JP2005002268A - 黒鉛粉を含有するスチレン系樹脂発泡体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】密度が10〜100Kg/m3,独立気泡率が60%以上,平均気泡径が20〜1000μmで,黒鉛粉を含有するスチレン系樹脂発泡体であって,上記黒鉛粉のアスペクト比が5以上であること。押出機でスチレン系樹脂と黒鉛粉と分散剤とを混合し,次いで,混合物を押し出し,冷却し,造粒し,得られた黒鉛粉含有スチレン系樹脂粒子を水中に懸濁させるとともに発泡剤を供給して,発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子を得,次いで加熱発泡,成形するスチレン系樹脂発泡体の製造方法において,上記分散剤は,流動パラフィンを用いてなること。
【選択図】 図1
Description
【技術分野】
本発明は,熱伝導率が低く断熱性能に優れたスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
スチレン系樹脂発泡体は,優れた断熱性能により住宅用断熱材や保冷箱等に使用されている。
断熱材に使用されるスチレン系樹脂発泡体の製造法としては,スチレン系樹脂を押出機で加熱溶融し,フロン類等の発泡剤を注入,冷却し,大気中に押出して製造する押出発泡法がある。
また,スチレン系樹脂の発泡粒子を成形機の金型に充填し,加熱して,発泡粒子同士を融着させて上記スチレン系樹脂発泡体を製造するビーズ発泡法などがある。
【0003】
押出発泡法では,熱伝導率の低いフロン類を発泡剤として使用しているため,製造直後は熱伝導率の低い発泡体が得られるが,フロン類は徐々にスチレン系樹脂発泡体から逸散するため,断熱材として使用する間に徐々に熱伝導率が高くなり断熱性能が低下する。また,フロン類の使用はオゾン層破壊や地球温暖化など,地球環境に対する影響が懸念される。
【0004】
一方,上記ビーズ発泡法では,発泡粒子をしばらく大気中に放置(熟成)してから成形が行われるため,熟成中に発泡粒子内に空気が侵入して発泡剤と置換され,空気を多く含むスチレン系樹脂発泡体となる。
したがって,ビーズ発泡法で得られるスチレン系樹脂発泡体は,経時による熱伝導率の変化が小さく断熱性能が長期に渡って安定している。しかし,空気の熱伝導率は押出発泡法で使用されるフロン類の熱伝導率に比較して高いため,得られるスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率は,押出発泡法により得られるスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率より高い傾向にある。
【0005】
そこで,ビーズ発泡法で得られるスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率を小さくするため,成形後にガスバリア性の高いフィルムでスチレン系樹脂発泡体を被覆したり,発泡粒子の表面をガスバリア性樹脂で被覆し,発泡剤と空気の置換を抑制して,熱伝導率を低く維持する検討が行われている(特許文献1,2参照)。
しかしながら,低熱伝導率の気体が,完全にスチレン系樹脂発泡体から逸散することを防止できないため,経時による断熱性能の低下を防ぐのは難しい。
【0006】
スチレン系樹脂発泡体の熱伝導率は,伝導,放射,対流から構成されている。この内,対流は気泡径が4mm以上の場合に発生するので,通常のスチレン系樹脂発泡体では無視できる。また,非特許文献1には,比重とスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率の関係を示すグラフが示されている。スチレン系樹脂発泡体の熱伝導率は,発泡倍率を20〜30倍付近で最も小さくなることが知られており,30倍以上の発泡倍率として軽量化を図ろうとすると,熱伝導率が大きくなり,断熱性能が低下する。
【0007】
この理由は次のように考えられている。スチレン系樹脂発泡体の発泡倍率が高くなるにつれスチレン系樹脂発泡体に占めるスチレン系樹脂の割合が小さくなり,スチレン系樹脂発泡体全体の熱伝導率は小さくなる。しかし,スチレン系樹脂発泡体の発泡倍率が30倍より高くなると,放射伝熱の影響が大きくなりスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率は大きくなる。
【0008】
また,特許文献3には,赤外波長5〜30μmに吸収を示し,かつ300Kでの黒体放射に対する厚さ10μmにおける平均吸収率が0.3以上である添加物を合成樹脂に配合することにより,放射伝熱を抑制する方法が開示されている。そして,C=C,C−O,O−H,C=O,C−X(ハロゲン),N−H,C=N,C=S,S=Oなどの化学構造を有する化合物を具体例として挙げている。
しかしながら,これらの構造を有する化合物は狭い範囲の特定波長の赤外線を吸収するだけで,放射伝熱に影響する全ての波長域の赤外線を吸収できないため,合成樹脂発泡体の断熱性能を向上させる効果が小さい。
【0009】
また,特許文献4には,平均粒径が1〜50μmの黒鉛粉をスチレン系樹脂粒子100重量部に対して0.05〜8重量部含有させることにより,放射伝熱を抑制してスチレン系樹脂発泡体の断熱性能を向上させる方法が開示されている。
【0010】
また,引用文献5には,密度が1.8g/cm3未満の黒鉛粉を用いることにより,ポリスチレンの再溶解という工程を行うことなく黒鉛粉をスチレン系樹脂発泡体に高分散させ,放射伝熱を抑制し,スチレン系樹脂発泡体の断熱性能を向上させる方法が開示されている。
しかしながら,いずれの方法においても,断熱性能の向上効果は不十分である。
【0011】
【特許文献1】
特開平7−239087号公報
【特許文献2】
特開平8−67762号公報
【特許文献3】
特開昭56―50935号公報
【特許文献4】
特表2001−525001号公報
【特許文献5】
特表2002−521543号公報
【非特許文献1】
「周知・慣用技術集(発泡成形)」,特許庁,昭和57年8月3日,p.83
【0012】
【解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,熱伝導率が低く,断熱性能に優れたスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法を提供しようとするものである。
【0013】
【課題の解決手段】
第1の発明は,密度が10〜100Kg/m3,独立気泡率が60%以上,平均気泡径が20〜1000μmで,黒鉛粉を含有するスチレン系樹脂発泡体であって,
上記黒鉛粉は,アスペクト比が5以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体にある(請求項1)。
【0014】
本発明によれば,熱伝導率が低く,断熱性能に優れたスチレン系樹脂発泡体を提供することができる。
本発明において,スチレン系樹脂発泡体の密度は,10〜100kg/m3である。10kg/m3未満ではスチレン系樹脂発泡体の強度が低下するおそれがある。100kg/m3を超える場合はスチレン系樹脂発泡体の断熱性能が低下するおそれがある。なお,好ましくは10〜50kg/m3で,特に好ましくは10〜30kg/m3である。
