JP2009085251A - Plate spring and its manufacturing method - Google Patents

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Tomoaki Kimura
友昭 木村
Toru Ochiai
徹 落合
Sumihito Kiyooka
純人 清岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plate spring having reduced weight and showing bending behavior suitable for the spring. <P>SOLUTION: A fiber web including wet-heat bondable fiber of 80 mass% or more is heated by high temperature vapor, the wet-heat bondable fiber is fused, and the fiber is fixed, and the plate spring is manufactured. Fiber bonding rates of the plate spring in regions equally divided into three on a thickness direction cross section in a thickness direction are all 30-85%, and a proportion of a minimum value with respect to a maximum value of the fiber bonding rates in the respective regions may be 50% or more. Further, the plate spring has an apparent density of 0.1-0.7 g/cm<SP>3</SP>, a maximum bending stress at least in one direction is 0.5 MPa or more, and bending stress in bending quantity of 1.5 times with respect to the bending quantity showing the maximum bending stress may be half or more with respect to the maximum bending stress. The shape of the plate spring may be a bent plate or a curved plate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、日用品、家電製品、寝具、人体補助具、車両などに広く利用され、軽量でばね特性に優れた板ばね及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a leaf spring that is widely used in daily necessities, home appliances, bedding, human body aids, vehicles, and the like, and is lightweight and excellent in spring characteristics, and a method for manufacturing the same.

従来から、文房具などの日用品、インクリボンやパソコンなどの家電製品、枕やソファーなどの寝具、義足や短下肢装具などの人体補助具などの部材として、簡易な構造で、かつ反発及びクッション力を有する板ばねが使用されている。板ばねには、反発及びクッション力に加えて、繰り返し使用可能な耐久性が必要とされるため、その材質は、通常、金属が使用されてきた。しかし、文房具などのように持ち運びが必要な用途や、車両などのように移動が必要な用途においては、板ばねに軽量性が要求される。そこで、金属に替えて、繊維強化プラスチックなどのポリマー材料を板ばねとして使用することも検討されている。   Conventionally, it has a simple structure and has a rebound and cushioning force as a daily necessities such as stationery, household appliances such as ink ribbons and personal computers, bedding such as pillows and sofas, and human body aids such as artificial legs and short leg orthoses. The leaf spring which has is used. Since the leaf spring is required to have durability that can be used repeatedly in addition to repulsion and cushioning force, a metal has usually been used as the material thereof. However, in applications that need to be carried, such as stationery, and applications that require movement, such as vehicles, the leaf springs are required to be lightweight. Therefore, it has been studied to use a polymer material such as fiber reinforced plastic as a leaf spring instead of metal.

特開2000−18299号公報(特許文献1)には、所定の機械的特性を有し強化ファイバーを持たない第1のポリマー材料から成る中心コアと、この中心コアを覆い、複数の一方向強化ファイバーを内蔵するポリマーマトリックスを含む複合材料からなるカバーとで構成された自動車サスペンション用の板ばねが提案されている。この板ばねでは、エポキシ樹脂で構成された中心コアを、グラスファイバーをエポキシ樹脂で含浸させた繊維強化プラスチックを含むカバー層で被覆した構造とすることにより、優れた機械的特性と軽量とを発現させている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18299 (Patent Document 1) discloses a central core made of a first polymer material having predetermined mechanical characteristics and no reinforcing fiber, and a plurality of unidirectional reinforcements covering the central core. A leaf spring for an automobile suspension composed of a cover made of a composite material including a polymer matrix containing a fiber has been proposed. In this leaf spring, excellent mechanical properties and light weight are realized by having a structure in which the central core made of epoxy resin is covered with a cover layer containing fiber reinforced plastic impregnated with glass fiber with epoxy resin. I am letting.

しかし、この板ばねでも軽量性は充分でなく、構造が複雑であるため、操作性や生産性も低い。また、強化繊維でポリマーが強化されているため、ばね特性が小さいだけでなく、繊維が一旦破断すると、ばね特性が失われる。さらに、エポキシ樹脂などのケミカルバインダーで繊維を固定しているため、有害成分が発生し易い。なお、繊維強化プラスチックを使用した板ばねの密度は、金属に比べて低いものの、通常、1g/cm3程度であり、さらなる軽量性が求められている。
特開2000−18299号公報(請求項1、段落[0005][0013][0014]、図1)
However, even this leaf spring is not light enough and its structure is complicated, so that operability and productivity are low. Further, since the polymer is reinforced with the reinforcing fiber, not only the spring characteristic is small, but also the spring characteristic is lost once the fiber breaks. Furthermore, since the fibers are fixed with a chemical binder such as an epoxy resin, harmful components are easily generated. In addition, although the density of the leaf | plate spring using a fiber reinforced plastic is low compared with a metal, it is about 1 g / cm < 3 > normally and the further lightweight property is calculated | required.
JP 2000-18299 A (Claim 1, paragraphs [0005] [0013] [0014], FIG. 1)

従って、本発明の目的は、軽量でかつばねに適した曲げ挙動を示す板ばね及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a leaf spring that is lightweight and exhibits a bending behavior suitable for a spring, and a method for manufacturing the same.

本発明の他の目的は、繰り返し用いてもばね特性が低下しない板ばね及びその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a leaf spring and a method for manufacturing the same which do not deteriorate spring characteristics even when used repeatedly.

本発明のさらに他の目的は、有害な成分を用いることなく、簡便に製造できる板ばね及びその製造方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a leaf spring that can be easily manufactured without using harmful components and a method for manufacturing the same.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、繊維が湿熱接着性繊維により適度に接着された不織繊維構造を有する成形体を板ばねとして用いると、軽量であっても、ばねに適した曲げ挙動を示すことを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors used a molded body having a non-woven fiber structure in which fibers are appropriately bonded by wet heat adhesive fibers as a leaf spring. The present invention has been completed by finding that it exhibits a bending behavior suitable for a spring.

すなわち、本発明の板ばねは、80質量%以上の湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有する板ばねであって、前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成されている。この板ばねは、厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも20〜80%であり、かつ各領域における繊維充填率の最大値に対する最小値の割合が50%以上であってもよい。また、0.1〜0.7g/cm3の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が0.5MPa以上であり、最大曲げ応力を示す曲げ量に対して1.5倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して1/2以上であってもよい。前記湿熱接着性繊維は、湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂とで構成された複合繊維であり、両者の割合(質量比)が、湿熱接着性樹脂/非湿熱接着性樹脂=40/60〜80/20程度であってもよい。この板ばねの形状は、例えば、屈曲板状又は湾曲板状であってもよい。 That is, the leaf spring of the present invention is a leaf spring that contains 80% by mass or more of wet heat adhesive fibers and has a non-woven fiber structure, and the molded body has the fibers fixed by fusion of the wet heat adhesive fibers. It consists of In the cross section in the thickness direction, the leaf spring has a fiber adhesion rate of 20 to 80% in each region divided in three in the thickness direction, and the ratio of the minimum value to the maximum value of the fiber filling rate in each region May be 50% or more. Further, it has an apparent density of 0.1 to 0.7 g / cm 3 , has a maximum bending stress in at least one direction of 0.5 MPa or more, and is 1.5 times the bending amount indicating the maximum bending stress. The bending stress in the amount may be 1/2 or more with respect to the maximum bending stress. The wet heat adhesive fiber is a composite fiber composed of a wet heat adhesive resin and a non-wet heat adhesive resin, and the ratio (mass ratio) of both is wet heat adhesive resin / non-wet heat adhesive resin = 40/60. About 80/20 may be sufficient. The shape of the leaf spring may be, for example, a bent plate shape or a curved plate shape.

本発明には、湿熱接着性繊維を含む繊維をウェブ化する工程と、生成した繊維ウェブを高温水蒸気で加熱処理して繊維を融着し、不織繊維構造を有する成形体を得る工程とを含む前記板ばねの製造方法も含まれる。   The present invention includes a step of forming a fiber containing wet heat adhesive fibers into a web, and a step of heat-treating the produced fiber web with high-temperature steam to fuse the fibers to obtain a molded body having a non-woven fiber structure. A method for manufacturing the leaf spring is also included.

本発明の板ばねは、繊維が湿熱接着性繊維により適度に接着された不織繊維構造を有するため、極めて軽量であるにも拘わらず、適度にたわみ、ばねに適した曲げ応力や屈曲強度を示す。さらに、この板ばねは、機械的特性に優れ、耐久性も高いため、繰り返し用いてもばね特性が低下しない。さらに、この板ばねは、実質的に繊維のみで構成でき、ケミカルバインダーや特殊薬剤を添加する必要がないため、有害成分(揮発性有機化合物など)を発生させる成分を用いることなく、簡便に製造できる。   The leaf spring of the present invention has a non-woven fiber structure in which the fibers are appropriately bonded by wet heat adhesive fibers, so that even though it is extremely lightweight, it has an appropriate bending stress and bending strength suitable for the spring. Show. Furthermore, since this leaf spring has excellent mechanical properties and high durability, the spring properties do not deteriorate even when used repeatedly. In addition, this leaf spring can be made of only fibers, and it is not necessary to add chemical binders or special chemicals. Therefore, it is easy to manufacture without using components that generate harmful components (such as volatile organic compounds). it can.

[板ばね]
本発明の板ばねは、80質量%以上の湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有している。特に、本発明の板ばねは、前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成され、繊維構造に特有の高い軽量性だけでなく、不織繊維構造を構成する繊維の配列と、この繊維同士の接着状態を調整することにより、通常の不織布では得られない「曲げ挙動(高い曲げ応力を有し、また最大曲げ応力を示す地点を過ぎてさらに曲げても応力を保持するとともに、応力を解除すると復元しようとする挙動)」と「軽量性」と「表面硬さ(表面に荷重をかけて厚み方向に力を付与しても容易に変形し難い特性)」とを兼ね備え、さらに適度にたわみ、折れ難く、ばねに適した屈曲強度も有している。
[Leaf spring]
The leaf spring of the present invention contains 80% by mass or more of wet heat adhesive fibers and has a non-woven fiber structure. In particular, the leaf spring of the present invention is composed of a molded body in which fibers are fixed by fusion of the wet heat-adhesive fibers, and not only the high lightweight characteristic of the fiber structure but also the fibers constituting the nonwoven fiber structure. By adjusting the alignment and the state of adhesion between these fibers, it is not possible with ordinary nonwoven fabrics. “Bending behavior (has high bending stress and maintains stress even if it is bent beyond the point where maximum bending stress is shown. And the behavior that tries to recover when the stress is released) ”,“ lightness ”and“ surface hardness (characteristics that are difficult to deform even if a load is applied to the surface and a force is applied in the thickness direction) ” In addition, it also has a bending strength suitable for springs, which is more flexible and hard to break.

このような板ばねは、後述するように、前記湿熱接着性繊維を含むウェブに高温(過熱又は加熱)水蒸気を作用させて、湿熱接着性繊維の融点以下の温度で接着作用を発現し、繊維同士を部分的に接着させることにより得られる。すなわち、単繊維及び束状集束繊維同士を湿熱下、適度に小さな空隙を保持しながら、いわば「スクラム」を組むように点接着又は部分接着させて得られる。   Such a leaf spring, as will be described later, causes a high-temperature (superheated or heated) water vapor to act on the web containing the wet heat-adhesive fibers, and exhibits an adhesive action at a temperature below the melting point of the wet heat-adhesive fibers. It can be obtained by partially bonding each other. That is, it is obtained by point-bonding or partial-bonding single fibers and bundle-like bundled fibers so as to form a “scrum” while holding moderately small voids under wet heat.

(湿熱接着性繊維)
湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂で構成されている。湿熱接着性樹脂は、高温水蒸気によって容易に実現可能な温度において、流動又は容易に変形して接着機能を発現可能であればよい。具体的には、熱水(例えば、80〜120℃、特に95〜100℃程度)で軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂、例えば、セルロース系樹脂(メチルセルロースなどのC1-3アルキルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシC1-3アルキルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシC1-3アルキルセルロース又はその塩など)、ポリアルキレングリコール樹脂(ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリC2-4アルキレンオキサイドなど)、ポリビニル系樹脂(ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど)、アクリル系共重合体およびそのアルカリ金属塩[(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミドなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体又はその塩など]、変性ビニル系共重合体(イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸又はその無水物との共重合体又はその塩など)、親水性の置換基を導入したポリマー(スルホン酸基やカルボキシル基、ヒドロキシル基などを導入したポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン又はその塩など)、脂肪族ポリエステル系樹脂(ポリ乳酸系樹脂など)などが挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマー又はゴム(スチレン系エラストマーなど)などのうち、熱水(高温水蒸気)の温度で軟化して接着機能を発現可能な樹脂も含まれる。
(Wet heat adhesive fiber)
The wet heat adhesive fiber is composed of at least a wet heat adhesive resin. The wet heat adhesive resin only needs to be able to flow or easily deform at a temperature that can be easily realized by high-temperature steam and to exhibit an adhesive function. Specifically, a thermoplastic resin that is softened with hot water (for example, about 80 to 120 ° C., particularly about 95 to 100 ° C.) and can be self-adhered or bonded to other fibers, for example, a cellulose-based resin (C such as methylcellulose) 1-3 alkylcelluloses, hydroxyalkyl C 1-3 alkyl celluloses such as hydroxypropyl cellulose, carboxy C 1-3 alkyl cellulose or a salt thereof, such as carboxymethyl cellulose), polyalkylene glycol resin (polyethylene oxide, poly C 2 such as polypropylene oxide -4 alkylene oxide), polyvinyl resins (polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether, vinyl alcohol polymers, polyvinyl acetals, etc.), acrylic copolymers and alkali metal salts thereof [(meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, etc. Copolymers containing units composed of any acrylic monomers or their salts], modified vinyl copolymers (such as vinyl monomers such as isobutylene, styrene, ethylene, vinyl ether, and maleic anhydride) Copolymer with unsaturated carboxylic acid or its anhydride or salt thereof), polymer with hydrophilic substituent introduced (polyester, polyamide, polystyrene or salt with introduced sulfonic acid group, carboxyl group, hydroxyl group, etc.) Etc.), aliphatic polyester resins (polylactic acid resins, etc.). Furthermore, among polyolefin resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, thermoplastic elastomers or rubbers (such as styrene elastomers), it can be softened at the temperature of hot water (high-temperature steam) to exhibit an adhesive function. Other resins are also included.

