JP4799163B2 - 自動車用内装ボード - Google Patents
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Description
<1>:フェノール樹脂のような熱硬化性樹脂を麻、綿などの天然繊維中にバインダーとして分散させて成形型により、加熱加圧して所要の凹凸形状に成形した後、これを不織布、ファブリックなどの表皮材とともに接着型にセットし接着剤を用いて該表皮材を接着させるもの。
<2>:ガラスファイバー充填発泡PP樹脂を不織布・ファブリックなどの表皮材とともに型内発泡成形することにより一体成形するもの。
<3>:スチレン等の発泡板状材の両面に接着剤を用いてフィルム層を設けてなる発泡体サンドイッチ構造の成形天井基材としたもの。
<4>:スラブウレタンをコアとし、その両面にガラスマットを接着剤で接着し、その外側に不織布、ファブリックなどの表皮材を接着剤で接着したもの。
<5>:変性PPOや変性PPEなどのいわゆる剛性の高いエンジニアリングプラスチック発泡体をコアとし、その外側に不織布、ファブリックなどの表皮材を接着剤で接着したもの。
上述の<1>のフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂をバインダーとして用いた繊維複合樹脂品の製造方法では、所要の凹凸形状の基材の成形用の成形型と、不織布、ファブリックなどの表皮材を基材側に接着剤で接着するための接着型との2つの型を必要とし2工程を要するとともに、成形温度を熱硬化性樹脂の熱硬化する200℃以上にしなければならないので成形型の所要温度時間が長くなるなどの理由から加工費・人件費などが高くなるものであった。また、フェノール樹脂を多量に含有するため遊離ホルムアルデヒドやフェノールを含有し、揮発するため環境に優しくない。また、廃棄の際も熱硬化性樹脂のためリサイクルしにくい。
上述の<5>による繊維複合樹脂品では、高価なエンジニアリングプラスチック発泡体を使うため、部品が高価となる。
好ましくは、生分解性樹脂を使用するに当たり、その末端封鎖処理して使うのが良く、この場合、生分解・加水分解を抑制し、経時劣化を抑制でき、自動車用内装ボードの耐久性を確保できる。
好ましくは、天然由来繊維は羊毛、絹、竹レーヨン等でよく、このような場合も、自動車用内装ボードの耐久性を確保できる。
天井基材1は車室上方を覆うルーフ1の内壁面に上面が重合され、接着され、周縁部が前後左右の各ルーフレールL1とルーフLの内壁面とによって挟持されている。
この天井基材1は、図2(a)に示すように、ルーフLの内壁面に上面が接着される基体層2と、基体層2の片面である下面に表面層3が積層され、ボード状に一体化されている。なお、場合により、図2(b)に示すように、基体層2の両面に表面層3が配設されても良い。
第1の繊維である竹繊維は、竹を解繊機で繊維化する。または蒸煮または爆砕処理を施した竹から取り出した繊維を使用する。または弱アルカリに潰け込んで竹の肉質を溶解してから取り出した繊維を使用することもできる。
生分解性樹脂としてはポリブチレンサクシネート系樹脂(以下PBS樹脂と記す)繊維を使用する。なお、これに代えて、ポリ乳酸樹脂を使用しても良い。
基体層2は第1の繊維である竹繊維30wt%以上と、第2の繊維である綿または麻繊維10wt%以上と、PBS樹脂繊維20wt%以上とを含む必要があり、これにより、天井基板としての剛性を確保できる。
嵩高フェルトF1の混合比としては、竹繊維を30wt%以上、PBS樹脂繊維を20wt%以上、綿または麻またはその混合繊維を10wt%以上含む必要があり、次の(1)式の混合比(wt%比)の範囲に設定される。
このような混合比(wt%比)を設定した根拠を説明する。
まず、竹繊維が30wt%以上必要なのは、天井基材1として垂れ下がらないようにするので、600MPa以上の弾性率を確保する必要がある。また、PBS樹脂繊維を20wt%以上必要なのは、竹、綿、麻繊維を互いに接着させ、しかも、ボード表面を滑らかにさせるのに必要である。
