JP7216404B2 - Molded ceiling material for vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、車両におけるルーフパネルの車室内側に配設された車両用成形天井材及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE
車両の成形天井材として、例えば、硬質ウレタン等を基材層とし、その両側にガラス繊維補強層を設けるとともに、当該各ガラス繊維補強層の外側に表皮層と裏面層とをそれぞれ設けたものが一般的に知られている。ガラス繊維補強層は、ガラスマット等で構成され、該ガラスマット等にウレタン系樹脂(例えば、イソシアネート系樹脂)からなる接着剤を塗布した状態で基材の両側にサンドイッチ状に配置することにより、基材層を補強し、且つ、成形後の形状を維持するだけでなく、各ガラス繊維補強層に塗布した接着剤を用いて表皮層とガラス繊維補強層との間、並びに、裏面層とガラス繊維補強層との間を接合して各層間に必要な接着強度が得られるようにしている。また、表皮層は、不織布、トリコット及びスラブウレタンのラミネート表皮、織布、編物、プラスチックシート等で構成されている。 As a molded ceiling material for a vehicle, for example, a hard urethane or the like is used as a base material layer, glass fiber reinforcing layers are provided on both sides, and a skin layer and a back layer are provided on the outside of each of the glass fiber reinforcing layers. commonly known. The glass fiber reinforcing layer is composed of a glass mat or the like, and the glass mat or the like is coated with an adhesive made of a urethane-based resin (for example, an isocyanate-based resin). In addition to reinforcing the base material layer and maintaining the shape after molding, the adhesive applied to each glass fiber reinforced layer is used to bond between the skin layer and the glass fiber reinforced layer, and between the back layer and the glass. The fiber reinforced layers are joined together to obtain the required bonding strength between the layers. The skin layer is composed of a non-woven fabric, a laminated skin of tricot or slab urethane, a woven fabric, a knitted fabric, a plastic sheet, or the like.
近年では、軽量化を図るためにルーフパネルの厚みが薄くなってきており、さらには、車両内装部品のモジュール化を目的として成形天井材の裏面側にワイヤーハーネス等の多くの部品を取り付けるので、走行時においてルーフパネルが振動し易く、また雨音等が車室内に伝わり易くなっている。したがって、車室内の防音性能(吸音性能、遮音性能)を高めるために様々な工夫がなされている。例えば、特許文献1の車両用成形天井材は、車室内に面する天井材本体を備え、該天井材本体は、硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、該基材層の車室内側に設けられた第1ガラス繊維補強層と、基材層のルーフパネル側に設けられた第2ガラス繊維補強層と、第1ガラス繊維補強層の車室内側に設けられ、車室内の内装面となる表皮層とを備えている。第2ガラス繊維補強層のルーフパネル側には、防音性を高めるために、高い吸音性能を有するスラブウレタン層、高い非通気性を有する樹脂フィルム層、及び、不織布からなる裏面層が第2ガラス繊維補強層側から順に設けられた構造になっている。
In recent years, roof panels have become thinner in order to reduce weight, and many parts such as wire harnesses are attached to the back side of the molded ceiling material for the purpose of modularizing vehicle interior parts. The roof panel tends to vibrate while the vehicle is running, and the sound of rain or the like tends to be transmitted into the passenger compartment. Therefore, various measures have been taken to improve the soundproof performance (sound absorption performance, sound insulation performance) in the passenger compartment. For example, the molded ceiling material for a vehicle of
また、上述の如き車両用成形天井材では、防音性能の向上のみならず、太陽光等による車室内の温度上昇を抑制するといった断熱性能(遮熱性能)を高めることも高いレベルで要求される。 In addition, in the molded ceiling material for vehicles as described above, it is required not only to improve the soundproofing performance but also to improve the heat insulation performance (heat shielding performance) to suppress the temperature rise in the vehicle interior due to sunlight etc. at a high level. .
特許文献1では、天井材本体のルーフパネル側の全面にスラブウレタン層が設けられているので、スラブウレタン層を設けていないものに比べて防音性能と断熱性能とが飛躍的に向上するものと予測していた。しかし、上述の如き構成では、予測に反して吸音性能と断熱性能とが従来品と比べて少し改善されるだけであり、期待する防音性能及び断熱性能が得られなかった。
In
そのために、研究者らは、成形天井材における防音性能と断熱性能とをそれぞれ向上させるために更に研究を重ねた。その対策の一つとして、特許文献1の成形天井材におけるスラブウレタン層の厚みを3mmから倍の6mmに変更して防音性能及び断熱性能の評価を行った。この時、成形天井材を成形する成形金型における上型の成形面と下型の成形面との間の間隔、所謂、成形金型のクリアランスを、従来の薄いスラブウレタン層で構成される成形天井材を成形するときと同様の設定のままで厚みを増したスラブウレタン層を有する成形天井材を成形すると、ガラス繊維補強層に塗布した接着剤がスラブウレタン層に多量に浸透してしまい、成形後にスラブウレタン層が元の厚みにまで復元されなくなることが分かった。したがって、成形金型における上型の成形面と下型の成形面との間の間隔を従来よりも広く設定することにより、成形時に接着剤がスラブウレタン層に浸透しても成形後にスラブウレタン層が元の厚みにまで復元できるように調整した状態で成形天井材を成形することにした。すると、成形天井材における防音性能及び断熱性能が大幅に向上したが、一方で新たな課題が発生した。すなわち、厚みを増したスラブウレタン層が成形後において元の厚みに復元できるように成形金型における上型の成形面と下型の成形面との間の間隔を従来よりも広い設定にすると、成形金型を型閉じしてスラブウレタン層を圧縮させた際に当該スラブウレタン層に加わる加圧力が不十分なものになってしまい、表皮層とガラス繊維補強層との間、並びに、裏面層とガラス繊維補強層との間において接着不足が生じる現象が起こった。したがって、成形後の成形天井材において表皮層が垂れ下がって製品として成り立たないばかりか、成形後の成形天井材を所望する形状や強度に維持できないことが分かった。
Therefore, researchers conducted further research to improve the sound insulation performance and thermal insulation performance of molded ceiling materials, respectively. As one of the countermeasures, the thickness of the slab urethane layer in the molded ceiling material of
これを回避するために、ガラス繊維補強層に塗布した接着剤の量を増やすことも考えられるが、その場合、車両内部において乗員の視野に入る表皮層の表面には、接着剤が染み出すのを避ける必要があり、表皮層側のガラス繊維補強層に塗布する接着剤を増加させるのには限界がある。したがって、表皮層側のガラス繊維補強層には、塗布する接着剤の量を増加しないのが望ましく、もし仮に増加するにしても表皮層から接着剤が染み出ない程度の接着剤の量を塗布するに留めて、裏面層側のガラス繊維補強層に塗布する接着剤の量を増加させることを試みた。 In order to avoid this, it is conceivable to increase the amount of adhesive applied to the glass fiber reinforcing layer, but in that case, the adhesive will not seep out on the surface of the skin layer that is visible to the occupants inside the vehicle. There is a limit to increasing the adhesive applied to the glass fiber reinforcing layer on the skin layer side. Therefore, it is desirable not to increase the amount of adhesive applied to the glass fiber reinforced layer on the skin layer side. At the same time, an attempt was made to increase the amount of adhesive applied to the glass fiber reinforcing layer on the back layer side.
