JPS60127333A - 発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子 - 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】 本発明は新規な発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子、さら
に詳しくいえば、広い断面と自由な形状を有する型内発
泡成形体や均質大断面の押出発泡板などを与えうる発泡
性塩化ビニリデン系樹脂粒子に関するものである。

近年、合成樹脂を発泡させる技術の研究が盛んに行われ
、その結果、多くの合成樹脂が発泡可能となり、樹脂の
種類に応じてそれぞれ独自の技術分野が形成されている
。その中にあって塩化ビニリデン系樹脂は、今だに、断
面、形状、寸法々とにおいて満足しうる良質な発泡体を
得る技術は完成されていない。

その理由として、一般に塩化ビニリデン系樹脂は、（１
）該樹脂を溶融加工する加工温度と、分解が進む分解温
度とが接近しすぎているため、押出加工工程において該
樹脂の熱分解が起る、（２）該樹脂の溶融点近辺の温度
下で該樹脂が鉄や銅などの金属と接触するとき、該樹脂
の分解が著しく促進される、（３）該樹脂のガスバリア
ー性が高くて、該樹脂への発泡剤の含浸が困難で少量し
か入らず、これを加熱発泡しようとしてもほとんど発泡
しない、（４）発泡温度近辺における該樹脂の粘弾性の
温度に対する依存性が太き、いために、発泡条件の調整
が難しい、などが挙げられ、熱分解を起さずに高度に発
泡した均質な発泡体を得ることは極めて困難であって、
十分に満足しうる発泡技術の開発がなされていないのが
現状である。

従来、塩化ビニリデン系樹脂の発泡体やその製法に関し
ては、例えば特殊な化学発泡剤を選び押出発泡させたも
のが提案されている（特公昭３９−３９６８号公報、特
公昭４２−１６４１９号公報、米国特許第２９４８０４
８号明細書など）。しかしながら、この発泡体は発泡倍
率が約２〜３倍と低く、その断面についても、せいぜい
人工籐、人工原意、かざり糸などで代表される小さな断
面形状のものにすぎず、また発泡することの利用目的も
表面光沢の調節や柔軟性の付与程度にとどまっている。

また、物理発泡剤を用いて高発泡させる技術として細か
く粉砕した塩化ビニリデン系樹脂と物理発泡剤とを混合
し、これを低温（約１２０〜１５０℃）で押出発泡させ
、密度が約２４０　Ｋｇ／−以下、気泡径が約ｏ、ｉ〜
１ｍ＋ｉの発泡体を得る方法も知られている（米国特許
第３，９８３，０８０号明細書）。しかしながら、この
方法では熱分解を安定して制御することが困難であって
樹脂の熱分解が進行し、押出発泡を継続させることがで
きず、表面が凹凸で気泡径が著しく不揃いの紐状押出発
泡物が短時間得られるにすぎない。

本発明者らは１．このような事情に鑑み、塩化ビニリデ
ン系樹脂のもつ優れた性質、例えば難燃性、耐油・耐化
学薬品性、ガスバリヤ性、機械的強度などを活かした発
泡体を与えることができ、かつ型内発泡成形した場合、
例えばそのまま断熱材用板体として使用しうる断面、形
状、寸法をも゛・り発泡成形体を、押出発泡した場合、
大断面で独立気泡に富む均質良好な押出発泡板を、単に
加熱発泡した場合、軽量の充填材として使用しうる発泡
体などを与えることのできる発泡性樹脂粒子を提供すべ
く鋭意研究を重ねた結果、特定の粒子径を有する実質的
に非結晶性の塩化ビニリデン系樹脂粒子に揮発性有機発
泡剤を含有させたものがその目的に適合しうろことを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、平均粒子径０．０１〜５■を有す
る実質的に非結晶性の塩化ビニリデン系樹脂粒子に揮発
性有機発泡剤を含有させて成る発泡性塩化ビニリデン系
樹脂粒子を提供するものである。

なお、従来揮発性液状発泡剤を熱可塑性樹脂共重合体中
に内蔵した直径約１〜５０ｐｍの単細胞状の膨張性球状
粒子が提案されている（特公昭４２−２６５２４号公報
、特開昭４９−５９１６８号公報）。この提案において
は、熱可塑性樹脂共重合体の定義の中に塩化ビニリデン
とアクリロニトリル又はブチルアクリレートとの共重合
体が包含されている。

しかしながら、前記の膨張性粒子と本発明の発泡性樹脂
粒子とは発泡の原理、粒子の構造、得られる発泡体の性
能や用途などにおいて異なっておシ、まずその技術上の
相違について両者間の区分を明確にする。

