JP2986252B2 - 繊維複合体 - Google Patents
繊維複合体Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用天井材として
好適に用いられる繊維複合体に関するものである。
好適に用いられる繊維複合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車用天井材には、軽量で、
剛性、耐熱性、吸音性、成形性等の性能に優れた材料が
要求される。
剛性、耐熱性、吸音性、成形性等の性能に優れた材料が
要求される。
【0003】従来より、この種の自動車用天井材として
は、例えば特開平1−156562号公報にみられるよ
うな繊維複合体が知られている。
は、例えば特開平1−156562号公報にみられるよ
うな繊維複合体が知られている。
【0004】すなわち、この繊維複合体は、無機繊維を
主体とするマット状物中に、熱可塑性樹脂を含浸せし
め、互いに隣接している無機繊維同士を接着固定するこ
とにより強度を発現したもので、該繊維複合体の両表面
には、内部の空隙に連通する多数の細孔を形成し、該繊
維複合体の両表面部は、内部よりも熱可塑性樹脂を密に
分布し、かつ空隙率を低くしたものである。通常、ここ
で用いられるマット状物は、製品の厚み方向の強度を発
現させるため、ニードルパンチング処理により厚み方向
に多数、繊維を配向させていた。
主体とするマット状物中に、熱可塑性樹脂を含浸せし
め、互いに隣接している無機繊維同士を接着固定するこ
とにより強度を発現したもので、該繊維複合体の両表面
には、内部の空隙に連通する多数の細孔を形成し、該繊
維複合体の両表面部は、内部よりも熱可塑性樹脂を密に
分布し、かつ空隙率を低くしたものである。通常、ここ
で用いられるマット状物は、製品の厚み方向の強度を発
現させるため、ニードルパンチング処理により厚み方向
に多数、繊維を配向させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の繊
維複合体の場合、次のような不都合を生じることとな
る。すなわち、繊維複合体の両表面部の熱可塑性樹脂を
密に分布し、かつ空隙率を低くしているものの、ニード
ルパンチング処理により厚み方向に多数、繊維を配向さ
せているため、該マット状物表面には、ニードルパンチ
ング処理に起因する多数の孔が生じるとともに、厚み方
向に多数の繊維が配向することとなる。
維複合体の場合、次のような不都合を生じることとな
る。すなわち、繊維複合体の両表面部の熱可塑性樹脂を
密に分布し、かつ空隙率を低くしているものの、ニード
ルパンチング処理により厚み方向に多数、繊維を配向さ
せているため、該マット状物表面には、ニードルパンチ
ング処理に起因する多数の孔が生じるとともに、厚み方
向に多数の繊維が配向することとなる。
【0006】その結果、表面の水平方向の縦弾性率を低
下させることとなり、製品の曲げ強度の低下を招くとい
った不都合を生じることとなる。そのため、このような
繊維複合体を自動車用天井材として用いる場合、折れ等
が生じないように慎重に取り付け作業を行わなければな
らなかった。
下させることとなり、製品の曲げ強度の低下を招くとい
った不都合を生じることとなる。そのため、このような
繊維複合体を自動車用天井材として用いる場合、折れ等
が生じないように慎重に取り付け作業を行わなければな
らなかった。
【0007】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、曲げ物性に優れた繊維複合体を提供することを目的
としている。
で、曲げ物性に優れた繊維複合体を提供することを目的
としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維複合体は、
3次元方向に配向した無機繊維を主体とするマット状物
が熱可塑性樹脂によって部分的に結着され、全体に渡っ
て多数の空隙を有する状態となされたものであって、前
記マット状物の表面のうち少なくとも片面に、複数の直
線状無機繊維がマット状物の表面に沿って配向された状
態で結着されたものである。
3次元方向に配向した無機繊維を主体とするマット状物
が熱可塑性樹脂によって部分的に結着され、全体に渡っ
て多数の空隙を有する状態となされたものであって、前
記マット状物の表面のうち少なくとも片面に、複数の直
線状無機繊維がマット状物の表面に沿って配向された状
態で結着されたものである。
【0009】マット状物は、無機繊維を主体とするもの
で、5〜10mm程度の厚みに形成される。このマット
状物に用いられる無機繊維としては、たとえばガラス繊
維、ロックウール等があげられ、その長さはマット状物
の形成性の点から5〜200mmが好ましく50mm以
上のものが70重量%以上含まれているのがより好まし
