JPS615934A - 成形性繊維質シ−トおよびその製造法 - Google Patents

成形性繊維質シ−トおよびその製造法

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JPS615934A JP60054091A JP5409185A JPS615934A JP S615934 A JPS615934 A JP S615934A JP 60054091 A JP60054091 A JP 60054091A JP 5409185 A JP5409185 A JP 5409185A JP S615934 A JPS615934 A JP S615934A
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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】 維質シートのみならずその製造法に関し、上記繊維賞シ
ートは多くの分野での用途を有する造形加工品を得るた
めに使用する。
木材繊維または木粉を基にした成形性および／または変
形性材料は知られており、これらの材料の組成物中の植
物セルロース化合物の目的は費用を低下させるためまた
はそれらに一定の機械的特性を与えるため、さもなけれ
ばこれら両者の要素を組合せることにある。これら既知
の材料は三つのカテゴリーに分けることができる、即ち
セルロース繊維のみを含有するもの、熱可塑性材料と組
合せたセルロース粉末を含有するもの、さもなければ天
然繊維および合成繊維を含有するものである。
１第一のカテゴリーにおいては、小百分率のフェノール
樹脂を含むセルロース繊維から湿潤ペーストの形で混合
物を形成する。この材料の使用は比較的複雑で、予備成
形物の形で混合物を乾燥し、４０〜５０Ｋｇ／ｃ＃１台
の圧力で製品の最終乾燥および緻密化が得られる熱成形
器中での成形を必要とする。結果は高い収率に対し”Ｃ
不当なかなり長い成形時間と費用の一い設備を必要とす
る。更に加工品は成形操作と同時に仕上げることができ
ない。
２また第一カテゴリーにおいて、樹脂木材繊維シートは
フェノール樹脂のみならずコロファンを含有する。その
使用はシートの蒸気給温、冷成形器での予備成形、続く
約５０Ｋｙ／ｃｓ＃の圧力が作用する間の１８０℃より
高い温度での熱成形を必要とする。この材料は仕上り品
に良好な機械的性質を与え、被覆または塗装できるが、
一方で非常に高価な成形工具を必要とする。それは樹脂
での臨界的帯域を充填せずにはかなりの変形を得ること
ができず、成形中北塗り被覆を受は入れることができな
い。更にその成形サイクルが２分台と比較的長い。更に
上塗り被覆を付与する前に、樹脂で高度に充填される帯
域での材料の多孔度の不存在は微小穿孔操作を必要とす
る。
３第二カテゴリーにおいては、ポリプロピレンを基にし
た混合物および木粉の装填材料の押出しによってパネル
が得られる。これらのパネルは赤外放射線を使用して１
８０〜２００℃で予備加熱、それに続く５〜１５Ｋｆ／
ｆｆｌの圧力での１分間の冷成形器中での成形を必要と
する。この材料はその形成のため低圧およひ短いサイク
ルを必要とするのみであるが、何ら繊維構造の存在しな
いため、脆い最終製品をもたらす。
４、第三カテゴリーにおいては、製紙法によりセルロー
ス繊維およびポリエチレン繊維ベースでの熱変形性カー
ドボードが得られる。その主たる欠点はこのカードボー
ドが３５０〜７００ｐ／ｍ２重量で得ることができるだ
けであり、これは一般に２〜３Ｋｆｌｒｄが要求される
最終の厚さおよび重量を得るには数枚のシートを積重さ
せることが必要である。
これらのシート全体の予備加熱はポリエチレンの溶融を
得るように加熱プレー）　（１７０〜２００℃）間で与
えられる。成形は８０℃の温度に加熱した成形器中で２
５〜５０Ｋｆ／ｍ２の圧力で得られる。
現在入手でき、従来の技術に記載されている全てのセル
ロース繊維を基にした成形性材料は、いわゆる湿潤媒体
中で製紙型の方法（上記４参照）、または押出しとして
プラスチック材料工業で知られている方法（上記３参照
）、さもなければ改変されたランド装置に空気によって
運ばれる低残存水分を有する木材繊維から繊維質シート
を形成するためのランドウッド（Ｒａｎｄ。
ｗｏｏｄ）型の乾式方法を使用する。後者の場合におい
