JP2007016107A

JP2007016107A - 自動車用内装パネル及び自動車用内装パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2007016107A
Application number: JP2005197857A
Authority: JP
Inventors: Eiki Takachi; 栄樹高地; Naohiro Fujita; 直洋藤田; Shinji Nishikawa; 新治西川; Hiroaki Ido; 博章井戸; Hiroshi Ikuta; 広志生田; Masaru Suzuki; 賢鈴木
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd; Sumika Bayer Urethane Co Ltd
Current assignee: Sumika Covestro Urethane Co Ltd; Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】エアバックドア予定部がシームレスであってエアバック展開性能に優れ、良好な外観品質と触感の良い自動車用内装パネルを、生産効率良く提供すること。
【解決手段】意匠性表皮を有する自動車用内装パネルであって、
前記意匠性表皮は、ポリオール混合物（Ｉ）と、ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）とを使用したポリウレタン樹脂からなり、
ポリオール混合物（Ｉ）における鎖延長剤を、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンとし、
前記ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を、ジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混合物とする、自動車用内装パネル。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車内装部品の意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成した自動車用内装パネルおよびその製造方法に関する。

従来、自動車用内装パネルの表皮として、各種の材料を種々の成形方法によって所望の形状になるように成形したものが知られている。例えば塩化ビニル（PVC）の真空成形やゾルスラッシュや粉末成形によるもの、熱可塑性オレフィン（TPO）を真空成形や粉末成形したもの、あるいは熱可塑性ポリウレタン（TPU）をスラッシュ成形したもの、ポリウレタン原料（ポリオールとイソシアネートの二液を高圧で衝突混合したポリウレタン混合液）を噴霧（スプレー）したもの、ポリウレタン原料を反応射出成形（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ、以下の本文中で「ＲＩＭ成形」ということがある）したものなどがある。

これらの内、ポリウレタン原料を用いたＲＩＭ成形によるものは表面の凹凸を忠実に再現可能なため、意匠性の高い外観が得られ、加えて、型内容積を確定できるため、密度、厚み、硬さが安定的に得られるという利点があることから、従来より幅広い分野で採用されてきた。自動車内装部品の意匠面に使用する表皮の厚みは、例えば約０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲のものが好適であるが、一般的なポリウレタン原料をそのまま適用すると、流動抵抗が大きいので、ＲＩＭ成形時においては製品キャビティ端末まで充填させるためにはある程度反応性を遅くするという手段を採用する必要があった。その結果、ポリウレタン原料の型への射出から成形品を脱型するまで長時間を要することとなり、全体のサイクルタイムが長くなり、生産性がよくないとの問題を生じている。

自動車用内装パネル、例えばインストルメントパネルには、その意匠面に使用される表皮として、ＵＶ安定性、耐摩耗性、エアバック展開性、耐久性などの物理的特性はもちろん、さらに外観品質、触感をも満足する特性が求められている。これらの内、エアバック展開性能はエアバック展開時に表皮部分が所定の箇所において瞬時に開裂する性能であり、自動車の使用が想定される地球上のあらゆる地域の温度条件で安定的にその開裂が起きる特性が求められる。例えば−４０℃の低温域、＋２５℃の常温域、＋１００℃の高温域の各温度域において良好な展開性能が発揮されることが求められる。
また、外観品質の観点からは、エアバッグ装置のためのカバーリッド（蓋）がインストルメントパネルの一部分を占める従来の形状に対しては改善のニーズがあり、エアバッグ装置の存在がことさらに強調されることのない、インストルメントパネル全体として調和したデザインを指向している。そのため単一のパネルで例えばインストルメントパネルの裏側に表側から見えないようにエアバッグ展開ドアを形成する部分を設定したものが採用されつつある。このような広い範囲をカバーするパネルのエアバックドア予定部を、区切り線も凹凸も無い連続した意匠性外観を持つシームレスパネルとすれば、エアバッグ装置の存在が強調されない調和した外観が得られる。

上記のように、自動車内装部品の意匠性表皮と樹脂芯材との積層体からなるとともにエアバックドア予定部を有するインストルメントパネルを一体成形する製造方法において、生産性のよい製造方法が望まれている。

