特開 2024-138619 基材、及び乗物用内装材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024138619

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】基材、及び乗物用内装材

(51)【国際特許分類】

   B29C 67/20 20060101AFI20241002BHJP

   B60R 13/02 20060101ALI20241002BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20241002BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20241002BHJP

   B29C 44/06 20060101ALI20241002BHJP

   B29C 45/56 20060101ALI20241002BHJP

   C08J 9/04 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

B29C67/20

B60R13/02 B

B29C44/00 D

B29C45/00

B29C44/06

B29C45/56

C08J9/04 CES

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049183

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石塚 将智

【テーマコード（参考）】

3D023

4F074

4F206

4F214

【Ｆターム（参考）】

3D023BA01

3D023BB08

3D023BC01

3D023BD03

3D023BE21

3D023BE22

3D023BE31

4F074AA24

4F074BA03

4F074CA26

4F074CC04X

4F074CC04Y

4F074CC22X

4F074DA03

4F074DA08

4F074DA20

4F074DA35

4F074DA59

4F206AA11

4F206AB02

4F206AH23

4F206AR12

4F206JA04

4F206JF04

4F206JL02

4F206JM05

4F206JN25

4F206JQ83

4F214AA11

4F214AB02

4F214AG02

4F214AH23

4F214AR12

4F214UA08

4F214UB01

4F214UC03

4F214UL25

(57)【要約】

【課題】伸び易い基材、及び乗物用内装材を提供する。
【解決手段】発泡性樹脂を含んだ基材１００であって、発泡性樹脂が発泡してなる複数の気泡Ｂを含んだ発泡層１０と、発泡層１０の表裏面側に配され、発泡性樹脂が未発泡の状態である未発泡層１１，１２と、を備え、気泡Ｂは、その最大内径が０．３３ｍｍ以下である、基材１００。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡性樹脂を含んだ基材であって、
前記発泡性樹脂が発泡してなる複数の気泡を含んだ発泡層と、
前記発泡層の表裏面側に配され、前記発泡性樹脂が未発泡の状態である未発泡層と、を備え、
前記気泡は、その最大内径が０．３３ｍｍ以下である、基材。

【請求項2】

前記気泡は、その最大内径が０．１ｍｍ以上である、請求項１に記載の基材。

【請求項3】

前記発泡層において、単位面積当たりの前記気泡の個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上である、請求項１または請求項２に記載の基材。

【請求項4】

前記発泡層において、前記複数の気泡のうち円形度が０．５以上である気泡の、単位面積当たりの個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上である、請求項３に記載の基材。

【請求項5】

前記発泡層の表面側に配された第１未発泡層と、前記発泡層の裏面側に配された第２未発泡層とを足した合計の厚みは、当該基材の厚みの１５％以上である、請求項１または請求項２に記載の基材。

【請求項6】

前記未発泡層は、前記発泡層において厚み方向における最も外側に位置する気泡よりも外側の部分とされる、請求項１または請求項２に記載の基材。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載の基材により構成され、
前記未発泡層は、
前記発泡層の乗物室内側に配された第１未発泡層と、
前記発泡層の乗物室外側に配され、前記第１未発泡層よりも厚みが薄い第２未発泡層と、を含む、乗物用内装材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基材、及び乗物用内装材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基材として、特許文献１に記載の技術が知られている。具体的に、特許文献１には、化学発泡剤を含むポリプロピレン系樹脂が発泡した発泡層と、この発泡層を挟み、基材の表裏面層となる非発泡層と、を備える基材（射出発泡樹脂成形品）が開示されている。この基材について、発泡層の中央に位置する気泡（発泡セル）の大きさは、最大内径が０．５ｍｍ以上であることが好ましい、とのことである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１２６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の構成において、破断することを防ぐために、伸び易い基材の提供が望まれる。また、より軽量化した基材の提供が望まれる。

