JP2020114891A - Vehicular interior material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用内装材に関する。 The present invention relates to a vehicle interior material.
車両用内装材として、植物繊維及び熱可塑性樹脂(繊維)の混合物を加熱・加圧して得られる植物性繊維複合基材(以下、複合基材)が利用されている(例えば、特許文献1)。前記複合基材は、軽量でありながら高い剛性を備えているため、ドアトリム等の車両用内装材として広く用いられている。 As a vehicle interior material, a plant fiber composite base material (hereinafter, composite base material) obtained by heating and pressurizing a mixture of plant fibers and a thermoplastic resin (fiber) is used (for example, Patent Document 1). .. Since the composite base material is lightweight and has high rigidity, it is widely used as a vehicle interior material such as a door trim.
近年、この種の車両用内装材に対して、耐衝撃性の向上が求められている。特に、衝撃を受けた際に、複合基材が破断(割れ)せずに、衝撃を吸収することができる車両用内装材が求められている。 In recent years, it has been required to improve the impact resistance of this type of vehicle interior material. In particular, there is a need for a vehicle interior material that can absorb shock without being broken (cracked) when the composite base material receives a shock.
従来の複合基材は、剛性は高いものの、衝撃を受けた際に破断(割れ)が発生する場合があった。複合基材の破断箇所では、主に、「熱可塑性樹脂の破断」、「熱可塑性樹脂と植物繊維との間の界面剥離」、及び「植物繊維の破断」の各現象が見られる。従来の複合基材では、破断箇所において、植物繊維が熱可塑性樹脂から引き抜かれる形で移動する前に、植物繊維が衝撃によって破断してしまうものと推測される。つまり、従来の複合基材では、衝撃エネルギーが、熱可塑性樹脂と植物繊維との間の摩擦エネルギーに効果的に変換されないため、衝撃を受けた際に破断(割れ)が発生するものと推測される。 Although the conventional composite base material has high rigidity, it sometimes breaks (cracks) when it receives an impact. At the fracture site of the composite base material, the phenomena of "breakage of thermoplastic resin", "interfacial peeling between thermoplastic resin and plant fiber", and "breakage of plant fiber" are mainly observed. In the conventional composite base material, it is presumed that the plant fibers are broken by the impact before the plant fibers move in the form of being pulled out from the thermoplastic resin at the breaking point. That is, in the conventional composite base material, the impact energy is not effectively converted into the friction energy between the thermoplastic resin and the plant fiber, so that it is presumed that rupture (cracking) occurs when the impact is applied. It
本発明の目的は、衝撃を受けた際に破断の発生が抑制された車両用内装材を提供することである。 An object of the present invention is to provide an interior material for a vehicle in which the occurrence of breakage is suppressed when it receives an impact.
本発明に係る車両用内装材は、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含み、前記高強力繊維の含有率が2〜20質量%である繊維含有樹脂成形体を備える。 The vehicle interior material according to the present invention includes a fiber-containing resin molded product containing a thermoplastic resin, a plant fiber and a high-strength fiber, and the content ratio of the high-strength fiber is 2 to 20% by mass.
前記繊維含有樹脂成形体において、前記繊維含有樹脂成形体における前記植物繊維の含有率が20〜90質量%であることが好ましい。 In the fiber-containing resin molded body, the content rate of the plant fiber in the fiber-containing resin molded body is preferably 20 to 90% by mass.
前記繊維含有樹脂成形体において、前記高強力繊維の引張弾性率が27GPa以上であることが好ましい。 In the fiber-containing resin molded product, it is preferable that the tensile strength of the high-strength fiber is 27 GPa or more.
前記繊維含有樹脂成形体において、前記高強力繊維が、アラミド繊維からなり、前記繊維含有樹脂成形体における前記高強力繊維の含有率が、5〜20質量%であってもよい。 In the fiber-containing resin molded product, the high-strength fiber may be an aramid fiber, and the content ratio of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded product may be 5 to 20% by mass.
前記繊維含有樹脂成形体において、前記高強力繊維が、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維からなり、前記繊維含有樹脂成形体における前記高強力繊維の含有率が、2〜20質量%であってもよい。 In the fiber-containing resin molded product, the high-strength fiber may be polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber, and the content ratio of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded product may be 2 to 20% by mass. ..
