JPS60500505A - 裏地の厚さが均一な模様付母型 - 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】 裏地の厚さが均一な模様付母型 技術分野 本発明は表面に模様が転写せしめられる湿潤フェルト繊維板を製造する方法、特 に繊維板が完全に脱水される前に繊維板の表面に模様を形成する方法およびその 装置に関する。更に本発明は模様を持つ原型に対応する多孔の母型およびその製 造法、並びにかかる母型によりこの繊維板を製造する方法に関する。

長網式製造機（Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　）あるいは、オリー バシリンダー製造機（０１ｉｖｅｒ　ｃｙｌｉｎｃｌｅｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　） を用いて繊維板を製造する構成は周知であり、夫々米国特許第３，３９１．０１ ３号（リール番号第２７　、１０９号）および米国特許第３゜５Ｌ１，７４４号 に開示されている。又他の製造方法も多々提案されている。

通常繊維板は更に処理されて音響室用の天井タイルやパネル、壁パネル等にされ る。一方このようなパネル製品は美的見地から更には音響効果をある程度向上す るように、多くの場合その表面に好適な凹凸模様を形成することが望寸しい。

凹凸模様を形成する周知の方法には、乾燥した繊維板をサンドブラスト処理して 模様を付けるサンドブラスト法、一部脱水した繊維スラリをしっくい定規等の器 具を用いて粗くしつくい処理するしっくい法および所望の模様と逆模様の金属を 具備した加圧ロールの下に湿絢繊維板を通過させ加圧する加圧ロール法がある。

この場合サンドブラスト法においては極めて正確に調整する必要があり、且サン ドブラスト処理時に除去された材料分が無駄となった。又しっくい法では製造が 可能な特色のある模様の数に限度があった。更に加圧ロール法では模様の転写性 がそれほど良好ではなかった。

近年繊維板を製造する長網式製造機による形成方法によれば、薄手の繊維スラリ は取出ボックス近傍のフェルト線を介して脱水されかつ吸込ボックス上を通過す る際も減圧雰囲気に置かれて脱水されると共に、底部フェルト線の上部かつ底部 フェルトａと当接している一連のロールと協働する一連ノ吸込加圧ロールの下を 繊維スラリか通過する際減圧雰囲気に置かれて脱水される。上部の吸込加圧ロー ルは多孔シリンダで成り、夫々内壁に摺動可能に装着された真空スライスが多孔 シリンダ内に配設されている。この場合、上部フェルト線は一連の吸込加圧ロー ルの周囲に連続するーループを形成するように巻装される。通常これら吸込加圧 ロールは繊維スラリを圧縮しかつその繊維面を平滑にすることのみに使用される 。一方吸込仕上ロールを用いて依然高湿潤状態にある繊維スラリの表面に対し型 押しするように構成されている。しかしながらかかる型押しによっては充分に満 足し得る結果が得られなかった。吸込仕上ロールをフェルト線で巻き該吸込仕上 ロール面に模様を形成する方法は、使用中フェルト線が延伸しもつれて最終的に は吸込仕上ロール表面における位置が一定せず実用的ではなかった。更にフェル ト線を模様が形成されている他のシート材に置換する場合、次の点を考慮する必 要があった。すなわち吸込ロール上においてソート材による機能を充分に得るに は、シート材にシリンダ壁は設けられた多孔と整合される充分な数の穴が設は真 空スライスと繊維スラリとの間を効果的に連通させる必要がある。反面シート材 が強度上過度に脆弱にならないようノート材に設ける穴の数を制限する必要があ り、真空スライスと繊維スラリとの間の連通を確保すべく多数の穴をランダムに 設けることは好ましいことではなかった。従ってこの場合模様付はソート材の穴 と吸込仕上ロールの孔との整合を高精度に行なう必要があり、コスト高になって いた。

