JP2914839B2 - 積層複合体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
発泡体及び表皮材からなる積層複合体に関し、詳しく
は、表層部分の強度及び柔軟性に優れたポリオレフィン
系樹脂発泡体が表皮材と良好に接着している積層複合体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂発泡体は、柔軟
性、断熱性に優れており、従来より、天井、ドア、イン
ストルメントパネル等の車両用内装材として用いられて
いる。これらの内装材は、主にポリオレフィン系樹脂発
泡体に、ポリ塩化ビニル樹脂シート、熱可塑性エラスト
マーシート、布状物、皮革等の表皮材が積層され、真空
成形、圧縮成形等により成形されるが、発泡体の表層部
分の強度が不足すると発泡体が破断してしまうことが多
く、発泡体と表皮材との接着性が低いと得られる内装材
の表面に膨れ、皺等が生じることが多い。

【０００３】そこで、発泡体の表層部分の強度を向上さ
せるために、特開平１−２２２９３７号公報では、表皮
材と積層される面の表層部分の発泡倍率を上げた発泡体
が提案され、特公昭５７−２６２０７号公報では、表層
部分の架橋度を上げた発泡体の製造方法が提案されてい
るが、どちらも表層部分の強度は向上するものの、硬化
し過ぎて発泡体の柔軟性が低下してしまうという欠点が
ある。

【０００４】また、発泡体と表皮材との接着性を向上さ
せるために、特開昭６２−１９０２３５号公報では、気
泡の厚さ方向の直径の平均値を限定したポリエチレン系
樹脂発泡体の製造方法が提案され、特開平１−２２２９
２９号公報では、厚さ方向に圧縮されて気泡の厚さ方向
の直径が縮められたポリオレフィン系樹脂発泡体及びそ
の製造方法が提案され、特開平３−６２８３２号公報で
は、長さ方向及び幅方向に延伸されて気泡の厚さ方向の
直径が縮められたポリオレフィン系樹脂発泡体及びその
製造方法が提案されているが、いずれも表皮材との接着
性は向上するものの、発泡体の表層部分の強度は不十分
であるという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
に鑑み、表層部分の強度及び柔軟性に優れたポリオレフ
ィン系樹脂発泡体が表皮材と良好に接着している積層複
合体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明で使用されるポリ
オレフィン系樹脂発泡体の見かけ密度は、小さくなると
発泡体の表層部分の強度が低下し、大きくなると発泡体
の柔軟性が低下するため、０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ³
に限定される。

【０００７】上記発泡体の１２０℃におけるキシレン抽
出残分値は、小さくなると発泡体の表層部分の強度が低
下し、大きくなると発泡体の柔軟性が低下するため、２
０〜８０重量％に限定される。

【０００８】上記残分値は、発泡体を厚さ方向にスライ
スして０．１ｇ採取し、その気泡を潰し、温度１２０℃
のキシレン５０ｍｌ中で２４時間保持した後、２００メ
ッシュの金網を透過させた残存物の乾燥重量（ｇ）を量
り、次式（３）により算出される。 残分値（重量％）＝（残存物の乾燥重量／０．１）×１００ （３）

【０００９】上記発泡体中表皮材と積層される側の表面
から０．８ｍｍ以内の表層部分に中心が位置している全
気泡の厚さ方向の直径の平均値（ａ）は、小さくなると
隣接する気泡の間隔が小さくなって表層部分の強度が低
下し、大きくなると部分的に間隔の大きいところと小さ
いところができて発泡体の柔軟性が低下するため、０．
０５〜１ｍｍに限定される。なお、表皮材と積層される
側だけでなく、反対側の表層部分の気泡の形状が同様で
あってもよい。

【００１０】上記気泡の大きさを制御する方法として
は、例えば、熱分解型発泡剤を添加し、その分解温度以
上の所定温度に加熱された発泡炉内で樹脂を自由発泡さ
せる方法等が挙げられ、例としてアゾカルボンアミドを
用いる場合、温度が低くなると熱分解速度が遅くなって
気泡が小さくなり、温度が高くなると熱分解速度が速く
なって気泡が大きくなるため、２００〜２６０℃が好ま
しく、より好ましくは２１５〜２５０℃である。

【００１１】上記表層部分に中心が位置している全気泡
のうち、厚さ方向の直径が平均値（ａ）の値の±１５％
の範囲内にある気泡の数は、少なくなると発泡体の柔軟
性が低下するため、８０％以上に限定される。

