JPH10251428A - プラスチック発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼又は燻焼時のシアン化物イオンの減少能
を有するプラスチック発泡体の製造方法を提供する。 【構成】 プラスチック樹脂にアゾジカルボンアミドと
重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤を添加、加熱発
泡させることを特徴とするプラスチック発泡体の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼又は燻焼時の
シアン化物イオンの減少能を有するプラスチック発泡体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来プラスチック発泡体の製造方法とし
ては、発泡剤としてアゾジカルボンアミドを使用して、
加圧一段発泡法、二段発泡法、化学架橋又は電子線架橋
のエンドレス発泡により、加熱発泡させる方法が一般的
である。アゾジカルボンアミドは、近年プラスチック用
として最も重要な発泡剤となり、世界中で大量に生産販
売されている。アゾジカルボンアミド（ＮＨ_２ＣＯＮＮ
ＣＯＮＨ_２）の純品の理論ガス発生量は１９３ｃｃ／ｇ
であるが、亜鉛華等の各種の発泡助剤を添加することに
より、分解温度や発生ガス量を調整出来る。また、分解
速度が比較的大きく、均一な気泡の製品が得られ、発熱
量が比較的少ないことが特徴である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アゾジ
カルボンアミドを使用したプラスチック発泡体は、発泡
剤の分解残渣を含んでいるため、密閉チャンバー中でヒ
ーター等の加熱により、３５０℃位に雰囲気温度を上
げ、燻焼すると、その発生ガス中よりシアン化物イオン
（ＣＮ⁻）が微量であるが検出される。このシアン化物
イオンは、金属のシアン化物（ＫＣＮ等）、シアン化水
素（ＨＣＮ）、シアン（（ＣＮ）_２）になることがあ
り、発生量の減少が強く望まれていた。従って、本発明
の目的は、上記アゾジカルボンアミドを使用した発泡体
の問題点を解決し、燻焼時のシアン化物イオン（Ｃ
Ｎ⁻）の減少能を有するプラスチック発泡体の製造方法
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のプラスチック発
泡体の製造方法は、プラスチック樹脂にアゾジカルボン
アミドと重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤を併用
添加し、加熱発泡させることを特徴とする方法である。
本発明の方法を、導電性カーボンブラックを添加した導
電性プラスチック発泡体の製造方法に適用すると、シア
ン化物イオンの減少能を有する導電性発泡体及び／又は
電波吸収体が得られ、本発明の効果が顕著である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において使用される重炭酸
ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）は、炭酸ガスを発生する発
泡剤であり、Ｎがないため、シアン化物イオンを生じさ
せないが、炭酸ガスは、プラスチックに対する透過率が
高く、得られる発泡体が収縮し易いことが欠点である。
従って、重炭酸ナトリウムとアゾジカルボンアミドを併
用し、両発泡剤の併用により、高発泡体を製造すると同
時にアゾジカルボンアミドの添加量を減少させてシアン
化物イオンを減少させる。重炭酸ナトリウムのみでは分
解温度が低いため、クエン酸等の発泡抑制剤を少量添加
して市販されているものが使用できる。

