JPH04290731A - ポリプロピレン系樹脂発泡体シートの製造方法 - 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、真空成形法等の二次成
形時において優れた成形加工性を有するポリプロピレン
系樹脂発泡体シートの製造方法に関し、更に詳しくは、
車輌内装材等のような複雑形状に真空成形する場合、深
絞り模様に対して良好な賦形性を与え得るポリプロピレ
ン系樹脂発泡体シートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリプロピレン発泡体シートは、そ
の優れた耐熱性と真空成形性を生かし、車輌内装材等の
ように複雑形状を有する成形品を形成する用途に広く使
用されているが、近年、車輌内装材等の形状がより複雑
化したことにより、更に複雑かつ高度な深絞り性が要求
されている。

【０００３】また、このような用途に使用される架橋ポ
リプロピレン発泡体シートは、通常、ＰＶＣ，ＴＰＥ等
の熱可塑性樹脂の表皮材からなるシートとの積層複合体
（ラミネートシート）として使用されている。この積層
複合体を成形して所望の形状の成形物を形成する二次成
形は、架橋ポリプロピレン発泡体及び表皮材シートの両
方の熱硬化条件に適した加熱温度と加熱時間で上記積層
複合体を加熱した後、直ちに圧空成形法又は真空成形法
等の手段を用いて行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような二次成形に
おいて、良好な外観を有する成形体を得るためには、上
記積層複合体を加熱する際の架橋ポリプロピレン発泡体
シートの熱変性挙動を考慮することが非常に重要である
。一般的には上記加熱は積層複合体シートの四辺をクラ
ンプ等で固定した状態で行うが、この加熱の際、架橋ポ
リプロピレン発泡体の加熱発泡時に生じた不均一な残留
応力が復帰するため、加熱後の発泡体シートに異常波打
現象（いわゆる発泡体のうねり現象）が発生し易い。 このようなうねりがあると「ひだ」不良が起こり、また
、発泡体シートを加熱した際に熱的ばらつきが発生し易
く、このためいわゆる「やけむら」不良が起こり、この
ような発泡体シートを成形した場合、外観良好な成形品
が得られない場合がある。

【０００５】そこで、発泡体シートを加熱する際の温度
，加熱時間等の条件を厳しく管理することにより異常波
打現象の発生防止がなされているが、かかる方法は工程
管理上面倒であり、また、それらを厳しく管理したとし
ても異常波打現象の発生を十分に防止することが困難で
ある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
二次成形の際の加熱時に異常波打現象が発生せず、この
ため外観良好な成形品を容易に得ることができ、深絞り
による複雑形状の成形に適したポリプロピレン系樹脂発
泡体シートを製造する方法を提供することを目的とする
。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ポリプロピ
レン系樹脂組成物を張力を加えつつ加熱発泡、室温冷却
させて発泡シートとして引取る際、発泡体シート内部に
、加熱時において発泡体シートの長さ方向の熱収縮率が
１０％以上であり、かつ、厚さ方向の熱膨張率が３０％
以上あるように張力をかけた場合、その発泡体シートを
二次成形のため加熱すると、軟化して残留応力が解放さ
れ、張力がかかる前の状態に復帰しようとするが、その
際見掛け上シートに寸法収縮が発生すること、ここで、
この加熱を発泡体シートの四辺がクランプ等で固定され
た状態で行った場合、発泡体シートの寸法収縮に見合う
引張り現象が現れ、加熱時のシートうねり現象がなくな
ることを知見した。特に、発泡体シートの長さ方向（加
熱発泡したシートがロール等によって引き取られていく
方向）に張力を加えた場合の残留応力は、シート幅方向
の寸法が一定に保たれるような拡幅方法を採用した場合
、シート幅方向にも同時に残留応力を与えた効果を示し
、四辺を固定した状態で加熱したとき、あたかも長さ方
向及び幅方向の２軸方向にシートが引張られる現象とし
て現れ、加熱時のシートのうねり現象をより確実に防止
し得ることを知見した。

【０００８】そして、このように発泡体シートの寸法収
縮に見合う引張りの現象が現れた状態で二次成形、例え
ば真空成形法により複雑な形状に深絞りした場合でも、
発泡体のたるみ、うねりが全くないため、全面均一に真
空成形の型にセットすることができ、外観状態の極めて
良好な成形体を与えることができることを見い出し、本
発明をなすに至った。

【０００９】従って、本発明は、ポリオレフィン樹脂中
に５０重量％以上のポリプロピレン樹脂を含むポリプロ
ピレン系樹脂組成物を発泡してポリプロピレン系樹脂発
泡体シートを製造する方法において、上記ポリプロピレ
ン系樹脂組成物を常に張力のかかった状態で加熱発泡、
冷却させることにより、長さ方向の熱収縮率が１０％以
上、かつ厚さ方向の熱膨脹率が３０％以上であるポリプ
ロピレン系樹脂発泡体シートを得るようにしたことを特
徴とするポリプロピレン系樹脂発泡体シートの製造方法
を提供する。

