JP3710014B2 - 表皮材付発泡成形体の製造方法及びそれにより得られる車輌用内装材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表皮付発泡成形体の製造方法、及びその製法により得られる自動車等の車輌用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表皮材付発泡成形体の製造においては、予め、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製しておき、表皮シートを後貼りする方法があるが、これでは接着剤の塗布が必要となり、コスト高になるとともに、製造工程が複雑となる。
そうしたことから、特公平６−１０４３３９号には、樹脂発泡粒子の型内成形と同時に金型内に配した無発泡樹脂シートからなる表皮シートとの一体成形方法が提案されている。しかしながら、この方法により得られる表皮材付発泡成形体は、表面がソフト感に劣るとともに、表皮シート直下の発泡粒子間界面の線が表皮シート表面に目立って転写されやすいという問題があった。
【０００３】
そのため、特開平６−８９１号には、表皮材としてポリプロピレンシート（表皮層）とポリプロピレン押出発泡シート（クッション材層）とからなる積層体を用いた一体成形方法に関する提案がなされている。だが、クッション材層に実質的に無架橋であるポリプロピレン押出発泡シートを使用して、型内成形体と発泡シートとを型内成形時に充分な接着強度を持つような製造条件で型内成形すると、発泡シートが大きく潰れてしまい、ソフト感が無くなるという問題がある。逆に、その際に発泡シートの大きな潰れを起こさないような製造条件にて型内成形すると、押出発泡シートと型内成形体との接着力が不十分になるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表面が綺麗で押した時ソフトな触感が得られる表皮材付成形体の製造方法を提供することにある。本発明の他の目的はその製造方法により得られる車輌用内装材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内成形すると同時に、表皮材との一体化を行い、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内発泡成形体と表皮材との熱融着がよく、表皮材側のソフト感が充分保たれるような製造方法を検討した結果、クッション材層に特定のポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートを用いることにより、それらが可能になることを見いだした。本発明はそれに基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明によれば、第一に、表皮層とクッション材層との積層体からなる表皮材をその表皮層が金型Ａ側を向くように配置した金型Ａと、金型Ａに型合わせした金型Ｂとの間に形成されるキャビティ内にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を充填した後、キャビティ内にスチームを供給して得られる表皮材付発泡成形体の製造方法において、該クッション材層はゲル分率が２０〜７０重量％のポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートからなり、その架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られるポリプロピレン分の吸熱ピーク温度は該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃乃至同融点＋１０℃の範囲内にあり、且つ、該架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られる融解熱量（Ａ）のうちポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の融解熱量（Ｂ）が３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇ（Ｊは熱量の単位「ジュール」を意味する）であることを特徴とする表皮材付発泡成形体の製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、第二に、前記第一の表皮材付発泡成形体の製造方法において、融解熱量（Ｂ）が４Ｊ／ｇ乃至２５Ｊ／ｇであることを特徴とする表皮材付発泡成形体の製造方法が提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、前記第一又は第二の表皮材付発泡成形体の製造方法によって得られる車輌用内装材が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートに用いられるポリプロピレン系樹脂は、（１）プロピレンホモポリマー、及び（２）プロピレン−エチレンブロックコポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマー等のプロピレン含有量が７０重量％以上のプロピレン系コポリマーの群から選択される１または２以上を主成分（ただし、ここでは３０重量％以上を意味する。）とするものである。
【００１０】
そのような主成分ポリプロピレン系樹脂としては、発泡シートに耐熱性を付与するために、その融点が１３０℃以上のものの使用が望まれる。特にその中でも、発泡シートのソフト感を高めるという観点からすると、主成分ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、及びプロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマーの群から選択される単独または２以上の混合物の使用が望まれる。
【００１１】
また、発泡シートにさらなるソフト感を付与する目的で、他の（コ）ポリマーを副成分として主成分ポリプロピレン系樹脂にブレンドしてもよい。そのような副成分としてはポリオレフィン系（コ）ポリマーが好ましく、特に、直鎖状超低密度ポリエチレン、分岐低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン系樹脂；エチレン−プロピレンラバー、エチレン−ブテンラバー、エチレン−オクテンラバー、プロピレン−ブテンラバー等のポリオレフィン系エラストマー；及びポリブテン樹脂から選択される１または２以上のポリオレフィン系（コ）ポリマーが好適である。そのようなポリオレフィン系（コ）ポリマーは、発泡シートにソフト感を高めるという観点から、融点を示す場合には融点が１４０℃未満、好ましくは１３５℃以下、望ましくは１３０℃以下である。
【００１２】
ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの製造方法としては、基材となるポリプロピレン系樹脂に、熱分解型発泡剤、及び必要に応じて各種添加剤とを、発泡剤が実質的に分解しない温度にて押出機中で溶融混練した後、押出して発泡性シートを製造し、得られた発泡性シートを発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡シートを得る方法が代表的なものである。なお、発泡工程の前に発泡性シートを架橋させる必要がある。
【００１３】
