JP2003326660A - 自動車用内装材 - Google Patents

自動車用内装材

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JP2003326660A
JP2003326660A JP2002140445A JP2002140445A JP2003326660A JP 2003326660 A JP2003326660 A JP 2003326660A JP 2002140445 A JP2002140445 A JP 2002140445A JP 2002140445 A JP2002140445 A JP 2002140445A JP 2003326660 A JP2003326660 A JP 2003326660A
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JP
Japan
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carbon fiber
urethane foam
fiber sheet
foam layer
interior material
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JP2002140445A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Itaba
博志 板場
Tetsuo Sato
哲夫 佐藤
Jiro Koide
次郎 小出
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Sumika Covestro Urethane Co Ltd
Conoco Carbon Fibers Japan KK
Original Assignee
Conoco Carbon Fibers Japan KK
Sumika Bayer Urethane Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量、かつ廃棄の際に容易に燃える自動車用
内装材を提供する。 【解決手段】 ウレタンフォーム層、およびウレタンフ
ォーム層の少なくとも1つの主表面に付着させたカーボ
ンファイバーシートからなる自動車用内装材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量で焼却できる
高剛性ポリウレタン/ポリウレア自動車用内装材、特に
自動車内装天井に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、サンドウィッチ構造の表面材に使
用される補強材としてはガラスマットがほとんどで、広
く一般に使用されているが、使用後の処理に際して、例
えば焼却によるエネルギー回収をする場合、ガラスマッ
トは不燃性の為、灰として残る等の問題がある。また可
燃性の補強材として天然繊維マットや天然繊維ファイバ
ー、紙等が一部使用されているが、十分な剛性を得るた
めにはガラスよりも重くなる。
【0003】サンドウィッチ構造を有した自動車内装天
井の技術としては、軟質ウレタンフォームにイソシアネ
ートを含浸し、その上へ水と触媒を加え、両面をガラス
マットで補強した成形品の技術(特公昭63−7577
号公報)や連続気泡の常温成型しうる硬質ウレタンフォ
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技術(特開平4−211416号
公報)等があるが、いずれも補強材としてはガラスマッ
トが使用されている。このガラスマットの補強効果は優
れているものの、かなり高価であり、又廃棄の際に、焼
却によるエネルギー回収をする場合、不燃性の為に灰分
として残ってしまう等の問題がある。
【0004】ガラスマットに代えて、麻の繊維の撚り合
わせ糸を織った織物(例えば、JIS規格のヘッシャン
クロス10号)を用いた内装天井が市販されている。ジ
ュート布と呼ばれるこの織物は、麻の糸(太さ:1〜3
mm)を、1つの糸の縁と隣の糸の縁との間の間隔2m
m〜4mmの間隔でかなり粗い目で織った目付150〜
300g/mの織物である。この内装材は、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
り合わせ糸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。また、網目が粗く
隙間部分が多い為に充分な補強効果が発揮されず剛性は
低い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的
は、廃棄の際に容易に焼却出来る自動車用内装材を提供
することにある。本発明の他の目的は、サンドウィッチ
構造の表面材に高剛性のカーボンファイバーシートを使
用する事により、自動車内装材の軽量化を図ることにあ
る。使用される補強材としてカーボンファイバーシート
を使用し、軽量かつ高剛性の自動車用内装材を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウレタンフォ
ーム層、およびウレタンフォーム層の少なくとも1つの
主表面に付着させたカーボンファイバーシートからなる
自動車用内装材を提供する。
【0007】本発明の自動車用内装材は、ウレタンフォ
ーム層、およびウレタンフォーム層の少なくとも1つの
主表面に付着させたカーボンファイバーシートからな
る。ウレタンフォーム層の2つの主表面の一方または両
方にカーボンファイバーシートが付着されている。一般
に、本発明の自動車用内装材は、ウレタンフォーム層の
2つ主表面のそれぞれに、1枚のカーボンファイバーシ
ート(合計2枚のカーボンファイバーシート)を付着さ
せたサンドウィッチ構造である。
【0008】ウレタンフォーム層は、硬質、半硬質、軟
質のどのようなウレタンフォームであってもよいが、硬
質ウレタンフォームが好ましい。ウレタンフォーム層
は、熱成形可能であり、連続気泡を有する。ウレタンフ
ォーム層の密度は、0.02g/cm〜0.1g/c
、ウレタンフォーム層の厚みは、2mm〜10mm
が好ましい。
【0009】自動車用内装材の補強材として、カーボン
ファイバーシートを使用する。一般に、カーボンファイ
バーの径は5〜20μm、長さは0.5〜100mmであ
る。一般に、カーボンファイバーシートの厚みは0.1
mm〜10mmである。
【0010】カーボンファイバーシートの目付(単位面
積当たりの重さ)は、一般的に10g/m〜200g
/m、好ましくは20g/m〜100g/mであ
る。カーボンファイバーシートは補強材として良好な性
能を与える。
【0011】カーボンファイバーシートの製造方法は湿
式抄紙法に限らず、均一なカーボンファイバーの分布と
シートの厚みが得られれば、あらゆる製造方法が使用可
能である。カーボンファイバーと天然繊維が混ざってい
ても良い。カーボンファイバーシートの製造方法の例と
しては、例えば湿式抄紙法および乾式不織法が挙げられ
る。カーボンファイバーシートは、成形天井等複雑形状
に成形しても破れる事無く形状に追従し良好な補強材と
なる。
【0012】例えば、カーボンファイバ−シートに接着
剤を含浸し、ウレタンフォームの表面に接着させること
によって、本発明の内装材を製造することができる。接
着剤の例は、ウレタン系接着剤、イソシアネート系接着
剤である。接着剤の量は、カーボンファイバーシートの
目付に対して、50〜200重量%の量であってよい。
【0013】カーボンファイバーシートの上に、他の可
燃性補強材シートが存在してもよい。他の可燃性補強材
は、カーボンファイバー以外の材料からなる。他の可燃
性補強材は、例えば、合成繊維の布であってよい。内装
材は、例えば、ウレタンフォーム層の両面にカーボンフ
ァイバーシートが存在し、2つのカーボンファイバーシ
ートの外側に合成繊維の布が存在するサンドウィッチ構
造であってよい。合成繊維の例は、ポリエステル、ポリ
アミド、アクリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフ
ィン、ポリウレタンなどである。布は、織布、編布、不
織布などであってよい。合成繊維の布の1つの例は、ポ
リエステル不織布である。他の可燃性補強材が繊維から
構成される場合に、この繊維の太さは、一般的に、5〜
50μmである。他の可燃性補強材シートの厚みは、一
般的に、0.1〜1.0mmである。他の可燃性補強材
シートの単位面積当たりの重さは、一般的に、10g/
〜200g/m、好ましくは20g/m〜80
g/mである。他の可燃性補強材シートの付着は、接
着剤(例えば、ウレタン系接着剤、イソシアネート系接
着剤)、熱圧着、などによって行える。
【0014】本発明の内装材は、効率的にサンドウィッ
チ構造の効果を発揮し、補強材による補強効果を出すこ
とが出来る。
【0015】
【実施例】以下に実施例と比較例を示し、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。
【0016】(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。
【0017】(2)成形性 脱型時の剛性、カーボンファイバーシートの形状追従性
等で判定した。
【0018】実施例1 工程(1) カーボンファイバーシート(厚さ0.2mm、目付20g
/m)にポリメリックMDI(粘度 約100mp
a.s/25℃、NCO含量31.5%、住化バイエル
ウレタン(株)製、SBU イソシアネート 035
7)を、50g/m 2の量でスプレー塗布した。
【0019】工程(2) 単位面積重量165g/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33cm×横3
3cm×厚さ5.5mm)の両面に、ビスジメチルアミ
ノエチルエーテルの1%水溶液を20g/m2の量で両
面にスプレー塗布した。
【0020】工程(3) 工程(2)の処理を行った硬質ウレタンフォームの両面
に工程(1)の処理を行ったカーボンファイバーシート
を置き、更にその両面にポリエステル製不織布(単位面
積重量 40g/m2)を置いて、130℃の平板形状
