(57)【要約】本発明はポリ塩化ビニル発泡体に関するものであって、塩化ビニル系樹脂に層状化合物が分散された塩化ビニル系樹脂−粘土ナノ複合体及び発泡体を含み、低い比重でも機械的強度及び難燃性に優れ、少ない含量の発泡剤でも高い発泡効率を発揮し、均一なマイクロセル構造を有する発泡体を提供する効果がある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ビニル系樹脂−層状シリケートナノ複合体を含むポリ塩化ビニル発泡体であって、層状シリケートが発泡剤を含む塩化ビニル樹脂上に分散されているポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項２】
スズ系、カルシウム−亜鉛系及び鉛系熱安定剤；アクリル系、ブタジエン系及びＣＰＥ系衝撃調節材；炭酸カルシウム及びアクリル系加工助剤；とからなる群から選ばれた少なくとも１種以上の添加剤を含む請求項１に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項３】
前記ポリ塩化ビニル発泡体の比重が０．３乃至１．５であり、セルの密度が１０８乃至１０１２個／ｃｍ３であり、平均セルサイズが１乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項４】
塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、０．０１乃至１０重量部の層状シリケート；及び０．０１乃至１０重量部の発泡剤を含む請求項１に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項５】
前記層状シリケートが、モントモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、フルオロヘクトライト、サポナイト、ベイデライト、ノントロナイト、スティーブンサイト、バーミキュライト、ボルコンスコイト、ソコナイト、マガダイト、ケニアライト及びこれらの誘導体とからなる群から選ばれるスメクタイト系鉱物である請求項１に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項６】
前記発泡剤が、化学的発泡剤、物理的発泡剤及び化学的発泡剤と物理的発泡剤との混合物からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の発泡剤である請求項１に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項７】
前記化学的発泡剤が、アゾジカーボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホニルヒドラジド、４、４−オキシベンゼンスルホニルセミカルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、バリウムアゾジカルボン酸、N、N'−ジメチル−N、N'−ジニトロソテレフタルアミド、及びトリヒドラジノトリアジンとからなる群から選ばれる請求項６に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【請求項８】
前記物理的発泡剤が、二酸化炭素、窒素、アルゴン、水、空気、及びヘリウムとからなる群から選ばれる無機発泡剤；または１乃至９つの炭素原子を含む脂肪族炭化水素、１乃至３つの炭素原子を含む脂肪族アルコール、１乃至４つの炭素原子を含むハロゲン化脂肪族炭化水素とからなる群から選ばれる有機発泡剤；である請求項６に記載のポリ塩化ビニル発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリ塩化ビニル発泡体に関するものである。より詳しくは、塩化ビニル系樹脂、層状シリケート及び発泡剤を含むポリ塩化ビニルナノ複合体の発泡体に関する。塩化ビニル系樹脂上に分散された層状シリケートにより、発泡剤の発泡効率が顕著に改善され、前記ポリ塩化ビニルナノ複合体の発泡体は優れた機械的強度及び改善された難燃性を示す。少量の発泡剤でも高い発泡効率が容易に達成され、従来の発泡体に比べてより小さいサイズのマイクロセル構造が構成される。
【背景技術】
【０００２】