本発明によれば、衝撃を受けた際に破断の発生が抑制された車両用内装材を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the interior material for vehicles with which the generation|occurrence|production of fracture|rupture is suppressed when it receives an impact can be provided.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1及び図2を参照しつつ説明する。図1は、実施形態1の車両用内装材1の正面図であり、図2は、実施形態1の車両用内装材1の断面図である。本実施形態の車両用内装材1は、車両用ドアのドアトリムである(以下、車両用内装材1を、ドアトリム1と表す場合がある)。ドアトリム1は、車両用ドアが備えている金属製の車両パネルの車室内側に取り付けられる。
<
ドアトリム1は、所定形状に成型された1枚の板状の繊維含有樹脂成形体2によって構成される。繊維含有樹脂成形体2の詳細は後述する。なお、ドアトリム1には、アームレスト部3、インサイドハンドル4、スピーカーグリル5、ドアポケット6等が設けられている。
The
本実施形態のドアトリム1の表面には、表皮材等が貼り付けられておらず、繊維含有樹脂成形体2の表面が、そのままドアトリム1の表面を構成している。
No surface material or the like is attached to the surface of the
以下、ドアトリム1を構成する繊維含有樹脂成形体2について詳細に説明する。繊維含有樹脂成形体2は、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含有する。
Hereinafter, the fiber-containing resin molded
前記熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等のポリオレフィン系樹脂;ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂;ポリスチレン;アクリル樹脂;ポリアミド樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリアセテート樹脂;ABS樹脂等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂は、植物繊維の表面に対する親和性を高めるために、変性(酸無水物変性、カルボン酸変性、エポキシ変性又はオキサゾリン変性)されていてもよい。前記熱可塑性樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、ポリオレフィン系樹脂及びポリエステル樹脂であり、より好ましくは、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂である。 The thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, and ethylene/propylene random copolymers; aliphatic polyester resins such as polylactic acid, polycaprolactone, and polybutylene succinate, polyethylene terephthalate, Polyester resins such as aromatic polyester resins such as polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polystyrene; acrylic resins; polyamide resins; polycarbonate resins; polyacetate resins; ABS resins and the like. The thermoplastic resin may be modified (acid anhydride modified, carboxylic acid modified, epoxy modified or oxazoline modified) in order to increase the affinity for the surface of the plant fiber. The thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more. The thermoplastic resin is preferably a polyolefin resin and a polyester resin, and more preferably a polyolefin resin such as polypropylene.
前記熱可塑性樹脂としては、変性(酸無水物変性、カルボン酸変性、エポキシ変性又はオキサゾリン変性)されたもの(変性熱可塑性樹脂)が使用されてもよい。変性熱可塑性樹脂としては、例えば、無水マレイン酸等の酸無水物により変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂(酸変性熱可塑性樹脂の一例)が挙げられる。 As the thermoplastic resin, a modified one (modified anhydride, acid anhydride modified, carboxylic acid modified, epoxy modified or oxazoline modified) may be used. Examples of the modified thermoplastic resin include an acid-modified polyolefin resin (an example of an acid-modified thermoplastic resin) modified with an acid anhydride such as maleic anhydride.
繊維含有樹脂成形体2における熱可塑性樹脂の含有割合(含有率)は、好ましくは5〜80質量%、より好ましくは30〜70質量%である。
The content ratio (content ratio) of the thermoplastic resin in the fiber-containing resin molded
また、繊維含有樹脂成形体2における変性熱可塑性樹脂(例えば、酸変性ポリオレフィン系樹脂)の含有割合(含有率)は、1.2質量%以下であることが好ましい。
The content ratio (content ratio) of the modified thermoplastic resin (for example, acid-modified polyolefin resin) in the fiber-containing resin molded
前記熱可塑性樹脂としては、耐衝撃性の向上の観点等より、植物繊維と親和性の低い樹脂(即ち、非変性の熱可塑性樹脂)が好ましく、特に、非変性のポリオレフィン系樹脂が好ましい。 The thermoplastic resin is preferably a resin having a low affinity for plant fibers (that is, a non-modified thermoplastic resin), particularly a non-modified polyolefin-based resin, from the viewpoint of improving impact resistance.
前記植物繊維は、特に限定されず、植物における、幹、茎、枝、葉、根等に由来する繊維が、そのまま含まれてよいし、これらが、熱処理、乾燥処理、粉砕処理、化学処理等により加工されていてもよい。前記植物繊維は、好ましくは、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、椿、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹(杉、檜等)、広葉樹、綿花等に由来する線状繊維体である。このうち、木質茎を有し、成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有し、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献するアオイ科植物であるケナフに由来する線状繊維体(ケナフ繊維)であることが特に好ましい。このケナフとしては、学名におけるhibiscuc cannabinus及びhibiscuc sabdariffa等、通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が挙げられる。 The plant fiber is not particularly limited, and fibers derived from stems, stems, branches, leaves, roots, etc. in plants may be included as they are, and these may be heat treated, dried, milled, chemically treated, etc. It may be processed by. The plant fiber is preferably kenaf, jute, Manila hemp, sisal, goose bark, San camellia, camellia, banana, pineapple, coconut, corn, sugar cane, bagasse, palm, papyrus, reeds, esparto, survival grass, wheat, rice, rice, It is a linear fiber body derived from bamboo, conifers (cedar, cypress, etc.), hardwood, cotton, etc. Of these, mallow plants that have woody stems, are extremely fast-growing annual plants, have excellent carbon dioxide absorption, and contribute to the reduction of carbon dioxide in the atmosphere and effective use of forest resources. It is particularly preferable to use a linear fiber body derived from kenaf (kenaf fiber). Examples of the kenaf include hibiscuc cannabinus and hibiscuc sabdariffa in scientific names, and red rice, cuban kenaf, hemp, taikenaf, mesta, bimli, amber hemp, and bomba hemp in common names.
