JPS6071711A - 成形用繊維 - 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】 イ１本発明の技術分野 本発明は成形用繊維に関するものである。さらに詳しく
は、プラスチックスシートと複合させた状態で曲面を有
する構造体に成形するだめのものであシ、特に絞り比の
大きな深絞シ成形体用として好適彦成形用繊維に関する
ものである。

口、従来技術とその問題点 車輌や家庭用の内装材として、プラスチックスシートを
曲面を有する構造体に成形することはよく知られている
。しかし、プラスチックスシート単独の成形物は外観が
平面的で、かつ冷たく硬い感触を与えるため、その表面
に布帛を貼りつけることも行なわれている。この場合２
曲面に対して貼りつけるためには布帛を型に合わせて裁
断縫製する必要があるが、このような方法は工程的に非
能率であるために、上記布帛をプラスチックスシートに
貼り合わせた複合シートにし、この複合シートを熱成形
あるいは真空成形により一挙に所望の形状に成形してし
まうことが提案されている。

しかし、この能率的な成形法を採用する場合の問題は、
布帛自身の伸長性が十分でないことから。

特に絞シ比（展開倍率）の大きい成形品になると適用し
にくくなるとか、タテ・ヨコ方向の伸びのバランスが悪
くて成形が難しくなるということである。また、たとえ
伸長性を大きいものにしだとしても、絞シ比の大きい成
形品の場合は、成形後に布帛が元の形に戻ろうとするカ
のためにコーナ部において布帛が浮き上ってはく離した
り、また成形時の伸びの大きい部位と小さい部位とで厚
さ・密度の変化が生じ、いわゆる熱成形性が不良で。

これが外観を悪くしてその商品価値を低下せしめること
になるのである。

このような欠点は、成形加工温度での布帛の熱可塑性並
びに加熱時の伸長性が小さく、変形応力が高いことに起
因しているものと考えられる。

かかる欠点を解消するため、フロントに非伸ｍｌ性繊維
をバックに例えばポリウレタン繊維のような伸縮性繊維
を用いた経編地が提案されている。

しかし、このものでは二層構造にするためフロントの風
合い２品位を半減し、また手間がががシ。

高価格になるなどの問題があった。またポリウレタン繊
維のような伸縮性繊維ではその耐久性にも問題があった
。

更に、パイル部に耐熱性繊維、グランド部に高配向未延
伸ポリエステル繊維を用いた成形用布帛も開示されてい
る。高配向未延伸繊維は大きな伸長性を有することから
成形性もかなり改善されるが７曲率の大きい深絞り成形
品等においてはなお鋭角的コーナ一部の外観が不良であ
る。そればかりではなく、高配向未延伸繊維のため１例
えば編立て時の張力変動などの微少変化により、簡単に
伸びたりして断糸しやすく、更に、布帛の染色や樹脂加
工、ラミネート加工条件に耐えられず変形するなど取扱
い性に難点があった。壕だ、成形後の安定再現性に欠陥
を生じ易いなど加工安定性にも問題があった。

なお、易成形性付与の目的のためには低融点繊維の使用
も考えられるが、取扱い性に難点があったり、布帛の染
色や樹脂加工条件、ラミネーＩ・加工条件などの高次加
工中の熱に耐えられず、変形し、外観品位、風合いの低
下が大きく到底商品価値のあるものが得られ彦かった。

特に、成形品が自動車内装材、とりわけインストルーメ
ンドパネルなどのようにさまざまな気候条件、使用条件
の下で過酷にしかも、６〜７年間以上にもわたって使用
されるため、成形品の耐久性、とくに耐老化性、ヒート
サイクル処理による表面品位の損傷。

部分はく離などが問題になる。

ハ１本発明の目的 本発明者は、上述欠点のない成形用繊維を提供せんとし
て素材、製糸、延伸、熱処理による繊維の熱的性質の変
化について鋭意検討を重ねた結果。

熱処理することでその昇温ＤＳＣカーブに部分融解再結
晶化に基づくピ＝りが発現する特性を付与した熱可塑性
繊維によって、繊維の熱セットの効き易さが飛躍的に向
上し、目的とする成形性のよい繊維が得られかつ、それ
を用いた成形品の耐久性が一挙に改良されることを見い
出し９本発明を完成させた。

二１本発明の構成 すなわち１本発明は、くり返し構造単位の少なくとも８
０モル係がブチレンテレフタレートであるポリマからな
る繊維であって、熱処理することによりその繊維の昇温
ＤＳＣカーブに部分融解再結晶化に基づくピークが発現
することを特徴とする成形用繊維および上記成形用繊維
であって、かつ２５”Ｃにおける２０ｑｂ伸長時の引張
応力Ｘ　（ｇ／ｄ　）と１００℃加温下での１５０％伸
長時の引張応力Ｚ（ｇ／ｄ　）が各々下式を満たしてい
ることを特徴とする成形用繊維。

