JP6089809B2 - 積層体、自動車内装材、及びインストルメントパネル - Google Patents
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Description
(1) 表皮材(A)と樹脂発泡体(B)との積層体であり、
前記表皮材(A)は、95〜110℃の領域及び130〜155℃の領域に少なくとも示差走査熱量計による吸熱ピークを有し、
前記樹脂発泡体(B)は、140℃以上の領域及び110〜125℃の領域に少なくとも示差走査熱量計による吸熱ピークを有し、
前記樹脂発泡体(B)はポリオレフィン系樹脂を含み、前記ポリオレフィン系樹脂はポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂を含み、
前記積層体は、−35℃における最大引張強度が5000kPa以下、破壊時の引張伸びが300%以下であり、
表皮材(A)と樹脂発泡体(B)の間の最大剥離強度が、30(N/25mm)以上であることを特徴とする、積層体。
本発明の積層体に用いる樹脂発泡体(B)を製造する際に使用される発泡剤に特に制限はない。例えば、炭酸水素ナトリウムやアゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾビスイソブチロニトリル等の熱分解型発泡剤、または炭酸ガスやフロン、揮発性炭化水素等の物理発泡剤を用いることができる。これらの発泡剤は単独で用いても、2種を混合して用いてもよい。なお、樹脂発泡体(B)はポリオレフィン系樹脂を含むので、発泡時の安定性に優れるという理由から、樹脂発泡体(B)を製造する際に用いる発泡剤としては炭酸水素ナトリウムかアゾジカルボンアミドであることが好ましく、特に、アゾジカルボンアミドであることが好ましい。
(測定方法)
測定法は以下の通りである
1.表皮材(A)および樹脂発泡体(B)の示差走査熱量計による吸熱ピーク温度
各サンプルを2mg準備し、窒素環境下において、示差走査熱量計の昇温速度を10℃/minとして、25℃から200℃まで昇温させ、200℃で5分間維持する。その後、冷却速度10℃/minとして、−50℃まで冷却し、−50℃で5分間維持する。その後、再度昇温速度を10℃/minとして200℃まで昇温させたときに見られる吸熱ピークの頂点となる温度を測定した。
0.5〜2mm程度に細かく裁断した樹脂発泡体約50mgを精密に秤量し、130℃のテトラリン25mlに3時間浸漬した後、200メッシュのステンレス製金網で濾過して、アセトンで洗浄して付着しているテトラリン溶解分を除去して、金網上の不溶解分からアセトンを揮発させるように、50℃環境で3時間以上真空乾燥を行った。この不溶解分の質量を精密に秤量して、下記の式(1)に従って算出した。2回測定した値から求めた平均値である。
3.表皮材(A)側に位置するスライスした樹脂発泡体(B)のゲル分率(%)
樹脂発泡体(B)を厚さ方向に1/2の厚さになるようにスライスカットして得られた2枚の発泡体において、積層体中の表皮材(A)側に位置したスライスされた樹脂発泡体を準備する。その後、前記した樹脂発泡体(B)のゲル分率の測定方法に従って、測定して得られた値である。
密度をJIS K6767(1999)「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に従って測定した。この密度の数値から、式(2)により発泡体の倍率を算出した。3回測定した値から求めた平均値を発泡倍率とした。
5.−35℃における積層体の最大引張強度、及び破壊時の引張伸び
MD方向とTD方向の両方向に切削した積層体の試験片サンプルを、10分間、−35℃の環境に置き、その後、試験速度500mm/minにて、JIS K6767(1999)「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に準じて引張試験を行い、引張強度の最大値と破壊に至ったときの引張伸びの値とした。
引張速度:500mm/min
得られた引張強度と引張伸びの数値は、2回測定した値から求めた平均値である。
MD方向とTD方向の両方向において、150mm×25mmに切削した積層体の試験片サンプルを、引張速度が200(mm/min)、剥離角度180(°)、剥離距離80(mm)の条件で、JIS Z 0237(2009)に準拠した剥離試験を行った時の、最大剥離強度の値を求めた。測定温度は23℃、湿度は50%RHである。
引張速度:200mm/min
得られた剥離強度は、剥離距離80mm内の最大剥離強度値であり、2回測定した値から求めた平均値である。
以下のテスト条件において、積層体90cm×90cmを樹脂発泡体(B)側から衝撃エネルギーを与えて貫通した後の外観について、破壊形態や、表皮材(A)と樹脂発泡体(B)の剥離状態を目視で評価した。その状態を、以下の通り5段階で評価を行った。
装置:島津製作所製サーボパルサ
測定環境:−35℃、10℃
積層体サンプルは、上記測定環境で10分間保管した後に測定した。
衝撃速度:1m/sec
衝撃錘形態:直径1cmの半球上形態
〔評価基準〕
5:表皮材(A)と樹脂発泡体(B)が剥離せず、両者ともひび割れもなく、衝撃錘と同じ大きさの穴が開いた外観である。
4:表皮材(A)と樹脂発泡体(B)が剥離せず、樹脂発泡体(B)には衝撃錘と同じ大きさの穴から外側に微小なひびが確認された外観である。
