(57)【要約】【課題】  ガラス繊維マットを用いることなく、充分な剛性と耐熱性を有し、軽量で高度の深絞り成形加工性を有する、自動車内装材を提供する。【解決手段】  融点が２２０〜２７０℃であり、かつ面配向係数が０．１１〜０．１６であることを特徴とする自動車内装材用ポリエステルフィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が２２０〜２７０℃であり、かつ面配向係数が０．１１〜０．１６である、自動車内装材用ポリエステルフィルム。
【請求項２】
見掛け密度が１３００〜１４００ｋｇ／ｍ３である請求項１記載の自動車内装材用ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内装材、特に自動車の車体の屋根の室内側を覆う成形天井の構成部材に用いるポリエステルフィルムに関し、詳しくは加工工程に金型による絞り加工を伴う自動車内装材、特に自動車の成形天井の構成部材に用いるポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車内装の成形天井の芯材として、熱硬化性樹脂と有機繊維とを混練して金型により熱圧成形したものが用いられてきた。例えば、熱成形用板状ウレタンフォームの面上にホットメルトフイルムを介在させてガラス繊維マットを貼着し、さらにガラス繊維マットの表面にホットメルトフイルムを介在させてポリエステル不織布または表装紙等を貼着してなる成形天井が用いられている。この場合、伸縮性のないガラス繊維マットを板状ウレタンフォームの両面に貼着することにより、剛性を保つと共に軽量化を実現し、湿熱環境での変形を防止している。
【０００３】
自動車内装材、特に成形天井の構成部材は、耐熱性、断熱性、吸音性および形状安定性がよいこと、軽量で高剛性であること、リサイクルが可能で、不快な臭気や有害な燃焼ガスを発生しないことが望ましい。しかし、従来の技術で用いられてきたガラス繊維マットは、取扱い時に皮膚に刺すような刺激があり、作業性が悪く、さらに人体への悪影響が懸念され、またリサイクルができないので環境への負荷が高い。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１８７７号公報
【特許文献２】特開平７−６８６８９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ガラス繊維マットを用いることなく、充分な剛性と耐熱性を有し、軽量で高度の深絞り成形加工性を有する、自動車内装材用ポリエステルフィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、融点が２２０〜２７０℃であり、かつ面配向係数が０．１１〜０．１６である、自動車内装材用ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガラス繊維マットを用いることなく、充分な剛性と耐熱性を有し、軽量で高度の深絞り成形加工性を有する、自動車内装材用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
［ポリエステル］
本発明の自動車内装材用ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムからなる。このポリエステルは、主鎖中の主要な結合であるモノマー残基とモノマー残基を結合する共有結合がエステル結合からなる高分子の総称である。ポリエステルは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合物、もしくはジカルボン酸エステル化合物とジヒドロキシ化合物を重縮合反応させることによって得ることができる。
【０００９】
ジカルボン酸化合物としては、例えば、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホテレフタル酸酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸を挙げることができる。
【００１０】
また、ジカルボン酸エステル化合物としては上記ジカルボン酸化合物のエステル化物、例えばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸２−ヒドロキシエチルメチルエステル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、ダイマー酸ジメチルを挙げることができる。
【００１１】
一方、ジヒロドキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジヒドロキシ化合物、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジヒドロキシ化合物、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳなどの芳香族ジヒドロキシ化合物を挙げることができる。
【００１２】
