JPS6170059A - 立体効果成形物品およびその製造方法 - Google Patents

立体効果成形物品およびその製造方法

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JPS6170059A
JPS6170059A JP60200688A JP20068885A JPS6170059A JP S6170059 A JPS6170059 A JP S6170059A JP 60200688 A JP60200688 A JP 60200688A JP 20068885 A JP20068885 A JP 20068885A JP S6170059 A JPS6170059 A JP S6170059A
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fiber
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クラレンス・アスベリー・ピーピルズ・ジユニア
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Collins and Aikman Corp
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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】 本発明は立体効果成形繊維シート材料の成形品を製造す
る物品およびこの物品を製造する方法に関する。本発明
の成形物品は、特に自動車トランク部品などのａ雑表面
パネルとして用いるのに適用することができる。この成
形物品はホイールウェル（ｗｈｅａｌｗｅｌｌｓ　）、
スヘ７　　タイ’ｒ部品、構造用支持体などの如き自動
車トランク物品に付与される不規則な形状に適合する三
次元構造を有するようにする。また、これらの成形物品
は普通使用中に、および自動車トランク部品において遭
遇する加熱条件および摩耗条件に作用させた場合に三次
元構造を保持することが重要である。
従来、この目的のために製造された成形繊維表面物品は
、特に繊維表面層、および所望の成形適性、剛性および
保形特性を与える支持層を含む多層から構成されている
。例えば、このタイプの１つの周知の物品としては必要
な剛性や成形適性を与える後面にポリエチレンの如き熱
可堕性重合体の押出被覆フィルム層を被覆した二°−ド
ル不織ウェブ（ｎｅｅｄｌｅｄ　ｎｏｎｖｒｏｖｅｎ　
ｗｅｂ　）が用いられている。
このタイプの従来物品の制限および欠点は比較的に高価
なことであり、ある用途においては所望の保形性を得る
ことができないことである。積層構造の他の成形物品の
例については、例えば米国特許第４１７２１６６号、４
２０５１１８号および４４２４２５０号明細書に記載さ
れている。
本発明の１つの目的は高められた剛性、保形特性および
美学的に満足な織物外面を有する改良された成形物品を
提供することである。
本発明の他の目的は経済的コストで製造できる上記タイ
プの成形物品を提供することである。
本発明の上述する目的は比較的に高融点の繊維および比
較的に低融点の熱可塑性繊維のブレンドから形成した不
織布ウェブからなる立体効果成形物品（ｔｈｒｅｅ　ｄ
ｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｍｏｌｄｅｄ　ａｒｔｉｃｌｅ
　）を得ることにより達成する。不織布ウェブは三次元
構造を物品に与える成形区域を含んでおり、低溶融繊維
は保形則さを物品に与える多数の結合を形成する。本発
明の立体効果成形物品の特徴は、低溶融繊維を成形物品
の１表面上に繊維形状で存在させ、織物外観および風合
いを成形物品に与えると共に、成形物品の反対表面に非
繊維融着をあられし、かつ保形特性を成形物品に与える
