JPH09272179A - 難燃性積層複合体 - Google Patents

難燃性積層複合体

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JPH09272179A
JPH09272179A JP8360896A JP8360896A JPH09272179A JP H09272179 A JPH09272179 A JP H09272179A JP 8360896 A JP8360896 A JP 8360896A JP 8360896 A JP8360896 A JP 8360896A JP H09272179 A JPH09272179 A JP H09272179A
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JP
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weight
resin
flame
layer
foam
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JP8360896A
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English (en)
Inventor
Shoichi Nakamura
正一 中村
Kazuyoshi Iwane
和良 岩根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 安価にして、かつ、外観、風合、接触感、耐
熱性、伸展性、強度およびクッション性に優れた難燃性
積層複合体を提供する。 【解決手段】 ポリプロピレン系樹脂でなる基材層、熱
可塑性エラストマーでなる表面層、ならびに、該表面層
に対して該基材層の裏面に形成され、ノンハロゲン難燃
ポリオレフィン系樹脂発泡体でなる発泡層からなる難燃
性積層複合体である。この熱可塑性エラストマーは、ポ
リオレフィン系樹脂とα−オレフィン共重合体ゴムの部
分架橋物とのブレンド体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用内装材等
の、プラスチック成形体の表面に貼付け可能な内装用積
層シートに関する。詳しくは、本発明は、安価にして、
且つ、外観、風合、接触感、耐熱性、伸展性および強度
に優れた内装用積層シートに関する。さらに詳しくは、
顕著な難燃性を示し、焼却時に有毒ガスを発生せず、そ
して表層部分の強度および柔軟性に優れたノンハロゲン
難燃ポリオレフィン系樹脂発泡体からなる発泡層が、表
皮材と良好に接着している難燃性積層複合体に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂発泡体は断熱性に優れ、建築材料、
自動車等の輸送機器、包装材料、家庭日用品、その他広
範囲の用途に利用されている。特に、ポリオレフィン系
樹脂発泡体は、優れた化学的安定性、断熱性、電気絶縁
性、および軽量性等の特性を有している。
【0003】このようなポリオレフィン系樹脂発泡体
は、従来より、天井、ドア、インストルメントパネル等
の車両内装材として用いられてきた。これらの内装材
は、主にポリオレフィン系樹脂発泡体に、ポリ塩化ビニ
ル(以下PVCという)シート、熱可塑性エラストマー
シート、布帛および皮革等の表皮材が積層され、真空成
形や圧縮成形等の2次加工によって成形される。
【0004】しかし、発泡体の表層部分の強度が不足す
ると、発泡体が破断してしまうことが多く、発泡体と表
皮材との接着性が低いと、得られる内装材の表面に膨れ
および皺等が生じることが多い。
【0005】発泡体の表層部分の強度を向上させる手段
として、特開平1−222937号公報では、表層部分
の発泡倍率を上げた発泡体が提案され、特公昭57−2
6207号公報では、表層部分の架橋度を上げた発泡体
の製造方法が提案されている。しかし、いずれの場合
も、発泡体の表層部分の強度は向上するものの、硬化し
過ぎて発泡体の柔軟性が低下してしまうという欠点を有
している。
【0006】発泡体と表皮材との接着性を向上させる手
段として、特開昭62−190235号公報では、積層
体の厚さ方向の気泡の直径の平均値を限定したポリエチ
レン系樹脂発泡体の製造方法が提案され、特開平1−2
22929号公報では、積層体の厚さ方向に圧縮されて
気泡の直径が厚さ方向に縮められたポリオレフィン系樹
脂発泡体およびその製造方法が提案され、そして、特開
平3−62832号公報では、積層体の長さ方向および
幅方向に延伸されて気泡の厚さ方向の直径が縮められた
ポリオレフィン系樹脂発泡体およびその製造方法が提案
されている。しかし、いずれの場合も、発泡体の表皮材
との接着性は向上するものの、強度が不十分であるとい
う欠点を有している。
【0007】さらに、上記のようなポリオレフィン系発
泡体の使用用途においては、本来易燃性であるポリオレ
フィン発泡体に難燃材料としての性能が要求され、各種
の方法で難燃化処理が施されている。
【0008】ポリオレフィン樹脂を難燃化する方法とし
ては、一般的にハロゲン含有化合物を添加する方法が挙
げられる。このようなハロゲン含有化合物の添加は、ポ
リオレフィン樹脂に優れた難燃性を付与し、かつ、ポリ
オレフィン樹脂の成形加工性や得られる成形品の機械的
強度を維持する。しかし、成形加工時や焼却時に多量の
有毒ガスを発生し、機器の腐食および人体への影響が問
題となっている。近年、特に安全性の面でノンハロゲン
による難燃化が強く要求されている。
【0009】そこで、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の焼却時に有毒ガ
スを発生しない水和金属酸化物の添加によるポリオレフ
ィン樹脂の難燃化の研究が盛んになされるようになっ
た。しかし、これら水和金属酸化物の添加のみで、易燃
性であるポリオレフィン樹脂に十分な難燃性を付与する
ためには、多量の水和金属酸化物を添加する必要があ
