(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、
該基材層の両側にそれぞれ接合された第１繊維補強層及び第２繊維補強層と、
該第１繊維補強層の外側に接合された表皮層と、
該第２繊維補強層の外側に接合された裏面層とからなる車両用成形内装材において、
少なくとも該第１繊維補強層がガラス繊維フィラメントから形成されたガラスペーパー材からなり、
該ガラス繊維フィラメントの処理剤としてシランもしくはウレタンエマルジョンとミックスされたシラン混合剤からなるシラン系処理剤が使われて、該シラン系処理剤がガラス繊維フィラメントの表面に密着して被覆されたガラス繊維フィラメントが生成され、
このガラス繊維フィラメントから該ガラスペーパーが形成され、
該ペーパー材がウレタン系接着剤で該基材層に接着され、
該ウレタン系接着剤が上記シラン系処理剤と絡むことで該ガラスペーパーの該ガラス繊維フィラメント間に浸透しており、
該基材層と、該基材層の表側に、該シラン系処理剤が表面に密着して被覆された該ガラス繊維フィラメントから形成された該ガラスペーパーと、該ガラスペーパーの外側に表皮層と、該基材層の裏面側に第２繊維補強層と、該第２繊維補強層の外側に裏面層とが積層されて、加熱加圧して車両用成形内装材が形成されてなることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項２】
硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、
該基材層の両側にそれぞれ接合された第１繊維補強層及び第２繊維補強層と、
該第１繊維補強層の外側に接合された表皮層と、
該第２繊維補強層の外側に接合された裏面層とからなる車両用成形内装材において、
少なくとも該第１繊維補強層がバサルト繊維フィラメントから形成されたバサルトペーパー材からなり、
該バサルト繊維フィラメントの処理剤としてシランもしくはウレタンエマルジョンとミックスされたシラン混合剤からなるシラン系処理剤が使われて、該シラン系処理剤がバサルト繊維フィラメントの表面に密着して被覆されたバサルト繊維フィラメントが生成され、
このバサルト繊維フィラメントから該バサルトペーパーが形成され、
該ペーパー材がウレタン系接着剤で該基材層に接着され、
該ウレタン系接着剤が上記シラン系処理剤と絡むことで該バサルトペーパーの該バサルト繊維フィラメント間に浸透しており、
該基材層と、該基材層の表側に、該シラン系処理剤が表面に密着して被覆された該バサルト繊維フィラメントから形成された該バサルトペーパーと、該バサルトペーパーの外側に表皮層と、該基材層の裏面側に第２繊維補強層と、該第２繊維補強層の外側に裏面層とが積層されて、加熱加圧して車両用成形内装材が形成されてなることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用成形内装材において、
該ウレタン系接着剤がイソシアネート系接着剤からなり、
該シラン系処理剤が、シランにイソシアネート系接着剤と同じイソシアネートを混ぜてエマルジョン処理した処理剤からなることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用成形内装材において、
該ガラス繊維フィラメント又は該バサルト繊維フィラメントに対し、化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか1つに記載の車両用成形内装材において、該繊維フィラメントの直径が５〜２５μであることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか1つに記載の車両用成形内装材において、
該繊維フィラメントの繊維長さが、２０〜１００ｍｍの長繊維を含有することを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用成形内装材において、
該２０〜１００ｍｍの長繊維の該繊維フィラメントが、少なくとも１／３以上含まれることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用成形内装材において、
該ペーパー材の目付け量が、２０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２であることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項９】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用成形内装材において、
該繊維フィラメントに対し、３〜２０重量％のポリエチレン等の化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項１０】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用成形内装材において、
該繊維フィラメントの該ペーパー材が、湿式方式で形成されたものからなることを特徴とする車両用成形内装材。
【請求項１１】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用成形内装材において、
該車両用成形内装材が成形天井であることを特徴とする車両用成形内装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用成形天井材、成形ドアトリム、リヤパッケージトレイ、トノボード、車両用フロア材、サンシェード等の車両用成形内装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用成形内装材としては、例えば、成形天井材を構成するものとして硬質ウレタン等を基材とし、その両側にガラス繊維補強層を設け、両補強層の外側にそれぞれ表皮層、裏面層を設けたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、ガラス繊維補強層としては、基材の補強と表皮／裏面との接着強度を得るためにウレタン系樹脂（例えば、イソシアネート系樹脂）からなる接着剤を塗布（含浸）させたガラスマット等を基材の両側にサンドイッチ状に設けている。表皮層としては、不織布、トリコット＆スラブウレタンのラミネート表皮、織布、編物、プラスチックシート等が用いられている。
