(57)【要約】【課題】  さらに高温雰囲気下で使用した場合の固綿の変形という問題を解消し、自動車の内装材に用いるのに好適な固綿および自動車の内装基材を提供する【解決手段】  主体繊維とポリエステル系バインダー繊維とからなり、構成繊維同士は、該ポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分によって熱接着されてなる固綿であって、該ポリエステル系バインダー繊維は、鞘部にバインダー成分が配された芯鞘型複合形態であって、バインダー成分が、テレフタル酸を酸成分とし、エチレングリコールと１，４−ブタンジオールをジオール成分とした共重合ポリエステルである自動車の内装基材用固綿。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主体繊維とポリエステル系バインダー繊維とからなり、構成繊維同士の交点が、該ポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分によって熱接着されてなる固綿であって、該ポリエステル系バインダー繊維は、鞘部にバインダー成分が配された芯鞘型複合形態であって、バインダー成分が、テレフタル酸を酸成分とし、エチレングリコールと１，４−ブタンジオールをジオール成分とした共重合ポリエステルであることを特徴とする自動車の内装基材用固綿。
【請求項２】
厚みが４〜２０mmで、密度が０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１記載の自動車の内装基材用固綿。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の自動車の内装基材用固綿が所定の形状に成形されてなることを特徴とする自動車の内装基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の内装基材用固綿および内装基材に関するものである。更に詳しくは、自動車内の天井材、ドアパネル、クォーターパネル、ダッシュボード、床材、あるいはトランクルーム等に内装基材に用いられる耐熱性に優れた固綿およびこの固綿を成形してなる内装基材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の内装基材のひとつである自動車用天井材としては、一般に成形天井というものが多用されている。成形天井とは、織編物や薄い不織布からなる表皮材と内装基材を一体化したものであり、天井の固定台座に嵌め込んで使用される。内装基材としては、ガラス繊維で強化した発泡ウレタン、木材チップあるいは段ボールにフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を含浸したもの等が使用されている。さらに近年、自動車の内装基材において、軽量化や吸音性、遮音性、断熱性等の要求性能が高くなり、それらの性能を向上させるために、上述の基材に代えて、主体繊維をバインダー繊維等で熱接着させた固綿を用いることが提案されている。（特許文献１、２）
しかし、夏場の直射日光下等においては、車内温度が８０℃を超える高温雰囲気下となるため、従来提案されている固綿を使用した内装基材は変形し易く、例えば、天井材の場合は、自重に耐えられずに垂れ下がる現象が起きることがある。
【０００３】
上記問題を解決するものとして、例えば、特許文献３には、偏平断面を有する主体繊維を用い、また、エチレンテレフタレート単位とブチレンテレフタレート単位とからなるアルキレンテレフタレートとε−カプロラクトンとからなるランダム共重合ポリエステルをバインダー成分としたポリエステル系バインダー繊維を用いることによって固綿の剛性、耐熱変形性を向上させることが提案されている。
【特許文献１】特開平５−１５６５６０号公報
【特許文献２】特開平５−１８６９４７号公報
【特許文献３】特開２００２−１５５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献３の固綿は、８０℃前後の高温雰囲気下における耐熱性を評価しているが、本発明では、さらに高温雰囲気下で使用した場合であっても熱変形が生じにくく、天井材、ドアパネル、クォーターパネル、ダッシュボード、床材、あるいはトランクルーム等の自動車の内装材に用いるのに好適な固綿および自動車の内装基材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、主体繊維とポリエステル系バインダー繊維とからなり、構成繊維同士の交点が、該ポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分によって熱接着されてなる固綿であって、該ポリエステル系バインダー繊維は、鞘部にバインダー成分が配された芯鞘型複合形態であって、バインダー成分が、テレフタル酸を酸成分とし、エチレングリコールと１，４−ブタンジオールをジオール成分とした共重合ポリエステルであることを特徴とする自動車の内装基材用固綿を要旨とするものである。
【０００７】
また、本発明は、前記の内装基材用固綿が所定の形状に成形されていることを特徴とする自動車の内装基材を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の内装基材用固綿は、特定の成分からなる共重合ポリエステルをバインダー成分として用いた芯鞘型複合形態のポリエステル系バインダー繊維を使用しており、この共重合ポリエステルは、結晶融点が高く、結晶性が高くて融解熱が大きいため、高温雰囲気下での荷重に対しへたりにくく変形にくい。したがって、この固綿を成形して、自動車用内装基材、例えば、天井材、ドアパネル、クォーターパネル、ダッシュボード、床材、あるいはトランクルーム等に用いた場合、軽量化が達成されると同時に防音性、遮音性に優れ、かつ、使用経時や高温雰囲気下においても、へたりにくく変形にくいものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の自動車の内装基材用固綿は、主体繊維とポリエステル系バインダー繊維とからなり、構成繊維同士は、該ポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分によって熱接着されてなる固綿である。
