JP2013224104A

JP2013224104A - 車両用内装材

Info

Publication number: JP2013224104A
Application number: JP2012097829A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Osugi; 和弘大杉
Original assignee: Howa Textile Industry Co Ltd
Current assignee: Howa Co Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-31

Abstract

【課題】金属蒸着フィルムを構成する車両用内装材において、量産性に適した車両用内装材を提供することにある。
【解決手段】ルーフパネル（車体パネル）の車室内側の内面に張設されるヘッドライニング２０（車両用内装材）であって、ウレタン樹脂発泡体からなる芯材２２と、該芯材２２の車室内側及びルーフパネル側の両面に第１、第２樹脂接着層２４ａ，２４ｂを介して積層される第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂと、車室内側の第２繊維補強材２６ｂの表面に積層される表皮材２８と、ルーフパネル側の第１繊維補強材２６ａの表面に積層される金属蒸着フィルム３０と、金属蒸着フィルム３０の表面に積層される繊維系面状シート４０と、によって構成され、熱プレスにより一体化される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用内装材に関する。

自動車等の車両は、夏季の炎天下に晒されると車室内温度が上昇する。そのため、車両に装備される空調機器を使用して車室内の温度上昇を抑制することがなされるが、燃料消費の増加や二酸化炭素の排出量の増加といった問題が懸念されている。このような対策として、特許文献１に示されているように赤外線反射機能を有する金属蒸着フィルムが設けられた車両用内装材がある。

特許第４１８０２１０号公報

ところで、このような車両用内装材の一般的な成形方法は次のとおりである。車両用内装材は、先ず受け台で金属蒸着フィルムを最下面とし、樹脂発泡体からなる芯材の両面に樹脂接着層を介して繊維補強材が積層され、表皮層が最上面とする配置位置関係で積層体とする。それを金属製の成形型まで移送して成形型上に載置する。そして、熱プレスで加熱及び加圧成形されることで一体化される。なお、積層体の受け台から成形型までの移送は、積層体を滑らせて行われている。

詳細には、熱プレスに用いられる成形型は、金属製の上型と下型から構成される。成形型は、上型が凸形状の雄型をなしており下型が凹形状の雌型をなしている。下型は、車両用内装材の外周形状に沿って凹んだ面形状に形成されている。そのため、下型の成形面と成形外部位との境界は、車両用内装材の外周形状に沿って断面のＲ形状が小さい角部が形成される。また下型の成形面には、車両用内装材の形状に伴って一部が凹状や凸状に形成される場合もある。

積層体は、上記各層が一旦受け台上で積層された上で、成形型まで移送して下型上に載置する。そのため、積層体は、成形型の下型上に載置する際に金属蒸着フィルムが下型の角部や凸状部に引っかかり局所的に引張荷重が発生する。金属蒸着フィルムは、引張荷重が発生した状態で熱プレスによる加熱及び加圧成形がなされると金属蒸着フィルムの伸びの限界を超えて裂けや破れが生じてしまう。

更に積層体の移送は、受け台から成形型へ滑らせて移動するため金属蒸着フィルムが下型と擦れて静電気が生じやすい。静電気が生じた金属蒸着フィルムは、下型に張付きやすく上述した引っかかりを助長するおそれがある。また、静電気が生じた金属蒸着フィルムは、下型の凹状部に張付いてしまうと、かかる凹状部の間に空気が閉じ込められた空気溜まりを形成する。この空気溜まりが形成された凹状部に熱プレスによる成形がなされると内在する空気の影響によって正規の車両用内装材の成形面が形成されないことがある。

而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、金属蒸着フィルムを構成する車両用内装材において、量産性に適した車両用内装材を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両用内装材は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、車体パネルの車室側の内面に張設される車両用内装材であって、ウレタン樹脂発泡体からなる芯材と、該芯材の車室内側及び車体パネル側の両面に樹脂接着層を介して積層される繊維補強材と、前記車室内側の繊維補強材の表面に積層される表皮材と、前記車体パネル側の繊維補強材の表面に積層される金属蒸着フィルムと、該金属蒸着フィルムの表面に積層される繊維系面状シートと、によって構成され、熱プレスにより一体化されることを特徴とする。