これらの湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。湿熱接着性樹脂は、通常、親水性又は水溶性高分子で構成される。これらの湿熱接着性樹脂のうち、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ乳酸などのポリ乳酸系樹脂、(メタ)アクリルアミド単位を含む(メタ)アクリル系共重合体、特に、エチレンやプロピレンなどのα−C2-10オレフィン単位を含むビニルアルコール系重合体、特に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。 These wet heat adhesive resins can be used alone or in combination of two or more. The wet heat adhesive resin is usually composed of a hydrophilic or water-soluble polymer. Among these wet heat adhesive resins, vinyl alcohol polymers such as ethylene-vinyl alcohol copolymers, polylactic acid resins such as polylactic acid, (meth) acrylic copolymers containing (meth) acrylamide units, A vinyl alcohol polymer containing an α-C 2-10 olefin unit such as ethylene or propylene, particularly an ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferred.

エチレン−ビニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の含有量(共重合割合)は、例えば、10〜60モル%、好ましくは20〜55モル%、さらに好ましくは30〜50モル%程度である。エチレン単位がこの範囲にあることにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性はないという特異な性質が得られる。エチレン単位の割合が少なすぎると、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が、低温の蒸気(水)で容易に膨潤又はゲル化し、水に一度濡れただけで形態が変化し易い。一方、エチレン単位の割合が多すぎると、吸湿性が低下し、湿熱による繊維融着が発現し難くなるため、実用性のある強度の確保が困難となる。エチレン単位の割合が、特に30〜50モル%の範囲にあると、シート又は板状への加工性が特に優れる。   In the ethylene-vinyl alcohol copolymer, the ethylene unit content (copolymerization ratio) is, for example, about 10 to 60 mol%, preferably about 20 to 55 mol%, and more preferably about 30 to 50 mol%. When the ethylene unit is in this range, a unique property of having wet heat adhesiveness but not hot water solubility is obtained. If the proportion of the ethylene units is too small, the ethylene-vinyl alcohol copolymer easily swells or gels with low-temperature steam (water), and its form is likely to change only once wetted with water. On the other hand, when the ratio of the ethylene unit is too large, the hygroscopicity is lowered, and fiber fusion due to wet heat is difficult to be exhibited, so that it is difficult to ensure practical strength. When the ratio of the ethylene unit is particularly in the range of 30 to 50 mol%, the processability into a sheet or plate is particularly excellent.

エチレン−ビニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位の鹸化度は、例えば、90〜99.99モル%程度であり、好ましくは95〜99.98モル%、さらに好ましくは96〜99.97モル%程度である。鹸化度が小さすぎると、熱安定性が低下し、熱分解やゲル化によって安定性が低下する。一方、ケン化度が大きすぎると、繊維自体の製造が困難となる。   The saponification degree of the vinyl alcohol unit in the ethylene-vinyl alcohol copolymer is, for example, about 90 to 99.99 mol%, preferably 95 to 99.98 mol%, more preferably 96 to 99.97 mol%. Degree. When the degree of saponification is too small, the thermal stability is lowered, and the stability is lowered by thermal decomposition or gelation. On the other hand, if the degree of saponification is too large, it is difficult to produce the fiber itself.

エチレン−ビニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、200〜2500、好ましくは300〜2000、さらに好ましくは400〜1500程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。   Although the viscosity average degree of polymerization of an ethylene-vinyl alcohol-type copolymer can be selected as needed, it is 200-2500, for example, Preferably it is 300-2000, More preferably, it is about 400-1500. When the degree of polymerization is within this range, the balance between spinnability and wet heat adhesion is excellent.

湿熱接着性繊維の横断面形状(繊維の長さ方向に垂直な断面形状)は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面[偏平状、楕円状、多角形状、3〜14葉状、T字状、H字状、V字状、ドッグボーン(I字状)など]に限定されず、中空断面状などであってもよい。湿熱接着性繊維は、少なくとも湿熱接着性樹脂を含む複数の樹脂で構成された複合繊維であってもよい。複合繊維は、湿熱接着性樹脂を少なくとも繊維表面の一部に有していればよいが、接着性の点から、湿熱接着性樹脂が表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して占めるのが好ましい。   The cross-sectional shape (cross-sectional shape perpendicular to the fiber length direction) of the wet heat-adhesive fiber is a general solid cross-sectional shape, such as a round cross-section or an irregular cross-section [flat, elliptical, polygonal, 3-14 Leaf shape, T-shape, H-shape, V-shape, dogbone (I-shape, etc.)], and may be a hollow cross-section. The wet heat adhesive fiber may be a composite fiber composed of a plurality of resins including at least a wet heat adhesive resin. The composite fiber only needs to have the wet heat adhesive resin on at least a part of the fiber surface, but from the viewpoint of adhesiveness, the wet heat adhesive resin continuously occupies at least a part of the surface in the length direction. Is preferred.

湿熱接着性繊維が表面を占める複合繊維の横断面構造としては、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型又は多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型などが挙げられる。これらの横断面構造のうち、接着性が高い構造である点から、湿熱接着性樹脂が全表面を長さ方向に連続して占める構造である芯鞘型構造(すなわち、鞘部が湿熱接着性樹脂で構成された芯鞘型構造)が好ましい。   Examples of the cross-sectional structure of the composite fiber in which the wet heat adhesive fiber occupies the surface include a core-sheath type, a sea-island type, a side-by-side type, a multilayer bonding type, a radial bonding type, and a random composite type. Among these cross-sectional structures, the core-sheath structure (that is, the sheath part is wet-heat-adhesive, which is a structure in which the wet-heat adhesive resin occupies the entire surface continuously in the length direction because it is a highly adhesive structure. A core-sheath structure made of resin is preferred.

複合繊維の場合、湿熱接着性樹脂同士を組み合わせてもよいが、非湿熱接着性樹脂と組み合わせてもよい。非湿熱接着性樹脂としては、非水溶性又は疎水性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの非湿熱接着性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   In the case of a composite fiber, wet heat adhesive resins may be combined with each other, but may be combined with non-wet heat adhesive resins. Non-wet heat adhesive resins include water-insoluble or hydrophobic resins such as polyolefin resins, (meth) acrylic resins, vinyl chloride resins, styrene resins, polyester resins, polyamide resins, polycarbonate resins, Examples include polyurethane resins and thermoplastic elastomers. These non-wet heat adhesive resins can be used alone or in combination of two or more.

これらの非湿熱接着性樹脂のうち、耐熱性及び寸法安定性の点から、融点が湿熱接着性樹脂(特にエチレン−ビニルアルコール系共重合体)よりも高い樹脂、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、特に、耐熱性や繊維形成性などのバランスに優れる点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。   Among these non-wet heat adhesive resins, from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability, resins having a melting point higher than that of wet heat adhesive resins (particularly ethylene-vinyl alcohol copolymers), such as polypropylene resins and polyester resins. Resins and polyamide resins, particularly polyester resins and polyamide resins are preferred from the standpoint of excellent balance between heat resistance and fiber-forming properties.

ポリエステル系樹脂としては、ポリC2−4アルキレンアリレート系樹脂などの芳香族ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど)、特に、PETなどのポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、エチレンテレフタレート単位の他に、他のジカルボン酸(例えば、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、フタル酸、4,4′−ジフェニルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)エタン、5−ナトリウムスルホイソフタル酸など)やジオール(例えば、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど)で構成された単位を20モル%以下程度の割合で含んでいてもよい。 Polyester resins include aromatic polyester resins such as poly C 2-4 alkylene arylate resins (polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), especially polyethylene such as PET. A terephthalate resin is preferred. In addition to the ethylene terephthalate unit, the polyethylene terephthalate resin is not limited to other dicarboxylic acids (for example, isophthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, phthalic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) ethane. , 5-sodium sulfoisophthalic acid, etc.) and diols (for example, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol, Units composed of polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.) may be included at a ratio of about 20 mol% or less.

ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド10、ポリアミド12、ポリアミド6−12などの脂肪族ポリアミドおよびその共重合体、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから合成された半芳香族ポリアミドなどが好ましい。これらのポリアミド系樹脂にも、共重合可能な他の単位が含まれていてもよい。   Polyamide resins include polyamides 6, polyamides 66, polyamides 610, polyamides 10, polyamides 12, polyamides 6-12 and other aliphatic polyamides and copolymers thereof, half-synthesized from aromatic dicarboxylic acids and aliphatic diamines. Aromatic polyamide is preferred. These polyamide-based resins may also contain other copolymerizable units.

湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂(繊維形成性重合体)とで構成された複合繊維の場合、両者の割合(質量比)は、構造(例えば、芯鞘型構造)に応じて選択でき、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂/非湿熱接着性樹脂=30/70〜90/10、好ましくは35/65〜85/15、さらに好ましくは40/60〜80/20程度である。湿熱接着性樹脂の割合が多すぎると、繊維の強度を確保し難く、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎると、繊維表面の長さ方向に連続して湿熱接着性樹脂を存在させるのが困難となり、湿熱接着性が低下する。この傾向は、湿熱接着性樹脂を非湿熱接着性繊維の表面にコートする場合においても同様である。   In the case of a composite fiber composed of a wet heat adhesive resin and a non-wet heat adhesive resin (fiber-forming polymer), the ratio (mass ratio) of both can be selected according to the structure (for example, core-sheath structure). The wet heat adhesive resin is not particularly limited as long as it exists on the surface. For example, wet heat adhesive resin / non-wet heat adhesive resin = 30/70 to 90/10, preferably 35/65 to 85/15, more preferably It is about 40/60 to 80/20. If the proportion of wet heat adhesive resin is too large, it will be difficult to ensure the strength of the fiber, and if the proportion of wet heat adhesive resin is too small, it will be difficult to have the wet heat adhesive resin continuously in the length direction of the fiber surface. Thus, the wet heat adhesiveness is lowered. This tendency is the same when the wet heat adhesive resin is coated on the surface of the non-wet heat adhesive fiber.

湿熱接着性繊維の平均繊度は、用途に応じて、例えば、0.01〜100dtex程度の範囲から選択でき、好ましくは0.1〜50dtex、さらに好ましくは0.5〜30dtex(特に1〜10dtex)程度である。平均繊度がこの範囲にあると、繊維の強度と湿熱接着性の発現とのバランスに優れる。   The average fineness of the wet heat adhesive fiber can be selected, for example, from the range of about 0.01 to 100 dtex, preferably 0.1 to 50 dtex, more preferably 0.5 to 30 dtex (particularly 1 to 10 dtex) depending on the application. Degree. When the average fineness is in this range, the balance between the strength of the fiber and the expression of wet heat adhesion is excellent.

湿熱接着性繊維の平均繊維長は、例えば、10〜100mm程度の範囲から選択でき、好ましくは20〜80mm、さらに好ましくは25〜75mm(特に35〜55mm)程度である。平均繊維長がこの範囲にあると、繊維が充分に絡み合うため、成形体の機械的強度が向上する。   The average fiber length of the wet heat adhesive fibers can be selected, for example, from a range of about 10 to 100 mm, preferably 20 to 80 mm, more preferably about 25 to 75 mm (particularly 35 to 55 mm). When the average fiber length is within this range, the fibers are sufficiently entangled, so that the mechanical strength of the molded body is improved.

湿熱接着性繊維の捲縮率は、例えば、1〜50%、好ましくは3〜40%、さらに好ましくは5〜30%(特に10〜20%)程度である。また、捲縮数は、例えば、1〜100個/25mm、好ましくは5〜50個/25mm、さらに好ましくは10〜30個/25mm程度である。   The crimp rate of the wet heat adhesive fiber is, for example, about 1 to 50%, preferably 3 to 40%, more preferably about 5 to 30% (particularly 10 to 20%). The number of crimps is, for example, about 1 to 100 pieces / 25 mm, preferably about 5 to 50 pieces / 25 mm, and more preferably about 10 to 30 pieces / 25 mm.

(他の繊維)
板ばねは、さらに非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。非湿熱接着性繊維としては、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維などの芳香族ポリエステル繊維など)、ポリアミド系繊維(ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612などの脂肪族ポリアミド系繊維、半芳香族ポリアミド系繊維、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリp−フェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド系繊維など)、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリC2-4オレフィン繊維など)、アクリル系繊維(アクリロニトリル−塩化ビニル共重合体などのアクリロニトリル単位を有するアクリロニトリル系繊維など)、ポリビニル系繊維(ポリビニルアセタール系繊維など)、ポリ塩化ビニル系繊維(ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の繊維など)、ポリ塩化ビニリデン系繊維(塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体などの繊維)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、セルロース系繊維(例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維など)などが挙げられる。これらの非湿熱接着性繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(Other fibers)
The leaf spring may further contain non-humid heat adhesive fibers. Non-wet heat adhesive fibers include polyester fibers (polyethylene terephthalate fibers, polytrimethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, aromatic polyester fibers such as polyethylene naphthalate fibers), polyamide fibers (polyamide 6, polyamide 66, Aliphatic polyamide fibers such as polyamide 11, polyamide 12, polyamide 610, polyamide 612, semi-aromatic polyamide fibers, aromatic polyamide fibers such as polyphenylene isophthalamide, polyhexamethylene terephthalamide, poly p-phenylene terephthalamide, etc. ), Polyolefin fibers (poly C 2-4 olefin fibers such as polyethylene and polypropylene), acrylic fibers (acrylonitrile-vinyl chloride copolymer, etc.) Acrylonitrile fibers having rilonitrile units), polyvinyl fibers (polyvinyl acetal fibers, etc.), polyvinyl chloride fibers (polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer fibers, etc.) ), Polyvinylidene chloride fiber (fiber such as vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer, vinylidene chloride-vinyl acetate copolymer), polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, polyphenylene sulfide fiber, cellulosic fiber (for example, rayon fiber) And acetate fibers). These non-wet heat adhesive fibers can be used alone or in combination of two or more.

これらの非湿熱接着性繊維は、板ばねの種類に応じて適宜選択して使用できる。硬さや、曲げ応力や屈曲強度などの機械的特性を重視する場合には、吸湿性の高い親水性繊維、例えば、ポリビニル系繊維やセルロース系繊維、特に、セルロース系繊維を使用するのが好ましい。セルロース系繊維には、天然繊維(木綿、羊毛、絹、麻など)、半合成繊維(トリアセテート繊維などのアセテート繊維など)、再生繊維(レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル(例えば、登録商標名:「テンセル」など)など)が含まれる。これらのセルロース系繊維のうち、例えば、レーヨンなどの半合成繊維が好適に使用でき、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、湿熱接着性繊維との親和性が高いため、収縮が進むとともに、接着性も向上し、本発明の中では相対的に高密度で機械的特性の高い成形体が得られる。   These non-wet heat adhesive fibers can be appropriately selected and used according to the type of leaf spring. When importance is attached to mechanical properties such as hardness, bending stress, and bending strength, it is preferable to use hydrophilic fibers with high hygroscopicity, such as polyvinyl fibers and cellulose fibers, particularly cellulose fibers. Cellulosic fibers include natural fibers (cotton, wool, silk, hemp, etc.), semi-synthetic fibers (acetate fibers such as triacetate fiber), regenerated fibers (rayon, polynosic, cupra, lyocell (for example, registered trademark name: “ Tencel "etc.)). Among these cellulosic fibers, for example, semi-synthetic fibers such as rayon can be suitably used, and when combined with wet heat adhesive fibers containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, the affinity with wet heat adhesive fibers is high. As the shrinkage progresses, the adhesiveness also improves, and in the present invention, a molded body having a relatively high density and high mechanical properties can be obtained.

