説明

自動車天井材用発泡積層シートおよび自動車天井材

【課題】 成形加工性を有し、寸法安定性に優れ、適度な剛性を保持し、低比熱、低熱伝導率等の熱特性に優れた自動車天井材用発泡積層シートおよび自動車天井材を提供する。
【解決手段】変性PPE系樹脂を押出発泡成形して得られた発泡倍率が16〜25倍、独立気泡率が80%以上、目付80〜120g/mである発泡層の両面に、片面目付が60〜90g/mである変性PPE系樹脂または耐熱PS系樹脂からなる非発泡層を積層してなる熱可塑性樹脂発泡積層シートであって、室外側非発泡層面に23℃での引張強度が長手方向 35〜90N/50mm、幅方向 15〜35N/50mm、かつ引張伸度が15%以上である目付15〜30g/mのポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層を積層し、室内側非発泡層面に目付15〜30g/mである表皮接着剤を積層することにより、上記特性を付与することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車天井材用発泡積層シートおよび自動車天井材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車天井材として、ウレタンフォームにガラス繊維を積層したシートあるいは、ポリプロピレン系樹脂にガラス繊維を混合または積層した積層シートが広く用いられている。それらの自動車内装材は、成形加工性・耐熱特性に優れているという特徴がある。
【0003】
しかしながら、上記のような自動車内装材は、ガラス繊維を構成材料とするため、環境適合性(即ちリサイクル性、特にサーマルリサイクル性)に問題がある。
【0004】
更に、これらのガラス繊維を含有する複合材料では、ガラス繊維を用いているため、軽量化に限界があり、自動車の燃費が上がることによるCO量の増加による環境負荷という面においても環境適合性に劣るものであった。
【0005】
このような問題を解決するため、軽量で耐熱性のある変性ポリフェニレンエーテル系樹脂(以下「変性PPE系樹脂」と記す。)発泡層の両面に、変性PPE系樹脂非発泡層を積層した発泡積層シートを用いた自動車内装用発泡積層シートが提案されている(特許文献1)。この変性PPE系樹脂を用いた自動車内装材用発泡積層シートは、耐熱性、断熱性に優れ、軽量であり、ガラスフリーの素材で構成されているため、リサイクル性を含み環境適合性に優れた素材である。
【0006】
近年の地球温暖化防止対策として、自動車の更なる燃費向上を図るべく、自動車の軽量化が図られる中、自動車内装部材の更なる軽量化等の性能向上が求められている。
【0007】
一方で、自動車室内環境を快適に保つため、自動車用エアコンを使用し、車室内環境調整を行っている。自動車用エアコンを用いて冬場の車室内の快適さを保持するために、エンジンから発生される熱量を活用して車室内温度を上げている。しかしながら、エンジンから発生する熱量のうち、車室内温度を上昇させるのに活用される熱量は数%にすぎず、残りの熱量の大半は、自動車のボデーからの放熱、自動車を構成する内装部品等への蓄熱によりロスしている。この熱量ロスが自動車燃費向上の妨げに繋がっている。そこで、これら蓄放熱量を低減するためには、自動車内装部材の蓄放熱量を低減した部材として、質量低減、比熱低減、熱伝導率の低減された部材の開発が必要である。
【0008】
以上のように、上記特性を満足できる、すなわち、非常に軽量で、熱伝導率の低く、耐熱性の優れた耐熱樹脂から構成される素材からなる自動車内装部材の出現が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】実開平4−11162号公報
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る自動車天井材用発泡積層シートの要部拡大断面説明図である。
【図2】本発明に係る自動車天井用基材の一例を示す平面説明図である。
【図3】本発明の実施例での実装耐熱試験に用いる自動車天井材の形状を示す模式図である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、非常に軽量化された変性PPE系樹脂を基材とする発泡積層シートを用いた、ガラスフリーで非常に軽量、好適な意匠性、成形加工性を有し、寸法安定性に優れ、適度な剛性を保持し、低比熱、低熱伝導率等の熱特性に優れた自動車天井材用発泡積層シート、自動車天井用基材および自動車天井用基材を成形してなる自動車天井材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は、熱可塑性樹脂として、耐熱性樹脂、特に、ポリフェニレンエーテル系樹脂(以下、「PPE系樹脂」と記す)およびポリスチレン系樹脂(以下、「PS系樹脂」と記す)との混合樹脂である変性PPE系樹脂を、押出発泡成形して得られる、特定の発泡倍率、独立気泡率、目付を有する発泡層の両面に、特定の目付を有する変性PPE系樹脂または耐熱PS系樹脂からなる非発泡層を積層してなる熱可塑性樹脂発泡積層シートであって、室外側非発泡層面に、特定の引張強度、引張伸度および目付を有するポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層を積層し、室内側非発泡層面に、特定の目付を有する表皮接着剤を積層することにより、熱可塑性樹脂発泡積層シートに、低蓄熱性、高い断熱性能を有し、非常に軽量ながら、自動車天井材に必要な剛性と寸法安定性を付与できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0013】
すなわち、本発明は、
[1] 変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を基材樹脂とする、発泡倍率が16〜25倍、独立気泡率が80%以上、および目付80〜120g/mである発泡層の両面に、熱可塑性樹脂を基材樹脂とする、片面目付が60〜90g/mである非発泡層が積層されてなる熱可塑性樹脂発泡積層シートであって、室外側非発泡層面に、23℃での長手方向での引張強度が35〜90N/50mm、幅方向での引張強度が15〜35N/50mm、かつ、引張伸度が15%以上であり、目付12〜30g/mであるポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層が積層されてなり、室内側非発泡層面に、目付15〜30g/mである表皮接着剤が積層してなり、熱可塑性樹脂発泡積層シート全体の目付230〜380g/m、熱伝導率が0.0300W/m・K以下であることを特徴とする、自動車天井材用発泡積層シート、
[2] 発泡層の基材樹脂である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂25〜70重量%およびポリスチレン系樹脂75〜30重量%からなる混合樹脂であることを特徴とする、[1]に記載の自動車天井材用発泡積層シート、
[3] 非発泡層の基材樹脂が、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂または耐熱ポリスチレン系樹脂であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の自動車天井材用発泡積層シート、および
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の自動車天井材用発泡積層シートの室内側非発泡層面に対して、表皮接着剤を介して表皮材を積層し、表皮材を意匠層として室内側に配置するように成形してなる自動車天井材
に関する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の自動車天井材用発泡積層シートは、全体の目付が230〜380g/mと非常に軽量であって、熱伝導率が0.0300W/m・K以下と非常に高い断熱性能を有し、自動車天井材に必要な剛性、寸法安定性の保持が達成されている。本発明の熱可塑性樹脂発泡積層シートは、さらに、オールプラスチック素材からなるガラスフリーであり、環境適合性に優れることから、自動車天井材を始めとする自動車内装部材の軽量化、断熱性能の向上によって、自動車の燃費向上が図られることから、地球温暖化防止に大いに寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明は、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を基材樹脂とする、発泡倍率が16〜25倍、独立気泡率が80%以上、目付80〜120g/mである発泡層の両面に、熱可塑性樹脂を基材樹脂とする片面目付が60〜90g/mである非発泡層が積層されてなる熱可塑性樹脂発泡積層シートであって、室外側非発泡層面に、常温での長手方向の引張強度が35〜90N/50mm、幅方向の引張強度が15〜35N/50mm、かつ引張伸度が15%以上であり、目付15〜30g/mであるポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層が積層されてなり、室内側非発泡層面に目付15〜30g/mである表皮接着剤が積層されてなることにより、非常に軽量であって、低比熱、高い断熱性能を有し、自動車天井材に必要な寸法安定性、剛性を有する非常に軽量である自動車天井材用発泡積層シートおよび、それを成形してなる自動車天井材に関する。
