自動車用内装パネルの製造方法
【課題】
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理後の経時に影響されずに、常温下でも寒冷下でも、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の良好な接着性を有する自動車用内装パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】
表面活性化処理後のポリオレフィン系樹脂芯材を、６０〜１００℃に加温し、成形型温度より高くして用いる。
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理後の経時に影響されずに、常温下でも寒冷下でも、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の良好な接着性を有する自動車用内装パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】
表面活性化処理後のポリオレフィン系樹脂芯材を、６０〜１００℃に加温し、成形型温度より高くして用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂の芯材とポリウレタン樹脂表皮が良好な接着性を有し、加えて、表皮の触感が良い自動車用内装パネルを、反応射出成形法によって短時間で効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリオレフィン系樹脂の芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルは、例えばインストルメントパネル、ドアーパネル等の自動車の内装部品に用いられることが多い。
【０００３】
その製造方法としては、例えばインストルメントパネルでは、ポリオレフィン系樹脂の芯材を成形型にインサート（セット）した後、型を閉じて、インストルメントパネルの意匠面の表皮になるポリウレタン樹脂のポリオール混合物とポリイソシアネート化合物の反応混合液を注入する反応射出成形方法（ＲＩＭ成形）が知られている。
【０００４】
ポリオレフィン系樹脂成形物である芯材は、一般に、非極性であって結晶性であるため、芯材とポリウレタン樹脂との接着が非常に困難である。
このため、ポリオレフィン系樹脂芯材への良好な接着性（高い接着強度）を得るために、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後の表面に、予め、接着剤を塗布し接着剤層を設けておいたり、溶剤塗布で表面の処理をしたりする。また、芯材を前もってクロム酸混液、火炎、コロナ放電、プラズマ等で表面を活性化するための処理（以下、表面活性化処理という）をするといったことが行われてきた。
【０００５】
しかしながら、一般的に有機溶剤に溶解されている接着剤や溶剤そのものの塗布は、塗布時の作業環境を悪化させるという問題もあり、好ましいものではない。
また、表面活性化処理をしたポリオレフィン系樹脂芯材であっても、表面活性化処理後、ある時間が経過した（いくらか長期に放置された）ポリオレフィン系樹脂芯材を用いると、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂の接着性が不安定になり、特に寒冷下など一部に芯材面の界面剥離など接着不良のものが発生する可能性がある。従って、接着不良品を取り除くための剥離試験などを行う必要が生じるため、管理コストがかかり、結果として製品の製造コストが上昇してしまう。
【０００６】
特開昭６３−２２７３１３公報には、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂インサートとスチレン系エラストマーからなる射出成形品が記載されている。ポリオレフィン系樹脂インサートの表面活性化処理やプライマーを塗布することなど述べられている。
【０００７】
特開２００１−２７０９２９公報には、熱硬化ポリウレタン樹脂によるスキンとオレフィン樹脂などの芯材を用いた一体成形品の製造方法が記載されている。このスキンと芯材における接着性向上のために、接着剤使用やヒートシールなどの方法あげられている。
【特許文献１】特開昭６３−２２７３１３公報
【特許文献２】特開２００１−２７０９２９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、自動車用内装パネルにおいて、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着に関して、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に行う表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有している自動車用内装パネルの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる問題を解決するために検討を重ねた結果、下記の自動車用内装パネルの製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法であって、
前記ポリウレタン樹脂表皮が
ポリオールと、鎖延長剤と、触媒およびその他の助剤を含んでなるポリオール混合物（I）と、ポリイソシアネート化合物（II）とを使用し反応射出成形される発泡しないポリウレタン樹脂であり、
前記ポリオール混合物（I）中の鎖延長剤が、このポリオール混合物（I）１００重量部に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンであり、
前記ポリイソシアネート化合物（II）が、２５℃において１４０〜２２０ｍPa・ｓの粘度を有する４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物であり、
前記ポリオレフィン系樹脂芯材を予め６０℃〜１００℃に加温し、
５０℃〜８０℃に温調した成形型中にインサートし、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）NCOインデックスが７０〜９９で、
原料温度を３０℃〜４０℃で、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）の吐出量を２００g/秒〜６００g/秒で成形する、
ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法に関する。
【００１１】
更に本発明は、
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂を芯材としてインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮とを積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法をも提供する。
【００１２】
ポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）を、NCOインデックスを７０〜９９、ポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）の温度（原料温度）を３０℃〜４０℃、成形型の温度を５０℃〜８０℃、混合液（I−II）［本明細書において、ポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（II）との反応混合液をいう。］の吐出量を２００ｇ／秒〜６００ｇ／秒にして、ポリウレタン樹脂表皮を成形する条件に加えて、
表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂の芯材を６０℃〜１００℃に加温して用いることで、初めて、表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮における接着性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
このようにして得られる本発明の製造方法による自動車用内装パネルは、ポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮の接着において、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に行う表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有することができる。