架橋の方法としては電子線架橋、過酸化物による化学架橋、シラン変性（グラフト変性）プロピレン系樹脂を用いたシラン架橋等がある。電子線架橋、過酸化物による化学架橋では予め、シート製造時に架橋助剤または／及び過酸化物等の添加剤を添加混練する必要があり、シラン変性プロピレン系樹脂を用いたシラン架橋では基材となるプロピレン系樹脂の少なくとも一部がシラン変性されていなければならない。
【００１４】
上記熱分解型発泡剤としては、ポリプロピレン系樹脂の発泡に適しているものとして知られているいずれの化学発泡剤も使用することができ、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなどがあり、これらの中では、安定性及び分解温度の点からみて、アゾジカルボンアミドがもっとも好ましい。これらの発泡剤は、一種のもののみを単独で用いる他に、複数種のものを混合して用いることも可能である。
本発明における前記熱分解型発泡剤の使用量は、目的とする発泡体の密度により適宜選択され、具体的には前記ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して０．２〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。
【００１５】
本発明の表皮材付発泡成形体の製造方法において、クッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートは、ゲル分率が２０〜７０重量％でなければならない。それが７０％を越えると、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となり、逆に２０％未満では、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。ここでの“ゲル分率”とは、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの架橋割合を示すものであって、その値は、還流に使用されるキシレン２００ｍｌに対して該発泡シートから約１ｇ重量の試料を切り出し、これの試料に対して、沸騰キシレンにて８時間還流後、ＪＩＳ Ｚ ８８０１（１９６６年）に定められている７４μｍの金網で不溶分を速やかにろ過し、次いで、その不溶分を２４時間減圧乾燥した後に、その不溶分を試料としてもう一度同じ操作（還流から減圧乾燥まで）を繰り返して最終的に残った不溶分の重量（ｇ）を測定し、次式により算出される。
ゲル分率(％)＝（不溶分重量／測定に使用された試料重量）×１００
【００１６】
本発明の表皮材付発泡成形体の製造方法においてクッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）で得られるポリプロピレン分のピーク温度が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃乃至同融点＋１０℃の範囲内である必要がある。当該ピーク温度がポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点＋１０℃よりも高い場合には、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となり、逆に、当該ピーク温度がポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃よりも低い場合には、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。
【００１７】
本発明でいう「ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートのポリプロピレン分のピーク温度」とは、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの示差走査熱量計にて測定されたＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃の範囲内に現れる主成分ポリプロピレン系樹脂のピーク温度を意味する。この測定においては、５０℃以下の温度から２００℃の温度まで測定され、その際の昇温速度は１０℃／分が採用される。なお、主成分ポリプロピレン系樹脂が２以上のポリプロピレン系樹脂の混合である場合には、ＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃までの範囲内に２つ以上のピークが測定されることがあるが、この場合には各ピークの相加平均値が採用される。
【００１８】
本発明においては、上記架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られる融解熱量（Ａ）のうちポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の融解熱量（Ｂ）は３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇでなければならず、望ましくは４Ｊ／ｇ乃至２５Ｊ／ｇである。そこでまずは、これら融解熱量について説明する。上記ＤＳＣ曲線上の８０℃のところから主成分ポリプロピレン系樹脂の融解終了温度まで直線を引き、その直線とＤＳＣ曲線とで囲まれる全吸熱量が融解熱量（Ａ）を意味し、特に融解熱量（Ａ）の中でポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の範囲にある吸熱量が融解熱量（Ｂ）を意味する。本発明においては、この融解熱量（Ｂ）が３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇの範囲内になければならない。この値が３Ｊ／ｇ未満では、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。一方、３０Ｊ／ｇを越えると、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となる。
【００１９】
本発明でいうポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点とは、表皮材付発泡成形体を構成する発泡粒子部分の基材樹脂融点を意味する。本発明においては、製造を終えた表皮材付発泡成形体の発泡粒子融着体部分から適当な大きさに切り出し、これを２００℃で熱プレスした後、更に５ｍｇ重量の試料に切りだし、示差走査熱量計にて１０℃／分で２００℃まで昇温、次いで−１０℃／分で４０℃まで降温、再度１０℃／分で２００℃まで昇温したときのＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃までの範囲内に現れる基材樹脂のピーク温度が採用される。なお、基材樹脂が２以上のポリプロピレン系樹脂の混合である場合には、ＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃の範囲内に２つ以上のピークが測定されることがあるが、この場合には各ピークの相加平均値が採用される。
【００２０】
ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの発泡倍率は、５〜５０倍まで製造可能であるが、ソフト感をだすためには、１０〜４５倍であることが好ましい。
【００２１】
クッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートには表皮層がラミネートされる。ラミネートは、通常、発泡シートの製造後に行なわれる。表皮層としては、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系エラストマー等からなるシートの他、ポリエステル系の織布・不織布、ポリプロピレン系の織布・不織布といった、車轄の内装表層材等に使用される装飾性の高いポリマーシートが例示される。従って、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系エラストマー等からなるシートの場合、シボ模様等が転写されていることが外観上望ましい。これら表皮層は、架橋発泡シートと熱接着性がある場合には接着剤を使用することなく熱接着されることが望ましい。なお、表皮層が架橋発泡シートと熱接着性がない場合には接着剤の使用が必要となる。
【００２２】
本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂発泡粒子に用いられるポリプロピレン系樹脂は、（１）プロピレンホモポリマー、及び（２）プロピレン−エチレンブロックコポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマー等のプロピレン含有量が７０重量％以上のプロピレン系コポリマーの群から選択される１または２以上を主成分（ただし、ここでは７０重量％以上を意味する。）とするものである。
【００２３】
そのような主成分ポリプロピレン系樹脂は、発泡粒子の型内成形体、ひいては表皮材付発泡成形体に耐熱性及び剛性を付与するために、その融点が１３０℃以上のもの、好ましくは１３５℃以上のものの使用が望まれる。ただし、その融点の上限を１５５℃にすると、設備費を安く抑えることが可能となるので望ましい。
【００２４】
また、各種目的に応じて副成分ポリマーを主成分ポリプロピレン系樹脂にブレンドしてもよい。そのような副成分としては、直鎖状超低密度ポリエチレン、分岐低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン系樹脂；エチレン−プロピレンラバー、エチレン−ブテンラバー、エチレン−オクテンラバー、プロピレン−ブテンラパー等のポリオレフィン系エラストマー；及びポリブテン樹脂から選択される１または２以上のポリオレフィン系（コ）ポリマーが例示される。
【００２５】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法としては、例えば、密閉された耐圧容器中で、ポリプロピレン系樹脂を水中で撹拌しながら、無機ガス系発泡剤または／及び揮発性有機発泡剤を含侵させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱した後、低圧域に放出する等の従来より公知の方法が挙げられるが、本発明は、かかる方法によって限定されるものではない。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の嵩発泡倍率は、３倍〜６０倍が好ましい。さらに好ましくは、３〜２０倍である。また、発泡粒子を構成するポリプロピレン系樹脂中には特開昭６１−４７３８号で説明されているような二次結晶が存在していることが望ましい。
【００２６】
次に、発泡粒子の型内成形と同時に型内に配した表皮材を型内成形体上に一体成形する方法の具体例を図面に従いながら説明する。
【００２７】
図１は一体成形用金型の一例の概略で、これによって本発明の表皮材付発泡成形体が製造される。まず、表皮層１ａとクッション材層１ｂとの積層体からなる表皮材１を、その表皮層が金型Ａ２ａ側を向くように配置して真空吸引管３ａより吸引して金型Ａに沿わせる。この際、表皮材１として、金型Ａの内面形状に沿わせることが出来るような形状に予め熱成形されたものを使用することも可能であるし、またはシート状表皮材を金型Ａの周囲で固定して、加熱することなく金型Ａの内面に向けて吸引密着させたりして（表皮材が常温伸び性に優れる場合）あるいは必要に応じて加熱軟化させてから金型Ａの内面に向けて真空成形や圧縮成形等して（表皮材が常温伸び性に劣る場合）使用することも可能である。また、シート状表皮材は、熱成形等されることなく、適当な大きさに裁断されてそのままの状態で使用されてもかまわない。
【００２８】
続いて、金型Ａ２ａと金型Ｂ２ｂとを型合わせした時に表皮材１と金型Ｂとの間に形成されるキャビティ４内にポリプロピレン系樹脂発泡粒子Ｐを充填した後、発泡粒子の型内成形に必要な加圧スチームを発泡粒子間に供給し加熱して型内成形すると、同時に表皮材付発泡成形体が製造される。通常、金型Ａには、表皮材を金型Ａに向けて成形または密着させるために、０．２−１．０ｍｍ径の真空吸引孔５が複数個設けられており、一方、金型Ｂには、キャビティ４内の発泡粒子に向けて加圧スチームを供絵するためのスリット孔６等が設けられている。
【００２９】
なお、表皮付発泡成形体の反り防止のために、金型Ｂからの加圧スチーム導入時に金型Ａ側のチャンバー７ａ内にも加圧スチームを導入することも出来る。ただし、この場合、金型Ａ側のチャンバー７ａ内から金型Ａに設けられた真空吸引孔５に加圧スチームが入っていかないような装置上の工夫、例えば、図１に示されるような真空吸引管３ａの設置が必要となる。もしも、金型Ａ側のチャンバー７ａ内から金型Ａに設けられた真空吸引孔５に加圧スチームが入っていくようなことになると、表皮層１ａの表面において、白化したりまたは艶がなくなったりして好ましくない。特に、表皮層１ａに織布、不織布を使う場合には、金型Ａ側から加圧スチームを表皮層１ａに向けて導入すると、毛足がつぶされることにより触感が悪くなったりする。
【００３０】
本発明の方法においては、加圧スチームによる本加熱（融着成形のための本加熱）に先立って、ドレン弁を開けた状態で金型Ｂ側のチャンバー７ｂ内に加圧スチームを導入してドレン排出管８ｂより外に排出する等の方法により、キャビティ４内の発泡粒子間に存在する空気をスチームに置換する排気工程をとることが望ましい。排気不足になると型内成形しても発泡粒子間の融着不良や、型内成形体と表皮材との熱融着不良を起こしやすくなる為である。より確実に置換する目的で、上記スチーム導入による排気の前後に金型Ｂ側の真空吸引管３ｂより真空ポンプで吸引することもある。
【００３１】
本発明の表皮材付発泡成形体が車輌内装材に使用される場合には、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートにソフト感を持たせ、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内成形体に軽量で剛性（保形性）を持たせることが望まれ、そのためには、架橋発泡シートの発泡倍率を１０〜４５倍程度にし、型内成形体の発泡倍率を３〜２５倍程度とすることが好ましい。ただし、この場合には、架橋発泡シート側の方を型内成形体側よりも、柔軟な樹脂組成にしたり、発泡倍率を高める等の方法により、柔軟にしなければならない。
【００３２】
【実施例】
次に、実施例、比較例をあげて本発明を具体的に説明する。
【００３３】
実施例１〜５、比較例１〜６