【0016】
本発明の自動車天井材用発泡積層シートおよび自動車天井材を、図面に基づいて説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係わる自動車天井材用発泡積層シートの断面構成を、図1に示している。図1の自動車天井材用発泡積層シート30は、熱可塑性樹脂を基材樹脂とする押出発泡シートである発泡層10の両面に、熱可塑性樹脂を基材樹脂とする非発泡層11および13(室内側非発泡層11および室外側非発泡層13)が形成されるものであり、室外側非発泡層13の表面に、接着剤層16を介してポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層20が積層され、室内側非発泡層11の表面に表皮接着剤層18が積層される。
さらに、図2の自動車天井用基材35は、自動車天井材用発泡積層シート30の表皮接着剤層18を介して、意匠層となる不織布表皮材層22が積層されてなるものである。
【0017】
本発明における押出発泡シートである発泡層10の基材樹脂として使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−イタコン酸共重合体等の耐熱性ポリスチレン系樹脂;PPE系樹脂とPS系樹脂との樹脂混合物、PPEへのスチレングラフト重合体等のスチレン・フェニレンエーテル共重合体、等の変性PPE系樹脂;、ポリカーボネート樹脂;ポリブチレンテレフタレートやポリエチレンテレフタレートで例示されるポリエステル系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独で、または、2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのなかでも、耐熱性、剛性等の品質に優れ、加工性および製造が容易である点で、変性PPE系樹脂が好ましい。
【0018】
本発明で使用される変性PPE系樹脂は、PPE系樹脂とPS系樹脂とを混合することによって変性を行ったものであり、PPE系樹脂とPS系樹脂との混合樹脂をいう。PPE系樹脂とPS系樹脂との混合による変性は、製造が容易であるなどの点から好ましい。
【0019】
変性PPE系樹脂中のPPE系樹脂の具体例としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2,6−ジエチルフェニレンー1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−n−プロピルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−n−ブチルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−クロルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−ブロムフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−エチル−6−クロルフェニレン−1,4−エーテル)などがあげられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0020】
これらのうちで、ポリ(2,6−ジメチルフェニレン−1,4−エーテル)が、原料の汎用性、コストの点から好ましい。また、難燃性を付与したい場合には、ハロゲン系元素が含まれるポリ(2−メチル−6−クロルフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−メチル−6−ブロムフェニレン−1,4−エーテル)、ポリ(2−エチル−6−クロルフェニレン−1,4−エーテル)が好ましい。
【0021】
変性PPE系樹脂中のPS系樹脂の具体例としては、例えば、ポリスチレン、スチレン−α−メチルスチレン共重合体、ハイインパクトポリスチレンで代表されるスチレン−ブタジエン共重合体などがあげられる。これらのうちでは、ポリスチレンがその汎用性、コストの点から好ましい。
【0022】
本発明において、押出発泡シートである発泡層10に使用される基材樹脂として、変性PPE系樹脂を使用する場合は、変性PPE系樹脂である混合樹脂におけるPPE系樹脂とPS系樹脂の割合としては、PPE樹脂25〜70重量%およびPS系樹脂30〜75重量%であることが好ましく、PPE系樹脂30〜60重量%およびPS系樹脂40〜70重量%であることがより好ましい。PPE樹脂の混合割合が25重量%未満では、耐熱性が劣る傾向にあり、70重量%を超えると、加熱流動時の粘度が上昇し、発泡成形が困難になる場合がある。
【0023】
本発明における発泡シートである発泡層10は、発泡剤として炭化水素系発泡剤を用いて、押出発泡成形して得られるものが好ましい。
【0024】
発泡シートである発泡層10を得る際に使用される炭化水素系発泡剤としては、揮発性発泡剤が好ましく、具体的には、例えば、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンなどがあげられる。なかでも、発泡剤の溶解度を示すカウリブタノール値(KB値)が20〜50である炭化水素系発泡剤が好ましい。また、この範囲よりもKB値の高いものと低いものとを2種以上適宜混合して前記範囲としたものも使用することができる。
【0025】
本発明においては、前記発泡剤の具体例のなかでも、発泡剤の適度な溶解性および発泡剤の逸散性が小さく、発泡層の経時変化に伴う発泡性の変化が小さい点で、イソブタン、または、イソブタンおよびノルマルブタンの混合体であって、イソブタンの比率が高いものが好ましい。発泡剤がイソブタンおよびノルマルブタンの混合体である場合は、混合体中のイソブタン含有量は、50重量%以上が好ましい。イソブタン含有量が50重量%より少ないと発泡剤の逸散性が大きく、発泡層の経時変化に伴う発泡性の変化が大きくなる傾向がある。
【0026】
本発明における押出発泡成形時の炭化水素系発泡剤の添加量は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、2.0〜5.0重量部であることが好ましく、3.0〜5.0重量部であることがより好ましい。炭化水素系発泡剤の添加量が3.0重量部より少ないと、成形加熱時の二次発泡倍率が低くなりすぎることも有り得、良好な成形性を得るのに悪影響を与える傾向があり、5.0重量部を超えると、押出発泡が不安定になり、発泡シートの表面荒れが発生する傾向がある。
【0027】
本発明においては、熱可塑性樹脂を基材樹脂とする発泡シートである発泡層10(1次発泡層)の厚さとしては、1.0〜5.0mmが好ましく、2.3〜3.5mmがより好ましい。発泡シートである発泡層10(1次発泡層)の厚さが1.0mmより小さいと、強度および断熱性に劣り、自動車内装材用発泡積層シートとして適当でない場合がある。一方、5.0mmを超えると、成形時の加熱の際、発泡層10(1次発泡層)はさらに発泡(2次発泡)するが、発泡層10の厚み方向の中心部まで伝わり難く、そのため充分な加熱が行えず、成形性が低下する傾向がある。また、充分な加熱を行うべく加熱時間を長くすると、発泡層表面のセルに破泡などが生じ、製品として許容できるものが得られ難くなる傾向がある。
【0028】
本発明における、発泡シートである発泡層10(1次発泡層)の発泡倍率は16〜25倍が好ましく、18〜23倍がより好ましい。発泡層10(1次発泡層)の発泡倍率が16倍より低いと、軽量化の効果が小さくなる傾向がある。発泡層10(1次発泡層)の発泡倍率が25倍を超えると、強度が低下し、中心部まで加熱しにくいことにより、成形性が低下する傾向がある。
【0029】
本発明における、発泡シートである発泡層10を形成する一次発泡層の独立気泡率は、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。独立気泡率が80%未満では、断熱性、剛性に劣るとともに、成形加熱によって目的とする二次発泡倍率を得ることが困難となり、成形性に劣る傾向がある。
【0030】
本発明における、発泡シートである発泡層10(1次発泡層)のセル径は0.05〜0.9mmが好ましく、0.1〜0.7mmがより好ましい。発泡層10のセル径が0.05mmより小さいと、充分な強度が得られ難くい傾向があり、0.9mmを超えると、断熱性に劣る傾向がある。
【0031】
本発明における、発泡シートである発泡層10(1次発泡層)の目付は80〜120g/mが好ましく、100〜120g/mがより好ましい。発泡層10の目付が80g/mより低いと、天井材用基材としての必要剛性が不足する傾向があり、目付が120g/mを超えると、軽量性の効果が低下する傾向がある。
【0032】
本発明における、発泡シートである発泡層10(1次発泡層)中の残存揮発成分量は、発泡層10の全重量に対して1.0〜5.0重量%が好ましく、2.0〜4.5重量%がより好ましい。発泡層10中の残存揮発成分量が1.0重量%より少ないと、2次発泡倍率が低くなりすぎることも有り得るため、良好な成形性を得るのに影響を与える傾向がある。また、発泡層10中の残存揮発成分量が5.0重量%を超えると、接着剤層との間に空気溜まりが発生したり、経時による寸法安定性が低下する傾向がある。
なお、発泡層10中の残存揮発成分量は、ガスクロマトグラフィーにより測定しても良いが、通常、発泡層10の試験片を耐熱性樹脂が軟化を始める温度以上でかつ分解温度以下の温度範囲で加熱して揮発成分を充分に揮発させ、加熱前後の重量差により測定することができる。
【0033】
一般に、発泡シートである発泡層10(1次発泡層)においては、押出発泡成形時に延伸されて扁平となっていたセルが、成形加熱時に扁平率を解消する方向にその形状を変化させることにより、加熱収縮が発現させる。その加熱収縮が、結果的に自動車内装材の耐熱変形を起こす。
【0034】
本発明において、「耐熱変形」とは、自動車天井材を加熱試験した場合、加熱前後での発泡セルの加熱収縮による形状変形等により自動車天井材の寸法変化が発生することを意味する。
【0035】
本発明においては、耐熱変形等の形状変化を抑制するためには、発泡層10(1次発泡層)のセル形状としては、発泡層の両面表層部のセル密度アップを押出発泡成形シート化時に両表面とも均一に冷却することによりハードスキン層として形成することにより、発泡層の表層部を剛直化することで加熱収縮の量を抑制することができる。
【0036】
さらに、発泡層10のセル内圧の変化をなるべく小さくすることにより、加熱収縮量を小さくできる。例えば、発泡層10の押出発泡成形後、非発泡層11および13を積層加工するまでの養生時間を30日以上確保することにより、セル内圧の変化をなるべく小さくすることができる。
【0037】
さらに、加熱収縮による耐熱変形量は、二次加熱成形時の加熱温度を130〜155℃の範囲に制御し、発泡層10のセルに加熱成形時の歪みを与えない条件にて成形加工することによっても、非発泡層11または13を積層しない場合でも小さくすることができる。
【0038】
本発明において使用される発泡シートである発泡層10の基材樹脂には、必要に応じて気泡調整剤、耐衝撃性改良剤、滑剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、安定剤、臭気低減剤、タルクなどを添加してもよい。
【0039】
本発明において、非発泡層11または13に用いられる熱可塑性樹脂としては、具体的には、例えば、PS系樹脂、耐熱PS系樹脂、変性PPE系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂、ポリアミド(ナイロン)系樹脂などが挙げられ、これらは単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
これらのうちでも、発泡層10との接着性の観点から、変性PPE系樹脂、耐熱PS系樹脂が好ましく使用される。
【0040】
本発明において、非発泡層11または13に用いられる熱可塑性樹脂として変性PPE系樹脂を用いる場合は、上述の発泡層10の場合と同様に、変性PPE系樹脂は、PPE系樹脂とPS系樹脂とを混合することによって変性を行ったものであり、PPE系樹脂とPS系樹脂との混合樹脂をいう。PPE系樹脂とPS系樹脂との混合による変性は、製造が容易である等の点から好ましい。
【0041】
非発泡層におけるPPE系樹脂、PS系樹脂の具体例や好ましいものの例示、それを使用する理由などは、発泡層10において説明した場合と同様である。ただし、PS系樹脂の好ましい具体例として、ハイインパクトポリスチレン(HIPS)で代表されるスチレン−ブタジエン共重合体が、非発泡層11または13の耐衝撃性改善効果が大きいという点から好ましい。
【0042】
本発明において、非発泡層11または13に用いられる熱可塑性樹脂として、変性PPE系樹脂を用いる場合には、変性PPE系樹脂である混合樹脂におけるPPE系樹脂とPS系樹脂の割合としては、PPE樹脂5〜70重量%およびPS系樹脂30〜95重量%であることが好ましく、PPE系樹脂7〜50重量%およびPS系樹脂50〜93重量%であることがより好ましい。PPE樹脂の混合割合が5重量%未満では、耐熱性が劣る傾向にあり、70重量%を超えると、加熱流動時の粘度が上昇し、非発泡層の押出加工成形が困難になる場合がある。
【0043】
本発明において、非発泡層11または13に用いられる熱可塑性樹脂として耐熱PS系樹脂を使う場合は、使用される耐熱PS系樹脂としては、スチレンまたはその誘導体と、耐熱性の改善効果を有する他の単量体との共重合体である。耐熱性の改善効果を有し、スチレンまたはその誘導体と共重合可能な単量体としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸またはその誘導体およびその酸無水物;アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのニトリル化合物またはその誘導体が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上組み合わせて用いてもよい。
【0044】
また、スチレンまたはスチレン誘導体を重合させる際に、合成ゴムまたはゴムラテックスを添加して重合させたものと、マレイン酸、フマル酸、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸またはその誘導体およびその酸無水物、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのニトリル化合物との共重合体であってもよい。このうちでは、スチレン−無水マレイン酸系共重合体、スチレン−アクリル酸系共重合体、スチレン−メタアクリル酸系共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体が、その耐熱性改善効果、汎用性およびコストの面から好ましい。耐熱PS系樹脂は、単独で用いても良く、または2種類以上組み合わせても良い。
【0045】
本発明においては、耐熱PS系樹脂は、他の熱可塑性樹脂とブレンドして用いてもよく、ブレンドする熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、HIPS、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミドやそれらの共重合体などがあげられる。これらのうちでは、汎用性、均一分散が可能であること、非発泡層の耐衝撃性改善効果が大きいこと、コストの面等からHIPSが好ましい。HIPSとしては公知のものが使用でき、ゴム成分の含有量は通常1〜15重量%である。
【0046】
本発明における非発泡層11および13の片面目付は、60〜90g/mが好ましく、75〜90g/mがより好ましい。非発泡層の片面目付が60g/mより低い場合には、強度、耐熱性などが低下する傾向があり、90g/mより高い場合には、軽量性の効果が低下する傾向がある。
【0047】
本発明においては、非発泡層を形成する場合、必要に応じて、耐衝撃性改良剤、充填剤、滑剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、安定剤、臭気低減剤等を、単独または2種以上組み合わせて添加してもよい。
【0048】
耐衝撃性改良剤は、非発泡層11および13を発泡層10に積層し、加熱成形時に2次発泡させた積層シートを自動車天井材として成形する際のパンチング加工や、積層シートや成形体を輸送する際に、非発泡層11および13の割れなどを防止するのに有効である。本発明における耐衝撃性改良剤としては、基材樹脂に混合することによってその効果を発揮するものであれば、特に限定なく使用し得る。耐衝撃性改良剤は、重合による変性で熱可塑性樹脂に導入した耐衝撃性改良効果を発揮し得る成分であってもよく、例えば、HIPSなどのように耐衝撃性改良成分を含むものを混合して非発泡層に使用する場合も、非発泡層11または13に耐衝撃性を付与することができる。
【0049】
本発明においては、不織布層20を自動車天井材用積層発泡シートの室外側非発泡層13に積層することにより、自動車天井材と自動車の天板との接触による擦れ音を防止することができる。
【0050】
本発明における不織布層20としては、繊維素材により構成される不織布を用いることができる。
【0051】
不織布繊維を構成する樹脂成分としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などのポリエステル系樹脂を成分とするものがあげられる。
これらの中で、紡糸加工製、繊維強度、経済性の点から、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましい。
【0052】
本発明における不織布層20として使用される不織布としては、原料繊維をスパンボンド方式にて接合させた布状物のもの(以下、「スパンボンド不織布」と称する)が使用できる。スパンボンド不織布は、その原料繊維として、長繊維からなる繊維を用いるため、高強度とおよび寸法安定性に優れ、さらに、直接紡糸される長繊維を加熱ロールで熱圧着することにより、工程が簡略化されるだけでなく、生産性の向上が図れ、熱圧着による繊維の結束が効率的に図れる点からも好ましい。
【0053】
本発明における不織布20として使用されるスパンボンド不織布は、加熱圧着により構成繊維が接合されている。加熱圧着部分は、一対のエンボスロール、またはエンボスロールと平滑ロールとからなる熱エンボス装置を用いた加熱エンボス加工により形成することができる。加熱圧着部分は、不織布に散在する点状に形成されたものや、連続的に線状に多数本形成されたものが採られる。熱圧着部分が散在する点状に形成されたものの場合、個々の加熱圧着部分の形状は、円形、楕円形、菱形、三角形等の多角形、鉤型、井形等の任意の形状を採ることができる。熱圧着部分が連続的に線上として形成されたものの場合、線上の加熱圧着部分が格子状やストライプ状に形成されているものを採ることができる。
【0054】
加熱圧着部分は、不織布に部分的に厚みの薄い部分として存在する。一方で、加熱圧着部分以外の部分は、不織布の表面層において、繊維同士が熱融着していると共に、内層は繊維形態を保持している。
【0055】
加熱圧着により部分的に厚みが薄い部分の面積は、不織布の全体の面積に対し、その比率が10%以上であることが好ましく、15%〜35%がより好ましい。熱圧着により部分的に厚みが薄い部分の面積比率が10%未満の場合、スパンボンド不織布としての布状物に十分な強力を保持することができなくなる傾向にある。一方で、熱圧着により部分的に厚みが薄い部分の面積比率が35%を超える場合、十分な伸び性を付与できなくなる傾向がある。
【0056】
不織布層20における加熱圧着により部分的に厚みが薄い部分以外の部分は、スパンボンド不織布の表面層全面において構成繊維同士が熱融着していると共に、不織布の内層は、繊維形態を保持している。これは、前記熱エンボス装置にて加熱エンボス加工を施工した後、表面が平滑な加熱カレンダーロールにかけることにより、適度な熱と圧力を加え、不織布の表面繊維に熱を加え、繊維同士を熱圧着させ、平面を平滑にするだけでなく、スパンボンド不織布を適切な厚みに制御する。一方で、スパンボンド不織布の内層を構成する繊維に対しては、加熱による影響を極力小さくすることにより、繊維形態を保持させ、繊維の積層、絡合形態を保持させる。このように、スパンボンド不織布の表面構成繊維を熱融着し、内層の繊維形態をして保持させることにより、スパンボンド不織布の適度な引張強度と伸び性の両立が図ることができる。加熱カレンダーロールを用いた加工は、一対の熱カレンダーロールに通すことや、熱カレンダーロールに沿わせて熱処理することにより、施工できる。
【0057】
不織布層20は、成形加工した自動車天井材と自動車天板等の他部材との擦れ音を防止するために積層される。そのために、不織布層20は、12〜30g/mの目付けを有していることが好ましく、12〜20g/mの目付けを有していることがより好ましい。不織布層20の目付けが12g/m未満では、有効な擦れ音防止の効果が認められず、目付けが30g/mを超えると、軽量性に劣り、いたずらにコストが増加する傾向がある。
【0058】
不織布層20は、スパンボンド不織布であるため、長繊維からなる繊維を構成とし、熱圧着にて繊維が結合を強化しているため、成形加工後の自動車天井材の不織布層20の構成繊維が強固な結束状態を維持できる。さらに、不織布層20は、自動車天井材を成形加工する場合、例えば、自動車天井材の意匠層を形成する表皮材の引張強度に拮抗する繊維の引張強度を有し、軽量化による成形品の剛性低下を防ぎ、成形品の初期形状、高温雰囲気下での使用における寸法安定性に優れる。
【0059】
本発明における不織布層20の不織布としては、23℃での長手方向の引張強度が35〜90N/50mm、および幅方向の引張強度が15〜35N/50mmであることが好ましく、長手方向の引張強度が40〜80N/50mm、および幅方向の引張強度が18〜30N/50mmであることがより好ましい。
23℃での長手方向および35N/50mm未満または幅方向の引張強度が15N/50mm未満の場合、軽量化された自動車天井材の剛性保持が困難となる傾向がある。常温で長手方向の引張強力が90N/50mm超または幅方向の引張強力が35N/50mm以上の場合、不織布の引張り強度が基材の引張り強度に勝り、成形加工時の延伸成形において、基材が挫屈するなどの外観上の不具合が発生する傾向にある。
【0060】
本発明における不織布層20の不織布としては、23℃での引張伸度が15%以上であることが好ましい。
23℃での引張伸度が15%未満の場合、自動車天井材の成形加工時の伸び性が不足し、不織布層の破断による外観不良が発生し、異音防止層としての機能発現ができなくなる傾向にある。
【0061】
ここで、不織布の引張強度および引張伸度は、不織布の長手方向・幅方向から切り出した幅50mm、長さ150mm試験片を、引張試験機(島津製作所社製 オートグラフ DSS2000)を用いて、引張速度200mm/分にて引張試験を実施した際の、破断時の引張強度および引張伸度である。
【0062】
不織布層20を室外側非発泡層13に積層する方法としては、図1に示したように、不織布層積層用接着剤層16を介して、室外側非発泡層13に不織布層20を接合する方法がある。
【0063】
不織布層積層用接着剤16を介して不織布層20の繊維構成体と非発泡層13とを接合する方法としては、ホットメルト等のような膜状または粉末状の固形接着剤を介して積層する方法、ラテックス接着剤のような液状接着剤を介して積層する方法、等が挙げられる。
【0064】
ホットメルト接着剤の具体例としては、ポリオレフィン系、変性ポリオレフィン系、ポリウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系、ポリアミド系、ポリエステル系、熱可塑性ゴム系、スチレン−ブタジエン共重合体系、スチレン−イソプレン共重合体系等の樹脂を主成分とするものが挙げられる。
【0065】
ホットメルト接着剤のような膜状または粉末状の固形接着剤層を介して不織布層20の繊維構成体を積層する方法としては、ホットメルト接着剤層を予め室外側非発泡層13の上に積層し、熱ラミネーション法により接着剤層を熱軟化させ、不織布層20の繊維構成体に圧着することにより接合する方法、発泡層10と室外側非発泡層13とのバインダーラミネーション加工時に、ホットメルト接着剤層を室外側非発泡層13と不織布20の繊維構成体とで挟み込み圧着して接合する方法が挙げられる。
【0066】
ラテックス接着剤の具体例としては、ポリスチレン系樹脂(PS系樹脂)ラテックス、スチレン−ブタジエン系共重合体(SB系樹脂)ラテックス、カルボキシル化変性スチレン−ブタジエン共重合体樹脂ラテックス(以下、「カルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス」と記す。)、カルボキシル化変性アクリロニトリル−スチレン系共重合体樹脂ラテックス(以下、「カルボキシル化変性AS系樹脂ラテックス」と記す。)が挙げられ、これらを単独で用いることも可能であるが、自動車内装材としての種々の要求特性を満たすためには、数種のラテックスを混合して使用することが好ましい。その中で、低温成膜性の良好なバインダーラテックスおよび耐熱性が高いレジンラテックスとの混合物を使用することにより、製造工程内の乾燥処理条件に依存しない安定で強固な初期接着強度とラテックス接着剤層の耐熱性を両立することができ、また、機械安定性の向上により製造工程での取扱い性を改善することができることからより好ましい。
【0067】
本発明におけるバインダーラテックスとしては、カルボキシル化変性SB系樹脂を構成樹脂とするラテックスが、機械安定性が良好な点および、非発泡層13と相溶性を有する点から好ましい。
【0068】
本発明におけるラテックス混合物中でのレジンラテックスの混合割合は、20〜50重量%が好ましく、30〜50重量%がさらに好ましい。レジンラテックスの混合割合が20重量%未満では、接着剤層の耐熱性が低下し、内装材の実用特性として要求されるレベルに達しない場合があり、50重量%を超えると、バインダーラテックスが連続相とならず、ラテックス混合物の最低成膜温度が20℃以上となり、室温での乾燥によりフィルムの形成が起こらず接着不良が発生する可能性がある。
【0069】
本発明におけるラテックス混合物の最低成膜温度は、20℃以下が好ましく、0℃以下がより好ましい。ラテックス混合物の最低成膜温度が20℃を超えると、室温での乾燥によりフィルムの形成が起こらず、接着不良が発生する場合がある。
【0070】
本発明におけるラテックス接着剤による室外側非発泡層13と不織布層20の繊維構成体との接着方法としては、イ)ラテックス接着剤を室外側非発泡層13表面に塗布し、未乾燥状態の塗布面に不織布層20を積層した状態で乾燥し、仮接着させた後、加熱プレスすることで接着させる方法、ロ)不織布層20の繊維構成体に予めラテックス接着剤を塗布し、未乾燥状態の塗布面に室外側非発泡層13が接する様に熱可塑性樹脂発泡積層シート50を積層した状態で乾燥し、仮接着させた後、加熱プレスする方法 がある。
ラテックス接着剤を塗布し、未乾燥状態で室外側非発泡層13および不織布層20の繊維構成体を積層させることにより、変性PPE系樹脂発泡シート等を使用した場合には、発泡シートの熱的ダメージを受けない加熱温度での加熱プレスによっても、要求される接着性が安定的に発現される。
【0071】
本発明におけるラテックスとしては、カーペットバッキング用、塗工紙用、不織布繊維処理用として当業者に知られるいずれのラテックスを使用することができる。
【0072】
ラテックス原液中の固形分濃度としては、通常、40重量%以上であるが、塗布量および塗布方法にあわせ、任意に水で希釈した後使用することが可能である。但し、ラテックス水希釈溶液の固形分濃度が低すぎると、工程内での乾燥が不十分となり、接着不良を引き起こす可能性があるため、20重量%以上が好ましい。
【0073】
本発明において使用するバインダーラテックスおよびレジンラテックスは、製造工程でポンプ輸送、配合の際の攪拌、コーティングの際のロールコーターによる剪断等間断なく機械的操作を受けるため機械安定性が良好なラテックスが好ましい。
【0074】
ラテックス接着剤の機械安定性を改善する方策としては、乳化剤の添加量を増加させる、pHをアルカリ側に調整する、ラテックスをカルボキシル化変性する等があげられるが、カルボキシル化変性が最も有効であるため、カルボキシル化変性のラテックスの使用が好ましい。
【0075】
本発明におけるラテックスの塗布方法としては、各種ロールコーター法、スプレー法、泡噴霧法等の方法が挙げられ、塗布量、塗布面の形状により選択される。
【0076】
本発明におけるラテックスは、配合添加剤として、必要に応じて、安定剤、老化防止剤、加硫促進剤、分散剤、充填剤、増粘剤、着色剤、消泡剤、ゲル化剤、凍結防止剤、軟化剤、増粘樹脂等を含有してもよい。
【0077】
本発明における不織布層積層用接着剤層16としてのラテックスの構成樹脂塗布量は、使用する熱可塑性樹脂の種類、必要とされる不織布層20との接着強度により任意に選択されるが、一般的に、混合ラテックス中の固形分として、1mあたり5〜50gが好ましく、5〜20gがより好ましい。ラテックス接着剤層18の構成樹脂塗布量が5g未満の場合は、接着性の改善効果が発現されない可能性が有り、50gを超える場合は、成形時に不織布層20より接着剤層16であるラテックスが染み出し金型を汚染する可能性がある。
【0078】
本発明における自動車用天井材は、室内側非発泡層11の表面に熱可塑性樹脂接着剤層18を介して意匠層である表皮材層22が積層される。
【0079】
本発明における表皮材層22とは、自動車用天井材の室内側最外層に積層される部材であり、自動車室内から見え、触れられる部分に配置されるため、特に意匠性、耐傷つき性、風合い、色目等が要求される。
【0080】
本発明における表皮材層22としては、不織布構成からなるものを使用することができる。
【0081】
本発明における表皮材に使用される不織布としては、原料繊維を接着剤、溶融繊維、あるいは機械的方法により接合させた布状物であれば、いずれの種類でも使用することができる。原料繊維の種類として、合成繊維、半合成繊維を使用することができる。原料繊維として、具体的には、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド(ナイロン)、ポリアクリロニトリル等の合成繊維を使用することができるが、これらのうちでもポリエステル繊維が好ましく、特に耐熱性の高いポリエチレンテレフタレート繊維が好ましい。
不織布の種類として、その製造加工方法により、接合バインダー接着布、ニードルパンチ布、スパンポンド布、スプレファイバー布、あるいはステッチボンド布等が挙げられ、いずれの不織布も使用することができる。
【0082】
原料繊維を接合させ、表皮材の耐摩耗性を確保するために、表皮材の構成繊維を接合するための接着剤層として、バインダー樹脂を表皮材の表面または裏面より塗布、塗工などによる含浸する方法がある。
【0083】
バインダー樹脂としては、水溶性、溶剤可溶性、ビスコース液、エマルジョン、合成樹脂粉末等のタイプが挙げられる。これらの中で、耐水性、柔軟性、作業性の観点から、エマルジョンのものが好適に使用される。エマルジョンタイプとして、アクリロ・ニトリル・ブタジエンラテックス、スチレン・ブタジエンラテックス、アクリレートラテックス、酢酸ビニル系ラテックス等が用いられ、これらは単独または2種以上の混合物としても用いることができる。
【0084】
表皮材22に使用される不織布は、表皮材の外観性等の品質を維持しつつコストを考慮すると、100〜200g/mの目付けを有していることが好ましく、130〜180g/mの目付けを有していることがより好ましい。不織布の目付が100g/m未満では、成形加工時の表皮の伸び性のばらつきに伴うスケ、ムラの外観不良が発生しやすくなる傾向がある。一方、不織布の目付が200g/mを超えると、軽量性の効果が低下する傾向がある。
【0085】
本発明において、接着剤層18を介して表皮材22を室内側非発泡層11に積層する方法としては、前述の接着剤層16を介して不織布層20を積層したのと同様にホットメルト等のような膜状または粉末状の固形接着剤を介して積層する方法を用いることができる。
【0086】
本発明の自動車天井材は、熱伝導率が0.0300W/m・Kより大きいと、自動車天井材の断熱性能が低下し、車室外に対する車室内の断熱が充分でなくなり、エアコンの過剰な使用によるエネルギーの消費、つまり自動車燃費の大幅な低下につながるため、好ましくない。
【0087】
次に、本発明の自動車天井材用発泡積層シートの製造法について説明する。
【0088】
本発明において使用される発泡層10(1次発泡層)は、例えば、以下のように製造することができる。すなわち、基材樹脂である耐熱性樹脂に対し、必要に応じて各種添加剤をブレンドしたものを、押出機を用いて樹脂温度150〜400℃にて溶融・混練する。次いで、高温高圧(樹脂温度150〜400℃および樹脂圧3〜50MPa)下にある押出機内へ、耐熱性樹脂100重量部に対して炭化水素系発泡剤2.0〜5.0重量部を圧入し、さらに、樹脂温度を発泡適正温度域(150〜300℃)に調節した後、サーキュラーダイなどを用い、低圧帯(通常は大気中)に押出し発泡させる。その後、マンドレル(円筒状冷却筒)などに接触させながら、例えば0.5〜40m/分の速度で引き取ることによりシート状に成形し、カットした後、巻き取るなどの方法により製造することができる。
【0089】
発泡層10に対し、非発泡層11および13、接着剤層16、接着剤層18を介して不織布層20を積層する方法としては、特に限定されるものではないが、予め発泡成形して巻き取られた発泡層10を繰り出しながら、押出機から供給される溶融状態の室内側非発泡層11の基材樹脂を、膜状、粉末状の固形接着剤層18とで挟み込む形で層状に積層した後、冷却ローラーなどによって圧着する方法(押出ラミネート法)、発泡層10と押出機から供給される溶融状態の室外側非発泡層13の基材樹脂を発泡層10と接着剤層16を介して不織布層20で挟み込む形で層状に積層した後、冷却ローラーなどによって圧着する方法により製造することができる。なかでも、発泡層10の押出発泡シート成形と非発泡層11および13の押出とをインラインで行って積層する方法が、製造工程の簡略化という点で好ましい。
【0090】
得られた自動車天井材用発泡積層シート(1次発泡積層シート)から賦型により自動車天井材(2次発泡積層成形体)を得る成形方法としては、上下にヒーターを持つ加熱炉の中央に1次発泡積層シートをクランプして導き、成形に適した温度(例えば、発泡積層シートの表面温度を120〜150℃)になるように加熱させた後、温度調節した金型にて表皮材と貼合の上、プレス冷却し、賦型する方法が挙げられる。
【0091】
成形方法の例としては、具体的には、例えば、プラグ成形、フリードローイング成形、プラグ・アンド・リッジ成形、リッジ成形、マッチド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エアスリップ成形、プラグアシスト成形、プラグアシストリバースドロー成形などの方法があげられる。
本発明における自動車天井材用発泡積層シートは、室外側非発泡層13に不織布層20を積層することにより、該積層発泡シートの成形加工における金型との接触による冷却を防止することができ、該シートを用いた成形品の加工歪みを低減することができる。さらに、不織布層を室外側非発泡層13に異音防止層として配置することにより、自動車の振動等による自動車天井材と自動車ボデー本体の擦れによって発生する異音を、該不織布層にて防止することができる。
【0092】
本発明において、自動車天井材用発泡積層シート中の発泡層(1次発泡シート)を加熱により2次発泡させる場合には、1次発泡シートに対して、通常1.2〜4倍に2次発泡させるのが好ましく、さらには1.5〜3倍に2次発泡させるのが好ましい。従って、2次発泡後の発泡層(2次発泡シート)の発泡倍率は、19〜100倍が好ましく、24〜66倍がより好ましく、26〜55倍がさらに好ましい。2次発泡倍率が1.2倍未満では、柔軟性に劣り、曲げ等による破損が生じ易い傾向がある。2次発泡倍率が4倍を超えると、強度が低下する傾向がある。
【0093】
2次発泡後の発泡層(2次発泡シート)の厚さは、1.2〜20mmが好ましく、2.5〜10.0mmがより好ましく、3.5〜7.0mmがさらに好ましい。2次発泡後の発泡層の厚さが1.2mmより小さいと、強度および断熱性に劣り、自動車内装材用発泡積層シートとして適当でない場合がある。厚さが20mmを超えると、成形賦型時の形状発現性が劣り、さらに必要以上に嵩高くなり車室内が狭くなる傾向がある。
【0094】
このようにして、自動車天井材用発泡積層シート30を表皮材22と貼合の上、成形して得られる自動車天井材自体の目付けは、330〜580g/mが好ましく、430〜530g/mがさらに好ましい。自動車天井材の全体目付けが330g/m未満では、強度が劣り、曲げ等による破損が生じ易く、断熱性能が低下する傾向がある。580g/mを超えると、重量増に伴う取扱い性(作業者のハンドリング性)が低下し、本発明の課題である軽量性に反する傾向がある。
【0095】
以上、本発明に係わる自動車天井材用発泡積層シートおよび自動車天井材の実施態様を種々説明したが、本発明は前記の態様に限定されるものではない。例えば、自動車内装材用発泡積層シートは用途として電車、航空機、建築物の室内などの内装材用発泡積層シートにも使用することができ、広義に解釈されるべきものである。その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき、種々なる改良、変更、修正を加えた態様で実施し得るものである。
【実施例】
【0096】
以下に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限を受けるものではない。
実施例または比較例に用いた樹脂を表1に示した。また、異音防止不織布層に用いた不織布の物性を表2に示した。
【0097】
【表1】

【0098】
【表2】

なお、表1に示した各符号に関する記載は次の通りである。
PPE :ポリフェニレンエーテル樹脂
PS :ポリスチレン樹脂
HIPS :ハイインパクトポリスチレン樹脂
SB :スチレン・ブタジエン系共重合樹脂
【0099】
実施例または比較例にて実施した評価方法を、以下に示す。
【0100】
(発泡層および成形体の厚さ)
得られた1次発泡シートおよび成形体に対し、幅方向に20ヵ所の厚さを測定し、その測定値の平均値を算出した。
【0101】
(発泡倍率)
得られた1次発泡シートの密度dfをJIS K7222に準じて測定し、別途、変性PPE系樹脂の密度dpをJIS K7112に準じて測定し、発泡倍率=dp/dfの式により算出した。
【0102】
(セル径)
得られた1次発泡シート発泡層の断面を光学顕微鏡で観察して20個のセル径を測定し、その測定値の平均値を算出した。
【0103】
(独立気泡率)
得られた1次発泡シートの独立気泡率は、ASTMD−2859に準じて、マルチピクノメーター(ベックマン社製)を用いて測定した。
【0104】
(目付)
用いた材料の任意の5ヵ所より、100mm角の大きさの試験片を切り出し、それらの重量を測定した後、平均値を算出し、m当たりに換算した。
【0105】
(異音防止不織布層の引張強度、引張伸度)
得られた不織布層の任意の5箇所より、幅50mm、長さ150mmの大きさの試験片を切り出し、その試験片を引張り試験機(島津製作所社製 オートグラフ DSS2000)を用い、23℃雰囲気下において、引張速度200mm/分にて引張試験を行い、破断時の強度および伸度を測定した。
【0106】
(実装耐熱性試験)
図3に示すような自動車天井材40(幅1180mm×長さ1800mm)を下面が意匠層である不織布表皮材となるよう配置して、自動車天井材用検具に装着した。なお、自動車天井材について、端末部(aおよびb)の任意10箇所、一般部(c)の任意10箇所の測定点に刻印を施した。測定点付近に標線を設け垂直方向の距離を測定した。
次に、50℃±1℃、相対湿度95%に設定した恒温恒湿室に、該自動車天井材40を23.5時間投入放置した後、恒温恒湿室の設定条件を23℃±1℃、相対湿度50%に変更し、30分間放置した。その後、恒温恒湿室の設定条件を−30℃±1℃、相対湿度50%に変更して7.5時間放置した後、恒温恒湿室の設定条件を23℃±1℃、相対湿度50%に戻し、30分間放置した。その後、恒温恒湿室の設定条件を80±1℃、相対湿度50%に設定した条件に15.5時間放置後、恒温恒湿室の設定条件を23℃±1℃、相対湿度50%に戻し、1時間放置した。
上記温度履歴を経た自動車天井材40に刻印された測定点の垂直方向の寸法変化量を測定し、a〜hの最大値を記録した。
寸法変化量の絶対値の最大量より、耐熱変形性を以下のように判断した。
[端末部]
○: 変化量 ±2.0mm以内
△: 変化量 +2.0mm超+4.0mm以内,
−2.0mm超―4.0mm以内
×: 変化量 ±4.0mm超
[一般部]
○: 変化量 ±10.0mm以内
△: 変化量 +10.0mm超+20.0mm以内,
−10.0mm超−20.0mm以内
×: 変化量 ±20.0mm超
なお、最大変位量は、垂直反り上がり方向をプラス(+)、垂直垂れ下がり方向をマイナス(−)として測定した値である。
【0107】
(ハンドリング剛性)
自動車天井材について、自動車天井材用検具に装着時のハンドリング性について以下の指標で判断した。
○: 検具組み付け時、剛性感あり、問題なし。
△: 検具組み付け時、剛性がやや不足しており、座屈する箇所あり。
×: 検具組み付け時、剛性が不足しており、折れ曲がる。
【0108】
(熱伝導率測定)
JIS A1412に基づいて、自動車天井材の熱伝導率を測定した。判定の基準として、
○: 0.0300W/m・K以下
△: 0.0300W/m・K超、0.0330W/m・K未満
×: 0.0330W/m・K以上
(軽量性)
自動車成形天井用発泡積層シートの目付を測定し、以下のように判断した。
◎: 300g/m以下。
○: 300g/m超、380g/m未満。
△: 380g/m以上、500g/m未満。
×: 500g/m以上。
【0109】
(実施例1)
<発泡層の製造>
PPE樹脂成分30重量%およびPS樹脂成分70重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部およびPS樹脂(B)57.1重量部とを混合した混合樹脂100重量部に対して、iso−ブタンを主成分とする炭化水素系発泡剤(iso−ブタン/n−ブタン=85/15重量%)4.7重量部およびタルク0.32重量部を押出機により樹脂温度270℃にて混練し、樹脂温度を195℃まで冷却し、圧力15MPaでサーキュラーダイスにより押出し、引き取りロールを介して巻取りロールにロール状に巻取り、一次発泡層の厚さ2.3mm、一次発泡倍率18.5倍、独立気泡率86%、セル径0.15mmおよび目付120g/mの1次発泡シートの巻物を得た。
<室外側非発泡層の積層>
前記1次発泡シートをロールより繰り出しながら、PPE樹脂成分10.0重量%、PS樹脂成分79.3重量%およびゴム成分10.7重量%となるようにPPE樹脂(A)14.3重量部およびHIPS樹脂(C)85.7重量部を混合した混合樹脂を、押出機を用い樹脂温度235℃にて溶融・混練し、Tダイを用いてフィルム状に押出し、溶融状態でフィルム状の室外側非発泡層を前記1次発泡シートに積層し、目付80g/mの変性PPE系樹脂非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を積層時に、異音防止用不織布層として、カルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス接着剤(F)が塗布された(塗布目付:5g/m−dry)引張強度が長手方向 41N/50mm、幅方向 18N/50mm、引張伸度が26%であるスパンボンド不織布マット繊維構成体(G)を積層した。
