JPH0248562A - 発泡剤用アゾジカルボンアミド及びその改質方法 - Google Patents

発泡剤用アゾジカルボンアミド及びその改質方法

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JPH0248562A
JPH0248562A JP19945888A JP19945888A JPH0248562A JP H0248562 A JPH0248562 A JP H0248562A JP 19945888 A JP19945888 A JP 19945888A JP 19945888 A JP19945888 A JP 19945888A JP H0248562 A JPH0248562 A JP H0248562A
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JP
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adca
blowing agent
crystal
foam
azodicarbonamide
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JP19945888A
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Yasutoshi Kasai
笠井 康利
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Eiwa Chemical Industries Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 近年ポリオレフィン樹脂に熱分解型発泡剤であるアゾジ
カルボンアミド(以下ADCAと略す)を配合し、成形
した後、熱凰、赤外ランプ照射及び、高周波(UHF)
等を用いた加熱発泡炉にて加熱分解させ、高倍率の架橋
ポリオレフィン発泡体を得る方法が広く普及している。
又この様な方法で製、造された高倍率の架橋ポリオレフ
ィン発泡体は、断熱性、緩衝性、弾力性、防音性及び、
電気絶縁性等が向上するといった具合いに、優れた発泡
特性を発揮させる為、断熱材、クツション材、包装材、
防音材、電気絶縁材、構造材及び家庭用雑貨用品等に広
く用いられている。
本発明は、高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体製造分野
において最も広く用いられている熱分解型発泡剤ADC
Aを用いて、均−且つ微細な独立気泡構造を有する架橋
ポリオレフィン発泡体の製造を可能とする熱分解型発泡
剤であるAD CA結晶に関するものである。
(従来技術) 従来AD CAは、ヒドラゾジカルボンアミド(以下H
DCAと略す)を、以下に記載する種々の酸化剤を用い
て酸化する方法及び、電解酸化する方法等により製造さ
れている。
酸化剤としては、過酸化水素等の過酸化物、塩素ガス、
次亜塩素1ノーダ、過塩素酸等の塩素化合物、臭素等の
臭化物等が一般に用いられている。
又以前より高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体製造分野
では、均−且つ微細な独立気泡構造を有する、架橋ポリ
オレフィン発泡体を製造する事が出来る熱分解型発泡剤
てあ私ADCAの開発が強く望まれてきた。
従来、この様な要望を満足させる事が出来る発泡剤AD
CAの具備すべき条件の提案として、特開昭49−53
956では、平均粒子径が、 10から30μ且つ、5
μ以上のものが90%以上のADCAの使用、或は特公
昭4B−34393では、微結晶固体が平行連晶を形成
するADCAの使用、或は特開昭51−114469で
は熱重量分析に於て、1%減量点が180℃以下にあり
且つ、全分解が185℃以上のADCAの使用等が提案
されている。そして発泡体の気泡微細化技術として、特
開昭154−25972の架橋助剤の添加等の方法が提
案され、発泡剤ADCAの改質方法としては、特開昭5
9−188035の様にX線回折角2θ=15.8°の
回折線強度■2とX線回折角2θ= 28.9°の回折
線強度1+との強度比II/12の値が1.7から4.
0の範囲に入るAD CAの使用及び、公知の方法にて
製造した発泡剤ADCAを水、或は溶剤中にて加熱処理
する方法が提案されているが、和光純薬工業(株)!!
