JPH03223343A - 繊維補強発泡体およびその製造方法 - Google Patents
繊維補強発泡体およびその製造方法Info
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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。
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、繊維補強発泡体とその製造方法に関する。
さらに詳しくは、高剛性な発泡体と特定の複合繊維およ
び/または複合糸を構成材料として併用して発泡処理を
行なうことにより、衝撃や曲げに対して強く、かつ形態
保持性が良好である繊維補強発泡体とその製造方法に関
するものである。
び/または複合糸を構成材料として併用して発泡処理を
行なうことにより、衝撃や曲げに対して強く、かつ形態
保持性が良好である繊維補強発泡体とその製造方法に関
するものである。
[従来技術]
従来から、ポリスチレン発泡体、フェノール樹脂発泡体
などの高剛性を有する発泡体は、外部応力に対して変形
が小さく、保形性や寸法安定性に優れるため、家電製品
や精密機器の包装・梱包、クーラボックス、断熱性建材
などに広く用いられてきた。
などの高剛性を有する発泡体は、外部応力に対して変形
が小さく、保形性や寸法安定性に優れるため、家電製品
や精密機器の包装・梱包、クーラボックス、断熱性建材
などに広く用いられてきた。
ところが、これらの発泡体は、上記利点の反面、衝撃や
曲げなどの外部応力に対して極めて脆く、わずかの変形
により割れたり、折れやすく発泡体の全体破壊につなが
る欠点があった。そのため、強い衝撃力を受けたり、ま
た曲げや捩りを受ける部位には適さない材料とされてい
た。
曲げなどの外部応力に対して極めて脆く、わずかの変形
により割れたり、折れやすく発泡体の全体破壊につなが
る欠点があった。そのため、強い衝撃力を受けたり、ま
た曲げや捩りを受ける部位には適さない材料とされてい
た。
たとえば、ポリスチレン発泡体は、家電製品の包装・梱
包材料としてよく用いられるが、ポリスチレン発泡体単
独では、輸送中に製品を包んだ該包装・梱包材料が衝撃
により破損して製品が損傷を受けたり、ポリスチレン発
泡体が散乱する等の問題があるために、ダンボール等の
副素材を用いてそのものを被覆して補強したり、発泡体
の肉厚を厚くするなど手段により対応しているのが現状
である。そのため、余分な手間がかかったり、また嵩ば
ったり、重くなったりして、運搬費や格納費がかさむと
いう欠点があった。
包材料としてよく用いられるが、ポリスチレン発泡体単
独では、輸送中に製品を包んだ該包装・梱包材料が衝撃
により破損して製品が損傷を受けたり、ポリスチレン発
泡体が散乱する等の問題があるために、ダンボール等の
副素材を用いてそのものを被覆して補強したり、発泡体
の肉厚を厚くするなど手段により対応しているのが現状
である。そのため、余分な手間がかかったり、また嵩ば
ったり、重くなったりして、運搬費や格納費がかさむと
いう欠点があった。
かかる問題に対して、ポリスチレン発泡体を強化するた
めに他のプラスチック体との複合化を図るという提案が
あるが、硬くなる、コストが上がる、重くなる等の問題
があり好ましくない。
めに他のプラスチック体との複合化を図るという提案が
あるが、硬くなる、コストが上がる、重くなる等の問題
があり好ましくない。
また、繊維を混合して強化を図る方法が提案されている
が(特公昭47−28097号公報、特開昭48−10
0471号公報)、補強用繊維と発泡体との一体性が乏
しいために、実質的な補強効果は得られずそれら公報に
記載されている発明は好ましい方法とは言えないもので
あった。
が(特公昭47−28097号公報、特開昭48−10
0471号公報)、補強用繊維と発泡体との一体性が乏
しいために、実質的な補強効果は得られずそれら公報に
記載されている発明は好ましい方法とは言えないもので
あった。
また、さらに、フェノール樹脂発泡体を例に挙げれば、
フェノール樹脂発泡体は、前記した保形性、寸法安定性
が良好である他に、耐熱性や耐火性に優れるため、この
特性に注目して建築用板材等への適用が試みられている
が、該フェノール樹脂発泡体は、特に脆(形態が崩れや
すいという欠点があり施工しにくい材料である。このた
め、表裏を紙で積層したり、ハニカム構造中に発泡体を
収納して強化して用いる等の方法が採られているが、こ
のようなものは、製造に手間がかかりコストアップにつ
ながるという問題があり、また、現場での施工において
釘打ちや切断の際、エツジが欠けたり、粉状に簡単に崩
れる等の問題があり、これら各種問題点は依然として解
決されていないのが実状である。
フェノール樹脂発泡体は、前記した保形性、寸法安定性
が良好である他に、耐熱性や耐火性に優れるため、この
特性に注目して建築用板材等への適用が試みられている
が、該フェノール樹脂発泡体は、特に脆(形態が崩れや
すいという欠点があり施工しにくい材料である。このた
め、表裏を紙で積層したり、ハニカム構造中に発泡体を
収納して強化して用いる等の方法が採られているが、こ
のようなものは、製造に手間がかかりコストアップにつ
ながるという問題があり、また、現場での施工において
釘打ちや切断の際、エツジが欠けたり、粉状に簡単に崩
れる等の問題があり、これら各種問題点は依然として解
決されていないのが実状である。
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、上述したような問題に鑑み、発泡体に
対して優れた機械的性能と形態保持性を有し得る繊維補
強発泡体とその製造方法を提供せんとするにある。
対して優れた機械的性能と形態保持性を有し得る繊維補
強発泡体とその製造方法を提供せんとするにある。
[課題を解決するための手段]
上記した目的を達成するために、本発明は次の構成を有
する。
する。
すなわち、本発明の繊維補強発泡体は、曲げ弾性率にお
いて150kg/mm2以上の樹脂からなる発泡体が、
接着成分を介して繊維状物により補強されてなることを
特徴とする繊維補強発泡体である。
いて150kg/mm2以上の樹脂からなる発泡体が、
接着成分を介して繊維状物により補強されてなることを
特徴とする繊維補強発泡体である。
そして、かかる本発明の繊維補強発泡体において、好ま
しくは、複合繊維および/または複合糸の混入により表
面および/または内部が強化された繊維補強発泡体であ
って、発泡処理により該複合繊維または複合糸の複合第
一成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成分になり、他
の成分が繊維状成分として存在して発泡体が補強されて
なることを特徴とするものであり、あるいはまた好まし
くは、複合繊維および/または複合糸により構成された
布帛により表面および/または内部が強化された繊維補
強発泡体であって、発泡処理により該複合繊維または複
合糸の複合第一成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成
分になり、他の成分が繊維状成分として存在して発泡体
が補強されてなることを特徴とするものであり、あるい
はまた好ましくは、複合繊維および/または複合糸の混
入と、複合繊維および/または複合糸により構成された
布帛によって、表面および/または内部が強化された繊
維補強発泡体であって、発泡処理により該複合繊維また
は複合糸の複合第一成分が熱変形あるいは溶融して接着
成分になり、他の成分が繊維状成分として存在して発泡
体が補強されてなることを特徴とするものである。
しくは、複合繊維および/または複合糸の混入により表
面および/または内部が強化された繊維補強発泡体であ
って、発泡処理により該複合繊維または複合糸の複合第
一成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成分になり、他
の成分が繊維状成分として存在して発泡体が補強されて
なることを特徴とするものであり、あるいはまた好まし
くは、複合繊維および/または複合糸により構成された
布帛により表面および/または内部が強化された繊維補
強発泡体であって、発泡処理により該複合繊維または複
合糸の複合第一成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成
分になり、他の成分が繊維状成分として存在して発泡体
が補強されてなることを特徴とするものであり、あるい
はまた好ましくは、複合繊維および/または複合糸の混
入と、複合繊維および/または複合糸により構成された
布帛によって、表面および/または内部が強化された繊
