JP2008063677A - ガラスチョップドストランドマット、その製造方法及びそれを用いた自動車成形天井材 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車成形天井材に必要な剛性を確保し、従来よりさらに軽量化が可能なガラスチョップドストランドマットと、その製造方法及びそのマットを使用する自動車成形天井材を提供する。
【解決手段】本発明のガラスチョップドストランドマット１９は、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合されていること、さらに好ましくは、ストランド番手５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドを除く、ガラスチョップドストランドの平均番手が１０から２５ｔｅｘの範囲内であることを特徴とする。また本発明のガラスチョップドストランドマット１９の製造方法は、上記のストランド番手のガラス繊維からなることを特徴とする。また本発明の自動車成形天井材は、ガラスチョップドストランドマット１９が、発泡樹脂シートの表皮側に接着されてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス繊維強化プラスチック（以下、ＧＦＲＰという）の補強材や自動車成形天井材等の発泡ポリウレタンシートの補強材として使用されるガラスチョップドストランドマット、その製造方法及びそれを用いた自動車成形天井材に関する。

ガラスチョップドストランドマットは、各種の調整された集束剤を多数本のガラスフィラメントの表面に０．１から２質量％程度の付着量となるように塗布して集束することによってガラス長繊維のガラスストランドとし、これを所定長となるように切断装置で切断し、得られたガラスチョップドストランドの多数本を、均等無秩序にシート状に堆積した後、その上から結合剤として粉末ポリエステル樹脂を適量散布し、次いでこの粉末ポリエステル樹脂を加熱溶融した後にプレス成形して冷却固化するか、あるいはシート状堆積物に乳化した樹脂のエマルジョンを塗布し、その後に乾燥することによって製造されている。

このガラスチョップドストランドマットの製造について具体的に説明すると、例えば単繊維直径が１１μｍ、平均ストランド番手が３５ｔｅｘ（あるいはテックスとも記述し、テックスは長さ１０００ｍ当たりのグラム単位での重量）のガラスストランドをその寸法が約５０ｍｍの長さになるようにカッターで切断する。次いで目付が３００〜９００ｇ／ｍ²となるように均等無秩序に堆積し、粉末ポリエステル樹脂付着量が１〜６質量％となるように散布して加熱溶融後に冷却固化するか、あるいは樹脂乳化エマルジョン付着量が１〜６質量％となるように塗布した後、乾燥して各ガラスストランド同士を接着する方法が採用される。

このように製造されたガラスチョップドストランドマットは、例えば浴槽、浄化槽等のＧＦＲＰ成形品の補強材等として種々の用途で用いられ、主にハンドレイアップ法と一般に呼ばれる不飽和ポリエステル樹脂を含浸して成形する方法に多用されてきた。そして近年これまで段ボールやフェルト等で成形されていた自動車成形天井材の代替としても、発泡ポリウレタンシートの両表面にガラスチョップドストランドマットを接着することによって、その剛性や寸法安定性を向上させたものが開発されている。

ガラスチョップドストランドマットを自動車成形天井材として利用する場合、その性能として剛性、寸法安定性、断熱性、あるいは遮音性等の特性に加えて、自動車全体の重量を軽減することを目的とし、使用される材料は単位面積当たりの重量を小さくすることが要求される。またガラスチョップドストランドマットを発泡ポリウレタンシートなどの発泡樹脂シートと接着する場合に、フェノール、メラミン、あるいはイソシアネート樹脂等の接着剤を使用することとなるが、この種の接着剤はガラスチョップドストランドマットの裏面まで浸透しないと、接着後に、マットと発泡樹脂シートや表皮との間で剥離が生じるという問題があるため、必ずマット裏面にまで接着剤を充分に浸透させる必要がある。

自動車成形天井材の重量を軽減し、かつ接着剤のマットへの浸透性を向上させるためには、ガラスチョップドストランドマットの目付を小さくすればよいが、目付が小さくなるほど、成形天井材の剛性が低下する。このため、成形天井材の剛性を確保するためには、発泡ウレタンシートなどの発泡樹脂シートの発泡率を低下させるか、その肉厚を大きくする必要がある。その結果、発泡樹脂シートの発泡率を低下させると成形天井材の吸音性が低下し、肉厚を大きくすると材料コストの上昇を招くという問題がある。

