JPS5860054A - 繊維質成型体の製造方法 - 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】 本発明は断熱材、吸音材、クッショシ材、下地材、畳床
等の建築用材或いは梱包用当て板、緩衝材もしくは自動
車のドア、壁、天井等の内張り材のような車輌用内装材
、更には靴の中敷きシート等として有用な弾力性、耐圧
縮性、寸法安定性、耐水性、軽量性、加工性等の諸性能
に優れた繊維質成型体の製造方法に関するものである。

従来から木材繊維、故紙パルプ、麻繊維、綿繊維等を単
独に、もしくはこれ等の繊維を混合した植物繊維スラリ
ーを脱水してボード状或いは所望の立方体状に成型した
繊維質成型体は、軒樋で、加工性、断熱性、吸音性、緩
衝性に優れていることから建築用資材をはじめ各種産業
用資材として多く利用されているが、この種の成型体は
、吸水性が高く、吸湿による強度低下や伸び等の寸法変
化が著しくて耐水性、寸法安定性に劣る欠点があった。

一方、このような欠点をな（するために、これらの植物
繊維スラリーにポリオレフィシ系の合成繊維等の熱可塑
性合成樹脂の繊維状物を混合して脱水成型し、これを加
熱圧締して上記繊維状物を浴融させて繊維相互の結合を
行うことにより成型体の耐水性、寸法安定性、成形性等
を改善する方法が行われているが、この方法によると、
合成繊維が植物繊維に比べて親水性が少なく、植物繊維
との絡み合いが弱い上に繊維相互を結びつける水素結合
のような結合力が期待できないため、所望の強度を得る
には合成繊維が溶融して結合力が生じるまで高温で処理
する必要があり、合成繊維同士もしくは合成繊維と植物
繊維が完全に融着し合って成型体全体が硬化するために
、弾力性、クツシ３シ性、通気性、加工性等が低下Ｔる
という問題点があった。

本発明は、このような従来の欠点及び問題点に鑑みてな
されたもので、熱可塑性合成樹脂の繊維状物をウレタシ
エ５ストマ或いはＳＤＲ等の弾性を有する高分子結合剤
により処理してなる繊維塊にバッフイシグ処理或いはカ
ーディジタ処理等の粉砕処理を施して短繊維の綿状体を
得、該綿状体と木材繊維或いは綿＃＆維等の植物繊維と
を混合してなる組成物を成型し、加熱もしくは加熱圧締
して耐水性、寸法安定性は勿論、弾力性に優れた紐維質
成型体を製造する方法を提供するものである。

次に本発明の糾Ｗ質成型体の製造方法について詳述する
。

本発明において使用する植物繊維としては、木材繊維、
故級パルプ、クラフトパルプ、タラシトパルプ、麻繊維
、綿繊維等が単独に、又はこれらを混合して用いられる
。

一方、熱可塑性合成樹脂の繊維状物としては、ティ０′
Ｊ続紛、ポリエステル繊維、ボリプ０ピレシ縁維、ポリ
鳴化ピニリヂシ織布、ポリエステル繊維、ポリ塩化ビニ
ル繊維、ポリビニルアルコール繊維、エチレシ・プ０ピ
レシ共重合体繊維、エチレシ・酢酸ビニル共重合体繊維
等の単独又はこれらの混合物が用いられる。これらの熱
可塑性合成樹脂のｍｓ状物は切断長がｌ〜ＩＯＣＩｍ、
望ましくは２〜５１のもので太さは５デニール以下、好
ましくは１．５デニール以下のものが粉砕処理により合
成繊維の短繊維の綿状体が得易く、又、該綿状体と植物
繊維との混合が均一に行われて好ましいものである。

熱可塑性合成樹脂の繊維状物は植物繊維と混合するに先
立ち、予めウレタシエラストマ或いはＳＤＲ等の弾性を
有する高分子結合剤で処理して一旦繊維塊となし、該繊
維塊に粉砕処理を施すことによって得られる短繊維の綿
状体の状態のものを用いるもので、例えば、上記繊維状
物でウェッブを形成して該ウエツづにウレタシポリウレ
ア溶液を含浸させ、水分の存在下でエラストマを凝固さ
せることにより繊維を相互に結合させ、しかるのちこの
ウエッづＶ（ζ−サシヅイシジ処理又はバツフイシグ処
理或いはカーディジタ処理等の粉砕処理を施して得られ
る合成繊維の短繊維とウレタシエ５ストマが混在した屑
綿状の綿状体が用いられる。

