JP5597361B2 - ポリオレフィン系樹脂積層発泡シートからなる熱成型用シート及びそれを使用した熱成型物品 - Google Patents
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Description
ポリオレフィン系樹脂発泡材料は、最近においては、車両用資材や建材或は包装材料や生活用品など各種の用途に広く利用され、特に、最も需要量の多い自動車用の内外装材や部品材料として好適に使用されている。
かかる技術事情を背景に、自動車の軽量化や使用材料のリサイクル促進のために、従来から、重量の重い金属材料やゴム資材から軽量のプラスチック材料への代替が進められており、最近では、プラスチック材料として、各種の物性に優れ経済的で成形性も高くリサイクルに適応し易いポリプロピレン系樹脂材料が、自動車の内外装材や部品材料として、主として利用され重用されている。
そして、発泡樹脂材料の使用により、車両の更なる軽量化を成すために、最近では上述したように、ポリプロピレン系樹脂発泡材料に代表されるポリオレフィン系樹脂発泡材料が、自動車用の内外装材や部品材料として好適に使用されつつある。
ポリオレフィン系樹脂発泡材料により、自動車の内外装材や部品材料を成形するには、溶融ポリオレフィン系樹脂に炭酸ガスやブタンなどの揮発性ガスを金型内の高温高圧下で添加溶解し、その金型内で加圧された溶融樹脂を発泡させ気泡を形成させることにより発泡ポリオレフィン系樹脂成型品を得ることができるが、機械的な物性の向上は考慮されず、しかも、金型内発泡なので生産性が低い欠点を避けられない。
一方、発泡性ポリオレフィン系樹脂材料を押出成形機内で溶融混練してダイスから連続的に押出して発泡させ発泡樹脂シートを製造する成形法もあり、連続製造なので生産性は非常に高いが、この押出発泡成形は薄肉成形部品を対象とするものであり、自動車用材料としては、剛性や耐衝撃性などの機械的物性の向上が必須であり、また、発泡の気泡形状がシート表面に顕出して触感や外観が不良となる欠点を呈している。
また、発泡シート層の外観の不良の改善には、エラストマーを積層する方法が想定され、エラストマーシートに発泡シートを接着剤にて貼合積層し、積層シートを真空成形して凹凸模様の付された自動車内装材を製造する方法が提示されている(特許文献2)。しかし、当方法は発泡シートの機械的物性の向上は何ら考慮せず、しかも両シートを別個に成形し貼合積層してから真空成形するので生産性が非常に低いものである。
ポリプロピレン系樹脂基材層に熱可塑性樹脂発泡層とエラストマー層を積層した自動車内装用積層シートも提案されているが(特許文献3)、ポリオレフィン系樹脂と部分架橋されたα−オレフィン共重合体ゴムとの混合物である、特殊な熱可塑性エラストマーを使用するものであるし、剛性や耐衝撃性は向上せず、基材層とエラストマー層を共押出した後に、接着剤層を設けた発泡層を積層するから生産効率が低く、熱成型により自動車用材料を成型するものでもない。
そして本発明の基本発明は、上記の熱成型用の積層発泡シートの中間材料において、一方の面の最外層に熱可塑性樹脂エラストマー(C)が設けられ、(C)層が、(A)層と(B)層の厚みの合計厚みに拘わらず、10〜500μmの厚みを有する最外層として共押出しにより積層成形され、(C)層のデュロ硬度とMFRが特定された、熱成型用のポリオレフィン系樹脂積層発泡シートである。
そして、本発明における新規な特定の構成の要件及びそれらによる発明の顕著な効果は、前記した各特許文献及び列記していないその他の特許文献を精査しても些かも窺えないものである。
(A−1)無機系充填材を5〜55重量%、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を95〜45重量%含有する、ポリオレフィン系複合樹脂組成物層であり、複合樹脂組成物のMFR(メルトフローレート;JIS K7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定が0.2〜20g/10分である。
