JPS6011349A - ポリウレタンフオ−ムとオレフイン系重合体混合物の成形物とからなる積層物 - Google Patents

ポリウレタンフオ−ムとオレフイン系重合体混合物の成形物とからなる積層物

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JPS6011349A
JPS6011349A JP11814283A JP11814283A JPS6011349A JP S6011349 A JPS6011349 A JP S6011349A JP 11814283 A JP11814283 A JP 11814283A JP 11814283 A JP11814283 A JP 11814283A JP S6011349 A JPS6011349 A JP S6011349A
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polyurethane foam
compound
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永井 洋三
高石 稔
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Showa Denko KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔D 発明の目的 本発明はポリウレタンフォームとポリオレフィン系組成
物の成形物とからなる積層物に関する。
さらにくわしくは、(5)オレフィン系重合体および(
B)一般式が(I)式で示されるパーオキサイド結合と
ヒドロキシル基とを含有する有機化合物からなる混合物
の成形物の表面上でウレタンポリマーの生成反応と発泡
とを同時に行なうことによって得られるポリウレタンフ
ォームとオレフィン系重合体混合物の成形物とからなる
積層物に関するものであり、強固な密着性を有するばか
りでなく、臭いのない積層物を提供することを目的とす
るものである。
0D 発明の背景 現在、ポリウレタンフォームが有する断熱性、クッショ
ン性などを生かして、ポリウレタンフォームがインスト
ルメントパネル、アー゛−ムレストなどの自動車部品の
クッション材として、また、電気冷蔵庫やクーラーなど
の家庭電機製品や冷凍トラックなどの断熱材として種々
使用されている。
このような分野にポリウレタンフォームを使用する場合
、製品の基材または表面材とポリウレタンフォームとが
強固に密着していることが必要である場合が多い。基材
が金属、木およびABS樹脂(アクリロニトリル−ブタ
ジェン−スチレン三次元共重合樹脂)のごとく表面活性
が高いものである場合には、ポリウレタンフォームの製
造に行なわれているような注入発泡のごとき方式で基拐
上でウレタンポリマーの生成反応と発泡とを同時に行な
えば、ポリウレタンフォームが容易に基材と強固に密着
した製品(積層物)を得ることができる。
しかしながら、オレフィン系重合体は分子内に極性基を
有さない(いわゆる非極性)ために化学的に極めて不活
性な高分子物質であるから、エチレン系重合体およびプ
ロピレン系重合体のこときオレフィン系重合体を基材ま
たは表面材として使用してポリウレタンフォームとの積
層物を製造することは、密着性が極めて低いために不可
能である。現在、注入発泡、モールド発泡および吹付発
泡のごとき方法によって基材表面上でウレタンポリマー
の生成反応と発泡とを同時に行ない、オレフィン系重合
体とポリウレタンとを密着させる場合には、オレフィン
系重合体の成形物の表面にあらかじめ塩素化ポリプロピ
レンおよび無水マレイン酸をグラフトさせたポリオレフ
ィンなどを主成分とするプライマーを塗布させる方法が
提案されている。しかし、このプライマーを塗布する方
法では、塗布する工程が一工程増えるばかりでなく、高
価なプライマーを使用するためコスト高となる。
これらのことから、本発明者などは、すてにプライマー
を使用することなくポリウレタンフォームとオレフィン
系重合体またはその混合物の成形物とを強固に密着させ
て積層物を得ることについて種々探索した結果、 囚 オレフィン系重合体 100重量部、(B) 分子
中に少なくとも一個の不飽和結合を有し、かつヒドロキ
シル基を有する有機化合物01〜50重量部 および (C) 有機過酸化物 0.01〜20重量部からなる
混合物の成形物の表面−にでウレタンポリマーの生成反
応と発泡上を同時に行なうことによって得られるポリウ
レタンフォームとオレフィン系重合体混合物の成形物と
からなる積層物が、 強固な密着力を有する積層物であることを見出し、以前