【００１０】
本発明の固綿に用いる主体繊維としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維を挙げることができ、ポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分の融点よりも高融点を有するものであれば特に限定されない。中でもポリエステル繊維を用いることが好ましく、特に、エチレンテレフタレート単位やブチレンテレフタレート単位あるいはエチレンナフタレート単位（特にエチレン−２，６−ナフタレート単位）を主たる構成成分とするものが好ましく、その特性を損なわない範囲でイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸、ジエチレングリコール等の他の成分が共重合されたポリエステルを用いてもよい。吸音性、遮音性に優れることや変形のしにくさ等の物性およびコストの点から、ポリエチレンテレフタレート繊維を好ましく用いることができる。主体繊維は、その断面形状が丸断面であっても異型断面であってもよいし中空であっても非中空でもよい。さらに、その繊度は特に限定されるものでなく、用途による要求特性により決めればよいが、３．３〜３３デシテックスのものが好ましい。繊維の捲縮形態としては、機械捲縮であっても立体捲縮であってもよく特に規定しないが、コンジュゲートタイプの立体捲縮を有するもの場合、吸音性、遮音性の良好な固綿を得ることができる。また、主体繊維には、通常の詰綿用油剤や、シリコン系あるいは非シリコン系の易滑性油剤を付与してもよい。
【００１１】
本発明において、構成繊維同士を熱接着するポリエステル系バインダー繊維は、鞘部にバインダー成分が配された芯鞘型複合形態である。芯鞘型複合形態であると、バインダー繊維の表面がバインダー成分により覆われてなるため、構成繊維同士の接着強力が向上し、剛性に優れ、高温雰囲気下における形態保持性に優れた固綿を得ることができる。芯部に配される重合体としては、バインダー成分よりも融点の高いポリエステル系重合体を配すればよく、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
【００１２】
ポリエステル系バインダー繊維におけるバインダー成分は、テレフタル酸を酸成分とし、エチレングリコールと１，４−ブタンジオールをジオール成分とした共重合ポリエステルである。エチレングリコールと１，４−ブタンジオールのモル比を７５／２５〜１０／９０の範囲として共重合することが好ましく、この範囲に共重合することによって共重合ポリエステルの結晶融点を１８０〜２１０℃とすることができる。結晶融点が１８０℃未満であると、高温雰囲気下で使用したときに接着強度が低下し、変形が生じやすく、例えば、自動車の天井材として使用した場合は、自重に耐えられずに垂れ下がりが生じる傾向となる。一方、２１０℃を超えると、熱接着処理の際の設定温度をより高温に設定しなければならず、主体繊維までが熱の影響を受けて、主体繊維の物性や形状を損ねる傾向となる。
【００１３】
バインダー成分である共重合ポリエステルの融解熱は、１６Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。融解熱が１６Ｊ／ｇ以上であると、熱接着処理において、溶融軟化して構成繊維同士を接着した後、降温する際に共重合ポリエステルが速やかに結晶化し、また、十分に配向、結晶化するため、再度昇温しても共重合ポリエステルの融点付近の温度までは接着強度が低下することなく、高温下でも優れた接着強度を示し、形態安定性に優れた固綿および内装基材を得ることができる。
【００１４】
ポリエステル系バインダー繊維の繊度は特に限定するものではないが、１．１〜３３デシテックスであるのが好ましい。
【００１５】
本発明の内装基材用固綿において、上記した主体繊維とポリエステル系バインダー繊維の混合割合は、用途による要求特性に応じて適宜選択すればよいが、２０〜８０／８０〜２０質量％の範囲とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の内装基材用固綿は、製造設備、製造コスト、軽量化、使い易さ等の観点から、厚みが４〜２０mmで、密度が０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ3であるのが好ましい。
【００１７】
本発明の内装基材用固綿は、例えば次の方法で製造することができる。捲縮を有し、繊維長５〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜８０ｍｍにカットされた主体繊維とポリエステル系バインダー繊維を、用途による要求特性により決定した混合割合で混綿してカード機等でウエブを形成する。得られたウエブを熱処理装置に通して熱処理し、バインダー成分を溶融または軟化させ、構成繊維同士をその交点で熱接着して、平板状等に一体化された本発明の内装基材用固綿を得る。熱処理装置としては、熱風循環ドライヤー、熱風貫流ドライヤー、サクシヨンドラムドライヤー、ヤンキードラムドライヤー等を用いることができ、バインダー成分である共重合ポリエステルの融点に応じた処理温度と処理時間を選定して処理を行えばよい。熱処理前にニードリング加工を行い、構成繊維同士を三次元的に交絡させてもよい。
【００１８】