(B−1)発泡剤を含有させて発泡させたポリオレフィン系樹脂層であって、発泡倍率が1.5〜6倍で、連続気泡率が30%以下であり、MFR(JIS K7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.5〜10g/10分であり、190℃におけるメルトテンションが5以上である。
[2](A)層が、(A−2)無機系充填材を10〜40重量%、ポリオレフィン系樹脂を75〜30重量%含有し、更に高溶融張力ポリプロピレン系樹脂を5〜30重量%含有する、ポリオレフィン系複合樹脂組成物層であって、複合樹脂組成物のMFRが4〜20g/10分であり、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂のMFR(JIS K7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.1〜10g/10分であり、190℃におけるメルトテンションが5以上であることを特徴とする、[1]における熱成型用の積層発泡シート。
(C−1)デュロ硬度(JIS 6253に準拠して測定)が90以下であり、MFR(JIS K7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が30g/10分以下である。
[5][1]〜[3]のいずれかにおける熱成型用の積層発泡シートを両面真空成形方法にて成形したことを特徴とする熱成型物品。
[6]少なくともエラストマー層(C)の表面が熱成型時に接触する成型用金型として、通気可能なポーラス構造を有する金属製又はセラミック製の金型を用いて熱成型されたことを特徴とする、[4]又は[5]における熱成型物品。
[7]エラストマー層(C)の表面が、熱成型時に接触するシボ加工(皺加工)された成型用金型表面のシボ模様を転写していることを特徴とする、[5]における熱成型物品。
少なくとも(A)/(B)の二層又は(A)/(B)/(A)の三層、更にはそれ以上の層構成を有し、(A)は無機系充填材を5〜55重量%、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を95〜45重量%含有し、MFRが特定された基材層であり、(B)は発泡ポリオレフィン系樹脂層であって、発泡倍率が1.5〜6倍で、連続気泡率が30%以下であり、MFRが特定された、ポリオレフィン系樹脂積層発泡シートである。
本発明の基本発明である、熱成型用の積層発泡シートは、上記の熱成型用の積層発泡シートの中間材料において、少なくとも一方の面の最外層に熱可塑性樹脂エラストマー層(C)が設けられ、(C)層が、(A)層と(B)層の厚みの合計厚みに拘わらず、10〜500μmの厚みを有する最外層として共押出しにより積層成形され、(C)層のデュロ硬度とMFRが特定された、熱成型用のポリオレフィン系樹脂積層発泡シートである。
無機系充填材を含有するポリオレフィン系樹脂の組成物層であり、積層発泡シートの基材層をなし、無機系充填材により、剛性や耐衝撃性などの機械的物性の向上を担う。
無機系充填材が5〜55重量%、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂が95〜45重量%から構成され。複合樹脂組成物の230℃・21.2N(JIS K7210−1999)にて測定したMFRが0.2〜20g/10分を満たす。
更に好ましくは、押出し時の発熱を抑え、エラストマー層との押出積層を可能にするため、また、成型品の耐衝撃性や剛性のバランスを維持するために、230℃・21.2N(JIS K7210−1999)にて測定したMFRが4〜20g/10分の溶融物性を有するホモポリプロピレン、プロピレンエチレンブロックコポリマー、プロピレンエチレンランダムコポリマー、及びこれらの混合物が良い。
