JP4410887B2

JP4410887B2 - 不織布積層体の製造方法

Info

Publication number: JP4410887B2
Application number: JP30412699A
Authority: JP
Inventors: 威夫北山; 吉典大村
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: JP2001121635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車内装材の素材として有用な不織布積層体に関し、殊に異なる素材繊維を併用した不織布を用いることによって従来では得られない特性を発揮することのできる不織布積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車内装材には、意匠性、感触、高級感等を高めるために、表皮材が貼られた熱可塑性樹脂成形体が多く使用されており、その表皮材の素材としては、モケットやトリコット等の織物や編み物、不織布、金属フォイル、更には熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーからなるシートやフィルム等、様々なものが知られているが、このうち耐熱性に優れる合成樹脂繊維からなる不織布が最も多用されている。
【０００３】
こうした不織布は、製織、編組によらず繊維を布状にしたものであるが、その製造方法としては、湿式法、乾式法、スパンボンド法等、様々な方法が知られている。また、上記乾式法においても、（１）ニードルパンチ方式、（２）ステッチボンド方式、（３）接着方式等、様々な方式があるが、このうちニードルパンチ方式が最も汎用されている方式である。
【０００４】
ところで上記の様な不織布の素材として用いられる合成樹脂繊維としては、ポリプロピレン系やポリエステル系の繊維が一般的に使用されているが、こうした合成樹脂繊維からなる不織布を貼った熱可塑性樹脂成形体では、耐熱性では優れているものの前記合成樹脂繊維製不織布が静電気を発生し易いので、埃等の付着によって汚れ易いという問題がある。また、合成樹脂繊維だけからなる不織布では、触感の点で優れたものとは言えず、しかも殆ど吸水しないことから自動車内装材の素材としては不十分であるという問題があることも指摘されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした状況の下になされたものであって、その目的は、合成樹脂繊維からなる不織布を貼った熱可塑性樹脂成形体と同程度の耐熱性を有すると共に、静電気に起因する汚れの発生を抑制することができ、しかも触感の点でも優れており、また或程度の吸水性も確保できて自動車内装材の素材として有用な不織布積層体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得た本発明の不織布積層体とは、天然植物性セルロース系繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなり、且つ前記天然植物性セルロース系繊維の比率が５０〜９０重量％である複合不織布を、熱可塑性樹脂からなる層の片面または両面に積層したものである点に要旨を有するものである。
【０００７】
本発明の不織布積層体においては、前記天然植物性セルロース系繊維は麻繊維であることが好ましい。また、天然植物性セルロース系繊維と併用される熱可塑性樹脂繊維としては、ポリオレフィン繊維が好ましく使用できる。
【０００８】
一方、複合不織布が積層される熱可塑性樹脂からなる層としては、ポリオレフィンであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成する為に様々な角度から検討した。そしてまず上記の様な特性を具備する不織布を実現する為の素材として、自然の感触に優れ、また或る程度の吸水性能も発揮する天然性植物系セルロース繊維に着目した。しかしながら、こうした天然性植物系セルロース繊維だけで不織布を製造しようとしても、繊維径や繊維長が揃っていないことから、特に天然性植物系セルロース繊維の素材感触を生かす為に前記ニードルパンチ方式を採用した場合には、繊維同士がすぐにほどけてしまい所定の形状を保持することは困難であるという不都合があった。
【００１０】
