JPH04368840A - 自動車内装部品前駆体の製法、内装部品の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車内装部品前駆体の
製法および自動車内装部品の製法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車内装部品を製造する方法と
しては、薄くスライスしたウレタンフォームと表皮材・
強化材との間に接着剤を塗布してサンドイッチ状に重ね
て熱プレスする製造方法（例えば英国特許第２０２８７
１４号明細書）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの製造法では
低密度の部品が製造できない、数回の接着剤の塗布工程
が必要となる、起伏の激しい複雑な形状の内装部品を製
造する際、得られる成形品が形状に対応できずに破れる
などの問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した
。すなわち本発明は、４０〜８０℃に加温されており、
表皮材または表皮材とその内側のマット状強化材が内壁
面に設置されている予備発泡用金型（Ｉ）中に、有機ポ
リイソシアネート（Ａ）と、水酸基価が５０〜１５０の
ポリオール（ａ）および水酸基価が２５０〜７００のポ
リオール（ｂ）からなり、（ａ）と（ｂ）の重量比が１
：９〜９：１のポリオール成分（Ｂ）と、ウレタン化お
よび／またはイソシアヌレート化触媒（Ｃ）と、発泡剤
（Ｄ）と、必要により他の添加剤（Ｅ）とを同時に注入
し、予備発泡させることを特徴とするポリウレタンフォ
ーム系および／またはポリイソシアヌレートフォーム系
自動車内装部品前駆体の製法；並びにこの前駆体を、内
装部品の最終形状と同じ型内形状を有し、９０〜１６０
℃に加温された金型（ＩＩ）中で２次発泡させつつプレ
ス成形することを特徴とする自動車内装部品の製法であ
る。

【０００５】本発明で使用する表皮材としては、通常自
動車内装部品に使用されるもの、例えば熱可塑性合成樹
脂からなるシート、ファブリック、不織布、紙等で良い
が、好ましいものは熱プレスの際に変質や変色を起こし
難い不織布である。

【０００６】マット状強化材は、剛性、衝撃強度を向上
させるために必要により使用するものである。このマッ
ト状強化材としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、芳
香族ポリアミド繊維など剛直な繊維を不連続にバインド
したものまたは織り合わせた構造のものが挙げられる。

【０００７】本発明で使用する予備発泡用金型（Ｉ）と
しては、該金型（ＩＩ）の型内サイズに対する比率が、
長さ方向は（ＩＩ）と同じサイズ、厚さ方向は３０〜７
０％（容積では３０〜７０％となる）の型内サイズを有
するものが使用できる。予備発泡用金型（Ｉ）の型内の
形状は、内装部品最終形状が起伏の激しい複雑な形状を
有するものであってもシート状の起伏のない単純な形状
でよい。また予備発泡用金型の温度は通常４０〜８０℃
、好ましくは５０〜７０℃である。この範囲より低い場
合は予備発泡段階での反応性が遅く、十分に硬化した内
装部品前駆体が得られない。高い場合は予備発泡段階で
の発泡が急激に生じるため、内装部品前駆体にボイド・
セル荒れなどの不具合を生じる。

【０００８】本発明で２次発泡に使用する金型（ＩＩ）
は内装部品の最終形状と同じ型内形状を有するものであ
り、温度は通常９０〜１６０℃、好ましくは１００〜１
４０℃である。この範囲より低い場合は２次発泡時の硬
化反応が不十分であり、最終形状を得ることができない
。高い場合は表皮材が温度により変質や変色の問題を生
じる他、発泡層が急激な温度上昇にともないワレやクラ
ックが入りやすくなる。

