JPS6023699B2 - 発泡体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオレフィン単独重合体またはオレフィン共重合
体の発泡体の製造法に関する。

オレフイン単独重合体またはオレフィン共重合体のェマ
ルジョンから発泡体を製造する方法としては、従来から
発泡性微粒子をェマルジョンに分散させて基材に塗布さ
せる方法と空気や他のガス体をェマルジョンに分散させ
て基材に塗布して発泡させる方法とがある。

しかしながら、従釆の方法による‘よあし、塗布時に気
泡が破れ集合した気泡ができたり、発泡時に外部にガス
が逃げたりして発泡処理が非常にむつかしく、とくに機
械的にガスを混入する方法においては、発泡したのちゲ
ル化、溶融をする必要があり、発泡体の断熱性が良好な
ためにゲル化、溶融に多大の熱量を要するので生産性が
わろく、かつ物性面でもすべき発泡体の製造が困難であ
る。本発明者らは、かかる従来法の欠点を解消し、すぐ
れた発泡体を経済的にかつ作業性よく製造する方法を関
発すべく種々研究を重ねた結果、オレフイン単独重合体
またはオレフイン共重合体のェマルジョンに、熱分解性
発泡剤、分解促進剤、充填剤などを分散させてなる発泡
性ェマルジョンを基材に塗布または印刷し、塗布または
印刷された発泡性ェマルジョンを加熱乾燥して水分を除
去したのち、発泡させるときは、作業ミスなどによる不
良品の発生がなく、きわめて能率的にかつ安価に発泡体
を製造することができ、しかもえられた発泡体が機械的
、空気的、熱的および音響的エネルギーを吸収する能力
があり、密度が低く、軽くしかも特殊な表面特性を有し
、滑らず、絞押性にＪすぐれており、さらに燃焼熱が小
さくプラスチック特有の発煙性がないために壁材、天井
材、家具用シ−トなどに好適であることを見出し、本発
明を完成するにいたつた。

すなわち本発明はオレフィン単独重合体またはＺオレフ
ィン共重合体のェマルジョンに、熱分解性発泡剤、分解
促進剤、充填剤などを分散せしめて発泡性ェマルジョン
をえ、該発泡性ェマルジョンを基村に塗布または印刷し
、基材に塗布または印刷された発泡性ェマルジョンを加
熱乾燥して水分２を除去したのち、発泡させることを特
徴とするものであって、主として｛１１前記特定の発泡
性ェマルジョンを調製する工程と、【２｝談発泡性ェマ
ルジョンを基村に塗布または印刷する工程と、‘３｝基
村に塗布または印刷された発泡性ェマルジョンを加熱２
乾燥して水分を除去したのち、発泡させるという簡単な
工程からなるものであり、作業ミスなどによる不良品の
発生がほとんどなく、きわめて能率よくかつ安価に発泡
体を製造できるものである。

しかも本発明は、発泡性ェマルジョンを調製する３工程
において、たとえば用いるオレフィン単独重合体または
オレフィン共重合体、熱分解性発泡剤、分解促進剤、充
填剤などの種類や配合割合などを種々変化させたり、あ
るいは発泡性ェマルジョンを基村に塗布または印刷する
工程において、３その塗布または印刷量を変化させたり
、あるいは発泡工程において発泡温度、加熱時間その他
の処理条件を種々変化させたりすることなどによって、
えられた発泡体の発泡倍率、物性、外観などを調整する
ことができるので、その使用目的、用４途などに最も適
した特性を有する発泡体を製造することができるもので
ある。かかる顕著な効果は、前述のごとき従来の方法で
は到底達成しえないものであって、前記のごとき特定の
発泡性ェマルジョンを基材に塗布または印刷したのち、
加熱乾燥して水分を除去せしめたのち発泡させるという
本発明の方法によって初めて達成しうるものである。

本発明において用いられる発泡性ェマルジョンは、オレ
フイン単独重合体またはオレフィン共重合体のェマルジ
ョンに、熱分解性発泡剤、分解促進剤、充填剤などを配
合してなる粘度５００〜２５００比Ｐ（２ｙｏにおける
粘度、以下同機）程度の発泡性ェマルジョンである。

