JP3136403B2 - 発泡剤粉末及びその製造方法 - Google Patents
発泡剤粉末及びその製造方法Info
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Description
の製造方法に関する。
ており、作業環境における粉塵発生が問題となってい
た。
粉末とワックスをせん断羽根、混合羽根等を有する混合
機を用いて加熱しながら混合した後、造粒する方法が提
案されている(特開昭52−90543号公報)。しか
しながら、この方法により得られる発泡剤造粒物は、均
質性及び樹脂への分散性に劣るため、微細均一な発泡体
を得ることが困難であり、実用上満足できるものではな
かった。
によって凝集固化するため、その使用の際には樹脂への
添加工程における流動性が悪化してホッパーを詰まらせ
たり、樹脂への分散性が悪化するという問題点を有して
いる。近年の発泡樹脂の高品質化と製造の省力化に伴
い、その固化の改良がより一層望まれている。
して、これまでに(1)シリカ、ケイ酸金属塩等の無機
系粉末粒子を固化防止剤として発泡剤に添加する方法、
(2)乾燥方式をバッチ式にして十分な乾燥時間をと
り、発泡剤に含有される微量の水分を減少させる方法等
が採用されている。
合には種々の欠点を生ずる。即ち、(1)の方法では、
固化防止効果は幾分認められるが、その効果の維持は数
ケ月程度に止まる。また、発泡剤が微粒子になると固化
防止効果が小さくなるため、より多くの無機系粉末粒子
の添加が必要になるが、無機系粉末粒子の多量添加は発
泡時の気泡の粗大化の原因となるため、微細なセルが要
求される用途においては好ましくない。一方、(2)の
方法では、乾燥に長時間を要するため、生産能力が著し
く低下し、製造コストが高くなり、また、連続生産に対
応できない。
ジカルボンアミドにシラン系カップリング剤の溶剤溶液
を添加して、アゾジカルボンアミドの流動性や樹脂への
分散性を改善する方法が提案されている。しかしなが
ら、この方法では、固化防止効果が不十分であり、また
粉塵発生の問題を解消できるものではない。
送、保管、使用等の各作業時における粉塵発生が抑制さ
れると共に、経時や荷重による凝集固化が抑制され、均
質で樹脂に対する分散性の良好な改質された発泡剤粉末
及びその製造方法を提供することを課題とする。
を解決するため鋭意研究を行った結果、発泡剤粉末表面
をシランカップリング剤及び油脂類で被覆することによ
り、上記課題が解決されることを見い出した。本発明
は、斯かる知見に基づき完成されたものである。
ン系カップリング剤並びに液状乃至固体状の油脂、炭化
水素類及び脂肪酸類からなる群より選ばれた少なくとも
1種の油脂類で被覆された発泡剤粉末が提供される。
がシラン系カップリング剤並びに液状乃至固体状の油
脂、炭化水素類及び脂肪酸類からなる群より選ばれた少
なくとも1種の油脂類で被覆された発泡剤粉末を製造す
る方法であって、(a)発泡剤粉末にシラン系カップリ
ング剤及び油脂類を添加する工程及び(b)発泡剤粉末
の粉砕が生じにくい混合条件下に、発泡剤粉末、シラン
系カップリング剤及び油脂類を混合する工程を備えたこ
とを特徴とする発泡剤粉末の製造方法が提供される。
著しく改良され、長期間積載保存しても固化することは
極めて少なく、製造直後の良好な流動性と樹脂への分散
性が長期に亘って保持されるという利点を有している。
また、本発明の発泡剤粉末の発泡性能は、固化性や分散
性が改善されたため、従来の発泡剤粉末のそれと同等以
上である。
管時、輸送時、使用時等の取扱時において粉塵の発生が
抑制されているので、作業者の健康に悪影響を与えるこ
とがない。
り、発泡剤粉末の製造からユーザーで使用されるまでの
製品の荷重固化及び経時固化の不安が一掃される。本発
明の発泡剤粉末は、樹脂への分散性が良好なので、均一
な微細発泡を要求される用途、例えば壁紙用の発泡シー
トの製造等に特に好適に使用され得る。
末の表面がシラン系カップリング剤並びに液状乃至固体
状の油脂、炭化水素類及び脂肪酸類からなる群より選ば
れた少なくとも1種の油脂類で被覆されてなる発泡剤粉
末である。
としては、従来公知の有機発泡剤や無機発泡剤を広く使
用できる。有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボン
アミド(ADCA)、ヒドラゾジカルボンアミド(HD
CA)、p,p′−オキシビスベンゼンスルホニルヒド
ラジド(OBSH)、ジニトロペンタメチレンテトラミ
ン(DPT)、p−トルエンスルホニルヒドラジド(T
SH)、ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、5
