自動車用内装品及びその製造方法
【課題】安価な熱可塑性ウレタンを用い、しかも黄変しにくい表皮の備えた自動車用内装品とする。
【解決手段】少なくとも基材１１と表皮１２とを備えている。表皮１２は、車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、第１表皮１３に積層した第２表皮１４とを有している。第１表皮１３の組成物は、無黄変ウレタンである。第２表皮１４の組成物は、発泡した黄変ウレタンである。
【解決手段】少なくとも基材１１と表皮１２とを備えている。表皮１２は、車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、第１表皮１３に積層した第２表皮１４とを有している。第１表皮１３の組成物は、無黄変ウレタンである。第２表皮１４の組成物は、発泡した黄変ウレタンである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂を備える自動車用内装品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内装品は、少なくとも基材と表皮とを備えて構成される。この表皮にはパウダースラッシュ成形されたものが用いられる。このパウダースラッシュ成形表皮に関しては、以前は塩化ビニルの素材を用いるのが主流であった。しかし、環境に優しく、環境老化に強いため、近年は熱可塑性ウレタンを素材とする表皮が多く用いられるようになった〔特許文献１の段落３５の記載参照〕。
【特許文献１】特開２０００−１８５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ウレタンは通常、太陽光により黄色く変色するため、自動車用内装品の表皮として使う場合、黄変しやすい、ＭＤＩやＴＤＩなどの安価な芳香族イソシアネートは使えず、黄変し難い、ＨＤＩや水素添加ＭＤＩなどの高価な脂肪族イソシアネートを使わざるをえない。その結果、パウダースラッシュ成形表皮として、以前の塩化ビニルに比べて約３〜５倍の高価な材料となっており、上級車種にしかこのような無黄変ウレタンを使うことができないという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであって、その目的とするところは、安価な熱可塑性ウレタンを用い、しかも黄変しにくい表皮の備えた自動車用内装品又はその製造方法を提供する提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００６】
本発明は、少なくとも基材と表皮とを備えた自動車用内装品であり、前記表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有しており、前記第１表皮の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮の組成物が発泡した黄変ウレタンである。
【０００７】
上記の構成によれば、第一表皮の組成物が無黄変ウレタンであるため、車室表面意匠表皮が太陽光で黄変することがない。一方、この第一表皮に積層される第二表皮の組成物が無黄変ウレタンであるため、安価な材料を用いて表皮成形のための必要な厚みを確保することができる。また、第一表皮に第二表皮を積層する際に生じる第二表皮の厚みムラは、第二表皮の発泡により緩和され、表皮全体の厚みムラの発生が抑制される。
【０００８】
また、本発明における前記無黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つであってもよい。この構成によれば、車室表面意匠表皮の太陽光による黄変を確実に防止できる。
【０００９】
また、本発明は、少なくとも基材と表皮とを備え、該表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有した自動車用内装品の製造方法において、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第１表皮を形成する第１工程と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、前記第１表皮の形成された前記金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第２表皮を形成する第２工程と、前記金型を再加熱することによって、前記第１表皮及び前記第２表皮を溶融成形すると共に前記第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程とを有する。
【００１０】
上記の方法は、パウダースラッシュ成形法において、加熱された同じ金型に対して、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを投入した後、続いて添加剤が混合された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを投入し、金型内に無黄変ウレタンを組成とする第１表皮と黄変ウレタンを組成とする第２表皮との２層を半溶融状態のパウダーを含んだ状態で形成する。そのため、金型に対するパウダー付着を続けて二回行うだけで、２層を形成することができる。また、半溶融状態のパウダーを完全に溶融させるための再加熱時に、同時に第２表皮の発泡を行わせるため、発泡のための特別の工程を設けることなく、第1、第2表皮の溶融と兼ねて第２表皮を発泡させることができる。これにより、成形コストを上げることなく、パウダースラッシュ成形法による第１表皮と第２表皮との積層を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動車内装品の部分断面図である。図２は、特に表皮の構造を経過的に示すための部分断面図である。
【００１２】
（自動車内装品の構成）
