JP3260201B2 - ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン系樹脂
架橋発泡体の製造方法に関し、更に詳しくは、発泡体の
表皮強度が向上し、複雑で深い形状に対しても成形加工
性に優れるポリプロピレン系樹脂架橋発泡体の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリプロピレン系樹脂発泡体
は、ポリプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤および架橋
助剤を含む発泡性樹脂組成物に電離性放射線を照射して
架橋し、続いて高温中で高速で加熱を行い発泡させるこ
とにより製造されていた。

【０００３】しかしながら、このようにして得られたポ
リプロピレン系樹脂架橋発泡体に表皮処理を施し、表皮
材を張り合わせ、これを基材層に積層するとともに所望
の形状に成形加工した車両用内装材は、接着剤と表皮
材、あるいは接着剤とポリプロピレン系樹脂架橋発泡体
との親和性の不足により部分的に剥がれ、そこに気体が
たまることがある。これは界面で剥離したことによるフ
クレである（図５参照）。この場合、発泡体や表皮材の
表面を改質する表面処理や接着剤等の改良によって対処
している。

【０００４】また、発泡体の厚み方向に部分的に裂け、
そこに気体がたまることもある。これは発泡体の表皮下
層の強度の不足によるフクレである（図６参照）。これ
はポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂、架橋度、そ
れに伴う架橋助剤、その他多くのアプローチによって対
処している（特開平１−２７２６４１号公報、本出願人
による特願平４−３２６５３３号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点に鑑み、表皮強度が向上せられたポリ
プロピレン系樹脂架橋発泡体を製造し得る方法を提供す
ることにある。

【０００６】また、本発明によって得られる発泡体を用
いた表皮強度の向上した車両用内装材を提供することに
ある。

【０００７】本発明者は、鋭意研究した結果、ポリプロ
ピレン系樹脂組成物を加熱発泡させる際に、多段階の加
熱を行うことによって、上記目的を達成できることを見
いだし、その知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤および架橋助剤を
含む発泡性樹脂組成物を架橋し、続いて加熱し発泡させ
るポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法において、加
熱を、低温側から高温側へと段階的に温度設定された液
相中または気相中で行い発泡させることを特徴とする、
ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法である。

【０００９】以下、本発明について詳しく説明する。

【００１０】本発明における発泡性樹脂組成物は、ポリ
プロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤および架橋助剤を含
む。

【００１１】ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロ
ピレンホモポリマー、エチレン−プロピレンランダム共
重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体等を挙
げることができる。これらを単独で用いてもよいし、２
種以上を用いてもよい。また、ポリエチレン樹脂を併用
してもよい。ポリエチレン樹脂を併用する場合の配合割
合としては、ポリプロピレン４０〜１００重量部、ポリ
エチレン６０〜０重量部が好ましい。

【００１２】本発明で使用す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、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。これらを単独で
用いてもよいし、２種以上を混合して用いもよい。熱分
解型発泡剤は、ポリプロピレン系樹脂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。

【００１３】本発明で使用する架橋助剤としては、ビニ
ル基、アクリル基、メタアクリル基等の官能基を１分子
中に２個以上有する多官能の架橋助剤が好ましく、この
ような多官能架橋助剤としては、トリメチロールプロパ
ントリ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ペン
タエリスリトールトリ（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、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）アクリレート等の
電離性放射線に活性なものを挙げることができる。ま
た、場合により架橋助剤として、１官能モノマーを配合
てもよい。これら架橋助剤は、一般に樹脂成分の総和１
００重量部に対して、０．５〜１０重量部の割合で配合
される。

【００１４】本発明においては、発泡性樹脂組成物に、
その目的に応じて、抗酸化剤、安定剤、顔料等を配合す
ることができる。

【００１５】本発明においては、上記の発泡性ポリプロ
ピレン系樹脂組成物を、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、シート状に押出成形す
る。得られた発泡性樹脂組成物シートに電離性放射線を
照射して架橋を行う。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。

【００１６】架橋の後、発泡性樹脂組成物シートを、架
橋低温側から高温側へと段階的に温度設定された液相中
または気相中で加熱して発泡させることにより架橋発泡
体を得る。

【００１７】加熱を液相中で行う場合には、熱分解型発
泡剤の分解点を基準として、−１０〜＋２０℃の温度範
囲で第１加熱を行い、続いて＋２０〜＋６０℃の温度範
囲で第２加熱を行うことが好ましい。また、必要に応じ
て、さらに高温に設定された第３加熱、第４加熱等を行
ってもよい。熱分解型発泡剤の分解点は、発泡剤単独の
場合に比べて、樹脂組成物中に配合されることにより、
一般に低温側にシフトするが、本発明において基準とす
る分解点とは、樹脂組成物中に配合された条件での分解
点を意味する。

【００１８】液相中で加熱を行う場合、第１加熱、第２
加熱等をそれぞれ別個の発泡槽（第１発泡槽、第２発泡
槽等）で行ってもよいし（図１参照）、また、温度設定
が可能であるなら、単一の発泡槽で行ってもよい（図２
参照）。発泡槽では、１００〜３００℃において溶融す
る液体を発泡液として用いる。

【００１９】加熱を気相中で行う場合には、熱分解型発
泡剤の分解点を基準として、＋２０〜＋５０℃の温度範
囲で第１加熱を行い、続いて＋５０〜＋２００℃の温度
範囲で第２加熱を行うことが好ましい。また、必要に応
じて、さらに高温に設定された第３加熱、第４加熱等を
行ってもよし、第１加熱に先行して第１加熱よりも低温
に設定された予備加熱を行ってもよい。

【００２０】気相中で加熱を行う場合、第１加熱、第２
加熱等をそれぞれ別個の発泡炉（第１発泡炉、第２発泡
炉等）で行ってもよいし（図３参照）、また、温度設定
が可能であるなら、単一の発泡炉で行ってもよい（図４
参照）。

【００２１】

【作用】本発明においては、加熱を、低温側から高温側
へと段階的に温度設定された液相中または気相中で行い
発泡させる。発泡剤分解点とほぼ同等温度の第１加熱を
行うことで、熱分解型発泡剤はその温度に応じたガスを
生じる。この発生ガス量は高温で分解を行なったときに
比較して少量であるにも拘らず、互いの成長を妨げるこ
とがないため、気泡は徐々に成長を遂げ、十分に成長す
る。つまり従来の高温高速で行う発泡に対して、低温低
速で行う本発明の方法によると、気泡径を大きくするこ
とが可能である。

【００２２】しかしこの段階では、十分な発泡倍率（密
度の逆数）には達していないため、第１加熱の設定温度
よりもさらに高温の第２加熱以降で熱分解型発泡剤の量
に応じた発泡倍率へと発泡を進める。

【００２３】本発明の方法で製造されたポリプロピレン
系樹脂架橋発泡体は、表皮下の気泡が大きく、またその
気泡の膜厚が厚いため、表皮強度が向上し、かつ熱分解
型発泡剤の量に応じた発泡倍率まで発泡した発泡体とな
る。

【００２４】

【実施例】次に、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。

【００２５】（発泡性ＰＰ原反の製造）ポリプロピレン
（ＭＩ＝０．５，ｍｐ＝１４３℃，エチレン−プロピレ
ンランダム共重合体）５５重量部とポリエチレン（ＭＩ
＝８．０，ｍｐ＝１２０℃）４０重量部に対して、架橋
助剤（多官能モノマー，トリメチロールプロパントリメ
タクリレート）６．５重量部と熱分解型発泡剤（アゾジ
カルボンアミド）１０重量部を加えて、押出機でシーテ
ィング押出した後、これに電離性放射線を照射して架橋
して、発泡性ＰＰ原反を得た。この発泡性ＰＰ原反中の
熱分解型発泡剤の分解点は、およそ２００℃である。こ
の発泡性ＰＰ原反を、以下の実施例および比較例で用い
た。

【００２６】［実施例１］発泡性ＰＰ原反を、まず２０
０℃に恒温した第１発泡槽で４００秒間発泡し、この
後、２５０℃に恒温した第２発泡槽で４０秒間発泡を行
い、発泡体を製造した。

【００２７】［実施例２］発泡性ＰＰ原反を、まず１８
０℃にて６０秒間予備加熱した後、２４０℃に恒温した
第１発泡炉で１６０秒間発泡を行い、この後、２８０℃
に恒温した第２発泡炉で９０秒間引き続き発泡を行い、
発泡体を製造した。

【００２８】この実施例２においては、横型発泡機を用
いたが、縦型発泡機を用いることも、もちろん可能であ
る。

【００２９】［比較例１］発泡性ＰＰ原反を、熱風たて
型発泡炉で２７０℃で７０秒間、加熱発泡し、発泡体を
製造した。

【００３０】［比較例２］発泡性ＰＰ原反を、２５０℃
に恒温した発泡槽で６０秒間、発泡を行い、発泡体を製
造した。

【００３１】上記の各発泡体に表面処理を施し、処理面
に表１に示すポリエチレン系接着剤を用いて、ＡＢＳ樹
脂入りのポリ塩化ビニルの軟質シート（０．６ｍｍ厚、
ＰＶＣ重合度１３００±３０、可塑剤 ＤＯＰ、ＡＢＳ
３５部）からなる表皮を張り合わせ、発泡体と表皮か
らなる複合材を作成した。

【００３２】

【表１】

【００３３】＜接着性試験＞上記の各複合材について、
次の方法で表皮剥離強度の測定試験を行なった。すなわ
ち、複合材の試験片（２５ｍｍ×１５０ｍｍ）の端部に
おいて発泡体から表皮を剥し、発泡体と表皮を東洋精機
製の測定機テンシロンを用いて、それぞれ２００ｍｍ／
ｍｉｎの速度で引っ張った。また、高温試験条件の場
合、試験ボックス内に試験片を５分間放置した後、測定
を行った。

【００３４】試験結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】実施例１の剥離強度は、比較例１と比較し
て約１．６倍、比較例２と比較して１．２５倍の向上が
みられる。また、実施例２の剥離強度は、比較例１と比
較して約１．８倍、比較例２と比較して１．２７倍の向
上がみられる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の方法によれば、発泡体の表皮強
度が向上し、複雑で深い形状に対しても成形加工性に優
れるポリプロピレン系樹脂架橋発泡体を製造することが
できる。本発明により製造されるポリプロピレン系樹脂
架橋発泡体は、特に車両用部材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱方法の概略（分割式の発泡槽）を
示す図である。

【図２】本発明の加熱方法の概略（連続式の発泡槽）を
示す図である。

【図３】本発明の加熱方法の概略（分割式の発泡炉）を
示す図である。

【図４】本発明の加熱方法の概略（連続式の発泡炉）を
示す図である。

【図５】界面で剥離したことによるフクレを示す図であ
る。

【図６】発泡体の表皮下層の強度の不足によるフクレを
示す図である。

【符号の説明】

１：原反送り出し側 ２：原反巻き取り側 ３：第１発泡槽 ４：第２発泡槽 ５：第１発泡炉 ６：第２発泡炉 ７：発泡体 ８：ＰＶＣ ９：フクレ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤
   および架橋助剤を含む発泡性樹脂組成物を架橋し、続い
   て加熱し発泡させるポリプロピレン系樹脂発泡体の製造
   方法において、加熱を、低温側から高温側へと段階的に
   温度設定された液相中または気相中で行い発泡させるこ
   とを特徴とする、ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 加熱を液相中で行い、かつ、熱分解型発
   泡剤の分解点を基準として、−１０〜＋２０℃の温度範
   囲で第１加熱を行い、続いて＋２０〜＋６０℃の温度範
   囲で第２加熱を行うことを特徴とする、請求項１記載の
   方法。
3. 【請求項３】 加熱を気相中で行い、かつ、熱分解型発
   泡剤の分解点を基準として、＋２０〜＋５０℃の温度範
   囲で第１加熱を行い、続いて＋５０〜＋２００℃の温度
   範囲で第２加熱を行うことを特徴とする、請求項１記載
   の方法。