CN109676742A - 含植物纤维的板和其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含植物纤维的板和其制造方法。[课题]提供:在不引起对加热加压时的热板的粘附的情况下制造多条植物纤维通过热塑性树脂粘结的稳定组成的含植物纤维的板的方法。[解决方案]本发明为一种含植物纤维的板(3)的制造方法,其特征在于,具备如下加压成型工序:将纤维垫(1)从正面和背面两面侧在热塑性树脂纤维熔融的温度下进行加热和按压,所述纤维垫(1)包含植物纤维;和,含有热塑性树脂的热塑性树脂纤维:热塑性树脂含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂。

Description

含植物纤维的板和其制造方法
技术领域
本发明涉及效率良好地制造植物纤维彼此用热塑性树脂粘结而成的含植物纤维的板的方法。
背景技术
近年来,汽车的室内中内饰的部件用的基材在成本、成型性等方面优异,因此,将植物纤维彼此用热塑性树脂粘结而成的板状的含植物纤维的板作为前体使用,通过具备具有规定形状的模腔的模具进行赋型从而制造。而且,为了使这样的基材进一步轻量化、提高刚性,进行了含植物纤维的板中的植物纤维的含有比率、热塑性树脂的种类等的研究。例如,专利文献1中,为了制造植物性纤维复合材料(含植物纤维的板),使用洋麻纤维作为植物纤维,使用与洋麻纤维的粘接性优异、例如酸值为5以上的酸改性聚烯烃作为热塑性树脂。
另外,作为制造含植物纤维的板的方法,例如,专利文献2中公开了一种纤维板的制造方法,其特征在于,其为由热塑性树脂和纤维状物质构成的纤维板的制造方法,所述制造方法具备如下工序:第一工序,形成混合垫,所述混合垫的至少一个表面中的热塑性树脂相对于该纤维状物质的混合量大于内部的热塑性树脂的混合量;和,第二工序,使混合垫在输送带上输送且连续地进行加热和加压,其中,第二工序中,具备向输送带表面导热的加热装置,使混合垫通过相对的一对输送带间,从而将混合垫中的热塑性树脂加热至软化点以上并进行加压,进而维持输送带与混合垫的接触状态直至热塑性树脂冷却至软化点以下。进而,专利文献3中公开了一种纤维质成型体的制造方法,其特征在于,其为具有植物性纤维粘结了的结构的纤维质成型体的制造方法,所述制造方法具备如下熔融固化工序:边将包含植物性纤维和呈芯鞘结构的热塑性树脂纤维的纤维垫从正面和背面两面进行按压,边使热塑性树脂纤维的鞘部熔融后固化,其中,对于热塑性树脂纤维,芯部由第1热塑性树脂形成,且鞘部由第2热塑性树脂形成,第1热塑性树脂包含改性热塑性树脂,第2热塑性树脂的熔点低于第1热塑性树脂、且为非改性的热塑性树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-234129号公报
专利文献2:日本特开2006-95918号公报
专利文献3:日本特开2014-237235号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述,制造含植物纤维的板的情况下,最终将混合垫进行加热加压(专利文献2)、或使纤维垫熔融固化(专利文献3)而形成均匀的厚度。然而,制作混合垫时,使用改性类型的热塑性树脂的情况下,加热加压时,由于其熔融物而产生纤维垫压缩物粘附于金属制的热板(加压构件)的不良情况,无法得到稳定组成的含植物纤维的板,存在使其生产率降低的问题。因此,研究了如下对策:向两侧的热板的表面供给氟树脂制的脱模片,边用2张脱模片夹持纤维垫边进行加热加压。然而,这样的使用脱模片的制造方法没有完全克服上述不良情况,进行一定量的制造后需要交换脱模片。脱模片不仅难以再利用,而且交换其时必须停止制造装置的运转,成本和生产率还是不充分。
本发明的目的在于,提供如下方法:将包含植物纤维和含有酸改性热塑性树脂的纤维的纤维垫从正面和背面两面侧进行加热加压来制造含植物纤维的板时,即使在纤维垫的两面不配设脱模片也效率良好地制造稳定组成的含植物纤维的板。另外,本发明的另一目的在于,提供:提供刚性优异的成型体作为内饰材料用基材等的含植物纤维的板;和,具备由内饰材料用基材形成的基部的内饰材料。