このような綿状体は図に示すように、熱可塑性合成樹脂
の繊維状物（１）が、バツフイシク等の粉砕処理によっ
てその交絡部分等でウレタシエラストマ等の弾性高分子
結合剤（２）で部分的に結合されたポー５スな三次元構
造をなした繊維塊（４）の集積物である。このようなポ
ーラスな三次元構造の繊維塊の集積物よりなる綿状体は
、繊維状物（１）の長さが０．５〜１５ｍ程度の短繊維
に破断されており、繊維相互の結合も弱められているこ
とから各繊維状物の自由度が高められていると共に上記
結合剤の弾性と相俟って、圧縮に対する復元性に優れて
おり、成型体に弾性を付与し、又、三次元交絡部分に木
材繊維等の植物繊維が絡み易くなって、繊維同志の結絡
力が高まり、成型体の曲げ強度をも向上させるものであ
る。

なお、上記の綿状体は、工場で特別に製造してもよいが
、ウレタシエラストマやＳＢＲ等をバイジターとして用
いて形成した熱可塑性合成繊維不織布を基布とする合成
皮革のパフ粉等の産業廃棄物を利用してもよ（、特にこ
れら合成皮革のパフ屑やサシター屑は再使用が困難であ
ることから止むおえず焼却処理されている現状に鑑み、
これらを有効に利用することにより資源の節約を計るこ
とができる。

次に上記綿状体を木材繊維或いは綿繊維等の植物繊維と
混合して湿式又は乾式法によってボード状又は所望の立
体形状等に抄造する。なお、上記の綿状体を植物繊維に
混合するに際して、綿状体の大きさや、はぐれ具合の状
態に応じてピータ−等で繊維塊を一旦叩解して分散性を
高めてから混合してもよい。

抄造するに際して、上記綿状体と植物繊維の混合割合は
特に限定しないが、綿状体は植物縁＃＃、に対して少な
（とも５％（重量部）以上の割合で混合するのが寸法安
定性、耐水性を改善する上で望ましく、床下地材や畳床
等の建築用材或いは自動車の内装材等のように弾力性と
共にある程度の強度、耐圧縮性が要求されるものについ
ては、綿状体と植物繊維の混合割合を５〜５０８５０〜
９５重量割合となるようにしてお（のが、植物繊維の水
素結合等の結合力によって充分な強度を保持することが
できて好ましく、又、靴の中敷やシート状りッシ３シ材
等に用いる場合には、綿状体と植物繊維の混合割合を５
０〜９５：５〜５０重量割合になるようにして形成する
のが、柔軟性を付与する上で好ましいものであり、又、
この場合、植物繊維として繊維長が長（絡み合いの良好
な綿繊維を主体として用いると柔軟性をさらに向上させ
ることができる。なお、抄造手段としては湿式、乾式の
何れでもよいが、湿式法の方がス５り一部にして水中で
攪拌する際に、綿状体と植物繊維との絡み合いが促進さ
れるため好ま・しい。

一方、乾式法で抄造する場合には、綿状体と植物繊維を
混合堆積して、そのまま圧締すればよいが、厚さが厚い
ものを形成する場合はニード元バシチシタ等を施してお
いてもよい。

このようにして綿状体と植物繊維を混合してなる組成物
をボード状或いは立体形状等の所望の形状に成型したの
ち、これを熱圧する。

熱圧の際の温度条件は熱可塑性合成樹脂の繊維状物を結
合している高分子結合剤が溶融或いは熱軟化する程度の
温度で熱圧すればよく、ウレタシ工５ストマの場合は１
６０℃程度、８１Ｒの場合は１２０℃程度で夫々熱圧す
る。又、このとき熱可塑性合成樹脂の繊維状物は熱収縮
を生じる場合がある。

