JPH071666A - 自動車内装成形天井用芯材及び天井 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】成形サイクルが短く、型再現性が良好な自動車
内装天井材及びそれに用いる芯材を得る。 【構成】ポリエステル長繊維スパンボンド不織布にレゾ
ール型フェノール樹脂を含浸し、ＴＨＦ抽出率１７％で
破断伸度２５％となる様に乾燥硬化させて、樹脂成分が
硬化したシートを得、これを金型内で加熱し、所定形状
の自動車内装天井材用芯材を得る。ホットメルト接着剤
が塗布されたポリ塩化ビニル製表皮材を暖め、この芯材
とコールドプレスして、天井材を得る。 【効果】成形サイクルが短く、型再現性が良好な自動車
内装天井材及びそれに用いる芯材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車内装成形天井材
用芯材及びそれを用いた天井に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車内装成形天井としては、レジンフ
ェルト、ダンボール等の芯材と表皮材を接着した材料が
提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】レジンフェルトは、繊
維にフェノール樹脂が散布されており、加熱によって硬
化し、型再現性良好な成形体となるが、散布された樹脂
が未硬化であり、少なくとも加熱硬化時間が１８０〜２
２０℃で１〜１．５分位を要し、成形サイクルが比較的
長い。一方、ダンボールは成形サイクルが短いが、型再
現性が良くない。

【０００４】つまり、芯材として優れた、成形サイクル
と型再現性を兼備するものが得られていない。従って、
良好な性能の自動車内装成形天井を短い成形サイクルで
得るには至ってない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記実情に鑑みて鋭意検討したところ、特定の芯材に表皮
材を接着した天井材が、上記課題を解決することを見い
だした。

【０００６】即ち本発明は、繊維基材（Ａ）に、硬化性
樹脂と硬化剤及び又は熱硬化性樹脂（Ｂ）を含浸し又は
塗布し乾燥させ、硬化させたシート（Ｃ）を更に加熱成
形した芯材（Ｄ）に、表皮材（Ｅ）を接着した自動車内
装成形天井材及び繊維基材（Ａ）に、硬化性樹脂と硬化
剤及び又は熱硬化性樹脂（Ｂ）を含浸し又は塗布し乾燥
させ、硬化させたシート（Ｃ）を更に加熱成形した自動
車内装成形天井材用芯材を提供するものである。

【０００７】本発明の自動車内装成形天井材は、芯材
（Ｄ）として、繊維基材（Ａ）及び樹脂（Ｂ）を用い、
それが硬化した硬化性樹脂で結合された繊維基材を用い
る点に大きな特徴があり、この硬化シート（Ｃ）中に含
まれる樹脂は硬化してしていることが重要である。

【０００８】本発明では、シート（Ｃ）中の樹脂成分が
硬化した状態にあることと、基材として繊維基材
（Ａ）、特に熱可塑性樹脂繊維基材を用いた場合には、
相乗効果により、このシートを天井芯材として形状を得
るために、所定の金型にセットし加熱加圧成形する際
に、ガス抜きが不要で離型性も良好であり、また反発弾
性が良好で所定の形状が短時間で得られることを見いだ
した。

【０００９】通常このようなシート（Ｃ）は、繊維基材
（Ａ）に硬化性樹脂（Ｂ）を含浸又は塗布し、Ｂ化状態
となるよう所定時間乾燥させ、さらに加熱すれば当該硬
化性樹脂が完全硬化に移行しううる、いわゆるプリプレ
グを得て、そのプリプレグを加熱加圧成形して硬化させ
る方法で製造できる。

【００１０】本発明においては、シート（Ｃ）のＢ化度
合い、即ち硬化性樹脂（Ｃ）の硬化程度は特に制限され
るものではないが、それは、より高度なものとするのが
良い。この、より高度に硬化した樹脂が含まれる繊維基
材、特に熱可塑性樹脂繊維基材を更に加熱加圧成形する
ことにより、所定の構造の芯材が得られる現象は、発明
者らにとっても大変意外なことであった。この点につい
ては、後に詳しく説明する。

【００１１】本発明において、硬化性樹脂（Ｂ）として
は、公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えばフ
ェノール樹脂、メラミン樹脂、レゾシノール樹脂、ユリ
ア樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂／ウレタン樹脂
混合物、エポキシ樹脂／フェノール樹脂混合物、不飽和
ポリエステル樹脂等が挙げられる。これら樹脂（Ｂ）は
単独使用でも二種以上の併用でも良い。

