JP2570215B2 - Method for manufacturing foamed structure - Google Patents

Method for manufacturing foamed structure

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JP2570215B2
JP2570215B2 JP7185590A JP18559095A JP2570215B2 JP 2570215 B2 JP2570215 B2 JP 2570215B2 JP 7185590 A JP7185590 A JP 7185590A JP 18559095 A JP18559095 A JP 18559095A JP 2570215 B2 JP2570215 B2 JP 2570215B2
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fiber
composite
core
thermoplastic foam
foamed structure
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節男 田口
三宜 岡本
毅 大山
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡構造体の製造
方法に関し、さらに詳しくは、繊維とプラスチックの複
合層が熱可塑性発泡体と一体化されてなる発泡構造体の
製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a foamed structure, and more particularly to a method for producing a foamed structure in which a composite layer of fibers and plastic is integrated with a thermoplastic foam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から発泡ポリスチレン、発泡ポリエ
チレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン等の熱
可塑性発泡体は、衝撃吸収性、断熱性、耐水圧、電気絶
縁性等が優れていること、吸水率、熱伝導率、透湿率が
低いこと、軽量である等の特性を有すること、さらに安
価なことから、電気製品、精密機器、ガラス製品、工芸
品等の包装・梱包分野、壁材、養生シート、屋根の断熱
材、防水層保護材等の建築・土木分野、冷暖房機器の断
熱材、凍結防止用保温材等の断熱工業分野、自動車の内
装材等の車両分野、風呂すのこ、健康マット、体育マッ
ト、水泳用ビートボード等のスポーツ・家庭用品・雑貨
分野等に広く使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, thermoplastic foams such as expanded polystyrene, expanded polyethylene, expanded polypropylene, expanded polyurethane, and the like have excellent shock absorption, heat insulation, water pressure resistance, electrical insulation, etc., water absorption, heat absorption, and the like. It has properties such as low conductivity, low moisture permeability, light weight, etc., and it is inexpensive, so it can be used in the field of packaging and packaging of electrical products, precision equipment, glass products, crafts, etc., wall materials, curing sheets, Construction and civil engineering fields such as roof insulation materials and waterproof layer protection materials, insulation materials for air-conditioning and heating equipment, insulation industry fields such as heat insulation materials for preventing freezing, vehicle fields such as interior materials for automobiles, bath saws, health mats, and sports mats Widely used in sports, household goods, sundries, etc. such as swimming beat boards.

【0003】ところが、従来の熱可塑性発泡体は、衝撃
に対して非常に脆いため、形態が崩れたり、折れたり、
ヒビが発生しやすいものであった。そして、このような
機械的性能の面での問題があるために、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。
[0003] However, conventional thermoplastic foams are very brittle against impact, so they lose their shape, break,
Cracks were easily generated. And, due to such a problem in terms of mechanical performance, the material is not suitable for a part that receives a strong impact force, or is subject to bending or twisting.

【0004】さらに、表面がざらざらして平滑性が乏し
いため、そのもの単独で用いるには外観上問題があると
いう分野もあり、また、その表面に文字、図形、または
模様等を鮮明に印刷できないという欠点もあった。
Further, there is a field in which the surface is rough and poor in smoothness, so that there is a problem in appearance when used alone, and it is difficult to clearly print characters, figures or patterns on the surface. There were also disadvantages.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決し、優れた機械的性能と表面平滑性を有する発泡
構造体の製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a method for producing a foamed structure having excellent mechanical performance and surface smoothness.

【0006】[0006]

【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。
In order to achieve the above object, the present invention has the following arrangement.

【0007】すなわち、本発明の発泡構造体の製造方法
は、繊維とプラスチックの複合層と熱可塑性発泡体とが
一体化されてなる発泡構造体の製造方法において、前記
繊維とプラスチックの複合層が、複合繊維あるいは複合
糸を原材料とするとともに、該複合繊維あるいは複合糸
の少なくとも一成分が前記熱可塑性発泡体と加熱溶融に
より接着する成分からなり、前記複合繊維あるいは複合
糸の層と、熱可塑性発泡体とを加熱することにより、前
記複合繊維同士あるいは複合糸同士を融着一体化せしめ
るとともに、前記複合繊維あるいは複合糸の層と熱可塑
性発泡体とを融着一体化せしめることを特徴とする。
That is, a method of manufacturing a foamed structure according to the present invention is directed to a method of manufacturing a foamed structure in which a composite layer of fiber and plastic and a thermoplastic foam are integrated with each other. A composite fiber or a composite yarn as a raw material, at least one component of the composite fiber or the composite yarn is composed of a component that adheres to the thermoplastic foam by heating and melting, and a layer of the composite fiber or the composite yarn; By heating the foam, the composite fibers or the composite yarns are fused and integrated together, and the layer of the composite fiber or the composite yarn and the thermoplastic foam are fused and integrated. .

