JP2002241534A - 連泡発泡体、その製造方法及び真空断熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リサイクル性にすぐれるとともに、取り扱い
の容易なポリスチレン系樹脂発泡体において、高い発泡
倍率を有し、軽量性、断熱性、通気性、透湿性等に優れ
る連泡発泡体を提供する。 【解決手段】 ポリスチレン系樹脂発泡体からなり、該
発泡体全体の連続気泡率８５％以上、密度が０．０３〜
０．４ｇ／ｃｍ³、厚みが少なくとも１０．０ｍｍを超
えるの発泡体であり、且つ該発泡体全体と該発泡体内部
（発泡体の両表面から厚み方向に５．０ｍｍまでの部分
を取り除いた後の発泡体）の連続気泡率の比率（該発泡
体内部の連続気泡率／該発泡体全体の連続気泡率）が
１．００〜１．３０であることを特徴とする連泡発泡
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリスチレン系樹
脂からなる連続気泡構造の発泡体（連泡発泡体）、その
製造方法及び真空断熱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】保形性を有する芯材をガスバリアー性フ
ィルムで包み内部を真空吸引してなる真空断熱材は、芯
材内に残留するガスを真空吸引によって排気することに
より、良好な断熱性を示す。このことから、芯材は高い
連続した空隙率を有し、且つ真空断熱空間を形成し得る
ものが使用されている。

【０００３】従来、真空断熱材用の芯材としては、
（１）シリカ、パーライト等の無機微粒子を固めたも
の、（２）連泡ポリウレタンフォーム、（３）ガラス繊
維を固めたもの等が知られているが、（１）のものは非
常に微細な粉体を使用するため生産工程及び廃棄処理時
の粉塵の問題があった。（２）のものは取り扱いが容易
であるが、リサイクルがしにくいこと及びその樹脂中に
微量ながら水分、炭酸ガス等の揮発成分が存在するた
め、真空包装の前処理として、１２０℃下で２〜３時間
程度の予備乾燥が必要であった。（３）のものは無機粉
体と同様にガラス繊維の飛散から生じる取り扱い上の問
題があった。

【０００４】近年、特表平１１−５０４３６２号公報に
示される真空断熱材用ポリスチレン系連泡発泡体が報告
されているが、このようなポリスチレン系樹脂の発泡体
は軽量かつ取り扱いが容易であり、真空断熱材用芯材と
しては優れているものである。しかしながら、この連続
気泡発泡体の場合、特に厚物の製造において、発泡開始
時にフォームの表層付近は早くに外気にさらされるた
め、冷却が速く連続気泡になりにくいものである。これ
に対し、内部は冷却が遅く保温維持されて連続気泡とな
りやすい。その結果、そのフォームとしては、この内部
温度差により、発泡体の表面付近は独立気泡が多く、内
部にいくに連れ連続気泡率が高くなるといったように均
一でない連続気泡率の偏りが生じる傾向があった。この
ため、厚物の連続気泡発泡体の押出発泡成形で発泡体の
表面付近まで連続気泡率の高いものを得るには、製造段
階でそれだけ樹脂温度を上げなければならず、製造条件
としてはかなり狭くなり、高品質の連泡発泡体の製造は
困難なものであった。また、このような連続気泡率の偏
りがある発泡体から連続気泡率が高いものを得るには、
表層から厚み方向にかなりの部分を削らなければなら
ず、その結果、大幅な厚み減となる等の問題が生じた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，真空断熱用
芯材等の用途において軽量で取り扱いが容易、且つリサ
イクル性にも優れ、発泡体全体で連続気泡率に偏った差
のない、高い連続気泡率のポリスチレン系樹脂発泡体を
提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂
発泡体からなり、該発泡体全体の連続気泡率が８５％以
上、密度が０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ³、厚みが１０．
０ｍｍを超える発泡体であり、且つ該発泡体全体と該発
泡体内部（発泡体の両表面から厚み方向にそれぞれ５．
０ｍｍまでの部分を取り除いた後の発泡体）の連続気泡
率の比率（該発泡体内部の連続気泡率／該発泡体全体の
連続気泡率）が１．００〜１．３０であることを特徴と
する連泡発泡体が提供される。また、本発明によれば、
ポリスチレン系樹脂を溶融させ、その溶融樹脂中に発泡
剤を圧入し混練後これを低圧下に押出すことにより発泡
させ、次いで、押出発泡直後の発泡体を該ポリスチレン
系樹脂の〔ビカット軟化温度−２０℃〕以上の温度で加
熱又は保温して前記連泡発泡体を得ることを特徴とする
連泡発泡体の製造方法が提供される。さらに、本発明に
よれば、前記連泡発泡体からなる芯材をガスバリヤー性
フィルムで包み、内部を真空吸引してなる真空断熱材が
提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる前記ポリスチ
レン系樹脂としては、スチレンの単独重合体樹脂、スチ
レンと他のモノマーとから製造されたスチレン系共重合
体樹脂、スチレンの単独重合体樹脂又は／及びスチレン
系共重合体樹脂と、スチレン−共役ジエチレンブロック
共重合体又はその水添物との混合物、ゴム状重合体の存
在下でスチレン系モノマーを重合することによって得ら
れるゴム変性スチレン系樹脂（耐衝撃性ポリスチレ
ン）、或いは上記したスチレン系の樹脂と、他の樹脂又
は／及び他のゴム状（共）重合体との混合物等の、スチ
レン成分比率が５０重量％以上（好ましくは６０重量％
以上、より好ましくは８０重量％以上）であるポリスチ
レン系樹脂或いはポリスチレン系樹脂組成物が例示され
る。上記スチレン系共重合体樹脂としては、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合
体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタ
クリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−無水マ
レイン酸共重合体、ポリスチレン−ポリフェニレンエー
テル共重合体などが挙げられる。その中でもスチレン−
アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合
体、スチレン−無水マレイン酸共重合体は、樹脂自体の
熱伝導率が低いので、より断熱性の高い発泡体を得るの
に好適である。