自動車用の内装部品用表皮としては、生産性が良くかつ生産におけるコストの軽減が図れ、触感の良いものを実現するべく、これまでいくつかの提案がなされている。

特開昭５２−１４２７９７公報には特定のポリオール、特定の芳香族ジアミンを用いたポリウレタン弾性成形物の製造方法が記載されている。
特開５３−８６７６３公報には、ポリウレタン原料を金型キャビティに反応射出成形して表皮を成形し、該表皮を金型に残して初めのコア金型を取り外し代わりに発泡層の厚さに相当するキャビティを形成しうる第２のコア金型をセットし、該キャビティ内に発泡成形材料を注入して表皮と密着した発泡層を形成する製造方法等が記載されている。
特開２００３−１９０５６公報には、シームレスの表皮材を使用する座席用クッション及びその製造方法が記載されている。

特開昭５２−１４２７９７公報に記載されている製造方法では、特定のポリオール、特定の芳香族ジアミンを用いてポリウレタン弾性体を短時間に成形する製造方法が提案されているが、その成形物は３〜１０Kgまたはそれ以上の重さの大型の外装部品、例えばバンパーを対象とし、本報記載のインストルメントパネルの意匠面に使用する表皮に適したウレタン密度、表面硬度及び表皮付き積層体のエアバック展開性能についての詳細な記載はなく、充分ではない。

特開昭５３−８６７６３公報の製造方法では、表皮付き内装部品の一体成形方法が提案されているが、表皮材料はウレタン系であるとの記載のみでこの製造方法に適したウレタン材料組成、ウレタン密度、表面硬度、エアバック展開性能についての詳細な記載はなく、充分ではない。

特開２００３−１９０５６公報の製造方法では、座席用クッションの輪郭にほぼ一致する形状の発泡体及びこの発泡体の表面と側面に一体的に密着させたシームレスの表皮材から成る座席用クッションが提案されているが表皮材料はウレタン系であるとの記載のみでこの製造方法に適したウレタン材料組成、ウレタン密度、表面硬度、エアバックドアの展開性能についての有用な知見の提供はみられない。
特開昭５２−１４２７９７公報特開昭５３−８６７６３公報特開２００３−１９０５６公報

本発明は、生産効率が良くかつ生産におけるコストの軽減が図れ、触感の良い、加えて良好な外観品質と優れたエアバック展開性能を有する意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成した自動車用内装パネル、およびそのための製造方法を提供することを目的としている。

すなわち本発明は、
（１）エアバックドア予定部を有し、意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成した自動車用内装パネルであって、
前記意匠性表皮は、ポリオール、鎖延長剤、触媒と、必要に応じて助剤からなるポリオール混合物（Ｉ）と、ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）とを使用し反応射出成形法により得られる発泡しないポリウレタン樹脂からなり、
ポリオール混合物（Ｉ）の前記鎖延長剤を、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンとし、
前記ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を、このポリイソシアネート化合物（ＩＩ）に対して４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混合物とし、この混合物の粘度は２５℃において１４０〜２２０ｍＰａ・ｓとし、
ポリオール混合液（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の反応混合液のゲルタイムが５．０〜１５．０秒に調整された、
アスカーＡ硬度計で測定して３０〜７５の表面硬度であることを特徴とする、自動車用内装パネルに関する。
更には、
（２）上記（１）記載の自動車用内装パネルの製造方法であって、
（Ａ）反応射出成形型に樹脂芯材をインサートする工程
（Ｂ）樹脂芯材と層をなすように反応混合液を反応射出成形型に注入する工程
（Ｃ）反応混合液を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（Ｄ）意匠性表皮と一体化した樹脂芯材を取り出す工程
からなり、キュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とする自動車用内装パネルの製造方法、
に関する。

本発明によれば、低温から高温までの種々の温度域において所望の箇所の開裂が安定的に生起されるエアバッグドア予定部が形成可能になる。そのような特性の意匠性表皮は良好な触感と成形型転写性を具備しており、エアバッグドア予定部とその周縁部との外観の差異がなく、いわゆるシームレスパネルとして好適なものとなる。また、成形工程においては、狭い成形型内での流動抵抗が小さく、パネル成形金型のキャビティの末端まで迅速に到達可能な混合液とすることができるから、従来に比べて著しく短いキュア時間（ポリウレタン原料の型への射出から型開きまでの時間）の後で成形品を成形型から取り出し次の成形サイクルに入ることが可能になって、生産効率の向上と生産コストの軽減を図ることができる。