【0005】

本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、伸び易い基材、及び乗物用内装材を提供することを目的の一つとする。また、軽量化が可能な基材、及び乗物用内装材を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、発泡性樹脂を含んだ基材であって、前記発泡性樹脂が発泡してなる複数の気泡を含んだ発泡層と、前記発泡層の表裏面側に配され、前記発泡性樹脂が未発泡の状態である未発泡層と、を備え、前記気泡は、その最大内径が０．３３ｍｍ以下である、基材とされる。

【0007】

上記構成において、前記気泡は、その最大内径が０．１ｍｍ以上であってもよい。

【0008】

上記構成では、前記発泡層において、単位面積当たりの前記気泡の個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上であってもよい。

【0009】

上記構成では、前記発泡層において、前記複数の気泡のうち円形度が０．５以上である気泡の、単位面積当たりの個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上であってもよい。

【0010】

上記構成において、前記発泡層の表面側に配された第１未発泡層と、前記発泡層の裏面側に配された第２未発泡層とを足した合計の厚みは、当該基材の厚みの１５％以上であってもよい。

【0011】

上記構成において、前記未発泡層は、前記発泡層において厚み方向における最も外側に位置する気泡よりも外側の部分とされていてもよい。

【0012】

また、本開示は、上記の基材により構成され、前記未発泡層は、前記発泡層の乗物室内側に配された第１未発泡層と、前記発泡層の乗物室外側に配され、前記第１未発泡層よりも厚みが薄い第２未発泡層と、を含む、乗物用内装材である。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、伸び易い基材、及び乗物用内装材の提供が可能となる。また、軽量化が可能な基材、及び乗物用内装材の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る基材の断面構成を示す図

【図2】基材の裏面側の断面構成を拡大した図

【図3】乗物のドアを示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態＞
本開示の実施形態を図１から図３によって説明する。本実施形態では、基材１００と、基材１００により構成される自動車のドアトリム（乗物用内装材）１０１について説明する。尚、図１及び図２において、下側（裏面側）を車室外側（乗物室外側）とし、上側（表面側）を車室内側（乗物室内側）とする。また、基材１００における上下方向を、厚み方向と呼ぶことがある。

【0016】

図１に示すように、基材１００は、発泡性樹脂を含んだ板状体とされ、これが所定形状に成形されることで、ドアトリム１０１（図３参照）を構成している。発泡性樹脂の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂と発泡剤とを混合した混合体を採用することができる。発泡剤としては、例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤や、Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン－３，３’－ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド類、ｐ－トルエンスルホニルセミカルバジド等の有機系発泡剤を採用することができる。

【0017】

基材１００は、発泡性樹脂が発泡してなる複数の気泡Ｂを含んだ発泡層１０と、発泡層１０の表裏面側に配され、発泡性樹脂が未発泡の状態である未発泡層１１，１２と、を備える。複数の気泡Ｂの間の部分は、上記ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなる壁部Ｃとされる。未発泡層１１，１２は、スキン層と呼ばれることもある。

【0018】

図２に示すように、発泡層１０において、未発泡層１１，１２の近傍には、発泡剤が未発泡の部分と発泡して気泡が生じた部分とが混じった境界部１３が存在する。本実施形態では、未発泡層１１，１２は、発泡層１０において厚み方向における最も外側に位置する気泡Ｂ１よりも厚み方向における外側の部分とする。具体的に、図１及び図２に示すように、その気泡Ｂ１の外側面に接する線であって、基材１００の板面方向（左右方向）に平行な線を境界線Ｌ１，Ｌ２とした場合に、未発泡層１１，１２は、境界線Ｌ１，Ｌ２よりも厚み方向における外側の部分とする。発泡層１０は、境界線Ｌ１，Ｌ２よりも厚み方向における内側の部分とする。

【0019】

未発泡層１１，１２は、発泡層１０の車室内側（表面側）に配された第１未発泡層１１と、発泡層１０の車室外側（裏面側）に配された第２未発泡層１２と、を含む。第２未発泡層１２の厚みＴ１２は、第１未発泡層１１の厚みＴ１１よりも薄い。具体的に、第２未発泡層１２の厚みＴ１２は、第１未発泡層１１の厚みＴ１１に対し、４０％以上でもよく、４５％以上でもよく、５０％以上でもよく、８０％以下でもよく、７５％以下でもよく、７０％以下でもよく、６５％以下でもよい。第１未発泡層１１の厚みＴ１１と、第２未発泡層１２の厚みＴ１２とを足した合計の厚み（Ｔ１１＋Ｔ１２）は、基材１００全体の厚み（Ｔ１０＋Ｔ１１＋Ｔ１２）に対し、１５％以上でもよく、１８％以上でもよく、２０％以上でもよく、３０％以下でもよく、２６％以下でもよく、２３％未満でもよい。

【0020】

発泡層１０には、その最大内径が所定範囲内である、気泡Ｂが複数含まれる。気泡Ｂの最大内径とは、任意の気泡Ｂにおいて、その直径（内径）が最も大きくなる値のことである。この気泡Ｂの最大内径は、０．３３ｍｍ以下でもよく、０．２７ｍｍ以下でもよく、０．２１ｍｍ以下でもよく、０．１８ｍｍ以下でもよい。また、気泡Ｂの最大内径は、０．１０ｍｍ以上でもよく、０．１２ｍｍ以上でもよく、０．１４ｍｍ以上でもよい。

【0021】

発泡層１０において、単位面積当たりの気泡Ｂの個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上でもよく、２．００個／ｍｍ^２以上でもよく、３．００個／ｍｍ^２以上でもよく、３．５０個／ｍｍ^２以上でもよく、１０．００個／ｍｍ^２以下でもよい。尚、この単位面積当たりの気泡Ｂの個数の算出に際して、基材１００において任意の断面の単位面積あたりに含まれる複数の気泡のうち、円形度が０．５以上である気泡の個数をカウントする。

【0022】

図３に示すように、基材１００は、自動車（乗物）のドア１において、板金であるドアパネル１０２に対し車室内側から取り付けられるドアトリム１０１を構成する。ドアトリム１０１は、基材１００を所定形状に成形してなるものとされる。このドアトリム１０１は、第１未発泡層１１が、ドアパネル１０２に対して反対側となる車室内側（図の右下側）に指向し、第２未発泡層１２が、ドアパネル１０２に対向する車室外側（図の左上側）に指向するように、ドアパネル１０２に対し取り付けられている。

【0023】

続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、発泡性樹脂を含んだ基材１００であって、発泡性樹脂が発泡してなる複数の気泡Ｂを含んだ発泡層１０と、発泡層１０の表裏面側に配され、発泡性樹脂が未発泡の状態である未発泡層１１，１２と、を備え、気泡Ｂは、その最大内径が０．３３ｍｍ以下である、基材１００を示した。

【0024】

このような基材１００によると、発泡層１０において、過度に大きい気泡が含まれていたり、気泡同士が繋がって歪な形をなした空隙が含まれていたりする構造となることを防ぐことができる。すなわち、気泡Ｂの最大内径が０．３３ｍｍを超えると、気泡Ｂ周りの壁部Ｃ（セル）が薄くなることやその壁部Ｃの分岐に乏しい構造となることで、その壁部Ｃに力が集中し易くなるが、気泡Ｂの最大内径が０．３３ｍｍ以下とすれば、気泡Ｂ周りの壁部Ｃが厚くなることやその壁部Ｃが分岐に富んだ構造となることで、力が分散され易くなる。これにより、基材１００に力が加わった場合に、気泡Ｂ周りの壁部Ｃが伸びることができる（伸びる余裕がある）構造となるので、伸び易く、破断し難い基材１００とすることができる。