更に通常の吸込加圧ロールに付設される模様を持った母型の被覆面積は約１００ 平方フイート（約９ｍ２）、円筒状の吸込加圧ロール自体の長さおよび直径は夫 々１２．５フイート（約３．７５　ｍ　）および約２．５フイート（約０．７５ 　ｍ　）である。との吸込加圧ロールの周囲に巻装可能な充分大きなシート状の 母型にあるデザイナの模様を転写する作業は繊維板メーカにとって容易ではなか った。すなわち、繊維板メーカにあっては各プレートを高精度に形成し厳密に平 坦であることを点検した上、この２プレ一ト間に型を作る必要があった。この場 合底部プレート又はテーブルを高度に研磨した花崗岩体で構成せしめ、上側プレ ートには、１００平方フィート（約９ｍ２）の注型に対しプレートとして機能す るに充分な大きさと硬さを持たせる要があり、重量が犬となり過ぎて実用に適さ なかった。

発明の開示 本明細書に説明し請求の範囲に記載した本発明によれば、繊維板メーかにおいで 高精度に平滑な２プレートを形成する必要がない。

従って本発明の一目的は吸込加圧ロールに取シ付けられる際母型の穴と吸込加圧 ロールの孔とを連通ずる巾方向に延びる空気流路および水流路を形成し得るよう な繊維板に模様を力える多孔を持った母型を提供することにある。

本発明の他の目的は底部の積層部の厚さが均一な模様を持つ−ｅ型を提供するこ とにある。

本発明の別の目的は吸込加圧ロール上に装着可能な多孔を持つ母型を提供するこ とにある。

本発明の更に他の目的は繊維板に転写する模様を有した多孔を持つ母型を製造す る方法を提供することにある。

本発明の更に別の目的は模様を持つ雌型の支承面および模様を持つ雌型自体（ｄ 完全に平坦でなくとも母型に輪郭が明瞭な模様を形成し得る方法を提供すること にある。

本発明の他の目的は繊維板製造工程において湿潤側で繊維板の表面に模様を付設 する方法を提供することにある。

本発明の他の目的はデザイナの作成した模様に極めて忠実な模様を反復して再現 可能に繊維板に付設する母型および付設する方法を提供することにある。

本発明の一実施態様によれば、底点点が実質的に平坦な平面上に位置する原型を 作成する工程と、最高点が実質的に平坦な同一の平面上に位置する雌型を原型か ら形成する工程と、雌型に樹脂液を注入する工程と、実質的に平坦々前記平面に 対し離間されかつ平行に多孔プレートを樹脂液中に浸漬する工程と、樹脂液を硬 化する工程と、多孔プレートの表面から過剰の樹脂を切除する工程と、硬化した 袖脂から多孔プレートを取シ出す工程と、雌型から母型を取シ出す工程とを包有 してなる薄肉彫り状の原型に対する模様を持つ押付は母型を製造する方法が提供 される。

母型に対しポンチあるいはトリルで多数の穴を穿設することにより吸込加圧ロー ルの下で繊維板に対し湿潤部における模様付に使用する母型が作成される。−１ だ多孔、プレートの孔から突出する樹脂を切除することによ多模様を持つ母型の 底側に多数の間柱が形成される。更に多孔プレートが平坦面」二に配設さ鮭るの で、間柱の端部はシート状の母型から実質的に等間隔だけ離間され得る。

本発明において、実質的に平坦な面とは１２フイート（約３．６　ｍ　）の範囲 で真正な水平面から僅かに約】インチ（約２゜５４α）たけ変位するような平面 である。すなわち極めて小さなわん曲しか許容されない。

本発明における各種の実施態様は添附図面、その簡単な説明および詳細な説明か ら明らかとなろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例の母型を成形する原雌壓の断面図、第２図は本発明に よる母型の他の実施例の断面図、第３図は適所に模様を持つ母型を配設した繊維 板製造機の吸込加圧ロール部の、一部を切開いて示す平面図、第４図は本発明の 他の方法により形成されている厚冊型の断面図、第５図は原雌型から形成される 第２図の母型を作る状態を示す断面図である。

発明を実施するための索長の形態 第１図に示すように原型をなす雌型ＱＯは胴部（１１）と側部レール０２）　、 　（１，３、（ＩΦ、　（１５１とを有する。この胴部０１）には棟部０ｖおよ び谷部α力が具備され、棟部（Ｌυの最高位点はすべて同一の水平面（Ｉ８）に 位置せしめられる。一方樹脂液ｏ匂が谷部（１７）内がっ棟部０■の上方まで充 填される。またガラス繊維からなる織物層毎。

