JPH0528987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウレタンフオーム複合材料、特に自
動車内装用の複合材料、例えば成形天井、ドアー
パネル、リアートレイ等の基板（以下コアー材と
略称する）の製造方法に関するものである。 〔従来の技術と問題点〕 従来より自動車内装複合材料、特に成形天井に
用いるコアー材は、糸屑とフエノール樹脂を混合
し加熱成形されたレジンフエルト、メラミン樹脂
を含浸加工し加熱成形された段ボール、ガラスマ
ツト成形体、ポリスチレン系ボード等の成形され
たコアー材が用いられ、実際的には更に該コアー
材にクツシヨン層を有したビニルレザー、クロス
等を接着し成形天井としていた。 しかしながら、これ等コアー材は、重量、臭
気、剛性、耐熱性、微粉末の発生、寸法安定性
等々の問題がある。近時、自動車の省エネルギー
化の中で剛性、耐熱性、寸法安定性の優れた軽量
化コアー材の開発要求が高まり、軽量なウレタン
フオームを芯材とした複合材コアー材の開発が活
発化してきおり、ウレタンフオームを芯材とし、
ガラス布、不織布等を補強材として積層し、加熱
成形プレスする方法が提案されている。 芯材と補強材の接着方法としては、ウレタンプ
レポリマーをウレタンフオームに含浸し、水分と
の反応を利用して加熱成形する方法、熱硬化性樹
脂、例えばエポキシ、メラミン、フエノール系等
の接着剤を用いる方法、水性エマルシヨンを積層
間の接着と合わせて補強剤の一部としての機能を
持たせる方法が検討されていた。 かかる接着剤を用いて複合材料化した場合、ウ
レタンプレポリマーを用いた方法は芯材のウレタ
ンフオームへの浸透ムラを無くする事が難しく、
接着強度、剛性、硬度等のバラツキが問題とな
る、硬化時間が遅い等の問題がある。熱硬化性樹
脂を用いた場合、臭気、可撓性、吸音性、防音性
等の問題がある。更に、取扱いに優れる水性エマ
ルシヨンを用いる方法は、接着機能を有するエマ
ルシヨンは一般に熱可塑性樹脂が主となる為、剛
性、耐熱性、耐湿性、耐水性、更に寸法安定性等
が問題となり、実用化には至つていない。 〔問題を解決する為の手段〕 本発明者等はこれ等問題を解決すべく鋭意検討
を重ねた結果、エポキシ変性アクリルエマルシヨ
ンとアミン系硬化剤の併用が、接着力、硬度、剛
性、耐湿性、耐水性、更に寸法安定性付与に極め
て有効である事を見出し、本発明を完成するに至
つた。 即ち、本発明は、ウレタンフオームの芯材に接
着剤を塗布し、その表面に補強材としてガラス布
および／また不織布を積層し、加熱接着してウレ
タンフオーム複合材料を製造する方法において、
接着剤としてエポキシ変成アクリルエマルシヨン
とアミン系硬化剤の配合物を使用することを特徴
とするウレタンフオーム複合材料の製造方法であ
る。 本発明に於けるウレタンフオームの芯材とは、
発泡倍率10〜40倍の硬質又は半硬質ウオームの３
〜10mm厚にスライスされた発泡体シートである。 又、ガラス布とはガラス繊維を布状に織つたシ
ートで、不織布とはナイロン、ポリエステル等の
不織布である。 本発明に用いるエポキシ変性アクリルエマルシ
ヨンとは、アクリルエマルシヨンにエポキシ樹脂
を含有させたものである。 アクリルエマルシヨンは以下に述べる硬質モノ
マー、軟質モノマー、官能基モノマーの共重体エ
マルシヨンである。具体的には、硬質モノマーと
してスチレン、メチルメタアクリレート、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル等の一種もしくは二種以
上が挙げられる。軟質モノマーとしてはメチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリ
レート、２−エチルヘキシルアクリレート等の一
種もしくは二種以上が挙げられる。官能基モノマ
ーとしてはカルボキシル基を有するものとして、
アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレ
イン酸、フマール酸等、アミド基を有するものと
しとしてアクリルアミド、メタクリルアミド、マ
レインアミド等、水酸基を有するものとしてヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト等、Ｎ−メチロールアミド基を有するものとし
てＮ−メチロールアクリルアミド等が挙げられ
る。エポキシ樹脂としてはビスフエノールＡ−エ
ピクロールヒドリン樹脂であり、例えばエポキシ
当量180〜270、粘度５〜150ポイズ（25℃）のエ
ポキシ樹脂が挙げられる。 これ等の好ましい組成割合は、硬質モノマーと
して30〜60重量部、軟質モノマーとして20〜50重
量部、官能基モノマーとして１〜10重量部、エポ
キシ樹脂として１〜30重量部の範囲である。ただ
しこれら４者の合計を100重量部とする。 硬質モノマーの割合が30重量部より少ない場合
は接着力、剛性、耐熱性に問題を生じ、60重量部
より多い場合エマルシヨンの被膜形成性が損なわ
れ接着力の低下が生ずる。軟質モノマーの割合が
20重量部より少ない場合、被膜形成性が損なわれ
接着力の低下を生じ、50重量部より多い場合は接
着力、剛性、耐熱性に問題を生ずる。官能基モノ
マーの割合が１重量部より少ない場合、乳化重合
時の安定性及び塗布機にかけた場合の機械的安定
性に問題が生じ、10より多く用いた場合、使用す
る官能基モノマーによつては重合安定性、接着剤
に当つての増粘性及び貯蔵安定性に支障をきたす
と共に、一般モノマーに比し高価ゆえ、経済面の
問題を生ずる。 エポキシ樹脂の割合が１重量部より少ない場
合、剛性、耐熱性、寸法安定性の向上が極めて少
なく、30重量部より多い場合、一種のポリマー可
塑剤として作用し、粘着性を呈すると共に重合安
定性が大幅に低下し、乳化重合上問題を生じ実用
性に欠ける。 これ等の中、好ましい組み合わせ及び割合はス
チレン35〜55重量部、ブチルアクリレート35〜45
重量部、又はスチレン45〜55重量部、２−エチル
