JPH05179035A - 発泡体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない発泡剤量で、発泡体の内部に有害な亀
裂の発生がなく、かつ高発泡倍率を有する発泡体の製造
法を提供すること。 【構成】 塩化ビニル系樹脂、溶剤および発泡剤からな
る発泡性組成物を金型内に充填して加圧下で加熱し、塩
化ビニル系樹脂をゲル化させたのち、金型内容物をゴム
弾性を示す温度になるまで冷却し、金型から取り出して
発泡セル核を有する１次発泡体をつくり、ついで該１次
発泡体をその表面に水分を存在させて加熱し、該１次発
泡体のセル内の残存発泡剤のガス圧と残存溶剤の蒸気圧
を高めることにより２次発泡させたのち、溶剤を除去す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡体の製造法に関す
る。さらに詳しくは、高発泡倍率を有し、有害な亀裂な
どのない発泡体を容易に製造しうる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、塩化ビニル系樹脂発泡体は、塩化
ビニル系樹脂を含有した発泡性組成物を用い、プレス法
によって１段目の発泡をさせたのち、えられた発泡体を
熱風によって２段目の発泡をさせる方法によって製造さ
れている。かかる方法によれば、可塑剤の配合量を調節
することによって硬質ないし軟質の発泡体がえられ、一
般に溶剤は使用されない。

【０００３】溶剤を使用した発泡性組成物を用いて発泡
体を製造する方法としては、発泡性組成物中に、 N,N′
- ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソ
ブチロニトリル、アゾジカルボンアミドなどの分解型発
泡剤やフロンガス、ブタンガスなどの蒸発型発泡剤を加
えて混合したのち、プレス機で加熱、加圧し、該発泡剤
を分解または気化させたのち、除圧して膨張させ、つい
で熱風によって溶剤を除去して発泡体を乾燥させ、放冷
して硬化させる方法が開発されている（特開昭60-26423
2 号公報）。かかる方法では、溶剤は、塩化ビニル系樹
脂などを膨潤させて粘度を調整し、該樹脂でフィラーを
包埋するために用いられている。該方法では、当然のこ
とながら、所望の発泡体の密度とするためには、その密
度に応じた発泡剤量が必要であり、また熱風により溶剤
を除去して発泡体を乾燥する際に、乾燥時間を短縮させ
るために熱風の温度を高くしたばあいには、発泡体の内
部に有害な亀裂が生じることがあるため、あまり高くす
ることは好ましくない。

【０００４】したがって、少ない発泡剤量で高発泡倍率
を付与することができ、かつ乾燥時に有害な亀裂を発生
させない発泡方法の開発が待ち望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、前記従来技術に鑑みて、燃焼時の発熱量および発煙
量が小さく、耐熱性にすぐれた発泡体を製造するに際
し、溶剤を除去し、発泡体を乾燥したときに発泡体の内
部に亀裂の発生がない高発泡倍率を有する発泡体の製造
法を開発するべく鋭意研究を重ねたところ、溶剤を除去
し、発泡体を乾燥するに際し、１次発泡体の表面に水分
を存在させて加熱し、１次発泡体のセル内の残存発泡剤
のガス圧と残存溶剤の蒸気圧を利用してさらに発泡させ
たばあいには、少ない発泡剤量で高発泡倍率を有する発
泡体がえられ、しかも該発泡体内部には亀裂の発生がな
いというまったく新しい事実を見出し、とくに、亀裂を
発生しやすい傾向を有する長繊維長の無機繊維状物およ
び雲母などの鱗ぺん状無機粒状物などを含有した発泡性
組成物については、亀裂防止の有効性が高くなることを
見出し、本発明を完成するにいたった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は塩化
ビニル系樹脂、溶剤および発泡剤からなる発泡性組成物
を金型内に充填して加圧下で加熱し、塩化ビニル系樹脂
をゲル化させたのち、金型内容物をゴム弾性を示す温度
になるまで冷却し、金型から取り出して発泡セル核を有
する１次発泡体をつくり、ついで該１次発泡体をその表
面に水分を存在させて加熱し、該１次発泡体のセル内の
残存発泡剤のガス圧と残存溶剤の蒸気圧を高めることに
より２次発泡させたのち、溶剤を除去することを特徴と
する発泡体の製造法に関する。

