玻璃纤维短切原丝毡、玻璃纤维短切原丝毡卷、玻璃纤维短切原丝毡的制造方法及汽车成形顶棚材料

摘要

一种玻璃纤维短切原丝毡，是使玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积，由热塑性树脂的结合剂粘接的玻璃纤维短切原丝毡，其中，将具有平均长度为25.4～76.2mm的第一玻璃纤维短切原丝的短的短切原丝层；和具有平均长度为76.2～203.2mm的第二玻璃纤维短切原丝的长的短切原丝层层叠，前述第一玻璃纤维短切原丝的平均长度和前述第二玻璃纤维短切原丝的平均长度的差为25.4mm以上，相对于前述玻璃纤维短切原丝毡100质量份，前述短的短切原丝层为50～70质量份，前述长的短切原丝层为30～50质量份，前述玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m

说明书

技术领域

本发明涉及使玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积而由结合剂粘接的玻璃纤维短切原丝毡、玻璃纤维短切原丝卷、玻璃纤维短切原丝毡的制造方法及汽车成形顶棚材料。

背景技术

作为这样的领域的技术文献，已知日本特开平6-93546号公报。在此文献中记载了玻璃纤维短切原丝毡，所述玻璃纤维短切原丝毡通过将结合剂(粘合剂)散布在呈片材状地堆积的玻璃纤维短切原丝上，在将结合剂加热熔化后进行冷却固化，使玻璃纤维短切原丝结合来制造。在此玻璃纤维短切原丝毡的制造方法中，在将长度3cm以上、不足8cm的短的玻璃纤维短切原丝和长度8cm以上、不足15cm的长的玻璃纤维短切原丝均匀地分散后，由粘合剂黏合。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-93546号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在玻璃纤维短切原丝毡中，在谋求轻量化的同时，要求使强度提高。在以往的玻璃纤维短切原丝毡中，将玻璃纤维短切原丝的长度一般作为2英寸(50.8mm)进行切断，在输送方向的前后2个部位使相同量的玻璃纤维短切原丝下降堆积。在专利文献1记载的以往技术中，为使不同的长度的玻璃纤维短切原丝均匀地分散，在输送方向前后2个部位以相同的方法使玻璃纤维短切原丝下降。

另外，玻璃纤维短切原丝毡作为呈卷状地卷绕在卷芯上的玻璃纤维短切原丝毡卷出厂流通。在从玻璃纤维短切原丝毡卷拉出玻璃纤维短切原丝毡使用时，由于若玻璃纤维短切原丝毡破碎，则作业性降低，所以要求具有延伸性、难以分断的玻璃纤维短切原丝毡。

另外，玻璃纤维短切原丝毡，例如作为被层叠粘接在树脂片材上的成形品的加强材料利用。在玻璃纤维短切原丝毡中，若玻璃纤维短切原丝的分散不均匀，则在进行加压成形而加工成成形品时，在深拉深部等形状变化的部分中，存在破碎或刚性降低的可能性。

另外，若结合剂的附着量过多，则粘接部位过剩，在加压成形后进行了冷却时，存在如下的可能性：在毡中出现薄的部分或出现硬的部分。因此，玻璃纤维短切原丝毡的表面的形状受到影响，在被层叠的表皮等上出现了皱褶，例如在作为汽车成形顶棚材料成形的情况下，存在美观降低的可能性。

本发明的一个侧面是鉴于上述问题点做出的发明，其目的是提供一种使单位面积重量变小，在谋求轻量化的同时，即使使结合剂的附着量少也能使强度提高的玻璃纤维短切原丝毡、玻璃纤维短切原丝毡卷、玻璃纤维短切原丝毡的制造方法及汽车成形顶棚材料。

为了解决课题的手段

本发明的一个侧面是一种玻璃纤维短切原丝毡，所述玻璃纤维短切原丝毡是使玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积，由热塑性树脂的结合剂粘接的玻璃纤维短切原丝毡，其特征在于，将具有平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝的短的短切原丝层；和具有平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝的长的短切原丝层层叠，前述第一玻璃纤维短切原丝的平均长度和前述第二玻璃纤维短切原丝的平均长度的差为1英寸(25.4mm)以上，相对于前述玻璃纤维短切原丝毡100质量份，前述短的短切原丝层为50～70质量份，前述长的短切原丝层为30～50质量份，前述玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m²以下，基于JIS>

在有关本发明的一个侧面的玻璃纤维短切原丝毡中，玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m²以下，单位面积重量小，能谋求轻量化。另外，玻璃纤维短切原丝毡由于将具有平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝的短的短切原丝层；和具有平均长度比第一玻璃纤维短切原丝长，其平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝的长的短切原丝层层叠，所以与以往相比，能谋求强度的提高。另外，玻璃纤维短切原丝毡基于JIS>

另外，玻璃纤维短切原丝毡具备长的短切原丝层，所述长的短切原丝层具有平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝。因此，在进行加压成形而加工成成形品时，能抑制在深拉深部等的形状变化的部分中的破碎、刚性的降低。另外，由于结合剂的附着量与以往相比少，所以防止了在毡中产生薄的部分，并且不过硬，具有适度的柔软性，所以作业性及加工性提高。

另外，也可以是，相对于存在于前述玻璃纤维短切原丝毡中的前述结合剂100质量份，存在于前述短的短切原丝层的前述结合剂为20～40质量份，存在于前述长的短切原丝层的前述结合剂为60～80质量份。

