JPH08309901A - 発泡体と表皮材からなる複合材及びこれから得られた成型品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の複合材は、独立気泡率が７０％以
上、好ましくは８０〜９９％で、ゲル分率が４０％以上
であるポリプロピレン系樹脂発泡体と、同発泡体の一方
の面に貼り合わされた表皮材とからなるものである。本
発明の成型品は、上記構成の複合材が所要形状に成型さ
れると共に、該発泡体の他方の面に熱可塑性樹脂製の骨
材が一体成型されてなるものである。 【効果】 スタンピングモールドにおいて骨材用の熱可
塑性樹脂の溶融物を複合材の発泡体側に一体成型する際
に、骨材用熱可塑性樹脂の熱と圧力によって複合材の発
泡体が押し潰されることがなく、成型品表面に凹凸が発
生することを防止し、高品質な車輌内装成型品を得るこ
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、ポリプロピレン系樹脂
発泡体と表皮材からなる複合材、及びこれから得られた
成形体に関する。このような成形体は、例えば自動車の
天井材やドアトリムなどの車輌用内装品に使用される。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の成型品は、スタンピン
グモールド法によって製造せられる。すなわち、成型型
の下型のプレス面上に骨材用熱可塑性樹脂を多数の団子
状でもしくはシート状で供給し、その上に、上側の表皮
材と下側のポリプロピレン系樹脂発泡体とからなる複合
材を加熱状態で供給し、その状態で適宜の加熱、加圧条
件下に骨材となる溶融状態の熱可塑性樹脂を上記発泡体
の下面に一体成型することによって所要形状の成型品が
得られる。

【０００３】従来、このような成型品を得るのに使用さ
れるポリプロピレン系樹脂発泡体としては、下記のもの
が提案されている。

【０００４】(1) ゲル分率が３５％以上であり、かつ少
なくとも一方の表面から１ｍｍ深さまでの表層部分の平
均気泡径が２００μｍ以下であるポリプロピレン系樹脂
発泡体（特開平２−１０２０３４号公報参照）。

【０００５】(2) 両端のスチレン重合体と中央のエチレ
ン−ブチレン共重合体又はエチレン−プロピレン共重合
体とからなるブロック共重合体１０〜５５重量％と、ポ
リプロピレン系樹脂４０〜８５重量％と、ポリエチレン
系樹脂５〜４０重量％とを含む樹脂混合組成物からな
り、弾性回復率が１０％以下、成型性Ｌ／Ｄ（Ｌ；成型
型の深さ、Ｄ：成型型の直径）が０．３〜１．０である
連続シート状架橋発泡体（特開平２−２５５７３９号公
報参照）。

【０００６】(3) 見掛密度が０．２０〜０．０２５ｇ／
ｃｍ³ 、ゲル分率が０．５〜７５％で、かつ、表面粗さ
の絶対値が１５μｍ以下になるように加熱圧縮されて成
る表皮材積層用ポリオレフィン系樹脂発泡体（特開平１
−２２２９２９号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成を有
するポリプロピレン系樹脂発泡体を用いてスタンピング
モールド法によって上述のように所要形状の成型品を得
ようとすると、いずれの場合も、骨材用の熱可塑性樹脂
の溶融物を、発泡体と表皮材からなる複合材の発泡体側
に一体成型する際に、溶融熱可塑性樹脂の熱と圧力によ
り発泡体が押し潰されて薄く偏肉化し、又、部分的に発
泡体の厚みが変化して表皮材表面に凹凸が生じ易いとい
う難点があった。

【０００８】本発明の目的は、上記の点に鑑み、スタン
ピングモールドにおいて骨材用の熱可塑性樹脂の溶融物
を複合材の発泡体側に一体成型する際に、発泡体が押し
潰されて薄く偏肉化したり表皮材表面に凹凸が生じる恐
れのないポリプロピレン系樹脂発泡体・表皮材系複合材
を提供すること、及びこれから得られた、例えば自動車
などの車輌用内装品に使用される成型品を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による複合材は、
独立気泡率が７０％以上でゲル分率が４０％以上である
ポリプロピレン系樹脂発泡体と、同発泡体の一方の面に
貼り合わされた表皮材とからなるものである。