【０００７】

【作用および実施例】一般に、１次発泡体を熱風により
乾燥したばあいには、発泡体の表面層の溶剤が速やかに
揮散し、表面層が硬化する。とくに、板状の発泡体で
は、その表面層および周辺が速やかに硬化する。一方、
加熱されることによりセル内の圧力が上昇し、発泡体の
内部の溶剤濃度が高い部分は膨張しやすく、薄い部分、
すなわち発泡体の表面層およびその周辺部は膨張しにく
いため発泡体の内部で歪が生じる。この歪が原因となっ
て亀裂が生じる。とくに周辺部が硬化し、周辺方向への
膨張が抑制されると、厚さ方向への膨張がいちじるしく
進行し、亀裂が生じる。

【０００８】これに対して、１次発泡体の表面に水分を
存在させて加熱したばあいには、表面層の溶剤が速やか
に揮散しにくくなるために、発泡体の表面層およびその
周辺部と内部とのあいだで溶剤の濃度差が小さくなる傾
向があり、１次発泡体がどの方向にも均一に膨張する。
スチームを用いて発泡体の表面に水分を存在させたばあ
いには、表面層へ潜熱によって速やかに多量の熱が供給
され、表面層が硬化しないうちに１次発泡体の内部にま
で熱が伝えられ、均一に膨張するにはさらに有利であ
る。ここで、１次発泡体が膨張するための２次発泡力
は、主として溶剤の蒸気圧によるが、溶剤の蒸気圧が10
0mmHg よりも小さいばあいには、２次発泡による効果が
小さくなりすぎるため、該溶剤の蒸気圧は、好ましくは
250mmHg 以上となるように加熱温度を調整することが望
ましい。

【０００９】したがって、１次発泡体が板状体であって
も、１次発泡体の表面に水分を存在させて加熱したとき
には、亀裂の発生が抑制された状態でほぼ相似的に均一
にさらなる発泡が行なわれるため、少量の発泡剤のガス
圧と溶剤の蒸気圧によって金型の形状とほぼ相似形状を
有する２次発泡体がえられるものと考えられる。

【００１０】このように、本発明は、加熱時のセル内の
発泡剤ガスの膨張のみならず、溶剤の蒸気圧による膨張
によって、２段目の発泡をより一層促進させることがで
き、従来達成しえなかったより少ない発泡剤で高発泡倍
率を有する発泡体の製造を初めて可能にしたまったく新
しい技術であるといえる。

【００１１】本発明の製造法は、前記したように、塩化
ビニル系樹脂、溶剤および発泡剤などを主成分としてな
る発泡性組成物を金型内に充填して加圧下で加熱し、塩
化ビニル系樹脂をゲル化させたのち、金型内容物をゴム
弾性を示す温度まで冷却し、金型から取り出して発泡セ
ル核を有する１次発泡体をつくり、ついで該１次発泡体
の表面に水分を存在させて加熱し、該１次発泡体のセル
内の残存発泡剤のガス圧と残存溶剤の蒸気圧を高めるこ
とにより２次発泡させたのち、溶剤を除去することを特
徴とする方法である。

【００１２】本発明に用いる塩化ビニル系樹脂として
は、塩化ビニル含量が50重量％以上の重合体のみなら
ず、この樹脂と相溶性を呈するブレンド樹脂が用いられ
る。

【００１３】前記塩化ビニル含量が50重量％以上の重合
体としては、ポリ塩化ビニルをはじめ、塩化ビニルと酢
酸ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステルなどとの共重合体などが例示される。
これらの重合体はいずれも単独でまたは混合して使用し
うるものであるが、これらのなかではペーストレジンと
称される、たとえば平均粒子径が0.2 〜５μｍ、好まし
くは0.5 〜２μｍのものがとくに適している。ペースト
レジンと前記ペーストレジン以外の樹脂とを混合するば
あいには、該ペーストレジンが50重量％以上含有されて
いることが好ましい。

【００１４】前記ブレンド樹脂としては、たとえば塩化
ビニル樹脂と、塩化ビニル- 酢酸ビニル共重合体、塩素
化ポリエチレン、塩化ビニル- 塩化ビニリデン共重合
体、エチレン- 酢酸ビニル共重合体、メタクリル酸エス
テル- アクリル酸エステル共重合体、熱可塑性ポリウレ
タン、アクリロニトリル- ブタジエン共重合体などの少
なくとも１種との混合物であって、該混合物中の塩化ビ
ニル樹脂の量が50重量％以上であるものなどがあげられ
る。

