JP6411077B2 - Method for manufacturing ceiling interior material for vehicle - Google Patents
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本発明は、車両室内に設けられる車両用天井内装材の製造方法とそれに適したポリウレタン材料に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vehicular ceiling interior material provided in a vehicle compartment and a polyurethane material suitable therefor.
現在主流となっている車両用天井内装材の製造方法（組み立て工法）は、例えば特許文献１などに記載されているように、まず車両用天井内装基材が用意され、後からハーネス線、吸音材などを取り付けている。
As for the manufacturing method (assembling method) of a vehicle ceiling interior material which is currently mainstream, as described in, for example,
しかし、このように天井内装基材の製造方法はかなり複雑であり、その後の部品取り付けにも作業工数が必要とされる。そのためより簡便な天井内装材の成形方法とその後の作業工数を少なくすることが求められている。 However, the method for manufacturing the ceiling interior base material is quite complicated as described above, and a work man-hour is required for subsequent component mounting. Therefore, a simpler method for forming a ceiling interior material and a subsequent work man-hour are required to be reduced.
また、近年の車両開発では省エネルギーの視点から、熱の流出入のコントロールがより求められるようになっている。例えば車両室内の断熱性能を上げることにより冷房や暖房の効率を良くすることであり、そのような場合、車両室内で大きな表面積を占める天井内装材の断熱性能が重要となる。また同時に車両室内の静音性を改善することも要求されており、この場合は天井内装材の吸音性能が重要となる。 Further, in recent vehicle development, control of heat inflow / outflow is more demanded from the viewpoint of energy saving. For example, the efficiency of cooling and heating is improved by increasing the heat insulation performance in the vehicle compartment. In such a case, the heat insulation performance of the ceiling interior material occupying a large surface area in the vehicle compartment is important. At the same time, it is also required to improve the quietness of the vehicle interior. In this case, the sound absorbing performance of the ceiling interior material is important.
本発明はこれら上述の天井内装材への要求を解決すべく検討されたものであり、車両用天井内装基材の成形工程とその後の部品組み立て工数を削減し、同時に乗員のための車両室内環境（断熱性と吸音性能）を向上することができる車両用天井内装材の製造方法と、それに使用するポリウレタン材料を提供する。 The present invention has been studied to solve the above-mentioned requirements for the ceiling interior material, and reduces the molding process of the vehicle ceiling interior base material and the subsequent parts assembly man-hours, and at the same time, the vehicle interior environment for passengers. Provided are a method for producing a vehicle ceiling interior material capable of improving (heat insulation and sound absorption performance) and a polyurethane material used therefor.
上記の目的を達成するために、本発明は、ポリウレタンフォームが車両用天井内装材表皮や必要に応じて配索部材類などと一体成形される車両用天井内装材に関する。またこの一体成形品は車両のルーフ車室内側の形状とほぼ一致しており、ルーフ形状と隙間なく設置できる。さらにポリウレタンフォームは特定のポリウレタン原料から用意されることにより、天井内装材として断熱性と吸音性能に優れた性能を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicular ceiling interior material in which a polyurethane foam is integrally formed with a vehicular ceiling interior material skin or, if necessary, a wiring member. Further, this integrally molded product substantially matches the shape of the vehicle interior side of the roof of the vehicle, and can be installed without a gap from the roof shape. Further, the polyurethane foam is prepared from a specific polyurethane raw material, and is characterized by having excellent performance as a ceiling interior material in heat insulation and sound absorption performance.
すなわち本発明は以下の通りである。 That is, the present invention is as follows.
[１]
車両用天井内装材の表皮や必要に応じて配索部材類などが成形型内に配置され、それら部材と、注入されたポリウレタン原料が発泡することにより、ポリウレタンフォームが車両用天井内装材の表皮と成形型内で一体成形される車両用天井内装材であって、その形状は取り付けるべき車両ルーフ内側部の形状とほぼ一致しており、ルーフと隙間なく設置できる、断熱性と吸音性能に優れた車両用天井内装材の製造方法。
[1]
The skin of the vehicle interior interior material is arranged in the mold, and if necessary, the wiring members are arranged in the mold, and the polyurethane foam is foamed by the injected polyurethane raw material. It is a vehicle ceiling interior material that is integrally molded in the mold, and its shape is almost the same as the shape of the inner part of the vehicle roof to be installed, and it can be installed without gaps between the roof and has excellent heat insulation and sound absorption performance A method of manufacturing a ceiling interior material for a vehicle.
[２]
表皮へのポリウレタン原料の浸み出しを防ぐため、表皮裏面にフィルムを備えた表皮を使用することを特徴とする[１]に記載の車両用天井内装材の製造方法。
[2]
The method for producing a vehicular ceiling interior material according to [1], wherein a skin having a film on the back surface of the skin is used in order to prevent the polyurethane raw material from seeping into the skin.