【0008】また、かかる本発明の発泡構造体の製造方
法において、好ましくは、複合繊維が、芯鞘型複合繊維
であることを特徴とするものであり、また、該芯鞘型複
合繊維が、複合繊維当り3本以上の芯成分を含む多芯鞘
型複合繊維であり、また、該多芯鞘型複合繊維の鞘成分
が、熱可塑性発泡体と同成分であり、あるいは前記多芯
鞘型複合繊維の芯成分が、2種以上の異なる成分からな
るものである。
In the method for producing a foamed structure of the present invention, preferably, the conjugate fiber is a core-sheath conjugate fiber, and the core-sheath conjugate fiber is A multi-core sheath composite fiber containing three or more core components per composite fiber, and the sheath component of the multi-core sheath composite fiber is the same as the thermoplastic foam, or the multi-core sheath composite fiber The core component of the composite fiber is composed of two or more different components.

【0009】あるいはまた、好ましくは、熱可塑性発泡
体が、繊維により強化されてなることを特徴とするもの
である。
[0009] Alternatively, preferably, the thermoplastic foam is reinforced by fibers.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の発泡構造体の製造
方法について、図面等を用いて更に詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the method for producing a foamed structure of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.

【0011】図1〜図3は、本発明の製造方法によって
得られる発泡構造体の一実施態様例をモデル的に示した
概略モデル断面図である。
FIG. 1 to FIG. 3 are schematic model sectional views schematically showing one embodiment of a foamed structure obtained by the manufacturing method of the present invention.

【0012】図4〜図6は、本発明の発泡構造体を製造
するに際して用いることのでき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。
FIGS. 4 to 6 are schematic cross-sectional views schematically showing one embodiment of a composite fiber which can be used in producing the foamed structure of the present invention.

【0013】本発明によって得られる発泡構造体は、大
きく分けて二つの部分から構成される。すなわち、図1
〜図3において、1が本発明によって得られる発泡構造
体を示し、2が繊維とプラスチックの複合層(以下、繊
維プラスチック層と呼ぶ)部分であり、3が熱可塑性発
泡体部分である。
The foamed structure obtained by the present invention is roughly divided into two parts. That is, FIG.
3, reference numeral 1 denotes a foamed structure obtained by the present invention, 2 denotes a composite layer of fiber and plastic (hereinafter, referred to as a fiber plastic layer), and 3 denotes a thermoplastic foam part.

【0014】本発明によって得られる発泡構造体は、か
かる繊維プラスチック層が熱可塑性発泡体と一体化さ
れ、少なくとも一面をなす構造を有するものである。
The foamed structure obtained by the present invention has such a structure that at least one surface is formed by integrating the fibrous plastic layer with the thermoplastic foam.

【0015】図1は、繊維プラスチック層2と熱可塑性
発泡体3が一面で接着し一体化されたものであり、図2
は、熱可塑性発泡体3の表裏両面で繊維プラスチック層
2が接着し一体化されたものであり、さらに図3は、熱
可塑性発泡体3の全周囲が繊維プラスチック層2より覆
われて接着し一体化されたものである。かかる一体化の
程度、一体化の仕方が本発明の発泡構造体の性能に大き
く関わるものである。すなわち、上述の繊維プラスチッ
ク層2と熱可塑性発泡体3の両者が一体化され複合され
ていることにより、繊維プラスチック層部分が機械的性
能および表面平滑性等の性能の向上に寄与し、また、熱
可塑性発泡体部分が軽量性、衝撃吸収性、断熱性等の性
能に寄与できるので、かかる二つの性能を同時に併せ持
つことができるのである。このため、これまで単独では
用いることのできなかった過酷な衝撃や力学的作用を受
ける分野や外周面への鮮明な印刷や外観上の美観が要求
される分野への適用も可能となるのである。
FIG. 1 shows a fiber plastic layer 2 and a thermoplastic foam 3 bonded and integrated on one surface.
FIG. 3 shows that the fiber plastic layer 2 is bonded and integrated on both the front and back surfaces of the thermoplastic foam 3, and FIG. 3 shows that the entire periphery of the thermoplastic foam 3 is covered with the fiber plastic layer 2 and bonded. It is integrated. The degree of such integration and the manner of integration greatly affect the performance of the foamed structure of the present invention. That is, since both the above-mentioned fiber plastic layer 2 and thermoplastic foam 3 are integrated and combined, the fiber plastic layer portion contributes to improvement of performance such as mechanical performance and surface smoothness. Since the thermoplastic foam part can contribute to performance such as light weight, shock absorption, heat insulation, and the like, it is possible to simultaneously have these two performances. For this reason, it can be applied to fields where severe impact or mechanical action could not be used alone or fields where clear printing on the outer peripheral surface and aesthetic appearance are required. .

