JP3267397B2

JP3267397B2 - 架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造方法

Info

Publication number: JP3267397B2
Application number: JP18977093A
Authority: JP
Inventors: 俊弘新井; 栄一高橋
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 2002-03-18
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JPH0741589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐熱性及び高温成形
性に優れた架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シート
は、断熱材、クッション材など広範な分野で使用されて
いる。特に、自動車用途では、天井、ドア内面材、イン
スツルメントパネル、クーラーカバー等の断熱緩衝材と
して使用されている。

【０００３】この種の用途では、一般に、上記発泡シー
トに、軟質塩化ビニル樹脂シートやポリオレフィンシー
トなどのプラスチックシートや布帛からなる表皮材を貼
合わせて表皮材付き発泡シートを作製し、この表皮材付
き発泡シートを熱成形（真空成形、圧縮成形、ホットス
タンピング成形など）して、所望形状の成形品とされ
る。また、用途によっては、表皮材を貼合わせていない
発泡シートを用いて熱成形されることもある。

【０００４】そのため、発泡シート或いは表皮材付き発
泡シートには、耐熱性や高温成形性などに優れ、これ等
の発泡シート或いは表皮材付き発泡シートを用い、各種
の熱成形法によって得られる成形品は、その表面が平滑
であることが要求される。

【０００５】従来、架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シー
トの製造方法として、ポリオレフィン系樹脂に、熱分解
型発泡剤及び架橋促進剤としてトリメチロールプロパン
トリアクリレート等の分子中に３個以上のアクリロキシ
基又はメタクリロイロキシ基を有する脂肪族多価アルコ
ールのアクリレート又はメタクリレートを含有する発発
泡性シートに、電離性放射線を照射して樹脂を架橋させ
た後、加熱して発泡させる方法が知られている（例え
ば、特公昭６０−１１９３５号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
で得られる架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートは、耐
熱性や高温成形性が十分ではなく、特に高発泡倍率（発
泡倍率２５倍以上）で薄物（厚さ２．５mm以下）の発泡
シート或いは表皮材付き発泡シートを用い、これを熱成
形（真空成形、圧縮成形、ホットスタンピング成形な
ど）すると、得られる成形品に表面荒れや表面凹凸が発
生するという問題がある。

【０００７】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、耐熱性及び高温成形性に
優れ、発泡シート或いは表皮材付き発泡シートが高発泡
倍率で薄物であっても、表面が平滑な成形品を得ること
のできる架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の架橋ポリオレ
フィン系樹脂発泡シートの製造方法は、メルトインデッ
クス０．５〜１２のポリプロピレン系樹脂４０〜１００
重量部と、メルトインデックス２〜５０のポリエチレン
系樹脂６０〜０重量部とを含み、メルトインデクサー
（温度２３０℃、荷重２．１６ kｇf ）によるスエル比
が０．８〜１．２の樹脂成分１００重量部に対して、芳
香族多価カルボン酸多価アリルエステルを含む多官能モ
ノマー０．３〜１０重量部及び熱分解型発泡剤１〜５０
重量部を含有する発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物を
シート状に成形して発泡性シートを作成し、この発泡性
シートに電離性放射線を照射して樹脂を架橋させた後、
加熱して発泡させるもので、それにより上記の目的を達
成することができる。

【０００９】この発明で用いるポリプロピレン系樹脂
は、プロピレンの単独重合体またはポリプロピレンを主
成分とする共重合体、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、プロピレン成分を８５
重量％以上含むプロピレン−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、エチレン、
１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテ
ン、１−ブテン、１−ペンテン等が例示される。

【００１０】この発明で用いるポリプロピレン系樹脂の
メルトインデックス（ＭＩ）は、ＪＩＳＫ７２１０に
基づき、温度２３０℃、荷重２．１６ kｇf の通常の条
件で測定されるもので、そのＭＩは０．５〜１２、好ま
しくは１〜１０、さらに好ましくは１〜５である。ポリ
プロピレン系樹脂のＭＩが０．５未満では、シート化す
る際に外観上問題が生じ、ＭＩが１２を越えると耐熱性
が不十分となる。

【００１１】この発明で用いるポリエチレン系樹脂は、
エチレンの単独重合体、エチレンを主成分とする共重合
体、あるい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、エチレン成分を８０重量％以上含
むエチレン−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、１−ヘキセ
ン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−ブ
テン、１−ペンテン等が例示される。

【００１２】この発明で用いるポリエチレン系樹脂のメ
ルトインデックス（ＭＩ) は、ＪＩＳＫ７２１０に基
づき、温度１９０℃、荷重２．１６ kｇf の通常の条件
で測定されるもので、そのＭＩは２〜５０、好ましくは
３〜３０、さらに好ましくは４〜２５である。ポリエチ
レン系樹脂のＭＩが２未満であると、シート化する際
に、外観上問題を生じ、ＭＩが５０を越えると耐熱性に
問題を生じる。

【００１３】この発明で用いる樹脂成分は、上記ポリプ
ロピレン系樹脂４０〜１００重量部とポリエチレン系樹
脂重量部６０〜０重量部とを混合して樹脂成分を合計１
００重量部とし、しかもこの樹脂成分の中からメルトイ
ンデクサー（温度２３０℃、荷重２．１６ kｇf ）によ
るスエル比が０．８〜１．２のものを選定する。

【００１４】ここで、スエル比（swell ratio)は、メル
トインデクサーのダイオリフィスの口径をΦ₁とし、こ
のダイオリフィスから温度２３０℃、荷重２．１６ kｇ
f の条件で押出される線状の樹脂成分の直径をΦ₂とし
た場合に、その比（Φ₂／Φ ₁）で表される値を意味す
る。樹脂の配合割合及びスエル比が上記の範囲内にある
ことによって、高温での物性、高温成形性、及び表面状
態の良好な発泡シートを得ることができる。

【００１５】この発明においては、上記のポリオレフィ
ン系樹脂に、架橋助剤として、芳香族多価カルボン酸多
価アリルエステルを含む多官能モノマーを含有させる。
芳香族多価カルボン酸多価アリルエステルの具体例とし
ては、１，２−ベンゼンジカルボン酸ジアリルエステ
ル、１，３−ベンゼンジカルボン酸ジアリルエステル、
１，４−ベンゼンジカルボン酸ジアリルエステル、１，
２，４−ベンゼントリカルボン酸トリアリルエステル、
及びこれらの核置換化合物や近縁同族体を例示できる。

【００１６】これらの多官能モノマーは、ポリプロピレ
ン系樹脂とポリエチレン系樹脂を含む樹脂成分の合計量
１００重量部に対して、０．３〜１０重量部、好ましく
は０．３〜８重量部の割合で配合して含有させる。この
割合が０．３重量部未満であると架橋が不十分となり均
質な発泡シートが得られず、逆に１０重量部を越えると
架橋度が上りすぎて、高温成形性に難点が生ずる。

【００１７】これらの芳香族多価カルボン酸多価アリル
エステルは、単独で使用してもよいが、この発明の目的
を阻害しない範囲内において、通常使用されている他の
一般的な架橋助剤、例えば、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、１，６−
ヘキサンジオールジ（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多官能モノマーを併用して
もよい。また、１，９−ノナンジメタクリレートも使用
される。

【００１８】芳香族多価カルボン酸多価アリルエステル
を他の架橋助剤と併用する場合には、一般に、架橋助剤
総量中、芳香族多価カルボン酸多価アリルエステルが３
０重量％以上であって、架橋助剤総量で０．３〜１０重
量部の割合で配合して含有させる。

【００１９】芳香族多価カルボン酸多価アリルエステル
に、他の架橋助剤として１，９−ノナンジメタクリレー
トを併用する場合は、発泡シートの諸物性が優れるの
で、これを併用するのが好ましい。この場合は、１，９
−ノナンジメタクリレートをほぼ任意の割合で混合して
使用できる。特に、１，２，４−ベンゼントリカルボン
酸トリアリルエステル０．５〜９５．５重量％と１，９
−ノナンジメタクリレート９９．５〜０．５重量％との
混合物が好ましい。

【００２０】さらに、この発明においては、加熱により
分解ガスを発生する熱分解型発泡剤を含有させる。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、Ｎ, Ｎ' −ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ' −
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。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、１〜５０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。

【００２１】こうして、発泡性ポリオレフィン系樹脂組
成物が調製される。この発泡性樹脂組成物には、必要に
応じて、酸化防止剤、熱安定剤、顔料、着色剤、帯電防
止剤、難燃性剤、可塑剤、増量剤等を配合することがで
きる。

【００２２】上記の発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物
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、例えば１６５〜
１８０℃で溶融混練して、シート状に成形して発泡性シ
ートを作成する。

【００２３】そして、この発泡性シートに電離性放射線
の照射を行い、この発泡性シートを構成する樹脂を架橋
させる。電離性放射線としては、従来合成樹脂の架橋に
使用されてきた高エネルギー（高電圧で高透過性）の電
子線、Ｘ線、β線、γ線等が使用される。照射線量は、
架橋度（ゲル分率）が２０〜８０重量％となるように、
一般に１〜２０Ｍｒａｄの範囲で調節される。

【００２４】なお、電離性放射線の照射は、上記のよう
に１段階の照射でよいが、発泡シートの表皮強度を上げ
るために、１段階で比較的高エネルギー（高電圧で高透
過性）の放射線を照射して発泡性シートの内部まで架橋
し、その後、２段階で低エネルギー（低電圧で低透過
性）の放射線を発泡性シートの両面に照射して表層部を
架橋してもよい。

【００２５】上述のような方法で電離性放射線が照射さ
れ、樹脂が架橋された発泡性シートを、樹脂の溶融温度
以上、好ましくは１９０℃以上に加熱して発泡させる。
発泡方法は、通常行われる公知の方法、例えば、熱風、
赤外線、メタルバス、オイルバス等による加熱発泡法が
採用され、発泡性シートの性質に応じて適宜発泡条件が
選択される。こうして、表面状態が良好で均一微細な気
泡を有する架橋発泡シートが製造される。

【００２６】

【作用】この発明によれば、特定のポリプロピレン系樹
脂を含むポリオレフィン系樹脂成分及び芳香族多価カル
ボン酸多価アリルエステルを含む多官能モノマーを含有
する樹脂組成物を使用することにより、得られる発泡シ
ートの耐熱性や剛性が向上する。また、発泡性シートの
放射線による架橋性が向上する。すなわち、比較的低線
量で発泡に適した架橋度が得られ、劣化しやすいポリプ
ロピレン系樹脂の劣化も生ぜず、良好な伸度が保持され
る。

【００２７】さらに、上記ポリオレフィン系樹脂成分の
メルトインデクサー（温度２３０℃、荷重２．１６ kｇ
f ）によるスエル比が０．８〜１．２に設定されている
と、この特定のスエル比と、特定の樹脂組成物による上
記の作用とが相まって、発泡性シートの高温成形性が向
上し、この発泡性シート或いは表皮材付き発泡性シート
を用た熱成形品の表面荒れや表面凹凸の発生が防止され
る。

【００２８】

【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を説明す
る。

【００２９】実施例１〜５及び比較例１〜５表１（実施
例１〜５）及び表２（比較例１〜５）に示す樹脂組成及
びスエル比のポリオレフィン系樹脂成分に、架橋助剤
（多官能モノマー）、発泡剤（アゾジカルボンアミ
ド）、及び酸化防止剤（フェノール系）を、表１及び表
２に示すような割合で混合し、発泡剤の分解温度以下
で、押出機を用いてシート状に成形し、所望厚さの１０
種類の発泡性シートを得た。

【００３０】これ等の１０種類の発泡性シートに、高エ
ネルギー（８００ｋＶ）の電子線をそれぞれ３Ｍｒａｄ
照射し、その後、これ等の発泡性シートを加熱炉（２５
０℃）中で発泡させ、厚さ２mmの１０種類の発泡シート
を得た。得られた発泡シートの発泡倍率及び表面状態
を、表１及び表２に示す。

【００３１】また、得られた発泡シートの耐熱性及び高
温成形性を評価するために、発泡シートを１５０℃で１
分間加熱した後の表面状態（表面荒れの有無）、及び厚
さ０．４mmの軟質塩化ビニル樹脂シートを接着剤で貼合
わせた表皮材付き発泡シートを絞り比０．７で真空成形
して得られた成形品の表面状態（表面凹凸の有無）を調
べた。その結果を表１及び表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】上述の通り、この発明方法によれば、耐
熱性及び高温成形性に優れ、表面状態の良好な架橋ポリ
オレフィン系樹脂発泡シートを得ることができる。特
に、発泡シート或いは表皮材付き発泡シートが高発泡倍
率（発泡倍率２５倍以上）で薄物（厚さ２．５mm以下）
であっても、熱成形（真空成形、圧縮成形、ホットスタ
ンピング成形など）の際に、表面荒れや表面凹凸のない
表面平滑な成形品を得ることができるという利点があ
り、実用上のメリットが大きい。

【００３５】したがって、この発明方法により得られる
架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートは、特に、この発
泡シートに表皮材を貼り合わせ、この表皮材付き発泡シ
ートを用いて熱成形される用途、例えば自動車の天井、
ドア内面材、インスツルメントパネル、クーラーカバー
等の断熱緩衝材として好適である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メルトインデックス０．５〜１２のポリ
プロピレン系樹脂４０〜１００重量部と、メルトインデ
ックス２〜５０のポリエチレン系樹脂６０〜０重量部と
を含み、メルトインデクサー（温度２３０℃、荷重２．
１６ kｇf ）によるスエル比が０．８〜１．２の樹脂成
分１００重量部に対して、芳香族多価カルボン酸多価ア
リルエステルを含む多官能モノマー０．３〜１０重量部
及び熱分解型発泡剤１〜５０重量部を含有する発泡性ポ
リオレフィン系樹脂組成物をシート状に成形して発泡性
シートを作成し、この発泡性シートに電離性放射線を照
射して樹脂を架橋させた後、加熱して発泡させることを
特徴とする架橋ポリオレフィン系樹脂発泡シートの製造
方法。
【請求項２】多官能モノマーが、芳香族多価カルボン
酸多価アリルエステルとともに、１，９−ノナンジメタ
クリレートを含有する請求項１記載の架橋ポリオレフィ
ン系樹脂発泡シートの製造方法。