結合を生じさせることである。
繊維物品の成形に用いる不織布ウェブは実質的には均質
な構造を有し、成形物品の反対面にその剛性および保形
特性を与える上述する特性とは異な特性を成形操作中に
分離支持層を設ける必要なく得ることができる。本発明
の物品はユニタリー構造からなり、成形中それ自体剛性
な「支持（ｂａｃｋｉｎｇ　）　Ｊ層を形成する［セル
フーフェースド（５ｅｌｆ−ｆａｃｅｄ　）　Ｊ物品と
しての特徴を有する。
本発明の好適例においては、成形物品を形成する不織布
ウェブは高溶融ポリエステル繊維および低溶融ポリエチ
レン繊維のニードル　ブレンド、および物品の主繊維成
分をなす高溶融ポリエステル繊維から形成する。比較的
に低溶融の熱可塑性繊維としては高溶融繊維より少なく
とも６５°Ｃ（１５０’Ｆ）低い溶融温度を有するのが
好ましく、またウェブは成形中圧伸して三次元物品を形
成できる少なくとも２０％の縦方向および横方向におけ
る伸び率を有するのが好ましい。
本発明の成形物品の特に有利な特徴は、成形操作中に繊
維材料それ自体を延伸および圧伸して深いくぼみ部分お
よびレリーフ部分を形成する深絞り１区域を成形できる
ことである。この深絞り区域は成形物品の他の区域にお
ける密度より低い密度を有するが、まだ所望の剛性およ
び保形特性を保持している。
また、本発明は自動車のトランク部分用の繊維表面パネ
ルとして用いるのに適当な保形性立体効果成形繊維物品
を製造する方法にあり、本発明の方法は ａ）比較的高溶融繊維および比較的低溶融熱可塑性繊維
のブレンドからなる不織布ウェブを形成し１ｂ）前記ウ
ェブの１側を反対側の温度より高い温度で、かつ低溶融
熱可塑性繊維を溶融するのに十分な温度に加熱し１ Ｃ）加熱ウェブを立体成形用型で加圧してウェブを三次
元構造に形成し、およびウェブの加熱表面に存在する溶
融繊維との結合を形成して剛性および保形特性を成形物
品に与えると共に、反対表面に存在する繊維を繊維状態
に残留し、かつ繊ａ熾物表面を物品に付与しＳおよび ｄ）成形物品を型から除去することを特徴とする。
次に、本発明を添付図面について説明するが、本発明は
これにより制限されるものではない。
第１および２図は本発明による立体効果成形物品１０に
ついて説明する。これらの図面に示す特定成形物品はト
ランクのホイール　ウェル区域ヲカバーする自動車用ト
ランク部品の内部についての繊維表面パネルとしての使
用に指向することができる。成形物品の前側または外側
１１を第１図に示し、および後側または内側１２を第２
図に示している。成形物品は、むしろ複合三次元形状を
有し、方向が著しく変化する多くの区分を含んでおり、
また極めて有意割合の成形または圧伸が物品の型内での
成形中に生ずる。
立体効果成形物品１０は独特の構造の不織布シート材料
またはウェブ、およびウェブを複合形状に成形しやすく
、かつ成形中に剛性および保形特性を発現できる組成物
から形成する。
特に、不織布ウェブは、加熱時に結合を形成し、繊維と
の結合を促し、かつ所望の剛性および保形特性を与える
比較的高溶融繊維および比較的低溶融熱可塑性１０、雄
を含んでいる。高溶融繊維はブレンドの主繊維成分をな
し、１または２種以上の低溶融熱可塑性繊維とブレンド
することができる。
溶融ポリエステル繊維、ＰＥＴＧの如きポリエステル共
重合体、ポリアミドおよび共ポリアミド、またはデュポ
ン社から商品名「エルバミド（ＥＬＶＡＭＩＤＥ　）Ｊ
で販売されているナイロン６−６６および６１０のター
ポリマーの如きターポリアミド、およびＥＶムまたはＥ
ＡＡの如きエチレン共重合体を挙げることができる。本
発明において用する好ましい低溶融繊維は線状低密度ま
たは高密度のポリエチレン繊維であり、この繊維は約２
０〜約７０重量％の割合で高溶融ポリエステル繊維とブ
レンドすることができる。必要に応じて、他の低溶融繊
維をかかるブレンドに添加できるが、好ましい構造にお
いては、コリエチレン繊維を主低溶融繊維とすることが