本発明で使用するポリオール混合物（Ｉ）のポリオールに使用されるポリエーテルポリオールは、プロピレングリコール、ジ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などの水酸基含有化合物、及び又はトリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミノ基や水酸基を含有する化合物、及び又はエチレンジアミン、ジアミノトルエンなどのアミノ基含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加したものが例示される。

ポリオールのポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２．０〜３．０、水酸基価が１６．８ｍｇKOH／ｇ〜５６ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１０〜２５重量％が好ましい。さらに好ましくは、平均官能基数が２．０〜２．５、水酸基価が２８ｍｇKOH／ｇ〜５０ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１５〜２０重量％である。分子量としては、２０００（平均官能基数２．０／水酸基価５６ｍｇKOH／ｇの時）〜１００００（平均官能基数３．０／水酸基価１６．８ｍｇKOH／ｇの時）が好ましい。平均官能基数が２．０〜３．０である場合には、硬化時間がより適度な長さであり、成形品の伸び物性がより高い。
水酸基価が１６．８ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇである場合には、混合液（Ｉ-ＩＩ）（本明細書において、ポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）との混合液を意味する。）の流動性がより良好であり、成形型の端末まで充分に充填でき、表皮形成組成物による成形品についてソフト感が高く、触感がより良好である。
末端オキシエチレン単位の含有量が１０重量％〜２５重量％である場合には、混合液（Ｉ-ＩＩ）の流動性がより良好であり、硬化時間が適度である。

鎖延長剤は１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンである。
鎖延長剤の使用量はポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で２．０〜７．０重量部になるように配合する。２．０重量部未満では成形時のポリオール混合物に対するポリイソシアネート混合物の混合比率が低くなり、その結果攪拌混合不良が起こり易くなり、実用レベルではない。７重量部を超えると反応による粘度上昇が速くなるため、混合液（Ｉ-ＩＩ）の流動性が悪くなり、実用的ではない。
２．０〜７．０重量部にすることで、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂を成形する際にも混合液（Ｉ-ＩＩ）の流動性を損なうことなく、また、ポリオール混合物（Ｉ）／ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の混合比率を１００／１４重量部まで下げても、混合性能に優れ、反応性も良好であり、成形におけるキュア時間も３０秒〜１００秒が可能となる。
また、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンは芳香族アミンであり、ポリイソシアネート化合物と反応してウレア結合を持つポリウレタン樹脂が得られるが、この樹脂の物理的性質の特徴は温度依存性が小さく、特に高温域においても物性の低下が少なく、熱安定性に優れたものとなる。

グリコール系鎖延長剤のモノエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコールなどを用いたポリウレタン原料で、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂をＲＩＭ成形することは可能であるが、ポリウレタン原料の型への射出から型開きまでの時間（以後、キュア時間）は約１２０秒〜１８０秒必要である。また、ソフトな触感の発泡しないポリウレタン樹脂を得るためには、通常、鎖延長剤の量を減量し表面硬度を下げて対応するが、グリコール系鎖延長剤、例えばモノエチレングリコールを使用した場合、ポリオール混合物（Ｉ）／ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の混合比率において、１００／２５（重量比）よりポリイソシアネート化合物（ＩＩ）量が少なくなると、成形品に攪拌混合性能不良に起因する割れ、膨れが発生し易くなると共に、反応性も極端に低下し、キュア時間は約１８０秒〜３００秒も必要となり、成形サイクルの短縮が難しく、短時間での量産化への適用が困難になる。
また、モノエチレングリコールは脂肪族アルコールであり、ポリイソシアネート化合物と反応してウレタン結合を持つポリウレタン樹脂が得られるが、この樹脂の物理的性質の特徴は芳香族アミンを用いたポリウレタン樹脂と比べて、温度依存性が大きく、熱安定性に関しては特に高温域での物性の低下が大きくなる。

