JP3985225B2

JP3985225B2 - Method for manufacturing sound-absorbing lightweight interior material

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Publication number: JP3985225B2
Application number: JP2002307463A
Authority: JP
Inventors: 勝之内田; 忠史矢野; 勉矢野
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: JP2004142157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸音軽量内装材の製造方法に関し、更に詳細には、車両用、例えば成形天井材等に代表される自動車用の内装材に好適に使用可能で、該内装材に必要とされる軽量性、剛性および吸音性等の諸性質に優れた吸音軽量内装材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用の成形天井材に代表される車両用の吸音軽量内装材７０は、軽量性、吸音性、剛性および外観性の点から、図５に示す如く、連通気泡構造を有する軽量なポリウレタンフォームシートからなる吸音材１２と、この吸音材１２の両面に配置されるガラスマット等からなる補強材１４,１４と、更に該補強材１４,１４両外側に夫々配置される表皮材１６または裏面材２０とから構成されている。また前記表皮材１６としては、不織布、織布または編布等の美麗な外観を提供し得る素材が用いられている。
【０００３】
前記吸音軽量内装材７０は、例えば以下に記載する製造工程に従って製造される。
▲１▼芯材としての役割を担う前記吸音材１２の両面に対して、バインダとしてのイソシアネートを所定量付与すると共に、該吸音材１２に積層するべき各部材を準備する。
▲２▼前記吸音材１２に対して、既に付与されているバインダを反応させて尿素結合を形成するに充分な水および触媒を付与する。
▲３▼水および触媒が付与された前記吸音材１２の両面に、予め準備された補強材１４,１４を積層し、更に両補強材１４,１４の(外側を指向する)表面に、一般的に使用されるシート状ホットメルト型接着剤を夫々付与し、該ホットメルト型接着剤から形成される接着層１８を介し、更にその表面側に表皮材１６を裏面側に裏面材２０を積層する。
▲４▼前述の作業で得られた各部材１２、１４、１６および２０からなる積層物に対して、ホットプレスを施すことで該各部材１２、１４、１６および２０がバインダまたはホットメルト型接着剤から形成される接着層１８によって、一体的に接着された吸音軽量内装材７０を得る。
この製造において、前記バインダは基本的に前記吸音材１２と、補強材１４,１４との強固な接着をなし、前記接着層１８は該補強材１４,１４と、表皮材１６または裏面材２０との接着をなすものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような製造方法で得られる吸音軽量内装材７０は、自動車に設置された際に車内空間側に位置する前記表皮材１６と、吸音性を発現する吸音材１２との間には、シート状ホットメルト接着剤から形成された前記接着層１８が形成されてしまう。前記ホットメルト型接着剤は、通常、その内部にポリプロピレンシート(以下、ＰＰシートと云う)が使用されているため、前記接着層１８においては全く通気性がないので、前記表皮材１６側から入力されるノイズ等の吸収すべき音を反射させてしまい、前記吸音材１２による吸音作用の発現が阻害されてしまう問題が指摘される。
【０００５】
このような問題を解決すべく、前記吸音軽量内装材７０の製造において、前記補強材１４と表皮材１６との間については、前記接着層１８を使用せず、該補強材１４と吸音材１２とを接着するバインダにより接着をなす方法が考えられる。前記バインダとして好適に使用されるイソシアネートは、流動性の高い液状物であり、またホットプレスの際に前記各部材１２、１４および１６が圧縮されるため、該バインダが補強材１４内を浸透して該補強材１４と表皮材１６との間にも介在するようになるため、前述の間接的な接着効果が発現されることになる。
【０００６】
しかしながら、前述のバインダによる接着は、以下の問題が指摘される。すなわち、
▲１▼前記バインダは液状であるため、前記補強材１４だけでなく表皮材１６にも浸透してしまう。前記表皮材１６は、吸音軽量内装材７０において車両内部、すなわち運転者等の目に付く側に位置しているため美麗さが要求されるが、前記バインダが浸透してその表面に染み出してしまい、その結果、見た目が悪くなる等の問題が生じる。
▲２▼前述の問題は、殊に使用されるバインダの量が多いときに顕著となるため、該バインダ量を低減することで改善も可能である。しかしこれは、前記吸音材１２と補強材１４とを接着するバインダ量の減少を意味するものである。このため、前記吸音材１２および補強材１４の接着強度が低下し、その結果、前記吸音軽量内装材７０全体としての剛性の低下、部分的な接着不良の発生による凸凹の発生等といった問題が指摘される。
【０００７】
この他、同一出願人による以下の[特許文献１]に記載の「車両用成形天井及びその製造方法」の如く、気体は通すが液体は通さない通気性シート状物と、通気性のある表皮とを積層固着することで、優れた吸音性能を備えると共に、製造時に使用される硬化性液状樹脂の染み出しを防止する発明も案出されている。しかしこの発明の場合、前述の如く特殊な通気性シート状物を別途必要とするため、製造コストが増大してしまったり、重量が嵩んでしまう問題が指摘される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１４４９７６号公報
【０００９】
【発明の目的】
この発明は、従来の吸音軽量内装材の製造方法に内在している前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、該吸音軽量内装材を構成する各部材の不充分な接着状態と、表皮材からの接着成分の染み出しとを回避して、美麗な表皮状態を有すると共に、充分な接着がなされた吸音軽量内装材を製造する方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本願の発明に係る吸音軽量内装材の製造方法は、吸音材、補強材および表皮材をバインダにより積層状に接着した吸音軽量内装材を製造する方法であって、
ガラス繊維シートからなる補強材において、ポリウレタンフォームシートからなる前記吸音材に対して積層時に当接する一方の表面に、イソシアネート成分を層状に付与し、
前記イソシアネート成分の１／１００〜３０／１００の重量となるポリオール成分と触媒とを、前記層状をなすイソシアネート成分の表面に付与した後に加熱を施すことで、該層状のイソシアネート成分の表層部に、６０℃以下で半硬化状態をなすプレポリマーを存在させたバインダを前記補強材に形成し、
前記バインダに水および触媒を供給した後に、前記吸音材にバインダを介して積層した補強材に対し表皮材を積層して加熱・加圧することで、該バインダで吸音材と補強材とを接着すると共に、補強材を浸透したバインダにより表皮材を補強材に接着することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る吸音軽量内装材の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下に説明する。本願の発明者は、吸音軽量内装材の一部を構成する少なくとも吸音材、補強材および表皮材を接着する際に使用されるバインダとして、６０℃以下において半硬化状態となり、所定温度への加熱により速やかに熱硬化性を発現するプレポリマーをその表層部に存在させるイソシアネートを用いることで、該バインダが付与された状態で積層された吸音材、補強材および表皮材を積層状とするホットプレス時に、充分な接着をなし得ると共に、該バインダの該表皮材からの染み出しを抑制し、美麗な表皮状態を有する吸音軽量内装材を製造し得ることを知見したものである。なお、従来の技術で説明した同一部材については、同じ参照番号を使用すると共に、詳細な説明を省略する。また本発明における半硬化状態とは、所謂流動性はないものの、押圧等による変形は許容する程度の状態を指す。
【００１２】