る。その結果、得られるポリオレフィン樹脂の物性が低
下し、その発泡性にも悪影響を及ぼす。従って、微細な
独立気泡構造を有するポリオレフィン樹脂発泡体を得る
ことが困難である。一方、特開昭63−61055号公
報では、ポリリン酸アンモニウムおよびトリス(2−ヒ
ドロキシエチル)イソシアヌレートの混合物をポリオレ
フィン樹脂に添加することにより難燃化を試みている
が、これは樹脂組成物に対応するものであって、発泡体
に適応するものではない。
【0010】さらに、上記のようなポリオレフィン系発
泡体を使用した積層体としては、表面がエンボス加工さ
れたPVCシートからなり、必要に応じて、その裏面に
発泡体層が積層された積層体が、従来より用いられてき
た。このような積層体は、自動車用内装材などの表面に
貼り付ける内装用積層シートとして用いられてきた。
【0011】しかし、ポリオレフィン系発泡体が積層さ
れるPVCシートは、柔軟性に欠け、又、その製造段階
において複数の製造工程を必要とするという問題点を有
する。
【0012】そこで、例えば、特公平1−14023号
公報や特公平3−25346号公報に記載のように、ポ
リオレフィン系樹脂とエチレン−α−オレフィン系共重
合体ゴムの部分架橋物とのブレンド体からなり、表面が
エンボス加工されたポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マー層の裏面側に、ポリエチレンまたはポリプロピレン
等のポリオレフィンからなる発泡体層を積層した内装用
シートが提案されている。
【0013】しかし、このようなポリオレフィン系熱可
塑性エラストマーは分散性が低く、他の樹脂とブレンド
しなければシート状の成膜が難しいという問題点があ
る。又、このようなポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーは汎用樹脂と比べて高価なため、薄膜化や汎用樹脂
とのブレンド比の検討がなされている。
【0014】しかし、薄膜化することにより、強度が低
下したり、エンボス模様をつける際には転写が十分でな
くなり、外観が悪くなったりするという問題点がある。
【0015】又、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ
ーと汎用樹脂とのブレンドは、成膜上、エラストマー1
00重量部に対して好ましくはポリエチレンまたはポリ
プロピレンまたはこの両者の併用で10〜40重量部の
範囲で一般的に行われているが、コストダウンのため、
汎用樹脂の添加量がこれ以上になってくると、伸展性や
柔軟性、風合が低下するという問題点がある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
の課題を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、安価にして、且つ、外観、風合、接触
感、耐熱性、伸展性、強度およびクッション性に優れた
難燃性積層複合体を提供することである。
【0017】さらに、本発明の別の目的は、顕著な難燃
性を示し、焼却時に有毒ガスを発生せず、そして表層部
分の強度および柔軟性に優れたノンハロゲン難燃ポリオ
レフィン系樹脂発泡体からなる発泡層が、表皮材と良好
に接着している難燃性積層複合体を提供することであ
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の難燃性積層複合
体は、ポリプロピレン系樹脂でなる基材層、熱可塑性エ
ラストマーでなる表面層、ならびに、該表面層に対して
該基材層の裏面に形成され、ノンハロゲン難燃ポリオレ
フィン系樹脂発泡体でなる発泡層を有し、該ポリプロピ
レン系樹脂の重量平均分子量が10万〜45万であり、
該ポリプロピレン系樹脂のクロス分別法における各温度
範囲での溶出量が、該ポリプロピレン系樹脂の全重量に
対して、0℃以下で25〜75重量%、0℃超80℃以
下で5〜45重量%、80℃超100℃以下で1〜45
重量%、および100℃超125℃以下で1〜40重量
%であり、該熱可塑性エラストマーが、ポリオレフィン
系樹脂とα−オレフィン共重合体ゴムの部分架橋物との
ブレンド体であり、該発泡層の見かけ密度が0.02〜
0.2g/cm3、厚みが2〜5mmであり、該発泡層
の基材側表面から0.8mm以内の表層部分にあって、
長さ方向および幅方向に対してそれぞれ垂直な2つの厚
さ方向断面の、任意の厚み位置における一定面積中に中
心が位置する全気泡について、厚さ方向直径の平均値A
が0.05〜1mmであり、その80%以上の数の厚さ
方向直径が、該平均値Aの±15%の範囲内にあり、か
つ、長さ方向直径の平均値Bおよび幅方向直径の平均値
Cとするとき、0.6≦A/B≦1.5、および、0.
6≦A/C≦1.5の関係を満足する。
【0019】好適な実施態様においては、上記ノンハロ
ゲン難燃ポリオレフィン系樹脂発泡体が、ポリオレフィ
ン系樹脂100重量部に対して、ポリリン酸アンモニウ
ムと下記構造式で表される窒素含有化合物との混合物5
〜200重量部、金属酸化物0.03〜15重量部、お
よび熱分解型有機発泡剤を含有する樹脂組成物を架橋
し、発泡してなる:
【0020】
【化2】
【0021】ここで、R1〜R3は、それぞれ水素あるい
は炭素数1〜16個のヒドロキシアルキル基、ジヒドロ
キシアルキル基、ヒドロキシアリール基、またはジヒド
ロキシアリール基を示す。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明において、基材層を形成す
るポリプロピレン系樹脂(以下、PP系樹脂という)
は、重量平均分子量が10万〜45万、好ましくは14
万〜40万である。重量平均分子量が10万未満では、
得られる難燃性積層複合体の耐熱性、伸展性および強度
が不十分である。45万を超えると、得られる難燃性積
層複合体の柔軟性が不十分である。
【0023】上記PP系樹脂のクロス分別法における各
温度範囲での溶出量は、このPP系樹脂の全重量に対し
て、0℃以下で25〜75重量%、好ましくは30〜7
