JP2004269611A - Production method for styrenic resin foam sheet - Google Patents

Production method for styrenic resin foam sheet Download PDF

Info

Publication number
JP2004269611A
JP2004269611A JP2003059792A JP2003059792A JP2004269611A JP 2004269611 A JP2004269611 A JP 2004269611A JP 2003059792 A JP2003059792 A JP 2003059792A JP 2003059792 A JP2003059792 A JP 2003059792A JP 2004269611 A JP2004269611 A JP 2004269611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
styrene
foam sheet
weight
butane
resin foam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003059792A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4043975B2 (en
Inventor
Takaaki Hirai
孝明 平井
Shinichi Anami
伸一 阿南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP2003059792A priority Critical patent/JP4043975B2/en
Publication of JP2004269611A publication Critical patent/JP2004269611A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4043975B2 publication Critical patent/JP4043975B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/46Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
    • B29C44/50Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length using pressure difference, e.g. by extrusion or by spraying
    • B29C44/507Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length using pressure difference, e.g. by extrusion or by spraying extruding the compound through an annular die
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2025/04Polymers of styrene
    • B29K2025/06PS, i.e. polystyrene

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of producing a styrenic resin foam sheet which maintains a state suitable for molding for a long time, has fine cells, and is excellent in mechanical strength and external appearance. <P>SOLUTION: In this production method, a styrenic resin and a blowing agent are fed to an extruder and extrusion-foamed through a circular die into a tubular shape; thus formed tubular foam is cut and unfolded to give the objective foam sheet. The blowing agent is composed of 80-98 wt.% butane and 2-20 wt.% carbon dioxide, the butane being composed of 55-100 wt.% isobutane and 0-45 wt.% n-butane. The ratio (S<SB>1</SB>/S<SB>0</SB>) of the sectional area (S<SB>1</SB>) at a part in the molten resin channel and distant by 5 mm from the outlet of the circular die in the direction reverse to the resin flow direction to the outlet area (S<SB>O</SB>) in the molten resin channel of the circular die is 1.25-2.25. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形に適した状態を長期間に亘って維持すると共に微細な気泡を有する機械的強度に優れたスチレン系樹脂発泡シートを安定的に製造することができるスチレン系樹脂発泡シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
スチレン系樹脂発泡シートは、優れた熱成形性、外観及び緩衝性を有すると共に軽量にしてコストが低いことから、食品容器等に大量に用いられている。このスチレン系樹脂発泡シートは、スチレン系樹脂及び発泡剤を押出機に供給して溶融、混練し、押出発泡させることによって製造されている。
【0003】
上記スチレン系樹脂発泡シートは発泡剤を含有しているが、この発泡剤量が多いと、発泡剤による可塑化の影響が大きいために得られる成形品に表面荒れ等が発生するといった問題点が発生する一方、発泡剤量が少ないと、成形時における二次発泡(二次発泡性)が不足して目的とする形状の成形品を得ることができない。
【0004】
従って、スチレン系樹脂発泡シートを押出機から押出した後に所定期間だけ放置(熟成)させることによって、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤を散逸させ、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤量が成形に適した量となるように調整している。
【0005】
そして、上記熟成期間が短く且つ成形に適した発泡剤量を長期間に亘って維持し得るスチレン系樹脂発泡シートの製造方法が特許文献1に開示されており、発泡剤として、50重量%以上70重量%未満のイソブタンと15重量%以上30重量%以下のノルマルブタンと0.5重量%以上50重量%未満のプロパンと0重量%以上5重量%以下のその他の物理発泡剤からなる混合物を用いている。
【0006】
しかしながら、プロパンは、発泡速度が速くて内部発泡やスチレン系樹脂発泡シートの表面にスジを発生させ易いことから、外観や機械的強度に優れたスチレン系樹脂発泡シートを安定的に製造することができないといった問題点があった。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−105471号公報(特許請求の範囲)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形に適した状態を長期間に亘って維持し且つ微細な気泡を有して機械的強度に優れていると共に外観に優れたスチレン系樹脂発泡シートを安定的に製造することができるスチレン系樹脂発泡シートの製造方法を提供する。
【0009】
【課題を解決する手段】
本発明のスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、スチレン系樹脂及び発泡剤を押出機に供給して溶融、混練した後に押出機の先端に取り付けたサーキュラ金型から円筒状に押出発泡し、この円筒状発泡体を切断、展開してシート状にするスチレン系樹脂発泡シートの製造方法において、上記発泡剤は、ブタン80〜98重量%及び二酸化炭素2〜20重量%からなり且つ上記ブタンがイソブタン55〜100重量%及びノルマルブタン0〜45重量%からなると共に、上記サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口面積(S )と、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )との比(S /S )が1.25〜2.25であることを特徴とする。
【0010】
上記スチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−メチルスチレン等のスチレン系単独重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、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等のスチレン系共重合体、ポリスチレンとポリフェニレンオキシドとの混合物等が挙げられる。
【0011】
そして、上記スチレン系樹脂のメルトマスフローレートは、低いと、スチレン系樹脂の押出発泡性や成形時におけるスチレン系樹脂発泡シートの伸びが低下することがあるので、1.0g/10分以上が好ましく、1.2g/10分以上がより好ましく、1.25g/10分以上が特に好ましい。
【0012】
又、上記スチレン系樹脂のメルトマスフローレートは、高いと、発泡剤に二次発泡性の高いイソブタンを含有しており、成形時にスチレン系樹脂発泡シートがドローダウンや波打ち現象が生じることがあるので、2.5g/10分以下が好ましく、1.9g/10分以下がより好ましく、1.8g/10分以下が特に好ましい。なお、上記スチレン系樹脂のメルトマスフローレートは、JIS K7210に準拠して測定されたものをいう。
【0013】
更に、本発明のスチレン系樹脂発泡シートの製造方法では、発泡剤として、ブタン80〜98重量%及び二酸化炭素2〜20重量%からなり且つ上記ブタンがイソブタン55〜100重量%及びノルマルブタン0〜45重量%からなるものが用いられる。
【0014】
即ち、本発明では、ブタン、特に、イソブタンと二酸化炭素とを混合した発泡剤を用いるところに特徴を有する。これは、イソブタンは、スチレン系樹脂からの散逸速度が遅いことから、スチレン系樹脂発泡シート中に長期間に亘って残存し、よって、スチレン系樹脂発泡シート中における時間経過に伴う発泡剤量の減少速度を小さくすることができ、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤量を成形に適した状態に長期間に亘って維持することができる一方、スチレン系樹脂発泡シートの熟成期間が長くなるといった問題が生じる。又、イソブタンに対してノルマルブタンを多く用いると、スチレン系樹脂発泡シートの気泡が大きくなるといった問題が生じる。
【0015】
これに対して、二酸化炭素は、沸点が非常に低くて発泡剤として多量に用いると、押出発泡時に内部発泡を生じやすく、スチレン系樹脂発泡シートの外観性が低下しやすい。
【0016】
しかしながら、二酸化炭素は、イソブタンが主成分のブタンに対して少量添加することによって、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤量を長期間に亘って成形に適した状態に維持することができると共に、スチレン系樹脂発泡シートの気泡を微細化することができる。
【0017】
しかも、二酸化炭素は、スチレン系樹脂に対する散逸速度が速く、押出発泡後に直ちにスチレン系樹脂発泡シート中から散逸し、スチレン系樹脂発泡シートの熟成期間の短縮化を図ることができる。
【0018】
更に、二酸化炭素は、金型から押出された溶融状態のスチレン系樹脂が発泡する際の奪熱が大きいことから気泡膜を素早く冷却して固化させ、スチレン系樹脂発泡シートの冷却過程で気泡膜を強く延伸して気泡膜の強度を向上させて機械的強度に優れたスチレン系樹脂発泡シートとすることができる。
【0019】
そこで、本発明では、ブタン、特にイソブタンと、二酸化炭素とを所定割合で混合してなる発泡剤を用い、互いの欠点を補完しつつ両者の長所を相乗的に発揮させることにより、成形に適した状態を長期間に亘って維持すると共に微細な気泡を有する機械的強度に優れたスチレン系樹脂発泡シートを安定的に製造することができる。
【0020】
即ち、得られたスチレン系樹脂発泡シートは、二酸化炭素の作用によって微細にして強度に優れた気泡膜からなる気泡を有しており優れた機械的強度を有する。
【0021】
しかも、得られたスチレン系樹脂発泡シートは、二酸化炭素を速やかに散逸させて発泡剤量を短期間のうちに成形に適した量、即ち、熟成期間を短期間なものとすることができる一方、この成形に好適となった発泡剤量をスチレン系樹脂からの散逸速度の遅いブタン、特にイソブタンの作用によって長期間に亘って維持させることができ、よって、スチレン系樹脂発泡シートが成形に適した期間(成形ライフ)を長期間なものとすることができる。