【0016】本発明において、繊維プラスチック層は、
複合繊維よりなる層を原材料層として用いて、該層中の
該複合繊維の少なくとも一成分を実質的に溶融せしめる
ことにより複合繊維同士を溶融一体化せしめてプラスチ
ック化するとともに、複合繊維の層と熱可塑性発泡体と
を該複合繊維の一成分を溶融融着して一体化せしめる。
この際、複合繊維の少なくとも一成分は溶融してプラス
チック化させ、一方、他の成分は繊維形態のままで該プ
ラスチック化層中に残存させて、該残存した繊維によっ
て強化をされた繊維強化プラスチック層として形成せし
める。なお一成分のプラスチック化に際しては他の複合
繊維の一成分および熱可塑性発泡体と溶融一体化するも
のであるが、プラスチック化の程度によっては部分的に
複合繊維の形態を保つ。
In the present invention, the fibrous plastic layer comprises
Using a layer made of a conjugate fiber as a raw material layer, at least one component of the conjugate fiber in the layer is substantially melted to melt and integrate the conjugate fibers into a plastic, and a layer of the conjugate fiber is formed. One component of the composite fiber is melt-fused with a thermoplastic foam to be integrated.
At this time, at least one component of the composite fiber is melted to be plasticized, while the other component is left in the plasticized layer in a fibrous form, and is reinforced by the remaining fiber. It is formed as a layer. When one component is made into plastic, it is melt-integrated with one component of another conjugate fiber and a thermoplastic foam, but depending on the degree of plasticization, the form of conjugate fiber is partially maintained.

【0017】かかる方法を採用する際、複合繊維として
は、芯鞘型複合繊維を用いるのが好ましく、中でも特に
鞘成分の中に多くの芯成分を有する構造繊維である多芯
鞘型複合繊維が好ましく用いられる。すなわち、そのよ
うな多芯鞘型複合繊維として、例えば、高分子配列体繊
維、混合紡糸繊維等に代表される複合繊維が好適に使用
できるものである。
When employing this method, it is preferable to use a core-sheath conjugate fiber as the conjugate fiber, and in particular, a multi-core sheath conjugate fiber which is a structural fiber having a large number of core components in the sheath component. It is preferably used. That is, as such a multi-core sheath type composite fiber, for example, a composite fiber represented by a polymer array fiber, a mixed spun fiber, or the like can be suitably used.

【0018】なお、かかる多芯鞘型複合繊維において、
鞘成分としてはポリスチレン、ポリスチレン・アクリル
ニトリル共重合体、ポリメチルメタアクリレート、ポリ
メチルメタアクリレート・ポリスチレン・アクリルニト
リル共重合体、ポリアミド、ポリアミド共重合体、ポリ
エステル、ポリエステル共重合体、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニル化合物等が用いられる。また、
芯成分としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル、ポリエステル共重合体、ポリアミド、ポリア
ミド共重合体、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリウレタン、炭素繊維等が用いられ、これ
らの成分の中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアリレート、炭素繊維が本発明に
よって得られる発泡構造体として要求される引張強さ、
衝撃強さ、曲げ、捩り強さ等の特性の点で良好であり、
好ましく用いられる。この場合、プラスチック化容易な
鞘成分との組合わせを考慮しなければならない。
In the multi-core sheath type composite fiber,
As the sheath component, polystyrene, polystyrene / acrylonitrile copolymer, polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate / polystyrene / acrylonitrile copolymer, polyamide, polyamide copolymer, polyester, polyester copolymer, polyethylene, polypropylene, A polyvinyl compound or the like is used. Also,
As the core component, polyester such as polyethylene terephthalate, polyester copolymer, polyamide, polyamide copolymer, polyarylate, polyethylene, polypropylene, polyurethane, carbon fiber, etc. are used. Among these components, polyethylene terephthalate, polybutylene Terephthalate, polyamide, polyethylene,
Polypropylene, polyarylate, carbon fiber is required tensile strength as a foam structure obtained by the present invention,
Excellent in properties such as impact strength, bending and torsional strength,
It is preferably used. In this case, consideration must be given to a combination with a sheath component that can be easily made into plastic.