図１に示すように、自動車用内装品１は、インストルメントパネルやドアトリム、天井材等の内装品として使用されるものであり、基材１１に対して表皮１２を一体に成形して構成されている。内装品成形用の一対の金型の一方に、予め成形された表皮１２を装着し、表皮１２の反対側に形成されたキャビティに、基材を形成する樹脂を射出することにより、図示の自動車用内装品１が得られる。尚、自動車用内装品１として、基材１１と表皮１２との間に、発泡層が形成された三層構造の自動車用内装品であってもよい。この場合、内装品成形用の一対の金型の一方に、予め成形された表皮１２を装着し、他方の金型に、予め成形された基材１１を装着し、表皮１２と基材１１との間に形成されたキャビティに、発泡樹脂を射出することにより、三層構造の自動車用内装品１が得られる。
【００１３】
基材１１は、ＰＰ（ポリプロピレン）等の汎用樹脂が用いられる。表皮１２は、０．９〜１．２ｍｍ程度の厚みとなるようにパウダースラッシュ成形により形成されたものであって、車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、この第１表皮１３に積層された第２表皮１４とを有している。
【００１４】
第１表皮１３は、０．４〜０．５ｍｍ程度の厚みに形成された無黄変ウレタンを組成物として有している。第１表皮１３の黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つである。これらのイソシアネートは、「無黄変ポリイソシアネート」と称されるものであり、分子骨格にベンゼン環やナフタレン環等のような共鳴構造を有さないポリイソシアネートを総称するものである。無黄変ポリイソシアネートは、無黄変の有機ジイソシアネートから誘導されたウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体から選択されるものであることが好ましく、接着強度や耐久性等を考慮すると、無黄変の有機ジイソシアネートから誘導されたイソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、及びビウレット変性体から選択されるポリイソシアネートが特に好ましい。尚、無黄変ウレタンには、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、可塑剤、顔料・染料、抗菌剤・抗カビ剤等の公知の各種添加剤や助剤を添加されてもよい。
【００１５】
一方、図２に示すように、第２表皮１４は、０．５〜０．７ｍｍ程度の厚みに形成された黄変ウレタンを組成物として有している。第２表皮１４は、表皮１２の厚みが部分的に極端に薄くならないように、黄変ウレタンを発泡させることにより形成されている。尚、表皮１２が部分的に極端に薄くなる理由は、スラッシュ形成用の金型を２４０℃等に熱して、第１表皮１３用のパウダーを投入し、溶融したら余分なパウダーを排出し、続いて、２層目である第２表皮１４用のパウダーを投入して形成するというパウダースラッシュ成形の工程の性質上、金型から第１表皮１３を伝わった熱で第２表皮１４を溶融することになるため、元々の金型温度のバラツキに加え、第１表皮１３の厚みのバラツキにより第２表皮１４に対する熱伝導のバラツキが大きくなるためである。
【００１６】
黄変ウレタンの発泡は、黄変ウレタンに混合された化学発泡剤をパウダースラッシュ成形時の熱で発泡させることにより行われている。化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミドやＮＮ’―ジニトロソペンタメチレンテトラミン等を用いることができる。化学発泡剤の発泡倍率は、２〜３倍に設定されている。尚、第２表皮１４の発泡体１５は、独立気泡であっても、連続気泡であってもよい。
【００１７】
上記の第１表皮１３と第２表皮１４と塩化ビニルとの重量当たりの材料価格の関係は、塩化ビニルを１とした場合、無黄変ウレタンが４（３〜５）であり、黄変ウレタンが１．５（１．３〜１．７）である。これにより、第１表皮１３及び第２表皮１４で形成された表皮１２は、全部を無黄変ウレタンで形成した表皮と比較した場合、全体を無黄変ウレタンで形成した場合の４の材料費に対して２．８の材料費に抑制することができる。
【００１８】
（自動車内装品の製法方法）
上記の構成において、自動車用内装品１の製造方法について説明する。自動車用内装品１は、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの第１表皮を形成する第１工程と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、第１表皮の形成された金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの第２表皮を形成する第２工程と、金型を再加熱することによって、第１表皮及び第２表皮を溶融成形すると共に第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程とを有した製造方法により形成されている。
【００１９】
（第１工程）
第１工程は、予熱工程（図３）と第１投入工程（図４）と第１融着工程（図５）とを有している。尚、第１工程は、図６の型開工程を含んでいてもよい。具体的には、図３に示すように、先ず、車室表面意匠表皮を形成する内側面に備えたニッケル電鋳型２１を準備し、このニッケル電鋳型２１の内側面を加熱装置２２の熱風により加熱することによって、約２４５℃に昇温させる（予熱工程）。この後、図４に示すように、１層目である第１表皮１３用の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を投入する。即ち、ニッケル電鋳型２１の開口面に嵌合するように形成された第１パウダー収容体２３を準備し、この第１パウダー収容体２３に所定量の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を収容する。そして、ニッケル電鋳型２１の開口部に向けて第１パウダー収容体２３を移動（上昇）させ、第１パウダー収容体２３の上面部をニッケル電鋳型２１の開口部に嵌合させることにより型締めを行う（第１投入工程）。