0重量%、0℃超80℃以下で5〜45重量%、好まし
くは8〜43重量%、80℃超100℃以下で1〜45
重量%、好ましくは1〜40重量%、そして、100℃
超125℃で1〜40重量%、好ましくは1〜35重量
%である。0℃以下での溶出量が25重量%未満では、
得られる難燃性積層複合体の柔軟性および伸展性が不十
分である。0℃超80℃以下での溶出量が5重量%未満
では、得られる難燃性積層複合体の柔軟性および伸展性
が不十分である。45重量%を超えると、得られる難燃
性積層複合体の耐熱性および強度が不十分である。80
℃超100℃以下での溶出量が1重量%未満では、得ら
れる難燃性積層複合体の柔軟性および伸展性が不十分で
ある。45重量%を超えると、得られる難燃性積層複合
体の耐熱性および強度が不十分である。100℃超12
5℃以下での溶出量が1重量%未満では、得られる難燃
性積層複合体の柔軟性および伸展性が不十分である。4
0重量%を超えると、得られる難燃性積層複合体の耐熱
性および強度が不十分である。
【0024】ここで、クロス分別法とは:溶媒に樹脂を
完全に溶解させた溶液を一定速度で冷却し、予め用意し
ておいた不活性単体表面に薄いポリマー層を生成させ
る;次いで、温度を連続的にまたは段階的に昇温し、順
次溶出する樹脂成分の濃度を検出する;そして、この濃
度から、組成分布(結晶性分布)を測定するものである
(温度上昇溶離分別)。
【0025】上記PP系樹脂は、例えば、以下のような
多段重合法により製造される。まず、第1段階として、
チタン化合物触媒およびアルミニウム化合物触媒の存在
下においてプロピレンモノマー、および必要に応じてエ
チレンモノマー、α−オレフィンモノマーを用いて重合
を行う。これにより、プロピレン単独重合体、プロピレ
ン−エチレン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共
重合体などが得られる。次いで、第2段階として、チタ
ン化合物触媒およびアルミニウム化合物触媒を含有する
状態、例えば、上記単独重合体や共重合体を含有する反
応液に、プロピレンモノマー、および必要に応じてエチ
レンモノマー、α−オレフィンモノマーを加えて共重合
させることにより、PP系樹脂が得られる。このとき、
第2段階で加えられる成分は1段で加えられても2段で
加えられてもよい。すなわち、この重合法は3段階以上
の他段階重合であり得る。この多段階反応により得られ
るPP系樹脂は、プロピレン単独重合体、プロピレン−
エチレン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合
体、またはプロピレン−エチレン−α−オレフィン共重
合体、あるいはその混合物であり得る。α−オレフィン
としては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、
4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン等が挙げられ
る。
【0026】以下同様に目的に応じて多段階の共重合反
応を行い得る。この製造方法の特徴は、重合を1段階で
終了するのではなく、2段階以上の多段重合を行うこと
にある。このことにより、複数の種類のポリマーを続け
て作り上げることが可能であり、通常の機械的混合によ
るポリマーブレンドとは全く異なる、分子内ブレンドの
ような共重合体が得られる。従って、上記PP系樹脂
は、その分子内で相対的に固い部分と相対的に柔らかい
部分が微分散した構造を有する。さらに、上記PP系樹
脂は、相対的に柔らかい共重合成分を約80〜95重量
%まで含有させることが可能となり、可塑化PVCと同
様な物性を有する。
【0027】このような製造方法としては、例えば、特
開平4−224809号公報に記載の方法がある。この
方法では、チタン化合物として、例えば、三塩化チタン
と塩化マグネシウムとを共粉砕し、これをオルトチタン
酸−n−ブチル、2−エチル−1−ヘキサノール、p−
トルイル酸エチル、四塩化ケイ素、フタル酸ジイソブチ
ル等で処理して得られる、平均粒子系15μmの球状固
体チタン触媒が用いられている。この方法では、更に重
合槽に電子供与体としてケイ素化合物、特にジフェニル
ジメトキシシランを添加し、更にヨウ化エチルも添加し
ている。
【0028】特開平3−97747号公報には、チタン
化合物として、塩化マグネシウムとアルコールの付加物
を四塩化チタンおよび電子供与体で処理したものを用い
ることが記載されている。
【0029】これらの方法の他にも、例えば、特開平4
−96912号公報、同4−96907号公報、同3−
174410号公報、同2−170803号公報、同2
−170802号公報、同3−205439号公報、同
4−153203号公報および特開昭61−42553
号公報等に、このような製造方法の記載がある。
【0030】本発明の難燃性積層複合体に含有されるP
P系樹脂を製造する際には、上記のような、公知の任意
の方法が使用され得る。このような製造方法により得ら
れる樹脂の市販品としては、トクヤマ社の「PER」お
よびハイモント社の「キャタロイ」等が挙げられる。こ
れらはいずれも本発明の難燃性積層複合体に用いること
ができる。これらは他樹脂とのブレンドも可能である。
さらに、本発明における基材層においても同様に用いる
ことができる。
【0031】本発明において、表面層を形成する熱可塑
性エラストマーは、ポリオレフィン系樹脂(以下、ポリ
オレフィン系樹脂Sという)とα−オレフィン共重合体
ゴムの部分架橋物とのブレンド体である。
【0032】上記ポリオレフィン系樹脂Sは、上記PP
系樹脂と同様の多段階重合により得られる。上記α−オ
レフィン共重合体ゴムの部分架橋物は、上記多段階重合
により得られる共重合体を、有機ペルオキシドを用いて
動的に熱処理することにより得られる。
【0033】上記ポリオレフィン系樹脂Sとしては、例
えば、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、ま
