专利名称：纤维基材以及使用该纤维基材的内饰材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维基材以及使用该纤维基材的内饰材料。
背景技术：
以往，在车底板内饰、车顶内饰、车门内饰等车辆用内饰材料、以及地板、屋顶、地
毯等建筑材料等广泛的产品领域中，使用有一种以隔热、隔音、缓冲等为目的的板状等的纤维基材。从环境负载、成本降低等的观点来看，这些纤维基材正在逐日轻量化。但是，随着该轻量化，随之而来的是纤维基材本身的刚性逐渐降低，变得难以确保能够承受处理时的操作(handling)的充分的刚性(即操作刚性)。近来，该操作刚性的界限成为纤维基材进一步轻量化的妨碍。对于该问题，从提高刚性的观点来看，已知有日本特开2004 - 217829号公报以及日本特开平8 - 25489号公报。
发明内容
_4] 发明要解决的问题在日本特开2004 - 217829号公报中，公开有一种在使利用热塑性树脂粘结强化纤维之间而成的抄造片材干燥后，施加横撑支托的冲压成型片材。另一方面，在日本特开平8 - 25489号公报中，公开有一种混用作为强化用玻璃纤维的大径纤维与小径纤维而使刚性提高的冲压成型片材。虽然上述方案都是在提高这些片材中的刚性的方面上优异的技术，但是仍在谋求兼备及提高轻量化与刚性。本发明的目的在于提供一种兼备轻量化与确保操作刚性的纤维基材以及使用该纤维基材的内饰材料。
_7] 用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明的纤维基材利用热塑性树脂粘结纤维之间而成且呈板状，其特征在于，该纤维基材具有单位面积重量不同的多个区域。在本发明的纤维基材中，优选的是，该纤维基材具有缺口部，且上述缺口部的周边区域的单位面积重量大于比上述周边区域更靠外侧的区域的单位面积重量。在本发明的纤维基材中，优选的是，该纤维基材形成为，自预定单位面积重量的第I区域朝向比第I区域的单位面积重量小的第2区域去而单位面积重量逐渐变小。本发明的内饰材料形成为在上述纤维基材的一面侧上具有表皮层。发明的效果根据本发明的纤维基材，能够兼备轻量化与确保操作刚性。特别是，通过减轻纤维基材整体的重量，并且仅局部增大需要刚性的部位的单位面积重量，能够在操作时有效地得到必要的刚性。在缺口部的周边区域的单位面积重量大于比周边区域更靠外侧的区域的单位面积重量的情况下，能够更有效地提高操作刚性。通过增大缺口部与其周边区域的单位面积重量来确保因缺口补的存在而降低的刚性，通过减小远离缺口部的位置的单位面积重量，能够将刚性的变化控制得较小，从而能够得到更优异的操作刚性。在纤维基材形成为以自预定单位面积重量的第I区域朝向相比于第I区域单位面积重量较小的第2区域去而单位面积重量逐渐变小的情况下，由于单位面积重量与距离一起逐渐变化，因此能够抑制纤维基材的弯折起点的形成，从而能够得到更优异的操作刚性。根据本发明的内饰材料，能够兼备轻量化与确保操作刚性。特别是，能够用作抑制了厚度的变化及表面的起伏、且在外观性上也优异的内饰材料。本发明的纤维基材及内饰材料能够应用于车辆及建筑材料等的广泛的制品领域中，本发明的纤维基材能够使用在车辆、建筑材料等的广泛的制品领域中，特别是，能够用作车辆的内饰材料的构成材料。例如，可以恰当地用作车底板内饰、车顶内饰、车门内饰等各种内饰材料的芯材。
图1是第I实施方式的纤维基材的俯视图。图2是表示具有纤维基材的汽车内饰的立体图。图3是第2实施方式的纤维基材的立体图。图4是第3实施方式的纤维基材的立体图。图5是第4实施方式的纤维基材的俯视图。图6是表示图5的纤维基材在宽度方向上的单位面积重量变化的概念的图表。图7是第5实施方式的内饰材料的剖视图。图8是关于层叠网状物而得到纤维基材的方法的说明图。图9是第6实施方式的纤维基材的立体图。附图标记说明1:纤维基材；3 :第I区域；5 :第2区域；7 :缺口部；7a :缺口部(贯穿孔形态的缺口部)；9 :周边区域；11 :外侧区域；13 :顶置中控台；15 :支柱；17 内饰材料；19 :表皮层；20 :基础网状物；21 :附加网状物。