い。又、その太さは細くなると機械的強度が低下し、太
くなると重くなって、かさ密度が大きくなるので5〜3
0μmが好ましく、より好ましくは7〜20μmであ
る。
で、5〜10mm程度の厚みに形成される。このマット
状物に用いられる無機繊維としては、たとえばガラス繊
維、ロックウール等があげられ、その長さはマット状物
の形成性の点から5〜200mmが好ましく50mm以
上のものが70重量%以上含まれているのがより好まし
い。又、その太さは細くなると機械的強度が低下し、太
くなると重くなって、かさ密度が大きくなるので5〜3
0μmが好ましく、より好ましくは7〜20μmであ
る。
【0010】この無機繊維をマット状に形成する製造方
法としては、任意の方法が採用されてよく、たとえば無
機繊維をカードマシンに供給し、解繊、混織してマット
状物を製造する方法が挙げられる。
法としては、任意の方法が採用されてよく、たとえば無
機繊維をカードマシンに供給し、解繊、混織してマット
状物を製造する方法が挙げられる。
【0011】また、無機繊維を接着するためやマット状
物のかさ密度をさげるために、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロ
ニトリル、等の熱可塑性有機繊維が添加されてもよい。
物のかさ密度をさげるために、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロ
ニトリル、等の熱可塑性有機繊維が添加されてもよい。
【0012】無機繊維を3次元方向に配向させるには、
例えば、ニードルパンチにより、上記マット状物にパン
チング処理を施して、無機繊維をマット状物の厚み方向
にも多数配向させる方法が採用される。そのパンチ密度
は1cm2当り10〜70ヶ所行われるのが好ましい。
例えば、ニードルパンチにより、上記マット状物にパン
チング処理を施して、無機繊維をマット状物の厚み方向
にも多数配向させる方法が採用される。そのパンチ密度
は1cm2当り10〜70ヶ所行われるのが好ましい。
【0013】端が自由にされた直線状無機繊維は、上記
マット状物の表面に沿って配向可能な程度の長さで、先
ず、該表面の全体に渡って突出させる。この為に、例え
ば、上記のマット状物へのパンチング処理を施す際に、
バーブを備えたフェルト針によりマット状物の内部を貫
通させ、バーブの作用により無機繊維を直線状に表面に
突出させるのである。但し、突出状態において無機繊維
が特に剛性を保持している必要はなく、ある程度湾曲し
たり蛇行したりしていてもよい。この直線状無機繊維を
マット状物表面に沿わせて配向させる方法としては、例
えば、図1に示すように、上記マット状物1をロール2
で擦る方法によって形成することができる。
マット状物の表面に沿って配向可能な程度の長さで、先
ず、該表面の全体に渡って突出させる。この為に、例え
ば、上記のマット状物へのパンチング処理を施す際に、
バーブを備えたフェルト針によりマット状物の内部を貫
通させ、バーブの作用により無機繊維を直線状に表面に
突出させるのである。但し、突出状態において無機繊維
が特に剛性を保持している必要はなく、ある程度湾曲し
たり蛇行したりしていてもよい。この直線状無機繊維を
マット状物表面に沿わせて配向させる方法としては、例
えば、図1に示すように、上記マット状物1をロール2
で擦る方法によって形成することができる。
【0014】すなわち、ロール2をマット状物1の送り
速度と異なった速度で準方向、逆方向等に回転させ、該
ロール2によってマット状物1の表面を擦る。また、ロ
ール2自体をマット状物1の送り方向に対して直角に往
復動させ、これによってマット状物1の表面を擦る。
速度と異なった速度で準方向、逆方向等に回転させ、該
ロール2によってマット状物1の表面を擦る。また、ロ
ール2自体をマット状物1の送り方向に対して直角に往
復動させ、これによってマット状物1の表面を擦る。
【0015】そして、このマット状物1の表面を擦るこ
とによって、該マット状物1の表面の無機繊維を、いわ
ゆる引き抜くようにしてその一端を自由端とする。
とによって、該マット状物1の表面の無機繊維を、いわ
ゆる引き抜くようにしてその一端を自由端とする。
【0016】ただし、この直線状無機繊維の他端は、マ
ット状物1中に絡み合った状態に保つことが必要であ
る。
ット状物1中に絡み合った状態に保つことが必要であ
る。
【0017】また、この直線状無機繊維の量としては、
マット状物1の表面を強化するために必要な量を保って
いればよく、マット状物1全体の0.5〜10重量%が
好ましい。この量よりも少なければ効果が薄く、多すぎ
るとマット状物1の内部が弱くなって全体の強度が落ち
ることとなる。さらに、直線状無機繊維の他の形成方法
としては、図2に示すように、上記マット状物1をベル
