JPH0255124A - 空気透過性シート状構造体およびその製造方法 - Google Patents

空気透過性シート状構造体およびその製造方法

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JPH0255124A JP1007594A JP759489A JPH0255124A JP H0255124 A JPH0255124 A JP H0255124A JP 1007594 A JP1007594 A JP 1007594A JP 759489 A JP759489 A JP 759489A JP H0255124 A JPH0255124 A JP H0255124A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はプラスチックス素材、特に多孔質基材上に付
着や水切れにより繊維およびプラスチックスの開ロウニ
ブを形成せしめうる水性分散体の調整時に、ガラス繊維
等の補強繊維と併用されるプラスチックス素材に関する
。このウェブは加熱加圧によって成形品とされ、あるい
は団結シートまたは透過性シートに形成したあと成形に
付されるものである。
従来の技術 ヨーロッパ特許公開公報第０１４８７６０号によると、
粒径１．５ｍｍ以下、好ましくは１．０關以下の粉状プ
ラスチックス材の発泡型水性分散体から、前述のごとき
ウェブを形成する方法が開示されている。粒径が１．５
ｍｍ以上になった場合、成形時に十分な塑性流れが発現
しないため、均質な成形構造体を得ることができず、ま
た成形によって団結されたプラスチックス材の曲げ弾性
率が大幅に低下すると考えられている。
発明が解決しようとする課題 成形品の均質性を最大限に、さらに曲げ弾性率を最大限
に向上させるに当り、現状で好適とされているプラスチ
ックス粒径は２０〜１，０００ミクロン、好ましくは３
００〜５００ミクロンである。
前出の水性分散体の形成に直接使用可能な市販材料は合
成紡績繊維と、ある種のプラスチックス粒体に限られて
いる。紡績繊維は、その繊度や限界寸法の括準に鑑みれ
ば、極めて高価である。
方、適性寸法のプラスチックス粒体は、その塊状体また
は顆粒体を凍結粉砕せねばならぬことで、やはりコスト
の嵩むものである。
課題を解決するための手段 紡績繊維やプラスチックス粒体の代替材料として、ある
一定の寸法基準を超過しないことを条件に、比較的粒径
の大きい熱可塑性または熱硬化性プラスチックス素材を
使用すれば、曲げ弾性率や曲げ強度の優れた繊維補強プ
ラスチックス材料が得られるとの知見に基づき、本発明
が完成されるに至った。
本発明によれば、高い弾性率を有し、かつ長さ約７〜５
０＋ａｍの不連続単繊維２０〜６０重量パーセントと、
全面的または略全面的に不団結の粒状プラスチックス素
材４０〜８０重量パーセントからなり、該繊維成分と該
素材成分が空気透過構造状に結合され、該素材成分の少
なくとも一部分が１　ｍｍ未満の第一寸法と、１．５〜
３０ｍｍの第二寸法を有し、その全容積が３０ｍ＋ｓ’
以下で、しかも表面積と容積の比が約４：１であり、該
素材成分の残部容積が約１．８ｍｍ’以下である空気透
過性シート状構造体が提供される。
ここで高弾性率とは、空気透過構造物から形成可能な団
結シートの弾性率より実質的に高い弾性率を意味する。
この部類に属する補強繊維として、ガラス、カーボン、
セラミックスといった繊維、それにケブラー（登録商標
）やノメックス（登録商標）として知られる合成繊維が
挙げられる。
股的に言って、これらの補強繊維には１０，０００　Ｍ
　Ｐ　ａ以上の弾性率を有する繊維も含まれる。
第一寸法は好ましくは０．０２ｍｒａ以上、０．　７順
以下であり、０，３〜０．５ｍｍにおいて顕著な効果を
奏することが判明した。
本発明に適したプラスチックス素材は熱可塑性または熱
硬化性であって、例えばポリエチレン。
ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ス
チレン−ブタジエン共重合体、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およびポリビニルク