このように主成分である樹脂に対して発泡剤、分解促進
剤、充填剤などを添加することが必要であって、かかる
発泡剤、分解促進剤、充填剤などを用いているからこそ
発泡性ェマルジョンの塗布、印刷特性が向上し、塗布、
印刷作業がスムーズに行なわれるようになり、かつ発泡
倍率の調整も容易になり、それによって種々、複雑な基
材に対してもすぐれた発泡体の形成が容易に行なわれる
ようになるのである。たとえばオレフィン単独重合体ま
たはオレフィン共重合体のェマルジョンに発泡剤だけを
添加したとしても、塗布、印刷作業がスムーズに行なわ
れがたく、とくに０．１肋以上の厚さに塗布する‘まあ
し、は加熱乾燥後、波状の表面状態が発生するなど、複
雑な基村に良好な高発泡体を形成することは困難であり
、また発泡体表面がデコボコに荒れ、しかもべ卜べ卜で
粘着性が残留して発泡体の商品化が困難である。本発明
において用いられるオレフィン単独重合体またはオレフ
ィン共重合体としては、たとえばエチレン、プロピレン
、ブテンなどのホモポリマー、エチレン、プロピレン、
ブテンなどのオレフィン５〜４０％（重量％、以下同様
）と酢酸ビニル６０〜９５％とを共重合させたもの、あ
るいは該共重合体の酢酸ビニルの一部をアクリル酸、マ
レィン酸およびそれらの誘導体、ビニルパーサティト、
プロピオン酸ビニルなどで変性させたオレフィン共重合
体があげられる。

そしてこれらは単独でまたは２種以上混合して用いられ
てもよい。とくに本発明においては、ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく使用される。そ
して、これらのポリマーのェマルジョンは通常１５〜７
０％の樹脂分を含んだものである。また、これらェマル
ジョンを流延し、水分を除去したとき、発泡剤の分解温
度以下で樹脂皮膜を形成しなくてはならない。また、必
要に応じて適宜ゴム系、酢酸ビニル系、アクリル系、塩
化ビニル系、アルキド系、ェポキシ系などの樹脂のェマ
ルジョンまたはラテツクスを添加するようにしてもよい
。本発明において用いられる熱分解性発泡剤は、ェマル
ジョンの主成分である樹脂の熔融温度と基材の耐熱性、
塗布または印刷特性などを考慮して通常１２０〜２０ぴ
０程度の分解点を有するもので、かつ平均粒径が２〜８
〃のものが好適に用いられる。

かかる発泡剤を例示すれば、たとえばアゾジカルボンア
ミド、ジニトロソベンタメチレンテトラミン、Ｐ，Ｐ′
−オキシピスベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエン
スルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド
、重炭酸ソーダなどである。これらの発泡剤はェマルジ
ョン中の樹脂１０碇郭（重量部、以下同様）に対して通
常１〜１０部、好ましくは２〜５部の範囲で用いられる
。本発明において分解促進剤としては、たとえば亜鉛華
、炭酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、炭酸鉛、ステアリン酸
鉛、ステアリン酸カドミウムなどの金属化合物、尿素、
サルチル酸などがあげられる。これらの分解促進剤はェ
マルジョン中の樹脂１０碇都‘こ対して通常０．１〜５
部、好ましくは０．５〜３部の範囲で用いられる。本発
明において用いられる充填剤としては、分散性、塗布性
、印刷性、発泡性、難燃処理性などを考慮して、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム、水酸化バリウム、酸化アンチモン、
ケィ砂、粘土などを主成分とした平均粒径０．０１〜３
０ム、好ましくは０．１〜１０仏の微粉末があげられる
。

そして、これらの充填剤はヱマルジョン中の樹脂１０峠
部‘こ対して通常７０〜１５礎部、好ましくは９０〜１
３の部の範囲で用いられる。本発明においては、発泡倍
率の向上と発泡体表面の平滑化ならびに硬度の上昇、さ
らには耐水性の向上、組成物からの綾出の防止、経時的
な坐屈の防止を図るためにェマルジョンに架橋性物質を
適宜添加してもよい。

そしてかかる架橋性物質としては、ェマルジョン中の樹
脂の溶融温度と加熱温度を考慮して、たとえば過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムなどの過酸化物、グリシジ
ルメタクリレート、Ｎーメチロールアクリルアミド、ジ
アリルフタレート、Ｎーメチロールメラミン樹脂、トリ
レンジイソシアネートなどのイソシアネート基、無水ト
リメリット酸などのカルボキシル基、ジグリシジルェー
テルなどのェポキシ基を有する化合物などが用いられる
。とくに好ましいものはＮ−メチロールメラミン樹脂で
ある。これらの架橋性物質は水溶性または易親水性であ
るので、ェマルジョン中での分散ならびに樹脂への拡散
が均一になされるため架橋効果が大である。しかし、ジ
クミルパーオキサイド、２，５−ターシャリブチルパー
オキサイドなどの非水顔性の微細分散の可能な架橋剤も
使用できる。そして、これらの架橋性物質はヱマルジョ
ン中の樹脂１０碇部‘こ対して通常０．１〜１＄部、好
ましくは１〜５部の範囲で用いられる。また架橋手段と
してはとくに制限はないが、通常の加熱架橋のみならず
、放射線架橋も有効に採用されうる。また本発明におい
ては、顔料、染料などの着色剤を必要に応じェマルジョ
ン中に適宜配合することも可能である。