この第１の発明によれば、金属蒸着フィルムの表面に繊維系面状シートが積層される。これは、成形時における上記構成でみると成形型と直接、接するのは繊維系面状シートとなる。そのため、成形時の成形型と金属蒸着フィルムが直接擦れることを防ぎ静電気の発生を緩和し得る。また、金属蒸着フィルムと成形型の間に繊維系面状シートを介在させることで空気層が形成されるため、成形型と金属蒸着フィルム間に静電気が発生した場合でも金属蒸着フィルムが成形型に張付くことを緩和し得る。また、繊維系面状シートは、金属蒸着フィルムに比して空気の流通がよい。そのため、成形型と金属蒸着フィルム間に空気溜まりが生じた場合でも空気の逃げ道を作り熱プレスによる成形時の空気の影響を緩和できる。これにより正規の車両用内装材の成形面を成形し得る。よって、金属蒸着フィルムを構成する車両用内装材において、量産性に適した車両用内装材を提供することができる。

次に、第２の発明は、第１の発明の車両用内装材において、前記繊維系面状シートは、５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成される不織布であることを特徴とする。

この第２の発明によれば、繊維系面状シートは、５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成される不織布である。車体パネルと車両用内装材の金属蒸着フィルムの間に不織布が介在したとしても５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成されていることから赤外線反射機能を損なわず、且つ量産性に適した車両用内装材を提供することができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、金属蒸着フィルムを構成する車両用内装材において、量産性に適した車両用内装材を提供することができる。

本発明にかかる車両用内装材の実施形態の配設状態を示す断面図である。本発明にかかる車両用内装材の実施形態の各構成品の積層状態を分解して示す断面図である。本発明にかかる車両用内装材の実施形態の製造工程を模式的に示す斜視図である。（ａ）は、本発明にかかる車両用内装材の実施例１として遮熱性能評価の試験の模式図である。（ｂ）は、試験板２の構成を示した断面図である。（ｃ）は比較板３の構成を示した断面図である。（ａ）は、本発明にかかる車両用内装材の実施例２として遮熱性能評価の試験の模式図である。（ｂ）は、試験板２の構成を示した断面図である。（ｃ）は比較板３の構成を示した断面図である。

以下に、本発明を実施するための実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
本発明の実施形態では、車体パネルは車両１０の屋根として構成されるルーフパネルＰである。そして、車両用内装材は、ルーフパネルＰの車室内Ｒ側に張設されるヘッドライニング２０を例に説明する。
図１に図示されるように車両１０には、屋根として鋼板製のルーフパネルＰ（車体パネル）が構成される。ルーフパネルＰの車室内Ｒ側は、車両用内装材としてヘッドライニング２０が装着される。ヘッドライニング２０（車両用内装材）は、図２に示されるようにウレタン樹脂発泡体からなる芯材２２と、芯材２２の車室内Ｒ側及びルーフパネルＰ側の両面に第１、第２樹脂接着層２４ａ，２４ｂを介して積層される第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂと、車室内Ｒ側の第２繊維補強材２６ｂの表面に積層される表皮材２８と、ルーフパネルＰ側の第１繊維補強材２６ａの表面に積層される金属蒸着フィルム３０と、金属蒸着フィルム３０の表面に積層される繊維系面状シート４０と、が積層されて熱プレスによって加熱及び加圧成形されて一体化されたものである。
すなわちヘッドライニング２０は、ルーフパネルＰの対向面側から見て、繊維系面状シート４０と、金属蒸着フィルム３０と、第１繊維補強材２６ａと、第１樹脂接着層２４ａと、芯材２２と、第２樹脂接着層２４ｂと、第２繊維補強材２６ｂと、表皮材２８と、をこの順で積層されて熱プレスによって加熱及び加圧成形されて一体化される。

