JPS5818251A - 繊維が立体交叉配列した積層シ−トおよびその製造法 - 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】 本発明は無機繊維が肉方向と厚み方向に立体交叉配列し
た熱可塑性合成樹脂の積層シートＣ二関し、剛性高く諸
物性に優れ板紙・ダンボールおよび部材・構造材などに
供される。

熱可塑性合成樹脂の積層シート・表皮を無発泡または低
発泡として中芯％：発発泡るサンドイッチ構造・合繊維
・充填などは通常に実施されている処であり、無機繊維
補強熱可塑性合成樹脂（ＰＲＴＰ　）はエンジニャプラ
スチックスとして構造１に便Ｎｊされている。またより
高い物性・製造効率・経済性などを求める提案方法もあ
るか、しかし合繊維の配夕ＩＪｔ規制し立体的Ｃ二父叉
配列する製品中製法に従米全く提集がない。

本発明は、表皮シートが無発泡または低発泡体で中芯鉛
泡シートが発泡・体である無機繊維補強熱可塑性合成樹
脂のサンドインチ構造積層シー）ｌ二おいて１表皮シー
トでは面方向に中芯シ−トでは厚み方向に繊維が立体交
叉配列した積層シート」と、押出機・カレンダーロール
などでシートに製出し多くの場合拡幅して合繊維ｖｍ方
向に配列した表皮シートな、未発泡の中芯発泡シート両
面また。は片面に積層し、加熱発泡膨張するに４Ｉ願１
ｆｉ５５−０４０３９０号発泡シートの製造装置（以下
引用特許願と称す）を用いて積層シート全体の面方向膨
張を防ぎ厚み方向のみに発泡膨張して中芯発泡シート含
有繊維な厚み方向１；配列して、面方向・厚み方向に緻
−が立体交叉配列した積層シートの製造法」とにあり、
無機繊維の立体交叉配列により補強効果が増大し剛性な
始め諸物性が向上し、加えてフンドイツチ構造として物
性向上に寄与し経済性が有利となる積層シートおよびそ
れを容易シ一連続自動生産できる工業的に有利な斃造法
にある。

本弛明の使用鳳科也；ついて説明する。

樹脂はオレフィン糸・スチレン糸・ビニル糸・アクリル
糸・アミド糸・エステル糸・アセタール糸・ウレタン糸
・カーボネート系各−脂などこれらの共重合体・ブレン
ドを含む熱可塑性合成樹脂一般であり、製品目的によっ
て過択する。

無機繊維とは、硝子繊維が王で直径３〜２０μ表皮無発
泡シートには１０粍以下の長さ中芯発泡シートには鍛終
製品発泡シート厚みのｉ以下長さの短繊維を５〜５０重
量部添加使用する。

ウオラストナイト・アスベスト・加工鉱滓綿などが表皮
シートに硝子繊維に替って５０％以下使用される場合も
あり、炭素繊維、金属繊維の使用も可能である。

充填剤は無機微粉物であり、平均粒子径３Ｐ以下の炭酸
カルシウム・タルク・クレー・シリカなど５０〜１５０
重量部と酸化マグネシウム・９ｃｍカルシウム・酸化ア
ルミニウムや水酸化マグネシウム・水酸化アルミニウム
など金属化合物粉５〜２０”ｌｌ、ｇ部とであり、その
合計便用蓋は表皮無発泡シートの場合５０〜１５０重量
部、表皮低発泡シート・中芯発泡シートは０〜ＭＯ１Ｌ
ｋｌ＃である。