前記植物繊維は、通常、中実体であり、その長さ(繊維長)及び外径(繊維径)は、特に限定されない。繊維長の上限は、好ましくは150mmである。尚、上記繊維長の平均値は、好ましくは10mm〜100mm、より好ましくは30mm〜80mmである。また、繊維径の上限は、好ましくは1500μmである。尚、上記繊維径の平均値は、好ましくは20μm〜500μm、より好ましくは20μm〜200μmである。 The plant fiber is usually a solid substance, and its length (fiber length) and outer diameter (fiber diameter) are not particularly limited. The upper limit of the fiber length is preferably 150 mm. The average value of the fiber length is preferably 10 mm to 100 mm, more preferably 30 mm to 80 mm. Further, the upper limit of the fiber diameter is preferably 1500 μm. The average value of the fiber diameter is preferably 20 μm to 500 μm, more preferably 20 μm to 200 μm.
前記植物繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。 The shape of the plant fiber is not particularly limited. The shape in the length direction may be a linear shape, a broken line shape, a curved shape, a spiral shape, or a modified shape thereof. The outer shape of the cross section can be a circle, an ellipse, a polygon, or a modified shape thereof.
繊維含有樹脂成形体2における植物繊維の含有割合(含有率)は、軽量性、剛性、耐衝撃性等観点より、好ましくは20〜90質量%、より好ましくは30〜70質量%である。
The content ratio (content ratio) of the plant fiber in the fiber-containing resin molded
前記高強力繊維は、JIS L 1015又はJIS L 1013に準じて測定される引張弾性率が好ましくは27GPa以上、より好ましくは40GPa以上、更に好ましくは50GPa以上、特に好ましくは60GPa以上の繊維である。前記高強力繊維としては、アラミド繊維(パラ型又はメタ型)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維(以下、「PBO繊維」という)、炭素繊維、ガラス繊維、炭化珪素繊維、PBT繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリアゾメチン繊維等が挙げられる。繊維含有樹脂成形体2に含まれる高強力繊維は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。前記高強力繊維は、好ましくは、アラミド繊維、PBO繊維、炭素繊維及びガラス繊維から選ばれる少なくとも1種であり、特に好ましくはアラミド繊維、PBO繊維である。
The high-strength fiber is a fiber having a tensile elastic modulus measured according to JIS L 1015 or JIS L 1013 of preferably 27 GPa or more, more preferably 40 GPa or more, further preferably 50 GPa or more, and particularly preferably 60 GPa or more. Examples of the high-strength fiber include aramid fiber (para type or meta type), polyparaphenylene benzobisoxazole fiber (hereinafter referred to as "PBO fiber"), carbon fiber, glass fiber, silicon carbide fiber, PBT fiber, polyamideimide fiber. , Polyimide fibers, polyarylate fibers, polyazomethine fibers and the like. The high-strength fibers contained in the fiber-containing resin molded
前記高強力繊維は、通常、中実体であり、その長さ(繊維長)及び外径(繊維径)は、特に限定されない。繊維長の上限は、好ましくは150mmである。尚、上記繊維長の平均値は、好ましくは10mm〜100mm、より好ましくは30mm〜80mmである。また、繊維径の上限は、好ましくは1000μmである。尚、上記繊維径の平均値は、好ましくは3μm〜500μm、より好ましくは3μm〜100μmである。 The high-strength fiber is usually a solid body, and its length (fiber length) and outer diameter (fiber diameter) are not particularly limited. The upper limit of the fiber length is preferably 150 mm. The average value of the fiber length is preferably 10 mm to 100 mm, more preferably 30 mm to 80 mm. Moreover, the upper limit of the fiber diameter is preferably 1000 μm. The average fiber diameter is preferably 3 μm to 500 μm, more preferably 3 μm to 100 μm.
前記高強力繊維は、ファイバー状の単繊維、フィラメント状の繊維束、及び、トウ状の撚り繊維のいずれの形態であってもよい。また、前記高強力繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。 The high-strength fiber may be in the form of any of a fiber-like single fiber, a filament-like fiber bundle, and a tow-like twisted fiber. The shape of the high-strength fiber is not particularly limited. The shape in the length direction may be a linear shape, a broken line shape, a curved shape, a spiral shape, or a modified shape thereof. The outer shape of the cross section can be a circle, an ellipse, a polygon, or a modified shape thereof.
