JP2002144497A

JP2002144497A - スチレン系樹脂押出発泡体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002144497A
Application number: JP2000342400A
Authority: JP
Inventors: Fuminobu Hirose; 文信廣瀬; Toshio Miyagawa; 登志夫宮川
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ハロゲン系物質を使用せず、環境課題が低い発
泡剤を用いつつ、断熱性と耐燃焼性を両立し、且つ製造
時のリサイクル樹脂の劣化を抑制しリサイクル性に優れ
た生産容易なスチレン系樹脂押出発泡体を得る。【解決手段】非ハロゲン系発泡剤を使用し、更に、ハ
ロゲン系添加物を含まないスチレン系樹脂押出発泡体の
表面に、耐燃焼性で且つガスバリア性の非ハロゲン系物
質の被膜を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境適合性、断熱
性に優れ、かつ耐燃焼性に優れ、製造時の樹脂リサイク
ル性、経済性に優れたスチレン系樹脂押出発泡体および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スチレン系樹脂を押出機等にて加熱溶融
し、次いで発泡剤を添加し、冷却させ、これを低圧域に
押出すことにより発泡体を連続的に製造する方法は、例
えば特公昭３１−５３９３号公報、特公昭４２−１９１
９５号公報に開示されるように既に知られており、発泡
剤にフロン類を用いる方法も、例えば特公昭４１−６７
２号公報、特公昭５７−７１７５号公報に開示されてい
るように知られている。

【０００３】しかしながら、フロン類はオゾン層保護な
どの観点から、可能ならば代替していくことが望まれて
いる。フロン類以外の発泡剤を用いたスチレン系樹脂押
出発泡体および製造方法として、発泡剤にプロパン、ブ
タンあるいはそれらの混合物、あるいは該炭化水素とメ
チルクロライド、エチルクロライドあるいはそれらの混
合物を用いたスチレン系樹脂押出発泡体およびその製造
方法が、特開平１０−２３７２１０号公報に開示されて
いる。また、発泡剤に二酸化炭素や水といった無機発泡
剤を用いたスチレン系樹脂押出発泡体およびその製造方
法が、特表平８−５０４６８９号公報や特表平１０−５
０６８５８号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記発
明で得られるフロン類を用いない発泡体において、例え
ば特開平１０−２３７２１０号公報では、ＪＩＳＡ９
５１１に規定する難燃性を満たすためには、ハロゲン系
難燃剤を１〜３重量％用い、発泡剤のプロパン、ブタン
の残ガス量を、それぞれ３．５重量％以下、２．０重量
％以下に調整することにより達成されるとしているが、
プロパン、ブタンの残ガス量を前記の量に調整するため
には、発泡体製造時におけるプロパン、ブタンの添加量
を制限したり、発泡体製造後、発泡剤が減量するまで長
期間保管するなどの処理が必要であり、押出発泡時の製
造安定性や生産性が劣るなどの問題がある。

【０００５】さらに、前記発明で得られるフロン類を用
いない発泡体におけるプロパン、ブタン量では、例えば
ＪＩＳＡ９５１１に規定されるＢ類３種保温板のよう
な、高度な断熱性を有する発泡体は得られにくい。高度
な断熱性を有する発泡体を得るためには、プロパン、ブ
タンなどの飽和炭化水素化合物をより多く残存させるこ
とが提案し得る。しかしながら、プロパン、ブタンに代
表される脂肪族炭化水素類のような燃焼性の比較的高い
化合物を多く残存させた場合、前記発明の如くハロゲン
系難燃剤を１〜３重量％用いただけでは、ＪＩＳＡ９
５１１に規定する難燃性を満足しない場合が生じる。こ
れに対して、難燃性を向上させるために、添加する難燃
剤量の増量が提案されるが、単に添加量を増すだけで
は、安定した難燃性は得難い。また、発泡体のスチレン
系樹脂自体は難燃化されるが、燃焼時に発泡体から揮発
する炭化水素に着火し易く、燃焼が抑制し難いといった
傾向がある。さらには、該難燃剤の増量は発泡体成形性
の悪化を招き易く、満足な成形品が得にくくなる傾向が
ある。

【０００６】また、ハロゲン系難燃剤をスチレン系樹脂
に添加し押出機などで高温で溶融混練する場合は、原料
樹脂に付着した水分とハロゲン系難燃剤の分解物の混合
物が製造装置、特に押出機を腐食し、特に水を発泡剤と
した場合、多量の水とハロゲン系難燃剤の分解物の混合
物が装置内の腐食を進行させる傾向があるため、水とハ
ロゲン系難燃剤は組合せとしてはあまり好ましくない。
しかしながら、ハロゲン系難燃剤は発泡体に使用した場
合の優れた難燃性と経済性から、他の難燃剤に置き換え
ることが難しく、発泡剤としての水も後述する優れた発
泡性から使用することが好ましい発泡剤と考えられる。
よって腐食を防止するために高価な耐酸性の設備を導入
したり、原料樹脂を十分乾燥する工程を加えたり、特表
平８−５０４６８９号公報や特表平１０−５０６８５８
号公報で開示されているように、製造方法の改変が必要
となってくるといった課題がある。