実施例に係る吸音軽量内装材の製造方法により製造される吸音軽量内装材１０は、図１に示す如く、連通気泡構造を有し、所要の吸音性と軽量性とを併有するポリウレタンフォームシート等からなる吸音材１２と、この吸音材１２の両表面に配置され、ガラスマット等からなる補強材１４,１４と、更に該補強材１４,１４両表面に夫々配置される表皮材１６・裏面材２０とから構成される。そして前記各部材１２、１４および１６は、基本的にバインダとして使用されるプレポリマーＰおよびイソシアネート成分の重合・樹脂化物によって相互に接着され、また前記裏面材２０については、所要のホットメルト型接着剤から形成される接着層１８を介して接着されている。なお、本実施例においては、前記プレポリマーＰからなるプレポリマー層１５ａを表層部に有するバインダ層１５が、前記補強材１４の一方の表面に対して形成されることで製造される。また製造に際して必要とされる、例えば得るべき吸音軽量内装材１０の大きさに合わせて切断された前記吸音材１２や、所要の長さに切断することで前記補強材１４、表皮材１６および裏面材２０に夫々加工される基となる長尺物１３、長尺表皮材および長尺裏面材並びにシート状物に加工されたホットメルト型接着剤(シート状ホットメルト型接着剤)については予め用意されているものとする。
【００１３】
前記吸音材１２としては、連通気泡構造を有し、所要の吸音性と軽量性とを併有するポリウレタンフォームシート、殊に該シート自体も剛性を有する硬質ポリウレタンフォームが好適に使用される。前記補強材１４としては、前記吸音軽量内装材１０が必要とする剛性と、軽量性とを併有し得るガラス繊維等をシート状としたガラスマットが好適に使用される。
【００１４】
また前記表皮材１６としては、その表面が美麗であり、かつ手触り等の触感に優れる、例えば各種天然または合成繊維等から製造した不織布、織布または編布等が好適に使用される。前記裏面材２０としては、前記表皮材１６と同様の物質が使用される。しかし前記表皮材１６と違い、その触感および美麗さ等について考慮する必要がないので、該表皮材１６に比較して安価な素材も使用可能である。前記接着層１８を形成するホットメルト型接着剤としては、一般的であるＰＰシートに積層されたシート状物であって、後述([００２０])するプレポリマーＰ等が重合・樹脂化するに足る温度で軟化・熔融し、接着作用を発現する物質が好適に使用される。
【００１５】
また実施例に係る吸音軽量内装材の製造方法は、図２に示す如く、基本的にプレポリマー原料付与工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２および積層一体化工程Ｓ３の各工程からなる。前記プレポリマー原料付与工程Ｓ１は、本発明に係る吸音軽量内装材１０を構成する前記各部材１２、１４および１６を強固に接着するバインダであるイソシアネート成分の表層部に、プレポリマーＰからなるプレポリマー層１５ａを有するバインダ層１５を形成し得るように、ポリオール成分、イソシアネート成分および触媒等の各成分を前記長尺物１３(補強材１４)表面に付与する工程である。前記加熱工程Ｓ２は、前記各成分が付与された前記補強材１４に対して所要の加熱を施し、前記バインダ層１５を該補強材１４上に形成する工程である。前記積層一体化工程Ｓ３は、前記バインダ層１５が形成された状態の前記補強材１４に対して、該バインダ層１５の構成物であるプレポリマーＰおよびイソシアネート成分が重合・樹脂化して接着作用を発現させるための水(水蒸気であってもよいため、以下、水分と云う)および触媒等を付与した後、他の部材１２、１６および２０等を積層した状態で所定温度の加熱(１１０〜１３０℃)下で加圧(プレス)する、所謂ホットプレスを実行して積層状の吸音軽量内装材１０を得る工程である。なお、前記吸音軽量内装材１０の製造途中における前記補強材１４の表面状態を、以下に記載する各工程等の実施における変化に合わせて、その都度、図３に表すこととする。
【００１６】
そして前述の製造方法における各工程Ｓ１〜Ｓ３は、例えば図４に示すような製造装置３０により好適に実施される。前記製造装置３０は、以下の各部から構成される。すなわち
▲１▼プレポリマー原料付与工程Ｓ１および加熱工程Ｓ２を実施し、前記長尺物１３に所定のテンションを掛けつつ、かつ図示しない駆動源により水平方向への移送を行なうベルトコンベア等の移送手段４２と、該移送手段４２の移送経路途中に配置され、移送中の長尺材１３表面にバインダ層１５を形成するための各種成分の貯留タンク４４ａ,４４ａおよび付与装置４４ｂ,４４ｃを備える付与機構４４と、付与された各成分を所定温度に加熱する加熱部４６と、加熱によってプレポリマー層１５ａを表層部に有するバインダ層１５が形成された長尺物１３を所定の長さに切断する切断装置４８とを備え、該バインダ層１５の形成された補強材１４を得るプレポリマー原料付与・加熱部４０。
▲２▼積層一体化工程Ｓ３を実施し、前記吸音材１２に対して、前記バインダ層１５の重合・樹脂化に必要な水分および触媒を付与する水分・触媒付与機構５２と、前記補強材１４およびその他全ての各部材１２、１６、１８および２０を連続的に供給しつつ積層状とする供給機構５４と、積層状とされた該各部材１２、１４、１６、１８および２０を得るべき吸音軽量内装材１０の寸法に合わせて切断する切断装置５６と、切断の完了した積層物から吸音軽量内装材１０を製造するホットプレス装置５８と、所要の後加工を実施し得る後加工装置５９とを備える積層部５０。また各機構等は、図示しない駆動源により各種搬送物を水平方向へ移送し得る複数のベルトコンベア等から構成される移送手段５０ａにより、接続されている。
【００１７】
(プレポリマー原料付与工程Ｓ１について)
前記プレポリマー原料付与工程Ｓ１は、前述した如く、吸音軽量内装材１０を構成する前記各部材１２、１４および１６を強固に接着するバインダ層１５を形成する各成分を該補強材１４表面に付与する工程である。そしてこの工程Ｓ１は、前記バインダ層１５の主要部をなすイソシアネート成分を層状に付与するイソシアネート成分付与段階Ｓ１１と、該層状をなすイソシアネート成分の表面に、少なくともポリオール成分および触媒を付与する他成分付与段階Ｓ１２とから構成される。
【００１８】
前記イソシアネート成分付与段階Ｓ１１におけるイソシアネート成分の付与は、前記長尺物１３表面に均質に行なうべく、その成分粘度に応じて各種コータ４４ｂ(イソシアネート成分)またはスプレー塗布装置４４ｃ(ポリオール成分等)により実施される。この付与により、前記長尺物１３上に層状をなすイソシアネート成分が形成される(図３(ａ)参照)。そして本段階Ｓ１１において付与されるイソシアネート成分の量は、後述([００３２])する積層一体化工程Ｓ３で必要とされる接着作用を発現する量であり、具体的には１０〜６０ｇ／ｍ²程度であり、好適には２０〜３０ｇ／ｍ²に設定される。この付与量が１０ｇ／ｍ²未満であると、充分な接着作用を示さず、使用時において前記吸音軽量内装材１０が各部材１２、１４または１６に分離したり、該内装材１０として使用するに足る剛性が確保できなくなったり、または得られた該内装材１０における表皮材１６が、所謂凸凹に浮いた状態となって外観等が悪化してしまう問題が生じる。また６０ｇ／ｍ²を越えると、後述([００３７])する積層一体化工程Ｓ３において、過剰に存在することになるプレポリマーＰがガラスマットである補強材１４の伸び率等の物性に悪影響を与え、ホットプレス時に得るべき吸音軽量内装材１０への３次元曲面形状等のプレス変形に対する追従が困難となる畏れがある。
【００１９】
前記他成分付与段階Ｓ１２において付与される成分としては、少なくともプレポリマーＰを得るために必要とされるポリオール成分と、そしてイソシアネート成分および該ポリオール成分から該プレポリマーＰを得る触媒との２成分が挙げられる。そして本実施例においては、前記２成分を予め混合した後、該２成分を、前記長尺物１３上に層状に存在するイソシアネート成分の表面にスプレー塗布することで、該２成分が層状のイソシアネート成分上に付与された状態となる(図３(ｂ)参照)。この際、前記プレポリマーＰを構成するポリオール成分およびイソシアネート成分は、前記補強材１４上に付与されただけの、所謂接触が不充分な状態であるため、重合・樹脂化のための触媒を付与すると共に、反応を促進させ得る熱量が与えられている。
【００２０】