【０００８】また、上記他の樹脂としては、低密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン等のポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン、プロピ
レン−エチレン共重合体、プロピレン−１ブテン共重合
体等のポリプロピレン系樹脂；環状ポリオレフィン等の
ポリオレフィン系樹脂の他、また、ポリカーボネート樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル
等のポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂
が例示される。また、上記他のゴム状（共）重合体とし
ては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエ
ステル系熱可塑性エラストマー等が例示される。

【０００９】また、ポリスチレン系樹脂には、本発明の
目的を著しく損なわない範囲で、必要に応じて、各種の
添加剤、例えば、気泡調整剤（造核剤）、酸化防止剤、
熱安定剤、帯電防止剤、導電性付与剤、耐候剤、紫外線
吸収剤、着色剤、難燃剤、無機充填剤等を添加すること
ができる。

【００１０】本発明における連続気泡率の高い発泡体を
得るために好適な発泡剤としては、塩化メチル、塩化メ
チレン、塩化エチル等の塩素化炭化水素、１，１，１−
トリクロロエタン、１，１−ジクロロ−１−フルオロエ
タン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）、１，１−ジクロロ−２，
２，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）、ク
ロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）及び１−クロ
ロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ
−１２４）等のクロロフルオロカーボン、メタン、エタ
ン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタ
ン、イソペンタン、ネオペンタン等の脂肪族炭化水素、
１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，
１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、
１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３
４ａ）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）等のフルオ
ロカーボン、各種アルコール、二酸化炭素（ＣＯ_２）、
水、及び窒素等が例示される。尚、上記発泡剤は単独又
は２種以上を併用して使用することができる。また、真
空断熱材用芯材を得るための発泡剤としては、発泡体内
部より大気中に速やかに拡散する性質を有するものが好
ましく、例えば、塩化メチル、塩化エチル、塩化エチレ
ン等の塩素化炭化水素、各種アルコール、水、窒素、二
酸化炭素が挙げられ、これらは、単独又は２種類以上を
混合して使用される。本発明における原料樹脂に対する
発泡剤の使用量は、得ようとする発泡体の密度に応じて
適宜決定されるが、０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ³の本発
明の発泡体を得るために、通常、原料樹脂１ｋｇに対し
て０．０５〜２．５モルの発泡剤が使用される。尚、本
明細書中でいう発泡体の密度とは発泡体の見掛け密度を
意味する。

【００１１】本発明によるポリスチレン系樹脂を用いて
得られる連泡発泡体において、その密度は０．０３〜
０．４ｇ／ｃｍ³である。その密度が０．４ｇ／ｃｍ³を
超える発泡体では断熱性が劣り、高性能の断熱材を得る
ことができない。また、０．０３ｇ／ｃｍ³未満の発泡
体では、圧縮強度が不十分なものとなりやすく、例え
ば、真空包装する際、包装体中の真空圧力と大気圧との
差圧に耐えられず気泡（セル）の座屈が発生し良好な真
空断熱材を得ることが困難である。

【００１２】本発明によるポリスチレン系樹脂を用いて
得られる連泡発泡体において、その厚み方向の気泡径Ｔ
は好ましくは４００μｍ以下、より好ましくは３００μ
ｍ以下である。ポリスチレン系樹脂連泡発泡体におい
て、その厚み方向の気泡径Ｔが４００μｍを超える発泡
体では、断熱性能の高い真空断熱材が得られにくい。
尚、気泡径Ｔの下限値はおおむね８０μｍであることが
好ましい。

【００１３】尚、前記気泡径は、発泡体を押出方向また
は幅方向の垂直断面を顕微鏡等を用いてスクリーンまた
はモニタ等に拡大投影し、投影画像上において測定しよ
うとする方向に直線を引き（例えば、厚み方向の気泡径
の測定は厚み方向に直線を引く）、その直線と交差する
気泡の数をカウントし、直線の長さ（但し、この長さは
拡大投影した投影画像上の直線の長さではなく、投影画
像の拡大率を考慮した真の直線の長さを指す）をカウン
トされた気泡の数で割ることによって得られる発泡体の
各々の方向における平均気泡径を意味する。

