JP3692681B2 - ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、成型寸法安定性に優れ、かつ車輌用内装材に用いたとき生ずるブリードアウトによる汚れ発生の少ない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】
従来、ダッシュボード等の車輌用内装成型品には、発泡剤にアゾジカルボンアミドを用いたポリオレフィン系樹脂発泡体が広く使用されている。成型時の寸法安定性については特公平6ー78449号公報が知られていたが、寸法安定性と発泡剤の分解物等に起因するブリードアウト汚れを同時に解決する手段は存在しなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記の発泡剤にアゾジヂカルボンアミドを用いるポリオレフィン系樹脂発泡体からなるパッド材を備えた車輌内装材の成型方法としては、たとえば、一体成型法、真空圧縮法などの周知の方法が用いられている。また、最近では、省エネルギー、省人、接着剤レス等の低コスト化が計られるようになってきており、また、品質の安定性が良好な成型方法として、ホットスタンピングモールド法が採用されはじめている。しかし、車輌用内装材は、前記したような成型方法により高圧で成型加工されると厚みが減少する、いわゆる許容範囲を越えた寸法減少をおこすことがある。
【0004】
また、一体成型法やホットスタンピングモールド法の場合には、高温に接するため発泡体の気泡が破壊される。その結果、凹凸等の表面荒れが車輌用内装材の表面にも現れると言う問題が生じる。また、ポリオレフィン系樹脂発泡体を車輌用内装材として使用した場合、発泡剤の分解物等に起因したブリードアウト汚れで外観を悪化させるという問題が生じる。
【0005】
従って、本発明の目的は成型時の寸法安定性およびブリードアウト汚れを同時に解決することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するため本発明のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体は下記の構成からなる。
【0007】
すなわち、ポリプロピレン系樹脂100〜30重量%とポリエチレン系樹脂0〜70%とからなる混和物100重量部に対し、0.02〜20.0μmの平均粒子径を有する、アルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子および/または酸化アルミニウム粒子を0.1〜20重量部を含有する見掛け密度0.200〜0.025g/cm3 のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体である。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレン系樹脂単独またはポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂との混合樹脂からなる。ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体、エチレンやブテン等のαオレフィンとのブロック共重合体、ランダム共重合体、ランダムーブロック共重合体等を例示することができる。これらのポリプロピレン系樹脂は、それぞれ単独で用いても、2種以上混合してもよい。ポリエチレン系樹脂としては、低圧法、中圧法、高圧法により製造された密度0.900〜0.965g/ccのポリエチレン樹脂、エチレンー酢酸ビニル共重合体、エチレンーアクリル酸エステル共重合体等を例示することができる。これらのポリエチレン系樹脂は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
【0009】
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂は、前記ポリプロピレン系樹脂100〜30重量%、好ましくは90〜50重量%に対して、前記ポリエチレン系樹脂を0〜70重量%、好ましくは10〜50重量%混合した樹脂からなる。ポリエチレン系樹脂が70重量%より多く含まれる場合には、発泡体の耐熱性が低下し、車輌用内装材に用いるのが困難となる。
【0010】
本発明で使用される発泡剤としては、アゾジカルボンアミドが使用されその添加量は、所望の発泡倍率により適宜調整されるが、一般的には樹脂100重量部に対し2〜25重量部である。
【0011】
本発明に使用されるアルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子および/または酸化アルミニウム粒子は、例えば複合酸化物粒子としては、カオリン、ゼオライト、ジークライト、非晶質シリカーアルミナ粒子、アルミノケイ酸塩粒子等が挙げられる。中でもカオリンは優れた寸法安定性とブリードアウト汚れ防止効果効果を有しているので好ましく用いられる。特に、アルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子中の珪素、アルミニウム及びアルカリ金属の含有量が、式(1)〜(3)を満たすことにより、より優れた寸法安定性とブリードアウト汚れ防止効果効果を有するポリオレフィン系樹脂架橋発泡体が得られる。
