(57)【要約】【課題】成形材料としての基本的な性能である寸法安定性を維持しつつ、軽量で、従来に比して更に高いレベルの成形性（型に対する形状追従性）を有し、補強層の強度および補強層と発泡シートとの密着性にも優れる自動車内装材用成形材料を提供する。【解決手段】ポリプロピレン樹脂からなる発泡シート２と、発泡シート２の表面及び裏面を覆うように配置された補強シート４と、を備え、補強シート４は、無機繊維及びポリオレフィン樹脂を含有し、無機繊維の目付量が３０〜６０ｇ／ｍ2のものであり、無機繊維が、繊維長２０〜１００ｍｍの無機短繊維であるとともに、無機短繊維が補強シート４の全質量に対し２０〜４０質量％含有されており、発泡シート２に対し、補強シート４が熱融着により固定されている自動車内装材用成形材料１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン樹脂からなる発泡シートと、前記発泡シートの表面及び裏面を覆うように配置された補強シートと、を備え、
前記補強シートは、無機繊維及びポリオレフィン樹脂を含有し、前記無機繊維の目付量が３０〜６０ｇ／ｍ2のものであり、
前記無機繊維が、繊維長２０〜１００ｍｍの無機短繊維であるとともに、前記無機短繊維が前記補強シートの全質量に対し２０〜４０質量％含有されており、
前記発泡シートに対し、前記補強シートが熱融着により固定されている自動車内装材用成形材料。
【請求項２】
前記補強シートは、下記熱間引張試験により求められる伸び率が４０％以上である請求項１に記載の自動車内装材用成形材料。
［熱間引張試験］
（１）ＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して、引張試験機を用い、１８０℃の温度条件下、５０ｍｍ／分の速度で試料に対して引張荷重をかける。
（２）前記試料が降伏を示した後、降伏時の応力の１／４の応力を示すまで引張荷重をかけ続ける。
（３）試験前の試料長さ（Ｌｏ）と、降伏時の応力の１／４の応力を示した時点での試料長さ（Ｌ）から下記式（１）により、伸び率を求める。
伸び率（％）＝｛（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ｝×１００    ：（１）
【請求項３】
前記ポリオレフィン樹脂は、その融点Ｔ1（℃）が前記ポリプロピレン樹脂の融点Ｔ2（℃）との間で、（Ｔ2−５０）≦Ｔ1≦（Ｔ2＋１０）の関係を満たすものである請求項１又は２に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項４】
総目付７００ｇ／ｍ2以下のシートである請求項１〜３の何れか１項に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項５】
前記発泡シートが、目付２００〜４６０ｇ／ｍ2のシートであり、
前記補強シートが、目付１００〜２２０ｇ／ｍ2のシートである請求項４に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項６】
前記補強シートは、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、溶融状態の前記ポリオレフィン樹脂が塗工ないし含浸されて形成されたものである請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項７】
前記補強シートは、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維が交絡された熱可塑性不織布が積層され、熱融着により固定されて形成されたものである請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項８】
前記補強シートが、前記無機短繊維と、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維とが交絡された複合不織布である請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車内装材用成形材料。
【請求項９】
前記補強シートが、芯部及び鞘部を有する芯鞘繊維が交絡された芯鞘繊維不織布であり、
前記芯鞘繊維は、前記芯部が前記無機短繊維によって構成され、前記芯部の表面を被覆する前記鞘部が前記ポリオレフィン樹脂によって形成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の自動車内装材用成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内装材用成形材料に関するものである。より具体的には、吸音性・断熱性を有する樹脂製の発泡シートと、前記発泡シートを補強するガラス繊維を含む補強シートとを備えた自動車内装材用成形材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車内装材としては、軽量で、断熱性、吸音性、成形性が良好な熱可塑性樹脂からなる発泡シートを内装形状に合わせて成形したものが用いられてきた。そして、前記発泡シートに、無機繊維からなる補強層を形成することにより、前記発泡シートのみでは不十分な耐熱性や寸法安定性を向上させることが行われている。
【０００３】
例えば、ポリプロピレン系樹脂発泡シートの両面に接着剤層を介して無機繊維層を積層した自動車内装材用基材が提案されている（特許文献１）。また、熱可塑性樹脂発泡シートと、ガラス繊維シートまたは炭素繊維シートが積層されてなる積層発泡シートが提案されている（特許文献２）。前記特許文献２には、前記積層発泡シートが、自動車用の天井材や内装材として用いられる点についても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４５０９８号公報
