JPS60264232A - 無機粒子含有塩化ビニル系樹脂発泡体の製法 - Google Patents

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］ 本発明は、無機粒子含有塩化ビニル系樹脂発泡体のＩＩ
法に関する。さらに詳しくは、大量の無機粒子を含有し
、燃焼時の発熱量、発煙量、発生ガス毒性などの少ない
発泡体を、容易かつ安価に製造する方法に関する。

［従来の技術］ 従来、塩化ビニル系樹脂（以下、ＰＶＣという）発泡体
の製法としては、たとえば ■ｐｖｃ、発泡剤、安定剤などからなる組成物をそのま
ま、またはロールシートなどの予備成形物として密閉金
型に充填し、加圧下で加熱したのち、加圧状態のまま金
型をＰＶＣの軟化濃度以下まで冷却して内容物（１次発
泡体）を取出し、改めて熱風や熱水などで再加熱して２
次発泡させるいわゆる高圧２段法、 ■ＰＶＣ１分解型発泡剤、イソシアネ−１〜、酸無水物
などからなる組成物を、高圧２段法と同様にして１次発
泡体としたのち、熱水または水蒸気で再加熱し、イソシ
アネート・酸無水物・水の３者間の架橋反応をおこさせ
つつ２次発泡させる、いゆる架橋法 ■ＰＶＣ、アクリル系加工性改良剤、造核剤などからな
る組成物を押出機に供給し、押出機内で加熱溶融された
前記組成物中に蒸発型発泡剤を圧入して発泡させる、い
わゆる押出法、■ＰＶＣプラスチゾルに、炭酸ガスなど
の不活性ガスを冷却加圧下で機械的に撹拌吸収させたガ
ス吸収プラスチゾルを高周波などで加熱して発泡させる
、いわゆるエラストマー法 などがある。

しかし、発泡体中に大量の無機粒子を含有させようとす
ると、成形加工性が極端にわるくなるなどの理由のため
、いずれの方法においても良好な発泡体を経済的にうる
ことは困難である。

たとえば高圧２段法の応用として、特公昭５２−２６７
７６号公報や特公昭５３−７９４４号公報には、無機粒
子を大量に含有させたＰＶＣ系発泡体の製法が開示され
ている。

しかしこれらの方法においては、通常の高圧２段法の手
順通り金型を冷却して１次発泡体を取出したのち、再加
熱して２次発泡させるため、２次発泡時の成形体内には
表面近傍の温度が高く、中心部に向って次第に低温とな
るような温度分布が存在し、そのため表面近傍と中心部
分との発泡速度に差が生じ、発泡体に収縮が生じたり、
極端なばあいには表面層が剥離することさえある。さら
に、１次発泡体を常温近くまで、すなわちＰＶＣの軟化
温度以下まで冷却するため、冷却媒体を多量に必要とす
るとともに、金型やプレス加圧板が冷きってしまうため
、っぎの生産時にこれらを再度加熱するためのエネルギ
ーの使用量も増加する。これはまた、金型冷却および昇
温に時間を要することを意味し、生産サイクルを長びか
せ、生産性の低下を招来するものである。その上２次発
泡に要する熱量も相当なものである。

このように、特公昭５２−２６７７６号公報や特公昭５
３−７９４４号公報における方法は、製品品質面におい
ても、生産性や経済性においても欠点を有するものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記のごとき実情に鑑み、なされたものであり
、無機粒子を大量に含有するＰｖＣ系発泡性組成物から
発泡体を製造するばあいに、従来法において生ずる生産
性や経済性のわるさ、−　３　− えられる発泡体の品質向における欠点などを解消するた
めになされたものである。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、ＰＶＣ１無機粒子、発泡剤を混練した発泡性
組成物を、密閉しつる金型に充填して加圧下で加熱し、
金型をＰＶｃの軟化温度以上の温度で型開きして発泡さ
せることにより、上記欠点を解決したものである。

すなわち、本発明は、ＰｖＣの軟化温度以上の温度で金
型を開いて、成形体中に内包されている発泡剤の発泡力
を利用して、成形体内奥から発泡させ、２次発泡が不要
にできるとともに、金型やプレス加圧板を冷却しきらず
にすむため冷却時間が短かくなり、かっつぎの生産時に
これらを再度加熱するためのエネルギーの使用量を少な
くし、昇温時間を短かくしたことを特徴とする無機粒子
含有ＰＶＣ発泡体の製法に関し、えられた発泡体は大量
の無機粒子を含有するため、燃焼時の発熱量、発煙量、
発生ガス毒性などが少ないという特徴を有するものであ
る。

