(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂、強化繊維及び加熱膨張性粒子を分散含有するスタンパブルシートを用意し、
このスタンパブルシートに表皮材を重ねてから平板型のホットプレス機で、上記熱可塑性樹脂が押し潰されて強化繊維との接触面積が増加するように加熱状態で圧縮することで、スタンパブルシート表面に表皮材を押付けて、スタンパブルシートに表皮材が貼り付けられた貼合部材を製造した後、
ホットプレス機を開き、加熱された貼合部材のスタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させて所定の厚さの膨張貼合部材を形成し、
その後、この膨張貼合部材をコールドプレス機に入れて加圧成形して車両用内装部材を成形することを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス金型の表皮層側の表面には、シボ模様が形成されていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、スタンパブルシートと表皮材は１６０〜２１０℃で加熱され、且つスタンパブルシートの厚さで、圧縮する前に比較して０．９倍以下に圧縮され、５〜３０秒間保持されていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、上記スタンパブルシートの上記熱可塑性樹脂の融点以上で且つ上記加熱膨張性粒子の膨張開始温度以上の温度に加熱されることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記スタンパブルシートに表皮材を重ねてホットプレス機で圧縮する際、スタンパブルシート中の加熱膨張性粒子が潰れないように圧縮することを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
加熱膨張性粒子は、該加熱膨張性粒子を１０℃／分で昇温させたときに加熱膨張性粒子の粒径が最大となる最大膨張温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも高いことを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、該スタンパブルシートで表皮材が重ねられる側の表面に、熱融着性樹脂からなる樹脂製シートを設け、この樹脂製シートに表皮材が重ねられるようになっていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、上記加熱膨張性粒子の膨張性を残すように加熱状態で圧縮し、
その後、ホットプレス機を解放して、加熱膨張性粒子が膨張できるクリアランスに広げることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剛性と接着性に優れる車両用内装部材の成形方法、特にスタンパブルシートからなる基材に表皮材を貼合せて成形された車両用内装部材の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタンパブルシートは、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維と熱可塑性樹脂などからなる複合材料であり、加熱膨張させたのちプレスして大型部材を成形するのに適したシート状素材である。このようなスタンパブルシートは、複雑な形状に成形でき、かつその成形品が高い強度を有すると共に軽量であるという点から、近年自動車用内装部材等で実用化されている。このスタンパブルシートは、ほぼ単繊維の状態にまで開繊した強化繊維を含有するので、再び樹脂の融点以上かつ分解点未満の温度に加熱すると、樹脂に拘束されていた強化繊維がスプリングバックを起こして、元の厚さの数倍以上に膨張した膨張シートとなる。そして、この膨張シートが、圧縮成形や真空成形、圧空成形等に供され、所定形状の軽量スタンパブルシートの成形を可能にする。すなわち、成形時の金型クリアランスを、理論厚さ（製品の空隙率がゼロとしたときの厚さ）より大きく調整することにより、上記スタンパブルシートよりも密度が小さく、面剛性の高い多孔質の膨張成形品を得ることができる（特許文献１）。
【０００３】
上記の膨張成形品は、ランダムな方向に配向した強化繊維同士が交絡し、溶融、固化した熱可塑性樹脂によって固着、結合された三次元の網目状構造を有する多孔質体となっている。このような膨張成形品の剛性は、弾性率と厚みの３乗の積に比例することから、その剛性を高めるためには、弾性率を高めるか、その厚みを厚くすることが有効である。膨張成形品の厚みを増すには、素材となるスタンパブルシートの厚さを増す方法、スタンパブルシートの膨張性を高める方法がある。しかし、スタンパブルシート自体の厚さを増すことは、重量の増加を招くので好ましくない。また、スタンパブルシートの膨張性は、強化繊維のスプリングバックの作用に依存しているため、その膨張性を高めるには限界がある。
【０００４】
そのために、スタンパブルシートの中に、加熱することによって膨張する性質を有する加熱膨張性粒子を混合し、これを加熱、膨張させて、重量を増加させないようにしてシートの厚みを強制的に厚くする技術が提案されている（例えば、特許文献２）。ここで、上記加熱膨張性粒子とは、直径が数十μｍ程度のコアシェル型の構造をした粒子が一般的であり、コアは液状の炭化水素、シェルはガスバリア性を有する熱可塑性樹脂からなり、これを加熱すると、炭化水素が気化膨張するとともに、熱可塑性樹脂が軟化して、直径が数百μｍ程度の球状に膨張するものが多く使用されている。
【０００５】
また、上記膨張成形品において、装飾性を必要とする部材、例えば自動車の天井部材等に用いる場合には、一般的に上記スタンパブルシート（或いは膨張シート）に装飾用表皮材を重ねて貼合してなる貼合部材とすることが行なわれている（例えば、特許文献３、４）。このような貼合部材からなる自動車内装材には、高剛性だけでなく、スタンパブルシート或いは膨張シート（以下、スタンパブルシート及び膨張シートの両方を「基材」ともいう）と表皮材との間に高い接着強度が強く要求される。
【０００６】
このような貼合部材の貼合せ技術として、従来、膨張シートと装飾用表皮材とを接着剤を介在させることなく単に加熱加圧成形することにより貼合わせ一体化することが考えられる。しかし、膨張シートと表皮材間に接着層がない単純な貼合わせでは、空隙率が大きい膨張シートと表皮材との接触面積が小さく、しかも、貼合わせ時の接着成分が膨張シートの表層に存在している熱可塑性樹脂のみであり、且つ膨張シートの膨張状態を維持しながら貼合部材を成形するために、貼合時の成形圧力は小さくなっており、それ故に、膨張シート内部から表面への樹脂分の浸透（補給）も少ないから、膨張シートと表皮材間に十分な密着強度を期待することはできない。特に、加熱膨張性粒子を膨張シートに含ませたものでは、この加熱膨張性粒子が膨張シートと表皮材との接着性を阻害する要因となるために、接着剤なしでは実用化できないと言われている。
【０００７】
そのために、膨張シートと表皮材の間に接着層を介在させて両者を一体化することが一般的に行なわれている。例えば、特許文献３では、膨張シートと表皮材との間に熱融着性接着剤タイプの接着剤を介在させた状態で加圧成形することにより、膨張シートと表皮材の密着性を改善する技術が知られている。この従来技術では、スタンパブルシートに熱融着性接着剤層を重ねてから加熱炉に入れて、加熱膨張性粒子を発泡させて膨張シートにすると共に熱融着性接着剤を溶融し、加熱炉から取り出して膨張シート上の熱融着性接着剤が溶融状態のままで表皮材を重ねてから、冷間プレス金型に入れて成形するようにしている。この従来技術では、熱融着性接着剤で表皮材を基材に貼合わせるようになっているが、溶融した熱融着性接着剤が、基材である多孔質の膨張シートの空隙に浸透するので、膨張シートと表皮材との間に残存しなくなり、いわゆる有効な接着含浸層を形成しなくなる。そのため、膨張シートと表皮材との密着性は十分でなく、しかも、非通気性が悪いという問題があった。そのために、熱融着性接着剤タイプの接着剤を増やしたり、別のフィルム素材を介在させたりしている。この場合には、重量の増加やコストアップを招くので好ましくない。また、この加熱膨張性粒子はスタンパブルシートが膨張した膨張シートと表皮材との接着性を阻害する要因となるために、上記のように熱融着性接着剤タイプの接着剤を用いても十分な接着強度を得ることができていない。
