JP2008207730A - 自動車における吸音内装材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的物性を良好に維持しつつ、変色を抑制することができる自動車における吸音内装材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】自動車における吸音内装材としての吸音天井材１０では、吸音内装材本体としてのポリウレタン発泡体マット１１の両面にバインダー層１２を介して補強材としてのガラスマット１３が設けられ、該ガラスマット１３上に表皮材１４が積層される。この場合、バインダーの塗布後に触媒の水溶液が塗布される。その後、加熱プレス成形により吸音天井材１０が得られる。バインダー中にはチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれると共に、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンが用いられる。チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウム等のチオ硫酸のアルカリ金属塩が好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車の吸音天井材等として用いられ、剛性等の機械的物性を良好に維持しつつ、変色を抑制することができる自動車における吸音内装材及びその製造方法に関するものである。

一般に、自動車の吸音天井材は、ポリウレタン発泡体よりなる吸音天井材本体と、該吸音天井材本体の両面に配置されるガラスマット等からなる補強材と、該補強材上に配置される表皮材及び裏面材とから構成されている。この吸音天井材を製造する場合には、吸音材本体の両面にバインダーとしてイソシアネート成分を塗布した後水及び触媒を塗布し、その上に補強材を積層し、その表面にバインダー又は接着剤を塗布して表皮材又は裏面材を積層する。その後、ホットプレスを施すことにより、吸音天井材本体、補強材、表皮材及び裏面材が接着されて積層一体化される。

従来、バインダーとしてポリイソシアネートとポリオールとを反応させたポリマーを用い、吸音内装材を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。具体的には、吸音材又は補強材に少なくともイソシアネートを含有するバインダーを付与し、該バインダーに水及び触媒を供給した後、吸音材又は補強材に表皮材を積層して加熱、加圧することにより吸音内装材を製造する方法である。この場合、吸音材又は補強材の表面にイソシアネート成分を層状に付与し、その上にポリオール成分と触媒とを付与し、加熱することにより、イソシアネート成分とポリオール成分とを反応させるようになっている。イソシアネート成分としては、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと略称する）が用いられている。
特開２００４−１４２１５７号公報（第２頁及び第３頁）

しかしながら、特許文献１に記載されているイソシアネート成分はＭＤＩ（モノメリックＭＤＩ）であり、粘度が低いことから、吸音材又は補強材に塗工した後に毛細管現象により表面側に移行し、表皮材中に拡散して偏析するものと考えられる（例えば、図１の二点鎖線に示す状態）。このように表皮材中に拡散されたＭＤＩは空気に触れやすくなり、空気中に存在する酸素や窒素酸化物によって酸化され、着色物質が生成される。従って、この着色物質を吸音内装材の外部から視認でき、外観が損なわれるという問題があった。

一方、自動車における吸音天井材等の用途においては、黄変などの変色を極力抑えるように配慮されている。このため、そのような用途においては、機械的物性を損なうことなく、変色を極力抑制することが求められている。

そこで本発明の目的とするところは、機械的物性を良好に維持しつつ、変色を抑制することができる自動車における吸音内装材及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の自動車における吸音内装材は、吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材が設けられ、該補強材上に表皮材が積層されて構成され、前記吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダー及びそれを硬化させるための触媒を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形してなるものである。そして、前記バインダーにはチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれると共に、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンであることを特徴とする。

請求項２の自動車における吸音内装材は、請求項１の発明において、前記チオ硫酸塩は、チオ硫酸のアルカリ金属塩であることを特徴とする。
請求項３の自動車における吸音内装材の製造方法は、吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材を設け、該補強材上に表皮材を積層し、前記吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダー及びそれを硬化させるための触媒を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形するものである。その際、チオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれるバインダーを塗布した後、脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンよりなる触媒の水溶液を塗布することを特徴とする。