技術上の最大の相違として、本発明の発泡性樹脂粒子に
おいては、樹脂に発泡剤を含浸（溶解）させていること
によって、これを型内成形発泡した場合、回復力や反撥
力に富む多泡質体を単位とする集合発泡体が得られ、そ
の結果独立気泡率の高い機械的強度に優れた発泡体を得
ることができる。これに対し、前記提案の膨張性粒子は
、樹脂でできた小さな風船状のものの中に液状の発泡剤
を内部している構造、いわゆるマイクロバルーンである
から、これを加熱膨張融着した場合でも、得られる成形
発泡体は風船状の単一気泡粒子を単位とした集合体とな
って、独立気泡率が低く機械的特性も劣る。さらに、こ
のマイクロバルーン状のものは、もっばら壁紙などに立
体模様を施すためにインキや塗料などに混合して使用さ
れるもので、その粒径は前記のように１〜５０μｍと極
めて小さいために、これを型内成形しようとしても型内
に均一に充填できないし、またスチームが成形体の内部
まで通らないなどの問題があって、本発明の発泡性樹脂
粒子から得られる型内発泡成形体と比較すると、集合体
にすることができない粒子である点で、本発明の発泡性
樹脂粒子と基本的に異なる。また、本発明の発泡性樹脂
粒子を押出発泡すると、大断面で独立気泡率の高い均質
良好な押出発泡板が得られるのに対し、前記提案の膨張
性粒子を押出発泡しようとすると、液状発泡剤を含んだ
樹脂の殻が破れて樹脂と発泡剤とが不均質状態となシ、
これをノズルから吐出しても発泡剤のみが揮散し、該樹
脂はほとんど発泡しないという点からも、本発明の発泡
性樹脂粒子と前記提案の膨張性粒子とは基本的に異なる
。

以下、本発明の内容を詳細に説明するに当り、本発明の
発泡性樹脂粒子が新規なものである点について、まずそ
の製法上の要点を述べることで従来の不能事項をどのよ
うに可能になし得たかの説明を行い、本発明の発泡性樹
脂粒子の構成要件に至る関係を明確にする。

本発明の発泡性樹脂粒子を完成せしめた製法上の要点は （１）基材粒子として実質的に非結晶性の塩化ビニリデ
ン系樹脂粒子を採用したこと、 （２）発泡剤として揮発性有機発泡剤を選び、その樹脂
粒子への含浸け、発泡剤との接触含浸法を採用したこと
、 （３）樹脂粒子への発泡剤の含浸け、例えば懸濁重合法
で得られるような微細樹脂粒子のもつ比表面積の大きさ
を利用したこと、 であり、前記（１）　、　（２）　、　（３）を組み合
わせることによって、本発明の発泡性樹脂粒子は得られ
る。

まず、前記（１）の必要性について説明すると、基材樹
脂として非結晶性の塩化ビニリデン系樹脂を用いること
により、烏＜べきことに、樹脂粒子中に多量の発泡剤の
含浸が可能となり、また該樹脂粒子の表面状態（内部構
造を含む）は、それに含浸された発泡剤が該樹脂粒子を
多胞質の発泡粒子となすような発泡能を発揮しうる状態
となり、さらに発泡温度近辺における樹脂の流動粘弾性
特性が発泡するのに適した状態となる。

このような状況を端的に説明するだめに、第１図（Ａ）
及び（Ｂ）を示す。第１図（Ａ）及び（Ｂ）は基材樹脂
に当る塩化ビニリデン系樹脂粒子の表面状態を示す電子
顕微鏡写真であって、（Ａ）は本発明でいう実質的に非
結晶性の樹脂、（Ｂ）は比較の結晶性樹脂のものである
。

第１図（Ａ）及び（Ｂ）の対比から明らかなように、非
結晶性樹脂においては、表面に割目がなく、かつ比較的
平滑であるのに対し、結晶性樹脂においては、凹凸の表
面を有したブロック状のものが集合して全体として球状
集積体を形成し、かつ空隙亀裂が見える。このような両
者の状態はおそらく粒子の内部構造においても同様であ
ると想像される。

前記のブロックの形成は樹脂の結晶性に由来するものと
考えられる。

前記（屑の非結晶性樹脂粒子においては、多量゛の発泡
剤を含浸させることができ、これをスチームで加熱発泡
させると多数の気泡核が形成されて高度に発泡した多胞
質粒子が得られ、また押出発泡させると高度に発泡した
独立気泡に富む均質な発泡板が得られるのに対し、（Ｂ
）の結晶性樹脂粒子においては、少量の発泡剤しか含浸
させることができず、これを例えばスチーム加熱発泡さ
せても発泡したとはいえない程度にしか変化しない。

このような現象の相違は、おそらく非結晶性樹脂粒子に
おいては、該樹脂内に発泡剤が溶解している形の発泡剤
の含浸であるのに対し、結晶性樹脂粒子においては、空
隙亀裂を通しての発泡剤の含浸であるために、これを加
熱発泡させようとしても該亀裂からの発泡剤の逸散が大
きいので発泡剤の発泡能が十分に活されず、かつ発泡過
程において、該樹脂が結晶性であるためにその流動的伸
張を阻害して、気泡の形成とその成長を難しいものにし
ているためと思われる。

このように、本発明の発泡性樹脂粒子に基材樹脂として
用いる塩化ビニリデン系樹脂は、実質的に非結晶性であ
ることが必要である。

次に第２図は、本発明で用いる塩化ビニリデン系樹脂粒
子の粒子径と該粒子への発泡剤含有量との関係を示すグ
ラフであって、前記（１）の非結晶性樹脂の採用に加え
、（２）、（３）、すなわち小粒径粒子にして接触含浸
法を用いることの必要性の一端を示すものである。

