[发明专利]车辆用成形车顶材及其制造方法

说明书

一种车顶材本体(1a)包括：由硬质聚氨酯泡沫构成的基材层(2)、设置在基材层(2)的车厢内侧的第一纤维增强层(3)、设置在基材层(2)的车厢外侧的第二纤维增强层(4)、设置在第一纤维增强层(3)的车厢内侧的表皮层(5)、以及设置在第二纤维增强层(4)的车厢外侧的背面层(6)。第二纤维增强层(4)由重叠在基材层(2)上的玻璃纸(7)、以及重叠在玻璃纸(7)的基材层2相反侧的玻璃毡(8)构成。

技术领域

本发明涉及配设在车辆中顶板的车厢内侧的车辆用成形车顶材(ceilingmaterial)。

背景技术

以往，作为车辆用成形车顶材，例如已知以硬质聚氨酯泡沫等为基材层，在其两侧设置纤维增强层，并且在该各纤维增强层的外侧分别设置表皮层和背面层的车顶材。各纤维增强层不仅为成形车顶材带来必要的强度和刚性，而且还起到保持成形后的成形车顶材的形状的作用，作为材料通常使用玻璃毡(glass mat)。玻璃毡可以通过如下方法获得：将直径约10-15μm的玻璃丝约80根左右捆扎成宽度尺寸为0.8-1.5mm的纤维束之后，将该纤维束切成50mm左右长度，形成大量短切原丝(chopped strand)，然后将大量短切原丝随机散步，堆积成毛毡状并且使用粘合剂粘接成一体。由该玻璃毡形成的纤维增强层在形成成形车顶材时，局部存在多处粗重部分，因此需要设定预期使用的玻璃毡的单位面积重量。局部存在粗重部分的原因是，玻璃丝不能拉伸或变形，因此形成成形车顶材时玻璃毡上相邻的各玻璃丝(短切原丝)随着变形部分彼此错开，所以例如在形成成形车顶材时形状发生显著变化的区域内，玻璃毡变得粗重。基于以上原因，成形车顶材通常无法使用以标称值计单位面积重量为100g/m²以下的玻璃毡。

然而，近年来在汽车产业中，需要兼顾为了节省劳力和提高效率而用于将车辆零部件模块化的部件的强度和刚性的改善、以及用于提高燃料效率和性能的部件的轻量化，即使是成形车顶材也要求轻量且能够确保所需强度和刚性的结构。

为了解决该问题，例如考虑增加各纤维增强层的厚度以提高成形车顶材的强度和刚性。

但是，作为常规成形车顶材的结构，包括：由硬质聚氨酯泡沫构成的基材层的厚度为8mm、由玻璃毡形成的各纤维增强层的单位面积重量为100g/m²、涂布在各纤维增强层上的粘合剂为15g/m²、由无纺布构成的表皮层为200g/m²、以及由薄膜和无纺布构成的背面层为70.5g/m²等，但是在此情况下，各纤维增强层和粘合剂的重量相对于成形车顶材的总重量的比例为约31重量％。因此，成形车顶材具有各纤维增强层和粘合剂的重量相对于成形车顶材总重量的比例较大的特征，所以虽然可以通过增加各纤维增强层的厚度以提高成形车顶材的强度和刚性，但是存在各纤维增强层厚度的增加极大地导致了整个成形车顶材的重量增加的问题。

为了避免此情况，考虑将比玻璃毡更薄更具有刚性，而且单位面积重量的偏差小的玻璃纸用于成形车顶材的各纤维增强层。

玻璃纸通常可以通过使用玻璃丝的湿法造纸法制造，例如专利文献1的车辆用成形车顶材通过对层叠片进行加压成形而得到，在由硬质聚氨酯泡沫构成的基材层的两侧设置有由玻璃纸形成的纤维增强层，并且在该各纤维增强层的外侧分别设置有表皮层和背面层。专利文献1中玻璃纸所用的玻璃丝采用25mm左右的尺寸，比12mm左右的常规尺寸更长，以防止成形过程中出现相邻的各玻璃丝彼此错开时完全分离而开孔的状态。另外，由于异氰酸酯系粘合剂与玻璃纸的粘合力弱，因此通过在使用与异氰酸酯系粘合剂具有良好相容性的硅烷系处理剂制成的玻璃纸上涂布异氰酸酯系粘合剂进行加压成形，可以利用上述异氰酸酯系粘合剂将基材层、各纤维增强层、表皮层和背面层的各层间更牢固地接合。