また一般の軽量ガラス繊維補強材としては、直径が１５μｍから２４μｍ程度のガラスフィラメント（単繊維）を５０本から１００本程度束ね、連続繊維状態で堆積させたガラスコンティニアスストランドマットや、直径が６μｍから１３μｍのガラスフィラメントを数十本から数百本程度束ね、長さ３ｍｍから２５ｍｍに切断したガラスチョップドストランドを白水中でモノフィラメントに分散して、抄紙したガラスペーパーが知られている。しかしガラスコンティニアスストランドマットは、ガラスの原材料あたりの製造効率が低く、そのため高価であるという問題があり、またガラスペーパーは、ガラス繊維がモノフィラメント状態であるため、補強効果が小さく、自動車成形天井材としては剛性が不足するという問題がある。

このためチョップドストランドマットの強度を向上しようという試みは、これまでにも種々行われてきており、例えば、特許文献１では、ガラスチョップドストランドの形態を規定することによって、搬送コンベヤからの崩落を防ぐだけの強度を実現できるとする発明が行われている。さらに特許文献２では、強熱減量値を大きくすることによって引張強度を１５０ｋｇｆ以上に大きくできるという発明が開示されている。また上記以外にも本発明者はガラス目や痘痕等と呼ばれる成形天井材の欠点を減少させるため、目付や強度との因果関係についての研究を行っている。
特開平６−９３５４６号公報 特開２００３−１７５７７７号公報

しかしながら、これまでに公開された発明だけでは安定した品位と性能を有するガラスチョップドストランドマットを提供するには充分ではない。例えば発泡ポリウレタンシートの両表面にチョップドストランドマットが接着された構造を有する自動車用天井材では、少なくともその一方の表面に目付が５０ｇ／ｍ²から２５０ｇ／ｍ²の範囲のチョップドストランドマットが使用されるようになっている。このガラスチョップドストランドは、単繊維直径が１０μｍから１４μｍのもので、ストランド平均番手が１８ｔｅｘから３０ｔｅｘのガラスストランドを約５０ｍｍの長さに切断し、目付が５０ｇ／ｍ²から２５０ｇ／ｍ²の範囲となるように均等無秩序に堆積し、粉末ポリエステル樹脂を、付着量８質量％から１４質量％の範囲となるように散布し、次いで加熱溶融して冷却固化するか、あるいは樹脂を乳化したエマルジョンを、付着量が６質量％から１０質量％の範囲となるよう塗布して乾燥し、各ガラスチョップドストランド同士を互いに接着して得られる。

このようなガラスチョップドストランドマットでは、マットの目付けを５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²（特に１００ｇ／ｍ²以下）にした場合、成形天井材のデザインによっては剛性が不足し、目付けの厚いマットを使用せざるを得なくなるので、成形天井材の軽量化が十分に行えないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、自動車成形天井材となった後の必要な剛性を確保した上で、マットの目付けを小さくすることができるガラスチョップドストランドマットと、その製造方法及びそのマットを使用する自動車成形天井材を提供することを課題とする。

本発明のガラスチョップドストランドマットは、シート状に堆積したガラスチョップドストランドを結合剤により互いに結合したガラスチョップドストランドマットであって、前記ガラスチョップドストランドは、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合されていることを特徴とする。

本発明者は、ガラスチョップドストランドマットについての各種研究の中で一般的に使用されている目付けが５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²で平均ストランド番手が１８から３０ｔｅｘのガラスチョップドストランドマットでは、成形天井材を軽量化するうえで問題点があることを見いだした。すなわち、自動車成形天井材のデザインによっては目付けを小さくすればする程、成形天井材の剛性を確保するために発泡ウレタンシートの発泡率を低下させたり、肉厚を大きくする必要があるため、吸音性が低下したり、材料コストの上昇を招く問題点がある。

そこで本発明者は、前記したガラスチョップドストランドマットの性能上の問題点を解決するためには、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合させることで最も好ましい性能を実現できることを見いだし、ここに提示するものである。

本発明で、結合剤に、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合されているとは、ガラスチョップドストランドマットを構成するガラスチョップドストランドが、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドを２から４０質量％含んでいるものであることを表している。