請求項４の自動車における吸音内装材の製造方法は、請求項３の発明において、前記触媒は、２〜１０質量％の水溶液であることを特徴とする。
請求項５の自動車における吸音内装材の製造方法は、請求項３又は請求項４の発明において、前記触媒の水溶液の塗布量は、２０〜８０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１の吸音内装材においては、バインダーにチオ硫酸塩が含有されていることから、その性質により還元作用を発現することができる。このため、空気中の酸素や窒素酸化物によりバインダーとしての例えばＭＤＩが酸化されて着色物質を生ずることを抑えることができるものと考えられる。また、チオ硫酸塩はほぼ中性を示し、安定性の良い物質であることから、吸音内装材の物性に悪影響を与えないものと考えられる。そして、チオ硫酸塩の含有量が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２に設定されるため、ＭＤＩの反応を阻害することなく、チオ硫酸塩の上記作用、効果を十分に発揮することができる。さらに、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンであることから、ＭＤＩと水などの反応を効果的に促進させることができ、吸音内装材の剛性を高めることができる。従って、これらの効果が相乗的に働いて、吸音内装材の機械的物性を良好に維持しつつ、変色を抑制することができる。

請求項２の吸音内装材では、チオ硫酸塩がチオ硫酸のアルカリ金属塩であることから、請求項１の効果に加え、チオ硫酸塩の還元剤としての機能を向上させることができる。
請求項３における吸音内装材の製造方法では、吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材を設け、その補強材上に表皮材を積層し、吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダーを塗布した後それを硬化させるための触媒の水溶液を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形することにより行われる。この場合、バインダーにはチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれることから、チオ硫酸塩の還元作用がＭＤＩの反応を阻害することなく、十分に発揮される。加えて、触媒として脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンよりなる触媒の水溶液が塗布されることから、ＭＤＩの反応が効果的に促進される。従って、機械的物性が良好に維持されつつ、変色が抑制された吸音内装材を容易に製造することができる。

請求項４における吸音内装材の製造方法では、触媒が２〜１０質量％の水溶液であることから、請求項３に係る発明の効果に加えて、触媒機能を十分に発揮させることができる。

請求項５における吸音内装材の製造方法では、触媒の水溶液の塗布量は、２０〜８０ｇ／ｍ^２であることから、請求項３又は請求項４に係る発明の効果に加えて、表皮材への触媒の染み出しを抑えて触媒機能の発現を有効に行うことができる。

以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の自動車における吸音内装材は、吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材が設けられ、該補強材上に表皮材が積層されて構成され、前記吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダー及びそれを硬化させるための触媒を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形してなるものである。そして、前記バインダーにはチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれると共に、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンである点に特徴を有している。

係る自動車の吸音内装材としては、広い面積を有する吸音天井材（成形天井材）がその代表例として挙げられる。例えば、図１に示すように、吸音天井材１０においては、一般に吸音天井材本体としてのポリウレタン発泡体マット１１の両面にバインダーが塗布されてバインダー層１２が形成され、表面側には補強材としてのガラスマット１３が接着され、そのガラスマット１３上に表皮材１４が積層される。ポリウレタン発泡体マット１１の裏面側には、前記バインダー層１２上にガラスマット１３が接着され、その上にホットメルト接着剤による接着剤層１５が形成され、その上に不織布よりなる裏面材１６が積層される。このようにして得られる積層材料を加熱プレス成形することにより、目的とする吸音天井材１０が製造される。各層の厚さは、例えばポリウレタン発泡体マット１１が４〜６ｍｍ、ガラスマット１３が０．２〜０．５ｍｍ及び表皮材１４が２〜３ｍｍである。この吸音天井材１０を製造するに際しては、剛性等の機械的物性を維持しつつ、バインダーに基づく黄変を抑制することが求められている。

前記吸音内装材本体は良好な吸音性を有し、吸音内装材の剛性と弾力性とを保持するための主体となる材料であり、ポリウレタン発泡体などのマットで構成される。係るポリウレタン発泡体としては、常法に従ってベルトコンベア上で大気圧下に反応及び発泡されるスラブ成形体又は金型を用いて型締めし、型内で反応及び発泡して成形されるモールド成形体のいずれも使用される。吸音内装材本体としては例えば、主として連続気泡構造を有する半硬質のポリウレタン発泡体が用いられる。補強材としては、ガラス繊維を接着剤によって接着して形成されるガラスマットや、天然繊維を使用したマットなどが用いられる。