芯材２２は、図１に図示されるように車室内Ｒの吸音、断熱を有するものである。芯材２２は図２に図示されるようにウレタン樹脂発泡体からなる半硬質層のウレタンフォームが用いられる。

第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂは、図１に図示されるようにヘッドライニング２０全体の形状保持と剛性確保のために設けられる。第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂは、図２に図示されるように芯材２２の車室内Ｒ側及びルーフパネルＰ側の両面に積層されており、芯材２２に対しルーフパネルＰ側に積層されるのが第１繊維補強材２６ａであり、芯材２２に対し車室内Ｒ側に積層されるのが第２繊維補強材２６ｂである。
図２に図示されるように第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂは、無機繊維であるガラス繊維を適宜の長さ（例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍ長）に切断したチョップドストランドを適宜バインダーで固めることによりシート状に成形されている。なお、ここで使用するガラス繊維は上記のようにチョップドストランドを固結したもののほか、ガラス繊維を切断することなくバインダーで固めたもの（コンティニアスマット）或いはガラス繊維不織布、ガラス繊維紙、ガラス繊維織布でもよい。また、実施形態における目付量は、要求される強度、その他の種々の条件に適合する様に目付量を選択し得る。繊維補強材は、チョップドストランド等の無機繊維や、有機繊維であるジュート(黄麻)、ケナフ(洋麻)、ラミー、ヘンプ(麻)、サイザル麻、竹等の天然繊維等を適宜選択して、アクリル等のバインダー又はニードル加工によってシート状、マット状にしたものでもよい。

第１、第２樹脂接着層２４ａ，２４ｂは、図２に図示されるようにイソシアネート樹脂からなる熱硬化性樹脂である。上記芯材２２が半硬質層のウレタンフォームが適用されるため、このウレタンフォームとなじみやすいという観点からイソシアネート樹脂が選択されるのが好ましい。なお、第１、第２樹脂接着層２４ａ，２４ｂは、イソシアネート樹脂に限られず芯材２２と第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂの関係において適宜選択可能な熱硬化性樹脂であれば良い。熱硬化性樹脂は、スプレー、ロールコーター等によってシート状のガラス繊維マットの表面に塗布される。塗布量は、要求される強度その他の種々の条件に適合する量とされる。なお、熱硬化性樹脂を含浸させたガラス繊維マットを用いても良い。

表皮材２８は、図２に図示されるように意匠性の観点から梨地や皮地のような風合いのシボ模様、レザー加工等を施した合成樹脂シート、織布、不織布等が挙げられる。

金属蒸着フィルム３０は、図２に図示されるように適宜のフィルム基材にアルミニウム、クロム、すずめっき等の赤外線反射機能の良好な金属を蒸着して構成される。蒸着される金属の材料は、赤外線反射機能の良好な金属であれば種々適用できる。フィルム基材の素材も適宜選択できる。金属蒸着フィルム３０のフィルム基材や金属蒸着層は、赤外線反射機能、成形性、重量などに鑑み全体として０．０１ｍｍ〜１ｍｍの範囲の厚みで適宜選択できる。

繊維系面状シート４０は、図２に図示されるように繊維によって面形状を有するシート材である。繊維系面状シート４０は、織布、不織布等種々適用できが、不織布が好ましい。不織布は、軽量に成形できる。さらに不織布は、柔軟性があり伸び易い性質を有しヘッドライニング２０の成形面になじみやすく成形適性が良好である。また、材料コスト、製造コスト等の観点からも好ましい。
不織布は、クロスレイヤー、エアレイ等に代表される乾式法、または抄紙法に代表される湿式法のいずれの製法も選択し得る。
繊維系面状シート４０の素材は、化学繊維、天然繊維など種々適用できる。例えば、化学繊維の例としてポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリルニトリル系の各種合成繊維が適用できる。天然繊維は、綿、麻等に代表される植物繊維、毛、絹等に代表される動物繊維が適用でき得る。
繊維系面状シート４０の総目付量は、５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の範囲で構成される。
繊維系面状シート４０の総目付量の下限値は、５ｇ／ｍ²、好ましくは、１５ｇ／ｍ²以上である。繊維系面状シート４０の総目付量がこの下限値より低いと、繊維系面状シート４０が薄くなって裂けや破れを生じて、金属蒸着フィルム３０と成形型Ｄの間の静電気発生の緩和がし難くなるし、金属蒸着フィルム３０と成形型Ｄの間の空気溜まりの逃げとしての空気層を形成しにくい。
繊維系面状シート４０の総目付量の上限値は、５０ｇ／ｍ²以下、好ましくは３０ｇ／ｍ²以下である。繊維系面状シート４０の総目付量がこの上限値より高いと赤外線反射機能の低下を招くおそれがある。また、重量が大きくなることから軽量化を図ることができない。
このような、目付量の範囲内において、車種それぞれのヘッドライニング２０としての要求値に応じて最終的に求められる繊維系面状シート４０の目付量を適宜設定される。