即ち、熱可塑性合成樹脂繊維状物の融点は、具体的には
、ナイＯシ繊維２１５℃、ボリプ０ピレシ繊維１７０℃
、ポリエステル繊維１３０℃、ポリ塩化ピニリザシ繊維
１８０℃であるから、熱圧時の温度条件をウレタシエラ
ストマ等の結合剤の融点以上の温度で行うことにより、
上記熱可塑性合成樹脂の繊維状物は、その融点前後の温
度に加熱されることになり、軟化もしくは溶融して結合
剤の溶融と同時に熱収縮を生じるものである。

上記熱圧処理によって、熱可塑性合成樹脂の繊維状物は
植物繊維と絡み合った状態で固化し、弾性高分子結合剤
が一部植物繊維間に流動する等の現象が生じ、これによ
って成型体全体に結合力を与え、且つ弾力性を付与する
ものである。

即ち、単に合成繊維のみを植物繊維に混合して溶融した
場合には、合成繊維と木材繊維等の植物繊維との結合及
び合成繊維同志の結合力は生じるが、繊維が均一に分散
した状態のままで溶融しているに過ぎないため、弾力性
が発揮されないのに対し、本発明によれば、熱可塑性合
成樹脂の繊維状物は弾性を有する高分子結合剤で部分的
に結合し合っているので、成型体内部において植物繊維
との結合が生じているために弾力性を発揮し、成型体に
クッショシ性、緩衝性、弾力性等を付与Ｔるものである
。

以下本発明による繊維成型体の製造方法について数種の
実施例を示す。

実施例１ ポリエステル繊維とポリスチレシ縁雑の混合紡糸よりな
る合成繊維ウェッブに二一ドルバシチを施してなる三次
元交絡マットにポリウレタシのジメチル本ルムア！ド溶
液を含浸させたのち、水中に浸漬してウレタシエラスト
マを不縁マット中で凝結させ、しかるのちこれにカーデ
ィジタ処理を施して粉砕して、ウレタシエ５ストマで結
合されたポーラスな屑綿状の綿状体を形成し、該綿状体
をピータ−で叩解して木材繊維のスラリーに、木材繊維
と綿状体との割合が６０　：　４０重量部になるように
混合して混合スラリーとなし、これを抄造して脱水プレ
スで脱水し、そのまま１４０℃〜２００℃のドライセ−
内を通して加熱乾燥し、厚さｌＯ簡、比重０．２８の板
状の繊維質成型体を得た。

こうして得られた繊維質成型体の吸水線膨張率を測定し
た結果、３０℃、５０％冊、４８時間→３０℃、９５１
■、４８時間の条件下で０．２１であり、これに対して
木材繊維のみで形成した同一比重の繊維板は０．３９で
あったのに比べて４０％も小さく改善された。

又、上記成型体に７　Ｙ４／ｅａｒの圧縮力を加えた状
態で２４時間放置し、除荷後５時間の厚さの復元率を測
定したところ９６％の復元が見られ、２４時間で９９％
に達することができたものであり、木材繊維のみで形成
した成型体においては、５時間で８１％、２４時間で８
５％の復元率であるのに比較して優れた弾性を有するも
のである。さらに、９５％ＲＪ（の湿度条件下で同様に
復元率を測定したものを比較すると、本発明の製造方法
によるものでは、殆んど復元率の低下が見られなかった
のに対し、木材繊維のみからなる成型体においては約１
０％の復元率低下が生じ、本発明によるものは耐水性も
著しく改善せられ、畳床或いは床張り用下地材等の断熱
下地材として優れた弾力性と耐圧縮性を有するものであ
った。

実施例２ ポリエステル・スチレシの複合紡糸を基布とするりしタ
シエラストマをバイシダーとした合成皮革にバッフイシ
タを施して得られる綿状体（パフ粉］を綿繊維（落綿）
に重量比で７５　：　２５の割合で混合し、これを同時
にピータ−にかけて水中で分散、叩解して混合スラリー
を造り、これを抄造して、脱水プレスで脱水し、前記実
施例１と同様に乾燥して比重０．３、厚さ１ｏ■の板状
の成型体を得た。