【０００８】
また、特許文献４では、スタンパブルシートを製作する際に加熱膨張性粒子を一方の面側に偏在させておき、加熱膨張性粒子が偏在したスタンパブルシートを加熱して加熱膨張性粒子を膨張させて膨張シートとした後、この膨張シートの加熱膨張性粒子が偏在しない側の表面に表皮材を重ねて金型で加圧成形する等のように、基材に細工を施すようにしたものが開示されている。
【０００９】
この特許文献４では、強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子を、微小気泡を含む界面活性剤含有水性媒体中に均一に分散させた泡液を調製し、この泡液を抄造してウェブとし、その後、そのウェブを加熱し、加圧し、冷却してスタンパブルシートを作製しておく。膨張成形品を製造する際には、このスタンパブルシートを加熱し、前記加熱膨張性粒子を膨張させて膨張シートとし、この膨張シートに表皮材を重ねてからコールド金型で加圧成形した後、冷却することにより、膨張シートの一方の表面に表皮材が重ねられた膨張成形品を製造する方法が開示されている。特に、上記抄造の際に、吸引によって脱泡して加熱膨張性粒子をウェブのいずれか一方の面側に偏在させることにより、加熱膨張性粒子が一方の面側に偏在したスタンパブルシートとし、このスタンパブルシートを加熱膨張させて膨張シートを製造する際に、膨張シートのいずれか一方の面側に加熱膨張性粒子を偏在させるようにしている。そして、表皮材を膨張シートの加熱膨張性粒子が殆ど存在しない面側に積層し、金型で加圧成形し、基材に表皮材が貼合わされた膨張成形品を得ることが開示されている。しかし、この技術では、加熱膨張性粒子を一方向に偏在させるために、特殊な製法を必要とする上に、一方向に偏在させるために剛性を向上する上で限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−１７９２３４号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８４９４号公報
【特許文献３】特開平０２−０４５１３５号公報
【特許文献４】特開２００６−３４２４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献３，４のような従来技術では、一旦ウエブからスタンパブルシートを製造しておき、このスタンパブルシートを加熱して、スタンパブルシート内の加熱膨張性粒子を膨張させて膨張シートを製造してから、次にこの膨張シートに表皮材を重ねて金型で加圧成形する工程となっているために、膨張シートと表皮材との接着が不足する懸念があった。また、基材の重量をアップさせて剛性を確保するようにしており、軽量化できなかった。即ち、スタンパブルシート内に加熱膨張性粒子を含ませたものでは、基材と表皮材との接着性が不足し、得られた成形部材の剛性についても満足できるものではなかった。従来では、スタンパブルシート内に加熱膨張性粒子を含んで軽量化したもので、基材の剛性確保と基材と表皮材との接着性の両方を十分に満足できる貼合部材からなる車両用の内装材を得ることが困難であった。
【００１２】
本発明の目的は、上記問題を解消することにあり、特に、スタンパブルシート内に加熱膨張性粒子を含むことでシート膨張時の厚さを厚くできるようにして、且つスタンパブルシートと表皮材からなる貼合部材の剛性確保、及びスタンパブルシートと表皮材との接着性の両方を十分に満足できる貼合部材を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明者らは、従来のスタンパブルシート内の加熱膨張性粒子を膨張させて膨張シートとした後、表皮材を膨張シートに重ねて貼り付ける工程を変更できないかという点に着目した。
【００１４】
そして、工程を逆にしたらどうなるかということにチャレンジした。即ち、加熱膨張性粒子が加熱膨張する前に表皮材をスタンパブルシートに貼付け、貼り合わせた後にスタンパブルシートを膨張させることはできないかということを研究した。スタンパブルシートと表皮材とを貼合せた後に加熱膨張性粒子を膨張させると、この膨張工程によって両者間の貼合わせ部分が剥がれると推測されるので、この方法は無謀とも思われた。しかし、従来の方法、即ち、スタンパブルシートが膨張した後の膨張シートに表皮材を貼り合わせるためには、膨張シートの膨張状態を圧縮しないようにすることが必要であり、貼合わせ工程に限界があった。そのために、本発明者らは、一見無謀と思われるが、上記方法にこだわって、鋭意研究を行った。
【００１５】
実際には、スタンパブルシートの表面に先に単に接着剤層を設け、この上に表皮材を重ねて接着剤層で貼り付けるようにした。そして、この状態で加熱膨張させた。しかし、表皮材の接着力が不足する結果となった。即ち、加熱した際に、接着剤層が溶融して基材内に侵入するために接着力が不足する結果となり、又、加熱膨張性粒子が膨張することで、両者間の接着力を弱めていることも接着力不足をもたらしていた。
【００１６】
そのために、更に研究を進めた。前述したと同じように、表皮材をスタンパブルシートに先に接着しておき、それから加熱膨張性粒子を膨張させることを考えて、各種のテストを試みた。その中で、上述したような接着剤による接着に頼るのではなく、表皮材をスタンパブルシートに貼り付けることができないかと言うことを追求した。その中で、スタンパブルシートに表皮材を加熱圧縮させて接着できないかということを試みた。
【００１７】
加熱膨張性粒子を含むスタンパブルシートと表皮材とを重ねて加熱圧縮することは、スタンパブルシート内の加熱膨張性粒子の膨張性（後工程での膨張）を阻害するか或いは加
熱膨張性粒子自体を損傷する恐れがある可能性があると心配した。しかし、鋭意研究を行う中で、スタンパブルシートと表皮材とをホットプレス機で、加熱圧縮することを行った。このときに、ホットプレス機で加熱圧縮する条件（所定温度、所定圧力で所定時間）を適切に設定すれば、加熱膨張性粒子が破損することなく、加熱膨張性粒子の膨張性を残すような条件で加熱圧縮できて且つ両者を貼合わせると共に、ホットプレス機を解放した際に、このホットプレス機の加熱温度でスタンパブルシート内の加熱膨張性粒子を膨張させることができた。即ち、適切な加熱・圧縮条件で加熱・圧縮すれば、両者を貼り合わせると共に、圧縮状態を解放するとこの加熱温度で加熱膨張性粒子が膨張してスタンパブルシートが膨張シートとなりつつ両者間の貼合わせ状態が維持されることが解った。
【００１８】
上記の好結果をもたらす要因としては、スタンパブルシートに表皮材を重ねて加熱圧縮した際に、スタンパブルシート内の強化繊維を溶着している熱可塑性樹脂が押し潰されて熱可塑性樹脂の表面積が拡大し、強化繊維と熱可塑性樹脂との接触面積が増えることとなり、後で加熱膨張性粒子を膨張させてもスタンパブルシート（膨張シート）と表皮材とが剥がれることなく、両者間の貼合わせ状態が維持できているからであると言える。
【００１９】
特に、スタンパブルシートの表面に先に接着フィルム層を設け、この上に表皮材を重ねて貼り付けるようにすると貼合わせ効果が向上した。すなわち、スタンパブルシートと表皮材との間に熱融着性樹脂からなる樹脂フィルムを介在させ、加熱・圧縮条件を適切に設定すれば、貼付けは十分にできており、且つ加熱膨張性粒子が膨張する際にも膨張を阻害することは無く、貼合わせ状態が維持されると共に膨張状態も良好であった。
【００２０】
