JPH02175227A - シート状発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シート状発泡体、特に、ポリプロピレン樹脂
とポリエチレン樹脂とからなるシート状発泡体に関する
。

〔従来の技術及びその課題〕

ポリプロピレン発泡体は、クツション材や断熱材用途と
して多量に使用されており、汚れにくい。

腐敗しない、賦形性が良い等の優れた性質を有している
。さらに、ポリプロピレン発泡体は、ポリエチレン発泡
体より耐熱性が良いという重要な特性を有している。

近年、用途の拡大とともに、ポリプロピレン発泡体に対
して要求される特性も多様化してきている０例えば、自
動車用途においては、はとんどの場合単独で用いられる
ことはなく、ポリ塩化ビニルシートやＡＢＳ樹脂シート
と貼り合わせて加熱成形される。この用途では深絞りが
できるほど好ましいが、従来のポリプロピレン発泡体で
は、真突成形または圧縮成型時に破断や偏肉が起こりや
すく、またポリ塩化ビニルシート等の表皮から剥離し易
いという問題があった。

そこで、これまで色々な試みがなされている。

例えば、柔軟性ポリマーとしてエチレン酢酸ビニル共重
合体をポリプロピレン樹脂に混合すれば成形加工性は良
くなる。しかし、この場合には、引張強度１引裂強度が
低下して実用に耐えず、良好な成形加工性と強靭性とを
兼ね備えた発泡体は得られない。

本発明の目的は、ポリプロピレン発泡体の有する優れた
特性を備え、かつ良好な成形加工性と優れた強靭性とを
備えたシート状発泡体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかるシート状発泡体は、ポリプロピレン樹脂
９０〜１０重量％と、ポリエチレン樹脂１０〜９０重量
％とからなる発泡体である。この発泡体は、成形加工性
Ｈ／Ｌ及び加熱寸法変化率Ｓｍ、ＳＬ、Ｓｚが各々下式
を満たしている。

Ｈ／Ｌ＞０．　６０ １０＜Ｓｍ＜−４０ ５＜Ｓ　ｔ　＜−２０ ２０＜Ｓ　ｚ＜４０ ただし、 Ｈ：成型時の絞り深さ Ｌ：成型時の絞り径 Ｓｍ：発泡体を１６０℃に３０分間おいたときの長さ方
向の加熱寸法変化率（％） ＳＬ：発泡体を１６０℃に３０分間おいたときの幅方向
の加熱寸法変化率（％） Ｓｚ二二部泡体１６０℃に３０分間おいたときの厚さ方
向の加熱寸法変化率（％） ＊　＊　水　木＊＊＊ この発泡体の樹脂組成は、ポリプロピレン樹脂９Ｏ−１
０ｆｉ量％及びポリエチレン樹脂１０〜９０重量％であ
る。好ましくは、ポリプロピレン樹脂８５〜３０重量％
及びポリエチレン樹脂１５〜７０重量％である。さらに
好ましくは、ポリプロピレン樹脂８５〜５０重量％及び
ポリエチレン樹脂１５〜３０重量％である。なお、ポリ
プロピレン樹脂が９０重量％以上となると、成形加工性
Ｈ／Ｌが０．６以下となって実用性が不十分となる。

一方、ポリエチレン樹脂が９０重景％以上となると、発
泡体の強靭性及び耐久性が劣り実用性がなくなる。また
、この発泡体の樹脂組成がポリプロピレン樹脂８５〜９
０重量％の範囲では、樹脂の選択によっては成形加工性
Ｈ／Ｌが０．６０〜０゜７０となって実用性があるが、
深絞り用途には若干不十分となる。

本発明に用いられるポリプロピレン樹脂は、アイソタク
チックポリプロピレン樹脂で、−船釣に用いられている
ものであれば限定されない。ただし、メルトフローレー
）（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１２３８Ｅ）１〜２０ｇ／１０
分の流動性をもっているものが好ましい。このポリプロ
ピレン樹脂は共重合体でもよい、この場合には、エチレ
ンを含むα−オレフィンの少量共重合体でランダム性の
良いものが好ましい、さらに、ポリプロピレン樹脂の特
性が損なわれない程度に他の樹脂が混合されていてもよ
い、このポリプロピレン樹脂には、他の熱可塑性樹脂を
少量添加することも可能であり、難燃剤、充填剤、安定
剤、帯電防止剤等の任意の添加剤を添加することもでき
る。

