JPH0716856A

JPH0716856A - 成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH0716856A
Application number: JP5143971A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nakamura; 雅則中村; Kiyoyasu Fujii; 清康藤井
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】芯材の発泡シートを製造する工程を別途採用
することなく、一工程で、発泡芯材層と樹脂表層とが一
体に積層された成形体を製造すること。【構成】熱可塑性樹脂シート状物１を搬送ベルト５に
送り、その上に、発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレットもし
くは環状物３を散布し、その上に熱可塑性樹脂シート状
物２を重ね、この重ね合わせ体を加熱装置９、９で発泡
剤の分解温度以上の温度に加熱して発泡剤含有熱可塑性
樹脂ペレットもしくは環状物を発泡させ、一体化して、
発泡芯材層１１２と熱可塑性樹脂シート状物１、２の表
皮層１１１、１１１からなる成形体１１を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用天井材などの
内装材として好適に使用される成形体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両用天井材などの内装材には、
軽量で、剛性、耐熱性、成形性、寸法安定性、リサイク
ル性等の性能に優れた材料が要求される。このような内
装材として、熱可塑性樹脂発泡体を芯材として樹脂シー
トを表面材としたサンドイッチ構造の積層体が知られて
いる。

【０００３】たとえば、特公平３−５２３４２号公報に
は、ポリスチレン系樹脂発泡シートを芯材とし、この両
面に有機繊維不織布に無機繊維とスチレン系樹脂エマル
ジョンを含浸して得た樹脂強化シートを積層した積層体
からなる自動車用天井材が提案されている。この天井材
は、軽量で剛性も高く、熱可塑性樹脂を用いているの
で、成形性、リサイクル性もよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この天井材を
製造するには、ポリスチレン系樹脂の予備発泡ビーズ
を、押出発泡法又は型内発泡法により発泡させて芯材の
発泡シートを作成する工程と、この発泡シートの両側に
樹脂強化シートなどの表層シートを接着して表面層の強
化を図る工程との二工程以上が必要であった。

【０００５】この発明は、上記の点に鑑みてなされたも
のであり、芯材の発泡シートを製造する工程を別途採用
することなく、一工程で、芯材層と樹脂表層とが一体に
積層された成形体を製造することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の成形体の製造
方法において用いられる、熱可塑性樹脂シート状物とし
ては、熱可塑性樹脂シート、熱可塑性樹脂シートの表面
に粘着性物質層や無機繊維層が形成された複合シートな
どがあげられる。

【０００７】熱可塑性樹脂シートとしては、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ナイ
ロン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂のシート状物があ
げられる。成形性や価格の面からポリオレフィン系樹脂
が特に汎用される。

【０００８】この熱可塑性樹脂シートには、ガラス繊維
等の無機繊維、タルク、ゼオライト、焼成クレイ、炭酸
カルシウム、けいそう土、カオリンクレー、酸化チタン
等の無機充填材を配合し、熱可塑性樹脂シートの剛性、
寸法安定性を向上させることができる。

【０００９】熱可塑性樹脂シートの表面に形成される粘
着性物質層に用いられる粘着性物質としては、アクリル
系やゴム系の溶剤型又はエマルジョン型の粘着剤又は接
着剤があげられ、特に安全面からエマルジョン型粘着剤
が好適に用いられる。これらの粘着性物質層は、熱可塑
性樹脂シートの表面に塗工されて形成されるのが一般的
であり、その場合、塗工液の粘度は１〜１０ポイズ程度
が好適であり、その塗工方法もロールコート法が好適に
採用される。たとえば、ナイフコータ、ロールドクター
コータ、リバースコータ、グラビアコータ等のコータに
より、全面塗工もしくは部分塗工されて形成される。

【００１０】また、無機繊維層を積層した複合シート状
の熱可塑性樹脂シート状物を使用する場合に用いられる
無機繊維としては、ガラス繊維、チタン酸カリ繊維、硅
酸カルシウム繊維、アスベスト繊維、けい酸鉛カリ繊
維、セラミック繊維等があげられる。そして、無機繊維
層としては、ガラスペーパー等の無機繊維ペーパー、サ
ーフェイシングマット、無機繊維をニードルパンチング
等の機械的方法で絡めた不織布、切断されたロービング
を特殊なバインダーで結着したいわゆるチョップドスト
ランドマット、連続したロービングから製せられるコン
ティニュア−ストランドマット等があげられる。

