JP2503109B2 - 発泡体の補強方法 - Google Patents

発泡体の補強方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発泡体の補強方法に関
する。さらに詳しくは、成型された発泡体の表面に特定
の布帛を配し、加熱体を圧接することにより貼付して発
泡体の補強を図る方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来から、ポリスチレン系発泡体は、外力
に対して変形が小さく、保形性や寸法安定性に優れるた
め、電気製品や精密機器の包装・梱包、クーラボック
ス、断熱性建材などに広く用いられてきた。
【0003】ところが、ポリスチレン系発泡体は、上記
のような優れる点の反面、衝撃や曲げなどの外部応力に
対して極めて脆く、わずかの変形により割れたり、折れ
やすく発泡体の全体破壊に繋がるという欠点があった。
そのため、強い衝撃力を受けたり、また曲げや捩りを受
ける部位には適さない材料とされていた。
【0004】たとえば、ポリスチレン発泡体は、家電製
品の包装・梱包材料として用いられるが、ポリスチレン
発泡体単独では、輸送中に製品を包んだ該包装・梱包材
料が破損して製品が損傷を受けたり、ポリスチレン発泡
体が散乱する等の問題があるために、ダンボール等の副
素材を用いてそのものを被覆して補強しているのが現状
である。そのため、余分な手間がかかったり、また嵩ば
ったり、重くなったりして、運搬費や格納費がかさむと
いう欠点がある。
【0005】かかる問題に対して、ポリスチレン発泡体
を強化するために他のプラスチック体との複合化を図る
という提案があるが、硬くなる、コストが上がる、重く
なる等の問題があり好ましくない。
【0006】また、繊維を混合して強化を図る方法が提
案されているが(特公昭47−28097号公報、特開
昭48−100471号公報)、補強用繊維と発泡体と
の一体性が乏しいために、実質的な補強効果は得られず
それら公報に記載されている発明は好ましい方法とは言
えないものであった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
したような問題に鑑み、発泡成型体の耐破壊性、耐飛び
散り性を著しく改良し得る補強方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は次の構成を有する。
【0009】すなわち、本発明の発泡体の補強方法は、
発泡成型体に接着成分および強力成分からなる複合繊維
および/または複合糸から少なくとも構成された布帛を
当接させた状態下で該布帛を加熱することにより前記接
着成分を熱変形および/または溶融せしめて、発泡成型
体表面の一部分または全体に該布帛を貼付することを特
徴とする発泡体の補強方法である。
【0010】あるいはまた、本発明の発泡体の補強方法
は、発泡成型体に接着成分および強力成分からなる複合
繊維および/または複合糸から少なくとも構成された布
帛を加熱状態下で圧接せしめ、前記接着成分を熱変形お
よび/または溶融せしめて前記発泡成型体表面の一部分
または全体に該布帛を貼付することを特徴とする発泡体
の補強方法である。
【0011】あるいはまた、本発明の発泡体の補強方法
は、発泡成型体の表面に接着成分および強力成分からな
る複合繊維および/または複合糸から少なくとも構成さ
れた布帛を配し、加熱体を接圧して加熱し、前記接着成
分を熱変形および/または溶融せしめて、発泡体表面の
一部分または全体に前記布帛を貼付することを特徴とす
る発泡体の補強方法である。
【0012】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明は、成型されたポリスチレン系発泡
体の表面に特定の布帛を配し、加熱体を圧接することに
より貼付して該発泡成型体の補強を図るものであり、極
めて簡便な方法にてポリスチレン系発泡体成型品の脆性
を改良し、様々な外部応力に対して耐破壊性や耐飛び散
り性などを著しく改良するものである。
【0014】すなわち、発泡体との接着性に寄与する接
着成分と強化に寄与する強力成分の二つの成分からなる
複合繊維および/または複合糸により少なくとも構成さ
れた特定の布帛を用い、アイロンのごとき加熱体で圧接
して該接着成分を熱変形あるいは溶融して発泡体と布帛
を強固に接着し、また、強力成分による布帛の高強力性
により効果的な補強を図るものである。これまで、外部
応力による発泡体の破壊、散乱などの問題に対して、セ
ロファンテープ、布粘着テープなどの各種接着テープを
用いてこれを防止する方法が採られている。しかし、か
かる方法では、接着テープが常に粘着性を示すために取
扱い難いこと、その接着力が経時とともに低下するこ
と、発泡体との接着力が弱く剥れやすいこと、テープの
強力が低く補強のレベルが低いことなどの問題があり好
ましい方法とは言えなかった。本発明はかかる方法とは
思想、作用、効果とも全く異なるものである。