無機繊維・充填剤と樹脂とは接着性が悪ろく補強効果が
失われるので、無機−表面処理として高級脂肪酸５：よ
る潤滑性附与、珪素化合物糸シラン処理・クロム化合物
事ポラン処理・チタネート系処理などによるカップリン
グ処理、不飽和カルボン酸の被後処理などと相溶同系樹
脂あるいは樹脂被接や樹脂を不飽和カルボン酸・過酸化
物・多官能性モノマー・多官能性ポリマーなどａ二よっ
て変性・架橋するなどこれらの組合せにより無機繊維充
填剤と樹脂との接着性・結合を附与し補強効果な向上す
ることは本楯明の１襞な要件である。そのｌガとして総
合処理を示せば、シランカップリング割な主に表面処理
した硝子繊維とタルク（または＃！皺シカルシウム・金
属化合物粉（例、酸化マグネシウム）の無機ｑＩ！Ｊ（
：少量の樹脂または樹脂と同系相溶の樹脂と不飽和カル
ボンｉ！（例、無水マレイン＠ン・有機過酸化物（例、
ジクミルパーオキシ〕・多［１性モノマー（例、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート−イソシアネート
）す添加高速渦流混合機（例、ヘンシェルミキサー）で
加熱溶融回転混合して、無機物表面な樹脂で被伽しこの
被ａ換を変性架橋してマレイン化・カップリング剤有機
反応基と結合して接着力・結合力な増大すると共に、架
橋して網状組成となし溶融混線に際し被接性を失わない
構造とし、樹脂中に均一分散してシート製出し被ａＩＩ
と樹脂間には類似分子相互拡散による相溶性・被徨の残
存反応基と樹脂分子との結合Ｃ；よって接着結合して無
機物の補強効果を増強する。

中芯発泡シートに用いる発泡剤は有機分鱗形発泡剤で、
アゾジカルボンアミドなどアゾ化合物・Ｍ、Ｎ’−ジニ
トロソペンタメチレンテトラミンなどニトロソ化合物・
スルホニルヒドラジド化合物などである。

その他は本尭明シニよる制約はなく一般の添加剤な一般
の方法によって使用する。

本発明を実施一様シ二よって説明する。

会繊維シートの製出では製出方向に＃に維が配列するの
が一般であり、無尭泡シートは押出機Ｔダイ・カレンダ
ーロールなどにより低発泡シートは押出機によりシート
製出し、フラットシートはテンターにより押出す−キュ
ラダイのチューブ状シートはブローによって製出方向（
ＭＤ）に直角横方向（ＴＤ）に拡幅して金縁ｍなＭＤ−
ＴＤの２方向に即ち面方向に配列する。これは樹脂の溶
融状態で行うので延伸配向結晶ｔ＠的とする延伸加工と
異り容易に拡−できる。製出一方向（ＭＤ）配列でよい
場合・一方向シートを表裏両面に直交積層する場合には
拡幅する必要はない。

以上によって得られる含無機繊維が面方向に配列した無
発泡または低発泡シートな、未分解の有機分鱗形発泡剤
・無機繊維含有の発泡シート両面または片面に積層し、
引用特許−ｔ′用いて加熱発泡する。

この引用特許軸の装置は、分解形見泡剤未分解の発泡シ
ートを中芯とする積層シートなエンドレスベルト間に挟
締して引用特許１１１１３１１Ｖ（第１図）の如く積層
シートの面方向の膨張を防ぎ、樹脂止め装置引用特許願
′Ｉ！＆４図（第２図ンによって横両端（積層シートの
両端厚み面ンの膨張・流出な防いで送り、加熱発泡剤分
解・温度調整膨張して厚み方向のみに膨張し、吏（ニエ
ンドレスベルト間から開放してからも冷却装置付サイジ
ンクダイなどに引取って厚み方向のみに膨張冷却して中
芯発泡シートの無機繊維を厚み方向に配列する。かくし
て得られる積層シートは無機繊維が表皮シートでは面方
向に中芯シートでは犀み方向シ：立体交叉配列する。

中芯発泡シートの発泡膨張は、エンドレスベント間並び
に拘脂止め装置によって厚み方向≦二ＪｌｌＩ張し発泡
ガスの逸散・破泡などが呈んどなく容易Ｃ：粕要発泡率
・形状が得られる。従来オレフィン樹脂などは架橋する
ことが発泡の条件であり、他の樹脂でも架橋によって発
泡効率が向上することおよび樹脂によって発泡剤・発泡
法が制約されているが、本発明中芯発泡シートではオレ
フィン樹脂でも樹脂の撰択・混用や無機物処理によって
ｓｔｍｖ架橋することがないか極少で回収再生を可能と
し、一般に発泡剤・発泡方法に制約を受けることが呈ん
どない。

エンドレスベルト間に送る積層シートは表皮のみシート
化し中芯発泡シートは粉体で供給できる。（第３図ン　
この場合特許出願公開紹５４−１１３６５０　（５４−
１２２３５９）号高充填結晶性（非晶性）樹脂の混合法
によって、補強無機繊維・充填剤馨含有する粉体（細粒
塊状粉体ンとして供給すれば、一般の混線・押出または
ロール間などの強力な圧麹混合・捕り潰す混練なとなく
高速渦流混合機（ヘンシェル・スーパーミキサー）処理
のみで金縁維の破損な僅少とし補強効果を向上する。