【0022】
これらのことから、発泡剤中におけるブタンの含有量は、80〜98重量%に限定され、82〜97重量%が好ましく、85〜96重量%がより好ましい。同様の理由で、発泡剤中における二酸化炭素の含有量は、2〜20重量%に限定され、3〜18重量%が好ましく、4〜15重量%がより好ましい。
【0023】
そして、上記ブタンとしては、イソブタン単独、或いは、イソブタンとノルマルブタンとの混合物が用いられ、ノルマルブタンは、所定割合内において必要に応じて用いられればよい。
【0024】
即ち、ブタン中におけるイソブタンの含有量は、少ないと、スチレン系樹脂発泡シートの成形ライフが短くなるので、55〜100重量%に限定され、多すぎると、押出発泡時に内部発泡やスチレン系樹脂発泡シート表面にスジを発生することがあるので、60〜99重量%が好ましく、65〜98重量%がより好ましい。同様の理由で、ブタン中におけるノルマルブタンの含有量は、0〜45重量%に限定され、1〜40重量%が好ましく、2〜35重量%がより好ましい。
【0025】
更に、上記発泡剤において、イソブタンと二酸化炭素との重量比(イソブタン/二酸化炭素)は、低いと、スチレン系樹脂の押出発泡時における可塑化効果が低下し、スチレン系樹脂発泡シートの連続気泡率が高くなって機械的強度が低下したり、或いは、スチレン系樹脂発泡シートの二次発泡性が低下することがあり、又、高いと、スチレン系樹脂発泡シートの気泡が大きくなると共にスチレン系樹脂発泡シートの熟成期間が長くなることがあるので、3.3〜24が好ましく、3.5〜22がより好ましく、3.7〜20が特に好ましい。
【0026】
なお、上記発泡剤には、スチレン系樹脂の押出発泡性、スチレン系樹脂発泡シートの熟成期間及び成形ライフを損なわない範囲内において、プロパン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ネオペンタン等の炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル化合物を添加してもよい。
【0027】
更に、上記発泡剤は可燃性であるため、スチレン系樹脂に帯電防止剤を添加するのが好ましい。このような帯電防止剤としては、多価アルコールと高級脂肪酸とのエステルであって分子中に1個以上の水酸基が遊離状態で存在してなる高級脂肪酸アルコール性エステルが好ましい。
【0028】
上記多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリット、ソルビット、ソルビタン、マンニット、マンニタン、ジペンタエリスリット、ジグリセリン等が挙げられる。
【0029】
又、上記高級脂肪酸としては、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸等の飽和若しくは不飽和で炭素数が10〜30の1価の高級脂肪酸、又は、これらの高級脂肪酸が混在する牛脂肪酸、糠油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸等が挙げられる。
【0030】
そして、上記高級脂肪酸アルコール性エステルとしては、例えば、ラウリン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、ペンタエリスリットモノカプレート、ペンタエリスリットモノオレエート、ペンタエリスリットモノラウレート、ジペンタエリスリットジステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキ糠油脂肪酸エステル、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、マンニタンモノオレエート、マンニタンモノラウレート等が挙げられ、ステアリン酸モノグリセライドが好ましい。
【0031】
更に、帯電防止剤の添加量は、少ないと、添加した効果が発現せず、又、多いと、スチレン系樹脂発泡シートの外観が低下したり或いは反り・収縮を生じることがあるので、スチレン系樹脂100重量部に対して0.01〜1.0重量部が好ましく、0.02〜0.5重量部がより好ましく、0.03〜0.3重量部が特に好ましい。
【0032】
加えて、上記スチレン系樹脂には、スチレン系樹脂発泡シートの物性及び製造に支障をきたさない範囲内において、タルク、炭酸マグネシウム、パーライト、炭酸カルシウム、クレー、バ−ミキュライト等の無機系粉末、アゾジカルボンアミド、トリヒドラジノトリアジン、ベンゼンスルホニルセミカルバジド、ポリ四フッ化エチレン樹脂粉末、クエン酸等の有機系粉末等の気泡調整剤、顔料、劣化防止剤、難燃剤等を添加してもよい
【0033】
次に、上記スチレン系樹脂及び上記発泡剤を用いてスチレン系樹脂発泡シートを製造する具体的な要領について説明する。先ず、本発明のスチレン系樹脂発泡シートの製造方法で用いられる押出機としては、従来から汎用されている押出機であれば、特に限定されず、例えば、単軸押出機、二軸押出機、複数の押出機を連結させたタンデム型の押出機が挙げられ、タンデム型の押出機が好ましい。
【0034】
そして、上記押出機にスチレン系樹脂を供給して溶融、混練し、この押出機中の溶融状態にあるスチレン系樹脂中に上記発泡剤を注入ポンプを用いて圧入する。
【0035】
この時、ブタンと二酸化炭素とを予め混合させた上で押出機中に圧入するよりも、スチレン系樹脂発泡シートの押出発泡状態を確認しながら、ブタンと二酸化炭素の圧入量を別々に微調整することができることから、ブタンと二酸化炭素とを別々のタイミングで押出機中に圧入するのが好ましい。
【0036】
そして、ブタンと二酸化炭素とを別々のタイミングで押出機中に圧入する場合には、ブタンを押出機中に圧入した後に二酸化炭素を押出機中に圧入するのが好ましい。
【0037】
これは、溶融状態のスチレン系樹脂中にブタンを圧入することによってスチレン系樹脂の溶融粘度を低下させることができ、この溶融粘度が低下した状態でスチレン系樹脂中に二酸化炭素を圧入することによって、二酸化炭素をスチレン系樹脂中により均一に分散させることができるからである。
【0038】
又、スチレン系樹脂中における発泡剤の分散性を向上させるために、発泡剤の臨界温度以上の温度に加熱され且つ発泡剤の臨界圧力以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に、発泡剤を圧入するのが好ましく、具体的には、押出機中にて発泡剤の臨界温度以上の温度に加熱され且つ発泡剤の臨界圧力以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に、発泡剤をその臨界圧力以上の圧力で圧入する方法が挙げられる。
【0039】
具体的には、イソブタンの場合には、イソブタンの臨界温度は135℃で臨界圧力が3.5MPaであることから、135℃以上の温度に加熱され且つ3.5MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にイソブタンを圧入することが好ましく、160℃以上の温度に加熱され且つ5MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にイソブタンを圧入することがより好ましく、185℃以上の温度に加熱され且つ7MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にイソブタンを圧入することが特に好ましい。
【0040】
又、ノルマルブタンの場合には、ノルマルブタンの臨界温度は152℃で臨界圧力が3.8MPaであることから、152℃以上の温度に加熱され且つ3.8MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にノルマルブタンを圧入することが好ましく、160℃以上の温度に加熱され且つ5MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にノルマルブタンを圧入することがより好ましく、185℃以上の温度に加熱され且つ7MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中にノルマルブタンを圧入することが特に好ましい。
【0041】
更に、二酸化炭素の場合には、二酸化炭素の臨界温度は31℃で臨界圧力が7.4MPaであることから、120℃以上の温度に加熱され且つ9MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に二酸化炭素を圧入することが好ましく、140℃以上の温度に加熱され且つ9.5MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に二酸化炭素を圧入することがより好ましく、160℃以上の温度に加熱され且つ10MPa以上の圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に二酸化炭素を圧入することが特に好ましい。
【0042】
又、押出機としてタンデム型の押出機を用いる場合には、一段目の押出機で発泡剤を圧入、分散された溶融状態のスチレン系樹脂は、一段目の押出機と二段目の押出機を接続している接続管を介して二段目の押出機に連続的に供給されるが、接続管内において、発泡剤を構成しているブタン及び二酸化炭素のうちの最も高い臨界温度以上にスチレン系樹脂を加熱すると共に、発泡剤を構成しているブタン及び二酸化炭素のうちの最も高い臨界圧力以上の圧力をスチレン系樹脂に加えることにより、発泡剤を臨界状態にてスチレン系樹脂中に更に多量に且つ均一に溶解させることができ、よって、得られるスチレン系樹脂発泡シートの気泡を更に微細にすることができると共に機械的強度を向上させることができる。
【0043】
更に、一段目の押出機は、スチレン系樹脂中に発泡剤を充分に分散させることを目的とするが、このような押出機としては、混合・混練性に優れた二軸押出機、発泡剤の圧入部付近にダルメージやピンのような高混練部分を有するスクリューを備えた単軸押出機が好ましい。
【0044】
加えて、二段目の押出機は、スチレン系樹脂を発泡適正温度に冷却することを主な目的とするが、このような押出機としては、スクリューを低回転で回転させても、発泡剤を含有するスチレン系樹脂を均一に発泡適正温度に冷却することができるスクリュー、例えば、ダルメージ部を有するスクリュー、スクリューフライトの一部を切欠いたスクリューを有する押出機が好ましい。
【0045】
なお、上記発泡剤の溶融状スチレン系樹脂中への圧入量は、少ないと、スチレン系樹脂が発泡しないことがあり、又、多いと、破泡することがあるので、スチレン系樹脂100重量部に対して0.5〜6重量部が好ましく、1〜5.5重量部がより好ましく、1.5〜5重量部が特に好ましい。
【0046】
そして、押出機内で溶融、混練され且つ発泡剤が分散されたスチレン系樹脂は発泡適正温度とされた上で押出機に取り付けられたサーキュラ金型から円筒状に押出、発泡された後、この円筒状発泡体を冷却マンドレルに供給して連続的に冷却した上で、この筒状発泡体を任意の部分において押出方向に連続的に切断、展開して長尺状のスチレン系樹脂発泡シートを得ることができる。
【0047】
ここで、本発明ではサーキュラ金型として、このサーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口面積(S )と、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )との比(S/S )が1.25〜2.25であるものを用いる。
【0048】
上記サーキュラ金型1は、図1に示したように、前後方向に貫通し且つ前端部が徐々に拡径した断面真円形状の空間部を有する外側口金2と、この外側口金2の空間部内に配設され且つ前端部が徐々に拡径した断面真円形状の内側口金3とからなり、外側口金2と内側口金3との対向面間には、前後方向に貫通し且つ前端部が徐々に拡径した断面円環状の溶融樹脂流路4が形成されている。
【0049】
そして、上記サーキュラ金型1の溶融樹脂流路4における出口面積(S )とは下記の要領で定められたものをいう。即ち、サーキュラ金型1の外側口金2の空間部内壁面21におけるリング状前端縁21a 上の任意の点Aから最も近接した距離にある内側口金3の外周面31上の点を点Bと定め、上記リング状前端縁21a 上の点Aを周方向に連続的に移動させながら内側口金3の外周面31上に点Bを連続的に特定し、点Bが連続することによって内側口金3の外周面31上に形成された円を仮想第一円31a とする。
【0050】
このようにして得られたサーキュラ金型1の外側口金2のリング状前端縁21aと、これに対向する内側口金3の仮想第一円31a との間に形成された部分を円環状出口Eとし、この円環状出口Eの面積をサーキュラ金型1の溶融樹脂流路4における出口面積(S )とする(図2参照)
【0051】
そして、上記サーキュラ金型1の溶融樹脂流路4における出口面積(S )は、下記の要領で求めることができる。即ち、外側口金2の空間部内壁面21におけるリング状前端縁21a 上の任意の点Aと、この点Aに対応する内側口金3の仮想第一円31a 上の点Bとの距離をt とすると共に、点Aと点Bとの中間点Cと、内側口金3の軸芯Dとの距離をr とし、下記式1により算出することができる。 S =(r +t /2) π−(r −t /2) π
=2πr ・・・式1
【0052】
なお、外側口金2のリング状前端縁21a と、内側口金3の仮想第一円31a との距離が一定でない場合には、リング状前端縁21a 上において任意に点A 〜Aを周方向に45°の位相差毎に定め、各点A 〜A に対応する点B 〜B をそれぞれ特定し、点A 〜A とこれに対応する点B 〜B との距離t 〜t の平均をt とすると共に、各点A 〜A とこれに対応する点B 〜B との中間点C 〜C を定め、この中間点C 〜C と、内側口金3の軸芯Dとの距離r 〜r の平均をr とする。