一方、硬さや強度などよりも、軽量性や可撓性(たわみ易さやたわみの大きさ)を重視する場合には、吸湿性の低い疎水性繊維、例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、特に、諸特性のバランスに優れるポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート繊維など)を使用するのが好ましい。これらの疎水性繊維をエチレン−ビニルアルコール共重合体を含む湿熱接着性繊維と組み合わせると、軽量で可撓性の高い成形体が得られる。   On the other hand, when importance is attached to lightness and flexibility (easiness of deflection and size of deflection) rather than hardness and strength, hydrophobic fibers with low hygroscopicity, such as polyolefin fibers, polyester fibers, polyamides, etc. It is preferable to use a polyester fiber (in particular, a polyester fiber (polyethylene terephthalate fiber or the like)) having an excellent balance of various properties. When these hydrophobic fibers are combined with wet heat adhesive fibers containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a lightweight and highly flexible molded product can be obtained.

非湿熱接着性繊維の平均繊度及び平均繊維長は、湿熱接着性繊維と同様である。   The average fineness and average fiber length of the non-wet heat adhesive fibers are the same as those of the wet heat adhesive fibers.

本発明の板ばねは、ばねに必要な機械的特性を発現する点から、湿熱接着性繊維を80質量%以上(例えば、80〜100質量%)含んでおり、例えば、85質量%以上(例えば、85〜99.99質量%)、好ましくは90質量%以上(例えば、90〜99.9質量%)、さらに好ましくは95質量%以上(例えば、95〜99.5質量%)の割合で含んでいる。   The leaf spring of the present invention contains 80% by mass or more (for example, 80 to 100% by mass) of wet heat adhesive fiber from the viewpoint of expressing the mechanical properties necessary for the spring, for example, 85% by mass or more (for example, 85 to 99.99% by mass), preferably 90% by mass or more (for example, 90 to 99.9% by mass), more preferably 95% by mass or more (for example, 95 to 99.5% by mass). It is out.

湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との割合(質量比)は、板ばねの用途に応じて、湿熱接着性繊維/非湿熱接着性繊維=80/20〜100/0(例えば、80/20〜99.9/0.1)、好ましくは90/10〜100/0(例えば、90/10〜99.5/0.5)、さらに好ましくは95/5〜100/0(例えば、95/5〜99/1)程度の範囲から選択できる。   The ratio (mass ratio) of the wet heat adhesive fiber and the non-wet heat adhesive fiber is determined according to the application of the leaf spring, wet heat adhesive fiber / non-wet heat adhesive fiber = 80/20 to 100/0 (for example, 80 / 20 to 99.9 / 0.1), preferably 90/10 to 100/0 (for example, 90/10 to 99.5 / 0.5), more preferably 95/5 to 100/0 (for example, 95 / 5 to 99/1).

成形体(又は繊維)は、さらに、慣用の添加剤、例えば、安定剤(銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、分散剤、増粘剤、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤、滑剤、抗菌剤、防虫・防ダニ剤、防カビ剤、つや消し剤、畜熱剤、香料、蛍光増白剤、湿潤剤、可塑剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、成形体表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。   The molded body (or fiber) is further added with conventional additives such as stabilizers (heat stabilizers such as copper compounds, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, etc.), dispersants, thickeners, fine particles. , Colorant, Antistatic agent, Flame retardant, Plasticizer, Lubricant, Crystallization rate retarding agent, Lubricant, Antibacterial agent, Insect / Anticide agent, Antifungal agent, Matting agent, Animal heat agent, Fragrance, Fluorescent whitening An agent, a wetting agent, a plasticizer and the like may be contained. These additives can be used alone or in combination of two or more. These additives may be carried on the surface of the molded body or may be contained in the fiber.

(板ばねの特性)
本発明の板ばねは、前記繊維で構成されたウェブから得られる不織繊維構造を有しており、その形状は用途に応じて選択でき、板状成形体が屈曲又は湾曲した形状である。板状成形体の平面形状は、特に限定されず、円や楕円形状、多角形状などであってもよいが、通常、正方形又は長方形状である。板ばねの厚み方向の断面形状は、圧力をかけることにより変形可能な異形状(非直線状)であればよいが、成形の容易性などの点から、通常、屈曲によるV字状、湾曲によるU字状(又は部分円状)である。V字又はU字の角度や半径は、要求されるばね特性に応じて適宜選択すればよく、例えば、V字状の場合、その角度は、例えば、5〜160°、好ましくは10〜140°、さらに好ましくは20〜120°(特に30〜90°)程度である。なお、このような屈曲や湾曲は、通常、板状成形体の1つの部位に形成されているが、複数の部位に形成された波状や蛇腹状であってもよい。屈曲が板状成形体の1つの部位に形成されている場合、屈曲部位は、ばね特性の点から、板状成形体を二つ折りにした状態(例えば、板状面が長方形である場合、長辺を二つに折りたたむ形状など)で形成されているのが好ましい。なお、屈曲部位は、必ずしも一辺の中央部位に形成されている必要はなく、使用される用途や使用部位の形状などに応じて適宜選択すればよい。また、湾曲板状の場合も、湾曲の形状や程度は使用される用途や使用部位の形状などに応じて適宜選択すればよい。
(Characteristics of leaf spring)
The leaf spring of the present invention has a non-woven fiber structure obtained from the web composed of the fibers, the shape of which can be selected according to the application, and the plate-like molded body is a bent or curved shape. The planar shape of the plate-shaped molded body is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, a polygon, or the like, but is usually a square or a rectangle. The cross-sectional shape in the thickness direction of the leaf spring may be an irregular shape (non-linear shape) that can be deformed by applying pressure, but from the viewpoint of ease of molding, etc. It is U-shaped (or partially circular). The V-shaped or U-shaped angle and radius may be appropriately selected according to the required spring characteristics. For example, in the case of a V shape, the angle is, for example, 5 to 160 °, preferably 10 to 140 °. More preferably, it is about 20 to 120 ° (particularly 30 to 90 °). In addition, although such a bending | flexion and a curve are normally formed in one site | part of a plate-shaped molded object, the wave shape and bellows shape formed in the some site | part may be sufficient. When the bending is formed in one part of the plate-shaped molded body, the bending part is in a state in which the plate-shaped molded body is folded in two from the viewpoint of spring characteristics (for example, when the plate-shaped surface is rectangular, It is preferable that the side is folded in two. In addition, the bending part does not necessarily need to be formed in the central part of one side, and may be appropriately selected according to the application used, the shape of the use part, and the like. Also, in the case of a curved plate shape, the shape and degree of the curve may be appropriately selected according to the application to be used and the shape of the use site.

さらに、板ばねにおいて、高い硬度及び機械的特性を有するとともに、軽量(低密度)性と可撓性とをバランスよく備えた不織繊維構造を有するためには、前記不織繊維のウェブを構成する繊維の配列状態及び接着状態が適度に調整されている必要がある。すなわち、繊維ウェブを構成する繊維が、概ね繊維ウェブ(不織繊維)面に対して平行に配列しながら、お互いに交差するように配列させるのが望ましい。さらに、板ばねを構成する成形体は、各繊維が交差した交点で融着しているのが好ましい。特に、高い機械的特性が要求される成形体は、交点以外の繊維が略平行に並んでいる部分において、数本〜数十本程度で束状に融着した束状融着繊維を形成していてもよい。これらの繊維が、単繊維同士の交点、束状繊維同士の交点、又は単繊維と束状繊維との交点において融着した構造を部分的に形成することにより、「スクラム」を組んだような構造(繊維が交点部で接着し、網目のように絡み合った構造、又は交点で繊維が接着し隣接する繊維を互いに拘束する構造)とし、目的とする曲げ挙動や硬度などを発現させることができる。本発明では、このような構造が、繊維ウェブの面方向及び厚み方向に沿って概ね均一に分布するような形態とするのが望ましい。   Further, in order to have a non-woven fiber structure having a high hardness and mechanical properties, and having a good balance between lightness (low density) and flexibility, the leaf spring has a web structure of non-woven fibers. It is necessary that the arrangement state and adhesion state of the fibers to be adjusted are appropriately adjusted. That is, it is desirable that the fibers constituting the fiber web are arranged so as to intersect each other while being arranged substantially parallel to the surface of the fiber web (non-woven fiber). Furthermore, it is preferable that the molded body constituting the leaf spring is fused at the intersection where the fibers intersect. In particular, a molded body that requires high mechanical properties forms bundled fused fibers that are fused in a bundle of several to several tens at a portion where fibers other than the intersections are arranged substantially in parallel. It may be. These fibers form a “scrum” by partially forming a fused structure at the intersection of single fibers, the intersection of bundle fibers, or the intersection of single fibers and bundle fibers A structure (structure in which fibers are bonded at intersections and entangled like a mesh, or a structure in which fibers bond at intersections and adjacent fibers are constrained to each other) can exhibit the desired bending behavior, hardness, etc. . In the present invention, it is desirable that such a structure is distributed substantially uniformly along the surface direction and the thickness direction of the fiber web.

ここでいう「概ね繊維ウェブ面に対し平行に配列している」とは、局部的に多数の繊維が厚み方向に沿って配列している部分が繰り返し存在するようなことがない状態を示す。より具体的には、成形体の繊維ウェブにおける任意の断面を顕微鏡観察した際に、繊維ウェブでの厚みの30%以上に亘り、厚み方向に連続して延びる繊維の存在割合(本数割合)が、その断面における全繊維に対して10%以下(特に5%以下)である状態をいう。   The phrase “arranged approximately parallel to the fiber web surface” as used herein indicates a state where there are no repeated portions where a large number of fibers are locally arranged along the thickness direction. More specifically, when an arbitrary cross-section of the fiber web of the formed body is observed with a microscope, the existence ratio (number ratio) of fibers continuously extending in the thickness direction over 30% or more of the thickness of the fiber web. The state is 10% or less (particularly 5% or less) with respect to the total fibers in the cross section.

繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列するのは、厚み方向(ウェブ面に対して垂直な方向)に沿って配向している繊維が多く存在すると、周辺に繊維配列の乱れが生じて不織繊維内に必要以上に大きな空隙を生じ、成形体の曲げ強度や表面硬さが低減するためである。従って、できるだけこの空隙を少なくすることが好ましく、このために繊維を可能な限り繊維ウェブ面に対して平行に配列させるのが望ましい。   Fibers are arranged parallel to the fiber web surface when there are many fibers oriented in the thickness direction (perpendicular to the web surface) and the fiber arrangement is disturbed around the fiber web. This is because an unnecessarily large void is generated in the woven fiber, and the bending strength and surface hardness of the molded body are reduced. Therefore, it is preferable to reduce this gap as much as possible. For this purpose, it is desirable to arrange the fibers as parallel to the fiber web surface as possible.

なお、ウェブをニードルパンチなどの手段で交絡させると、高い硬度を有する成形体の製造が容易となる。さらに、繊維を湿熱接着させる前に交絡させると、接着前の繊維の形態が保持されるため、厚みの大きい成形体の製造が容易となり、生産効率上有利となる。しかし、ニードルパンチなどによる繊維の交絡は、繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列させる点からは不利である。さらに、交絡によって成形体の密度が高まるため、低密度で軽量な成形体の製造は困難となる。従って、繊維を平行に配列させ、低密度で軽量な成形体を得やすい点から、繊維の交絡の程度を低減するか、交絡しないのが好ましい。   In addition, when the web is entangled by means such as a needle punch, it becomes easy to produce a molded body having high hardness. Furthermore, when the fibers are entangled before being wet-heat bonded, the shape of the fibers before bonding is maintained, so that it becomes easy to produce a molded product having a large thickness, which is advantageous in terms of production efficiency. However, the entanglement of the fibers by the needle punch or the like is disadvantageous in that the fibers are arranged in parallel to the fiber web surface. Furthermore, since the density of the molded body is increased by the entanglement, it is difficult to manufacture a low-density and lightweight molded body. Therefore, it is preferable to reduce the degree of fiber entanglement or not to entangle from the viewpoint of arranging the fibers in parallel and easily obtaining a low-density and lightweight molded product.

特に、成形体の厚み方向に荷重がかかった場合、大きな空隙部が存在すると、この空隙部が荷重により潰れて成形体表面が変形し易くなる。さらに、この荷重が成形体全面にかかると全体的に厚みが小さくなり易くなる。成形体自体を空隙のない樹脂充填物とすればこのような問題を回避できるが、軽量性が低下する。   In particular, when a load is applied in the thickness direction of the molded body, if a large void portion exists, the void portion is crushed by the load and the surface of the molded body is easily deformed. Furthermore, when this load is applied to the entire surface of the molded body, the thickness tends to be reduced as a whole. Such a problem can be avoided if the molded body itself is a resin filling without voids, but the lightness is reduced.

一方で、荷重による厚み方向への変形を小さくするために、繊維を細くし、より密に繊維を充填することが考えられるが、細い繊維のみで軽量性を確保しようとすると、各々の繊維の剛性が低くなり、逆に曲げ応力が低下する。曲げ応力を確保するためには、繊維径をある程度太くすることが必要であるが、単純に太い繊維を混合したのでは、太い繊維同士の交点付近で、大きな空隙ができやすく、厚み方向へ変形し易くなる。   On the other hand, in order to reduce the deformation in the thickness direction due to the load, it is conceivable to make the fibers thinner and more densely filled with fibers. Rigidity decreases, and conversely bending stress decreases. In order to secure bending stress, it is necessary to increase the fiber diameter to some extent. However, if thick fibers are simply mixed, large voids are easily formed near the intersections of the thick fibers and deformed in the thickness direction. It becomes easy to do.

