JPH0735451B2 - 構造材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として自動車の内装材に用いられる構造材に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来は連続気泡を有するポリウレタン発泡体のような多
孔質材料にイソシアナート系化合物を含浸させ、これに
湿気を接触せしめて該多孔質材料中に含浸されているイ
ソシアナート系化合物を高分子化しかつホットプレスを
行なうことによって該高分子化したイソシアナート系化
合物を網状化させるとともに所定の形状に成形すること
により得られる構造材が開示されている（特開昭58−53
46号、特開昭61−51544号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上記従来技術においてはイソシアナート系化合物
を高分子化しかつ網状化せしめるためには湿気を接触さ
せねばならず、湿気を接触させた直後に成形を行わねば
ならないこと、多孔質体が湿気を含んで成形後の乾燥に
非常に手間がかゝること、耐水性に乏しいこと等の欠点
があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、
連続気泡を有する多孔質材料に多価イソシアナート化合
物とイソシアナート基と反応可能な官能基を有するビニ
ル系共重合体との混合物を含浸させ、所定形状に成形し
た構造材を提供するものである。

本発明を更に詳しく説明する。

〔多価イソシアナート化合物〕

本発明に用いられる多価イソシアナート化合物として
は、パラフェニレンジイソシアナート、クロロフェニル
ジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、ナフタ
レンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナー
ト、ジフェニルジイソシアナート、ジフェニルメタンジ
イソシアナート、ジメチルジフェニルジイソシアナー
ト、ジメチルジフェニルメタンジイソシアナート、ジメ
トキシジフェニルジイソシアナート、クロロフェニレン
ジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、テト
ラメチルビフェニレンジイソシアナート、キシリレンジ
イソシアナート等およびこれらの化合物とポリエチレン
アジペート、ポリテトラヒドロフラン、1,4−ブタンジ
オール、1,4−シスブテンジオール、1,5−ジヒドロキシ
エトキシナフタリン、1,4−ブチンジオール等の多価ア
ルコールのアダクトがあげられる。

〔イソシアナート基と反応可能な官能基を有するビニル系共重合体〕

本発明に用いられるイソシアナート基と反応可能な官能
基を有するビニル系共重合体とは、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、
iso−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、iso−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、is
o−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、iso−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシル
メタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリル
メタクリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニル
エーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、iso−プロピ
ルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、スチレ
ン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン、
エチレン、プロピレン、イソプレン、クロロプレン、ブ
タジエン等のビニルおよび／またはジエン系の単量体の
一種または二種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、マレイン酸、アトロパ酸、シトラコン酸、ク
ロトン酸、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート、β−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、β−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、アリルアルコール、ジメチルアミノエチルアクリレ
ート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチル
アミノイソプロピルアクリレート、ジメチルアミノイソ
プロピルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリル
アミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート、グリシジルアリルエーテル等の上記多価イソシ
アナート化合物の有するイソシアナート基と反応可能な
官能基であるカルボキシル基、水酸基、アミノ基、酸ア
ミド基、エポキシ基等を有するビニル単量体の一種また
は二種以上との共重合体のことである。

上記共重合体に上記官能性単量体は２〜40重量％程度含
有されることが望ましい。上記官能性単量体が上記範囲
以下で含まれている場合には共重合体と多価イソシアナ
ートとの硬化反応が顕著でなく、また上記官能性単量体
が上記範囲以上で含まれている場合には共重合体の安定
性が低下しかつ成形品の強度、耐水性、耐化学薬品性に
も悪影響を生じるおそれがある。

上記ビニル系共重合体は例えばトルエン、キシレン、酢
酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、アセトン、メチルエチルケ
トン、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノー
ル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブ、メチレ
ンクロライド、トリクロルエチレン等の有機溶剤溶液、
あるいはエマルジョン重合体として提供される。

エマルジョン重合に用いられる乳化剤としては、通常の
ものでよく、アニオン性のもの、ノニオン性のもの、カ
チオン性のものの何れでもよい。このような乳化剤とし
ては、例えばアニオン性のものとして高級アルコールサ
ルフェート（Na塩またはアミン塩）、アルキルアリルス
ルホン酸塩（Na塩）、アルキルナフタレンスルホン酸
塩、アルキルホスフェート、ジアルキルスルホサクシネ
ート、ロジン石けん、ノニオン性のものとしてポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオ
キシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステ
ル、カチオン性のものとしてトリメチルアミノエチルア
ルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸
塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等があ
る。上記例示もまた本発明を限定するものではない。

上記ビニル系共重合体は更にガラス転移点が望ましくは
30〜100℃程度とされる。何となれば上記ビニル系共重
合体のガラス転移点が30℃以下の場合は結果物である構
造物の成形形状安定性が低下するおそれがあり、100℃
以上の場合は構造物が硬く脆くなる。

上記ビニル系共重合体溶液またはエマルジョンは通常20
〜70重量％程度の固形分とされる。

〔連続気泡を有する多孔質材料〕

本発明に用いられる連続気泡を有する多孔質材料とはポ
リウレタン、ポリ塩化ビニル等のプラスチックの連続気
泡を有する発泡体、フェルト、不織布、繊維編織物、綿
等の繊維物質等である。

〔含浸液の調製〕

上記多価イソシアナート化合物と上記ビニル系共重合体
との混合比率は一般に10:90〜90:10程度とされ、上記混
合物には所望なれば硬化触媒、シリコン化合物、界面活
性剤等の浸透剤、染料、顔料等が添加されてもよい。

このようにして調製された含浸液は通常粘度を5000cps
以下にすることが望ましい。何となれば粘度が5000cps
以上であると含浸液の多孔質材料への含浸が円滑に行わ
れにくゝなる。

〔製造工程〕

上記多孔質材料に上記含浸液を含浸させる方法としては
浸漬、スプレー、コーター塗布等の通常の方法でよく、
上記混合物の含浸量は混合物の固形分として多孔質材料
100重量部に対して15〜70重量部程度とされる。上記混
合物の含浸後は通常乾燥してから得られる構造材を所定
形状に成形する。成形はホットプレス、あるいは構造材
を予熱軟化させた後にコールドプレスあるいは真空成形
等を適用する。そしてホットプレスの場合、加熱温度は
通常100〜160℃、コールドプレスまたは真空成形の場合
は予熱温度は同様に通常100〜160℃程度とされる。

このようにして所定の形状に成形された構造材が得られ
るが、該構造材の片面もしくは両面にはガラス繊維、セ
ラミック繊維、炭素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維、アクリル繊維等の無機あるいは有機の繊維から
なる不織布、編織物、綿等の繊維層、故紙、プラスチッ
クシート、金属薄板等の補強層が積層されてもよい。繊
維補強層の場合にはアミノプラスト系樹脂、アクリル系
樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル
系樹脂等の合成樹脂の単独またはこれらの相互の二種以
上の混合物が含浸されてもよい。

本発明の構造材に上記補強層を積層するにはポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド等のホ
ットメルト接着剤層、合成ゴム系接着剤、アクリル系接
着剤等の通常の接着剤を用いるが、合成樹脂を含浸した
繊維補強層の場合には特に接着剤を用いることなく、含
浸している含浸液を接着剤とすることも出来る。上記補
強層と構造材との積層は構造材の成形前、成形と同時あ
るいは成形後のいずれの時点で行われてもよい。

〔作用〕

上記多孔質材料に多価イソシアナート化合物とイソシア
ナート基と反応可能な官能基を有するビニル系共重合体
との混合物を含浸させると該多価イソシアナート化合物
のイソシアナート基と該ビニル系共重合体の官能基とが
反応して架橋を生成し、該ビニル系共重合体は三次元構
造を形成して硬化する。しかし硬化後も該ビニル系共重
合体鎖の熱可塑性により熱成形が可能である。また多価
イソシアナート化合物の耐水性は該ビニル系共重合体に
よって改良される。

