JPS63126955A - 繊維質シ−ト複合体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、軽量で、剛性、耐熱性、賦形性、吸音性など
に優れた成形体、特に自動車用天井材として有用な繊維
質シート複合体の製造方法に関する。

（従来の技術） 自動車の内装材のひとつである成形天井１こはダンボー
ルや各種樹脂発泡体などが使用されている。ダンボール
は軽量で安価ではあるが、成形手段が圧縮という操作の
みであるため、賦形性が悪く微妙な形状を付与すること
ができない。

さらに、吸湿性を有するため形状維持性が悪いという欠
点がある。そのため、樹脂発泡体が広く利用されている
。例えば特開昭５８−７１１５４号および特公昭５８−
２８１１号公報には、変性ポリスチレン発泡体を用いた
成形天井の開示がある。このような成形体は、樹脂を発
泡させて所望の形状に成形して得られるため賦形性に優
れ、得られる成形体は比較的強度が高く軽量であり、断
熱性、耐熱性、弾力性（クッション性）に優れる。しか
し、熱可塑性樹脂が用いられるため、高温での寸法安定
性および高温での剛性に劣る。

さらに、断熱効果を得るために独立気泡の発泡体を用い
るため表面で音の反射が起こり、充分な吸音効果が得ら
れない。このような成形天井の剛性を向上させるために
補強材を積層したり、吸音効果を得るために吸音材を積
層もしくは基材に貫通孔を設けることが行われている（
特開昭５５−１１９４７号、特開昭５３−１４０７４号
および特公昭５７−６０９４４号公報）が、製造工程が
複雑になりコスト高となる。成形天井自身の重量も増す
ため自動車の走行燃費が落ちるという欠点もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来の欠点を解消するものであり、その
目的とするところは、軽量で剛性を有し、賦形性、耐熱
性、断熱性、吸音性およびクッション性に優れ、かつ高
温における剛性および寸法安定性にも優れた、自動車の
成形天井に適した複合体の製造方法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明のｍ維質シート複合体の製造方法は、ガラスｌａ
維と有機繊維とを含有する不織布基材の片面又は両面に
、ガラス繊維と有機繊維と必要に応じてそれらの結合剤
とを含有する不織布シートを積層し、この積層体を前記
不織布基材中の有機！！［の融点又は前記不織布シート
の有機＃ｉ＃＆の融点のいずれか高い方の温度以上に加
熱し、これらの有機繊維を溶融し滴状の溶融物となし、
該滴状の溶融物により骨格となるガラス繊維同士をその
交点において接着せしめる方法であり、そのことにより
上記目的が達成される。１ 本発明に用いられるガラス繊維のｓｅｔ径は５〜３０μ
ｍで繊維長は５〜２００Ｍである。無機繊維の繊維径や
繊維長が上記下限値を下まわると不織布の剛性が不充分
であり、後述の基材の加熱時に面材としての形状が維持
できずに変形し、得られた複合体も剛性に劣る。逆に、
繊維径や繊維長が上記上限値を上まわると、自動車の成
形天井の微妙な形状が付与できない。また、基材に用い
られる有機繊維の繊維径は３〜５０μｍで繊維長は５〜
２００ｍである。有機繊維の繊維径や繊維長が上記下限
を下まわると、後述の加熱・成形工程において、溶融し
た滴状物が小さな単位となり、ガラス繊維を接着するこ
とが不充分となる。逆に上限を上まわると、溶融した滴
状物が大きな単位となり、接着点数が少なくなり十分な
強度の複合体が得られない。

本発明に用いられる基材である不織布は、上記ガラス繊
維および有機ｍ＃：をその重量比で１゜：１〜１：５の
割合で含有する。ガラスｍｓの量が過剰であり有機−鞭
が過少であると不織布状に成形するのが困難であり、か
つ加熱・加圧下で成形体を調製する際に有機繊維に由来
する後述のバインダー効果が得られにくくなる。逆に、
有機繊維が過剰であると得られる複合体の強度は向上す
るが、ガラス繊維が過少であるため複合体の空隙率が低
下する。そのため、吸音性能が低下する。

