JPH08187810A - 自動車用内装品の芯材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性と軽量性を併せ持つ自動車用内装品の芯
材を提供する。 【構成】自動車用内装品の芯材１であって、熱硬化性樹
脂により硬化された木質繊維からなる木質層Ｃを表層と
し、発泡プラスチック層Ｐを内層として、加熱により一
体成形されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用内装品の芯
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すドアトリム等の自動車
内装品４１にあっては、図５（ａ）に示すように、表皮
４２と芯材４４とから形成されている。芯材４４には、
主として材料の違いにより図５（ｂ）ないし（ｄ）に示
すように、いくつかの種類がある。

【０００３】図５（ｂ）に示すのは、木質繊維とフェノ
ール樹脂等の熱硬化樹脂を熱硬化により成形してなる木
質基材４５であり、同（ｃ）に示すのは、スチレン発泡
体４６ａをスチレンフィルム４６ｂでサンドした３層構
造体４６であり、同（ｄ）に示すのは、熱可塑性樹脂に
よる射出成形品４７である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、木質基材４５
にあっては、熱硬化により成形するもののため、耐熱性
に優れるが、重量がかなりあり（例えば目付量が１００
０〜１５００ｇ／ｍ² ）、取扱い性が悪く、車体の軽量
化にそぐわないものであった。一方、前記した３層構造
体４６は、発泡体４６ａを内部に有するため、軽量（例
えば目付量が５００ｇ／ｍ² ）であるが、素材が熱可塑
性樹脂であるため、耐熱性に劣り、表皮の接着等にも問
題があった。同様に、熱可塑性樹脂の射出成形品４７も
耐熱性に劣るという欠点があった。このように、従来の
自動車用内装品の芯材にあっては、耐熱性と軽量性を併
せ持つ素材がなく、双方を兼ね備える芯材が望まれてい
た。

【０００５】そこで、本発明は、耐熱性と軽量性を併せ
持つ自動車用内装品の芯材を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための手段として本発明者らは、以下の発明を創作し
た。すなわち、請求項１の発明は、自動車用内装品の芯
材であって、熱硬化性樹脂により硬化された木質繊維か
らなる木質層を表層とし、発泡プラスチック層を内層と
して、加熱により一体成形されてなることを特徴とする
自動車用内装品の芯材である。また、請求項２の発明
は、請求項１において、前記発泡プラスチック層は、成
形時において前記木質層を介してスチームが通過可能な
発泡ポリスチレン層であり、前記木質層及びこの発泡ポ
リスチレン層がスチームによる加熱により一体成形され
てなることを特徴とする自動車用内装品の芯材である。
また、請求項３の発明は、請求項２において、前記発泡
ポリスチレン層は、発泡ポリスチレンのビーズ層である
ことを特徴とする自動車用内装品の芯材である。

【０００７】木質繊維とは、木材を繊維化したものであ
り、木材としてはエゾマツ、トドマツ、ヒノキ等の針葉
樹が望ましい。成形においては、所定の形状のマット状
あるいは直接に積層して使用する。熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、ウレタン樹脂あるいはメラミン樹
脂等を用いることができる。また、ウレタン樹脂及びメ
ラミン樹脂にあっては、アミン等の反応剤を補助的に使
用することができる。また、その他の添加材により木質
層の品質を向上させることができる。

【０００８】表層とは、芯材の表層をいい、芯材の表面
側と裏面側の表層と、表面側と裏面側の表層のいずれか
一方とをいう場合がある。すなわち、芯材において耐熱
性が必要とされる側に適宜木質層を設けることができ
る。発泡プラスチック層とは、発泡されたプラスチック
で形成された層である。但し、本発明は、自動車用内装
品の芯材に係るものであるため、かかる芯材に適した剛
性を有するものであること、また芯材の軽量化に寄与で
きるものであることが必要である。ドアトリム等剛性を
必要とする部位に使用する芯材としては、硬質独立気泡
体であるポリスチレンフォーム（発泡ポリスチレン）、
硬質ウレタンフォームや半硬質独立気泡体であるポリエ
チレンフォームが好ましい。発泡ポリスチレンにあって
は、芯材の加熱成形のための発泡材料として、一次発泡
（予備発泡）されたビーズ状体やシート状体を用いるこ
とができる。さらに硬質ウレタンフォームにあっては、
所定形状に成形したものや、成形型内に原液を直接注
入、吹きつけして成形することもできる。また、発泡ポ
リスチレン、硬質ウレタンフォームのいずれにおいて
も、必要とされる強度等の芯材の性能に応じて、ガラス
繊維等による強化やその他の改質を施すことができる。