ここで原料として使用される前記ポリオール成分としては、一般にポリオールと呼称される水酸基を２個以上有する化合物、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、エチレングリコールまたはグリセリン等が単一または混合されている物質が好適である。この他、水酸基の代わりにカルボン酸、アミン等の活性水素を有する化合物の併用も可能である。また前記イソシアネート成分としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートまたはナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。殊に製造コストの点から、ジフェニルメタンジイソシアネート(ＭＤＩ)の使用が好適である。
【００２１】
前記ポリオール成分の付与量としては、得るべきバインダ層１５に未反応のＮＣＯ基を残しつつ、その表層部だけにプレポリマーＰからなるプレポリマー層１５ａを形成するため、前記イソシアネート成分付与量１００重量部に対して、１〜３０重量部が好適である。この付与量が１重量部未満であると、バインダの表皮材１６への染み出しを抑制すると共に、接着作用を発現するポリウレタン樹脂の基となるプレポリマーＰからなるプレポリマー層１５が充分に形成されなくなってしまう。一方、前記付与量が３０重量部を越えると、前記イソシアネート成分付与段階Ｓ１１で補強材１４上に付与されたイソシアネート成分との反応に使用されず、ポリオール成分が余る、言い換えれば該イソシアネート成分が無くなってしまい、接着作用が期待できなくなってしまうため注意が必要である。
【００２２】
前記未反応のＮＣＯ基は、後述[００３５]する積層一体化工程Ｓ３において、水分および触媒の存在下で加熱されることにより尿素結合を形成するものであり、この結合によって前記吸音材１２および補強材１４等の接着が強固なものとなる。硬質ポリウレタンからなる前記吸音材１２と、ガラスマットからなる前記補強材１４とは基本的に接着が困難であるが、樹脂化により発現する接着作用であれば、該部材１２、１４間を充分に強固に接着し得る。
【００２３】
また前記ポリオール成分と、触媒成分とは、その混合度合いが高い程、イソシアネート成分との反応速度が向上するため、好適には予め混合されてから付与に供される。更に前記触媒については、前記イソシアネート成分およびポリオール成分の重合・樹脂化反応を良好になし得るため、６０℃程度で触媒作用を発現する、一般の有機スズ系に代表される金属系やアミン系のゲル化触媒や、所謂感熱型触媒が使用され、殊に該感熱型触媒が好適である。そして通常の触媒を使用すると、前記各成分が混合された瞬間から反応が始まってしまい、ポリオール成分付与開始後の少量だけが瞬間的に反応し、極めて薄いプレポリマーＰの膜がイソシアネート成分上に形成され、以後の反応が阻害されて必要とされる量の該プレポリマーＰが得られなくなるためである。
【００２４】
前記触媒の感熱温度が６０℃程度に設定されるのは、得るべきプレポリマーＰの溶融温度(６０℃を超えて８０℃までの範囲(後述[００２８]))との関連において説明される。すなわち、前記感熱温度が、この数値以上に設定がなされていない場合、加熱による反応前に硬化が開始されてしまう等の問題が発生するためである。なお、前記各成分の付与については、該成分が何れも粘度の低い液状であり、また均質な付与をなし得るために、スプレー塗布が好適に採用される。
【００２５】
(加熱工程Ｓ２について)
前記加熱工程Ｓ２は、前記補強材１４上に層状に付与されたイソシアネート成分、該イソシアネート成分の表層部に付与されたポリオール成分および触媒等に対して、熱を加えて該表層部にプレポリマーＰからなるプレポリマー層１５ａをその表層部に有するバインダ層１５を形成する工程である。具体的には、前記プレポリマー原料付与工程Ｓ１で付与された各成分に所定温度に加熱する加熱部４６により実施される加熱段階Ｓ２１と、加熱によってプレポリマー層１５ａを表層部に有するバインダ層１５が形成された長尺物１３を、切断装置４８により所定の長さに切断し、該バインダ層１５が形成された補強材１４を得る切断段階Ｓ２２とから構成される。
【００２６】
前記加熱段階Ｓ２１は、例えばトンネル状加熱炉等の連続的に供給される前記長尺物１３上に付与される各成分を効率的にプレポリマーＰとし得る加熱部４６により実施される。前記加熱部４６で加えられ、保持される温度としては、前記触媒の感熱温度以上とされ、前述の好適な感熱型触媒を使用する場合には、６０℃以上とされる。
【００２７】
この工程を経ることで、前記補強材１４上にプレポリマーＰからなるプレポリマー層１５を表層部に有するバインダ層１５が形成される(図３(ｃ)参照)。そして、得られるプレポリマー層１５ａをなすプレポリマーＰは、６０℃以下で半硬化状態となると共に、所定温度への加熱により速やかに熱硬化性を発現し、またその溶融時の粘度が、０.１〜１００Ｐａ・Ｓの範囲となるように原料であるポリオール成分およびイソシアネート成分が選択される。また本加熱工程Ｓ２で得られるプレポリマーＰは、前述した如く、６０℃以下では半硬化状態となるが、これは言い換えれば６０℃を超えた温度、好適には６０℃を超えて８０℃までの範囲においては溶融し、前述した粘度を有する流動物となるものである。
【００２８】
そして前述したプレポリマーＰの溶融温度は、基本的にその分子量によって決定され、該分子量が小さい程、該溶融温度も低い値となる。前記溶融温度が、前述の６０℃を超えて８０℃までの範囲に設定される場合、前記プレポリマーＰの分子量は４００〜１０,０００程度が好適である。そして前記プレポリマーＰの分子量は、前記ポリオール成分およびイソシアネート成分の分子量と、触媒の量と、加熱(重合)時間とにより決定される。例えば分子量が５００程度のプレポリマーＰを得るに際しては、分子量２００程度のポリオールと、分子量３３０程度のイソシアネートとを使用し、ここに触媒を該ポリオール１００重量部に対して、少なくとも１〜５重量部程度使用し、かつ加熱時間を数分〜５分間程度とすればよい。なお、ここで云う分子量は、全て数平均分子量を意味する。
【００２９】
このようにして得られたプレポリマーＰは、水分および触媒等の存在下において１１０〜１３０℃程度の温度を加えることで、瞬間的に重合・樹脂化反応が完了されて熱硬化型の樹脂となるものである。従って、前記プレポリマーＰは、常温では取り扱い性の良好な半硬化状態であり、６０℃を超えて８０℃までの加熱下では所定の粘度を持ち可逆性のある流動物状態であり、更に１１０〜１３０℃程度の温度を加えた場合には熱硬化性を発現し、以後の高温に対して不動体となる、といった挙動を示す物質である。
【００３０】
また、本発明に係るプレポリマーＰからなるプレポリマー層１５ａを有するバインダ層１５は、通常に使用されるイソシアネートだけのバインダ層に比較して、既に重合・樹脂化反応が途中まで進行している状態であるといえる。従って、殊に前記バインダ層１５の表層部におけるプレポリマー層１５ａにおいては、前述の熱硬化型樹脂への反応進行をより短時間で完了させることができる利点を有する。このため、前記補強材１４に接着される表皮材１６への、後述するホットプレス時に発生が懸念される前記バインダ層１５の主成分であるイソシアネート成分への染み出しを防止し得る。また前記各部材１２、１４および１６等を積層体とするためのホットプレス時間が短縮可能、すなわち供給する総熱量の低減されるため、前記表皮材１６の加熱に伴う、例えば植毛材の毛倒れおよび変色等の悪影響を大きく抑制し得る。
【００３１】
前記切断段階Ｓ２２は、従来公知の汎用的な切断装置４８によって実施され、得るべき前記吸音軽量内装材１０の大きさに合わせた寸法に切断される。ここで得るべき吸音軽量内装材１０は、自動車等における使用部位の大きさおよび形状だけでなく、運搬性等のハンドリング性についても影響を与えるものであるので、その寸法の決定には各諸現についての留意が必要である。
【００３２】
ここまでの各工程Ｓ１およびＳ２を経ることで得られる、プレポリマー層１５を表層部に有するバインダ層１５が形成された補強材１４は、水分および触媒の存在下で加熱を施すことで、該プレポリマー層１５ａが重合・樹脂化してポリウレタン樹脂となり物理的なアンカー効果による接着作用を発現すると共に、未反応のＮＣＯ基を有するイソシアネート成分からなる大部分のバインダ層１５が樹脂化して化学的な接着作用を発現して接着部材としての役割を果たすことになる。しかし、前述の接着作用は水分および触媒の存在下で、所定の加熱が施されることで始めて発現するものであり、これらの諸要素が揃うまでについては、単に半硬化状態のプレポリマー層１５ａが表層部に形成された補強材１４でしかない。
【００３３】
(積層一体化工程Ｓ３について)