ヘキシルアクリレート30〜40重量部のいずれかを
主成分とし、ヒドロキシエチルアクリレート１〜
３重量部、メタアクリル酸１〜３重量部、アクリ
ルアミド１〜３重量部、エポキシ樹脂10〜20重量
部の組成割合である。 本発明のエポキシ変成アクリルエマルシヨンの
代表的な製造方法は次のとおりである。先ず、予
め混合溶解したモノマー類およびエポキシ樹脂を
乳化剤を含む蒸留水中に攪拌しながら添加して、
これらのモノマー等を乳化しておく、他方、通常
の乳化重合方法と同様、蒸留水と乳化剤をフラス
コに仕込み、窒素シール下で攪拌し60〜80℃に昇
温し、重合開始剤を投与する。これに前記のモノ
マー等の乳化液を数時間かけて連続的に投与し、
残モノマー処理を行つた後冷却し、アルカリ中
和、必要に応じてポリアクリル酸又は水溶性高分
子等で増粘させる事により製造する。 本発明に用いられるアミン系硬化剤としては、
水性エマルシヨンに配合する関係上、水溶性もし
くは水性エマルシヨン型のものが好ましく、水溶
性アミンとしてはモノエタノールアミン、ジエタ
トルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジ
アミン、ヘキサメチレンイミン、ヘキサメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げら
れ、水性エマルシヨンとしては変性脂肪族アミン
が挙げられる。これ等の内、二液配合後の粘度安
定性又は可使時間更には硬化速度よりヘキサメチ
レンテトラミン又は変性脂肪族アミンの水性エマ
ルシヨンの使用が好ましい。 該アミン系硬化剤の配合割合範囲はアクリルエ
マルシヨンの固形分100重量部に対して１〜30重
量部の範囲で、好ましくは５〜20重量部の範囲で
ある。１重量部より少ない場合は剛性、耐熱性に
欠け、30重量部より多い場合は接着剤濃度及び粘
度の低下をきたすと共に可使時間が短くなると共
に臭気による環境衛生面で問題を生じ実用性に欠
ける。 本発明のエポキシ変性アクリルエマルシヨンと
アミン系硬化剤を配合した接着剤を用いたウレタ
ンフオーム複合材料の製造はは通常の塗布方法及
び接着方法で行われる。例えば、予め不織布の表
面上にガラス布を積層し、その上に、ロールコー
ター又はスプレー装置にて接着剤を表面に塗布し
たウレタンフオームを乗せ、更にその上にガラス
布と不織布を覆せ、120〜180℃に加温された金型
プレスにて60〜180秒間プレスする事により得ら
れる。このプレス工程に於いて好ましい操作は、
所定のプレス時間内に１回以上、ガス抜きの為開
圧する事が望ましい。該操作により発生した水蒸
気が飛散し、硬化速度の短縮が可能となり、生産
性の向上にも寄与する。 以上のごとく本発明のウレタンフオーム複合材
料の製造方法においては、エポキシ変性アクリル
エマルシヨンとアミン系硬化剤の配合物使用する
ため、得られる複合材料は接着力、硬度、剛性、
耐熱性、耐湿性、耐水性、更には寸法安定性に優
れ、且つ、作業性、環境衛生面からもウレタンフ
オーム複合材料の接着方法として実用価値は極め
て高いものである。 〔実施例〕 次に本発明を実施例、比較例を挙げて具体的に
説明するが、該例に限定されるものではない。 尚、以下に於いて特に指定のない限り部又は％
を重量基準とする。 実施例 １〜７ 表−１に示すモノマーとエポキシ樹脂の混合物
100部と連鎖移動剤の混合モノマーを蒸留水とド
デシルベンゼンスルフオン酸ソーダ中に攪拌しな
がら乳化する。別にフラスコ中に蒸留水50部、ド
デシルベンゼンスルフオン酸ソーダ0.2部を仕込
み、窒素シール下で攪拌し70℃に昇温、次いで過
硫化カリウム0.5部を投与する。これに、前記モ
ノマー等の乳化物を４時間かけて連続投与し、更
に同温度で４時間残モノマー重合させ、30℃以下
に冷却し、14％アンモニア水でPH７に調整し、エ
ポキシ変性アクリルエマルシヨンを得た。 この様にして得られたエマルシヨンに部分ケン
化ポリビニルアルコールの水溶液を少量添加し、
粘度7000cpsとした。 本エマルシヨンに表−１に示すアミン系硬化剤
を配合し、接着剤を得た。該接着剤を半硬質ウレ
タンフオーム（発泡倍率20倍、厚さ７mm）の両面
に200ｇ／m²塗布し、ガラス布、ナイロン不織布
の順で両面に積層し、150℃熱プレスにて約0.1
Kg／cm²の圧力で30秒毎に５秒間開圧する方式を１
サイクルとし計３サイクルプレスし複合材料を得
た。以下の方法にて物性を評価し、結果を表−２
に示した。 イ 接着力 実施例に準じた接着方法にて各積層間の接着力
を判定する為、半硬質ウレタンフオームとガラス
繊維布及びナイロン不織布との複合材料を別途作
成し、25mm幅に裁断し、インテスコによる180°剥
離強度を測定した。 ロ 剛性 70×200mmの複合材料の藤井式引張り試験機を
用い、スパンの長さ100mmで50mm／minの速度に
て荷重を加え、破断強度を測定し次の式にて曲げ
強度を算出し剛性として表示した。 曲げ強度（剛性）算出方法 曲げ強度（Kg／cm²）＝３／２×WL／ST² Ｓ…試料の幅（cm） Ｔ…試料の厚さ（cm） Ｗ…最大荷重（破断時）（Kg） Ｌ…スパンの長さ（cm） ハ 硬度 上島製作所(株)製シヨアー硬度計、タイプＤを用
いて測定した。 ニ 耐熱性 イ）で得た試料を100℃雰囲気下にてイ）と同
様の試験法にて測定した。 ホ 耐水性 イ）で得た試料を20±２℃水中に30分間浸漬後
イ）と同様の試験法にて測定した。 ヘ 耐湿性 イ）で得た試料を50±２℃／RH95％の恒温恒
湿下で168時間処理後、イ）と同様の試験法にて
測定した。 ト 寸法安定性 複合材料を100×100mm角に正確に裁断し、前記
ニ）の耐熱性、ヘ）の耐湿性測定条件下に168時
間放置し、室温下で変化した長さを測定し下記の
ごとく表示した。 ○…１mm以下の変化 △…１〜３mmの変化 ×…３mm以上の変化 比較例 １〜３ 実施例の場合と同一の方法で表−１に示す本発
明の範囲外の組成を有するアクリルエマルシヨン
を得た。該エマルシヨンを実施例と同様に各物性
を測定し結果を表−２に示した。

【表】

〔発明の効果〕

表−１から明らかなごとく、本発明のウレタン
フオーム複合材料の製造方法は、水性エマルシヨ
ン型接着剤を用いた関係上、環境汚染、火災労働
安全衛生面での危険性が極めて少なく、合わせて
接着分野で通常用いられる塗布機にて充分塗布で
き、水溶性エマルシヨン使用時の最大の問題点と
なつていた乾燥、すなわち硬化速度はプレス方式
により大幅に改善され、且つ自動車内装複合材料
として具備すべき接着力、硬度、剛性、耐熱性、
耐水性、耐湿性、更には寸法安定性に優れる事か
ら実用価値は極めて高く、その意義は大である。

【特許請求の範囲】

１ (A)架橋度がフイルムの厚さ方向において架橋
層／未架橋層／架橋層を構成し、架橋層のゲル分
率が20〜70％、未架橋層のゲル分率が０％で、か
つ未架橋層：架橋層の比が１：0.1〜10であるポ
リエチレン延伸フイルムの片面に、(B)紙、アルミ
ニウム箔、セロフアン及び耐熱性樹脂フイルムか
ら選択される積層材及び該ポリエチレン延伸フイ
ルムの他の片面に、(C)シーラント層を積層したこ
とを特徴とするポリエチレン複合フイルム。