JPH0672192B2 - 物理的発泡型熱可塑性フォーム製造用核剤 - Google Patents

物理的発泡型熱可塑性フォーム製造用核剤

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直接発泡型熱可塑性フオーム製造用の新規な
核剤（nucleating agent）、すなわち気室調節剤（por
e regulator）に関する。
構造用フオームの製造に際して、熱可塑性材料に物理的
作用型のプロペラント（すなわち、プラスチツクの処理
温度以下の沸点を有するプロペラント）を添加すること
は公知である。核剤は、気室構造を制御するための気室
調節剤として使用される。最もよく用いられる核剤には
タルクがあり、これは一般には、熱可塑性材料に1.0〜
2.5％添加される。タルクや他の非分解性気室調節剤、
いわゆる「非活性（passive）核剤」には、プラスチツ
ク処理過程からの廃産物すなわち再生材料を再使用する
際、処理過程内に常に非活性核剤が再循環され、再生材
料からの非分解性気室調節剤の核形成活性を評価するこ
とがきわめて困難になるという欠点がある。
タルクのような固体が約１％以上の濃度でプラスチツク
に混入すると、とくにその色彩、構造および光沢に影響
が現れる。
したがつて、いわゆる「活性（active）核剤」の重要性
が増大してきている。活性核剤は押出成形または射出成
形過程で分解する気室調節剤であり、この場合、再生材
料は核形成効果をもつ成分を全く（または少なくともほ
とんど）含まず、品質の低下を招くことなく再使用でき
る。
とくに二酸化炭素を遊離する系を挙げることができる。
たとえば炭酸水素ナトリウムもしくはクエン酸エステル
（DE-OS 34 11 319）、またはクエン酸もしくはクエ
ン酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸ナト
リウムの配合物（日本特許第715375号特公昭47−33505
号公報）が報告されている。クエン酸／炭酸水素ナトリ
ウムの系は0.4〜1.0％量を添加すると気室調節剤として
有効である。
本発明は、活性核剤としてクエン酸、クエン酸エステル
もしくはクエン酸塩と炭酸塩もしくは重炭酸塩および非
活性核剤としてタルクの混合物が、活性または非活性核
剤の単独よりも、広範囲の混合比で、優れた核形成性を
有することを発見し、完成されたものである。
すなわち、本発明は、（Ａ）クエン酸、クエン酸のアル
カリ金属塩、またはクエン酸のC1〜C4のアルコールモノ
エステル、（Ｂ）炭酸水素アルカリ金属塩、および
（Ｃ）タルクの各成分の混合物からなる直接発泡型熱可
塑性フオーム製造用の核剤に関し、この核剤にはさらに
所望により、慣用の流動促進剤、剥離剤および滑沢剤を
添加することもできる。
ＡおよびＢの２種の成分は上述の活性核剤（プロペラン
ト）の系であり、一方Ｃの成分は非活性核剤の系であ
る。
クエン酸は、純粋な形でも水和物の形でも、またアルカ
リ金属塩でもよい。一塩基クエン酸塩例えばクエン酸一
ナトリウムを挙げることができる。
適当なクエン酸エステルは、４個までの炭素原子を有す
る１価アルコールのモノエステルが好ましい。
モノエステルたとえばクエン酸モノメチル、クエン酸モ
ノエチル、クエン酸モノプロピル、クエン酸モノイソプ
ロピル、クエン酸モノ‐n-ブチルおよびクエン酸モノ‐
tert-ブチルがとくに好ましい。
上述のモノエステルの定義には、クエン酸α‐エステル
およびβ‐エステルの両者、また任意の組成のα‐およ
びβ‐エステルの混合物が包含される。α‐およびβ‐
エステルを所望の任意の割合で混合することにより、純
粋なエステルよりも融点の低い混合物が得られる。
上述のジエステルの定義には、クエン酸のα，α′‐ジ
エステルのほか、α，β‐ジエステルまたはクエン酸の
α，α′‐およびα，β‐ジエステルの混合物が包含さ
れる。
α，α′‐およびα，β‐ジエステルを適当な割合で混
合することによつて、純粋なジエステルよりも融点の低
い混合物を得ることができる。
上述のジエステルの定義には、２種の異なるアルコール
の混合エステルも包含される。この語は、すべての可能
な構造異性体および立体異性体の純粋な化合物および任
意の混合物を包含する。
使用される炭酸塩または重炭酸塩成分（Ｂ）は、アルカ
リ金属もしくはアルカリ土類金属またはアンモニウムの
炭酸塩もしくは重炭酸塩である。ナトリウム塩、カリウ
