JP3627069B2 - 改質された化学発泡剤及び化学発泡剤の改質方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、改質された化学発泡剤及び化学発泡剤の改質方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
化学発泡剤は、熱可塑性樹脂等の発泡体を製造するために用いられる通常粉末状の化合物であり、一般の無機、有機粉体と同様、経時固化を生じるため製品の品質が低下したり、樹脂中での分散不良が発生する等の問題を有している。
【０００３】
斯かる問題を解消するために、今日までに（１）シリカ、ケイ酸金属塩等の無機系粉末粒子を添加する方法（特開平４−３２０４３２号公報）、（２）シラン系カップリング剤を添加する方法（特開平６−１７９８６２号公報）等が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記方法はいずれも十分有効な方法とは言えず、種々の欠点を有している。即ち、上記（１）の方法では、流動性の改良や固化防止効果は得られるものの、その効果の持続は短時間に止まり、また発泡性能に影響を及ぼすという問題を有している。また、無機系粉末粒子の添加は発泡時の気泡粗大化の原因となるという欠点をも有している。また上記（２）の方法でも、シラン系カップリング剤の添加による化学発泡剤の発泡への悪影響は不可避である。更に上記いずれの方法によっても、粒子径１０μｍ未満の発泡剤に対しては、十分固化を防止するのが困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術における課題を悉く解決しようとするもので、発泡時の気泡の粗大化や分解速度の変化等、発泡剤自体の性能に影響を及ぼすことなく流動性、荷重固化性、経時固化性が改善され、しかも高発泡倍率の化学発泡剤を提供しようとするものである。
【０００６】
即ち、本発明は、化学発泡剤の表面がアルミニウム系カップリング剤で被覆されていることを特徴とする改質された化学発泡剤及び化学発泡剤をアルミニウム系カップリング剤で処理することを特徴とする化学発泡剤の改質方法に係る。
【０００７】
本発明で処理される化学発泡剤としては、粉末状である限り従来公知のものを広く使用でき、例えばアゾジカルボンアミド、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、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、ベンゼンスルホニルヒドラジド、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。斯かる化学発泡剤の粒子径としては、特に限定されるものではないが、通常粒径２〜７０μｍ程度、特に粒径５〜３０μｍ程度の微粒子の化学発泡剤に用いた場合、本発明の効果が極めて顕著である。尚、アゾジカルボンアミドの粒子径は通常２〜４０μｍ程度、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドの粒子径は通常５〜２０μｍ程度である。
【０００８】
本発明で使用することのできるアルミニウム系カップリング剤としては、特に限定されず従来公知のものを広く使用でき、例えばアルミニウムイソプロピレート、アルミニウムエチレート等のアルミニウムアルコキレート化合物、エチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム トリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウム トリス（アセチルアセテート）、アルミニウムモノアセチルアセトネート−ビス（エチルアセトアセテート）等のアルミニウムキレート化合物等を挙げることができる。斯かるアルミニウム系カップリング剤は１種を単独で又は２種以上併用して使用され得る。
【０００９】
上記カップリング剤を用いて化学発泡剤の表面処理を行うに当たっては、例えば、湿式法、乾式法等の公知の方法が採用できる。
【００１０】
湿式法による処理は、通常、化学発泡剤とカップリング剤の溶液又は分散液とを混合し、乾燥することにより行われる。カップリング剤は、ｎ−ヘキサン、トルエン、イソプロパノール、トリクレン、メタノール、酢酸エチル、ベンゼン等の化学発泡剤と反応せずその発泡性能に影響を与える虞れのない有機溶媒又はこれらの混合溶媒に可溶化又は分散させて使用される。この際のカップリング剤の濃度は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるが、通常０．１〜５重量％程度、好ましくは０．５〜２重量％程度とすればよい。処理された化学発泡剤の分離には、例えば、濾過、遠心分離、デカンテーション等の公知の方法が採用できる。また、乾燥により化学発泡剤が凝集する場合には、公知の方法に従って粉砕を行えばよい。
【００１１】
乾式法は、必要に応じ攪拌下及び／又は予熱下に、化学発泡剤の粉末にカップリング剤又はその溶液もしくは分散液を添加し、混合（好ましくは加温下に混合）する方法である。攪拌及び混合には、通常のブレンダー、好ましくはヘンシェルミキサーやスーパーミキサー等のせん断力のあるブレンダーが使用される。カップリング剤の溶液及び分散液は、湿式法と同様のものが使用できる。尚、予熱及び加温は、化学発泡剤の分解又は劣化が起こらない温度までの温度域にて行えばよい。
【００１２】
湿式法及び乾式法のいずれにおいても、カップリング剤の使用量は、カップリング剤の種類、化学発泡剤の経時安定度等に応じて広い範囲から適宜選択すればよいが、通常化学発泡剤１００重量部に対して０．０２〜５重量部程度、好ましくは０．１〜１重量部程度とすればよい。カップリング剤の使用量が少なすぎると、本発明の所期の効果を発現され難くなる傾向となり、またカップリング剤の使用量が多すぎても好ましい添加量時を上回る効果は得られず経済性を悪化させるので、いずれの場合も好ましくない。カップリング剤の溶液又は分散液を用いる場合は、前記のような配合割合になるように、溶液又は分散液の量を調整すればよい。
【００１３】
本発明においては、アルミニウム系カップリング剤の種類によっては性状が粉体であるものや粘度の高い液体であるものもありこれらの場合一様な混合が困難になるので、湿式法を採用するのが好適である。
【００１４】
本発明においては、本発明の効果に影響を及ぼさない範囲で、シラン系カップリング剤及び／又はチタネート系カップリング剤にアルミニウム系カップリング剤を溶解させて混合する等、シラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤を併用することができ、またその他の固化防止剤、例えばシリカ、ケイ酸金属塩等の無機系粉末粒子を併用することもできる。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を一層明らかにする。尚、単に「部」とあるのは「重量部」を意味する。
【００１６】
本実施例においては、化学発泡剤として下記のものを使用した。
【００１７】
ＡＤＣＡ；アゾジカルボンアミド（大塚化学株式会社製、平均粒子径２０μｍ）
ＯＢＳＨ；ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（大塚化学株式会社製、平均粒子径１０μｍ）
実施例１
エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（ＡＬＣＨ、川研ファインケミカル株式会社製）０．２部をトルエン２．５部に溶解させたものとＡＤＣＡ１００部とをスーパーミキサーを用いて、室温、６００ｒｐｍにて５分間混合処理した。その後、８０℃で５時間乾燥させてサンプルを得た。
【００１８】
実施例２
アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）（ＡＬＣＨ−ＴＲ、川研ファインケミカル株式会社製）０．２部をトルエン２．５部に溶解させたものとＡＤＣＡ１００部とをスーパーミキサーを用いて、室温、６００ｒｐｍにて５分間混合処理した。その後、８０℃で５時間乾燥させてサンプルを得た。
【００１９】
比較例１
ＡＤＣＡ１００部のみをスーパーミキサーを用いて、室温、６００ｒｐｍにて５分間混合処理した。その後、８０℃で５時間乾燥させてサンプルを得た。
【００２０】
実施例３
エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（ＡＬＣＨ，川研ファインケミカル株式会社製）０．２部をトルエン２．５部に溶解させたものとＯＢＳＨ１００部とをスーパーミキサーを用いて、室温、６００ｒｐｍにて５分間混合処理した。その後、８０℃で５時間乾燥させてサンプルを得た。
【００２１】
比較例２
ＯＢＳＨ１００部をスーパーミキサーを用いて、室温、６００ｒｐｍにて５分間混合処理した。その後、８０℃で５時間乾燥させてサンプルを得た。
【００２２】
上記実施例及び比較例で得られた各サンプル（発泡剤組成物）につき、下記に示す方法で堆積固化テスト、安息角の測定、発泡テスト及び分解点の測定を行った。結果を下記表２に示す。
【００２３】
（１）堆積固化テスト；
各サンプル４００ｇを２３ｃｍ×１３ｃｍのポリ袋に充填し、十分脱気した後開口部をヒートシールしたものを重ねて上から０．０８ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重を加えた。１ヵ月後サンプルを取り出し、１４メッシュの篩にて篩分けして不通過分の量を測定し、％に換算して求めた値を堆積固化テスト値とした。
【００２４】
（２）安息角の測定；
各サンプルの安息角をパウダーテスター（粉体特性総合測定装置、ＰＴ−Ｅ型、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて求めた。
【００２５】
（３）分解点の測定；
各サンプルの分解点を、キャピラリー法にて測定した。昇温は分解点より２０℃低い温度から５℃低い付近までを２℃／分で昇温し、分解するまでを、１℃／分の条件で昇温した。
【００２６】
（４）発泡テスト；
実施例１、実施例２及び比較例１のＡＤＣＡのサンプルを下記表１の配合Ａ及び配合Ｂに従って低密度ポリエチレンに配合し混練、発泡させた。このものの発泡倍率の最高値を比較した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
尚、発泡条件は、混練温度１３０℃、発泡ピース３０ｍｍ×４０ｍｍ×３ｍｍ、発泡温度２１０℃とした。
【００２９】
【表２】

