含有する断熱材に比較して、良好な加工性を有するとともに、優れた曲げ強度、靱性、加工精度および厚さ精度等を発揮し得ると考えられる。
【００３２】
本発明の断熱材は、上記プリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなるものである。
本発明の断熱材において、熱圧プレス成形されたプリプレグの積層枚数は特に制限されないが、本発明の断熱材は、厚さ１０ｍｍあたり、３〜２００枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることが適当であり、１０〜２００枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることがより適当であり、３０〜１００枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることがさらに適当であり、３０〜８０枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることが一層適当であり、４０〜８０枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることがより一層適当であり、４０〜６０枚のプリプレグが積層された状態で熱圧成形されてなるものであることがより特に適当である。
【００３３】
本発明の断熱材は、繊維状物を、３２〜６４質量％含むものであり、３７〜４６質量％含むものであることが好ましく、４０〜４４量％含むものであることがさらに好ましい。
本発明の断熱材において、耐熱性ペーパーが耐熱性を有する無機ペーパーである場合には、上記繊維状物は、当該無機ペーパーを構成する無機繊維等の繊維に相当し、耐熱性ペーパーが耐熱性を有する有機ペーパーである場合には、上記繊維状物は、当該有機ペーパーを構成する有機繊維等の繊維に相当する。
本発明の断熱材は、繊維状物を上記割合で含むものであることにより、良好な加工性、耐熱性、機械的強度、靱性等を発揮することができる。
【００３４】
本発明の断熱材は、熱硬化性樹脂を、３６〜６８質量％含むものであり、５４〜６３質量％含むものであることが好ましく、５６〜６０質量％含むものであることがさらに好ましい。
本発明の断熱材において、熱硬化性樹脂は、繊維状物のバインダーとして機能するものであり、熱硬化性樹脂を上記範囲で含有することにより、耐熱性ペーパーに由来する繊維状物を好適に結着して、所望の耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等を発揮することができる。
【００３５】
本発明の断熱材は、上記プリプレグ１枚当たりの平均厚みが、０．０５〜３．０ｍｍになるまで熱圧プレス成形されてなるものであることが好ましく、０．０５〜０．２８ｍｍになるまで熱圧プレス成形されてなるものであることがより好ましく、０．１８〜０．２５ｍｍになるまで熱圧プレス成形されてなるものであることがさらに好ましく、０．２０〜０．２３ｍｍになるまで熱圧プレス成形されてなるものであることが一層好ましい。
本発明の断熱材は、熱圧プレス成形後のプリプレグ１枚当たりの平均厚みが上記範囲内にあることにより、プリプレグを所望厚みまで熱圧成形して、所定の耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等を発揮することができる。
なお、本出願書類において、上記熱圧成形後におけるプリプレグ１枚当たりの平均厚みは、ノギス又はマイクロメータで断熱材の任意の８箇所の厚みを測定して算術平均値Ｔ（ｍｍ）を求めるとともに、断熱材の断面を観察して積層数ｎを求めた上で、算出式Ｔ／ｎにより求めることができる。
【００３６】
また、本発明の断熱材は、熱圧成形前後におけるプリプレグの圧縮率が、１５〜５０％であるものが適当であり、１５〜３３％であるものがより適当であり、２１〜２９％であるものがさらに適当であり、２２〜２７％であるものが一層適当である。
本発明の断熱材は、熱圧プレス成形前後におけるプリプレグの圧縮率が上記範囲内にあることにより、プリプレグを所望厚みまで熱圧成形して、所定の耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等を容易に発揮することができる。
【００３７】
なお、本出願書類において、上記熱圧成形前後におけるプリプレグの圧縮率は、下記式により算出された値を意味するものとする。
圧縮率（％）＝（熱圧成形後のプリプレグ１枚あたりの平均厚み（ｍｍ）／熱圧成形に供したプリプレグ１枚の平均厚み（ｍｍ））×１００
【００３８】
本発明の断熱材は、密度が、８００〜１６５０ｋｇ／ｍ３であるものが好ましく、９００〜１２５０ｋｇ／ｍ３であるものがより好ましく、１０００〜１１００ｋｇ／ｍ３であるものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、断熱材の密度は、縦１２０ｍｍ×横４０ｍｍ×得られた断熱材の厚さに切り出した試験片の寸法（ｍ３）および重量（ｋｇ）から求めた値を意味する。
