JP2013226675A - プレス成形用シートおよび成形体の製造方法 - Google Patents

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弘 中嶋
Toshiharu Fukushima
敏晴 福島
Osamu Tomita
修 富田
Katsunori Suzuki
克典 鈴木
Shun Otake
峻 大竹
Koji Tanaka
光次 田中
Natsuki Kosugi
菜津紀 小杉
Katsuhiko Fukuchi
克彦 福地
Susumu Obata
進 小畑
Masayuki Kuribayashi
雅之 栗林
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Abstract

【課題】絞りしごき成形によって成形体を成形した場合に、得られた成形体に皺や穴が形成されにくく、スピーカーの振動板などの成形体の材料として好適に用いられるプレス成形用シートを提供する。
【解決手段】絞りしごき成形されるプレス成形用シート1であって、木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布2とが一体化されたものであり、前記布2が、縦糸と、前記縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものであるプレス成形用シート1とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、プレス成形用シートおよびこれを用いた成形体の製造方法に関し、特に、絞りしごき成形によって皺や穴のない成形体を製造することができ、スピーカーの振動板などの材料に好適に用いることができるプレス成形用シートおよびこれを用いた成形体の製造方法に関する。
従来から、スピーカーの振動板の材料として紙が用いられている。振動板は、一般に略円錐形状(コーン型)を有している。このため、紙からなる振動板を形成する場合には、振動板の形状に対応する略円錐形状の抄紙用網を用いて抄紙する方法などによって形成していた。
しかし、紙からなる振動板を形成する従来の製造方法では、立体的な振動板の形状に対応する形状となるように抄紙しているので、平面状に紙を抄紙する場合と比較して、効率よく抄紙できず、生産性が不十分であった。このため、従来の紙からなる振動板を形成する製造方法では、生産性を向上させることが要求されていた。
紙からなる振動板を効率よく製造する方法として、例えば、シート状に抄紙された紙を、プレス成形の一種である絞りしごき成形(深絞り成形)する方法が考えられる。
絞りしごき成形に用いられるシート状の紙としては、N−BKP(針葉樹晒しクラフトパルプ)、熱可塑性合成繊維及び発泡性マイクロカプセル粒子を主体として組成される熱成形可能な発泡性成形性紙からなる深絞り成形性紙がある(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の発泡性マイクロカプセル粒子を含有する抄紙としては、例えば、熱膨張性発泡性粒子3〜20重量を均一分散保持させた湿式混抄シートを、乾燥工程において加熱乾燥と同時に熱膨張性発泡性粒子を発泡させた発泡体粒子均一混抄紙(例えば、特許文献2参照)や、パルプ繊維層に均一に分散保持された発泡体粒子を含有する発泡体粒子混抄紙(例えば、特許文献3参照)などがある。
特開2008−50724号公報 特許第3166763号公報 特許第3024591号公報
しかしながら、従来のシート状に抄紙された紙を用いて、例えば、円錐形状の振動板の形状に対応する形状となるように絞りしごき成形を行うと、得られた成形体に皺が形成されたり、紙が千切れて成形体に穴が開いたりする場合があった。このため、従来のシート状に抄紙された紙を絞りしごき成形した場合、振動板として十分な音響特性を有する成形体を歩留まりよく製造することはできなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絞りしごき成形によって成形体を成形した場合に、得られた成形体に皺や穴が形成されにくく、スピーカーの振動板などの成形体の材料として好適に用いられるプレス成形用シートを提供することを目的とする。
また、本発明は、絞りしごき成形によって得られた成形体に皺や穴が形成されにくい成形体の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、プレス成形用シートを絞りしごき成形することによって効率よく製造でき、スピーカーの振動板として好適に用いることのできる成形体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた。その結果、縦糸と、前記縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されてなる布と、木質パルプと、熱可塑性合成パルプとが一体化されてなるプレス成形用シートとすることで、絞りしごき成形によって成形体を製造した場合に、得られた成形体に皺や穴が形成されにくいものとなることを見出し、本発明を想到した。本発明は以下の構成を採用した。