【0019】図4〜図6において、4および4′は芯成
分、5は鞘成分であり、芯成分としては、図4に示すよ
うに、一成分で本発明の目的は十分達成できるが、図6
に示すように、芯成分が二種以上の4、4′からなるも
のが補強繊維の特性を同時に幅広く選択できるし、ま
た、繊維性能を高めるのに有利でありより好ましく用い
られる。
In FIGS. 4 to 6, reference numerals 4 and 4 'denote a core component and 5 a sheath component. As shown in FIG. 4, one component can sufficiently achieve the object of the present invention. FIG.
As shown in the above, those in which the core component is composed of two or more kinds of 4, 4 'can simultaneously and widely select the properties of the reinforcing fiber, and are advantageous and more preferably used for enhancing the fiber performance.

【0020】例えば、芯1成分/芯2成分/鞘成分が、
ナイロン/ポプロピレン/ポリスチレン、あるいはナイ
ロン/ポリエチレン/ポリスチレン、ナイロン/ポリア
リレート/ポリスチレン等のように目的、用途に応じて
適宜に組合わせて用いることができる。かかる組合せに
おいて、繊維プラスチック層部分と熱可塑性発泡体の一
体性を高めるためには、熱可塑性発泡体部分と芯鞘複合
繊維の鞘成分は接着性の良い成分の組合せを選ぶことが
好ましく、できれば同じ成分を用いることが特に好まし
いことである。
For example, one core component / two core components / sheath component is
Nylon / polypropylene / polystyrene, nylon / polyethylene / polystyrene, nylon / polyarylate / polystyrene and the like can be used in an appropriate combination depending on the purpose and application. In such a combination, in order to enhance the integrity of the fiber plastic layer portion and the thermoplastic foam, it is preferable to select a combination of components having good adhesiveness for the thermoplastic foam portion and the sheath component of the core-sheath composite fiber. It is particularly preferred to use the same components.

【0021】芯1成分と芯2成分の本数、成分比は限定
されない。また、太さが芯成分間で同じであっても、異
なっていても構わないし、同じ芯成分の中でも異なって
いてもよい。
The number and the component ratio of the core 1 component and the core 2 component are not limited. Further, the thickness may be the same or different between the core components, and may be different among the same core components.

【0022】複合繊維中の芯繊維の本数は、3本〜10
000本の範囲とするのが好ましく、10本〜1000
本が特に好ましく用いられる。複合繊維の太さは、繊維
強化複合体としてその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る。
The number of core fibers in the composite fiber is 3 to 10
Preferably, the number is in the range of 10 to 1,000.
Books are particularly preferably used. The thickness of the composite fiber may be a fiber-reinforced composite suitable for the application,
Although not particularly limited, generally, a range of 0.1 to 1000 denier for a conjugate fiber is preferable.

【0023】芯繊維の太さは、通常、複合繊維の1/3
〜1/1000程度が好ましい。もちろん、複合繊維お
よび/または芯繊維が細いほど繊維プラスチック層の表
面平滑性が良好となることは言うまでもない。
The thickness of the core fiber is usually 1/3 of that of the composite fiber.
About 1/1000 is preferable. Of course, it goes without saying that the thinner the composite fiber and / or the core fiber, the better the surface smoothness of the fibrous plastic layer.

【0024】かかる複合繊維は、長繊維(フィラメン
ト)の形態、短繊維(ステープル)またはその類似の長
さに切断した形態、チップ状、フレーク状にカットした
形態あるいは織物、編物、不織布やそれらの複合体等の
布帛状などの層状の形態で用いて成型加工され、プラス
チック化されればよい。
Such conjugate fibers may be in the form of long fibers (filaments), cut into short fibers (staples) or similar lengths, cut into chips, flakes, or woven, knitted, non-woven fabrics or the like. What is necessary is just to shape | mold and process by using it in the form of layers, such as cloths, such as a composite, and to make it plastic.

【0025】上述の説明では複合繊維の場合で説明した
が、前述の芯成分あるいは鞘成分として記載されたポリ
マからなる糸、あるいはこの糸を複数種類用いた混繊糸
や交撚糸などの複合糸使いでも、上述複合繊維使いの場
合とほぼ同等の繊維強化プラスチック層を得ることがで
き、本発明ではそのような複合糸を用いてもよい。ま
た、かかる複合糸を上述複合繊維と混用してもよい。ま
た、複合繊維を使う場合でも、前述の芯鞘型の他、バイ
メタル型複合繊維やオレンジ断面型複合繊維、花弁状複
合繊維、あるいは多層接合複合繊維などを使ってもよい
ことは言うまでもない。
In the above description, the case of a conjugate fiber has been described. However, a yarn made of the polymer described as the core component or the sheath component, or a composite yarn using a plurality of types of such yarns, such as a mixed fiber yarn or a twisted yarn. In use, it is possible to obtain a fiber-reinforced plastic layer substantially equivalent to the case of using the above-described composite fiber, and in the present invention, such a composite yarn may be used. Further, such a composite yarn may be mixed with the above-described composite fiber. Further, even when using a conjugate fiber, it goes without saying that a bimetal conjugate fiber, an orange cross-section conjugate fiber, a petal-like conjugate fiber, a multi-layer conjugate fiber, or the like may be used in addition to the core-sheath type.