維補強発泡体であって、発泡処理により該複合繊維また
は複合糸の複合第一成分が熱変形あるいは溶融して接着
成分になり、他の成分が繊維状成分として存在して発泡
体が補強されてなることを特徴とするものである。
また、本発明の繊維補強発泡体の製造方法は、潜在発泡
性を有する材料と、複合繊維および/または複合糸を材
料に用いて、該複合繊維および/または複合糸の複合第
一成分の熱変形温度あるいは溶融点よりも少なくとも1
0℃以上高く、かつ複合第二成分の溶融点よりも少なく
とも50℃以上低い温度で発泡処理を行なわしめること
により、前記複合第二成分を繊維状の補強物として、か
つ前記複合第一成分を該繊維状の補強物と発泡体との接
着剤として、繊維補強発泡体を構成せしめることを特徴
とする繊維補強発泡体の製造方法である。
性を有する材料と、複合繊維および/または複合糸を材
料に用いて、該複合繊維および/または複合糸の複合第
一成分の熱変形温度あるいは溶融点よりも少なくとも1
0℃以上高く、かつ複合第二成分の溶融点よりも少なく
とも50℃以上低い温度で発泡処理を行なわしめること
により、前記複合第二成分を繊維状の補強物として、か
つ前記複合第一成分を該繊維状の補強物と発泡体との接
着剤として、繊維補強発泡体を構成せしめることを特徴
とする繊維補強発泡体の製造方法である。
あるいはまた、本発明の繊維補強発泡体の製造方法は、
潜在発泡性を有する材料と、複合繊維および/または複
合糸により構成された布帛を用いて、該複合繊維および
/または複合糸の複合第一成分の熱変形温度あるいは溶
融点よりも少なくとも10℃以上高く、かつ複合第二成
分の溶融点よりも少なくとも50°C以上低い温度で発
泡処理を行なわしめることにより、前記複合第二成分を
繊維状の補強物として、かつ前記複合第一成分を該繊維
状の補強物と発泡体との接着剤として、繊維補強発泡体
を構成せしめることを特徴とする繊維補強発泡体の製造
方法である。
潜在発泡性を有する材料と、複合繊維および/または複
合糸により構成された布帛を用いて、該複合繊維および
/または複合糸の複合第一成分の熱変形温度あるいは溶
融点よりも少なくとも10℃以上高く、かつ複合第二成
分の溶融点よりも少なくとも50°C以上低い温度で発
泡処理を行なわしめることにより、前記複合第二成分を
繊維状の補強物として、かつ前記複合第一成分を該繊維
状の補強物と発泡体との接着剤として、繊維補強発泡体
を構成せしめることを特徴とする繊維補強発泡体の製造
方法である。
[作用コ
以下、本発明の詳細な説明する。
従来から発泡体に繊維を混入して発泡体を強化し、保形
性や寸法安定性に加えて機械的性能や形態保持性を向上
せしめる〆みは多くなされてきた。
性や寸法安定性に加えて機械的性能や形態保持性を向上
せしめる〆みは多くなされてきた。
しかし、これまでの方法では、発泡体の発泡を生じさせ
る発泡処理温度に比べて繊維の熱変形温度あるいは溶融
点が極めて高いため、発泡後、発泡体と繊維の十分な接
着一体化が図れず、有効な補強効果は得られていない。
る発泡処理温度に比べて繊維の熱変形温度あるいは溶融
点が極めて高いため、発泡後、発泡体と繊維の十分な接
着一体化が図れず、有効な補強効果は得られていない。
また、発泡体の発泡を生じさせるための発泡処理温度以
下で熱変形性あるいは溶融性を有する繊維を用いると、
発泡処理を受けた後、そのものが十分な強力を有してい
ないため当然ながら補強に寄与することはできない。
下で熱変形性あるいは溶融性を有する繊維を用いると、
発泡処理を受けた後、そのものが十分な強力を有してい
ないため当然ながら補強に寄与することはできない。
また、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの低剛性ポリ
マは、曲げ、捩りなどの作用に対してその高伸縮性でも
って破壊しにくい性能を有することから、かかる低剛性
ポリマからなる発泡体を用いて、繊維で強化し保形性、
寸法安定性を改良する手段も考えられるが、発泡体の剛
性が低いと、発泡体が変形を起こしやすく、外部応力に
対して、発泡体が変形を起した後に遅れて繊維がその応
力を受持つようになり、かかる手段で保形性、寸法安定
性を向上せしめることは側底できず、補強のメカニズム
からいっても実質的な補強効果も得ることができない。
マは、曲げ、捩りなどの作用に対してその高伸縮性でも
って破壊しにくい性能を有することから、かかる低剛性
ポリマからなる発泡体を用いて、繊維で強化し保形性、
寸法安定性を改良する手段も考えられるが、発泡体の剛
性が低いと、発泡体が変形を起こしやすく、外部応力に
対して、発泡体が変形を起した後に遅れて繊維がその応
力を受持つようになり、かかる手段で保形性、寸法安定
性を向上せしめることは側底できず、補強のメカニズム
からいっても実質的な補強効果も得ることができない。
これについて、曲げ応力を受けた場合を例にとり、具体
的に説明すると、曲げのメカニズムは、物体の一面が引
張り作用を受け、反対の面が圧縮作用を受けるが、剛性
の低い発泡体であると、まず、圧縮作用を受ける部位に
挫屈が起こり、発泡体が変形を起してしまってから繊維
の補強効果が発揮されるものである。
的に説明すると、曲げのメカニズムは、物体の一面が引
張り作用を受け、反対の面が圧縮作用を受けるが、剛性
の低い発泡体であると、まず、圧縮作用を受ける部位に
挫屈が起こり、発泡体が変形を起してしまってから繊維
の補強効果が発揮されるものである。
そこで、本発明者らは、高剛性ポリマからなる特定の発
泡体を複数成分からなる特定の複合繊維を用いであるい
は該特定の複合繊維からなる布帛を用いて強化を図ると
いう全く新規な技術思想により、かかる問題を解決した
ものである。
泡体を複数成分からなる特定の複合繊維を用いであるい
は該特定の複合繊維からなる布帛を用いて強化を図ると
いう全く新規な技術思想により、かかる問題を解決した
ものである。
本発明は、代表的には、少なくとも一成分が繊維軸方向
に十分延伸された高い繊維強力を有し、かつ他の少なく
とも一成分が発泡処理温度の条件で容易にかつ十分な熱
変形あるいは溶融を起こしうる成分からなる特定の複合
繊維あるいは該特定の複合繊維からなる布帛(以下、「
複合繊維・同布帛Jと言う)を特定の高剛性ポリマから
なる発泡体に混合することにより達成されるものである
。
に十分延伸された高い繊維強力を有し、かつ他の少なく
とも一成分が発泡処理温度の条件で容易にかつ十分な熱
変形あるいは溶融を起こしうる成分からなる特定の複合
繊維あるいは該特定の複合繊維からなる布帛(以下、「
複合繊維・同布帛Jと言う)を特定の高剛性ポリマから
なる発泡体に混合することにより達成されるものである
。
すなわち、かかる特定の複合繊維・同布帛と特定の発泡
体を混合した後、発泡処理をすることにより、該複合繊
維・同布帛中における複合繊維の少なくとも一成分が熱
変形あるいは溶融を起こすとともに、接着成分に変化を
して、発泡エネルギーによって合体されて発泡体と接着
一体化し、また他の少なくとも一成分は繊維状のものと
して残存し、曲げや捩りなどの外部応力に対し、発泡体
と複合繊維・同布帛が同時に応力を受持つことになるも
のである。
体を混合した後、発泡処理をすることにより、該複合繊
維・同布帛中における複合繊維の少なくとも一成分が熱
変形あるいは溶融を起こすとともに、接着成分に変化を
して、発泡エネルギーによって合体されて発泡体と接着
一体化し、また他の少なくとも一成分は繊維状のものと
して残存し、曲げや捩りなどの外部応力に対し、発泡体
と複合繊維・同布帛が同時に応力を受持つことになるも
のである。
本発明の繊維補強発泡体はλかかる補強のメカニズムに
より優れた保形性、寸法安定性を維持しつつ、かつ、発
泡体の引張強さ、衝撃強さ、曲げ、捩り強さ等の機械的
性能を著しく向上せしめ、かつ形態保持性に著しく優れ
たものに形成し得るものである。第1図〜第7図は、本
発明の繊維補強発泡体に用いられ得る複合繊維の一実施
態様例をモデル的に示した横断面概略モデル図である。
より優れた保形性、寸法安定性を維持しつつ、かつ、発
泡体の引張強さ、衝撃強さ、曲げ、捩り強さ等の機械的
性能を著しく向上せしめ、かつ形態保持性に著しく優れ
たものに形成し得るものである。第1図〜第7図は、本
発明の繊維補強発泡体に用いられ得る複合繊維の一実施
態様例をモデル的に示した横断面概略モデル図である。
これら図において、詳細は後述するが、1は複合繊維、
2.2′は芯成分、3は鞘成分である。
2.2′は芯成分、3は鞘成分である。
本発明の繊維補強発泡体は、大きく分けて二つの部分か
ら構成される。すなわち、発泡体と、補強に寄与する複
合繊維から構成される。さらに、該複合繊維は、繊維補
強発泡体にせしめる加工処理を経ることによって生繊維
状かあるいは繊維状を保っていない状態で接着成分とし