【０００４】
ここで言うガラスマットとは、一般的に知られているように、約１０〜１５μの直径からなるガラスフィラメントを約８０本程度束ねて、収束剤を使って０．８〜１．５ｍｍの繊維束（所謂ロービング）とし、これを５０ｍｍ程度の長さに切断してチョップドストランドを製造し、マット状にばら撒いて、バインダーを使ってマット形状に形成したものを言う。
【０００５】
上記のようなウレタン基材天井の場合、一般的には、その剛性は基材とその両面に接着されたガラス繊維補強層としての役割を持つガラスマットによって確保されている。更にその剛性は、単に３者の剛性の和ではなく、ある厚みを持った基材の両表面に、外力によって伸び縮み出来ないガラスマットを接着し、基材表面に伸び縮みの出来ない薄皮を設けた様なサンドイッチ状構造体を作り、基材両面で耐変形性を確保することにより（所謂ジンバラセル）、全体剛性を保っている。
【０００６】
これらのガラス繊維補強層を形成するものとして、例えば、ポリウレタン発泡体からなる芯材の両側に、ガラス繊維のチョップ（ロービングガラスをカットしたもの）、ガラス繊維マット、ガラス繊維クロスを設け、この外側に裏面層、表皮層を設けたものが知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
また、ガラス繊維マットの代わりに、ガラス繊維をガラスペーパーにしたものをホットメルトフイルム接着剤でポリウレタン発泡体層からなる基材の両側に設けたものが知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０１５３９号公報
【特許文献２】特開２００２−０４６５４５号公報
【特許文献３】実公平５−３４２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今の環境問題、とりわけ省エネ問題から、自動車各部品／部位に対して軽量化の要求は益々高まりつつあり、天井に対しても軽量化の要求は強いものがある。
【００１０】
上述したような成形天井にあっては、例えば一般的なものとして、ウレタン基材の厚さ；６．５ｍｍ、ガラス繊維補強層としてのガラスマット（上下とも）；１００ｇ／ｍ２＋接着剤；１５ｇ／ｍ２、不織布の表皮；７０ｇ／ｍ２、裏面紙（フィルム＋不織布）；３０ｇ／ｍ２で構成されるウレタン基材成形天井の場合、ウレタン基材が約４０重量％、ガラス繊維補強層と接着剤（ウレタン基材の両面を含む）が約４５重量％、表皮層及び裏面層が約１５重量％となっており、天井では、ウレタン基材とガラス繊維補強層の占めるウエイトは非常に大きい。しかし、ウレタン基材は芯材としての要求から軽量化することは困
しかし、特許文献１に示すような成形天井では、繊維補強層としてガラス繊維補強層を開示しているだけであり、ガラス繊維補強層の軽量化に対しては開示されてない。
【００１１】
特許文献２では、ガラス繊維を軽量化するために、接着剤であるイソシアネート系接着剤を予め基材に含浸し、ガラス繊維層にも接着剤であるイソシアネート系接着剤を予め含浸することを開示している。また、イソシアネート系接着剤がガラス繊維との親和性が良好で、反応性・接着性、作業性に優れることを開示している。
【００１２】
特許文献２に示すようなガラス繊維層において、ガラス繊維補強層がチョップドストランドガラス（以下、ガラスマットと称す）からなるものでは、理論的には現状の約半分程度までの目付にしても強度上問題がない可能性が有ると予測される。しかし、このガラスマットでは、その製造工程として、ガラスフィラメントを８０本程度束ねて、接着剤で０．８〜１．５ｍｍの直径のもの（ロービング）を成形し、これを５０ｍｍ程度の長さに切断してチョップドストランドを製造し、マット状にばら撒いて、バインダーを使ってマットに成形するので、マット全体に完全に均一の目付のものを作ることは困難である。例えば公称；１００ｇ／ｍ２の目付けのものであっては、図９に示すように、部分的には５０ｇ／ｍ２程度の目付しかない粗な部分が数多く存在し、更にガラスマットの目付を下げれば下げるほど、この傾向が拡大されるようである。そのために、上記の成形天井では、この粗な部分（図９（Ｂ）参照）での折曲げ強度は、正常な部分（図９（Ａ）参照）での折曲げ強度の半分程度に低減する結果となっている。
【００１３】
この様に粗な部分が、例えばオーバーヘッドコンソール部やアシストグリップ等の成形天井面の変化が激しい箇所に当たった場合には、成形過程で引き伸ばされて更に租になり、成形天井に要求される曲げ強度下限を割り込むことになってしまう。従って、通常のガラスマットでは、その製造工程による目付のバラツキを考慮して、一般的に公称；１００ｇ／ｍ２以下のガラスマットは使うことが出来ないと言われている。
【００１４】
また、ガラスマットは、その製造工程で、１０μ前後のガラスフィラメントを例えば約８０本程度束ねたガラス繊維束をカットしながらばらまいていくので、その際カットされた繊維同士が重なり、筆状の束（所謂「筆状のぼた落ち」）になって落ちるケースが多くみられる。図１０（Ａ）はガラスマットの「筆状のぼた落ち」を写した写真を示し、また図１０（Ｂ）は成形後その箇所の表皮が所謂「ミミズ腫れ」の様になった、表皮のその部分を剥がした写真を示す。このような成形天井となった場合には、手直しは不可能で、成形した天井はそのまま工廃処分となり、大きな損失となっている。
【００１５】
更に、図１１は、ガラス繊維束が大きな「ガラス塊」になっている様子を写したもので、表皮が広い範囲で盛り上がっている箇所を剥がしたものであり、右上がガラスマット側（バックに基材が見える）で円形状のガラス塊が認められ、左下が表皮の裏側であるが、表皮側にガラス塊の痕跡が見えている。このガラス塊のある天井も、やはり工廃処分（即ち、製造上の不良品として処分するもの）となり、大きな問題点である。
【００１６】