シラン変性ポリプロピレン、その他の未変成樹脂、熱分解型発泡剤であるアゾジカーボンアミド（ＡＤＣＡ）、シラノール縮合触媒（ジオクチル錫ジラウレート）を表１に記載の配合で押出機に投入し、熱分解型発泡剤の実質的な分解が起こらないような温度条件で溶融混練した後、Ｔダイスよりシート状に押出した。次に、押出された発泡性シートを水分の存在下で６０℃にて４８時間加熱養生して架橋させた。次に、発泡性架橋シートを２３０℃の加熱炉を通過させることにより発泡させて発泡シートを製造した。得られた架橋発泡シートの各種物性を表２に示す。続いて、各架橋発泡シートにホットメルト接着剤（ヒロダイン工業社製の商品名「ヒロダイン７５１４」）を使用し、厚み０．４ｍｍのシボつき熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーシート（表皮層）をラミネートして表皮材を得た。次いで、各表皮材を２００ｍｍ角に切り出した。次に、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２０ｍｍのキャビティ空間を持つ成形機を用意し、表皮層が金型Ａの内表面に密着するように金型Ａに形成された吸引孔を通して算空ポンプを用いて吸引固定し、次に金型Ａと金型Ｂとを型締めして、架橋発泡シート側に、気泡内の空気圧が２．５気圧となるように予め調整されたプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン成分２．４重量％、融点１４６．０℃）の発泡粒子（嵩発泡倍率１５倍）を金型Ｂ側から充填した。さらに、金型Ｂ側チャンバーに、ドレン弁を開いたまま、５秒間スチームを導入して発泡粒子間に存在する空気を排気した後、ドレン弁を締めて、金型Ｂからのみ発泡粒子に向けて３．８ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを導入すると共に、金型Ａのスチームチャンバー内に２ｋｇ／ｃｍ2Ｇのスチームを導入して成形を行った後、水冷し、片面に表皮材が一体に積層された表皮材付発泡成形体を取り出した（比較例５だけは、融点１６２．０℃のホモポリプロピレンからなる発泡粒子を使用し、成形時の金型Ｂから導入するスチームを５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに変更した）。得られた表皮付発泡成形体を６０℃大気圧下で２４時間養生し、室温に戻した。
なお、表１中の「ＭＦＲ▲１▼」はＪＩＳ Ｋ ６７４７−１９８１の項目４．３で定められるメルトフローレートを意味し、「ＭＦＲ▲２▼」はＪＩＳ Ｋ ６７４８−１９８１の項目４．４で定められるメルトフローレートを意味する。
【００３４】
【表１−（１）】
【００３５】
【表１−（２）】
【００３６】
比較例７
ポリプロピレン系樹脂として長鎖分岐を有する融点１５９．９℃のポリプロピレン系樹脂（米国モンテル社の商品名「ＳＤ６３２」）を使用し、発泡剤としてブタンを使用して、サーキュラーダイスより押出発泡させて発泡倍率２２．４倍、厚み３．３ｍｍ、ゲル分率０％の発泡シートを製造した。この発泡シートに対し、実施例１〜５及び比較例１〜６と同様に、ホットメルト接着剤（ヒロダイン工業社製の商品名「ヒロダイン７５１４」）を使用し、厚み０．４ｍｍのシボつき熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーシート（表皮層）をラミネートして表皮材を得た。続いて、実施例１〜５及び比較例１〜６と同様の手順で表皮付発泡成形体を製造し同様に評価した。その結果を併せて表２に示した。
【００３７】
表２中の評価は以下の様に行った。
【００３８】
(１)発泡粒子と表皮材との熱融着性・・・・表皮材付発泡成形体を厚み方向に切断することにより略９等分してサンプルを得、次いで各サンプルに対し、コーナー部より手で引き剥がして、その界面を観察した。
○ 表皮材面積の８５％以上の面積で表皮材を構成する発泡シートが材料破壊したサンプル数が８サンプル以上の場合。
△ 同サンプル数が２〜７サンプルの場合。
× 同サンプル数が１サンプル以下の場合。
【００３９】
(２)表皮ソフト感・・・・サンプルとしてサイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍに切り出し、ＪｌＳ Ｚ０２３４のＡ法に準拠して、圧縮速度１０ｍｍ／分、温皮２０℃にて、当初の厚みの２０％だけ圧縮して、応力−歪曲線を得る。
この曲線より、１０％歪時の応力（ｋｇ/ｃｍ2）×１０％歪までのエネルギー吸収効率×０．１（ｃｍ／ｃｍ）で算出されるエネルギー吸収量（ｋｇ・ｃｍ/ｃｍ3）を、表皮付発泡成形体（ａ）及び表皮材なしで同じ発泡粒子を使用して型内成形した型内成形体（ｂ）について測定し、以下の基準で評価した。
○ 成形体（ａ）のエネルギー吸収量＜成形体（ｂ）のエネルギー吸収量
× 成形体（ａ）のエネルギー吸収量≧成形体（ｂ）のエネルギー吸収量
【００４０】
(３)表面状態・・・・表皮材表面の状態を観察する。
○ 表皮材表面に発泡粒子間界面の線が転写されていないか、またはその線が目立たない。
× 同線が目立って転写されている。
【００４１】
【表２】
【００４２】
実施例６〜９
架橋発泡シートとして、市販されているポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートを使用して、実施例１〜５及び比較倒１〜７と同様の手順で表皮材付発泡成形体を製造し同様に評価した。その結果を表３に示した。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【発明の効果】
請求項１及び２の表皮材付発泡成形体の製造方法によれば、加熱成形後に、クッション材層の厚み変化が少ないため、表皮ソフト感が損なわなれず、また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子とのスチームによる熱融着が可能であるため、接着剤等を必要とすることなく、表皮材付発泡成形体が得られ、低コストでの製造が可能である。また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形品の密度が高く、ポリプロピレン系架橋発泡シートの密度を低くすることにより、自動車事故の人身保護に対する緩衝性能を有し、且つ、触感が優れる等の利点を有する。
請求項３の発明によれば、車輌の重量を減らすことができるとともに、緩衝性能及び触感にすぐれた車輌用内装材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体成型用金型を用いて本発明表皮材付発泡成形付を製造する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 表皮材（１ａ表皮層、１ｂクッション材）
２ａ 金型Ａ
２ｂ 金型Ｂ
３ａ，３ｂ 真空吸引管
４ キャビティ
５ 真空吸引孔
６ スリット孔
７ａ，７ｂ チャンバー
８ａ，８ｂ スチーム導入管
９ａ，９ｂ 冷却水導入管
１０ａ，１０ｂ ドレン排出管
１１ フィーダー
【発明の属する技術分野】
本発明は表皮付発泡成形体の製造方法、及びその製法により得られる自動車等の車輌用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表皮材付発泡成形体の製造においては、予め、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体を作製しておき、表皮シートを後貼りする方法があるが、これでは接着剤の塗布が必要となり、コスト高になるとともに、製造工程が複雑となる。