また表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂芯材において、再び表面活性化処理する必要が無いので、生産性の向上が図れると共に、生産コストの低減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の詳細を説明する。
【００１５】
本発明で使用するポリオール混合物（I）のポリオールに使用されるポリエーテルポリオールは、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖などの水酸基含有化合物、及び／又はトリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミノ基や水酸基を含有する化合物、及び／又はエチレンジアミン、ジアミノトルエンなどのアミノ基含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加したものが例示される。
【００１６】
ポリオールのポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２．０〜３．０、水酸基価が１６．８ｍｇKOH／ｇ〜５６ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１０〜２５重量％が好ましい。さらに好ましくは、平均官能基数が２．０〜２．５、水酸基価が２８ｍｇKOH／ｇ〜５０ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１５〜２０重量％である。分子量としては、２０００（平均官能基数２．０／水酸基価５６ｍｇKOH／ｇの時）〜１００００（平均官能基数３．０／水酸基価１６．８ｍｇKOH／ｇの時）が好ましい。平均官能基数が２．０〜３．０である場合には、硬化時間がより適度な長さであり、成形品の伸び物性がより高い。
水酸基価が１６．８ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇである場合には、混合液（I−II）の流動性がより良好であり、成形型の端末まで充分に充填でき、ポリウレタン樹脂表皮のソフト（弾性）感が高くなり、触感がより良好である。
末端オキシエチレン単位の含有量が１０重量％〜２５重量％である場合には、混合液（I−II）の流動性がより良好であり、硬化時間が適度である。
【００１７】
鎖延長剤は１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンである。
鎖延長剤の使用量はポリオール混合物（I）１００重量部中で２．０〜７．０重量部になるように配合する。２．０重量部未満では成形時のポリオール混合物（I）に対するポリイソシアネート化合物（II）の混合比率が低くなり、その結果、攪拌混合不良が起こり易くなり、実用レベルではない。７．０重量部を超えると反応による粘度上昇が速くなるため、混合液（I−II）の流動性が悪くなり、実用的ではない。
２．０〜７．０重量部にすることで、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂を成形する際にも混合液（I−II）の流動性を損なうことなく、また、ポリオール混合物（I）／ポリイソシアネート化合物（II）の混合比率を１００／１４重量部まで下げても、混合性能に優れ、反応性も良好であり、成形における混合液（I−II）の成形型への注入から型開きまでの時間（以下、キュア時間という）も３０秒〜１００秒が可能となる。
【００１８】
触媒は一般的な通常のウレタン化触媒が使用される。ウレタン化触媒には、アミン触媒、金属触媒等がある。アミン触媒の例は、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、１ ，８ ジアザビシクロ−５ ，４ ，０ −ウンデセン−７、ジメチルアミノエタノール、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(２ −ジメチルアミノエチル)エーテル、Ｎ，Ｎ'− ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノプロパンノール、Ｎ，Ｎ'−ジメチルエタノールアミン、１−イソブチル−２−メチルイミダゾールなどの第３ 級アミン、Ｎ-メチル-Ｎ’-ヒドロキシエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ,Ｎ,Ｎ’-トリメチルアミノエチルエタノールアミンなどの第３ 級アミンがある。金属触媒には、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジラウレート、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、乳酸カリウム、スタナスジオクテートなどがある。触媒はアミン触媒や金属触媒単独でもよく、アミン触媒と金属触媒との併用が好ましい。
触媒の量は混合液（I−II）のゲルタイムが５．０〜１５．０秒になるように調整配合されるのが好ましい。ゲルタイムが５．０〜１５．０秒の範囲であれば、キュア時間を３０秒〜１００秒の短時間で成形可能となる。触媒の量は、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に０．０１〜２．００重量部、好ましくは、０．１０〜１．６０重量部が良い。アミン触媒と金属触媒との併用の場合は、アミン触媒の量はポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で０．１〜１．５重量部、好ましくは０．２〜１．３重量部であり、金属触媒の量はポリオール混合物（I）１００重量部中で０．０１〜０．１０重量部、好ましくは０．０３〜０．０７重量部である。
【００１９】
ゲルタイムは成形時に高圧の反応射出成形機を用い、ポリオール混合液（I）とポリイソシアネート化合物（II）の液温を３０℃、混合液（I−II）の吐出量を２００ｇ／秒に調整した条件で、混合液（I−II）を５００ｍｌのポリカップに２００ｇ注入し、反応を開始した混合液（I−II）の表面に爪楊枝の先を抜き差しする測定方法で得られる。
ゲルタイムとは、反応を開始した混合液（I−II）が注入開始から糸状物（ゲル）を引き始めるまでの時間を言う。
【００２０】
必要に応じて、助剤を使用できる。助剤の例は、気泡安定剤、例えばシリコーン系整泡剤、界面活性剤、充填剤、耐候剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、例えば２ ，６ −ジ−ｔ−ブチル−４ −メチルフェノール、テトラキス［メチレン−３ −（３ ’，５ ’−ジ−ｔ −ブチル−４ −ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどである。助剤の量は、発泡しないポリウレタン樹脂に対して、２０重量％以下、例えば０．１〜１０重量％であってよい。
【００２１】
ポリオール混合物（I）において、CFCまたHCFCのような発泡剤を使用せずに、又、発泡剤としての水の添加は意図的には行わずに発泡しないようにする。ポリオール混合物（I）の原料に当初から含まれる水分また取扱い上混入する水分など水の混入は避けられないが、水の量としては、ポリオール混合物（I）中に０．１５重量％以下が好ましい。
【００２２】
本発明に用いられるポリイソシアネート化合物（II）はジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートから成るものであり、ジフェニルメタンジイソシアネートがポリイソシアネート化合物（II）に対して４０〜５２重量％である。ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の２５℃の粘度が１４０〜２２０ｍＰａ・ｓであり、ＮＣＯ基含有量は２８〜３２％、好ましくは３０〜３２％のものが使用される。