ポリエチレン樹脂としては、好ましくは、メルトフロー
レートが０．１〜５０ｇ／１０分（好ましくは０．５〜
２０ｇ／１０分）、密度（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１５０５
）が０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３　（好ましくは
０．９１５〜０．９３５ｇ／ｃｍ３）及び融点が１１Ｏ
〜１３０℃（好ましくは１１５〜１２７℃）のものであ
って、エチレンと炭素数４〜２０（好ましくは炭素数５
〜２０）のα−オレフィンとの共重合体のものが採用さ
れる。さらに好ましくは、分子量分布（重量平均分子量
／数平均分子量の値）が６以下のエチレン共重合体のも
のが用いられる。

エチレン共重合体の構成成分である炭素数４〜２０のα
−オレフィンとしては、例えば１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−７’テン、
４−メチル−１−ペンテン、４．４−ジメチル−１−ペ
ンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、ｌ
−テトラデセン、ｌ−オクタデセン等から選ばれる１ま
たは２以上のものをあげることができる。なお、これら
α−オレフィンを構成成分とする限り、少量のプロピレ
ン成分が含有されていてもよいが、その場合にはα−オ
レフィンの含有量よりもプロピレン成分をかなり少なく
する必要がある。ポリエチレン共重合体全体の密度が前
記範囲のものとなるためには、α−オレフィンの種類に
よっても異なるが、エチレンが８８〜９７重量％程度含
有されていればよい。

なお、前記重合体の融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ
）を用い、試料を２００℃で５分間溶融させた後、２５
’Ｃ／分の速度で室温まで冷却結晶化させ、室温に１時
間保った後、ｌＯ℃／分の昇温速度で吸熱曲線を測定し
た場合のピーク温度である。吸熱ピークが１個のみ検出
されるもの或いは複数個検出されるものでもよいが、後
者の場合は最高ピーク温度を融点とする。また、分子量
分布（重量平均分子量／数平均分子量）は、ゲルパーミ
ェーションクロマトグラフ［測定装置：ウォータースア
ソシエイツ社（米国）製モデル１５０Ｃ−Ｌ　Ｃ／Ｇ　
Ｐ　Ｃ，カラム；東洋曹達■製ＧＭＨ−６（１０’〜１
０７人ミックスゲル）、溶媒二〇−ジクロルベンゼン、
Ｓ定温度：１３５℃］を用いて分子量分布曲線を求め、
ポリスチレンをスタンダードとしたユニバーサルキャリ
ブレーレジン法により重量平均分子量と数平均分子量と
を算出することにより求めた値である。

本発明における発泡体の成形加工性Ｈ／Ｌは０゜６０を
越えていなければならない。０．６０以下のときには、
高精度の深絞り成形品を得ることが困難で、深絞り成形
加工をすると発泡体が材質破壊したり薄肉不均一化した
りする。

なお、Ｈ／Ｌは次の測定法によって定義される。

発泡体を遠赤外ヒータにより上下から加熱し、発泡体の
表面温度を１５０〜１６０℃１内部温度を１００〜１２
０℃に設定する。次に、円柱状のメス金型を用いて真空
成形を行う。これにより得られた発泡体成形品の成型時
の深さＨと直径りとの比を成形加工性Ｈ／Ｌとする。

次に、本発明に於ける発泡体は、 １０＜Ｓｍ＜−４０ ５＜Ｓむく−２０ ２０＜Ｓｚ＜４０ という特性を備えていなければならない。換言すれば、
本発明による加熱成形加工性の良い発泡体は、１６０℃
での長さ方向と幅方向の加熱寸法変化率のバランスが良
く、また厚み方向の加熱寸法変化率が大きいことが必要
である。そして、１６ｏ　’ｃでの長さ方向変化率Ｓｍ
が−４０〜−１０％、幅方向変化率Ｓｔが−２０〜−５
％及び厚さ方向変化率Ｓｚが２０〜４０％の範囲であれ
ば、良好な加熱成形性が得られる。