本発明のプレス成形用シートは、絞りしごき成形されるプレス成形用シートであって、 木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布とが一体化されたものであり、前記布が、縦糸と、前記縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものであることを特徴とする。
本発明のプレス成形用シートは、木質パルプと前記熱可塑性合成パルプとを含む抄紙層と、前記抄紙層に熱溶着された布とが積層されたものとすることができる。
上記の本発明のプレス成形用シートにおいては、抄紙層が発泡性マイクロカプセル粒子を含むものであってもよい。
また、本発明のプレス成形用シートは、前記木質パルプと前記熱可塑性合成パルプと前記布とが混抄されてなる布混抄層を含むものとしてもよい。
上記の本発明のプレス成形用シートにおいては、布混抄層が発泡性マイクロカプセル粒子を含むものであってもよい。
本発明の成形体の製造方法は、本発明のプレス成形用シートを絞りしごき成形する成形工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の成形体の製造方法は、発泡性マイクロカプセル粒子を含むプレス成形用シートを絞りしごき成形する成形工程を含み、前記成形工程において、前記発泡性マイクロカプセル粒子を発泡させることを特徴とする方法であってもよい。
本発明の成形体は、本発明のプレス成形用シートを絞りしごき成形してなることを特徴とする。
本発明のプレス成形用シートは、木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布とが一体化されたものであり、前記布が、縦糸と、前記縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものであるので、絞りしごき成形によって成形体を成形した場合に、得られた成形体に皺や穴が形成されにくいものとなる。
また、本発明の成形体の製造方法は、本発明のプレス成形用シートを絞りしごき成形する成形工程を含む方法であるので、得られた成形体に皺や穴が形成されにくい方法となる。
また、本発明の成形体は、本発明のプレス成形用シートを絞りしごき成形してなるものであるので、効率よく製造でき、スピーカーの振動板として好適に用いることのできるものとなる。
図1は、本発明の実施形態であるプレス成形用シートの一例を示した断面模式図である。 図2は、本発明の成形体の製造方法によって得られた本発明の成形体の一例を示した断面模式図である。 図3は、本発明の実施形態であるプレス成形用シートの他の例を示した断面模式図である。 図4は、実施例1のプレス成形用シートを用いて得られた成形体の写真である。 図5は、比較例1のプレス成形用シートを用いて得られた成形体の写真である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の寸法関係とは異なる場合がある。
図1は、本発明の実施形態であるプレス成形用シートの一例を示した断面模式図である。本実施形態のプレス成形用シート1は、絞りしごき成形されるものである。
図1に示すプレス成形用シート1は、木質パルプと熱可塑性合成パルプとを含む3層の抄紙層31、32、33と、布2とが一体化されたものである。本実施形態においては、3層の抄紙層31、32、33のうち、図1における上層に配置された抄紙層31の上に、抄紙層31に熱溶着された布2が積層されている。
布2は、縦糸と、縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものである。布2の織り方は、特に限定されるものではなく、例えば、平織、綾織、朱子織、からみ織、模紗織、二重織から選ばれる織り方のものなどを用いることができる。
なお、布2として、例えば、メリアス編のものや不織布などを用いることも考えられる。しかし、これらの布は、縦糸と、縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とに囲まれた空間からなる矩形の繊維の隙間が形成されるものではなく、どの方向にも略均等に伸縮する。このため、布2として、メリアス編のものや不織布を用いた場合、後述する絞りしごき成形時に木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの移動を制限する効果や、プレス成形用シートに負荷された応力を分散する効果が不十分となり、成形体に皺や穴が形成されることを充分に防止できない。