用于解决问题的方案
使植物纤维彼此粘结的情况下,据说优选使用改性度高的热塑性树脂,例如,使用有酸改性度为2.3的酸改性聚烯烃。本发明人等进而对于具有低的酸改性度的热塑性树脂能否得到充分的性能进行了研究。而且发现:制造多条植物纤维通过热塑性树脂粘结而成的含植物纤维的板的方法中,将纤维垫供至加热加压,所述纤维垫包含:含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂的热塑性树脂纤维;和,植物纤维,从而纤维垫不粘附于热板,在不有损原料组成的情况下,可以得到具有稳定组成的含植物纤维的板,而且可以得到提供刚性优异的成型体的含植物纤维的板。本发明如以下所示。
1.一种含植物纤维的板的制造方法,其特征在于,其为制造多条植物纤维通过热塑性树脂粘结而成的含植物纤维的板的方法,所述制造方法具备如下加压成型工序:
将纤维垫从正面和背面两面侧在上述热塑性树脂纤维熔融的温度下进行加热和加压,所述纤维垫包含:植物纤维;和,含有热塑性树脂的热塑性树脂纤维,
上述热塑性树脂含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂。
2.根据上述项1所述的含植物纤维的板的制造方法,其中,上述酸改性热塑性树脂包含经过酸改性的聚烯烃树脂。
3.一种含植物纤维的板,其特征在于,其为包含植物纤维、和用于将该植物纤维彼此粘结的热塑性树脂的含植物纤维的板,
上述热塑性树脂含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂。
4.一种内饰材料用基材的制造方法,其特征在于,具备如下工序:将上述项3所述的含植物纤维的板进行赋型。
5.一种内饰材料,其特征在于,具备:基部,其由通过上述项4所述的方法得到的内饰材料用基材形成;和,表皮层,其配设于该基部的表面。
发明的效果
根据本发明,可以在不使用脱模片的情况下效率良好地制造稳定组成的含植物纤维的板。加压成型工序中,例如,可以使用加压部的长度为几十米的双层带加压装置,加热加压时,经加热的纤维垫中所含的熔融树脂不粘附于热板等加压构件,因此,可以以高生产率制造以期望比率含有酸改性热塑性树脂的含植物纤维的板。
根据本发明的含植物纤维的板,与包含酸改性度低于0.03的酸改性热塑性树脂、和酸改性度超过0.09的酸改性热塑性树脂的情况相比,具有优异的刚性。另外,将本发明的含植物纤维的板通过模成型进行赋型,从而可以得到刚性优异的内饰材料用基材。需要说明的是,本发明的含植物纤维的板通常为板状,其可以直接作为内饰材料用基材使用。
附图说明
以下中,列举本发明的典型的实施方式的非限定性的例子,参照提及的多个附图、且用以下的详细的记载进一步进行说明,但同样的参照符号如附图中的几个图那样表示同样的部件。
图1为示出通过本发明制造含植物纤维的板的装置的一例的示意图。
图2为对通过实验例8得到的含植物纤维的板和通过实验例9得到的含植物纤维的板的刚性进行比较的图。
附图标记说明
1:纤维垫、3:含植物纤维的板、10:含植物纤维的板制造装置、11A、11B:不锈钢带、12A、12B:驱动辊、13A、13B:从动辊、14A、14B:辊组、15A、15B:辊组
具体实施方式
此处所示的事项是示例的事项和用于示例性说明本发明的实施方式的事项,为了提供认为是最有效且不难以理解的说明而说明本发明的原理和概念性的特征。这一点,不意图示出本发明的结构的详细情况至为了本发明的根本理解所需的程度以上,通过配合附图的说明,本领域技术人员显而易见的是,本发明的几个方式实际上是如何具体化的。
以下,对本发明进行详细说明。