ジフェニルメタンジイソシアネートが４０重量％未満（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが６０重量％超）では発泡しないポリウレタン樹脂成形品の伸び特性が悪くなる。ジフェニルメタンジイソシアネートが５２重量％を超える（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが４８重量％未満）では、発泡しないポリウレタン樹脂成形品の低温域での性能が悪化し、寒冷下でのエアバック展開性能が悪くなり実用レベルではない。また、ポリイソシアネート化合物（II）の粘度は２５℃で１４０〜２２０ｍＰａ・ｓである。１４０未満では混合液（I−II）の初期粘度が低くなり成形型への注入時に乱流を起こしやすいため、空気の巻き込みによるボイド(直径=０．５ｍｍ以上の空気穴)が発生しやすくなり、実用的ではない。２２０を超えると１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが多くなるため、発泡しないポリウレタン樹脂の伸び特性が悪くなる。
【００２３】
NCOインデックス（イソシアネートインデックス）［ポリオール混合物（I）中の活性水素の当量とポリイソシアネート化合物（II）のイソシアネート基の当量との比×１００ ］は、７０〜９９ 、特に８０ 〜９５ であってよい。
【００２４】
本発明の発泡しないポリウレタン樹脂表皮の密度は１．００ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３が良く、１．０５ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３が好ましい。ポリオール混合物（I）の水分が０．１５％以下の条件では、混合液（I−II）の混合比率による密度と、ほぼ同じ数値となり、１．００ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３である場合には、水とポリイソシアネート化合物（II）の反応により発生する炭酸ガスによる気泡が目視で確認できるようになることが無く、自動車用内装パネルの意匠性表皮としてより良好に使用できる。
【００２５】
自動車用内装パネルのポリウレタン樹脂表皮の成形はＲＩＭ成形が良く高圧の反応射出成形機が用いられる。例えば、ヘンネッケ社製やキャノン社製のものが使用される。
反応射出成形機からの混合液（I−II）の吐出量は２００〜６００ｇ／秒が好ましい。２００〜６００ｇ／秒の範囲内であれば、混合液（I−II）の混合性能に優れ、反応性も良好である。
【００２６】
ＲＩＭ成形時のポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（II）の液温は、３０〜４０℃が好ましい。液温が３０℃〜４０℃である場合には、混合液（I−II）の粘度が吐出（成形型内への注入）に対して適切になり、注入後の良好な反応性と共に、成形型内での流動性が良好である。
【００２７】
成形型温度に関しては５０〜８０℃が好ましく、特に６０〜７０℃が好ましい。成形型の温度が５０〜８０℃である場合には、混合液（I−II）の円滑な反応が行われ、キュア時間３０秒〜１００秒が可能となる。成形型温度が５０℃未満であると、成形型のキャビティ面に塗布した離型剤やバリアコートの乾燥時間が長くなり、量産に適していない。成形型温度が８０℃を超えると、ポリウレタン樹脂表皮の外観が悪く（ボイド等の発生）なってしまう。従って、成形型温度５０〜８０℃を用いることにより、歩留まりよく安定した量産が可能となる。
【００２８】
芯材のポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等などが有る。好ましいのはポリプロピレン樹脂であり、タルクなどの無機物の充填剤が入っていて良い。この中でも射出成形やブロー成形などで成形され自動車用内装部品として使用されるブロック型ポリプロピレン樹脂が好ましい。
【００２９】
本発明に用いるポリオレフィン系樹脂芯材は、クロム酸混液、火炎、コロナ放電、プラズマ等で表面活性化処理されているものであって良い。好ましいのは火炎、コロナ放電、プラズマ等による表面活性化処理である。特に好ましいのは火炎処理されたものである。
【００３０】
表面活性処理から、１日以上経過している芯材を、例えば３日以上経過していても、成形に用いることができる。
経過中の温度は、一般に−１０〜５０℃、例えば５〜３５℃、特に室温（２０〜３０℃）であって良い。
【００３１】
ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に表面活性化処理がされ、−１０〜５０℃の環境下で、ある時間が経過（いくらか長期に放置され）したポリオレフィン系樹脂芯材であっても、このポリオレフィン系樹脂芯材を６０〜１００℃に加温して用いるのが良く、好ましい芯材への加温は７０〜９０℃である。特に好ましい芯材への加温は７５〜８５℃である。この表面活性化処理され、−１０〜５０℃の環境下で、ある時間が経過（いくらか長期に放置され）したポリオレフィン系樹脂芯材であっても、ポリオレフィン系樹脂芯材を６０〜１００℃に加温することによって、高い接着性が確保され、芯材面で界面剥離などの接着不良が発生することがない。
ポリオレフィン系樹脂芯材を成形型内にインサート（セット）する前に、例えば成形型の設定温度以上に設定された加熱オーブン内で加温したり、ポリオレフィン系樹脂芯材と略同一形状の加熱面を有する加熱ヒータで加温する。
【００３２】
ポリオレフィン系樹脂芯材への加温は成形型の温度より高くして、加温されたポリオレフィン系樹脂芯材の温度が成形型にインサートしている間に、成形型の温度より低くならないようにするのが良い。ポリオレフィン系樹脂芯材を加温する温度と成形型温度の差としては１０〜５０℃が好ましい。特に好ましいのは１５〜２５℃である。
ポリオレフィン系樹脂芯材の温度を成形型の温度以上に（好ましくは１０〜５０℃、特に好ましくは１５〜２５℃の温度差で）高くすることで、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接する混合液（I−II）の温度を高くすることができ、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接する混合液（I−II）の反応性を、成形型側に接する混合液（I−II）の反応性よりも高めることができる。これによって、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接したポリウレタン樹脂が、成形型側に接したポリウレタン樹脂よりも早く良好な樹脂強度を有する状態となる。
【００３３】
射出成形されたポリオレフィン系樹脂芯材を６０℃〜１００℃に加温して用い、成形型の温度を５０〜８０℃に温調し、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に、鎖延長剤として、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンを２．０〜７．０重量部になるように配合し、NCOインデックスを７０〜９９、原料温度を３０℃〜４０℃として、
混合液（I−II）の吐出量を２００ｇ／秒〜６００ｇ／秒で成形するポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法において、
混合液（I−II)のゲルタイムを５．０秒〜１５．０秒になるように触媒の使用量を調整した原料を使用してＲＩＭ成形すると、厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂表皮を成形する際にも、混合液（I−II）の流動性を損なうことなく、キュア時間３０秒〜１００秒の短時間成形が可能となる。
また、ポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮との一体成形において、ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有することができる。
更に加えて、このようにして得られる発泡しないポリウレタン樹脂表皮の表面硬度は、アスカーＡで測定して３０〜７５であり、特に４５〜７２の範囲とすることで、ポリウレタン樹脂表皮にソフト（弾性）感を与え、感触が良いものとなる。表面硬度が７５を超えると、押圧時の圧縮変形量が小さく、ポリオレフィン系樹脂芯材との感触上の有意差が出ない。表面硬度が３０未満であると手応えに乏しく、好ましいソフト（弾性）感が出ず、しっかり感が得られないので好ましくない。
【００３４】
本発明のポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法の一例として、
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂芯材をインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒にする製造方法がある。
【００３５】
ポリオレフィン系樹脂芯材は、自動車用内装パネルの形状に成形されており、成形型にポリオレフィン系樹脂芯材をインサートした後は、加温されたポリオレフィン系樹脂芯材の温度が成形型の温度より下がらない間に、混合液（I−II）を注入するのが好ましい。
この製造方法での混合液（I−II）を注入する成形型のキャビティ面に使用する離型剤は、通常のＲＩＭ成形用のワックス系、水系タイプが使用できる。
【００３６】
この製造方法によれば、ポリオレフィン樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルを、１つの成形型で発泡しないポリウレタン樹脂のワンショットにより、意匠面に、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚みで、ソフト感があり触感が良く、尚且つ、発泡しないポリウレタン樹脂表皮形成のキュア時間を３０〜１００秒に合わせた効率の良い自動車用内装パネルが短時間成形でき、製造コスト等の低減が可能となる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を用いて本発明具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例において、特記しない限り、「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。
【００３８】
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理（火炎処理）条件、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体の作成条件、接着性（強度、状態）の評価方法および評価基準を、次のようにして行った。
【００３９】
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理（火炎処理）条件
アルコガス社製火炎処理装置を使い、次の条件で火炎処理を行った。
（１）ガスバーナー幅５０ｍｍ
（２）エアー量１００Ｌ／分
（３）プロパンガス量４Ｌ／分
（４）ポリプロピレン樹脂との距離１００ｍｍ
（５）バーナー移動速度５００ｍｍ／秒
【００４０】
積層体の作成条件
積層体の表皮となるポリウレタン樹脂の厚みが１ｍｍになるように、ポリオレフィン系樹脂芯材として火炎処理されたポリプロピレン樹脂［２００×３００×３（ｔ）ｍｍ］を成形型［スチール製、２００×３００×４（ｔ）ｍｍ］に両面テープで貼り付け、キャノン社製高圧反応射出成形機にて、混合液（I−II）を注入した。
混合液（I−II）の注入開始から６０秒後に、成形された積層体を成形型から取り出した。
【００４１】
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性（強度、状態）評価
（１）接着強度の測定方法
得られた積層体を２５ｍｍの幅に切断して、成形後、２５℃（常温）と−３０℃（寒冷下）の雰囲気下に３日間保管しておき、オートグラフにより、２５℃と−３０℃の雰囲気下で引張速度２００ｍｍ／分の条件で、接着（剥離）強度を測定した。
（２）接着状態の評価基準
○ ： ポリウレタン樹脂表皮部が材料破壊状態で良好
× ： 芯材部で界面剥離状態が多く見られ不良
××： 芯材部の殆どが界面剥離状態で不良
【００４２】
表１に、積層体の表皮となるポリウレタン樹脂用のポリオール混合物（I）に使用したポリオールのポリエーテルポリオールの出発物質、官能基数、水酸基価（ｍｇKOH／ｇ）、および鎖延長剤、触媒、またポリイソシアネート化合物（II）の原料内容をまた表２にポリオール混合物（I）の配合条件を示した。
【００４３】
実施例１
表１に示すポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）を使用して、表２の配合条件で、原料温度を３０℃、NCOインデックスを９５、成形型の温度を６０℃にし、火炎処理後２５℃の雰囲気温度下で放置（１日、３日、１０日、２１日間）していた芯材を７５℃に加温し、成形型に貼り付けた後、混合液（I−II）を吐出量２００ｇ／秒で注入し、ポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮による積層体の成形を行った。
得られた積層体を２５ｍｍの幅に切断して、２５℃（常温）と−３０℃（寒冷下）の雰囲気下に３日間保管しておき、接着性の測定雰囲気温度も２５℃と−３０℃にした条件で、ポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４４】
実施例２
芯材を８０℃に加温した以外は、実施例１と同様にして、積層体の成形を行った。
得られた積層体のポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４５】
実施例３
芯材を８５℃に加温した以外は、実施例１と同様にして、積層体の成形を行った。
得られた積層体のポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４６】
比較例１
原料温度を２５℃、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着不良の状態となった。
【００４７】
比較例２
NCOインデックスを１０５、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良の状態となった。
【００４８】
比較例３
混合液（Ｉ−ＩＩ）の吐出量を１５０ｇ／秒、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良状態となった。
【００４９】
比較例４
成形型の温度を４０℃、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良の状態となった。
【００５０】
比較例５
芯材への加温を２５℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、火炎処理放置３日後までは良いものの、その後は芯材部で界面剥離状態が多く見られるようになり、接着不良となった。また−３０℃の場合は火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂の接着が不良の状態となった。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂の芯材とポリウレタン樹脂表皮が良好な接着性を有し、加えて、表皮の触感が良い自動車用内装パネルを、反応射出成形法によって短時間で効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリオレフィン系樹脂の芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルは、例えばインストルメントパネル、ドアーパネル等の自動車の内装部品に用いられることが多い。
【０００３】
その製造方法としては、例えばインストルメントパネルでは、ポリオレフィン系樹脂の芯材を成形型にインサート（セット）した後、型を閉じて、インストルメントパネルの意匠面の表皮になるポリウレタン樹脂のポリオール混合物とポリイソシアネート化合物の反応混合液を注入する反応射出成形方法（ＲＩＭ成形）が知られている。
【０００４】
ポリオレフィン系樹脂成形物である芯材は、一般に、非極性であって結晶性であるため、芯材とポリウレタン樹脂との接着が非常に困難である。
このため、ポリオレフィン系樹脂芯材への良好な接着性（高い接着強度）を得るために、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後の表面に、予め、接着剤を塗布し接着剤層を設けておいたり、溶剤塗布で表面の処理をしたりする。また、芯材を前もってクロム酸混液、火炎、コロナ放電、プラズマ等で表面を活性化するための処理（以下、表面活性化処理という）をするといったことが行われてきた。
【０００５】
しかしながら、一般的に有機溶剤に溶解されている接着剤や溶剤そのものの塗布は、塗布時の作業環境を悪化させるという問題もあり、好ましいものではない。