できる。
適当な高溶融繊維としてはポリエステル、ナイロン、ガ
ラス、ノメツクス（Ｎｏｍｅｘ　）およびケブラ（Ｋｅ
ｖ１０、ｒ　）を包含する。この場合、低溶融熱可塑性
繊維の融点と高溶融繊維の融点とは実質的に異なるのが
好ましい。低溶融熱可塑性繊維は高溶融繊維より少なく
とも６５．６°Ｃ（１５０’Ｆ）低い溶融温度を有する
のが好ましい。好ましい高溶融繊維はポリエステル繊維
である。繊維は染料を用いて、または顔料を普通のよう
に重合体に混合して適当に着色することができる。
成形物品の前面または外面は繊維フェルト状織物の感覚
および外観を有する。物品１０の前面を微視的に拡大し
て示した状態を第３図に示している。１例において、繊
維ウェブは高溶融ポリエステル繊維１４および低溶融ポ
リエチレン繊維１５のブレンドから形成する。第３図に
おいて、２種の繊維を区別するために、高溶＠繊維１４
を白色で示し、低溶融ポリエチレン繊維１５を黒色で示
している。しかしながら、特に一般的な用途において、
２種類の繊維は同一の色または異なる色に着色すること
ができる。第３図から明らかなように両皿類の繊維は物
品の表面全体にわたって実質的に無作為な配置に分布し
ている。物品１０の前面１１において、高溶融繊維およ
び低溶融繊維は繊維状態を示している。しかしながら、
第４図に示すように物品の後面１２においては、低溶融
繊維１５は溶融および融合して結合１６を形成する部分
を有しており、この部分においては繊維状態を失ってい
る。融合結合１６は、２種または３種以上の繊維が互い
に接触する繊維交錯点に位置する。これらの融合結合は
剛性を不織布ウェブに付与し、このために成形中に剛性
の付与された三次元形状を保持する。
第５図の断面図から、融合結合１６が物品の内面または
後面１２に著しく隣接して位置していると共に、前面１
１においては極めて俺かな（もしあるとすれば）融合結
合が見出され、高溶融および低溶融繊維は美学的に好ま
しいフェルト状の織物表置を示しており、この場合個々
の繊維は物品を固定されるが、しかも物品の表面の他の
繊維に関して実質的に遊離して望ましい織物風合いを物
品に与えている。後面には加熱の程度により影響される
が幾分硬質な外皮の手ざわりを有しているが、まだフェ
ルト状の織物物品の外観を有している。
第６図は本発明の成形物品を形成する不織布ウェブを製
造する適当な方法を示している。第６図に示すように高
溶融ポリエステル繊維１４、低溶融ポリエチレン繊維１
５および任意の第８の繊維成分１７を通常の織物繊維ブ
レンダ−２０でブレンドして繊維の実質的に均質のブレ
ンドまたは混合物を得る。次いで、繊維のブレンドを繊
維カード機２１に送って薄い布（ｇｏｓｓａｍｅｒ　）
カード　ウェブを形成し、しがる後このウェブをクロス
−ラップ機２２に送って薄い布カード　ウェブを互いに
重ね合わせて約６．３５〜１９．０５６　（約１／４−
８／４インチ）の最終ウェブ厚さ積層を形成する。
次いで、クロス−ラップ　ウェブを基準キャラクタ−（
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　）によッテ
一般に示される１または２機以上のニードル織機２３に
通す。このキャラクタ−２３はクロス−ラップ　ウェブ
を緻密で強固に結合し、他の処理中においてその形状を
保有するユニタリー不織布ウェブ材料Ｗを得る。このク
ロス−ラップ　ウェブＷを平方上ンチメートル当り約１
０８　Ａ−１４０回貫通（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｓ　
）　（平方インチ当り７００〜約９００回貫通）（７）
ニードリング（ｎｅｅｄｌｉｎｇ　）を行う。このよう
にして形成したニードル不織布ウェブＷを貯蔵および更
に処理するためにロール２５に巻き取る。必要に応じて
、破線で示すように１または２種以上の付加ウェブ成分