【００１５】前記塩化ビニル系樹脂の平均重合度にはと
くに限定はないが、1500〜5000であるのが好ましく、17
00〜3500であるのがさらに好ましく、2000〜3000である
のがことに好ましい。なお、重合度が1500未満のばあい
には、えられる発泡体の発泡倍率などの物性が低下する
ことがあったり、１次発泡におけるゴム弾性を発現せし
める温度が工業的に製造するのに困難になる傾向があ
る。重合度が大きくなるにしたがって発泡体の物性は向
上するが、重合度が5000をこえるものは工業的に製造す
ることが困難である。なお、塩化ビニル系樹脂の粒子径
は、通常用いられる範囲、たとえば42メッシュを通過し
ないものが10重量％以下の範囲にあるのが好ましいが、
本発明はかかる粒子径に限定されるものではない。

【００１６】本発明に用いる溶剤としては、えられた１
次発泡体を２次発泡させるために、60〜95℃の加熱温度
における蒸気圧が100mmHg 以上であるものが望まれ、該
蒸気圧が100mmHg 未満では、２次発泡による効果が小さ
くなる傾向がある。また、２次発泡による効果を顕著に
向上せしめるためには、前記溶剤としては、蒸気圧が40
0mmHg 以上であるものが好ましいが、通常目的とする２
次発泡の効果に応じて適宜選択して用いることが望まし
い。かかる溶剤の具体例としては、たとえばトルエン、
キシレン、ベンゼン、アセトン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン、クロロベンゼンなどがあげられ、こ
れらの溶剤は、発泡に適するように単独でまたは２種以
上を混合して用いられる。

【００１７】溶剤の使用量は、塩化ビニル系樹脂100 重
量部に対して50重量部以上、なかんづく60〜1000重量
部、好ましくは100 〜700 重量部、さらに好ましくは15
0 〜600 重量部である。一般に、フィラーの量を多くす
るにしたがい、それに対応した量の溶剤が必要となる。
あまりにも溶剤量が多くなりすぎると発泡温度が低くな
り、発泡に適した温度で発泡させても独立気泡率が低下
したり、満足しうる形状を有する発泡体がえられにくく
なるため、フィラーの使用量などに応じて溶剤の使用量
を前記範囲内で適宜調整することが好ましい。

【００１８】本発明に用いる発泡剤としては、蒸発型発
泡剤や分解型発泡剤があげられ、これらの発泡剤は単独
でまたは２種以上を混合して用いられる。

【００１９】前記蒸発型発泡剤としては、沸点が発泡性
組成物中における塩化ビニル系樹脂の軟化温度より低い
ものであればよく、たとえばプロパン、n-ブタン、i-ブ
タン、n-ペンタン、i-ペンタン、ネオペンタン、n-ヘキ
サンなどの脂肪族炭化水素や、塩化メチル、塩化メチレ
ン、トリクロロエチレン、トリクロロフルオロメタン、
ジクロロジフルオロメタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化
水素などがあげられる。前記分解型発泡剤としては、た
とえばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニト
リル、ジアゾアミドベンゼン、 N,N′- ジニトロソペン
タメチレンテトラミン、p-トルエンスルホニルヒドラジ
ドなどがあげられる。なお、本発明においては、その使
用が容易であることから分解型発泡剤を用いることが好
ましい。

【００２０】前記発泡剤の使用量は、本発明において
は、金型から取り出すことによって発泡してえられた１
次発泡体の表面に水分を存在させて潜熱によって強力に
加熱することにより、さらに発泡倍率が高められるた
め、目的とする発泡体密度に必要な通常の使用量よりも
少なくすることができる。発泡剤の実際の使用量は、該
発泡剤の種類、溶剤を含んだ樹脂強度、使用する溶剤の
蒸気分圧、残存溶剤量、１次発泡体の加熱温度などによ
って異なるので一概には決定することができないが、た
とえば発泡剤として分解型発泡剤であるアゾビスイソブ
チロニトリルを用いたばあいには、通常塩化ビニル系樹
脂100 重量部に対して１〜60重量部、好ましくは10〜40
重量部である。なお、分解型発泡剤を用いるばあいに
は、発泡助剤と組合せて用いてもよい。