布2の材料は、絞りしごき成形時に熱可塑性合成パルプとともに軟化・溶融することを防止するために、融点が熱可塑性合成パルプの融点以上であるものを用いることが好ましく、絞りしごき成形の条件、成形体の用途、成形体に必要とされる特性等に応じて適宜決定することができる。
具体的には、例えば、布2の材料として、綿、麻、毛、絹などの天然繊維、ナイロン、アクリル、ポリエステル、ポリウレタンなどの合成繊維、テンセル、レーヨン、アセテート、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維などを用いることができる。布2の材料が、綿、麻、テンセル、レーヨン、アセテートなどのセルロース系繊維である場合、布2にセルロースからなる木質パルプが絡み付きやすいため、絞りしごき成形時に木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの移動を制限する効果が、一層効果的に得られ、好ましい。
抄紙層31、32、33に含まれる木質パルプは、針葉樹・広葉樹からなるものであり、古紙パルプを含むものであってもよい。木質パルプとしては、具体的には、例えば、N−BKP(針葉樹晒クラフトパルプ)に代表される木材漂白化学パルプ、L−BKP(広葉樹晒クラフトパルプ)、GP(砕木パルプ)、TMP(サーモメカニカルパルプ)、BCTMP(晒ケミサーモメカニカルパルプ)などの機械パルプなどから選ばれる1種以上を用いることができる。
熱可塑性合成パルプとしては、絞りしごき成形時に軟化・溶融するものが用いられ、絞りしごき成形時の加熱による熱溶着によって布2および木質パルプとの優れた接着性が得られるものであることが好ましい。また、熱可塑性合成パルプの融点は、絞りしごき成形時の加熱温度以下であることが好ましく、例えば、絞りしごき成形時の加熱温度よって容易に軟化・溶融させることができる融点100〜180℃のものが好適に用いられる。熱可塑性合成パルプとしては、具体的には、汎用の抄紙機による湿式抄紙方法に適した多分岐状の繊維性状を有するポリエチレン又はポリプロピレンからなるポリオレフィン系合成パルプを用いることが好ましい。融点100〜180℃のポリオレフィン系の合成パルプとしては、例えば、SWP(商品名:三井化学(株))を使用できる。
抄紙層31、32、33に含まれる熱可塑性合成パルプの含有量(プレス成形用シート1に含まれる木質パルプと熱可塑性合成パルプとを合わせた質量のうち熱可塑性合成パルプの質量(以下、「全質量における含有量」という。))は、40〜90質量%の範囲であることが好ましく、50〜80質量%の範囲であることがより好ましい。
熱可塑性合成パルプの全質量における含有量が、40質量%未満であると、シートの柔軟性が小さく、絞り成形時、皺、穴が形成されやすくなる。また、熱可塑性合成パルプの全質量における含有量が、90質量%を超えると、木質パルプの量が相対的に不足するため剛性が低くなる。熱可塑性合成パルプの全質量における含有量が上記範囲内である場合、絞りしごき成形を行うことにより、軽量で硬い(剛性が高い)成形体が得られ、優れた音響特性が得られるスピーカーの振動板の材料として好適なものとなる。
本実施形態においては、図1に示す3層の抄紙層31、32、33のうち、最外層に配置されている上層に配置された抄紙層31と下層に配置された抄紙層33の熱可塑性合成パルプの含有量の割合(各抄紙層に含まれる木質パルプと熱可塑性合成パルプとを合わせた質量のうち熱可塑性合成パルプの質量の割合)が、抄紙層31と抄紙層33との間に配置された抄紙層32の熱可塑性合成パルプの含有量の割合以上とされている。
最外層に配置されている抄紙層31、33の熱可塑性合成パルプの含有量の割合を、抄紙層間に配置された抄紙層32の熱可塑性合成パルプの含有量の割合以上とした場合、絞りしごき成形後に得られた成形体の最外層に、熱可塑性合成パルプの溶融固化体を多く含む硬い硬化層が形成されるものとなり、好ましい。
また、本実施形態においては、図1に示す3層の抄紙層31、32、33のうち、中間に配置された抄紙層32は、木質パルプと熱可塑性合成パルプに加え、発泡性マイクロカプセル粒子34を含むものとされている。発泡性マイクロカプセル粒子34としては、例えば、マイクロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロカプセルなどを用いることができる。低沸点溶剤としては、例えば、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシランなどの揮発性有機溶剤を塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの共重合体から成る熱可塑性樹脂で包み込んだものなどを用いることができる。