本发明为制造多条植物纤维通过热塑性树脂粘结而成的含植物纤维的板的方法,所述方法具备如下加压成型工序:将纤维垫从正面和背面两面侧在热塑性树脂纤维(F1)熔融的温度下进行加热和按压,所述纤维垫包含:植物纤维;和,纤维(以下,称为“热塑性树脂纤维(F1)”),其包含含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂(以下,称为“酸改性热塑性树脂(R1-1)”)的热塑性树脂(以下,称为“热塑性树脂(R1)”)。
上述纤维垫至少含有植物纤维和热塑性树脂纤维(F1),根据需要可以含有其他纤维。
上述纤维垫中所含的植物纤维为源自植物中的、杆、茎、枝、叶、根等的纤维,为源自洋麻、黄麻麻、马尼拉麻、剑麻麻、雁皮、结香、楮、香蕉、菠萝、椰子、玉米、甘蔗、甘蔗渣、椰子、纸莎草、芦苇、茅草、萨拜草、麦、稻、竹、针叶树(杉、日本扁柏等)、阔叶树、棉花等植物纤维的线状纤维体。其中,优选源自具有木质茎、生长极其快的一年草、具有优异的二氧化碳吸收性、削减大气中的二氧化碳量、有利于森林资源的有效利用等的作为锦葵科植物的洋麻的线状纤维体(洋麻纤维)。作为该洋麻,可以举出学名中的hibiscus cannabinus和hibiscus sabdariffa、通称名中的红麻、古巴洋麻、洋麻、泰国洋麻、Mesta(メスタ)、bimli(ビムリ)、亚麻、大麻等。
上述植物纤维的纤维长度和纤维直径没有特别限定。上述纤维长度优选10~150mm,上述纤维直径优选0.01~1mm。它们的纤维长度和纤维直径是使用光学显微镜(microscope)等、以2点间距离测定而算出的值。
进而,上述植物纤维的平均纤维长度也没有特别限定。从刚性的观点出发,平均纤维长度优选30~80mm。该平均纤维长度如下:对于随机选出的植物纤维的纤维长度,用光学显微镜(microscope)以2点间距离测定针对总计200条进行测定而得到的平均值。
从将含植物纤维的板进行成型加工(赋型)而得到的成型体的刚性的观点出发,上述纤维垫中所含的植物纤维的含有比率相对于纤维垫整体,优选20~70质量%、更优选30~65质量%、进而优选40~60质量%。
上述热塑性树脂纤维(F1)为含有包含酸改性热塑性树脂(R1-1)的热塑性树脂(R1)的纤维,是加压成型工序中熔融的纤维。该热塑性树脂(R1)可以仅由酸改性热塑性树脂(R1-1)形成,也可以由酸改性热塑性树脂(R1-1)和未经酸改性的热塑性树脂(以下,称为“热塑性树脂(R1-2)”)形成。即,上述热塑性树脂纤维(F1)可以为仅由酸改性热塑性树脂(R1-1)形成的纤维,也可以为由酸改性热塑性树脂(R1-1)和未经酸改性的热塑性树脂(R1-2)形成的纤维。另外,这些任意方式中,上述热塑性树脂纤维(F1)均可以含有各种添加剂。
上述酸改性热塑性树脂(R1-1)为包含源自具有羧基的不饱和单体的结构单元、和、源自具有酸酐基的不饱和单体的结构单元中的至少一者的均聚物或共聚物。作为具有羧基的不饱和单体,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸等。另外,作为具有酸酐基的不饱和单体,可以举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、2,3-二甲基马来酸酐等。
上述酸改性热塑性树脂(R1-1)的基础树脂优选聚烯烃树脂,可以举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物、乙烯·1-丁烯共聚物、乙烯·1-戊烯共聚物、乙烯·1-己烯共聚物、乙烯·1-庚烯共聚物、乙烯·1-辛烯共聚物等。其中,优选聚丙烯。
作为上述酸改性热塑性树脂(R1-1),优选通过马来酸酐或马来酸改性的聚烯烃树脂,特别优选包含丙烯单元的(共)聚合物通过马来酸酐改性而得到的树脂。
从能抑制加压成型工序中的不良情况、将含植物纤维的板进行成型加工(赋型)而得到的成型体的刚性的观点出发,上述酸改性热塑性树脂(R1-1)中的酸改性度为0.03~0.09、优选0.04~0.08。需要说明的是,该酸改性度可以由红外线光谱求出。