（２１）が樹脂液頭巾に浸漬され、また金属製の多孔プレートＵが樹脂液中に浸 漬される。且多孔プレート（イ）を含む平面は水平面αａに対し平行である。ス チール俸（財）およびスチールロット（ハ）からなる格子体が多孔プレート（イ ）上の孔（イ）間に載置され、約０．５乃至約１．５　ｐｓｉ　（約３５乃至１ ０５１７ｃｍ２）の荷重が多孔プレート（イ）に均等に分散されて加えられる。

第２図に示す如く（第１図の雌型ＯＣ１により形成される）母型（７）は底縁部 Ｃ］）と頂縁部（３功とを有しており、母型（７）が吸込加圧ロールの周囲に巻 かれるとき、長手方向の両端部が互いに重なり、好適な厚さのガラス繊維織物に 樹脂を飽和状態まで含浸したストリップ又は他の好適な手段を介して接合されう る。間柱（ト）は第１図の多孔プレート（イ）の孔（ハ）から突出した樹脂でな る。一方四部■および凸部（イ）は雌型００）の棟部Ｏθおよび谷部Ｑ７）によ って形成されてなる。母型曽内には樹脂と交互に積層された４個のガラス繊維層 （ト）、　＠　、　Ｃ３８］　、　ａｌｌ）が具備される。

父母型翰には母型（１）を貫通する複数個の穴４０）が間柱（ハ）間の溝θ２と 連通し得るように設けられており、穴００）は母型３［有］が吸込加圧ロールに 装着され繊維板に対し湿潤側において模様付けをするとき繊維ス、ラリから水お よび空気を取り出す流路として機能する。

本発明の母型の成形（は好ましくは次のように行々ゎれる。

先ず棟部０ｅを樹脂液で被覆しその表面が形状を保持しうる状態才で硬化させる 。次にガラス繊維織物層等の補強層を樹脂上に置き補強層が飽和含浸されるまで 樹脂液を付加する。このようにして所望の厚さになるまでこの作業を続け、最土 層を樹脂により形成する。次いで厚さ約５０ミル（約２５４ｘｌＯ−３ｃｍ）の 多孔プレート（イ）を樹脂液の表面に置き、多孔プレート器士に均等に離間した スチール俸（至）並びにスチールロット（財）インチ（約６．４５Ｌ：ｒｎ２　 ）当り約０．５ポンド（約２２７７　）乃至約１．５ポンド（約６７９Ｆ）の均 等に分散される荷重をかけ、樹脂液中に沈める。所定の荷重を得るため、必要な らば５ガロン（約１８．９．１４　）の水を収容した数個の容器又は水マツトレ スのような氷袋を格子体士に直いてもよい。樹脂が硬化したとき、荷重を取り除 き多孔プレート（イ）の表面から突出した過剰の樹脂を切除する。次に多孔プレ ート（イ）を積層して形成せしめたソート状の母型から取り除き更に母型（至） を雌型ｏｏから取り外す。このとき多孔プレート（イ）により母型の本体部から 垂下するような多数の間柱■が形成される。母型領の成形作業中多孔プレート（ イ）には均等に荷重が分散されるので、多孔プレート（イ）は平面・μｓ）に対 し平行に位置せしめられ得、従って前柱Ｑの高さが均等となる。各間柱論の端部 と母型の本体部との距離のバラツキはわずか±２ミル（約５．０８　ｘ　１０　 ”、　）程度である。ソート状の併架Φ全体の厚さは、間柱を含め（たたし模様 のある部分は含めない）約１００ミル（約２．５４　ｃｍ　）である。シート状 の母型の加圧ロール側に位置せしめられる底面の面積の約５０％は間柱（ハ）に より占められる。間柱（至）の寸法および形状１てよシ異なるが、母型の平方フ ィート（約６゜５４ｃｍ２）当り約１００乃至約２０００個の間柱を設は得る。

