JP2007118747A - Automobile floor structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸音性能を有した自動車用フロア構造に関する。 The present invention relates to an automobile floor structure having sound absorbing performance.
自動車業界では、新車の開発期間を短縮し、開発費用の低減を図るため、異なった車種に対してフロアパネルを共有化することが図られており、この場合、座席面からフロア面までの距離が、車種毎に異なるため、フロアの高さレベルを調整することが要求され、そのために嵩上げ材が使用される。一般的に、嵩上げ材としては、軽量で比較的剛性のある発泡プラスチックが使用されている。発泡体を嵩上げ材として使用した例としては、特許文献１、２が挙げられる。 In the automobile industry, in order to shorten the development period of new vehicles and reduce development costs, it is planned to share floor panels for different vehicle types. In this case, the distance from the seat surface to the floor surface However, since it is different for each vehicle type, it is required to adjust the height level of the floor, and for this purpose, a raising material is used. In general, lightweight and relatively rigid foamed plastic is used as the raising material. Patent documents 1 and 2 are mentioned as an example which uses a foam as a raising material.
一方、最近では、車内の静粛性が要求され、車内において多くの面積を占めるフロアにも吸音性を付与する、或いは、路面からのノイズを遮断することが求められている。 On the other hand, recently, quietness in a vehicle is required, and it is required to provide sound absorption to a floor that occupies a large area in the vehicle or to block noise from a road surface.
発泡プラスチックを嵩上げ材に使用した例のうち、特許文献１には、耐熱性を付与した車両用フロアパッドが紹介されている。また、フロアパネルと発泡体との間に生ずるきしみ音の解消を図っているが、路面からの音を遮断する技術思想は開示されていない。また、特許文献２には、盲孔を形成し、吸音性能を付与した発泡プラスチックが使用されている。この事例では、金型の工夫或いは後加工により、発泡プラスチックに吸音性能付与のための盲孔を形成させる必要があり、金型が複雑になることでの費用増や後加工で吸音孔を設ける加工を施すなどの作業が必要となり、加工費増の課題があった。
従って、本発明の課題は、ポリオレフィン系発泡成形体の機械的特性、耐熱性、軽量化を損なうことなく、簡便で経済的に製造可能なポリオレフィン系樹脂発泡粒子を用いて、吸音性能を付与した自動車用フロア構造を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to impart sound absorption performance using polyolefin resin foam particles that can be easily and economically manufactured without impairing the mechanical properties, heat resistance, and weight reduction of the polyolefin foam molding. The object is to provide an automotive floor structure.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、厚み０．０２ｍとしたときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン樹脂成形体を採用することで、強度と吸音性能を付与した自動車用フロア構造が得られることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, an air flow resistance value is less large 50000N · s / m 3 than 3000N · s / m 3 when the thickness 0.02m foam By adopting a polyolefin resin molded article, it was found that an automobile floor structure having strength and sound absorbing performance can be obtained, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明の第１は、厚み０．０２ｍで測定したときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン樹脂成形体が、フロアパネル上に設置されることを特徴とする自動車用フロア構造に関する。 That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a foamed polyolefin resin molded article having an air flow resistance value larger than 3000 N · s / m 3 and 50000 N · s / m 3 or less when measured at a thickness of 0.02 m on the floor panel. It is related with the floor structure for motor vehicles characterized by being installed in.
好ましい実施態様としては、
（１）フロアパネル上に吸音シート、厚み０．０２ｍで測定したときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン成形体、遮音カーペットが積層されてなることを特徴とする、
（２）フロアパネル上に吸音シート、厚み０．０２ｍで測定したときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン成形体、吸音カーペットが積層されてなることを特徴とする、
（３）厚み０．０２ｍで測定したときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン樹脂成形体が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を金型に充填し、水蒸気により加熱して該発泡粒子を融着した後、冷却工程を経て得られる成形体であって、メルトインデックス（ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上７ｇ／１０分以下であるポリプロピレン系樹脂を基材樹脂とし、Ｌ／Ｄが２以上３以下の柱状形状であり、セル径が３０μｍ以上１５０μｍ以下、且つ示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、該低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、該高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下であるポリプロピレン系樹脂発泡粒子を用い、得られた成形体の空隙率が２５％以上５０％以下であることを特徴とする、
前記記載の自動車用フロア構造に関する。
As a preferred embodiment,
(1) sound absorbing sheet onto the floor panel, the air flow resistance value is 3000N · s / m 3 greater than 50000N · s / m 3 or less is polyolefin foam molded article when measured at a thickness 0.02 m, sound insulation carpet lamination It is characterized by being,
(2) sound absorbing sheet onto the floor panel, the air flow resistance value is 3000N · s / m 3 greater than 50000N · s / m 3 or less is polyolefin foam molded article when measured at a thickness 0.02 m, sound absorbing carpet lamination It is characterized by being,
(3) air flow resistance value when measured at a thickness 0.02m is larger 50,000 N · s / m 3 or less than 3000N · s / m 3 foam polyolefin resin molded article, the polypropylene resin expanded particles in a mold A molded article obtained by filling, heating with water vapor, and fusing the foamed particles, followed by a cooling step, and having a melt index (MI) of 0.1 g / 10 min to 7 g / 10 min The base resin is a base resin, the L / D is a columnar shape of 2 or more and 3 or less, the cell diameter is 30 μm or more and 150 μm or less, and the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry has two melting peaks, Polypropylene whose β / (α + β) is 0.35 or more and 0.75 or less when the heat of fusion α (J / g) at the low temperature side peak and the heat of fusion β (J / g) at the high temperature side peak Characterized in that the porosity of the obtained molded body is 25% or more and 50% or less, using a resin-based resin expanded particle;
The present invention relates to the automobile floor structure described above.
本発明では、厚み０．０２ｍとしたときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下のものを用いることで、ポリオレフィン系樹脂発泡成形体に吸音性能を付与することが可能となり、車外からの乗員室側に伝わる騒音を吸収することができるため、乗員室へノイズが伝わることを抑制できる。つまり、ノイズ・バイブレーション（以下、ＮＶと称す場合がある）性能が高い自動車用フロア構造が得られる。さらに、ＮＶ性能を高めるために制振材との併用を行うことで、車外からのＮＶをより一層遮断し、且つ車輌構成部の隙間から車内に伝わってくる音を吸収することができ好適である。また、吸音カーペットとの併用の場合にも、より静粛性に寄与することができるため好適である。 In the present invention, by using a air flow resistance value when the thickness 0.02m is larger 50000N · s / m 3 or less than 3000N · s / m 3, giving a sound absorbing performance to the polyolefin-based resin foam molded article This makes it possible to absorb the noise transmitted from the outside of the vehicle to the passenger compartment, thereby suppressing the noise from being transmitted to the passenger compartment. That is, an automobile floor structure having high noise vibration (hereinafter, sometimes referred to as NV) performance is obtained. Furthermore, in combination with a damping material to improve NV performance, it is possible to further block NV from the outside of the vehicle and absorb sound transmitted from the gap of the vehicle component to the inside of the vehicle. is there. Moreover, also in the case of combined use with a sound-absorbing carpet, it is preferable because it can contribute to quietness more.