ロリドが列挙でき、これらの重合体は可塑化または無可
塑化のものを問わない。
その他の適例プラスチックスには、ポリフェニレンエー
テル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、
熱可塑性ポリエステル、ポリエーテルイミド、アクリロ
ニトリル−ブチルアクリレート−スチレン共重合体、無
定形ナイロン、ポリアリレンエーテルケトン、これらの
重合体と他の重合体とのポリマーアロイまたはポリマー
ブレンドがある。好適プラスチックス索材の一例はナイ
ロン６である。
本発明の別の態様によれば、高い弾性率を有し、かつ長
さ７〜５０龍の不連続単繊維２０〜６０重量パーセント
と、全面的または略全面的に不団結の粉状プラスチック
ス素材４０〜８０重量パーセントによりウェブを形成す
る工程と、ついで該ウェブを処理して該繊維と該素材を
一体に係合させる工程からなり、該素材成分の少なくと
も一部分が１　ｍｍ未満の第一寸法と、１．５〜３０　
ｍｓの第二寸法を有し、その全容積が３０關３以下で、
しかも表面積と容積の比率が４：１であり、該素材成分
の残部容積が約１．８ｍｍ３以下である空気透過性シー
ト状構造体の製造方法が提供される。
本発明に基づく製造方法において、プラスチックス素材
の寸法を多様に変化させることができる。
本発明の製造方法には、プラスチックス素材のスライバ
ーを形成し、そのスライバーを前記の特定寸法に切断す
る工程が含まれる。ここで使用するスライバーとしては
、プラスチックス素材の無垢塊状物を切削することで形
成できる。同塊状物は、切削工具と係合して反転または
往復動するバーを有してもよい。あるいは溶融プラスチ
ックスをダイから押出して空冷または水冷し、冷却中ま
たは冷却後に回転工具を介して切断しても差し支えない
。
前掲の全寸法基準を満たすプラスチックス素材であれば
、繊維補強プラスチックス材料の形成に適用でき、その
素材の粒状構造を特に重視する必要のないことが究明さ
れた。したがって、プラスチックス索材形成の際、多様
の製法が利用可能となり、紡績繊維や粉末の製造には不
可欠の方法に比較して格段のコスト減となる。
本発明は、前出のヨーロッパ特許公開公報に開示の方法
と装置を組み込んで実施できる。しかしながら、同公報
のプラスチックス素材の少なくとも一部分を１　ｍｍ未
満の第一寸法と、１．５〜３０ｍｍの第二寸法を有し、
その全容積が３０ｍｍ”以下で、しかも表面積−容積比
が約４：１以上である粉状プラスチックス材料で置き換
える必要のあることを理解すべきである。
本発明に適した粉状プラスチックス材料は多様に形成さ
れ、数多くの方法が例示できる。添付図面の第１図から
第４図には、プラスチックススライバーを形成したあと
、適正粒径の粉体に切断する４例の方法が示しである。
第１図の方法によると、プラスチックス材料のロッド（
１）が切断工具（３）と係合して矢印（２）の方向に回
転し、切り屑状スライバー（４）として形成される。こ
のスライバー（４）はポツパー（５）に落下する。ポツ
パー（５）の下端部では、往復運動するナイフ（６）が
スライバー（４）を粉体（７）に切断する一方で、その
粉体が容器（８）に落下する。
つぎに第２図を参照する。プラスチックス材料のバー（
１０）は矢ＩＴＩ］（１１）の方向に往復運動してスフ
レバー（１２）を通過し、スライバー（１３）に形成さ
れる。スライバー（１３）はホッパー内に落下したあと
、第１図に示したのと同様に切断される。
ダイ（２１）を有するダイケース（２０）が第３図に示
されている。溶融プラスチックス（２２）がこのダイ（
２１）から従来のように押出成形される。
冷却時にロッド（２３）が形成され、そのロッドが切断
ブロック（２４）に延出し、ここで回転カッタ（２５）
が作動する。カッター（２５）はロッド（２３）を切断
して粉体（２６）を形成する一方、粉体（２６）は容器
（２７）に収集される。
第４図に示したダイケース（３０）は開口部（３１）を
有している。溶融プラスチックス（３２）が加圧下で水
充填容器（３３）に押し出され、開口部（３１）を通過
する間に、回転カッター（３６）により粉末（３５）に
