JPH02169248A - 構造材とその製造方法 - 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〕 本発明は、吸音特性、断熱特性の優れた構造材に関する
ものであり、更に詳細には自動用、建築物等の内装材、
構造物の表面材等に適する構造材とその製造方法に１５
′Ｊするものである。

〔従来の技術〕

近年の自動車工業の技術の発展及び競争の激化は、その
内装材に対しても、商品性能の向上、高級感化、製造、
加工工程の合理化、又取付１１組立て工程の合理化等に
絶え間ない改浮の要求をなすに至っている。

即ち、自動車等の内装材、特に八ツドライニングにおい
て５従来極めて多く用いられていたＰＶＣレザーの所謂
ワイヤ釣天井は原料費が安いが、ＰＶＣレザー独特のベ
タツキや吸音特性、１ｆｆｉ熱特性に劣ること並びに取
付、組立て工程に手数がかかること等欠陥が多く、軽く
て風合、美紐に優れ。

吸音特性、断熱特性の優秀なヘッドライニングの出現が
期待されるに至っている。

一方、反毛品に樹脂を含浸させた所謂レジンフェルトや
ダンボール紙を基材とし、その上面に起毛ニットや不織
布等を張り合わせた、ヘンドライングも公知であるが、
これらは製造、加工工程の工数が多いこと、前者におい
ては充分な軽量化が行えないこと、後者においては成形
性、ＥＸ形性。

降雨時等の湿潤時の形態保持性に難点がある等問題があ
りＪコスト競合力のある一体成形自動車内装材を与える
には至っていない。

また、建築物の内装材、構造物の表面材等は、その製造
にシート成形工程と繊維層等の支持部材の成形工程との
二工程を要し、更に表面模様等のエンボス加工の熱圧縮
成形工程が別工程となり、加工に時間と経費がかかると
いう欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、これらの課題を解決するものであり、製造、
加工工程が合理化され、又取付け１組立て工程が合理化
されたコスト競争力に優れ、かつ皮革様外観とともに繊
維調をも保持した。風合、美観に優れ、吸音特性、断熱
特性の優秀な構造材、特に自動車等の内装材、ヘッドラ
イニング（天井材）、建築物の内装材、構造物の表面材
に適する構造材とその製造方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために０合成長繊維ウェブ
層と、複合繊維ウェブ層又は複合短繊維と合成短繊維と
からなる混紡ウェブ層とを交絡−体化した表面部材と、
ＳＭＣからなる補強部材とを一体成形して構成された構
造材、及び合成長繊維ウェブ層の上面に複合繊維ウェブ
層又は複合短繊維と合成短繊維とからなる混紡ウェブ層
を積層し、ニードルパンチング又はウォータ−ジェット
交絡法により交絡し一体化した不織布層からなる表面部
材を形成し、ついでにべ表面部材の下面にＳＭＣをＭ層
した後、加熱圧縮成形したことを特徴とする構造材の製
造方法に構成するものである。

ここでウォータ−ジェット交絡法とは１例えばＮｏｎｗ
ｏｖｓｎｓ　ｗｏｒｌｄ　３　Ｎｏ、２．ｐ、６２〜６
ｇ（Ｍａｒｃｈ　１９８８）にも紹介されている第１図
に示すように、高圧水噴出装置（１１）から高圧細噴出
流を不織ウェブ（Ｗ）に連続的に噴射し、ウェブ構成繊
維を交絡させ。

吸引ボックス（Ｉ２）より噴出水流を吸引し、−）いて
乾燥機（１３）でウェブを乾燥し１巻取機（１４）で巻
きとる方法である。

本発明において、好適には、第２図に示すように、長繊
維からなる合成繊維であって、好ましくは１００ｇ／Ｍ
〜２，０００　ｇ　／イの合成長繊維ウェブ層（１）の
上面に、該合成繊維端酸成分ポリマーより３０℃以上低
い融点を有するポリマーと、該合成繊維構成成分ポリマ
ーより３０℃以上高い融点を有するポリマーよりなる複
合繊維ウェブ層（２）あるいは複合短繊維とその構成成
分の低融点成分より３０’Ｃ以上高い融点を有する合成
短繊維との１００１０〜２０／８０の混紡率を有する混
紡ウェブ層（３）のいずれかの、好ましくは４０ｇ／　
ｒｒ？　−２００ｇ／　ｎｌのウェブ層をｆｌＪし。

第３図に示すように、合成長繊維ウェブＭ（１）と腹合
繊維ウェブｒ＋９（２）又は混紡ウェブ層（３）とをニ
ードルパンチング又はウォータ−ジェット交絡法により
交絡し一体化された表面部材たる不織布層（４）の下面
に、第４図に示すように３００ｇ／ボ〜２，０００ｇ／
ｎ？の補強部材たるＳＭＣ層（５）を積層した構造体に
する。

