JPH04345636A - 発泡プラスチック用発泡剤 - 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】本発明は発泡プラスチック用発泡
剤に関する。さらに詳しくは、発泡効率を飛躍的に向上
させうる発泡プラスチック用発泡剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】発泡プラスチックは、包装材料分野、建
築材料分野をはじめとする多種多様な分野で使用されて
おり、これらの多彩な分野で各々の異なった性能が要求
されている。これらの要求されている性能の１つに発泡
倍率がある。

【０００３】発泡プラスチックの発泡倍率を低倍率から
高倍率までの幅広い範囲にわたって調節しうる発泡プラ
スチックの製造法には、一般に発泡剤が用いられている
。このような発泡剤としては、ゴムやプラスチックなど
に配合し、加熱により分解させた際に、基材中でチッ素
ガス、炭酸ガス、一酸化炭素ガス、アンモニアガス、水
素ガスなどを発生し、気泡構造を形成させる、いわゆる
分解型発泡剤などが知られている。

【０００４】近年、分解型発泡剤のなかでは、安価で容
易に入手することができる発泡剤として、　Ｎ，Ｎ´−
　ジニトロソペンタメチレンテトラミン（以下、ＤＰＴ
という）がある。

【０００５】しかしながら、ＤＰＴを用いたばあいには
、その分解温度が高いので、高温で加熱・加圧しなけれ
ばならないため、発泡プラスチックを製造する際にプラ
スチックが劣化し、独立気泡率が小さくなって高発泡倍
率を有する発泡プラスチックをうることができず、また
高温にするため製造のサイクルが長くなり、生産性がわ
るくなるなどの問題がある。

【０００６】そこで、発泡プラスチックを製造する際に
は、ＤＰＴの分解温度を下げるために、尿素化合物、酸
性を呈する有機化合物、金属酸化物などが発泡助剤とし
て用いられている。

【０００７】ところで、発泡プラスチックの発泡性は、
発泡剤と発泡助剤との会合頻度に大きな影響を受ける。 たとえば、加熱により発泡剤を分解させるばあいには、
押出発泡などの動的雰囲気下では発泡剤と発泡助剤の会
合頻度は高いが、プレス発泡などの静的雰囲気下では両
者の会合頻度は発泡剤、発泡助剤の配合量や分散の程度
などにより大きく左右される。また、発泡プラスチック
の原料としてオルガノゾル系発泡性組成物（有機溶剤を
含有した発泡性組成物）を用いたばあいには、使用する
有機溶剤への発泡剤や発泡助剤の溶解性が会合頻度に大
きく影響し、これらの溶解性が小さいときには充分な発
泡倍率がえられない。

【０００８】また、溶剤として、ＤＰＴに対する溶解度
が小さいたとえばトルエンなどをオルガノゾル系発泡性
組成物に用いたばあいには、ＤＰＴが該トルエンなどに
充分に溶解しないため発泡倍率が著しく低下する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
、前記した従来技術に鑑みて、プレス発泡法などのよう
に、発泡剤と発泡助剤の会合頻度が低い発泡成形法にお
いて、発泡剤として、発泡助剤を必要とするＤＰＴを用
い、発泡倍率の向上を図るべく鋭意研究を重ねたところ
、意外なことに、使用する溶剤に不溶の発泡助剤の表面
に発泡剤を存在させたものを用いたばあいには、発泡倍
率の高い発泡体を効率よくうることができるというまっ
たく新しい事実を見出し、本発明を完成するにいたった
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、使
用する溶剤に不溶の発泡助剤の表面に、分解型有機発泡
剤としてＤＰＴを存在させてなる発泡プラスチック用発
泡剤に関する。

【００１１】

【作用および実施例】本発明は、ＤＰＴおよびＤＰＴに
対して不溶性の溶剤を用いて発泡成形させる際に、好ま
しい技術を提供するものであって、ＤＰＴを、使用する
溶剤に不溶の発泡助剤、たとえば金属酸化物の粒子の表
面に設けて両者の会合頻度を増大させることで発泡効率
を飛躍的に向上させたものである。

