JP5027456B2

JP5027456B2 - 内装材用フェルト基材および内装材の製造法

Info

Publication number: JP5027456B2
Application number: JP2006187448A
Authority: JP
Inventors: 貴広村上; 忠廣沖田
Original assignee: FUJICO CO., LTD.
Current assignee: FUJICO CO., LTD.
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP2008013090A

Description

本発明は、立毛感と感触性が良好な表皮を有する内装材用のフェルト基材に関し、自動車のトランクルーム、ラゲージルームやシート背裏材などに用いる内装材を製造する方法に関する。

自動車には、数多くの内装材が取り付けられている。例えば、トランクルームやラゲージルームに用いる内装材では、感触性と意匠性を向上させるために、ベロア調またはディロア調の柔らかい感触のフェルト表皮材を用いることが多い。この表皮材は、従来、接着剤粉末を散布してプラスチックまたはフェルト製のシートに接着されていた。このシートは、トランクルームから車室内に侵入する騒音を低減するために吸音性が高く、さらに一定の強度で所望の形状を得るために剛性および成形性も高いことが望ましい。

自動車の内装材の他の製造例として、特公平７−１００３４９号のように、溶融したポリプロピレンをＴダイから押し出し、この溶融状のシートに表皮材をラミネートした後に所定の形状に熱プレス成形すると、ラミネート加工とプレス成形が一貫して行えるために生産性が優れている。この方法を改良した例として、特開平９−３００５１４号では、プラスチックシートの裏側にさらに吸音材を接着する。特開平１１−３４２８０１号では、表皮材が絡合した２層の不織布からなり、第１表皮はポリプロピレンシートと溶着しやすいポリプロピレン繊維であり、第２表皮は第１表皮よりも高融点のポリエステルやナイロン繊維を用いる。

また、本出願人は、プレーンタイプの表皮材とフェルトシートとをニードルパンチングで絡合一体化した後に熱プレス成形した内装材を既に販売している。これに対し、特開平１１−９９８６９号は、緻密層の上に表皮を積層した表皮材層と、フェルトシートの基材層とを貼り合わせ、該緻密層は、主としてポリエチレンまたはゴムのような樹脂材料でありまたは繊維材料であってもよい。
特公平７−１００３４９号公報特開平９−３００５１４号公報特開平１１−９９８６９号公報特開平１１−３４２８０１号公報

自動車内装材に関する従来の製造法において、接着剤粉末を散布して表皮材をプラスチックシートに接着すると、製造工場において樹脂の微粉末が飛散することが多く、生産ラインを汚して製品の品質を低下させやすく、しかも作業環境を著しく悪化させる。表皮材を溶融状のポリプロピレンシートにラミネートした後に直ちに熱プレス成形する場合には、生産性が良くても内装材の吸音性および通気性が損なわれ、型当たりによってポリプロピレンが滲み出る場合もある。

内装材について、ポリプロピレン繊維の表皮材とフェルトシートとを絡合一体化した後に熱プレス成形すると、表皮材の表面に熱プレスの１７０℃前後の温度と加圧が直接作用するため、該表皮材の一部が溶融化してシート状になり、感触性が著しく低下する。特開平１１−９９８６９号のように、表皮を通常のポリエステル繊維８０％と熱融着型ポリエステル繊維２０％とで構成すれば、溶融化が目立つことはなくても、熱プレス成形で表皮の立毛が平たく寝てしまい、感触性と美観はやはり低下する。

本発明は、主として自動車に用いる従来の内装材に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、表皮材を常温で接着できることにより、該表皮材へ熱影響を及ぼさない内装材用フェルト基材を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、立毛感のある表皮材の熱変形が少なく、表面の感触性と美観に優れた内装材の製造法を提供することである。

本発明に係る内装材用フェルト基材は、立毛感などを有する表皮材を常温で接着可能であるフェルト基材である。このフェルト基材は、繊維接着層および少なくとも１層のフェルト本体層とを有し、該繊維接着層はフェルト本体層と一体化されており、且つ加熱前処理でその構成繊維が部分的に粒状に溶融され、この粒状溶融体が繊維接着層の全表面に分散固着している。

