JP6488597B2

JP6488597B2 - 発泡性粒子及び発泡樹脂成形体

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Publication number: JP6488597B2
Application number: JP2014180035A
Authority: JP
Inventors: 和晃美馬
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016053131A

Description

本発明は、発泡樹脂成形体の擦れ音を抑制させる技術に関する。

発泡樹脂成形体は、自動車の内装材、電化製品の断熱部材、各種容器等に広く用いられている。ところが、発泡樹脂成形体は、金属等の他部材と接触して接触面で擦れ合うと不快な異音（擦れ音）が発生することがあった。

この擦れ音の発生を防止するために、発泡樹脂成形体の表面に、ワックスや界面活性剤を塗布する技術が開発されている（特許文献１、２参照）。ワックスや界面活性剤を塗布することにより、発泡樹脂成形体の表面の潤滑性が向上する。これにより、発泡樹脂成形体と他部材との摩擦抵抗が小さくなるため、擦れ音の発生を防止することが可能になる。

特開２０００−６３７４５号公報特開２００５−１８７７１５号公報

しかしながら、界面活性剤は、水溶性であるため、水分に対する耐久性が低い。一方、ワックスは、耐水性に優れるものの、ガソリン等の油分に対する耐久性が低い。したがって、界面活性剤やワックスでは、高い耐久性が得られない。このため、水分や油分によって擦れ音の発生を抑制する効果が損なわれない耐久性の高い技術が望まれる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、発泡樹脂成形体の擦れ音を抑制させる表面改質剤、並びにこれを用いた発泡性粒子及び発泡樹脂成形体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る表面改質剤は、含フッ素セグメントと非フッ素セグメントとからなるフッ素系ブロック共重合体として構成される。
上記含フッ素セグメントを構成する含フッ素単量体が、下記一般式（Ｉ）に示される含フッ素単量体である。
上記非フッ素セグメントを構成する非フッ素単量体が、炭素数１２〜２２である（メタ）アクリル酸アルキルである。

・・・（Ｉ）
（一般式（Ｉ）において、Ｒ^１は、水素原子、メチル基、フッ素原子、及び塩素原子のうちのいずれか１つであり、Ｒ^２は、炭素数１以上の脂肪族基である。）

この構成により、発泡樹脂成形体の擦れ音を抑制させるために利用可能な表面改質剤を提供することができる。また、この表面改質剤では、含フッ素セグメントの作用により、発泡性樹脂成形体に対して高い耐水性及び耐油性を付与することができる。

本発明の一形態に係る発泡性粒子は、発泡樹脂成形体用である。
上記発泡性粒子は、原料粒子の表面に上記表面改質剤が塗布されている。

本発明の一形態に係る発泡樹脂成形体は、上記発泡性粒子を、型内発泡成形して得られる。
上記発泡性粒子の前記原料粒子が、オレフィン系樹脂、及びスチレン系樹脂のうちの少なくとも１つからなってもよい。
上記発泡樹脂成形体は、自動車の内装材に用いられてもよい。
これらの構成により、上記表面改質剤を用いることにより、擦れ音を抑制可能であり、高い耐久性を有する発泡樹脂成形体を提供することができる。

発泡樹脂成形体の擦れ音を抑制させる表面改質剤、並びにこれを用いた発泡性粒子及び発泡樹脂成形体を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

［表面改質剤］
本技術の一実施形態に係る表面改質剤は、発泡樹脂成形体の原料となる発泡性粒子の表面に塗布される。この表面改質剤が塗布された発泡性粒子を成形して得られる発泡樹脂成形体では擦れ音が発生しにくくなる。つまり、この表面改質剤を用いることによって、発泡樹脂成形体と他の材料（金属材料、樹脂材料など）との間の擦れ音が抑制され、発泡樹脂成形体同士の擦れ音が抑制される。

本実施形態に係る表面改質剤は、含フッ素セグメントと非フッ素セグメントとからなるフッ素系ブロック共重合体として構成される。

上記含フッ素セグメントを構成する含フッ素単量体が、下記一般式（Ｉ）に示される含フッ素単量体である。

上記非フッ素セグメントを構成する非フッ素単量体が、炭素数１２〜２２である（メタ）アクリル酸アルキルである。このようなアクリル酸アルキルとしては、例えば、アクリル酸ステアリル（ＳＡ）、メタクリル酸ステアリル（ＳＭＡ）、アクリル酸ラウリル（ＬＡ）などが挙げられる。