そうしたことから、特公平６−１０４３３９号には、樹脂発泡粒子の型内成形と同時に金型内に配した無発泡樹脂シートからなる表皮シートとの一体成形方法が提案されている。しかしながら、この方法により得られる表皮材付発泡成形体は、表面がソフト感に劣るとともに、表皮シート直下の発泡粒子間界面の線が表皮シート表面に目立って転写されやすいという問題があった。
【０００３】
そのため、特開平６−８９１号には、表皮材としてポリプロピレンシート（表皮層）とポリプロピレン押出発泡シート（クッション材層）とからなる積層体を用いた一体成形方法に関する提案がなされている。だが、クッション材層に実質的に無架橋であるポリプロピレン押出発泡シートを使用して、型内成形体と発泡シートとを型内成形時に充分な接着強度を持つような製造条件で型内成形すると、発泡シートが大きく潰れてしまい、ソフト感が無くなるという問題がある。逆に、その際に発泡シートの大きな潰れを起こさないような製造条件にて型内成形すると、押出発泡シートと型内成形体との接着力が不十分になるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表面が綺麗で押した時ソフトな触感が得られる表皮材付成形体の製造方法を提供することにある。本発明の他の目的はその製造方法により得られる車輌用内装材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内成形すると同時に、表皮材との一体化を行い、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内発泡成形体と表皮材との熱融着がよく、表皮材側のソフト感が充分保たれるような製造方法を検討した結果、クッション材層に特定のポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートを用いることにより、それらが可能になることを見いだした。本発明はそれに基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明によれば、第一に、表皮層とクッション材層との積層体からなる表皮材をその表皮層が金型Ａ側を向くように配置した金型Ａと、金型Ａに型合わせした金型Ｂとの間に形成されるキャビティ内にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を充填した後、キャビティ内にスチームを供給して得られる表皮材付発泡成形体の製造方法において、該クッション材層はゲル分率が２０〜７０重量％のポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートからなり、その架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られるポリプロピレン分の吸熱ピーク温度は該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃乃至同融点＋１０℃の範囲内にあり、且つ、該架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られる融解熱量（Ａ）のうちポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の融解熱量（Ｂ）が３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇ（Ｊは熱量の単位「ジュール」を意味する）であることを特徴とする表皮材付発泡成形体の製造方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、第二に、前記第一の表皮材付発泡成形体の製造方法において、融解熱量（Ｂ）が４Ｊ／ｇ乃至２５Ｊ／ｇであることを特徴とする表皮材付発泡成形体の製造方法が提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、前記第一又は第二の表皮材付発泡成形体の製造方法によって得られる車輌用内装材が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートに用いられるポリプロピレン系樹脂は、（１）プロピレンホモポリマー、及び（２）プロピレン−エチレンブロックコポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマー等のプロピレン含有量が７０重量％以上のプロピレン系コポリマーの群から選択される１または２以上を主成分（ただし、ここでは３０重量％以上を意味する。）とするものである。
【００１０】
そのような主成分ポリプロピレン系樹脂としては、発泡シートに耐熱性を付与するために、その融点が１３０℃以上のものの使用が望まれる。特にその中でも、発泡シートのソフト感を高めるという観点からすると、主成分ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、及びプロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマーの群から選択される単独または２以上の混合物の使用が望まれる。
【００１１】
また、発泡シートにさらなるソフト感を付与する目的で、他の（コ）ポリマーを副成分として主成分ポリプロピレン系樹脂にブレンドしてもよい。そのような副成分としてはポリオレフィン系（コ）ポリマーが好ましく、特に、直鎖状超低密度ポリエチレン、分岐低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン系樹脂；エチレン−プロピレンラバー、エチレン−ブテンラバー、エチレン−オクテンラバー、プロピレン−ブテンラバー等のポリオレフィン系エラストマー；及びポリブテン樹脂から選択される１または２以上のポリオレフィン系（コ）ポリマーが好適である。そのようなポリオレフィン系（コ）ポリマーは、発泡シートにソフト感を高めるという観点から、融点を示す場合には融点が１４０℃未満、好ましくは１３５℃以下、望ましくは１３０℃以下である。
【００１２】
ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの製造方法としては、基材となるポリプロピレン系樹脂に、熱分解型発泡剤、及び必要に応じて各種添加剤とを、発泡剤が実質的に分解しない温度にて押出機中で溶融混練した後、押出して発泡性シートを製造し、得られた発泡性シートを発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡シートを得る方法が代表的なものである。なお、発泡工程の前に発泡性シートを架橋させる必要がある。
【００１３】
架橋の方法としては電子線架橋、過酸化物による化学架橋、シラン変性（グラフト変性）プロピレン系樹脂を用いたシラン架橋等がある。電子線架橋、過酸化物による化学架橋では予め、シート製造時に架橋助剤または／及び過酸化物等の添加剤を添加混練する必要があり、シラン変性プロピレン系樹脂を用いたシラン架橋では基材となるプロピレン系樹脂の少なくとも一部がシラン変性されていなければならない。
【００１４】
上記熱分解型発泡剤としては、ポリプロピレン系樹脂の発泡に適しているものとして知られているいずれの化学発泡剤も使用することができ、例えば、アゾジカルボンアミド、アゾビスホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｐ，Ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなどがあり、これらの中では、安定性及び分解温度の点からみて、アゾジカルボンアミドがもっとも好ましい。これらの発泡剤は、一種のもののみを単独で用いる他に、複数種のものを混合して用いることも可能である。