次にヘッドライニング２０の成形方法について説明する。
熱プレスに用いられる成形型Ｄについて説明する。成形型Ｄは、図３に図示されるようにヘッドライニング２０の各構成品が積層された積層体を加熱及び加圧成形（熱プレス）するために用いられる。
成形型Ｄは、金属製の上型Ｕと下型Ｌから構成される。上型Ｕは、凸形状の雄型をなしている。下型Ｌは、凹形状の雌型をなしている。下型Ｌは、ヘッドライニング２０の外周形状に沿って凹んだ面形状に形成されている。上型Ｕは、下型Ｌの成形面に対応した凸形状に形成されている。なお、下型Ｌの成形面と成形外部位との境界は、ヘッドライニング２０の外周形状に沿って断面の半径寸法の小さい角部が形成される。また下型Ｌの成形面は、ヘッドライニング２０の製品形状に伴って一部が凹状や凸状に形成される部位もある。

ヘッドライニング２０の製造方法を示す。図３に図示されるように先ず受け台Ｃ上で繊維系面状シート４０を最下面とし、金属蒸着フィルム３０と、第１繊維補強材２６ａと、第１樹脂接着層２４ａ（図２参照）と、芯材２２と、第２樹脂接着層２４ｂ（図２参照）と、第２繊維補強材２６ｂと、表皮材２８と、をこの順で積層する積層体とする。積層体は、受け台Ｃから金属製の成形型Ｄまで滑らせて移送し、成形型Ｄの下型Ｌ上に載置する。
そして、成形型Ｄの上型Ｕと下型Ｌを型締めし、積層体を挟着させた状態で加熱及び加圧成形（熱プレス）されることで一体化されてヘッドライニング２０が形成される。

積層体は、その最下面に繊維系面状シート４０が配設されているから、受け台Ｃから下型Ｌ上に移送する際に金属蒸着フィルム３０と下型Ｌの角部や凸状部が直接、接触せず引っかかりを抑制できる。これにより、金属蒸着フィルム３０は、かかる角部や凸状部との引っかかりによる局所的な引張荷重の発生を抑制し得る。すなわち、金属蒸着フィルム３０は、引張荷重が発生した状態で熱プレスによる加熱及び加圧成形がなされることはない。そのため、金属蒸着フィルム３０の伸びの限界を超えて裂けや破れが生じることを抑制できる。

積層体は、図３に図示されるように受け台Ｃから成形型Ｄへ滑らせて移動する際に、金属蒸着フィルム３０が下型Ｌと直接擦れることがない。そのため積層体の静電気の発生を緩和し得る。静電気の発生が緩和されることで金属蒸着フィルム３０が下型Ｌに張付くことが抑制される。そのため、金属蒸着フィルム３０が下型Ｌに引っかかるのを助長することがない。また、金属蒸着フィルム３０と下型Ｌの間に繊維系面状シート４０を介在させることで空気層が形成されるため、下型Ｌの凹状部に張付いて空気溜まりを形成することを抑制し得る。これにより、空気溜まりに内在する空気の影響に起因して、正規のヘッドライニング２０の成形面が形成されないといった懸念が解消し得る。

