JP3044974B2 - 剛性を付与した自動車用内装材 - Google Patents

剛性を付与した自動車用内装材

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JP3044974B2
JP3044974B2 JP5118217A JP11821793A JP3044974B2 JP 3044974 B2 JP3044974 B2 JP 3044974B2 JP 5118217 A JP5118217 A JP 5118217A JP 11821793 A JP11821793 A JP 11821793A JP 3044974 B2 JP3044974 B2 JP 3044974B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車室内の遮音および
吸音性能等、高機能を有する内装材に関し、特に形状を
維持するための剛性が必要な部位に使用するものについ
て、剛性を付与するために芯材となる層に補強材を上記
芯材における2つの繊維多孔質層の間にサンドイッチ状
に挟み込んだ自動車用内装材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の自動車は高級化・高性能化してお
り、これに伴い、車内の静寂性が一層求められており、
これに伴う自動車用内装材の高機能化が進んでいる。特
に従来の内装材に関しては吸音および遮音等の付加的機
能を有するものが少なく、一般に安価であることが最重
視されていた。これらは木質ボードおよび再生繊維に、
フェノール樹脂などの熱硬化性バインダーを使用してい
るフェルトまたはガラス繊維等の無機系繊維を含有する
熱可塑性樹脂を熱プレスしたかまたは冷プレスしたもの
であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし当然これら従来
の内装材は付加的性能をほとんど有さないのみならず、
以下の欠点を有していた。第1にリサイクル性がないこ
とである。これは芯材が多層構造であることに起因して
おり層毎に材料が異なるためである。第2に従来剛性を
向上させるために用いていたフェノール樹脂が不快な臭
いを発生することである。自動車用内装材として用いる
際には不快な臭いを発生することは実用上大きな問題で
あり、代替材料が求められていた。第3に剛性を付与す
るために芯材の裏面(表皮層でない面)の全面に補強材
を貼ったものがあった。これは重量を低減するために多
孔状に加工されていた。この材料は通気により表皮層の
上部が孔状に汚れ、問題となっていた。第4に上記の全
面に補強材を貼った材料は車輛に組み付けられた状態に
おいて、車体の剛性パネルと干渉しあい異音が発生する
可能性が高かった。これを解決するために内装芯材とパ
ネルとの干渉面に柔らかい不織布および発泡ウレタンを
挟み込む操作が必要であったため工数が多大となり不経
済であった。
【0004】これらのことから、本発明者等は、従来材
を高機能を有する新材料に置き換えることを試みた。し
かし、高機能を有する材料は従来材に比べて剛性が劣
り、実際に車内に用いるには問題が生じた。さらに自動
車用材料は夏期の高温および冬季の低温に耐えることが
必要であり、使用条件的に制限が大きく、特に高温(約
90℃)における剛性の付与は達成することが困難であ
る。これら剛性に関する諸項目について芯材は従来材に
比べ大きく劣っていた。従って、本発明の目的は、高機
能を有するのみならず、充分な剛性を有し、多くの附属
する問題を解決した自動車用内装材を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明において、上記目
的は、芯材が2層以上の繊維多孔質層と1層以上の補強
層との3層以上から構成されており、補強層の曲げ弾性
率が繊維多孔質層の曲げ弾性率の2倍以上であり、かつ
補強層が通気性を有する織布および不織布であることを
特徴とする内装材により達成される。
【0006】本発明において、上記芯材の補強層の曲げ
弾性率は、繊維多孔質層の曲げ弾性率の2倍以上であ
る。これが2倍以下である場合には、総合的に芯材とし
て充分な剛性が得られない。またこの補強層が通気性を
有することが必要であり、これはこの自動車用内装材の
付加的な機能である吸音および遮音性能等の効果を確保
するために必要なためであり、通気性を有することによ
り従来の材料自体の性能を維持することができる。
【0007】本発明において、芯材層は、少なくとも2
層の、天然もしくは合成繊維を主成分とする繊維多孔質
層を有する。これは、内装材に吸音および遮音等の性能
を付与するためである。ここで、天然繊維としては具体
的にはフェルトがあげられるが、特に限定されない。
【0008】本発明において、上記繊維多孔質層は、ポ
リエステル系繊維を主成分とする。これは、リサイクル
性の問題を解決するためである。上記繊維は熱可塑性繊
維であるため、燃焼等によるエネルギーリサイクルが容
易となり、さらには加熱成形が再度可能であるという利
点を有する。ここで用いる繊維としてポリアミド、共重
合ポリアミド、ポリエステル、共重合ポリエステル、ポ
リアクリロニトリル、共重合ポリアクリロニトリル、ポ
リオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンお
よびポリクラール等の熱可塑性重合体があげられる。繊
維種の中では価格および融点等の理由によりポリエステ
ル系繊維が好ましいが、特に限定されない。
【0009】本発明において、芯材層の補強層は繊度6
デニール(以下6dと示す)以上の繊維で構成された織
布および不織布であることが実用上は好ましい。これは
材料全体に通気性を与え、かつ、高い曲げ弾性率を確保
するためである。この繊維を用いることにより上記補強
層は目の粗いメッシュ構造に近くなる。ここで上記繊度
が6d以下では、所望の通気性が得られず、吸音および
遮音性能に劣る。またこれ以上の繊度を有する繊維で、
現実的な繊度を有するものであれば本発明において目的
を満たすため、特に上限は設定しない。
【0010】本発明において、芯材層の補強層に熱可塑
性および熱硬化性樹脂を塗布および含浸する。これは一
体成形を可能にするためである。これにより従来材と全
く同様に本発明の自動車用内装材を成形することができ
るため、本発明の内装材は成形性に優れている。本発明
において、芯材層の補強層はジアリルフタレート(DA
P)を主成分とする。これは従来のフェノール樹脂に代
わるものである。これにより、内装材が不快臭を発生す
るという問題点が解消し、自動車用材料としての実用性
を向上させることができる。
【0011】本発明において、上記樹脂の含浸量は、1
0〜400重量%である。これはこの樹脂により接着す
る繊維多孔質層の素材によって変化する。重量およびコ
ストを低く抑えるためにはこの樹脂の含浸量は少なくす
るのが好ましいが、実際上は繊維多孔質層の表面の接着
性が良好である際には上記含浸量は10重量%で充分で
あるが、これより低い場合には成形が困難となる。ま
た、上記繊維多孔質層の接着性もしくは繊維多孔質層と
補強層との親和性が劣悪である場合には、上記含浸量を
最大400重量%として、通気性を損なわない程度に接
着性を向上させることができる。
【0012】以下本発明を図面を参照して説明する。図
1に、本発明の一例の内装材の断面図を示す。これは、
表皮層1、接着層2および芯材層3から成り、芯材層は
繊維多孔質層であるA層4およびC層6並びに補強層で
あるB層5から成る。この例において、B層5の曲げ弾
性率はA層4およびC層6の曲げ弾性率の2倍以上であ
る。
【0013】図2は、本発明の他の例の内装材の断面図
を示したものである。この例においては、芯材層3は繊
維多孔質層であるA層4、C層6およびE層8並びに補
強層であるB層5およびD層7の合計5層から成る。こ
こでは、B層5およびD層7の曲げ弾性率は、A層4、
C層6およびE層8の曲げ弾性率の2倍以上である。同
様に図1および図2に示した以外の4層以上から成る任
意の芯材層において、補強層の曲げ弾性率は、繊維多孔
質層の曲げ弾性率の2倍以上である。
【0014】あるいはまた、上記芯材において、補強層
であるB層5を、繊維多孔質層であるA層4とC層6と
の間の全範囲にわたり貼り付ける代わりに、図3に示す
ように、位置を特定して貼り付けて、材料の剛性を部分
的に増強させることができる。これは、重量増加をある
程度抑え、剛性を付与する必要性が高い部位にのみ剛性
付与を行う必要がある場合に有効な手段である。さら
に、芯材層が4層以上の層から成る積層体においては、
図4に示すように、内部に数個所、剛性付与のための層
を設けることができる。これにより、剛性付与のための
層を下部に移動させた場合には、この位置で上部からの
柔軟性を向上させることができ、表皮層上における感触
等を変化させることができる。さらに、部分的に剛性を
付与するための層を、異なる層間に用いて、上記の性質
を合わせ持つ特徴を内装材に与えることができる。これ
ら図1から図4の積層体において、表皮層と反対の表面
にも表皮層と同様の裏側表皮層をはりつけると、更に剛
性を持たせることができる。
【0015】本発明の内装材は、積層構造にした後、7
0〜260℃で数分間加熱したものをプレスすることに
より、同時一体成形が可能となり、成形性として極めて
好ましい。この際、第1に芯材層を多層構造に組み上げ
た場合には、その後は従来と同様に操作することがで
き、実施面において工程は全く増加しない。ここで成形
温度は、実際に成形が可能である温度を示す。この温度
が260℃を超える場合には、繊維自体の融点も関係
し、部分的に繊維が融解することがあり得るため適切で
ない。
【0016】
【作用】次に作用を説明する。本発明において、比較的
硬質である補強層を柔軟な繊維多孔質層の間に挿入した
ため、車体パネルとの接点がこの柔軟な繊維多孔質層と
なり、異音はほとんど発生しなくなった。これにより従
来内装材の内部に用いていた不織布および発泡ウレタン
が不要となり、工数およびコストを共に低減することが
できる。さらに補強層が通気性を十分に有するため、剛
性付与の操作により通気汚れが発生しなくなった。
【0017】以上により本発明の内装材は、十分な剛性
を付与されたのみならず、吸音および遮音性能等を損な
うことなく、従来の成形性および外観を維持するという
特徴を有する。これらの硬化は従来の多層材では考えら
れないことであり、この効果により実用性が飛躍的に向
上した。
【0018】
【実施例】以下本発明を実施例、比較例および試験例に
より説明する。なお、本実施例および比較例において用