触媒は一般的な通常のウレタン化触媒が使用される。ウレタン化触媒には、アミン触媒、金属触媒等がある。アミン触媒の例は、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、１，８ジアザビシクロ−５，４，０ −ウンデセン−７、ジメチルアミノエタノール、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(２ −ジメチルアミノエチル)エーテル、Ｎ，Ｎ'− ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノプロパンノール、Ｎ，Ｎ'−ジメチルエタノールアミン、１−イソブチル−２−メチルイミダゾールなどの第３級アミン、Ｎ-メチル-Ｎ’-ヒドロキシエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ,Ｎ,Ｎ’-トリメチルアミノエチルエタノールアミンなどの第３級アミンがある。金属触媒には、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジラウレート、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、乳酸カリウム、スタナスジオクテートなどがある。触媒（３）はアミン触媒や金属触媒単独でもよく、アミン触媒と金属触媒との併用が好ましい。
触媒の量は混合液（Ｉ-ＩＩ）のゲルタイムが５．０〜１５．０秒になるように調整配合する。ゲルタイムが５．０〜１５．０秒の範囲であれば、キュア時間を３０秒〜１００秒の短時間で成形可能となる。触媒（３）の量は、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に０．０１〜２．００重量部、好ましくは、０．１０〜１．６０重量部が良い。アミン触媒と金属触媒との併用の場合は、アミン触媒の量はポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で０．１〜１．５重量部、好ましくは０．２〜１．３重量部であり、金属触媒の量はポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で０．０１〜０．１０重量部、好ましくは０．０３〜０．０７重量部である。

ゲルタイムは成形時に高圧マシン成形機を用い、ポリオール混合液（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の液温を３０℃、吐出量を２００ｇ／秒に調整した条件で、混合液（Ｉ-ＩＩ）を５００ｍｌのポリカップに２００ｇ注入し、反応を開始した混合液（Ｉ-ＩＩ）の表面に爪楊枝の先を抜き差しする測定方法で得られる。
「ゲルタイム」とは反応を開始した混合液（Ｉ-ＩＩ）が注入開始から糸状物（ゲル）を引き始めるまでの時間を言う。

必要に応じて、助剤を使用できる。助剤の例は、気泡安定剤、例えばシリコーン系整泡剤、界面活性剤、充填剤、耐候剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、例えば２，６ −ジ−ｔ−ブチル−４ −メチルフェノール、テトラキス［メチレン−３ −（３ ’，５ ’−ジ−ｔ −ブチル−４ −ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどである。助剤（４）の量は、非発泡ポリウレタン樹脂に対して、２０重量％以下、例えば０．１〜１０重量％であってよい。

ポリオール混合物（Ｉ）において、CFCまたHCFCのような発泡剤を使用せずに、又、発泡剤としての水の添加は意図的には行わずに発泡しないようにする。ポリオール混合物（Ｉ）の原料に当初から含まれる水分また取扱い上混入する水分など水の混入は避けられないが、水の量としては、ポリオール混合物（Ｉ）中に０．１５％以下が好ましい。

本発明に用いられるポリイソシアネート化合物（ＩＩ）はジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートから成るものであり、ジフェニルメタンジイソシアネートがポリイソシアネート化合物（ＩＩ）に対して４０〜５２重量％である。ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の２５℃の粘度が１４０〜２２０ｍＰａ・ｓであり、ＮＣＯ基含有量は２８〜３２％、好ましくは３０〜３２％のものが使用される。
ジフェニルメタンジイソシアネートが４０重量％未満（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが６０重量％超）では発泡しないポリウレタン樹脂成形品の伸び特性が悪くなる。ジフェニルメタンジイソシアネートが５２重量％を超える（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが４８重量％未満）では発泡しないポリウレタン樹脂成形品の低温域での性能が悪化、例えば−４０℃ではエアバック展開性能が悪くなり実用レベルではない。また、ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の粘度は２５℃で１４０〜２２０ｍＰａ・ｓである。１４０未満では混合液（Ｉ-ＩＩ）の初期粘度が低くなり成形型への混合注入時に乱流を起こしやすいため、空気の巻き込みによるボイド(直径=０．５ｍｍ以上の空気穴)が発生しやすくなり、実用的ではない。２２０を超えると１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが多くなるため、発泡しないポリウレタン樹脂成形品の伸び特性が悪くなる。

イソシアネートインデックス［（ポリオール混合物（Ｉ）中の活性水素の当量とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）のイソシアネート基の当量との比）×１００］は、７０〜１３０、特に８５〜１１５であってよい。

本発明の発泡しないポリウレタン樹脂の密度は１．００ｇ／ｃｍ^３〜１．１０ｇ／ｃｍ^３が良く、１．０５ｇ／ｃｍ^３〜１．１０ｇ／ｃｍ^３が好ましい。ポリオール混合物（Ｉ）の水分が０．１５％以下の条件では、混合液（Ｉ-ＩＩ）の混合比率による密度と、ほぼ同じ数値となり、１．００ｇ／ｃｍ^３〜１．１０ｇ／ｃｍ^３である場合には、水とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の反応により発生する炭酸ガスによる気泡が目視で確認できるようになることが無く、内装パネルの意匠性表皮としてより良好に使用できる。

