JPS6375162A

JPS6375162A - 繊維シ−ト成形体

Info

Publication number: JPS6375162A
Application number: JP61218640A
Authority: JP
Inventors: 正彦石田; 塚本　昌博
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-05

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、高強度で、賦形性、断熱性および吸音
性江優れ、特に自動車用天井材として有用な繊維シート
成形体に関する。

（従来の技術）自ｗＪｘＬ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、賦形性が悪く微妙な形状を付与すること
ができ々い。

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号公報および特公昭
５８−２８１１号公報には、変性ポリスチレン発泡体を
用いた成形天井がある。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く軽量であり、断
熱性、耐熱性などＶＣ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および高温での強
度に劣る。さらπ、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の音の反射がおこり、充分な吸
音効果が得られない。このような成形天井の強度を向上
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け基材に貫通孔を設けることが行
われている（特開毛５５−１１９４７号公報、特開昭５
３−ｉ４０７４号公報および特公昭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）本発明は上記従来の欠点を解消し、軽量、高強度で、賦
形性、耐熱性、断熱性および吸音性に優れ、かつ高温に
おける強度および寸法安定性にも優れた、特に自動車の
成形天井に適した繊維シート成形体を提供することを目
的としてなされたものである。

（問題点を解決するための手段）本発明の要旨は、無機繊維を含有する繊維材間Ｉ／ｃ熱
可塑性樹脂発泡性繊維が分散された不繊布基材が加熱圧
縮成形されて、前記繊維材間が前記熱可塑性樹脂発泡性
繊維の溶融物で接着されてなる繊維シート成形体に存す
る。

本発明の成形体の基材となる不織布に用いられる繊維材
は、無機繊維を含有し、必要に応じて有機繊維を７５重
量％以下の割合で含有する。

このような無機繊維の素材としては、ガラス、ロックク
ールなどが、有機繊維の素材としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどがある。

有機繊維の含有量が７５１ｉ量％を越えると、得られる
成形体の強度が低下する。これらの繊維は、いずれもそ
の直径が２〜４０μｍ１長さが５０〜２００１！９Ｉの
短繊維である。繊維径や縁＃長が上記範囲を下まわると
得られる成形体の強度が不充分であり、上２範囲を上ま
わると成形時の賦形性が悪い。

前記不織布ｒｃ混綿される熱可塑性樹脂発泡性繊維は、
分解型発泡剤を混練したものであり、該分解型発泡剤の
分解温度以上に加熱されると、発泡する性質を有するも
のであるものが好適に使用される。熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ
樹脂等が使用される。分解型発泡剤としては、重炭酸ナ
トリウム、炭酸アンモニクム、亜硝酸アンモニクム、ア
ジド化合物などの無機系分解型発泡剤、アゾ化合物、ニ
トロン化合物、スルホニルヒドラジド化合物などの有機
系分解型発泡剤が使用される。

熱可塑性樹脂発泡性繊維は、前記熱可塑性樹脂に、混練
ロールあるいは混練押出機等を用いて、熱可塑性樹脂の
軟化温度以上、混練する分解型発泡剤の分解温度以下の
温度にて、分解型発泡剤を混練し、仁の混線物を分解型
発泡剤の分解温度以下で多数のノズルより溶融押出し、
高速度で引取るなどの方法で線維状にすることにより製
造される。

熱可塑性樹脂発泡性繊維の発泡時の最大発泡倍率は６倍
以上、好ましくは１０倍以上である。

６倍を下まわると後述する不織布基材の加熱圧ｌａ底成
形時不織布基材中の繊維材同士を接着するパイングーと
しての働きが不充分であり、そのためＶＣ得られる成形
体の強度が低下する。発泡性繊維の発泡倍率の上限は特
に制限されないが、このような発泡繊維の製造可能な発
泡倍率の上限は約５０倍である。発泡性繊維の発泡倍率
が６倍以上となるように熱可塑性樹脂の素材、粒径、発
泡剤の種類、発泡剤の含有量などを適宜選択する。

このような発泡性繊維は、不織布基材全体の２０〜１２
０重量％の割合で含有される。少なすぎると得られる成
形体の強度が不充分であり、過剰であると不織布基材の
調整が困難と々る。

また、発泡性繊維は、太さ４０μｍ程度のもの壕でか好
適であり、長さは２〜２００　ｍｍ程度のものが好適で
ある。上記値より大きなものであると繊維材との混綿が
困難となる場合が生じるが、混綿が困難でない限り、太
さおよび長さは特に制限されない。

本発明の成形体の基材である不繊布基材は、前記無ａｔ
Ｒ維、発泡性繊維および必要ＶＣ応じて有機繊維を用い
、通常の不織布の製造法に準じて製造される。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開繊する。有機繊維を用いると
きＶＣ＃−ｉ、これも同様に廃線してフイクメント状と
し、このガラス繊維（無機縁１４ｋ）、発泡性繊維およ
び必要に応じて有機繊維をカードマシンなどを用いて充
分にブレンドし、圧ａｉｉ成形して不織布基材を得る。

