JP3025057B2 - 発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物 - Google Patents
発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物Info
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Description
系樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、耐熱性に優れ、
かつ複雑な形状の2次加工も可能な架橋ポリオレフィン
系樹脂発泡体を製造するのに適した発泡性ポリオレフィ
ン系樹脂組成物、及び該組成物を架橋、発泡して得られ
る架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体に関する。
優れた柔軟性、耐熱性のため、耐熱材や雑貨として広く
使用されており、さらに最近では、自動車などの車両用
内装材として、天井、ドア、インストルメントパネル等
の断熱材として多用されている。このため架橋ポリオレ
フィン発泡体をシートから真空成形や圧縮成形によって
成形加工して製品化が行なわれている。しかし、真空成
形や圧縮成形では120〜200℃の高温で成形される
ため、従来のポリオレフィン発泡体、特に、ポリエチレ
ン発泡体は低い耐熱性のため使用できず、ポリプロピレ
ンを成分として用いたポリオレフィン系樹脂発泡体が用
いられている。
方法における架橋には、1)有機過酸化物を添加した樹脂
組成物を加熱して架橋させる方法、2)樹脂組成物に電離
性放射線を照射して架橋させる方法があり、ともに工業
的に行なわれている。しかしながら、これらの架橋方法
は、ポリエチレンを架橋させるには有効であるが、上述
のポリプロピレンを主成分としたポリオレフィン系樹脂
には適当とはいいがたい。というのは、ポリプロピレン
は上記のいずれの架橋方法でも、架橋と同時に分子鎖の
切断が進行して樹脂が劣化してしまうためである。かか
る事実から、ポリプロピレンを主成分とした樹脂の架橋
では、多官能性モノマー、例えば、ジビニルベンゼンや
ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレートなどを添加して電離性放射
線を照射する方法が行なわれている(特公昭46−38
716号、特開昭57−212236号、特公昭60−
11935号、特開昭61−69844号など)。これ
らのうち、特公昭46−38716号によると、架橋助
剤として、ビニル型2重結合を分子中に2個以上有する
化合物、あるいはビニル基を1個有する芳香族化合物と
(メタ)アクリロイルオキシ基を2個以上有する有機化
合物の組合せの2種が提案され、このうち後者は、主
に、有機過酸化物で架橋する場合に好ましく用いられて
いる。
能性モノマーを用いて架橋させると、多官能モノマーの
樹脂組成物中の各樹脂成分に対する相溶性が異なるた
め、その多官能性モノマーが最も良好な相溶性を示す樹
脂成分部に局在化し、電離性放射線を照射すると片寄っ
た架橋が起こる。
度を得るためにゲル分率を上昇させると、得られる発泡
体は成形加工時に、必要以上に硬いものとなり伸びが不
十分となる。このような状態では特に複雑で深い形状の
成形体に加工することが困難で、発泡体が破損する場合
があった。成形加工性を改良する手段として多官能性モ
ノマーの配合量を減じると、均一な発泡ができず、外観
上均質な発泡体が得られない。
に展開し、耐熱性、強靭性、成形加工性に優れ、外観上
均質な架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するのに
適した発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物を提供するこ
とにある。
リオレフィン系樹脂組成物を架橋発泡して得られる架橋
ポリオレフィン系樹脂発泡体を提供することにある。
分として、特定のメルトインデックスを有するポリプロ
ピレンとポリエチレンとの混合物を用い、かつ、架橋助
剤として、両端の(メタ)アクリロイルオキシ基間に炭
素数2〜18のメチレン基を有する脂肪族2価アルコー
ルのジ(メタ)アクリレートを用いることにより、上記
目的を達成できることを見出だし、その知見に基づいて
本発明を完成するに至った。
ば、(a) メルトインデックスが0.5〜12であるポリ
プロピレン系樹脂40〜100重量部と、(b) メルトイ
ンデックスが2〜50であるポリエチレン系樹脂0〜6
0重量部と、(c) ポリプロピレン系樹脂(a) とポリエチ
レン系樹脂(b) の総和100重量部に対して、両端の
(メタ)アクリロイルオキシ基間に炭素数2〜18のメ
チ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0.5〜10重量部と、(d) 熱分解型発泡剤
1〜50重量部とを含有することを特徴とする発泡性ポ