【0053】
更に、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )とは下記の要領で定められたものをいう。
【0054】
即ち、サーキュラ金型1の外側口金2のリング状前端縁21a を該リング状前端縁21a から該外側口金2の空間部内壁面21に沿って後方における内側口金3の軸芯D方向に5mmだけ平行移動させた位置に仮想第二円21b を特定すると共に、内側口金3の仮想第一円31a を該仮想第一円31a から該内側口金2の外周面31に沿って後方における内側口金3の軸芯D方向に5mmだけ平行移動させた位置に仮想第三円31b を特定する。
【0055】
このようにして得られた仮想第二円21b とこれに対向する仮想第三円31b との間に形成された部分の面積を、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )とする(図3参照)。
【0056】
そして、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )は、下記の要領で求めることができる。即ち、外側口金2の仮想第二円21b 上における任意の点Fと、この点Fに最も近接する仮想第三円31b 上の点Gとの距離をT とすると共に、点Fと点Gとの中間点Hと、内側口金3の軸芯Dとの距離をR とし、下記式2により算出することができる。
=(R +T /2) π−(R −T /2) π
=2πR ・・・式2
【0057】
なお、外側口金2の仮想第二円21b と、内側口金3の仮想第三円31b との距離が一定でない場合には、仮想第二円21b 上において任意に点F 〜F を周方向に45°の位相差毎に定め、各点F 〜F に最も近接する仮想第三円31b 上の点G 〜G をそれぞれ特定し、点F 〜F とこれに対応する点G 〜G との距離T 〜T の平均をT とすると共に、各点F 〜F とこれに対応する点G 〜G との中間点H 〜H を定め、この中間点H 〜H と、内側口金3の軸芯Dとの距離R 〜R の平均をR とする。
【0058】
上記のようにして得られた、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口面積(S )と、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )との比(S /S )は、サーキュラ金型1の円環状出口Eの5mm後方部分から円環状出口Eに至るまでにどれだけ絞られたかを表したものであって、この値が大きいほど絞られた度合いが大きいことを示している。
【0059】
そして、上記(S /S )は、小さいと、サーキュラ金型1内において内部発泡を生じ、得られるスチレン系樹脂発泡シートの外観が低下し、又、大きいと、メルトフラクチャーが発生し、得られるスチレン系樹脂発泡シートの外観が低下するので、1.25〜2.25に限定され、1.4〜2.1が好ましく、1.5〜2.0がより好ましい。
【0060】
又、サーキュラ金型1の出口面積(S )と、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度との比(出口面積(S )/剪断速度)は、小さいと、メルトフラクチャーが発生し、得られるスチレン系樹脂発泡シートの外観が低下することがあり、又、大きいと、内部発泡し、得られるスチレン系樹脂発泡シートの外観が低下することがあるので、0.02〜0.11mm ・secが好ましい。
【0061】
なお、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度は下記二重管での計算式に基づいて算出されたものをいう。
剪断速度(sec−1)=6Q/〔π(L −L )(L −L )〕
但し、Qはスチレン系樹脂の体積押出量(cm /sec)(Qを質量押出量(g/sec)から算出する場合は、スチレン系樹脂の密度は0.8g/cmとする)であり、L (cm)は(r −t /2)であり、L (cm)は(r +t /2)である。
【0062】
更に、サーキュラ金型から吐出された円筒状発泡体の内外周面に冷却風を吹きつけることによって円筒状発泡体を冷却させて、円筒状発泡体の内外面にスキン層を形成させれば、外観に優れたスチレン系樹脂発泡シートを製造することができ好ましい。
【0063】
なお、上記スチレン系樹脂発泡シートは、通常、厚みが0.7〜3.5mm、坪量が70〜400g/m 、密度が0.05〜0.35g/cm に調整されるのが好ましいが、これら条件に限定されるものではない。
【0064】
ここで、上記発泡適正温度は、低いと、スチレン系樹脂中における発泡剤の分散性が低下すると共に発泡剤を含んだ溶融樹脂の粘度が高くなり過ぎて、良好なスチレン系樹脂発泡シートが得られないことがあり、又、高いと、発泡速度が速くなり過ぎて、良好なスチレン系樹脂発泡シートが得られないことがあるので、130〜170℃が好ましく、イソブタンの臨界温度以上とすることによって発泡剤の分散性を向上させることができることから、135〜168℃が好ましく、140〜166℃がより好ましく、145〜164℃が特に好ましい。
【0065】
そして、上記の如くして製造された長尺状のスチレン系樹脂発泡シートは、ロール状に一旦巻き取られた上で所定期間だけ熟成され、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤を散逸させ、スチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤量を熱成形に適した量とした上で容器等の所望形状に熱成形される。
【0066】
この熱成形時におけるスチレン系樹脂発泡シート中の発泡剤量は、少ないと、二次発泡が不足して目的とする厚みの成形品が得られなかったり或いはスチレン系樹脂発泡シートを所望形状に成形させることができないことがあり、又、多いと、発泡剤によるスチレン系樹脂の可塑化効果が大きすぎて、熱成形時に、スチレン系樹脂発泡シート表面に表面荒れを生じて成形品の外観が低下したり、或いは、熱成形時にスチレン系樹脂発泡シートがドローダウン、波打ちを発生して成形不良となることがあるので、2.0〜3.4重量%が好ましく、2.1〜3.2重量%がより好ましく、2.2〜3.0重量%が特に好ましい。
【0067】
【実施例】
(実施例1)
スチレン樹脂(A&Mスチレン社製 商品名「G9305」、メルトマスフローレート:1.5g/10分)100重量部、タルク1.0重量部及びステアリン酸モノグリセライドのマスターバッチ(スチレン系樹脂/ステアリン酸モノグリセライド(モノグリセライド含量:95重量%以上)(重量比)=4)0.5重量部をタンブラーにて予め均一に混合してなる樹脂混合物を、一段目の口径50mmの単軸押出機と二段目の口径65mmの単軸押出機とを接続管を介して接続してなるタンデム型の押出機の一段目の押出機に供給した。
【0068】
そして、スチレン樹脂を一段目の押出機にて170〜220℃で溶融、混練すると共に、一段目の押出機の一の注入口を通じてブタン(イソブタン95重量%、ノルマルブタン5重量%)4重量部を、220℃に加熱され且つ15MPaの圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に15MPa以上の圧力でもって圧入した直後に、一段目の押出機における別の注入口を通じて二酸化炭素0.2重量部を、220℃に加熱され且つ15MPaの圧力が加えられた溶融状態のスチレン系樹脂中に15MPa以上の圧力でもって圧入して、ピンを備えたスクリューによってスチレン樹脂中に二酸化炭素及びブタンを均一に分散させた。
【0069】
しかる後、溶融状態のスチレン樹脂を一段目の押出機から接続管を介して二段目の押出機に連続的に供給した。なお、接続管内におけるスチレン樹脂の温度は190℃、スチレン樹脂に加えられた圧力は13.0MPaであった。
【0070】
そして、二段目の押出機にて溶融状態のスチレン樹脂は、スクリューフライトが一部切り欠かれたスクリューで樹脂温度160℃に冷却された後、二段目の押出機の先端に取り付けられた図1に示したサーキュラ金型から円筒状に押出発泡された。なお、上記樹脂温度は、二段目の押出機とサーキュラ金型との間にブレーカープレートを挿入し、そのブレーカープレートの中心部に熱電対を挿入することにより測定した。
【0071】
ここで、サーキュラ金型は、図1乃至図3において、t (点Aと点B間の距離)が0.56mm、r が29.77mm、T (点Fと点G間の距離)が1.00mm、R が27.09mm、S が105mm 、S が170mm、S /S が1.62、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度が1065.1sec−1、サーキュラ金型1の出口面積(S )と、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度との比(出口面積(S )/剪断速度)が0.0986mm ・secであった。なお、質量押出量は、8.33g/sec、L は、2.949cmであり、L は、3.005cmであった。
【0072】
そして、上記円筒状発泡体の内外周面の夫々に30℃の風を吹きつけ、円筒状発泡体の内外周面を冷却した後、30℃の冷却水で冷却されたマンドレルに連続的に供給して冷却した上で、円筒状発泡体をその任意の部分において押出方向に連続的に切断し展開することによってスチレン樹脂成形用発泡シートを連続的に製造し、この長尺状のスチレン系樹脂発泡シートを巻き取り機によってロール状に巻き取った。なお、スチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m、厚みが2.10mmであり、気泡が微細で外観に優れていた。
【0073】
(実施例2)
ブタン(イソブタン70重量%、ノルマルブタン30重量%)を3.6重量部、二酸化炭素を0.6重量部としたこと以外は、実施例1と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得た。なお、スチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m 、厚みが2.10mmであり、気泡が微細で外観に優れていた。
【0074】
(実施例3)
サーキュラ金型として、図1乃至図3において、t (点Aと点B間の距離)が0.56mm、r が29.78mm、T (点Fと点G間の距離)が1.17mm、R が27.02mm、S が105mm 、S が199mm 、S /S が1.90、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度が1064.7sec−1、サーキュラ金型1の出口面積(S )と、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度との比(出口面積(S )/剪断速度)が0.0986mm ・secであるサーキュラ金型を用いたこと以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得た。なお、スチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m 、厚みが2.10mmであり、気泡が微細で外観に優れていた。なお、質量押出量は、8.33g/sec、L は、2.950cmであり、L は、3.006cmであった。
【0075】
(比較例1)
ブタン(イソブタン95重量%、ノルマルブタン5重量%)5.21重量部を一段目の押出機に圧入する一方、二酸化炭素を用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得た。なおスチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m 、厚みが2.10mmであった。
【0076】
(比較例2)
ブタンを(イソブタン50重量%、ノルマルブタン50重量%)4.0重量部とし、二酸化炭素を0.2重量部としたこと以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得た。なお、スチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m 、厚みが2.10mmであった。
【0077】
(比較例3)
ブタンを(イソブタン70重量%、ノルマルブタン30重量%)3.3重量部とし、二酸化炭素を0.9重量部としたこと以外は実施例1と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを製造しようとしたが、サーキュラ金型内において内部発泡が発生して外観の悪いスチレン系樹脂発泡シートしか得られなかった。なお、スチレン系樹脂発泡シートは、その坪量が200g/m 、厚みが2.10mmであった。
【0078】
(比較例4)
サーキュラ金型として、図1乃至図3において、t (点Aと点B間の距離)が0.56mm、r が29.79mm、T (点Fと点G間の距離)が1.43mm、R が26.93mm、S が105mm 、S が242mm 、S /S が2.30、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度が1064.3sec−1、サーキュラ金型1の出口面積(S )と、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度との比(出口面積(S )/剪断速度)が0.0987mm ・secであるサーキュラ金型を用いたこと以外は実施例2と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得ようとしたが、スチレン系樹脂発泡シートにフラクチャーマークが発生して良好なスチレン系樹脂発泡シートが得られなかった。なお、質量押出量は、8.33g/sec、L は、2.951cmであり、L は、3.007cmであった。
