JPS63309659A - 繊維成形体 - 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、軽量で、剛性、耐熱性、賦形性、吸音性など
に優れた繊維成形体、特に自動車用天井材として有用な
繊維成形体に関する。

（従来の技術） 自動車の内装材のひとつである成形天井にはダンボール
や各種樹脂発泡体などが使用されている。ダンボールは
軽量で安価ではあるが、成形手段が圧縮という操作のみ
であるため、賦形性が悪（微妙な形状を付与することが
できない。

さらに、吸湿性を有するため形状維持性が悪いという欠
点がある。

そのため、樹脂発泡体が広く利用されている。

例えば特開昭５８−７１１５４号及び特公昭５８−２８
１１号公報には、変性ポリスチレン発泡体を用いた成形
天井の開示がある。このような成形体は、樹脂を発泡さ
せて所望の形状に成形して得られるため賦形性に優れ、
得られる成形体は比較的強度が高（軽量であり、断熱性
、耐熱性、弾力性（クッション性）に優れる。しかし、
熱可塑性樹脂が用いられるため、高温での寸法安定性及
び高温での剛性に劣る。さらに、断熱効果を得るために
独立気泡の発泡体を用いるため表面で音の反射が起こり
、充分な吸音効果が得られない。

このような成形天井の剛性を向上させるために補強材を
積層したり、吸音効果を得るために吸音材を積層もしく
は基材に貫通孔を設けることが行われている（特開昭５
５−１１９４７号、特開昭５３−１４０７４および特公
昭５７−６０９４４号公報）が、製造工程が複雑になり
コスト高となる。成形天井自身の重量も増すため自動車
の走行燃費が落ちるという欠点もある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の欠点を解消するものであり、その目的
とするところは、軽量で剛性を有し、賦形性、耐熱性、
断熱性、吸音性およびクッション性に優れ、かつ高温に
おける剛性および寸法安定性にも優れた、自動車の成形
天井に通した繊維成形体を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の繊維成形体は、ガラス繊維と合成繊維との混合
繊維からなる不織布の少なくとも片面に合成樹脂分散液
又は溶液を含浸させ、これを乾燥させた後、上記合成繊
維及び合成樹脂のいずれか高い方の融点以上の温度に加
熱し加圧してなることを特徴とし、それにより上記の目
的が達成される。

しかして、本発明において使用するガラス繊維の繊維径
は５〜３０μｍで繊維長は５〜２００ｆｌのちのが好適
である。ガラス繊維の繊維径や繊維長が上記の値を下ま
わると不織布の剛性が不充分となり、後述の積層体の加
熱時に面材としての形状が維持できずに変形しやすくな
り、得られた成形体も剛性が低下する。一方、繊維径や
繊維長が上記の値を上まわると、特に自動車の成形天井
として使用する場合、その微妙な形状が付与できなくな
る。

合成繊維としてはその融点が７０〜２５０℃のものが好
ましく、９０〜２５０℃のものがより好適である。かか
る合成繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維、ポリスチレン繊維などがある。上記合成繊維の
融点が７０℃を下まわると、得られる成形体が高温にさ
らされたときに軟化するため、後述のバインダーとして
の能力が低下し、その結果、成形体の寸法安定性が悪く
なる。一方、融点が２５０℃を上まわると成形時に高温
を必要とし、かつ成形時間も長くなるため、コスト高と
なる。

合成繊維の繊維径は３〜５０μ鴎で繊維長は５〜２００
ｎのものが好適である０合成繊維の繊維径や繊維長が上
記の値を下まわると、後述の加熱加圧工程において、溶
融した合成繊維の滴状物が小さな単位となり、ガラス繊
維を接着することが不充分となる。一方、繊維径や繊維
長が上記の値を上まわると、溶融した合成繊維の滴状物
が大きな単位となり、接着点数が少なくなり充分な強度
の成形体が得られにくくなる。