【００２０】
ここで、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４は、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）をイソシアネートとして用い、ポリエーテルポリオールと溶媒中で重合させたものを用いることができる。また、平均パウダー粒径は、約１２０μｍに設定されている。
【００２１】
次に、図５に示すように、ニッケル電鋳型２１と第１パウダー収容体２３とを型締めした状態で回転させる。これにより、加熱されたニッケル電鋳型２１に無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４が接触し、ニッケル電鋳型２１から熱量が伝達された無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４が加熱されて液状化し、ニッケル電鋳型２１の内側面に融着することになる。そして、０．４〜０．５ｍｍ程度の所定厚みの第１表皮１３をニッケル電鋳型２１の内側面に形成する（第１融着工程）。
【００２２】
（第２工程）
次に、第２工程を行う。第２工程は、型開工程（図６）と第２投入工程（図６）と第２融着工程（図７）と型開工程（図８）とを有している。具体的には、図６に示すように、第１パウダー収容体２３が下側に位置するようにニッケル電鋳型２１の姿勢を設定し、パウダー状態の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を第１パウダー収容体２３に落下及び収容させることによって、ニッケル電鋳型２１の内側面に第１表皮１３だけが残るようにする。そして、第１パウダー収容体２３を下降させてニッケル電鋳型２１から切り離すことにより型開きを行う（型開工程）。
【００２３】
この後、２層目である第２表皮１４用の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を投入する。即ち、ニッケル電鋳型２１の開口面に嵌合するように形成された第２パウダー収容体２６を準備し、この第２パウダー収容体２６に所定量の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を収容する。そして、ニッケル電鋳型２１の開口部に向けて第２パウダー収容体２６を移動させ、第２パウダー収容体２６の上面部をニッケル電鋳型２１の開口部に嵌合させることにより型締めを行う（第２投入工程）。
【００２４】
ここで、黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７とは、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）をイソシアネートに用い、ポリエーテルポリオールと溶媒中で重合させた後に、化学発泡剤（永和化成工業製：アゾジカルボンアミド ＡＣ９−５０Ｗ）を１部添加して混合したものを用いることができる。また、平均粒径は、約１４０μｍに設定されている。
【００２５】
次に、図７に示すように、ニッケル電鋳型２１と第２パウダー収容体２６とを型締めした状態で回転させる。これにより、加熱状態の第１表皮１３に黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７が接触し、ニッケル電鋳型２１及び第１表皮１３から熱量が伝達された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７が加熱されて液状化し、第１表皮１３に融着することになる。そして、０．５〜０．７ｍｍ程度の所定厚みの第２表皮１４を第１表皮１３に積層状態で形成する（第２融着工程）。
【００２６】
この後、図８に示すように、第２パウダー収容体２６が下側に位置するようにニッケル電鋳型２１の姿勢を設定し、パウダー状態の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を第１パウダー収容体２３に落下及び収容させることによって、ニッケル電鋳型２１の内側面に第１表皮１３及び第２表皮１４だけが残るようにする。そして、第２パウダー収容体２６を下降させてニッケル電鋳型２１から切り離すことにより型開きを行う（型開工程）。
【００２７】
（第３工程）
次に、第３工程を行う。第３工程は、キュア・発泡工程（図９）と冷却工程（図１０）と脱型工程（図１１）とを有している。具体的には、図９に示すように、第１表皮１３及び第２表皮１４が積層状態で融着されたニッケル電鋳型２１に対して加熱装置２２の熱風により再加熱することによって、第１表皮１３及び第２表皮１４をキュアすると共に、第２表皮１４に含まれた化学発泡剤を発泡させて多数の発泡体１５を形成することによって、第２表皮１４が０．８〜１．６ｍｍの厚みとなるように設定する（キュア・発泡工程）。尚、発泡工程は、キュア工程と同時に行われるため、発泡工程が新たな工程として製造過程において増加することはない。
【００２８】
次に、図１０に示すように、ニッケル電鋳型２１を冷却し（冷却工程）、図１１に示すように、ニッケル電鋳型２１から第１表皮１３及び第２表皮１４からなる表皮１２を引き剥がすことによって、表皮１２を形成する（脱型工程）。
【００２９】
この後、図１に示すように、上記のようにして作成された表皮１２を内装品成形用の金型に装着し、表皮１２の反対側に形成されたキャビティに基材を形成する樹脂を射出することによって、自動車用内装品１を製造する。
【００３０】
（本実施形態の概要）