たはこれらと少量の他の重合性単量体との共重合体、あ
るいは、ペルオキシド架橋型ポリオレフィン系樹脂が挙
げられる。シート成形時の成形し易さ、シートの耐傷付
性等の点から、ポリエチレン、特に低密度ポリエチレン
とポリプロピレンとを10/90〜70/30の重量比
で含有するポリエチレン−ポリプロピレン共重合体が好
ましい。
【0034】上記α−オレフィン共重合体ゴムの部分架
橋物としては、エチレンと炭素数3〜14のα−オレフ
ィンとの2元共重合体ゴム、またはこれに各種ポリエン
化合物をさらに共重合させた3元共重合体ゴム、あるい
は、ペルオキシド型ポリオレフィン系重合体ゴムの部分
架橋物が挙げられる。主として強度の点から、エチレン
およびα−オレフィンを50/50〜90/10、好ま
しくは70/30〜85/15のモル比で含有する2元
共重合体ゴムが好ましい。さらに、ムーニー粘度ML
1+4(121℃)が約20以上のものが好ましく、より
好ましくは約40〜80のものである。
【0035】上記ブレンド体としては以下のものが挙げ
られる:(1)上記ポリオレフィン系樹脂Sおよび上記
α−オレフィン共重合体ゴムの部分架橋物の単なるブレ
ンド体;(2)上記(1)のブレンド体を動的に熱処理
して得られるブレンド体;(3)上記(2)のブレンド
体にさらにポリオレフィン系樹脂Sをブレンドして得ら
れるブレンド体;(4)上記ペルオキシド架橋型ポリオ
レフィン系樹脂および上記ペルオキシド型ポリオレフィ
ン系重合体ゴムのブレンド体を動的に熱処理して得られ
るブレンド体。これらは、特公平1−14023号公報
および特公平3−25346号公報に記載されている。
【0036】上記ブレンド体は、上記ポリオレフィン系
樹脂Sおよび上記α−オレフィン共重合体ゴムの部分架
橋物が、重量比で80/20〜20/80でなることが
好ましく、さらに好ましくは70/30〜30/70で
なる。
【0037】本発明において、基材層および表面層を形
成する材料中に、必要に応じて、顔料、染料等の着色
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、
充填剤等を添加することができる。
【0038】本発明において、発泡層の見かけの密度
は、0.02〜0.2g/cm3である。密度が0.0
2g/cm3未満では、発泡層の表面部分の強度が不十
分である。密度が0.2g/cm3を超えると、発泡層
の柔軟性が不十分である。
【0039】上記発泡層の厚みは、2〜5mmである。
2mm未満では、発泡層の柔軟性が不十分である。5m
mを超えると、成形時に長時間の加熱が必要となり工業
的に好ましくない。一般に、厚みが5mmを超える場合
には、発泡層を成型可能な温度まで加熱すると、加熱完
了時に発泡層表面が過加熱となり、表面あれが生じる恐
れがある。
【0040】上記発泡層の基材側表面から0.8mm以
内の表層部分に中心が位置する全ての気泡のこの発泡層
の厚さ方向の直径の平均値Aは、0.05〜1mmであ
る。平均値Aが0.05mm未満では、発泡の均一性が
不十分であるため発泡層の柔軟性が不十分である。1m
mを超えると、隣接する気泡の間隔が小さくなるため発
泡層の表層部分の強度が不十分である。上記平均値A
は、基材側に対して反対側でも同様であり得る。
【0041】上記気泡の80%以上の数の厚さ方向の直
径は、該平均値Aの±15%の範囲内にある。上記の数
が80%未満では、発泡層の柔軟性が不十分である。
【0042】上記平均値A、上記発泡層の長さ方向の気
泡の直径の平均値B、および上記発泡層の幅方向の気泡
の直径の平均値Cは、0.6≦A/B≦1.5、およ
び、0.6≦A/C≦1.5の関係を満足する。A/B
およびA/Cが0.6未満では、発泡層の表層部分の強
度が不十分である。1.5を超えると、発泡層の柔軟性
が不十分である。
【0043】気泡の大きさを制御する方法としては、例
えば、(1)熱分解型発泡剤を添加し、その分解温度以
上の所定温度に加熱された発泡炉内で樹脂を自由発泡さ
せる方法;(2)粒径の揃った熱分解発泡剤を用いて樹
脂を発泡させる方法;(3)均一な分散状態により均一
な強度を有する樹脂を用いて発泡させる方法;(4)架
橋助剤により均一に架橋された樹脂を用いて発泡させる
方法等が挙げられる。
【0044】上記(1)の方法の一例として、アゾジカ
ルボンアミドを用いる場合には、上記所定温度は、20
0〜270℃が好ましく、より好ましくは215〜26
0℃である。上記所定温度が200℃未満では、熱分解
速度が遅くなるため気泡が小さくなりすぎる。270℃
を超えると、熱分解速度が速くなるため気泡が大きくな
りすぎる。
【0045】上記(2)の方法において、上記粒径は、
3〜20μmが好ましく、より好ましくは4〜18μm
である。粒径が3μm未満では、発泡剤の熱分解速度が
速くなるため気泡が大きくなりすぎる。粒径が20μm
を超えると、熱分解速度が遅くなるため気泡が小さくな
りすぎる。
【0046】上記(4)の方法における架橋助剤として
は、好ましくは炭素数2〜18の脂肪族2価アルコール
のジ(メタ)アクリレート、芳香族多価カルボン酸アリ
ルエステル等が挙げられる。
【0047】さらに、気泡の厚み方向の直径、すなわち
上記平均値Aを制御する方法としては、例えば、熱分解
型発泡剤を添加した樹脂の連続発泡において、発泡炉内
への樹脂の進入速度に対し比較的小さい延伸比の巻き取
り速度で巻き取る方法が挙げられる。上記巻き取り速度
は、0.5〜2.5m/秒の進入速度に対して1〜5倍
が好ましく、より好ましくは1.5〜4倍である。上記
巻き取り速度が1倍未満では、気泡の厚み方向の直径が
大きくなりすぎる。5倍を超えると、気泡の厚み方向の
直径が短くなりすぎる。この方法により、上記A/Bお
よび上記A/Cも制御され得る。
【0048】上記発泡層の120℃におけるキシレン抽
出残分は、好ましくは20〜80重量%である。上記残
分が20重量%未満では、発泡層の表層部分の強度が不
十分である。80重量%を超えると、発泡層の柔軟性が
不十分である。
【0049】ここでキシレン抽出残分とは、発泡層0.
