JP2008222208A - 自動車用耐荷重ボードおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の自動車用耐荷重ボードは、第一繊維性基材と熱可塑性発泡コア層と第二繊維性基材とがこの順に積層されてなる積層構造体を一体プレスして得られるコアボードを備え、これらの繊維性基材は繊維状物と樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなり、そして熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点は、樹脂バインダーの融点よりも高い。本発明の自動車用耐荷重ボードは軽量であり、かつリーンホースなどの補強材を用いることなく、十分な強度を有し得、フロアボード、リアパッケージトレイなどに用いられ得る。
【選択図】図2
Description
(a)第一繊維状物と第一樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなる、第一繊維性基材と、
(b)熱可塑性発泡コア層と、
(c)第二繊維状物と第二樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなる、第二繊維性基材と、
がこの順に積層されてなる積層構造体を一体プレスして得られるコアボードを含み、
該(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点が、該(a)第一繊維性基材の該第一樹脂バインダーの融点および該(c)第二繊維性基材の該第二樹脂バインダーの融点よりも高い。
構成部材として、(a)第一繊維性基材、(b)熱可塑性発泡コア層および(c)第二繊維性基材をこの順序で配置して積層構造体を得る工程;および
該積層構造体を一体プレスしてコアボードを形成する工程;
を包含し、
該(a)第一繊維性基材が、第一繊維状物と第一樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなり、
該(c)第二繊維性基材が、第二繊維状物と第二樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなり、そして
該(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点が、該(a)第一繊維性基材の該第一樹脂バインダーの融点および該(c)第二繊維性基材の該第二樹脂バインダーの融点よりも高い。
上記(a)第一繊維性基材および上記(c)第二繊維性基材を、上記(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点よりも高い温度まで予め加熱する工程、
をさらに含む。
さらに、本発明に用いられるコアボード130は、第一繊維性基材132と熱可塑性発泡コア層134と第二繊維性基材136とがこの順に積層されて一体プレスされてなる。
本発明に用いられる熱可塑性発泡コア層134は、複数の発泡樹脂粒子が、互いに接触しかつ均一に存在する樹脂発泡体でなる。熱可塑性発泡コア層は、好ましくは0.01g/cm3〜0.25g/cm3、より好ましくは0.03g/cm3〜0.1g/cm3の密度(見かけ密度)を有する。
まず、第一繊維性基材132について言及すると、図2に示されるように、当該本発明に用いられる第一繊維性基材132は、上記熱可塑性発泡コア層134の一方の面(すなわち、図2における下面)側に積層されている。
本発明に用いられ得る第一表皮材110は、上記第一繊維性基材132よりも通気性に劣ることが好ましく、非通気性であることがより好ましい。第一表皮材110は、熱可塑性樹脂、天然または人工レザーなどの従来のフロアボードまたはリアパッケージトレイに使用され得る材料から構成されている。第一表皮材110に使用される熱可塑性樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリレート−スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、およびそれらの組合せが挙げられる。
次に、本発明の自動車用耐荷重ボードの製造方法について説明する。
第一表皮材として、ニードルパンチが施されたポリエチレンテレフタレートシート(A1)(目付け量100g/m2);第一繊維性基材として、50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B1)(目付け量750g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート);熱可塑性発泡コア層として、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したアクリロニトリル−スチレン(AS)ビーズ製コア層(C1)(厚み10mm);第二繊維性基材として、上記絡合不織布(B1);および第二表皮材として、第二繊維状基材側に、スチレンブタジエンゴム(SBR)でバッキング処理された裏打ち材(目付け量50g/m2)を有するニードルパンチが施されたポリエチレンテレフタレート製ディロアシート(A2)(目付け量250g/m2)を、この順序で、35℃の型温度に調節されたプレス成形機(高木金属(株)製OUB350プレス))に配置した。この配置にあたり、第一および第二繊維性基材を、予め160℃に加熱し、そして第一繊維性基材、熱可塑性発泡コア層、および第二繊維性基材のそれぞれの両面には、スチレンブタジエン系接着剤を200g/m2の量で塗布した。