て発泡体との接着一体化に寄与する熱変形あるいは溶融
成分(以下、第一成分という)と、繊維状としてそのま
ま残存して強化に寄与する繊維状成分(以下、第二成分
という)に分けられるものである。
ら構成される。すなわち、発泡体と、補強に寄与する複
合繊維から構成される。さらに、該複合繊維は、繊維補
強発泡体にせしめる加工処理を経ることによって生繊維
状かあるいは繊維状を保っていない状態で接着成分とし
て発泡体との接着一体化に寄与する熱変形あるいは溶融
成分(以下、第一成分という)と、繊維状としてそのま
ま残存して強化に寄与する繊維状成分(以下、第二成分
という)に分けられるものである。
その発泡体(P)と複合繊維(F)の割合は、特に限定
されるものではないが、本発明者らの知見によれば、重
量割合で通常P/F=99/1〜30/70が好ましい
。
されるものではないが、本発明者らの知見によれば、重
量割合で通常P/F=99/1〜30/70が好ましい
。
本発明に使用される発泡体としては、本発明の目的であ
る保形性、寸法安定性を維持しつつ、かつ機械的性能、
形態保持性を向上せしめる理由から、高剛性のポリマか
適用される。すなわち、非発泡体での樹脂単体の曲げ弾
性率が少なくとも150kg/mm2以上のポリマが好
ましく、特に、200 k g/mm2以上のポリマが
好ましく用いられる。従って、本発明は、曲げ弾性率が
150kg/mm2未満の低剛性ポリマでは達成される
ものではない。本発明では、曲げ弾性率が150kg/
mm2以上のものを高剛性ポリマと呼び、また、150
k g、/mm2未満のものを低剛性ポリマと呼ぶこ
とにする。かかる曲げ弾性率は、AST〜1−D790
法によって測定されるものである。
る保形性、寸法安定性を維持しつつ、かつ機械的性能、
形態保持性を向上せしめる理由から、高剛性のポリマか
適用される。すなわち、非発泡体での樹脂単体の曲げ弾
性率が少なくとも150kg/mm2以上のポリマが好
ましく、特に、200 k g/mm2以上のポリマが
好ましく用いられる。従って、本発明は、曲げ弾性率が
150kg/mm2未満の低剛性ポリマでは達成される
ものではない。本発明では、曲げ弾性率が150kg/
mm2以上のものを高剛性ポリマと呼び、また、150
k g、/mm2未満のものを低剛性ポリマと呼ぶこ
とにする。かかる曲げ弾性率は、AST〜1−D790
法によって測定されるものである。
かかる高剛性ポリマとしては、ポリスチレンおよびフェ
ノール・ホルマリン樹脂に代表される分子中にベンゼン
環を有するポリマが好ましく用いられる。その他にはス
チレン・エチレン共重合体、アクリルニトリル・スチレ
ン共重合体、ABS樹脂、フェノール/ユリ子・ホルマ
リン共縮合樹脂の一種または二種以上からなる熱可塑性
発泡体および/または熱硬化性発泡体などが用いられる
。
ノール・ホルマリン樹脂に代表される分子中にベンゼン
環を有するポリマが好ましく用いられる。その他にはス
チレン・エチレン共重合体、アクリルニトリル・スチレ
ン共重合体、ABS樹脂、フェノール/ユリ子・ホルマ
リン共縮合樹脂の一種または二種以上からなる熱可塑性
発泡体および/または熱硬化性発泡体などが用いられる
。
本発明において、ベンゼン環を有するポリマが好ましく
用いられる理由は、かかる構造を有するポリマが、非結
晶状態でも高い剛性を有し、該発泡体が保形性、寸法安
定性に優れていること、また、高い剛性である故に応力
に対して、引張作用および圧縮作用とも発泡体と繊維が
同時に応力を受持つため極めて効率的に補強効果をもた
らすことができるからである。
用いられる理由は、かかる構造を有するポリマが、非結
晶状態でも高い剛性を有し、該発泡体が保形性、寸法安
定性に優れていること、また、高い剛性である故に応力
に対して、引張作用および圧縮作用とも発泡体と繊維が
同時に応力を受持つため極めて効率的に補強効果をもた
らすことができるからである。
本発明に用いられる複合繊維における繊維状のものとし
て残存する第二成分としては、繊維軸方向に十分延伸さ
れて高配向かつ高強力を有し、かつ、発泡処理熱による
強力劣化の極めて小さいものが好ましく用いられる。つ
まり、第二成分単体での繊維強度が、少なくとも2 g
/ d以上であり、特に、3 g / d以上である
ことが好ましい。また、該第二成分の融点は、160℃
以上であることが好ましく、特に200℃以上の高融点
ポリマであることがより好ましい。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレートに代表されるポリエステル類、ナイロ
ン6、ナイロン66に代表されるポリアミド類、その他
にボリアリレート、ポリアクリルニトリル、ポリプロピ
レンおよびそれらの共重合変性体あるいは他成分の混合
体などの各種の可紡性を有するポリマを用いることがで
きるものであり、これらのポリマ群の中から発泡体およ
び第一成分との組合せ、あるいは、また、発泡処理温度
に応じて、また、繊維補強発泡体の目的、用途に応じて
一種または二種以上のポリマが用いられる。
て残存する第二成分としては、繊維軸方向に十分延伸さ
れて高配向かつ高強力を有し、かつ、発泡処理熱による
強力劣化の極めて小さいものが好ましく用いられる。つ
まり、第二成分単体での繊維強度が、少なくとも2 g
/ d以上であり、特に、3 g / d以上である
ことが好ましい。また、該第二成分の融点は、160℃
以上であることが好ましく、特に200℃以上の高融点
ポリマであることがより好ましい。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレートに代表されるポリエステル類、ナイロ
ン6、ナイロン66に代表されるポリアミド類、その他
にボリアリレート、ポリアクリルニトリル、ポリプロピ
レンおよびそれらの共重合変性体あるいは他成分の混合
体などの各種の可紡性を有するポリマを用いることがで
きるものであり、これらのポリマ群の中から発泡体およ
び第一成分との組合せ、あるいは、また、発泡処理温度
に応じて、また、繊維補強発泡体の目的、用途に応じて
一種または二種以上のポリマが用いられる。
一方、接着成分として発泡体との接着一体化に寄与する
第一成分は、発泡処理により熱変形あるいは溶融を起こ
すものであることが重要であり、さらに、次の■、■ま
たは■を満足するものであることが好ましい。
第一成分は、発泡処理により熱変形あるいは溶融を起こ
すものであることが重要であり、さらに、次の■、■ま
たは■を満足するものであることが好ましい。
すなわち、
■発泡体と同じモノマ単位を含むポリマであること、
■発泡体構成モノマ単位と他のモノマ単位からなる共重
合体であること、 ■発泡体と良好な接着性と相溶性を有するポリマである
こと、 特に、中でも■、■のものが好ましいが、ただし、発泡
体と同じモノマ単位を含まないものであっても、熱変形
あるいは溶融によって、発泡体成分との間に大きな摩擦
力やアンカー効果等が作用し発泡体から繊維が抜けたり
、滑ったりしにくいものであれば本発明を十分達成でき
るものである。
合体であること、 ■発泡体と良好な接着性と相溶性を有するポリマである
こと、 特に、中でも■、■のものが好ましいが、ただし、発泡
体と同じモノマ単位を含まないものであっても、熱変形
あるいは溶融によって、発泡体成分との間に大きな摩擦
力やアンカー効果等が作用し発泡体から繊維が抜けたり
、滑ったりしにくいものであれば本発明を十分達成でき
るものである。
このように発泡体、第一成分、第二成分の選択は、次式
が成り立つように行なわれるとよい。
が成り立つように行なわれるとよい。
(1)第一成分のMD+10℃く発泡処理温度、(2)
発泡処理温度+50℃〈第二成分のMD、(3)第一成
分のMD+70℃〈第二成分のMD、(4)発泡体のM
D+50°C〈第二成分のMD、ここで、本発明におい
て、rMDJは、明瞭な溶融点を有する成分ではJ l
5−KO064法で測定される溶融点温度を指していう
ものであり、明瞭な溶融点を示さない成分ではASTM
−D3418で測定したガラス転移温度を指していうも
のである。
発泡処理温度+50℃〈第二成分のMD、(3)第一成
分のMD+70℃〈第二成分のMD、(4)発泡体のM
D+50°C〈第二成分のMD、ここで、本発明におい
て、rMDJは、明瞭な溶融点を有する成分ではJ l
5−KO064法で測定される溶融点温度を指していう
ものであり、明瞭な溶融点を示さない成分ではASTM
−D3418で測定したガラス転移温度を指していうも
のである。
なお、上式に示したように第一成分MDと発泡処理温度
との温度差は、発泡処理により第一成分が容易にかつ十
分に熱変形あるいは溶融を起こし、接着成分としての効
果を発現せしめるためには、少なくとも10℃以上であ