【００１１】たとえば、抄造法により作成されたガラス
ペーパーと熱可塑性樹脂フィルム又はシートとを重ね合
わせ、熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱し、プレス
又はロール等によって圧縮して製造される複合シートが
あげられる。上記ガラスペーパーとしては１０〜７５ｇ
／ｍ²程度の重さのものが好適に用いられ、熱可塑性樹
脂フィルム又はシートは厚さ５０〜１５０μｍ程度のも
のが好適である。この複合シート中に含まれるガラス繊
維の含有率は熱可塑性樹脂１００重量部に対して１〜４
０重量部が好ましく、より好ましくは１５〜３０重量部
とされる。この際、バインダーを用いることができ、た
とえば、ポリ酢酸ビニルエマルジョン等の熱可塑性樹脂
バインダーが用いられる。

【００１２】これらの熱可塑性樹脂シート状物の重量
は、得られた成形体を車両用天井材として使用する場合
には、軽量化の観点から、成形体の総重量は６００ｇ／
ｍ²以下であることが要求されるので、２００ｇ／ｍ²
以下とされるのが好ましく、より好ましくは１２０ｇ／
ｍ²以下とされる。

【００１３】発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレットは、たと
えば、熱可塑性樹脂に発泡剤を配合し、これを押出機等
で発泡剤の熱分解温度以下の温度で混練した後、ストラ
ンド状に押出して冷却し切断して得られる。このときの
ストランドの断面形状は特に限定されない。ペレットと
しては、たとえば、厚さ０．５〜１．５ｍｍ程度、幅２
〜１０ｍｍ程度のテープ状に押出したストランドを２〜
１０ｍｍ程度に切断されたものがあげられる。また、発
泡剤含有熱可塑性樹脂環状体は、パイプ状に押出したも
のを切断する他は上記のペレットと同様にして得られ
る。パイプの内径は、５〜１００ｍｍ程度好ましくは１
０〜３０ｍｍとされ、その肉厚は１〜５ｍｍ程度とされ
る。また、切断長は１〜５ｍｍとされる。

【００１４】上記発泡剤としては、熱分解型発泡剤、た
とえば、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタジエ
ン、ｐ−トルエンスルホン酸アミド、アゾビスイソブチ
ロニトリル等があげられる。また、熱可塑性樹脂として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リエステル等があげられる。

【００１５】発泡剤は、通常、熱可塑性樹脂１００重量
部に対して１〜２０重量部配合されるが、必要に応じ、
酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤等の添加剤を配合するこ
とができる。また、発泡を安定にするため、発泡剤の配
合時に架橋剤を加えてもよい。架橋剤として、過酸化
物、シラン架橋性ポリオレフィン樹脂等があげられる。

【００１６】過酸化物としては、比較的分解温度が高
く、化学的に安定なジアルキル系過酸化物、たとえば、
ジターシャリーブチルペルオキシド、２，５−ジメチル
２，５−ジターシャリーブチルペルオキシヘキシン−３
等があげられる。

【００１７】また、シラン架橋性ポリオレフィン樹脂
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン
に不飽和シラン化合物をグラフト変成したものであっ
て、架橋反応は、ペレット又は環状物を熱水処理するこ
とによって行われる。

【００１８】不飽和シラン化合物は、一般式Ｒ¹ＳｉＲ
² _mＹ_3-m（Ｒ¹はエチレン不飽和基、エポキシ基、ア
ミノ基を表し、Ｒ²は脂肪族飽和ヒドロカルボン基、Ｙ
は加水分解可能な有機基、ｍは０、１又は２を表す、ｍ
が０又は１の場合、加水分解可能な有機基Ｙは同一でな
くともよい）で示される。エチレン不飽和基としては、
ビニル基、アリル基、プロペニル基、シクロヘキセニル
基、γ−メタクリロキシプロピル基等があげられる。脂
肪族飽和ヒドロカルボン基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、デシル基、フェニル基等があげられ
る。また、加水分解可能な有機基としては、メトキシ
基、エトキシ基、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プ
ロピオノキシ基、アルキル基、アリールアミノ基等があ
げられる。