に提案した(特願昭57−68608号)。
しかし、この混合物の成形物においては、ヒドロキシル
基を含有する有機化合物が得られた混合物中に未反応の
まま残留することがあり、またこの有機化合物は一般に
は低分子量物であるために成形物を製造するさいならび
に成形物を使用するときおよび処理するときに臭いが問
題となる場合があった。
口l] 発明の構成 以上のことから、本発明者らは、プライマーを使用する
ことなくポリウレタンフォームとオレフィン系重合体の
混合物の成形物を強固に密着させるばかりでなく、成形
物の臭いのないオレフィン系重合体の混合物を製造する
ことについて種々探索した結果、 (5)オレフィン系重合体 100重量部および (B) 後記の(I)式で示されるパーオキサイド結合
とヒドロキシル基とを含有する有機化合物(以下「ヒド
ロキシル系化合物」と云う)01〜50重量部 からなるオレフィン系重合体の混合物の成形物の表面上
でウレタンポリマーの生成反応と発泡とを同時に行なう
ことによって得られるポリウレタンフォームとオレフィ
ン系重合体の混合物の成形物とからなる積層物が、 強固な密着力を有する積層物であるのみならず、臭いの
ない成形物であることを見出し、本発明に到達した。
IIvl 発明の効果 本発明によって得られる積層物は、その製造方法を含め
て下記のごとき効果(特徴)を発揮する。
(])フライマーを使用することなくオレフィン系重合
体混合物の成形物とポリウレタンフォームとを直接に強
固に密着させることができる。
(2)一般に行なわれている方法で基材であるオ (レ
フイン系重合体混合物の成形物の表面−Lでウレタンポ
リマーの生成反応と発泡とを同時 1に、かつ容易に行
なうことができる。
(3)成形物を製造するさいならびに成形物を利用およ
び処理するときにいずれの場合でも臭いを発生しないた
めに環境衛生上問題がなく、多方面にわたって利用する
ことができる。
本発明によって得られる積層物は以上のごとき効果を発
揮するために多方面にわたって使用することができる。
代表的な用途例を下記に示す。
(]、) バンパー、インストルメントパネル、アーム
レスト、ドアライナー、シートバック、ダクトカバーな
どの自動車部品 (2) クーラー、冷蔵庫の内装および外装などの家電
部品 (3)ルーフパネル、断熱壁、浴室ドアなどの住宅用材
料 (4)食卓、机の表面、家具パネル、台所キャビネット
、アイ・スボツクスなとの日用品、家具;5)冷凍トラ
ック内装材、冷凍庫壁ψなどの冷凍庫の部材 〔V 発明の詳細な説明 (5)オレフィン系重合体 本発明において用いられるオレフィン系重合体としては
、エチレンの単独重合体、プロヒ゛レンの屯独重合体、
エチレンとプロピレンとのランダムまたはブロック共重
合体ならびにエチレンおよび/またはプロピレンと炭素
数が多くとも12個の他のα−オレフィンとのランダム
またはブロック共重合体(α−オレフィンの共重合割合
は多くとも20重量%)があげられる。これらのオレフ
ィン系重合体の分子量は一般には、2〜]、 OO万で
あり、2〜50万のものが好ましく、特に5〜30万の
オレフィン系樹脂が好適である。また、低密度(0,9
0CB9/Cr1)ないし高密度(0,980g/cr
tt )のエチレン単独重合体、プロピレン(11,独
重合体、エチレンとプロピレンとのランダムまたは)゛
ロック共重合体ならびにエチレンまたはブロビレント他
のα−オレフィンとのランダムまたはフ゛口ツク共重合
体が望ましい。
これらのオレフィン系重合体は遷移金属化合物と有機ア
ルミニウム化合物とから得られる触媒系(いわゆるチー
グラー触媒)、担体(たとえば、シリカ)にクロームの
化合物など(たとえば、酸化クローム)を担持させるこ
とによって得られる触媒系(いわゆるフィリップス触媒
)またはラジカル開始剤(たとえば、有機過酸化物)を
用いてオレフィンを単独重合または共重合することによ
って得られる。
さらに、本発明においては口れらのオレフィン系重合体
に少なくとも1個の二重結合を有する化合物(たとえば
、不飽和カルボン酸、ビニルシラン化合物)をグラフト
重合することによって得られる変性ポリオレフィンも含
まれる。
これらのオレフィン系重合体および変性ポリオレフィン
に、ついては、それらの製造方法がよく知られているも
のである。
これらのオレフィン系重合体および変性ポリオレフィン
は、それぞれ単独で使用してもよく、二種以上併用して
もよい。さらに、これらのオレフィン系重合体および変
性ポリオレフィンのうち、二種以上を任意の割合で樹脂
ブレンドして用いてもよい。
(B) ヒドロキシル系化合物 また、本発明において使われるヒドロキシル系化合物は
下式〔(I)式〕で示されるものである。