５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの含有量が２質量％に満たないと５０ｔｅｘ以上のチョップドストランドの混合効果、すなわち目付けが小さいガラスチョップドストランドマットを使用しても成形天井材に必要な剛性を付与する効果が乏しいものとなるため好ましくない。また、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの含有量が４０質量％を超えると、ガラスチョップドストランドが均一に分散したガラスチョップドストランドマットが得られず、目付けの薄い部分でガラスチョップドストランドマットがちぎれることがあるため好ましくない。

また、本発明のチョップドストランドマットはストランド番手５０ｔｅｘ以上のストランドを除く、ガラスチョップドストランドの平均番手が１０から２５ｔｅｘの範囲内であると生産時及びマットの利用時に問題が発生することがない。すなわち平均ストランド番手が１０ｔｅｘより小さいガラスストランドを製造するためには、ストランド１本当たりのガラスフィラメントの集束本数を少なくする必要があり、このようなガラスストランドを製造する場合には、紡糸時に使用するブッシングのホール数を少なくするか、より多くのストランドに分糸することになる。ブッシングのホール数を少なくすると、１ブッシング当たりのガラス繊維の生産量が低下し、材料コストの上昇につながる。また、分糸数を増加すると紡糸時にストランドが切断しやすくなり、これも材料コストの上昇につながることになる。またストランド番手が小さくなるとストランドが軟らかくなり、自動車成形天井材に必要な剛性が得られなくなるという問題も生じる。一方、平均ストランド番手が２５ｔｅｘより大きくなると、単位面積当りのストランドの本数が少なくなるため、ガラスチョップドストランドマットとウレタン、あるいはガラスチョップドストランドマットと表皮の接着面積が小さくなるため、十分な剥離強度が得られなくなるため好ましくない。

また本発明のガラスチョップドストランドマットは、上述に加え結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲であり、目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲（好ましくは６０ｇ／ｍ²から１００ｇ／ｍ²）にあるならば、ガラス繊維の紡糸からガラスチョップドストランドマットにした後の使用時までのそれぞれの工程で、優れた品位を実現することができるものである。

本発明で結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲であり、目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲にあるとは、ガラスチョップドストランドマットの結合剤の付着量が、ＪＩＳ Ｒ３４２０（１９９９）記載の強熱減量の測定方法によって計測したガラスチョップドストランドマットの強熱減量値からガラスチョップドストランドマットの製造に使用したガラスケーキの強熱減量値を差し引くことによって８質量％から２５質量％の範囲内となり、単位面積当たりのガラスチョップドストランドの質量に相当する目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲にあることを表している。

結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲である点については、結合剤の付着量が８質量％未満では、ガラスチョップドストランドに十分な量の結合剤が付着していないため十分な引張強さが得られず、ガラスチョップドストランドマットにフェノール、メラミン、あるいはイソシアネート樹脂等の接着剤を塗布するため、マットロールからマットを引き出す際や天井材を成形するために表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット、発泡樹脂シート、ガラスチョップドストランドマット及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ねるため、接着剤が塗布されたチョップドストランドマットにより形成されたマットロールからマットを順次引き出す際にチョップドストランドマットの目付けムラにより目付けが薄い部分からマットが断裂する、すなわち、ちぎれるといった問題が生じる場合があるため好ましくない。一方、結合剤の付着量が２５質量％を越える値になると、チョップドストランドマットの目付けムラで目付けが厚くなった部分が硬くなり、硬くなった部分が、シェードなどの深絞りを要するコーナー部の施工に使用される場合には、プレス時にチョップドストランドマットが十分に伸びず、ひけと呼ばれる表皮
上のしわが生じ、外観上の欠陥となるので好ましくない。

また、ガラスチョップドストランドマットの目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲にあるならば、ガラスチョップドストランドの分布を均等な状態に維持しつつ、しかも自動車成形天井材のような軽量化を課題とする用途にも適用できるマットとすることができる。目付は単位面積当たりのガラスチョップドストランドの質量を表すものであるが、目付が５０ｇ／ｍ²より小さいとガラスチョップドストランドマットのストランド分布が不均一な状態となってマットの引張強度が低下し、マットを巻き芯に巻き取った後、その外層から引っ張ってほどき出す操作を行う時にその途中でマットが破断する虞が多くなり、それを避けようとするとマットを解除する作業性が大幅に低下するという問題が生じる。一方で目付が１５０ｇ／ｍ²より大きいと、自動車成形天井材の重量を軽減し、接着剤の浸透性を向上させるという目的の達成が危ぶまれることになる。