<室内側非発泡層の積層>
得られた変性PPE系樹脂非発泡層を形成した発泡積層シートに、PPE樹脂成分15.0重量%、PS樹脂成分84.4重量%およびゴム成分0.6重量%となるようにPPE樹脂(A)21.4重量部、PS樹脂(B)73.6量部およびHIPS樹脂(C)5重量部を混合した混合樹脂を、樹脂温度が235℃となるようフィルム状に押し出し、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を形成したシートの反対面に目付80g/mの変性PPE系樹脂室内側非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室内側非発泡層を積層時に、表皮材接着剤層として、目付30g/mのホットメルトフィルム(E)[倉敷紡績(株)製、クランベターX2200]を積層した。
<意匠面表皮層の積層>
自動車天井用発泡積層シートの表皮接着材層を加熱軟化させ、目付140g/mのプレーンニードルパンチ不織布(D)[(株)オーツカ製]を圧着し、自動車天井用発泡積層シートに意匠面表皮材として積層した自動車天井用基材を得た。
<自動車天井材の成形>
この自動車天井用基材を、上面側を意匠面表皮材層、下面を異音防止用不織布層となるよう配置し、該基材の幅方向2方をクランプして加熱炉に入れ、自動車天井用基材の表面温度が、意匠面表皮材表面で165℃、基材異音防止用不織布表面で130℃となるように40秒加熱した。その後、自動車成形天井用金型(幅1180mm,長さ1800mmの金型、上凸型、下凹型形状)を用い、金型クリアランス5.2mmでプラグ成形を行った。その後、トリミング、パンチング加工を施し、自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等の外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0110】
(実施例2)
<発泡層の製造>
PPE樹脂成分30重量%およびPS樹脂成分70重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部およびPS樹脂(B)57.1重量部とを混合した混合樹脂100重量部に対して、iso−ブタンを主成分とする炭化水素系発泡剤(iso−ブタン/n−ブタン=85/15重量%)4.9重量部およびタルク0.32重量部を押出機により樹脂温度270℃にて混練し、樹脂温度を190℃まで冷却し、圧力16MPaでサーキュラーダイスにより押出し、引き取りロールを介して巻取りロールにロール状に巻取り、一次発泡層の厚さ2.1mm、一次発泡倍率20.5倍、独立気泡率83%、セル径0.14mmおよび目付100g/mの1次発泡シートの巻物を得た。
上記以外は、実施例1と同様な方法で自動車天井用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等の外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0111】
(実施例3)
<室外側非発泡層の積層>
実施例2記載の発泡層の製造において得た目付100g/mの発泡シートをロールより繰り出しながら、PPE樹脂成分20.0重量%、PS樹脂成分71.1重量%およびゴム成分8.9重量%となるようにPPE樹脂(A)28.6重量部およびHIPS樹脂(C)71.4重量部を混合した混合樹脂を、押出機を用い樹脂温度235℃にて溶融・混練し、Tダイを用いてフィルム状に押出し、溶融状態でフィルム状の室外側非発泡層を前記1次発泡シートに積層し、目付60g/mの変性PPE系樹脂非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を積層時に、異音防止用不織布層として、前記カルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス接着剤(F)が塗布された(塗布目付:5g/m−dry)引張強度が長手方向41N/50mm、幅方向18N/50mm、引張伸度が26%であるスパンボンド不織布マット繊維構成体(G)を積層した。
<室内側非発泡層の積層>
得られた変性PPE系樹脂非発泡層を形成した発泡積層シートに、PPE樹脂成分3.0重量%、PS樹脂成分69.4重量%およびゴム成分0.6重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部、PS樹脂(B)52.1量部およびHIPS樹脂(C)5重量部を混合した混合樹脂を、樹脂温度が235℃となるようフィルム状に押し出し、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を形成したシートの反対面に目付60g/mの変性PPE系樹脂室内側非発泡層を形成した。
その後、変性PPE系樹脂室内側非発泡層面に、表皮材接着剤層としてカルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス接着剤(F)[JSR(株)製、JSR0569]を、目付け25g/mとなるようロールコーターを用いて塗布し、目付140g/mのプレーンニードルパンチ不織布(D)を圧着した後、乾燥温度110℃にて乾燥を行い、意匠面表皮材として発泡積層シートに積層した。
上記以外は、実施例1と同様な方法で自動車天井用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等の外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0112】
(実施例4)
室内側非発泡層、室外側非発泡層の目付を90g/mとした以外は、実施例1と同様な方法で自動車天井用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等の外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0113】
(実施例5)
引張強度が長手方向84N/50mm、幅方向30N/50mm、引張伸度が25%であるスパンボンド不織布マット繊維構成体(H)を用いた以外は、実施例1と同様な方法にて、自動車天井材用発泡積層シートを得、成形加工にて、自動車天井材を得た。
取得した自動車天井の外観を観察したところ、割れ等外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0114】
(比較例1)
<発泡層の製造>
PPE樹脂成分30重量%およびPS樹脂成分70重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部およびPS樹脂(B)57.1重量部とを混合した混合樹脂100重量部に対して、iso−ブタンを主成分とする炭化水素系発泡剤(iso−ブタン/n−ブタン=85/15重量%)4.7重量部およびタルク0.32重量部を押出機により樹脂温度270℃にて混練し、樹脂温度を195℃まで冷却し、圧力15MPaでサーキュラーダイスにより押出し、引き取りロールを介して巻取りロールにロール状に巻取り、一次発泡層の厚さ1.4mm、一次発泡倍率18.5倍、独立気泡率86%、セル径0.15mmおよび目付70g/mの1次発泡シートの巻物を得た。
<室外側非発泡層の積層>
前記1次発泡シートをロールより繰り出しながら、PPE樹脂成分10.0重量%、PS樹脂成分79.3重量%およびゴム成分10.7重量%となるようにPPE樹脂(A)14.3重量部およびHIPS樹脂(C)85.7重量部を混合した混合樹脂を、押出機を用い樹脂温度235℃にて溶融・混練し、Tダイを用いてフィルム状に押出し、溶融状態でフィルム状の室外側非発泡層を前記1次発泡シートに積層し、目付50g/mの変性PPE系樹脂非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を積層時に、異音防止用不織布層として、カルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス接着剤(F)が塗布された(塗布目付:5g/m−dry)引張強度が長手方向 41N/50mm、幅方向 18N/50mm、引張伸度が26%であるスパンボンド不織布マット繊維構成体(G)を積層した。
<室内側非発泡層の積層>