図１、２に本発明の形態に係る自動車用フロア構造の例を示す。本発明に係る自動車用フロア構造は、板状のフロアパネル１上に空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である発泡ポリオレフィン樹脂成形体（以下、フロア材）３を設置してなる。好ましい態様のひとつとしては、フロアパネル上に吸音シート、前記発泡ポリオレフィン成形体、遮音カーペットが積層されてなり、更には、図１に示すように、フロアパネル１の上に吸音シート２を配し、該吸音シートの上に前記発泡ポリオレフィン成形体からなるフロア材３を配し、さらに該フロア材の上に遮音カーペット４を配する。別の好ましい態様としては、フロアパネル上に吸音シート、前記発泡ポリオレフィン成形体、吸音カーペットが積層されてなり、更には、図２に示すように、フロアパネル１の上に吸音シート２を配し、該吸音シートの上に上記発泡ポリオレフィン成形体からなるフロア材３を配し、さらに該フロア材の上に吸音カーペット５を配する。 1 and 2 show an example of an automobile floor structure according to an embodiment of the present invention. Automotive floor structure according to the present invention, plate-shaped air flow resistance value on the floor panel 1 is not more than larger 50000N · s / m 3 than 3000N · s / m 3 foam polyolefin resin molded article (hereinafter, floor materials ) 3 is installed. As one of preferred embodiments, a sound absorbing sheet, the foamed polyolefin molded body, and a sound insulating carpet are laminated on a floor panel. Further, as shown in FIG. 1, a sound absorbing sheet 2 is disposed on the floor panel 1. The floor material 3 made of the foamed polyolefin molded body is disposed on the sound absorbing sheet, and the sound insulating carpet 4 is disposed on the floor material. As another preferred embodiment, a sound absorbing sheet, the foamed polyolefin molded body, and a sound absorbing carpet are laminated on a floor panel. Further, as shown in FIG. 2, a sound absorbing sheet 2 is arranged on the floor panel 1. The floor material 3 made of the foamed polyolefin molded body is disposed on the sound absorbing sheet, and the sound absorbing carpet 5 is further disposed on the floor material.
吸音シート２としては、布、不織布、レジンフェルト、熱可塑フェルト、ニードルフェルト、ポリウレタン等の各種樹脂フォーム材が例示される。また、吸音シート２は、フロアパネル１と発泡ポリオレフィン成形体３との擦れ音を防止する効果も期待できる。遮音カーペットとしては、塩化ビニル樹脂等を裏打ちしたカットパイルカーペット、ループパイルカーペット、タフテッドカーペット等が例示される。車外からの透過音を本願発明の吸音性能を有するフロア材３で吸収すると共に、フロア材３で吸収できなかった雑音は、遮音カーペットで遮音し、乗員室内に侵入することを防止できる。また、遮音カーペットの替わりに吸音カーペット６を積層する構成とする場合には、車外からの透過音を本願発明の吸音性能を有するフロア材３で吸収すると共に、乗員室側に入った雑音も、吸音カーペット６で吸音され、乗員室への入出する音を吸収できるためにＮＶ性能の低下を防止できる。 Examples of the sound absorbing sheet 2 include various resin foam materials such as cloth, nonwoven fabric, resin felt, thermoplastic felt, needle felt, and polyurethane. In addition, the sound absorbing sheet 2 can be expected to have an effect of preventing rubbing noise between the floor panel 1 and the foamed polyolefin molded body 3. Examples of the sound insulating carpet include a cut pile carpet, a loop pile carpet, and a tufted carpet lined with vinyl chloride resin. The transmitted sound from outside the vehicle is absorbed by the floor material 3 having the sound absorbing performance of the present invention, and noise that cannot be absorbed by the floor material 3 is sound-insulated by the sound-insulating carpet and can be prevented from entering the passenger compartment. Further, when the sound absorbing carpet 6 is laminated instead of the sound insulating carpet, the sound transmitted from the outside of the vehicle is absorbed by the floor material 3 having the sound absorbing performance of the present invention, and the noise entering the passenger compartment is also Since the sound absorbed by the sound-absorbing carpet 6 and absorbed into and out of the passenger compartment can be absorbed, it is possible to prevent a decrease in NV performance.
本発明においては、フロアパネル、吸音シート、フロア材、吸音カーペット、遮音カーペットの間に、効果を損なわない範囲において、他の構成、例えば、接着シート、接着剤含まれていてもなんら差し支えない。 In the present invention, other configurations such as an adhesive sheet and an adhesive may be included between the floor panel, the sound absorbing sheet, the floor material, the sound absorbing carpet, and the sound insulating carpet as long as the effects are not impaired.
本発明においては、厚み０．０２ｍで測定したときの空気流れ抵抗値が３０００Ｎ・ｓ／ｍ３より大きく５００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下となるようなポリオレフィン系樹脂発泡体を使用する。より好ましくは８０００Ｎ・ｓ／ｍ３以上３００００Ｎ・ｓ／ｍ３以下である。本発明における空気流れ抵抗（Ｒ）とは、ＩＳＯ ９０５３に準拠し、試料厚みを０．０２ｍとした際に、流速０．０００５（ｍ／ｓ）を供給した時に、試料前後の圧力差△Ｐ（Ｎ／ｍ２）より、得られるものであり、次式のように表される。
Ｒ＝ΔＰ／０．０００５ （１）
In the present invention uses a polyolefin resin foam such as air flow resistance value becomes 50000N · s / m 3 or less larger than 3000N · s / m 3 when measured at a thickness 0.02 m. More preferably not more than 8000N · s / m 3 or more 30000N · s / m 3. The air flow resistance (R) in the present invention is based on ISO 9053, and when the sample thickness is 0.02 m, when a flow rate of 0.0005 (m / s) is supplied, the pressure difference ΔP before and after the sample. It is obtained from (N / m 2 ) and is expressed as the following formula.
R = ΔP / 0.0005 (1)
空気流れ抵抗が大き過ぎても、小さすぎても最適な吸音効果は得られない。空気流れ抵抗値が大きすぎると、音が成形体中に侵入することができず、吸音効果が得られない。逆に、空気流れ抵抗が小さすぎると、成形体中を音が通過する際の粘性抵抗による熱エネルギー変換、あるいはヘルムホルツ効果による空気の共振を発生させることができず、吸音性能を発現することができない。 If the air flow resistance is too large or too small, an optimum sound absorbing effect cannot be obtained. If the air flow resistance value is too large, sound cannot enter the molded body, and a sound absorbing effect cannot be obtained. On the other hand, if the air flow resistance is too small, thermal energy conversion due to viscous resistance when sound passes through the molded body or air resonance due to the Helmholtz effect cannot be generated, and sound absorption performance may be exhibited. Can not.
次に、前記範囲の空気流れ抵抗値を有する発泡ポリオレフィン樹脂成形体について詳述する。 Next, the foamed polyolefin resin molded product having an air flow resistance value in the above range will be described in detail.
本発明における発泡ポリオレフィン樹脂成形体を構成するポリオレフィン樹脂は、その単位としてオレフィンが使用されているものであれば、特に限定はなく、中でもプロピレンモノマー単位が５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上からなるポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。ポリプロピレン系樹脂はプロピレンモノマー単位が５０重量％以上からなる重合体であり、チーグラー型塩化チタン系触媒またはメタロセン触媒で重合された、立体規則性の高いものが好ましい。具体例としては、例えば、プロピレン単独共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸―プロピレンランダム共重合体、無水マレイン酸―プロピレンブロック共重合体、プロピレン−ｇ−無水マレイン酸グラフト共重合体等が挙げられ、それぞれ単独あるいは混合して用いられる。特に、エチレン−プロピレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−プロピレン−ブテンランダム共重合体が好適に使用し得る。また、これらのポリプロピレン系樹脂は無架橋のものが好ましいが、架橋したものも使用できる。 The polyolefin resin constituting the foamed polyolefin resin molded body in the present invention is not particularly limited as long as olefin is used as its unit, and among them, the propylene monomer unit is 50% by weight or more, preferably 80% by weight or more. More preferably, it is a polypropylene resin composed of 90% by weight or more. The polypropylene resin is a polymer having propylene monomer units of 50% by weight or more, and preferably has a high stereoregularity polymerized with a Ziegler type titanium chloride catalyst or a metallocene catalyst. Specific examples include, for example, propylene homopolymer, ethylene-propylene random copolymer, propylene-butene random copolymer, ethylene-propylene-butene random copolymer, ethylene-propylene block copolymer, maleic anhydride -Propylene random copolymer, maleic anhydride-propylene block copolymer, propylene-g-maleic anhydride graft copolymer, etc. are mentioned, and each is used alone or in combination. In particular, an ethylene-propylene random copolymer, a propylene-butene random copolymer, and an ethylene-propylene-butene random copolymer can be suitably used. Further, these polypropylene resins are preferably non-crosslinked, but crosslinked resins can also be used.