【００３９】
本発明の断熱材は、空気雰囲気下、２００℃で２４時間加熱したときに割れや欠けを生じない耐熱性を有するものであることが好ましく、２６０℃で２４時間加熱したときに割れや欠けを生じない耐熱性を有するものであることがより好ましい。
【００４０】
本発明の断熱材は、熱伝導率が、０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であるものが好ましく、０．１８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であるものがより好ましく、０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるものがさらに好ましい。
本発明の断熱材は、熱伝導率が上記範囲内にあるものであることにより、所望の断熱性を発揮することができる。
【００４１】
なお、本出願書類において、断熱材の熱伝導率は、ＪＩＳ  Ａ １４１２−２：１９９９第２部 熱流計法ＨＦＭ法で測定した値を意味するものとする。
【００４２】
本発明の断熱材は、曲げ強度が、３０ＭＰａ以上であるものが好ましく、４５ＭＰａ以上であるものがより好ましく、７０ＭＰａ以上であるものがさらに好ましい。
なお、本出願書類において、曲げ強度は、ＪＩＳ Ｃ２２１０−１９７５の繊維強化樹脂の曲げ試験に基づいて測定した値を意味する。
【００４３】
本発明の断熱材は、プリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなるものであり、上記プリプレグが厚みの薄い耐熱性ペーパーを基材とするものであることから、プリプレグも厚みが薄く熱硬化性樹脂が均質に分散されたものとなり、このために、本発明の断熱材は、熱圧成形時に熱ムラ（加熱温度のバラツキ）を抑制しつつ均一にプレス成形されてなるものであると考えられる。
上記理由により、本発明の断熱材は、同量の繊維状物および熱硬化性樹脂を含有する断熱材に比較して、優れた曲げ強度発揮し得ると考えられる。
【００４４】
本発明の断熱材は、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１により測定したときのシャルピー衝撃値が１０ｋＪ／ｍ２以上であるものが好ましく、２５ｋＪ／ｍ２以上であるものがより好ましく、２９ｋＪ／ｍ２以上であるものがさらに好ましい。
シャルピー衝撃値が上記範囲内にあることにより、十分な靱性を発揮することができる。
【００４５】
本発明の断熱材は、ノギスにより任意の８箇所の厚さを測定したときに、厚さの差が±５ｍｍ以内である厚さ精度を有するものが好ましく、厚さの差が±３ｍｍ以内である厚さ精度を有するものがより好ましく、厚さの差が±１ｍｍ以内である厚さ精度を有するものがさらに好ましく、厚さの差が±０．１ｍｍ以内である厚さ精度を有するものが一層好ましく、厚さの差が±０．０５ｍｍ以内である厚さ精度を有するものがより一層好ましい。
【００４６】
本発明の断熱材は、プリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形されてなるものであり、上記プリプレグが厚みの薄い耐熱性ペーパーを基材とするものであることから、プリプレグも厚みが薄く熱硬化性樹脂が均質に分散されたものとなり、このために、本発明の断熱材は、熱圧成形時に熱ムラ（加熱温度のバラツキ）を抑制しつつ均一にプレス成形されてなるものであると考えられる。
上記理由により、本発明の断熱材は、マット状物をプレス成形してなる断熱材に比較して、加工時の精度に優れるとともに、優れた厚さ精度を発揮し得ると考えられる。
【００４７】
本発明の断熱材は、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性等に優れ、加工精度および厚さ精度に優れた断熱材を提供することができる。
【００４８】
次に、本発明の断熱材の製造方法について説明する。
本発明の断熱材の製造方法は、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなる、繊維状物３２〜６４質量％と熱硬化性樹脂３６〜６８質量％とを含み、平均厚みが０．２〜６ｍｍであるプリプレグを複数枚積層し、前記熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度雰囲気下、熱圧プレス成形することを特徴とするものである。
【００４９】
本発明の製造方法において、耐熱性ペーパー、熱硬化性樹脂、プリプレグの詳細は、上述したとおりである。
【００５０】
本発明の製造方法において、熱圧プレス成形に供するプリプレグの積層数（得られる断熱材を構成するプリプレグの枚数）は特に制限されないが、得ようとする断熱材の厚さ１０ｍｍあたり、３〜２００枚であることが好ましく、１０〜２００枚であることがより好ましく、３０〜１００枚であることがさらに好ましく、３０〜８０枚であることが一層好ましく、４０〜８０枚であることがより一層好ましく、４０〜６０枚であることが特に好ましい。
【００５１】