【特許文献２】特許第３１２４２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年においては、自動車の室内空間の居住性をより快適化すること、および材料の更なる軽量化が求められており、自動車の内装形状も緻密で複雑な３次元形状とすることが多くなっている。このような背景の下、自動車内装材用の成形材料には、緻密で複雑な３次元形状を忠実に再現し得る、従来に比して更に高いレベルの成形性（型に対する形状追従性）が要求されている。
【０００６】
しかし、特許文献１または２に記載の材料は、前記要求を十分に満足するものではなかった。具体的には、緻密で複雑な３次元形状に成形しようとすると、１）型の入隅、出隅の部分で補強層が破断される、２）発泡シートから補強層が剥離する、という問題があった。即ち、特許文献１または２に記載の材料は、成形性（型に対する形状追従性）、より具体的には、補強層の強度および補強層と発泡シートとの密着性の面で未だ解決すべき課題を残すものであった。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、成形材料としての基本的な性能である寸法安定性を維持しつつ、軽量で、従来に比して更に高いレベルの成形性（型に対する形状追従性）を有し、補強層の強度および補強層と発泡シートとの密着性にも優れる自動車内装材用成形材料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記課題について鋭意検討を行った。その結果、補強層を構成する無機繊維の全部又は一部をポリオレフィン樹脂と複合化することにより、前記課題を解決可能であることに想到して本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、以下の自動車内装材用成形材料が提供される。
【０００９】
本発明に係る自動車内装材用成形材料は、ポリプロピレン樹脂からなる発泡シートと、前記発泡シートの表面及び裏面を覆うように配置された補強シートと、を備え、前記補強シートは、無機繊維及びポリオレフィン樹脂を含有し、前記無機繊維の目付量が３０〜６０ｇ／ｍ2のものであり、前記無機繊維が、繊維長２０〜１００ｍｍの無機短繊維であるとともに、前記無機短繊維が前記補強シートの全質量に対し２０〜４０質量％含有されており、前記発泡シートに対し、前記補強シートが熱融着により固定されているものである。
【００１０】
本発明においては、前記補強シートは、下記熱間引張試験により求められる伸び率が４０％以上であることが好ましい。
［熱間引張試験］
（１）ＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して、引張試験機を用い、１８０℃の温度条件下、５０ｍｍ／分の速度で試料に対して引張荷重をかける。
（２）前記試料が降伏を示した後、降伏時の応力の１／４の応力を示すまで引張荷重をかけ続ける。
（３）試験前の試料長さ（Ｌｏ）と、降伏時の応力の１／４の応力を示した時点での試料長さ（Ｌ）から下記式（１）により、伸び率を求める。
伸び率（％）＝｛（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ｝×１００    ：（１）
【００１１】
また、本発明においては、前記ポリオレフィン樹脂は、その融点Ｔ1（℃）が前記ポリプロピレン樹脂の融点Ｔ2（℃）との間で、（Ｔ2−５０）≦Ｔ1≦（Ｔ2＋１０）の関係を満たすものであることが好ましい。
【００１２】
更に、本発明に係る自動車内装材用成形材料は、総目付７００ｇ／ｍ2以下のシートであることが好ましい。更にまた、本発明においては、前記発泡シートが、目付２００〜４６０ｇ／ｍ2のシートであり、前記補強シートが、目付１００〜２２０ｇ／ｍ2のシートであることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、前記補強シートは、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、溶融状態の前記ポリオレフィン樹脂が塗工ないし含浸されて形成されたものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、前記補強シートは、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維が交絡された熱可塑性不織布が積層され、熱融着により固定されて形成されたものであることが好ましい。
【００１５】
更に、本発明においては、前記補強シートが、前記無機短繊維と、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維とが交絡された複合不織布であることが好ましい。
【００１６】
更にまた、本発明においては、前記補強シートが、芯部及び鞘部を有する芯鞘繊維が交絡された芯鞘繊維不織布であり、前記芯鞘繊維は、前記芯部が前記無機短繊維によって構成され、前記芯部の表面を被覆する前記鞘部が前記ポリオレフィン樹脂によって形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る自動車内装材用成形材料は、成形材料としての基本的な性能である寸法安定性を維持しつつ、軽量で、従来に比して更に高いレベルの成形性（型に対する形状追従性）を有し、補強層の強度および補強層と発泡シートとの密着性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る自動車内装材用成形材料の一の実施形態を示す図であり、前記成形材料をその厚さ方向に切断した切断端面を模式的に示す概略端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明は下記の実施形態に限定されず、その発明特定事項を有する全ての対象を含むものである。
