JP2001001319A

JP2001001319A - 熱可塑性植物繊維シートの製造方法

Info

Publication number: JP2001001319A
Application number: JP11178727A
Authority: JP
Inventors: Toru Inoue; 亨井上
Original assignee: Takehiro Co Ltd
Current assignee: Takehiro Co Ltd
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: JP4194711B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂系繊維と植物性繊維との良好な接
触状態を有する熱可塑性植物繊維シートの製造方法を提
供する。【解決手段】植物性繊維と、熱可塑性樹脂系繊維とを含
有するマット体を熱風により加熱して熱可塑性樹脂系繊
維を軟化する予熱工程と、予熱されたマット体を加熱及
び加圧して前記熱可塑性樹脂系繊維を溶融させる加熱加
圧工程と、前記加熱加圧工程により得られたシートを冷
却する工程、とにより熱可塑性植物繊維シートを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性の植物
繊維シートの製造方法に関し、詳しくは、各種加熱加圧
成形に用いられる、熱可塑性の植物繊維シートの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、植物性繊維と熱可塑性樹脂系繊維
とを混合し抄造して得たマット体を、加熱・加圧して、
熱可塑性繊維を接着剤として使用して所定形状に成形し
て、熱可塑性植物繊維シートが製造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなシート体の
製造工程において、マット体の加熱時に熱可塑性樹脂系
繊維がシュリンクして粒状になることがある。粒状の熱
可塑性樹脂では、植物繊維との十分な接触面積を得るこ
とができず、シート体において十分な強度を得ることが
できないことがある。そこで、本発明では、熱可塑性樹
脂系繊維と植物性繊維との良好な接触状態を有する熱可
塑性植物繊維シートの製造方法を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明では、マット体中の熱可塑性樹脂系繊維
を、シュリンクさせないで保持させ、この状態で熱圧プ
レスすれば、植物性繊維との十分な接触状態を得られる
ことを見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明
は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂系繊維とを含有するマ
ット体を熱風により加熱して熱可塑性樹脂系繊維を軟化
する予熱工程と、予熱されたマット体を加熱及び加圧し
て前記熱可塑性樹脂系繊維を溶融させる加熱加圧工程
と、前記加熱加圧工程により得られたシートを冷却する
工程、とを有する、熱可塑性植物繊維シートの製造方法
を提供する。この方法によれば、熱風で予熱されたマッ
ト体中において軟化した熱可塑性樹脂系繊維を、加熱及
び加圧することにより、植物性繊維に対して被覆状に熱
可塑性樹脂が固定される。この結果、熱可塑性樹脂と植
物性繊維との良好な接触面積が得られる。

【０００５】この方法においては、前記植物性繊維は、
繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、前記熱可塑
性繊維は繊維長２５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが
好ましい。この態様によれば、それぞれの繊維につき良
好な分散性が得られ、熱可塑性樹脂と植物性繊維との良
好な接触状態が得られる。さらに、前記植物性繊維は、
５０重量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂系
繊維は２０重量％以上５０重量％以下であることが好ま
しい態様である。この態様によれば、良好な熱可塑性樹
脂系繊維の分散性が得られる。

【０００６】また、この方法において、予熱工程の熱風
の加熱温度が、前記熱可塑樹脂の軟化温度より１０℃以
上２０℃以下低い温度であることも好ましい。この態様
によれば、予熱工程において容易に熱可塑性樹脂系繊維
の繊維状態が保持される。さらに、前記加熱加圧工程の
加熱温度が、前記熱可塑性樹脂の軟化温度より２０℃以
上４０℃以下高い温度であることも好ましい。この態様
によれば、加熱加圧工程において、一挙に繊維状態の熱
可塑性樹脂を溶融できる。

【０００７】また、前記加熱加圧工程において、徐々に
マット体を圧縮することが好ましい。このようにする
と、均一に熱可塑性樹脂を繊維状態で溶融し、植物性繊
維に対して被覆状に接触させることができる。前記予熱
工程では、前記マット体の上方側および／または下方側
から他方側へ熱風を供給し、前記加熱加圧工程では、前
記マット体の上下側から熱プレスする、ことも好まし
い。このようにすると、予熱工程においてマット体に供
給され保持された熱が、加熱加圧工程において、効果的
に利用される。

