JPS6021952A - 高密度繊維成形体の製造法 - Google Patents

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】 本発明は、繊維層が高密度に緻密化され、繊維間が溶融
接着してなる高密度繊維成形体の製造法に関する。

従来１熱０Ｔ塑性繊維あるいは他の繊維と熱溶融接着し
得る繊維の混合ウェッブを熱処理あるいは加熱圧縮して
成形体を得る研究がなされている。

例えばこの技術はマット、マスク、ブラジャーカップ尋
に応用される。

しかしながら該ウェッブを強度に加熱圧縮成形し、繊維
密度の高い成形体を得んとするとき、成形時の繊維の収
縮あるいは繊維間の滑べりゃ層ちぎれ等により、繊維密
夏が部分的に不均一になり。

ま／こ成形品に皺を発生するという不都合があり、特に
厚手の成形品や凹凸の多い複雑な成形品において好まし
いものは得られていない。

このような成形時の繊維の収縮や繊維の層ちぎれ等の移
動をなくするために、つ江ツブをアラクネ等の装置にて
他の糸で編綴り、成形する手段が提案されている。しか
しながらこのような方法においては、成形によって編綴
糸が一体化しにくく、均質構造物に均質表面構造の成形
品を得難く、芯材的な用途にしか向けられない。まｆｃ
高密度でかつ厚手の成形品を得るためには、きわめて嵩
の高いウェッブを用いなければならず、この場合編綴り
が不可能となる。

本発明者らはこのような不都合を克服すべく研究を行な
った結果、均質で皺等の発生のないきわめて高密度に緻
密化された成形品金得ることに成功したものであり、そ
の特徴とするところは、主体繊維とその融点以下の温度
で少なくとも部分的に溶融する側繊維からなる繊維層を
カロ圧もしくは無加圧下で側繊維の軟化点以上の温度で
熱処理し゛繊維間を仮接着すると同時に緻密化した板状
繊維層となし、これを側繊維が少なくとも部分的に溶融
する温に下で圧縮成形することからなる高密度繊維成形
体の製造法にある。

−まず本発明における主体繊維としては、各棟の人造繊
維、天然繊維あるいはこれらの混合物が用いられる。特
に熱セットが可能な熱可塑性繊維あるいはその混合物が
有効である。−刃側繊維としては、主体繊維の融点以下
の温度で溶融し得る熱可塑性繊維１例えばポリオレフィ
ン系、ポリアミド系、ポリエステル系繊維が用いられる
が、さらに比較的低い温度で溶融する成分と溶融しない
成分とが芯鞘状、バイメタル状あるいは海島状に複合さ
れた繊維が用いられる。複合８Ｉ！維成分としては、ポ
リエチレン−ポリプロピレン、ポリエステル−コポリエ
ステル、ポリアミドーポリエステル、ポリエヌテルーポ
リオレフイン等の組合せが考えられる。

本発明における主体繊維と側繊維の組合せは最終製品の
目的、用途に応じてめられる性態によって決めら２１ｔ
、またその混合割合も同様に選択さレル。例えば高温化
での形態保持性が要求される場合にはポリエステル繊維
−コポリエステル繊維の組合せが採用され、また比較的
高い剛性を製品にめられるときには、バインダーとなる
側繊維の量を増加することが一般に望まれる。

これらの主体繊維と側繊維は混合され、カード。

ランダムウニツバ−等によりウェッブとされ、好ましく
は多数層が積層され１本発明の出発原料である繊維層と
される。均一ウニツブ形成のためには、各繊維は０．５
〜３０ｄ、カット長２０〜２００咽で、捲縮が付方され
たものである。なお主体繊維と側繊維との混合重量比率
は７０：３０〜３０ニア０が好ましい。側繊維が３０ｗ
ｔ％以下では繊維間の接着が不十分で、形態安定性の良
好な高密度繊維成形体が得難＜、７０ｗｔ％以上になる
と主体繊維が少なくなるので成形体の十分な強度が得Ｋ
＜くなる。ただし側繊維が先に述べたような複合繊維を
採用する場合、非溶融成分が成形体構成繊維として残る
ため側繊維の混合比率を増大することが可能であり、場
合によっては該複合繊維のみから成形体を得ることもで
きる。

本発明では紙、不絨布、フィルム等と異なり、ある程度
以上の硬さと厚きをもち、高密度に緻密化された繊維層
の繊維間が十分に溶解接着し、所望の形状に成形された
成形体を目的とするもので、通常見掛密度が０．０１１
７ｃｍ以下であるウェッブを多数層積層したもの、場合
によっては積層された繊維層厚さが１００■以上のもの
を終局的には高度に加熱圧縮成形して製造される。

ただしこのような嵩高（低密匠）で厚さの犬なる繊維層
全直接成形金型等にて加熱加圧成形する場合、先に述べ
たように金型内で繊維が収粗しあるいは移動して、成形
体に皺や波打ちを生じ、場合によっては部分的な破れ７
１生じて良好な成形品が得られない。またウェッブに強
力がなく、嵩高なため成形時の取扱性が悪ｔＯさらにこ
のような嵩高な繊維層を金型内で加熱加圧する場合、繊
維層内部まで熱が伝達するのに時間がかかり、表面はフ
ィルムライクになるが内部では十分な接着が生じにくい
という不都合がある。

本発明ではこのような欠点や不都合をなくするため、ま
ずｆＲ維層を無加圧もしくは加圧下で側繊維の軟化点以
上の温度で予備的に処理し、繊維間を仮接着すると同時
にある程鼓緻密化し、その厚さを減じ、さらにウェッブ
の強力を増大させて板状繊維層を形成し、これを最終的
に成形するようになしたものである。

この予備的処理の手段としては、繊維層を加熱流体雰囲
気下で収縮させる方法、ホットローラー、ホットプレー
トによシ加熱圧縮する方法等適当な手段が採用され得る
。この予備的処理により繊維層は収縮めるいは緻密化で
れ、繊維間が仮接着されて、見掛密度０．０１　？　／
ａＡ以上の板状繊維層となる。本発明における板状繊維
層の好ましい見掛密度は０．０１〜０．３　ｆ　／ａＡ
であり、０．０１ｒ／ｃｒＡ以下では先に述べたような
成形時の不都合を除くことはできず、０．３ｖ／ｃｒＡ
以上では逆に繊維層が硬くなり繊維間の融通性が悪くな
って、袂雑な形状の成形品の製造がしにくくなる。一般
に複雑な形状の成形品を成形する場合には板状繊維層の
見掛密度を小とし、比較的平面的な成形品の成形には見
掛密度の大なる板状繊維層を準備することが望ましい。

なお該予備的処理に先立って繊維層を二一ドルノくンテ
によって処理しておくことができる。

本発明は最終的に前述の板状繊維層を、混入された側繊
維が少なくとも部分的に溶融する温度でさらに厚さが１
／２以下となるよう圧縮成形する。

この圧縮成形は、加熱された成形金型にて行なうか、事
前に十分に加熱された板状繊維層を冷却金型、成形プレ
ート、成形ロールにて圧縮成形することによって行なう
ことができる。前述の予備的処理を施された板状繊維層
は、繊維間が接着され、緻密化されてウェッブ強力が犬
でおり、またある程度の収縮も行なわれているので成形
時に過大な収縮を生ずることがなく、繊維層厚さも減少
して繊維層の均一かつ迅速な加熱が可能となる。したが
って本発明で得られる成形体は皺や波打ち、破れのない
均一な製品となり、繊維が高密度に緻密化され、十分に
繊維間が接着した。繊維のみからなる通気性のある多孔
成形品となる。このような成形体は、目的用途によって
変更可能でめるが、見掛密度が０．ｌｖ／ｃｒＡ以上最
大１．Ｑ　ｆ　／ａＡにもなり、従来の繊維強化プラス
チック（ＦＲＰ）ｉｃ匹敵するかそれ以上の彼さ、強度
、形態安定性等を有するものとなる。

また本発明では最終の成形工程で金型等により製品に見
掛密度差、厚さの差をもつ製品とするような加工も可能
でめる〇 本発明によれば各種ボード、パネル、容器、機械、電気
部品専心らゆる成形品を、繊維のみから製造することを
可能にする。

以下実施例を示す。

実施例−１ 主体繊維ＰＥＴ１２ｄｘ５１％（３０％）と側繊維３ｄ
ｘ５１％（７０％）（芯鞘構造：芯ＰＥＴ（６０％）、
鞘Ｃ０−ＰＫ’ｌ’、融点１４０℃（４０％））で目付
約１０００　ｆ／ｄで見掛密度０．００２　ｒ／ＣＩＡ
、厚き５０ｃｒｎのウェブを作成し、１６０℃の熱風炉
中で３０秒間予備熱処理し、このウェブを収縮させて１
（ＩＸ厚さの板状繊維層を作成した。次に本資料を直径
１０ｃｎ１＋深さ３ｃｒｎの半球状の１６０℃に加熱し
た金型に２　！／ｃａの圧力で３分間押え付けた後。

