(57)【要約】  含浸繊維ベールは、プレバインダーと強化繊維を含有する不織繊維ベールを含む。強化繊維は、ガラス繊維、セラミック繊維及びその混合物から成る群より選択される。不織繊維ベールは、表面仕上配合剤を含浸させた少なくとも1つの面を有する。表面仕上配合剤は、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含浸繊維ベールであって、
プレバインダーと、ガラス繊維、セラミック繊維、及びその混合物から成る群より選択される強化繊維とを含む不織繊維ベールを含み、前記不織繊維ベールが、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む配合剤により、約90.0g/m2〜約200g/m2の割合で含浸させた少なくとも1つの面を有することを特徴とする含浸繊維ベール。
【請求項２】
更に、1mBarの圧力で約100l/m2s〜約2,000l/m2sの空気孔隙率によって特徴づけられる、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項３】
前記表面仕上配合剤に実質的にミクロスフェアがない、請求項2の含浸繊維ベール。
【請求項４】
前記含浸繊維ベールが、0.5kPaで約0.3mm〜約0.7mmの厚さを有する、請求項2の含浸繊維ベール。
【請求項５】
前記不織繊維ベールが、約5〜約20質量%のプレバインダーと、約80〜約95質量%の強化繊維を含む、請求項3の含浸繊維ベール。
【請求項６】
前記プレバインダーが、結合用繊維を含む、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項７】
前記プレバインダーが、熱可塑性結合用繊維を含む、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項８】
前記プレバインダーが、二成分繊維を含む、請求項4の含浸繊維ベール。
【請求項９】
前記プレバインダーが、水溶性PVA粉末又は繊維から成る材料の群より選択される、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項１０】
前記強化繊維が、約6.5〜約16.0μmの直径及び約4〜約18mmの長さを有する、請求項4の含浸繊維ベール。
【請求項１１】
前記フィラーが、水に分散性の無機フィラーである、請求項10の含浸繊維ベール。
【請求項１２】
前記無機フィラーが、約0.1〜約50μmの範囲の平均粒径を有する、請求項11の含浸繊維ベール。
【請求項１３】
前記フィラーが、炭酸カルシウム、アルミニウム三水化物、二酸化チタン、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、クレー、タルク及びその混合物から成る群より選択される、請求項12の含浸繊維ベール。
【請求項１４】
前記バインダーが、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の両方を含む、請求項13の含浸繊維ベール。
【請求項１５】
前記バインダーが、水分散性エマルション型バインダー又は溶液型バインダーである、請求項13の含浸繊維ベール。
【請求項１６】
前記溶液型バインダー及び前記エマルション型バインダーが、約0.1対1〜約10対1の比で供給される、請求項15の含浸繊維ベール。
【請求項１７】
前記バインダーが、水溶性バインダー、エマルションバインダー、スチレン、ブタジエン、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、酢酸ビニルのポリマー及びコポリマー並びにポリエステル、ポリビニルアルコール、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びその混合物から成る材料の群から選択される、請求項13の含浸繊維ベール。
【請求項１８】
前記バインダーが、ポリビニルアルコール及びアクリルエマルションを約1対2の比で含む、請求項13の含浸繊維ベール。
【請求項１９】
前記フィラーが、平均が5μmの約0.1〜10μmの粒度分布を有する、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項２０】
前記フィラーが、再生ガラス繊維又は再生ガラスベールを含む、請求項1の含浸繊維ベール。
【請求項２１】