1gを秤取してその気泡を潰し、温度120℃のキシレ
ン50ml中で24時間保持した後、200メッシュの
金網を通過させたときの残存物の乾燥重量(g)から、
次式により算出されるものである。
【0050】
【数1】
【0051】本発明の発泡層は、好ましくは、ポリオレ
フィン系樹脂(以下、ポリオレフィン系樹脂Fとい
う)、ポリリン酸アンモニウム、窒素含有化合物、金属
酸化物および熱分解型有機発泡剤を含有する樹脂組成物
を架橋、発泡してなる。
【0052】上記ポリオレフィン系樹脂Fは、上記表面
層を形成するポリオレフィン系樹脂と同様に多段階重合
により得られる。ポリオレフィン系樹脂Fは、エチレン
単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、プ
ロピレン−α−オレフィン共重合体、またはエチレン−
プロピレン−α−オレフィン共重合体、あるいはその混
合物であり得る。α−オレフィンとしては、1−ブテ
ン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペ
ンテン、1−オクテン等が挙げられる。
【0053】上記ポリオレフィン系樹脂Fには、α−オ
レフィン以外の共重合成分として、エチレン酢酸ビニル
共重合体、エチレンアクリレート共重合体等が用いられ
得る。
【0054】上記ポリオレフィン系樹脂Fは、ポリエチ
レン部分を80重量%以上、またはポリプロピレン部分
を85重量%以上含有することが好ましい。ポリエチレ
ン部分が80重量%未満、あるいは、ポリプロピレン部
分が85重量%未満では、発泡層の柔軟性が不十分であ
る。
【0055】上記ポリオレフィン系樹脂Fに用いられる
ポリプロピレン系樹脂は、メルトインデックス(AST
M D1238法により測定されるもので、以下MIと
いう)が0.2〜20のものが好ましい。上記MIが
0.2未満では、発泡層のシート化が困難である。20
を超えると、発泡層の耐熱性が不十分である。
【0056】上記ポリオレフィン系樹脂Fに用いられる
ポリエチレン系樹脂は、MIが0.1〜40のものが好
ましい。上記MIが0.1未満では、シート化された発
泡層の外観に問題を生じる。40を超えると、発泡層の
強度が不十分である。
【0057】上記ポリオレフィン系樹脂Fは、必要に応
じて架橋され得る。一般的な架橋方法としては、樹脂中
に混合した過酸化物等のラジカル発生剤を加熱分解させ
て架橋させる方法、電離性放射線の照射により架橋させ
る方法、架橋助剤としての多官能性モノマー存在下で過
酸化物または電離性放射線により架橋させる方法、ある
いはシラン架橋等が挙げられる。上記ラジカル発生剤と
しては、ベンゾイルペルオキシド、オクタノイルペルオ
キシド、デカノイルペルオキシド、アセチルペルオキシ
ド、t−ブチルペルオキシイソブチレート、クメンヒド
ロペルオキシド等が挙げられる。上記シラン架橋剤とし
ては、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニル
シラン等が挙げられる。
【0058】上記ポリオレフィン系樹脂Fを架橋する場
合において、このポリオレフィン系樹脂Fを含有する樹
脂組成物中のポリエチレン系樹脂の割合が80重量%未
満の場合には、架橋助剤が用いられる。この架橋助剤
は、多官能性モノマーで、かつ、電離性放射線または過
酸化物により架橋反応を起こすものであれば、いずれも
が用いられ得る。上記架橋助剤は、2種以上を混合して
も用いられ得る。
【0059】上記架橋助剤は、ポリオレフィン系樹脂F
100重量部に対して、0.05〜10重量部の割合で
配合されるのが好ましい。配合量が0.05重量部未満
では、架橋が不十分なため均質な発泡層が得られず、あ
るいは、高温での発泡層の強度が不十分である。10重
量部を超えると、架橋密度が大きくなりすぎるため成形
性に問題を生じる。
【0060】上記ポリリン酸アンモニウムは、好ましく
は重合度が200〜1000のものであり、好ましく
は、表面をメラミン/ホルムアルデヒド樹脂等で被覆さ
れた、易流動性で、かつ、水に難溶性の粉末状のものが
用いられる。
【0061】上記窒素含有化合物は、下記構造式で表さ
れる。
【0062】
【化3】
【0063】(式中R1〜R3は、それぞれ水素あるいは
炭素数1〜16個のヒドロキシアルキル基、ジヒドロキ
シアルキル基、ヒドロキシアリール基、またはジヒドロ
キシアリール基を示す。) 上記窒素含有化合物としては、イソシアヌール酸、モノ
(ヒドロキシメチル)イソシアヌレート、ビス(ヒドロ
キシメチル)イソシアヌレート、トリス(ヒドロキシメ
チル)イソシアヌレート、モノ(ジヒドロキシメチル)
イソシアヌレート、ビス(ジヒドロキシメチル)イソシ
アヌレート、トリス(ジヒドロキシメチル)イソシアヌ
レート、モノ(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレー
ト、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、
トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ト
リス(1,2−ジヒドロキシエチル)イソシアヌレー
ト、トリス(3−ヒドロキシプロピル)イソシアヌレー
ト、トリス(2,3−ジヒドロキシプロピル)イソシア
ヌレート、トリス(4−ヒドロキシブチル)イソシアヌ
レート、トリス(3,4−ジヒドロキシブチル)イソシ
アヌレート、トリス(8−ヒドロキシオクチル)イソシ
アヌレート、トリス(4−ヒドロキシフェニル)イソシ
アヌレート、トリス(2,4−ジヒドロキシフェニル)
イソシアヌレート、トリス(2,3−ジヒドロキシフェ
ニル)イソシアヌレート等が挙げられる。
【0064】上記ポリリン酸アンモニウムおよび上記窒
素含有化合物は、好ましくは、混合して難燃系として上
記樹脂組成物に用いられる。上記窒素含有化合物は、2
種以上混合され得る。この混合物の混合比は、ポリリン
酸アンモニウム/窒素含有化合物が、重量比で80/2
0〜50/50の範囲が好ましい。
【0065】上記難燃系は、ポリオレフィン系樹脂F1
