JPH08151467A - ポリオレフィン架橋発泡体用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エチレン含有量０．１〜１０重量％のエチレ
ン−プロピレン共重合体３０〜８０重量％、プロピレン
含有量２５〜５０重量％、ヨウ素価５〜２５のエチレン
−プロピレン−ジエン三元共重合体２０〜７０重量％お
よび直鎖状ポリエチレン１０〜５０重量％からなる樹脂
成分１００重量部に対して、発泡剤１〜３０重量部、フ
ェノール系酸化防止剤０．０５〜５重量部およびホスフ
ァイト系酸化防止剤０．０５〜５重量部を含有すること
を特徴とするポリオレフィン架橋発泡体用樹脂組成物。 【効果】 本発明の樹脂組成物を用いることにより、従
来は困難であった耐熱性と柔軟性の両特性に優れたポリ
オレフィン架橋発泡体を得ることができる。したがっ
て、本発明の樹脂組成物からなる発泡体は、耐熱性と柔
軟性が要求される自動車用の内装材や、断熱パイプなど
に好適に用いられ、その工業的価値はきわめて大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン架橋発
泡体を製造するのに好適な樹脂組成物に関する。さらに
詳しくは、耐熱性及び柔軟性に優れた発泡体を製造する
のに好適なポリオレフィン架橋発泡体用樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン発泡体は、断熱性やクッ
ション性に優れるため、各種の包装材、建築用の断熱材
や目地材、自動車の内装材、断熱パイプカバー等の用途
に広く用いられている。一般にポリオレフィン発泡体と
しては、ポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体が
代表的であり、各々その特徴を生かした用途に使用され
ている。ポリプロピレン発泡体は、耐熱性や引っ張り、
圧縮などの機械的強度に優れ、成形性も良好であるた
め、自動車用内装材や断熱パイプカバーでの使用が拡大
している。しかし、樹脂の特性から発泡体の柔軟性に欠
ける上、低温下で脆くなるという問題があった。一方、
ポリエチレン発泡体は、柔軟性については良好であるも
のの、ポリプロピレン発泡体と比較して耐熱性が低いた
めに、その用途が制限されているのが現状である。これ
までに耐熱性と柔軟性を満足する発泡体を得るために様
々な試みがなされている。例えば特公昭６０−２８８５
２号では、エチレン成分１〜１５重量％のエチレン・プ
ロピレン共重合体２０〜８０重量部に対して、密度０．
９２０〜０．９４５ｇ／ｃｍ³のポリエチレン８０〜２
０重量部を混合したポリオレフィン発泡体用組成物が開
示されている。これは、ポリエチレンをブレンドしてい
るため、柔軟性は改善されてはいるものの十分とは言え
ず、しかもポリエチレンの配合部数を８０重量部近辺ま
で上げると耐熱性の低下を引き起こすため、柔軟性と耐
熱性を同時に満たしているとは言い難い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のこの
ような問題を解決し、柔軟性と耐熱性に優れた発泡体を
製造するのに好適なポリオレフィン架橋発泡体用樹脂組
成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、エチレン含有量０．１〜１０重
量％のエチレン−プロピレン共重合体３０〜８０重量
％、プロピレン含有量２５〜５０重量％、ヨウ素価５〜
２５のエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体２０
〜７０重量％および直鎖状ポリエチレン１０〜５０重量
％からなる樹脂成分１００重量部に対して、発泡剤１〜
３０重量部、フェノール系酸化防止剤０．０５〜５重量
部およびホスファイト系酸化防止剤０．０５〜５重量部
を含有することを特徴とするポリオレフィン架橋発泡体
用樹脂組成物が提供される。

