JP2983304B2 - ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
架橋発泡体に関し、さらに詳しくは、高温領域における
伸び率、表皮強度が改善され、複雑で深い形状に対して
も成形加工性が優れたポリオレフィン系樹脂架橋発泡体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレン系樹脂に、ジビニルベン
ゼンやジエチレングリコールジメタクリレートなどの架
橋助剤を添加し、有機過酸化物または電離性放射線を照
射することにより架橋し、加熱発泡することにより架橋
発泡体を得ることは公知の技術である（特公昭４６−３
８７１６号、特開昭１１２９４０号、特開昭５７−２１
２２３６号、特開昭５９−１９１１０７号、特公昭６０
−２８８５２号、特公平１−２７２６４１号など）。

【０００３】ポリプロピレン系樹脂架橋発泡体は、ポリ
オレフィン系樹脂架橋発泡体の中でも最高の融点をも
ち、１１０〜１２０℃での伸び性に優れているため、車
輛関係を始めとして、各種分野において賞用されてい
る。しかしながら、従来の方法で製造されたポリプロピ
レン系樹脂架橋発泡体は、１１０〜１２０℃での伸び性
は優れているものの、１４０〜１６０℃の高温領域にお
いては、伸び性が急速に低下し、高温で成形すると形状
保持性に劣るという問題があり、しかも表皮強度も低下
する。

【０００４】最近の成形分野において、例えば、車輌内
装材などでは、ドア、インスツルメントパネル、コンソ
ールボックス等、複雑な形状に加工されたり、深絞り成
形が要求されている。また、生産性向上のための急加
熱、それに伴う加工温度の上昇のため、高温領域、特に
１４０〜１６０℃での伸び性、表皮強度の向上が要求さ
れてきた。しかしながら、これらの要求水準に適合する
架橋発泡体については提案されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
領域、特に、１４０〜１６０℃での伸び率および表皮強
度の低下が抑制され、複雑で深い形状に対しても成形加
工性に優れたオレフィン系樹脂架橋発泡体を提供するこ
とにある。本発明者らは、従来技術の有する問題点を克
服するために鋭意研究した結果、ポリプロピレン系樹脂
とポリエチレン系樹脂に、両者の相溶化剤的役割を果た
す超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）をブレンドした
ものを樹脂成分として使用することにより、高温領域で
の伸び率および表皮強度の改善された架橋発泡体の得ら
れることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。

【０００６】

【発明を解決する手段】かくして、本発明によれば、ポ
リオレフィン系樹脂、熱分解型発泡剤および架橋助剤を
含有する発泡性樹脂組成物を架橋、発泡してなるポリオ
レフィン系樹脂架橋発泡体であって、該ポリオレフィン
系樹脂が、 （Ａ）融点が１３０〜１６５℃のポリプロピレン系樹脂
４０〜９０重量部、 （Ｂ）メルトインデックスが２〜４０で、密度（ｇ／ｃ
ｍ³）が０．９２〜０．９６であるエチレン−αオレフ
ィン共重合体５〜５０重量部、および （Ｃ）メルトインデックスが０．５〜４０で、密度（ｇ
／ｃｍ³）が０．９０以上０．９２未満のエチレン−α
オレフィン共重合体５〜４０重量部を含有するものであ
ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂架橋発泡体が
提供される。

【０００７】以下、本発明について詳述する。本発明で
使用される（Ａ）ポリプロピレン系樹脂は、プロピレン
のホモポリマーまたはプロピレンを主成分とする共重合
体であり、ランダム、ブロックのいずれでもよいが、立
体規則性触媒を用いて作られたアイソタクチック・ポリ
プロピレンが好ましい。共重合体は、通常、プロピレン
の含有率が９０％以上のエチレンや他のαオレフィンと
の共重合体である。αオレフィンとしては、エチレン、
１−ブテン、２−ブテン、イソプロピレン、４−メチル
−１−ペンテン、１−オクテン、イソオクテン、１−ヘ
キセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン等を挙げるこ
とができる。

【０００８】（Ａ）のポリプロピレン系樹脂の融点（ｍ
ｐ）は１３０〜１６５℃で、メルトインデックス（Ｍ
Ｉ：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８）は０．５〜１５である。Ｍ
Ｉが０．５未満では流動性が低く押出成形性が低下し、
１５を越えると成形が困難となる。ポリプロピレン系樹
脂の配合割合は、４０〜９０重量部、好ましくは５０〜
８０重量部である。この配合割合が過小であると、高温
での物性が低下するため好ましくない。逆に、この配合
割合が過小であると、架橋発泡性、成形加工性が不十分
となる。