【0015】
また,上記独立気泡率は60%以上である。60%未満では断熱性能が低下するおそれがある。好ましくは70%以上,更に好ましくは80%以上である。
また,上記平均気泡径は20〜1000μmである。20μm未満では気泡膜が薄くなるため,分散させた黒鉛粉により気泡膜が破れ,独立気泡率が低下し断熱性能が低下するおそれがある。1000μmを超えると気泡の数が少なくなり,断熱性能が低下するおそれがある。ここに,上記平均気泡径とは,セル(樹脂部の壁と壁との間で区切られた部分1個当りの直径で,任意の20ケ所を測定し,その数平均値で求める。なお,好ましくは30〜500μmである。平均気泡径は,タルク,ポリエチレンワックスなどの気泡核剤の添加量や発泡剤の種類や組成の変更などにより,調整することができる。
【0016】
次に,第2の発明は,上記スチレン系樹脂発泡体を製造する方法であって,押出機でスチレン系樹脂と黒鉛粉と分散剤とを混合し,次いで,混合物を押し出し,冷却し,造粒し,得られた黒鉛粉含有スチレン系樹脂粒子を水中に懸濁させるとともに発泡剤を供給して,発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子を得,次いで加熱発泡,成形するスチレン系樹脂発泡体の製造方法において,
上記分散剤は,流動パラフィンを用いてなることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体の製造方法がある(請求項16)。
【0017】
この場合には,上記分散剤として流動パラフィンを用いているので,熱伝導率が低く,断熱性能に優れたスチレン系樹脂発泡体を得ることができる。
なお,黒鉛粉の分散剤として,ミネラルスピリッツや芳香族系溶剤を使用する場合には,発泡や成形時にスチレン系樹脂発泡体が収縮するおそれや自己消火性に悪影響を与えるおそれがある。
流動パラフィンは,好ましくは,平均炭素数が20〜35個のものである。上記流動パラフィンは,CmHn(n<2m+1,n,mは自然数)で示される分岐構造や環構造を有する脂環式炭化水素化合物で,常温(通常10〜30℃)で液体のパラフィン類である。
【0018】
【発明の実施の形態】
請求項1の発明において,スチレン系樹脂としては,ポリスチレン,ゴム変性ポリスチレン,ABS樹脂,AS樹脂,AES樹脂などがある。上記スチレン系樹脂は単独で用いても,2種類以上混合して用いても良い。
使用するスチレン系樹脂を構成する樹脂の種類としては,特に制限はないが,例えば,スチレンモノマーが挙げられる。また,スチレンモノマーと共重合可能なモノマー成分,例えば,アクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸プロピル,アクリル酸ブチル,アクリル酸−2−エチルヘキシル等のアクリル酸の炭素数が1〜10のアルキルエステル等;メタクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタクリル酸ブチル,メタクリル酸−2−エチルヘキシル等のメタクリル酸の炭素数が1〜10のアルキルエステル等;α−メチルスチレン,o−メチルスチレン,m−メチルスチレン,p−メチルスチレン,ビニルトルエン,p−エチルスチレン,2,4−ジメチルスチレン,p−メトキシスチレン,p−フェニルスチレン,o−クロロスチレン,m−クロロスチレン,p−クロロスチレン,2,4−ジクロロスチレン,p−n−ブチルスチレン,p−t−ブチルスチレン,p−n−ヘキシルスチレン,p−オクチルスチレン,スチレンスルホン酸,スチレンスルホン酸ナトリウム等;アクリロニトリル,メタクリロニトリル等のニトリル基含有不飽和化合物等の,スチレンモノマー誘導体のモノマーを単独で,または二種以上を組み合わせて,スチレンモノマーと共重合した樹脂を使用することができる。
【0019】
尚,スチレンモノマー及びスチレンモノマーと共重合可能なモノマー成分を,スチレン系モノマーと称する。
但し,スチレンモノマー以外に,これらのモノマーを併用する場合には,スチレン系樹脂を重合する際のスチレン系モノマーの全重量に対して,スチレンモノマーの重量を,50%以上にすることが好ましい。
【0020】
また,スチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)の値は,0.5〜30g/10分であることが好ましい。この場合には,得られる発泡粒子を用いて成形した成形体の力学物性が優れるという効果を得ることができる。
上記メルトフローレート(MFR)が,0.5g/10分未満では,発泡粒子の製造効率,なかでも溶融混練工程での生産性が低下するおそれがある。また,MFRが上記の30g/10分を超える場合には,製品として得られる発泡粒子を用いて成形した成形体の圧縮強度,引張強度などの力学物性が低くなるおそれがある。なお,より好ましくは,1〜10g/10分,さらに好ましくは1〜5g/10分である。
【0021】
尚,発泡性スチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は,ISO 1133に準じて測定した。即ち,スチレン系樹脂粒子を105℃で1時間以上状態調整した後,自動MFR測定機(テクノセブン社製 全自動MFR試験機280,ダイ;長さ8mm×内径2.1mm)を用いて,試験温度200℃,試験荷重5kgの条件でMFRを測定した。
【0022】
上記黒鉛粉のアスペクト比は,5以上である。アスペクト比が5未満の場合には,低熱伝導率化の効果が得られない。
ここでアスペクト比とは,黒鉛粉の「長軸の長さ」と「短軸の長さ」の比(長軸の長さ/短軸の長さ)で表され,アスペクト比が大きくなるほど,放射伝熱の遮蔽効果が高く,低熱伝導率化の効果が大きくなる。
尚,本発明では,任意に分散させた黒鉛粉を走査型電子顕微鏡で撮影し,写真中から20個ランダムに選んだ黒鉛粉について,その「長軸の長さ」/「短軸の長さ」の数平均を求め,その値をアスペクト比とした。
また,黒鉛粉の形状としては,板状,鱗片状,薄片状,不定形状,針状などの各種形状のものを用いることができる。なお,好ましくは薄片状,鱗片状である。
【0023】
上記黒鉛粉の厚みは,スチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を与えないように2μm以下であることが好ましい。より好ましくは,1μm以下であり,更に好ましくは0.5μm以下である。
【0024】
本発明のスチレン系樹脂発泡体の製造に当っては,押出機,ロール,ミキサーなどを用いて黒鉛粉をスチレン系樹脂と混練したり,スチレン系樹脂製造時において重合反応前のモノマーや重合反応中に黒鉛粉を添加混合するなどにより,スチレン系樹脂中に黒鉛粉を分散させる。次いで,黒鉛粉が分散されたスチレン系樹脂を押出機中で発泡剤と溶融混練し,押出し発泡する押出発泡法がある。
【0025】
