(57)【要約】【課題】廃棄する際に焼却しても残渣が発生することがなく、薄肉化とそれによる軽量化が可能な自動車内装用基材を提供する。【解決手段】強化反応射出成形法により発泡成形された合成樹脂材からなる自動車内装用基材１であって、発泡成形前の合成樹脂材に炭素繊維を混入することにより炭素繊維２を分散させて強化した。合成樹脂材原料としてはポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、炭素繊維２は繊維長５０〜２０００μｍのものを重量比約１〜２０％混入することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化反応射出成形法により発泡成形された合成樹脂材からなる自動車内装用基材であって、発泡成形前の合成樹脂材に炭素繊維を混入することにより炭素繊維を分散させ、強化してあることを特徴とする自動車内装用基材。
【請求項２】
炭素繊維が長さ５０乃至２０００μｍであり、炭素繊維の混入量が重量比１乃至２０％である、請求項１に記載の自動車内装用基材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のドアトリム等に使用する自動車内装用基材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平９−３９０１３号公報
【特許文献２】特開平５−３２１２７号公報
【０００３】
一般にドアトリムのような自動車用内装材としては、表皮材と自動車内装用基材とを貼合してなる成形品が使用されている。この自動車内装用基材としては木質系の材料や合成樹脂系の材料が使用されており、合成樹脂系の材料からなる自動車内装用基材の場合は成形型内に合成樹脂材原料を注入して圧縮成形法、反応射出成形法等により製造されることが多く、剛性を高めるために合成樹脂原料に強化用繊維を混入したり補強用の繊維マットをインサートしたりすることが行われていた。
【０００４】
例えば特開平９−３９０１３号公報には熱可塑性樹脂からなる基材原反中にガラス繊維を混入したものが開示されており、また、特開平５−３２１２７号公報には表皮層の裏面側に補強用繊維マットをインサートしてポリウレタン樹脂を一体に発泡成形することが開示されている。従来、このような合成樹脂に混入される強化用繊維あるいはインサートする補強用マットを構成する繊維としてはガラス繊維が使用されており、ガラス繊維を使用したものでは内装材を廃棄する際に焼却すると残渣が発生するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題点を解決し、廃棄する際に焼却しても残渣が発生することのない自動車内装用基材を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の自動車内装用基材は、強化反応射出成形法により発泡成形された合成樹脂材からなる自動車内装用基材であって、発泡成形前の合成樹脂材に炭素繊維を混入することにより炭素繊維を分散させ、強化してあることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の自動車内装用基材１の断面を拡大して示すもので、型内に合成樹脂材原料を注入して強化反応射出成形法により発泡成形したものである。型内に注入する合成樹脂材原料には強化繊維２が混入してあり、発泡成形された自動車内装用基材１には強化繊維２と合成樹脂材原料の反応により発泡して生ずる気泡３とが分散している。合成樹脂材原料としてはポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、強化繊維２としては炭素繊維を使用するものとする。
【０００８】
このような自動車内装用基材１を表皮材４と貼合することにより図２に示すようなドアトリム等とすることができ、表皮材４は発泡層をもつ塩化ビニール等良好な装飾性と感触を有するシートが使用される。自動車内装用基材１と表皮材４とは個別に成形後に貼合することができ、また、図３に示すような成形用型内に図４に示すように真空成形した表皮材４をセットしたのち合成樹脂材原料を注入し、強化反応射出成形法により表皮材４と一体に発泡成形することにより同時に貼合することもできる。
【０００９】
図３は成形用型の構成の一例を示すもので、表皮材４の意匠面を真空成形するキャビティ型５とコア型６とからなるものである。キャビティ型５には真空引きのための多数の空気通路７、７が設けてあり、コア型６には真空成形された表皮材４との間にキャビティを形成して自動車内装用基材１を成形するための基材成形面８とキャビティに合成樹脂材原料を供給するためのゲート９が設けてある。この図３に示す成形用型は表皮材４の真空成形用と自動車内装用基材１の成形用の型を共通の型としたもので、このような構成の成形用型を成形機に装着して成形用型を開いた状態とし、キャビティ型５上に表皮材４の原反を置き、空気通路７、７を通して真空吸引すれば、表皮材４の原反は吸引されてキャビティ型５の型面に沿うこととなる。
【００１０】
表皮材４を真空成形した後キャビティ型５とコア型６とを閉じて型締めすれば図４に示す状態となり、表皮材４とコア型６の基材成形面８との間にキャビティが形成されるので、ゲート９から強化繊維２を混入した合成樹脂材原料を注入する。キャビティに注入された強化繊維２を混入した合成樹脂材原料はキャビティ内で反応して発泡硬化し、強化繊維２が分散して強化された自動車内装用基材１となって表皮材４が一体化されたドアトリム等の成形品が完成することになる。
【００１１】
このようにして成形された自動車内装用基材１は、強化繊維２として炭素繊維を使用しているので、廃棄する際に焼却しても合成樹脂とともに完全に燃焼し、残渣が発生しない利点を有するものであるが、本願発明者は自動車内装用基材として適した炭素繊維の混入条件を見出した。すなわち、炭素繊維の繊維長が２０００μｍ以上の場合には成形機内での合成樹脂材原料の循環中に繊維が折れて破断して成形された自動車内装用基材の剛性を高める効果が低下し、繊維長が５０μｍ以下の場合には補強効果が出ないものであり、また、炭素繊維の混入量が重量比で１％以下では補強効果が出ず、混入量が２０％以上では合成樹脂材原料の粘度が高くなって注入が不可能になるという事実を見出した。こうしたことから、炭素繊維の繊維長を５０〜２０００μｍとし、混入量を１〜２０％とすることが好ましく、その範囲内においても特に、繊維長を約１００〜５００μｍ、混入量を約３〜７％とすることが好ましいということが判明した。
【００１２】
【実施例】
直径７μｍ、長さ２５０μｍ、引っ張り強度４５００ＭＰａの炭素繊維を重量比５％混入したポリウレタン樹脂を発泡成形し、厚さ４ｍｍ、１ｍ３  あたりの重量１．５ｋｇの板状の成形品を得た。この成形品の配向方向の曲げ弾性率は９３０ＭＰａ、耐衝撃性は６ｋＪ／ｍ２  であった。
これに対し、直径７μｍ、長さ１５０μｍ、引っ張り強度１５００ＭＰａのガラス繊維を重量比１５％混入したポリウレタン樹脂を発泡成形して得られた厚さ４ｍｍ、１ｍ３  あたりの重量１．５ｋｇの板状の成形品は、配向方向の曲げ弾性率が９１０ＭＰａ、耐衝撃性は６ｋＪ／ｍ２  であった。
【００１３】
上記実施例から、炭素繊維を使用すると従来使用されていたガラス繊維に比べて約３分の１の低い混入率で同等の成形品の強度が得られることが知られるものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は前記説明から明らかなように、強化繊維として炭素繊維を使用しているので、廃棄する際に焼却しても樹脂とともに完全に燃焼して残渣が発生することがなく、従来使用されていたガラス繊維に比べて低い混入率で同等の強度の成形品が得られ、薄肉化とそれによる軽量化が可能となる利点がある。しかも、不要な電磁波を吸収する効果も有するものである。従って、本発明は従来のこの種の自動車内装用基材の問題点を解決したものとして業界に寄与するところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車内装用基材の拡大断面図である。
【図２】本発明の自動車内装用基材を使用したドアトリムの断面図である。
【図３】ドアトリムの成形用型の例を示す断面図である。
【図４】成形された表皮材をセットした状態を示す断面図である。
１  自動車内装用基材
２  強化繊維
３  気泡
４  表皮材
５  キャビティ型
６  コア型
７  空気通路
８  基材成形面
９  ゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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