以上のように、本実施形態の自動車用内装品１は、図１及び図２に示すように、少なくとも基材１１と表皮１２とを備えており、表皮１２が車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、第１表皮１３に積層した第２表皮１４とを有しており、第１表皮１３の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮１４の組成物が発泡した黄変ウレタンである構成である。
【００３１】
上記の構成によれば、第１表皮１３の組成物が無黄変ウレタンであるため、車室表面意匠表皮が太陽光で黄変することがない。一方、この第１表皮１３に積層される第２表皮１４の組成物が無黄変ウレタンであるため、安価な材料を用いて表皮成形のための必要な厚みを確保することができる。また、第１表皮１３に第２表皮１４を積層する際に生じる第１表皮１３の厚みムラは、第２表皮１４の発泡により緩和され、表皮１２全体の厚みムラの発生が抑制される。
【００３２】
また、本実施形態における無黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つである。この構成によれば、車室表面意匠表皮の太陽光による黄変を確実に防止できる。
【００３３】
また、本実施形態の自動車用内装品１の製造方法は、図３〜図１１に示すように、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を、加熱したニッケル電鋳型２１に投入して加熱融着することにより所定厚みの第１表皮１３を形成する第１工程（予熱工程、第１投入工程、第１融着工程）と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を、前記第１表皮１３の形成されたニッケル電鋳型２１に投入して加熱融着することにより所定厚みの第２表皮１４を形成する第２工程（型開工程、第２投入工程、第２融着工程、型開工程）と、ニッケル電鋳型２１を再加熱することによって、第１表皮１３及び第２表皮１４を溶融成形すると共に第２表皮１４の発泡剤を発泡させる第３工程（キュア・発泡工程、冷却工程、脱型工程）とを有した構成にされている。
【００３４】
上記の構成によれば、パウダースラッシュ成形法において、加熱された同じニッケル電鋳型２１に対して、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を投入した後、続いて添加剤が混合された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を投入し、ニッケル電鋳型２１内に無黄変ウレタンを組成とする第１表皮１３と黄変ウレタンを組成とする第２表皮１４との２層を半溶融状態のパウダーを含んだ状態で形成する。そのため、ニッケル電鋳型２１に対するパウダー付着を続けて二回行うだけで、２層を形成することができる。また、半溶融状態のパウダーを完全に溶融させるための再加熱時に、同時に第２表皮１４の発泡を行わせるため、発泡のための特別の工程を設けることなく、第1、第２表皮の溶融と兼ねて第２表皮１４を発泡させることができる。これにより、成形コストを上げることなく、パウダースラッシュ成形法による第１表皮１３と第２表皮１４との積層を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】自動車用内装品の要部断面図である。
【図２】自動車用内装品の発泡状態を示す説明図である。
【図３】予熱工程の説明図である。
【図４】第１投入工程の説明図である。
【図５】第１融着工程の説明図である。
【図６】型開工程・第２投入工程の説明図である。
【図７】第２融着工程の説明図である。
【図８】型開工程の説明図である。
【図９】キュア・発泡工程の説明図である。
【図１０】冷却工程の説明図である。
【図１１】脱型工程の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 自動車用内装品
１１ 基材
１２ 表皮
１３ 第１表皮
１４ 第２表皮
２１ ニッケル電鋳型
２２ 加熱装置
２３ 第１パウダー収容体
２４ 無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー
２６ 第２パウダー収容体
２７ 黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂を備える自動車用内装品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内装品は、少なくとも基材と表皮とを備えて構成される。この表皮にはパウダースラッシュ成形されたものが用いられる。このパウダースラッシュ成形表皮に関しては、以前は塩化ビニルの素材を用いるのが主流であった。しかし、環境に優しく、環境老化に強いため、近年は熱可塑性ウレタンを素材とする表皮が多く用いられるようになった〔特許文献１の段落３５の記載参照〕。
【特許文献１】特開２０００−１８５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ウレタンは通常、太陽光により黄色く変色するため、自動車用内装品の表皮として使う場合、黄変しやすい、ＭＤＩやＴＤＩなどの安価な芳香族イソシアネートは使えず、黄変し難い、ＨＤＩや水素添加ＭＤＩなどの高価な脂肪族イソシアネートを使わざるをえない。その結果、パウダースラッシュ成形表皮として、以前の塩化ビニルに比べて約３〜５倍の高価な材料となっており、上級車種にしかこのような無黄変ウレタンを使うことができないという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記問題を鑑みなされたものであって、その目的とするところは、安価な熱可塑性ウレタンを用い、しかも黄変しにくい表皮の備えた自動車用内装品又はその製造方法を提供する提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００６】