前記積層一体化工程Ｓ３は、前記バインダ層１５の形成された補強材１４に対し、水分および触媒等を前記水分・触媒付与機構５２により付与する付与段階Ｓ３１と、前記ホットプレス装置５８により得るべき吸音軽量内装材１０を構成する他の部材１６、１８および２０を積層した状態で所定温度の加熱下で加圧するホットプレス段階Ｓ３２と、得られた該吸音軽量内装材１０に所定のトリミング等の後加工を施す後加工段階Ｓ３３とから構成される。なお、ここで使用される触媒としては、ポリオール成分とイソシアネート成分とからポリウレタンを得るために使用される、通常の、例えばアミン系触媒が使用される。
【００３４】
前記付与段階Ｓ３１は、前記プレポリマー層１５ａを表層部に有するバインダ層１５が形成された補強材１４に対して、該プレポリマー層１５ａが接着作用を発現させるのに必要な水分および触媒を、水分・触媒付与機構５２により付与する段階である。そして本実施例の場合、予め用意され、芯材としての機能を有する前記吸音材１２のフォーム骨格構造中に、スプレー塗布等の方法で、前記プレポリマーＰの反応に必要とされる当量より過剰とされる水分および触媒が均質に付与される。
【００３５】
このように水分および触媒の付与された前記吸音材１２の上下両側には、２枚の補強材１４,１４が前記バインダ層１５が形成された面を当接させて配置される。このように前記吸音材１２に対して、水分および触媒を付与することで、ホットプレス時に該吸音材１２の両側に配置される前記補強材１４,１４に形成されたプレポリマー層１５ａに対して、一度に該水分および触媒を供給することが可能となっている。また前記吸音材１２は、その構造(フォーム構造)上、多量の水分および触媒を容易に保持し得る。なお本実施例においては、前記水分および触媒は、付与されるに最適な状態とされ、前記水分・触媒付与機構５２に接続された貯留タンク(図示せず)に貯留されているものである。
【００３６】
また、ここでは得られる吸音軽量内装材１０の構造から考えた場合、前記吸音材１２に対する水分および触媒の付与が水分保持等の点から好ましいと考えられるが、該吸音材１２ではなくプレポリマー層１５ａが形成されている前記補強材１４に対して直接水分および触媒を付与するようにしてもよい。また本実施例では、既に所要の寸法に切断した吸音材１２を使用するようにしているが、該吸音材１２の切断しない長尺物として積層部５０に供給し、その後他の部材１６、１８および２０と共に所定の寸法に切断するようにしてもよい。
【００３７】
前記ホットプレス段階Ｓ３２では、先ず前記付与段階Ｓ３１に伴って積層状態とされた吸音材１２および２枚の補強材１４,１４に対して、予め用意された長尺表皮材(長尺物(１６))、長尺裏面材(長尺物(２０))およびホットメルト型接着剤(長尺物)を供給機構５４によって所定位置に順次付与し、該積層状態とされた吸音材１２および２枚の補強材１４,１４、すなわち得るべき吸音軽量内装材１０の寸法に前記切断装置４６と同様の切断装置５６で切断する。そして得られた各部材１２、１４、１６および２０等の積層物を、前記ホットプレス装置５８により所定温度の加熱下に圧縮するものである。ここで使用される前記ホットプレス装置５８で実施されるホットプレスの条件は、従来公知の方法に準じたものとなるが、例えば温度１３０℃、圧力７０ｋＰａ程度が好適である。またそのプレス時間においては、前述([００２１])の如く、従来の方法に比較して大きく短縮でき、６０秒以下、好適には１５秒以下の設定が可能である。
【００３８】
本ホットプレス段階Ｓ３２において、前記ホットメルト型接着剤は溶融され、前記補強材１４と裏面材２０とを接着する接着層１８が形成される。この際、前記ホットメルト型接着剤内に含まれる、ＰＰシートが車外と車内との通気防止膜の役割を果たし、前記吸音軽量内装材１０からなる天井材等の、所謂吸気汚れを効率的に防止するものである。なお、自動車の構造によっては、前記裏面材２０および／または接着層１８は必須ではない。
【００３９】
前記後加工段階Ｓ３３は、得られた吸音軽量内装材１０の最終的な形状修正等を行なうトリミングや、最終製造製品検査等を実施する段階であり、必要に応じた作業が実施される。そして、本後加工段階Ｓ３３を経ることで、完成品としての吸音軽量内装材が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る吸音軽量内装材の製造方法によれば、自動車の天井材等として好適に使用される吸音軽量内装材における表皮材の接着を、該内装材の芯材である吸音材と補強材との接着に使用されるバインダで実施する。バインダとして、６０℃以下で半硬化状態をなして加熱により速やかに熱硬化性を発現するプレポリマーをイソシアネート成分の表層部に有すると共に、内部にイソシアネート成分における未反応のＮＣＯ基を残したものを使用することで、プレポリマーとイソシアネート成分との反応速度の差によりバインダの表皮材からの染み出しを抑制でき、しかも接着が困難であるポリウレタンフォームシートからなる吸音材とガラス繊維シートからなる補強材とをイソシアネート成分の樹脂化によって強固に接着できる。従って、美麗な表皮状態を有すると共に、吸音材、補強材および表皮材が強固に接着された吸音軽量内装材を製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る吸音軽量内装材の製造方法により得られる吸音軽量内装材の構造を概略に示す縦断断面図である。
【図２】実施例に係る吸音軽量内装材の製造方法の製造工程を示す工程図である。
【図３】実施例に係る吸音軽量内装材を構成する補強材(長尺物)各段階毎の表面状態を概略的に示す縦断断面図である。
【図４】実施例に係る吸音軽量内装材の製造方法を実施する製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】従来の技術に係る吸音軽量内装材の製造方法により得られる吸音軽量内装材の構造を概略に示す縦断断面図である。
【符号の説明】
１２吸音材
１４補強材
１６表皮材
Ｐプレポリマー
１８接着層
２０裏面材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material, and more specifically, can be suitably used for an interior material for a vehicle such as a vehicle, for example, a molded ceiling material, and is required for the interior material. The present invention relates to a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material having excellent properties such as lightness, rigidity, and sound absorption.
[0002]
[Prior art]
For example, a sound-absorbing and lightweight interior material 70 for a vehicle represented by a molded ceiling material for automobiles is a lightweight polyurethane foam having an open cell structure as shown in FIG. 5 in terms of lightness, sound absorption, rigidity, and appearance. A sound absorbing material 12 made of a sheet, reinforcing materials 14 and 14 made of glass mats or the like arranged on both surfaces of the sound absorbing material 12, and a skin material 16 or a back material arranged on the outer sides of the reinforcing materials 14 and 14, respectively. 20. The skin material 16 is made of a material that can provide a beautiful appearance, such as a nonwoven fabric, a woven fabric, or a knitted fabric.