２６をクロス−ラップ　ウェブと合わせ、およびニード
リング中に合わせてニードル　ウェブの前面または後面
に異なる組成を得るようにすることができる。自動車用
成形部品の形成に用いるのに適当なニードル不ａ布ウェ
ブは少なくとも３３９り／ｍ’（１０オンス／平方ヤー
ド）、特に６７９ん１ｏ１８ワ／ｍ２（２０〜８０オン
ス／平方ヤード）の基本重触（ｂａｓｉｓ　ｗｅｉｇｈ
ｔ　）を有する。
成形操作の工程を第７図に示している　ロール２６から
のウェブＷを適当なカッテング装置ａ。
で適当な寸法にカットし、加熱チャンバー８１に通し、
ここでウェブを低溶融熱可塑性繊維成分を作用するのに
十分な温度に加熱し、次いで加熱ウェブを型８ｚに入れ
、加圧して所望の三次元構造に成形する。成形にダ１き
続いて、成形物品を型から除去し、カットおよび必要に
応じてトリミングステーション３８でトリミングする。
加熱は、ウェブの１表面をその反対表面より高い温度に
加熱するように行う。加熱は必要に応じて１側のみから
達成するのが適当であるけれども、例えば、第８図に示
すように加熱チャンバー８１はウェブ全体をすみやかに
加熱するためにウェブの上下両側に加熱素子８４および
３５を設けることができる。２組の加熱素子を用いる場
合には、ウェブの１側に位置する加熱素子８５を高い温
度にし、ウェブの表面を反対側表面の温度より高い温度
に加熱するようにする。
所望の温度に加熱した後、加熱ウェブをすみやかに型ａ
２に送る。第９および１０図に示すように、成形物品の
後側と接触する型の下部または雄型部分４１には適当な
入口および出口流体ライン４２を設けて冷却水のような
熱伝導媒体を循環することによって温度を調節する。ウ
ェブＷの多くの加熱表面は雄型部材４１に下方に向ける
。共同する型部分４１および４８を合体する場合には、
ウェブは延伸および圧伸し、型の構造に形成する。
物品のある区域において、ウェブは実質的に、例えば約
１２５％程度延伸および圧伸されるのに対して、他の区
域においてウェブは僅かに延伸および圧伸されるかまた
はされない。この結果、深絞り区域は薄くなり、圧伸さ
れない区域と比べて小さい密度を有する。
成形中に生ずる延伸を高度に調節することによって、ウ
ェブを高度、好ましくは２０％以上の伸び率を有するよ
うにＷ成する。特に、化ウェブ（ｇｒｅｉｇｅ　ｗｅｂ
　）は縦方向（ｍａｃｈｉｎｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　
）に約７６〜８０％のように高い伸び率、および非加熱
状態で横方向（ｃｒｏｓｓ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎ　）に４５〜５５％のような高さの伸び率を
有することができる。成形中、加熱ウェブは、なお高い
伸び特性を有している。
成形操作中、ウェブの多くの加熱表面は圧縮および緻密
化（ｄｅｎｓｉｆｉｅｄ　）され、ウェブのこの表面に
存在する繊維は熱可塑性の低溶融繊維により共に結合さ
れて物品に剛性および保形性を付与する。しかしながら
、低い度合に加熱されたウェブの反対表面に存在する／
ａＭ１は低い程度に結合し、この結果これらの繊維部分
は移動するように遊離状態に保持され、成形物品の表面
から突出する。
このように形成された成形物品の外面は望ましいフェル
ト状織物表面の外観および手ざわりを保有する。
次に、本発明を実施例について説明する。
実施例 第１試料の不織布ニードル　ウェブ（Ａ）を第６図に示
すと同様にプレンデング、カーデングおヨヒクロスーラ
ツピングによって５５重量％の黒着色ポリエチレン　テ
レフタレート繊維（１５ｄ、ｐ、ｆ、　）および４５重
量％の黒着色高密度ポリエチレン黙維のブレンドから作
った。第２試料のウェブ（Ｂ）を、ポリエチレン　テレ
フタレート繊維を黒色より、むしろ通常の白色繊維とし
た以外は上記と同じ繊維組成を用い、同じ手段送より作
った。ウェブの熱特性を測定して繊維成分の溶融温度お
