JPH05214143A

JPH05214143A - ポリプロピレン系樹脂架橋発泡体

Info

Publication number: JPH05214143A
Application number: JP1892892A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Takahashi; 栄一高橋; Toshihiro Arai; 俊弘新井; Hirobumi Inoue; 博文井上
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-02-04
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】高温での伸度、温度依存性、成形時のブリッ
ジを改善し、高温領域での深絞り成形性に優れたポリプ
ロピレン系樹脂架橋発泡体を提供すること。【構成】ポリプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤及び
架橋助剤を含む発泡性樹脂組成物を架橋・発泡して成る
ポリプロピレン系樹脂架橋発泡体において、該ポリプロ
ピレン系樹脂が、（ａ）立体規則性触媒を用いて重合さ
れ、エチレンの含有量が３〜７重量％で、融点が１３０
〜１４５℃のエチレン−プロピレンランダム共重合体４
０〜７５重量部、（ｂ）立体規則性触媒を用いて重合さ
れ、エチレンの含有量が１〜７重量％で、ブテンの含有
量が１〜７重量％であり、かつ、エチレンとブテンの含
有量の合計が４〜１４重量％で、融点が１２０〜１４０
℃のエチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体５
〜４０重量部、及び（ｃ）融点が１０５〜１３５℃のポ
リエチレン系樹脂５〜４０重量部を含有するものである
（合計１００重量部）ポリプロピレン系樹脂架橋発泡
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン系樹脂
架橋発泡体に関し、更に詳しくは、高温領域での伸びや
抗張力が改善され、複雑で深い形状に対しても成形加工
性に優れたポリプロピレ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、熱分解型発泡
剤、及びジビニルベンゼンや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、加熱発砲
して架橋発泡体を得ることは公知の技術である（特公昭
４６−３８７１６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高い融点を持ち、
１１０〜１２０℃での伸びに優れているため、車両関係
をはじめとして、各種分野において汎用されている。し
かし、従来のポリプロピレン系樹脂架橋発泡体は、１４
０〜１６０℃の高温領域では伸びが急速に低下し、高温
で成形すると形状保持性に劣るという問題がある。さら
に、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡体は、高温での抗張
力が高く、複雑な形状に成形加工した場合、ブリッジ
（隙間）が生じるなどの問題があった。

【０００４】最近の発泡体の成形分野において、例え
ば、車両内装材などでは、ドア、インスツルメントパネ
ル、コンソールボックス等の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、生産性の向上
のための急加熱、それに伴う加工温度の上昇のため、特
に１４０〜１６０℃での伸び性（伸度）が要求される。
しかしながら、従来のポリプロピレン系樹脂架橋発泡体
は、温度依存性が大きく、これらの要求特性については
不十分であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
での伸度、温度依存性、成形時のブリッジを改善し、高
温領域での深絞り成形性に優れたポリプロピレン系樹脂
架橋発泡体を提供することにある。

【０００６】本発明者らは、鋭意研究した結果、樹脂成
分として、立体規則性触媒を用いて重合した２種類のポ
リプロピレン系樹脂と、ポリエチレン系樹脂とのブレン
ド物を使用し、常法により架橋・発砲させることによ
り、前記目的を達成できることを見いだし、その知見に
基づいて本発明を完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポリプ
ロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤及び架橋助剤を含む発
泡性樹脂組成物を架橋・発泡して成るポリプロピレン系
樹脂架橋発泡体において、該ポリプロピレン系樹脂が、
（ａ）立体規則性触媒を用いて重合され、エチレンの含
有量が３〜７重量％で、融点が１３０〜１４５℃のエチ
レン−プロピレンランダム共重合体４０〜７５重量部、
（ｂ）立体規則性触媒を用いて重合され、エチレンの含
有量が１〜７重量％で、ブテンの含有量が１〜７重量％
であり、かつ、エチレンとブテンの含有量の合計が４〜
１４重量％で、融点が１２０〜１４０℃のエチレン−プ
ロピレン−ブテンランダム共重合体５〜４０重量部、及
び（ｃ）融点が１０５〜１３５℃のポリエチレン系樹脂
５〜４０重量部を含有するものである（合計１００重量
部）ことを特徴とするポリプロピレン系樹脂架橋発泡体
が提供される。