本发明的一个侧面的玻璃纤维短切原丝毡卷是将上述的玻璃纤维短切原丝毡呈卷状地卷取到卷芯上的玻璃纤维短切原丝毡卷，其特征在于，前述长的短切原丝层被配置在内侧

在本发明的一个侧面的玻璃纤维短切原丝毡卷中，将长的短切原丝在卷芯的径方向配置在内侧，将短的短切原丝层在卷芯的径方向配置在外侧。因此，长的一方的短切原丝层由短的一方的短切原丝覆盖，玻璃纤维短切原丝难以向外侧突出。由此，在从玻璃纤维短切原丝毡卷拉出玻璃纤维短切原丝毡时，能抑制短切原丝的挂住。因此，能防止玻璃纤维短切原丝毡的绽开，防止破碎、脱线，抑制强度降低。另外，玻璃纤维短切原丝毡容易从玻璃纤维短切原丝毡卷拉出，能使加工时的作业性提高。

本发明的一个侧面是一种玻璃纤维短切原丝毡的制造方法，是制造使被切断成规定的长度的玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积，由热塑性树脂的结合剂粘接的玻璃纤维短切原丝毡的方法，其特征在于，包括第一堆积工序、第二堆积工序、结合剂散布工序、加热工序和冷却工序，在所述第一堆积工序中，由第一刀切断玻璃纤维短切原丝，形成平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝，使前述第一玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积，形成短的短切原丝层，在所述第二堆积工序中，由第二刀切断玻璃纤维短切原丝，形成平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝，使前述第二玻璃纤维短切原丝呈片材状地堆积在前述短的短切原丝层上，形成长的短切原丝层，在所述结合剂散布工序中，向将前述短的短切原丝层及前述长的短切原丝层层叠了的层叠体上散布热塑性树脂的结合剂，在所述加热工序中，将存在于前述层叠体中的前述结合剂加热熔化，在所述冷却工序中，在前述加热工序后，将前述结合剂冷却，将前述玻璃纤维短切原丝彼此结合，前述第一玻璃纤维短切原丝的平均长度和前述第二玻璃纤维短切原丝的平均长度的差为1英寸(25.4mm)以上，相对于前述玻璃纤维短切原丝毡100质量份，前述短的短切原丝层为50～70质量份，前述长的短切原丝层为30～50质量份，前述玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m²以下，基于JIS>

根据本发明的一个侧面的玻璃纤维短切原丝毡的制造方法，能制造使玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m²以下，单位面积重量小且谋求了轻量化的玻璃纤维短切原丝毡。根据此制造方法，能制造如下的玻璃纤维短切原丝毡：其能使具有平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝的短的短切原丝层；和具有平均长度比第一玻璃纤维短切原丝长，其平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝的长的短切原丝层层叠，与以往相比谋求了强度的提高。另外，由此制造方法制造的玻璃纤维短切原丝毡能做成基于JIS>

另外，在玻璃纤维短切原丝毡的制造方法中，优选在前述冷却工序后，还具有将前述玻璃纤维短切原丝呈卷状地卷取到卷芯上的卷取工序，在前述卷取工序中，以将前述长的短切原丝层配置在内侧的方式卷取。

本发明的一个侧面的汽车成形顶棚材料具备上述的玻璃纤维短切原丝毡；和被层叠在前述玻璃纤维短切原丝毡上粘接的发泡树脂片材。

根据本发明的一个侧面的汽车成形顶棚材料，由于具备上述的玻璃纤维短切原丝毡，所以能在谋求轻量化的同时，使强度提高。另外，由于玻璃纤维短切原丝毡具备长的短切原丝层，所述长的短切原丝层具有平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝，所以在进行加压成形而加工成成形品时，能抑制在深拉深部等的形状变化的部分中的破碎、刚性的降低。另外，由于结合剂的附着量与以往相比少，所以能防止在毡中产生薄的部分，并且不过硬，具有适度的柔软性。因此，能防止在被层叠在玻璃纤维短切原丝毡上的表皮中出现皱褶。由此，作为汽车成形顶棚材料，能抑制损坏美观的情况。

发明的效果

根据本发明的一个侧面，能在使单位面积重量变小而谋求轻量化的同时，即使使结合剂的附着量少也能使强度提高。

另外，根据本发明的一个侧面，能消除玻璃纤维短切原丝的分散不良，防止加工时的玻璃纤维短切原丝毡的破碎。

附图说明

图1是表示有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡的图。

图2是从卷芯的轴线方向表示有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡卷的图。

图3是具备有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡的汽车成形顶棚材料的示意剖视图。

图4是表示有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡的制造工序的说明图。

图5是从轴线方向表示刀辊的示意图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面参照附图，对有关本发明的玻璃纤维短切原丝毡、玻璃纤维短切原丝毡卷、玻璃纤维短切原丝毡的制造方法及汽车成形顶棚材料的实施方式详细地进行说明。

如图1～4所示，有关本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡1，是由热塑性树脂的结合剂3(参照图4)使呈片材状地堆积的多个玻璃纤维短切原丝2结合了的玻璃纤维短切原丝毡。玻璃纤维短切原丝毡1，例如作为汽车成形顶棚材料31(参照图3)中的加强材料利用。这样的玻璃纤维短切原丝毡1，每单位面积的质量为180g/m²以下，优选为20～150g/m²，更优选为40～120g/m²，特别优选为40～100g/m²，最优选为45～95g/m²。另外，结合剂3的相对于玻璃纤维短切原丝2的质量的比不足10wt％，优选为8.0～9.9wt％，更优选为8.5～9.5wt％。