【００２１】本発明においては、必要により、フィラー
を用いることができる。本発明では、とくに準不燃およ
び不燃特性を付与せしめるために、多量のフィラーを添
加した発泡性組成物を用いることが好ましい。このよう
に多量のフィラーを用いることで溶剤が必須となり、そ
の量もフィラーに対応して多くなる。かかるフィラーの
代表例としては、たとえば無機繊維状物、無機粒状物な
どがあげられる。無機繊維状物は、発泡体中で相互にか
らまり、ネットワークを形成するため、すぐれた形状安
定性を呈するものと推定される。無機粒状物は、無機繊
維状物よりも効果は小さいが寸法保持性を付与し、あわ
せてセルを均一微細にする性質を有する。無機繊維状物
としては、たとえば平均繊維長が0.05〜10mm程度のガラ
ス繊維、岩綿、セラミック繊維などが好適であり、無機
粒状物としては平均粒子径が0.01〜300 μｍ程度のタル
ク、炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、水酸化アルミ
ニウム、酸化第二鉄、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、
雲母、ベントナイト、クレー、シラスバルーン（中空
体）などが好適であるが、本発明はこれらのみに限定さ
れず、他のものを使用することもできる。

【００２２】前記フィラーは、単独で用いてもよく、ま
た２種以上を併用してもよい。かかるフィラーの配合量
は、準不燃および不燃特性を付与するために発泡体中に
含有させるべき量、セルの均一性ならびにコストなどを
考慮して定められるが、通常塩化ビニル系樹脂100 重量
部に対して250 〜1300重量部、なかんづく400 〜1000重
量部であれば準不燃性、不燃性などが良好な発泡体がえ
られる。なお、フィラーの配合量によっては、えられる
発泡体のみかけの弾性力が異なるため、フィラーの配合
量を調整したばあいには、発泡剤量、溶剤量、１次発泡
体の加熱温度などを適宜調整する必要がある。

【００２３】また、本発明においては、たとえばステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、２塩基性ステア
リン酸鉛などのステアリン酸塩安定剤；ブチル錫ラウレ
ート系、ブチル錫マレエート系、ジブチル錫ラウレート
マレート系などの有機錫安定剤；ジオクチルフタレート
などの可塑剤；群青、ウォッチングレッド、酸化チタ
ン、カーボンブラックなどの顔料、たとえば第三級アミ
ン、アルキルスルホン酸塩などの帯電防止剤、たとえば
ステアリン酸鉛などの金属石けん、ステアリン酸などの
脂肪酸などの滑剤など、通常プラスチックの添加剤とし
て用いられる物質を必要に応じて使用しうることはもち
ろんである。

【００２４】つぎに本発明の製造法を説明する。

【００２５】各原料の所定量を配合し、リボンブレンダ
ー、双腕型ニーダー、加圧型ニーダー、バンバリーミキ
サーなどを用いてよく混練し、発泡性組成物を調製す
る。

【００２６】調製した発泡性組成物を、たとえばアルミ
ニウム合金などからなる密閉金型に充填し、金型を油圧
駆動型加熱プレス機にセットするなどして、加圧下で該
組成物を加熱する。

【００２７】加圧および加熱条件は、発泡性組成物の構
成成分により異なるが、塩化ビニル系樹脂の溶融ゲル化
と分解型発泡剤の分解とが実質的に完了することが必要
であり、発泡性組成物に応じた適当な温度、時間および
圧力が選定される。なお、混練時に加熱を行なって塩化
ビニル系樹脂をあらかじめゲル化させたばあいには、必
ずしもゲル化温度まで加熱する必要はない。通常、圧力
は50〜200kg ／cm² ・G 、加熱温度は100 〜180 ℃の範
囲内で適宜設定される。つぎに、金型を加圧したままプ
レス機の加圧加熱板温度を、水などの冷却媒体を用いて
ゴム弾性を示す温度まで降下させる。ゴム弾性を示す温
度は、発泡性組成物の組成で決まり、またゴム弾性を発
現させる時間は、金型の形状およびその寸法などによっ
て異なる。ゴム弾性を示す温度は、通常、前記加熱温度
よりも低く、発泡時にセル膜が破れることによる発泡ガ
スの逸散が生じないような塩化ビニル系樹脂に粘弾性を
与える温度であって、たとえば０〜100 ℃程度、工業的
には20〜60℃程度である。金型内容物がゴム弾性を示す
温度になったら金型を型開きし、金型内容物を大気圧下
に解放して取り出す。