かかる着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料のい
ずれであってもよい。また装飾材料として金属粉、金属
片、短繊維、ガラスビーズ、ガラス繊維、紙片、石類な
どをェマルジョン中に配合することも可能である。さら
に本発明においては、ェマルジョン中に分散剤、湿潤剤
、消泡剤、増粘剤、可塑剤、安定剤、難燃剤、静電防止
剤、糟剤、酸化防止剤などを適宜添加することができる
。

本発明において用いられる発泡性ェマルジョンは、前記
のごときオレフィン単独重合体またはオレフイン共重合
体のェマルジョンに、発泡剤、分解促進剤、充填剤、さ
らには努薪喬性物質、着色剤などをそれぞれ前記のごと
き特定の割合で配合し、乳化機などによって均一に乳化
することによりえられる。

かくしてえられた発泡性ェマルジョンを基材に塗布また
は印刷するのであるが、ェマルジョン中の主成分は前記
のごとくオレフイン単独重合体またはオレフィン共重合
体であり、かつ該ェマルジョンの粘度が５００〜２５０
０比Ｐであるため、いかなる基材たとえば紙、布、板、
フィルム、繊維などに対しても塗布または印刷がスムー
ズに能率よく行なうことができる。基材上に塗布または
印刷された発泡性ヱマルジョンは、発泡処理に先立って
、発泡剤の分解温度よりも６０〜１５０℃程度の温度で
約５秒〜５分間加熱される。その結果、発泡性ェマルジ
ョン中の水分が除去されると共に、樹脂組成物は半ゲル
化またはゲルイの氏態になる。そののち、温度を１５０
〜２５０００程度、好ましくは１８０〜２００ｏｏ程度
に昇温して発泡処理がなされる。かかる発泡処理は通常
２鼠沙〜３分間程度で終了する。発泡時の加熱温度が１
５０℃より低いぱあし・は、発泡処理に長時間を要し経
済性の面で不利であるばかりでなく、発泡倍率が低く、
発泡体表面がデコボコになり、逆に２５０００より高い
と短時間のうちに発泡するために発泡状態の調整が困難
となり、冷却に時間を要し、その間に若干収縮が生じた
り、基材が劣化したりするので好ましくない。かくして
発泡処理したのち、自然放冷または強制送風、冷却ドラ
ムなどの手段によって冷却することにより目的とする発
泡体がえられるが、たとえば発泡体の美的価値を高める
ために発泡体に図柄を設けたいぱあし、には、冷却・す
る前に絞付ロールなどを用いて紋付することもできるし
、発泡前または発泡後に印刷ロールなどを用いて発泡体
に印刷することもでき、これらの加工手段を変えること
により種々の美的効果が発揮できる。このように、オレ
フィン単独重合体またはオレフィン共重合体を主成分と
する発泡性ェマルジョンの調製工程、該発泡性ェマルジ
ョンを基村に塗布または印刷する工程、乾燥、発泡工程
を順次経て製造される本発明の発泡体は、従来法によっ
てえられる発泡体に比べるときわめて高発泡体（用途に
もよるが通常２〜７倍程度の発泡倍率である）で経済性
に富んだものであり、断熱材、吸音材として、また絞付
した製品は立体感のあるきわめて美的価値の高いもので
あり、しかも燃焼時の発煙性がなく、簸燃化処理が容易
なために、天井材、壁袋材、装飾材、袋物素材など広範
囲の用途に好適に使用される。また本発明の方法によっ
てえられる発泡体は、従来から広く使用されているポリ
塩化ビニル発泡レザーに比べると、可塑剤をまったく使
用していないが使用してもごく少量なので、ポリ塩化ビ
ニル発泡レザーのぱあし、の発泡時、加工時に発性する
可塑剤、アルコールなどの蒸発がまったくないため、発
火の危険・性がなく、かつ汚染による公害もまったく発
生せず、しかも商品化後に可塑剤の移行、浸出などによ
る汚染もまったくみられないためにきわめて経済的でか
つすぐれた発泡体である。つぎに実施例をあげて本発明
の方法を説明する。