[３]
以下の工程で製造される[１〜２]に記載の方法
１．天井材の表皮や必要に応じて配索部材類などを、型開きした成形型内に仮止めする工程
２．上記成形型を型閉めする前にポリウレタン樹脂原料を注入しその後型を閉じる、または型閉め後に、あらかじめ型に設けた注入口よりポリウレタン樹脂原料を注入して、仮止めした各部材と生成されるポリウレタンフォームを一体に発泡成形させる工程
３．ポリウレタン樹脂原料の注入後、３分以内に型開きして、一体成形された天井材を取り出す工程
[3]
1. The method according to [1-2] produced by the following steps. 1. Temporarily fixing the ceiling of the ceiling material and wiring members as necessary in the mold that has been opened Before the mold is closed, the polyurethane resin raw material is injected and then the mold is closed, or after the mold is closed, the polyurethane resin raw material is injected from an injection port provided in the mold in advance, and the temporarily fixed members are generated. 2. Foam molding of polyurethane foam integrally Opening the mold within 3 minutes after injecting the polyurethane resin raw material and taking out the integrally formed ceiling material
[４]
上記ポリウレタンフォームが圧縮復元性を有し、以下の特性を満足する[１〜３]に記載の製造方法
・コア密度：６０ kg/m3 以下
・通気量 ：１０ L/min以上
・熱伝導率：４０ mW/m・K 以下
[4]
The polyurethane foam has compression recovery properties and satisfies the following characteristics: The production method according to [1 to 3], the core density: 60 kg / m 3 or less
・ Air flow rate: 10 L / min or more ・ Thermal conductivity: 40 mW / m ・ K or less
[５]
ポリウレタン樹脂原料が、ポリイソシアネートと配合ポリオールからなる２液反応型であり、ポリウレタン樹脂原料が以下の特性を満足する[１〜４]に記載の製造方法
１．ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含む。
２．配合ポリオールは、水酸基含有ポリオール、触媒、発泡剤としての水などから構成され、以下の条件を満足する。
・水を除く配合ポリオールの平均水酸基価が１０〜１００mgKOH/g
・配合ポリオールは、官能基数２〜４、水酸基価１５〜７０mgKOH/g、分子量１０００〜１５０００を満たすポリエーテルポリオールＡを、配合ポリオール総量１００重量部に対して３０〜９５重量部含有する。
[5]
The production method according to [1-4], wherein the polyurethane resin material is a two-component reaction type composed of a polyisocyanate and a blended polyol, and the polyurethane resin material satisfies the following characteristics: The polyisocyanate includes at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI, and MDI modified products.
2. The blended polyol is composed of a hydroxyl group-containing polyol, a catalyst, water as a foaming agent, and the like, and satisfies the following conditions.
-The average hydroxyl value of the blended polyol excluding water is 10 to 100 mgKOH / g
The blended polyol contains 30 to 95 parts by weight of polyether polyol A satisfying 2 to 4 functional groups, a hydroxyl value of 15 to 70 mg KOH / g, and a molecular weight of 1000 to 15000 with respect to 100 parts by weight of the blended polyol.
[６]
ポリウレタン樹脂原料がポリイソシアネートと配合ポリオールからなる２液反応型であり、反応に関する特性が以下の条件を満足する[１〜５]に記載の製造方法
・ライズタイム １０〜６０秒
・フリーフォームのコア密度 ４０ kg/m3 以下
[6]
The polyurethane resin raw material is a two-component reaction type comprising a polyisocyanate and a blended polyol, and the characteristics relating to the reaction satisfy the following conditions: [1-5] manufacturing method, rise time 10 to 60 seconds, free-form core Density 40 kg / m 3 or less
［７］
車両用天井内装材の表皮や必要に応じて配索部材類が成形型内に配置され、注入されたポリウレタン原料が発泡することにより、ポリウレタンフォームが車両用天井内装材の表皮と成形型内で一体成形される車両用天井内装材であり、車両用天井内装材の形状は取り付けるべき車両ルーフ内側部の形状とほぼ一致しており、ルーフと隙間なく設置できる、車両用天井内装材において使用されるポリウレタン樹脂原料であって、
ポリウレタン樹脂原料が、ポリイソシアネートと配合ポリオールからなる２液反応型であり、ポリウレタン樹脂原料が以下の特性を満足するポリウレタン樹脂原料：
１．ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含む。
２．配合ポリオールは、水酸基含有ポリオール、触媒、発泡剤としての水を含んでなり、以下の条件を満足する。
・水を除く配合ポリオールの平均水酸基価が１０〜１００ mgKOH/g
・配合ポリオールは、官能基数２〜４、水酸基価１５〜７０mgKOH/g、分子量１０００〜１５０００を満たすポリエーテルポリオールＡを、配合ポリオール総量１００重量部に対して３０〜９５重量部含有する。
[7]
The surface of the ceiling interior material for vehicles and the wiring members as needed are placed in the mold, and the injected polyurethane raw material foams, so that the polyurethane foam is placed in the surface of the ceiling interior material for the vehicle and the mold. It is an integrally molded vehicle ceiling interior material, and the shape of the vehicle ceiling interior material is almost the same as the shape of the inner part of the vehicle roof to be installed, and is used in the vehicle ceiling interior material that can be installed without any gap with the roof. A polyurethane resin raw material,
The polyurethane resin material is a two-component reaction type comprising a polyisocyanate and a blended polyol, and the polyurethane resin material satisfies the following characteristics:
1. The polyisocyanate includes at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI, and MDI modified products.
2. The blended polyol contains a hydroxyl group-containing polyol, a catalyst, and water as a foaming agent, and satisfies the following conditions.
-The average hydroxyl value of the blended polyol excluding water is 10 to 100 mgKOH / g
The blended polyol contains 30 to 95 parts by weight of polyether polyol A satisfying 2 to 4 functional groups, a hydroxyl value of 15 to 70 mg KOH / g, and a molecular weight of 1000 to 15000 with respect to 100 parts by weight of the blended polyol.
特に[１]、[２]、[３]および［７］の発明において、成形型内でポリウレタンフォームを成形すると同時に、表皮や配索部材類を天井内装材そのものに、接着剤を使用することなく一体化することができる。そのため天井内装材の成形が簡素化でき、また従来のように配索部材類を別工程で取り付ける必要がなくなり、それら工数を大幅に低減できる。また車両ルーフ形状と成形された天井内装成形品が隙間なく配置できるので、車両室内の断熱性と吸音性能が高まる。 In particular, in the inventions of [1], [2], [3] and [7], the polyurethane foam is molded in the mold, and at the same time, an adhesive is used for the ceiling and the interior material itself. Can be integrated. Therefore, it is possible to simplify the molding of the ceiling interior material, and it is not necessary to attach the routing members in a separate process as in the prior art, and the man-hours can be greatly reduced. Further, since the vehicle roof shape and the molded ceiling interior molded product can be arranged without a gap, the heat insulation and sound absorption performance in the vehicle compartment are enhanced.
