JP2009160972A - 車両内装材用積層シート，ルーフライニング芯材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続気泡の高発泡倍率ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを芯材とした車両内装材用積層シート，ルーフライニング芯材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、ポリプロピレン系樹脂発泡ボード２を備えたルーフライニング芯材３０に関する。ルーフライニング芯材３０は板状に押出成形され、且つ連続気泡率が５０％以上で、発泡倍率が１０倍〜５０倍であるポリプロピレン系樹脂発泡ボード２をレーザー透過溶着法にて貼合せて構成される。
【選択図】図９

Description

本発明は車両内装材用積層シート，ルーフライニング芯材及びその製造方法に係り、特に連続気泡の高発泡倍率ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いた車両内装材用積層シート，及びルーフライニング芯材の製造方法に関する。

従来より、車両等のルーフパネルの室内側には、断熱効果や吸音効果を得ることを目的として、合成樹脂材等から構成された車両用ルーフ材が配設され、この車両用ルーフ材の室内側は表皮材で被覆されている。このような車両用ルーフ材を構成する自動車内装材用積層シートとして、連続気泡率が５０％以上である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの一面にその表面に開口する穴部が形成されており、少なくとも穴部形成面に、形態保持繊維及び熱可塑性樹脂繊維よりなる不織布からなる表面シートが積層一体化されてなるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の自動車内装材用積層シートは、その変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの連続気泡率が５０％以上であって、隣接する気泡相互が連続している連続気泡を多く含むため、外部からの音が変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートへ浸入して吸収され高い吸音効果を得ることができる。また、穴部を通じて音の振動エネルギーを変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡シートの連続気泡に円滑に誘導し、連続気泡の気泡壁を振動させることによって振動エネルギーを熱エネルギーに変換して優れた吸音性を発揮させることができる。

特開２００５−１９９８９１号公報

しかしながら、特許文献１の自動車内装材用積層シートでは、発泡シートの材料として変性ポリフェニレンエーテル系樹脂を用いているため、積層シートの原料コストが高くなるという問題があった。
そこで、コスト面において優れた汎用樹脂から形成された連続気泡のポリプロピレン系樹脂発泡ボードを備えた自動車内装材用積層シートの開発が望まれている。特に、ポリプロピレンは、汎用樹脂の中でも熱的に安定で耐熱性，断熱性が高く、優れた機械的性質を有するため、ポリプロピレンから形成された連続気泡のポリプロピレン系樹脂発泡ボードを備えた車両ルーフライニングなどの車両内装材用積層シートの開発が望まれている。
しかし、ポリプロピレンから連続気泡の発泡体を得ることは技術的に難しいことが知られている。
特に、ルーフライニングの芯材に用いられる幅広なサイズに形成された、連続気泡を有するポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン系樹脂発泡ボードを得ることは難しい状況であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、連続気泡の高発泡倍率ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを芯材とした車両内装材用積層シート，ルーフライニング芯材及び，ルーフライニング芯材の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ポリプロピレン系樹脂であるにも拘らず吸音性が高いと同時に、軽量でかつ充分な剛性を備えた車両内装材用積層シート，及びルーフライニング芯材の製造方法を提供することにある。

前記課題は、請求項１に係るポリプロピレン系樹脂発泡ボードからなる芯材を備えた車両内装材用積層シートであって、
前記芯材は、所定厚さの板体からなり、所定厚さの複数の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの厚さ側の端部同士、又は厚さ方向の面同士が接合部によって接合された芯材であって、該芯材の接合部には、レーザー光を吸収して発熱した面状の硬化層を有してなること、により解決される。
このように車両内装材用積層シートの芯材は、良好な吸音性を有する複数のポリプロピレン系樹脂発泡ボードの端部同士、又は厚さ方向の面同士が接合部によって接合された芯材であり、吸音性が高く且つ軽量なポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いた任意のサイズの車両内装材用積層シートを得ることができる。その結果、汎用樹脂であるポリプロピレン系樹脂からなり吸音性，剛性が高く軽量なルーフライニングを得ることができる。また、レーザー光を用いたために、接合部にはレーザー光を吸収して発熱した面状の硬化層を有している。

請求項２によれば、前記芯材は、複数の発泡倍率の異なる、所定厚さの板体からなる前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを接合して構成される。
具体的には、前記芯材は、側面端部側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が、中心側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低く構成されているとより好適である。
また、前記芯材に開口部が形成され、前記開口部の枠部分側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が枠部分と他方側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低く構成されると好適である。

さらに、請求項５によれば、前記芯材は、所定厚さの板体からなる複数の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを厚さ方向に接合させて構成され、車内側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が、車外側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低く構成されると好適である。
このように構成されることで、吸音性と剛性が高く且つ軽量なポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いた車両内装材用積層シート、もしくはルーフライニングを得ることができる。

また、前記芯材は、相対する接合面に互いに歯合する凹凸が形成された前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを接合して構成されてなると好適である。
このように相対する接合面に、互いに歯合する曲面が形成されたポリプロピレン系樹脂発泡ボードを、レーザー光によって加熱してポリプロピレン発泡ボードの接合面を溶着することによって強固に接合することができ、貼合せ面の接合強度の向上を図ることができる。

具体的には、前記芯材は、板状に押出成形され、連続気泡率が５０％以上で、且つ発泡倍率が１０倍〜５０倍の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いてなるとより好適であり、さらに前記車両内装材用積層シートを用いてルーフライニングを構成すると好適である。
このように、板状に押出成形され、連続気泡率が５０％以上で、発泡倍率１０倍〜５０倍の高倍率ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いることにより軽量な車両内装材用積層シートを得ることができ、このような車両内装材用積層シートを用いてルーフライニングを構成することで、汎用樹脂であるポリプロピレン系樹脂からなり吸音性，剛性が高く軽量なルーフライニングを得ることができる。

ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを備えた車両内装材用積層シートの製造方法であって、
ポリプロピレン系樹脂，核形成剤及び揮発性ガス発泡剤を押出機に供給し、該押出機内で溶融した樹脂混合物を高圧高温下で混練する混練工程と、
前記樹脂混合物を、前記押出機出口に設けられた断面略矩形のスリットを有するダイより低圧下に押出し、略板状に押出発泡させる押出工程と、
押出発泡された前記樹脂混合物を、前記ダイに連結され、断面が前記ダイの前記スリットより大きい略矩形に形成されたスリットを有する冷却サイザーに接触させ、引取りながら冷却固化させて、略板状の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを得る冷却工程と、
前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを貼合せる接合工程と、
前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードにシート状の補強材を積層して車両内装材用積層シートを得る積層工程と、を備え、
前記接合工程は、突き合わせた前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの接合する面にレーザー光を吸収すると発熱する発熱材を塗布し、前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを透過するレーザー光によって前記発熱材を加熱して前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの側面端部の接合する面を溶融させることによって接合させること、により解決される。

このように構成されているので、従来は不可能であった連続気泡で高発泡倍率のポリプロピレン系樹脂発泡ボードを、レーザー光を用いた熱溶着によって接合することにより大きなサイズの芯材を得ることができる。その結果、汎用樹脂であるポリプロピレン系樹脂からなり吸音性，剛性が高く軽量なルーフライニングにも使用可能な車両内装材用積層シートを得ることができる。

また、前記接合工程において、接合される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードは、規制部材によって押さえられた状態で溶着され、前記規制部材は透明アクリル樹脂からなると好適である。さらに、発熱材はレーザー光を効率よく吸収できる色に着色されているとより好適である。
このように、接合される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードは、透明アクリル樹脂からなる規制部材によって押さえられた状態でレーザー光を接合面に照射できるため接合工程での貼合せのズレを抑えることができる。また、発熱材がレーザー光を吸収しやすい色に着色されていることで効率よく発熱することができる。

本発明の車両内装材用積層シート，及びルーフライニング芯材は、ポリプロピレン系樹脂であるにも拘らず、吸音性が高いと同時に、軽量且つ高い剛性を備えたポリプロピレン系樹脂発泡ボードをレーザー光を用いた熱溶着によって貼合せることにより任意のサイズの芯材とその製造方法を提供することができる。特に、大きなサイズを有するルーフライニング芯材の製造が可能となる。
また、取付け部や開口部など強度が必要な部分には、高強度な低発泡倍率のポリプロピレン系樹脂発泡ボードを配設することができる。
上記のように作製したルーフライニング芯材に、表皮材，補強剤などを積層させて、軽量性と共に、高い吸音性と剛性を有した車両内装材用積層シートを得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図１２は本発明の一実施形態に係るものであり、図１は車両内装材用積層シートの縦断面図、図２は車両内装材用積層シートの製造工程のうち、押出発泡成形工程のフローを示す説明図、図３は車両内装材用積層シートの製造工程のうち、接合工程のフローを示す説明図、図４は車両内装材用積層シートの製造工程のうち、接合工程の断面説明図、図５は車両内装材用積層シートの製造工程のうち、積層工程のフローを示す説明図、図６は発泡ボードの連続気泡率測定のための試験片の切出し方法を示す説明図、図７は接合工程における貼合せ面の形状の説明図、図８は車両内装材用積層シートの製造工程のうち、樹脂温度と成形安定性の関係を示すグラフ、図９は本発明の実施例２に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図、図１０は本発明の実施例３，４に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図、図１１は本発明の実施例６に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図、図１２は本発明の実施例７に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図である。

本実施形態は、車両内装材用積層シート，車両用内装材及び車両内装材用積層シートの製造方法に関する発明である。本実施形態は、車両用内装材として車両のルーフパネルの室内側の面に配設されるルーフライニングに基づいて説明するが、これに限らず、トランクルーム内、エンジンルーム内等の吸音材、ドア部材の吸音材等に同様に適用可能である。
ここで、芯材とは車両内装材用積層シート１の芯部材であり、発泡ボード２からなる。この発泡ボード２をルーフライニングの芯材として使用するために接合して大きなサイズに形成したものがルーフライニング芯材３０である。また、車両内装材用積層シート１はルーフライニングを含む車両用内装材であり、芯材の表面に補強材３，４や表皮材を張り合わせて積層させたものである。

本実施形態の車両内装材用積層シート１は、図１に示すように、ポリプロピレン系樹脂からなるポリプロピレン系樹脂発泡ボード２（以下、発泡ボード２）と、発泡ボード２の意匠面側（室内側）及びルーフパネル側（室外側）にそれぞれ積層される補強材３，４と、発泡ボード２と補強材３，４とを接着する接着層５，６と、これらを室内側の不図示の表皮材に接着する表皮側接着層７と、が積層された積層体である。
発泡ボード２は、無架橋のポリプロピレン系樹脂を基材として、核形成材及び揮発性ガス発泡剤を用いたガス発泡法及び、押出機を用いたサイザー法により押出成形されてなる略平板状発泡体である。発泡ボード２はその両面に押出発泡時に形成されるスキン層を備えた状態となっている。

