JPH07304126A

JPH07304126A - 発泡ポリウレタン積層体

Info

Publication number: JPH07304126A
Application number: JP11956794A
Authority: JP
Inventors: Koji Kono; 弘司河野; Kazuhiro Morimoto; 和宏森本
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-21
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JP3328425B2

Abstract

(57)【要約】【目的】基材と発泡ポリウレタン層が強固に接着し、
フィルム成形温度が低く、成形時に発煙や異臭の発生が
なく、またポリウレタンの注入発泡成形を常温で行なう
ことができ、得られるフィルムが柔軟性であって、自動
車用遮音カーペット等として有用な発泡ポリウレタン積
層体の提供。【構成】不飽和カルボン酸含量２〜１２モル％のエチ
レン・不飽和カルボン酸共重合体にビスアミノアルキル
基を有する芳香族又は脂環族のアミノ化合物を０．２〜
５重量％の割合で配合したエチレン共重合体組成物から
なる層と、発泡ポリウレタン層とからなる積層体。ま
た、上記アミノ化合物を配合したエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体組成物からなる層と、発泡ポリウレタン
層を基材層、好ましくはカーペット基布に積層した積層
体とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡ポリウレタン積層
体に関する。さらに詳しくは、基材と発泡ポリウレタン
層との層間接着性良好な積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡ポリウレタンの遮音性、クッション
性を利用して、ポリエチレンシートと発泡ポリウレタン
の積層体が自動車用遮音カーぺットの裏打ち材に使用さ
れている。その積層体の製造に際しては、ポリウレタン
の注入発泡時に発泡体と接着できるように、接着用フィ
ルムとして低密度ポリエチレン／酸変性ポリエチレン／
ナイロン複合フィルムをポリエチレン層の外側に接着す
る方法が行われている。

【０００３】このような自動車用遮音カーペットの成形
において、上記の３層複合フィルムの使用を省略して合
理化を図る方法として、発泡ポリウレタンとの接着性の
良いエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はその金属
塩をポリエチレンに代えて使用することが考えられる。
しかしながら発泡ポリウレタンとの良好な接着を得るた
めには、ポリウレタンの注入発泡時の金型を６０℃程度
に予熱しておく必要があり、自動車用遮音カーペットの
ような大きな金型を予熱することは実用上好ましくなか
った。

【０００４】特開平４−３９１３５号公報では、ポリエ
チレンに代えてコロナ処理したエチレン・不飽和カルボ
ン酸共重合体又はその金属塩をカーペットに裏打ちした
後、直接ポリウレタンを注入発泡する方法が提案されて
いる。しかしながら一般にコロナ処理による活性化効果
は経時的に低下し、接着性に不安があるため、実用上受
け入れられ難かった。

【０００５】また特開平４−３９１３６号公報では、エ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体の亜鉛、マグネシウ
ム等の金属塩に、それと配位結合を形成しうる１級又は
２級のアミン化合物を配合した配合物をポリエチレンに
代えて使用し、直接ポリウレタンを注入発泡することが
提案されている。しかしエチレン・不飽和カルボン酸共
重合体の金属塩は、それ自体常温では剛性があり、カー
ペットの裏打ち材として用いた場合には成形されたカー
ペットの柔軟性は不足しており、また溶融粘度が高いた
め成形時に２３０℃以上の高温で成形する必要があり、
配合したアミン化合物の一部が揮散し、僅かに発煙した
り臭気を発したりする欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
成形時に発煙したり臭気を発したりせず、かつポリウレ
タンの注入発泡時に、室温の金型でも発泡ポリウレタン
と良好な接着が出来る素材について検討を行った。その
結果、特定のアミノ化合物を配合したエチレン・不飽和
カルボン酸共重合体を使用することにより上述の諸欠点
が全て回避でき、発泡ポリウレタンと優れた接着性を示
す素材を見出すに至り、本発明に到達した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によれ
ば、不飽和カルボン酸含量２〜１２モル％のエチレン・
不飽和カルボン酸共重合体にビスアミノアルキル基を有
する芳香族又は脂環族のアミノ化合物を０．２〜５重量
％の割合で配合したエチレン共重合体組成物からなる層
と、発泡ポリウレタン層とからなる積層体が提供され
る。本発明によればまた、基材層、好ましくはカーペッ
ト基布と、不飽和カルボン酸含量２〜１２モル％のエチ
レン・不飽和カルボン酸共重合体にビスアミノアルキル
基を有する芳香族又は脂環族のアミノ化合物を０．２〜
５重量％の割合で配合したエチレン共重合体組成物から
なる層と、発泡ポリウレタン層とからなる積層体が提供
される。