本発明の製造方法は、プリプレグ１枚当たりの平均厚みが、０．０５〜３．０ｍｍになるまで熱圧プレス成形するものであることが好ましく、０．０５〜０．２８ｍｍになるまで熱圧プレス成形するものであることがより好ましく、０．１８〜０．２５ｍｍになるまで熱圧プレス成形することがさらに好ましく、０．２０〜０．２３ｍｍになるまで熱圧プレス成形することが一層好ましい。
【００５２】
本発明の製造方法は、成形後のプリプレグ１枚当たりの平均厚みが上記範囲内になるように熱圧成形することにより、加工性に優れ、所望の耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等を発揮する断熱材を作製することができる。
【００５３】
また、本発明の製造方法においては、熱圧成形前後におけるプリプレグの圧縮率が、１５〜５０％になるように熱圧プレス成形することが好ましく、１５〜３３％になるように熱圧プレス成形することがより好ましく、２１〜２９％になるように熱圧プレス成形することがさらに好ましく、２２〜２７％になるように熱圧プレス成形することが一層好ましい。
本発明の製造方法においては、成形前後におけるプリプレグの圧縮率が上記範囲内になるように熱圧プレス処理することにより、プリプレグを所望厚みまで熱圧成形して、加工性に優れ、所望の耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等を容易に発揮することができる。
【００５４】
本発明の製造方法において、熱圧プレス成形時の温度は、プリプレグを構成する熱硬化性樹脂の熱硬化温度以上の温度であり、例えば、１００〜２００℃であることが好ましく、１３０〜１８０℃であることがより好ましく、１４５〜１５５℃であることがさらに好ましい。
【００５５】
本発明の製造方法において、熱圧プレス成形時の加圧時間は、プリプレグを構成する熱硬化性樹脂が熱硬化し得る時間であれば特に制限されず、例えば、３０分間以上であることが好ましく、６０分間以上であることがより好ましく、１２０分間以上であることがさらに好ましい。
【００５６】
本発明の製造方法においては、上記熱圧プレス成形後して得られた熱圧成形物を、必要に応じて更に機械加工してもよく、また、必要に応じて、適宜所定温度に加熱してアフターキュアを行ってもよい。
【００５７】
図２は、本発明の製造方法の一形態例を示す模式図である。
図２に示す例においては、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグ３を所望枚数枚積層して積層物Ｌを５個形成し、得られた５個のプリプレグの積層物Ｌを、各積層物間にスペーサーを介した状態でプレス機Ｐのプレス板間に積み重ねた上で、プリプレグを構成する熱硬化性樹脂の熱硬化温度以上の温度条件下、プリプレグ１枚当たりの平均厚みが所望厚みになるように加圧して熱圧プレスすることにより、目的とする断熱材４を得ることができる。
図２に示す態様においては、上記積層物Ｌを５個積み重ねた状態で熱圧プレス成形しているが、積層物Ｌは、通常、１〜２０個程度積み重ねた状態で熱圧プレス成形することができる。
【００５８】
本発明の製造方法においては、このようにして断熱材を作製することができる。
本発明の製造方法で得られる断熱材の詳細は、本発明の断熱材の説明で述べたとおりである。
【００５９】
本発明の製造方法は、プリプレグを複数枚積層した状態で熱圧プレス成形するものであり、上記プリプレグが厚さの薄い耐熱性ペーパーを基材とするものであることから、プリプレグ内に熱硬化性樹脂を均質に分散させることができるとともに、熱圧成形時における熱ムラ（加熱温度のバラツキ）の発生を抑制しつつプレス成形することができると考えられる。
このために、本発明の製造方法によれば、同量の繊維状物および熱硬化性樹脂を含有する断熱材に比較して、良好な加工性を有し、優れた曲げ強度、靱性、加工精度および厚さ精度等を発揮し得る断熱材を製造し得ると考えられる。
【００６０】
本発明によれば、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性等に優れ、加工精度および厚さ精度に優れた断熱材を提供するとともに、該断熱材を簡便に製造する方法を提供することができる。
【実施例】
【００６１】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【００６２】
（実施例１）
（１）プリプレグの作製
図１に示す装置を用い、ホルダーＨに巻き付けた耐熱性ペーパー１であるガラス繊維製ペーパー（平均厚さ０．７８ｍｍ、坪量１１０ｇ／ｍ２）をローラーで引き出しつつ、熱硬化性樹脂２であるレゾール型フェノール樹脂（熱硬化温度１５０℃）を満たした含浸槽Ｔに浸漬した後、乾燥機Ｄで６０〜１３０℃で乾燥し、次いで切断機Ｃで切断することにより、ガラス繊維製ペーパーに由来する繊維状物４２質量％、レゾール型フェノール樹脂５０質量％を含有する、平均厚さ０．８４ｍｍ、坪量２２０ｇ／ｍ２の縦２１１０ｍｍ、横１０５０ｍｍのプリプレグ３を複数枚作製した。
【００６３】
（２）断熱材の作製