本実施形態の発泡ボード２に用いるポリプロピレン系樹脂としては、無架橋のポリプロピレン系樹脂を用いる。この樹脂は、プロピレン単独重合体またはプロピレン重合単位を５０重量％以上含有するプロピレン−オレフィン共重合体である。プロピレンと共重合されるプロピレン以外のオレフィンとしては、特に限定されないが、炭素数２〜１２のオレフィンが好ましく用いられる。具体的には、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン等が挙げられ、これらのオレフィンは１種のみならず２種であってもよい。

本実施形態の無架橋のポリプロピレン系樹脂としては、平均的なポリプロピレン系樹脂に対比して、メルトフローレートが小さく溶融張力が高いものを用いる。また、ひずみ硬化性として、樹脂が溶融した状態で延伸され、切断する直前に急激に粘度が上昇する現象（ストレインハードニング現象）を示すものが好ましい。更に、発泡した樹脂の最高粘度に到達するまでに結晶化が始まる程度の半結晶化時間を有するものを用いると好ましい。
なお、これらの物性は公知の測定方法により測定される。

核形成材としては、タルク、重曹系発泡剤、クエン酸系発泡剤等を用いる。また、揮発性ガス発泡剤としては、高倍発泡に適したｎ−ブタン，イソブタン，ペンタン等を用いる。窒素や炭酸ガス等の無機ガスは、環境適合性に優れるがポリプロピレンに対する溶解度が低い為に高倍発泡ボードの製造に適していないからである。特に、本実施形態では、１０倍以上に高倍発泡させるため、ポリプロピレンに対する溶解度が高いｎ―ブタン又はイソブタンを用いると好適である。

発泡ボード２は、連続気泡率が５０〜９８％、好ましくは７０％以上、発泡倍率が１０〜５０倍、好ましくは３０〜３５倍である。また、発泡直後の厚みは、４〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１６ｍｍ、更に好ましくは１２〜１４ｍｍである。
ここで、独立気泡とは、気泡壁によって全て囲まれて他の気泡と連通していない気泡のことをいう。連続気泡とは、独立気泡以外の気泡の全てをいい、具体的には、気泡壁に貫通孔が形成されており、この貫通孔を通じて他の気泡と連通状態にある気泡をいう。発泡ボード２の連続気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６−８７に準拠して測定されたものをいう。

補強材３，４は、例えば、不織布、ポリエステル１００％スパンボンド、ガラス繊維、炭素繊維、バサルト繊維、天然繊維、有機繊維等から形成される。
また、接着層５，６，表皮側接着層７は、オレフィン系熱可塑性樹脂のホットメルトフィルムでポリプロピレンに接着するもの等から形成されている。
更に、本実施形態の車両内装材用積層シート１は、例えば車両用ルーフに用いる場合には、表皮側接着層７の補強剤４逆側の面に、不図示の不織布、織布、編布等からなる表皮材を積層し、この積層した状態で加熱し、その後、冷間プレスによって所望形状に成形されて車両用内装材の一例である車両用ルーフ材として用いられる。

次に、以上の構成に係る車両内装材用積層シート１の製造装置について、図２乃至図５に従って説明する。車両内装材用積層シート１の製造装置は、図２に示すように、公知の平行タンデム式のタンデム押出機２１，ダイ２２，発泡ボード２を冷却する冷却サイザー２３，公知の引取機２４と、を備えている。また、図５に示すように、発泡ボード２に接着層５，６及び補強材３，４をラミネートする公知の積層装置２５と、を備えている。なお、図３と図４に示す接合工程では、公知の熱溶着法装置を備えている。

ダイ２２は、タンデム押出機２１後端の成形材料が押出される出口に連結固定されており、図２に示すように、内部に、タンデム押出機２１の出口と冷却サイザー２３のスリットとをつなぐスリット断面が長尺矩形のスリットが形成されている。
冷却サイザー２３は、ダイ２２端部に連結固定されており、図２に示すように、内部に、一方の端部がダイ２２のスリットに連続し他方の端部が開口となった、断面が長尺矩形のスリットが形成されている。
これにより、ダイ２２で発泡する発泡ボード２を、スムーズに冷却サイザー２３に誘導し、１０〜５０倍、好ましくは３０〜３５倍，発泡直後の厚み４〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１６ｍｍ、更に好ましくは１２〜１４ｍｍの板状に形成できる。

次に、車両内装材用積層シート１の製造方法について、図２乃至図５に従って説明する。最初に、図２のように、ステップＳ１で押出発泡成形工程を行う。この工程では、まず、タンデム押出機２１内で樹脂混合物を混練する混練工程を行う。即ち、ホッパーから無架橋のポリプロピレン系樹脂及び核形成材をタンデム押出機２１の第一段の押出機に供給し樹脂を溶融させる。第一の押出機内の溶融樹脂へ、液化ガスの状態の揮発性ガスを圧力１５０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２で供給する。第一段の押出機で樹脂を溶融させ、溶融樹脂と揮発性ガスとを混練して混合した後、この混合物を第二段の押出機に送って更に混練を行う。第二段の押出機では、樹脂混合物の温度を１５４〜１５７℃に均一化させて樹脂混合物を適切な粘度に調整すると共に、揮発性ガスを樹脂混合物中に分散させる。