ム塩およびカルシウム塩が好ましい。
とくに、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムを挙
げることができる。
クエン酸成分（成分Ａ）は、炭酸塩または重炭酸塩成分
（成分Ｂ）と、好ましくは化学量論的にまたはほぼ化学
量論的に混合される。成分Ａの遊離酸等価量が成分Ｂを
確実に中和する作用をして、その結果、至適量の二酸化
炭素が放出されることになる。
タルク（成分Ｃ）としては、標準的な市販品のタルクを
使用できる。医薬用としても使用できる等級のタルクで
あれば、摂取しても安全であり、この点で材質に問題を
生じないので好ましい。この等級のタルクは、肺に有害
な鉱質繊維を含まないことでとくに優れている。
慣用の流動性改善剤または剥離剤または滑沢剤を本発明
の混合物に添加することができる。
これらの添加物は、一般に、本技術分野において公知で
ある。たとえば、ステアリン酸カルシウム、亜鉛もしく
はマグネシウムのような金属石鹸；パラフィン；エロジ
ールのような珪酸塩；シリコン類；蝋；脂肪が包含され
る。
適当な熱可塑性材料には、ポリエチレン；エチレン‐酢
酸ビニル共重合体；エチレン‐エチルアクリレート；イ
オノマーポリエチレン；ポリプロピレン；ポリブチレ
ン；ポリメチルペンテン；ポリスチレン；耐衝撃ポリス
チレン；スチレン‐アクリロニトリル共重合体；アクリ
ル酸‐ブタジエン‐スチレン共重合体;ASA（アクリルナ
イトライトスチリルアクリレート）；ポリビニルカルバ
ゾール、ポリ塩化ビニル、ポリトリフルオロエチレン；
ポリテトラフルオロエチレン；パーフルオロプロピレ
ン；ポリフツ化ビニリデン、エチレン‐テトラフルオロ
エチレン共重合体；ポリメチルメタクリレート；ポリア
ミド；ポリエチレングリコールテレフタレート；ポリブ
チレンテレフタレート；ポリオキシメチレン；ポリカル
ボネート；塩素化ポリエーテル；フエノキシ樹脂；ポリ
フエニレンオキサイド；ポリスルホン；ポリエーテルス
ルホン；ポリフエニレンスルフイド；ポリウレタンエラ
ストマー；酢酸セルロース；プロピオン酸セルロース；
セルロース‐アセト‐ブチレートおよび他の熱可塑性樹
脂またはエラストマーが包含される。
A,BおよびＣの３成分は、微粉化流動性粉末としてたが
いに混合することができる。混合物を常法によりコーテ
イングすること（撥水性にする）またはカプセルに封入
することも可能である。また、３成分すべてを一緒にカ
プセル化、コーテイングまたは撥水化しても、また１種
もしくは２種の成分をまずカプセル化、コーテイングま
たは撥水化しついで残りの成分を添加することもでき
る。
カプセル化、コーテイングまたは撥水化には、多くの物
質が適当に使用できる。これらの物質としては、熱可塑
性樹脂の融解に慣用される温度で熔融するかまたはすで
に熔融しているが、常温での蝋様状態では固体であるか
または固化しているものが好ましい。
多くの蝋のほかに、脂肪酸ならびにそのエステルおよび
塩が好ましい。ステアリン酸カルシウムおよびステアリ
ン酸マグネシウムならびに脂肪酸グリセライドがとくに
好ましい。
タルク（Ｃ）と他の２成分（Ａ＋Ｂ）の割合は、
（Ｃ）：（Ａ＋Ｂ）が1:9から9:1の範囲内で自由に選択
できる。（Ｃ）：（Ａ＋Ｂ）は5:5〜8:2の範囲にあるこ
とが好ましい。
とくに、クエン酸モノナトリウム塩、炭酸水素ナトリウ
ムおよびタルクの混合物、ならびにクエン酸。炭酸水素
ナトリウムおよびタルクの混合物を挙げることができ
る。
まず最初に、炭酸水素ナトリウム単独および／またはク
エン酸単独をステアリン酸カルシウムまたは脂肪酸エス
テルで撥水化すると、これらの混合物は空気中での湿気
にとくに抵抗性を示し、長期間保存しても塊状化や分解
を起こしにくく、有利なことが明らかにされている。ク
エン酸エステルを用いる場合は、クエン酸モノイソプロ
ピルエステルと炭酸水素ナトリウムおよびタルクの混合
物が好ましい。液体のクエン酸モノイソプロピルエステ
ルは、それ自体公知の方法を用いてカプセル化するか、
バツチ形式でプラスチツクに導入することができる。
例１ 直接発泡型ポリスチレン構造用フオームフイルム ベルシユトツフ‐タンデム（Berstoff-Tandem）装置を
用いて試験を行う。トリクロロモノフルオロメタンとジ
クロロフルオロメタンの1:1混合物５〜７％をプロペラ
ントとして用いる。使用した熱可塑性材料は工業用ポリ
スチレン（DOW648型）である。