前記繊維含有樹脂成形体2における高強力繊維の含有割合(含有率)は、2〜20質量%である。高強力繊維の含有率がこのような範囲であると、衝撃エネルギーを効率的に吸収することができる。なお、高強力繊維は、一般的な熱可塑性樹脂等と比べて非常に高価であるため、高強力繊維の含有率が上記範囲であることは、製造コストの観点等からも有利である。
The content ratio (content ratio) of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded
前記高強力繊維がアラミド繊維からなる場合、前記繊維含有樹脂成形体2における前記高強力繊維の含有率は、5〜20質量%であることが好ましい。
When the high-strength fiber is an aramid fiber, the content ratio of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded
また、前記高強力繊維がPBO繊維からなる場合、前記繊維含有樹脂成形体2における前記高強力繊維の含有率は、2〜20質量%であることが好ましい。
When the high-strength fiber is PBO fiber, the content ratio of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded
なお、高強力繊維は、植物繊維よりも大きな弾性率を備えている(例えば、アラミド繊維は、ケナフ繊維の約2倍の大きさの弾性率を備えている)。 The high-strength fiber has a larger elastic modulus than the vegetable fiber (for example, the aramid fiber has an elastic modulus about twice as large as that of the kenaf fiber).
繊維含有樹脂成形体2は、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維以外に、更に、他の成分を含有することができる。他の成分としては、従来、公知の熱可塑性樹脂成型品に利用される添加剤、バルーン等が挙げられる。
The fiber-containing resin molded
繊維含有樹脂成形体2の厚みは、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、1.5mm以上、好ましくは2.0mm以上であり、4.0mm以下、好ましくは3.5mm以下である。
The thickness of the fiber-containing resin molded
繊維含有樹脂成形体2を製造する方法としては、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂の成形体(例えば、ペレット、繊維状物等)と、植物繊維と、高強力繊維とを混合(混繊)して得られた繊維集積体を、公知の成形工程に供する方法が挙げられる。
The method for producing the fiber-containing resin molded
前記熱可塑性樹脂の成形体は、好ましくは熱可塑性繊維であり、その形状は、直線状、曲線状、螺旋状等のいずれでもよい。上記熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは30mm以上、より好ましくは30mm〜100mm、更に好ましくは30mm〜70mmである。この繊維長が30mm以上であると、熱可塑性樹脂繊維同士の十分な絡み合い、及び熱可塑性樹脂繊維と植物繊維との十分な絡み合いを得やすい。そのため、その後の成形工程により、植物繊維及び高強力繊維が均一に分散した繊維含有樹脂成形体2を、効率よく製造することができる。
The molded body of the thermoplastic resin is preferably a thermoplastic fiber, and its shape may be linear, curved, spiral, or the like. The fiber length of the thermoplastic resin fiber is preferably 30 mm or more, more preferably 30 mm to 100 mm, further preferably 30 mm to 70 mm. When the fiber length is 30 mm or more, it is easy to obtain sufficient entanglement between the thermoplastic resin fibers and sufficient entanglement between the thermoplastic resin fibers and the plant fibers. Therefore, the fiber-containing resin molded
上記熱可塑性樹脂繊維の繊維径は、特に限定されないが、好ましくは5μm〜100μm、より好ましくは20μm〜100μm、更に好ましくは30μm〜100μmである。なお、上記繊維集積体の形成に用いる植物繊維、高強力繊維は、既述のとおりである。 The fiber diameter of the thermoplastic resin fiber is not particularly limited, but is preferably 5 μm to 100 μm, more preferably 20 μm to 100 μm, and further preferably 30 μm to 100 μm. The plant fiber and high-strength fiber used for forming the above-mentioned fiber assembly are as described above.
繊維含有樹脂成形体2を製造する際の熱可塑性樹脂繊維、植物繊維及び高強力繊維の各使用量は、繊維含有樹脂成形体2における熱可塑性樹脂繊維、植物繊維及び高強力繊維の各含有割合(含有率)が、上述した各値となるように、適宜、設定される。
The respective amounts of the thermoplastic resin fiber, the plant fiber and the high-strength fiber used when producing the fiber-containing resin molded
また、上記繊維集積体を形成する場合、エアレイ法、カード法等を適用することができ、その後、必要に応じて交絡を行ってもよい。 Moreover, when forming the said fiber assembly, the air lay method, the card method, etc. can be applied, and you may entangle after that as needed.