発泡性マイクロカプセル粒子34として用いる熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えば、80〜220℃の温度での短時間の加熱によって、直径が4〜5倍及び体積が60倍以上に膨張する平均径が5〜40μmの粒子などを用いることが好ましい。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、具体的には例えばエクスパンセルDU(商品名:スウェーデン製、販売元日本フィライト(株))、エクスパンセルWUF(商品名:スウェーデン製、販売元日本フィライト(株))などが使用できる。
プレス成形用シート1の発泡性マイクロカプセル粒子34を含む抄紙層32に含まれる木質パルプと熱可塑性合成パルプとを合わせた質量に対する発泡性マイクロカプセル粒子34の質量(以下、「発泡性マイクロカプセル粒子の含有量」という。)は、5〜40質量%の範囲であることが好ましく、15〜30質量%の範囲であることがより好ましい。発泡性マイクロカプセル粒子34の含有量が、プレス成形用シート1の全質量の5質量%未満であると、発泡性マイクロカプセル粒子34を含有させることによる剛性向上および軽量化の効果が充分に得られない場合がある。また、発泡性マイクロカプセル粒子34の含有量が、プレス成形用シート1の全質量の40質量%を超えると、絞りしごき成形を行うことにより得られる成形体の内部の密度が小さくなりすぎて、層間強度が不十分となる場合がある。
また、本実施形態においては、中間に配置された抄紙層32が発泡性マイクロカプセル粒子34を含むものとされているので、絞りしごき成形を行う際における発泡性マイクロカプセル粒子34の発泡・膨張によって、抄紙層32に含まれる木質パルプおよび熱可塑性合成パルプが、上層に配置された抄紙層31と下層に配置された抄紙層33とに向かって押し出され、プレス型との間で圧縮される。その結果、絞りしごき成形において、木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの密度が抄紙層31、33において高く、抄紙層32において低くなり、絞りしごき成形後に、木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの密度が厚み方向中心部よりも表面近傍が高い成形体が得られる。このため、絞りしごき成形後に得られた成形体は、厚み方向における木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの密度の差が無い同じ質量の成形体と比較して優れた剛性を有するものとなるとともに、同じ剛性を有する成形体と比較して軽いものとなる。
なお、図1に示すプレス成形用シート1では、3層の抄紙層31、32、33のうち、中間に配置された抄紙層32が発泡性マイクロカプセル粒子34を含む場合を例に挙げて説明したが、発泡性マイクロカプセル粒子34は、中間に配置された抄紙層32に加え、または中間に配置された抄紙層32に代えて、上層に配置された抄紙層31および/または下層に配置された抄紙層33に含まれていてもよい。
発泡性マイクロカプセル粒子34が、上層に配置された抄紙層31および/または下層に配置された抄紙層33に含まれている場合にも、絞りしごき成形を行う際における発泡性マイクロカプセル粒子34の発泡・膨張によって、抄紙層内の木質パルプおよび熱可塑性合成パルプが外側に向かって押し出され、外側ほど木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの密度の高いものとなる。したがって、上層に配置された抄紙層31および/または下層に配置された抄紙層33に発泡性マイクロカプセル粒子34が含まれている場合にも、絞りしごき成形後に得られる成形体の剛性を向上させる効果および軽量化の効果が得られる。
さらに、抄紙層31、33は、木質パルプと熱可塑性合成パルプに加えて(抄紙層32においては、木質パルプと熱可塑性合成パルプと発泡性マイクロカプセル粒子34に加えて)、レーヨンやビニロンからなる合成化学繊維、抄紙の際に一般に用いられている各種の歩留り向上剤、紙力向上剤、内添サイズ剤、ピッチコントロール剤、消泡剤などから選ばれる1種以上を適宜含むものであってもよい。
次に、本発明の成形体の製造方法の一例として、図1に示すプレス成形用シート1を絞りしごき成形する成形工程を行うことにより、図2に示す成形体を成形する方法について説明する。
図2は、本発明の成形体の製造方法によって得られた本発明の成形体の一例を示した断面模式図である。図2に示す成形体4は、断面視直線状の側面41を有する円錐形状(コーン型)であり、スピーカーの振動板として用いられるものである。
図2に示す成形体4を製造するには、図1に示すプレス成形用シート1を絞りしごき成形する成形工程を行う。本実施形態の成形工程では、成形体4の形状に対応する円錐形状のプレス型を用いて、所定の加熱温度および加熱時間、冷却条件で、図1に示すプレス成形用シート1を絞りしごき成形する。