本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積してシート状堆積物を形成し、該シート状堆積物に結合剤を散布し、その後結合剤を固化して該シート状堆積物のガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、上記のストランド番手のガラス繊維からなるガラスチョップドストランドで構成されていることを特徴とする。

本発明で、上記のガラスチョップドストランドマットを製造するとは、所定材質となるように調整した溶融ガラスをブッシングから引き出して紡糸し、得られた所定の直径を有するガラスストランドを所定長に切断してガラスチョップドストランドとした後、上述した結合剤を使用してガラスチョップドストランドを互いに結合させてガラスチョップドストランドマットとすることを意味している。

本発明に係るガラスチョップドストランドを互いに結合させるための結合剤に含有させる樹脂としては、十分な接着強度が得られるものであれば、どのような樹脂でも、どのような形態のものであってもよく、どのような散布方法を採用するものであってもよい。すなわち、その樹脂としてはポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル樹脂等が使用でき、その形態としては、粉末に限定されず、顆粒状、繊維状、シート状あるいはフィルム状等の種々の形態が可能である。また結合材の散布状態を調整する具体的な方法としては、マットの上方より所定量の結合剤を供給ノズル等から流量を調整して供給するものが一般的である。いずれにせよ任意の散布方法を採用することによって、最終的な含有量のばらつきを解消することができるものであればよい。

本発明の自動車成形天井材は、上記のように結合剤を付着したガラスチョップドストラ
ンドマットが、発泡樹脂シートの表皮側に接着されてなることを特徴とする。

ここで、上記のガラスチョップドストランドマットが、発泡樹脂シートの表皮側に接着されてなるとは、本発明の成形材を実現するには自動車成形天井材を構成する発泡樹脂シートの少なくとも一方の表面について、本発明のガラスチョップドストランドマットすなわち、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合されていることを特徴とするガラスチョップドストランドマット、好ましくは、ストランド番手５０ｔｅｘ以上のストランドを除く、ガラスチョップドストランドの平均番手が１０〜２５ｔｅｘの範囲内であるガラスチョップドストランドマット、より好ましくは結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲であり、目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲（好ましく６０ｇ／ｍ²から１００ｇ／ｍ²）にあるガラスチョップドストランドマットが、接着された構成とすることを表している。発泡樹脂シートの一方の表面のみに採用する場合、他方の面に他の被覆材を使用するかどうかについては、特に限定するものではない。

また、本発明の自動車成形天井材は、発泡樹脂シートの表皮側のみに限らず、当然ではあるが、その両表面について上記のストランドから構成される本発明のガラスチョップドストランドマットが接着された構成とするものであってもよい。

ガラスチョップドストランドマットと発泡樹脂シートとの接着には公知の接着方法を採用することができ、フェノール、メラミン、あるいはイソシアネート樹脂等の接着剤を単独あるいは複数併用してガラスチョップドストランドマットに含浸させて使用することができる。

また本発明の自動車成形天井材は、従来よりさらに目付けの小さいマットを使用しても成形天井材に必要な剛性が得られるので好ましい。

（１）以上のように、本発明のガラスチョップドストランドマットは、ガラスストランドの番手が５０ｔｅｘ以上のストランドを２から４０質量％（好ましくは１０から３０％）から構成されているため、従来よりさらに目付けの小さいマットを使用しても成形天井材に必要な剛性が得られるものである。

（２）また本発明のガラスチョップドストランドマットは、番手が５０ｔｅｘ以上のストランドを除くガラスチョップドストランドの平均番手が、１０から２５ｔｅｘの範囲にあるならば、ガラスチョップドストランドが均一に分散され、目付けむらがなく、ガラスチョップドストランドマットとウレタン、あるいはガラスチョップドストランドマットと表皮の十分な剥離強度を得ることができるものである。