得られた繊維集積体を、熱板プレスにより加熱圧縮してマット状に成形し、その後、得られたマットを冷却プレスすることにより、板状の繊維含有樹脂成形体2が得られる。熱板プレスでは、熱可塑性樹脂繊維は溶融する温度であり、かつ高強力繊維及び植物繊維が溶融等しない温度で、繊維集積体が加熱される。そして、得られた板状の繊維含有樹脂成形体2を、内部の熱可塑性樹脂(繊維)が溶融する温度条件で、熱板プレスによって加熱し、その後、加熱された繊維含有樹脂成形体を、所定の成形型を利用してプレスすることにより、繊維含有樹脂成形体が、車両用内装材(ドアトリム)1の形状に成形される。
The obtained fiber assembly is heated and compressed by a hot plate press to be molded into a mat, and then the obtained mat is cooled and pressed to obtain a plate-shaped fiber-containing resin molded
繊維含有樹脂成形体2からなるドアトリム1は、軽量でありながら、優れた剛性と、優れた耐衝撃性能を備えている。繊維含有樹脂成形体2中では、所定量の高強力繊維等が均一に分散されているため、繊維含有樹脂成形体2は、等方的な衝撃吸収性を備えている。このようなドアトリム1が衝撃を受けると、衝撃エネルギーが、ドアトリム1によって効果的に吸収される。これは、衝撃エネルギーが、熱可塑性樹脂と植物繊維との間に摩擦エネルギーに効率的に変換され、そして、残りの衝撃エネルギーが、高強力繊維等によって受け止められて吸収されるものと推測される。その結果、繊維含有樹脂成形体2からなるドアトリム1は、衝撃を受けた際に、破断(割れ)の発生が抑制される。
The door trim 1 formed of the fiber-containing resin molded
図1に示されるように、ドアトリム1は、車両内において座席に着座した利用者7の側方に起立した状態で配置される。このような状態のドアトリム1に対し、利用者7の腰部7a、腹部7b、及び胸部7cが車幅方向(車両の左右方向)で重なっている。特に、本実施形態の場合、腰部7aと重なる箇所に、破断(割れ)の発生が抑制されたドアトリム1(繊維含有樹脂成形体2)が確実に配置される。図1中の符号Xは、着座した利用者7の腰部7aの中心位置を表す。利用者7の腰部7aは、側面衝突時等において、ドアトリム1に接触し易い箇所と言える。
As shown in FIG. 1, the
仮に、側面衝突時等において、ドアトリム1に割れが発生すると、その割れた部分(切断面等)と利用者7が接触する虞がある。しかしながら、上記のように、本実施形態のドアトリム1は、繊維含有樹脂成形体2によって構成されるため、破断(割れ)の発生が効果的に抑制されている。そのため、ドアトリム1の表面に、表皮材等の他の層が形成されていなくても、利用者7を保護することができる。
If the
<実施形態2>
次いで、図3を参照しつつ、実施形態2の車両用内装材1Aについて説明する。図3は、実施形態2の車両用内装材1Aの正面図である。本実施形態の車両用内装材1Aも、実施形態1と同様、ドアトリム1Aである。本実施形態のドアトリム1Aは、2つの板状の部材が、組み合わせられたものからなる。一方の部材は、車両の下方側に配されるロアボード10Aであり、他方の部材は、車両の上方側に配されるアッパーボード11Aである。本実施形態のドアトリム1Aは、これらのうち、ロアボード10Aのみが、実施形態1と同様の繊維含有樹脂成形体2Aによって構成されている。
<
Next, the
なお、アッパーボード11Aは、例えば、ポリオレフィン系樹脂、及びケナフ繊維を含有する公知の繊維含有樹成形体によって構成される。図3に示されるように、アームレスト部3A、インサイドハンドル4Aは、アッパーボード11Aに設けられ、スピーカーグリル5A、ドアポケット6Aは、ロアボード10Aに設けられている。
The
図3に示されるように、ロアボード10Aは、着座した利用者の腰部の中心位置Xと重なる部分である。このように、ドアトリム1Aの一部分(ロアボード10A)にのみ、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含む繊維含有樹脂成形体2Aが利用されてもよい。このような、車両用内装材(ドアトリム)1Aも、衝撃を受けた際に、衝撃エネルギーが効果的に吸収され、破断(割れ)の発生が抑制される。
As shown in FIG. 3, the
<実施形態3>
次いで、図4を参照しつつ、実施形態3の車両用内装材1Bについて説明する。図4は、実施形態3の車両用内装材1Bの正面図である。本実施形態の車両用内装材1Bも、実施形態1と同様、ドアトリム1Bである。本実施形態のドアトリム1Bも、実施形態2と同様、2つの板状の部材が、組み合わせられたものからなる。ただし、本実施形態の場合、2つの部材が組み合わせられる方向が車両の上下方向ではなく、前後方向となっている。一方の部材は、車両の前方側に配されるフロントボード12Bであり、他方の部材は、車両の後方側に配されるリアボード13Bである。本実施形態のドアトリム1Bは、これらのうち、リアボード13Bのみが、実施形態1と同様の繊維含有樹脂成形体2Bによって構成されている。
<
Next, the vehicle
なお、フロントボード12Bは、例えば、実施形態2のアッパーボード11Aと同様、公知の繊維含有樹成形体によって構成される。図4に示されるように、フロントボード12Bは、車両前後方向における長さが、上方側から下方側に向かって徐々に長くなるように設定されている。これに対し、リアボード13Bは、車両前後方向における長さが、反対に、上方側から下方側に向かって徐々に短くなるように設定されている。つまり、ドアトリム1Bは、フロントボード12Bと、リアボード13Bとの境界部分(境界線)が、前方側から後方側へ傾いた形となっている。このようなドアトリム1Bにおいて、アームレスト部3Bは、フロントボード12Bからリアボード13Bに亘る形で設けられている。また、インサイドハンドル4B、スピーカーグリル5B及びドアポケット6Bは、それぞれフロントボード12Bに設けられている。
The
図4に示されるように、リアボード13Bの下方側の部分は、着座した利用者の腰部の中心位置Xと重なるように設定されている。また、本実施形態のリアボード13Bは、着座した利用者の腹部、及び胸部とも重なるように設定されている。このように、ドアトリム1Bの一部分(リアボード13B)にのみ、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含む繊維含有樹脂成形体2Bが利用されてもよい。このような、車両用内装材(ドアトリム)1Bも、衝撃を受けた際に、衝撃エネルギーが効果的に吸収され、破断(割れ)の発生が抑制される。
As shown in FIG. 4, the lower portion of the
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The present invention is not limited to these examples.