以上の観点から、基体層2成形前の嵩高フェルトF1の混合比は(1)の範囲に設定される。なお、弾性率を補助的に向上させるため、タルク入りPBS樹脂を使用し、その分、竹繊維を小径化してもよい。
基体層2を成す前の基体層嵩高フェルトF1の下面には、PET樹脂繊維または竹繊維、竹レーヨン繊維、羊毛、絹等の天然由来繊維で形成された不織布または織布(以下不織布または織布と記す)からなる表面層3成形前の表面不織布または織布層F2が積層される。PET樹脂繊維は、PETリサイクル材繊維を使用してもよい。
ここで加熱の際、PBS樹脂繊維は溶融し、接着力を示し、冷却する工程で基体層2及び表面層3内の繊維との加圧接着が進み、ボード化される。
この際、PBS樹脂繊維が溶融し、接着力を示すことで、古着の綿繊維や麻繊維や竹繊維とPBS樹脂繊維がボード化すると共に不織布または織布と接着する。
末端封鎖のPBS樹脂やポリ乳酸樹脂である生分解性樹脂繊維を使うため、生分解、加水分解を抑制でき、自動車の天井基材1として少なくとも使用される期間における劣化を抑え、垂れ下がりがなく天井材として安定して利用できる。
以下に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例1〕
上述の図3(a)〜(d)の工程を用いて、本発明の繊維複合樹脂品を以下の(1)から(6)の条件で製造した。
(1)綿や麻からできた古着を解繊機で繊維化する。
(2)竹を解繊機で繊維化する。
(3)上記の繊維とPBS樹脂繊維をブレンダーとカードとレイヤーを使い、一定厚さの嵩高フェルトをブレンド、形成する。
PBS樹脂繊維:三菱化学 GS P1a、グレード:AZ71T、繊維径:5.5dtex、繊維長:2インチ
竹繊維長さ20〜130mm、繊維径:50〜500μm
竹繊維:綿と麻繊維:PBS樹脂繊維=30:20:50(Wt%)。
(5)PBS樹脂には生分解性・加水分解性があるが、製品としては好ましくなく、末端を封鎖するなどして生分解性・加水分解性を極力止めたものを使用した。70℃、95%RHで900時間で引っ張り強度が50%以上を保持していたもの。
(6)古着の綿繊維や麻繊維や竹繊維とPBS樹脂繊維がボード化すると共に、PETリサイクル材繊維不織布と接着する。
〔実施例2〕
上述の図3(a)〜(d)の工程を用いて、本発明の繊維複合樹脂品を以下の(1)から(6)の条件で製造した。
(1)綿や麻からできた古着を解繊機で繊維化する。
(2)竹を解繊機で繊維化する。
(3)上記の繊維とPBS樹脂繊維をブレンダーとカードとレイヤーを使い一定厚さの嵩高フェルトをブレンド、形成する。
PBS樹脂繊維:三菱化学 GS Pla、グレード:GZ95T(フィラーとしてタルク入り)、繊維径:5.5dtex、繊維長:2インチ
竹繊維長さ20〜130mm、繊維径:50〜500μm
竹繊維:綿と麻繊維:PBS樹脂繊維=50:10:40(Wt%)。
(5)PBS樹脂には生分解性・加水分解性があるが、製品としては好ましくなく、末端を封鎖するなどして生分解性・加水分解性を極力止めたものを使用した。70℃、95%RHで900時間で引っ張り強度が50%以上を保持していたもの。
(6)古着の綿繊維や麻繊維や竹繊維とPBS樹脂繊維がボード化すると共に、布織物と接着する。
〔比較例1〕
比較例1の繊維複合樹脂品を以下の(1)〜(5)の条件で、周知製法で製造した。
(1)綿や麻からできた古着を解繊機で繊維化する。
(2)上記の繊維とフェノール樹脂粉末をブレンダーとカードとレイヤーを使い一定厚さの嵩高フェルトをブレンド、形成する。
フェノール樹脂粉末:ノボラック型フェノール樹脂(旭有機材工業製)
綿と麻繊維:フェノール樹脂粉末=70:30(Wt%)。
(4)古着の綿繊維や麻繊維とフェノール樹脂粉末がボード化した。