これ以外にも、前述の「筆状のぼた落ち」ほど酷くはないが、ガラス繊維束が重なって通常より太くなっている箇所が、成形天井の曲げ変化の厳しい局面に当たった場合に、成形時には当然その箇所に通常よりも厳しいテンションが働き、太めのガラス繊維が邪魔をして（全体の伸びを局部的に制限し）しわに至るものである。このガラス束による表皮表面に現れるシワ状の筋が、殆どの成形天井に数か所表れるもので、これを所謂「ガラスしわ」と呼んでいる。この「ガラスしわ」の例を図１２に示す。図１２（Ａ）は、成形天井の前側付近の折り曲げの大きい部分の部分写真を示し、図１２（Ｂ）、（Ｃ）は、図１２（Ａ）で「ガラスしわ」が発生している部分の拡大写真で、それぞれ、見る角度を変えて見たものである。幸い、この「ガラスシワ」は針の先で表皮をつつき、ガラスマットとの強固な接着状態を緩和することにより略判らないように出来る（所謂ゴマカシ）が、そのための手作業が必要で、生産性からも大きな問題になっている。
【００１７】
このようにガラスマットでは、軽量化で限界がある上に、所謂「筆状のボタ落ち」や「ミミズ腫れ」等の不具合がある。
【００１８】
それに対して、特許文献３に示すようなガラス繊維のガラスペーパーとすれば、上記したガラスマットの不具合を解消でき、軽量化できる可能性を備えている。
【００１９】
しかし、ガラスペーパーをガラス繊維補強層として使用する考え方は、特許文献３のように約２０年前から考えられているが、このようなガラスペーパーを繊維補強層として使用した成形天井は、まだ実用化されてない。
【００２０】
その理由としては、次のようなことが考えられる。即ち、特許文献３に示すような従来のガラスペーパーを補強層として、ウレタン基材の両側に配置し、さらに外側に表皮層および裏面層を設けた成形天井を成形する場合に、殆ど変位・変形の少ない所謂板状に近い成形天井であれば成形することは可能と思われる。
【００２１】
しかし、最近の車両の成形天井では、サンルーフやオーバーヘッドコンソール等のために大きな凹凸形状を有する成形天井や、全体が大きく窪んだ成形天井等が見られ、成形時に大きな変形を伴うものが出てきている。
【００２２】
そのために、ガラス繊維を成形天井等の補強材として使う場合、成形天井の形状から要求される成形時の部分的な変位・変形に追従するため、各資材（表皮ないし裏面紙まで）が伸びて追従することが要求されるが、ガラス繊維補強材はその役目（補強）から伸びて変形することが許されないため、お互いの繊維が成形時にズレル（成形後接着剤が固まるとズレは発生しない）ことにより追従している。このように、成形時の変形に対する追従性と折り曲げ強度を必要としている。
【００２３】
しかし、最近の大きく変形する成形天井の形状に応じて成形すると、今までのガラスペーパーでは、その繊維長が１３ｍｍと短いために、成形時の変形に追従するためにお互いの繊維のズレが生じて、このズレがペーパー破れとなってしまい、使い物にならないものになった。例えばメラミン系処理剤等を多く使用して強固にすると、繊維間がズレないために、「成形時大きな範囲にわたり切れる（紙が裂ける）」と言う現象が発生した。また、特許文献３のように、ホットメルト接着剤のフイルムを介在させると、このフイルムがガラスペーパーのガラスフィラメントの相対ズレを邪魔したり、フイルムとガラスペーパーの接着強度、フイルムと基材との接合強度が不足する結果となっている。更にフィルムによって吸音性能が阻害され、ウレタン基材成形天井の長所が損なわれてしまう。またそれを避けるためにウエブホットメルト（クモの巣状のホットメルト）を使うと、非常にコスト高になると共に、扱いが難しく生産性が悪化する。
【００２４】
そのために、本発明者は、ガラスペーパーの実用化を断念すること無く、更に研究を進めた。その結果、今までのガラスペーパーでは、その繊維長が１３ｍｍと短いので、成形時の変形に追従するためにお互いの繊維のズレが生じて、このズレがペーパーの部分破れとなっていたことを突き詰めた。そして、繊維長が２５ｍｍと長いガラスフィラメントを用いて抄紙機によりガラスペーパーを製造した。そのときに、ガラスマットとウレタン基材との接着に使用されているウレタン系接着剤（イソシアネート系接着剤）をガラスペーパーと基材との接着にも使用すると、基材とガラス繊維とが良く絡まって接着できると予想して使用した。しかし、ガラスフィラメントの繊維長を長くしたペーパーを補強層として使用した場合には、ガラスペーパーの破れや裂けもなく成形としては上手くいったが、基材の発泡ウレタン層や表皮層更に裏面紙層との接合が十分でなく、成形天井としては満足できるものではなかった。
【００２５】
そのために、今度はガラスペーパー材の処理剤に着目して、更に研究を重ねた。その結果、イソシアネート系接着剤がガラスペーパー材に上手く絡まっていないことにたどり着いた。つまりガラスペーパー材の表面にイソシアネート接着剤を塗布しても、単にガラスペーパー材の上に乗っているだけの状態であり、ガラスペーパー材を構成するガラスフィラメントと接着剤の強固な結束力がないために、ガラスペーパー材とイソシアネート接着剤との間の結合力が不足していた。そのために、ウレタン基材とガラスペーパー材が一体化した強度部材として働くには程遠い状態であった。
【００２６】
ガラスフィラメントからガラスペーパーを成形する際に使用する処理剤として、上記イソシアネート系接着剤との相性が良く、ガラスペーパーのガラスフィラメントに良く絡まる処理剤について研究を重ねた。その結果、処理剤としてシランもしくはウレタンエマルジョン等とミックスされたシラン混合剤からなるシラン系処理剤を使用して、ガラスフィラメントからガラスペーパーを製造し、このガラスペーパーを使用して、ウレタン系基材とイソシアネート系接着剤で接合すると、大きな変位・変形を有する最近の成形天井を成形した際にも、良好な追従性とともに、基材の発泡ウレタン層や表皮層更に裏面紙層との接合性も良く、十分な曲げ強度を有するものが得られた。特に、処理剤としてシラン系処理剤を使用してガラスフィラメントを生成し、この処理剤を使って生成したガラスフィラメントでガラスペーパー材を形成すると、シラン系処理剤が繊維フィラメントの表面に密着して被覆されており、このシラン系処理材がイソシアネート系接着剤との密着性が良いので、その結果イソシアネート系接着剤がガラスフィラメントに良く絡んだ状態にすることができる。即ち、繊維製のペーパー材の表面にイソシアネート系接着剤が付着するだけでなく、イソシアネート系接着剤がペーパー材にする前の繊維製のフィラメントに密着するシラン系処理剤に絡むことができるので、繊維フィラメントと基材とがイソシアネート系接着剤で高強度に密着されたものが得られる。
【００２７】