次いで、樹脂混合物をタンデム押出機２１後端開口に連結されたダイ２２に送る押出工程を行う。ダイ２２は、スリット内の温度が樹脂温と同様の１５４〜１５７℃，圧力が８０ｋｇ／ｃｍ^２以上に維持されている。圧力を８０ｋｇ／ｃｍ^２以上に維持するのは、スリット内の圧力が８０ｋｇ／ｃｍ^２未満になると溶融樹脂がダイ内発泡するからである。
このように、樹脂混合物をダイ２２のスリットに送って、樹脂混合物をダイ２２より低圧下に押出し発泡させる。樹脂混合物はダイ２２から出る瞬間に発泡する。その後、樹脂混合物を冷却固化させる冷却工程を行う。発泡した樹脂混合物は、冷却サイザー２３へ進み、上下左右が冷却サイザー２３のスリット内壁に接触することにより、板状体となって冷却固化され発泡ボード２が成形される。この発泡ボード２は、厚みが４〜２０ｍｍに押出発泡され、両面にスキン層が形成された状態となっている。なお、厚みは１２〜１６ｍｍが好ましく，更に好ましくは１２〜１４ｍｍである。幅は５０〜４５０ｍｍの範囲で成形可能であるが、４００〜４５０ｍｍの範囲が好ましい。ただし、ダイ２２を交換することによってこれ以外の形動の発泡ボード２を形成することも可能である。
その後、発泡ボード２を引取機２４により順次引取る。引取機２４により引取られて冷却固化した発泡ボード２を、公知の手順により所定単位の長さに切断し、養生する（ステップＳ２）。

発泡ボード２を図６に示すように、スキン層より２ｍｍ間隔でスライスして試験片Ｉ〜試験片Ｖを作製し、各試験片の連続気泡率を測定した。各試験片の連続気泡率及び発泡倍率を表１に示す。
連続気泡率及び発泡倍率の測定に供した発泡ボードは、押出発泡成形工程Ｓ１による発泡直後の厚みを２０ｍｍとして作製したものである。

表１より、本実施例の発泡ボード２の連続気泡率の平均は８８．７５％，発泡倍率の平均は２８．７３倍であり、本発明の車両内装材用積層シート１の製造方法によれば、連続気泡率が５０％以上で高発泡倍率のポリプロピレン系樹脂のルーフライニング芯材３０（発泡ボード２）が製造できることが分かった。

次いで、ステップＳ３，Ｓ４の接合工程と積層工程を行う。
まず、ステップＳ３の接合工程について説明する。
ステップＳ３の接合工程は、所定単位の長さに調整した発泡ボード２を貼合せる工程であり、図３（ａ）乃至図３（ｄ）及び図４（ａ）乃至（ｂ）に示すような接合法によって貼合せられる。ここで用いた接合法はレーザー透過溶着法であり、発泡ボード２の貼合せる面（接合面）に塗布した発熱材としての着色材１３を、発泡ボード２を透過するレーザー光１１（半導体レーザー）によって加熱して発泡ボード２の貼合せる面を溶融させることによって接合させる方法である。着色材１３はレーザー光１１を吸収しやすい色彩に着色されている。
ステップ１の押出発泡成形で作製した発泡ボード２のサイズよりも大きな基材が必要なときに、発泡ボード２を複数枚貼合せて大きなサイズの発泡ボード２を得る工程である。なお、必要とされる芯材のサイズが小さい場合には貼合せを要しない。

図３（ａ）乃至図３（ｄ）と図４（ａ）乃至（ｂ）に示したレーザー透過溶着法での接合工程について説明する。レーザー透過溶着法は、レーザー光源１０と、透明アクリル板からなる規制部材としての押さえ板１２とを使用して２枚の発泡ボード２，２を貼合せる方法であり、熱可塑性を有するポリプロピレン製材料の貼合せに適した接合方法である。レーザー光源１０としては半導体レーザー（ＬＤ；レーザーダイオード）を使用しているが、ＹＡＧレーザーを用いてもよい。

まず、貼合せられる２つの貼合せ面が密着するように垂直な面に整えられる（図４（ａ）参照）。均一な溶着層を得るためである。
次に、発泡ボード２，２の接合面である貼合せ面（接合面）にはレーザー光１１の照射により発熱する着色材１３が塗布される（図３（ａ）、図４（ａ）参照）。
そして、図３（ｂ）と図４（ｂ）に示すように、発泡ボード２，２の貼合せ面が確実に接触するように押圧を掛けた状態で保持する。押圧により密着した状態に保持された貼合せ面をレーザー光１１で照射する。発泡ボード２，２の上方から貼合せ面を走査するようにレーザー光源１０と発泡ボード２，２との距離を一定に保ちながら照射を行う（図３（ｃ）、図４（ｃ）参照）。レーザー光１１は樹脂を透過する性質があるため、ポリプロピレン製の発泡ボード２，２部分は発熱しないが、貼合せ面に塗布した着色材１３はレーザー光１１を吸収するため発熱する。この着色材１３の発熱により貼合せ面部分の発泡ボード２，２が溶融し、押圧によって相対して密着している貼合せ面（接合面）が溶着される。
このとき、貼合せ部分は上方の押さえ板１２と下方の基材との間で挟み込まれることで貼合せ位置にズレが生じることを防いでいる。上方の押さえ板１２はレーザー光１１を透過させることができる透明アクリル板から形成されているため、発泡ボード２，２を貼合せる状態で固定しながらレーザー光１１を照射することができる。
なお、熱溶着を利用して貼合せを行うことで接着剤を使用する場合のように揮発性有機物質（ＶＯＣ）が生じる虞がなく、発泡ボード２，２を強固に接合することができる。