本発明における前記熱分解型発泡剤の使用量は、目的とする発泡体の密度により適宜選択され、具体的には前記ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対して０．２〜３０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部である。
【００１５】
本発明の表皮材付発泡成形体の製造方法において、クッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートは、ゲル分率が２０〜７０重量％でなければならない。それが７０％を越えると、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となり、逆に２０％未満では、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。ここでの“ゲル分率”とは、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの架橋割合を示すものであって、その値は、還流に使用されるキシレン２００ｍｌに対して該発泡シートから約１ｇ重量の試料を切り出し、これの試料に対して、沸騰キシレンにて８時間還流後、ＪＩＳ Ｚ ８８０１（１９６６年）に定められている７４μｍの金網で不溶分を速やかにろ過し、次いで、その不溶分を２４時間減圧乾燥した後に、その不溶分を試料としてもう一度同じ操作（還流から減圧乾燥まで）を繰り返して最終的に残った不溶分の重量（ｇ）を測定し、次式により算出される。
ゲル分率(％)＝（不溶分重量／測定に使用された試料重量）×１００
【００１６】
本発明の表皮材付発泡成形体の製造方法においてクッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）で得られるポリプロピレン分のピーク温度が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃乃至同融点＋１０℃の範囲内である必要がある。当該ピーク温度がポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点＋１０℃よりも高い場合には、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となり、逆に、当該ピーク温度がポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃よりも低い場合には、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。
【００１７】
本発明でいう「ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートのポリプロピレン分のピーク温度」とは、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの示差走査熱量計にて測定されたＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃の範囲内に現れる主成分ポリプロピレン系樹脂のピーク温度を意味する。この測定においては、５０℃以下の温度から２００℃の温度まで測定され、その際の昇温速度は１０℃／分が採用される。なお、主成分ポリプロピレン系樹脂が２以上のポリプロピレン系樹脂の混合である場合には、ＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃までの範囲内に２つ以上のピークが測定されることがあるが、この場合には各ピークの相加平均値が採用される。
【００１８】
本発明においては、上記架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られる融解熱量（Ａ）のうちポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の融解熱量（Ｂ）は３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇでなければならず、望ましくは４Ｊ／ｇ乃至２５Ｊ／ｇである。そこでまずは、これら融解熱量について説明する。上記ＤＳＣ曲線上の８０℃のところから主成分ポリプロピレン系樹脂の融解終了温度まで直線を引き、その直線とＤＳＣ曲線とで囲まれる全吸熱量が融解熱量（Ａ）を意味し、特に融解熱量（Ａ）の中でポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の範囲にある吸熱量が融解熱量（Ｂ）を意味する。本発明においては、この融解熱量（Ｂ）が３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇの範囲内になければならない。この値が３Ｊ／ｇ未満では、一体成形時にポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートが溶けた上に大きく圧縮されるためその厚みが大きく減少してしまい、表皮材側からのソフト感を低下させ、場合によっては、発泡粒子間界面の線が表皮層に目立って転写されるようになる。一方、３０Ｊ／ｇを越えると、一体成形時における型内成形体に対する発泡シートの接着性が不十分となる。
【００１９】
本発明でいうポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点とは、表皮材付発泡成形体を構成する発泡粒子部分の基材樹脂融点を意味する。本発明においては、製造を終えた表皮材付発泡成形体の発泡粒子融着体部分から適当な大きさに切り出し、これを２００℃で熱プレスした後、更に５ｍｇ重量の試料に切りだし、示差走査熱量計にて１０℃／分で２００℃まで昇温、次いで−１０℃／分で４０℃まで降温、再度１０℃／分で２００℃まで昇温したときのＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃までの範囲内に現れる基材樹脂のピーク温度が採用される。なお、基材樹脂が２以上のポリプロピレン系樹脂の混合である場合には、ＤＳＣ曲線上の１３０℃から１７０℃の範囲内に２つ以上のピークが測定されることがあるが、この場合には各ピークの相加平均値が採用される。
【００２０】
ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートの発泡倍率は、５〜５０倍まで製造可能であるが、ソフト感をだすためには、１０〜４５倍であることが好ましい。
【００２１】
クッション材層として使用されるポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートには表皮層がラミネートされる。ラミネートは、通常、発泡シートの製造後に行なわれる。表皮層としては、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系エラストマー等からなるシートの他、ポリエステル系の織布・不織布、ポリプロピレン系の織布・不織布といった、車轄の内装表層材等に使用される装飾性の高いポリマーシートが例示される。従って、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系エラストマー等からなるシートの場合、シボ模様等が転写されていることが外観上望ましい。これら表皮層は、架橋発泡シートと熱接着性がある場合には接着剤を使用することなく熱接着されることが望ましい。なお、表皮層が架橋発泡シートと熱接着性がない場合には接着剤の使用が必要となる。