よび再結晶温度を確めた。これらの結果を表１に示す。
表　　１ 熱　　分　　析 不織布ウェブ　溶Ｍ！ｌ！温度 Ａ　　　　　１３２″Ｃ２４８°Ｃ９８°ＣｌＯ３°Ｃ
１８７°Ｃａ２＝Ｂ１８４°Ｃ２５４°ｃ　　１ｏ２’
Ｃ１０８°Ｃ１８９°Ｃ６３’ＣウエブＡおよびＢをそ
れぞれ加熱し、成形して立体効果成形物品を形成し、試
料を成形物品の数区域から採取した。生非成形ウェブお
よび成形試料の基本重量、厚さおよび剛性を測定し、こ
れらの結果を表２に示す。
表　　２ 試料識別　！ｉ　　量　厚　さ　　で−〇＊Ａ−１７１
９６，８１５生（Ｇｒｅｉｇｅ　）Ａ−４５６３２，５
８９高圧区域 Ａ−３６７７５６１低圧区域 Ｂ−１６５８６，１１５生 Ｂ−２５９０２，５４４高圧区域 Ｂ−８６９９５５６低圧区域 ＊インチーボンドＸ　１０００　（１０’曲げに対し）
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は成形物品の前側および後側を示す
成形物品の斜視図、 第３図は第１図において３で示す区域から採取した成形
物品の前面の微視的に拡大して示した説明用線図、 第４図は第２図において４で示す区域から採取した成形
物品の後面の微視的に拡大して示した説明用線図、 第５図は第８図の５−５線上の断面図、第６図は不織布
ウェブのプロセス工程を示すブロック図、 第７図は不織布ウェブを成形物品に形成するプロセス工
程を示すブロック図、 ＠８図は不織布を加熱する装置の断面図、第９図および
！１０図は不織布ウェブを成形するのに適当な装置の断
面図、 第１１図は不織布ウェブを形成する装置の構成部分を分
離して示した説明用線図、および第１２図は第１１図に
示す装置を用いて成形した成形繊維物品の斜視図である
。 １０・・・成形物品 １１・・・成形物品の前側（前面）または外側（外面）
１２・・・成形物品の後側（後面）または内側（内面）
１４・・・高溶融ポリエステル繊維 １５・・・低溶融ポリエチレン繊維 １６・・・結合（融合結合）　　１７・・・第３の繊維
成分２０・・・織物繊維ブレンダー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、自動車用トランク部品などの繊維表面パネルとして
    用いるのに適当な立体効果成形物品において、比較的高
    溶融繊維（１４）および比較的低溶融繊維（１５）のブ
    レンドから形成した不織布ウェブ（１０）から構成し、
    前記不織布ウェブは非平面三次元構造を画成する成形区
    域を有し、前記低溶融繊維は保形剛さを非平面三次元ウ
    ェブに与える多数の結合（１６）を形成し、ウェブの１
    表面（１１）に存在する低溶融繊維は繊維形状を有し、
    およびウェブの反対表面（１２）に存在する低溶融繊維
    は非繊維融合状態を示し、かつ結合（１６）を形成する
    部分を有することを特徴とする立体効果成形物品。 ２、前記高溶融繊維を物品の主繊維成分とした特許請求
    の範囲第１項記載の立体効果成形物品。 ３、前記不織布ウェブをニードル不織布ウェブとした特
    許請求の範囲第１項記載の立体効果成形物品。 ４、前記低溶融熱可塑性繊維は高溶融繊維より少なくと
    も６５℃以下の溶融温度を有する特許請求の範囲第１項
    記載の立体効果成形物品。 ５、前記低溶融繊維はポリエチレン繊維からなる特許請
    求の範囲第１項記載の立体効果成形物品。 ６、非平面三次元構造を画成する前記成形区域は成形物
    品の他の区域より低い密度を有する深絞り区域を含む特
    許請求の範囲第１項記載の立体効果成形物品。 ７、前記不織布ウェブを比較的高溶融ポリエステル繊維
    および比較的低溶融ポリエチレン繊維の実質的に均質な
    ブレンドから形成し、ウェブの反対表面に存在する低溶
    融繊維の実質的な割合は非繊維融合形状を示し、かつ結