【０００９】本発明で使用するポリウレタンおよび／ま
たはポリイソシアヌレートフォーム原料について以下に
その詳細を記載する。

【００１０】有機ポリイソシアネート（Ａ）としては、
従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用
できる。このようなポリイソシアネートとしては、炭素
数（イソシアネート基中の炭素を除く）６〜２０の芳香
族ポリイソシアネート〔例えば２，４−および／または
２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製Ｔ
ＤＩ、２，４’−および／または４，４’−ジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ｛粗製
ジアミノフェニルメタン（ホルムアルデヒドと芳香族ア
ミンまたはその混合物との縮合生成物）のホスゲン化物
、ジアミノジフェニルメタンと少量（例えば５〜２０重
量％）の３官能以上のポリアミンとの混合物のホスゲン
化物、ポリアリルポリイソシアネートなど｝〕；炭素数
２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート（例えばヘキサメ
チレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなど
）；炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート（例え
ばイソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート）；炭素数８〜１５の芳香脂肪族ポ
リイソシアネート（例えばキシリレンジイソシアネート
など）；これらの変性物（ウレタン基、カルボジイミド
基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウ
レトジオン基、ウレトンイミン基、イソシアヌレート基
、オキサゾリドン基含有変性物など）；特願昭５９−１
９９１６０号公報記載の上記以外のポリイソシアネート
；並びにこれらの２種以上の混合物が挙げられる。これ
らのうち好ましいものは、商業的に容易に入手できるポ
リイソシアネート、例えば２，４−および／または２，
６−ＴＤＩ、４，４’−および／または２，４’−ＭＤ
Ｉ、粗製ＭＤＩ、並びにこれらの変性物（ウレタン基、
カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビュ
ーレット基またはイソシアヌレート基含有変性物）であ
る。

【００１１】ポリオール成分（Ｂ）を構成する水酸基価
が５０〜１５０のポリオール（ａ）および水酸基価が２
５０〜７００のポリオール（ｂ）としては、ポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオールなどで、水酸基
価が（ａ）、（ｂ）各々の値となるものが挙げられる。

【００１２】ポリエーテルポリオールとしては多価アル
コール、多価フェノール、アミン類、ポリカルボン酸な
どの活性水素含有化合物にアルキレンオキサイドが付加
した構造の化合物が挙げられる。

【００１３】多価アルコールとしては例えば、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコールなどの２価アルコール；
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミンな
どの３価アルコール；ペンタエリスリトール、メチルグ
リコシド、ジグリセリンなどの４価アルコール；アドニ
トール、アラビトール、キシリトールなどの５価アルコ
ール；ソルビトール、マンニトールなどの６価アルコー
ル；グルコース、マンノース、フラクトースなどの単糖
類；ショ糖、クレハロース、ラクトース、ラフィノース
などの多糖類；ポリオール（エチレングリコール、プロ
ピレングリコールなどのグリコール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのアルカ
ンポリオールなど）のグルコシド；トリグリセリン、テ
トラグリセリンなどのポリグリセリン；ジペンタエリス
リトール、トリペンタエリスリトールなどのポリペンタ
エリスリトール；並びにテトラキス（ヒドロキシメチル
）シクロヘキサノールなどのシクロアルカンポリオール
が挙げられる。

【００１４】多価フェノールとしては例えば、ピロガロ
ール、ハイドロキノン、フロログルシンなどの単環多価
フェノール；ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフ
ォンなどのビスフェノール類；フェノールとホルムアル
デヒドの縮合物（ノボラック）米国特許第３２６５６４
１号明細書に記載のポリフェノールが挙げられる。

【００１５】アミン類としては例えば、アンモニア；モ
ノ−、ジ−、およびトリ−エタノールアミン、イソプロ
パノールアミン、アミノエチルエタノールアミンなどの
アルカノールアミン類；Ｃ１　〜Ｃ２０アルキルアミン
類；Ｃ２　〜Ｃ６　アルキレンジアミン（エチレンジア
ミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンな
ど）、ポリアルキレンポリアミン（ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミンなど）などの脂肪族アミン
類；アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン
、キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニ
ルエーテルジアミンなどの芳香族アミン類；イソホロン
ジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジシクロヘキシ
ルメタンジアミンなどの脂環式アミン類；並びにアミノ
エチルピペラジン等の特公昭５５−２１０４４号公報記
載の複素環式アミン類が挙げられる。

【００１６】またポリカルボン酸としては例えば、コハ
ク酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、ダイマー
酸などの脂肪族ポリカルボン酸；並びにフタル酸、トリ
メリット酸などの芳香族ポリカルボン酸が挙げられる。

【００１７】これら活性水素原子含有化合物は２種以上
併用することもできる。これらのうちで好ましいものは
２価以上の、多価アルコールおよびアミン類であり、さ
らに好ましいものは３価以上の、多価アルコールおよび
アミン類である。

【００１８】上記活性水素原子含有化合物に付加させる
アルキレンオキサイドとしては例えば、エチレンオキサ
イド（以下ＥＯと略記）、プロピレンオキサイド（以下
ＰＯと略記）、１，２−または１，４−ブチレンオキサ
イド、スチレンオキサイド、およびこれらの２種以上の
併用（ブロック付加でもランダム付加でもよい）が挙げ
られる。