【０００５】本発明におけるエチレン−プロピレン共重
合体は、エチレン−プロピレンブロック共重合体および
／またはエチレン−プロピレンランダム共重合体が使用
される。エチレン−プロピレン共重合体中のエチレン含
有量は、０．１〜１０重量％が好ましい。エチレン−プ
ロピレン共重合体中のエチレン含有量が０．１％未満で
は、樹脂の融点が高くなりすぎるため、発泡剤の分解温
度以下での押出、成形が困難となり、得られる発泡体も
柔軟性に乏しいものとなる。また、エチレン含有量が１
０％を越えると、ポリマーの結晶性が減少して発泡体の
耐熱性が低下するため好ましくない。

【０００６】本発明におけるエチレン−プロピレン−ジ
エン三元共重合体（以下ＥＰＤＭと略す）は、エチレン
とプロピレン、ならびに第三成分として二重結合を持つ
不飽和化合物を導入した三元共重合体であり、発泡体に
柔軟性やゴム弾性を付与するとともに、耐熱性の低下を
抑えるために必須の成分である。第三成分としては非共
役ジエンもしくはトリエンが主として用いられ、一般的
にはジシクロペンタジエンやエチリデンノルボルネンが
使用される。本発明で用いられるＥＰＤＭは、発泡体の
柔軟性を維持するために、常温で結晶性を示さないこと
が望ましく、プロピレン含有量で２５〜５０重量％であ
ることが必要である。

【０００７】また、第三成分として二重結合を持つ不飽
和化合物を導入する理由は、一般のエチレンプロピレン
ゴムの架橋効率を改善するためであり、第三成分量が少
ない場合は架橋度が低下し、発泡体の耐熱性低下の原因
となる。また、第三成分量が過多な場合は、樹脂組成物
中のＥＰＤＭの架橋度が高くなりすぎるため、良好な発
泡体を得ることが困難となる。望ましい第三成分量とし
ては、ＪＩＳ Ｋ−００７０「化学製品の酸価、けん化
価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の
試験方法」に規定するヨウ素価で５〜２５である。

【０００８】直鎖状ポリエチレンとしては、線状低密度
ポリエチレンおよび超低密度ポリエチレンなどのエチレ
ンとα−オレフィンの共重合体などがあげられ、これら
を単独または混合して用いることができる。

【０００９】前述したエチレン−プロピレン共重合体
と、樹脂成分中のＥＰＤＭと、直鎖状ポリエチレンの配
合割合は、エチレン−プロピレン共重合体が３０〜７０
重量％、ＥＰＤＭが２０〜６０重量％、直鎖状ポリエチ
レンが１０〜５０重量％である。エチレン−プロピレン
共重合の配合部数が３０重量％未満の場合は、発泡体の
耐熱性が極端に低下するので望ましくなく、ＥＰＤＭの
配合部数が２０重量％未満の場合は、発泡体の柔軟性改
善に効果が無くなる。直鎖状ポリエチレンは、前記エチ
レン−プロピレン共重合体とＥＰＤＭの配合部数に応じ
て、１０〜５０重量％の範囲で適宜決定される。直鎖状
ポリエチレンの配合部数が１０重量％未満の場合は、組
成物を溶融混練成形する際のせん断発熱が大きくなり、
成形品の肌荒れや気泡径の不均一化の原因となるため好
ましくない。５０重量％を越える場合は、発泡体の耐熱
性と柔軟性がいずれも低下する。

【００１０】本発明における発泡剤は、分解温度が前記
樹脂組成物の融点より高い熱分解型発泡剤が使用され
る。例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチ
ロニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒ
ドラゾジカルボンアミド等があげられる。発泡剤の配合
部数は、所望の発泡倍率に応じて適宜決められるが、通
常は樹脂成分１００重量部に対して１〜３０重量部であ
る。