表皮材１４としては、目付量が１００〜１２０ｇ／ｍ^２のポリエステル樹脂繊維などにより形成される不織布が用いられ、裏面材１６としても同様の不織布などが用いられる。前記接着剤層１５を形成する接着剤としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体等により形成されるホットメルト接着剤などが使用される。

次に、前記バインダーとしては、ＭＤＩ（モノメリックＭＤＩ、ピュアＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ等のポリイソシアネートが好適に用いられる。ポリメリックＭＤＩは、モノメリックＭＤＩの重合体である。このバインダーとして、モノメリックＭＤＩとポリメリックＭＤＩとの混合物は、バインダーの粘度を高めると共に、ポリメリックＭＤＩによりセル膜を強化して発泡を抑えることができる。ＭＤＩは水と反応すると共に、ＭＤＩ同士がヌレート化反応し、或いはポリオールとウレタン化反応する。

このバインダーの塗布量は、不足するとバインダーの機能発現が不足して積層体の接着性や剛性の低下を招き、過剰になると表面に染み出すようになるため、４０〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。バインダーの塗布量が４０ｇ／ｍ^２より少ない場合には、バインダーの機能が不足して吸音内装材の接着性や機械的物性が低下する傾向を示す。その一方、１００ｇ／ｍ^２より多い場合には、過剰なバインダーが吸音内装材の表面に染み出す傾向を示して好ましくない。

バインダー中には、バインダーの酸化を抑え、着色物質の生成を抑制するためにチオ硫酸塩が含有される。チオ硫酸塩としては、例えばチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３）、チオ硫酸カリウム（Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_３）、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３）、チオ硫酸リチウム（Ｌｉ_２Ｓ_２Ｏ_３）等のチオ硫酸のアルカリ金属塩、チオ硫酸マグネシウム（ＭｇＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸カルシウム（ＣａＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸ストロンチウム（ＳｒＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸バリウム（ＢａＳ_２Ｏ_３）等のチオ硫酸のアルカリ土類金属塩、チオ硫酸マンガン（ＭｎＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸コバルト（ＣｏＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸鉄（ＦｅＳ_２Ｏ_３）、チオ硫酸アンモニウム〔（ＮＨ_４）_２Ｓ_２Ｏ_３〕等が挙げられる。それらのうち、還元作用が良好で、水溶性が高く、水溶液のｐＨが中性を示す点から、チオ硫酸のアルカリ金属塩が好ましい。また、チオ硫酸のアルカリ金属塩の中では、水溶性がより高く、水溶液のｐＨが中性を示すと共に、入手が容易である点から、チオ硫酸ナトリウム又はチオ硫酸カリウムがより好ましい。

チオ硫酸塩の含有量は、その還元作用と弊害を考慮し、塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２に設定される。ここで、チオ硫酸塩の含有量は、バインダーを塗布したときの塗布液の単位面積中に含まれるチオ硫酸塩の平均含有量を表す。チオ硫酸塩の含有量が０．２ｇ／ｍ^２により少ない場合、チオ硫酸塩の含有量が足りず、還元作用が不足し、着色物質の生成を抑えることができない。その一方、チオ硫酸塩の含有量が１．０ｇ／ｍ^２より多い場合、ＭＤＩの反応を阻害し、吸音内装材の初期剛性などの物性に欠ける。

次に、バインダーを硬化させるための触媒としては、脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンが使用される。この触媒により、ＭＤＩと水との反応やＭＤＩ同士の反応が促進され、尿素化合物、ＭＤＩの３量体などが生成される。ここで、脂肪族系の第三級アミンは、脂肪族に属する全ての第三級アミンを意味する。イミダゾール系の第三級アミンは、イミダゾール環を有する第三級アミンを意味する。ピペラジン系の第三級アミンは、ピペラジン環を有する第三級アミンを意味する。モルホリン系の第三級アミンは、モルホリン環を有する第三級アミンを意味する。

脂肪族の第三級アミンとしては、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノヘキサノール、トリエチレンジアミン、Ｎ,Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ,Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。イミダゾール系の第三級アミンとしては、１−メチルイミダゾール、１,２−ジメチルイミダゾール、１−イソブチル−２−メチルイミダゾール等が挙げられる。ピペラジン系の第三級アミンとしては、トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ−メチル−Ｎ´−（２−ジメチルアミノエチル）ピペラジン等が挙げられる。モルホリン系の第三級アミンとしては、Ｎ−メチルモルホリン等が挙げられる。