これらの中でも、ジカルボン酸化合物としてはテレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸もしくはこれらのジメチルエステル化合物を、ジヒドロキシ化合物としては、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ポリテトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールを好ましく用いることができる。
【００１３】
これらのポリエステルは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。２種類以上を混合して用いる場合は、あらかじめ別々に重合したポリエステルポリマーをチップの状態でブレンドして溶融してもよく、それぞれを別々の押出機にて溶融したものを合流させ、明らかな積層構成としてもよく、あるいはスタティックミキサーで混合して用いてもよい。
【００１４】
これらのポリエステルからなるフィルムのうち、本発明では特に、融点が２２０〜２７０℃、好ましくは２４０〜２７０℃、さらに好ましくは２４６〜２６５℃のフィルムを用いる。融点が２２０℃未満では耐熱性に劣るため、成形加工時に金型への融着が発生する可能性があり、高度の深絞り成形加工性を必要とする本発明の自動車内装材用ポリエステルフィルムとしては不適である。融点が２７０℃を越えると生産性に劣る。
【００１５】
本発明で用いるポリエステルフィルムの面配向係数は、０．１１〜０．１６、好ましくは０．１１を超え０．１６以下、さらに好ましくは０．１３〜０．１５、特に好ましくは０．１４〜０．１５である。面配向係数が０．１１未満であるとフィルムの平面性が悪くなり局所的に成形性が悪化する場合があり、面配向係数が０．１６を越えると深絞り成形性に劣る場合がある本発明の自動車内装材として不適である。
【００１６】
ポリエステルフィルムの見掛け密度は、好ましくは１３００〜１４００ｋｇ／ｍ３、さらに好ましくは１３２０〜１３９５ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは１３４０〜１３９０ｋｇ／ｍ３である。１３００ｋｇ／ｍ３未満であるとフィルムの耐熱性に劣るため成形加工時に金型への融着が発生する可能性があり好ましくない。１４００ｋｇ／ｍ３を超えるとフィルムの結晶性が高くなりすぎ成形加工性が低下して好ましくない。
【００１７】
これらの融点および面配向計数、見掛け密度を満足するポリエステルフィルムは、例えば次に述べる共重合成分を合計１５モル％以下、好ましくは１０モル％以下の範囲で共重合したポリエチレンテレフタレートを、後述のように、延伸時の延伸温度、延伸倍率、延伸速度として特定の条件をとりながら延伸することで得ることができる。なお、共重合成分を共重合しないホモポリエチレンテレフタレートの融点は約２７０℃である。
【００１８】
ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としては、ジカルボン酸成分として例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸を用いることができ、ジオール成分として例えばネオペンチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールを用いることができる。
【００１９】
ポリエステルフィルムの厚みは、経済性、生産性、成形加工性などの点から、好ましくは５〜１８８μｍ、さらに好ましくは２５〜１２５μｍである。
【００２０】
ポリエステルフィルムは、内装材、特に天井材を構成する他の素材やラミネート材料との接着性の観点から、例えばコロナ放電処理を施してもよく、インラインコーティングやオフラインコーティングにより表面処理を施してもよい。
【００２１】
［微粒子］
ポリエステルフィルムには、取り扱い性と加工性を向上させるために、微粒子を含有させることが好ましい。微粒子は、内部析出粒子、無機粒子、有機粒子のいずれであってもよい。フィルムの欠陥を生じさせずに良好な取り扱い性と加工性を得る観点から、微粒子の平均粒子径は好ましくは０．０１〜５μｍであり、含有量は好ましくは０．０１〜１重量％である。
【００２２】
無機微粒子としては、例えば、湿式および乾式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミ、マイカ、カオリン、クレーを用いることができる。有機微粒子としては、例えば、スチレン、シリコーン、アクリル酸類、メタクリル酸類、ポリエステル、ジビニル化合物を構成成分とする粒子を用いることができる。なかでも、湿式および乾式シリカ、ケイ酸アルミ、アルミナ、スチレン、シリコーン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、ジビニルベンゼンの微粒子が好ましい。これらの内部析出粒子、無機粒子、有機粒子は二種以上を並存してもよい。
【００２３】
［製造方法］
本発明の自動車の内装材用ポリエステルフィルムは、例えば、以下の方法で製造することができる。
使用するポリエステルのチップを、窒素雰囲気下または真空下で１５０℃５時間の乾燥を行い、押出機に供給し溶融する。押出機にて溶融した樹脂は、フィルターやギヤポンプを通じて、異物の除去、押出量の均整化を行い、Ｔダイより冷却ドラム上にシート状に吐出、押出することで未延伸シートを得る。その際、ワイヤー状電極、テープ状電極もしくは針状電極を使用して静電印加し冷却ドラムに密着する方法、冷却ドラムと押出したポリマーシート間に水膜を設けたキャスト法、冷却ドラム温度をポリエステルのガラス転移点〜（ガラス転移点−２０℃）にして押出したポリマーを粘着させる方法、もしくはこれらの方法を複数組み合わせた方法によりシート状ポリマーを冷却ドラムに密着させる。
