(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂により形成される車両用内装材であって、
上層材と上層材が車両構造材に接する面に積層される下層材との積層構造を有し、上層材を構成する合成樹脂は発泡性ポリスチレン系樹脂であり、下層材を構成する合成樹脂は、該下層材が車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルが、上層材を構成する合成樹脂が車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルよりも低いレベルである合成樹脂である発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂であり、
下層材を構成する合成樹脂は、その樹脂材料の一部に上層材を構成する合成樹脂の樹脂材料の樹脂成分と共通の樹脂成分を含み、
予め形成された上層材が型内に入れ込まれ、その状態で下層材を形成する合成樹脂を充填して下層材を上層材に融着積層した構造とされていることを特徴とする車両用内装材。
【請求項２】
上層材には下層材と接する面に下層材の一部を入れ込むアンカー孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内装材。
【請求項３】
下層材が車両構造材に接する面には凹凸模様が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂により形成される車両用内装材に関し、特に、車両構造物との間で生じる軋み音などの音鳴りレベルを低くすることのできる車両用内装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車など多くの車両には、内装材として、合成樹脂製品が多く使用されている。非発泡の合成樹脂製品も用いられるが、緩衝性を高めて乗り心地を向上させる、衝撃を吸収して乗員を保護する、車両内での平坦性を確保するなどの目的から、合成樹脂の発泡成形品である車両用内装材が多く用いられている。発泡性合成樹脂には、発泡性ウレタンや発泡性ポリスチレンなど種々の樹脂が用いられるが、成形性や機能性に優れていることから発泡性ポリスチレン系樹脂が多く用いられる。
【０００３】
合成樹脂発泡成形品同士が互いに擦れ合うとき、あるいは車両構造物と合成樹脂製品である車両用内装材が互いに擦れ合うときに、両者の間で軋み音や摩擦音などの音鳴りが生じる。そのような音鳴りは乗員に不快感を与えるので、それを解消するために、例えば車両用内装材の場合には、その裏面にフェルトを貼り付けることが行われる。しかし、フェルトの場合には、高コストであること、接着剤や両面粘着テープで両者を貼り付ける後工数が掛かることが課題となっていた。
【０００４】
他の解決策として、特許文献１には、合成樹脂発泡体である部品同士の接触面に界面活性剤を塗布することが提案され、特許文献２にはＡＢＳ樹脂などである車両用内装材において、車両内における所定の取り付け箇所の取り付け面に対向する部位に、所定高さの凸部を設け、該凸部の表面に低摩擦係数を有する塗膜層を形成することが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２９８３４１号公報
【特許文献２】特開平７−２４６８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
音鳴りを解消するために特許文献１に記載のように界面活性剤を塗布する方法は、合成樹脂発泡体である部品同士の接触面間では長期間にわたり一定の効果を奏することができるが、通常金属製である車両構造物と合成樹脂材料（車両用内装材)との間では、長日数にわたって音鳴り防止効果を維持することはできない。また、界面活性剤を塗布する作業も容易でない。特許文献２に記載の低摩擦係数を有する塗膜層を接触面に形成する方法は、相手方である車両構造物の材料との関係から適切な塗料材料を選択することにより、効果的な音鳴り防止効果を期待できるが、塗膜であること、また塗膜層自身は表面的なものであることから、長日数の使用によりその効果が次第に薄れてくるのを避けられない。