本発明者らは、上記の様な不都合を回避しつつ、上記目的を達成することのできる不織布積層体の実現を目指して更に鋭意研究を進めた。その結果、上記の様な天然植物性セルロース系繊維と適切な量の熱可塑性樹脂を併用して複合不織布を構成し、この不織布を熱可塑性樹脂からなる層（以下、「熱可塑性樹脂層」と呼ぶ）の片面または両面に積層すれば、上記目的に適う不織布積層体が実現できることを見出し、本発明を完成した。
【００１１】
天然植物性セルロース系繊維と熱可塑性樹脂を併用した不織布であれば、合成樹脂繊維製不織布と同程度の耐熱性を発揮できると共に、静電気に起因する汚れの発生を抑制することができ、しかも触感の点で優れており、更に或る程度の吸水性も確保でき、こうした不織布を熱可塑性樹脂からなる層の片面または両面に積層したものでは自動車内装材の素材として有用な不織布積層体となり得たのである。
【００１２】
本発明で用いる複合不織布は、上記の様に天然植物性セルロース系繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなるものであるが、前記天然植物性セルロース系繊維の比率は５０〜９０重量％とする必要がある。セルロース系繊維の比率が５０重量％未満になると、天然植物性セルロース系繊維の特性に起因する特性（即ち、触感、吸水性、静電気防止効果）が発揮されにくくなる。また、前記セルロース系繊維の比率が９０重量％を超えると、相対的に熱可塑性樹脂繊維の配合比率が低くなって、不織布の耐熱性が低下するばかりか、すぐにほどけてしまい所定の形状を保持することが困難になる。
【００１３】
不織布を構成する天然植物性セルロース系繊維の太さや繊維長については、前述の如くばらつきがあり、不織布を形成し得るものであれば特に限定されないが、いくつかの繊維についての目安は下記の通りである。
【００１４】
この天然植物性セルロース系繊維の太さについては、後述する繊維の種類によって適切な太さが異なるが、１〜５０デニール程度のものを使用するのが適当である。従って、繊維の種類に応じて適切な太さのものを適宜選択して使用すれば良い。例えば木綿繊維の場合には、１〜４デニール程度のものを使用することが好ましく、麻繊維の場合には、５〜４０デニール程度のものを使用することが好ましく、より好ましくは５〜２０デニール程度である。
【００１５】
また天然植物性セルロース系繊維の繊維長については、例えば木綿繊維を使用する場合には、その繊維長は１０〜４５ｍｍ程度が適当であり、麻繊維を使用する場合には、その繊維長は１０〜６０ｍｍ程度が通常であるが、好ましくは２０〜６０ｍｍ程度のものを使用するのが良く、より好ましくは４０〜６０ｍｍ程度のものを使用するのが良い。
【００１６】
天然性植物系セルロース繊維の種類としては、綿繊維、麻繊維、やし繊維、竹繊維等様々なものが挙げられ、そのいずれも使用できるが、本発明で用いる不織布の素材としては麻繊維が最も好ましい。即ち、上記各種の天然性植物系セルロース繊維のうちで、麻繊維は吸湿性・放湿性の点で最も優れており、また強度的にも他の天然性植物系セルロース繊維と比べて高強度である。しかも、さわやかな涼感と感触によって、触感も優れたものとなる。
【００１７】
尚、上記麻繊維の種類についても、例えば亜麻（リネン）、苧麻（ラミー）、黄麻（ジュート）、マニラ麻（アバカ）、サイザル麻、ケナフ等様々知られているが、本発明ではいずれの麻繊維も好ましく使用できる。
【００１８】
一方、本発明で用いることのできる熱可塑性樹脂繊維としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、ナイロン等のポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体等の一般的な熱可塑性樹脂、ＥＰＭ（エチレン−プロピレン共重合体）やＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）等の熱可塑性エラストマー、若しくはこれらの混合物、或はこれらを用いたポリマーアロイ等様々な樹脂からなる繊維が使用できるが、このうちポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリスチレン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ナイロン繊維等が好ましく使用できる。最も好ましくは、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の汎用されているポリオレフィン繊維を使用するのが良い。
【００１９】