00重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは、
15〜70重量部含有される。上記含有量が5重量部未
満では、十分な難燃性が得られない。200重量部を超
えると、機械的特性が不十分である。
【0066】上記難燃系に適合する難燃剤として、ヘキ
スト社製Hostaflam AP745が上市されている。
【0067】上記金属酸化物としては、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化コバルト、酸
化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸
化ニッケル、酸化亜鉛などが挙げられる。好ましくは、
二酸化チタンである。
【0068】上記熱分解型有機発泡剤としては、アゾジ
カルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,
N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p−トル
エンスルホニルヒドラジド、p,p’−オキシビス(ベ
ンゼンスルホニルヒドラジド)等が挙げられる。好まし
くは、アゾジカルボンアミド、N,N’−ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミンである。
【0069】上記熱分解型有機発泡剤は、上記ポリオレ
フィン系樹脂F100重量部に対し、好ましくは1〜4
0重量部含有される。上記含有量が1重量部未満では、
所定の発泡倍率が得られない。40重量部を超えると、
部分的に巨大気泡が発生し、均一な難燃発泡層が得られ
ない。
【0070】必要に応じて、水和金属酸化物、赤リン等
の難燃助剤が、上記ポリオレフィン樹脂Fの発泡を妨げ
ない範囲で上記樹脂組成物に含有され得る。
【0071】さらに必要に応じて、上記樹脂組成物に
は、その目的に応じて、酸化防止剤、安定剤、顔料、金
属害防止剤等が含有され得る。
【0072】上記樹脂組成物の発泡は、例えば、以下の
ように行われる。まず、単軸押出機、二軸押出機、バン
バリーミキサー、ニーダーミキサー、ロール等の混練装
置を用いて上記各成分を所定の割合で混練し、上記樹脂
組成物を得る。次いで、この樹脂組成物を成形機でシー
ト状に成形する。得られた成形体に所望により電離性放
射線を照射して架橋し、熱風炉中で加熱発泡して本発明
の発泡層を得る。上記架橋および発泡工程は、連続的
に、あるいは、バッチ式で行われ得る。
【0073】上記電離性放射線としては、電子線、γ
線、X線、中性子線等が挙げられる。電子線が好ましく
用いられ、その照射線量は、0.5〜20Mrad、好まし
くは1〜10Mradである。
【0074】本発明の難燃性積層複合体は、上記基材
層、上記表面層、ならびに、上記発泡層を有する。
【0075】上記難燃性積層複合体の基材層および表面
層(以下、基材層および表面層を合わせて表皮材とい
う)は、従来公知の製膜法、例えば、複数の押出機を用
いて、インフレーション成形、または、フィードブロッ
ク法、フィードブロックとマルチマニホールドダイの併
用型、マルチマニホールド法、マルチスロットルダイ法
等のTダイ成形による共押出、あるいは押出ラミネート
等により製造することができる。
【0076】上記表皮材に発泡層を積層する方法として
は、例えば、押し出されて溶融状態にある表皮材に発泡
層シートを重ね合わせるようにして一対のロール間を通
過させ、融着させる方法が一般的である。あるいは、上
記表皮材を一旦作製後、この表皮材と発泡層シートとを
加熱した後、一対のロール間を通過させ、融着させても
よい。
【0077】この際、表面を粗面化したエンボス加工用
の一対のロールを通過させるようにして、得られる難燃
性積層複合体の表面にエンボス加工を施してもよい。
【0078】表皮材と発泡層との接着性が悪い場合に
は、発泡層シートの基材側面に予め接着剤層を設けてお
いて、表皮材に接着剤層を介して発泡層を設けてもよ
い。
【0079】表面層の表面には、難燃性積層複合体の意
匠性を高めるために、印刷やトップコート等の処理が施
されていてもよい。
【0080】本発明において、基材層の肉厚は10〜1
000μmであるのが好ましい。又、表面層の肉厚は、
10〜100μmであるのが好ましい。
【0081】押出時の樹脂温度は、用いられる樹脂によ
って異なるが、一般的に基材層および表面層共に190
〜250℃である。
【0082】本発明において、発泡層が積層されること
によって、クッション性が優れた難燃性積層複合体とす
ることができる。
【0083】以下、作用について説明する。
【0084】上記表皮材は、上記PP系樹脂の分子量特
性および上記熱可塑性エラストマーのブレンド特性によ
り、外観、風合、接触感、耐熱性、伸展性および強度に
優れている。このような優れた特性を有する理由は、上
記PP系樹脂が、その分子内で相対的に固い部分と相対
的に柔らかい部分が微分散した構造を有し、さらに、相
対的に柔らかい共重合成分を約80〜95重量%の高濃
度まで含有させることが可能となるため、架橋を含まな
い材料であるにも関わらず可塑化PVCに非常に近い物
性を発揮するためと考えられる。
【0085】上記発泡層は、その密度および厚さ、なら
びに発泡層中の気泡の大きさおよび分布が制御されてい
るため、表層部分の強度および柔軟性に優れる。このよ
うな発泡層は、真空成形時に破泡等を生じず、クッショ
ン性に優れ、上記表皮材との接着性に優れる。さらに、
この発泡層は、ノンハロゲンで優れた難燃性を有するの
で、焼却時に有毒ガスを発生しない。
【0086】上記表面層、上記基材層、および上記発泡
層が積層されてなる本発明の難燃性積層複合体は、外
観、風合、接触感、耐熱性、伸展性、強度およびクッシ
ョン性に優れ、さらに、表皮材と発泡層の接着性に優れ
る。本発明の難燃性積層複合体は、ノンハロゲンで優れ
た難燃性を有するので、焼却時に有毒ガスを発生せず、
環境問題の点からも非常に優れている。
【0087】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に
おける評価項目は以下の通りである。本発明の実施例に