【０００８】本発明で用いられるエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸、任意
に他の単量体とからなる共重合体である。該共重合体に
おける不飽和カルボン酸の重合単位は、２〜１２モル
％、好ましくは３〜１０モル％の割合で含有されてい
る。不飽和カルボン酸含量が２モル％未満の共重合体を
用いると、発泡ポリウレタンとの接着性が充分でなく、
またアミノ化合物との相溶性が劣り、押出成形時に発煙
したり、アミン臭を生じたりする欠点が現れる。他方、
不飽和カルボン酸含量が１２モル％を越えるような共重
合体を用いると、得られるシートが脆くなり、またカー
ペット裏打ち材として使用した場合にカーペットへのな
じみがなくなるので好ましくない。

【０００９】不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン
酸、マレイン酸モノエチル、ビニル安息香酸などを例示
することができるが、これらの中では、とくにアクリル
酸又はメタクリル酸の使用が好ましい。

【００１０】上記共重合体にはまた他の単量体が共重合
されていてもよい。このような単量体は例えば１０モル
％以下、好ましくは６モル％以下の割合で共重合されて
いてもよい。かかる単量体としては、例えばアクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
メタクリル酸メチルのような不飽和カルボン酸エステ
ル、酢酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素等
を代表例として挙げることができる。

【００１１】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、
加工性、機械的強度等を考慮すると、１９０℃、２１０
０ｇ荷重におけるメルトフローレートが、２〜３００ｇ
／１０分、好ましくは５〜１００ｇ／１０分程度のもの
を使用するのがよい。

【００１２】本発明においては、上記エチレン・不飽和
カルボン酸共重合体に、ビスアミノアルキル基を有する
芳香族又は脂環族のアミノ化合物を、０．２〜５重量
％、好ましくは０．５〜３重量％配合して用いられる。
該アミノ化合物としては例えば、ｍ−キシリレンジアミ
ン、ｏ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン
又はこれらの水添物である１，３−ビスアミノメチルシ
クロヘキサン、１，２−ビスアミノシクロヘキサン、
１，４−ビスアミノメチルシクロヘキサンのほか、イソ
ホロンジアミンなどを代表例としてあげることができ
る。このようなアミノ化合物の代わりに脂肪族アミンを
用いても、所望の効果を得ることができない。例えばｎ
−ヘキシルアミンのようなモノアミン化合物を使用する
と、その可塑化効果のために配合物の機械的強度が低下
する。またエチレンジアミンなどの脂肪族ジアミンを配
合すると、押出成形時に発煙や発臭を起こしやすい。ま
たヘキサメチレンテトラミンのような３級アミンでは、
発泡ポリウレタンとの接着性向上に寄与しない。

【００１３】アミノ化合物を配合したエチレン・不飽和
カルボン酸共重合体の層と発泡ポリウレタン層との積層
は、アミノ化合物を配合した共重合体の成形物、例えば
フィルムやシートに発泡ポリウレタンの原液を接触させ
た状態で発泡させることによって行われる。例えば、ア
ミノ化合物を配合した共重合体から溶融押出によりフィ
ルムやシートを成形する。この際、本発明においてはエ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体組成物を用いている
ので溶融粘度が低いため、押出成形は２３０℃未満で行
うことが可能であり、このため押出成形中にアミノ化合
物が揮散して発煙したり、異臭を生じたりすることはな
い。かくして得られたフィルムやシートを注入成形金型
にセットし、ついで発泡ポリウレタン原液を金型に注入
し発泡させることによって積層体を製造することができ
る。この注入発泡成形に常温の金型を用いて層間接着性
良好な積層体を製造することができる。

【００１４】本発明はとくに、基材に発泡ポリウレタン
層を形成させる用途に適用する場合に適した技術であ
り、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体／アミノ化合
物組成物層を介して基材層と発泡ポリウレタン層を積層
した積層体を得ることができる。基材としては種々のも
のを選択することができ、例えば各種高分子化合物のフ
ィルムやシート、その他の成形品、織布、不織布、紙、
金属、木材などの単層あるいは複層のものを選ぶことが
できる。それらの代表例として、発泡ポリウレタンを裏
打ち層とする自動車用遮音カーペットを挙げることがで
きる。その製造の一例について述べると、先ずアミノ化
合物を配合したエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の
フィルムを、インフレーション成形やＴ−ダイキャスト
法で製造し、このフィルムとカーペット基布を低密度ポ
リエチレンの熱ラミネーションにより貼り合わせ、つい
で注入発泡成形により共重合体配合物層上に発泡ポリウ
レタン層を形成させることにより、遮音カーペットとす
る。あるいはカーペット基布上に、共重合体の配合物層
を直接熱ラミネーションによって形成させ、ついで同様
にして発泡ポリウレタン層を形成させる方法を採用して
もよい。

【００１５】これら積層体における各層の厚みは任意で
あり、例えば発泡ポリウレタン層が３〜５０ｍｍ、共重
合体配合物層が０．１〜３ｍｍ、基材層が５〜３０μｍ
である。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、基材と発泡ポリウレタ
ン層が強固に接着した積層体を提供することができる。
とくにエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の配合物を
使用しているため、その押出成形物を製造する場合の成
形温度を低くすることができ、アミン化合物の揮散によ
る発煙や異臭の発生がなく、また得られるフィルムにも
適度な柔軟性があるので、自動車用遮音カーペットの裏
打ち層に使用する場合には、発泡ポリウレタン層のクッ
ション性を保持できるという利点がある。さらにはポリ
ウレタンの注入発泡成形時の金型温度を常温にしても強
固な層間接着を達成できるので、実用的価値は非常に大
きい。

【００１７】

【実施例】

［実施例１］表１に示したエチレン・メタクリル酸共重
合体（Ｅ・ＭＭＡ−Ｉ）に１，３−ビスアミノメチルシ
クロヘキサンを１重量％配合し、エチレン共重合体／ア
ミン化合物配合物を調製した。これを巾４００ｍｍのＴ
ダイを備えた４０ｍｍ径押出機（Ｌ／Ｄ＝２４）を用い
てダイス温度２００℃で厚さ３００μｍのシート状に押
出し、そのＴダイシートの片側からカーペット基布（ナ
イロンパイル、第一基布ジュート）を送り込み、Ｔダイ
シートの冷却固化する前に圧着シールによって貼り合わ
せた。

【００１８】貼り合わせて得られた前記カーペット基布
との積層物を２０ｃｍ角に切り、それを基布を下側にし
て注入発泡成形用金型の底部に置き、ポリウレタンフォ
ーム成形用混合液をその上に常温で充填し、金型を閉め
て２０分後に発泡ポリウレタンを積層させた状態で金型
から取り出した。

【００１９】なおポリウレタンフォーム成形用混合液の
処方及び製法は次のとおりである。発泡ポリウレタン成形用プレミックス液組成：ポリプロピレングリコール（ＭＷ５０００）１００重量部トリエタノールアミン３．５エチレングリコール２．５シリコンエマルジョン１．０（信越化学製品Ｌ−５３０５）水０．６ペンタメチルジエチレントリアミン０．１トリエチレンジアミン０．２以上の配合組成のプレミックス液１００ｇを５３ｇの
４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートに加え、２
０±２℃の温度にコントロールしながら、素早くラボミ
キサで１０秒間高速撹拌（４０００ｒｐｍ）し、混合液
をそれから１０秒間以内に用いる。

【００２０】このようにして得られた発泡ポリウレタン
裏打ちカーぺットのエチレン共重合体層と発泡ポリウレ
タン層とを剥離させると、発泡ポリウレタン層が凝集破
壊し、両層間の接着は良好であることが確認された。ま
た得られた発泡ポリウレタン裏打ちカーペットは適当に
柔軟性があり、クッション性も良かった。結果を表２に
示す。

【００２１】［比較例１］実施例１において、エチレン
・メタクリル酸共重合体Ｉに代えて、エチレン−メタク
ル酸共重合体亜鉛塩（メタクリル酸含量５．４モル％、
亜鉛塩中和度６０％、ＭＦＲ０．９ｇ／１０分、曲げ剛
性２５０ＭＰａ）を用い、これに１，３−ビスアミノメ
チルシクロヘキサンを１重量％配合した配合物を用いて
Ｔダイシートを成形した。ＭＦＲが小さいため２４０℃
で押出成形した。しかし１，３−ビスアミノメチルシク
ロヘキサンの一部が揮散して発煙すると共に異臭を生じ
た。又実施例１と同じ方法で発泡ポリウレタン裏打ちカ
ーペットを作成したが、エチレン・メタクル酸共重合体
亜鉛塩が硬いために得られた発泡ポリウレタン裏打ちカ
ーペットは硬くクッション性が不足していた。結果を表
２に示す。

【００２２】［実施例２−３、比較例２］実施例１にお
いて、エチレン・メタクリル酸共重合体としてＥ・ＭＡ
Ａ−Ｉに代えて、表１に示すＥ・ＭＡＡーIIを用い、こ
れに１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサンを表１に
示す各配合量で配合した組成物を用いた以外は実施例１
と同様にして発泡ポリウレタン裏打ちカーペットを作成
した。得られた発泡ポリウレタン裏打ちカーペットの発
泡ポリウレタン層を剥離し、エチレン共重合体層との接
着性を評価した。評価結果は表２に示した。Ｔダイシー
ト成形時には全べてのサンプル共発煙、異臭の発生はな
かった。又得られたカーペットは柔軟でクッション性は
良好であったが、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキ
サンの添加量が０．１％の場合（比較例２）、発泡ポリ
ウレタン層の一部が界面剥離した。結果を表２に示す。

【００２３】［比較例３］実施例２〜３において、１，
３−ビスアミノメチルシクロヘキサンを配合せず、エチ
レン・メタクル酸共重合体IIのみを用いた以外は実施例
２〜３と同様にして発泡ポリウレタン裏打ちカーペット
を作成したが、発泡ポリウレタン層を剥離したところ発
泡ポリウレタン層が界面剥離した。結果を表２に示す。

【００２４】［比較例４］エチレン・メタクル酸共重合
体として表１に記載のＥ・ＭＡＡーIII を用い、これに
ｍ−キシレンジアミンを２重量％配合した配合物を用
い、実施例１と同様にして発泡ポリウレタン裏打ちカー
ペットを作成した。しかし発泡ポリウレタン層を剥離し
たところ界面剥離であった。結果を表２に示す。

【００２５】［実施例４］エチレン共重合体としてエチ
レン・メタクリル酸・アクリル酸エステル３元共重合体
であるＥ・ＭＡＡ・ＡＥ（メタクリル酸含量３．４モル
％、アクリル酸イソブチル２．３モル％、ＭＦＲ１０ｇ
／１０分）を用い、これに１，３−ビスアミノメチルシ
クロヘキサン０．５重量％を配合した組成物からインフ
レーションフィルムを作成した。ついで幅４００ｍｍの
Ｔダイを備えた４０ｍｍ径押出機（Ｌ／Ｄ＝２４）を用
い、ダイス温度２５０℃で、低密度ポリエチレン（ｄ＝
０．９２３ｇ／ｃｍ³ 、ＭＦＲ＝３．７ｄｇ／分）を厚
さ約３００μｍのシート状に押し出しながら、押し出さ
れたＴダイシートの上面側からはカーペット基布（ナイ
ロンパイル第一基布ジュート）を送り込み、また組成物
の下面側からは上記エチレン・メタクリル酸・アクリル
酸エステル共重合体／１，３−ビスアミノメチルシクロ
ヘキサン組成物のインフレーションフィルム（厚さ２０
０μｍ）を送り込み、低密度ポリエチレンシートが冷却
固化する前に、圧着ロールによって貼り合わせた。貼り
合わせて得られた前記カーペットを用いて実施例１と同
様にして発泡ポリウレタン裏打ちカーペットを作成し
た。発泡ポリウレタン層を剥離したが発泡ポリウレタン
層の凝集破壊であった。結果を表２に示す。

【００２６】［比較例５］実施例４においてインフレー
ションフィルムとして、１，３−ビスアミノメチルシク
ロヘキサン無添加のエチレン・メタクリル酸・アクリル
酸エステル共重合体のインフレーションフィルムを用い
た以外は実施例４と同様にして発泡ポリウレタン裏打ち
カーペットを作成した。しかし発泡ポリウレタン層を剥
離したところ、発泡ポリウレタン層の界面剥離を起こし
た。結果を表２に示す。

【００２７】

【表１】 E・MAA エチレン・メタクリル酸共重合体 E・MAA-Zn エチレン・メタクリル酸共重合体亜鉛塩（亜
鉛塩中和度６０％） E・MAA・AE エチレン・メタクリル酸・アクリル酸エステ
ル共重合体 MAA メタクリル酸 iBA アクリル酸イソブチル 1,3-BAMC １，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン m-XDA ｍ−キシリレンジアミン

【００２８】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和カルボン酸含量２〜１２モル％の
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体にビスアミノアル
キル基を有する芳香族又は脂環族のアミノ化合物を０．
２〜５重量％の割合で配合したエチレン共重合体組成物
からなる層と、発泡ポリウレタン層とからなる積層体。
【請求項２】基材層と、不飽和カルボン酸含量２〜１
２モル％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体にビス
アミノアルキル基を有する芳香族又は脂環族のアミノ化
合物を０．２〜５重量％の割合で配合したエチレン共重
合体組成物からなる層と、発泡ポリウレタン層とからな
る積層体。
【請求項３】基材層がカーペット基布である請求項２
記載の積層体。