押出成形により、直接ルーフライニング芯材などに適用可能な大きなサイズの発泡ボードを形成することは困難であり、本実施形態においては幅４００ｍｍとして押出成形している。そこで、上記のレーザー透過溶着によって発泡ボード２，２を貼合せることで、成形した発泡ボード２よりも大きな幅や長さを有する芯材を自在に形成することができる（図３（ｄ）参照）。
特にルーフライニングに使用する芯材（ルーフライニング芯材）では１５００ｍｍ以上の幅が必要となることから押出成形により成形された発泡ボードを複数幅方向に並べて接合する必要がある。本実施形態においては、幅４００ｍｍに形成された発泡ボード２では幅方向に４枚接合することによりルーフライニング芯材３０を得ている。

上述したレーザー透過溶着法では、気泡倍率や機械的強度の異なる発泡ボード２を貼合せることができる。例えば、気泡倍率を下げて機械的強度を増した発泡ボード２と、気泡率を上げて軽量化しつつ吸音率を増した発泡ボード２を幅方向に交互に多数貼合せることで軽量性と機械的強度と高い吸音率を兼ね備えた発泡ボード２を作製することができる。
発泡ボード２は発泡倍率を変化させた種類を作製しておき、これらを適宜組み合わせて貼合せることで吸音率や機械的強度を調整することができる。貼合せは横幅方向に限られず、長さ方向にも貼合せることができる。

例えば、ルーフライニング芯材３０の場合は幅方向に４枚の発泡ボード２を貼合せているが、長さ方向に４５０ｍｍ毎に、幅方向へ横断する発泡倍率の低い発泡ボードを接合して芯材を作製することで吸音性を損なわずにルーフライニングの剛性を強化することができる。特に、ワンボックスタイプやワゴンタイプなどのミニバンに使用される大きなサイズのルーフライニング芯材３０として好適である。
また、レーザー光１１は発泡ボード２を透過することから、厚さ方向にも発泡倍率の異なる発泡ボード２を貼合せることができる。例えば、ルーフライニング芯材３０を２重構造として室外側に吸音性の高い高発泡倍率の発泡ボード２ａを配設し、室内側に強度の高い低発泡倍率の発泡ボード２ｂを配設することにより、吸音性と強度（剛性）を兼ね備えたルーフライニング芯材３０を形成することができる。

図７（ａ）乃至図７（ｆ）に貼合せ面（接合面）の形状の例を示す。図の上側が意匠面（室内側）であり、ルーフライニング取付け時に車両内側方向に配設される面である。なお、各図において着色材１３によって溶融される領域を溶融層１５として示した。
まず、図７（ｂ）に示したように溶融面に傾斜角を形成すると、垂直にカットした溶融面（図７（ａ）参照）に比べて接合する面積が増すことからより強固に接合することができる。ここで貼合せ面に形成される傾斜角は３０から９０°（垂直にカットした面が９０°）とする。

図７（ｃ）に示した対向する２つの貼合せ面に逆の角度の傾斜面を形成した場合は、貼合せるときに突き合わせる尖った部分で接合させることができる。この様に接合することで、後述する積層工程で貼合せ面の剛性の差によって意匠面に凹凸が現れるのを防ぐことができる。すなわち、溶融面は溶融によって気泡が潰れて剛性が増すことから、プレスによる圧縮加工後に溶着箇所が隆起するなどの形状の不具合となって意匠面に現れることを防止できる。
図７（ｄ）に示すように貼合せ面をクランク形状とすると、せり出し部１６の先端部分のみが溶融するため、発泡ボードを縦に切断した場合に比べて溶融面積が半分になることからレーザー光源１０による加熱時間が短くなる利点がある。また、貼合せ面が立体となるために接合強度も確保される。せり出し部１６の長さは１から１５ｍｍとすると好適である。
図７（ｅ）に示すように発泡ボード２の意匠面側の貼合せ面に欠け部を形成することで、図７（ｃ）と同様に、積層工程で意匠面に凹凸が現れるのを防ぐことができる。
図７（ｆ）に示すように貼合せ面に波状の凹凸を形成すると、接合する面積が増すことからより強固に接合することができる。図７（ｂ）と同様の効果が期待できる。レーザー光１１が発泡ボード２を透過できるために貼合せ面の形状は比較的自由に設定することができる。

次にステップＳ４の積層工程について説明する。ステップＳ４の積層工程では、補強材３，４，接着層５，６，表皮側接着層７を含む副資材を、スキン層が両面に形成された発泡ボード２の両面に積層し、エアーオーブンで接着層５，６の融点以上の温度に加熱する。その後ホットプレス，コールドプレスにより圧縮，冷却することにより、車両内装材用積層シート１を構成する積層体を得る。
積層工程では、元々１０〜２０ｍｍ，好ましくは１２〜１４ｍｍの厚みに形成されていた発泡ボード２を、２／３〜３／４の厚みになるように圧縮する。本実施形態では、１２〜１４ｍｍの厚みの発泡ボード２を厚み８ｍｍまで圧縮する。
積層工程では、発泡ボード２の両面にスキン層が形成されたものに副資材を積層するので、スライス工程を省くことができる。
次いで、スリッター及び定尺カット機で所定の寸法に切断し、車両内装材用積層シート１を得て、車両内装材用積層シート１の製造工程を終了する。なお、車両内装材用積層シート１の製造工程の後、表皮側接着層７の補強材４逆側の面に不図示の表皮材を積層し、公知の方法で所望の形状に熱成形することにより、車両用内装材が得られる。