そこで、本発明の板ばねは、低密度にするとともに、繊維の方向をウェブの面方向に沿って平行に並べ、分散させる(又は繊維方向をランダム方向に向ける)ことにより、繊維同士がお互いに交差し、その交点で接着することにより、小さな空隙を生じて軽量性を確保している。さらに、このような繊維構造が連続することにより、適度な表面硬さも確保している。特に、他の繊維と交差せず概ね平行に並んでいる箇所において、繊維長さ方向に並行に融着した束状繊維を形成させた場合には、単繊維のみから構成される場合に比べて高い曲げ強度を主に確保できる。硬さ及び強度が高い成形体を望む場合には、繊維一本一本が交差する交点で接着しながら、交点と交点との間で、各繊維が束状に並ぶ部分において、数本の束状繊維を形成することが好ましい。このような構造は、成形体断面を観察したときの単繊維の存在状態から確認できる。   Therefore, the leaf spring of the present invention has a low density, and the fibers are aligned with each other in parallel along the surface direction of the web and dispersed (or the fiber direction is directed in a random direction) so that the fibers are mutually aligned. By crossing and adhering at the intersection, a small gap is created to ensure lightweight. Furthermore, an appropriate surface hardness is ensured by such a continuous fiber structure. In particular, when a bundle of fibers fused in parallel in the fiber length direction is formed in a place where the fibers are aligned in parallel without intersecting with other fibers, compared to the case where the fibers are composed of only single fibers. High bending strength can be secured mainly. When a molded body having high hardness and strength is desired, several bundles are formed at the portion where each fiber is arranged in a bundle between the intersections while adhering at the intersections where the fibers intersect each other. It is preferable to form a fiber. Such a structure can be confirmed from the existence state of the single fiber when the cross section of the compact is observed.

さらに、本発明の板ばねにおいて、不織繊維構造を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着度合いを反映する指標として、成形後の成形体断面(厚み方向の断面)における繊維及び束状の繊維束の形成する断面の占める面積比率、すなわち繊維充填率を用いる。厚み方向の断面における繊維充填率は、例えば、20〜80%、好ましくは20〜60%、さらに好ましくは30〜50%程度である。繊維充填率が小さすぎると、成形体内の空隙が多すぎて、所望の表面硬さ及び曲げ応力を確保するのが困難になる。逆に、大きすぎると、表面硬さ及び曲げ応力を充分に確保できるが、非常に重くなり、軽量性が低下する傾向にある。   Furthermore, in the leaf spring of the present invention, the fibers constituting the nonwoven fiber structure reflect the degree of fusion of the wet heat adhesive fibers, and the fibers and bundles in the cross section of the molded body (cross section in the thickness direction) after molding. The area ratio occupied by the cross section formed by the fiber bundle, that is, the fiber filling rate is used. The fiber filling rate in the cross section in the thickness direction is, for example, 20 to 80%, preferably 20 to 60%, and more preferably about 30 to 50%. If the fiber filling rate is too small, there are too many voids in the molded body, making it difficult to ensure the desired surface hardness and bending stress. On the other hand, if it is too large, the surface hardness and bending stress can be sufficiently secured, but it becomes very heavy and the lightness tends to be lowered.

従って、本発明の板ばねでは、厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維充填率の最大値に対する最小値の割合(最小値/最大値)(繊維充填率が最大の領域に対する最小の領域の比率)が、例えば、50%以上(例えば、50〜100%)、好ましくは60〜99%、さらに好ましくは70〜98%(特に80〜97%)程度である。本発明では、繊維充填率が、厚み方向において、均一であると、曲げ応力や屈曲強度、耐折性や靱性などにおいて優れる。本発明における繊維充填率は、後述する実施例に記載の方法で測定する。   Therefore, in the leaf spring of the present invention, it is preferable that the fiber filling rate in each region divided in three in the thickness direction is in the above range in the cross section in the thickness direction. Furthermore, the ratio of the minimum value to the maximum value of the fiber filling rate in each region (minimum value / maximum value) (the ratio of the minimum region to the region with the maximum fiber filling rate) is, for example, 50% or more (for example, 50 to 100%), preferably 60 to 99%, more preferably 70 to 98% (especially 80 to 97%). In the present invention, if the fiber filling rate is uniform in the thickness direction, the bending stress, bending strength, folding resistance, toughness, etc. are excellent. The fiber filling rate in this invention is measured by the method as described in the Example mentioned later.

なお、本発明において、「厚み方向に三等分した領域」とは、板状成形体の厚み方向に対して直交する方向にスライスして三等分した各領域のことを意味する。   In the present invention, the “region divided into three in the thickness direction” means each region divided into three equal parts by slicing in a direction orthogonal to the thickness direction of the plate-like molded body.

一方、本発明では、この繊維融着の度合を示す指標として、繊維接着率を用いることもできる。本発明の板ばねにおいて、不織繊維構造を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率30〜85%以下、好ましくは35〜80%、さらに好ましくは40〜75%程度で接着されている。本発明における繊維接着率は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて撮影した写真に基づいて測定でき、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、2本以上接着した繊維の断面数の割合で示される。従って、繊維接着率が低いことは、複数の繊維同士が融着する割合(集束して融着した繊維の割合)が少ないことを意味する。   On the other hand, in the present invention, the fiber adhesion rate can be used as an index indicating the degree of fiber fusion. In the leaf spring of the present invention, the fibers constituting the non-woven fiber structure have a fiber adhesion rate of 30 to 85% or less, preferably 35 to 80%, more preferably about 40 to 75% by fusion of the wet heat adhesive fibers. It is glued. The fiber adhesion rate in the present invention can be measured based on a photograph taken using a scanning electron microscope (SEM), and the number of cross-sections of two or more fibers bonded with respect to the number of cross-sections of all fibers in the non-woven fiber cross-section. It is shown as a percentage. Therefore, a low fiber adhesion rate means that a ratio of a plurality of fibers fused to each other (a ratio of fibers fused by fusing) is small.

本発明では、さらに、不織繊維構造を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力を発現するためには、この接着点が、厚み方向に沿って、成形体表面から内部(中央)、そして裏面に至るまで、均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面又は内部などに集中すると、優れた機械的特性及び成形性を確保するのが困難となるだけでなく、接着点の少ない部分における形態安定性が低下する。   In the present invention, the fibers constituting the non-woven fiber structure are bonded at the contact points of the respective fibers. In order to express a large bending stress with as few contacts as possible, this bonding point is the thickness direction. In addition, it is preferably distributed uniformly from the surface of the molded body to the inside (center) and the back surface. When the adhesion points are concentrated on the surface or inside, not only is it difficult to ensure excellent mechanical properties and moldability, but also the shape stability in the portion where the adhesion points are small is lowered.

従って、成形体の厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合(最小値/最大値)(繊維接着率が最大の領域に対する最小の領域の比率)が、例えば、50%以上(例えば、50〜100%)、好ましくは55〜99%、さらに好ましくは60〜98%(特に70〜97%)程度である。本発明では、繊維接着率が、厚み方向において、このような均一性を有しているため、硬さ、曲げ応力及び屈曲強度、耐折性や靱性において優れている。   Therefore, in the cross section in the thickness direction of the molded body, it is preferable that the fiber adhesion rate in each region divided in three in the thickness direction is in the above range. Furthermore, the ratio of the minimum value to the maximum value of the fiber adhesion rate in each region (minimum value / maximum value) (the ratio of the minimum region to the region with the maximum fiber adhesion rate) is, for example, 50% or more (for example, 50 to 100%), preferably 55 to 99%, more preferably 60 to 98% (especially 70 to 97%). In the present invention, since the fiber adhesion rate has such uniformity in the thickness direction, it is excellent in hardness, bending stress and bending strength, folding resistance and toughness.

このように、本発明の板ばねでは、湿熱接着性繊維による融着が均一に分散して点接着しているだけでなく、これらの点接着が短い融着点距離(例えば、数十〜数百μm)で緻密にネットワーク構造を張り巡らしている。このような構造により、本発明の板ばねは、外力が作用しても、繊維構造が有する柔軟性により、歪みに対して追従性が高くなるとともに、微細に分散した繊維の各融着点に外力が分散して小さくなるため、高い耐折性や靱性を発現していると推定できる。これに対して、従来の多孔質成形体や発泡体などは、空孔の周囲が連続した界面を形成しているため、本発明の板ばねに比べて、大きな面積で外力を受け止めることとなり、歪みが発生し易く、耐折性や靱性が低下すると推定できる。   As described above, in the leaf spring of the present invention, not only fusion by wet heat adhesive fibers is uniformly dispersed and point-bonded, but also the point adhesion of these points is short (for example, several tens to several 100 μm), and the network structure is densely stretched. With such a structure, the leaf spring of the present invention has a high followability to strain due to the flexibility of the fiber structure even when an external force is applied, and at each fusion point of finely dispersed fibers. Since the external force is dispersed and reduced, it can be estimated that high folding resistance and toughness are expressed. On the other hand, since the conventional porous molded body and foam form an interface where the periphery of the pores is continuous, the external force is received in a large area compared to the leaf spring of the present invention, It can be presumed that distortion is likely to occur, and folding resistance and toughness are lowered.

本発明の板ばねにおいて、厚み方向の断面における単繊維(単繊維端面)の存在頻度は特に限定されず、例えば、その断面の任意の1mm2に存在する単繊維の存在頻度が平均100個/mm2以上(例えば、100〜300個/mm2程度)であってもよい。一方、軽量性よりも機械的特性が要求される場合には、単繊維の存在頻度は、例えば、平均100個/mm2以下、好ましくは60個/mm2以下(例えば、1〜60個/mm2)、さらに好ましくは25個/mm2以下(例えば、3〜25個/mm2)であってもよい。単繊維の存在頻度が多すぎると、繊維の融着が少なく、板ばねの強度が低下する。なお、単繊維の存在頻度が100個/mm2を超えると繊維の束状融着が少なくなるため、高い曲げ強度の確保が困難となる。さらに、束状に融着された繊維が板ばねの厚み方向に薄く、面方向(長さ方向又は幅方向)に幅広い形を有するのが好ましい。 In the leaf spring of the present invention, the existence frequency of single fibers (single fiber end faces) in the cross section in the thickness direction is not particularly limited. For example, the average frequency of single fibers existing in any 1 mm 2 of the cross section is 100 / It may be mm 2 or more (for example, about 100 to 300 / mm 2 ). On the other hand, when mechanical properties are required rather than lightness, the presence frequency of single fibers is, for example, an average of 100 fibers / mm 2 or less, preferably 60 fibers / mm 2 or less (for example, 1 to 60 fibers / mm 2 ). mm 2 ), more preferably 25 pieces / mm 2 or less (for example, 3 to 25 pieces / mm 2 ). When the presence frequency of the single fiber is too high, the fusion of the fibers is small and the strength of the leaf spring is lowered. If the frequency of single fibers exceeds 100 fibers / mm 2 , bundle fusion of fibers decreases, making it difficult to ensure high bending strength. Furthermore, it is preferable that the fibers fused in a bundle shape are thin in the thickness direction of the leaf spring and have a wide shape in the surface direction (length direction or width direction).

なお、本発明では、前記単繊維の存在頻度は、次のようにして測定する。すなわち、成形体断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真の中から選んだ1mm2に相当する範囲を観察し、単繊維断面の数を数える。写真の中から任意の数箇所(例えば、無作為に選択した10箇所)について同様に観察し、単繊維端面の単位面積当たりの平均値を単繊維の存在頻度とする。このとき、断面において、単繊維の状態である繊維の数を全て数える。すなわち、完全に単繊維の状態である繊維以外に、数本の繊維が融着した繊維であっても、断面において融着部分から離れて単繊維の状態にある繊維は単繊維として数える。 In the present invention, the existence frequency of the single fiber is measured as follows. That is, the range corresponding to 1 mm 2 selected from the scanning electron microscope (SEM) photograph of the cross section of the compact is observed, and the number of single fiber cross sections is counted. Arbitrary several places (for example, 10 places selected at random) are observed in the same manner, and the average value per unit area of the single fiber end face is defined as the existence frequency of single fibers. At this time, all the number of fibers in a single fiber state are counted in the cross section. That is, in addition to fibers that are completely in a single fiber state, even if a plurality of fibers are fused, a fiber that is separated from the fused portion in the cross section and is in a single fiber state is counted as a single fiber.

板ばね中の湿熱接着性繊維は、厚み方向で繊維が成形体を貫通しないことにより、繊維の抜けなどによる成形体からの繊維の脱落が抑制できる。湿熱接着性繊維をこのように配置するための製造方法は特に限定されないが、湿熱接着性繊維を交絡させた成形体を複数積層して、湿熱接着する手段が簡便かつ確実である。また、繊維長と成形体の厚みの関係を調整することにより、成形体の厚み方向で貫通する繊維を大幅に低減できる。このような点から、成形体の厚みは、繊維長に対して10%以上(例えば、10〜1000%)、好ましくは40%以上(例えば、40〜800%)、さらに好ましくは60%以上(例えば、60〜700%)、特に100%以上(例えば、100〜600%)である。このような調整により、成形体の曲げ応力などの機械的強度が低下することなく、成形体からの繊維の脱落が抑制できる。   The wet heat adhesive fibers in the leaf springs can suppress the fibers from dropping from the molded body due to fiber slipping or the like because the fibers do not penetrate the molded body in the thickness direction. The production method for arranging the wet heat adhesive fibers in this way is not particularly limited, but a means for laminating a plurality of shaped bodies in which the wet heat adhesive fibers are entangled and performing wet heat adhesion is simple and reliable. Moreover, the fiber which penetrates in the thickness direction of a molded object can be reduced significantly by adjusting the relationship between fiber length and the thickness of a molded object. From such a point, the thickness of the molded body is 10% or more (for example, 10 to 1000%), preferably 40% or more (for example, 40 to 800%), more preferably 60% or more with respect to the fiber length ( For example, 60 to 700%), particularly 100% or more (for example, 100 to 600%). By such adjustment, the dropout of fibers from the molded body can be suppressed without lowering the mechanical strength such as bending stress of the molded body.

このように本発明の板ばねは、束状融着繊維の割合や存在状態により、密度や機械的特性は影響を受ける。融着の度合いを示す繊維接着率は、SEMを用いて、板ばねの断面を拡大した写真を撮影し、所定の領域において、接着した繊維断面の数に基づいて簡便に測定できる。しかし、束状に繊維が融着している場合には、各繊維が束状に又は交点で融着しているため、特に密度が高い場合には、繊維単体として観察することが困難になり易い。この場合、例えば、本発明の板ばねが湿熱接着性繊維で構成された鞘部と繊維形成性重合体で構成された芯部とで形成された芯鞘型複合繊維で接着されている場合には、融解や洗浄除去などの手段で接着部の融着を解除し、解除前の切断面と比較することにより繊維接着率を測定できる。   As described above, the density and mechanical characteristics of the leaf spring of the present invention are affected by the ratio and the presence state of the bundle-like fused fibers. The fiber adhesion rate indicating the degree of fusion can be easily measured based on the number of bonded fiber cross sections in a predetermined region by taking a photograph of an enlarged cross section of the leaf spring using SEM. However, when fibers are fused in a bundle, each fiber is fused in a bundle or at an intersection, making it difficult to observe as a single fiber, especially when the density is high. easy. In this case, for example, when the leaf spring of the present invention is bonded with a core-sheath type composite fiber formed of a sheath part made of wet heat adhesive fiber and a core part made of a fiber-forming polymer. The fiber adhesion rate can be measured by releasing the adhesion of the bonded portion by means such as melting or washing and comparing it with the cut surface before the release.