おいて、表面層形成材料および基材層形成材料として
は、下記のものを用いた。
【0088】〈評価項目〉 (1)風合 表皮材シートの表面の艶消し状態を目視で観察すること
により評価した。
【0089】(2)接触感 表皮材シートの表面を手で接触し、その柔軟性を評価し
た。
【0090】(3)耐熱性 表皮材シートを、オーブン中100℃で1時間加熱し、
収縮率を測定した。収縮率4%以下を良好とした。
【0091】(4)伸展性 表皮材シートから、長さ200mm、幅25mmの試料
片を作製し、テンシロンを用いて、常態で、引張速度2
00mm/分で100%延伸した。このときの極部伸び
の有無を観察することにより評価した。極部伸びが無い
ものを良好とした。
【0092】(5)強度 伸展性と同様の条件で延伸し、100%延伸時の応力が
0.9kg/cm2上のものを良好とした。
【0093】(6)材料コスト比 表皮材シート1kgを得るためのコストを算出した。
【0094】(7)外観1 表皮材シートの外観を目視で観察し、エンボスの加工状
態により評価した。
【0095】(8)外観2 発泡層表面を目視で観察し、膨れ、へこみ、表面荒れ等
が観察されない場合は○、一箇所でも観察される場合は
×とした。
【0096】(9)H/D値 難燃性積層複合体を遠赤外線ヒーターで加熱し、発泡層
の表層部分の温度を150〜160℃に昇温し、直径1
00mmの円柱状メス型金型を用いて真空成形し、得ら
れた成形品の深さH(cm)および直径D(cm)を測
定してその比H/Dを算出した。
【0097】(10)剥離強度 難燃性積層複合体から、長さ100mm、幅25mmの
試験片を作製し、オートグラフ(島津製作所社製、型
式:DSC−5000)を用いて、温度20℃または1
20℃で5分間保持した後、同一温度で基材層と発泡体
層とを剥離させた際の強度(kg/25mm)を測定し
た。
【0098】〈各層形成材料〉 (1a)表面層形成材料 (1)表面層形成材料1a−1:オレフィン系熱可塑性
エラストマー(三井石油化学社製、ミラストマー902
0N)40重量部、およびオレフィン系熱可塑性エラス
トマー(三井石油化学社製、ミラストマー8030N)
40重量部に、ポリプロピレン(チッソ社製、F312
2)20重量部をペレットブレンドしたもの。
【0099】(2)表面層形成材料1a−2:オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー(三井石油化学社製、ミラス
トマー9020N)30重量部に、ポリエチレン(三菱
油化社製、NF90)70重量部をペレットブレンドし
たもの。
【0100】(1b)基材層形成材料 (1)基材層形成材料1b−1:重量平均分子量17
万、クロス分別法により測定したPP系樹脂の全量に対
する溶出量が、0℃以下で38.5重量%であり、0℃
超80℃以下で21.8重量%、80℃超100℃以下
で36.4重量%、100℃超125℃以下で3.3重
量%であるPP系樹脂(ハイモント社製、キャロタイN
KS−052P)。
【0101】(2)基材層形成材料1b−2:重量平均
分子量36.5万、クロス分別法により測定したPP系
樹脂の全量に対する溶出量が、0℃以下で39.2重量
%であり、0℃超80℃以下で20.1重量%、80℃
超100℃以下で8.4重量%、100℃超125℃以
下で32.3重量%であるPP系樹脂(ハイモント社
製、キャロタイNKS025P)。
【0102】(3)基材層形成材料1b−3:重量平均
分子量24万、クロス分別法により測定したPP系樹脂
の全量に対する溶出量が、0℃以下で39.1重量%で
あり、0℃超80℃以下で26.7重量%、80℃超1
00℃以下で31.6重量%、100℃超125℃以下
で2.6重量%であるPP系樹脂(ハイモント社製、キ
ャロタイFX7083)。
【0103】(実施例1) (i)発泡層の製造 下記の表1に示すように、MIが1.5のポリプロピレ
ン70重量部、密度0.92g/cm3、MIが7.0
の直鎖状低密度ポリエチレン30重量部、およびポリリ
ン酸アンモニウム/窒素含有化合物系難燃剤(ヘキスト
社製、Hostaflam AP745)40重量部、ジビニルベンゼ
ン(和光純薬社製)1重量部、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート(新中村化学社製)1.5重量部、
およびアゾジカルボンアミド(大塚化学社製)10重量
部を、単軸押出機(池貝鉄工社製、型式:PCM−3
0)を用いて170℃で溶融混練して押し出し、厚さ1
mmの樹脂シートを得た。ついでこのシートに電子線照
射装置を用いて吸収線量が3.0Mradに相当する線
量を照射して架橋させた。ついでこのシートを250℃
に温度調節したオーブン中おいて、進入速度1.6m/
秒および巻取り速度8m/秒で連続的に延伸して加熱発
泡させて発泡層シートを得た。
【0104】得られた発泡層のキシレン抽出残分(重量
%)、密度(g/cm3)および厚み(mm)を測定
し、焼却試験を行った。さらに、発泡層の表層部分の気
泡の厚さ方向の直径の平均値A(mm)、一定面積中に
おける平均値A±15%の大きさの気泡数(n)、一定
面積中の全気泡数(N)を測定した。この測定方法は、
以下の通りである:発泡層をMD方向およびTD方向に
それぞれ垂直な2つの厚さ方向に切り出し、この切片を
走査型電子顕微鏡(日立製作所製、型式:S−230
0)を用いて倍率50倍で写真撮影し、観察した;写真
観察は、発泡層の表面から0.8mm以内の表層部分の
任意位置で一定面積(1.89mm2)中にある全気泡
について、個数を数え、厚さ方向の直径を測定した。さ
らに、上記全気泡について、長さ方向および幅方向の直
径をそれぞれ測定し、厚さ方向の直径の平均値A、長さ
方向の直径の平均値Bおよび幅方向の直径の平均値C、
ならびに、平均値の比A/BおよびA/Cを算出した。
【0105】上記発泡層の密度は、比重計(ミラージュ
社製、ED120T型)を用いて測定し、上記焼却試験
は、JIS D 1201に準拠して焼却性区分を評価
した。これらの結果もあわせて表1に示す。
【0106】(ii)難燃性複合積層体の製造 3種5層の共押出設備を使用し、図1に示すように、表