【００１２】耐熱性の点では、レゾール型フェノール樹
脂、メラミン樹脂等を用いるのが好ましく、低臭気とい
った点ではエポキシ樹脂／フェノール樹脂混合物が好ま
しい。

【００１３】本発明で、レゾール型フェノール樹脂とし
ては、含浸作業性に優れる点で、その形態は有機溶剤溶
液、水溶液又は水分散液等、液状であることが望まし
い。アルデヒド類／フェノール類のモル比は１〜４で結
合せしめた初期縮合物が好ましい。又、可塑剤、充填
剤、難燃剤、消臭剤等をレゾール型フェノール樹脂成分
に添加して用いてもよい。

【００１４】本発明で使用できるメラミン樹脂として
は、メラミン類とアルデヒド類とを必須成分とした縮合
物であり、公知慣用のものがいずれも使用できる。勿論
メラミン類を主成分として尿素類、フェノール類、レゾ
シノール類からなる群から選ばれる少なくとも一種と、
アルデヒド類を縮合した共縮化合物も使用できる。勿論
メラミン類とアルデヒド類の縮合物と、フェノール類と
アルデヒド類との縮合物との混合物の様な単独縮合物の
混合物も使用できる。

【００１５】また、メラミン樹脂としては、例えばメチ
ルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール等
のアルコールでエーテル化されたアルキルエーテル化メ
ラミン樹脂も使用できる。

【００１６】メラミン樹脂の製造方法は、特に制限され
ないが、例えばメラミン類とアルデヒド類を、アルデヒ
ド類／メラミン類のモル比が、０．７〜３．０となるよ
うにして、必要に応じて縮合用触媒の存在下、８０〜１
８０℃で１５分〜５時間反応を行えばよい。

【００１７】メラミン樹脂としては、含浸作業に優れる
点で、その形態は有機溶剤溶液又は水溶液であることが
好ましく、アルデヒド類１．５〜２．５で縮合せしめた
初期縮合物の有機溶剤溶液又は水溶液が特に好ましい。

【００１８】メラミン樹脂を硬化させるに当たっては、
通常加熱により酸を発生する化合物が併用される。この
際のメラミン樹脂を硬化しうる酸を加熱により発生する
化合物としては、公知慣用のものがいずれも使用可能で
ある。このようなものとしては、通常酸とブロック剤と
を反応せしめて得られたものが挙げられる。

【００１９】この際に用いられる酸は、メラミン樹脂を
硬化出来るものであればどの様なものでもよく、ブロッ
ク剤も常温では酸と付加しているがメラミン樹脂の硬化
の際に、前記酸と遊離するものであればよい。この様な
化合物としては、例えば２−アミノ−２−メチル−１−
プロパノール塩酸塩等の塩酸アミン塩、イミドジスルホ
ン酸アンモニウム等のスルホン酸アンモニウム塩、燐酸
ブタノールハーフエステル等の燐酸アルコールエステル
が挙げられるが、なかでも塩酸のアミン塩又はスルホン
酸アンモニウム塩が好ましい。

【００２０】上記化合物に、必要に応じて公知慣用のメ
ラミン樹脂の硬化剤である、塩化アンモニウム、硫酸ア
ンモニウムを併用してもよい。又、可塑剤、充填剤、難
燃剤、消臭剤等をメラミン樹脂成分に添加して用いても
よい。

【００２１】尚、フェノール樹脂及びメラミン樹脂の原
料は特に限定されるものではなく、原料フェノール系化
合物としては、例えばフェノールを始めとして、ビスフ
ェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビフェノールのごとき
フェノール２量体、クレゾールやパラターシャリーブチ
ルフェノールのごときアルキルフェノール類、レゾルシ
ン、ハイドロキノンのごときフェノール性水酸基を２つ
以上含む化合物、ナフトールやジヒドロキシナフタレン
のようなナフトール類等が全て使用することができる。
これらの化合物を２種類以上を混合して使用してもよ
い。

【００２２】アルデヒド類としては、公知一般のものが
使用でき、例えばホルムアルデヒド水溶液、パラホルム
等が挙げられる。

【００２３】本発明で使用できるエポキシ樹脂／フェノ
ール樹脂混合物としては、公知慣用のものが何れも使用
できる。フェノール樹脂としては、フェノールノボラッ
ク樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ビスフェノ
ールＦノボラック樹脂、オルソクレゾールノボラック樹
脂、パラターシャリブチルフェノールノボラック樹脂、
変性ノボラック樹脂等が使用され、この形態としては有
機溶剤溶液、水溶液又は水分散液等、液状でも粉末でも
よい。

