JPH06200460A - 繊維複合体 - Google Patents

繊維複合体

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JPH06200460A
JPH06200460A JP34807992A JP34807992A JPH06200460A JP H06200460 A JPH06200460 A JP H06200460A JP 34807992 A JP34807992 A JP 34807992A JP 34807992 A JP34807992 A JP 34807992A JP H06200460 A JPH06200460 A JP H06200460A
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道章 笹山
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克彦 山路
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱してプレス成形した際、表面に凹凸が現
われず優れた平滑面が得られる繊維複合体を得る。 【構成】 ガラス繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全体
にわたって多数の空隙を有する繊維複合体において、主
として17μmの直径を有する太い無機繊維1が存在す
る芯層2と、芯層2の両面に、主として10μmの直径
を有する細い無機繊維3が存在する表層4とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用内装材や建築
用内装材に用いられる繊維複合体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、上記内装材には、軽量で、剛
性、耐熱性、成形性等の性能に優れた材料が要求され
る。従来より、この種の材料として、直径10μmの比
較的細い無機繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全体にわ
たって多数の空隙を有する繊維複合体が知られている
(特開平1−156562号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】加熱してプレス成形す
る際、加熱によって繊維複合体が膨張し、厚みが増加す
ると、成形時厚い繊維複合体を圧縮することになるた
め、平滑な表面が得られ、しかも深絞りのような場合そ
の形状がシャープに現われる。従来の上記繊維複合体
は、無機繊維の直径が比較的細いので表面に凹凸が現わ
れない利点がある反面、プレス成形する際、加熱しても
その厚みが余り増加しない。
【0004】本発明の目的は、加熱してプレス成形した
際、表面に凹凸が現われず優れた平滑面が得られる繊維
複合体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、無機
繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全体にわたって多数の
空隙を有する繊維複合体において、主として13μm以
上の直径を有する太い無機繊維が存在する芯層と、芯層
の両面のうち少なくとも片面に、主として13μm未満
の直径を有する細い無機繊維が存在する表層とを備えて
いることを特徴とするものである。
【0006】請求項2の発明は、無機繊維と熱可塑性樹
脂からなりかつ全体にわたって多数の空隙を有する繊維
複合体において、13μm以上の直径を有する太い無機
繊維と13μm未満の直径を有する細い無機繊維が2:
8〜8:2の割合で混合されており、空隙率が90〜9
6%の芯層と、芯層の両面のうち少なくとも片面に空隙
率が70〜90%未満の表層とを備えていることを特徴
とするものである。
【0007】請求項1の発明において、芯層に主として
13μm以上の直径を有する太い無機繊維を用いたの
は、これにより繊維複合体の弾力を大きくさせ、加熱し
たときにその厚さを大きく増加せしめるためであり、1
3μm未満ではこれが充分には期待できないからである
が、より好ましい直径は17〜21μmである。
【0008】また、表層に主として13μm未満の直径
を有する細い無機繊維を用いたのは、プレス成形後表面
に凹凸が現われないようにするためであり、13μm以
上ではこれが充分には期待できないからであるが、好ま
しい直径は6〜11μmであり、より好ましい直径は7
〜10μmである。
【0009】請求項2の発明において、13μm以上の
直径を有する太い無機繊維と13μm未満の直径を有す
る細い無機繊維とを2:8〜8:2の割合で混合したの
は、太い無機繊維により繊維複合体の弾力を大きくさ