【００１１】さらに、本発明の樹脂組成物においては、
ヒンダードフェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸
化防止剤が必須成分として配合される。フェノール系酸
化防止剤としては、ヒンダードフェノール系が好まし
く、モノエステル型高分子量ヒンダードフェノール（例
えば、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−
４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート：商品名Irga
nox1076 チバガイギー株式会社製）、テトラエステル型
高分子量ヒンダードフェノール（例えば、ペンタエリス
リチル−テトラキス［３(３，５−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］：商品名Irga
nox1010 チバガイギー株式会社製）、高分子量型多環ヒ
ンダードフェノール（例えば、３，９−ビス［２−｛３
−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェ
ニル）−ピロピオニロキシ｝−１，１−ジメチルエチ
ル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ｛５・
５｝ウンデカン：商品名アデカスタブＡＯ−８０ 旭電
化工業株式会社製）などを使用することができる。ホス
ファイト系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニル
ホスファイト（ＴＮＰ）や、トリス（２，４−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）ホスファイト等が好ましく用いられ
る。

【００１２】特に好ましいフェノール系酸化防止剤とホ
スファイト系酸化防止剤の組み合わせは、ペンタエリス
リチル−テトラキス［３(３，５−ジ−ｔ−ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリス
（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトであ
る。

【００１３】フェノール系酸化防止剤及びホスファイト
系酸化防止剤の配合部数は、樹脂成分１００重量部に対
してそれぞれ０．０５〜５重量部が望ましい。０．０５
重量部未満の場合は、発泡体の耐熱性および耐久性の向
上に効果が無く、５重量部を越えて配合しても、その効
果は増大せず不経済であるとともに、発泡体からのブリ
ードが発生してしまう。

【００１４】さらに、本発明においては、架橋反応を効
率よく行うために架橋助剤を添加するのが望ましい。架
橋助剤としては多官能性モノマーが好適に用いられ、例
としてはトリメチロールプロパントリメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラメ
チロールメタンテトラアクリレート、ジビニルベンゼン
等がある。架橋助剤の配合量としては、樹脂成分１００
重量部に対して０．１〜５．０重量部程度が好ましい。

【００１５】その他、本発明においては、発泡体の特性
改良などの目的のために、架橋や発泡の阻害にならない
限り、他の各種配合剤や添加剤、具体的には顔料、加工
助剤、難燃剤、帯電防止剤、各種充填剤などを適宜配合
することができる。また、架橋反応を行うために有機過
酸化物を添加してもよい。

【００１６】以下に、本発明の樹脂組成物を用いて、発
泡体を製造する方法について説明する。本発明の樹脂組
成物に、必要に応じてその他添加剤を加え、押出機内で
ポリオレフィン樹脂の融点以上、発泡剤の分解温度以下
の温度で溶融混練し、押出成形した後、発泡に適した架
橋度に架橋する。架橋の方法としては、前述した有機過
酸化物を添加する化学架橋法と、α線や電子線、γ線等
の電離性放射線による架橋法があげられる。これらの方
法の中でも、電子線を使用した架橋方法が好ましい。電
子線の照射線量は、樹脂組成や架橋助剤の種類、量、お
よび架橋の度合いによって適宜調整されるが、一般には
１〜１００ｋＧｙ、好ましくは５〜８０ｋＧｙである。
このようにして架橋された樹脂組成物を、発泡剤の分解
温度以上に加熱し、発泡剤を熱分解させることで耐熱性
および柔軟性に優れた発泡体を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により詳
細に説明する。なお、実施例及び比較例では以下の樹脂
を使用した。エチレン−プロピレン共重合体 ・エチレン−プロピレンランダム共重合体（表中Ｒ−Ｐ
Ｐ）：エチレン含有量４重量％、メルトフローレート
（以下ＭＦＲと略す）８ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、
２．１６ｋｇ荷重）ＥＰＤＭ ・ＥＰＤＭ（１）：プロピレン含有量４３重量％、ヨウ
素価１５（第三成分エチリデンノルボルネン） ・ＥＰＭ（２）（エチレン−プロピレン共重合体）：プ
ロピレン含有量２２重量％、ヨウ素価０ ・ＥＰＤＭ（３）：プロピレン含有量４３重量％、ヨウ
素価２６（第三成分エチリデンノルボルネン）直鎖状ポリエチレン ・線状低密度ポリエチレン（表中Ｌ−ＬＤＰＥ）：密度
０．９２２ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ４ｇ／１０ｍｉｎ（１９
０℃、２．１６ｋｇ荷重） ・超低密度ポリエチレン（表中ＶＬＤＰＥ）：密度０．
９００ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ２ｇ／１０ｍｉｎ（１９０
℃、２．１６ｋｇ荷重） また、発泡剤はアゾジカルボンアミド（表中ＡＤＣＡ）
を、架橋助剤はトリメチロールプロパントリアクリレー
ト（表中ＴＭＰＴＡ）を使用した。さらに、酸化防止剤
としてフェノール系酸化防止剤（ペンタエリスリチル−
テトラキス［３(３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシフェニル）プロピオネート］：商品名Irganox1010
チバガイギー株式会社製）と、ホスファイト系酸化防止
剤（トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフ
ァイト：商品名Irgafos168 チバガイギー株式会社製）
を使用した。