また、表面活性化処理をしたポリオレフィン系樹脂芯材であっても、表面活性化処理後、ある時間が経過した（いくらか長期に放置された）ポリオレフィン系樹脂芯材を用いると、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂の接着性が不安定になり、特に寒冷下など一部に芯材面の界面剥離など接着不良のものが発生する可能性がある。従って、接着不良品を取り除くための剥離試験などを行う必要が生じるため、管理コストがかかり、結果として製品の製造コストが上昇してしまう。
【０００６】
特開昭６３−２２７３１３公報には、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂インサートとスチレン系エラストマーからなる射出成形品が記載されている。ポリオレフィン系樹脂インサートの表面活性化処理やプライマーを塗布することなど述べられている。
【０００７】
特開２００１−２７０９２９公報には、熱硬化ポリウレタン樹脂によるスキンとオレフィン樹脂などの芯材を用いた一体成形品の製造方法が記載されている。このスキンと芯材における接着性向上のために、接着剤使用やヒートシールなどの方法あげられている。
【特許文献１】特開昭６３−２２７３１３公報
【特許文献２】特開２００１−２７０９２９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、自動車用内装パネルにおいて、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着に関して、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に行う表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有している自動車用内装パネルの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる問題を解決するために検討を重ねた結果、下記の自動車用内装パネルの製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法であって、
前記ポリウレタン樹脂表皮が
ポリオールと、鎖延長剤と、触媒およびその他の助剤を含んでなるポリオール混合物（I）と、ポリイソシアネート化合物（II）とを使用し反応射出成形される発泡しないポリウレタン樹脂であり、
前記ポリオール混合物（I）中の鎖延長剤が、このポリオール混合物（I）１００重量部に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンであり、
前記ポリイソシアネート化合物（II）が、２５℃において１４０〜２２０ｍPa・ｓの粘度を有する４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物であり、
前記ポリオレフィン系樹脂芯材を予め６０℃〜１００℃に加温し、
５０℃〜８０℃に温調した成形型中にインサートし、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）NCOインデックスが７０〜９９で、
原料温度を３０℃〜４０℃で、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）の吐出量を２００g/秒〜６００g/秒で成形する、
ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法に関する。
【００１１】
更に本発明は、
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂を芯材としてインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮とを積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法をも提供する。
【００１２】
ポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）を、NCOインデックスを７０〜９９、ポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）の温度（原料温度）を３０℃〜４０℃、成形型の温度を５０℃〜８０℃、混合液（I−II）［本明細書において、ポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（II）との反応混合液をいう。］の吐出量を２００ｇ／秒〜６００ｇ／秒にして、ポリウレタン樹脂表皮を成形する条件に加えて、
表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂の芯材を６０℃〜１００℃に加温して用いることで、初めて、表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮における接着性が向上する。
【発明の効果】
【００１３】
このようにして得られる本発明の製造方法による自動車用内装パネルは、ポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮の接着において、ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に行う表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有することができる。
また表面活性化処理されたポリオレフィン系樹脂芯材において、再び表面活性化処理する必要が無いので、生産性の向上が図れると共に、生産コストの低減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の詳細を説明する。
【００１５】
本発明で使用するポリオール混合物（I）のポリオールに使用されるポリエーテルポリオールは、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖などの水酸基含有化合物、及び／又はトリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアミノ基や水酸基を含有する化合物、及び／又はエチレンジアミン、ジアミノトルエンなどのアミノ基含有化合物にエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加したものが例示される。
【００１６】
ポリオールのポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２．０〜３．０、水酸基価が１６．８ｍｇKOH／ｇ〜５６ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１０〜２５重量％が好ましい。さらに好ましくは、平均官能基数が２．０〜２．５、水酸基価が２８ｍｇKOH／ｇ〜５０ｍｇKOH／ｇ、末端オキシエチレン単位の含有量が１５〜２０重量％である。分子量としては、２０００（平均官能基数２．０／水酸基価５６ｍｇKOH／ｇの時）〜１００００（平均官能基数３．０／水酸基価１６．８ｍｇKOH／ｇの時）が好ましい。平均官能基数が２．０〜３．０である場合には、硬化時間がより適度な長さであり、成形品の伸び物性がより高い。
水酸基価が１６．８ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇである場合には、混合液（I−II）の流動性がより良好であり、成形型の端末まで充分に充填でき、ポリウレタン樹脂表皮のソフト（弾性）感が高くなり、触感がより良好である。
末端オキシエチレン単位の含有量が１０重量％〜２５重量％である場合には、混合液（I−II）の流動性がより良好であり、硬化時間が適度である。
【００１７】
鎖延長剤は１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンである。
鎖延長剤の使用量はポリオール混合物（I）１００重量部中で２．０〜７．０重量部になるように配合する。２．０重量部未満では成形時のポリオール混合物（I）に対するポリイソシアネート化合物（II）の混合比率が低くなり、その結果、攪拌混合不良が起こり易くなり、実用レベルではない。７．０重量部を超えると反応による粘度上昇が速くなるため、混合液（I−II）の流動性が悪くなり、実用的ではない。
２．０〜７．０重量部にすることで、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂を成形する際にも混合液（I−II）の流動性を損なうことなく、また、ポリオール混合物（I）／ポリイソシアネート化合物（II）の混合比率を１００／１４重量部まで下げても、混合性能に優れ、反応性も良好であり、成形における混合液（I−II）の成形型への注入から型開きまでの時間（以下、キュア時間という）も３０秒〜１００秒が可能となる。
