JPH10716A - 自動車内装材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱変形性に優れ、しかも成形性に優れる
自動車内装材を提供する。 【解決手段】 発泡体１１の両面にガラス繊維層１３，
１４および表面材１５，１６を積層接着してなる自動車
内装材において、前記発泡体の少なくとも片面と接する
ガラス繊維層表面および該ガラス繊維層内部に熱架橋型
ポリウレタンパウダーを分散させてその架橋した樹脂層
２１ａ, ２１ｂ，２２ａ，２２ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車内装材お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の天井材やドアトリム等の
自動車内装材として、その一部を示す図９のような積層
構造からなるものが知られている。前記構造の自動車内
装材５０は、ポリウレタン発泡体５１の両面にガラス繊
維層５２, ５３および表面材５４，５５を積層接着して
所定形状に付形された構造からなる。前記一方の表面材
５４は製品の表側の面、他方の表面材５５は製品の裏側
の面を構成する。また、前記各層の接着一体化および形
状固定は、前記ガラス繊維層５２，５３にポリエチレン
樹脂またはポリプロピレン樹脂パウダーを分散させてお
き、前記各層を１７０℃程度に加熱しながら型に挟み押
圧することによって前記樹脂パウダーを溶融し、その溶
融樹脂の冷却固化により生じる接着および形状固定作用
によって行なっている。

【０００３】ところで、自動車内装材は、夏季に車内が
高温となるため、その際にも変形を生じないような耐熱
変形性が求められる。しかし、前記構造の自動車内装材
にあっては、耐熱変形性が充分とは言えず、耐熱変形性
の向上が求められていた。

【０００４】本発明者は、前記自動車内装材における耐
熱変形性の問題について種々検討した結果、次のような
推論に到った。すなわち、前記自動車内装材各層の接着
および形状固定を行なうポリエチレン樹脂あるいはポリ
プロピレン樹脂は、全ての分子が一定の分子量を有する
ものではなく、分子量の異なるものが分布している。そ
して低分子のものは高分子のものに比べて軟化点が低い
性質がある。この軟化点は、熱可塑性樹脂が加熱により
変形し始める温度で、軟化点が高いと樹脂の耐熱変形性
が高くなり、逆に軟化点が低いと樹脂の耐熱変形性が低
くなる。

【０００５】したがって、前記自動車内装材にあって
は、その各層の接着および形状固定を行なうポリエチレ
ン樹脂あるいはポリプロピレン樹脂に軟化点の低い部分
（分子）、すなわち耐熱変形性の低い部分（分子）が存
在し、その部分で各層の形状固定が弱くなって熱により
変形し易くなると考えられる。

【０００６】そこで、前記自動車内装材の耐熱変形性を
向上するため、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂
よりも軟化点の高いポリアミド樹脂やポリエステル樹脂
のパウダーを前記ガラス繊維層に分散させて用いること
が考える。しかし、この場合には自動車内装材の成形時
の温度を、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂が融ける
温度まで上昇させねばならないため、熱によって表面材
が変色あるいは変質したり、成形設備が高価になるなど
の問題が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記の点
に鑑みなされたもので、耐熱変形性に優れ、しかも成形
温度が従来と殆ど変わらず、容易に成形できる自動車内
装材およびその製造方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、発泡
体の両面にガラス繊維層および表面材を積層接着してな
る自動車内装材において、前記発泡体の少なくとも片面
と接するガラス繊維層表面および該ガラス繊維層内部に
熱架橋型ポリウレタンパウダーを分散させてその架橋し
た樹脂層を設けたことを特徴とする。

【０００９】一方、請求項２の発明は、第一の表面材上
に第一のホットメルトフィルム、第一のガラス繊維層、
第一の接着剤、発泡体、第二の接着剤、第二のガラス繊
維層、第二のホットメルトフィルムおよび第二の表面材
を順次積層または散布し、該積層物を熱プレスすること
により、前記発泡体の両面にガラス繊維層および表面材
を積層接着してなる自動車内装材を製造する方法におい
て、前記第一の接着剤または第二の接着剤の少なくとも
一方を熱架橋型ポリウレタンパウダーとして、該熱架橋
型ポリウレタンパウダーを前記第一または第二のガラス
繊維層に散布することを特徴とする。