【0012】
10重量% ≦ Si ≦ 45重量% …(1)
3重量% ≦ Al ≦ 30重量% …(2)
0重量% ≦ M ≦ 20重量% …(3)
(式中Siは珪素原子含有量を,Alはアルミニウム原子含有量を、Mはアルカリ原子含有量を表す。)
【0013】
また、酸化アルミニウム粒子としては、δ、γ、θ、α型酸化アルミニウム粒子等が挙げられる。
【0014】
本発明における無機粒子の一次粒子径は、0.02〜20.0μmとする必要がある。好ましくは、0.05〜20.0μmであり、さらに好ましくは、0.1〜15.0μmである。粒子径が20.0μmを越えると、発泡シートの表面平坦性が損なわれ、外観が悪化する原因となり好ましくない。逆に、0.02μmより小さい場合も、粒子の一部が二次凝集を起こすためか、発泡シートの表面平坦性が損なわれ、外観が悪化し好ましくない。
【0015】
本発明における粒子径とは、全粒子の50重量%の点における粒子の等価球形直径を意味する。ここでいう等価球形直径とは、対象粒子と同じ体積を有する仮想球の直径を意味し、通常の沈降法や電子顕微鏡による直接観察など公知の方法で測定することができる。
【0016】
アルカリ金属原子の定量は、原子吸光法で測定し、ケイ素原子、アルミニウム原子の定量は蛍光X線分析法で測定した。
【0017】
本発明に用いられる無機粒子含有ポリオレフィン系樹脂組成物は、前記ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し前記無機粒子を0.1〜20重量部、好ましくは0.1〜10重量部混合したものである。無機粒子が0.1重量部未満の場合は、本発明の効果が得られなくなる。無機粒子量が20重量部を越えた場合は、ポリオレフィン系樹脂の発泡性が低下し、発泡体の緩衝性や柔軟性が低下する。
【0018】
本発明で使用される無機粒子の添加方法としては特に限定されないが、無機粒子を含有したペレットで添加する方法が好ましい。
【0019】
なお、本発明に用いられる組成物には第3成分として、ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂、たとえば石油樹脂、ポリスチレン樹脂等が混合されていてもよい。また、発泡性樹脂組成物には、難燃剤、着色剤、抗酸化剤、充填剤、発泡助剤、滑剤、架橋助剤等を必要により適宜添加することができる。本発明のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体は、架橋構造を有することが必須であるが、かかる架橋発泡体とする場合は、一般的には電子線による方法や、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物を用いた化学架橋による方法や架橋反応性ビニルメトキシシラン等を樹脂にグラフトまたは共重合した樹脂を用いて電子線照射法や化学架橋方法等も適用できる。また、各種の架橋方法を併用してもよい。
【0020】
このようにして得られた発泡体の架橋度は、好ましくは10〜75%、さらに好ましくは40〜65%の範囲にあるのがよい。架橋度が低い場合は発泡体の耐熱性が低く、成型時に表面荒れが生じやすい。一方、架橋度が高い場合は発泡体の伸度が低下して成型性が悪化する。なお、架橋度は発泡体試料0.1gを130℃のテトラリンに3時間溶解した後に残った不溶分の重量%で示される値である。また本発明の発泡体の見掛け密度は、0.200〜0.025g/cm3 、さらに、0.100〜0.040g/cm3 が望ましい。見掛け密度が小さい場合には、発泡体の応力が小さくなり、発泡体が成型時破壊しやすくなる。見掛け密度が大きい場合には、発泡体の緩衝性が小さくなる。なお、発泡体の見掛け密度は、下記の式によって求めることができる。
【0021】
【数1】
【0022】
また、ブリードアウトによる汚れ発生状況は、次の様に求めた。得られた発泡体シートの片面に接着剤を介して厚さ0.6μmの軟質ポリ塩化ビニルシートを張り合わせ、軟質ポリ塩化ビニルシート面を上にして、HAAKEのフォギング装置を用いて、100℃、3時間加熱後、常温で1時間冷却した。ブリードアウトによる汚れ発生は50倍の顕微鏡を用いて結晶の有無で判定した。
【0023】
また、成型時の寸法安定性は次の様に求めることができる。得られた発泡体シートの片面に接着剤を介して厚さ0.6μmの軟質ポリ塩化ビニルシートを張り合わせ、これを250mm角に切断し、200℃の溶融状態のポリプロピレン樹脂30gを圧縮成型機を用いてホットスタンピングモールド法により温度60℃、圧力58kg/cm2 で成型加工した。得られた車輌用内装材について、気泡破壊状態、表皮面の凹凸状態を目視で、および発泡層の寸法安定性を次式により求めた。
【0024】
【数2】
【0025】
このようにして得られた車輌用内装材は、例えばダッシュボード、ドアトリム、シートバックトリム、成型天井、リアクオータトリム、センターピラーパッド等に好適に用いられる。
【0026】
【発明の効果】
本発明により、成型寸法安定性に優れ、かつ車輌用内装材に用いたとき生ずるブリードアウトによる汚れ発生の少ない車輌用内装材として好適なポリオレフィン系樹脂架橋発泡体が得られる。