〔発明の効果〕

したがって本発明においては多孔質材料を基材とするか
ら断熱性や遮音性、更に成形性が良好であり、また多価
イソシアナート化合物とイソシアナート基と反応可能な
官能基を有するビニル系共重合体との混合物を該多孔質
材料に含浸させるから長期間保存した後でも成形が出
来、成形後は乾燥が不要でかつ耐水性に富み強靭な成形
形状安定性の良好な構造材となる。

〔実施例〕

実施例１ 比重0.02、厚さ5mmのエーテル型ポリウレタン軟質発泡
体にトルエンジイソシアナートの50重量％トルエン溶液
とスチレン：エチルアクリレート：グリシジルメタクリ
レート＝70:20:10重量比の共重合体の50重量％エマルジ
ョンとの1:1重量比混合物を該発泡体の100重量部に対し
て100重量部含浸せしめる。

上記混合物を含浸した発泡体を130℃、10分間通風乾燥
せしめる。乾燥後該発泡体の両面に目付100g/m²のガラ
ス繊維不織布に100g/m²の割合でメラミン−ホルムアル
デヒド縮合体の50重量％水溶液を含浸した補強層、更に
その上に目付40g/m²のポリエステル繊維綿層に40g/m²の
上記メラミン−ホルムアルデヒド縮合物の50重量％水溶
液を含浸した補強層を重ねて130〜140℃、２〜３分のホ
ットプレスを行ない、該構造材を所定の形状に成形する
とともに補強層の接着を行なう。

このようにして第１図に示すように本実施例の混合物を
含浸したポリウレタン発泡体層（１）、該発泡体（１）
の両面に積層されるメラミン樹脂含浸ガラス繊維不織布
（２），（２）およびメラミン樹脂含浸ポリエステル繊
維綿層（３），（３）からなる積層構造材（４）を得
る。

実施例２ 比重0.07、厚さ10mmのポリプロピレン繊維をニードルパ
ンチングにより絡合させた繊維層にジフェニルメタンジ
イソシアナートとメチルメタクリレート:n−ブチルアク
リレート:N−メチロールアクリルアミド＝80:10:10重量
比の共重合体の50重量％のトリクロルエチレン溶液との
0.5:1.5重量比混合物を該繊維層の100重量部に対して80
重量部含浸せしめる。

上記混合物を含浸した繊維層を130℃、２分間通風乾燥
せしめる。乾燥後該繊維層の両面にポリエチレンホット
メルト接着剤層を介して繊維層に含浸させた上記混合物
を30g/m²の割合で含浸せしめた後130℃、２分間通風乾
燥を行なった30g/m²の目付の故紙を積層し、該積層構造
材を140℃、５分間加熱して若干軟化させた後、真空成
形によってを所定の形状に成形する。このようにして積
層構造材を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の積層構造材の断面図である。 図中 （１）……発泡体、 （２）……ガラス繊維不織布、 （３）……ポリエステル繊維綿層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 75:00 (72)発明者 橋本 英仁 愛知県小牧市小木字実丁3128番地 トーケ ン樹脂化学株式会社内 (56)参考文献 特公 昭61−51544（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続気泡を有する多孔質材料に多価イソシ
   アナート化合物とイソシアナート基と反応可能な官能基
   を有するビニル系共重合体との混合物を含浸させ、所定
   形状に成形したことを特徴とする構造材
2. 【請求項２】該連続気泡を有する多孔質材料とはポリウ
   レタン発泡体である特許請求の範囲１に記載の構造材
3. 【請求項３】該構造材の両面もしくは片面には繊維補強
   層が積層されている特許請求の範囲１に記載の構造材
4. 【請求項４】該構造材は自動車の内装材である特許請求
   の範囲１に記載の構造材