【0079】
(比較例5)
サーキュラ金型として、図1乃至図3において、t (点Aと点B間の距離)が0.56mm、r が29.76mm、T (点Fと点G間の距離)が0.73mm、R が27.19mm、S が105mm 、S が125mm 、S /S が1.19、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度が1065.4sec−1、サーキュラ金型1の出口面積(S )と、サーキュラ金型1の円環状出口Eにおける剪断速度との比(出口面積(S )/剪断速度)が0.0986mm ・secであるサーキュラ金型を用いたこと以外は実施例2と同様にしてスチレン系樹脂発泡シートを得ようとしたが、サーキュラ金型内において内部発泡が発生して良好なスチレン系樹脂発泡シートを得ることができなかった。なお、質量押出量は、8.33g/sec、L は、2.948cmであり、L は、3.004cmであった。
【0080】
以上の如くして製造されたスチレン系樹脂発泡シートの平均気泡径、表面硬度、二次発泡性及び成形性を以下の方法で測定し、その結果を表1に示した。
【0081】
(平均気泡径)
スチレン系樹脂発泡シートを任意の箇所にて押出方向及びこの押出方向に直交する方向に沿って厚み方向に切断し、これら切断面を走査型電子顕微鏡(日本電子社製 商品名「JSM−T−300」)にて30倍に拡大し、ASTM D2842−69に準拠して、押出方向(MD方向)、スチレン系樹脂発泡シートの表面に沿い且つ押出方向に直交する方向(TD方向)及び厚み方向(VD方向)の各平均気泡径を算出し、これら三方向の平均気泡径の相加平均を平均気泡径とした。
【0082】
(表面硬度)
スチレン系 脂発泡シートを押出発泡してから常温、常圧下にて40日間放置した後、縦10cm×横500cmの平面長方形状の試験片を切り出した。そして、試験片の表面硬度をゴム硬度計(スプリング式硬さ試験機)(高分子計器社製 商品名「CS型」)を試験片表面に押し当てることによってスチレン系樹脂発泡シートの表面硬度を測定した。なお、試験片における表面硬度の測定箇所は、縦方向の中央部において、横方向の端縁から横方向に10cm間隔毎とした。
【0083】
(二次発泡性)
スチレン系樹脂発泡シートを押出発泡してから40日間放置した後、このスチレン系樹脂発泡シートから一辺が10cmの平面正方形状の試験片を切り出した。
【0084】
そして、上記試験片を125℃に保持されたオーブン中に150秒間放置して加熱、発泡させた。次いで、この発泡させた試験片の縦、横及び厚み方向の寸法を測定し、下記式により二次発泡性を算出した。
二次発泡性=発泡後の試験片の体積/発泡前の試験片の体積
【0085】
(成形性)
押出発泡してから14日間放置後及び40日放置後のスチレン系樹脂発泡シートのそれぞれから、一辺が30cmの平面正方形状の試験片を切り出した。
【0086】
そして、各試験片を熱成形機を用いて熱成形して、縦が10.5cmで且つ横が20.5cmの平面横長長方形状の底面部の四方端縁から上方における斜め外方に向かって周壁部が延設してなる皿状の成形体を得た。得られた成形体の稜角部を目視観察して下記基準により判断した。
○・・・全ての稜角部が熱成形機の金型通りに成形されていた。
×・・・何 か一つの稜角部が熱成形機の金型通りに成形されていなかった。
【0087】
【表1】

Figure 2004269611
【0088】
【発明の効果】
本発明のスチレン系樹脂発泡シートの製造方法は、スチレン系樹脂及び発泡剤を押出機に供給して溶融、混練した後に押出機の先端に取り付けたサーキュラ金型から円筒状に押出発泡し、この円筒状発泡体を切断、展開してシート状にするスチレン系樹脂発泡シートの製造方法において、上記発泡剤は、ブタン80〜98重量%及び二酸化炭素2〜20重量%からなり且つ上記ブタンがイソブタン55〜100重量%及びノルマルブタン0〜45重量%からなると共に、上記サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口面積(S )と、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )との比(S /S )が1.25〜2.25であることを特徴とし、ブタンと二酸化炭素とが所定割合で混合されて互いの欠点を補完しつつ長所を顕在化させていることから押出発泡安定性に優れており、得られたスチレン系樹脂発泡シートは、微細な気泡を有して機械的強度に優れ且つ成形に適した発泡剤量となるまでの熟成期間が短い上に成形に適した発泡剤量を長期間に亘って持続して成形ライフが長いといった優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】サーキュラ金型を示した縦断面図である。
【図2】サーキュラ金型の溶融樹脂流路の出口形状を示した正面図である。
【図3】サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分を示した正面図である。
【符号の説明】
1 サーキュラ金型
2 外側口金
3 内側口金
4 溶融樹脂流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a method for producing a styrene-based resin foam sheet capable of stably producing a styrene-based resin foam sheet having fine bubbles and excellent mechanical strength while maintaining a state suitable for molding for a long period of time. About the method.
[0002]
[Prior art]
Styrene-based resin foam sheets are used in large quantities in food containers and the like because they have excellent thermoformability, appearance and cushioning properties, and are light in weight and low in cost. This foamed styrene resin sheet is manufactured by supplying a styrene resin and a foaming agent to an extruder, melting, kneading, and extruding and foaming.
[0003]
The styrene-based resin foam sheet contains a foaming agent, but when the foaming agent amount is large, there is a problem that a molded article obtained has a large surface roughness due to a large influence of plasticization by the foaming agent. On the other hand, when the amount of the foaming agent is small, secondary foaming (secondary foaming property) at the time of molding is insufficient, and a molded article having a desired shape cannot be obtained.
[0004]
Therefore, after the styrene resin foam sheet is extruded from the extruder, the foaming agent in the styrene resin foam sheet is dissipated by leaving (aging) for a predetermined period, and the amount of the foaming agent in the styrene resin foam sheet is reduced. The amount is adjusted to be suitable for
[0005]
Patent Document 1 discloses a method for producing a styrene-based resin foam sheet in which the aging period is short and the amount of the foaming agent suitable for molding can be maintained over a long period of time. A mixture comprising 70% by weight or less of isobutane, 15% by weight or more and 30% by weight or less of normal butane, 0.5% by weight or more and less than 50% by weight of propane, and 0% by weight or more and 5% by weight or less of another physical blowing agent Used.
[0006]
However, since propane has a high foaming speed and easily causes streaks on the surface of the internal foam and the styrene resin foam sheet, it is possible to stably produce a styrene resin foam sheet having excellent appearance and mechanical strength. There was a problem that it could not be done.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-105471 A (Claims)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is capable of maintaining a state suitable for molding for a long period of time, and stably producing a styrene-based resin foam sheet having fine bubbles, excellent mechanical strength, and excellent appearance. Provided is a method for producing a foamed styrene resin sheet.
[0009]
[Means to solve the problem]
In the method for producing a styrene-based resin foam sheet of the present invention, a styrene-based resin and a foaming agent are supplied to an extruder, melted, kneaded, and then extruded into a cylindrical shape from a circular mold attached to the tip of the extruder. In the method for producing a styrenic resin foam sheet obtained by cutting and expanding a cylindrical foam to form a sheet, the blowing agent comprises 80 to 98% by weight of butane and 2 to 20% by weight of carbon dioxide, and the butane is isobutane. 55 to 100% by weight and 0 to 45% by weight of normal butane, and the outlet area (S0  ) And the cross-sectional area of a portion 5 mm from the outlet in the molten resin flow path of the circular mold in the direction opposite to the resin flow direction (S1  ) And the ratio (S1  / S0  ) Is 1.25 to 2.25.