本発明の板ばね(特に、束状に繊維が融着し、単繊維の存在頻度が100個/mm2以下である成形体)は、板状(ボード状)であっても、荷重により凹んだり、変形し難い表面硬さを有するのが望ましい。そのような指標として、Eタイプのデュロメータ硬さ試験(テクロック社製、「GS−721N」を使用した試験)による硬度が、例えば、50以上、好ましくは60以上(例えば、60〜100)、さらに好ましくは70以上(例えば、70〜100)である。この硬度が小さすぎると、表面にかかる荷重により変形し易い。 The leaf spring of the present invention (particularly, a molded product in which fibers are fused in a bundle and the frequency of single fibers is 100 pieces / mm 2 or less) is recessed by a load even if it is plate-like (board-like). It is desirable to have a surface hardness that is difficult to be deformed. As such an index, the hardness by an E-type durometer hardness test (test using “GS-721N” manufactured by Teclock Co., Ltd.) is, for example, 50 or more, preferably 60 or more (for example, 60 to 100), Preferably it is 70 or more (for example, 70-100). If this hardness is too small, it is likely to be deformed by a load applied to the surface.

このような束状融着繊維を含む成形体は、曲げ応力、屈曲強度及び表面硬さと軽量性とを高い次元でバランスさせるために、束状融着繊維の存在頻度が少なく、かつ各繊維(束状繊維及び/又は単繊維)の交点で高い頻度で接着しているのが好ましい。但し、繊維充填率及び繊維接着率が高すぎると、接着している点同士の距離が近接し過ぎて柔軟性及び可撓性が低下し、外部応力による歪みの解消も困難となる。繊維充填率及び繊維接着率が高すぎないことにより、成形体内に細かな空隙による通路が確保でき、軽量性を向上できる。従って、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力、屈曲強度、表面硬さを発現するためには、繊維充填率及び繊維接着率が成形体表面から内部(中央)、そして裏面に至るまで、厚み方向に沿って均一に分布しているのが好ましい。接着点が表面や内部などに集中すると、前述の曲げ応力や屈曲強度に加えて、可撓性を確保するのも困難となる。   In order to balance bending stress, bending strength, surface hardness, and lightness in a high dimension, the molded body including such a bundle-like fusion fiber has a low frequency of bundle-like fusion fibers and each fiber ( It is preferable to adhere at a high frequency at the intersection of bundle fibers and / or single fibers). However, if the fiber filling rate and the fiber adhesion rate are too high, the distances between the bonded points are too close, the flexibility and flexibility are lowered, and it becomes difficult to eliminate distortion due to external stress. Since the fiber filling rate and the fiber adhesion rate are not too high, a passage by fine voids can be secured in the molded body, and the lightness can be improved. Therefore, in order to express a large bending stress, bending strength, and surface hardness with as few contacts as possible, the fiber filling rate and fiber adhesion rate are increased in the thickness direction from the molded body surface to the inside (center) and back surface. It is preferable to distribute uniformly along. When the adhesion points are concentrated on the surface or inside, it becomes difficult to ensure flexibility in addition to the bending stress and bending strength described above.

本発明の板ばねは、靱性及び曲げ応力が高く、優れた曲げ挙動を示すことも特徴の一つである。本発明では、この曲げ挙動を表すため、JIS K7017「繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方」に準じて、サンプルを徐々に曲げたときに生ずるサンプルの反発力を測定し、最大応力(ピーク応力)を曲げ応力として表し、曲げ挙動の指標として用いた。すなわち、この曲げ応力が大きいほど硬い成形体であり、さらに測定対象物が破壊するまでの曲げ量(変位)が大きい程よく曲がる成形体である。   One feature of the leaf spring of the present invention is that it has high toughness and bending stress and exhibits excellent bending behavior. In the present invention, in order to express this bending behavior, the repulsive force of the sample generated when the sample is gradually bent is measured according to JIS K7017 “Fiber-Reinforced Plastics—How to Obtain Bending Properties”, and the maximum stress (peak stress) is measured. ) As a bending stress and used as an index of bending behavior. That is, the larger the bending stress, the harder the molded body, and the more the bending amount (displacement) until the measurement object breaks, the better the curved body.

本発明の板ばねは、少なくとも一方向(好ましくは全ての方向)における最大曲げ応力が0.5MPa以上(例えば、0.5〜100MPa)であり、好ましくは0.7〜30MPa、さらに好ましくは0.8〜20MPa(1〜15MPa)程度であってもよい。さらに、比較的高密度な成形体や束状融着繊維(束状の形態で融着した複数の繊維)を含む成形体など、高い曲げ応力を有する場合には、最大曲げ応力は、1.5MPa以上、好ましくは2〜30MPa、さらに好ましくは3〜20MPa程度であってもよい。この最大曲げ応力が小さすぎると、自重やわずかな荷重により簡単に折れ易い。また、最大曲げ応力が高すぎると、硬くなり過ぎて、応力のピークを過ぎて折り曲げると折れて破損し易くなる。なお、100MPaを超えるような硬さを得るためには、成形体の密度を高くすることが必要となり、軽量性の確保が困難になる。   In the leaf spring of the present invention, the maximum bending stress in at least one direction (preferably all directions) is 0.5 MPa or more (for example, 0.5 to 100 MPa), preferably 0.7 to 30 MPa, and more preferably 0. It may be about 8 to 20 MPa (1 to 15 MPa). Furthermore, in the case of having a high bending stress, such as a relatively high-density molded body or a molded body including bundled fused fibers (a plurality of fibers fused in a bundled form), the maximum bending stress is 1. It may be 5 MPa or more, preferably 2 to 30 MPa, more preferably about 3 to 20 MPa. If the maximum bending stress is too small, it is easily broken by its own weight or a slight load. Further, if the maximum bending stress is too high, it becomes too hard, and if it is bent beyond the peak of the stress, it is easily broken and broken. In addition, in order to obtain the hardness exceeding 100 MPa, it is necessary to increase the density of the molded body, and it is difficult to ensure light weight.

この曲げ量(変位)とそれによる曲げ応力との相関を見ると、最初、曲げ量の増加とともに応力も増加し、例えば、略直線的に増加する。本発明の板ばねにおいて、測定サンプルが固有の曲げ量に到達すると、その後は徐々に応力が低くなる。すなわち、曲げ量と応力とをグラフにすると、上に凸の放物線状にカーブを描く相関関係を示す。本発明の板ばねは、最大曲げ応力(曲げ応力のピーク)を超えて、さらに曲げようとした場合においても、急激な応力降下を生じることなく、いわゆる「粘り(又は靱性)」を有することも特徴の一つである。本発明では、このような「粘り」を表す指標として、曲げ応力のピーク時の曲げ量(変位)を超えた状態において残っている曲げ応力を用いることができる。すなわち、本発明の板ばねは、最大曲げ応力を示す曲げ量の1.5倍の変位まで曲げた時の応力(以下、「1.5倍変位応力」と称することがある)が、最大曲げ応力の1/2以上(例えば、1/2〜1)を維持していればよく、例えば、5.5/10以上(例えば、5.5/10〜9/10)、好ましくは6/10以上(例えば、6/10〜9/10)、さらに好ましくは6.5/10以上(例えば、6.5/10〜9/10)維持していてもよい。また、2倍変位応力が、最大曲げ応力の1/4以上(例えば、1/4〜1)、好ましくは5/10以上(例えば、5/10〜9/10)、さらに好ましくは6/10以上(例えば、6/10〜9/10)を維持していてもよい。   Looking at the correlation between the bending amount (displacement) and the bending stress caused by the bending amount, the stress increases as the bending amount increases. For example, the bending amount increases approximately linearly. In the leaf spring of the present invention, when the measurement sample reaches a specific bending amount, the stress gradually decreases thereafter. That is, when the amount of bending and the stress are graphed, a correlation is shown in which an upward convex parabola is drawn. The leaf spring of the present invention may have a so-called “stickiness (or toughness)” without causing a rapid stress drop even when the bending spring exceeds the maximum bending stress (peak of bending stress) and is further bent. One of the features. In the present invention, as an index representing such “stickiness”, the bending stress remaining in a state exceeding the bending amount (displacement) at the peak of the bending stress can be used. That is, in the leaf spring of the present invention, the stress when bending to a displacement of 1.5 times the bending amount indicating the maximum bending stress (hereinafter sometimes referred to as “1.5 times displacement stress”) is the maximum bending stress. It is only necessary to maintain 1/2 or more (for example, 1/2 to 1) of the stress, for example, 5.5 / 10 or more (for example, 5.5 / 10 to 9/10), preferably 6/10. It may be maintained above (for example, 6/10 to 9/10), more preferably 6.5 / 10 or more (for example, 6.5 / 10 to 9/10). The double displacement stress is 1/4 or more (for example, 1/4 to 1) of the maximum bending stress, preferably 5/10 or more (for example, 5/10 to 9/10), and more preferably 6/10. The above (for example, 6/10 to 9/10) may be maintained.

本発明の板ばねは、適度な柔軟性及び可撓性を有しており、JIS K7017「繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方 A法」に準じて、3点曲げ法におけるピーク時のたわみが、例えば、少なくとも一方向(好ましくは全ての方向)において、例えば、0.5〜20mm、好ましくは1〜15mm、さらに好ましくは2〜10mm(特に2.5〜9mm)程度である。   The leaf spring of the present invention has moderate flexibility and flexibility, and in accordance with JIS K7017 “Fiber-Reinforced Plastics—Method of Obtaining Bending Properties A”, the deflection at the peak in the three-point bending method is For example, in at least one direction (preferably all directions), for example, it is about 0.5 to 20 mm, preferably about 1 to 15 mm, and more preferably about 2 to 10 mm (especially 2.5 to 9 mm).

本発明の板ばねは、屈曲強度も高く、JIS K6400−2「7.3圧縮たわみ測定 B法」を応用した方法により、155°屈曲応力、及び155°屈曲応力に対する175°屈曲応力の比が所定の値を示すのが好ましい。本発明の板バネの155°屈曲応力は、例えば、0.1N/25mm以上(例えば、0.1〜5N/25mm)、好ましくは0.2〜3N/25mm、さらに好ましくは0.3〜2N/25mm(特に0.5〜1.5N/25mm)程度である。155°屈曲応力が0.1N/25mmに満たない場合は、バネとしての性能を発揮し難い。   The leaf spring of the present invention has high bending strength, and the ratio of 155 ° bending stress to 155 ° bending stress and 155 ° bending stress to 155 ° bending stress is obtained by applying JIS K6400-2 “7.3 Compression Deflection Measurement B Method”. It is preferable to show a predetermined value. The 155 ° bending stress of the leaf spring of the present invention is, for example, 0.1 N / 25 mm or more (for example, 0.1 to 5 N / 25 mm), preferably 0.2 to 3 N / 25 mm, and more preferably 0.3 to 2 N. / 25 mm (particularly 0.5 to 1.5 N / 25 mm). When the 155 ° bending stress is less than 0.1 N / 25 mm, it is difficult to exhibit the performance as a spring.

一方で、本発明の板ばねを屈曲状態で使用する場合、板ばねは最大でも180°までしか屈曲しない。また、板ばねに厚みがあることを考慮すると、180°曲がる状態まで加圧されると共に屈曲を繰り返すと、板ばねの摩耗により耐久性が低下する。従って、この状態に達する前に、屈曲応力を向上させることにより、必要以上に曲がってしまうのを防止することが必要である。すなわち、本発明の板バネは、155°屈曲応力に比べ、175°屈曲応力の値が大きいことが必要である。本発明では、155°屈曲応力に対する175°屈曲応力の比(175°屈曲応力/155°屈曲応力)は、1.3以上で緩和力が得られ、好ましくは1.5以上(例えば、1.5〜10)であり、さらに好ましくは2以上(例えば、2〜8)である。   On the other hand, when the leaf spring of the present invention is used in a bent state, the leaf spring is bent only up to 180 °. In consideration of the thickness of the leaf spring, if the plate spring is pressurized to bend 180 ° and is bent repeatedly, the durability is reduced due to wear of the leaf spring. Therefore, before reaching this state, it is necessary to prevent bending more than necessary by improving the bending stress. That is, the leaf spring of the present invention needs to have a larger value of 175 ° bending stress than 155 ° bending stress. In the present invention, the ratio of 175 ° bending stress to 155 ° bending stress (175 ° bending stress / 155 ° bending stress) is 1.3 or more, and a relaxation force is obtained, preferably 1.5 or more (for example, 1.. 5 to 10), more preferably 2 or more (for example, 2 to 8).

本発明の板ばねは、繊維間に生ずる空隙により高い軽量性を確保できる。また、これらの空隙は、独立した空隙ではなく連続しているため、通気性を有している。このような構造は、樹脂を含浸する方法や、表面部分を密に接着させてフィルム状構造を形成する方法など、これまでの一般的な硬質化手法では製造することが極めて困難な構造である。   The leaf spring of the present invention can ensure high lightness due to the gap generated between the fibers. Moreover, since these voids are not independent voids but are continuous, they have air permeability. Such a structure is a structure that is extremely difficult to manufacture by conventional general hardening techniques, such as a method of impregnating a resin and a method of forming a film-like structure by closely adhering surface portions. .

すなわち、本発明の板ばねは低密度であり、具体的には、見掛け密度が0.1〜0.7g/cm3程度の範囲から選択でき、軽量性と機械的特性とのバランスの点から、例えば、0.12〜0.6g/cm3、好ましくは0.15〜0.5g/cm3、さらに好ましくは0.18〜0.45g/cm3(特に0.2〜0.4g/cm3)程度である。見かけ密度が低すぎると、軽量ではあるものの、十分な曲げ応力、屈曲強度及び表面硬さを確保するのが難しく、逆に高すぎると、硬さは確保できるものの、軽量性が低下する。板ばねとして、軽量性を要求される用途に使用する場合には、前記範囲の中で、なるべく低密度に調整するのが好ましい。なお、密度が低下すると、繊維が交絡し、交点で融着しただけの一般的な不織繊維構造に近くなり、一方、密度が高くなると、繊維が束状に融着し、多孔質成形体に近い構造となる。 That is, the leaf spring of the present invention has a low density. Specifically, the apparent density can be selected from a range of about 0.1 to 0.7 g / cm 3 , and from the point of balance between lightness and mechanical characteristics. For example, 0.12 to 0.6 g / cm 3 , preferably 0.15 to 0.5 g / cm 3 , more preferably 0.18 to 0.45 g / cm 3 (particularly 0.2 to 0.4 g / cm 3 ). cm 3 ). If the apparent density is too low, it is lightweight, but it is difficult to ensure sufficient bending stress, flexural strength and surface hardness. Conversely, if the apparent density is too high, the hardness can be ensured, but the lightness decreases. When the leaf spring is used for an application that requires light weight, it is preferable to adjust the density as low as possible within the above range. When the density decreases, the fibers become entangled and become close to a general non-woven fiber structure in which the fibers are fused at the intersections. On the other hand, when the density is increased, the fibers are fused in a bundle, and the porous molded body. It becomes a structure close to.