本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６Ｋｇで測定したメルトインデックス（以下、ＭＩ）が０．１ｇ／１０分以上７ｇ／１０分以下であることが好ましく、更に好ましくは２ｇ／１０分以上６ｇ／１０分以下である。ＭＩが０．１ｇ／１０分未満では、発泡粒子を製造する際の発泡力が低く、高発泡倍率の発泡粒子を得るのが難しくなる傾向がある。また、発泡成形体としたときの発泡粒子間の融着強度を確保することが難しくなる場合がある。ＭＩが７ｇ／１０分を超えると、発泡成形体としたときの空隙率を安定した値で制御することが難しくなる傾向にある。 The polypropylene resin used in the present invention has a melt index (hereinafter referred to as MI) measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210 and is 0.1 g / 10 min or more and 7 g / 10 min or less. Is more preferably 2 g / 10 min or more and 6 g / 10 min or less. When MI is less than 0.1 g / 10 min, the foaming force when producing foamed particles is low, and it tends to be difficult to obtain foamed particles having a high foaming ratio. Moreover, it may be difficult to ensure the fusion strength between the foamed particles when the foamed molded body is formed. When MI exceeds 7 g / 10 minutes, it tends to be difficult to control the porosity of the foamed molded product with a stable value.
また、上記ポリプロピレン系樹脂は、機械的強度、耐熱性に優れた発泡成形体を得るために、融点は、好ましくは１３０〜１６８℃、更に好ましくは１３５〜１６０℃、特に好ましくは１４０〜１５５℃である。融点が１４０〜１５５℃の場合、成形性と機械的強度、耐熱性のバランスが取り易い傾向が強い。ここで、前記融点とは、示差走査熱量計によってポリプロピレン系樹脂１〜１０ｍｇを４０℃から２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温し、その後４０℃まで１０℃／分の速度で冷却し、再度２２０℃まで１０℃／分の速度で昇温した時に得られるＤＳＣ曲線における吸熱ピークのピーク温度をいう。 The polypropylene resin has a melting point of preferably 130 to 168 ° C., more preferably 135 to 160 ° C., and particularly preferably 140 to 155 ° C. in order to obtain a foamed molded article having excellent mechanical strength and heat resistance. It is. When the melting point is 140 to 155 ° C., there is a strong tendency to easily balance the moldability, mechanical strength, and heat resistance. Here, the melting point is a temperature of 10 to 10 ° C./min from 40 ° C. to 220 ° C., and then cooled to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./min with a differential scanning calorimeter. The peak temperature of the endothermic peak in the DSC curve obtained when the temperature is increased again to 220 ° C. at a rate of 10 ° C./min.
本発明に用いる発泡粒子は、上記ポリプロピレン系樹脂を基材樹脂として、Ｌ／Ｄが２以上３以下の柱状形状である。ここで、図４に示すように、Ｌは発泡粒子の最長部の長さ、Ｌ方向と垂直な断面における最大径Ｄｍａｘと最小径Ｄｍｉｎであり、ＤはＤｍａｘとＤｍｉｎの平均値であり、下記式にて計算される。
Ｄ＝（Ｄｍａｘ＋Ｄｍｉｎ）／２ （２）
The expanded particles used in the present invention have a columnar shape having an L / D of 2 or more and 3 or less, using the polypropylene resin as a base resin. Here, as shown in FIG. 4, L is the length of the longest part of the expanded particles, the maximum diameter Dmax and the minimum diameter Dmin in the cross section perpendicular to the L direction, D is the average value of Dmax and Dmin, Calculated by the formula.
D = (Dmax + Dmin) / 2 (2)
Ｌ方向に垂直な断面形状は、円、楕円等の凹部のない閉じた曲線であり、ＤｍａｘおよびＤｍｉｎはＬ方向に沿って略一定の値をとる。柱状形状の発泡粒子の具体例としては、円柱形状、楕円柱形状が挙げられる。Ｌ／Ｄを２以上３以下とすることにより、成形のため金型に充填した際に、発泡粒子同士の適度な接触面積を保って、高い空隙を形成しやすい傾向にある。 The cross-sectional shape perpendicular to the L direction is a closed curve without a concave portion such as a circle or an ellipse, and Dmax and Dmin take substantially constant values along the L direction. Specific examples of the columnar foam particles include a columnar shape and an elliptical columnar shape. By setting L / D to 2 or more and 3 or less, when filling a mold for molding, it tends to easily form high voids while maintaining an appropriate contact area between the foamed particles.
また、本発明に用いる発泡粒子は、セル径が３０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、５０μｍ以上１００μｍ以下である。セル径がこの範囲にあると、金型への充填の際に生じた空隙を保持して、発泡粒子間を強固に融着させ易い。 The expanded particles used in the present invention preferably have a cell diameter of 30 μm to 150 μm, more preferably 50 μm to 100 μm. When the cell diameter is within this range, it is easy to firmly fuse the foamed particles while maintaining the voids generated when filling the mold.
更に、本発明に用いる発泡粒子は、示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線に２つの融解ピークを有し、該低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、該高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）としたときのβ／（α＋β）が０．３５以上０．７５以下、更に好ましくは０．４以上０．５５以下である。β／（α＋β）が０．３５未満の場合、発泡成形体の空隙率を高くすることが困難となる傾向がある。これは、発泡粒子の二次発泡力が高くなるため、成形の際に空隙率が低下するためと思われる。β／（α＋β）が０．７５を超えると発泡粒子間の融着が困難となる傾向がある。 Furthermore, the expanded particles used in the present invention have two melting peaks in the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry, the heat of fusion α (J / g) of the low temperature side peak, and the heat of fusion β of the high temperature side peak. Β / (α + β) when (J / g) is 0.35 or more and 0.75 or less, more preferably 0.4 or more and 0.55 or less. When β / (α + β) is less than 0.35, it tends to be difficult to increase the porosity of the foam molded article. This is presumably because the secondary foaming power of the foamed particles is increased and the porosity is reduced during molding. If β / (α + β) exceeds 0.75, fusion between the expanded particles tends to be difficult.