【００２０】
［１］自動車内装材用成形材料：
本発明に係る自動車内装材用成形材料（以下、「成形材料」と記す。）は、図１に示す自動車内装材用成形材料１のように、必須構成部材として発泡シート２および補強シート４を備える。
【００２１】
［１−１］発泡シート：
発泡シートは、樹脂発泡体からなるシート状部材である。発泡シートは、自動車内装材に要求される断熱性、吸音性を有し、成形材料の芯材となる。
【００２２】
発泡シートは、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂からなる。ＰＰ樹脂は発泡体を形成する際に発泡挙動が良好である。従って、ＰＰ樹脂から形成した発泡シートは、発泡後のセル形状が発泡体全体において均一であり、後述する自動車内装材として成形する際の賦形性、あるいは吸音性等の特性に優れる点において好ましい。
【００２３】
ＰＰ樹脂の融点は特に限定されない。但し、１６０〜1７０℃のものが好ましい。融点１６０℃以上のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、耐熱性・耐熱収縮性に優れる。一方、融点１７０℃以下のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、可撓性に優れる。前記効果をより確実に得るためには、融点が１６５〜１７０℃のものが更に好ましい。
【００２４】
ＰＰ樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は特に限定されない。但し、２３０℃におけるＭＦＲが３．０〜８．０ｇ／１０ｍｉｎ．であることが好ましい。ＭＦＲ３．０ｇ／１０ｍｉｎ．以上のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、ダイスから押し出した際の横方向への流動性及び、発泡による厚み方向への膨張性に優れる。一方、ＭＦＲ８．０ｇ／１０ｍｉｎ．以下のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、過剰な横方向への流動が抑制され、厚み方向への膨張性が保持されている点において優れる。前記効果をより確実に得るためには、ＭＦＲが３．２〜４．０ｇ／１０ｍｉｎ．のものが更に好ましい。
【００２５】
なお、ＭＦＲは、樹脂の粘性を示し、成形時における流動性の指標となる値である。ＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に記載の方法に準拠してキャピラリーレオメータにより測定することができる。
【００２６】
ＰＰ樹脂の溶融張力（ＭＴ）も特に限定されない。但し、２３０℃におけるＭＴが３０〜８０ｍＮであることが好ましい。ＭＴ３０ｍＮ以上のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、発泡時の成膜性に優れ、均一形状のセル集合体を有する点において優れる。一方、ＭＴを８０ｍＮ以下のＰＰ樹脂を用いた発泡シートは、均一したセル形状を有する上に、注入する発泡剤量に従い、発泡倍率が制御されている点において優れる。前記効果をより確実に得るためには、ＭＴが３５〜５０ｍＮのものが更に好ましい。
【００２７】
なお、ＭＴは、加熱・溶融した樹脂を引っ張った際に発生する張力を意味し、樹脂の弾性を示す。ＭＴが高い樹脂は、気泡の破壊によるガス抜けや発泡倍率の低下が生じ難く、発泡成形性が良好である。ＭＴは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に記載のキャピラリーレオメータにより測定することができる。
【００２８】
ＰＰ樹脂は、２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃における溶融張力（ＭＴ）が、下記式（２）の関係を満たすものであることが好ましい。上記式の関係を満たすＰＰ樹脂は、押出発泡工程を経て得られる発泡体全体の寸法設定の自由度と、微視的な発泡セル形状の制御が両立できる成形材料であることを示している。
Ｌｏｇ（ＭＴ）＞−１．３３Ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋１．２    ：（２）
【００２９】
発泡シートは、連続気泡タイプの発泡シートであることが好ましい。「連続気泡タイプ」とは、内部気泡として、独立気泡のみならず、一定割合の連続気泡を有するタイプの発泡シートを意味する。
【００３０】
具体的には、独立気泡率が０〜８０％、換言すれば２０％以上の連続気泡を有するものが好ましい。独立気泡率を８０％以下とすることにより、加圧成形時にシートに内包されたエアが連続気泡を通じてシート外部に放出される。従って、成形時（加圧時）における過度な反発を抑制することができ、厚さが均一な成形品を得ることができる。また、独立気泡が潰れて大きなボイドが形成されるという不具合を生じ難い。
【００３１】