【００１０】前記請求項１および２に記載された発明に
あっては、発泡体とガラス繊維層が、そのガラス繊維層
に分散して架橋した熱架橋型ポリウレタンパウダーの架
橋樹脂層によって接着される。この熱架橋型ポリウレタ
ンパウダーは、加熱により軟化して接着性を発揮するの
みならず、三次元架橋してその形状を固定する作用があ
る。しかも、三次元架橋による形状固定は、その架橋終
了後、熱による影響がなく高温においても確実に形状を
固定する。したがって、請求項１の自動車内装材および
請求項２の製造方法によって得られる自動車内装材は、
ガラス繊維層に分散してガラス繊維層と発泡体を接着さ
せる熱架橋型ポリウレタンパウダーの架橋樹脂層によ
り、各層の形状が確実に固定されることになり、高い耐
熱変形性を有する。

【００１１】しかも、熱架橋型ポリウレタンパウダー
は、一般的に１００〜１６０℃程度で架橋するため、自
動車内装材成形時の温度も従来と殆ど変わらず、従来と
同種の表面材を使用しても、変色や変質を生じることが
ない。なお、前記熱架橋型ポリウレタンパウダーを発泡
体両側のガラス繊維層に分散させれば、前記熱架橋型ポ
リウレタンパウダーの架橋樹脂による形状固定作用はよ
り大となって、高い耐熱変形性を有する自動車内装材が
得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付の図面にしたがってこの
発明を詳細に説明する。図１は請求項１の発明に係る自
動車内装材の実施例を示す部分断面図、図２は他の実施
例の部分断面図である。一方、図３ないし図８は請求項
２の発明に係る自動車内装材の製造方法の実施例に関す
るもので、図３は第一のガラス繊維層に熱架橋型ポリウ
レタンパウダーを散布する際を示す図、図４は発泡体積
層時を示す図、図５は第二のガラス繊維層に熱架橋型ポ
リウレタンパウダーを散布する際を示す図、図６は各部
材積層後を示す図、図７は熱プレス時を示す図、図８は
得られた自動車内装材全体の断面図である。

【００１３】図１に示す自動車内装材１０は、発泡体１
１の両面にガラス繊維層１３，１４および表面材１５，
１６が積層され、それらが一体に接着されて天井材等所
望の製品形状に付形されたものである。前記各部材同士
の接着および形状固定は、発泡体１１と接するガラス繊
維層１３，１４表面および内部に分散して架橋した熱架
橋型ポリウレタンパウダーの架橋樹脂層２１ａ，２１
ｂ, ２２ａ, ２２ｂにより、および前記ガラス繊維層１
３，１４と表面材１５，１６間に介在するホットメルト
フィルム１７，１８の溶融接着によりなされている。

【００１４】なお、この自動車内装材１０の成形は、後
述するように、表面材１５，１６とガラス繊維層１３，
１４間にホットメルトフィルム１７，１８を配置し、ま
たガラス繊維層１３，１４には熱架橋型ポリウレタンパ
ウダーを散布して各部材を積層し、その積層物を熱プレ
スすることによりなされる。

【００１５】発泡体１１は、この自動車内装材の芯材を
構成するもので、所定厚みのシート状（板状）からな
る。この発泡体としては半硬質あるいは硬質ポリウレタ
ン発泡体等、種々の材質が用いられる。また、この発泡
体の厚みも、目的とする自動車内装材１０の種類等によ
って適宜決定される。

【００１６】ガラス繊維層１３，１４は、前記発泡体１
１の両面に積層接着されて、この自動車内装材１０の剛
性を高めるものである。このガラス繊維層１３，１４
は、あらかじめマット状としたもの、あるいは後記する
ように自動車内装材１０の製造時に所定長のガラス繊維
を堆積させて層状（マット状）としたもの等が適宜選択
使用される。また、このガラス繊維層１３，１４の厚
み、ガラス繊維の長さおよびガラス繊維の目付量は、自
動車内装材１０の用途や形状等によって適宜決定され
る。

【００１７】表面材１５，１６は、この自動車内装材１
０の内部保護や装飾性等のために前記ガラス繊維層１
３，１４の表面に設けられるもので、一方の表面材１５
が自動車内装材１０の裏側表面を構成し、他方の表面材
１６が表側表面を構成する。この表面材１５，１６とし
ては不織布、プラスチックフィルム（プラスチックシー
ト）等の単独からなるもの、あるいは発泡体にプラスチ
ックフィルムが積層されたもの等、自動車内装材１０に
応じて適宜選択使用される。もちろん、両表面材１５，
１６は、同一の材質にする必要はない。