3 H (I)式において、R1およびR2は同一でも異種でも
よく、水素原子またはメチル基であり、R3は炭素数が
2〜6個のアルキレン基であり、YおよびZは同一でも
異種でもよく、水素原子または炭素数が1〜20個の炭
化水素残基もしくは分子中に工 ゛−テル、ケトンおよ
びエステルからなる群がらえらばれた少なくとも一種の
結合を有する酸素を含む有機残基であり、Wは 一〇 −C−CH3または−C1 j (ただし、R’は水素原子または炭素数が1〜6個のア
ルキル基である)、Xは以下の(1)式または(2)式
で示される化合物が重合する場合に生成する成分であり
、 7 (ただし、R6は水素原子または炭素数が1ないし4個
のアルキル基であり、R6およびR8はそれぞれ同一で
も異種でもよく、炭素数が1〜4個のアルキル基であり
、またR7は炭素数が1〜12個のアルキル基または炭
素数が3〜12個のシクロアルキル基である) CH2CH3 葵/ 1は1〜io、000の整数であり、mはOまたは1〜
10,000の整数であり、nはi〜io、o。
Oの整数であり、pは1〜10,000の整数であるが
、(l+m十n)xpは多くとも10,000である。
また、n/l+mが0.05未満では、積層物の密着性
の改良効果が少ないために0.05以」二であることが
望ましい。(1,)式で示される化合物は分子中に少な
くとも一個の共重合性二重結合とパーオキサイド結合を
有する化合物(以下[共重合性パーオキサイド系化合物
」と云う)とヒドロキシル基を有するビニル型単量体と
を共重合性パーオキサイド系化合物のパーオキサイド結
合が開裂しないような条件で共重合、あるいは共重合性
パーオキサイド系化合物、ヒドロキシル基を有するビニ
ル型単量体およびヒドロキシル基を有さないビニル型単
量体とを該共重合性パーオキサイド系化合物のパーオキ
サイド結合が開裂しないような条件で共重合することに
よって得ることができる。
共重合性パーオキサイド糸化合物としては、第三級−ブ
チルパーオキシアリルカーボネート、第三級−ヘキシル
バーオキシアリルカーボネ−1・、1、1.3.3−テ
トラメチルブチルパーオキシアリルカーボネート、p−
メンタンパーオキシアリルカーボネート、第三級−ブチ
ルパーオキシアリルカーボネート、第三級−ヘキシルバ
ーオキシメタリルカーボネー)、1,1,3.3−テト
ラメチルブチルパーオキシメタリルカーボネート、p−
メンタンパーオキシメタリルカーボネート、m −(第
三級−ブチルパーオキシイソプロピル)インプロペニル
ベンゼンなどがあげられる。
また、ヒドロキシル基を有するビニル型単量体としては
、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリ
レート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどが
あげられる。
さらに、ヒドロキシル基を有さないビニル型単量体は一
般に合成樹脂(重合体)を製造するさいに単量体(モ・
ツマ−)またはコモノマーとして使用されているもので
ある。代表的なものとしては、スチレン、アクリロニト
リル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、酢酸ビニル、塩化ビニルなどがあげられる。
本発明のヒドロキシル系化合物を製造するには重合開始
剤を用いるビニル重合法、すなわち塊状重合法、溶液重
合法および水溶媒体重合法(すなわち、乳化重合法、懸
濁重合法)のいずれの方法によって行なうことができる
。しかし、共重合性バーオキサイ系化合物のパーオキサ
イド結合が開裂しない条件で実施することが重要である
そのためには使われる共重合性パーオキサイド系化合物
の分解温度より低い分解湿度を有する遊離基重合開始剤
を使用して共重合性パーオキサイド糸化合物のパーオキ
サイド結合を開裂しないが、遊離基重合開始剤は有効に
作用する比較的低い湿度で共重合を行なう必要がある。
一般には110℃以下であり、10〜90℃において行
なうことが望ましい。
このような温度範囲に好適な遊離基重合開始剤としては
、半減期が1分間となる湿度が1606C以下のものが
好ましい。好ましい遊離基重合開始剤の代表例としては
、アセチルシクロへキシルスルホニルパーオキサイド、
インブチルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネート、第三級−ブチルパーオキシピバレート
、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイ
ド、第三級−ブチルパーオキシイソプロピル)、1..