滑らかな表面仕上を有する含浸繊維ベールの製造方法であって、以下の工程、
プレバインダーと強化繊維を含む不織繊維ベールの少なくとも1つの面に、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む配合剤を、前記不織繊維ベールの前記少なくとも1つの面に約60g/m2〜約200g/m2の割合で適用することによって、含浸させる工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記含浸工程が、前記適用工程中、前記不織繊維ベールをインラインで供給する工程を含む、請求項21の方法。
【請求項２３】
前記含浸工程をサイズプレスを用いて行い、かつ前記適用工程後に前記含浸繊維ベールを乾燥かつ強化する工程を含む、請求項22の方法。
【請求項２４】
不織繊維ベールを製造する工程及び前記含浸工程を前記不織繊維ベール製造とインラインで行う工程を更に含む、請求項21の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高充填度によって特徴づけられる含浸繊維ベール及び当該ベールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
混ざり合ったランダムに配向された強化繊維の繊維ウェブ又はベールは当技術分野で周知である。このようなベールは多くの目的で使用されている。
例えば、Geeの米国特許第6,497,787号は、GRPサンドイッチパネル用途の軽量コア強化材として有用なミクロスフェア-充填湿式レイド(wet-laid)ベールの製造方法を開示している。この方法では、成形ベールを、第1ベルトドライヤーを介してベルト上を通して、不織繊維ベールにプレバインダーを結合させて、前結合された不織繊維ベールを形成する。次に、この前結合された不織繊維ベールに、ミクロスフェアを含有する含浸バインダー液を適用し、引き続き第2ドライヤーで乾燥させる。ミクロスフェアは、結果のミクロスフェア-充填湿式レイドベールで強化された物品の剛性又は衝撃抵抗を高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、クッションビニルフローリングに組み入れうる含浸ベールに関する。このようなフローリングは、ポリ塩化ビニル上部層、デサインを示す印刷層、ポリ塩化ビニル上部発泡層、本発明のベールで補強されるポリ塩化ビニル飽和層及びポリ塩化ビニル裏張り層(通常発泡層)を含む。フローリングは、ポリウレタン保護層を含んでもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
含浸繊維ベールを開示する。含浸繊維ベールは、プレバインダーと、ガラス繊維、セラミック繊維、及びその混合物から成る群より選択される強化繊維とを含有する不織繊維ベールを含む。不織繊維ベールは、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む表面仕上配合剤を含浸させた少なくとも1つの面を有する。
本発明をなお更に詳細に述べると、含浸繊維ベールは、更に1mBar圧力で約100l/m2〜約2,000l/m2の空気孔隙率で特徴づけられうる。含浸繊維ベールは、0.5kPaで約0.3mm〜約0.7mmの厚さを有する。更に、表面仕上配合剤には実質的にミクロスフェアが無いことを理解すべきである。
不織繊維ベールは、約5〜約20質量%のプレバインダーと約80〜約95質量%の強化繊維を含む。使用するプレバインダーは、典型的に結合用繊維、典型的に熱可塑性結合用繊維を含む。プレバインダーは二成分繊維を含んでよい。プレバインダーは、水分散性バインダー粉末又はバインダー繊維から成る材料の群から選択される。強化繊維は約6.5〜約16μmの直径と約4〜約32mmの長さを有する。
表面仕上配合剤で利用するフィラーは、水に分散性の無機フィラーである。無機フィラーは、約0.1〜50μmの範囲の平均粒径を有する。フィラーは、鉱物及び/又はポリマー粒子を含んでよい。典型的に、フィラーは炭酸カルシウム、アルミニウム三水化物、二酸化チタン、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、クレー、タルク及びその混合物から成る群より選択される。