本発明は、少なくとも基材と表皮とを備えた自動車用内装品であり、前記表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有しており、前記第１表皮の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮の組成物が発泡した黄変ウレタンである。
【０００７】
上記の構成によれば、第一表皮の組成物が無黄変ウレタンであるため、車室表面意匠表皮が太陽光で黄変することがない。一方、この第一表皮に積層される第二表皮の組成物が無黄変ウレタンであるため、安価な材料を用いて表皮成形のための必要な厚みを確保することができる。また、第一表皮に第二表皮を積層する際に生じる第二表皮の厚みムラは、第二表皮の発泡により緩和され、表皮全体の厚みムラの発生が抑制される。
【０００８】
また、本発明における前記無黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つであってもよい。この構成によれば、車室表面意匠表皮の太陽光による黄変を確実に防止できる。
【０００９】
また、本発明は、少なくとも基材と表皮とを備え、該表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有した自動車用内装品の製造方法において、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第１表皮を形成する第１工程と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、前記第１表皮の形成された前記金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第２表皮を形成する第２工程と、前記金型を再加熱することによって、前記第１表皮及び前記第２表皮を溶融成形すると共に前記第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程とを有する。
【００１０】
上記の方法は、パウダースラッシュ成形法において、加熱された同じ金型に対して、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを投入した後、続いて添加剤が混合された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを投入し、金型内に無黄変ウレタンを組成とする第１表皮と黄変ウレタンを組成とする第２表皮との２層を半溶融状態のパウダーを含んだ状態で形成する。そのため、金型に対するパウダー付着を続けて二回行うだけで、２層を形成することができる。また、半溶融状態のパウダーを完全に溶融させるための再加熱時に、同時に第２表皮の発泡を行わせるため、発泡のための特別の工程を設けることなく、第1、第2表皮の溶融と兼ねて第２表皮を発泡させることができる。これにより、成形コストを上げることなく、パウダースラッシュ成形法による第１表皮と第２表皮との積層を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動車内装品の部分断面図である。図２は、特に表皮の構造を経過的に示すための部分断面図である。
【００１２】
（自動車内装品の構成）
図１に示すように、自動車用内装品１は、インストルメントパネルやドアトリム、天井材等の内装品として使用されるものであり、基材１１に対して表皮１２を一体に成形して構成されている。内装品成形用の一対の金型の一方に、予め成形された表皮１２を装着し、表皮１２の反対側に形成されたキャビティに、基材を形成する樹脂を射出することにより、図示の自動車用内装品１が得られる。尚、自動車用内装品１として、基材１１と表皮１２との間に、発泡層が形成された三層構造の自動車用内装品であってもよい。この場合、内装品成形用の一対の金型の一方に、予め成形された表皮１２を装着し、他方の金型に、予め成形された基材１１を装着し、表皮１２と基材１１との間に形成されたキャビティに、発泡樹脂を射出することにより、三層構造の自動車用内装品１が得られる。
【００１３】
基材１１は、ＰＰ（ポリプロピレン）等の汎用樹脂が用いられる。表皮１２は、０．９〜１．２ｍｍ程度の厚みとなるようにパウダースラッシュ成形により形成されたものであって、車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、この第１表皮１３に積層された第２表皮１４とを有している。
【００１４】
第１表皮１３は、０．４〜０．５ｍｍ程度の厚みに形成された無黄変ウレタンを組成物として有している。第１表皮１３の黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つである。これらのイソシアネートは、「無黄変ポリイソシアネート」と称されるものであり、分子骨格にベンゼン環やナフタレン環等のような共鳴構造を有さないポリイソシアネートを総称するものである。無黄変ポリイソシアネートは、無黄変の有機ジイソシアネートから誘導されたウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、ビウレット変性体から選択されるものであることが好ましく、接着強度や耐久性等を考慮すると、無黄変の有機ジイソシアネートから誘導されたイソシアヌレート変性体、アロファネート変性体、及びビウレット変性体から選択されるポリイソシアネートが特に好ましい。尚、無黄変ウレタンには、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、可塑剤、顔料・染料、抗菌剤・抗カビ剤等の公知の各種添加剤や助剤を添加されてもよい。
【００１５】