ることが好ましく、特に20℃以上であることが好まし
い。また、第二成分MDと発泡処理温度との温度差は、
発泡処理熱による第二成分の配向度の低下、すなわち強
力劣化を極力小さくするために、少なくとも50°C以
上であることが好ましく、特に80℃以上であることが
好ましい。また、同様の理由から、第二成分MDは、第
一成分MDより少なくとも70℃以上であることが好ま
しく、特に90℃以上であることか好ましい。また、第
二成分MDは、発泡体MDより少なくとも50°C以上
であることが好ましく、特に70℃以上であることが好
ましい。
との温度差は、発泡処理により第一成分が容易にかつ十
分に熱変形あるいは溶融を起こし、接着成分としての効
果を発現せしめるためには、少なくとも10℃以上であ
ることが好ましく、特に20℃以上であることが好まし
い。また、第二成分MDと発泡処理温度との温度差は、
発泡処理熱による第二成分の配向度の低下、すなわち強
力劣化を極力小さくするために、少なくとも50°C以
上であることが好ましく、特に80℃以上であることが
好ましい。また、同様の理由から、第二成分MDは、第
一成分MDより少なくとも70℃以上であることが好ま
しく、特に90℃以上であることか好ましい。また、第
二成分MDは、発泡体MDより少なくとも50°C以上
であることが好ましく、特に70℃以上であることが好
ましい。
また、良好な発泡体成型性と第一成分の十分な接着性を
発現せしめるためには、第一成分が発泡体のMD点より
も少なくとも10℃以上低い熱変形温度あるいは溶融点
を有するポリマであることが好ましい。
発現せしめるためには、第一成分が発泡体のMD点より
も少なくとも10℃以上低い熱変形温度あるいは溶融点
を有するポリマであることが好ましい。
第一成分と第二成分のポリマの組合せは、画成分間の熱
変形温度あるいは溶融点差をできるだけ大きくとって、
発泡処理による第二成分の強力劣化を極力抑えて発泡体
の強化の有効性を高めることが重要であり、これは、同
一成分系統ポリマの組合せであっても、また異成分系統
ポリマであっても構わない。
変形温度あるいは溶融点差をできるだけ大きくとって、
発泡処理による第二成分の強力劣化を極力抑えて発泡体
の強化の有効性を高めることが重要であり、これは、同
一成分系統ポリマの組合せであっても、また異成分系統
ポリマであっても構わない。
したがって、第一成分および第二成分の選択は、上式お
よび上記の範囲内で適宜行なうことが可能である。
よび上記の範囲内で適宜行なうことが可能である。
第一成分において、発泡体と同じモノマ単位を含むポリ
マとの組合せの場合、第一成分MDを発泡処理温度より
も低くせしめる代表的な方法としては、一つには、MD
を低下せしめる成分を共重合する内部可塑化方法と、可
塑剤を混合する外部可塑化方法がある。
マとの組合せの場合、第一成分MDを発泡処理温度より
も低くせしめる代表的な方法としては、一つには、MD
を低下せしめる成分を共重合する内部可塑化方法と、可
塑剤を混合する外部可塑化方法がある。
かかる内部可塑化方法について、発泡体がスチレン系ポ
リマである例を挙げて説明すると、ポリスチレン、スチ
レン・エチレン共重合体および/またはアクリルニトリ
ル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマにアクリル
酸および/またはメタアクリル酸の高級アルコールエス
テルを共重合してかかる共重合体を得ることができる。
リマである例を挙げて説明すると、ポリスチレン、スチ
レン・エチレン共重合体および/またはアクリルニトリ
ル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマにアクリル
酸および/またはメタアクリル酸の高級アルコールエス
テルを共重合してかかる共重合体を得ることができる。
かかる共重合体において、MDを低下させる効果や複合
繊維の製糸上の適合性の点から、そのアルコール成分は
、炭素数か2〜20であることが好ましく、特に4〜1
6が特に好ましい。また、側鎖のあるアルコール成分が
特に好ましい。また、その共重合比率は5〜50重量%
が好ましく、10〜30重量%か特に好ましい。
繊維の製糸上の適合性の点から、そのアルコール成分は
、炭素数か2〜20であることが好ましく、特に4〜1
6が特に好ましい。また、側鎖のあるアルコール成分が
特に好ましい。また、その共重合比率は5〜50重量%
が好ましく、10〜30重量%か特に好ましい。
外部可塑化方法について、同じく発泡体がスチレン系ポ
リマである例を挙げて説明すると、かかる可塑剤として
は、ポリアリレンメチルオリゴマ、ポリブテンオリゴマ
ー、飽和高級脂肪酸エステル、ジブチルフタレート、シ
アミルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリスチレ
ンオリゴマートリフェニルフォスフェート、トリクレジ
ルフォスフェート、フェニルステアリルアルコール、ジ
イソアミルテトラリン、ミリスチルペンゾール、ラウリ
ルペンゾール、ジイソアミルナフタリン、ブタントリカ
ルボン酸トリオクチル、ブタントリカルボン酸メチルジ
ブチル、ブタントリカルボン酸トリアリル、ポリアレン
メチルオリゴマー、流動パラフィン、その他4.4′−
ジアルキルジフェニルパラフィン類、4−アルキルジフ
ェニルエタン類、4−nブチルフェニルパラフィン類、
ω、ω −ジフェニルパラフィン類等があり、これらの
中から、目的、用途に応じて一種または二種以上の可塑
剤が用いられればよい。かかる可塑剤の添加量は、発泡
体との接着性、MDの低下効果、複合繊維の製糸性等の
点の適合性から、一般にはポリマに対して5〜50重量
%含有せしめることか好ましく、特に10〜30重量%
含有せしめることが好ましい。
リマである例を挙げて説明すると、かかる可塑剤として
は、ポリアリレンメチルオリゴマ、ポリブテンオリゴマ
ー、飽和高級脂肪酸エステル、ジブチルフタレート、シ
アミルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリスチレ
ンオリゴマートリフェニルフォスフェート、トリクレジ
ルフォスフェート、フェニルステアリルアルコール、ジ
イソアミルテトラリン、ミリスチルペンゾール、ラウリ
ルペンゾール、ジイソアミルナフタリン、ブタントリカ
ルボン酸トリオクチル、ブタントリカルボン酸メチルジ
ブチル、ブタントリカルボン酸トリアリル、ポリアレン
メチルオリゴマー、流動パラフィン、その他4.4′−
ジアルキルジフェニルパラフィン類、4−アルキルジフ
ェニルエタン類、4−nブチルフェニルパラフィン類、
ω、ω −ジフェニルパラフィン類等があり、これらの
中から、目的、用途に応じて一種または二種以上の可塑
剤が用いられればよい。かかる可塑剤の添加量は、発泡
体との接着性、MDの低下効果、複合繊維の製糸性等の
点の適合性から、一般にはポリマに対して5〜50重量
%含有せしめることか好ましく、特に10〜30重量%
含有せしめることが好ましい。
もちろん、上記の内部可塑化と外部可塑化方法を併用し
ても構わない。
ても構わない。
一方、発泡体と同じモノマ単位を含まないポリマの組合
せの場合の例としては、本発明者らの知見によれば、例
えば、発泡体がポリスチレン(適正発泡処理温度110
℃のもの)、第一成分が低熱変形性ポリエステル(酸成
分:テレフタル酸/イソフタル酸=60/40(モル比
)、グリコール成分:エチレングリコール、熱変形温度
ニア5℃)、第二成分かポリエチレンテレフタレート(
溶融点:265℃)の組合わせであり、これは極めて有
効な繊維補強が図れる好ましい例である。
せの場合の例としては、本発明者らの知見によれば、例
えば、発泡体がポリスチレン(適正発泡処理温度110
℃のもの)、第一成分が低熱変形性ポリエステル(酸成
分:テレフタル酸/イソフタル酸=60/40(モル比
)、グリコール成分:エチレングリコール、熱変形温度
ニア5℃)、第二成分かポリエチレンテレフタレート(
溶融点:265℃)の組合わせであり、これは極めて有
効な繊維補強が図れる好ましい例である。
また、発泡体がフェノール樹脂(ノボラック系:適正発
泡処理温度150℃のもの)であり、第一成分がポリエ
チレン、第二成分がポリエチレンテレフタレートの組合
せ、または、発泡体がフェノール樹脂(レゾール系:適
正発泡処理温度90℃のもの)であり、第一成分がポリ
スチレン共重合体、第二成分がナイロン66の組合せな
どが好ましい組合せの例であり、これらの組合せによれ
ば、著しく形態保持性を改良することができる。
泡処理温度150℃のもの)であり、第一成分がポリエ
チレン、第二成分がポリエチレンテレフタレートの組合
せ、または、発泡体がフェノール樹脂(レゾール系:適
正発泡処理温度90℃のもの)であり、第一成分がポリ