【０００７】また、近年、環境負荷を低減するために製
造時に生じる廃材を極力減少させるため、リサイクル効
率を向上させることが重要視されている。しかし、製造
準備時の流し樹脂や、発泡体製造時に形状を整えるため
に切削により発生する端材をリサイクル樹脂として再利
用する場合に、前記発明のごとくハロゲン系難燃剤がス
チレン系樹脂押出発泡体に添加されていると、スチレン
系樹脂の樹脂劣化（低分子量化）を促進し再利用を困難
にし生産性を低下させるといった問題が生じることがあ
る。さらに、ハロゲン系物質を含有する樹脂を焼却処理
または熱リサイクルする時に、腐食性ガスが発生するこ
とから、炉の劣化を早める場合がある。

【０００８】一方、スチレン系樹脂押出発泡体、特に押
出発泡後、製品として形状を整えるため外皮を切削した
スチレン系樹脂押出発泡体は、ガスバリア性が優れてい
るとは言い難く、発泡体成形直後より発泡体中へ空気が
流入すること、及び、非ハロゲン系発泡剤の多くが一般
的にフロン系発泡剤よりもガス透過速度が速く、非ハロ
ゲン発泡剤が発泡体中から揮散し易いことから、発泡体
内のガス組成が経時変化し、従来使用されていたフロン
系発泡剤を使用したスチレン系樹脂押出発泡体よりも早
期に熱伝導率が低下することがある。断熱性の低下を防
止するため、ガスバリアー性のフィルムを発泡体に形成
する方法については特表平５−５０５６３４号公報や特
開平７−８８９９４号公報に開示されている。しかし、
該公報ではガスバリア性物質には塩化ビニリデン等のハ
ロゲン系物質が例示されており、廃棄物焼却処理時に腐
食性ガスを発生する可能性がある。

【０００９】以上のように、発泡体内にフロンやハロゲ
ン系難燃剤といったハロゲン物質を使用することは地球
環境や生産性、経済性、設備面から可能であれば代替す
ることが好ましいが、ハロゲン物質を使用せずに高度の
断熱性および難燃性を得るのは困難であった。

【００１０】本発明はかかる課題に関して行われたもの
であり、詳しくは、ハロゲンを含まない発泡剤を使用
し、高度な断熱性能を有すると共に、ＪＩＳＡ９５１
１に規定される、高度の難燃性を十分に満足し、環境適
合性及びリサイクル性に優れたスチレン系樹脂押出発泡
体およびその製造方法を提供することである。

【００１１】

【発明が解決するための手段】本発明者らは、前記課題
の解決のため、鋭意研究の結果、ハロゲンを含まない発
泡剤を用い、ハロゲン系難燃剤を含有しないスチレン系
樹脂押出発泡体表面に、ガスバリア性且つ耐燃焼性を有
する非ハロゲン系物質を被膜処理することで、高い断熱
性、および耐燃焼性、樹脂のリサイクル性を向上するこ
とに成功した。

【００１２】特に従来技術と異なり、ハロゲン系物質を
使用せずともＪＩＳＡ９５１１に規定される高度の難
燃性が得られ、高い断熱性を維持することが可能で、さ
らにはハロゲン系物質を使用しないため、高価な製造設
備も必要とせず経済的で、且つ端材リサイクル樹脂の劣
化が抑制されることを見出し、本発明に至った。

【００１３】すなわち本発明は、（１）ハロゲンを含ま
ない発泡剤を使用し、更に、ハロゲン系添加物を含まな
いスチレン系樹脂押出発泡体の表面に、非ハロゲン系物
質の被膜を形成させてなるスチレン系樹脂押出発泡体。（２）ハロゲンを含まない発泡剤が、炭素数が３〜５で
ある飽和炭化水素、二酸化炭素、水及び、ジメチルエー
テルの群から選ばれる１種以上であることを特徴とする
（１）記載のスチレン系樹脂押出発泡体。（３）スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成される非ハ
ロゲン系物質の被膜が耐燃焼性で且つガスバリア性の物
質からなることを特徴とする（１）または（２）記載の
スチレン系樹脂押出発泡体。（４）スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成される非ハ
ロゲン系物質の被膜が１層以上からなり、少なくとも１
層がガスバリア性を有する非ハロゲン物質からなり、少
なくとも１層が耐燃焼性を有する物質からなることを特
徴とする（１）〜（３）のいずれか１に記載のスチレン
系樹脂押出発泡体。（５）スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成される非ハ
ロゲン系物質の被膜が１層以上からなり、内層がガスバ
リア性を有する非ハロゲン物質からなる被膜であり、外
層が耐燃焼性を有する非ハロゲン系物質からなる被膜で
あることを特徴とする（４）記載のスチレン系樹脂押出
発泡体。（６）ガスバリア性を有する非ハロゲン物質からなる被
膜を発泡体製造後１ヶ月以内に形成することを特徴とす
る（５）記載のスチレン系樹脂押出発泡体。（７）ガスバリア性を有する非ハロゲン物質が、フェノ
ール樹脂、金属箔、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ロニトリル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、エチレン−ビニルアルコール共重合体、高密度ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの群から選ば
れる１種以上であることを特徴とする（１）〜（６）記
載のいずれか１に記載のスチレン系樹脂押出発泡体。に
関する。

【００１４】

【発明の実施形態】本発明で用いられるスチレン系樹脂
は、特に限定されるものではなく、スチレン単量体のみ
から得られるポリスチレンホモポリマー、スチレン単量
体とスチレンと共重合可能な単量体あるいはその誘導体
から得られるランダム、ブロックあるいはグラフト共重
合体、ゴム強化ポリスチレンなどの変性ポリスチレンな
どが挙げられる。

【００１５】スチレンと共重合可能な単量体としては、
メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、
ジエチルスチレン、イソプロピルスチレンなどのスチレ
ン誘導体、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ジビニル
ベンゼンなどのビニル化合物、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸エチル、ブタジエン、アクリロ
ニトリルなどの不飽和化合物あるいはその誘導体、無水
マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。これら
は単独あるいは２種以上混合して使用することができ
る。スチレン系樹脂では、ポリスチレンホモポリマーが
好ましい。

【００１６】本発明ではハロゲンを含む発泡剤、例え
ば、フルオロカーボン、クロロカーボン、クロロフルオ
ロカーボン、メチルクロライド、エチルクロライドなど
を使用せず、ハロゲンを含まない発泡剤を用いる。

【００１７】本発明ではハロゲンを含まない発泡剤とし
て、炭素数３〜５の飽和炭化水素、無機発泡剤、エーテ
ル類、ケトン類等の群から選ばれるものを使用すること
ができる。

【００１８】本発明で用いられる炭素数３〜５の飽和炭
化水素としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、
ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタンなどが挙げ
られる。

【００１９】本発明で用いられるエーテル類、ケトン類
としては、特に限定されるものではない。例えば、ジメ
チルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテ
ル、イソプロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ジイ
ソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、２−メチ
ルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等
のエーテル類、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、
ジエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルｎ
−ブチルケトン、メチルｉ−ブチルケトン、メチルｎ−
アミルケトン、メチルｎ−ヘキシルケトン、エチルｎ−
プロピルケトン、エチルｎ−ブチルケトンに例示される
ケトン類等がある。エーテル類の中ではジメチルエーテ
ルが安全性その他から最も好ましい。

【００２０】また、メタノール、エタノール、プロピル
アルコール、ｉ−プロピルアルコール、ブチルアルコー
ル、ｉ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコールに例
示されるアルコール類、蟻酸メチルエステル、蟻酸エチ
ルエステル、蟻酸プロピルエステル、蟻酸ブチルエステ
ル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステ
ル、プロピオン酸エチルエステルに例示されるカルボン
酸エステル類も使用できる。

【００２１】また、水、二酸化炭素、窒素、アルゴン、
空気、ヘリウムなどの無機発泡剤などを使用できる。こ
の内、水、二酸化炭素が好ましく、水が最も好ましい。

【００２２】また、アゾ化合物、例えばアゾジカルボン
アミド、アゾジイソブチルニトリル、ベンゼンスルホン
ヒドラジド等やテトラゾール系化合物、例えば５，５’
−ビステトラゾール２グアニジン塩、５，５’−ビステ
トラゾール２アンモニウム塩、５，５’−ビステトラゾ
ールピペラジン塩等の化学発泡剤などを用いることがで
きる。

【００２３】これら炭素数３〜５の飽和炭化水素、エー
テル類、ケトン類、アルコール類、カルボン酸エステル
類、無機発泡剤、化学発泡剤等のハロゲンを含まない発
泡剤の中では、発泡性、発泡体成形性、断熱性能などの
点から、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ブタンとｉ−ブ
タンの混合物、ジメチルエーテル、水、二酸化炭素が好
ましく、断熱性能保持の点から、ｎ−ブタン、ｉ−ブタ
ン、ｎ−ブタンとｉ−ブタンの混合物がより好ましく、
最も好ましくはｉ−ブタンである。

【００２４】上記のハロゲンを含まない発泡剤を１種以
上用いることで、良好な可塑化効果が得られ、押出圧力
を低減し、安定的に発泡体の製造が可能となる。

【００２５】特に好ましいハロゲンを含まない発泡剤の
組合せとしては、ｉ−ブタンとジメチルエーテル、ｉ−
ブタンと水、ｉ−ブタンとジメチルエーテルと水、ｉ−
ブタンと二酸化炭素、ジメチルエーテルと二酸化炭素、
ｉ−ブタンとジメチルエーテルと二酸化炭素、ｉ−ブタ
ンとジメチルエーテルと二酸化炭素と水などがある。

【００２６】さらに、水を発泡剤として用いた場合、発
泡体中に、気泡径が概ね０．２５ｍｍ以下の比較的気泡
径の小さい気泡（以下、小気泡）と、概ね０．３ｍｍか
ら１ｍｍ程度の比較的気泡径の大きな気泡（以下、大気
泡）が海島状に混在してなる特徴的な気泡構造を有する
発泡体が得られ、得られる発泡体の発泡特性、成形性、
生産性及び断熱性能が向上し、また成形体の厚みが得ら
れやすくなるので好ましい。

【００２７】本発明のスチレン系樹脂押出発泡体の製造
時に、スチレン系樹脂中に添加または注入される発泡剤
の量としては、発泡倍率の設定値などに応じて適宜かわ
るものではあるが、通常、発泡剤の合計量をスチレン系
樹脂１００重量部に対して２〜２０重量部とするのが好
ましい。発泡剤の添加量が２重量部未満では発泡倍率が
低く、樹脂発泡体としての軽量、断熱等の特性が発揮さ
れにくい場合があり、２０重量部を越えると過剰な発泡
剤量のため発泡体中にボイドなどの不良を生じたり、可
塑性が高すぎ押出機の圧力制御が困難になる場合があ
る。

【００２８】添加されるハロゲンを含まない発泡剤にお
いて、炭素数３〜５の飽和炭化水素の１種または２種以
上を用いる場合は、炭素数３〜５の飽和炭化水素の１種
または２種以上の量が発泡剤１００重量％に対して２０
重量％以上、好ましくは、２５重量％以上、更に好まし
くは３０重量％以上、炭素数３〜５である飽和炭化水素
以外である他の発泡剤が発泡剤全量に対して８０重量％
以下、好ましくは７５重量％以下、更に好ましくは７０
重量％以下であることが好ましい。炭素数３〜５である
飽和炭化水素以外の他の発泡剤が８０重量％を超える場
合、押出機内のスチレン系樹脂と発泡剤との混練状態が
不均一となる傾向があり、押出機の圧力制御が難しくな
ることがある。

【００２９】添加される発泡剤にジメチルエーテルを用
いる場合には、加工性の面から発泡剤１００重量％に対
して１０〜７０重量％が好ましい。

【００３０】添加される発泡剤に水を用いる場合には、
加工性や、前記小気泡、大気泡の生成の面から発泡剤１
００重量％に対して３〜７０重量％が好ましく、５〜６
０重量％が更に好ましい。

【００３１】添加される発泡剤に二酸化炭素を用いる場
合には、加工性や、気泡径の面から発泡剤１００重量％
に対して３〜７０重量％が好ましく、５〜６０重量％が
更に好ましい。

【００３２】発泡剤を添加または注入する際の圧力は、
特に制限するものではなく、押出機等の内圧力よりも高
い圧力であればよい。

【００３３】得られたスチレン系樹脂押出発泡体中にお
けるハロゲンを含まない発泡剤の残存含有量は、ガスバ
リア性の被膜の種類や、発泡体中の空気の含有量、発泡
体の密度、発泡体のセル形状によって異なるが、炭素数
３〜５の飽和炭化水素１種または２種以上の残存含有量
は、発泡体１００重量部に対して、２〜１０重量部であ
ることが好ましく、二酸化炭素の含有量は、発泡体１０
０重量部に対して、０．１〜４重量部であることが好ま
しく、ジメチルエーテルの含有量が、発泡体１００重量
部に対して、０．５〜８重量部であることが好ましい。

【００３４】本発明は、スチレン系樹脂押出発泡体表面
に断熱性維持のためガスバリア性を有するハロゲンを含
まない非ハロゲン物質の被膜を形成することを特徴とす
る。

【００３５】ガスバリア性を有する非ハロゲン物質の被
膜としては、フェノール樹脂、金属箔、ポリビニルアル
コール、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエチ
レンテレフタレート、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン等があり、その他ガスバリア性に優れハロゲンを含
まない物質で有れば使用できる。これらガスバリア性を
有する非ハロゲン物質は単独で使用しても良いし、２層
以上組み合わせて使用しても良い。

【００３６】断熱性を維持するため、スチレン系樹脂押
出発泡体にガスバリア性の被膜を形成する場合、被膜形
成時期を選定することにより、より優れた効果を得るこ
とが出来る。ガスバリア性の被膜形成は、使用する発泡
剤の種類にもよるが、発泡体内に存在する低熱伝導率ガ
スの流出、揮散など、及び発泡体中への空気の流入を抑
制することを可能とする。この目的ためのガスバリア性
被膜の形成時期は、発泡体形状を整えるための切削処理
を施したことを前提として、少なくとも発泡体製造後１
ヶ月以内が好ましく、更に発泡体製造後２週間以内がよ
り好ましく、発泡体を製造し切削処理を施した直後にガ
スバリア性の被膜を形成することが最も好ましい。

【００３７】被膜形成時期が少なくとも一ヶ月以内で有
れば、空気よりも熱伝導率が低くハロゲンを含まない発
泡ガスの発泡体からの流出、揮散が抑制されるため熱伝
導率を長期にわたり維持することが出来る。また、発泡
体製造後２週間以内にガスバリア性被膜処理を施した場
合、空気よりも熱伝導率が低くハロゲンを含まない発泡
ガスの発泡体からの流出、揮散と発泡体内部への空気の
流入が抑制されるため、熱伝導率を低く長期にわたって
維持することが出来る。更に製造直後にガスバリア性被
膜を形成すれば、熱伝導率を非常に低く長期にわたって
維持できる。

【００３８】さらに本発明は、スチレン系樹脂押出発泡
体表面に耐燃焼性を有する非ハロゲン物質の被膜を形成
することを特徴とする。

【００３９】耐燃焼性を有する非ハロゲン物質の被膜と
しては、フェノール樹脂、金属箔、耐火塗料等があり、
これらの物質は非着火性及び／または自己消火性を有す
るため特表平８−５０４６８９に開示されているような
ハロゲン系難燃剤を含有したフィルムよりも強い耐燃焼
性を有する。

【００４０】これら耐燃焼性を有する非ハロゲン物質の
被膜形成時期は、ガスバリア性の非ハロゲン系物質の被
膜を形成した後で有れば特に規定されない。

【００４１】また、被膜形成物質として非ハロゲン物質
で且つ、ガスバリア性及び耐燃焼性を併せ持つものとし
ては、フェノール樹脂や金属箔が挙げられ、好適に使用
される。

【００４２】スチレン系樹脂押出発泡体に対して被膜を
形成する方法は、フィルム同時押出や予めフィルム化し
たものを直接若しくは接着剤を介して熱ロール等で熱融
着する方法や、スチレン系樹脂を押出発泡する際に、金
型を冷却するなどして適温に調整することにより発泡体
表層部にスチレン系樹脂の発泡抑制被膜を形成する方法
や、被膜物質溶液中に含浸する、被膜物質溶液を塗布・
噴霧して乾燥する方法など、使用する物質に対して任意
に選ぶことが出来る。例えば、ガスバリア性及び耐燃焼
性にも優れるフェノール樹脂の被膜の形成は、スチレン
系樹脂押出発泡体にレゾール−アルコール及び酸性硬化
触媒の添加された溶液を塗布あるいは噴霧し、スチレン
系樹脂のガラス転移温度よりも低い温度で加熱し熱硬化
させることで得られる。例えば、ガスバリア性に優れる
ポリエチレンテレフタレートフィルムに接着フィルムと
してエチレン酢酸ビニルコポリマーが積層されている多
層フィルムをスチレン系樹脂押出発泡体に重ね合わせ、
高温加熱板をフィルムの上から発泡体に押し当て圧縮す
ることでフィルムを熱融着させることで得られる。

【００４３】非ハロゲン系物質の被膜の厚みは任意の厚
みで構わないが、厚すぎると被膜が熱の良導体となり、
断熱性が低下する。また被膜厚みが薄すぎるとガスバリ
ア性が十分でなくなり断熱性が低下したり、耐燃焼性が
低下することがある。

【００４４】非ハロゲン系物質の被膜は、スチレン系樹
脂押出発泡体に近い被膜としてガスバリア性被膜を、最
外側の被膜として耐燃焼性被膜を積層することが好まし
い。ガスバリア性の被膜を、発泡体製造後、早期に発泡
体側に形成することでガスの組成変化を効果的に抑制す
ることができ、耐燃焼性の被膜を最外側にすることでよ
り効果的に炎の着火を抑制することが出来る。

【００４５】本発明では、ハロゲン系難燃剤、特にスチ
レン系樹脂の難燃剤として好適に使用されてきた臭素化
難燃剤、例えばヘキサブロモシクロドデカンやデカブロ
モジフェニルエーテル等を使用しない。ハロゲン系難燃
剤を使用しないことによって、製造工程でのリサイクル
樹脂の劣化を高度に抑制できる。一方、非ハロゲン系難
燃剤は耐燃焼性を向上させるため任意に添加することが
出来る。非ハロゲン系難燃剤としては、硼酸金属塩や酸
化硼素等の含硼素化合物や、ポリ燐酸アンモニウム、ト
リフェニルホスフェート等の燐酸系化合物、イソシアヌ
ル酸等が挙げらる。

【００４６】また本発明においては、非ハロゲン物質で
あれば必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲でシ
リカ、タルク、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、カ
オリン、クレイ、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸
カルシウムなどの無機化合物、ステアリン酸ナトリウ
ム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウ
ム、流動パラフィン、オレフィン系ワックス、ステアリ
ルアミド系化合物などの加工助剤、フェノール系抗酸化
剤、リン系安定剤、ベンゾトリアゾール類、ヒンダード
アミン類などの耐光性安定剤、他の難燃剤、帯電防止
剤、顔料などの着色剤などの添加剤を含有させることが
できる。

【００４７】本発明において、発泡剤として水を用いる
場合は、ラポナイト、ベントナイト、モンモリロナイト
等の吸水性あるいは水膨潤性の粘土およびこの有機化処
理品、吸水性高分子、日本アエロジル（株）製ＡＥＲＯ
ＳＩＬなどのシラノール基を有する無水シリカなどを添
加することで、発泡体中に、前記小気泡、大気泡の発生
する作用をさらに向上することができ、得られる発泡体
の成形性、生産性および断熱性能がさらに向上する。

【００４８】本発明で得られるスチレン系樹脂押出発泡
体における気泡径の平均は、０．０５〜１ｍｍが好まし
く、更に好ましくは、０．０６〜０．６ｍｍ、特に好ま
しくは、０．０８〜０．４ｍｍである。

【００４９】また、気泡径０．２５ｍｍ以下の小気泡お
よび気泡径０．３ｍｍ以上の大気泡が混在してなる発泡
体においては、発泡体断面積あたりに占める小気泡の面
積率（単位断面積あたりの占有面積比率）は、１０〜９
０％が好ましく、さらに好ましくは、２０〜９０％、特
に好ましくは、２５〜８０％である。

【００５０】スチレン系樹脂を加熱溶融する際の加熱温
度、溶融時間及び溶融手段については特に制限するもの
ではない。加熱温度は、該スチレン系樹脂が溶融する温
度以上であればよい。溶融時間は、単位時間あたりの押
出量、溶融手段などによって異なるので一概には決定す
ることができないが、該スチレン系樹脂と発泡剤が均一
に分散混合するのに要する時間が適宜選ばれる。また溶
融手段としては、特に制限されるものではなく。例えば
スクリュー型の押出機などが挙げられる。

【００５１】

【実施例】次に本発明の熱可塑性樹脂押出発泡体の製造
方法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発
明はかかる実施例のみに制限されるものではない。な
お、特に断らない限り「部」は重量部を表す。

【００５２】以下に示す実施例１〜６、比較例１〜３の
方法で得られた発泡体の特性として、発泡体密度、残存
ガス量、熱伝導率、耐燃焼性、スチレン系樹脂粘度を下
記の方法にしたがって調べた。１）発泡体密度（kg/m³）：発泡体密度は、次の式：発
泡体密度（g/cm³）＝発泡体重量（g)／発泡体体積（c
m³）に基づいて求め、単位を（kg/m³）に換算して示し
た。２）残存ガス量（重量部）：発泡体をガスクロマトグラ
フ（島津製作所製ＧＣ−１４Ａ）を使用し、発泡体製
造後４０日後における残存重量部を分析した。３）熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）：ＪＩＳ A ９５１１に準
じ、熱伝導率測定装置ＨＣ−０７２（英弘精機社製）を
使用し、発泡体製造後４０日後の熱伝導率を測定した。４）耐燃焼性：発泡体についてＪＩＳＡ９５１１に準
じて評価し、下記の基準に従い判定した。燃焼時間 ○：着火しない、若しくは消炎時間が５本すべて３秒以
内となる △：消炎時間が５本の内、少なくとも１本が３秒を越え
る ×：消炎時間が５本全てが３秒を越える燃焼状況 ○：限界線以内で燃焼が停止する ×：限界線以内で燃焼は停止しない５）リサイクル樹脂の製造安定性：発泡体について比粘
度を測定した。比粘度の測定発泡体切削端材若しくは発泡体から一部切り出したもの
を溶媒に溶解し不純物を分離した後、溶液から樹脂を析
出させ、その後析出させた樹脂分を十分乾燥し、２５０
mg樹脂／トルエン２５ｍｌ溶液を調整した。オストワル
ド粘度管を使用して、トルエンの通過時間、得られたト
ルエン溶液の通過時間より、３０℃における比粘度を測
定した。比粘度は以下の式にて算出した。リサイクル樹脂使用時の製造安定性判断比粘度の低下は樹脂の低分子化を示し、低分子化が進む
とリサイクル樹脂として使用した場合に製造安定性に劣
る。Ａ＝（リサイクル樹脂の比粘度）／（バージンペレット
の比粘度） ○：Ａの値が０．６以上の場合 ×：Ａの値が０．６未満の場合実施例１ポリスチレン樹脂（新日鐵化学（株）製、商品名：エス
チレンＧ−１７、メルトインデックス（ＭＩ）：３．
１）１００部に対して、造核剤としてタルク０．５部、
ステアリン酸バリウム０．２５部、ベントナイト（豊順
鉱業（株）製、商品名：ベンゲル１５）１部、無水シリ
カ（日本アエロジル（株）製、商品名：ＡＥＲＯＳＩ
Ｌ）０．１部をドライブレンドし、得られた樹脂混合物
を口径６５ｍｍと口径９０ｍｍのものを縦に連結した押
出機へ約４０ｋｇ／ｈｒの割合で供給した。前記口径６
５ｍｍの押出機に供給した樹脂混合物を、２００℃に加
熱して溶融ないし可塑化、混練し、これに連結された口
径９０ｍｍの押出機で樹脂温度を１２０℃に冷却し、口
径９０ｍｍの押出機の先端に設けた厚さ方向２ｍｍ、幅
方向５０ｍｍの長方形断面の口金より大気中へ押し出
し、直方体状の押出発泡体を得た。このときポリスチレ
ン樹脂１００部に対して表１の実施例１に示す重量部の
発泡剤を、それぞれ別のラインから、前記口径６５ｍｍ
の押出機の先端付近（口径９０ｍｍの押出機の口金と反
対側の端部側に接続される側の端部）から前記樹脂中に
圧入し、押出発泡体を得た。得られた発泡体は製造直後
に所定の形状に切削された。切削端材の一部を使用し、
比粘度の測定を行った。切削して１日経過後、フェノー
ル樹脂溶液を塗布し加熱硬化させることで被膜付きの発
泡体を得た。得られた発泡体の特性を表１に示す。下
記、比較例１〜３と比較し、難燃性、断熱性が著しく向
上し、リサイクル樹脂の劣化も少ない発泡体が得られ
た。実施例２表１の実施例２に示す重量部の発泡剤を使用した以外
は、実施例１と同様の条件で押出発泡体を得た。発泡体
を切削して１日経過後、接着剤付きアルミニウム箔を熱
ロールにより発泡体表面に貼り付け被膜付き発泡体を得
た。得られた発泡体の特性を表１に示す。下記、比較例
１〜３と比較し、難燃性、断熱性が著しく向上し、リサ
イクル樹脂の劣化も少ない発泡体が得られた。実施例３表１の実施例３に示す重量部の発泡剤を使用した以外
は、実施例１と同様の条件で押出発泡体を得た。発泡体
を切削して１日経過後、接着剤付きポロプロピレン／ポ
リビニルアルコールフィルムを熱ロールにより発泡体表
面に貼り付けガスバリア被膜付き発泡体を得た。さらに
発泡体切削日から２週間後、ガスバリア性被膜の上に市
販の耐火塗料を塗布し、被膜付き発泡体を得た。得られ
た発泡体の特性を表１に示す。下記、比較例１〜３と比
較し、難燃性、断熱性が著しく向上し、リサイクル樹脂
の劣化も少ない発泡体が得られた。実施例４表１の実施例４に示す重量部の発泡剤を使用し、成形金
型を適度に温調し、ポリスチレンの発泡抑制層を形成し
た以外は、実施例１と同様の条件とし、押出発泡体を得
た。得られた発泡体は切削せず、製造から１日経過後、
市販の耐火塗料を塗布、乾燥すること被膜付き発泡体を
得た。得られた発泡体の特性を表１に示す。下記、比較
例１〜３と比較し、難燃性、断熱性が著しく向上し、リ
サイクル樹脂の劣化も少ない発泡体が得られた。実施例５表１の実施例５に示す重量部の発泡剤を使用し、成形金
型を適度に温調し、ポリスチレンの発泡抑制層を形成し
た以外は、実施例１と同様の条件とし、押出発泡体を得
た。得られた発泡体は切削せず、製造から１日経過後、
接着剤付きＰＥＴフィルムを熱ロールにより発泡体表面
に貼り付けガスバリア被膜付き発泡体を得た。さらに、
ガスバリア性被膜の上に市販の耐火塗料を塗布し、被膜
付き発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表１に示
す。下記、比較例１〜３と比較し、難燃性、断熱性が著
しく向上し、リサイクル樹脂の劣化も少ない発泡体が得
られた。実施例６表１の実施例６に示す重量部の発泡剤を使用した以外
は、実施例１と同様の条件で押出発泡体を得た。発泡体
を切削して３０日経過後、切削して３０日経過後、フェ
ノール樹脂溶液を塗布し加熱硬化させることで被膜付き
の発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表１に示す。
下記、比較例１〜３と比較し、難燃性が著しく向上し、
断熱性も若干向上し、リサイクル樹脂の劣化も少ない発
泡体が得られた。比較例１ハロゲン系難燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン
（HBCD）をポリスチレン樹脂１００重量部に対して５重
量部添加した以外は、実施例１と同様の条件で押出発泡
体を得た。得られた発泡体は所定の形状に切削し、被膜
は形成しなかった。得られた発泡体の特性を表１に示
す。実施例に比べ、耐燃焼性、断熱性に劣り、樹脂の劣
化も促進されていてリサイクル性に劣るものとなった。比較例２樹脂劣化を抑制するためハロゲン系難燃剤としてヘキサ
ブロモシクロドデカン（HBCD）をポリスチレン樹脂１０
０重量部に対して２重量部添加した以外は、実施例２と
同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体は所定
の形状に切削し、被膜は形成しなかった。得られた発泡
体の特性を表１に示す。実施例に比べ、耐燃焼性が非常
に劣り、断熱性にも劣り、樹脂も劣化していてリサイク
ル性に劣るものとなった。比較例３樹脂劣化を抑制するためハロゲン系難燃剤を添加しなか
った以外は、実施例５と同様の条件で押出発泡体を得
た。得られた発泡体は所定の形状に切削し、被膜は形成
しなかった。得られた発泡体の特性を表１に示す。実施
例に比べ、耐燃焼性が非常に劣り、断熱性にも劣るもの
となった。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、環境適合性に優れ、か
つ耐燃焼性、断熱性に優れ、特に製造時のリサイクル性
に優れたスチレン系樹脂押出発泡体を安定的に製造する
ことが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA18 AA24 AA32 AA42 AA49 AA59 AA66 AA71 BA32 BA33 BA34 BA35 BA36 BA37 BA38 BA39 BA72 BA73 BA74 BA75 BC12 CA22 CE02 CE47 CE48 CE54 CE57 CE59 CE65 CE85 DA10 DA19 DA20 4F100 AA01A AA01H AA20 AA20H AB01B AB10 AB33B AC10 AC10H AH01A AH01H AH02A AH02H AK05B AK07B AK12A AK12B AK21B AK27B AK33B AK42B AK46B AK69B AR00C AT00B BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B BA10C CA01A CB00 DJ01 DJ01A EH17 EH17A EH46 EJ08 EJ19 EJ42 JD02B JJ02 JJ07 JJ07B JJ07C JL02 JL16 4F207 AB02 AG03 AG20 AK12 KA01 KA11 KF04 KW41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハロゲンを含まない発泡剤を使用し、更
に、ハロゲン系添加物を含まないスチレン系樹脂押出発
泡体の表面に、非ハロゲン系物質の被膜を形成させてな
るスチレン系樹脂押出発泡体。
【請求項２】ハロゲンを含まない発泡剤が、炭素数が
３〜５である飽和炭化水素、二酸化炭素、水及び、ジメ
チルエーテルの群から選ばれる１種以上であることを特
徴とする請求項１記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
【請求項３】スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成さ
れる非ハロゲン系物質の被膜が耐燃焼性で且つガスバリ
ア性の物質からなることを特徴とする請求項１または２
記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
【請求項４】スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成さ
れる非ハロゲン系物質の被膜が１層以上からなり、少な
くとも１層がガスバリア性を有する非ハロゲン物質から
なり、少なくとも１層が耐燃焼性を有する物質からなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のス
チレン系樹脂押出発泡体。
【請求項５】スチレン系樹脂押出発泡体表面に形成さ
れる非ハロゲン系物質の被膜が１層以上からなり、内層
がガスバリア性を有する非ハロゲン物質からなる被膜で
あり、外層が耐燃焼性を有する非ハロゲン系物質からな
る被膜であることを特徴とする請求項４記載のスチレン
系樹脂押出発泡体。
【請求項６】ガスバリア性を有する非ハロゲン物質か
らなる被膜を発泡体製造後１ヶ月以内に形成することを
特徴とする請求項５記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
【請求項７】ガスバリア性を有する非ハロゲン物質
が、フェノール樹脂、金属箔、ポリビニルアルコール、
ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエチレンテレ
フタレート、エチレン−ビニルアルコール共重合体、高
密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの群
から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１
〜６記載のいずれか１項記載のスチレン系樹脂押出発泡
体。