図2に示す成形体4の断面形状は、プレス型の形状によって決定される。なお、成形体4の厚み寸法は、成形工程を行う前にプレス型内に所定の厚みのスペーサを設置し、成形工程における加熱によって発泡性マイクロカプセル粒子34が膨張して増加する厚み寸法を規定することにより制御する。
成形工程における加熱温度および加熱時間、冷却条件は、熱可塑性合成パルプを軟化・溶融・固化させることができる条件とされる。本実施形態においては、プレス成形用シート1が発泡性マイクロカプセル粒子34を含むものであるので、成形工程において発泡性マイクロカプセル粒子34を十分に発泡・膨張させるために、成形工程における加熱温度および加熱時間を、発泡性マイクロカプセル粒子34を十分に発泡・膨張させることができる温度および時間とすることが好ましい。さらに、本実施形態においては、成形工程を行うことにより、発泡性マイクロカプセル粒子34の発泡が必要以上に進みすぎないように、プレス成形用シート1を所定の温度および時間で加熱した後、水などを用いて所定の温度まで冷却して成形体4を固化させることが好ましい。
具体的には、熱可塑性合成パルプがポリエチレンからなるものである場合、成形工程における加熱温度は、125〜150℃であることが好ましく、130〜140℃であることがより好ましい。また、成形工程における加熱時間は、5分以下であることが好ましく、30秒〜1分であることがより好ましい。また、プレス成形用シート1を所定の温度および時間で加熱した後の冷却は、45℃程度の温度となるまで行うことが好ましい。
また、本実施形態においては、成形工程を行う前に、必要に応じて、プレス成形用シート1を所定の温度および時間で加熱する予備加熱を行ってもよい。予備加熱を行った場合、プレス成形用シート1の柔軟性が向上するので、プレス初期におけるシートの皺、破れを防止することができる。
本実施形態のプレス成形用シート1は、木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布2とが一体化されたものであり、布2が、縦糸と、縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものであるので、本実施形態の成形体の製造方法における成形工程を行うことによって図2に示す成形体4を成形した場合、得られた成形体4に皺や穴が形成されにくいものとなる。
より詳細には、本実施形態のプレス成形用シート1は、木質パルプと熱可塑性合成パルプと布2とが一体化されたものであるので、絞りしごき成形を行うと、熱可塑性合成パルプの少なくとも一部が軟化および溶融するとともに、木質パルプおよび熱可塑性合成パルプと一体化された布2がプレス型の形状に沿って引き伸ばされて変形する。このとき、布と一体化されていた木質パルプおよび熱可塑性合成パルプは、布2に拘束された状態で布の変形に追従して布とともに移動する。
本実施形態のプレス成形用シート1に含まれる布2は、縦糸と、縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されてなるものであるので、縦糸方向および横糸方向への伸びと比較して、縦糸方向および横糸方向と交差する方向(バイアス方向)に伸びやすいものである。このような布2は、バイアス方向に伸びやすいため、柔軟性に優れ、容易に変形してプレス型の形状に良好に追従する。
本実施形態において、プレス成形用シート1を絞りしごき成形した場合、布2と一体化されている木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの少なくとも一部は、布2の縦糸と横糸とに囲まれた空間からなる矩形の繊維の隙間に入り込んだ状態とされる。各矩形の繊維の隙間は、絞りしごき成形によって負荷された応力により、矩形の2本の対角線の比を変化させて大きく変形する。しかし、絞りしごき成形によって応力が負荷されても、各矩形の繊維の隙間の辺の長さの変化は、縦糸および横糸の伸縮する範囲内に抑制される。
したがって、プレス成形用シート1を絞りしごき成形した場合、各矩形の繊維の隙間に入り込んだ木質パルプと熱可塑性合成パルプは、各隙間の変形に伴って移動されるが、移動の範囲が各矩形の繊維の隙間の範囲内に制限される。しかも、各矩形の繊維の隙間の辺の長さの変化が、縦糸および横糸の伸縮する範囲内に抑制されるため、絞りしごき成形によって負荷された各矩形の繊維の隙間の変形可能な範囲を超える応力は、縦糸および横糸を介して布の縦糸方向および横糸方向へ速やかに分散される。さらに、プレス成形用シート1を絞りしごき成形した場合、絞りしごき成形時の加熱によって軟化および溶融した熱可塑性合成パルプが、各矩形の繊維の隙間の範囲を超えて移動する。