（３）また本発明のガラスチョップドストランドマットは、結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲であり、目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²（好ましくは６０ｇ／ｍ²から１００ｇ／ｍ²）の範囲にあるならば、自動車成形天井材の構成部材として利用することができ、汎用性が高く軽量な構成材料であって、優れた性能を安価に実現することができるものである。

（４）本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積してシート状堆積物を形成し、該シート状堆積物に結合剤を散布し、その後結合剤を固化して該シート状堆積物のガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、上記のガラスチョップドストランド構成を有するものであるため、効率のよいマットの成形が可能であって、欠陥を抑止したガラスチョップドストランドマットを迅速に成形することが可能なものである。

（５）本発明の自動車成形天井材は、上記のようなストランド構成のガラスチョップドストランドマットが、発泡ポリウレタンシートなどの発泡樹脂シートの表皮側に接着されてなるものであるため、多種多様なデザインが要求される各種の自動車成形天井材に容易に適用することができ、自動車成形天井材に必要な剛性を確保した上で、従来よりさらに軽量化が図れるのものである。

以下、実施例及び比較例に基づき、本発明のガラスチョップドストランドマット、その製造方法、及び本発明のガラスチョップドストランドを使用した自動車用天井材について詳細に説明する。なお、図１は、ガラスチョップドストランドマットの製造工程を示す説明図である。

まず、ガラスチョップドストランドマットの製造工程について以下に説明する。

Ｅガラス材質のガラス繊維が、１２００本のノズルを有する白金製ブッシングから直径が１１．６μｍのガラスフィラメントとして成形される。この際、固形分５０質量％のポリ酢酸ビニルエマルジョンが６質量％、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが０．３質量％、第４級アンモニウム塩が０．５質量％、イオン交換水が９３．２質量％となるように調整した集束剤を、付着量が０．４質量％となるように、成形されたガラスフィラメントの表面に塗布する。こうして得られたガラスストランドは、カーボン製のシューによって１８分糸して巻き取られ、図１に示すようなガラスケーキ５ａとなる。その後このガラスケーキ５ａは、所定時間乾燥され、集束剤はガラスフィラメントの表面上に定着される。また、８００本のノズルを有する白金製ブッシングから直径が１３．５μｍのガラスフィラメントとして成形される。この際、固形分５０質量％のポリ酢酸ビニルエマルジョンが６質量％、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが０．３質量％、第４級アンモニウム塩が０．５質量％、イオン交換水が９３．２質量％となるように調整した集束剤を、付着量が１．０質量％となるように、成形されたガラスフィラメントの表面に塗布する。こうして得られたガラスストランドは、カーボン製のシューによって４分糸して巻き取られ、図１に示すようなガラスケーキ５ｂとなる。その後このガラスケーキ５ｂは、所定時間乾燥され、集束剤はガラスフィラメントの表面上に定着される。

次いで図１に示すように、この乾燥工程の終了したガラスケーキ５ａと５ｂを所定の比率になるように用意し、その内層からガラスストランド１０ａ、１０ｂを連続的に解舒し、複数のカッターが配設された切断装置１２に送り込み、長さ５０ｍｍのガラスチョップドストランド１０ｃ、１０ｄに切断する。この際、１８分糸されて巻き取られていた１２００本のガラスフィラメントからなるストランド１０ａは、１８本に分割された状態のガラスチョップドストランド１０ｃになり、４分糸されて巻き取られていた８００本ガラスフィラメントからなるストランド１０ｂは４本に分割された状態のチョップドストランド１０ｄになる。各切断機１２は、カッターローラー１２ａとゴムローラー１２ｂから構成され、互いに回転するカッターローラー１２ａとゴムローラー１２ｂの間にガラスストランド１０ａ、１０ｂが連続的に送り込まれることによってガラスストランド１０ｃと１０ｄは切断される。この切断装置１２は、チャンバー１１の天井部分に取り付けられており、５０ｍｍの寸法に切断されたチョップドストランド１０ｃと１０ｄは、チャンバー１１の底部に配設された第一搬送コンベア１３上に落下することになる。