(5)作製されたボードにPE系ホットメルト接着剤を塗布し、PETリサイクル材繊維不織布と貼り合せた。
〔比較例2〕
比較例2の繊維複合樹脂品を以下の(1)〜(5)の条件で、周知製法で製造した。
(1)綿や麻からできた古着を解繊機で繊維化する。
(2)上記の繊維とPBS樹脂繊維をブレンダーとカードとレイヤーを使い一定厚さの嵩高フェルトをブレンド、形成する。
PBS樹脂繊維:三菱化学 GS Pla、グレード:AZ71T、 繊維径:5.5dtex、繊維長:2インチ
綿と麻繊維:PBS樹脂繊維=50:50(Wt%)。
(4)PBS樹脂には生分解性・加水分解性があるが、製品としては好ましくなく、末端を封鎖するなどして生分解性・加水分解性を極力止めたものを使用した。70℃、95%RHで900時間で引っ張り強度が50%以上を保持していたもの。
(5)古着の綿繊維や麻繊維とPBS樹脂繊維がボード化すると共に、PETリサイクル材繊維不織布と接着する。
〔比較例3〕
比較例1の繊維複合樹脂品を以下の(1)〜(5)の条件で、周知製法で製造した。
(1)竹を解繊機で繊維化する。
(2)上記の繊維とPBS樹脂繊維をブレンダーとカードとレイヤーを使い一定厚さの嵩高フェルトをブレンド、形成する。
PBS樹脂繊維:三菱化学 GS Pla、グレード:AZ71T、 繊維径:5.5dtex、繊維長:2インチ
竹繊維長さ20〜130mm、繊維径:50〜500μm
竹繊維:PBS樹脂繊維=50:50(Wt%)。
(3)該嵩高フェルトの片面にPETリサイクル材繊維不織布と積層させて加熱プレスで加圧・加熱し、冷却した。プレス条件:130℃×2分×圧力3MPa。
(5)古着の綿繊維や麻繊維とPBS樹脂繊維がボード化すると共に、PETリサイクル材繊維不織布と接着する。
次に、以上の実施例1,2、比較例1,2,3の各データを比較すべく、「表1」として示した。
更に、比較例3の場合、綿や麻が竹繊維に混入せず、成形時に竹繊維のみを嵩高フェルト状に成形するにあたり、ハンドリング性が悪く、作業に手間取り、成形コスト増を招く上に、天井の表面粗さが比較的大きく、触れた場合にごつごつ感等の違和感を受けるという問題がある。
2 基体層
3 表面層
F1 嵩高フェルト
F2 表面不織布または織布
L ルーフ
Claims (3)
- 竹繊維より得られた第1の繊維と、
綿または麻または綿と麻との混合繊維である第2の繊維と、
生分解性樹脂との複合材料よりなる基体層と、
上記基体層の少なくとも片面に積層されるPET樹脂繊維または天然由来繊維で形成された不織布または織布の表面層と、
を有する自動車用内装ボードであって、
上記第1の繊維と第2の繊維と生分解性樹脂の各wt%比が、第1の繊維:第2の繊維:生分解性樹脂=30〜70:10〜60:20〜60であり、
上記第1の繊維と、上記第2の繊維と、生分解性樹脂とを乾式の繊維積層法によって所定厚さの嵩高フェルト状の基体層に成形し、
上記嵩高フェルト状の基体層を第1熱プレスすることで基体層ボードを形成し、
上記基体層ボードの少なくとも片面にリサイクルPET樹脂繊維または天然由来繊維で形成された不織布または織布の表面層を積層し、
上記基体層ボードと表面層とを上記第1熱プレスよりも加熱温度または加圧力の少なくとも一方を低く設定した第2熱プレスすることで上記生分解性樹脂が加熱により生じる接着力とプレス圧力とによって、上記基体層及び表面層の各繊維を相互に接着し、所定形状の複合ボード化して製造されることを特徴とする自動車用内装ボード。 - 請求項1記載の自動車用内装ボードにおいて、上記生分解性樹脂はポリブチレンサクシネート系樹脂であることを特徴とする自動車用内装ボード。
- 請求項1または請求項2記載の自動車用内装ボードにおいて、上記自動車用内装ボードは自動車用天井基材であることを特徴とする自動車用内装ボード。
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