【0025】

気泡Ｂは、その最大内径が０．１ｍｍ以上である。

【0026】

このような構成によると、発泡層１０において発泡性樹脂が好適に発泡した構造となり、軽量化した基材１００とすることができる。

【0027】

発泡層１０において、単位面積当たりの気泡Ｂの個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上である。

【0028】

このような構成によると、発泡層１０において気泡Ｂが緻密に含まれることで、伸び易く、軽量化した基材１００とすることができる。

【0029】

発泡層１０において、複数の気泡のうち円形度が０．５以上である気泡Ｂの、単位面積当たりの個数は、１．５５個／ｍｍ^２以上である。

【0030】

例えば基材１００の厚み方向に長い形をなした気泡は、厚み方向へ伸びる余裕が少ないため、基材１００に力が加わった場合に、その気泡周りの壁部が破断し易い。しかしながら、上記のような構成によると、発泡層１０において、真円に近い気泡Ｂが緻密に含まれることで、一層伸び易く、軽量化した基材とすることができる。

【0031】

発泡層１０の表面側に配された第１未発泡層１１と、発泡層１０の裏面側に配された第２未発泡層１２とを足した合計の厚みは、当該基材１００の厚みの１５％以上である。

【0032】

このような基材１００によると、未発泡層１１，１２においても伸び易い構造とすることができる。また、基材１００の剛性を高めることができる。

【0033】

未発泡層１１，１２は、発泡層１０において厚み方向における最も外側に位置する気泡Ｂよりも外側の部分とされる。

【0034】

このような構成によると、厚み方向において気泡Ｂが含まれていない層が未発泡層１１，１２として構成された基材１００とすることができる。

【0035】

また、本実施形態では、基材１００により構成され、未発泡層１１，１２は、発泡層１０の乗物室内側に配された第１未発泡層１１と、発泡層１０の乗物室外側に配され、第１未発泡層１１よりも厚みが薄い第２未発泡層１２と、を含む、乗物用内装材１０１を示した。

【0036】

このような構成によると、第１未発泡層１１では伸び易く破断し難いものとし、第２未発泡層１２では軽量化を実現可能な乗物用内装材１０１とすることができる。例えば乗物が衝突し、乗員が乗物用内装材１０１に当たった場合に、乗員から加わる力を第１未発泡層１１で好適に受けることができる。

【実施例0037】

以下、実施例に基づいて本技術を詳細に説明する。なお、本技術はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

【0038】

＜実施例１＞
上型と下型とからなる一対の成形型の間の空間（成形空間）に、発泡性樹脂を射出して充満させた。発泡性樹脂としては、熱可塑性樹脂としてのポリプロピレン樹脂と、発泡剤としての炭酸水素ナトリウムとが混合した混合体を用いた。成形空間に発泡性樹脂を充満させた後に、上型を下型から僅かに離間させて成形空間を広げ（この工程を、コアバックと呼ぶ）、発泡性樹脂の発泡を促した。この状態を一定時間保持して発泡性樹脂を硬化させ、硬化後の成形体を一対の成形型から取り出すことにより、実施例１の基材を得た。

【0039】

＜実施例２から実施例５、比較例１及び比較例２＞
実施例１と同様の工程において、コアバックの程度、成形空間に発泡性樹脂が充満した後の成形型の温度や保持時間を適宜変更して実行することで、実施例２から実施例５、比較例１及び比較例２の基材を得た。

【0040】

［基材の厚み等の計測］
上記実施例及び比較例に係る基材を切断し、その断面を撮像して得られた画像をコンピューターによって解析した。この解析により、基材の厚み、発泡層の表面側（車室内側）に配された第１未発泡層の厚み、発泡層の裏面側（車室外側）に配された第２未発泡層の厚み、気泡の最大内径、及び、単位面積当たりの気泡の個数（単位は「個／４５ｍｍ^２」とする）を計測した。未発泡層の厚みとしては、図１及び図２に示す境界線Ｌ１，Ｌ２よりも厚み方向における外側の部分を計測した。気泡の最大内径の計測、及び単位面積当たりの気泡の個数のカウントにおいては、その対象となる気泡の円形度が０．５以上のものに限定して行った。また、第１未発泡層の厚みと第２未発泡層の厚みを合計することで、未発泡層の合計の厚みを算出した。また、第２未発泡層の厚みを第１未発泡層の厚みで除した値を百分率で表すことで、第１未発泡層に対する第２未発泡層の厚みの割合を算出した。また、未発泡層の合計の厚みを基材全体の厚みで除した値を百分率で表すことで、基材に対する未発泡層の厚みの割合を算出した。結果を、表１に示す。

【0041】

［引張試験による評価］
実施例１から実施例５、比較例１及び比較例２の基材について、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して、引張試験を行った。これにより、基材の降伏応力、及び歪み量を計測した。結果を、表１に示す。

【0042】

【表1】

【0043】

気泡の最大内径が０．３３ｍｍ以下の基材（実施例１から５）は、気泡の最大内径が０．３４ｍｍの基材（比較例１，２）に比して歪み量が大きく、いずれも歪み量が２０ｍｍ以上となっている。単位面積当たりの気泡の個数が７０個／４５ｍｍ^２（１．５５個／ｍｍ^２）以上の基材（実施例１から５）は、単位面積当たりの気泡の個数が７０個／４５ｍｍ^２未満の基材（比較例１，２）に比して歪み量が大きく、いずれも歪み量が２０ｍｍ以上となっている。第１未発泡層に対する第２未発泡層の厚みの割合が７０％以下の基材（実施例１から５）は、その割合が７０％を超える基材（比較例１，２）に比して歪み量が大きく、いずれも歪み量が２０ｍｍ以上となっている。気泡の最大内径が小さくなるほど、単位面積当たりの気泡の個数が多くなるほど、又は、第１未発泡層に対する第２未発泡層の厚みの割合が小さくなるほど、基材の歪み量が大きくなっている。

【0044】

実施例２，３，５の基材は、比較例１，２の基材に比して降伏応力が高い。基材の厚みに対する未発泡層の厚みの割合が２５％以上の基材（実施例３）は、その割合が２５％未満の基材（実施例１，２，４，５、及び比較例１，２）に比して降伏応力が高い。

【0045】

＜他の実施形態＞
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

【0046】

（１）上記実施形態以外にも、各未発泡層の厚みは適宜変更可能である。例えば、第１未発泡層は、第２未発泡層と等しい厚みでもよく、第２未発泡層よりも薄くてもよい。

【0047】

（２）単位面積当たりの気泡の個数をカウントする際の、気泡の円形度の下限値は適宜変更可能である。例えば、単位面積当たりの気泡の個数をカウントする際には、円形度が０．６以上の気泡をカウントしてもよく、円形度が０．７以上の気泡をカウントしてもよい。

【0048】

（３）基材には、最大内径が０．１未満の気泡が含まれていてもよい。

【0049】

（４）引張試験を行う際の規格は適宜変更可能である。例えば、ＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠して、引張試験を行ってもよい。

【0050】

（５）上記実施形態で例示した基材、及び乗物用内装材としては、自動車のドアトリムを説明したが、他にも、サイドトリム、クォータートリム、又はピラーガーニッシュ等の内装材にも適用できる。また、上記実施形態で例示した基材、及び乗物用内装材としては、自動車用（車両用）に限定されず、種々の乗物において提供されてもよい。例えば、地上の乗物としての列車や遊戯用車両、飛行用乗物としての飛行機やヘリコプター、海上や海中用乗物としての船舶や潜水艇などの乗物についても上記基材、及び乗物用内装材を適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１０…発泡層、１１…第１未発泡層（未発泡層）、１２…第２未発泡層（未発泡層）、１００…基材、１０１…乗物用内装材

【図1】

【図2】

【図3】