(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤粉末１００重量部に流動パラフィン０．０１〜１重量部を添加、混合して粉塵発生の抑制された発泡剤粉末を得る方法であって、（ａ）流動パラフィンをミスト状で添加する工程及び（ｂ）流動パラフィンと発泡剤粉末との混合を、該発泡剤粉末の比表面積の増加率が２０％以下に止まるような混合条件下で行う工程を備えたことを特徴とする発泡剤粉末の製造方法。
【請求項２】
発泡剤粉末の比表面積の増加率が２０％以下に止まるような混合条件下で使用される混合装置がリボン型ブレンダである請求項１記載の方法。
【請求項３】
発泡剤粉末の粒子径が１〜１００μｍである請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの方法により製造することができる発泡剤粉末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡剤粉末及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、発泡剤は微粉末状で用いられており、作業環境における粉塵発生が問題となっていた。
【０００３】
斯かる問題を解消する手段として、α−グリセロールモノステアレート、メチレンビスステアルアミド、エチレンビスステアルアミド、硬化牛脂アミド、低分子量ポリエチレン及び低分子量ポリプロピレンからなる群より選ばれた１種又はそれ以上のワックスと発泡剤粉末とをせん断羽根、混合羽根等を有する混合機を用いて加熱しながら混合し、発泡剤を造粒する方法が提案されている（特開昭５２−９０５４３号）。しかしながら、該方法により得られる発泡剤造粒物は、均質性及び樹脂への分散性に劣るため、微細均一な発泡体を得ることが困難であり、実用上満足できるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、包装、輸送、保管、使用等の各作業時における粉塵発生が抑制され、且つ均質で樹脂に対する分散性の良好な発泡剤粉末及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、発泡剤粉末に油脂類をミスト状で添加すると共に、油脂類と発泡剤粉末との混合を、発泡剤粉末の粉砕が生じにくい混合条件下に行うことにより、所望の発泡剤粉末が得られることを見い出した。本発明は、斯かる知見に基づき完成されたものである。
【０００６】
即ち、本発明は、発泡剤粉末に油脂類を添加、混合して粉塵発生の抑制された発泡剤粉末を得る方法であって、（ａ）油脂類をミスト状で添加する工程及び（ｂ）油脂類と発泡剤粉末との混合を、発泡剤粉末の粉砕が生じにくい混合条件下に行う工程を備えたことを特徴とする発泡剤粉末の製造方法に係る。
【０００７】
本発明によれば、包装、輸送、保管、使用等の各作業時における粉塵発生が抑制され、且つ均質で樹脂に対する分散性の良好な発泡剤粉末が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で処理される発泡剤粉末としては、特に制限はなく、従来公知の粉末状の発泡剤を広く例示することができる。
【０００９】
発泡剤の具体例としては、例えばアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）、ｐ，ｐ′−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、ジニトロペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、５−フェニルテトラゾール（５−ＰＴ）等やこれらのアルカリ土類金属塩（例えばカルシウム塩、バリウム塩、ストロンチウム塩等）やアルミニウム塩等の塩類等の有機発泡剤、炭酸水素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等の無機発泡剤を例示できる。これらの中でも、ＡＤＣＡ、ＯＢＳＨ、ＤＰＴ、ＴＳＨ、ＢＳＨ、５−ＰＴ等やこれらのカルシウム塩、バリウム塩、ストロンチウム塩、アルミニウム塩等の塩類が好ましく、ＡＤＣＡが特に好ましい。