【００１２】本発明において、金属酸化物に代表される
、使用される溶剤に不溶の発泡助剤がＤＰＴの分解に寄
与するメカニズムは未だ定かではないが、特定の金属酸
化物の表面上に存在する金属原子が酸性点となりやすく
、これがＤＰＴに対していわゆる酸と同様に働き、分解
反応を起こすものと推定される。

【００１３】本発明において、金属酸化物は、その金属
イオンの電気陰性度が７〜１４のものが好ましいが、そ
のなかでも価格および入手のしやすさなどの点から、酸
化アルミニウム、酸化亜鉛など、とくに酸化アルミニウ
ムが望ましい。なお、本発明において、金属イオンの電
気陰性度が７〜１４とされるのは、かかる電気陰性度が
７よりも小さいばあいおよび１４をこえるばあいには、
高発泡倍率を有する発泡体がえられず、密度が高くなり
、吸水量も比較的大きくなる傾向があるからである。ま
た、金属酸化物に代表される発泡助剤は、表面積との関
係で粒子状のものがよく、それも細かいものが好ましい
。しかしながら、本発明においては、従来の発泡剤およ
び発泡助剤で単にブレンドする技術に比して、発泡助剤
の粒子径による発泡性への影響が小さい。ただし、えら
れる発泡体のセル径などを勘案すれば、細かい粒子のも
のが好ましいといえる。したがって、発泡助剤の平均粒
子径は、０．０１〜３００　μｍ程度、なかんづく１〜
１００　μｍ程度であることが好ましい。

【００１４】本発明に用いられる分解型有機発泡剤であ
るＤＰＴは、化学的な分解によりガスを発生するが、該
ＤＰＴの分解温度は２１０　℃と高いため、前記したよ
うに、通常の成形温度まで分解温度を低下させるために
は、発泡助剤を必要とする。金属酸化物に代表される発
泡助剤の表面に設けられるＤＰＴの量は、発泡体の製造
の際の添加量によって適宜決められるが、通常金属酸化
物に代表される発泡助剤１００　重量部に対して１〜２
００　重量部、好ましくは５０〜１５０　重量部が望ま
しい。かかるＤＰＴの量が１重量部未満であるばあいに
は、所望する発泡倍率とならなくなることがあり、また
２００　重量部をこえるばあいには、発泡時にセル膜が
破断しやすくなり、かえって高発泡倍率を有する発泡体
がえられがたくなる傾向がある。

【００１５】前記ＤＰＴを発泡助剤の表面に存在させる
方法は、いかなる方法であってもよく、たとえば静電的
な力による付着、化学的な手段による展着または含浸な
どにより発泡助剤の表面にＤＰＴが存在する状態になれ
ばよい。化学的な手段としては、たとえばＤＰＴを、こ
れを溶解しうる有機溶剤などに溶解させて飽和または過
飽和溶液とし、その溶液に発泡助剤を添加して混合した
のち、その有機溶剤を蒸発除去する方法などがあげられ
る。

【００１６】本発明の発泡プラスチック用発泡剤の使用
量は、最終製品である発泡体の密度などに応じて適宜調
整され、たとえば本発明者らにより完成された、特開昭
６３−２６４６４５号公報、特開昭６４−１３２号公報
、国際公開第８９／０９７９６　号パンフレット（１９
８９）などに記載の塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニ
ル系樹脂などを用い、多量の無機充填剤および溶剤を含
有した発泡性組成物を使用した１段または２段発泡成形
法などに好適に使用される。前記発泡プラスチック用発
泡剤の使用量の一例をあげれば、たとえば塩化ビニル系
樹脂１００　重量部に対して５〜１００　重量部、好ま
しくは１０〜１００　重量部、さらに好ましくは１０〜
７０重量部である。

【００１７】つぎに本発明の発泡プラスチック用発泡剤
を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はかかる
実施例のみに限定されるものではない。

【００１８】実施例１〜２ ＤＰＴ　１２０ｇを　Ｎ，Ｎ´−　ジメチルホルミアミ
ド　６００ｇに溶解させ、この溶液にアルミナ粉（平均
粒子径：４０μｍ）　１２０ｇを懸濁させた。つぎにロ
ータリーエバポレーターを用いて減圧下で　Ｎ，Ｎ´−
　ジメチルホルムアミドを除去し、本発明の発泡プラス
チック用発泡剤をえた。