【００１８】
触媒は一般的な通常のウレタン化触媒が使用される。ウレタン化触媒には、アミン触媒、金属触媒等がある。アミン触媒の例は、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、１ ，８ ジアザビシクロ−５ ，４ ，０ −ウンデセン−７、ジメチルアミノエタノール、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ビス(２ −ジメチルアミノエチル)エーテル、Ｎ，Ｎ'− ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノプロパンノール、Ｎ，Ｎ'−ジメチルエタノールアミン、１−イソブチル−２−メチルイミダゾールなどの第３ 級アミン、Ｎ-メチル-Ｎ’-ヒドロキシエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ'−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ,Ｎ,Ｎ’-トリメチルアミノエチルエタノールアミンなどの第３ 級アミンがある。金属触媒には、ジメチルチンジラウレート、ジブチルチンジラウレート、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、乳酸カリウム、スタナスジオクテートなどがある。触媒はアミン触媒や金属触媒単独でもよく、アミン触媒と金属触媒との併用が好ましい。
触媒の量は混合液（I−II）のゲルタイムが５．０〜１５．０秒になるように調整配合されるのが好ましい。ゲルタイムが５．０〜１５．０秒の範囲であれば、キュア時間を３０秒〜１００秒の短時間で成形可能となる。触媒の量は、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に０．０１〜２．００重量部、好ましくは、０．１０〜１．６０重量部が良い。アミン触媒と金属触媒との併用の場合は、アミン触媒の量はポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中で０．１〜１．５重量部、好ましくは０．２〜１．３重量部であり、金属触媒の量はポリオール混合物（I）１００重量部中で０．０１〜０．１０重量部、好ましくは０．０３〜０．０７重量部である。
【００１９】
ゲルタイムは成形時に高圧の反応射出成形機を用い、ポリオール混合液（I）とポリイソシアネート化合物（II）の液温を３０℃、混合液（I−II）の吐出量を２００ｇ／秒に調整した条件で、混合液（I−II）を５００ｍｌのポリカップに２００ｇ注入し、反応を開始した混合液（I−II）の表面に爪楊枝の先を抜き差しする測定方法で得られる。
ゲルタイムとは、反応を開始した混合液（I−II）が注入開始から糸状物（ゲル）を引き始めるまでの時間を言う。
【００２０】
必要に応じて、助剤を使用できる。助剤の例は、気泡安定剤、例えばシリコーン系整泡剤、界面活性剤、充填剤、耐候剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、例えば２ ，６ −ジ−ｔ−ブチル−４ −メチルフェノール、テトラキス［メチレン−３ −（３ ’，５ ’−ジ−ｔ −ブチル−４ −ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどである。助剤の量は、発泡しないポリウレタン樹脂に対して、２０重量％以下、例えば０．１〜１０重量％であってよい。
【００２１】
ポリオール混合物（I）において、CFCまたHCFCのような発泡剤を使用せずに、又、発泡剤としての水の添加は意図的には行わずに発泡しないようにする。ポリオール混合物（I）の原料に当初から含まれる水分また取扱い上混入する水分など水の混入は避けられないが、水の量としては、ポリオール混合物（I）中に０．１５重量％以下が好ましい。
【００２２】
本発明に用いられるポリイソシアネート化合物（II）はジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートから成るものであり、ジフェニルメタンジイソシアネートがポリイソシアネート化合物（II）に対して４０〜５２重量％である。ポリイソシアネート化合物（ＩＩ）の２５℃の粘度が１４０〜２２０ｍＰａ・ｓであり、ＮＣＯ基含有量は２８〜３２％、好ましくは３０〜３２％のものが使用される。
ジフェニルメタンジイソシアネートが４０重量％未満（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが６０重量％超）では発泡しないポリウレタン樹脂成形品の伸び特性が悪くなる。ジフェニルメタンジイソシアネートが５２重量％を超える（１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが４８重量％未満）では、発泡しないポリウレタン樹脂成形品の低温域での性能が悪化し、寒冷下でのエアバック展開性能が悪くなり実用レベルではない。また、ポリイソシアネート化合物（II）の粘度は２５℃で１４０〜２２０ｍＰａ・ｓである。１４０未満では混合液（I−II）の初期粘度が低くなり成形型への注入時に乱流を起こしやすいため、空気の巻き込みによるボイド(直径=０．５ｍｍ以上の空気穴)が発生しやすくなり、実用的ではない。２２０を超えると１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが多くなるため、発泡しないポリウレタン樹脂の伸び特性が悪くなる。
【００２３】
NCOインデックス（イソシアネートインデックス）［ポリオール混合物（I）中の活性水素の当量とポリイソシアネート化合物（II）のイソシアネート基の当量との比×１００ ］は、７０〜９９ 、特に８０ 〜９５ であってよい。
【００２４】
本発明の発泡しないポリウレタン樹脂表皮の密度は１．００ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３が良く、１．０５ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３が好ましい。ポリオール混合物（I）の水分が０．１５％以下の条件では、混合液（I−II）の混合比率による密度と、ほぼ同じ数値となり、１．００ｇ／ｃｍ３〜１．１０ｇ／ｃｍ３である場合には、水とポリイソシアネート化合物（II）の反応により発生する炭酸ガスによる気泡が目視で確認できるようになることが無く、自動車用内装パネルの意匠性表皮としてより良好に使用できる。
【００２５】
自動車用内装パネルのポリウレタン樹脂表皮の成形はＲＩＭ成形が良く高圧の反応射出成形機が用いられる。例えば、ヘンネッケ社製やキャノン社製のものが使用される。
反応射出成形機からの混合液（I−II）の吐出量は２００〜６００ｇ／秒が好ましい。２００〜６００ｇ／秒の範囲内であれば、混合液（I−II）の混合性能に優れ、反応性も良好である。
【００２６】
ＲＩＭ成形時のポリオール混合物（Ｉ）とポリイソシアネート化合物（II）の液温は、３０〜４０℃が好ましい。液温が３０℃〜４０℃である場合には、混合液（I−II）の粘度が吐出（成形型内への注入）に対して適切になり、注入後の良好な反応性と共に、成形型内での流動性が良好である。
【００２７】
成形型温度に関しては５０〜８０℃が好ましく、特に６０〜７０℃が好ましい。成形型の温度が５０〜８０℃である場合には、混合液（I−II）の円滑な反応が行われ、キュア時間３０秒〜１００秒が可能となる。成形型温度が５０℃未満であると、成形型のキャビティ面に塗布した離型剤やバリアコートの乾燥時間が長くなり、量産に適していない。成形型温度が８０℃を超えると、ポリウレタン樹脂表皮の外観が悪く（ボイド等の発生）なってしまう。従って、成形型温度５０〜８０℃を用いることにより、歩留まりよく安定した量産が可能となる。
【００２８】
芯材のポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等などが有る。好ましいのはポリプロピレン樹脂であり、タルクなどの無機物の充填剤が入っていて良い。この中でも射出成形やブロー成形などで成形され自動車用内装部品として使用されるブロック型ポリプロピレン樹脂が好ましい。
【００２９】
本発明に用いるポリオレフィン系樹脂芯材は、クロム酸混液、火炎、コロナ放電、プラズマ等で表面活性化処理されているものであって良い。好ましいのは火炎、コロナ放電、プラズマ等による表面活性化処理である。特に好ましいのは火炎処理されたものである。