なお、上記説明ではガラスフィラメントで論じたが、ガラス繊維のフィラメントでなく、バサルト繊維のフィラメントについても上記と同様なことが言えるので、本発明では、ガラス繊維やバサルト繊維の無機材のフィラメントが含まれるものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
第１の発明は、硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、該基材層の両側にそれぞれ接合された第１繊維補強層及び第２繊維補強層と、該第１繊維補強層の外側に接合された表皮層と、該第２繊維補強層の外側に接合された裏面層とからなる車両用成形内装材において、少なくとも該第１繊維補強層がガラス繊維フィラメントから形成されたガラスペーパー材からなり、該ガラス繊維フィラメントの処理剤としてシランもしくはウレタンエマルジョンとミックスされたシラン混合剤からなるシラン系処理剤が使われて、該シラン系処理剤がガラス繊維フィラメントの表面に密着して被覆されたガラス繊維フィラメントが生成され、このガラス繊維フィラメントから該ガラスペーパーが形成され、該ペーパー材がウレタン系接着剤で該基材層に接着され、該ウレタン系接着剤が上記シラン系処理剤と絡むことで該ガラスペーパーの該ガラス繊維フィラメント間に浸透しており、該基材層と、該基材層の表側に、該シラン系処理剤が表面に密着して被覆された該ガラス繊維フィラメントから形成された該ガラスペーパーと、該ガラスペーパーの外側に表皮層と、該基材層の裏面側に第２繊維補強層と、該第２繊維補強層の外側に裏面層とが積層されて、加熱加圧して車両用成形内装材が形成されてなることを特徴とする。
【００２９】
第２の発明は、硬質ウレタン発泡体からなる基材層と、該基材層の両側にそれぞれ接合された第１繊維補強層及び第２繊維補強層と、該第１繊維補強層の外側に接合された表皮層と、該第２繊維補強層の外側に接合された裏面層とからなる車両用成形内装材において、少なくとも該第１繊維補強層がバサルト繊維フィラメントから形成されたバサルトペーパー材からなり、該バサルト繊維フィラメントの処理剤としてシランもしくはウレタンエマルジョンとミックスされたシラン混合剤からなるシラン系処理剤が使われて、該シラン系処理剤がバサルト繊維フィラメントの表面に密着して被覆されたバサルト繊維フィラメントが生成され、このバサルト繊維フィラメントから該バサルトペーパーが形成され、該ペーパー材がウレタン系接着剤で該基材層に接着され、該ウレタン系接着剤が上記シラン系処理剤と絡むことで該バサルトペーパーの該バサルト繊維フィラメント間に浸透しており、該基材層と、該基材層の表側に、該シラン系処理剤が表面に密着して被覆された該バサルト繊維フィラメントから形成された該バサルトペーパーと、該バサルトペーパーの外側に表皮層と、該基材層の裏面側に第２繊維補強層と、該第２繊維補強層の外側に裏面層とが積層されて、加熱加圧して車両用成形内装材が形成されてなることを特徴とする。
【００３０】
第３の発明は、第１又は第２に記載の発明の車両用成形内装材において、該ウレタン系接着剤がイソシアネート系接着剤からなり、該シラン系処理剤が、シランにイソシアネート系接着剤と同じイソシアネートを混ぜてエマルジョン処理した処理剤からなることを特徴とする。
【００３１】
第４の発明は、第１ないし第３のいずれか１つの発明において、該ガラス繊維フィラメント又は該バサルト繊維フィラメントに対し、化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することを特徴とする。
【００３２】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該繊維フィラメントの直径が５〜２５μであることを特徴とする。
【００３３】
第６の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該繊維フィラメントの繊維長さが、２０〜１００ｍｍの長繊維を含有することを特徴とする。
【００３４】
第７の発明は、第６の発明において、該２０〜１００ｍｍの長繊維の該繊維フィラメントが、少なくとも１／３以上含まれることを特徴とする。
【００３５】
第８の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該ペーパー材の目付け量が、２０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２であることを特徴とする。
【００３６】
第９の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該繊維フィラメントに対し、３〜２０重量％のポリエチレン等の化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することを特徴とする。
【００３７】
第１０の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該繊維フィラメントの該ペーパー材が、湿式方式で形成されたものからなることを特徴とする。
【００３８】
第１１の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、該車両用成形内装材が成形天井であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
第１の発明では、例えばガラス繊維等の繊維製のペーパー材は、ガラスマットに比較して、どの部位をとっても略均一な層となっており、接着剤も略均一に付着できるので、繊維製のペーパー材が基材と略均一に一体化されている。特に、ガラスマットで問題となっていた不具合、つまりぼた落ちやガラス塊の発生がないので、これらの不具合による成形後の成形天井の工廃、また工廃にならないまでもガラスシワによる手直し等々が不要となる。特に、従来のガラスマットで課題となった「筆状のぼた落ち」や「ミミズ腫れ」は表皮側に出ると商品性が極めて劣る結果となるので、上記ガラス繊維製のペーパー材は、少なくとも第１繊維補強層に設ける必要があり、裏面側に設けても良いものである。特に、オーバーヘッドコンソール部等のように成形した際に大きな変形を伴う部分でも、ガラス繊維製のペーパー材内のフィラメント間のズレが効果的に生じるので、ガラス繊維製のペーパー材が薄くなったり破れることなく成形でき、折り曲げ強度が満足できるものであった。さらに、シラン系処理剤でガラス繊維製のペーパ−材を製造しているので、ウレタン系接着剤（イソシアネート系接着剤）とガラス繊維製のペーパー材の繊維製フィラメントとが良く絡んで接着されている。ペーパー材を形成する際の繊維自体の接合性に優れるだけでなく、基材とペーパー材との接合にも優れたものが得られる。さらに、通気性や吸音性に優れた車両用内装材を得ることができる。
