JP2001277336A - プリフォームマットの連続製造方法、ならびにプリフォームおよびその使用 - Google Patents

プリフォームマットの連続製造方法、ならびにプリフォームおよびその使用

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JP2001277336A JP2001058318A JP2001058318A JP2001277336A JP 2001277336 A JP2001277336 A JP 2001277336A JP 2001058318 A JP2001058318 A JP 2001058318A JP 2001058318 A JP2001058318 A JP 2001058318A JP 2001277336 A JP2001277336 A JP 2001277336A
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preform
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extruder
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レムコ、コルネリス、ウイレムゼ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合物の分解を起こさずに、有機繊維を含む
プリフォームを製造できる方法の提供。 【解決手段】 それぞれ混合物の総重量に対して、５０
〜９０重量％の繊維および／またはペレットを、１０〜
５０重量％の熱硬化性樹脂と混合する。この混合物を混
練し、均質化させ、次いで様々な加熱区域を有する押出
機に送り、混合物を加熱する。ここで、樹脂が硬化し始
めないように、押出機の出口で生じる最高温度が１２０
℃を超えない様にする。完全には硬化していない混合物
を均質な組成物として押し出し、カレンダーラインに送
り、そこで組成物に圧力を作用させてマットの形状が安
定化させ、次いでこのマットをさらに加工または貯蔵す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、セルロースまたは木材から製造
された繊維および／またはペレットおよび少なくとも１
種の熱硬化性樹脂から構成された混合物から製造され
た、シート用プリフォームであるマットの連続製造法に
関し、また、プリフォームおよびその使用にも関するも
のである。
【０００２】米国特許第５０８２６０５号明細書には、
セルロース繊維の不連続相を含んでなり、該不連続層が
結合され、重合体状成分の連続相の中にカプセル収容さ
れており、該重合体状成分が主としてポリエチレンから
構成された複合材料の製造方法が開示されている。セル
ロース繊維は、長さと直径の比が２〜１２であり、重合
体状成分と混合し、その混合物の温度をカプセル収容さ
れる点まで増加させる。カプセル収容された材料をカプ
セル収容範囲内に保持し、その間に粒子径が減少する。
次いで、材料の温度をカプセル収容範囲内に調整しなが
ら、材料を押し出す。繊維は、材料が加熱されたダイに
到達するまで、実質的に流れ方向に配向する。セルロー
ス繊維および重合体状材料は、重合体約４０重量％およ
び繊維約６０重量％と、重合体約６０重量％および繊維
約４０重量％の間の比で、混合物の表面温度が１４３〜
１７７℃、あるいはそれより高くなるまで混合される。
ここで表面温度は、使用される重合体状材料により異な
る。次いで、混合物をその最大寸法が約３．８cmになる
様に分割する。次いで、これらの部分を、温度をカプセ
ル収容温度範囲内に保持しながら押し出す。押出しの
際、カプセル収容された繊維は実質的に流れの方向に配
向する。重合体は主として低密度ポリエチレンである
が、比較的少量の高密度ポリエチレンを含んでいてもよ
い。重合体中には比較的少量のポリプロピレンが存在し
ていてもよい。この複合材料から製造される製品の例
は、屋根用こけら板、床用タイル、パネル、ドアや窓用
の板やフレーム、家庭用品あるいは庭園用品である。
【０００３】米国特許第４２２８１１６号明細書には、
４０〜６０重量％の熱可塑性樹脂、好ましくはポリプロ
ピレン、および４０〜６０重量％の有機、特にセルロー
ス系の充填材、例えば木材粒子、から構成された、少な
くとも部分的に凝集した混合物の連続的可塑化(platifi
cation)および押出しにより製造される成形可能なシー
トを開示している。硬化の前に、押し出した材料をロー
ル加工し、細片を形成させる。この押し出され、ロール
加工された細片をシートに裁断し、熱可塑性材料加工に
おける先行技術で公知のプレス加工や他の成形方法によ