特に[４]、[５]、[６]の発明において、発泡されるポリウレタンフォームが断熱性能と吸音性能に優れるので、第１〜３の発明の効果と合わさって、天井内装材として優れた特性を示す。また成形型からの脱型時間を３分以内にすることを可能にし生産性に優れ、ポリウレタンフォームの注入量も軽量化できるので工業的経済性を満たすことができる。 Particularly, in the inventions of [4], [5], and [6], the foamed polyurethane foam is excellent in heat insulation performance and sound absorption performance. Therefore, combined with the effects of the first to third inventions, it has excellent characteristics as a ceiling interior material. Indicates. In addition, it is possible to reduce the time for demolding from the molding die to 3 minutes or less, and it is excellent in productivity, and the amount of injection of polyurethane foam can be reduced, so that the industrial economy can be satisfied.
従来は、図１に示したように、まず表皮と基材を接着剤で貼り合わせた素材１が用意され、後の工程において、ハーネス２や吸音材４、（室内灯などの）取り付け用ベゼル５などの部品を基材に接着剤３等で貼り付けている。
Conventionally, as shown in FIG. 1, a
従来においては、基材の製造工程（例えば、硬質ポリウレタンフォームブロックを所定の厚みにスライスし、表皮とガラスマット、裏面材を接着剤で貼り合わせる）が多く、またその後の部品の貼り付けの工程が必要であり、製造作業が繁雑である。本発明において、部品の貼り付けの工程が不要であり、製造作業が簡便である。 Conventionally, there are many base material manufacturing processes (for example, slicing a rigid polyurethane foam block to a predetermined thickness, and bonding the skin, glass mat, and back material with an adhesive), and the subsequent process of pasting parts Is necessary and the manufacturing work is complicated. In the present invention, the part pasting process is unnecessary, and the manufacturing operation is simple.
本発明の実施形態に係る車両用天井内装材について説明する。
本発明に係る車両用天井内装材は、図２に示すように、断熱性と吸音性を兼ね備えたポリウレタンフォームにより、車両用天井内装材として必要な表皮、必要に応じて補強材、また必要に応じてハーネス２などの配索部材類および（室内灯などの）取り付け用ベゼル５が一体化した天井内装材６である。この場合、従来行われていた表皮と基材の貼り合わせ工程が不要であり、またポリウレタン樹脂自身が吸音性能を有するため、吸音材を貼る作業も不要になる。このように従来の後組立て工程の工数が大幅に削減できる。またその車両用天井内装材の形状は、取り付けるべきルーフパネル形状とほぼ一致しており、ルーフパネルと隙間なく配置できるため、従来のルーフと内装天井の間に空間がある構成に比較して、さらに断熱性と吸音性を向上させることができる。
A vehicle ceiling interior material according to an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, the ceiling interior material for a vehicle according to the present invention is made of polyurethane foam having both heat insulating properties and sound absorption properties. Accordingly, it is a ceiling interior material 6 in which wiring members such as the
表皮の種類や構成は特に限定されないが、ポリウレタン樹脂用原料の注入時に、表皮内部から外側に向かって原料が漏れ出さないように考慮されていることが好ましい。例えば内側に液漏れを防ぐフィルム等（例えば、発泡膜または非発泡膜）が配置されている表皮などである。必要な配索部材類は、これらに限定はされないが例えば図１、２中の配索部材（ハーネスなど）である。これらは必要に応じて必要な場所に配置できる。 The type and configuration of the skin are not particularly limited, but it is preferable to take into consideration that the raw material does not leak from the inside of the skin toward the outside when the raw material for polyurethane resin is injected. For example, it is a skin or the like in which a film or the like (for example, a foamed film or a non-foamed film) that prevents liquid leakage is disposed on the inside. Although necessary wiring members are not limited to these, for example, the wiring members (harnesses and the like) in FIGS. These can be placed where needed as needed.
次に本発明の実施形態に係る車両用天井内装材の成形方法について説明する。
まず始めに、図３に示すように、成形上型７、下型８を型開きした状態で、車両用天井内装材に使用する表皮材９をセットする。図３では表皮材を上型にセットしたが、取り付け場所は成形型の上型でも下型でもどちらでもよい。また車両用天井内装材として必要とされるハーネス２などの配索部品類を必要な場所にセットする。セットの方法は特に限定されるものではないが粘着テープなどで仮止めしてもよい。
Next, a method for forming a vehicular ceiling interior material according to an embodiment of the present invention will be described.
First, as shown in FIG. 3, the skin material 9 used for the vehicle ceiling interior material is set in a state where the
次いで、後述する２液反応型ポリウレタン樹脂原料を成形型内に注入するが、この方法は、１ショットで１点に注入する方法や、型内をトラバースさせる方法、複数ショットする方法やこれらの組合せを使用してよい。設備としては一般的に低圧や高圧タイプの射出注入機を使用することが好適である。
成形のための型閉め（図４）のタイミングは状況に応じて自由に選択できる。例えば、あらかじめ型閉めした後に所定の注入口から原料注入してもよいし、原料注入した後、発泡の状態に応じて後から型閉めしてもよい。
ポリウレタン樹脂原料の硬化終了後、（本発明では原料の注入後３分以内に）成形型を型開きして、車両用天井内装材を脱型する。成形型の温度は、表皮や配索部材に悪影響を与えない必要があるため、常温から８０℃程度が好ましい。
Next, a two-component reactive polyurethane resin raw material, which will be described later, is injected into the mold. This method includes a method of injecting one shot into one point, a method of traversing the inside of the mold, a method of multiple shots, and combinations thereof. May be used. In general, it is preferable to use a low-pressure or high-pressure type injection injector as the equipment.
The timing of mold closing (FIG. 4) for molding can be freely selected according to the situation. For example, the raw material may be injected from a predetermined inlet after the mold is closed in advance, or after the raw material is injected, the mold may be closed later according to the state of foaming.
After the polyurethane resin raw material is cured, the mold is opened (within the present invention, within 3 minutes after the injection of the raw material), and the vehicle ceiling interior material is removed. The temperature of the mold is preferably from room temperature to about 80 ° C. because it is necessary not to adversely affect the skin and the wiring member.