例如,酸改性聚丙烯的酸改性度可以如下求出:通过FT-IR得到红外线吸收光谱后,由源自聚丙烯的C-C吸收峰(840cm-1)、和源自改性物的C=O吸收峰(1785cm-1)的强度比而求出。840cm-1下的吸收强度为0.916、1785cm-1下的吸收强度为0.0825的情况下,酸改性度为0.0825/0.916=0.090。
上述纤维垫中所含的酸改性热塑性树脂(R1-1)的含有比率从将含植物纤维的板进行成型加工(赋型)而得到的成型体的刚性的观点出发,将植物纤维的含量设为100质量份的情况下,优选2~20质量份、更优选2.5~12质量份、进而优选3~8质量份。
如上述,热塑性树脂纤维(F1)可以为由酸改性热塑性树脂(R1-1)和未经酸改性的热塑性树脂(R1-2)形成的纤维。上述情况下,这些树脂的含有比率没有特别限定,将两者的总计设为100质量%的情况下,分别优选1~30质量%和70~99质量%、更优选3~15质量%和85~97质量%。另外,上述情况下,未经酸改性的热塑性树脂(R1-2)可以设为聚烯烃树脂、芳香族乙烯基树脂、丙烯酸类树脂、聚缩醛树脂等非改性热塑性树脂、这些树脂通过羟基、氨基、环氧基等改性而得到的热塑性树脂等,优选与酸改性热塑性树脂(R1-1)的基础树脂为相同的树脂,或者为同种的树脂。例如,酸改性热塑性树脂(R1-1)为酸改性聚烯烃树脂的情况下,组合使用的热塑性树脂(R1-2)优选未经酸改性的聚烯烃树脂。
上述热塑性树脂纤维(F1)的纤维长度和纤维直径没有特别限定。从上述纤维垫的形状保持性等观点出发,纤维长度优选10mm以上,纤维直径优选1~100dtex。上述热塑性树脂纤维(F1)的平均纤维长度优选10~150mm、进而优选20~100mm、特别优选30~70mm。另外,上述热塑性树脂纤维(F1)的平均纤维直径优选1~100dtex、进而优选1~50dtex、特别优选1~10dtex。需要说明的是,上述热塑性树脂纤维(F1)的形态可以为直线状、曲线状、螺旋状等,均可。
上述纤维垫如上述,可以还含有其他纤维。作为其他纤维,可以举出:含有未经酸改性的热塑性树脂(R1-2)的纤维、且加压成型工序中熔融的纤维(以下,称为“热塑性树脂纤维(F2)”);包含无论改性的有无、均在加压成型工序不熔融的热塑性树脂的纤维(以下,称为“高熔点热塑性树脂纤维”);由固化树脂组合物形成的纤维;无机纤维等。其中,优选热塑性树脂纤维(F2)。需要说明的是,上述热塑性树脂纤维(F2)和高熔点热塑性树脂纤维与热塑性树脂纤维(F1)同样地可以含有各种添加剂。
上述纤维垫含有其他纤维的情况下,将上述热塑性树脂纤维(F1)的含量设为100质量份的情况下,其含有比率的上限优选50质量份、更优选30质量份。
需要说明的是,无论其他纤维的有无,上述纤维垫中所含的热塑性树脂(R1)的含有比率将上述植物纤维的含量设为100质量份的情况下,均优选30~400质量份、更优选35~250质量份、进而优选40~150质量份。
上述纤维垫可以如下得到:将植物纤维、热塑性树脂纤维(F1)和根据需要使用的其他纤维混合后并堆积而得到,例如优选织布、无纺布、气流成网(airlaid web)等仅由1种材料形成的纤维垫,或者将2种以上组合而成的纤维垫。另外,该纤维垫可以通过针刺法、缝编法、水穿孔法等进行交织。
上述纤维垫的单位面积重量没有特别限定,从可以效率良好地获得用于得到刚性优异的成型体的含植物纤维的板的方面出发,优选300~2000g/m2、更优选500~1800g/m2
本发明中,加压成型工序为将上述纤维垫从正面和背面两面侧在热塑性树脂纤维(F1)熔融的温度下进行加热和加压的工序。通过该加热加压,纤维垫中所含的热塑性树脂纤维(F1)熔融,熔融树脂将植物纤维彼此粘结。需要说明的是,上述纤维垫进而含有热塑性树脂纤维(F2)的情况下,熔融树脂也将植物纤维彼此粘结。另外,上述纤维垫含有高熔点热塑性树脂纤维、无机纤维等的情况下,源自热塑性树脂纤维(F1)等的熔融树脂与植物纤维一起将这些纤维粘结。