り、これらのシートを高温で加工して、例えば成形製
品、例えばダッシュボード、機器パネル、または他の自
動車用部品、または家具や家具用部品、およびその他を
製造する。あるいは、これらのシートは、木材や合板の
シートを通常使用できる目的に使用できる。
【０００４】ＷＯ９１／１９７５４明細書には、プラス
チックで含浸し、エポキシ樹脂およびフェノールノボラ
ック硬化剤を基剤とし、必要に応じて促進剤を含む無溶
剤プラスチックから構成されたマットが記載されてい
る。揮発性物質の比率は０．５重量％未満である。この
マットの製造には、無溶剤エポキシ樹脂−フェノールノ
ボラック混合物を、樹脂混合物の粘度が５〜５０Pa.sに
なる温度６０〜１４０℃に加熱する。この予備加熱され
たエポキシ樹脂−フェノールノボラック混合物は、カレ
ンダー中で繊維マットのウェブに連続的に浸透する。こ
の製造法により製造されるマットは、貯蔵安定性が良好
であり、熱プレスされ、完全硬化した、耐薬品性および
耐熱性が高いプラスチック部品の製造に適当である。繊
維マットの例はガラス繊維マットである。
【０００５】本発明の目的は、通常の方法により、混合
物の分解を起こさずに、９０重量％までの有機繊維を含
むプリフォームを押し出すことができる製造法を提供す
ることである。本発明の目的はさらに、実質的に平滑で
あるか、または必要に応じて、僅かに構造化された表面
を有する完全硬化したシートまたはシート部分の成形に
使用できる、貯蔵安定性のあるプリフォームを提供する
ことである。
【０００６】この目的は、（ａ）それぞれ混合物の総重
量に対して、５０〜９０重量％の繊維および／またはペ
レットを、１０〜５０重量％の熱硬化性樹脂と混合する
工程、（ｂ）繊維および／または崩壊して繊維を与える
ペレット、および少なくとも１種の熱硬化性樹脂から製
造された混合物を混練し、均質化させ、混合物を押出機
に送る工程、（ｃ）押出機中の混合物を、樹脂が硬化し
始める押出機出口温度に加熱する工程、（ｄ）完全には
硬化していない混合物を均質な組成物として押し出し、
均質な組成物をカレンダーライン中に配分する工程、
（ｅ）カレンダーライン中で、プリフォームであるマッ
トが形成される程度に、均質な組成物に圧力を作用させ
る工程、および（ｆ）プリフォームを取り出し、プリフ
ォームの所望の形状を安定化させる工程を含んでなる方
法により達成される。
【０００７】この目的を達成するためのもう一つの方法
は、（ａ’）押出機中で、５０〜９０重量％の繊維およ
び／または崩壊して繊維を与えるペレットを、１０〜５
０重量％の熱硬化性樹脂と混合および混練する工程、
（ｂ’）押出機中で、繊維および少なくとも１種の熱硬
化性樹脂から製造された混合物の加熱程度を変える工
程、（ｃ）押出機中の混合物を、樹脂が硬化し始める押
出機出口温度に加熱する工程、（ｄ）完全には硬化して
いない混合物を均質な組成物として押し出し、均質な組
成物をカレンダーライン中に配分する工程、（ｅ）カレ
ンダーライン中で、プリフォームであるマットが形成さ
れる程度に、均質な組成物に圧力を作用させる工程、お
よび（ｆ）プリフォームを取り出し、プリフォームの所
望の形状を安定化させる工程である。
【０００８】本方法で使用する繊維は、含水量が２〜５
０重量％、特に１０〜２０重量％、である木材繊維であ
る。混合物をミキサー中で混練し、次いでそれを押出機
に送り、その押出機から、押出機のスクリューに背圧を
まったくかけずに、混合物を押し出すのが有利である。
本製造法で使用する熱硬化性樹脂は、縮合程度が異なっ
た樹脂を含んでなるか、または異なった種類の樹脂であ
るか、またはこれらの樹脂の２種類以上の混合物であ
る。樹脂は、繊維および／またはペレットとは別にミキ
サーに導入するのが有利である。押出機は、温度の異な
った区域を含んでなり、温度は、混合物の温度が押出機
の出口で１２０℃を超えない様に制御する。樹脂はこの
温度で硬化し始めるが、この温度は、樹脂または樹脂と
繊維の混合物を完全硬化させる程十分高くない。本製造
法の一実施態様では、熱硬化性樹脂が、フェノール系樹
脂、メラミン樹脂、およびエポキシ樹脂からなる群から
選択されている。
【０００９】他の実施態様は、請求項９〜１９の特徴に
より与えられる。
【００１０】繊維および少なくとも１種の熱硬化性樹脂
から製造される複合材料から製造された、熱プレスさ
れ、十分に硬化したシート部分またはシートは、５０〜
９０重量％の繊維および１０〜５０重量％の少なくとも
１種の熱硬化性樹脂からなり、重量％は複合材料の総重
量に対してであり、プリフォームの樹脂は完全には硬化
していない。
【００１１】プリフォームを出発材料として使用し、１
枚以上を型の中に入れ、熱プレス成形によりこれらを十
分に硬化させることにより、熱プレスした、十分に硬化
