JPH04243984A - 繊維複合体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に自動車用内装材、
例えば天井芯材やドア芯材、あるいは建築用内装材とし
て好適に用いられる繊維複合体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用内装材には、軽量で、
剛性、耐熱性、吸音性、成形性、耐湿熱寸法変化率等の
性能に優れた材料が要求される。

【０００３】従来より、この種の材料としては、例えば
特開昭６３−２４９７５２号公報に見られるような繊維
複合体が知られている。すなわち、図３に示すように、
この繊維複合体２は、ニードルパンチング処理等により
、表面層２１に対して垂直方向に貫通して配向した繊維
群２０を形成したものである。このようなニードルパン
チング処理は、通常、剪断強度を向上させるために行わ
れていた。そして、この繊維複合体２は、加熱圧縮する
ことによって所望の形状に成形していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示すよ
うに、上記従来の繊維複合体２の場合、加熱圧縮するこ
とによって剪断強度が低下してしまうといった不都合を
生じる。すなわち、圧縮成形前に、繊維複合体２の表面
層２１に対して垂直方向に貫通して配向されていた繊維
群２０が、圧縮成形時に大きく曲げられることとなる。 同時に、この繊維群２０を結着していた熱可塑性樹脂の
結着形態が大きく損なわれ、結果として横のずれに対す
る強度、つまり剪断強度が低下することとなる。

【０００５】本発明は、係る実情に鑑みてなされたもの
で、圧縮形成による著しい強度の低下を防ぐことのでき
る繊維複合体を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１に示すように、本発
明の繊維複合体１は、３次元方向に配向した無機繊維が
、熱可塑性樹脂によって部分的に結着され、全体に渡っ
て多数の空隙を有する状態となされたマット状の複合体
であって、前記複合体の表面に対して垂直方向に配向し
た無機繊維のうち、一部が一表面Ａから他表面Ｂまで連
続した柱状体１０を成し、一部は一表面Ａから他表面Ｂ
までは連続していない短柱状体１０’を成しているもの
である。

【０００７】本発明で使用される無機繊維としては、例
えばガラス繊維、ロックウール等が挙げられる。また、
この繊維の長さとしては、後述するマット状物の成形性
の点から５〜２００ｍｍ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。さ
らに、この繊維の太さとしては、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大きくなるの
で５〜３０μｍが好ましく、特に好ましくは７〜２０μ
ｍである。

【０００８】本発明で使用される熱可塑性樹脂としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン、飽和ポリエステル、
ポリアミド、ポリアクリロニトリル等の各種材料を用い
ることができる。

【０００９】次に、繊維複合体の製造方法について説明
する。まず、上記無機繊維をマット状に成形する。この
マット状物を製造する方法としては任意の方法が採用さ
れてよく、たとえば無機繊維をカードマシンに供給し、
解繊、混繊し、ニードルパンチを打ってマット状物を製
造する方法が挙げられる。

【００１０】この際、無機繊維を接着するためやマット
状物のかさを上げるために、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニ
トリル等の熱可塑性有機繊維が添加されてもよい。

【００１１】次に、表面に対して垂直方向に配向した繊
維を得るためにニードルパンチを施す。ただし、この垂
直方向に配向した繊維の一部は、マット状物を貫通して
配向するのではなく、一表面Ａ又はＢから他の表面Ｂ又
はＡの中程までは配向していてもよいが、他表面には達
しない短柱状体１０’を成形するようにしなければなら
ない。これは、通常、第一バーブまでの距離の異なった
フエルト針をニードルロッカーにセットしてニードルパ
ンチを行うことで達成することができる。このフエルト
針のセット法としては、第一バーブまでの距離が２〜７
ｍｍ、より好ましくは３〜５ｍｍ異なるフエルト針を、
距離が長い方の数量１０に対して距離の短い方の数量が
５〜３０の数比となるようにニードルロッカーにセット
する。また、ニードルパンチ密度は、１ｃｍ２　当たり
１０〜７０箇所行われるのが好ましい。このニードルパ
ンチ処理により、無機繊維は表面に対して垂直方向に配
向することとなる。

【００１２】ついで、このマット状物の表面に、上記熱
可塑性樹脂フィルムを積層する。この際、使用される熱
可塑性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、飽和ポリエステル等のフィルムが好適である。 また、溶融時のマット状物への含浸性を考慮して、この
熱可塑性樹脂フィルムの溶融粘度は、メルトフロー指数
で５以上のものが好ましく、より好ましくは１０以上の
ものがよい。

【００１３】そして、この積層体を、該熱可塑性樹脂の
溶融温度以上の温度で加熱圧縮し、この熱可塑性樹脂を
マット状物に含浸させる。この際の加熱方法は、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
ヒーター等による輻射熱加熱方法等が挙げられる。また
、圧縮方法にも任意の方法が採用されてよく、例えば、
プレスする方法、ロールで圧縮する方法等が挙げられる
。プレス圧力は１〜２０ｋｇ／ｃｍ２　であって、圧縮
時間は１〜１０秒あればよい。また、ロールで圧縮する
際には、ロール間を材料厚みの８０〜５％に設定するの
が好ましい。なお、プレス、ロールともに圧縮する際に
は、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の温度に加熱した状態
で行うことが好ましい。