【００４０】
第２の発明では、バサルト繊維フィラメントからなるので、請求項１の効果に加えて、生産性に優れ、処分時に焼却処理しても無害で対応できる。
【００４１】
第３の発明では、シラン系処理剤は、繊維製のフィラメントを生成する際に、フィラメント表面によく絡み付いて得られるものであり、フィラメント自体の接合性に優れたものが得られる。その上、このシラン系処理剤とウレタン系接着剤（イソシアネート系接着剤）とがバランス良く絡むので、繊維製のフィラメントが基材に強固に接合されたものが得られる。
【００４２】
第４の発明では、ポリエチレン製等の化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することで、この化学繊維が滑り剤の働きをして、繊維製のフィラメント同士だけよりも滑りやすくなり、成形性が向上する。化学繊維が、ウレタン系接着剤（特にイソシアネート系接着剤）との相性に優れるので、より強固な密着性が得られ、剛性が向上する。
【００４３】
第５の発明では、繊維製のフィラメントの直径を適正に選定することで、シラン系処理剤が効果的に染みこんだ繊維製のペーパー材とすることができ、且つシラン系処理剤とウレタン系接着剤（イソシアネート系接着剤）とがバランス良く絡み、繊維製のフィラメントが基材に強固に接合されたものが得られる。
【００４４】
第６の発明では、繊維製のフィラメントの長さを適正に選定することで、車両用成形内装材としての曲げ強度等の強度を満足でき、軽量化された車両用内装材を得ることができる。
【００４５】
第７の発明では、該２０〜１００ｍｍの長繊維の該繊維フィラメントが少なくとも１／３以上含まれるので、ペーパー材の形成が容易であり、高強度で且つ成形性に優れた車両用成形内装材が得られる。
【００４６】
第８の発明では、繊維の織物体の目付量が２０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２であるので、軽量化できる。
【００４７】
第９の発明では、ポリエチレン製等の化学繊維を混ぜあわせてペーパー材を形成することで、この化学繊維が滑り剤の働きをして、繊維製のフィラメント同士だけよりも滑りやすくなり、成形性が向上する。化学繊維が、ウレタン系接着剤（特にイソシアネート系接着剤）と相性に優れるので、より強固な密着性が得られ、剛性が向上する。
【００４８】
第１０の発明では、該繊維フィラメントのペーパー材が、湿式（所謂紙すき）方式で形成されるので、簡単且つ確実に均一な厚さの繊維製のペーパー材を得られる。
【００４９】
第１１の発明では、サンルーフやオーバーヘッドコンソール部等のように成形した際に大きな変形を伴う部分を有する成形天井でも確実に安定した品質のものが得られる。
【００５０】
本発明において、繊維製のフィラメントのペーパー材が湿式方式で形成されたと説明したが、本発明の湿式方式とは、所謂和紙等を作る際に行われる紙すきと同じ方式のことである。
【００５１】
本発明で使用する繊維製のフィラメントの直径は、一般的に使われている５〜２５μ、特に１０〜２０μとすることが好ましい。ガラス繊維フィラメントの繊維長さが長過ぎると、滑るのに抵抗となり過ぎて繊維が切れる（裂ける）恐れがあり、成形しにくくなる。一方、短か過ぎると、成形時に繊維間の滑りで間隙が空きペーパー破れを生じるので、２０〜１００ｍｍとすることが好ましく、特に２５〜５０ｍｍ、更には３０〜４０ｍｍとすることが好ましい。なお、繊維の直径や繊維長は、基本的にばらついているものであり、全てが上記数値範囲内に入るというのではなく、主たるものが上記数値範囲に入ることを意味するものである。上記した長繊維は、全部この範囲の長さの繊維長にしないで、上記範囲を外れる短繊維をベースにして、上記した長繊維が一部だけに含まれるようにしても良い。その場合、上記した長繊維は、少なくとも１／３以上含まれ、更には半分以上とすることが好ましい。なお、特に複雑な形状や強度を必要とする場合には、全て長繊維とすることが好ましい。
【００５２】
本発明のガラスペーパーの目付量は、少ないと補強層としての強度が不足し、目付け量が多過ぎても必要とする強度以上のものになるだけで軽量化の目的に反するので、２０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２、特に２５ｇ／ｍ２〜８０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。
【００５３】
ガラスペーパーを製造する際のシラン系処理剤としてはシランのみでも良く、或いはシランとウレタンエマルジョンとの混合剤としてよい。このウレタンエマルジョンとしては、接着剤として使用するウレタン系接着剤同じものを使用すると好ましい。シラン系処理剤の目付量は、ガラスフィラメントの直径や目付量により異なるが、フィラメントの適度の結束力を確保し、また天井成形時に塗布するイソシアネート接着剤との相性を確保するために、ガラスフィラメントの目付量に対し１０〜２０重量％程度が好ましい。
【００５４】
シラン系処理剤は、繊維製のフィラメントを生成する際に、フィラメント表面によく絡み付いて得られるものであり、このシラン系処理剤が付着した繊維製のフィラメントで繊維製のペーパー材を形成するので、フィラメント自体の接合性に優れたものが得られる。その上、このシラン系処理剤とウレタン系接着剤（イソシアネート系接着剤）とがバランス良く絡むので、繊維製のフィラメントが基材に強固に接合されたものが得られる。その結果、ガラスマットなどの従来技術に比較して軽量化し、成形性に優れたものが得られる。本発明で使用する具体的なシランカップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、ウレイドシランカップリング剤、メタクリルシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、スチリルシランカップリング剤等が使用される。例えば、公開特許平成７−２９１６７５号公報に開示されたシランカップリング剤、シラン単体やシランにイソシアネートを８：２でエマルジョンした処理剤）等が使用される。