この場合、単に裏面層側のガラス繊維補強層に塗布する接着剤の量を増やすと、成形天井材における裏面側の各層間の接着不足は解消するが、増やした接着剤が成形時においてガラス繊維補強層からスラブウレタン層に多量に浸透してしまい、成形後にスラブウレタン層が元の厚みに復元できなくなる不具合が発生してしまう。したがって、上述の対策として、ガラス繊維補強層とスラブウレタン層との間に不織布層を設けることを試みた。 In this case, simply increasing the amount of adhesive applied to the glass fiber reinforced layer on the back layer side will solve the lack of adhesion between the layers on the back side of the molded ceiling material, but the increased adhesive will not affect the glass fiber during molding. A large amount of it permeates from the reinforcing layer to the slab urethane layer, which causes a problem that the slab urethane layer cannot be restored to its original thickness after molding. Therefore, as a countermeasure, an attempt was made to provide a non-woven fabric layer between the glass fiber reinforcing layer and the slab urethane layer.
ガラス繊維補強層とスラブウレタン層との間に不織布層を設けると、天井材本体における車体との取付面(基準面)を除く、所謂一般面と呼ばれる領域においては、ガラス繊維補強層に塗布した接着剤のスラブウレタン層への浸透が不織布層により遮られるので、成形後にスラブウレタン層を元の厚みに復元させることができる一方、成形時において圧縮量の多い領域である車体との取付面においては、スラブウレタン層が強く押し潰されてガラス繊維補強層に塗布された接着剤が不織布層を通過してスラブウレタン層にまで浸透することにより、スラブウレタン層が圧縮された状態の形状にて硬化することが分かった。しかし、この対策だけでは、成形天井材の一般面における強度と形状保持不足、さらには、各層間の接着不足を解決するには至らなかった。 When a non-woven fabric layer is provided between the glass fiber reinforced layer and the slab urethane layer, the nonwoven fabric layer is applied to the glass fiber reinforced layer in the so-called general surface area, excluding the mounting surface (reference surface) of the ceiling material body with the vehicle body. Since the penetration of the adhesive into the slab urethane layer is blocked by the non-woven fabric layer, the slab urethane layer can be restored to its original thickness after molding. , the slab urethane layer is strongly crushed and the adhesive applied to the glass fiber reinforced layer passes through the non-woven fabric layer and penetrates into the slab urethane layer, resulting in a compressed state of the slab urethane layer. found to harden. However, this measure alone did not solve the general problem of insufficient strength and shape retention of molded ceiling materials, as well as insufficient adhesion between layers.
具体的には、ガラス繊維補強層に塗布する接着剤の量を増やすか、或いは、不織布層の密度を減少させると、各層間の接着力が増すとともに成形天井材の一般面における所望の強度を得ることができるが、スラブウレタン層の復元力が不足して所望の防音性能及び断熱性能を得ることができなくなる一方、ガラス繊維補強層に塗布する接着剤の量を減らすか、或いは、不織布層の密度を高めると、各層間の接着力が不足して成形天井材の一般面において所望の強度を得ることができなくなるとともに、形状保持が困難になるという課題に直面することになった。 Specifically, increasing the amount of adhesive applied to the fiberglass reinforcing layer or decreasing the density of the nonwoven fabric layer increases the adhesion between the layers and achieves the desired strength on the general surface of the molded ceiling material. However, the restoring force of the slab urethane layer is insufficient, and the desired soundproofing performance and heat insulating performance cannot be obtained. When the density of the ceiling material is increased, the adhesive strength between the layers becomes insufficient, and the general surface of the molded ceiling material cannot be obtained with the desired strength, and the shape retention becomes difficult.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い防音性能及び断熱性能を有するとともに、成形時における各層間の接着強度を高めることができ、しかも成形時に所望の形状と強度とを確保することができる車両用成形天井材及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and its object is to have high soundproof performance and heat insulation performance, to increase the adhesive strength between each layer during molding, and to achieve the desired performance during molding. The object of the present invention is to provide a molded ceiling material for a vehicle and a method for manufacturing the same, which can ensure the shape and strength of the vehicle.
上記の目的を達成するために、成形天井材を成形する際に、天井材本体の厚み方向に異なる2つの加圧力が加わる領域をそれぞれ複数設けるようにして成形天井材を得るようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a molded ceiling material is obtained by providing a plurality of areas to which two different pressures are applied in the thickness direction of the ceiling material body when molding the molded ceiling material. Characterized by
具体的には、車両におけるルーフパネルの車室内側に配設されたパネル状をなす天井材本体を有する車両用成形天井材の製造方法において、次のような解決手段を講じた。 Specifically, in a method for manufacturing a molded ceiling material for a vehicle having a panel-shaped ceiling material main body disposed on the interior side of the roof panel of the vehicle, the following solutions were taken.
すなわち、第1の発明では、上記天井材本体は、硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、塗布した第1接着剤を硬化させることにより形成され、上記基材層の上記車室内側に設けられた第1ガラス繊維補強層と、塗布した第2接着剤を硬化させることにより形成され、上記基材層の上記ルーフパネル側に設けられた第2ガラス繊維補強層と、上記第1ガラス繊維補強層の上記車室内側に上記第1接着剤を用いて接合され、上記車室内の内装面となる表皮層と、上記第2ガラス繊維補強層の上記ルーフパネル側に上記第2接着剤を用いて接合された防音断熱増強層とを備え、該防音断熱増強層は、上記第2ガラス繊維補強層の上記ルーフパネル側に設けられた不織布層と、該不織布層の上記ルーフパネル側に設けられたスラブウレタン層と、該スラブウレタン層の上記ルーフパネル側に設けられたフィルム層とを有し、上記防音断熱増強層のルーフパネル対向面には、平面視で点状又は線状をなす複数の凹部と、隣り合う上記各凹部の間に位置し、且つ、上記ルーフパネル側に張り出す複数の凸部とが設けられている車両用成形天井材を製造する製造方法であって、型閉じ時において上記スラブウレタン層の素材の厚みに対応する金型クリアランスに設定された互いに対向する上型及び下型を有し、当該下型の成形面に複数の点状又は線状の突出部が設けられることにより、上記金型クリアランスに狭い部分と広い部分とがそれぞれ複数個所発生する成形金型を用意し、上記フィルム層、上記スラブウレタン層及び上記不織布層の各素材を順に重ねて予め一体に接合した状態の上記防音断熱増強層の素材を上記下型の成形面に上記フィルム層の素材側が下方となるようにセットし、次いで、上記防音断熱増強層の素材の上に上記第2接着剤を塗布した上記第2ガラス繊維補強層の素材、上記基材層の素材、上記第1接着剤を塗布した上記第1ガラス繊維補強層の素材、及び、上記表皮層の素材を順に重ねて積層体を形成し、しかる後、上記成形金型を型閉じして上型の成形面を上記積層体に押し当てることにより、上記積層体を上記上型の成形面と上記下型の成形面とに沿うように変形させながら、上記各突出部により上記金型クリアランスが狭く設定された領域で上記スラブウレタン層を上記不織布層側に第1加圧力で押圧して上記第2接着剤を上記不織布層を介して上記スラブウレタン層に浸透させて硬化させて高加圧成形部を得るとともに、上記下型における上記各突出部の無い部分により上記金型クリアランスの広く設定された領域で上記スラブウレタン層を上記不織布層側に上記第1加圧力よりも小さい第2加圧力で押圧して上記第2接着剤を上記不織布層の第2ガラス繊維補強層側に浸透させて硬化させて低加圧成形部を得る一方、上記積層体の上型側に上記基材を介して上記各突出部の押圧の影響を受けて全域に亘って上記第1加圧力に近い圧力が加わることで上記第1接着剤を上記表皮層の全域の上記第1ガラス繊維補強層側に浸透させて硬化させることにより上記各突出部に対応する位置に上記各凹部が形成され、且つ、上記下型における上記各突出部の無い部分に対応する位置に上記各凸部が形成された上記天井材本体を得ることを特徴とする。 That is, in the first invention, the ceiling material main body is formed by curing a substrate layer made of a rigid urethane foam and a first adhesive applied, and is provided on the vehicle interior side of the substrate layer. a second glass fiber reinforcing layer formed by curing the applied second adhesive and provided on the roof panel side of the base material layer; and the first glass fiber A skin layer that is bonded to the vehicle interior side of the reinforcing layer using the first adhesive and becomes an interior surface of the vehicle interior, and the second adhesive is applied to the roof panel side of the second glass fiber reinforcement layer. a nonwoven fabric layer provided on the roof panel side of the second glass fiber reinforced layer; and a nonwoven fabric layer provided on the roof panel side of the second glass fiber reinforced layer. and a film layer provided on the roof panel side of the slab urethane layer, and the surface of the soundproof and heat insulation reinforcing layer facing the roof panel has a dotted or linear shape in plan view A manufacturing method for manufacturing a molded ceiling material for a vehicle, which is provided with a plurality of recesses