せ、加熱したときにその厚さを大きく増加させるためで
あり、細い無機繊維を混ぜることによりプレス成形後表
面に凹凸が現われないようにするためである。そして、
繊維複合体の厚さの必要とする増加量に応じて、上記範
囲内で混合割合を変える。そして、良好な表面性を得る
ためには、細い無機繊維が繊維複合体の10〜70重量
%含まれていることが好ましい。また、強度上、熱可塑
性樹脂が30〜80重量%含まれていることが好まし
く、より好ましい含有量は45〜70重量%である。
【0010】表層は強度を必要とするので空隙率は小さ
い方がよい。空隙率が小さい、すなわち密度が高いと、
細い無機繊維だけでなく太い無機繊維の弾力を抑制する
こととなり表面性を良好にし得る。しかし余り小さいと
材料が表層に集中し過ぎて結局芯層の強度が低下するこ
ととなるので、70〜90%未満の範囲を必要とし、好
ましい範囲は80〜86%である。
【0011】また、芯層の空隙率を90〜96%とした
から、太い無機繊維が熱可塑性樹脂の拘束を受けにく
く、繊維複合体の弾力を大きくさせることを保証する。
空隙率が90%未満ではこれが保証されない。芯層の空
隙率の好ましい範囲は91〜94%である。
【0012】無機繊維としては、たとえばガラス繊維、
炭素繊維等があげられ、その長さは後述のマット状物の
成形性の点から5〜200mmが好ましい。
【0013】熱可塑性樹脂としては、ポリエレチン、ポ
リプロピレン、飽和ポリエステル、ポリアミド、塩化ビ
ニル等をあげることができる。そして、繊維複合体を後
述のマット状物から得る場合、その両面にフィルムとし
て積層する必要がある。このフィルムの厚さはマット状
物を構成する無機繊維との割合で適宜決定せられる。繊
維複合体はマット状物から得られるが、このマット状物
の製造方法は任意であり、たとえば、無機繊維をカード
マシンに供給し、解繊、混繊し、ニードルパンチ処理す
る方法があげられる。ニードルパンチ密度は、1cm2
当り30〜200が好ましい。なお、無機繊維を接着す
るためやマット状物のかさを増すために、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を添加して
もよい。
【0014】請求項1の発明において、芯層の片面のみ
に表層を形成する場合は、カードマシンを2基以上用意
し、芯層の両面に表層を形成する場合は、カードマシン
を3基以上用意して、これらをベルトコンベヤの1側に
向かって並列させる。そして、前者の場合一端のカード
マシンに、後者の場合両端のカードマシンに細い無機繊
維を供給するとともに、残りのカードマシンに太い無機
繊維を供給し、カードマシンで解繊、混繊後、吐出され
た紙状物を折りたたみながら積層し、つぎにニードルパ
ンチを打ってマット状物を得る。ニードルパンチを打つ
ことにより、芯層の太い繊維の一部が表層へ、表層の細
い繊維の一部が芯層へと厚み方向にそれぞれ配向される
が、各20重量%以下であるので問題はない。表層の厚
みは片面の場合全厚みの10〜40%、両面の場合も、
片面が10〜40%が好適である。
【0015】繊維複合体は、マット状物の両面に熱可塑
性樹脂フィルムを積層し、加熱加圧圧縮して熱可塑性樹
脂を溶融し、これをマット状物に含浸させ、含浸樹脂が
溶融状態にあるうちに積層物を厚さ方向に引っぱって膨
らませることによって得られる。
【0016】得られた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際、加熱により樹脂を溶融し、圧
縮、賦形成形および冷却して所定の部品とする。なお、
成形の際に塩化ビニルレザー、不織布、織布等の化粧用
表皮材を積層してもよい。
【0017】なお、本発明の繊維複合体を加熱すると厚
さが増大する理由については不明な点もあるが、上述の
ニードルパンチ処理により無機繊維が圧縮により屈曲さ
れていて、これが加熱による樹脂の溶融に伴って原状に
復そうとすることに起因するものと推察される。
【0018】
【作用】請求項1の発明は、無機繊維と熱可塑性樹脂か
らなりかつ全体にわたって多数の空隙を有する繊維複合
体において、主として13μm以上の直径を有する太い
無機繊維が存在する芯層と、芯層の両面のうち少なくと
も片面に、主として13μm未満の直径を有する細い無
機繊維が存在する表層とを備えているので、芯層の太い
無機繊維の存在により繊維複合体の弾力が大きくなり、
加熱したときにその厚さが大きく増加し、また、表層に
存在する無機繊維が細いことにより、プレス成形後表面
に凹凸が現われない。
【0019】請求項2の発明は、無機繊維と熱可塑性樹
脂からなりかつ全体にわたって多数の空隙を有する繊維
複合体において、13μm以上の直径を有する太い無機
繊維と13μm未満の直径を有する細い無機繊維が2:
8〜8:2の割合で混合されており、空隙率が90〜9