スチレン共重合体、第二成分がナイロン66の組合せな
どが好ましい組合せの例であり、これらの組合せによれ
ば、著しく形態保持性を改良することができる。
本発明に用いられる複合繊維の形態としては、芯/鞘型
繊維、バイメタル型繊維、多層接合型繊維、放射状多層
型繊維等の形態であり、この中でも、鞘成分の中に多く
の芯成分を有する構造の繊維である多芯/鞘型複合繊維
が多芯間に接着成分を介在するため、発泡体との接着一
体化がより良好となり、特に好ましく用いられる。すな
わち、たとえば、高分子配列体繊維、混合紡糸繊維等に
代表されるものである。
繊維、バイメタル型繊維、多層接合型繊維、放射状多層
型繊維等の形態であり、この中でも、鞘成分の中に多く
の芯成分を有する構造の繊維である多芯/鞘型複合繊維
が多芯間に接着成分を介在するため、発泡体との接着一
体化がより良好となり、特に好ましく用いられる。すな
わち、たとえば、高分子配列体繊維、混合紡糸繊維等に
代表されるものである。
かかる複合繊維において、第一成分は複合繊維の外周あ
るいは外殻部分に配置されることが好ましい。たとえば
、第1図、第2図および第3図のような芯/鞘型繊維に
おいては、鞘成分に配置されるのが好ましい。また、第
4図、第5図、第6図および第7図のようなバイメタル
型あるいは多層接合型繊維においては、いずれの成分に
配置されて構わないが、外部への露出面積の大きい部分
に配置される方が効果的で好ましい。
るいは外殻部分に配置されることが好ましい。たとえば
、第1図、第2図および第3図のような芯/鞘型繊維に
おいては、鞘成分に配置されるのが好ましい。また、第
4図、第5図、第6図および第7図のようなバイメタル
型あるいは多層接合型繊維においては、いずれの成分に
配置されて構わないが、外部への露出面積の大きい部分
に配置される方が効果的で好ましい。
複合繊維の太さは、強化材料として、その具体的用途に
適したものとすればよく、特に限定されるものではない
が、一般には複合繊維で0.1〜1000デニールの範
囲が好適であり、多芯/鞘型複合繊維においては、芯繊
維の太さは、通常、複合繊維の1/3〜1/1000種
度が好ましく、また、複合繊維中の芯の本数は、3本〜
10000本の範囲とするのが好ましく、10本〜10
00本が特に好ましい。
適したものとすればよく、特に限定されるものではない
が、一般には複合繊維で0.1〜1000デニールの範
囲が好適であり、多芯/鞘型複合繊維においては、芯繊
維の太さは、通常、複合繊維の1/3〜1/1000種
度が好ましく、また、複合繊維中の芯の本数は、3本〜
10000本の範囲とするのが好ましく、10本〜10
00本が特に好ましい。
かかる多芯/鞘型複合繊維において、第2図および第3
図において2.2′は芯成分、2は鞘成分であり、芯成
分としては、第2図に示すように、−成分のものでも本
発明の目的は十分達成できるが、第3図に示すように、
芯成分が二種以上の2.2′からなるものも好ましく用
いられる。
図において2.2′は芯成分、2は鞘成分であり、芯成
分としては、第2図に示すように、−成分のものでも本
発明の目的は十分達成できるが、第3図に示すように、
芯成分が二種以上の2.2′からなるものも好ましく用
いられる。
たとえば、発泡体にスチレン系ポリマを用いた場合、芯
1成分/芯2成分/鞘成分が、ナイロン/ポリエチレン
テレフタレート/スチレンと2エチルへキシルアクリレ
ートの共重合体、あるいはナイロン6/ポリブチレンテ
レフタレート/スチレンと2−エチルへキシルアクリレ
ートの共重合体、ナイロン6/ボリアリレート/スチレ
ンとステアリルアクリレートの共重合体の組合せ等のよ
うに目的、用途に応じて適宜に組合せて用いることがで
きる。芯1成分と芯2成分の本数、成分比は限定されな
い。また、太さが芯成分間で同じであっても、異なって
いても構わないし、同じ芯成分の中でも異なっていても
よい。
1成分/芯2成分/鞘成分が、ナイロン/ポリエチレン
テレフタレート/スチレンと2エチルへキシルアクリレ
ートの共重合体、あるいはナイロン6/ポリブチレンテ
レフタレート/スチレンと2−エチルへキシルアクリレ
ートの共重合体、ナイロン6/ボリアリレート/スチレ
ンとステアリルアクリレートの共重合体の組合せ等のよ
うに目的、用途に応じて適宜に組合せて用いることがで
きる。芯1成分と芯2成分の本数、成分比は限定されな
い。また、太さが芯成分間で同じであっても、異なって
いても構わないし、同じ芯成分の中でも異なっていても
よい。
また、さらに、これまでの説明では、複合紡糸して得ら
れる複合繊維の場合で説明してきたが、本発明は、この
ような複合繊維使いの場合に限らず、前述の芯成分ある
いは鞘成分とか繊維状成分、あるいは第一成分、第二成
分として記載と説明をしたポリマからなる繊維からなる
混繊糸や、交撚糸などの複合糸使いでも構わない。すな
わち、本発明では、第一成分よりなる繊維もしくは糸と
、第二成分よりなる繊維もしくは糸の組合せの複合糸使
いであってもよいわけである。
れる複合繊維の場合で説明してきたが、本発明は、この
ような複合繊維使いの場合に限らず、前述の芯成分ある
いは鞘成分とか繊維状成分、あるいは第一成分、第二成
分として記載と説明をしたポリマからなる繊維からなる
混繊糸や、交撚糸などの複合糸使いでも構わない。すな
わち、本発明では、第一成分よりなる繊維もしくは糸と
、第二成分よりなる繊維もしくは糸の組合せの複合糸使
いであってもよいわけである。
また、本発明にかかる補強手段は、繊維状もしくは糸状
のもののみならず、前述した複合繊維および/または複
合糸から構成されている布帛が発泡体の内部または外表
面に配設されて補強されるものをも含むものである。こ
の場合、発泡体(P)と布帛(H)との配列の仕方は、
P/H/P、H/ P / H1P/)I/P/Hある
いはP/H/P/H/ Pのように配列されて用いられ
る。特に、該布帛が発泡体の一表面に配設された場合、
第一成分がフィルム化あるいはプラスチック化し、発泡
ビーズ粒子がむき出しとなった表面を有する従来の発泡
体とは全(異なる外観を呈し、任意の表面形状、たとえ
ばスムース表面、模様を有する凹凸形状などのように表
面を美粧化し、さらに鮮明な印字やプリントのできる繊
維補強発泡体の実現が可能であり好ましいことである。
のもののみならず、前述した複合繊維および/または複
合糸から構成されている布帛が発泡体の内部または外表
面に配設されて補強されるものをも含むものである。こ
の場合、発泡体(P)と布帛(H)との配列の仕方は、
P/H/P、H/ P / H1P/)I/P/Hある
いはP/H/P/H/ Pのように配列されて用いられ
る。特に、該布帛が発泡体の一表面に配設された場合、
第一成分がフィルム化あるいはプラスチック化し、発泡
ビーズ粒子がむき出しとなった表面を有する従来の発泡
体とは全(異なる外観を呈し、任意の表面形状、たとえ
ばスムース表面、模様を有する凹凸形状などのように表
面を美粧化し、さらに鮮明な印字やプリントのできる繊
維補強発泡体の実現が可能であり好ましいことである。
また、第一成分がフィルム化あるいはプラスチック化し
て、連続皮膜を作成することから、防水性、耐水性が抜
群に向上することも達成でき、かかる点も大きな特長で
ある。
て、連続皮膜を作成することから、防水性、耐水性が抜
群に向上することも達成でき、かかる点も大きな特長で
ある。
もちろん、前述した繊維状または糸状のものによる補強
と、かかる布帛による補強を併用したものであっても構
わない。この場合、補強効果が極めて大きくなり好まし
い方法である。かかる布帛としては、織物、編物、不織
布、網状シート状物等のうちのいずれか、またはそれら
の複合体またはそれらが混合使用して用いられる。
と、かかる布帛による補強を併用したものであっても構
わない。この場合、補強効果が極めて大きくなり好まし
い方法である。かかる布帛としては、織物、編物、不織
布、網状シート状物等のうちのいずれか、またはそれら
の複合体またはそれらが混合使用して用いられる。
本発明の繊維補強発泡体は、繊維状もしくは糸状のもの
で補強を図ったものの場合には発泡体中に補強繊維が多
数散在しているものとなり、あるいはまた、前述の布帛
で補強を図ったものの場合には発泡体の内部または外表
面において補強繊維が布帛の面状を成して存在している
ものとなり、また、繊維および/または糸と布帛の両者
を用いて補強を図った場合にはこれらの2種の構造の双
方が表われるものとなる。
で補強を図ったものの場合には発泡体中に補強繊維が多
数散在しているものとなり、あるいはまた、前述の布帛
で補強を図ったものの場合には発泡体の内部または外表
面において補強繊維が布帛の面状を成して存在している
ものとなり、また、繊維および/または糸と布帛の両者