触媒は、その機能を十分に発揮させるために２〜１０質量％の水溶液であることが好ましい。触媒の濃度が２質量％を下回る場合には、触媒の機能が十分に発現されず、吸音内装材の剛性等の物性が低下して好ましくない。一方、１０質量％を上回る場合には、過剰の触媒によって触媒作用が過度に働き、反応の進行が速く、副反応が生じたりして好ましくない。なお、触媒は水溶液として使用されるため、溶媒となる水がバインダー中のＭＤＩと反応するようになっている。触媒（触媒の水溶液）の塗布量は、２０〜８０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。この塗布量が２０ｇ／ｍ^２より少ない場合、触媒の塗布量が不足し、十分な触媒機能を得ることができなくなる。一方、８０ｇ／ｍ^２より多い場合、触媒水溶液が表皮材まで浸透したり、触媒機能が強く作用して反応が急激に進行したり、副反応が起きたりして好ましくない。

バインダーの原料には上記各成分のほかに必要に応じて、安定剤、難燃剤、架橋剤、充填剤、整泡剤、可塑剤等が常法に従って配合される。
次に、加熱プレス成形は、例えばポリウレタン発泡体マット１１、ガラスマット１３及び表皮材１４の積層材料を一体化して積層体を得るために常法に従って行われる。すなわち、加熱プレス成形機を用い、例えば１００〜１５０℃で２０〜６０秒間加熱すると共に、圧縮率（元の厚さに対する圧縮量の割合）が２５〜７５％となるように圧縮することにより行われる。これらの条件は、バインダーの組成、ポリウレタン発泡体マット１１、ガラスマット１３及び表皮材１４の材質、目標とする吸音天井材１０の厚さなどによって適宜設定される。この加熱プレス成形により、モノメリックＭＤＩ又はポリメリックＭＤＩが水と反応（泡化反応）して尿素化合物が得られ、モノメリックＭＤＩがヌレート化反応してＭＤＩの３量体が得られ、ＭＤＩがポリオールとウレタン化反応してウレタン化反応生成物が得られ、さらに尿素化合物などがモノメリックＭＤＩ又はポリメリックＭＤＩと反応して架橋生成物などが得られる。

この場合、バインダーにはチオ硫酸塩が所定量含まれていることから、その性質により還元性（酸化防止性）を発現することができ、ＭＤＩなどのバインダーが表皮材側へ染み出し、空気等に触れて酸化されるのを抑える役割を果たすことができる。従って、加熱プレス成形後に得られる吸音内装材は、黄変などの変色が抑制されると共に、硬度や剛性と弾力性に優れ、かつ接着性にも優れている。このようにして、目的とする吸音天井材１０などの吸音内装材が製造される。なお、還元剤でも塩素系の還元剤は、塩素によってその水溶液が酸性になり、バインダーの黄変部が一層褐色に変色するため、不適当である。

さて、本実施形態の作用について説明すると、例えば吸音天井材１０を製造する場合には、ポリウレタン発泡体マット１１の両面にバインダーとしてチオ硫酸塩を含むＭＤＩを塗布した後、第三級アミン触媒の水溶液を塗布する。続いて、その両面に補強材としてのガラスマット１３を重ね合せ、その上にＭＤＩ、さらに第三級アミン触媒の水溶液を塗布する。次いで、その表面側に表皮材１４を載せると共に、裏面側に不織布よりなる裏面材１６を接着剤層１５を介して載せ、積層材料を作製する。その後、積層材料を例えば１２０℃で３０秒間加熱プレス成形を行い、所定厚さまで圧縮する。このようにして、積層構造を有する吸音天井材１０が製造される。