【００１４】本発明によるポリスチレン系樹脂からなる
連泡発泡体の連続気泡率は８５％以上であり、その上限
値は１００％である。また、本発明による連泡発泡体は
厚みが少なくとも１０．０ｍｍを超える発泡体、好まし
くは１５ｍｍ以上の発泡体であり、且つ該発泡体全体と
該発泡体内部（発泡体の両表面から厚み方向にそれぞれ
５．０ｍｍまでの部分を取り除いた後の発泡体）の連続
気泡率の比率（該発泡体内部の連続気泡率／該発泡体全
体の連続気泡率）が１．００〜１．３０である。

【００１５】尚、発泡体の連続気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ
−２８５６−７０（手順Ｃ）に準じて空気比較式比重計
により、測定試料における発泡体の真の体積：Ｖ_ｘ（ｃ
ｍ³）の割合を求め、下記数式（１）により連続気泡率
を計算して得たものである。下記数式（１）における見
掛けの体積：Ｖ_ａ（ｃｍ³）は、試料の外寸から求めら
れる見掛けの体積である。測定される発泡体の真の体積
Ｖ_ｘ（ｃｍ³）は、発泡体を構成する樹脂の容積と、発
泡体内の独立気泡部分の気泡全容積との和である。よっ
て連続気泡率は、下記に示す式（１）より求められる。
但し、Ｗは測定される発泡体の重量（ｇ）を示し、ρは
測定される発泡体の基材樹脂の密度（ｇ／ｃｍ³）を示
す。 連続気泡率（％）＝（Ｖ_a−Ｖ_x）×１００／（Ｖ_a−Ｗ／ρ） （１） 尚、発泡体の連続気泡率を測定するための測定試料は、
縦２５ｍｍ、横２５ｍｍ、厚み４０ｍｍの直方体サンプ
ルを発泡体から切り出し、切り出したサンプルを測定試
料とする。尚、厚みが４０ｍｍの直方体サンプルを切り
出せない場合は、２以上のサンプルを重ね合せて所定の
厚みに調整して測定試料とする。本発明の連続気泡率
は、無作為に選択した１０の異なる測定試料に対して測
定して得られた連続気泡率の１０の結果を相加平均する
ことにより求められたものである。

【００１６】本発明の連泡発泡体において、その密度は
０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０３〜
０．２ｇ／ｃｍ³、更に好ましくは０．０３〜０．１ｇ
／ｃｍ³である。その厚み方向気泡径Ｔは８０〜４００
μｍ、好ましくは８０〜３００μｍ、更に好ましくは８
０〜２００μｍである。また、本発明の連泡発泡体は、
厚みが少なくとも１０ｍｍを超えるものであるが、通常
は、１１〜１００ｍｍであり、好ましくは、１２〜５０
ｍｍである。このような連泡発泡体は、真空断熱材用の
芯材として好適なものである。連泡発泡体の厚みが１０
ｍｍ以下になると、厚みが８ｍｍ以上、好ましくは１０
ｍｍ以上の真空断熱材用の芯材の製造が困難になり、断
熱性能の高い真空断熱材の製造が困難となる。

【００１７】本発明の連泡発泡体は、従来用いられてい
るポリスチレン系樹脂押出発泡ボードの製造装置を変更
することなく製造することができる。例えば、ポリスチ
レン系樹脂材料に気泡調整剤を加え、加熱溶融混練後、
高圧条件下で揮発性発泡剤を注入し、流動ゲルとなし、
上記発泡体を得るに適する温度に冷却し、該流動ゲルを
低圧域へ押出すことにより揮発性発泡剤を膨張させて発
泡体を得る。ここでは押出発泡時の流動ゲルの温度制御
が重要である。本発明の連泡発泡体を得るに適する温度
は、原料ポリスチレン系樹脂のメルトフローレイト、分
子量等の物性により多少変動するが、通常は、独立気泡
の高い発泡体を製造するよりも若干高めの温度を採用す
ればよい。通常は、１２０〜１５０℃の範囲内の任意の
温度が採用される。さらに本発明においてはこの押出発
泡直後の発泡体を、使用されたポリスチレン系樹脂の
〔ビカット軟化温度−２０℃〕以上の温度で加熱又は保
温することにより、発泡開始直後から外気にさらされて
速く冷却される発泡体表面の保温を行なって、冷却を抑
え、発泡体の内部温度差を少なくすることで、所望の本
発明の連泡発泡体を製造することができる。このように
して得られる発泡体は、製造時に形成される表皮付きの
発泡体であって、その全体の連続気泡率は８５％以上で
あり、発泡体全体と発泡体内部（発泡体の両表面から厚
み方向に５．０ｍｍまでの部分を取り除いた後の発泡
体）の連続気泡率の比率（該発泡体内部の連続気泡率／
該発泡体全体の連続気泡率）が１．００〜１．３０とな
るようなものである。この表皮付きの連泡発泡体におい
て、その密度は０．０３〜０．４ｇ／ｃｍ³、好ましく
は０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ³、更に好ましくは０．０
３〜０．１ｇ／ｃｍ³であり、その連続気泡率は８５〜
１００％、好ましくは９５〜１００％である。また、そ
の発泡体表面から厚み方向に５．０ｍｍまでの部分、即
ち、深さ５．０ｍｍまでの部分を取り除いた後の発泡体
（表皮層無しの発泡体）の連続気泡率は９５％以上、好
ましくは１００％である。本発明の連泡発泡体はこのよ
うに連続気泡率の偏りが少なく、全体的に比較的均一で
高い連続気泡率を有しているため、必要に応じて該発泡
体から連続気泡率が更に高いものを得るために発泡体表
面を切削する際、比較的少ない削り代で済む。その結
果、大幅な厚み減となることもなく、薄い物から厚い物
までを用途に応じて製造できることが可能となる。