【０００６】以下、本発明に係るプラスチック発泡体の
製造方法について具体的に説明する。プラスチック樹脂
にアゾジカルボンアミドと重炭酸ナトリウムを主成分と
する発泡剤を併用添加する。添加部数は、プラスチック
樹脂１００重量部（以下「部」と示す）に、アゾジカル
ボンアミドが好ましくは３〜８部と重炭酸ナトリウムを
主成分とする発泡剤が好ましくは５〜２部である。アゾ
ジカルボンアミドが３部未満であれば、高い発泡倍率が
得られず、８部を超えると、シアン化物イオンが増加す
る。重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤が２部未満
であると、発泡倍率が低くなり、５部を超えると発泡後
の収縮が大きくなる。上記発泡剤に加えて、発泡助剤、
架橋剤等の配合剤が適宜添加される。上記配合物はミキ
シングロール、ニーダー、押出機等の公知の混練方法に
より均一に混和され、加熱発泡される。発泡成形の方法
は、加圧一段発泡、二段発泡、化学架橋又は電子線架橋
のエンドレス発泡等特に限定されないが、機能性付与の
面から加圧一段発泡又は二段発泡に適用すると本発明の
効果が特に顕著に得られる。加圧一段発泡においては、
上記混和物を金型に充填し、一定時間加圧下に１３０〜
１７０℃、好ましくは１４５〜１５５℃で加熱し、発泡
剤及び架橋剤を分解させた後、除圧して、発泡体を得
る。二段発泡においては、上記混和物を金型に充填し、
一定時間加圧下に１３０〜１７０℃、好ましくは１４５
〜１５５℃で加熱し、配合した発泡剤を部分的に分解さ
せた状態で、除圧して中間一次発泡体を取り出し、次い
で該中間発泡体を常圧下で１４５〜２００℃、好ましく
は１６０〜１９０℃で加熱して未分解で残存する発泡剤
を分解させ、発泡体を得る。このように、二段階で発泡
させることにより、均一微細な気泡を有する厚物の高発
泡体が得られる。上記第２工程の常圧下で分解温度に加
熱する場合、例えば、ローゼ合金、ウッド合金等を用い
るメタルバス、オイルバス、硝酸ナトリウム、硝酸カリ
ウム、亜硝酸カリウム等の１種又は２種以上の溶融塩を
用いる塩浴中等で加熱するか、又は、中間発泡体を所望
の断面形状、寸法の密閉でない金型に入れ、該金型の金
属板越しに接触又は間接加熱方式、例えば金属板外表面
にヒーターを密着させて加熱するか、あるいは金属板に
熱媒の流路を設け、ジャケット方式で上記、加熱オイル
等によって加熱する方法により、１４０〜２００℃好ま
しくは１５０〜１７０℃で、好ましくは２０〜６０分間
加熱せしめることにより、残存せる発泡剤を分解、発泡
せしめ、さらに低密度の物性の均一な発泡体を得る。

【０００７】本発明において、導電性カーボンブラック
を添加して導電性発泡体を製造する場合、好ましい配合
及び発泡方法としては、プラスチック樹脂１００部に対
し、導電性カーボンブラック１０〜３０部及び適宜の量
の発泡剤と架橋剤を添加混練し、得られた、架橋性発泡
性組成物を例えば、プレス内に取り付けた金型に充填
し、加圧下金型中にて発泡剤が実質的に分解しない温度
である１３０〜１６０℃に加熱することによって該組成
物を架橋せしめ、ついで得られた発泡性架橋組成物を金
型から取り出して、急激に発泡もしくは膨張させないよ
うに常圧下にて加熱することにより発泡させる。加熱温
度は好ましくは１６０〜１９０℃であり、加熱時間は好
ましくは１５〜５０分である。本発明で使用する導電性
カーボンブラックとしては、ファーネス系カーボンブラ
ック、アセチレン系カーボンブラックが好適に使用で
き、その他、ゴム用のチャンネル系カーボンブラックな
ども使用できるが、表面積（窒素吸着方法）９００ｍ^２
／ｇ以上のファーネス系カーボンブラックが特に好まし
い。