本発明の基材に用いられる有機繊維及び不織布シートに
用いられる有機繊維の素材は、その融点が７０〜２５０
Ｃ，好ましくは９０〜２５０　Ｃ”の樹脂であり、それ
には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフ
ィン類；ポリエステル類；ポリアミド類；ポリスチレン
；ポリ塩化ビニル；ポリウレタンなどがある。

不織布シートのバインダー（結合剤）も必要に応じて上
記の樹脂、接着剤等が使用される。

バインダーに上記の樹脂を用いたときは、不織布シート
に含まれる有機繊維より融点の低い樹脂をえらび、バイ
ンダー成分の融点以上不織布シートに含まれる有機繊維
の融点より低い温度で加熱することによりガラス繊維と
有機繊維を接着させてシートとなす。また本発明の基材
に用いられる有機繊維及び不織布シートに用いられる有
機繊維は、前記のものの他にこれらの素材の２８１以上
からなる複合繊維、例えば相対的に高融点の樹脂を低融
点の樹脂で被覆した繊維も利用されつる。このような複
合繊維としては、ホリプロピレンをポリエチレンで被覆
した繊維、高融点ポリエステルを低融点ポリエステルで
被覆した繊維などが挙げられる。上記有機繊維の融点が
７９Ｃ’を下まわると得られる成形体が高温にさらされ
たときに軟化するため、後述のバインダーとしての能力
が低下する結果、成形体の寸法安定性に劣る。逆に、融
点が２５０Ｃを上まわると成形時に高温を必要とし、か
つ成形時間も長くなるため、コスト高となる。

本発明に用いられる不織布シートは、厚みが５鱈以下で
密度がα５９／ａｄ以下であるのが好ましい。厚みが５
ｕより厚くなると成形時に内部まで熱が伝わりにくくな
り大熱量を必要とし、コスト的に不利である。また密度
が０．５９／ｍ以上になると、成形体が重いものになり
、また成形体の空隙率が低下することにより、表面層で
の吸音率も低下する。不織布シートは、ガラス繊維、有
機繊維、必要に応じてそれらのパイ超えるとシートとし
ての強度が弱くなりシートとして扱うことが困難となる
ので作業性も落ちてしまう。またガラス繊維が増えるこ
とにより複合体の賦形性が落ちるという欠点も生じる。

本発明に用いられる基材である不織布は、上記ガラス繊
維と有機繊維とを用い、通常の不繊布の製造法により調
製される。例えば、まずヤーンチョップ、ロービングチ
ョップなどの形状で市販されるガラス繊維を開繊する。

有機繊維も同様に開繊してフィラメント状とし、これら
ガラス繊維（無機繊維）と有機繊維とをエアーでブレン
ドし繊維同士を充分に混合した後、圧縮成形して不織布
を得る。カードマシンなどを用いてもよい。

このような不織布の密度はα０１〜ｑ２である。

０．０１を下まわると不織布としての形状を維持するの
が困難となり、得られる複合体の強度も低下する。α２
を越えると得られる複合体全体の重量が大きくなるため
、自動車用の成形天井としては不適当である。不織布の
厚みは目的とする複合体の最も厚い部分よりも厚いこと
が必要であり、通常５〜１００　ｍである。５鱈を下ま
わると成形天井全体としての強度が不充分であり、１０
０　ｔｍを越えると後述の加熱時に中心部まで熱が伝わ
りにくくなるため大熱量を必要とする。

このようにして得られた基材の少なくとも片表面に前記
不織布シートを積層、成形用素材とし基材及び不織布シ
ートの有機繊維のどちらか融点の高い方の融点以上の温
度に加熱する。加熱温度は含有される有機繊維の素材や
無機繊維と有機繊維との配合割合、基材の厚みなどによ
り異なるが、通常、有機繊維の融点よりも５〜１００Ｃ
高い温度が採用される。次に、この基材を所望の形状を
有する金型を用いて加圧（圧縮）成形する。圧縮時間は
５秒〜２０分である。