【００１２】上記気泡の大きさを揃える方法としては、
例えば、粒径の揃った熱分解型発泡剤を用いて樹脂を発
泡させる方法等が挙げられ、その粒径は、小さくなると
発泡剤の熱分解速度が速くなって気泡が大きくなり、大
きくなると熱分解速度が遅くなって気泡が小さくなるた
め、３〜１４μｍが好ましく、より好ましくは４〜１１
μｍである。

【００１３】気泡の大きさを揃える方法としては、上記
以外にも、ミクロ分散されて強度にむらのない樹脂を用
いて発泡させる方法、両末端の（メタ）アクリロイルオ
キシ間に、好ましくは炭素数２〜１８のアルキレン基を
有する脂肪族２価アルコールのジ（メタ）アクリレー
ト、芳香族多価カルボン酸アリルエステル等の架橋助剤
により均一に架橋された樹脂を用いて発泡させる方法な
どが挙げられる。

【００１４】更に、気泡の厚さ方向の直径を制御する方
法としては、例えば、熱分解型発泡剤を添加し発泡炉で
樹脂を連続して加熱発泡させる際に、炉内への樹脂の進
入速度に対し比較的小さい延伸比の巻取速度で巻き取る
方法等が挙げられ、巻取速度は、遅くなると直径が長く
なり、速くなると直径が短くなるため、進入速度０．５
〜２．５ｍ／秒に対し１〜５倍の巻取速度が好ましく、
より好ましくは１．５〜４倍である。

【００１５】上記ポリオレフィン系樹脂発泡体の材料と
しては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等の単
独重合体；エチレン、プロピレン及び炭素数４以上のα
−オレフィンからなる群より選ばれる２種以上のオレフ
ィンの共重合体；エチレンと、（メタ）アクリル酸、
（メタ）アクリル酸の低級アルキルエステル又は酢酸ビ
ニルとの共重合体等が挙げられ、これらの樹脂が単独で
用いられてもよいし併用されてもよい。

【００１６】上記炭素数４以上のα−オレフィンとして
は、例えば、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、４−メチル−１ペンテン、１−オクテン等が挙げら
れる。

【００１７】上記ポリオレフィン系樹脂のメルトインデ
ックス（ＭＩ）は、小さくなると樹脂の成形性が低下
し、大きくなると得られる発泡体の耐熱性が低下するた
め、例えば、ポリエチレン系樹脂の場合２〜５０ｇ／１
０分が好ましく、より好ましくは３〜３０ｇ／１０分で
ある。また、ポリプロピレン系樹脂の場合０．３〜１２
ｇ／１０分が好ましく、より好ましくは０．５〜５ｇ／
１０分である。

【００１８】上記ポリオレフィン系樹脂を発泡させる方
法としては、例えば、所定量のポリオレフィン系樹脂、
熱可塑性樹脂、架橋助剤、熱分解型発泡剤等を押出機に
供給し、溶融混練して押出して樹脂シートを得、得られ
た樹脂シートに電子線を所定量照射して架橋させ、得ら
れた架橋シートを発泡炉に供給して加熱発泡させる方
法、上記所定量の材料を押出機に供給し押出しと同時に
加熱ロールにて発泡させる方法、上記所定量の材料を金
型に供給し加熱してバッチ式に発泡させる方法等の従来
より公知の方法が挙げられる。

【００１９】上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ
塩化ビニル樹脂等が挙げられる。

【００２０】上記架橋助剤としては、例えば、過酸化ベ
ンゾイル等のラジカル発生剤、ジビニルベンゼン、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−
ノナンジオールジ（メタ）アクリレート等の多官能性モ
ノマーなどが挙げられる。

【００２１】上記熱分解型発泡剤としては、例えば、ア
ゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホ
ニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホ
ニルヒドラジド）等が挙げられる。

【００２２】上記ポリオレフィン系樹脂には、得られる
発泡体の特性を損なわない範囲内で、フェノール系、リ
ン系、アミン系、イオウ系等の抗酸化剤、金属害防止
剤、難燃剤、充填剤、帯電防止剤、顔料等が添加されて
もよい。