Ｘ２Ｏ３ Ｚ≦０８５ に係るものである。

本発明に使用される素材はポリブチレンテレフタレート
に限定されるものではなく、イソフタル酸、アジピン酸
などとの共重合体ポリブチレンテレフタレート、ポリブ
チレン／テレフタレートと他の熱可塑性重合体との混合
紡糸品、他の熱可つＱ】性重合体との複合紡糸品、他種
素材との混燃り品などでちってもよい。共重合割合、混
合割合などは、共重合または混合する素材の種類によっ
て本発明の目的を植なわない範囲で適宜決定すればよ＜
＋通常１ｄブチレンテレフタレート成分が８０モル係以
上であることが望ましい。

また１本発明の繊維を用いて布帛状物が作られるが、そ
の形態は編織物、不織布など任意でよい。

また、その布帛構造はポリブチレンチレフタレ−ＭＯＯ
％からなる一層構造あるいはフロントにポリブチレンテ
レフタレート繊維を用い、バックにポリウレタン弾性糸
で例示される伸縮性繊維を用いたいわゆる二層構造であ
る経編地、あるいはその逆使いの編地でもよい。なお、
布帛の組織は成形時にバランスした伸長を与える経編地
とするのが好ましい。

経編地の編成性の点から長繊糺であることが好ましいが
、もちろん短繊維でちってもよい。

また、成形上での効果を阻害しない量および用法で他の
繊維と混用してもよい。例えばポリエステル、ポリアミ
ド、ポリアクリル、ポリプロピレン、ポリウレタン弾性
繊維との混用が例示される。

経編地は、特にその地組織はバック糸が成形時に容易に
伸長できるように粗ゲージで編成することが望ましい。

また、同様に表面のフロント糸も表面外観の均一性付与
のために行なう起毛処理のためにルーズな編成にし、起
毛時に掻取されることによシ編地のループを締め２編地
の伸縮性を減殺することがないようにすることが望まし
い。また、上記の起毛処理ではバック糸の伸縮性繊維が
掻き出されることもあるので、このような掻き出し防止
のために、バック糸は他糸を巻きつけたコアヤーンまた
は合撚糸よりも、むしろ採糸のままの方が好適である。

上述のような繊維は、その特性として、熱セット性が優
れ、かつ低応力で高感度に均一に伸長し得る必要がある
。したがって繊維特性として種々の特性を具備しなけれ
ばならない。

特性の第１条件として、加熱処理時９部分融解再結晶化
に基づくピークが発現することが必要である。

四に詳細には、低応力で高感度に斐形に追従するために
加熱処理による部分融解温度範囲（ＴＲ）および部分融
解再結晶化によって生じた微結晶の融解熱量（ΔＨ）が
各々１１４−１７５℃、　０．１５ｃａｌ／ｇ以上（た
だし２ｇは繊維重量）であることが必要である。この熱
的特性を満足することにより、深絞り成形をする場合に
低温低圧で再現性よく均一なバランスのとれた伸長を与
えることができる。

すなわち、ＴＲができるだけ広範囲でかつ融解熱量もで
きるだけ大きい熱的特性が好ましい。ＴＲ範囲が大きけ
れば比較的低い温度で部分融解かはじ捷り、更に成形時
の若干の温度バラツキによる影響もほとんどなく工程管
理が容易である。一方。

融解熱量が大きいことは熱成形性が良いことを示す。す
々わち、熱成形時における展開倍率が増加すると共に応
力低下を生じて易成形性が付与されるものである。

なお２本発明においてＴＲおよび△Ｈとは次のように測
定されたものである。すなわち、繊維を１５０℃で３０
分間乾熱処理後、５ｍｇを採取し、示差走査型熱量計（
測定機器はＰｅｒｋｉｎ　−Ｅ１ｍｅｒ社ＤＳＣ−２型
）を用い、４０°Ｏ／ｍｉｎ　（Ｄ昇温速度なる条件下
で吸熱−発熱曲線をめ、この曲線上の熱処理によって生
じた微結晶の融解ピークから各々ＴＲおよび△Ｈをめる
。

また、上述の繊維は、その特性の第２条件として、大き
な伸長性を有し、加温ｎ’！Ｊ’　＋　低応力で均一な
伸びが行な得るような特性を付与する必要がある。

すなわち、繊維の１３０°Ｃ加温条件下での１５０チ伸
長時の引張応力は少なくとも０．８５　ｇ／ｄ以下。

好ましくは０．７ｇ／ｄ以下、かつ２５℃における２０
チ伸長時の引張応力が０．７　ｇ／ｄ以上、好ましくは
０８ｇ／／ｄ以上になるよう設定される。１３０°Ｃに
おける引張応力が上述範囲をはずれると成形性が不良に
寿る欠点を生じ、′！！た２５℃における引張応力が０
．７　ｇ／ａ未満では成形前の布帛の形態安定性が不十
分であり９強度の低下全も伴ない耐久性も劣る。