【0015】本発明における発泡体と布帛の貼付方法
は、通常のビーズ発泡法あるいは押出し発泡法などの発
泡法により成型された発泡体の補強を要する箇所に適宜
に該布帛を配し、アイロン、コテ、ロールのごとき加熱
体により圧接して、複合繊維および/または複合糸の接
着成分を熱変形あるいは溶融せしめて、発泡体表面の一
部分または全体に該布帛を貼付することにより手短に行
われる。従って、かかる加熱処理は、接着成分が発泡体
と十分に接着しうるように熱変形あるいは溶融せしめ、
かつ、発泡体を著しく変形、溶融させることなく、ま
た、強力成分の高強力性を低下させない条件の範囲で行
なわれる。
【0016】本発明は、次の二式(1) 、(2) が同時に成
り立つ条件で加熱処理することにより好ましく達成され
る。すなわち、 (1) 接着成分のTd<加熱温度<強力成分のTs−2
0℃ (2) 発泡体のTd−10℃<加熱温度<発泡体分のT
d+50℃ここで、Td:熱変形温度(℃)、Ts:溶
融温度(℃)であり、ASTM−D3418で測定され
るものである。また、加熱温度:布帛の温度(℃)であ
り、加熱体の温度を指すものではなく、加熱体により加
熱された布帛の温度のことであり、各種表面温度計で測
定される値である。
【0017】上記貼付条件により、発泡体と布帛を強固
にかつ耐久性良く接着できると同時に発泡体に対して有
効な補強を図ることができ、好ましい耐破壊性、耐飛び
散り性を付与することができる。また、かかる布帛の配
設によっては、接着成分のフィルム化による防水性付与
効果を得ることができる。
【0018】本発明の方法に使用される発泡体として
は、たとえば、ポリスチレン、スチレン・エチレン共重
合体、アクリルニトリル・スチレン共重合体、ABS樹
脂などのポリスチレン系樹脂からなるビーズ成型、押出
し成型などによる発泡成型体が好ましい。特に、外部応
力に対して変形の小さい高剛性樹脂が、本発明による補
強効率が高く、より高い効果を得ることができるので好
ましく使用できる。
【0019】また、本発明に用いられる複合繊維の好ま
しい形態としては、芯/鞘型繊維、バイメタル型繊維、
多層接合型繊維、放射状多層型繊維等の形態であり、こ
の中でも、鞘成分の中に多くの芯成分を有する構造の繊
維である多芯/鞘型複合繊維が好ましい。例えば、高分
子配列体繊維、混合紡糸繊維等に代表されるものであ
る。図1〜図7は、本発明に用いられる複合繊維の一実
施態様例をモデル的に示した横断面概略モデル図であ
る。
【0020】かかる複合繊維において、接着成分は複合
繊維の外周あるいは外殻部分に配置されることが好まし
い。たとえば、図1、図2および図3のような芯/鞘型
複合繊維においては、鞘成分に配置されるのが好まし
い。また、図4、図5、図6および図7のようなバイメ
タル型あるいは多層接合型複合繊維においては、いずれ
の成分に配置されて構わないが、外部への露出面積の大
きい部分に配置される方が効果的で好ましい。これら図
において、1は複合繊維、2、2′は芯成分、3は鞘成
分を示している。
【0021】複合繊維の太さは、強化材料として、その
具体的用途に適したものとすればよく、特に限定される
ものではないが、一般には複合繊維で0.1〜1000
デニールの範囲が好適であり、多芯/鞘型複合繊維にお
いては、芯繊維の太さは、通常、複合繊維の1/3〜1
/1000程度が好ましく、また、複合繊維中の芯の本
数は、3本〜10000本の範囲とするのが好ましく、
10本〜1000本が特に好ましい。
【0022】複合繊維における接着成分としては、加熱
体を圧接することにより熱変形あるいは溶融を起こして
高接着性をもたらすことが重要であり、さらに、次のA
またはBを満足するものであることが好ましい。すなわ
ち、A:発泡体と同じモノマ単位を含むポリマであるこ
と、B:発泡体と良好な接着性と相溶性を有するポリマ
であること、特に、中でもAのものが好ましいが、ただ
し、発泡体と同じモノマ単位を含まないものであって
も、熱変形あるいは溶融によって、発泡体との間にアン
カ効果等が作用し好ましい接着が図れるものであれば、
本発明を十分達成できるものである。かかる好ましい代
表例としては、スチレンにアクリル酸やメタクリル酸の
高級アルコールエステルを共重合したポリスチレン共重
合体、酸成分がテレフタル酸/イソフタル酸、グリコー
ル成分がエチレングリコールからなるポリエステル共重
合体などが挙げられる。
【0023】一方、強力成分としては、ポリエチレンテ
レフタレートに代表されるポリエステル類、ナイロン
6、ナイロン66に代表されるポリアミド類、その他ポ
リアリレート、ポリアクリルニトリル、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン
およびそれらの共重合変性体あるいは他成分の混合体な
どの各種の可紡性を有するポリマを適用することができ
るものであり、これらのポリマ群の中から発泡体種に応
じて、また、発泡体の目的、用途に応じて一種または二