【０００８】前記加熱加圧工程に次いで、加圧しつつシ
ートを冷却することも好ましい態様である。加圧しつつ
シートを冷却することにより、繊維状態で軟化され、植
物性繊維に対して被覆状に接触されている熱可塑性樹脂
が、植物繊維と良好な接触状態を保持しながら、固定さ
れ、植物性繊維を接着する。

【０００９】前記熱可塑性植物繊維シート中の前記熱可
塑性樹脂系繊維は、前記植物性繊維に対して被覆状に固
化されている、シートの製造方法も提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１１】本発明は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂系
繊維とを含有するマット体を熱風により加熱して熱可塑
性樹脂系繊維を軟化する予熱工程と、予熱されたマット
体を加熱及び加圧して前記熱可塑性樹脂系繊維を溶融さ
せる加熱加圧工程と、加熱加圧工程で得られたシートを
冷却する工程、とを有する、熱可塑性植物繊維シートの
製造方法である。

【００１２】（マット体の原料）本発明のマット体は、
植物性繊維と熱可塑性樹脂系繊維を原料として有してい
る。植物性繊維は、植物由来繊維であり、リグノセルロ
ースを主成分とする。かかる植物性繊維の原料として
は、木材系、草本系等、種類を限定しない。また、廃棄
繊維材料等も使用できる。麻（ジュート）、バガス、ケ
ナフ、フラックス等の草本目系の植物性繊維が好まし
い。特に一年生の草本目系が好ましい。また、これらの
原料の使用部位も特に限定しない。植物性繊維の繊維長
も特に限定しないが、分散性を考慮すると、５０ｍｍ以
上１５０ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは、７０ｍ
ｍ以上１００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、７０
ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。また、植物性繊維とし
て、あるいは植物性繊維の一部として圧縮反発性の強い
繊維を使用することも好ましい。かかる繊維は、典型的
には、繊維直径が、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であ
る。このような圧縮反発性の強い植物性繊維を用いるこ
とにより、シート密度を低減しつつ、シートの板厚の増
加によりシートの剛性を向上させることができる。

【００１３】本発明で使用する熱可塑性樹脂系繊維は、
熱可塑性樹脂を含有するステープル状あるいはフィラメ
ント状の繊維である。繊維の形態としては、通常の形態
の他、らせん状、特殊な形態の繊維も利用できる。ま
た、繊維長は、特に限定しないが、好ましくは、２５ｍ
ｍ以上５０ｍｍ以下である。この範囲であると、繊維長
５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物性繊維との良好な分
散性を得ることができる。

【００１４】熱可塑性樹脂の種類は特に限定しないが、
軟化温度が１００℃以上２００℃以下のものが好まし
い。より好ましくは、１５０℃以上１８０℃以下のもの
である。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレートなどを好ましく用いること
ができる。特に好ましくは、ポリプロピレンである。熱
可塑性樹脂は１種類でも、あるいは２種類以上を組み合
わせて使用することができる。さらに、熱可塑性樹脂系
繊維には、他の材料を含んでいてもよく、混紡されてい
てもよい。また、中心側にポリプロピレン等の高融点樹
脂、外層側にポリエチレン等の低融点樹脂を有する複合
繊維を用いることもできる。本発明においては、単一の
種類の熱可塑性樹脂のみからなる繊維を用いることが好
ましい。

【００１５】このような植物性繊維と熱可塑性樹脂系繊
維との配合比は、シート密度及び強度により、必要に応
じて選択することができる。好ましくは、植物性繊維が
５０重量％以上８０重量％以下であり、熱可塑性樹脂系
繊維が２０重量％以上４０重量％以下である。かかる配
合比の範囲において、良好な分散性と接着性とが確保さ
れ、シート密度及び強度の調節も容易となる。なお、マ
ットの原料としては、他の原料も使用できる。例えば、
チップ状、繊維状、細長い帯状等のガラス、セラミック
ス、金属、サーメット、熱硬化樹脂、エラストマー等で
ある。