and a plurality of protrusions located between the adjacent recesses and projecting toward the roof panel, the method comprising: a mold; It has an upper mold and a lower mold that face each other and are set to a mold clearance corresponding to the thickness of the material of the slab urethane layer when closed, and a plurality of dotted or linear projections on the molding surface of the lower mold. is provided, prepare a molding die in which a plurality of narrow parts and wide parts occur in the mold clearance, and stack each material of the film layer, the slab urethane layer, and the nonwoven fabric layer in order in advance. The material for the soundproof and heat insulation reinforcing layer in a state of being integrally joined is set on the molding surface of the lower mold so that the material side of the film layer faces downward. The material of the second glass fiber reinforced layer coated with adhesive, the material of the base layer, the material of the first glass fiber reinforced layer coated with the first adhesive, and the material of the skin layer are stacked in this order. After that, the molding die is closed and the molding surface of the upper mold is pressed against the laminate, so that the laminate is formed by the molding surface of the upper mold and the lower mold. While deforming along the surface, the slab urethane layer is pressed against the nonwoven fabric layer side with a first pressure in the region where the mold clearance is narrowed by the protrusions to apply the second adhesive. It is permeated into the slab urethane layer through the nonwoven fabric layer and cured by high pressure molding. While obtaining the shaped portion, the slab urethane layer is pushed toward the nonwoven fabric layer side in the area where the mold clearance is wide by the portion of the lower mold that does not have the protrusions, and a second pressure that is smaller than the first pressure is applied. Pressing with pressure causes the second adhesive to penetrate into the second glass fiber reinforced layer side of the nonwoven fabric layer and harden to obtain a low pressure molded part, while the base material is applied to the upper mold side of the laminate. A pressure close to the first pressurizing force is applied over the entire area under the influence of the pressure of each projecting portion through the above, so that the first adhesive is applied to the first glass fiber reinforcing layer side over the entire surface layer. By penetrating and curing, the recesses are formed at positions corresponding to the protrusions, and the protrusions are formed at positions corresponding to the portions of the lower mold where there are no protrusions. A ceiling material body is obtained .
第2の発明では、第1の発明において、上記各凹部は、平面視で格子状となるように設けられていることを特徴とする。 A second invention is characterized in that, in the first invention, the respective recesses are provided so as to form a grid pattern in a plan view.
第3の発明では、第1又は第2の発明において、上記フィルム層は、上記ルーフパネル側に設けられたアルミニウム薄膜層と、該アルミニウム薄膜層の上記ルーフパネル側に設けられた樹脂フィルム層とからなることを特徴とする。 In a third invention, in the first or second invention, the film layer comprises an aluminum thin film layer provided on the roof panel side and a resin film layer provided on the roof panel side of the aluminum thin film layer. characterized by consisting of
第1の発明では、スラブウレタン層における各凸部に対応する領域は元の厚みか、或いは、それに近い厚みにまで復元した状態であるので、厚みを増したスラブウレタン層により車両用成形天井材の防音性能及び断熱性能を向上させることができる。また、ルーフパネル側に複数の凹部を有するとともに隣り合う凹部の間にルーフパネル側に張り出す複数の凸部を有するので、防音断熱増強層におけるルーフパネル対向面の表面積が平坦なものに比べて広くなる。したがって、樹脂フィルム層の膜振動によって吸収される音の量が増え、車両用成形天井材における防音性能を高めることができる。また、成形金型の下型に突出部を複数設けたことにより成形金型に金型クリアランスの狭い部分と広い部分とがそれぞれ設定されるので、スラブウレタン層の厚みを増加させても金型クリアランスの狭い部分における天井材本体の厚み方向に加わる第1加圧力によって、当該部分における防音断熱増強層と第2ガラス繊維補強層との間に浸透して硬化する第2接着剤の量が相対的に増えることになる。したがって、防音断熱増強層と第2ガラス繊維補強層との間がしっかりと繋がり、各層間の接着力を高めることができる。また、天井材本体の車室内側は、成形時において剛性を有する硬質ウレタンからなる基材を介して下型に形成された各突出部の押圧の影響を受けるので、金型クリアランスが全域に亘って狭くなって成形したのと同じ状態になり、全域に亘って第1加圧力に近い圧力が加えられて成形されたものになる。したがって、第1ガラス繊維補強層に塗布する第1接着剤を大幅に増加させることなく、表皮層の第1ガラス繊維補強層側に第1接着剤を浸透させて十分な接着力を得ることができる。このように、成形時において天井材本体の強度と形状保持がなされるだけでなく、表皮層の接着強度をも十分に確保することができる。 In the first invention, since the regions corresponding to the projections in the slab urethane layer are restored to the original thickness or a thickness close to it, the slab urethane layer with increased thickness is used as a molded ceiling material for vehicles. The soundproof performance and heat insulation performance of can be improved. In addition, since the roof panel has a plurality of recesses and has a plurality of protrusions projecting toward the roof panel between adjacent recesses, the surface area of the soundproof and heat insulation reinforcing layer facing the roof panel is flat compared to the case where the surface area is flat. get wider. Therefore, the amount of sound absorbed by the film vibration of the resin film layer is increased, and the soundproofing performance of the molded vehicle ceiling material can be enhanced. In addition, by providing a plurality of projecting parts on the lower mold of the molding die, narrow parts and wide parts of the mold clearance are set in the molding die, respectively. Due to the first pressure applied in the thickness direction of the ceiling material body in the portion where the clearance is narrow, the amount of the second adhesive that permeates and hardens between the soundproof and heat insulating reinforcing layer and the second glass fiber reinforced layer in that portion becomes relative. will increase substantially. Therefore, the soundproof and heat insulating reinforcing layer and the second glass fiber reinforcing layer are firmly connected to each other, and the adhesive force between the layers can be enhanced. In addition, the interior side of the ceiling material main body is affected by the pressing force of each projecting portion formed on the lower mold through the base material made of hard urethane having rigidity during molding, so the mold clearance extends over the entire area. It narrows down to the same state as when it was molded, and a pressure close to the first pressurizing force is applied over the entire area, resulting in a molded one. Therefore, without significantly increasing the amount of the first adhesive applied to the first glass fiber reinforced layer, the first adhesive can be permeated into the first glass fiber reinforced layer side of the skin layer to obtain sufficient adhesive strength. can. In this manner, not only the strength and shape retention of the ceiling material main body during molding, but also the adhesive strength of the skin layer can be sufficiently ensured.
第2の発明では、車両用成形天井材におけるルーフパネル側の略全域に亘って表面積が増えるので、車室内の防音性能を均一に高めることができる。 In the second aspect of the invention, the surface area of the molded vehicle ceiling material is increased over substantially the entire area on the roof panel side, so that the soundproofing performance in the vehicle interior can be uniformly improved.