【０００９】（Ｂ）のエチレン−αオレフィン共重合体
は、融点が９５〜１３５℃、ＭＩが２〜４０、密度（ｇ
／ｃｍ³）が０．９２〜０．９６のポリエチレン系樹脂
である。配合割合は５〜５０重量部、好ましくは１０〜
４０重量部である。

【００１０】（Ｃ）のエチレン−αオレフィン共重合体
は、ＭＩが０．５〜４０、好ましくは２〜２０、密度
（ｇ／ｃｍ³）が０．９０以上０．９２未満、好ましく
は、０．９０〜０．９１のポリエチレン系樹脂（以下、
ＶＬＤＰＥという）である。配合割合は５〜４０重量
部、好ましくは１０〜３０重量部である。

【００１１】上記でいうαオレフィンとしては、プロピ
レン、１−ブテン、２−ブテン、イソプロピレン、４−
メチル−１−ペンテン、１−オクテン、イソオクテン、
１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキセン等があ
る。

【００１２】また、（Ｂ）および（Ｃ）の各ポリエチレ
ン系樹脂の配合割合が、上記範囲内にあることによっ
て、高温での物性および成形性が良好な架橋発泡体を得
ることができる。特に、ＶＬＤＰＥの配合割合が上記範
囲内にあることによって、高温での伸び率および表皮強
度を改善することができる。

【００１３】以上のポリオレフィン系樹脂成分に、熱分
解型発泡剤、架橋助剤、各種添加剤を加え、公知のポリ
オレフィン系樹脂架橋発泡体を製造する方法により架橋
発泡体を得ることができる。ここで、一般的な製造方法
について説明する。

【００１４】ポリオレフィン系樹脂、発泡剤、架橋助剤
を含む混合物を電離性放射線で架橋し、しかる後、発泡
剤の分解温度以上に加熱して発泡させる方法、あるい
は、ポリオレフィン系樹脂、発泡剤、有機過酸化物、架
橋促進剤、場合によっては架橋調節剤からなる混合物を
有機過酸化物および発泡剤の分解温度以上に加熱して架
橋と発泡を行なわせる方法などが挙げられるが、成形加
工性から見た場合、電離性放射線による架橋法を用いる
のが好ましい。

【００１５】本発明では発泡剤とし、加熱された時に分
解して気体を発生する化合物で、例えば、アゾジカルボ
ンアミド、オキシベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾジカル
ボンアミド等の熱分解型発泡剤を用いる。熱分解型発泡
剤の添加割合は、所望の発砲倍率に応じて適宜定めるこ
とができるが、樹脂成分１００重量部に対して、通常、
２〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部である。

【００１６】架橋助剤としては、例えば、ジビニルベン
ゼン（ＤＶＢ）、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート（ＡＴＭＰ）、エチレングリコールジメタクリレー
ト等に代表される多官能モノマー、１・４ポリブタジエ
ン（ＰＢ）に代表される不飽和二重結合をもったポリマ
ーを挙げることができる。これらの架橋助剤の添加割合
は、所望の架橋度合い等に応じて適宜定めることができ
るが、樹脂成分１００重量部に対して、通常、多官能モ
ノマーの場合には、１〜１０重量部、ＰＢなどの不飽和
二重結合を有するポリマーの場合には、４〜２０重量部
の範囲が好ましい。

【００１７】さらに、必要に応じて各種添加剤、例え
ば、抗酸化剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止
剤、顔料等を加えることができる。以上の混合物、すな
わち、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、熱
分解型発泡剤、架橋助剤および所望により各種添加剤
を、発泡剤が分解する温度未満で、例えば、バンバリミ
キサー、単軸押出機、多軸押出機等を用いて、溶融混練
し、所望の形状に成形する。通常は、シート状に成形す
る。成形された発泡性樹脂組成物は、次に架橋発泡され
るが、有機過酸化物を使用する場合は、有機過酸化物お
よび発泡剤の分解温度以上に加熱して、架橋と発泡を行
なわせる。

【００１８】発泡性組成物を電離性放射線を照射するこ
とによって架橋する場合、電離性放射線としては、α、
β、γ線が好ましいが、Ｘ線や紫外線を用いてもよい。
これらの放射線照射量は、架橋促進剤の種類、目的とす
る架橋の割合によって異なるが、一般に０．１〜５０Ｍ
ｒａｄ、好ましくは０．５〜２０Ｍｒａｄである。この
ようにして架橋された樹脂組成物の発泡は、発泡剤の分
解温度以上の温度に加熱することにより行なう。この加
熱発泡は、例えば、縦型発泡炉、横型発泡炉、ソルトバ
ス、メタルバス等を用いて行なう。