特定のプロペラントおよび核剤の量は、使用したポリス
チレンの量に対し表示し、核剤の添加量はポリスチレン
フイルムがほぼ同じ気室構造を示す範囲内で変動させた
（一方、プロペラントの添加量は一定に保つた）。実験
１に記載のフイルムを標準とする。
実験１（従来技術） ポリスチレン:styron648型（Dow Chemi-cals製）のポ
リスチレン 核剤:1.7％タルク 結果：均一構造、フイルムは淡黄色の微光を放つ 実験２（従来技術） ポリスチレン:styron648型ポリスチレン 核剤:0.45％のクエン酸‐ナトリウム塩と炭酸水素ナト
リウムの混合物（日本特許第715375号に相当 結果：純良な均一構造 実験３（本発明の技術） ポリスチレン：ポリスチレンDow648型 核剤:0.35％のタルク 0.09％のクエン酸‐ナトリウムト炭酸水素ナトリウムの
混合物（日本特許第715 375号による） 結果：実験１よりも微細な気室を有する純良な均一構造 第１図および第２図の電子顕微鏡写真は、フオームフイ
ルムの押出方向に対して縦方向および直角方向の断面で
あつて、気室の品質が改善されていることを示してい
る。
例４〜６ LDPE（低密度ポリエチレン）の直接発泡 発泡装置つき単一回転押出機、管状ダイス（フオームフ
イルム製造用の慣用構造） LDPE:密度約0.918 融解指数：約２ 気体:R114〔Frigene114（ジクロロテトラフルオロエタ
ン）〕 気体量:4〜５％ フオーム密度:0.3〜0.4g/ml 実験４（従来技術） LDPE:上述の通り 核剤:0.6〜0.8％タルク 結果：均一なフオーム構造、色彩：黄灰色 実験５（従来技術） LDPE:上述の通り 核剤：例２と同じ核剤0.3〜0.4％ 結果：均一な微細構造、色彩；例４の場合より淡い色 実験６ LDPE:上述の通り 核剤：例３と同じ核剤0.25〜0.4％ 結果：均一な微細構造、色彩；例４の場合より淡い色 以上、本発明は、要約すれば、直接発泡型熱可塑性フオ
ーム製造用の新規な核剤に関する。この新規な核剤は、
クエン酸またはその塩もしくはエステルと炭酸塩または
重炭酸塩とタルクの組合せからなる。
実験７ 実験３と同様に本発明に係わる核剤の効果を調べた。
その結果、本願発明に係わる核剤（試験Ｃ及びＤ）では
クエン酸と炭酸水素ナトリウムとを用いる核剤の半分の
量で、同じ効果が得られた。
【図面の簡単な説明】 第1a、ｂ図および第2a、ｂ図はいずれも粒子構造を示す
写真である。 第1a図は、実験１によるポリスチレンフオームフイルム
の押出方向に対して縦方向の断面の電子顕微鏡写真であ
り、第1b図は、その直角方向の断面の電子顕微鏡写真で
ある。 第2a図は、実験３によるポリスチレンフオームフイルム
の押出方向に対して縦方向の断面の電子顕微鏡写真であ
り、第2b図は、その直角方向の断面の電子顕微鏡写真で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−59756（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−25675（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−36005（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クエン酸モノイソプロピルまたはクエン酸
    一ナトリウムと炭酸水素ナトリウム、およびタルクとの
    混合物からなり、クエン酸モノイソプロピルまたはクエ
    ン酸一ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとをほぼ化学量
    論量で含有する、物理的発泡型熱可塑性フォーム製造用
    核剤。
  2. 【請求項２】クエン酸ものイソプロピルまたはクエン酸
    位置ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとの混合物と、タ
    ルクとの比が9:1〜1:9である、請求の範囲第１項に記載
    の核剤。
JP61162914A 1985-07-11 1986-07-10 物理的発泡型熱可塑性フォーム製造用核剤 Expired - Fee Related JPH0672192B2 (ja)

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