【0026】また、本発明に用いられる熱可塑性発泡体
部分の材料としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリウレタン、ABS樹脂、塩化ビニル
樹脂、アクリル系樹脂、酢酸セルロース樹脂等であり、
これらの一種あるいは二種以上のものが用いられる。特
に、これらの潜在発泡性ビーズが好ましく用いられる。
The material of the thermoplastic foam used in the present invention includes polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyurethane, ABS resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, cellulose acetate resin, and the like.
One or more of these are used. In particular, these latently expandable beads are preferably used.

【0027】本発明において、熱可塑性発泡体部分は、
発泡体成分のみで構成されても十分に本発明の目的は達
成できるが、さらに機械的性能の向上を目指すならば熱
可塑性発泡体部分中に繊維を用いて補強することもでき
る。
In the present invention, the thermoplastic foam part comprises:
Although the object of the present invention can be sufficiently achieved even if it is constituted only by the foam component, it is also possible to reinforce the thermoplastic foam portion by using fibers in order to further improve the mechanical performance.

【0028】該複合繊維としては、上記繊維プラスチッ
ク層に用いた複合繊維と同じものを用いることが特に好
ましい。
As the conjugate fiber, it is particularly preferable to use the same conjugate fiber as used in the fibrous plastic layer.

【0029】また、かかる複合繊維の繊維全体あるいは
各成分の断面形状は、一般的には円形のものを使用すれ
ばよいものであるが、三角形、四角形、五角形、八角形
等のいわゆるマルチローバルと言われる形状のものであ
ってもよいし、あるいは、H形、Π形、ノコギリ形、花
弁形、卍型等の横断面を有するものであっても構わな
い。熱可塑性発泡体部分と繊維部分の一体性の点から、
繊維は表面ができるだけ凹凸を有し、アンカ効果の得ら
れるものが好ましい。
In general, the cross-sectional shape of the whole fiber or each component of such a conjugate fiber may be a circular one, but may be a so-called multi-lobal such as triangular, quadrangular, pentagonal or octagonal. The shape may be any of the shapes mentioned above, or may have a cross section such as an H shape, a Π shape, a saw shape, a petal shape, and a swastika shape. In terms of the integrity of the thermoplastic foam part and the fiber part,
It is preferable that the surface of the fiber is as uneven as possible, and the fiber has an anchor effect.

【0030】繊維プラスチック層部分(F)と熱可塑性
発泡体部分(H)の割合は、特に限定するものではない
が、通常F/H=95/5〜5/95が好ましく用いら
れる。
The ratio between the fiber plastic layer portion (F) and the thermoplastic foam portion (H) is not particularly limited, but usually F / H = 95/5 to 5/95 is preferably used.

【0031】本発明の好ましく行われる方法の一例を挙
げるならば、延伸を行って十分に配向した多芯鞘型複合
繊維を、エジェクターを用いて予め鞘成分が半分程度溶
融するように加熱した成型金型の壁面に吹付けて壁面全
体に該多芯鞘型複合繊維シート(複合繊維層)を作り、
次いで、その成型金型の容積いっぱいに予備発泡(1次
発泡)せしめたビーズを充填せしめ、加熱装置に入れて
多芯鞘型複合繊維の鞘成分が溶融・流動するようにまた
発泡性ビーズが2次発泡する温度に加熱することにより
達成される。かかる方法により、芯鞘型複合繊維の鞘成
分が溶融・流動し、かつ発泡性ビーズが発泡し、その発
泡エネルギーにより、外周表面に多芯鞘型複合繊維の鞘
成分がプラスチック化したもので、かつ極細繊維で強化
されたプラスチック構造を有し、その内部は熱可塑性発
泡体で充填されたものが得られる。この場合、もちろん
多芯鞘型複合繊維は前もって織物、編物あるいは不織布
のように布帛の形態にしたものを用いても構わない。
As an example of the preferred method of the present invention, a multi-core sheath type composite fiber which is stretched and sufficiently oriented is heated by an ejector so that the sheath component is previously melted by about half. The multi-core sheath type composite fiber sheet (composite fiber layer) is made by spraying on the wall of the mold,
Next, the beads that have been pre-expanded (primary expanded) are filled in the entire volume of the molding die, and then put into a heating device so that the sheath component of the multi-core sheath-type composite fiber is melted and flowed. This is achieved by heating to a temperature at which secondary foaming occurs. By such a method, the sheath component of the core-sheath composite fiber melts and flows, and the expandable beads foam, and the foaming energy causes the sheath component of the multi-core sheath composite fiber to become plastic on the outer peripheral surface, And it has a plastic structure reinforced with microfibers, the interior of which is filled with a thermoplastic foam. In this case, as a matter of course, the multi-core sheath type conjugate fiber may be in the form of a fabric such as a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric in advance.