すなわち、一般に塩化ビニリデン系樹脂は、揮発性発泡
剤、特にフレオン系有機発泡剤に対してバリヤー性が高
く、これに発泡剤の含浸を行うことは困難であると考え
られていた。しかるに本発明においては、樹脂を前記の
ように選択し、かつ該樹脂粒子の粒径を適当に選ぶこと
によって、第２図に示すように高度に発泡しうる発泡剤
の含浸を工業的な条件で容易に達成しうるようになった
。

また、前記（２）におけるように、発泡剤として揮発性
有機発泡剤を使用することにより、樹脂粒子中へ多量の
発泡剤を含浸させることができ、高発泡化が可能となっ
た。これに対し分解型化学発泡剤では樹脂粒子への均一
な混合分散が困難である。

１だ、樹脂粒子と揮発性有機発泡剤との接触含浸法を用
いることにより、常温から該樹脂粒子の軟化温度以下で
効率よく発泡剤の含浸を行えるので、含浸時の塩化ビニ
リデン系樹脂の劣化や分解などを避けることができる。

これに対し、他の有力な方法である押出含浸法では樹脂
をいったん加熱溶融するために、該樹脂の分解は避けら
れない。

第３図は、本発明の発泡性樹脂粒子における発泡剤（発
泡能）の保持性（持続性）の１例を示すグラフである。

この図から、樹脂粒子への発泡剤の含浸が該粒子の単な
る比表面積の大きさだけを利用したものであれば、発泡
剤の逸散量もその比表面積に比例して大きくなり、発泡
能が持続できないはずであるという仮定が強く否定され
ることは驚くべきことである。

第４図は、本発明の発泡性樹脂粒子に暴利樹脂として用
いる塩化ビニリデン系樹脂の難燃性能（酸素指数）を示
すものである。これは、本発明の発泡性樹脂粒子は、あ
えて難燃剤などを用いなくても、難燃性を有した発泡体
を提供しうろことを示唆している。

さらに、第５図は本発明の発泡性樹脂粒子を３段階にわ
たって発泡膨張させた際の各段階における発泡倍率を累
積する形で示したグラフである。

この図は、本発明の発泡性樹脂粒子に含浸されている発
泡剤は、当初の加熱発泡で未消費発泡剤として予備発泡
粒子内に残存しうろことを示し、かつ該発泡性樹脂粒子
に用いられている樹脂が、多段階の膨張発泡にも耐えう
る粘弾性特性を有するものであることを示している。こ
のような発泡能の持続性は、該樹脂のもつガスバリヤ−
性に基づく現象であると推察される。

前記現象に加えて、さらに驚くべきことは、本発明の発
泡性樹脂粒子をいったん予備発泡して大気中に保持した
のち、再び加熱膨張させたとき、その粒子が示す再膨張
度が残存発泡剤量から計算される理論再膨張塵をはるか
に超えた極めて高いものであるということである。この
現象は、当初の発泡で使用されたはずの気泡内の発泡剤
内圧が、大気の呼び込み作用で元の圧力以上に上昇する
ためと考えられ、高倍率の発泡粒子を得るとき、あるい
は型内発泡成形する場合に極めて有用な特性であって、
塩化ビニリデン系樹脂では本発明者らによって初めて究
明された特筆すべき現象である。

このような方法によって得られた発泡粒子は、耐油・耐
化学薬品性に優れた難燃特性をもつ、軽量のつめもの又
は充填材としても有用である。

本発明の発泡性樹脂粒子から型内発泡成形法で発泡成形
体を得る場合は、よシ低い温度でかつより短い時間で広
い滞留時間分布をもたすことなく極めて効率良く加熱し
、熱分解しやすい塩化ビニ゛リデン系樹脂の熱分解をほ
ぼ完全に回避して発泡成形体を得る。このような型内発
泡成形法で得られる発泡成形体は、型の設計に応じて厚
みや寸法、断面の面積、及び形状を自由に設定できる利
点を有している。

前記の型内発泡成形法として、例えば多数の小穴を有し
た壁でできた金型に、発泡性樹脂粒子又は予備発泡粒子
を充填し、型壁の外部から小穴を通じて水蒸気などの流
体で加熱することによ、つて発泡膨張を生じさせ、該粒
子間隙を埋めて融着させたのち、これを急冷して発泡成
形体にするという方法が用いられる。

また、この際、本発明の発泡性樹脂粒子には、前記（１
）で示されるように非結晶性樹脂が採用されており、こ
の樹脂は従来の結晶性樹脂に比べてビカット軟化点が約
５０〜６０℃以上低い値を示すことから、型内成形で常
用される１２０℃以下の水蒸気による加熱成形が十分可
能であり、発泡温度を該樹脂の分解温度よシ大幅に下回
る温度に設定することができる。

さらに、本発明の発泡性樹脂粒子においては、前記（２
）、（３）で示されるように、懸濁重合法で得られるよ
うな微細樹脂粒子を用い接触含浸法で発泡剤を該樹脂粒
子内に含浸させているので、押出含浸法の場合に必要な
加熱溶融や機械的剪断は不要であって、樹脂の変質や熱
分解はほとんど生じないし、まだ、このような変質や熱
分解を防止するために通常用いられる可塑剤や熱安定剤
類の添加も必要がなく、その結果塩化ビニリデン系樹脂
のもつ本質的な特性、例えばガスバリヤ−性や難燃性な
どをそのまま活かした発泡体を得ることができる。