ては、最終的に所望の厚さを有する繊維質が直接的に得
られる。
本発明は引き裂かれることな（かなりの変形へのすぐれ
た天然配置を有し、従って既知の材料で得ることが困難
であった造形品を作りうる成形操作の点から見て使用容
易な成形しうる繊維質シートを提供することによって上
述した材料の欠点を克服することにある。
本発明によれば、シートは特に乾燥細断することによっ
て得られるセルロース繊維５〜９５重責％および１ｃｒ
ｎについて少なくとも二つの半波を有する合成または天
然のテキスタイル繊維約０．５〜１０％を含有する綜合
組成を有し、上記シートは縫製されているが緊く相互に
連結されていない薄い層を積重することから形成される
。
第一の具体例において、シートは上記セルロース繊維約
５〜８０重菫％、上記テキスタイル繊維約０．５〜１０
重量％、および更に熱可塑性材料約５〜６０重量％から
なる。
第二の具体例において、シートは上記セルロース繊維９
５重量％以下および上記テキスタイル繊維約０，５〜１
０重量％からなり、セルロース繊維は予め樹脂例えばフ
ェノール樹脂で被覆されている。
上述した種類のシートを製造するため、構成成分を混合
し、かくして得られた混合物をカーディングし、１０〜
２００　ｆ　／ｒｒ？の重量の薄し）層を形成し、続い
て上記シートの幾つかを積み重ね、重量が所望の値約２
ｋｙ／ｄ以下に調整されたシートを形成するように固定
する。
上述した如き第二の例の特別の場合において、セルロー
ス繊維はテキスタイル繊維と混合する前に糊剤で被覆す
る。
本発明の他の特長および利点は限定するものでない例に
よって示される下記の説明から明らかになるであろう。
セルロース繊維は木材から熱機械的手段によって得られ
た種類のものが有利であり、１５％未満の低残存水分を
有する。これは製紙分野または繊維パネルセクターで種
々の既知の方法を用いて可能な精製と組合せた他の細断
法で得られるセルロース繊維の使用の可能性を排除する
ものではない。これらの繊維は必要あるときには、意図
する用途によって要求される一定の性質をそれに与える
処理をしてもよい。非限定的例によれば、最終的に防水
製品を得るようにワックスまたはパラフィンを混入して
もよい。
ｌＩ：ｌｌ＋についての幾つかの半波を有するテキスタ
イル繊維は、カーディング、層形成およびキルテイング
法でシートの形成中、それらが他の形の団結をせずに運
搬できるようにするため、シートに一定の機械的強度を
与えるような長さを有しなければならない。
更にこれらの繊維はマツトレス内に引裂現象を生せしめ
ることなく材料に一定の変形を与えるであろう。限定す
るものでない例によれば、ことが証明された。
１４述した第一の例の場合において、熱可塑性材料は、
フィブリルまたは繊維の形で、あるいは粉末の形でシー
トの一体的部分を形成する。
フィブリルまたは繊維の形において、成分材料は熱可塑
性であり、２００℃未満の軟化点を有する。非限定的例
によれば、ポリエチレンまたはポリプロレンを挙げるこ
とができる。
次の予備加熱操作中これらの熱可塑性繊維は溶融または
軟化後成形品に良好な凝集を与え、造形パネルに良好な
機械的特性のみならず一定の疎水性を与える。
史に軟化点を越えて加熱された熱可塑性材料の成形群中
での流動が成形能力を改良する。
熱１］塑性繊維の代りに、小さい直径の粒子または粉本
の形での熱可塑性重合体を使用することもてきる。この
重合体もまた２００℃未満の軟化点を有する。
シートの各成分の混合のための操作にとって、二つの場
合がある； （ａｌ熱可塑性材料が繊維またはフィブリルの形である
。
忠切な割合で３成分をロータリー機中で混合し、できる
ならサイジング機で形成する。
一般に嵩高な形で供給される熱可塑性繊維またはフィブ
リルは、繊維工業で使用される如き解繊型の装置て予め
分離させなければならない。それは同じ種類の予備処理
を受けなければならないｌＯ−〇〇〇の長さのテキスタ
イル繊維に対してそうである。
（ｂ）熱可塑性材料が小直径の粒子または粉末の形であ
る： この場合、木材繊維およびテキスタイル繊維のみをロー
タリー機中で所望の割合で混合する。熱可塑性材料は次
いて粉末または小直径粒子の形で、適当な装置を用いシ
ートを形成する間、例えば１ｃｍ形成中に混入する。こ
の場合、シートは不均一な方法で、しかし続く小さい厚
さの交互層から形成されると考えることができる。
シートを形成するため、ローダ−、カーディング装置、