試薬ADCA及び、ASTM(米国材料試験協会)の凛
準X線回折データ集に登録されているADCA(1)X
線回折デー’1F(JCPDS、  1978;: カ
ードN o、  28−11535及び3〇−1531
)等、従来公知の方法にて製造されたAD CAが、こ
の特許請求の範囲内にあり、更に微細化気?fiを形成
させる事が出来ない、粗悪なAD CAにおいてもこの
範囲内に入る。
従って上述した各提案は、均−且つ微細な独立気泡構造
を有する高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体を製造する
際、とのような特徴を有するADCAを用いる必要があ
るのかと言う点に間する十分な吟味がなされていない為
、必ずしも満足出来るものではない。
(発明の目的) 高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体の諸物性は、発泡体
の気泡構造に大きく影響され、均−且つ微細な独立気泡
構造を有する発泡体程、優れた発泡特性を発揮する。
この様な事から、高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体の
製造分野では、均−且つ微細な独立気泡構造を形成させ
る事が出来る発泡剤AD CAの開発が強く望まれてき
た。
本発明は、均−且つ微細な独立気泡構造を形成させる事
が極めて困難な高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体製造
に際して、上述した様な要望を満足させる事が出来る熱
分解型発泡剤ADCA結晶の具備すべき条件及び、この
発泡剤ADCAの安定した供給にある。
(発明の構成) 本発明者らは、前記要望を達成すべく鋭意研究した結果
、均−且つ微細な独立気泡構造を有する、高倍率の架橋
ポリオレフィン発泡体を、製造する事が出来るADCA
結晶の場合、拡散反射フーリエ変換赤外分光スペクトル
(以下、DRIFTスペクトルと略す)中、3875c
m−’の吸収強度■鵞と、3620cm−’の吸収強度
I2との相対強度比I2/11が2.5から3.6の範
囲内に入る事を見い出した。この様に、各種ADCA結
晶のDRIFTスペクトル上において、極めて特異的な
吸収帯を見い出し、本発明に至ったものである。
本発明では、高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体中に均
−且つ微細な独立気泡構造を形成させるのに必要な発泡
剤ADCAが具備すべき条件を明確なものとし、そして
この新規発泡技術説をもとに、発泡剤AD CAの改質
を計っている。
従来公知の方法にて製造し、空気透過式粉体比表面積測
定より求めた平均粒子径が、6から25μの範囲内に入
るAD CA結晶は、DRI FTスペクトル中、38
75cm−’の吸収強度11と、3620cm−’の吸
収強度I2との相対強度比12/IIの値が、0.5か
ら3.5の範囲内に入る。
又第2表に基づき種々の方法にて製造したAD CAの
気泡微細化度を求めた結果、この気泡微細化度と上述し
た相対強度比1a/I+の値は、第1図に示す様に相対
強度比が大きくなる程、気泡微細化度も大きくなる関係
にある事が明らかとなった。
この様な事から、相対強度が2.5から3.5の範囲内
に入るADCA結晶、特に好ましくは、2.8から3.
5の範囲内に入るADCA結晶により、高倍率の架橋ポ
リオレフィン発泡体を製造した場合、均−且つ微細な独
立気泡構造を形成させる事が可能である事実を見い出し
た。
本発明では、上述の様にDRI FTスペクトルより観
測される相対強度比I2/IIの値が、2.6から3.
5の範囲内に入り、結晶格子中において、bc面(水素
結合形成面)間に、欠陥を多く含有するAD CA結晶
程、本発明のADCAが持つ優れた機能を発揮する物で
ある事を明らかとした。
又上述の相対強度比が2.5を下回る物は、本発明のA
DCAが発揮する優れた機能は得られない、従ってこの
様なADCAを用いて高倍率の架橋ポリオレフィン発泡
体を製造しても、均−且つ微細な独立気泡は形成されな
い。
次に上述した相対強度が、2.5から3.5の範囲内に
入る熱分解型発泡剤ADCAは、従来公知の方法で製造
する事が出来るが、製造上収率が悪くコスト高になる為
、工業的には、実用的な製造方法ではない。