【００１９】好ましい不飽和シラン化合物としては、一
般式ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＡ）₃（Ａは、炭素数１〜８
のヒドロカルボン基を表す）で示される、たとえば、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン等があげられる。

【００２０】これらのシリル基を有する樹脂は、たとえ
ば上記（ＯＡ）がメトキシ基である場合にはこれが水と
接触して加水分解して水酸基となり、異なる分子の水酸
基同士が反応してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を生じて高分子同
士が架橋することになる。この際、シラノール縮合触媒
が併用される。たとえば、ジブチル錫ジアセテート、ジ
ブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、オ
クタン酸錫、オレイン酸錫、オクタン酸鉛、２−エチル
ヘキサン酸亜鉛、オクタン酸コバルト、ナフテン酸鉛、
カブリル酸鉛、ステアリン酸亜鉛等があげられる。シラ
ノール縮合触媒の使用量は使用樹脂量に対して０．００
１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜３重量％程度と
される。

【００２１】その他の添加剤としては、発泡反応をマイ
ルドにしたり、樹脂とガラス繊維との接着性をよくする
ため、無水マレイン酸等の不飽和酸等があげられ、発泡
体の耐熱寸法安定性を向上させるため、ガラス短繊維等
があげられる。

【００２２】こうして得られる発泡剤含有熱可塑性樹脂
ペレットもしくは環状物は、熱可塑性樹脂シート状物上
に散布されるが、その量は、通常、２００〜１０００ｇ
／ｍ ²、より好ましくは３００〜６００ｇ／ｍ²程度で
ある。

【００２３】次に、こうして得た熱可塑性樹脂シート状
物及び発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレットもしくは環状物
を用い、成形体を製造する方法を図１に示す装置例を参
照して説明する。

【００２４】図１は、この発明の成形体の製造方法に用
いられる装置例の正面図であり、１、２は熱可塑性樹脂
シート状物、３は発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又は
環状物、５、６は搬送ベルト、９、９は加熱装置、１
０、１０は冷却装置、１１は成形体である。

【００２５】熱可塑性樹脂シート状物１を搬送ベルト５
送り、その途上に設置されたペレット又は環状物散布装
置４より発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又は環状物３
を熱可塑性樹脂シート状物１上に散布する。続いて、熱
可塑性樹脂シート状物２を搬送ベルト６に送り、ペレッ
ト又は環状物３上に重ね、これを順次、予熱装置８、
８、加熱装置９、９、冷却装置１０、１０に送る。な
お、７は振動装置であり、熱可塑性樹脂シート状物１を
振動して散布された発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又
は環状物３を均一にしている。

【００２６】予熱装置８、８において、発泡剤含有熱可
塑性樹脂ペレット又は環状物３は予熱され、加熱装置
９、９において発泡剤の分解温度以上に加熱されて、発
泡剤は分解して熱可塑性樹脂ペレット又は環状物３は溶
融発泡し、ペレット又は環状物同士は融着するとともに
熱可塑性樹脂シート状物１、２の表面に融着する。加熱
装置９、９における加熱温度は、通常、発泡剤の分解温
度以上、分解温度＋２０℃以下、例えば２００℃程度と
される。

【００２７】発泡融着した重ね合わせシートは、冷却装
置（冷却温度はたとえば３０℃程度）１０、１０におい
て、冷却され、発泡が抑えられるとともに所定の厚さに
調整される。なお、上記加熱装置９、９及び冷却装置１
０、１０においては、その加熱面９１、９１及び冷却面
１０１、１０１に複数条の真空吸引溝９２、９２及び１
０２、１０２を設け、厚さの均一性と及び表面平滑性を
保持できるようにするのが好ましい。かくして、熱可塑
性樹脂ペレット又は環状物３が発泡して形成された発泡
芯材層１１２とその両面に一体に融着して形成された熱
可塑性樹脂シート状物からなる表皮層１１１からなる成
形体１１が得られる。