【００２４】エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノ
ールＡ型ジエポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック
型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂、ジグリシジルナフタレン型エポキシ
樹脂等が挙げられる。

【００２５】エポキシ樹脂／フェノール樹脂混合物を調
製するに当たって、エポキシ樹脂とフェノール樹脂との
重量割合は特に限定されるものではないが、通常エポキ
シ樹脂とフェノール樹脂との官能基比率が０．８５〜
１．１５、好ましくは１．０となる様な重量割合となる
様に混合して用いられる。

【００２６】エポキシ樹脂を硬化するための硬化剤とし
て、フェノール樹脂を用いることを示した例を上記した
が、硬化剤はフェノール樹脂に限定されるものではな
い。

【００２７】エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば第一
アミン、第二アミン、ポリアミド、イミダゾール、酸無
水物、ジシアンジアミド等公知慣用のものが使用でき
る。又、必要に応じて可塑剤、充填剤、難燃剤、消臭剤
等をエポキシ樹脂／フェノール樹脂混合物成分に添加し
てよい。

【００２８】繊維基材（Ａ）としては、例えばポリエス
テル、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ビニロン、ポリウレタン等の合成繊維、カーボ
ン、ガラス等の無機繊維、木綿、麻、毛、絹等の天然繊
維等を湿式、乾式紡糸で繊維とした不織布、織布が挙げ
られる。なお、必要に応じて上記異なる２種以上の繊維
が混抄された基材を用いてもよい。本発明の効果を最大
限に発揮させるには、熱可塑性樹脂繊維基材を用いるの
が好ましい。基材の目付けは特に制限されるものではな
いが、１００〜８００ｇ／ｍ²のものが好ましい。

【００２９】硬化シート（Ｃ）の製造条件は特に制限さ
れるものではなく、高温短時間でも所定のシートが得ら
れればよいが、フェノール樹脂やメラミン樹脂を主体と
して用いた場合は、通常は１００〜１８０℃で１〜１５
分でシート化するのが好ましい。

【００３０】本発明で用いるシート中の樹脂（Ｂ）は、
一例として、既に硬化が殆ど完了しており、基材中に分
布する樹脂成分全てが、通常は同様な硬化状態にあるも
のである。このようなシートは上記温度範囲において、
比較的低温・長時間の条件で得られるものであり、その
製造が容易で一般的である。

【００３１】一方、比較的高温で乾燥すると、表層はや
や過剰に乾燥されて、内部はやや乾燥不足がみられる、
表面部分と中心部分で樹脂（Ｂ）の硬化度合いが不均一
なシートが得られ、これを加熱加圧成形を行う場合に
は、シート表面が内部に比べて高度の硬化状態にあるの
で、離型性は前記したシート同様あるいはむしろよい場
合がある。いずれにせよ、本発明の範囲内である。

【００３２】本発明ではシート（Ｃ）中の樹脂は、硬化
した状態にあることが必要であるが、ほぼ硬化が完了し
ているが、１００％硬化していない硬化状態であるシー
トの方が、シート上の樹脂全てが１００％硬化完了した
シートよりも、金型の再現性が良好である。

【００３３】つまり、樹脂成分（Ｂ）の一部が１００％
完全硬化しないで、硬化性が残っているシートのほう
が、樹脂成分（Ｂ）が全てに亘り１００％完全硬化した
状態にあるシートに比べれば、成型性が良好である。

【００３４】シート（Ｃ）を製造する際に、樹脂（Ｂ）
の硬化状態を如何なる程度にするかは、得るべき天井材
の深絞り度合いや繊維基材の密度、金型との離型性、ガ
ス抜き等と密接に関連するため一概には言えないが、樹
脂（Ｂ）の硬化度合いは、それの溶剤抽出量を目安とす
ることができる。樹脂（Ｂ）を含浸乾燥させ硬化させた
シート（Ｃ）としては、ソックスレー抽出器を用いＴＨ
Ｆ（テトラハイドロフラン）にて５時間リフラックス抽
出による、樹脂（Ｂ）未硬化成分の抽出率が１０〜３０
重量％であることが好ましい。