切断される。
第１図から第４図の実施態様において、プラスチックス
材は前記の特定寸法に切断され、補強繊維との併用によ
る水性分散体を形成する。
最適寸法はプラスチックスの特性に左右される。
その関係で、所定の表面積と容積の比率の点で、プラス
チックス材料の中には必然的に高い曲げ弾性率を有する
ものもある。
適用可能な方法により形成されたプラスチックス材料の
数例を表に示した。
ポリカーボネート素材を製造するために、レキサン（登
録商標）の各種寸法のポリカーボネートフィルムを各種
寸法に切断し、これに長さ１３ｍｍ。
直径１１μの不連続ガラス単繊維３０重量パーセントを
混合して単層シートを形成した。乾燥後、ホットプレス
にて団結して冷却前に各シートを四つ折りにし、冷却し
て団結したシートから供試料を切断したあと、曲げ物性
を試験した。供試料の外観についても評価後、切断せし
めた。
プラスチックス材料の表面積−容積比を上昇させる一方
で、粒径を既知の範囲内で細粉したものを対照とした。
この対照品では、１．８ｍｍ３以下の容積の粒子が直径
１．５ｍｍの球形であった。この比較実験によると、例
えば表面積−容積比が４以下（２：　３）の欠点を有し
ている場合でも、前記の寸法基準を満しておれば、曲げ
物性に有意の低下は認められなかった。
ナイロン６を使用し、多種の工具を介してシェービング
またはスライシングにより、ポリカーボネートの場合と
同様にしてビレットを形成した。
粒子容積１．８ｍｍ’以下の極微細毛羽を有するものを
対照として取り上げた。
表から明らかなように、一般に粒子容積の増大とともに
、物性が低下する傾向にある。特に注目できるのは、ナ
イロンの第三供試料の、曲げ弾性率は別にした曲げ強度
における低下である。
ＰＸＣ８１６０４の名の下にＩＣ１社から市販のポリプ
ロピレン粉末を各種直径の細径ロッドに押し出し、つい
で各程良さに裁断した。粒径１　ｍｍ未満のものを対照
とした。
三層シートを形成、乾燥して団結した。ロッド由来シー
トのすべての曲げ弾性率は、統計的に差異はないとはい
え、粉末由来のものに比して若干の低下が認められた。
また曲げ強度もわずかに低下したが、合格圏内であった
。
粉末以外の形状にして、しかも１．８ｍｍ’以上の容積
を有するプラスチックス素材ならば、極端な曲げ弾性率
の低下（１０％以上）を招くことなく、満足に使用でき
ることが判明した。これらのプラスチックス素材の形状
は、前掲の方法により形成される細断フィルム、切削プ
ラスチックスまたは押出／切断素材である。プラスチッ
クス素材の第一寸法が１１１１１未満（好ましくは０，
７龍未満）、第二寸法が３０ｍｍ未満、そして表面積−
容積比が４１以上である限り、その素材の精密形状や形
成手段は限界因子とはならない。特に３０ＩＩ１１Ｍま
での容積を有する素材粒子であれば、本発明の目的を満
足させることができる。
発明の作用効果 本発明は、繊維補強プラスチックス材料の形成に辺、低
コストのプラスチックス素材を提供するものである。こ
の種の素材は市販対象外のものであり、コストの低い、
廃棄プラスチックスの有効利用に寄与する。
【図面の簡単な説明】
第１図から第４図は、本発明で使用するプラスチックス
素材の形成方法を概略的に示す図である。 （１）：プラスチックス素材ロッド、 （１０）　　：プラスチックス素材バー（４，１３）　
　ニスライバー （２２，３２）　　：溶融プラスチックス、（２Ｇ、３
５　）　　：粉体。 特許出願人　　ザ・ウイギンズ・ティーブ・グループ・
リミテッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔１〕高い弾性率を有し、かつ長さ約７〜５０ｍｍの不
    連続単繊維２０〜６０重量パーセントと、全面的または
    略全面的に不団結の粉状プラスチックス素材４０〜８０
    重量パーセントからなり、該繊維成分と該素材成分が空
    気透過構造状に結合され、該素材成分の少なくとも一部
    分が１１未満の第一寸法と、１．５〜３０ｍｍの第二寸
    法を有し、その全容積が３０ｍｍ＾３以下で、しかも表
    面積と容積の比が約４：１であり、該素材成分の残部容