−フェニルテトラゾール(5−PT)等やこれらのアル
カリ土類金属塩(例えばカルシウム塩、バリウム塩、ス
トロンチウム塩等)やアルミニウム塩等の塩類等が挙げ
られる。また無機発泡剤としては、例えば炭酸水素ナト
リウム、無水クエン酸モノソーダ等が挙げられる。これ
らの中でも、分解温度が150℃以上の発泡剤であるA
DCA、OBSH、DPT等やこれらのカルシウム塩、
バリウム塩、ストロンチウム塩、アルミニウム塩等の塩
類が好ましく、ADCAが特に好ましい。
は、1種単独で又は2種以上混合して使用される。
特に限定されるものではないが、通常1〜100μm程
度、好ましくは3〜30μm程度がよい。尚、本明細書
において、発泡剤粉末の粒子径とはレーザー回折式粒度
分布計を用いて測定したメジアン径をいう。
発泡剤の粉末にこの分野で公知の安定剤、顔料・充填
剤、発泡抑制剤等が更に配合されていてもよい。これら
第三成分が配合された発泡剤粉末も、本発明の発泡剤粉
末に包含される。
二塩基性亜リン酸塩、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜
鉛、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ジブ
チルチンマレート、尿素等が挙げられる。顔料・充填剤
としては、例えばクロムエロー、カーボンブラック、二
酸化チタン、炭酸カルシウム等が挙げられる。また発泡
抑制剤としては、例えばマレイン酸等が挙げられる。
剤粉末にシラン系カップリング剤及び油脂類を添加する
工程及び(b)発泡剤粉末の粉砕が生じにくい混合条件
下に、発泡剤粉末、シラン系カップリング剤及び油脂類
を混合する工程を経由して製造される。
(a)工程におけるシラン系カップリング剤及び油脂類
の添加順序としては、特に限定がなく、(1)まずシラ
ン系カップリング剤を添加し、次いで油脂類を添加する
方法、(2)シラン系カップリング剤及び油脂類を同時
に添加する方法、(3)まず油脂類を添加し、次いでシ
ラン系カップリング剤を添加する方法のいずれの方法を
採用してもよい。本発明では、これらの方法のうち、
(1)又は(2)の方法によるのが好ましい。
剤としては、従来公知のものを広く使用でき、例えばメ
チルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン系カップ
リング剤、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N
−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−フェニルアミノメチルトリメトキシシ
ラン等のアミノシラン系カップリング剤、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系
カップリング剤、ビニルメチルジエトキシシラン等のビ
ニルシラン系カップリング剤等を例示できる。
ラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリメ
トキシシラン等のアミノシラン系カップリング剤が好ま
しく用いられる。
で又は二種以上を混合して用いることができる。これら
のシラン系カップリング剤は、発泡剤粉末と混合し好ま
しくは加熱することにより、発泡剤粉末中に含有される
水分と効率的に反応し、発泡剤粉末中の水分含量を低減
させると共に、未反応のカップリング剤は粉末表面に外
側からの吸水を防止する被膜を形成し撥水性を付与する
ことにより固化防止に寄与するものと考えられる。
は、粉塵発生防止効果の向上にも寄与する。
的に無溶媒下に添加するのが好ましい。ここで実質的に
無溶媒下とは、有機溶媒を全く使用しないか、或いは発
泡剤粉末中に含まれる水分とシランカップリング剤との
反応に支障を及ぼさない程度の有機溶媒が含まれていて
もよい状態をいう。発泡剤粉末中に含まれる水分とシラ
ンカップリング剤との反応に支障を及ぼさない程度の有
機溶媒量は、通常カップリング剤と等重量以下である。
ン、キシレン、メタノール、イソプロパノール、トリク
レン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等を例示でき
る。
部は、通常水0.2〜0.4重量部と反応して、水を除
去する能力を有しているが、有機溶媒中の水分含量が増
えると、その分だけ発泡剤粉末中に含まれる水分との反
応能力が失われることになる。そこで、本発明では、含
水量が5重量%以下、好ましくは1重量%以下、より好
ましくは無水の有機溶媒を用いるのがよい。
散させた状態で使用した場合は、発泡剤中に存在する水
分とカップリング剤との反応が十分に進行せず、発泡剤
中に水分が残存して固化防止性能を十分に発揮し得ない
ため、好ましくない。とりわけ水や水分を多く含有する
有機溶媒を用いることはかえって発泡剤中の水分量を増
加させてしまうおそれがあるため不適当である。
固体状の油脂、炭化水素類及び脂肪酸類をいう。
マニ油、綿実油、ナタネ油、キリ油、パインオイル、ロ
ジン、ヒマシ油、牛脂、スクワラン、ラノリン、硬化油
等の植物性又は動物性の天然油脂及びこれらの精製品等
が挙げられる。
と総称される炭素数20〜48の脂肪族炭化水素類及び
その誘導体、炭素数8〜19の脂肪族炭化水素類及びそ
の誘導体(例えばジオクチルフタレート等のジアルキル
フタレート類、ノニルアルコールフタレート等の高級ア
ルコールフタレート類等)、パラフィン系、ナフテン系
または芳香族系のプロセス油、流動パラフィン等が挙げ
られる。また、該炭化水素類には、上記天然油脂から単
離精製される炭化水素類も包含される。
スチリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、ベヘニン酸等の脂肪酸類及びその塩類もしくは誘導
体等が挙げられる。また、該脂肪酸類には、上記天然油
脂から単離精製される脂肪酸類も包含される。
が90℃以下の油脂類が好ましく、常温で液状の油脂類
がより好ましい。特に好ましい油脂類は、流動パラフィ
ンである。
又は適当な溶媒に溶解して用いることができる。溶媒と
しては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素
類等を挙げることができる。使用される油脂類が常温で
固体状である場合には、これを加温して液状になるよう
に調節するのがよい。
カップリング剤及び油脂類の発泡剤粉末への添加は、シ
ラン系カップリング剤及び油脂類をミスト状とし、噴霧
により発泡剤粉末に散布することにより行うのが望まし
い。このようにすれば、粉塵発生及び経時や荷重による
凝集固化が大幅に抑制された所望の発泡剤粉末を製造す
ることができる。
ト状として噴霧により発泡剤粉末に処理する方法として
は、例えば噴霧装置を用いて、液状のシラン系カップリ
ング剤及び油脂類を、又は加熱により液化したシラン系
カップリング剤及び油脂類を発泡剤粉末に噴霧する方法
等が挙げられる。噴霧装置としては、例えば二流体ノズ
ル、加圧ノズル等が挙げられる。噴霧する際のミストの
液滴の大きさは、微小液滴状態とするのがよく、通常
0.1〜100μm程度、好ましくは1〜10μm程度
がよい。
する添加量としては、発泡剤粉末中に含有する水分と完
全に反応させるのに必要な量が目安となる。具体的に
は、発泡剤粉末100重量部に対して通常0.01〜1
0重量部程度、好ましくは0.05〜0.5重量部の割
合で使用すればよい。
は、発泡剤粉末100重量部に対して油脂類0.01〜
1重量部、特に0.1〜0.5重量部とするのが好まし
い。油脂類の添加量を0.01重量部以上とすること
で、粉塵発生が十分に抑制された発泡剤粉末を得ること
ができる。また、油脂類の添加量を1重量部以下とする
ことで、発泡剤粉末の固化や樹脂への分散性の悪化を防
止することができる。より具体的には、油脂類の添加量
は発泡剤粉末の比表面積に応じて適宜設定するのがよ
い。例えば、比表面積の小さい発泡剤粉末(0.1〜2
m2/g)に対しては、油脂類の添加量は少量(0.0
1〜0.5重量部)でよく、比表面積の大きい発泡剤粉
末(2〜10m2/g)に対しては、油脂類の添加量は
多めに(0.05〜1重量部)するのがよい。
にシラン系カップリング剤及び油脂類を混合するに当た
っては、粉砕を生じにくい混合条件下に行うのが好まし
い。ここで、粉砕を生じにくい混合条件とは、発泡剤粉
末の比表面積の増加率が20%以下、好ましくは10%
以下に留まるような混合条件をいう。
ると、発泡剤粉末の粉砕を生じる傾向があり、斯かる傾
向は特に比較的粒子径の大きな発泡剤粉末において顕著
であるため、斯かる条件を満たす混合装置及び回転数を
適宜調整するのがよい。
えば粒子径10〜30μm程度の発泡剤粉末について
は、装置内にせん断羽根や高速で回転する混合羽根、粉
砕ロール等を持たず粉体自体に大きなシェアをかけるこ
となく混合ができるような装置によるのが好ましく、具
体例としては、ナウタミキサー等のスクリュー型ミキサ
ー、リボコーンミキサー等のリボン型ブレンダ、プロシ
ェアミキサー(せん断羽根を取り外して用いる)等を例
示できる。
を伴い難い発泡剤粉末においては、ユニバーサルミキサ
ーやプロシェアミキサー(せん断羽根を取り付けて用い
る)等を例示できる。粉砕を伴い難い発泡剤粉末の中で
も特に粉砕の生じにくい粒子径3〜5μm程度の発泡剤
粉末においては、スーパーミキサーやヘンシェルミキサ
ー等の混合機を用いることができる。
宜調整して、前記発泡剤の粉砕の抑制された混合条件と
して用いるのが好ましい。
カップリング剤や油脂類との混合をより均一に行うため
に、使用される混合装置の混合速度を発泡剤粉末の粉砕
が抑制された範囲で十分に速くするのが望ましい。即
ち、発泡剤粉末の粉砕が起こらない混合条件下で、シラ
ン系カップリング剤及び油脂類が発泡剤粉末に均一にか
かるように、換言すれば、バラツキを生じないように、
一定の時間をかけて噴霧することが望ましい。
ラン系カップリング剤及び油脂類を発泡剤の分解温度ま
での加熱下に混合するのが好ましい。
0℃〜発泡剤の分解温度までを例示できるが、発泡剤の
分解や劣化を防ぐため30〜100℃までの間で行うの
が特に好ましい。更に、加熱時間を少なくしてより一層
効率的に混合を行い、エネルギーコストを最小限にする
という観点からは、加熱温度は70〜90℃程度とする
のがよい。
理の後に、(b)工程の処理を行ってもよいし、(a)
工程の処理と(b)工程の処理とを同時に行ってもよ
い。本発明では、(a)工程の処理と(b)工程の処理
とを同時に行うのがより好ましい。
量50リットルの円錐型リボン混合乾燥機(商品名リボ
コーン E RME−50、株式会社大川原製作所製)
を用いる場合には、回転数40〜100rpm、シラン
系カップリング剤の噴霧流速1〜200g/分(好まし
くは1〜20g/分)、油脂類の噴霧流速1〜200g
/分(好ましくは1〜20g/分)、混合時間1〜30
分とするのがよい。また、容量400リットルの円錐型
リボン混合乾燥機(商品名リボコーン E RME−4
00、株式会社大川原製作所製)を用いる場合には、回
転数30〜70rpm、シラン系カップリング剤の噴霧
流速10〜2000g/分(好ましくは10〜100g
/分)、油脂類の噴霧流速10〜2000g/分(好ま
しくは10〜100g/分)、混合時間1〜30分とす
るのがよい。
能は、従来の発泡剤の性能と同等以上であり、従来の発
泡剤が使用されている分野に広く使用され得る。その使
用方法は、従来の発泡剤の使用方法と異なるところはな
い。
発明を更に詳細に説明する。
化学株式会社製、平均粒子径20μmのものである。
250kgを円錐形リボン型ブレンダ(製品名:リボコ
ーンE RME−400、大川原製作所製)を用いて7
0rpm、90℃にて撹拌しつつ、N−(β−アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品
名:TSL8340、東芝シリコーン株式会社製)50
0gを90℃に加熱溶解したもの及び未加熱の流動パラ
フィン(商品名P−60、平均炭素数21、株式会社松
村石油研究所製)250gを同時に二流体ノズルを用い
てミスト状で噴霧により添加し、添加終了後、同条件で
更に7.5分混合を続けて本発明の発泡剤粉末を得た。
250kgを円錐形リボン型ブレンダ(製品名:リボコ
ーンE RME−400、大川原製作所製)を用いて7
0rpm、90℃にて撹拌しつつ、N−(β−アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品
名:TSL8340、東芝シリコーン株式会社製)50
0gを90℃に加熱溶解したものを二流体ノズルを用い
てミスト状で噴霧により添加し、添加終了後、同条件で
10分間混合した後、引き続き混合を続けながら未加熱
の流動パラフィン(商品名P−60、平均炭素数21、
株式会社松村石油研究所製)250gを二流体ノズルを
用いてミスト状で噴霧により添加し、添加終了後、更に
7.5分混合して本発明の発泡剤粉末を得た。
製造した。
サーは容量100リットルのもので、アジテーター20
0rpm、チョッパー900rpmにて使用した。ま
た、実施例5で使用したシラン系カップリング剤はメチ
ルトリメトキシシラン(商品名:TSL8113、東芝
シリコーン株式会社製)である。
会社製)を比較例1とする。
社製)を比較例2とする。
250kgを円錐形リボン型ブレンダ(製品名:リボコ
ーンE RME−400、大川原製作所製)を用いて7
0rpm、90℃にて混合しつつ、N−(β−アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品
名:TSL8340、東芝シリコーン株式会社製)50
0gを90℃に加熱したもののみを二流体ノズルを用い
てミスト状で噴霧により添加し、添加終了後、同条件で
更に7.5分混合を続けて発泡剤粉末を得た。
250kgを円錐形リボン型ブレンダ(製品名:リボコ
ーンE RME−400、大川原製作所製)を用いて7
0rpm、90℃にて混合しつつ、未加熱の流動パラフ