【００１８】上記製造法において押出発泡直後の発泡体
の加熱又は保温の温度は、使用されたポリスチレン系樹
脂の〔ビカット軟化温度−２０℃〕以上であり、好まし
くはそのビカット軟化温度±１０℃の範囲、更に好まし
くはその〔ビカット軟化温度−１０℃〕〜そのビカット
軟化温度の範囲である。加熱する温度がその〔ビカット
軟化温度−２０℃〕未満では発泡体表面を充分に加熱す
ることが難しく、発泡体の内部温度差が大きくなり、全
体的に均一で高い連続気泡率を有している発泡体を得る
ことが困難となる。尚、前記ポリスチレン系樹脂のビカ
ット軟化温度はＪＩＳ Ｋ ７２０６ Ｂ５０法に準じ
て測定されたもので、厚み３ｍｍ、縦横１０ｍｍ角の試
験片を用い、その試験片に針状圧子のついた荷重棒で５
０Ｎの荷重をかけ、試験（昇温）速度５０℃／ｈで昇温
し、針状圧子が試験片の表面から１ｍｍ浸入した時の伝
熱媒体（シリコーンオイル）の温度を測定した値であ
る。

【００１９】上記製造方法で得られた発泡体において、
さらに連続気泡率の高い連泡発泡体を得るための表面に
形成された製造時の表皮の除去は、５ｍｍ以内の深さで
ベルトサンダー、プレーナー等を使用して切削するが、
この際、切削面に溶融皮膜を形成させることなく切削す
ることによって実施することが好ましい。上記製造方法
で得られる連泡発泡体の相対的に連続気泡率の低い部分
は、通常は発泡体表面から５ｍｍ以内、好ましくは３ｍ
ｍ以内であるから、それより多く除去することは製造コ
ストの悪化につながる。

【００２０】上記の製造方法にて得られた連泡発泡体の
発泡剤残存量は、ガスクロマトグラフにより測定され
る。測定手順としては、発泡体から切り出した縦１５ｍ
ｍ×横１５ｍｍ×長さ５０ｍｍの測定試料をトルエン等
の溶媒及びシクロペンタン等の内部標準液の入った試料
ビンヘ入れ、該試料を溶解させる。次に試料ビン中の溶
液をガスクロマトクラフに注入してクロマトグラムを得
る。得られたガスクロマトグラムより、各発泡剤成分の
ピーク面積を読み取り、ピーク面積と発泡剤成分の量と
の検量線により、発泡剤残存量を算出する。尚、発泡剤
が上記トルエン等の溶媒に溶解しないものの場合は、ガ
スクロマトグラフに注入する試料は試料ビンの気相部の
ガスをサンプリングして注入する等の方法を採用するこ
とができる。上記測定により得られる発泡剤残存量の測
定値は０．０１重量％以下であることが望ましい。発泡
体内の樹脂成分に溶けて残る発泡剤又は／及び発泡体内
の独立気泡中に残っている発泡剤は、連泡発泡体からな
る芯材を真空包装して得られる真空断熱材において、真
空度を大きく低下させて断熱性を阻害するが、その残存
発泡剤量を０．０１重量％以下とすることでその断熱性
の低下を効率的に防止することができる。