    積が約１．８ｍｍ＾３以下である空気透過性シート状構
    造体。 〔２〕該第一寸法が０．０２ｍｍ以上である請求項１に
    記載の構造体。 〔３〕該第一寸法が０．７ｍｍ未満である請求項１また
    は２に記載の構造体。 〔４〕該第一寸法か０．３〜０．５ｍｍである請求項３
    に記載の構造体。 〔５〕該第一寸法と該第二寸法における各素材成分の容
    積が１．８ｍｍ＾３以上である請求項１から４のいずれ
    か１項に記載の構造体。 〔６〕該素材成分が熱可塑性プラスチックス、熱硬化性
    プラスチックスまたはその双方の混合物である請求項１
    から５のいずれか１項に記載の構造体。 〔７〕該素材成分が可塑化または無可塑化のポリエチレ
    ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル
    −スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエチレンテレフ
    タレート、ポリビニルクロリドおよびポリカーボネート
    から選ばれる請求項６に記載の構造体。 〔８〕該素材成分がナイロン６である請求項６に記載の
    構造体。 〔９〕高い弾性率を有し、かつ長さ７〜５０ｍｍ不連続
    単繊維２０〜６０重量パーセントと、全面的または略全
    面的に不団結の粉状プラスチックス素材４０〜８０重量
    パーセントによりウェブを形成する工程と、ついで該ウ
    ェブを処理して該繊維と該素材を一体に結合させる工程
    からなり、該素材成分の少なくとも一部分が１ｍｍ未満
    の第一寸法と、１．５〜３０ｍｍの第二寸法を有し、そ
    の全容積が３０ｍｍ＾３以下で、しかも表面積と容積の
    比が約４１であり、該素材成分の残部容積が約１．８ｍ
    ｍ＾３以下である空気透過性シート状構造体の製造方法
    。 〔１０〕該第一寸法が０．０２ｍｍ以上である請求項９
    に記載の製造方法。 〔１１〕該第一寸法が０．７ｍｍ未満である請求項９ま
    たは１０に記載の製造方法。 〔１２〕該第一寸法が０．３〜０．５ｍｍである請求項
    １１に記載の製造方法。 〔１３〕該素材成分の両群の容積が１．８ｍｍ＾３以上
    である請求項９から１２のいずれか１項記載の製造方法
    。 〔１４〕該素材成分が熱可塑性プラスチックス、熱硬化
    性プラスチックスまたはその双方の混合物である請求項
    ９から１３のいずれか１項記載の製造方法。 〔１５〕該素材成分が可塑化または無可塑化のポリエチ
    レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリ
    ル−スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエチレンテレ
    フタレート、ポリビニルクロリドおよびポリカーボネー
    トから選ばれる請求項１４に記載の製造方法。 〔１６〕該素材成分がナイロン６である請求項１５に記
    載の製造方法。 〔１７〕該素材成分のスライバーを形成し、そのスライ
    バーを所定寸法に切断する工程を含む請求項９から１６
    のいずれか１項に記載の製造方法。 〔１８〕該スライバーを、該素材成分の無垢塊状物から
    切削により形成する工程を含む請求項１７に記載の製造
    方法。 〔１９〕該塊状物が切削工具と係合して反転または往復
    動するバーを有する請求項１８に記載の製造方法。 〔２０〕融融プラスチックス素材成分をダイから押出し
    て空冷または水冷し、冷却中または冷却後に回転工具を
    介して切断せしめる請求項１７に記載の製造方法。
JP759489A 1988-08-03 1989-01-13 空気透過性シート状構造体およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0667598B2 (ja)

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