第3の発明では、ルーフパネルを介して車室内に進入する熱が反射率の高いアルミニウム薄膜層によって反射するようになる。その際、車両用成形天井材の最外層に位置する樹脂フィルム層において遠赤外線による発熱が発生するが、アルミニウム薄膜層に連続して設けられた断熱性能の高いスラブウレタン層によって車室内に向かう熱を効率良く遮断するようになる。したがって、高い断熱性能を有する車両用成形天井材にすることができる。また、樹脂フィルム層が車両用成形天井材におけるルーフパネル側の最外層に位置するので、アルミニウム薄膜層がルーフパネルと車両用成形天井材との間の空間に剥き出しの状態で晒されないようになる。したがって、ルーフパネルと車両用成形天井材との間の空間が高温で、且つ、湿気が高い状態になってもアルミニウム薄膜層が白化するといったことが無くなり、経年劣化による断熱性の低下が発生し難い車両用成形天井材にすることができる。 In the third invention, the heat entering the passenger compartment through the roof panel is reflected by the highly reflective aluminum thin film layer. At that time, heat is generated by far-infrared rays in the resin film layer located on the outermost layer of the molded ceiling material for vehicles, but the heat is transferred to the vehicle interior by the slab urethane layer with high heat insulation performance provided continuously to the aluminum thin film layer. will be efficiently blocked. Therefore, it is possible to provide a molded vehicle ceiling material having high heat insulating performance. In addition, since the resin film layer is positioned as the outermost layer on the roof panel side of the molded vehicle ceiling material, the aluminum thin film layer is not exposed in the space between the roof panel and the molded vehicle ceiling material in an exposed state. . Therefore, even if the space between the roof panel and the molded vehicle ceiling material becomes hot and humid, whitening of the aluminum thin film layer will not occur, and deterioration of heat insulation due to deterioration over time will occur. It can be a molded vehicle headliner that is difficult to install.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. It should be noted that the following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature.
図1は、本発明の実施形態に係る車両用成形天井材1を備えた車両10を示す。車両用成形天井材1は、車両10におけるルーフパネル10aの車室内側に配設され、パネル状をなす天井材本体1aを備えている。
FIG. 1 shows a
該天井材本体1aは、平坦な形状をなす第1天井部1bと、該第1天井部1bの車幅方向両側に連続して設けられた第2天井部1cとを備えている。
The ceiling material
該第2天井部1cは、第1天井部1bから離れるにつれて次第に下方に傾斜して延びる形状をなしていて、車体10bへの取付面となっている。
The
天井材本体1aは、図2及び図3に示すように、硬質ウレタン発泡体からなる基材層2と、該基材層2の車室内側に設けられた第1ガラス繊維補強層3と、基材層2のルーフパネル10a側に設けられた第2ガラス繊維補強層4と、第1ガラス繊維補強層3の車室内側に設けられた不織布からなる表皮層5と、第2ガラス繊維補強層4のルーフパネル10a側に設けられた防音断熱増強層9とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基材層2の硬質ウレタン発泡体は、密度が0.022~0.035g/cm3で、且つ、厚みが6~15mmに設定されている。
The rigid urethane foam of the
第1ガラス繊維補強層3は、塗布したウレタン系樹脂からなる第1接着剤3aを硬化させることにより形成され、基材層2に第1接着剤3aを浸透させて硬化させることにより、基材層2に接合されるようになっている。
The first glass
第2ガラス繊維補強層4は、塗布したウレタン系樹脂からなる第2接着剤4aを硬化させることにより形成され、基材層2に第2接着剤4aを浸透させて硬化させることにより、基材層2に接合されるようになっている。
The second glass
表皮層5は、車室内の内装面になっていて、第1ガラス繊維補強層3から表皮層5に浸透した第1接着剤3aにより第1ガラス繊維補強層3に接合されるようになっている。
The
防音断熱増強層9は、第2ガラス繊維補強層4から防音断熱増強層9に浸透した第2接着剤4aにより第2ガラス繊維補強層4に接合されるようになっている。
The soundproof and heat insulating reinforcing
防音断熱増強層9は、第2ガラス繊維補強層4のルーフパネル10a側に設けられた不織布層6と、該不織布層6のルーフパネル10a側に設けられたスラブウレタン層7と、該スラブウレタン層7のルーフパネル10a側に設けられたフィルム層8とを備えている。尚、図3では、便宜上、フィルム層8の厚みを誇張して記載している。
The soundproof and heat insulating reinforcing
不織布層6は、目付量が60~140g/m2に設定されている。
The
スラブウレタン層7は、厚みが6~10mmに、密度が0.020~0.040g/cm3に、通気度が10~50cc/cm2・sにそれぞれ設定されている。
The
フィルム層8は、スラブウレタン層7のルーフパネル10a側に設けられたアルミニウム薄膜層8aと、該アルミニウム薄膜層8aのルーフパネル10a側に設けられた樹脂フィルム層8bとを備えている。
The
アルミニウム薄膜層8aは、樹脂フィルム層8bの車室内側全域にアルミニウム合金材を蒸着により付着させて形成したものである。つまり、アルミニウム薄膜層8aは、アルミニウム合金材の蒸着層である。
The aluminum
樹脂フィルム層8bは、ポリエチレン樹脂で形成され、車両用成形天井材1におけるルーフパネル10a側の最外層になっている。
The
天井材本体1aの第1天井部1bは、後述する成形金型11の下型11Bに設けられた各突出部12aにより金型クリアランスC1が狭く設定された領域で成形時に天井材本体1aの厚み方向に加えられた第1加圧力(以下、第1加圧力P1と呼ぶ)により、第2接着剤4aを不織布層6を介してスラブウレタン層7に浸透させて硬化させて複数の高加圧成形部9Aを得るとともに、後述する下型11Bの各突出部12aの無い部分により金型クリアランスC1の広く設定された領域で成形時に天井材本体1aの厚み方向に加えられた第1加圧力P1よりも小さい第2加圧力(以下、第2加圧力P2と呼ぶ)により、第2接着剤4aを不織布層6の第2ガラス繊維補強層4側に浸透させて硬化させて複数の低加圧成形部9Bを得る一方、第1天井部1bの車室内側は、成形時において硬質ウレタンからなる基材層2を介して後述する成形金型11の各突出部12aの押圧の影響を受けるので、略全域に亘って金型クリアランスC1を狭くして成形したのと同じ状態になり、全域に亘って第1加圧力に近い圧力が加わることで第1接着剤3aを表皮層5の全域の第1ガラス繊維補強層3側に浸透させて硬化させることにより得られるようになっている。
The
すなわち、防音断熱増強層9のルーフパネル対向面9aにおける各高加圧成形部9Aに対応する位置には、車両前後方向及び車幅方向に線状に延びる多数の凹条溝9b(凹部)が形成され、該各凹条溝9bは、平面視で格子状になっている。
That is, a large number of
また、ルーフパネル対向面9aにおける各凹条溝9bに囲まれる部分、すなわち、ルーフパネル対向面9aにおける各低加圧成形部9Bに対応する位置には、ルーフパネル10a側に張り出すように緩やかに湾曲する凸面9c(凸部)が形成されている。
In addition, the portions of the roof
天井材本体1aの第2天井部1cは、成形時に当該天井材本体1aの厚み方向に加わった第1加圧力P1より大きい第3加圧力(以下、第3加圧力P3と呼ぶ)により、スラブウレタン層7を不織布層6側に圧縮変形させた状態で第2接着剤4aを不織布層6を介してスラブウレタン層7に浸透させて硬化させるとともに第1接着剤3aを表皮層5の第1ガラス繊維補強層3側に浸透させて硬化させることにより形成された極薄肉形状になっている。
The
次に、本発明の実施形態における車両用成形天井材1の製造方法について詳述する。
Next, a method for manufacturing the molded
車両用成形天井材1の天井材本体1aは、図4及び図5に示すように、互いに対向する上型11A及び下型11Bを有する成形金型11を用いて成形されるようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the ceiling material
成形金型11は、型閉じ状態において、上型11Aの上側成形面11aと下型11Bの下側成形面11bとの間の隙間、所謂、成形金型11のクリアランスC1が、スラブウレタン層7の素材の厚みに対応するように10.5~12.5mmに設定されている。
