JPH03130132A

JPH03130132A - 天然繊維補強成形物およびその製造方法

Info

Publication number: JPH03130132A
Application number: JP2169850A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ninomiya; 二宮　靖; Yoshio Matsunaka; 芳雄松中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1991-06-03

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〕本発明は、電子機器のケース等に使用する天然繊維補強
成形物とその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

今日において、合成樹脂（合成ゴムを含む）は生活や産
業に広く使用されているが、多くの長所を有しながら金
属に比較して機械的な強度や耐摩耗性が落るという欠点
がある。また、セラミックもその長所を利用して広範囲
に応用されているが、！！！１械的にもろいという欠点
がある。

これらの合成樹脂、セラミック等の成形物の中から一例
として硬質発泡性ウレタン樹脂について従来の技術を説
明する。

近年、ＯＡ電子機器のケースに硬質発泡性ウレタン樹脂
成形物が広く使用されている。このウレタン樹脂成形品
は適度の耐衝撃性があり、軽く、装飾性も良い等の特徴
がある外、成形型が簡単で安価にできるので多種少量生
産の製品に適している。

すなわち、硬質発泡性ウレタン樹脂成形物を製造する場
合は１発泡性のウレタン樹脂に硬化剤を混合して雌型に
塗布状に流した後、所定の形状を得るために雄型を雌型
に対向させる０発泡性のウレタン樹脂は硬化剤との反応
により発熱し発泡状態になって型内に充満し、所定の形
に成形される。この場合、型はウレタン樹脂の発泡によ
る膨張力に耐える程度の強度があれば十分であり、従来
の射出成形型のような強固な高精度のものは不要となる
。したがって、型は比較的安価に製作できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような硬質発泡性のウレタン樹脂成
形物等の成形物は金属等に比較して強度や＃摩耗性が落
るという欠点がある。

特に、成形されたウレタン樹脂成形物では、をに接触し
ていた両表面は硬質のウレタン樹脂からなるが、内部は
発泡性のウレタン樹脂からなるため、内部が機械的に弱
くなり全体の強度は相対的に低くなる。この結果、ケー
スを成形した場合、所望の強度を得るために厚さが厚く
なって形状が大きくなり、また、樹脂の材料も余計に必
要となるという問題があった。

また、合成樹脂等の成形物の強度を補強する手段として
、従来からガラス繊維を用いたものはあるが、製造工程
が非常に面倒でコストが高くなるという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

このような、！！題を解決するために、本発明は合成捌
脂、セラミックの成形物の内部に天然ｍ！Ｉを＆ｒａ本
束ねて同化したベレットを混在させて強度を補強したも
のである。

また、天然繊維を複数本束ねた状態の縁体を形威し、こ
の縁体を小さなベレットに裁断し、このベレットを脅威
樹脂、セラミックに混ぜて壓に流して天然繊維補強成形
物を製造するものである。

また、天然繊維を複数本束ねた状態の縁体を形成し、こ
の縁体を心に合成樹脂の棒を形成した後に、小さな樹脂
ペレットに裁断し、この樹脂ベレットを型に流して天然
繊維補強成形物を製造するものである。

また、ベレットをイソシアネート化合物で処理してから
合成樹脂に混ぜて型に流すものである。

また、ベレットをメカノケミカル処理するものである。

また、イソシアネート化合物での処理を加圧状態で行な
うものである。

〔作　用〕

本発明においては、成形物の中に天然繊維が含まれてい
るので樹脂と天然繊維の相乗効果により強度が増す、ま
た、天然ａｍはばらでなくベレットになっているので成
形物の巾に混入しやすく、全体わたって均等に混入する
。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る天然ｍ鍍捕強成形物の一実施例と
しての硬質発泡性ウレタン樹脂成形物の断面図、第２図
はその成形時の説明図である。

これらの図において、■は雌型と接触していた前表面の
硬質ウレタン樹脂屑、２は雄型と接触していた裏表面の
硬質ウレタン樹脂屑、３は両硬質ウレタン樹脂層の間の
発泡ウレタン樹脂屑、４はこの発泡ウレタン樹脂層の中
に所定の割合で混入した天然ＨＡＭからなるベレットで
ある。このような硬質発泡性のウレタン樹ｒｒｉ’を成
形物はウレタン樹脂とペレットとの相乗効果により機械
的負荷に対する力が大きくなり、強度が増す、このため
、このウレタン樹脂成形物の厚さは従来よりも小さくな
っている。

第２図において、５は雌型、６は雄型、７は硬化剤を加
えたウレタン樹脂を流す吐出口、８はペレット４を出す
吐出口である。吐出ロアからウレタン樹脂を雌型５Ｆに
流し、このときウレタン樹脂に対して所定の割合で制御
してペレット４を吐出口８から落下させる。ペレット４
が混合したウレタン樹脂を雌型５の全面に流した後、雄
型６を下降して雌型５と所定間隔で対向させる。このと
き、両型とウレタン樹脂との間には部分的に隙間がある
。やがて、ウレタン樹脂は硬化剤との反応により発熱し
発泡して膨張し、両型内に充満して成形される。