1に示す表面層形成材料1aを40mmφ押出機(プラ
スチック工学研究所社製)で、および、表1に示す基材
層形成材料1bを50mmφ押出機(プラスチック工学
研究所社製)で溶融混練し、フィードブロック2および
シングルマニホールドダイ3を通して押し出し、表皮材
シート4を得た。この際、樹脂温度は1a、1bともに
230℃、シングルマニホールドダイ3の温度は230
℃とした。
【0107】次いで、この表皮材シート4を、上記発泡
層シート1cとともに、40℃に温度制御された冷却エ
ンボスロールとゴムピンチロールからなる一対の引取り
ロール5,5’間を通過させて、圧着およびエンボス加
工を同時に行い、難燃性積層複合体を得た。
【0108】得られた難燃性積層複合体を上記(1)〜
(10)の評価に供した。評価結果を表2に示す。
【0109】(実施例2〜5)表1に示す材料および条
件で行ったこと以外は、実施例1と同様にして難燃性積
層複合体を得た。得られた難燃性積層複合体を上記
(1)〜(10)の評価に供した。評価結果を表2に示
す。
【0110】(比較例1)表1に示す材料を用いたこと
以外は、実施例1と同様にして発泡層シートを得た。さ
らに、図3に示すように、表1に示す表面層形成材料1
aを、口径110mmの押出機(図示せず)と金型6を
用いて、樹脂温度230℃および金型温度230℃で押
し出し、厚み100μmの単層シートを得た。上記発泡
層シート1cおよび単層シートを、40℃に温度制御さ
れた冷却エンボスロールとゴムピンチロールからなる一
対の引取りロール5,5’間を通過させて、圧着および
エンボス加工を同時に行い、難燃性積層複合体を得た。
【0111】得られた難燃性積層複合体を上記(1)〜
(10)の評価に供した。評価結果を表2に示す。
【0112】(比較例2)表1に示す材料および条件で
行ったこと、また表面層を厚み200μmの単層シート
としたこと以外は、比較例1と同様にして難燃性積層複
合体を得た。得られた難燃性積層複合体を上記(1)〜
(10)の評価に供した。評価結果を表2に示す。
【0113】
【表1】
【0114】
【表2】
【0115】表1および表2から明らかなように、本発
明の難燃性積層複合体は、安価で、かつ、外観、風合、
接触感、耐熱性、伸展性および強度に優れる。
【0116】
【発明の効果】本発明によれば、安価にして、且つ、外
観、風合、接触感、耐熱性、伸展性、強度およびクッシ
ョン性に優れた難燃性積層複合体が提供される。さら
に、顕著な難燃性を示し、焼却時に有毒ガスを発生せ
ず、そして表層部分の強度および柔軟性に優れたノンハ
ロゲン難燃ポリオレフィン系樹脂発泡体からなる発泡層
が、表皮材と良好に接着している難燃性積層複合体が提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の難燃性積層複合体の積層方法の一例を
示す模式図である。
【図2】図1のAの部分の拡大断面図である。
【図3】難燃性積層複合体の比較例の積層方法を示す模
式図である。
【符号の説明】
1a 表面層形成材料 1b 基材層形成材料 1c 発泡層シート 2 フィードブロック 3 シングルマニホールドダイ 4 表皮材シート 4a 表面層 4b 基材層 5 冷却エンボスロール 5’ ゴムピンチロール
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 23/00 LBZ C08L 23/00 LBZ C09K 21/04 C09K 21/04 21/10 21/10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレン系樹脂でなる基材層、熱
    可塑性エラストマーでなる表面層、ならびに、該表面層
    に対して該基材層の裏面に形成され、ノンハロゲン難燃
    ポリオレフィン系樹脂発泡体でなる発泡層を有し、 該ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量が10万〜4
    5万であり、該ポリプロピレン系樹脂のクロス分別法に
    おける各温度範囲での溶出量が、該ポリプロピレン系樹
    脂の全重量に対して、0℃以下で25〜75重量%、0
    ℃超80℃以下で5〜45重量%、80℃超100℃以
    下で1〜45重量%、および100℃超125℃以下で
    1〜40重量%であり、 該熱可塑性エラストマーが、ポリオレフィン系樹脂とα
    −オレフィン共重合体ゴムの部分架橋物とのブレンド体
    であり、 該発泡層の見かけ密度が0.02〜0.2g/cm3
    厚みが2〜5mmであり、 該発泡層の基材側表面から0.8mm以内の表層部分に
    あって、長さ方向および幅方向に対してそれぞれ垂直な
    2つの厚さ方向断面の、任意の厚み位置における一定面
    積中に中心が位置する全気泡について、 厚さ方向直径の平均値Aが0.05〜1mmであり、そ
    の80%以上の数の厚さ方向直径が、該平均値Aの±1
    5%の範囲内にあり、かつ長さ方向直径の平均値Bおよ
    び幅方向直径の平均値Cとするとき、0.6≦A/B≦
    1.5、および、0.6≦A/C≦1.5の関係を満足
    することを特徴とする、 難燃性積層複合体。
  2. 【請求項2】 前記ノンハロゲン難燃ポリオレフィン系
    樹脂発泡体が、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対
    して、ポリリン酸アンモニウムと下記構造式で表される
    窒素含有化合物との混合物5〜200重量部、金属酸化
    物0.03〜15重量部、および熱分解型有機発泡剤を
    含有する樹脂組成物を架橋し、発泡してなる、請求項1
    に記載の難燃性積層複合体: 【化1】 ここで、R1〜R3は、それぞれ水素あるいは炭素数1〜
    16個のヒドロキシアルキル基、ジヒドロキシアルキル
    基、ヒドロキシアリール基、またはジヒドロキシアリー
    ル基を示す。
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