したシート部分またはシートが得られる。
【００１２】以下に、添付の図面を使用して本発明をよ
り詳細に説明する。
【００１３】本発明の製造法で使用する重要な構成成分
の一つは木材粒子、例えば木材繊維、ペレット、木材チ
ップおよび／または木材粉末である。木材粒子の長さお
よび直径が小さい程、そこから得られる、シートまたは
シート部分用のプリフォームの表面はより平滑になり、
これらのプリフォームの密度をより高くすることができ
る。本製造法で使用する木材粒子は、一般的に直径また
は幅が３mm以下であり、長さが６mm以下〜６０mm以下で
あり、従って、長さ／幅の比は２〜２０である。木材チ
ップの長さと幅の比が２０までである場合、得られるプ
リフォームの表面は非常に平滑になる。木材粒子の長さ
が一定で幅が小さくなる場合、あるいは木材粒子の幅は
等しいが、長さが増加する場合、長さと幅の比は２１〜
４０の範囲内で変化することができ、得られるプリフォ
ームの表面はなめらかさが少なくなり、それぞれ、より
太い、またはより短い木材粒子を含んでなる。粗い表面
構造が望ましい種類のシートには、細長い木材粒子また
は木材繊維から製造されたプリフォームを使用すること
ができる。
【００１４】さらに、繊維はセルロース繊維および／ま
たは木材繊維であり、ペレットも木材ペレットおよびセ
ルロースペレットの両方を含む。ペレットは、混合物の
かさ密度を、ばら繊維を使用して達成される密度より高
くする場合に主として使用される。
【００１５】繊維は一般的に、それらの含水量が２〜５
０重量％、特に１０〜２０重量％、になる様に前もって
乾燥させる。安価なエネルギーを乾燥工程に使用できる
なら、無論、樹脂と同様に繊維も、押出しの前に、含水
量が１０重量％未満、特に５〜２重量％、になる様に乾
燥させることができる。繊維中の過剰の水分は、本製造
法における第二の重要な構成成分、すなわち熱硬化性樹
脂または少なくとも２種類の熱硬化性樹脂から製造され
る混合物、に対する結合に悪影響を及ぼす。過剰の水分
は、繊維の含水量を下げるのに必要な処理時間およびエ
ネルギーコストを増加させる。初期含水量が過度に高く
なく、約２０重量％までの場合、繊維の予備乾燥は必要
ない。これは、押出機中で発生する熱のため、および繊
維が押出機を離れる時にある程度互いに分離し、繊維の
表面積が大きくなるために、水の大部分が蒸発し、従っ
て、プリフォームの含水量が１０重量％未満、ほとんど
の場合には実に７重量％未満にもなるためである。これ
は、プリフォームに膨れまたはクレーターが生じるのを
回避するための必要条件である。熱硬化性樹脂は、フェ
ノール系樹脂、メラミン樹脂、およびエポキシ樹脂から
なる群から選択され、樹脂は粘度が少なくとも０．０５
Pa.sである。樹脂の粘度範囲は０．０５〜１００Pa.sで
よい。可能であれば、樹脂は水および／または溶剤を含
まない。樹脂が水または溶剤を含んでなる場合、樹脂の
この成分は、１種以上の熱硬化性樹脂および繊維から構
成される複合材料の押出しの際、またはカレンダー加工
の後に、適当な公知の方法により除去する。押出しの前
に繊維および樹脂を適切に十分に予備乾燥させることに
より、排水は非常に僅かになるので、排水を廃棄する必
要性がほとんどなくなる。
【００１６】必要であれば、鉱物粒子、放射線安定剤、
触媒、および着色顔料からなる群から選択された添加剤
を、繊維および／またはペレット、および熱硬化性樹脂
から製造された混合物に加える。
【００１７】本発明の好ましい一態様では、それぞれ混
合物の総重量に対して、５０〜９０重量％の繊維および
／またはペレットを、１０〜５０重量％の１種以上の熱
硬化性樹脂と混合する。繊維および／またはペレットお
よび樹脂の相対的な重量百分率は、可変であり、様々な
パラメータ、例えば繊維および／またはペレットの種類
および粒子径、および含水量により、および樹脂の粘度
により異なる。これらの重量百分率を変えることによ
り、プリフォームを製造する元の混合物の物理的特性を
自由に調整できる。
【００１８】図１の図面に示される様に、熱硬化性樹脂
２および繊維および／またはペレット３を個別にミキサ
ー１の中に導入する。ここでは、２種類の繊維および／
またはペレットを供給することができる。樹脂の代わり
に、２種類以上の熱硬化性樹脂から製造された混合物を
ミキサー１に供給することも可能である。密度および長
さと直径の比が互いに異なった３種類以上の繊維および
／またはペレットを供給することもできる。ばら繊維の
代わりに、セルロースまたは木材から製造されたペレッ
トを使用することにより、かさ密度を大幅に、１００％
まで、増加させることもできる。繊維の代わりにペレッ
トを使用することにより、供給手順が簡素化される。必