表面仕上配合剤で利用するバインダーは、熱硬化性及び熱可塑性樹脂の両者を含みうる。典型的にバインダーは水分散性エマルション型バインダー又は溶液型バインダーである。バインダーは、スチレン、ブタジエン、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、酢酸ビニルのポリマー及びコポリマー並びにポリエステル、ポリビニルアルコール、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びそのいずれかの混合物から成る材料の群から選択されうる。
【０００５】
本発明の更に別の局面により、滑らかな表面仕上を有する含浸繊維ベールの製造方法が提供される。この方法は、プレバインダーと強化繊維を含む不織繊維ベールの少なくとも1つの面に、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む表面仕上配合剤を含浸させる工程を含む。
含浸工程は、不織繊維ベールの少なくとも1つの面に約60g/m2〜約200g/m2(乾燥重量)の割合で表面仕上配合剤を適用する工程を含む。含浸工程は更に、前記適用工程中、不織繊維ベールをインラインで供給する工程を含む。なお更に含浸工程は、前記適用工程後に含浸線維ベールを乾燥及び強化する工程を含む。
【０００６】
以下の説明では、本発明を実施するのに最も適した態様の単なる一例として、本発明の好ましい実施形態を示して説明する。明らかなように、本発明は、他の異なる実施形態が可能であり、かつ本発明のいくつかの詳細は、すべて本発明から逸脱することなく、種々の明白な見地で変更が可能である。従って、実際は図面及び明細書を例示とみなし、限定と考えない。
【０００７】
本明細書に組み入れられ、かつ本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明のいくつかの局面を例示し、かつ本明細書と共に本発明の特定の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の含浸繊維ベールの正面図の一端（edge）である。
【図２】当該含浸繊維ベールの製造方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面に示した例である本発明の好ましい実施形態に詳細に言及する。
〔本発明の詳細な説明及び好ましい実施形態〕
本発明は、プレバインダーと強化繊維の湿式レイド繊維ベール12を含む含浸繊維ベール10に関する。含浸繊維ベール10は、表面仕上配合剤16を含浸させた少なくとも1つの面14を有する。当該表面仕上配合剤16は、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む。
本明細書では、用語「湿式レイド繊維ベール」は、湿式レイド(wet-laid)法によって作られる入り混じったランダムに配向した強化繊維のウェブを表す。本発明の「ベール」は、湿式レイド法によって作られる「シート」又は「マット」をも包含しうる。繊維は、好ましくは分割され、任意に、成形ベールは連続フィラメントで強化されていてもよい。
本明細書では、「含浸する」又は「含浸された」とは、繊維ベール中にフィラーを組み込む手段を表す。含浸の方法は、これらの材料を繊維ベール中に組み込むか又は組み入れるのに適したいずれの方法によっても行われる。本発明によれば、ベールの形成後、いつでもフィラーをベールに含浸させてよい。特に、好ましくは形成チャンバー内で形成後、例えばワイヤー上で、又は第1ドライヤーを通過後、フィラーを含浸させる。
【００１０】
前述したように、本発明の含浸繊維ベール10は、プレバインダーと、ガラス繊維、セラミック繊維及びその混合物から成る群より選択される強化繊維とを含む不織湿式レイド繊維ベール12を含む。含浸配合剤で使用するフィラーは、再生ガラス繊維及び/又は再生ガラスベールを含んでよい。更に詳細には、不織繊維ベール12は、約5〜約25質量%のプレバインダーと約75〜約95質量%の強化繊維を含む。更に典型的には、ベール12は、約10〜約20質量%のプレバインダーと約80〜約90質量%の強化繊維を含む。プレバインダーは、結合用粉末から成りうるか又は結合用繊維、好ましくは熱可塑性結合用繊維を含む。プレバインダーは二成分繊維を含んでもよい。強化繊維は、典型的に約6.5〜約16μmの直径と約4〜約18mmの長さを有する。