【0027】
【実施例】
[実施例1、2、3、4、5]
プロピレンにエチレンを5重量%ランダム共重合したポリプロピレン系樹脂(メルトインデクッス2.0)80重量部、直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.93、メルトインデクッス8.0)20重量部に発泡剤としてアゾジカルボンアミド10重量部、架橋助剤としてジビニルベンゼン4重量部、熱安定剤としてIrganox1010を0.2重量部加え、カオリン(平均粒子径1.1μm、アルミウム含有量19.3%、Si含有量22.2%、Na含有量0.15%)をそれぞれ0.1(実施例1)、0.5(実施例2)、1.0(実施例3)、3.0(実施例4)、5.0(実施例5)重量部に調整し、ヘンシェルミキサーで予備混合し、その混合物を90mmφ一軸押出機(L/D=25)に投入し、発泡剤が分解しないよう平均樹脂温度を180℃以下に調整して混練し、Tダイより押出して、それぞれ、厚み1.75mm、幅410mmの発泡性樹脂組成物シートを5種類作成した。次に、それぞれの発泡性樹脂組成物シートに電子線照射機(800kv)を用いて5Mradの電子線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂組成物架橋シートとした。得られたシートを発泡装置内で発泡剤の分解温度以上の約230〜240℃に加熱し、架橋度52%見掛け密度0.058g/cm3 の架橋発砲体を製造した。結果を表1に示す。
【0028】
カオリンを添加した実施例1、2、3、4、5は、ブリードアウトによる汚れ発生原因となる結晶の生成は認められず、成型時の寸法安定性も、目視による発泡体シートの表面平坦性も良好であった。
【0029】
[比較例1]
カオリンを含有しない以外は実施例1〜5と同様に発泡体を製造した。結果を表1に示す。カオリンを含有しない場合は、目視による発泡体シートの表面平坦性は良好であったが、汚れ発生原因となる結晶が生成し、成型時の寸法安定性も劣っていた。
【0030】
【表1】
【0031】
[実施例6、7、比較例2、3、4]
プロピレンにエチレンを5重量%ランダム共重合したポリプロピレン系樹脂(メルトインデクッス2.0)80重量部、直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.93、メルトインデクッス8.0)20重量部に発泡剤としてアゾジカルボンアミド10重量部、架橋助剤としてジビニルベンゼン4重量部、熱安定剤としてIrganox1010を0.2重量部加え、カオリン(アルミウム含有量19.3%、Si含有量22.2%、Na含有量0.15%)、添加量、平均粒子径、をそれぞれ変更し、ヘンシェルミキサーで予備混合し、その混合物を90mmφ一軸押出機(L/D=25)に投入し、発泡剤が分解しないよう平均樹脂温度を180℃以下に調整して混練し、Tダイより押出して、それぞれ、厚み1.75mm、幅410mmの発泡性樹脂組成物シートを5種類作成した。次に、それぞれの発泡性樹脂組成物シートに電子線照射機(800kv)を用いて5Mradの電子線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂組成物架橋シートとした。得られたシートを発泡装置内で発泡剤の分解温度以上の約230〜240℃に加熱し、架橋度52%、見掛け密度0.058g/cm3 の架橋発砲体を製造した。結果を表2に示す。
【0032】
カオリンの粒子径が本願範囲より大きい場合(比較例2)は、発泡シート表面に凹凸が現れ外観に劣り、カオリン添加量が多い場合(比較例3)は、シート発泡性に劣り、カオリン添加量が少ない場合(比較例4)は、汚れ発生原因となる結晶が生成し、成型時の寸法安定性も劣っていた。
【0033】
【表2】
【0034】
[実施例8]
プロピレンにエチレンを5重量%ランダム共重合したポリプロピレン系樹脂(メルトインデクッス2.0)80重量部、直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.93、メルトインデクッス8.0)20重量部に発泡剤としてアゾジカルボンアミド10重量部、架橋助剤としてジビニルベンゼン4重量部、熱安定剤としてIrganox1010を0.2重量部加え、δ型酸化アルミニウム粒子(平均粒子径0.1μm)を5.0重量部に調整し、ヘンシェルミキサーで予備混合し、その混合物を90mmφ一軸押出機(L/D=25)に投入し、発泡剤が分解しないよう平均樹脂温度を180℃以下に調整して混練し、Tダイより押出して、それぞれ、厚み1.75mm、幅410mmの発泡性樹脂組成物シートを5種類作成した。次に、それぞれの発泡性樹脂組成物シートに電子線照射機(800kv)を用いて5Mradの電子線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂組成物架橋シートとした。得られたシートを発泡装置内で発泡剤の分解温度以上の約230〜240℃に加熱し、架橋発砲体を製造した。得られた発泡体シートの見掛け密度は0.049g/cm3 を有し、寸法安定性は24%で、結晶発生は全く認められずシート表面状態も極めて良好であった。
【0035】
[実施例9、10、11、12]
プロピレンにエチレンを5重量%ランダム共重合したポリプロピレン系樹脂(メルトインデクッス2.0)80重量部、直鎖状低密度ポリエチレン(密度0.93、メルトインデクッス8.0)20重量部に発泡剤としてアゾジカルボンアミド10重量部、架橋助剤としてジビニルベンゼン4重量部、熱安定剤としてIrganox1010を0.2重量部加え、平均粒径2.0μmを有する各種ケイ酸アルミウム粒子3.0重量部を調整し、ヘンシェルミキサーで予備混合し、その混合物を90mmφ一軸押出機(L/D=25)に投入し、発泡剤が分解しないよう平均樹脂温度を180℃以下に調整して混練し、Tダイより押出して、それぞれ、厚み1.75mm、幅410mmの発泡性樹脂組成物シートを4種類作成した。次に、それぞれの発泡性樹脂組成物シートに電子線照射機(800kv)を用いて5Mradの電子線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂組成物架橋シートとした。得られたシートを発泡装置内で発泡剤の分解温度以上の約230〜240℃に加熱し、架橋発砲体を製造した。結果を表3に示す。
【0036】
Si、Al、Na含有量が本発明範囲内(実施例9、10)の組成を有する粒子を含有した発泡シートは、汚れの発生原因となる結晶の生成は認められなかった。Si量が多め(実施例11)やAl量が多め(実施例12)の発泡シートは、結晶の生成が僅かに認められた。
【0037】
【表3】
Claims (5)
- ポリプロピレン系樹脂100〜30重量%とポリエチレン系樹脂0〜70%とからなる混和物100重量部に対し、0.02〜20.0μmの平均粒子径を有する、アルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子および/または酸化アルミニウム粒子を0.1〜20重量部を含有する見掛け密度0.200〜0.025g/cm3 のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。
- アルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子がカオリンであることを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。
- アルミニウムを構成成分とする複合酸化物粒子の珪素、アルミニウム及びアルカリ金属の含有量が、式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする請求項1または2記載のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。
10重量% ≦ Si ≦ 45重量% …(1)
3重量% ≦ Al ≦ 30重量% …(2)
0重量% ≦ M ≦ 20重量% …(3)
(式中Siは珪素原子含有量を,Alはアルミニウム原子含有量を、Mはアルカリ原子含有量を表す。) - 発泡剤としてアゾジカルボンアミドを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。
- 該ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体が、車輌用内装材に用いられるものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィン系樹脂架橋発泡体。
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JP02248797A JP3692681B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 |
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JP02248797A JP3692681B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10219016A JPH10219016A (ja) | 1998-08-18 |
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Family Applications (1)
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JP02248797A Expired - Lifetime JP3692681B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | ポリオレフィン系樹脂架橋発泡体 |
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-
1997
- 1997-02-05 JP JP02248797A patent/JP3692681B2/ja not_active Expired - Lifetime
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