【００２４】
次に、未延伸フィルムを用いて長手方向に延伸した後、幅方向に延伸する、あるいは幅方向に延伸した後、長手方向に延伸する逐次二軸延伸法、フィルムの長手方向、幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸法などにより延伸を行う。
【００２５】
延伸における延伸倍率としては、それぞれの方向に好ましくは１．６〜４．２倍、さらに好ましくは２．４〜４．０倍、特に好ましくは２．８〜３．５倍である。延伸速度は、１０００〜２０００００％／分であることが望ましく、延伸温度はポリエステルのガラス転移点〜（ガラス転移点＋１００℃）の温度範囲、好ましくは８０〜１７０℃、特に好ましくは長手方向の延伸温度を９０〜１５０℃、幅方向の延伸温度を１００〜１５０℃とする。
【００２６】
フィルムに非常に優れた成形性を付与するために、特に長手方向の延伸温度を１００〜１３０℃とすることが好ましく、特に縦延伸前において１００℃以上の温度で１〜１００秒間程度結晶化しない範囲において予熱してから延伸することが好ましい。このようにすれば、均一な延伸による優れた平面性、配向斑抑制による優れた成形性得ることができる。
【００２７】
二軸延伸の後にフィルムの熱処理を行う。この熱処理は、オーブン中、加熱されたロール上など従来から公知である任意の方法により行うことができる。熱処理温度は、延伸温度〜原料の融点の範囲、好ましくは１６０〜２３０℃、さらに好ましくは１６０〜２２０℃、特に好ましくは１７０〜２１０℃である。この範囲の温度とすることによって、成形加工性と耐衝撃性に優れたフィルムを得ることができる。この温度より低温であれば、耐衝撃性が悪化し、高温であれば成形加工性が悪化することがあり好ましくない。熱処理の時間は好ましくは１〜３０秒間である。この熱処理はフィルムを長手方向および／または幅方向に弛緩させて行ってもよい。その後、さらにコロナ放電処理を施すことができる。このコロナ処理は、他の素材との接着性を向上させる点で好ましいことである。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。
なお、ポリマー、フィルムの物性およびフィルム、加工品の特性は以下の方法にて測定、評価した。
【００２９】
（１）ポリエステルフィルム の融点（Ｔｍ）
ポリエステルフィルム 約２０ｍｇを示差走査熱量計（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ９１０型ＤＳＣ）により、２０℃／分の昇温速度で測定し、吸熱ピーク温度を融点（Ｔｍ）とした。
【００３０】
（２）面配向係数
ナトリウムＤ線（波長５８９ｎｍ）を光源として、アッベ屈折計を用いて長手方向、幅方向、厚み方向の屈折率（それぞれｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺ）から得られる面配向係数Ｎｓ＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺを計算して求めた。
【００３１】
（３）見掛け密度
１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさの試料を採り、その試科の厚みをマイクロメーターで測定し、試料の体積を求め、次いで試科の重量を測定し、１ｍ3当りの重量を算出した。試料数を５枚として、その平均値を見掛け密度とした。
【００３２】
（４）成形性
ヘッドライナー成形用型を用いて真空成形を行なった。まずポリエステルフィルムと熱成形用板状ウレタンフォーム（厚み５ｍｍ、比重０．０３５）をエポキシ系の接着剤を使用して常法によりドライラミネートして２層構成体を作成した。得られた構成体をポリエステルフィルム が金型側になるようにして、表面温度が１８０℃になるように加熱して、縦１８００ｍｍ×横１４００ｍｍ、凹部湾曲部深さ５０ｍｍの自動車天井材を成形した。外観は目視で皺や膨れが生じないこと、また成形型通りに形状が追従していることを評価し、以下の基準で成形性を判定した。
○・・・天井材の厚みが均一で外観が良好である。
△・・・天井材の厚みにムラがあるか、外観の一部に不良がある。
×・・・天井材の一部に亀裂があるか、全体が成形型に追従していない。
【００３３】
［実施例１］
ジメチルテレフタレート１００重量部、エチレングリコール７０重量部の混合物を原料として、テトラブトキシチタンをエステル交換触媒、二酸化ゲルマニウムを重合触媒、正リン酸を安定剤として用い、更に滑剤として平均粒子径１．５μｍの多孔質シリカをポリマーに対して０．１重量％となるように添加して常法により固有粘度（ｏ−クロロフェノール、３５℃）０．６４のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。
【００３４】