ここで、発泡粒子の示差走査熱量測定によって得られるＤＳＣ曲線とは、発泡粒子１〜１０ｍｇを示差走査熱量計によって１０℃／分の昇温速度で４０℃から２２０℃まで昇温したときに得られるＤＳＣ曲線のことである。図３に示す通り、得られたＤＳＣ曲線の極大点Ａを通る直線とＤＳＣ曲線との低温側の接点をＢ、高温側の接点をＣとする。線分ＡＢとＤＳＣ曲線で囲まれた面積から低温側ピークの融解熱量α（Ｊ／ｇ）、線分ＡＣとＤＳＣ曲線で囲まれた面積から高温側ピークの融解熱量β（Ｊ／ｇ）が算出される。 Here, the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry of the expanded particles is obtained when 1 to 10 mg of expanded particles are heated from 40 ° C. to 220 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min by a differential scanning calorimeter. It is a DSC curve. As shown in FIG. 3, the contact on the low temperature side between the straight line passing through the maximum point A of the obtained DSC curve and the DSC curve is B, and the contact on the high temperature side is C. From the area surrounded by the line segment AB and the DSC curve, the heat of fusion α (J / g) of the low temperature side peak, and from the area surrounded by the line segment AC and the DSC curve, the heat of fusion β (J / g) of the high temperature side peak. Calculated.
上記要件を満たした発泡粒子を用いることにより空隙率２５％以上５０％以下の発泡成形体を容易に得ることができる。発泡成形体の空隙率は吸音特性と強く関係しており、空隙率は２５％以上５０％以下、更に好ましくは３０％以上４５％以下である。空隙率が２５％未満となると、ピーク周波数における吸音率が低下し、十分な吸音特性が得られない場合がある。空隙率が５０％を超えると、発泡粒子間の接触面積が低下して発泡成形体の割れが生じ易くなるばかりか、機械強度が低下して実用上の使用に耐えない場合がある。 By using foamed particles that satisfy the above requirements, a foamed molded article having a porosity of 25% or more and 50% or less can be easily obtained. The porosity of the foamed molded product is strongly related to the sound absorption characteristics, and the porosity is 25% or more and 50% or less, more preferably 30% or more and 45% or less. When the porosity is less than 25%, the sound absorption rate at the peak frequency is lowered, and sufficient sound absorption characteristics may not be obtained. If the porosity exceeds 50%, the contact area between the expanded particles is reduced and cracking of the foamed molded product is likely to occur, and the mechanical strength is decreased and may not be practically used.
次に、本発明のポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法について述べる。前記ポリプロピレン系樹脂は、既知の方法を用いて、例えば、押出機、ニーダー、バンバリーミキサー（商標）、ロール等を用いて溶融して、柱状形状で、１粒の重量が０．２〜１０ｍｇ、好ましくは０．５〜６ｍｇの樹脂粒子に加工される。一般的には、押出機を用いて溶融し、ストランドカット法にて製造する。例えば、円形ダイスからストランド状に押出されたポリプロピレン系樹脂を水、空気等で冷却、固化させたものを切断して、所望の形状の樹脂粒子を得る。 Next, a method for producing the expanded polypropylene resin particles of the present invention will be described. The polypropylene resin is melted using a known method, for example, using an extruder, a kneader, a Banbury mixer (trademark), a roll or the like, in a columnar shape, and the weight of one grain is 0.2 to 10 mg. Preferably, it is processed into 0.5 to 6 mg of resin particles. Generally, it melts using an extruder and is manufactured by a strand cut method. For example, a polypropylene resin extruded in a strand from a circular die is cooled and solidified with water, air or the like to obtain resin particles having a desired shape.
樹脂粒子から発泡粒子を製造する際の加熱処理により、樹脂粒子は残留歪の緩和を起こすため、延伸方向に収縮が発生する。従って、樹脂粒子製造に際しては、延伸方向の収縮を考慮に入れ、目的とするＬ／Ｄの発泡粒子が得られる樹脂粒子形状としておく必要がある。具体的には、目的とする発泡粒子のＬ／Ｄに対して、より大きなＬ／Ｄの樹脂粒子としておく必要がある。製造すべき樹脂粒子のＬ／Ｄは、使用するポリプロピレン系樹脂のＭＩ、分子量分布、樹脂粒子製造の際の延伸度合い等によって異なり一概には規定できないが、概ね４〜９の範囲である。 Due to the heat treatment at the time of producing foamed particles from the resin particles, the resin particles cause residual strain relaxation, and thus shrinkage occurs in the stretching direction. Therefore, in the production of resin particles, it is necessary to take into account the shrinkage in the stretching direction and to have a resin particle shape that provides the desired L / D foamed particles. Specifically, it is necessary to make resin particles having a larger L / D with respect to the L / D of the intended expanded particles. The L / D of the resin particles to be produced varies depending on the MI of the polypropylene resin to be used, the molecular weight distribution, the degree of stretching during the production of the resin particles, etc., but cannot be defined unconditionally, but is generally in the range of 4-9.
樹脂粒子製造の際、セル造核剤を添加することにより、発泡粒子のセル径を所望の値に調整する。セル造核剤としては、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、酸化チタン、ベントナイト、硫酸バリウム等の無機系造核剤が一般に使用される。セル造核剤の添加量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、セル造核剤の種類により異なり一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、概ね０．００１〜２重量部である。 During the production of the resin particles, the cell diameter of the expanded particles is adjusted to a desired value by adding a cell nucleating agent. As the cell nucleating agent, inorganic nucleating agents such as talc, calcium carbonate, silica, kaolin, titanium oxide, bentonite and barium sulfate are generally used. The amount of cell nucleating agent added varies depending on the type of polypropylene resin used and the type of cell nucleating agent, and cannot be specified unconditionally, but is generally 0.001 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of polypropylene resin. It is.
更に、樹脂粒子製造の際、必要により種々の添加剤を、ポリプロピレン系樹脂の特性を損なわない範囲内で添加することができる。添加剤としては、例えば、；カーボンブラック、有機顔料などの着色剤；アルキルジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、ヒドロキシアルキルエタノールアミン、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライドなどのノニオン系界面活性剤からなる帯電防止剤；ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１３３０（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ１４２５ＷＬ（商標）、ＩＲＧＡＮＯＸ３１１４（商標）、ＵＬＴＲＡＮＯＸ６２６（商標）等のヒンダードフェノール系酸化防止剤；ＩＲＧＡＦＯＳ１６８（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳ Ｐ−ＥＰＱ（商標）、ＩＲＧＡＦＯＳ１２６（商標）、ＷＥＳＴＯＮ６１９（商標）等のリン系加工安定剤；ＨＰ−１３６（商標）等のラクトン系加工安定剤；ＦＳ０４２（商標）等のヒドロキシルアミン系加工安定剤、ＩＲＧＡＮＯＸ ＭＤ１０２４（商標）等の金属不活性剤；ＴＩＮＵＶＩＮ３２６（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ３２７（商標）等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；ＴＩＮＵＶＩＮ１２０（商標）等のベンゾエート系光安定剤；ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ１１９（商標）、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ９４４（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ６２２（商標）、ＴＩＮＵＶＩＮ７７０（商標）等のヒンダードアミン系光安定剤；ハロゲン系難燃剤および三酸化アンチモン等の難燃助剤；ＦＬＡＭＥＳＴＡＢ ＮＯＲ１１６（商標）、ＭＥＬＡＰＵＲ ＭＣ２５（商標）等の非ハロゲン系難燃剤；ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム等の酸中和剤；ＩＲＧＡＳＴＡＢ ＮＡ１１（商標）等の結晶核剤；エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド等の滑剤などが例示される。 Furthermore, during the production of the resin particles, various additives can be added as necessary within a range that does not impair the properties of the polypropylene resin. Examples of additives include: colorants such as carbon black and organic pigments; antistatic agents comprising nonionic surfactants such as alkyldiethanolamides, alkyldiethanolamines, hydroxyalkylethanolamines, fatty acid monoglycerides, and fatty acid diglycerides; IRGANOX 1010 ( Hindered phenolic antioxidants such as IRGAFOS 168 ™, IRGAFOS P-EPQ ™, IRGANOX 1076 ™, IRGANOX 1330 ™, IRGANOX 1425WL ™, IRGANOX 3114 ™, ULTRANOX 626 ™; Phosphorus processing stabilizers such as IRGAFOS 126 (trademark) and WESTON 619 (trademark); Lactic processing stabilizers such as HP-136 (trademark) Hydroxylamine processing stabilizers such as FS042 ™, metal deactivators such as IRGANOX MD1024 ™; benzotriazole UV absorbers such as TINUVIN326 ™ and TINUVIN327 ™; TINUVIN120 ™ Benzoate light stabilizers; hindered amine light stabilizers such as CHIMASSORB 119 (trademark), CHIMASSORB 944 (trademark), TINUVIN 622 (trademark), TINUVIN 770 (trademark); flame retardant aids such as halogen flame retardants and antimony trioxide; (Trademark), non-halogen flame retardants such as MELAPUR MC25 (trademark); acid neutralizers such as hydrotalcite and calcium stearate; IRGASTAB NA11 (trademark), etc. Crystal nucleating agent; erucamide, such as lubricants, such as stearic acid amide are exemplified.