本発明においては、上記のガラス繊維と合成繊維との混
合繊維からなる不織布が使用されるが、その混合割合は
ガラス繊維と合成繊維との重量比で１０：ｌ〜１：５の
範囲が好適である。

ガラス繊維の量が多くなり合成繊維が少なくなると不織
布状に成形しにくくなり、かつ加熱加圧下で成形体を製
造する際に合成繊維に由来する後述のバインダー効果が
得られにくくなる。

一方、合成繊維が多くなりガラス繊維が少なくなると、
得られる成形体の強度は向上するが、ガラス繊維が少な
いため成形体の空隙率が低下する。そのため、吸音性能
が低下する。

上記不織布は、上記ガラス繊維と合成繊維とを用い、通
常の不織布の製造法により調製される。例えば、まずヤ
ーンチョップ、ロービングチョップなどの形状で市販さ
れるガラス繊維を解繊する。合成繊維も同様に解繊して
フィラメント状とし、これらガラス繊維と合成繊維とを
エアーでブレンドし繊維同志を充分に混合した後、圧縮
成形して不織布を得る。カードマシンなどを用いてもよ
い。

このような不織布の密度は０．０１〜０．２ｇ／ｃｃと
するのが好ましい。０．０１ｇ／ｃｃを下まわると、不
織布としての形状維持性が低下し、得られる成形品の強
度も低下する。０．２ｇ／ｃｃを越えると得られる成形
体全体の重量が大きくなるため、自動車用の成形天井と
しては適当でない。不織布の厚みは目的とする成形体の
最も厚い部分よりも厚いことが必要であり、通常５〜１
００　ａｙｓである。５１麿を下まわると成形天井全体
としての強度が不充分となり好ましくない。一方、１０
０鶴を越えると後述の加熱時に中心部まで熱が伝わりに
くくなるため多量の熱量を必要とし好ましくない。

本発明においては、上記の不織布の少なくとも片面に合
成樹脂分散液又は溶液を含浸させる。

合成樹脂分散液又は溶液としては、スチレン樹脂、酢酸
ビニル樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂の水性懸濁液
、水性エマルジョン又は適当な有機溶媒溶液が用いられ
る。

かかる合成樹脂分散液又は溶液の含浸方法としては、噴
射法、塗布法、浸漬法などが採用される。上記合成樹脂
分散液又は溶液は、不織布の片面に含浸させてもよく、
また不織布の両面に含浸させてもよい。この場合、合成
樹脂分散液又は溶液は、不織布の表面から内部へと浸透
するが、中心部まで浸透していてもよい。

合成樹脂分散液又は溶液の含浸量としては、分散液又は
溶液に含まれている合成樹脂量が、得られる成形体の５
〜７０重量％となるように選定するのが好ましい。含浸
量が上記の量を上回ると、成形体の剛性は増大するが不
織布の嵩高性が低下し、そのため賦形性が悪くなり、し
かも吸音性も低下する。一方、含浸量が上記の量を下回
ると、剛性の向上効果が顕著でなくなる。

なお、不織布の表面に合成樹脂分散液又は溶液を含浸さ
せた後、ロールで不織布の表面を軽（しごいたり、ニー
ドルパンチを行ったりすると、含浸されている分散液又
は溶液が不織布の表面部分に均一に集まり、さらに成形
体の剛性の向上効果が高まる。

上記の如（して合成樹脂分散液又は溶液を含浸させた不
織布は、分散液又は溶液中の水、アルコール、溶剤の沸
点以上の温度に加熱され、上記の水、アルコール、溶剤
を蒸発させて乾燥される。このようにして得られた不織
布は、不織布中の合成繊維及び分散液又は溶液中の合成
樹脂のいずれか高い方の温度に加熱し加圧される。加熱
温度は合成繊維の種類、ガラス繊維と合成繊維との混合
割合、不織布の厚味、分散液又は溶液の含浸量、分散液
又は溶液中の合成樹脂の種類などにより異なるが、通常
は、合成繊維及び合成樹脂のいずれか高い方の融点より
も５〜１００℃高い温度が採用される。