リオレフィン系樹脂組成物が提供せられる。
にさらに、(e) ポリプロピレン系樹脂(a) とポリエチレ
ン系樹脂(b) の総和100重量部に対して、1官能モノ
マー0.5〜5重量部を含有することが好ましい。
オレフィン系樹脂組成物を架橋、発泡して得られる架橋
ポリオレフィン系樹脂発泡体が提供せられる。
メルトインデックス(以下、MIと略記する:ASTM
D1238により測定した値)が0.5〜12のもの
であり、好ましくは1〜10、さらに好ましくは1〜5
のものである。ポリプロピレンのMIが0.5未満で
は、該樹脂組成物から得られる樹脂発泡体をシート化す
る際に外観上問題が生じ、12を超えると前記発泡体の
耐熱性が不十分となる。
上述のMIの値を満たせばよく、プロピレン単独重合
体、プロピレンを主成分とする共重合体、またはこれら
の混合物のいずれでもよい。共重合体としては、例え
ば、ポリプロピレン部を85重量%以上含むポリプロピ
レン−αオレフィン共重合体を挙げることができる。α
オレフィンとしては、1−ヘキセン、4−メチル−1−
ベンテン、1−オクテン、1−ブテン、1−ベンテン等
が例示される。
Iが2〜50のものであり、好ましくは3〜30、さら
に好ましくは4〜25のものである。ポリエチレンのM
Iが2未満であると該樹脂組成物から得られる樹脂発泡
体をシート化する際に外観上問題を生じ、50を超える
と前記発泡体の耐熱性に問題が生じる。
述のMIの値を満たせばよく、ポリエチレン単独重合
体、エチレンを主成分とする共重合体、またはこれらの
混合物のいずれでもよい。共重合体としては、例えば、
ポリエチレン部を80%以上含むポリエチレン−αオレ
フィン共重合体を挙げることができる。αオレフィンと
しては、プロピレンを主成分とする共重合体の場合と同
様に1−ヘキセン、4−メチル−1−ベンテン、1−オ
クテン、1−ブテン、1−ベンテン等が例示される。
40〜100重量%、ポリエチレン系樹脂0〜60重量
%の割合で配合する。この配合割合の範囲内とすること
によって、高温での物性、成形加工性、及び外観が良好
な架橋発泡体を得ることができる。より好ましい配合割
合は、ポリプロピレン系樹脂45〜80重量%、ポリエ
チレン系樹脂15〜55重量%の割合である。
モノマーである、両端の(メタ)アクリロイルオキシ基
間に炭素数2〜18、好ましくは6〜10のメチレン基
を有する脂肪族2価アルコールのジ(メタ)アクリレー
トを用いる。
メチレン基の炭素数が18を超えると分子中における官
能基の比率が減少し、ジ(メタ)アクリレート添加量に
対して、所定のゲル量が生成しない。この2官能ジ(メ
タ)アクリレートは次の一般式[3] で表わすことができ
る。
いてもよく、HまたはCH3 であり、nは2〜18の整
数である。)この2官能ジ(メタ)アクリレートの具体
例としては、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、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレー
トを例示できる。
は、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の総和
100重量部に対して、0.5〜10重量部の割合で配
合する。この割合が0.5重量部未満であると架橋が不
十分で均質な発泡体が得られず、逆に、10重量部を超
えると架橋密度が上がりすぎて、発泡体の成形性に難点
が生じる。好ましい配合割合は、樹脂成分の総和100
重量部に対して、0.8〜5重量部の割合である。
トは、単独で用いてもよいが、これら2種以上を組み合
わせて、または、他の多官能の架橋助剤と混合して使用
してもよい。この混合使用の場合には、架橋助剤総量の
中で30%以上が本発明の2官能ジ(メタ)アクリレー
トであり、かつ、架橋助剤総量が樹脂成分の総和100
重量部に対して、0.5〜10重量部の範囲内であるこ
とが好ましい。他の一般的な多官能架橋助剤としては、
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、2,2−ビス[4−(アクリロキシ
ジエトキシ)フェニル]プロパン等の電離性放射線に活
性なものを挙げることができる。
ができる1官能モノマーのうち1つのものは、下記一般
式[1] で表される(メタ)アクリレートである。
R2は炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状あるいは環式
のアルキル基、フェニル基または置換フェニル基であ
る。)この(メタ)アクリレートの具体例としては、メ
チル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリ
レート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル
(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
モノマーのうち他の1つのものは、下記一般式[2] で表
されるスチレン類である。
ニル基である。)このスチレン類の具体例としては、ス
チレン、o-,m-,p-メチルスチレン、o-,m-,p-エチルスチ
レン等が挙げられる。
ン系樹脂とポリエチレン系樹脂の総和100重量部に対
して、0.5〜5重量部の割合で配合する。1官能モノ
マーをこの割合で配合して架橋させると、この1官能モ
ノマーは分子内に固定化された可塑剤として働き、ゲル
分率が高い状態でも、成形加工時に、十分な伸びを示
す。この割合が0.5重量部未満であると、1官能モノ
マーを添加した効果が生じず、逆に、5重量部を超える
と架橋密度が上がりすぎて、発泡体の成形性に難点が生
じる。好ましい配合割合は、樹脂成分の総和100重量
部に対して、0.8〜3.5重量部の割合である。
熱により分解ガスを発生するものであり、具体的には、
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)等が例示される。これらは単独で
用いてもよいし、2種以上を混合して用いもよい。
とポリエチレン系樹脂の総和100重量部に対して、1
〜50重量部の範囲内で、所望の発泡倍率に応じて適宜
の量で使用できる。好ましい配合割合は、樹脂成分の総
和100重量部に対して、4〜25重量部の割合であ
る。
酸化防止剤、安定剤、顔料等を配合することができる。
酸化防止剤・安定剤としては、高分子の酸化劣化を防ぐ
ものであればよく、例えば、市販のフェノール系抗酸化
剤、リン系抗酸化剤、アミン系抗酸化剤、イオウ系抗酸
化剤等が挙げられ、これらを単独であるいは組合せて用
いることができる。
物は、各成分を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミ
キサー、ニーダーミキサー、ロール等の汎用の混練装置
を用いて、熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度で溶融
混練して、通常、シート状に成形する。得られた発泡性
樹脂組成物シートに電離性放射線を照射して架橋し、し
かる後、シートを発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡
させることにより架橋発泡体を得ることができる。電離
性放射線としては、α線、β線、γ線、電子線などを挙
げることができ、照射線量は、通常、1〜20Mrad
である。
好な発泡体であり、しかも耐熱性、強靭性、成形性に優
れており、高温での成形時に破損することがなく、複雑
で深い形状の成形体に加工することができる。本発明の
架橋発泡体の具体的用途としては、車両用内装材が挙げ
られる。
が、次のごとく推定される。本発明において使用される
架橋助剤のうち、2官能モノマーは、ポリプロピレン、
ポリエチレン両樹脂に対してほぼ同程度の相溶性を持つ
ために、樹脂混合物中に均一に分散し、樹脂中に均一な
架橋が展開される。また、1官能のモノマーを配合して
架橋させることで、高いゲル分率でも、その可塑剤化の
ため十分な伸びを示す。そのため、成形性、強靭性に優
れた発泡体を得ることが出来たと考えられる。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
5)80重量%と、ポリエチレン(MI:7)20重量
%、架橋助剤として1,9−ノナンジオールジメタクリ
レートをポリプロピレンとポリエチレンの総和100重
量部に対して1.6重量部、発泡剤としてアゾジカルボ
ンアミド13重量部、さらに酸化防止剤2,6−ジ−t
−ブチル−p−クレゾールジラウリルチオジプロピオネ
ート、金属害防止剤メチルベンゾトリアゾールを適量添
加したものを、6インチロールで、170℃、20回転
/分の速度で5分間混合し、板状に成形した。作成した
板を、180℃、100kg/cm2 の圧力で1mmのシート
状にし、電子線6Mrad照射して架橋した。その後、
250℃のオープンに5分間投入し、架橋発泡体を得
た。
行ない、外観及び真空成形性を評価した。外観は目視
で、真空成形性はH/D値を測定した。このH/D値が
大きければ大きいほど成形性が良好である。
に示す配合処方により、実施例1と同様にして、発泡性
樹脂組成物シートを作成し、電子線で照射した後、加熱
発泡させて架橋発泡体を得た。
ー電子社製DSCを用い、ポリマーサンプルを5℃/分
で昇温し、その吸熱最大ピーク温度をとった。
より求めた。
アミドを使用した。
て定義される。発泡体を遠赤外線ヒーターにて発泡体の
表面温度が150〜160℃になるように加熱し、円柱
状メス型金型を用いて真空成形を行ない、その成形時の
深さHと直径Dの比で表示する。
ントリメタクリレート DVB=ジビニルベンゼン 注6) 独立気泡が出来ないものは、発泡することがで
きず、従って成形性の評価も出来なかった。
メタクリレート 架2=1,10−デカンジオールジメタクリレート 架3=1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 架4=TMPT+1,9−ノナンジオールジメタクリレ
ート (重量比1:1) 表1から明らかなように、本発明による実施例1〜6の
架橋発泡体は、比較例1〜3のものと比べて高温(16
0℃)における真空成形性に優れており、従って成形加
工性に優れ、しかも外観上も均質な発泡体である。
ンジオールジメタクリレートの代わりに1,10−デカ
ンジオールジメタクリレートをポリプロピレンとポリエ
チレンの総和100重量部に対して2.7重量部、ラウ
リルメタクリレート1.2重量部配合した以外は実施例
1と同様にして、架橋発泡体を得た。
行ない、外観及び真空成形性を評価した。
2に示す配合処方により、実施例7と同様にして、発泡
性樹脂組成物シートを作成し、電子線で照射した後、加
熱発泡させて架橋発泡体を得た。
能モノマー、1官能モノマーを示す。
ジメタクリレート 架3=1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 架5=ラウリルメタクリレート 架6=シクロヘキシルメタクリレート 表2から明らかなように、本発明による実施例7〜11
の架橋発泡体は、比較例4〜6のものと比べて高温(1
60℃)における真空成形性に優れており、従って成形
加工性に優れ、しかも外観上も均質な発泡体である。
ナンジオールジメタクリレートの代わりに1,10−デ
カンジオールジメタクリレートをポリプロピレンとポリ
エチレンの総和100重量部に対して2.6重量部、ス
チレン1.6重量部配合した以外は実施例1と同様にし
て、架橋発泡体を得た。
行ない、外観及び真空成形性を評価した。
により、実施例12と同様にして、発泡性樹脂組成物シ
ートを作成し、電子線で照射した後、加熱発泡させて架
橋発泡体を得た。
官能モノマー、1官能モノマーを示す。
ルジメタクリレート 架3=1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 架7=スチレン 架8=p-メチルスチレン 表3から明らかなように、本発明による実施例13〜1
6の架橋発泡体は、上記の比較例4〜6のものと比べて
高温(160℃)における真空成形性に優れており、従
って成形加工性に優れ、しかも外観上も均質な発泡体で
ある。
モノマーである両端の(メタ)アクリロイルオキシ基間
に炭素数2〜18のメチレン基を有する脂肪族2価アル
コールのジ(メタ)アクリレートを使用することによ
り、好ましくは、さらに1官能モノマーを使用すること
により、均一な架橋を樹脂組成物に展開し、耐熱性、強
靭性、成形加工性に優れ、外観上均質な架橋ポリオレフ
ィン系樹脂発泡体を製造するのに適した発泡性ポリオレ
フィン系樹脂組成物を提供することができる。
れる架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体は、加熱寸法安定
性も改良され、耐熱性も向上したものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 (a) メルトインデックスが0.5〜12
であるポリプロピレン系樹脂40〜100重量%と、
(b) メルトインデックスが2〜50であるポリエチレン
系樹脂0〜60重量%と、(c) ポリプロピレン系樹脂
(a) とポリエチレン系樹脂(b) の総和100重量部に対
して、両端の(メタ)アクリロイルオキシ基間に炭素数
2〜18のメチ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0.5〜10重量部と、(d) 熱
分解型発泡剤1〜50重量部とを含有することを特徴と
する発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の樹脂組成物にさらに、
(e) ポリプロピレン系樹脂(a) とポリエチレン系樹脂
(b) の総和100重量部に対して、1官能モノマー0.
5〜5重量部を含有することを特徴とする発泡性ポリオ
レフィン系樹脂組成物。 - 【請求項3】 1官能モノマーが、下記一般式[1] で表
される請求項2記載の発泡性ポリオレフィン系樹脂組成
物。 【化1】 (式中、R1 は水素原子またはメチル基、R2 は炭素数
1〜20の直鎖状、分岐鎖状あるいは環式のアルキル
基、フェニル基または置換フェニル基である。) - 【請求項4】 1官能モノマーが、下記一般式[2] で表
される請求項2記載の発泡性ポリオレフィン系樹脂組成
物。 【化2】 (式中、R3 はフェニル基または置換フェニル基であ
る。) - 【請求項5】 請求項1〜5のうちいずれか1項記載の
発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物を架橋、発泡して得
られる架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体。
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