When the molding die 11 is closed, the gap between the
下側成形面11bにおける天井材本体1aの第1天井部1bを成形する部分には、高加圧加工部12が設けられている。
A high pressure processed
該高加圧加工部12は、上方に突出し、且つ、下側成形面11bに沿って線状に延びる複数の突出部12aを備え、各突出部12aは、平面視で格子状に延びている。
The high-pressure processed
すなわち、成形金型11は、下型11Bの下側成形面11bに複数の線状の突出部12aが設けられることにより、金型クリアランスC1に狭い部分と広い部分とがそれぞれ複数個所発生している。
That is, the molding die 11 is provided with a plurality of
高加圧加工部12の各突出部12aに囲まれる1つの区分け部分は、平面視で正方形状をなしている。
One partitioned portion surrounded by the protruding
高加圧加工部12の各突出部12aに囲まれる1つの区分け部分は、平面視で1辺が20mm~100mmの正方形状をなしている。尚、高加圧加工部12の各突出部12aに囲まれる1つの区分け部分は、平面視で正方形状でなくてもよく、長方形状であってもよい。また、高加圧加工部12の各突出部12aは、平面視で格子状に延びていることが必須ではなく、例えば、各突出部12aが平面視で円形に延びる形状をなしており、当該円形部分が複数並設されたような形状であってもよい。
One partitioned portion surrounded by the protruding
そして、まず始めに、フィルム材を用意し、このフィルム材の一方の面にアルミニウム合金材を蒸着させることにより、アルミニウム薄膜層8aと樹脂フィルム層8bとからなるフィルム層8の素材を作成する。
First, a film material is prepared, and an aluminum alloy material is vapor-deposited on one surface of the film material to prepare a material for the
次に、スラブウレタン層7の素材と不織布層6の素材とを用意し、フィルム層8の素材におけるアルミニウム薄膜層8aがスラブウレタン層7の素材側となるように、不織布層6の素材、スラブウレタン層7の素材及びフィルム層8の素材を順に重ね合わせながらフレームラミネート加工により3つのシート材を一体にして防音断熱増強層9の素材を予め作成する。
Next, a material for the
次いで、防音断熱増強層9の素材を下型11Bの下側成形面11bにフィルム層8の素材側が下方となるようにセットした後、防音断熱増強層9の素材の上に第2接着剤4aを塗布した第2ガラス繊維補強層4の素材、基材層2の素材、第1接着剤3aを塗布した第1ガラス繊維補強層3の素材、及び、表皮層5の素材を順に重ねて積層体13を形成する。
Next, after setting the material of the soundproof and heat insulating
しかる後、成形金型11を型閉じして上型11Aの上側成形面11aを積層体13に押し当てる。すると、成形金型11は、積層体13を上型11Aの上側成形面11aと下型11Bの下側成形面11bとに沿うように変形させながら、第1天井部1bを成形する積層体13の領域において、各突出部12aにより金型クリアランスC1が狭く設定された領域でスラブウレタン層7を不織布層6側に第1加圧力P1で押圧して第2接着剤4aを不織布層6を介してスラブウレタン層7に浸透させて硬化させて高加圧成形部9Aを複数形成する。このとき、スラブウレタン層7は不織布層6側に凹状形状となるように圧縮変形した状態のまま維持される。一方、成形金型11は、第1天井部1bを成形する積層体13の領域において、下型11Bにおける各突出部12aの無い部分により金型クリアランスC1の広く設定された領域でスラブウレタン層7を不織布層6側に第2加圧力P2で押圧して第2接着剤4aを不織布層6の第2ガラス繊維補強層4側に浸透させて硬化させて低加圧成形部9Bを複数形成する。このとき、スラブウレタン層7の低加圧成形部9Bは圧縮変形後に復元する。一方、第1天井部1bを成形する積層体13の上型11A側は、基材層2を介して各突出部12aの押圧の影響を受けて全域に亘って第1加圧力に近い圧力が加わることで第1接着剤3aを表皮層5の全域の第1ガラス繊維補強層3側に浸透させて硬化させる。そして、成形金型11は、第2天井部1cを成形する積層体13の領域において、上型11Aの上側成形面11aと下型11Bの下側成形面11bとに沿うように変形させながら、下型11Bにおける各突出部12aの無い部分でさらに金型クリアランスC1の狭く設定された領域でスラブウレタン層7を不織布層6側に第1加圧力P1よりも大きい第3加圧力P3で押圧して第2接着剤4aを不織布層6を介してスラブウレタン層7に浸透させて硬化させるとともに第1接着剤3aを表皮層5の第1ガラス繊維補強層3側に浸透させて硬化させることにより極薄肉形状にして天井材本体1aが得られる。
After that, the molding die 11 is closed and the
ここで、本発明の実施形態に係る車両用成形天井材1の製造条件についての検討結果について説明する。
Here, the results of examination of the manufacturing conditions of the molded
(a)成形金型11の構造について
ア.実験
図6は、天井材本体1aの成形時に表皮層5の表面に第1接着剤3aが染み出ない程度の量の第1接着剤3aを第1ガラス繊維補強層3に塗布するとともに、スラブウレタン層7の厚みt、成形金型11のクリアランスC1、突出部12aの突出高さh1、高加圧加工部12の各突出部12aに囲まれる1つの区分け部分の形状S1及びその個数N1、第2ガラス繊維補強層4に塗布する第2接着剤4aの塗布量をそれぞれ変更させながら天井材本体1aのサンプル材A~Hを成形し、サンプル材A~Hにおける表皮層5と第1ガラス繊維補強層3との間、及び、第1ガラス繊維補強層3と基材層2との間の接着強度をそれぞれ測定して必要最低限の剥離強度が得られているか否かを確認した。尚、必要最低限の剥離強度とは、例えば、自動車メーカー等で基準値として用いられる値を参考として設定した。
(a) Structure of molding die 11 a. Experiment FIG. 6 shows that the
サンプル材Aは、スラブウレタン層7を有していない従来の車両用成形天井材と同様の構造をなすものであり、成形金型11のクリアランスC1を7mmに設定して成形されたものである。
The sample material A has the same structure as a conventional molded ceiling material for vehicles without the
一方、サンプル材Bは、ルーフパネル10a側にスラブウレタン層7を有する車両用成形天井材1と同様の構造をなすものであるが、突出部12aを有しない成形金型11で成形されたものである。すなわち、サンプル材Bのスラブウレタン層7には、成形時において突出部12aにより第1加圧力P1が加えられていない。
On the other hand, the sample material B has the same structure as the molded
さらに、サンプル材C~Hは、本願発明の車両用成形天井材1と同様の構造をなすものであり、突出部12aを有する成形金型11で成形されたものである。すなわち、サンプル材C~Hのスラブウレタン層7には、成形時において突出部12aによりスラブウレタン層7に第1加圧力P1が加えられている。
Furthermore, the sample materials C to H have the same structure as the molded
サンプル材A、Bを比較すると、車両用成形天井材1にスラブウレタン層7を設ける場合、成形後において成形金型11を型開きした際にスラブウレタン層7が元の形状に復元するように成形金型11のクリアランスC1を単に広く設定して天井材本体1aを成形しても、表皮層5と第1ガラス繊維補強層3との間、及び、第1ガラス繊維補強層3と基材層2との間において必要な剥離強度を得ることができないことが分かった。
Comparing the sample materials A and B, when the
一方、サンプル材C~Hを見ると、車両用成形天井材1にスラブウレタン層7を設ける場合、成形後において成形金型11を型開きした際にスラブウレタン層7が元の形状に復元するように成形金型11のクリアランスC1を広く設定するとともに、成形金型11に各突出部12aを設けて天井材本体1aを成形すると、各条件を適切に設定すれば、表皮層5と第1ガラス繊維補強層3との間、及び、第1ガラス繊維補強層3と基材層2との間において必要な剥離強度を得ることができることが分かった。
On the other hand, looking at the sample materials C to H, when the
イ.突出部12aについて
ア.の実験結果により、以下の条件にすると、表皮層5と第1ガラス繊維補強層3との間、及び、第1ガラス繊維補強層3と基材層2との間が必要最小限の接着強度以上になることが分かった。
・成形金型11のクリアランスC1の増加量g1=(スラブウレタン層7の厚みt)×(55±10%)
・突出部12aの突出高さh1=クリアランスC1の増加量g1×(45~95%)
・高加圧加工部12の区分け部分の形状S1:平面視で正方形状、長方形状及び円形状等
・高加圧加工部12の区分け部分の個数N1:第1天井部1bの500mm×500mmの領域に25~600個(例えば、区分け部分の形状S1が100mm×100mmの正方形状や直径100mmの丸形状の場合、第1天井部1bの500mm×500mmの領域に区分け部分が25個設定され、区分け部分の形状S1が20mm×20mmの正方形状や直径20mmの丸形状の場合、第1天井部1bの500mm×500mmの領域に区分け部分が600個設定される)
尚、突出部12aの幅d1は、成形時において破損等が起きない剛性を有するようにするために、2mm以上に設定することが好ましい。
stomach.