本発明の内装材用フェルト基材において、繊維接着層は、ポリプロピレン成分または共重合ポリアミド成分を主体としていると好ましい。また、繊維接着層がスパンボンド不織布であり、その目付が１０〜７０ｇ／ｍ^２であると好ましい。望ましくは、フェルト本体層は２層以上の多層構造であり、いずれも繊維ラップをニードルパンチすることによって形成される。

本発明に係る内装材の製造法では、少なくとも１層のフェルト本体層を用い、該フェルト本体層の上に繊維薄層を載置してニードルパンチによって絡合一体化させる。さらに、得たフェルト基材について、繊維薄層の構成繊維の融点よりも高い温度で加熱前処理することにより、該繊維薄層は、構成繊維が部分的に粒状に溶融した繊維接着層となり、ついで再加熱した繊維接着層の上に表皮材を載置して冷間プレスで所望の形状に成形する。

本発明方法では、構成繊維の融点よりも高い温度で加熱処理したフェルト基材について、繊維薄層の上に表皮材を直接載置し、冷間プレスでそのまま成形することも可能である。この場合には、フェルト基材について繊維薄層の構成繊維の融点よりも高い温度で加熱処理し、ついで繊維薄層の上に表皮材を載置して成形すればよい。

本発明を図面に基づいて説明すると、本発明に係るフェルト基材１の一例を図１に示す。フェルト基材１において、フェルト本体層２は、図１のような単層または図２のように２層であり、３層以上の多層構造にすることも可能である。繊維薄層３は、フェルト本体層２と一体化されており、用途に応じてフェルト本体層２の表裏両側にそれぞれ積層させてもよい。

フェルト本体層２について、合成および／または天然繊維は、一般に、カード機を用いる公知のラップフォーミング法によって全体を均一に混綿し、ついで展綿・積層するけれども、カード方式以外で製造したラップを用いることも可能である。用いる合成および／または天然繊維として、ポリエステル，ポリプロピレン，アクリル，ナイロンなどの合成繊維、羊毛，木綿などの天然繊維，アセテートなどの化学繊維またはこれらを混綿した繊維などが例示でき、一般に耐熱性と価格の点でポリエステル繊維が好ましい。この原料繊維は、一部に反毛（回収再生綿）を用いてもよい。

この原料繊維を混綿する際に、該繊維よりも融点が約４０〜７０℃以下である熱融着性繊維を適量加えることが可能である。熱融着性繊維の添加により、得たフェルト本体層２を熱処理した際に、立体状に成形しやすくなる。この熱融着性繊維には、低融点ポリエステル繊維、低融点ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが例示でき、エチレンまたはブテンなどとのコポリマーでもよい。熱融着性繊維は、通常の繊維よりも低融点であれば、融点が９０〜１７０℃である公知の繊維や樹脂フィラメントまたはこれらの混合物なども使用可能であり、並列や芯鞘構造などの複合繊維でもよい。

フェルト本体層２は、図２または図４に例示するように、繊維ラップをそれぞれニードルパンチした２層以上の多層構造にすることが可能である。フェルト本体層が２層である場合には、一般に、中間層５における熱融着性繊維の添加量を外側層７と比べて増やし、フェルト本体層２の成形性を向上させるとともに全体の弾力性を高めると好ましい。また、フェルト本体層が３層以上である場合には、通気性を高める層や断熱性を高める層を介在させることになる。

フェルト本体層２は、所望の繊維ラップをニードルパンチすることによって形成し、このニードルパンチングでは、通常のロッキングニードルを用いて２０〜２００本／ｃｍ²好ましくは８０〜１５０本／ｃｍ²の針密度で行う。フェルト本体層が２層である場合には、各層ごとにニードルパンチを行い、中間層５は通常５０〜２００本／ｃｍ²の針密度で行い、外側層７と比べて針密度を増やしてフェルト本体層２の剛性をより高くすると好ましい。