ト3で擦る方法、図3に示すように、上記マット状物1
を板状体4で擦る方法等によって形成することができ
る。
マット状物1の表面を強化するために必要な量を保って
いればよく、マット状物1全体の0.5〜10重量%が
好ましい。この量よりも少なければ効果が薄く、多すぎ
るとマット状物1の内部が弱くなって全体の強度が落ち
ることとなる。さらに、直線状無機繊維の他の形成方法
としては、図2に示すように、上記マット状物1をベル
ト3で擦る方法、図3に示すように、上記マット状物1
を板状体4で擦る方法等によって形成することができ
る。
【0018】このようにして突出させた直線状無機繊維
は、ロール等により好ましい方向、通常自動車の車長方
向に相当する方向に配向させるのが好ましい。この時、
突出した線状無機繊維が、線状形態を保持しているの
で、配向方向に対して特に曲げ強度の向上が得られるこ
ととなる。
は、ロール等により好ましい方向、通常自動車の車長方
向に相当する方向に配向させるのが好ましい。この時、
突出した線状無機繊維が、線状形態を保持しているの
で、配向方向に対して特に曲げ強度の向上が得られるこ
ととなる。
【0019】なお、線状無機繊維は、マット状物の片面
だけに限定するものではなく、両面に形成してもよい。
だけに限定するものではなく、両面に形成してもよい。
【0020】このようにしてなるマット状物の両面に
は、通常、熱可塑性樹脂フィルムを積層し、その後、該
熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して該熱可塑
性樹脂と共に、予め添加していた熱可塑性有機繊維等を
溶融せしめた状態で圧縮する。
は、通常、熱可塑性樹脂フィルムを積層し、その後、該
熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱して該熱可塑
性樹脂と共に、予め添加していた熱可塑性有機繊維等を
溶融せしめた状態で圧縮する。
【0021】この時、使用される熱可塑性樹脂フィルム
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル等が好適と考えられる。
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル等が好適と考えられる。
【0022】上記加熱方法は任意の方法が採用されてよ
く、たとえば、熱風加熱方法、赤外線ヒーターなどによ
る輻射加熱方法等が上げられる。
く、たとえば、熱風加熱方法、赤外線ヒーターなどによ
る輻射加熱方法等が上げられる。
【0023】また、圧縮方法にも任意の方法が採用され
てよく、たとえばプレスする方法、ロールで圧縮する方
法等が上げられる。プレス圧力は0.1〜20Kg/c
m2 であって圧縮時間は1〜10秒あればよい。また、
ロールで圧縮する際にはロール間を材料厚みの80%〜
5%に設定するのが好ましい。プレス、ロールともに圧
縮する際には熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱
されているのが好ましい。
てよく、たとえばプレスする方法、ロールで圧縮する方
法等が上げられる。プレス圧力は0.1〜20Kg/c
m2 であって圧縮時間は1〜10秒あればよい。また、
ロールで圧縮する際にはロール間を材料厚みの80%〜
5%に設定するのが好ましい。プレス、ロールともに圧
縮する際には熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱
されているのが好ましい。
【0024】本発明においては圧縮された後、該積層体
は解圧され、熱可塑性樹脂が溶融した状態で、拡開し、
材料の厚みが増大される。
は解圧され、熱可塑性樹脂が溶融した状態で、拡開し、
材料の厚みが増大される。
【0025】加圧圧縮されると溶融した熱可塑性樹脂は
無機繊維中に含浸される。次に解圧すると材料は元の厚
さに回復しようとするが無機繊維は一度押しつぶされて
いるので十分に回復しない。そこで上下から真空吸引を
行う等の拡開工程を経るのが好ましい。
無機繊維中に含浸される。次に解圧すると材料は元の厚
さに回復しようとするが無機繊維は一度押しつぶされて
いるので十分に回復しない。そこで上下から真空吸引を
行う等の拡開工程を経るのが好ましい。
【0026】本発明の繊維複合体を賦形するには樹脂成
分の溶融温度以上の温度に再加熱し、プレス等の圧縮成
形を行えばよく、たとえば自動車用天井材として使用す
るには圧縮成形の際に塩化ビニルレザー、不織布等の化
粧用表皮材を積層して賦形すればよい。
分の溶融温度以上の温度に再加熱し、プレス等の圧縮成
形を行えばよく、たとえば自動車用天井材として使用す
るには圧縮成形の際に塩化ビニルレザー、不織布等の化