このような方法で得られた自動車天井用の複合体表面に
は、繊布、不織布、プラスチックシートなどでなる内装
用化粧材が接着される。複合体と内装用化粧材とを積層
し、これを加熱し一体的に成形してもよい。本発明によ
り得られる複合体は、空隙率が高く成形体中を気体が透
過する場合もある。例えば、煙草の煙による天井のよご
れを防ぐために、成形体表面に空気遮断用シートを貼る
ことも推奨される。このような空気遮断用シートには、
例えば、プラスチッり族シートや高密度不織布が用いら
れる。この空気遮断用シートも化粧材と同様に基材と一
体成形が可能である。例えば、複合体の片面にこの空気
遮断用シートを、他面に内装用化粧材を積層し、この積
層体を加熱し圧縮成形することにより、表面に空気遮断
用シートと内装用化粧材とを１１する繊ＭＹシート成形
体が得られる。

繊維質シート複合体は、ガラス繊維と有機繊維とでなる
比較的低密度の不織布基材の少なくとも片表面に不織布
シートを積層加熱・圧縮成形して得られる。このような
基材及び不織布シート中の有機繊維は加熱工程でその大
部分が溶融し、水滴状となってガラス繊維に付着すると
考えられる。金型による圧縮工程でガラス繊維が圧縮さ
れると、この水滴状の溶融樹脂もガラス繊維上を移動し
繊維と繊維との接触点に留まる確率が高いと考えられる
。温度が降下すると有機８１＆に由来する樹脂は硬化し
、繊維（主としてガラス！［）同士を強固に接着するバ
インダーの働きを示す。このように、得られる成形体は
ガラス繊維を主骨格とし、このガラス繊維上 回器が樹脂により固定された状態にあるため、剛性詔よ
び形状維持性に優れる。ガラス＆ｌｉｍが使用されてい
るため、その熱安定性は従来の熱形するため賦形性にも
優れる。

また本発明に用いられる不織布シートは、シート状であ
るため、取扱いやすく、従来のガラスｍ＃：や接着剤を
使用した際の作業性の悪さを充分改善できる。

空隙率（密度）はその部分により異なるが、例えば自動
車天井の周辺部は充分に圧縮して成形されているため高
密度であり、中央部は圧縮度が小さいため低密度である
。高密度部分では特に剛性が高く、低密度部分では外力
性を有し吸音効果が高い。

このように、本発明により得られる複合体は、上記各種
の優れた性質を有するため、従来必要とされた補強材、
吸音材、クッション剤などが不要となる。そのため、自
動車天井製造のための工程が簡略化され、天井自体の重
量も軽量化される。

以下、本発明を図面を参照して説明する。

第１図に示す様に、繊維供給容器１に収容されこの繊維
２をカードマシン５に供給し、充分に混綿した後、連続
状の不織布基材６に形成し、ガラス繊維と有機繊維とか
らなる不織布シート３が積層した後巻取機７にて巻取り
、成形用素材４とする。巻取られた素材４は所望の形状
サイズに切断する。

に成形用金型１１において圧縮成形し、繊維質シ（実施
例） 以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１ 囚　複合体の製造 ガラス繊＃、（直径Ｌｏμｍｓ繊維長５０〜１００　ｗ
ｔｘ　）有機繊維、ポリプロピレン繊維 （直径１３μｍ、ｉ！に維長５０〜１０（１ｍ、融点１
６０Ｃ’）不織布シート、同波製紙　ｐｐ紙 内装用化粧材、ポリエステル製不織布 （厚み１５Ｂ） 上記ガラス繊維劇よび有機繊維（重量比１：１）をカー
ドマシンにかけて、均一に混綿した厚み２０＋＋ｗ、密
度（１０４の不織布基材を得た。

この基材の両表面に不織布シートを積層させ成形用素材
を得た。この素材を幅１１５０　ｔｓ、長さ１４００　
ｍに切断し、これに同サイズの上記内装用化粧材を積層
して、周囲をクランプでビンチした。この積層体を２０
０ｃの熱風で３分間加熱した後、速やかに温度３０Ｃ’
の金型を用い、圧縮力１ｋｑ／ｃｄの力で１分間圧縮成
形した。この金型は、最小肉厚部が３．０寵、最大肉厚
部が８、Ｏｎに設計されており、得られた複合体はほぼ
この金型の形状に対応していた。

［Ｆ］）　複合体の性能評価：＾項で得られた複合体を
９５Ｃの熱風オーブン中で２０ｈｒｓ保持した後、変位
量（たれ）を測定した。側番こ、（５）項で得られた複
合体から厚さ６ｍ、幅５０　ｍ　、長さ１５０Ｍの試料
片を切り取り、曲げ強さの評価を行なった。まず、上記
試料片をＺｏｏ　＊の間隔をもって配設された一対の支
持体上に載置する。