本発明の熱分解型発泡剤AD CA結晶の、DRIFT
スペクトル上における特徴的な吸収帯について、第2図
よりさらに詳細に説明する。第2図は、公知の方法で製
造した種々のタイプのADCA結晶のDRIFTスペク
トル図の一例であり、相対強度比12/IIは、0.5
から3.3の値を示す。
又DRI FTスペクトル分析に供したADCA試料は
、高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体を製造した場合、
発泡体中の気泡状態が、微細であるとか粗大であるとい
った具合いに種々の発泡特性を示す、種々のタイプのA
DCA結晶を用いた。
又これらのAD CA試料のDRIFTスペクトル図は
、直径5 m m X深さ2mmのステンレス製試料皿
に臭化カリウム0.055 gと、各種ADCA試料0
.0029 gを充填し、拡散反射スペクトル測定用ア
タッチメント(Harrick製:  DRA−PMN
)中の試料保持台に挿入し、フーリエ変換型赤外分光光
度計(N i c o I e ti!FT I R−
6000型:  MCT検出器使用)を用いて得た。第
2図の横軸は波数(単位:cm−’)を、縦軸は反射吸
光度[単位:f(Ro6)]を表す。また3875cm
−+の吸収強度は、第2図中の■1、そして3620c
m−’の吸収強度は、第2図中の12で示す。本発明で
言う相対強度比は、 I2/IIで計算するものである
又本発明に於けるADCAの平均粒子径は空気透過式粉
体比表面積測定装置[(株)島津製作所!l  5S−
1001により測定した値を用いた。
本発明の対象となる特殊なAD CAは、例えば次の様
な方法で製造する事が可能である。
従来公知であるAD CAの製造方法中、工業的には、
極めて効率良く製造する事が可能であるが、上述した相
対強度比12/IIは、0.5(第2図、a)と本発明
のADCAが示す範囲から外れ、且つ気泡TI!i細化
度が、1.5程度の汎用なAD CA結晶を、常温下ジ
メチルホルムアミド(以下DMFと略す)等の有機溶剤
に溶解させた溶液を、水の様にADCAの非溶媒として
働き、且つDMFには良溶媒として働く溶媒中へ投入し
、ADCA結晶を析出させる方法及び、上述のDMF溶
液を常温に保ち、このAD CA溶液中に、水を滴下し
AD CA結晶を析出させる方法等、再結晶化の際、A
DCA結晶の析出速度を制御する事により、本発明の特
徴を有するADCA結晶を製造する事が出来る。
次に上述した本発明の特徴を有するADCAの改質方法
について詳述する。
先ず上述した汎用なADCA結晶をDMFに溶解させた
溶液を、2″Cから25°Cに保った前記ADCAII
l液に対して、 1.f5から3.5倍量の水の中に投
入し、ADCA結晶を析出させた場合、若しくは、上述
した粗悪なADCA結晶を、DMFに溶解させた溶液を
攪拌させながら25°Cに保ち、このADCA溶液中に
、7ml/min程度の速度にて2倍量の水を滴下し、
ADCA結晶を析出させた場合等、有機溶剤よりADC
A結晶を析出させる際、結晶析出を1時間以内に完了さ
せる様に、急激に結晶を析出させる事により、本発明の
ADCAが発揮する優れた機能を有するADCAを製造
する事が出来る。
上述したADCA結晶の再結晶化の際、ADCA結晶を
溶解させる為に用いる溶剤は、DMFに限るものではな
く、AD CA結晶を溶解させる事が出来る、ジメチル
スルホキサイド(以下DMS Oと略す)或は、N−メ
チル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いる事も可能で
ある。
又上述したADCA結晶の再結晶化の際、非溶媒に用い
る溶剤は、水に限るものではなく、ADCA結晶を溶解
せず、DMFの様にAD CA結晶を溶解させる為に用
いた溶剤に、溶解する、メタノール(以下M e OH
と略す)或はエタノール(以下EtOHと略す)等を用
いる事も可能である。しかし経済的及び公害上の見地か
ら、水の使用が実用的である。
又非溶媒の使用量については、ADCAを溶解させた溶
液に対して1.f5から3.5倍量程度、好ましくは2
.5から3.5倍量である。
又ADCA溶液と非溶媒とを混合させる際の溶液の温度
は、2″″Cから25°Cの範囲、好ましくは2°Cか
ら15°Cの範囲である。
上記2種の再結晶化方法により製造したA・DCA結晶
の場合、DRIFTスペクトル上における相対強度比!