    合を形成する溶融部分を有する特許請求の範囲第１項記
    載の立体効果成形物品。 ８、自動車用トランク部品などの繊維表面パネルとして
    用いるのに適当な立体効果成形物品において、比較的高
    溶融繊維（１４）および比較的低溶融繊維（１５）のブ
    レンドから形成した不織布ニードルウェブから構成し、 前記不織布ニードルウェブは非平面三次元 構造を有し、前記低溶融繊維は保形剛さを非平面三次元
    ウェブに与える多数の結合（１６）を形成し、前記結合
    はウェブの厚さ全体にわたつて非対称的に分布し、およ
    び反対表面 （１１）に対するより１表面（１２）に主として接隣さ
    せて位置し、前記反対表面（１１）に存在する繊維を自
    由に移動でき、かつフェルト状繊維織物表面を物品に与
    えたことを特徴とする立体効果成形物品。 ９、前記結合は、低溶融繊維（１５）が溶融し、流動し
    、かつその繊維形状を失つた区域からなり、前記成形物
    品をシート材料とした特許請求の範囲第８項記載の立体
    効果成形物品。 １０、前記低溶融繊維（１５）はポリエチレン繊維から
    なり、および前記高溶融繊維（１４）はポリエステル繊
    維からなり、前記成形物品をシート材料とした特許請求
    の範囲第８項記載の立体効果成形物品。 １１、自動車用トランク部品などの繊維表面パネルとし
    て用いるのに適当な保形性立体効果成形物品を製造する
    方法において、 ａ）比較的高溶融繊維（１４）および比較的低溶融熱可
    塑性繊維（１５）のブレンドからなる不織布ウェブを形
    成し； ｂ）前記ウェブの１側をその反対側における温度より高
    い温度で、かつ低溶融熱可塑性繊維を溶融するのに十分
    な温度に加熱し； ｃ）前記加熱ウェブを三次元型（３２）において加圧し
    てウェブを三次元構造に形成し、ウェブの加熱表面に存
    在する溶融繊維により結合を形成して剛性および保形特
    性を成形シート材料に付与すると共に、反対表面に存在
    する繊維を繊維状態に残留し、繊維織物表面をシート材
    料に付与し；および 成形シート材料を型から除去することを特 徴とする立体効果成形物品の製造方法。 １２、ウェブの加熱は、熱をウェブの両側に作用させる
    と共に、ウェブの１側を反対側より高い温度に加熱する
    ようにして行う特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３、ウェブの前記１側を約１３２℃以上の温度に加熱
    する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４、高溶融繊維および低溶融繊維のブレンドからなる
    不織布ウェブを形成する工程は、ポリエステル高溶融繊
    維およびポリエチレン低溶融繊維をブレンドすることか
    らなる特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １５、高溶融繊維および低溶融繊維のブレンドからなる
    不織布ウェブを形成する工程は、カージングおよびクロ
    スラッピングにより繊維の均質ブレンドを形成すること
    からなる特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １６、繊維のブレンドからなる不織布ウェブの形成は、
    ウェブをニードリングする付加工程を含む特許請求の範
    囲第１５項記載の方法。 １７、繊維のブレンドの形成は、２種タイプの繊維のう
    ちの１種の繊維を形成する繊維の表面層を均質ブレンド
    の繊維に適用する付加工程を含む特許請求の範囲第１５
    項記載の方法。
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