JPH10251430A - 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及
び金属フタロシアニン化合物を添加、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、分解温度やガス発生量を調整出来る。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、大きく分けて以下の四つの方法から
なる。まず、第一の方法は、プラスチック樹脂にアゾジ
カルボンアミド及び金属フタロシアニン化合物を添加
し、加熱発泡させることを特徴とする方法である。第二
の方法は、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との混合発泡剤
及び金属フタロシアニン化合物を添加、加熱発泡させる
ことを特徴とする方法である。第三の方法は、上記二つ
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方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において使用される金属フ
タロシアニン化合物は、発泡剤及び架橋剤の分解を阻害
せずに、シアン化物イオンの発生を減少させるものであ
れば特に限定されないが、フタロシアニン銅が好まし
く、アゾジカルボンアミドの分解を促進させる作用によ
り、分解残渣が減少し、シアン化物イオンを減少させる
ものと推測される。上記第二の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。先ず、第１の方法
においては、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を好ましくは
５〜２０部と金属フタロシアニン化合物を好ましくは１
〜１０部添加し、発泡助剤、架橋剤等の配合剤を適宜添
加する。得られた配合物は、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１２
０〜１７０℃、好ましくは１２５〜１５５℃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１５０〜１９０℃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スチーム等の熱媒を通して加熱する
方法により、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】本発明の第２の方法は、プラスチック樹脂
１００部に、アゾジカルボンアミドを好ましくは５〜１
０部、重炭酸ナトリウムを主成分とする発泡剤を好まし
くは２〜５部、金属フタロシアニン化合物を好ましくは
１〜１０部添加し、第１の方法と同じ方法で発泡体を製
造する。

【０００８】本発明の第３の方法は、第１又は第２の方
法において、導電性カーボンブラックを添加して導電性
発泡体を製造するものであり、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１５０〜１９０℃であり、加熱時間は好ましくは１５
〜１２０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。

【０００９】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−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。

【００１０】

【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（第１の発明） 低密度ポリエチレン（前述）１００部に、アゾジカルボ
ンアミド９部、フタロシアニン銅４部、、亜鉛華０．５
部、ジクミルパーオキサイド０．４部をミキシングロー
ルにて練和して得られた組成物を、３０^ｔｘ２１０ｘ２
１０ｍｍの加圧密閉金型中に充填し、１００ｋｇ／ｃｍ
^３の外圧をかけて１５５℃で３０分間加熱した後、除圧
して、一次発泡体を取り出した。該一次発泡体は、厚
み、縦、横共に約１．６倍に膨張していた。該一次発泡
体を、直ちに、スチームジャケットを有する気密でない
金型（５００Ｘ５００Ｘ１１０^ｔｍｍ）に入れて１６０
℃の蒸気で４０分間加熱し、冷却後取り出し、均一微細
な気泡を有した架橋ポリエチレン系発泡体を得た。得ら
れた発泡体は、みかけ密度０．０４７ｇ／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、０．１ｍｇ／ｇであり、フタロシアニン
銅による減少効果があった。 実施例２（第１の発明） 実施例１において、フタロシアニン銅を２部に変えた以
外は、実施例１と同じ配合及び同じ条件で架橋ポリエチ
レン発泡体を得た。得られた発泡体は、みかけ密度０．
０４７ｇ／ｃｍ^３で、実施例１と同じ方法で燻焼した結
果、シアン化物イオンの濃度は、０．１２ｍｇ／ｇで、
フタロシアニン銅を添加したことによる減少効果が見ら
れた。 比較例１ 実施例１において、フタロシアニン銅を添加しない以外
は、実施例１と同じ配合及び条件で架橋ポリエチレン発
泡体を製造し、実施例１と同じ方法で燻焼した結果、シ
アン化物イオン濃度は０．１５ｍｇ／ｇであった。

【００１１】実施例３（第２の発明） 実施例１において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３部、フタロシアニ
ン銅を３部添加した以外は、実施例１と同じ配合及び同
じ条件で架橋ポリエチレン発泡体を得、実施例１と同じ
方法で、燻焼した結果、シアン化物イオン濃度は、０．
０４ｍｇ／ｇで、フタロシアニン銅添加及び重炭酸ナト
リウムによる減少効果があった。 実施例４（第３の発明） 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、フ
タロシアニン銅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（５００ｘ５００ｘ
１００^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／ｃ
ｍ^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、０．０４ｍｇ／ｇであり、フタロシアニ
ン銅による減少効果がみられた。 実施例５（第３の発明） フタロシアニン銅を１部に変えた以外は、実施例４と同
じ配合及び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、フタロシアニン銅による
減少効果が見られた。 比較例２ 実施例４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、フタロ
シアニン銅０部に変えた以外は、実施例４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。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【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。

フロントページの続き (72)発明者 倉本 幹也 京都市南区上鳥羽山の本町28番地 三和化 工株式会社技術開発部内

Claims (3)

【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
   ド及び金属フタロシアニン化合物を添加し、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】 プラスチック系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混合発泡剤及び
   金属フタロシアニン化合物を添加、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。
3. 【請求項３】 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又は２記載の製造方法。