JP2001047544A - サンドウィッチ構造を有する自動車内装材の製造方法 - Google Patents

サンドウィッチ構造を有する自動車内装材の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法安定性に優れた軽量の自動車用天井材、
ドアトリム材等の自動車用内装基材を製造する。 【解決手段】 （Ｉ）ウレタンフォーム、植物繊維、熱
硬化型接着剤、および必要に応じて表面装飾用表皮およ
び／または接着剤染み出し防止用フィルムを重ねる工
程、（ＩＩ）８０〜１５０℃の加熱金型内に入れ、金型
を閉じるとともに接着剤を硬化させる工程、および（Ｉ
ＩＩ）接着剤硬化後成形品を取り出す工程からなる、サ
ンドウィッチ構造を有する自動車内装材を製造する方法
であって、植物繊維が、直径１．０ｍｍ以下且つ長さ１
０ｍｍ〜１００ｍｍの間に寸法調整されていることを特
徴とする方法を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、寸法安定性に優れ
た軽量の自動車用天井材、ドアトリム材等の自動車用内
装基材の製造方法および自動車用内装基材として使用で
きるサンドウィッチ構造を有するラミネートに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】サン
ドウィッチ構造を有した自動車内装基材の製造技術とし
ては、軟質ウレタンフォームや硬質ウレタンフォームに
イソシアネートを含浸し、その上へ水とウレタン触媒を
加え、両面をガラスマットで補強した成形品の製造方法
（特公昭６３−７５７７号公報：軽量で剛性または半剛
性の複合パネルの製造方法）が提案されている。
【０００３】また、連続気泡の常温成型しうるポリウレ
タンフォームを接着剤が施されている２枚のガラスマッ
トの間に挟み込み熱成形する製造方法（特開平４−２１
１４１６号公報：連続気泡の常温成型しうる硬質ポリウ
レタンフォームの製造方法および成型物品を製造するた
めのその利用）も提案されている。これらの方法におい
ては、いずれも補強材としてガラス繊維が使用されてい
る。このガラス繊維は、補強効果は極めて優れているも
のの、かなり高価であり、又作業者への皮膚刺激性や廃
棄の際は燃えない為、その処理が大きな問題になってい
る。
【０００４】すでに麻を撚り合わせた繊維を２〜３ｍｍ
のかなり荒い目で織った織物を補強材として使用した例
があるが（Opel：ベクトラ他）、織物を補強材として使
った場合伸び縮みが不自由な為、絞り成形部分でしわが
発生する。また撚り合わせた繊維では接着剤が中まで含
浸しにくい為、硬化が不十分で表面に凹凸が発生しやす
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】補強材としてのガラス繊
維を使うことなく、リサイクル面で容易かつ軽量で安価
な成形品を得るべく、種々検討を行った結果、我々は、
ガラス繊維の替わりに、木質繊維、竹繊維、麻切断品、
ケナフ切断品等の植物繊維が充分使用できることを見い
だした。さらに、適当な長さに切った植物繊維と接着剤
を混ぜ合わせて均一にウレタンフォーム上に散布するこ
とがコスト上、効果上有利であることも見いだした。
【０００６】本発明は、（Ｉ）（ａ）熱成形可能な連続
気泡を有する密度２０〜１００ｋｇ／ｍ3のウレタンフ
ォーム、（ｂ）ウレタンフォーム（ａ）の表裏両面にあ
る１００ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2の植物繊維、（ｃ）ウ
レタンフォーム（ａ）と植物繊維（ｂ）および植物繊維
（ｂ）同士を互いに接着する熱硬化型接着剤、および必
要に応じて（ｄ）表面装飾用表皮および／または接着剤
染み出し防止用フィルムを重ねる工程、（ＩＩ）８０〜
１５０℃の加熱金型内に入れ、金型を閉じるとともに接
着剤を硬化させる工程、ならびに（ＩＩＩ）接着剤硬化
後成形品を取り出す工程からなる、サンドウィッチ構造
を有する自動車内装材を製造する方法であって、植物繊
維が、直径１．０ｍｍ以下且つ長さ１０ｍｍ〜１００ｍ
ｍの間に寸法調整されていることを特徴とする自動車内
装材の製造方法を提供する。
【０００７】本発明は、（Ａ）熱成形可能な連続気泡を
有する密度２０〜１００ｋｇ／ｍ3のウレタンフォーム
からなる層、および（Ｂ）１００ｇ／ｍ2〜３００ｇ／