独立気泡率を３０〜８０％とすると、連続気泡と独立気泡が併存するため、前記効果を維持しつつ、独立気泡に基づいて発生する反発力によって、型への形状追従性（充填性）を向上させることができる点で更に好ましい。なお、独立気泡率は、発泡シート製造時において、注入する発泡剤量と樹脂溶融温度を制御することにより、所望の値に調整することができる。
【００３２】
なお、本明細書において「独立気泡率」というときは、ＡＳＴＭ  Ｄ−２８５９に記載の方法に準拠して測定された独立気泡率を意味するものとする。
【００３３】
前記発泡シートは、密度３０〜７０ｋｇ／ｍ3で、かつ、厚さ４〜１５ｍｍのシートであることが好ましい。密度を３０ｋｇ／ｍ3以上とすることで、寸法安定性に優れた成形材料とすることができる。一方、密度を７０ｋｇ／ｍ3以下とすることで、軽量な成形材料とすることができる。前記効果をより確実に得るためには、密度を３０〜５０ｋｇ／ｍ3とすることが更に好ましい。なお、密度は、発泡シート製造時において、注入する発泡剤量、樹脂溶融温度、及び押出発泡速度の制御させることで発泡倍率を変化させ、所望の値に調整することができる。
【００３４】
厚さ４ｍｍ以上とし、成形体に厚みを持たせることで、高い弾性勾配を有する自動車内装材とすることができる。一方、厚さ１５ｍｍ以下とすることで、自動車内装材、特に成形天井として車体に組み付けることができる厚みに抑えることができる。前記効果をより確実に得るためには、厚さを６〜９ｍｍとすることが更に好ましい。
【００３５】
前記発泡シートは、目付２００〜４６０ｇ／ｍ2のシートであることが好ましい。目付２００ｇ／ｍ2以上とすることで、成形品に十分な剛性を付与することができる。従って、ハンドリングし易く、自動車への取り付け作業が容易な自動車内装材を形成することができる。一方、目付４６０ｇ／ｍ2以下とすることで、成形材料、ひいては得られる成形品の総質量を抑えることができ、軽量化することができる。前記効果をより確実に得るためには、目付を２５０〜３５０ｇ／ｍ2とすることが更に好ましい。なお、目付は、発泡シート製造時において、密度を調整するのと同様の方法により、所望の値に調整することができる。
【００３６】
［１−２］補強シート：
補強シートは、発泡シートの表面及び裏面を覆うように配置されたシート状部材であり、無機繊維及びポリオレフィン樹脂を含有する。補強シートは、発泡シートの補強層として機能する。図１に示す自動車内装材用成形材料１は、補強シート４を２枚備えている。そして、第１の補強シート４ａは、発泡シート２の表面を覆うように配置され、第２の補強シート４ｂは、発泡シート２の裏面を覆うように配置されている。
【００３７】
［１−２Ａ］無機繊維：
無機繊維とは、金属、ガラス、セラミック、炭素等の無機物からなる繊維である。耐熱性や強度に優れる無機繊維を用いることで、発泡シートのみでは不十分な耐熱性や寸法安定性を成形材料に付与することができる。
【００３８】
無機繊維の種類は特に限定されない。但し、ガラス繊維またはセラミック繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Ｅガラス繊維、Ｓガラス繊維、ＡＲガラス繊維等を挙げることができる。セラミック繊維としては、バサルト繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維等を挙げることができる。これらの中でも、安価で入手可能なガラス繊維が更に好ましく、安価で入手可能であることに加え、強度や耐久性に優れるＥガラス繊維が特に好ましい。
【００３９】
無機繊維は、繊維長２０〜１００ｍｍの無機短繊維の状態で含まれている。繊維長を２０ｍｍ以上とすることで、成形時における型への形状追従性を向上させることができる。具体的には、型の入隅、出隅部分における形状追従性を向上させることができ、前記部分における補強シートの破断を有効に防止することができる。一方、繊維長を１００ｍｍ以下とすることで、繊維の配向が生じ難くなり、無機短繊維を補強シート中に均一に分散させることができる。従って、補強効果や成形性に異方性がなく、型の入隅、出隅部分において破断し難い補強シートを構成することができる。前記効果をより確実に得るためには、繊維長を２０〜５０ｍｍとすることが好ましい。
【００４０】
無機短繊維は、前記補強シートの全質量に対し２０〜４０質量％含有されている。含有率を２０質量％以上とすることで、軽量でありながら十分な寸法安定性を付与し得る補強シートとすることができる。一方、含有率を４０質量％以下とすることで、型の入隅、出隅部分における形状追従性を向上させながらも、軽量性を保持することができる。従って、前記範囲内とすることにより、前記部分において無機短繊維が逃げ、前記部分における無機短繊維の数密度が低下し、これに起因して補強シートが破断される不具合や成形品の補強効果が減殺される不具合を有効に防止することができる。前記効果をより確実に得るためには、含有率を３５〜４０質量％とすることが好ましい。
【００４１】
無機繊維の目付量は３０〜６０ｇ／ｍ2とする。目付量を３０ｇ／ｍ2以上とすることで、軽量でありながら十分な寸法安定性を付与し得る補強シートとすることができる。一方、含有率を６０ｇ／ｍ2以下とすることで、成形体の軽量性を保持しながら、型の入隅、出隅部分における形状追従性を向上させることができる。前記効果をより確実に得るためには、目付量を４０〜６０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【００４２】
［１−２Ｂ］ポリオレフィン樹脂：