具体实施例方式对于本发明，一边列举本发明的典型性的实施方式的非限定性的例子并参照所涉及的多张附图，一边利用以下的详细记述来进一步说明，相同的附图标记在多张附图中表示相同的零件。以下，详细说明本发明。在此所示出的事项是示例性的内容及用于示例性的说明本发明的实施方式的内容，以提供被认为能够最有效且没有困难地理解本发明的原理及概念特征的说明为目的来进行叙述。在这一点上，本领域技术人员明确可知，本申请并不是为了根本性地理解本发明而将本发明的详细构造示出为必要的程度以上，而是利用结合了附图的说明来展示本发明的几个实施方式实际上是如何具体实现的。(第I实施方式)参照
第I实施方式的纤维基材I。该纤维基材I是利用热塑性树脂粘结纤维之间而成的呈板状的纤维基材。而且，纤维基材I的特征在于具有单位面积重量不同的多个区域。如图1所示，本实施方式的纤维基材I具有单位面积重量较大的第I区域3、以及单位面积重量比第I区域3小的第2区域5。另外，图1中的阴影的不同浓淡表示单位面积重量的不同。阴影的颜色越浓表示单位面积重量越大(图3 图5也相同)。此外，图1的箭头FR表示在该纤维基材I使用于汽车内饰材料的情况下的前方侧。本实施方式的纤维基材I在两边缘部配置有呈带状的、单位面积重量较大的第I区域3。由此，两边的刚性变高，因此纤维基材I整体的刚性变高。以往，在装配工序等中，在操作人员进行抬起、搬运时，纤维基材I弯曲、弯折而导致作业性变得较差。在本实施方式中，通过在纤维基材的两边缘部上配置呈带状的、单位面积较大的第I区域，能够抑制该弯折而提高刚性，从而显著提高操作性。上述各区域的单位面积重量并没有特别限定，优选的是，单位面积重量较大的第I区域3是IOOg / m2 IOOOg / m2,更优选的是200g / m2 900g / m2,特别优选的是300g / m2 600g / m2。优选的是，单位面积重量较小的第2区域5是IOOg / m3 IOOOg / m2，更优选的是 150g / m2 800g / m2,特别优选的是 200g / m2 500g / m2。由于纤维基材I使用于各种用途中，因此其厚度并不特别受限，能够根据用途等形成恰当的厚度。纤维基材I的厚度一般设为O ·5_ 200mm,特别是能够设为O ·5_ 80mm，只要纤维基材I的厚度是O · 5mm 200mm，就能够在多数用途中具有足够的强度，并且能够用作轻量的构件。另外，在上述第I实施方式中，单位面积重量不同的区域形成了第I区域3与第2区域5这两个区域，但区域的数量(种类)并不特别受限，也可以是三个以上的区域。构成纤维基材I的纤维是被热塑性树脂粘结而对纤维基材I给予刚性的纤维，并在纤维基材中作为强化纤维而发挥功能。该纤维的种类、长度及粗细等并不特别受限。作为上述纤维，能够使用无机纤维、有机纤维、以及有机无机复合纤维。可以仅使用它们中的一种，也可以并用两种以上。其中，作为无机纤维，可以列举玻璃纤维、碳纤维(PAN类、浙青类、纤维素类等)、金属纤维(招、不锈钢等)、陶瓷纤维(玄武岩、碳化硅、氮化硅等)等。另一方面，作为有机纤维，可以列举合成纤维、天然纤维等，而且，作为合成纤维，可以列举聚酯类纤维、聚酰胺类纤维(芳纶纤维等)、聚烯烃类纤维、丙烯酸类纤维及维尼纶纤维等。作为天然纤维，可以举出来自于植物及动物的纤维。作为来自于植物的纤维，例如，可以举出从槿麻(kenaf)、马尼拉麻、剑麻(sisal)、黄麻、棉花、雁皮、结香、香蕉、菠萝、棕榈、玉米、甘鹿、甘鹿洛、椰子、纸莎草、芦華、针茅(esparto)、印度草(sabai grass)、麦、稻、竹及各种针叶树等各种植物得到的植物性纤维。特别是，在使用无机纤维作为纤维的情况下，从提高利用热塑性树脂带来的粘结性的观点来看，能够在纤维的表面实施用于提高该纤维与热塑性树脂之间的亲和性的表面处理。作为这种表面处理，可以举出有各种偶联处理(硅烷偶联处理等)。