本実施形態に係る表面改質剤が塗布された発泡性粒子を成形して得られる発泡樹脂成形体では、べたつき感が発生しにくく、良好な外観が得られる。

また、本実施形態に係る表面改質剤によれば、含フッ素セグメントの作用により、発泡樹脂成形体に対して高い耐水性及び耐油性を付与することができる。したがって、この表面改質剤を用いた発泡樹脂成形体では、水分や油分によって擦れ音の発生を抑制する効果が損なわれにくい。

［発泡性粒子］
本実施形態に係る発泡性粒子は、一般的な発泡性粒子である原料粒子に、上記表面改質剤を塗布することにより得られる。原料粒子は、オレフィン系樹脂、及びスチレン系樹脂のうちの少なくとも１つからなることが好ましい。

［発泡樹脂成形体］
本実施形態に係る発泡樹脂成形体は、上記発泡性粒子を成形することにより得られる。上記発泡性粒子の成形には、例えば型内発泡成形を用いることができる。これにより得られる発泡樹脂成形体と他の材料（金属材料、樹脂材料など）との摺擦時には、擦れ音がほとんど発生しない。また、上記発泡樹脂成形体同士の摺擦時にも、擦れ音がほとんど発生しない。

本実施形態に係る発泡樹脂成形体の用途は特に限定されない。特に、この発泡樹脂成形体が自動車の内装材として使用される場合に、適度のクッション性が得られるとともに、自動車の走行時の擦れ音が効果的に抑制されるため、自動車の乗員の快適性を大きく向上させることができる。

本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限を受けるものではない。

［表面改質剤の製造］
まず、製造例１−１〜１−６、及び比較製造例２−１〜２−３に係る表面改質剤（フッ素系ブロック共重合体）を製造した。

製造例１−１では、はじめに、温度計、撹拌機及び還流冷却管を備えた５リットルの４つ口フラスコに、トルエン６００ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら７０℃に加熱し、その中に、アクリル酸ステアリル〈ＳＡ〉５００ｇとトルエン４００ｇ及びポリメリックペルオキシド１１０ｇから成る混合液を同時に２時間かけて仕込み、更に４時間重合反応を行った。これにより、非フッ素セグメントを構成するＳＡの重合体のトルエン溶液を得た。

続いて、トルエン８５０ｇ、含フッ素単量体ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_５ＣＦ_３〈ＦＡ（Ｃ_６）〉３３４ｇを３０分かけて仕込み、１．５時間重合反応を行い、更に８０℃で３時間重合反応を行うことで、フッ素系ブロック共重合体（分子量Ｍｗ＝６００００）を含むトルエン分散液（固形分３３．５％）を得た。得られたフッ素系ブロック共重合体中の含フッ素セグメントと非フッ素セグメントとの組成比は４０：６０である。

製造例１−１と同様に、製造例１−２〜１−６、及び比較製造例２−１〜２−３についても、フッ素系ブロック共重合体を含むトルエン分散液を得た。製造例１−２〜１−６、及び比較製造例２−１〜２−３に関する情報を表１にまとめて示している。

より詳細には、製造例１−１〜１−６、及び比較製造例２−１〜２−３で用いた含フッ素単量体は、下記一般式（ＩＩ）で示され、式（ＩＩ）中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^ｆは表１に示されているとおりである。また、製造例１−１〜１−６、及び比較製造例２−１〜２−３で用いた含フッ素セグメント及び非フッ素セグメントの種類とその重量比（重量部）は表１に示されているとおりである。

・・・（ＩＩ）

［発泡樹脂成形体の製造］
次に、実施例１〜１５、及び比較例１〜８に係る発泡樹脂成形体を製造した。

まず、発泡性粒子の原料粒子である発泡ポリプロピレン樹脂粒子（ＥＰＰ）、又は発泡ポリスチレン樹脂粒子（ＥＰＳ）に製造例１−１〜１−６、比較製造例２−１〜２−３に係るフッ素系ブロック共重合体を含むトルエン分散液を所定量加えて、ヘンシェルミキサー攪拌し、表面改質剤で表面被覆された発泡性粒子を得た。