【００５５】
本発明では、ガラスペーパーに塗布する接着剤としてのウレタン系樹脂（例えば、イソシアネート系樹脂）の目付量は、多いと染み出す恐れがあり、少ないと接着強度が不足するので、その目付け量は、１０ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２、特に１３ｇ／ｍ２〜２５ｇ／ｍ２とすることが好ましい。表皮層としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド系の織布または不織布、トリコットとスラブウレタンのラミネート表皮、編物、プラスチックシート、ビニールレザーが挙げられる。成形内装材を成形天井材として使用する際には、基材層であるウレタンフォームはシート状であってよく、その厚さは３〜１２ｍｍのものが使用される。
【００５６】
製造方法としては、従来のガラスマットの製造・用意に対して、ガラス繊維ペーパーの製造・用意の点で異なるが、用意出来たガラス繊維の補強層を基材、表皮材、裏面材と重ねて成形する点では、大きな差異はない。即ち、ウレタンフォームの基材層、ガラスペーパーにウレタン系樹脂の接着剤を塗布した第１ガラス繊維補強材シート、ガラスペーパーにウレタン系樹脂の接着剤を塗布した第２ガラス繊維補強材シート、および表皮材、裏面材を用意し、基材層の両側に第１ガラス繊維補強用シート及び第２ガラス繊維補強材シートを積層し、次いで、第１ガラス繊維補強材シートの外側に表皮材を積層するとともに、第２ガラス繊維補強材シートの外側に裏面材を積層し、しかる後、この積層体を加熱した成形型内に配置して加熱加圧により一体成形する。
【００５７】
ガラスペーパー側の代わりにウレタンフォームの側に、ウレタン系樹脂の接着剤を塗布（例えば、スプレー塗布）しても良く、両側に塗布してもよい。また塗付する代わりに、基材或いはガラスペーパー材を接着剤の液槽に浸漬して形成するようにしても良い。ガラスペーパーを重ねるようにしてガラスペーパーの補強層を設けるようにしても良い。
【００５８】
また、ガラスフィラメントからガラスペーパーを製作する際に、ポリエチレン樹脂等の化学繊維を混ぜ合わせると、成形性及び剛性を向上できる。即ち、成形天井等の成形時に、化学繊維が滑り剤の働きをして、ガラスフィラメント同士だけよりも滑りやすくなり、成形性が向上する。その結果、成形時のガラスペーパーの破れが効果的に防止される。ポリエチレン樹脂等の化学繊維が、ガラスペーパーに塗布して基材とガラスペーパーとを密着させのるに接着剤として使用するウレタン系接着剤（特にイソシアネート系接着剤）と相性に優れるので、より強固な密着性が得られ、剛性が向上する。この化学繊維の目付量は、少ないと効果が無く、多くても無駄であるので、ガラスペーパーの全体目付量に対して、５〜２０重量％が好ましい。この化学繊維の直径や長さは適切に設定すれば良いが、ガラスフィラメントと同じ直径で同じ長さにする方がペーパーの作製処理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は本発明の実施形態に係り、自動車の成形天井の部分図である。
【図２】図２は、図１に使用する成形天井材の積層状態を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施例及び比較例の性能評価表である。
【図４】図４は、本発明と従来技術のガラス繊維の分布状態を示す写真である。
【図５】図５は、車両の成形天井を車室内の意匠面側から見た斜視図である。
【図６】図６は、サンバイザー部を裏面側から撮った状態を示す写真である。図６（Ａ）が比較例１のガラスマットによるガラスしわ、図６（Ｂ）が実施例２のガラスペーパーで成形したものである。
【図７】図７は、図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図８は、成形天井側面の喰い切り部分について、従来のガラスマットを使用して成形した場合と本発明のガラスペーパーを使って成形した場合の比較を示す図である。
【図９】図９は従来技術に係り、チョップドストランドガラス繊維束のバラツキ状態を説明するために、公称；１００ｇ／ｍ２のガラスマットの正常部分と粗な部分の拡大比較写真である。
【図１０】図１０は従来技術に係り、ガラス繊維束が筆状ぼた落ち状態になっていることを説明する拡大写真である。
【図１１】図１１は従来技術に係り、ガラス繊維束が大きなガラス塊になっていることを説明する拡大写真である。
【図１２】図１２は従来技術に係り、「ガラスしわ」の発生状態を説明する拡大写真である。図１２（Ａ）は、成形天井の前側付近の折り曲げの大きい部分の部分写真であり、図１２（Ｂ）、（Ｃ）は、図１２（Ａ）で「ガラスしわ」が発生している部分の拡大写真で、それぞれ、見る角度を変えて見たものである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００６１】
この実施形態は、本発明を車両の成形天井に適用したものであり、図１は、本発明の実施形態に係る成形天井の部分図であり、図２は、図１の実施形態に使用する成形天井材の積層状態を説明する図である。なお、図１中、左側が車両のフロント側であり、右側が車両のリヤ側である。
【００６２】
成形天井１のフロント側の両側には、サンバイザー用の凹部２（片方のみ図示）が形成され、その中間位置にオーバーヘッドコンソール用の開口部３が形成されている。この部分の断面は、図示を省略するが、通常の平面から大きく窪んで形成されている。４は、両側部に設けられるアシストグリップの位置を示し、５はルームランプの位置を示す。
【００６３】
図２に示すように、発泡ウレタンからなる基材層１１の裏面側には、ガラスペーパー層１４と、その外側に裏面材１５とが積層され、基材層１１の表皮側には、ガラスペーパー層１２と、更にその外側に表皮層１３とが積層されている構造である。