构成玻璃纤维短切原丝毡1的玻璃纤维短切原丝2，通过将从玻璃纤维锭(glass cake)4拉出的玻璃纤维束5切断成规定的长度形成。作为玻璃纤维短切原丝2，使用平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝2a和平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝2b。第一玻璃纤维短切原丝2a的平均长度优选为1～2.5英寸(25.4～63.5mm)，第二玻璃纤维短切原丝2b的平均长度优选为3～5英寸(76.2～127.0mm)。

第二玻璃纤维短切原丝2b的平均长度比第一玻璃纤维短切原丝2a的平均长度长1英寸(25.4mm)以上。若它们的平均长度的差在1英寸(25.4mm)以上，则与仅使用第一玻璃纤维短切原丝2a的情况比较，玻璃纤维短切原丝毡1的强度显著提高，另外，与仅使用第二玻璃纤维短切原丝2b的情况比较，在玻璃纤维短切原丝毡1中的玻璃纤维短切原丝2的分散性显著提高的方面好。另外，因为它们的平均长度的差为1～2英寸(25.4～50.8mm)，这兼顾了强度提高和分散性提高，所以优选。进而，第一玻璃纤维短切原丝2a的平均长度和第二玻璃纤维短切原丝2b的平均长度的平均值优选为2～5英寸(50.8～127.0mm)，更优选为2～3英寸(50.8～76.2mm)。

玻璃纤维短切原丝毡1具有由第一玻璃纤维短切原丝2a构成的短的短切原丝层1a和由第二玻璃纤维短切原丝2b构成的长的短切原丝层1b。在玻璃纤维短切原丝毡1中，短的短切原丝层1a和长的短切原丝层1b在厚度方向层叠。

另外，在将玻璃纤维短切原丝毡1加热烧掉结合剂3后，在满足下述的1)、2)及3)的条件的情况下，玻璃纤维短切原丝毡1做成短的短切原丝层1a和长的短切原丝层1b层叠而构成的结构。1)在从一方的平面的最表层在厚度方向按顺序抽出100根玻璃纤维短切原丝2(组i)而计量其长度的情况下，在它们的长度的中央值正负0.5英寸(12.7mm)的范围(范围i)内含有抽出的玻璃纤维短切原丝的90％以上。2)在从另一方的平面的最表层在厚度方向按顺序抽出100根玻璃纤维短切原丝2(组ii)而计量其长度的情况下，在它们的长度的中央值正负0.5英寸(12.7mm)的范围(范围ii)内含有抽出的玻璃纤维短切原丝的90％以上。3)组i含有的其长度在范围i内的玻璃纤维短切原丝(即，玻璃纤维短切原丝2a(2b))的平均长度和组ii含有的其长度在范围ii内的玻璃纤维短切原丝(即，玻璃纤维短切原丝2b(2a))的平均长度满足前述的条件。

相对于玻璃纤维短切原丝毡1的100质量份，短的短切原丝层1a为50～70质量份，长的短切原丝层1b为30～50质量份。

平均长度是指被切断后的玻璃纤维短切原丝2的长度的平均。短的短切原丝层1a含有的第一玻璃纤维短切原丝2a的长度的变动系数(长度的标准偏差/平均长度)优选为0.1以下。长的短切原丝层1b含有的第二玻璃纤维短切原丝2b的长度的变动系数优选为0.1以下。因为若长度的变动系数为0.1以下，则玻璃纤维短切原丝毡1的重量管理的精度提高，所以优选。

作为第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b的组合，优选2英寸(50.8mm)和4英寸(101.6mm)的组合。另外，作为第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b的组合，例如既可以是1英寸(25.4mm)和3英寸(76.2mm)的组合，还可以是其它的组合。

作为玻璃纤维短切原丝2的支数，优选为10～25tex。另外，为了使因玻璃纤维束的切断而产生的玻璃纤维短切原丝2的形成变得容易，玻璃纤维锭4的含有水分优选为5.0wt％以下。

第一玻璃纤维短切原丝2a和第二玻璃纤维短切原丝2b的支数可以相同，也可以不同，但从生产效率的观点看，优选它们的支数相同。

另外，玻璃纤维短切原丝2的支数能与玻璃纤维短切原丝毡1的单位面积重量相应地选择。例如，在80g/m²以下的玻璃纤维短切原丝毡1中，优选使用10～15tex的玻璃纤维短切原丝2。因为玻璃纤维短切原丝2的支数在此范围内，所以每单位重量的原丝数量增加，所以能抑制玻璃纤维短切原丝毡1的孔眼。另一方面，在超过80g/m²的玻璃纤维短切原丝毡1中，从生产效率的观点看，优选使用15～25tex的玻璃纤维短切原丝2。

另外，作为使玻璃纤维短切原丝2结合的结合剂3，使用不饱和聚酯树脂等热塑性树脂的粉末体。粉末体优选重量平均粒径为50～300μm。结合剂3通过在170～280℃的温度加热20～70秒熔化，此后，通过被冷却固化，将玻璃纤维短切原丝2彼此结合。

另外，结合剂3在制造后的玻璃纤维短切原丝毡1中，被散布成结合剂3的相对于附着了结合剂3的玻璃纤维短切原丝2的质量的比不足10wt％。结合剂3的相对于附着了结合剂3的玻璃纤维短切原丝2的质量的比优选为8.0～9.9wt％，更优选为8.5～9.5wt％。在这里，结合剂3的相对于附着了结合剂3的玻璃纤维短切原丝2的质量的比，与基于JISR3420测定的玻璃纤维短切原丝毡1整体的烧失量的值实质上是等价的。另外，若在玻璃纤维短切原丝毡1中含有10wt％以上的结合剂3，则玻璃纤维短切原丝毡1过硬，成形性降低，存在产生如下的问题的情况：容易产生成形品的颜色不均、皱褶。

