JPH01314769A - 熱成形用繊維成形体の製造方法 - 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） 本発明は、自動車用天井材として好適な熱成形用繊維成
形体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、
熱賦形性などの性能に優れた材料が要求される。

この種の材料として、例えば特開昭６０−８３８３２号
公報には、ガラス繊維などの無機繊維層の両面に、ポリ
エチレンなどの合成樹脂層を形成した自動車用天井材が
開示されている。ところが、かかる成形体は、特に曲げ
強度が小さく、また吸音性も充分でなく、自動車用天井
材としては、不充分である。

（発明が解決しようとする課題） 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、熱賦形性、及
び曲げ強度と吸音性に優れ、自動車用天井材として好適
な熱成形用繊維成形体の製造方法を提供することにある
。

（課題を解決するだめの手段） 本発明で使用されるマット状物は、無機繊維と熱可塑性
樹脂結着材とからなる。

上記マット状物を構成す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
などがあげられ、その長さは、マント状物の成形性の点
から５〜２００　ｒｒｔｍ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。

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２〜３０μｍ
が好ましく、より好ましくは７〜２０μｍである。

また、マット状物を構成する熱可塑性樹脂結着材として
は、その融点が７０〜２７０°Ｃのものが好ましく、よ
り好ましくは９０〜２５０°Ｃであり、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、ポリビニルブ
チラールなどの単独又は混合樹脂からなる結着材が用い
られる。

かかる結着材は、溶融して無機繊維を部分的に結合して
いる場合と、熔融せずに、例えば繊維状、粉末状、フィ
ルム状で無機繊維に混合又は積層されている場合とがあ
るが、いずれの状態であってもよい。上記マット状物に
おいて無機繊維の割合が多くなると、成形体の剛性が低
下し、結着材の割合が多くなると成形体が重くなり、吸
音性も低下するので、無機繊維と結着材との重量比は、
５：１〜１：３が好ましい。

また、マット状物の密度は、大きくなると重くなりすぎ
、小さくなると機械的強度が低下するので０．０１〜０
．２ｇ／ｃｆｆｌが好ましく、より好ましくは０．０３
〜０．０７ｇ／ｃｌである。また、マット状物の厚みは
薄くなると機械的強度が低下し、厚くなると加熱の際に
中心部まで熱が伝わりにくく多量の熱量を要するので３
〜１００柵の範囲が好ましく、自動車用天井材としては
４〜１２ｍｍが好ましい。

上記のマット状物の製造方法は、任意の方法が採用され
てよく、例えば無機繊維と繊維状又は粉末状の結着材を
カードマシンに供給し、解繊、混繊し、必要に応じてニ
ードルパンチを施こしてマット状物とすることができる
。ニード）Ｌパンチは１ｃｆｌ当り１〜３０個所行なう
のが好ましい。

繊維状の結着材を使用する場合は、長さが５〜２００　
ｍｍ、太さが３〜５０μｍのものが好ましい。

粉末状の結着材を使用する場合は、５０〜１００メツシ
ユのものが好ましい。この粉末状の結着材は、マット状
物の製造後に散布してもよい。

また、フィルム状の結着材を使用する場合は、上記のよ
うにして製造したマット状物又は無機繊維のみを用いて
製造したマット状物と、フィルム状の結着材とを交互に
少なくとも二層積層し、必要に応じてニードルパンチを
施こして積層状のマット状物とすることができる。

さらに、上記のような繊維状、粉末状、フィルム状の結
着材が混合又は積層されているマット状物を予備加熱し
て上記結着材を溶融させてマット状とすることができる
。

本発明においては、上記マット状物を結着材の融点以上
の温度に加熱した状態で一対のロール又は無端ベルトの
間を通過させて圧縮する。

マット状物の加熱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な
どによる輻射加熱方法等があげられる。また、マット状
物の圧縮に用いられる一対のロール又は無端ベルトとじ
ては、金属製、セラミック製、プラスチック製のものが
用いられる。そして、これらのロール又は無端ベルトの
表面は、離型剤で処理されていてもよい。いずれにして
も、マット状物の中の結着材が溶融している状態では粘
着するが、非溶融の状態では粘着しないような表面を有
するロール又は無端ベルトを使用せねばならない。