板ばねの目付は、例えば、50〜10000g/m2程度の範囲から選択でき、例えば、100〜5000g/m2、好ましくは150〜2000g/m2、さらに好ましくは200〜1500g/m2(特に300〜1000g/m2)程度である。目付が小さすぎると、硬さや機械的特性を確保することが難しく、また、目付が大きすぎると、ウェブが厚すぎて湿熱加工において、高温水蒸気が充分にウェブ内部に入り込めず、厚み方向に均一な構造体とするのが困難になる。 The basis weight of the leaf spring can be selected, for example, from a range of about 50 to 10000 g / m 2 , for example, 100 to 5000 g / m 2 , preferably 150 to 2000 g / m 2 , more preferably 200 to 1500 g / m 2 (particularly 300 to 1000 g / m 2 ). If the basis weight is too small, it is difficult to ensure hardness and mechanical properties.If the basis weight is too large, the web is too thick and high-temperature steam cannot sufficiently enter the inside of the web in wet heat processing. It becomes difficult to obtain a uniform structure.

本発明の板ばねの厚みは、特に限定されないが、0.3〜50mm程度の範囲から選択でき、例えば、0.5〜30mm、好ましくは0.8〜20mm、さらに好ましくは1〜10mm(特に1.5〜5mm)程度である。厚みが薄すぎると、硬さや機械的特性の確保が難しくなり、厚すぎると、質量が重くなり、ばねの形状も大きくなるため、用途が限定される。   The thickness of the leaf spring of the present invention is not particularly limited, but can be selected from a range of about 0.3 to 50 mm, for example, 0.5 to 30 mm, preferably 0.8 to 20 mm, more preferably 1 to 10 mm (particularly 1.5 to 5 mm). If the thickness is too thin, it will be difficult to ensure hardness and mechanical properties. If it is too thick, the mass will be heavy and the shape of the spring will be large, so the application will be limited.

本発明の板ばねは、不織繊維構造を有しているため、通気性を有している。具体的にはフラジール形法による通気度は、例えば、0.1cm3/(cm2・秒)以上、好ましくは0.1〜300cm3/(cm2・秒)、さらに好ましくは0.5〜250cm3/(cm2・秒)程度である。 Since the leaf spring of the present invention has a non-woven fiber structure, it has air permeability. Specifically, the air permeability according to the fragile method is, for example, 0.1 cm 3 / (cm 2 · sec) or more, preferably 0.1 to 300 cm 3 / (cm 2 · sec), more preferably 0.5 to It is about 250 cm 3 / (cm 2 · sec).

[板ばねの製造方法]
本発明の板ばねの製造方法では、まず、前記湿熱接着性繊維を含む繊維をウェブ化する。ウェブの形成方法としては、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブロ一法などの直接法、メルトブロー繊維やステープル繊維などを用いたカード法、エアレイ法などの乾式法などを利用できる。
[Method of manufacturing leaf spring]
In the leaf spring manufacturing method of the present invention, first, the fiber containing the wet heat adhesive fiber is formed into a web. As a method for forming the web, a conventional method, for example, a direct method such as a spunbond method or a meltblowing method, a card method using meltblown fibers or staple fibers, a dry method such as an airlay method, or the like can be used.

これらの方法のうち、メルトブロー繊維やステープル繊維を用いたカード法、特にステープル繊維を用いたカード法が汎用される。ステープル繊維を用いて得られたウェブとしては、例えば、ランダムウェブ、セミランダムウェブ、パラレルウェブ、クロスラップウェブなどが挙げられる。これらのウェブのうち、束状融着繊維の割合を多くする場合には、セミランダムウェブ、パラレルウェブが好ましい。   Among these methods, a card method using melt blown fibers or staple fibers, particularly a card method using staple fibers is widely used. Examples of the web obtained using staple fibers include a random web, a semi-random web, a parallel web, and a cross-wrap web. Of these webs, a semi-random web and a parallel web are preferred when the proportion of bundled fused fibers is increased.

次に、得られた繊維ウェブは、ベルトコンベアにより次工程へ送られ、次いで過熱又は高温蒸気(高圧スチーム)流に晒されることにより、不織繊維構造を有する成形体が得られる。すなわち、ベルトコンベアで運搬された繊維ウェブは、前記蒸気噴射装置のノズルから噴出される高速高温水蒸気流の中を通過する際、吹き付けられた高温水蒸気により、湿熱接着性繊維が融着し、繊維同士(湿熱接着性繊維同士、又は湿熱接着性繊維と他の繊維)が三次元的に接着される。特に、本発明における繊維ウェブは通気性を有しているため、高温水蒸気が内部にまで浸透し、略均一な融着状態を有する成形体を得ることができる。   Next, the obtained fiber web is sent to the next step by a belt conveyor, and then exposed to superheated or high-temperature steam (high-pressure steam) flow to obtain a shaped body having a non-woven fiber structure. That is, when the fiber web transported by the belt conveyor passes through the high-speed high-temperature steam flow ejected from the nozzle of the steam spraying device, the wet-heat adhesive fibers are fused by the sprayed high-temperature steam, and the fiber Each other (wet heat adhesive fibers or wet heat adhesive fibers and other fibers) are three-dimensionally bonded. In particular, since the fiber web in the present invention has air permeability, high-temperature water vapor penetrates into the inside, and a molded body having a substantially uniform fusion state can be obtained.

使用するベルトコンベアは、基本的には加工に用いる繊維ウェブを目的の密度に圧縮しつつ高温水蒸気処理することができれば、特に限定されるものではなく、エンドレスコンベアが好適に用いられる。尚、一般的な単独のベルトコンベアであってもよく、必要に応じて2台のベルトコンベアを組み合わせて、両ベルト間にウェブを挟むようにして運搬してもよい。このように運搬することにより、繊維ウェブを処理する際に、処理に用いる水、高温水蒸気、コンベアの振動などの外力により運搬してきた繊維ウェブの形態が変形するのを抑制できる。また、処理後の不織繊維の密度や厚みをこのベルトの間隔を調整することにより制御することも可能となる。   The belt conveyor to be used is not particularly limited as long as it can be subjected to high-temperature steam treatment while basically compressing the fiber web used for processing to a desired density, and an endless conveyor is preferably used. In addition, it may be a general single belt conveyor, or may be transported by combining two belt conveyors as necessary and sandwiching the web between both belts. By carrying in this way, when processing a fiber web, it can suppress that the form of the fiber web conveyed by external forces, such as water used for processing, high temperature steam, and vibration of a conveyor, changes. It is also possible to control the density and thickness of the processed non-woven fibers by adjusting the distance between the belts.

繊維ウェブに水蒸気を供給するためには、慣用の水蒸気噴射装置が用いられる。この水蒸気噴射装置としては、所望の圧力と量で、ウェブ全幅に亘り概ね均一に水蒸気を吹き付け可能な装置が好ましい。2台のベルトコンベアを組み合わせた場合、一方のコンベア内に装着され、通水性のコンベアベルト、又はコンベアの上に載置されたコンベアネットを通してウェブに水蒸気を供給する。他方のコンベアには、サクションボックスを装着してもよい。サクションボックスによって、繊維ウェブを通過した過剰の水蒸気を吸引排出できる。また、繊維ウェブの表及び裏の両側を一度に水蒸気処理するために、さらに前記水蒸気噴射装置が装着されているコンベアとは反対側のコンベアにおいて、前記水蒸気噴射装置が装着されている部位よりも下流部のコンベア内に別の水蒸気噴射装置を設置してもよい。下流部の水蒸気噴射装置及びサクションボックスがない場合、繊維ウェブの表と裏を水蒸気処理したい場合は、一度処理した繊維ウェブの表裏を反転させて再度処理装置内を通過させることで代用してもよい。   In order to supply water vapor to the fiber web, a conventional water vapor jet apparatus is used. As this steam spraying device, a device capable of spraying steam substantially uniformly over the entire width of the web at a desired pressure and amount is preferable. When two belt conveyors are combined, water vapor is supplied to the web through a water-permeable conveyor belt or a conveyor net placed on the conveyor. A suction box may be attached to the other conveyor. Excess water vapor that has passed through the fiber web can be sucked and discharged by the suction box. Further, in order to perform steam treatment on both sides of the front and back of the fiber web at a time, in a conveyor opposite to the conveyor on which the steam spraying device is mounted, more than the portion on which the steam spraying device is mounted. You may install another water vapor | steam injection apparatus in the conveyor of a downstream part. If there is no downstream steam injection device and suction box, and if you want to steam-treat the front and back of the fiber web, you can reverse the front and back of the fiber web that has been treated once and pass it through the processing device again. Good.

コンベアに用いるエンドレスベルトは、繊維ウェブの運搬や高温水蒸気処理の妨げにならなければ、特に限定されない。ただし、高温水蒸気処理をした場合、その条件により繊維ウェブの表面にベルトの表面形状が転写される場合があるので、用途に応じて適宜選択するのが好ましい。特に、表面の平坦な成形体を得たい場合には、メッシュの細かいネットを使用すればよい。なお、90メッシュ程度が上限であり、概ね90メッシュより粗いネット(例えば、10〜50メッシュ程度のネット)が好ましい。これ以上のメッシュの細かなネットは、通気性が低く、水蒸気が通過し難くなる。メッシュベルトの材質は、水蒸気処理に対する耐熱性などの観点より、金属、耐熱処理したポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂(全芳香族系ポリエステル系樹脂)、芳香族ポリアミド系樹脂などの耐熱性樹脂などが好ましい。   The endless belt used for the conveyor is not particularly limited as long as it does not hinder the conveyance of the fiber web or the high-temperature steam treatment. However, when high-temperature steam treatment is performed, the surface shape of the belt may be transferred to the surface of the fiber web depending on the conditions. In particular, when it is desired to obtain a molded body having a flat surface, a net with a fine mesh may be used. The upper limit is about 90 mesh, and a net that is roughly coarser than 90 mesh (for example, a net of about 10 to 50 mesh) is preferable. A finer mesh net than this has low air permeability and makes it difficult for water vapor to pass through. The mesh belt is made of metal, heat-treated polyester resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin (fully aromatic polyester resin), aromatic polyamide resin, etc. The heat resistant resin is preferable.

水蒸気噴射装置から噴射される高温水蒸気は、気流であるため、水流絡合処理やニードルパンチ処理とは異なり、被処理体である繊維ウェブ中の繊維を大きく移動させることなく繊維ウェブ内部へ進入する。この繊維ウェブ中への水蒸気流の進入作用及び湿熱作用によって、水蒸気流が繊維ウェブ内に存在する各繊維の表面を湿熱状態で効率的に覆い、均一な熱接着が可能になると考えられる。また、この処理は高速気流下で極めて短時間に行われるため、水蒸気の繊維表面への熱伝導は充分であるが、繊維内部への熱伝導が充分になされる前に処理が終了してしまい、そのため高温水蒸気の圧力や熱により、処理される繊維ウェブ全体がつぶれたり、その厚みが損なわれるような変形も起こりにくい。その結果、繊維ウェブに大きな変形が生じることなく、表面及び厚み方向における接着の程度が概ね均一になるように湿熱接着が完了する。また、乾熱処理に比べて、不織構造内部に対して充分に熱を伝動できるため、表面及び厚み方向における融着の程度が概ね均一になる。   Since the high-temperature steam sprayed from the steam spraying device is an air stream, unlike the hydroentanglement process or the needle punch process, the fibers in the fiber web that is the object to be processed enter the inside of the fiber web without largely moving. . It is considered that due to the invasion action and wet heat action of the water vapor flow into the fiber web, the water vapor flow efficiently covers the surface of each fiber existing in the fiber web in a wet heat state, and uniform heat bonding becomes possible. In addition, since this treatment is performed in a very short time under a high-speed air flow, the heat conduction of the water vapor to the fiber surface is sufficient, but the treatment is completed before the heat conduction to the inside of the fiber is sufficiently achieved. For this reason, the entire fiber web to be processed is not easily crushed or deformed such that its thickness is impaired by the pressure or heat of high-temperature steam. As a result, the wet heat bonding is completed so that the degree of bonding in the surface and the thickness direction is substantially uniform without causing large deformation in the fiber web. Moreover, since heat can be sufficiently transmitted to the inside of the nonwoven structure as compared with the dry heat treatment, the degree of fusion in the surface and thickness direction becomes substantially uniform.

さらに、表面硬さ、曲げ応力及び屈曲強度の高い成形体を得る場合には、ウェブに高温水蒸気を供給して処理する際に、処理されるウェブを、コンベアベルト又はローラーの間で、目的の見かけ密度(例えば、0.1〜0.7g/cm3程度)に圧縮した状態で高温水蒸気に晒すのが重要である。特に、相対的に高密度の成形体を得ようとする場合には、高温水蒸気で処理する際に、十分な圧力で繊維ウェブを圧縮する必要がある。さらに、ローラー間又はコンベア間に適度なクリアランスを確保することで、目的の厚みや密度に調整することも可能である。コンベアの場合には、一気にウェブを圧縮することが困難なので、ベルトの張力をできるだけ高く設定し、蒸気処理地点の上流から徐々にクリアランスを狭めていくのが好ましい。さらに、蒸気圧力、処理速度を調整することにより所望の吸音性、曲げ硬さ、表面硬度、軽量性、通気度を有する成形体に加工する。 Furthermore, when obtaining a molded article having high surface hardness, bending stress and bending strength, when the high-temperature steam is supplied to the web for processing, the web to be processed is placed between the conveyor belt or the rollers. It is important to expose to high-temperature steam in a state compressed to an apparent density (for example, about 0.1 to 0.7 g / cm 3 ). In particular, when trying to obtain a relatively high-density molded body, it is necessary to compress the fiber web with sufficient pressure when processing with high-temperature steam. Furthermore, it is also possible to adjust to a target thickness and density by securing an appropriate clearance between rollers or between conveyors. In the case of a conveyor, since it is difficult to compress the web at a stretch, it is preferable to set the belt tension as high as possible and gradually narrow the clearance from the upstream of the steam treatment point. Furthermore, it is processed into a molded article having desired sound absorption, bending hardness, surface hardness, lightness, and air permeability by adjusting the steam pressure and the processing speed.