（１）で得たプリプレグ３を５７枚積層した積層物Ｌを５個作製し、得られた５個の積層物Ｌを、図２に示すように、各積層物間にスペーサーを介した状態でプレス機Ｐのプレス板間に積み重ねた上で、プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．２１ｍｍになるように、１５０℃の温度条件下、２時間熱圧プレス成形することにより、縦２０７０ｍｍ、横１０２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの断熱材４を得た。
得られた断熱材５は、ガラス繊維製ペーパーに由来する繊維状物４２質量％、レゾール型フェノール樹脂５０質量％を含有し、密度が１０５０ｋｇ／ｍ３、空気雰囲気下、２００℃で２４時間加熱したときに割れや欠けを生じない耐熱性を有し、熱伝導率が０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、曲げ強度が  ６０ＭＰａ、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１により測定したときのシャルピー衝撃値が２９ｋＪ/ｍ２であり、ノギスにより任意の８箇所の厚さを測定したときに、厚さの差が０．２ｍｍ以内である厚さ精度を有し、切削加工したときに、割れや欠け等を生じることなく容易に加工し得る優れた加工性や加工精度を有するものであった。
【００６４】
（実施例２）
実施例１（２）の断熱材の作製工程において、プリプレグ３を１０５枚積層した積層物Ｌを５個作製し、プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．２１ｍｍになるように、１５０℃の温度条件下、２時間熱圧プレス成形した以外は、実施例１（２）と同様に熱圧プレス成形することにより、縦２０７０ｍｍ、横１０２０ｍｍ、厚さ２２ｍｍの断熱材４を得た。
得られた断熱材５は、ガラス繊維製ペーパーに由来する繊維状物４２質量％、レゾール型フェノール樹脂５０質量％を含有し、密度が１０５０ｋｇ／ｍ３、空気雰囲気下、２００℃で２４時間加熱したときに割れや欠けを生じない耐熱性を有し、熱伝導率が０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、曲げ強度が  ６０ＭＰａ、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１により測定したときのシャルピー衝撃値が２９ｋＪ/ｍ２であり、ノギスにより任意の８箇所の厚さを測定したときに、厚さの差が０．２ｍｍ以内である厚さ精度を有し、切削加工したときに、割れや欠け等を生じることなく容易に加工し得る優れた加工性や加工精度を有するものであった。
【００６５】
（実施例３）
実施例１（２）の断熱材の作製工程において、プリプレグ３を１３３枚積層した積層物Ｌを５個作製し、プリプレグ１枚当たりの平均厚みが０．２１ｍｍになるように、１５０℃の温度条件下、２時間熱圧プレス成形した以外は、実施例１（２）と同様に熱圧プレス成形することにより、縦２０７０ｍｍ、横１０２０ｍｍ、厚さ２８ｍｍの断熱材４を得た。
得られた断熱材５は、ガラス繊維製ペーパーに由来する繊維状物４２質量％、レゾール型フェノール樹脂５０質量％を含有し、密度が１０５０ｋｇ／ｍ３、空気雰囲気下、２００℃で２４時間加熱したときに割れや欠けを生じない耐熱性を有し、熱伝導率が０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、曲げ強度が  ６０ＭＰａ、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１により測定したときのシャルピー衝撃値が２９ｋＪ/ｍ２であり、ノギスにより任意の８箇所の厚さを測定したときに、厚さの差が０．３ｍｍ以内である厚さ精度を有し、切削加工したときに、割れや欠け等を生じることなく容易に加工し得る優れた加工性や加工精度を有するものであった。
【００６６】
実施例１〜実施例３で得られた断熱材は、耐熱性ペーパーに熱硬化性樹脂を含浸してなるプリプレグを複数枚積層した状態で熱圧成形されてなるものであり、耐熱性ペーパーに由来する繊維状物と熱硬化性樹脂を所定割合で含有するものであることから、熱硬化性樹脂中に繊維状物を均質に含有し、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性、加工精度および厚さ精度等に優れるものであることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、良好な加工性を有しつつ、耐熱性、機械的強度、靱性、厚さ精度等に優れた断熱材を提供するとともに、該断熱材を簡便に製造する方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  耐熱性ペーパー
２  熱硬化性樹脂
３  プリプレグ
４  断熱材
【図１】
2014233935.tif 000003
【図２】
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