【００２８】金型内容物には、発泡剤による発泡力が内
在しており、かつ塩化ビニル系樹脂の粘弾性が発泡に適
する状態にあるため、金型内容物は、発泡剤量に応じて
膨張し、発泡セル核が形成され、短時間に発泡が完了
し、１次発泡体がえられる。この段階までを１段発泡と
称することもできる。

【００２９】つぎに、えられた１次発泡体の表面に水分
を存在させて加熱し、１次発泡体のセル内に残存してい
る発泡剤のガス圧と溶剤の蒸気圧を高めることにより、
発泡体を膨張させる。このとき、１次発泡体の表面に水
分が存在した状態で発泡体を加熱し、その表面温度を調
節することにより、発泡体の膨張量を自由に設定するこ
とができる。かかる１次発泡体の表面温度は、あまりに
も低いばあいには、溶剤の蒸気圧が低下し、しかもセル
膜の弾性強度が高くなるため、それに見合ったセル容積
となって高発泡倍率を有する２次発泡体がえられなくな
り、またあまりにも高いばあいには、フィラーの量にも
よるが、多量の溶剤が存在するためにセル膜が軟化し、
発泡体が膨張しすぎる傾向があり、セル膜が薄くなっ
て、発泡体の機械的強度が小さくなったり、発泡体内で
亀裂が生じる傾向があるため、60〜95℃、好ましくは65
〜90℃、より好ましくは70〜80℃とすることが望まし
い。

【００３０】１次発泡体の表面に水分を存在させて加熱
する時間は、１次発泡体の表面温度、目的とする発泡倍
率などによって異なるので一概には決定することができ
ない。通常、かかる加熱時間は、その熱が１次発泡体の
内部にまで充分に伝わり、つぎの熱風による乾燥工程で
亀裂が生じない程度に溶剤が除去され、かつセル膜の機
械的強度が向上するのに充分な時間が選ばれる。一般
に、熱の伝導および溶剤の拡散移動に要する時間は、い
ずれも発泡体の厚さの約２乗に比例するといわれてい
る。したがって、たとえば厚さが50mm程度の板状の１次
発泡体であれば、かかる加熱時間は通常0.1 〜８時間程
度であり、溶剤との相溶性がよい塩化ビニル系共重合体
を用いるばあいには、0.1 〜２時間であることが好まし
い。なお、かかる加熱時間があまりにも長いばあいに
は、２次発泡体内の残存溶剤量が少なくなりすぎ、次工
程である熱風による乾燥工程でセル内の残存溶剤の蒸気
圧が小さくなりすぎることに起因して２次発泡体内部が
減圧状態となって収縮してしまうので、適切な時間を適
宜決定することが望ましい。

【００３１】１次発泡体の表面に水分を存在させて加熱
する方法としては、たとえば１次発泡体を所定の圧力の
下で所定の温度を有するスチームを付与して加熱する方
法、所定の温度を有する水分をミスト状ないしシャワー
状にし、１次発泡体に付与して加熱する方法、所定の温
度および湿度に調節された雰囲気中に１次発泡体を入れ
る方法、さらには所定の温度の水に浸す方法などがあげ
られるが、本発明においては発泡体の表面温度にむらが
なく、均一に加熱され、かつ均一に水分が存在するので
あれば、他の方法であってもよい。なお、１次発泡体を
所定の温度を有するスチームを付与して加熱する方法お
よび所定の温度および湿度に調節された雰囲気中に１次
発泡体を入れる方法においては、１次発泡体が常時濡
れ、かつ潜熱が付与されるようにするために、１次発泡
体の周囲の雰囲気は、水分の飽和に近い蒸気圧または飽
和蒸気圧下にあることが好ましい。また、本発明におい
ては、１次発泡体から溶剤が揮散するのを防ぐために、
水分が１次発泡体の表面全体を均一に覆うようにするこ
とが好ましい。