[0003]
The sound absorbing lightweight interior material 70 is manufactured, for example, according to the manufacturing process described below.
{Circle around (1)} A predetermined amount of isocyanate as a binder is applied to both surfaces of the sound absorbing material 12 serving as a core material, and each member to be laminated on the sound absorbing material 12 is prepared.
{Circle around (2)} Water and a catalyst sufficient to form a urea bond by reacting the already-applied binder with the sound absorbing material 12.
{Circle around (3)} Preparation materials 14 and 14 prepared in advance are laminated on both surfaces of the sound absorbing material 12 to which water and a catalyst have been applied, and further on the surfaces of the two reinforcement materials 14 and 14 (toward the outside) A sheet-like hot-melt adhesive used for each is applied, and a skin material 16 is laminated on the surface side and a back-side material 20 is laminated on the back side through an adhesive layer 18 formed from the hot-melt type adhesive. .
(4) The laminate consisting of the members 12, 14, 16 and 20 obtained in the above-described operation is hot-pressed to bond the members 12, 14, 16 and 20 to a binder or hot melt type. The sound absorbing lightweight interior material 70 bonded integrally is obtained by the adhesive layer 18 formed of the agent.
In this manufacture, the binder basically forms a strong bond between the sound absorbing material 12 and the reinforcing materials 14, 14, and the adhesive layer 18 includes the reinforcing materials 14, 14 and the skin material 16 or the back material 20. It is what makes the adhesion of.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the sound-absorbing lightweight interior material 70 obtained by such a manufacturing method is between the skin material 16 positioned on the interior space side when installed in an automobile and the sound-absorbing material 12 that expresses sound absorption, The said adhesive layer 18 formed from the sheet-like hot melt adhesive will be formed. Since the hot melt adhesive usually uses a polypropylene sheet (hereinafter referred to as PP sheet) inside, the adhesive layer 18 has no air permeability, so input from the skin material 16 side. The problem is that the sound to be absorbed such as noise is reflected and the sound absorbing action of the sound absorbing material 12 is impeded.
[0005]
In order to solve such a problem, in the production of the sound absorbing lightweight interior material 70, the adhesive layer 18 is not used between the reinforcing material 14 and the skin material 16, and the reinforcing material 14 and the sound absorbing material 12 are used. It is conceivable to use a binder that adheres to each other. Isocyanate suitably used as the binder is a liquid material having high fluidity, and since the members 12, 14 and 16 are compressed during hot pressing, the binder penetrates the reinforcing material 14. Thus, since the reinforcing material 14 and the skin material 16 are also interposed, the indirect adhesive effect described above is exhibited.
[0006]
However, the following problems are pointed out with the above-mentioned adhesion by the binder. That is,
(1) Since the binder is liquid, it penetrates not only into the reinforcing material 14 but also into the skin material 16. The skin material 16 is located inside the vehicle in the sound absorbing and lightweight interior material 70, that is, on the side that is visible to the driver or the like, but is required to be beautiful, but the binder penetrates and oozes out to the surface. As a result, problems such as poor appearance occur.
{Circle around (2)} The above-mentioned problem becomes prominent especially when the amount of the binder used is large, and can be improved by reducing the amount of the binder. However, this means that the amount of the binder that bonds the sound absorbing material 12 and the reinforcing material 14 is reduced. For this reason, the adhesive strength between the sound absorbing material 12 and the reinforcing material 14 is lowered, and as a result, problems such as a decrease in rigidity of the sound absorbing lightweight interior material 70 as a whole and occurrence of unevenness due to partial adhesion failure are pointed out. Is done.
[0007]
In addition, a breathable sheet-like material that allows gas to pass but does not allow liquid to pass therethrough, such as “a molded ceiling for a vehicle and its manufacturing method” described in the following [Patent Document 1] by the same applicant, and a breathable skin In addition, an invention has been devised that has excellent sound absorbing performance by preventing the seepage of the curable liquid resin used during production. However, in the case of the present invention, since a special air-permeable sheet-like material is separately required as described above, there are problems that the manufacturing cost increases and the weight increases.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-144976
OBJECT OF THE INVENTION
In view of the problems inherent in the conventional method for producing a sound-absorbing and lightweight interior material, the present invention has been proposed to suitably solve this problem. purpose and sufficient adhesion state, to avoid the bleeding of the adhesive component from the surface material, which has a Li epidermal condition beauty, to provide a method for producing a sufficient adhesion was made sound-absorbing lightweight interior material And
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to the present invention is a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material in which a sound-absorbing material, a reinforcing material, and a skin material are bonded in a laminated form with a binder. A way to
In the reinforcing material made of glass fiber sheet, on one surface abutting the time of lamination to the noise absorbing member made of polyurethane foam sheet, Grant Lee isocyanate component in layers,
And catalyzes the 1/100 to 30/100 wt become polyol component before Symbol isocyanate component, by performing pressurized heat after applying to the surface of the isocyanate component constituting the layered, the isocyanate component of the laminar In the surface layer portion, a binder in which a prepolymer that is in a semi-cured state at 60 ° C. or less is present is formed on the reinforcing material,
After supplying water and a catalyst to the binder, the sound absorbing material and the reinforcing material are bonded with the binder by laminating a skin material on the reinforcing material laminated via the binder on the sound absorbing material, and heating and pressing. In addition, the skin material is bonded to the reinforcing material by a binder infiltrated with the reinforcing material .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings by giving preferred examples. The inventor of the present application is a semi-cured state at 60 ° C. or less as a binder used when adhering at least the sound absorbing material, the reinforcing material and the skin material constituting a part of the sound absorbing lightweight interior material, and is heated to a predetermined temperature. by by using the isocyanate to quickly present the prepolymer expressing thermosetting its surface portion, stacked sound-absorbing material in a state where the bus inductor is granted, hot to laminated reinforcing material and the skin material It has been found that a sound-absorbing lightweight interior material having a beautiful skin state can be produced while sufficient adhesion can be achieved at the time of pressing and the binder is prevented from exuding from the skin material. In addition, about the same member demonstrated by the prior art, while using the same reference number, detailed description is abbreviate | omitted. In addition, the semi-cured state in the present invention refers to a state in which deformation due to pressing or the like is allowed although there is no so-called fluidity.
[0012]
A sound-absorbing and lightweight interior material 10 manufactured by the method for manufacturing a sound-absorbing and lightweight interior material according to the embodiment has a continuous cell structure as shown in FIG. 1, and a polyurethane foam sheet having both required sound absorption properties and light weight. A sound absorbing material 12, a reinforcing material 14, 14 disposed on both surfaces of the sound absorbing material 12, and a skin material 16 and a back surface material disposed on both surfaces of the reinforcing material 14, 14. 20. The members 12, 14 and 16 are basically bonded to each other by a prepolymer P used as a binder and a polymerized / resinized product of an isocyanate component, and the back material 20 has a required hot melt type bonding. It adhere | attaches through the contact bonding layer 18 formed from an agent. In addition, in a present Example, it manufactures by forming the binder layer 15 which has the prepolymer layer 15a which consists of the said prepolymer P in the surface layer part with respect to one surface of the said reinforcing material 14. FIG. Further, for example, the sound absorbing material 12 cut according to the size of the sound absorbing lightweight interior material 10 to be obtained, or the reinforcing material 14, the skin material 16 and the back surface by cutting to a required length are required. A long object 13, a long skin material, a long back material, and a hot-melt adhesive processed into a sheet (sheet-like hot-melt adhesive) are prepared in advance. It is assumed that
[0013]
As the sound absorbing material 12, a polyurethane foam sheet having an open cell structure and having both required sound absorbing properties and light weight, in particular, a rigid polyurethane foam in which the sheet itself has rigidity is preferably used. As the reinforcing material 14, a glass mat in which a glass fiber or the like that can have both the rigidity required for the sound-absorbing lightweight interior material 10 and the light weight is formed into a sheet shape is preferably used.