【００６４】
次に、実施形態の成形天井材の製造方法について説明する。熱成形可能な硬質ウレタンフォームシートを用意する。また、ガラスペーパーを用意する。ガラスペーパーは、通常にペーパーを製造するように抄紙機を使って湿式で製造する。即ち、１１μ前後の直径で、繊維長が２５ｍｍ前後のガラスフィラメントにシラン系処理剤が被覆されたものを生成し、このフィラメントを散在させて漉くって紙状に作り、ガラスペーパー材として製造する。なお、このガラスペーパー材を製造する際にもシラン系処理剤を使用するようにしても良い。なお、前述したように、シラン系処理剤はフィラメントを生成する際に使用するようにしたものが好ましいが、車両用成形材として、単純な平板上のものである場合のように、強度や成形性の要求が高くない場合には、シラン系処理剤をガラスペーパーを製造する際だけに用いても良い。
【００６５】
さらに、裏面材として裏面紙を用意する。次に、これらの成形材を使って成形天井を製造する工程について説明する。基材層１１の両側に、イソシアネート系接着剤が塗布されたガラスペーパーからなる第１ガラス繊維補強用シート１２と、イソシアネート系接着剤が塗布されたガラスペーパーからなる第２ガラス繊維補強材シート１４とを積層し、次いで、第１ガラス繊維補強材シート１２の外側に表皮層１３を積層するとともに、第２ガラス繊維補強材シート１４の外側に裏面材１５を積層し、しかる後、この積層体を加熱した成形型内に配置して加熱加圧により一体成形する。
【実施例】
【００６６】
次に、本発明に係る成形内装材としての成形天井材を製造した場合の実施例について説明する。
【００６７】
（実施例１）
実施例１では、単位面積重量１８０ｇ／ｍ２の連続気泡を有する熱成形可能な硬質ウレタンフォームシート（１２００ｍｍ×１６００ｍｍ×厚さ６．５ｍｍ）を用意する。表皮；７０ｇ／ｍ２の目付の不織布、裏面；不織布とＰＰ（ポリプロピレン）フイルムとの通常のラミネート製裏面材３０ｇ／ｍ２を用意する。第１繊維補強層及び第２繊維補強層用の繊維としてガラス繊維を用い、このガラスペーパーとしてフィラメント径；１１μ＆長さ；２５ｍｍを使い、シラン系処理剤（シランにイソシアネートを８：２でエマルジョンした処理剤）を使用してガラスフィラメントを生成し、このガラスフィラメントでガラスペーパー材を製造し、このガラスペーパー材の目付量；２７ｇ／ｍ２で製作したガラス繊維補強材シートを用意する。ガラス繊維補強材シートにイソシアネート系接着剤を１５ｇ／ｍ２の目付けで塗布する。
【００６８】
上記のように用意した各素材を、成形型内に表皮材−第１ガラス繊維補強材シート−発泡ウレタンフォームシート−第２ガラス繊維補強材シート−裏面材の順で配置して積層する。成形型内で加圧成形するとともに、互いを接着させる。成形接着後、成形品を成形型から取り出し、幅：１２００ｍｍ×１６００ｍｍ、そして天井を形成する全ての材料を含めた総厚が７．５ｍｍとなった成形天井を製造した。
【００６９】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と異なる点は、第１ガラス繊維補強材シート及び第２ガラス繊維補強材シート用のガラスペーパーとして、フィラメント長さ；３５ｍｍを使い、シラン系処理剤の目付量；５２ｇ／ｍ２で製作したガラスペーパーを用意する。実施例１と同様な方法で、成形天井を成形した。
【００７０】
（実施例３）
実施例３では、実施例２と異なる点は、ガラスペーパーを製造する際の処理剤としてシランを使用した点である。
【００７１】
（実施例４）
実施例４では、実施例２において、ガラスペーパーを製作する際に、ガラスペーパーに対して、ポリエチレン樹脂の繊維を混在させた。ポリエチレン樹脂の繊維は、ガラスフィラメントと同程度の直径で同程度の長さのものを使用した。なお、目付量は、トータルの目付量を実施例２と同じく５２ｇ／ｍ２とするために、ガラスペーパーの目付量を４７ｇ／ｍ２とし、ポリエチレン樹脂の繊維の目付量を５ｇ／ｍ２とした。
【００７２】
（比較例１）
比較例１は、実施例１との対比が判るように、実施例１のガラスペーパーの代わりに、従来のガラスマットを使用した点である。ガラスマットとしては、目付量：１００ｇ／ｍ２とし、実施例１と同様な成形天井を成形した。即ち、ガラスマットで可能な限り目付量を少なくして軽量化したものを作製した。
【００７３】
（比較例２）
比較例２は、実施例２や実施例３との対比用として、実施例２のガラスペーパーの代わりに、従来のガラスマットで、表皮側の目付量：１００ｇ／ｍ２、裏面側の目付量：２３０ｇ／ｍ２として、折曲強度を高めて比較例１と同様な成形天井を成形した。
【００７４】
（比較例３）
比較例３は、実施例２や実施例３との対比用として、従来のガラスマットで、表皮側の目付量：２３０ｇ／ｍ２、裏面側の目付量：２３０ｇ／ｍ２として、比較例２に対して更に折曲強度を高めて比較例２と同様な成形天井を成形した。
【００７５】
実施例１，２，３，４、比較例１，２，３とも、１０サンプルの平均値を示す。実施例１，２，３，４と比較例１，２，３とのテスト結果を、図３に基づいて説明する。
【００７６】
一般的に、成形天井としての要求値は、折曲強度；約１０Ｎ／５０ｍｍ、曲げ弾性勾配；約３０Ｎ／５０ｍｍ／ｃｍであるが、実施例１、実施例２、実施例３とも十分満足する値が得られている。
【００７７】
重量比では、実施例１／比較例１が７２．２％、実施例２／比較例２が６７．４％、実施例２／比較例３が６６．２％、実施例３／比較例２が５５．２％、実施例３／比較例３が５４．２％、実施例４／比較例２が６８．００％、実施例４／比較例３が５５．７％と非常に軽量化されている。
【００７８】
実施例１と比較例１、実施例２，３，４と比較例２、３とを比較した場合、補強用のガラス繊維の目付量が少なくて、軽量化しているのに強度がアップしている。その理由としては、ガラスマットではガラスフィラメント８０本程度を束にしたガラス繊維としているために繊維分布に粗密があり、部分的な強度不足に不安が有るのに比べ、ガラスペーパーのガラスフィラメントはほとんど均一に分布しており、どの部位をとっても均一である上、フィラメント自体で分布させており、ガラスフィラメント自体の繊維が細かいため、ウレタン基材との接合面がガラスマットでは線群接触であったのに対し、略面接触に近い状態で十分満足のいく強度が得られるためと考えられる。図４に示すように、実施例１の２７ｇ／ｍ２のガラスペーパーと比較例１の１００ｇ／ｍ２のガラスマットそれぞれを、原寸大と４×４に拡大した両者の比較写真を示したものである。この図４からも上記理由は明らかである。