即ち,窒素,二酸化炭素等の無機ガス,プロパン,n−ブタン,イソブタン,n−ペンタン,イソペンタン,シクロペンタン,n−ヘキサン,シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素,ジメチルエーテル,ジエチルエーテル,フラン等のエーテル類,メチルアルコール,エチルアルコール,プロピルアルコール等のアルコール類,HCFC−141b,HCFC−142,HCFC−124,HFC−152a,HFC−134a等のハロゲン化炭化水素等の発泡剤を,黒鉛粉を分散させたスチレン系樹脂と溶融混練し,押出機先端のダイから大気中に押し出して発泡させる押出発泡法がある。
【0026】
また,黒鉛粉が分散されたスチレン系樹脂を押出機で溶融混練し,ストランドカット,ホットカット,水中カット等の方法により0.5mg/ケ〜5mg/ケの大きさのスチレン系樹脂粒子とし,密閉容器内で上記と同様の発泡剤を圧入し,その後密閉容器の一端を開放し圧力を減少させて発泡させるドカン発泡法がある。
【0027】
また,黒鉛粉が分散されたスチレン系樹脂を押出機で溶融混練し,ストランドカット,ホットカット,水中カット等の方法により0.5mg/ ケ〜5mg/ケの大きさのスチレン系樹脂粒子とし,密閉容器内,水性媒体中に分散させ,密閉容器内に,プロパン,n−ブタン,イソブタン,n−ペンタン,イソペンタン,シクロペンタン,n−ヘキサン,シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素,ジメチルエーテル,ジエチルエーテル,フラン等のエーテル類,メチルアルコール,エチルアルコール,プロピルアルコール等のアルコール類,HCFC−141b,HCFC−142,HCFC−124,HFC−152a,HFC−134a等のハロゲン化炭化水素等の発泡剤を圧入してスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させ,密閉容器から発泡剤を含有するスチレン系樹脂粒子を取り出した後,スチーム等により発泡剤を含有するスチレン系樹脂粒子を加熱し,所定の倍率に発泡させるビーズ発泡法などにがある。
【0028】
上記の方法の中でも,得られるスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率の経時変化が少ない点から,上記ドカン発泡法とビーズ発泡法が好ましい。また,スチレン系樹脂中に黒鉛粉を分散させる工程とスチレン系樹脂を発泡させる工程は別々でも同時に行っても良い。
【0029】
また,本発明のスチレン系樹脂発泡体に,ヘキサブロモシクロドデカン,テトラブロモビスフェノールA,トリメチルホスフェート,水酸化アルミニウム,三酸化アンチモンなどの難燃剤,2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタンなどの難燃助剤,メタクリル酸メチル系共重合体,ポリエチレンワックス,タルク,シリカ,エチレンビスステアリルアミド,シリコーンなどの気泡核剤を添加することもできる。
【0030】
また,流動パラフィン,グリセリンジアセトモノラウレート,グリセリントリステアレート,フタル酸ジ−2−エチルヘキシル,アジピン酸ジ−2−エチルヘキシルなどの可塑剤,アルキルジエタノールアミン,グリセリン脂肪酸エステル,アルキルスルホン酸ナトリウムなどの帯電防止剤,フェノール系,リン系,イオウ系などの酸化防止剤,ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系などの紫外線吸収材,ヒンダードアミン系などの光安定剤,導電性カーボンブラックなどの導電性フィラー,IPBC,TBZ,BCM,TPNなどの有機系抗菌剤,銀系,銅系,亜鉛系,酸化チタン系などの無機系抗菌剤などの添加剤を添加することもできる。また,ブタジエンゴム,スチレン−ブタジエンゴム,イソプレンゴム,エチレン−プロピレンゴムなどのゴム成分を添加しても良い。
【0031】
次に,請求項2の発明のように,黒鉛粉のアスペクト比は20以上であることが好ましい。アスペクト比が20以上の場合には,放射伝熱の遮蔽効果が高くなり,少量の添加で低熱伝導率化の効果が発揮できる。
【0032】
また,請求項3の発明のように,黒鉛粉のアスペクト比は50以上であることが好ましい。アスペクト比が50以上の場合には,更に放射伝熱の遮蔽効果が向上し,少量添加で一層低熱伝導率化を発揮できる。更に好ましくは70〜1000である。
【0033】
また,請求項4の発明のように,黒鉛粉のDBP吸油量は60〜500ml/100gであることが好ましい。黒鉛粉のDBP吸油量が60ml/100g未満あるいは500ml/100gを超えると,低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。特に好ましくは,80〜200ml/100gである。
【0034】
DBP吸油量とは,黒鉛粉100g当たりに包有されるDBP(ジブチルフタレート)の量で,DBP吸油量が多いほど放射伝熱の遮へい効果が高く,低熱伝導化の効果を得やすい。尚,黒鉛粉のDBP吸油量は,JIS K 6221に準じて,黒鉛粉18gにDBP(ジブチルフタレート)を滴下し,吸油量測定装置(レグナス社製)にて測定した。
【0035】
また,請求項5の発明のように,黒鉛粉の50%粒子径は,0.1〜100μmであることが好ましい黒鉛粉の50%粒子径が0.1μm未満あるいは100μmを超えると,低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。。特に好ましくは0.5〜20μmである。
上記黒鉛粉の50%粒子径の測定に当っては,黒鉛粉を水中に分散させ,レーザー回折散乱法により粒度分布を測定し,全粒子の体積に対する累積体積が50%になる時の粒子径を50%粒子径とした。粒子の形状ファクターは1(球形)とした。
【0036】
また,請求項6の発明のように,黒鉛粉の10%粒子径に対する90%粒子径の比は,1〜20であることが好ましい。
上記粒子径の比が1未満の場合には,小さい粒子径の割合が増加し,平均気泡径が小さくなるなど発泡状態に支障を及ぼすおそれがある。一方,上記粒子径の比が20を超えると,大きな粒子径の割合が増えるため,スチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼすおそれがある。特に好ましくは1〜10である。
上記10%粒子径に対する90%粒子径の比は,50%粒子径と同様に,黒鉛粉を水中に分散させ,レーザー回折散乱法により粒度分布を測定し,全粒子の体積に対する累積体積が10%及び90%になる時の粒子径をそれぞれ10%粒子径,90%粒子径とし,10%粒子径に対する90%粒子径の比を求めた。粒子の形状ファクターは1(球形)とした。
【0037】
また,請求項7の発明のように,黒鉛粉の見掛密度は0.01〜0.1g/cm3であることが好ましい。
黒鉛粉の見掛密度が0.01g/cm3未満の場合には,低熱伝導率化の効果を得難い。一方,0.1g/cm3を超えると,低熱伝導率化向上の効果が得られないおそれがある。
尚,黒鉛粉の見掛密度はJIS Z 2504に準じて測定した。
【0038】