3:表皮材(A)と樹脂発泡体(B)が剥離せず、樹脂発泡体(B)には衝撃錘よりもやや大きく穴が開いた外観、またはその穴から外側にひびが確認された外観である。
2:貫通した穴の周辺では、表皮材(A)と樹脂発泡体(B)で剥離した箇所が確認された外観である。樹脂発泡体(B)には衝撃錘と同じ大きさか、やや大きく穴が開いている外観である。
1:2〜5のいずれにも該当しない場合。
実施例1で使用した積層体を用いて、「7.積層体の高速面衝撃後の外観」の「テスト条件」に記した条件の高速面衝撃試験を実施したときの破壊に至るまでの時間を基準としたときと比較した破壊の速さを、目視により観察した。以下の通り4段階で評価を行った。
するような段階的な破壊であった。
9.ポリプロピレン系樹脂相中のポリエチレン系樹脂相の数
表皮材(A)と樹脂発泡体(B)の両層が確認できるように、積層体を製造加工する方向MD(mechanical direction)に切削する。厚さ方向となるZD方向(z-axis direction)とMDが確認できる断面部において、樹脂発泡体(B)の厚み方向となるZD方向1/2の位置であり、かつセル3箇所以上で囲まれた樹脂の分岐部分を観察箇所として選択する。
表に示すような組成と特性の積層体を作成した。詳細な内容を示す。表皮材(A)は、示差走査熱量計で103℃と134℃に吸熱ピークを有するブロック共重合体エラストマー(a)(ポリオレフィン系ソフトセグメント:パーオキサイドにより部分架橋したエチレン−プロピレンランダム共重合体。ポリオレフィン系ハードセグメント:エチレン重合体。)からなる厚さ0.5mmのシートを使用した。樹脂発泡体(B)は、ポリプロピレン系樹脂としてエチレン−プロピレンランダム共重合体80質量部、ポリエチレン系樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン20質量部、発泡剤であるアゾジカルボンアミド7質量部、架橋補助剤であるジビニルベンゼン4質量部を混合したシートを作り、電子線による照射を経て、亜硝酸ナトリウム塩浴とラジエーションヒータで加熱した環境の中、亜硝酸ナトリウム塩浴上に浮かして発泡させることで得られる厚さ2.5mmのシート状発泡体を使用した。この樹脂発泡体(B)は、示差走査熱量計で119℃と147℃に吸熱ピークを有する。
樹脂発泡体(B)は、発泡時にラジエーションヒータ側で加熱した面を146℃に加熱して、ロール間隙を、表皮材(A)の厚さと樹脂発泡体(B)の厚さの和よりも−1.0mmでニップしながら、この加熱面側と表皮材(A)とを熱融着して積層体とした。
表に示すように、樹脂発泡体(B)のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の組成を変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、樹脂発泡体(B)のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の組成を変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、樹脂発泡体(B)のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の組成に、ブロック共重合系エラストマー(b)として、以下原料を用いた点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、樹脂発泡体(B)のポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の組成に、ブロック共重合系エラストマー(b)として、以下原料を用いた点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、樹脂発泡体(B)のポリプロピレン系樹脂を変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。ポリプロピレン系樹脂を変更したことで、樹脂発泡体(B)は、示差走査熱量計での吸熱ピークは121℃と156℃に表出した。
表に示すように、樹脂発泡体(B)の表皮材(A)と積層する面側半分のゲル分率を47%、樹脂発泡体(B)のゲル分率が42%となるようにした点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、発泡剤であるアゾジカルボンアミドの添加量を10質量%に増量したことで樹脂発泡体(B)の発泡倍率20倍となるように差をつけた点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、表皮材(A)が示差走査熱量計で107℃と153℃に吸熱ピークを持つブロック共重合体エラストマー(a)に変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、表皮材(A)の厚さを1.2mmとした点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表に示すように、樹脂発泡体(B)の厚さを4.0mmとした点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表2に示すように、表皮材(A)が示差走査熱量計で109℃と160℃に吸熱ピークを持つブロック共重合体エラストマー(a)に変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表2に示すように、表皮材(A)が示差走査熱量計で115℃と160℃に吸熱ピークを持つブロック共重合体エラストマー(a)に変更した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表2に示すように、表皮材(A)と樹脂発泡体(B)を積層するとき、樹脂発泡体(B)を、発泡時にラジエーションヒータ側で加熱した面を130℃に加熱して、ロール間隙を、表皮材(A)の厚さと樹脂発泡体(B)の厚さの和よりも−0.1mmでニップしながら、この加熱面側と表皮材(A)と熱融着した点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
表2に示すように、樹脂発泡体(B)のポリエチレン系樹脂として低密度ポリエチレン20質量%とし、示差走査熱量計では106℃と147℃に吸熱ピークを保有したものを使用する点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
樹脂発泡体(B)は、ポリプロピレン系樹脂としてエチレン−プロピレンランダム共重合体80質量%、ポリエチレン系樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン20質量%、発泡剤であるアゾジカルボンアミド7質量%、架橋補助剤であるジビニルベンゼン4質量%、可塑剤としてグリセリンモノステアレートを0.5質量%混合したシートを作り、電子線による照射を経て、亜硝酸ナトリウム塩浴とラジエーションヒータで加熱した環境の中、亜硝酸ナトリウム塩浴上に浮かして発泡させることで得られる厚さ2.5mmtのシート状発泡体を使用した。この点を除いては実施例1と同様にして、積層体を得た。
Claims (10)
- 表皮材(A)と樹脂発泡体(B)との積層体であり、
前記表皮材(A)は、95〜110℃の領域及び130〜155℃の領域に少なくとも示差走査熱量計による吸熱ピークを有し、
前記樹脂発泡体(B)は、140℃以上の領域及び110〜125℃の領域に少なくとも示差走査熱量計による吸熱ピークを有し、
前記樹脂発泡体(B)はポリオレフィン系樹脂を含み、前記ポリオレフィン系樹脂はポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂を含み、
前記積層体は、−35℃における最大引張強度が5000kPa以下、破壊時の引張伸びが300%以下であり、
表皮材(A)と樹脂発泡体(B)の間の最大剥離強度が、30(N/25mm)以上であることを特徴とする、積層体。 - 前記表皮材(A)が、ポリオレフィン系ハードセグメントとポリオレフィン系ソフトセグメントとを有するブロック共重合体エラストマー(a)を含有していることを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 前記樹脂発泡体(B)が、ポリオレフィン系樹脂100質量%中に、ポリプロピレン系樹脂を70〜99質量%、ポリエチレン系樹脂を1〜30質量%含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の積層体。
- 中央のブロック部がエチレン−ブチレン共重合体セグメントであり、両端のブロック部がエチレン重合体セグメント及び/又はスチレン重合体セグメントであるブロック共重合体を、ブロック共重合体エラストマー(b)とした際に、
前記樹脂発泡体(B)が、ブロック共重合体エラストマー(b)を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の積層体。 - 前記樹脂発泡体(B)が、樹脂発泡体(B)中のポリオレフィン系樹脂100質量部に対し、前記ブロック共重合体エラストマー(b)を0.1〜10質量部含むことを特徴とする、請求項4に記載の積層体。
- 前記樹脂発泡体(B)を厚さが1/2になるようにスライスし、表皮材(A)側に位置するスライスした樹脂発泡体(B)のゲル分率が、30%以上60%以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の積層体。
- 樹脂発泡体(B)は、ポリプロピレン系樹脂で構成される相中に、ポリエチレン系樹脂で構成される相(ポリエチレン系樹脂で構成される相を、以下、ポリエチレン系樹脂相という)が分散した構造であり、
該ポリエチレン系樹脂相の数が、2個/μm2以上10個/μm2以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の積層体。 - 自動車内装材用途に用いることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の積層体。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の積層体の樹脂発泡体(B)の面を、エアバック収納構造を有する樹脂基材と積層した自動車内装材であり、
樹脂基材及び樹脂発泡体(B)が、エアバックが開裂するための孔を有することを特徴とする、自動車内装材。 - 請求項9に記載の自動車内装材からなる、インストルメントパネル。
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