具体的には、本発明の請求項１の発明は、熱可塑性樹脂、強化繊維及び加熱膨張性粒子を分散含有するスタンパブルシートを用意し、このスタンパブルシートに表皮材を重ねてから平板型のホットプレス機で、上記熱可塑性樹脂が押し潰されて強化繊維との接触面積が増加するように加熱状態で圧縮することで、スタンパブルシート表面に表皮材を押付けて、スタンパブルシートに表皮材が貼り付けられた貼合部材を製造した後、ホットプレス機を開き、加熱された貼合部材のスタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させて所定の厚さの膨張貼合部材を形成し、その後、この膨張貼合部材をコールドプレス機に入れて加圧成形して自動車の内装部材を成形することを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車の内装部材の成形方法において、上記ホットプレス金型の表皮層側の表面には、シボ模様が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の自動車の内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、スタンパブルシートと表皮材は１６０〜２１０℃で加熱され、且つスタンパブルシートの厚さで、圧縮する前に比較して０．９倍以下に圧縮され、５〜３０秒間保持されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、上記スタンパブルシートの上記熱可塑性樹脂の融点以上で且つ上記加熱膨張性粒子の膨張開始温度以上の温度に加熱されることを特徴とする。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記スタンパブルシートに表皮材を重ねてホットプレス機で圧縮する際、スタンパブルシート中の加熱膨張性粒子が潰れないように圧縮することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記加熱膨張性粒子は、該加熱膨張性粒子を１０℃／分で昇温させたときに加熱膨張性粒子の粒径が最大となる最大膨張温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも高いことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の自動車の内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、該スタンパブルシートで表皮材が重ねられる側の表面に、熱融着性樹脂からなる樹脂製シートを設け、この樹脂製シートに表皮材が重ねられるようになっていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、上記加熱膨張性粒子の膨張性を残すように加熱状態で圧縮し、その後、ホットプレス機を解放して、加熱膨張性粒子が膨張できるクリアランスに広げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明によれば、内装部材の剛性とスタンパブルシートと表皮材との接着性とを有する軽量の自動車用内装部材を容易に得ることができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、表皮材が接触するホットプレス機の表面にシボ模様が形成されているので、表皮材の毛倒れを目立たなくして、表皮材の意匠性を維持することができる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、内装部材の剛性とスタンパブルシートと表皮材との接着性とを効果的に発揮した軽量の自動車用内装部材を容易に得ることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、ホットプレス機で、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂の融点以上で加熱膨張性粒子の膨張開始温度以上に加熱するので、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂の軟化ないし溶融が十分となり、スタンパブルシートと表皮材との貼付け強度及び加熱膨張性粒子の膨張が十分となる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、ホットプレス機で圧縮する際、スタンパブルシート中の加熱膨張性粒子が潰れないので、その後の膨張貼合部材の製造に必要な膨張性が確実に得られる。
請求項６の発明によれば、最大膨張温度が熱可塑性樹脂の融点よりも高いので、熱可塑性樹脂が溶融して強化繊維の周りに流動して付着した後に加熱膨張性粒子の粒径が最大となり、その十分な膨張性を得ることができる。
請求項７の発明によれば、より確実に接着性を確保できる。
請求項８の発明によれば、スタンパブルシートと表皮材とをホットプレス機で貼り合わせると共に、圧縮状態の解放により加熱膨張性粒子が膨張して、スタンパブルシートが膨張シートとなりつつ両者間の貼合わせ状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係わり、ホットプレス機にスタンパブルシートと表皮材とを重ねて置いた状態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係わり、ホットプレス機で加熱・圧縮して貼合部材を製造する状態を模式的に示す図である。
【図３】図２の後工程であって、ホットプレス機を開放してスタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させて膨張貼合部材を形成した状態を模式的に示す図である。
【図４】図３の後工程であって、膨張貼合部材をコールドプレス機で加圧成形する状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係わり、スタンパブルシートの基材に表皮材を重ねた状態であって、加熱圧縮してない状態を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係わり、ホットプレス機で加熱圧縮する前のスタンパブルシート中の熱可塑性樹脂、強化繊維及び加熱膨張性粒子の分布状態を概略的に説明する拡大図を示す。
【図７】本発明の実施形態に係わり、ホットプレス機で加熱圧縮したときのスタンパブルシート中の熱可塑性樹脂、強化繊維及び加熱膨張性粒子の分布状態を概略的に説明する拡大図を示す。
【図８】参考例１において、基材と表皮材との積層状態を模式的に示す図である。
【図９】参考例１について、基材のスタンパブルシートと表皮材との間に設けられるスパンボンド不織布の芯鞘構造を説明するための断面の模式図を示す。
【図１０】本発明の実施例、参考例及び比較例について、試験片の吸音率と周波数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３２】
図１〜図９は、本発明の実施形態に係わるもので、図１〜図４は内装部材の製造工程の各工程を模式的に示す図である。図１はホットプレス機にスタンパブルシートと表皮材とを重ねて置いた状態、図２はホットプレス機で加熱・圧縮して貼合部材を製造する状態、図３はその後ホットプレス機を開放してスタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させて、膨張貼合部材を製造した状態、図４は膨張貼合部材をコールドプレス機で加圧成形する状態を示す図である。図５は、スタンパブルシートの基材に表皮材を重ねて、加熱圧縮してない状態を模式的に示す図である。
【００３３】
先ず、本発明に係るウェブ、スタンパブルシート、スタンパブルシートに表皮材を貼り付けて形成した貼合部材、この貼合部材を膨張させた膨張貼合部材及び膨張貼合部材を成形した内装部材について説明する。
【００３４】
簡単に説明すると、本発明のウェブは強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子からなり、抄造法で製造されている。このウェブを加熱、加圧し、冷却して平板状のスタンパブルシートが得られる。このスタンパブルシートは、加熱、冷却により溶融固化した熱可塑性樹脂がマトリックスを構成し、その中に強化繊維と加熱膨張性粒子（未膨張状態）とが分散した構造となっている。本発明では、図１に示すように、このスタンパブルシート１に意匠性を有する表皮材２が重ねて配置される。なお、スタンパブルシートの積層構造は、後で説明する。
【００３５】
そして、図２に示すように、ホットプレス機２１でスタンパブルシート１と表皮材２とが加熱圧縮されて、両者が貼合わされた平板状の貼合部材３が形成される。この貼合部材３内の加熱膨張性粒子が、ホットプレス機２１の加熱温度で膨張して膨張貼合部材４が形成される（図３参照）。そして、膨張貼合部材４をコールドプレス機２２にて所定形状に加圧成形することで車両用内装部材が得られる（図４参照）。
【００３６】