[0014]
As the skin material 16, for example, a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or the like manufactured from various natural or synthetic fibers, etc., having a beautiful surface and excellent touch feeling such as touch is preferably used. As the back material 20, the same material as the skin material 16 is used. However, unlike the skin material 16, it is not necessary to consider its tactile sensation, beauty, and the like, so that a cheaper material than the skin material 16 can be used. The hot-melt adhesive for forming the adhesive layer 18 is a sheet-like material laminated on a general PP sheet, and a prepolymer P or the like ([0020]) described later is polymerized / resinized. A substance that softens and melts at a sufficient temperature and exhibits an adhesive action is preferably used.
[0015]
In addition, as shown in FIG. 2, the method for manufacturing the sound-absorbing lightweight interior material according to the embodiment basically includes the prepolymer raw material application step S1, the heating step S2, and the lamination integration step S3. In the prepolymer raw material application step S1, a prepolymer P made of a prepolymer P is formed on a surface layer portion of an isocyanate component which is a binder that firmly bonds the members 12, 14, and 16 constituting the sound absorbing lightweight interior material 10 according to the present invention. This is a step of applying each component such as a polyol component, an isocyanate component, and a catalyst to the surface of the long article 13 (reinforcing material 14) so that the binder layer 15 having the polymer layer 15a can be formed. The heating step S <b> 2 is a step of forming the binder layer 15 on the reinforcing material 14 by applying necessary heating to the reinforcing material 14 to which the respective components are applied. The integral lamination step S3 is relative to the reinforcing member 14 in a state in which the bus inductor layer 15 is formed, adhesive action prepolymer P and the isocyanate component is a constituent of the binder layer 15 is polymerized and resinification to Water (which may be water vapor, hereinafter referred to as moisture), a catalyst, and the like, and then heated at a predetermined temperature in a state in which the other members 12, 16, 20 and the like are laminated (110 to 110). This is a step of obtaining a laminated sound-absorbing lightweight interior material 10 by performing so-called hot pressing under pressure (pressing) at 130 ° C.). It should be noted that the surface state of the reinforcing member 14 during the production of the sound-absorbing lightweight interior material 10 is shown in FIG. 3 each time in accordance with changes in the implementation of each process described below.
[0016]
And each process S1-S3 in the above-mentioned manufacturing method is suitably implemented by the manufacturing apparatus 30 as shown, for example in FIG. The manufacturing apparatus 30 includes the following parts. That is, (1) transfer means such as a belt conveyor that performs the prepolymer raw material application step S1 and the heating step S2 and applies a predetermined tension to the long object 13 and transfers it in the horizontal direction by a drive source (not shown) 42, an application mechanism provided with storage tanks 44a, 44a for various components and application devices 44b, 44c for forming the binder layer 15 on the surface of the long material 13 being transferred, which is arranged in the transfer path of the transfer means 42 44, a heating part 46 that heats each applied component to a predetermined temperature, and a cut that cuts the long article 13 formed with the binder layer 15 having the prepolymer layer 15a as a surface layer by heating to a predetermined length A prepolymer raw material application / heating unit 40 that includes the device 48 and obtains the reinforcing material 14 on which the binder layer 15 is formed.
(2) A lamination / integration step S3 is performed, and a moisture / catalyst imparting mechanism 52 for imparting moisture and a catalyst necessary for polymerization / resinization of the binder layer 15 to the sound absorbing material 12, and the reinforcing material 14 And all other members 12, 16, 18, and 20 are continuously supplied, and the supply mechanism 54 is laminated, and the sound absorption to obtain the respective members 12, 14, 16, 18, and 20 that are laminated. A cutting device 56 for cutting in accordance with the dimensions of the lightweight interior material 10, a hot press device 58 for producing the sound-absorbing lightweight interior material 10 from the laminate that has been cut, and a post-processing device 59 that can perform the required post-processing. The laminated part 50 provided with. Each mechanism and the like are connected by a transfer means 50a including a plurality of belt conveyors and the like that can transfer various conveyed objects in a horizontal direction by a driving source (not shown).
[0017]
(About prepolymer raw material application step S1)
In the prepolymer raw material application step S1, as described above, each component for forming the binder layer 15 that firmly bonds the members 12, 14, and 16 constituting the sound absorbing lightweight interior material 10 is applied to the surface of the reinforcing material 14. It is a process to do. And this process S1 is the isocyanate component provision step S11 which provides the isocyanate component which makes the principal part of the said binder layer 15 in a layer form, and other component provision which provides a polyol component and a catalyst on the surface of this isocyanate component which forms this layer form. Step S12.
[0018]
In the isocyanate component application step S11, the application of the isocyanate component is performed by various coaters 44b (isocyanate component) or spray coating device 44c (polyol component, etc.) according to the component viscosity so as to be uniformly applied to the surface of the long article 13. Is done. By this application, a layered isocyanate component is formed on the long object 13 (see FIG. 3A). The amount of the isocyanate component applied in this step S11 is an amount that exhibits the adhesive action required in the lamination integration step S3 described later ([0032]), specifically 10 to 60 g / m ^2. And is preferably set to ²⁰ to 30 g / m ² . When the applied amount is less than 10 g / m ² , the adhesive action does not show sufficient adhesion, and the sound-absorbing and lightweight interior material 10 is separated into each member 12, 14 or 16 during use, or used as the interior material 10. There is a problem that sufficient rigidity cannot be secured, or the outer skin material 16 in the obtained interior material 10 is floated in a so-called uneven state, and the appearance and the like are deteriorated. ^{On the other hand} , if it exceeds 60 g / m ² , the prepolymer P, which will be excessively present in the laminating and integrating step S3 described later ([0037]), adversely affects physical properties such as elongation of the reinforcing material 14 that is a glass mat. In addition, it may become difficult to follow press deformation such as a three-dimensional curved surface shape to the sound-absorbing lightweight interior material 10 to be obtained during hot pressing.
[0019]
The component applied in the other component application step S12 includes at least two components, a polyol component required for obtaining the prepolymer P, and an isocyanate component and a catalyst for obtaining the prepolymer P from the polyol component. Can be mentioned. In the present embodiment, after mixing the two components in advance, the two components are spray-coated on the surface of the isocyanate component existing in a layered manner on the long article 13, so that the two components are layered isocyanate. It will be in the state provided on the ingredient (refer to Drawing 3 (b)). At this time, the polyol component and the isocyanate component constituting the prepolymer P are provided on the reinforcing material 14 and are in a state of insufficient so-called contact, and therefore provide a catalyst for polymerization / resinization. In addition, an amount of heat that can accelerate the reaction is given.
[0020]
The polyol component used as a raw material here is a compound having two or more hydroxyl groups generally called a polyol, such as a polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, ethylene glycol or glycerin. Alternatively, mixed materials are preferred. In addition, a compound having an active hydrogen such as a carboxylic acid or an amine can be used in place of the hydroxyl group. Examples of the isocyanate component include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and naphthalene diisocyanate. The use of diphenylmethane diisocyanate (MDI) is particularly preferred from the viewpoint of production cost.
[0021]
As the application amount of the polyol component, the isocyanate component application amount of 100 weight is used in order to form the prepolymer layer 15a composed of the prepolymer P only on the surface layer portion while leaving the unreacted NCO group in the binder layer 15 to be obtained. 1 to 30 parts by weight is preferable with respect to parts. When the applied amount is less than 1 part by weight, the prepolymer layer 15 made of the prepolymer P which is a base of the polyurethane resin which suppresses the bleeding of the binder to the skin material 16 and exhibits an adhesive action is sufficiently formed. It will not be done. On the other hand, when the application amount exceeds 30 parts by weight, it is not used for the reaction with the isocyanate component applied on the reinforcing material 14 in the isocyanate component application step S11, and the polyol component remains, in other words, the isocyanate component disappears. Therefore, care should be taken because the adhesive action cannot be expected.
[0022]
The unreacted NCO group forms a urea bond by being heated in the presence of moisture and a catalyst in the stacking and integration step S3 to be described later [0035]. Bonding of the material 14 and the like becomes strong. The sound-absorbing material 12 made of hard polyurethane and the reinforcing material 14 made of glass mat are basically difficult to adhere to each other. Can adhere firmly.
[0023]
Moreover, since the reaction rate with an isocyanate component improves so that the mixing degree is high, the said polyol component and a catalyst component are used for provision after mixing beforehand. Furthermore, with respect to the catalyst, since the polymerization / resinization reaction of the isocyanate component and the polyol component can be satisfactorily performed, a metal-based or amine-based typified by a general organic tin system that exhibits a catalytic action at about 60 ° C. A gelling catalyst or a so-called heat-sensitive catalyst is used, and the heat-sensitive catalyst is particularly preferable. When a normal catalyst is used, the reaction starts from the moment when the components are mixed, and only a small amount after the start of the polyol component application reacts instantaneously, and a very thin prepolymer P film is formed on the isocyanate component. This is because the necessary amount of the prepolymer P cannot be obtained due to inhibition of the subsequent reaction.
[0024]
The reason why the heat-sensitive temperature of the catalyst is set to about 60 ° C. will be described in relation to the melting temperature of the prepolymer P to be obtained ( range exceeding 60 ° C. to 80 ° C. (described later [0028])). That is, when the heat sensitive temperature is not set to be higher than this value, problems such as the start of curing before the reaction by heating occur. In addition, about application | coating of each said component, since all of this component is a liquid with a low viscosity and can perform uniform provision, spray application is employ | adopted suitably.
[0025]
(About heating process S2)
In the heating step S2, heat is applied to the isocyanate component applied in a layer form on the reinforcing material 14, the polyol component applied to the surface layer portion of the isocyanate component, the catalyst, and the like, and a prepolymer P is applied to the surface layer portion. This is a step of forming a binder layer 15 having a prepolymer layer 15a made of Specifically, the heating step S21 performed by the heating unit 46 that heats each component applied in the prepolymer raw material application step S1 to a predetermined temperature, and the binder layer 15 having the prepolymer layer 15a in the surface layer part by heating. The cutting object S is cut to a predetermined length by the cutting device 48 to obtain a reinforcing material 14 on which the binder layer 15 is formed.
[0026]
The heating step S <b> 21 is performed by the heating unit 46 that can efficiently convert each component applied on the elongated object 13 that is continuously supplied, such as a tunnel heating furnace, into the prepolymer P efficiently. The temperature applied and maintained by the heating unit 46 is set to be equal to or higher than the heat sensitive temperature of the catalyst, and is set to 60 ° C. or higher when the above-described preferable heat sensitive catalyst is used.
[0027]
By passing through this process, the binder layer 15 which has the prepolymer layer 15 which consists of the prepolymer P in the surface layer part on the said reinforcing material 14 is formed (refer FIG.3 (c)). And the prepolymer P which makes the prepolymer layer 15a obtained becomes a semi-cured state at 60 ° C. or less, rapidly develops thermosetting property by heating to a predetermined temperature, and the viscosity at the time of melting is 0 The polyol component and the isocyanate component as raw materials are selected so as to be in the range of 0.1 to 100 Pa · S. The prepolymer P obtained in this heating step S2 is as described above, but a semi-cured state at 60 ° C. or less, which is a temperature in excess of 60 ° C. In other words, until suitably 80 ° C. exceed 60 ° C. The In this range, it melts and becomes a fluid having the aforementioned viscosity.
[0028]
The melting temperature of the prepolymer P described above is basically determined by its molecular weight, and the lower the molecular weight, the lower the melting temperature. When the melting temperature is set in the range from 60 ° C. to 80 ° C., the molecular weight of the prepolymer P is preferably about 400 to 10,000. The molecular weight of the prepolymer P is determined by the molecular weight of the polyol component and the isocyanate component, the amount of the catalyst, and the heating (polymerization) time. For example, when obtaining the prepolymer P having a molecular weight of about 500, a polyol having a molecular weight of about 200 and an isocyanate having a molecular weight of about 330 are used, and the catalyst is used at least 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol. The heating time is about several minutes to about 5 minutes. In addition, all the molecular weights mentioned here mean number average molecular weights.
[0029]
The prepolymer P thus obtained is subjected to a temperature of about 110 to 130 ° C. in the presence of moisture and a catalyst, whereby the polymerization / resinization reaction is instantaneously completed, and the thermosetting resin and It will be. Therefore, the prepolymer P is in a semi-cured state with good handleability at room temperature, in a fluid state having a predetermined viscosity and a reversible property when heated to more than 60 ° C. and up to 80 ° C. It is a substance that exhibits a thermosetting property when applied at a temperature of about ˜130 ° C. and becomes a non-moving body at a high temperature thereafter.
[0030]
Further, in the binder layer 15 having the prepolymer layer 15a made of the prepolymer P according to the present invention, the polymerization / resinization reaction has already progressed halfway as compared with the binder layer of only the isocyanate that is usually used. It can be said that it is in a state. Therefore, the prepolymer layer 15a in the surface layer portion of the binder layer 15 has an advantage that the reaction progress to the thermosetting resin can be completed in a shorter time. For this reason, the skin material 16 bonded to the reinforcing material 14 can be prevented from exuding into the isocyanate component, which is the main component of the binder layer 15, which is feared to occur during hot pressing described later. Moreover, since the hot press time for making each member 12, 14, 16 etc. into a laminated body can be shortened, that is, the total amount of heat to be supplied is reduced, for example, the fall of the flocking material accompanying the heating of the skin material 16 In addition, adverse effects such as discoloration can be greatly suppressed.
[0031]
The cutting step S22 is performed by a conventionally known general-purpose cutting device 48, and is cut to a size according to the size of the sound absorbing lightweight interior material 10 to be obtained. The sound-absorbing lightweight interior material 10 to be obtained here affects not only the size and shape of the part used in an automobile, but also handling properties such as transportability. It is necessary to pay attention to
[0032]
The reinforcing material 14 formed with the binder layer 15 having the prepolymer layer 15 in the surface layer portion obtained through the steps S1 and S2 so far is heated in the presence of moisture and a catalyst. The prepolymer layer 15a is polymerized / resinized to form a polyurethane resin, exhibiting an adhesive action due to a physical anchor effect, and most of the binder layer 15 made of an isocyanate component having an unreacted NCO group is converted to a resin and chemically treated. The adhesive action is expressed and plays a role as an adhesive member. However, the above-described adhesive action is manifested only when predetermined heating is performed in the presence of moisture and a catalyst. Until these various elements are obtained, the prepolymer layer 15a in a semi-cured state is simply used. Is only the reinforcing material 14 formed on the surface layer portion.
[0033]
(Regarding the lamination integration step S3)
The lamination and integration step S3 should be obtained by the application step S31 of applying moisture and catalyst to the reinforcing material 14 on which the binder layer 15 is formed by the moisture / catalyst applying mechanism 52 and the hot press device 58. A hot press step S32 in which the other members 16, 18 and 20 constituting the sound-absorbing light-weight interior material 10 are stacked and pressed under heating at a predetermined temperature, and the obtained sound-absorbing light-weight interior material 10 is subjected to predetermined trimming and the like. And a post-processing stage S33 for performing post-processing. In addition, as a catalyst used here, the normal, for example, amine catalyst used in order to obtain a polyurethane from a polyol component and an isocyanate component is used.