不織繊維ベール12の少なくとも1つの面14に表面仕上配合剤16を含浸させる。当該表面仕上配合剤は、約80〜約98質量%のフィラー、約2〜約20質量%のバインダー及び約0〜約1質量%の蛍光増白剤を含む。典型的に、フィラーは水及び/又はポリマー粒子に分散性の無機又は鉱物フィラーである。平均粒径は50μｍ未満、好ましくは30μm未満である。良い表面品質と滑らかさを保証するため、典型的な粒度分布範囲は約0.1〜約10.0μmであり、平均5μmである。本発明で有用なフィラーとして、限定するものではないが、炭酸カルシウム、アルミニウム三水化物、二酸化チタン、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、クレー、タルク及びその混合物が挙げられる。
【００１１】
表面仕上配合剤のバインダーは、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の両方を含みうる。典型的に、バインダーは水分散性エマルション型バインダーである。或いは、バインダーは溶液型バインダーでよい。表面仕上配合剤16で有用なバインダーとして、限定するものではないが、スチレン、ブタジエン、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、酢酸ビニルのポリマー及びコポリマー並びにポリエステル、ポリビニルアルコール、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂及びそのいずれかの混合物が挙げられる。バインダーは、約0.1対1〜約10対1の比で与えられる溶液型バインダーとエマルション型バインダーの両方を含みうる。有用なバインダーは、約1対2の比のポリビニルアルコールとアクリルエマルションの組合せである。
表面仕上配合剤16で有用な蛍光増白剤は、好ましくは気候による分解に感受性でない水分散性の蛍光増白剤である。従って、蛍光増白剤は、例えば、太陽の紫外線に耐性でなければならない。高充填配合剤16で有用な適切な蛍光増白剤の例は、Clariant Beneluxによって製造販売されているようなLeucophor UOである。
【００１２】
本発明の含浸繊維ベール10の製造方法を図2に示す。示した湿式レイド法では、プレバインダー、強化繊維及び水を混合タンク50内で撹拌して水性繊維スラリーを準備する。強化繊維をフィラメントとして又はチョップト形態のギャザーフィラメントのストランドとして使用してよい。任意に、ベール用の長さ延伸強化材として連続フィラメントを使用することができる。当技術分野で知られるように、水性スラリーを調製するための追加要素を添加しうる。例えば、界面活性剤、消泡剤、粘度調整剤及び抗菌剤をプレバインダーと共にスラリーに供給してよい。
図2に示すように、水性繊維スラリーを混合タンク50から適切な成形装置52上に移す。成形装置は、例えば、移動スクリーン又は傾斜ワイヤー成形機上の成形ワイヤー、ワイヤーシリンダー、Foudrinier機、Stevens Former、Roto Former、Inver Former又はVenti Former機の形態を取りうる。好ましくは、ベール12の形成は、傾斜ワイヤー成形機上で行われる。成形装置52上で調製されたばかりの湿式レイド繊維ベール12の網の目の中に水性繊維スラリー中の繊維及び添加スラリー要素をからませながら、そこから過剰の水を分離する。いずれの既知の方法によっても、例えば排出、吸引等によって脱水工程を行うことができる。脱水及び吸引後のベールの含水量は、好ましくは約50〜約85%の範囲である。
【００１３】
湿式レイド不織繊維ベール12を形成後、ベールを輸送ベルト54に移す。ベルト54は、実質的に水を除去するための手段56にベル12を運ぶ。ロータリー/スルーエアドライヤー又はオーブン、加熱ドラムドライヤー、赤外線加熱源、熱エアブロワー、マイクロ波放出源などを含む既知のウェブ乾燥法で水の除去を行うことができる。水を除去するため少なくとも1つの乾燥法が必要であるが、複数のこれらの方法を併用して水を除去して湿式レイド繊維ベール12を乾燥させるうる。ドライヤーの温度は、出発時の約120℃から第1乾燥プロセスの最後の約210℃までの範囲でよい。エア速度は約0.5〜1m/秒の範囲でよい。乾燥中、プレバインダーを強化繊維に結合させてベール12を前結合させる。