【００１６】（マット体調製工程）マット体は、植物性
繊維及び熱可塑性樹脂系繊維を綿状に解繊後、混合し、
その後、抄造することにより得られる。解繊、混合、抄
造は、従来公知の手段及び方法によって行われる。本発
明で用いるマット体は、目付量が０．６ｋｇ／ｍ²以上
３．０ｋｇ／ｍ²以下であることが好ましい。また、密
度としては０．０４ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下
であることが好ましい。かかる範囲であると、マット体
の予熱工程において、マット体中に十分に熱風が通気さ
れ、かつ、加熱されたガス（空気）をマット体中に保持
できる。この結果、マット体が内部まで均一に加熱され
る。これにより、熱可塑性樹脂系繊維を容易に軟化させ
ることができる。また、マット体中の植物性繊維等に由
来する油脂や水分等の揮発性成分を、予熱工程において
容易に蒸発させることができる。このような油脂は、シ
ートに残留すると不快臭の原因となるし、水分の残留
は、シートにおけるカビ等の微生物の繁殖、植物性繊維
の劣化、不快臭の原因となりうる。さらに、引火（着
火）の危険性を十分に低下させることができる。より好
ましくは、目付量が１．０ｋｇ／ｍ²以上１．８ｋｇ／
ｍ²以下であり、密度が、０．０４ｇ／ｃｍ³以上０．０
７ｇ／ｃｍ³以下である。

【００１７】マット体は、かかる目付量及び／又は密度
を有していることが好ましいが、このようなマット体
は、通常、単に抄造工程を終えた段階のいわゆるフリー
スマットとして得られる。すなわち、ニードルパンチン
グ工程を経ていない状態のマット体である。しかしなが
ら、マット体原料の飛散防止、搬送性の容易化等を図る
ために、上記目付量及び／又は密度が確保される範囲内
で、ニードルパンチングすることもできる。

【００１８】（マット体の予熱工程）このようにして調
製したマット体を、熱風で予熱する。具体的には、通
常、熱風炉と呼ばれる加熱炉で加熱する。熱風炉として
は従来公知の熱風炉を各種使用できるが、好ましくは、
コンベア等でマット体が炉内を移動するようになってい
る、熱風炉である。また、熱風供給源は、マット体の載
置部の下方側にあることが好ましく、マット体の下方側
から上方側に向けて熱風を供給できるようになっている
ことが好ましい。

【００１９】本予熱工程では、マット体中の熱可塑性樹
脂系繊維を、繊維状の形態を保持させながら軟化され
る。すなわち、熱可塑性樹脂系繊維がシュリンクされな
いで軟化される。このため、予熱工程における熱風温度
は、マット体中の熱可塑性樹脂が溶融しない程度の温度
であるが、軟化させる程度の温度であることが好まし
い。具体的には、熱可塑性樹脂の軟化温度より低い温度
に加熱されたガス（典型的には、空気）を供給する。た
だし、軟化温度以上に加熱されたガスを短時間供給し
て、マット体中の熱可塑性樹脂を溶融・分解等させずに
軟化させることもできる。したがって、熱風の加熱温度
は、使用する熱可塑性樹脂の種類によって選択される。
好ましくは、熱可塑性樹脂の軟化温度より１０℃から２
０℃低い温度の熱風を供給する。典型的には、ポリプロ
ピレン系繊維（軟化温度１６０℃）に対しては、１４０
℃〜１５０℃の熱風を供給することが好ましく、ポリエ
チレン系繊維（軟化温度１３０℃）の場合には、１１０
℃以上１２０℃以下の熱風を供給することが好ましく、
ポリエチレンテレフタレート系繊維（軟化温度２１０
℃）の場合には、１９０℃以上２００℃以下の熱風を供
給することが好ましい。なお、熱可塑性樹脂の軟化温度
は、例えば、ＪＩＳＫ７２０６熱可塑性プラスチッ
クのビカット軟化温度試験方法により測定することがで
きる。また、工程における加熱温度は、例えば、赤外輻
射型非接触温度計にて測定することができる。

【００２０】本発明で使用するマット体が、上記した目
付量及び／又は密度を有する場合には、熱風がマット体
を通過する際の圧力（抵抗）が適切であり、適度に熱風
がマット体を通過し、かつ適度に加熱された空気がマッ
ト体中に保有される。このため、マット体中の揮発成分
を蒸発させることができ、かつ効率よく熱可塑性樹脂系
繊維を軟化させることができる。また、短時間で内部ま
で均一な加熱状態とすることができる。