【００１９】えられた発泡プラスチック用発泡剤を、以
下に示すように発泡性組成物に添加し、発泡体をえた。

【００２０】まず、表１に示す原料を表２に示す割合で
総量が５０００ｇになるように計量した。

【００２１】発泡剤以外の原料すべてを有効容量３リッ
トルの双腕型ニーダーに投入し、ニーダーのジャケット
に熱水を通して原料の混練温度が１００　〜１１０　℃
となるように調整して３０〜５０分間混練して組成物を
えた。

【００２２】つぎにニーダージャケットに温水を通し、
ニーダー内の組成物の温度を約８０℃にまで下げてから
発泡剤を投入し、ひきつづき５分間混練して発泡性組成
物をえた。

【００２３】混練後の発泡性組成物をキャビティ寸法１
６０ｍｍ　×１６０ｍｍ　×２２ｍｍのアルミニウム合
金製金型に充填し、金型をアルミニウム板で蓋をし、油
圧駆動型ホットプレス機にセットして室温（約２０℃）
から１６５　℃まで１０分間で昇温した。

【００２４】ホットプレス機の締付圧は、各実施例にお
いて金型面積１ｃｍ２　あたり約１５０ｋｇであった。

【００２５】つぎに金型を１６５　℃で１０分間保持し
たのち、ホットプレス機冷却板に温水を通して金型温度
を発泡に適正な温度（２５〜３５℃）まで約１５分間で
降温した。

【００２６】そののち、ホットプレス機の締付圧を解放
したところ、金型内容物は約１秒間で発泡を完了した。

【００２７】発泡体を熱風循環式オーブンに入れ、７５
℃で約２日放置して有機溶剤を揮散除去した。

【００２８】えられた発泡体の見掛密度および発泡倍率
を下記の方法にしたがって測定した。その結果を表３に
示す。

【００２９】（見掛密度）発泡体から２５ｍｍ角の立方
体を切出し、体積と重量を測定して算出した。

【００３０】（発泡倍率）表２のＰＶＣ　１００重量部
に対する無機充填剤、発泡剤および安定剤の配合量（重
量部）から発泡体中のＰＶＣの見掛密度を式：　　［発
泡体中のＰＶＣの見掛密度］＝［発泡体の見掛密度］×
１００　／（１００　＋［無機充填剤量＋発泡剤量＋安
定剤量］）（ｇ／ｃｍ３　）より求めた。

【００３１】ＰＶＣの比重を１．４　として発泡倍率を
式：　　［発泡倍率］＝［１．４　／発泡体中のＰＶＣ
の見掛密度］（倍）より求めた。

【００３２】比較例１〜２ 表１に示す原料を表２に示す割合で総量が５０００ｇに
なるように計量し、実施例１〜２と同様にして発泡体を
え、発泡体の物性を測定した。その結果を表２に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】表２に示した結果から明らかなように、本
発明の発泡プラスチック用発泡剤を用いたばあいには、
従来の発泡剤および発泡助剤を併用したばあいと比較し
て、発泡倍率が格段に向上することがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の発泡プラスチック用発泡剤を発
泡性組成物に用いれば、発泡体の発泡倍率の格段の向上
を図ることができるという効果が奏される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　使用する溶剤に不溶の発泡助剤の表面
   に、分解型有機発泡剤として　Ｎ，Ｎ´−　ジニトロソ
   ペンタメチレンテトラミンを存在させてなる発泡プラス
   チック用発泡剤。
2. 【請求項２】　　発泡助剤が金属酸化物である請求項１
   記載の発泡プラスチック用発泡剤。
3. 【請求項３】　　金属酸化物が金属イオンの電気陰性度
   ７〜１４の金属酸化物である請求項２記載の発泡プラス
   チック用発泡剤。
4. 【請求項４】　　金属酸化物が酸化アルミニウムである
   請求項２記載の発泡プラスチック用発泡剤。