【００１９】ポリエステルポリオールとしては、例えば
、下記■〜■が挙げられる。■前記に例示した多価アル
コールおよび／または前記に例示したポリエーテルポリ
オールに、ポリカルボン酸（アジピン酸、セバシン酸、
マレイン酸、フタル酸など）、ポリカルボン酸の無水物
（無水マレイン酸、無水フタル酸など）、ポリカルボン
酸低級エステル（テレフタル酸ジメチルなど）のポリカ
ルボン酸類を反応（縮合）させて得られるポリエステル
ポリオール。■前記ポリカルボン酸無水物にアルキレオ
ンキサイド（ＥＯ、ＰＯなど）を反応（縮合）させて得
られるポリエステルポリオール。■ラクトン（ε−カプ
ロラクトンなど）を開環重合させることにより得られる
ポリエステルポリオール。

【００２０】ポリオール成分（Ｂ）は、水酸基価が５０
〜１５０のポリオール（ａ）と水酸基価が２５０〜７０
０のポリオール（ｂ）から構成される。その平均水酸基
価は２００〜４００であることが好ましい。（ａ）と（
ｂ）の重量比は通常１：９〜９：１であり、好ましくは
２：８〜７：３である。この範囲を越えて（ａ）の量が
多く（ｂ）の量が少ないとフォームが柔軟で耐熱たわみ
性が悪く自動車内装部品としての性能を満たさない。 また（ａ）の量が少なく（ｂ）の量が多いと予備発泡後
のフォームが硬脆く熱プレスの際われたり裂けたりして
成形に無理がある。また水酸基価が（ａ）と（ｂ）の間
すなわち１５０〜２５０のポリオールを（Ｂ）中に３０
重量％以下含ませることは可能であるが、３０重量％を
越えて使用すると２次発泡が生じ難くなり、本発明の製
造法には好ましくない。なぜなら、水酸基価に大きな差
がある（ａ）、（ｂ）の各ポリオールを使用することに
より２次発泡が生じ易くなるため、本発明の製造方法が
可能となるからである。

【００２１】本発明において、ポリウレタンフォームお
よび／またはポリイソシアヌレートフォームの製造に際
してのイソシアネート指数は、通常８０〜５００、好ま
しくは８５〜４００である。

【００２２】ウレタン化および／またはイソシアヌレー
ト化触媒（Ｃ）として、ポリウレタンフォームを製造す
る際はウレタン化触媒が、ポリイソシアヌレートフォー
ムを製造する際はイソシアヌレート化触媒が使用される
。ウレタン化触媒としては、例えばトリエチレンジアミ
ン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ−エチル
モルホリンなどの３級アミン類、オクチル酸第１スズ、
ジブチルチンジラウレートなどの有機錫化合物が挙げら
れる。またイソシアヌレート化触媒としては、米国特許
第４２９９９２４号明細書記載の有機酸のアルカリ金属
塩などが挙げられる。触媒は、ポリオール成分（Ｂ）の
重量に基づいて、通常０．００１〜７重量％の量で使用
できる。

【００２３】発泡剤（Ｄ）としては、例えばハロゲン化
炭化水素（メチレンクロライド、モノフルオロトリクロ
ロメタン、ＨＣＦＣ−１２３とよばれるモノクロロトリ
フルオロエタン、ＨＣＦＣ−１４１ｂとよばれるジクロ
ロモノフルオロエタンなど）及び水が挙げられる。発泡
剤（Ｄ）の使用量を調整することにより、ポリウレタン
および／またはポリイソシアヌレートフォームの密度を
所望の値に変えることができ、２次発泡後のフォーム密
度は、好ましくは０．０２〜０．３ｇ／ｃｍ３　である
。 予備発泡後のフォーム密度は、金型（ＩＩ）に対する金
型（Ｉ）の容積比により調整すればよい。この密度とす
るための発泡剤（Ｄ）の量は、有機ポリイソシアネート
（Ａ）とポリオール成分（Ｂ）の合計重量に基づいて、
ハロゲン化炭化水素を使用する場合は通常５〜５０重量
％、水を使用する場合は通常０．０５〜５重量％の量で
ある。