【００２１】（加熱加圧工程）先の予熱工程において、
熱可塑性樹脂系繊維が、繊維状の形態を保持しながら軟
化した状態となったマット体を、その樹脂の軟化状態を
維持させて、加熱・加圧する。本工程では、繊維状形態
で軟化した熱可塑性樹脂の流動が抑制されつつ溶融され
る（なお、本工程における加熱により、熱可塑性樹脂
は、本来の繊維形態を有しなくなるため、以下、熱可塑
性樹脂という。）。すなわち、植物性繊維との良好な接
触状態が維持されて熱可塑性樹脂が溶融される。この結
果、植物性繊維に対して熱可塑性樹脂が分散した状態が
維持されるとともに、熱可塑性樹脂が植物性繊維に対し
て皮膜状に接触した状態が得られる。すなわち、熱可塑
性樹脂と植物性繊維が広い面積で接触した状態が得られ
る。本工程におけるこのような作用により、得られるシ
ートの強度及び剛性が効果的に増大される。特に、シー
トが低目付量及び／又は低密度の場合においても、強度
が確保される。

【００２２】本工程における加熱温度は、用いた熱可塑
性樹脂を溶融できる程度の温度である。したがって、か
かる熱可塑性樹脂の軟化温度以上であることが好まし
い。加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂の種類によって
選択される。特に、本工程においては、速やかに、繊維
状態の熱可塑性樹脂を軟化することが好ましいため、熱
可塑性樹脂の軟化温度より２０℃から４０℃高い温度と
することが好ましい。典型的には、ポリプロピレン系繊
維（軟化温度１６０℃）に対しては１８０℃以上２００
℃以下の温度であり、ポリエチレン系繊維（軟化温度１
３０℃）の場合には、１５０℃以上１７０℃以下の温度
であり、ポリエチレンテレフタレート系繊維（軟化温度
２１０℃）の場合には、２３０℃以上２５０℃以下の温
度であることが好ましい。なお、本工程では、予め予熱
されたマット体を加熱するため、材料内部温度が急速に
上方し、速やかにかつ均一に加熱できる。

【００２３】本工程における加圧圧力は、得ようとする
シートの密度が、０．５以上１．０以下の範囲となるよ
うに加圧することが好ましい。この範囲であると、繊維
状形態で軟化した熱可塑性樹脂の流動を効果的に抑制
し、植物性繊維内部への含浸を抑制して植物性繊維に対
して十分に皮膜状とすることができる。また、シート中
に保有される空気量が適度に低減され、着火の危険性を
十分に低減することができる。また、このシートをその
後、所定の形状に成形するプレ成形体として使用する場
合の成形性等が良好となる。より好ましくは、０．５以
上０．９以下であり、さらに好ましくは、０．５以上
０．７以下である。また、圧縮反発性のある植物性繊維
をマット体原料として用いた場合には、０．４以上１．
０以下の範囲の密度に加圧するようにするのが好まし
い。より好ましくは、０．４以上０．９以下である。な
お、本工程では、マット体内部に予熱により保持された
熱が内部側に集中され、効果的に加熱される。

【００２４】このような加圧は、従来公知の各種加圧手
段及び方法を用いて行うことができる。本発明において
は、繊維状態に軟化した熱可塑性樹脂をそのままの状態
で速やかに加圧するのが好ましいため、表面にスチール
ホイルを備えた熱ローラーにより加圧するのがよい。特
に、移動式の熱風炉から次々に排出される予熱されたマ
ット体を加圧するのに、かかる熱ローラー方式の加圧・
加熱が最も好ましい。

【００２５】特に、予熱工程が、マット体の上方側およ
び／または下方側から他方側に向けて熱風を供給するよ
うにし、本工程が、マット体の上下側から加圧加熱する
ようにすることにより、予熱工程でマット体に供給され
た熱が、加圧によりマット体の中央側に保持され、さら
に、上下からの加熱によりマット体の内部まで一挙に熱
可塑性樹脂の軟化温度にまで加熱される。したがって、
本工程における加熱温度の上昇を抑制可能であり、使用
する熱量を節約できるというメリットがある。

【００２６】また、加圧は、段階的あるいは連続的に徐
々に行うことが好ましい。徐々に所望の密度が得られる
ように加圧することにより、表層側から内部まで均一な
密度のシートを得ることができる。典型的には、２個か
ら４個のローラーを用いて徐々に加圧することが好まし
い。