ＲＩＭ成形には、通常のＲＩＭ成形機、例えば、キャノン社Ａシステム高圧反応射出成形機が使用される。

ＲＩＭ成形時のポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の液温は、３０〜４０℃が好ましい。液温が３０℃〜４０℃である場合に、混合液（Ｉ-ＩＩ）の反応性と粘度が適切であり、流動性が良好である。

成形型温度に関しては５０〜８０℃が好ましく、特に６０〜６５℃が好ましい。成形型の温度が５０〜８０℃である場合には、混合液（Ｉ−ＩＩ）の円滑なポリウレタン化反応が行われ、キュア時間３０秒〜１００秒が可能となる。成形型温度が５０℃未満であると、成形型のキャビティ面に塗布した離型剤やバリアコートの乾燥時間が長くなり、量産に適していない。成形型温度が８０℃を超えると、ウレタン表面にボイドが発生し、外観が悪くなってしまう。従って、歩留まりよく安定して量産が可能な条件として、成形型温度６０〜６５℃を用いることにより、キュア時間５０秒程度で連続生産が可能である。

鎖延長剤として、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンを、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で２．０〜７．０重量部になるように配合し、混合液（Ｉ-ＩＩ)のゲルタイムを５．０秒〜１５．０秒になるように触媒の使用量を調整した原料を使用して成形型の温度を５０〜８０℃に温調してＲＩＭ成形すると、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂を成形する際にも混合液（Ｉ-ＩＩ）の流動性を損なうことなく、キュア時間３０秒〜１００秒の短時間で成形可能となる。例えば、混合液（Ｉ-ＩＩ)のゲルタイムを８秒になるよう触媒（３）の使用量を調整した原料を使用して成形型の温度を５５℃に温調してＲＩＭ成形するとキュア時間６０秒の短時間で成形可能であり、成形型の温度を６０℃に温調してＲＩＭ成形するとキュア時間５０秒の短時間で成形可能であった。
また、このようにして得られる発泡しないポリウレタン樹脂の表面硬度は、アスカーＡで測定して３０〜７５であり、特にソフト感があり触感が良い４５〜７２の範囲であることが好ましい。表面硬度が７５を超えると、押圧時の圧縮変形量が小さく、ポリプロピレン等のハード樹脂との感触上の有意差が出ない。表面硬度が３０未満であると、手応えに乏しく、好ましいソフト感が出ず、しっかり感が得られないので好ましくない。

グリコール系鎖延長剤、例えばモノエチレングリコールを用いたポリウレタン原料で、ゲルタイムを５．０秒〜１５．０秒になるよう触媒の量を調整した原料を使用して成形型の温度を５０〜８０℃に温調して０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂のＲＩＭ成形を試みたが、キュア時間は約１２０秒〜１８０秒必要であった。
また、エアバックドア予定部を有し、意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成した自動車用内装パネルにおいて、前記意匠性表皮用ポリウレタン樹脂のポリオール混合物中の鎖延長剤としてモノエチレングリコールを用い、ポリイソシアネートにポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を用いて得られた発泡しないポリウレタン樹脂において、その厚みを０．５ｍｍ〜３．０ｍｍにした時のエアバック展開性能評価は、−４０℃の低温域、＋２５℃の常温域では問題なかったが、＋１００℃の高温域では展開不良となった。

本発明の意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成したエアバックドア予定部を有する自動車用内装パネルの製造方法の一例としては、
（Ａ）反応射出成形型に樹脂芯材をインサートする工程
（Ｂ）樹脂芯材と層をなすように反応混合液を反応射出成形型に注入する工程
（Ｃ）反応混合液を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（Ｄ）意匠性表皮と一体化した樹脂芯材を取り出す工程
以上の４ステップからなり、キュア時間は３０〜１００秒である。

樹脂芯材は、自動車用内装パネルの形状に成形されている。芯材の材料の例は、タルク入りポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート／ABS樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂等である。特に、ポリプロピレン樹脂が入手容易で軽量かつ衝撃等に対する物性バランスが良好であり好ましい。必要に応じて、樹脂芯材と非発泡ポリウレタンとの密着性を上げるため、芯材の表面をフレーム処理、プラズマ処理等の表面処理、又はアンカー効果を出すための処理、又は密着性改良プライマーの塗布を行って良い。
離型剤は通常のＲＩＭ成形用のワックス系、水系タイプが使用できる。
キャビティ型表面に塗装する塗膜は光安定性、耐摩耗性を備えたものが使用できる。