層形成装置およびキルテイング機を組合せたテキスタイ
ル型の装置を使用する。カーディング機は、機械中で充
填したり、長繊維と短繊維の間に分離を生じたりするこ
となく、さもなくばできる限り少ない分離となるよう１
こ、上述した繊維混合物を処理するためカーディングブ
ラシを設けるべきである。
必要ならば、カーディング機には繊維をカーディングシ
リンダー中に強制的に通すため力ｔｚＨ−ケーシングの
みならず仕込点で機械の頭に戻す短繊維回収のための装
置を設ける。
カーディング機を出たとき、木材繊維、熱可塑性材料お
よび大きな長さのテキスタイル繊維からなる繊維混合物
は、低重量（１０〜２００９／ｄ）の層の形であり、こ
れは層形成機まで二屯キャンパス型の適当な装置によっ
てその場で保持する。
この層形成機は連続的に層を積重させることによって大
きな重量のシート（約２Ｋｇ／ｍ’）を形成させる。ｌ
−についてのマツトレスの重量は、例えば層形成機の供
給ベルトおよび出口で移動装置の内部および外部導程の
数は、一定時間で積層される連続層の数を与え、大きな
範囲でシートの重量を調整させる。同様番こシート（よ
、層形成機の往復装置の運動を単に調整することによっ
て幅を変えて得ることができる。最大幅は、層形成素子
か動くガイドの長さによってのみ決る。ｊ−形成機と組
合せた適切な装置１ま必要ならば熱可塑性材料を粉本ま
たは小直径粒子の形で注入させ、積層材料を形成するよ
う番こする。
この熱可塑性材料はカーディング機から来る各層の積重
中、さもなければ一定数の積直層の後で挿入してもよい
。
低密度マットは次いで、最終シートにその自己支持能力
を与えるキルテイング機またはできるならば予備キルテ
イング機まで、カーディング一層形成軸に直角に置いた
移送ベルトに運ぶ。
この段階で、シートはカーペットの堅牢性を有し、それ
自体巻（ことができる。ロールまたはリールの形で、そ
れは変換または成形操作の点で処理できる、しかし適切
な切断装置を用いて必要な型にすることを排除するもの
ではない。
キルテイング機の針密度は、得ることを望むシートの厚
さおよび変化するその機械的強度を一定の程度にさせる
。従ってゆるいキルテイングは密でないが非圧縮性であ
るシートを作り、一方緊密なキルテイングは薄いシート
を形成する。
しかしながら全ての場合においてこのキルテイング操作
は、一方でシートを容易に取扱うことができるようシー
トに充分な機械的強度を与えるが、マットにあらゆる方
向でのすぐれた変形性を保持させることができ、良好な
成形能力を生せしめる、これは相互関係で薄い層の可能
な関係から特に生ずる。
キルテイング時にマットの表面に、成形後仕上り品の装
飾に関与できるが、あるいは装飾材料の熱結合を容易に
することのできる表面材料を接合することができる。例
示すると、層形成機を出たシートは、一度加熱されたと
き、この不縁材料の熱溶融または熱結合によって装飾材
料の良き抵抗を与える２００℃未満の軟化点を有するポ
リエチレン、ポリプロピレンまたその他の熱可塑性材料
から作られた不織型の合成層を同時に縫製してもよい。
表面材料にとって、それが装飾用に設けるものであろう
と、あるいは仕上りパネルに他の支持体の固定を容易に
するためであろうと、繊維シートの成形能力を不当に阻
害することのないよう全ての方向でそれ自体高度に延伸
しうろことが必須の要件である。
マットが一つ以上の熱可塑性成分を含有する場合、シー
トを成形または形成するための操作は、好ましくは圧縮
直前シートを予備／ＩＯｆ？するための工程に付する。
しかしながら、層に固定した適切な装置がシートのこの
予備加熱を迅速に与えることも排除できない。
予備加熱の目的はシート中に存在する熱可塑性材料をそ
れらの軟化点以上の温度にすることにある。
か（してこれらの熱可塑性材料は圧縮成形中流動し、冷
却後造形パネルの固化を与え、一方でその上に一定の望
ましい物理的性質、例えば撥水性を与える。実際に、予
備加熱温度は１００〜２００℃である。
例示によれば、予備加熱は接触、熱風流れおよび高周波
による加熱装置を使用できる。
成形サイクルと両立しつる短い加熱時間および繊維シー
トの裏張りの良好な均質性を与えるために最も適切と考
えられる装置は、できるならば装置の板の接触による加
熱と組合せた高周波加熱装置である。
予備加熱後、シートは直ちに成形のためのプレスに移送