【0032】また、熱可塑性発泡体部分にも繊維を補強
に用いる場合は、先ず上記と同様に多芯鞘型複合繊維を
エジェクターにより予め加熱した成型金型の壁面に吹付
けて壁面全体を多芯鞘型複合繊維シートとした後、潜在
発泡性を有するビーズと多芯鞘型複合繊維を用いて各々
別々あるいは同一のエジェクターより成型金型へ向かっ
て噴射混合し、成型金型の内容積の2〜8割程度充填混
合せしめ、成型金型を封鎖した後、加熱装置に入れて多
芯鞘型複合繊維の鞘成分が溶融・流動し、かつ潜在発泡
性ビーズを発泡する温度に加熱することにより達成され
る。また、潜在発泡性ビーズを噴射する際、予備発泡せ
しめた粒子を噴射する方法、ビーズがある程度発泡する
ように予め加熱された気体を供給して噴射する方法、あ
るいはエジェクターの筒先にヒータを取付けてその部分
で予備発泡せしめて噴射する方法などが好ましく行われ
る。また、繊維が複数の単繊維が集合した繊維束形態の
場合、噴射装置の筒先に高電圧を掛けながら噴射する
と、繊維の捌けがよくなり補強効果を高めるので好まし
い方法である。
In the case where the fiber is also used for reinforcing the thermoplastic foam portion, first, similarly to the above, the multi-core sheath type composite fiber is sprayed onto the wall surface of the molding die heated in advance by an ejector to cover the entire wall surface. After forming the core-sheath composite fiber sheet, the beads having latent foaming properties and the multi-core sheath composite fiber are separately mixed or jet-mixed from the same ejector toward the molding die to reduce the inner volume of the molding die. After filling and mixing about 20 to 80% and closing the molding die, put it in a heating device and heat it to a temperature at which the sheath component of the multi-core sheath type composite fiber melts and flows and expands the latent expandable beads. Is achieved by Also, when injecting the latent expandable beads, a method of injecting pre-expanded particles, a method of supplying and injecting a pre-heated gas so that the beads expand to some extent, or attaching a heater to the cylinder end of the ejector A method of prefoaming and spraying at that portion is preferably performed. In the case where the fibers are in the form of a fiber bundle in which a plurality of single fibers are aggregated, if a high voltage is applied to the tip of the injection device and the injection is performed, the separation of the fibers is improved and the reinforcing effect is enhanced.

【0033】本発明によって得られる発泡構造体は、こ
れまで従来の熱可塑性発泡体単独では用いることのでき
なかった過酷な衝撃や力学的作用を受ける分野や外周面
への鮮明な印刷や外観上の美観が要求される分野への適
用も可能となるのである。
The foamed structure obtained by the present invention can be used for a field subjected to severe impact or mechanical action, which cannot be used by conventional thermoplastic foams alone, or for a clear print on the outer peripheral surface and appearance. It is also possible to apply to fields that require aesthetics.

【0034】したがって、本発明によって得られる繊維
強化発泡構造体は従来の用途の性能向上に加えて、さら
にサーフィンボード、軽量、簡易なクーラボックス、プ
レハブ、移動トイレ等の新たな用途にも用いることもで
きる。
Therefore, the fiber-reinforced foamed structure obtained by the present invention can be used not only for improving the performance of conventional applications but also for new applications such as surfboards, lightweight, simple cooler boxes, prefabs, and moving toilets. Can also.

【0035】[0035]

【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。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which by no means limit or limit the effectiveness and scope of the present invention. Rather, they bring about the following applications and developments.