【０００８】以下、本発明について詳述する本発明で使
用するポリプロピレン系樹脂の１つは、立体規則性触媒
を用いて重合され、エチレンの含有量が３〜７重量％
で、融点が１３０〜１４５℃のエチレン−プロピレンラ
ンダム共重合体（樹脂ａ）である。エチレンの好ましい
含有量は３．５〜６重量％である。エチレン含有量が低
く、融点が高くなり過ぎると、高温での伸度が低下し
て、深絞り性が悪くなり、また、高温での抗張力が大き
くなるため、成形時にブリッジが生じやすい。

【０００９】本発明で使用するもう１つのポリプロピレ
ン系樹脂は、立体規則性触媒を用いて重合され、エチレ
ンの含有量が１〜７重量％で、ブテンの含有量が１〜７
重量％であり、かつ、エチレンとブテンの含有量の合計
が４〜１４重量％で、融点が１２０〜１４０℃のエチレ
ン−プロピレン−ブテンランダム共重合体（樹脂ｂ）で
ある。エチレンの含有量が２〜５重量％で、ブテンの含
有量が３〜５重量％であり、かつ、エチレンとブテンの
含有量の合計が６〜１０重量％であることが好ましい。
エチレン及びブテンの含有量が低く、融点が高くなり過
ぎると、高温での伸度が低下して、深絞り性が悪くな
り、また、高温での抗張力が大きくなるため、成形時に
ブリッジが生じやすい。

【００１０】ポリプロピレン系樹脂（ａ）及び樹脂
（ｂ）のメルトインデックス（ＭＩ）、分子量、分子量
分布などについては、特に限定されないが、ＭＩ（ＡＳ
ＴＭＤ１２３８）が通常０．５〜１５、重量平均分子
量（Ｍｗ）が１８万〜２９万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍ
ｎ）が３．３〜５．５のものが好ましい。

【００１１】また、樹脂（ａ）及び樹脂（ｂ）における
エチレンまたはブテンのポリプロピレン連鎖への入り方
は、どの部分にも均一に分布していること、すなわちラ
ンダム共重合体であることが望ましい。例えば、ポリプ
ロピレン連鎖中にエチレンのブロック部分が多いと、融
点のピークが２か所に発現したり、また、その結果、ポ
リプロピレンの分子鎖が長くなり、部分的に融点の高い
ホモポリプロピレンができてしまうため好ましくない。

【００１２】本発明で使用するポリエチレン系樹脂は、
融点が１０５〜１３５℃のポリエチレン系樹脂（樹脂
ｃ）であり、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ンなどが挙げられ、特に制限はないが、これらの中でも
線状低密度ポリエチレンが望ましい。

【００１３】各樹脂成分の配合割合は、樹脂（ａ）が４
０〜７５重量部、好ましくは５０〜７０重量部、樹脂
（ｂ）が５〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重量
部、樹脂（ｃ）が５〜４０重量部、好ましくは１０〜３
０重量部である（合計１００重量部）。

【００１４】これら樹脂成分の１つでも欠けると、深絞
り性が悪くなり、ブリッジを生じやすくなる。樹脂
（ａ）が多すぎると耐衝撃性が悪くなり、樹脂（ｂ）が
多すぎると耐熱性が悪くなり、樹脂（ｃ）が多すぎると
高温時の伸度が悪くなる。以上の樹脂成分に、熱分解型
発泡剤、架橋助剤、及び必要に応じて各種添加剤を加
え、公知のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体の製造方法
により架橋発泡体を製造する。

【００１５】具体的には、ポリプロピレン系樹脂、熱分
解型発泡剤、架橋助剤等を含む混合物をシート状などの
所定形状に成形し、電離性放射線を照射して架橋した
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、ポリプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤、有
機過酸化物、架橋助剤等を含む混合物をシート状などの
所定形状に成形し、有機過酸化物及び発泡剤の分解温度
以上に加熱して架橋と発泡を行わせる方法などが挙げら
れる。成形加工性の観点からは、電離性放射線による照
射架橋法が好ましい。

【００１６】熱分解型発泡剤としては、例えば、アゾジ
カルボンアミド（ＡＤＣＡ）、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、ジニトロソパ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加熱された時に分解
して気体を発生する化合物が用いられる。熱分解型発泡
剤の添加割合は、所望の発泡倍率に応じて適宜定めるこ
とができるが、通常、樹脂成分１００重量部に対して、
２〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部である。

【００１７】架橋助剤としては、例えば、ジビニルベン
ゼン（ＤＶＢ）、ジアリルフタレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート等の多官能モノ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、樹脂成分１００重量部
に対して、通常１〜１０重量部である。さらに必要に応
じて各種添加剤、例えば、抗酸化剤、顔料、紫外線吸収
剤、老化防止剤などを加えることができる。