電子、航空、及び自動車産業などのような高技術産業における独自の産業特性に適応するために独特の物性を有している素材が求められている。そのような素材の一つが高性能ポリマー複合材料（Polymer Composites）特に、ナノ複合体（nanocomposite）である。このようなナノ複合体の中でも高分子−粘土ナノ複合体は、粘土の剥離又は（他層への）侵入後の層状物がポリマー媒体中に均一に分散されたものである。剥離された層の広い表面積及び大きい縦横比のために、少ない量の粘土をポリマー樹脂に添加しただけでもポリマー樹脂の物理的及び機械的特性、寸法安定性、熱的安定性、バリアー特性、耐熱温度、難燃性、軽量性などの物性を大きく向上させる。
【０００３】
そのようなポリマー−粘土ナノ複合体と関連した従来技術は有機前処理された粘土を用いたポリイミドナノ複合体の製造方法を始め、多様な熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を用いたナノ複合体の製造方法を含む。
【０００４】
樹脂の物性を向上させるためのナノ複合体の製造では、剥離（Exfoliation）または層間侵入（Intercalation）のために、有機材料による粘土の前処理が非常に重要であるが、これらの処理方法としては化学的な処理方法と物理的な処理方法とがある。
【０００５】
これらの方法の中で化学的な処理方法は米国特許及び国際公報などによって公知である（例えば、下記の特許文献参照）。
【０００６】
また、物理的な処理方法は米国特許第６，４６９，０７３号及び第５，５７８，６７２号に記載されている。前者は層状シリケート粒子を急に膨張させて超臨界状態の流体と十分に接触させることにより層状構造の剥離を得る方法を掲載している。後者は前処理を行わずに、粘土を液状のポリマー樹脂及び有機物で同時に処理する粘土の加工方法を開示している。
【０００７】
このような高分子−粘土ナノ複合体に適用される樹脂としてはポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンとポリエチレンなどのオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコールなどが知られている。韓国特許出願公開第１９９５００２３６８６号及び米国特許第６、２７１、２９７号は塩化ビニル樹脂を用いたナノ複合体に関して掲載している。米国特許第６、２７１、２９７号はエポキシなどのような膨張剤なしに粘土との化学親和性によって剥離された構造を有する複合体を掲載している。しかしながら、エポキシを添加していない場合には粘土表面に存在する陽イオンによって塩化ビニル樹脂の分解が急激に生じる。一方、エポキシを添加する時は樹脂の分解が著しく減少する。
【０００８】
一方、防音材、断熱材、建材、軽量構造材、包装材、絶縁材料、クッション材、防塵材、履物などで断熱、吸音、浮力、弾力、軽量、防音などの目的でプラスチックを機械的に発泡し、または発泡ガスや発泡剤を用いて発泡させる発泡体は物理的発泡剤や化学的発泡剤を用いて製造されることができる。
【０００９】
物理的発泡剤としては二酸化炭素、窒素、ハイドロフルオロカーボンなどが挙げられ、化学的発泡剤としてはアゾジカーボンアミドなどのように分解される際に様々な気体を生成する有機物質が挙げられる。これと関連した米国特許第６、２２５、３６５号によれば、化学的発泡剤は分解後残留物が残るため、塩化ビニル樹脂の発泡時に最終製品の物性が減少する反面、物理的発泡剤は残留物が全くなく、さらに優秀な発泡体を得ることができると説明している。
【００１０】
また、発泡体はガラス繊維や木粒子などの添加有無によって補強高分子樹脂発泡体と非補強高分子樹脂発泡体とに分類され、発泡された後のセルの大きさによって、セルの大きさが非常に小さいマイクロセルの構造を有する発泡体と相対的に大きい一般のセルの構造を有する発泡体とに分けられる。
【００１１】
このような発泡体に対しては、既に多くの技術が開発されており、近来には複合材料を用いた発泡体を開発しようとする試みがある。米国特許第６、０５４、２０７号は熱可塑性樹脂と木の複合体を用いた軽くて丈夫な構造材用発泡体に関して掲載している。米国特許第６、３４４、２６８号は熱可塑性樹脂と木材繊維（Wood  fiber）との複合体及び化学的発泡剤を用いた比重の低い建築資材用発泡体に関して掲載している。しかしながら、これらは化学的発泡剤を使っており、マイクロセルでない一般の大きさの発泡セルの構造を有していて、物性及び発泡において期待に応えていない。
【特許文献１】米国特許第４、４７２、５３８号
【特許文献２】米国特許第４、５４６、１２６号
【特許文献３】米国特許第４、６７６、９２９号
【特許文献４】米国特許第４、７３９、００７号
【特許文献５】米国特許第４、７７７、２０６号
【特許文献６】米国特許第４、８１０、７３４号
【特許文献７】米国特許第４、８８９、８８５号