また,請求項8の発明のように,黒鉛粉の比表面積は0.7m2/cm3以上であることが好ましい。
黒鉛粉の比表面積が,0.7m2/cm3未満である場合は,低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。より好ましくは,1〜5m2/cm3である。尚,黒鉛粉の比表面積はレーザー回折散乱法により,50%粒子径と同様に黒鉛粉を水中に分散させて測定した。粒子の形状ファクターは1(球状)とした。
【0039】
また,請求項9の発明のようにスチレン系樹脂発泡体の切断面における黒鉛粉が占める面積の割合は,1.5%以上であることが好ましい。
1.5%未満の場合は,低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。より好ましくは,2〜10%である。
尚,切断面における黒鉛粉が占める面積の割合は,発泡成形体(300mm×75mm×25mm)の任意の部分を平面になるように切り出した後,スーパーデラックススライサー(ワタナベフーマック株式会社製;WSD−2P&3P)で薄片(厚さ0.5mm)を切り出し,この切断面を倍率500倍のマイクロスコープ(キーエンス社製 VH−7000)で観察した。
【0040】
切断面における黒鉛粉が占める面積の割合は,切断面において0.2mm×0.2mmの範囲を任意に20箇所選び,0.2mm×0.2mmの範囲内に含有される黒鉛粉の総面積を,切断面の面積(=0.04mm2)で除した値の数平均を求め,その値を切断面における黒鉛粉が占める面積の割合とした。
切断面における黒鉛粉が占める面積の割合(%)=「黒鉛粉の総面積(mm2)」/0.04mm2×100
【0041】
また,請求項10の発明のように,黒鉛粉はスチレン系樹脂発泡体中に200個/mm2以上で均一に分散していることが好ましい。
黒鉛粉がスチレン系樹脂発泡体中に200個/mm2未満である場合は,低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。特に好ましくは,500〜10000個/mm2である。
【0042】
尚,スチレン系樹脂発泡体中の黒鉛粉の密度は,発泡成形体(300mm×75mm×25mm)の任意の部分を平面になるように切り出した後,スーパーデラックススライサー(ワタナベフーマック株式会社製;WSD−2P&3P)で薄片(厚さ0.5mm)を切り出し,この切断面を倍率500倍のマイクロスコープ(キーエンス社製 VH−7000)で観察した。
【0043】
スチレン系樹脂発泡体中の,黒鉛粉の密度の計測には,切断面において0.2mm×0.2mmの範囲を任意に20箇所選び,0.2mm×0.2mmの範囲内に含有される黒鉛粉数の数平均を求め,その値を1mm2当りに換算した値を,スチレン系樹脂発泡体中の黒鉛粉の密度とした。
【0044】
また,請求項11の発明のように,上記黒鉛粉はスチレン系樹脂発泡体100重量部に対して0.1〜20重量部含有されていることが好ましい。
0.1重量部未満では低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。20重量部を超えると,スチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼしたり,スチレン系樹脂中で黒鉛粉同士が接触することにより伝熱し,断熱性能が低下するおそれがある。好ましくは0.5〜10重量部で,特に好ましくは1〜8重量部である。
【0045】
また,請求項12の発明のように,スチレン系樹脂は,GPC法により測定した重量平均分子量(Mw)の値が18万〜40万の間にあることが好ましい。
重量平均分子量が18万未満の場合には,得られる発泡成形体の強度が低下するおそれがある。
一方,重量平均分子量が40万を越える場合には,発泡性が低下し,目標の発泡倍率(例えば50〜60倍)まで発泡させることが困難になったり,発泡成形時に発泡性スチレン系樹脂粒子同士が融着し難くなり,成形品強度が低下するおそれがある。より好ましくは20万〜38万,さらに好ましくは22万〜35万である。尚,上記重量平均分子量はGPC法により測定した値である。
【0046】
また,請求項13の発明のように,スチレン系樹脂100重量部に対し0.1〜10重量部の難燃剤を含有していることが好ましい。
0.1重量部未満ではスチレン系樹脂発泡体に対する難燃効果が得られないおそれがある。10重量部を超えるとスチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0047】
上記難燃剤としては,ヘキサブロモベンゼン,テトラブロモシクロオクタン,ヘキサブロモシクロドデカン,テトラブロモブタン,ヘキサブロモシクロヘキサン,トリブロモフェノール,トリブロモフェニルアリルエーテル,テトラブロモビスフェノールA,2,2−ビス(4−(2−アリルオキシ)−3,5−ジブロモフェニル)プロパン,エチレンビスブロマイド・2,2−ビス(4−(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン縮合物,2,2−ビス(4−(2,3−ジブロモプロポキシ)−3,5−ジブロモフェニル)プロパン,デカブロモジフェニルエーテル,オクタブロモジフェニルエーテル,パークロロシクロペンタデカン,塩素化ポリエチレンなどのハロゲン系難燃剤,トリメチルホスフェート,トリエチルホスフェート,トリブチルホスフェート,トリオクチルハスフェート,トリブトキシエチルホスフェート,トリフェニルホスフェート,トリクレジルホスフェートなどの非ハロゲンリン系難燃剤,トリス(クロロエチル)ホスフェート,トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート,トリス(クロロプロピル)ホスフェート,トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート,トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェートなどの含ハロゲンリン系難燃剤,水酸化アルミニウム,水酸化マグネシウム,炭酸カルシウム,アルミン酸カルシウム,三酸化アンチモン,膨張性黒鉛,赤リンなどの無機系難燃剤などがある。
【0048】
上記難燃剤は単独で用いても,2種類以上混合して用いても良い。好ましくは,分解温度が250℃以下の難燃剤である。また,好ましくは,アリル構造を有する難燃剤である。分解温度が250℃以下やアリル構造を有する難燃剤を用いる場合には,少量の難燃剤で安定した自己消火性が得られる。
【0049】
また,請求項14の発明のように,スチレン系樹脂発泡体の熱伝導率は,0.035W/m・K以下であることが好ましい。
熱伝導率が0.035W/m・K以下のスチレン系樹脂発泡体を断熱材として用いた場合には,断熱材の厚みを小さくすることができるため好ましい。より好ましくは0.032W/m・K以下,更に好ましくは0.03W/m・K以下である。
【0050】
また,請求項15の発明のように,スチレン系樹脂発泡体の表面固有抵抗値は,1012Ω以上であることが好ましい。