次に、本発明の実施形態に係る車両用天井内装材の成形方法に使用するポリウレタン樹脂原料について説明する。
本発明に使用するポリウレタン樹脂原料は、車両用天井内装材成形に必要な断熱性、吸音性、経済性などを満足させるために、次のように特定された組成で構成される。
Next, the polyurethane resin raw material used for the method for molding the vehicle interior ceiling material according to the embodiment of the present invention will be described.
The polyurethane resin raw material used in the present invention is composed of the composition specified as follows in order to satisfy the heat insulating properties, sound absorbing properties, economic efficiency and the like necessary for molding the ceiling interior material for vehicles.
本発明に使用するポリウレタン樹脂原料は、ポリイソシアネートと配合ポリオールからなる２液反応型である。 The polyurethane resin raw material used in the present invention is a two-component reaction type comprising a polyisocyanate and a blended polyol.
ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含む。ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含むポリイソシアネート類を選択すれば、樹脂の反応性、作業環境、原料コストなどを満たすことができる。
ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種のみからなることが好ましい。
TDI系ポリイソシアネートの使用も考えられるが、作業環境の悪化や反応性低下の問題があり、また脂肪族、脂環族系ポリイソシアネートでは、反応性低下や高コストが問題となるためそれらの使用は限られたものとなる。
The polyisocyanate includes at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI, and MDI modified products. If a polyisocyanate containing at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI, and MDI modified product is selected, the reactivity of the resin, working environment, raw material cost, etc. can be satisfied.
The polyisocyanate is preferably composed of at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI, and MDI-modified product.
The use of TDI polyisocyanates is also possible, but there are problems of deterioration of work environment and reactivity, and the use of aliphatic and alicyclic polyisocyanates causes problems of low reactivity and high cost. Will be limited.
本明細書において、MDIとは、ジフェニルメチレンジイソシアネートを意味する。
ポリメリックMDIとは、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートであり、モノメリックMDIと高分子量のポリイソシアネートの混合物である。モノメリックMDI とはMDIそのものを意味する。MDI変性体とは、MDIのカルボジイミド変性体、ウレトイミン変性体、ウレタン変性体などを意味する。
In this specification, MDI means diphenylmethylene diisocyanate.
Polymeric MDI is polymethylene polyphenyl polyisocyanate, which is a mixture of monomeric MDI and high molecular weight polyisocyanate. Monomeric MDI means MDI itself. The MDI modified product means an MDI carbodiimide modified product, a uretoimine modified product, a urethane modified product, or the like.
配合ポリオールは、水酸基含有ポリオール（好ましくは、水酸基含有ポリエーテルポリオール）、触媒、発泡剤としての水、要すれば、整泡剤などから構成される。配合ポリオールは、次の条件を満たすことが好ましい。
・水を除く配合ポリオールの平均水酸基価が１０〜１００ mgKOH/g
・配合ポリオールは、官能基数２〜４、水酸基価１５〜７０mgKOH/g、分子量１０００〜１５０００を満たすポリエーテルポリオールＡを、配合ポリオール総量１００重量部に対して３０〜９５重量部含有する。
ポリエーテルポリオールＡは１種類でも複数の混合物であってもよい。
ポリエーテルポリオールＡは、開始剤にアルキレンオキシドを順次開環付加重合して合成できる。ポリエーテルポリオールＡにおいて、末端エチレンオキシドブロック鎖含有量が５重量％以上であることが好ましい。
配合ポリオールにおいて、水酸基含有ポリオールはポリエーテルポリオールＡのみからなっていてもよいし、あるいは他の水酸基含有ポリオール（例えば、他の水酸基含有ポリエーテルポリオール、および水酸基含有ポリエステルポリオール）を含んでいてもよい。
The blended polyol is composed of a hydroxyl group-containing polyol (preferably a hydroxyl group-containing polyether polyol), a catalyst, water as a foaming agent, and a foam stabilizer if necessary. The blended polyol preferably satisfies the following conditions.
-The average hydroxyl value of the blended polyol excluding water is 10 to 100 mgKOH / g
The blended polyol contains 30 to 95 parts by weight of polyether polyol A satisfying 2 to 4 functional groups, a hydroxyl value of 15 to 70 mg KOH / g, and a molecular weight of 1000 to 15000 with respect to 100 parts by weight of the blended polyol.
The polyether polyol A may be one kind or a mixture of plural kinds.
Polyether polyol A can be synthesized by sequential ring-opening addition polymerization of alkylene oxide as an initiator. In the polyether polyol A, the terminal ethylene oxide block chain content is preferably 5% by weight or more.
In the blended polyol, the hydroxyl group-containing polyol may consist of only the polyether polyol A, or may contain other hydroxyl group-containing polyols (for example, other hydroxyl group-containing polyether polyols and hydroxyl group-containing polyester polyols). .
官能基数が２〜４であることによって、天井内装材に必要な強度が発現でき、生成されるポリウレタンフォームに外部から強度を与えて変形させてもすぐに復元できる柔軟性が得られる。 When the number of functional groups is 2 to 4, the strength required for the ceiling interior material can be exhibited, and flexibility can be obtained that can be restored immediately even if the polyurethane foam to be produced is deformed by applying strength from the outside.
水酸基価が１５〜７０mgKOH/gであることによって、天井形状を維持するための適度な強度と変形させてもすぐに復元できる柔軟性を得ることができる。水酸基価が２０〜５０mgKOH/gであることによって、天井形状を維持するための適度な強度と変形させてもすぐに復元できる柔軟性がさらに良好になる。分子量が１０００〜１５０００であることによって、天井形状を維持するための適度な強度と変形させてもすぐに復元できる柔軟性を得ることができる。分子量が３０００〜８０００であることによって、天井形状を維持するための適度な強度と変形させてもすぐに復元できる柔軟性がさらに良好になる。
末端エチレンオキシドブロック鎖含有量は反応性に重要な要素である。すなわち、５重量％未満であれば原料混合後の反応が遅く、成形時の脱型時間を満足させることができないことがある。末端エチレンオキシドブロック鎖含有量は、１０〜８０重量％であることが好ましい。
By having a hydroxyl value of 15 to 70 mgKOH / g, it is possible to obtain an appropriate strength for maintaining the ceiling shape and flexibility that can be immediately restored even when deformed. When the hydroxyl value is 20 to 50 mgKOH / g, the strength for maintaining the ceiling shape and the flexibility that can be immediately restored even when deformed are further improved. When the molecular weight is 1000 to 15000, it is possible to obtain an appropriate strength for maintaining the ceiling shape and flexibility that can be immediately restored even when deformed. When the molecular weight is 3000 to 8000, an appropriate strength for maintaining the ceiling shape and flexibility that can be immediately restored even when deformed are further improved.