【００３５】またシート（Ｃ）中の樹脂成分硬化状態の
目安としては、破断伸度（ＪＩＳＰ ８１１３、紙及び
板紙の引張試験方法と同一条件で測定）も採用でき、こ
の破断伸度は、通常１５〜４５％、中でも２５〜４０％
の範囲とすることが好ましい。

【００３６】シートは、破断伸度が１５〜４５％のシー
トであると、凹凸の激しいトリムを得る際にも、金型離
型性良好かつより破断が少なく、良好な芯材が得られや
すい。

【００３７】シート（Ｃ）の成形性がよくない場合に
は、そのシート（Ｃ）に成形前に水をスプレーすれば、
金型再現性を良好なものとすることもできる。つまり、
水をスプレーする事により、樹脂のフローが回復、即ち
破断伸度が回復し、金型再現性が良くなる。

【００３８】シート成形条件は特に制限されないが、通
常１２０〜２１０℃、圧力３〜１０ｋｇ／ｃｍ²で１０
秒〜６０秒である。常温となっているシートを直接前記
した条件で成形してもよいが、予め成形前にそれを予熱
しておいて成形してもよい。

【００３９】シートを瞬時に加熱加圧成形した時に起こ
る、シートの軽度のやぶれを防止するには、シートを成
形前に、金型あるいは乾燥器内で、予め７０〜１４０℃
でシートを１０秒〜６０秒予備加熱して軟化させてか
ら、加熱加圧成形する方法も有効である。

【００４０】上記の様にして得られた自動車内装成形天
井用芯材（Ｄ）は、表皮材（Ｅ）と接着することによ
り、自動車内装成形天井とすることができる。

【００４１】表皮材（Ｅ）としては、例えばポリ塩化ビ
ニル／発泡ウレタン積層体、繊維不織布又は繊維不織布
／発泡ウレタン積層体、ニット又はニット／発泡ポリウ
レタン積層体等であり、必要に応じてホットメルト等の
接着剤が塗布されているものでもよい。

【００４２】この際の天井は、通常、ホットメルトのよ
うな接着剤がコーティングされた表皮材（Ｅ）と、成形
された芯材（Ｄ）とを、更に真空成形等で接着させる２
工程により製造することができる。

【００４３】しかしながら、本発明の芯材（Ｄ）は１２
０〜１５０℃でも成形可能であり、表皮材（Ｅ）の性能
・外観を損なうことなく、ポリ塩化ビニル等にホットメ
ルト等の接着剤をコーティングした表皮材との一体成形
も可能である。

【００４４】

【実施例】以下に実験例を上げて説明する。以下、特に
断りのない場合、「部」は「重量部」を、「％」は「重
量％」を表すものとする。

【００４５】実施例１ ポリエステル長繊維スパンボンド不織布３００ｇ／ｍ
²を、大日本インキ化学工業（株）製フェノライトＴＤ
−２２５４［フェノールとホルムアルデヒドとから製造
したレゾール型フェノール樹脂水溶液］入りの含浸浴に
浸漬し、絞りロールを通過させて、全体固形分重量が８
００ｇ／ｍ²となる様に含浸量を調節した。 １８０℃に調節された熱風循環式乾燥機内に１０分間
搬送し、樹脂成分が硬化したシートを得た。

【００４６】２００℃に加熱した成形金型で５ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で、上記で得たシートを２０秒成形し、
所定形状を有する芯材を得た。 更にホットメルト接着剤をコーティングしたポリ塩化
ビニル／発泡ポリウレタン積層体からなる表皮材（３０
０ｇ／ｍ²）を８０℃で６０秒乾燥させ、芯材の上に重
ね、コールドプレス成形することにより、芯材と表皮材
が接着された自動車内装成形天井を得た。

【００４７】得られた天井は、厚さ６．０ｍｍ、密度
０．１８ｇ／ｃｍ³、曲げ強度７０ｋｇ／ｃｍ²、弾性率
６８００ｋｇ／ｃｍ²であった。尚、上記の工程で得
たシートについて、樹脂未硬化成分の抽出率、シートの
破断伸度、成形サイクル、型再現性及び離型性を測定し
た結果を表１に示した。

【００４８】実施例２ 樹脂成分として、大日本インキ化学工業（株）製エピク
ロン８５０［ビスフェノールＡ型ジエポキシ樹脂（液
体）］と、大日本インキ化学工業（株）製フェノライト
ＴＤ−２０９０−６０Ｍ［フェノールとホルムアルデヒ
ドとから製造したノボラック型フェノール樹脂（液
体）］及び２−メチルイミダゾールを加えた混合物の含
浸浴を使用するのと、得られたシートを１５０℃で２０
秒成形して芯材を得る以外は実施例１と同様にして天井
を得た。実施例１のに比べて低温で芯材が得られた。