そして長さ５０ｍｍの寸法に切断されたガラスチョップドストランド１０ａと１０ｂは、第一搬送コンベア１３の上で均一になるように分散され、シート状に堆積された状態のシート状堆積物１０ｃとなってから第一搬送コンベア１３によってチャンバー１１の外へと搬送される。次いでシート状堆積物１０ｅは次の第２の搬送コンベア１４上に搬送され、第二搬送コンベア１４上で移動するシート状堆積物１０ｅのガラスチョップドストランド１０ｃと１０ｄの上に、散布機１５によってビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物系ポリエステル樹脂をが、チョップドストランド１０ａと１０ｂの結合剤として所定の付着量（１３質量％）となるように均一状態に調整して散布される。

そしてベルトコンベア１４上に均一に分散されたガラスチョップドストランド１０ｃ、１０ｄと散布されたビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物系ポリエステル樹脂とが互いに分散された状態が維持されたままで第二搬送コンベア１４から第三搬送コンベア１６へと搬送される。第三搬送コンベア１６の途中には、加熱炉１７が配置されており、粉末状のポリエステル樹脂が散布されたガラスチョップドストランド１０ｃ、１０ｄのシート状堆積物１０ｅが、加熱炉１７中に移動して所定温度で加熱されることによって、散布された粉末状のポリエステル樹脂が加熱されて軟化し、ガラスチョップドストランド１０ｃ、１０ｄの表面上で溶融状態となる。次いでこの軟化したポリエステル樹脂が付着しているシート状堆積物１０ｅを、加熱炉１７の外部に移動させ、水冷ロール１８の間を通して冷却、プレスを行う。これにより溶融していたポリエステル樹脂が固化されて、その後巻き取り機２０によって巻き取られて最終的にガラスチョップドストランドマット１９（目付８０ｇ／ｍ²）が得られる。

こうして得られたガラスチョップドストランドマット１９を使用して製造される自動車
天井材についてその性能を調べる調査を行った。以下でその内容を説明する。

まず表１に示すように、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．５および比較例である試料Ｎｏ．６、７の計７種類の試料を作製した。すなわち表１のストランド番手となるＥガラス材質の所定の寸法を有し、所定のマット目付となるように調整したガラスチョップドストランドマット１９にイソシアネート系の接着剤を含浸させた後、表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット１９、発泡ポリウレタンシート、別のガラスチョップドストランドマット１９及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ね合わせてゆく。次いで、この積層物をその周囲に超硬刃を取り付けた成形天井の形状をしたプレス型に入れ、その状態でプレス成形を行う。最後に所定の形状にすると同時にその周囲をトリミングして整えた。

なお、ガラスチョップドストランドマット１９中の５０ｔｅｘ以上のストランドの混合の割合を表す混入比率は、５０ｃｍ×５０ｃｍのマット切り出し、６２０℃で３０分間焼却した後、その質量（Ａ）を測定する。その後、チョップドストランドマット１９を構成する５０ｔｅｘ以上のストランドを抜き取り、その総質量（Ｂ）を測定し、Ａ／Ｂ×１００にて求めた。また、ガラスチョップドストランドマット１９中の５０ｔｅｘ以下のストランドの平均ストランド番手（ｔｅｘ）の測定は、チョップドストランドマット１９を６２０℃で３０分間焼却した後、チョップドストランドマット１９を構成する５０ｔｅｘ以下のストランド５０本を抜き取り、その平均長さＬ（ｍｍ）を測定した後、感量が０．１ｍｇ以下の秤を用いて５０本の総質量Ｗ（ｇ）を測定し、数１に示した式により算出することができる。この式は、ストランド長１０００ｍの重量を表すため、単位をｍｍ（ミリメートル）からｍ（メートル）に換算するものとなっている。

以上の手順によって作成された各試料をそれぞれ次に示す評価方法によって調査した。

ガラスチョップドストランドマットの結合剤の付着量については、ＪＩＳ Ｒ３４２０（１９９９）に記載の方法によって計測したガラスチョップドストランドマットの強熱減量からガラスチョップドストランドの製造に使用したケーキの強熱減量を引くことにより求めた。

また自動車成形天井材の剛性については、成形した自動車成形天井材を手で持ち上げたときの変形について、目視観察によって検査を行った。以上の結果を表１に表す。

表１からも明らかなように実施例である試料Ｎｏ．１は、５０ｔｅｘ以上のストランドの混入率１０質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が１８ｔｅｘでマット目付が８０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１６質量％の試料であるが、自動車成形天井材の剛性は良好であった。