更に、成型品は、通常幅の大きなシート原反を空中にてクランプし、上下に設置されたヒーターにて加熱軟化させて腑形されるため、加熱時のシートの垂れ下がりが、大型の自動車部品になると問題になる。これらを抑止するために、複合層材料に、230℃・21.2N(JIS K7210−1999)にて測定したMFRが0.1〜10g/10分、190℃におけるメルトテンションが5以上を満たす高溶融張力ポリプロピレン系樹脂を5〜30重量%混合することが好ましい。MFRが10を超えると、良好などローダウン改良姓が得られない。
添加されない場合、特に上記で示したように、微細な気泡を形成するために必要な、流動性の良い複合樹脂層のポリオレフィン系樹脂を使用する際には、垂れ下がりが非常に激しく、金型形状に腑形できない場合があり、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂の添加は非常に有効な手段となる。30重量%を超えると、押出時の剪断発熱などで(B)の発泡層の気泡の形成に悪影響を与える場合がある。
添加できるエラストマーは、公知のエラストマーが使用できるが、一例としては、スチレン系エラストマーとポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが例示でき、スチレン系エラストマーとしては、スチレンブタジエンエラストマー及びその水添樹脂(SBR、HSBR)、スチレンブタジエンスチレンブロックコポリマー及びその水添樹脂(SBS)、スチレンエチレンブチレンスチレンブロックコポリマー及びその水添樹脂(SEBS)、スチレンエチレンスチレンブロックコポリマー及びその水添樹脂(SEP)、スチレンビニルイソプレンブロックコポリマー及びその水添樹脂(SBIS)、スチレンイソブチレンスチレンブロックコポリマー及びその水添樹脂(SIBS)などが例示され、ポリオレフィン系エラストマーとしては、エチレンブタジエンゴム(EBR)、エチレンプロピレンゴム(EPR)、メタロセン系ポリエチレン、エチレンと炭素数が4以上とのコモノマーを共重合させたことにより得られるエラストマー、エチレンとプロピレンと炭素数が4以上とのコモノマーを共重合させたことにより得られるエラストマーなどが挙げられる。
また、50重量%を上限として、本発明の発泡積層シートを得る際に発生する耳ロスや成型のスケルトンなどの粉砕物、石油樹脂やシクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンワックスや石油ワックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ABSなどの異なる樹脂を、本発明の作用効果を阻害しない範囲で配合することもできる。
MFRが0.2未満の場合、押出時の発熱が大きくなり、発泡層の押出温度に影響を与え、微細な気泡が得られなくなる。また、MFRが20より大きい場合にはダイスから押出した後、冷却ロールまでの間でのシートの保持力がなくなってしまい、成形できない。
このような充填材は、自動車用内外装材や部品材料など産業用部品としての用途において、曲げ強度、耐衝撃強度、耐熱性、寸法変化率などの物性を高次元で向上させるために有効である。
ポリオレフィン系樹脂に発泡剤を含有させ、発泡させたことによって構成される層であり、軽量化の効能を担う層である。
発泡倍率が1.5〜6倍、連続気泡率が30%以下を満たすことが必要である。また、230℃・21.2N(JIS K7210−1999)にて測定したMFRが0.5〜10g/10分、190℃におけるメルトテンション(MT)が5以上と特定される。
適宜なメルトテンションMTを得る方法として、ポリオレフィンを電子線照射して長鎖分岐を付与したり、パーオキサイドと架橋モノマーの存在下に押出機内で変性することによって長鎖分岐を付与したり、多段重合により高分子量の成分を付与して溶融張力を向上させるといった方法が挙げられる。
MFRをこの範囲内に調節するために、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレン又はプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルなどとの共重合体、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどを混合しても良い。