上記の加熱及び圧縮は、加熱と圧縮とをこの順に別工程
で行ってもよいが、熱風オーブン中で加熱を行ない、引
続き同じ熱風オーブン中に設けられた一対のロール又は
無端ベルトの間を通過させて圧縮するのが好ましい。ま
た、マット状物は元の厚みの２０％以上圧縮するのが好
ましい。圧縮の割合が少ないと、溶融した結着材が無機
繊維の隙間に含浸するのに長時間を要するが、元の厚さ
の２０％以上圧縮する場合は、数秒の圧縮で充分である
。

また、本発明においては、上記のようにして圧縮された
マット状物を、上記のロール又は無端ベルトの出口にお
いて、上記マット又は無端ベルトに粘着させた状態で解
圧して厚みを増大させる。

圧縮されたマット状物の解圧は、上記ロール又は無端ベ
ルトの出口をマット状物が単に通過し、ロール又は無端
ベルトから解放されることによって行なわれる。また、
マット状物の厚みの増大は、反転するロール又は無端ベ
ルトにマット状物が粘着して厚み方向へ引張られること
によって行なわれる。

次に、本発明においては、厚みが増大したマット状物を
冷却して上記ロール又は無端ベルトから剥離する。

マット状物の冷却は、例えばロール又は無端ベルトの出
口を通過するマット状物の両面に冷風を吹き付けること
によって行なわれる。このようにしてマット状物が結着
材の溶融温度以下に冷却されると、マント状物は厚みが
増大した状態で固化し粘着性が失われ、ロール又は無端
ベルトから順次剥離されながら移送されてい（。

かくして、目的とする熱成形用繊維成形体が得られる。

本発明方法により得られた熱成形用繊維成形体を最終の
形状に賦形するには、この成形体の中に含浸されている
全ての熱可塑性樹脂成分の融点基」二の温度に再加熱し
、冷却プレス成形型等で圧縮成形する。自動車用天井材
として使用するにはこの圧縮成形の際に、ポリエチレン
発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体
、ポリウレタン発泡体などの独立気泡又は連続気泡の発
泡体を介して、或いは介せずに織布、不織布、塩化ビニ
ルレザーなどの化粧用表皮材を積層して一体的に賦形す
ればよい。

（作用） 本発明において、無機繊維と熱可塑性樹脂結着材とから
なるマット状物が加熱され、一対のロール又は無端ベル
トで圧縮されると、マット状物の厚みが減少し、溶融し
た結着材が無機繊維の隙間に良好に含浸される。

その後、上記ロール又は無端ベルトの出口でマット状物
が解圧されると、マント状物は反転する上記一対のロー
ル又は無端ベルトに粘着して厚み方向へ引張られ、それ
により厚みが増大し、無機繊維が結着材を伴なって全体
に亘って均一に分散する。

そして、これを冷却してロール又は無端ベルトから剥離
すると、マット状物を構成する無機繊維が結着材で嵩高
に結合され、全体に亘って多数の空隙を有する熱成形用
繊維成形が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

尖旌尉土 ガラス繊維（太さ９〜１３μｍ、長さ５０〜６０ｍｍ）
６５重量％と高密度ポリエチレン繊維（太さ６デニール
、長さ２インチ、融点１３５°Ｃ）３５重量％の割合で
カードマシンに供給し、解繊、混繊してマント状にした
。これに１ｃ＋＋Ｊ当り３０個所のニードルパンチを施
して厚さが１０ｍｍで、６００　ｇ　／ポのマット状物
を得た。

このマント状物を２００°Ｃの熱風オーブンに通して３
分間加熱し、引続き２００°Ｃの同じ熱風オーブン内に
設けられた一対の無端ベルトの間を３分間で通過させた
。この一対の無端ベルトの間隙は３ｍｍに設定されてお
り、マット状物は３ｍｍに圧縮された。

上記熱風オーブンの出口と一致する一対の無端ベルトの
出口において、圧縮されたマ・ン１−状物の表面は、無
端ベルトの表面に粘着した状態で解放され自然に解圧さ
れる。一対の無端ベルトが反転する位置に、この無端ベ
ルトと同じ幅のスリット状ノズルから１０°Ｃの冷風を
吹付けてマット状物の両面を１３０°Ｃ以下の温度に冷
却した。