【００１８】これらの混合物を押出機（単軸、２軸）や
バンバリーミキサー、ニーダーなどで、発泡剤の分解温
度以下で溶融・混練し、押出して発泡性シートにする。
得られた発泡性シートに、電子線、α線、β線、γ線等
の電離性放射線を照射して架橋させ、さらに、これを熱
風循環オーブン、ソルトバスまたはメタルバス中で、発
泡剤の分解温度以上の温度で発泡させて、ポリプロピレ
ン系樹脂架橋発泡体とする。

【００１９】電離性放射線としては、電子線が好まし
く、照射線量は通常０．１〜５０Ｍｒａｄ、好ましくは
０．５〜２０Ｍｒａｄである。得られた架橋発泡体の架
橋度（ゲル分率）が２０〜７０％の範囲となるように照
射線量や架橋助剤の添加量等を調節することが好まし
い。架橋度が小さすぎると耐熱性が低下し、大きすぎる
と伸びなどの可撓性が低下する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
を挙げて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。なお、発泡体の物性
の測定方法は以下のとおりである。

【００２１】〈架橋度〉発泡体約５０ｍｇを秤量し、１
２０℃のキシレン中に２４時間浸した後、それを取り出
し、８時間乾燥後に重さを測り、その重さを最初の発泡
体の重さで割ったものに１００をかけて算出する。

【００２２】〈伸度と抗張力〉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。ＪＩＳＫ−６７６７に準拠。Ｍ
Ｄ：縦方向、ＴＤ：横方向。

【００２３】〈深絞り性〉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、図
１に示すような円柱状メス型を用いて真空成形を行い、
その成形時の深さ（Ｈ）と直径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）
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。

【００２４】〈耐ブリッジ性〉図２に示すようなピラミ
ッド型（１）を作成して、発泡シートで覆い、型の中か
ら減圧して発泡シートを型に密着させた。まず、図３に
示すようにクランプで保持した発泡シート（２）を上下
からヒーター（３）で加熱し、次いで図４に示すように
型を発泡シートで覆い、減圧して型に密着させた。図５
に示すように、コーナー部に空隙（４）が発生した場合
には、耐ブリッジ性が不良であると評価し、図６に示す
ように発泡シートが型に密着して空隙を生じなかった場
合に耐ブリッジ性が良好であると評価した。評価は、目
視により次の３段階で行った。 ◎：発泡シートが型に完全に密着していた。 ○：発泡シートが型にほぼ密着していた。 ×：コーナーに空隙が生じていた。

【００２５】［実施例１］立体規則性触媒で重合され、
エチレン含有量３．６％、融点１４０℃のエチレン−プ
ロピレンランダム共重合体（樹脂ａ）７０重量部、立体
規則性触媒で重合され、エチレン含有量３．０％、ブテ
ン含有量４．０％、融点１２６℃のエチレン−プロピレ
ン−ブテンランダム共重合体（樹脂ｂ）１０重量部、及
び融点１２０℃の線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ：樹脂ｃ）２０重量部に、アゾジカルボンアミド（Ａ
ＤＣＡ）１０重量部、抗酸化剤１重量部、架橋剤として
ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）３重量部を加え、６５ｍｍ
φ２軸押出機にて溶融混練し、厚さ１．０ｍｍの発泡性
シートを得た。得られた発泡性シートに２．０Ｍｒａｄ
の電子線を照射した後、熱風循環式発泡炉で温度２５０
℃で発泡させ、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ
³の発泡体を得た。

【００２６】［比較例１］樹脂成分として実施例１の樹
脂（ａ）７０重量部と樹脂（ｃ）３０重量部を用いたこ
と以外は実施例１と全く同様にして、厚み２．５ｍｍ、
密度０．０４ｇ／ｃｍ³の発泡体を得た。この発泡体
は、高温時の伸度があまり良好ではなかった。また、耐
ブリッジ性も良くなかった。

【００２７】［実施例２］エチレン含有量４．５％、融
点１３８℃の樹脂（ａ）５０重量部、エチレン含有量
３．０％、ブテン含有量４．０％、融点１２９℃の樹脂
（ｂ）３０重量部、融点１２２℃のＬＬＤＰＥ（樹脂
ｃ）２０重量部に、ＡＤＣＡ１０重量部、抗酸化剤１重
量部、ＤＶＢ３重量部を加えた以外は、実施例１と全く
同様にして、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³
の発泡体を得た。この発泡体は、実施例１の発泡体より
も深絞り性及び耐ブリッジ性に優れていた。