【００３０】
表面活性処理から、１日以上経過している芯材を、例えば３日以上経過していても、成形に用いることができる。
経過中の温度は、一般に−１０〜５０℃、例えば５〜３５℃、特に室温（２０〜３０℃）であって良い。
【００３１】
ポリオレフィン系樹脂芯材の成形後、予め、その表面に表面活性化処理がされ、−１０〜５０℃の環境下で、ある時間が経過（いくらか長期に放置され）したポリオレフィン系樹脂芯材であっても、このポリオレフィン系樹脂芯材を６０〜１００℃に加温して用いるのが良く、好ましい芯材への加温は７０〜９０℃である。特に好ましい芯材への加温は７５〜８５℃である。この表面活性化処理され、−１０〜５０℃の環境下で、ある時間が経過（いくらか長期に放置され）したポリオレフィン系樹脂芯材であっても、ポリオレフィン系樹脂芯材を６０〜１００℃に加温することによって、高い接着性が確保され、芯材面で界面剥離などの接着不良が発生することがない。
ポリオレフィン系樹脂芯材を成形型内にインサート（セット）する前に、例えば成形型の設定温度以上に設定された加熱オーブン内で加温したり、ポリオレフィン系樹脂芯材と略同一形状の加熱面を有する加熱ヒータで加温する。
【００３２】
ポリオレフィン系樹脂芯材への加温は成形型の温度より高くして、加温されたポリオレフィン系樹脂芯材の温度が成形型にインサートしている間に、成形型の温度より低くならないようにするのが良い。ポリオレフィン系樹脂芯材を加温する温度と成形型温度の差としては１０〜５０℃が好ましい。特に好ましいのは１５〜２５℃である。
ポリオレフィン系樹脂芯材の温度を成形型の温度以上に（好ましくは１０〜５０℃、特に好ましくは１５〜２５℃の温度差で）高くすることで、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接する混合液（I−II）の温度を高くすることができ、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接する混合液（I−II）の反応性を、成形型側に接する混合液（I−II）の反応性よりも高めることができる。これによって、ポリオレフィン系樹脂芯材側に接したポリウレタン樹脂が、成形型側に接したポリウレタン樹脂よりも早く良好な樹脂強度を有する状態となる。
【００３３】
射出成形されたポリオレフィン系樹脂芯材を６０℃〜１００℃に加温して用い、成形型の温度を５０〜８０℃に温調し、ポリオール混合物（Ｉ）１００重量部中に、鎖延長剤として、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンを２．０〜７．０重量部になるように配合し、NCOインデックスを７０〜９９、原料温度を３０℃〜４０℃として、
混合液（I−II）の吐出量を２００ｇ／秒〜６００ｇ／秒で成形するポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法において、
混合液（I−II)のゲルタイムを５．０秒〜１５．０秒になるように触媒の使用量を調整した原料を使用してＲＩＭ成形すると、厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの薄肉の発泡しないポリウレタン樹脂表皮を成形する際にも、混合液（I−II）の流動性を損なうことなく、キュア時間３０秒〜１００秒の短時間成形が可能となる。
また、ポリオレフィン系樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮との一体成形において、ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理後の経時に関係なく、良好な接着性を有することができる。
更に加えて、このようにして得られる発泡しないポリウレタン樹脂表皮の表面硬度は、アスカーＡで測定して３０〜７５であり、特に４５〜７２の範囲とすることで、ポリウレタン樹脂表皮にソフト（弾性）感を与え、感触が良いものとなる。表面硬度が７５を超えると、押圧時の圧縮変形量が小さく、ポリオレフィン系樹脂芯材との感触上の有意差が出ない。表面硬度が３０未満であると手応えに乏しく、好ましいソフト（弾性）感が出ず、しっかり感が得られないので好ましくない。
【００３４】
本発明のポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法の一例として、
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂芯材をインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒にする製造方法がある。
【００３５】
ポリオレフィン系樹脂芯材は、自動車用内装パネルの形状に成形されており、成形型にポリオレフィン系樹脂芯材をインサートした後は、加温されたポリオレフィン系樹脂芯材の温度が成形型の温度より下がらない間に、混合液（I−II）を注入するのが好ましい。
この製造方法での混合液（I−II）を注入する成形型のキャビティ面に使用する離型剤は、通常のＲＩＭ成形用のワックス系、水系タイプが使用できる。
【００３６】
この製造方法によれば、ポリオレフィン樹脂芯材と発泡しないポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルを、１つの成形型で発泡しないポリウレタン樹脂のワンショットにより、意匠面に、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚みで、ソフト感があり触感が良く、尚且つ、発泡しないポリウレタン樹脂表皮形成のキュア時間を３０〜１００秒に合わせた効率の良い自動車用内装パネルが短時間成形でき、製造コスト等の低減が可能となる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を用いて本発明具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例において、特記しない限り、「部」は「重量部」、「％」は「重量％」を示す。
【００３８】
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理（火炎処理）条件、ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体の作成条件、接着性（強度、状態）の評価方法および評価基準を、次のようにして行った。
【００３９】
ポリオレフィン系樹脂芯材の表面活性化処理（火炎処理）条件
アルコガス社製火炎処理装置を使い、次の条件で火炎処理を行った。
（１）ガスバーナー幅５０ｍｍ
（２）エアー量１００Ｌ／分
（３）プロパンガス量４Ｌ／分
（４）ポリプロピレン樹脂との距離１００ｍｍ
（５）バーナー移動速度５００ｍｍ／秒
【００４０】
積層体の作成条件
積層体の表皮となるポリウレタン樹脂の厚みが１ｍｍになるように、ポリオレフィン系樹脂芯材として火炎処理されたポリプロピレン樹脂［２００×３００×３（ｔ）ｍｍ］を成形型［スチール製、２００×３００×４（ｔ）ｍｍ］に両面テープで貼り付け、キャノン社製高圧反応射出成形機にて、混合液（I−II）を注入した。
混合液（I−II）の注入開始から６０秒後に、成形された積層体を成形型から取り出した。
【００４１】
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性（強度、状態）評価
（１）接着強度の測定方法
得られた積層体を２５ｍｍの幅に切断して、成形後、２５℃（常温）と−３０℃（寒冷下）の雰囲気下に３日間保管しておき、オートグラフにより、２５℃と−３０℃の雰囲気下で引張速度２００ｍｍ／分の条件で、接着（剥離）強度を測定した。
（２）接着状態の評価基準
○ ： ポリウレタン樹脂表皮部が材料破壊状態で良好
× ： 芯材部で界面剥離状態が多く見られ不良
××： 芯材部の殆どが界面剥離状態で不良
【００４２】
表１に、積層体の表皮となるポリウレタン樹脂用のポリオール混合物（I）に使用したポリオールのポリエーテルポリオールの出発物質、官能基数、水酸基価（ｍｇKOH／ｇ）、および鎖延長剤、触媒、またポリイソシアネート化合物（II）の原料内容をまた表２にポリオール混合物（I）の配合条件を示した。
【００４３】
実施例１