第一繊維性基材および第二繊維性基材として、実施例1で使用した絡合不織布(B1)の代わりに、50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B2)(目付け量800g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート)を用い、かつ熱可塑性発泡コア層として、実施例1で使用したASビーズ製コア層(C1)の代わりに、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率30倍にまで発泡したASビーズ製コア層(C2)(厚み10mm)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で、700mm×500mmの大きさでかつ厚みが12mmの耐荷重ボード(E2)を作製した。
第一表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレートシート(A1);第一基材として、ポリプロピレン(PP)シート(BC1)(目付け量1200g/m2、樹脂押し出しシート);熱可塑性発泡コア層として、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したASビーズ製コア層(CC1)(厚み11mm);第二基材として、上記ポリプロピレンシート(BC1);および第二表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレート製ディロアシート(A2)を、この順序で、40℃の型温度に調節されたブロー成形機に配置した。この配置にあたり、第一および第二基材を、予め170℃に加熱し、そして熱可塑性発泡コア層の両面、ならびに第一基材および第二基材のそれぞれの片面には、スチレンブタジエン系接着剤を200g/m2の量で塗布した。
熱可塑性発泡コア層として、比較例1で使用したASビーズ製コア層(CC1)の代わりに、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したポリプロピレン(PP)ビーズ製コア層(CC2)(厚み10mm)を用いたこと以外は、比較例1と同様の手順で、700mm×500mmの大きさでかつ厚みが12mmの耐荷重ボード(C2)を作製した。
実施例1および2ならびに比較例1および2でそれぞれ得られた耐荷重ボード((E1)、(E2)、(C2)、および(C2))および軽量合板(K1)(厚み9mm、目付け量4000g/m2)について、以下の手順で所定荷重の負荷に対するたわみ量の測定を行った。
第一表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレートシート(A1);第一繊維性基材として、50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B3)(目付け量550g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート);熱可塑性発泡コア層として、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したアクリロニトリル−スチレン(AS)ビーズ製コア層(C3)(厚み15mm);第二繊維性基材として、上記絡合不織布(B3);および第二表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレート製ディロアシート(A2)を、この順序で、35℃の型温度に調節されたプレス成形機(高木金属(株)製OUB350プレス)に配置した。この配置にあたり、第一および第二繊維性基材を、予め180℃に加熱し、そして熱可塑性発泡コア層の両面、ならびに第一繊維性基材および第二繊維性基材のそれぞれの片面(表皮材側の面)にはスチレンブタジエン系接着剤を200g/m2の量で塗布した。
第一繊維性基材および第二繊維性基材として、実施例4で使用した絡合不織布(B3)の代わりに、50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B4)(目付け量790g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート)を用い、かつ熱可塑性発泡コア層として、実施例4で使用したASビーズ製コア層(C3)の代わりに、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率30倍にまで発泡したASビーズ製コア層(C4)(厚み15mm)を用いたこと以外は、実施例4と同様の手順で、700mm×500mmの大きさでかつ厚みが17mmの耐荷重ボード(E4)を作製した。
第一表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレートシート(A1);第一基材として、比較例1で使用したポリプロピレンシート(BC1);熱可塑性発泡コア層として、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したASビーズ製コア層(CC3)(厚み16mm);第二基材として、上記ポリプロピレンシート(BC1);および第二表皮材として、上記ポリエチレンテレフタレート製ディロアシート(A2)を、この順序で、40℃の型温度に調節されたブロー成形機に配置した。この配置にあたり、第一および第二基材を、予め170℃に加熱し、そして熱可塑性発泡コア層の両面、ならびに第一基材および第二基材のそれぞれの片面(表皮材側の面)には、スチレンブタジエン系接着剤を200g/m2の量で塗布した。