使用樹脂を結晶性の鳥い樹脂な用い、樹脂の延伸配向結
晶温度でＭＤ−’ＴＤに１．５倍以上延伸加工して面方
向に無機繊維の配列と樹脂の配向結晶を得る（または一
方向配向・配夕４１）表皮シートに、樹脂の結晶化温度
以下で発泡１１張する同系相ｆ＃−鮨ン用いて金縁維を
厚み方向のみ櫨二配タ暢することによって表皮が結晶配
向性Ｖ緻維配列と同じ面方向にある本発明積層シートも
得られる。

本発明を中芯シート両面又は片面に表皮シートを積層す
るシートについて説明したが、表皮シート・中芯シー）
？Ｌ−交互（二２層以上の多層（：積層することも本発
明では容易にできる。

以上によって得られる無機繊維が立体交叉配列する金縁
維積鳩シートは、無機繊維の補強効果・立体交叉配列構
造効果・無模倣粉充填剤の剛性向上・サンドインチ構造
による構造物性・経済性が得られ、熱成形加工・溶着性
があり簡単な形状の成形物を迅速経済的に生産できるシ
ートであり、容易に連続生産できる工業的に有利な製造
法である。このシートの応用例を記せば、オレフィン糸
絢脂にあっては無毒・無公害・再生（ロ）収可能の板紙
・ダンボールに、アクリ。

ロニトリルーブタジエンースチレン樹脂・アクリロニト
リル−スチレン樹脂などにあっては水酸化物充填剤を用
いて難燃性部材に、ナイロン・カーボネート・アセター
ル樹脂などにあってはエンジニアプラスチックスとして
諸構造材に適性である。

実施内１ シランカップリング剤処理した直径１０声長さ６粍に切
断した硝子繊維とタルク平均粒子径１２Ｈな１２６重量
比で混合、この無機物１００重量部に対しエチレン−プ
ロピレンラバ−ムーニー粘度８訃低密度ポリエチレン密
度＝　０ｊ１２２　Ｍ工＝０．４５’！’各々２重量部
と無水マレイン酸・２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシンヘキサン・トリメチロールプロパ
ントリメタクリレ−１各々０．０４重量部とｔ′＾速混
合ミキサー（スーパーミキサー）で！６００〜ｘｏｏｃ
で加熱混合被後処理した。

ポリプルピレン密度０．９１　Ｍｍ＝１　１００重量部
に対し、上記被後無機物７０重量部・酸化チタン５］［
置部・ジクミルパーオキシド０刀２重量部な王配合とし
てスーパーミキサーで加熱混合線粒塊粉体な得た。

次いでウオーミングルール・カレンダールール閏で混線
すな最小限にしてシート斃出しティクオフロールに直結
のテンターで拡幅厚み０５粍の表皮シートとした。この
シートは硝子繊維が鈎方向に配列され充填剤と共に＠強
効果が大きく剛性高密度ポリエチレン密度＝０．９５５
Ｍ工＝２とエチレン−酢酸ヒニルＶム＝１０ｗｔ％　Ｍ
Ｉ＝１．５　トＱ：）　７　：　３重蓋比の梅脂１００
重量部に対し、シランカップリング剤処理直径１０／Ｊ
長さ５ｆｔ−に切断の硝子繊維２０重蓋部・酸化マダネ
シクム１ｏ重量部・　無水マレイン酸０．１３１量部・
２．５−ジメチル−２，５−ジ（ペンゾールパーオキシ
）ヘキサン０．ｌ　ｌ置部・エチレングリコールジメタ
アクリレートｏ、ｏｓＸｊｌｌｓ・アゾジカルボンアミ
ド３重量部を王配合として発泡剤が分解しない温［１５
５℃以下でスーパーミキサー混合分敷線粒塊粉状として
ａ＊Ｖ僅少にロール間で１粍厚未発泡シートに製出した
。