フェルト本体層２は、全体として厚さが１〜１０ｍｍ、目付が３００〜１５００ｇ／ｍ^２であると好ましい。フェルト本体層２は、厚さが１ｍｍ未満であると所定の成形性と剛性を得ることができず、１０ｍｍを超えても品質の向上がなくて不経済である。また、目付が３００ｇ／ｍ^２未満であると所定の成形性と剛性を得ることができず、１５００ｇ／ｍ^２を超えると重くなりすぎて自動車の軽量化を阻害する。

上方の繊維薄層３は、任意の方法でフェルト本体層２と一体化することを要し、通常、図５から明らかなように、ニードルパンチによって絡合一体化される。ニードルパンチで一体化する場合、通常のロッキングニードルを用いて、好ましくは針深さ６〜１６ｍｍ、針密度２０〜１００本／ｃｍ²で上下方向からニードルパンチングを行う。針深さが６ｍｍおよび針密度が１００本／ｃｍ²未満であると、繊維接着層８が剥がれやすく、針深さが１６ｍｍおよび針密度が１００本／ｃｍ²を超えると、溶融時の接着性が低下するので好ましくない。

繊維薄層３は、その目付が１０〜７０ｇ／ｍ²であると好ましい。この目付が１０ｇ／ｍ^２未満であると所定の接着性を得ることが困難であり、一方、７０ｇ／ｍ^２を超えても接着性は良化せず、フェルト基材１が重くなってコストが上昇するだけである。

繊維薄層３は、図３の写真から明らかなように、１５０〜２００℃の加熱前処理で部分的に溶融することを要し、このために当該温度で溶融可能なポリプロピレン成分または共重合ポリアミド成分などを主体とすると望ましく、さらに他の繊維を一部含んでいてもよい。繊維薄層３は、一般に、厚さ０.１〜０.５ｍｍであるスパンボンド不織布、ニードルパンチ不織布、織地または編地であり、特にポリプロピレン繊維のスパンボンド不織布が好ましい。

繊維接着層８（図３）は、図６に示すようにフェルト基材１を加熱前処理することによって形成される。例えば、長さ１６ｍの熱処理機１０に対して、フェルト基材１を加工温度１５０〜２４０℃好ましくは１７０〜２１０℃、加工速度８.５ｍ／分で走行させ、約２分間加熱した後に幅スリット１５を行った後に、繊維接着層８を有するフェルト基材１を巻き取る。繊維接着層８では、繊維薄層３における構成繊維が部分的に粒状に溶融されており、この粒状溶融体１２が繊維接着層８の全表面に分散固着している。

繊維接着層８は、フェルト基材１を１６０〜２２０℃で再加熱すると、元の繊維薄層３よりも短い加熱時間で表面溶融し、しかも表皮材１４（図４）を強固に接着することが可能である。また、このフェルト基材は、繊維薄層３の構成繊維の融点よりも高い温度で加熱前処理よりも多少長い時間加熱処理すれば、該繊維薄層の表面が溶融し、繊維接着層８を経由しないで表皮材１４を直接接着することも可能である。

フェルト基材１は、図６で加熱前処理された後に、図７に示すように冷間プレス１６または他の成形機械で所望の形状に成形する。例えば、冷間プレス１６において、その下板１８にクッション用フェルト２０を敷き、その上に表皮材１４を裏向きにセットする。一方、オーブン（図示しない）においてフェルト基材１を１６０〜２４０℃で１分間再加熱してから、該オーブンから取り出し、溶融した繊維接着層８（または繊維薄層３）を下側にして表皮材１４を載置する。冷間プレス１６の上板２２でプレスすることにより、内装材２４（図４）を得ると同時に所望のシート状または立体形状に成形できる。

内装材２４は、図８に例示するように立体形状に成形していると、自動車２６のトランクルーム２８またはラゲージルームなどに取り付けることができる。この内装材の取付可能個所として、自動車における座席の背裏，座席の坐部における両サイド部分であるカマチ、ドアの内側下方であるトリムロアーなどが例示でき、さらに自動車のトレートリム、ステーションワゴンやバンにおけるクォータートリムやリアーフロアに使用してもよい。

本発明に係る内装材用フェルト基材は、これを単独で加熱して冷間プレスなどに送り込めばよく、表皮材をフェルト基材に常温で接着すると同時に所望の形状に成形できる。本発明の内装材用フェルト基材は、冷間プレスで成形できることにより、表皮材の表面が加熱・加圧されることがなく、接着・成形加工の時に表皮材へ熱影響を及ぼさず、表皮の色彩と立毛感を保持した内装材を得ることができる。

本発明方法で製造した内装材は、成形時に冷間でプレス成形されるので、表側の表皮材が製作時の色彩と立毛感さらにクッション性を有し、その感触性と美観などを保持している。この内装材は、表皮の立毛感や感触性などが良好であり、トランクルームやラゲージルームに用いると好適である。また、この内装材は、裁断・縫製して座席の背裏などに組み立てる際に座席フレームに容易にフィットでき、座席のコーナー部における皺発生を回避できる。この内装材は、裏側に吸音材などを取り付けることも可能であり、ミシン縫製の際や座席の組立て時に表面が破れることがなく、自動車を廃棄して焼却処分する際に、内装材から公害源となる塩素ガスなどの有毒ガスも発生しない。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図２に示すフェルト基材１を製造するために、フェルト本体層２の外側層７として、繊度１７デシテックスの通常のポリエチレンテレフタレート繊維６０％と、繊度４.４デシテックスの低融点ポリエステル繊維４０％とを混綿し、ニードルパンチによって目付７２０ｇ／ｍ^２のニードルフェルトを得た。中間層５として、繊度４.４デシテックスの低融点ポリエステル繊維１００％で目付１５０ｇ／ｍ^２のニードルフェルトを得た。

中間層５と外側層７を重ね合わせ、該中間層の上に、繊維薄層３として目付３０ｇ／ｍ^２であるポリプロピレン製のスパンボンド不織布を重ねる。全体にニードルパンチを施して３層を一体的に複合化した。さらに、複合化したフェルト基材１を図６のように１８０℃で２分間加熱前処理をして、繊維接着層８を有するフェルト基材１を得た。繊維接着層８であるスパンボンド不織布は、図３の写真のように基材表面で粒状に溶融し、粒状溶融体１２が分散固着していた。

図７に示すように、このフェルト基材１と立毛感のある表皮材１４とを貼り合わせると同時に成形するに際し、フェルト基材１のみを２００℃で１分間再加熱し、その繊維接着層８と表皮材１４と裏面を重ね合わせ、接着すると同時に成形金型により成形加工した。得た成形品である内装材２４は、表皮の立毛感を維持しつつ、フェルト基材１と表皮材１４の接着は十分であり、且つ成形性についても問題がなかった。

フェルト本体層２として、繊度１７デシテックスの通常のポリエチレンテレフタレート繊維３０％と、繊度３.３デシテックスから１１.６デシテックスの再生ポリプロピレン繊維４０％と、繊度４.４デシテックスの低融点ポリエステル繊維３０％とを混綿し、ニードルパンチによって目付８７０ｇ／ｍ^２のニードルフェルトを得た。また、繊維薄層３として、目付３０ｇ／ｍ^２であるポリプロピレン製のスパンボンド不織布を重ね、ニードルパンチによって両層を一体的に複合化した。

ついで、複合化したフェルト基材１を１８０℃で２分間加熱前処理をし、繊維接着層８を有するフェルト基材１を得た。このフェルト基材１を用いて実施例１と同様に再加熱して成形加工したところ、同様に接着性が十分であって表皮の立毛感を維持した成形品である内装材２４を得ることができた。

実施例１において、ポリプロピレン製スパンボンド不織布の代わりに、目付３０ｇ／ｍ^２のポリアミド接着不織布を用いた以外は同様に処理して、繊維接着層８を有するフェルト基材１を得た。このフェルト基材１を用いて再加熱して成形加工を行ったところ、実施例１と同様に表皮の立毛感を維持し且つ接着性が十分である成形品である内装材２４を得ることができた。

比較例１
１８０℃、２分間の熱処理をしない以外は、実施例１と同様にして成形用基材を得た。実施例１と同様の温度と時間で成形加工を行ったが、表皮材と成形用基材の接着が不十分であった。この際に、実施例１よりも長い時間成形加工を行うと、表皮材と成形用基材とは十分に接着されるが、表皮の立毛感が多少損なわれた。

比較例２
実施例３において、基材層のニードルフェルトとポリアミド接着不織布を重ね合わせて、ニードルパンチせずに１８０℃で２分間熱処理を行った。得た成形用基材では、繊維接着層としてのポリアミドが基材層表面において十分固着されず、手で触るとこぼれ落ちてしまった。

比較例３
実施例２のニードルフェルトからなるフェルト本体層について、ポリエチレンパウダーを用いてプレス成形によって表皮材と接着すると同時に成形品を作製した。得た成形品は、成形時の熱によって表皮の立毛感が損なわれて意匠性が乏しく、飛散したパウダーによって作業環境が悪化した。

本発明に係る内装材用フェルト基材を拡大して示す概略断面図である。本発明の変形例を示す拡大断面図である。熱処理時におけるフェルト基材の繊維接着層表面を示す５０倍の拡大写真である。本発明方法で製造した内装材の一例を示す拡大断面図である。フェルト基材の製造工程を示す概略側面図である。フェルト基材について繊維接着層の形成工程を示す概略側面図である。フェルト基材の成形に用いる冷間プレスを示す概略側面図である。内装材の使用例である自動車の後部を示す部分断面図である。

符号の説明

１内装材用フェルト基材
２フェルト本体層
３繊維薄層
５中間層
７外側層
８繊維接着層
１２粒状溶融体
１４表皮材
２４内装材

Claims

立毛感などを有する表皮材とは別に単独で再加熱することにより、該表皮材を冷間プレスなどで圧着可能であるフェルト基材であって、少なくとも１層のフェルト本体層と、該フェルト本体層と一体化され且つ加熱前処理で部分的に粒状に溶融した繊維接着層とを有し、前記繊維接着層には、全表面において粒状溶融体が加熱前処理で分散形成されており、この粒状溶融体の存在によって単独で再加熱すると、前記繊維接着層が表面溶融して、表皮材と貼り合わせて成形加工できる内装材用フェルト基材。
繊維接着層がポリプロピレン成分または共重合ポリアミド成分を主体としている請求項１記載のフェルト基材。
繊維接着層がスパンボンド不織布であり、その目付が１０〜７０ｇ／ｍ^２である請求項１または２記載のフェルト基材。
フェルト本体層は、少なくとも片方の層に熱融着性繊維を一部含む２層以上の多層構造であり、いずれも繊維ラップをニードルパンチすることによって形成される請求項１記載のフェルト基材。
少なくとも１層のフェルト本体層を用い、該フェルト本体層の上に繊維薄層を載置してニードルパンチによって絡合一体化させ、得たフェルト基材について、繊維薄層の構成繊維の融点よりも高い温度で加熱前処理することにより、該繊維薄層の構成繊維が部分的に粒状に溶融され、全表面において粒状溶融体が加熱前処理で分散形成された繊維接着層となり、ついでフェルト基材を単独で再加熱すると繊維接着層が表面溶融し、この繊維接着層の上に表皮材を載置して冷間プレスで所望の形状に成形する内装材の製造法。
フェルト基材について繊維薄層の構成繊維の融点よりも高い温度で加熱処理し、ついで繊維薄層の上に表皮材を載置して成形する請求項５記載の製造法。