6%の芯層と、芯層の両面のうち少なくとも片面に空隙
率が70〜90%未満の表層とを備えているので、太い
無機繊維により繊維複合体の弾力が大きくなり、加熱し
たときにその厚さが大きく増加し、また、細い無機繊維
が混ざっていることによりプレス成形後表面に凹凸が現
われない。
【0020】
【実施例】まず、請求項1の発明の実施例につき説明す
る。
【0021】実施例1 この実施例は、図1に示されており、同図の繊維複合体
(A)は、無機繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全体に
わたって多数の空隙を有する繊維複合体であって、主と
して17μm以上の直径を有する太い無機繊維(1) が存
在する芯層(2)と、芯層(2) の両面に、主として10μ
m以下の直径を有する細い無機繊維が存在する表層(4)
とを備えており、無機繊維としてはガラス繊維が用いら
れ、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレンとポリエチ
レンとの混合物が用いられている。上表層(4) 、芯層
(2) 及び下表層(2) の厚さの割合は、30%、40%及
び30%である。
【0022】上記繊維複合体(A)は、つぎのようにし
て製造せられる。すなわち、図2に示すように、カード
マシンを3基(5)(6)(7) を用意し、これらをベルトコン
ベヤ(8) の1側に向かって並列させる。そして、第1番
目及び第3番目のカードマシン(5)(7)に、直径10μm
の細いガラス繊維(3) と直径10μmのポリプロピレン
繊維を重量比3:1の割合で供給するとともに、第2番
目のカードマシン(6)に直径17μmの太いガラス繊維
(1) と直径10μmのポリプロピレン繊維を重量比3:
1の割合で供給し、これらのカードマシン(5) 〜(7) で
それぞれ解繊、混繊後、吐出された紙状物をベルトコン
ベヤ(8) 上で150g/m2 の割合で折りたたみながら
積層し、つぎにこれらに70箇所/cm2 の密度でニー
ドルパンチ(9) によりパンチングしてマット状物(10)を
得た。マット状物(10)の両面に厚さ130μmのポリエ
チレンフイルムを積層し、得られた積層物を2枚のポリ
テトラフルオロエチレンフィルムの間に挾んで200℃
で3分間加熱した後、200℃に加熱したプレスにより
5kg/cm2 で加圧して0.8mmに10秒間圧縮
し、200℃に保ったまま両面のポリテトラフルオロエ
チレンフィルムを厚さ方向に真空吸引して引っぱり、厚
さ3mmまで積層物を膨らませた後冷却し、ポリテトラ
フルオロエチレンフィルムを積層物から剥離除去して得
た。
【0023】実施例2 この実施例の繊維複合体は、実施例1において、芯層
(2) の片方の表層(4) を芯層(2) と同じ構成にした以外
は、実施例1と同様のものであり、その製造方法は第1
番目のカードマシン(5) のみに細いガラス繊維(3) を供
給し、第2及び第3のカードマシン(6)(7)に太いガラス
繊維(1) を供給した以外は、実施例1の場合と同様であ
る。
【0024】比較例1 この比較例の繊維複合体は、実施例1において、芯層
(2) を両方の表層(4) と同じ構成にした以外は、実施例
1と同様のものであり、その製造方法は第1番目ないし
第3番目のカードマシン(5) 〜(7) のすべてに細いガラ
ス繊維(3) を供給した以外は、実施例1の場合と同様で
ある。
【0025】比較例2 この比較例の繊維複合体は、実施例1において、両方の
表層(4) を芯層(2) と同じ構成にした以外は、実施例1
と同様のものであり、その製造方法は第1番目ないし第
3番目のカードマシン(5) 〜(7) のすべてに太いガラス
繊維(1) を供給した以外は、実施例1の場合と同様であ
る。
【0026】つぎに、請求項2の発明の実施例につき説
明する。
【0027】実施例3 この実施例は、図3に示されており、同図の繊維複合体
(B)は、無機繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全体に
わたって多数の空隙を有するものであり、17μmの直
径を有する太い無機繊維(11)と10μmの直径を有する
細い無機繊維(12)が7:3の割合で混合されており、空
隙率が92%の芯層(13)と、芯層(13)の両面に空隙率が
85%の表層(14)とを備えており、無機繊維としてはガ
ラス繊維が用いられ、熱可塑性樹脂としては、ポリプロ
ピレンとポリエチレンとの混合物が用いられている。上
表層(14)、芯層(13)及び下表層(14)の厚さの割合は、2
0%、60%及び20%である。
【0028】上記繊維複合体(B)は、つぎのようにし
て製造せられる。すなわち、カードマシンに直径17μ
mのガラス繊維と、直径10μmのガラス繊維と、直径
10μmのポリプロピレン繊維を重量比4.9:2.