【００１９】なお、得られた架橋発泡体のゲル分率が２
０〜７０％となるように照射線量、架橋助剤の添加量等
を調整することが好ましい。ゲル分率が過小であると、
耐熱性を得ることができず、逆に、過大であると、伸び
率などの可撓性に欠けるため、いずれも好ましくない。

【００２０】

【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げて本発明
についてさらに具体的に説明するが、本発明は、これら
の実施例のみに限定されるものではない。

【００２１】［実施例１〜７］表１に示すポリプロピレ
ン系樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン系樹脂（ＰＥ−）お
よびＶＬＤＰＥ（ＰＥ−）を樹脂成分として用い、こ
の樹脂成分１００重量部に対して、熱分解型発泡剤とし
てアゾジカルボンアミド１０重量部、架橋助剤としてト
リメチロールプロパントリアクリレート２重量部、抗酸
化剤０．５重量部を配合し、１５０ｍｍφのベント式単
軸押出機を使用して、樹脂温１００℃以下で押出し、厚
み１．０ｍｍのシートを得た。

【００２２】このシートに電離性放射線を４．０Ｍｒａ
ｄ照射して架橋させた。次に、２５０に加熱した熱風オ
ーブン中に入れて発泡させ、厚み約２．０ｍｍの架橋発
泡体を得た。得られた発泡体について、高温伸度（伸び
率）、高温での表皮強度、真空成形性、加工時のフクレ
現象を測定または評価した。得られた発泡体の物性につ
いて表１に示す。なお、各物性の測定方法、評価方法
は、以下の通りである。

【００２３】＜伸度＞温度条件を１４０℃または１６０
℃に設定した保温箱に５分間放置した後、引張試験機に
て測定した（ＪＩＳ Ｋ−６７６７に準拠）。

【００２４】＜真空成形性＞遠赤外線ヒーターにて発泡
体の表面温度が１５０℃〜１６０℃になるように設定
し、円柱状メス型金型を用いて真空成形を行ない、その
成形時の深さＤと直径Ｌの比（Ｄ／Ｌ）で表示した。こ
の値が大きいほど成形性が良好であることを示す。

【００２５】＜高温表皮強度＞表皮材を張り合わせた発
泡体を２５ｍｍ幅の短冊状に作り、一部の表皮材と発泡
体を剥離し、１５０℃に設定した保温箱に５分間放置
後、垂直に５００ｍｍ／分の速度で引っ張りその応力を
求めた。

【００２６】＜成形時のフクレ＞発泡体に表皮材を張り
合わせたものを真空成形し、発泡体との分離状態の有無
を評価した。

【００２７】［比較例１〜４］表２に示すポリプロピレ
ン系樹脂（ＰＰ）とポリエチレン系樹脂（ＰＥ−）を
用いたこと以外は、実施例と同様にして架橋発泡体を得
た。結果を表２に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】 表１および表２から明らかなように、ＶＬＤＰＥを配合
した組成物を用いて得た発泡体（実施例１〜７）は、配
合していない組成物を用いて得た発泡体（比較例１〜
４）と比べて、１６０℃および１４０℃における伸度が
改善されており、成形時のフクレ等の異常も無く、かつ
真空成形性に優れていることが分かる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＰとＰＥの間の相溶
化剤的役割をするＶＬＤＰＥを混合することにより、高
温領域、特に、１４０〜１６０℃における伸び率、およ
び表皮強度を改善することができ、成形性が著しく改善
されたポリオレフィン系樹脂架橋発泡体を提供すること
ができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂、熱分解型発泡剤
   および架橋助剤を含有する発泡性樹脂組成物を架橋、発
   泡してなるポリオレフィン系樹脂架橋発泡体であって、
   該ポリオレフィン系樹脂が、 （Ａ）融点が１３０〜１６５℃のポリプロピレン系樹脂
   ４０〜９０重量部、 （Ｂ）メルトインデックスが２〜４０で、密度（ｇ／ｃ
   ｍ³）が０．９２〜０．９６であるエチレン−αオレフ
   ィン共重合体５〜５０重量部、および （Ｃ）メルトインデックスが０．５〜４０で、密度（ｇ
   ／ｃｍ³）が０．９０以上０．９２未満のエチレン−α
   オレフィン共重合体５〜４０重量部を含有するものであ
   ることを特徴とするポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。