次に、本発明のウェブ、スタンパブルシートおよびスタンパブルシート中の強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子について説明する。特に、強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子の接着状態を図６及び図７に基づいて説明する。
【００３７】
図６は、スタンパブルシート１を製造した際の強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子の分散状態を模式的に示したものである。３１が棒状の強化繊維を示し、３２が強化繊維３１を互いに接着している熱可塑性樹脂を示し、３３は強化繊維３１間に分散している球状の加熱膨張性粒子（未膨張状態）を示す。図７は、ホットプレス機で加熱・圧縮した場合の強化繊維３１、熱可塑性樹脂３２および加熱膨張性粒子３３の分散状態を模式的に示す。強化繊維３１及び加熱膨張性粒子（未膨張状態）３３は殆ど変化してないが、熱可塑性樹脂３２は押し潰されて表面積が拡大している。それによって、強化繊維３１同士が熱可塑性樹脂３２で接着される面積が多くなり、接着強度が増加している。この接着強度については、後で詳細に説明する。
【００３８】
本発明で用いる強化繊維は、無機繊維、有機繊維のいずれを用いてもよく、これらを複合または混合した繊維を用いてもよい。使用できる繊維としては、例えば、無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、ステンレス繊維やその他の金属繊維および鉱物繊維などを、また、有機繊維としては、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、麻等の天然繊維などを挙げることができる。また、これらの１種または２種以上を組み合わせても使用してもよい。なお、内装部材に高い補強効果を付与する観点からは、有機繊維よりも無機繊維の方が好ましく、中でも、強度を重視する場合には、炭素繊維を用いることが好ましい。一方、コストの面からは、ガラス繊維を用いることが好ましく、また、焼却しても残渣が残らないというサーマルリサイクルの観点からは、有機繊維が好ましい。
【００３９】
上記強化繊維の平均直径は、スタンパブルシートの補強効果と膨張性を十分確保する観点からは、φ３〜５０μｍであることが好ましい。より好ましくはφ３〜３０μｍである。上記範囲の平均直径の強化繊維を用いることで、抄造時の加熱膨張性粒子の歩留りを向上することもできる。なお、強化繊維のスプリングバックと加熱膨張性粒子の膨張性の相乗効果による膨張量の増大を期待する場合には、平均直径がφ１００〜１０００μｍの強化繊維とその繊維間を充填する役割を果たす平均直径がφ３〜５０μｍの強化繊維を混合したものを用いてもよい。また、強化繊維の平均長さは、補強効果、膨張性、成形性を十分確保するという観点からは、３〜１００ｍｍの範囲のものであることが好ましい。また、ウェブを抄造する工程の前段階で、熱可塑性樹脂と強化繊維とをより均一に分散させる観点からは、強化繊維の平均長さは３〜５０ｍｍの範囲であることがより好ましい。なお、上記平均直径や平均長さは、使用する前の強化繊維またはウェブ、スタンパブルシート、内装部材の強化繊維の直径と長さを、顕微鏡等を用いて５０本程度測定して得た値を平均したものである。なお、強化繊維は、ウェブ、スタンパブルシート、内装部材を６００℃程度の温度で焼成後、顕微鏡等を用いて観察してもよい。
【００４０】
本発明で用いる上記強化繊維は、カップリング剤あるいは収束剤による表面処理が施されたものであることが好ましい。特に、強化繊維と熱可塑性樹脂との濡れ性や接着性を向上するためには、シランカップリング剤による処理を施すことが好ましい。上記シランカップリング剤としては、ビニルシラン系、アミノシラン系、エポキシシラン系、メタクリルシラン系、クロロシラン系、メルカプトシラン系等のカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤による強化繊維の表面処理は、強化繊維を攪拌しながらシランカップリング剤溶液を噴霧する方法や、カップリング剤溶液中に強化繊維を浸漬する方法など、公知の方法で行うことができる。なお、上記シランカップリング剤の処理量は、処理する強化繊維の質量に対して０．００１〜０．３ｍａｓｓ％であることが好ましい。０．００１ｍａｓｓ％未満では、シランカップリング剤の効果が小さく、強化繊維と熱可塑性樹脂の十分な接着強度が得られず、一方、０．３ｍａｓｓ％を超えると、シランカップリング剤の効果が飽和するからである。より好ましくは０．００５〜０．２ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４１】
また、本発明で用いる強化繊維は、スタンパブルシートの強度と膨張性を高めるために、単繊維に解繊したものであることが望ましく、そのためには、上記強化繊維を水溶性の収束剤によって処理することが好ましい。この収束剤としては、ポリエチレンオキシド系やポリビニルアルコール系の水溶性樹脂などを用いることができる。収束剤の処理量は、処理する強化繊維の質量に対して、２ｍａｓｓ％以下、好ましくは１ｍａｓｓ％以下とすることが望ましい。２ｍａｓｓ％を超えると、抄造工程での繊維の解繊が難しくなるからである。なお、処理量の下限は０．０５ｍａｓｓ％程度である。処理量が少なすぎると、ハンドリング性が悪くなる。
【００４２】
次に、本発明において用いる熱可塑性樹脂について説明する。
【００４３】
本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタールなど、あるいはエチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ＥＰＭ、ＥＰＤＭなどの熱可塑性エラストマーなどを１種または２種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂は、強度、剛性および成形性に優れている点で好ましく、特にポリプロピレンは、これらの特性のバランスに優れ、低価格であることからより好ましい。さらに、ポリプロピレンの中でも、ＪＩＳ Ｋ ６９２１−２：１９９７に規定された条件で測定されたＭＦＲ（メルトフローレイト、但し、２３０℃、２１．１７Ｎ）が、ｌ〜２００ｇ／１０分の範囲のものが好ましく、１０〜１５０ｇ／１０分の範囲のものがより好ましい。
【００４４】
さらに、熱可塑性樹脂と強化繊維との接着性を向上するために、熱可塑性樹脂を不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物などの酸、エポキシ化合物など、種々の化合物で変性処理したものを未変性の熱可塑性樹脂と併用することができる。変性処理は、例えば、ポリプロピレンに、マレイン酸、無水マレイン酸、アクリル酸などをグラフト共重合することにより行うことができる。変性処理したものとしては、特に強度向上の点からは、分子内に酸無水物基、カルボキシル基などの変性基を有するものが好ましい。
【００４５】
熱可塑性樹脂は、その形状としては、粉末やペレット、フレークなどの粒子状のもの、もしくは繊維状のものを用いることができる。ウェブのハンドリング性や加熱膨張性粒子の歩留りを向上させる観点、ならびに、スタンパブルシートを製造する際、溶融した熱可塑性樹脂と強化繊維とを十分に絡ませ、強度と剛性を向上させる観点からは、繊維状のものを粒子状のものと併用することが好ましい。ここで、粒子状のものを用いる場合には、平均粒子径が、φ１００〜２０００μｍのものを用いることが好ましく、スタンパブルシート中に均一分散させる観点からは、φ１００〜１０００μｍのものがより好ましい。一方、繊維状のものを併用する場合には、平均直径がφ１〜５０μｍ、平均長さが１〜５０ｍｍのものを用いることが好ましく、泡液中で均一分散させる観点からは、平均長さが１〜３０ｍｍのものがより好ましい。
【００４６】
次に、本発明において用いる加熱膨張性粒子について説明する。
【００４７】
本発明で用いる加熱膨張性粒子とは、ある温度以上に加熱されたときに、軟化したシェルがコアの気化膨張する圧力によって膨張する特性を有するものである。本発明は、ウェブ、スタンパブルシートおよびその膨張貼合部材を構成する材料として、この加熱膨張性粒子を用いるところに大きな特徴がある。この加熱膨張性粒子を用いることで、強化繊維のスプリングバック作用単独の場合よりも、より大きな膨張量を確保できるので、より低密度化が可能となり、軽量で剛性のある膨張貼合部材を得ることができる。