[0010]
The styrene resin is not particularly limited, and examples thereof include styrene homopolymers such as polystyrene and poly-p-methylstyrene, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, and styrene-butadiene copolymer. Examples include polymers, styrene-acrylonitrile-butadiene copolymers, styrene-based copolymers such as styrene-acrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid copolymers, and mixtures of polystyrene and polyphenylene oxide.
[0011]
When the melt mass flow rate of the styrene-based resin is low, the extrusion foamability of the styrene-based resin or the elongation of the foamed styrene-based resin sheet during molding may be reduced. , 1.2 g / 10 min or more, more preferably 1.25 g / 10 min or more.
[0012]
Further, if the melt mass flow rate of the styrene resin is high, the foaming agent contains a highly secondary foamable isobutane, and the foamed styrene resin sheet may draw down or undulate during molding. , 2.5 g / 10 min or less, more preferably 1.9 g / 10 min or less, particularly preferably 1.8 g / 10 min or less. In addition, the melt mass flow rate of the styrene-based resin refers to a value measured according to JIS K7210.
[0013]
Further, in the method for producing a styrene resin foam sheet of the present invention, the foaming agent comprises 80 to 98% by weight of butane and 2 to 20% by weight of carbon dioxide, and the butane is 55 to 100% by weight of isobutane and 0 to 0% of normal butane. What consists of 45 weight% is used.
[0014]
That is, the present invention is characterized in that a blowing agent obtained by mixing butane, in particular, isobutane and carbon dioxide is used. This is because isobutane has a low rate of dissipation from the styrene-based resin, and therefore remains in the styrene-based resin foam sheet for a long period of time. While the rate of decrease can be reduced and the amount of the foaming agent in the styrene resin foam sheet can be maintained in a state suitable for molding for a long period of time, the aging period of the styrene resin foam sheet becomes longer. Problems arise. Further, when normal butane is used in a large amount with respect to isobutane, there arises a problem that bubbles of the foamed styrene resin sheet become large.
[0015]
On the other hand, when carbon dioxide has a very low boiling point and is used in a large amount as a foaming agent, internal foaming tends to occur during extrusion foaming, and the appearance of the foamed styrene-based resin sheet tends to deteriorate.
[0016]
However, carbon dioxide can maintain the amount of blowing agent in the styrene-based resin foam sheet in a state suitable for molding over a long period of time by adding a small amount of isobutane to butane as a main component. The cells of the styrene resin foam sheet can be miniaturized.
[0017]
Moreover, carbon dioxide has a high rate of dissipation to the styrene-based resin, and is quickly dissipated from the styrene-based resin foam sheet after extrusion foaming, so that the maturation period of the styrene-based resin foam sheet can be shortened.
[0018]
In addition, carbon dioxide is rapidly cooled and solidified due to a large heat loss when the molten styrene-based resin extruded from the mold foams, and is cooled during the cooling of the styrene-based resin foam sheet. Is strongly stretched to improve the strength of the cell membrane, thereby obtaining a styrene-based resin foam sheet having excellent mechanical strength.
[0019]
Therefore, in the present invention, a foaming agent obtained by mixing butane, particularly isobutane, and carbon dioxide at a predetermined ratio is used, and the advantages of both are exhibited synergistically while complementing each other's drawbacks, which is suitable for molding. The styrene-based resin foam sheet having fine bubbles and excellent mechanical strength can be stably produced while maintaining the state over a long period of time.
[0020]
That is, the obtained styrene-based resin foam sheet has bubbles formed of a cell membrane which is fine and has excellent strength by the action of carbon dioxide, and has excellent mechanical strength.
[0021]
Moreover, the obtained styrene-based resin foam sheet can quickly dissipate carbon dioxide and reduce the amount of the foaming agent to an amount suitable for molding in a short period of time, that is, the aging period can be shortened. The amount of the foaming agent suitable for this molding can be maintained over a long period of time by the action of butane, particularly isobutane, which dissipates slowly from the styrene-based resin, so that the styrene-based resin foam sheet is suitable for molding. (Molding life) can be extended.
[0022]
For these reasons, the content of butane in the foaming agent is limited to 80 to 98% by weight, preferably 82 to 97% by weight, and more preferably 85 to 96% by weight. For the same reason, the content of carbon dioxide in the blowing agent is limited to 2 to 20% by weight, preferably 3 to 18% by weight, and more preferably 4 to 15% by weight.
[0023]
As the butane, isobutane alone or a mixture of isobutane and normal butane is used, and normal butane may be used as needed within a predetermined ratio.
[0024]
That is, if the content of isobutane in butane is small, the molding life of the styrene-based resin foam sheet is shortened, so that the content is limited to 55 to 100% by weight. Since a streak may be generated on the sheet surface, the content is preferably 60 to 99% by weight, more preferably 65 to 98% by weight. For the same reason, the content of normal butane in butane is limited to 0 to 45% by weight, preferably 1 to 40% by weight, and more preferably 2 to 35% by weight.
[0025]
Further, when the weight ratio of isobutane to carbon dioxide (isobutane / carbon dioxide) in the above foaming agent is low, the plasticizing effect during extrusion foaming of the styrene resin is reduced, and the open cell ratio of the styrene resin foam sheet is reduced. May increase and the mechanical strength may decrease, or the secondary foamability of the styrene resin foam sheet may decrease. Since the aging period of the foam sheet may be long, 3.3 to 24 is preferable, 3.5 to 22 is more preferable, and 3.7 to 20 is particularly preferable.
[0026]
Incidentally, the foaming agent, the extrudable foaming of the styrene resin, the aging period of the styrene resin foam sheet and within a range that does not impair the molding life, propane, isopentane, normal pentane, hydrocarbons such as neopentane, dimethyl ether and the like. An ether compound may be added.
[0027]
Further, since the foaming agent is flammable, it is preferable to add an antistatic agent to the styrene resin. As such an antistatic agent, an ester of a polyhydric alcohol and a higher fatty acid, and a higher fatty acid alcoholic ester having one or more hydroxyl groups in a free state in the molecule is preferable.
[0028]
Examples of the polyhydric alcohol include glycerin, pentaerythritol, sorbit, sorbitan, mannitol, mannitane, dipentaerythritol, diglycerin and the like.
[0029]
Examples of the higher fatty acids include, for example, monovalent of saturated or unsaturated and having 10 to 30 carbon atoms such as capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, oleic acid and linoleic acid. Higher fatty acids, or bovine fatty acids, bran oil fatty acids, coconut oil fatty acids, and the like in which these higher fatty acids are mixed are exemplified.
[0030]
Examples of the higher fatty acid alcoholic ester include, for example, lauric acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, stearic acid monoglyceride, pentaerythritol monocaprate, pentaerythritol monooleate, pentaerythritol monolaurate, dipentaerythritol diglyceride Stearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesqui bran oil fatty acid ester, sorbitan monopalmitate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, mannitan monooleate, mannitan monolaurate, etc., and stearic acid monoglyceride is preferred. .
[0031]
Further, if the amount of the antistatic agent is small, the effect of the addition is not exhibited, and if the amount is large, the appearance of the foamed styrene resin sheet may be deteriorated or warpage or shrinkage may occur. The amount is preferably 0.01 to 1.0 part by weight, more preferably 0.02 to 0.5 part by weight, and particularly preferably 0.03 to 0.3 part by weight based on 100 parts by weight of the resin.
[0032]
In addition, the styrene-based resin may be an inorganic powder such as talc, magnesium carbonate, pearlite, calcium carbonate, clay, vermiculite, or the like, as long as the physical properties and production of the styrene-based resin foam sheet are not hindered. A bubble regulator such as dicarbonamide, trihydrazinotriazine, benzenesulfonyl semicarbazide, polytetrafluoroethylene resin powder, or organic powder such as citric acid, a pigment, a deterioration inhibitor, a flame retardant, etc. may be added.
[0033]
Next, a specific procedure for producing a styrene resin foam sheet using the styrene resin and the foaming agent will be described. First, the extruder used in the method for producing a styrene-based resin foam sheet of the present invention is not particularly limited as long as it is a conventionally used extruder, for example, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, A tandem type extruder in which a plurality of extruders are connected is exemplified, and a tandem type extruder is preferable.
[0034]
Then, the styrene resin is supplied to the extruder, melted and kneaded, and the foaming agent is pressed into the molten styrene resin in the extruder by using an injection pump.
[0035]
At this time, rather than pre-mixing butane and carbon dioxide and then press-fitting into the extruder, fine-tune the press-fitting amount of butane and carbon dioxide separately while checking the extrusion foaming state of the styrene resin foam sheet. Therefore, it is preferable to press-fit butane and carbon dioxide into the extruder at different timings.
[0036]
Then, when butane and carbon dioxide are injected into the extruder at different timings, it is preferable that carbon dioxide is injected into the extruder after butane is injected into the extruder.
[0037]
This is because the melt viscosity of the styrene-based resin can be reduced by injecting butane into the styrene-based resin in a molten state, and by injecting carbon dioxide into the styrene-based resin in a state where the melt viscosity is reduced. This is because carbon dioxide can be more uniformly dispersed in the styrene resin.
[0038]
Further, in order to improve the dispersibility of the blowing agent in the styrene-based resin, the styrene-based resin in a molten state heated to a temperature equal to or higher than the critical temperature of the blowing agent and applied with a pressure equal to or higher than the critical pressure of the blowing agent. Preferably, the blowing agent is press-fitted. Specifically, a styrene-based resin in a molten state heated to a temperature higher than the critical temperature of the blowing agent in the extruder and applied with a pressure higher than the critical pressure of the blowing agent Among them, there is a method of injecting a foaming agent at a pressure higher than its critical pressure.