第５図の実施例においては母型韓には底縁部３◇および頂縁部０ツ（第２図参照 ）が第１図に沿って上述した場合とほぼ同様に形成されるが、側部レール（１’ ｌｌ　、　（Ｌ３　、　Ｑ４）　、α均のかわりに本実施例においては側部レー ル（１１３）　、　（１１４）　、　（１１５）に加え、シム（１１６）が使用 される。第１の樹脂層およびガラス繊維層（ト）を雌型αＯ上に形成した後、シ ム（１１６）を適所に置き、次に所望の厚さになるまでガラス繊維層（ロ）、　 （３８＋　、　翰を樹脂と交互に置く。

更に多孔プレート（イ）およびスチール棒＠およびスチールロッド（ハ）を図示 のように配列する。この場合第１図の如く側部レール（１２＋　、　Ｑ３．α４ ）、αＱを用いた場合と同様に、側部レール（１１３）　。

（１１４）　、　（１１のによって囲繞され雌型ｑＯの周部の２壁部が形成され る。尚第１図並びに第５図において他の２壁部も同様に形成される必要があるが 上述の如く２壁部の形成構成を説明すれば他の２壁部の形成構成は当業者に明ら かであろうから、特別に図示しない。

母型の形成に当って注入する樹脂としては例えばエポキシ、ポリウレタン又はポ リエステルを使用できる。特に硬化前に極めて小さい粘性を示す二液性のエポキ シ柾脂は雌型に微細な模様を形成でき、忠実な再現性があるので好適である。他 の好ましい樹脂としては風乾時間が長く且硬化時に柔軟で、強靭でかつ衝撃強さ の大きいものを用いる。

第３図においては、繊維板製造機例の流れ方向をＭＤで示しである。最終段から ２番目の吸込加圧ロール（財）の外周面には多数の孔６２が具備されており、一 方吸込加圧ロールの〃と、側部レール■、６７）を介し下側の長網（ＦＯｕｒｄ ｒｉｎｉθｒ）スクリーン中上に置かれる繊維スラリ（財）との間のニップ部の 適所に位置するように真空スライスＱが配設される。上側のスクリーン袈は吸込 加圧ロール（５１）、および吸込加圧ロール（財）よシ上流の吸込加圧ロール６ ［相］２輪の周囲に巻かれており、この場合上側のスクリーン（ト）は繊維スラ リ（財）に当てられる。吸込加圧ロールのの、（イ）、鵜は周知の動力装置（図 示せず）を介し駆動される。図示してないが周知の如く真空配管路も使用できる 。

また模様を付ける加圧ロール（６Ｕも多孔を持つシリンダでなシ、加圧ロール（ ６υと繊維スラリ蜘との間のニップ部が常に減圧されるように加圧ロール（６◇ １は摺動可能）て装着された真空スライス２３４を内部に包有している。母型Φ は、独特の形状の縁部を具備しない場合も穴（４０）を塞がないよう留意し、接 着剤を間柱■の端部に塗り、母型をシート状の延伸部材の滑り台上に置き、母型 および延伸部材を加圧ロール（６１）の周囲に巻き付け、延伸部材の端部を共に 引張り母型の両端部間の継目部を接合することにより、加圧ロール（６のに付設 させる。縁部Ｇ１）。

接着剤層を介在させて接合させる。Ｒ部ｇ？内に加熱線−を埋め込んで置き、加 熱線−に電流を流すことによシ熱溶融型接着剤を溶融させ、母型を加圧ロール（ ６）に対し容易に付着又は剥離可能にも構成しつる。

母型軸の大師は、穴頷が加圧ロール（６υの孔と直接又は間柱□□□間に形成さ れたビ通溝りを介し間接的に整合される場合に真空スライスＧ諺と連通される。

このとき繊維スラリ鋤に含まれた水分が繊維スラリかも穴ら０を通り間柱■の周 囲、更に加圧ロール（６〕内を経て真空スライスＯｅ内へ導かれる。同時に繊維 スラリ（財）内の固形分は、加圧ロールＩＩ）の重量による加圧力と減圧された 真空スライスＯシに対し働く大気圧とによって母型の模様部分に対し加圧される 。従って母型の模様に対し極めて忠実な模様が水分が除去されても依然として充 分な湿潤状態にある繊維板マツ）Ｈに転写される。模様の転写後、マント状の繊 維板−を所望の寸法に切断し周知の方法によりキルン内で乾燥せしめる。