1−ビス(第三級−ブチルパーオキシイソブチレート、
1.1−ビス(第三級−ブチルパーオキシ)3゜3.5
−)リメチルシクロヘキサン、過硫酸塩アゾビスイソブ
チロニトリルなどがあげられる。
これらの哄重合性パーオキサイド系化合’16Jを用い
たビニル型単量体の重合方法については、特開昭52−
153196号の公報明細書に記載されている。
(Q 混合割合 本発明の混合物を製造するにあたり、100重量部のオ
レフィン系重合体に対するヒドロキシル系化合物の混合
割合は01〜50重合部であり、02〜30重量部が好
ましく、特に03〜20重量部が好適である。100重
量部のオレフィン系重合体に対するヒドロキシル系化合
物の混合割合が0.1重量部以下では、密着性の改良効
果が不十分である。一方、50重量部以」二使用したと
しても、使用量に応じた密着性の改良効果が認められず
、むしろオレフィン系重合体が有する本来の特性がそこ
なわれるために好ましくない。
0 混合物および成形物の製造 本発明の混合物を製造するには、オレフィン系重合体お
よびヒドロキシル系化合物を前記の混合割合の範囲内に
なるように均一に混合すればよい。
この混合物を製造するにあたり、混合成分の一部をあら
かじめ混合していわゆるマスターバッチを製造し、この
マスターバッチと残りの混合成分とを製造して前記の混
合成分になるように混合物を製造してもよい。
また、該混合物はオレフィン系重合体およびヒドロキシ
ル系化合物からなるものでもよいが、混合物の使用目的
に応じてこれらの混合成分にさらに、酸素、熱および紫
外線に対する安定剤、金属劣化防止剤、難燃化剤、着色
剤、電気的特性改良剤、充填剤、帯電防止剤、滑剤、加
工性改良剤および粘着性改良剤のごとき添加剤を本発明
の混合物が有する特性をそこなわない範囲であるならば
配合してもよい。
この混合物を製造するには、オレフィン系重合体の業界
において一般に使われているヘンシェルミキサーのごと
き混合機を使ってトライブレンドしてもよく、バンバリ
ーミキサ−、ニーダ−、ロールミルおよびスクリュ一式
押出機のごとき混合機を用いて溶融混練することによっ
て製造することもできる。このさい、あらかじめトライ
ブレンドし、得られる混合物をさらに溶融混練すること
によって一層均一な混合物を得ることができる。
以上の溶融混練りの場合、高い温度で実施すると、オレ
フィン系重合体が劣化することがある。しかし、使用さ
れるオレフィン系重合体とヒドロキシル系化合物とがグ
ラフト重合するために用いられるヒドロキシル系化合物
のパーオキサイド結合部分が分解する温度で実施しなけ
ればならない。以上のことから、使われる共重合性パー
オキサイド系化合物の種類によって異なるが、この溶融
混練りは一通には160〜300℃において実施される
このようにして製造された混合物をオレフィン系重合体
の分野において通常行なわれている押出成形法、射出成
形法およびプレス成形法のことき加工方法によって種々
の成形物を製造すればよい。
このさい、前記のようにして得られた混合物(グラフト
物)が溶融する温度以上で実施する必要がある。しかし
、可成り高い温度で行なった場合、オレフィン系重合体
が劣化することがあるために分解を生じない温度以下で
実施しなければならないことは当然である。
■ 積層物の製造 以上のようにして得られた成形物の表面上でウレタンポ
リマーの生成反応と発泡とを同時に行なうことによって
本発明の積層物を製造することができる。
この積層物を製造するにあたり、特殊な装置を必要とせ
ず、また、特殊な方法で行なわなくてもよい。すなわち
、ポリウレタンフォームの製造分野において通常行なわ
れている注入発泡法、モールド発泡法および吹付発泡法
のごとき発泡法を適用すればよい。さらに、ポリウレタ
ンフォームの原料として使われるポリオール、イソシア
ネート化合物、発泡剤などは特別なものではなくてもよ