本発明に係る成形材料は、補強シートにポリオレフィン樹脂を含有させた点に特徴がある。ポリオレフィン樹脂を無機繊維と一体化させることで、成形時における無機繊維の型に対する形状追随性の向上、及び発泡シートに対する無機繊維の接着性向上という効果を得ることができる。無機繊維を発泡シートと空隙なく接着させることによって成形性、成形品の機械的強度、寸法安定性を向上させることができる。例えば、無機繊維と発泡シートの間に空隙が生じると、空隙を生じた部分と空隙を生じていない部分で成形時の伸び率が異なり、シート全体の伸び率が不均一となる。従って、成形材料の破断を生じ易くなる。また、無機繊維と発泡シートの接着力が低下して、成形品の機械的強度、寸法安定性の低下につながる場合がある。本発明においては、これらの問題を解決するために、予め無機繊維と発泡シートへの接着性を高めるオレフィン樹脂を含有させることとした。
【００４３】
ポリオレフィン樹脂とは、オレフィン（アルケン）の重合体である。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン（エチレン単独重合体）、ポリプロピレン（プロピレン単独重合体）、エチレン・プロピレン共重合体等の重合体からなる樹脂を挙げることができる。これらの樹脂はプラストマーに限定されず、エラストマーであってもよい。例えば、オレフィン系の熱可塑性エラストマーも、本発明に言う「ポリオレフィン樹脂」に含まれる。
【００４４】
前記ポリオレフィン樹脂は、その融点Ｔ1（℃）が、前記発泡シートを構成するポリプロピレン樹脂の融点Ｔ2（℃）との間で、（Ｔ2−５０）≦Ｔ1≦（Ｔ2＋１０）の関係を満たすものであることが好ましい。Ｔ1（℃）をＴ2−５０（℃）以上とすることで、成形時に融点が低い補強シートが、発泡シートから剥離する不具合を防ぐことができる。一方、Ｔ1（℃）をＴ2＋１０（℃）以下とすることで、発泡シートの可塑化に必要な熱量で、補強シートも軟化させることができる。前記効果をより確実に得るためには、（Ｔ2−４５）≦Ｔ1≦（Ｔ2＋５）の関係を満たすものであることが更に好ましい。
【００４５】
本発明においては、前記補強シートが、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、溶融状態の前記ポリオレフィン樹脂が塗工ないし含浸されて形成されたものであることが好ましい。
【００４６】
また、本発明においては、前記補強シートは、前記無機短繊維が交絡された無機繊維不織布を基材とし、前記基材に、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維が交絡された熱可塑性不織布が積層され、熱融着により固定されて形成されたものであることが好ましい。
【００４７】
例えば、Ｅガラス繊維を２０〜１００ｍｍにカットして短繊維とし、この短繊維を湿式抄造してガラス繊維紙にした後、ポリオレフィン繊維紙（不織布）を積層させる方法、繊維長２０〜１００ｍｍのＥガラス繊維紙の上に、メルトブローン法でポリオレフィン繊維を積層させる方法等により形成することができる。
【００４８】
更に、本発明においては、前記補強シートが、前記無機短繊維と、前記ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性短繊維とが交絡された複合不織布であることが好ましい。例えば、２０〜１００ｍｍにカットしたＥガラス短繊維と、繊維長２０〜１００ｍｍのポリプロピレン短繊維をカーディングマシンにより乾式抄造して交絡させ、ロールプレス等で繊維間を融着させることにより複合不織布とする方法により形成することができる。
【００４９】
更にまた、本発明においては、前記補強シートが、芯部及び鞘部を有する芯鞘繊維が交絡された芯鞘繊維不織布であり、前記芯鞘繊維は、前記芯部が前記無機短繊維によって構成され、前記芯部の表面を被覆する前記鞘部が前記ポリオレフィン樹脂によって形成されていることが好ましい。
【００５０】
連続するＥガラス繊維のロービングを開繊し、溶融させたポリオレフィン樹脂中に浸漬して含浸させる方法、或いはクロスヘッドダイを用い、Ｅガラス繊維のロービングをダイの後方から送り込むとともに、溶融状態のポリオレフィン樹脂をダイの内部に圧入し、個々のＥガラス繊維の周囲にポリオレフィン樹脂を付着させる方法等によりガラス含有率４０重量％以下の芯鞘繊維を形成する。この芯鞘繊維を２０〜１００ｍｍにカットした後、所望する目付量になるよう散布し、熱融着させてシートとする。
【００５１】
［１−２Ｃ］伸び率：
本発明においては、前記補強シートが、下記熱間引張試験により求められる伸び率が４０％以上であることが好ましい。伸び率４０％以上とすることにより、成形時における型への形状追従性が良好となる。
【００５２】
熱間引張試験は、以下の手順により行う。
（１）ＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して、引張試験機を用い、１８０℃の温度条件下、５０ｍｍ／分の速度で試料に対して引張荷重をかける。
（２）前記試料が降伏を示した後、降伏時の応力の１／４の応力を示すまで引張荷重をかけ続ける。
（３）試験前の試料長さ（Ｌｏ）と、降伏時の応力の１／４の応力を示した時点での試料長さ（Ｌ）から下記式（１）により、伸び率を求める。
伸び率（％）＝｛（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ｝×１００    ：（１）
【００５３】
なお、伸び率は、補強シート製造時において、無機繊維のカット長を制御することにより、所望の値に調整することができる。
【００５４】
［１−２Ｄ］目付量：
