JP2835755B2 - 内装材基材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は成形天井、ドアトリム、トランクトリム、ピ
ラーガーニッシュ等の自動車内装材、あるいはその他の
車両や家具等の内装材の基材の製造方法に関する。

（従来の技術） ポリウレタンフォームを用いた内装材基材の製造方法
としては例えば次のようなものがある。

（１）特公昭63−7577号 軟質ポリウレタンフォームにイソシアネート化合物を
含浸させ、それにアミンを含有し又は含有しない水をス
プレーし、ガラス繊維、プラスチックフィルム、不織
布、表皮等を積層し、プレス型で加熱成形する複合パネ
ルの製造方法。

（２）GB2028714B（冷間プレス法） ポリウレタンフォームシート及びまたはガラス繊維等
の補強用シートに接着剤を塗布し、両者を貼り合わせ、
170〜220℃に予備加熱し、その後、直ちにプレス型で成
形するポリウレタンフォームの補強パネルの製造方法。

上記（１）の方法は、軟質ポリウレタンフォームに含
浸させたイソシアネート化合物が空気中の水分と反応し
硬化が始まるため、含浸後直ちに熱成形する必要があ
り、保存性が悪くストックできない。したがって含浸か
らプレス成形までを一連の連続設備とする必要があり設
備投資が大きい。またアミンを含有するかまたは含有し
ない水を散布する工程を含む工程が煩雑である。さらに
軟質ポリウレタンフォームは成形されるとき圧縮強度が
弱く延びやすい性質があるため、成形時にコーナー部で
Ｒダレが生じやすい。

一方、上記（２）の方法はポリウレタンフォームシー
トと補強シートの加熱された複合体を熱源より取り出し
て、直ちに即ち３〜10秒以内にプレス型に入れる工程を
含み、工程が煩雑であったり、あるいは短いオープンタ
イムでプレス工程をおこなわなければならない。またウ
レタンフォームシートとして通常熱可塑性を有する硬質
ポリウレタンフォームを使用するが、これは加熱時に軟
化するけれども形状の変化が大きいとそれに対応できず
にフォームの破れが生じる。

さらに上記（１）、（２）のいづれも接着に用いてい
る後はガラス繊維を固めてしまうほど硬化しない事から
そのままでは表面がトゲトゲしくなるため表面材（不織
布）必ず必要となり重量、価格の面で好ましくない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は水等のスプレー工程を含まず、又含浸
させる樹脂のポットライフが長いことから含浸からプレ
スするまでの工程を連続とする必要がなく、又、基材原
反を予備加熱しないでプレス加工が可能な内装材基材の
製造方法を提供することにある。

又、本発明の目的は加熱成形時の形状変化が大きい場
合にも芯材となるポリウレタンフォームの破れや、コー
ナー部でのＲダレの生じない内装材基材の製造方法を提
供することにある。

さらに、本発明の目的は重量、価格、特性的に優れ、
かつ表面のトゲトゲしさがないため表面材を省略するこ
とまできる内装材基材の製造方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は軟質あるいは半硬質のポリウレタンフォーム
の片面に、集束したガラス長繊維を一定長さに切断して
ランダム方向に均一に分散したものを積層し、この積層
体にウレタン変性不飽和ポリエステル樹脂を含浸させた
後、樹脂を穏やかな条件で増粘させて表面の粘着性がな
くなるまで熟成したものを熱成形可能な硬質ポリウレタ
ンフォームシートの両面に積層し、これを熱プレス成形
することにより硬化・一体化することを特徴とする内装
材基材の製造方法に係る。

本発明の内装材基材は第１図に示すように熱成形可能
な硬質ポリウレタンフォームシート１および軟質あるい
は半硬質のポリウレタンフォームシート２にウレタン変
性不飽和ポリエステル樹脂４を含浸させた芯材層５及び
ガラス繊維３で補強されたウレタン変性不飽和ポリエス
テル樹脂４の補強用面材６からなる。本発明の熱成形可
能な硬質ポリウレタンフォームとしては密度20〜50kg/m
²,好ましくは30〜40kg/m³の独立気泡率が０〜80％、好
ましくは０〜10％の硬質ポリウレタンフォームシートが
好適に使用される。