なお、加熱寸法変化率Ｓは〔（加熱後の寸法−加熱前の
寸法）／加熱前の寸法）Ｘ１００で得られる値である。

したがって、加熱寸法変化率Ｓが正であれば加熱により
伸びたことを、負であれば縮んだことを意味する。

次に、本発明における発泡体の製造方法の一例を説明す
る。

まず、未発泡のシートを成形する。このシー］・には、
化学架橋剤と分解型発泡剤とが含まれている。化学架橋
剤に代えて或いはこれとともに、電子線等の分離性放射
線を照射する処理を施しても良い。

ここで用いる化学架橋剤は、使用される樹脂の溶融温度
よりも高く、用いる発泡剤の分解温度よりも低い分解点
を有するものである。この架橋剤は、分解半減期が１分
間の場合の分解温度が約１３０℃以上の物が好ましく、
１５０℃以上のものが特に好ましい。具体例としては、
メチルエチルケトンパーオキシド（１８２℃）、ｔ−ブ
チルパーオキシイソプロビルカーボネート（１５３℃）
、ジクミルパーオキシド（１７１℃）、２．５−ジメチ
ル−２，５−ジ（む−ブチルパーオキシ）ヘキサン（１
７９℃Ｌ２，５−ジメチルー２．５−（１−ブチルパー
オキシ）ヘキシン−３（１９３℃）、ジーも−プチルバ
ーオキシフタレート（１５９’Ｃ）等がある。これらの
有機過酸化物は、樹脂１００重量部に対して０．０１〜
１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部使用される
。

ここで用いられる熱分解型発泡剤は、用いられるポリオ
レフィン系樹脂の溶融温度よりも高い分解温度を有する
ものであればよい。好ましくは、アゾジカルボンアミド
であり、特にその主分解点が１９６℃以上の物が望まし
い。ここでいう分解点とは、日本工業規格（ＪＩＳ　　
Ｋ−８００４）にて定められた融点測定装置を用い、毛
細管に約５ｍｍの試料を緊密に充填し、温度が１９０℃
に達したとき試料の充填された毛細管を当該装置に挿入
し、１９６℃まで毎分２℃の速度で昇温させ、その後毎
分１℃の速度で昇温させ、試料の黄色が完全に脱色した
ときの温度をいう、さらに、アゾジカルボンアミドと同
等もしくはそれより高温の分解点を有するヒドラゾジカ
ルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム塩、ジニトロ
ソベンタチレンテトラミン、ニトログアニジン、ｐ、ｐ
’　−オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド等
を単独もしくは混合して用いることもできる。これらを
アブジカルボンアミドに混合して用いることもできる。

その他、トリヒドラジンシンメトリックトリアジン、ビ
スベンゼンスルホニルヒドラジド、バリウムアゾジカル
ボキシレート、アゾビスイソブチロニトリル、トルエン
スルホニルヒドラジド等が用いられる。

化学架橋剤に代えて、例えば電子線架橋を行うの電離性
放射線を照射することにより行われる。

放射線とは、例えばＸ線、α線、β線、Ｔ線等の電離性
放射線をいう。

なお、適する架橋度はゲル分率で１０〜８０％、好まし
くは２０〜６０％である。ここでいうゲル分率は、試料
０．２ｇを５０ｄのテトラリン中に１３５℃で３時間浸
種したときの不溶分の重量％である。

得られたシートを加熱発泡させて、シート状の発泡体を
得る。ここでは、加熱発泡に際して、加熱発泡直後の発
泡体の冷却速度を制御する。発泡体の１６０℃での長さ
方向９幅方向及び厚み方向の加熱寸法変化率は、発泡体
の加熱発泡直後の冷却速度によって決まるからである。