本発明における発泡粒子の製造には、従来から知られている方法を利用できる。例えば、密閉容器内に、上記樹脂粒子、発泡剤、分散剤および分散助剤を含む水系分散媒を仕込み、攪拌しながら昇温して一定温度（以下、発泡温度という場合がある）として樹脂粒子に発泡剤を含浸させ、必要に応じて発泡剤を追加添加して、密閉容器内を一定圧力（以下、発泡圧力という場合がある）に保持した後、密閉容器下部から内容物を密閉容器内圧より低圧雰囲気下に放出する方法により発泡粒子が製造される。使用する密閉容器には特に限定はなく、発泡粒子製造時における容器内圧力、容器内温度に耐えられるものであればよいが、例えばオートクレーブ型の耐圧容器が挙げられる。 A conventionally known method can be used for producing the expanded particles in the present invention. For example, an aqueous dispersion medium containing the resin particles, the foaming agent, the dispersant, and the dispersion aid is charged into a sealed container, and the temperature is raised while stirring to increase the temperature of the resin particles as a constant temperature (hereinafter sometimes referred to as the foaming temperature). After impregnating with a foaming agent, add additional foaming agent as necessary to maintain the inside of the sealed container at a constant pressure (hereinafter sometimes referred to as foaming pressure), and then remove the contents from the bottom of the sealed container. Foamed particles are produced by a method of releasing in a lower pressure atmosphere. The airtight container to be used is not particularly limited and may be any container that can withstand the pressure in the container and the temperature in the container at the time of producing the foamed particles, and examples thereof include an autoclave type pressure resistant container.
前記発泡剤としては、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン等の脂肪族炭化水素およびそれらの混合物；空気、窒素、二酸化炭素等の無機ガス；水などが挙げられる。より高発泡倍率の発泡粒子を得るためにはイソブタン、ノルマルブタンおよびそれらの混合物を発泡剤として用いるのが好ましい。低発泡倍率で、発泡倍率バラツキの小さい発泡粒子を得るためには水を発泡剤として用いるのが好ましい。 Examples of the blowing agent include aliphatic hydrocarbons such as propane, isobutane, normal butane, isopentane, and normal pentane, and mixtures thereof; inorganic gases such as air, nitrogen, and carbon dioxide; and water. In order to obtain expanded particles having a higher expansion ratio, it is preferable to use isobutane, normal butane and a mixture thereof as a foaming agent. In order to obtain expanded particles with low expansion ratio and small expansion ratio variation, it is preferable to use water as a foaming agent.
水を発泡剤として用いる場合には、前記樹脂粒子を製造する際にナトリウムアイオノマー、カリウムアイオノマー、メラミン、イソシアヌル酸等の吸水剤を添加しておくことが好ましい。 When water is used as a foaming agent, it is preferable to add a water absorbing agent such as sodium ionomer, potassium ionomer, melamine, or isocyanuric acid when the resin particles are produced.
発泡剤の使用量は、使用するポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、目的とする発泡倍率等により異なり、一概には規定できないが、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して、概ね２〜６０重量部の範囲である。 The amount of foaming agent used varies depending on the type of polypropylene resin used, the type of foaming agent, the target foaming ratio, etc., and cannot be specified unconditionally, but is generally 2 to 60 with respect to 100 parts by weight of the polypropylene resin. The range is parts by weight.
前記分散剤として、例えば、塩基性第三リン酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム等の難水溶性無機化合物、分散助剤としては例えばドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、直鎖アルキルフィンスルホン酸ソーダ等のアニオン系界面活性剤が使用される。これらの中でも塩基性第三リン酸カルシウムと直鎖アルキルフィンスルホン酸ソーダの使用が良好な分散性を得る上で好ましい。これら分散剤及び分散助剤の使用量は、その種類や用いるポリプロピレン系樹脂の種類・量、発泡剤の種類などによって異なるが、通常、水１００重量部に対して、分散剤０．１〜３重量部、分散助剤０．０００１〜０．１重量部であることが好ましい。 Examples of the dispersing agent include poorly water-soluble inorganic compounds such as basic tricalcium phosphate, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, and aluminum oxide. Examples of the dispersing aid include dodecylbenzene sulfonic acid soda and linear alkyl fin sulfonic acid soda. Anionic surfactants such as are used. Among these, the use of basic tricalcium phosphate and linear alkyl fin sulfonic acid soda is preferable for obtaining good dispersibility. The amount of these dispersants and dispersion aids used varies depending on the type, the type and amount of the polypropylene resin used, the type of foaming agent, etc., but usually 0.1 to 3 dispersants per 100 parts by weight of water. It is preferable that the amount is 0.0001 to 0.1 part by weight of a dispersion aid.
また、上記樹脂粒子の水中での分散性を良好なものにするために、通常、水１００重量部に対して樹脂粒子２０〜１００重量部使用するのが好ましい。 In order to improve the dispersibility of the resin particles in water, it is usually preferable to use 20 to 100 parts by weight of resin particles with respect to 100 parts by weight of water.
この様にして密閉容器内に調整されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物は、攪拌下、所定の発泡温度まで昇温され、一定時間、通常５〜１８０分間、好ましくは１０〜６０分間保持されるとともに、密閉容器内の圧力は上昇し、発泡剤が樹脂粒子に含浸される。この後、所定の発泡圧力になるまで発泡剤が追加供給され、一定時間、通常５〜１８０分間、好ましくは１０〜６０分間保持される。かくして、発泡温度、発泡圧力で保持されたポリプロピレン系樹脂粒子の水系分散物を、密閉容器下部に設けられたバルブを開放して低圧雰囲気下（通常は大気圧下）に放出することによりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造することができる。 The aqueous dispersion of polypropylene resin particles thus adjusted in a closed container is heated to a predetermined foaming temperature with stirring, and is maintained for a certain time, usually 5 to 180 minutes, preferably 10 to 60 minutes. At the same time, the pressure in the sealed container rises, and the foaming agent is impregnated with the resin particles. Thereafter, the foaming agent is additionally supplied until a predetermined foaming pressure is reached, and is maintained for a certain time, usually 5 to 180 minutes, preferably 10 to 60 minutes. Thus, an aqueous dispersion of polypropylene resin particles held at the foaming temperature and foaming pressure is released into a low-pressure atmosphere (usually atmospheric pressure) by opening a valve provided at the bottom of the sealed container. Resin foam particles can be produced.