【特許文献８】米国特許第４、８９４、４１１号
【特許文献９】米国特許第５、０９１、４６２号
【特許文献１０】米国特許第５、１０２、９４８号
【特許文献１１】米国特許第５、１５３、０６２号
【特許文献１２】米国特許第５、１６４、４４０号
【特許文献１３】米国特許第５、１６４、４６０号
【特許文献１４】米国特許第５、２４８、７２０号
【特許文献１５】米国特許第５、３８２、６５０号
【特許文献１６】米国特許第５、３８５、７７６号
【特許文献１７】米国特許第５、４１４、０４２号
【特許文献１８】米国特許第５、５５２、４６９号
【特許文献１９】米国特許第６、３９５、３８６号
【特許文献２０】WO９３／０４１１７
【特許文献２１】WO９３／０４１１８
【特許文献２２】WO９３／１１１９０
【特許文献２３】WO９４／１１４３０
【特許文献２４】WO９５／０６０９０
【特許文献２５】WO９５／１４７３３
【非特許文献１】ジェイ．グリーンランド(D. J. Greenland, J. Colloid Sci. 18, 647 (1963))
【非特許文献２】ワイ．スガハラなど(Y. Sugahara et al., J. Ceramic Society of Japan 100, 413 (1992))
【非特許文献３】ピー．ビー．マーサースミスなど(P. B. Massersmith et al., J. Polymer Sci.: Polymer Chem., 33, 1047 (1995))
【非特許文献４】シー．オー．スリアキなど(C. O. Sriakhi et al., J. Mater. Chem., 6, 103(1996))
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のような問題点を解決するために、本発明の目的は、機械的強度及び難燃性が向上し、少ない含量の発泡剤でも高い発泡効率を発揮し、独立セル（closed cell）構造を有するマイクロセル発泡体を形成して上記の改善された特性を有するポリ塩化ビニル発泡体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、上記の目的を達成するために、本発明におけるポリ塩化ビニルは、発泡剤を含む塩化ビニル系樹脂上に層状シリケートが分散された、塩化ビニル系樹脂−層状シリケート  ナノ複合体を含む。
【００１４】
前記ポリ塩化ビニル発泡体は、錫系、カルシウム−亜鉛系及び鉛系複合熱安定剤；アクリル系、ブタジエン系及びＣＰＥ系衝撃補強材；炭酸カルシウム及びアクリル系加工助剤；とからなる群から選ばれた少なくとも１種の添加剤を含んでよい。
【００１５】
前記ポリ塩化ビニル発泡体は、比重が０．３乃至１．５であり、セルの密度が１０８乃至１０１２個／cm３であり、セルの平均サイズが１乃至１００μｍであってよい。
【００１６】
前記ポリ塩化ビニル発泡体は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．０１乃至１０重量部の層状シリケート；及び０．０１乃至１０重量部の発泡剤；とを含んでよい。
【００１７】
前記層状シリケートはモントモリロナイト（montmorillonite）、ベントナイト（bentonite）、ヘクトライト（hectorite）、フルオロヘクトライト（fluorohectorite）、サポナイト（saponite）、ベイデライト（beidelite）、ノントロナイト（nontronite）、スティーブンサイト（stevensite）、バーミキュライト（vermiculite）、ボルコンスコイト（volkonskoite）、ソコナイト（sauconite）、マガダイト（magadite）、ケニアライト（kenyalite）及びこれらの誘導体とからなる群から選ばれるスメクタイト（smectite）系鉱物であり得る。
【００１８】
前記発泡剤は、化学的発泡剤、物理的発泡剤及び化学的発泡剤と物理的発泡剤との混合物とからなる群から選ばれうる。
【００１９】
前記化学的発泡剤は、アゾジカーボンアミド（azodicarbonamide）、アゾジイソブチロ−ニトリル（azodiisobutyro-nitrile）、ベンゼンスルホニルヒドラジド(benzenesulfonhydrazide)、４、４−オキシベンゼンスルホニル−セミカルバジド(4,4-oxybenzene sulfonyl-semicarbazide)、 ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド(p-toluene sulfonyl semi-carbazide)、バリウムアゾジカルボン酸(barium azodicarboxylate)、 Ｎ、Ｎ'−ジメチル− Ｎ、Ｎ '−ジニトロソテレフタルアミド(N,N'-dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamide)、及びトリヒドラジノトリアジン(trihydrazino triazine)とからなる群から選ばれうる。