【００１８】これらを表１及び表２に示す割合で配合
し、表面温度１６０℃のミキシングロールで十分混練し
た。得られた樹脂組成物を１６０℃でプレス成形を行
い、厚さ１．４ｍｍのシートを得た。次にこのシートに
加速電圧４５０ｋＶの電子線をシート両面から照射し、
架橋を行った。その後、２３０℃のエアーオーブンに投
入し、発泡剤のアゾジカルボンアミドを分解させて発泡
体を作製した。

【００１９】評価 得られたポリオレフィン架橋発泡体について以下の項目
で評価した。外観 ：表皮部の破泡、亀裂の有無、気泡径の均一の度合
いを目視により観察し、良好なものを○、悪いものを×
とした。見掛け密度 （ｇ／ｃｍ³）：ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準
拠する。引っ張り伸度 （％）：ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠す
る。引っ張り強さ （ＭＰａ）：ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠
する。圧縮強度 （ＭＰａ）：ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠す
る。耐熱性 ：加熱寸法変化率をＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠
して（ただし、温度を１４０℃とした）測定し、寸法変
化率５％以下を○、５％を越えるものを×と判定した。
なお、外観が×となった発泡体については、外観以外の
特性の評価を行わなかった。

【００２０】以上の結果をまとめて表１及び表２に示
す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表１および表２から明らかなように、本発
明にかかる樹脂組成物を使用した発泡体は、良好な耐熱
性と柔軟性を兼ね備えている。一方、比較例１および比
較例２の発泡体は、外観は良好であるが、樹脂組成比率
が本発明の範囲外であるため、耐熱性もしくは柔軟性に
欠ける。また、比較例３では、ヨウ素価が本発明の範囲
外であるＥＰＤＭを使用しているため、得られた発泡体
は耐熱性に劣っている。比較例４および比較例５では、
ポリプロピレンの含有量が不適切なＥＰＤＭを使用して
いるため、発泡体の外観が著しく劣っている。比較例６
〜８では、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸
化防止剤を併用していないか、または全く使用していな
いため、外観および機械的物性は良好でも、耐熱性が低
下している。

【００２４】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物を用いることによ
り、従来は困難であった耐熱性と柔軟性の両特性に優れ
たポリオレフィン架橋発泡体を得ることができる。した
がって、本発明の樹脂組成物からなる発泡体は、耐熱性
と柔軟性が要求される自動車用の内装材や、断熱パイプ
などに好適に用いられ、その工業的価値はきわめて大き
い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン含有量０．１〜１０重量％のエ
   チレン−プロピレン共重合体３０〜８０重量％、プロピ
   レン含有量２５〜５０重量％、ヨウ素価５〜２５のエチ
   レン−プロピレン−ジエン三元共重合体２０〜７０重量
   ％および直鎖状ポリエチレン１０〜５０重量％からなる
   樹脂成分１００重量部に対して、発泡剤１〜３０重量
   部、フェノール系酸化防止剤０．０５〜５重量部および
   ホスファイト系酸化防止剤０．０５〜５重量部を含有す
   ることを特徴とするポリオレフィン架橋発泡体用樹脂組
   成物。