【００２４】本発明において、必要により使用できるそ
の他の添加剤（Ｅ）としては、気泡安定剤としての整泡
剤、難燃剤、反応遅延剤、着色剤、老化防止剤、抗酸化
剤、可塑剤、殺菌剤、カーボンブラックおよびその他の
充填剤等公知の添加剤が挙げられる。整泡剤を用いる場
合、好ましいものはシリコーン界面活性剤（ポリシロキ
サン−ポリオキシアルキレン共重合体）である。

【００２５】ポリウレタンフォームおよび／またはポリ
イソシアヌレートフォームの各原料の金型（Ｉ）への注
入装置としては、例えば、２種以上の成分を低圧あるい
は高圧で混合吐出する装置が挙げられ、この装置により
混合された原料が金型に注入される。

【００２６】本発明の自動車内装部品前駆体の製法の具
体例を示すと、４０〜８０℃に加温されており、表皮材
または表皮材とその内側のマット状強化材が内壁面に設
置されている予備発泡用金型（Ｉ）中に、（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）、（Ｄ）および必要により（Ｅ）の各成分を
上記に例示した混合吐出装置で同時に注入し、予備発泡
させた上で、通常１〜１０分後に脱型することにより該
前駆体が得られる。

【００２７】また、本発明の自動車内装部品の製法の具
体例を示すと、上記に例示した方法で得られた該前駆体
を、脱型後通常１週間以内に、好ましくは３日以内に、
内装部品の最終形状と同じ型内形状を有し、９０〜１６
０℃に加温された金型（ＩＩ）中で、２次発泡させつつ
、通常０．１ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力でプレス成形し、
通常５〜１５０秒経過後脱型することにより目的とする
自動車内装部品が得られる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００２９】実施例および比較例のポリウレタンフォー
ムおよび／またはポリイソシアヌレートフォーム原料は
次の通りである。 （１）ポリオール１：グリセリンにＰＯを付加させた水
酸基価５６のポリエーテルポリオール。 （２）ポリオール２：グリセリンにＰＯを付加させた水
酸基価１１２のポリエーテルポリオール。 （３）ポリオール３：グリセリンにＰＯを付加させた水
酸基価１６８のポリエーテルポリオール。 （４）ポリオール４：グリセリンにＰＯを付加させた水
酸基価４２０のポリエーテルポリオール。 （５）ポリオール５：グリセリンにＰＯを付加させた水
酸基価６７０のポリエーテルポリオール。 （６）ポリオール６：ショ糖にＰＯを付加させた水酸基
価４１０のポリエーテルポリオール。 （７）ポリオール７：フタル酸とジプロピレングリコー
ルを反応させた水酸基価２８２のポリエステルポリオー
ル。 （８）エチレングリコール。 （９）触媒：Ｐｏｌｙｃａｔ　　４２　　サンアプロ（
株）製　　。 （１０）整泡剤：ＳＨ−１９３　　東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン（株）製。 （１１）発泡剤１：クロロフルオロカーボン１１　　ダ
イキン工業（株）製ダイフロン１１Ｕ　　。 （１２）発泡剤２：水。 （１３）発泡剤３：塩化メチレン。 （１４）有機ポリイソシアネート：粗製ＭＤＩ　　日本
ポリウレタン工業（株）製ミリオネートＭＲ−１００　
　。

【００３０】検討に使用したフォーム原料以外の材料お
よび機器は以下のとおりである。 （１）表皮材：２００ｇ／ｍ２　の不織布。 （２）マット状強化材：１００ｇ／ｍ２　のチョップド
ストランドガラスマット。 （３）成形機：グラスクラフト社製マイクロＶＲ。 （４）予備発泡用金型（Ｉ）：１５０ｃｍ×１２０ｃｍ
×０．３ｃｍの型内形状を有する鉄製金型（図示せず）
。 （５）自動車内装部品（天井用）金型（ＩＩ）：図１及
び図２に示す自動車内装部品（天井用）用の金型。

【００３１】実施例１〜３、比較例１〜３下記（１）〜
（５）の手順で各実施例および比較例の自動車内装部品
（天井用）を作製した。 自動車内装部品前駆体（天井用）３の作製（図示せず）
（１）下記表２記載の温度に予め調節しておいた予備発
泡用金型（Ｉ）を開き、金型と同寸法に裁断した表皮材
とマット状強化材をセットする。 （２）金型（Ｉ）に、下記表１記載の調合処方の原料を
合計８００ｇ注入し、金型を閉じる。 （３）注入２分後金型（Ｉ）を開け、表皮・強化材・フ
ォームが一体となった自動車内装部品（天井用）前駆体
３を取り出す。