このチップを真空乾燥機にて１７０℃４時間乾燥し、水分を十分に除去した後、単軸押出機に供給、溶融し、フィルター、ギヤポンプを通し、異物の除去、押出量の均整化を行った後、溶融温度２９０℃でＴダイより２５℃に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．０８ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し冷却ドラムに密着させ未延伸フィルムを得た。次いで、未延伸シートを１０７℃で３．０倍長手方向に延伸した後、横方向に１２５℃で３．１倍延伸し、さらに弛緩率３．５％で１８５℃で６秒間熱処理を行い、巻き取って厚さ５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【００３５】
得られたフィルムの評価結果を表１に示す。また、このフィルムを使用してウレタンフォームとドライラミを行い、成形性の評価を行ったところ、絞り深さ１３ｍｍという高加工領域まで成型することができる非常に優れたフィルムであった。
【００３６】
［実施例２］
実施例１の粒子マスターに使用する粒子を平均粒子径２．４μｍの塊状シリカとして、フィルム中への添加量を０．０５重量％とする以外は実施例１と同様に押出、キャストを行った。
【００３７】
未延伸シートを１０５℃で３．０倍長手方向に延伸した後、横方向に１２５℃で３．２倍延伸し、さらに弛緩率３％で１９０℃で４秒間熱処理を行い、巻き取って厚さ７５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【００３８】
得られたフィルムの評価結果を表１に示す。また、このフィルム を使用して２層積層体を作成し成形性の評価を行ったところ、絞り深さ１１ｍｍという加工領域まで成型することができる優れたフィルムであった。
【００３９】
［実施例３］
実施例１のポリエステルの重合において、ジメチルテレフタレート１００重量部をジメチルテレフタレート８７重量部とジメチルイソフタレート１３重量部と変更し、固有粘度（ｏ−クロロフェノール、３５℃）０．６９のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。そして、実施例１と同様に未延伸シートを得た後、未延伸シートを１０５℃で３．２倍長手方向に延伸した後、横方向に１２０℃で３．３倍延伸し、さらに弛緩率５％で１９０℃で４秒間熱処理を行い、巻き取って厚さ７５μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【００４０】
得られたフィルムの評価結果を表１に示す。また、このフィルムを使用して２層積層体を作成し成形性の評価を行ったところ、絞り深さ１５ｍｍという加工領域まで成型することができる大変優れたフィルムであった。
【００４１】
［比較例１］
使用する粒子を平均粒子径２．０μｍの凝集シリカ粒子とし、フィルム中の粒子濃度を０．１重量％とした。その後実施例１と同様に未延伸シートを得て、該未延伸シートを長手方向に１０２℃で３．７倍さらに１１５℃で幅方向に３．７倍延伸し、そのまま２３２℃で３秒間の熱固定を行い、厚み５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム を得た。
【００４２】
得られたフィルム の評価結果を表１に示す。また、このフィルム を使用して２層積層体を作成し成形性の評価を行ったところ、絞り深さ６ｍｍまでしか成型することができず、成形性に劣るフィルム であった。
【００４３】
［比較例２］
実施例１のポリエステルの重合において、ジメチルテレフタレート１００重量部をジメチルテレフタレート７７重量部とジメチルイソフタレート２３重量部と変更した。そして、実施例１と同様に未延伸シートを得た後、該未延伸シートを９５℃で３．４倍長手方向に延伸した後、横方向に１１５℃で３．３倍延伸し、さらに弛緩率３％で２１０℃で４秒間熱処理を行い、巻き取って厚さ５０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【００４４】
得られたフィルムの評価結果を表１に示す。また、このフィルムを使用して２層積層体を作成し成形性の評価を行ったところ、絞り深さ５ｍｍまでしか成型することができず、成形性に劣るフィルムであった。
【００４５】
【表１】
2006335852.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の自動車内装材用ポリエステルフィルムは、充分な剛性を有し、軽量で成形も容易であり、自動車内装材、例えば、成形天井、支柱、床、インパネ、シートの構成部材として、特に成形天井の芯材として好ましく用いることができる。成形天井の芯材として用いる場合、例えば本発明のフィルム／ウレタンフォーム／不織布層、あるいは本発明のフィルム／不織布層という構成で、熱ラミネートもしくは接着剤によるドライラミネートによりに積層体を得て、これに金型による深絞り成型を行うことで、成形天井を得ることができる。この成形にあたり、従来のフィルムでは破断してしまうほどの高加工を欠陥が発生することなく行うことができる。そのため、本発明のフィルムを用いると、ガラス繊維マットを使わずに十分な剛性を得ることができ、環境適性に優れた自動車の内装材として用いることができる。
【００４７】
本発明の自動車内装材用ポリエステルフィルムは、機械的特性が優れしかも軽量な自動車の内装材を製造することができるとともに、廃棄，リサイクルが容易であるなど環境負荷の低減に有益である。