表１に示すポリオール混合物（I）とポリイソシアネート化合物（II）を使用して、表２の配合条件で、原料温度を３０℃、NCOインデックスを９５、成形型の温度を６０℃にし、火炎処理後２５℃の雰囲気温度下で放置（１日、３日、１０日、２１日間）していた芯材を７５℃に加温し、成形型に貼り付けた後、混合液（I−II）を吐出量２００ｇ／秒で注入し、ポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮による積層体の成形を行った。
得られた積層体を２５ｍｍの幅に切断して、２５℃（常温）と−３０℃（寒冷下）の雰囲気下に３日間保管しておき、接着性の測定雰囲気温度も２５℃と−３０℃にした条件で、ポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４４】
実施例２
芯材を８０℃に加温した以外は、実施例１と同様にして、積層体の成形を行った。
得られた積層体のポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４５】
実施例３
芯材を８５℃に加温した以外は、実施例１と同様にして、積層体の成形を行った。
得られた積層体のポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表３に示されるように、接着状態は芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても、２５℃および−３０℃の両方においてポリウレタン樹脂表皮部での材料破壊が見られ良好な接着性を示した。
【００４６】
比較例１
原料温度を２５℃、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着不良の状態となった。
【００４７】
比較例２
NCOインデックスを１０５、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良の状態となった。
【００４８】
比較例３
混合液（Ｉ−ＩＩ）の吐出量を１５０ｇ／秒、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良状態となった。
【００４９】
比較例４
成形型の温度を４０℃、芯材への加温を６０℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、芯材の火炎処理後長期に渡って（２１日間）放置されていても良いものの、−３０℃の場合では、火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂表皮部の接着が不良の状態となった。
【００５０】
比較例５
芯材への加温を２５℃にした以外は、実施例１と同様の条件で、積層体の成形を行った。
得られたポリプロピレン樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の接着性を確認したところ、表４に示されるように、２５℃での接着性においては、火炎処理放置３日後までは良いものの、その後は芯材部で界面剥離状態が多く見られるようになり、接着不良となった。また−３０℃の場合は火炎処理３日後から芯材部での界面剥離状態が多く見られ、芯材とポリウレタン樹脂の接着が不良の状態となった。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法であって、
前記ポリウレタン樹脂表皮が
ポリオールと、鎖延長剤と、触媒およびその他の助剤を含んでなるポリオール混合物（I）と、ポリイソシアネート化合物（II）とを使用し反応射出成形される発泡しないポリウレタン樹脂であり、
前記ポリオール混合物（I）中の鎖延長剤が、このポリオール混合物（I）１００重量部に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンであり、
前記ポリイソシアネート化合物（II）が、２５℃において１４０〜２２０ｍPa・ｓの粘度を有する４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物であり、
前記ポリオレフィン系樹脂芯材を予め６０℃〜１００℃に加温し、
５０℃〜８０℃に温調した成形型中にインサートし、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）のNCOインデックスが７０〜９９で、
原料温度を３０℃〜４０℃で、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）の吐出量を２００g/秒〜６００g/秒で成形する、
ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法。
【請求項２】
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂を芯材としてインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮とを積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法。
【請求項１】
ポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法であって、
前記ポリウレタン樹脂表皮が
ポリオールと、鎖延長剤と、触媒およびその他の助剤を含んでなるポリオール混合物（I）と、ポリイソシアネート化合物（II）とを使用し反応射出成形される発泡しないポリウレタン樹脂であり、
前記ポリオール混合物（I）中の鎖延長剤が、このポリオール混合物（I）１００重量部に対して２．０〜７．０重量部の１−メチル−３，５ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン及び／又は１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼンであり、
前記ポリイソシアネート化合物（II）が、２５℃において１４０〜２２０ｍPa・ｓの粘度を有する４０〜５２重量％のジフェニルメタンジイソシアネートと、１分子中に３個以上のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとの混合物であり、
前記ポリオレフィン系樹脂芯材を予め６０℃〜１００℃に加温し、
５０℃〜８０℃に温調した成形型中にインサートし、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）のNCOインデックスが７０〜９９で、
原料温度を３０℃〜４０℃で、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）の吐出量を２００g/秒〜６００g/秒で成形する、
ことを特徴とするポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮の積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法。
【請求項２】
（１）成形型にポリオレフィン系樹脂を芯材としてインサートする工程
（２）ポリオレフィン系樹脂芯材と層をなすように混合液（I−II）を成形型に注入する工程
（３）混合液（I−II）を反応させて発泡しないポリウレタン樹脂の意匠性表皮を形成する工程
（４）意匠性表皮が一体化されたポリオレフィン系樹脂芯材を取り出す工程
からなり、
前記ポリオール混合物（I）と前記ポリイソシアネート化合物（II）の混合液（I−II）のキュア時間を３０〜１００秒としたことを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系樹脂芯材とポリウレタン樹脂表皮とを積層体からなる自動車用内装パネルの製造方法。
【公開番号】特開２００７−９０６９７（Ｐ２００７−９０６９７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８３９７０（Ｐ２００５−２８３９７０）
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００１８３２９９）住化バイエルウレタン株式会社 (33)
【出願人】（０００２２９９５５）日本プラスト株式会社 (740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００１８３２９９）住化バイエルウレタン株式会社 (33)
【出願人】（０００２２９９５５）日本プラスト株式会社 (740)
【Ｆターム（参考）】
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