実施例１〜６および比較例１ 第１表に示す配合の材料を用い、下記の方法により発泡
体を製造した。

なお第１表中の数字は配合部数を示す。また第１表の最
下欄は、下記の方法により調製された発泡性ェマルジョ
ンの粘度である。第１表 第１表の配合成分において、あらかじめ粉体を分散剤、
湿潤剤、消泡剤と共に水に分散させたのち、これを架橋
性物質と共に樹脂ェマルジョンに混合し分散させて発泡
性ェマルジョンを調製し、該発泡性ェマルジョンを紙面
に乾燥後のシートの厚さが０．１２側になるように塗布
したのち、１２０℃で３分間乾燥したのち、２００午０
に加熱した加熱炉にて１分間加熱し、発泡させた。

えられた発泡体の外観、発泡倍率を後記第２表に示す。
比較例 ２ エチレン共重合体のェマルジョン１００ｋ９にシリコー
ン発泡剤２ｋ９、炭酸カルシウム５０ｋ９を分散剤、湿
潤剤の存在下に分散させてから、ユーロマティック（Ｅ
山一０−Ｍａｔｉｃ）社製の発泡機にて４ｋ９／のの空
気圧下で空気を混入して発泡させたのち、ナイフ塗布機
にて０．５肋の厚さに塗布し、ついで２００ｏｏの加熱
炉で３分間加熱処理した。

えられた発泡体は第２表に示すごとく発泡倍率が低く、
粘着性があり、表面あれがはなはだしく、かつ強度が弱
かった。第２表 なお発泡倍率は下記の式より計算した。

発泡後の厚さ 発泡倍率＝発泡前の厚さ 実施例 ７ エチレン−酢酸ビニル共重合体ェマルジョン１０碇郡、
アゾジカルボンアミド３部、分解促進剤１部、炭酸カル
シウム３碇部、酸化チタン２部からなる配合物に青系、
赤系、および黄系の着色顔料をそれぞれ別々に１碇部ず
つ添加し、３種の発泡性ェマルジョンをえた。

つぎにグラビャ印刷機で壁紙用原紙に前記発泡性ェマル
ジョンをインキとして印刷し、１１０ｑｏで５秒間乾燥
したのち、２５０ｑｏの加熱炉に入れ、２の砂間加熱し
て発泡させた、えられた壁紙は印刷柄が立体的に隆起し
たきわめて豪華なものであった。実施例 ８ 防燃壁紙裏打紙（■興人製、商品名 ＷＫ８０ＮＸ）に実施例５の発泡性ェマルジョンを３０
０多／〆リバースコータ−で塗布し、ついで１４０℃の
熱風ドライヤーで４９砂間乾燥した。

乾燥後の塗布厚は０．１３肌であった。つぎにグラビャ
印刷機で壁装用の柄を印刷し、２３０Ｃ０の加熱炉で１
分間加熱したのち、た）ちに冷却された織布目調の絞付
ロールを通すことにより、バルキーな高級壁紙をえた。
えられた壁紙は、建設省告示第３４１５号による防火材
料試験を行なったところ、結果は第３表のごとくであり
、Ａ級の性能を有するものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オレフイン単独重合体またはオレフイン共重合体の
   エマルジヨンに、熱分解性発泡剤、分解促進剤および充
   填剤を分散させてなる発泡性エマルジヨンを基材に塗布
   または印刷し、基材に塗布または印刷された発泡性エマ
   ルジヨンを加熱乾燥して水分を除去したのち、発泡させ
   ることを特徴とする発泡体の製造法。 ２ 発泡性エマルジヨンに架橋性物質が添加されている
   特許請求の範囲第１項記載の発泡体の製造法。 ３ オレフイン単独重合体がポリエチレンである特許請
   求の範囲第１項記載の発泡体の製造法。 ４ オレフイン共重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合
   体である特許請求の範囲第１項記載の発泡体の製造法。 ５ 発泡性エマルジヨンの粘度が２５℃において５００
   〜２５０００ｃＰである特許請求の範囲第１項記載の発
   泡体の製造法。６ 加熱乾燥に際して６０〜１５０℃で
   ５秒〜５分間加熱する特許請求の範囲第１項記載の発泡
   体の製造法。 ７ 発泡処理に際して１５０〜２５０℃で２０秒〜３分
   間加熱する特許請求の範囲第１項記載の発泡体の製造法
   。