本発明の自動車の内装基材は、上記の方法により得られた平板状の固綿を予熱し、所定の形状にホットプレスあるいはコールドプレスすることによって成形して得ることができる。成形型枠は、自動車の内装部に応じた型枠を用いればよい。また、部材によっては、内装基材の表面に意匠性に優れた織編物等の薄地の布帛を表面材として貼付けたり、通気止めとしてスパンボンド不織布やフィルム等を裏面材として積層してもよい。
【００１９】
本発明の内装基材の厚みは２〜１０ｍｍであることが好ましい。また、内装基材の部位に応じて厚みを変化させてもよい。厚みが２ｍｍ未満では、剛性、吸音性、遮音性が保持できない場合がある。厚みが１０ｍｍを超えると、車内スペースが狭くなる場合がある。
【実施例１】
【００２０】
以下、実施例によって本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例に記述した諸物性の評価法は、次の通りである。
（１）融点（℃）
バーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用して昇温速度２０℃／分で測定した。
【００２１】
（２）融解熱（Ｊ／ｇ）
バーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−２型を使用して昇温速度２０℃／分で測定した。
【００２２】
（３）曲げ強度（Ｎ／ｃｍ2）
オリエンテック社製のテンシロンを使用し、試験片（幅５ｃｍ×長さ２０ｃｍ）を間隔１０ｃｍの２点で支持した状態で設置して、試験片の支持間隔の中心部に試験片と同幅で厚み１．２ｃｍの先端の尖った鋼鉄板を２０ｍｍ／分の速度で下降させて端部を押しつけ、試験片が曲げられる時の応力（最大曲げ応力（Ｎ））を読みとり、次式より曲げ強度を求めた。曲げ強度は、剛性を示す値であり、値が大きいものほど、剛性が強く変形しにくい固綿である。図１に曲げ強度の測定方法の概略説明図を示す。なお、試験片は１０個用意して測定し、その平均値を曲げ強度とした。
曲げ強度（Ｎ／ｃｍ2）＝［３×（最大曲げ応力（Ｎ））×１０ｃｍ（支持間隔）］／［２×５ｃｍ（試験片の幅）×（試験片の厚み（ｃｍ））2］
【００２３】
（４）熱ヘタリ（ｍｍ）
試験片（幅５ｃｍ×長さ２５ｃｍ）の端部Ａから５ｃｍの所までを台座に固定し、もう一方の端部Ｂ側をフリーの状態にする。その後、１００℃あるいは１２０℃の２温度で２４時間、高熱雰囲気下の状態に静置した後、端部Ｂの熱処理前の位置（台座の位置に試験片の厚みを足した位置）からの垂れ下がり度合いを測定し、耐熱変形性の尺度とした。値の小さいものほど、熱により変形しにくく良好なものである。図２に耐熱変形度の測定方法の概略説明図を示す。なお、試験片については１０個用意して測定し、その平均値を熱ヘタリ（ｍｍ）とした。
【００２４】
実施例１
表１に示した重合体組成となるように、ジメチルテレフタレートと、その１．３倍モルの表１に示したジオールとを用いて、常法のエステル交換、重縮合反応を行い、共重合ポリエステル（結晶融点１８２℃、融解熱１８．８Ｊ／ｇ）を得た。この共重合ポリエステルが鞘部、結晶融点２５５℃のポリエチレンテレフタレートが芯部に配して、鞘部と芯部との複合比が１／１（質量比）となるように、芯鞘型複合繊維用溶融紡糸装置を使用して常法の紡糸、延伸工程を経て、繊度２．２デシテックス、カット長５１ｍｍの芯鞘型ポリエステル系バインダー繊維を得た。このポリエステル系バインダー繊維と繊度１７デシテックス、カット長５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維とを５０／５０（質量％）の割合で混綿し、カードに通しウエブとし、ウエブを４ｍｍの厚みのスペーサーを挟んだ金網の間に入れて厚みを規制して、共重合ポリエステルの２０２℃に設定した熱風循環ドライヤーで５分間熱処理を行い、厚み４ｍｍ、密度０．２ｇ／ｃｍ3の実施例１の固綿を得た。
【００２５】
比較例１〜４
表１に示した重合体組成となる共重合ポリエステルを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１の固綿を得た。
【００２６】
比較例５
実施例１において、ポリエステル系バインダー繊維の複合形態をサイドバイサイド型に変更したこと以外は、実施例１と同様にして比較例５の固綿を得た。
【００２７】
【表１】
2005200789.tif 000002
表１より明らかなように、実施例１の固綿は、曲げ強度および熱ヘタリともに良好であった。特に、実施例１と比較例１、４との比較から、常温での曲げ強度はほぼ同等であるが、高温雰囲気下の熱ヘタリでは、実施例１の不織布の方が顕著に良好であることが認められた。このことは、比較例１〜５と比較して、実施例１の不織布に用いたポリエステル系バインダー繊維のバインダー成分が特定の共重合ポリエステルを用いたこと（結晶融点が高く、融解熱が大きく、結晶性が高い）の効果である。
【００２８】
また、実施例１と比較例５との比較から、ポリエステル系バインダー繊維の形態が、バインダー成分が表面の全てを形成している芯鞘型であることにより、剛性に優れた固綿が得られていることが認められる。
【００２９】
また、得られた実施例１の固綿を用いて、自動車の天井材に用いる内装基材を作成した。すなわち、スパンボンド不織布、実施例１の固綿、ホットメルトシート、表面材（織物）の順に積層し、天井材用型枠にてホットプレスを行い内装基材を得た。成形性は良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】曲げ強度の測定方法を示す概略説明図である。
【図２】耐熱変形度の測定方法を示す概略説明図である。
【図１】
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【図２】
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