【００１０】ポリプロピレン系樹脂発泡体としては、独
立気泡率が８０％〜９９％であるものが好ましい。

【００１１】本発明により、上記構成の複合材が所要形
状に成型されると共に、該発泡体の他方の面に熱可塑性
樹脂製の骨材が一体成型されてなる成型品が提供せられ
る。

【００１２】上記ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造原
料として用いられるプロピレン系樹脂組成物は、ポリプ
ロピレン系樹脂、熱分解型発泡剤、架橋助剤、同助剤に
必要に応じて併用される過酸化物、必要に応じて添加さ
れる老化防止剤、顔料、その他の添加剤などからなるも
のである。

【００１３】ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレン
をベースとするもの（例えば、プロピレン成分を５０重
量％以上含むもの）であれば特に限定されるものではな
く、プロピレンの単独重合体；プロピレンと他のオレフ
ィン例えばエチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸エステルなどとの共重合体；プ
ロピレンと他のオレフィン例えばエチレン、ブテンなど
との三元共重合体；ポリプロピレン樹脂に他のオレフィ
ン系樹脂をブロック、ランダムブロック、ランダム共重
合したものなどであり得る。これらの重合体は単独で使
用されてもよいし、２種以上併用されてもよい。又、ポ
リプロピレン系樹脂だけでは柔軟性が欠ける場合は、要
求品質に応じて低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体を５〜５０重量部、望ましくは３０〜４０重量部
配合してもよい。

【００１４】熱分解型発泡剤としては、ポリプロピレン
系樹脂組成物の溶融温度よりも高い熱分解温度を有する
ものであれば特に限定なく使用することができ、例え
ば、アゾジカルボンアミドや、これと同等もしくはそれ
より高温の熱分解温度を有するヒドラドジカルボンアミ
ド、アゾジカルボン酸バリウム塩、ジニトロソペンタエ
チレンテトラミン、ニトロソグアニジン、ｐ，ｐ' −オ
キシビスベンゼンスルホニルセミカルバジドなどが例示
される。これらの熱分解型発泡剤は単独で使用されても
よいし、２種以上併用されてもよい。又、発泡剤の分解
を促進させるために、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛など
公知の分解助剤を適宜添加してもよい。

【００１５】熱分解型発泡剤の含有量は、ポリプロピレ
ン系樹脂１００重量部に対して０．０１〜３０重量部が
好ましく、０．０５〜１５重量部がさらに好ましい。

【００１６】架橋助剤としては、例えば、ジビニルベン
ゼン、ジアリルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエ
チレンジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメ
タクリレート、ジアリルフタレートなどの二官能モノマ
ー、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリ
アリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテートな
どの三官能モノマーが用いられる。これらの架橋助剤は
単独で使用されてもよいし、２種以上併用されてもよ
い。

【００１７】架橋助剤の好ましい添加量は、ポリプロピ
レン系樹脂１００重量部に対して０．０１〜３０重量部
が好ましく、０．０５〜１５重量部がさらに好ましい。

【００１８】化学架橋のために、架橋助剤に必要に応じ
て併用される有機パーオキサイドとしては、例えば、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。

【００１９】過酸化物の含有量は、ポリプロピレン系樹
脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部が好まし
く、０．０５〜５重量部がさらに好ましい。

【００２０】ポリプロピレン系樹脂組成物には、その他
にも、抗酸化剤、熱安定剤、金属害防止剤、無機充填
物、紫外線吸収剤、顔料、石油樹脂などを必要に応じて
添加することができる。

【００２１】ポリプロピレン系樹脂発泡体は、いわゆる
前架橋法で得られたものであってよいが、これに限定さ
れない。

【００２２】前架橋法によるポリプロピレン系樹脂発泡
体の製造方法は、ポリプロピレン系樹脂に発泡剤や架橋
助剤などを添加し、必要に応じて無機質充填物、カップ
リング剤、各種添加剤を添加し、得られた配合物を溶融
混練して発泡性ポリプロピレン系樹脂組成物とし、この
組成物からシートを形成し、得られたシートを架橋さ
せ、ついで加熱して発泡剤を分解させることにより発泡
させ、発泡体とするものである。上記シートの形成はつ
ぎのように行う。単軸押出機、二軸押出機、ヘンシェル
ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、ミ
キシングロールなどの汎用の混練装置を用いて、配合物
を熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度で溶融混練し、
得られた混練物をシートに形成する。