要なかさ密度に応じて、繊維のみ、ペレットのみ、ある
いは繊維とペレットの組合せを使用する。
【００１９】ミキサー１は混練装置を含んでなり、繊維
および／またはペレット３が熱硬化性樹脂２の中に均質
に配合される。ここで、均質な混合物の温度が約１２０
℃の温度（この温度で、その樹脂が、または２種類以上
の熱硬化性樹脂を使用する場合にはそれらの樹脂が完全
硬化する）を超えない様に注意する必要がある。ここ
で、縮合程度が異なった、および種類が異なった熱硬化
性樹脂２を使用できる。繊維のかさ密度は、５０〜３０
０ kg/m3、特に１３０〜１５０ kg/m3、および２５０〜
２７０ kg/m3である。ミキサー１は、例えば複数の小室
からなり、有効長が４０Ｄであり、Ｄはミキサースクリ
ューの直径である。繊維３は、混練装置により熱硬化性
樹脂２の中に均質に配合される。樹脂は、ミキサーの第
一小室中に、ピストンポンプにより体積を測定しながら
計量供給される。例えばかさ密度５０ kg/m3の繊維が、
かさ密度２５０〜２７０ kg/m3の、特に２５６ kg/m
3の、別の種類の繊維と共に計量供給される。ここで、
かさ密度が低い繊維は体積測定により計量供給されるの
に対し、かさ密度の高い繊維は重量測定により計量供給
される。これらの材料は、例えばミキサーの第三および
第五小室に計量供給される。互いに密度および繊維長と
繊維直径の比が異なった３種類以上の繊維を供給するこ
とも可能である。
【００２０】別の手順では、かさ密度２５０〜２７０ k
g/m3、特に２５６ kg/m3、のただ１種類の繊維を第三お
よび第五小室に導入する。別の例では、かさ密度１３０
〜１５０ kg/m3、特に１４０ kg/m3、のただ１種類の繊
維を、第三および第五小室を経由して樹脂の中に、重量
測定により計量供給する。
【００２１】繊維に加えて、セルロースまたは木材から
製造されたペレットを使用することができる。ペレット
は、結合剤をまったく使用せずに、木材またはセルロー
スから製造された繊維を圧縮することにより、製造され
る。ペレットは、木材粉末、ＡまたはＢ型の繊維、ある
いは他の種類の繊維から、圧縮により得ることもでき
る。ペレットのかさ密度は、４００〜５００ kg/m3であ
り、ペレットの寸法と逆比例している。ここでは、異な
った繊維種類、繊維およびペレットから構成された組合
せ、またはペレットの種類のみから構成された組合せを
使用できる。製造すべきプリフォームの所望の密度に応
じて、特定の組合せを選択する。
【００２２】下記の表は、プリフォーム用の混合規格に
関するデータを記載するものである。プリフォームは一
般的に含水量が１０重量％未満であり、約２〜５重量％
までである。
【００２３】 プリフォ 木材繊維 かさ 樹脂の 処理量 温度 ーム の種類 密度 種類 No. （重量％） (kg/m 3 ) （重量％） (kg/h) （℃） １ A (70) 256 フェノール系 100 60 樹脂 (30) ２ A (70) 256 〃 (30) 100 60 ３ B (70) 140 〃 (30) 100 100 ４ C (42) +A (28) 50 + 256 〃 (30) 100 100 ５ C (42) +A (28) 50 + 256 〃 (30) 100 60 ６ B (70) 140 〃 (30) 100 60 ７ B (70) 140 〃 (30) 100 120
【００２４】これらの混合物はすべてミキサー中で支障
なく処理することができたが、特定の型、すなわちＢ
型、の木材繊維だけが、目詰まりする傾向があり、計量
供給が困難であった。この供給に関する難点は、繊維の
代わりにペレットを使用することにより、非常に簡単に
解決された。これらのペレットを使用することにより、
上記の表に示される処理量を１００％まで増加させるこ
とができる。ミキサー中の比較的高いレベルの摩擦がペ
レットを粉砕して繊維を生じ、その繊維が樹脂により包
まれる。温度６０〜１２０℃で、木材繊維自体が樹脂の
中に極めて均質に配合された。
【００２５】均質な混合物がミキサー１から押出機４に
供給されるが、ミキサーのスクリュー構造は、繊維と樹
脂から製造された混合物を押出す様に適切に設計されて
いる。繊維は樹脂により包み込まれている。
【００２６】押出機の圧縮区域は、押出機４のどの部分
でも、混合物の温度が確実に１２０℃（これより高い温
度では、樹脂の硬化が開始し、完全硬化まで急速に進
む）を超えない様に冷却することができる。短繊維を使
用すると、押出機の圧縮区域における摩擦が非常に小さ
くなるので、この区域の（冷却ではなく）加熱が必要に
なる。
【００２７】繊維および樹脂から製造され、押出機４か
ら排出された均質な混合物は、ニップが０．４〜１０mm