[0034]
In the application step S31, moisture and a catalyst necessary for the prepolymer layer 15a to exert an adhesive action on the reinforcing material 14 on which the binder layer 15 having the prepolymer layer 15a in a surface layer portion is formed. This is the stage of application by the moisture / catalyst application mechanism 52. In the case of this example, the foam skeleton structure of the sound absorbing material 12 prepared in advance and having a function as a core material is in excess of the equivalent amount required for the reaction of the prepolymer P by a method such as spray coating. Moisture and catalyst are given uniformly.
[0035]
In this way, on the upper and lower sides of the sound-absorbing material 12 to which moisture and catalyst have been applied, two reinforcing materials 14 and 14 are disposed with the surface on which the binder layer 15 is formed in contact. In this way, by applying moisture and a catalyst to the sound absorbing material 12, the prepolymer layer 15a formed on the reinforcing materials 14 and 14 disposed on both sides of the sound absorbing material 12 during hot pressing. The water and the catalyst can be supplied at a time. The sound absorbing material 12 can easily retain a large amount of moisture and catalyst due to its structure (foam structure). In the present embodiment, the moisture and the catalyst are in an optimum state for application, and are stored in a storage tank (not shown) connected to the moisture / catalyst application mechanism 52.
[0036]
In addition, considering the structure of the sound absorbing lightweight interior material 10 obtained here, it is considered preferable to give moisture and a catalyst to the sound absorbing material 12 from the viewpoint of moisture retention, but the prepolymer layer is not the sound absorbing material 12. You may make it provide a water | moisture content and a catalyst directly with respect to the said reinforcing material 14 in which 15a is formed. In this embodiment, the sound absorbing material 12 that has already been cut to a required size is used. However, the sound absorbing material 12 is supplied to the laminated portion 50 as a long object that is not cut, and then the other members 16, 18 are used. And 20 may be cut to a predetermined size.
[0037]
In the hot press step S32, a long skin material (long object (16) prepared in advance with respect to the sound absorbing material 12 and the two reinforcing members 14 and 14 which are laminated in the application step S31 first. )), A long back material (long material (20)) and a hot melt adhesive (long material) are sequentially applied to a predetermined position by a supply mechanism 54, and the sound absorbing material 12 and two sheets in the laminated state are provided. The reinforcing members 14, 14, that is, the dimensions of the sound absorbing lightweight interior material 10 to be obtained are cut by a cutting device 56 similar to the cutting device 46. The obtained laminate of the members 12, 14, 16 and 20 is compressed by heating at a predetermined temperature by the hot press device 58. The conditions of hot pressing performed by the hot pressing device 58 used here are in accordance with a conventionally known method. For example, a temperature of about 130 ° C. and a pressure of about 70 kPa are preferable. Further, as described above ([0021]), the pressing time can be greatly reduced as compared with the conventional method, and can be set to 60 seconds or less, preferably 15 seconds or less.
[0038]
In the hot press step S32, the hot melt adhesive is melted to form an adhesive layer 18 that bonds the reinforcing material 14 and the back surface material 20. At this time, the PP sheet contained in the hot melt adhesive serves as a ventilation prevention film between the outside of the vehicle and the inside of the vehicle, and efficiently removes so-called intake dirt such as a ceiling material made of the sound absorbing lightweight interior material 10. It is to prevent. Note that the back material 20 and / or the adhesive layer 18 are not essential depending on the structure of the automobile.
[0039]
The post-processing step S33 is a step of performing trimming for final shape correction or the like of the obtained sound-absorbing lightweight interior material 10, final product inspection, and the like, and operations are performed as necessary. And the sound absorption lightweight interior material as a finished product is obtained by passing through this post-processing stage S33.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a sound-absorbing lightweight interior material according to the present invention, the adhesion of the skin material in the sound-absorbing lightweight interior material that is preferably used as a ceiling material of an automobile, etc., can be achieved using the core material of the interior material. It is carried out with a binder used for bonding a certain sound absorbing material and a reinforcing material . As bus inductor, leaving with a prepolymer which express rapidly thermoset by forms a semi-cured state pressurized heat at 60 ° C. The following Table layer portion of the isocyanate component, the NCO groups of the unreacted in the isocyanate component therein ones using, can suppress the exudation from the skin material of the binder due to the difference in rate of reaction between the prepolymer and the isocyanate component, yet the sound absorbing material and a glass fiber sheet made of a polyurethane foam sheet is difficult to adhere The reinforcing material to be formed can be firmly bonded by converting the isocyanate component into a resin. Thus, while having a beautiful skin condition, sound absorbing material, reinforcing material and the skin material can produce a firmly contact wear has been sound-absorbing lightweight interior material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a sound-absorbing lightweight interior material obtained by a method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing a manufacturing process of a method for manufacturing a sound-absorbing lightweight interior material according to an embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a surface state of each stage of a reinforcing material (long object) constituting the sound-absorbing lightweight interior material according to the embodiment.
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a manufacturing apparatus that implements a method for manufacturing a sound-absorbing lightweight interior material according to an embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a sound-absorbing lightweight interior material obtained by a conventional method for producing a sound-absorbing lightweight interior material.
[Explanation of symbols]
12 Sound Absorbing Material 14 Reinforcing Material 16 Skin Material P Prepolymer 18 Adhesive Layer 20 Back Material

Claims

A method for producing a sound-absorbing lightweight interior material in which a sound- absorbing material (12) , a reinforcing material (14) and a skin material (16) are bonded in a laminated form with a binder ,
In the reinforcing material made of glass fiber sheet (14), on one surface abutting the time of lamination to the noise absorbing member made of polyurethane foam sheet (12), to grant Lee isocyanate component in layers,
And catalyzes the 1/100 to 30/100 wt become polyol component before Symbol isocyanate component, by performing pressurized heat after applying to the surface of the isocyanate component constituting the layered, the isocyanate component of the laminar In the surface layer portion, a binder in which a prepolymer (P) that is semi-cured at 60 ° C. or less is present is formed on the reinforcing material (14) ,
After supplying water and a catalyst to the binder, the skin material (16) is laminated to the reinforcing material (14) laminated via the binder on the sound absorbing material (12) , and heated and pressurized. thereby bonding the sound-absorbing material (12) and the reinforcing member (14), and wherein the <br/> adhering the skin material (16) to the reinforcing member (14) by osmotic and binder stiffeners (14) A method for producing a sound-absorbing lightweight interior material.

The method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to claim 1, wherein the polyol component and the catalyst are mixed in advance prior to the application of the isocyanate component to the surface.

The method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to claim 1 or 2, wherein a heat-sensitive catalyst or a gelling catalyst is used as the catalyst.

Wherein upon lamination of sound-absorbing material (12) reinforcement (14), any one of claim 1 to 3, previously assigned to the sound absorbing material of water and a catalyst (12) relative to binder water and a catalyst is supplied method for producing a sound-absorbing lightweight interior member according to.

The application amount of the isocyanate component, the manufacturing method of the sound-absorbing lightweight interior material according to any one of claims 1 to 4 is set in the range of 10 to 60 g / m ^2.

The prepolymer (P) The method for manufacturing a sound-absorbing lightweight interior material according to any one of claims 1-5 comprising a fluid product state in the range up to 80 ° C. exceed 6 0 ° C..

The method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to claim 6 , wherein the viscosity of the prepolymer (P ) in the fluid state is set in a range of 0.1 to 100 Pa · S.

The production of the sound-absorbing lightweight interior material according to any one of claims 1 to 7, wherein a press time for heating and pressurizing for integrally stacking the sound-absorbing lightweight interior material is set to 60 seconds or less. Method.

The back surface material (20) is given to the opposite surface provided with the skin material (16) in the integrally laminated sound-absorbing lightweight interior material through an adhesive layer (18). The method for producing a sound-absorbing lightweight interior material according to one item .