・Increase amount g1 of clearance C1 of molding die 11=(thickness t of slab urethane layer 7)×(55±10%)
・Protruding height h1 of the protruding
・Shape S1 of the partitioned portion of the high pressure processed portion 12: Square shape, rectangular shape, circular shape, etc. in plan view ・Number N1 of the partitioned portion of the high pressure processed portion 12: 500 mm × 500 mm of the
The width d1 of the projecting
また、各突出部12aの幅d1や突出高さh1は、第1天井部1bの設定部位によってそれぞれ変更した値のものを設定してもよい。
Also, the width d1 and the height h1 of each protruding
(b)第2接着剤4aの塗布量と不織布層6の目付量について
図7は、天井材本体1aの成形後において、第1天井部1bのスラブウレタン層7を元の厚みか、又は、元の厚みに近い状態にまで復元させることができ、さらには、スラブウレタン層7を圧縮変形させた状態で硬化させることにより第2天井部1cを薄肉形状にすることができる第2接着剤4aの塗布量と不織布層6の目付量との関係を調べた結果を示す。
(b) Application amount of the
スラブウレタン層7の密度ρが0.02g/m3、0.03g/m3、0.04g/m3、厚みtが6mm、8mm、10mm、12mmのものをそれぞれ用いるとともに、成形金型11のクリアランスC1を各スラブウレタン層7の厚みtに合わせて当該スラブウレタン層7の厚みtの約45~65%の間で変化させ、さらには、突出部12aを所定の形状及び突出高さ等に設定した状態で第2接着剤4aの塗布量と不織布層6の目付量とを種々変更しながら成形した天井材本体1aの状態を観察した。
The density ρ of the
尚、図7の〇印は、車両用成形天井材1を所望の形状と強度とに維持できるとともに、成形後における第1天井部1b及び第2天井部1cの両方の状態に満足できる製品であるものを、△印は、車両用成形天井材1の形状や強度、並びに、成形後における第1天井部1b及び第2天井部1cの両方の状態において十分に満足できるものではないが製品として成り立つものを、×印は、製品として成り立たないものをそれぞれ示している。
7 indicates a product that can maintain the desired shape and strength of the molded
図7の結果より、第2接着剤4aの塗布量を25~50g/m2とし、不織布層6の目付量を60~140g/m2に設定すればよいことが分かった。
From the results of FIG. 7, it was found that the application amount of the
ここで、本発明の実施形態に係る車両用成形天井材1の防音性能の評価結果について説明する。
Here, evaluation results of the soundproofing performance of the molded
図8は、横軸を周波数、縦軸を吸音率としたグラフであり、各周波数において吸音率が高いほど吸音性能が高いことを示している。データBは、不織布からなる表皮層5及び厚みが6.5mmの硬質ウレタン発泡体からなる基材層2とで構成された一般的な車両用成形天井材と同様のサンプル材αを用いて取得したものであり、データD1は、本発明の実施形態の車両用成形天井材1と同様のサンプル材βを用いて取得したものである。尚、サンプル材βは、サンプル材αに、第2接着剤4aを35g/m2塗布した第2ガラス繊維補強層4、目付量が100g/m2の不織布層6、密度ρが0.024g/m3で厚みtが8mmのスラブウレタン層7、及び、樹脂フィルム層8bを順に積層したものであり、成形金型11のクリアランスC1を11.5mmに設定し、且つ、下側成形面11bに設ける高加圧加工部12の区分け部分の形状S1を25mm×25mmの正方形状が400個並ぶものにするとともに、各突出部12aの突出高さを3.2mmに設定して成形した。
FIG. 8 is a graph in which the horizontal axis is the frequency and the vertical axis is the sound absorption coefficient, showing that the higher the sound absorption coefficient at each frequency, the higher the sound absorption performance. Data B is obtained using a sample material α similar to a general molded ceiling material for vehicles, which is composed of a
図8に示すように、サンプル材βは、0.5~6.3kHzにおける低周波から高周波のほぼ全領域に亘って従来の一般的な車両用成形天井材に比べて高い防音性能を有することが分かった。より具体的には、サンプル材βの吸音率は、サンプル材αに比べて、1kHzにおいて約60%向上しており、2kHzにおいて約35%向上しており、4kHzにおいて約25%向上していた。 As shown in Fig. 8, the sample material β has a higher soundproof performance than conventional general molded ceiling materials for vehicles over almost the entire range from low frequencies to high frequencies in the range of 0.5 to 6.3 kHz. I found out. More specifically, the sound absorption coefficient of sample material β was improved by about 60% at 1 kHz, improved by about 35% at 2 kHz, and improved by about 25% at 4 kHz compared to sample material α. .