【００４９】得られた天井は、厚さ６．２ｍｍ、密度
０．１８ｇ／ｃｍ³、曲げ強度６８ｋｇ／ｃｍ²、弾性率
７１００ｋｇ／ｃｍ²であった。尚、工程中、１８０℃
に調節された熱風循環式乾燥機内に１０分間搬送し、樹
脂成分が硬化したシートについて、樹脂未硬化成分の抽
出率、シートの破断伸度、成形サイクル、型再現性及び
離型性を測定した結果を、実施例１と同様に表１に示し
た。

【００５０】また得られた天井を１０×１０ｃｍに切
り、１リットル三角フラスコに入れ、密栓して、９０℃
において３時間放置して、臭気テストを実施した結果、
殆ど臭気を感じなかった。 比較例１〜２ レジンフェルトからなる天井用芯材（比較例１）及びダ
ンボールからなる天井用芯材（比較例２）を用いて、実
施例１と同様な特性試験を行った。その結果を表１に示
した。尚、比較例２の芯材は深絞り、耐熱性には難点が
あった。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１の如く、従来の天井用芯材は、成形サ
イクルと型再現性を同時に満足することが難しかった
が、本発明の芯材ではこれが同時解決されている。また
本発明の芯材を用いて天井は、従来の天井に比べて成形
サイクルが短く、性能も優れたものであった。

【００５３】

【発明の効果】本発明では、シート中の硬化性樹脂成分
が硬化した状態にあるので、成形サイクルが短く、型再
現性良好に自動車内装天井用芯材を得ることができる。
この芯材を用いれば、良好な性能を有する天井材を生産
性高く得ることができる。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維基材（Ａ）に、硬化性樹脂と硬化剤及
   び又は熱硬化性樹脂（Ｂ）を含浸し又は塗布し乾燥さ
   せ、硬化させたシート（Ｃ）を更に加熱成形した芯材
   （Ｄ）に、表皮材（Ｅ）を接着した自動車内装成形天
   井。
2. 【請求項２】シート（Ｃ）が、ソックスレー抽出器、テ
   トラハイドロフランを溶媒とした５時間リフラックス抽
   出による、樹脂（Ｂ）の未硬化成分の抽出率が１０〜３
   ０重量％のシートである請求項１記載の天井。
3. 【請求項３】シート（Ｃ）が、ソックスレー抽出器、テ
   トラハイドロフランを溶媒とした５時間リフラックス抽
   出による、樹脂（Ｂ）の未硬化成分の抽出率が１０〜２
   ０重量％であり、かつ、その破断伸度が、１５〜４５％
   である請求項１記載の天井。
4. 【請求項４】芯材の基材（Ａ）の重量が、１００〜８０
   ０ｇ／ｍ²、厚さ０．５〜５．０ｍｍである請求項１記
   載の天井。
5. 【請求項５】芯材の基材（Ａ）が、熱可塑性樹脂繊維基
   材である請求項１記載の天井。
6. 【請求項６】芯材の基材（Ａ）が、ポリエステル系樹脂
   繊維基材である請求項１記載の天井。
7. 【請求項７】芯材の樹脂（Ｂ）が、基材（Ａ）１００重
   量部当たりに５０〜５００重量部で且つ目付け重量が６
   ００を越えて１２００ｇ／ｍ²である請求項１記載の天
   井。
8. 【請求項８】芯材の樹脂（Ｂ）が、硬化促進剤を含んだ
   エポキシ樹脂／フェノール樹脂混合物である請求項１記
   載の天井。
9. 【請求項９】芯材の樹脂（Ｂ）が、フェノール樹脂又は
   メラミン樹脂である請求項１記載の天井。
10. 【請求項１０】表皮材（Ｄ）が、ポリ塩化ビニル／発泡
    ポリウレタン積層体である請求項１記載の天井。
11. 【請求項１１】繊維基材（Ａ）に、硬化性樹脂と硬化剤
    及び又は熱硬化性樹脂（Ｂ）を含浸し又は塗布し乾燥さ
    せ、硬化させたシート（Ｃ）を更に加熱成形した自動車
    内装成形天井用芯材。