表面固有抵抗値が1012Ω未満のスチレン系樹脂発泡体は,スチレン系樹脂中で黒鉛粉同士が接触することにより伝熱し,断熱性能が低下するおそれがある。特に好ましくは1013Ω以上である。
表面固有抵抗値は,スチレン系樹脂発泡体を室温23℃,相対湿度50%で24時間以上状態調整した後,高抵抗率計(三菱化学社製 ハイレスタ−UP MCP HT450,プローブ UR100)を用いて,室温23℃,相対湿度50%,印可電圧500Vの条件で表面固有抵抗値を測定した値である。
【0051】
また,第2発明においては,請求項17の発明のように,発泡性スチレン系樹脂粒子内における発泡剤は,炭素数4の飽和炭化水素が20%以上含有している。
発泡剤中における炭素数4の飽和炭化水素が20%未満の場合は,発泡や成形時におけるスチレン系樹脂発泡体の収縮が激しく,良好な成形体が得られないおそれがある。
【0052】
【実施例】
以下に,本発明に関する実施例及び比較例について説明する。
(実施例1)
スチレン系樹脂としてポリスチレン(エー・アンド・エム スチレン社製 HH102;Mw=26万)を100重量部,黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNO−5;50%平均粒径=4.6μm,90%平均粒径/10%平均粒径=3.2,アスペクト比=56,DBP吸油量=105ml/100g,見掛密度=0.08g/cm3,比表面積=1.1m2/cm3)3重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)1重量部をミキサーで混合した。
【0053】
その後,直径30mmの単軸押出機で200〜220℃の温度で溶融混合し,溶融した樹脂を押出機先端のダイよりストランド状に押し出した。そして,直ちに約30℃の水槽に導入して冷却後,ストランドカッターにより,重量が約1mg/個の円柱状の黒鉛粉を含有するスチレン系樹脂粒子を作成した。
【0054】
次いで,容積が3Lの撹拌装置付き圧力容器に,脱イオン水1kg,ピロリン酸ナトリウム4g,硫酸マグネシウム8gを投入し懸濁剤であるピロリン酸マグネシウムを合成し,ついで界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5g,上記樹脂粒子0.5kgを投入し,圧力容器を密閉した。
その後,1時間で100℃まで加温した。100℃に到達後,発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)20g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)20gを30分かけて圧力容器内に添加し,そのまま100℃で5時間保持した後,室温まで冷却した。
【0055】
次いで,圧力容器から発泡剤の含浸された樹脂粒子を取り出し,硝酸で表面に付着した懸濁剤を溶解させた後,水洗し,遠心分離機で脱水後,気流乾燥機で樹脂粒子表面に付着している水分を乾燥させた。
次いで,得られた樹脂粒子100重量部に対して,帯電防止剤であるN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキルアミン0.005重量部を添加し,さらにステアリン酸亜鉛0.1重量部,グリセリントリステアレート0.05重量部,グリセリンモノステアレート0.05重量部の混合物で粒子表面を被覆した。
【0056】
このようにして得られた発泡剤の含浸された樹脂粒子を,発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で,23kg/m3の嵩密度を有する予備発泡樹脂粒子を得た。この予備発泡樹脂粒子を室温で24時間熟成させた後,発泡ポリスチレン用成形機(ダイセン工業社製 VS−500型物成形機)の成形型内に充填し,120℃にスチーム加熱し,300×200×25mmの板状のスチレン系樹脂発泡体を得た。この発泡成形体を60℃で7日間養生させた後,各種評価に用いた。
以下に,上記黒鉛粉,スチレン系樹脂,スチレン系樹脂発泡体等の各種物性等の測定法試験法等につき説明する。
【0057】
(1)黒鉛粉の50%粒子径(μm)
黒鉛粉を水中に分散させ,レーザー回折散乱法(測定装置:セイシン企業社製LMS−24)により粒度分布を測定し,全粒子の体積に対する累積体積が50%になる時の粒子径を50%粒子径とした。粒子の形状ファクターは1(球形)とした。
【0058】
(2)黒鉛粉の10%粒子径に対する90%粒子径の比
レーザー回折散乱法により,50%粒子径と同様に黒鉛粉の10%粒子径と90%粒子径を測定し,10%粒子径に対する90%粒子径の比,すなわち,90%粒子径/10%粒子径を求めた。
【0059】
(3)黒鉛粉のアスペクト比
任意に分散させた黒鉛粉を走査型電子顕微鏡で撮影し,写真中から20個ランダムに選んだ黒鉛粉の「長軸の長さ」/「短軸の長さ」の数平均を求め,その値をアスペクト比とした。
【0060】
(4)黒鉛粉のDBP吸油量(ml/100g)
JIS K 6221に準じて黒鉛粉のDBP吸油量を測定した。黒鉛粉18gにDBP(ジブチルフタレート)を滴下し,吸油量測定装置(レグナス社製)にて測定した。
【0061】
(5)黒鉛粉の見掛密度(g/cm3)
黒鉛粉の見掛密度はJIS Z 2504に準じて測定した。
【0062】
(6)黒鉛粉の比表面積(m2/cm3)
レーザー回折散乱法により,50%粒子径と同様に黒鉛粉を水中に分散させ,黒鉛粉の比表面積を測定した。粒子の形状ファクターは1(球状)とした。
(7)スチレン系樹脂の重量平均分子量
スチレン系樹脂発泡体をTHFに溶解し,メンブランフィルターにて不溶分を除去した後,ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
【0063】
(8)平均気泡径(μm)
スチレン系樹脂発泡体をミクロトームでスライスして厚さ20〜30μmの薄片を作成し,薄片を光学顕微鏡で観察して,ランダムに20個の気泡径を測定した値を数平均して求めた。
【0064】
(9)独立気泡率(%)
スチレン系樹脂発泡体を30×30×20mm程度の試験体に切り出し,空気比較式比重計(東京サイエンス社製 空気比較式比重計1000型)により求めた試験体容積V1(cm3),水置換法により求めた試験体容積V2(cm3),試験体の重量W(g),およびスチレン系樹脂の密度d(g/cm3)を用いて,次の式により独立気泡率を計算して求めた。
独立気泡率(%)=(V1−W/d)/(V2−W/d)×100
【0065】
(10)切断面における黒鉛粉が占める面積の割合(%)
発泡成形体(300mm×75mm×25mm)の任意の部分を平面になるように切り出した後,スーパーデラックススライサー(ワタナベフーマック株式会社製;WSD−2P&3P)で薄片(厚さ0.5mm)を切り出し,この切断面を倍率500倍のマイクロスコープ(キーエンス社製 VH−7000)で観察した。
尚,切断面における黒鉛粉が占める面積の割合は,切断面において0.2mm×0.2mmの範囲を任意に20箇所選び,0.2mm×0.2mmの範囲内に含有される黒鉛粉の総面積を,切断面の面積(=0.04mm2)で除した値の数平均を求めた。