に設定できるカレンダー５の中に導入される。均質な組
成物または混合物はカレンダー５のロールにより広が
り、１００〜４０００mmのマット幅を与え、次いで、搬
送装置６、例えばコンベヤベルト、により仕上げ装置７
に送られる。仕上げ装置７では、プリフォームマットの
長さを裁断して所望の形状にし、次いでシートにさらに
加工されるか、または中間の貯蔵庫に置かれる。
【００２８】図２では、プリフォームの製造におけるミ
キサーを省略し、代わりに、樹脂２および２種類の異な
った繊維３を押出機８の中に計量供給するが、この押出
機は、繊維３の入口の下流に混練装置が配置された２本
スクリュー押出機である。混練装置は、混合をより完全
に行なうための非反転機構である。反転型混練機構は、
繊維と樹脂から製造された混合物により、過度の圧力が
スクリューにかかり、スクリューが閉塞することがある
ので、使用できない。押出機中の摩擦による温度上昇
は、末端が開いた押出機、すなわちダイが無く、従って
押出機中に背圧を生じない押出機、を使用することによ
り、抑制することができる。この対策により、混練機構
を使用してさらに十分な混合を行なうことができる。温
度が１２０℃を超えると、樹脂の硬化が始まり、完全硬
化するので、この様にして、押出機の温度は、押出機内
でも、押出機からの出口でも、１２０℃を超えない様に
制御される。一般的に、押出機８の中で材料は、例えば
押出機の外側における追加の加熱を必要としない程度に
加熱される。
【００２９】図１の手順における様に、押し出された混
合物はカレンダー５に送られ、そこから搬送装置６を経
由して仕上げ装置７に送られる。
【００３０】図３は、図２における工程を実行するため
の装置を示すものである。図２の押出機８に対応する押
出機９は、１０個までの加熱区域を有し、これらの区域
の温度は、２７／３５℃、およびそれぞれ５０／６０℃
〜１０６／１１５℃の温度範囲をカバーし、押出機の出
口で１２０℃を超えない様に制御されている。２種類以
上の硬化性樹脂から製造された樹脂混合物がまず押出機
に導入され、続いて各種繊維３が順次供給される。押出
機９中の減圧脱気により、水分が樹脂および繊維から除
去される。混練機構の下流でも、その位置で開いている
押出機の胴を使用し、その位置の１００〜１２０℃の温
度が水分を蒸発させ、水分を除去することができる。押
出機９から混合物１１が傾斜した供給装置１０の上に連
続的に押し出され、そこからカレンダー、例えば３本の
カレンダーロール１２、１３および１４を有するカレン
ダー、に供給される。カレンダーは、４〜６本のカレン
ダーロールを備えていてもよい。供給装置１０は、通
常、コンベヤベルトであり、２本のカレンダーロール１
２および１３の間の第一ニップで、混合物１１の幅を横
切る、調節可能な往復運動を行なう。コンベヤベルトの
往復運動の末端の地点では、カレンダーロール１２、１
３の中央よりも、多くの混合物が引き取られるので、コ
ンベヤベルトはこの末端の地点で一定時間休止する。コ
ンベヤベルトのベルト速度、および横断運動の程度およ
び速度は、末端地点における休止期間と同様に調節可能
である。コンベヤベルトを横断させる代わりに、混合物
１１をカレンダーロールに運ぶ他の搬送装置を使用する
こともできる。供給装置１０は、特に、比較的長い繊維
の処理を行なうことができる。押出機９が材料をスロッ
トダイに供給する場合、そのための前提条件は、処理さ
れる繊維が比較的小さく、供給装置、および場合によ
り、カレンダーを省略し、混合物１１をスロットダイか
らベルトコンベヤに直接導入することができる。カレン
ダーロールにより混合物１１に作用する圧力は、カレン
ダーロール１３と１４の間のニップで安定したマットを
成形するためである。マットの幅は１００〜４０００mm
である。カレンダーを離れた後、プリフォームマット
は、プリフォームを安定化させるベルトコンベヤ１５、
１６に送られる。ベルトコンベヤの例は、２本のエンド
レスコンベヤベルトがローラーの周りを回転している型
のコンベヤであり、ローラーのプリフォームに対する作
用は連続プレスの作用と類似しており、コンベヤベルト
が隙間を形成し、その隙間を通ってプリフォームが進行
する。
【００３１】プリフォーム中の樹脂または樹脂混合物の
硬化は、１２０℃未満の温度に加熱されているか、また
は室温以下に冷却されているカレンダーロール１３、１
４により、あるいはそれぞれプリフォームを１２０℃未
満に冷却するコンベヤベルト１５、１６により、終了す
る。プリフォームの密度は、比較的高い密度に対して
は、混合物１１の温度を調節することにより、調整する
ことができる。密度は２５０〜１２５０ kg/m3であり、
高密度に対しては、より短い繊維を使用することによ
り、この範囲内でさらに制御することができる。