く、いずれも一般に用いられているものであればどのよ
うなものでもよく、なんら限定されない。
01 実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明層る
なお、実施例および比較例において、メルト・インデッ
クス(以下「M、1.Jと云う)はJISK−6760
にしたがい、温度が1.90℃および荷重が216kg
の条件で測定した。また、メルト・フロー・インデック
ス(以下JMFIJと云う)はJIS K−6758に
したがい、温度が230℃および荷重が2.1.6 k
gの条件でffl!I定した。さらに、成形物とポリウ
レタンフォームとの密着強度は1cnLの間隔を置いて
平行に並べた平板状の試験片の間にポリウレタンフォー
ムを注入発泡法により生成させた後、このザンドイツチ
状の試験片を1cnLX]CTLの大きさに切削加工し
てサンプルとし、サンプルの上下の成形物の部分を引張
試験機のクロスヘッドではさみ、密着面と直角方向に引
張速度が5 mm、 /分の条件で引張り、サンプルが
破壊したときの強度を測定し、密着強度(1くg/d)
とした。
なお、実施例および比較例において使用したオレフィン
系重合体、ゴム状物、タルクおよびヒドロキシル系化合
物の物′姓および種類を下記に示す。
〔プロピレン単独重合体〕
オレフィン系重合体として密度が0.900 g/dで
あり、かつMFLが40g/ 1.0分であるプロピレ
ン単独重合体〔以下[P P (1,)Jと云う〕を使
用した。
〔ブロックプロピレン共重合体〕
また、オレフィン系重合体としてエチレンの含有量が1
260重量%であり、かつMFIが2.0g/10分で
あり、密度が0.900g/fflであるプロピレン−
エチレンブロック共重合体([下IPP(2)Jと云う
〕を使った°。
〔低密度エチレン単独重合体〕
さらに、オレフィン系重合体として密度が0917!j
’/iであり、かつM、1.が5.1.9/10分であ
る低密度エチレン単独重合体(以下「LDPE」と云う
)を用いた。
〔エチレン−プロピレン共重合ゴム〕
ゴム状物としてエチレン含有量が72重量%てあり、か
つMFIが0.8 、F / 10分てあり、かつ密度
力0.867 /iであるエチレン−プロピレン共重合
ゴム〔以下[E P RJと云う]を使°つた。
〔タルク〕
平均粒径が20ミクロンであるタルクを使用した。
〔ヒドロキシル系化合物〕
ヒドロキシル系化合物として、アゾビスインブチロニ)
 IJルを重合開始剤として使用して重合させることに
よって得られた95重量%の2−ヒドロキシエチルメタ
クリレートおよび5重量%の第三級−ブチルパーオキシ
了りルカーボネートからなる化合物〔重量平均分子量 
約40万、以下[化合物囚と云う〕、同様にアゾビスイ
ソブチロニトリルを重合開始剤として使って重合させる
ことによって得られた30爪量%の2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、65重量%のスチレンおよび5重M
%の第三級−ブチルパーオキシアリルカーボネートから
なる化合物〔重量平均分子量 約60万、以下化合物(
B)」と云う〕ならびに2−ヒドロキシエチルメタクリ
レ−1・〔以下r 化合物(C)Jと云う〕を用いた。
実施例 1〜8、比較例 1.2 第1表に配合量が表わされる配合成分をそれぞれあらか
じめスーパーミキサーを使って10分間混合した(ただ
し、比較例2ては、さらに2重量部のジクミルパーオキ
サイドを添加)。得られた各混合物をベン)(=J押出
機(径 50關)を用いて混練しながらペレットを製造
した。得られたそれぞれのペレットを5オンス射出成形
機を使って230℃の温度において射出成形し、平板状
の試片(1,20X150mm、厚さ 2罷)を作成し
た。
このようにして得られた各試験片を16rnの間隔をあ
りで二枚平行に固定し、その間にポリウレタンフォーム