このように本実施形態のプレス成形用シート1では、絞りしごき成形した場合に、(1)布2によって木質パルプおよび熱可塑性合成パルプの移動が制限され、(2)布2を介してプレス成形用シート1に負荷された応力が分散され、(3)熱可塑性合成パルプが軟化および溶融されて移動される。
そして上記(1)〜(3)の相乗効果により、本実施形態のプレス成形用シート1では、絞りしごき成形によって、プレス成形用シート1の一部にプレス成形用シート1の変形可能な範囲を超える過剰な応力が集中する領域が形成されたり、木質パルプおよび/または熱可塑性合成パルプの密度が非常に少ない領域が形成されたりすることが防止され、プレス成形用シート1が千切れることが防止される。また、本実施形態のプレス成形用シート1は、上記(1)〜(3)の相乗効果によって、絞りしごき成形した場合に、プレス成形用シート1の一部の領域に木質パルプおよび/または熱可塑性合成パルプが寄せ集まって、皺が形成されることが防止される。
その結果、本実施形態のプレス成形用シート1は、布を含まず、木質パルプと熱可塑性合成パルプとからなるシートと比較して、絞りしごき成形した場合に千切れにくく、得られた成形体4に皺や穴が形成されにくいものとなる。
また、本実施形態の成形体4は、スピーカーの振動板として好適に用いることができ、プレス成形用シート1を絞りしごき成形することによって効率よく製造でき、生産性に優れたものである。
なお、本発明のプレス成形用シートは、図1に示す例に限定されるものではない。例えば、図1に示すプレス成形用シート1は、布2を1枚のみ含むものであるが、本発明のプレス成形用シートは、布を2枚以上含むものであってもよい。本発明においては、布の枚数および布の配置は、成形体に必要とされる強度や成形体の形状等に応じて適宜変更できる。具体的には、布はプレス成形用シートの全面に配置されていてもよいが、軽い成形体を得るために、布が絞りしごき成形によって変形される領域にのみ配置されていてもよい。また、プレス成形用シートが布を2枚以上含む場合、2枚以上の布の配置されている領域が平面視で完全に重なり合っていてもよいし、一部または全部が重なっていなくてもよい。
また、図1に示すプレス成形用シート1では、3層の抄紙層31、32、33が積層されているが、抄紙層の数は1層または2層でもよいし、4層以上でもよい。
また、図1に示すプレス成形用シート1では、3層の抄紙層31、32、33のうち、上層に配置された抄紙層31の上に、抄紙層31に熱溶着された布2が積層されているが、抄紙層が複数積層されている場合、いずれの抄紙層に布が熱溶着されていてもよい。すなわち、プレス成形用シートの最外層に配置された抄紙層の外側の面に布が熱溶着されていてもよいし、複数の抄紙層のうちいずれかの抄紙層の他の抄紙層と対向する側の面に布2が熱溶着されていてもよい。
また、本発明のプレス成形用シートでは、図1に示す例のように布2が抄紙層31に熱溶着されることによって一体化されていてもよいが、木質パルプと熱可塑性合成パルプと布とが混抄されることによって一体化されていてもよい。
図3は、本発明の実施形態であるプレス成形用シートの他の例を示した断面模式図である。図3に示すプレス成形用シート10は、木質パルプと熱可塑性合成パルプと布とが混抄されてなる布混抄層21と、木質パルプと熱可塑性合成パルプとを含む3層の抄紙層31、32、33とを有するものである。
図3に示すプレス成形用シート10では、上層に配置された抄紙層31と中間に配置された抄紙層32との間に、布混抄層21が配置されている。
なお、布混抄層21は、プレス成形用シートの最外層に配置されていてもよい。また、図3に示すプレス成形用シート10は、布混抄層21を1層のみ有するものであるが、布混抄層21は2層以上有していても良い。
また、図3に示すプレス成形用シート10では、3層の抄紙層31、32、33が積層されているが、抄紙層の数は1層でも2層でも4層以上でもよく、なくてもよい。
また、布混抄層21は、発泡性マイクロカプセル粒子を含むものであってもよい。
図3に示すプレス成形用シート10も、図1に示すプレス成形用シート1と同様に、木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布とが一体化されたものであるので、上述した実施形態の成形体の製造方法における成形工程を行うことによって図2に示す成形体4を成形した場合、得られた成形体4に皺や穴が形成されにくいものとなる。
なお、本発明のプレス成形用シートに含まれる各抄紙層および各布混抄層の厚みは、混抄しやすい坪量の範囲とされることが好ましい。そして、抄紙層および布混抄層の積層数を適宜変更することによって、プレス成形用シートが所定の坪量を有するものとなるようにされることが好ましい。プレス成形用シートの坪量は、絞りしごき成形によって変形される成形体の用途等によって適宜決定される。