【００１０】
本発明においては、これら発泡剤の粉末は、１種単独で又は２種以上混合して使用される。
【００１１】
本発明において、発泡剤粉末の粒子径は、特に限定されるものではないが、本発明の方法は、通常、粉塵発生が問題となる１〜１００μｍ程度のものに適用し得る。発泡剤粉末の粒子径としては、２〜５０μｍ程度のものが好ましく、３〜２０μｍ程度のものが特に好ましい。尚、本明細書において、粒子径とはレーザー回折式粒度分布計を用いて測定したメジアン径をいう。
【００１２】
本発明で用いられる発泡剤粉末には、上記発泡剤の粉末にこの分野で公知の安定剤、顔料・充填剤、発泡抑制剤等が更に配合されていてもよい。これら第三成分が配合された発泡剤粉末も、本発明の発泡剤粉末に包含される。
【００１３】
安定剤としては、例えば三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸塩、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ジブチルチンマレート、尿素等が挙げられる。顔料・充填剤としては、例えばクロムエロー、カーボンブラック、二酸化チタン、炭酸カルシウム等が挙げられる。また発泡抑制剤としては、例えばマレイン酸等が挙げられる。
【００１４】
本明細書において、油脂類とは、液状乃至固体状の油脂、炭化水素類及び脂肪酸類をいう。
【００１５】
油脂としては、例えば大豆油、ヤシ油、アマニ油、綿実油、ナタネ油、キリ油、パインオイル、ロジン、ヒマシ油、牛脂、スクワラン、ラノリン、硬化油等の植物性又は動物性の天然油脂及びこれらの精製品等が挙げられる。
【００１６】
炭化水素類としては、パラフィンワックスと総称される炭素数２０〜４８の脂肪族炭化水素類及びその誘導体、炭素数８〜１９の脂肪族炭化水素類及びその誘導体（例えばジオクチルフタレート等のジアルキルフタレート類、ノニルアルコールフタレート等の高級アルコールフタレート類等）、パラフィン系、ナフテン系または芳香族系のプロセス油、流動パラフィン等が挙げられる。また、該炭化水素類には、上記天然油脂から単離精製される炭化水素類も包含される。
【００１７】
脂肪酸類としては、例えばラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘニン酸等の脂肪酸類及びその塩類もしくは誘導体等が挙げられる。また、該脂肪酸類には、上記天然油脂から単離精製される脂肪酸類も包含される。
【００１８】
本発明で用いられる油脂類としては、融点が９０℃以下の油脂類が好ましく、常温で液状の油脂類がより好ましい。特に好ましい油脂類は、流動パラフィンである。
【００１９】
本発明において、油脂類は、そのままで、又は適当な溶媒に溶解して用いることができる。溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等を挙げることができる。使用される油脂類が常温で固体状である場合には、これを加温して液状になるように調節するのがよい。
【００２０】
本発明の発泡剤粉末の製造方法は、（ａ）油脂類をミスト状で添加する工程及び（ｂ）油脂類と発泡剤粉末との混合を、発泡剤粉末の粉砕が生じにくい混合条件下に行う工程を備えている。
【００２１】
本発明の（ａ）工程においては、油脂類の発泡剤粉末への添加は、油脂類をミスト状とし、噴霧により発泡剤粉末に散布することにより行う。カップ等の容器に入った油脂類をそのまま発泡剤粉末に添加する、例えば滴下する等の方法では、発泡剤粉末と油脂類との混合を十分に行うことができず、そのため得られる発泡剤粉末は、発泡剤粉末中における油脂類の含有率が同一ロット内でもバラツキが生じており、そのため均一で微細な発泡の要求される用途には不適である。
【００２２】
油脂類をミスト状として噴霧により発泡剤粉末に処理する方法としては、例えば噴霧装置を用いて、液状の油脂類を、又は加熱により液化した油脂類を発泡剤粉末に噴霧する方法等が挙げられる。噴霧装置としては、例えば二流体ノズル、加圧ノズル等が挙げられる。噴霧する際のミストの大きさは、通常１〜５０μｍ程度がよい。
