JP3152719B2 - ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体

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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
架橋発泡体に関し、さらに詳しくは、表皮強度、抗張
力、伸び、圧縮強度などの機械的物性に優れ、表面美麗
なポリオレフィン系樹脂架橋発泡体に関する。本発明の
ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体は、自動車内装成形
品、折板断熱材、テープベース等に好適である。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリオレフィン系樹脂架橋発
泡体は、断熱材、クッション材等として広範な分野で使
用されている。特に、自動車用途では、天井、ドア、イ
ンストルメントパネル、クーラーカバー等の断熱材や内
装材として使用されている。
【0003】自動車内装成形品などにおいて、ポリオレ
フィン系樹脂架橋発泡体は、通常、その表面に軟質ポリ
塩化ビニルシートなどの表皮材を接着剤法や押出機によ
りラミネートして複合材とされ、得られた複合シート
は、赤外線ヒーターなどで加熱し溶融状態にされたポリ
プロピレン樹脂シートなどの骨材上にセットされ、プレ
ス加工されて成形品とされる。そのために、ポリオレフ
ィン系樹脂架橋発泡体には、表皮強度が高く、機械的強
度、熱成形加工性などに優れていることが求められる。
【0004】また、ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体に
は、断熱性やクッション性の良好なことが求められ、そ
のために比較的高発泡倍率であることが好ましい。しか
し、表皮層の発泡倍率が高くなり過ぎると、表皮強度が
低下し、ラミネート加工の際に表皮層の気泡が破壊され
てエアーの入る、いわゆる“ふくれ”が発生する。
【0005】そこで、ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体
の表皮強度は、一般に1.0kg/25mm以上である
ことが求められる。表皮強度がこの値よりも低いと、前
記したように、表皮材と貼り合わせる際に表皮層の気泡
が破壊されて“ふくれ”が発生する。ポリオレフィン系
樹脂架橋発泡体の表皮強度を1.0kg/25mm以上
とするために、発泡倍率を下げると断熱性が損なわれ
る。
【0006】従来、ポリオレフィン系樹脂に、線状低密
度ポリエチレンを配合することにより、機械的物性を向
上させる方法が提案されている(特公平2−57576
号、特公平2−57577号など)。ところが、1.0
kg/25mm以上の表皮強度を得るためには、エチレ
ンに炭素数4のα−オレフィンを共重合させた線状低密
度ポリエチレン(以下、C4−LLDPEと略記)を使
用する場合、70重量部以上の割合で配合する必要があ
る。また、エチレンに炭素数6のα−オレフィンを共重
合させた線状低密度ポリエチレン(以下、C6−LLD
PEと略記)を使用する場合、40重量部以上の割合で
配合する必要がある。
【0007】しかしながら、このような高い割合で線状
低密度ポリエチレンを配合したポリオレフィン系樹脂組
成物は、混練の際の発熱が大きいため、熱分解型発泡剤
と発泡助剤を添加して発泡性樹脂組成物とし、これを用
いて発泡前の発泡性シートを作成する段階で一次発泡が
生じる。発泡助剤を添加しない場合には、熱分解型発泡
剤の分解温度を下げることができないため、発泡性シー
トを加熱発泡させる際に、多くの熱量を加えなければな
らないが、その結果、発泡体の表面があれて、美麗な発
泡体を得ることができない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、表皮
強度が高く、抗張力、伸び、圧縮強度などの機械的物性
に優れ、表面美麗なポリオレフィン系樹脂架橋発泡体を
提供することにある。本発明者らは、鋭意研究した結
果、C4−LLDPEとC6−LLDPEとを特定割合で
組み合わせてポリオレフィン系樹脂に配合することによ
り、高発泡倍率でも表皮強度が1.0kg/25mm以
上と高く、しかも発泡助剤の添加が可能であり、表面美
麗な発泡体の得られることを見いだし、その知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポリオ
レフィン系樹脂及び熱分解型発泡剤を含有する発泡性樹
脂組成物を架橋・発泡してなるポリオレフィン系樹脂架
橋発泡体において、該ポリオレフィン系樹脂が、(A)
エチレンに炭素数4のα−オレフィンを共重合させた線
状低密度ポリエチレン10〜40重量部、(B)エチレ
ンに炭素数6のα−オレフィンを共重合させた線状低密
度ポリエチレン10〜40重量部、及び(C)その他の
ポリオレフィン樹脂20〜80重量部を含有するもので
あることを特徴とするポリオレフィン系樹脂架橋発泡体
が提供される。
【0010】以下、本発明について詳述する。低密度ポ
リエチレンなどのポリオレフィン系樹脂に、C6−LL
DPEを配合すると、機械的物性の改善された架橋発泡
体を得ることができる。しかし、表皮強度を上げるため
に、C6−LLDPEを多量に配合すると、発泡性シー
ト成形の際に発熱が大きくなり、発泡助剤を添加した場
合には、一次発泡が生じる。そこで、C6−LLDPE
の配合割合を10〜40重量部と低く抑え、ある程度の
機械的物性の向上を図りつつ混練の際の発熱を抑制す
る。
【0011】C6−LLDPEの配合割合が小さいと、
表皮強度その他の機械的物性の改善効果は少ないが、そ
れを補うために、C4−LLDPEを10〜40重量部
の割合で配合する。C4−LLDPEは、多量に配合す
ると、混練の際の発熱が大きくなるが、少量の配合で
は、C6−LLDPEと比べて発熱が小さい。
【0012】この結果、発泡倍率を30倍程度と高くし
ても、表皮強度が1.0kg/25mm以上で、その他
の機械的物性にも優れたポリオレフィン系樹脂架橋発泡
体を得ることができる。このような組成のポリオレフィ
ン系樹脂組成物は、混練の際の発熱が比較的小さいた
め、熱分解型発泡剤の分解温度を下げる作用を行う発泡
助剤を添加しても、発泡性シート成形時に一次発泡する
ことがない。また、発泡助剤を添加して加熱発泡時の加
熱温度を下げることができるため、表面美麗な架橋発泡
体を得ることができる。さらに、密度の大きなC4−L
LDPEを配合しているため、剛性感があり、成形時の
取扱も容易である。
【0013】炭素数4のαオレフィンとしては、1−ブ
テン、2−ブテンなどが、また、炭素数6のαオレフィ
ンとしては、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン
などが挙げられる。なお、C4−LLDPE及びC6−L
LDPEは、市販品が使用できる。
【0014】その他のポリオレフィン系樹脂としては、
例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中〜高密度
ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合
体、エチレン−アクリレート共重合体、ポリプロピレ
ン、ブテン−プロピレン共重合体などを挙げることがで
きる。
【0015】発泡剤としては、一般に用いられている熱
分解型発泡剤を使用することができる。熱分解型発泡剤
とは、加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、アゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、
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、2種以上を混合して用いてもよ
い。これらの熱分解型発泡剤の配合量は、樹脂成分の合
計量100重量部に対して通常1〜50重量部、好まし
くは5〜25重量部であり、所望の発泡倍率に応じて、
適宜に配合量を選択することができる。
【0016】本発明においては、混練時の発熱を比較的
低く抑えることができるため、熱分解型発泡剤の分解温
度を180℃以下に下げることができる発泡助剤の添加
が可能である。発泡助剤としては、ステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、尿素化合物、鉛系
化合物等が挙げられる。これらの発泡助剤の添加によ
り、比較的低温での発泡が可能となり、気泡が細かく、
表面の美麗な発泡体が得られる。
【0017】架橋助剤として、例えば、ジビニルベンゼ
ン、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレートに代表される多官能モノ
マー、1・4−ポリブタジエンに代表される不飽和二重
結合をもったポリマーなどを添加してもよい。これらの
架橋助剤の配合割合は、樹脂成分100重量部に対して
1〜20重量部程度である。
【0018】また、本発明の発泡性樹脂組成物には、所
望に応じて、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、
帯電防止剤、顔料等を添加することができる。
【0019】本発明のポリオレフィン系樹脂発泡性樹脂
組成物は、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
泡性シートに、α線、β線、γ線、電子線等の電離放射
線を照射して架橋させる。電離性放射線の照射線量は、
通常0.1〜50Mrad、好ましくは0.5〜20M
radである。次いで、架橋した発泡性シートは、熱分
解型発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡させる。
【0020】なお、発泡性樹脂組成物に有機過酸化物を
添加して、化学架橋してもよい。この場合には、通常、
発泡性シートを発泡炉中で加熱発泡させる際に、有機過
酸化物を分解させて架橋させる。
【0021】
【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施
例のみに限定されるものではない。
【0022】なお、実施例、比較例で得られた発泡体の
物性の測定方法は、以下のとおりである。 〈発泡倍率〉発泡体を10cm角にカットし、その重さ
と厚みを計り、厚みより体積を算出し、体積/重さで計
算した。 〈抗張力、伸び率〉20℃または120℃に設定した保
温箱に発泡体を5分間放置した後、引張試験機にて、J
IS K−6767に準拠して測定した。MD:縦方
向、TD:横方向。 〈圧縮強度など〉JIS K−6767に準拠。ZD:
厚み方向。 〈表皮強度〉発泡体表面に25mm幅の布テープを貼
り、その上を4kgのロールを2往復させた後、引張試
験機でテープと表皮を剥離させ、その時の強度を測定し
た。 〈曲げ剛性〉テーパー型スティフネステスターを用い、
初期こわさを測定した。 〈加熱寸法変化〉100℃で22時間放置後の寸法変化
率(%)を測定した。 〈真空成形最大絞り比〉遠赤外線ヒーターにて発泡体を
加熱し、円柱状メス型を用いて真空成形を行い、その成
形時の深さ(H)と直径(D)との比(H/D)で表示
した。この値が大きいほど成形性が良好であることを示
す。
【0023】[実施例1、比較例1〜3]密度0.92
0の低密度ポリエチレン(LDPE)40重量部、C4
−LLDPE30重量部、C6−LLDPE30重量
部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド12重量部、及
び発泡助剤としてステアリン酸カルシウム(Ca−S
t)を配合し、押出機で厚み1.0mm、幅400mm
の発泡性シートを押出した。得られた発泡性シートに電
子線照射機で線量3.8Mradを照射して架橋させた
後、200℃の熱風炉中を連続的通過させて発泡した
(実施例1)。
【0024】比較のために表1に示す配合処方と照射線
量としたこと以外は、実施例1と同様にして架橋発泡体
を得た(比較例1〜3)。結果を一括して表3に示す。
【0025】また、発泡助剤の影響を見るために、表2
に示すように、発泡助剤の種類を変えて、あるいは添加
しないで、前記実施例1及び比較例1〜3と同様にして
発泡性シートを押し出し、その時の気泡(一次発泡)の
有無を確認して、その結果を表2に示した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】 (脚注) Zn−St:ステアリン酸亜鉛 Ca−St:ステアリン酸カルシウム ○:一次発泡なし、 ×:一次発泡あり。
【0028】
【表3】
【0029】表2から明らかなように、本発明の発泡性
樹脂組成物は、発泡助剤を添加して熱分解型発泡剤の発
泡温度を低下させても、発泡性シート成形時に、一次発
泡(気泡)がなく、その結果、気泡の細かい、表面美麗
な架橋発泡体が得られる。また、表3からは、本発明の
架橋発泡体が、表皮強度1.0kg/25mm以上であ
って、その他の機械的物性や成形性にも優れていること
がわかる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、表皮強度が高く、機械
的物性に優れ、しかも気泡が細かく、表面美麗な架橋発
泡体を提供することができる。さらに、密度の高いC4
−LLDPEを配合しているため、本発明の架橋発泡体
は、剛性感があり、加工の際の取扱も容易である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−214144(JP,A) 特開 平5−214143(JP,A) 特開 昭57−202326(JP,A) 特開 昭57−202325(JP,A) 特開 平3−121139(JP,A) 特開 昭63−3038(JP,A) 特開 昭59−75929(JP,A) 特開 平3−143931(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 9/00 - 9/42 C08L 23/00 - 23/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂及び熱分解型発泡
    剤を含有する発泡性樹脂組成物を架橋・発泡してなるポ
    リオレフィン系樹脂架橋発泡体において、該ポリオレフ
    ィン系樹脂が、(A)エチレンに炭素数4のα−オレフ
    ィンを共重合させた線状低密度ポリエチレン10〜40
    重量部、(B)エチレンに炭素数6のα−オレフィンを
    共重合させた線状低密度ポリエチレン10〜40重量
    部、及び(C)その他のポリオレフィン樹脂20〜80
    重量部を含有するものであることを特徴とするポリオレ
    フィン系樹脂架橋発泡体。
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