JP5976717B2

JP5976717B2 - 自動車内装天井材及びその製造方法

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Publication number: JP5976717B2
Application number: JP2014099152A
Authority: JP
Inventors: 克郎笹内; 淳河田
Original assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Current assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: JP2015214293A

Description

本発明は、自動車の内装用天井材に関し、更に詳しくは室内の断熱機能、遮音・吸音機能の役割を担うポリウレタンフォームの両面に設ける補強材に関するものである。

一般に、自動車の室内を快適に保つため自動車の天井には天井材が設けられている。この天井材には、夏場の直射日光に熱せられた金属ボデーからの熱の遮断や、エアコン使用時の暖房、冷房の放熱を防ぐ断熱機能、及び室内外の騒音を遮断したり吸音する遮音・吸音機能が求められている。そして、これらの断熱機能及び遮音・吸音機能を確保するために、天井材にはプラスチックフォームが設けられており、主としてポリウレタンフォームが用いられている。

しかしながら、ポリウレタンフォームには、自動車の天井の形状に合うように成形する成形性が無いとともに剛性もないため、ポリウレタンフォームの両側には補強材が設けられている。そして、金属天井と接する側には、振動によるこすれ音を防止するために不織布が設けられ、一方、反対の室内側には、美粧性を有する表皮材が設けられている。すなわち、自動車の天井材は、一般に、外側から、不織布／補強材／ポリウレタンフォームシート／補強材／表皮材の構成となっている。

従来、上記のような層構成の天井材の補強材としては、樹脂に硝子繊維を混練した所謂ＦＲＰや、所定の長さに切断された硝子チョップドストランドを結合剤によって相互に結合させたシート状の硝子チョップドストランドマット（例えば、特許文献１参照。）があり、また、硝子チョップドストランドマット用バインダー（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。

特開２０１０−５３５０３号公報特開２０１１−１３２４９９号公報

しかしながら、硝子繊維を混練したＦＲＰや硝子チョップドストランドマットは、成形性、耐熱性、剛性には優れているが、硝子繊維又は硝子チョップドストランドを用いているので、製造の作業環境における安全衛生性の点で問題があった。また、これらの比重が約２．５であることから、補強材の重量が大きくなるものであり、軽量化が望まれていた。

本発明は上記問題点を解決し、安全衛生性の点で問題が無いとともに、軽量化を図ることができ、さらに安価に製造することができるものであり、しかも、成形性、耐熱性、剛性においても従来と同等である補強材を用いた自動車内装天井材を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究した結果、タルク含有ＰＥＴシートにおいて、タルクの含有量と、タルク含有ＰＥＴシートの結晶部分との合計量が２５重量％以上であれば、従来の硝子繊維混練ＦＲＰ等に比較して軽量でありながら、耐熱性及び剛性において同等の性能を有することを見出し、さらに、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮の積層体からなる一時成形基材の作製の際、両側面の表面温度を１２０℃〜１８０℃に加熱した後、加圧プレスして一体化し、次いで、この一時成形基材を自動車天井用金型で成形する際、再度両側面の表面温度が１２０℃〜２００℃になるように加熱した後、５０〜９０℃に加熱した自動車天井用金型で加圧成形することにより、タルク含有ＰＥＴシートの結晶化度を高めることを見出し、本発明を完成させたものである。

請求項１に係る自動車内装天井材は、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる層構成を有し、該タルク含有ＰＥＴシートにおいて、下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量の合計量が２５重量％以上であることを特徴として構成されている。

請求項２に係る自動車内装天井材は、前記タルク含有ＰＥＴシートのタルク含有量が０．５〜１５％であることを特徴として構成されている。

請求項３に係る自動車内装天井材の製造方法は、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる積層体を、両側面の表面温度が１２０℃〜１８０℃になるように加熱した後、加圧プレスにより積層体を一体化して一時成形基材を作製し、該一時成形基材を、再度両側面の表面温度が１２０℃〜２００℃になるように加熱した後、５０〜９０℃に加熱した自動車天井用金型で加圧成形し、タルク含有ＰＥＴシートの下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量との合計量を２５重量％以上にしたことを特徴として構成されている。

請求項４に係る自動車内装天井材の製造方法は、固有粘度が０．５５〜０．７ｄｌ／ｇであるＰＥＴ樹脂又は回収ＰＥＴフレークに、エポキシ基を４個以上有するスチレン−（メタ）アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルからなる鎖延長剤０．２〜２．０重量％、タルク０．５〜１５重量％添加し、ベント孔が２以上ある押出機に投入し、タルク含有ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ＫＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、ＰＥＴ不織布上に押出し、熱貼合により一体化してＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシートからなる積層体を作製するとともに、同様にＰＥＴ不織布表皮上に押出し、熱貼合により一体化してタルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる積層体を作製することを特徴として構成されている。

請求項１に係る自動車内装天井材においては、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる層構成において、タルク含有ＰＥＴシートにおいて、下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量の合計量が２５重量％以上であるので、耐熱性及び剛性が自動車内装天井材として十分に大きいものである。

また、ＰＥＴシートであるので、極めて軽量化を図れると共に、硝子繊維等を使用することがないので、安全衛生性の点でも問題が無いものであった。

請求項２に係る自動車内装天井材においては、タルク含有ＰＥＴシートのタルクの含有量が０．５〜１５重量％であるので、ＰＥＴの結晶核剤として充分な量があり、ＰＥＴの結晶化を促進することが出来、図２に示すように、純ＰＥＴより低温側まで結晶化を促進することが出来る。

請求項３に係る自動車内装天井材の製造方法においては、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮の積層体からなる一次成形基材を作製する際、両側面の表面温度が１２０℃〜１８０℃になるように加熱した後、加圧プレスするので、表面からの伝熱によって接着剤であるポリエステルホットメルトが溶融し強固に積層体を一体化出来る。さらに、一時成形基材を自動車天井用金型で加圧成形する際、再度両側面の表面温度が１２０℃〜２００℃になるように加熱した後、５０〜９０℃に加熱した自動車天井用金型で加圧成形するので、タルク含有ＰＥＴシート層の温度を図２に示すＰＥＴの最適結晶化温度まで加温することが出来るとともに、その最適結晶化温度の範囲内に長時間維持することが出来る。その結果、結晶化度を高めることが出来る。

以上のように、自動車天井用金型での加圧成形の際加熱することにより、結晶化を効果的に高めることができるので、タルク含有ＰＥＴシートの結晶部分の量とタルクの含有量との合計量を２５重量％以上にすることが出来る。なお、後述するように、タルクも結晶化の促進に寄与している。

また、一時成形基材の作製の際、表面温度が１２０〜１８０℃になるように加熱するので、表面からの伝熱によって接着剤であるポリエステルホットメルトフイルムが溶融し、加圧プレスすることによってタルク含有ＰＥＴシートと半硬質ポリウレタンフォームとの間を強固に接着一体化することができる。

請求項４に係る自動車内装天井材の製造方法においては、タルク含有ＰＥＴシートの作成の際、固有粘度が０．５５〜０．７ｄｌ／ｇであるＰＥＴ樹脂又は回収ＰＥＴフレークに、エポキシ基を４個以上有するスチレン−（メタ）アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルからなる鎖延長剤０．２〜２．０％と、タルク０．５〜１５％とを添加し、ベント孔が２以上ある押出機に投入し、タルク含有ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ＫＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、押出しているので、鎖延長剤によって低分子量のＰＥＴ分子の末端を結び付け、３次元構造の高分子量のＰＥＴ樹脂に改質することが出来、その結果、安価な繊維用のＰＥＴ樹脂や回収ＰＥＴフレーク等の溶融張力が低く、押出し成形が出来ない樹脂であっても溶融張力を上げることが出来、押出し成形することが出来る。

また、ベント孔が２以上ある押出機に投入し、タルク含有ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ＫＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、押出成形によりシートを成形するので、ＰＥＴ樹脂や回収ＰＥＴフレークを乾燥することなく使用することが出来、製造コストを軽減することができる。

さらに、タルク含有ＰＥＴシートを押出成形する際、同種類のＰＥＴ樹脂であるＰＥＴ不織布やＰＥＴ不織布表皮に熱貼合して一体化するので、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート、タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる積層体を簡単に作製することが出来、また、これらの接着性も強固なものである。

本発明による自動車内装天井材の一実施例の層構成を示す図ＰＥＴの結晶化速度に対するタルクの効果を示す図本発明による自動車内装天井材の製造に用いるベント孔が２以上ある押出機のシリンダー部の模式図本発明による自動車内装天井材の製造に用いる赤外線ヒーターの模式図本発明による自動車内装天井材の製造に用いる自動車天井用金型天井材成形時のタルク含有ＰＥＴシートの温度

本発明の自動車内装用天井材は、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート（補強材）／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート（補強材）／ＰＥＴ不織布表皮からなる層構成を有している。例えば、図１に示すように、ＰＥＴ不織布１、タルク含有ＰＥＴシート２、ポリエステルホットメルト３、ポリウレタンフォーム４、ポリエステルホットメルト３、タルク含有ＰＥＴシート２、ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮５からなる層構成である。

半硬質ポリウレタンフォームは、室内を快適な環境に保つための断熱機能と遮音・吸音機能を担うものであり、発泡倍率が１５〜５０倍、好ましくは２０〜４０倍が望ましい。厚みは２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍが望ましく、厚みが２ｍｍ未満では断熱性に劣る恐れがあり、２０ｍｍを超えると必要以上に笠高になる。

一般に、半硬質ポリウレタンフォームの他、各種プラスチックフォームも存在する。例えば、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、ポリスチレンフォーム、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）フォーム等があるが、安定的な発泡状態で断熱性に優れているポリウレタンフォームが好ましい。ポリウレタンフォームには硬質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォームがあり、硬質ポリウレタンフォームは成形の時に割れが発生し易く、また軟質ポリウレタンフォームでは軟らか過ぎて剛性に劣るので、成形に問題が無く、ある程度の剛性を持っている半硬質ポリウレタンフォームが最も好ましい。

半硬質ポリウレタンフォームの両面には、半硬質ポリウレタンフォームに不足している成形性や剛性を補なうとともに、自動車の天井に合うように成形する成形性の役割を担う補強材としてのタルク含有ＰＥＴシートが設けられている。タルク含有ＰＥＴシートは、下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量の合計量が２５重量％以上であり、３０重量％以上が好ましく、２５重量％未満であると、耐熱性及び剛性に欠ける場合がある。

タルク含有ＰＥＴシートの厚みは、片側で１００〜３００μｍ、両側で２００〜６００μｍが好ましい。両側の各タルク含有ＰＥＴシートの厚みが同一である必要は無いが、略同一であることが好ましい。タルク含有ＰＥＴシートは、固有粘度が０．５５〜０．７ｄｌ／ｇである価格の安い繊維用のＰＥＴ樹脂や、回収ＰＥＴフレークを用いることが好ましく、これらのＰＥＴ樹脂又は回収ＰＥＴフレークを事前に乾燥すること無く、鎖延長剤とタルクを添加混合して、ベント孔が２以上ある押出機に投入し、ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ＫＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、押出成形することが好ましい。

鎖延長剤は、低分子量のＰＥＴ分子の末端を結び付け、３次元構造の高分子量のＰＥＴ樹脂に改質するためのものである。鎖延長剤としては、１分子中に４個以上のエポキシ基を有するものが好ましく、エポキシ基の数が増加するにつれて反応性も増加する。このような鎖延長剤としては、１分子中に９〜１０個のエポキシ基を持ち高反応性のスチレン・アクリルオリゴマー（Ｍｎ＝３，０００）、具体的には三元系のスチレン−（メタ）アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルである「ＡＤＲ４３６８Ｓ」（ＢＡＳＦジャパン（株））、等がある。

鎖延長剤の添加量は、販売されている鎖延長剤の性能により、各社指定の添加量に従って決定すればよく、前記「ＡＤＲ４３６８Ｓ」の場合は、ＰＥＴ樹脂に対し０．５重量％以下である。このように添加量が少ない場合は、ＰＥＴＧ樹脂に２０〜４０重量％混練したマスターバッチ（以下、「ＭＢ」という）を作製し、ＭＢとして添加すれば良い。

タルクは、耐熱性及び剛性を向上させるとともに、結晶化の核剤となって結晶化速度を速めるものであり、ＰＥＴ樹脂の結晶化部分と相俟って耐熱性と剛性をさらに向上させている。タルクの平均粒径は、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。平均粒径が２０μｍを超えると、分散が悪くなり、また同じ添加量でも核剤としての数が少なくなる。

図２は、タルクを０．５％添加した時のＰＥＴの結晶化速度を表わしたもので、横軸に結晶化温度、縦軸に半結晶化時間を取ったものである。この図から、タルク０．５％添加したＰＥＴは、純ＰＥＴに比べて最も近づいている１５０〜１６０℃の範囲でも約１．５倍結晶化速度が速くなっており、１５０℃以下の温度では更にその差は大きく広がっており、純ＰＥＴより低温側まで結晶化を促進することが出来る。

一般に、添加した核剤の作用メカニズムを報告している例は少なく、核剤にＰＥＴが吸着され分子鎖のＴｒａｎｓ−Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（横断構造）が増加しているからという説や、核剤とＰＥＴの反応によるＣｈｅｍｉｃａｌＮｕｃｌｅａｔｉｏｎ（化学核）説がある。

タルクは核剤としての働きの他に、上述したように耐熱性や剛性の向上の役割も担っている。すなわちＰＥＴは非結晶部分と結晶部分とから成り、硝子転位点（７０℃内外）以上の温度では、非結晶部分は硝子と同様に温度の上昇とともに徐々に軟らかくなり、変形に対する保持力が弱くなる。一方、結晶部分は融点温度（ＰＥＴでは２６０℃）で溶融するまでは固体であり、変形に対する保持力が弱くなることはない。タルクは無機物であり２６０℃でも固体である。したがってＰＥＴの結晶部分と同様の働きをし、タルクと結晶部分とが両方相俟って耐熱性と剛性を向上させる。耐熱性と剛性の向上は、ＰＥＴの非晶部分の海に固体であるＰＥＴの結晶部分とタルクの島が存在し、ＰＥＴの硝子転位点を越えて温度が上昇し、非晶部分が軟らかくなり変形しようとしても、結晶部分とタルクの固体部分が多くあれば、固体間の距離が近くなっているので、非晶部分が軟らかくなって変形しようとしても、固体が変形しないので変形に耐えられるものと考えられる。

そして、最終的に、タルク含有ＰＥＴシートの下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量との合計量が２５重量％以上となるようにする。合計量が２５重量％以上とすることにより、自動車内装天井材として十分な耐熱性と剛性を確保することが出来る。

タルクは粉末状であるので、取り扱いが面倒であり、またＰＥＴ樹脂中ではダマとなり均一に分散させづらいので、ＰＥＴ樹脂のＭＢとして添加することが好ましい。タルクのＭＢとしては、タルクを５０〜８０重量％混練した高濃度のものが好ましい。

以上のようにタルクを均一に分散混合されたタルク含有ＰＥＴ樹脂材を、ベント孔が２以上の押出機に投入し、ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ｋＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、押出成形によりタルク含有ＰＥＴシートを形成する。

図３に、ベント孔が２以上ある押出機のシリンダー部の模式図を示す。図３において、１１はシリンダーで、このシリンダー１１の内部にはスクリュー１２が設けられ、基端側（樹脂投入側）から、第１ベント孔１３及び第２ベント孔１４が形成されている。スクリュー１２には、加圧圧縮部２１とシール部２２とが交互に配置されており、シール部２２においては、スクリューの溝巾を狭くし、その間を回収ＰＥＴフレークの溶融樹脂が満たして加圧圧縮部２１における背圧（９．８〜１９．６ＭＰａ）１００〜２００ｋｇ／ｃｍ^２の高圧と、ベント孔１３、１４部の−９９．９９ｋＰａの高真空との圧力差をシールするもので、樹脂はスクリュー１２の回転のみで押し進むようにしてベント孔１３、１４からの溶融樹脂の吹き上がりを防止している。

ベント孔１３、１４は、コンデンサー（凝縮機）（図示せず）を介して油回転式真空ポンプ（図示せず）に連結されており、コンデンサーは真空度を維持することと、油回転式真空ポンプの油の質を維持するためのものである。コンデンサーがなければ、例えば、水分５，０００ｐｐｍの回収ＰＥＴフレークを５００ｋｇ／ｈｒの吐出量で運転したとすれば、５００，０００ｇ×０．５／１００＝２，５００ｇ／ｈｒもの水蒸気が発生して高真空を維持出来ず、油回転式真空ポンプの油も水が混入して変質する。

以上のような押出機において、タルク及び鎖延長剤が添加されたタルク含有ＰＥＴ樹脂材を溶融・押出すには、タルク含有ＰＥＴ樹脂材をシリンダー１１に投入し、押出し温度２８０℃内外、背圧（９．８〜１９．６ＭＰａ）１００〜２００ｋｇ／ｃｍ^２、ベント孔１３、１４から−９９．９９ｋＰａ以上の高真空下で吸引・脱気しながら押出してタルク含有ＰＥＴシートを作製する。

投入されたタルク含有ＰＥＴ樹脂材は、まず、第１ゾーンにおいて、加熱・溶融されて添加された鎖延長剤と混練される。溶融したＰＥＴは水と熱による加水分解や熱分解で解重合が起こり、低分子のＰＥＴ鎖やエチレングリコール、アセトアルデヒドが発生していると考えられる。しかし鎖延長剤が最初から添加されて混練されているので、低分子のＰＥＴ鎖を結び付けて３次元の高分子量化や、エチレングルコールやアセトアルデヒドの捕捉などの重合反応も起こり始めていると考えられる。すなわち、エポキシ基

は開裂して、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、水酸基（−ＯＨ）等の官能基と結び付き、ＰＥＴ分子鎖を３次元の網目構造の高分子にするとともに、解重合で生じたエチレングリコール、エチレングリコールから発生するアセトアルデヒドをも高分子の一部として捕捉する。また、含有している水分は、２８０℃における飽和水蒸気圧は（６．３７ＭＰａ）６５ｋｇ／ｃｍ^２であるので、背圧（９．８ＭＰａ）１００ｋｇ／ｃｍ^２以上では液体の状態である。

そして、エチレングリコール、アセトアルデヒド、水を含んだ溶融ＰＥＴは、第１ベント孔１３まで来ると、−９９．９９ｋＰａ以上の高真空下となっているので、エチレングリコール（沸点１９８℃）、アセトアルデヒド（沸点２０℃）、水（沸点１００℃）は気体となり、第１ベント孔１３から吸引・脱気される。そして、第１ベント孔１３から吸引・脱気し切れなかったエチレングリコール、アセトアルデヒド及び水は、第２ベント孔１４により吸引・脱気される。第２ゾーンにおいては、解重合も一部起こっていると考えられるが、大部分は鎖延長剤による重合反応が起こっていると考えられる。

第３ゾーンでは殆ど鎖延長剤による重合反応のみが起っているので、新たにアセトアルデヒドが発生しておらず、溶融ＰＥＴは、残留アセトアルデヒドがない状態で押出される。

このようにしてタルク含有ＰＥＴシートを押出成形する際に、同時にＰＥＴ不織布を繰り出し、溶融したタルク含有ＰＥＴをＰＥＴ不織布上に押出してシートを作製するとともに、押出し時の熱でタルク含有ＰＥＴシートとＰＥＴ不織布とを貼合し、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシートの積層体を作製する。ＰＥＴ不織布とタルク含有ＰＥＴシートとは同種類の樹脂であり、熱によって強固に接着させることが出来る。また、ＰＥＴ不織布表皮も繰り出し、同様に熱で貼合して、タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮の積層体も作製する。

ＰＥＴ不織布は自動車の天井に接する側に設けられ、自動車の振動によるこすれ音を防止する役割を担っており、目付量は２０〜８０ｇ／ｍ^２が好ましい。また、ＰＥＴ不織布表皮は、ニードルパンチＰＥＴ不織布が好ましい。目付量は１００〜２００ｇ／ｍ^２が好ましい。

次に、このようにして作製した積層体を用い、上から順にＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルトフイルム／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルトフイルム／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮と積み重ね、図４に示すように、上下両面から赤外線ヒーター３１で表面温度が１２０〜１８０℃になるように加熱した後、加圧プレスして積層体を一体化し一次成形基材ａを作製する。

タルク含有ＰＥＴシートと半硬質ポリウレタンの接着に用いられるポリエステルホットメルトフイルムは、融点１００℃内外のポリエステルホットメルトが望ましく、厚さは１０〜４０μｍ、形状はフイルムでなくウエブ状であっても良い。ポリエステルホットメルトはＰＥＴとは同種の樹脂であり、ポリウレタンとはポリウレタンのウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）とポリエステルのエステル結合（−ＣＯＯ−）が似ているので両方に接着するものである。

このようにして作製された一次成形基材を加熱炉にいれ、上下から赤外線ヒーターで加熱し、両側の表面温度が１２０〜２００℃になるように加熱した後、図５に示すような自動車天井用金型３２を５０〜９０℃に加熱した状態で加圧成形する。この自動車天井用金型３２における加熱により、タルク含有ＰＥＴシートの温度を、図２に示す最適結晶化温度の範囲内に長時間維持することが出来るので、結晶化が進みタルク含有量と合わせて２５重量％以上にすることが出来る。

〔タルク含有ＰＥＴ樹脂材の調製〕
繊維用のＰＥＴ樹脂（ユニチカ（株）ＭＡ−２１０１Ｍ：固有粘度０．６２ｄｌ／ｇ、水分量２，６００ｐｐｍ）９０．５重量部と、タルクＭＢ（松村化学（株）試作品：ＰＥＴＧ４０重量％＋タルク６０重量％）８重量部と、鎖延長剤ＭＢ（明彩化学（株）試作品：ＰＥＴＧ７０重量％＋ＢＡＳＦジャパン（株）ＡＤＲ４３６８Ｓ３０重量％）１．５重量部とを、混合機で均一に混合した。

〔タルク含有ＰＥＴシートの押出とＰＥＴ不織布及びＰＥＴ不織布表皮との貼合〕
前記タルク含有ＰＥＴ樹脂材を、同方向回転２軸押出機（日立造船（株）ＨＴＭ１００：Ｌ／Ｄ＝３８、吐出量６５０ｋｇ／ｈｒ、２ベント孔）に投入し、押出温度２８０℃、ベント孔から−１０１ｋＰａの高真空下の条件で、目付量３０ｇ／ｍ^２のＰＥＴ不織布に押出し、熱貼合により、タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）の２層からなる積層体を作製した。

また同様に、タルク含有ＰＥＴ樹脂材を、同方向回転２軸押出機（日立造船（株）ＨＴＭ１００：Ｌ／Ｄ＝３８、吐出量６５０ｋｇ／ｈｒ、２ベント孔）に投入し、押出温度２８０℃、ベント孔から−１０１ｋＰａの高真空下の条件で、目付量１４０ｇ／ｍ^２のニードルパンチＰＥＴ不織布表皮に押出し、熱貼合により、タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮（１４０ｇ／ｍ^２）の２層からなる積層体を作製した。

〔水分量の挙動〕
連続押出中のスクリュー及び真空吸引を一時停止し、第１及び第２ベント孔位置の樹脂をサンプリングし、含有水分量を測定した。水分測定はプラスチック用水分気化装置（京都電子工業（株）ＡＤＰ−３５１）及びカールフィッシャー水分計（京都電子工業（株）ＭＫＣ−２１０）を用いた。結果を表１に示す。

投入前の大量の含有水分（２，６００ｐｐｍ）が、第１ベント孔の位置では１０ｐｐｍ以下となり、通常ＰＥＴ樹脂の押出し時に必須である５０ｐｐｍ以下をクリアーしている。さらに、第２ベント孔の位置では０ｐｐｍとなり、ベント孔から吸引・脱気することにより事前に乾燥する必要がないことが解る。

〔一次成形基材の作製〕
上から順に１２００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさのＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ポリエステルホットメルトフイルム（ｍｐ：１００℃、２０μｍ）／半硬質ポリウレタンフォーム（３０倍発泡、７ｍｍ、２４０ｇ／ｍ^２）／ポリエステルホットメルトフイルム（ｍｐ：１００℃、２０μｍ）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮（１４０ｇ／ｍ^２）を積み重ね、上面（ＰＥＴ不織布）及び下面（ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮）の表面温度が１８０℃になるように、上下両面から赤外線ヒーターで加熱し、その後、平板のプレス機でプレスして一次成形基材を作製した。

なお、上面側のポリエステルホットメルトフイルムと半硬質ポリウレタンフォームとの間には、積層時に予めアルメル−クロメル熱電対を挿入し、ポリエステルホットメルトフイルムの温度を測定できるようにした。測定の結果、加熱時の熱電対の温度は最高で１６０℃を示し、ポリエステルホットメルトの溶融温度（１００℃）より充分高く、半硬質ポリウレタンフォームとの接着も充分なものであった。

〔自動車天井材の成形〕
前記平板な一次成形基材を、再度、上面（ＰＥＴ不織布）及び下面（ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮）の表面温度が２００℃になるように、上下両面から赤外線ヒーターで加熱し、その後、７０℃に設定された自動車天井材の金型に移し、６０秒間加圧成形を行い、所定形状に成形された自動車天井材を作製した。この自動車天井材は、型再現も良く、割れ等もなく、剛性も充分なものであった。

この時の熱電対の温度を図６に示す。タルク含有ＰＥＴシートの温度は、ＰＥＴの最適結晶化温度を長く維持していることが判る。

〔タルク含有ＰＥＴシートの結晶化度〕
前記自動車天井材の成形品からその一部を切り取り、切り取った切片を剥離してＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）の測定用の試料を作製した。ＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）とタルク含有ＰＥＴシートは溶着して剥離不可であったので、そのまま測定用の試料とした。

試料の１０．０ｍｇをサンプルとして、示差走査熱量計（セイコー電子「ＤＳＣ２２０」）で各熱量を求め、下記式に基づいて算出した。測定条件は測定サンプル（１０．０ｍｇ）に窒素ガス５０ｍｌ／ｍｉｎ．を流しながら昇温速度１０℃／ｍｉｎ．で２０〜３００℃まで昇温して測定した。

測定の結果、結晶化度は２６．５％であった。
なお、この結晶化度は、ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシートからなる試料に基づいているが、試料の大部分はタルク含有ＰＥＴシートであるので、タルク含有ＰＥＴシートの結晶化度と略同一であると考えられる。

〔耐熱性と剛性に寄与する固体分量〕
タルク含有ＰＥＴシートにおける固体分量（タルクの含有量＋結晶化度）を以下の式で求めた。

前述したように、ＰＥＴの非晶部分の軟らかい海に固体であるＰＥＴの結晶部分とタルクが存在し、その合計量が耐熱性と剛性に寄与している。

〔タルク含有ＰＥＴ樹脂材の調製〕
ＰＥＴボトル及びＰＥＴトレーを選別、粉砕、洗浄、遠心脱水そして空気乾燥させた回収ＰＥＴフレーク（水分量６，１００ｐｐｍ）９１．４重量部に流動パラフィン０．１重量部をヘンシェルミキサーを用いてまぶした後、粉末状の鎖延長剤（ＢＡＳＦジャパン（株）ＡＤＲ４３６８Ｓ）を０．５重量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合撹拌して付着させた。さらに、タルクＭＢ（明彩化学（株）試作品：ＰＥＴＧ４０重量％＋タルク６０重量％）８重量部を添加して混合撹拌した。

〔タルク含有ＰＥＴシートの押出とＰＥＴ不織布及びＰＥＴ不織布表皮との貼合〕
前記タルク含有ＰＥＴ樹脂材を用い、実施例１と全く同様の設備で全く同様に行って、ＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）の積層体及びタルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮（１４０ｇ／ｍ^２）の積層体を作製した。

〔水分量の挙動〕
連続押出中のスクリュー及び真空吸引を一時停止し、実施例１と全く同様に行って含有水分量を測定した。結果を表２に示す。

実施例１よりも含有水分量が多い回収ＰＥＴフレークを使ったにもかかわらず、第１ベント孔の位置では１０ｐｐｍ以下となり、通常ＰＥＴ樹脂の押出し時に必須である５０ｐｐｍ以下をクリアーしている。さらに、第２ベント孔の位置では０ｐｐｍとなり、ベント孔から吸引・脱気することにより事前に乾燥する必要がないことが解る。

〔一次成形基材の作製〕
上から順に、１２００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさのＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ポリエステルホットメルトフイルム（ｍｐ：１００℃、２０μｍ）／半硬質ポリウレタンフォーム（３０倍発砲、７ｍｍ、２４０ｇ／ｍ^２）／ポリエステルホットメルトフイルム（ｍｐ：１００℃、２０μｍ）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）／ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮（１４０ｇ／ｍ^２）を積み重ね、上面（ＰＥＴ不織布）及び下面（ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮）の表面温度が１８０℃になるように、上下両面から赤外線ヒーターで加熱し、その後、平板のプレス機でプレスして一次成形基材を作成した。

なお、実施例１において挿入したアルメル−クロメル熱電対は用いなかった。

〔自動車天井材の成形〕
前記平板な一次成形基材を、再度、上面（ＰＥＴ不織布）及び下面（ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮）の表面温度が２００℃になるように、上下両面から赤外線ヒーターで加熱し、その後、７０℃に設定された自動車天井材用金型に移し、６０秒間加圧成形を行い、所定形状に成形された自動車天井材を作製した。この自動車天井材は、型再現も良く、割れ等もなく、剛性も充分なものであった。

〔タルク含有ＰＥＴシートの結晶化度〕
前記自動車天井材の成形品からその一部を切り取り、切り取った切片を剥離してＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）／タルク含有ＰＥＴシート（１５０μｍ）の測定用の試料を作成した。ＰＥＴ不織布（３０ｇ／ｍ^２）とタルク含有ＰＥＴシートは溶着して剥離不可であったので、そのまま測定用の試料とした。

測定の結果、結晶化度は２５．７％であった。

結晶部分とタルクの含有量は２５重量％以上であり充分な耐熱性と剛性を有するものであった。

１：ＰＥＴ不織布
２：タルク含有ＰＥＴシート
３：ポリエステルホットメルト
４：ポリウレタンフォーム
５：ニードルパンチＰＥＴ不織布表皮
３１：赤外線ヒーター
３２：自動車天井用金型

Claims

ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる層構成を有し、該タルク含有ＰＥＴシートにおいて、下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量の合計量が２５重量％以上であることを特徴とする自動車内装天井材。
前記タルク含有ＰＥＴシートのタルク含有量が、０．５〜１５％であることを特徴とする請求項１記載の自動車内装天井材。
ＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシート／ポリエステルホットメルト／半硬質ポリウレタンフォーム／ポリエステルホットメルト／タルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる積層体を、両側面の表面温度が１２０℃〜１８０℃になるように加熱した後、加圧プレスにより積層体を一体化して一時成形基材を作製し、該一時成形基材を、再度両側面の表面温度が１２０℃〜２００℃になるように加熱した後、５０〜９０℃に加熱した自動車天井用金型で加圧成形し、タルク含有ＰＥＴシートの下記の式で示される結晶部分の量とタルクの含有量の合計量を２５重量％以上にしたことを特徴とする自動車内装天井材の製造方法。
固有粘度が０．５５〜０．７ｄｌ／ｇであるＰＥＴ樹脂又は回収ＰＥＴフレークに、エポキシ基を４個以上有するスチレン−（メタ）アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジルからなる鎖延長剤０．２〜２．０重量％、タルク０．５〜１５重量％添加し、ベント孔が２以上ある押出機に投入し、ＰＥＴ樹脂を加熱・溶融した状態でベント孔から−９９．９９ＫＰａ以上の高真空下で吸引・脱気した後、ＰＥＴ不織布上に押出し、熱貼合により一体化してＰＥＴ不織布／タルク含有ＰＥＴシートからなる積層体を作製するとともに、同様にＰＥＴ不織布表皮上に押出し、熱貼合により一体化してタルク含有ＰＥＴシート／ＰＥＴ不織布表皮からなる積層体を作製することを特徴とする請求項３記載の自動車内装天井材の製造方法。