この構造体はきわめて圧縮成形性がよく、所謂深絞りに
も対応可能であり、又熱圧縮成形を行うことにより、合
成繊維の長繊維よりなるウェブ層の下面にｔ＆層された
ＳＭＣが一部浸透硬化するため、不織布層（４）とＳＭ
Ｃ層（５）の強固な接着が行われながらＳＭＣ層（５）
の硬化が完了し、充分な硬度、剛性と形態保持性が確保
される。

ここで合成繊維、複合繊維の融点の；１１１１定法とし
ては、　ＪＩＳ−に−７１２１，−１９８７による。

更に合成長繊維ウェブ層（１）の上面に複合繊維よりな
るウェブＪげ（２）或は複合短繊維と該複合短繊維の低
融点成分より３０℃以上高い融点を有する合成繊維との
１００１０〜２０／８０の混紡率を有する混紡ウェブ層
（３）を積層配置せしめ、ニードルパンチング又はウォ
ータ−ジェット交絡法により一体化した不織布層（４）
を構成させるが、この表層の複合繊維ウェブ層（２）ま
たは混紡ウェブ層（３）は、熱圧縮成形により、複合短
繊維の低融点成分が軟化流動し構成＃Ｉ織の接、ｎ緻密
化が行オ〕れ、繊維調を保持しながらも強靭な皮革のス
キン層に相当する被膜を形成し、複合［椎を形成する素
材ポリマーの選定と、圧縮成形金型の表面形状の選定に
より任意の風合５性状の天然皮革様の構造材、特に天井
材、壁材等の内装材に仕上げることができる。

即ち、より具体的に説明すると、複合繊維ウェブ層（２
）５混紡ウエブＦ！Ｉ（３）の構成素材並びに熱圧縮成
形条件を選定すること、又熱圧縮成形用金型のエンボス
模様を選定する事により、構造材の表面状態、風合をよ
り繊維調にも天然皮革調にも調整でき、更に該複合繊維
ウェブＭ（２）、混紡ウェブ層（３）の構成繊維の色調
を選定することにより。

容易に天井材、壁材等の内装材に要求される、色調に対
応することができ、自動車工業、住宅産業等で要求され
る、Ｊｕｓｔ　ｉｎ　ｔｉｍｅの即応体制への適合性も
高い内装材等の構造材を高効率、高生産性で生産するこ
とができるのである。

そして本発明の方法によれば、従来の一体成形内装材の
製造、加工工程と異なり、従来法のように形態保持用ベ
ース基材を先ず成形してから、その上に表皮材を貼り付
けるような方法をとらず、Ｉショットで圧縮成形を行う
ため加工工程が少なくコスト競合力に優れるのは勿論の
こと、加工工数が少ないため、納期、在庫滞留時間等に
おいても理想的状況を約束する。

本発明の組織構成体は、緻密な圧縮状態にある皮革のス
キン層に該当する複合繊維ウェブ層（２）又は混紡ウェ
ブ層（３）を最上表面層とし１次いで圧密された合成長
繊維ウェブ層（１）、最′Ｆ層に該合成長繊維ウェブ層
（１）の下部の一部にも浸透含浸したＳＭＣ層（５）よ
り構成されるので５曲げ剛性、引張強力等、力学的性能
に優れ、背後空気層を適切に選定し設ければ、極めて優
秀な吸音特性と断熱特性を有する装着容易な天井材、壁
材等の内装材となる。

本発明の合成長繊維ウェブＭ（１）は、所謂スパンボン
ド法により製造供給することがより好ましいが、他の長
繊維不織布製造法によることも何等差し支えない。

そしてその構成繊維は、汎用のポリエステル（ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）
及びそのコーポリマー、ポリアマイド（ナイロン６６等
）及びそのコーポリマー、ポリプロピレン等が好適であ
るが、汎用合成ｍ、ｙｓであればいずれでもよい。

次いで複合繊維ウェブ層（２）、混紡ウェブ層（３）を
構成する複合繊維は１例えば短繊維不織布のサーマルボ
ンドプロセス用として市販される複合繊維でもよく、例
えばシースコアータイプ（鞘／芯型）のポリエチレン／
ポリプロピレン、ナイロン６／／ナイロン６６、ポリブ
チレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート、
等でも良いが、−１−１記例で芯部がナイロン６のとき
、鞘部は各種コーポリアマイドの複合繊維が、又芯部が
ポリエチレンテレフタレートのとき、鞘部が各種コーポ
リエステルの１１合繊維が適用されるのは当然のことで
ある。