【００２１】本発明の連泡発泡体において、その５％圧
縮強さは、０．０５ＭＰａ以上であることが好ましく、
より好ましくは０．１ＭＰａ以上である。その上限値は
特に制約されないが、通常、２ＭＰａである。５％圧縮
強さが０．０５ＭＰａ未満の発泡体では、ガスバリアー
性材料、例えば、アルミニウムなどの金属箔、ポリ塩化
ビニリデン、及びポリビニルアルコールのようなバリア
ー材料を中間層として介在させたラミネートフィルム
や、ポリエステルやポリエチレンなどのプラスチックフ
ィルム上に金属を蒸着もしくは積層した低ガス透過性の
プラスチックで形成されたフィルムの袋内に発泡体を入
れ、真空吸引し、その内部を負圧としたときに、発泡体
がその負圧に耐えきれず気泡壁が座屈してしまい、真空
断熱材としての断熱性、厚み精度が悪いものとなる。
尚、上記真空断熱材を製造する際にガスバリアー製材料
からなる袋内に、芯材となる発泡体と共に、水分及び／
又はガスを吸着する為の吸着剤を入れることが、真空断
熱材の断熱性を長期間維持する上で好ましい。また、真
空断熱材のガスバリアー性材料からなる袋内は２５０Ｐ
ａ以下の真空に調整することが、生産性、断熱性の点か
ら好ましい。尚、前記発泡体の圧縮強さは、ＪＩＳ Ａ
９５１１に準じて測定されたもので、温度２３℃、相
対湿度５０％の雰囲気下にて、試験（圧縮）速度を、試
験片の初期の厚みの１０％／ｍｉｎの割合とし、縦５０
ｍｍ×横５０ｍｍ×発泡体厚みの試験片を使用して発泡
体の厚み方向に５％圧縮したときの最大荷重を試験片の
受圧面積で除すことで算出される値である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の連泡発泡体は、８５％以上の連
続気泡率を有する連続気泡構造の発泡体であり、断熱性
にすぐれるとともに、圧縮強度にもすぐれ、吸音材、透
湿性断熱材、真空断熱材用芯材として好適なものであ
る。本発明の真空断熱材は、前記連泡発泡体を必要に応
じて表面を切削して芯材とし、これをガスバリヤー性フ
ィルムで包み、そのフィルム包装内を真空吸引したもの
であり、高い断熱効果を有する。この断熱材は、断熱パ
ネル等として利用され、従来の無機粉体やガラス繊維等
のパネルに比べ、軽量かつ取り扱いが容易であり、ま
た、生産工程での環境面の問題が少なく、連泡ウレタン
発泡体に比べ、真空包装の際に予備乾燥等の前処理の必
要がなく、真空包装後の真空度の保持性にも優れる。ま
たリサイクル性にも優れるものである。また、本発明の
連泡発泡体は、例えば真空断熱用芯材として使用した場
合に十分な断熱性を発揮でき、且つ本発明による成形体
は表層付近まで高い連続気泡率を有しているため、高い
連続気泡率を有した真空断熱材用芯材及びその真空断熱
材として厚い物から薄い物まで幅広い用途に応じて対応
できる。更に、本発明の連泡発泡体は、ポリスチレン樹
脂押出発泡体の製造に使用される従来の製造装置で製造
することができ、且つ製造条件も比較的広い。

【００２３】本発明の真空断熱材は、各種用途、例え
ば、冷蔵庫、冷凍庫、保冷車、冷蔵船、冷凍船、保温コ
ンテナー、保冷ボックス、自動販売機、床暖房、床下、
屋根下、壁または壁内の断熱材等として有利に用いられ
る。

【００２４】

【実施例】次に本発明を実施例及び比較例に基づいて詳
細に説明する。尚、実施例及び比較例の連泡発泡体は、
下記の製造方法により製造した。 （製造方法）下記に示す構造の装置を用いて発泡体を製
造した。発泡体製造装置としては、スクリュー径６５ｍ
ｍの押出機とスクリュー径９０ｍｍの押出機とスクリュ
ー径１５０ｍｍの押出機を連結した押出機を用いた。ま
た、このスクリュー径１５０ｍｍの押出機の先端には、
幅１１５ｍｍ、間隔２ｍｍの樹脂排出口（リップ）を有
するフラットダイスを付設した。また、そのリップの先
端には、成形具の通路の入口寸法が樹脂排出口より大き
く、同出口寸法が高さ２５ｍｍ、幅２６０ｍｍであり、
入口付近から出口に向って緩やかに拡大した後、平行と
なる構造を有するフッ素樹脂製成形具を付設した。尚、
この成形具には外面にヒーターが取り付けられており、
発泡体に接触するフッ素樹脂製成形具が温度調節が可能
となっている構造を有している。発泡体製造法としては
市販のポリスチレン系樹脂をスクリュー径６５ｍｍの押
出機に供給し、２２０℃に加熱して溶融させた後、溶融
樹脂中に発泡剤を圧入して混練した後、スクリュー径９
０ｍｍ、スクリュー径１５０ｍｍの押出機に順をおって
混練しつつ移送しながら冷却し、これをリップを通し大
気圧下に押出し、発泡させ、成形具を通して板状の発泡
成形体を得る。