【００２８】

【作用】以上のとおり、この発明の成形体の製造方法に
おいては、発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレットもしくは環
状物を熱可塑性樹脂シート状物上に散布し、その上に熱
可塑性樹脂シート状物を重ね、これを加熱するので、発
泡剤含有熱可塑性樹脂ペレットもしくは環状物が発泡し
て芯材層とされると同時に熱可塑性樹脂シート状物が積
層一体化されて成形体が得られる。その結果、芯材層の
ために、熱可塑性樹脂発泡シートを製造する工程が省略
されることになる。また、こうして得られた成形体は、
全体的に熱可塑性樹脂にて製せられているので、熱成形
性にも優れている。

【００２９】

【実施例】以下、この発明の実施例につき説明する。

【００３０】（実施例１）表１に示すとおり、ガラスペ
ーパー（ＦＶＰ−０４５、オリベスト社製）とＨＤＰＥ
シート（メルトインデックス２０の高密度ポリエチレン
樹脂シート）とを重ね、これを２００℃のロール間を挿
通することにより、溶融したポリエチレン樹脂をガラス
ペーパー中に含浸させ、その後冷却してガラス繊維層が
積層された熱可塑性樹脂シート状物を得た。一方、表１
に示すとおりの組成のアゾジカルボンアミド（発泡剤）
含有ポリエチレン樹脂ペレットを製造した。図１に示す
とおり、上記ガラスペーパー複合ポリエチレンシート状
物１をそのポリエチレン樹脂層側を上にして搬送ベルト
５に送り、その上に発泡剤含有ポリエチレン樹脂ペレッ
ト３を表１で示すとおりの量で散布し、その上に上記と
同じガラスペーパー複合ポリエチレンシート状物２を重
ね、この重ね合わせ体を、予熱装置８、８、加熱装置
９、９及び冷却装置１０、１０に送り、成形体１１を得
た。なお、予熱装置８、８及び加熱装置９、９の加熱温
度は２００℃であり、冷却装置１１内の冷却温度は３０
℃とした。

【００３１】得られた成形体１１の厚さ、中央部の芯材
層１１２の発泡体の気泡径等は表２に示すとおりであ
り、この成形体１１の線膨張率、曲げ弾性率等は表２に
示すとおりであった。

【００３２】（実施例２）熱可塑性樹脂シート状物とし
ては、実施例１で使用したものと同様のガラスペーパー
複合ポリエチレンシート状物１のポリエチレン樹脂層面
に、図２に示すとおり、ゴム状エマルジョン粘着剤１２
をグラビアロール１３により碁盤目状に塗布して得たシ
ート状物１ａを使用し、発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレッ
トとしては、表１に示すとおりの組成物から製したアゾ
ジカルボンアミド含有架橋性ポリエチレンペレットを使
用したこと以外は、実施例１と同様にして成形体を得
た。得られた成形体は、ペレットの偏りに起因して起こ
る発泡体の透けている部分の数、及び発泡に起因するコ
ルゲーションによるしわの数（いずれも１ｍ²当たりの
数）を目視によりカウントした。なお、判定は一定の限
度見本を基準として同一検査員の官能試験とした。この
結果は表２に示すとおりであった。

【００３３】（実施例３）表１に示すとおりの、高密度
ポリエチレンシート、アゾジカルボンアミド含有架橋ポ
リエチレンペレットを使用し、図３に示すとおりの方法
により成形体を得た。すなわち、高密度ポリエチレンシ
ート１ｂを搬送ベルト５ａ上に送り、その傾斜移送面上
に、ペレット３ａを、ペレット散布装置４ａから散布し
た。この傾斜移送面には２００℃の熱盤８ａが備えられ
ており、高密度ポリエチレンシート１ｂの表面が溶融状
態とされるので、ペレット３ａは４００ｇ／ｍ²程度高
密度ポリエチレンシート１ｂに付着し、それ以上のペレ
ットは下方に落下するので回収して再使用した。

