(57)【要約】【課題】自動車用成形天井製造時の臭気を取り除き、また加熱・加圧成形による自動車用成形天井の反りや歪みの発生を防止する。【解決手段】自動車用成形天井の製造において使用される芯材が、無機繊維をジアリルフタレート樹脂系組成物でバインドした複合材料であることを特徴とする自動車用成形天井。または、自動車用成形天井の製造において使用される芯材が、有機樹脂発泡シートの片面または両面をジアリルフタレート樹脂系組成物を含ませた無機繊維マットを貼付けた複合材料であることを特徴とする自動車用成形天井。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用成形天井の製造において使用される芯材が、無機繊維をジアリルフタレート樹脂系組成物でバインドした複合材料であることを特徴とする自動車用成形天井。
【請求項２】
無機繊維が、ガラス繊維またはロックウール繊維であることを特徴とする請求項１記載の自動車用成形天井。
【請求項３】
自動車用成形天井の製造において使用される芯材が、有機樹脂発泡シートの片面または両面をジアリルフタレート樹脂系組成物を含ませた無機繊維マットを貼付けた複合材料であることを特徴とする自動車用成形天井。
【請求項４】
有機樹脂が軟質または硬質のポリウレタン樹脂であり、かつ、無機繊維マットがガラス繊維マットまたはカーボン繊維マットであることを特徴とする請求項３記載の自動車用成形天井。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用成形天井に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用成形天井においてその芯材の例を挙げれば、例えばガラス繊維やロックウール繊維などの無機繊維をフェノール樹脂でバインドしたものなどがある。フェノール樹脂は繊維質への含浸性の良好さによる熱プレス成形後の成形品の機械的強度の強さがあることと、コストの有利性から多用されている。
【０００３】
また一方では、通常の熱硬化性樹脂の硬化温度１５０〜２００℃より低い温度で作業できるイソシアネート系接着剤を使用することも行われている。この場合、軟質または硬質ウレタン発泡シートの両面をイソシアネート系接着剤を使用してガラス繊維マットを貼付け補強し芯材として使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車の車内雰囲気に関する有害物質の規制の話が進んでメーカーは対応を検討している。
従来のフェノール樹脂硬化物は、樹脂中にモノマー成分として残留するフェノールに起因する臭気や、フェノールを重合する時に使用するホルマリンの残留物の揮散などによる環境悪化が懸念されている。またイソシアネート系接着剤からは未反応イソシアネートモノマーやプレポリマーの環境への影響が懸念されている。以上のことから、できるだけ揮発成分の少ない材料への転換が考慮されている。
【０００５】
また、従来の樹脂は、硬化収縮率が比較的大きいために、自動車用成形天井の加熱・加圧成形時に硬化収縮によるひずみが生じ、その結果、成形物に反りや歪みが生じるという不都合がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車用成形天井の製造において、使用される芯材が無機繊維をジアリルフタレート樹脂系組成物でバインドした複合材料が芯材として使用されたことを特徴とする自動車用成形天井である。
【０００７】
また、本発明は、自動車用成形天井の製造において、使用される芯材が有機樹脂発泡シートの片面または両面をジアリルフタレート樹脂系組成物を含ませた無機繊維マットを貼付けた複合材料が芯材として用いられたことを特徴とする自動車用成形天井である。
【０００８】
本発明によるジアリルフタレート樹脂系組成物は、ジアリルフタレート系樹脂に硬化剤を添加してなる組成物であって、ジアリルフタレート系樹脂１００重量部および硬化剤として有機過酸化物の０．１〜１０重量部を望ましく、更に好ましくは０．５〜８重量部を望ましく添加してなるものである。
【０００９】
本発明で用いられるジアリルフタレート系樹脂とは、ジアリルオルソフタレートプレポリマー、ジアリルイソフタレートプレポリマー、ジアリルテレフタレートプレポリマー等のジアリルフタレート樹脂に代表され、これらの単独、あるいは二種以上の混合物であってよい。また、当該樹脂はジアリルオルソフタレートモノマー、ジアリルイソフタレートモノマー、ジアリルテレフタレートモノマー等のニ種以上のいわゆるジアリルモノマーの共重合体からなるプレポリマーであってもよい。この場合、ベンゼン環上の水素原子が塩素、臭素等のハロゲン原子で置換されていてもよく、また分子内に存在する不飽和結合が全部または一部において水添されたプレポリマーもここに含まれるものとする。
【００１０】
ジアリルフタレート系樹脂組成物は、成形時の流動性改良等を目的として不飽和ポリエステル系樹脂を添加することができる。不飽和ポリエステル系樹脂としては、通常の液体状もしくは固体状の不飽和ポリエステル樹脂、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸等の多塩基性の不飽和酸あるいは飽和酸との混合物とエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ等の多価アルコールとの反応生成物、あるいは空気硬化型不飽和ポリエステル樹脂、例えば上記酸成分の他に、テトラヒドロフタル酸、３，６−エンドメチレンテトラフタル酸、メチル−３，６−エンドメチレンテトラフタル酸等の脂肪族環状不飽和酸を含む酸、またはアルコール成分として上記の他、アリルグリシジルエーテルより製造された不飽和ポリエステル樹脂が適当である。
【００１１】
不飽和ポリエステル系樹脂の添加量としては、ジアリルフタレート系樹脂１００重量部に対して、８０重量％以下が好ましい。８０重量％を超えるとジアリルフタレート系樹脂の特徴である熱変形温度が高いなどの耐熱性や耐水性が著しく低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明で用いられる硬化剤としての有機過酸化物は、従来からジアリルフタレート系樹脂プリプレグやジアリルフタレート系樹脂成形材料で使用されてきた過酸化物系硬化剤をあげることができる。
【００１３】
具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどが挙げられるが、１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサンが硬化後の臭気が少なく好ましい。
【００１４】
無機繊維としては、特に限定はないが、好ましくはガラス繊維またはロックウール繊維が望ましく用いられる。
【００１５】
また、有機樹脂としては、特に限定はないが、好ましくは軟質または硬質のポリウレタン樹脂が望ましく用いられ、無機繊維マットとしては、特に限定はないが、好ましくはガラス繊維マットまたはカーボン繊維マットが望ましく用いられる。
【００１６】
ジアリルフタレート樹脂系組成物には、必要に応じて、種々のため充填材や増量材、顔料、離型剤、重合調整剤、シランカップリング剤等を加えることができる。
【００１７】
【作用】
イソシアネートモノマーはかなり臭気、毒性が強く、揮発性もあるので、作業環境中の濃度を低く抑え、かつ成形品中への残留を極力低減しないと環境に影響がある。このような材料を扱う作業はかなり熟練した技術と経験が必要である。一方、ジアリルフタレート樹脂の硬化は、アリル基の不飽和二重結合部分がラジカル付加重合するものであるため、硬化時に樹脂から基本的に何も発生しない。ただ、硬化触媒の有機過酸化物の分解物が生じるが、その多くはｔ−ブチルアルコール、アセトン、二酸化炭素などであり、これらの発生量は少量でありまた成形工程中の熱により揮散してほとんど残らない。一部には高級アルコールとして硬化物中に残留するが臭気等はほとんど感じられない。
【００１８】
また、成形時の硬化収縮が少ないほうが、成形時のそり、変形が少なくなる。ジアリルフタレート樹脂の硬化収縮率が小さいのは比較的分子量が大きいためである。即ち、分子量が数千以下のイソシアネート系材料は、活性水素原子を持つポリアルコールやポリアミンと付加重合して硬化する。一方、ジアリルフタレート系樹脂はその平均分子量が３万〜５万であり、不飽和二重結合のラジカル付加重合により硬化する。同じ付加重合だが、ジアリルフタレート樹脂の場合プレポリマー化していることで不飽和二重結合濃度がかなり減少し、重合時の硬化収縮低減に役立っている。他方、フェノール樹脂はメチロール基の縮合反応で硬化が進行してゆくことから、その硬化収縮は大きくなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ガラス繊維やロックウール繊維などの無機繊維をジアリルフタレート樹脂系組成物をバインダーとして混合分散させる方法に特に限定はなく、従来使用していた機器で、フィードする樹脂をフェノール樹脂からジアリルフタレート樹脂系組成物にそっくりそのまま変える方法で混合分散させてよい。この場合、フェノール樹脂を粉末状で使用していたときはジアリルフタレート樹脂系組成物も粉末状の混合物のまま使用できる。すなわち、粉末状ジアリルフタレート系プレポリマーに粉末状有機過酸化物を添加し、ヘンシェルミキサー等の混合機を使用して均一化すればよい。その後、該組成物を無機繊維質にふりかけた後、１３０〜２００℃に加熱した金型で所望の形状にプレス（圧力０．１〜５ＭＰａ）すれば自動車用成形天井を製造することができる。この時、必要であれば表皮材を金型に密着するようにセットして成形すれば表皮材と芯材を成形と接着同時におこなえる。成形品の機械的強度は散布する樹脂量に比例するので、繊維質の材質等を勘案して最適散布量を決めることができる。
【００２０】
また、軟質または硬質ウレタン発泡シートの両面に貼るガラス繊維マットにジアリルフタレート樹脂系組成物を塗布する方法も特に限定はない。例えば、イソシアネート系接着剤等、従来使用していた液状の接着剤を当該マットに塗布するごとく、ジアリルフタレート系樹脂組成物をアセトン、酢酸エチルなどの溶媒に溶解して樹脂液として、スプレー噴霧、ロールコーター等での塗布をすることができる。この場合、ジアリルフタレート樹脂系組成物の塗布をガラス繊維マットにではなく、ウレタン発泡シートの両面に行ってもよい。噴霧、塗布後は８０℃〜１４０℃のオーブン中、溶媒を乾燥除去する。その後、ウレタン発泡シート、ガラス繊維マット及び表皮材をあてて、１３０〜２００℃に加熱した金型で所望の形状にプレスすれば自動車用成形天井を製造することができる。成形品の機械的強度は塗布する樹脂量に比例するので、使用する発泡シートやガラス繊維、表皮材等の材質を勘案して最適塗布量を決めることができる。
【００２１】
このようにすれば、自動車用成形天井で芯材のバインダーとして従来より使用されていたフェノール樹脂を、臭気のほとんどないジアリルフタレート樹脂系組成物に代替でき、軟質または硬質ウレタン発泡シートの両面にガラス繊維マットを貼付け補強し芯材とした時に使用するイソシアネート系接着剤をジアリルフタレート樹脂系組成物に代替することが可能となる。
【００２２】
【効果】
本発明によれば、ジアリルフタレート樹脂には臭気がなく、また樹脂自体の皮膚刺激性が少ないため、環境にやさしく、取り扱いが容易で作業性がよい。更に、ジアリルフタレート樹脂は硬化収縮率が小さいために、熱圧成形時の歪みやひずみが少なく、成形品の寸法安定性がよい。