ｍ2の植物繊維および熱硬化型接着剤からなる層からな
り、（Ａ）層が２つの（Ｂ）層の間にはさまれているラ
ミネートであって、植物繊維が、直径１．０ｍｍ以下で
あり、長さ１０ｍｍ〜１００ｍｍであるラミネートも提
供する。
【０００８】ラミネートは、ウレタンフォームが硬質ウ
レタンフォームであり、熱硬化型接着剤が芳香族ポリイ
ソシアネート、水、触媒、必要に応じてポリオールから
なる接着剤であり、植物繊維が麻、ケナフ、サイザル繊
維、竹繊維、木質繊維を分岐切断あるいは粉砕したもの
であることが好ましい。
【０００９】熱成形可能な連続気泡を有するウレタンフ
ォームは、密度２０〜１００ｋｇ／ｍ3、例えば２５〜
４０ｋｇ／ｍ3、特に２５〜３５ｋｇ／ｍ3であってよ
い。ウレタンフォームは、硬質ウレタンフォームである
ことが好ましい。硬質ウレタンフォームとしては、ポリ
イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて得
られたものである。ポリオール成分は、ポリオール、触
媒および発泡剤、ならびに必要に応じて難燃剤、減粘剤
および整泡剤からなってよい。ウレタンフォームは、シ
ート状であってよく、厚さは、３〜８ｍｍであってよ
い。
【００１０】植物繊維は、ウレタンフォーム層の上下
に、１００〜３００ｇ／ｍ2、例えば１００〜２００ｇ
／ｍ2に補強材として均一に分布される。植物繊維は直
径１．０ｍｍ以下（例えば０．２〜０．８ｍｍ）且つ長
さ１０〜１００ｍｍ（例えば１５〜５０ｍｍ）の間に寸
法調整されていることが必要である。直径が１．０ｍｍ
を超す繊維を補強材として使用すると、成形品表面に繊
維の凹凸が現れ外観を著しく損なう。ここで言う直径は
繊維断面の縦横寸法の少ないほうを言う。これらの繊維
は簡単な設備で１０〜１００ｍｍの長さに切断出来る。
長さが１０ｍｍ以下では要求される補強効果が得られ
ず、逆に繊維が長すぎると、互いに絡まって均一にフォ
ーム上に分散できない。自動車天井材のような大きな面
積の成型品にも比較的簡単にかつ均一に散布でき、かつ
充分な補強効果を得る為には１０〜１００ｍｍの間に寸
法調整されていることが必要である。
【００１１】植物繊維は、セルロースを主体とした植物
を分岐切断または粉砕したものであってよい。植物繊維
としては、麻、ケナフ、サイザル繊維、竹繊維、木質繊
維が挙げられる。木質繊維は木から得られる。木として
は、杉、松、けやき、ひのき、ひば、桜、ポプラ、樅な
どが挙げられる。
【００１２】熱硬化型接着剤は、ウレタンフォームと植
物繊維および植物繊維同士を接着する。植物繊維同士を
接着する場合、植物繊維の間に接着剤が含浸して、植物
繊維と接着剤からなる層を構成する。熱硬化型接着剤
は、芳香族ポリイソシアネート、水、触媒、必要に応じ
てポリオールからなる接着剤であってよい。
【００１３】芳香族ポリイソシアネートとしては、トリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
（ポリメリックＭＤＩ）が挙げられ、ポリメリックＭＤ
Ｉが好ましい。
【００１４】水は、芳香族ポリイソシアネート１００重
量部に対して、１０〜５０重量部、例えば１５〜３０重
量部であってよい。
【００１５】触媒としては、モノアミン、ジアミンおよ
びトリアミンのようなアミン（例えば、ビス（ジメチル
アミノエチル）エーテル、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ',Ｎ"−ペンタ
メチルジエチレントリアミン、トリエチレンジアミン、
ジメチルエタノールアミン）が挙げられる。触媒は、芳
香族ポリイソシアネート１００重量部に対して、０．１
〜１．０重量部、例えば０．２〜０．５重量部であって
よい。
【００１６】ポリオールとしては、多価アルコール（例
えば、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シ
ュガー等）、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオールなどを使用出来る。ポリエーテルポリオールの
例は、多価アルコールに、アルキレンオキサイド（例え
ば、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド）を付
加したポリエーテルポリオール、脂肪族アミン（例え