【０００７】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで製造可能でありながら、車両構造物との間で生じる音鳴りのレベルを効果的にかつ長日数にわたって低減することのできる車両用内装材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両用内装材は、合成樹脂により形成される車両用内装材であって、上層材と該上層材が車両構造材に接する面に積層される下層材との積層構造を有しており、前記下層材を構成する合成樹脂は、該下層材が車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルが、上層材を構成する合成樹脂が車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルよりも低いレベルである合成樹脂であることを特徴とする。
【０００９】
本発明による車両用内装材において、上層材を構成する合成樹脂材料は任意であり特に制限はない。従来用いられている合成樹脂材料を適宜用いることができる。非発泡材料の成形品でもよく発泡成形品でもよい。下層材を構成する合成樹脂材料は、それが車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルが、前記上層材を構成する合成樹脂材料が車両構造材と接したときに発生する音鳴りレベルよりも低いレベルであるであることを条件に任意の合成樹脂材料を適宜用いることができる。非発泡材料の成形品でもよく発泡成形品でもよい。
【００１０】
本発明による車両用内装材は全体が合成樹脂製品であり、従来の裏面全面にフェルトを貼り付けたものと比較して、材料コストを低減することができる。また、車両構造材に接する面は、合成樹脂からなりかつ厚みのある下層材で構成されているので、従来の車両構造材に接する面に薄い塗膜を形成するものと比較して、長日数にわたる音鳴りレベル低減効果が維持される。
【００１１】
本発明による車両用内装材において、上層材は、発泡性合成樹脂、中でも発泡性ポリスチレン系樹脂による発泡成形品であることが好ましい。その理由は、他の発泡性合成樹脂と比較して、発泡性ポリスチレン系樹脂は成形性が良好であり、かつ衝撃吸収性等の車両用内装材としての機能も優れていることによる。上層材が、発泡性ポリスチレン系樹脂の発泡成形品のときに、下層材は発泡性ポリオレフィン系樹脂、中でも発泡性ポリエチレン系樹脂または発泡性ポリプロピレン系樹脂であることが望ましい。それらの発泡成形品が金属板との間で発生する軋み音のような音鳴りのレベルは、発泡性ポリスチレン系樹脂の発泡成形品と比較して低いレベルであり、音鳴りは大きく低減する。
【００１２】
本発明の車両用内装材において、上層材と下層材とを別個に成形し、両者を接着剤で貼り合わせて車両用内装材としてもよい。車両用内装材を発泡樹脂の成形品として製造する場合には、予め発泡成形した上層材を車両用内装材成形用の型内に入れ込んでおき、その状態で、下層材用の発泡性合成樹脂を成形型内に充填して型内発泡成形することにより、２層構造となった車両用内装材を得ることができる。成形型内に最初に上層材用の発泡性合成樹脂を充填して上層材の発泡成形を行い、次ぎに、僅かに型を開いた状態で下層材用の発泡性合成樹脂を成形型内に充填し、再度加熱して、下層材の発泡成形を行うことによっても、２層構造をなす車内用内装材を成形することができる。その場合、下層材用の発泡性合成樹脂を成形型内に充填した後に、いわゆるクラッキングを行い、加熱するようにしてもよい。
【００１３】
上記の発泡成形方法を取る場合、上層材と下層材の樹脂材料が異なることから、相溶性に欠き、上層材と下層材との積層界面で分離が生じやすい。このことは、車両用内装材を廃棄処理するときに、材料の異なる上層材と下層材とを容易に分離して回収できるメリットがある。しかし、車両への装着時のような通常の取り扱い時に両者が容易に分離してしまうことは、作業効率上から好ましくない。通常の取り扱いでは容易に分離しない程度の力で両者が張り付いており、所定以上の力を意識的に加えたときに両者は分離するようになっていることが望ましい。
【００１４】
そのための１つの手段として、成形時に下層材と接することとなる上層材の面に、アンカー孔として機能する小孔を予め形成しておくようにする。車両用内装材として型内発泡成形する時に、この小孔内に下層材を形成する樹脂材料が入り込んで発泡し、そこでアンカー効果が生じて、両者は容易には分離し難くなる。そして、所要の外力を加えることにより、両者を分離することもできる。
【００１５】
他の手段として、あるいは上記の手段に加えて、下層材を構成する合成樹脂材料として、その樹脂材料の一部に上層材を構成する合成樹脂の樹脂材料の樹脂成分と共通の樹脂成分を含むものを用いる。この場合には、下層材用の合成樹脂材料中に含まれる、上層材を構成する合成樹脂の樹脂材料の樹脂成分と共通の樹脂成分が、車両用内装材として型内発泡成形する時に、上層材側と部分的に相溶状態を形成し、上層材と下層材との間に所要の張り付き力を形成する。共通する樹脂成分の含有量を調整することによって、張り付き力を調整することができるので、両者の分別が困難となることはない。
【００１６】
上記の製造方法を採用する場合であって、上層材が発泡性ポリスチレン系樹脂の発泡成形品であるときに、下層材を構成する発泡性合成樹脂として、発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂粒子を用いることが望ましい。スチレン改質ポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィン系樹脂粒子にスチレン系単量体を含浸重合させて得られたものであり、スチレン改質ポリオレフィン系樹脂の中でも、スチレン改質ポリエチレン系樹脂は好ましく、例えば、スチレン成分の割合は４０〜９０重量％、好ましくは５０〜８５％、更に好ましくは５５〜７５重量％であり、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の発泡体の予備発泡倍率は３〜６０倍が好ましい。
【００１７】
本発明による車両用内装材において、下層材の裏面側（車両構造物と接する側）は平坦面であってもよいが、凹凸模様を形成することはさらに好ましく、それにより、後の実施例に示すように、音鳴りレベルはさらに低減する。
【００１８】
本発明による車両用内装材は、自動車を含む任意の車両の車両用内装材として用いることができる。自動車の場合、フロアスペーサ、ドアパッド、ツールボックスなどの車両用内装材として特に有効に用いられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による車両用内装材は、低コストで製造可能でありながら、乗員に耳障りな軋み音のような不規則な音鳴りが発生するのを低減することができる。さらに、好ましい態様では、廃棄時等には、異なった材料ごとに容易に分別回収することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明による車両用内装材の一例としてのフロアスペーサの一形態を示しており、図２は、フロアスペーサの他の形態を示している。図３〜図５は、図１に示すフロアスペーサ１を型内発泡成形する場合の１つの例を成形型と共に示している。
【００２１】
図１に示す例において、フロアスペーサ１は、発泡性ポリスチレン系樹脂による発泡成形品である上層材２と、該上層材２を車両に取り付けたときに車両構造材（不図示）に接する面側に積層される、発泡性スチレン改質ポリエチレン系樹脂の発泡成形品である下層材３とで構成されている。下層材３は、発泡性スチレン改質ポリプロピレン系樹脂等の他の発泡性スチレン改質ポリオレフィン系樹脂の発泡成形品であってもよい。また、通常の発泡性ポリオレフィン系樹脂の発泡成形品であってもよい。
【００２２】
製造に当たっては、図１に示すように、上層材２と下層材３とを成形型を用いて別個に発泡成形し、両者を接着剤等を用いて積層一体化してフロアスペーサ１としてもよく、図３〜図５に基づき後述するような型内発泡成形法によって製造してもよい。
【００２３】
上記のフロアスペーサ１は、上層材２と下層材３を構成する合成樹脂材料の違いにより、下層材３を有しないもの、すなわち上層材２のみからなり、車両に装着したときに、上層材２の裏面が直接車両構造物と接するものと比較して、乗員に耳障りな軋み音のような不規則な音鳴りを大きく低減することができ、発生したとしてもそのレベルはきわめて小さい。
【００２４】
図２に示すフロアスペーサ１ａでは、上層材２の裏面に複数の小孔２ａが形成されており、下層材３の上層材２に対向する面には、前記小孔２ａに対向する位置に該小孔２ａに圧入する大きさの突起３ａが形成されている。さらに、下層材３の車両構造材に接する面（裏面）には多数の凹凸模様３ｂが形成されている。この形態の上層材２と下層材３では、両者を対向させて圧接することにより、小孔２ａ内に突起３ａが入り込んだ状態で積層一体化され、フロアスペーサ１ａとされる。そのために、通常の取り扱いでは両者が分離することはない。一方、フロアスペーサ１ａを廃棄処理する様な場合には、ある程度の力で両者を引きは剥がすことにより、異種材料である上層材２と下層材３とを容易に分別できる利点がある。さらに、下層材３の車両構造材に接する面に凹凸模様３ｂが形成されていることにより、軋み音などの音鳴りレベルをさらに低くすることができる。
【００２５】
図３〜図５を用いて、図１に示すフロアスペーサ１を型内発泡成形する場合の１つの例を説明する。図３に示すように、成形型３０は、ビーズ型内発泡成形用の成形型として従来知られたものであり、可動型３１と固定型３２とを備え、両者間に成形空間としてのキャビティ３３が形成される。この例で、固定型３２側には、発泡性樹脂粒子をキャビティ３３内に充填する充填口３４が形成されている。可動型３１と固定型３２内には加熱蒸気が導入され、キャビティ３３内に充填された発泡性樹脂粒子を加熱する。
【００２６】
図４に示すように、型を閉めた状態で、充填口３４からキャビティ３３内に上層材２を発泡成形するための材料（例えば、ポリスチレン系樹脂の予備発泡粒子）を充填し、可動型３１と固定型３２の双方に加熱蒸気を供給して上層材２を型内発泡成形する。次ぎに、図５に示すように、わずかに型を開いた状態とし、充填口３４から（あるいは図示しない別の充填口から）、キャビティ３３内に下層材３を発泡成形するための材料（例えば、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の予備発泡粒子）を充填し、固定型３２に加熱蒸気を供給して下層材３を型内発泡成形する。
【００２７】
冷却後に型を開くことにより、図１に示した２層構造をなすフロアスペーサ１が得られる。下層材３の樹脂材料は、上層材２の樹脂材料の樹脂成分と共通の樹脂成分（スチレン系樹脂）を含んでいることから、型内発泡成形されたフロアスペーサ１において、上層材２と下層材３は、通常の取り扱いでは分離しない適度の力で張り付いている。しかし、相互間での融着率は低く、ある程度の力で積極的に両者を分離しようとすると、両者は積層界面から確実に分離する。
【００２８】
別の成形型を用いて発泡成形した上層材２を可動型３１のキャビティ内に嵌め込み、下層材３のため成形空間が残る程度まで型締めをし、その状態で、充填口３４から（あるいは図示しない別の充填口から）、キャビティ３３内に下層材３を発泡成形するための材料（例えば、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の予備発泡粒子）を充填して、固定型３２に加熱蒸気を供給して下層材３を型内発泡成形することによっても、図１に示すような２層構造をなすフロアスペーサ１を型内発泡成形することができる。この場合にも、上層材２と下層材３とは、通常の取り扱いでは分離しない適度の力で張り付いており、ある程度の力で積極的に両者を分離しようとすると、両者は積層界面から確実に分離する。
【００２９】
また、この製造方法を採用する場合に、裏面に複数の小孔２ａが形成されている上層材２を別の成形型を用いて予め発泡成形しておき、それを可動型３１のキャビティ内に嵌め込み、以下、同様にして下層材３を型内発泡成形することにより、図２に示した形状のフロアスペーサ１ａ（但し、凹凸模様３ｂは有しない）を得ることができる。小孔２ａの深さは１０ｍｍ程度がよく、小孔２ａ内に下層材３の樹脂材料が入り込んだ状態で発泡することにより、突起３ａが小孔２ａ内に形成されることとなり、両者間にアンカー効果が生じて、より大きな張り付き力が得られる。
【００３０】
［試験例１］
図６に示す装置を用いて、軋み音の測定を行った。装置１０は、基台１１と、その上に回転可能な状態に等間隔に配置した１０本の金属ロール（直径４０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）１２と、該金属ロール１２の上に左右に移動できるように配置した移動板１３とを備える。移動板１３は、試験体２０の表面と接触して移動する表面メッキ処理金属板（厚さ１０ｍｍ）１４と、その裏面に貼り付けた緩衝用フェルト（厚さ１５ｍｍ）１５とで構成される。この表面メッキ処理金属板１４は自動車の標準的な構造物を想定している。
【００３１】
装置１０は、さらに、移動板１３を両側から挟むようにして立ち上がる４本の支柱からなる支持枠体１６と、該支持枠体１６に摺動具１７を介して上下方向に自由に移動できるように支持されている荷重支持板１８とを備え、該荷重支持板１８の裏面には試験体２０を固定するための固定具１９が取り付けられている。
【００３２】
試験には、表１に示す４種の合成樹脂発泡成形品を作り、そこから縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ５０ｍｍの板材を切り出し、それを試験体２０として用いた。４種の発泡成形品の発泡倍率はすべて３０倍とした。試験体２０を荷重支持板１８の裏面の固定具１９に固定し、荷重支持体１８を下降して、試験体２０の下面を表面メッキ処理金属板１４に当接させた。その後、荷重支持板１８の上に荷重を乗せ、試験体２０の表面メッキ処理金属板１４に対する荷重を２０ｋｇに調整した。
【００３３】
その状態で移動板１３を左右に各２０回、２００ｍｍ移動させたときに発生する平均音圧（音鳴りレベル）（ｄＢ）を、３００ｍｍ離れた場所に設置した騒音測定器２１で測定した。
【００３４】
【表１】
0004848205.tif 000002
【００３５】
表１でのポリスチレン系樹脂の欄は、図１に示したフロアスペーサ１の上層材２に相当するものであり、ポリプロピレン系樹脂の欄と、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の３欄は、下層材３に相当する。表１に示されるように、ポリスチレン系樹脂の発泡成形品は１０７デシベルという高い軋み音（音鳴りレベル）を示したが、ポリプロピレン系樹脂とスチレン改質ポリエチレン系樹脂の発泡成形品は９６〜７４デシベルと低い軋み音（音鳴りレベル）を示している。スチレン改質ポリエチレン系樹脂(表面凹凸模様有り)では６４デシベルとさらに低い音鳴りレベルとなっており、表面凹凸模様を付けることの有効性も示される。
【００３６】
このことから、本発明による車両用内装材（フロアスペーサ１）のように、上層材（例えばポリスチレン系樹脂）２とは別の材料（例えばポリプロピレン系樹脂またはスチレン改質ポリエチレン系樹脂）から成形された下層材３を車両構造物に接する部分に形成することにより、音鳴りの少ない車両用内装材が得られることが示される。
【００３７】
[試験例２]
本発明による車両用内装材の一形態について、積層した上層材と下層材との間の剥離試験を行った。試験体の成形はビーズ型内発泡成形により行った。
（１）成形型を締めた状態で、上層材のための樹脂材料として５０倍に予備発泡させた発泡性ポリスチレン樹脂粒子をキャビティ内に充填して加熱し（加熱蒸気圧力０．８ｋｇ／ｃｍ２、加熱時間１０秒）、型内発泡させて発泡倍率５０倍の上層材を成形した。
（２）移動型を真空引きした状態で、成形型をわずかに開き、下層材のための樹脂材料として３０倍に予備発泡させた発泡性スチレン改質ポリエチレン樹脂粒子をキャビティ内に充填し、型締めをして、発泡性スチレン改質ポリエチレン樹脂粒子を充填した面のみを加熱（加熱蒸気圧力０．８ｋｇ／ｃｍ２、加熱時間１０秒）、型内発泡させて発泡倍率３０倍の下層材を成形した。
（３）冷却後、型を開いて、２層構造となった試験体としての発泡成形品を取り出した。試験体において、上層材の厚みはほぼ３０ｍｍ，下層材の厚みはほぼ５ｍｍである。
（４）試験体から幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を多数切り出し、剥離試験を行った。試験装置はテンシロン万能試験機ＵＣＴ−１０Ｔ（株式会社オリエンテック社製）を用い、上層材側を水平姿勢に固定した状態で下層材の先端に木綿糸を取り付け、木綿糸をほぼ９０度方向に２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で上向きに引っ張った。剥離距離１２０ｍｍの間での積分平均荷重を測定したところ、ほぼ０．７５Ｎ／２５ｍｍであった。また、剥離した面を目視で観察したところ綺麗な剥離面であり、相互に融着した痕跡は見られなかった。
（５）このことから、２層構造となった実際の室内用内装材において、通常の取り扱いでは上層材と下層材とが分離することはなく、必要な場合に、所要の力で上層材と下層材とを引き離すことにより、材料の異なる両者を容易に分離できることがわかる。これは、下層材を構成する合成樹脂が、その樹脂材料の一部に上層材を構成する合成樹脂の樹脂材料の樹脂成分と共通の樹脂成分（上記の例ではポリスチレン系樹脂成分）を含んでいることによる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による車両用内装材の一例を示す図。
【図２】本発明による車両用内装材の他の例を示す図。
【図３】本発明による車両用内装材を型内発泡成形するときに使用する成形型を説明する図。
【図４】図３に示す成形型を用いて車両用内装材を成形するときの途中図。
【図５】図３に示す成形型を用いて車両用内装材を成形するときの図４に続く途中図。
【図６】試験例で用いた軋み音測定用装置を説明する図。
【符号の説明】
【００３９】
１、１ａ…本発明による車両用内装材（フロアスペーサ）、２…上層材、２ａ…小孔、３…下層材、３ｂ…凹凸模様、１０…軋み音測定用装置、２０…試験体、３０…成形型、３１…可動型、３２…固定型、３３…キャビティ、３４…充填口
【図１】
0004848205.tif 000003
【図２】
0004848205.tif 000004
【図３】
0004848205.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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