【００３０】
以上の結果から、化学発泡剤をアルミニウム系カップリング剤で処理することで、分解温度を低下させることなく化学発泡剤粒子表面の性質が改質され、流動性、荷重固化性及び経時固化性が大きく改良された発泡剤を得られることが判る。また、これに付随する効果として、発泡体の発泡倍率の高い発泡剤が得られることが判る。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の化学発泡剤は、発泡時の気泡の粗大化、分散速度の変化といった発泡性能への悪影響を殆ど生じることなく、処理前の化学発泡剤に比し流動性、特に荷重固化性、経時固化性が顕著に改良されたものであるため、発泡体製造工程での輸送性が良好で詰まりや凝集等を生じ難く、また使用時における樹脂中での分散性に優れたものである。更に、本発明の化学発泡剤は、製造された後、使用されるまでの間の製品荷重や経時による固化の極めて少ないものでありストック、流通段階での品質劣化の不安がないものである。

Claims (3)

1. 化学発泡剤の表面がアルミニウム系カップリング剤で被覆されていることを特徴とする改質された化学発泡剤。
2. 化学発泡剤をアルミニウム系カップリング剤で処理することを特徴とする化学発泡剤の改質方法。
3. 化学発泡剤１００重量部に対して、アルミニウム系カップリング剤０．０２〜５重量部を配合することを特徴とする化学発泡剤の改質方法。