ば、モノエチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルエチルアミン、ジエチレントリアミン等）にアル
キレンオキサイド（例えば、プロピレンオキサイド、エ
チレンオキサイド）を付加したポリエーテルポリオール
である。
【００１７】ポリエーテルポリオールは、水酸基価１０
０〜１０００ｍｇＫＯＨ／ｇ、例えば３００〜６００ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであってよい。ポリオールの量は、ポリイ
ソシアネート１００重量部に対して、１０重量部以下、
例えば２〜５重量部であってよい。
【００１８】熱硬化型接着剤の量は、植物繊維１００重
量部に対して、５０〜３００重量部、例えば７０〜１５
０重量部であってよい。
【００１９】必要に応じて、表面装飾用表皮および／ま
たは接着剤染み出し防止用フィルムを、植物繊維および
熱硬化型接着剤からなる層に設置してよい。表面装飾用
表皮としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリア
ミド系の織布または不織布、ビニールレザーが挙げられ
る。表面装飾用表皮の厚さは、例えば０．１〜３ｍｍで
あってよい。接着剤染み出し防止用フィルムとしては、
オレフィン系、ポリアミド系などが挙げられる。接着剤
染み出し防止用フィルムの厚さは、例えば１０〜４０μ
ｍであってよい。
【００２０】ラミネートの製造方法としては、ウレタン
フォームの両面に、熱硬化型接着剤を塗布（例えば、ス
プレー塗布）し、植物繊維を両面に散布し、必要に応じ
て装飾用表皮および／または接着剤染み出し防止用フィ
ルムを配置したものを、８０〜１５０℃、例えば１２０
〜１４０℃に加熱した金型に入れ加圧し、接着剤を硬化
させ、金型から成形品を取り出すことが挙げられる。ま
たは、熱硬化型接着剤または熱硬化型接着剤の一成分
（例えば、芳香族ポリイソシアネート）と植物繊維を予
め混合してから、ウレタンフォームの両面に塗布しても
よい。
【００２１】ラミネートにおいて、ウレタンフォームか
らできている層の厚さは、４〜８ｍｍ、植物繊維と熱硬
化型接着剤からできている層の厚さは、０．２〜２ｍｍ
であってよい。本発明のラミネートは、自動車用内装基
材、例えば自動車用天井材、ドアトリム材等に使用でき
る。
【００２２】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。以下の例において成形品の評価は、次のように行
った。 （１）曲げ弾性率 ＪＩＳＫ６３０１に準じて曲げ弾性率を測定した。成形
品より長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍのサンプルを切り出
し、支点間距離１００ｍｍ、テストスピード５０ｍｍ／
ｍｉｎで測定した。 （２）成形性 脱型時の剛性、装飾用表皮の損傷程度等で成形性を判定
した。
【００２３】実施例１ 単位面積重量２００ｇ／ｍ2の連続気泡を有する熱成形
可能な硬質ウレタンフォームシート（縦３０ｃｍ×横３
０ｃｍ×厚さ５．５ｍｍ）の両面にポリメリックＭＤＩ
（住友バイエルウレタン（株）製、ＳＢＵ イソシアネ
ート ０４１８）を、７０ｇ／ｍ2の量でスプレーで塗
布した。次いで、１重量％のウレタン触媒を含有した水
（住友バイエルウレタン（株）製、ＳＢＵ キャタリス
ト Ｈ５４４）を、２０ｇ／ｍ2の量でスプレーで塗布
した。次いで、直径０．７ｍｍの１０〜５０ｍｍ長さの
木質繊維（種類：砕木パルプ）を、約１５０ｇ／ｍ2の
目付で両面に散布し、約４０ｇ／ｍ2の不織布（ポリエ
ステル：厚さ０．１ｍｍ）を両面に配置し、１３０℃の
金型で６０秒加圧して、厚さ５ｍｍの成型品を作製し
た。この成形品は、密度（見掛密度）０．１５ｇ／ｃｍ
3で、単位面積重量７５０ｇ／ｍ2と非常に軽量にもかか
わらず、曲げ弾性率は３０００ｋｇ／ｃｍ2の値を示
し、天井材としての性能を充分有していた。
【００２４】実施例２ 単位面積重量２００ｇ／ｍ2の連続気泡を有する熱成形
可能な硬質ウレタンフォームシート（縦３０ｃｍ×横３
０ｃｍ×厚さ５．５ｍｍ）の両面に、１重量％のウレタ
ン触媒を含有した水（住友バイエルウレタン（株）製、
ＳＢＵ キャタリスト Ｈ５４４）を２０ｇ／ｍ2の量
でスプレーで塗布した。直径０．７ｍｍ、長さ１０〜５
