(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の発泡体を有する基材層と、表皮及び第二の発泡体を有する表皮層とを積層してなる構成体を、成形型内にて加圧圧縮すると共に接着剤により接着して一体成形してなる内装材において、
次のａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅ、すなわち、
ａ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の７．９倍以上９．４倍未満の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが２２．２〜７７．８％である、
ｂ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の９．４倍以上１１．７倍未満の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１６．７〜７７．８％である、
ｃ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１１．７倍以上１２．９倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１１．１〜７７．８％である、
ｄ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１２．９倍超１５．６倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１６．７〜７７．８％である、
ｅ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１５．６倍超３４．２倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが５５．６〜７７．８％である、
のいずれか１つの関係を満すことを特徴とする内装材。
【請求項２】
請求項１において、前記接着剤の付着量が１０〜４０ｇ／ｍ２であることを特徴とする内装材。
【請求項３】
請求項１又は２において、該基材層の発泡体が硬質ポリウレタンフォームであることを特徴とする内装材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該表皮層の発泡体が、硬度０．５〜１．１Ｎ／ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォームであることを特徴とする内装材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記接着剤はシートに付着されて前記基材層の発泡体と前記表皮層との間に介在されることを特徴とする内装材。
【請求項６】
請求項５において、該シートは、繊維体で構成された網状材料であることを特徴とする内装材。
【請求項７】
請求項６において、該繊維体の繊維はガラス繊維及び／又は植物繊維であることを特徴とする内装材。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該接着剤はイソシアネート系接着剤であることを特徴とする内装材。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、前記基材層は、硬質の発泡体とガラス繊維層との積層体よりなることを特徴とする内装材。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、該構成体は表皮層、接着剤付網状材料、硬質の発泡体、接着剤付網状材料及び非通気性の背面層をこの順で積層してなることを特徴とする内装材。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項において、該接着剤を付着させた通気性のシートを該表皮層と基材層との間に介在させて一体成形することを特徴とする内装材。
【請求項１２】
請求項１１において、該シートが繊維体で構成された網状材料であることを特徴とする内装材。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、該構成体が表皮層、接着剤付シート、基材層、及び非通気性の背面層をこの順で積層してなることを特徴とする内装材。
【請求項１４】
請求項１１の内装材を製造する方法において、表皮層と基材層を通気性を備えたものとして構成すると共に、繊維体で構成された通気性のシートを準備し、表皮層と基材層を接着させる接着剤をこの通気性のシートに予め付着させて接着剤付シートとしておいた後、成形型内に表皮層、接着剤付シート、基材層の順で積層して配置し、その後加圧圧縮し、表皮層と基材層の間の通気性が確保された状態で一体成形することを特徴とする内装材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内装材の製造方法に係り、特に自動車の内装材の製造に適用するのに好適な方法に関する。さらに詳しくは、自動車用ルーフトリム、トランクルームトリム等の発泡体層を有する内装材の製造に適用するのに好適な内装材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のルーフトリムやトランクルームトリムなどの内装材として、吸音性を有した発泡体を主体とした基材層に、表皮と軟質な触感を有した軟質ポリウレタンフォームとからなる表皮層とを接着したものが用いられることがある。この基材層の発泡体としては硬質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどが用いられている。表皮としては、成形性ニット、不織布などが用いられている。この内装材を製造するに際しては、基材層と表皮層との間にホットメルト接着剤を介在させたり、あるいは接着剤を基材層にスプレーした後、金型間でこれらをプレスして接着すると共に、製品形状に成形を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
表皮層と基材層との接着剤による貼り付けには、確実に両者を接着させるために所定量以上の接着剤を用いる必要があるが、接着剤の量を増やすと、接着剤が表皮層の軟質ポリウレタンフォームを透過し、表皮と基材が実質的に直接接着することになり、表面の滑らかさが全く無くなる、いわゆる波打ち現象を起こすという問題があった。また、接着剤が表皮の表面に染み出すという問題もあった。
【０００４】
この問題を解決するため、従来、表皮層の裏面、すなわち基材層との接着面側に、接着剤の浸透防止層を設け、これによって接着時の表皮への悪影響をなくすことが提案されている。しかしながら、この方法では、この浸透防止層として接着剤を透過させない材質を選択しなければならないと共に、表皮層に該浸透防止層を接着することが必要となり、生産工程的にも、材料的にも問題があった。
【０００５】
また、このような浸透防止層を表皮層と基材層との間に設けることにより、表皮層と基材層との間に遮蔽層が形成され、このため、得られる内装材の吸音・消音性能等の特性が損なわれるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、波打ち現象や接着剤の染み出しのない、良好な外観を有した内装材を低コストにて製造することが可能な方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はまた、吸音・消音性能に優れた内装材を製造する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
請求項１の内装材は、第一の発泡体を有する基材層と、表皮及び第二の発泡体を有する表皮層とを積層してなる構成体を、成形型内にて加圧圧縮すると共に接着剤により接着して一体成形してなる内装材において、
次のａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｅ、すなわち、
ａ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の７．９倍以上９．４倍未満の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが２２．２〜７７．８％である、
ｂ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の９．４倍以上１１．７倍未満の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１６．７〜７７．８％である、
ｃ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１１．７倍以上１２．９倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１１．１〜７７．８％である、
ｄ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１２．９倍超１５．６倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが１６．７〜７７．８％である、
ｅ：該基材層の第一の発泡体の硬度が第二の発泡体の硬度の１５．６倍超３４．２倍以下の時の前記構成体の総厚に対する該成形型の型クリアランスが５５．６〜７７．８％である、
のいずれか１つの関係を満すことを特徴とするものである。
【０００９】
かかる本発明方法にあっては、基材層と表皮層とを接着剤により、圧縮、接着するに際し、表皮層が適度に押し縮められて表皮層と基材層とが十分に接着されると共に、表皮層の発泡体に浸透する接着剤量が少ないものとなる。このため、表皮層の表皮が基材層に直に接合されて波打ち現象を生じさせたり、表皮の表面に接着剤が染み出したりすることがない。
【００１０】
このように、接着剤の染み出しや波打ち現象を防止することができることから、本発明では、基材層と表皮層とを浸透防止層のような遮蔽層を介在させることなく直接接着することができ、これにより吸音・消音性能等の特性に優れた内装材を得ることができる。
【００１１】
本発明では、接着剤は網状材料等のシートに付着されて硬質の発泡体と表皮層との間に介在されることが好ましい。この網状材料としてはガラス繊維、植物繊維等の繊維体が好適であり、接着剤の付着量は１０〜４０ｇ／ｍ２が好適である。このような網状材料等を使用すると、接着剤が表皮に染み出したり、表皮が基材層に直に接着されたりすることがより一層確実に防止される。
【００１２】
本発明では、表皮層の発泡体は硬度０．５〜１．１Ｎ／ｃｍ２の軟質ポリウレタンフォームであり、基材層は、硬質の発泡体と、ガラス繊維層との積層体よりなることが好ましく、特に、本発明においては、表皮及び軟質ポリウレタンフォームの表皮層、接着剤付網状材料、硬質の発泡体、接着剤付網状材料及び非通気性の背面層をこの順で積層し、成形型内で一体成形することが好ましい。
【００１３】
請求項１４の内装材の製造方法は、請求項１１の内装材を製造する方法において、表皮層と基材層を通気性を備えたものとして構成すると共に、繊維体で構成された通気性のシートを準備し、表皮層と基材層を接着させる接着剤をこの通気性のシートに予め付着させて接着剤付シートとしておいた後、成形型内に表皮層、接着剤付シート、基材層の順で積層して配置し、その後加圧圧縮し、表皮層と基材層の間の通気性が確保された状態で一体成形することを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明方法にあっては、表皮層と基材層を両者の間の通気性を確保して接着することにより、基材層の発泡体の内部空間をも吸音・消音のために利用することが可能となり、内装材全体として吸音・消音性能の高い内装材を得ることが可能となる。
【００１５】
また、表皮層と基材層を接着させる接着剤を両者の一方に付着させるのではなく、通気性のシートに予め付着させることにより、接着剤の量の管理が容易になり、必要量を確保し確実に両層の接着一体化が図れると共に、接着剤を多量に付けた場合の表面の波打現象や表面への接着剤の染み出しの防止が可能となる。
【００１６】
この方法において、シートとしては、繊維体で構成された通気性の大きい網状材料であることが好ましく、構成体は表皮層、接着剤付シート、基材層、及び非通気性の背面層をこの順で積層してなり、基材層の発泡体の硬度が表皮層の発泡体の硬度の５〜２０倍、特に、表皮層及び基材層の発泡体がポリウレタンフォームであり、基材層の発泡体の硬度が表皮層の発泡体の硬度の７〜１３倍であり、接着剤がイソシアネート系接着剤で、シートへの付着量が１０〜４０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００１８】
なお、本発明におけるポリウレタンフォーム等の発泡体の硬度は、下記の測定方法により測定された値である。
【００１９】
［ポリウレタンフォームの硬度測定方法］
１）試験片サイズ
厚さ５０ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍ
２）試験装置
ＪＩＳ  Ｋ６４００  ６．２  試験機に準じたもの
３）試験手順
▲１▼前加重として１．９６Ｎ（０．２ｋｇｆ）をかける。このときの厚さを測定して初めの厚さとする。
▲２▼加圧板を１０ｍｍ／分以下の速度で、初めの厚さの７５％の距離を押し込んだ後、直ちに加重を除く。
▲３▼次に加圧板を１０ｍｍ／秒以下の早さで初めの厚さの２５％の距離を押し込み、静止後２０秒の時の荷重（Ｎ）を読み取る。
▲４▼次式にて硬さを算出する。
硬さ（Ｎ／ｃｍ２）＝荷重（Ｎ）／１００ｃｍ２
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の内装材の製造方法の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の内装材の製造方法の実施の形態を示す断面図であり、成形型内にて一体成形される構成体を模式的に示している。図２は、本発明の方法により製造される内装材の一例としての自動車のルーフトリム（天井材）を示す斜視図である。
【００２２】
表皮層１０は、表皮１１と軟質ポリウレタンフォーム１２等の発泡体との積層材よりなる。表皮１１としては成形性ニット、ファブリック、不織布、スウェード調合成皮革、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）レザー、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）シートなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
軟質ポリウレタンフォーム１２としては硬度が０．５〜１．１Ｎ／ｃｍ２、特に０．７〜１．０Ｎ／ｃｍ２程度のものが好ましい。この軟質ポリウレタンフォームの硬度が０．５Ｎ／ｃｍ２よりも小さいと、接着時に圧縮されたときに軟質ポリウレタンフォームが過度に圧縮されて表皮１１にまで接着剤が浸透するおそれがある。軟質ポリウレタンフォームの硬度が１．０Ｎ／ｃｍ２よりも高いと、内装材の触感のソフトさが不足する。
【００２４】
表皮層１０の厚さは１．５〜４．０ｍｍ特に２．０〜３．５ｍｍ程度が好ましい。
【００２５】
表皮１１と軟質ポリウレタンフォーム１２とは予め接着剤或いはフレームラミネート、ドライラミネート等により接着されていることが好ましい。
【００２６】
基材層２０は、硬質の発泡体２１を主体とし、その両面にガラス繊維層（本実施の形態ではガラスマット）２２，２３及び／又は植物繊維の網状材料等の通気性のシートに接着剤を付着させたものを積層したものが好ましい。即ち、このような基材層２０であれば、表皮層１０側の接着剤付ガラスマット２２等の接着剤付網状材料が、表皮層１０への接着剤層として機能し、また、裏面側の接着剤付ガラスマット２３等の接着剤付網状材料が、得られる内装材を施工面に取り付ける際の接着剤層として機能する。
【００２７】
硬質の発泡体２１としては、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等が好適であるが、中でも硬質ポリウレタンフォームが好適である。硬質の発泡体２１の硬度は、４〜２０Ｎ／ｃｍ２特に５〜１５Ｎ／ｃｍ２が好ましい。また、硬質の発泡体２１の硬度は、表皮層１０の軟質ポリウレタンフォーム１２等の発泡体の硬度の５〜２０倍、好ましくは６〜１６倍より好ましくは７〜１３倍とする。この硬質の発泡体２１の硬度と軟質ポリウレタンフォーム１２の硬度との比が５よりも小さいと、接着時に軟質ポリウレタンフォーム１２が過度に圧縮されて表皮１１が基材層２０に直に接着されるおそれがあり、２０よりも大きいと内装材としてのソフトな触感が不足する。
【００２８】
通気性のシートとしては、ガラス繊維及び／又は植物繊維等の繊維の織布、不織布、又はマット等の網状材料が好適であり、このような網状材料に付着させる接着剤としては液状のイソシアネート系接着剤が好適であるが、ホットメルト系接着剤も用い得る。ホットメルト系接着剤としてはポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、合成ゴム、ウレア系などが例示される。液状の接着剤の場合、通気性のシートに対しスプレー、ロールコーター等により塗布するのが好ましい。ガラスマット等の網状材料への接着剤の付着量は１０〜４０ｇ／ｍ２特に１０〜３０ｇ／ｍ２が好ましい。
【００２９】
接着剤付ガラスマット２２，２３等の接着剤付網状材料は、その接着剤により、予め硬質ポリウレタンフォーム等の硬質の発泡体２１に接着一体化されていることが好ましい。
【００３０】
なお、裏面側の接着剤付ガラスマット２３は省略されていても良い。
【００３１】
このような基材層２０の厚さは３〜１５ｍｍ特に４〜１０ｍｍが好適である。
【００３２】
内装材を製造するに際しては、好ましくは、表皮１１及び軟質ポリウレタンフォーム１２の表皮層１０と、両面に接着剤付ガラスマット２２，２３等の接着剤付網状材料を接着した硬質発泡体２１よりなる基材層２０と、離型紙としての裏面紙２４等の非通気性の背面層を図１の如く積層し、これを成形型にてプレスして圧縮し、一体成形する。
【００３３】
この際、用いる成形型の型クリアランスが、成形型に装入されて成形される構成体、即ち、図１の場合には、表皮層１０及び基材層２０と裏面紙２４の積層体の総厚に対して１０〜９０％、好ましくは２０〜７５％となるように型クリアランスを設定する（以下において、成形される構成体の総厚に対する成形型の型クリアランスの割合（百分率）を「型厚割合」と称す。）。このような型厚割合とすることにより、表皮１１が基材層２０に直に接着されて生じる波打ち現象や表皮１１の表面に接着剤が染み出すことが確実に防止される。
【００３４】
なお、この型厚割合は、同一の製品であっても、その部位によって異なり、例えば、図２に示すようなルーフトリム３０の場合、型厚割合は次のような範囲で適宜設計される。
一般面（主板面）３０Ａ：１０〜３０％
天井曲面部３０Ｂ：３０〜５０％
サンバイザー、アシストグリップ等の曲面部３０Ｃ：５０〜７０％
ルームランプ取付用穴周辺３０Ｄ及び天井外周端面部３０Ｅ：６０〜９０％
【００３５】
内装材を製造するに際しては、好ましくは、表皮及び軟質ポリウレタンフォーム等の発泡体よりなる表皮層と、硬質発泡体よりなる基材層との間に、ガラスマット等の前述の網状材料等の通気性シートの両面に接着剤を付着させたものを介在させ、更に裏側に非通気性の背面層を重ね、これを成形型にてプレスして圧縮し、一体成形する。
【００３６】
この際、一体成形後の表皮層と基材層との間の通気性が確保できるように、用いるシート形状とシートに対する接着剤の付着量を選定する。
【００３７】
通気性シートとしては前述の網状材料が好ましく、接着剤としてはイソシアネート系接着剤を用い、シートへの付着量１０〜４０ｇ／ｍ２の範囲で、シート形状及び接着剤付着量を調整することにより、一体成形後の表皮層と基材層との間の通気性を確保することが好ましい。
【００３８】
この一体成形後の表皮層と基材層とを合わせた成形品の通気性としては、「ＪＩＳ  Ｋ６４００  １３．１通気性Ａ法」に準拠して測定した通気性の指標としての通気量の値が０．５ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上、特に０．５〜３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃであることが好ましい。
【００３９】
このように、一体成形後の通気性を確保することにより、吸音・消音性能に優れた内装材を得ることができる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００４１】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた材料は次の通りである。軟質ポリウレタンフォーム及び硬質ポリウレタンフォームの硬度は、前述の硬度測定方法に従って測定したものである。
【００４２】
［表皮層１０］
表皮１１の材料はトリコットである。軟質ポリウレタンフォーム１２としては表１に示す物性のａ〜ｇを用いた。表皮１１と軟質ポリウレタンフォーム１２とは予めフレームラミネートにより接着して表皮層１０とした。表皮層１０の厚さは３ｍｍである。
【００４３】
【表１】
0004120236.tif 000002
【００４４】
［基材層２０］
基材層２０は、硬度８．９Ｎ／ｃｍ２の硬質ポリウレタンフォーム２１の両面にガラスマット２２，２３をイソシアネート系接着剤によって接着したものである。硬質ポリウレタンフォーム２１の両面のガラスマット２２，２３のうち、表皮層側のガラスマット２２には、イソシアネート系接着剤を３０ｇ／ｍ２（実験Ｎｏ．１〜７）又は１５ｇ／ｍ２（実験Ｎｏ．８〜１４）の塗布量にてロールコーターにより塗布した。裏面側のガラスマット２３のイソシアネート系接着剤の塗布量は３０ｇ／ｍ２（実験Ｎｏ．１〜７）又は１５ｇ／ｍ２（実験Ｎｏ．８〜１４）とした。この裏面側のガラスマット２３には更に裏面紙（離型紙）２４が積層されている。基材層２０の厚さは６ｍｍである。
【００４５】
内装材を製造するに際し、上記の表皮層１０及び基材層２０を重ね合わせ（合計厚さ９ｍｍ）、表２〜５に示す型クリアランスの成形型で加圧圧縮して一体成形した。
【００４６】
この成形後、製品の表皮表面への接着剤の染み出し状況と、製品表面の波打ち現象とを観察し、その結果を表２〜５に示した。
【００４７】
［実験Ｎｏ．１〜７］
表皮層側のガラスマットの接着剤塗布量を３０ｇ／ｍ２とした場合の結果を表２，３に示す。
【００４８】
【表２】
0004120236.tif 000003
【００４９】
【表３】
0004120236.tif 000004
【００５０】
［実験Ｎｏ．８〜１４］
表皮層側のガラスマットの接着剤塗布量を１５ｇ／ｍ２とした場合の結果を表４，５に示す。
【００５１】
【表４】
0004120236.tif 000005
【００５２】
【表５】
0004120236.tif 000006
【００５３】
表２〜５の通り、基材層の硬質ポリウレタンフォームと表皮層の軟質ポリウレタンフォームとの硬度比が５〜２０である実験Ｎｏ．１〜６及び８〜１３であって且つ型厚割合が１０〜９０％、好ましくは２０〜７５％のものは、波打ち現象及び接着剤の染み出しが防止されている。
【００５４】
なお、基材層の硬質ポリウレタンフォームと表皮層の軟質ポリウレタンフォームとの硬度比が５〜２０である実験Ｎｏ．１〜６及び８〜１３について、「ＪＩＳ  Ｋ６４００  １３．１通気性Ａ法」に準拠した通気性の測定方法により、成形後の表皮層と基材層を合わせた通気量を測定したところ、いずれも０．５〜３０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃの範囲であり、吸音・消音性能が良好であることが確認された。
【００５５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、吸音・消音性能が良好で、しかも外観の優れた内装材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内装材の製造方法の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の方法により製造される内装材の一例としての自動車のルーフトリム（天井材）を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  表皮層
１１  表皮
１２  軟質ポリウレタンフォーム
２０  基材層
２１  硬質の発泡体（硬質ポリウレタンフォーム）
２２，２３  接着剤付ガラスマット
２４  裏面紙
３０  ルーフトリム
【図１】
0004120236.tif 000007
【図２】
0004120236.tif 000008