JP2013230785A - 自動車用天井材の裏面層及び自動車用天井材の裏面層の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行時のハーネスの振動音を低減する優れた遮音機能を有するとともに、かつ簡易な工程で製造可能な自動車用天井材の裏面層を提供することを課題とする。
【解決手段】自動車用天井材の裏面層１は、熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率でブロックコポリマー或いはホモポリマーのポリプロピレンに添加したカプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって内部に気泡を有する膨張層６と、膨張層６の一方の層面６ｂに積層され、ポリプロピレンをフィルム状に成形加工したポリプロピレン層７とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用天井材の裏面層及び自動車用天井材の裏面層の製造方法に関するものであり、特に車両本体及び自動車用天井材の間に配設されるハーネス（天井配線）の振動によって生ずるタタキ音等を低減し、車内の静粛性を保つことが可能な遮音性に優れた自動車用天井材の裏面層及び自動車用天井材の裏面層の製造方法に関するものである。

自動車用天井材は、ガラス繊維等からなる基材層、基材層の一方の層面に積層され金属製の車両本体と一部で接する裏面層（バックシート）、及び基材層の他方の層面に積層されたポリエステル繊維等からなる表皮層の三層から主に構成される積層材料の一種であり、各層の層面同士を互いに接着剤等によって貼合わせた後、規定された成形温度で金型でプレスし熱成形加工を施すことにより、車両本体の天井部分の形状に合わせた立体構造物として構築されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

車両本体と自動車用天井材の間には、ハーネス（ワイヤハーネス）とよばれる電気等の各種配線（天井配線）が介設され、大部分が車両本体と自動車用天井材の間に挟まれただけ、或いは一部がテープ等によって固定されているにすぎなかった。そのため、走行時の振動によってハーネスが振動し、所謂「タタキ音（ビビリ音）」や「擦れ音（軋み音）」等が発生することがあり、車内の静粛性を損なう要因となっていた。

そこで、タタキ音等を抑制する遮音性を有する裏面層が自動車用天井材に採用されている。具体的に説明すると、裏面層は、ポリエステル繊維からなる不織布層と、不織布層の一方の層面にポリプロピレン樹脂を溶融ラミネート加工した溶融層と、無延伸ポリプロピレンフィルムとを具備するものが知られている。これにより、上記のタタキ音等を多孔質性の不織布層の内部に形成された無数の空隙によって緩和し、車内に当該振動音が伝わることを抑えることができる。また、オレフィン系のポリプロピレンからなる溶融層及び無延伸ポリプロピレンフィルムは、気体または液体の不透過性の性質を有するため、熱成形加工時に自動車用天井材を金型でプレスする際に、自動車用天井材の基材層にバインダとして含まれるイソシアネート（ＮＣＯ）成分が不織布層を透過して金型内面を汚染することを防止するイソシアネート成分遮蔽機能を有している。さらに、溶融層は、タバコの煙やその他の臭いが車両本体に直接付着することを防止する機能も合わせて備えている。

しかしながら、不織布層を有する裏面層は、下記に掲げる問題点を生じる可能性があった。すなわち、裏面層の製造のために、多孔質性の不織布層に対してポリプロピレンを溶融ラミネート加工した場合、不織布層の内部に溶融したポリプロピレンの一部が浸透し、内部の空隙を塞いでしまうことがあった。その結果、自動車用天井材の遮音機能を著しく損なう可能性があった。さらに、不織布層に対するポリプロピレンの溶融ラミネート加工に多くの時間とコストがかかり、製造工程自体が煩雑化することがあった。

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、比較的簡易な工程で製造することが可能であり、かつ走行時のハーネスの振動音等を低減可能な遮音機能を備える自動車用天井材の裏面層の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明の自動車用天井材の裏面層は、「熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率でポリプロピレンに添加したカプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって内部に気泡を有する膨張層と、前記膨張層の一方の層面に積層され、ポリプロピレンをフィルム状に成形加工したポリプロピレン層と」を主に具備する。