熱可塑性発泡コア層として、比較例3で使用したASビーズ製コア層(CC3)の代わりに、特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したポリプロピレン(PP)ビーズ製コア層(CC4)(厚み15mm)を用いたこと以外は、比較例3と同様の手順で、700mm×500mmの大きさでかつ厚みが17mmの耐荷重ボード(C4)を作製した。
実施例4および5ならびに比較例3および4でそれぞれ得られた耐荷重ボード((E3)、(E4)、(C3)、および(C4))および上記軽量合板(K1)について、実施例3と同様の手順で、80℃での40kg荷重に対するたわみ量(mm)の測定を行った。各耐荷重ボードの目付け量(g/m2)に対するたわみ量(mm)の測定結果を、図9に示す。
第一繊維性基材および第二繊維性基材として、実施例1で使用した絡合不織布(B1)の代わりに、実施例2で使用した50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B2)(目付け量800g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート)を用い、かつ熱可塑性発泡コア層として、実施例1で使用したASビーズ製コア層(C1)の代わりに、比較例4で使用した特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したポリプロピレン(PP)ビーズ製コア層(CC4)(厚み15mm)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で、700mm×500mmの大きさの耐荷重ボード(C5)の作製を試みた。しかし、ボード(C5)の厚みが不均一となり、さらに剛性もなく、形状の安定した成形体を得ることができなかった。
第一基材および第二基材としてとして、実施例1で使用した絡合不織布(B1)の代わりに、比較例1で使用したポリプロピレン(PP)シート(BC1)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で、700mm×500mmの大きさの耐荷重ボード(C6)の作製を試みた。しかし、ボード(C6)の表面に、コア層と表皮材との間の空気溜まりによると思われる凹凸が明らかに見られ、意匠性の良好な成形体を得ることができなかった。
50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B5)(目付け量1000g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート)、実施例2で使用した50質量%のガラス繊維と50質量%のポリプロピレン(PP)とで構成される絡合不織布(B2)(目付け量800g/m2、ケープラシート株式会社製KPシート)、および50質量%のケナフ繊維と50質量%のポリプロピレンとで構成される絡合不織布(B6)(目付け量1000g/m2)について、それぞれ通気量を通気性試験機(KES−F8−AP1:カトーテック株式会社製)を用いて測定した。これらのシートをそれぞれ加熱熱風炉内に入れ、基材温度を160℃に加熱して、通気量を測定した。なお、測定値は、JIS L 1096 通気性A法(フラジール形法)の定義の通気度に変換し、これを通気量とした。結果を表1に示す。
実施例4で用いたASビーズ製コア層(C3)(厚み15mm、目付け量780g/m2)ならびに特許文献9に記載の方法を用いて最終発泡倍率20倍にまで発泡したC3とは異なるアクリロニトリル−スチレン(AS)ビーズ製コア層(C5)(厚み15mm、目付け量850g/m2)について、弾性勾配を測定した。それぞれのコア層を75mm×300mm×15mmのサイズ試験片とし、その中心付近で200mmの間隔の2点の支点で支え、室温にて荷重速度30mm/minで支点間の中央に荷重した。その結果、弾性勾配は、C3では72N/10mmであり、そしてC5では90N/10mmであった。
第一基材および第二基材としてとして、実施例1で使用した絡合不織布(B1)の代わりに、ガラス繊維でなる織物シート(BC2)(目付け量800g/m2、エヌエスジーヴェトロテックス株式会社製ツインテックス)を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で、700mm×500mmの大きさの耐荷重ボード(C7)の作製を試みた。しかし、一体プレス後のボード(C7)の意匠性が著しく悪く(すなわち、ボード(C7)の端面が丸みを帯び)、たわみ量の評価を行うまでもなく、自動車用耐荷重ボードとしての製品とするには、明らかに意匠性に劣る成形体であった。
106 把持部
110、210 第一表皮材
120、220 第二表皮材
130、230 コアボード
132、232 第一繊維性基材
134 熱可塑性発泡コア層
136、236 第二繊維性基材
362、364 金型
400 板状部材
500 従来の自動車用耐荷重ボード
512、522 基材
514、524 表皮材
530 芯材
540、544 空洞部
560 補強材
Claims (21)
- 自動車用耐荷重ボードであって、
(a)第一繊維状物と第一樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなる、第一繊維性基材と、
(b)熱可塑性発泡コア層と、
(c)第二繊維状物と第二樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなる、第二繊維性基材と、
がこの順に積層されてなる積層構造体を一体プレスして得られるコアボードを含み、
