JPH01285432A - 自動車用天井材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 一本発明は、自動車用天井材及びその製造方法に関する
。

（従来の技術） 自動車用天井材には、軽量で、剛性、耐熱性、吸音性、
断熱性、クツション性、寸法安定性、賦形性などの性能
が要求される。

かかる、性能を具有する自動車用天井材として、フェノ
ール樹脂などの熱硬化性樹脂含浸不織布の片面に、ポリ
ウレタン発泡体などの合成樹脂発泡体と布などの化粧用
表皮材とがこの順に接着剤又は熱により接着されてなる
材料が知られている（例えば、特公昭５４−１１８３７
号公報及び特開昭４８−５６２８３号公報）。

ところが、この種の自動車用天井材にあって、フェノー
ル樹脂などの熱硬化性樹脂含浸不織布は、樹脂の硬化に
要する時間が長く、しかも有害物質を発生するという問
題があり、また、空隙率も低く吸音率が充分でな（、重
量も比較的重たくなるという問題がある。

また、連続気泡の軟質ポリウレタン発泡体は、軟らかで
圧縮強さが小さく、しかも比較的肉厚である。そのため
、手による抑圧感があまり良くなく、しかも充分な吸音
性を維持できる程度の量の接着剤や熱により圧着すると
、各層の充分な接着強度が得られないという問題がある
。

また、上記のポリウレタン発泡体に代えて、独立気泡の
ポリエチレン発泡体を用いると、適度の軟かさと圧縮強
さを有するため、手による抑圧感が良く、しかも各層の
充分な接着強度が得られる。しかし、吸音性が著しく低
下するという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的
とするところは、軽量で、剛性、耐熱性、吸音性、断熱
性、クツション性、寸法安定性、賦形性に優れ、しかも
手による押圧窓や各層の接着強度に優れた自動車用天井
材及びその製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の自動車用天井材は、無機繊維が熱可塑性樹脂結
着材で部分的に結合された不織繊維マットの片面に、多
数の貫通孔が設けられた、独立気泡の熱可塑性樹脂発泡
体と通気性の化粧用表皮材とが順次積層一体化されてな
る。

上記不織繊維マットにおける無機繊維としては、ガラス
繊維をはじめ、ロックウール、セラミック繊維、炭素繊
維などが用いられ、その長さはマットの成形性の点から
５〜２００ｆｆＩＩ１１が好ましく、５０ｍ５＋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。

また、その太さは細くなると機械的強度が低下し、太く
なると重くなって嵩密度が小さくなるので２〜３０ｔＩ
Ｉ１１が好ましく、より好ましくは７〜２０μ曽である
。

また、上記熱可塑性樹脂結着材としては、その融点が７
０〜２７０℃のものが好ましく、より好ましくは９０〜
２５０″Ｃで、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフィンをはじめ、飽和ポリエステル、ポ
リアミド、ポリスチレンなどの単独又は混合樹脂からな
る結着材があげられる。

上記結着材は、天井材の製造時に繊維、フィルム、粉末
、分散液など任意の形態でマット状物に適用される。し
かし、天井材の中では、これらの形態の結着材は溶融し
滴状となって無機繊維を部分的に結合している。特に熱
可塑性樹脂繊維の溶融物から形成された結着材が好適で
ある。

上記無機繊維と結着材の比率は、結着材の量が少なくな
ると結合部分が少な（なり、天井材の機械的強度が低下
し、逆に多くなると空隙率が低下するので、重量比で１
＝４〜４：１が好ましい。

不織繊維マットは、その厚さが４〜１２鵬のものが好ま
しい。また、その密度は大きくなると重くなり、小さく
なると機械的強度が低下するので、０．０１〜０．２ｇ
／ｃｆｆｌが好ましい。また、全体としての平均空隙率
は、低くなると吸音性が悪くなり、高くなると剛性が低
下するので、７０〜９８％が好ましい。上記不織繊維マ
ットの両表面には、内部の空隙へ連通する多数の細孔が
形成されているのが好ましく、その孔径は大部分が２〜
５０ＤＩＩ＋であって、孔密度は１〜１０個／　ｃｄが
好ましい。

また、上記不織繊維マットの片面に積層一体化されてい
る独立気泡の熱可塑性樹脂発泡体としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂発泡体を
はじめ、エチレン−酢酸ビニル共重合体発泡体、ポリ塩
化ビニル樹脂発泡体などが用いられる。特に、エチレン
−酢酸ビニル共重合体を含有するポリオレフィン樹脂発
泡体は接着性がよく好適である。

かかる発泡体は、圧縮強さ（ＪＩＳ　Ｋ　６７６７に準
じて測定）が０．１〜２．０　ｋｇ／ｃｄであるのが好
ましい。圧縮強さが小さくなると充分に圧着が行なわれ
ず、接着強度が低下する。一方、圧縮強さが大きくなる
と充分なりッション性が得られない。

上記発泡体には、多数の貫通孔が設けられている。この
貫通孔は直径が０．１〜５．０　ｍｓで、開口率が０．
５〜３０％の範囲が好ましい。貫通孔の直径及び開口率
が小さくなると吸音性が低下し、一方、貫通孔の直径及
び開口率が大きくなると表面の均一な平滑性が損なわれ
る。

また、上記発泡体の厚みは、薄くなるとクツシゴン性が
不足し、厚くなると表面の微妙な成形性が劣るので、０
．５〜５．０　ｍｍが好ましく、より好ましくは１．０
〜３．０　ｍｍである。さらに、上記発泡体面に積層一
体化される通気性の化粧用表皮材としては、−Ｃに織布
、不織布などが用いられる。

しかして、上記多数の貫通孔が設けられた、独立気泡の
発泡体と通気性の化粧用表皮材とは、前記の不織繊維マ
ットの片面に、順次積層され、熱接着又は接着剤等によ
り互いに接着されて一体化されている。なお、上記発泡
体と化粧用表皮材との間に、接着強度に悪影響を及ぼさ
ない程度に厚さが薄い連続気泡の軟質ポリウレタン発泡
体を介在させてもよい。かくして、本発明の自動車用天
井材が構成される。

本発明の自動車用天井材は、上記の通り構成されており
、これは種々の方法で製造され得るが、本発明では次の
ような方法で能率よく製造される。

不織繊維マットは任意の方法で製造されてよいが、たと
えば無機繊維をカードマシンに供給し解繊してマット状
にし、熱可塑性樹脂結着材で部分的に結合する。熱可塑
性樹脂繊維を結着材とする場合は、上記の解繊工程で無
機繊維に熱可塑性樹脂繊維を混合する。このような熱可
塑性樹脂繊維を混合すると、無機繊維のマット化が容易
になる利点がある。

上記マット状物の機械的強度を向上させるためにニード
ルパンチを施こしてもよく。ニードルパンチはＩＣＩａ
当り１〜３０個所行なうのが好ましい。また、熱可塑性
樹脂の粉末や分散液を結着材とする場合は、マット状に
した後やニードルパンチを施こした後に上記の粉末や分
散液を散布する。また、熱可塑性樹脂フィルムを結着材
とする場合は、マット状物の両面に上記のフィルムを積
層する。

つぎに、上記のようにして得られたマット状物を、これ
に混合又は積層されている熱可塑性樹脂からなる結着材
の融点以上の温度に加熱する。加熱温度は無機繊維と結
着材の混合割合やマット状物の厚みなどにより異なるが
、結着材の融点よりも５〜１００″Ｃ高い温度とするの
が好ましい。このように加熱されたマット状物をロール
又はプレスを用いて圧縮成形する。圧縮圧力は０．１〜
２０ｋｇ／ｃｒｆｌ、圧縮時間は１〜２０秒が好ましい
。

上記の圧縮成形においては、所望の厚さに圧縮した状態
で冷却して不織繊維マットを得てもよく、また、一定の
厚さに圧縮した後解圧してマット状物の厚さを回復増大
させた状態で冷却して不織繊維マットを得てもよい。加
熱及び圧縮成形の条件を適当に選定することにより、繊
維状、粉末状、フィルム状の結着材は全て溶融してマッ
ト状物に含浸され、この溶融した結着材により無機繊維
が部分的に結合され、全体に亘って多数の空隙を有する
不織繊維マットが得られる。不織繊維マットの空隙率は
一般に８０〜９６％が好ましい。

本発明においては、上記不織繊維マットを用い、先ず、
この軍機繊維マットを加熱する。加熱方法は任意の方法
が採用されてよく、例えば熱風加熱方法、赤外線ヒータ
ーや遠赤外線ヒーターによる輻射加熱方法などが用いら
れる。加熱温度は熱可塑性樹脂繊維の融点以上であるが
、あまり高くなると樹脂が劣化するので、上限は融点よ
り１００°Ｃ高い温度とするのが好ましく、加熱時間は
数分で充分である。

次いで、この加熱された不織繊維マットの片面に、多数
の貫通孔が設けられた、独立気泡の熱可塑性樹脂発泡体
と通気性の化粧用表皮材とを順次積層する。この場合、
上記発泡体と化粧用表皮材には、通気性を損なわない程
度にホットメルト接着剤などの接着剤を塗布しておき、
順次積層してもよい。また、上記発泡体と化粧用表皮材
とは、予め通気性をあまり損なわない程度に、熱接着又
はホットメルト接着剤などの接着剤により接着しておい
てもよい。このようにすると積層物の一体化が容易とな
り好ましい。

しかる後、上記積層物を、上記熱可塑性樹脂結着材の融
点よりも低い温度に保持されたプレス成形型で成形し一
体化する。このときのプレス成形型の温度は、熱可塑性
樹脂結着材の融点より低い温度である２０〜８０°Ｃの
温度に保持されているのが好ましく、またプレス圧力は
０．１〜５ｋｇ／ｃ東プレス時間は１０〜３０秒の範囲
が好ましい。

このプレス成形型による成形により、積層物が自動車用
天井材の形状に賦形され、また積層物が熱接着或いはホ
ットメルト接着剤などの接着剤により接着されて一体化
される。その後、プレス成形型から成形体を取出す。か
くして、本発明の自動車用天井材が得られる。

（作用） 本発明の自動車用天井材において、下盛繊維マットは、
無機繊維とこれを結合している熱可塑性樹脂結着材と、
多数の空隙とが存在しており、これにより軽量で、剛性
、耐熱性、吸音性、断熱性、クツション性、寸法安定性
、賦形性に優れたものとなる。

また、熱可塑性樹脂発泡体の独立気泡と多数の貫通孔と
により、広い範囲に亘る吸音性が一層向上する。さらに
、上記発泡体は適度のクツション性及び圧縮強さがあり
、そのため手による抑圧感が良く、しかもプレス成形型
による強固な接着が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

実肩１０− ガラス繊維（太さ１０μｍ、長さ５０〜１００　ｍｍ）
と高密度ポリエチレン繊維（太さ３０μｍ、長さ５１ｍ
ｍ、融点１３５°Ｃ）とを重量比３：１でカードマシン
に供給し、混繊してマット状にした。これに１ｃ＋ｉｌ
当り２０個所のニードルパンチを施してマット状物を得
た。

このマット状物の両面に１００ｇ／ｎｆＯ高密度ポリエ
チレンフィルム（融点１３５°Ｃ）を積層して、厚さ１
０ＩＩＩＩＩ１１重さ８００　ｇ　／ポの積層シートを
形成した。これを２００°Ｃのオープンで３分間加熱し
た後、ロール間隙１ｍｍの一対のロールに通して圧縮し
、これを再度２００°Ｃのオープンに３分間保持して厚
みを回復させて厚さ７胴の不織繊維マットを得た。

この不織繊維マットは、ガラス繊維が、溶融した高密度
ポリエチレン繊維及びフィルムの結着材によって部分的
に結合され、全体に亘って多数の空隙が形成され、通気
性を有するものであった。

上記の不織繊維マットの両面を２００″Ｃの赤外線ヒー
ターで３分間加熱し、この加熱された不織繊維マットの
片面に、直径１．５ｍｍの貫通孔が開口率５．０％にな
るように多数設けられた、独立気泡の架橋低密度ポリエ
チレン発泡体（厚さ２ｍｍ、圧縮強さ０．３ｋｇ／ｃｄ
）と、厚さ１ｍｍの通気性を有する不織布からなる化粧
用表皮材とをこの順に速やかに積層した。

なお、上記発泡体と不織布とは、予め発泡体及び不織布
の通気性を阻害しないようにクロロプレン系ホットメル
ト接着剤で接着して一体化したものを使用した。

上記積層物を２５°Ｃに保持されたプレス成形金型（深
さ１０閣、金型間隙８ＩＩＩ１１、凹部の曲率半径５ｆ
ｆｌｆｆｌ）に入れ、０．２　ｋｇ／ＣＩ４の圧力で２
５秒間プレスして自動車用天井材を製造した。

得られた自動車用天井材は、連通構造で通気性を有し、
その賦形性、耐熱性、曲げ強度、吸音率、接着強度の測
定結果を第１表に示した。

なお、賦形性は、金型凹部の曲率半径５Ｍに対応する部
分の天井材の曲率半径を測定して評価した。また、耐熱
性は、天井材を９０°Ｃのオープン中で１００時間加熱
した後の収縮率を測定して評価した。また、曲げ強さは
、天井材から厚さ８ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０閣
の試料片を切り取り、ＪＩＳ　Ｋ　？２１１に準じて測
定した。また、吸音率は、天井材から厚さ８ＩＩＩＩ１
１１直径９０ｍｍの試料片を切り取り、ＪＴＳ　Ａ　１
４０５に準じ垂直入射法による１、５ＫＨ２における吸
音率を測定した。接着強度は、幅２５ｍｍ、長さ１５０
ｍ＋ａの試料片の一端部の不織繊維マットと発泡体とを
剥離させ、１８０６ピ一ル強度試験（引張速度３００ｍ
ｍ／分）により測定した。

尖旌±１ 架橋低密度ポリエチレン発泡体の圧縮強さが１．０ｋｇ
／ｃｄｌのものを用いたこと、及びこの発泡体と化粧用
表皮材との間に圧縮強さが０．０３ｋｇ／ｃｆで厚さが
１ｍｍの連続気泡の軟質ポリウレタン発泡体を介在させ
て接着剤で接着して一体化したものを用いたこと以外は
、実施例１と同様に行なった。その結果を第１表に示し
た。

北較旌よ 架橋低密度ポリエチレン発泡体に替えて、圧縮強さが０
．０３ｋｇ／ｃ這で厚さが４ｍｍの軟質ポリウレタン発
泡体を用いたこと以外は、実施例１と同様に行なった。

その結果を第１表に示した。

ル較開又 架橋低密度ポリエチレン発泡体に替えて、圧縮強さが０
．０３）ｃｇ／ｃｆｆｌで厚さが４ｍｍの軟質ポリウレ
タン発泡体を用いたこと、及びこの発泡体が不織繊維マ
ットと当接する面にクロロプレン系ホットメルト接着剤
を３０ｇ／ボの割合で塗布したこと以外は、実施例１と
同様に行なった。その結果を第１表に示した。

第１表 （発明の効果） 本発明の自動車用天井材及びその製造方法は、上述のよ
うに構成されているので、軽量で、剛性、耐熱性、吸音
性、断熱性、クツション性、寸法安定性、賦形性に優れ
、しかも手による押圧感や各層の接着強度に優れた自動
車用天井内装材が得られる。

また、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂含浸不織布を
用いないので、短時間に能率よく、しかも有害物質を発
生させることな（極めて容易に製造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無機繊維が熱可塑性樹脂結着材で部分的に結合され
   た不織繊維マットの片面に、多数の貫通孔が設けられた
   、独立気泡の熱可塑性樹脂発泡体と通気性の化粧用表皮
   材とが順次積層一体化されていることを特徴とする自動
   車用天井材。 ２、無機繊維が熱可塑性樹脂結着材で部分的に結合され
   た不織繊維マットを上記熱可塑性樹脂結着材の融点以上
   の温度に加熱し、その片面に、多数の貫通孔が設けられ
   た、独立気泡の熱可塑性樹脂発泡体と通気性の化粧用表
   皮材とを順次積層し、上記熱可塑性樹脂結着材の融点よ
   りも低い温度に保持されたプレス成形型で成形し一体化
   することを特徴とする自動車用天井材の製造方法。