この未発泡の中芯発泡シート両面に前記０．５粍厚表皮
シートを積層し、引用特許−のＩ８３図装Ｒを用いエン
ドレスベルト間に狭締して送す、樹脂止め装置で横方向
膨張を防ぎ積層シートを２２０℃に２１ＩＩｌｌＩｌ＆
シテ後冷却ｌｌ！ｌｌ！Ｉして１００℃で厚み方向のみ
に積層シートで４倍８粍厚（中芯発泡シート７倍）−二
膨張して含有硝子繊維な厚み方向に配列し、エンドレス
ベルト間より引続いて冷却俟置付サイジングダイで冷却
して硝子繊維が表皮無発泡シートでは面方向に中芯発泡
シートでは厚み方向に立体交叉配列した積層シー）’に
’１４）　だ。

この繊維が立体交叉配列した積層シートｔ、１２粍厚２
層の紙製化粧ダンボール箱と同寸法に製箱したが同様の
機能なもち耐水・耐薬品性を始め使用物性も優れた点が
多い。

実施例２゜ シランカップリング剤処理した１１０μ長さ６＃＋、に
切断した硝子繊細と水酸化アルミニウムと重質炭酸カル
シウム平均粒子径１．Ｓｐとか１：３：３重量比の無機
物１００重量部に対し耐衝撃性アクリロニトリル−ブタ
ジェン−スチレン樹脂２０重量部と無水マレイン酸・ペ
ンゾールパーオキシド・インシアネートを各々０．１１
蓋部とをスーパーミキサーで１３０°〜１６０℃で加熱
混合被後処理した。

高剛性アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン樹脂１
００重量部に対し、上記被機無機物１００１１ｉｌｓ％
：王配合としてスーパーミキサーで加熱混合細粒粉体な
得た。アゾジカルボンアミド０．８重量部・塩素系難燃
剤２重量部を添加押出機で１．３倍の低発泡ジートナ厚
み１粍で製出した。硝子繊維は面方向に配列され剛性の
大きい表皮シートである。

ハイインパクトポリスチレンと低発泡用ポリスチレンと
を等量に混合した樹脂１００重量部に対し、シランカッ
プリング・チタネート処理属ｆｉ１６μ長さ５粍に切断
の硝子繊維２０重蓋部・無水マレイン＠　０．　ｌ　ｆ
ｉ量部・イソシアネー）　０．０５重量部・２．５−ジ
メチル−２，５−ジ（ペンゾールパーオキシ）ヘキサン
０．１１ｔｌｌＳ・アゾジカルボンアミド３重量部を主
配合として発泡剤が分解しない温度以下１２０−１４５
℃でスーパーミキサーで混合し細粒塊粉状とした。

引用特許軸の第３図装置な用いエンドレスベルト間にエ
ンドレスベルＨＪｌｉＳって表皮シー）馨挿入しその間
（＝未分解発泡剤含有の細粒塊粉状体な圧入してエンド
レスベルト間に狭締して送り、樹脂止め装置で横方向膨
張な防ぎ積層シートを２４０℃に加熱して後冷却して２
００℃で厚み方向のみに積層シートで３倍９粍厚く中芯
発泡シート７倍）に膨張して含有硝子繊維な厚み方向に
配列し、エンドレスベルト間より引続いて冷却装置付サ
イジングダイで冷却して硝子繊維が表皮低発泡シートで
は内方向に中芯発泡シートでは厚み方向に立体交叉配列
した積層シートな得た。

この繊維が立体交叉配列した積層シートは、厚み１０粍
のベニヤ板と略々同様の使用物性であり、防音・断熱・
難燃・耐水性などに優れたものであった。

特許出願人　日本液化成製株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１表皮シートが無発鹸または低発一体で中芯シート
   が発泡体である無機繊維含有熱可ＩＩｉ性合成絢脂の積
   層シートにおいて、表皮シートでは面方向に中芯シート
   では厚み方向４二繊維が立体交叉配列した積層シート。 （２）表皮シートが無発泡または低発泡体で中８シート
   が発泡体である無機繊維含有熱可塑性合成―脂の検鳩シ
   ートにおいて、押出・カレンダーなどでシートに製出拡
   幅して合繊維を面方向に配列した表皮シートな、未発泡
   の中芯発泡シート両面またはバーに積層し、加熱発泡Ｉ
   Ｉ＃張するに積層シート全体の面方向１１俵な防ぎ厚み
   方向のみ（二尭泡膨張して中芯発泡シート両面維な厚み
   方向に配夕植して、肉方向・厚み方向に繊細が立体交叉
   配列した積層シートの製造法。