する。必要ならば、表面の皮を形成する装飾材料を適切
な温度のシートと成形器の間に挿入する。成形は冷成形
器であるいは僅かに加熱した成形器で行なう。事実ある
いは場合には、６０〜１００℃の温度に加熱した成形器
は仕上り品に良好な表面状態を与える。
成形サイクルは１５秒〜３分であり、２０〜１００ＫＦ
Ｉ／７の圧力である。プレスを出るとき、装飾カバーの
ない材料は０７〜１１の密度を有する造形繊維パネルの
外観を有する。
上記成形性シートは、延伸に従って引き裂きまたは材料
間隙のない高度１こ変形された加工品を得ることを可能
にする。かくして得られた造形品は成分パネル中を吸引
させることによって続くカバーのための充分な有孔度を
保持する。
限定のためではない下記実施例は本発明の第−例による
シートの製造および処理を良く示すものである。
実施例 基本混合物： ポプラまたはアスペンＪａｍ　　　　　　　５　Ｑ％高
高ポリエチレン繊維　　　　３５９にれらの３成分を適
切な回転速度に調整した回転フィンガーを有するサイジ
ング機中で混合する。次いでこの混合物を層形成機をラ
イン中に有するカーディング機に供給するローディング
機に供給する。
層形成機を出たとき、７００〜２５００ｙ／扉の重量を
有するシートをキルテイングしてロールを形成するよう
にする。
必要ならば、８０（１／ｍ２のシートを予備縫製をする
ことができ、続いて２．４Ｋｐ／ｍ’の重量のマットを
形成するように三つの同じシートを魂ねて最終縫製でき
る。
次いでマットは、１４０℃近くの温度で保った二つの加
熱板を有し、電力か３０〜５０Ｋｗ／ｈｒである誘電情
夫高周波加熱装置を用いて予備加熱す約１扉のシート部
分を次いで芯の部分のみならずその表面で、高周波発生
器（周波数２７．１２１１りで送った電力により３０秒
〜１分間１７０℃の温度に均質加熱する。
この予備加熱装置はプレスのすぐ隣りに置き、予備加熱
装置とプレスの間をシートが送られる間の熱損失を最少
にするようにした。必要ならばこの移送は、プレスの板
に開いた保温トンネルで行なうとよい。
成形は冷成形器または最高でも８０℃の成形器中で要求
される加工品の種類によって２０秒〜２分を必要とする
。一般に４５秒〜１分のサイクルが、所望の変形を有し
、材料の適切な緻密化を有する加工品を得るのをｏＴＩ
Ｉ、にする。
必要な性質を得るように、シート上に４０〜６０に９／
ｍ２の圧力を作用させる。成形器を８０℃の温度に加熱
すると、繊維状外観を有しない仕上り加工品の良好な状
態をもたらす。このとき表面は僅かに光沢を有する。
冷却後、造形材料は、微細な多孔形成の他の操作を必要
としない空気に対する充分な孔を残す。
■、上述した第二の例の場合、セルロース繊維およびテ
キスタイル繊維はそれぞれ同じ特性を有するが、セルロ
ース繊維含有率は９５重量％であり、−万態可塑性材料
含有量は零である。
シートの製造中、テキスタイル繊維と混合する前に、セ
ルロース繊維は熱硬化性樹脂で被覆する、操作の残余は
同じである。
この第二例におけるマットの成形に関する限り、熱可塑
性材料をその融点まで加熱することがないことから予備
加熱操作を省略する。一方それ目体知られている方法で
成形直前または成形生蒸気処理をする。成形は被覆樹脂
の硬化に充分な温度例えばフェノール樹脂に対して２０
０℃より大なる温度での熱成形器中で行なう。成形サイ
クルおよび条件は上述した両共体例について同じである
。
本発明のシートを用いて、非常に高度の変形を必要とす
る一体的に作られた肘掛を含む自動車ドアの内張りのた
めの造形パネルの如き加工品を成形できる。高度に延伸
された部分でさえも引裂は見られなかった。
更に試験では成形段階（プレス段階）で必要ならば造形
パネルに熱結合されて残る内張り材料（カーペット、ｐ
ｖｃ　）を導入できることを示した。
切断および挿入物の導入も同じサイクル中にできる、そ
して使用を容易にし、改良された生産性を与える。
層形成中、セルロース繊維含有量が大であり、その水分
が１５％未満であるとき、例えば鉄明ばんの如き成形段
階中で水蒸気発生化合物を加えても良いことを知るべき
である。
更に内張り材料に関する限り、層形成操作中、特定の性
質を有する一つ以上の層を挿入することもできる。
前述した如く、本発明のシートは）記分野における如き
造形パネルを用いる各種の用途を見出すことができる。
ドア、ダツシュボード、中央肘掛、後棚、外装、シート