本実施形態の製造方法では、ステップＳ１の押出発泡成形工程で、第二段の押出機内の樹脂の温度を１５４〜１５７℃に維持する。図８は、樹脂温度と成形安定性の関係を示すグラフである。図８の実線グラフに示すように、樹脂は粘度ρ_１以下で気泡が不安定になり、粘度ρ_２以上でダイ２２，タンデム押出機２１内で固化して圧力・トルクが上昇し、タンデム押出機２１の運転が不可能になる。本実施形態で用いる半結晶性ポリプロピレンの場合、樹脂温度が１５４℃のときに粘度ρ_１，樹脂温度が１５７℃のときに粘度ρ_２になるため、本実施形態では、第二段の押出機内の樹脂の温度を１５４〜１５７℃に維持している。なお、本実施形態のポリプロピレン系樹脂の安定成形温度は、１５５℃±１．５℃である。

次に、本発明に係る車両内装材用積層シートを実施例により更に詳細に説明する。
（実施例１）
まず、発泡ボード２の貼合せを必要としない小さなサイズの車両内装材用積層シート１についての実施例について示す。
図２の押出発泡成形工程Ｓ１により、厚みが１２〜１４ｍｍ，発泡倍率が３０〜３５倍の両面スキン付の発泡ボード２を得た。
補強材３，４にスパンボンド（ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート，２３ｇ／ｍ^２）、接着層５，６にオレフィン系熱可塑性樹脂のホットメルトフィルム、表皮側接着層７にホットメルトフィルムを用い、図４の積層工程Ｓ４により、発泡ボード２を、その一般面の厚みが８ｍｍになるように圧縮して、図１に示す車両内装材用積層シート１を得た。
この車両内装材用積層シート１では、発泡ボード２以外の副資材，即ち補強材３，４、接着層５，６、表皮側接着層７の層の目付の合計は１３６ｇ／ｍ^２であった。

本実施例で得た車両内装材用積層シート１について、公知の方法で吸音性，剛性を測定し、所定の目標値と対比した。また、生産性の効率性を表す指標として、原材料購入費を車両内装材用積層シート１についてそれぞれ計算し、所定の目標値と対比した。
吸音性については、厚み１２ｍｍ以上のものが基準を満足していた。剛性については、発泡倍率３５倍以下のものが基準を満足していた。
以上より、発泡倍率３０倍で厚み１２ｍｍのもの，及び発泡倍率３５倍で厚み１２〜１４ｍｍのものが、車両内装材用積層シート１の軽量性，吸音性，剛性のすべての面で基準を満足していた。
また、生産上の効率性については、車両内装材用積層シート１の品質として生産上の効率性も考慮すると、発泡倍率３５倍で厚み１２ｍｍのものが車両内装材用積層シート１の軽量性，吸音性，剛性，生産上の効率性のすべての面で優れていた。

（実施例２）
次に、発泡ボード２の貼合せを必要とするルーフライニング用積層シートについての実施例を説明する。特に、ルーフライニング用積層シートの芯材であるルーフライニング芯材３５について説明する。
４００ｍｍの幅を有する発泡ボード２を幅方向に４枚貼合せてルーフライニングに使用可能な幅（１５００ｍｍ以上）を有する芯材を接合工程Ｓ３により作製した。接合はレーザー透過溶着（図３、図４参照）によって行った。
作製したルーフライニング芯材３５を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図を図９に示す。低発泡率の発泡ボード２ｂと高発泡率の発泡ボード２ａを２枚ずつの計４枚を貼合せることでルーフライニング芯材３５を構成している。このルーフライニング芯材３５の両縁部には低発泡率で機械的強度の高い低発泡率の発泡ボード２ｂを貼合せ、中央部の２枚は高い発泡率と吸音率を有する高発泡率の発泡ボード２ａを使用した。

このように構成することで、車両への取付け部分の強度と、吸音性能を両立させたルーフライニング芯材３５を形成することができる。両縁部に配置される高強度，低発泡率の発泡ボード２ｂとして発泡倍率２５倍、中央部に配置される高吸音率，高発泡率の発泡ボード２ａとして発泡倍率３５倍としたものが使用されている。
上記のように作製したルーフライニング芯材３５に、表皮材，補強剤などを積層させて構成したルーフライニングは軽量性，吸音性，生産上の効率性の低下を伴わずに剛性を向上させることができた。

（実施例３）
図１０（ａ）に、低発泡率の発泡ボード２ｂと高発泡率の発泡ボード２ａを貼付け工程により組み合わせて構成したルーフライニング芯材３０の他の実施例を示す。
４００ｍｍの幅を有する２種類の発泡ボード２（２ａ，２ｂ）を幅方向に４枚貼合せると共に、長さ方向にも２種類の発泡ボード２をレーザー透過溶着により貼合わせている。幅方向の貼合せ方は上述した実施例１に示したルーフライニング芯材３５と同様であるが、長さ方向にもルーフライニング芯材４０を横断する低発泡率の発泡ボード２ｂが３カ所に貼合せてある。すなわち、ルーフ前端部と後端部への取付け部分と、ルーフライニング芯材４０の中央部である。このような構成とすることにより、取付け部の剛性を強化することができると共に、ルーフライニング芯材４０自体の剛性と耐久性の向上を図ることができる。低発泡率の発泡ボード２ｂとして発泡倍率１０〜２５倍、好ましくは２５倍、高発泡率の発泡ボード２ａとして発泡倍率３５倍としたものが使用されている。

本実施例に係るルーフライニング芯材４０は、低発泡率の発泡ボード２ｂの貼合せ位置をルーフ前端部と後端部の取付け位置に合わせる必要がある。そのため、作製した車両内装材用積層シート１を熱成形する際に行う型抜き工程において型抜き位置が管理されている。本実施例では接合工程においては、貼合せと共に外側の発泡ボード２の定めた位置に位置決め用の穴部を形成してある。積層工程においてもこの位置決め用の穴部は塞がらないようにして構成してあり、位置決め用の穴部を通過した赤外光を光センサーが検出することで位置を特定して型抜きのための位置決めや位置補正を行っている。なお、この位置決め用の穴部は型抜きにより廃棄される外側部分に形成されている。

（実施例４）
図１０（ｂ）に、低発泡率の発泡ボード２ｂと高発泡率の発泡ボード２ａを貼付け工程（図３参照）により組み合わせて構成したサンルーフ用の開口部１８が形成されたルーフライニング芯材４５の実施例を示す。
本実施例では、貼合せる発泡ボード２は３００ｍｍの幅のものであり６枚幅方向に貼合せることでルーフライニング芯材４５を得ている。車両ルーフに取付けられる両サイドの発泡ボード２は低発泡率の発泡ボード２ｂ，２ｂである。また、ルーフライニング芯材４５にはサンルーフ用の開口部１８が形成されており、このサンルーフ用の開口部１８の周囲の発泡ボード２も低発泡率の発泡ボード２ｂによって構成されている。このような構成とすることにより、両サイドの取付け部と共にサンルーフ部分への取付け部の剛性を強化することができ、ルーフライニング自体の剛性と耐久性の向上を図ることができる。ここでは、低発泡率の発泡ボード２ｂとして発泡倍率１０〜２５倍、好ましくは２５倍、高発泡率の発泡ボード２ａとして発泡倍率３５倍としたものが使用されている。
サンルーフ用の開口部１８は型抜きの際に同時に形成されるが、それ以外の製造方法については実施例３のルーフライニング芯材３５と同様であるため省略する。

（実施例５）
実施例４においては、サンルーフ用の開口部１８の周囲を低発泡率の発泡ボード２ｂで形成しているが、車内照明ランプやスイッチや液晶モニターなどを実装したパネル類を取り付ける開口部１８の周囲においても、実施例４と同様に、低発泡率の発泡ボード２ｂで構成することができる。この場合、型抜き後に開口部１８にパネルを嵌め込み、直接、本実施例に係る車両内装材用積層シート１に固着することで、より独立性の高いモジュールを形成することができる。また、一体感と美観を高めた内装材を構成できると共に、内装材の車両への取付け工程での工数低減を図れる。
低発泡率の発泡ボード２ｂとして発泡倍率１０〜２５倍、好ましくは２５倍、高発泡率の発泡ボード２ａとして発泡倍率３５倍としたものが使用されている。

（実施例６）
上述したように、レーザー光１１は、発泡ボード２を透過する性質を有しているため、発泡倍率の異なる発泡ボード２を厚さ方向に重ねて貼り合わせることができる。
図１１（ａ）に厚さ方向に部分的な貼合せを行ったルーフライニング芯材５０の説明図を示す。図１１（ａ）に示したルーフライニング芯材５０の縁部分の室内側に低発泡倍率の発泡ボード２ｂが貼合されている。また、図１１（ｂ）にI−I部分断面説明図を示す。
ルーフライニングの縁部は車両ルーフとの取付け部にあたるため、他の部分よりも高い強度が要求される。この取付け部分に高い強度を有する低発泡倍率の発泡ボード２ｂを重ねて貼合わせルーフライニング芯材５０を構成することで、車両への取付け部分の強度と、吸音性能を両立させたルーフライニング芯材５０を構成することができる。

具体的には、厚さ方向に重ね合わせて作製した２層構造の芯材を、取付け部などの強度が必要な箇所に貼合せて製造している。高い吸音性を有する高発泡倍率の発泡ボード２ａは室外側へ配設し、高い強度を有する低発泡倍率の発泡ボード２ｂを室内側に配設している。この２層構造の芯材は、着色材１３を塗布して密着させた高発泡率の発泡ボード２ａ，低発泡率の発泡ボード２ｂの貼合せ面に向けてレーザー光１１を照射することで接合し製造を行っている。このとき、レーザー光源１０を貼合せ面全体に渡り移動させつつレーザー光１１を照射している。着色材１３が塗布された貼合せ面にムラなく照射することで強固に接合することができる。このように作製された２層構造の芯材を、他の芯材の縁部にレーザー透過溶着法により溶着することでルーフライニング芯材５０が構成される。
両縁部に配置される高強度，低発泡率の発泡ボード２ｂとして発泡倍率１０〜２５倍、好ましくは２５倍、中央部に配置される高吸音率，高発泡率の発泡ボード２ａとして発泡倍率３５倍としたものが使用されている。レーザー透過溶着法を用いることによって、他の熱溶着法では困難である、広い接合面を有する部材間の接合ができる。

（実施例７）
図１２（ａ）に実施例７に係るルーフライニング芯材５５の説明図、図１２（ｂ）にルーフライニング５５のII−II部分断面説明図を示す。
本実施例のルーフライニング５５は、貼合せる発泡ボード２の厚さを部分的に変化させることで凹凸を形成したものであり、高い吸音性を有する高発泡率の発泡ボード２ａのみから構成されている。
強度の必要な取付け部分に高発泡率の発泡ボード２ａを貼合せて強度（剛性）が必要な箇所の厚みを増し、ルーフライニング芯材５５の剛性を向上させることができる。この方法によると、高発泡率の発泡ボード２ａのみでルーフライニング用芯材５５を構成することができるために高い吸音性を確保できる。

なお、上述した実施例においては、貼合せ面は平面であるが曲線や曲面とすることもできる。貼合せ面を曲面にすることで接合面積を増やせるためより強固に接合することができる。また、取付けのための爪部など強度が必要な部分にのみ低発泡率の発泡ボード２ｂで形成することで吸音性の高い高発泡率の発泡ボード２ａの割合を増やして必要な強度（剛性）を確保しつつ吸音性を向上することができる。

上述の実施例に限られず、車両内装材用積層シート１の任意の領域に低発泡率の発泡ボード２ｂと高発泡率の発泡ボード２ａを組み合わせて構成することができる。例えば、ルーフライニングに照明などが取付けられている場合に、照明に電源を供給するコネクタ取付け部分を低発泡率の発泡ボード２ｂにて構成することにより、ルーフライニング全体としての吸音声を犠牲にすることなく部分的に高い剛性を確保することができる。
また、型抜きのための位置決め方法としては他の公知の方法を任意に用いることができる。例えば、貼付工程もしくは積層工程で特定の位置に凸部を形成し、この凸部を距離センサーなどで検知して位置を検出する方法を使用してもよい。
なお、上述した実施例では貼合せ方法としてレーザー透過溶着法を用いているが、他の溶着方法を用いてもよい。さらに、上述した実施例は適宜組み合わせて使用することができるものとする。例えば、実施例４のサンルーフの周囲に配設される発泡ボードは実施例６で示した２層構造の芯材とすることもできる。

本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの製造工程のうち、押出発泡成形工程のフローを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの製造工程のうち、接合工程のフローを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの製造工程のうち、接合工程の断面説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの製造工程のうち、積層工程のフローを示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る発泡ボードの連続気泡率測定のための試験片の切出し方法を示す説明図である。 接合工程における貼合せ面の形状の説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両内装材用積層シートの製造工程のうち、樹脂温度と成形安定性の関係を示すグラフである。 本発明の実施例２に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図である。 本発明の実施例３，４に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図である。 本発明の実施例６に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図である。 本発明の実施例７に係るルーフライニング芯材を構成する発泡ボードの貼合せ配置説明図である。

符号の説明

１ 車両内装材用積層シート
２ 発泡ボード
２ａ 高発泡率の発泡ボード
２ｂ 低発泡率の発泡ボード
３，４ 補強材
５，６ 接着層
７ 表皮側接着層
１０ レーザー光源
１１ レーザー光
１２ 押さえ板
１３ 着色材
１５ 溶融層
１６ せり出し部
１８ 開口部
２１ タンデム押出機
２２ ダイ
２３ 冷却サイザー
２４ 引取機
２５ 積層装置
３０，３５，４０，４５，５０，５５ ルーフライニング芯材

Claims (11)

1. ポリプロピレン系樹脂発泡ボードからなる芯材を備えた車両内装材用積層シートであって、
   前記芯材は、所定厚さの板体からなり、所定厚さの複数の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの厚さ側の端部同士、又は厚さ方向の面同士が接合部によって接合された芯材であって、該芯材の接合部には、レーザー光を吸収して発熱した面状の硬化層を有してなることを特徴とする車両内装材用積層シート。
2. 前記芯材は、複数の発泡倍率の異なる、所定厚さの板体からなる前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの厚さ側の端部同士を接合してなることを特徴とする請求項１に記載の車両内装材用積層シート。
3. 前記芯材は、側面端部側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が、中心側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低いことを特徴とする請求項２に記載の車両内装材用積層シート。
4. 前記芯材に開口部が形成され、
   前記開口部の枠部分側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が枠部分と他方側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低いことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両内装材用積層シート。
5. 前記芯材は、所定厚さの板体からなる複数の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを厚さ方向に接合させて構成され、
   車内側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率が、車外側に配設される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの発泡倍率よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両内装材用積層シート。
6. 前記芯材は、相対する接合面に互いに歯合する凹凸が形成された前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを接合して構成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両内装材用積層シート。
7. 前記芯材は、板状に押出成形され、連続気泡率が５０％以上で、且つ発泡倍率が１０倍〜５０倍の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを用いてなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車両内装材用積層シート。
8. 請求項１乃至請求項６に記載の車両内装材用積層シートを用いたルーフライニング。
9. ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを備えた車両内装材用積層シートの製造方法であって、
   ポリプロピレン系樹脂，核形成剤及び揮発性ガス発泡剤を押出機に供給し、該押出機内で溶融した樹脂混合物を高圧高温下で混練する混練工程と、
   前記樹脂混合物を、前記押出機出口に設けられた断面略矩形のスリットを有するダイより低圧下に押出し、略板状に押出発泡させる押出工程と、
   押出発泡された前記樹脂混合物を、前記ダイに連結され、断面が前記ダイの前記スリットより大きい略矩形に形成されたスリットを有する冷却サイザーに接触させ、引取りながら冷却固化させて、略板状の前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを得る冷却工程と、
   前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを貼合せる接合工程と、
   前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードにシート状の補強材を積層して車両内装材用積層シートを得る積層工程と、を備え、
   前記接合工程は、突き合わせた前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの接合する面にレーザー光を吸収すると発熱する発熱材を塗布し、前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードを透過するレーザー光によって前記発熱材を加熱して前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードの側面端部の接合する面を溶融させることによって接合させることを特徴とする車両内装材用積層シートの製造方法。
10. 前記発熱材は、着色されていることを特徴とする請求項９に記載の車両内装材用積層シートの製造方法。
11. 前記接合工程において、接合される前記ポリプロピレン系樹脂発泡ボードは、規制部材によって押さえられた状態で溶着され、前記規制部材は透明アクリル樹脂からなることを特徴とする請求項９に記載の車両内装材用積層シートの製造方法。

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