粧用表皮材を積層して賦形すればよい。
【0027】
【作用】本発明の繊維複合体は、マット状物の表面のう
ち少なくとも片面に、複数の直線状無機繊維がマット状
物の表面に沿って配向された状態で結着されている。こ
の際、無機繊維は、直線状となされているので、この直
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対してマット
状物の繊維が配向することとなる。
ち少なくとも片面に、複数の直線状無機繊維がマット状
物の表面に沿って配向された状態で結着されている。こ
の際、無機繊維は、直線状となされているので、この直
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対してマット
状物の繊維が配向することとなる。
【0028】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。
【0029】
【実施例1】長さ50mm,直径13μmのガラス繊維
と長さ50mm,直径10μmのポリプロピレン繊維を
重量比3:1の割合でカードマシンに供給し、解繊した
後、1cm2 当り60箇所のニードルパンチを行って、
他端が内部で絡み合い一端が自由端にされた複数の直線
状繊維が両表面に突出した、厚さ6mm、平均重量40
0g/m2 のマット状物を得た。
と長さ50mm,直径10μmのポリプロピレン繊維を
重量比3:1の割合でカードマシンに供給し、解繊した
後、1cm2 当り60箇所のニードルパンチを行って、
他端が内部で絡み合い一端が自由端にされた複数の直線
状繊維が両表面に突出した、厚さ6mm、平均重量40
0g/m2 のマット状物を得た。
【0030】次に、このマット状物の両面を、図4に示
すように、ウレタンゴム表面のロール2で擦った。ただ
し、ロール2は、マット状物1の送り速度に対して10
倍の速度で矢符a,b方向に回転させた。その後、この
マット状物1の両面に、厚さ厚さ120μm、MI5の
高密度ポリエチレンフィルムを積層した。
すように、ウレタンゴム表面のロール2で擦った。ただ
し、ロール2は、マット状物1の送り速度に対して10
倍の速度で矢符a,b方向に回転させた。その後、この
マット状物1の両面に、厚さ厚さ120μm、MI5の
高密度ポリエチレンフィルムを積層した。
【0031】次いで、全体をテフロン(登録商標)シー
トの間に挟み、200度Cで3分間加熱し、3Kg/c
m2 の圧力で、200度Cに加熱してプレスで圧縮し、
次に200度Cに保ってテフロンシートを両側から真空
吸引して5mmまで拡開した後、全体を冷却した。
トの間に挟み、200度Cで3分間加熱し、3Kg/c
m2 の圧力で、200度Cに加熱してプレスで圧縮し、
次に200度Cに保ってテフロンシートを両側から真空
吸引して5mmまで拡開した後、全体を冷却した。
【0032】得られた繊維複合体から重量の異なる種々
の部分を切取り、ロールで配向させた方向に対して曲げ
強度と曲げ弾性率を測定した。結果を表1に示す。
の部分を切取り、ロールで配向させた方向に対して曲げ
強度と曲げ弾性率を測定した。結果を表1に示す。
【0033】
【比較例1】実施例1においてマット状物の表面を擦ら
なかったこと以外は実施例1と同様である。
なかったこと以外は実施例1と同様である。
【0034】得られた繊維複合体から重量の異なる種々
の部分を切取り、ロールで配向させた方向に対して曲げ
強度と曲げ弾性率を測定した。結果を表1に示す。
の部分を切取り、ロールで配向させた方向に対して曲げ
強度と曲げ弾性率を測定した。結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、直
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対して繊維が
配向することとなるので、繊維複合体の曲げ物性が、直
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対して大きく
向上しているのである。
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対して繊維が
配向することとなるので、繊維複合体の曲げ物性が、直
線状無機繊維を配向させた特定の面方向に対して大きく
向上しているのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】マット状物に直線状無機繊維を配向させるため
の方法であって、ロールにより擦る方法を説明する斜視
図である。
の方法であって、ロールにより擦る方法を説明する斜視
図である。
【図2】マット状物に直線状無機繊維を配向させるため
の方法であって、ベルトにより擦る方法を説明する斜視
図である。