この製造方法によれば、発泡しないポリウレタン樹脂と樹脂芯材の積層体からなる表皮付き成形品を、１つの成形型で発泡しないポリウレタン樹脂のワンショットにより、発泡しないポリウレタン樹脂のキュア時間の３０〜１００秒に合わせた短時間成形で効率が良い生産ができ、製造コスト等の低減が可能となる。また、意匠面に、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚みで、ソフト感があり触感が良く、合わせて−４０℃の低温域、＋２５℃の常温域や＋１００℃の高温域におけるエアバック展開にも優れた、良好な品質を有する意匠性表皮と芯材との積層体からなるエアバックドア予定部を有する自動車用内装パネルが製造出来る。
加えて、自動車用内装パネル、例えばインストルメントパネルに本発明を採用することにより、インストルメントパネルの裏側に表側から見えないようにエアバッグ展開ドアを形成する部分を設定することが可能となり、広い範囲をカバーするパネルのエアバックドア予定部が、区切り線も凹凸も無い連続した意匠性外観を持つシームレスパネルとなり、エアバッグ装置の存在が強調されない調和した外観が得られる。

以下に、本発明の実施形態の一例であるインストルメントパネルを図面に基づき説明する。

図１は、一体に成形したエアバッグドアを搭載したインストルメントパネルの斜視図である。図１中、Ｂはその裏面に設けた破断予定線で、ＡとＣとは開裂する扉のヒンジ部を形成する。図２は、図１の矢印を付した箇所の断面であり、図示しないステアリングメンバーに固定されたリアクションカン８のフック９に係合する係合孔部２２が穿設された壁部２１を含むＴＰＯ樹脂製のインナー部材２０を振動溶着などして基材１の裏面に貼着したエアバッグドアを示している。

ドア部５がエアバッグ１０の膨張により押し上げられて開裂し、それにより形成される開口を通ってエアバッグ１０が車室内に展開する。ドア支持部２３はヒンジ２４を介して壁部２１に結合され、エアバッグ１０の展開時にはヒンジ部Ａ、Ｃに重層するように位置してドア部５を支持する。エアバッグドアはいわゆるシームレスインパネであり、インストルメントパネル上面についてその略全幅に亘って覆うパネルであり、エアバッグモジュールの搭載位置が容易に認識されないシンプルで周囲とよく融和した外観になっている。
図２及び３において、１は基材層、２は基材層に設けた有底の溝部、３は表面層、４は表面層***部をそれぞれ示す。

表面層***部４の形状は、図２のＢ部に示すように略半円状であっても、同図Ａ部などにあるように、矩形リブ状であってもよく、これらは溝部２の一側（例えばＡ部）にあってもよいし、両側に設けてもよい（例えばＢ部）。また、表面***部は、溝部２に沿って連続的に設けるほか、適宜間隔をあけて間欠的に設けてもよい。
次に成形法について述べると、１はあらかじめ射出成形された基材層でタルクを添加して強度を上げたポリプロピレン樹脂で構成されている。３は発泡しないポリウレタン樹脂からなる表面層である。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚。実施例において、「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。

発泡しないポリウレタン樹脂と樹脂芯材との積層体からなる表皮付き成形品の作成条件、各性能評価方法および評価基準を、次のようにして行った。
表皮付き成形品の作成条件
３００＊９００＊４．０（ｔ）ｍｍの成形型を用い、表皮となる発泡しない発泡ポリウレタン樹脂の厚みが１ｍｍになる様コア型に厚みが約３．０ｍｍのポリプロピレン製芯材を両面テープで固定したのち、閉型してＲＩＭ成形にて、表皮付き成形品を作成して行った。その時の混合液（Ｉ-ＩＩ）の吐出量は２００ｇ／秒また混合圧力は１５ＭＰａであった。成形型の表面温度を６０℃に調整して行った。
（２）表皮の表面硬度と引張強度（ＭＰａ）及び破断時の伸び率（％）の測定
表面硬度は、アスカーＡ硬度計を使用して２５℃での値を測定した。
引張強度（ＭＰａ）と破断時の伸び率（％）の測定は、常温で、島津製作所株式会社製オートグラフAG-1(1kN)で行った。