この場合、バインダー中にはチオ硫酸塩が分散状態で含有されていることから、そのチオ硫酸塩によって還元作用が発現され、バインダーとしてのＭＤＩが表皮材１４側へ染み出して空気中の酸素や窒素酸化物に触れ、酸化されて着色物質を生ずることが抑えられるものと推測される。さらに、チオ硫酸塩の水溶液はほぼ中性を示し、安定性の良い物質であることから、ポリウレタン発泡体マット１１やバインダーの劣化を抑えることができると共に、チオ硫酸塩からの副生成物（亜硫酸ガス等）の生成が抑えられるものと推測され、吸音天井材１０の機械的物性が保持される。

一方、バインダーを構成するＭＤＩは第三級アミン触媒の水溶液中に含まれる水と反応して尿素化合物を生成すると同時に、ＭＤＩの一部が他のＭＤＩとヌレート化反応し、ＭＤＩの三量体が生成し、バインダーとしての機能を発現する。

以上詳述した実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態における吸音天井材１０では、バインダーには還元作用を発現するチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれるため、ＭＤＩの反応を阻害することなく、チオ硫酸塩の作用、効果が如何なく発揮される。さらに、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンであることから、ＭＤＩと水などの反応を効果的に促進させることができ、吸音内装材の剛性を高めることができる。従って、これらの効果が相乗的に働いて、吸音内装材の機械的物性を良好に維持しつつ、変色を抑制することができる。よって、変色抑制が強く求められている自動車における吸音天井材１０等の用途に好適に用いることができる。

・ 前記チオ硫酸塩がチオ硫酸のアルカリ金属塩であることにより、チオ硫酸塩の還元剤としての機能を向上させることができる。
・ 吸音天井材１０を製造する場合には、ポリウレタン発泡体マット１１の少なくとも一方にガラスマット１３を設け、そのガラスマット１３上に表皮材１４を積層し、ポリウレタン発泡体マット１１及びガラスマット１３の少なくとも一方の上にバインダーを塗布した後、第三級アミン触媒の水溶液が塗布される。その後、表皮材１４を積層した後、加熱プレス成形することにより行われる。この場合、バインダーにはチオ硫酸塩が含有され、塗布液中におけるチオ硫酸塩の含有量が０．２〜１．０ｇ／ｍ^２に設定されることから、チオ硫酸塩の還元作用がＭＤＩの反応を阻害することなく、十分に発揮される。加えて、触媒として脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンの水溶液が用いられることから、ＭＤＩの反応が効果的に促進される。従って、機械的物性が良好に維持されつつ、変色が抑制された吸音天井材１０を容易に製造することができる。

・ 前記触媒が２〜１０質量％の水溶液であることにより、触媒機能を十分に発揮させることができる。
・ さらに、触媒の水溶液の塗布量が２０〜８０ｇ／ｍ^２であることにより、表皮材１４への触媒の染み出しを抑えて触媒機能の発現を有効に行うことができる。

以下に、参考例、実施例及び比較例を挙げて、前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の範囲に限定されるものではない。
（参考例１〜９）
吸音内装材としての吸音天井材１０において、バインダーとしてのＭＤＩの酸化を抑えると共に、吸音天井材１０の外観を良好に保持するために、次のような観点で酸化防止剤を選定した。すなわち、そのような観点は、吸音天井材本体を構成するポリウレタン発泡体及びＭＤＩが劣化しないようにできるだけ水溶液が中性に近いこと、さらに塗布後に副生成物としてガスの発生などがなく、安定していることである。

そのため、各種酸化防止剤について、ｐＨ、性状などの観点に基づいて次の基準で使用適性を評価した。それらの結果を表１に示した。
○：使用適性が十分である。△：使用適性に若干の問題がある。×：使用適性がない。