2/IIの値は、2.9から3.4を示し本発明の特殊
なADCAが持つ相対強度比(12/I+)の範囲内、
即ち2.5から3.5の範囲内、特に好ましい、2.8
から3.5の範囲内に入るAD CAに変化し、本発明
の特徴を有するADCAを製造する事が出来る。
上述した方法によって、本発明の特殊なADCAを製造
する事が出来るが、必ずしも上記方法に限定するもので
はない。
本発明のADCAを発泡剤として配合し発泡体を製造す
る事が出来る樹脂としては、特にポリオレフィン系樹脂
に制限するものではな夷10例えばポリオレフィン系、
ポリアミド系、ポリエステル系、ゴム系及びポリビニル
系等に使用可能であるが、特に好ましくは、ポリオレフ
ィン系樹脂に用いる。
又本発明のADCAにより発泡体を製造する場合、可塑
剤、安定剤、セル調整剤、架橋剤、架橋助剤、滑剤、充
填剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、発泡助
剤等の各種添加剤と併用してもなんらさしつかえない。
本発明のADCAは、平均粒子径、分解温度、発生ガス
量等の各物性は、従来公知のADCAとなんら変わるも
のではない為、発泡剤として使用する際、なんら制限さ
れるものではない6本発明のADCAが適用される発泡
体製造方法は、例えば押出成型機により混練成型した後
、加熱発泡炉にて常圧下角−泡剤ADCAを加熱分解さ
せる事により発泡体を製造する方法に適用する事が出来
る0本発明のAD CAを発泡剤として使用し、上述し
た方法により高倍率の架橋ポリオレフィン発泡体を製造
した場合、断熱性及び緩衝性に優れる均−且つ微細な独
立気泡構造を有する発泡体を容易に形成させる事が出来
る為、本発明のADCAの意義は極めて大きい。
以下参考例、実施例、比較例にて本発明を更に説明する
(参考例) 参考例(1) 20%硫酸250m1に、ヒドラゾジカルボンアミド1
18g及び臭化ナトリウム0.9gを加え、攪拌懸濁下
に55”Cで30%過酸化水素水125gを3時間にわ
たって滴下し、反応を行った0滴下終了後、さらに30
分間同温度に保って攪拌を続け、反応を終了した。生成
した黄色結晶のAD CAをろ別、水洗、乾燥してxx
t、3g(収率96.0%。
純度:9B、8%)を得た。このADCA結晶の平均粒
子径は6.8μで、DRIFTスペクトル上における相
対強度比12/IIの値は、0.5を示し、分解温度は
208” Cであった。
又第2図、aにこのADCAのDRIFTスペクトル図
を示す。
参考例(2) 500mlの水中にヒドラゾジカルボンアミド118g
 (1モル)と臭化ナトリウム1.55g(1,5モル
%)を加え反応温度を、25°C保ちつつ攪拌下に塩素
ガスを送入した。塩素ガスの送入はlog/時の速度で
7.5時間行った。送入量は73.2 gであった。
生成した黄色結晶であるADCAをろ別、水洗、乾燥し
て113.3g(収率:97,7%、純度:99.0%
)を得た。このADcAの平均粒子径は8.3μで、D
RIFTスペクトル上における相対強度12/IIの値
は、0.65を示し、分解温度は207.5°Cであっ
た。
又第5図にこのADCAのDRI FTスペクトル図を
示す。
(実施例) 実施例(1) 参考例(1)にて製造したADCA原料の20gを25
9C下、D M F 3000 m l中に完全に溶解
させて後2″′Cまで冷却した。
、m(7)AD CA+7)DMF?a液を、2″″C
に冷却した蒸留水9000m l (DMF溶液に対し
て3.0倍量)中に添加投入し、十分に混合しADCA
結晶を析出させた。この後、析出した黄色結晶のADC
Aをろ別、水洗、乾燥し17.4 gのAD CA結晶
を得た。 (収率: 87.0%、純度:98.8%〉
次に回収した廃液より水を除去する事により、DMFを
リサイクルする事が出来る。この方法で製造したAD 
CA結晶の平均粒子径は、8.9μで、DREFTスペ
クトル上における相対強度比I2/I11の値は、3.