【０００８】本発明で使用するプラスチック樹脂とは、
アゾジカルボンアミドで混練、加熱発泡出来る樹脂であ
れば、特に限定されないが、ポリオレフィン発泡体が物
性に優れており、本発明の方法をポリオレフィン発泡体
に適用すると効果が顕著である。本発明において使用す
るポリオレフィンとは、例えば通常市販の高、中、低圧
法により製造されたポリエチレン、ポリ−１，２−ブタ
ジエン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブ
テン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ンと含有率４５％までのメチル−、エチル−、プロピル
−、ブチル−の各アクリレートもしくはメタクリレート
との共重合体、またはこれらを塩素化したもの（塩素含
有率６０重量％まで）、あるいは、これらの２種以上の
混合物またはこれらとアタクチックもしくはアイソタク
チック構造を有するポリプロピレンとの混合物、メタロ
セン触媒により重合されたポリエチレン、ポリプロピレ
ン等がある。本発明でいう架橋剤とは、ポリエチレン系
樹脂中において少なくともポリエチレン系樹脂の流動開
始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱によ
り分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしく
は分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であ
るところの有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイ
ド、１，１−ジターシャリーブチルパーオキシ−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル
−２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、
２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルパー
オキシヘキシン、α，α−ジターシャリーブチルパーオ
キシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオ
キシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエー
トなどがあるが、その時に使用される樹脂によって最適
な有機過酸化物を選ばなければならない。本発明におい
ては、発泡助剤を発泡剤の種類に応じて添加することが
できる。発泡助剤としては尿素を主成分とした化合物、
酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物、サリチル酸、ステア
リン酸等を主成分とする化合物、即ち高級脂肪酸あるい
は高級脂肪酸の金属化合物などがある。本発明において
は、使用する組成物の物性の改良あるいは価格の低下を
目的として、架橋結合に著しい悪影響を与えない配合剤
（充添剤）、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシ
ウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物、
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、あるい
はパルプ等の繊維物質、または各種染料、顔料並びに蛍
光物質、その他常用のゴム配合剤等を必要に応じて添加
することができる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例を示して本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は下記実施例により何等限定される
ものではない。 実施例１ 低密度ポリエチレン樹脂（商品名：三菱ポリエチＬＤ
ＬＥ−４２５ ＭＦＲ：２．０ 密度：０．９２３ 三
菱化学株式会社製）１００重量部にアゾジカルボンアミ
ド３．５部、重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤
（商品名：セルボンＳＣ８５５、永和化成工業株式会社
製）３部、亜鉛華２部、ステアリン酸亜鉛０．５部、ジ
クミルパーオキサイド０．９部をミキシングロールにて
練和して得られた組成物を、１５５ｘ１５５ｘ２０ｔｍ
ｍの加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ^３の外
圧をかけて、１６０℃で３０分間加熱した後、除圧し
て、均一な気泡を有した架橋ポリエチレン発泡体を得
た。得られた発泡体は、みかけ密度０．０６７ｇ／ｃｍ
^３で、１辺０．２５インチ（０．６３ｃｍ）の立方体に
カットした試験片３個を、密閉チャンバー内に収納し、
カートリッジヒーターで雰囲気温度を加熱して、試験片
を３５０℃で１５分間放置、燻焼し、シアン化物イオン
の濃度を測定した結果、０．０６７ｍｇ／ｇであった。 比較例１ 重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤（前述）を６
部、アゾジカルボンアミドを３．５部添加した以外は、
実施例１と同じ配合及び同じ条件で発泡させたが、発泡
後の収縮が大きく、満足な発泡体が得られなかった。

【００１０】実施例２ 低密度ポリエチレン（前述）１００部に、ファーネス系
カーボンブラック（商品名：ケッチェンブラックＥＣ、
表面積（窒素吸着法）１，０００ｍ^２／ｇ、三菱化学株
式会社製）２５部、アゾジカルボンアミド７．５部、重
炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤（前述）３部、活
性亜鉛華０．０８部、尿素０．０３部、α，α’−ジ−
ｔ−ブチルペルオキシジイソプロピルベンゼン（商品
名：パーカドックス、化薬ヌーリー株式会社製）０．６
部からなる組成物をミキシングロールで練和後、１４５
℃に加熱されたプレス内の金型（２１０ｘ２１０ｘ３０
^ｔｍｍ）に充填し、４５分加熱し、架橋を行なわせた
後、除圧して発泡性架橋シートを得た。次いで、この発
泡性架橋シートを直ちにスチームジャケットを有する気
密でない金型（５００ｘ５００ｘ１００^ｔｍｍ）に入
れ、１６０℃で１５０分間加熱し、残存発泡剤を分解さ
せ、導電性架橋ポリエチレン発泡体を得た。得られた発
泡体は、みかけ密度０．０４ｇ／ｃｍ^３で、実施例１と
同じ方法でシアン化物イオン濃度を測定した結果、０．
０８ｍｇ／ｇであり、減少効果がみられた。 比較例２ 実施例２において、アゾジカルボンアミド９部、重炭酸
ナトリウムを主成分とする発泡剤（前述）０部に変えた
以外は、実施例２と同じ配合及び同じ条件で導電性架橋
ポリエチレン発泡体を得た。得られた発泡体のシアン化
物イオン濃度は、０．１５ｍｇ／ｇであった。

【００１１】

【発明の効果】上述の様に、本発明のプラスチック発泡
体の製造方法によって得られる発泡体は、燻焼時のシア
ン架物イオンが減少する為、火災時の有毒ガスの心配が
無く、国内はもとより、米国向けの輸出、建築用断熱
材、電波吸収体、航空機の内装材、屋内用吸音材等に好
適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック樹脂にアゾジカルボンアミ
   ドと重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤を併用添加
   し、加熱発泡させることを特徴とするプラスチック発泡
   体の製造方法。
2. 【請求項２】 プラスチック発泡体が導電性架橋ポリオ
   レフィン発泡体である請求項１記載の製造方法。