表１に示したように、酸化防止剤として参考例１のチオ硫酸ナトリウム及び参考例２のチオ硫酸カリウムは共に水溶液が中性で、ガスの発生もなく、使用適性が十分であった。参考例３の無水亜硫酸ナトリウム、参考例４の亜硫酸水素ナトリウム及び参考例７のピロ亜硫酸ナトリウムは、放置しておくと亜硫酸ガスを発生し、吸音内装材の劣化や結晶析出のおそれがあるため好ましくない。参考例５の次亜硫酸ナトリウムは、亜硫酸ガスを発生する上に、潮解性があるため使用適性のないものであった。参考例６のスルホキシル酸ナトリウムは、ホルマリンを生成するため、使用適性のないものであった。参考例８の二酸化チオ尿素及び参考例９のシュウ酸は、熱、アルカリ、酸などの処理が必要で、十分な洗浄を要するため、使用適性のないものであった。従って、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩、特にチオ硫酸のアルカリ金属塩が好ましいという結果であった。
（実施例１〜５及び比較例１、２）
吸音内装材としての吸音天井材１０について試験を行った。吸音天井材本体としてのポリウレタン発泡体マット１１の両面にバインダーとして、チオ硫酸ナトリウムを含むＭＤＩ（ポリメリックＭＤＩ）をロールコータで塗布してバインダー層１２を形成した。チオ硫酸ナトリウムの含有量は、塗布液中の含有量（ｇ／ｍ^２）として表２に示した。また、バインダーの塗布量（ｇ／ｍ^２）は、ポリウレタン発泡体マット１１の表皮材側及び裏面材側がそれぞれ表２に示す値となるように設定した。

次に、両バインダー層１２上に、表２に示す触媒の水溶液を用い、同じく表２に示す濃度（質量％）及び塗布量（ｇ／ｍ^２）で吹き付けた。次いで、ポリウレタン発泡体マット１１の表皮材１４側には、ガラス繊維より形成されたガラスマット１３を重ねた後、表皮材１４を積層した。一方、ポリウレタン発泡体マット１１の裏面材１６側には、ガラス繊維より形成されたガラスマット１３を接着し、その上にホットメルト接着剤のフィルム（厚さ３０μｍ）よりなる接着剤層１５を形成し、さらにその上にポリエステル樹脂製の不織布よりなる裏面材１６を積層した。

上記ポリウレタン発泡体マット１１は、主として連続気泡構造を有する半硬質のポリウレタン発泡体（見掛け密度３４ｋｇ／ｍ^３、セル数４０〜７０個／２５ｍｍ、圧縮強度６〜１２Ｎ／ｃｍ^２、伸び１０〜２０％、通気性１．１〜３ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ）である。ガラスマット１３は、ガラス繊維を束ねて接着剤で接着し、板状に形成したものである。表皮材１４は、ポリエステル樹脂繊維より形成された不織布で、目付量が１００ｇ／ｍ^２のものである。ホットメルト接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をフィルム状に形成したものである。

このようにして得られたテストピース（積層材料）について、加熱プレス成形機を用い、１２０℃で３０秒間加熱、圧縮し、厚さ約８ｍｍの積層体として吸音天井材１０を得た。すなわち、各層の厚さは、ポリウレタン発泡体マット１１が約５ｍｍ、ガラスマット１３が約０．３ｍｍ、表皮材１４が約２．５ｍｍ及び裏面材が約０．２ｍｍであった。

ここで、比較例１ではバインダーの塗布液中におけるチオ硫酸ナトリウムの含有量が０．２ｇ／ｍ^２を下回る例、比較例２ではバインダーの塗布液中におけるチオ硫酸ナトリウムの含有量が１．０ｇ／ｍ^２を上回る例を示した。

このようにして得られた吸音天井材１０について、黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性を以下に示す方法により測定した。
（黄変性）
得られた吸音天井材１０を、二酸化窒素（ＮＯ_２）ガスが２０ｐｐｍの濃度で収容されている容器内に６時間放置し、次いで２時間空気を流通させた後、目視により黄変性を観察し、下記に示す判断基準で評価した。

○：黄変なし。△：照明下で確認可能な黄変が認められるが、許容できるものである。×：明らかな黄変あり。なお、△×は、△と×との間の評価を示す。
（初期剛性及び４８時間後の剛性）
得られた吸音天井材１０について、下記に示す方法で最大荷重及び弾性勾配を測定し、下記に示す判断基準にて評価した。

最大荷重（Ｎ／５０ｍｍ）及び弾性勾配（Ｎ／５０ｍｍ／ｃｍ）：
吸音天井材１０の試験片を２３℃の雰囲気中に１日置いた後、ＡＳＴＭに規定された試験治具を用い、下記の条件にて試験片を２箇所の支点で支持し、支点間の中央に荷重を作用させて測定した。最大荷重は試験片が座屈したときの荷重を示し、弾性勾配は荷重による試験片の変位に対する荷重の比（勾配）であって、荷重を作用させた初期の勾配を示す。