本発明を実施例及び比較例を示して説明する。
＜実施例１＞
実施例１においては、下記条件によって遮熱性能評価を行った。具体的には、矩形の平板からなる試験板２０１、試験板２０２、比較板２０３を作成し温度測定用試験箱６０上に設置してハロゲンライト６２で外気温を５０℃〜６０℃に上昇させた場合の閉塞した箱内の温度を測定した。これは、車両が夏季の炎天下に晒された場合を想定して試験するものである。

試験板２０１の詳細な構成は次の通りである。
（１）芯材２２
厚さ＝８．０ｍｍのウレタン樹脂発泡体からなる半硬質層のウレタンフォームを用いた。
（２）第１、第２樹脂接着層２４ａ，２４ｂ
熱硬化性樹脂のうち、イソシアネート樹脂を用いた。
（３）第１、第２繊維補強材２６ａ，２６ｂ
ガラス繊維マット、目付量は、１００ｇ／ｍ²を用いた。
（４）表皮材２８
ポリエステル不織布、目付量は、１８０ｇ／ｍ²を用いた。
（５）金属蒸着フィルム３０
ポリエステルから成る厚さ１２μｍのフィルム基材を選択し、金属蒸着層としてアルミニウムを２００〜４００Å（オングストローム）の厚みで蒸着したアルミニウム蒸着フィルムを用いた。
（６）繊維系面状シート４０
合成繊維のうちポリエステルからなる不織布を用いた。目付量は、２０ｇ／ｍ²である。

試験板２０２は、上記試験板２０１の構成のうち、不織布（繊維系面状シート４０）を有さない構成である。

比較板２０３は、上記試験板２０１の構成のうち、アルミニウム蒸着フィルム（金属蒸着フィルム３０）に変えてアルミニウムが蒸着されないポリエチレンフィルム３２のみが積層される構成である。

閉塞した室内を想定して、断熱素材製の温度測定用試験箱６０を用いた。温度測定用試験箱６０は、側面、底面が断熱素材で囲われており上面が開口している。

夏季の炎天下の環境を模すために、１００Ｖ、５００Ｗのハロゲンライト６２を用いた。

内気温測定は、熱電対６４（ＫＥＹＥＮＣＥ社製：品番ＮＲ−１０００）で測定した。外気温測定は、熱電対６６（ＫＥＹＥＮＣＥ社製：品番ＮＲ−１０００）で測定した。

図４に示すように、温度測定用試験箱６０の上面を、試験板２０１で塞いだ状態で密閉し、ハロゲンライト６２で１５分間照射した。その結果、外気温５０．０℃、内気温４１．６℃、外気温に対する内気温の温度差は、−１８．４℃であった。
また、試験板２０２を試験板２０１と同様の条件でハロゲンライト６２を１５分間照射した。その結果、試験板２０２は、試験板２０１と同様の試験結果が得られた。
これに対し、比較板２０３を試験板２０１と同様の条件でハロゲンライト６２を１５分間照射した。その結果、比較板２０３は、外気温５４．４℃、内気温６５．７℃となり、外気温に対する内気温の温度差は、＋１１．３℃であった。

以上より、アルミニウム蒸着フィルムを有することで車室内温度の上昇を抑制し得ることがわかった。また、アルミ蒸着フィルムより外面側（車両装着時ではルーフトリムに対向面となる）に２０ｇ／ｍ²の不織布が構成される場合でも、赤外線反射機能は損なわれないことが確認できた。
これに対し、アルミニウム蒸着フィルムを有さない場合は、車室内が外気温以上に温度上昇することが確認され車両が夏季の炎天下に晒されて車室内温度が上昇する状態と同様であることがわかった。以上、実施例１においては、炎天下に晒された状況では、アルミニウム蒸着フィルムの有無によって箱内の温度上昇の差が確認できた。