【００２２】
本発明で使用されるポリプロピレン系樹脂発泡粒子に用いられるポリプロピレン系樹脂は、（１）プロピレンホモポリマー、及び（２）プロピレン−エチレンブロックコポリマー、プロピレン−エチレンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−エチレン−ブテンランダムコポリマー等のプロピレン含有量が７０重量％以上のプロピレン系コポリマーの群から選択される１または２以上を主成分（ただし、ここでは７０重量％以上を意味する。）とするものである。
【００２３】
そのような主成分ポリプロピレン系樹脂は、発泡粒子の型内成形体、ひいては表皮材付発泡成形体に耐熱性及び剛性を付与するために、その融点が１３０℃以上のもの、好ましくは１３５℃以上のものの使用が望まれる。ただし、その融点の上限を１５５℃にすると、設備費を安く抑えることが可能となるので望ましい。
【００２４】
また、各種目的に応じて副成分ポリマーを主成分ポリプロピレン系樹脂にブレンドしてもよい。そのような副成分としては、直鎖状超低密度ポリエチレン、分岐低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン系樹脂；エチレン−プロピレンラバー、エチレン−ブテンラバー、エチレン−オクテンラバー、プロピレン−ブテンラパー等のポリオレフィン系エラストマー；及びポリブテン樹脂から選択される１または２以上のポリオレフィン系（コ）ポリマーが例示される。
【００２５】
ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の製造方法としては、例えば、密閉された耐圧容器中で、ポリプロピレン系樹脂を水中で撹拌しながら、無機ガス系発泡剤または／及び揮発性有機発泡剤を含侵させ、加圧下で所定の発泡温度まで加熱した後、低圧域に放出する等の従来より公知の方法が挙げられるが、本発明は、かかる方法によって限定されるものではない。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の嵩発泡倍率は、３倍〜６０倍が好ましい。さらに好ましくは、３〜２０倍である。また、発泡粒子を構成するポリプロピレン系樹脂中には特開昭６１−４７３８号で説明されているような二次結晶が存在していることが望ましい。
【００２６】
次に、発泡粒子の型内成形と同時に型内に配した表皮材を型内成形体上に一体成形する方法の具体例を図面に従いながら説明する。
【００２７】
図１は一体成形用金型の一例の概略で、これによって本発明の表皮材付発泡成形体が製造される。まず、表皮層１ａとクッション材層１ｂとの積層体からなる表皮材１を、その表皮層が金型Ａ２ａ側を向くように配置して真空吸引管３ａより吸引して金型Ａに沿わせる。この際、表皮材１として、金型Ａの内面形状に沿わせることが出来るような形状に予め熱成形されたものを使用することも可能であるし、またはシート状表皮材を金型Ａの周囲で固定して、加熱することなく金型Ａの内面に向けて吸引密着させたりして（表皮材が常温伸び性に優れる場合）あるいは必要に応じて加熱軟化させてから金型Ａの内面に向けて真空成形や圧縮成形等して（表皮材が常温伸び性に劣る場合）使用することも可能である。また、シート状表皮材は、熱成形等されることなく、適当な大きさに裁断されてそのままの状態で使用されてもかまわない。
【００２８】
続いて、金型Ａ２ａと金型Ｂ２ｂとを型合わせした時に表皮材１と金型Ｂとの間に形成されるキャビティ４内にポリプロピレン系樹脂発泡粒子Ｐを充填した後、発泡粒子の型内成形に必要な加圧スチームを発泡粒子間に供給し加熱して型内成形すると、同時に表皮材付発泡成形体が製造される。通常、金型Ａには、表皮材を金型Ａに向けて成形または密着させるために、０．２−１．０ｍｍ径の真空吸引孔５が複数個設けられており、一方、金型Ｂには、キャビティ４内の発泡粒子に向けて加圧スチームを供絵するためのスリット孔６等が設けられている。
【００２９】
なお、表皮付発泡成形体の反り防止のために、金型Ｂからの加圧スチーム導入時に金型Ａ側のチャンバー７ａ内にも加圧スチームを導入することも出来る。ただし、この場合、金型Ａ側のチャンバー７ａ内から金型Ａに設けられた真空吸引孔５に加圧スチームが入っていかないような装置上の工夫、例えば、図１に示されるような真空吸引管３ａの設置が必要となる。もしも、金型Ａ側のチャンバー７ａ内から金型Ａに設けられた真空吸引孔５に加圧スチームが入っていくようなことになると、表皮層１ａの表面において、白化したりまたは艶がなくなったりして好ましくない。特に、表皮層１ａに織布、不織布を使う場合には、金型Ａ側から加圧スチームを表皮層１ａに向けて導入すると、毛足がつぶされることにより触感が悪くなったりする。
【００３０】
本発明の方法においては、加圧スチームによる本加熱（融着成形のための本加熱）に先立って、ドレン弁を開けた状態で金型Ｂ側のチャンバー７ｂ内に加圧スチームを導入してドレン排出管８ｂより外に排出する等の方法により、キャビティ４内の発泡粒子間に存在する空気をスチームに置換する排気工程をとることが望ましい。排気不足になると型内成形しても発泡粒子間の融着不良や、型内成形体と表皮材との熱融着不良を起こしやすくなる為である。より確実に置換する目的で、上記スチーム導入による排気の前後に金型Ｂ側の真空吸引管３ｂより真空ポンプで吸引することもある。
【００３１】
本発明の表皮材付発泡成形体が車輌内装材に使用される場合には、ポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートにソフト感を持たせ、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子の型内成形体に軽量で剛性（保形性）を持たせることが望まれ、そのためには、架橋発泡シートの発泡倍率を１０〜４５倍程度にし、型内成形体の発泡倍率を３〜２５倍程度とすることが好ましい。ただし、この場合には、架橋発泡シート側の方を型内成形体側よりも、柔軟な樹脂組成にしたり、発泡倍率を高める等の方法により、柔軟にしなければならない。
【００３２】
【実施例】
次に、実施例、比較例をあげて本発明を具体的に説明する。
【００３３】
実施例１〜５、比較例１〜６