【００４８】
本発明では、加熱膨張性粒子として公知のものを使用できるが、特に、コアが液状の炭化水素で、これを、ガスバリア性を有する熱可塑性樹脂からなるシェルで内包したコアシェル型の加熱膨張性粒子が好ましい。通常、コアに用いられる炭化水素は、シェルの熱可塑性樹脂の軟化点よりも低沸点のものが使用され、例えば、イソブタン、ペンタン、ヘキサン等の沸点が１５０℃以下の炭化水素類やエーテル類を挙げることができる。また、シェルを形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、メタクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフクレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィド、フッ素樹脂等、公知の熱可塑性樹脂を挙げることができる。特に好ましいものとしては、コアがイソブタン、ペンタン、ヘキサン等の液状の炭化水素からなり、シェルがアクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性樹脂からなる加熱膨張性粒子がある。
【００４９】
加熱膨張性粒子の平均直径は、加熱膨張前でφ５〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくはφ１０μｍ以上φ１００μｍ未満、さらに好ましくはφ２０μｍ以上φ１００μｍ以下である。膨張前の粒子径がφ５μｍ未満であると、抄造時に強化繊維の隙間を通過して脱落し易く、歩留りが低下する。一方、φ２００μｍ超であると、膨張後の加熱膨張性粒子の大きさが大き過ぎて膨張成形品の厚みが不均一となったり、表面品質の悪化を招いたりするからである。なお、加熱膨張性粒子は、膨張したときの平均直径がφ１０〜２０００μｍとなるものであることが好ましく、より好ましくはφ２０〜１０００μｍのものである。膨張後の加熱膨張性粒子の平均直径が小さ過ぎると、スタンパブルシートを膨張させるのに必要な加熱膨張性粒子の量（数）が多量となる。一方、膨張後の平均直径が大き過ぎると、膨張成形品の表面に凹凸が生じ、表面性状を悪化させる。なお、上記膨張後の加熱膨張性粒子の平均直径は、膨張成形品中の加熱膨張性粒子を、光学顕微鏡などで５０個程度観察し、測定した直径を平均した値のことである。
【００５０】
上述したように、加熱膨張性粒子は、ある温度以上に加熱されると、軟化したシェルがコアの気化膨張する圧力によって膨張を開始する。本発明では、この温度を膨張開始温度と言い、加熱膨張性粒子を１０℃／分で昇温したときに、加熱膨張性粒子の粒子径が急激に大きくなり始める温度で定義する。本発明が用いる加熱膨張性粒子は、膨張開始温度は１２０℃以上のものが好ましく、１３０〜２３０℃のものがより好ましい。膨張開始温度が１２０℃未満では、加熱膨張性粒子自体の耐熱性に劣り、また、抄造したウェブの乾燥温度を極端に低くする必要があり、乾燥に長時間を要するため好ましくない。一方、膨張開始温度が２３０℃を超えると、膨張させるための加熱温度が高温となり過ぎ、熱可塑性樹脂の劣化を招く可能性があるからである。
【００５１】
上記加熱膨張性粒子の膨張開始温度は、マトリックスを構成する熱可塑性樹脂の融点との差が小さい方が好ましい。加熱膨張性粒子の膨張開始温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも低過ぎると、熱可塑性樹脂が溶融して強化繊維の周りに流動し、付着する前に加熱膨張性粒子が膨張し過ぎることになり好ましくない。一方、膨張開始温度が高すぎると、十分な膨張厚みを得るためには高温に加熱する必要があり、熱可塑性樹脂を劣化させる可能性があるからである。したがって、加熱膨張性粒子の膨張開始温度とマトリックスを構成する熱可塑性樹脂の融点との差は、±３０℃以内であることが好ましい。
【００５２】
また、上記加熱膨張性粒子は、最大膨張温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも高いことが好ましく、その温度差は５０℃以内であることがより好ましい。ここで上記最大膨張温度とは、加熱膨張性粒子を１０℃／分で昇温したときに、加熱膨張性粒子の粒径が最大となる温度のことである。最大膨張温度が熱可塑性樹脂の融点よりも高すぎると、十分な膨張性を得るためには、高い温度に加熱する必要があり、熱可塑性樹脂を劣化させる虞があるからである。
【００５３】
次に、本発明のウェブの目付量、および、ウェブ、スタンパブルシート、内装部材を構成する強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子の配合率について説明する。
【００５４】
先ず、本発明のウェブ等の目付量は、１００〜１０００ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。ウェブの目付量が１００ｇ／ｍ２未満では、内装部材としたときに、十分な厚みが得られず、剛性も低下するからであり、一方、１０００ｇ／ｍ２超では、膨張成形品の軽量化が困難となるからである。より好ましい目付量は１００〜７００ｇ／ｍ２の範囲であり、さらに好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ２である。
【００５５】
次に、本発明のウェブ等を構成する強化繊維と熱可塑性樹脂の配合率は、用いる強化繊維と熱可塑性樹脂の比重や、他の添加剤や着色剤の含有量によっても異なるが、曲げ強度（座屈強度）や曲げ弾性率（弾性勾配）などの機械的強度が高い内装部材を得るためには、強化繊維／熱可塑性樹脂が質量比で３／９７〜６０／４０の範囲であることが好ましい。
【００５６】
また、本発明のウェブ等を構成する加熱膨張性粒子の含有量は、強化繊維と熱可塑性樹脂の合計１００質量部に対して、１〜４０質量部であることが好ましい。１質量部未満では、膨張性の向上効果が現れず、一方、４０質量部を超えると、膨張性の向上効果が大きくなり過ぎ、内装部材の内部だけでなく表面層までもが低密度化し、剛性や耐座屈性が低下する。
【００５７】
なお、本発明のウェブ等は、上記した熱可塑性樹脂、強化繊維、加熱膨張性粒子の他に、酸化防止剤、耐光安定剤、金属不活性化剤、難燃剤、カーボンブラック、ＶＯＣ吸着剤、ＶＯＣ分解剤、消臭剤などの添加剤や着色剤、有機結合剤等を要求に応じて含有させることができる。また、上記の添加剤や着色剤は、例えば、強化繊維や熱可塑性樹脂に予めコーティングしておいたり、混合時に配合したり、ウェブにスプレーなどで噴霧して添加することによって含有させてもよい。
【００５８】
本発明の表皮材は装飾と保護が目的であり、植物繊維、動物繊維などの天然繊維、酢酸セルロース系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリル系、ポリプロピレン系の合成繊維などからなる織布または不織布が好適である。繊維系の表皮材は、接着剤である熱可塑性樹脂層が溶融して表皮材の繊維間に食い込むアンカー効果が大きく、接着強度が大きくなる。また、接着剤である熱可塑性樹脂との接着が得られるのであれば、例えばポリウレタン発泡体のように連続気泡を有する発泡シートを、織布または不織布の芯材と貼り合わせる面に設けておけば、芯材の凹凸を吸収し、表皮材表面の意匠性を高め、かつクッション性を付与することもできる。例えば、発泡ウレタンシートにニットを貼り合わせた表皮材を使用できる。
【００５９】
次に、本発明に係るウェブ、スタンパブルシートおよび内装部材を製造する方法につい
て説明する。
【００６０】
本発明に係るウェブの製造方法は、分散液である微小気泡を含む界面活性剤含有水性媒体中に、強化繊維、熱可塑性樹脂および加熱膨張性粒子を分散させた泡液を抄造して製造する。上記原料を泡液ではなく、増粘剤や凝集剤を含まない水中に分散、混合しても良い。なお、泡液を使用すると、泡の表面に強化繊維、熱可塑性樹脂、加熱膨張性粒子が保持され、泡液中に均一に分散するため、分散液の輸送中にも分離が起こらないメリットを有する。本発明におけるウェブの製造は、強化繊維、熱可塑性樹脂、加熱膨張性粒子を含む分散液（泡液）を、抄紙スクリーンのような多孔性支持体上に注ぎ、多孔性支持体の下方から吸引して脱泡し、分散液中の固形分を多孔性支持体上に堆積させることにより行われる。