種以上のポリマが用いられる。
【0024】また、さらに、これまでの説明では、複合
紡糸して得られる複合繊維の場合で説明してきたが、本
発明は、このような複合繊維使いの場合に限らず、前述
の芯成分あるいは鞘成分とか、あるいは接着成分、強力
成分として説明をしたポリマからなる繊維からなる混繊
糸(交撚糸を含む)などの複合糸使いでも構わない。す
なわち、本発明では、接着成分よりなる繊維もしくは糸
と、強力成分よりなる繊維もしくは糸の組合せの複合糸
使いであってもよいわけである。
【0025】また、布帛の形態としては、織物、編物、
不織布、網状シート状物等のうちのいずれか、またはそ
れらの複合体またはそれらが混合使用して用いられる。
また、布帛は上記複合繊維および/または複合糸のみで
構成されてもよいく、他の繊維との複合体または混合体
であっても構わない。また、布帛の糸使い、目付、厚さ
などは特に限定がなく、発泡体の目的、用途、補強レベ
ルにより適宜選択される。また、布帛は長繊維糸(フィ
ラメント)、短繊維糸(ステープル)のいずれで構成さ
れたものであっても構わない。
【0026】かかる布帛において、発泡体の補強をさら
に有効にするために、接着成分および強力成分からなる
複合繊維および/または複合糸が上記発泡体との被接面
に高比率で構成されてなる布帛構造であることが好まし
く、あるいは、また、複合繊維および/または複合糸の
接着成分が発泡体との被接面に高比率で構成されてなる
布帛構造であることが好ましい。
【0027】本発明により得られた本発明の発泡体は、
過酷な衝撃や力学的作用を受ける道路の噴泥防止材、各
種土木用材、防水層保護材等の建築・土木分野に好まし
く適用できる。またその他に、断熱工業分野、自動車内
装材等の車両分野、包装・梱包分野、スポーツ・雑貨分
野にも副素材なしに適用することができる。
【0028】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって、本発明
の有効性や権利の範囲が限定されたり、制限を受けるも
のではない。むしろ、次の応用や展開をもたらすもので
ある。なお、実施例において、「割合」は全て重量に基
づくものである。
【0029】実施例1 布帛として、鞘成分がスチレン80重量部/2−エチル
ヘキシルアクリレート20重量部共重合体、芯成分がポ
リエチレンテレフタレートからなる高分子配列体繊維と
オレンジ色の原着ポリエチレンテレフタレート繊維を用
いて、表組織がオレンジ色の原着ポリエチレンテレフタ
レート繊維、裏組織が高分子配列体繊維からなるリバー
シブルの2重編物を作製した。発泡体として、発泡性ポ
リスチレンビーズを用いて金型成型したトレー形状の発
泡体を作製した。かかる両者を用いて、発泡体の底部一
面に布帛を配し、アイロン(温度:120〜140℃)
で圧接して複合体を作製した。
【0030】得られた複合体は、オレンジ色をした編物
が発泡体の底部に強固に接着したものであり、エアコン
の露受けトレーとして使用したところ、曲げ、捩じり、
振動などの外部応力を付加しても破損することなく、ま
た、受けた露は漏水することもなかった。
【0031】実施例2 布帛として、鞘成分が、酸成分:テレフタル酸/イソフ
タル酸=60/40(モル比)、グリコール成分:エチ
レングリコールからなる低熱変形性ポリエステル、芯成
分がポリエチレンテレフタレートからなる芯/鞘型複合
繊維綿と原着ポリエチレンテレフタレート繊維綿を用い
て、カード、クロスラッパを通してからニードルパンチ
を行い、表層が主として原着ポリエチレンテレフタレー
ト繊維、裏層が芯/鞘型複合繊維からなる不織布を作製
した。
【0032】発泡体として、発泡性ポリスチレンビーズ
を用いて金型成型し、テレビのコーナ部の緩衝材に使用
する発泡体を作製した。かかる両者を用いて、発泡体の
三外表面に布帛を配し、アイロン(温度:120〜14
0℃)で圧接して複合体を作製した。
【0033】得られた複合体は、着色した不織布が発泡
体の三外表面に強固に接着したものであり、かかる布帛
を貼付した発泡体をテレビのコーナ部に使用して、高さ
60cmからテレビを落下するテストを行なったとこ
ろ、発泡体には何らの変化もなく、被梱包品であるテレ
ビにも何ら損傷が認められなかった。一方、布帛を貼付
しななった発泡体について同様のテストを行なったとこ
ろ(比較例)、発泡体が割れて飛び散り、テレビのコー
ナ部に損傷が認められた。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明は、成型されたポ
リスチレン系などの発泡成型体の表面に特定の布帛を配
し、アイロンのごとき加熱体を圧接することにより貼付
して発泡体の補強を図るものであり、極めて簡便な方法
にて発泡成型体の脆性を改良し、様々な外部応力に対し
て耐破壊性や耐飛び散り性などを著しく改良するもので
ある。また、発泡体に有効な防水性を付与することもで
きる。
【0035】そのため、従来の発泡成型体に比べて、発