【００２３】
油脂類の発泡剤粉末に対する添加量としては、発泡剤粉末１００重量部に対して油脂類０．０１〜１重量部、特に０．１〜０．５重量部とするのが好ましい。油脂類の添加量を０．０１重量部以上とすることで、粉塵発生が十分に抑制された発泡剤粉末を得ることができる。また、油脂類の添加量を１重量部以下とすることで、発泡剤粉末の固化や樹脂への分散性の悪化を防止することができる。より具体的には、油脂類の添加量は発泡剤粉末の比表面積に応じて適宜設定するのがよい。例えば、比表面積の小さい発泡剤粉末（０．１〜２ｍ２／ｇ）に対しては、油脂類の添加量は少量（０．０１〜０．５重量部）でよく、比表面積の大きい発泡剤粉末（２〜１０ｍ２／ｇ）に対しては、油脂類の添加量は多めに（０．２〜１重量部）するのがよい。
【００２４】
本発明の（ｂ）工程において、発泡剤粉末に油脂類を混合するに当たっては、粉砕を生じにくい混合装置を用いる。ここで、粉砕を生じにくい混合装置とは、装置内にせん断羽根や高速で回転する混合羽根、粉砕ロール等を有しておらず、発泡剤粉末自体に大きな応力をかけることなく混合ができるような装置を意味する。一般に発泡剤粉末自体に大きな応力をかかると、該発泡剤粉末の比表面積が大きくなる。本発明では、発泡剤粉末の比表面積の増加率が２０％以下、好ましくは１０％以下に止まるような混合条件下で混合するのがよい。本発明で用いる混合装置の具体例としては、例えばリボン型ブレンダ、ナウタミキサー等が挙げられ、リボン型ブレンダが特に好適である。
【００２５】
本発明においては、発泡剤粉末と油脂類との混合をより均一に行うために、使用される混合装置の混合速度を発泡剤粉末の粉砕が抑制された範囲で十分に速くするのが望ましい。即ち、発泡剤粉末の粉砕が起こらない混合条件下で、油脂類が発泡剤粉末に均一にかかるように、換言すれば、バラツキを生じないように、一定の時間をかけて噴霧することが望ましい。
【００２６】
本発明の方法においては、（ａ）工程の処理の後に、（ｂ）工程の処理がなされてもよいが、特に（ａ）工程の処理と（ｂ）工程の処理とが同時に行われるのが好ましい。
【００２７】
より具体的には、例えば混合装置として容量５０リットルの円錐型リボン混合乾燥機（商品名リボコーン  Ｅ  ＲＭＥ−５０、株式会社大川原製作所製）を用いる場合には、回転数４０〜１００ｒｐｍ、噴霧流速１〜２００ｇ／分（好ましくは１〜２０ｇ／分）、容量４００リットルの円錐型リボン混合乾燥機（商品名リボコーン  Ｅ  ＲＭＥ−４００、株式会社大川原製作所製）を用いる場合は回転数３０〜７０ｒｐｍ、噴霧流速１０〜２０００ｇ／分（好ましくは１０〜１００ｇ／分）とするのがよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の方法により改質された発泡剤粉末は、包装時、保管時、輸送時、使用時等の取扱時において粉塵の発生が抑制されているので、作業者の健康に悪影響を与えることがない。また、本発明の発泡剤粉末の発泡性能は、従来の発泡剤粉末のそれと同等又はそれ以上である。更に、本発明の発泡剤粉末は、樹脂への分散性が良好なので、均一な微細発泡を要求される用途、例えば壁紙用の発泡シートの製造等に特に好適に使用され得る。また、本発明の発泡剤粉末は固化性を悪化させることがないので、使用時に粉砕等の工程を必要とすることがない。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例、比較例及び試験例を挙げ、本発明をより一層明らかにする。
【００３０】
以下の実施例及び比較例で用いた油脂類は以下の通りである。
【００３１】
油脂類Ａ：平均炭素数２１の高精製流動パラフィン（商品名：Ｕ−６、株式会社松村石油研究所製）
油脂類Ｂ：平均炭素数２１の流動パラフィン（商品名：Ｐ−６０、株式会社松村石油研究所製）
油脂類Ｃ：平均炭素数３３の流動パラフィン（商品名：Ｐ−３５０Ｐ、株式会社松村石油研究所製）
実施例１〜８