【００２８】［実施例３］樹脂成分として、エチレン含
有量５．５％、融点１４３℃の樹脂（ａ）６０重量部、
エチレン含有量３．７％、ブテン含有量４．４％、融点
１３４℃の樹脂（ｂ）２０重量部、融点１２２℃のＬＬ
ＤＰＥ（樹脂ｃ）２０重量部を用いたこと遺骸は、実施
例１と全く同様にして、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４
ｇ／ｃｍ³の発泡体を得た。

【００２９】［実施例４］樹脂成分の配合割合を表１の
ように変えたこと以外は、実施例１と全く同様にして、
厚み２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³の発泡体を得
た。この発泡体は、実施例１の発泡体より耐ブリッジ性
に優れていた。

【００３０】［比較例２］実施例３と全く同じ樹脂を用
い、樹脂（ｂ）を４０重量部にして、樹脂（ｃ）を使用
しなかった以外は、実施例１と全く同様にして、厚み
２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³の発泡体を得た。
この発泡体は触った感触がもろく、柔軟性に欠けてい
た。

【００３１】［実施例５］実施例３と全く同じ樹脂で、
配合比だけを表１のように変えた以外は、実施例３と同
様にして、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³の
発泡体を得た。この発泡体は、実施例３の発泡体より耐
ブリッジ性にやや劣り、また、伸度もやや劣っていた。

【００３２】［実施例６］架橋剤をトリメチロールプロ
パントリアクリレート１重量部にした以外は、実施例１
と同様にして、厚み１．０ｍｍのシートを得た。得られ
た発泡性シートに電子線を１．５Ｍｒａｄ照射した後、
熱風循環式オーブンで温度２５０℃で発泡させ、厚み
２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³の発泡体を得た。

【００３３】［比較例３］樹脂成分として、エチレン含
有量１．５％、融点１４９℃の樹脂（ａ）５０重量部、
エチレン含有量１．５％、ブテン含有量１．０％、融点
１４８℃の樹脂（ｂ）２５重量部、及び融点１２０℃の
ＬＬＤＰＥ（樹脂ｃ）２５重量部を用いたこと以外は、
実施例１と同様にして、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４
ｇ／ｃｍ³の発泡体を得た。この発泡体は、１４０℃の
伸度と１６０℃の伸度の差が大きく、また、耐ブリッジ
性も良くなかった。

【００３４】［比較例４］実施例３と全く同じ種類の樹
脂で、樹脂（ａ）を使用せず、樹脂（ｂ）７０重量部と
樹脂（ｃ）３０重量部を用いたこと以外は、実施例１と
同様にして、厚み２．５ｍｍ、密度０．０４ｇ／ｃｍ³
の発泡体を得た。この発泡体は、１４０〜１６０℃の温
度依存性は小さかったが、絶対値が小さく、また、耐ブ
リッジ性も悪かった。これらの結果を一括して表１に示
す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、高温での伸度、温度依
存性、成形時のブリッジが改善され、高温領域での深絞
り成形性に優れたポリプロピレン系樹脂架橋発泡体が提
供される。本発明のポリプロピレン系樹脂架橋発泡体
は、特に車両用部材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】発泡体の深絞り性の測定に用いる型を説明した
図である。

【図２】発泡体の耐ブリッジ性の測定に用いる型を説明
した図である。

【図３】発泡シートの加熱方法を説明した図である。

【図４】加熱した発泡シートで型を覆う方法を説明した
図である。

【図５】ブリッジの発生状態を説明した図である。

【図６】発泡シートが型に密着し、ブリッジのないこと
を説明した図である。

【符号の説明】

１ピラミッド形状の型２発泡シート３ヒーター４隙間（ブリッジ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリプロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤
及び架橋助剤を含む発泡性樹脂組成物を架橋・発泡して
成るポリプロピレン系樹脂架橋発泡体において、該ポリ
プロピレン系樹脂が、（ａ）立体規則性触媒を用いて重
合され、エチレンの含有量が３〜７重量％で、融点が１
３０〜１４５℃のエチレン−プロピレンランダム共重合
体４０〜７５重量部、（ｂ）立体規則性触媒を用いて重
合され、エチレンの含有量が１〜７重量％で、ブテンの
含有量が１〜７重量％であり、かつ、エチレンとブテン
の含有量の合計が４〜１４重量％で、融点が１２０〜１
４０℃のエチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合
体５〜４０重量部、及び（ｃ）融点が１０５〜１３５℃
のポリエチレン系樹脂５〜４０重量部を含有するもので
ある（合計１００重量部）ことを特徴とするポリプロピ
レン系樹脂架橋発泡体。