を用いて補強を図った場合にはこれらの2種の構造の双
方が表われるものとなる。
また、本発明において、複合繊維の繊維長は、長繊維(
フィラメント)、短繊維(ステープル)または極短繊維
(ウィスカー)のいずれの形態で用いられても構わない
。しかし、本発明に基づいて繊維補強発泡体を作るに当
り、繊維部分を長繊維で用いるか、また短繊維(ステー
ブル)または極短繊維(ウィスカー)で用いるかでは、
大きく思想の異なるものである。なぜなら、それぞれの
場合によって、得られる本発明の繊維補強発泡体の性能
、特に強度面での特性や外観あるいは製造方法も全く異
なってくるからである。
フィラメント)、短繊維(ステープル)または極短繊維
(ウィスカー)のいずれの形態で用いられても構わない
。しかし、本発明に基づいて繊維補強発泡体を作るに当
り、繊維部分を長繊維で用いるか、また短繊維(ステー
ブル)または極短繊維(ウィスカー)で用いるかでは、
大きく思想の異なるものである。なぜなら、それぞれの
場合によって、得られる本発明の繊維補強発泡体の性能
、特に強度面での特性や外観あるいは製造方法も全く異
なってくるからである。
本発明では、繊維補強発泡体を製造する方法は、何ら問
われるものでなく、いかなる方法で製造しても構わない
か、好ましく行なわれる方法の一例を挙げるならば、発
泡体として市販の発泡性ポリスチレンビーズを用い、複
合繊維として芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘
成分がスチレンとアクリル酸エステルの共重合体からな
る多芯/鞘型複合繊維を用いて、まず、発泡性ポリスチ
レンビーズに蒸気を吹付けて一次発泡を行なわせ、この
−次発泡ビーズと多芯/鞘型複合繊維の各々を別個のエ
ジェクタから一部が開口した成型金型中へ噴射し混合充
填する。次いで、成型金型中へ蒸気を吹込んで二次発泡
させるとともに低熱変形成分である多芯/鞘型複合繊維
の鞘成分を発泡体成分と接着一体化せしめ繊維補強発泡
体とする方法などを採用することができるものである。
われるものでなく、いかなる方法で製造しても構わない
か、好ましく行なわれる方法の一例を挙げるならば、発
泡体として市販の発泡性ポリスチレンビーズを用い、複
合繊維として芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘
成分がスチレンとアクリル酸エステルの共重合体からな
る多芯/鞘型複合繊維を用いて、まず、発泡性ポリスチ
レンビーズに蒸気を吹付けて一次発泡を行なわせ、この
−次発泡ビーズと多芯/鞘型複合繊維の各々を別個のエ
ジェクタから一部が開口した成型金型中へ噴射し混合充
填する。次いで、成型金型中へ蒸気を吹込んで二次発泡
させるとともに低熱変形成分である多芯/鞘型複合繊維
の鞘成分を発泡体成分と接着一体化せしめ繊維補強発泡
体とする方法などを採用することができるものである。
また、さらに、発泡体として発泡性フェノール樹脂(ノ
ボラック系)を用い、繊維部分として芯成分がポリエチ
レンテレフタレート、鞘成分がスチレンとアクリル酸エ
ステルの共重合体からなる多芯/鞘型複合繊維を用いて
、これを短くカットし、ミキサーで両者を混合した後に
成型金型中へ供給し、次いで、成型金型を熱プレスを用
いて加圧・加熱して発泡せしめ繊維補強発泡体とする方
法なども採用することができるものである。
ボラック系)を用い、繊維部分として芯成分がポリエチ
レンテレフタレート、鞘成分がスチレンとアクリル酸エ
ステルの共重合体からなる多芯/鞘型複合繊維を用いて
、これを短くカットし、ミキサーで両者を混合した後に
成型金型中へ供給し、次いで、成型金型を熱プレスを用
いて加圧・加熱して発泡せしめ繊維補強発泡体とする方
法なども採用することができるものである。
このようにして得られた本発明の繊維補強発泡体は、過
酷な衝撃や力学的作用を受ける道路の噴泥防止材、各種
土木用材、防水層保護材等の建築・土木分野、断熱工業
分野、自動車内装材等の車両分野、包装・梱包分野、ス
ポーツ・雑貨分野にも副素材なしに適用することができ
る。
酷な衝撃や力学的作用を受ける道路の噴泥防止材、各種
土木用材、防水層保護材等の建築・土木分野、断熱工業
分野、自動車内装材等の車両分野、包装・梱包分野、ス
ポーツ・雑貨分野にも副素材なしに適用することができ
る。
また、さらに、本発明の繊維補強発泡体の高強力性を活
かした用途として、海上浮き飛行場、浮き桟橋、海上浮
きテニスコート、海上浮きゴルフ場、海上浮きレジャー
スペースなどの特殊な用途に適用することも可能である
。
かした用途として、海上浮き飛行場、浮き桟橋、海上浮
きテニスコート、海上浮きゴルフ場、海上浮きレジャー
スペースなどの特殊な用途に適用することも可能である
。
[実施例]
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例によって、本発明の有効性や
権利の範囲が限定されたり、制限を受けるものではない
。むしろ、次の応用や展開をもたらすものである。
、本発明はこれらの実施例によって、本発明の有効性や
権利の範囲が限定されたり、制限を受けるものではない
。むしろ、次の応用や展開をもたらすものである。
なお、実施例において、1割合」は全て重量に基づくも
のである。
のである。
実施例1
発泡体部分として市販のポリスチレン(非発泡樹脂での
曲げ弾性率: 280kg/mm2)の発泡性ビーズを
用い、繊維部分として鞘成分がスチレン80重量部/2
−エチルへキシルアクリレート20重量部共重合体(熱
変形温度:57.6℃)、芯成分かポリエチレンテレフ
タレート(溶融点:265℃)からなる高分子配列体繊
維(1フイラメント中の芯数:36、単糸繊度:4.0
デニル)の51mmにカットした繊維を用いた。
曲げ弾性率: 280kg/mm2)の発泡性ビーズを
用い、繊維部分として鞘成分がスチレン80重量部/2
−エチルへキシルアクリレート20重量部共重合体(熱
変形温度:57.6℃)、芯成分かポリエチレンテレフ
タレート(溶融点:265℃)からなる高分子配列体繊
維(1フイラメント中の芯数:36、単糸繊度:4.0
デニル)の51mmにカットした繊維を用いた。
まず、発泡性ポリスチレンビーズに蒸気を吹付けて一次
発泡を行ない、さらに、この−次発泡ビーズと前記高分
子配列体繊維のカット繊維を、別個のエジェクタから一
部が開口したコの字状の成型金型中へ噴射し混合充填し
た。次いで、成型金型中へ蒸気を吹込んで一次発泡ビー
ズを二次発泡させる(発泡処理温度:105℃)ととも
に発泡体成分と高分子配列体繊維が接着一体化せしめ、
繊維補強発泡体を作製した。
発泡を行ない、さらに、この−次発泡ビーズと前記高分
子配列体繊維のカット繊維を、別個のエジェクタから一
部が開口したコの字状の成型金型中へ噴射し混合充填し
た。次いで、成型金型中へ蒸気を吹込んで一次発泡ビー
ズを二次発泡させる(発泡処理温度:105℃)ととも
に発泡体成分と高分子配列体繊維が接着一体化せしめ、
繊維補強発泡体を作製した。
得られた繊維補強発泡体は、鞘成分が良好に接着成分化
していて、発泡体と繊維部分の一体化性が極めて良好で
あり、耐衝撃性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒ
ビの入りにくいものであった。こうして得られた本発明
のコの字状の発泡構造体を用い、ダンボールで外部を包
むことなく、二つの該繊維補強発泡体を組合せてラジカ
セを梱包して輸送テストを行なった。その結果、被包装
物であるラジカセ(カセット付きラジオ)を何ら損傷す
ることなく輸送することができた。
していて、発泡体と繊維部分の一体化性が極めて良好で
あり、耐衝撃性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒ
ビの入りにくいものであった。こうして得られた本発明
のコの字状の発泡構造体を用い、ダンボールで外部を包
むことなく、二つの該繊維補強発泡体を組合せてラジカ
セを梱包して輸送テストを行なった。その結果、被包装
物であるラジカセ(カセット付きラジオ)を何ら損傷す
ることなく輸送することができた。
一方、従来のポリエチレンテレフタレート繊維(溶融点
=265℃、単糸繊度:4.0デニール、カット長さ:
51mm)を用いて同様の充填量、加工条件により補強
したポリスチレン発泡体を用いて、同様のテストを行な
ったところ(比較例)、輸送の際の振動によってポリス
チレン発泡体が割れてしまい、ラジカセのコーナの塗装
が剥れ、機器の一部に損傷が認められた。この比較例の
ものは、発泡体とポリエチレンテレフタレート繊維の接
着一体化が全く不十分なものと認められるものであった
。
=265℃、単糸繊度:4.0デニール、カット長さ:
51mm)を用いて同様の充填量、加工条件により補強
したポリスチレン発泡体を用いて、同様のテストを行な
ったところ(比較例)、輸送の際の振動によってポリス
チレン発泡体が割れてしまい、ラジカセのコーナの塗装
が剥れ、機器の一部に損傷が認められた。この比較例の
ものは、発泡体とポリエチレンテレフタレート繊維の接
着一体化が全く不十分なものと認められるものであった
。
実施例2
発泡体部分としてノボラック系フェノール樹脂(非発泡
樹脂での曲げ弾性率: 350kg/mm2)の発泡性
粉末を用い、繊維部分として芯成分かポリエチレンテレ
フタレート(溶融点=265°C)、鞘成分がポリスチ
レン(熱変形温度:84.4°C)からなる高分子配列
体繊維(1フイラメント中の芯数=36、単糸繊度:3
.8デニール、繊維カット長さ10mm)を用い、繊維
充填量10%重量部としてミキサー中で混合した後に成
型金型中へ供給した。次いで、成型金型を熱プレスを用
いて、140℃で30分間の発泡処理条件で、加圧・加
熱処理して発泡せしめて繊維補強発泡体を成型した。
樹脂での曲げ弾性率: 350kg/mm2)の発泡性
粉末を用い、繊維部分として芯成分かポリエチレンテレ
フタレート(溶融点=265°C)、鞘成分がポリスチ
レン(熱変形温度:84.4°C)からなる高分子配列
体繊維(1フイラメント中の芯数=36、単糸繊度:3
.8デニール、繊維カット長さ10mm)を用い、繊維
充填量10%重量部としてミキサー中で混合した後に成
型金型中へ供給した。次いで、成型金型を熱プレスを用
いて、140℃で30分間の発泡処理条件で、加圧・加
熱処理して発泡せしめて繊維補強発泡体を成型した。
得られた繊維補強発泡体は、従来のフェノール発泡体に
比べて極めて形態保持性が良好であり、紙を積層したり
、ハニカム構造にするなどの副素材を用いることなく建
築用断熱材として好ましく用いることのできるものであ
った。
比べて極めて形態保持性が良好であり、紙を積層したり
、ハニカム構造にするなどの副素材を用いることなく建
築用断熱材として好ましく用いることのできるものであ
った。
実施例3
芯成分がポリエチレンテレフタレート(溶融点:265
℃)、鞘成分がスチレン80重量部/2エチルへキシル
アクリレート20重量部の共重合体(熱変形温度+57
.6°C)からなる高分子配列体繊維(1フイラメント
中の芯数:16、単糸繊度:3.8デニール、繊維のカ
ット長さ:10mm)を、予め加熱したコの字形の成型
金型中を吸引しながら開口部へ向かってエジェクターを
用いて噴射し、成型金型の内壁面全体に高分子配列体繊
維シート層を張付けた。
℃)、鞘成分がスチレン80重量部/2エチルへキシル
アクリレート20重量部の共重合体(熱変形温度+57
.6°C)からなる高分子配列体繊維(1フイラメント
中の芯数:16、単糸繊度:3.8デニール、繊維のカ
ット長さ:10mm)を、予め加熱したコの字形の成型
金型中を吸引しながら開口部へ向かってエジェクターを
用いて噴射し、成型金型の内壁面全体に高分子配列体繊
維シート層を張付けた。
次いで、市販の発泡性ポリスチレンビーズ(非発泡樹脂
での曲げ弾性率:280kg/mm2)を用いて一次発
泡を行った後、前記成型金型の空間に一次発泡ビーズと
高分子配列体繊維を混合充填した。成型金型の内容積い
っばいに充填されたとき、かかる噴射を止めて成型金型
を封鎖し、105℃のスチームにより加熱し、高分子配
列体繊維の鞘成分を熱変形せしめると同時に一次発泡ビ
ーズを発泡成型した。
での曲げ弾性率:280kg/mm2)を用いて一次発
泡を行った後、前記成型金型の空間に一次発泡ビーズと
高分子配列体繊維を混合充填した。成型金型の内容積い
っばいに充填されたとき、かかる噴射を止めて成型金型
を封鎖し、105℃のスチームにより加熱し、高分子配
列体繊維の鞘成分を熱変形せしめると同時に一次発泡ビ
ーズを発泡成型した。
得られた繊維補強発泡体は、鞘成分がプラスチック化し
た高分子配列体繊維シートと発泡体が強固に一体化した
ものであり、表面平滑性、耐衝撃性に優れ、曲げ、捩り
に対しても強く、ヒビの入りにくいものであった。
た高分子配列体繊維シートと発泡体が強固に一体化した
ものであり、表面平滑性、耐衝撃性に優れ、曲げ、捩り
に対しても強く、ヒビの入りにくいものであった。
本発明の繊維補強発泡体を組合せて、ダンボールで外部
を包むことなく、ラジカセを梱包して輸送テストを行な
った。その結果、被包装物であるラジカセを何ら損傷す
ることなく輸送することができた。
を包むことなく、ラジカセを梱包して輸送テストを行な
った。その結果、被包装物であるラジカセを何ら損傷す
ることなく輸送することができた。
さらに、繊維補強発泡体の表面に製品の名称と模様を印
刷したところ、従来のポリスチレン発泡体とは比べもの
にならないほど鮮明に印刷することかできた。
刷したところ、従来のポリスチレン発泡体とは比べもの
にならないほど鮮明に印刷することかできた。
実施例4
芯成分がナイロン66(溶融点:260°C)、鞘成分
がスチレン/2−エチルへキシルアクリレート共重合体
(熱変形温度:57.6℃)からなる高分子配列体繊維
シート(1フイラメント中の芯数:36、単糸繊度:3
,5デニール)を用いて織物を作り、成型金型の内壁面
に配設した。
がスチレン/2−エチルへキシルアクリレート共重合体
(熱変形温度:57.6℃)からなる高分子配列体繊維
シート(1フイラメント中の芯数:36、単糸繊度:3
,5デニール)を用いて織物を作り、成型金型の内壁面
に配設した。
かかる成型金型内容積の空間に一次発泡を行なったポリ
スチレン(非発泡樹脂での曲げ弾性率:280 k g
/mm2)の発泡性ビーズを充填し、スチームで加熱し
て発泡成型した。
スチレン(非発泡樹脂での曲げ弾性率:280 k g
/mm2)の発泡性ビーズを充填し、スチームで加熱し
て発泡成型した。
得られた繊維補強発泡体は、発泡体の外面を高分子配列
体繊維の鞘成分がプラスチック化したものと、芯成分か
らなる織物が覆ったものであり、該織物と発泡体との接
着一体化が極めて良好で、かつ織物組織構造を有するも
のであった。該繊維補強発泡体は、表面平滑性、耐衝撃
性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒビの入りにく
い特性を有するものであった。コンパクトな冷凍コンテ
ナーとして用いたところ、保冷効果が抜群に良好であり
、外観品位、耐久性にも優れるものであった。
体繊維の鞘成分がプラスチック化したものと、芯成分か
らなる織物が覆ったものであり、該織物と発泡体との接
着一体化が極めて良好で、かつ織物組織構造を有するも
のであった。該繊維補強発泡体は、表面平滑性、耐衝撃
性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒビの入りにく
い特性を有するものであった。コンパクトな冷凍コンテ
ナーとして用いたところ、保冷効果が抜群に良好であり
、外観品位、耐久性にも優れるものであった。
実施例5
芯成分がポリエチレンテレフタレート(溶融点=265
℃)、鞘成分か低融点ポリエステル(熱変形温度ニア5
℃)からなる高分子配列体繊維(1フイラメント中の芯
数:36、単糸繊度:3.5デニール)を用いて織物を
作り、成型金型の内壁面に配設した。かかる成型金型内
容積の空間に一次発泡を行なったポリスチレン(非発泡
樹脂での曲げ弾性率:280kg/mm2)の発泡性ビ
ーズを充填し、スチームで加熱して発泡成型した。
℃)、鞘成分か低融点ポリエステル(熱変形温度ニア5
℃)からなる高分子配列体繊維(1フイラメント中の芯
数:36、単糸繊度:3.5デニール)を用いて織物を
作り、成型金型の内壁面に配設した。かかる成型金型内
容積の空間に一次発泡を行なったポリスチレン(非発泡
樹脂での曲げ弾性率:280kg/mm2)の発泡性ビ
ーズを充填し、スチームで加熱して発泡成型した。
得られた繊維補強発泡体は、発泡体の外面を高分子配列
体繊維の鞘成分がプラスチック化したものと、芯成分か
らなる織物が覆ったものであり、該織物と発泡体との接
着一体化が極めて良好で、かつ織物組織構造を有するも
のであった。該繊維補強発泡体は、表面平滑性、耐衝撃
性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒビの入りにく
い特性を有するものであった。
体繊維の鞘成分がプラスチック化したものと、芯成分か
らなる織物が覆ったものであり、該織物と発泡体との接
着一体化が極めて良好で、かつ織物組織構造を有するも
のであった。該繊維補強発泡体は、表面平滑性、耐衝撃
性に優れ、曲げ、捩りに対しても強く、ヒビの入りにく
い特性を有するものであった。
[発明の効果]
以上のように本発明により得られる繊維補強発泡体は、