補強シート全体の目付量は、１００〜２２０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。目付量を１００ｇ／ｍ2以上とすることで、十分な寸法安定性、耐熱性を付与し得る補強シートとすることができる。一方、目付量を２２０ｇ／ｍ2以下とすることで、補強シートの総重量の増加を抑え、軽量性を維持することができる。前記効果をより確実に得るためには、目付量を１２０〜２２０ｇ／ｍ2とすることが更に好ましく、１４０〜２００ｇ／ｍ2とすることが特に好ましい。
【００５５】
［１−３］成形材料：
本発明に係る「自動車内装材用成形材料」は、プレス成形により自動車の天井、ドア、パネル等の自動車内装材を得るための成形用材料である。
【００５６】
［１−３Ａ］熱融着：
前記発泡シートに対し、前記補強シートが熱融着により固定されているものである。熱融着は、熱風ラミネート装置を使用して行うことが好ましい。この装置によれば、補強シートを２５０℃以上（好ましくは２８０±１０℃）の熱風で加熱し、補強シート中のオレフィン樹脂を軟化させた後、８０℃に加温したロールによりプレスし、両部材を熱間圧着させることができる。
【００５７】
［１−３Ｂ］総目付量：
更に、本発明に係る成形材料は、総目付７００ｇ／ｍ2以下のシートであることが好ましい。目付量を７００ｇ／ｍ2以下とすることで、成形体の機械的強度、及び寸法安定性を保持しながら、成形材料の軽量性を向上させることができる。一方、成形体の機械的強度、及び寸法安定性を向上という観点からは、総目付５００ｇ／ｍ2以上のシートであることが好ましい。これらの効果をより確実に得るためには、目付量を５００〜７００ｇ／ｍ2とすることが更に好ましく、５５０〜６５０ｇ／ｍ2とすることが特に好ましい。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例および比較例により、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。なお、以下の記載における「部」、「％」は特に断らない限り質量基準である。
【００５９】
［１］製造例１〜８（補強シートの製造）：
自動車内装材用成形材料の製造に先立って、補強シートを製造した。以下、補強シートの製造例を示す。
【００６０】
（製造例１）
Ｅガラスからなる繊維長２５ｍｍ、繊維径１３μｍのガラス短繊維を湿式抄造することにより、目付５６ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得た。前記ガラス繊維紙に対し、融点１２２℃、目付８４ｇ／ｍ2のポリエチレン繊維マットを積層した後、この積層体を加圧ロールに通し、両部材を熱間圧着させた。熱間圧着の条件は、温度２００℃、圧力８Ｎ／ｍｍとした。これにより、前記ガラス繊維紙と前記ポリエチレン繊維マットが一体化された、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率４０質量％の補強シート１を得た。
【００６１】
（製造例２）
製造例１と同様にして、目付４０ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得た。前記ガラス繊維紙に対し、融点１３０℃、目付１６０ｇ／ｍ2ポリエチレンフィルムを積層した後、この積層体を加圧ロールに通し、両部材を熱間圧着させた。熱間圧着の条件は、製造例１と同様とした。これにより、目付２００ｇ／ｍ2、ガラス含有率２０％の補強シート２を得た。
【００６２】
（製造例３）
Ｅガラスからなる繊維径１７μｍのガラスフィラメントが７００本集束されたロービングを解繊し、溶融状態のポリエチレン樹脂を張った浸漬槽中に浸漬し、各々のフィラメントの表面にポリエチレン樹脂を付着させた。
【００６３】
更に、前記ロービングを引き抜きダイスに通し、過剰量の樹脂を除去し、樹脂の付着量を調整した後、水槽中に浸漬して水冷することにより、ガラスフィラメントを芯材とし、前記芯材の表面にポリエチレン樹脂の鞘が形成された芯鞘繊維を形成した。前記芯鞘繊維のガラス含有率は３５質量％であった。
【００６４】
前記芯鞘繊維をペレタイザーで２５ｍｍの長さにカットし、目付１４０ｇ／ｍ2となるようにシート状に散布し、加熱し、冷プレスすることにより、シート状に成形した。冷プレスの条件は、温度１５℃、圧力８Ｎ／ｍｍとした。これにより、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率３５％の補強シート３を得た。
【００６５】
（製造例４）
Ｅガラスからなる繊維長１００ｍｍ、繊維径１３μｍのガラス短繊維を湿式抄造することにより、目付５６ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得たことを除いては、製造例１と同様にして、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率４０質量％の補強シート４を得た。
【００６６】
（製造例５）
融点１７０℃、目付８４ｇ／ｍ2のポリプロピレン繊維マットを用いたことを除いては、製造例１と同様にして、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率４０％の補強シート５を得た。
【００６７】
（製造例６）
Ｅガラスからなる繊維長１８ｍｍ、繊維径１３μｍのガラス短繊維を湿式抄造することにより、目付５６ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得たことを除いては、製造例１と同様にして、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率４０％の補強シート６を得た。
【００６８】
（製造例７）