【００３２】自動車内装部品（天井用）４の作製（図１
、図２に示す） （４）下記表２記載の温度に予め調節しておいた自動車
内装部品金型（ＩＩ）に、前記内装部品（天井用）前駆
体３を設置し、プレス圧２ｋｇ／ｃｍ２　で型を閉じる
。 （５）１５秒後に金型（ＩＩ）を開き完成した自動車内
装部品（天井用）４を取り出す。

【００３３】

【表１】

【００３４】次いで、得られた各自動車内装部品（天井
用）について、下記（１）〜（３）の評価を行った。評
価結果を表２に示す。 （１）予備発泡、２次発泡後密度：上記成形検討手順で
得た自動車内装部品（天井用）前駆体（予備発泡）３お
よび完成した自動車内装部品（天井用）４から約５ｃｍ
×５ｃｍのフォームを切り出し、その重量と寸法実測か
ら計算した体積から算出した。

【００３５】（２）成形品外観評価：以下に掲げる４項
目についてその有無を評価した。 未充填：金型（ＩＩ）の内部形状に対しフォームが行き
渡っていない状態。 ボイド：フォーム中に著しく不均一にセルの大きな部分
が存在する状態。 ワレ：フォーム表面に亀裂が入った状態。 クラック：フォーム断面に亀裂が入った状態。

【００３６】（３）フォーム物性評価：以下の２項目を
評価した。 曲げ強さ：ＪＩＳ　　Ａ−９５１４に準拠して測定した
。 サンプルは表皮をはがしたフォーム層（強化材を含む）
から切りだした。 熱垂れ性：表皮をはがしたフォーム層（強化材を含む）
から、２５ｍｍ×１７０ｍｍのサンプルを切り出し、そ
の一端を固定して１５０ｍｍを水平にオーバーハングさ
せ、１２０℃オーブンに１時間放置した際の垂れ下がり
距離を測定した。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】本発明の各方法により、従来の方法に比
べて、低密度で起伏の激しい複雑な形状の内装部品を製
造することが可能になる上、接着剤の塗布工程も必要な
く工程が単純化でき効率良く製造できる。上記のような
効果を奏することから、本発明の方法は、天井、ドアト
リム、ダッシュボード、コンソールボックスなどの自動
車内装部品の軽量化・高品質化・生産性の向上に有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車内装部品（天井用）金型（ＩＩ）に該金
型用の内装部品（天井用）前駆体３を設置する状態を示
す斜視図である。

【図２】自動車内装部品（天井用）金型（ＩＩ）、及び
該金型（ＩＩ）内に自動車内装部品（天井用）４が存在
している状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　自動車内装部品（天井用）金型（ＩＩ）上型２　
　自動車内装部品（天井用）金型（ＩＩ）下型３　　自
動車内装部品（天井用）前駆体４　　自動車内装部品（
天井用）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　４０〜８０℃に加温されており、表皮
   材または表皮材とその内側のマット状強化材が内壁面に
   設置されている予備発泡用金型（Ｉ）中に、有機ポリイ
   ソシアネート（Ａ）と、水酸基価が５０〜１５０のポリ
   オール（ａ）および水酸基価が２５０〜７００のポリオ
   ール（ｂ）からなり、（ａ）と（ｂ）の重量比が１：９
   〜９：１のポリオール成分（Ｂ）と、ウレタン化および
   ／またはイソシアヌレート化触媒（Ｃ）と、発泡剤（Ｄ
   ）と、必要により他の添加剤（Ｅ）とを同時に注入し、
   予備発泡させることを特徴とするポリウレタンフォーム
   系および／またはポリイソシアヌレートフォーム系自動
   車内装部品前駆体の製法。
2. 【請求項２】　　ポリオール成分（Ｂ）の平均水酸基価
   が２００〜４００である請求項１記載の製法。
3. 【請求項３】　　請求項１または２記載の製法で得られ
   た該前駆体を、内装部品の最終形状と同じ型内形状を有
   し、９０〜１６０℃に加温された金型（ＩＩ）中で２次
   発泡させつつプレス成形することを特徴とする自動車内
   装部品の製法。
4. 【請求項４】　　２次発泡後のフォーム密度が、０．０
   ２〜０．３ｇ／ｃｍ３　である請求項３記載の製法。