また、ポリオレフィン繊維は、不飽和酸あるいは不飽和酸無水物で変性したポリオレフィンからなる繊維であってもよい。前記不飽和酸および不飽和酸無水物としては、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物が一般的であり、その例として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、無水イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸などが挙げられる。好ましい変性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。
【００２０】
ところで、不織布の製造方法としては、前述の如く、湿式法、乾式法、スパンボンド法、等様々な方法が知られており、本発明の不織布を製造する方法としてはいずれも採用できるが、その素材として使用する天然植物性セルロース系繊維による特性を反映させた不織布を得るという観点から、および製造上の簡便さからして、乾式法の一種であるニードルパンチ方式を採用することが最も好ましい。即ち、このニードルパンチ方式は、紡績用カード等で繊維を薄いシート状（ウェブ）にした後、多数の針でこのウェブを何回も突き刺してウェブ内の繊維を上下に絡み合わせる（交絡させる）ものであるが、この方法によれば素材として用いる天然植物性セルロース系繊維を変質させることが少なく、該セルロース系繊維の持つ柔軟な風合いをそのまま残すことができる。
【００２１】
本発明の不織布積層体は、上記の様な複合不織布を熱可塑性樹脂層の片面または両面に積層して構成されるものであり、このとき用いる熱可塑性樹脂層としては、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン等様々なものが使用できるが、加工性という観点からしてポリオレフィンであることが好ましい。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂層がポリオレフィンからなる場合、熱可塑性樹脂シート層との接着性の観点から、前記ポリオレフィンとして、不飽和酸および不飽和酸無水物で変性されたポリオレフィン、すなわち、変性ポリオレフィンを好ましく用いることができる。前記不飽和酸および不飽和酸無水物としては、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物が一般的であり、その例として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、無水イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸などが挙げられる。好ましい変性ポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。
【００２３】
更に、熱可塑性樹脂層は、非発泡層であっても発泡層であっても良い。通常は、剛性・強度が求められる用途においては非発泡層が好んで採用され、軽量化が求められる用途においては発泡層が好んで採用される。
【００２４】
次に、本発明の不織布積層体を製造する方法について図面を用いて説明する。図１は本発明の不織布積層体を製造する工程を説明する為の概略説明図であり、１はシート状複合不織布を捲回したロール、１ａは該シート状複合不織布、２は予熱ヒータ、３は熱可塑性樹脂シート（または板）、４はヒータ、５ａ，５ｂは一対の熱ロールの夫々を示す。
【００２５】
本発明の不織布積層体を製造するに当たっては、ロール１に捲回したシート状複合不織布１ａを予熱ヒータ２で加熱してその複合不織布１ａ内の熱可塑性繊維を溶融すると共に、熱可塑性樹脂シート３をヒータ４でその表面を溶融し、両者を熱ロール５ａ，５ｂ間に導いて加熱下に挟圧することによって溶着し、熱可塑性樹脂シート３（熱可塑性樹脂層）の片面に複合不織布が貼合わされた不織布積層体を製造することができる。またこうした方法を応用することによって、熱可塑性樹脂層の両面に複合不織布が貼合わされた不織布積層体を製造することもできる。
【００２６】
尚、上記図１に示した構成では、複合不織布１ａと熱可塑性樹脂シート３の両者を加熱する構成を示したが、予熱ヒータ２またはヒータ４のどちらか一方を省略して複合不織布１ａまたは熱可塑性樹脂シート３のどちらか一方だけを加熱してから、両者を熱ロール５ａ，５ｂ間に導いて加熱下に挟圧するようにしても良い。また、こうした構成を採用して複合不織布１ａだけを加熱しても複合不織布１ａと熱可塑性樹脂シート３を良好に溶着させる為にも、複合不織布内の熱可塑性繊維の比率は１０重量％以上とする必要がある。