【０００９】ここに加熱とは、加熱した成形型による外
部加熱と成形型からスチームを噴出して通過させること
によるスチーム加熱とが含まれる。

【００１０】

【作用】請求項１の発明によると、芯材の表層（上層及
び／又は下層）が熱硬化性樹脂により硬化された木質繊
維よりなるため、耐熱性に優れる。一方、芯材の内層
は、軽量で比重の小さい発泡プラスチック層（以下、単
に発泡層という。）からなるため、芯材全体として軽量
となる。請求項２の発明によると、木質層を介してスチ
ーム加熱すると、発泡ポリスチレン層において確保され
た通気性により、発泡ポリスチレン層及びさらには反対
側の表層の木質層にも十分にスチームが行き渡る。請求
項３の発明によると、発泡ポリスチレンビーズにより発
泡ポリスチレン層を形成すれば、ビーズ間に間隙が形成
されるため、成形時の発泡ポリスチレン層において通気
性が容易に確保される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具現化した実施例１〜４につ
き、図１ないし図３に基づいて説明する。図１には、以
下の実施例における芯材１ａ〜１ｄに共通する断面構造
が示されている。実施例１ないし４における芯材１ａ〜
１ｄは、木質層Ｃ、発泡層Ｐ及び木質層Ｃの３層が重層
されて同時に加熱され一体成形されている。また、かか
る芯材１ａ〜１ｄの成形にはいずれも図２に用いる成形
型１０が用いられる。

【００１２】この成形型１０は、スチーム加熱によるキ
ャビティの加熱及び冷風による冷却が可能に形成された
成形型であり、下型１２と上型２２とから形成されてい
る。下型１２は、その上面側に、成形凹部１４を有する
とともに、外部からスチームやエアを供給するためのガ
ス供給口１６をその一部に有している。このガス供給口
１６には、型１０外部の図示しないスチーム発生装置や
通風装置を接続可能に形成されている。一方、下型１２
においては、ガス供給口１６から、下型１２の内部を配
管するガス供給路１８が配設され、さらにこのガス供給
路１８は、成形凹部１４の底部表面にまで到達され、成
形凹部１４の底部に開口した噴出口２０からスチーム等
を噴出可能となっている。

【００１３】一方、上型２２は、下型１２に上下に対向
状に配設されており、適宜手段により上下動可能に形成
されている。そして上型２２の下面は、成形凹部１４に
対応して押圧部２４を形成しており、成形凹部１４と押
圧部２４により所定形状のキャビティが形成されるよう
になっている。この上型２２の押圧部２４には、そのほ
ぼ全面にわたって複数個のガス抜き孔２６が上型２２の
上面にまで貫通して形成されている。このガス抜き孔２
６により、ガス供給路１８によってキャビティ内に供給
されるガス及び成形によってキャビティ内に発生するガ
スを成形型１０外へ抜くことができるようになってい
る。

【００１４】次に、各実施例１ないし４の芯材１ａ〜１
ｄを構成する木質層Ｃ、発泡層Ｐを形成する材料につい
て説明する。実施例１ないし４の芯材１ａ〜１ｄにおい
ては、木質層Ｃ及び発泡層Ｐについて表１に示す材料及
び加熱成形用ガスを用いた。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１において、発泡ポリスチレンビーズ
は、ポリスチレンのビーズ状原料を予め所定条件下で一
次発泡して略球状に形成してなるものである。発泡層Ｐ
の材料として発泡ポリスチレンビーズを使用することに
より、かかるビーズが成形型１０に充填されることによ
ってビーズ間に形成される空隙がスチーム通気孔として
作用することになる。

【００１７】実施例１において、成形ガス温度を１５０
〜１７０℃としたのは、フェノール樹脂の溶融温度範囲
である１２０℃〜２２０℃と、発泡ポリスチレンビーズ
の発泡成形ガスの温度範囲である１５０℃〜１７０℃を
考慮したものであり、好ましくは、１６０℃である。実
施例２において、成形ガス温度を約１５０℃としたの
は、発泡ポリスチレンビーズの発泡成形ガスの温度の範
囲が１５０〜１７０℃であり、メラミン樹脂を溶融硬化
させる場合の温度範囲が６０〜１５０℃だからであり、
両者の重複範囲を採用したからである。実施例３及び４
についても、約１５０℃としたのは、発泡ポリスチレン
ビーズの発泡成形ガスの温度範囲と、ウレタン樹脂の溶
融温度範囲が６０〜１５０℃との重複範囲を採用したか
らである。

【００１８】次に、このような材料を用いて、上記した
成形型１０により、実施例１ないし４の芯材１ａ〜１ｄ
を作る工程について説明する。まず、下型１２の成形凹
部１４には、上記木質層Ｃの材料を予め所定のマット状
体３０としたものを載置する。そして、所定量の発泡ポ
リスチレンビーズ３２ａをそのマット状体３０の上に充
填して発泡ビーズ層３２とし、さらに、既に敷設したも
のと同一の材料からなるマット状体３１を載置するとと
もに、上型２２を降下させ、所定圧で押圧して、発泡ポ
リスチレンビーズ３２ａを上下のマット状体３０、３１
で挟むようにする（図２参照）。

【００１９】このような状態とした後、下型１２のガス
供給口１６に接続したスチーム発生装置を作動させ、噴
出口２０から表１に示した温度のスチームを噴出させ
る。この際、実施例２及び３にあっては、熱硬化性樹脂
の硬化を促進するために所定濃度のアミンガスを同時に
注入するようになっている。下層のマット状体３０に噴
出されたスチームは、マット状体３０から発泡ビーズ層
３２において形成されるビーズ３２ａ間の通気孔、さら
に上層のマット状体３１を通過して、上型２２に形成さ
れたガス抜き孔２６から成形型１０の外部へ噴出され、
スチームがキャビティ内全体に均一に行き渡り、積層体
が加熱される。

【００２０】所定温度のスチームにより、マット状体３
０、３１においては、所定の熱硬性化樹脂が加熱により
溶融硬化して、木質繊維同士を密着・接着し、また木質
繊維間を埋める。発泡ビーズ層３２においては、各ビー
ズ３２ａが２次発泡して、各ビーズ３２ａ間が埋められ
るとともに、かつビーズ３２ａ同士が融着され、一定形
状に成形される。さらに、マット状体３０、３１と発泡
ビーズ層３２との境界部分にあっては、熱硬化性樹脂の
溶融や２次発泡したビーズ３２ａの溶融により、互いに
含浸、融着されマット状体３０、３１と２次発泡したビ
ーズ層３２とが一体となる。この際、ビーズ３２ａの２
次発泡に伴って発生するガスは、発泡したビーズ３２ａ
間と上層のマット状体３１を通って上型２２のガス抜き
孔２６から排出される。

【００２１】なお、２次発泡したビーズ３２ａ同士が融
着しても、スチームが通過する通気孔は発泡ビーズ層３
２内に確保されており、上層のマット状体３１にスチー
ムが到達するようになっている。

【００２２】所定時間加熱後、ガス供給口１６を通風装
置側に切り換えて、キャビティ内に冷風を通風し、成形
した芯材１ａ〜１ｄを冷却する。しかる後、上型２２を
上動して木質層Ｃと発泡層Ｐと木質層Ｃとが積層されて
なる芯材１ａ〜１ｄを成形凹部１４から取り出す。

【００２３】このように成形された実施例１ないし４の
芯材１ａ〜１ｄは、図１に示すように、両表面側には熱
硬化性樹脂によって硬化された木質層Ｃを有するため、
その両面において耐熱性に優れる。そして、内層は、軽
量でかつ剛性も有する発泡層Ｐからなるため、芯材１ａ
〜１ｄの軽量性を確保することができる。また、従来、
木質繊維を加熱成形してなる木質基材にあっては、重量
等の点から板厚が限定されていたが、本実施例の芯材１
ａ〜１ｄにあっては内層を発泡層Ｐとするため、重量を
ほとんど問題とすることなく必要に応じた芯材１ａ〜１
ｄの厚みを確保することができる。また、発泡プラスチ
ックの表面に木質層を一体に形成することにより、容易
に耐熱性に優れる発泡性芯材を得ることもできる。

【００２４】このように、この芯材１ａ〜１ｄにあって
は、木質層Ｃを表層として、発泡層Ｐを内層とするた
め、耐熱性、重量、板厚を必要に応じて調整することが
できる。なお、芯材１ａ〜１ｄの板厚を厚くしても、ス
チームによる加熱であれば、スチームが発泡ビーズ層３
２内を均一に加熱し、またこの発泡ビーズ層３２を通過
して上層の木質層３１に十分に到達されるため、加熱の
不均一による成形性の問題は除去することができる。ま
た、発泡ビーズ層３２の２次発泡成形にあっては、温度
条件が比較的狭い範囲であるため、とくにスチーム加熱
による成形が好ましい。さらに、スチームにアミンガス
を混入させることにより、熱硬化性樹脂の反応を活性化
できるため、確実に上層のマット状体３１も硬化させる
ことができる。

【００２５】上記した実施例１ないし４の芯材１ａ〜１
ｄは、それぞれ、良好に成形され、自動車用内装品の芯
材としての必要に応じた剛性を有するとともに、軽量性
と耐熱性が確保された優れた芯材を得ることができた。
なお、本実施例においては、木質層の材料は、マット状
体で供給したが、これに限定するものではなく、木質繊
維と熱硬化樹脂性の粉末の混合物を直接成形凹部１４又
は発泡ビーズ層３２に積層するものであってもよい。ま
た、本実施例においては、発泡材料として発泡ポリスチ
レンビーズを用いたが、これに限定するものではなく、
図３に示すように、通気孔３５を有するポリスチレンの
一次発泡シート３４を発泡層Ｐの材料として用いること
もできる。この場合は、表２に示す成形条件を適用して
芯材２ないし５を成形することができる。

【００２６】

【表２】

【００２７】芯材２において、成形ガス温度１３０〜１
５０℃としたのは、発泡ポリスチレンシートの発泡成形
温度が１３０〜１５０℃の範囲であり、フェノール樹脂
の溶融温度が１２０〜２２０℃の範囲であり、両範囲の
重複範囲を選択したからである。また、好ましくは１４
０℃である。芯材３ないし５においては、木質層の成形
におけるメラミン樹脂及びウレタン樹脂の溶融温度がい
ずれも６０〜１５０℃の範囲であり、上記した発泡ポリ
スチレンシートの発泡成形ガスの温度範囲との重複範囲
を選択したからである。

【００２８】さらに、本実施例においては、スチーム加
熱により芯材１ａ〜１ｄを成形したが、芯材の板厚や形
状によっては、型自体を加熱することにより、芯材を成
形することも可能である。ただし、この場合、発泡によ
るガスを排除するために、型あるいは成形工程におい
て、ガス抜きを可能とする手段を採用する必要がある。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、芯材の表層
（上層及び／又は下層）が熱硬化性樹脂により硬化され
た木質繊維よりなり、芯材の内層は、軽量で比重の小さ
い発泡層からなるため、耐熱性に優れるとともに全体と
して軽量な芯材を提供することができる。そして、木質
層の厚みと発泡層の厚みの調整により、芯材の耐熱性と
重量、さらには、板厚を調整することができる芯材とな
っている。請求項２の発明によれば、発泡ポリスチレン
からなる発泡層は、芯材に適当な剛性を付与し、またス
チームが通過可能に形成されているため、スチームによ
る加熱成形により、木質層と発泡層を均一に加熱・成形
することができる。さらに、芯材の板厚を厚くした場合
にも、加熱の均一性を容易に得ることができる。請求項
３の発明によれば、発泡ポリスチレンのビーズを発泡材
料とするため、ビーズの充填により、発泡層におけるス
チームの通気性が容易に確保され、特に発泡ポリスチレ
ン層に通気性を確保する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における芯材の断面構造を示し
た図である。

【図２】本発明の実施例の芯材を成形する成形型を示し
た図である。

【図３】芯材の発泡層の材料として使用できる発泡ポリ
スチレンのシートを示した図である。

【図４】自動車用内装品の一つであるドアトリムを示す
図である。

【図５】従来のドアトリムの基材の断面（ａ）及び芯材
の断面（（ｂ）〜（ｄ））を示した図である。

【符号の説明】

１ 芯材 Ｃ 木質層 Ｐ 発泡層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｃ 44/00 Ｂ６０Ｒ 13/02 Ｚ Ｂ２９Ｋ 25:00 105:04 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:58

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用内装品の芯材であって、 熱硬化性樹脂により硬化された木質繊維からなる木質層
   を表層とし、発泡プラスチック層を内層として、加熱に
   より一体成形されてなることを特徴とする自動車用内装
   品の芯材。
2. 【請求項２】請求項１において、前記発泡プラスチック
   層は、成形時において前記木質層を介してスチームが通
   過可能な発泡ポリスチレン層であり、前記木質層及びこ
   の発泡ポリスチレン層がスチームによる加熱により一体
   成形されてなることを特徴とする自動車用内装品の芯
   材。
3. 【請求項３】請求項２において、前記発泡ポリスチレン
   層は、発泡ポリスチレンのビーズ層であることを特徴と
   する自動車用内装品の芯材。