このようにして得た成型体は耐水性、弾性、寸法安定性
は勿論、可撓性に優れており、梱包相当て板や緩衝材と
して衝撃吸収力を有するものであった。

実施例３ 実施例２の方法で得た成型体を、さらに１７３℃、１７
１１／ａＪの条件下で９０秒間加熱・圧締して比重０．
６厚さ５ｍ１ＩＩの可撓性に富んだ中密度のシート材を
得た。

このシート状成型体はカバシ等の芯材や、サジタル、ス
リッパ等のコア材として充分な弾性、可撓性、耐水性を
有するものであった。

実施例４ 実施例２の方法で得た成型体を、さらに１９０℃、５０
’ｌ／ｃｒｌの条件下で１２０秒間加熱・圧締して比重
ｌ、０、厚さ３ｍの硬質で可撓性を有する板を得た。

この硬質成型体は靴の中履或いは中ＡＭの弾性コア材等
に用いることができ、又防音、防振等の効果を有するた
めに、スピーカー、＋セピネットの裏板等にも利用でき
るものであった。

実施例５ 実施例２に：よって得たボード状成型体を１７０”Ｃに
加熱した雌雄の金型間で熱圧成形し、絞り深さ５ＣＩｌ
の皿状の立方成型体（比重０．６厚さ５　ｍｓ　）を成
形したところ亀裂の発生もなく、又、適度の弾力性を有
しており、立体壁装材等の建築用材、或いは自動車のド
アトリム、トレイ状包装箱等に利用できるものであった
。

上述のように本発明は、熱可塑性合成樹脂の繊維状物を
ウレタシエ５ストマ或いは８ＢＲ等の弾性を有する高分
子結合剤で処理してなる繊維塊にバッフイシタ処理或い
はカーディジグ処理等の粉砕処理を施して短繊維の綿状
体を得、該綿状体と木材繊維或いは綿繊維等の植物繊維
とを適宜割合で混合してなる組成物を、湿式又は乾式法
により所望形状に成型し、しかるのち加熱もしくは加熱
圧締して高分子結合＋３を溶融して比重０．２〜１．２
の成型体を形成することを特徴とする繊維質成型体の製
造方法に係るものであるから、熱可塑性合成樹脂の繊維
、状物が成型体内部に散在するようになり、成形体内部
にウレタシエ５ストマや８１Ｒ等の高分子材料による弾
性体の小塊を多数形成するようになり、従って弾力性を
付与され且つ寸法安定性、耐水性は勿論、優れた弾性、
クッシ３シ性、耐圧縮性及び復元性を発揮する繊維質成
型体を得ることができるものである。

又、成型体を高密度に圧縮した場合においてもｗＩＩ＃
状物の交絡部に弾性高分子結合剤が存在しているため、
加熱により溶融、緻密化しても、該弾性高分子結合剤が
合成樹脂繊維同志の完全耐滑を防止してＮ直往が防止さ
れ可撓性が付与せられるものであり、単に合成繊維のみ
を植物ｗＡ維と混合した従来品のような剛直性がなく、
加工性、クッショシ性を有する成型体を形成することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造方法にお＋ｊる綿状体を構成Ｔる繊
維塊の交絡状態を示す説明図である。 （１）・・・熱可塑性合成樹脂の繊維状物、（２）・・
・弾性高分子結合剤、（４）・・・繊維塊。 特許出願人　　　大建工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　熱可塑性合成樹脂の繊維状物をウレタシェラストマ
   或いはＳＢＲ等の弾性を有する高分子結゛合剤で処理し
   てなる繊維塊にバッフィシク処理或いはカーヂイシジ処
   理等の粉砕処理を施して短繊維の綿状体を得、該綿状体
   と木材繊維或いは綿繊維等の植物繊維とを適宜割合に混
   合してなる組成物を湿式又は乾式法により所望形状に成
   型７し、しかるのち加熱もしくは加熱圧締して高分子結
   合剤を溶融し、比重０．２０〜１．２の成型体を形成す
   ることを特徴とする繊維質成型体の製造方法。 ■　前記繊維塊として、ウレタシェラストマやＳＤＲ等
   を結合剤として形成された熱可塑性合成繊維不織布を基
   布とする合成皮革の１〜フ粉を利用することを特徴とす
   る特許請求の範囲！Ｊ１項記載の棒維質成型体の製造方
   法。