【００２７】（冷却工程）このような加圧工程において
得られる、熱可塑性植物繊維シートにおいては、繊維状
態で熱可塑性樹脂が軟化され、植物性繊維に対して被覆
状態となっている。この後、この軟化状態を固定するた
めに、シートを冷却する。好ましくは、加圧しながら冷
却する。冷却工程では、繊維状態の熱可塑性樹脂と植物
性繊維との接触状態は維持される。すなわち、両者の良
好な接触状態が維持されて熱可塑性樹脂が冷却固化する
ので、熱可塑性樹脂による接着性が良好に発揮され、強
度及び剛性の良好なシートが得られる。また、冷却しつ
つ加圧することにより、熱可塑性樹脂の流動を抑制する
とともに、熱可塑性樹脂の植物性繊維への含浸も抑制す
ることができ、効率よく植物性繊維の主として表面側に
熱可塑性樹脂をコーティングし、接着することができ
る。

【００２８】冷却は、用いる熱可塑性樹脂がおおよそ固
化し、流動しないような状態まで行えば十分である。ま
た、このような状態にまで冷却すれば、容易に、搬送体
等のシート載置表面から、シートを剥離することができ
る。熱可塑性樹脂が固化して粘着性を発揮しなくなるか
らである。冷却工程においては、特に、雰囲気を常温以
下とする必要はないが、送風等の供給は冷却固化時間の
短縮に効果的であり、雰囲気を常温以下としたり、ある
いは冷風を供給することはさらに効果的である。冷却
は、典型的には、シートの温度が熱可塑性樹脂の軟化温
度の約半分程度の温度になるように行う。例えば、ポリ
プロピレン（軟化温度１６０℃）を用いる場合には、８
０℃以下することが好ましく、ポリエチレン（軟化温度
１３０℃）の場合には、６５℃以下にすることが好まし
く、ポリエチレンテレフタレート（軟化温度２１０℃）
の場合には、１０５℃以下にするのが好ましい。いずれ
の場合においても、ハンドリング性を考慮すれば、６０
℃以下にするのが好ましい。

【００２９】本工程における加圧手段は、従来公知の各
種手段を用いることができる。好ましくは、先の加圧工
程における加圧手段と同様、ロールによる加圧が好まし
い。両加圧工程が、加圧ロールによって行われると、加
圧工程から加圧・冷却工程に連続的に移送可能であり、
熱可塑性樹脂の良好な存在形態が維持されつつ、冷却固
化される。

【００３０】冷却工程を経たシート中の熱可塑性樹脂
は、植物性繊維中に分散され、植物性繊維と接触された
状態で存在している。また、植物性繊維との接触状態に
おいて、植物性繊維の主として表面側に皮膜状に熱可塑
性樹脂が付与されて、コーティングされたようになって
いる。すなわち、熱可塑性樹脂と植物性繊維とは広い接
触面積が確保されて結合され、接着されている。また、
このような熱可塑性樹脂の分散状態が、シート内部全体
において均一に確保されている。したがって、目付量お
よび／または密度が低いシート体においても、熱可塑性
樹脂が、植物性繊維とこのような接触状態で分散されて
いるため、良好な強度及び剛性を得ることができる。ま
た、熱可塑性樹脂系繊維の配合量が少なくても、植物性
繊維との十分な接触面積が得られるので、熱可塑性樹脂
系繊維を配合量を低減しても、良好な強度及び剛性を得
ることができる。また、低目付量および／または低密度
であっても、良好な強度及び剛性を得ることができる。
すなわち、軽量でかつ強度及び剛性の高いシートを得る
ことができる。

【００３１】また、冷却工程後のシートの曲げ強さは、
例えば、ＪＩＳＫ７２０３硬質プラスチックの曲げ試
験方法に従って、弾性率を測定することができる。例え
ば、試験片を幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍとし、支点間
距離を８０ｍｍとして測定できる。本発明のシートの弾
性率（ＪＩＳＫ７２０３）は、１３００ＭＰａ以上で
あることが好ましく、より好ましくは、１５００ＭＰａ
以上であり、さらに好ましくは、１７００ＭＰａ以上で
あり、最も好ましくは、１８００ＭＰａ以上である。

【００３２】冷却工程後のシートにおいては、好ましく
は０．５〜０．９の密度を有し、より好ましくは、０．
６〜０．８の密度を有している。このため、含有する空
気量が少なく、着火性が抑制されたシートとなってい
る。また、従来のプレ成形体であるニードルパンチング
後のマット体に比較して、ハンドリング性、着火性及び
成形性が優れたプレ成形シートとなっている。