Terminal ethylene oxide block chain content is an important factor for reactivity. That is, if it is less than 5% by weight, the reaction after mixing the raw materials is slow, and the demolding time during molding may not be satisfied. The terminal ethylene oxide block chain content is preferably 10 to 80% by weight.
ポリエーテルポリオールＡの配合量は、配合ポリオール１００重量部中の３０〜９５重量部が適切である。 The blending amount of the polyether polyol A is suitably 30 to 95 parts by weight in 100 parts by weight of the blending polyol.
他のポリオール、触媒、発泡剤としての水、整泡剤などは、本発明のポリウレタン樹脂に必要な特性を阻害しない限りにおいて、特に制限なく汎用な材料が使用できる。
他のポリオールはポリエーテルポリオールＡ以外の水酸基含有ポリオールであって、１種類でも複数種類でもよい。
また必要に応じて助剤類、顔料やフィラー類、他の発泡剤などを使用してもよい。
Other polyols, catalysts, water as a foaming agent, foam stabilizers and the like can be used without particular limitation as long as they do not impair the properties required for the polyurethane resin of the present invention.
The other polyol is a hydroxyl group-containing polyol other than the polyether polyol A, and may be one kind or plural kinds.
Further, auxiliary agents, pigments and fillers, and other foaming agents may be used as necessary.
ポリイソシアネートの使用量は、ポリオールおよびその他の活性水素化合物の活性水素の合計数に対するイソシアネート基の数の１００倍で表して（通常この１００倍で表した数値をイソシアネートインデックスという）、７０〜１５０、好ましくは８０〜１２０であってよい。 The amount of polyisocyanate used is represented by 100 times the number of isocyanate groups with respect to the total number of active hydrogens in the polyol and other active hydrogen compounds (usually, the numerical value represented by 100 times is referred to as the isocyanate index), 70 to 150, Preferably, it may be 80-120.
こうして準備されるポリウレタン樹脂原料は、車両用天井内装材の成形において以下の反応特性を有すことが望ましい。すなわち、
クリームタイム(*1) １０秒 以下
ゲルタイム(*2) １０〜６０秒
ライズタイム(*3) １５〜６０秒
*1：ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合後から液が発泡を始めるまでの時間
*2：ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合後から液のゲル化が始まるまでの時間
*3：ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合後から液(フォーム)の膨張が終了するまでの時間
It is desirable that the polyurethane resin raw material thus prepared has the following reaction characteristics when molding a ceiling interior material for a vehicle. That is,
Cream time (* 1) 10 seconds or less Gel time (* 2) 10-60 seconds Rise time (* 3) 15-60 seconds
* 1: Time from mixing of polyisocyanate and compounded polyol until liquid starts to foam
* 2: Time from mixing of polyisocyanate and compounded polyol to gelation of liquid
* 3: Time from the mixing of polyisocyanate and compounded polyol to the end of expansion of the liquid (foam)
これらの反応性であれば３分以内での脱型が可能となる。この反応性はポリイソシアネートと配合ポリオールの選択により調整でき、例えばクリームタイム５秒以下、ゲルタイム１０〜２５秒、ライズタイム１５〜３０秒であれば、１分脱型も可能である。 With these reactivity, demolding is possible within 3 minutes. This reactivity can be adjusted by selecting the polyisocyanate and the blended polyol. For example, if the cream time is 5 seconds or less, the gel time is 10 to 25 seconds, and the rise time is 15 to 30 seconds, 1-minute demolding is possible.
この範囲外であると、天井内装材はあまり厚さのない平らな形状であることから、原料混合液の成形型内での流れ性が不足したり、脱型時間が延長されてしまう等の問題が発生する。またフリーフォーム密度は１５〜４０kg/m3であることが好ましい。密度がこの範囲より高いと内装材の重量増となり好ましくない。密度がこの範囲より低いと天井形状を維持する強度と適切な柔軟性を得ることが難しくなる。例えば発泡剤としての水の量を多くすると密度は下がるが、ウレア結合量が増えるため適切な柔軟性を得られない。 If it is outside this range, the ceiling interior material has a flat shape with little thickness, so that the flowability of the raw material mixture in the mold is insufficient, or the demolding time is extended. A problem occurs. The free form density is preferably 15 to 40 kg / m 3 . If the density is higher than this range, the weight of the interior material is increased, which is not preferable. If the density is lower than this range, it is difficult to obtain the strength to maintain the ceiling shape and appropriate flexibility. For example, when the amount of water as a foaming agent is increased, the density decreases, but an appropriate flexibility cannot be obtained because the amount of urea bonds increases.
次に、本発明の実施形態に係る車両用天井内装材に使用するポリウレタンフォームの性能について説明する。前述したポリウレタン樹脂原料から車両用天井内装材に適した特性を有するポリウレタンフォームを得ることができる。すなわちポリウレタンフォームが、内装材として軽量で、いわゆる軟質から半硬質フォーム程度の強度を有し、外部から強度を与えて変形させてもすぐに復元する、圧縮復元性能を有する。 Next, the performance of the polyurethane foam used for the vehicular ceiling interior material according to the embodiment of the present invention will be described. A polyurethane foam having characteristics suitable for a vehicle ceiling interior material can be obtained from the aforementioned polyurethane resin raw material. That is, polyurethane foam is lightweight as an interior material, has a strength of about so-called soft to semi-rigid foam, and has a compression recovery performance that can be restored immediately even when deformed by applying strength from the outside.