このように、本発明の実施形態の車両用成形天井材1は、従来の車両用成形天井材と比べてほとんどの周波数の領域において防音性能が高くなることがわかった。これは、天井材本体1aの各低加圧成形部9Bにおけるスラブウレタン層7が元の厚みか、或いは、それに近い厚みにまで復元した状態になっているので、厚みを増したスラブウレタン層7により車両用成形天井材1の防音性能が向上したからだと考えられる。また、各高加圧成形部9Aは、スラブウレタン層7が第1加圧力P1により圧縮変形した状態で維持されてルーフパネル10a側に凹状形状をなすようになるとともに各低加圧成形部9Bがルーフパネル10a側に張り出すように緩やかに湾曲する凸面9cを有するので、防音断熱増強層9におけるルーフパネル10a対向面の表面積が平坦なものに比べて広くなることから、樹脂フィルム層8bの膜振動によって吸収される音の量が増え、車両用成形天井材1の防音性能が向上したからだと考えられる。このように、本発明の実施形態によると、各高加圧成形部9A及び各低加圧成形部9Bによって車両用成形天井材1における防音性能を高めることができる。
Thus, it was found that the molded
また、各高加圧成形部9Aは、平面視で格子状となるように車両用成形天井材1に形成されているので、ルーフパネル10a側の略全域に亘って表面積が増えるようになり、車室内を均一に静かにすることができる。
Further, since each high-pressure molded
次に、本発明の実施形態に係る車両用成形天井材1の断熱性能についての評価結果について説明する。
Next, the evaluation results of the heat insulation performance of the
まず、断熱性能の評価に際し、図9に示すような、断熱性能評価装置15を用意した。該断熱性能評価装置15は、車室外が高温になったときの車室内の温度の上昇度合いを評価するためのものであり、上方に開口する凹部16aを有する発砲スチロール製の支持体16と、当該支持体16の上部開口周縁との間に車両用成形天井材1のサンプル材14をその表皮層5側が下方になるように挟持可能な石膏製の環状体17とを備えている。該環状体17の上部には、金属製の熱源プレート18が載置され、該熱源プレート18は、図示しない赤外線ランプを用いて昇温されるようになっている。
First, a heat insulation
そして、断熱性能評価装置15にサンプル材14をそれぞれセットするとともに、熱源プレート18を約90℃にした状態で図9のC点における上昇温度を5分刻みに測定した。
Then, each
図10は、横軸を評価開始からの経過時間、縦軸を経過時間におけるC点の温度としたグラフであり、時間が経過してもC点における温度が低いほど断熱性が高いことを示している。データBは、サンプル材αを断熱性能評価装置15にセットして取得したものであり、データD2は、サンプル材βを断熱性能評価装置15にセットして取得したものである。
FIG. 10 is a graph in which the horizontal axis is the elapsed time from the start of evaluation and the vertical axis is the temperature at point C in the elapsed time. ing. Data B was obtained by setting the sample material α in the heat insulation
すると、図10に示すように、データB及びデータD2は、テスト開始直後から上昇温度に差が出始め、60分経過後には約2.5℃の上昇温度の差が見られた。これは、高い断熱性能を有するスラブウレタン層7が厚みを有しているので、ルーフパネル10aを介して車室内に進入する熱を効率良く遮断しているものと考えられる。
Then, as shown in FIG. 10, data B and data D2 began to exhibit a difference in temperature rise immediately after the start of the test, and a difference in temperature rise of about 2.5° C. was observed after 60 minutes had elapsed. It is believed that this is because the
次に、サンプル材βのスラブウレタン層7と樹脂フィルム層8bとの間にアルミニウム薄膜層8aを加えたサンプル材γを用意するとともに、断熱性能評価装置15にサンプル材γをセットして断熱性能の評価を行った。
Next, a sample material γ was prepared by adding an aluminum
図11に示すように、データBは、サンプル材αを断熱性能評価装置15にセットして取得したものであり、データD3は、サンプル材γを断熱性能評価装置15にセットして取得したものである。データB及びデータD3は、テスト開始直後から温度に差が出始め、60分経過後には約5.2℃の温度の差が見られた。これは、ルーフパネル10aを介して車室内に進入する熱が反射率の高いアルミニウム薄膜層8aによって反射するからだと考えられる。その際、車両用成形天井材1の最外層に位置する樹脂フィルム層8bにおいて遠赤外線による発熱が発生すると考えられるが、アルミニウム薄膜層8aに連続して設けられた断熱性の高いスラブウレタン層7が車室内に向かう熱を効率良く遮断しているものと考えられる。したがって、本発明の実施形態の車両用成形天井材1は、従来の一般的な車両用成形天井材に比べて高い断熱性能が得られることが分かった。
As shown in FIG. 11, data B was obtained by setting the sample material α in the heat insulation
このように、本発明の実施形態によると、防音断熱増強層9をルーフパネル10a側に設けることによって断熱性能の高い車両用成形天井材1にすることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, by providing the soundproof and heat insulating
また、樹脂フィルム層8bが車両用成形天井材1におけるルーフパネル10a側の最外層に位置するので、アルミニウム薄膜層8aがルーフパネル10aと車両用成形天井材1との間の空間に剥き出しの状態で晒されないようになる。したがって、ルーフパネル10aと車両用成形天井材1との間の空間が高温で、且つ、湿気が高い状態になってもアルミニウム薄膜層8aが白化するといったことが無くなり、経年劣化による断熱性の低下が発生し難い車両用成形天井材1にすることができる。
Further, since the
以上より、本発明の実施形態によると、成形金型11の下型11Bに突出部12aを複数設けたことにより成形金型11に金型クリアランスC1の狭い部分と広い部分とがそれぞれ設定されるので、スラブウレタン層7の厚みを増加させても金型クリアランスC1の狭い部分における天井材本体1aの厚み方向に加わる第1加圧力P1によって、当該部分における防音断熱増強層9と第2ガラス繊維補強層4との間に浸透して硬化する第2接着剤4aの量が相対的に増えることになる。したがって、防音断熱増強層9と第2ガラス繊維補強層4との間がしっかりと繋がり、各層間の接着力を高めることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, by providing a plurality of projecting
また、天井材本体1aの車室内側は、剛性を有する硬質ウレタンからなる基材層2を介して下型11Bに形成された各突出部12aの押圧の影響を受けるので、金型クリアランスC1が全域に亘って狭くなって成形したのと同じ状態になり、全域に亘って第1加圧力P1に近い圧力が加えられて成形されたものになる。したがって、第1ガラス繊維補強層3に塗布する第1接着剤3aを大幅に増加させることなく、表皮層5の第1ガラス繊維補強層3側に第1接着剤3aを浸透させて十分な接着力を得ることができる。このように、成形時において天井材本体1aの強度と形状保持がなされるだけでなく、表皮層5の接着強度をも十分に確保することができる。
In addition, since the interior side of the
尚、本発明の実施形態では、各高加圧成形部9A(又は、凹条溝9b)が平面視で格子状に形成されているが、これに限らず、例えば、平面視で直線状に形成されていてもよいし、点状に形成されていてもよい。
In the embodiment of the present invention, each high-pressure molded
また、本発明の実施形態では、成形時に天井材本体1aのスラブウレタン層7に第1加圧力P1を加えるための高加圧加工部12を下型11Bの下側成形面11bに一体に形成しているが、高加圧加工部12は、下型11Bとは別に、例えば、金網のような網目状部材を形成した後、当該部材を下型11Bに溶接で取り付けるようにしてもよい。この場合、突出部12aの突出高さh1は、h1=クリアランスC1の増加量g1×(45~95%)の条件を満たすことが必要である。
In addition, in the embodiment of the present invention, a high
本発明は、車両におけるルーフパネルの車室内側に設けられた車両用成形天井材に適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a molded vehicle ceiling material provided on the interior side of a roof panel of a vehicle.