このことが、本発明に係る発泡体を得る上で最も重要で
あり、しかも新たに見出された事項である。

本発明に係る発泡体を得るためには、発泡体の加熱発泡
直後の冷却速度を１０〜ｂ ましくは１２〜１５℃／秒に制御する。発泡体の冷却方
法は、水浴、冷風等を用いる直接冷却法、或いは冷却ロ
ール等を用いる間接冷却法のいずれでも良い。

なお、本発明によって得られる発泡体は、例えば、自動
車の成形天井、インストルメントパネル、ドアパネル、
シートバックポケット、ホイールハウスカバー、センタ
ーピラーリアクォータートリム、ホーンパッド等に用い
られる。

〔発明の効果〕

本発明に係るシート状発泡体によれば、成形加工性Ｈ／
Ｌ及び加熱寸法変化率Ｓｍ、Ｓｔ、Ｓｚをそれぞれ上述
のように設定したので、ポリプロピレン発泡体の有する
優れた特性を備え、かつ良好な成形加工性と優れた強靭
性とを備えたシート状発泡体を得ることができるように
なる。

〔実施例〕

犬旌貫上 ポリエチレン樹脂（密度：　０．　９２４　ｇ／ａｍ、
メルトフローレ−ｚ３．０）５０重量％とポリプロピレ
ン樹脂（粘度：２００．アイソタクチック度：９−１０
％）５０重量％の混合物１００重量部と、発泡剤として
のアゾジカルボンアミド１５！［１部と、架橋剤として
のジビニルベンゼン５重量部とを混合し、単軸押出機で
混練して厚さ２．Ｏｍｍのシートを作った。このシート
に綿量６Ｍｒ　ａ　ｄの電子線照射を行った後、ソルト
浴において２３０℃で加熱発泡させて発泡体を得た。

この発泡体を、加熱成形機により１６０℃で加熱成形し
た。

上述の製法において加熱発泡後の冷却速度を種々変更し
た発泡体を製造した。そして、得られた発泡体を１６０
℃に３０分間おいたときの加熱寸法変化率と加熱成形性
とを試験した。その結果を第１表に示す、第１表におい
て、試料Ｎ０１１及びＮｏ、２が比較例、試料Ｎｏ、３
が本発明の実施例である。

第１表 発泡体密度：　Ｊ　Ｉｓ−に−６１６７に従って測定し
た。

加熱成形性：加熱成形後の試料の状態をを観察し次のよ
うに表示した。

Ｕ　　　　　　　表示 波打ち或いはたれ 下がりがないもの　　　　　Ｏ 波打ち或いはたれ 下がりがあるもの　　　　　× １施開１ エチレンが５重量％ランダム状に共重合体されたポリプ
ロピレン樹脂８０重量部と、密度が０゜９３０ｇ／ｃｍ
’である直鎖状ポリエチレン樹脂２０重量部と、発泡剤
としてのジカルボンアミド１０重量部と、架橋剤として
のジビニルベンゼン５重量部とからなる混合物を、実施
例１と同じ方法で発泡させ、その物性と成形加工性とを
試験した。その結果を第２表に示す。第２表において、
試料Ｎｏ、４及びＮｏ、５が比較例、試料Ｎｏ。

６が本発明の実施例である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリプロピレン樹脂９０〜１０重量％と、ポリエ
   チレン樹脂１０〜９０重量％とからなり、成形加工性Ｈ
   ／Ｌ及び加熱寸法変化率Ｓｍ、Ｓｔ、Ｓｚが各々下式を
   満たしている、シート状発泡体。 Ｈ／Ｌ＞０．６０ −１０＜Ｓｍ＜−４０ −５＜Ｓｔ＜−２０ ２０＜Ｓｚ＜４０ ただし、 Ｈ：成型時の絞り深さ Ｌ：成型時の絞り径 Ｓｍ：発泡体を１６０℃に３０分間おいたときの長さ方
   向の加熱寸法変化率（％） Ｓｔ：発泡体を１６０℃に３０分間おいたときの幅方向
   の加熱寸法変化率（％） Ｓｚ：発泡体を１６０℃に３０分間おいたときの厚さ方
   向の加熱寸法変化率（％）