【００３３】このようにして得られたシートは、そのま
ま板状体の形態で各種用途に使用することができるが、
熱可塑性であるので、さらに、加熱して、所望の形状に
成形することもできる。このようなシートをプレ成形体
として用いて最終成形体を得る場合においても最終成形
工程において、シート体における熱可塑性樹脂と植物性
繊維との良好な接触状態が維持されるので、強度及び剛
性の良好な最終成形体を得ることができる。最終成形体
においては、好ましくは０．６〜１．０の密度を有し、
より好ましくは、０．６〜０．９、さらに好ましくは、
０．７〜０．９の密度を有している。このため、含有す
る空気量が少なく、着火性が抑制されたシートとなって
いる。この最終成形体においても、曲げ強さを、例え
ば、ＪＩＳＫ７２０３硬質プラスチックの曲げ試験方
法に従って、弾性率として測定することができる。例え
ば、試験片を幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍとし、支点間
距離を８０ｍｍとして測定できる。本発明のシートを用
いてさらに成形した最終成形体の弾性率（ＪＩＳＫ７
２０３）は、１４００ＭＰａ以上であることが好まし
く、より好ましくは、１６００ＭＰａ以上であり、さら
に好ましくは、１８００ＭＰａ以上であり、最も好まし
くは、１９００ＭＰａ以上である。

【００３４】以上説明したシートの材料、組成、各種特
性をそれぞれ組み合わせたシートおよび最終成形体も本
発明の開示の範囲内に含まれる。また、上述した、各工
程内容をそれぞれ組み合わせたシート体の製造方法およ
び最終成形体の製造方法も本発明の開示の範囲内にあ
る。以上のことから、本発明は、以下の形態を採ること
がもできる。（１）繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物性繊維
と、熱可塑性樹脂とを含有し、前記植物性繊維は、５０
重量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂は２０
重量％以上５０重量％以下であり、前記熱可塑性樹脂
は、植物性繊維に対して被覆状に固化されている、熱可
塑性植物繊維シート。（２）繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物性繊維
と、熱可塑性樹脂とを含有し、前記植物性繊維は、５０
重量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂は２０
重量％以上５０重量％以下であり、密度（ｇ／ｃｍ³）
が０．５〜０．９であり、弾性率が、１３００ＭＰａ以
上である、熱可塑性植物繊維シート。（３）繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物性繊維
と、熱可塑性樹脂とを含有し、前記植物性繊維は、５０
重量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂は２０
重量％以上５０重量％以下であり、前記熱可塑性樹脂
は、植物性繊維に対して被覆状に固化されている、熱可
塑性植物繊維成形体。（４）繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物性繊維
と、熱可塑性樹脂とを含有し、前記植物性繊維は、５０
重量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂は２０
重量％以上４０重量％以下であり、密度（ｇ／ｃｍ³）
が０．６〜１．０であり、弾性率が、１４００ＭＰａ以
上である、熱可塑性植物繊維成形体。（５）繊維長５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の植物繊維
と、熱可塑性樹脂とを含有し、前記植物繊維は、５０重
量％以上８０重量％以下で、前記熱可塑性樹脂は２０重
量％以上５０重量％以下である熱可塑性植物繊維シート
を、加熱及び加圧して成形する、熱可塑性植物繊維成形
体の製造方法。（６）前記熱可塑性植物繊維シートの密度（ｇ／ｃ
ｍ³）が０．５〜０．９であり、弾性率が、１３００Ｍ
Ｐａ以上である、前記（５）記載の製造方法。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、熱可塑性樹脂系繊維
と植物性繊維との良好な接触状態を有する熱可塑性植物
繊維シートが提供される。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の具現化した一実施例について
具体的に説明する。マット体原料として、繊維長約１０
０ｍｍのケナフと、繊維長約３０ｍｍのポリプロピレン
繊維（軟化点１６０℃）（ＰＰ）を用いた。ケナフとＰ
Ｐとの配合比は、重量比で、７０：３０とした。

【００３７】まず、これらの原料を、十分に解繊し混合
する。混合された原料を、抄造機で目付量が１．４ｋｇ
／ｍ²程度となるように抄造した。得られたフリースマ
ットの密度は、約０．０１ｇ／ｃｍ³であった。なお、
本例においては、このフリースマットをマット体とし
て、予熱工程に供したが、ニードルパンチングを施して
密度が約０．１ｇ／ｃｍ³のマット体としてもよい。