【００６１】
上記泡抄造法で用いる界面活性剤としては、アニオン系、ノ二オン系、カチオン系の何れを用いてもよい。特に、ドデシルベンゼルスルホン酸ナトリウム、やし油脂肪酸ジエタノールアミド等は、強化繊維と熱可塑性樹脂を主成分とする原料を、媒体中に均一に分散させる効果の点において優れているので、好適に用いることができる。
【００６２】
上記泡抄造して得られたウェブは、加熱膨張性粒子が最大膨張しない条件下（温度と時
間）で乾燥する。すなわち、ウェブ中の加熱膨張性粒子を乾燥の段階で最大膨張させてし
まうと、ウェブのハンドリング性が低下するだけでなく、スタンパブルシートを製造する際の圧縮時に加熱膨張性粒子が潰れてしまうため、その後、内装部材を製造する際のスタンパブルシートの膨張性が不十分となる場合があるからである。
【００６３】
加熱膨張性粒子が最大膨張するには、ある一定の熱量が必要である。したがって、加熱膨張性粒子を最大膨張させないためには、乾燥時の投入熱量がその一定の熱量未満となるよう、加熱温度と時間を制御する必要がある。具体的には、乾燥のための加熱温度は、最大膨張温度から３０℃以下とし、加熱時間は、加熱温度が最大膨張温度以下のときは、｛２×（最大膨張温度−膨張開始温度）｝分以内とし、加熱温度が最大膨張温度よりも高いときは、｛３００／（加熱温度−最大膨張温度）｝分以内かつ｛２×（最大膨張温度−膨張開始温度）｝分以内とすることが好ましい。
【００６４】
なお、上記泡抄造して得たウェブに、有機結合剤を含むエマルジョンや水溶液をスプレー噴霧あるいはロールコーターで塗布し、その反対面側から真空吸引等で含浸させた場合には、ウェブを乾燥したときに強化繊維、熱可塑性樹脂、加熱膨張性粒子が効率的に付着するため、歩留りが向上するだけでなく、ハンドリング性が向上し、生産効率も向上するので好ましい。
【００６５】
次に、本発明の平板状のスタンパブルシートの製造方法について説明する。
【００６６】
本発明のスタンパブルシートは、上記泡抄造により得たウェブを、熱可塑性樹脂の軟化点または融点以上でかつ加熱膨張性粒子が最大膨張をしない条件下（温度と時間）で加熱し、加圧した後、冷却固化することにより、熱可塑性樹脂を溶融させてマトリックスを形成させ、分散している強化繊維と加熱膨張性粒子とを溶融固化した熱可塑性樹脂により十分に接着、結合させることにより製造する。ここで、上記最大膨張をしない条件（温度と時間）とは、前述した条件と同じである。熱可塑性樹脂の融点以上とする理由は、融点未満では、熱可塑性樹脂が強化繊維と加熱膨張性粒子とに十分に融着せず、必要な強度が得られないからであり、一方、加熱膨張性粒子が最大膨張しない条件下で加熱するのは、この加熱工程で加熱膨張性粒子を最大膨張させてしまうと、スタンパブルシートのハンドリング性が低下するだけでなく、スタンパブルシート製造時の圧縮により加熱膨張性粒子が潰れてしまい、その後の膨張成形品の製造に必要な膨張性が得られない場合があるからである。
【００６７】
ウェブを加熱し、熱可塑性樹脂を溶融させてから加圧してスタンパブルシートを製造する際の加圧条件は、スタンパブルシートの比重が０．３以上となるよう圧縮することが好ましい。０．３未満では、熱可塑性樹脂の流動性が不十分であり、マトリックスである熱可塑性樹脂の中に強化繊維と加熱膨張性粒子が分散した構造が形成できないからである。より好ましくは比重０．４以上である。ただし、圧縮しすぎると、強化繊維を折損したり、シート目付が小さくなる（シート面積が大きくなって厚みが薄くなる）可能性があるので、空隙率がゼロとなる圧力以下で圧縮することが好ましい。
【００６８】
なお、本発明のスタンパブルシートの製造方法においては、上記ウェブの加圧は、熱可塑性樹脂を溶融させた後で行ってもよく、加熱と加圧を同時に行ってもよい。加圧方法は、バッチ式の間欠プレス法、テフロン（登録商標）やスチールのベルトを用いた連続プレス法、ロールプレス法等があるが、いずれの方法を用いてもよい。スタンパブルシートのハンドリング性を高めるためには、熱可塑性樹脂が溶融している間に、加圧し、その後、除荷して膨張させ、加圧時よりも厚い状態で冷却してもよい。さらに、ウェブの乾燥と加熱を同時に行い、引き続き加圧を行う方法が、製造効率もよく経済的である。
【００６９】
なお、表皮材を更に強力にスタンパブルシートに接着するためには、スタンパブルシートと表皮材との間に、熱融着性樹脂からなる数十ミクロンの厚さの樹脂製シート（本発明では、以下で樹脂製フィルムを含んで樹脂製シートと称す）を介在させることが好ましい。
【００７０】
この樹脂製シートは、スタンパブルシート側に浸透してスタンパブルシート表面側に十分な厚みの含浸接着層を形成し、そのアンカー効果によって、スタンパブルシートと表皮材との接着性の向上を担う樹脂製シートであり、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂と同一または類似の構造を有し、かつ融点または溶融粘度が前記熱可塑性樹脂と同程度もしくはそれ以上である樹脂によって構成されていることが好ましい。
【００７１】
この熱融着性樹脂としての熱可塑性樹脂からなる樹脂製シートは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂が、強度、剛性および成形性に優れている点で好ましく、特にポリプロピレンは、これらの特性のバランスに優れ、低価格であることからより好ましい。さらに、ポリプロピレンの中でも、ＪＩＳ Ｋ ６９２１−２：１９９７に規定された条件で測定されたＭＦＲ（メルトフローレイト、但し、２３０℃、２１．１７Ｎ）が、ｌ〜２００ｇ／１０分の範囲のものが好ましく、１０〜１５０ｇ／１０分の範囲のものがより好ましい。
【００７２】
また、本発明の内装部材は、耐座屈性や剛性などの強度特性や、吸音特性や非通気性をより改善するために、内装部材の表皮材を貼り合せてない面側に、高密度樹脂層を形成してもよい。上記高密度樹脂層とは、膨張成形品の内層部よりも空隙率が少ない、もしくは空隙が存在しない樹脂層のことであり、この高密度樹脂層は、基材や他の高密度樹脂層との接着性も要求される。高密度樹脂層を形成する方法としては、従来から公知の技術が使用できる。例えば、ウェブ、スタンパブルシートの一方の表面に、高密度樹脂層を形成する樹脂を含有する液を含浸させる方法や溶融した高密度樹脂をシート状に押し出して積層する方法、高密度樹脂製の樹脂シートを積層して形成する方法などが好適である。中でも、この高密度樹脂シートを積層する方法は、ウェブ、スタンパブルシートのいずれにでも積層しやすく、好ましい。高密度樹脂シートの厚みとしては、重量増加を抑制するために、２００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２０〜１５０μｍである。ここで、上記高密度樹脂シートは、ポリプロピレンやナイロン、直鎖状ポリエチレンなどからなるシート、あるいはそれらを２層以上に積み重ねた多層フィルムであってもよい。また、上記高密度樹脂シートには、吸音性を得るため、ニードルパンチやスリットなどで貫通孔を施したものであってもよい。
【００７３】
なお、図５では、スタンパブルシート１の両面に熱融着性樹脂からなる樹脂製シート５を積層し、樹脂製シート５の一方の表面側に高密度樹脂層を設けた実施形態を示す。即ち、樹脂製シート５の一方の表面には表皮材２、他方の表面にはポリアミド樹脂６、スパンボンド不織布７をこの順番で積層した実施形態を示す。なお、図５ではこれらの高密度樹脂層を積層したものであるが、必ずしも必要なものではなく、高密度樹脂層の少なくとも一つを省略することも可能である。
【００７４】
以下では、単なるスタンパブルシート単体、この単体の両側に熱融着性樹脂からなる樹脂製シートを積層したもの、更に他方には高密度樹脂層を設けたものを含めて、基材８と称している。
【００７５】
次に、本発明に係る内装部材の製造方法について説明する。
【００７６】