【００２５】実施例１ 原料樹脂としては、ポリスチレン樹脂（エー・アンド・
エム スチレン株式会社製の耐衝撃性ポリスチレン、商
品名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ＨＩ（グレー
ド名：Ｈ９４０７）、ビカット軟化温度：８９℃）を用
い、原料樹脂１００重量部当たり、気泡調整剤としては
タルクを１０重量部の割合で添加し、発泡剤としては塩
化メチルを３．７重量部の割合で添加し、成形具の温度
を９０℃に保ち、発泡体を製造した。この場合、発泡温
度（スクリュー径１５０ｍｍ押出機からの押出樹脂温
度）を１３５℃とし、厚み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発
泡成形体を得た。このようにして得た発泡成形体の密度
及び厚み方向の平均気泡径等を表１に示す。また、この
発泡体について、発泡成形時に形成された厚み方向の両
面の表皮を含めた全体の連続気泡率（Ｅ）、及び両表面
より厚み方向にそれぞれ１ｍｍカットしたものの連続気
泡率（Ｆ）、３ｍｍカットしたものの連続気泡率
（Ｇ）、５ｍｍカットしたものの連続気泡率（Ｈ）、連
続気泡率の比率（上記連続気泡率（Ｈ）／上記連続気泡
率（Ｅ））を表２に示す。この発泡成形体は非常に高品
質のものであり、真空断熱材用芯材としての物性を満た
すものである。次に、この発泡成形体を常温、大気圧下
で２１日間養生した後、厚み方向の両表面よりそれぞれ
３ｍｍカットしたものと５ｍｍカットしたものを芯材と
し、それぞれガスバリヤーラミネートフィルム（ＰＥＴ
／アルミニウム蒸着膜／低密度ポリエチレン＝１２μｍ
／９μｍ／５０μｍ）を用いて真空包装して形成した真
空断熱パネル（真空包装機内真空度１０Ｐａ）の熱伝導
率を、ＪＩＳ Ａ １４１２に従い、英弘精機社製熱伝
導率測定機で測定した。それぞれ真空包装後３０日経過
後の熱伝導率の値を表３に示す。実施例１のいずれの芯
材を用いた真空断熱パネルも、真空包装後３０日経過後
も断熱性が低下するようなことは見られなかった。

【００２６】実施例２ 実施例１において、成形具内の温度を７５℃に保ち、発
泡体を製造した。この場合、発泡温度（スクリュー径１
５０ｍｍ押出機からの押出樹脂温度）を１３５℃とし、
厚み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。この
ようにして得た発泡成形体は非常に高品質のものであ
り、真空断熱材用芯材としての物性を満たすものであ
る。実施例１同様、発泡成形体の物性を表１に、連続気
泡率を表２に、その３０日経過後の真空断熱パネルの熱
伝導率の値を表３に示す。実施例２のいずれの芯材を用
いた真空断熱パネルも、真空包装後３０日経過後も断熱
性が低下するようなことは見られなかった。

【００２７】実施例３ 原料樹脂としては、ポリスチレン樹脂（エー・アンド・
エム スチレン株式会社製の一般用ポリスチレン、商品
名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ＧＰ（グレード
名：６７９）、ビカット軟化温度：８６℃）を用い、原
料樹脂１００重量部当たり、気泡調整剤としてはタルク
を５重量部の割合で添加し、発泡剤としては塩化メチル
を３．７重量部の割合で添加し、成形具の温度を９０℃
に保ち、発泡体を製造した。この場合、発泡温度（スク
リュー径１５０ｍｍ押出機からの押出樹脂温度）を１３
５℃とし、厚み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を
得た。このようにして得た発泡成形体は非常に高品質の
ものであり、真空断熱材用芯材としての物性を満たすも
のである。実施例１同様、発泡成形体の物性を表１に、
連続気泡率を表２に、その３０日経過後の真空断熱パネ
ルの熱伝導率の値を表３に示す。実施例３のいずれの芯
材を用いた真空断熱パネルも、真空包装後３０日経過後
も断熱性が低下するようなことは見られなかった。

【００２８】実施例４ 実施例３において、気泡調整剤タルクの添加割合を３重
量部に変更、且つ発泡剤を塩化メチルと炭酸ガスをモル
比で７５：１５で混配したものに変更して発泡体を製造
した。この場合、発泡温度（スクリュー径１５０ｍｍ押
出機からの押出樹脂温度）を１３０℃とし、厚み２０ｍ
ｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。このようにして
得た発泡成形体は非常に高品質のものであり、真空断熱
材用芯材としての物性を満たすものである。実施例１同
様、発泡成形体の物性を表１に、連続気泡率を表２に、
その３０日経過後の真空断熱パネルの熱伝導率の値を表
３に示す。実施例４のいずれの芯材を用いた真空断熱パ
ネルも、真空包装後３０日経過後も断熱性が低下するよ
うなことは見られなかった。

【００２９】実施例５ 原料樹脂としては、スチレン−メタクリル酸共重合体樹
脂（エー・アンド・エム スチレン株式会社製の一般
用、商品名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ耐熱ｔｙ
ｐｅ（グレード名：Ｇ９００１）、ビカット軟化温度：
１１７℃）を用い、原料樹脂１００重量部当たり、気泡
調整剤としてはタルクを１０重量部の割合で添加し、発
泡剤としては塩化メチルを３．７重量部の割合で添加
し、成形具の温度を１００℃に保ち、発泡体を製造し
た。この場合、発泡温度（スクリュー径１５０ｍｍ押出
機からの押出樹脂温度）を１５１℃とし、厚み２０ｍ
ｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。このようにして
得た発泡成形体は非常に高品質のものであり、真空断熱
材用芯材としての物性を満たすものである。実施例１同
様、発泡成形体の物性を表１に、連続気泡率を表２に、
その３０日経過後の真空断熱パネルの熱伝導率の値を表
３に示す。実施例５のいずれの芯材を用いた真空断熱パ
ネルも、真空包装後３０日経過後も断熱性が低下するよ
うなことは見られなかった。

【００３０】比較例１ 原料樹脂としては、ポリスチレン樹脂（エー・アンド・
エム スチレン株式会社製の耐衝撃性ポリスチレン、商
品名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ＨＩ（グレー
ド名：Ｈ９４０７）、ビカット軟化温度：８９℃）を用
い、原料樹脂１００重量部当たり、気泡調整剤としては
タルクを１０重量部の割合で添加し、発泡剤としては塩
化メチルを３．７重量部の割合で添加し、成形具内の温
度を５０℃に保ち、発泡体を製造した。この場合、発泡
温度（スクリュー径１５０ｍｍ押出機からの押出樹脂温
度）を１３５℃とし、厚み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発
泡成形体を得た。実施例１同様、発泡成形体の物性を表
１に、連続気泡率を表２に、その３０日経過後の真空断
熱パネルの熱伝導率の値を表３に示す。この発泡成形体
は、気泡調整剤のタルクが１０重量部の割合で添加され
たため、その気泡径は小さいものであったが、発泡体全
体の連続気泡率が高く、前記連続気泡率の比率（上記連
続気泡率（Ｈ）／上記連続気泡率（Ｅ））も１．３０を
超えるものであった。これにより両表面よりそれぞれ５
ｍｍカットしたものに関しては真空包装後３０日経過で
も初期熱伝導率の値を維持していたが、両表面よりそれ
ぞれ３ｍｍカットしたものに関しては発泡体中に存在す
る独立気泡率が多いため、包装後３０日経過では独立気
泡内部の空気が出てくることで真空度が落ち、断熱性が
大きく低下してしまうものであった。

【００３１】比較例２ 比較例１において、成形具の温度を６５℃に保ち、発泡
体を製造した。この場合、発泡温度（スクリュー径１５
０ｍｍ押出機からの押出樹脂温度）を１３５℃とし、厚
み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。実施例
１同様、発泡成形体の物性を表１に、連続気泡率を表２
に、その３０日経過後の真空断熱パネルの熱伝導率の値
を表３に示す。この発泡成形体も比較例１同様、発泡体
全体の連続気泡率が高く、前記連続気泡率の比率（上記
連続気泡率（Ｈ）／上記連続気泡率（Ｅ））も１．３０
を超えるものであった。これにより両表面よりそれぞれ
３ｍｍカットしたものに関しては、同様に包装後３０日
経過では断熱性が大きく低下してしまうものであった。

【００３２】比較例３ 原料樹脂としては、ポリスチレン樹脂（エー・アンド・
エム スチレン株式会社製の一般用ポリスチレン、商品
名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ＧＰ（グレード
名：６７９）、ビカット軟化温度：８６℃）を用い、原
料樹脂１００重量部当たり、気泡調整剤としてはタルク
を５重量部の割合で添加し、発泡剤としては塩化メチル
を３．７重量部の割合で添加し、成形具の温度を５０℃
に保ち、発泡体を製造した。この場合、発泡温度（スク
リュー径１５０ｍｍ押出機からの押出樹脂温度）を１３
５℃とし、厚み２０ｍｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を
得た。実施例１同様、発泡成形体の物性を表１に、連続
気泡率を表２に、その３０日経過後の真空断熱パネルの
熱伝導率の値を表３に示す。この発泡成形体も比較例１
同様、発泡体全体の連続気泡率が高く、前記連続気泡率
の比率（上記連続気泡率（Ｈ）／上記連続気泡率
（Ｅ））も１．３を超えるものであった。これにより表
面より３ｍｍカットしたものに関しては、同様に包装後
３０日経過では断熱性が大きく低下してしまうものであ
った。

【００３３】比較例４ 比較例３において、気泡調整剤タルクの添加割合を３重
量部に変更、且つ発泡剤を塩化メチルと炭酸ガスをモル
比で７５：１５で混配したものに変更して発泡体を製造
した。この場合、発泡温度（スクリュー径１５０ｍｍ押
出機からの押出樹脂温度）を１３０℃とし、厚み２０ｍ
ｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。実施例１同様、
発泡成形体の物性を表１に、連続気泡率を表２に、その
３０日経過後の真空断熱パネルの熱伝導率の値を表３に
示す。この発泡成形体も比較例１同様、発泡体全体の連
続気泡率が高く、前記連続気泡率（上記連続気泡率
（Ｈ）／上記連続気泡率（Ｅ））も１．３０を超えるも
のであった。これにより表面より３ｍｍカットしたもの
に関しては、同様に包装後３０日経過では断熱性が大き
く低下してしまうものであった。

【００３４】比較例５ 原料樹脂としては、スチレン−メタクリル酸共重合体樹
脂（エー・アンド・エム スチレン株式会社製の一般
用、商品名：Ａ＆Ｍ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ耐熱ｔｙ
ｐｅ（グレード名：Ｇ９００１）、ビカット軟化温度：
１１７℃）を用い、原料樹脂１００重量部当たり、気泡
調整剤としてはタルクを１０重量部の割合で添加し、発
泡剤としては塩化メチルを３．７重量部の割合で添加
し、成形具内の温度を５０℃に保ち、発泡体を製造し
た。この場合、発泡温度（スクリュー径１５０ｍｍ押出
機からの押出樹脂温度）を１５１℃とし、厚み２０ｍ
ｍ、幅２６０ｍｍの発泡成形体を得た。実施例１同様、
発泡成形体の物性を表１に、連続気泡率を表２に、その
３０日経過後の真空断熱パネルの熱伝導率の値を表３に
示す。この発泡成形体も比較例１同様、発泡体全体の連
続気泡率が高く、前記連続気泡率（上記連続気泡率
（Ｈ）／上記連続気泡率（Ｅ））も１．３０を超えるも
のであった。これにより表面より３ｍｍカットしたもの
に関しては、同様に包装後３０日経過では断熱性が大き
く低下してしまうものであった。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】［密度］表１の密度の値は、表皮付きの発
泡成形体から、できる限り両表面の表皮のみを切削除去
した状態の発泡体を使用し、ＪＩＳ Ｋ６７６７の見掛
け密度の測定方法に従って求めた。 ［発泡剤残存量］常温、大気圧下で２１日間養生した発
泡成形体から１５ｍｍ（縦）×１５ｍｍ（横）×５０ｍ
ｍ（長さ）の測定試料を切り出し精秤し、該試料をシク
ロペンタン０．０２ｇ入ったトルエン５０ｍｌ溶液中で
溶解させる。この溶液をマイクロシリンジにて２μＬ取
り、ガスクロマトグラフに注入しクロマトグラムを得
た。ガスクロマトグラフの条件は以下の通りである。 使用機器：（株）島津製作所製ＧＣ−１４Ｂ カラム：ステンレス製φ３×３０００ｍｍ カラム充填剤：シリコンＤＣ５５０ カラム温度：４０℃ 検出器：ＦＩＤ 検出限界：０．０１重量％ 尚、実施例の発泡剤残存量の測定にて得られたクロマト
グラムにはシクロペンタンのピークのみが現われ、使用
した発泡剤は検出されなかった。

【００３９】［熱伝導率］実施例及び比較例における熱
伝導率は以下の方法により行った。ＪＩＳ Ａ１４１２
（１９９４）記載の平板熱流計法（熱流計２枚方式、平
均温度２３℃）にて測定される値である。測定に使用す
る試料寸法は、両面の表皮を除去した真空断熱材用芯材
の寸法が２００ｍｍ（縦）×２００ｍｍ（横）×試料厚
みのものとし、該芯材を真空包装したものについて測定
を行なった。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｃ０８Ｌ 25:04 (72)発明者 今成 大典 栃木県鹿沼市さつき町10−３ 株式会社ジ ェイエスピー鹿沼研究所内 (72)発明者 西山 典利 栃木県鹿沼市さつき町10−３ 株式会社ジ ェイエスピー鹿沼研究所内 Ｆターム(参考） 3H036 AB18 AB25 AB28 AC01 AE02 4F074 AA32 BA44 BC12 CA22 CC04Y CC04Z CC32Z CD01 CE02 CE47 CE59 CE74 DA02 DA03 DA13 DA20 DA23 DA32 DA54 4F207 AA13 AE02 AG02 KA01 KA12 KW50

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリスチレン系樹脂発泡体からなり、該
   発泡体全体の連続気泡率が８５％以上、密度が０．０３
   〜０．４ｇ／ｃｍ³、厚みが１０．０ｍｍを超える発泡
   体であり、且つ該発泡体全体と該発泡体内部（発泡体の
   両表面から厚み方向にそれぞれ５．０ｍｍまでの部分を
   取り除いた後の発泡体）の連続気泡率の比率（該発泡体
   内部の連続気泡率／該発泡体全体の連続気泡率）が１．
   ００〜１．３０であることを特徴とする連泡発泡体。
2. 【請求項２】 該発泡体の厚み方向の気泡径が８０〜４
   ００μｍであることを特徴とする請求項１記載の連泡発
   泡体。
3. 【請求項３】 ポリスチレン系樹脂を溶融させ、その溶
   融樹脂中に発泡剤を圧入し混練後これを低圧下に押出す
   ことにより発泡させ、次いで、押出発泡直後の発泡体を
   該ポリスチレン系樹脂の〔ビカット軟化温度−２０℃〕
   以上の温度で加熱又は保温して請求項１または２のいず
   れかに記載の連泡発泡体を得ることを特徴とする連泡発
   泡体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１または２のいずれかに記載の連
   泡発泡体からなる芯材をガスバリヤー性フィルムで包
   み、内部を真空吸引してなる真空断熱材。