マント状の繊維板は鉱物繊維からなる水性の繊維スラリ、例えば溶融した岩石あ るいは噴射炉スラグを俵維化したものから作られることが望捷しい。軽量の繊維 板を作る場合、繊維スラリには米国特許第３，３７９，６０９号に開示するよう に発泡パーライト（立方フィート当り２〜４ポンド（約０．０９ｍ２当り約９０ ６乃至１８１２ｙ）　）とセルロース系ゲルとが含有されるものを用いることが 好ましい。すなわち発泡ノ′ニー２イトは繊維スラリの充填性を向上させ、延い てはマット状の繊維板と母型の模様との合致性が良好であり、繊維スラリの成分 、ｌ−１て＃＃１い− 繊維スラリが一取出ボックスから導出されるときの成分は水分が約９５％で固形 分が約５係である。一方長網式製造機の吸込ボックス上を通過し水分が強制的に 排水されるので、繊維スラリは吸込加圧部に達するとき、水の含有量が約８０チ までに低下される。更に繊維スラリか模様を付す加圧ロールβυ１１こ達する時 点で固形分は通常約２０乃至約２５重Ｅｃ％であるが、約１０乃至約３５重量％ の範囲内にしてもよい。加圧ロー／Ｌ部υを離れる時のマット状の繊維板の固形 分は約３０乃至約４０重量優になる。吸込加圧ロール部のロール加圧力は約２０ ｐ３〕（約１４００５ｉ’／ｃｙ＋２）であり、一方真空スライス内の圧力は約 １０ｐｓｉ　（約７０　、Ｐ　Ｐ／／ｃｒｎ２　）である。

第４図に示す如く、模様の押込型をなす雄型（７０の底点点りのは実質的に平坦 な平面上に位置し一方最高点ｒ７急の高さはランダムで不均一である。この場合 雄型・穎・汁金属、プラスチック等好適な材料から成形しうる。雄型ｔ７ｑ）の 材料と同様；ζ金属、プラスチック等からなシ高さが附−なスペ〜サク沸か具備 され、実際上条底点（ハ）を含む平面に対し平行（・ζガラス繊維層Ｃ→、（７ ５を支承し、延いては成形物の厚さを調整するよう機能する。

雄型１７０には硬化可能な液状樹脂ヴＱを先ずスペーサＱ■周囲に充分回るよう に充填せしめ、ガラス繊維層ヴ４）、　（７＄を挿入し液状樹脂で飽和含浸させ る。更に樹脂りＱをガラス繊維層（７＄の上位まで注入し、多孔プレート（イ） を樹脂Ｃｌ６）中に浸漬せしめ且上述の雌型の場合と同様にスチール棒銘とスチ ールロッド＠でなる格子体により多孔プレート（イ）を底点点ζυを含む平面に 対し平行になるよう保持する。この場合格子体によって多孔プレートパ乃に１は 、多孔プレート（イ）面の子方インチ当り約０．５乃至１．５ボンド（約６４５ ｃｍ２当り約２２７乃至約６７９ｙ）の荷重が均等（で分散されて加えられる。

これにより樹脂１７Ｑが多孔プレート（イ）の孔（ハ）を通して」１方へ流動さ れる。

捷た第１図の雌型の場合と実質的に同様に、第５図の雄型による成形においては 第１にスペーサ（７９周囲の樹脂がある程度硬化された後その上面にガラス繊維 層（７４１が配設され、更に充填された樹脂全体が硬化した後、多孔プレート（ イ）の表面から突出する過剰の樹脂を切除し、且雄型によって形成される母型か ら多孔プレートを取り除き、更に雄型１７０から母型を取シ外す。スペーサ（７ ３には本発明に使用する他の成型部材と異なり、離型剤を塗布せず、スペーサク →を母型の一部として残させる。このようにして加圧ロールによる母型の成型に 充分な大きさの原型をなす母型は好適なフレーム内に小さな押込式型を列状に並 べたものから作ることができる。かかる原型をなす母型の重量は大きさの割に軽 いので、巻取の際容易（Ｃ変位されうる。