18を示し且つ分解温度は207.5°Cであった。又
第3図にこのADCAのDRIFTスペクトル図を示し
、第1表に各分析値を記載した。
実施例(2) 参考例(1)にて製造したA−D CA原料の17.5
gを25”  C下、 DMSo、  350m1中に
完全に溶解させて後、25@cに保った蒸留水350m
1 (DMSO溶液に対して1.0倍量)中に添加投入
し、十分に混合しADCA結晶を析出させた。
この後、析出した黄色結晶のADCAをろ別、水洗、乾
燥し15.8g(7)ADCA結晶を得た。 (収率:
90.3%、純度:98.6%)又回収した廃液より水
を除去する事により、DMSOをリサイクルする事が出
来る。この方法で製造したADCA結晶の平均粒子径は
、6.5μで、DRIFTスペクトル上における相対強
度比12/IIの値は、2.8を示し、分解温度は20
7.0@Cであった。又第4図にこのADCAのDRI
 FTスペクトル図を示し、第1表に各分析値を記載し
た。
実施例(3) 参考例(2)で得たADCA原料を使用し、再結晶化条
件は、実施例(1)と同一にて行第2表 い本発明のADCAを得た。又第6図にこのAD CA
のDRI FTスペクトル図を示し、第1表に各分析値
を記載した。
実施例(4) 参考例(2)で得たAD CA原料を使用し、再結晶化
条件は、実施例(2〉と同一にて行い本発明のAD C
Aを得た。又第7図にこのADCAのDRI FTスペ
クトル図を示し、第1表に各分析値を記載した。
(比較例) 比較例(1) 参考例(1)において、公知の方法にて製造したADC
A原料(DPIFTスペクトル上における相対強度比1
2/IIの値は、0.5:平均粒子径は6.8μ)を用
い、以下の方法に準じて高倍率の架橋ポリエチレン発泡
体を作製した。即ちメルトインデックス1.0の低密度
ポリエチレン100重量部に架橋剤ジクミルパーオキサ
イド0.8重量部、参考例1で得た発泡剤ADCA16
重量部を加え110Cから115°Cに加熱した混練ロ
ールにて均一に混練し、次に150mmX150mmX
2mmの金型に入れ、120”C,46k g / C
m z下4分閏プレスして後、 120゜C1125k
g/cm2下3分間プレスして150 m m X 1
50 m m X 2 m mの発泡性ポリエチレンシ
ートを作製した。この物の中央部分より50 m m 
X 50 m m X 2 m m角のシートを切断し
、この物を発泡用試料とした。この試料を熱風循環式乾
燥炉に入れ、220゜C下において5分間加熱して高倍
率の架橋ポリエチレン発泡体を得た。得られた発泡体の
気泡構造は、気泡径が大きく不均一であった。
又発泡体の密度は、0.031 g/m I (30倍
発発泡であった。
この発泡体の中心部を切断し、 1cm2内において最
も大きい気泡の直径をd am。(m m )とし最も
小さい気泡の直径をdamn(mm)として、ン欠にこ
のd m@x−d sin (In m )の値を求め
気泡の均一性を検討した。又気泡の微細化度については
上述した様に発泡体中心部分の1cm”内において、 
10mmの直線上に存在する気泡の個数を求め第2表の
基準に従い気泡微細化度を求めた。この結果気泡微細化
度は1. 5と極めて低い数値を示した。これらの結果
は、第1表に記載した。
比較例(2) 実施例(1)で得たAD CAを用いて、比較例(1)
と同一方法にて高倍率の架橋ポリエチレン発泡体を作製
し、発泡体中に形成された気泡状態を確認した結果、発
泡体内部には均−且つ微細な独立気泡構造が形成されて
いる事を確認した。これらの測定結果は第1表に記載し
た。
比較例(3) 実施例(2)で得たAD CAを用いて、比較例(1)
と同一方法にて高倍率の架橋ポリエチレン発泡体を作製
し、発泡体中に形成された気泡状態を確認した結果、発
泡体内部には均−且つ微細な独立気泡構造が形成されて
いる事を確認した。これらの測定結果は第1表に記載し
た。
比較例(4) 参考例(2〉において、公知の方法にて製造したADC
A原料(DRIFTスペクトル上における相対強度tに
I2/Itの値は、0.65; 平均粒子径は8.3μ
)を用いて、比較例(1)と同一の方法にて高倍率の架