このような不織布基材の空隙率は９２〜９９゜５％であ
る。９２％を下まわると後述の加熱圧縮成形工程におい
て、発泡性繊維が発泡してもその溶融物が充分に繊維材
間に入り込むことができず、その結果、繊維材同士を強
固に接着するバインダーの効果が充分に得られない。つ
まり、得られる成形体の強度が不充分となる。空隙率が
高すぎると不織布としての形状を維持するのが困難とな
り、得られる成形品の強度も低下する。不織布基材の厚
みは目的とする成形体の厚みや密度により異々るが、通
常１０〜１００ｍ、好ましくＦｉｌ　Ｏ〜６０ｆｆであ
る。１０ｆｌを下まわると成形天井全体の強度が不充分
であり、ｌ　００ｆｆを越えると後述の加熱時に中心部
分まで熱が伝わりにくくなるため大熱量を必要とする。

このようＫして得られる不織布基材は適当な大きさに切
断され、加熱後、所望する形状の凹凸を有する一対の金
型で圧縮成形される。この時の加熱温度は発泡性繊維中
に混練された分解型発泡剤の分解温度及び発泡性繊維中
に使用されている熱可塑性樹脂の融点以上の温度である
必要がある。

また、圧縮成形するときの金型の温度は、発泡性繊維中
に使用されている熱可塑性樹脂および必要に応じて混綿
されている有機繊維の融点以下であればよいが、通常常
温〜８０℃程度である。圧縮成形の圧縮力は通常０．２
〜５０）ｌ／−であり、圧縮時間ＦｉＩＯ〜６００秒で
ある。

このようＫして、もとの不織布基材の厚鳳のへ０５〜α
７倍の範囲に圧縮成形され、繊維シート成形体が得られ
る。そして成形体の厚みは、１〜２０ｆｆとされる。

例えば、自動車用天井材において、特に強度が必要とさ
れる周辺部ではもとの厚木のα０５倍以下倍に１強度は
周辺部はど必要としないが吸音性や緩衝性を必要とする
中央部けもとの厚＾の０，２〜０，７倍に圧縮される。

このような成形体の周辺部の厚みは約１〜３ＷＭ、中央
部＃′ｉ４〜１１０５ｒである。α７倍以上の厚み（低
密度）Ｋ成形されると発泡性繊維の発泡・溶融・固化に
よる繊維材間の接着が充分に行われないため、成形体の
強度が不充分となる。逆にα０５倍以下であっても特に
問題はないが、圧１ｔ３ＶＣ大きな力を必要とするため
無駄である。上記中央部の空隙率ば約５０％以上となり
、このよつな成形体は吸音性に優れる。

このような方法で得られた自動車用天井材の成形体表面
ＶＣは、織布、不織布、プラスチツタシートなどの内装
用化粧材が接着される。不織布基材と内装用化粧材とを
積層し、これを加熱し、一体内に圧縮成形してもよい。

以上のように、本発明の繊維シート成形体は、無機繊維
を含有する繊維材間に熊野ｍ性樹脂発泡性繊維が分散さ
れた不織布基材が加熱圧ｌＥａ成形されて得られる。不
織布基材中の発泡性繊維中に使用されている熱可塑性樹
脂は、加熱工程で軟化し、後に溶融する。また発泡性繊
維中に含有された分解型発泡剤が分解し、ガスが発生す
る。このために、加熱により発泡性繊維が不織布基材中
で充分均一に混綿されている状態で発泡を起こすことＫ
なり、繊維材間に充分に浸透した后、溶融し滴状物とな
る。このようになった不織布基材を、金型で圧縮するこ
とで、発泡性繊維に由来する溶融樹脂は、更に：繊維材
間へと浸透が促進され、温度が降下すると、この樹脂が
硬化し繊維材同士を強固に接着するバインダーの働きを
する。このように繊維材同士が樹脂により固定された状
ｍＫあるため、強度及び形状維持性に優れる。無機繊維
が使用されているため、その、熱安定性は従来の熱可塑
性樹脂発泡体に比べてけるかに高い。

本発明の成形体は比較的低密度の不繊布基材から得られ
るため軽量である。成形体の密度はその部分により異々
るが、例えば自動車天井の周辺部は充分に圧縮して成形
されているため高密度であり、低密度部分は弾力性を有
し吸音率が高い。

このように１本発用の成形体は、上記各種の優れた性質
を有するため、従来必要とされた補強材、吸音材などが
不要となる。そのため、自動車天井製造のため工程が簡
略化され、天井自体の重量も軽量化される。

次に、本発明の成形体が、どのようにして製造されるか
、第１図及び第２図の一例を参照して説明する。

第１図において、繊維供給容器１．ＩＩＫそれぞれ収納
された無機繊維２および発泡性繊維３が所定量ずつベル
トコンベアー２１上に供給される。この無機繊維２およ
び発泡性繊ｍ３は、カードマシン５に供給され、充分圧
混綿された後、連続状の不織布基材６が形成され、巻取
機７にて巻取られる。巻取られた不織布基材６け所望の
形状サイズに切断される。

第２図において、切断された不織布基材６と内装化粧材
８とが積層されて積層体ｌＯとされ、この積層体１０は
ベルトコンベアー２２上を加熱炉５１に導かれ、ここで
加熱された積層体１０が成形用金型１２で圧縮成形され
、＃＆維レシート成形体成形される。

（実施例）以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１込）成形体の作製無機繊維として、直径１３μｍ１繊維長５〜２０ｃｓの
ガラス繊維９０重量部、有機Ｆａ維として、直径１８μ
ｍ１繊維長５〜２０口のポリプロピレン繊維１０重量部
、発泡性繊維として、ポリプロピレン樹脂１００重量部
とアゾジカルボンアミド１０重量部とからなり、直径１
５μｍ１長さ５〜２０国のポリプロピレン発泡性繊維５
０重量部を用い、第１図て示す装置により、幅１３００
ｔｍで長さが３０ｍのロール状不織布を作製した。この
不織布を幅１１５０１１１、長さ１４００＋１１’２Ｆ
Ｋ切断し、これに同サイズの前記内装用化粧材を積層し
て、周囲をクランプでピンチした。

この積層体を第２図に示すようＫして、１８０℃の熱風
加熱炉で３分間加熱した後、速やかに温度３０℃の金型
を用い、圧縮力ＩＫｇ／−の圧力で１分間圧縮成形した
。この金型は、最小肉厚部がｌ（１ＭＩＲ，最大肉厚部
が８．０ＩＯＩＫ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いた。

（Ｂ）成形体の性能評価囚項で得られた成形体を９５℃の熱風オープン中で４時
間保持した後、成形体のもとの厚みがＺ９ｎの部分と、
もとの厚みが８１！ｒ１！の部分について厚みを測定し
、変化率（％）を算出した。別に１囚項で得られた成形
体から厚さ８ｒｔｔｔｒ、幅３０１！７ｗ、長さ１５０
０の試験片を切り取り、曲げ強度の評価を行った。

まず、上記試験片を１０ｏｎの間隔をもって配及された
一対の支持体上に載置する。次いで、この試験片中央部
Ｋｎｏｗ／分のスピードで力を加えていく。そして、試
料片が屈曲するときの重量を測定した。

さらに、囚項で得られた成形体から、厚さｇｆｌ、幅５
０（ｉｆｆ１長さ５０酊の試料片を切り取り、残響室法
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表の曲げ強さの項
において、○印は１０Ｋｇ／ａｎ以上を、Δ印Ｆｉ９．
９〜６駿／−を、そして×印＃′ｉ５．９Ｋｇ／ｃｌｌ
ｉ以下を示す。

実施例２〜７、および比較例１〜６の結果も併せて第１
表に示す。

実施例２発泡性繊維を、Ｌ＆維材（無機繊維＋有機繊維）１１１
ｆｉに対して１１′５％の割合で使用したこと以外は実
施例１と同様である。

実施例３発泡性繊維を繊維材重量に対して２５％の割合で使用し
たこと以外は実施例１と同様である。

夾施例４不織布基材の厚＆を６０１ｆｌ＋としたこと以外は実施
例１と同様である。

＊絶倒５不織布基材の空隙率を９３％、厚みを１２罰としたこと
以外は実施例１と同様である。

実施例６不織布基材の空隙率を９９．４９ｈ１厚みを６０Ｍとし
たこと以外は実施例１と同様である。

−＊絶倒７ガラスｔＲ維とポリプロピレン繊維との重量比をｌ：１
としたこと以外は実施例１と同様である。

比較例１発泡性繊維を混綿しなかったこと以外Ｆｉｐ施例絶倒同
様である。

比較例２無機繊維を用いることなく、有機繊維を１００重景部用
いたこと以外Ｆｉ実施例１と同様である。

（発明の効果）本発明繊維シート成形体は、上述のとおりの構成である
ので、軽量、高強度で、賦形性、耐熱性、断熱性、吸音
性に優れており、自動車天井材に用いろと好適であり、
従来自動車天井に必要とされた補強材、クッション材、
吸音材が不要となり、安価に供給され、天井自体も軽量
化されるため、燃費が低減する。

木発男繊維シート成形体は、自＊ＪＩＥ天井材に限らず
、家屋や船舶の天井材あるいＦｉｗｈ熱用建材用建材分
野に利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図社、零発用の成形体を製造する工程の
説男図である。符号の説明１．１１・・・繊維供給容器、２・・・無機繊維、３・
・・発泡性繊維１．５・・・カード臂シン、６・・・不
織布基材、７・・・巻取機、８・−・内装化粧材、１０
・・・積層体、２１・・・ベルトコンベア、５１・・・
加熱炉。

Claims

【特許請求の範囲】

１．無機繊維を含有する繊維材間に熱可塑性樹脂発泡性
繊維が分散された不織布基材が加熱圧縮成形されて、前
記繊維材間が前記熱可塑性樹脂発泡性繊維の溶融物で接
着されてなる繊維シート成形体。
２．繊維材が有機繊維を７５重量％以下の重量分率で含
有するものである特許請求の範囲第１項記載の繊維シー
ト成形体。