Ｅガラスからなる繊維長２５ｍｍ、繊維径１３μｍのガラス短繊維を湿式抄造することにより、目付２５ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得たこと、および融点１２２℃、目付１１５ｇ／ｍ2のポリエチレンフィルムを用いたことを除いては、製造例１と同様にして、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率１８％の補強シート７を得た。
【００６９】
（製造例８）
Ｅガラスからなる繊維長２５ｍｍ、繊維径１３μｍのガラス短繊維を湿式抄造することにより、目付６３ｇ／ｍ2のガラス繊維紙を得たこと、および融点１２２℃、目付７７ｇ／ｍ2のポリエチレンフィルムを用いたことを除いては、製造例１と同様にして、目付１４０ｇ／ｍ2、ガラス含有率４５％の補強シート８を得た。
【００７０】
2014069444.tif 000003
【００７１】
［２］製造例９、１０（発泡シートの製造）：
自動車内装材用成形材料の製造に先立って、発泡シートを製造した。以下、発泡シートの製造例を示す。
【００７２】
（製造例９）
融点が１６５℃、２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が４．０ｇ/１０ｍｉｎ、２３０℃における溶融張力（ＭＴ）が７６ｍＮであるＰＰ樹脂を用いて発泡シートを製造した。前記ＭＦＲと、前記ＭＴは、下記式（２）を満たすものであった。
Ｌｏｇ（ＭＴ）＞−１．３３Ｌｏｇ（ＭＦＲ）＋１．２    ：（２）
【００７３】
発泡シートの製造は、タンデム式の単軸押出機を用いて行った。１段目押出機において、ＰＰ樹脂１００部に対して、５部の液化二酸化炭素を注入し、混練した。この際、１段目押出機の設定温度を２２０〜２４０℃とし、ＰＰ樹脂の温度が２３０℃となるように調整した。
【００７４】
その後、設定温度を１８０〜２００℃とした、２段目押出機において、ＰＰ樹脂の温度を１９０℃に調整した。１段目、２段目とも押出機の吐出量は、７５ｋｇ／ｈに設定した。
【００７５】
２段目押出機から多ホールダイを通してＰＰ樹脂を大気圧中に解放させ、発泡体を作製した。ダイ内部の樹脂圧力は８ＭＰａとした。多ホールダイとしては、ホール数が９９９個（３段×３３３ホール）、ホール径が０．５９ｍｍ、ホール間隔が４．５ｍｍのものを用いた。
【００７６】
得られた発泡体は、ダイ直近においてロールにより冷却し、引き取ることにより、密度３８ｋｇ／ｍ3、厚み９ｍｍの発泡シートを得た。
【００７７】
（製造例１０）
融点が１６７℃、２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が３．２ｇ/１０ｍｉｎ、２３０℃における溶融張力（ＭＴ）が４３ｍＮであるＰＰ樹脂を用いて発泡シートを製造した。前記ＭＦＲと、前記ＭＴは、前記式（２）を満たすものであった。
【００７８】
発泡シートの製造は、タンデム式の単軸押出機を用いて行った。１段目押出機において、ＰＰ樹脂１００部に対して、７部の液化二酸化炭素を注入し、混練した。この際、１段目押出機の設定温度を２２０〜２４０℃とし、ＰＰ樹脂の温度が２２０℃となるように調整した。
【００７９】
その後、設定温度を１８０〜２２０℃とした、２段目押出機において、ＰＰ樹脂の温度を１８０〜２００℃に調整した。１段目、２段目とも押出機の吐出量は、１００ｋｇ／ｈに設定した。
【００８０】
２段目押出機から多ホールダイを通してＰＰ樹脂を大気圧中に解放させ、発泡体を作製した。ダイ内部の樹脂圧力は、製造例９と同様とした。多ホールダイとしては、ホール数が６６６個（２段×３３３ホール）、ホール径が０．５９ｍｍ、ホール間隔が４．５ｍｍのものを用いた。
【００８１】
得られた発泡体を、ダイ直近においてロールにより冷却し、引き取ることにより、密度４３ｋｇ／ｍ3、厚み６ｍｍの発泡シートを得た。
【００８２】
2014069444.tif 000004
【００８３】
［３］実施例１〜５、比較例１〜３（自動車内装材用成形材料の製造）：
前記補強シートおよび前記発泡シートを用いて、図１に示す構造の自動車内装材用成形材料（以下、「成形材料」と略記する。）を製造した。以下、成形材料の製造例を示す。
【００８４】
（実施例１）
製造例９の発泡シートの表面及び裏面を覆うように、製造例１の補強シートを配置して積層体とした。炉内温度を２８０℃に設定した熱風炉の内部で、前記積層体を熱間加圧した。熱間加圧は、温度８０℃、線圧０．１Ｎ／ｍｍの条件下、前記積層体を加圧ロールで加圧することによりで行った。これにより、前記発泡シートに対し、前記補強シートが熱融着により固定されている成形材料を得た。
【００８５】
（実施例２）
製造例１の補強シートに代えて、製造例２の補強シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００８６】
（実施例３）
製造例１の補強シートに代えて、製造例３の補強シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００８７】
（実施例４）
製造例１の補強シートに代えて、製造例４の補強シートを用いたこと、および製造例９の発泡シートに代えて、製造例１０の発泡シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００８８】
（実施例５）
製造例１の補強シートに代えて、製造例５の補強シートを用いたこと、および製造例９の発泡シートに代えて、製造例１０の発泡シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００８９】