＜実施例２＞
実施例２は、車両に装着される車両用内装材の構成により一層近い環境を作り、夏季の炎天下に長時間晒され続けた場合を想定した遮熱性能評価を行った。

試験板２０１、試験板２０２、比較板２０３、ハロゲンライト６２、内気温を測定する熱電対６４は、実施例１と同様のものを用いた。
実施例２では、試験板２０１、試験板２０２、比較板２０３をそれぞれ高さ２０ｍｍの枠部材６８で押さえ、その上にルーフパネルを模した鋼板７０を載置した。これは、車両において、ヘッドライニングとルーフパネルがおよそ２０ｍｍの空気層を隔てて設置されることを想定したものである。

以上の条件で、鋼板７０をハロゲンライト６２で４時間照射し続けた。その結果、試験板２０１、試験板２０２は、４０．８℃であるのに対し、比較板２０３は、４２．３℃であった。これにより、車両が夏季の炎天下に長時間晒され続けた場合でもアルミニウム蒸着フィルムを有することで車室内温度の上昇を抑制し得ることがわかった。また、アルミ蒸着フィルムより外面側（車両装着時ではルーフトリムに対向面となる）に２０ｇ／ｍ²の不織布が構成される場合でも、赤外線反射機能は損なわれないことが確認できた。

このように、実施形態のヘッドライニング２０は（車両用内装材）は、アルミニウム蒸着フィルム（金属蒸着フィルム）の表面に不織布（繊維系面状シート）が積層される。これは、成形時における上記構成でみると成形型Ｄと直接、接するのは不織布となる。そのため、成形時の成形型Ｄとアルミニウム蒸着フィルムが直接擦れることを防ぎ静電気の発生を緩和し得る。また、アルミニウム蒸着フィルムと成形型Ｄの間に不織布を介在させることで空気層が形成されるため、成形型Ｄとアルミニウム蒸着フィルム間に静電気が発生した場合でもアルミニウム蒸着フィルムが成形型Ｄに張付くことを緩和し得る。また、不織布は、アルミニウム蒸着フィルムに比して空気の流通がよい。そのため、成形型Ｄとアルミニウム蒸着フィルム間に空気溜まりが生じた場合でも空気の逃げ道を作り熱プレスによる成形時の空気の影響を緩和できる。これにより正規のヘッドライニング２０の成形面を成形し得る。よって、アルミニウム蒸着フィルムを構成するヘッドライニング２０において、量産性に適したヘッドライニング２０を提供することができる。

また、不織布は、５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成される。よって、ルーフパネルＰ（車体パネル）とヘッドライニング２０のアルミニウム蒸着フィルムの間に不織布が介在したとしても５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成されていることから赤外線反射機能を損なわず、且つ量産性に適したヘッドライニング２０を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の車両用内装材は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。

１０車両
２０ヘッドライニング（車両用内装材）
２２芯材
２４ａ，２４ｂ第１、第２樹脂接着層
２６ａ，２６ｂ第１、第２繊維補強材
２８表皮材
３０金属蒸着フィルム
３２ポリエステルフィルム
４０繊維系面状シート
６０温度測定用試験箱
６２ハロゲンライト
６４熱電対
６６熱電対
６８枠部材
７０鋼板
Ｃ受け台
Ｄ成形型
Ｕ上型
Ｌ下型
Ｐルーフパネル（車体パネル）
Ｒ車室内
２０１試験板
２０２試験板
２０３比較板

Claims

車体パネルの車室側の内面に張設される車両用内装材であって、
ウレタン樹脂発泡体からなる芯材と、
該芯材の車室内側及び車体パネル側の両面に樹脂接着層を介して積層される繊維補強材と、
前記車室内側の繊維補強材の表面に積層される表皮材と、
前記車体パネル側の繊維補強材の表面に積層される金属蒸着フィルムと、
該金属蒸着フィルムの表面に積層される繊維系面状シートと、
によって構成され、熱プレスにより一体化されることを特徴とする車両用内装材。
請求項１に記載の車両用内装材であって、
前記繊維系面状シートは、５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の目付で構成される不織布であることを特徴とする車両用内装材。