本発明の内装部材は、図１及び図２に示すように、まず上記のようにして作製した平板状のスタンパブルシート１の基材表面に表皮材２を重ねる。この状態で、ホットプレス機２１で所定条件で加熱・圧縮する。この加熱・圧縮工程で、スタンパブルシート１内の熱可塑性樹脂を押し潰して表面積を拡大して、強化繊維との接触面積を増加させて、強化繊維と熱可塑性樹脂との接着力を増強する。それと共に、表皮材２をスタンパブルシート１に密着させて接着させて貼合部材３を製造する。その後、図３に示すように、素早くホットプレス機２１を開いて所定間隔とし、ホットプレス機２１の加熱温度でスタンパブルシート１内の加熱膨張性粒子を膨張させる。それによって、膨張貼合部材４を製造する。その後、図４に示すように、膨張貼合部材４をコールドプレス機２２で加圧成形して車両用内装部材を成形する。
【００７７】
この製造方法において、ホットプレス機の加熱・圧縮の条件を説明する。
【００７８】
加熱温度条件は、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂の軟化温度もしくは融点および加熱膨張性粒子の膨張開始温度の以上に加熱し、上記熱可塑性樹脂を軟化または溶融させることが必要であるが、温度が低すぎると、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂の軟化ないし溶融が不十分となり、スタンパブルシートと表皮材との貼付け強度が不足する。また、スタンパブルシートの加熱が不十分となり、加熱膨張性粒子が思ったように膨張されない。逆に、加熱温度が高すぎると、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂が溶融し過ぎて、強化繊維間からの移動が大きくなり、強化繊維同士の接合力が不十分となる。また、表皮材の表面の意匠性が損なわれる可能性が高くなり、好ましくない。
【００７９】
また、加熱温度が高すぎると、スタンパブルシートの加熱し過ぎとなり、加熱膨張性粒子が破損する。従って、ホットプレスの加熱温度は、１６０〜２１０℃とすることが好ましい。なお、表皮材の種類によっては、表皮材側の金型温度と基材の裏面側の金型温度とを少し差を設けても良い。即ち、表面側の金型温度を基材の裏面側の温度に比較して２０〜３０℃低くしても良い。
【００８０】
ホットプレス機での基材の圧縮条件は、基材を圧縮しすぎると、加熱膨張性粒子が潰れ過ぎてしまい、その後の膨張貼合部材の製造に必要な膨張性が得られなくなる。また、スタンパブルシート中の強化繊維同士を接着している熱可塑性樹脂が移動し過ぎて、強化繊維との接着力が不足する可能性が出てくる。逆に、基材の圧縮が不十分であると、熱可塑性樹脂を押し潰して表面積を拡大することが十分にできず、強化繊維との接触面積を増加できない。その結果、強化繊維と熱可塑性樹脂との接着力を十分に確保できずに剛性が不足する。従って、スタンパブルシートの厚さで、圧縮する前に比較して０．９倍以下にまで圧縮されているように制御することが好ましい。更には、０．８〜０．３倍に圧縮することが好ましい。ここで、スタンパブルシートの厚さとしたのは、使用可能な表皮材として、素材は不織布・織物・編物等があり、単層や積層した複層のものがあり、表皮材は比重や目付ではかなりばらついている。そのために、本発明においてホットプレス機で加熱・圧縮した際に、表皮材の厚さは、収縮や比重においてもかなり差異がある。そのために、スタンパブルシートのみの厚さで特定することが好ましいと判断して、上記のように、スタンパブルシートのみの厚さで特定した。
【００８１】
また、別の見方をすれば、基材（スタンパブルシート）の比重で見れば、基材（スタンパブルシート）の比重が０．６〜０．７程度である基材に対しては、その比重が０．８〜１．２になるように圧縮力を制御することが好ましい。さらには、比重が０．６のものでは、０．８になるように、０．８／０．６≒１．３３となるように、また比重が０．７のものでは、１．２になるように、１．２／０．７≒１．７１となるように、厚さが増すと圧縮率を上げることが好ましい。圧縮前と圧縮後（膨張前）の基材の比重の比率で比較すると、１．０５〜２．５、特に１．２〜２．０の範囲とすることが好ましい。
【００８２】
なお、因みに、基材の厚さが、２．０〜３．５ｍｍで、表皮材の厚さが０．５〜１．５ｍｍで有れば、トータルで厚さを１．３〜４．０ｍｍ、好ましくは１．７〜２．５ｍｍ程度に圧縮するのが好ましい。圧縮率では、４０〜８０％、好ましくは５０〜７０％とすることが好ましい。例えば、基材の厚さが、０．６〜１．０ｍｍで、表皮材が不織布であって、その厚さが１．０〜２．０ｍｍで有れば、１．３〜２．０ｍｍ程度に圧縮するのが好ましい。例えば、基材の厚さが、０．６〜１．０ｍｍで、表皮材がニット製であって、その厚さが２．０〜４．０ｍｍで有れば、１．２〜２．０ｍｍ程度に圧縮するのが好ましい。
【００８３】
しかし、実際のホットプレス機の作業管理では、比重や圧縮率でなく、ホットプレス機の間隔を決めて管理することが簡単であり、このような管理で行われることが多い。例えば、スタンパブルシート２．５ｍｍで、表皮材１．０ｍｍで、トータル３．５ｍｍの場合、トータル２．３ｍｍになるように、ホットプレス機で加圧する場合の間隔を設定する。スタンパブルシート０．７ｍｍで、表皮材１．２ｍｍで、トータル１．９ｍｍの場合、トータル１．６ｍｍになるように、ホットプレス機で加圧する場合の間隔を設定する等のように、素材とそれぞれの厚さで、適切な厚さを経験的に求めて、加圧時の厚さを制御するようにすることが、管理しやすい。
【００８４】
圧縮時間は、素材の組成や厚さなどによって多少差異は有るが、時間が長すぎると、基材中の溶融した熱可塑性樹脂が染み出して、表皮材の表面の意匠性が損なわれ、逆に、時間が短すぎると、熱可塑性樹脂の軟化や溶融が不十分となり、接着性が劣る。そのために、圧縮時間は、５〜３０秒、特に７〜１５秒とすることが好ましい。
【００８５】
本発明では、ホットプレス機で、加熱圧縮して、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂を押し潰して表面積を拡大して強化繊維同士の接合力を高め、且つ表皮材とスタンパブルシートと強力に密着させた後、この加熱温度でスタンパブルシートを加熱することで、スタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させる。このように、ホットプレス機で、スタンパブルシートと表皮材とを重ねて加熱・圧縮することで、スタンパブルシート内の熱可塑性樹脂を押し潰して表面積を拡大して強化繊維同士の接合力を高めると同時に表皮材とスタンパブルシートとを強力に密着させることができ、更に、ホットプレス機でスタンパブルシート全体を加熱できるので、ホットプレス機を開放した際にも、スタンパブルシート全体がほぼ均一に且つ短時間で加熱されており、加熱膨張性粒子が均一に膨張分散することができる。
【００８６】
このようにして成形された内装部材では、両側の熱融着性樹脂からなる樹脂製シートとして樹脂フィルムを使用した場合には、ホットプレス機で加熱・圧縮する際に樹脂製シートが溶融しているので、コールドプレス機で最終的に内装材とした場合に、明確に基材や表皮材と区別できる独立した層になってない可能性があり、この場合も本発明に含まれる。
【００８７】
なお、表皮材が接触するホットプレス機の表面にシボ模様を形成してもよい。この場合には、表皮材の毛倒れを目立たなくして、表皮材の意匠性を維持できる効果を有する。
【実施例】
【００８８】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００８９】
（実施例１）
スタンパブルシート
熱可塑性樹脂：ポリプロピレン粒子（重量平均分子量２００，０００、ＭＦＲ６５ｇ／１０分、平均粒子径φ５００μｍ、融点１６５℃）
強化繊維：ガラス繊維（長さ２５ｍｍ、平均直径１３μｍ）
加熱膨張性粒子：コア部        炭化水素
シェル部      アクリルニトリル共重合体
平均粒子径    φ７０μｍ
膨張開始温度  １５５℃
最大膨張温度  １７６℃
表皮材
ポリエステル有機繊維不織布（厚さ１．２ｍｍ）
樹脂製シート（樹脂フィルム）
厚さ４０μｍのポリプロピレン（ＭＦＲ６５、融点１６０℃）
ポリアミド系繊維
厚さ２５μｍの６−ナイロン（融点２１５℃）
スパンボンド
ポリエステル繊維スパンボンド（目付１３ｇ／ｍ２、厚み０．０８ｍｍ）
