JPH04248848A - 発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物及び架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡性ポリオレフィン
系樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、成形加工性と耐
熱弾力性に優れた架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体を製
造するのに適した発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物、
および該樹脂組成物を架橋、発泡してなる架橋発泡体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、架橋ポリプロピレン系樹脂発
泡体は、断熱材、クッション材などとして広範な分野で
使用されてきた。特に自動車用途では、天井、ドア、イ
ンストルメントパネル等の断熱材として利用されている
が、複雑で深い形状体の成形加工が困難であるという問
題点があった。

【０００３】ポリプロピレン系樹脂に、ジビニルベンゼ
ンやジ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、加熱発泡することにより架橋発
泡体を得ることは公知の技術である（特公昭４６−３８
７１６号、特開昭５９−１９１１０７号など）。この架
橋ポリプロピレン系樹脂発泡体は、ポリオレフィン系樹
脂発泡体の中でも最高の融点をもち、１１０〜１２０℃
での伸び性に優れているため、車輛関係を始め、各種分
野において賞用されている。しかしながら、従来の方法
で製造された架橋発泡体は、１４０〜１６０℃の高温領
域においては、伸び性が急速に低下し、成形加工性が劣
悪となる。最近の発泡体の成形分野においては、複雑な
形状に加工したり、深絞り成形ができることが要求され
ている。また、生産性向上のために、急加熱や加工温度
の上昇が要求されている。ところが、従来の架橋ポリプ
ロピレン系樹脂発泡体では、それらの要求水準を満足す
ることができなかった。また、例えば、自動車用途では
、夏場など車内が高温にさらされた時、断熱材、クッシ
ョン材として十分な性能を確保されねばならないが、そ
のためには、耐熱弾力性は不可欠な性能となっている。

【０００４】ところで、成形加工性を上げるために、樹
脂成分中にポリエチレン系樹脂を多量にブレンドする方
法があるが、この場合、従来の架橋ポリプロピレン系樹
脂発泡体に対する耐熱性の要求から、配合するポリエチ
レン系樹脂としては比較的高分子量のものつまりメルト
インデックス（ＭＩ）が１０以下のものを主として用い
てきた。例えば、特開昭５７−２１２２３６号には、所
定のポリプロピレンに、ＭＩが３〜９程度のポリエチレ
ンを混合することが提案されている。また、特開昭５６
−１１２９４０号には、ＭＩが１〜４程度のポリエチレ
ンと、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーに、さら
に分子量２，０００〜５，０００のポリエチレンを混合
して架橋発泡体を形成する方法が提案されている。とこ
ろが、これらの方法では、発泡体の耐熱弾力性が失われ
るという欠点があった。

【０００５】成形加工性と耐熱弾力性を同時に満足させ
る架橋ポリプロピレン系樹脂発泡体が要求されているが
、従来技術では、十分に応えることができていないとい
うのが実情である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成形
加工性と耐熱弾力性に優れた架橋ポリオレフィン系樹脂
発泡体、および該発泡体を製造するのに適した発泡性ポ
リオレフィン系樹脂組成物を提供することにある。

【０００７】本発明者らは、従来技術の有する問題点を
克服するために鋭意研究した結果、樹脂成分として、ポ
リプロピレン系樹脂にＭＩが１５〜４５の低分子量のポ
リエチレン系樹脂を配合したものを用いることにより、
上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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、（ａ）メルトインデックスが０．５〜１２のポリプ
ロピレン系樹脂４０〜８０重量部と、 （ｂ）メルトインデックスが１５〜４５で、密度（ｇ／
ｃｍ３）が０．９１〜０．９４であるポリエチレン系樹
脂６０〜２０重量部、および樹脂成分の合計量（ａ＋ｂ
）１００重量部に対して、 （ｃ）熱分解型発泡剤１〜５０重量部と、（ｄ）架橋助
剤０．１〜１０重量部を含有することを特徴とする発泡
性ポリオレフィン系樹脂組成物が提供される。

【０００９】また、本発明によれば、上記発泡性ポリオ
レフィン系樹脂組成物を架橋、発泡してなることを特徴
とする架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体が提供される。 以下、本発明について詳述する。

【００１０】本発明で使用するポリプロピレン系樹脂は
、プロピレンのホモポリマーまたはプロピレンを主成分
とする共重合体であり、その中でも一般にアイソタクチ
ックポリプロピレンと呼ばれるものが好ましい。共重合
体は、通常、プロピレン成分の含有率が８５重量％以上
、好ましくは９０重量％以上であれば、エチレンや他の
αオレフィンとの共重合体である。αオレフィンとして
は、エチレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン
、１−オクテン、１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１
−ヘキセン等が挙げられる。