而且，纤维的纤维长度一般是Imm 100mm，出于得到更高刚性的这一观点，优选的是3mm 70mm,出于控制单位面积重量的观点,更优选的是3mm 50_。另一方面,纤维的直径一般是I μ m 30 μ m,出于得到更高刚性的这一观点,优选的是5μηι 25μηι,出于控制单位面积重量的观点，更优选的是7 μ m 25 μ m。另外，纤维的纤维长度是以JIS L1015中的直接法为基准，以非拉伸的方式将随机抽取的一根纤维笔直地拉直、利用量尺测量出的纤维长度，纤维径是使用光学显微镜对测量了纤维长度的纤维测量其长度方向中央部处的直径而得的值。此外，构成纤维基材I的热塑性树脂通过粘结多个纤维之间而维持纤维基材I的形状且对其给予刚性。即，热塑性树脂对于纤维作为粘合剂发挥功能。该热塑性树脂的种类并不特别受限，作为热塑性树脂，可以列举聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、ABS树脂、聚缩醛树脂等。可以仅使用它们中的一种，也可以并用两种以上。作为聚烯烃类树脂，可以举出聚 丙烯、聚乙烯等聚烯烃树脂；乙烯一氯乙烯共聚物、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物等聚烯烃共聚物；乙烯一丙烯共聚物、乙烯一丙烯一二烯共聚物等聚烯烃类热塑性弹性体；利用羧基或酸酐基改性的改性聚烯烃类树脂等。作为聚酯类树脂，可以列举聚乳酸、聚己内酯等脂肪族聚酯树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯等芳香族聚酯树脂。作为聚丙烯酸类树脂，可以列举甲基丙烯酯、丙烯酸酯等。在本发明中，从成形性及轻比重的观点来看，优选的是聚烯烃类树脂，而且，从刚性及弹性率的观点来看，更优选的是聚丙烯及聚乙烯等聚烯烃树脂。关于在纤维基材中所含的纤维与热塑性树脂之间的比例，在将纤维与热塑性树脂合计设为100质量％的情况下，纤维的比例一般是10质量％ 65质量％。出于得到更高刚性的这一观点，优选的是，该比例是15质量％ 55质量％。另外，在纤维基材I中，也可以根据需要含有各种添加剂。作为这种添加剂，可以列举发泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、阻燃剂、阻燃助剂、软化剂、用于提高纤维基材的耐冲击性及耐热性等的无机或有机的各种填充剂、抗静电剂、着色剂、增塑剂等。此外，本实施方式的纤维基材可以利用任意制造方法制造，例如能够利用以下这种制造方法制造。一般地，上述纤维基材I是通过加热包含纤维及热塑性树脂体的网状物而使在网状物中所包含的热塑性树脂体熔融，然后在利用热塑性树脂体的熔融物粘结纤维之间的状态下进行固化而得到的。此外，上述网状物可以利用任意制造方法制造，一般能够利用以下所说明的干式法、或在分散介质内堆积纤维与热塑性树脂体的湿式法(省略图示)而得到。上述干式法是指，使纤维与热塑性树脂体(在干式法中，一般使用热塑性树脂纤维)在气相中分散而进行混合，使在气相中混合的纤维与热塑性树脂向下方落下而堆积，从而得到网状物的方法。另一方面，湿式法是从被分散介质分散的、纤维及热塑性树脂体(纤维或颗粒形状的热塑性树脂)抄造网状物的方法。在这些方法中，在任意方法中，能够根据需要在网状物上施加横撑支托。而且，在所得到的纤维基材I上形成上述单位面积重量不同的区域的方法也并不特别受限，例如，如图8所例示的那样，在干式法中，能够在含有纤维与热塑性树脂体的、预定的单位面积重量的基础网状物20上层叠具有与基础网状物20相同或不同的单位面积重量的附加网状物21，并能够加热及冷却所得到的层叠网状物。该附加网状物能够根据需要