【００３２】図４は、図２の製造法を実行するための別
の装置を示すものである。押出機１７は、１０個までの
加熱区域を有し、それらの温度は２７／３５℃および、
それぞれ、５０／６０℃〜１０６／１１５℃、および押
出機の出口における１２０℃以下の温度範囲をカバーす
る。樹脂２または２種類以上の硬化性樹脂から製造され
た樹脂混合物をまず押出機１７に供給し、続いて、各種
の繊維３またはペレットまたは各種の繊維およびペレッ
トを順次供給する。混合物は、傾斜した供給装置１８上
に連続的に押し出され、そこからベルトコンベヤ上に供
給される。この図３における供給装置１０およびその機
能は図３に関して説明してあり、ここでは反復を避ける
ためにそれを参照する。供給装置１８は、ベルトコンベ
ヤ１９上にマットを広げる。２個のローラー２０、２１
がこのマットを圧縮し、幅１００〜４０００mmの安定し
たマット２４が形成される。必要に応じて、高温の広が
ったマットが冷却される様に、ローラー２０、２１を冷
却するか、あるいは、押出機から来る混合物を部分的な
硬化に必要な温度に加熱する場合には、加熱する。安定
したマット２４は、別の２個のコンベヤベルト２２、２
３の間の隙間を通過するが、これらのコンベヤベルト
の、マット２４に対する作用は、連続プレスの作用と類
似しており、マットを安定化させ、完成したプリフォー
ムをが形成される。
【００３３】本発明により達成される利点は、様々な幅
のプリフォームを製造できること、および様々な長さお
よび幅の繊維を使用すること、および縮合程度の異なっ
た樹脂、または樹脂が互いに混合されている様式が異な
った樹脂、または使用する樹脂の種類が異なっている樹
脂を使用できること、およびこれらが、吹込み(blowin
g)ラインで適用するには通常適当ではない材料であるこ
とである。繊維および樹脂から製造された混合物では、
２種類以上の樹脂を繊維と混合し、これらの樹脂を、そ
れぞれ、ミキサーおよび押出機に個別に導入することが
できる。これによって、プリフォームの表面の所望の品
質および特性を達成する様に設計された樹脂混合物を使
用することができる。プリフォームからシートを製造す
る際に、装飾層および被覆を使用しない場合、添加剤、
例えば鉱物粒子、放射線安定剤、触媒、または着色顔
料、を、繊維および熱硬化性樹脂、および硬化可能な樹
脂からそれぞれ製造される混合物に加えることにより、
プリフォームは、より高い寸法安定性、または特別な所
望の外観を得ることができる。添加剤の添加量は、プリ
フォームの重量に対して１〜２０重量％である。プリフ
ォームは、熱プレスされた、十分に硬化した部分または
シートを製造するための出発材料として使用し、完全に
は硬化していないプリフォームの完全硬化は、熱プレス
の際に行なわれる。ここでプリフォームは単層として熱
プレスするか、またはシートの所望の厚さに応じて、２
層以上のプリフォームを、装飾層または他の層と共に、
熱プレスすることができる。熱プレスの際、プリフォー
ムの樹脂または樹脂混合物が完全に硬化ことが常に必要
である。プリフォームの樹脂は、粘度が少なくとも０．
０５Pa.sで、１００Pa.sまでである。異なった種類の繊
維は、プリフォームの密度に著しい差を与える。繊維の
かさ密度が高い程、プリフォームの密度が高くなる。こ
こで分かったことの一つは、表に示される、かさ密度約
２６０ kg/m3の木材繊維タイプＡを使用する場合、プリ
フォームの密度は６０〜１００℃の範囲で温度にほとん
ど依存しないことである。対照的に、かさ密度約１４０
kg/m3の木材繊維タイプＢを使用するプリフォームの密
度は６０〜１２０℃の範囲で温度に依存し、温度上昇と
共に密度が増加し、６０℃で密度が４５０ kg/m3にな
り、１２０℃で密度が５５０ kg/m3になる。この種の木
材繊維を使用し、カレンダーの圧力を増加し、温度を上
昇させることにより、プリフォームの密度５００〜７０
０kg/m3を達成することができる。形状が実質的に立方
体である木材タイプＡは、温度を増加してもそれ以上大
幅に圧縮されず、６０〜１２０℃の温度範囲で、圧力を
増加しても５９０〜６６０ kg/m3のほとんど一定の密度
を有している。特に木材繊維タイプＢを使用することに
より、表面が非常にに滑らかなプリフォームを製造する
ことができる。木材繊維のかさ密度１４０ kg/m3未満で
は、得られるプリフォームは僅かに粗い表面構造を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造法を実行する第一の方法における
各工程を示すフローダイアグラム。
【図２】本発明の製造法を実行する第二の方法における
各工程を示すフローダイアグラム。
【図３】図２に示される本発明の製造法を実行する第二