このとき、硬度を上げたい場合には、ウェブを挟んでノズルと反対側のエンドレスベルトの裏側をステンレス板などにし、蒸気が通過できない構造とすれば、被処理体であるウェブを通過した蒸気がここで反射するので、蒸気の保温効果によってより強固に接着される。逆に、軽度の接着が必要な場合には、サクションボックスを配置し、余分な水蒸気を室外へ排出してもよい。   At this time, if it is desired to increase the hardness, the back side of the endless belt on the opposite side of the nozzle across the web is made of a stainless steel plate or the like so that the steam cannot pass through. Since it reflects here, it adhere | attaches more firmly by the heat retention effect of vapor | steam. Conversely, when light adhesion is required, a suction box may be provided to discharge excess water vapor to the outside.

高温水蒸気を噴射するためのノズルは、所定のオリフィスが幅方向に連続的に並んだプレートやダイスを用い、これを供給される繊維ウェブの幅方向にオリフィスが並ぶように配置すればよい。オリフィス列は一列以上あればよく、複数列が並行した配列であってもよい。また、一列のオリフィス列を有するノズルダイを複数台並列に設置してもよい。   The nozzle for injecting the high-temperature steam may be a plate or a die in which predetermined orifices are continuously arranged in the width direction, and may be arranged so that the orifices are arranged in the width direction of the fiber web to be supplied. There may be one or more orifice rows, and a plurality of rows may be arranged in parallel. A plurality of nozzle dies having a single orifice array may be installed in parallel.

プレートにオリフィスを開けたタイプのノズルを使用する場合、プレートの厚みは、0.5〜1mm程度であってもよい。オリフィスの径やピッチに関しては、目的とする繊維固定が可能な条件であれば特に制限はないが、オリフィスの直径は、通常、0.05〜2mm、好ましくは0.1〜1mm、さらに好ましくは0.2〜0.5mm程度である。オリフィスのピッチは、通常、0.5〜3mm、好ましくは1〜2.5mm、さらに好ましくは1〜1.5mm程度である。オリフィスの径が小さすぎると、ノズルの加工精度が低くなり、加工が困難になるという設備的な問題点と、目詰まりを起こしやすくなるという運転上の問題点が生じ易い。逆に、大きすぎると、水蒸気噴射力が低下する。一方、ピッチが小さすぎると、ノズル孔が密になりすぎるため、ノズル自体の強度が低下する。一方、ピッチが大きすぎると、高温水蒸気がウェブに充分に当たらないケースが生じるため、ウェブ強度が低下する。   When using a type of nozzle having an orifice in the plate, the thickness of the plate may be about 0.5 to 1 mm. The orifice diameter and pitch are not particularly limited as long as the target fiber fixation is possible, but the orifice diameter is usually 0.05 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm, more preferably. It is about 0.2 to 0.5 mm. The pitch of the orifices is usually about 0.5 to 3 mm, preferably about 1 to 2.5 mm, and more preferably about 1 to 1.5 mm. If the orifice diameter is too small, the processing accuracy of the nozzle becomes low and the processing becomes difficult, and the operational problem that clogging is likely to occur easily occurs. On the other hand, if it is too large, the water vapor jetting power is reduced. On the other hand, if the pitch is too small, the nozzle holes become too dense and the strength of the nozzle itself is reduced. On the other hand, when the pitch is too large, there is a case where high-temperature water vapor does not sufficiently hit the web, so that the web strength is lowered.

高温水蒸気についても、目的とする繊維の固定が実現できれば特に限定はなく、使用する繊維の材質や形態により設定すればよいが、圧力は、例えば、0.1〜2MPa、好ましくは0.2〜1.5MPa、さらに好ましくは0.3〜1MPa程度である。水蒸気の圧力が高すぎたり、強すぎる場合には、ウェブを形成する繊維が必要以上に動いて地合の乱れを生じたり、繊維が溶融しすぎて部分的に繊維形状を保持できなくなる可能性がある。また、圧力が弱すぎると、繊維の融着に必要な熱量をウェブに与えることができなくなったり、水蒸気がウェブを貫通できず、厚み方向に繊維融着斑を生ずる場合がある。また、ノズルからの水蒸気の均一な噴出の制御が困難になる場合がある。   The high-temperature steam is not particularly limited as long as the target fiber can be fixed, and may be set according to the material and form of the fiber used. The pressure is, for example, 0.1 to 2 MPa, preferably 0.2 to The pressure is about 1.5 MPa, more preferably about 0.3 to 1 MPa. If the water vapor pressure is too high or too strong, the fibers that make up the web may move more than necessary, causing turbulence, or the fibers may melt too much to partially retain the fiber shape. There is. On the other hand, if the pressure is too weak, it may not be possible to give the web the amount of heat necessary for fiber fusion, or water vapor may not penetrate the web, resulting in fiber fusion spots in the thickness direction. In addition, it may be difficult to control the uniform ejection of water vapor from the nozzle.

高温水蒸気の温度は、例えば、70〜150℃、好ましくは80〜120℃、さらに好ましくは90〜110℃程度である。高温水蒸気の処理速度は、例えば、200m/分以下、好ましくは0.1〜100m/分、さらに好ましくは1〜50m/分程度である。   The temperature of the high-temperature steam is, for example, about 70 to 150 ° C, preferably about 80 to 120 ° C, and more preferably about 90 to 110 ° C. The processing speed of the high temperature steam is, for example, 200 m / min or less, preferably 0.1 to 100 m / min, and more preferably about 1 to 50 m / min.

必要であれば、コンベアベルトに所定の凹凸柄や文字などを付与しておき、これらを転写させることで得られる成形体に凹凸溝やマークなどを付与することも可能である。また、板ばねとしての特性を低下させない範囲で、他の資材と積層して積層体を形成してもよい。   If necessary, it is also possible to give a concavo-convex groove, a mark, or the like to a molded product obtained by applying a predetermined concavo-convex pattern or characters to a conveyor belt and transferring them. Moreover, you may laminate | stack with another material in the range which does not reduce the characteristic as a leaf | plate spring, and may form a laminated body.

このようにして繊維ウェブの繊維を部分的に湿熱接着した後、得られる不織繊維構造を有する成形体に水分が残留する場合があるので、必要に応じてウェブを乾燥してもよい。乾燥に関しては、乾燥用加熱体に接触した成形体の表面が、乾燥の熱により繊維が溶融して繊維形態が消失しないことが必要であり、繊維形態が維持できる限り、慣用の方法を利用できる。例えば、不織布の乾燥に使用されるシリンダー乾燥機やテンターのような大型の乾燥設備を使用してもよいが、残留している水分は微量であり、比較的軽度な乾燥手段により乾燥可能なレベルである場合が多いため、遠赤外線照射、マイクロ波照射、電子線照射などの非接触法や熱風を吹き付けたり、通過させる方法などが好ましい。   After the fibers of the fiber web are partially wet-heat bonded in this way, moisture may remain in the resulting molded body having the nonwoven fiber structure, and the web may be dried as necessary. As for drying, it is necessary that the surface of the molded body in contact with the heating body for drying does not lose the fiber form due to the heat of drying so that the fiber form does not disappear, and a conventional method can be used as long as the fiber form can be maintained. . For example, a large dryer such as a cylinder dryer or tenter used for drying nonwoven fabrics may be used, but the remaining moisture is very small and can be dried by a relatively light drying means. Therefore, a non-contact method such as far-infrared irradiation, microwave irradiation, electron beam irradiation, or a method of blowing or passing hot air is preferable.

さらに、成形体は、前述のように、湿熱接着性繊維を高温水蒸気により接着させて得られるが、部分的に(湿熱接着により得られた成形体同士の接着など)、他の慣用の方法、例えば、部分的な熱圧融着(熱エンボス加工など)、機械的圧縮(ニードルパンチなど)などの処理方法により接着されていてもよい。   Further, as described above, the molded body is obtained by adhering wet heat adhesive fibers with high-temperature steam, but partially (such as bonding between molded bodies obtained by wet heat bonding), other conventional methods, For example, you may adhere | attach by processing methods, such as partial hot-pressure melt | fusion (hot embossing etc.) and mechanical compression (needle punch etc.).

なお、湿熱接着性繊維は、繊維ウェブを熱湯に漬すことでも融着するが、このような方法では繊維接着率の制御が困難であり、また繊維接着率の均一性が高い成形体を得るのが困難である。その原因は、繊維ウェブ中に必然的に含まれる空気の影響で位置によって湿熱接着性が異なること、この空気が繊維ウェブの外に押し出されることによる構造への影響、湿熱接着させた繊維ウェブを熱湯中から取り出すときの引き取りローラーによる繊維内部の微細構造の変形や取り出した繊維ウェブ中に含まれる熱湯の重さによる上下方向の微細構造の変形の違いなどであると推定できる。   The wet heat adhesive fibers can also be fused by dipping the fiber web in hot water. However, it is difficult to control the fiber adhesion rate by such a method, and a molded product with high uniformity of the fiber adhesion rate is obtained. Is difficult. The reason for this is that the wet heat adhesiveness differs depending on the position due to the air contained in the fiber web, the influence on the structure caused by this air being pushed out of the fiber web, the wet heat bonded fiber web It can be presumed that the deformation of the fine structure inside the fiber by the take-off roller when taking out from the hot water or the difference in the deformation of the fine structure in the vertical direction due to the weight of the hot water contained in the taken-out fiber web.

このような方法によって得られた成形体は、通常、板状又はシート状であり、目的とする板ばねの形状に合わせて、切断加工などによって、正方形状シートや長方形状シートなどに加工される。さらに、得られた板状又はシート状成形体は、慣用の熱成形などにより、屈曲又は湾曲させて、板ばねが得られる。熱成形方法としては、例えば、圧縮成形、圧空成形(押出圧空成形、熱板圧空成形、真空圧空成形など)、自由吹込成形、真空成形、折り曲げ加工、マッチドモールド成形、熱板成形、湿熱プレス成形などが利用できる。   The molded body obtained by such a method is usually plate-shaped or sheet-shaped, and is processed into a square sheet or a rectangular sheet by cutting or the like according to the shape of the target leaf spring. . Further, the obtained plate-like or sheet-like molded body is bent or curved by conventional thermoforming to obtain a leaf spring. Examples of thermoforming methods include compression molding, pressure forming (extrusion pressure forming, hot plate pressure forming, vacuum pressure forming, etc.), free blow molding, vacuum forming, bending, matched mold forming, hot plate forming, wet heat press forming. Etc. are available.

本発明の板ばねは、優れたばね特性を示すため、日用品、家電製品、寝具、医療器具、車両、建築物などの各種のばね部材として利用できる。特に、軽量であるため、持ち運びされたり、人体やベヒクルなどの負荷低減になる用途に適している。具体的には、日用品(例えば、クリップ、バインダー、ホッチキスなどの文房具、洗濯ばさみなど)、人体補助具(例えば、義足や短下肢装具など)、包装材料(荷包み用緩衝材又はクッション材、梱包材など)、OA機器(例えば、インクリボン、磁気テープカセット、キーボードのキー裏のばね部材など)、寝具(例えば、枕、ソファー、ベッドスプリング、敷布団又はマットレスなど)、自動車用部材(例えば、サスペンション、バンパーなど)などに利用できる。   Since the leaf | plate spring of this invention shows the outstanding spring characteristic, it can be utilized as various spring members, such as daily necessities, household appliances, bedding, a medical instrument, a vehicle, a building. In particular, since it is lightweight, it is suitable for applications such as being carried or reducing the load on the human body or vehicle. Specifically, daily necessities (for example, stationery such as clips, binders, and staples, clothespins, etc.), human body aids (for example, prosthetic legs, short leg braces, etc.), packaging materials (packaging cushioning materials or cushioning materials) , Packing materials, etc.), OA equipment (eg, ink ribbons, magnetic tape cassettes, spring members behind keyboard keys, etc.), bedding (eg, pillows, sofas, bed springs, mattresses, mattresses, etc.), automotive members (eg, , Suspension, bumper, etc.).

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における各物性値は、以下に示す方法により測定した。なお、実施例中の「%」はことわりのない限り、質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Each physical property value in the examples was measured by the following method. In the examples, “%” is based on mass unless otherwise specified.

(1)目付(g/m2
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。
(1) Weight per unit (g / m 2 )
Measured according to JIS L1913 “Testing method for general short fiber nonwoven fabric”.

(2)厚み(mm)、見掛け密度(g/cm3
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて厚みを測定し、この値と目付けの値とから見かけ密度を算出した。
(2) Thickness (mm), apparent density (g / cm 3 )
The thickness was measured according to JIS L1913 “Test method for general short fiber nonwoven fabric”, and the apparent density was calculated from this value and the basis weight value.

(3)捲縮数
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法」(8.12.1)に準じて評価した。
(3) Number of crimps Evaluation was made according to JIS L1015 “Testing method for chemical fiber staples” (8.12.1).

(4)繊維充填率
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、成形体の厚み方向における断面を100倍に拡大した写真を撮影した。この写真にトレース紙を重ね、透過光を用いて写真の撮影領域と繊維(束)断面をトレースした。このトレース図を、イメージアナライザー(東洋紡績(株)製)を用いて、CCDカメラからコンピュータに取り込み、画像を二値化した後、観察した画像断面積における繊維断面積の占める割合を求め、百分率で表わした。この観察は、成形体断面を厚み方向に三等分し、三等分した各領域(表面、内部(中央)、裏面)において1mm2の面積に相当する領域についてそれぞれ行い、任意の3ヶ所の平均値を繊維充填率とした。さらに、三等分した各領域についてそれぞれ繊維断面充填率を求め、その最大値に対する最小値の割合(最小値/最大値)も充填率の均一性として併せて求めた。ただし、各写真の観察領域において、繊維断面の一部しか写っていない場合でも、観察領域に含まれる部分を繊維断面積として測定した。
(4) Fiber filling rate The photograph which expanded the cross section in the thickness direction of a molded object to 100 time was image | photographed using the scanning electron microscope (SEM). Trace paper was overlaid on this photograph, and the photographed area and fiber (bundle) cross section were traced using transmitted light. Using this image analyzer (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), the trace figure was taken into a computer from a CCD camera, binarized, and the percentage of the fiber cross-sectional area in the observed cross-sectional area was determined. It was expressed as This observation is performed by dividing the cross section of the molded body into three equal parts in the thickness direction, and in each of the three divided areas (front surface, inside (center), back surface) corresponding to an area of 1 mm 2 . The average value was defined as the fiber filling rate. Further, the fiber cross-section filling rate was determined for each of the three divided regions, and the ratio of the minimum value to the maximum value (minimum value / maximum value) was also determined as the uniformity of the filling rate. However, even when only a part of the fiber cross section was shown in the observation area of each photograph, the portion included in the observation area was measured as the fiber cross-sectional area.