【0036】実施例1 繊維プラスチック層部分として、多芯鞘型複合繊維の鞘
成分がポリスチレン、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(1フィラメント中の芯
数:16、単糸繊度:3.8デニール、フィラメント
数:24本)を、エジェクターを用いて予め加熱したコ
の字形の成型金型中の開口部へ向かって噴射し、成型金
型の壁面全体に多芯鞘型複合繊維シートを設けた。
Example 1 As a fibrous plastic layer portion, a multi-core sheath type composite fiber was composed of a polymer array fiber composed of polystyrene as the sheath component and polyethylene terephthalate as the core component (the number of cores in one filament: 16, the fineness of single yarn: 3.8 denier, number of filaments: 24) is sprayed toward an opening in a U-shaped molding die heated in advance using an ejector, and the multi-core sheath type composite fiber is applied to the entire wall surface of the molding die. A sheet was provided.

【0037】次いで、熱可塑性発泡体部分として、市販
の発泡性ポリスチレンビーズを用い、エジェクターを用
いて、前記成型金型の空間に発泡性ポリスチレンビーズ
と高分子配列体繊維を混合充填した。発泡性ポリスチレ
ンビーズの噴射は、120℃に加熱した圧縮空気を供給
して、ポリスチレンビーズを予備発泡せしめて行った。
成型金型の内容積いっぱいに充填されたとき、かかる噴
射を止めて成型金型を封鎖し、105℃のスチームによ
り加熱し、高分子配列体繊維の鞘成分(ポリスチレン)
が溶融・流動すると共にポリスチレンビーズを発泡せし
めた。得られた発泡構造体は、繊維プラスチック層部分
と熱可塑性発泡体部分が強固に一体化したものであり、
表面平滑性に勝れ、かつ耐衝撃性に優れ、曲げ、捩りに
対しても強く、ヒビの入りにくいものであった。
Next, a commercially available expandable polystyrene bead was used as the thermoplastic foam part, and the expandable polystyrene bead and the polymer array fiber were mixed and filled in the space of the molding die using an ejector. The injection of the expandable polystyrene beads was performed by supplying compressed air heated to 120 ° C. to pre-expand the polystyrene beads.
When the inside of the molding die is completely filled, the injection is stopped, the molding die is closed, and the mixture is heated by steam at 105 ° C., and the sheath component of the polymer array fiber (polystyrene)
Melted and flowed, and the polystyrene beads were foamed. The resulting foamed structure is one in which the fiber plastic layer portion and the thermoplastic foam portion are firmly integrated,
It excelled in surface smoothness, had excellent impact resistance, was strong against bending and twisting, and was hardly cracked.

【0038】本発明によって得られる発泡構造体を用い
て、ダンボールで外部を包むことなく、かかる繊維強化
複合体を組合せてラジカセを梱包して輸送テストを行っ
た。その結果、被包装物であるラジカセをなんら損傷す
ることなく輸送することができた。
Using the foamed structure obtained according to the present invention, a boombox was packaged in combination with the fiber-reinforced composite without wrapping the outside with cardboard, and a transport test was conducted. As a result, it was possible to transport the boombox as a packaged item without any damage.

【0039】一方、従来のポリスチレン発泡体を用い
て、同様のテストを行ったところ、輸送の際の振動によ
りポリスチレン発泡体が割れて、ラジカセのコーナの塗
装が剥れ、機器の一部に損傷が認められた。
On the other hand, when a similar test was conducted using a conventional polystyrene foam, the polystyrene foam was broken due to vibration during transportation, and the paint on the corners of the boombox was peeled off, and a part of the equipment was damaged. Was observed.

【0040】さらに、発泡構造体の表面に製品の名称と
模様を印刷したところ、従来のポリスチレン発泡体とは
比べものにならないほど鮮明に印刷することがてきた。
Further, when a product name and a pattern are printed on the surface of the foamed structure, the printing has been performed so clearly that it cannot be compared with the conventional polystyrene foam.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明によって得られる発
泡構造体は、繊維プラスチック層部分と熱可塑性発泡体
が一体性よく接着してなる構造を有するものであり、良
好な表面平滑性と引張強さ、衝撃強さ、曲げ、捩り強さ
等の機械的性能を有するものである。
As described above, the foamed structure obtained by the present invention has a structure in which the fiber plastic layer portion and the thermoplastic foam are adhered to each other with good integrity, and has good surface smoothness and tensile strength. It has mechanical properties such as strength, impact strength, bending and torsional strength.

【0042】したがって、これまで従来の熱可塑性発泡
体単独では用いることのできなかった過酷な衝撃や力学
的作用を受ける分野への適用も可能となり、また、外周
面への鮮明な印刷や外観上の美しさ等が要求される分野
への適用も可能となるのである。
Therefore, the present invention can be applied to a field which is subjected to severe impact or mechanical action, which cannot be used by the conventional thermoplastic foam alone. It is also possible to apply to the field where the beauty etc. is required.

【0043】その他、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。
In addition, the present invention can be preferably applied to construction and civil engineering fields such as road mud preventive materials, various civil engineering materials, and waterproof layer protective materials which are subjected to severe impact and mechanical action.