又サイドバイサイドタイプの複合繊維も使用０■能であ
ることは当然である。

そして複合繊維ウェブ層（２）は所謂スパンボンド法に
より製造することも可能である。

複合繊維の素材選定は、！！２品の外観、風合及び熱圧
縮条件に基づいて行われる。

即ち、ソフトな風合を望むときはナイロン系が望ましく
、熱圧縮成形の条件が厳しいときは、ポリエステル系、
或はナイロン系の複合繊維で鞘部のコーポリマーも比較
的融点の高いものを選定すればよい。

混紡ウェブ層（３）における複合繊維と該複合繊維より
３０℃以上融点の高い合成繊維との混紡比率の選定は製
品の表皮層に要求する、風合、　Ｊ＆密性等より選定す
ればよい。

ニードルパンチング又はウォータ−ジェット交絡法によ
り一体化される合成長繊維ウェブ層（１）と複合繊維ウ
ェブ／？’１（２）又は混紡ウェブＪ＋？（：３）より
なる不織布層（４）の下面に積層するＳ　Ｍ　Ｃ層（５
）とは、　５ｈｅｅｔ　ＭｏｌｄｉｎｇＣｏａ＋ｐｏｕ
ｎｄの事であり、不飽和ポリエステル樹脂に増粘剤、充
填剤、硬化剤（硬化触媒）とガラス繊維を加えてシート
状にしたパテ状のコンパウンドを一般には対象とするが
、本発明のＳＭＣ層においてはガラス繊維を含まないコ
ンパウンドも、ガラス繊維の代りに有機合成繊維を用い
た物、又不飽和ポリエステル樹脂に代えてエポキシ樹脂
を配合したコンパウンドも対象品として包含する。

そしてＳＭＣの配合は成形条件に応じて適正となるよう
、又所望の物性を得られるように選定される。即ち実施
する成型条件に応じて成形時の流動特性を満足させるよ
うな増粘剤、充填剤、硬化剤（硬化触媒）及びガラスＵ
＆雄等の配合率を決定すればよいし、又設定される成形
時間を満足させるような硬化触媒量を選定すればよい。

このように本発明における不織布層（４）からなる表面
部材とＳＭＣＪＩ（５）の積層体は熱圧縮成形加工工程
を経ることにより不織布層（４）の下部にＳＭ（：Ｈの
一部が部分浸透含浸しながら硬化反応を完結するため、
不織布Ｍ（４）とＳＭＣ層（５）が強固に接着され、構
造材は所望の形状を付与されるとともに所望の剛性が４
えられるのである。

ついで熱圧縮成形における圧密の程度の設定は、得られ
る構造材が所定の形状に成形され最高の吸ａ特性、断熱
特性、剛性を発揮しつるように熱圧縮成形の温度、圧力
、圧縮時Ｉ？１１等の詣条件を選定して決定すればよい
が、成形品の見掛は密度、設定の支配的要因は熱圧縮成
形金型のスペーサ設定にある。

一般に吸音性、断熱性を充分に発揮させるために、不織
布層（４）の見掛は密度は０．２〜０．６　ｇ　／−の
範囲が好ましく、実施条件に応じて実験結果より選定さ
れる。

以下１本発明の詳細を実施例により説明する。

〔実施例１〕 鞘成分（ｓｈｅａｔｈ）がＴＰ＾／ＩＰＡ＝５５／４５
よりなり１３０℃の融点を有するコーポリエステル２５
％と、　Ｐ［ＥＴよりなる芯成分（ｃｏｒｅ）７５％で
構成される。淡グレーにｐｉｇｍｅｎｔで原着された偏
芯５ｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ　ｔｙｐｅのカット瓜４５■
、　３ｄｅｎｉｅｒの捲縮発現性複合繊維２５部と。

同じくカット長４５ｍ、　３ｄｅｎｉｓｒの淡グレーに
ｐｉｇｍｃｎｔで原着されたＰＥＴ短繊維７５部を混合
し、定法どおりの不織布製造法によりｍ造した、目付け
１００ｇ／イの混紡ウェブ７！ｆｆ　（３）と、合成長
繊維ウェブ層（１）として周知の（例、特公昭５３−３
２４２４号公報）スパンボンドプロセスにより製造さ九
た４ｄｅｎ　ＬｅｒのＰＥＴフィラメントよりなる２５
０ｇ／　ｒｒ？のランダムループ組織のスパンボンドウ
ェブ層を積層し、オルガン社製のニードルＦＰＤ−１−
４Ｏ３を用い、ニードリング深さ１２　ｍｍｉ＋　、ニ
ードリング密度１８ＯＮ／ａｄでニードリングを行い不
織布層（４）を得た。