本発明において加熱加圧の方法としては、不織布を加熱
炉の中で、無加圧下で加熱し、しかる後所望の形状を有
する圧縮成形用金型の中に入れて加熱加圧する方法、又
は不織布を直接所望の形状を有する圧縮成形用金型の中
に入れて加熱加圧する方法、或いは不織布をシート状に
プレス成形し、しかる後所望の形状を有する圧縮成形用
金型の中に入れて加熱加圧する方法等が採用される。加
圧力は一般に０．５〜３０ｋｇ／ａＪの範囲で設定され
、加圧時間は一般に５秒〜２０分の範囲で設定される。

かくして、本発明の繊維成形体が得られる。

この成形体はそのままの状態で種々の用途に使用できる
。またこの成形体を自動車用天井材として使用する場合
は、成形体の表面に織布、不織布、プラスチックシート
などからなる内装用化粧材が接着される。不織布と内装
用化粧材とを積層し、これを前記の圧縮成形金型内で加
熱し加圧し一体的に成形してもよい。

本発明の繊維成形体は空隙率が高く、例えば空隙率が８
０〜９９．５％にも達し、成形体中を気体が透過する場
合もある０例えば、煙草の煙による天井のよごれを防ぐ
ために、成形体表面に空気遮断用シートを貼ることも推
奨される。このような空気遮断用シートには、例えば、
プラスチック製シートや高密度不織布が用いられる。

この空気遮断用シートも化粧材と同様に不織布と一体成
形が可能である。例えば、不織布の片面にこの空気遮断
用シートを、他面に内装用化粧材を積層し、この積層体
を加熱し圧縮成形することにより、表面に空気遮断用シ
ートと内装用化粧材とを有する繊維成形体が得られる。

（作用） 本発明においては、ガラス繊維と合成繊維との混合繊維
からなる不織布の少なくとも片面に合成樹脂分散液又は
溶液を含浸させ、これを乾燥した後、合成繊維及び合成
樹脂のいずれか高い方の融点以上の温度に加熱し加圧す
る。すると、合成繊維の大部分が溶融し滴状となりこの
滴状の溶融物がガラス繊維に付着し、ガラス繊維同志が
その交叉点において合成繊維に由来する滴状の溶融物に
よって強固に接着され、内部に多数の空隙が形成される
。即ち、合成繊維の溶融物がガラス繊維のバインダーの
働きをする。

また、不織布に含浸された合成樹脂も溶融し、この溶融
物によってもガラス繊維同志が接着される。この合成樹
脂はガラス繊維のバインダーの働きをすると共に、成形
体の表面部分に多く留まり、それによりガラス繊維を補
強し成形体の剛性を向上させる働きをする。

（実施例） 以下、本発明の実施例を示す。

災翳桝土 （Ａ）繊維成形体の製造 ・ガラス繊維（直径１０μｍ、長さ５０−１００鶴）・
合成繊維（ポリエチレン繊維、直径１２μｍ、長さ５０
〜１００ｆｌ、融点１３５℃）・合成樹脂分散液（ポリ
スチレンエマルジョン、固形分５０重量％） ・内装用化粧材（ポリエステル製不織布、厚さ１．５　
　鶴） 上記ガラス繊維と合成繊維とを重量比１：１とし、これ
をカードマシンにかけて均一に混合し、厚さ２０＋ｎ、
密度０．０２ｇ／ｃｃの不織布を得た。

この不織布を幅１１５０ｎ、長さ１４００１ｍに切断し
、この不織布の両面に上記の合成樹脂分散液を噴霧含浸
させた。含浸量は不織布の片面につき合成樹脂の重量で
１５０　ｇ　／　ｒｒｒであった。噴霧含浸後、ローラ
ーで不織布の表面を軽くしごき、これを１００℃の熱風
で１０分間加熱し水分を蒸発乾燥させた。