切断面における黒鉛粉が占める面積の割合(%)=「黒鉛粉の総面積(mm2)」/0.04mm2×100
【0066】
(11)スチレン系樹脂発泡体中の黒鉛粉の密度(個/mm2)
発泡成形体(300mm×75mm×25mm)の任意の部分を平面になるように切り出した後,スーパーデラックススライサー(ワタナベフーマック株式会社製;WSD−2P&3P)で薄片(厚さ0.5mm)を切り出し,この切断面を倍率500倍のマイクロスコープ(キーエンス社製 VH−7000)で観察した。
スチレン系樹脂発泡体中の,黒鉛粉の密度の計測には,切断面において0.2mm×0.2mmの範囲を任意に20箇所選び,0.2mm×0.2mmの範囲内に含有される黒鉛粉数の数平均を求め,その値を1mm2当りに換算した値を,黒鉛粉の上記密度とした。
【0067】
(12)スチレン系樹脂発泡体の熱伝導率(W/m・K)
JIS A 1412−2 熱流計法(HFM法)に準じてスチレン系樹脂発泡体の熱伝導率を測定した。スチレン系樹脂発泡体を200×200×25mmの寸法の試験体に切り出し,測定装置の加熱板と冷却熱板の間に挟み,試験体温度差30℃,試験体平均温度20℃の条件で測定を行った。
【0068】
(13)寸法安定性評価
発泡性スチレン系樹脂粒子を,300mm×75mm×25mmに発泡成形してスチレン系樹脂発泡体を製造し,300mm方向を定尺して,60℃で24時間放置した後,寸法変化率を求めた。0.5%以内の変化を「◎」,0.5%〜1%以内の変化を「○」,1%を超える場合を,「×」と評価した。
【0069】
(14)表面固有抵抗値
得られたスチレン系樹脂発泡体を,室温23℃,相対湿度50%で24時間以上状態調整した後,高抵抗率計(三菱化学社製 ハイレスタ−UP MCP HT450,プローブ UR100)を用いて,室温23℃,相対湿度50%,印可電圧500Vの条件で測定した。
【0070】
(15)燃焼試験
難燃剤を含有するスチレン系樹脂発泡体について,JIS A 9511に準じて燃焼試験を行った。JIS A 9511の合否判定に準じ,3秒以内に消火し残塵がなく,限界線を越えて燃焼が継続しなかった場合を合格とした。
【0071】
(実施例2)
黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNE−6G;50%平均粒径=5.9μm,90%平均粒径/10%平均粒径=4.2,アスペクト比=75,DBP吸油量=140ml/100g,見掛密度=0.06g/cm3,比表面積=1.5m2/cm3)2重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)0.66重量部,発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)10g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)30gを用いた。
それ以外は実施例1と同様に行った。
【0072】
(実施例3)
黒鉛粉として板状黒鉛粉(エスイーシー社製SGP−5;50%平均粒径=5.4μm,90%平均粒径/10%平均粒径=4,アスペクト比=9,DBP吸油量=92ml/100g,見掛密度=0.11g/cm3,比表面積=1.3m2/cm3)4重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)1.33重量部,発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)37.5gを用いた。
それ以外は実施例1と同様に行った。
【0073】
(実施例4)
黒鉛粉として塊状黒鉛粉(エスイーシー社製SGL−5;50%平均粒径=4.5μm,90%平均粒径/10%平均粒径=4.5,アスペクト比=6,DBP吸油量=72ml/100g,見掛密度=0.12g/cm3,比表面積=0.4m2/cm3)0.3重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)0.1重量部,発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)28g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)7gを用いた。
それ以外は実施例1と同様に行った。
【0074】
(実施例5)
容積が3Lの撹拌装置付き圧力容器に,脱イオン水760g,ピロリン酸ナトリウム2.7g,硫酸マグネシウム5gを投入し懸濁剤であるピロリン酸マグネシウムを合成した。次いで撹拌下に,重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド(日本油脂株式会社製)を0.8g,難燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン(第一工業製薬社製 FR104)5g,難燃助剤としてジクミルパーオキサイド2.3g,黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNO−15;50%平均粒径=15.2μm,90%平均粒径/10%平均粒径=7,アスペクト比=27,DBP吸油量=90ml/100g,見掛密度=0.19g/cm3,比表面積=0.8m2/cm3)60.8g,発泡性スチレン系樹脂粒子60gをスチレンモノマー700gに溶解させた有機相を投入した。
【0075】
撹拌下で2時間かけて80℃まで昇温し,80℃到達後2時間目にK−30(アルキルスルホン酸ナトリウムの10%水溶液)1.4gを圧入した。更に30分後に発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)9.1g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)51.7gを1時間かけてオートクレーブに圧入した。
その後さらに,130℃まで4時間かけて昇温し,130℃を4時間保持した後,5時間かけて30℃まで冷却した。冷却後,スチレン系樹脂粒子を遠心分離機にて脱水,流動乾燥装置で表面付着水分を除去した後,目開きが0.7mmと1.4mmの篩いで篩い分けた。
【0076】
得られた樹脂粒子100重量部に対して,帯電防止剤であるN,N―ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキルアミン0.005重量部を添加し,さらにステアリン酸亜鉛0.1重量部,グリセリントリステアレート0.05重量部,グリセリンモノステアレート0.05重量部の混合物で被覆した。
得られた発泡剤の含浸された樹脂粒子を発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で,18kg/m3の嵩密度を有する発泡樹脂粒子を得た。発泡樹脂粒子を室温で24時間熟成させた後,発泡ポリスチレン用成形機(ダイセン工業社製 VS−500型物成形機)を用いて成形を行い,300×200×25mmの板状の発泡成形品を得た。この発泡成形品を60℃で7日間養生させた後,各種評価に用いた。