の方法を実施するための装置のダイアグラム。
【図４】図２に示される製造法を実施するための別の装
置を示す図。
【符号の説明】
１ ミキサー ４ 押出機 ５ カレンダー ６ 搬送機構 ７ 仕上げ機構 ８ 押出機
───────────────────────────────────────────────────── 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 105:06 Ｂ２９Ｋ 105:06

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】セルロースまたは木材から製造された繊維
    および／またはペレット、および少なくとも１種の熱硬
    化性樹脂から構成された混合物から製造された、シート
    用プリフォームであるマットの連続的製造方法であっ
    て、（ａ）それぞれ混合物の総重量に対して、５０〜９
    ０重量％の繊維および／またはペレットを、１０〜５０
    重量％の熱硬化性樹脂と混合する工程、（ｂ）繊維およ
    び／または崩壊して繊維を与えるペレット、および少な
    くとも１種の熱硬化性樹脂から製造された混合物を混練
    し、均質化させ、前記混合物を押出機に送る工程、
    （ｃ）押出機中の混合物を、樹脂が硬化し始める押出機
    出口温度に加熱する工程、（ｄ）完全には硬化していな
    い混合物を均質な組成物として押し出し、均質な組成物
    をカレンダーライン中に配分する工程、（ｅ）カレンダ
    ーライン中で、プリフォームであるマットが形成される
    程度に、均質な組成物に圧力を作用させる工程、および
    （ｆ）プリフォームを取り出し、プリフォームの所望の
    形状を安定化させる工程を含んでなることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】セルロースまたは木材から製造された繊維
    および／またはペレット、および少なくとも１種の熱硬
    化性樹脂から構成された混合物から製造された、シート
    用プリフォームであるマットの連続的製造方法であっ
    て、（ａ’）押出機中で、５０〜９０重量％の繊維およ
    び／または崩壊して繊維を与えるペレットを、１０〜５
    ０重量％の熱硬化性樹脂と混合および混練する工程、
    （ｂ’）押出機中で、繊維および少なくとも１種の熱硬
    化性樹脂から製造された混合物の加熱程度を変える工
    程、（ｃ）押出機中の混合物を、樹脂が硬化し始める押
    出機出口温度に加熱する工程、（ｄ）完全には硬化して
    いない混合物を均質な組成物として押し出し、均質な組
    成物をカレンダーライン中に配分する工程、（ｅ）カレ
    ンダーライン中で、プリフォームであるマットが形成さ
    れる程度に、均質な組成物に圧力を作用させる工程、お
    よび（ｆ）プリフォームを取り出し、プリフォームの所
    望の形状を安定化させる工程を含んでなることを特徴と
    する方法。
  3. 【請求項３】繊維が木材繊維であり、前記木材繊維の含
    水量が２〜５０重量％、特に１０〜２０重量％、であ
    る、請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】樹脂および繊維および／またはペレットを
    予備乾燥し、押出しの前に、含水量を２〜５重量％とす
    る、請求項１または２に記載の方法。
  5. 【請求項５】混合物をミキサー中で混練し、次いで押出
    機に送り、前記押出機から、押出機のスクリューに背圧
    をまったくかけずに混合物を押し出す、請求項１に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】縮合程度が異なった熱硬化性樹脂、または
    異なった種類の熱硬化性樹脂、または前記樹脂の２種類
    以上の混合物を使用する、請求項１または２に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】異なった密度および繊維長と繊維直径の異
    なった比を有する、１種類または２種類以上の繊維、お
    よび／またはペレットをミキサーに供給する、請求項１
    または２に記載の方法。
  8. 【請求項８】樹脂を、繊維および／またはペレットとは
    別に、ミキサーに導入する、請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】押出機の出口で生じる混合物の最高温度が
    １２０℃を超えない、請求項１または２に記載の方法。