樹脂粒子の水系分散物を低圧雰囲気に放出する際、流量調整、倍率バラツキ低減などの目的で２〜１０ｍｍφの開口オリフィスを通して放出することもできる。また、発泡倍率を高くする目的で、上記低圧雰囲気を飽和水蒸気で満たす場合もある。 When the aqueous dispersion of resin particles is discharged into a low-pressure atmosphere, it can also be discharged through an opening orifice of 2 to 10 mmφ for the purpose of adjusting the flow rate and reducing the magnification variation. In some cases, the low-pressure atmosphere is filled with saturated steam for the purpose of increasing the expansion ratio.
発泡温度は、用いるポリプロピレン系樹脂の融点[Ｔｍ（℃）]、発泡剤の種類等により異なり、一概には規定できないが、概ねＴｍ−３０（℃）〜Ｔｍ＋１０（℃）の範囲から決定される。また、発泡圧力は、用いるポリプロピレン系樹脂の種類、発泡剤の種類、所望の発泡粒子の発泡倍率によって異なり、一概には規定できないが、概ね１〜８ＭＰａ（ゲージ圧）の範囲から決定される。 The foaming temperature varies depending on the melting point [Tm (° C.)] of the polypropylene resin used, the type of foaming agent, etc., and cannot be specified unconditionally, but is generally determined from the range of Tm−30 (° C.) to Tm + 10 (° C.). . The foaming pressure varies depending on the type of polypropylene resin to be used, the type of foaming agent, and the foaming ratio of the desired foamed particles, and cannot be specified unconditionally, but is generally determined from the range of 1 to 8 MPa (gauge pressure).
前記ＤＳＣ曲線から算出される発泡粒子のβ／（α＋β）の値は、発泡温度の調整により、調整することができる。発泡温度を高くするとβ／（α＋β）は低くなり、発泡温度を低くするとβ／（α＋β）は高くなる関係にある。但し、脂肪族炭化水素を発泡剤として用いた場合、可塑化効果によりポリプロピレン系樹脂の融点降下が生じるため、β／（α＋β）の値は、発泡剤含浸量つまり発泡圧力の影響を受ける。よって、β／（α＋β）の値は、発泡温度および発泡圧力を調整することにより、調整される。発泡圧力を高くするとβ／（α＋β）は低くなり、発泡圧力を低くするとβ／（α＋β）は高くなる関係にある。 The value of β / (α + β) of the expanded particles calculated from the DSC curve can be adjusted by adjusting the expansion temperature. When the foaming temperature is increased, β / (α + β) is decreased, and when the foaming temperature is decreased, β / (α + β) is increased. However, when an aliphatic hydrocarbon is used as the foaming agent, the melting point of the polypropylene resin is lowered due to the plasticizing effect, so the value of β / (α + β) is affected by the amount of foaming agent impregnation, that is, the foaming pressure. Therefore, the value of β / (α + β) is adjusted by adjusting the foaming temperature and the foaming pressure. When the foaming pressure is increased, β / (α + β) is decreased, and when the foaming pressure is decreased, β / (α + β) is increased.
上記のようにして得たポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、従来から知られている成形方法により、空隙率が２５〜５０％のポリプロピレン系樹脂発泡成形体にすることができる。例えば、イ）発泡粒子を無機ガスで加圧処理して発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、ロ）発泡粒子をガス圧力で圧縮して金型に充填し、発泡粒子の回復力を利用して、水蒸気で加熱融着させる方法、ハ）特に前処理することなく発泡粒子を金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法、などの方法が利用し得る。 The polypropylene resin expanded particles obtained as described above can be made into a polypropylene resin expanded molded article having a porosity of 25 to 50% by a conventionally known molding method. For example, a) A method in which foamed particles are pressurized with an inorganic gas, impregnated with the inorganic gas in the foamed particles to give a predetermined pressure inside the foamed particles, filled in a mold, and heated and fused with water vapor. A method in which foamed particles are compressed by gas pressure and filled into a mold, and the recovery force of the foamed particles is used to heat-fuse with water vapor. C) The foamed particles are filled into the mold without any pretreatment, A method such as heat fusion with steam can be used.
上記の成形方法の中でも、発泡粒子を無機ガスで加圧処理して発泡粒子内に無機ガスを含浸させ所定の発泡粒子内圧を付与した後、金型に充填し、水蒸気で加熱融着させる方法がより好ましく、該発泡粒子内圧を０．２ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ以下とするのが更に好ましい。発泡粒子内圧を０．２ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ以上０．７ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ以下とすることにより、空隙率のコントロールがより容易となり、空隙率２５％以上５０％以下の発泡成形体をより安定的に製造することができる。 Among the molding methods described above, the foamed particles are pressurized with an inorganic gas, impregnated with the inorganic gas in the foamed particles to give a predetermined foamed particle internal pressure, filled into a mold, and heated and fused with water vapor. and still more preferably to a the expanded beads pressure 0.2kgf / cm 2 · G or 0.7kgf / cm 2 · G or less. By the expanded particles pressure than 0.2kgf / cm 2 · G or 0.7kgf / cm 2 · G, control of the porosity becomes easier, more foam molded article of less than 50% porosity of 25% or more It can be manufactured stably.
上記無機ガスとしては、空気、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、炭酸ガスなどが使用できる。これらは単独で用いても、２種以上混合使用してもよい。これらの中でも、汎用性の高い空気、窒素が好ましい。 As the inorganic gas, air, nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, carbon dioxide gas, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, highly versatile air and nitrogen are preferable.
本発明では、成形の際に発泡粒子を水蒸気により加熱、融着させる。この際の水蒸気温度が低すぎると融着が不十分となり、発泡成形体としての形状を保持できない。逆に、水蒸気温度が高すぎると発泡成形体の空隙率が低くなり、吸音性能が悪化する傾向にある。発泡粒子間の融着性と空隙率を両立させるには、基材樹脂として用いたポリプロピレン系樹脂の融点をＴｍ（℃）としたとき、温度がＴｍ−２５（℃）〜Ｔｍ（℃）の水蒸気で成形することが好ましく、更には温度がＴｍ−２０（℃）〜Ｔｍ−５（℃）の水蒸気で成形することがより好ましい。 In the present invention, foamed particles are heated and fused with water vapor during molding. If the water vapor temperature at this time is too low, the fusion is insufficient and the shape as a foamed molded article cannot be maintained. On the contrary, when the water vapor temperature is too high, the porosity of the foamed molded product is lowered, and the sound absorption performance tends to deteriorate. In order to satisfy both the fusion property between the foamed particles and the porosity, when the melting point of the polypropylene resin used as the base resin is Tm (° C), the temperature is Tm-25 (° C) to Tm (° C). It is preferable to mold with water vapor, and it is more preferable to mold with water vapor having a temperature of Tm-20 (° C) to Tm-5 (° C).
次に、本発明を実施例にて更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example.