[0039]
Specifically, in the case of isobutane, since the critical temperature of isobutane is 135 ° C. and the critical pressure is 3.5 MPa, it is heated to a temperature of 135 ° C. or more and melted under a pressure of 3.5 MPa or more. Isobutane is preferably injected into the styrene-based resin in a state, more preferably 185 is injected into the molten styrene-based resin heated to a temperature of 160 ° C. or more and a pressure of 5 MPa or more is applied. It is particularly preferable to press-fit isobutane into a styrene-based resin in a molten state heated to a temperature of not less than 0 ° C. and to which a pressure of not less than 7 MPa is applied.
[0040]
In the case of normal butane, since the critical temperature of normal butane is 152 ° C. and the critical pressure is 3.8 MPa, the molten state is heated to a temperature of 152 ° C. or more and a pressure of 3.8 MPa or more is applied. Normal butane is preferably pressed into the styrene-based resin of, more preferably normal butane is pressed into a molten styrene-based resin heated to a temperature of 160 ° C. or more and a pressure of 5 MPa or more is applied, It is particularly preferable to inject normal butane into a styrene-based resin in a molten state heated to a temperature of 185 ° C. or higher and a pressure of 7 MPa or higher.
[0041]
Further, in the case of carbon dioxide, since the critical temperature of carbon dioxide is 31 ° C. and the critical pressure is 7.4 MPa, styrene in a molten state heated to a temperature of 120 ° C. or more and applied with a pressure of 9 MPa or more is applied. It is preferable to inject carbon dioxide into the system-based resin, and it is more preferable to press-inject carbon dioxide into a molten styrene-based resin heated to a temperature of 140 ° C. or more and a pressure of 9.5 MPa or more is applied, It is particularly preferable to inject carbon dioxide into a molten styrene resin heated to a temperature of 160 ° C. or higher and a pressure of 10 MPa or higher.
[0042]
When a tandem extruder is used as the extruder, the foaming agent is press-fitted in the first extruder, and the dispersed styrene resin in the molten state is mixed with the first extruder and the second extruder. Is continuously supplied to the second-stage extruder through a connecting pipe connecting the styrene to the highest critical temperature of butane and carbon dioxide constituting the blowing agent in the connecting pipe. By heating the styrene-based resin and applying a pressure equal to or higher than the highest critical pressure of butane and carbon dioxide constituting the blowing agent to the styrene-based resin, the blowing agent is further converted into the styrene-based resin in a critical state. A large amount and uniform dissolution can be achieved, so that the cells of the obtained styrene resin foam sheet can be made finer and the mechanical strength can be improved.
[0043]
Further, the first-stage extruder aims to sufficiently disperse the foaming agent in the styrene resin, and such an extruder includes a twin-screw extruder excellent in mixing and kneading properties, and a foaming agent. A single screw extruder provided with a screw having a highly kneaded portion such as a dalmage or a pin near the press-fitting portion is preferred.
[0044]
In addition, the main purpose of the second-stage extruder is to cool the styrene-based resin to an appropriate foaming temperature. For example, an extruder having a screw capable of uniformly cooling a styrene-based resin containing the same to an appropriate foaming temperature, such as a screw having a dalmage portion or a screw in which a part of a screw flight is cut off, is preferable.
[0045]
When the amount of the foaming agent injected into the molten styrene-based resin is small, the styrene-based resin may not foam when the amount is small, and may be broken when the amount is large, so 100 parts by weight of the styrene-based resin. Is preferably 0.5 to 6 parts by weight, more preferably 1 to 5.5 parts by weight, and particularly preferably 1.5 to 5 parts by weight.
[0046]
The styrene resin melted and kneaded in the extruder and having the foaming agent dispersed therein is adjusted to an appropriate foaming temperature, extruded into a cylindrical shape from a circular mold attached to the extruder, and foamed. The foamed foam is supplied to a cooling mandrel and continuously cooled, and then the tubular foam is continuously cut and developed in an extrusion direction at an arbitrary portion to obtain a long styrene resin foam sheet. be able to.
[0047]
Here, in the present invention, a circular mold is used as an exit area (S0  ) And the cross-sectional area of a portion 5 mm from the outlet in the molten resin flow path of the circular mold in the direction opposite to the resin flow direction (S1  ) And the ratio (S1/ S0  ) Is 1.25 to 2.25.
[0048]
As shown in FIG. 1, the circular mold 1 has an outer base 2 that penetrates in the front-rear direction and has a space of a perfect circular cross section whose front end is gradually enlarged in diameter, and a space inside the outer base 2. And an inner base 3 having a perfect circular cross section whose front end is gradually enlarged in diameter, and penetrates in the front-rear direction between the facing surfaces of the outer base 2 and the inner base 3 and has a front end gradually. A molten resin flow path 4 having an annular cross section and having an enlarged diameter is formed.
[0049]
Then, the outlet area (S) of the circular mold 1 in the molten resin flow path 4 is set.0  ) Means those specified in the following manner. That is, a point on the outer peripheral surface 31 of the inner die 3 which is closest to an arbitrary point A on the ring-shaped front edge 21a on the inner wall surface 21 of the space of the outer die 2 of the circular die 1 is defined as a point B, The point B on the outer peripheral surface 31 of the inner base 3 is continuously specified while the point A on the ring-shaped front end edge 21a is continuously moved in the circumferential direction. The circle formed on the surface 31 is defined as a virtual first circle 31a.
[0050]
The portion formed between the ring-shaped front edge 21a of the outer die 2 of the circular mold 1 thus obtained and the imaginary first circle 31a of the inner die 3 opposed thereto is defined as an annular outlet E. The area of the annular outlet E is determined by the area of the outlet in the molten resin flow path 4 of the circular mold 1 (S0  (See Fig. 2)
[0051]
Then, the outlet area (S) of the circular mold 1 in the molten resin flow path 4 is set.0  ) Can be obtained in the following manner. That is, the distance between an arbitrary point A on the ring-shaped front edge 21a on the inner wall surface 21 of the space of the outer base 2 and a point B on the virtual first circle 31a of the inner base 3 corresponding to this point A is represented by t.0  And the distance between the midpoint C between the points A and B and the axis D of the inner base 3 is represented by r.0  And can be calculated by the following equation 1. S0  = (R0  + T0  / 2)2  π- (r0  -T0  / 2)2  π
= 2πr0  t0  ... Equation 1
[0052]
If the distance between the ring-shaped front edge 21a of the outer base 2 and the imaginary first circle 31a of the inner base 3 is not constant, the point A is arbitrarily set on the ring-shaped front edge 21a.1  ~ A8Are determined for each phase difference of 45 ° in the circumferential direction, and each point A1  ~ A8  Point B corresponding to1  ~ B8  Respectively, and the point A1  ~ A8  And the corresponding point B1  ~ B8  Distance t1  ~ T8  The average of t0  And each point A1  ~ A8  And the corresponding point B1  ~ B8  Halfway point C with1  ~ C8  And the intermediate point C1  ~ C8  And the distance r between the inner base 3 and the axis D1  ~ R8  The average of0  And
[0053]
Furthermore, the cross-sectional area (S1  ) Means those specified in the following manner.
[0054]
That is, the ring-shaped front edge 21a of the outer die 2 of the circular mold 1 is parallel to the axial center D direction of the inner die 3 at the rear from the ring-shaped front edge 21a along the inner wall surface 21 of the space of the outer die 2 by 5 mm. The virtual second circle 21b is specified at the moved position, and the virtual first circle 31a of the inner base 3 is moved from the virtual first circle 31a along the outer peripheral surface 31 of the inner base 2 to the axis of the inner base 3 at the rear. The virtual third circle 31b is specified at a position translated by 5 mm in the direction of the core D.
[0055]
The area of the portion formed between the imaginary second circle 21b thus obtained and the imaginary third circle 31b opposed to the imaginary second circle 21b is defined as the area between the outlet in the molten resin flow path of the circular mold and the flow direction of the resin. The cross-sectional area (S1  ) (See FIG. 3).
[0056]
The cross-sectional area (S1  ) Can be obtained in the following manner. That is, a distance between an arbitrary point F on the virtual second circle 21b of the outer base 2 and a point G on the virtual third circle 31b closest to the point F is represented by T.0  And the distance between the midpoint H between the point F and the point G and the axis D of the inner base 3 is represented by R0  And can be calculated by the following equation 2.
S1  = (R0  + T0  / 2)2  π- (R0  −T0  / 2)2  π
= 2πR0  T0  ... Equation 2
[0057]
When the distance between the imaginary second circle 21b of the outer base 2 and the imaginary third circle 31b of the inner base 3 is not constant, an arbitrary point F is set on the imaginary second circle 21b.1  ~ F8  Is determined for each phase difference of 45 ° in the circumferential direction, and each point F1  ~ F8  G on the virtual third circle 31b closest to1  ~ G8  Respectively, and the point F1  ~ F8  And the corresponding point G1  ~ G8  Distance T with1  ~ T8  The average of T0  And each point F1  ~ F8  And the corresponding point G1  ~ G8  Halfway point H with1  ~ H8  And the intermediate point H1  ~ H8  And the distance R between the inner cap 3 and the axis D1  ~ R8  The average of R0  And
[0058]
The outlet area (S) in the molten resin flow path of the circular mold obtained as described above0  ) And the cross-sectional area of a portion 5 mm from the outlet in the molten resin flow path of the circular mold in the direction opposite to the resin flow direction (S1  ) And the ratio (S1  / S0  ) Indicates how much the throttle is narrowed from the portion 5 mm behind the annular outlet E of the circular mold 1 to the annular outlet E. The greater the value, the greater the degree of narrowing. Is shown.
[0059]
Then, the above (S1  / S0  ) Is small, internal foaming occurs in the circular mold 1 and the appearance of the obtained styrene resin foam sheet is deteriorated, and if it is large, melt fracture is generated and the appearance of the obtained styrene resin foam sheet is Is reduced, the ratio is limited to 1.25 to 2.25, preferably 1.4 to 2.1, and more preferably 1.5 to 2.0.