【００２３】発泡のための加熱手段としては、熱風、赤
外線もしくは電気ヒータ、スチーム加熱、超音波加熱又
はこれらの組み合わせが用いられる。

【００２４】架橋方法としては、電子線架橋法や化学架
橋法が適用できる。電子線架橋法では、α線、β線、γ
線、Ｘ線、紫外線などの電離性放射線を用いる。照射線
量は通常は１〜５０．０Ｍrad である。化学架橋法では
上記例示の有機パーオキサイド物を使用する。

【００２５】こうして得られた発泡体の発泡倍率は通常
１０〜２０倍であり、また厚みは通常１．０〜４．０ｍ
ｍである。

【００２６】本発明に用いる発泡体の独立気泡率は７０
％以上であり、好ましくは８０％〜９９％である。独立
気泡率が７０％未満であると、骨材用熱可塑性樹脂の一
体成型時における熱と圧力によって発泡体が押し潰され
て薄く偏肉化してしまう。

【００２７】本発明に用いる発泡体のゲル分率は４０％
以上であり、好ましくは５０〜７５％である。ゲル分率
が４０％未満になると、やはり骨材用熱可塑性樹脂の一
体成型時における熱と圧力によって発泡体が押し潰され
て薄く偏肉化してしまう。

【００２８】ポリプロピレン系樹脂発泡体の一方の面に
貼り合わせる表皮材としては、ポリ塩化ビニル製シー
ト、熱可塑性エラストマーシート、ＡＢＳ樹脂入りのポ
リ塩化ビニルシート、合成皮革、天然繊維ないしは合成
繊維製の布帛状物などが用いられる。表皮材の厚みは通
常０．３〜１ｍｍである。

【００２９】また、ポリプロピレン系樹脂発泡体の他方
の面に一体成型される骨材を構成する熱可塑性樹脂とし
ては、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂を用
いるのが好ましい。これは、従来用いられていた植物繊
維系ハードボードやＡＢＳインジェクション品に比べ軽
量である点で有利である。ポリオレフィン系樹脂として
は、ポリプロピレン系樹脂に他のオレフィン系樹脂をブ
ロック、ランダムブロック、ランダム共重合したものな
どが例示される。又、プロピレンと、エチレン、酢酸ビ
ニル、アクリル酸エステルなどとの共重合体も使用でき
る。

【００３０】さらに、骨材用熱可塑性樹脂にはタルク、
硅酸、炭酸カルシウムなどの無機物を骨材用樹脂の特性
を損わない範囲で配合してもよいし、又、成型性を損わ
ない範囲でＡＢＳ樹脂、ポリスチレン系樹脂、石油樹脂
などオレフィン系以外の樹脂を添加してもよい。

【００３１】つぎに、本発明による複合材の成型方法に
ついて説明すると、発泡体の気泡破壊などを軽減する上
で、射出成型よりも圧力の少いホットスタンピングモー
ルド法が好ましい。

【００３２】添付図１は、ポットスタンピングモールド
法による複合材の成型例を示す。

【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、上下対に
なった成型型の下型(5) のプレス面に、団子状の骨材用
熱可塑性樹脂(6) を適量供給し、シート状のポリプロピ
レン系樹脂発泡体(1) に表皮材(2) を貼り合わせた複合
材(3) を、発泡体(1) が下型(5) を向くように供給す
る。

【００３４】ついで、図１（ｂ）に示すように、上型
(4) と下型(5) を合わせて所定の温度条件下で加圧成型
をすることにより、複合材(3) と、これの発泡体(1) に
骨材(7) が一体化した成型品(8) が成型される。骨材の
厚みは通常１〜５ｍｍである。

【００３５】その後、図１（ｃ）に示すように、成型型
を開いて成型品(8) を型から取り出す。

【００３６】

【作用】本発明によれば、骨材用の熱可塑性樹脂と一体
成型される発泡体の独立気泡率を７０％以上に、またゲ
ル分率を４０％以上に設定したから、骨材を複合材に一
体成型する際に、骨材用熱可塑性樹脂の熱と圧力によっ
て複合材の発泡体が押し潰されることがなく、成型品表
面に凹凸が発生することを防止し、高品質な車輌内装成
型品を得ることができる。