（３）混合液（Ｉ-ＩＩ）の攪拌混合性能の評価基準
○：表皮付き成形品の表皮に攪拌混合不良に起因する割れ、膨れが無く良好
×：表皮付き成形品の表皮に攪拌混合不良に起因する割れ、膨れが見られ不良
（４）混合液（Ｉ-ＩＩ）の流動性の評価方法及び評価基準
○：成形型の端末まで混合液（Ｉ−ＩＩ）が流動し、表皮付き成形品の表皮部分に未充填の部分が無く良好
× ：成形型の端末まで混合液（Ｉ−ＩＩ）が流れず、表皮付き成形品の表皮部分に未充填部分が有り不良

（５）表皮ボイド（空気穴）の評価基準
○：表皮付き成形品の表皮部分に直径=０．５ｍｍ以上のボイドが無く良好
×：表皮付き成形品の表皮部分に直径=０．５ｍｍ以上のボイドが有り不良
（６）キュア時間の評価基準
成形型から取り出した表皮付き成形品の表皮外観において、「膨れ」、「肌荒れ」などが無い状態を目視にて確認し、混合液（Ｉ-ＩＩ）の型への射出から金型を開くまでの時間を測定しキュア時間とした。

（７）エアバック展開性能評価基準
図１に示すエアバックスリット形状と図２に示す発泡しないポリウレタン樹脂の厚みに調節した表皮付き成形品を上記成形条件に従って作成し、
低温域：−４０℃
常温域：＋２５℃
高温域：＋１００℃
でエアバック展開試験を行った。
○ ：エアバッグドア予定部が所定の形状に切れる
× ：a)スリット部以外の部分に破断が伝播している
b)スリット部が目標時間内に展開しない
c)エアバックが上手く膨張しない
d)ポリウレタン樹脂の小片が飛散する
のいずれかが該当

ポリオール混合物（Ｉ）に使用したポリオールのポリエーテルポリオールの出発物質、官能基数、水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、及び鎖延長剤、触媒、またポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の内容を第１表に示した。表１は表皮用の発泡しないポリウレタン樹脂用原料を示す。
表２に発泡しないポリウレタン樹脂成形用の配合条件を示し、表３に発泡しないポリウレタン樹脂と芯材との積層体からなる表皮付き成形品の評価結果を示した。
実施例１〜２および比較例１〜４

実施例１
表皮付き成形品の評価
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で表面温度を６０℃に調整した３００＊９００＊４．０（ｔ）ｍｍの成形型のコア型に厚みが約３．０ｍｍのポリプロピレン製芯材を両面テープで固定し、成形型のキャビティ型表面に離型剤を塗布し、成形型のコア型とキャビティ型を閉じ、温度を３０℃に調整したポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の混合液（Ｉ-ＩＩ）の吐出量を２００ｇ／秒また混合圧力を１５ＭＰａで反応射出成形し、発泡しないポリウレタン樹脂とポリプロピレン製芯材の一体化された成形品を取り出し、成形された芯材との積層体からなる表皮付き成形品の評価を行った。得られたこの積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂の厚みは１．０ｍｍで、キュア時間は５０秒であり、流動性及び攪拌混合性、ボイドも問題ないものであった。
また、この表皮付き成形品は、表皮が優れた外観品質を有すると共に、表皮の密度が１．０５ｇ/cm³、表面硬度がアスカーＡ硬度６０で触感の良いものであった。
この表皮付き成形品のエアバックドアの展開性能は−４０℃、＋２５℃、＋１００℃の全ての温度域において良好であった。

実施例２
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で、実施例１と同様の成形条件で、評価用の表皮付き成形品を作成した。得られた積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂の厚みは１．０ｍｍで、キュア時間は７０秒であり、流動性及び攪拌混合性、ボイドも問題ないものであった。
また、この表皮付き成形品は、表皮が優れた外観品質を有すると共に、表皮の密度が１．０５ｇ/cm³、表面硬度がアスカーＡ硬度で５３でありソフト感がある触感の良いものであった。
この表皮付き成形品のエアバックドアの展開性能は−４０℃、＋２５℃、＋１００℃の全ての温度域において良好であった。