(5)曲げ応力
JIS K7017に記載の方法のうちA法(3点曲げ法)に準じて測定した。このとき、測定サンプルは25mm幅×80mm長のサンプルを用い、支点間距離を50mmとし、試験速度を2mm/分として測定を行った。本発明では、この測定結果チャートにおける最大応力(ピーク応力)を最大曲げ応力とした。なお、曲げ応力の測定は、MD方向およびCD方向について測定した。ここで、MD方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ流れ方向(MD)が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいい、一方、CD方向とは、測定サンプルの長辺に対しウェブ幅方向(CD)が平行となるように測定サンプルを採取した状態をいう。
(5) Bending stress It measured according to A method (three-point bending method) among the methods as described in JIS K7017. At this time, the measurement sample was a 25 mm wide × 80 mm long sample, the distance between fulcrums was 50 mm, and the test speed was 2 mm / min. In the present invention, the maximum stress (peak stress) in this measurement result chart is defined as the maximum bending stress. The bending stress was measured in the MD direction and the CD direction. Here, the MD direction refers to a state in which the measurement sample is collected so that the web flow direction (MD) is parallel to the long side of the measurement sample, while the CD direction refers to the long side of the measurement sample. A state in which a measurement sample is collected so that the web width direction (CD) is parallel.

(6)1.5倍変位応力
曲げ応力の測定において、最大曲げ応力(ピーク応力)を示す曲げ量(変位)を超え、さらにその変位の1.5倍の変位まで曲げつづけた時の応力を、1.5倍変位応力とした。
(6) 1.5 times displacement stress In the measurement of bending stress, the stress when the bending amount (displacement) that shows the maximum bending stress (peak stress) is exceeded and further bent to 1.5 times the displacement is continued. 1.5 times the displacement stress.

(7)たわみ
JIS K7017「繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方」に準じて測定した。
(7) Deflection Measured according to JIS K7017 "Fiber-reinforced plastic-Determination of bending properties".

(8)屈曲強度(155°及び175°屈曲応力)
JIS K6400−2「7.3圧縮たわみ測定 B法」を応用し、30mmΦの加圧版を100mm/分の速度で動かし、目的の位置での応力を測定した。すなわち、本測定では、サンプルとして、25mm幅×80mm長のサンプルを長さ方向中央にて1/2に折り曲げた後、この上に2kgの錘を載せ24時間放置することで、明確な折り目を付けた。
(8) Bending strength (155 ° and 175 ° bending stress)
Applying JIS K6400-2 “7.3 Compression Deflection Measurement B Method”, a 30 mmφ press plate was moved at a speed of 100 mm / min, and the stress at the target position was measured. In other words, in this measurement, a 25 mm wide × 80 mm long sample was folded in half at the center in the length direction, and then a 2 kg weight was placed on the sample and allowed to stand for 24 hours. I attached.

このサンプルを約45°の折り曲げ角度となるように開き、この上端に圧縮子中央が接するように圧縮試験機に配し、圧縮子と接しない方の側を試験機面に両面テープで接着固定した。そして、この状態からサンプルの曲げ角度が25°となるまで押し下げた時の応力を「155°屈曲応力」とし、更にこの角度が5°となるまで押し下げた時の応力を「175°屈曲応力」とした。   Open this sample so that the bending angle is about 45 °, place it on the compression tester so that the center of the compressor is in contact with the upper end, and fix the side that is not in contact with the compressor to the surface of the tester with double-sided tape. did. The stress when the sample is pushed down to a bending angle of 25 ° from this state is “155 ° bending stress”, and the stress when the sample is further pushed down to 5 ° is “175 ° bending stress”. It was.

(9)デュロメータ硬さ
タイプEのデュロメータ(テクロック社製、「GS−721N」)を用いて測定した。
(9) Durometer hardness The durometer was measured using a type E durometer (manufactured by Teclock, "GS-721N").

実施例1
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体(エチレン含有量44モル%、ケン化度98.4モル%)である芯鞘型複合ステープル繊維((株)クラレ製、「ソフィスタ」、繊度3dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm、捲縮率13.5%)を準備した。
Example 1
As a wet heat adhesive fiber, a core-sheath type composite staple fiber having a core component of polyethylene terephthalate and a sheath component of ethylene-vinyl alcohol copolymer (ethylene content 44 mol%, saponification degree 98.4 mol%) ) "Sophista", fineness 3dtex, fiber length 51mm, core-sheath mass ratio = 50/50, number of crimps 21 / 25mm, crimp rate 13.5%) was prepared.

この芯鞘型複合ステープル繊維を用いて、カード法により目付約100g/m2のカードウェブを作製し、このウェブを7枚重ねて合計目付約700g/m2のカードウェブとした。 Using this core-sheath type composite staple fiber, a card web having a basis weight of about 100 g / m 2 was prepared by a card method, and seven sheets of this web were stacked to obtain a card web having a total basis weight of about 700 g / m 2 .

このカードウェブを、50メッシュ、幅500mmのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。尚、このベルトコンベアの金網の上部には同じ金網を有するベルトコンベアが装備されており、それぞれが同じ速度で同方向に回転し、これら両金網の間隔を任意に調整可能なベルトコンベアを使用した。   The card web was transferred to a belt conveyor equipped with a 50 mesh, 500 mm wide stainless steel endless net. In addition, the belt conveyor which has the same metal mesh is equipped on the upper part of the metal mesh of this belt conveyor, and it rotated in the same direction at the same speed, respectively, and used the belt conveyor which can adjust the space | interval of these metal meshes arbitrarily. .

次いで、下側コンベアに備えられた水蒸気噴射装置ヘカードウェブを導入し、この装置から0.4MPaの高温水蒸気をカードウェブの厚み方向に向けて通過するように(垂直に)噴出して水蒸気処理を施し、不織繊維構造を有する成形体を得た。この水蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して蒸気処理を施した。   Next, the steam web is introduced into the steam jetting device provided in the lower conveyor, and steam treatment is performed by ejecting (vertically) 0.4 MPa of high-temperature steam from the device in the thickness direction of the card web. As a result, a molded body having a non-woven fiber structure was obtained. In this steam spraying device, a nozzle is installed in the lower conveyor so as to spray high-temperature steam toward the web via a conveyor net, and a suction device is installed in the upper conveyor. Further, another jetting device, which is a combination of the arrangement of the nozzle and the suction device reversed, is installed on the downstream side in the web traveling direction of the jetting device, and steam treatment is performed on both the front and back sides of the web. did.

なお、水蒸気噴射ノズルの孔径は0.3mmであり、ノズルがコンベアの幅方向に沿って1mmピッチで1列に並べられた蒸気噴射装置を使用した。加工速度は3m/分であり、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔(距離)は3mmとした。ノズルはコンベアベルトの裏側にベルトとほぼ接するように配置した。得られた成形体の成形体の評価結果を表1に示す。   In addition, the hole diameter of the water vapor | steam injection nozzle was 0.3 mm, and the vapor | steam injection apparatus with which the nozzle was arranged in 1 row at 1 mm pitch along the width direction of the conveyor was used. The processing speed was 3 m / min, and the interval (distance) between the upper and lower conveyor belts on the nozzle side and the suction side was 3 mm. The nozzles were arranged on the back side of the conveyor belt so as to be almost in contact with the belt. Table 1 shows the evaluation results of the molded body of the obtained molded body.

実施例2
繊維ウェブを5枚重ね、合計目付約500g/m2のカードウェブとし、ノズル側とサクション側の上下コンベアベルト間の間隔を1mmとする以外は実施例1と同様にして、成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表1に示す。
Example 2
A molded body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that five fiber webs were stacked to form a card web having a total basis weight of about 500 g / m 2 and the interval between the upper and lower conveyor belts on the nozzle side and suction side was 1 mm. . The evaluation results of the obtained molded body are shown in Table 1.

実施例3
湿熱接着性繊維として、芯成分であるポリエチレンテレフタレートと鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体との質量比が、鞘成分/芯成分=40/60である湿熱接着性繊維を用いる以外は実施例1と同様にして、成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表1に示す。
Example 3
Except using wet heat adhesive fibers in which the mass ratio of polyethylene terephthalate, which is the core component, and the sheath component, ethylene-vinyl alcohol copolymer, as the wet heat adhesive fibers, is the sheath component / core component = 40/60. In the same manner as in Example 1, a molded body was produced. The evaluation results of the obtained molded body are shown in Table 1.

実施例4
湿熱接着性繊維((株)クラレ製、「ソフィスタ」、繊度3dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm、捲縮率13.5%)と、ポリエチレンテレフタレート繊維(繊度1.6dtex、繊維長51mm、機械捲縮数15個/25mm)とを、湿熱接着性繊維/ポリエチレンテレフタレート繊維=95/5(質量比)の割合で混綿してカードウェブを作製する以外は実施例1と同様にして、成形体を製造した。得られた成形体の評価結果を表1に示す。
Example 4
Wet heat adhesive fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., “Sophista”, fineness 3 dtex, fiber length 51 mm, core-sheath mass ratio = 50/50, number of crimps 21/25 mm, crimp rate 13.5%) and polyethylene A card web is produced by blending terephthalate fibers (fineness 1.6 dtex, fiber length 51 mm, mechanical crimp number 15/25 mm) at a ratio of wet heat adhesive fiber / polyethylene terephthalate fiber = 95/5 (mass ratio). A molded body was produced in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results of the obtained molded body are shown in Table 1.

比較例1
芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が低密度ポリエチレン(MI=11)である芯鞘型複合繊維(2.2dtex、51mm長)を用いて目付約100g/m2のウェブを作製し、5枚重ねとしたこと以外は、実施例1と同様にして不織繊維構造体を得た。この構造体の評価結果を表1に示す。この構造体は、繊維接着により不織布の形状を維持していたものの、いわゆる不織布の形状を有しており、非常に柔らかく、いわゆるボード状にはならず、デュロメータ硬さは測定できなかった。
Comparative Example 1
Using a core-sheath composite fiber (2.2 dtex, 51 mm length) whose core component is polyethylene terephthalate and sheath component is low-density polyethylene (MI = 11), a web having a basis weight of about 100 g / m 2 is prepared and stacked in five layers A non-woven fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results of this structure are shown in Table 1. Although this structure maintained the shape of the non-woven fabric by fiber bonding, it had a so-called non-woven fabric shape, was very soft and did not form a so-called board shape, and the durometer hardness could not be measured.

比較例2
湿熱接着繊維((株)クラレ製、「ソフィスタ」)と、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が低密度ポリエチレン(MI=11)である芯鞘型複合ステープル繊維(繊度2.2dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比=50/50)とを、前者/後者=60/40の比率で混綿してカードウェブを調製する以外は実施例1と同様にして不織繊維構造体を得た。得られた構造体の評価結果を表1に示す。この構造体は、外観上はボード状の形態を有していたが、非常に柔らかく、一度曲げた後の屈曲応力が非常に低かった。
Comparative Example 2
Wet heat bonding fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., “Sophista”), core-sheath type composite staple fiber having a core component of polyethylene terephthalate and a sheath component of low-density polyethylene (MI = 11) (fineness 2.2 dtex, fiber length 51 mm) A non-woven fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the card web was prepared by blending the core / sheath mass ratio = 50/50) at a ratio of the former / the latter = 60/40. Table 1 shows the evaluation results of the obtained structure. Although this structure had a board-like form in appearance, it was very soft and the bending stress after bending once was very low.

参考例
市販のポリエチレン発泡体(積水化学工業(株)製、「ソフトロンS♯0502」)について評価した結果を表1に示す。
Reference Example Table 1 shows the evaluation results of a commercially available polyethylene foam (“Softlon S # 0502” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.).

Figure 2009085251
Figure 2009085251

表1の結果から明らかなように、実施例の成形体は、軽量であるにも拘わらず、適度にたわみ、曲げ応力及び屈曲強度が高い。これに対して、比較例の不織布構造体や市販のポリエチレン発泡体は、曲げ応力や屈曲強度が低い。   As is apparent from the results in Table 1, the molded articles of the examples have moderate deflection, high bending stress, and high bending strength despite being lightweight. On the other hand, the nonwoven fabric structure of the comparative example and the commercially available polyethylene foam have low bending stress and bending strength.

Claims (6)

80質量%以上の湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有する板ばねであって、前記湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された成形体で構成されている板ばね。   A leaf spring comprising wet-heat-adhesive fibers of 80% by mass or more and having a non-woven fiber structure, wherein the leaf spring is composed of a molded body to which fibers are fixed by fusion of the wet-heat-adhesive fibers. 厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維充填率がいずれも20〜80%であり、かつ各領域における繊維充填率の最大値に対する最小値の割合が50%以上である請求項1記載の板ばね。   In the cross section in the thickness direction, the fiber filling rate in each region divided into three equal parts in the thickness direction is 20 to 80%, and the ratio of the minimum value to the maximum value of the fiber filling rate in each region is 50% or more. The leaf spring according to claim 1. 0.1〜0.7g/cm3の見掛け密度を有するとともに、少なくとも一方向における最大曲げ応力が0.5MPa以上であり、最大曲げ応力を示す曲げ量に対して1.5倍の曲げ量における曲げ応力が、最大曲げ応力に対して1/2以上である請求項1又は2記載の板ばね。 In addition to having an apparent density of 0.1 to 0.7 g / cm 3 , the maximum bending stress in at least one direction is 0.5 MPa or more, and the bending amount is 1.5 times the bending amount indicating the maximum bending stress. The leaf spring according to claim 1 or 2, wherein the bending stress is 1/2 or more with respect to the maximum bending stress. 湿熱接着性繊維が、湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂とで構成された複合繊維であり、両者の割合(質量比)が、湿熱接着性樹脂/非湿熱接着性樹脂=40/60〜80/20である請求項1〜3のいずれかに記載の板ばね。   The wet heat adhesive fiber is a composite fiber composed of a wet heat adhesive resin and a non-wet heat adhesive resin, and the ratio (mass ratio) of both is wet heat adhesive resin / non-wet heat adhesive resin = 40 / 60- The leaf spring according to any one of claims 1 to 3, which is 80/20. 屈曲板状又は湾曲板状である請求項1〜4のいずれかに記載の板ばね。   The leaf spring according to any one of claims 1 to 4, which is a bent plate shape or a curved plate shape. 湿熱接着性繊維を含む繊維をウェブ化する工程と、生成した繊維ウェブを高温水蒸気で加熱処理して繊維を融着し、不織繊維構造を有する成形体を得る工程とを含む請求項1〜5のいずれかに記載の板ばねの製造方法。   The method comprising the steps of forming a fiber containing a wet heat adhesive fiber into a web, and a step of heat-treating the produced fiber web with high-temperature steam to fuse the fibers to obtain a molded body having a non-woven fiber structure. 6. A method for manufacturing a leaf spring according to any one of 5 above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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