このようなポリウレタンフォームシートの具体例とし
ては、前記GB2028714Bあるいは、Modern Plastics Inte
rnational,6（３）17,1976等に記載されたいるポリウレ
タンフォームシートを挙げることができる。また、上記
硬質ポリウレタンフォームシートの厚みは２〜10mmが好
ましく、２〜5mmがよりこのましい。また軟質あるいは
半硬質ポリウレタンフォームシートとしては通常よく知
られているものを使用することができ、例えば、密度10
〜50kg/m³、好ましくは10〜30kg/m³の独立気泡率が０〜
30％、好ましくは０％の連続気泡性の高い軟質または半
硬質のポリウレタンフォームシートが好適に使用され
る。また該ポリウレタンフォームシートの厚みは２〜10
mmが好ましく、２〜5mmがより好ましい。

本発明に使用するウレタン変性不飽和ポリエステル樹
脂は不飽和基を有するポリエステルポリオールとウレタ
ン触媒及び不飽和基の架橋剤（通常スチレンモノマー）
とを混合したポリオール成分（これにポリエーテルポリ
オール等を加える場合もある。）とイソシアネートと過
酸化物とを混合したイソシアネート成分とを混合するこ
とにより得られる。

本発明を実施するにあたっては、軟質あるいは半硬質
のポリウレタンフォームシートの片面に、ガラス繊維の
単繊維を集束剤で数十本から数百本集束したスライドを
そのままかもしくは何本か引き揃えたもの（ロービン
グ）を一定長さ（25〜60mm）に切断しながらランダム方
向に50〜150g/m²好ましくは100g/m²以下分散積層させた
ものに、ウレタン変性不飽和ポリエステル樹脂100〜300
g/m²好ましくは150〜250g/m²程度含浸させた後これを増
粘させたものを、熱成形可能な硬質ポリウレタンフォー
ムの両面に積層させて熱プレス成形する。

この際生起する反応としてはまずポリオールとイソシ
アネートとがウレタン触媒の影響でウレタン結合し鎖長
延長する。その後過酸化物触媒の影響で加熱下分子中の
不飽和基とスチレンモノマー等の架橋剤とがラジカル重
合して高度に架橋した硬化樹脂となる。原料はいずれも
低分子量のものを用いている為、初期の粘度が低く扱い
やすい。

液状の樹脂は高温にならない限りウレタン反応のみ進
み不飽和結合の架橋反応は起こらない。

ウレタン反応は触媒で調整できるため増粘を長時間遅
らせることもできる。ウレタン反応が進み徐々に増粘し
て粘着性を失う状態（熟成した状態）になってもスチレ
ンモノマーで希釈されているため柔らかい状態を保って
おり、これを加熱すると一旦溶融したあと硬化する性質
をもち長時間経過したあとでも熱成形することができ
る。硬化後の樹脂は通常の不飽和ポリエステル樹脂より
も耐衝撃性や強度といった物性が向上し成形時の収縮も
小さく、ポリウレタンにない耐熱性がある。

このウレタン変性不飽和ポリエステル樹脂の加工性、
物性の特徴を生かし、初期粘度が低いためウレタンフォ
ームとガラス繊維への含浸性が良く樹脂量が少なくても
充分含浸することから軽量化が可能で、樹脂のポットラ
イフが長いことにより長期の保存が可能なため連続工程
の必要がなく、さらに樹脂が高度に硬化するのでガラス
繊維を完全に固めることが出来、表面材が不要となり、
軽量化・低価格化が可能となる。また芯材として軟質あ
るいは半硬質のウレタンフォームの樹脂含浸品及び熱成
形可能な硬質ポリウレタンフォームを用いることにより
形状の変化が大きいところでも軟質材の影響で芯材の破
れがなく、コーナー部においても硬質材の影響でＲダレ
がほとんど無しに、予備加熱する事無しで積層体を熱プ
レス成形することにより硬化・一体化した内装材基材を
製造することができる。

本発明の内装材基材の製法の一例を第２図を参照しな
がら説明する。

ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムのよ
うな離型用フィルム７の上にウレタン変性不飽和ポリエ
ステル樹脂４をドクターブレード８等で均一に連続的に
塗布し、その上にガラス繊維３を一定長さに切断して分
散積層したものに軟質あるいは半硬質のポリウレタンフ
ォームシート２を連続的にのせていく。

その上に離型用フィルム７′を被せていき、ロール９
等で全体を均一に含浸させて得たプリプレグ10は図のよ
うに巻き取ったあと使用時に切断するか、或いは含浸直
後製品形状に合せて切断してもよい。この時、樹脂４を
均一に塗布する方法としてはスプレーで離型用フィルム
７のうえに塗布してもよい。また樹脂４は全体で必要な
量を両両側の離型用フィルム７、７′に塗布して全体に
含浸させてもよい。また本法のように軟質あるいは半硬
質のウレタンフォーム２とガラス繊維３とを同時に含浸
させる方法のほか、ウレタンフォーム２とガラス繊維３
とを別々に樹脂４を含浸させて増粘させた後成形前に積
層しても良い。