以上図示し説明した本発明は添附の特許請求の範囲に含まれる各種設計変更を包 有することは理解されよう。

国際調査報告 Ｆｉｇ、　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）最底点が実質的に平坦な第１の平面上に位置する薄肉彫り状の原型を作る 工程と、原型をなす雌型を形成する工程と、雌型に液体樹脂を注入するＴ檜と、 液体樹脂の表面に多孔プレートを置く工程と、第１の平面から離間しかつ平行に 液体樹脂中に多孔プレートを浸漬する工程と、液体樹脂を硬化する工程と、多孔 プレートの表面から突出する過剰の樹脂を切除する工程と、硬化した樹脂から多 孔プレートを取り除く工程と、雌型かも母型を取シ除く工程とを包有してなる模 様を持つ押付母型を製造する方法。 （２）−又はそれ以上の補強繊維層を、多孔プレートを樹脂の最終層の表面に置 くまで樹脂層と交互て積層してなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）最初の液体樹脂層は最初のガラス繊維層を雌型上に置く前にその表面が保 持される状態まで硬化されてなる特許請求の範囲第２項記載の方法。 （４）　多孔グレートに平方インチ（約６−４５ｍ２）当り実質的に０．５乃至 １．５ボンド（約２２７乃至約６７９Ｆ）の荷重を均等に分散して加えてなる特 許請求の範囲第１項記載の方法。 （５）　硬化した母型に複数個の貫通穴を設ける工程を特徴とする特許請求の範 囲第１項記載の方法。 （６）　山部および谷部を有しかつ底点点？実質的に平坦な第１の平面上に位置 せしめた、薄肉彫り状の原型を作る工程と、底点屯と最高点との間の距離に少な くとも等しい同一長さのスペーサを各底点点に位置させる工程と、原型上に液体 樹脂を注入する工、程と、第１の平面（・で対し離間しかつ平行に液体樹脂中に 多孔プレートを浸漬する工程と、樹脂を硬化する工程と、多孔プレートの表面か ら突出する過剰の樹脂を切除する工程と、硬化した柄脂から多孔プレートを取り 除く工程と、母型を取シ外す工程とを包有してなる模様を持つ母型を製造する方 法。 （７）最初の液体樹脂層をその表面が保持される状態まで硬化せしめ、補強繊維 層を硬化した樹脂上に置いてなる特許請求の範囲第６項記載の方法。 （８）　液体樹脂層および補強繊維層を硬化した樹脂上に交互に置き最終の液体 樹脂層中に多孔プレートを浸漬してなる特許請求の範囲第７項記載の方法。 （９）樹脂層と補強繊維層との積層シートと、積層シートと一体かつ積層シート から垂下する多数の間柱とを備え、各間柱の端部と積層シートとの距離は実質的 に等しく、積層シートの間柱と反対側の表面は所定の模様と透模様が形成されて なることを特徴とする模様を持つ押付は母型。 θ０）対向する２端部の夫々に縁部が形成されることを特徴とする特許請求の範 囲第９項記載の母型。 ＯＩ）孔を具備し、湿潤フェルトの繊維板を湿潤部）でおいて模様付は可能に設 けられてなることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の母型。 ０２）加熱線が縁部内に埋め込廿れてなる特許請求の範囲第１Ｏ項記載の母型。 α［有］　最終段の吸込加圧ロールの周囲に、薄肉彫り状の模様を有しかつ底部 に間柱を有したシート状の多孔の母型を巻く工程と、鉱物繊維と水とからなるス ラリを長網式製造機の底部線上に沈積する工程と、スラリを脱水し固形分を実質 的に１０乃至約３５重量％にする工程と、スラリと模様を持つ母型とを当接する 工程と、スラリから多孔の母型の穴を経、母型の加圧ロール側の間柱の周囲を経 て吸込加圧ロールへ流通させ水を除去し母型の模様と一致する模様を湿潤マット に転写する工程とを包有してなる吸込加圧ロール部を有した長網式製造機の湿潤 部において繊維板に模様を付ける方法。 ０４）　スラリと模様を持つ母型とを当接する前に、スラリを脱水し固形分を実 質的に２０乃至約２５重量％にしてなる特許請求の範囲第１３項記載の方法。 ０均　スラリを模様を持つ母型と当接しつつ脱水し固形分を実質的に３０乃至約 ４０重量％にしてなる特許請求の範囲第１３項記載の方法。