【００２７】
本発明の不織布積層体を製造する方法は、図１に示した方法に限らず、その他様々な方法が採用できる。例えば、複合不織布を雌雄一対の金型間に供給し、該複合不織布と一方の金型間に、表面が溶融状態の熱可塑性樹脂層を供給し、型締めによりこれらを挟圧することによって、熱可塑性樹脂層の表面に複合不織布を貼合わせた不織布積層体を製造することができる。
【００２８】
或は、二枚の複合不織布を用い、両不織布間に表面が溶融状態の熱可塑性樹脂層を供給して型締めを行なうことによって、前記熱可塑性樹脂層の両面に複合不織布が積層された不織布積層体を得ることができる。但し、この方法を採用する場合には、溶融状態の熱可塑性樹脂層が複合不織布中を完全に透過してしまわない様に複合不織布の目付け量を適当に選択する必要がある。
【００２９】
また、複合不織布の熱可塑性樹脂繊維および／または熱可塑性樹脂層の熱可塑性樹脂がポリオレフィンである場合には、複合不織布および／または熱可塑性樹脂層の表面にハロゲン化ポリオレフィンを塗布することにより、層間の接着強度を向上させることができる。ハロゲン化ポリオレフィンは、複合不織布および／または熱可塑性樹脂層の材料に応じて選択されるが、例えば塩素化ポリオレフィンや塩素化ポリエチレンなどが用いられる。
【００３０】
更には、複合不織布と熱可塑性樹脂層を接着剤によって接合して、本発明の不織布積層体を製造することもできる。このとき用いる接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤やポリエステル樹脂系接着剤等が挙げられる。
【００３１】
以下、本発明を実施例によってより具体的に示すが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３２】
【実施例】
実施例１
黄麻繊維６０重量％とポリプロピレン繊維４０重量％とを均一に混合して、目付けが１００ｇ／ｍ²のウェブを作製した。このウェブに対して、ニードルパンチを２００本／ｍ²の密度で施すことによって、厚みが１．５ｍｍの不織布を得た。この不織布を片面から赤外線ヒータを用いて加熱して被加熱面の温度を約１５０℃とし、更のこの被加熱面を１８０℃の棒ヒータに接触させて、前記加熱面付近のポリプロピレン繊維を溶融させた。一方、厚さ３ｍｍのポリプロピレンシートを片面側から赤外線ヒータを用いて加熱し、被加熱面が約１４０℃となる様にした。
【００３３】
前記複合不織布とポリプロピレンシートとを両者の被加熱面を対向して重ね、１６０℃の熱ロールによって０．２９ＭＰａの圧力で挟圧することにより、ポリプロピレンシートの表面に前記複合不織布が貼合わせた不織布積層体を得た。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、天然植物性セルロース系繊維と熱可塑性樹脂繊維を併用した不織布を熱可塑性樹脂に積層することによって、合成樹脂繊維製不織布と同程度の耐熱性を有すると共に、静電気に起因する汚れの発生を抑制することができ、しかも触感の点でも優れており、また或程度の吸水性も確保できる不織布積層体が実現できた。また、こうした不織布は自動車内装材の素材として有用であるが、壁材や床材等の建材としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不織布積層体を製造する工程を説明する為の概略説明図である。
【符号の説明】
１複合不織布を捲回したロール
１ａシート状複合不織布
２予熱ヒータ
３熱可塑性樹脂シート（または板）
４ヒータ
５ａ，５ｂ熱ロール

Claims

天然植物性セルロース系繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなり、且つ前記天然植物性セルロース系繊維の比率が５０〜９０重量％であるニードルパンチ複合不織布表皮材の片面を加熱し、前記加熱面付近の熱可塑性樹脂繊維を溶融させて、不織布表皮材の前記加熱面を熱可塑性樹脂からなる層の片面または両面に対向して重ねて積層することを特徴とする不織布積層体の製造方法。
前記天然植物性セルロース系繊維が麻繊維である請求項１に記載の不織布積層体の製造方法。
熱可塑性樹脂繊維がポリオレフィン繊維である請求項１または２に記載の不織布積層体の製造方法。
熱可塑性樹脂からなる層がポリオレフィンである請求項１〜３のいずれかに記載の不織布積層体の製造方法。