[0060]
Also, the exit area of the circular mold 1 (S0  ) And the shear rate at the circular exit E of the circular mold 1 (exit area (S0  ) / Shear rate) is low, melt fracture may occur, and the appearance of the resulting styrene resin foam sheet may be degraded. On the other hand, if it is high, the foam may be internally foamed and the appearance of the resulting styrene resin foam sheet may be reduced. 0.02 to 0.11 mm2  -Sec is preferable.
[0061]
The shear rate at the circular outlet E of the circular mold 1 is calculated based on the following double pipe calculation formula.
Shear rate (sec-1) = 6Q / [π (L2  2  -L1  2  ) (L2  -L1  )]
Here, Q is the volumetric extrusion amount of the styrene resin (cm3  / Sec) (where Q is calculated from the mass extrusion rate (g / sec), the density of the styrene resin is 0.8 g / cm).3And L1  (Cm) is (r0  -T0  / 2) and L2  (Cm) is (r0  + T0  / 2).
[0062]
Furthermore, by cooling the cylindrical foam by blowing cooling air to the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical foam discharged from the circular mold, if a skin layer is formed on the inner and outer surfaces of the cylindrical foam, A styrene-based resin foam sheet having excellent appearance can be produced, which is preferable.
[0063]
The styrene resin foam sheet usually has a thickness of 0.7 to 3.5 mm and a basis weight of 70 to 400 g / m.2  , Density is 0.05-0.35g / cm3  Is preferably adjusted to, but is not limited to, these conditions.
[0064]
Here, when the appropriate foaming temperature is low, the dispersibility of the foaming agent in the styrene-based resin decreases, and the viscosity of the molten resin containing the foaming agent becomes too high, whereby a good styrene-based resin foam sheet is obtained. In some cases, if it is too high, the foaming speed becomes too fast, and a good styrene-based resin foam sheet may not be obtained. Since the dispersibility of the foaming agent can be improved by this, 135 to 168 ° C is preferable, 140 to 166 ° C is more preferable, and 145 to 164 ° C is particularly preferable.
[0065]
Then, the long styrene-based resin foam sheet manufactured as described above is once wound into a roll and aged for a predetermined period of time to dissipate the foaming agent in the styrene-based resin foam sheet, After the amount of the foaming agent in the styrene-based resin foam sheet is adjusted to an amount suitable for thermoforming, the sheet is thermoformed into a desired shape such as a container.
[0066]
If the amount of the foaming agent in the styrene-based resin foam sheet during the thermoforming is small, secondary foam is insufficient and a molded article having a desired thickness cannot be obtained, or the styrene-based resin foam sheet is formed into a desired shape. If it is too large, the plasticizing effect of the styrenic resin by the foaming agent is too large, and the surface of the styrenic resin foam sheet surface is roughened during thermoforming and the appearance of the molded product deteriorates. 2.0 to 3.4% by weight is preferred, and 2.1 to 3.2% by weight, because the styrene-based resin foam sheet may draw down and undulate during thermoforming to cause molding failure. % By weight is more preferable, and 2.2 to 3.0% by weight is particularly preferable.
[0067]
【Example】
(Example 1)
100 parts by weight of styrene resin (trade name "G9305" manufactured by A & M Styrene Co., Ltd., melt mass flow rate: 1.5 g / 10 minutes), 1.0 part by weight of talc, and a master batch of stearic acid monoglyceride (styrene resin / stearic acid monoglyceride ( Monoglyceride content: 95% by weight or more) (weight ratio) = 4) A resin mixture obtained by uniformly mixing 0.5 parts by weight with a tumbler in advance was mixed with a single-stage extruder having a diameter of 50 mm in the first stage and a second stage. A single-screw extruder having a diameter of 65 mm was connected to a first-stage extruder of a tandem type extruder which was connected via a connection pipe.
[0068]
Then, the styrene resin is melted and kneaded at 170 to 220 ° C. in the first stage extruder, and 4 parts by weight of butane (isobutane 95% by weight, normal butane 5% by weight) is passed through one inlet of the first stage extruder. Immediately after being injected at a pressure of 15 MPa or more into a molten styrenic resin heated to 220 ° C. and to which a pressure of 15 MPa was applied, immediately after passing carbon dioxide 0.2 through another injection port in the first extruder. Parts by weight of a styrene-based resin in a molten state heated to 220 ° C. and applied with a pressure of 15 MPa at a pressure of 15 MPa or more, and carbon dioxide and butane are introduced into the styrene resin by a screw equipped with a pin. Dispersed uniformly.
[0069]
Thereafter, the molten styrene resin was continuously supplied from the first extruder to the second extruder via a connecting pipe. The temperature of the styrene resin in the connection pipe was 190 ° C., and the pressure applied to the styrene resin was 13.0 MPa.
[0070]
Then, the styrene resin in a molten state in the second-stage extruder was attached to the tip of the second-stage extruder after the screw flight was cooled to a resin temperature of 160 ° C. by a partially cut screw. It was extruded and foamed into a cylindrical shape from the circular mold shown in FIG. The resin temperature was measured by inserting a breaker plate between the second-stage extruder and the circular mold, and inserting a thermocouple at the center of the breaker plate.
[0071]
Here, the circular mold is shown in FIGS.0  (Distance between point A and point B) is 0.56 mm, r0  Is 29.77mm, T0  (Distance between point F and point G) is 1.00 mm, R0  Is 27.09 mm, S0  Is 105mm2  , S1  Is 170mm2, S1  / S0  Is 1.62, and the shear rate at the annular outlet E of the circular mold 1 is 1065.1 sec.-1, The exit area of the circular mold 1 (S0  ) And the shear rate at the circular exit E of the circular mold 1 (exit area (S0  ) / Shear rate) is 0.0986 mm2  -It was sec. The mass extrusion rate was 8.33 g / sec, L1  Is 2.949 cm and L2  Was 3.005 cm.
[0072]
Then, air at 30 ° C. is blown onto each of the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical foam to cool the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical foam, and then continuously supplied to a mandrel cooled by cooling water at 30 ° C. After cooling, the foamed sheet for molding styrene resin is continuously manufactured by continuously cutting and expanding the cylindrical foam in any direction in the extrusion direction, and this long styrene-based resin is formed. The foam sheet was wound into a roll by a winder. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2The thickness was 2.10 mm, and the bubbles were fine and the appearance was excellent.
[0073]
(Example 2)
A styrene-based resin foam sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that butane (70% by weight of isobutane and 30% by weight of normal butane) was used in a proportion of 3.6 parts by weight and carbon dioxide was used in an amount of 0.6 part by weight. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2  , The thickness was 2.10 mm, the bubbles were fine, and the appearance was excellent.
[0074]
(Example 3)
As a circular mold, in FIGS.0  (Distance between point A and point B) is 0.56 mm, r0  Is 29.78 mm, T0  (Distance between point F and point G) is 1.17 mm, R0  Is 27.02 mm, S0  Is 105mm2  , S1  Is 199mm2  , S1  / S0  Is 1.90, and the shear rate at the circular outlet E of the circular mold 1 is 1064.7 sec.-1, The exit area of the circular mold 1 (S0  ) And the shear rate at the circular exit E of the circular mold 1 (exit area (S0  ) / Shear rate) is 0.0986 mm2  A styrene-based resin foam sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that a circular mold was used. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2  , The thickness was 2.10 mm, the bubbles were fine, and the appearance was excellent. The mass extrusion rate was 8.33 g / sec, L1  Is 2.950 cm and L2  Was 3.006 cm.
[0075]
(Comparative Example 1)
5.21 parts by weight of butane (95% by weight of isobutane, 5% by weight of normal butane) were press-fitted into the first stage extruder, and a styrene resin foam sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that carbon dioxide was not used. Got. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2  And the thickness was 2.10 mm.
[0076]
(Comparative Example 2)
A styrene-based resin foam sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that butane was changed to 4.0 parts by weight (50% by weight of isobutane and 50% by weight of normal butane) and 0.2 part by weight of carbon dioxide. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2  And the thickness was 2.10 mm.
[0077]
(Comparative Example 3)
An attempt was made to produce a foamed styrene resin sheet in the same manner as in Example 1 except that butane was used in an amount of 3.3 parts by weight (70% by weight of isobutane and 30% by weight of normal butane) and 0.9 part by weight of carbon dioxide. However, internal foaming occurred in the circular mold, and only a styrenic resin foam sheet having poor appearance was obtained. The styrene resin foam sheet has a basis weight of 200 g / m2.2  And the thickness was 2.10 mm.
[0078]
(Comparative Example 4)
As a circular mold, in FIGS.0  (Distance between point A and point B) is 0.56 mm, r0  Is 29.79 mm, T0  (Distance between point F and point G) is 1.43 mm, R0  Is 26.93 mm, S0  Is 105mm2  , S1  Is 242mm2  , S1  / S0  Is 2.30, and the shear rate at the annular outlet E of the circular mold 1 is 1064.3 sec.-1, The exit area of the circular mold 1 (S0  ) And the shear rate at the circular exit E of the circular mold 1 (exit area (S0  ) / Shear rate) is 0.0987 mm2  An attempt was made to obtain a styrene-based resin foam sheet in the same manner as in Example 2 except that a circular mold was used which was a sec. No sheet was obtained. The mass extrusion rate was 8.33 g / sec, L1  Is 2.951 cm and L2  Was 3.007 cm.
[0079]
(Comparative Example 5)
As a circular mold, in FIGS.0  (Distance between point A and point B) is 0.56 mm, r0  Is 29.76 mm, T0  (Distance between point F and point G) is 0.73 mm, R0  Is 27.19 mm, S0  Is 105mm2  , S1  Is 125mm2  , S1  / S0  Is 1.19, and the shear rate at the annular outlet E of the circular mold 1 is 1065.4 sec.-1, The exit area of the circular mold 1 (S0  ) And the shear rate at the circular exit E of the circular mold 1 (exit area (S0  ) / Shear rate) is 0.0986 mm2  An attempt was made to obtain a styrene-based resin foam sheet in the same manner as in Example 2 except that a circular mold was used which was a sec. Could not get. The mass extrusion rate was 8.33 g / sec, L1  Is 2.948 cm, L2  Was 3.004 cm.