金型で30秒加圧(圧力:10bar)し、厚さ4mm
の成型品を作製した。この成形品は、密度(見掛密度)
0.09g/cmで、単位面積重量380g/m2
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、自動車内装天井としての性能を
充分有していた。
【0021】実施例2 工程(1) カーボンファイバーシート; 厚さ0.2mm、目付20
g/m)にポリメリックMDI(粘度 約100mp
a.s/25℃、NCO含量31.5%、住化バイエル
ウレタン(株)製、SBU イソシアネート 035
7)を、50g/m2の量でスプレー塗布した。
【0022】工程(2) 単位面積重量165g/m2の連通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33cm×横3
3cm×厚さ5.5mm)の両面に、ビスジメチルアミ
ノエチルエーテルの1%水溶液を20g/m2の量で両
面にスプレー塗布した。
【0023】工程(3) 工程(2)の処理を行った硬質ウレタンフォームシート
の両面に工程(1)のカーボンファイバーシートを置
き、更にその両面にポリエステル製不織布(単位面積重
量 40g/m2)を置いて、130℃の深絞り形状金
型で30秒加圧し(圧力:10bar)、厚さ3〜5m
mの天井類似形状成型品を作製した。この成形品は、金
型からの取り出し時剛性も充分にあり、成形品表面も凹
凸が無く自動車内装天井として充分使用出来る外観であ
った。
【0024】比較例1 工程(1) ガラスマット(厚さ0.5mm、目付100g/m)に
ポリメリックMDI(粘度 約100mpa.s/25
℃、NCO含量31.5%、住化バイエルウレタン
(株)製、SBU イソシアネート 0357)を、3
0g/m2の量でスプレー塗布した。
【0025】工程(2) 単位面積重量165g/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(縦33cm×横33cm
×厚さ5.5mm)の両面に、ビスジメチルアミノエチ
ルエーテルの1%水溶液を20g/m2の量で両面にス
プレー塗布した。
【0026】工程(3) 工程(2)処理を行った硬質ウレタンフォームの両面に
工程(1)の処理を行ったガラスマットを置き、更にそ
の両面にポリエステル製不織布(単位面積重量40g/
2)を置いて、130℃の平板形状金型で30秒加圧
し、厚さ4mmの成型品を作製した。この成形品は、密
度(見掛密度)0.12g/cmで、単位面積重量4
80g/m2、曲げ弾性率は3500kg/cm2 の値
を示した。
【0027】
【発明の効果】カーボンファイバーシートは引っ張り弾
性率が高い為、サンドウィッチ構造物の補強材として使
用すると、非常に軽量で高剛性の成形品が出来る。特に
成形天井のように接着剤を介して芯材のウレタンフォー
ムと面で接着する場合には優れた補強効果を発揮する。
又、絞り成形部分でもしわが発生しにくい。さらに、廃
棄の際に、内装材は容易に燃え、焼却によるエネルギー
回収が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板場 博志 兵庫県尼崎市久々知3丁目13番26号 住化 バイエルウレタン株式会社内 (72)発明者 佐藤 哲夫 東京都港区虎ノ門5丁目1番5号 第45森 ビル コノコカーボンファイバーズジャパ ン株式会社内 (72)発明者 小出 次郎 東京都港区虎ノ門5丁目1番5号 第45森 ビル コノコカーボンファイバーズジャパ ン株式会社内 Fターム(参考) 3D023 BA01 BB02 BD01 BE06 4F100 AA37B AA37C AD11B AD11C AK51A BA02 BA03 BA05 BA07 BA10A BA10B BA10C BA10D BA10E DG01B DG01C DG11D DG11E DH00B DH00C DJ01A DJ03A GB33 JL00 JL03 YY00A YY00B YY00C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウレタンフォーム層、およびウレタンフ
    ォーム層の少なくとも1つの主表面に付着させたカーボ
    ンファイバーシートからなる自動車用内装材。
  2. 【請求項2】 カーボンファイバーシートである補強材
    をウレタンフォーム層の片面または両面に付着させた請
    求項1に記載の自動車用内装材。
  3. 【請求項3】 カーボンファイバーシートの上に合成繊
    維の布を付着させた請求項1に記載の自動車内装材。
  4. 【請求項4】カーボンファイバーシートの目付(単位面
    積当たりの重さ)が、10g/m〜200g/m
    ある請求項1に記載の自動車用内装材。
  5. 【請求項5】 ウレタンフォーム層が、熱成形可能な連
    続気泡を有する密度0.02g/cm〜0.1g/c
    のウレタンフォームである請求項1に記載の自動車
    用内装材。
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