ペレット４は固形なのでウレタン樹脂に良くすじみ円滑
に混在される。

もし、繊維のままで樹脂に混入させると、ｍｔａが部分
的に固まりになって均一に分布されず、所望の強度は得
られない。

次にペレットについて詳細に説明する。

原料となる天然繊維としては、緒（こうぞ）や三極のよ
うな植物の靭皮、サイザル等の植物の葉柄及び葉脈、綿
等の植物の果実、松やブナ等の材部の木質繊維、生糸等
の動物の排出物等が使用される。

これらの天然ｗｉ雑をペレットにするのに次の３つの方
法が考えられる。

（１）繊維原料を通常の製紙方法と同様に一度紙に抄い
た後、撚糸にして鐘体となし、これをペレットに裁断す
る。

（２）繊維材をそのまま直接に撚糸にして鐘体となし、
これをペレットに裁断する。

（３）繊維原料を莫留こう解した後、撚糸にして鐘体と
なし、これをペレットに裁断する。

いずれの方法においても、鐘体を裁断する前に、成形主
材であるウレタン樹脂と化学的に反応を起さないで、か
つ、ウレタン樹脂となじみ易い摺面、例えばウレタン系
の樹脂をコーティングする。これにより、ペレットの固
化ができるとともに、成形時にウレタン樹脂に混入する
際に混入が容易となり、かつ、ペレットが型の末端まで
むらなく行きわたるようになる。

このような天然繊維からなるペレットは、ガラスｒａｍ
等に比して非常に軽いので、ペレットの混入率が高くて
も成形物は軽くなる。

また、コーティング樹脂にアルミニュームやカーボン等
の導電性材料を混ぜれば、成形物が導電性を帯びて、″
ｉｍ子機器のケースに使用した場合に電磁波や電界に対
するシールド効果を有するようになる。

次に実際に作った実施例を説１１する。

「実施例１」天然繊維として緒を使用し、ｌ＊径が約０．３ｍｍ、長
さが約５■■のペレットをウレタン樹脂に対１７て重蓋
比で０．５％混入した場合、天然繊維無配合の従来のも
のに比して引張強度（ＪＩＳ　Ｋ７１１３　）は約３０
％向上し、藺げ強度（ＪＩＳ　Ｋ？２０３　）は約１５
％向りした。

なお、ペレットは成形物の大きさや用途により、直径は
０．１〜０．５ｍｍ　、長さは１〜ｌＯ■程度から適当
な値が選らばれる。ウレタン樹脂成形の場合は、長さは
１〜５■■が好ましい。

「実施例２」拷ｒａｍを２〜５１璽に裁断したペレットを約６０℃に
加熱されたオーブンで２時間乾燥した。このペレット５
０ｇ、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ
）３００ｇを、約５００ｍＭの研磨剤（３〜５ｍｍ　）
と共に、容１５ｆＬのボウルミル型グラインダ（バレル
研磨機）に投入し、約２４時間メカノケミカル反応処理
を行なった０繊維ペレットに付着している過剰のＭＤＩ
は不活性溶剤で洗浄除去した。

次に１分子量７００のポリプロピレン付加ポリエーテル
ポリオール１００部、界面活性剤シリコンオイル１．５
部、ジブチル錫ジラウレート触媒０．１部を、上記処理
済の繊維ペレット１５部に混合したものを準備した。そ
して、この混合液全鱗に粗製ＭＤ１１０５部を速やかに
混合し高速攪拌した後、予め準備された試験片を作るた
めの７１ｊ　（ＪＩＳ　Ｋ１１１３の１号型）に注入し
て、ウレタン樹脂成形試験片を製作した。１週間放置後
に引張強度測定を行なった。

「実施例３」Ｉ繊維を２〜５■に裁断したペレットを約６０℃に加熱
されたオーブンで２時間乾燥した。このペレット５０ｇ
、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）１
００ｇをオートクレーブに入れ、７ｋｇ／ａｍ　　の圧
力下で約２時間撹拌処理を行なった。ａｍペレットに付
着している過剰のＭＤＩは不活性溶剤で洗浄除去した。

次に１分子量７００のポリプロピレン付加ポリエーテル
ポリオール１００部、界面活性剤シリコンオイル１．５
部、ジブチル錫ジラウレート触媒０．１部を、上記処理
済の繊維ペレット１５部に混合したものを準備した。そ
して、この混合液全量に粗製ＭＤＩＩＱ５部を速やかに
混合し高速撹拌した後、予め準備された試験片を作るた
めの型（ＪＩＳ　Ｋ７１１３の１号型）に注入して、ウ
レタン樹脂成形試験片を製作した。１週間放置後に引張
強度測定を行なった。