（実施例１）
先ず、本願発明のポリプロピレン製の予備発泡粒子を作製するために、基材樹脂として、ＭＩ：４．５ｇ／１０分、融点：１４４℃、エチレン含量：２．８％、ブテン含量：１．３％を用い、セル造核剤としてタルク３００ｐｐｍを添加して押出機内で溶融混練した後、円形ダイよりストランド状に押出し、水冷後、カッターで切断し、一粒の重量が１．８ｍｇ／粒、該円柱形状で、Ｌ／Ｄが６．３である樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子１００重量部（６５ｋｇ）、水２００重量部、塩基性第三リン酸カルシウム０．５重量部、アルキルスルフォン酸ソーダ０．０１重量部を容量０．３５ｍ３の耐圧オートクレーブ中に仕込み、攪拌下、発泡剤としてイソブタンを１６部添加した後、オートクレーブ内容物を１３５℃の発泡温度まで加熱した。その後、イソブタンを追加圧入して２．２ＭＰａの発泡圧力まで昇圧し、該発泡温度、発泡圧力で３０分間保持した後、オートクレーブ下部のバルブを開き、４．４ｍｍφの開口オリフィスを通して、オートクレーブ内容物を大気圧下に放出して発泡粒子を得た。得られた発泡粒子は、Ｌ／Ｄ：２．２、セル径：１０３μｍ、β／（α＋β）：０．６０、嵩密度：３０ｋｇ／ｍ３であった。ここで得られたポリプロピレン系予備発泡粒子に空気加圧処理により空気を予備発泡粒子内に圧入し、最終的には予備発泡粒子内圧力は絶対圧力で０．１４ＭＰａであった。
Example 1
First, in order to produce the pre-expanded particles made of polypropylene of the present invention, as a base resin, MI: 4.5 g / 10 min, melting point: 144 ° C., ethylene content: 2.8%, butene content: 1.3 %, Using 300% talc as a cell nucleating agent, melt-kneaded in an extruder, extruded into a strand from a circular die, cooled with water, cut with a cutter, and the weight of one grain is 1.8 mg / grain, Resin particles having a cylindrical shape and L / D of 6.3 were obtained. 100 parts by weight (65 kg) of the obtained resin particles, 200 parts by weight of water, 0.5 parts by weight of basic tribasic calcium phosphate and 0.01 parts by weight of sodium alkyl sulfonate are charged into a pressure-resistant autoclave having a capacity of 0.35 m 3 . Under stirring, 16 parts of isobutane was added as a blowing agent, and then the autoclave contents were heated to a foaming temperature of 135 ° C. Thereafter, isobutane was additionally injected and the pressure was increased to a foaming pressure of 2.2 MPa. After maintaining the foaming temperature and the foaming pressure for 30 minutes, the valve at the bottom of the autoclave was opened, and the autoclave contents were passed through a 4.4 mmφ orifice. Release under atmospheric pressure to obtain expanded particles. The obtained expanded particles had L / D: 2.2, cell diameter: 103 μm, β / (α + β): 0.60, and bulk density: 30 kg / m 3 . Air was pressed into the pre-expanded particles by air pressure treatment to the polypropylene-based pre-expanded particles obtained here, and finally the pressure inside the pre-expanded particles was 0.14 MPa in absolute pressure.
次に成形に関し説明する。金型は０．９×０．９×０．０５ｍのブロック形状のものを用いた。まず、クラッキングを０．００５ｍに設定し、金型を僅かに開いた状態で予備発泡粒子を金型内に充填した。加熱は排気工程５秒（固定、移動のドレン弁を開いた状態）で行い、一方加熱１０秒、逆一方加熱５秒、両面加熱２０秒（蒸気圧力０．１８ＭＰａ）で加熱工程を完了し、予冷５秒（ドレン弁を閉じた状態で冷却）、水冷３０秒を行った後、製品を離型した。続いて、大気放置での放冷を１時間行った後、７５℃の乾燥室に２４時間放置、乾燥室から取り出して常温化での３時間放冷を経て、以下の空隙率、空気流れ抵抗、吸音率、あるいは静的圧縮特性の性能評価を行った。乾燥後の発泡体密度は３４ｋｇ／ｍ３であった。 Next, molding will be described. The mold used was a block shape of 0.9 × 0.9 × 0.05 m. First, the cracking was set to 0.005 m, and the pre-expanded particles were filled into the mold with the mold slightly opened. Heating is performed in the exhaust process 5 seconds (fixed, moving drain valve opened), one heating 10 seconds, reverse one heating 5 seconds, double-sided heating 20 seconds (vapor pressure 0.18 MPa), After precooling 5 seconds (cooling with the drain valve closed) and water cooling 30 seconds, the product was released. Subsequently, after standing to cool in the air for 1 hour, left in a drying room at 75 ° C. for 24 hours, taken out from the drying room and allowed to cool at room temperature for 3 hours, and then the following porosity and air flow resistance: The performance of sound absorption coefficient or static compression characteristics was evaluated. The foam density after drying was 34 kg / m 3 .
それぞれの測定方法について以下に記す。 Each measurement method is described below.
（空隙率）
得られた概寸法０．９×０．９×０．０５ｍの発泡成形体から０．０２×０．０２×０．０４０ｍの直方体試料を、表面スキン層を含まないように切り出し、外形寸法より見掛け体積Ｖ１（ｍ３）を求めた。更に、直方体試料を一定量のエタノールを入れたメスシリンダー中に浸漬し、その時の増加容積Ｖ２（ｍ３）を測定し、次式により求めた。
空隙率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１ × １００ （３）
(Porosity)
A 0.02 × 0.02 × 0.040 m rectangular parallelepiped sample was cut out from the obtained foamed molded product having an approximate size of 0.9 × 0.9 × 0.05 m so as not to include the surface skin layer. The apparent volume V 1 (m 3 ) was determined. Furthermore, the rectangular parallelepiped sample was immersed in a graduated cylinder containing a certain amount of ethanol, and the increased volume V 2 (m 3 ) at that time was measured and determined by the following formula.
Porosity (%) = (V 1 −V 2 ) / V 1 × 100 (3)
（流れ抵抗）
ＩＳＯ ９０５３に準拠し流れ抵抗の測定を行った。流速ｖ（ｍ／ｓ）、０．０００５ｍ／ｓを供給した時に、試料前後の圧力差△Ｐ（Ｎ／ｍ２）より、試料の所定厚さにおける流れ抵抗Ｒ（Ｎ・ｓ／ｍ３）は式１により算出される。特に、ここでの流れ抵抗の定義は、試料厚みが０．０２ｍとした時のものとした。
(Flow resistance)
The flow resistance was measured according to ISO 9053. When a flow velocity v (m / s), 0.0005 m / s is supplied, a flow resistance R (N · s / m 3 ) at a predetermined thickness of the sample from the pressure difference ΔP (N / m 2 ) before and after the sample. Is calculated by Equation 1. In particular, the definition of the flow resistance here is that when the sample thickness is 0.02 m.
（垂直入射式吸音測定）
ＪＩＳ Ａ１４０５に準拠し、試料厚み０．０３ｍで５００〜６４００Ｈｚでの垂直入射吸音率を測定した。試料は得られた発泡体より、表面スキン層を有する面が音波入射面となるように、厚み０．０３ｍで切り出した。測定は、音波を反射する剛体壁と試料が密着した状態、つまり背後空気が無い状態でおこなった。測定には小野測器社製の垂直入射吸音率測定装置ＳＲ−４１００を用いた。
(Normal incidence type sound absorption measurement)
In accordance with JIS A1405, the normal incident sound absorption coefficient at 500 to 6400 Hz was measured with a sample thickness of 0.03 m. The sample was cut out from the obtained foam with a thickness of 0.03 m so that the surface having the surface skin layer was the sound wave incident surface. The measurement was performed in a state where the sample was in close contact with the rigid wall that reflects sound waves, that is, in the absence of air behind. For the measurement, a normal incidence sound absorption measuring device SR-4100 manufactured by Ono Sokki Co., Ltd. was used.