を注入発泡法によって生成させた。注入発泡用の装置お
よびポリウレタンフォームの原液はインスタフオーム社
(米)の商品名 インサルバック≠20を使用した(発
泡倍率 40倍)。
注入してから24時間放置した後、各試片のポリウレタ
ンフォームとの密着強度を測定した。それらの結果を・
第1表に示す。なお、この試験において密着強度が強過
ぎて成形品部品とポリウレタンフォーム部分の界面で破
壊が起らず、ポリウレタンフォームが凝集破壊した場合
には、第1表中の密着強度の欄に1凝集破壊」と記す。
全実施例および比較例1において、成形時においても得
られた各成形物についても、いずれも通常のオレフィン
系重合体の成形物の製造の場合と比較して臭いが強い七
いうことは認められなかった。しかし、比較例2におい
ては成形時においても得られた成形物についても、いず
れも通常のオレフィン系重合体の場合と比較して臭いが
強く、特に成形時においてはかなり強い臭いを発生ずる
ために環境衛生上好ましくない。
比較例 3 PP(1)を前記と同様に射出成形し、平板状の試片を
製造した。この試片の片面にあらかじめ熱硬化性ポリプ
ロピレン用プライマー(日本ピーケミカル社製、商品名
RB−291、■プライマー)を膜厚が13〜15ミク
ロンになるように均一にスプレーガンを使って吹何けた
後、90°Cの温度において30分間加熱乾燥を行なっ
た。ついで、このプライマー塗布面に前記と同様に注入
発泡法によりポリウレタンフォームを製造した。この試
片の密着強度を測定したところ、1..8kg/ffl
であった。
特許出願人 昭和電工株式会社 代 理 人 弁理士 菊地精−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (4)オレフィン系重合体 100重量部および (B) 一般式が(IJ式で示されるパーオキサイド結
    合とヒドロキシル基とを含有する有機化合物 。 1〜50重量部 3 H (υ式において、R1およびR2は同一ても異種でもよ
    く、水素原子またはメチル基であり、R3は炭素数が2
    −6個のアルキレン基であり、YおよびZは同一でも異
    種でもよく、水素原子または炭素数が1〜20個の炭化
    水素残基もしくは分子中にエーテル、ケトンおよびエス
    テルからなる群からえらばれた少なくとも一種の結合を
    有する酸緊を含−C−0−R、−0−C−CH3または
    −CeII II 0 (ただし、R’は水素原子または炭素数が1〜6個のア
    ルキル基である)、Xは以下の(1)式または(2)式
    で示される化合物が重合する場合に生成する成分であり
    、 R′ (ただし、R5は水素原子または炭素数が1ないし4個
    のアルキル基であり、R6およびR8はそれぞれ同一で
    も異種でもよく、炭素数が1〜4個のアルキル基であり
    、またR7は炭素数が1〜12個のアルキル基または炭
    素数が3〜12個のシクロアルキル基である) CH、Cl−l3 交/ 1は1〜10,000の整数であり、mはOまたは1〜
    10,000の整数であり、nは1〜]、0.000の
    整数であり、pは1〜1.0.000の整数であるが、
    (A+m+n)XI)は多くとも1.0.000であ宕
    礎 からなるオレフィン系重合体混合物の成形物の表面上で
    ウレタンポリマーの生成反応と発泡とを同時に行なうこ
    とによって得られるポリウレタンフォームとオレフィン
    系重合体混合物の成形物とからなる積層物。
JP11814283A 1983-07-01 1983-07-01 ポリウレタンフオ−ムとオレフイン系重合体混合物の成形物とからなる積層物 Pending JPS6011349A (ja)

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