【００３７】

【実施例】

実施例１ エチレン−プロピレンランダム共重合体（プロピレン含
量：９６重量％、メルトインデックス：２）８０重量％
と直鎖状ポリエチレン（メルトインデックス：６）２０
重量％の樹脂ブレンド１００重量部に、発泡剤としてア
ゾジカルボンアミドを６重量部、架橋助剤としてトリメ
チルプロパントリメタクリレート２．４重量部と１，９
−ノナンジオールジメタクリレート０．６重量部、安定
剤としてＢＨＴを０．５重量部配合して、得られた配合
物を二軸押出機（１２０φ）で溶融混練し、混練物をア
ゾジカルボンアミドの分解温度以下の温度でＴダイ法で
押出し、厚さ１．５ｍｍのシートを形成した。

【００３８】ついで、このシートに６．０Ｍrad の電子
線を平均ゲル分率が６０％前後になるように照射して架
橋を施した。

【００３９】その後、得られた架橋シートを２８０℃の
熱風縦型発泡炉で独立気泡率が８５％前後になるように
加熱発泡した。

【００４０】こうして、厚さ３ｍｍの表面平滑な架橋発
泡シートを得た。

【００４１】つぎに、この発泡シートの片面にコロナ処
理を施し、処理面にウレタン系接着剤を用いて、表皮材
として厚み０．６ｍｍの軟質ポリ塩化ビニルシートを貼
り合わせ、発泡シートと表皮材とからなる複合材を作製
した。

【００４２】つぎに、骨材用熱可塑性樹脂としてポリプ
ロピレン系樹脂を約２００℃の温度で溶融した状態で、
スタンピングモールド用の下型のプレス面上に配し、同
樹脂の上方に、上記複合材を発泡体シートが下になるよ
うに配置し、プレスにより圧力７０kg／cm² で加圧し、
複合材に上記樹脂を熱融着により一体成型し、車輌用内
装成型品を作製した。

【００４３】実施例２ 発泡剤の配合量を１５重量部に変えた点を除いて実施例
１と同じ操作を行い、成型品を作製した。

【００４４】実施例３〜４ ポリプロピレン系樹脂と直鎖状ポリエチレンの比率を６
０重量％対４０重量％変えた点を除いて実施例１〜２と
同じ操作を行い、それぞれ成型品を作製した。 実施例５〜６ 独立気泡率が９０％前後になるように、発泡条件を変え
た点を除いて実施例１〜２と同じ操作を行い、それぞれ
成型品を作製した。

【００４５】実施例７〜８ 独立気泡率が９０％前後になるように、発泡条件を変え
た点を除いて実施例３〜４と同じ操作を行い、成型品を
作製した。

【００４６】比較例１ 押出しシートに電子線を平均ゲル分率が３９％前後にな
るように照射した点を除いて実施例１と同じ操作を行
い、成型品を作製した。

【００４７】比較例２ 発泡剤の配合量を１５重量部に変えた点を除いて比較例
１と同じ操作を行い、成型品を作製した。

【００４８】比較例３〜４ ポリプロピレン系樹脂と直鎖状ポリエチレンの比率を６
０重量％対４０重量％変えた点を除いて比較例１〜２と
同じ操作を行い、それぞれ成型品を作製した。

【００４９】比較例５〜６ 独立気泡率が６５％前後になるように、発泡条件を変え
た点を除いて実施例１〜２と同じ操作を行い、それぞれ
成型品を作製した。

【００５０】比較例７〜８ 独立気泡率が６５％前後になるように、発泡条件を変え
た点を除いて実施例３〜４と同じ操作を行い、それぞれ
成型品を作製した。

【００５１】性能試験 ａ）発泡体の密度 発泡体の密度は下記の方法で測定した。

【００５２】発泡体を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切
断し、得られたサンプルの厚みをＪＩＳ−Ｋ−６７６７
に準じてダイヤルゲージで測定し、この測定値から体積
（Ｖ）を算出しておく。