从通过熔融树脂使植物纤维彼此充分粘结的方面出发,上述加压成型工序中的加热温度优选热塑性树脂纤维(F1)的熔点以上、更优选比热塑性树脂纤维(F1)的熔点高5℃以上的温度、特别优选比热塑性树脂纤维(F1)的熔点高10℃以上的温度。需要说明的是,加热温度的上限通常为比热塑性树脂纤维(F1)的熔点高80℃的温度。
上述加压成型工序中的加压压力没有特别限定,从所得含植物纤维的板的操作性、适合于内饰材料用基材的加工(赋型)的顺利化的观点出发,优选0.2~0.8MPa、更优选0.25~0.7MPa、特别优选0.3~0.6MPa。本发明中,上述纤维垫包含含有具有特定的酸改性度的酸改性热塑性树脂的热塑性树脂纤维(F1),因此,加压压力过高并加热的纤维垫不会粘附于构成制造装置的热板等加压构件。
上述加压成型工序中,纤维垫的加热和加压可以同时进行,也可以先进行加热后再进行加压。需要说明的是,可以重复进行加热和加压。另外,该加压成型工序可以进而包括边冷却边加压的操作。
上述加压成型工序中使用的装置没有特别限定,为了适合于大量生产,优选双层带加压装置(参照图1)。
图1的双层带加压装置10为从附图的左侧供给纤维垫1、并在右侧得到含植物纤维的板3的装置,其具备:驱动辊12A和12B;从动辊13A和13B;悬挂于驱动辊12A和从动辊13A并处于拉紧状态的金属制带11A;和,悬挂于驱动辊12B和从动辊13B并处于拉紧状态的金属制带11B。金属制带11A和11B的构成材料没有特别限定,例如为不锈钢等。在驱动辊12A和从动辊13A之间、且金属制带11A的内侧、以及驱动辊12B和从动辊13B之间、且金属制带11B的内侧配设有:利用金属制带11A和11B将由从动辊13A和13B输送的纤维垫1进行加热加压的加热加压室14A和14B;以及,将经软化的纤维垫进行冷却加压的冷却加压室15A和15B。在不锈钢带11A与不锈钢带11B之间设置有长度短于供给的纤维垫1的厚度的间隔。冷却加压后,从驱动辊12A和12B之间送出含植物纤维的板3。
加热加压室14A和14B以夹持有2个金属制带11A和11B的状态对置。纤维垫1在加热加压室14A和14B中、以夹持于金属制带11A和11B的状态、在加热条件下,从正面和背面两面侧被按压。向加热加压室14A和14B的内部供给加热的油等加热用介质。因此,纤维垫1在通过加热加压室14A和14B之间时被加热。然后,如上述,金属制带11A与金属制带11B的间隔设为比供给的纤维垫1的厚度还短的长度,因此,纤维垫1中所含的热塑性树脂纤维(F1)熔融,在加压条件下,熔融树脂在植物纤维彼此的空隙中流动,在纤维垫的内部均匀扩展。
另一方面,冷却加压室15A和15B也与加热加压室14A和14B同样地,以夹持有2个金属制带11A和11B的状态对置。来自加热加压室14A和14B之间的、经加热的纤维垫、即、包含熔融树脂和植物纤维的加热片导入至冷却加压室15A和15B之间时,在夹持于金属制带11A和11B的状态下,在冷却条件下,从正面和背面两面侧被按压。向冷却加压室15A和15B的内部供给冷却水等冷却用介质。因此,加热片在通过冷却加压室15A和15B之间时被冷却。冷却温度没有特别限定,优选比熔融树脂所含的热塑性树脂中、熔点最低的热塑性树脂的熔点低100℃以上的温度。然后,在加压条件下,熔融树脂固化,形成含植物纤维的板3,从驱动辊12A和12B之间排出。
根据本发明,使用含有包含具有特定的酸改性度的酸改性热塑性树脂的热塑性树脂纤维(F1)的纤维垫,因此,可以抑制加热片中所含的熔融树脂粘附于金属制带等加压构件的不良情况。
需要说明的是,图1的双层带加压装置10示出以片形状的纤维垫1为原料的情况,但不限定于此,也可以将长条状的纤维垫1作为原料。上述情况下,可以将从驱动辊12A和12B之间排出的板进行裁切等,加工成规定尺寸。
本发明的含植物纤维的板的厚度和单位面积重量没有特别限定,从特别适合作为后述的用途的对内饰材料用基材的成型性的观点出发,厚度优选1~10mm、更优选1.5~5mm,单位面积重量优选700~2000g/m2、更优选1000~1500g/m2