例えば、発泡性マイクロカプセル粒子を含むまたは含まない抄紙層の混抄しやすい坪量の範囲は、70〜75g/m程度である。また、発泡性マイクロカプセル粒子を含むまたは含まない布混抄層の混抄しやすい坪量の範囲は、布の質量を除いて算出した場合、抄紙層と同程度である。
また、プレス成形用シートの坪量は、スピーカーの振動板の材料として用いるプレス成形用シートである場合、300〜400g/m程度であることが好ましい。また、布の質量は、スピーカーの振動板の材料として用いるプレス成形用シートである場合、プレス成形用シートの1/10g/m程度であることが好ましい。
なお、本発明の成形体の製造方法は、図2に示す形状の成形体4を製造する方法に限定されるものではない。本発明の成形体は、図2に示す成形体4のように断面視直線状の側面41を有する円錐形状のものであってもよいが、側面の断面形状が曲面形状とされている略円錐形状のものであってもよいし、側面の断面形状に外周に沿って延在する溝が形成されている略円錐形状であってもよい。また、成形体の平面形状は、円形であってもよいが、多角形であってもよいし、楕円形であってもよい。
「実施例1」「比較例1」
木質パルプとしてN−BKP(針葉樹晒クラフトパルプ)を用い、熱可塑性合成パルプとしてSWP(商品名:E620(三井化学(株))、融点135℃の多分岐状の繊維性状を有するポリエチレンからなるパルプ)を用い、発泡性マイクロカプセル粒子としてエクスパンセルDU(商品名:スウェーデン製、販売元日本フィライト(株))を用いて、以下に示す方法により、実験例1および比較例1のプレス成形用シートを製造した。
すなわち、N−BKPとSWPの質量比が、N−BKP:SWP=30:70である坪量75g/mの第1抄紙層の上に、N−BKPとSWPと発泡性マイクロカプセル粒子の質量比が、N−BKP:SWP:発泡性マイクロカプセル粒子=39.3:39.3:21.4である坪量70g/mの第2抄紙層を3層積層し、第2抄紙層の上にさらに第1抄紙層を積層し、2層の第1抄紙層の間に3層の第2抄紙層が配置された坪量360g/mの積層シートを得た。
次いで、積層シートの一方の第1抄紙層の第2抄紙層と反対側の面全面に、平織りの綿からなる坪量40g/mの布を140℃で熱溶着し、実施例1のプレス成形用シートを製造した。
また、布を熱溶着する前の積層シートを比較例1のプレス成形用シートとした。
このようにして得られた実施例1および比較例1のプレス成形用シートをそれぞれ用いて、以下に示す条件で、絞りしごき成形する成形工程を行うことにより、実施例1および比較例1の成形体を成形した。
成形工程は、シートを130℃で5分間予備加熱した後、プレス型内に厚み1.11mmのスペーサを設置して行い、加熱温度140℃で10秒間加熱した後、水を用いて45℃まで冷却して固化させ、プレス型から取り出した。
なお、成形体としては、中心に向かって凸の断面視曲線状の側面を有する略円錐形状(コーン型)であり、厚みは0.85mm、外縁部の直径(平面視での直径)は95.5mm、略円錐形状の中心軸方向における外縁部と中心部との間の距離(絞りしごき成形の高さ)は26mm、成形体の形状に沿う直径方向の長さは114mmのものを製造した。
その結果を図4および図5に示す。図4は、実施例1のプレス成形用シートを用いて得られた成形体の写真である。図5は、比較例1のプレス成形用シートを用いて得られた成形体の写真である。
図4に示すように、実施例1のプレス成形用シートを用いた成形体には、皺や穴は形成されなかった。また、図5に示すように、比較例1のプレス成形用シートを用いた成形体は、中心部に穴が開き、側面に皺が発生した。
「実施例2」
木質パルプとしてN−BKP(針葉樹晒クラフトパルプ)を用い、熱可塑性合成パルプとしてSWP(商品名:Y600(三井化学(株))、融点165℃の多分岐状の繊維性状を有するポリプロピレンからなるパルプ)を用い、以下に示す方法により、実施例2のプレス成形用シートを製造した。
すなわち、N−BKPとSWPの質量比が、N−BKP:SWP=15:85である坪量120g/mの抄紙層を3枚積層し、坪量360g/mの積層シートを得た。
次いで、積層シートの両側の面全面に、平織りのガラス繊維からなる坪量18g/mの布を170℃で熱溶着し、実施例2のプレス成形用シートを製造した。
このようにして得られた実施例2のプレス成形用シートを用いて、以下に示す条件で、絞りしごき成形する成形工程を行うことにより、実施例2の成形体を成形した。
成形工程は、シートを170℃で5分間予備加熱した後、プレス型内にて、0.1Mpaで加圧し、加熱温度170℃で10秒間加熱した後、水を用いて45℃まで冷却して固化させ、プレス型から取り出した。
なお、成形体としては、厚み0.36mmであることを除き、実施例1と同様の形状のものを製造した。
実施例2のプレス成形用シートを用いた成形体には、皺や穴は形成されなかった。
「実施例3」
木質パルプ、熱可塑性合成パルプ、発泡性マイクロカプセル粒子として、実施例1と同じものを用いて、以下に示す方法により、実験例3のプレス成形用シートを製造した。