【００７９】
図５に、比較例２の成形天井の具体的な外観写真を示すが、サンバイザー／オーバーヘッドコンソール／アシストグリップ／ルームランプ等の部品取り付け部分やＡピラーやＢピラーとの接合部など、曲面変化が激しいことが判る。これ等の部分にガラスしわが発生し、酷い場合にはその箇所の基材に割れが発生してしまい、完全な工廃（使用不可品）になってしまっている。これはガラスマットを補強材として使用しているためであり、８０本程度の束にしたガラス繊維束にバラツキがあり、部分的に非常に強固であるために成形時に上手く滑らず、基材ウレタンに食い込んでしまうために起こるもので、典型的な例として例えば図６にサンバイザー部（図５のＡ−Ａ断面に相当する部位）の状態写真を例として示す。商品性上は当然意匠面である表皮側が重要であるが、現物を見ると明らかに問題ではあるが、写真に撮ると（弾力性のある表皮がある程度凹凸をカバーしてしまうこともあって）非常に判別がし難いので、あえてその部分を裏面側から撮ってみた。左側の図６（Ａ）が比較例１のガラスマットによるガラスしわ、右側の図６（Ｂ）が実施例２のガラスペーパーで成形したものであるが、実施例２では全くガラスしわが発生していないことが判る。
【００８０】
更に、比較例２のガラスマット製品のＡ−Ａ断面を見てみると、図７のようになっている。図７において、上が表皮側で下が裏面紙側であるが、成形時の引っ張りの関係で、凹部分（Ｃ部）よりも凸部分（Ｂ部）の方がガラスしわが発生し易い。従って、図７に示すように、ガラスマットでは、凸部分の裏側から極端に金型を突き上げ、型クリアランスを狭めることで、ガラス繊維が食い込んだ部分とそうでない部分との段差をできるだけ少なくする等の工夫をしている。当然、この部分は基材が極端に薄くなっているのが良く判るが、強度的に望ましいものではなく、極端な場合にはこの部分に基材割れが発生し工廃となる恐れがある。
【００８１】
また、このように型クリアランスを極端に詰めてもしわ取りは完全ではなく、成形後、表皮側の凹凸を緩和するために針の先で表皮を浮かし、凹凸を目立たなくする所謂「ゴマカシ」作業を余儀なくされているが、手作業故に生産性を著しく阻害している。また、凹部分（Ｃ部）の表皮側にもガラスしわが発生するが、Ｂ部ほどではないため、Ｂ部よりは型クリアランスは穏やかである。
【００８２】
なお、図６のしわは図７のＣ部を見たもので、図７のＢ部の型クリアランスを極端に詰めなければ表皮側がこのようになることになる。
【００８３】
次に、天井前後／左右であるが、この部分は「喰い切り」と称して天井成形時、成形と同時に同じ金型で一気にトリミングしている個所である。成形天井の場合、素材の伸び易さ等の関係で別工程や２段モーションではなく、成形と同時に一気にトリミングしている。しかし、トリミングのためには当然金型に刃物が付いている訳であるが、成形ストロークのどの時点で刃先を製品に当てるのかの微妙な調整が必要であり、略全周に亘って広範囲の刃物を持つ金型の調整は容易ではない。
【００８４】
その調整を更に困難にしている阻害要因が従来のガラスマットである。図８において、上が比較例２のガラスマットの場合、下が実施例２のガラスペーパーの例であるが、比較例２のような場合にはこのまま納品することは許されず、ハサミでカットする等のハンド作業が必要であり、著しく生産性を悪くしている。それに対して、実施例２では、しわ取りの手直し、喰い切り部のハサミによるカット等が激減して生産性が向上することは言うまでもないが、しわ取りのための極端に型クリアランスを詰める必要がなくなり、割れ工廃の減少に貢献している。
【００８５】
また、副次効果として、成形前に補強材（従来はガラスマット）に予めロールコーター等で接着材を塗布しておくのであるが、接着剤（イソシアネート）は温度を掛けると硬化するが、同時に湿気にも反応し硬化するので、接着剤塗布後は冷蔵庫に保管し成形に使うためのライン供給までにイソシアネートが反応しないよう管理している。しかし、ライン投入後は温度や湿度の影響を受ける訳で、特に高温多湿な夏場にはせいぜい１．５〜２時間の内に使いきってしまう必要がある。
【００８６】
これに対して、本発明のガラスペーパーの場合にはガラスマットに比べて密なため、ロール巻きの内側となっている部位は外気の影響を受け難く、３〜４時間程度まで使用可能であり、段取り替えなどの頻度を落とすことも可能となる。
【００８７】
本発明では、上記のように工廃の減少、更に同じトリミング面積であってもガラス繊維そのものを廃却する量の減少など、環境問題にも貢献できる。
【００８８】
なお、上記実施例では、ガラス繊維フィラメントから製造されたガラスペーパー材について説明したが、バサルト繊維フィラメントから製造されたバサルトペーパー材でも同様な性能が得られると思われるので、実施例としても説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の成形内装材は、自動車用成形内装材、例えば自動車用成形天井材、成形ドアトリム、リヤパッケージトレイ、フロア材等に使用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１    車両用成形内装材
１１  基材層
１２  第１ガラス繊維補強層
１３  表皮層
１４  第２ガラス繊維補強層
１５  裏面層
【図１】
0005396393.tif 000002
【図２】
0005396393.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005396393.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005396393.tif 000009
【図９】
0005396393.tif 000010
【図１０】
0005396393.tif 000011
【図１１】
0005396393.tif 000012
【図１２】
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