特に、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などは、ポリエチレン系やポリプロピレン系樹脂製シートの生産工程での廃棄ロスの有効活用となる。本発明における積層体生産中に発生する耳ロスや容器を生産した後の容器を打ち抜いた後のスケルトンを発泡層に戻すことに対しては、本材料は電子線架橋や過酸化物による架橋などの後架橋処理を行っていないため、メルトテンションの低下が少なく、有効に働く。添加量としては、70重量%以下、好ましくは50重量%以下、更に好ましくは30重量%以下であると良い。
本発明に使用される発泡性ガスは、揮発性炭化水素やエーテルなどの通常の発泡性ガスが使用されるが、特に炭酸ガスが好ましく使用される。
炭酸ガスを含有させるための方法としては、大別して押出機内に直接炭酸ガスを注入する方法と、化学的に熱分解し炭酸ガスが発生する化学発泡剤を予め添加して、押出機内で混錬する方法が挙げられる。
また、化学的に熱分解し炭酸ガスが発生する化学発泡剤を予め添加して、押出機内で混錬する方法は、押出機にポリオレフィン系樹脂を供給する段階において、マスターバッチの形態で化学発泡剤をドライブレンドなどの方法で添加しておき、押出機内で可塑化混錬しつつ、化学発泡剤を分解し、溶融ポリオレフィンに炭酸ガスを含有せしめる方法である。
ここで連続気泡率と独立気泡率とは、気泡構造において隣接する気泡とどの程度連続、即ち気泡壁が破れて連通しているか、又は、独立しているかを示す指標であり、一般的には実施例で示すような空気比重計を用いて測定される。連続気泡率と独立気泡率の値は、その後の容器成形などの二次加工性に影響を及ぼす。また、形成されたシートの外観にも影響を及ぼす。
連続気泡率は30%以下であることが必要で、好ましい連続気泡率は20%以下であり、更に好ましくは15%以下である。30%を超えると、気泡が連続している部分が窪んだりしてシートの外観が悪化すると共に、二次加工の際の再加熱によって熱膨張が優先的に起こり破膜したりする不具合が生じる。
本発明の積層発泡シート及び成型品は、少なくとも一方の面の最外層(C)層が、表面特性の付与のために設けられ、JIS6253準拠にて測定したデュロ硬度Aが90以下を満たす熱可塑性樹脂エラストマーであることが必要である。これはシートと成型品のソフトな感触を得るために必要であり、デュロ硬度90より大きい値を持つと、表層材の軟質性と対象物との密着性が低下し、ソフト感が得られない。
本発明においてシートを作る製法は共押出法が選択されるが、その際ポリオレフィン系複合樹脂及び発泡剤を含有したポリプロピレン系樹脂との共押出特性を維持するためには、MFRが30より高い場合、各層が合流した後に、表層以外の層の樹脂成分に表層材料が押しやられ、ダイス出口後では表層に均等に乗らず、シートの外側にのみ表層材が集まる傾向が顕著になり、均一の積層体が得られなくなり、また、MFRが0.1より低い場合、逆にダイス幅方向への広がりが悪くなり、やはり幅全体に均一な積層体が得られなくなり、押出時に押出圧力上昇による発熱が生じ、中心層の発泡体の気泡形成に悪影響を与えるなどの不具合が生じる。
0μmの厚みを有することが必要である。ソフト感は(C)層の厚みの影響を受け、10
μm未満では、その隣接する層の剛性感が表層に現れてしまい、ソフト感が失われ、5
00μmを超えると、ソフト感は増加せず、逆に積層体全体の剛性が低下し、コストも上昇することとなり、好ましくない。
この中で、スチレン系エラストマーとポリオレフィン系エラストマーの少なくともいずれか1種類を含む材料が50重量%以上、ポリプロピレン系樹脂が50重量%以下で構成される熱可塑性樹脂からなることが、その他の層との密着性を維持できる観点から好ましい。