いた各素材の曲げ弾性率は以下の通りであり、この曲げ
弾性率は、同一の素材であれば、すべての実施例および
比較例を通して一定である。
【0019】 ポリエステル繊維 0.6 kgf/mm2 フェルト 0.4 kgf/mm2 DAP含浸レーヨンクロス 1.5 kgf/mm2 DAP含浸ビニロンクロス 2.6 kgf/mm2 DAP含浸ポリエステル不織布 3.1 kgf/mm2 (すべて室温における値を示す)
【0020】実施例1 2層の繊維多孔質層に、ポリエステル繊維より形成され
た密度0.04g/cm3、サイズ300×300mm、厚さ
15mmの芯材層用材料を用い、補強層にDAP含浸レー
ヨンクロスを用いたものを185℃で加熱後、50kg/
cm2 でプレス成形し、厚さ20mmの自動車用内装材を得
た。 実施例2 実施例1において、DAP含浸レーヨンクロスの代わり
にDAP含浸ビニロンクロスを用いた以外は実施例1と
同様にした。 実施例3 実施例1において、繊維多孔質層の一方にポリエステル
繊維より成形された密度0.06g/cm3 、サイズ300
×300mm、厚さ10mmの芯材層用材料を、他方に同素
材の密度0.04g/cm3 、サイズ300×300mm、厚
さ20mmの芯材層用材料を用いた以外は実施例1と同様
にした。 実施例4 実施例3において、DAP含浸レーヨンクロスの代わり
にDAP含浸ビニロンクロスを用いた以外は実施例3と
同様にした。 実施例5 実施例1において、DAP含浸レーヨンクロスの代わり
にDAP含浸ポリエステル系不織布を用いた以外は実施
例1と同様にした。 実施例6 実施例3において、DAP含浸レーヨンクロスの代わり
にDAP含浸ポリエステル系不織布を用いた以外は実施
例3と同様にした。 実施例7 実施例2において、2層の繊維多孔質層にフェルトより
形成された密度0.04g/cm3 、サイズ300×300
mm、厚さ20mmの芯材層用材料を用い、加熱温度を20
0℃とした以外は実施例2と同様にした。
【0021】比較例1 実施例1において、芯材層にポリエステル繊維より成形
された密度0.04g/cm3 、サイズ300×300mm、
厚さ30mmの芯材層用材料1層のみを用いた以外は実施
例1と同様にした。 比較例2 実施例3において、補強層のDAP含浸レーヨンクロス
を省略した以外は実施例3と同様にした。 比較例3 比較例1において、芯材層にフェノール樹脂より成形さ
れた密度0.04g/cm 3 、サイズ300×300mm、厚
さ30mmの芯材層用材料を用い加熱温度を200℃とし
た以外は比較例1と同様にした。
【0022】試験例 上記実施例1〜7および比較例1〜3において得られた
自動車用内装材について、以下の試験を実施した。 試験例1 上記の各実施例および比較例の方法によって得たサンプ
ルを4辺で固定し、室温でサンプル中央に30g/cm2
の荷重をかけ、たわみ長さを測定した。 試験例2 上記の各実施例および比較例の方法によって得たサンプ
ルを4辺で固定し、90℃雰囲気でサンプル中央に5g
/cm2 の荷重をかけ、3時間経過後にたわみ長さを測定
した。
【0023】これら試験結果を表1に示す。なお表1に
おいて、向上率は、補強層を含む場合のたわみ長さの、
補強層を含まない場合と比較した際の減少率であり、こ
の値が大きいほど、材料として優れているといえる。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の内装
材は、芯材層を、2層以上の繊維多孔質層と、曲げ弾性
率がこれらの層の曲げ弾性率の2倍以上である1層以上
の補強層とから成る3層以上の構造としたことにより、
十分な剛性を有するのみならず、吸音および遮音性能等
を損なうことなく従来の成形性および外観を維持するこ
とができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の内装材の断面図である。
【図2】本発明の他の例の内装材の断面図である。
【図3】本発明の尚他の例の内装材の断面図である。
【図4】本発明の尚他の例の内装材の断面図である。
【符号の説明】
1 表皮層 2 接着層 3 芯材層 4 A層 5 B層 6 C層 7 D層 8 E層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−209132(JP,A) 特開 昭64−85360(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯材となる層と、室内に面する表皮層
    と、これらの2層間に介在する接着層から成る内装材に
    おいて、上記芯材が2層以上の主成分がポリエステル系
    繊維からなる繊維多孔質層と、繊度が6デニール以上の
    繊維で構成された織布および不織布に、ジアリルフタレ
    ート(DAP)を10〜400重量%塗布および含浸し
    1層以上の補強層との3層以上から構成されており、
    成型時に上記繊維多孔質層が前記ジアリルフタレートに
    より接着され、かつ補強層の曲げ弾性率が繊維多孔質層
    の曲げ弾性率の2倍以上であることを特徴とする剛性を
    付与した自動車用内装材。
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