【0044】また、その他に断熱工業分野、自動車等の
車両分野、包装・梱包分野、スポーツ・雑貨分野にも好
ましく用いることができる。
In addition, it can be preferably used in the heat insulation industry, the field of vehicles such as automobiles, the field of packaging and packing, and the field of sports and miscellaneous goods.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によって得られる発泡構造体の一実施態
様例をモデル的に示した概略モデル図である。
FIG. 1 is a schematic model diagram schematically showing an embodiment of a foamed structure obtained by the present invention.

【図2】本発明によって得られる発泡構造体の他の一実
施態様例をモデル的に示した概略モデル図である。
FIG. 2 is a schematic model diagram schematically showing another embodiment of the foamed structure obtained by the present invention.

【図3】本発明によって得られる発泡構造体のさらに他
の一実施態様例をモデル的に示した概略モデル図であ
る。
FIG. 3 is a schematic model diagram schematically showing still another embodiment of the foamed structure obtained by the present invention.

【図4】本発明の製造方法において用いることのできる
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。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional model diagram schematically illustrating an embodiment of a composite fiber that can be used in the production method of the present invention.

【図5】本発明の製造方法において用いることのできる
複合繊維の他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。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional model diagram schematically illustrating another embodiment of a conjugate fiber that can be used in the production method of the present invention.

【図6】本発明の製造方法において用いることのできる
複合繊維のさらに他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。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional model showing a model of yet another embodiment of a conjugate fiber that can be used in the production method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:発泡構造体 2:繊維プラスチック層部分 3:熱可塑性発泡体 4、4′:芯成分 5:鞘成分 1: foamed structure 2: fiber plastic layer 3: thermoplastic foam 4, 4 ': core component 5: sheath component

───────────────────────────────────────────────────── 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 B29L 9:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B29L 9:00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】繊維とプラスチックの複合層と熱可塑性発
泡体とが一体化されてなる発泡構造体の製造方法におい
て、前記繊維とプラスチックの複合層が、複合繊維ある
いは複合糸を原材料とするとともに、該複合繊維あるい
は複合糸の少なくとも一成分が前記熱可塑性発泡体と加
熱溶融により接着する成分からなり、前記複合繊維ある
いは複合糸の層と、熱可塑性発泡体とを加熱することに
より、前記複合繊維同士あるいは複合糸同士を融着一体
化せしめるとともに、前記複合繊維あるいは複合糸の層
と熱可塑性発泡体とを融着一体化せしめることを特徴と
する発泡構造体の製造方法。
1. A method for producing a foamed structure in which a composite layer of fiber and plastic and a thermoplastic foam are integrated, wherein the composite layer of fiber and plastic is made of a composite fiber or a composite yarn as a raw material. At least one component of the composite fiber or the composite yarn is composed of a component that adheres to the thermoplastic foam by heating and melting, and the layer of the composite fiber or the composite yarn and the thermoplastic foam are heated to form the composite. A method for producing a foamed structure, characterized in that fibers or composite yarns are fused and integrated, and a layer of the composite fiber or composite yarn and a thermoplastic foam are fused and integrated.
【請求項2】複合繊維が、芯鞘型複合繊維であることを
特徴とする請求項1記載の発泡構造体の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the conjugate fiber is a core-sheath conjugate fiber.
【請求項3】芯鞘型複合繊維が、複合繊維当り3本以上
の芯成分を含む多芯鞘型複合繊維である請求項2記載の
発泡構造体の製造方法。
3. The method for producing a foamed structure according to claim 2, wherein the core-sheath type conjugate fiber is a multi-core sheath type conjugate fiber containing three or more core components per conjugate fiber.
【請求項4】多芯鞘型複合繊維の鞘成分が、熱可塑性発
泡体と同成分である請求項3記載の発泡構造体の製造方
法。
4. The method for producing a foamed structure according to claim 3, wherein the sheath component of the multi-core sheath type composite fiber is the same as that of the thermoplastic foam.
【請求項5】多芯鞘型複合繊維の芯成分が、2種以上の
異なる成分からなる請求項3記載の発泡構造体の製造方
法。
5. The method for producing a foamed structure according to claim 3, wherein the core component of the multi-core sheath type composite fiber comprises two or more different components.
【請求項6】熱可塑性発泡体が、繊維により強化されて
なることを特徴とする請求項1、2、3、4、または5
記載の発泡構造体の製造方法。
6. The thermoplastic foam as claimed in claim 1, wherein the thermoplastic foam is reinforced by fibers.
A method for producing the foamed structure according to the above.
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