【００１１】本発明で用いるポリプロピレン系樹脂は、
そのＭＩ（ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３８にしたがって測定
）が０．５〜１２、好ましくは１〜１０、さらに好まし
くは１〜５のものである。また、融点（ｍｐ）は、通常
、１３５〜１５５℃である。ＭＩが０．５未満であると
、押出成形性が困難であり、１２より大であると発泡に
困難を生じる。

【００１２】本発明で使用するポリエチレン系樹脂は、
エチレンのホモポリマーまたはエチレンを主成分とする
共重合体であり、好ましくは線状低密度ポリエチレン（
Ｌ−ＬＤＰＥ）と称されるもので、エチレンとαオレフ
ィンとの共重合体である。αオレフィンとしては、プロ
ピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−
オクテン、１−ヘキセン、３，３−ジメチル−１−ヘキ
セン等が挙げられる。ポリエチレン系樹脂の密度（ｇ／
ｃｍ３）は、０．９１〜０．９４の範囲である。ポリエ
チレン系樹脂のＭＩ（ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３８）は、
１５〜４５の範囲である。ＭＩが１５未満または密度が
０．９４より大であると２次成形加工性が劣り、ＭＩが
４５より大または密度が、０．９１未満であると耐熱性
に問題が生じ、耐熱弾力性が弱くなる。

【００１３】ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹
脂との混合比率は、４０：６０〜８０：２０（重量比）
である。ポリプロピレン系樹脂の割合が８０重量％より
も多ければ２次加工性に問題を生じ、ポリエチレン系樹
脂の割合が６０重量％よりも多ければ耐熱弾力性に問題
を生じる。

【００１４】以上のポリオレフィン系樹脂成分に、熱分
解型発泡剤、架橋助剤、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を製造する方法により架橋
発泡体を得ることができる。ここで、架橋発泡体の一般
的な製造方法について説明する。

【００１５】ポリオレフィン系樹脂、発泡剤、架橋助剤
を含む混合物を電離性放射線で架橋し、しかる後、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
、ポリオレフィン系樹脂、発泡剤、有機過酸化物、架橋
促進剤、場合によっては架橋調節剤からなる混合物を有
機過酸化物および発泡剤の分解温度以上に加熱して架橋
と発泡を行なわせる方法などが挙げられるが、成形加工
性から見た場合、電離性放射線による架橋法を用いるの
が好ましい。

【００１６】本発明では発泡剤とし、加熱された時に分
解して気体を発生する化合物で、例えば、アゾジカルボ
ンアミド、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、
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾジカル
ボンアミド等の熱分解型発泡剤を用いる。熱分解型発泡
剤の添加割合は、所望の発砲倍率（２〜１００倍）に応
じて適宜定めることができるが、樹脂成分１００重量部
に対して、通常、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、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート等に代表される多官能
モノマー、１・４ポリブタジエン（ＰＢ）に代表される
不飽和二重結合をもったポリ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、所望の架橋度合い等
に応じて適宜定めることができるが、樹脂成分１００重
量部に対して、通常、多官能モノマーの場合には、１〜
１０重量部、ＰＢなどの不飽和二重結合を有するポリマ
ーの場合には、４〜２０重量部の範囲が好ましい。

【００１８】さらに、必要に応じて各種添加剤、例えば
、抗酸化剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、
顔料等を加えることができる。

【００１９】以上の混合物、すなわち、ポリプロピレン
系樹脂、ポリエチレン系樹脂、熱分解型発泡剤、架橋助
剤および所望により各種添加剤を、発泡剤が分解する温
度未満で、例えば、バンバリミキサー、単軸押出機、多
軸押出機等を用いて、溶融混練し、所望の形状に成形す
る。通常は、シート状に成形する。

【００２０】成形された発泡性樹脂組成物は、次に架橋
発泡されるが、有機過酸化物を使用する場合は、有機過
酸化物および発泡剤の分解温度以上に加熱して、架橋と
発泡を行なわせる。

【００２１】発泡性組成物を電離性放射線を照射するこ
とによって架橋する場合、電離性放射線としては、α線
、β線、γ線が好ましいが、Ｘ線や紫外線を用いてもよ
い。これらの放射線照射量は、架橋促進剤の種類、目的
とする架橋の割合によって異なるが、一般に０．１〜５
０Ｍｒａｄ、好ましくは０．５〜２０Ｍｒａｄである。 このようにして架橋された樹脂組成物の発泡は、発泡剤
の分解温度以上の温度に加熱することにより行なう。こ
の加熱発泡は、例えば、縦型発泡炉、横型発泡炉、ソル
トバス、メタルバス等を用いて行なう。