支点間距離：１００ｍｍ、試験速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ、圧縮移動距離：１０ｍｍ。
（判断基準）
○：最大荷重が１８Ｎ以上／５０ｍｍ幅、かつ弾性勾配が４５Ｎ以上／５０ｍｍ／ｃｍ。

△：最大荷重が１５〜１８Ｎ／５０ｍｍ幅、かつ弾性勾配が４０〜４５Ｎ／５０ｍｍ／ｃｍ。
×：最大荷重が１０〜１５Ｎ／５０ｍｍ幅、かつ弾性勾配が３０〜４０Ｎ／５０ｍｍ／ｃｍ。

××：最大荷重が１０Ｎ以下／５０ｍｍ幅、かつ弾性勾配が３０Ｎ以下／５０ｍｍ／ｃｍ。
以上の試験結果を表２に示した。なお、表２において、ジメチルアミノヘキサノールは、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノヘキサノールを意味する。

表２に示したとおり、実施例１〜５においては、バインダーにはチオ硫酸ナトリウムが塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２であり、かつ触媒は脂肪族第三級アミンであるジメチルアミノヘキサノールである。このため、黄変性の評価が良好で、初期の剛性及び４８時間後の剛性も良好である結果が得られた。一方、比較例１ではバインダーの塗布液中におけるチオ硫酸ナトリウムの含有量が０．２ｇ／ｍ^２未満であったため、その効果を十分に発揮することができず、吸音天井材１０の黄変性評価が不良であった。また、比較例２ではバインダーの塗布液中におけるチオ硫酸ナトリウムの含有量が１．０ｇ／ｍ^２を超えていたため、過剰のチオ硫酸ナトリウムによってＭＤＩの反応が抑制され、初期の剛性が不良となる結果であった。
（実施例６〜１１）
前記実施例３において、触媒の種類及び濃度を変更した以外は実施例３と同様に実施した。そして、得られた吸音天井材１０について、黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性を測定し、それらの結果を表３に示した。なお、表３において、アミノピペラジンはトリメチルアミノエチルピペラジンを意味し、メチルモルホリンはＮ−メチルモルホリンを意味する。

表３に示したように、触媒として脂肪族系の第三級アミンを用いた実施例６及び７、イミダゾール系の第三級アミンを用いた実施例８、ピペラジン系の第三級アミンを用いた実施例９、モルホリン系の第三級アミンを用いた実施例１０及び１１のいずれにおいても黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性について良好な結果が得られた。
（比較例３〜１０）
前記比較例１において、触媒の種類及び濃度並びにチオ硫酸ナトリウムの含有量を変更した以外は比較例１と同様に実施した。そして、得られた吸音天井材１０について、黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性を測定し、それらの結果を表４に示した。なお、表４において、トリアジンは１,３,５−トリアジンを意味し、第四級アンモニウム塩は第四級アンモニウム金属塩〔東ソー（株）製、ＴＲＸ〕を意味する。

表４に示したように、触媒としてトリアジン系の第三級アミンを用いた比較例３〜６及び第四級アンモニウム塩を用いた比較例７〜１０のいずれにおいても黄変性及び初期剛性が不十分ないしは不良であった。また、トリアジン系の第三級アミン又は第四級アンモニウム塩の濃度が高いほど黄変性及び初期剛性が悪くなる傾向であった。
（比較例１１〜１８）
前記比較例１において、触媒の種類及び濃度並びにチオ硫酸ナトリウムの含有量を変更した以外は比較例１と同様に実施した。そして、得られた吸音天井材１０について、黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性を測定し、それらの結果を表５に示した。

表５に示したように、触媒として芳香族系のジメチルベンジルアミンを用いた比較例１１〜１４及び複素環状の４−メチルピリジンを用いた比較例１５〜１８のいずれにおいても黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性が概ね不十分ないしは不良であるという結果であった。また、４−メチルピリジンについては、その濃度が高いほど初期剛性及び４８時間後の剛性が悪くなる傾向であった。
（比較例１９〜２６）
前記比較例１において、バインダー中にチオ硫酸ナトリウムを含有させず、また触媒の種類や濃度を変更した以外は比較例１と同様に実施した。そして、得られた吸音天井材１０について、黄変性、初期剛性及び４８時間後の剛性を測定し、それらの結果を表５に示した。