制造后的相对于存在于玻璃纤维短切原丝毡1中的结合剂3的100质量份，优选存在于短的短切原丝层1a中的结合剂3为20～40质量份，存在于长的短切原丝层1b中的结合剂3为60～80质量份。存在于长的短切原丝层1b中的结合剂3比短的短切原丝层1a含有的结合剂3多。在长的短切原丝层1b中存在多的结合剂3的情况下，长的短切原丝层1b含有的第二玻璃纤维短切原丝2b每1根的结合剂3的粘接点数量存在得多。通过在与比短的短切原丝层1a含有的第一短切原丝多的原丝相互缠绕的第二玻璃纤维短切原丝2b中存在更多的结合剂粘接点，能有效地提高多个玻璃纤维短切原丝2之间的连结，玻璃纤维短切原丝毡1的强度提高。

图2是从卷芯的轴线方向表示有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡卷的图。如图2所示，玻璃纤维短切原丝毡1作为相对于卷芯22呈卷状地卷绕的玻璃纤维短切原丝毡卷(下面，称为毡卷)21出厂。在毡卷21中，在径方向，长的短切原丝层1b被配置在内侧，短的短切原丝层1a被配置在外侧。片材状的玻璃纤维短切原丝毡1在下侧配置短的短切原丝层1a，在它之上配置长的短切原丝层1b，在水平方向输送，被卷取到配置在上方的卷芯22上。在图示的右方向输送的玻璃纤维短切原丝毡1被卷取到绕逆时针旋转的卷芯22上，长的短切原丝层1b被配置在径方向的内侧，短的短切原丝层1a被配置在径方向的外侧。

图3是具备玻璃纤维短切原丝毡的汽车成形顶棚材料的示意剖视图。汽车成形顶棚材料31作为加强材料具备玻璃纤维短切原丝毡1。汽车成形顶棚材料31具备发泡树脂片材32和经玻璃纤维短切原丝毡1粘接在发泡树脂片材32上的表皮33。作为发泡树脂片材32，例如能使用发泡聚氨酯材料。作为表皮33，例如能使用无纺布。

在作为汽车成形顶棚材料31进行加工前，向玻璃纤维短切原丝毡1涂抹树脂(例如，异氰酸盐)，玻璃纤维短切原丝毡1成熟2～3日，成为半硬化状态。

将半硬化状态的玻璃纤维短切原丝毡1在厚度方向配置在发泡树脂片材32的两侧，将表皮33配置在成为汽车成形顶棚材料31的表(车室内)侧的玻璃纤维短切原丝毡1的表面上，进行加压成形，由此，制造汽车成形顶棚材料31。玻璃纤维短切原丝毡1作为用于粘接发泡树脂片材32和表皮33的粘接剂发挥功能，并且作为用于使汽车成形顶棚材料31的强度提高的加强材料发挥功能。

作为汽车成形顶棚材料31使用的2张玻璃纤维短切原丝毡1，优选都将短的短切原丝层1a配置在车室内侧，将长的短切原丝层1b配置在其相反侧。在加压成形汽车成形顶棚材料31时，通常阳模成为车室内侧，阴模成为外侧。即，向车室内侧施加压缩的应力，向外侧施加拉伸的应力。短的短切原丝层1a含有的第一玻璃纤维短切原丝2a与长的短切原丝层1b含有的第二玻璃纤维短切原丝2b比较，以其平均长度短为起因，由压缩应力产生的变形量少。因此，若将短的短切原丝层1a向车室内侧配置，则即使受到压缩应力，深拉深部分等中的皱褶的产生也被抑制。另一方面，长的短切原丝层1b含有的第二玻璃纤维短切原丝2b与短的短切原丝层1a含有的第一玻璃纤维短切原丝2a比较，以其平均长度长及每1根的结合剂粘接点数量多为起因，拉伸强度优异。因此，若将长的短切原丝层1b向外侧配置，则即使受到拉伸应力，深拉深部分等中的破碎的产生也被抑制。

接着，对有关本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡1的制造方法进行说明。

如图4所示，在有关本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡1的制造方法中，首先，将从多个玻璃纤维锭4拉出的玻璃纤维束5送入切断装置10，切断成规定的长度，形成玻璃纤维短切原丝2。切断装置10在由被配置在下方的第一传输机13进行的输送方向，具有多个刀辊11a、11b及橡胶辊12。如图5所示，在刀辊11a、11b的外周，设置了用于将玻璃纤维束5切断的刀11c。

被配置在输送方向的前方的刀辊11a(前刀)，作为将玻璃纤维束5切断成平均长度1～3英寸(25.4～76.2mm)而形成第一玻璃纤维短切原丝2a的第一刀发挥功能。在输送方向被配置在刀辊11a的方向的刀辊11b(后刀)，作为将玻璃纤维束5切断成平均长度3～8英寸(76.2～203.2mm)而形成第二玻璃纤维短切原丝2b的第二刀发挥功能。