〔実施例1〕
植物繊維として、平均径0.05mm及び繊維長70mmのケナフ繊維を用意した。また、高強力繊維として、繊度1.7dtex及び繊維長50mmの帝人社製パラ型アラミド繊維「トアロン」(商品名)(高強力繊維A)を用意した。なお、高強力繊維Aの引張弾性率(JIS L 1013に準拠)は、70GPaである。また、熱可塑性樹脂繊維として、日本ポリプロ社製ポリプロピレン樹脂「ノバテックSA01」(商品名)を溶融紡糸して得られた、繊度6.6dtex及び繊維長51mmのポリプロピレン繊維Aを用意した。
[Example 1]
Kenaf fibers having an average diameter of 0.05 mm and a fiber length of 70 mm were prepared as plant fibers. As the high-strength fiber, a para-aramid fiber “Toaron” (trade name) (high-strength fiber A) manufactured by Teijin Limited having a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 50 mm was prepared. The tensile modulus of elasticity of the high-strength fiber A (in accordance with JIS L 1013) is 70 GPa. As the thermoplastic resin fiber, a polypropylene fiber A having a fineness of 6.6 dtex and a fiber length of 51 mm, which was obtained by melt spinning a polypropylene resin "Novatech SA01" (trade name) manufactured by Japan Polypro Co., Ltd., was prepared.
40質量部のケナフ繊維と、10質量部の高強力繊維Aと、50質量部のポリプロピレン繊維Aとを、カード機により積層して、繊維集積体を作製した。得られた繊維集積体を、235℃に設定された熱板プレスにより加熱圧縮して、厚みが約3mmのマットを得た。その後、得られたマットの冷却プレスを60秒間行って、その温度を25℃とし、厚みが2.5mmである板状の繊維含有樹脂成形体を得た(目付:1.5kg/m2)。 40 parts by mass of kenaf fiber, 10 parts by mass of high-strength fiber A, and 50 parts by mass of polypropylene fiber A were laminated by a card machine to produce a fiber assembly. The obtained fiber assembly was heated and compressed by a hot plate press set at 235° C. to obtain a mat having a thickness of about 3 mm. Then, the obtained mat was cooled and pressed for 60 seconds to bring the temperature to 25° C. to obtain a plate-shaped fiber-containing resin molded product having a thickness of 2.5 mm (weight per unit area: 1.5 kg/m 2 ). ..
続いて、板状の繊維含有樹脂成形体を、235℃に設定された熱板プレスを用いて、内部温度が190℃になるまで加熱してポリプロピレン(繊維)を溶融し、その後、繊維含有樹脂成形体2を、所定の成形型を用いてプレスすることで、ドアトリム形状に成形した。このようにして、繊維含有樹脂成形体からなる実施例1のドアトリムを作製した。
Then, the plate-shaped fiber-containing resin molded product is heated to an internal temperature of 190° C. by using a hot plate press set to 235° C. to melt polypropylene (fiber), and then the fiber-containing resin is formed. The molded
〔実施例2〕
熱可塑性樹脂繊維として、上記ポリプロピレン樹脂95質量%と、三菱化学社製無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂「モディックP908」(商品名)5質量%とをドライブレンドした後、溶融紡糸して得られた、繊度6.6dtex及び繊維長51mmのポリプロピレン繊維Bを用意した。
[Example 2]
95% by mass of the above polypropylene resin as a thermoplastic resin fiber and 5% by mass of maleic anhydride-modified polypropylene resin “MODIC P908” (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. were dry-blended, and then obtained by melt spinning. A polypropylene fiber B having a fineness of 6.6 dtex and a fiber length of 51 mm was prepared.
ポリプロピレン繊維Aに替えて、50質量部のポリプロピレン繊維B(ポリプロピレン47.5質量部、酸変性ポリプロピレン2.5質量部)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2のドアトリムを作製した。 Example 2 was repeated in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by mass of polypropylene fiber B (47.5 parts by mass of polypropylene, 2.5 parts by mass of acid-modified polypropylene) was used instead of the polypropylene fiber A. A door trim was made.