一方、本発明の発泡性樹脂粒子を押出機にかけて押出発
泡する場合は、低温での押出しが可能でちって、発泡剤
を含まない基材樹脂を押出機にて加熱溶融し、次いで発
泡剤を圧入、混合分散するという押出含浸発泡法に比べ
、樹脂の熱分解を大幅に抑制しうるという利点があるし
、また、この際、基材樹脂は非結晶性であるので、発泡
温度近辺の該樹脂の流動粘弾性特性が発泡するのに適し
た状態になっているので、均質な独立気泡に富む単位吐
出量肖りの断面積の大きな押出発泡板を与えるという利
点もある。

このように、本発明の発泡性樹脂粒子は、前記（１）、
（２）、（３）で要約される特質を利用した製法によっ
て、初めて完成した新規なものである、。

本発明の発泡性樹脂粒子において、暴利樹脂として用い
る塩化ビニリデン系樹脂とは、塩化ビニリデンと、これ
と共重合可能なコモノマー成分の１種又は２種以上との
共重合体樹脂の総称である。。

前記共重合可能なコモノマー成分は、＋３ｒａｎｄｒｕ
ｐ、Ｉｍｍｅｒｇｕ’を編、Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｈａｎｄ
ｂｏｏｋ第２版に記載されており、例えばスチレン、酢
酸ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル、アクリロニトリル
、ノタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル
、メタクリル酸メチル、メタクリル峻エチル、エチレン
、メチルプロピレン、メチルブテンなどを挙げることが
できる。

また、一般に塩化ビニリデン系という呼称は、塩化ビニ
リチン単位が５０重量％以上存在するものを指すのが常
識的で、その根拠は、主体をなす塩化ビニリデン単位の
特質が共重合体樹脂そのものの特質に対し、支配的であ
るからだとされている。このような意味において１本発
明の発泡性樹脂粒子に用いる塩化ビニリデン系樹脂の中
で、塩化ビニリデン単位を５０重量％以上含有するもの
は、当然得られる発泡体が断熱性能や難燃性などの特質
を有効に発揮するので好ましい樹脂である。

しかしながら、本発明の発泡性樹脂粒子においては、基
材樹脂が塩化ビニリデン単位を少量含有する場合、具体
的には１０重量％（望ましくは３０重量％以上）程度含
有する場合でも、これを含まない樹脂に比較して、得ら
れる発泡体に難燃性や断熱性能が著しく付与される。し
たがって、このような事実から本発明でいう塩化ビニリ
デン系樹脂の総称は一般常識を上回る範囲にまでおよん
で定められる。

さらに、本発明に用いる塩化ビニリデン系樹脂は実質的
に非結晶性であることが必要である。この非結晶性とい
う用語は通常の結晶性に対する反語であって、非結晶性
樹脂とは例えばその樹脂の結晶融解温度をＤＳｃ（Ｄｉ
ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇｃａｌｏｒｉ
ｍｅｔｒｙ　、示差熱量分析）法で測定した場合、結晶
融解又は結晶形成が示す温度のビニり値を示さないよう
な樹脂であると定義することができる。しかしながら、
本発明においては、非結晶性樹脂に、例えば発泡粒子の
セルサイズをコントロールするだめなど他の目的のだめ
に、少量の結晶成分を含有させたものや添加剤を配合さ
せたものも、本発明の゛′非結晶性樹脂の特質を発泡性
樹脂粒子完成に利用するパという技術思想を変更するも
のでなければ、本発明でいう実質的に非結晶性の樹脂に
包含される。

前記の非結晶性塩化ビニリデン系樹脂は、塊状重合法、
乳化重合法、懸濁重合法などの方法によって製造するこ
とができるが、熱分解の回避や本発明の発泡性樹脂粒子
を得るのに必要な粒子サイズ、すなわち平均粒子径が０
．０１〜５朋の樹脂粒子が得やすいという観点から、前
記したように懸濁重合法を採用することが望ましい。

また、塩化ビニリデン系樹脂においては、塩化ビニリデ
ン単位に対するコモノマー単位の割合を増加していくと
、結晶性から非結晶性に転移する。

このような転移が生じるコモノマー電位の割合は、該コ
モノマーの種類によって異なるが、本発明の非結晶性塩
化ビニリデン系樹脂においては、通常コモノマー単位を
５〜１０重量係以上、高い場合で３０重量％以上含有さ
せればよい。

そして、本発明に用いる塩化と二ηデン系樹脂としては
、塩化ビニルと少なくとも１種のアクリル系モノマーと
塩化ビニリデンとの共重合体が好適であシ、また、高発
泡でかつ剛性や耐熱性に富む発泡体を目標にする場合は
、塩化ビニリデンとメタクリル酸メチルとを、共重合体
中のメタクリル酸メチル単位の含有量が３０重量係以上
になるように共重合させたものを用いることが望ましい
。