高強力繊維と高剛性発泡体が極めて強力に接着一体化し
た構造を有するものであり、良好な引張強さ、衝撃強さ
、曲げ強さ、捩り強さ等の機械的性能と好ましい形態保
持性を有するものである。
高強力繊維と高剛性発泡体が極めて強力に接着一体化し
た構造を有するものであり、良好な引張強さ、衝撃強さ
、曲げ強さ、捩り強さ等の機械的性能と好ましい形態保
持性を有するものである。
また、さらに、複合繊維および/または複合糸により構
成された布帛により繊維補強を行なわしめる場合、表面
品位を任意に美粧化することも可能であり、従来の発泡
体では得られない外観品位、機械的強度特性、防水性な
どを同時に有する製品とすることができる。
成された布帛により繊維補強を行なわしめる場合、表面
品位を任意に美粧化することも可能であり、従来の発泡
体では得られない外観品位、機械的強度特性、防水性な
どを同時に有する製品とすることができる。
本発明の繊維補強発泡体を用いることにより、包装・梱
包分野においては、ダンボールのような副資材の必要な
しに、直ちに製品を包装梱包しても製品を損傷すること
なく輸送することが可能である。そのため、副資材に要
する費用が節約でき、さらに嵩さはらないので運搬費や
格納費が節減できる利点がある。
包分野においては、ダンボールのような副資材の必要な
しに、直ちに製品を包装梱包しても製品を損傷すること
なく輸送することが可能である。そのため、副資材に要
する費用が節約でき、さらに嵩さはらないので運搬費や
格納費が節減できる利点がある。
その他、過酷な衝撃や力学的作用を受ける道路の噴泥防
止材、各種土木用材、防水層保護材などの建築・土木分
野、断熱工業分野、自動車などの車両分野、包装・梱包
分野、スポーツ・雑貨分野にも好ましく用いられる。
止材、各種土木用材、防水層保護材などの建築・土木分
野、断熱工業分野、自動車などの車両分野、包装・梱包
分野、スポーツ・雑貨分野にも好ましく用いられる。
また、さらに、本発明の繊維補強発泡体の高強力性を活
かした用途として、海上浮き飛行場、浮き桟橋、海上浮
きテニスコート、海上浮きゴルフ場、海上浮きレジャー
スペースなどの特殊な用途に適用することも可能である
。
かした用途として、海上浮き飛行場、浮き桟橋、海上浮
きテニスコート、海上浮きゴルフ場、海上浮きレジャー
スペースなどの特殊な用途に適用することも可能である
。
第1図〜第7図は、本発明の繊維補強発泡体に用いる複
合繊維の一実施態様例をモデル的に示した概略モデル横
断面図である。 1:複合繊維 2.2′ :芯成分 3:鞘成分
合繊維の一実施態様例をモデル的に示した概略モデル横
断面図である。 1:複合繊維 2.2′ :芯成分 3:鞘成分
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)曲げ弾性率において150kg/mm^2以上の
樹脂からなる発泡体が、接着成分を介して繊維状物によ
り補強されてなることを特徴とする繊維補強発泡体。 (2)複合繊維および/または複合糸の混入により表面
および/または内部が強化された繊維補強発泡体であっ
て、発泡処理により該複合繊維または複合糸の複合第一
成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成分になり、他の
成分が繊維状成分として存在して発泡体が補強されてな
ることを特徴とする請求項第1項記載の繊維補強発泡体
。 (3)複合繊維および/または複合糸により構成された
布帛により表面および/または内部が強化された繊維補
強発泡体であって、発泡処理により該複合繊維または複
合糸の複合第一成分が熱変形あるいは熱溶融して接着成
分になり、他の成分が繊維状成分として存在して発泡体
が補強されてなることを特徴とする請求項第1項記載の
繊維補強発泡体。 (4)複合繊維および/または複合糸の混入と、複合繊
維および/または複合糸により構成された布帛によって
、表面および/または内部が強化された繊維補強発泡体
であって、発泡処理により該複合繊維または複合糸の複
合第一成分が熱変形あるいは溶融して接着成分になり、
他の成分が繊維状成分として存在して発泡体が補強され
てなることを特徴とする請求項第1項記載の繊維補強発
泡体。 (5)複合繊維または複合糸が、芯/鞘型複合の複合繊
維または複合糸であることを特徴とする請求項第2項、
第3項または第4項記載の繊維補強発泡体。 (6)複合繊維または複合糸が、バイメタル型複合の複
合繊維または複合糸であることを特徴とする請求項第2
項、第3項または第4項記載の繊維補強発泡体。 (7)複合繊維または複合糸が、多層接合型複合の複合
繊維または複合糸であることを特徴とする請求項第2項
、第3項または第4項記載の繊維補強発泡体。 (8)複合繊維が放射状多層接合型繊維であることを特
徴とする請求項第2項、第3項または第4項記載の繊維
補強発泡体。 (9)芯/鞘型の複合繊維の構造が、多芯/鞘型複合繊
維であることを特徴とする請求項第5項記載の繊維補強
発泡体。 (10)多芯/鞘型の複合繊維の構造が、2種以上の異
なる芯成分を有するものであることを特徴とする請求項
第9項記載の繊維補強発泡体。 (11)複合糸が、複数成分の繊維よりなる混繊糸であ
ることを特徴とする請求項第2項、第3項または第4項
記載の繊維補強発泡体。 (12)複合糸が、複数成分の糸よりなる交撚糸である
ことを特徴とする請求項第2項、第3項または第4項記
載の繊維補強発泡体。 (13)複合繊維または複合糸における接着成分が、発
泡体の熱変形温度あるいは溶融点よりも少なくとも10
℃以上低い熱変形温度あるいは溶融点を有するポリマで
あることを特徴とする請求項第2項、第3項または第4
項記載の繊維補強発泡体。 (14)複合繊維または複合糸における接着成分が、発
泡体と同じモノマ単位を有するポリマであることを特徴
とする請求項第2項、第3項または第4項記載の繊維補
強発泡体。(15)複合繊維または複合糸における接着
成分が、発泡体の構成モノマ単位および他モノマ単位か
らなる共重合体であることを特徴とする請求項第2項、
第3項または第4項記載の繊維補強発泡体。 (16)複合繊維または複合糸における繊維状成分が、
160℃以上の熱変形温度あるいは溶融点を有するポリ
マであることを特徴とする請求項第2項、第3項または
第4項記載の繊維補強発泡体。 (17)複合繊維または複合糸における繊維状成分が、
接着成分の熱変形温度あるいは溶融点よりも少なくとも
70℃以上高い熱変形温度あるいは溶融点を有するポリ
マであることを特徴とする請求項第2項、第3項または
第4項記載の繊維補強発泡体。 (18)複合繊維または複合糸における繊維状成分が、
発泡体の熱変形温度あるいは溶融点よりも少なくとも5
0℃以上高い熱変形温度あるいは溶融点を有するポリマ
であることを特徴とする請求項第2項、第3項または第
4項記載の繊維補強発泡体。 (19)発泡体が、ベンゼン環を有するポリマにより構
成されることを特徴とする請求項第1項、第2項、第3
項または第4項記載の繊維補強発泡体。 (20)発泡体が、ポリスチレン樹脂発泡体であること
を特徴とする請求項第1項、第2項、第3項または第4
項記載の繊維補強発泡体。 (21)発泡体が、フェノール樹脂発泡体であることを
特徴とする請求項第1項、第2項、第3項または第4項
記載の繊維補強発泡体。 (22)潜在発泡性を有する材料と、複合繊維および/
または複合糸を材料に用いて、該複合繊維および/また
は複合糸の複合第一成分の熱変形温度あるいは溶融点よ
りも少なくとも10℃以上高く、かつ複合第二成分の溶
融点よりも少なくとも50℃以上低い温度で発泡処理を
行なわしめることにより、前記複合第二成分を繊維状の
補強物として、かつ前記複合第一成分を該繊維状の補強
物と発泡体との接着剤として、繊維補強発泡体を構成せ
しめることを特徴とする繊維補強発泡体の製造方法。 (23)潜在発泡性を有する材料と、複合繊維および/
または複合糸により構成された布帛を用いて、該複合繊
維および/または複合糸の複合第一成分の熱変形温度あ
るいは溶融点よりも少なくとも10℃以上高く、かつ複
合第二成分の溶融点よりも少なくとも50℃以上低い温
度で発泡処理を行なわしめることにより、前記複合第二
成分を繊維状の補強物として、かつ前記複合第一成分を
該繊維状の補強物と発泡体との接着剤として、繊維補強
発泡体を構成せしめることを特徴とする繊維補強発泡体
の製造方法。 (24)発泡体がポリスチレン樹脂発泡体であることを
特徴とする請求項第22項または第23項記載の繊維補
強発泡体の製造方法。 (25)発泡体がフェノール樹脂発泡体であることを特
徴とする請求項第22項または第23項記載の繊維補強
発泡体の製造方法。
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