一方。

不飽和ポリエステルレジンｌＩユピカ７５０６７１（日
本ユビカ（株）爬）　　　　　　　１００部Ｚｎ−５ｔ
ｅａｌａｔｅ　　　　　　　　　　３部ｔ−Ｂｕｔｙｌ
　　ｐｓｒｂｅｎｚｏａｊｓ　　　　　　　　　　　　
　　　　　１　　部ＭｇＯ＃　４０　　　　　　　　　
　　２部ＣａＣ０，６０部 を混合しＳＭＣ′ＩＡ造装置を用いてポリエチレンフィ
ルム上に厚み０，３ｎｎにｃｏａｔｉｒ＋ｇ　Ｌ／　、
このｃｏａｔｉｎｇしたシートの上面から、旭ファイバ
ーグラス（株）製す−フエイシングマット５Ｍ３６０５
［Ｅ（１００ｇ　／ｎ′Ｉ’）を供給し、その上面にポ
リエチレンフィルムを配置せしめ、該コンパウンドを上
下のポリエチレンフィルムで挾みこみ、プレスし脱泡を
充分に行ないながら巻きとり、密封し４０℃で４８時時
間ｇｉｎｇ　Ｌ／て。

５００ｇ／ｒｒｒのＳＭＣ層（５）を得た。皮革様パタ
ーンが彫刻され１ｇ（１℃に加熱昇温さ九た構造材用金
型に、混紡ウェブ層（３）が金型の彫刻を施した表面側
にくるように不織布層（４）とＳＭＣ層（５）を積層し
ておき、クリアランス２．５ｍ、温度１ａＯ℃で３０ｓ
ｅｃプレス成形することにより、天然皮革様の分動１、
風合を有する設定した成形型に忠実な形状を有する構造
材を得た。

得られた（、構造材の代表的物性は下記のようである。

表面テーパー摩耗（ＪＮＳ−Ｌ−１０９６）　：　　　
　　　５級耐光性（変褪色）フェードメータ８３℃Ｘ　
２００ｈｒ　、　：４〜５級 曲げ剛性率（ＪＩＳ−に−７２０３）　：　　　　　　
１．２．６ｋｇ／Ｉ［ｏ”吸音特性：　　　　　　　　
　　　第５図参照保温断熱性［ＪＩＳ−Ｌ−＋０９６に
概ね従い熱板温度二８０℃。

熱板面積：６２５ｃａｆ＋試料面積：４００ａ＋ｆ、試
料−熱板間距離＝５（至）、環境条件：２０℃、６５％
、測定時間：１時間における熱損失量を試料（保温材）
のないｂｌａｎｋと比較し保温断熱性とした］：　　　
　　　　　　５５％また、従来のニードルパンチングに
代り、ウォータ−ジェット交絡法によりウェブ層を交絡
することができる。例えば、実施例においてＦＰＤ−１
−４Ｏ３のニードルを用いたニードリング深さ１２　ｕ
ｍ　、ニドリング密度１８ＯＮ／ｄに相当する交絡を、
第１図に示す装置を用い、ウェブ層を１００メツシユの
金網に載せ、０．１ｍのオリフィスを１ｍピッチに配し
た高圧水噴出装置（１１）で高圧細噴出流を上面から噴
射し、ついで下面から噴射するように配置し。

ノズル背圧１５００ｐｓｉで噴射させ２０ｍ／分の加工
速度で交絡処理を行うことによりニードルパンチングと
同等の効果をより高い生産性で得ることができた。

［実　施　例　２］ 実施例１において表皮層を形成する混紡ウェブ層（３）
の目付と、構成組織、保温断熱性、吸音特性、成形性能
等の多くを分担する基体となるランダムループ組織のス
パンボンドウェブ［（１）と混紡ウェブ層（３）の目付
は及び／又は組成を変え、製品の剛性その他機城内性能
、賦形性等を付与するＳＭＣ層（５）を実施例１と同一
にし、不織布ＷＪ（４）の目付けの効果を検討した例が
下記の結果である。

第１表 なお、上記第１表でひｔノや性は５級が最上級であり、
１級が最下級である。吸音性は第５図に示すように防音
用として充分満足しうるものであった［実施例３］ 実施例１において、不織布層（４）層を実施例１の例と
同一、一定としＳＭＣ層（５）の目付を変え、熱圧縮成
形加工条件を変化させ、その効果を検Ｗ’ｔした結果が
下記の結果である。