さらに、架橋成分として、例えばポリエチレングリコー
ルの両末端がアクリル酸でエステル化されたものを用い
ることによシ、まだグリシジルメタクリレートとメタク
リル酸とをモノマー成分の一部として含ませることによ
シ、架橋された非結晶性塩化ビニＩＪデン系樹脂が得ら
れ、この樹脂粒子を用いる場合は、型内成形性がよく、
得られる発泡体は独立気泡に富み、圧縮強度と熱伝導率
が改良されたものとなる。また、実質的に非結晶性樹脂
の中から型内スチーム発泡成形に適した樹脂を選択する
場合は、その樹脂のもつビカット軟化点を一つの指標と
することが望ましい。該樹脂のビカット軟化点は一般に
１２０℃以下であるが、特にビカット軟化点が６０〜１
００℃の範囲内にある樹脂を用いると、成形体内部の粒
子の融着力が密であり、かつ表面平滑性に優れた成形体
が得られる。

本発明の発泡性樹脂粒子に用いられる発泡剤は、使用樹
脂の軟化温度より低い沸点を有する揮発性有機発泡剤で
あり、このようなものとしては、例えばプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサンｆｚトの脂肪族炭化水素類、塩
化メチル、塩化メチレン、塩化エチルなどの塩素化炭化
水素、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフル
オロメタン、モノクロロジフルオロメタン、トリクロロ
トリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタンな
どのフロンガス、ジメチルエーテル、メチルエチルエー
テルなどのエーテル類などが挙けられる。

これらの発泡剤は、樹脂への相溶性、発泡温度における
蒸気圧、発泡剤の沸点などを考慮し、厳選して用いるこ
とが望ましく、また１種類の発泡剤では前記目標の条件
が満たされない場合ね、２種類以上の発泡剤を混合し、
樹脂の発泡に適した発泡剤を調製して用いることが望ま
しい。

このように、２種類以上の発泡剤を混合し、発泡に適し
７た発泡剤を調製して用いた場合の典型的な１例を第６
図に示す。

第６図は、発泡剤としてフロン１１（トリクロロモノフ
ルオロメタン）とフロン１２（ジクロロジフルオロメタ
ン）との混合発泡剤を用いた場合の、前記発泡剤の混合
割合とそれを用いた発泡性樹脂粒子の最大発泡倍率との
関係を示すグラフである。横軸に両発泡剤の混合（重量
）比を、縦軸に該最大発泡倍率を示す。

この図から、フロン１１とフロン１２との混合発泡剤に
おいては、その重量比が２０：８０ないし７０　：　３
０の範囲内にあるものでなければ、良好な発泡体が得ら
れないということが分る。′すなわち、発泡剤の選択や
混合割合は良好な発泡体を得るのに重要な要因であって
、本発明の発泡性樹脂粒子の完成に、それらが重要な役
割を果たしていることが理解される。

また、どのようにフロン系の発泡剤を用いる場合、樹脂
のもつガスバリヤ−性とあいまって、発泡性樹脂粒子に
おける発泡能の保持性が大きく、その上得られた発泡成
形体は断熱性能に優れているという利点がある。これは
、気泡内に保持されているフロンガスそのものの断熱効
果の影響であると考えられる。

前記発泡剤を樹脂粒子中に含有させる方法としては、例
ｉばオートクレーブ中において、該樹脂粒子に必要なら
ば加熱、加圧下で発泡剤を気体状又は液体状で含浸させ
る気相又は液相含浸法、該樹脂粒子を水中に懸濁して発
泡剤を含浸させる水・中懸濁含浸法などがある。また、
発泡剤の存在下に重合を行って、発泡性樹脂粒子を直接
得ることもできる。

本発明の発泡性樹脂粒子においては、前記発泡剤の使用
量は、目標とする発泡体の密度に応じて適宜選ばれるが
、通常樹脂粒子１００］ｉ量部に対し、１〜４０重量部
の範囲である。

一般に、使用する発泡剤が同一の場合、得られる発泡体
の断熱性能は、密度が低いほど、気泡径が小さいほど、
独立気泡率が高いほど優れていることが知られており、
例えば第６図に示すような適切な混合発泡剤を用いるこ
とにより、気泡径が約０．００５〜１ｊｌＩ１１の範囲
の、均質な独立気泡に富んだ成形体を自由に得ることが
できる。

本発明の発泡性樹脂粒子に用いる樹脂粒子については、
その形状は前記したように懸濁重合法で得られる樹脂粒
子そのままでよく、通常球形又はそれに近い形をしてい
る。またその大きさは、発泡剤の含浸速度、発泡性樹脂
粒子における発泡能の持続性、採用する型内寸法形状、
型内加熱効率などの関係から選ぶことが必要であシ、本
発明においては、平均粒子径が０．０１〜５朋の範囲の
ものが用いられるが、前記関係の全体のバランスを図る
上では、平均粒子径が０．１〜１ｊｌＪｌの範囲”ので
きるだけ粒の揃った粒子を用いることが望ましい。

本発明の発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子は、型内発泡
成形した場合、例えばそのまま断熱材用板体として使用
しうる断面、形状、寸法をもつ発泡成形体を、押出発泡
した場合、大断面で独立気泡に富む均質良好な押出発泡
板を、また単に加熱発泡した場合、軽量の充填材として
使用しうる発泡体などをそれぞれ与えることができ、し
かも得られた発泡体は、塩化ビニリデン系樹脂のもつ優
れた性質例えば難燃性、耐油・耐化学薬品性、ガスバリ
ヤ性、機械的強度などに保持している。さらに、この発
泡体は断熱性能に優れ、かつその性能の持続性にも優れ
ておシ、その上難燃性を有することから、特に断熱材用
として有用である。