ィン250g(商品名P−60、平均炭素数21、株式
会社松村石油研究所製)のみを二流体ノズルを用いてミ
スト状で噴霧により添加し、添加終了後、同条件で更に
7.5分混合を続けて発泡剤粉末を得た。
下記に示す方法で堆積固化テスト、実包装固化テストを
行った。結果を表1及び表2に示す。
を23×13cmのポリ袋に充填し、十分脱気した後、
開口部をヒートシールしたものを重ねて、更にその上か
ら0.216kg/cm2の荷重を加えた。14日後、
サンプルを取り出し、14メッシュの篩にてふるい分け
して不通過分の量を測定し、%に換算して求めた値を堆
積固化値とした。
gを製品流通包装である段ボールケースに充填包装し、
温度40℃、湿度80%の条件下に1ケ月放置し、その
後、14メッシュの篩にてふるい分けして不通過分の量
を測定し、%に換算して求めた値を堆積固化値とした。
重量部に、低密度ポリエチレン(メルトインデックス
2.0)100重量部及びジクミルパーオキサイド0.
8重量部を配合した組成物をロール温度110〜115
℃で加熱しながら混練し、厚み5mmのシートにして取
り出した後、125℃で5分間120kg/cm2の圧
力をかけ加熱して、プレスシートとした。得られたシー
トを220℃にセットした熱風オーブンを用いて発泡さ
せた。得られた発泡体は、実施例1及び比較例1のいず
れの発泡剤粉末を用いたものについてもセルは均一微細
で、表面平滑性、分解速度共にほぼ同等な良好な発泡体
であった。
処理の発泡剤粉末と同等の発泡性能を有していることが
わかる。
ぞれについて試料を5g採り、ホイバッハ粉塵計を用い
て流速20リットル/分、測定時間5分で粉塵発生率を
測定した。結果を表1及び表2に示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 発泡剤粉末の表面がシラン系カップリン
グ剤並びに液状乃至固体状の油脂、炭化水素類及び脂肪
酸類からなる群より選ばれた少なくとも1種の油脂類で
被覆された、粒子径が1〜100μmである発泡剤粉
末。 - 【請求項2】 発泡剤がアゾジカルボンアミドである請
求項1に記載の発泡剤粉末。 - 【請求項3】 発泡剤粉末の表面がシラン系カップリン
グ剤並びに液状乃至固体状の油脂、炭化水素類及び脂肪
酸類からなる群より選ばれた少なくとも1種の油脂類で
被覆された粒子径1〜100μmの発泡剤粉末を製造す
る方法であって、(a)発泡剤粉末にシラン系カップリ
ング剤及び油脂類をミスト状で添加する工程及び(b)
発泡剤粉末の比表面積の増加率が20%以下に留まるよ
うな混合条件下に、発泡剤粉末、シラン系カップリング
剤及び油脂類を混合する工程を備えたことを特徴とする
発泡剤粉末の製造方法。 - 【請求項4】 (a)工程のシラン系カップリング剤の
添加は、実質的に無溶媒下に行う請求項3に記載の方
法。 - 【請求項5】 (a)工程のシラン系カップリング剤の
添加を加熱下に行う請求項3又は4に記載の方法。 - 【請求項6】 (b)工程の混合を加熱下に行う請求項
3、4又は5に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10283769A JP3136403B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 発泡剤粉末及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10283769A JP3136403B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 発泡剤粉末及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000109790A JP2000109790A (ja) | 2000-04-18 |
JP3136403B2 true JP3136403B2 (ja) | 2001-02-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7267511B2 (ja) | 2020-10-27 | 2023-05-01 | 三菱電機株式会社 | 高周波回路 |
-
1998
- 1998-10-06 JP JP10283769A patent/JP3136403B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7267511B2 (ja) | 2020-10-27 | 2023-05-01 | 三菱電機株式会社 | 高周波回路 |
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