実施例１〜１５、及び比較例１〜８に係る発泡性粒子（原料粒子）の種類（ＥＰＰ又はＥＰＳ）及びその発泡倍率（４０倍又は６０倍）は表２に示されているとおりである。また、表面改質剤の種類及びその添加量は表２に示されているとおりである。表面改質剤の添加量は、発泡性粒子を１００重量部として示されている。

なお、表面改質剤の添加量は、トルエン分散液としての量ではなく、フッ素系ブロック共重合体としての量を示している。また、比較例１，２では、表面改質剤を用いず、原料粒子をそのまま発泡性粒子として用いた。

実施例１〜１５、及び比較例１〜８のそれぞれについて、各発泡性粒子を型内発泡成形することにより、２００ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍの板状の発泡樹脂成形体が得られた。

［発泡樹脂成形体の評価］
次に、実施例１〜１５、及び比較例１〜８で得られた発泡樹脂成形体について、以下の要領で「擦れ音評価」及び「汚染性評価」を行った。

（擦れ音評価）
実施例１〜１５、及び比較例１〜８で得られた発泡樹脂成形体を、温度２３℃（相対湿度５０％）の恒温室内に２４時間放置した。次いで、ステンレス板、ポリプロピレンシート、及び軟質塩化ビニルシートの上で、実施例１〜１５、及び比較例１〜８の発泡樹脂成形体を数秒間擦り、擦れ音の有無を評価した。また、実施例１〜１５、及び比較例１〜８の発泡樹脂成形体同士を数秒間擦り、擦れ音の有無を評価した。

表２に擦れ音評価の結果を示す。表２には、擦れ音が発生しなかった場合を「○」と示し、擦れ音が少し発生した場合を「△」と示し、大きな擦れ音が発生した場合を「×」と示している。

（外観評価）
実施例１〜１５、及び比較例１〜８で得られた発泡樹脂成形体を、温度２３℃、湿度５０％の恒温室内に２４時間放置した後に、外観を目視にて評価した。

表２に外観評価の結果を示す。表２には、表面にべたつき感がない場合を「○」と示し、表面にほんの少しべたつき感がある場合を「△」と示し、表面にかなりべたつき感がある場合を「×」と示している。

（評価結果）
実施例１〜１５に係る発泡樹脂成形体では、一部に擦れ音が少し発生したものもあったが、概ね擦れ音が発生しなかった。また、実施例１〜１５に係る発泡樹脂成形体では、外観にべたつき感が発生しなかった。これにより、本実施形態に係る発泡樹脂成形体では、良好な外観が得られるとともに効果的に擦れ音を抑制できることが確認された。

一方、表面改質剤を用いていない比較例１，２に係る発泡樹脂成形体では、いずれも大きな擦れ音が発生した。また、比較製造例２−１，２−２に係る表面改質剤を用いた比較例３，４，５，８に係る発泡樹脂成形体では、いずれも表面にかなりべたつき感が発生した。

なお、比較製造例２−１に係る表面改質剤の使用料を少なく抑えた比較例７では、外観が改善されるものの、軟質塩化ビニルに対して大きな擦れ音が発生するようになった。更に、比較製造例２−３に係る表面改質剤を用いた比較例６に係る発泡樹脂成形体では、大きな擦れ音が発生した。

Claims

発泡樹脂成形体用の発泡性粒子であって、
原料粒子の表面に表面改質剤が塗布されており、
前記表面改質剤が、含フッ素セグメントと非フッ素セグメントとからなるフッ素系ブロック共重合体として構成され、
前記含フッ素セグメントを構成する含フッ素単量体が、下記一般式（Ｉ）に示される含フッ素単量体であり、
前記非フッ素セグメントを構成する非フッ素単量体が、炭素数１２〜２２である（メタ）アクリル酸アルキルである
発泡性粒子。

・・・（Ｉ）
（一般式（Ｉ）において、Ｒ^１は、水素原子、メチル基、フッ素原子、及び塩素原子のうちのいずれか１つであり、Ｒ^２は、炭素数１以上の脂肪族基である。）
請求項１に記載の発泡性粒子を、型内発泡成形して得られる
発泡樹脂成形体。
請求項２に記載の発泡樹脂成形体であって、
前記発泡性粒子の前記原料粒子が、オレフィン系樹脂、及びスチレン系樹脂のうちの少なくとも１つからなる
発泡樹脂成形体。
請求項２又は３に記載の発泡樹脂成形体であって、
自動車の内装材に用いられる
発泡樹脂成形体。