コア密度は６０ kg/m3 以下 (JIS K7222)、通気量１０ L/min (JIS K6400-7) 以上が好ましい。 The core density is preferably 60 kg / m 3 or less (JIS K7222) and the air flow rate is 10 L / min (JIS K6400-7) or more.
熱伝導性能は、フォーム密度、通気量により影響を受ける性能であるが、車両内の熱マネジメントの観点から４０(mW/m・K)以下であれば従来の天井内装材に比較して十分断熱性能を発揮する。本発明の天井内装材に必要とされるポリウレタンフォーム特性は、互いに相反する要素になることが多いが、ポリウレタン樹脂原料を前述のように選択することによりこれらの性能を達成できる。 The heat conduction performance is affected by the foam density and air flow, but from the viewpoint of heat management in the vehicle, if it is 40 (mW / m · K) or less, it is sufficiently insulated compared to conventional ceiling interior materials. Demonstrate performance. The polyurethane foam characteristics required for the ceiling interior material of the present invention are often contradictory elements, but these performances can be achieved by selecting the polyurethane resin raw material as described above.
以下に、実施例に基づいて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらにより何ら制限を受けるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例１および比較例１
上記の本発明の実施形態に係る車両用天井内装材の成形方法に基づいて、車両用天井内装材（および本発明モデル）を作成した（実施例１）。実施例１に用いたポリウレタン樹脂原料を表１に示す。
それから得られたポリウレタンフォームの物性を表２に示す。
一方、従来の天井内装材製造方法に基づいて、従来品モデルを作成した（比較例１）。
熱伝導率測定のために、本発明の天井内装材モデル（実施例１）と従来品モデル（比較例１）を作成し、断熱性能を測定した。断熱性能の結果を表３に示す。
本発明の天井内装材モデル（実施例１）と従来品モデル（比較例１）を作成し、吸音性能を測定した。吸音性能の結果を図５および図６に示す。
Example 1 and Comparative Example 1
A vehicle ceiling interior material (and a model of the present invention) was created based on the method for molding a vehicle ceiling interior material according to the above-described embodiment of the present invention (Example 1). Table 1 shows the polyurethane resin raw materials used in Example 1.
Table 2 shows the physical properties of the polyurethane foam obtained therefrom.
On the other hand, a conventional product model was created based on a conventional ceiling interior material manufacturing method (Comparative Example 1).
In order to measure the thermal conductivity, a ceiling interior material model (Example 1) and a conventional product model (Comparative Example 1) of the present invention were created, and the heat insulation performance was measured. The results of the heat insulation performance are shown in Table 3.
A ceiling interior material model (Example 1) and a conventional product model (Comparative Example 1) of the present invention were created, and the sound absorption performance was measured. The results of the sound absorption performance are shown in FIGS.
表１における物質の詳細は次のとおりである。
ポリエーテルポリオールＡ-1： 水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能数３、分子量６０００、粘度約１２００ｍＰａ・ｓ／２５℃、末端エチレンオキシド付加量が１３重量％のポリエーテルポリオール
ポリエーテルポリオールＡ-2：水酸基価３７ｍｇＫＯＨ／ｇ、官能数３、分子量４５００、粘度約１０００ｍＰａ・ｓ／２５℃、末端エチレンオキシド付加量が１０重量％のポリエーテルポリオール
触媒１：Toyocat ET （東ソー社製）
触媒２：Dabco 33LV （エアプロダクツ社製）
触媒３：Dabco N1070 （エアプロダクツ社製）
整泡剤１：B8724LF2 （エボニック社製）
ポリイソシアネート１：粘度２００mPa.s/25℃のポリメリックＭＤＩ
Details of the substances in Table 1 are as follows.
Polyether polyol A-1: Polyether polyol having a hydroxyl value of 28 mgKOH / g, a functional number of 3, a molecular weight of 6000, a viscosity of about 1200 mPa · s / 25 ° C., and a terminal ethylene oxide addition amount of 13 wt%. Polyether polyol catalyst 1: Toyocat ET (manufactured by Tosoh Corporation) having 37 mg KOH / g, functional number 3, molecular weight 4500, viscosity of about 1000 mPa · s / 25 ° C., and terminal ethylene oxide addition amount of 10% by weight
Catalyst 2: Dabco 33LV (manufactured by Air Products)
Catalyst 3: Dabco N1070 (manufactured by Air Products)
Foam stabilizer 1: B8724LF2 (Evonik)
Polyisocyanate 1: Polymeric MDI with a viscosity of 200 mPa.s / 25 ° C
ポリウレタンフォームの各種物性は以下の方法で測定した。
＜熱伝導率＞
得られたポリウレタンフォームについて、JIS A1412-2 に基づいて熱伝導率を測定した。温度条件を0-25℃、25-75℃とした。
Various physical properties of the polyurethane foam were measured by the following methods.
<Thermal conductivity>
About the obtained polyurethane foam, thermal conductivity was measured based on JIS A1412-2. The temperature conditions were 0-25 ° C and 25-75 ° C.
本発明の天井内装材モデル（実施例１）と従来品モデル（比較例１）の作成方法は以下の通りである。 The method for creating the ceiling interior material model (Example 1) and the conventional product model (Comparative Example 1) of the present invention is as follows.