【００１０】以下、本発明につき更に詳しく説明すると
、本発明の製造方法は、上記ポリプロピレン系樹脂組成
物をシート状に形成し、これをオーブンに定速度で供給
して加熱発泡させ、引取りながら冷却させるものであり
、この加熱発泡、冷却を常に張力のかかった状態で行う
ものである。

【００１１】ここで、ポリプロピレン系樹脂組成物は、
ポリオレフィン樹脂中に５０重量％以上、好ましくは６
０重量％以上のポリプロピレン樹脂を含むものであり、
ポリプロピレン樹脂以外のポリオレフィン樹脂としては
ポリエチレン樹脂や、エチレンとα−オレフィン，酢酸
等ビニル等のモノマーが共重合されたポリエチレン樹脂
等のいずれのものであってもよい。

【００１２】上記ポリプロピレン系樹脂組成物には上記
ポリプロピレン系樹脂に加え、通常、発泡剤、化学架橋
剤、架橋助剤、酸化防止剤等が配合されるが、通常、５
〜４０倍程度の発泡倍率を有するもの、即ち、発泡体シ
ートとして５〜４０倍程度の倍率で発泡されたものが好
ましい。なお、発泡剤としては公知のもの、例えばアゾ
ジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン、ニトログアニジン等を単独又は混合して用いること
ができる。

【００１３】加熱発泡、冷却の際にポリプロピレン系樹
脂組成物にかける張力は、ポリプロピレン系樹脂発泡体
シートの長さ方向の熱収縮率が１０％以上、特に１５％
以上、かつ厚さ方向の熱膨脹率が３０％以上、特に４０
％以上となるような張力であることが好ましい。このよ
うな張力をポリプロピレン系樹脂組成物にかけることに
より、得られた発泡体シートを真空成形法等の方法で所
望の形状に形成する場合、発泡体シートの四辺をクラン
プ等で固定した状態において、発泡体シートが軟化する
温度で加熱すると残留応力が解放され、シートが寸法収
縮に見合う引張り現象が現れて全面が均一になり、この
状態を保ったまま真空成形法等により成形することによ
り外観が良好な成形体が得られる。

【００１４】具体的には加熱発泡、冷却の際に発泡体シ
ートの長さ方向に加える張力は、発泡倍率によっても異
なるが、未発泡原反シートをオーブン内に定速供給する
速度ｖ１と発泡後のシートを冷却ロール等で引取る速度
ｖ２の関係で与えられる。つまり、本発明の効果を明瞭
に出すためには、発泡倍率が１５倍以下の場合はｖ２／
ｖ１＝３〜７、好ましくはｖ２／ｖ１＝４〜５、発泡倍
率が１６〜２５倍の場合はｖ２／ｖ１＝３〜７．５、好
ましくはｖ２／ｖ１＝４〜６、発泡倍率が２５倍を超え
る場合はｖ２／ｖ１＝３．５〜８、好ましくはｖ２／ｖ
１＝４〜７である。ｖ２／ｖ１の比がそれぞれの発泡倍
率において上記の値未満では発泡体シートに１０％以上
の熱収縮率を与えることができない場合があり、ｖ２／
ｖ１の比がそれぞれの倍率において上記の値を超えると
、発泡体の厚さが減少し、発泡体シートとしての厚みを
出すことができない場合がある。　　発泡加熱の際の加
熱温度は２２０〜３００℃、特に２４０〜２８０℃とす
ることが好ましい。また、冷却温度は常温、特に１０〜
２５℃とすることが好ましい。

【００１５】本発明の方法によって得られたポリプロピ
レン系樹脂発泡体シートを用いて成形体を形成するには
圧空成形法、真空成形法等の成形法が採用されるが、一
般に、真空成形法においては、成形体の形状、積層体か
否かというような発泡体シートの状態、発泡体シートの
厚さ等の違いにより、様々な加熱温度、加熱時間が採用
される。この場合、発泡体シートが短時間で軟化し、軟
化後もそのまま放置すると溶融してしまうような高温で
の長時間に亘る加熱は避けるべきであり、発泡体シート
が軟化して残留応力が解放され、２軸方向に張力が働い
て平坦なシート形状を保っている間に真空成形工程に移
るのが最適な成形方法である。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。