次いで、この試料片中央部に５０Ｗ／分のスピードで力
を加えてゆく。そして、試料片が屈曲するときの重量を
測定した。さらに、囚項で得られた成形体から厚さ８鱈
、直径９０厘の試料片を切り取り、亜属入射吸音率測定
法により狛００Ｈｚにおける吸音率を測定した。

それぞれの結果を下表に示す。下表において複合体の空
隙率は、その厚みの平均を６鰭として算出した。複合体
重量は化粧材重量を含まない。曲げ強さの項において、
○印はＬＯｋ（１／ｄ以上を、△は９．９〜６　ｋｇ　
／　ｄを、そして×は玩９にす／ｄ以下を示す。実施例
２〜４右よび比較例１〜６の結果もあわせて下表番こ示
す。

実施例２ 不織布シートが厚み２鱈、密度がα０９９／ｄのものを
用いたこと以外は実施例１と同様である。

実施例３ ガラス繊維と有機繊維との重量比を５：ｌとし厚さ６０
ｍで密度がＣＬ０１５の不織布を調製したこと以外は実
施例１と同様である。

実施例４ ガラス繊維と有機繊維との重量比を１：５とし厚さ２０
ｍで密度が０．０４の不織布基材を調製したこと以外は
実施例１と同様である。

比較例１ 不編布シートを用いなかったこと以外は実施何重と同様
である。

（発明の効果） 本発明の繊維質シート複合体の製造方法は、上述の如き
構成であるので、軽量で剛性を有し、かつ賦形性、耐熱
性、断熱性、吸音性及びクッション性に優れ、且つ高温
における剛性及び寸法安定性にも優れた繊維質シート複
合体が簡単な製造工程により、安価に得ることができる
。

このような繊維質シート複合体は、自動車天井材に好適
である。本発明により得られる繊維質シート複合体を自
動車天井材に用いると、従来、自動車天井に必要とされ
た補強材、クッション性、吸音材等が不要となる。天井
材自体も軽量化されるため、燃費が低減する。本発明に
より得られる繊維質シート複合体は、自動車天井材に限
らず、家屋や船舶用の天井材あるいは断熱用建材等多く
の分野に利用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の工程を順次説明する正面図
である。 １・・・繊維供給容器、２・・・繊維、３・・・不織布
シート、４・・・素材、５・・カードマシン、６・・・
不織布体、１１・・・成形用金型１，１ｐ７２ｚ・・・
ベルトコンベアー、５１・・・加熱炉

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．　ガラス繊維と有機繊維とを含有する不織布基材の
   片面又は両面に、ガラス繊維と有機繊維と必要に応じて
   それらの結合剤とを含有する不織布シートを積層し、こ
   の積層体を前記不織布基材中の有機繊維の融点又は前記
   不織布シートの有機繊維の融点のいずれか高い方の温度
   以上に加熱し、これらの有機繊維を溶融し滴状の溶融物
   となし、該滴状の溶融物により骨格となるガラス繊維同
   士をその交点において接着せしめることを特徴とする繊
   維質シート複合体の製造方法。
2. ２．　不織布シートが厚み５ｍｍ以下で密度が０．５ｇ
   ／ｃｍ＾３以下である特許請求の範囲第１項記載の繊維
   質シート成形体の製造方法。
3. ３．　不織布基材を構成するガラス繊維と有機繊維との
   重量比が１０：１〜１：５であり、加圧・成形後の空隙
   率が８０〜９９．５％である特許請求の範囲第１項記載
   の繊維質シート複合体の製造方法。
4. ４．　不織布基材の有機繊維及び不織布シートの有機繊
   維の素材が融点７０〜２５０℃の合成樹脂である特許請
   求の範囲第１項記載の繊維質シート複合体の製造方法。
5. ５．　不織布基材のガラス繊維及び有機繊維の繊維長が
   それぞれ５〜２００ｍｍであり、該基材の密度が０．０
   １〜０．２、厚みが５〜１００ｍｍである特許請求の範
   囲第１項記載の繊維質シート複合体の製造方法。