泡成型体自身をコンパクトにして使用することが可能で
あることから運搬費や格納費が節減でき、また、、ダン
ボールなどの副素材なしに梱包することを可能とし、資
源の無駄使いやゴミの処理にかかわる大気汚染等の環境
問題に対しても大きな貢献を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いることのできる芯/鞘型複合繊維
の1態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図2】本発明に用いることのできる芯/鞘型複合繊維
の他の態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図3】本発明に用いることのできる芯/鞘型複合繊維
の他の態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図4】本発明に用いることのできるバイメタル型複合
繊維の1態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図5】本発明に用いることのできる多層接合型複合繊
維の1態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図6】本発明に用いることのできる多層接合型複合繊
維の他の態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【図7】本発明に用いることのできる多層接合型複合繊
維の他の態様例をモデル的に示した概略斜視図である。
【符号の説明】
1:複合繊維 2、2′:芯成分 3:鞘成分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:08 B29K 105:08

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発泡成型体に接着成分および強力成分から
    なる複合繊維および/または複合糸から少なくとも構成
    された布帛を当接させた状態下で該布帛を加熱すること
    により前記接着成分を熱変形および/または溶融せしめ
    て、発泡成型体表面の一部分または全体に該布帛を貼付
    することを特徴とする発泡体の補強方法。
  2. 【請求項2】発泡成型体に接着成分および強力成分から
    なる複合繊維および/または複合糸から少なくとも構成
    された布帛を加熱状態下で圧接せしめ、前記接着成分を
    熱変形および/または溶融せしめて前記発泡成型体表面
    の一部分または全体に該布帛を貼付することを特徴とす
    る発泡体の補強方法。
  3. 【請求項3】発泡成型体の表面に接着成分および強力成
    分からなる複合繊維および/または複合糸から少なくと
    も構成された布帛を配し、該布帛に加熱体を接圧して加
    熱し、前記接着成分を熱変形および/または溶融せしめ
    て、発泡体表面の一部分または全体に前記布帛を貼付す
    ることを特徴とする発泡体の補強方法。
  4. 【請求項4】発泡体と布帛の加熱貼付に際し、次の二式
    (1) 、(2)が同時に成り立つ条件の加熱処理を施すこと
    を特徴とする請求項1、2または3記載の発泡体の補強
    方法。 (1) 接着成分のTd<加熱温度<強力成分のTs−20
    ℃ (2) 発泡体のTd−10℃<加熱温度<発泡体分のTd
    +50℃ ここで、Td:熱変形温度(℃) Ts:溶融温度(℃) 加熱温度:布帛の温度(℃)
  5. 【請求項5】発泡体が、ポリスチレン系樹脂発泡体であ
    ることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の発
    泡体の補強方法。
  6. 【請求項6】複合繊維または複合糸が、芯/鞘型複合の
    複合繊維または複合糸であることを特徴とする請求項
    1、2、3または4記載の発泡体の補強方法。
  7. 【請求項7】芯/鞘型の複合構造が、多芯/鞘型複合繊
    維であることを特徴とする請求項1、2、3または4記
    載の発泡体の補強方法。
  8. 【請求項8】複合糸が、複数成分の繊維よりなる混繊糸
    であることを特徴とする請求項1、2、3または4記載
    の発泡体の補強方法。
  9. 【請求項9】布帛が、接着成分および強力成分からなる
    複合繊維および/または複合糸が発泡体との被接面に高
    比率で構成されてなる布帛であることを特徴とする請求
    項1、2、3または4記載の発泡体の補強方法。
  10. 【請求項10】布帛として、複合繊維および/または複
    合糸の接着成分が発泡体との被接面に高比率で構成され
    てなるものを用いて補強することを特徴とする請求項1
    または2記載の発泡体の補強方法。
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