【００５３】つぎに、このサンプルの重量（Ｗ）を秤量
する。

【００５４】発泡体の密度は下記の式で与えられる。

【００５５】発泡体の密度（ｇ／ｃｍ³ ）＝Ｗ／Ｖ

【００５６】ｂ）発泡体の独立気泡率 発泡体の独立気泡率の測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ−２８５６
に準じて行った。具体的には、まず、発泡体を４ｃｍ×
３ｃｍの大きさに正確に切断し、得られたサンプルの厚
みをＪＩＳ−Ｋ−６７６７に準じたダイヤルゲージで測
定し、この測定値から体積を算出しておく。

【００５７】つぎに、この値を用いて、空気比較式比重
計（ＢＥＣＫＭＡＮ製ＭＯＤＥＬ９３０型）で所定の操
作を行い、測定数値（Ａ）を求め、又、サンプルの重量
（Ｂ）を測定する。空気比較式比重計で測定した後のサ
ンプルの容積（Ｃ）をメスシリンダーでｃｃ単位で読み
取る。ポリプロピレン系樹脂の比重を（Ｄ）とする。独
立気泡率は下記の式で与えられる。

【００５８】

【００５９】ｃ）ゲル分率 発泡体のゲル分率はつぎの方法測定した。

【００６０】まず、約０．２ｇの発泡体サンプルを精密
に秤量し、その重量をＥ（ｇ）とする。

【００６１】ついで、このサンプルを温度１２０℃でキ
シレン５０ｍｌ中に２４時間浸漬し、その後、２００メ
ッシュの金網で濾過をし、金網上の不溶解分を真空乾燥
し、その不溶解分の重量を精密に秤量し、その重量をＦ
（ｇ）とする。

【００６２】ゲル分率は次式で算出する。

【００６３】ゲル分率（％）＝Ｆ／Ｅ×１００

【００６４】ｄ）発泡体厚みの減少率 発泡体厚みの減少率は下記の方法で測定した。

【００６５】発泡体の厚み（Ｇ）を図１（ａ）の状態で
成型前に測定しておく。成型後、得られた成型品を図１
（ｃ）中のＡ−Ａ' 線に沿う断面で切断し、この切断面
における発泡体の厚み（Ｈ）をスケール付きルーペで測
定する。

【００６６】発泡体厚みの減少率は次式で与えられる。

【００６７】発泡体厚みの減少率（％）＝（Ｇ−Ｈ）／
Ｇ×１００

【００６８】発泡体厚みの減少程度の評価基準は下記の
通りである。

【００６９】×：発泡体厚みの減少率５０％以上、 △：４０％〜５０％ ○：３０％〜４０％

【００７０】ｅ）表皮材表面の凹凸 表皮材表面の凹凸は目視により観察した。表皮材表面の
凹凸の評価基準は下記の通りである。

【００７１】××：凹凸が激しい ×：凹凸がある ○：凹凸がない

【００７２】性能試験の結果を表１にまとめて示す。

【００７３】

【表１】 上記表から明らかなように、実施例の成型品はいずれの
項目においても良好な結果を示すことが認められる。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、スタンピングモールドにおいて骨材用の熱可
塑性樹脂の溶融物を複合材の発泡体側に一体成型する際
に、骨材用熱可塑性樹脂の熱と圧力によって複合材の発
泡体が押し潰されることがなく、成型品表面に凹凸が発
生することを防止し、高品質な車輌内装成型品を得るこ
とができる。

【００７５】

【実施例】

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ポットス
タンピングモールド法による車輌用内装成型品の成型例
を示す垂直断面図である。

【符号の説明】

１：発泡体 ２：表皮材 ３：複合材 ４：上型 ５：下型 ６：骨材用熱可塑性樹脂 ７：骨材 ８：成型品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:58

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 独立気泡率が７０％以上でゲル分率が４
   ０％以上であるポリプロピレン系樹脂発泡体と、同発泡
   体の一方の面に貼り合わされた表皮材とからなる複合
   材。
2. 【請求項２】 ポリプロピレン系樹脂発泡体の独立気泡
   率が８０％〜９９％である請求項１記載の複合材。
3. 【請求項３】 請求項１記載の複合材が所要形状に成型
   されると共に、該発泡体の他方の面に熱可塑性樹脂製の
   骨材が一体成型されてなる成型品。
4. 【請求項４】 請求項２記載の複合材が所要形状に成型
   されると共に、該発泡体の他方の面に熱可塑性樹脂製の
   骨材が一体成型されてなる成型品。