第２表 〔発明の効果〕 本発明は上記のように構成したから、合成長繊維ウェブ
層（１）と複合繊維ウェブ層（２）又は混紡ウェブ層（
３）とよりなる不織布層（４）と、Ｓ　Ｍ　Ｃ層（５）
とのＭ１体はニードルパンチング又はウォータ−ジェッ
ト交絡法による構成組織の交絡が唯一の変形抵抗要素で
あり、且つウェブ層（１）は合成繊維の長繊維よりなる
ため、短繊維よりなるウェブ層のように変形時に繊維の
す抜けによる変形歪の集中が生ぜず、長繊維の交絡によ
りウェブ層が形成されているため、変形とともに応力が
適度に増大し、変形歪の分散、均等化が行わ、ｈ、また
変形許容量が大きいため、均等な所望の成形を容易に行
うことができる。

そして複合繊維ウェブ層（２〕または混紡ウェブ層（３
）は、この熱圧縮成形時に金型に接し圧密を受けるため
、複合繊維の低融点成分が軟化流動し緻密な表皮層を形
成するが、この際、金型面の表面状態を忠実に転写でき
るため、この成形時に。

同時に任意の表面形状を付与できて、従来のようにＥａ
＋ｂｏｓｓｉｎｇにより皮革様形状を与えたシートを貼
り付けるような別工程を要せず、きわめて合理的に高忠
実度の皮革様成形体が一段工程で製造−・ｒることがで
きる。

このように得られる成形体は、それ自体でも優れた吸音
特性、断熱特性を有するものであるが。

その取り付けにおける背後空気層の選定によっては更に
その効力を倍加することが可能である。

即ち１本発明により得られる構造材の不織／ｈ　／（ｐ
！（４）は、好適には見掛は密度０．２〜０．６　Ｋ　
／ｃ＋Ｊの多孔質材料であり、しかも密度勾配を有する
材料であるため、極めて吸音特性に優れたものであるが
。

その効力を最高に発揮させるためには、その材質２郁成
形態、見掛は密度等に応じて、背後空気層との組み合わ
せに対し、固有の吸音特性（吸音率〜周波数Ｒｅ１ａｔ
ｉｏｎｓｈｉｐ）が存在するため、この関係を実験的に
確認して、使用する環境条件における発生音の所望の周
波数領域の騒音を最も効果的に吸音しつる条件を計定す
ることにより、従来にない高効率、ハイレベルの吸音効
果を発揮させることができる。

断熱特性においても同様である。即ち、ＳＭＣ層と天井
間又は壁面間に背後空気層を保たせて装着することによ
り、ＳＭＣｆｆりと天井間又は壁面間に形成される空気
層も断熱層として挙動し、室内空間の温度上昇を防止す
ることができる。

またＳＭＣ中にアルミニウム粉粒等ＳＭＣ層が輻射熱、
電磁波を反射しつる物質を加えたものは、更に断熱性、
電磁波シールド性を改善した商品となる。

上記のように１本発明は、自動車等の内装材、天井材に
使用できるのみならず、建築物の内装材、構造物の表面
材等にも広く適用できるものであり、特許請求の範囲に
記載された構成の範囲内で用途の変更、構成の改変、変
更が可能であることは勿論のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はウォータ−ジェット交絡装置の概略図、第２図
は本発明の構造材を製造する第１段階における一実施例
の積層構成を示す断面説明図、第３図は第２図における
構造材を製造する第２段階における一実施例の不織布層
を示す断面説明図、第４図は本発明の構造材の一実施例
の構成を示す断面説明図、第５図は本発明の構造材の一
実施例における吸音特性図である。 １；合成長繊維ウェブ層　２：複合繊維ウェブ層３：混
紡ウェブ層　　　　４：不織布層５　：　ＳＭＣ層　　
　　　　１１：高圧水噴出装置１２：吸引ボックス　　
　１３；乾９！機１４：巻取機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成長繊維ウェブ層と、複合繊維ウェブ層又は複
   合短繊維と合成短繊維とからなる混紡ウェブ層とを交絡
   一体化した表面部材と、ＳＭＣからなる補強部材とを一
   体成形して構成したことを特徴とする構造材。
2. （２）合成長繊維ウェブ層の上面に、複合繊維ウェブ層
   又は複合短繊維と合成短繊維とからなる混紡ウェブ層を
   積層し、ニードルパンチング又はウォータ−ジェット交
   絡法により交絡し一体化した不繊布層からなる表面部材
   を形成し、ついで該表面部材の下面にＳＭＣを積層した
   後、加熱圧縮成形したことを特徴とする構造材の製造方
   法。