このように、本発明は、産業界に新しい発泡体用素材を
提供するものであって、画期的な発明である。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

なお、各物性及び性能の評価方法は次のとおシである。

】）発泡体密度　Ｊ工５Ｋ６７６７に基づく。

２）発泡倍率　基材樹脂密度を発泡体密度で除してめる
。

３）気　泡　径　：　ＪＩＳ　Ｋ６４０２に基づく。

４）独立気泡率：　ＡＳＴＭ　Ｄ　２８５６に基づく。

５）熱伝導率：　ＡＳＴＭ　Ｃ５１８に基づく。

６）５％圧縮強度　ＡＳＴＭ　Ｄ　１６２１に基づき、
圧縮歪量を５％とする。

７）燃焼試験　ＴＩＳ　Ａ９５１１に基づき、試験片は
水平に保持する。

８）ビカット軟化点　ＡＳＴＭ　Ｄ　３５２５に基づぐ
。

９）酸素指数　ＡＳＴＭ　Ｄ　２８６３に基づく。

実施例】 懸濁重合法で得られた平均粒子径０．２５ｍｍの塩化ビ
ニリデン単位／メタクリル酸メチル単位重量比が６０７
４０である共重合体樹脂粒子を実験に供した。この樹脂
は比重約１．４９で、ＤＳＯ（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｆｉ１ｍ
ｅｒ社製ＤＳＣ−１８シリーズＧＣを使用、１゛０℃／
分の温度勾配）では全くピークを示さない非結晶性樹脂
である。該樹脂１重量係を溶解したテトラヒドロフラン
の３０℃における溶液粘度は１．４センチボイズであっ
た。この樹脂粒子の電子顕微鏡写真を第１図（Ａ）に示
す。この写真から該樹脂粒子の表面が平滑であることが
観察される。

まず、該樹脂粒子をオートクレーブに入れて密閉したの
ち、真空に引き脱気する。次いで７０ン１１とフロン１
２とを等重量割合で含む液状混合発泡剤を該樹脂粒子が
液面下に位置する程度まで導入する。そして、７０℃で
約４時間放置したのち、２０℃まで冷却し、常圧に戻し
てからオートクレーブの中の粒子を取り出す。該粒子の
発泡剤を含浸する前と後の重量測定から割算すると、該
粒子には発泡剤が２２重量部（樹脂１．　Ｏ０重量部に
対して、以下同様）含浸されていた。

この発泡剤含浸粒子を室内に解放状態で放置して、重量
変化を追跡することにより、発泡剤の保持性を評価した
。その級果を第３図に示す。比較のため、同一放置条件
下におけるブタンガス１１重量部を含浸した直径１朋の
発泡性ポリスチレンビーズの結果も第３図に示す。この
図から明らかなように、塩化ビニリデン系樹脂粒子は極
めて優れた発泡剤保持性（絶対値及び保持率）を示して
いることが分る。

発泡剤含浸直後の前記粒子を、粒子間相互の軽い融着を
ほぐしたのち、蒸気発泡機内に入れて加熱発泡した。こ
の加熱発泡は、ＯＫｇ　／　ｃｒＡ　（ゲージ圧、以下
同様）のスチームを用いて発泡膨張を逐次３段階にわた
って行い、第１段階の一次発泡を２０秒間、第２段階の
二次発泡を２０秒間、そして三次発泡を２０秒間行った
ときの該粒子の累積発泡倍率を第５図に示す。この図か
ら明らかなように、一度発泡した予備発泡粒子でも、さ
らに次の力強い発泡能を維持していることが分る。

次に、前記発泡性粒子を、発泡剤含浸後２週間室内に開
放状態で放置したのち、０　Ｋ９／　ｃｒｌのスチーム
で３４秒間加熱発泡したところ、発泡倍率３０倍の予備
発泡粒子を得た。次いで、これを室内に１日間放置した
のち、同一スチームで３′θ秒間加熱再発泡したところ
、発泡倍率６２倍の発泡粒子を得た。この結果から明ら
かなように、本発明の発泡性粒子から得られる予備発泡
粒子は、空気の呼び込み効果とフロンガスに対するバリ
ヤー性とが作用して高い二次膨強能力を有していること
が分る。

次に、前記発泡倍率３０倍の予備発泡粒子を１日間室内
で熟成したのち、発泡性ポリスチレン用型内スチーム成
形機にて成形し、厚さ２５間、３００朋四方、密度３０
　Ｋ９　／　ｎ？の発泡平板成形体を得た。

