(57)【要約】【課題】ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物が原因となる表皮材の劣化を防止するとともに、揮発性有機化合物の飛散防止対策を確実に行い、かつ品質が優れた３層構造のウレタン一体発泡成形品を提供する。【解決手段】樹脂製表皮材３と基材５との間にウレタン発泡層７が一体に成形されたパネル構成部材１において、基材５のウレタン発泡層７側の面に、ウレタン発泡層７内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材１３を一部接着剤１５で被覆されないように接着剤１５を介して付着させる。キャッチャー材１３の接着剤１５による非被覆部分をウレタン発泡層７と直接に接触させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製表皮材と基材との間にウレタン発泡層が一体に成形されたウレタン一体発泡成形品であって、
上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側の面には、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材が一部接着剤で被覆されないように該接着剤を介して付着され、
上記キャッチャー材の接着剤による非被覆部分が上記ウレタン発泡層と直接に接触していることを特徴とするウレタン一体発泡成形品。
【請求項２】
請求項１に記載のウレタン一体発泡成形品において、
ウレタン発泡層端末の表皮材と基材とによるシール箇所では、表皮材端末の表面が基材に内側から密着していることを特徴とするウレタン一体発泡成形品。
【請求項３】
樹脂製表皮材及び基材を成形型にそれぞれセットした状態で、発泡ウレタン原料を上記成形型に注入して発泡させることにより、上記表皮材と基材との間にウレタン発泡層が一体に成形されたウレタン一体発泡成形品の製造方法であって、
上記表皮材及び基材の成形型へのセット前、又はセット後で上記発泡ウレタン原料を注入する前に、上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側となる面に接着剤を塗布した後、上記接着剤が硬化する前に、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材を上記接着剤上に散布して該接着剤を硬化させることにより、上記キャッチャー材を一部接着剤で被覆されないように該接着剤を介して上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側となる面に付着させ、
上記発泡ウレタン原料を成形型に注入して上記キャッチャー材の接着剤による非被覆部分と直接に接触したウレタン発泡層を成形することを特徴とするウレタン一体発泡成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウレタン一体発泡成形品及びその製造方法の改良に関し、特にウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物の飛散防止対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウレタン一体発泡成形品として、樹脂製表皮材と基材との間にウレタン発泡層が一体に成形された３層構造の車両用インストルメントパネルがある。このような３層構造のインストルメントパネルでは、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物が表皮材に移行することにより、該表皮材が劣化して外観を損ねる。このため、基材にガス抜き孔を多数貫通形成することにより、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を上記各ガス抜き孔から外部に放出して揮発性有機化合物の表皮材への移行を減少させ、表皮材の劣化を抑制して品質の向上を図るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、上記のインストルメントパネルでは、表皮材の劣化を避けることができるものの、揮発性有機化合物がウレタン発泡層から車室内に飛散し、シックハウス症候群や化学物質過敏症等の健康障害を引き起こすことになる。このような問題は、ウレタン一体発泡成形品が特許文献１のような構造である限り、インストルメントパネル等の車両用内装品以外の例えば、建築物の建築材料に適用した場合においても同様に起こり得る。
【０００４】
一方、アミン類等からなるキャッチャー材を表面に塗布した軟質ポリウレタンフォームからなるシート用パッドや、上記キャッチャー材を添加した発泡ウレタン原料を成形型に注入して発泡成形した軟質ポリウレタンフォームからなるシート用パッドが知られている。これらパッドによれば、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を外部に飛散しないようにキャッチャー材で捕捉することができ、シックハウス症候群や化学物質過敏症等の健康障害をなくすことができるとしている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３２０５６７１号公報（第２頁、図２）
【特許文献２】特開２００５−１２４７４３号公報（第３，５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の如き３層構造のウレタン一体発泡成形品に特許文献２の如きキャッチャー材を適用することが考えられるが、特許文献１では、表皮材と基材との間で発泡ウレタン原料を発泡させてウレタン発泡層を成形しているため、成形されたウレタン発泡層は表皮材及び基材と一体に接合していて、最早、ウレタン発泡層表面にキャッチャー材を塗布することができず、特許文献２の前者の手法は採用できない。
【０００６】
一方、特許文献２の後者における発泡ウレタン原料にキャッチャー材を添加する手法は、キャッチャー材が発泡ウレタン原料とは異質な材料であるため、発泡ウレタン原料の発泡を阻害してウレタン発泡層を期待通りの硬度に成形することができず、品質が低下する。
【０００７】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物が原因となる表皮材の劣化を防止するとともに、揮発性有機化合物の飛散防止対策を確実に行い、かつ品質が優れた３層構造のウレタン一体発泡成形品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、この発明は、キャッチャー材の用い方に工夫を凝らしてウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を外部に飛散しないように捕捉するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
具体的には、請求項１に記載の発明が講じた解決手段は、樹脂製表皮材と基材との間にウレタン発泡層が一体に成形されたウレタン一体発泡成形品であって、上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側の面には、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材が一部接着剤で被覆されないように該接着剤を介して付着され、上記キャッチャー材の接着剤による非被覆部分が上記ウレタン発泡層と直接に接触していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明が講じた解決手段は、請求項１に記載の発明において、ウレタン発泡層端末の表皮材と基材とによるシール箇所では、表皮材端末の表面が基材に内側から密着していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明が講じた解決手段は、樹脂製表皮材及び基材を成形型にそれぞれセットした状態で、発泡ウレタン原料を上記成形型に注入して発泡させることにより、上記表皮材と基材との間にウレタン発泡層が一体に成形されたウレタン一体発泡成形品の製造方法であって、上記表皮材及び基材の成形型へのセット前、又はセット後で上記発泡ウレタン原料を注入する前に、上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側となる面に接着剤を塗布した後、上記接着剤が硬化する前に、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材を上記接着剤上に散布して該接着剤を硬化させることにより、上記キャッチャー材を一部接着剤で被覆されないように該接着剤を介して上記表皮材及び基材の少なくとも一方のウレタン発泡層側となる面に付着させ、上記発泡ウレタン原料を成形型に注入して上記キャッチャー材の接着剤による非被覆部分と直接に接触したウレタン発泡層を成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物をキャッチャー材の接着剤による非被覆部分で効率良く捕捉してウレタン一体発泡成形品の外部に飛散しないようにすることにより、揮発性有機化合物による表皮材の劣化を防止することができるとともに、シックハウス症候群や化学物質過敏症等の健康障害をなくすことができる。また、キャッチャー材を予め表皮材及び基材の少なくとも一方に付着させているので、特許文献２の如き発泡ウレタン原料に添加したキャッチャー材が発泡ウレタン原料の発泡を阻害するといったことがなく、期待通りの硬度を有する品質が優れた３層構造のウレタン一体発泡成形品とすることができる。さらに、キャッチャー材が粒状で、つまり揮発性有機化合物を捕捉する有機化合物等の集合体で平均粒径が大きく、１個当たりの揮発性有機化合物の捕捉量が多くなって揮発性有機化合物の捕捉機能を長期間に亘って確保することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、表皮材端末の表面がウレタン発泡層の発泡圧力で内側から基材に押し付けられて密着するので、上記表皮材と基材とによるシール箇所の気密性が高まり、揮発性有機化合物がシール箇所に移行することがあったとしても、揮発性有機化合物のシール箇所から外部への飛散を確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、キャッチャー材はウレタン一体発泡成形品を成形した後だけでなく、成形時においても発泡ウレタン原料の発泡中に発生する揮発性有機化合物を捕捉するので、揮発性有機化合物の工場内への飛散を低減して良好な作業環境を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図２は車両用インストルメントパネルにおけるアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材１を示し、このパネル構成部材１が実施形態１に係るウレタン一体発泡成形品である。
【００１７】
上記パネル構成部材１は、図１に示すように、パネル構成部材１の表側を構成する樹脂製表皮材３と、パネル構成部材１の裏側を構成する樹脂製基材５とが断面略平行に配置されており、これら表皮材３と基材５との間にウレタン発泡層７が一体に成形されている。上記表皮材３は、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）、ＴＰＵ（サーモプラスチックウレタン）等の樹脂材でスラッシュ成形や真空成形により成形されたものである。上記基材５は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）等の樹脂材で射出成形されたものである。上記ウレタン発泡層７は、独立発泡と連通発泡とが約半分ずつ分布する半硬質構造である。
【００１８】
上記表皮材３の表皮材端末３ａは基材５側に全周に亘って略直角に折れ曲がって形成されている。一方、上記基材５の基材端末５ａには表皮材３側に開口する凹部５ｂが全周に亘って形成されている。この凹部５ｂの外側縦壁５ｃ内面に上記表皮材端末３ａ表面が内側から密着し、ウレタン発泡層７端末の表皮材３と基材５とによるシール箇所を構成している。さらに、上記基材５の略中央部には表皮材３と基材５との間に発泡ウレタン原料を注入するための原料注入口９が形成され、該原料注入口９は基材５裏面側からシール材１１が貼り付けられて閉塞されている。
【００１９】
上記基材５のウレタン発泡層７側の面には、ウレタン発泡層７内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材１３が一部接着剤１５で被覆されないように該接着剤１５を介して付着され、上記キャッチャー材１３の接着剤１５による非被覆部分が上記ウレタン発泡層７と直接に接触している。このことが実施形態１の最大の特徴である。
【００２０】
上記キャッチャー材１３は、上記揮発性有機化合物を捕捉する有機化合物の集合体で構成されている。上記キャッチャー材１３を構成する有機化合物としては、ホリムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン等の揮発性有機化合物を捕捉するものであれば特に限定されず、アミン類、イミン類、アミジン類、アミド類、カルバイド類、ヒドラジド類、アゾール類、アジン類、アミノ酸類等のような含窒素有機化合物を用いることが好ましいが、活性炭やシリカゲルのように揮発性有機化合物を物理的に捕捉する材料を用いることもでき、また、このような物理的捕捉材と含窒素有機化合物とを併用することもできる。しかし、これらに限定されない。そして、これら揮発性有機化合物を捕捉する有機化合物等を例えばアクリル樹脂やウレタン樹脂をバインダーとして、平均粒径５〜１００μｍの粒状に集合させてキャッチャー材１３とする。また、上記接着剤１５としては、ウレタン系やアクリル系の水性接着剤が用いられる。
【００２１】
このように構成されたパネル構成部材１は次のようにして製造される。以下に括弧書で付した番号は製造工程の順番を示す。
（１）  図３に示すように、予め所定形状に成形された基材５をウレタン発泡層７側となる面が上を向くようにしてセット治具１７にマスキングを兼ねたクランプ治具１９でクランプ保持してセットする。上記セット治具１７は支軸２１で架台２３に上下方向に回動可能になっており、セット治具１７を支軸２１回りに下方に回動させて斜めに傾け、スプレーガン２５で接着剤１５を上記基材５のウレタン発泡層７側となる面に塗布する。
（２）  図４に示すように、セット治具１７を支軸２１回りに上方に回動させ、架台２３上面に突設された支持部材２７に当接させて水平に保持する。この状態で、上記接着剤１５が硬化する前に、ウレタン発泡層７内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材１３を散布装置２９から上記接着剤１５上に散布して該接着剤１５を硬化させることにより、図５に拡大詳示するように、上記キャッチャー材１３を一部接着剤１５で被覆されないように該接着剤１５を介して上記基材５のウレタン発泡層７側となる面に付着させる。
（３）  図６に示すように、成形型３１の上型３３をヒンジ軸３５回りに上方に回動させて成形型３１を型開きし、この状態で、予め所定形状に成形された表皮材３をウレタン発泡層７側となる面が上を向くようにして成形型３１のベース３７上に設けられた下型３９のセット面３９ａにセットする。一方、上記（２）でキャッチャー材１３が付着した基材５をキャッチャー材１３付着面が外側に向くように上記上型３３のセット面３３ａに図示しないクランプ装置でクランプ保持してセットする。このセット状態で、図外の注入装置に接続された注入ノズル４１が基材５の原料注入口９に挿入されている。また、上記上型３３は支持プレート４３に油圧シリンダ４５で移動可能に支持され、この段階では上記油圧シリンダ４５は収縮作動していて上型３３は支持プレート４３に接近している。
（４）  上型３３をヒンジ軸３５回りに下方に回動させて下型３９上方に接近対応させた後、図７に示すように、油圧シリンダ４５を伸長作動させて上記上型３３を下降させて成形型３１を型閉じし、基材端末５ａにおける凹部５ｂの外側縦壁５ｃ内面に表皮材端末３ａ表面を内側から密着させて当該箇所をシールする。その後、上型３３から延びるアーム４７先端のフック４９を下型３９から延びるアーム５１先端のストライカ５３に係合させ、成形型３１の型閉じ状態を保持する。この状態で、注入装置から発泡ウレタン原料を注入ノズル４１及び基材５の原料注入口９を経て成形型３１内の表皮材３と基材５との間の空間に注入し、表皮材３と基材５との間にウレタン発泡層７が一体に成形されたパネル構成部材１を得る。このパネル構成部材１のウレタン発泡層７は、図１に示すように、上記基材５側の上記キャッチャー材１３の接着剤１５による非被覆部分と直接に接触している。
【００２２】
したがって、この発明の実施形態１によると、ウレタン発泡層７内で発生した揮発性有機化合物をキャッチャー材１３の接着剤１５による非被覆部分で効率良く捕捉してパネル構成部材１の外部に飛散しないようにすることができ、揮発性有機化合物による表皮材３の劣化を防止することができるとともに、シックハウス症候群や化学物質過敏症等の健康障害をなくすことができる。
【００２３】
また、キャッチャー材を予め基材５に付着させているので、特許文献２の如き発泡ウレタン原料に添加したキャッチャー材が発泡ウレタン原料の発泡を阻害するといったことがなく、期待通りの硬度を有する品質が優れた３層構造のパネル構成部材１とすることができる。
【００２４】
さらに、キャッチャー材１３が揮発性有機化合物を捕捉する有機化合物等の集合体からなる粒状物で平均粒径が大きく、１個当たりの揮発性有機化合物の捕捉量が多くなって揮発性有機化合物の捕捉機能を長期間に亘って確保することができる。
【００２５】
加えて、表皮材端末３ａの表面をウレタン発泡層７の発泡圧力で内側から基材端末５ａの外側縦壁５ｃ内面に押し付けて密着させているので、表皮材３と基材５とによるシール箇所の気密性を高めて、揮発性有機化合物のシール箇所からの飛散を確実に防止することができる。
【００２６】
さらにまた、キャッチャー材１３はパネル構成部材１を成形した後だけでなく、成形時においても発泡ウレタン原料の発泡中に発生する揮発性有機化合物を捕捉するので、揮発性有機化合物の工場内への飛散を低減して良好な作業環境を維持することができる。
【００２７】
（実施形態２）
図８は実施形態２に係るパネル構成部材１を示す。このパネル構成部材１では、ウレタン発泡層７内で発生した揮発性有機化合物を捕捉する粒状のキャッチャー材１３を、表皮材３のウレタン発泡層７側の面に一部接着剤１５で被覆されないように該接着剤１５を介して付着させている。そして、上記キャッチャー材１３の接着剤１５による非被覆部分が上記ウレタン発泡層７と直接に接触している。なお、ここで使用しているキャッチャー材１３は、表皮材３表面から触った際に違和感のないように平均粒径が５〜５０μｍと実施形態１よりも小さ目のものを使用することが望ましい。このことは、表皮材３中に含まれる可塑剤がキャッチャー材１３に吸収されることにより表皮材３が硬くなるのを防止する観点からも望ましい。その他は上記実施形態１と同一に構成されているので同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。また、製造方法は省略したが、表皮材３に接着剤１５を塗布することと、その上にキャッチャー材１３を散布して付着させることが実施形態１と異なる他は実施形態１と同じである。
【００２８】
したがって、この実施形態２では、上記実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
なお、実施形態１ではキャッチャー材１３を基材５側に、実施形態２ではキャッチャー材１３を表皮材３側にそれぞれ付着させたが、表皮材３及び基材５の両者にキャッチャー材１３を付着させてもよい。
【００３０】
また、実施形態１，２では、基材５を上型３３のセット面３３ａにセットする前に基材５に接着剤１５を塗布したが、例えば、表皮材３を下型３９のセット面３９ａにセットした後で発泡ウレタン原料を注入する前に、表皮材３に接着剤１５を塗布してもよい。表皮材３及び基材５に対する接着剤１５の塗布タイミングはこれらに限らない。
【００３１】
さらに、実施形態１，２では、型閉じ状態で発泡ウレタン原料を成形型３１に注入したが、型開き状態で発泡ウレタン原料を成形型３１に注入してもよい。
【００３２】
また、実施形態１，２では、ウレタン一体発泡成形品がインストルメントパネルのパネル構成部材１である場合を示したが、コンソールボックスのリッドやドアトリム等の車両用内装品であってもよく、車両以外の建築材料やその他のウレタン一体発泡成形品にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、建築材料や車両用内装品等に適用されるウレタン一体発泡成形品において、ウレタン発泡層内で発生した揮発性有機化合物の飛散防止対策について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図２のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】車両用インストルメントパネルにおけるアッパパネルの右側半分を構成するパネル構成部材（実施形態１に係るウレタン一体発泡成形品）の平面図である。
【図３】実施形態１に係る製造方法における接着剤塗布工程図である。
【図４】実施形態１に係る製造方法におけるキャッチャー材散布工程図である。
【図５】実施形態１に係る製造方法におけるキャッチャー材散布工程で基材にキャッチャ材ーが付着した状態を示す断面拡大図である。
【図６】実施形態１に係る製造方法において型開き状態の成形型に表皮材及び基材をセットした状態を示す型図である。
【図７】実施形態１に係る製造方法で成形されたパネル構成部材の脱型前の状態を示す型図である。
【図８】実施形態２の図２相当図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    パネル構成部材（ウレタン一体発泡成形品）
３    表皮材
３ａ  表皮材端末
５    基材
７    ウレタン発泡層
１３  キャッチャー材
１５  接着剤
３１  成形型
３３  上型
３９  下型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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