一方、図２に示すように、第２表皮１４は、０．５〜０．７ｍｍ程度の厚みに形成された黄変ウレタンを組成物として有している。第２表皮１４は、表皮１２の厚みが部分的に極端に薄くならないように、黄変ウレタンを発泡させることにより形成されている。尚、表皮１２が部分的に極端に薄くなる理由は、スラッシュ形成用の金型を２４０℃等に熱して、第１表皮１３用のパウダーを投入し、溶融したら余分なパウダーを排出し、続いて、２層目である第２表皮１４用のパウダーを投入して形成するというパウダースラッシュ成形の工程の性質上、金型から第１表皮１３を伝わった熱で第２表皮１４を溶融することになるため、元々の金型温度のバラツキに加え、第１表皮１３の厚みのバラツキにより第２表皮１４に対する熱伝導のバラツキが大きくなるためである。
【００１６】
黄変ウレタンの発泡は、黄変ウレタンに混合された化学発泡剤をパウダースラッシュ成形時の熱で発泡させることにより行われている。化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミドやＮＮ’―ジニトロソペンタメチレンテトラミン等を用いることができる。化学発泡剤の発泡倍率は、２〜３倍に設定されている。尚、第２表皮１４の発泡体１５は、独立気泡であっても、連続気泡であってもよい。
【００１７】
上記の第１表皮１３と第２表皮１４と塩化ビニルとの重量当たりの材料価格の関係は、塩化ビニルを１とした場合、無黄変ウレタンが４（３〜５）であり、黄変ウレタンが１．５（１．３〜１．７）である。これにより、第１表皮１３及び第２表皮１４で形成された表皮１２は、全部を無黄変ウレタンで形成した表皮と比較した場合、全体を無黄変ウレタンで形成した場合の４の材料費に対して２．８の材料費に抑制することができる。
【００１８】
（自動車内装品の製法方法）
上記の構成において、自動車用内装品１の製造方法について説明する。自動車用内装品１は、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの第１表皮を形成する第１工程と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、第１表皮の形成された金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの第２表皮を形成する第２工程と、金型を再加熱することによって、第１表皮及び第２表皮を溶融成形すると共に第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程とを有した製造方法により形成されている。
【００１９】
（第１工程）
第１工程は、予熱工程（図３）と第１投入工程（図４）と第１融着工程（図５）とを有している。尚、第１工程は、図６の型開工程を含んでいてもよい。具体的には、図３に示すように、先ず、車室表面意匠表皮を形成する内側面に備えたニッケル電鋳型２１を準備し、このニッケル電鋳型２１の内側面を加熱装置２２の熱風により加熱することによって、約２４５℃に昇温させる（予熱工程）。この後、図４に示すように、１層目である第１表皮１３用の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を投入する。即ち、ニッケル電鋳型２１の開口面に嵌合するように形成された第１パウダー収容体２３を準備し、この第１パウダー収容体２３に所定量の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を収容する。そして、ニッケル電鋳型２１の開口部に向けて第１パウダー収容体２３を移動（上昇）させ、第１パウダー収容体２３の上面部をニッケル電鋳型２１の開口部に嵌合させることにより型締めを行う（第１投入工程）。
【００２０】
ここで、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４は、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）をイソシアネートとして用い、ポリエーテルポリオールと溶媒中で重合させたものを用いることができる。また、平均パウダー粒径は、約１２０μｍに設定されている。
【００２１】
次に、図５に示すように、ニッケル電鋳型２１と第１パウダー収容体２３とを型締めした状態で回転させる。これにより、加熱されたニッケル電鋳型２１に無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４が接触し、ニッケル電鋳型２１から熱量が伝達された無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４が加熱されて液状化し、ニッケル電鋳型２１の内側面に融着することになる。そして、０．４〜０．５ｍｍ程度の所定厚みの第１表皮１３をニッケル電鋳型２１の内側面に形成する（第１融着工程）。
【００２２】
（第２工程）
次に、第２工程を行う。第２工程は、型開工程（図６）と第２投入工程（図６）と第２融着工程（図７）と型開工程（図８）とを有している。具体的には、図６に示すように、第１パウダー収容体２３が下側に位置するようにニッケル電鋳型２１の姿勢を設定し、パウダー状態の無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を第１パウダー収容体２３に落下及び収容させることによって、ニッケル電鋳型２１の内側面に第１表皮１３だけが残るようにする。そして、第１パウダー収容体２３を下降させてニッケル電鋳型２１から切り離すことにより型開きを行う（型開工程）。
【００２３】
この後、２層目である第２表皮１４用の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を投入する。即ち、ニッケル電鋳型２１の開口面に嵌合するように形成された第２パウダー収容体２６を準備し、この第２パウダー収容体２６に所定量の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を収容する。そして、ニッケル電鋳型２１の開口部に向けて第２パウダー収容体２６を移動させ、第２パウダー収容体２６の上面部をニッケル電鋳型２１の開口部に嵌合させることにより型締めを行う（第２投入工程）。