この成形体は表面が平滑で金型を忠実に再現しており、
金型表面につけた幅３間、深さ３朋、長さ１０朋の矩形
の窪みもみごとに再現１．ていた。

該発泡成形体の５係圧縮強度は１　、１　Ｋ９　／　ｄ
、２４℃における熱伝導率は０　、０２３　Ｋｃａｌ　
／　ｍ　ｈｒ　℃であり、燃焼試験では自消性を示した
。

次に、本実施例において、前記と同じ共重合体であって
、樹脂粒子の平均粒径が０−２Ｆ＋Ｉｍ、０．４間及び
Ｑ、９１１１１１１のものそれぞれについて、前記と同
一条件で発泡剤の含浸を行い、そのときの発泡剤の含浸
量をめた。その結果を粒子径に対するプロットとして第
２図に示す。この図から、本発明に用いる樹脂粒子は、
小粒径のものの方が発泡剤の含浸が早いことが分ξ。

また、本実施例において、樹脂粒子に含浸する混合発泡
剤フロン１１／フロン１２の組成比を２　ｓ、’７５．
４０／６０．５０１５０．６０／４０及び７０．／３０
と変え、前記と同様にして平均粒径帆２５ｍｍの樹脂粒
子に発泡剤の含浸な行って発泡性粒子を得、これを０　
Ｋ２　／　ｃｒＡのスチームで加熱発泡した。このとき
の最高到達発泡倍率と発泡剤組成との関係を第６図に示
す。この図か呟発泡剤組成が好適な範囲内にあれは、本
発明の発泡性粒子は極めて高い発泡倍率を示すことが分
る。

次に、本実施例冒頭の発泡性粒子を発泡剤含浸後２週間
室内に開放放置したのち、このものを口径４０１１ｍＬ
ＳＩ４／Ｄ　１　Ｂで、先端に１闘Ｘ　ｌ　Ｑ　１１ｍ
のスリットダイと板体成形装置を装着した押出機に、バ
レル温度を１００℃、スクリュー回転数をｊｏｒｐｍに
設定して、ホッパーより供給して低温押出発泡を行った
。ノズルよυ吐出されたゲル状物質は発泡速度が緩慢で
成形が容易であり、厚さ約１１　ｍｍ、幅約３６　ｍｍ
のほぼ矩形の断面を有し、表面にスキン層を有した均質
な連続押出成形発泡板を得た。

発泡を連続して時間をかけて行ったが、運転条件は安定
しており、発泡体樹脂についても分解ばもちろん、劣化
、変質も認められなかった。得られた発泡体について諸
測定を行ったところ、密度は４　ｓ　Ｋｇ　／　ｎ？、
平均気泡径は０．７ｍｍ、独立気泡率１ｄ９５％であっ
た。

比較例 塩化ビニリデン単位８０重関係、塩化ビニル（１’４位
２０重量係から成る平均粒子径（］、１１５ｍの堪化ビ
ニリデン系樹脂粒子を実験に供した。該樹脂はＤＳＣで
融解時１６０℃にピークを示す結晶性を呈した。また、
ビカット軟化点は１３１℃であった。この樹脂粒子の電
子顕微鏡による拡大写真を第１図（Ｂ）に示す。この写
真から、該樹脂粒子表面及び内部が多孔質状になってい
ることが分る。

前記樹脂粒子に対して、実施例１と全く同様にして、フ
ロン１１／フロン１２の混合光Ｍ　剤をその組成比を種
々変えて含浸した。含浸前と含浸後の重量測定から、該
樹脂粒子には最高８重量部の発泡剤が含浸されていた。

この発泡剤含有粒子をスチーム圧を０に９／ｃｄから］
、　、　５　Ｋ９　／　ｃａまで変えて種々発泡を試み
たが、全く発泡しなかった。さらに、シリコン油を用い
、温度を１２０℃から１００℃まで変えて加熱／リコン
油中に、この発泡剤含有粒子を入れたが、泡が発生する
のみで該粒子はほとんど発泡しなかった。

実施例２ 塩化ビニリデン単位３０重量％、メチルメタクリレート
単位７０重量係から成る平均粒径ｏ、２５龍の共重合体
粒子に、実施例１と同様にして、フｏｙｚｌ／フロン１
２重量比１．７１の混合発泡剤を含浸し、発泡性粒子を
得た。

基材樹脂はＤＳＯでは全くピークを示さない非結晶性で
、ビカット軟化点１ｄ８９℃であった。

前記発泡性粒子の含浸発泡剤量は２７重量部で、これを
室温に２週間放置後、ＯＫ９／　ｃｄのスチームで６０
秒間加熱することにより、４６倍の予備発泡粒子を得た
。これを１日間熟成後、実施例１と同様にして、型内ス
チーム発泡成形により、発泡倍率７３倍の平板発泡成形
体を得た。

この発泡成形体は表面平滑で、そのままで断熱材用板体
、あるいは緩衝材と１〜で使用しうるものであった。

実施例３ 塩化ビニリデン単位６０重量係、メチルアクリレート単
位４０重量係から成る平均粒子径０．１５朋の塩化ビニ
リデン系樹脂粒子に、実施例１と同様な方法でフロン１
１／フロン１２ｍｆｔ比１／１（７）混合発泡剤を含浸
して、発泡性粒子を得た。

基材樹脂はＤＳＣでは全くピークを示さない非結晶性で
、ビカット軟化点は５２℃でちった。

前記発泡性粒子の含浸発泡剤量は２４重量部で、これを
６０℃の加熱空気中で発泡したところ、発泡倍率６１倍
の充填材として使いうる高発泡の発泡粒子を得た。また
、前記発泡性粒子を室内に開放で２週間放置したのち、
平たん部が水平に保持された金型に、みかけの容積で１
０％となるように水平に均一に充填し、６５℃に温調さ
れたスチームと空気の混合気体で加熱、発泡、成形した
ところ、密度９６Ｋｇ／−の平板発泡成形体を得た。