1:3として供給し、ニードルパンチを打って450g
/m2 のマット状物を得た。マット状物の両面に厚さ1
30μmのポリエチレンフイルムを積層し、得られた積
層物を2枚のポリテトラフルオロエチレンフィルムの間
に挾んで200℃で3分間加熱した後、200℃に加熱
したプレスにより5kg/cm2 で加圧して0.8mm
に10秒間圧縮し、200℃に保ったまま両面のポリテ
トラフルオロエチレンフィルムを厚さ方向に真空吸引し
て引っぱり、厚さ3mmまで積層物を膨らませた後冷却
し、ポリテトラフルオロエチレンフィルムを積層物から
剥離除去して得た。
【0029】実施例4 この実施例の繊維複合体は、実施例3において、太いガ
ラス繊維(11)と、細いガラス繊維(12)との重量比を5:
5とした以外は、実施例3と同様のものであり、その製
造方法では太いガラス繊維と、細いガラス繊維と、ポリ
プロピレン繊維との重量比を3.5:3.5:3とした
以外は、実施例3の場合と同様である。 実施例5 この実施例の繊維複合体は、実施例3において、太いガ
ラス繊維(11)と、細いガラス繊維(12)との重量比が3:
7とした以外は、実施例3と同様のものであり、その製
造方法では太いガラス繊維と、細いガラス繊維と、ポリ
プロピレン繊維との重量比を2.1:4.9:3とした
以外は、実施例3の場合と同様である。 比較例3 この比較例の繊維複合体は、すべて直径10μmmのガ
ラス繊維を用いたこと以外は実施例3と同じものであ
る。
【0030】比較例4 この比較例の繊維複合体は、すべて直径17μmmのガ
ラス繊維を用いたこと以外は実施例3と同じものであ
る。
【0031】比較例5 この比較例の繊維複合体は、すべて直径10μmmのガ
ラス繊維を用いたこと以外は実施例3と同じものであ
り、その製造方法では厚さを膨張させなかったこと以外
は実施例3と同じである。
【0032】比較例6 この比較例の繊維複合体は、すべて直径17μmmのガ
ラス繊維を用いたこと以外は実施例3と同じものであ
り、その製造方法では厚さを膨張させなかったこと以外
は実施例3と同じである。
【0033】上記各実施例および各比較例の繊維複合体
を180℃に加熱し、膨張厚さを測定した。また、膨張
後の繊維複合体を5mmのクリアランスで平板状に冷却
プレスし、冷却後の繊維複合体の厚さを30点測定し、
平均と標準偏差を求めた。これらの結果を表1に示す。
【0034】
【表1】 表1において、標準偏差が大きいことは、厚さにばらつ
きが大きく、表面に凹凸が多いことを示す。また、加熱
膨張後の厚さが不十分であることは、そのためにプレス
しても圧縮されないため表面が平滑になりにくいことを
示す。
【0035】
【発明の効果】本発明の繊維複合体によれば、太い無機
繊維により、加熱してプレス成形した際、加熱時に厚さ
が大きく増加するから、プレス後優れた平滑面が得られ
るとともに、細い無機繊維により表面に凹凸が現われる
ことなく、成形性がきわめて良好である。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の実施例を示す正面図である。
【図2】請求項1の発明による繊維複合体に用いられる
マット状物の製造装置の平面図である。
【図3】請求項2の発明の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
(A)(B):繊維複合体 (1)(11) :太い無機繊維 (2)(13) :芯層 (3)(12) :細い無機繊維 (4)(14) :表層
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B60R 13/02 Z E04F 13/16 A 9127−2E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全
    体にわたって多数の空隙を有する繊維複合体において、
    主として13μm以上の直径を有する太い無機繊維が存
    在する芯層と、芯層の両面のうち少なくとも片面に、主
    として13μm未満の直径を有する細い無機繊維が存在
    する表層とを備えていることを特徴とする繊維複合体。
  2. 【請求項2】 無機繊維と熱可塑性樹脂からなりかつ全
    体にわたって多数の空隙を有する繊維複合体において、
    13μm以上の直径を有する太い無機繊維と13μm未
    満の直径を有する細い無機繊維が2:8〜8:2の割合
    で混合されており、空隙率が90〜96%の芯層と、芯
    層の両面のうち少なくとも片面に空隙率が70〜90%
    未満の表層とを備えていることを特徴とする繊維複合
    体。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785211B1 (ko) * 2006-02-13 2007-12-11 이비덴 가부시키가이샤 무기 섬유체
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JP2022521613A (ja) * 2019-02-26 2022-04-11 アドラー ペルツァー ホルディング ゲーエムベーハー ニードルパンチ不織布の製造のための装置

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