〔実施例3〕
高強力繊維として、繊度1.7dtex及び繊維長50mmの東洋紡製PBO繊維「ザイロン」(商品名)(高強力繊維B)を用意した。なお、高強力繊維Bの引張弾性率(JIS L 1013に準拠)は、180GPaである。
[Example 3]
As the high-strength fiber, Toyobo PBO fiber “Zylon” (trade name) (high-strength fiber B) having a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 50 mm was prepared. The tensile modulus of elasticity of the high-strength fiber B (according to JIS L 1013) is 180 GPa.
ケナフ繊維の配合量を49質量部に変更し、かつ高強力繊維として、2質量部の高強力繊維Bを使用したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3のドアトリムを作製した。 A door trim of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 49 parts by mass and 2 parts by mass of high-strength fiber B was used as the high-strength fiber. ..
〔実施例4〕
ケナフ繊維の配合量を45質量部に変更し、高強力繊維Bの配合量を5質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4のドアトリムを作製した。
[Example 4]
A door trim of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 45 parts by mass and the amount of high-strength fiber B was changed to 5 parts by mass.
〔比較例1〕
ケナフ繊維の配合量を50質量部に変更し、かつ高強力繊維を配合しないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 1]
A door trim of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 50 parts by mass and no high-strength fiber was added.
〔比較例2〕
ケナフ繊維の配合量を50質量部に変更し、かつ高強力繊維を配合しないこと以外は、実施例2と同様にして、比較例2のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 2]
A door trim of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 2 except that the amount of kenaf fiber was changed to 50 parts by mass and no high-strength fiber was added.
〔比較例3〕
ケナフ繊維の配合量を49質量部に変更し、かつ高強力繊維Bの配合量を1質量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、比較例3のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 3]
A door trim of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 3 except that the amount of kenaf fiber was changed to 49 parts by mass and the amount of high-strength fiber B was changed to 1 part by mass.
〔比較例4〕
ケナフ繊維の配合量を48.5質量部に変更し、かつ高強力繊維Aの配合量を1.5質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例4のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 4]
A door trim of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 48.5 parts by mass and the amount of high-strength fiber A was changed to 1.5 parts by mass. It was made.
〔実施例5〕
ケナフ繊維の配合量を45質量部に変更し、かつ高強力繊維Aの配合量を5質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5のドアトリムを作製した。
[Example 5]
A door trim of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 45 parts by mass and the amount of high-strength fiber A was changed to 5 parts by mass.
〔実施例6〕
ケナフ繊維の配合量を30質量部に変更し、かつ高強力繊維Aの配合量を20質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例6のドアトリムを作製した。
[Example 6]
A door trim of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of kenaf fiber was changed to 30 parts by mass and the amount of high-strength fiber A was changed to 20 parts by mass.
〔比較例5〕
ケナフ繊維の配合量を25質量部に変更し、かつ高強力繊維Aの配合量を25質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例5のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 5]
A door trim of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the content of the kenaf fiber was changed to 25 parts by mass and the content of the high-strength fiber A was changed to 25 parts by mass.
〔実施例7〕
ケナフ繊維の配合量を40質量部に変更し、かつ高強力繊維Bの配合量を10質量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、実施例7のドアトリムを作製した。
[Example 7]
A door trim of Example 7 was produced in the same manner as in Example 3 except that the amount of kenaf fiber was changed to 40 parts by mass and the amount of high-strength fiber B was changed to 10 parts by mass.
〔実施例8〕
ケナフ繊維の配合量を30質量部に変更し、かつ高強力繊維Bの配合量を20質量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、実施例8のドアトリムを作製した。
[Example 8]
A door trim of Example 8 was produced in the same manner as in Example 3 except that the amount of kenaf fiber was changed to 30 parts by mass and the amount of high-strength fiber B was changed to 20 parts by mass.
〔比較例6〕
ケナフ繊維の配合量を25質量部に変更し、かつ高強力繊維Bの配合量を25質量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、比較例6のドアトリムを作製した。
[Comparative Example 6]
A door trim of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 3 except that the amount of kenaf fiber was changed to 25 parts by mass and the amount of high-strength fiber B was changed to 25 parts by mass.