三層の(A)〜(C)の各層の樹脂は別々のスクリュー型押出機にてフィードさせる方法による。押出機としては、任意の単軸押出機や二軸押出機が使用できる。ダイスより押し出す直前に、これらの層を溶融状態で積層する方法であればいずれの手法を用いてもよい。例えば、押出機で溶融混練された後、ダイス内で積層するマルチマニホールド方式や、ダイスに流入させる直前に積層するフィードブロック方式(コンバイニングアダプター方式)などを挙げることができる。
合流は(C)/(A)/(B)又は(C)/(A)/(B)/(A)の層構成にて押し出されることが基本であるが、例えば(C)と(A)の間に別の押出機にて(C)層との接着のための層を追加したり、(A)の外側の層にさらに他の部品と溶着させるための溶着層や接着層などを配しても良い。
冷却固化後の後処理に関しては、エラストマー層のソフト感を損なわない範囲で特に制限は無く、例えばコロナ処理、火炎処理、フレーム処理、プラズマ処理などの極性基付与処理工程、コーターロールによる防曇剤や帯電防止剤などのコーティング処理工程、傷付防止剤コーティング、光沢低減のためのコーティング、印刷や塗装などが使用可能である。
本発明の積層発泡シートは、自動車用内外装材や部品材料などの成型品に二次成型するのに極めて好適である。本発明においては、共押出しにより三層又はそれ以上の積層発泡シートが成形され、それを直接に真空成形などの熱成型に使用するので、生産性を高くすることができる。
二次成型に用いられる成形法には、通常任意の公知の方法である真空圧空成形法、真空成形法、プラグアシスト真空成形法、プラグアシスト真空圧空成形法、プレス成形法、両面真空成形法などがあるが、シートの発泡性能を維持したまま成形できることから、真空圧空成形法、真空成形法、プラグアシスト真空成形法、プラグアシスト真空圧空成形法、両面真空成形法のいずれかが好ましく、更に発泡性能の軽さを引き出す方法として両面真空成形法が最も好ましい。以下両面真空成形法に関して詳述する。
また、エラストマー層の耐傷付性、外観を向上させるために、金型表面はディンプル(窪み)形状や、皮シボ(皺)などの形状にシボ加工されていることが好ましい。
本発明の発泡成型品は、自動車の内外装材や部品材料として特に好適であるが、椅子の肘掛などの家具のように、軽量性が要求されかつ、触感がソフトであり、剛性や耐熱性及び寸法安定性や外観の良さなどが要求される多様な分野に利用されうる。
MT(単位:g):東洋精機製作所製のキャピログラフを用いて、シリンダー温度190℃、オリフィスL/D=8.1/2.095(mm)、ピストンスピード20mm/分、引取速度314m/分の条件下で行い、定常時の張力をMT値とした。
連続気泡率(単位:%)と独立気泡率(単位:%):測定装置としてエアーピクノメーター(東芝ベックマン製・型式930)を用いて、空気比重を測定し、多層による非発泡層の体積を除外し、以下の式により連続気泡率と独立気泡率を測定した。
連続気泡率={(見掛発泡層体積−測定値)/見掛発泡層体積}×100
独立気泡率={(測定値−発泡層重量/0.9)/見掛発泡層体積}×100
シート成形性:積層発泡シートを成形する際、問題なく成形でき、得られた積層発泡シートに、光沢ムラ、スジ、荒れが無いものを ○ と評価し、積層発泡シートを成形する際、各層材料の粘度バランスの不良による流れむらなどが生じ、シート外観で光沢ムラ、フローマーク、スジ、荒れを目視で確認できたものを × と評価した。
(A)層;タルク(富士タルク社製PKP53S)を25重量%、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製ノバテックPP・BC3 MFR10g/10分)60重量%、エラストマー(日本ポリエチレン社製カーネル・KF270 MFR2.0g/10分 密度0.907g/cm3)15重量%を二軸押出機で混錬した材料
(B)層;ポリプロピレン(日本ポリプロ社製 ニューフォーマー・FB5100 MFR=1.0g/10分)100重量部に対し、発泡剤としてクラリアント社製発泡剤CF40E(重曹・クエン酸系化学発泡剤)を発泡倍率(X)が2倍になるように添加量を調整してドライブレンドで混ぜた。
(C)層;スチレン系エラストマー(三菱化学社製 ラバロン・SE8400 MFR1.
0g/10分 デュロ硬度85)
上記材料を、(B)層を成形する押出機として65φmm(スクリュー先端温度180
℃)、(A)層を成形する押出機として90φmm(スクリュー先端温度210℃)、(
C)層を形成する押出機として50φmm(スクリュー先端温度180度)の押出機がそれぞれ、(C)層/(A)層/(B)層/(A)層の層構成にて、厚み比率が50μm/175μm/1000μm/175μmに配されるよう各押出機吐出量、フィードブロック、及びセレクター(設定温度180℃)にて流路調整した機構を備え、750mm幅のTダイ(設定温度180℃)を備えた多層シート成形機を用い、上記材料を押出し、その後ポリシングロールで冷却固化を行い、巻き取ることによって発泡多層シートの成形を行った。
シートの発泡倍率、連続気泡率の結果を表1に示す。得られた発泡積層シートは、気泡は微細であり、連続気泡率は4.4%と低く、シートの外観も良好な積層発泡シートであった。
(A)層の材料として、タルク(富士タルク社製PKP53S)を25重量%、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製ノバテックPP・BC3 MFR10g/10分)30重量%、エラストマー(日本ポリエチレン社製カーネル・KF270 MFR2.0g/10分 密度0.907g/cm3)15重量%、高溶融張力ポリプロピレン(日本ポリプロ社製ニューストレン・SH9000 MFR=0.3g/10分 メルトストレングス20g)30重量%を二軸押出機で混錬し、(A)層の材料とした以外、参考例1と同様の方法で評価を実施した。
参考例1と比較しドローダウンに優れているため、多少の引けも無く成形性及び外観に非常に優れたものであった。
実施例1において、厚み比率が5μm/175μm/1045μm/175μmに配されるよう各押出機吐出量を調整した以外、同様の方法でシートを得た。シートの発泡倍率、連続気泡率の結果を表1に示す。
得られた積層発泡シートは、本発明の構成のうち、エラストマー厚みを満足していないため、ソフト感は得られなく、両面真空成型品は光沢が残り質感に劣るものであった。
(C)層の材料として、スチレン系エラストマー(三菱化学社製 ラバロン・SE84
00 MFR42g/10分 デュロA硬度72)を用いた以外、実施例1と同様の方法で評価を実施した。結果を表1に示す。
得られた積層発泡シートは、本発明の構成のうち、(C)層の粘度の条件を満足していないため、シートサイドに(C)層樹脂が流れてしまい、均一に積層されたシートが得られなかった。連続気泡率は6.2%と気泡状態は良好であるものの、(C)層が均一に積層されておらず、良好ではない発泡積層シートであった。
(C)層の材料として、プロピレンエチレンランダムコポリマー(日本ポリプロ社製 ノバテック・EG7F MFR2.0g/10分 デュロ硬度99.5)を用いた以外、実施例1と同様の方法で評価を実施した。結果を表1に示す。
得られた積層発泡シートは、本発明の構成のうち、(C)層のデュロ硬度の条件を満足していないため、ソフト感は得られなく、両面真空成型品は光沢が残り質感に劣るものであった。
(A)層の材料として、タルク(富士タルク社製PKP53S)を60重量%、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製ノバテックPP・BC3 MFR10g/10分)15重量%、エラストマー(日本ポリエチレン社製カーネル・KF270 MFR2.0g/10分 密度0.907g/cm3)10重量%、高溶融張力ポリプロピレン(日本ポリプロ社製ニューストレン・SH9000 MFR=0.3g/10分 メルトテンション20g)15重量%を二軸押出機で混錬し、(A)層の材料とした以外、参考例1と同様の方法で評価を実施した。
実施例1と比較しタルク含有量が多いため、複合樹脂層(A)の流動性が悪く、押出温度も高くなったため、連続気泡率も高くなった。
(A)層の材料として、タルク(富士タルク社製PKP53S)を25重量%、ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ社製ノバテックPP・EC9 MFR0.5g/10分)30重量%、エラストマー(日本ポリエチレン社製カーネル・KF270 MFR2.0g/10分 密度0.907g/cm3)15重量%、高溶融張力ポリプロピレン(日本ポリプロ社製ニューストレンSH9000・MFR=0.3g/10分 メルトストレングス20g)30重量%を二軸押出機で混錬し、(A)層の材料とした以外、参考例1と同様の方法で評価を実施した。
実施例1と比較しポリプロピレン系樹脂の粘度が高いため、複合樹脂層(A)の流動性がやや悪く、押出温度も高くなった。
実施例1において、(B)層のポリプロピレン(日本ポリプロ社製ノバテック・EC9D MFR=0.4g/10分)100重量部に対し、発泡剤としてクラリアント社製発泡剤CF40E(重曹・クエン酸系化学発泡剤)を発泡倍率(X)が2倍になるように添加量を調整してドライブレンドで混ぜた以外、同様に評価を行った。
結果を表1に示す。実施例1と比較し発泡層のポリプロピレン系樹脂の粘度が高いめ、押出温度も高くなり、粘度の影響で気泡の成長が妨げられているため、倍率も上がらず、連続気泡率も高くなった。
実施例1において、(B)層のポリプロピレン(日本ポリプロ社製ノバテック・BC4 MFR=5.3g/10分)100重量部に対し、発泡剤としてクラリアント社製発泡剤CF40E(重曹・クエン酸系化学発泡剤)を発泡倍率(X)が2倍になるように添加量を調整してドライブレンドで混ぜた以外、同様に評価を行った。
結果を表1に示す。実施例1と比較し発泡層のポリプロピレン系樹脂の溶融張力が低いため、気泡が成長し過ぎてしまい、連続気泡率も高くなった。
実施例1において、(B)層にポリプロピレン(日本ポリプロ社製 ニューフォーマー・FB5100 MFR=0.9g/10分)100重量部に対し、発泡核剤としてクラリアント社製発泡剤CF40E(重曹・クエン酸系化学発泡剤)を0.5重量部添加し、ドライブレンドで混ぜ、押出機の中間にて炭酸ガスを発泡層の発泡倍率が6.5倍になるように供給量を調整して供給した以外、実施例1と同様の方法にて積層シートを得た。
結果を表1に示す。得られた発泡積層シートは、発泡倍率が高いため表面状態は気泡の連続した形状が残っており、連続気泡率も41%と非常に高かった。
参考例1にて得られたシートを、浅野研究所製コスミック型真空圧空成形機を用いて、上下ヒーター温度380℃にて、図1に記載の形状の金型を用いて、雌雄金型クリアランスを2,000μmに調整し、両面真空成型品を作成した。シートのエラストマーに相当する面の金型を通気度600g/cm3/cm2/秒のポーラス型金型を使用した。成型品成形性、外観の評価結果を表2に示す。
得られた両面真空成型品は、ドローダウンがやや早く、金型の細部部分で若干引けが生じたものの、成形性及び外観に優れ、剛性のある成型品であった。
実施例1にて得られたシートを、参考例6に記載の方法と同様にして両面真空成型を実施した。得られた両面真空成型品は、結果を表2に示す。ドローダウンも成型に充分なほど維持されており、金型の細部部分まで完全に金型形状を再現しており、成形性及び外観に非常に優れ、剛性のある成型品であった。
参考例5にて得られたシートを、参考例6に記載の方法と同様にして両面真空成型を実施した。得られた両面真空成型品は、結果を表2に示す。ドローダウンは成型に充分なほど維持されているが、連続気泡率が23と比較的高いために、金型の表面部分の転写性に関して、若干不充分であったため、外観は僅かに劣るものの、剛性のある成型品であった。
比較例3にて得られたシートを、参考例6に記載の方法と同様にして両面真空成型を実施した。
得られた両面真空成型品は、結果を表2に示す。ドローダウンは成型に充分なほど維持されているが、連続気泡率が36と高いために、金型の表面を転写せず、凹凸のある外観になった。剛性も実施例に比べかなり低下したものであった。
一方、参考例2は、エラストマー層の厚みが不足しているので、表面のソフト感が無く、シート外観に劣っていた。参考例3は、エラストマー層のMFRが高過ぎるので、表面層の厚みが不均一であった。参考例4は、エラストマー層のデュロ硬度が高過ぎるので、表面のソフト感が無く、シート外観に劣っていた。比較例1は、無機充填材の量が多過ぎるので、連続気泡率が高く、シート外観に劣っていた。比較例2は、発泡樹脂層のMFRが低過ぎるので、連続気泡率がやや高くなっていた。比較例3は、発泡樹脂層のMTが低過ぎるので、連続気泡率が高く、シート外観に劣っていた。比較例4は、発泡樹脂層の発泡倍率が高過ぎるので、連続気泡率が高く、シート外観に劣っていた。比較例5は、発泡樹脂層の連続気泡率が高過ぎるので、成形品外観に劣り、機械的物性も低かった。
以上の結果からして、各実施例のデータ及び各実施例と各比較例の対照から明らかなように、本発明の構成の要件の合理性と有意性及び従来例に対する卓越性が実証されている。
Claims (6)
- 少なくとも(A)/(B)の二層又は(A)/(B)/(A)の三層の構成を有し、(A)と(B)はそれぞれ以下の条件(A−1)と(B−1)を満たし、更に一方の面の最外層に以下の条件(C−1)を満たす熱可塑性樹脂エラストマー(C)層が設けられ、(C)層が、(A)層と(B)層の厚みの合計厚みに拘わらず、10〜500μmの厚みを有する最外層として共押出しにより積層成形されたことを特徴とする、熱成型用の積層発泡シート。
(A−1)無機系充填材を10〜40重量%、高溶融張力ポリプロピレン系樹脂(MFR(JISK7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.1〜10g/10分であり、190℃におけるメルトテンションが5g以上である)を除くポリオレフィン系熱可塑性樹脂を75〜30重量%含有し、更に高溶融張力ポリプロピレン系樹脂(MFR(JISK7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.1〜10g/10分であり、190℃におけるメルトテンションが5g以上である)を5〜30重量%含有する、ポリオレフィン系複合樹脂組成物層であって、複合樹脂組成物のMFR(メルトフローレート;JISK7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が3〜20g/10分である。
(B−1)発泡剤を含有させて発泡させたポリオレフィン系樹脂層であって、発泡倍率が1.5〜6倍で、連続気泡率が20%以下であり、MFR(JIS K7210−199
9に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.5〜10g/10分であり、190℃におけるメルトテンションが5g以上である。
(C−1)デュロ硬度(JIS 6253に準拠して測定)が90以下であり、MFR
(JIS K7210−1999に準拠して、230℃・21.2Nの条件で測定)が0.1〜30g/10分である。 - 請求項1に記載された熱成型用の積層発泡シートを、真空成形方法、真空圧空成形法、プラグアシスト真空成形法、プラグアシスト真空圧空成形法のいずれかの成形法にて成形したことを特徴とする熱成型物品。
- 請求項1に記載された熱成型用の積層発泡シートを両面真空成形方法にて成形したことを特徴とする熱成型物品。
- 少なくともエラストマー層(C)の表面が熱成型時に接触する成型用金型として、通気可能なポーラス構造を有する金属製又はセラミック製の金型を用いて熱成型されたことを特徴とする、請求項2又は3に記載された熱成型物品。
- エラストマー層(C)の表面が、熱成型時に接触するシボ加工(皺加工)された成型用金型表面のシボ模様を転写していることを特徴とする、請求項3に記載された熱成型物品。
- 無機系充填材を含有するポリオレフィン系樹脂材料(A)と、発泡性ガスを含有するポリオレフィン系樹脂材料(B)及びエラストマー樹脂材料(C)の各層形成用樹脂材料を、それぞれの押出機内にて溶融混練した後に各層を合流積層し、成形ダイス出口より共押出しして発泡させることを特徴とする、請求項1に記載された熱成型用の積層発泡シートの製造方法。
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