次いで、この不織布に同サイズの上記内装用化粧材を積
層し、この積層体を１５０℃の熱風で３分間加熱した後
、速やかに温度３０℃の金型を用い、圧縮力１ｋｇ／ｃ
＋（の力で１分間圧縮成形した。この金型は、最小肉厚
部が３．０＊ｎ、最大肉厚部が８．０　ｍｍに設計され
ており、得られた成形体はほぼこの金型の形状に対応し
ており、賦形性は良好であった。

（Ｂ）繊維成形体の性能評価 （Ａ）項で得られた成形体を９５℃の熱風オーブン中で
２０ｈｒｓ保持した後、変位置（たれ）を測定した。別
に、（Ａ）項で得られた成形体から厚さ６１ｍ、幅５０
龍、長さ１５０ｎ＋の試料片を切り取り、曲げ強さの評
価を行なった。まず、上記試料片を１００　ｍの間隔を
もって配設された一対の支持体上に載置する。次いで、
この試料片中央部に５０ｎ／分の速度で力を加えてゆく
。そして、試料片が屈曲するときの重量を測定した。さ
らに、（Ａ）項で得られた成形体から厚さ８鰭、幅５０
０鶴、長さ５００ｆｌの試料片を切り取り、垂直入射吸
音率測定法により１０００Ｈｚにおける吸音率を測定し
た。

それぞれの結果を第１表に示す。第１表において成形体
の空隙率は、その厚みの平均を５　ｍｍとして算出した
。成形体電量は化粧材重量を含まない。実施例２〜４の
結果もあわせて第１表に示す。

裏胤桝ｌ ガラス繊維と合成繊維とのＭ量比を５：１とし、厚さ３
０ｍで密度が０．０２ｇ／ｃｃの不織布を製造し、これ
を使用したこと以外は実施例１と同様である。

裏上園主 ガラス繊維と合成繊維との重量比を１：５とし、厚さ１
０韮で密度が０．０４ｇ／ｃｃの不織布を製造し、これ
を使用したこと以外は実施例１と同様である。

裏施皿土 不織布の厚さを１５１ｍとし、合成樹脂分散液の含浸量
を不織布の片面につき合成樹脂の重量で２５０ｇ／ｒｒ
ｒとしたこと以外は実施例１と同様である。

（以下余白　） 第１表 （発明の効果） 上述の如く、本発明の繊維成形体は、ガラス繊維と合成
繊維との混合繊維からなる不織布の少なくとも片面に合
成樹脂分散液又は溶液を含浸させ、これを乾燥させた後
、上記合成繊維及び合成樹脂のいずれか高い方の融点以
上の温度に加熱し加圧することによって得られるもので
あって、ガラス繊維同志がその交叉点において合成繊維
の滴状の溶融物によって強固に接着され、さらに含浸さ
れた合成樹脂の溶融物によっても、主として不織布の表
面部分のガラス繊維同志が接着され、内部に多数の空隙
が形成される。

かような繊維成形体は、ガラス繊維と多数の空隙に由来
して、軽量で剛性を有し、かつ賦形性、耐熱性、断熱性
、吸音性およびクッション性に優れ、かつ高温における
剛性および寸法安定性に優れたものとなり、特に自動車
天井材として好適である。

さらに、本発明におい士は、不織布表面への合成樹脂の
含浸によって、成形体の表面部分の樹脂分が内部に比べ
て多くなっており、そのため成形体の剛性が著しく向上
する。

なお、本発明の繊維成形体は、自動車天井材に限らず、
家屋や船舶用の天井材あるいは断熱用建材など多くの分
野に使用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ガラス繊維と合成繊維との混合繊維からなる不織布
   の少なくとも片面に合成樹脂分散液又は溶液を含浸させ
   、これを乾燥させた後、上記合成繊維及び合成樹脂のい
   ずれか高い方の融点以上の温度に加熱し加圧してなる繊
   維成形体。