上述した熱的特性並びに伸長物理特性の両方を満足する
ことにより、最大絞り比が０．２５以上、さらには０４
０以上に及ぶ深絞り成形する場合に布帛の均一なバラン
スのとれた伸長を与えることができる。ここで絞υ比と
は直径ＤＩ　１ｍさＨの円筒成形穴において、Ｈ／Ｄに
よって与えられる値のことである。

なお、上述の本発明の繊維は２重合体組成１重合条件、
紡糸条件の特定化、糸の加工における乾熱仕上げ条件（
乾熱温度）などを調節することにより、上述した成形用
繊維の熱的特性並びに伸長物理特性を具備せしめること
ができる。特に熱履歴が小さいことが好捷しい。

本発明の成形用繊維はそれを用い布帛状化せしめ、それ
をプラスチックスシートなどに貼りつけ積層複合体にし
た状態で熱成形まだは真空成形される。加熱手段は湿熱
、乾熱いずれでもよい。相手となるプラスチックスシー
トとしてはポリプロピレン発泡体シート！　ポリエチレ
ン発泡体シート。

塩化ビニールシートなど成形可能なものであればいずれ
も適用可能である。

本発明は絞り比の大きい深絞９成形用として特に好適で
あるが、絞り比の小さい成形用にも適用できることは勿
論である。したがって、絞り比（展開率）の大きい自動
車用インストルーメンドパネルの表皮材として特に好適
であるが、これに限らずカーシート、ドアトリム、コン
ソールボックス、天井などの自動車内装態は勿論、電車
などの他の車輌用、航空機、船舶用等の内装利、家具。

家電品用外装材、玩具など広く適用することができる。

上述したように本発明の成形用繊維は、ポリブチレンテ
レフタレートからなり、熱セットされ易いように熱的特
性が特定され、更に低応力で変形に追従するように伸長
物理特性も特定されていることにより、成形時には低温
、低圧で成形でき。

かつ、大きな伸長性を有するため、深絞りであっても全
面に均一に伸長される。したがって、成形が低温ででき
ることから成形品は表面の繊８４１形態を保持するため
外観、風合がすぐれ、また一方。

成形時において過大な圧力を必要とせず容易に成形する
ととができることから、歪を内在せず、もとの形に戻ろ
うとする力も？１とんとゼロに近く成形後に変形したシ
アコーナ部での浮き上ｐなく。

外観が均一でかつ風合の優れ、四に耐久性も優れた成形
品を得ることが可能となる。

実施例１ ７５デニール、６６フイラメントのポリブチレンチシフ
クレート長繊８．ＩＩを３２００ｍ／分の高速下で紡糸
し、引続き１９５°Ｃで０．８ｓｅｃの熱履歴下で加工
糸加工を１１なった。その繊維を１５０°Ｃで３０分間
乾熱処理し、昇温ＤＳＣカーブを測定した。繊８イＬの
吸熱−発熱曲線は、第１図の階１のように。

微結晶の融解ピーク（Ａ）かはっきシ発現し２部分融解
温度範囲（ＴＲ）１１４−１７５°Ｃ２部分融解再結晶
化によって生じた微結晶の融解熱量（△Ｈ）０、６４　
ｃａｌ／ｇであった。ＴＲが低温度からはじ一！シ。

広範囲であった。

乾熱処理前の上述加工糸を用い９編成密度４゜コース／
インチの経編地を編成した。この編地を１３０℃で染色
、乾燥後、起毛し、１８０℃の乾熱温度で仕上加工した
。該染色起毛編地を塩化ビニルペーストを８００ｇ、／
ｍ２の割合で編地裏面に下引きし、加熱キュアし、複合
シートを得た。

この複合シートを１６３℃に加熱後、最大展開率約２９
５％の複雑な曲面形状を有するＡＢＳ　（アクリルニト
リル−ブタジェン−スチレン共重合ポリマー）樹脂から
なる自動車用インストルーメンドパネルコアー真空成形
を実施した。ｌ＋１？、形は曲面形状に沿って無理なく
成形でき、成形後も最大展開率を有する部位にスケがな
く、展開率が最小（０）の部位との外観、風合も大差な
く、美しい仕上り品を得た。最大絞り比及びはく離強度
を測定した結果を表１に示す。

なお、上述の染色起毛前の繊維の２５゛Ｃにおける２０
チ伸長時応力（Ｘ）は２．０　ｇ／ｄ　、　１３０°Ｃ
における１５０％伸長時応力（Ｚ）は０．８０　ｇ／ｄ
であった。