プリプレグ10のセロファンフィルム11等で密封して、
スチレンモノマーの揮散を防止して20〜40℃の穏やかな
条件で１日以上増粘させる。

樹脂４を増粘させたプリプレグ10から離型用フィルム
7,7′を取り除き、ガラス繊維３の面は外側で熱成形可
能な硬質ポリウレタンフォームシート１の両面に積層す
る。

積層したものを130〜160℃好ましくは140〜150℃の熱
成形型12に挿入し、0.5〜３分好ましくは0.5〜２分間熱
プレス成形する。

脱型して成形された内装材基材を取り出す。

尚表皮は成形後接着しても、成形時同時接着してもよ
い。これは表皮の種類により調整する。

（発明の効果） 強度の高い樹脂とガラス繊維とを組み合わせた補強層
と低比重のポリウレタンフォームの芯材との構成からな
るため、比較的軽量で高い剛性がある。

耐熱性の高い樹脂とガラス繊維とを組み合わせている
ため、耐熱性があり、寸法安定性が非常に高い。

耐湿性に優れた樹脂であるため、耐湿熱性が高い。

軟質あるいは半硬質ウレタンフォームを用いているた
め、成形性が良くデザインの自由度が高いとともに、熱
成形可能な硬質ポリウレタンフォームシートも用いてい
るため、コーナー部でＲダレが生じにくくシャープな形
状が可能になる。

樹脂が高度に硬化するためガラス繊維を完全に固める
ことができ表面材を省略することも可能である。

（実施例） 以下実施例を選げて本発明を説明する。

実施例１ ポリエチレンフィルムの上に、ポリオール成分とイソ
シアネート成分とを混合したウレタン変性不飽和ポリエ
ステル樹脂を塗布量170g/m²となるようドクターブレー
ドで均一に塗布しながら、ポリエチレンフィルムを連続
的に一定速度で移動させる。その上にガラス長繊維のロ
ービングをウレタンゴムのロールと30mm間隔でナイフ刃
を取り付けたロールとの間に挿入してこれらを回転さる
ことにより30mm間隔に切断したガラス繊維を連続的に供
給し、100g/m²のガラス繊維をランダム方向に均一に分
散積層させる。次にその上に厚み3mm・比重0.02の軟質
ポリウレタンフォームシートを連続的０にのせていき、
更にその上にポリエチレンフィルムを連続的に積層して
いき一定圧のプレスロールで圧縮した後これをロール状
に巻き取っていく。巻き取ったロールはセロファンフィ
ルムで密封して23℃で７日間放置した。成形前にセロフ
ァンフィルムを取り除き粘着性を失った上記プリプレグ
を製品長さに合わせて切断し、裏表のポリエチレンフィ
ルムも取り除いた後、このプリプレグを厚み3mm・比重
0.03の熱成形可能な硬質ポリウレタンフォームの両面に
ガラス繊維の面を外側にして積層し、この積層基材原反
を150℃の成形天井用熱プレス成形型で一般肉厚5mmとな
るようプレス成形し、１分後脱型して750g/m²の成形天
井用基材を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で得られた基材の断面図を示す。 第２図は本発明の製造方法の一例を示す。 １……熱成形可能な硬質ポリウレタンフォームシート ２……軟質あるいは半硬質ポリウレタンフォームシート ３……ガラス繊維 ４……ウレタン変性不飽和ポリエステル樹脂 ５……芯材層 ６……補強用面材 ７、７′……離型用フィルム ８……ドクターブレード ９……ロール 10……プリプレグ 11……セロファンフィルム 12……熱プレス成形型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三村 成利 愛知県西加茂郡三好町大字打越字生賀山 ３番地 東洋ゴム工業株式会社自動車部 品技術センター内 審査官 細井 龍史 (56)参考文献 特開 昭63−176114（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−7577（ＪＰ，Ｂ２) 英国特許2028714（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 B60R 13/02 B29B 11/00 - 11/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軟質あるいは半硬質のポリウレタンフォー
   ムシートの片面に、集束したガラス長繊維を一定長さに
   切断してランダム方向に均一に分散したものを積層し、
   この積層体にウレタン変性不飽和ポリエステル樹脂を含
   浸させた後、樹脂を穏やかな条件で増粘させて表面の粘
   着性がなくなるまで熟成したものを、熱成形可能な硬質
   ポリウレタンフォームシートの両面に積層し、これを熱
   プレス成形することにより硬化・一体化することを特徴
   とする内装材基材の製造方法。