、バック、ルーパー等の如き自動車用内張りとして自動
車構造物。
室内装飾。
旅行用品：スーツケース、トランク。
包装。
例えば手紙入れの取付物。
事務所用カバーまたはケーシング。
本発明は非限定的例によって示した、有用な改変は本発
明の範囲を逸脱せずになしうる。
−２１Ｆ＋−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、乾燥細断によつて得られたセルロース繊維５〜９５
    重量％および長さ１ｃｍについて少なくとも二つの半波
    を有するテキスタイル繊維約０．５〜１０重量％を含有
    する組成を有し、シートを更に縫製された薄いシートで
    あるが相互に緊く連結されていないシートを重ねて形成
    したことを特徴とするセルロース繊維および合成または
    天然テキスタイル繊維を基にして有する成形性繊維質シ
    ート。 ２、セルロース繊維が木材から熱機械的手段で得られた
    種類のものであり、それが１５％未満の残存水分を有す
    る特許請求の範囲第１項記載の繊維質シート。 ３、テキスタル繊維が少なくとも３０ｍｍの長さを有し
    、１ｃｍについて少なくとも二つの半波を有し、それが
    ポリプロピレン（またはポリエステル）から形成される
    特許請求の範囲第１項または第２項記載の繊維質シート
    。 ４、セルロース繊維５〜８０重量％、テキスタイル繊維
    ０．５〜１０重量％、および更に熱可塑性材料５〜６０
    重量％からなる特許請求の範囲第１項〜第３項の何れか
    一つに記載の繊維質シート。 ５、熱可塑性材料が、ポリエチレンまたはポリプロピレ
    ンの如く２００℃未満の軟化点を有する材料のフィブリ
    ル、繊維または粉末から形成される特許請求の範囲第４
    項記載の繊維質シート。 ６、熱可塑性材料を含まず、セルロース繊維９５重量％
    以下およびテキスタイル繊維０．５〜１０重量％からな
    る特許請求の範囲第１項〜第３項の何れか一つに記載の
    繊維質シート。 ７、薄いシートが、約２Ｋｇ／ｍ＾２のシート重量に対
    し、それぞれ１０〜２００重量／ｍ＾２を有する特許請
    求の範囲第６項記載の繊維質シート。 ８、セルロース繊維を熱硬化性樹脂で被覆し、かく被覆
    された繊維および予め解繊されたテキスタイル繊維を混
    合し、かくして得られた混合物を１０〜２００ｇ／ｍ＾
    ２の重量を有する薄い層の形でカーディングし、続いて
    上記層の幾つかを相互に重ねてシート重量が約２Ｋｇ／
    ｍ＾２以下の所望値に調整されたシートを形成し、次い
    でシートを縫製することを特徴とする特許請求の範囲第
    ６項記載の繊維質シートの製造法。 ９、セルロース繊維、予め解繊されたテキスタイル繊維
    および熱可塑性材料を混合し、かくして得られた混合物
    を１０〜２００ｇ／ｍ＾２の重量を有する薄い層の形に
    カーディングし、次いで上記層の幾つかを相互に重ねて
    シートを形成するようにし、その重量を約２Ｋｇ／ｍ＾
    ２以下の所望値に調整し、次いで上記シートを縫製する
    特許請求の範囲第１項〜第５項の何れか一つに記載の繊
    維質シートの製造法。 １０、１５秒〜３分の成形サイクルを、熱可塑性材料の
    融点より大なる温度に予備加熱し、６０〜１００℃の温
    度で、または冷間に２０〜１００Ｋｇ／ｃｍ＾２の圧力
    で行ない、表面材料を必要なとき成形サイクル直前に導
    入する造形パネルの製造に特許請求の範囲第１項〜第５
    項の何れか一つに記載の成形性繊維質シートの利用。 １１、蒸気前処理を設け、成形サイクルを、熱硬化性樹
    脂の硬化に充分な温度で熱成形器中で２０〜１００Ｋｇ
    ／ｃｍ＾２の圧力で１５秒〜３分行なう特許請求の範囲
    第１項記載の成形性繊維質シートの応用。 １２、０．７〜１．１の密度を有し、特許請求の範囲第
    １項〜第７項の何れか一つに記載の成形性繊維質シート
    によつて得られた造形パネル。
JP60054091A 1984-03-20 1985-03-18 成形性繊維質シ−トおよびその製造法 Granted JPS615934A (ja)

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