【００３２】１次発泡体の表面に水分を存在させて所定
の時間加熱し、１次発泡体のセル内の残存発泡剤のガス
圧と残存溶剤の蒸気圧を高めることによって２次発泡さ
せてえられた２次発泡体には、つぎに溶剤を除去するた
めに、たとえば熱風を発泡体に接触させる熱風乾燥など
の処理が施される。

【００３３】熱風乾燥を施したときには、２次発泡体か
ら溶剤が除去され、セル膜が固化されるとともに、セル
内の溶剤ガスが空気に置換される。溶剤ガスの空気によ
る置換が不充分であるばあいには、２次発泡体の冷却時
に発泡体内で溶剤が凝縮し、セル内が陰圧となって発泡
体が収縮することになる。

【００３４】熱風乾燥を施すときの熱風の温度は、あま
りにも高いばあいには、溶剤の種類およびその２次発泡
体中の残存量によっても異なるが、２次発泡体内での残
存溶剤量が比較的多いときには熱風乾燥時に再度膨張
し、その膨張量がセル膜の許容膨張量を上回り、発泡体
の内部に亀裂が生じることがあり、また塩化ビニル系樹
脂の劣化や変色が生じることもある。またあまりにも熱
風の温度が低いばあいには、２次発泡体の内圧が熱風乾
燥時に減圧となり、収縮することがある。したがって、
熱風の温度は、少なくとも水分の存在下で１次発泡体を
加熱するときの温度よりも高くすることが望ましい。

【００３５】また、熱風乾燥を施すときの乾燥時間は、
通常発泡体内の残存溶剤によって発泡体の品質に悪影響
が出ない程度にまで溶剤が除去され、かつ発泡体内へ空
気が拡散される時間が選ばれる。かかる乾燥時間は、１
次発泡体の表面に水分を存在させて加熱するときと同様
に、発泡体内に存在する残存溶剤の蒸気および残存発泡
剤ガスの移動がセル膜内での拡散（いわゆる固体内拡
散）であるため、発泡体の厚さおよび添加する溶剤、フ
ィラーの種類とその量などによって異なるが、たとえば
厚さが50mm程度の板状の２次発泡体では、概ね２〜20時
間であることが好ましい。なお、前記乾燥時間は、たと
えば塩化ビニル樹脂を用いるばあいには２〜４時間、溶
剤と相溶性のよい塩化ビニル系共重合体を用いるばあい
には４〜20時間であることが好ましい。一般に、乾燥時
間があまりにも短いときには、空気との置換が不充分と
なり、２次発泡体は冷却時に減圧状態となって収縮する
ようになり、またこれとは逆にあまりにも長すぎるとき
には、塩化ビニル系樹脂が劣化し、変色するようにな
る。

【００３６】２次発泡体に熱風乾燥を施す方法として
は、たとえば網やパンチングメタルのような発泡体に熱
風が接触しやすい構造を有する台上に発泡体を置き、そ
の台上の発泡体に所定温度の熱風を接触させて乾燥する
方法などがあげられる。なお、熱風を接触させるかわり
に本発明においては所定の温度の恒温槽や恒温室内に２
次発泡体を放置してもよいが、このばあい、その内部で
溶剤蒸気が充満するため、安全上溶剤蒸気の爆発限界値
の下限以下の濃度となるように内部の空気を置換するこ
とが好ましい。なお、熱風に用いられるエアについては
とくに限定はなく、操作性、コストなどを考慮すれば、
通常大気であることが好ましい。

【００３７】熱風乾燥を２次発泡体に施し、発泡体内の
残存溶剤が発泡体の品質に悪影響を与えず、かつ２次発
泡体内の溶剤蒸気および発泡剤ガスが空気と充分に置換
されたあと、２次発泡体を通常室温まで冷却し、硬化さ
せる。かかる冷却方法についてはとくに限定はなく、室
温中に放置して冷却してもよく、また冷風を２次発泡体
に接触させて冷却してもよい。

【００３８】かくしてえられる発泡体は、発泡倍率が30
〜150 倍程度のものであり、発泡性組成物に含有される
フィラーの量にもよるが、密度が0.07〜0.15ｇ／cm³ 程
度のものである。

【００３９】つぎに本発明の製造法を実施例にもとづい
て説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。