1 車両用成形天井材
1a 天井材本体
2 基材層
3 第1ガラス繊維補強層
3a 第1接着剤
4 第2ガラス繊維補強層
4a 第2接着剤
5 表皮層
6 不織布層
7 スラブウレタン層
8 フィルム層
8a アルミニウム薄膜層
8b 樹脂フィルム層
9 防音断熱増強層
9A 高加圧成形部
9B 低加圧成形部
9a ルーフパネル対向面
9b 凹条溝(凹部)
9c 凸面(凸部)
10 車両
10a ルーフパネル
11 成形金型
11A 上型
11B 下型
11a 上側成形面
11b 下側成形面
12a 突出部
13 積層体
C1 金型クリアランス
1 molded ceiling material for
9c Convex surface (convex part)
10
Claims (3)
上記天井材本体は、硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、
塗布した第1接着剤を硬化させることにより形成され、上記基材層の上記車室内側に設けられた第1ガラス繊維補強層と、
塗布した第2接着剤を硬化させることにより形成され、上記基材層の上記ルーフパネル側に設けられた第2ガラス繊維補強層と、
上記第1ガラス繊維補強層の上記車室内側に上記第1接着剤を用いて接合され、上記車室内の内装面となる表皮層と、
上記第2ガラス繊維補強層の上記ルーフパネル側に上記第2接着剤を用いて接合された防音断熱増強層とを備え、
該防音断熱増強層は、上記第2ガラス繊維補強層の上記ルーフパネル側に設けられた不織布層と、
該不織布層の上記ルーフパネル側に設けられたスラブウレタン層と、
該スラブウレタン層の上記ルーフパネル側に設けられたフィルム層とを有し、
上記防音断熱増強層のルーフパネル対向面には、平面視で点状又は線状をなす複数の凹部と、隣り合う上記各凹部の間に位置し、且つ、上記ルーフパネル側に張り出す複数の凸部とが設けられている車両用成形天井材を製造する製造方法であって、
型閉じ時において上記スラブウレタン層の素材の厚みに対応する金型クリアランスに設定された互いに対向する上型及び下型を有し、当該下型の成形面に複数の点状又は線状の突出部が設けられることにより、上記金型クリアランスに狭い部分と広い部分とがそれぞれ複数個所発生する成形金型を用意し、
上記フィルム層、上記スラブウレタン層及び上記不織布層の各素材を順に重ねて予め一体に接合した状態の上記防音断熱増強層の素材を上記下型の成形面に上記フィルム層の素材側が下方となるようにセットし、
次いで、上記防音断熱増強層の素材の上に上記第2接着剤を塗布した上記第2ガラス繊維補強層の素材、上記基材層の素材、上記第1接着剤を塗布した上記第1ガラス繊維補強層の素材、及び、上記表皮層の素材を順に重ねて積層体を形成し、
しかる後、上記成形金型を型閉じして上型の成形面を上記積層体に押し当てることにより、上記積層体を上記上型の成形面と上記下型の成形面とに沿うように変形させながら、上記各突出部により上記金型クリアランスが狭く設定された領域で上記スラブウレタン層を上記不織布層側に第1加圧力で押圧して上記第2接着剤を上記不織布層を介して上記スラブウレタン層に浸透させて硬化させて高加圧成形部を得るとともに、上記下型における上記各突出部の無い部分により上記金型クリアランスの広く設定された領域で上記スラブウレタン層を上記不織布層側に上記第1加圧力よりも小さい第2加圧力で押圧して上記第2接着剤を上記不織布層の第2ガラス繊維補強層側に浸透させて硬化させて低加圧成形部を得る一方、上記積層体の上型側に上記基材を介して上記各突出部の押圧の影響を受けて全域に亘って上記第1加圧力に近い圧力が加わることで上記第1接着剤を上記表皮層の全域の上記第1ガラス繊維補強層側に浸透させて硬化させることにより上記各突出部に対応する位置に上記各凹部が形成され、且つ、上記下型における上記各突出部の無い部分に対応する位置に上記各凸部が形成された上記天井材本体を得ることを特徴とする車両用成形天井材の製造方法。 Having a panel-shaped ceiling material main body arranged on the interior side of the roof panel of the vehicle,
The ceiling material main body includes a base layer made of rigid urethane foam,
a first glass fiber reinforcing layer formed by curing the applied first adhesive and provided on the vehicle interior side of the base material layer;
a second glass fiber reinforcing layer formed by curing the applied second adhesive and provided on the roof panel side of the base material layer;
A skin layer that is bonded to the vehicle interior side of the first glass fiber reinforcement layer using the first adhesive and that serves as an interior surface of the vehicle interior;
a soundproof and heat insulating reinforcing layer bonded to the roof panel side of the second glass fiber reinforcing layer using the second adhesive,
The soundproof and heat insulating reinforcing layer includes a nonwoven fabric layer provided on the roof panel side of the second glass fiber reinforcing layer;
a slab urethane layer provided on the roof panel side of the nonwoven fabric layer;
a film layer provided on the roof panel side of the slab urethane layer,
On the surface of the soundproof and heat insulating layer facing the roof panel, there are a plurality of recesses that are point-like or linear in a plan view, and a plurality of recesses that are located between the adjacent recesses and project toward the roof panel. A manufacturing method for manufacturing a molded vehicle ceiling material provided with a convex portion, the method comprising:
When the mold is closed, it has an upper mold and a lower mold that face each other and are set to a mold clearance corresponding to the thickness of the material of the slab urethane layer, and a plurality of dot-like or linear protrusions on the molding surface of the lower mold. preparing a molding die in which a plurality of narrow portions and wide portions are generated in the mold clearance by providing a part,
The materials of the film layer, the slab urethane layer, and the non-woven fabric layer are laminated in order and joined integrally in advance, and the material of the soundproof and heat insulation reinforcing layer is placed on the molding surface of the lower mold with the material side of the film layer facing downward. and set
Next, the material of the second glass fiber reinforcing layer, the material of the base material layer, and the first glass fiber coated with the first adhesive are applied on the material of the soundproof and heat insulation reinforcing layer. Forming a laminate by sequentially stacking the material of the reinforcing layer and the material of the skin layer,
Thereafter, the molding die is closed and the molding surface of the upper mold is pressed against the laminate, thereby deforming the laminate along the molding surface of the upper mold and the molding surface of the lower mold. while pressing the slab urethane layer against the nonwoven fabric layer with a first pressure in the region where the mold clearance is narrowed by the protrusions, and the second adhesive is applied through the nonwoven fabric layer. The slab urethane layer is permeated and cured to obtain a high-pressure molded part, and the slab urethane layer is spread over the non-woven fabric layer in the region where the mold clearance is widened by the part of the lower mold without the protrusions. side with a second pressure smaller than the first pressure to allow the second adhesive to penetrate into the second glass fiber reinforced layer side of the nonwoven fabric layer and harden to obtain a low-pressure molded part. A pressure close to the first pressure is applied to the upper mold side of the laminate through the base material under the influence of the pressure of the protrusions over the entire area, so that the first adhesive is applied to the surface. By penetrating into the first glass fiber reinforced layer side of the entire layer and curing, the recesses are formed at positions corresponding to the protrusions, and the portions of the lower mold where there are no protrusions are formed. A method for producing a molded ceiling material for a vehicle, characterized by obtaining the ceiling material main body having the projections formed at corresponding positions .
上記各凹部は、平面視で格子状となるように設けられていることを特徴とする車両用成形天井材の製造方法。 In the method for producing a molded vehicle ceiling material according to claim 1,
A method of manufacturing a molded ceiling material for a vehicle, wherein the recesses are provided so as to form a lattice when viewed from above.
上記フィルム層は、上記ルーフパネル側に設けられたアルミニウム薄膜層と、該アルミニウム薄膜層の上記ルーフパネル側に設けられた樹脂フィルム層とからなることを特徴とする車両用成形天井材の製造方法。
In the method for manufacturing a molded ceiling material for a vehicle according to claim 1 or 2,
A method for producing a molded ceiling material for a vehicle, wherein the film layer comprises an aluminum thin film layer provided on the roof panel side, and a resin film layer provided on the roof panel side of the aluminum thin film layer. .
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