該(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点が、該(a)第一繊維性基材の該第一樹脂バインダーの融点および該(c)第二繊維性基材の該第二樹脂バインダーの融点よりも高い、自動車用耐荷重ボード。 - 前記(a)第一繊維性基材および前記(c)第二繊維性基材が通気性を有する、請求項1に記載の自動車耐荷重ボード。
- 前記(a)第一繊維性基材が、クロスレイヤー法、エアレイヤー法、抄造法、ニードルパンチ法、またはウォーターニードルパンチ法により得られた絡合不織布である、請求項1または2に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記(c)第二繊維性基材が、クロスレイヤー法、エアレイヤー法、抄造法、ニードルパンチ法、またはウォーターニードルパンチ法により得られた絡合不織布である、請求項1から3のいずれかの項に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記(a)第一繊維性基材の前記第一繊維状物および前記(c)第二繊維性基材の前記第二繊維状物が、無機繊維および有機繊維からなる群より選択される少なくとも1種の繊維である、請求項1から4のいずれかの項に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記第一繊維状物および前記第二繊維状物が、ガラス繊維またはケナフ繊維である、請求項5に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記(b)熱可塑性発泡コア層の外表面のすべてが、前記(a)第一繊維性基材と前記(c)第二繊維性基材との間で密着挟持されている、請求項1から6のいずれかの項に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記コアボードを構成する前記(a)第一繊維性基材の外側および/または前記(c)第二繊維性基材の外側に、それぞれ第一表皮材および/または第二表皮材が積層されている、請求項1から7のいずれかの項に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 前記コアボードの外表面のすべてが、前記第一表皮材および前記第二表皮材で密着挟持されている、請求項8に記載の自動車用耐荷重ボード。
- フロアボードまたはリアパッケージトレイである、請求項1から9のいずれかの項に記載の自動車用耐荷重ボード。
- 自動車用耐荷重ボードの製造方法であって、
構成部材として、(a)第一繊維性基材、(b)熱可塑性発泡コア層および(c)第二繊維性基材をこの順序で配置して積層構造体を得る工程;および
該積層構造体を一体プレスしてコアボードを形成する工程;
を包含し、
該(a)第一繊維性基材が、第一繊維状物と第一樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなり、
該(c)第二繊維性基材が、第二繊維状物と第二樹脂バインダーとを含有する絡合不織布でなり、そして
該(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点が、該(a)第一繊維性基材の該第一樹脂バインダーの融点および該(c)第二繊維性基材の該第二樹脂バインダーの融点よりも高い、
方法。 - 前記積層構造体を得る工程の前に、
前記(a)第一繊維性基材および前記(c)第二繊維性基材を、前記(b)熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点よりも高い温度まで予め加熱する工程、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記一体プレスしてコアボードを形成する工程においてまたは該工程後に、前記(a)第一繊維性基材および前記(c)第二繊維性基材が通気性を有する、請求項11または12に記載の方法。
- 前記(a)第一繊維性基材が、クロスレイヤー法、エアレイヤー法、抄造法、ニードルパンチ法、またはウォーターニードルパンチ法により得られた絡合不織布である、請求項11から13のいずれかの項に記載の方法。
- 前記(c)第二繊維性基材が、クロスレイヤー法、エアレイヤー法、抄造法、ニードルパンチ法、またはウォーターニードルパンチ法により得られた絡合不織布である、請求項11から14のいずれかの項に記載の方法。
- 前記(a)第一繊維性基材の前記第一繊維状物および前記(c)第二繊維性基材の前記第二繊維状物が、無機繊維および有機繊維からなる群より選択される少なくとも1種の繊維である、請求項11から15のいずれかの項に記載の方法。
- 前記第一繊維状物および前記第二繊維状物が、ガラス繊維またはケナフ繊維である、請求項16に記載の方法。
- 前記積層構造体を得る工程において、前記(b)熱可塑性発泡コア層の外表面のすべてに前記(a)第一繊維性基材および前記(c)第二繊維性基材を密着させるように配置する、請求項11から17のいずれかの項に記載の方法。
- 前記積層構造体を得る工程において、前記コアボードを構成する前記(a)第一繊維性基材の外側および/または前記(c)第二繊維性基材の外側に、それぞれ第一表皮材および/または第二表皮材が配置されている、請求項11から18のいずれかの項に記載の方法。
- 前記積層構造体を得る工程において、前記コアボードの外表面のすべてに、前記第一表皮材および前記第二表皮材を密着させるように配置する、請求項19に記載の方法。
- 前記自動車用耐荷重ボードが、フロアボードまたはリアパッケージトレイである、請求項11から20のいずれかの項に記載の方法。
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