分散液として、１．５リットルの水に界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．５ｇ／Ｌ添加し、攪拌して微小気泡を含む泡液を調整し、この泡液の中に、乾燥重量％で、ポリプロピレン粒子４０％、ガラス繊維６０％からなる成分組成の原料を混合し、さらに加熱膨張性粒子を投入して、１０分間攪拌し、分散させた。次いで、この泡液を、脱泡させ乾燥させて、強化繊維および熱可塑性樹脂の合計目付量が４００ｇ／ｍ２、加熱膨張性粒子の目付量が３０ｇ／ｍ２のウェブを作製した。該ウェブの断面を顕微鏡観察したところ、図６に概略的に示すように、強化繊維３１と熱可塑性樹脂３２および加熱膨張性粒子３３が分散していた。
【００９０】
得られたウェブの両面に、樹脂製シートとして、厚さ４０μｍのポリプロピレン（ＭＦＲ６５、融点１６０℃）の樹脂フィルムを積層し、他方の面には更に、ポリアミド系繊維のフィルム（厚さ２５μｍの６−ナイロン（融点２１５℃））、その表面にポリエステル繊維スパンボンド（目付１３ｇ／ｍ２、厚み０．０８ｍｍ）を積層して、この積層体を２１０℃で予熱し、予熱された積層体を２５℃の冷却盤間に配置し、５ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力でプレスし、固化した緻密な抄造法スタンパブルシート（厚さ：１．０ｍｍ）を得た。図５に示すように、このスタンパブルシートに他の樹脂層を重ねた基材とした。この積層体の断面を顕微鏡観察したところ、図６に模式的に示すように、強化繊維３１が熱可塑性樹脂３２の粒子で接着され、膨張してない加熱膨張性粒子３３が分散した構造を呈していた。
【００９１】
次に、表皮材としてポリエステル有機繊維不織布（厚さ１．２ｍｍ）を用意して、上記基材の樹脂フィルムの表面に重ねて、２．２ｍｍの積層体を得た。この重ねた積層体をホットプレス機に入れて、下記条件で加熱・圧縮した。
加熱温度：２００℃
圧縮量  ：７３％（２．２ｍｍ→１．６ｍｍ）
加熱時間：１０秒
ホットプレス機で加熱した後では、この積層体の断面を顕微鏡観察したところ、図７に模式的に示すように、潰されて表面積が増加した熱可塑性樹脂３２で強化繊維３１が強力に接着され、膨張してない加熱膨張性粒子３３が分散した構造を呈していた。その後、図３に示すように、ホットプレス機２１のクリアランスを３０ｍｍに開放し、加熱膨張性粒子を膨張させて、膨張貼合部材４を製造した。
【００９２】
そして、図４に示すように、この膨張貼合部材４をコールドプレス機２２で成形して、内装部材を得た。
【００９３】
（実施例２）
強化繊維であるガラス繊維を長さ２５ｍｍ、平均直径１１μｍとした点が、実施例１と異なるだけで、後は同じ条件である。
【００９４】
（実施例３）
強化繊維であるガラス繊維を長さ２５ｍｍ、平均直径７μｍとした点が、実施例１と異なるだけで、後は同じ条件である。
【００９５】
（実施例４）
スタンパブルシートの厚さを１．０ｍｍ、ニット製の表皮材の厚さを３．０ｍｍとし、１．７ｍｍに加熱・圧縮した点が実施例１と異なるだけで、後は同じ条件である。
【００９６】
（実施例５）
実施例１と同様に強化繊維であるガラス繊維を長さ２５ｍｍ、平均直径１３μｍとして、実施例１と異なる点は、スタンパブルシートと表皮材との間に熱融着性樹脂である樹脂製シートを介在させずに直に表皮材をスタンパブルシートに重ねた点が異なるが、後は同じ条件である。
【００９７】
（参考例１）
この参考例１は、表皮材と樹脂製シートの組合せを特定した例である。具体的には、図８及び図９に示すように、樹脂製シートとして、厚さ３０μｍの芯鞘構造のスパンボンド不織布５０１（芯材５０２：融点２６０℃のＰＥＴ樹脂、鞘部５０３：融点１１０℃のポリエチレン樹脂）を用意し、表皮材２０１として、ニット２０２に発泡ウレタン２０３（厚さ：２．５ｍｍ、密度：４０ｋｇ／ｍ３）を貼り合わせたものを用意した点が実施例１と異なる。上記不織布からなる樹脂製シートをスタンパブルシートの表面側の面に積層して基材を作製し、基材に重ねた芯鞘構造のスパンボンド不織布の上に発泡ウレタン側を合わせるようにして表皮材を重ねて、３．５ｍｍの積層体を得た。この重ねた積層体をホットプレス機に入れて、下記条件で加熱・圧縮した。
加熱温度：１８０℃
圧縮量  ：（３．５ｍｍ→１．６ｍｍ）
加熱時間：１０秒
後は、実施例１と同様にして内装部材を製造した。
【００９８】
（比較例１）
実施例１と同じように、スタンパブルシートの両側に樹脂層が設けられた基材を用意した。次に、この基材を遠赤外線ヒーターでヒーター設定温度２５０℃×２分間加熱し、加熱膨張性粒子を膨張させて平板状の膨張基材を製造した。この膨張基材の表面にホットメルト系接着剤層を設けて、実施例１と同じ表皮材を重ねて積層体とした。この積層体を、クリアランスを６．５ｍｍに設定したコールドプレス機により圧縮／冷却し、表皮材を基材に貼付けると共に成形して、内装部材を得た。
【００９９】
（比較例２）
本発明の実施例１と同様な弾性勾配が得られるようにするために、基材の目付量を増やした例を示す。
【０１００】
実施例１〜５、参考例１、比較例１，２で得られた内装部材について、それぞれ長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍの試験片を作製し、この試験片について、スパン１００ｍｍ、クロスヘッドスピード５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で荷重をかける３点曲げ試験を実施し、弾性勾配を測定した。この弾性勾配は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準拠して、スパン：１００ｍｍ、試験スピード：５０ｍｍ／ｍｉｎで行った。この結果を表１に示す。また、基材に対する表皮材の剥がれ状態を検査した。剥離試験は、試験片２５ｍｍ幅とし、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°反転するように引きはがした。なお、表皮材の材破とは、基材の界面から表皮材が剥がれずに、表皮材が材料破壊して剥がれることを示す。
【０１０１】
【表１】
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【０１０２】
表１から、本発明例（実施例１〜５）及び参考例１では、高い値の弾性勾配が得られている。これに対して、比較例１では、弾性勾配が低く、剛性が不足している結果となった。また、比較例２のように、弾性勾配を本発明と同様な値にすることができるが、その場合には、基材の目付量を大幅に増加する必要があり、重量アップになり、軽量化の観点からは好ましい結果が得られなかった。
【０１０３】
表皮材の接着性を検査した結果、実施例１〜４及び参考例１では表皮が材破し、表皮材の接着性は十分に満足得られる結果であった。実施例５では、３Ｎであり、満足できる結果であった。それに対して、比較例１では、２Ｎであり、接着力不足であった。そのために、接着力が本発明と同レベルになるように、比較例２のように基材の目付量を増やすと、接着力は満足できるが、重量アップとなった。
【０１０４】
また、実施例１〜３、参考例１と比較例１，２の管内吸音率の測定結果を図１０に示す。この管内吸音率の測定は、ＪＩＳ Ａ １４０５−２に準拠して、表皮材のない面側、即ち、高密度面側の表面に対して垂直に音波を入射し、背後空気層０ｍｍの状態で管内吸音率の測定を行った。図８から、本発明の実施例１〜３、参考例１と比較例２では、吸音特性に優れているが、比較例１では吸音特性が劣っている。なお、実施例４，５については、比較してないが、実施例１〜３と同様な結果が得られると思われるので省略した。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、軽量化が望まれる車両用内装部材、例えば天井材やリアパッケージ材などに有利に適用できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１    スタンパブルシート
２    表皮材
３    貼合部材
３１  強化繊維
３２  熱可塑性樹脂
３３  加熱膨張性粒子
４    膨張貼合部材
５    熱融着性樹脂フィルム
８    基材
２１  ホットプレス機
２２  コールドプレス機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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