−４− ［実施例］ 本発明に用いるＰＶＣとしては、塩化ビニル含量が５０
％（重量％、以下同様）以上の重合体があげられ、たと
えばポリ塩化ビニルのほかに塩化ビニルと酢酸ビニル、
塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステルなどとの共重合体などが例示できる。これらのＰ
ＶＣはいずれも単独または混合して使用しつるが、これ
らのうちベーストレジンと称される、たとえば平均粒径
Ｏ１′２〜５摩、好ましくは０．５〜２．０屡のものが
とくに適している。ペーストレジンに上記ベーストレジ
ン以外の他の樹脂を混合するばあいには、該ペーストレ
ジンが５０％以上含有されていることが好ましい。

本発明に用いる無機粒子としては、平均粒径ｏ、　ｏｉ
〜１５０ρ程度の無機粒子であるかぎりとくに制限はな
いが、値段、入手のしやすさなどの点から、炭酸カルシ
ウム、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、石綿、岩綿またはシラスバルーンなどの中空体など
が好ましく、これらを単独で用いてもよく、併用しても
よい。これらの無機粒子をシラン系、チタネート系、脂
肪酸系などの表面処理剤で処理して用いると、ＰｖＣと
の親和性が良好となり好ましい。ＰＶＣ／無機粒子の使
用比率は、重量比で７０／　３０〜５／９５、好ましく
は５０／　５０〜５／９５、ざらに好ましくは３０／　
７０〜５／９５の範囲で選定される。

本発明に用いる発泡剤としては、蒸発型発泡剤や分解型
発泡剤があげられる。

前記蒸発型発泡剤としては、沸点が発泡性組成物中にお
けるＰＶＣの軟化温度より低いものであればよく、たと
えばプロパン、ｎ−ブタン、１−ブタン、ｎ−ペンタン
、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、ｎ−ヘキサンなどの脂
肪族炭化水素や、塩化メチル、塩化メチレン、トリクロ
ロエチレン、トリクロロフルオロメタン、ジクロ日ジフ
ルオロメタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素など搏″
　８あ、ｆ、３ゎ、。

前記分解型発泡剤としては、たとえばアゾジカルボンア
ミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノベン
ゼン、Ｎ、Ｎ”　−ジニトロソペンタメチレンテトラミ
ン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドなどがあげられ
る。

前記発泡剤の使用量は、所望する発泡倍率や発泡剤の種
類により異なるが、通常ＰｖＣと無機粒子との合計量１
００部（重量部、以下同様）に対し、蒸発型発泡剤を用
いるばあいには２〜６０部、好ましくは５〜４０部、分
解型発泡剤を用いるばあいには０．１〜５０部、好まし
くは１〜３０部、蒸発型発泡剤と分解型発泡剤とを併用
するばあいには、蒸発型発泡剤が２〜５０部、好ましく
は５〜３０部、分解型発泡剤が０．１〜３０部、好まし
くは０．１〜１０部の範囲で使用することが好ましい。

なお分解型発泡剤を用いるばあいには、発泡助剤と組合
せて用いてもよい。

本発明においては、ＰｖＣに対し膨潤作用を有する溶剤
や可塑剤、安定剤、顔料などを必要に応じ使用しうるこ
とはもちろんである。

前記溶剤の具体例としては、ベンゼン、トルー／− エン、０−キシレン、ｐ−キシレン、クロルベンゼンな
どがあげられ、単独で用いてもよく、２種以上併用して
用いてもよい。。該溶剤の使用量はＰＶＣと無機粒子の
合計量１００部に対し、通常０〜１００部、好ましくは
３０〜６０部である。

つぎに本発明の詳細な説明する。

各原料の所定量を配合し、リボンブレンダー、双腕型ニ
ーダ−１加圧型ニーダ−、バンバリーミキサ−などを用
いてよく混練し、発泡性組成物が調製される。

調製された発泡性組成物を、アルミ合金などからなる密
閉金型に充填し、金型を油圧駆動型加熱プレス機にセッ
トするなどして、加圧下で該組成物を加熱する。

加圧加熱条件は、組成物の内容により異なるが、分解型
発泡剤と蒸発型発泡剤とを併用するばあいには、ＰＶＣ
の溶融と分解型発泡剤の分解が実質的に完了することが
必要であり、発泡性組成物に応じた適当な温度・時間・
圧力が選定され、そののち金型を加圧したまま、プレス
”−９１７ −８− 機の加圧加熱板湿度を、水などの冷却媒体を用いて発泡
に適する温度まで降下させる。

発泡に適する温度は、組成物により異なるが、前記加圧
加熱温度より低く、ＰＶＣの軟化温度以上であり、かつ
発泡時にセル膜が破れることによる発泡ガスの逸散が生
じないようなＰｖＣの溶融粘痕を与える温度であること
が必要であり、たとえば５０〜１７０℃程度である。

金型温度が所定発泡温度まで降下したら、金型を除圧し
、金型内容物を大気圧下に解放する。

金型内容物には、発泡剤の発泡力が内在しており、かつ
ＰＶＣが軟化温度以上であるため、金型内容物は膨張し
、短時間に発泡が完了する。

発泡剤として分解型発泡剤のみを用いるばあいの加圧加
熱条件も、ＰＶＣの溶融と分解型発泡剤の分解が実質的
に完了することが必要であり、そののちＰＶＣの軟化点
以上の発泡に適する温度に調節したのち金型を除圧し、
内容物を発泡させればよい。

また発泡剤として蒸発型発泡剤のみを使用す７　−　１
０　− るばあいには、一度ＰｖＣを溶融させたのち発泡剤の沸
点以上で、かつＰＶＣの軟化点以上の発泡に適する温度
に調節し、金型の除圧を行ない、内容物を発泡させれば
よい。

本願の方法に従えば、−次発泡のみで所望の発泡体が容
易に製造しうるが、補助的に本願でえられた一次発泡体
を２次加熱してもさしつかえはない。

このようにしてえられる発泡体の発泡倍率は５〜５０倍
程度のものであり、発泡性組成物に含有される無機粒子
の曇にもよるが、密度０．５〜０．０５　ｇ　／ｃｉ３
程痕のものである。

つぎに本発明の製法を実施例にもとづき説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３ 総量が５００ｇになるように、第１表に示した原料を第
２表に示した割合になるように配合し、有効容量１１２
の密閉式双腕型ニーダ−を用いて、５５分間混練した。

この間、ニーダ−ジャケットに冷水を通じ、組成物温度
を１５〜２０℃の範囲に保った。混線後の組成物をキャ
ビティ寸法１７０ｘ　９０ｘ　１５ｇ＋ａのアルミ合金
製密閉金型に充填し、油圧駆動型加熱プレス機にセット
して、室温から１７５℃まで５分間で昇温した。プレス
機の締付圧は、金型面積Ｉ　ＣＤ１２当り約２５０ｋｏ
であった。

１７５℃で４０分間保持したのち、プレス機冷却板に冷
水を通して、金型温度を１００℃まで６分間で降温し、
そのまま１００℃で１０分間保持した。

そののちプレスの締付圧を解放したところ、金型内容物
は約４秒間で発泡を完了した。

えられた発泡体の目視による外観（収縮）および切断面
の気泡均一性ならびに下記方法による見掛密度を測定し
た。それらの結果を第２表に示す。

（見掛密度） 成形品から２０ｕｉ角の立方体を切り出し体積と重量を
測定して重量／体積を算出。

比較例１〜２ 加熱プレス機を用いて１７５℃で４０分間保持し−１１
− たのち、２５℃まで３０分間かけて冷却した。ついでブ
レス締付圧を解放し、金型を開いて内容物（１次発泡体
）を取出したほかは実施例１と同様の原料および加工条
件を用いて、１次発泡体をえた。

比較例１においては、１次発泡体を１１０℃のオーブン
中で熱風を用い、約３０分間再加熱したところ、一旦不
均一に発泡したのち収縮し、見掛密度測定が困難な形状
となった。

比較例２では、１次発泡体を９７℃の熱水中で約１０分
間再加熱したところ、急激に不均一に発泡したのち急激
に収縮し、表面層が一部剥離して、全く商品価値のない
発泡体となった。

それらの結果を第２表に示す゛。

Ｅ以下余白１ −　１２　− ［発明の効果］ 本発明の、製法によると、形状が良好で大量の無機粒子
を含有するＰＶＣ発泡体を容易に、生産性よく、経済的
に、製造することができる。

−１６− １８０−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　塩化ビニル系樹脂、無機粒子および発泡剤を混練し
   た発泡性組成物を、密閉しうる金型内に充填して加圧下
   で加熱し、金型を塩化ビニル系樹脂の軟化温度以上の温
   度で型開きして発泡させることを特徴とする無機粒子含
   有塩化ビニル系樹脂発泡体の製法。