【0077】
(実施例6)
黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNO−5;50%平均粒径=4.6μm,90%平均粒径/10%平均粒径=3.2,アスペクト比=56,DBP吸油量=105ml/100g,見掛密度=0.08g/cm3,比表面積=1.1m2/cm3)3重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)1重量部を用いた以外は実施例1と同様に黒鉛粉を含有する樹脂粒子を作成した。
【0078】
その後,容積が3Lの撹拌装置付き圧力容器に,脱イオン水1kg,ピロリン酸ナトリウム4g,硫酸マグネシウム8gを投入し懸濁剤であるピロリン酸マグネシウムを合成し,ついで界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5g,難燃剤としてテトラブロモシクロオクタン(第一工業製薬社製 FR200)3.25g,難燃助剤としてジクミルパーオキサイド1.5g,上記樹脂粒子500gを投入し,圧力容器を密閉後,1時間で100℃まで加温した。
【0079】
100℃に到達後,発泡剤として発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)20g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)20gを30分かけて圧力容器内に添加し,そのまま100℃で5時間保持した後,室温まで冷却した。
【0080】
圧力容器から発泡剤の含浸された樹脂粒子を取り出し,硝酸で表面に付着した懸濁剤を溶解させた後,水洗し,遠心分離機で脱水後,気流乾燥機で樹脂粒子表面に付着する水分を乾燥させた。得られた樹脂粒子100重量部に対して,帯電防止剤であるN,N―ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキルアミン0.005重量部を添加し,さらにステアリン酸亜鉛0.1重量部,グリセリントリステアレート0.05重量部,グリセリンモノステアレート0.05重量部の混合物で被覆した。
【0081】
得られた発泡剤の含浸された樹脂粒子を発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で,19kg/m3の嵩密度を有する発泡樹脂粒子を得た。発泡樹脂粒子を室温で24時間熟成させた後,発泡ポリスチレン用成形機(ダイセン工業社製 VS−500型物成形機)を用いて成形を行い,300×200×25mmの板状の発泡成形品を得た。この発泡成形品を60℃で7日間養生させた後,各種評価に用いた。
【0082】
(実施例7)
黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNO−5;50%平均粒径=4.6μm,90%平均粒径/10%平均粒径=3.2,アスペクト比=56,DBP吸油量=105ml/100g,見掛密度=0.08g/cm3,比表面積=1.1m2/cm3)6重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)2重量部を用いた以外は実施例1と同様に黒鉛粉を含有する樹脂粒子を作成した。
【0083】
その後,容積が3Lの撹拌装置付き圧力容器に,脱イオン水1kg,ピロリン酸ナトリウム4g,硫酸マグネシウム8gを投入し懸濁剤であるピロリン酸マグネシウムを合成し,ついで界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5g,難燃剤として2,2−ビス(4−(2−アリルオキシ)−3,5−ジブロモフェニル)プロパン(帝人化成社製 FG3200)5g,上記樹脂粒子0.5kgを投入し,圧力容器を密閉後,1時間で100℃まで加温した。
【0084】
100℃に到達後,発泡剤として発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)20g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)20gを30分かけて圧力容器内に添加し,そのまま100℃で5時間保持した後,室温まで冷却した。
圧力容器から発泡剤の含浸された樹脂粒子を取り出し,硝酸で表面に付着した懸濁剤を溶解させた後,水洗し,遠心分離機で脱水後,気流乾燥機で樹脂粒子表面に付着する水分を乾燥させた。得られた樹脂粒子100重量部に対して,帯電防止剤であるN,N―ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキルアミン0.005重量部を添加し,さらにステアリン酸亜鉛0.1重量部,グリセリントリステアレート0.05重量部,グリセリンモノステアレート0.05重量部の混合物で被覆した。
【0085】
得られた発泡剤の含浸された樹脂粒子を発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で,19kg/m3の嵩密度を有する発泡樹脂粒子を得た。発泡樹脂粒子を室温で24時間熟成させた後,発泡ポリスチレン用成形機(ダイセン工業社製 VS−500型物成形機)を用いて成形を行い,300×200×25mmの板状の発泡成形品を得た。この発泡成形品を60℃で7日間養生させた後,各種評価に用いた。
【0086】
(実施例8)
スチレン系樹脂としてポリスチレン(エー・アンド・エム スチレン社製 680;;Mw=20万)を100重量部,黒鉛粉として鱗片状黒鉛粉(エスイーシー社製SNO−5;50%平均粒径=4.6μm,90%平均粒径/10%平均粒径=3.2,アスペクト比=56,DBP吸油量=105ml/100g,見掛密度=0.08g/cm3,比表面積=1.1m2/cm3)3重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)1重量部,気泡核剤としてタルク0.5重量部,分散助剤としてステアリン酸亜鉛3重量部をミキサーで混合した。
【0087】
その後,φ65mmの単軸押出機のホッパーに投入し,押出機の前段部で200〜220℃の温度で溶融混合させた。次いで押出機中段よりスチレン系樹脂100重量部に対して,ブタン(n−ブタン70%,イソブタン30%の混合物)4重量部,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)4重量部を添加した。
押出機後段で120℃まで冷却し,押出機先端部のTダイより溶融樹脂を押し出し,密度が30kg/m3の板状のスチレン系樹脂発泡体を作成した。得られた発泡体を60℃で7日間養生させた後,各種評価に用いた。
【0088】
(比較例1〜3)
黒鉛粉を用いなかったこと以外は,実施例1と同様に行った。ただし,発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で発泡する際に,発泡樹脂粒子の嵩密度を調整して,それぞれ17,20,25kg/m3の密度の合成樹脂発泡体を作成した。
【0089】
(比較例4)