另一本发明为一种内饰材料用基材的制造方法,其具备如下工序:将含植物纤维的板进行赋型。具体而言,可以设为如下方法:将含植物纤维的板加热至其中所含的热塑性树脂的熔点以上的温度并软化,将其安装于具备规定形状的模腔的模成型装置内,并赋型。赋型通常通过将软化物进行冷却加压而进行。冷却温度优选比含植物纤维的板中所含的热塑性树脂中、熔点最低的热塑性树脂的熔点低100℃以上的温度。
进而另一本发明为一种内饰材料,其具备:基部,其由通过上述方法得到的内饰材料用基材形成;和,表皮层,其配设于该基部的表面。
构成上述表皮层的材料没有特别限定,可以设为树脂薄膜等合成革、无纺布等。
另外,基部和表皮层可以直接接合,也可以通过粘接剂而接合。
实施例
首先,根据图1,对含植物纤维的板的制造中使用的加压成型工序用的双层带加压装置10进行说明。
图1的双层带加压装置10为从附图的左侧供给纤维垫1、并在右侧得到含植物纤维的板3的装置,其具备:驱动辊12A和12B;从动辊13A和13B;悬挂于驱动辊12A和从动辊13A并处于拉紧状态的不锈钢带11A;和,悬挂于驱动辊12B和从动辊13B并处于拉紧状态的不锈钢带11B。而且,在驱动辊12A和从动辊13A之间、且不锈钢带11A的内侧、以及驱动辊12B和从动辊13B之间、且不锈钢带11B的内侧配设有:利用不锈钢带11A和11B将由从动辊13A和13B输送的纤维垫1进行加热加压的加热加压室14A和14B;以及,将经软化的纤维垫进行冷却加压的冷却加压室15A和15B。冷却加压后,从驱动辊12A和12B之间送出含植物纤维的板3。
接着,示出含植物纤维的板的制造原料。
(1)植物纤维
使用洋麻纤维。
(2)热塑性树脂纤维
将非改性聚丙烯树脂(熔点:165℃)、与酸改性度不同的马来酸酐改性聚丙烯树脂(熔点:100℃~165℃)以质量比95:5进行混合后,熔融混炼,纺丝,得到6种树脂纤维(FF1)~(FF6)。需要说明的是,马来酸酐改性聚丙烯树脂中的酸改性度如下确定:由通过FT-IR得到的红外线光谱、求出源自聚丙烯树脂的峰(840cm-1)、和源自马来酸酐的峰(1785cm-1)的强度比而确定。例如,840cm-1下的吸收强度为0.916、1785cm-1下的吸收强度为0.0825的情况下,酸改性度设为0.0825/0.916=0.090。
另外,还使用仅将非改性聚丙烯树脂纺丝而得到的具有上述尺寸的树脂纤维(FF0)。
[表1]
热塑性树脂纤维 酸改性度
FF0 0
FF1 0.009
FF2 0.027
FF3 0.045
FF4 0.063
FF5 0.090
FF6 0.104
实验例1
将50质量份的植物纤维与50质量份的热塑性树脂纤维(FF0)进行混棉后,将混棉物通过气流成网法(air lay method)层叠,得到纤维累积物。然后,使该纤维累积物通过针刺交织,得到厚度为8~12mm的垫状交织物。将该垫状交织物作为含植物纤维的板制造用的纤维垫1(图1)使用。
接着,使图1的双层带加压装置10驱动,将加热加压室14A和14B所产生的温度设为200℃、加压时间设为120秒、冷却加压室15A和15B所产生的温度设为30℃、加压时间设为180秒,得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD1)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF0)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
为了对所得含植物纤维的板(BD1)的刚性进行评价,制作50mm×150mm×2.3mm的试验片,根据依据JIS K 7171的方法,测定最大弯曲载荷。即,将试验片用支点间距离为100mm的2个支点(上端部的曲率半径为3.2mm)支撑,从支点间的中心的作用点(上端部的曲率半径为3.2mm)以速度50mm/分钟负荷载荷,测定此时的最大弯曲载荷,得到57.5N(参照表2)。
实验例2