【００２４】
ここで、黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７とは、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）をイソシアネートに用い、ポリエーテルポリオールと溶媒中で重合させた後に、化学発泡剤（永和化成工業製：アゾジカルボンアミド ＡＣ９−５０Ｗ）を１部添加して混合したものを用いることができる。また、平均粒径は、約１４０μｍに設定されている。
【００２５】
次に、図７に示すように、ニッケル電鋳型２１と第２パウダー収容体２６とを型締めした状態で回転させる。これにより、加熱状態の第１表皮１３に黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７が接触し、ニッケル電鋳型２１及び第１表皮１３から熱量が伝達された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７が加熱されて液状化し、第１表皮１３に融着することになる。そして、０．５〜０．７ｍｍ程度の所定厚みの第２表皮１４を第１表皮１３に積層状態で形成する（第２融着工程）。
【００２６】
この後、図８に示すように、第２パウダー収容体２６が下側に位置するようにニッケル電鋳型２１の姿勢を設定し、パウダー状態の黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を第１パウダー収容体２３に落下及び収容させることによって、ニッケル電鋳型２１の内側面に第１表皮１３及び第２表皮１４だけが残るようにする。そして、第２パウダー収容体２６を下降させてニッケル電鋳型２１から切り離すことにより型開きを行う（型開工程）。
【００２７】
（第３工程）
次に、第３工程を行う。第３工程は、キュア・発泡工程（図９）と冷却工程（図１０）と脱型工程（図１１）とを有している。具体的には、図９に示すように、第１表皮１３及び第２表皮１４が積層状態で融着されたニッケル電鋳型２１に対して加熱装置２２の熱風により再加熱することによって、第１表皮１３及び第２表皮１４をキュアすると共に、第２表皮１４に含まれた化学発泡剤を発泡させて多数の発泡体１５を形成することによって、第２表皮１４が０．８〜１．６ｍｍの厚みとなるように設定する（キュア・発泡工程）。尚、発泡工程は、キュア工程と同時に行われるため、発泡工程が新たな工程として製造過程において増加することはない。
【００２８】
次に、図１０に示すように、ニッケル電鋳型２１を冷却し（冷却工程）、図１１に示すように、ニッケル電鋳型２１から第１表皮１３及び第２表皮１４からなる表皮１２を引き剥がすことによって、表皮１２を形成する（脱型工程）。
【００２９】
この後、図１に示すように、上記のようにして作成された表皮１２を内装品成形用の金型に装着し、表皮１２の反対側に形成されたキャビティに基材を形成する樹脂を射出することによって、自動車用内装品１を製造する。
【００３０】
（本実施形態の概要）
以上のように、本実施形態の自動車用内装品１は、図１及び図２に示すように、少なくとも基材１１と表皮１２とを備えており、表皮１２が車室表面意匠表皮である第１表皮１３と、第１表皮１３に積層した第２表皮１４とを有しており、第１表皮１３の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮１４の組成物が発泡した黄変ウレタンである構成である。
【００３１】
上記の構成によれば、第１表皮１３の組成物が無黄変ウレタンであるため、車室表面意匠表皮が太陽光で黄変することがない。一方、この第１表皮１３に積層される第２表皮１４の組成物が無黄変ウレタンであるため、安価な材料を用いて表皮成形のための必要な厚みを確保することができる。また、第１表皮１３に第２表皮１４を積層する際に生じる第１表皮１３の厚みムラは、第２表皮１４の発泡により緩和され、表皮１２全体の厚みムラの発生が抑制される。
【００３２】
また、本実施形態における無黄変ウレタンを構成するイソシアネートは、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つである。この構成によれば、車室表面意匠表皮の太陽光による黄変を確実に防止できる。
【００３３】
また、本実施形態の自動車用内装品１の製造方法は、図３〜図１１に示すように、脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を、加熱したニッケル電鋳型２１に投入して加熱融着することにより所定厚みの第１表皮１３を形成する第１工程（予熱工程、第１投入工程、第１融着工程）と、芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を、前記第１表皮１３の形成されたニッケル電鋳型２１に投入して加熱融着することにより所定厚みの第２表皮１４を形成する第２工程（型開工程、第２投入工程、第２融着工程、型開工程）と、ニッケル電鋳型２１を再加熱することによって、第１表皮１３及び第２表皮１４を溶融成形すると共に第２表皮１４の発泡剤を発泡させる第３工程（キュア・発泡工程、冷却工程、脱型工程）とを有した構成にされている。
【００３４】