資料を取り出した。また熱風炉で予備熱処理していない
ウェブも同様に金型に押えつけた。

取り出した成形品を観察した所、予熱処理した場合きれ
いな半円球の成形品が作成出来たが、予熱処理がない場
合は成形中の収縮の７’トめ破れが発生した。

実施例−２ 主体繊維兼側繊維としてコンシュゲイトヤーン（芯ＰＥ
Ｔ６０チ、鞘Ｃ０−ＰＥＴ４０％、融点１４０°Ｇ）６
ｄＸ５１％を用いて目付８００　ｆ／ｄの見掛密度０．
００４　ｆ／ｌ：む厚み２０ののウェブを作成し、予備
熱処理を１５０ゼの熱風炉中で３０秒行い直ちに冷熱ロ
ーラーで加圧圧縮し、厚み２α、密度０．０４　ｆ／ｃ
Ｊの予備成形品を作成した。当予備成形品を１６０℃に
加熱したプレス機で２．５ｋｙＡｒｌの圧力下で３０秒
間成形した。また同時に予備熱処理していないウェブも
同様な条件で処′ｆ！ＪＡをした。

成形品の物性をチェックした所、予備熱処理済成形品は
内部まで均一な構造で見掛は密度０．９ｒ／ｄになった
のに反し、予備熱処理無しの場合内部まで均一溶融せず
見掛密度も０．７　ｆ／ｃｄｌと低くがった。

実施例−３ 主体繊維レーヨン３ｄＸ５１％（６０％）、側繊維ｃＯ
−ＰＥＴ　ａ　ｄ　ｘ　５１％（４０％）、融点１４０
℃を用いて、実施例−１，２と同様な方法で予備熱処理
及び本成形を実施した。予備熱処理時の収縮は側繊維が
芯鞘繊維の場合に比べて大きかったが、きれいに本成形
は出来た。一方予備熱処理しない場合成形時の収縮が実
施例−１，２に比べて大きいため皺が発生し成形不能で
あった。

特許出臥株式会社り　ラ　し 代理人弁理士本多　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）主体繊維とその融点以下の温度で少なくとも部分
   的に溶融する側繊維からなる繊維層を加圧もしくは無加
   圧下で側繊維の軟化点以上の温度で熱処理し繊維間を仮
   接着すると同時に緻密化した板状繊維層となし、これを
   側繊維が少なくとも部分的に溶融する温度下で圧縮成形
   することを特徴とする高密度繊維成形体の製造法。 （２）繊維層を繊維の加熱収縮により緻密化して板状繊
   維層とする特許請求の範囲第１項記載の高密度繊維成形
   体の製造法。 （８）繊維層を加熱圧縮することにより緻密化して板状
   繊維層とする特許請求の範囲第１項記載の高密度繊維成
   形体の製造法。 （４）板状繊維層を加熱成形金型を用いて圧縮成形する
   ％許請求の範囲第１〜３項記載の高密度繊維成形体の製
   造法。 （５）　板状繊維層の側繊維が少なくとも部分的に溶融
   する温度以上に加熱された状態で冷却金型または成形ロ
   ーラーにて圧縮成形する特許請求の範囲第１〜３項記載
   の高密度繊維成形体の製造法。 （６）見掛密度０．Ｏ１〜０，３〜−に緻密化した板状
   繊維層をその厚さが１７２以下になるように圧縮成形し
   、最終成形体の見掛密度を０．１〜１．Ｏｒ／ｍにする
   特許請求の範囲第１〜５項記載の高密度繊維成形体の製
   造法。 （７）主体繊維が熱可塑性繊維である特許請求の範囲第
   １〜６項記載の高密度繊維成形体の製造法。 （８）　側繊維が、主体繊維の融点以下で溶融する成分
   と溶融しない成分からなる複合繊維である特許請求の範
   囲第１〜７項記載の高密度繊維成形体の製造法。 （９）主体繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であ
   り、側繊維がコポリ星ステル鷹維である特許請求の範囲
   第１〜７項記載の高密度繊維成形体の製造法。 （至）主体［ａ３０〜７０Ｗｔ　％、！：副繊維７０〜
   ３０Ｗ％からなる繊維層を用いる特許請求の範囲第１〜
   ９項記載の高密度繊維成形体の製造法。 （ロ）見掛密度が０．１〜１．０ｆ／−で、主体繊維が
   側繊維成分により溶融接着してなる、特許請求の範囲第
   １〜９項記載の高密度繊維成形体の製造法で得られた高
   密度繊維成形体。