表６に示したように、比較例１９〜２６ではいずれもバインダー中にチオ硫酸ナトリウムが含まれていなかったため、チオ硫酸ナトリウムに基づく還元作用が得られず、吸音天井材１０の黄変性評価が不十分ないしは不良であるという結果であった。また、触媒の種類、濃度、塗布量によっては初期剛性及び４８時間後の剛性が悪くなる場合があった。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記補強材を吸音内装材本体の片面に設けたり、バインダー又は触媒水溶液を吸音内装材本体と補強材の双方に塗布したり、補強材のみに塗布したりすることもできる。

・ 触媒として、脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンを２種以上組合せて使用することもできる。
・ 前記実施例において、バインダーとしてモノメリックＭＤＩ又はモノメリックＭＤＩとポリメリックＭＤＩの混合物を使用することもできる。

・ 吸音内装材の構成において、裏面側の補強材としてのガラスマットを省略したり、裏面材としての不織布を省略したりなどすることも可能である。また、各層の厚さを目的に応じて適宜変更することもできる。

・ バインダーとして、ＭＤＩ以外に、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等を配合することもできる。
・ 自動車用の吸音内装材として、内装用のパネル、パッドなどに適用することができる。

・ ＭＤＩの硬化物は芳香環を有する構造をもち、紫外線の照射を受けたときにキノイド化反応が起きてアゾ化合物やキノンイミド化合物が生成し、黄変するため、バインダーに紫外線吸収剤を含ませることもできる。

・ 前記バインダーには、ポリオールとＭＤＩとを反応させてなるイソシアネート基を有するプレポリマーを含有させ、吸音内装材の剛性や弾性などを高めるように構成することも可能である。

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記自動車の吸音内装材は、吸音内装材本体の両面に補強材が設けられ、表面側の補強材上に表皮材が積層されて構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車における吸音内装材。このように構成した場合、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、吸音内装材の強度を向上させることができる。

・ 前記自動車の吸音内装材は、自動車の吸音天井材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸音内装材。このように構成した場合、請求項１又は請求項２に係る発明の効果を吸音天井材において最も有効に発揮させることができる。

・ 前記バインダーは、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート又はその重合体であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の吸音内装材の製造方法。このように構成した場合、請求項３から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、バインダーとしての機能を十分に発揮させることができる。

実施形態における吸音天井材を模式的に示す断面図。

符号の説明

１０…吸音内装材としての吸音天井材、１１…吸音天井材本体としてのポリウレタン発泡体マット、１３…補強材としてのガラスマット、１４…表皮材。

Claims (5)

1. 吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材が設けられ、該補強材上に表皮材が積層されて構成され、前記吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダー及びそれを硬化させるための触媒を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形してなる自動車における吸音内装材であって、
   前記バインダーにはチオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれると共に、触媒は脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンであることを特徴とする自動車における吸音内装材。
2. 前記チオ硫酸塩は、チオ硫酸のアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項１に記載の自動車における吸音内装材。
3. 吸音内装材本体の少なくとも一方に補強材を設け、該補強材上に表皮材を積層し、前記吸音内装材本体及び補強材の少なくとも一方の上にバインダー及びそれを硬化させるための触媒を塗布し、表皮材を積層した後、加熱プレス成形する自動車における吸音内装材の製造方法であって、
   チオ硫酸塩が塗布液中の含有量として０．２〜１．０ｇ／ｍ^２含まれるバインダーを塗布した後、脂肪族系、イミダゾール系、ピペラジン系又はモルホリン系の第三級アミンよりなる触媒の水溶液を塗布することを特徴とする自動車における吸音内装材の製造方法。
4. 前記触媒は、２〜１０質量％の水溶液であることを特徴とする請求項３に記載の自動車における吸音内装材の製造方法。
5. 前記触媒の水溶液の塗布量は、２０〜８０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の自動車における吸音内装材の製造方法。

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