１．本発明による天井内装材モデルの作成（表皮/ポリウレタンフォームからなる）
使用材料：
・表皮：厚み約1.6mmの天井内装用表皮(ポリウレタン反応液の含浸を防ぐフィルム付き)
・ポリウレタン樹脂原料：表１による配合
表２による金型と成形機を用いて、金型下面に表皮をセットし、中心部にウレタン注入後、90秒後脱型して本発明モデル材を得た。
1. Creation of ceiling interior material model according to the present invention (consisting of skin / polyurethane foam)
Materials used:
・ Skin: about 1.6mm thick ceiling interior skin (with film to prevent impregnation of polyurethane reaction liquid)
・ Polyurethane resin raw material: Using a mold and a molding machine according to
２．従来品モデルの作成（表皮／ガラスファイバ／硬質ポリウレタンフォーム／ガラスファイバ／裏面材からなる）
使用材料：
・表皮：上記に同じ（厚み約1.6mmの天井内装用表皮(ポリウレタン反応液の含浸を防ぐフィルム付き)）
・ガラスファイバマット：100g/m2
・硬質ポリウレタンフォーム：天井材用SBU配合Z フォーム密度33kg/m3 250x200x8mm
・裏面材：不織布+フィルム 51g/m2
天井材用硬質ポリウレタンフォームの両面にエアガンで接着剤を各15g/m2塗布する。その後、片面にガラスファイバマットと表皮、他方にガラスファイバマットと裏面材をセットし、プレス機で8mm厚に成型(プレス温度： 130℃、プレス時間：25 秒)して、従来品モデルを得た。
2. Creation of conventional model (consisting of skin / glass fiber / rigid polyurethane foam / glass fiber / back material)
Materials used:
・ Skin: Same as above (approx. 1.6mm thick ceiling interior skin (with film to prevent impregnation of polyurethane reaction solution))
・ Glass fiber mat: 100g / m2
・ Rigid polyurethane foam: SBU compound Z for ceiling material Foam density 33kg / m 3 250x200x8mm
・ Back material: Non-woven fabric + film 51g / m2
Apply 15g / m2 of each adhesive with air gun on both sides of rigid polyurethane foam for ceiling material. Then, set the glass fiber mat and skin on one side, and the glass fiber mat and back material on the other side, and mold to 8mm thickness with a press (press temperature: 130 ° C, press time: 25 seconds) to obtain a conventional product model It was.
本発明モデルと従来品モデルの熱伝導率測定方法は以下の通りである。
実際の車両への天井内装材装着を想定し、図７のように各モデルをセットして測定を行った。ここでの鉄板(0.8mm)は車両ルーフを想定している。
図７は、熱伝導率測定のための本発明モデルと従来品モデルのセット状態を示す断面図である。天井内装材の厚みとして20mmと30mmの２段階で評価するが、本発明モデルの場合は、表皮とポリウレタンフォームの合計厚さについて測定した。従来品モデルの場合は、表皮/基材/裏面材(計8mm)と空間を合わせた厚さを20mmと30mmに調整して測定した。
・測定機：英弘精機製 HC-074 (熱板:200x200mm)
<測定-1 冬場想定> 上面温度:0℃に鉄板側,下面温度:25℃に表皮側。
<測定-2 夏場想定> 上面温度:25℃に表皮側,下面温度:75℃に鉄板側。
The method for measuring the thermal conductivity of the model of the present invention and the conventional product model is as follows.
Assuming that the ceiling interior material is actually mounted on a vehicle, each model was set and measured as shown in FIG. The iron plate (0.8mm) here assumes a vehicle roof.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a set state of the model of the present invention and a conventional product model for thermal conductivity measurement. The thickness of the ceiling interior material is evaluated in two stages of 20 mm and 30 mm. In the case of the model of the present invention, the total thickness of the skin and the polyurethane foam was measured. In the case of the conventional product model, the thickness of the skin / base material / back surface material (total 8 mm) and the space was adjusted to 20 mm and 30 mm and measured.
・ Measurement machine: HC-074 (Hot plate: 200x200mm) made by Eihiro Seiki
<Measurement-1 winter season assumption> Upper surface temperature: 0 ℃ on the iron plate side, lower surface temperature: 25 ℃ on the skin side.
<Measurement-2 Assumed in summer> Upper surface temperature: 25 ° C on the skin side, lower surface temperature: 75 ° C on the iron plate side.
図８は、吸音率測定のための本発明モデルと従来品モデルのセット状態を示す断面図である。本発明モデルと従来品モデルの吸音率測定は以下のように行った。
・測定機：日東紡製 Win Zac MTX (垂直入射 吸音率測定システム)
・サンプルサイズ：直径39.5mm の円形状にサンプリング
熱伝導率測定と同様、測定対象厚さを20mmと30mmの２段階で、同様なセット方法とした。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a set state of the model of the present invention and a conventional product model for measuring the sound absorption coefficient. The sound absorption coefficient of the present invention model and the conventional product model was measured as follows.
・ Measuring machine: Nittobo Win Zac MTX (normal incidence sound absorption measurement system)
・ Sample size: Similar to sampling thermal conductivity measurement in a circular shape with a diameter of 39.5mm, the measurement target thickness was set in two steps of 20mm and 30mm.
実施例１の配合ポリオールは表１および表２に示すように、本天井内装材に適した反応性、フォーム密度、熱伝導率、通気量などを有する。
また表３、図５および図６が示すように、実施例１の配合ポリオールから準備される本発明の天井内装材モデルは、従来品モデルと比較して優れた熱伝導率、吸音率を有することが分かる。
これらのように本発明によるポリウレタンフォームや、本発明の天井内装材モデルは車両用天井内装材として優れた性能をもつことを示している。
As shown in Tables 1 and 2, the blended polyol of Example 1 has reactivity, foam density, thermal conductivity, air flow rate and the like suitable for the ceiling interior material.
Moreover, as Table 3, FIG. 5, and FIG. 6 show, the ceiling interior material model of this invention prepared from the mixing | blending polyol of Example 1 has the thermal conductivity and the sound absorption rate which were excellent compared with the conventional product model. I understand that.
Thus, it is shown that the polyurethane foam according to the present invention and the ceiling interior material model of the present invention have excellent performance as a vehicle interior material.
本発明は、車両用天井内装材の成形および車両への取り付けに関して適している。 The present invention is suitable for molding a vehicle ceiling interior material and attaching it to a vehicle.