[0080]
The average cell diameter, surface hardness, secondary foamability, and moldability of the styrene resin foam sheet produced as described above were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.
[0081]
(Average bubble diameter)
The styrene-based resin foam sheet is cut at an arbitrary location in the extrusion direction and in the thickness direction along the direction orthogonal to the extrusion direction, and these cut surfaces are scanned with a scanning electron microscope (trade name “JSM-T- manufactured by JEOL Ltd.”). 300 "), and in the extrusion direction (MD direction), the direction along the surface of the styrene resin foam sheet and perpendicular to the extrusion direction (TD direction) and the thickness direction in accordance with ASTM D2842-69. The average cell diameter in the (VD direction) was calculated, and the arithmetic average of the average cell diameters in these three directions was defined as the average cell diameter.
[0082]
(surface hardness)
The styrene-based resin foam sheet was extruded and foamed, and then allowed to stand at normal temperature and normal pressure for 40 days. Then, a rectangular test piece having a length of 10 cm and a width of 500 cm was cut out. Then, the surface hardness of the foamed styrene resin sheet is determined by pressing a surface hardness of the test piece against a surface of the test piece with a rubber hardness meter (spring type hardness tester) (trade name “CS type” manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). It was measured. The measurement points of the surface hardness of the test piece were set at intervals of 10 cm in the horizontal direction from the lateral edge at the center in the vertical direction.
[0083]
(Secondary foaming)
After the styrene resin foam sheet was extruded and foamed and allowed to stand for 40 days, a flat square test piece with a side of 10 cm was cut out from the styrene resin foam sheet.
[0084]
The test piece was left in an oven maintained at 125 ° C. for 150 seconds to heat and foam. Next, the dimensions of the foamed test piece in the vertical, horizontal and thickness directions were measured, and the secondary foamability was calculated by the following equation.
Secondary foaming property = volume of test piece after foaming / volume of test piece before foaming
[0085]
(Moldability)
From each of the styrene-based resin foam sheets left for 14 days and 40 days after extrusion foaming, a square test piece having a side of 30 cm was cut out.
[0086]
Then, each test piece is thermoformed using a thermoforming machine, and is obliquely outward in the upward direction from the four edges of the bottom surface of the horizontally long rectangular shape having a length of 10.5 cm and a width of 20.5 cm. A dish-shaped molded body having a peripheral wall extending was obtained. The corners of the obtained molded body were visually observed and judged according to the following criteria.
・ ・ ・: All the corners were formed according to the mold of the thermoforming machine.
×: One of the corners was not formed in accordance with the mold of the thermoforming machine.
[0087]
[Table 1]
Figure 2004269611
[0088]
【The invention's effect】
In the method for producing a styrene-based resin foam sheet of the present invention, a styrene-based resin and a foaming agent are supplied to an extruder, melted, kneaded, and then extruded into a cylindrical shape from a circular mold attached to the tip of the extruder. In the method for producing a styrenic resin foam sheet obtained by cutting and expanding a cylindrical foam to form a sheet, the blowing agent comprises 80 to 98% by weight of butane and 2 to 20% by weight of carbon dioxide, and the butane is isobutane. 55 to 100% by weight and 0 to 45% by weight of normal butane, and the outlet area (S0  ) And the cross-sectional area of a portion 5 mm from the outlet in the molten resin flow path of the circular mold in the direction opposite to the resin flow direction (S1  ) And the ratio (S1  / S0  ) Is 1.25 to 2.25, and butane and carbon dioxide are mixed at a predetermined ratio to complement each other's drawbacks and to realize the advantages while extruding foaming stability is excellent. The obtained styrene-based resin foam sheet has fine bubbles, has excellent mechanical strength, has a short aging period until the foaming agent amount is suitable for molding, and has a foaming agent amount suitable for molding. For a long period of time and an excellent effect such as a long molding life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a circular mold.
FIG. 2 is a front view showing an outlet shape of a molten resin flow path of a circular mold.
FIG. 3 is a front view showing a portion 5 mm from an outlet in a molten resin flow path of the circular mold in a direction opposite to a resin flowing direction.
[Explanation of symbols]
1 circular mold
2 Outer base
3 Inner base
4 molten resin channel

Claims (1)

スチレン系樹脂及び発泡剤を押出機に供給して溶融、混練した後に押出機の先端に取り付けたサーキュラ金型から円筒状に押出発泡し、この円筒状発泡体を切断、展開してシート状にするスチレン系樹脂発泡シートの製造方法において、上記発泡剤は、ブタン80〜98重量%及び二酸化炭素2〜20重量%からなり且つ上記ブタンがイソブタン55〜100重量%及びノルマルブタン0〜45重量%からなると共に、上記サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口面積(S )と、サーキュラ金型の溶融樹脂流路における出口から樹脂の流通方向の反対方向に5mm存した部分の断面積(S )との比(S /S )が1.25〜2.25であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡シートの製造方法。A styrene resin and a foaming agent are supplied to an extruder, melted and kneaded, and then extruded and foamed into a cylindrical shape from a circular mold attached to the tip of the extruder.The cylindrical foam is cut and expanded to form a sheet. In the method for producing a styrenic resin foam sheet, the foaming agent comprises 80 to 98 wt% of butane and 2 to 20 wt% of carbon dioxide, and the butane is 55 to 100 wt% of isobutane and 0 to 45 wt% of normal butane. And the cross-sectional area (S 0 ) of the exit area (S 0 ) in the molten resin flow path of the circular mold and the portion 5 mm from the outlet in the molten resin flow path of the circular mold in the direction opposite to the resin flow direction. A method for producing a styrene-based resin foam sheet, wherein the ratio (S 1 / S 0 ) to 1 ) is from 1.25 to 2.25.
JP2003059792A 2003-03-06 2003-03-06 Method for producing styrene resin foam sheet Expired - Fee Related JP4043975B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003059792A JP4043975B2 (en) 2003-03-06 2003-03-06 Method for producing styrene resin foam sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003059792A JP4043975B2 (en) 2003-03-06 2003-03-06 Method for producing styrene resin foam sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004269611A true JP2004269611A (en) 2004-09-30
JP4043975B2 JP4043975B2 (en) 2008-02-06

Family

ID=33122513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003059792A Expired - Fee Related JP4043975B2 (en) 2003-03-06 2003-03-06 Method for producing styrene resin foam sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4043975B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013221128A (en) * 2012-04-18 2013-10-28 Cp Kasei Kk Heat-resistant styrene resin sheet foam and container made of the sheet foam
JP2014043588A (en) * 2009-09-18 2014-03-13 Sekisui Plastics Co Ltd Styrenic resin foam sheet
JP2015514027A (en) * 2012-03-30 2015-05-18 ミューセル・エクストルージョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーMucell Extrusion, LLC Method for foaming polymer foam and related foam articles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022142625A (en) 2021-03-16 2022-09-30 株式会社リコー Extrusion molding die, plastic manufacturing device, and plastic manufacturing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014043588A (en) * 2009-09-18 2014-03-13 Sekisui Plastics Co Ltd Styrenic resin foam sheet
JP2015514027A (en) * 2012-03-30 2015-05-18 ミューセル・エクストルージョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーMucell Extrusion, LLC Method for foaming polymer foam and related foam articles
US11292163B2 (en) 2012-03-30 2022-04-05 Mucell Extrusion, Llc Method of forming polymeric foam and related foam articles
JP2013221128A (en) * 2012-04-18 2013-10-28 Cp Kasei Kk Heat-resistant styrene resin sheet foam and container made of the sheet foam

Also Published As

Publication number Publication date
JP4043975B2 (en) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5572364B2 (en) Resin foam sheet
US8119701B2 (en) Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
JP5123021B2 (en) Method for producing polypropylene resin foam and polypropylene resin foam
JP2010270228A (en) Method for producing polypropylene-based resin foam and polypropylene-based resin foam
JP5642957B2 (en) Resin foam sheet
JP2011132420A (en) Method for producing polypropylene-based resin foam and polypropylene-based resin foam
JP2017039812A (en) Foam-forming resin and production method of foam-formed body
US6632382B1 (en) Extruded foam product with reduced surface defects
JP4011512B2 (en) Method for producing crystalline polylactic acid resin foam
JP2004269611A (en) Production method for styrenic resin foam sheet
JP3524006B2 (en) Method for producing polyamide resin foam
JP5466858B2 (en) Insulating sheet and method for producing the insulating sheet
JP2000103960A (en) Polyamide-based resin foam and its production
JP2005028817A (en) Manufacturing method of polystyrene resin foamed sheet for thermoforming, polystyrene resin foamed sheet for thermoforming, and formed article obtained by thermoforming the foamed sheet
JP3888944B2 (en) Method for producing styrene resin foam sheet
JP2004082484A (en) Method for manufacturing polypropylene resin foam
JP2007100016A (en) Method for producing polypropylene-based resin extrusion-foamed sheet
JP4771764B2 (en) Polystyrene resin foam sheet and method for producing the same
JP2017122184A (en) Styrenic resin foam sheet and method for producing the same, and food packaging container
JP4357998B2 (en) Method for producing polylactic acid resin foam
JP4256536B2 (en) Method for producing hollow foam blow molded article
JP2004142262A (en) Method for manufacturing foamed sheet for molding styrene resin and method for molding it
JP3792806B2 (en) Method for producing extruded polycarbonate resin foam
JP7229754B2 (en) Non-crosslinked polyethylene resin extruded foam board and method for producing the same
JP2011057826A (en) Extrusion foaming board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071016

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees