JP2001019787A - 板状スチレン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 とくに厚肉で、しかもその内部まで均一に発
泡しているために断熱性や遮音性にすぐれるとともに軽
量で、なおかつ連続気泡率が高いために耐熱性にもすぐ
れ、しかも外観もよい板状スチレン系樹脂発泡体を、種
々の問題を有する多量のカーボンブラックを添加せず
に、安価かつ大量に、効率よく生産する製造方法を提供
する。 【解決手段】 溶融状態のスチレン系樹脂１００重量部
あたり４．０〜６．０重量部の二酸化炭素のみを発泡剤
として圧入、混合し、１２０〜１４０℃の溶融温度で押
出発泡成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、とくに厚肉で、断
熱性や遮音性にすぐれるとともに軽量であり、しかも耐
熱性にもすぐれた板状スチレン系樹脂発泡体を製造する
ための、新規な製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、加熱溶融状態のスチレン系樹脂に
発泡剤を圧入、混合し、口金部を通して大気中に押し出
して発泡させる、いわゆる押出発泡成形法によって製造
された、厚み１０ｍｍ以上といった厚肉の板状スチレン
系樹脂発泡体が、断熱性や遮音性にすぐれるとともに軽
量である上、大量生産が可能で安価であるために、建築
の分野において、外壁、内壁、床、屋根などにおける断
熱材、遮音材などとして多量に使用されるようになって
きた。

【０００３】しかし、上記の中でもとくに屋根は、夏場
の日中などにおよそ６０℃以上といった高温にさらされ
るので、これらの個所に使用される断熱材には高い耐熱
性が要求されており、通常のスチレン系樹脂発泡体を使
用することができなかった。そこでこれらの用途に使用
するために、スチレン系樹脂発泡体の発泡倍率を少し低
く、密度を少し高くして、その表面にスチレン系樹脂の
非発泡の層を皮のように形成して耐熱性を持たせること
などが試みられているが、満足の行く結果が得られてい
ないのが現状である。

【０００４】すなわち板状スチレン系樹脂発泡体は、理
論的には、スチレン系樹脂のビカット軟化点（たとえば
ポリスチレンの場合はおよそ１０２℃）まで熱変形しな
いはずであるが、実際のポリスチレンの板状発泡体（密
度２９ｋｇ／ｍ³）は８０℃近くで熱変形してしまい、
また上記のように密度を少し高くして耐熱温度を上げた
板状発泡体（４０ｋｇ／ｍ³）でも、およそ９０℃程度
で熱変形してしまう。

【０００５】この主な原因としては、従来の板状スチレ
ン系樹脂発泡体が、(a) 連続気泡率１０％以下、独立気
泡率８５％以上という閉じられた構造を有すること、
(b) フロンや炭化水素類、あるいはメチルクロライド、
エチルクロライドといったガス抜けの悪い発泡剤を使用
して製造されること、があげられる。

【０００６】とくにフロンや炭化水素類はガス抜けが悪
く、上記のように厚みが１０ｍｍ以上もある閉じられた
構造では、全くガス抜けしないといっても過言ではな
い。一方、メチルクロライドやエチルクロライドなどの
クロライド類は、これまでガス抜けがよいとされてきた
ものであるが、それでも上記のように厚みが１０ｍｍ以
上もある閉じられた構造では、ガスが完全に抜けるまで
に１ヶ月程度は必要である。

【０００７】このため従来の発泡体は、上記いずれの発
泡剤を使用した場合でも、施工される時点で、その内部
に未だ多量のガスが残存したままの状態となっており、
当該残存ガスが、 溶剤効果を生じて樹脂の軟化点を引き下げる働きを
するとともに、 加熱によって膨張して、軟化した樹脂を変形させる
ように働き、 その結果として発泡体は、前記のように樹脂のビカット
軟化点よりかなり低温の段階で熱変形してしまうのであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の考察から明らか
なように、板状スチレン系樹脂発泡体の耐熱性を高める
には、これまでよりもその連続気泡率を高めて、発泡剤
のガス抜けを促進することが肝要である。たとえば特開
平８−３１１２３０号公報には、(イ) あらかじめ成形し
た非発泡の樹脂の板体などに発泡剤を圧入、含浸させた
のち、加熱して発泡させる際に、その加熱温度を、樹脂
の発泡倍率のピークを示す温度以上に設定して、意図的
に気泡を破れさせる、つまり破泡させる方法、(ロ) あら
かじめ成形した非発泡の樹脂の板体などに発泡剤を圧
入、含浸させたのち、加熱して発泡させる工程を２回以
上、繰り返し行い（多段発泡）、それによって意図的に
破泡させる方法、(ハ) 発泡剤を含浸させて予備発泡させ
た予備発泡粒子（ビーズ）を多数、型内に充てんして本
発泡させるとともに、粒子同士を熱融着させて一体化す
る、いわゆる型もの成形法（ビーズ成形法）に使用する
予備発泡粒子として、上記と同様に発泡剤の含浸、発泡
を２回以上繰り返し行って意図的に破泡させたものを使
用する方法などによって、発泡体の連続気泡率を９０％
以上という高い値にすることが開示されている。

【０００９】しかし、これらの方法のうち(イ)および(ロ)
では、あらかじめ成形した非発泡の板体に、あとから発
泡剤を含浸させて発泡させるという製造工程上の制約か
ら、前記のように１０ｍｍ以上といった厚肉の、しかも
内部まで均一に発泡した発泡体を製造することは事実
上、不可能である。また、上記のうち(ロ)および(ハ)では
２回以上の含浸、発泡が必要で、製造工程が複雑であ
り、しかも(イ)も含めてこれらの方法はいずれも、いわ
ゆるバッチ式の工程を数多く含んでいるため、板状発泡
体を安価かつ大量に生産する方法としては適していな
い。

【００１０】またＷＯ９６／３４０３８２号公報には、
押出発泡成形時の樹脂中に、気泡壁を破壊する作用をす
るカーボンブラックを添加することで、発泡時に意図的
に破泡を発生させて、連続気泡率を高めることが記載さ
れている。しかしこの方法で、高い連続気泡率を有する
発泡体を製造するためには、樹脂１００重量部に対して
およそ１．０〜２５重量％という多量のカーボンブラッ
クを添加する必要があり、(ニ) かかる多量のカーボンブ
ラックを樹脂中に均一に分散させるには多大なエネルギ
ーと時間とを要するため発泡体の生産性が低下するとと
もに、発泡体の大幅なコストアップにつながるおそれが
ある、(ホ) 多量のカーボンブラックによって黒色に着色
されてしまうため、他の色に着色できないなどの問題を
生じて、発泡体の外観が悪くなる、(ヘ) 多量のカーボン
ブラックによって押出機内などの生産設備が汚されるた
め、そのメンテナンスなどに手間がかかり、とくに樹脂
替えなどの作業の手間が著しく増加する、といった問題
があった。

【００１１】本発明の目的は、とくに厚肉で、しかもそ
の内部まで均一に発泡しているために断熱性や遮音性に
すぐれるとともに軽量で、なおかつ連続気泡率が高いた
めに耐熱性にもすぐれ、しかも外観もよい板状スチレン
系樹脂発泡体を、上記のように種々の問題を有する多量
のカーボンブラックを添加せずに、安価かつ大量に、効
率よく生産することが可能な、新規な製造方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
発明者らは、板状発泡体を安価かつ大量に、しかも効率
よく連続的に生産することが可能な、前述した押出発泡
成形法における、成形の条件や、使用する材料について
種々、検討を行った。その結果、(I) 発泡剤として二酸
化炭素のみを使用すること、(II)押出発泡成形の条件
を、上記二酸化炭素の圧入量がこれまでよりも多く、か
つ押出時のスチレン系樹脂の溶融温度がこれまでよりも
低くなるように設定すること、の２点が、押出発泡成形
による発泡体の連続気泡率を高めるために密接不可分な
要件であることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１３】すなわち本発明の板状スチレン系樹脂発泡
体の製造方法は、溶融状態のスチレン系樹脂１００重量
部に対して、発泡剤として二酸化炭素のみを４．０〜
６．０重量部の割合で圧入、混合し、１２０〜１４０℃
の溶融温度で押出発泡成形することにより、連続気泡構
造を有する板状スチレン系樹脂発泡体を製造することを
特徴とするものである。

【００１４】かかる本発明の製造方法によれば、上記の
ように発泡剤として二酸化炭素のみを使用し、かつ当該
二酸化炭素をこれまでよりも多量に圧入するとともに、
スチレン系樹脂の溶融温度を低くして、その流動性や伸
びなどを低下させた状態で押出発泡成形することによっ
て、発泡時に、上記二酸化炭素の膨張によって気泡が破
れる、いわゆる破泡が発生する率を増加させて、前記の
ように種々の問題を有する多量のカーボンブラックを添
加することなしに、発泡体の連続気泡率を向上させるこ
とができる。

【００１５】また二酸化炭素は、前述したフロンや炭化
水素類、クロライド類などに比べて蒸気圧が高いために
発泡速度が速く、このことでさらに破泡が発生する率が
増加して、発泡体の連続気泡率が向上する。しかも二酸
化炭素は、上記フロンや炭化水素類、クロライド類など
に比べて蒸発潜熱が高いために、発泡後の樹脂の冷却速
度が速い。このため、破泡が発生して気泡内のガス圧に
よる形状の維持が期待できなくなった発泡体の収縮と、
それに伴なう密度の上昇とを防止して、厚肉で、かつ断
熱性や遮音性にすぐれるとともに軽量であるという、押
出発泡成形法による発泡体の特徴をそのまま維持するこ
とができる。

【００１６】したがって本発明の製造方法によれば、板
状発泡体を安価かつ大量に、連続的に生産できるという
押出発泡成形法の利点はそのまま維持しつつ、また前記
のように種々の問題を有する多量のカーボンブラックを
添加することなしに、生産される発泡体の連続気泡率を
向上させて、その耐熱性を改善することが可能となる。

【００１７】また本発明によれば、前記のように発泡体
として単独で使用している二酸化炭素が、前述したフロ
ンや炭化水素類、クロライド類と違って溶剤効果を生じ
ないために樹脂の軟化点が低下せず、このことによって
も発泡体の耐熱性を改善することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を説明する。本発
明の板状スチレン系樹脂発泡体の製造方法は、前述した
ように押出発泡成形の条件を変更することと、発泡剤と
して二酸化炭素のみを使用すること以外は、通常の押出
発泡成形と同様にして実施される。

【００１９】すなわち、加熱溶融状態のスチレン系樹脂
に、発泡剤としての二酸化炭素のみを圧入、混合し、口
金部を通して大気中に押し出して発泡させることによっ
て、板状スチレン系樹脂発泡体が製造される。かかる製
造方法を実施するための装置としては、たとえば図１に
示すように第１および第２の２台の押出機１０、２０を
有するタンデム押出機が好適に使用される。

【００２０】上記タンデム押出機は、図中白矢印で示す
ようにホッパー１１に投入されたスチレン系樹脂を、 ・ まず第１押出機１０内で加熱、溶融させながら、当
該第１押出機１０の途中に設けたノズル１２から、図中
実線の矢印で示すように発泡剤としての二酸化炭素を圧
入して混合しつつ、図中一点鎖線の矢印で示すように第
２押出機２０に連続的に供給し、 ・ ついでこの第２押出機２０内で、スクリュー２０ａ
の回転によってさらに混合しながら所定の押出温度に調
整したのち、 ・ この第２押出機２０の先端に接続した金型３の口金
部３１を通して、連続的に大気中に押出発泡させること
で、 板状スチレン系樹脂発泡体を連続的に製造するためのも
のである。

【００２１】なお図において符号４は、金型３の口金部
３１から押し出されて発泡したスチレン系樹脂５の、発
泡による厚み方向への膨張を規制しつつ、当該樹脂５を
冷却することで、板状スチレン系樹脂発泡体を所定の厚
みに成形するための、一対の板状の成形具である。上記
装置を用いて本発明の製造方法を実施するためには、前
記ノズル１２から、第１押出機１０内の、溶融状態のス
チレン系樹脂に圧入される二酸化炭素の量を、前述した
ようにスチレン系樹脂１００重量部に対して４．０〜
６．０重量部の範囲内に調整するとともに、第２押出機
２０において調整される樹脂の押出時の溶融温度を、前
述したように１２０〜１４０℃の範囲内とすればよい。
また必要であれば金型３などの温度を、何らかの加熱手
段などを用いて、上記と同じ温度範囲に調整してもよ
い。

【００２２】なお第１押出機１０における樹脂の溶融温
度は、樹脂の均一な溶融と、二酸化炭素の均一な混合と
を促進するために、従来と同程度に設定するのが好まし
い。かくして製造される板状スチレン系樹脂発泡体は、
これに限定されないがたとえば密度０．０３〜０．０５
ｇ／ｃｍ³、連続気泡率２０〜７０％、厚み１０ｍｍ以
上という、厚肉で、かつ断熱性や遮音性にすぐれるとと
もに軽量であり、しかも耐熱性にもすぐれたものとな
る。なお厚みは１２０ｍｍ程度まで成形可能である。

【００２３】なお本発明において、二酸化炭素の圧入量
が、上記のようにスチレン系樹脂１００重量部に対して
４．０〜６．０重量部の範囲内に限定されるのは、以下
の理由による。すなわち二酸化炭素の圧入量が上記の範
囲未満では、前述したように押出時に、二酸化炭素の膨
張によって破泡が発生する率が低下するため、２０％以
上の高い連続気泡率を有する、耐熱性にすぐれた板状ス
チレン系樹脂発泡体を製造することができない。また、
発泡体の発泡倍率が低下して、その密度が０．０５ｇ／
ｃｍ³を超える重いものとなるとともに、発泡体の断熱
性や遮音性が低下するおそれもある。

【００２４】一方、二酸化炭素の圧入量が前記の範囲を
超えた場合には、破泡が発生する率が高くなりすぎて、
発泡体の連続気泡率が７０％を超えてしまうため、十分
な強度を持った発泡体が得られない。また破泡により、
発泡成形時の発泡体が、とくに厚み方向に収縮しやすい
ものとなって、やはりその密度が０．０５ｇ／ｃｍ³を
超える重いものとなり、断熱性や遮音性が低下するおそ
れもある。また場合によっては、１０ｍｍ以上の厚みを
確保できないおそれもある。

【００２５】また本発明において、押出時の樹脂の溶融
温度が、前述したように１２０〜１４０℃の範囲内に限
定されるのは、以下の理由による。すなわち、押出時の
樹脂の溶融温度が上記の範囲未満では、スチレン系樹脂
を十分に発泡させることができないために、発泡体の密
度が０．０５ｇ／ｃｍ³を超える重いものとなり、断熱
性や遮音性が低下する。また場合によっては、１０ｍｍ
以上の厚みを確保できないおそれもある。

【００２６】一方、樹脂の溶融温度が上記の範囲を超え
た場合には、前述したメカニズムによって樹脂の発泡時
に破泡は生じるが、そのあと収縮してしまって高倍率の
ものが得られないので、耐熱性にすぐれた板状スチレン
系樹脂発泡体を製造することができない。また二酸化炭
素の圧入量にもよるが、発泡体の密度が０．０３ｇ／ｃ
ｍ³を下回って、十分な強度が得られないおそれもあ
る。

【００２７】なお、製造される発泡体の重さや強度、断
熱性、遮音性、耐熱性などの各特性のバランスを考慮す
ると、発泡体の密度は０．０３５〜０．０４５ｇ／ｃｍ
³程度、連続気泡率は２５〜６０％程度、厚みは２５ｍ
ｍ以上であるのが好ましく、それを達成するために、二
酸化炭素の圧入量は、スチレン系樹脂１００重量部に対
して４．０〜５．０重量部程度、押出時の樹脂の溶融温
度は１３０〜１４０℃程度とするのが好ましい。

【００２８】かかる本発明の製造方法に使用するスチレ
ン系樹脂としてはポリスチレン、すなわちスチレンの単
独重合体が最も好適に使用される他、スチレンと、他の
ビニルモノマーとの共重合体なども使用可能である。ス
チレンと共重合される他のビニルモノマーとしては、た
とえばα−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸など
があげられる。

【００２９】またスチレン系樹脂としては、発泡体の耐
衝撃性などを向上するために、たとえばポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピ
レン−非共役ジエン三元共重合体などのジエン系のゴム
状重合体を添加したゴム変性スチレン系樹脂、いわゆる
ハイインパクトポリスチレンを使用してもよい。これら
スチレン系樹脂はそれぞれ単独で使用される他、２種以
上を併用することもできる。

【００３０】上記スチレン系樹脂としては、発泡体を良
好に発泡、そして破泡させるために、とくに２００℃で
の溶融流れ速度Ｒ₁（ｇ／１０分）が６〜１５であるも
のを使用するのが好ましい。ここでいう、２００℃での
溶融流れ速度（メルトフローレート：ＭＦＲ）Ｒ₁と
は、スチレン系樹脂を、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７２１
０「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に所載の試
験方法に則って、同方法に規定された条件８（試験温
度：２００℃、試験荷重：５．００ｋｇｆ）にて測定し
た値を指す。

【００３１】スチレン系樹脂の溶融流れ速度Ｒ₁が前記
の範囲未満では、発泡体が連続気泡にならずに独立気泡
になりやすい傾向を生じ、あえて連続気泡にしようとす
ると収縮を起こして、良好な発泡体が得られないおそれ
がある。また逆に上記の範囲を超えた場合には、張力不
足を生じて発泡倍率を上げることができないおそれがあ
る。

【００３２】なおスチレン系樹脂の溶融流れ速度Ｒ
₁は、前記の範囲内でもとくに７〜１０ｇ／１０分の範
囲内であるのが好ましい。上記のスチレン系樹脂には、
気泡の微細化を増進させるために、少量の発泡核剤（気
泡調整剤）を添加してもよい。発泡核剤としては、たと
えばタルク、炭酸カルシウム、クレー、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛、ガラスビーズ、ガラスパウダー、酸化チ
タン、カーボンブラック、無水シリカ、ケイ酸カルシウ
ムなどの無機微粉末があげられる。発泡核剤の粒径は５
０μｍ以下、とくに１０〜３０μｍ程度が好ましい。発
泡核剤の添加量は、スチレン系樹脂１００重量部に対し
て０．１〜１重量部程度であるのが好ましい。

【００３３】またスチレン系樹脂には、たとえば着色
剤、難燃剤、滑剤（炭化水素系、脂肪酸系、脂肪酸アミ
ド系、エステル系、アルコール系などの各種ワックス
類、金属石けん類、シリコーン油、低分子量ポリエチレ
ンなど）、展着剤（流動パラフィン、ポリエチレングリ
コール、ポリブテンなど）、分散剤などの各種添加剤を
添加してもよい。これら添加剤は、発泡体を製造する際
の妨げとならず、かつ製造される発泡体の特性に影響を
及ぼさない範囲で添加される。

【００３４】また押出発泡成形用の金型３として、図１
および図２(a)に示すように、樹脂押出流路３０と口金
部３１とが連通して配置されているとともに、上記樹脂
押出流路３０の、板状スチレン系樹脂発泡体の厚み方向
に対応する方向の幅Ｓ₂と、口金部３１の、同方向の幅
Ｓ₁との比Ｓ₂／Ｓ₁が４０〜１００の範囲内にあるもの
を使用した場合には、とくにスチレン系樹脂として前記
の特性を有するものを用いることによって、発泡核剤の
添加量を前述した範囲より減少させるか、または発泡核
剤を全く添加せずに、同様の良好な発泡体を製造するこ
とが可能となり、焼却時の灰分を減少できるという利点
がある。

【００３５】すなわち、かかるディメンジョンを有する
金型３を使用した場合には、樹脂押出流路３０の先に配
置された、当該流路３０の幅Ｓ₂よりも狭い幅Ｓ₁と、所
定の長さ（ランド長さ）Ｌ₁とを有する口金部３１によ
って、第２押出機２０の内部の圧力が、口金部３１の先
端まで、二酸化炭素の溶解に必要な高圧に維持されるた
め、二酸化炭素の樹脂への溶解量を増加させて、発泡体
の発泡倍率を高くし、かつ気泡を微細化することができ
る。

【００３６】また、上記の効果から明らかなように口金
部３１の幅Ｓ₁とランド長さＬ₁とを調整することで、第
２押出機２０の内部の圧力を自在に調整できるという利
点もある。さらに、上記口金部３１の手前に設けた樹脂
押出流路３０の幅Ｓ₂が、当該流路３０内のスチレン系
樹脂に、口金部３１から大気中へ押出後、前述したよう
な厚肉に発泡するように、形状的な記憶を持たせるため
にも機能する。

【００３７】したがって上記金型３を使用することによ
って、所定量の発泡核剤を添加した場合と同程度に気泡
構造が微細で気泡径が小さく、しかも前記のように密度
が３０〜５０ｋｇ／ｍ³といった高い発泡倍率を有し、
かつ厚みが１０ｍｍ以上であるような厚肉の板状スチレ
ン系樹脂発泡体を、発泡核剤の添加量をこれまでよりも
減少させる（樹脂１００重量部に対して０．１重量部未
満）か、または発泡核剤を全く添加せずに、良好に製造
することが可能となる。

【００３８】なお上記の金型３において、比Ｓ₂／Ｓ₁が
１００を超えた場合には、金型３内で樹脂が流れない部
分が発生して、未発泡樹脂が発生するおそれがある。ま
た比Ｓ₂／Ｓ₁が４０未満である場合には、上記の説明か
ら明らかなように、厚肉の板状スチレン系樹脂発泡体
を、良好に製造できないおそれがある。比Ｓ₂／Ｓ₁は、
これらの問題点を回避して、良好な成形を行うことを考
慮すると、前記の範囲内でもとくに６０〜８０の範囲内
であるのが好ましい。

【００３９】また図の例の金型３は、樹脂押出流路３０
と口金部３１とをテーパー面３２で繋いでいるが、たと
えば図２(b)に示したように、樹脂押出流路３０と口金
部３１とを垂直面３３で繋いでもよい。本発明の製造方
法によって製造される板状スチレン系樹脂発泡体は、前
記のように１０ｍｍ以上という厚肉で、しかもその内部
まで均一に発泡しているため断熱性や遮音性にすぐれる
とともに軽量であり、なおかつ耐熱性にもすぐれてい
る。しかも押出発泡成形法によって連続的に、大量に生
産されるため安価であり、前述したように建築の分野に
おいて、とくに屋根などの高い耐熱性を要する個所など
における断熱材、遮音材などとして、大量に使用するこ
とができる。

【００４０】

【実施例】以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて
説明する。なお以下の実施例、比較例で製造した板状ス
チレン系樹脂発泡体の密度は、単位体積あたりの重量を
実測して算出した。また連続気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ２
８５６に所載の測定方法に準拠して、空気比較式比重計
を用いて測定した。なおサンプルは、一辺が２．５ｃｍ
の立方体にカットしたものを各実施例、比較例ごとに５
個ずつ用意し、そのそれぞれの測定結果から平均値を求
めた。さらに平均気泡径は、走査型電子顕微鏡〔日本電
子（株）製のＪＳＭ Ｔ−３００〕を用いて、ＡＳＴＭ
Ｄ２８４２−６９に所載の測定方法に準拠して測定し
た。すなわち、押出発泡成形された発泡体の、樹脂の流
れ方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）および厚み方向（Ｖ
Ｄ）の、それぞれの気泡径を測定し、その測定値を算術
平均して平均気泡径を求めた。

【００４１】実施例１ 下記の各成分をドライブレンドして混合物を調製した。 ・ ポリスチレン〔新日鐵化学(株)製の商品名Ｇ−１３−３０Ｋ、溶融流れ速度 Ｒ₁＝７．０ｇ／１０分〕 １００重量部 ・ タルク（発泡核剤） ０．０９重量部 ・ ステアリン酸モノグリセライド（帯電防止剤） ０．０６重量部 ・ ヘキサブロモシクロドデカン（難燃剤） ２．１重量部 つぎにこの混合物を、第１および第２の２台の押出機を
有するタンデム押出機（φ５０−φ６０）のホッパーに
供給し、当該ホッパーに接続された第１押出機内で溶
融、混合しつつ、この第１押出機の途中に設けたノズル
から、押出機内に、発泡剤としての二酸化炭素を圧入し
た。二酸化炭素の圧入量は、ポリスチレン１００重量部
あたり４．５重量部とした。

【００４２】そしてさらに溶融、混合した溶融混合物
を、第１押出機から第２押出機に連続的に供給し、当該
第２押出機内で、１３５℃まで均一に冷却したのち、こ
の溶融温度を維持しつつ、第２押出機の先端に接続し
た、図２(a)に示す構造を有し、かつ下記のディメンジ
ョンを有するスリット状の金型を通して、毎時３５ｋｇ
の吐出量で大気中に連続的に押し出して発泡させるとと
もに、２５ｍｍの間隔に配置した一対の板状の成形具間
を通して、その厚みが上記成形具の間隔と同じ２５ｍｍ
になるように矯正しつつ冷却して、板状スチレン系樹脂
発泡体を製造した。 〈金型〉 幅Ｓ₁＝１．２ｍｍ 幅Ｓ₂＝８０ｍｍ 比Ｓ₂／Ｓ₁＝６７ ランド長さＬ₁＝１５ｍｍ リップ幅Ｗ＝５０ｍｍ 得られた発泡体の密度は４０ｋｇ／ｍ³、連続気泡率は
５０％、平均気泡径は０．１８ｍｍであった。

【００４３】実施例２ 二酸化炭素の圧入量を、ポリスチレン１００重量部あた
り４．０重量部としたこと以外は実施例１と同様にし
て、厚み２５ｍｍの板状スチレン系樹脂発泡体を製造し
た。得られた発泡体の密度は４２ｋｇ／ｍ³、連続気泡
率は２８％、平均気泡径は０．３０ｍｍであった。

【００４４】実施例３ ポリスチレンとして、溶融流れ速度Ｒ₁＝１３．５ｇ／
１０分のもの１００重量部を使用するとともに、押出時
の樹脂の溶融温度を１２８℃に設定したこと以外は実施
例２と同様にして、厚み２５ｍｍの板状スチレン系樹脂
発泡体を製造した。

【００４５】得られた発泡体の密度は４５ｋｇ／ｍ³、
連続気泡率は４５％、平均気泡径は０．３０ｍｍであっ
た。 比較例１ 二酸化炭素に代えて、発泡剤として、メチルクロライド
と１−クロロ−１，１−ジフルオロエタンとの、重量比
６／４の混合物を使用するとともに、その圧入量を、ポ
リスチレン１００重量部あたり９．０重量部としたこと
以外は実施例１と同様にして、厚み２５ｍｍの板状スチ
レン系樹脂発泡体を製造した。

【００４６】得られた発泡体の密度は４０ｋｇ／ｍ³、
連続気泡率は８．５％、平均気泡径は０．５６ｍｍであ
った。 比較例２ 二酸化炭素に代えて、発泡剤として、ブタンを使用する
とともに、その圧入量を、ポリスチレン１００重量部あ
たり６．０重量部としたこと以外は実施例１と同様にし
て、厚み２５ｍｍの板状スチレン系樹脂発泡体を製造し
た。

【００４７】得られた発泡体の密度は３８ｋｇ／ｍ³、
連続気泡率は１３％、平均気泡径は０．３０ｍｍであっ
た。 耐熱温度の測定 上記各実施例、比較例で製造した板状スチレン系樹脂発
泡体を、それぞれ１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさにカ
ットし（厚みは２５ｍｍ）、一定温度にセットされた恒
温槽中に１０分間、入れたのち取り出して、下記の要領
で熱変形の有無を求めた。 （ＭＤ方向の変形率）上記サンプルの表裏両面の、それ
ぞれ中心を通る１辺の方向（ＭＤ方向）の長さを測定
し、その測定値から、下記式によって表裏両面の変形率
を求めた。

【００４８】方向の変形率（％）＝（１００＋｜１００
−測定値｜）／１００ そして表裏両面の変形率の平均値を求めて、ＭＤ方向の
変形率とした。 （ＴＤ方向の変形率）上記サンプルの表裏両面の、それ
ぞれ中心を通る、上記と直交する１辺の方向（ＴＤ方
向）の長さを測定し、その測定値から、上記式によって
表裏両面の変形率を求め、そして表裏両面の変形率の平
均値を求めて、ＴＤ方向の変形率とした。 （ＶＤ方向の変形率）上記サンプルの、中心の厚みを測
定して、下記式によってＶＤ方向の変形率（％）を求め
た。

【００４９】ＶＤ方向の変形率（％）＝（２５＋｜２５
−測定値｜）／２５ 〔上記式は、もとの厚みが２５ｍｍの場合である。〕 （耐熱温度）上記３方向の変形率を掛け合わせた積の立
方根を求めて、その答えが０．９９〜１．０１の範囲内
である時を熱変形なし、上記の範囲から外れた時を熱変
形ありとして評価し、熱変形が発生しなかった恒温槽の
温度の最高値を、実施例、比較例のサンプルの耐熱温度
とした。

【００５０】結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表より、比較例１、２の耐熱温度がともに
８５℃であるのに対し、実施例１〜３の耐熱温度はいず
れも１００℃であって、耐熱性が改善されたことが確認
された。

【００５３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
とくに厚肉で、しかもその内部まで均一に発泡している
ために断熱性や遮音性にすぐれるとともに軽量で、なお
かつ連続気泡率が高いために耐熱性にもすぐれ、しかも
外観もよい板状スチレン系樹脂発泡体を、種々の問題を
有する多量のカーボンブラックを添加せずに、安価かつ
大量に、効率よく生産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を実施するための、押出機の
一例を示す概略図である。

【図２】同図(a)(b)はともに、上記押出機に使用される
金型の一例を示す断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｆターム(参考） 4F074 AA32 AB05 AC36 AD02 AD11 BA32 CA22 CA23 CB53 CC03X CC04X CC22X CC32X CC34X DA02 DA13 DA23 4F207 AA13 AB02 AB05 AB09 AG02 AG20 KA01 KA11 KF04 KK23 KL75 KL76 KL84

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融状態のスチレン系樹脂１００重量部に
   対して、発泡剤として二酸化炭素のみを４．０〜６．０
   重量部の割合で圧入、混合し、１２０〜１４０℃の溶融
   温度で押出発泡成形することにより、連続気泡構造を有
   する板状スチレン系樹脂発泡体を製造することを特徴と
   する板状スチレン系樹脂発泡体の製造方法。
2. 【請求項２】板状スチレン系樹脂発泡体の密度が０．０
   ３〜０．０５ｇ／ｃｍ³、連続気泡率が２０〜７０％、
   厚みが１０ｍｍ以上である請求項１記載の板状スチレン
   系樹脂発泡体の製造方法。
3. 【請求項３】２００℃での溶融流れ速度Ｒ₁が６〜１５
   ｇ／１０分であるスチレン系樹脂を使用する請求項１ま
   たは２記載の板状スチレン系樹脂発泡体の製造方法。
4. 【請求項４】押出発泡成形用の金型として、樹脂押出流
   路と口金部とが連通して配置されているとともに、上記
   樹脂押出流路の、板状スチレン系樹脂発泡体の厚み方向
   に対応する方向の幅Ｓ₂と、口金部の、同方向の幅Ｓ₁と
   の比Ｓ₂／Ｓ₁が４０〜１００の範囲内にあるものを使用
   する請求項３記載の板状スチレン系樹脂発泡体の製造方
   法。