来重叠多层。以上述方式得到的纤维基材I是在使层叠网状物中的热塑性树脂体熔融而利用热塑性树脂体的熔融物粘结纤维之间后进行固化而成的。另外，虽然上述附加网状物的结构不被限定，但一般是与基础网状物相同地含有纤维与热塑性树脂体。此外，对于所得到的层叠网状物，在加热之前，能够根据需要施加横撑支托。而且，在加热层叠网状物时，能够根据需要在加热的同时或是在加热后进行加压。(第2实施方式)参照图2及图3说明第2实施方式的纤维基材I。图2的汽车内饰能够具备图3的纤维基材I。另外，在与上述第I实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略构造、作用及效果的说明。而且，与图1相同，阴影浓淡的不同表示单位面积重量的不同。阴影的颜色越浓表示单位面积重量越大。此外，图2及图3的箭头FR示出汽车中的前方侧，箭头UP表示上方(图4也相同)。纤维基材I具有缺口部7，缺口部7的周边区域9的单位面积重量大于比周边区域更靠外侧的外侧区域11的单位面积重量。在纤维基材I中形成有缺口部7，该纤维基材I在用作汽车的车顶材料而被安装时，该缺口部7对应于供各支柱15、顶置中控台(OverheadConsole)13配置的部分。对于具有缺口部7的纤维基材I，在装配工序等中，当操作人员进行抬起、搬运时，该纤维基材I容易产生因弯曲所带来的负载、应力集中。因此，纤维基材I有可能以该缺口部7为起点而整体弯折。在本实施方式中，能够通过增大缺口部7的周边区域9的单位面积重量来抑制该弯折，提高刚性且显著提高操作性。另外，周边区域9如图3所示成为包围缺口部7那样的带状的形态。该周边区域9的宽度没有特别限定，但优选的是Ocm 30cm (不包含Ocm),更优选的是Ocm 20cm (不包含Ocm),特别优选的是Ocm 15cm (不包含0cm)。(第3实施方式)参照图4说明第3实施方式的纤维基材I。图2的汽车内饰能够具备图4的纤维基材I。另外，对与上述第2实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略构造、作用及效果的说明。与图1所示的纤维基材I相同，能够用作汽车的车顶材料的纤维基材I在两边缘部配置有呈带状的、单位面积重量较大的区域，从而使纤维基材I两边的刚性变高。而且，在该单位面积重量较大的区域形成有与供各支柱15配置的部分相对应的各缺口部7。BP,对应于各支柱15的各缺口部7配置为，该缺口部7皆包含在单位面积重量较大的区域中。而且，这些缺口部7的周边区域9的单位面积重量大于比周边区域更靠外侧的区域11的单位面积重量。与第2实施方式相同，在进行装配工序等中的操作时，负载、应力容易集中在纤维基材I的缺口部7上，但根据本实施方式，由于缺口部7的周边区域9的单位面积重量较大，因此能够抑制该弯折而提高刚性，显著提高操作性。另外，如图4所示，周边区域9以包含配置在与各支柱15对应的位置处的缺口部7的方式设为带状的形态。该周边区域9的宽度没有特别的限定，但优选的是Ocm 40cm(不包含Ocm),更优选的是Ocm 30cm (不包含0cm),特别优选的是Ocm 25cm (不包含0cm)。(第4实施方式)参照图5及图6说明第4实施方式的纤维基材I。另外，对与上述第I实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略构造、作用及效果的说明。如图5所示，第4实施方式的纤维基材I形成为自预定单位面积重量的第I区域3朝向单位面积重量小于第I区域3的第2区域5去而单位面积重量逐渐变小。在图6上示出该单位面积重量在宽度方向上的变化。在图6中，A示出第I区域3的单位面积重量，C示出第2区域5的单位面积重量。在该图6中，在B中设为，自第I区域3朝向第2区域5去而单位面积重量逐渐变小。如本实施方式那样，若设为自第I区域3朝向第2区域5去而单位面积重量逐渐变小，则相比于单位面积重量自第I区域3向第2区域5剧烈变化的情况，产生弯折的起点的可能性减少。由此，在本实施方式中，弯折被进一步抑制，操作性显著提高。(第5实施方式)参照图7说明第5实施方式的内饰材料17。