また、試料Ｎｏ．２は、５０ｔｅｘ以上のストランドの混入率１５質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が２０ｔｅｘでマット目付が７０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が２０質量％の試料であるが、自動車成形天井材の剛性は良好であった。

さらに試料Ｎｏ．３から試料Ｎｏ．５については、それぞれ試料Ｎｏ．３が、５０ｔｅｘ以上のストランドの混入率２０質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が２２ｔｅｘでマット目付が８０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１８質量％の試料、試料Ｎｏ．４が、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの混入率２５質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が１５ｔｅｘでマット目付が８８ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１５質量％の試料、試料Ｎｏ．５が、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの混入率３０質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が１８ｔｅｘでマット目付が９０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１５質量％の試料であるが、自動車成形天井材の剛性は良好であった。

一方比較例である試料Ｎｏ．６は、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの混入率０質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が１８ｔｅｘでマット目付が８０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１６質量％の試料であるが、自動車成形天井材を手で持ち上げた時の変形が大きく、剛性が不足しているものであった。

また比較例である試料Ｎｏ．７は、５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドの混入率０質量％、５０ｔｅｘ以下のガラスチョップドストランドの平均ストランド番手が２０ｔｅｘでマット目付が９０ｇ／ｃｍ²、結合剤付着量が１５質量％の試料であるが、自動車成形天井材を手で持ち上げた時の変形が大きく、剛性が不足しているものであった。

以上のように、本発明のガラスチョップドストランドマットと自動車成形天井材は、剛性不足による問題を生じさせることなく、従来の天井材よりさらに軽量化が可能であることが明瞭になった。

本発明のガラスチョップドストランドマットは、その用途としてガラスチョップドストランドマットを使用して成形される自動車成形天井材として利用することが好ましいものであるが、他にも電子工業等の各種精密ハウジング構成体や建築用材料、工業用途の各種構成部材等、種々の利用が可能であって、他の部材等と併用することによって所望の機能を実現することができるものである。

本発明のガラスチョップドストランドマットの製造工程を示す説明図。

符号の説明

５ａ ガラスケーキ（平均ストランド番手が１０から２５ｔｅｘ）
５ｂ ガラスケーキ（ストランド番手が５０ｔｅｘ以上）
１０ａ、１０ｂ ガラスストランド
１０ｃ ガラスチョップドストランド（平均ストランド番手が１０から２５ｔｅｘ）
１０ｄ ガラスチョップドストランド（ストランド番手が５０ｔｅｘ以上）
１０ｅ シート状堆積物
１１ チャンバー
１２ 切断装置
１２ａ カッターローラー
１２ｂ ゴムローラー
１３ 第一搬送コンベア
１４ 第二搬送コンベア
１５ 散布機
１６ 第三搬送コンベア
１７ 加熱炉
１８ 水冷ロール
１９ ガラスチョップドストランドマット（マットロール）
２０ 巻き取り機
Ｐ 混合樹脂（結合剤）
Ｌ ガラスチョップドストランドの平均長さ
Ｗ ガラスチョップドストランドの５０本の総質量

Claims (5)

1. シート状に堆積したガラスチョップドストランドを結合剤により互いに結合したガラスチョップドストランドマットであって、
   前記ガラスチョップドストランドは、ストランド番手が５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドが２から４０質量％の割合で混合されていることを特徴とするガラスチョップドストランドマット。
2. ストランド番手５０ｔｅｘ以上のガラスチョップドストランドを除く、ガラスチョップドストランドの平均番手が１０から２５ｔｅｘの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のガラスチョップドストランドマット。
3. 結合剤の付着量が８質量％から２５質量％の範囲であり、目付が５０ｇ／ｍ²から１５０ｇ／ｍ²の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスチョップドストランドマット。
4. ガラスチョップドストランドをシート状に堆積してシート状堆積物を形成し、該シート状堆積物に結合剤を散布し、その後結合剤を固化して該シート状堆積物のガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、
   請求項１から請求項３の何れかに記載のガラスチョップドストランドマットを製造することを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。
5. 請求項１から請求項３の何れかに記載のガラスチョップドストランドマットが、発泡樹
   脂シートの表皮側に接着されてなることを特徴とする自動車成形天井材。

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