〔耐衝撃性能の評価〕
自動車事故対策機構(JNCAP)が自動車アセスメントの一環として側面衝突試験が実施されている。この側面衝突試験では、「ユーロSID−2」と呼ばれる大人の男性(身長約170cm、体重約72kg)を模擬したダミーが用意され、そのダミーを静止状態の試験車の運転席に乗せた状態で、運転席側から質量950kgの台車を、時速55kmで試験車の側面に衝突させることが行われる。そして、その側面衝突試験では、ダミーの頭部、胸部、腹部、腰部に受けた衝撃をもとに、乗員保護性能が評価される。本発明者は、このような側面衝突試験と同等の単品試験を実施し、各実施例及び各比較例のドアトリムにおける破壊挙動の発生を目視で観察した。結果は、表1に示した。
[Evaluation of impact resistance]
A side impact test is being conducted by the Japan Automobile Accident Control Agency (JNCAP) as part of a vehicle assessment. In this side collision test, a dummy imitating an adult male called "Euro SID-2" (height about 170 cm, weight about 72 kg) was prepared, and the dummy was placed in the driver's seat of a stationary test vehicle. , A truck with a mass of 950 kg is made to collide with the side of the test vehicle at a speed of 55 km/h from the driver's side. Then, in the side collision test, the occupant protection performance is evaluated based on the impact received on the dummy's head, chest, abdomen, and waist. The present inventor carried out a single item test equivalent to such a side impact test, and visually observed the occurrence of fracture behavior in the door trim of each example and each comparative example. The results are shown in Table 1.
表1に示されるように、実施例1〜8のドアトリムでは、ひびや割れが発生せずに、衝撃を吸収できることが確かめられた。 As shown in Table 1, it was confirmed that the door trims of Examples 1 to 8 were able to absorb impact without cracking or cracking.
比較例1,2は、高強力繊維を含まない場合であり、何れも割れが発生する結果となった。 Comparative Examples 1 and 2 were cases in which high-strength fibers were not included, and both resulted in cracking.
比較例3は、高強力繊維として、PBO繊維を含有するものの、その量が少な過ぎる場合である。また、比較例4は、高強力繊維として、アラミド繊維を含有するものの、その量が少な過ぎる場合である。比較例3,4では、ドアトリムが完全に分断されることはなかったものの、ドアトリムには、多数のひびが見られた。 Comparative Example 3 is a case where the PBO fiber is contained as the high-strength fiber, but the amount thereof is too small. Comparative Example 4 is a case in which the aramid fiber is contained as the high-strength fiber, but the amount thereof is too small. In Comparative Examples 3 and 4, the door trim was not completely divided, but many cracks were found in the door trim.
比較例5は、高強力繊維として、アラミド繊維を含有するものの、その量が多過ぎる場合である。また、比較例6は、高強力繊維として、PBO繊維を含有するものの、その量が少な過ぎる場合である。比較例5,6では、ドアトリムが割れなかったものの、ドアトリムの意匠面側(車室内側)に配されるダミー(側面衝突試験におけるダミーに対応)に対して大きな力を受ける結果となった。これは、比較例5,6のドアトリムは、衝撃エネルギーを効率的に吸収することができず、前記ダミーがドアトリムから受ける力の作用時間が短くなったため、と推測される。 Comparative Example 5 is a case where the aramid fiber is contained as the high-strength fiber, but the amount is too large. Further, Comparative Example 6 is a case in which the PBO fiber is contained as the high-strength fiber, but the amount thereof is too small. In Comparative Examples 5 and 6, although the door trim was not cracked, a large force was applied to the dummy (corresponding to the dummy in the side collision test) arranged on the design surface side (vehicle interior side) of the door trim. It is speculated that this is because the door trims of Comparative Examples 5 and 6 could not efficiently absorb the impact energy, and the action time of the force that the dummy receives from the door trim was shortened.
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described by the above description and drawings, and the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
上記実施形態の車両用内装材は、ドアトリムであったが、他の実施形態においては、破断(割れ)の発生を抑制することが求められる他の車両用内装材であってもよい。このような車両用内装材としては、例えば、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。 Although the vehicle interior material of the above-mentioned embodiment was a door trim, in other embodiments, it may be another vehicle interior material required to suppress the occurrence of breakage (cracking). Examples of such vehicle interior materials include door base materials, package trays, pillar garnishes, switch bases, quarter panels, armrest core materials, seat structure materials, console boxes, dashboards, various instrument panels, and deck trims. , Bumpers, spoilers, cowlings, etc.
他の実施形態においては、車両用内装材を構成する繊維含有樹脂成形体の意匠面側又は裏面側に、必要に応じて他の層(表皮層、基材層等)が積層されてもよい。 In another embodiment, other layers (skin layer, base material layer, etc.) may be laminated on the design surface side or the back surface side of the fiber-containing resin molded body that constitutes the vehicle interior material, if necessary. ..
1,1A,1B…車両用内装材(ドアトリム)、2,2A,2B…繊維含有樹脂成形体 1, 1A, 1B... Vehicle interior material (door trim), 2, 2A, 2B... Fiber-containing resin molding
Claims (5)
前記繊維含有樹脂成形体における前記高強力繊維の含有率が、5〜20質量%である請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の車両用内装材。 The high-strength fiber comprises aramid fiber,
The vehicle interior material according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded product is 5 to 20% by mass.
前記繊維含有樹脂成形体における前記高強力繊維の含有率が、2〜20質量%である請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の車両用内装材。 The high-strength fiber comprises polyparaphenylene benzobisoxazole fiber,
The vehicle interior material according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of the high-strength fiber in the fiber-containing resin molded product is 2 to 20% by mass.
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