ＡＤＣＡ（大塚化学株式会社製、平均粒子径５μｍ、比表面積１．５ｍ２／ｇ、以下の実施例、比較例において同じ）２０ｋｇを容量５０リットルの円錐型リボン型ブレンダ（商品名リボコーンＥ、株式会社大川原製作所製）に投入し、回転数７６ｒｐｍで混合しながら、下記表１に示した条件で油脂類Ａ、Ｂ又はＣを二流体ノズル又は加圧ノズルを用いて噴霧した。表１において、単に「流速」とあるのは「噴霧流速」のことである。噴霧終了後、更に７分３０秒混合を続けて本発明の発泡剤粉末を得た。
【００３２】
比較例１
未処理のＡＤＣＡを比較例１の発泡剤粉末とした。
【００３３】
比較例２
ＡＤＣＡをスーパーミキサー（容量２００リットル、株式会社川田製作所製）に投入し、回転数３００ｒｐｍで混合しながら、油脂Ａを二流体ノズルを用いて噴霧し、更に７分３０秒混合を続けて発泡剤粉末を得た。
【００３４】
比較例３
油脂類Ａの添加を滴下により行う以外は比較例２と同様にして発泡剤粉末を得た。
【００３５】
比較例４
油脂類Ａの添加を滴下により行う以外は実施例１と同様にして発泡剤粉末を得た。
【００３６】
試験例１
上記各実施例及び比較例で得られた発泡剤粉末を５ｇとり、ホイバッハ粉塵計を用いて流速２０リットル／分、測定時間５分で粉塵発生率（％）を測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
0003586762.tif 000002
【００３８】
この結果から、本発明の発泡剤粉末は、未処理の発泡剤粉末（比較例１）に比較して、いずれも粉塵発生が顕著に抑制されていることがわかる。
【００３９】
試験例２
上記各実施例及び比較例で得られた発泡剤粉末の各々４００ｇを２３×１３ｃｍ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、更にその上から０．０８ｋｇ／ｃｍ２の荷重を加え、１０日間経過したものを試験用発泡剤粉末とした。
【００４０】
ポリ塩化ビニル１００重量部に各試験用発泡剤粉末３重量部、カルシウム亜鉛系安定剤（商品名：ＫＶ−８３、共同薬品株式会社製）２．５重量部及び可塑剤（ジオクチルフタレート）６０重量部を添加し、プロペラミキサーを用いて４００ｒｐｍで３分間又は７分間混合し、この混合物を壁紙用難燃紙上に厚さ０．２５ｍｍ、幅１２０ｍｍ、長さ４００ｍｍにコーティングし、１４５℃で４５秒間の処理でゲル化シートを得た。得られたシート中の発泡剤凝集点の数を目視により計数し、分散性を評価した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
0003586762.tif 000003
【００４２】
発泡剤凝集点は発泡処理時にピンホール等を生じさせ均一発泡を損なうため、その数が多いほど、分散性及び均一発泡性が悪いことを示している。従って、本試験例の結果から、本発明の発泡剤粉末は、比較例１の未処理の発泡剤粉末と同等レベルの分散性を有していることがわかる。また、混合にせん断羽根を有する混合装置であるスーパーミキサーを用いた比較例２の発泡剤粉末は、実施例の発泡剤粉末よりも分散性が劣ることがわかる。また、油脂類の添加を滴下により行った比較例３及び比較例４の発泡剤粉末も、分散性が不十分であることがわかる。
【００４３】
また、実施例の発泡剤粉末の中でも、油脂類をゆっくり処理している実施例１〜３及び実施例６〜８の発泡剤粉末が特に良好な分散性を示すことがわかる。
【００４４】
試験例３
実施例１の発泡剤粉末より１ｇづつ３サンプル、比較例３の発泡剤粉末より１ｇずつ３サンプル採取して、各サンプル中の油脂含量を測定した。油脂含量の測定は、試料をｎ−ヘキサンに投入し、２．５時間攪拌した後濾過した濾液と、濾別物をヘキサン洗浄した洗浄液とを合わせて減圧濃縮したものをガスクロマトグラフィーで定量した。その結果、実施例１の発泡剤粉末中の油脂含量は０．２１、０．２２、０．２２（重量％）でほぼ一定であったが、比較例３の発泡剤粉末中の油脂含量は、０．１８、０．２３、０．２５（重量％）とバラツキがあった。
【００４５】
この結果から、油脂類を噴霧添加して得られる本発明の発泡剤粉末は、油脂類を滴下により添加して得られる比較例３の発泡剤粉末に比し、均質性が高いことがわかる。