得られた変性PPE系樹脂非発泡層を形成した発泡積層シートに、PPE樹脂成分15.0重量%、PS樹脂成分84.4重量%およびゴム成分0.6重量%となるようにPPE樹脂(A)21.4重量部、PS樹脂(B)73.6量部およびHIPS樹脂(C)5重量部を混合した混合樹脂を、樹脂温度が235℃となるようフィルム状に押し出し、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を形成したシートの反対面に目付50g/mの変性PPE系樹脂室内側非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室内側非発泡層を積層時に、表皮材接着剤層として、目付け30g/mのホットメルトフィルム(E)を積層した。
上記以外は、実施例1と同様な方法にて自動車天井材用発泡積層シートを得、成形加工を行い、自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、成形天井の深絞り部であるピラー部位に割れを観察した。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0115】
(比較例2)
異音防止用不織布層を積層しなかった以外は、実施例1と同様な方法にて自動車内装材用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0116】
(比較例3)
不織布として、引張強度が長手方向12N/50mm、幅方向2N/50mm、引張伸度が45%であるスパンレース不織布マット繊維構成体(I)を用いた以外は、実施例1と同様な方法にて、自動車天井材用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0117】
(比較例4)
<発泡層の製造>
PPE樹脂成分30重量%およびPS樹脂成分70重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部およびPS樹脂(B)57.1重量部とを混合した混合樹脂100重量部に対して、iso−ブタンを主成分とする炭化水素系発泡剤(iso−ブタン/n−ブタン=85/15重量%)4.7重量部およびタルク0.32重量部を押出機により樹脂温度270℃にて混練し、樹脂温度を215℃まで冷却し、圧力9MPaでサーキュラーダイスにより押出し、引取りロールを介して巻取りロールにロール状に巻取り、一次発泡層の厚さ1.7mm、一次発泡倍率15.0倍、独立気泡率53%<表、セル径0.35mmおよび目付120g/mの1次発泡シートの巻物を得た。
上記以外は、実施例1と同様な方法で自動車天井用発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、比較例1の同一の箇所に割れを観察した。
一方、得られた自動車成形天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0118】
(比較例5)
<発泡層の製造>
PPE樹脂成分30重量%およびPS樹脂成分70重量%となるようにPPE樹脂(A)42.9重量部およびPS樹脂(B)57.1重量部とを混合した混合樹脂100重量部に対して、iso−ブタンを主成分とする炭化水素系発泡剤(iso−ブタン/n−ブタン=85/15重量%)2.3重量部およびタルク0.32重量部を押出機により樹脂温度270℃にて混練し、樹脂温度を205℃まで冷却し、圧力18MPaでサーキュラーダイスにより押出し、引き取りロールを介して巻取りロールにロール状に巻取り、一次発泡層の厚さ2.2mm、一次発泡倍率12.0倍、独立気泡率85%、セル径0.25mm、目付200g/mの1次発泡シートの巻物を得た。
<室外側非発泡層の積層>
前記1次発泡シートをロールより繰り出しながら、PPE樹脂成分10.0重量%、PS樹脂成分79.3重量%およびゴム成分10.7重量%となるようにPPE樹脂(A)14.3重量部およびHIPS樹脂(C)85.7重量部を混合した混合樹脂を、押出機を用い樹脂温度235℃にて溶融・混練し、Tダイを用いてフィルム状に押出し、溶融状態でフィルム状の室外側非発泡層を前記1次発泡シートに積層し、目付150g/mの変性PPE系樹脂非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を積層時に、異音防止用不織布層として、カルボキシル化変性SB系樹脂ラテックス接着剤(F)が塗布された(塗布目付:5g/m−dry)引張強度が長手方向 41N/50mm、幅方向 18N/50mm、引張伸度が26%であるスパンボンド不織布マット繊維構成体(G)を積層した。
<室内側非発泡層の積層>
得られた変性PPE系樹脂非発泡層を形成した発泡積層シートに、PPE樹脂成分15.0重量%、PS樹脂成分84.4重量%およびゴム成分0.6重量%となるようにPPE樹脂(A)21.4重量部、PS樹脂(B)73.6量部およびHIPS樹脂(C)5重量部を混合した混合樹脂を、樹脂温度が235℃となるようフィルム状に押し出し、変性PPE系樹脂室外側非発泡層を形成したシートの反対面に目付150g/mの変性PPE系樹脂室内側非発泡層を形成した。
その際、変性PPE系樹脂室内側非発泡層を積層時に、表皮材接着剤層として、目付け30g/mのホットメルトフィルム(E)を積層した。
<意匠面表皮層の積層>
自動車天井用発泡積層シートの表皮接着剤層を加熱軟化させ、目付140g/mのプレーンニードルパンチ不織布(D)を圧着し、意匠面表皮材として発泡積層シートに積層した。
上記以外は、実施例1同様の方法で、自動車天井用積層発泡積層シートを得、成形加工にて自動車天井材を得た。
取得した自動車天井材の外観を観察したところ、割れ等外観異常は観察されなかった。
一方、得られた自動車天井材および該成形体から試験片を切り出し、各種評価項目について評価試験を実施し、表3に示した結果を得た。
【0119】
【表3】

【符号の説明】
【0120】
10 発泡層
11 室内側非発泡層
13 室外側非発泡層
16 不織布層積層用接着剤層
18 表皮材接着剤層
20 異音防止用不織布層
22 意匠用不織布表皮層
30 自動車天井材発泡積層シート
35 自動車天井用基材
40 自動車天井材
42 ルームミラー取付穴
44 アシストグリップ取付穴
46 サンバイザー取付穴
48 サンバイザー留め取付穴
50 室内灯取付穴
a 成形天井材 フロント端末部位
b 成形天井材 リア端末部位
c 成形天井材 一般部


【特許請求の範囲】
【請求項1】
変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を基材樹脂とする、発泡倍率が16〜25倍、独立気泡率が80%以上、および目付80〜120g/mである発泡層の両面に、
熱可塑性樹脂を基材樹脂とする、片面目付が60〜90g/mである非発泡層が積層されてなる自動車天井材用発泡積層シートであって、室外側非発泡層面に、23℃での長手方向での引張強度が35〜90N/50mm、幅方向での引張強度が15〜35N/50mm、かつ、引張伸度が15%以上であり、目付12〜30g/mであるポリエチレンテレフタレート系樹脂繊維不織布層が積層されてなり、室内側非発泡層面に、目付15〜30g/mである表皮接着剤が積層してなり、熱可塑性樹脂発泡積層シート全体の目付230〜380g/m、熱伝導率が0.0300W/m・K以下であることを特徴とする、自動車天井材用発泡積層シート。
【請求項2】
発泡層の基材樹脂である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂が、ポリフェニレンエーテル系樹脂25〜70重量%およびポリスチレン系樹脂75〜30重量%からなる混合樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の自動車天井材用発泡積層シート。
【請求項3】
非発泡層の基材樹脂が、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂または耐熱ポリスチレン系樹脂であることを特徴とする、請求項1および請求項2のいずれか1項に記載の自動車天井材用発泡積層シート。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動車天井材用発泡積層シートの室内側非発泡層面に対して、表皮接着剤を介して表皮材を積層し、表皮材を意匠層として室内側に配置するように成形してなることを特徴とする、自動車天井材。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−20704(P2012−20704A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−161612(P2010−161612)
【出願日】平成22年7月16日(2010.7.16)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】