通过将玻璃纤维束5送入旋转的刀辊11a和橡胶辊12之间，将玻璃纤维束5连续地切断，形成第一玻璃纤维短切原丝2a。在这里，玻璃纤维束5与刀辊11a的在周方向的刀11c的间隔相应地被切断成平均长度1～3英寸(25.4～76.2mm)。由刀辊11a切断了的第一玻璃纤维短切原丝2a，向被配置在切断装置10的下方的第一传输机(堆积用皮带传输机)13的皮带13a上落下。第一传输机13的皮带13a以一定的速度进行周向转动，从切断装置10落下的第一玻璃纤维短切原丝2a在皮带13a上堆积成均匀的片材状。由此，使第一玻璃纤维短切原丝2a堆积，形成短的短切原丝层1a(第一堆积工序)。

通过将玻璃纤维束5送入旋转的刀辊11b和橡胶辊12之间，将玻璃纤维束5连续地切断，形成第二玻璃纤维短切原丝2b。在这里，玻璃纤维束5与刀辊11b的在周方向的刀11c的间隔相应地被切断成平均长度3～8英寸(76.2～203.2mm)。由刀辊11b切断了的第二玻璃纤维短切原丝2b向堆积在第一传输机13的皮带13a上的第一玻璃纤维短切原丝2a上落下。从切断装置10落下的第二玻璃纤维短切原丝2b在皮带13a上的第一玻璃纤维短切原丝2a上堆积成均匀的片材状。由此，使第二玻璃纤维短切原丝2b堆积在短的短切原丝层1a上，形成长的短切原丝层1b(第二堆积工序)。

另外，在第一堆积工序及第二堆积工序中，使第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b堆积成，第一玻璃纤维短切原丝2a的平均长度和第二玻璃纤维短切原丝2b的平均长度的差为1英寸(25.4mm)以上，相对于玻璃纤维短切原丝毡1的100质量份，短的短切原丝层1a为50～70质量份，长的短切原丝层1b为30～50质量份，玻璃纤维短切原丝毡1的每单位面积的质量为180g/m²以下。

第一传输机13是在规定的输送方向输送玻璃纤维短切原丝2的部件，具有在传输机的宽度方向延伸的4根驱动辊13b。在这些驱动辊13b的两端，以构成将4根驱动辊13b作为顶点的梯形形状的方式各架设了1条环形的辊链条13c。2根辊链条13c分别与驱动辊13b两端的链轮部啮合。2根辊链条13c之间由多个连结棒13d连结成梯子状，从这些连结棒13d的外侧架设了环形的皮带13a。

在这样构成的第一传输机13中，若任意1个驱动辊13b由未图示的马达旋转驱动，则辊链条13c在规定的旋转方向进行周向转动。若连结棒13d与此辊链条13c一起进行周向转动，则连结棒13d上的皮带13a进行周向转动，将皮带13a上面的玻璃纤维短切原丝2(2a、2b)朝向规定的输送方向输送。

在第一传输机13的输送方向，配置了与第一传输机13连接而形成玻璃纤维短切原丝2的输送路的第二传输机(结合剂散布用皮带传输机)14。此第二传输机14是与第一传输机13同样的结构。第一传输机13的皮带13a上的玻璃纤维短切原丝2，一面维持呈片材状地堆积的状态一面被输送到第二传输机14的皮带14a上。

在第二传输机14的上方及下方，配置了向玻璃纤维短切原丝2散布水的水散布机15。水散布机15在皮带14a上相对于呈片材状地堆积的玻璃纤维短切原丝2均匀地散布水，以便将上下两面润湿(水散布工序)。在这里，水散布机15调整水的散布量、散布状态地进行散布，以便附着在玻璃纤维短切原丝2上的水和玻璃纤维短切原丝2的质量的比(附着在玻璃纤维短切原丝2上的水的质量/玻璃纤维短切原丝2的质量)成为30～90wt％(更优选为50～80wt％)。通过这样散布水，其水滴通过毛细管现象选择性地配置在构成玻璃纤维短切原丝毡1的玻璃纤维短切原丝彼此的交点上，结合剂3以被此水滴吸引的方式移动并配置。因此，能有效地使结合剂3粘接在玻璃纤维短切原丝的交点上。

另外，在第二传输机14的上方，配置了向玻璃纤维短切原丝2散布粉末状的结合剂3的结合剂散布机16。结合剂散布机16被配置在水散布机15的后方，对附着了水的玻璃纤维短切原丝2均匀地散布结合剂3(结合剂散布工序)。在这里，结合剂散布机16调整结合剂3的散布量、散布状态地进行散布，以便制造后的结合剂3的相对于玻璃纤维短切原丝毡1中的玻璃纤维短切原丝2的质量的比(结合剂3的质量/玻璃纤维短切原丝毡1的质量)不足10％。结合剂3的散布量，优选被调整成结合剂3的相对于玻璃纤维短切原丝2的质量的比为8.0～9.9wt％，更优选调整成8.5～9.5wt％。在这里，结合剂3的相对于玻璃纤维短切原丝2的质量的比能由基于JIS R3420的烧失量测定。另外，优选调整结合剂3的散布量、散布状态地进行散布，以便相对于存在于玻璃纤维短切原丝毡1中的结合剂3的100质量份，存在于短的短切原丝层1a中的结合剂3成为20～40质量份，存在于长的短切原丝层1b中的结合剂3成为60～80质量份。

另外，作为结合剂3的形状，也能使用不是粉末状而是纤维状的形状。由于被形成为纤维状的结合剂3难以从玻璃纤维短切原丝2的间隙掉落，能将离开的玻璃纤维短切原丝2之间以比粉末状的结合剂少的质量连接地粘接，所以在提高结合剂3的成品率方面是有利的。另一方面，在不是以固体形状而是作为乳状液使用结合剂的情况下，抑制从玻璃纤维短切原丝2的间隙的流出是困难的。