  10. 【請求項１０】熱硬化性樹脂が、フェノール系樹脂、メ
    ラミン樹脂、およびエポキシ樹脂からなる群から選択さ
    れる、請求項１、２または５に記載の方法。
  11. 【請求項１１】熱硬化性樹脂の粘度が少なくとも０．０
    ５Pa.sである、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】樹脂の粘度範囲が０．０５〜１００Pa.s
    である、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】樹脂が水および／または溶剤を含まな
    い、請求項１１または１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】樹脂が水または溶剤を含んでなり、前記
    水または溶剤を押出しの際、またはカレンダー加工の後
    に除去する、請求項１１または１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】鉱物粒子、放射線安定剤、触媒および着
    色顔料からなる群から選択された添加剤を、繊維および
    ／またはペレット、および熱硬化性樹脂から製造された
    混合物に加える、請求項１または２に記載の方法。
  16. 【請求項１６】かさ密度が５０〜３００ kg/m3である繊
    維、およびかさ密度が４００〜５００kg/m3であるペレ
    ットを使用する、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】樹脂の硬化工程が、カレンダー区域を通
    した、および／またはベルトコンベヤを通した冷却によ
    り終了する、請求項１または２に記載の方法。
  18. 【請求項１８】プリフォームマットの搬送を開始する時
    に、プリフォームの上に圧力を加え、プリフォームの形
    状および取扱いを安定化させる、請求項１または２に記
    載の方法。
  19. 【請求項１９】繊維および熱硬化性樹脂から製造された
    混合物に加えられる温度および圧力、およびプリフォー
    ムマットに加えられる温度および圧力が、完成したプリ
    フォームの密度が２５０〜１２５０ kg/m3になる様に選
    択される、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】プリフォームマットの幅が１００〜４０
    ００mmである、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の
    方法。
  21. 【請求項２１】繊維の長さ／幅の比が２〜２０である、
    請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】繊維の長さ／幅の比が２１〜４０であ
    る、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】繊維および少なくとも１種の熱硬化性樹
    脂から製造された混合物から製造された、熱プレスさ
    れ、十分に硬化したシート部分またはシート用のプリフ
    ォームであって、混合物が、混合物の総重量に対して、
    ５０〜９０重量％の繊維および１０〜５０重量％の少な
    くとも１種の熱硬化性樹脂から構成され、プリフォーム
    の樹脂が完全には硬化していないことを特徴とするプリ
    フォーム。
  24. 【請求項２４】繊維が、かさ密度５０〜３００ kg/m3の
    木材繊維である、請求項２３に記載のプリフォーム。
  25. 【請求項２５】密度が２５０〜１２５０ kg/m3である、
    請求項２３または２４に記載のプリフォーム。
  26. 【請求項２６】熱硬化性樹脂が、フェノール系樹脂、メ
    ラミン樹脂、およびエポキシ樹脂からなる群から選択さ
    れた樹脂であり、樹脂が単一の樹脂であるか、または前
    記群から選択された２種類以上の樹脂の混合物である、
    請求項２３に記載のプリフォーム。
  27. 【請求項２７】添加剤、例えば鉱物粒子、放射線安定
    剤、触媒および／または着色顔料、を１〜２０重量％の
    量で含んでなる、請求項２３〜２６のいずれか１項に記
    載のプリフォーム。
  28. 【請求項２８】請求項２３〜２７のいずれか１項に記載
    のプリフォームの、熱プレスされ、十分に硬化したシー
    ト部分またはシートを製造するための出発材料としての
    使用。
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