橋ポリエチレン発泡体を作製した。得られた発泡体内部
の気泡構造は、気泡径が大きく不均一であった。この結
果については第1表に記載した。
比較例(5) 実施例(3)で得たADCAを用いて、比較例(1)と
同一方法にて高倍率の架橋ポリエチレン発泡体を作製し
、発泡体中に形成された気泡状態を確認した結果、発泡
体内部には均−且つ微細な独立気泡構造が形成されてい
る事を確認した。これらの測定結果は第1表に記載した
比較例(6) 実施例(4)で得たADCAを用いて、比較例(1)と
同一方法にて高倍率の架橋ポリエチレン発泡体を作製し
、発泡体中に形成された気泡状態を確認した結果、発泡
体内部には均−且つ微細な独立気泡構造が形成されてい
る事を確認した。これらの測定結果は第1表に記載した
比較例(7)、  (8) DRIFTスペクトル上における相対強度比12/II
の値が、2.5より小さい値を示す発泡剤AD CAの
内、2社から上市されている2種のAD CAグレード
(DRIFTスペクトル上における相対強度比12/I
Iは第1表に記載する)について、比較例(1)と同一
の方法にて高倍率の架橋ポリエチレン発泡体を作製した
この結果得られた発泡体の内部には、均−且つ微細な独
立気泡は形成されていなかフた。
これらの実験結果については、第1表に記載し た。
【図面の簡単な説明】
第1図: 発泡剤AD CAの気泡微細化度と相対強度
12/Itとの関係図 第2図: 種々のADCA結晶のDRIFTスペクトル
図 気泡微細化度 a:1.5(参考例1のADCA) b:3.0(市販ADCA) c:4.0(市販ADCA) d:15.0(市販ADCA) 第3図: 実施例1にて製造したADCAのDRIFT
スペクトル図 第4図: 実施例2にて製造したADCAのDRIFT
スペクトル図 第5図: 参考例2にて製造したADCAのDRIFT
スペクトル図 第6図: 実施例3にて製造したADCAのDRIFT
スペクトル図 第7図: 実施例4にて製造したADCAのDRIFT
スペクトル図 第2図 波数(CI+ 第1図 2.0 3.0  4.0 気泡機キ■化度 5.0 第3図 波数(cm−’) 第4111 第6図 波数(c +n 第6図 第7図 波数(cm”)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、拡散反射−フーリエ変換赤外分光スペクトル中、3
    875cm^−^1の吸収強度I_1と、3620cm
    ^−^1の吸収強度I_2との相対強度比I_2/I_
    1の値が2.5から3.5の範囲に入り、且つ平均粒子
    径が、6から25μの範囲内にある事を特徴とする熱分
    解型発泡剤アゾジカルボンアミド。 2、アゾジカルボンアミド結晶を、有機溶 剤に溶解後、非溶媒を用いて結晶を析出させる際、結晶
    析出を1時間以内に完了させ、第1項記載の特徴を有す
    る熱分解型発泡剤ア ゾジカルボンアミドへの改質方法。
JP19945888A 1988-08-10 1988-08-10 発泡剤用アゾジカルボンアミド及びその改質方法 Pending JPH0248562A (ja)

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JP19945888A JPH0248562A (ja) 1988-08-10 1988-08-10 発泡剤用アゾジカルボンアミド及びその改質方法

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JP19945888A Pending JPH0248562A (ja) 1988-08-10 1988-08-10 発泡剤用アゾジカルボンアミド及びその改質方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102850243A (zh) * 2012-09-24 2013-01-02 杭州海虹精细化工有限公司 一种粒径均匀的adc发泡剂的制备方法

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