在第二传输机14的输送方向，配置了与第二传输机14连接而形成玻璃纤维短切原丝2的输送路的第三传输机(加热用皮带传输机)17。此第三传输机17与第一传输机13同样，第三传输机17具有在传输机的宽度方向延伸的4根驱动辊17b。在这些驱动辊17b的两端，以构成将4根驱动辊17b作为顶点的梯形形状的方式各架设了一根环形的辊链条17c。2根辊链条17c分别与驱动辊17b两端的链轮部啮合。2根辊链条17c之间由多个连结棒17d连结成梯子状，从这些连结棒17d的外侧架设了环形的皮带17a。

第二传输机14的皮带14a上的玻璃纤维短切原丝2及结合剂3，一面维持分散成片材状的状态一面向第三传输机17的皮带17a上输送。

在第三传输机17的途中，配置了用于加热结合剂3的加热装置18。加热装置18将由第三传输机17输送来的玻璃纤维短切原丝2及结合剂3在170～280℃的温度加热20～70秒(加热工序)。通过此加热，附着在玻璃纤维短切原丝2上的结合剂3熔化，进入玻璃纤维短切原丝2彼此相接的部位。

在第三传输机17的输送方向，配置了将皮带17a上的玻璃纤维短切原丝2及结合剂3拉入的上下一对冷却辊19。由此冷却辊19一面将玻璃纤维短切原丝2及结合剂3加压成毡状一面进行冷却(冷却工序)。通过此冷却，熔化状态的结合剂3固化，玻璃纤维短切原丝2彼此结合，制造玻璃纤维短切原丝毡1。冷却辊19将制造的玻璃纤维短切原丝毡1朝向卷取机20送出，由卷取机20相对于卷芯22呈卷状地卷取玻璃纤维短切原丝毡1，得到毡卷21。在这里，以第二玻璃纤维短切原丝2b被配置在内侧(卷芯22侧)的方式卷取(卷取工序)。

在上面说明的有关本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡的制造方法中，通过适当地设定玻璃纤维短切原丝2的规格、堆积量、结合剂3的种类、水及结合剂的散布量、加热冷却的温度等，能制造每单位面积的质量成为180g/m²以下的玻璃纤维短切原丝毡1。

另外，在此玻璃纤维短切原丝毡的制造方法中，能制造基于JISR3420测定的烧失量不足10％的玻璃纤维短切原丝毡1。通过测定烧失量，能测定存在于玻璃纤维短切原丝毡1中的结合剂3的附着量。具体地说，将玻璃纤维短切原丝毡1在625℃加热直至重量不再变化为止将结合剂3燃烧，由此，能将质量的减少量作为结合剂3的附着量进行测定。

根据本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡1及其制造方法，能使玻璃纤维短切原丝毡的每单位面积的质量为180g/m²以下，使单位面积重量变小，谋求轻量化。另外，玻璃纤维短切原丝毡1，将具有平均长度为1～3英寸(25.4～76.2mm)的第一玻璃纤维短切原丝2a的短的短切原丝层1a，和具有与第一玻璃纤维短切原丝2a相比平均长度长，其平均长度为3～8英寸(76.2～203.2mm)的第二玻璃纤维短切原丝2b的长的短切原丝层1b层叠。因此，玻璃纤维短切原丝毡1与以往相比，能谋求强度的提高。

另外，玻璃纤维短切原丝毡1能做成基于JIS R3420测定的烧失量不足10％，结合剂的附着量与以往相比少的玻璃纤维短切原丝毡。因此，在玻璃纤维短切原丝毡1中，能在使单位面积重量变小而谋求轻量化的同时，即使使结合剂3的附着量少也能使强度提高。若结合剂3的附着量过多，则粘接点过剩，在加压冷却时，玻璃纤维短切原丝毡1变薄，并且容易变硬。因为若玻璃纤维短切原丝毡1变薄、变硬，则在加压成形为汽车成形顶棚材料31等时，玻璃纤维短切原丝毡1不良好适当地变形，追随性变差，所以在深拉深部分等中出现了皱褶。因为若结合剂3的附着量少，则玻璃纤维短切原丝毡1相对地适度变厚，变柔软，所以具有延伸性，在加压成形时也不产生过分的拉伸，能抑制皱褶的产生。另外，若结合剂3的附着量少，则玻璃纤维短切原丝毡1不过硬，树脂(例如异氰酸盐等)向内部的含浸也变好。

在本实施方式的玻璃纤维短切原丝毡1及毡卷21中，长的短切原丝层1b在卷芯22的径方向被配置在内侧，短的短切原丝层1a在卷芯22的径方向被配置在外侧。因此，长的一方的第二玻璃纤维短切原丝2b由短的一方的第一玻璃纤维短切原丝2a覆盖，玻璃纤维短切原丝2难以从毡卷21突出。由此，在从毡卷21拉出玻璃纤维短切原丝毡1时，能抑制玻璃纤维短切原丝2的挂住。因此，能防止玻璃纤维短切原丝毡1的绽开，防止破碎、脱线，抑制强度降低。另外，容易从毡卷21拉出玻璃纤维短切原丝毡1，能提高加工时的作业性。