（残響室による吸音測定）
残響室による測定は、ＪＩＳ Ａ１４０９に従い、９ｍ３の残響室（日東紡音響エンジニアリング製）にて行った。試料は発泡体０．９×０．９×０．０５ｍを０．７×０．７×０．０３ｍにスライス加工した。残響室内での試料の設置は、試料の側面からの音の侵入を防止するために金属製の治具を周囲に取り付け、スキン面を上側（吸音面）に、スライス面を下側（床面）となるように設置し、周波数５００〜５０００Ｈｚの範囲で測定した。また、通気性を有する繊維質との組合せの吸音測定は、スキン面を上側にした試料の上側に通気性を有する繊維質を積層した状態での吸音測定を行った。
(Sound absorption measurement by reverberation room)
The reverberation room was measured in a 9 m 3 reverberation room (Nittobo Acoustic Engineering) according to JIS A1409. The sample was sliced from foam 0.9 × 0.9 × 0.05 m to 0.7 × 0.7 × 0.03 m. The sample is placed in the reverberation chamber by attaching a metal jig around it to prevent sound from entering from the side of the sample, with the skin surface on the upper side (sound absorbing surface) and the slice surface on the lower side (floor surface) ) And measured in a frequency range of 500 to 5000 Hz. Further, the sound absorption measurement in combination with the fiber having air permeability was performed by measuring the sound absorption in a state where the fiber having air permeability was laminated on the upper side of the sample with the skin surface on the upper side.
（実施例２）
実施例１とまったく同様の操作にてポリプロピレン系樹脂発泡体を成形、吸音測定用の試料０．７×０．７×０．０３ｍを作成した。この発泡成形品の上部に吸音特性を有する樹脂カーペットを積層し、残響室での吸音測定を行った。
(Example 2)
A polypropylene resin foam was molded in the same manner as in Example 1 to prepare a sample for measuring sound absorption 0.7 × 0.7 × 0.03 m. A resin carpet having sound absorption characteristics was laminated on the foam molded product, and the sound absorption was measured in a reverberation chamber.
（比較例１）
セル造核剤としてタルク１００ｐｐｍを添加した以外は実施例１と同様の方法で発泡成形体を得た。成形に用いた発泡粒子は、Ｌ／Ｄが１．０、セル径が２２０μｍ、β／（α＋β）が０．２６のポリプロピレン系予備発泡粒子であった。ここで得られたポリプロピレン系予備発泡粒子に空気加圧処理により空気を予備発泡粒子内に圧入し、絶対圧力で０．２ＭＰａとした。実施例と同じ金型を用いて成形した結果、該発泡粒子は従来から一般的に用いられている発泡粒子の特性を有しており、発泡粒子間に空隙のない発泡成形体が得られた。成形条件は、クラッキングを５ｍｍに設定し金型が僅かに開いた状態で原料を充填した。加熱は排気工程５秒（固定、移動のドレン弁を開いた状態）で行い、一方加熱１０秒、逆一方加熱５秒、両面加熱２０秒（蒸気圧力０．３２ＭＰａ）で加熱工程を完了し、予冷１０秒（ドレン弁を閉じた状態で冷却）、水冷１８０秒を行った後、製品を離型した。これ以降の乾燥工程は実施例１と同様の操作を行うとともに、同様の物性測定を行った。乾燥後の発泡体密度は３０ｋｇ／ｍ３であった。
(Comparative Example 1)
A foamed molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 ppm of talc was added as a cell nucleating agent. The expanded particles used in the molding were polypropylene pre-expanded particles having an L / D of 1.0, a cell diameter of 220 μm, and β / (α + β) of 0.26. The polypropylene pre-expanded particles obtained here were pressed into the pre-expanded particles by an air pressurizing process to an absolute pressure of 0.2 MPa. As a result of molding using the same mold as in the examples, the foamed particles had characteristics of foamed particles generally used from the past, and a foamed molded product having no voids between the foamed particles was obtained. . The molding conditions were such that the cracking was set to 5 mm and the raw material was filled with the mold slightly opened. Heating is performed in the exhaust process 5 seconds (fixed, moving drain valve is open), one heating 10 seconds, reverse one heating 5 seconds, double-sided heating 20 seconds (vapor pressure 0.32 MPa), complete the heating process, After pre-cooling 10 seconds (cooling with the drain valve closed) and water cooling 180 seconds, the product was released. The drying process after this performed the same operation as Example 1, and measured the same physical property. The foam density after drying was 30 kg / m 3 .
本発明の実施例並びに比較例の性能について説明する。 The performance of the examples and comparative examples of the present invention will be described.
実施例１の試料の空隙率は２８％、厚み０．０２ｍの空気流れ抵抗値は１２０００Ｎ・ｓ／ｍ３であった。比較例１の試料は空隙率０％で、通気性がないため空気流れ抵抗の測定は行えなかった。
先ず、吸音特性の比較を行った。実施例並びに比較例の垂直入射式測定による吸音曲線の比較（図５）では、実施例１は適切な空隙率及び空気流れ抵抗を有したため、最高吸音率０．９７（周波数１６５０Ｈｚ）の良好な吸音曲線を示すのに対し、比較例１では連通した空隙がないため測定前周波数域で最高吸音率０．１以下であり、吸音性能を示さなかった。残響室測定方法による吸音測定結果からも、垂直入射式測定と同様傾向を示す結果が得られている（図６）。
The porosity of the sample of Example 1 was 28%, and the air flow resistance value with a thickness of 0.02 m was 12000 N · s / m 3 . Since the sample of Comparative Example 1 had a porosity of 0% and lacked air permeability, the air flow resistance could not be measured.
First, the sound absorption characteristics were compared. In the comparison of the sound absorption curves by the normal incidence measurement of the example and the comparative example (FIG. 5), since the example 1 had an appropriate porosity and air flow resistance, the sound absorption coefficient of 0.97 (frequency 1650 Hz) was excellent. In contrast to the sound absorption curve, in Comparative Example 1, since there was no continuous air gap, the maximum sound absorption rate was 0.1 or less in the frequency range before measurement, and the sound absorption performance was not exhibited. From the sound absorption measurement result by the reverberation chamber measurement method, a result showing the same tendency as the normal incidence type measurement is obtained (FIG. 6).
さらに、実車の状態に近づけるために、図の吸音性能を有する樹脂カーペットと本発明品を積層した状態での残響室吸音測定を行った。この結果（図７）、本願発明の吸音性能に樹脂カーペットを積層することで、単体での吸音性能の和の吸音性能が発現し、格段に吸音性能が向上した。特に、本発明に樹脂カーペットが有する高周波数域の吸音特性が加わり、幅広い周波数域での吸音性能が得られている。このように、本発明は単体であっても良好な吸音性能を示すことは勿論、フェルトと併用することで、より吸音性能を高めることが可能となる。 Furthermore, in order to approximate the state of an actual vehicle, the sound absorption of the reverberation room was measured in a state where the resin carpet having the sound absorbing performance shown in the figure and the product of the present invention were laminated. As a result (FIG. 7), by laminating the resin carpet on the sound absorbing performance of the present invention, the sound absorbing performance which is the sum of the sound absorbing performance of the single unit was developed, and the sound absorbing performance was remarkably improved. In particular, the present invention adds a sound absorption characteristic in the high frequency range of the resin carpet, and a sound absorption performance in a wide frequency range is obtained. As described above, the present invention exhibits good sound absorption performance even when it is a simple substance, and it is possible to further improve the sound absorption performance by using it together with felt.
１ フロアパネル
２ 吸音シート
３ フロア材本体（発泡ポリオレフィン成形体）
４ 遮音カーペット
６ 吸音カーペット
1 Floor panel 2 Sound-absorbing sheet 3 Floor material body
4 Sound insulation carpet 6 Sound absorbing carpet
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