【００４０】実施例１〜４ 塩化ビニル系樹脂としてペースト塩化ビニル樹脂（重合
度2400）、フィラーとしてタルクおよび炭酸カルシウム
（１：５重量比）を配合した混合物、発泡剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリル（発生ガス量130ml ／ｇ）、ま
た溶剤としてトルエンを用い、表１に示す割合で総量が
5000ｇになるように配合し、有効容量３リットルの密閉
式双腕型ニーダーを用いて45分間混練した。

【００４１】混練後の組成物をキャビティ寸法160mm ×
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、油圧駆動型加熱プレス機に
セットし、室温（約20℃）から175 ℃まで10分間昇温し
た。

【００４２】プレス機の締付圧は金型面積１cm² あたり
約150kg であった。

【００４３】175 ℃で35分間保持したのち、プレス機冷
却板に冷水を通して金型温度をゴム弾性を示す温度（約
10〜25℃）まで約10分間で降温し、その温度で約30分間
保持した。

【００４４】そののちプレス機の締付圧を解放し、金型
内容物を取り出したところ、金型内容物は約１秒間で発
泡を完了し、１次発泡体がえられた。

【００４５】つぎに、開口寸法５mm径のパンチングメタ
ル台をセットした直径約500mm 、高さ500mm の容器の台
上にえられた１次発泡体をのせ、容器の下部から２〜３
kg／cm² に減圧したスチームを入れ、さらに下部からド
レーン水が排出しうる構造を有する装置を用いて、表１
に示すスチーム温度を有するスチームをえられた１次発
泡体に直接２時間接触させて１次発泡体をさらに表１に
示す膨張率となるように膨張させて２次発泡体をえた。

【００４６】実施例５ 塩化ビニル系樹脂として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体（酢酸ビニル含有量3.9 ％、重合度2170）を用い
て、実施例１と同様の操作で発泡体をえた。なお、スチ
ーム温度を75℃とし、その接触時間を10分間とした。ま
た、２次発泡体の乾燥についても90℃の熱風で20時間と
した。

【００４７】なお、膨張率は、式：

【００４８】

【数１】

【００４９】により求めた。

【００５０】つぎに、恒温型乾燥機を用いて130 ℃の熱
風を２次発泡体に２時間接触させて２次発泡体を乾燥さ
せたのち、室温まで冷却した。

【００５１】えられた発泡体の密度、発泡倍率、ガス容
量、発生ガス量および発泡体内部の亀裂を以下の方法に
したがって調べた。その結果を表１に示す。

【００５２】（イ）密度 えられた発泡体から20mm角または25mm角の立方体または
200mm ×200mm ×20mmの直方体を切出し、体積と重量を
測定して算出した。

【００５３】（ロ）発泡倍率 次式により求めた。

【００５４】

【数２】

【００５５】（ハ）ガス容量 えられた発泡体の単位重量あたりの容量から、樹脂の容
量、フィラーの容量および溶剤の容量を減じて発泡体中
に存在するガスの容量を求めた。

【００５６】（ニ）発生ガス量 発泡剤の分解時に生じた、えられた発泡体の単位重量あ
たりのガス容量は、加熱による温度膨張分を補正して求
めた。

【００５７】（ホ）発泡体内部の亀裂 えられた発泡体の中央部分をカッターナイフで切断し、
亀裂の有無を調べた。

【００５８】比較例１〜２ 実施例１において、１次発泡体にスチームによる加熱処
理を施さずに、直接80℃または130 ℃の熱風による乾燥
を施したほかは実施例１と同様にして２次発泡体を作製
した。

【００５９】えられた２次発泡体の物性を実施例１と同
様にして調べた。その結果を表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】表１に示した結果から、実施例１〜５でえ
られた発泡体の密度から計算により求めたガス容量は、
実際に添加した発泡剤から発生したガス量と比べて明ら
かに多いことがわかる。また、比較例１のようにスチー
ムによる発泡体の膨張（２段発泡）を行なわないばあい
には、発泡剤のガス容量が小さいことから、たとえばス
チームなどにより、１次発泡体の表面に水分を存在させ
た状態で加熱することによる１次発泡体の膨張効果が顕
著であることがわかる。