【００１７】［実施例］電子線照射法により架橋された
ポリプロピレン系樹脂からなり、加熱発泡により、縦方
向、横方向、厚さ方向にそれぞれ３倍に膨脹する厚さ１
ｍｍの発泡性の原反シートを２４０℃の縦型オーブン中
に定速度（１．５ｍ／ｓｅｃ）で供給し、オーブン内部
で加熱発泡させた後、縦型オーブンの直下で連続拡幅さ
せることにより上記加熱発泡の際に発泡体に発生した波
状しわを除去しつつ冷却ロールを用いて上記オーブン中
への供給速度の４倍の速度で発泡体を引取ることにより
発泡体シートの長さ方向（長手方向）に張力を加えて発
泡させた。このようにして得られた発泡体シートは厚さ
２ｍｍ，発泡倍率２７倍であった。なお、発泡倍率は下
記式（１）で求められる。 発泡倍率＝（発泡前の原反シートの比重）／（発泡後の
発泡体比重）　　…（１）

【００１８】このシートを１
５０℃に加熱し、２５秒後の寸法変化を測定したところ
、長さ方向（流れ方向）に２０％収縮、幅方向に４％収
縮、厚さ方向に４０％膨脹することが観察された。

【００１９】また、上記発泡体シートから寸法８００ｍ
ｍ×８００ｍｍのシートを切り取り、四辺をクランプで
固定した状態でシート表面が１５０℃になるように加熱
したところ、最初少し膨脹が見られ、６秒後に収縮が始
まり、１０秒後には四辺方向にほぼ完全に張力が加わっ
てフラットな面となり、その状態は２０秒間維持された
。

【００２０】その後、四辺方向にほぼ完全に張力が加わ
った状態にある発泡体シートを寸法７５０ｍｍ×７５０
ｍｍで型温３０℃の真空モールドの型上に置き、真空成
形したところ、良好な型追従性を伴った外観の優れた成
形体が得られた。

【００２１】［実施例２］冷却ロールでの発泡体引取り
速度をオーブン中への定速供給速度の５倍の速度として
発泡シートの長さ方向に張力を加えた以外は実施例１と
同様にして発泡体シートを得た。得られた発泡シートは
厚さ１．８ｍｍ，発泡倍率２７倍であった。

【００２２】このシートを１５０℃に加熱し、２５秒後
の寸法変化を測定したところ、長さ方向に３０％収縮、
幅方向に５％収縮、厚さ方向に５０％膨脹したことが観
察された。

【００２３】また、この発泡体シートから寸法８００ｍ
ｍ×８００ｍｍのシートを切り取り、実施例１と同様に
して真空成形性を調べ、実施例１と同様にして真空成形
したところ、良好な型追従性を伴って外観の優れた成形
体が得られた。

【００２４】［比較例］冷却ロールでの発泡体引取り速
度をオーブン中への定速供給速度の３倍の速度とし、長
さ方向に発泡体の自重以外の張力を加えることなく発泡
体シートを垂下させて引取りを行った以外は実施例１と
同様にして発泡体シートを得た。得られた発泡体シート
は厚さ３．０ｍｍ，発泡倍率２７倍であった。

【００２５】このシートを１５０℃に加熱し、２５秒後
の寸法変化を測定したところ、長さ方向に８％収縮、幅
方向に５％収縮、厚さ方向に２８％膨脹したことが観察
された。

【００２６】また、この発泡体シートから８００ｍｍ×
８００ｍｍのシートを切り取り、実施例１と同様にして
真空成形性を調べたところ、加熱初期に発生したうねり
現象は３０秒経っても消えなかった。その後、この状態
にある発泡体シートを寸法７５０ｍｍ×７５０ｍｍ型温
３０℃の真空モールドの型上に置いて真空成形したとこ
ろ、うねりが発生している部分にひだ模様のしわが発生
し、このため外観が著しく損なわれた成形体となった。

【００２７】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、真空成形等
の二次成形の際の加熱において異常波打現象が発生する
ことがないポリプロピレン系樹脂発泡体シートを得るこ
とができ、この発泡体シートを用いて形成した成形体は
良好な外観を有し、また、複雑形状に真空成形する場合
にも深絞り模様に対して良好な賦形性を与え得る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリオレフィン樹脂中に５０重量％以
   上のポリプロピレン樹脂を含むポリプロピレン系樹脂組
   成物を発泡してポリプロピレン系樹脂発泡体シートを製
   造する方法において、上記ポリプロピレン系樹脂組成物
   を常に張力のかかった状態で発泡、冷却させることによ
   り、長さ方向の熱収縮率が１０％以上、かつ厚さ方向の
   熱膨脹率が３０％以上であるポリプロピレン系樹脂発泡
   体シートを得るようにしたことを特徴とするポリプロピ
   レン系樹脂発泡体シートの製造方法。