使用热塑性树脂纤维(FF1)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD2)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF1)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到59.8N(参照表2)。
实验例3
使用热塑性树脂纤维(FF2)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD3)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF2)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到64.6N(参照表2)。
实验例4
使用热塑性树脂纤维(FF3)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD4)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF3)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到69.0N(参照表2)。
实验例5
使用热塑性树脂纤维(FF4)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD5)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF4)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到68.0N(参照表2)。
实验例6
使用热塑性树脂纤维(FF5)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD6)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果没有通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF5)的固化物的粘附,为与制造前相同的状态。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到67.8N(参照表2)。
实验例7
使用热塑性树脂纤维(FF6)代替热塑性树脂纤维(FF0),除此之外,与实验例1同样地得到单位面积重量为1500g/m2、厚度为2.3mm的含植物纤维的板(以下,称为“含植物纤维的板(BD7)”)。之后,对不锈钢带11A和11B中的与纤维垫的接触面进行目视观察,结果通过加热加压而熔融的热塑性树脂纤维(FF6)的固化物发生了粘附。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷,得到69.0N(参照表2)。
[表2]
由表2表明以下内容。实验例3~6为包含于本发明的例子,加热加压时热塑性树脂没有粘附于不锈钢带,可以顺利地制造含植物纤维的板,另外,最大弯曲载荷超过64N,体现优异的刚性。实验例1和2为不包含于本发明的例,加热加压时热塑性树脂没有粘附于不锈钢带,可以顺利地制造含植物纤维的板,但与植物纤维的粘接充分,最大弯曲载荷达不到60N。另外,实验例7为不包含于本发明的例,加热加压时热塑性树脂粘附于不锈钢带,无法顺利地制造含植物纤维的板。
实验例8
将50质量份的植物纤维与50质量份的热塑性树脂纤维(FF6)进行混棉后,将混棉物通过气流成网法层叠,得到使单位面积重量在0.9~1.6kg/m2的范围内变化的多种纤维累积物。然后,使这些纤维累积物通过针刺交织,得到厚度为8~12mm的垫状交织物。将这些垫状交织物作为含植物纤维的板制造用的纤维垫使用,与实验例1同样地,得到厚度为2.3mm的含植物纤维的板(总计13张)。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷。并且将其图表化(参照图2)。