すなわち、N−BKPとSWP(商品名:E620(三井化学(株))、融点135℃の多分岐状の繊維性状を有するポリエチレンからなるパルプ)の質量比が、N−BKP:SWP=30:70である坪量90g/mの第1抄紙層の上に、N−BKPとSWPと発泡性マイクロカプセル粒子の質量比が、N−BKP:SWP:発泡性マイクロカプセル粒子=40:40:20である坪量90g/mの第2抄紙層を積層してなる坪量180g/mの積層シートを2枚形成した。
その後、このようにして得られた2枚の積層シートを第2抄紙層が内側になるように重ね合わせ、重ね合わせた2枚の積層シートの外側に配置されている第1抄紙層の両面全面に、平織りのガラス繊維からなる坪量50g/mの布を140℃で熱溶着し、実験例3のプレス成形用シートを製造した。
このようにして得られた実施例3のプレス成形用シートを用いて、以下に示す条件で、絞りしごき成形する成形工程を行うことにより、実施例3の成形体を成形した。
成形工程は、シートを130℃で5分間予備加熱した後、プレス型内に厚み1.11mmのスペーサを設置して行い、加熱温度140℃で10秒間加熱した後、水を用いて45℃まで冷却して固化させ、プレス型から取り出した。
なお、成形体としては、実施例1と同様の形状のものを製造した。
実施例3のプレス成形用シートを用いた成形体には、皺や穴は形成されなかった。
「実施例4」
木質パルプ、熱可塑性合成パルプ、発泡性マイクロカプセル粒子として、実施例1と同じものを用いて、以下に示す方法により、実験例4のプレス成形用シートを製造した。
抄紙網上に平織りの綿からなる坪量40g/mの布を敷き、その上にN−BKPとSWP(商品名:E620(三井化学(株))、融点135℃の多分岐状の繊維性状を有するポリエチレンからなるパルプ)の質量比がN−BKP:SWP=30:70である紙料を流し込むことで抄いた坪量75g/mの紙を第1抄紙層とし、その上にN−BKPとSWP(商品名:E620(三井化学(株))、融点135℃の多分岐状の繊維性状を有するポリエチレンからなるパルプ)と発泡性マイクロカプセル粒子の質量比が、N−BKP:SWP:発泡性マイクロカプセル粒子=39.3:39.3:21.4である坪量70g/mの第2抄紙層を3層積層し、第2抄紙層の上に第1抄紙層を積層し、2層の第1抄紙層の間に3層の第2抄紙層が配置された坪量440g/mの積層シートを得た。
このようにして得られた実施例4の積層シートを用いて、以下に示す条件で、絞りしごき成形する成形工程を行うことにより、実施例4の成形体を成形した。
成形工程は、シートを130℃で5分間予備加熱した後、プレス型内に厚み1.11mmのスペーサを設置して行い、加熱温度140℃で10秒間加熱した後、水を用いて45℃まで冷却して固化させ、プレス型から取り出した。
なお、成形体としては、厚み0.86mmであることを除き、実施例1と同様の形状のものを製造した。
実施例4のプレス成形用シートを用いた成形体には、皺や穴は形成されなかった。
1、10…プレス成形用シート、2…布、4…成形体、21…布混抄層、31、32、33…抄紙層、34…発泡性マイクロカプセル粒子。

Claims (8)

  1. 絞りしごき成形されるプレス成形用シートであって、
    木質パルプと、熱可塑性合成パルプと、布とが一体化されたものであり、前記布が、縦糸と、前記縦糸の延在方向に直交する方向に延在する横糸とが交差されたものであることを特徴とするプレス成形用シート。
  2. 前記木質パルプと前記熱可塑性合成パルプとを含む抄紙層と、前記抄紙層に熱溶着された布とが積層されたものであることを特徴とする請求項1に記載のプレス成形用シート。
  3. 前記抄紙層が発泡性マイクロカプセル粒子を含むことを特徴とする請求項2に記載のプレス成形用シート。
  4. 前記木質パルプと前記熱可塑性合成パルプと前記布とが混抄されてなる布混抄層を含むことを特徴とする請求項1に記載のプレス成形用シート。
  5. 前記布混抄層が発泡性マイクロカプセル粒子を含むことを特徴とする請求項4に記載のプレス成形用シート。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のプレス成形用シートを絞りしごき成形する成形工程を含むことを特徴とする成形体の製造方法。
  7. 請求項3または請求項5に記載のプレス成形用シートを絞りしごき成形する成形工程を含み、前記成形工程において、前記発泡性マイクロカプセル粒子を発泡させることを特徴とする成形体の製造方法。
  8. 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のプレス成形用シートを絞りしごき成形してなることを特徴とする成形体。
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