【００３４】続いて付着ペレット３ａ上に、高密度ポリ
エチレンシート２ａを重ね、２００℃の熱盤９ａにより
ペレット３ａを加熱して発泡させて成形体１１ａを得
た。得られた成形体１１ａについて、実施例２と同様
に、発泡体の透けている部分の数、及びコルゲーション
によるしわの数をカウントした。この結果は表２に示す
とおりであった。

【００３５】（実施例４）発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレ
ットの代わりに、表１に示すとおりの組成物をパイプ状
に押出し、ホットカットし、１００℃の熱湯に１時間浸
漬して架橋処理を施した環状物（内径１２ｍｍ、外径１
７．２ｍｍ、切断長２．６ｍｍ）を使用した他は実施例
１と同様にして成形体を得た。なお、環状物はホットカ
ット面を上下にし周面が互いに接触するよう散布配列し
た。得られた成形体の厚さ、重さ等は表１に示すとおり
であった。また、ＪＩＳＫ７２２１に定められる硬質発
泡プラスチックの曲げ試験法に準じて測定した曲げ強
度、曲げ弾性率、及び実施例３と同様にカウントしたし
わの数は表２に示したとおりであった。

【００３６】（実施例５）内径１２ｍｍ、外径２２ｍ
ｍ、切断長３ｍｍの環状物を使用したこと以外は実施例
４と同様にして成形体を得た。得られた成形体の厚さ、
重さ等は表２に示すとおりであった。また、ＪＩＳＫ７
２２１に定められる硬質発泡プラスチックの曲げ試験法
に準じて測定した曲げ強度、曲げ弾性率、及び実施例３
と同様にカウントしたしわの数は表２に示したとおりで
あった。

【００３７】（比較例１）表１に示したとおり、実施例
４と同様の発泡剤含有ポリエチレン樹脂組成物をＴダイ
を付設した押出機により、ペレット又は環状物化するこ
となく、厚さ６５０μｍ厚さのシートを得、このシート
を発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又は環状物の代わり
に使用して、実施例４と同様にして成形体を得た。得ら
れた成形体の厚さは約２ｍｍ（発泡体層の厚さ２ｍｍ
弱）であり、しわの数も表２に示すとおり著しく多く、
安定発泡状態が得られず、曲げ強度、曲げ弾性率も表２
に示すとおり小さいものであった。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】この発明の成形体の製造方法は、上述の
ように、熱可塑性樹脂シート状物に散布された発泡剤含
有熱可塑性樹脂ペレットもしくは環状物が加熱発泡して
発泡芯材層とされると同時に熱可塑性樹脂シート状物が
溶融熱可塑性樹脂で積層一体化されて成形体が得られ
る。その結果、発泡芯材層のために、別途、熱可塑性樹
脂発泡シートを製造する工程を省略できる。また、こう
して得られた成形体は、全体的に熱可塑性樹脂にて製せ
られているので、熱成形性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の成形体の製造方法に用いられる装置
の一例を示す正面図である。

【図２】この発明の成形体の製造方法に用いられる熱可
塑性樹脂シート状物の製造方法及び熱可塑性樹脂シート
状物を示すものであり、（イ）は製造装置例の正面図、
（ロ）は、熱可塑性樹脂シート状物の部分平面図であ
る。

【図３】この発明の成形体の製造方法に用いられる装置
の他の例を示す正面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、２、２ａ、２ｂ熱可塑性樹脂シー
ト状物３、３ａ発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又は環状物４、４ａ発泡剤含有熱可塑性樹脂ペレット又は環状物
散布装置５、５ａ、、６搬送ベルト８、８ａ予熱装置９、９ａ加熱装置１０冷却装置１１、１１ａ成形体１１１表皮層１１２芯材層１２粘着剤１３グラビアロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂シート状物上に、発泡剤含
有熱可塑性樹脂ペレットもしくは環状物を散布し、その
上に熱可塑性樹脂シート状物を重ね、この重ね合わせ体
を発泡剤の分解温度以上の温度に加熱して発泡剤含有熱
可塑性樹脂ペレットもしくは環状物を発泡させて熱可塑
性樹脂シート状物を一体化することを特徴とする成形体
の製造方法。