この前結合したベール12に、約60g/m2〜約200g/m2の乾燥割合で表面仕上配合剤を適用することによって、高充填配合剤16を含浸させる。前結合したベール12の少なくとも1つの面14を含浸させるために適したいずれの方法をも使用しうる。例えば、適切な方法として、サイズプレス58、例えばFoulardアプリケーター、バインダーワイヤー、ロータリースクリーン、浸漬用ロール、噴霧装置、コーティング装置などの使用が挙げられる。他の添加剤又はコーティング剤を適用しうるが、好ましくは表面仕上配合剤16のみを、前結合したベール12と接触させる。前結合したベール12の面14の表面仕上配合剤16の含浸後、含浸繊維ベール10の乾燥及び強化工程である。そこで、今や含浸されたベール10を、好ましくはエアフロートオーブンである第2ドライヤー60内で乾燥させる。結果として生じた乾燥含浸繊維ベール10を巻取り機62で集める。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明のベール10をクッションビニルフローリングを製造するための担体として使用しうる。有利には、本発明の含浸繊維ベール10を組み入れた該フローリングは、プラスチゾル消費の低減及び剛性の向上といったいくつかの有益な特性を示す。更に該パネルは、より良い環境耐久性を備える。
【実施例】
【００１５】
以下の実施例は、本発明を更に説明するために提供するものであり、本発明を実施例に限定するものとみなすべきでない。
【００１６】
（実施例1）
84%のガラス繊維と16%のPVAバインダーで構成される50gsm質量から成る基礎ベールに、〜95%の無機粉末と〜5%のポリマーバインダーとから成る170gsmのバインダーを含浸させる。
（実施例2）
84%のガラス繊維と16%のPVAバインダーで構成される35gsm質量から成る基礎ベールに、〜95%の無機粉末と〜5%のポリマーバインダーとから成る125gsmのバインダーを含浸させる。
（実施例3）
84%のガラス繊維と16%のPVAバインダーで構成される30gsm質量から成る基礎ベールに、〜95%の無機粉末と〜5%のポリマーバインダーとから成る95gsmのバインダーを含浸させる。
【００１７】
本発明の含浸繊維ベール10は、ユニークな組合せの特性によって特徴づけられる。ベール10は、1mBar圧力で約100l/m2s〜約2,000l/m2sの空気孔隙率を有する。これは、樹脂による表面ベールの良い含浸を可能にする。更に、ベール10は、0.5kPaで約0.3mm〜約0.7mmの厚さを有する。ベール10は薄いが、隠ぺい力によって良い印刷を維持する。
例示及び説明の目的のため、本発明の好ましい実施形態の上記説明を提供した。排他的である、或いは開示したままの形態に本発明を限定することを意図しない。上記教示に照らし、明白な修正又は変更が可能である。例えば、図2に示す方法では、表面仕上配合剤の適用前にプレバインダーと強化繊維を加熱硬化させる。しかし、プレバインダーの硬化前に、プレバインダーと強化繊維を含む不織繊維ベールに表面仕上配合剤を適用しうることが分かるだろう。この方法では、単一の加熱工程の間にプレバインダーと表面仕上配合剤の両方を同時に硬化させる。
更に、前結合した繊維ベールに表面仕上配合剤をインラインで適用することが好ましいが、そうでなければならないわけではない。更に、図2に示す方法は、ベール12の1つだけの面14への表面仕上配合剤の適用に関するが、両方の反対面に適用しうることが分かるだろう。従って、ベール12をFoulardアプリケーターに送って、前結合したベール12を確実に両側湿らせてよい。これは、表面仕上配合剤がベールの両側/両面をコーティングすることができる二重ロールシステム内の上からアプリケーターの中にベールを送ることによって行われる。引き続き、オーブン又は他の乾燥装置内で含浸ベール10を乾燥及び/又は硬化させる。
本発明の原理及び本発明の実際の適用の最良の例示を提供し、それによって当業者が、予想される特定用途に適合するように種々の態様で、かつ種々の修正を加えて本発明を利用できるように実施形態を選択して説明した。このようなすべての修正及び変更は、公正に、法律的に、かつ公平に権利を与えられる広さに従って解釈する場合、添付の特許請求の範囲によって決定されるとおりの本発明の範囲内である。
【図１】
2009543955.tif 000003
【図２】
2009543955.tif 000004
【国際調査報告】
2009543955.tif 000005
2009543955.tif 000006
2009543955.tif 000007