另外，对与上述第I实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略构造、作用及效果的说明。内饰材料17在纤维基材I的一面侧上具有表皮层19。表皮层19可以仅形成一层，也可以形成两层以上。作为该表皮层，可以举出无纺布层(外观面侧的平纹棉织层等)、纺布层(外观面侧的针织层等)、防透气薄膜、弹力给予层(氨基甲酸乙脂泡沫层等)、背面基布层等。这些层可以仅使用一层，也可以并用两层以上。另外，对于内饰材料17，例如在具有防透气薄膜的情况下，该防透气薄膜也可以经由粘接剂层而设于纤维基材I上。(第6实施方式)参照图9说明第6实施方式的纤维基材I。图2的汽车内饰能够具备图9的纤维基材I。另外，对与上述第3实施方式相同的部分标注相同的附图标记，并省略构造、作用及效果的说明。与图4所示的纤维基材I相同，能够用作汽车的车顶材料的纤维基材I在两边缘部配置有呈带状的、单位面积重量较大的区域，在该单位面积重量较大的区域形成有与供各支柱15配置的部分相对应的各缺口部7。而且，纤维基材I也在其中央部配置有单位面积重量较大的区域，并在该区域形成有能够配置汽车天窗的缺口部7a (贯穿孔形状的缺口部7a)。而且，上述缺口部7a的周边区域9的单位面积重量大于比周边区域更靠外侧的区域11的单位面积重量。与第3实施方式相同，在进行装配工序等中的操作时，负载、应力容易集中在纤维基材I的缺口部7及缺口部7a上，但根据本实施方式，由于缺口部7及缺口部7a的周边区域9的单位面积重量较大，因此能够抑制该弯折而提高刚性，显著提高操作性。另外，该周边区域9的宽度没有特别限定，但优选的是Ocm 40cm (不包含0cm)，更优选的是Ocm 30cm (不包含0cm),特别优选的是Ocm 25cm (不包含0cm)。上述的记载只不过是以说明为目的，并不能解释成限定本发明的内容。虽然举出典型性的实施方式而说明了本发明，但是在本发明的记述及图示中所使用的文字并不是限定性的文字，应理解成为说明性及例示性的内容。在此，如详述那样，在上述技术方案中，能够在不脱离本发明的范围及精神的前提下在附加的权利要求书内进行变更。在此，在本发明的详述中参照了特定的构造、材料及实施方式，但并不是意图将本发明限定于这里所开示的事项，本发明理所当然地在附加的权利要求书内涉及具有相同功能的所有构造、方法及使用。
权利要求
1.一种纤维基材，其利用热塑性树脂粘结纤维之间而成且呈板状，其特征在于，该纤维基材具有单位面积重量不同的多个区域。
2.根据权利要求1所记载的纤维基材，其特征在于，该纤维基材具有缺口部，且上述缺口部的周边区域的单位面积重量大于比上述周边区域更靠外侧的区域的单位面积重量。
3.根据权利要求1所记载的纤维基材，其特征在于，该纤维基材形成为，自预定单位面积重量的第I区域朝向比上述第I区域的单位面积重量小的第2区域去而单位面积重量逐渐变小。
4.一种内饰材料,其特征在于，该内饰材料形成为在权利要求1所记载的纤维基材的一面侧上具有表皮层。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种纤维基材以及使用该纤维基材的内饰材料，该纤维基材形成有单位面积重量不同的多个区域，并兼备轻量化与确保操作刚性。本发明的纤维基材(1)是利用热塑性树脂粘结纤维之间而成的呈板状的基材，且具有单位面积重量不同的多个区域。此外，该纤维基材具有缺口部(7)，且能够使缺口部(7)的周边区域(9)的单位面积重量大于比周边区域(9)更靠外侧的区域(11)的单位面积重量。本发明的内饰材料在纤维基材(1)的一面侧上具有表皮层。
文档编号B60R13/00GK103042987SQ201210383230
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月10日 优先权日2011年10月14日
发明者高木勉, 中村哲也, 田上阳介, 花谷诚二, 山下英明 申请人:丰田纺织株式会社, K-普拉希特株式会社