【００２３】本発明で使用される表皮材としては、従来
より公知の表皮材が使用可能であり、例えば、ポリ塩化
ビニル樹脂シート、熱可塑性エラストマーシート、布状
物、皮革等が挙げられ、接着剤により接着されたり、熱
ラミネートされたりして発泡体と積層される。

【００２４】本発明の２で使用される発泡体は、１の発
明と同様に、見かけ密度が０．０２〜０．２ｇ／ｃ
ｍ³ 、１２０℃におけるキシレン抽出残分値が２０〜８
０重量％に限定され、発泡体中の表層部分に中心が位置
している全気泡の厚さ方向の平均値（ａ）が０．０５〜
１ｍｍに限定される。

【００２５】更に、上記発泡体は、平均値（ａ）と、厚
さ方向にそれぞれ直交している長さ方向及び幅方向の直
径の平均値（ｂ）及び平均値（ｃ）とが、下記式（１）
及び（２）を満たしていることが必要である。 ０．６≦（ａ）／（ｂ）≦１．５ （１） ０．６≦（ａ）／（ｃ）≦１．５ （２）

【００２６】上記（ａ）／（ｂ）及び（ａ）／（ｃ）の
値は、小さくなると発泡体の表層部分の強度が低下し、
大きくなると発泡体の柔軟性が低下するため、どちらも
上記式（１）及び（２）の範囲に限定される。

【００２７】上記（ａ）／（ｂ）及び（ａ）／（ｃ）の
値は、前記気泡の厚さ方向の直径を制御する方法により
制御される。即ち、熱分解型発泡剤を添加し発泡炉で樹
脂を連続して加熱発泡させる際に、炉内への樹脂の進入
速度に対し比較的小さい延伸比の巻取速度で巻き取る方
法等により制御される。

【００２８】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。なお、
「部」とあるのは「重量部」を意味する。 実施例１ （１）発泡体の製造 エチレン−プロピレン共重合体（エチレン含量３重量
％、メルトインデックス１．５ｇ／１０分）８０部、ポ
リエチレン（密度０．９３５ｇ／ｃｍ³ 、メルトインデ
ックス７ｇ／１０分）２０部、架橋助剤としてトリメチ
ロールプロパントリメタクリレート１．５部及び１，９
−ノナンジオールジメタクリレート１．５部、熱分解型
発泡剤としてアゾジカルボンアミド１０部、酸化防止剤
として２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．３
部及びジラウリルチオプロピオネート０．３部、金属害
防止剤としてメチルベンゾトリアゾール０．５部を単軸
押出機（池貝鉄工社製、型式：ＰＣＭ−３０）に供給
し、温度１９０℃で溶融混練して押し出し、厚さ１ｍｍ
の樹脂シートを得た。得られた樹脂シートに加速電圧４
００ｋＶで電子線４Ｍｒａｄを照射して架橋させ、得ら
れた架橋シートを縦型熱風発泡炉に供給し、炉内温度２
７０℃、進入速度１．６ｍ／秒、巻取速度８ｍ／秒で連
続的に延伸して加熱発泡させて発泡体を得た。

【００２９】（２）積層複合体の製造 得られた発泡体の表面をコロナ放電処理し、２液硬化型
ポリエステル系接着剤（ポリエステル：日立化成ポリマ
ー社製、商品名：ハイボン；イソシアネート：住友バイ
エルウレタン社製、商品名：ＤｅｓｍｏｄｕｒＲ）を用
い、厚さ０．６５ｍｍの塩化ビニル樹脂及びアクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂の混合系シー
トと接着して積層複合体を得た。

【００３０】実施例２ 実施例１と同様にして得られた発泡体を厚さ０．６５ｍ
ｍの熱可塑性ポリオレフィンシートと熱ラミネートして
積層複合体を得た。

【００３１】実施例３及び４ 表１に示した所定量（部）の組成分を用い、所定量（Ｍ
ｒａｄ）の電子線を照射したこと以外は実施例１と同様
にして、発泡体及び積層複合体を得た。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例５ 上記表１に示した所定量（部）の組成分を６インチロー
ルに供給し、温度１７０℃、２０ｒｐｍで５分間混練し
た後、プレス成形機（神藤金属工業所製、型式：ＮＳＦ
−３７）にて温度１８０℃、圧力１００kg/cm²でプレス
成形し、厚さ１ｍｍの樹脂シートを得た。得られた樹脂
シートに加速電圧４００ｋＶで電子線３．２Ｍｒａｄを
照射して架橋させ、得られた架橋シートをオーブンに入
れ、温度２４０℃で６分間自由発泡させて発泡体を得
た。得られた発泡体を用い、実施例１と同様にして積層
複合体を得た。

【００３４】比較例１及び２ 表２に示した所定量（部）の組成分を用い、所定量（Ｍ
ｒａｄ）の電子線を照射したこと以外は実施例１と同様
にして、発泡体及び積層複合体を得た。

【００３５】

【表２】

【００３６】比較例３ 実施例１と同様にして得られた架橋シートをオーブンに
入れ、温度３００℃で５分間自由発泡させて発泡体を得
た。得られた発泡体を用い、実施例１と同様にして積層
複合体を得た。

【００３７】比較例４ 実施例１と同様にして得られた樹脂シートに加速電圧４
００ｋＶで電子線１０Ｍｒａｄを照射して架橋させ、得
られた架橋シートをオーブンに入れ、温度２７０℃で５
分間自由発泡させて発泡体を得た。得られた発泡体を用
い、実施例１と同様にして積層複合体を得た。

【００３８】得られた発泡体の残分値（重量％）、見か
け密度 (ｇ／ｃｍ³)及び厚さ（ｍｍ）を測定し、その結
果を表３及び４に示した。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】更に、得られた発泡体の表層部分にある気
泡の厚さ方向の切片をとり、この切片を走査型電子顕微
鏡（日立製作所製、型式：Ｓ−２３００）にて倍率５０
倍で写真撮影して観察した。写真観察は、発泡体の表面
から０．８ｍｍ以内の表層部分の所定位置での一定面積
（１．８９ｍｍ² ）中にある全気泡について、個数を数
え、厚さ方向の直径（ｍｍ）を測定してその平均値
（ａ）を計算し、平均値（ａ）±１５％の範囲内にある
気泡数（ｎ）の、全気泡数（Ｎ）に対する割合（％）を
計算し、得られた結果を上記表３及び４に示した。

【００４２】次に、得られた積層複合体を用い、外観を
観察して評価した後、Ｈ／Ｄ値を測定して発泡体の表層
部分の強度及び柔軟性を評価し、剥離強度を測定して発
泡体と表皮材との接着性を評価し、得られた結果を表５
に示した。

【００４３】

【表５】

【００４４】上記外観は、目視にて、膨れ、へこみ、表
面荒れ等が観察されない場合は○、１箇所でも観察され
る場合は×とした。

【００４５】上記Ｈ／Ｄ値は、得られた積層複合体を遠
赤外線ヒーターで加熱して発泡体の表層部分の温度を１
５０〜１６０℃に昇温し、直径１００ｍｍの円柱状メス
型金型を用いて真空成形し、得られた成形品の深さＨ
（ｃｍ）及び直径Ｄ（ｃｍ）を測定してその比Ｈ／Ｄを
計算した。

【００４６】上記剥離強度は、得られた積層複合体を切
断して製造した幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片を
用い、オートグラフ（島津製作所製、型式：ＤＣＳ−５
０００）にて温度２０℃又は１２０℃で５分間保持した
後、同一温度で剥離させた際の強度（ｋｇ／２５ｍｍ）
を測定した。

【００４７】実施例６ 表６に示した所定量（部）の組成分を用い、加速電圧５
００ｋＶで所定量（Ｍｒａｄ）の電子線を照射したこと
以外は実施例１と同様にして発泡体を得、得られた発泡
体を用い、実施例１と同様にして積層複合体を得た。な
お、実際に用いた電子線照射量（Ｍｒａｄ）、縦型熱風
発泡炉の炉内温度（℃）、架橋シートの進入速度（ｍ／
秒）及び発泡体の巻取速度（ｍ／秒）を表７に示した。

【００４８】

【表６】

【００４９】

【表７】

【００５０】実施例７ 実施例６と同様にして得られた発泡体を用い、実施例２
と同様にして積層複合体を得た。

【００５１】実施例８ 上記表６に示した所定量（部）の組成分を用い、上記表
７に示した所定の電子線照射量（Ｍｒａｄ）、炉内温度
（℃）、進入速度（ｍ／秒）及び巻取速度（ｍ／秒）の
条件を用いたこと以外は実施例６と同様にして発泡体を
得た。得られた発泡体を用い、実施例１と同様にして積
層複合体を得た。

【００５２】実施例９ 実施例６と同様にして得られた架橋シートをオーブンに
入れ、温度２５０℃で長さ方向に５ g/cm²の荷重をかけ
ながら５分間発泡させて発泡体を得た。得られた発泡体
を用い、実施例１と同様にして積層複合体を得た。

【００５３】実施例１０ 厚さ方向に５ g/cm²の荷重をかけながら発泡させたこと
以外は実施例９と同様にして発泡体を得た。得られた発
泡体を用い、実施例１と同様にして積層複合体を得た。

【００５４】比較例５〜７ 上記表７に示した所定の電子線照射量（Ｍｒａｄ）、炉
内温度（℃）、進入速度（ｍ／秒）及び巻取速度（ｍ／
秒）の条件を用いたこと以外は実施例６と同様にして発
泡体を得た。得られた発泡体を用い、実施例１と同様に
して積層複合体を得た。

【００５５】比較例８ 厚さ方向に４０ g/cm²の荷重をかけながら発泡させたこ
と以外は実施例９と同様にして発泡体を得た。得られた
発泡体を用い、実施例１と同様にして積層複合体を得
た。

【００５６】得られた発泡体の残分値（重量％）、見か
け密度 (ｇ／ｃｍ³)及び厚さ（ｍｍ）を測定し、その結
果を表８及び９に示した。

【００５７】

【表８】

【００５８】

【表９】

【００５９】更に、得られた発泡体の表層部分にある気
泡の厚さ方向及び厚さ方向に直交する方向の切片をそれ
ぞれとり、この切片を走査型電子顕微鏡（日立製作所
製、型式：Ｓ−２３００）にて倍率６０倍で写真撮影し
て観察した。写真観察は、発泡体の表面から０．８ｍｍ
の表層部分の所定位置で一定面積（１．８９ｍｍ² ）中
にある全気泡について、厚さ方向の直径、厚さ方向と直
交している長さ方向及び幅方向の直径をそれぞれ測定
し、厚さ方向の直径の平均値（ａ）、長さ方向の直径の
平均値（ｂ）及び幅方向の直径の平均値（ｃ）並びに平
均値の比（ａ）／（ｂ）及び（ａ）／（ｃ）を計算し、
得られた結果を上記表８及び９に示した。

【００６０】次に、得られた積層複合体を用い、実施例
１と同様にして外観、発泡体の表層部分の強度及び柔軟
性、発泡体と表皮材との接着性を評価し、得られた結果
を表１０に示した。

【００６１】

【表１０】

【００６２】

【発明の効果】本発明の積層複合体の構成は上述の通り
であるから、発泡体の表層部分の強度及び柔軟性に優
れ、発泡体と表皮材とが良好に接着しており、表面に膨
れ、皺等のない成形品が得られる。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 見かけ密度０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ
   ³ 、１２０℃におけるキシレン抽出残分値２０〜８０重
   量％のポリオレフィン系樹脂発泡体及び表皮材からなる
   積層複合体であって、上記発泡体は、少なくとも表皮材
   と積層される側の表面から０．８ｍｍ以内の表層部分に
   中心が位置している全気泡の厚さ方向の直径の平均値
   （ａ）が０．０５〜１ｍｍであり、上記気泡のうち、厚
   さ方向の直径が平均値（ａ）の値の±１５％の範囲内に
   ある気泡の数が８０％以上であることを特徴とする積層
   複合体。
2. 【請求項２】 見かけ密度０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ
   ³ 、１２０℃におけるキシレン抽出残分値２０〜８０重
   量％のポリオレフィン系樹脂発泡体及び表皮材からなる
   積層複合体であって、上記発泡体は、少なくとも表皮材
   と積層される側の表面から０．８ｍｍ以内の表層部分に
   中心が位置している全気泡の厚さ方向の直径の平均値
   （ａ）が０．０５〜１ｍｍであり、平均値（ａ）と、厚
   さ方向にそれぞれ直交している長さ方向及び幅方向の直
   径の平均値（ｂ）及び平均値（ｃ）とが、下記式（１）
   及び（２）を満たしていることを特徴とする積層複合
   体。 ０．６≦（ａ）／（ｂ）≦１．５ （１） ０．６≦（ａ）／（ｃ）≦１．５ （２）