また、比較例として実施例２と同様の配合、処理で、緒
繊維を全く含まないウレタン樹脂試験片を製作し、１週
間放置後に引張強度測定を行なった。

以下、実施例２．実施例３．比較例の３つの試験片につ
いて、ＪＩＳ　Ｋ７１１３の試験法で測定した引張強度
を表に示す。

このように、この実施例では、天然繊維のペレットを磨
砕する時に有機イソシアネート化合物を供存させて処理
することにより、極めて有効な補強効果を有するウレタ
ン成形駒を得ることができる。また、この処理を加圧下
で行なうことにより、さらに優れた効果を得ることがで
きる。

また、このような処理をなしたペレットをＬ記実施例の
ようにウレタン組成液に混合して使用する外にも、イソ
シアネー１４分液に混合攪拌してウレタン樹脂成形型に
供給することもでき、これは非常に好ましい方法である
。供存させて用いることができる有機イソシアネート化
合物としては、例えば、メタフェニレンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフチレンジ
イソシアネート等周知の化合物が全て適応できる。

以上の実施例ではウレタン樹脂について説明したが、そ
の他の合成ゴムを含む各種合成樹脂に適応できるのは勿
論のこと、セラミックの焼成粉末に混入して焼成成形す
ることもできる。セラミックに適応する場合、高温で焼
成してもセラミックの中まで酸素が入らないので天然繊
維が燃焼するようなことはない。

また、以上の実施例では１合成樹脂にペレットを混入す
る場合、出来上ったペレットを樹脂に混入していたが、
インジェクション成形に使用する熱可塑性樹脂の場合は
、天然繊維からなる長い縁体をそのままの状態でこれを
心にして熱可塑性樹脂を棒状に成形し、この棒状の樹脂
を所定の長さに切断して樹脂ペレットを製作することも
できる。そして、この樹脂ペレットを通常の材料ペレッ
トとして使用して成形型に流すと、樹脂が主材となって
天然繊維のペレットがこの中に混イ［する第１図のよう
な補強された合成樹脂成形品ができる。この例では天然
ａｍの縁体を切断する作業が不要になり、また、繊維を
含む樹脂ペレットは通常の射出成形工程と全く同様に扱
えるので作業性もよい。

本成形物の応用用途は、Ｌ記の電子機器のほかにも自動
車等の輸送機器やその他の各分野にも広く応用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る天然繊維補強成形物
によると、天然繊維のペレットが内部に補強されている
ので、強度が大幅に向ヒして成形物の厚さを薄くできる
とともにπ量も軽くなる。

また、天然１ａ維をペレットにしてから成形物に混入さ
せているので、全体にむらなく十分な竜の天然繊維を均
一に分布して混入させることができる。

また、処理された天然ｍｍのペレットに同時にアルミニ
ュームやカーボン等の導電性材料を混ぜれば、成形物が
導電性を帯びて、電子機器のケースに使用した場合に電
磁波や電界に対するシールド効果を有するようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る天然繊維補強成形物の一実施例の
断面図、第２図はその成形時の説１Ｊ！図である。１．２・・・硬質ウレタン樹断層、３・・・発泡性ウレ
タン樹脂層、４・・・ペレット、５・・・雌型、６・・
・雄型、７，８・・・吐出口。弔図第２図

Claims

【特許請求の範囲】（１）合成樹脂の内部に天然繊維を複数本束ねて固化し
たペレットを混在させて強度を補強した天然繊維補強成
形物。（２）天然繊維を複数本束ねた状態の線体を形成する工
程と、この線体を小さなペレットに裁断する工程と、このペレ
ットを合成樹脂に混ぜて型に流す工程とを含むことを特徴とする天然繊維補強成形物の製造方法
。（３）天然繊維を複数本束ねた状態の線体を形成する工
程と、この線体を心にして合成樹脂を棒状に形成した後、小さ
な樹脂ペレットに裁断する工程と、この樹脂ペレットを
型に流す工程とを含むことを特徴とする天然繊維補強成形物の製造方法
。（４）請求項１において、合成樹脂をセラミックにした
天然繊維補強成形物。（５）請求項２において、合成樹脂をセラミックにした
天然繊維補強成形物の製造方法。（６）請求項２におい
て、ペレットをイソシアネート化合物で処理してから合
成樹脂に混ぜ、また、合成樹脂をウレタン樹脂にした天
然繊維補強成形物の製造方法。（７）請求項６において、ペレットをさらにメカノケミ
カル処理する天然繊維補強成形物の製造方法。（８）請求項６において、ペレットを加圧状態で処理す
る天然繊維補強成形物の製造方法。