ここで、熱膨張性マイクロカプセルとは、樹脂加工の際に軽量化剤或いは増量剤等の用途として種々の産業分野で広く使用されているものであり、液体状のガス成分（主に、低沸点炭化水素等）を球体状の高分子外殻の中に内包させたものである。例えば、膨張前の平均粒子径が１０〜１７μｍ程度、真比重が１．０〜１．３グラム／立方センチメールのものが主に使用され、これを加熱することで、内包されたガス成分が液体から気体へと相転移し、その体積を増大させるものである。その結果、高分子外殻の内部から外側に向かって大きな圧力が加わることで、高分子外殻自体を膨張させ、例えば、加熱前のカプセルに対して体積比で５０〜１００倍程度に膨らませることができるものである。この熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率で、ポリプロピレンに添加し、フィルム状（薄箔状）に成形加工することで、熱成形加工時の熱が熱膨張性マイクロカプセルに加わって膨張作用を生じさせ、無数の気泡を包含した膨張層が形成される。

また、本発明において、「ポリプロピレン」とは、ホモポリマー及びエチレン等のコモノマーとの共重合形態の違いによって存在する各種態様を総称したものを示すものとする。具体的に説明すると、プロピレンの単独重合体からなる“ホモポリマー”、及びエチレン−プロピレン重合体を含む“ブロックコポリマー”等の各種共重合形態のものを例示することができ、共重合形態の違いにより、融点、結晶性、立体的構造、及び粘度等の各種特性が異なっているため、それぞれの用途に応じて任意に熱膨張性マイクロカプセルを添加するポリプロピレンを任意に選択することが可能である。また、ポリプロピレン層を構成するためのポリプロピレンは、上記熱膨張性マイクロカプセルの添加されるポリプロピレンと同種のものであっても、或いは共重合形態の異なるポリプロピレン（例えば、“ランダムコポリマー”等）を使用するものであっても構わない。また、膨張層及びポリプロピレン層をフィルム状に成形加工する層成形技術は、周知のものを用いることが可能であり、例えば、インフレーション成形機を用い、膨張層及びポリプロピレン層の二つの層を同時に一体的に多層成形加工するものであっても構わない。これにより、複数の層を一回のインフレーション成形処理によって構築することが可能となり、裏面層の製造工程を短縮化及び簡略化することが可能となる。

したがって、本発明の自動車用天井材の裏面層によれば、ポリプロピレンをベースとする膨張層及びポリプロピレン層の二層構造によって構成され、熱膨張性マイクロカプセルの添加されたカプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工した、多数の気泡を有する膨張層によって、ハーネスの振動によるタタキ音等を低減することが可能となる。また、膨張層に積層された気体成分等の不透過性の性質を有するポリプロピレン層により、基材層のバインダとして使用されるイソシアネート成分が気泡を有する膨張層を透過して熱成形加工時に金型内面等に到達し、金型を汚染することを抑制することができる。

さらに、本発明の自動車用天井材の裏面層は、上記構成に加え、「前記カプセル添加ポリプロピレンは、ブロックコポリマーが用いられる」ものであっても構わない。

したがって、本発明の自動車用天井材の裏面層は、熱膨張性マイクロカプセルがポリプロピレンブロックコポリマーに添加され、膨張層が形成される。ここで、ブロックコポリマーは、マトリックスとしてのポリプロピレンに対しゴム成分であるエチレン−プロピレン共重合体が所謂「海−島構造」で分散したものであり、耐衝撃性等に優れるとともに、ランダムコポリマー等に比べて高い耐熱性（融点＝約１６０℃以上）の性状を有している。そのため、追添する物質の分散が良好となり、熱成形加工時に問題が生じることがない。ブロックコポリマーを使用することで、カプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工するのに適した粘度に調製しやすくなるとともに、細粒状の熱膨張性マイクロカプセルのポリプロピレンに対する分散性が良くなる利点を有している。そのため、膨張層の内部に形成される無数の気泡に偏りが生じることが少ない。

さらに、本発明の自動車用天井材の裏面層は、上記構成に加え、「前記膨張層は、エラストマーが添加されている」ものであっても構わない。

したがって、本発明の自動車用天井材の裏面層によれば、ブロックコポリマーを使用したカプセル添加ポリプロピレンは、所定の配合比率でエラストマーが添加されている。ここで、添加されるエラストマーは、例えば、ＥＰＲ（エチレン−プロピレンラバー）、ＥＢＲ（エチレン−ブチレンラバー）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンジエンラバー）等の主にオレフィン系のエラストマーを使用することが可能である。係るエラストマーは、いずれも熱可塑性であるため、フィルム状に成形加工する際に加熱されると軟化して高い溶融張力を生じるとともに、冷却によって再びゴム状の弾性体となり弾性性能を発揮することが可能となる。特に、ポリプロピレンとして使用されるブロックコポリマーは、ＥＰＲに相当するゴム成分が分散しているため、エラストマーを添加することにより、上述した粘度の調製性や熱膨張性マイクロカプセルの分散性がより良好なものとなる。

さらに、本発明の自動車用天井材の裏面層は、上記構成に加え、「前記膨張層は、厚み膨張率が２００％以上、４００％以下に調整される」ものであっても構わない。

したがって、本発明の自動車用天井材の裏面層は、熱膨張性マイクロカプセルを添加しない熱膨張性マイクロカプセル未添加のポリプロピレンを用いて成形加工を行った膨張層（＝初期膨張層）の層厚に対し、カプセル添加ポリプロピレンを用いた膨張層の層厚の比（＝厚み膨張率）が２００％以上、４００％以下に調整されている、換言すれば、初期膨張層の層厚の２倍以上、４倍以下に調整されている。ここで、厚み膨張率が２００％より小さい場合は、内部に十分な気泡が存在せず、裏面層による遮音効果が十分に得られないことが予想される。一方、ポリプロピレンに対して過剰量の熱膨張性マイクロカプセルを添加してもある程度の層厚までで膨張が止まり、必要量以上の熱膨張性マイクロカプセルの添加は無駄となる。また、過剰量の熱膨張性マイクロカプセルの添加は、成形加工された膨張層の層表面の凹凸形状が大となり、自動車用天井材を製造するために基材層と貼合わせる二次加工時に問題を生じる可能性がある。したがって、上記の厚み膨張率の範囲に抑えることにより、十分な遮音作用をそうするとともに、事後の工程に影響を及ぼすことがない。

一方、本発明の自動車用天井材の裏面層の製造方法は、「熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率でポリプロピレンに添加し、カプセル添加ポリプロピレンを調製するカプセル添加ポリプロピレン調製工程と、前記カプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって内部に気泡を有する膨張層を形成する膨張層形成工程と、前記膨張層形成工程と同時若しくは前記膨張層の形成後に、前記膨張層の一方の層面に積層され、前記ポリプロピレンと同種共重合またはホモ形態ののポリプロピレンをフィルム状に成形加工したポリプロピレン層を形成するポリプロピレン層形成工程と」を主に具備する。

したがって、本発明の自動車用天井材の裏面層の製造方法によれば、熱膨張性マイクロカプセルの添加されたカプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、熱膨張性マイクロカプセルによって内部に気泡を有する膨張層と、膨張層の一方の層面に積層されたポリプロピレン層を備える二層の積層材料が形成される。ここで、前述したように、二層を同時に成形加工可能なインフレーション成形機を用いることにより、膨張層及びポリプロピレン層を一体的に成形することができる。

本発明の効果として、気泡を有する膨張層を備える自動車用天井材の裏面層を採用することで、ハーネスの振動によるタタキ音等を低減し、走行時の車内の静粛性に寄与することができる。さらに、液体及び気体の不透過なポリプロピレン層によって、イソシアネート成分の金型の汚染を防止することができる。さらに、これらの膨張層及びポリプロピレン層を有する裏面層を、二層の同時成形可能なインフレーション成形機を用いて成形加工することで、従来と比べて裏面層の製造工程をより簡易化したものとすることができる。

本実施形態の自動車用天井材の裏面層を使用した自動車用天井材の構成を示す模式断面図である。 本実施形態の裏面層の構成を示す拡大模式断面図である。 （ａ）実施例１、（ｂ）実施例２、及び（ｃ）実施例３の裏面層の構成をそれぞれ示す模式断面図である。 （ａ）比較例１、（ｂ）比較例２、（ｃ）比較例３、及び（ｄ）比較例４の裏面層の構成をそれぞれ示す模式断面図である。

以下、本発明の一実施形態である自動車用天井材の裏面層１（以下、単に「裏面層１」と称す）及び自動車用天井材の裏面層の製造方法（以下、単に「製造方法」と称す）について、図１乃至図４に基づいて説明する。ここで、本実施形態の裏面層１は、図１に示されるように、自動車の車両本体の天井部分（図示しない）に取付けられる基材層２及び表皮層３を有する自動車用天井材４の一部として構成され、基材層２の一方の層面２ａ（図１における紙面上側に相当）に積層されている。さらに、基材層２の他方の層面２ｂ（図１における紙面下側に相当）には表皮層３が積層され、裏面層１及び表皮層３の間に基材層２を挟んだ三層構造の自動車用天井材４が形成され、これを車両本体の天井部分の凹凸形状に合わせた金型を用いて熱成形加工（プレス成形加工）を施すことにより、所望の立体的構造に構築することができる。

本実施形態の裏面層１は、図２に示されるように、カプセル添加ポリプロピレン（詳細は後述する）をフィルム状に成形加工し、内部に無数の気泡５を含む膨張層６と、膨張層６の上に積層されたポリプロピレン層７とから主に構成されている。ここで、ポリプロピレン層７の一方の層面７ａが、上述した基材層２の層面２ａと接している。さらに、膨張層６の一方の層面６ａ（ポリプロピレン層７と接する層面６ｂの反対側に相当）が、車両本体の天井部分に当接するように取付けられる。ここで、膨張層６は、その内部に無数の気泡５を有するため、当該気泡部分によってハーネスの振動音等を緩衝し、走行中の車内の静粛性を保つ機能（遮音機能）を有している。一方、ポリプロピレン層７は、基材層２のバインダとして使用されるイソシアネート成分（図示しない）が気泡を有する膨張層６を透過して、熱成形加工時に金型を汚染する不具合を防止するイソシアネート成分（ＮＣＯ）遮蔽機能を有している。

さらに、具体的に説明すると、本実施形態の裏面層１における膨張層６は、例えば、エチレン−プロピレン共重合体を含むポリプロピレンに、熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率で添加したカプセル添加ポリプロピレンを使用して構成され、周知のインフレーション成形機（またはインフレーション押出成形機）を用いることにより、予め規定された層厚（例えば、８０μｍまたは１００μｍ）になるようにフィルム状に成形加工したものである。なお、インフレーション成形に係るフィルム作成技術は周知のものであるため、ここでは説明を省略する。ここで、インフレーション成形機の吐出口からカプセル添加ポリプロピレンが吐出される際に、熱膨張性マイクロカプセルに熱及び圧力が加わることで、内包された液体状の低沸点炭化水素の体積が膨張し、高分子外殻を内側から外側に向かって押出す圧力が発生する。これにより、インフレ−ション成形と同時に熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって吐出口の口径よりも大きく膨張した層厚の膨張層６が形成されることになる。なお、熱膨張性マイクロカプセルの添加量に応じて膨張層６の厚み膨張率を２００％以上、４００％以下の範囲で任意に調整することが可能である。本実施形態の裏面層１では、ポリプロピレンに対して４ｗｔ％の熱膨張性マイクロカプセルを添加することにより、上記厚み膨張率の範囲内に調整している。なお、熱膨張性マイクロカプセルの添加量は、特に限定されないが、０．５ｗｔ％以上、５．０ｗｔ％以下のものが好適である。熱膨張性マイクロカプセルの添加量が０．５ｗｔ％よりも低い場合には、膨張層６の厚み膨張率が小さく、自動車用天井材４を製造した際において十分な遮音機能を発揮することができない可能性がある。一方、５．０ｗｔ％以上添加しても、膨張層６の厚み膨張率は、４００％程度で限界となるため、裏面層１の製造コストをアップさせるだけで、膨張作用及び遮音機能をそれ以上向上させることがない。そのため、上記範囲が特に好適と考えられる。

一方、ポリプロピレン層７は、膨張層６と同種共重合またはホモ形態のポリプロピレンを任意に選択し、使用することができる。すなわち、裏面層１におけるポリプロピレン層７は、バインダとしてのイソシアネート成分の透過を遮るＮＣＯ遮蔽機能を有すればよく、液体または気体の不透過性状を有するポリプロピレン等であれば構わない。ここで、ポリプロピレン層７は、上述したインフレーション成形機を用い、膨張層６と同じタイミングでフィルム状に成形加工し、かつ膨張層６に積層して形成される。これにより、膨張層６を形成し、その事後工程でポリプロピレン層７を積層する処理が不要となり、裏面層１の形成工程を簡易化することができる。また、インフレーション成形機の各吐出口の口径を調整することで、フィルム状にそれぞれ成形される膨張層６及びポリプロピレン層７の層厚を任意に変更可能である。ここで、ポリプロピレン層７は、前述したように、ＮＣＯ遮蔽機能を有すればよく、膨張層６のような遮音機能は特に必要とされていない。そのため、膨張層６よりも薄い層厚で形成することが可能であり、例えば、２０μｍ程度であれば、上記ＮＣＯ遮蔽機能の効果を十分に得ることができる。加えて、膨張層６には、必要に応じてＥＰＲ等のエラストマーを添加することも可能であり、これによりカプセル添加ポリプロピレンの粘度を成形加工に適した状態にすることができるとともに、添加された熱膨張性マイクロカプセルの分散を良好なものとすることができる。

本実施形態の裏面層１に積層され、自動車用天井材４を構成するための基材層２は、ガラス繊維を主成分として構成されたものであり、裏面層１のポリプロピレン層７の一方の層面７ａと基材層２の層面２ａが当接した状態で積層されている。ここで、基材層２には、前述のようにバインダとしてイソシアネート成分が内部に含浸し、或いは層面２ａ等に塗布されている。ここで、イソシアネート成分は、例えば、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）、ＮＤＩ（ナフタレンジイソシアネート）、及びＰＰＤＩ（パラフェニレンジイソシアネート）等の周知のイソシアネート化合物を用途等に応じて選択して使用することができる。また、表皮層３は、基材層２の裏面層１（ポリプロピレン層７）と当接する層面２ａ（層面７ａ）の反対側の層面２ｂに積層されている。ここで、表皮層３は、ポリエステル繊維によって構成されるトリコットが本実施形態においては使用されている。

以下、本実施形態の裏面層１を下記に示す実施例に基づいて説明する。また、それぞれの実施例によって作成された裏面層１を基材層２及び表皮層３と積層し、自動車用天井材４を製作し、係る自動車用天井材４を所定の成形温度（１４０℃）で熱成形加工を行い、車両本体の天井部分に取付可能な立体的形状にする際の成形工程における評価を合わせて行った。また、本実施形態の裏面層１の作用効果を明らかとするために、作成条件を変更したいくつかの比較例についても合わせて評価をしている。その詳細及び評価結果を下記に示す（表１参照）。なお、図３及び図４において、ブロックコポリマーのポリプロピレンをＢＬＫ−ＰＰ、熱膨張性マイクロカプセルをＴＭＣ、エラストマーをＥＬＭ、ホモポリマーのポリプロピレンをＨＯＭＯ−ＰＰ、ランダムコポリマーのポリプロピレンをＲＡＭ−ＰＰ、リニア低密度ポリエチレンをＬＬＤＰＥ、溶融ポリプロピレンラミネート層をＭＰＰをそれぞれ略して示すものとする。

＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
ＭＦＲ（Ｍｅｔａｌ Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ）＝１のエチレン−プロピレン共重合体を含むブロックコポリマーのポリプロピレン１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル（日本フィライト株式会社製：商品名 ＥＸＰＡＮＣＥＬ、以下同じ）４重量部を添加し、撹拌及び混合することで熱膨張性マイクロカプセルが均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した（本発明のカプセル添加ポリプロピレン調製工程に相当、以下同じ）。ここで、ポリプロピレンは熱可塑性樹脂であり、上記撹拌及び混合は加熱によってポリプロピレンが流動した液体の状態で行われる。
＜ポリプロピレン層のための原料調製＞
膨張層６に使用されるものと同種のエチレン−プロピレン共重合体を含むブロックコポリマーのポリプロピレンを使用し、加熱により流動性を有する液体の状態とした。
＜インフレーション成形＞
それぞれ調製された流動性のカプセル添加ポリプロピレン及びポリプロピレンを二層同時に成形可能なインフレーション成形機にセットし、各吐出口から一定の吐出圧力でカプセル添加ポリプロピレン及びポリプロピレンを吐出し、インフレーション成形を行った（本発明における膨張層形成工程及びポリプロピレン層形成工程に相当、以下同じ）。これにより、膨張層６及びポリプロピレン層７が互いに積層した二層構造の裏面層１が成形加工された。得られた裏面層１は、膨張層６の層厚が８０μｍ、ポリプロピレン層７の層厚が２０μｍの合計層厚が１００μｍになるように調製した（図３（ａ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１を基材層２及び表皮層３と積層し貼合わせることにより、三層構造の自動車用天井材４を製作した。ここで、自動車用天井材４の製作は、周知の技術を用いたものであり、ここでは詳細な説明は省略する。そして、製作された自動車用天井材４を１４０℃の成形温度で、車両の天井部分の形状に合わせて形成された金型を用い、所定圧力でプレスすることにより、熱成形加工を行った。これにより、天井部分に相当する立体形状の自動車用天井材４が完成する。熱成形加工時において、使用した金型の金型内面等に膨張層６のポリプロピレンの一部が溶融して付着したり、或いは基材層２に含まれるイソシアネート成分が裏面層１の膨張層６を透過して金型内面を汚染する不具合は生じなかった。ポリプロピレンとして、融点が１６０℃以上の高い耐熱性を示すブロックコポリマーを使用することで、熱成形加工時に膨張層６の一部が溶融することがなく、かつポリプロピレン層７によってイソシアネート成分を遮断することができた。また、得られた自動車用天井材４によるハーネスの振動音等の遮音機能に関しても問題はなかった。

＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
実施例１に使用したものと同じブロックコポリマーのポリプロピレン８０重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部、及びＥＰＲ（エチレン−プロピレンラバー）のエラストマー２０重量部を添加し、撹拌及び混合することでエラストマー等が均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した。撹拌及び混合の方法は、実施例１と同様とした。
＜ポリプロピレン層のためのポリプロピレンの調製＞
実施例１と同様のため、説明省略。
＜膨張層及びポリプロピレン層のインフレーション成形＞
実施例１と同様のため、成形の詳細省略。得られた裏面層１は、膨張層６の層厚が８０μｍ、ポリプロピレン層７の層厚が２０μｍの合計層厚が１００μｍになるように調製した（図３（ｂ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１から自動車用天井材４を製作し、熱成形加工を行った。熱成形加工時において、使用した金型の金型内面等に膨張層６のポリプロピレンの一部が溶融して付着したり、或いは基材層２に含まれるイソシアネート成分が裏面層１の膨張層６を透過して金型内面を汚染する不具合は生じなかった。ポリプロピレンとして、融点が１６０℃以上の高い耐熱性を示すブロックコポリマーを使用することで、実施例１と同様に熱成形加工時における膨張層６が溶融する等の不具合を生じることがなく、さらに、ブロックコポリマーに含まれるゴム成分（エチレン−プロピレン共重合体）及び添加されたエラストマーにより、さらに熱膨張性マイクロフィルムの分散性を高めるとともに、カプセル添加ポリプロピレンの粘度の均一化を図ることが可能となる。その結果、インフレーション成形による成形加工の加工性が良好になるとともに、熱膨張性マイクロカプセルの膨張効果を促進することが可能となる。

＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
ＭＦＲ＝１のホモポリマーのポリプロピレン８０重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部、及びＥＰＲのエラストマー２０重量部を添加し、撹拌及び混合することでエラストマー等が均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した。撹拌及び混合の方法は、実施例１及び実施例２と同様とした。
＜ポリプロピレン層のためのポリプロピレンの調製＞
実施例１及び実施例２と同様のため詳細な説明省略。
＜膨張層及びポリプロピレン層のインフレーション成形＞
実施例１及び実施例２と同様のため、成形の詳細省略。得られた裏面層１は、膨張層６の層厚が８０μｍ、ポリプロピレン層７の層厚が２０μｍになるように調製した（図３（ｃ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１から自動車用天井材４を製作し、熱成形加工を行った。熱成形加工時において、使用した金型の金型内面等に膨張層６のポリプロピレンの一部が溶融して付着したり、或いは基材層２に含まれるイソシアネート成分が裏面層１の膨張層６を透過して金型内面を汚染する不具合は生じなかった。ポリプロピレンとして、ホモポリマーを使用した場合であっても、実施例１及び実施例２のブロックコポリマーと同様に、自動車用天井材４の裏面層１としての機能を発揮することが確認された。

（比較例１）
＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
ＭＦＲ＝１、融点＝１４０℃のランダムコポリマーのポリプロピレン８０重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部、及びＥＰＲのエラストマー２０重量部を加え、撹拌及び混合することでエラストマー等が均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した。
＜ポリプロピレン層のためのポリプロピレンの調製＞
膨張層６’に使用されるものと同種のランダムコポリマーのポリプロピレンを使用した。
＜膨張層及びポリプロピレン層のインフレーション成形＞
実施例１及び実施例２と同様のため、成形の詳細省略。得られた裏面層１’は、膨張層６’の層厚が８０μｍ、ポリプロピレン層７’の層厚が２０μｍの合計層厚が１００μｍになるように調製した（図４（ａ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１’から自動車用天井材を製作し、熱成形加工を行った。このとき、膨張層６’に使用したランダムコポリマーのポリプロピレンの一部が融解し、金型内面に付着する不具合が確認された。なお、イソシアネート成分による金型の汚染は確認されなかった。ブロックコポリマーまたはホモポリマーよりも低い融点のランダムコポリマーを使用した場合、熱加工成形時の成形温度によって一部が溶融する不具合を発生し、ランダムコポリマーのポリプロピレンは、自動車用天井材の裏面層に適していないことが確認された。

（比較例２）
＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
ＭＦＲ＝１のリニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：Ｌｉｎｅａｒ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部を加え、撹拌及び混合することで熱膨張性マイクロカプセルが均一に分散したカプセル添加ポリエチレンを調製した。
＜ポリエチレン層のためのポリエチレンの調製＞
膨張層６’に使用されるものと同種のリニア低密度ポリエチレンを使用した。
＜膨張層及びポリエチレン層のインフレーション成形＞
実施例１等と同様のため、成形の詳細省略。得られた裏面層１’は、膨張層６’の層厚が８０μｍ、ポリエチレン層７’の層厚が２０μｍの合計層厚が１００μｍになるように調製した（図４（ｂ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１’から自動車用天井材を製作し、熱成形加工を行った。このとき、膨張層６’に使用したリニア低密度ポリエチレンの一部が融解し、金型内面に付着する不具合が確認された。なお、イソシアネート成分による金型の汚染は確認されなかった。膨張層６’としてポリプロピレンの代わりにポリエチレンを使用することは熱成形加工時の耐熱性を低下させることとなり、自動車用天井材の裏面層として適していないことが確認された。また、イソシアネート成分による金型の汚染はなかったため、ポリエチレン層であってもＮＣＯ遮蔽機能を備えていることも確認された。

（比較例３）
＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
実施例１及び実施例２で使用したものと同じブロックコポリマーのポリプロピレン１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部を添加し、撹拌及び混合することで熱膨張性マイクロカプセルが均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した。撹拌及び混合の方法は、実施例１及び実施例２と同様とした。
＜ポリプロピレン層のためのポリプロピレンの調製＞
比較例３は膨張層のみの構成のため、ポリプロピレンの調製は行わなかった。
＜膨張層のインフレーション成形＞
調製したカプセル添加ポリプロピレンを単層成形可能なインフレーション成形機にセットし、インフレーション成形を行った。得られた単層構造の裏面層１’は、膨張層６’のみから構成され、さらにその層厚が１００μｍになるように調製した（図４（ｃ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１’から自動車用天井材を製作し、熱成形加工を行った。熱成形加工時において、使用した金型の金型内面等に膨張層６’のポリプロピレンの一部が溶融して付着することはなかった。しかしながら、基材層に含まれるイソシアネート成分が裏面層１’を透過し、金型内面を汚染する不具合が確認された。ＮＣＯ遮蔽機能を有するポリプロピレン層或いはポリエチレン層の構成が存在しない場合、イソシアネート成分による金型汚染の可能性が高いことが確認された。

（比較例４）
＜膨張層のためのカプセル添加ポリプロピレンの調製＞
実施例１、実施例２、及び比較例３で使用したものと同じブロックコポリマーのポリプロピレン１００重量部に対し、熱膨張性マイクロカプセル４重量部を添加し、撹拌及び混合することで熱膨張性マイクロカプセルが均一に分散したカプセル添加ポリプロピレンを調製した。撹拌及び混合の方法は、実施例１等と同様とした。
＜膨張層のインフレーション成形＞
調製したカプセル添加ポリプロピレンを単層成形可能なインフレーション成形機にセットし、インフレーション成形を行った。得られた単層構造の膨張層６’の層厚が１００μｍになるように調製した（図４（ｄ）参照）。ここで、インフレーション成形加工時において成形不良等の特に問題となる事象は発生しなかった。
＜ポリプロピレンの溶融ラミネート＞
得られた膨張層６’の一方の層面に対して溶融したブロックコポリマーのポリプロピレンをラミネート加工することにより、裏面層１’を製作した。
＜自動車用天井材の製作、熱成形加工時の評価結果＞
得られた裏面層１から自動車用天井材を製作し、熱成形加工を行った。熱成形加工時において、使用した金型の金型内面等に膨張層６’等のポリプロピレンの一部が溶融して付着することはなかった。また、基材層に含まれるイソシアネート成分が裏面層１’を透過し、金型内面を汚染する不具合が生じることはなかった。
しかしながら、その後の自動車用天井材の遮音効果を確認する試験では、溶融ラミネート加工による膨張層６’内部の熱膨張性マイクロカプセルの破壊によって車両本体の天井部分に取付けた場合、ハーネスの振動音を十分に抑制する効果ができず、遮音効果が大幅に低下することが確認された。

上記説明したように、本実施形態の裏面層１によれば、熱膨張性マイクロカプセルを添加するベースのポリプロピレンとして、ブロックコポリマーやホモポリマー等の融点が１４０℃以上の耐熱性のものを使用することにより、フィルム成形時及び熱成形加工時において問題となる事象が発生することがない自動車用天井材４を構築することが可能となる。さらに、裏面層１を膨張層６及び膨張層６に積層したポリプロピレン層７の二層構造として設け、かつこれらをインフレーション成形機によって二層同時に成形加工することにより、ハーネスの振動音の遮音効果及びイソシアネート成分の遮蔽効果の双方の機能を付与することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、本実施形態の裏面層１において、熱膨張性マイクロカプセルの添加量をポリプロピレン又はポリプロピレン及びエラストマーの合計重量部に対して、４重量部添加するものを示したが、これに限定されるものではなく、熱膨張性マイクロカプセルの膨張特性に応じて適宜変更するものであっても構わない。さらに、イソシアネート成分遮蔽機能を付与するためのポリプロピレン層７を２０μｍの層厚に調製するものを示したが、これに限定されるものではなく、金型内面の汚染がない程度に層厚を変更するものであっても構わない。

１，１’ 裏面層
２ 基材層
３ 表皮層
４ 自動車用天井材
５ 気泡
６，６’ 膨張層
７，７’ ポリプロピレン層

特開２００１−３０１５３９号公報 特開２０００−３１８５４０号公報

Claims (5)

1. 熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率でポリプロピレンに添加したカプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって内部に気泡を有する膨張層と、
   前記膨張層の一方の層面に積層され、ポリプロピレンをフィルム状に成形加工したポリプロピレン層と
   を具備することを特徴とする自動車用天井材の裏面層。
2. 前記カプセル添加ポリプロピレンは、
   ブロックコポリマーが用いられることを特徴とする請求項１に記載の自動車用天井材の裏面層。
3. 前記膨張層は、
   エラストマーが添加されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用天井材の裏面層。
4. 前記膨張層は、
   厚み膨張率が２００％以上、４００％以下に調整されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の自動車用天井材の裏面層。
5. 熱膨張性マイクロカプセルを所定の配合比率でポリプロピレンに添加し、カプセル添加ポリプロピレンを調製するカプセル添加ポリプロピレン調製工程と、
   前記カプセル添加ポリプロピレンをフィルム状に成形加工し、前記熱膨張性マイクロカプセルの膨張作用によって内部に気泡を有する膨張層を形成する膨張層形成工程と、
   前記膨張層形成工程と同時若しくは前記膨張層の形成後に、前記膨張層の一方の層面に積層され、前記ポリプロピレンと同種共重合またはホモ形態のポリプロピレンをフィルム状に成形加工したポリプロピレン層を形成するポリプロピレン層形成工程と
   を具備することを特徴とする自動車用天井材の裏面層の製造方法。

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