シラン変性ポリプロピレン、その他の未変成樹脂、熱分解型発泡剤であるアゾジカーボンアミド（ＡＤＣＡ）、シラノール縮合触媒（ジオクチル錫ジラウレート）を表１に記載の配合で押出機に投入し、熱分解型発泡剤の実質的な分解が起こらないような温度条件で溶融混練した後、Ｔダイスよりシート状に押出した。次に、押出された発泡性シートを水分の存在下で６０℃にて４８時間加熱養生して架橋させた。次に、発泡性架橋シートを２３０℃の加熱炉を通過させることにより発泡させて発泡シートを製造した。得られた架橋発泡シートの各種物性を表２に示す。続いて、各架橋発泡シートにホットメルト接着剤（ヒロダイン工業社製の商品名「ヒロダイン７５１４」）を使用し、厚み０．４ｍｍのシボつき熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーシート（表皮層）をラミネートして表皮材を得た。次いで、各表皮材を２００ｍｍ角に切り出した。次に、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２０ｍｍのキャビティ空間を持つ成形機を用意し、表皮層が金型Ａの内表面に密着するように金型Ａに形成された吸引孔を通して算空ポンプを用いて吸引固定し、次に金型Ａと金型Ｂとを型締めして、架橋発泡シート側に、気泡内の空気圧が２．５気圧となるように予め調整されたプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン成分２．４重量％、融点１４６．０℃）の発泡粒子（嵩発泡倍率１５倍）を金型Ｂ側から充填した。さらに、金型Ｂ側チャンバーに、ドレン弁を開いたまま、５秒間スチームを導入して発泡粒子間に存在する空気を排気した後、ドレン弁を締めて、金型Ｂからのみ発泡粒子に向けて３．８ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを導入すると共に、金型Ａのスチームチャンバー内に２ｋｇ／ｃｍ2Ｇのスチームを導入して成形を行った後、水冷し、片面に表皮材が一体に積層された表皮材付発泡成形体を取り出した（比較例５だけは、融点１６２．０℃のホモポリプロピレンからなる発泡粒子を使用し、成形時の金型Ｂから導入するスチームを５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに変更した）。得られた表皮付発泡成形体を６０℃大気圧下で２４時間養生し、室温に戻した。
なお、表１中の「ＭＦＲ▲１▼」はＪＩＳ Ｋ ６７４７−１９８１の項目４．３で定められるメルトフローレートを意味し、「ＭＦＲ▲２▼」はＪＩＳ Ｋ ６７４８−１９８１の項目４．４で定められるメルトフローレートを意味する。
【００３４】
【表１−（１）】
【表１−（２）】
比較例７
ポリプロピレン系樹脂として長鎖分岐を有する融点１５９．９℃のポリプロピレン系樹脂（米国モンテル社の商品名「ＳＤ６３２」）を使用し、発泡剤としてブタンを使用して、サーキュラーダイスより押出発泡させて発泡倍率２２．４倍、厚み３．３ｍｍ、ゲル分率０％の発泡シートを製造した。この発泡シートに対し、実施例１〜５及び比較例１〜６と同様に、ホットメルト接着剤（ヒロダイン工業社製の商品名「ヒロダイン７５１４」）を使用し、厚み０．４ｍｍのシボつき熱可塑性ポリオレフィン系エラストマーシート（表皮層）をラミネートして表皮材を得た。続いて、実施例１〜５及び比較例１〜６と同様の手順で表皮付発泡成形体を製造し同様に評価した。その結果を併せて表２に示した。
【００３７】
表２中の評価は以下の様に行った。
【００３８】
(１)発泡粒子と表皮材との熱融着性・・・・表皮材付発泡成形体を厚み方向に切断することにより略９等分してサンプルを得、次いで各サンプルに対し、コーナー部より手で引き剥がして、その界面を観察した。
○ 表皮材面積の８５％以上の面積で表皮材を構成する発泡シートが材料破壊したサンプル数が８サンプル以上の場合。
△ 同サンプル数が２〜７サンプルの場合。
× 同サンプル数が１サンプル以下の場合。
【００３９】
(２)表皮ソフト感・・・・サンプルとしてサイズ５０ｍｍ×５０ｍｍ×２０ｍｍに切り出し、ＪｌＳ Ｚ０２３４のＡ法に準拠して、圧縮速度１０ｍｍ／分、温皮２０℃にて、当初の厚みの２０％だけ圧縮して、応力−歪曲線を得る。
この曲線より、１０％歪時の応力（ｋｇ/ｃｍ2）×１０％歪までのエネルギー吸収効率×０．１（ｃｍ／ｃｍ）で算出されるエネルギー吸収量（ｋｇ・ｃｍ/ｃｍ3）を、表皮付発泡成形体（ａ）及び表皮材なしで同じ発泡粒子を使用して型内成形した型内成形体（ｂ）について測定し、以下の基準で評価した。
○ 成形体（ａ）のエネルギー吸収量＜成形体（ｂ）のエネルギー吸収量
× 成形体（ａ）のエネルギー吸収量≧成形体（ｂ）のエネルギー吸収量
【００４０】
(３)表面状態・・・・表皮材表面の状態を観察する。
○ 表皮材表面に発泡粒子間界面の線が転写されていないか、またはその線が目立たない。
× 同線が目立って転写されている。
【００４１】
【表２】
実施例６〜９
架橋発泡シートとして、市販されているポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートを使用して、実施例１〜５及び比較倒１〜７と同様の手順で表皮材付発泡成形体を製造し同様に評価した。その結果を表３に示した。
【００４３】
【表３】
【発明の効果】
請求項１及び２の表皮材付発泡成形体の製造方法によれば、加熱成形後に、クッション材層の厚み変化が少ないため、表皮ソフト感が損なわなれず、また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子とのスチームによる熱融着が可能であるため、接着剤等を必要とすることなく、表皮材付発泡成形体が得られ、低コストでの製造が可能である。また、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形品の密度が高く、ポリプロピレン系架橋発泡シートの密度を低くすることにより、自動車事故の人身保護に対する緩衝性能を有し、且つ、触感が優れる等の利点を有する。
請求項３の発明によれば、車輌の重量を減らすことができるとともに、緩衝性能及び触感にすぐれた車輌用内装材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体成型用金型を用いて本発明表皮材付発泡成形付を製造する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 表皮材（１ａ表皮層、１ｂクッション材）
２ａ 金型Ａ
２ｂ 金型Ｂ
３ａ，３ｂ 真空吸引管
４ キャビティ
５ 真空吸引孔
６ スリット孔
７ａ，７ｂ チャンバー
８ａ，８ｂ スチーム導入管
９ａ，９ｂ 冷却水導入管
１０ａ，１０ｂ ドレン排出管
１１ フィーダー
Claims (3)
- 表皮層とクッション材層との積層体からなる表皮材をその表皮層が金型Ａ側を向くように配置した金型Ａと、金型Ａに型合わせした金型Ｂとの間に形成されるキャビティ内にポリプロピレン系樹脂発泡粒子を充填した後、キャビティ内にスチームを供給して得られる表皮材付発泡成形体の製造方法において、該クッション材層はゲル分率が２０〜７０重量％のポリプロピレン系樹脂架橋発泡シートからなり、その架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られるポリプロピレン分の吸熱ピーク温度は該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点−１５℃乃至同融点＋１０℃の範囲内にあり、且つ、該架橋発泡シートの示差走査熱量測定によって得られる融解熱量（Ａ）のうちポリプロピレン系樹脂発泡粒子を構成する基材樹脂の融点以上の融解熱量（Ｂ）が３Ｊ／ｇ乃至３０Ｊ／ｇであることを特徴とする表皮材付発泡成形体の製造方法。
- 融解熱量（Ｂ）が４Ｊ／ｇ乃至２５Ｊ／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の表皮材付発泡成形体の製造方法。
- 請求項１または２に記載の表皮材付発泡成形体の製造方法によって得られる車輌用内装材。
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