黒鉛粉として球状黒鉛粉(エスイーシー社製SGB−5;50%平均粒径=6.8μm,90%平均粒径/10%平均粒径=6,アスペクト比=1,DBP吸油量=38ml/100g,見掛密度=0.11g/cm3,比表面積=1.0m2/cm3)6重量部,分散助剤として流動パラフィン(松村石油研究所社製 モレスコホワイトP60)1重量部,発泡剤としてペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)37.5gを用いた。
それ以外は実施例1と同様に行った。
【0090】
(比較例5)
黒鉛粉として球状黒鉛粉(エスイーシー社製SGB−25;50%平均粒径=25.1μm,90%平均粒径/10%平均粒径=9.1,アスペクト比=1,DBP吸油量=25ml/100g,見掛密度=0.25g/cm3,比表面積=0.5m2/cm3)0.38g,発泡剤として発泡剤としてブタン(ノルマルブタン約20%とイソブタン約80%の混合物)3.5g,ペンタン(n−ペンタン 約80%,イソペンタン 約20%の混合物)31.5gを用いた。
それ以外は実施例5と同様に行った。
(比較例6)
黒鉛粉を用いなかったこと以外は,実施例8と同様に行った。
【0091】
以上の各実施例1〜8及び各比較例1〜6におけるスチレン系樹脂の重量平均分子量(Mw),黒鉛粉の50%粒子径,10%粒子径に対する90%粒子径の比,アスペクト比,DBP吸油量,見掛密度,比表面積と発泡体の密度,平均気泡径,独立気泡率,黒鉛粉の分散性,切断面における黒鉛粉の占める黒鉛断面積,寸法安定性,熱伝導率,表面固有抵抗値,燃焼試験結果について,表1〜4に示した。
また,表1,2の実施例と比較例について,スチレン系樹脂発泡体の密度と熱伝導率の関係を図1に示した。
表1〜4,及び図1より,本発明のスチレン系樹脂発泡体は,熱伝導率が小さく,断熱性能に優れていることが分かる。
【0092】
即ち,本発明にかかる実施例1〜8は,比較例1〜6と比較して,熱伝導率が0.0293〜0.0333W/m・Kと低く,断熱性能に優れ寸法安定性にも優れていることが分る。
また,燃焼試験に関しては,燃焼剤を入れた実施例5〜7のものは,上記基準をクリアーして合格判定となっている。
【0093】
【表1】
【0094】
【表2】
【0095】
【表3】
【0096】
【表4】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例及び比較例における,スチレン系樹脂発泡体の密度(kg/cm3)と熱伝導率(W/m・K)との関係を示す線図。
Claims (17)
- 密度が10〜100Kg/m3,独立気泡率が60%以上,平均気泡径が20〜1000μmで,黒鉛粉を含有するスチレン系樹脂発泡体であって,
上記黒鉛粉は,アスペクト比が5以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。 - 請求項1において,上記黒鉛粉のアスペクト比は20以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1または2において,上記黒鉛粉のアスペクト比は50以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜3のいずれか一項において,上記黒鉛粉のDBP吸油量は60〜500ml/100gであることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜4のいずれか一項において,上記黒鉛粉の50%粒子径は0.1〜100μmであることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜5のいずれか一項において,上記黒鉛粉の10%粒子径に対する90%粒子径の比は,1〜20であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜6のいずれか一項において,上記黒鉛粉の見掛密度は0.01〜0.1g/cm3であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜7のいずれか一項において,上記黒鉛粉の比表面積は0.7m2/cm3以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜8のいずれか一項において,スチレン系樹脂発泡体の切断面における,上記黒鉛粉の占める面積の割合は1.5%以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜9のいずれか一項において,上記黒鉛粉はスチレン系樹脂発泡体中に200個/mm2以上,均一に分散していることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜10のいずれか一項において,上記黒鉛粉はスチレン系樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部含有されていることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜11のいずれか一項において,上記スチレン系樹脂は,GPC法により測定した重量平均分子量(Mw)の値が18万〜40万であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜12のいずれか一項において,スチレン系樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部の難燃剤を含有していることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜13のいずれか一項において,熱伝導率は0.035W/m・K以下であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 請求項1〜14のいずれか一項において,表面固有抵抗率は1012Ω以上であることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体。
- 押出機でスチレン系樹脂と黒鉛粉と分散剤とを混合し,次いで,混合物を押し出し,冷却し,造粒し,得られた黒鉛粉含有スチレン系樹脂粒子を水中に懸濁させるとともに発泡剤を供給して,発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子を得,次いで加熱発泡,成形するスチレン系樹脂発泡体の製造方法において,
上記分散剤は,流動パラフィンを用いてなることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体の製造方法。 - 請求項16において,上記発泡性スチレン系樹脂粒子内における発泡剤は炭素数4の飽和炭化水素を20%以上含有していることを特徴とするスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
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