【００１８】前記ガラス繊維層１３，１４の発泡体１１
側表面およびガラス繊維層１３，１４内に形成された架
橋樹脂層２１ａ，２１ｂ, ２２ａ, ２２ｂを形成する熱
架橋型ポリウレタンパウダーは、加熱により軟化して接
着性を発揮するとともに、三次元架橋して形状固定する
ものである。この三次元架橋は熱によっても破壊されな
いものであるため、熱架橋型ポリウレタンパウダーの架
橋樹脂層２１ａ，２２ａにより接着された前記発泡体１
１とガラス繊維層１３，１４とは、高温時においても強
固に接着されており、その接着力低下による自動車内装
材１０の熱変形を防ぐ。さらに、その熱変形は、ガラス
繊維層１３，１４内部の架橋樹脂層２１ｂ, ２２ｂによ
っても防止される。この熱架橋型ポリウレタンパウダー
としては公知のものを使用でき、例えば、軟化点６６
℃、架橋温度１００℃、粒径２００μからなる、商品
名：コラノプルボンドＨＣＭ（アブネーザー．エージー
社製）は好適なものである。

【００１９】一方、前記ガラス繊維層１３，１４と表面
材１５，１６間に位置するホットメルトフィルム１７，
１８は、その熱溶着性により前記ガラス繊維層１３，１
４と表面材１５，１６を接着させるものである。このホ
ットメルトフィルム１７，１８としては、ポリオレフィ
ン系のエチレン酢酸ビニル共重合体フィルム等、公知の
ものが用いられる。

【００２０】なお、前記熱架橋型ポリウレタンパウダー
の架橋樹脂層は、自動車内装材の形状や、用途によって
は前記発泡体１１の片面側のみでも前記形状保持性およ
び耐熱変形性が十分のこともある。その場合、熱架橋型
ポリウレタンパウダーの架橋樹脂層を設けない側のガラ
ス繊維層には熱可塑性樹脂パウダーを散布し、その熱溶
着によってガラス繊維層と発泡体との接着を行う。この
熱可塑性樹脂パウダーとしては、自動車内装材１０の製
造時にそれ程高い温度に加熱しなくても溶融接着するポ
リエチレン樹脂パウダーやポリプロピレン樹脂パウダー
が好適である。

【００２１】図２はその場合の自動車内装材３０の部分
断面図である。この実施例の自動車内装材３０にあって
は、発泡体３１の片面側のガラス繊維層３３にのみ熱架
橋型ポリウレタンパウダーの架橋樹脂層３６ａ, ３６ｂ
が存在する。また、他方のガラス繊維層３２には、熱可
塑性樹脂パウダーが分散して溶融し冷却固化した樹脂３
７ａ, ３７ｂが存在する。そして、前記熱架橋型ポリウ
レタンパウダーの架橋樹脂層３６ａ，３６ｂと、熱可塑
性樹脂パウダーの溶融固化樹脂３７ａ, ３７ｂ、および
ホットメルトフィルム３８，３９により、発泡体３１と
ガラス繊維層３２，３３と表面材３５，３６が接着一体
化して所定形状に固定されている。

【００２２】次に、請求項２に記載された自動車内装材
の製造方法の一例について、図１に示した自動車内装材
１０を製造する場合を例にして説明する。なお、以下の
説明において図１と同じ部材については同一の符号を用
いて示す。また、前記ガラス繊維層、表面材等のように
二つあるものについては、理解を容易とするため、一方
を第一、他方を第二と記して区別する。この自動車内装
材の製造方法は、第一部材の積層工程、発泡体の積層工
程、第二部材の積層工程および熱プレス工程を含む。

【００２３】第一部材の積層工程では、図３に示すよう
に、まず、第一の表面材１５上に第一のホットメルトフ
ィルム１７を積層し、そのホットメルトフィルム１７に
所定長のガラス繊維Ｇ１を層状に堆積し、第一のガラス
繊維層１３を積層する。この実施例における第一の表面
材１５は、自動車内装材の裏面を構成するもので、ポリ
エステル製の不織布（目付量２５ｇ／ｍ² ）からなる。
また、ガラス繊維Ｇ１は種々の寸法のものとされるが、
この実施例では１０〜３０ｍｍ程度のものを用いた。ま
た、ガラス繊維Ｇ１の量は、自動車内装材１０の形状や
用途等によって異なるが、自動車天井材を製造するこの
実施例においては、１００ｇ／ｍ² 程度とした。なお、
ガラス繊維Ｇ１に代えてガラス繊維マットを用いてもよ
い。

【００２４】次いで、前記第一のガラス繊維層１３表面
に第一の接着剤として熱架橋型ポリウレタンパウダーＰ
１を散布する。この実施例の熱架橋型ポリウレタンパウ
ダーＰ１は、商品名がコラノプルボンドＨＣＭ（アブネ
ーザー．エージー社製）を用いた。またその散布量は、
ガラス繊維Ｇ１の量等によって異なる。第一のガラス繊
維層１３表面に散布された熱架橋型ポリウレタンパウダ
ーＰ１は、ガラス繊維間に入ってガラス繊維層１３の表
面および内部に分散する。

【００２５】続いて、発泡体の積層工程を行う。この工
程では、図４に示すように、前記第一のガラス繊維層１
３の表面に発泡体１１を積層する。この実施例の発泡体
１１は、密度２５〜３８ｋｇ／ｍ³ 、厚み６ｍｍのポリ
エーテル系硬質ポリウレタン発泡体からなる。

【００２６】その後、第二の部材の積層工程を行う。こ
の工程では、図５に示すように、まず、前記発泡体１１
の表面にガラス繊維Ｇ２を層状に堆積させ、第二のガラ
ス繊維層１４を設ける。この実施例のガラス繊維Ｇ２
は、前記ガラス繊維Ｇ１と同じものを用い、その量も等
しくした。

【００２７】次いで、前記第二のガラス繊維層１４表面
に、第二の接着剤として熱架橋型ポリウレタンパウダー
Ｐ２を散布する。この熱架橋型ポリウレタンパウダーＰ
２は、前記第一の接着剤として用いた熱架橋型ポリウレ
タンパウダーＰ１と同様のものが用いられる。第二のガ
ラス繊維層１４表面に散布された熱架橋型ポリウレタン
パウダーＰ２は、ガラス繊維間に入って第二のガラス繊
維層１４の発泡体１１側表面およびガラス繊維層１４内
部に分散する。

【００２８】その後、図６に示すように、前記第二のガ
ラス繊維層１４の表面に、第二のホットメルトフィルム
１８および第二の表面材１６を積層する。この実施例に
おける第二の表面材１６は、自動車内装材の表側を構成
するもので、目付量１８０〜２２０ｇ／ｍ² からなるポ
リエステル系不織布で構成される。

【００２９】次いで、図７に示すように、熱プレス工程
を行う。この熱プレス工程では、前記各工程の実施によ
り形成された積層物１０ａを、所望製品形状の型面を有
するプレス型４１，４２により、所定加熱温度でプレス
する。この際の加熱は、プレス型４１，４２を加熱して
もよいし、熱風等を積層物１０ａに吹きつける等により
行ってもよい。また、加熱温度は、前記ホットメルトフ
ィルム１７，１８が溶融し、かつ熱架橋型ポリウレタン
パウダーＰ１，Ｐ２が架橋する温度とされる。この実施
例においては、プレス型４１, ４２をヒーター等の加熱
手段（図示せず）により１３０℃に加熱して、前記積層
物１０ａを１分間、圧力０．２ｋｇ／ｃｍ² でプレスし
た。

【００３０】この熱プレスによって、前記積層物１０ａ
は、型面形状に賦形されるとともに、前記ホットメルト
フィルム１７，１８が溶融して表面材１５，１６とガラ
ス繊維層１３，１４が接着する。また、前記ガラス繊維
層１３，１４の表面および内部に分散している熱架橋型
ポリウレタンパウダーＰ１, Ｐ２が架橋して、前記表面
材１５，１６とガラス繊維層１３，１４間および該ガラ
ス繊維層１３，１４内に架橋樹脂を形成してガラス繊維
層１３，１４と発泡体１１の接着を行うとともに、この
積層物の形状固定を行う。その後、前記プレス型４１，
４２を開けて成形品を取り出せば、図７に示す全体形状
の自動車内装材１０が得られる。

【００３１】なお、前記実施例では、発泡体１１両側の
第一および第二ガラス繊維層１３，１４表面に熱架橋型
ポリウレタンパウダーを散布したが、図２に示した自動
車内装材３０の製造をする場合には、一方のガラス繊維
層のみに熱架橋型ポリウレタンパウダーを散布し、他方
のガラス繊維層にポリエチレンパウダーやポリプロピレ
ンパウダー等の熱可塑性樹脂パウダーを散布して前記熱
プレスを行う。

【００３２】次の表１には、図１や図３ないし図８に示
した自動車内装材およびその製造方法において、前記熱
架橋型ポリウレタンパウダーＰ１，Ｐ２の架橋樹脂層を
発泡体の両側あるいは片側に設けた場合、およびその熱
架橋型ポリウレタンパウダーの量を変化させた場合等の
構成を示す。表中「ＰＵＰ」は、熱架橋型ポリウレタン
パウダーを示し、さらに前記各部材には図１等で用いた
符号を併記した。また、表２には、表１に示した実施例
についての物性を示す。この表における耐熱試験（耐熱
垂れ下がり試験）は、縦３００ｍｍ、横１００ｍｍの大
きさに切断した試験片を、互いに２００ｍｍ離れた二つ
の上向き片を有する凹形の受け具に載置し、その試験片
の中央に２００ｇの金属丸棒を載せた状態で１００℃の
恒温槽に５時間放置し、その後に前記試験片中央部の垂
れ下がり量を測定することにより行った。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】なお、前記熱架橋型ポリウレタンパウダー
に代えて熱可塑性樹脂パウダーを用い、その他の構成を
表１と同様にした従来品について、前記と同じ耐熱垂れ
下がり試験を行ったところ、その結果がいずれも１０．
５ｍｍ以上であり、本発明の実施例よりも大きく劣って
いた。

【００３６】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
自動車内装材は、発泡体の少なくとも片面と接するガラ
ス繊維層表面および該ガラス繊維層内部に熱架橋型ポリ
ウレタンパウダーを分散させてその架橋した樹脂層を設
けたため、その架橋樹脂の三次元架橋構造により発泡体
とガラス繊維層が強固に接着されて形状固定されるの
で、熱によっても発泡体とガラス繊維層間の接着性や形
状固定性の低下が少なく、優れた耐熱熱変形性を示す。
また、この発明の自動車内装材の製造方法によれば、前
記耐熱変形性に優れる自動車内装材を簡単に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明に係る自動車内装材の実施例を
示す部分断面図である。

【図２】他の実施例の部分断面図である。

【図３】請求項２の発明に係る自動車内装材の製造方法
の実施例において、第一のガラス繊維層に熱架橋型ポリ
ウレタンパウダーを散布する際を示す図である。

【図４】同実施例の発泡体積層時を示す図である。

【図５】同実施例における第二のガラス繊維層に熱架橋
型ポリウレタンパウダーを散布する際を示す図である。

【図６】同実施例における各部材積層後を示す図であ
る。

【図７】同実施例における熱プレス時を示す図である。

【図８】同実施例により得られた自動車内装材の全体を
示す断面図である。

【図９】従来の自動車内装材の部分断面図である。

【符号の説明】

１１：発泡体 １３，１４：ガラス繊維層 １５，１６：表面材 ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ：架橋樹脂層 Ｐ１，Ｐ２：熱架橋型ポリウレタンパウダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡体の両面にガラス繊維層および表面
   材を積層接着してなる自動車内装材において、前記発泡
   体の少なくとも片面と接するガラス繊維層表面および該
   ガラス繊維層内部に熱架橋型ポリウレタンパウダーを分
   散させてその架橋した樹脂層を設けたことを特徴とする
   自動車内装材。
2. 【請求項２】 第一の表面材上に第一のホットメルトフ
   ィルム、第一のガラス繊維層、第一の接着剤、発泡体、
   第二の接着剤、第二のガラス繊維層、第二のホットメル
   トフィルムおよび第二の表面材を順次積層または散布
   し、該積層物を熱プレスすることにより、前記発泡体の
   両面にガラス繊維層および表面材を積層接着してなる自
   動車内装材を製造する際に、 前記第一の接着剤または第二の接着剤の少なくとも一方
   を熱架橋型ポリウレタンパウダーとして、該熱架橋型ポ
   リウレタンパウダーを前記第一または第二のガラス繊維
   層に散布することを特徴とする自動車内装材の製造方
   法。