（比較例１）
製造例１の補強シートに代えて、製造例６の補強シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００９０】
（比較例２）
製造例１の補強シートに代えて、製造例７の補強シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００９１】
（比較例３）
製造例１の補強シートに代えて、製造例８の補強シートを用いたことを除いては、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００９２】
2014069444.tif 000005
【００９３】
＜評価方法＞
実施例および比較例の成形材料については、伸び率、成形性および寸法変化率により、その性能を評価した。以下、伸び率、成形性および寸法変化率の評価方法を示す。
【００９４】
（Ａ）伸び率：
下記熱間引張試験により伸び率を求めた。伸び率が４０％未満の場合「不良（×）」、伸び率が４０％以上の場合「良好（○）」とし、中でも伸び率が４０％以上、４５％以下の場合「特に良好（◎）」と評価した。
【００９５】
［熱間引張試験］
（１）ＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して、引張試験機を用い、１８０℃の温度条件下、５０ｍｍ／分の速度で試料に対して引張荷重をかける。
（２）前記試料が降伏を示した後、降伏時の応力の１／４の応力を示すまで引張荷重をかけ続ける。
（３）試験前の試料長さ（Ｌｏ）と、降伏時の応力の１／４の応力を示した時点での試料長さ（Ｌ）から下記式（１）により、伸び率を求める。
伸び率（％）＝｛（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ｝×１００    ：（１）
【００９６】
（Ｂ）成形性：
実施例または比較例の成形材料から７５ｍｍ×２００ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を遠赤外線加熱炉で表面温度１９０℃まで加熱した。加熱された状態の試験片を鉄製金型（凸型）と、これと相補的な形状の鉄製金型（凹型）との間に挟み込んで冷間プレス成形を行った。前記凸型としては、上端側がＲ１７ｍｍの曲面形状で、底面幅１００ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ、底面から上端中央までの高さ５０ｍｍの略かまぼこ型のものを用いた。成形時の加圧力は３ＭＰａとした。
【００９７】
前記成形後に、前記試験片の状態を目視観察し、補強シートが破断された場合、或いは発泡シートから補強シートが剥離した場合「不良（×）」、補強シートが破断されず、かつ、発泡シートから補強シートが剥離しなかった場合「良好（○）」とした。
【００９８】
（Ｃ）寸法変化率：
実施例または比較例の成形材料から１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を切り出した。この試験片の中央部分には、一辺１２０ｍｍの正方形状の罫書き線を書き込んだ。前記罫書き線は、その四辺が試験片の四辺に沿うように書き込んだ。この試験片について冷熱サイクル試験を実施した。前記冷熱サイクル試験は、下記表に示すステップ１〜８を１サイクルとし、これを４回繰り返す方法により行った。なお、各ステップ間の移行時間は、長くとも３０分とした。
【００９９】
2014069444.tif 000006
【０１００】
前記試験片は、遠赤外線加熱炉により表面温度が１９０℃となるまで加熱した。加熱された状態の試験片を鉄製金型（凸型）と、これと相補的な形状の鉄製金型（凹型）との間に挟み込んで冷間プレス成形を行った。前記凸型としては、上端側がＲ１７ｍｍの曲面形状で、底面幅１００ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ、底面から上端中央までの高さ５０ｍｍの略かまぼこ型のものを用いた。成形時の加圧力は３ＭＰａとした。
【０１０１】
前記試験片において、ＭＤ方向（流れ方向、発泡シートの押出し方向）およびＴＤ方向（ＭＤ方向と直交する方向）の罫書き線間の距離をデジタルノギスで測定した。試験開始前に予め測定した試験前寸法と、試験後に測定した試験後寸法から、下記式（３）により寸法変化率を算出した。寸法変化率が０．２‰を超える場合「不良（×）」、０．１３‰を超えて０．２‰以下の場合「良好（○）」、０．１３‰以下の場合「極めて良好（◎）」とした。
寸法変化率（‰）＝｛（試験後の寸法−試験前の寸法）／試験前の寸法｝×１０００    ：（３）
【０１０２】
2014069444.tif 000007
【０１０３】
その結果、実施例１〜５の成形材料は、伸び率、成形性、寸法変化率とも良好な結果を示した。中でも、実施例１、４、５の成形材料は、寸法変化率が極めて小さく、優れた寸法安定性を示しながら、同時に成形性にも優れるものであった。
【０１０４】
一方、比較例１の成形材料は、伸び率は良好であり、成形後に補強シートの剥離はなかったものの、補強シートが破断されており、成形性の面で満足できるものではなかった。比較例２の成形材料は、補強シートの破断・剥離はなかったものの、伸び率が高過ぎ、寸法安定性の面で満足できるものではなかった。比較例３の成形材料は、伸び率が十分ではないことに加え、成形後に補強シートが剥離しており、成形性の面で満足できるものではなかった。
【符号の説明】
【０１０５】
１：自動車内装材用成形材料、２：発泡シート、４，４ａ，４ｂ：補強シート。
【図１】
2014069444.tif 000008