比較例１
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で、実施例１と同様の成形条件で、評価用の表皮付き成形品を作成した。得られた積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂は、表３に示すように、ゲルタイムが６秒でもキュア時間は１５０秒であった。
また、流動性及びボイドは問題が無かったが攪拌混合性能が良くなく、キュア後の成形品に膨れや割れがみられ外観が悪かった。この表皮付き成形品のエアバック展開性能は−４０℃、＋２５℃は問題が無かったが、＋１００℃では展開不良となった。

比較例２
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で、実施例１と同様の成形条件で、評価用の表皮付き成形品を作成した。得られた積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂は、表３に示すように、流動性及びボイドは問題が無かったが攪拌混合性能が良くなく、キュア後に膨れや割れがみられ外観が悪かった。また、ゲルタイムは１７秒でキュア時間は１２０秒であった。この表皮付き成形品は実用レベルに無いため、物性及びエアバックドアの展開性能評価は行わなかった。

比較例３
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で、実施例１と同様の成形条件で、評価用の表皮付き成形品を作成した。得られた積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂は、表３に示すように、キュア時間は６０秒となったものの、ゲルタイムが３秒と早くなり、成形型の端末まで混合液（Ｉ−ＩＩ）が流れず成形品表皮に未充填部分ができ流動性が良くなかった。
表面の硬度もアスカーＡ硬度が７７となり、触感の良いものではなかった。
この表皮付き成形品は実用レベルに無いため、物性及びエアバックドアの展開性能評価は行わなかった。

比較例４
表１に示すポリオール混合物（Ｉ）およびポリイソシアネート化合物（ＩＩ）を使用して、表２に示す配合条件で、実施例１と同様の成形条件で、評価用の表皮付き成形品を作成した。得られた積層体の表皮である発泡しないポリウレタン樹脂は、表３に示すように、ゲルタイムが８秒で、キュア時間は６０秒であり、流動性および攪拌混合性能も問題なかったが、ボイドが発生した。この表皮付き成形品のエアバックドアの展開性能は＋２５℃および＋１００℃は問題が無かったが、−４０℃では展開不良となった。

エアバックドア予定部を有する自動車用内装パネルの表皮付き積層体の一体成形に関して、本発明によれば、低温から高温までの種々の温度域において所望の箇所の開裂が安定的に生起されるエアバッグドア予定部が形成可能になる。そのような特性の意匠性表皮は良好な触感と成形型転写性を具備しており、エアバッグドア予定部とその周縁部との外観の差異がなく、いわゆるシームレスパネルとして好適なものとなる。また、成形工程においては、狭い成形型内での流動抵抗が小さく、パネル成形金型のキャビティの末端まで迅速に到達可能な混合液とすることができるから、従来に比べて著しく短いキュア時間（ポリウレタン原料の型への射出から型開きまでの時間）の後で成形品を成形型から取り出し次の成形サイクルに入ることが可能になって、生産効率の向上と生産コストの軽減を図ることができる。

本発明の一体に形成したエアバッグドアを搭載したインストルメントパネル一体化エアバッグドアの斜視図。図１における矢印箇所の断面説明図。図２に示す溝部詳細図で、本発明のエアバッグドアの破断予定線を形成する溝部の断面説明図。

符号の説明

１：基材層
２：溝部
３：表面層
４：表面層***部

Claims

エアバックドア予定部を有し、意匠性表皮と樹脂芯材とを積層して構成した自動車用内装パネルであって、
前記意匠性表皮は、ポリオールと、鎖延長剤と、触媒と、必要に応じて助剤からなるポリオール混合物（Ｉ）と、ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）とを使用し反応射出成形法により得られる発泡しないポリウレタン樹脂からなり、
ポリオール混合物（Ｉ）中の前記鎖延長剤が、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンであり、
前記ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）が、２５℃において１４０〜２２０ｍＰａ・ｓ粘度を有する４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートとの混合物であり、
ポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の反応混合液のゲルタイムが５．０〜１５．０秒に調整された、
アスカーＡ硬度計で測定して３０〜７５の表面硬度であることを特徴とする、自動車用内装パネル。
請求項１記載の自動車用内装パネルの製造方法であって、
（Ａ）反応射出成形型に樹脂芯材をインサートする工程
（Ｂ）樹脂芯材と層をなすように反応混合液を反応射出成形型に注入する工程
（Ｃ）反応混合液を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（Ｄ）意匠性表皮と一体化した樹脂芯材を取り出す工程
からなり、キュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とする自動車用内装パネルの製造方法。