【００２２】なお、得られた架橋発泡体のゲル分率が２
０〜７０％となるように照射線量、架橋助剤の添加量等
を調整することが好ましい。ゲル分率が過小であると、
耐熱性を得ることができず、逆に、過大であると、伸び
率などの可撓性に欠けるため、いずれも好ましくない。

【００２３】かくして得られた架橋ポリオレフィン系樹
脂発泡体は、耐熱性、成形加工性、耐熱弾力性に優れて
いる。これは、ＭＩが１５〜４５の低分子量ポリエチレ
ン系樹脂が、高温での成形加工温度である１４０〜１６
０℃において、発泡性樹脂組成物の粘度を低下させ、２
次加工性を著しく向上させるためと推定される。

【００２４】

【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。 ［実施例１〜７、比較例１〜３］ 表１に示すポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）と、ポリエチ
レン系樹脂（ＰＥ）を樹脂成分として用い、この樹脂成
分１００重量部に対して、熱分解型発泡剤としてアゾジ
カルボンアミド１３重量部、架橋助剤としてジビニルベ
ンゼン（ＤＶＢ）またはトリメチロールプロパントリア
クリレート（ＴＭＰＴ）を表１に示す添加部数、抗酸化
剤０．５重量部を配合し、６インチロールで１７０℃、
２０回転／分の速度で５分間混合した。作成した板を１
８０℃、１００ｋｇ／ｃｍ２　　で１ｍｍのシート状に
して、電子線を６Ｍｒａｄ照射した。その後、２５０℃
のオーブン中に５分間投入して発泡させ、発泡体を得た
。

【００２５】得られた発泡体について、物性を測定した
。なお、各物性の測定方法は以下のとおりである。

【００２６】＜真空成形性＞架橋発泡体を遠赤外線ヒー
ターにて加熱して、発泡体の表面温度が１５０〜１６０
℃になるように設定し、円柱状メス型金型用いて真空成
形を行ない、その成形時の深さＨと直径Ｄの比（Ｈ／Ｄ
）で表示した。この値が大きいほど成形性が良好なこと
を示す。

【００２７】＜耐熱弾力性＞１６０℃において１０ｍｍ
／分の速度で引張った時の破断抗張力で評価した（単位
はｋｇ／ｃｍ２）。

【００２８】＜融点Ｔｍ＞Ｔｍについては、セイコー電
子製ＤＳＣで５℃／ｍｉｎで昇温し、その吸熱最大ピー
ク温度をとった。（単位は℃）

【００２９】＜メルトインデックス＞ＭＩは、ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８により求めた。（単位はｇ／１０ｍｍ）

【０
０３０】＜高温破断抗張力＞ 架橋発泡体について、１６０℃で１０ｍｍ／分の速度で
引張試験を行なった時の破断時の抗張力。（単位はｋｇ
／ｃｍ２）

【００３１】

【表１】 Ｈ／Ｄの値が大きければ大きいほど成形性は良く、通常
のドアの取っ手等では１．０以上は必要であるが、表１
から、実施例１〜７のものは全て１．０以上であり満足
すべき値である。これに対して、比較例１〜３のものは
全て０．１未満であり不十分である。破断抗張力は、０
．３５以上必要であるが、実施例のものは全てこの値以
上である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、低分子ポリエチレン系
樹脂が、成形加工時の温度にあたる１５０〜１６０℃に
おける粘度を落とす働きをし、架橋発泡体の２次加工性
の著しい改良を達成した。また、耐熱弾力性が向上した
架橋ポリオレフィン発泡体、および該発泡体の製造に適
した発泡性樹脂組成物を提供することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）メルトインデックスが０．５〜
   １２のポリプロピレン系樹脂４０〜８０重量部と、（ｂ
   ）メルトインデックスが１５〜４５で、密度（ｇ／ｃｍ
   ３）が０．９１〜０．９４であるポリエチレン系樹脂６
   ０〜２０重量部、および樹脂成分の合計量（ａ＋ｂ）１
   ００重量部に対して、 （ｃ）熱分解型発泡剤１〜５０重量部と、（ｄ）架橋助
   剤０．１〜１０重量部を含有することを特徴とする発泡
   性ポリオレフィン系樹脂組成物。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の発泡性ポリオレフィン
   系樹脂組成物を架橋、発泡してなることを特徴とする架
   橋ポリオレフィン系樹脂発泡体。