【００１４】その後、この積層体を解圧し、熱可塑性樹
脂が溶融した状態で拡開させることで、この積層体の厚
みを増大させ、本発明の繊維複合体が得られる。この際
、無機繊維が一旦押しつぶされているため、充分に拡開
しないことがあるので、両表面から真空吸引を行う等の
拡開工程を経るのが好ましい。

【００１５】この繊維複合体を自動車内装材や建築用部
材として使用するには、加熱により樹脂を溶融させ、圧
縮、賦形成形、冷却等によって所定の部品とする。この
際、繊維複合体１は、表面に対して垂直方向に配向し、
一表面Ａから他表面Ｂまでは達していない無機繊維短柱
状体１０’を形成しているので、該無機繊維短柱状体１
０’が曲げられたりすることがない。すなわち、無機繊
維の動きが少なく、結着形態の変化が起こりにくくなる
。

【００１６】なお、圧縮成形の際に、この繊維複合体の
表面に、塩化ビニルレザー、不織布、織布等の化粧用表
皮材を積層して賦形してもよい。

【００１７】

【作用】本発明の繊維複合体は、表面に対して垂直方向
に配向し、一表面から他表面までは達していない無機繊
維短柱状体を形成しているので、加熱圧縮による成形の
際、無機繊維の動きが少なく、結着形態の変化が起こり
にくくなる。

【００１８】

【実施例】長さ４０〜２００ｍｍ、直径９〜１３μｍの
ガラス繊維をカードマシンに供給し、混織してマット状
物とした。一方、オルガンフエルト針Ａ（ＦＰＤ−１　
　３６Ｃ）（第一バーブまでの距離７ｍｍ）およびオル
ガンフエルト針Ｂ（ＦＰＤ−８４０）（第一バーブまで
の距離３ｍｍ）を交互に等数セットしたニードルロッカ
ーを用いて、オルガンフエルト針Ｂの第一バーブがちょ
うどマット状物を貫通する位置となるように、ヘッドプ
レートをセットすることによって針深さを設定する。そ
して、このニードルロッカーにセットしたフエルト針に
よって、前記マット状物に、１ｃｍ２　当たり８０箇所
のニードルパンチを行って厚さ８ｍｍ、平均重量４００
ｇ／ｍ２　の不織布状の無機繊維マット状物を得た。

【００１９】次に、このマット状物の両面に、厚さ１０
０μｍ・ＭＩ５の高密度ポリエチレンフィルムを積層し
た。

【００２０】そして、全体をテフロンシート間に挟み、
摂氏２００度で、３分間加熱し、３Ｋｇ／ｃｍ２　の圧
力で、摂氏２００度に加熱したプレスで圧縮した。

【００２１】その後、摂氏２００度に保ったまま、テフ
ロンシートを両側から真空吸引して５ｍｍまで拡開した
後、冷却し、繊維複合体を得た。

【００２２】また、こうして得られた繊維複合体を再度
材料が摂氏２００度になるまで加熱した後、材料の厚み
が３ｍｍになるようにプレス成形して冷却し、成形品を
得た。

【００２３】そして、成形前の繊維複合体と、成形後に
得られた成形品から、重量の異なる種々の部分を取り出
し、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。

【００２４】結果を表１に示す。

【００２５】

【比較例】ニードルロッカーにセットするフエルト針を
オルガンフエルト針Ｂ（ＦＰＤ−８　　４０）（第一バ
ーブまでの距離３ｍｍ）のみとしたこと以外は、上記実
施例と同様にして繊維複合体を得た。

【００２６】このようにして得られた繊維複合体および
成形品についても、重量の異なる種々の部分を取り出し
、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。

【００２７】結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１より明らかなように、本発明の繊維複
合体によれば、成形後の強度の低下を緩和していること
がわかる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、加
熱圧縮による成形の際、無機繊維の動きが少なく、結着
形態の変化が起こりにくくなるので、成形後の強度の低
下を緩和し、強度的に優れた成形品を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る繊維複合体の全体構成の概略を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る繊維複合体の成形後の全体構成の
概略を示す断面図である。

【図３】従来の繊維複合体の全体構成の概略を示す断面
図である。

【図４】従来の繊維複合体の成形後の全体構成の概略を
示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ　　一表面 Ｂ　　他表面 １　　繊維複合体 １０　　無機繊維柱状体 １０’　　無機繊維短柱状体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　３次元方向に配向した無機繊維が、熱
   可塑性樹脂によって部分的に結着され、全体に渡って多
   数の空隙を有する状態となされたマット状の複合体であ
   って、前記複合体のマット状表面に対して垂直方向に配
   向した無機繊維の一部が、一表面から他表面まで連続し
   た柱状体を成し、一部は一表面から他表面までは連続し
   ていない短柱状体を形成していることを特徴とする繊維
   複合体。