根据本实施方式的汽车成形顶棚材料31，由于具备上述的玻璃纤维短切原丝毡1，所以能在谋求轻量化的同时使强度提高。另外，在进行加压成形而加工成成形品时，能抑制深拉深部等的形状变化的部分中的破碎和刚性的降低。另外，由于结合剂的附着量与以往相比少，所以能防止在毡中产生薄的部分，并且不过硬，具有适度的柔软性。因此，能耐防止在被层叠在玻璃纤维短切原丝毡1上的表皮33上出现皱褶。由此，作为汽车成形顶棚材料31，能抑制损坏美观的情况。

本发明不限定于前述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围，可进行下述的那样的各种变形。

例如，水的相对于玻璃纤维短切原丝2的散布，也可以是由第一传输机13在与玻璃纤维短切原丝2的堆积大致同时地进行的方式。另外，水散布机15也可以是不从皮带之上而是从其之下散布的结构。

另外，也可以不是将传输机分为三台而是由一台传输机制造玻璃纤维短切原丝毡1的方式。在此情况下，传输机的皮带优选由网构成，所述网由芳纶纤维、碳纤维或玻璃纤维的织物构成。

另外，在上述的实施方式中，做成了分别各具备1个用于形成第一玻璃纤维短切原丝2a的刀辊11a和用于形成第二玻璃纤维短切原丝2b的刀辊11b的结构，但也可以是在输送方向具备多个刀辊11a及/或多个刀辊11b的结构。

另外，在上述的实施方式中，玻璃纤维短切原丝毡1做成了具备短的短切原丝层1a和长的短切原丝层1b的结构。但是，第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b也可以是具备由平均长度不同的第三玻璃纤维短切原丝构成的其它短切原丝层的结构。

另外，在上述实施方式中，使第一玻璃纤维短切原丝2a堆积，使第二玻璃纤维短切原丝2b堆积在它之上。但是，也可以使第二玻璃纤维短切原丝2b堆积，使第一玻璃纤维短切原丝2a堆积在它之上。另外，也可以是3层以上的玻璃纤维短切原丝毡1。

另外，在上述实施方式中，对具有玻璃纤维短切原丝毡1的汽车成形顶棚材料31进行了说明。但是，玻璃纤维短切原丝毡1也可以作为其它的成形品进行加工。例如，也可以用于汽车的其它零件，也可以将玻璃纤维短切原丝毡1使用在航空器、船舶上。玻璃纤维短切原丝毡1能使用在例如防水工事用等其它用途。

实施例

下面，对有关本发明的玻璃纤维短切原丝毡的实施例进行说明。

(实施例1)

在实施例1中，使用在由图4所示的上述有关实施方式的玻璃纤维短切原丝毡的制造方法中说明的设备，制造了玻璃纤维短切原丝毡1。在实施例1中，使第一玻璃纤维短切原丝2a的平均长度为2英寸(50.8mm)，使第二玻璃纤维短切原丝2b的平均长度为4英寸(101.6mm)。另外，第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b均为23tex。另外，在第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b中，它们的长度的变动系数不足0.05。在实施例1中，在使第一玻璃纤维短切原丝2a堆积在皮带13a上后，使第二玻璃纤维短切原丝2b堆积，将长的短切原丝层1b层叠在短的短切原丝层1a上。

另外，在实施例1中，相对于存在于玻璃纤维短切原丝毡1中的结合剂3的100质量份，使存在于短的短切原丝层1a中的结合剂3为30质量份，使存在于长的短切原丝层1b中的结合剂3为70质量份。

另外，在实施例1中，相对于玻璃纤维短切原丝毡1的100质量份，使短的短切原丝层1a为50质量份，使长的短切原丝层1b为50质量份。

加热装置18中的加热温度设定为220℃，加热时间设定为40秒。按照上面的条件，进行玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(实施例2)

在实施例2中，除了将层叠次序替换成将短的短切原丝层1a层叠在长的短切原丝层1b上以外，按照与实施例1相同的条件，进行了玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(比较例1)

在比较例1中，除了相对于玻璃纤维短切原丝毡1的100质量份，使短的短切原丝层1a为20质量份，使长的短切原丝层1b为80质量份以外，按照与实施例1相同的条件，进行玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(比较例2)

在比较例2中，除了相对于玻璃纤维短切原丝毡1的100质量份，使短的短切原丝层1a为80质量份，使长的短切原丝层1b为20质量份以外，按照与实施例1相同的条件，进行了玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(比较例3)

在比较例3中，除了不形成短的短切原丝层1a及长的短切原丝层1b，使第一玻璃纤维短切原丝2a及第二玻璃纤维短切原丝2b各等量地混杂了以外，按照与实施例1相同的条件，进行了玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(比较例4)

在比较例4中，除了以单位面积重量成为实施例1的约2倍的方式使玻璃纤维短切原丝2增量了以外，按照与实施例1相同的条件，进行了玻璃纤维短切原丝毡的制造。

(参考例1)

在参考例1中，除了使平均长度为2英寸(50.8mm)的玻璃纤维短切原丝2从被配置在输送方向的前后的2个刀辊堆积到皮带13a上以外，按照与实施例1相同的条件，进行了玻璃纤维短切原丝毡的制造。

对上面的实施例1、2、比较例1～4及参考例1进行了评价。将实施例1、2、比较例1～4及参考例1的实施条件及制造的玻璃纤维短切原丝毡的评价表示在表1中。

作为玻璃纤维短切原丝毡的评价，对单位面积重量(g/mm²)、烧失量(％)、毡宽度方向拉伸强度(N)、断裂延伸(mm)、孔眼率(％)、成形品质量变动、成形品外观实施。