０ｍｍの竹繊維１００重量部にポリメリックＭＤＩ（住
友バイエルウレタン（株）製、ＳＢＵ イソシアネート
０４１８）５０重量部を加え、良く攪拌した。ポリメ
リックＭＤＩと竹繊維の混合物を、ウレタン触媒含有水
を塗布したウレタンフォームシートの両面に、約２００
ｇ／ｍ2の目付で均一に散布した。この外側に約２００
ｇ／ｍ2の装飾用表皮（ポリエステル：厚さ１ｍｍ）を
配置し、１３０℃の金型で６０秒加圧し、厚さ５ｍｍの
成形品を作製した。この成形品は、基材密度（見掛密
度）０．１４ｇ／ｃｍ3で、単位基材面積重量７００ｇ
／ｍ2と非常に軽量にもかかわらず、曲げ弾性率は３０
００ｋｇ／ｃｍ2の値を示し、装飾用表皮も全く損傷は
うけていなかった。
【００２５】比較例１ 単位面積重量２００ｇ／ｍ2の連続気泡を有する熱成形
可能な硬質ウレタンフォームシート（縦３０ｃｍ×横３
０ｃｍ×厚さ５．５ｍｍ）の両面に、１重量％のウレタ
ン触媒を含有した水（住友バイエルウレタン（株）製、
ＳＢＵ キャタリスト Ｈ５４４）を２０ｇ／ｍ2の量
でスプレーで塗布した。直径約２ｍｍ、長さ２〜１５ｍ
ｍの木質繊維（砕木パルプ）１００重量部にポリメリッ
クＭＤＩ（住友バイエルウレタン（株）製、ＳＢＵ イ
ソシアネート０４１８）５０重量部を加え、良く攪拌し
た。ポリメリックＭＤＩと木質繊維の混合物を、ウレタ
ン触媒含有水を塗布したシートの両面に、約２００ｇ／
ｍ2の目付で均一に散布した。この外側に約２００ｇ／
ｍ2の装飾用表皮（ポリエステル：厚さ１ｍｍ）を配置
し、１３０℃の金型で６０秒加圧し、厚さ５ｍｍの成形
品を作製した。この成形品は、基材密度（見掛密度）
０．１４ｇ／ｃｍ3で、単位基材面積重量は７００ｇ／
ｍ2であった。脱型時の剛性が低く成形品は取り出し難
くかった。又、曲げ弾性率は１０００ｋｇ／ｃｍ2しか
なく、天井材として使用できる成形品は得られなかっ
た。
【００２６】
【発明の効果】本発明の方法によって得られた成形品
は、非常に軽量にもかかわらず、高い剛性を示す。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D023 BA01 BB02 BB08 BC01 BD01 BD03 BE31 4F100 AA01G AH02G AJ02B AK01E AK41 AK51A AK51G AT00D AT00E BA03 BA04 BA05 BA06 BA10A BA10C BA13 CB00 DG01B DG01C DG15 DJ03A EH46 GB33 HB00D JA02C JA13A JA13B JA13C JB13G JD01E JK01 JK07 JK12A JL03 JL04 JL08G YY00A YY00B YY00C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ｉ）（ａ）熱成形可能な連続気泡を有
    する密度２０〜１００ｋｇ／ｍ3のウレタンフォーム、
    （ｂ）ウレタンフォーム（ａ）の表裏両面にある１００
    ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2の植物繊維、（ｃ）ウレタンフ
    ォーム（ａ）と植物繊維（ｂ）および植物繊維（ｂ）同
    士を互いに接着する熱硬化型接着剤、および必要に応じ
    て（ｄ）表面装飾用表皮および／または接着剤染み出し
    防止用フィルムを重ねる工程、（ＩＩ）８０〜１５０℃
    の加熱金型内に入れ、金型を閉じるとともに接着剤を硬
    化させる工程、ならびに（ＩＩＩ）接着剤硬化後成形品
    を取り出す工程からなる、サンドウィッチ構造を有する
    自動車内装材を製造する方法であって、植物繊維が、直
    径１．０ｍｍ以下且つ長さ１０ｍｍ〜１００ｍｍの間に
    寸法調整されていることを特徴とする自動車内装材の製
    造方法。
  2. 【請求項２】 ウレタンフォームが硬質ウレタンフォー
    ムであり、熱硬化型接着剤が芳香族ポリイソシアネー
    ト、水、触媒、必要に応じてポリオールからなる接着剤
    であり、植物繊維が麻、ケナフ、サイザル繊維、竹繊
    維、木質繊維を分岐切断あるいは粉砕したものである請
    求項１に記載の製造方法。
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