の方法であって、ベルトにより擦る方法を説明する斜視
図である。
【図3】マット状物に直線状無機繊維を配向させるため
の方法であって、板状体により擦る方法を説明する斜視
図である。
の方法であって、板状体により擦る方法を説明する斜視
図である。
【図4】実施例1におけるロールの擦り方を説明する断
面図である。
面図である。
1 マット状物
Claims (1)
- 【請求項1】 3次元方向に配向した無機繊維を主体と
するマット状物が熱可塑性樹脂によって部分的に結着さ
れ、全体に渡って多数の空隙を有する状態となされたも
のであって、 前記マット状物の表面のうち少なくとも片面に、複数の
直線状無機繊維がマット状物の表面に沿って配向された
状態で結着されたことを特徴とする繊維複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19168191A JP2986252B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 繊維複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19168191A JP2986252B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 繊維複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0544147A JPH0544147A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2986252B2 true JP2986252B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=16278690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19168191A Expired - Fee Related JP2986252B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 繊維複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986252B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11414028B2 (en) * | 2016-12-23 | 2022-08-16 | Hado Fnc Co., Ltd. | Vehicular engine room manufacturing method |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7730996B2 (en) | 2006-04-12 | 2010-06-08 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Long fiber thermoplastic composite muffler system with integrated crash management |
| US11083916B2 (en) | 2008-12-18 | 2021-08-10 | 3M Innovative Properties Company | Flat fold respirator having flanges disposed on the mask body |
| US11116998B2 (en) | 2012-12-27 | 2021-09-14 | 3M Innovative Properties Company | Filtering face-piece respirator having folded flange |
| CN119078315A (zh) * | 2024-09-11 | 2024-12-06 | 浙江大学 | 一种基于定位针刺技术的多层复合土工布及制备方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19168191A patent/JP2986252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11414028B2 (en) * | 2016-12-23 | 2022-08-16 | Hado Fnc Co., Ltd. | Vehicular engine room manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544147A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |