JP2013049138A

JP2013049138A - 合成樹脂製積層部品およびその製造方法

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Publication number: JP2013049138A
Application number: JP2011186703A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Asano; 芳弘浅野
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-14

Abstract

【課題】積層体の層間を熱硬化性樹脂やホットメルトフィルム等の接着材を用いることなく一体化可能な合成樹脂製積層部品の提供。
【解決手段】半硬質ウレタンからなる基材１に対して熱可塑性を有する補強用の繊維体２が、ニードルパンチ処理により交絡状態にされていて、これを加熱融着して一体化させている。さらにこの基材と繊維体との複合体を所要の形状に型成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両の内装材や、吸音制震材に用いて好適な合成樹脂製積層部品およびその製造方法に関する。

特許文献１には、自動車のルーフトリム等の内装材として、合成樹脂製積層部品を用いたものが知られている。

これは、半硬質ウレタンからなる基材の一側面に、熱硬化性樹脂を含浸した補強用の繊維体と表面材とをそれぞれホットメルトフィルムを介してこの順に積層する一方、基材の他側面には、熱硬化性樹脂を含浸した補強用の繊維体と裏面材とをそれぞれホットメルトシートを介してこの順に積層し、この積層体を熱プレスして所要の形状に型成形するようにしたものである。

特開平９−１７２１号公報

特許文献１の開示技術では、積層体の層間の接着に高価な熱硬化性樹脂およびホットメルトフィルムを使用するため、コスト的に不利となってしまうことは否めない。

そこで、本発明は積層体の層間を熱硬化性樹脂やホットメルトフィルム等の接着材を用いることなく一体化することができて、コストダウンを実現可能な合成樹脂製積層部品およびその製造方法を提供するものである。

本発明の合成樹脂製積層部品は、半硬質ウレタンからなる基材と、前記基材の少なくとも一側面に積層された熱可塑性を有する補強用の繊維体と、を備えている。そして、前記基材と繊維体は、ニードルパンチ処理によって交絡状態にされていて、加熱融着して一体化されていることを主要な特徴としている。

また、本発明の合成樹脂製積層部品の製造方法は、半硬質ウレタンからなる基材の少なくとも一側面に、熱可塑性を有する補強用の繊維体を積層する工程と、前記積層された基材と繊維体とをニードルパンチ処理して、両者を交絡状態にさせる工程と、前記ニードルパンチ処理された基材と繊維体との複合体を加熱処理して融着する工程と、前記加熱処理された基材と繊維体との複合体を所要の形状に型成形する工程と、を含むことを主要な特徴としている。

本発明の合成樹脂製積層部品によれば、半硬質ウレタンからなる基材に対して熱可塑性を有する補強用の繊維体が、ニードルパンチ処理により交絡状態にされていて、これを加熱融着して一体化させている。従って、基材と繊維体との一体化に専用の高価な接着材を不要とすることができて、コストダウンを実現することができる。

また、ニードルパンチ処理により基材には多数の微細な穿刺孔が形成されて通気性が向上している。従って、この積層部品を吸音制震材として用いた場合、吸音効果、とりわけ、中音域の吸音性を向上することができる。

また、本発明の合成樹脂製積層部品の製造方法によれば、ニードルパンチ処理することによって、基材と繊維体とが交絡状態に、即ち、繊維体の繊維が基材の穿刺孔に喰い込んだ状態となる。そして、これを加熱処理するため、繊維体の熱可塑成分が基材の穿刺孔内および基材の積層面で融着し、専用の接着材を用いることなく両者を確実に一体化させることができる。

また、上述のように繊維体が基材の穿刺孔に喰い込んで融着するため、加熱処理後における型成形の際、あるいは型成形後に、基材と繊維体との層間剥離を確実に防止できて、品質の安定化を図ることができる。

しかも、上述の加熱処理温度は、繊維体の熱可塑成分の軟化・溶融温度に設定すればよいので、熱硬化性樹脂およびホットメルトフィルムを接着材として用いるものと較べて温度管理が容易となる。

本発明の合成樹脂製積層部品の一例を示す断面説明図。本発明の合成樹脂製積層部品の他の例を示す断面説明図。本発明の方法を（ａ），（ｂ），（ｃ）にて工程順に示す説明図。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１は、本発明に係る合成樹脂製積層部品の一例として、自動車のルーフトリム，ドアトリム，リャサイドトリム，トランクトリム等に用いられる内装材Ｔを示している。

内装材Ｔは、半硬質ウレタンからなる基材１と、基材１の両側面に積層した補強用の繊維体２との複合体３の一側面に表皮材４を、および他側面に通気止めフィルムまたは不織布等の裏面材５を貼合して構成している。

補強用の繊維体２は、例えば、ガラス繊維，炭素繊維，天然繊維等の補強繊維材に、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン等の熱可塑性繊維を１０〜６０％混合した熱可塑性を有する繊維体が用いられている。

基材１と繊維体２は、ニードルパンチ処理によって交絡状態に、つまり、繊維体２の繊維が基材１に穿孔される多数の穿刺孔３ａに喰い込んだ状態にされている。そして、これを例えば、１７０〜２００℃で加熱処理することにより、繊維体２の熱可塑成分、即ち、前記熱可塑性繊維が基材１の穿刺孔３ａ内および基材１の積層面で融着して、基材１と繊維体２とが一体化している。

表皮材４と裏面材５は、前記基材１と繊維体２との複合体３の加熱処理後に続いて行われる型成形時に、複合体３にこれら表皮材４と裏面材５とを積層して所要の金型によりコールドプレスすることによって、繊維体２の熱可塑成分により該複合体３に融着して貼合される。

上述の基材１と繊維体２との複合体３は、加熱処理に続いてそのまま所要の金型によりコールドプレスすることにより、図２に示すフードインシュレータやダッシュインシュレータ等の吸音制震材Ｉを構成する。

上述の内装材Ｔあるいは吸音制震材Ｉは、例えば、図３に示す方法によって製造される。

図３の（ａ）は基材１と繊維体２との複合体３の形成工程を、（ｂ）は複合体３の加熱処理工程を、（ｃ）は複合体３の型成形工程を示している。

図３（ａ）の複合体形成工程では、長尺の１基のベルトコンベア１０上で、複合体３を連続的に形成するようにしている。

図３（ａ）において、ベルトコンベア１の搬送方向上流側では、第１カード機１１Ａにより、前述のように補強繊維材に所要量の熱可塑性繊維を混合した第１の繊維体２Ａがウェブ状（編織状）にして連続的に形成されて、一方向に搬送される。

第１カード機１１Ａの前記搬送方向後段では、予め別工程で発泡成形されて所要のサイズに才断された半硬質ウレタンからなる基材１が、トレイ１２より一枚ずつ前記第１の繊維体２Ａ上に連続的に供給，積層される。

トレイ１２の前記搬送方向後段では、第２カード機１１Ｂにより、第１の繊維体２Ａと同様の第２の繊維体２Ｂがウェブ状に形成されて、前記基材１上に連続的に供給，積層される。

第２カード機１１Ｂの前記搬送方向後段では、ニードルパンチ機１３により、基材１毎に両面の繊維体２Ａ，２Ｂと共に多数のニードルにより厚み方向に穿刺（ニードルパンチ）処理される。これにより、繊維体２Ａ，２Ｂの繊維が基材１に穿孔される多数の穿刺孔３ａに喰い込んだ交絡状態にされる（図１，図２参照）。

ニードルパンチ機１３の前記搬送方向後段では、カッター１４により基材１毎に、基材１と繊維体２Ａ，２Ｂとを積層した複合体３が次々と才断される。

図３（ａ）の説明では便宜的にカード機１Ａ，１Ｂにより形成される繊維体を２Ａ，２Ｂと表記したが、以下の工程では識別する必要が無いので繊維体２と表記する。

図３（ａ）の工程で形成された基材１と繊維体２との複合体３は、図３（ｂ）に示す加熱処理工程で、上，下方向からヒーター１５により、例えば、１７０〜２００℃で加熱される。これにより、繊維体２の熱可塑成分（熱可塑性繊維）が溶融し、基材１の穿刺孔３ａ内および基材１の積層面で融着して、基材１と繊維体２とが一体化する。

そして、繊維体２の熱可塑成分の軟化，溶融温度が保たれている時間帯において、図３（ｃ）に示す成形工程で、金型１６によりコールドプレスして所要の形状に成形する。

図３（ｃ）は内装材Ｔの成形例を示しており、基材１と繊維体２との複合体３に積層した表皮材４と裏面材５は、下型１６ａと上型１６ｂとからなる金型１６によりコールドプレスすることによって、繊維体２の熱可塑成分により該複合体３に融着して貼合され、図１に示す内装材Ｔが成形される。

図３（ｃ）の成形工程で、基材１と繊維体２との複合体３を、そのまま金型１６によってコールドプレスすれば、図２に示す吸音制震材Ｉが成形される。

以上のように本実施形態の合成樹脂製積層部品およびその製造方法によれば、半硬質ウレタンからなる基材１に対して熱可塑性を有する補強用の繊維体２が、ニードルパンチ処理により交絡状態にされていて、これを加熱融着して一体化させている。

従って、基材１と繊維体２との一体化に際して、繊維体２として繊維に高価な熱硬化性樹脂を含浸させたものを用いることなく、基材１と繊維体２とを確実に一体化することが可能で、コストの低減化を図ることができる。

そして、繊維体２は熱可塑性を有しているため、内装材Ｔの形成に際しては、加熱処理により熱可塑成分を溶融した状態の繊維体２上に表皮材４や裏面材５を積層して、これを型成形すれば、繊維体２を介して基材１に対して表皮材４および裏面材５を融着して一体化することができる。従って、表皮材４や裏面材５の貼合に際して、高価なホットメルトフィルムを用いる必要がなく、コストダウンを実現することができる。

一方、基材１と繊維体２の積層部品をそのまま吸音制震材Ｉに供した場合、ニードルパンチ処理により基材１には多数の穿刺孔３ａが形成されて通気性が向上しているため、吸音効果、とりわけ、中音域の吸音性を向上することができる。

更に、前述のように基材１と繊維体２とは、該繊維体２の繊維が基材１の穿刺孔３ａに喰い込んで融着するため、加熱処理後における型成形の際、あるいは型成形後に、基材１と繊維体２との層間剥離を確実に防止できて、品質の安定化を図ることができる。

しかも、上述の加熱処理温度は、繊維体２の熱可塑成分の軟化・溶融温度に設定すればよいので、熱硬化性樹脂およびホットメルトフィルムを接着材として用いるものと較べて温度管理を容易とすることができる。

１…基材
２…繊維体
３…複合体
３ａ…穿刺孔
４…表皮材
５…裏面材
Ｔ…内装材（積層部品）
Ｉ…吸音制震材（積層部品）

Claims

半硬質ウレタンからなる基材と、
前記基材の少なくとも一側面に積層された熱可塑性を有する補強用の繊維体と、を備え、
これら基材と繊維体は、ニードルパンチ処理によって交絡状態にさせて、加熱融着して一体化されていることを特徴とする合成樹脂製積層部品。
半硬質ウレタンからなる基材の少なくとも一側面に、熱可塑性を有する補強用の繊維体を積層する工程と、
前記積層された基材と繊維体とをニードルパンチ処理して、両者を交絡状態にさせる工程と、
前記ニードルパンチ処理された基材と繊維体との複合体を加熱処理して融着する工程と、
前記加熱処理された基材と繊維体との複合体を所要の形状に型成形する工程と、を含むことを特徴とする合成樹脂製積層部品の製造方法。