【００２０】
前記物理的発泡剤は、二酸化炭素、窒素、アルゴン、水、空気、及びヘリウムとからなる群から選ばれる無機発泡剤；または１乃至９つの炭素原子を含む脂肪族炭化水素(aliphatic hydrocarbon)、１乃至３つの炭素原子を含む脂肪族アルコール(aliphatic alcohol)、１乃至４つの炭素原子を含むハロゲン化脂肪族炭化水素(halogenated aliphatic hydrocarbon)とからなる群から選ばれる有機発泡剤；であり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明すると次の通りである。
【００２２】
本発明は塩化ビニル系樹脂−粘土ナノ複合体及び発泡剤を含めてなることによって、機械的物性、難燃性、発泡能などの物理物性が向上されたポリ塩化ビニル発泡体を提供する。
【００２３】
前記塩化ビニル系樹脂−粘土ナノ複合体は塩化ビニル系樹脂上に層状シリケートが分散された形態である。前記層状シリケートが本発明のポリ塩化ビニル発泡体の物性を向上させることに重要な役割をする構成成分である。即ち、層状シリケートが塩化ビニル系樹脂上に分散されているので機械的強度が増大し、輻射熱を遮断して難燃性を向上させる。また、層状シリケートはマイクロセル形成時に発泡剤の離脱を防止して、少ない量の発泡剤のみでも高い発泡効率を発揮させ、層状シリケートの表面における基核効果(核となる効果：nucleating effect)でさらに容易にマイクロセル構造を形成させ、発泡時には層状シリケートが樹脂の粘度挙動に影響を与えセルの融合(Coalescence)を妨げて独立セル(Closed cell)の形成に役に立ち、これによって低い比重においても機械的物性が優秀なマイクロセル構造の発泡体を提供する。
【００２４】
マイクロセルとは、セルの密度が１０９乃至１０１５個／cm３であり、またはセルの大きさが２０乃至１００μｍのセルを意味する。本発明のポリ塩化ビニル発泡体に形成されたマイクロセルは比重が０．３乃至１．５であり、セルの密度が１０８乃至１０１２個／cm３であり、セルの大きさが１乃至１００μｍであるものが望ましい。発泡体の比重が０．３未満である場合は層状シリケートの発泡時に現れる物性向上の効果ができなく、１．５を超える場合には発泡体の製造が難しい。
【００２５】
また、本発明は特定の物理物性を付与するために、熱安定剤、加工調剤、衝撃補強材、炭酸カルシウムなどの添加剤をさらに含むことができる。
【００２６】
前記添加剤の含量は塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し１００重量部未満であることが望ましい。添加剤の含量が１００重量部以上である場合には層状シリケートを含むことによって現れる発泡体の物性向上の効果が極めて少なく、塩化ビニル系樹脂の特性を保持することが難しい。
【００２７】
本発明の樹脂としては、塩化ビニル系樹脂であって塩化ビニル単独重合体；塩化ビニルとビニルクロロアセテートとの共重合体；またはエチレンビニルアセテート、イオン化形態のポリエチレン樹脂、クロロスルホポリエチレン、アクリロブタジエンゴム、アクリルブタジエンスチレン系ゴム、イソプレン系ゴム、天然ゴムなどが混合された混合重合体；等である。
【００２８】
本発明の層状シリケートは、前記塩化ビニル系樹脂上に分散されて発泡体の物性向上に寄与する。層状シリケートとしては天然または合成層状シリケートであり得る。望ましくはモントモリロナイト（montmorillonite）、ベントナイト（bentonite）、ヘクトライト（hectorite）、フルオロヘクトライト（fluorohectorite）、サポナイト（saponite）、ベイデライト（beidelite）、ノントロナイト（nontronite）、スティーブンサイト(stevensite)、バーミキュライト(vermiculite)、ボルコンスコイト(volkonskoite)、ソコナイト(sauconite)、マガダイト(magadite)、ケニアライト(kenyalite)及びこれらの誘導体などのスメクタイト（smectite）系鉱物である。前記誘導体としては、オキタデシル、ヘキサデシル、テトラデシル、ドデシルなどを有する第四級アンモニウム塩によって有機処理されたスメクタイト系層状シリケートが挙げられる。
【００２９】
前記層状シリケートの含量は塩化ビニル系樹脂１００重量部に対し０．０１乃至１０重量部であることが望ましい。層状シリケートの含量が０．０１重量部未満である場合には層状シリケートの効果が期待できなく、１０重量部を超える場合には過多の含量の無機物によって伸率及び衝撃強度の物性がかえって低下する。
【００３０】
また、本発明の発泡剤は、化学的発泡剤、物理的発泡剤及び化学的発泡剤と物理的発泡剤との混合物とからなる群から選ばれる。前記化学的発泡剤としては、特定温度以上で分解されてガスを生成する化合物であれば特に制限しないが、アゾジカーボンアミド（azodicarbonamide）、アゾジイソブチロ−ニトリル（azodiisobutyro−nitrile）、ベンゼンスルホニルヒドラジド(benzenesulfonhydrazide)、４、４−オキシベンゼンスルホニル−セミカルバジド(4,4-oxybenzene sulfonyl-semicarbazide)、 ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド(p-toluene sulfonyl semi-carbazide)、バリウムアゾジカルボン酸(barium azodicarboxylate)、N、N'−ジメチル−N、N'−ジニトロソテレフタルアミド(N,N'-dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamide)、及びトリヒドラジノトリアジン(trihydrazino triazine)などが望ましい。
【００３１】
また、物理的発泡剤としては、二酸化炭素、窒素、アルゴン、水、空気、ヘリウムなどの無機発泡剤、または１乃至９つの炭素原子を含む脂肪族炭化水素(aliphatic hydrocarbon)、１乃至３つの炭素原子を含む脂肪族アルコール(aliphatic alcohol)、１乃至４つの炭素原子を含むハロゲン化脂肪族炭化水素(halogenated aliphatic hydrocarbon)などの有機発泡剤が挙げられる。前記脂肪族炭化水素としては、メタン、エタンプロパン、ノマルブタン、アイソブタン、ノマルペンタン、アイソペンタン、ネオペンタなどが挙げられる。脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、ノマルプロパノール、アイソプロパノールなどが挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素としては、メチルフルオライド(methyl fluoride)、パーフルオロメタン(perfluoromethane)、エチルフルオライド(ethyl fluoride)、１、１−ジフルオロエタン(1,1-difluoroethane, HFC-152a)、１、１、１−トリフルオロエタン(1,1,1-trifluoroethane, HFC-143a)、１、１、１、２−テトラフルオロエタン(1,1,1,2-tetrafluoroethane, HFC-134a)、１、１、２、２−テトラフルオロエタン(1,1,2,2-tetrafluoromethane, HFC-134)、１、１、１、３、３−ペンタフルオロブタン(1,1,1,3,3-pentafluorobutane, HFC-365mfc)、１、１、１、３、３−ペンタフルオロプロパン(1,1,1,3,3-pentafluoropropane, HFC.sub.13 245fa)、ペンタフルオロエタン(pentafluoroethane)、ジフルオロメタン(difluoromethane)、パーフルオロエタン(perfluoroethane)、２、２−ジフルオロプロパン(2,2-difluoropropane)、１、１、１−トリフルオロプロパン(1,1,1-trifluoropropane)、パーフルオロプロパン(perfluoropropane)、ジクロロプロパン(dichloropropane)、ジフルオロプロパン(difluoropropane)、パーフルオロブタン(perfluorobutane)、パーフルオロサイクロブタン(perfluorocyclobutane)、メチルクロライド(methyl chloride)、メチレンクロライド(methylene chloride)、エチルクロライド(ethyl chloride)、１、１、１−トリクロロエタン(1,1,1-trichloroethane)、１、１−ジクロロ−１−フルオロエタン(1,1-dichloro-1-fluoroethane, HCFC-141b)、１−クロロ−１、１−ジフルオロエタン(1-chloro-1,1-difluoroethane, HCFC-142b)、クロロジフルオロメタン(chlorodifluoromethane, HCFC-22)、１、１−ジクロロ−２、２、２−トリフルオロエタン(1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, HCFC-123)、１−クロロ−１、２、２、２−テトラフルオロエタン(1-chloro-1,2,2,2-tetrafluoroethane, HCFC-124)、トリクロロモノフルオロメタン(trichloromonofluoromethane, CFC-11)、ジクロロジフルオロメタン(dichlorodifluoromethane, CFC-12)、トリクロロトリフルオロエタン(trichlorotrifluoroethane, CFC-113)、１、１、１−トリフルオロエタン(1,1,1-trifluoroethane)、ペンタフルオロエタン(pentafluoroethane)、ジクロロテトラフルオロエタン(dichlorotetrafluoroethane, CFC-114)、クルオロヘプタフルオロプロパン(chloroheptafluoropropane)、ジクロロヘキサフルオロプロパン(dichlorohexafluoropropane) などが挙げられる。
【００３２】
前記のような発泡剤の含量は、塩化ビニル系樹脂、添加物及び層状シリケートの混合物１００重量部に対して０．０１乃至１０重量部であることが望ましい。発泡剤の含量が０．０１重量部未満である場合には発泡をするためのガスの生成量があまりにも少ないため発泡効果が微々であり、または全く期待することができなく、１０重量部を超える場合にはガスの生成量があまりにも多くて物性の向上を期待することが難しい。
【００３３】
上述したようなポリ塩化ビニル発泡体を製造する方法の一例は下記の通りである。
【００３４】
塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、５乃至１０重量部の錫系複合熱安定剤、５乃至１０重量部のアクリル系衝撃補強材、１乃至１０重量部の炭酸カルシウム、０．１乃至５重量部のアクリル系加工助剤及び０．０１乃至１０重量部のモントモリノナイト系層状シリケートを十分混合した後、圧出機に投入する。圧出機に投入された樹脂が完全に可塑化され、流入された空気とその他の残留気体を真空ポンプによって除去した後に高圧ポンプを用いて塩化ビニル樹脂１００重量部に対して０．０１乃至１０重量部の二酸化炭素（無機発泡剤）を注入する。注入された二酸化炭素が流れ上部の真空部分に漏れないようにするために圧出機の温度を１５０乃至２１０℃に保持し、スクリュー回転速度を７０ｒｐｍに調節する。流入された空気と注入された二酸化炭素とが圧出機から発生した高温高圧によって超臨系状態に変化され、発泡剤である二酸化炭素と塩化ビニル樹脂と層状シリケートとから構成されたナノ複合体樹脂組成物が十分に混合されると発泡体が形成される。このように、塩化ビニル樹脂と層状シリケートとから構成されたナノ複合体樹脂組成物を製造した後、発泡剤を添加してマイクロセル構造を有する発泡体を製造し、または塩化ビニル樹脂、層状シリケートなどと発泡剤を同時に混合してマイクロセル構造を有する発泡体を製造する際には、添加された発泡剤を完全に溶かすために最適のスクリュー調合で圧出機内の圧力を高く保持しなければならない。
【実施例】
【００３５】
以下、下記の実施例を通じて本発明をより詳しく説明するが、本発明の範囲が実施例に限られるものではない。
【００３６】
実施例１
塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、５重量部の錫系複合熱安定剤、６重量部のアクリル系衝撃補強材、３重量部の炭酸カルシウム、２重量部のアクリル系加工助剤及び３重量部のモントモリノナイト系層状シリケートであるクロイサイト３０Ｂ(Southern Clay products社  製品)とからなる混合物を高速混合機で１０分間よく混合した後圧出機に投入した。樹脂が完全に可塑化され圧出機に流入された空気とその他の残留気体を真空ポンプによって除去した後に高圧ポンプを用いて３重量部の二酸化炭素（物理的発泡剤）を注入した。注入された二酸化炭素が流れ上部の真空部分に漏れないようにするために圧出機の温度を１９０℃に保持し、スクリュー回転速度を７０ｒｐｍに調節した。注入された二酸化炭素が圧出機から発生した高温高圧によって超臨系状態に変化され、十分な時間の間に樹脂組成物と混合された以後に発泡体が製造された。
【００３７】
実施例２
モントモリノナイト系層状シリケートの含量を１重量部としたことを除いては実施例１と同一の方法で発泡体を製造した。
【００３８】
実施例３
物理的発泡剤の代わりに化学的発泡剤として１重量部のアゾジカーボンアミド(azodicarbonamide)を使用し、圧出機の温度を化学的発泡剤の分解温度以上である２１０℃としたことを除いては実施例１と同一な方法で発泡体を製造した。
【００３９】
比較例１
発泡剤及びモントモリノナイト系層状シリケートを使用していないことを除いては実施例１と同一の方法で発泡体を製造した。
【００４０】
比較例２
発泡剤を使用していないことを除いては、実施例１と同一の方法で発泡体を製造した。
【００４１】
比較例３
層状化合物を使用していないことを除いては、実施例１と同一の方法で発泡体を製造した。
【００４２】
試験例
実施例及び比較例において製造した発泡体をキャリブレータと冷却水槽を通過させて十分に固形化させた後、切断機で２mmの厚さと５０mmの幅の規格を有するシートを製造した。製造したシートの物性は下記のような方法で測定され、その結果を下記の表２に示した。
【００４３】
比重はＡＳＴＭ  D７９２の方法によって測定した。
【００４４】
セルの密度はシートに破断面を作った後、走査電子顕微鏡で観察して立方センチメートル当りセルの数を測定した。
【００４５】
引張強度及び伸率はＡＳＴＭ  D６３８の方法によって測定した。
【００４６】
屈曲強度及び屈曲弾性率はＡＳＴＭ D７９０の方法によって測定した。
【００４７】
アイゾド衝撃強度(Izod Impact)もＡＳＴＭ D２５６の方法によって測定した。
【００４８】
硬度はＡＳＴＭ D７８５の方法によって測定した。
【００４９】
難燃性は米国のアンダーライターズラホラトリー社（Underwriter’s Laboratory Inc.）が規定する方法であるUL９４試験によって測定した。これは垂直に保持した大きさの試片にバーナーの花火を１０秒間接炎した後の残炎時間、またはドリップ性から難燃性を評価する方法である。残炎時間は着火源を遠く離した後試片が有塩燃焼を続ける時間の長さであり、ドリップによる面の着火は試片の下段から約３００mm下にある標識用の面が試片からの滴下（ドリップ）物により着火されることによって決定され、難燃性の等級は下記の表１により分けられる。
【表１】
2006514155.tif 000002
【００５０】
【表２】
2006514155.tif 000003
【００５１】
前記表２から示したように、本発明により塩化ビニル系樹脂上に層状シリケートが分散された塩化ビニル系樹脂−粘土ナノ複合体と発泡剤を使用して製造した実施例１乃至３のポリ塩化ビニル発泡体は、発泡剤と層状シリケートを使用していない比較例１に比べて低い比重にでも引張強度、伸率、屈曲強度、屈曲弾性率、衝撃強度及び硬度が類似乃至は向上され、マイクロセルが形成された構造を有する。
【００５２】
なお、発泡剤を使用せず層状シリケートのみを使用して製造した比較例２は実施例に比べて引張強度、屈曲強度、屈曲弾性率、衝撃強度が多少高かったが、このような値は実施例に比べて高い比重において示した値であり、マイクロセルが形成されていなく、衝撃強度が非常に低いことが分かる。
【００５３】
また、層状シリケートを使用せず発泡剤のみを使用して製造した比較例３の発泡体は実施例に比べて引張強度、伸率、屈曲強度、屈曲弾性率、衝撃強度、硬度及び難燃性の程度が低い。単純な発泡剤のみを使用した場合には、セルは形成されるが、セルの密度が低くて実施例に比べて均一でないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によるポリ塩化ビニル発泡体は塩化ビニル系樹脂−粘土ナノ複合体及び発泡剤とを含み、低い比重においても優秀な機械的強度及び難燃性が増加し、少ない発泡剤の含量でも高い発泡効率を現し、均一のマイクロセルの構造を有する発泡体を提供する効果のある有用な発明である。
【００５５】
本発明の好ましい態様が上記において主に上記において示されているが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内にある様々な態様において実施されることが理解されるべきであろう。
【国際調査報告】
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