上記の構成によれば、パウダースラッシュ成形法において、加熱された同じニッケル電鋳型２１に対して、無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２４を投入した後、続いて添加剤が混合された黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー２７を投入し、ニッケル電鋳型２１内に無黄変ウレタンを組成とする第１表皮１３と黄変ウレタンを組成とする第２表皮１４との２層を半溶融状態のパウダーを含んだ状態で形成する。そのため、ニッケル電鋳型２１に対するパウダー付着を続けて二回行うだけで、２層を形成することができる。また、半溶融状態のパウダーを完全に溶融させるための再加熱時に、同時に第２表皮１４の発泡を行わせるため、発泡のための特別の工程を設けることなく、第1、第２表皮の溶融と兼ねて第２表皮１４を発泡させることができる。これにより、成形コストを上げることなく、パウダースラッシュ成形法による第１表皮１３と第２表皮１４との積層を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】自動車用内装品の要部断面図である。
【図２】自動車用内装品の発泡状態を示す説明図である。
【図３】予熱工程の説明図である。
【図４】第１投入工程の説明図である。
【図５】第１融着工程の説明図である。
【図６】型開工程・第２投入工程の説明図である。
【図７】第２融着工程の説明図である。
【図８】型開工程の説明図である。
【図９】キュア・発泡工程の説明図である。
【図１０】冷却工程の説明図である。
【図１１】脱型工程の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 自動車用内装品
１１ 基材
１２ 表皮
１３ 第１表皮
１４ 第２表皮
２１ ニッケル電鋳型
２２ 加熱装置
２３ 第１パウダー収容体
２４ 無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー
２６ 第２パウダー収容体
２７ 黄変熱可塑性ポリウレタンパウダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材と表皮とを備えた自動車用内装品において、
前記表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有しており、
前記第１表皮の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮の組成物が発泡した黄変ウレタンであることを特徴とする自動車用内装品。
【請求項２】
前記無黄変ウレタンを構成するイソシアネートが、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装品。
【請求項３】
少なくとも基材と表皮とを備え、該表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有した自動車用内装品の製造方法において、
脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第１表皮を形成する第１工程と、
芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、前記第１表皮の形成された前記金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第２表皮を形成する第２工程と、
前記金型を再加熱することによって、前記第１表皮及び前記第２表皮を溶融成形すると共に前記第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程と
を有することを自動車用内装品の製造方法。
【請求項１】
少なくとも基材と表皮とを備えた自動車用内装品において、
前記表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有しており、
前記第１表皮の組成物が無黄変ウレタンであり、第２表皮の組成物が発泡した黄変ウレタンであることを特徴とする自動車用内装品。
【請求項２】
前記無黄変ウレタンを構成するイソシアネートが、脂肪族系イソシアネート又は脂環族系イソシアネートから選ばれた一つであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装品。
【請求項３】
少なくとも基材と表皮とを備え、該表皮が車室表面意匠表皮である第１表皮と、該第１表皮に積層した第２表皮とを有した自動車用内装品の製造方法において、
脂肪族系イソシアネート又は脂環族イソシアネートから選ばれたイソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた無黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、加熱した金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第１表皮を形成する第１工程と、
芳香族イソシアネートとポリオールとを溶媒中で重合させた後に発泡剤を添加し混合させた黄変熱可塑性ポリウレタンパウダーを、前記第１表皮の形成された前記金型に投入して加熱融着することにより所定厚みの前記第２表皮を形成する第２工程と、
前記金型を再加熱することによって、前記第１表皮及び前記第２表皮を溶融成形すると共に前記第２表皮の発泡剤を発泡させる第３工程と
を有することを自動車用内装品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２５３７８２（Ｐ２００７−２５３７８２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８０６４５（Ｐ２００６−８０６４５）
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（３０４０５３９５７）三ツ星化成品株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【出願人】（３０４０５３９５７）三ツ星化成品株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
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