【００６２】また、実施例１および２から、スチーム温
度が80℃および90℃のばあいで、２次発泡体の密度が顕
著に異なることからも、スチーム温度によって密度が変
化することがわかる。したがって、このことから、たと
えばスチーム温度などにより１次発泡体の温度を適宜設
定することによって２次発泡体の密度を自由に調整する
ことができることがわかる。

【００６３】なお、実施例１でスチーム温度を100 ℃に
したばあいには、発泡体中心部に空洞が発生しやすくな
るため、条件設定が困難である傾向があることがわかっ
た。

【００６４】また、実施例１および３から、溶剤量、発
泡剤量およびスチーム温度を調節すれば密度を調整しう
ることもわかる。

【００６５】トルエンと相溶性のよい塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体を用いた実施例５についても発生ガス量
に比べて、ガス容量が大きく、１次発泡体のスチームに
よる膨張効果を顕著に確認することができた。

【００６６】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、大量のフィラ
ーを含有しているにもかかわらず、亀裂の発生がない高
発泡倍率を有する発泡体を製造することができる。

【００６７】また、一般にプレス法により製造された発
泡体の表面層は、緻密なため、削り取る必要があり、そ
のときに生じた不要な表面層の発泡体に使用された発泡
剤はリサイクルに供することができないので、発泡剤、
とりわけ高価な分解型発泡剤の使用量の削減が要求され
るが、本発明の製造法によれば、発泡剤の使用量の大幅
な削減が可能なため、コスト削減を図ることができる方
法として、工業的価値がきわめて大きい方法である。

【００６８】また、本発明の製造法は、発泡性組成物の
構成成分の組成割合を一定にしたばあいであっても１次
発泡体の表面に潜熱による熱移動とともに、水分を存在
させ、その温度を調節するだけで発泡体の密度を自由に
調整することができるため、煩雑な発泡性組成物の構成
成分の組成割合の調節が不要であり、目的、用途に応じ
てきわめて簡便に所望の発泡体の密度を調整しうるとい
う効果をも奏する。

【００６９】さらに、従来のプレス法では、高発泡倍率
を有する発泡体をうるのには多量の発泡剤を使用して一
挙に発泡させる必要があったので、金型を型開きしたば
あいには、金型から発泡体がプレスをこじ開けるように
して飛び出し、発泡体の形状が大きく崩れるため、切削
して廃棄する部分がどうしても多くなるという問題があ
ったが、本発明の製造法によれば、金型を用いたプレス
法による発泡の段階で１次発泡体の発泡倍率を低めに抑
えておき、つぎに１次発泡体の表面に水分を存在させて
加熱するときに発泡倍率を高めるという、２段階の発泡
で所望の発泡倍率を有する発泡体を製造することが可能
となり、前記した問題を解決することもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 27:06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ビニル系樹脂、溶剤および発泡剤か
   らなる発泡性組成物を金型内に充填して加圧下で加熱
   し、塩化ビニル系樹脂をゲル化させたのち、金型内容物
   をゴム弾性を示す温度になるまで冷却し、金型から取り
   出して発泡セル核を有する１次発泡体をつくり、ついで
   該１次発泡体をその表面に水分を存在させて加熱し、該
   １次発泡体のセル内の残存発泡剤のガス圧と残存溶剤の
   蒸気圧を高めることにより２次発泡させたのち、溶剤を
   除去することを特徴とする発泡体の製造法。
2. 【請求項２】 発泡性組成物がフィラーを含有するもの
   である請求項１記載の発泡体の製造法。
3. 【請求項３】 溶剤が60〜95℃における蒸気圧100mmHg
   以上を有するものである請求項１記載の発泡体の製造
   法。
4. 【請求項４】 塩化ビニル系樹脂100 重量部に対して溶
   剤を50重量部以上用いる請求項１記載の発泡体の製造
   法。
5. 【請求項５】 １次発泡体をつくったのち、該１次発泡
   体に直接スチームを接触させて該１次発泡体を膨張させ
   て２次発泡させる工程を有する請求項１記載の発泡体の
   製造法。
6. 【請求項６】 １次発泡体に直接スチームを接触させて
   該１次発泡体を膨張させたのち、熱風を接触させて溶剤
   を除去する請求項５記載の発泡体の製造法。
7. 【請求項７】 スチームの温度が60〜95℃である請求項
   ５または６記載の発泡体の製造法。