この冷却により、無端ベルトの表面に粘着していたマッ
ト状物は、無端ベルトから順次剥離されていく。このマ
ット状物を順次一定長さに切断して、厚さ１０ｍｍの熱
成形用繊維成形体を得た。

上記成形体を２００°Ｃの熱風オーブンで２分間加熱し
た後取出し、これを３０°Ｃの金型に入れ１ｋｇ／ｃｒ
Ｒの圧力で１分間圧縮して最終の形状に賦形した。得ら
れた賦形成形体は縦１４００＋＋＋ｎ＋、横１１５０＋
ｍｎであった。上記金型は、最小肉厚部が３．０胴、最
大肉厚部が８．０ｍｍに設計されており、また曲率半径
が５ＩＩＩｍの凹部を有しており、この凹部に対応する
部分の曲率半径（Ｒ）を測定して熱賦形性を評価した。

上記の賦形された成形体を８５°Ｃの熱風オーブン中で
四辺を保持して２４時間後の熱変位量（垂れ下った距離
）を測定した。また、上記の賦形された成形体から厚さ
５ｍｍ、幅５０髄、長さ１５０ｍの試料片を切り取り、
ＪＩＳ　Ｋ　７２１１に準じ曲げ強度の評価を行なった
。さらに、前記の成形体から厚さ８＋＋＋ｍ、直径９０
ｍｍの試料片を切り取り、ＪＩＳ　Ａ　１４０５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。その結果を第１表に示した。

尖旅炎Ｉ 実施例１と同じガラス繊維６５重量％と実施例１と同し
高密度ポリエチレン繊維３５重量％とを混合し、カート
マシンで解繊し綿状とし、この両面に高密度ポリエチレ
ンフィルｌ、（厚さ１００ｔｌ　ｍ　、融点１３５°Ｃ
）を積層し、これに１０ｆｌ当り３０個所ニードルパン
チを施して厚さが１０ｍｍで、８００　ｇ／ｎ（のマッ
ト状物を得た。

以後、実施例１と同様に行なって、賦形された成形体を
得た。この成形体について実施例１と同様にして評価を
行なった。その結果を第１表に示した。

ル較炎 実施例１と同しガラス繊維６５重量％と実施例１と同じ
高密度ポリエチレン繊維３５重量％の割合でカードマシ
ンに供給し、解繊、混繊してマット状にした。これに１
ｃｆｆｌ当り３０個所のニードルパンチを施して厚さが
１０ｍｍで、６００ｇ／ｎ（のマット状物を得た。この
マット状物の両面に高密度ポリエチレンフィルム（厚さ
１００μｍ、融点１３５°Ｃ）を積層した。

この積層物を２００°Ｃで２分間加熱した後、実施例１
と同じ３０°Ｃの金型に入れ、１　ｋｇ　／　ｃｆｒの
圧力で１分間圧縮して取出し賦形された成形体を得た。

この成形体は、フィルムの溶融物がマット状物の内部に
あまり含浸されずに表面部に留まっていた。この成形体
について実施例１と同様にして評価を行なった。その結
果を第１表に示した。

第１表 本発明方法は、上述のように構成されているので、無機
繊維が、全体として広く分布した熱可塑性樹脂結着材に
より互いに部分的に強固に結合され、全体に亘って多数
の空隙を有するコストの安い熱成形用繊維成形体を容易
に得ることができる。

そして、この熱成形用繊維成形体は嵩高で、無機繊維と
空隙と結着材とが全体として広（分布し一個所に集中し
ないことにより、軽量で、剛性、耐熱性、吸音性、熱賦
形性に優れ、特に曲げ強度及び吸音性が向上し、自動車
用天井材に好適に使用することができるほか、家屋や船
舶用の天井材或いは建材など多くの分野に利用し得る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　無機繊維と熱可塑性樹脂結着材とからなるマット
   状物を、上記結着材の融点以上の温度に加熱した状態で
   一対のロール又は無端ベルトの間を通過させて圧縮し、
   上記ロール又は無端ベルトの出口において、上記マット
   状物をロール又は無端ベルトに粘着させた状態で解圧し
   て厚みを増大させ、このマット状物を冷却して上記ロー
   ル又は無端ベルトから剥離することを特徴とする熱成形
   用繊維成形体の製造方法。