本発明品は、成形加工性に優れ、成形品としての耐久性
にも優れた性能を有するものであった。

実施例２ ７０デニール、２４フイラメントのポリブチレンテレフ
タレート長繊維を用い編成、染色、乾燥後。

起毛し、仕上げ温度１８５’ａで仕上加工した。

該染色起毛編地を、ポリエチレン発泡体５ｍｍ厚さのシ
ートにラミネートのうえ、最大絞り比０４ろ（Ｍ径１０
ｃｍ円に対し、凹面の深さ４１Ｃｍ）の凹部造面体を有
する成形体に加熱成形した。成形は四部形状に沿って無
理なく成形でき、成形後も四部底面の浮きもなく、四部
と平面部（絞り比Ｏ）との外観、風合差もほとんどなく
、美しい成形品が得られた。

上記成形前の染色起毛布帛に供試した繊維の１５０℃で
６０分間乾熱処理後の昇温ＤＳＣカーブを測定したとこ
ろ、微結晶の融解ピーク（Ａ）がはっきり発現し、ＴＲ
１１８〜１７２“Ｃ２ΔＨＯ，６０゜ａｌ、／ＩＸ。

Ｘ　＝　１．８　ｇ／ｄ　、Ｚ　＝　０．７５　ｇ／ｄ
であった。

実施例６ ７０デニール、２４フイラメントのナイロン長繊維をフ
ロントに、７５デニール、６６フイラメントのポリブチ
レンテレフタレート長繊維をバック。

２８ゲージ、２枚筬トリコットの各筬にそれぞれフルセ
ットで配置し、フロントに１−’３／バック１−１の振
りを与え、フロント２１２／バツク゛１０１９ランナー
比で２編成密度５０コース／インチの経編地を編成した
。この編地を９８℃で染色、乾燥後、起毛し、仕上温度
１７５°Ｃで６６ウ工ル／インチ、８２コ一ス／インチ
に仕上加工した。

該染色起毛編地を、ポリプロピレン発泡体３ＩｎＩＩｌ
厚さのシートにラミネートし、複合シート（Ａ）を得た
。

この複合シートを１５５℃に加熱後、最大展開率約２６
５％の曲面形状を有するカーシート（イス）に一体成形
した。

成形は、カーシートの曲面に清って無理なく成形され、
最大展開率を有する部位と展開率の小なる部位との外観
、風合とも大差なく美しいカーシートを得た。上述布帛
の染色起毛前のｅ、ｍのＴＲ１２０〜１７０℃、　△Ｈ
Ｏ，５７ｃａｌ／ｇ　、Ｘ　＝　１．７　ｇ／ｄ　。

Ｚ　＝　０．７２　ｇ／ｄであった。

一方、ポリブチレンテレフタレート繊Ｋ、（（の代りに
、ポリエチレンテレフタレート繊灯１を１月い、他は全
く同様に加工し、複合シート（Ｂ）をイ）また。この複
合シートを前記した曲面形状を有するカーシート（イス
）に一体成形したが、成形性が不良で布帛の“浮き”が
多発し９編地と発泡体シートが部分はく離していた。Ｔ
Ｒ１４０〜１６２℃、△ＨＯ，０７ｃａｌ／ｇ、Ｘ　＝
　４．０　ｇ／ｄ、Ｚ　）　２．７６／ｄであった。

上記各々の複合シートの最大絞り比及びはく前強度を測
定した結果を表２に示す。

また、この繊維の乾熱処理後の吸熱−発熱曲線は、第１
図の階２のようになり、ＴＲ並びに八が狭範囲、小ピー
クで熱成形性が不良であることが確認された。

これから明らかなように２本発明の特性を満足する繊維
ではじめて熱成形性並びに耐久性に優れたものが得られ
ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は乾熱処理後の繊維の吸熱−発熱挙動を示すグラ
フである。 １；本発明の成形用繊維 ２：従来の繊維 Ａ：微結晶の融解ピーク Ｔｌ　＋　Ｔ２　’部分融解温度範囲（ＴＲ）特許出願
人　東　し　株　式　会　社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）くり返し構造単位の少なくとも８０モル係がブチ
   レンテレフタレートであるポリマからなる繊維であって
   、熱処理することによりその繊維の昇温ＤＳＣカーブに
   部分融解再結晶化に基づくピークが発現することを特徴
   とする成形用繊維。
2. （２）　２５℃における２０チ伸長時の引張応力Ｘ（ｇ
   ／ｄ）と１６０°Ｃ加温下での１５０係伸長時の引張応
   力Ｚ（ｇ／ｄ）が各々下式を満たしていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の成形用繊維。 Ｘ２Ｏ３ ２≦０．８５