実施例４ 塩化ビニリデン６０重量部、メチルメタクリレート４０
重量部、及び架橋構造を与えるだめのプリンジルメタク
リレート３重量部とメタクリル酸０．３重量部を共重合
させて得られた平均粒子径０．２５ｍ５＋の塩化ビニリ
デン系樹脂粒子を実験に供した。

実施例１と同様にして、フロン１１とフロン１２とから
成る混合発泡剤の組成を変えて最適組成比をめたところ
、フロン１１／フロア１２重量比が７／３のとき、最高
発泡倍率を示した。このときの発泡剤の含浸量は、、２
３重量部でやった。この発泡剤含有粒子を、発泡剤含没
後室内に開放状態で２週間放置したのち、０．．３Ｋｓ
＋／ｃｄのスチームで３０秒間、加熱発泡したところ、
密度ａ　２１（９“／靜の予備発泡粒子を得た。このも
のを、さらに１日間室内開□放状態で熟成したのち、実
施例Ｊと同様に型内スチーム成形したととる、密度４０
に９／ｍ”の表面平滑な成形発泡体を得た。この成形発
泡体の５係圧縮強度を測定したところ、２．８Ｋｇ１ｃ
ｒ！であった。

なお、架橋要素をもたない場合の５％圧縮強度は１．ｔ
Ｋｙｉｃｒｌ＄度と推定されるので、架橋構造を付与す
るごとによシ、圧縮強度が矢幅に向上したといえる。　
□

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｎ畔本発明に係る非結晶性塩化ビニリデン系樹
脂粒子の１例の電子顕微鏡写真、（Ｂ）は比較のための
結晶性塩化ビニリデン系樹脂粒子の１例の電子顕微鏡写
真である。 第２図は本発明に係る非結晶性塩化ビニリデン系樹脂粒
子の粒径と発泡剤含浸量との関係の１例を示すグラフ、
第３図は本発明の発泡性粒子及び比較のための発泡性ポ
リスチレン粒子における発泡剤の保持性の１例を示すグ
ラフ、第４図は本発明に係る塩化ビニリデン系樹脂にお
ける塩化ビニリゾ／含有量と酸素指数との関係の１例を
示すグラフ、第５図は本発明の発泡性粒子を逐次３段階
発泡したときの累積発泡倍率の１例を示す図及び第６図
は本発明の発泡性粒子に使用する発泡剤の組成と最大発
泡倍率との関係の１例を示すグラフである。 特許］臥　旭化成工業株式会社 代理人　阿　形　明 第１図 （Ａ） ・　よ゛・、旨・　”　０１、ｆ’７ｔ１、　：　、い
Ｆ　・　゛　− （Ｂ） 第２図 樹Ｊ６１１１Ｌ　（ｍｍ） 第３図 １３８間　（Ｂ） 第４図 Ｉ寸脂申の蟻イヒヒ゛ニリ〒ン含囁量　（を量％）第５
図 第６図 １！ｌ？１組合せ　（フロシ１１／フロン１２）手続補
正書 昭和５９年１０月３０日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２３５５．９４号 ２、発明の名称 発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒子 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号（００３）旭化
成工業株式会社 代表者　宮　崎　輝 ４、代理人 ５、補正命令の日付　自　発 ６、補正により増加する発明の数　０ ８、補正の内容 （１）　明細書ｐｔＳ４ページ第１６行「平均粒子径」
の後に「（数平均）」を加入します。 （２）同第８ページ下から３行目［表面に割目がなく、
」を［表面にすトまや割目がなく」に訂正します。 （３）同第１０ページ第１５行の「７レオン系有機発泡
剤」を「フロン系有機発泡剤」に訂正します。 （４）同第１９ページ第１２〜１３行の［塩化ビニルと
少なくとも１種のアクリル系モノマーと塩化ビニリデン
」を「塩化ビニリデンとアクリル系モノマー］に訂正し
ます。 （５）　同ｉｐ、１９ベーノ下から２行目の［例えば］
の次に「ジビニルベンゼンや」を加入します。 （６）　同第２４ベーノ第４行の［平均粒子径」の次に
「（数平均）」を加入します。 （７）　同第２５ベ−ノ下から４行目の「ＴＩＳ八９へ
１１に基づ外、」を「ＪＩＳ八９へ１１　に基づき、」
に訂正します。 （８）同第２６ペーン′１２行の「表面が平滑である」
を「表面がすぎまなく平滑である」に訂正します。 （９）　同第２８ページ第１１行の「二次膨強能力」を
［二次膨張能力」に訂正します。 （１０）同第３１ページ第１５行の「１００℃」を「１
７０°ＣＪに訂正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　平均粒子径０．０１〜５ＩＩＩＩ＋１を有する実質
   的に非結晶性の塩化ビニリデン系樹脂粒子に揮発性有機
   発泡剤を含有させて成る発泡性塩化ビニリデン系樹脂粒
   子。