１ 表皮と基材の貼り合わせ材
２ ハーネス
３ 接着剤
４ 吸音材
５ 取り付け用ベゼル
６ 表皮・ハーネス・ポリウレタンフォームの一体成形材
７ 上型
８ 下型
９ 表皮材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
を含む、車両用天井内装材の製造方法であって、
前記車両用天井内装材の形状は取り付けるべき車両ルーフ内側部の形状とほぼ一致しており、ルーフと隙間なく設置でき、
前記ポリウレタン樹脂原料が、ポリイソシアネートと配合ポリオールとの２液反応型であり、以下の特性を満足する：
１．ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含む；
２．配合ポリオールは、水酸基含有ポリオール、触媒、発泡剤としての水を含んでなり、以下の条件を満足する；
・水を除く配合ポリオールの平均水酸基価が１０〜１００ mgKOH/g
・配合ポリオールは、官能基数 ２〜４、水酸基価１５〜７０mgKOH/g、分子量１０００〜１５０００を満たすポリエーテルポリオールＡを、配合ポリオール総量１００重量部に対して３０〜９５重量部含有する；
・ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合物のライズタイムが１０〜６０秒である；
・ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合物のフリーフォームのコア密度が４０ kg/m 3 以下である、
車両用天井内装材の製造方法。 A wiring member such that the arranged mold according to the epidermis and necessary ceiling interior material for a vehicle, is injected vital foamed polyurethane material, polyurethane foam, and the skin of the ceiling interior material for a vehicle, needs According to the process, the wiring members are integrally molded in the mold.
Including a ceiling interior material for a vehicle,
The shape of the ceiling interior material for the vehicle is substantially the same as the shape of the inner side of the vehicle roof to be attached, and can be installed without a gap with the roof ,
The polyurethane resin raw material is a two-component reaction type of a polyisocyanate and a blended polyol, and satisfies the following characteristics:
1. The polyisocyanate comprises at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI and MDI modified;
2. The blended polyol comprises a hydroxyl group-containing polyol, a catalyst, and water as a blowing agent, and satisfies the following conditions;
-The average hydroxyl value of the blended polyol excluding water is 10 to 100 mgKOH / g
The blended polyol contains 30 to 95 parts by weight of polyether polyol A satisfying 2 to 4 functional groups, a hydroxyl value of 15 to 70 mg KOH / g, and a molecular weight of 1000 to 15000 with respect to 100 parts by weight of the total amount of blended polyol;
The rise time of the mixture of polyisocyanate and compounded polyol is 10 to 60 seconds;
The core density of the free foam of the mixture of polyisocyanate and compounded polyol is 40 kg / m 3 or less,
A method for manufacturing a ceiling interior material for a vehicle .
１．天井材の表皮および必要に応じて配索部材類を、型開きした成形型内に仮止めする工程、
２．前記成形型を型閉めする前にポリウレタン樹脂原料を注入しその後型を閉じるかまたは型閉め後にポリウレタン樹脂原料を注入し、ポリウレタン樹脂原料を発泡させて、仮止めした各部材と生成されるポリウレタンフォームを一体に発泡成形させる工程、および
３．ポリウレタン樹脂原料の注入後、３分以内に型開きして、一体成形された天井材を取り出す工程。 The manufacturing method of Claim 1 or 2 including the following processes:
1. A step of temporarily fixing the skin of the ceiling material and , if necessary, the routing members in the mold that has been opened;
2. The mold was injected polyurethane resin material after the polyurethane resin material closing injection then type the closing or mold prior to mold closing, by foaming a polyurethane resin material, polyurethane foams produced with each member temporarily fixed 2. a step of foam-molding together, and A step of opening the mold within 3 minutes after injecting the polyurethane resin raw material and taking out the integrally formed ceiling material.
・コア密度：６０ kg/m3 以下
・通気量 ：１０ L/min以上
・熱伝導率：４０ mW/m・K以下。 The polyurethane foam has a compression recovery property, meet the following characteristics, a manufacturing method according to claim 1:
・ Core density: 60 kg / m 3 or less ・ Airflow: 10 L / min or more ・ Thermal conductivity: 40 mW / m · K or less.
前記ポリウレタン樹脂原料が、ポリイソシアネートと配合ポリオールとの２液反応型であり、以下の特性を満足する、原料組成物：
１．ポリイソシアネートは、ポリメリックMDI、モノメリックMDIおよびMDI変性体からなる群から選択された少なくとも１種を含む；
２．配合ポリオールは、水酸基含有ポリオール、触媒、発泡剤としての水を含んでなり、以下の条件を満足する；
・水を除く配合ポリオールの平均水酸基価が１０〜１００ mgKOH/g
・配合ポリオールは、官能基数 ２〜４、水酸基価１５〜７０mgKOH/g、分子量１０００〜１５０００を満たすポリエーテルポリオールＡを、配合ポリオール総量１００重量部に対して３０〜９５重量部含有する；
・ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合物のライズタイムが１０〜６０秒である；
・ポリイソシアネートと配合ポリオールの混合物のフリーフォームのコア密度が４０ kg/m 3 以下である。 A raw material composition comprising a polyurethane resin raw material for integrally producing a vehicle ceiling interior material by the method according to any one of claims 1 to 4 ,
The polyurethane resin raw material is a two-liquid reaction type of a polyisocyanate and formulated polyol, satisfies the following properties, the raw material composition:
1. The polyisocyanate comprises at least one selected from the group consisting of polymeric MDI, monomeric MDI and MDI modified ;
2. The blended polyol comprises a hydroxyl group-containing polyol, a catalyst, and water as a blowing agent, and satisfies the following conditions ;
-The average hydroxyl value of the blended polyol excluding water is 10 to 100 mgKOH / g
The blended polyol contains 30 to 95 parts by weight of polyether polyol A satisfying 2 to 4 functional groups, a hydroxyl value of 15 to 70 mg KOH / g, and a molecular weight of 1000 to 15000 with respect to 100 parts by weight of the total amount of blended polyol;
The rise time of the mixture of polyisocyanate and compounded polyol is 10 to 60 seconds;
-The core density of the free foam of the mixture of polyisocyanate and compounded polyol is 40 kg / m 3 or less .
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