【００３８】このフリース状のマット体を、１５０℃の
熱風炉に入れた。熱風炉は、その内部をマット体を載せ
たスチールベルトが所定の速度で移動するようになって
おり、マット体下方側から、マット体載置部の通風孔を
通過して、熱風が供給され、マット体の上方に向けて通
過されるようになっている。本例においては、１５０℃
に調整された熱風をこのマット体に供給した。本例にお
いては、マット体あたりの熱風供給時間は、約２分であ
った。この予熱工程により、マット体中の熱可塑性樹脂
は、繊維状態が維持されたたまま、マット体内部におい
て均一に、溶融されることなく軟化された。

【００３９】この熱風炉を通過させたマット体は、直ち
に、マット体の上方から薄いスチールホイルを介して２
３０℃の熱ローラーによって加圧・加熱した。４本のロ
ーラーを配列して、順に圧縮し、最終的に、密度が０．
６〜０．８ｇ／ｃｍ³に圧縮した。マット体は、上方か
ら、そしてマット体表面においてローラーによって直接
加熱・加圧されることにより、予熱工程でマット体中に
保持された熱が有効に利用され、速やかに熱可塑性樹脂
が溶融され、しかも、植物性繊維に対して皮膜状に付与
された。

【００４０】圧縮後、スチールベルトで搬送しながら、
さらに、ローラーで加圧した。ローラーは特に加熱せ
ず、また冷却もしなかった。所定時間後、シートが６０
℃以下となったところで、スチールベルト上からシート
を剥離した。ＰＰが既に十分に冷却固化しているため
に、シート表面とスチールベルト表面との間に粘着性は
なく、容易に剥離できた。本実施例で得られたシート
は、本実施例と同様の材料、同様の重量比を混合して従
来の方法（熱可塑性樹脂の軟化および溶融を同一の加熱
工程（１７０℃〜１９０℃）で処理し、密度が０．６〜
０．８ｇ／ｃｍ³となるように冷却成形する方法）によ
り成形して得られたシートと比較して、良好な弾性率
（ＪＩＳＫ７２０３）を備えていた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 105:12 Ｆターム(参考） 2B260 BA07 BA15 BA19 BA25 CB02 DA01 DA07 DA18 DD03 EA05 EB02 EB04 EB06 EB08 EB21 EB42 EC01 EC18 4F204 AD16 AG01 AR06 AR12 AR15 FA01 FB01 FE06 FF06 FN11 FN15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物性繊維と、熱可塑性樹脂系繊維とを含
有するマット体を熱風により加熱して熱可塑性樹脂系繊
維を軟化する予熱工程と、予熱されたマット体を加熱及び加圧して前記熱可塑性樹
脂系繊維を溶融させる加熱加圧工程と、前記加熱加圧工程により得られたシートを冷却する工
程、とを有する、熱可塑性植物繊維シートの製造方法。
【請求項２】前記植物性繊維は、繊維長５０ｍｍ以上１
５０ｍｍ以下であり、前記熱可塑性樹脂系繊維は、繊維長２５ｍｍ以上５０ｍ
ｍ以下である、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シート
の製造方法。
【請求項３】前記植物性繊維は、５０重量％以上８０重
量％以下で、前記熱可塑性樹脂系繊維は２０重量％以上
５０重量％以下である、請求項１又は２記載の熱可塑性
植物繊維シートの製造方法。
【請求項４】前記予熱工程の熱風の温度が、前記熱可塑
樹脂の軟化温度より１０℃以上２０℃以下低い温度であ
る、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シートの製造方
法。
【請求項５】前記加熱加圧工程の加熱温度が、前記熱可
塑性樹脂の軟化温度から２０℃以上４０℃以下高い温度
である、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シートの製造
方法。
【請求項６】前記加熱加圧工程において、徐々にマット
体を圧縮する、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シート
の製造方法。
【請求項７】前記予熱工程では、前記マット体の上方側
および／または下方側から他方側へ熱風を通過させ、前記加熱加圧工程では、前記マット体の上下から熱プレ
スする、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シートの製造
方法。
【請求項８】前記加熱加圧工程に次いで、加圧しつつシ
ートを冷却する、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シー
トの製造方法。
【請求項９】前記熱可塑性植物繊維シート中の前記熱可
塑性樹脂系繊維は、植物性繊維に対して被覆状に固化さ
れている、請求項１記載の熱可塑性植物繊維シートの製
造方法。