短的短切原丝层1a中的结合剂3和长的短切原丝层1b中的结合剂3的重量比的测定如下述的那样进行。

以30cm(纵)×30cm(横)的玻璃纤维短切原丝毡1做成了16张1英寸(25.4mm)×1英寸(25.4mm)的试验片。接着，用显微镜观察各试验片的两面，计量一面中的长的短切原丝层1b(4英寸(101.6mm))中的由结合剂3产生的附着交点数量及另外的面中的短的短切原丝层1a(2英寸(50.8mm))中的由结合剂3产生的附着交点数量。而且，通过取各试验片中的交点数量比的平均值，求出了由结合剂3产生的交点存在比。由结合剂3产生的交点存在比和结合剂3的重量比是实质上相等的数值。

单位面积重量如下述的那样测定。首先，从玻璃纤维短切原丝毡1切出30cm(纵)×30cm(横)的试验片，由天平读取该试验片的重量至小数点第二位。接着，将该重量除以30cm(纵)×30cm(横)的面积，作为单位g/m²，求出了单位面积重量。

烧失量(％)基于JIS R3420进行了测定。

具体地说，按照下面的方法测定了烧失量(％)。首先，从玻璃纤维短切原丝毡1切出30cm(纵)×30cm(横)，作为试验片。接着，用天平读取试验片重量至小数点第三位，按照JIS R3420，在625℃加热至不再重量变化，将结合剂3烧飞。在加热后，在试验片冷却到室温后，再次用天平读取至小数点第三位，将从加热前的重量减少作为烧失量(重量减少/加热前重量×100；单位％)，由百分率表示。

在实施例1中，烧失量为8.9％。在比较例3中烧失量为10％。

毡宽度方向拉伸强度(N)和断裂延伸(mm)按照下面的方法测定。首先，使沿着玻璃纤维短切原丝毡1的卷取方向的方向为纵，切出15cm(纵)×30cm(横)，作为试验片。接着，将此试验片在拉伸压缩试验机((株)今田制作所制)中使30cm(横)方向沿着上下方向配置，抓住上下两端，按照跨距间距离200mm、试验速度200mm/min进行试验，将最大荷重作为毡宽度方向拉伸强度(N)进行了测定。进而，将达到了表示最大荷重的点时的行程距离作为断裂延伸(mm)进行了记录。

关于毡宽度方向拉伸强度，实施例1与比较例1～3相比，尽管结合剂3的附着量少，但是，是高的值，强度高。实施例2与比较例2相比，尽管结合剂3的附着量少，但是强度变高。

孔眼率(％)的测定，是从玻璃纤维短切原丝毡1作成试验片，对试验片进行照片摄影，对取得的图像进行2值化处理。接着，计量基于通过2值化产生的孔眼的白黑的面积(玻璃纤维存在的部分为白，不存在的部分为黑，表1中的数值表示不存在玻璃纤维的部分占整体的比例)。

在孔眼率中，实施例1与比较例1、3相比成为低的值，可以说没有玻璃纤维的分散不良，孔少。

至于成形品重量变动，使用玻璃纤维短切原丝毡1制作10张1.5m²的汽车成形顶棚材料31，测定了其重量。将在测定了的10张中没有从基准重量的重量变动超过30g的张的情况评价为A，将存在从基准重量的重量变动超过30的张的情况评价为B。

实施例1、2中，重量变动小，比较例1中重量变动大。

至于成形品外观，在使用玻璃纤维短切原丝毡1制作了汽车成形顶棚材料31的情况下，用肉眼观察了以玻璃纤维短切原丝毡1中的玻璃纤维分布的疏密为起因产生的图案。将几乎不能用肉眼确认图案的情况评价为A，将能用肉眼确认模糊的图案但作为制品能容许的情况评价为B，将能用肉眼确认图案但作为制品不能容许的情况评价为C。

在实施例1、2中，不能确认玻璃纤维的疏密。在比较例1中，能用肉眼确认以玻璃纤维的疏密为起因的图案。

另外，关于上述的实施例3及比较例5，将实施例1的玻璃纤维短切原丝毡1如表2所示的那样，改变卷方向地卷绕到卷芯上，作成了毡卷。而且，对从毡卷突出的玻璃纤维(玻璃纤维短切原丝)进行了测定。将测定结果表示在表2中。另外，图2及4是表示实施例3的玻璃纤维短切原丝毡卷及其制造工序。

[表2]

毡卷的评价如下述的那样进行。从玻璃纤维短切原丝毡1切出30cm×30cm的试验片，卷绕到外径100mm的卷芯上，用肉眼计量从作为卷芯的半圈量、面积约470cm²量的范围突出的玻璃纤维短切原丝2的根数。将比基准值(30根)少的情况评价为A，将比基准值多的情况评价为B。

在实施例3中，为21根，与比较例5相比，从毡卷突出的玻璃纤维短切原丝2少。

符号的说明

1：玻璃纤维短切原丝毡；1a：短的短切原丝层；1b：长的短切原丝层；2：玻璃纤维短切原丝；2a：第一玻璃纤维短切原丝；2b：第二玻璃纤维短切原丝；3：结合剂；4：玻璃纤维锭；10：切断装置；11a：刀辊(第一刀)；11b：刀辊(第二刀)；13：第一传输机；13a、14a、17a：皮带；14：第二传输机；15：水散布机；16：结合剂散布机；17：第三传输机；18：加热装置；19：冷却辊；20：卷取机；21：玻璃纤维短切原丝毡卷；22：卷芯；31：汽车成形顶棚材料；32：发泡树脂片材；33：表皮。