实验例9
将上述非改性聚丙烯树脂、与酸改性度为2.3的马来酸酐改性聚丙烯树脂(熔点:160℃)以质量比95:5进行混合后,熔融混炼,纺丝,得到热塑性树脂纤维(FF7)。
接着,将50质量份的植物纤维与50质量份的热塑性树脂纤维(FF7)进行混棉后,将混棉物通过气流成网法层叠,得到使单位面积重量在0.9~1.5kg/m2的范围内变化的多种纤维累积物。然后,使这些纤维累积物通过针刺交织,得到厚度为8~12mm的垫状交织物。将这些垫状交织物作为含植物纤维的板制造用的纤维垫使用。
之后,使图1的双层带加压装置10驱动,在纤维垫与不锈钢带之间插入氟树脂制的脱模片,并将加热加压室14A和14B所产生的温度设为200℃、加压时间设为120秒、冷却加压室15A和15B所产生的温度设为30℃、加压时间设为180秒,得到厚度为2.3mm的含植物纤维的板(总计12张)。
接着,与上述同样地测定最大弯曲载荷。并且将其图表化(参照图2)。
图2示出最大弯曲载荷相对于单位面积重量的图,对于实验例8和9,分别标注近似线。由该图2表明,包含于本发明的实验例8与不包含于本发明的实验例9相比,刚性优异。
前述的例子只是单纯地为了说明,不解释为限定本发明。列举典型的实施方式的例子对本发明进行说明,但本发明的记载和图示中使用的术语不是限定性的术语,可以理解为说明的术语和示例的术语。如此处详述那样,该方式中,在不脱离本发明的范围或主旨的情况下,可以在所附权利要求的保护范围内进行变更。此处,本发明的详述中参照了特定的结构、材料和实施例,但不意图将本发明限定于此处记载的公开特征,可以说,本发明延及与所附权利要求的保护范围内的、功能上等同的结构、方法、应用的全部。
产业上的可利用性
通过本发明得到的含植物纤维的板可以在车辆、船舶、飞机、建筑等领域中广泛利用,适合作为这些领域中的内饰材料、外饰材料、结构材料等的前体,特别是对于将含植物纤维的板赋型形成具有符合用途的形状的基材后、与表皮材料一起一体化而得到的内饰材料的制造是有用的。
车辆的领域中,可以举出汽车用的门基材、行李盘、柱装饰、开关座、侧围装饰、扶手的芯材、门饰、座椅结构材料、控制台盒、仪表板、各种仪表盘、盖侧饰板(deck sidetrim)、保险杠、扰流板、整流罩等。
船舶或飞机的领域中,可以举出行李盘、扶手的芯材、座椅结构材料、控制台盒、仪表板、各种仪表盘等。
另外,建筑的领域中,可以举出家具用的桌子、椅子、架子、抽屉等的表面装饰材料、结构材料,住宅用的门表面装饰材料、门结构材料等。
此外,还可以作为包装体、收纳体(托盘等)、保护用构件、分隔构件等使用。

Claims (5)

1.一种含植物纤维的板的制造方法,其特征在于,其为制造多条植物纤维通过热塑性树脂粘结而成的含植物纤维的板的方法,所述制造方法具备如下加压成型工序:
将纤维垫从正面和背面两面侧在所述热塑性树脂纤维熔融的温度下进行加热和加压,所述纤维垫包含:植物纤维;和,含有热塑性树脂的热塑性树脂纤维,
所述热塑性树脂含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂。
2.根据权利要求1所述的含植物纤维的板的制造方法,其中,所述酸改性热塑性树脂包含经过酸改性的聚烯烃树脂。
3.一种含植物纤维的板,其特征在于,其包含植物纤维、和用于将该植物纤维彼此粘结的热塑性树脂,
所述热塑性树脂含有酸改性度为0.03~0.09的酸改性热塑性树脂。
4.一种内饰材料用基材的制造方法,其特征在于,具备如下工序:对权利要求3所述的含植物纤维的板进行赋型。
5.一种内饰材料,其特征在于,具备:基部,其由通过权利要求4所述的方法得到的内饰材料用基材形成;和,表皮层,其配设于该基部的表面。
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