JP2007314643A - Extrusion foamed styrene resin - Google Patents
Extrusion foamed styrene resin Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007314643A JP2007314643A JP2006144917A JP2006144917A JP2007314643A JP 2007314643 A JP2007314643 A JP 2007314643A JP 2006144917 A JP2006144917 A JP 2006144917A JP 2006144917 A JP2006144917 A JP 2006144917A JP 2007314643 A JP2007314643 A JP 2007314643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extruded foam
- styrene resin
- section
- bubble diameter
- bubble
- 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.)
- Pending
Links
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
Description
本発明は、スチレン系樹脂押出発泡体に関し、特に良好な断熱性及び環境適合性に優れたスチレン系樹脂押出発泡体に関する。 The present invention relates to a styrene resin extruded foam, and particularly to a styrene resin extruded foam excellent in good heat insulation and environmental compatibility.
スチレン系樹脂組成物を押出機において加熱溶融し、次いで塩素化された炭化水素、フッ素化された炭化水素、塩素フッ素化された炭化水素などの熱伝導率の低い発泡剤を添加して所定の樹脂温度に冷却し、これを低圧領域に押し出すことによりスチレン系樹脂押出発泡体を連続的に製造する方法が公知である。スチレン系樹脂押出発泡体は、良好な施工性や断熱特性から、例えば構造物の断熱材として用いられている。 The styrenic resin composition is heated and melted in an extruder, and then a foaming agent having a low thermal conductivity such as chlorinated hydrocarbon, fluorinated hydrocarbon, or chlorine fluorinated hydrocarbon is added, A method of continuously producing a styrene resin extruded foam by cooling to a resin temperature and extruding it to a low pressure region is known. Styrenic resin extruded foam is used as a heat insulating material for structures, for example, because of good workability and heat insulating properties.
スチレン系樹脂押出発泡体に使用される発泡剤として、塩素原子を含有するクロロフルオロカーボン(以下、「CFC」と称される。)がある。CFCは、気孔やボイドなどが生じず気泡径が制御しやすい良好な押出発泡体が形成されるとともに、押出発泡体内に残留しやすく、且つ熱伝導率が低いことから、優れた断熱性に寄与する。 As a foaming agent used in the styrene resin extruded foam, there is a chlorofluorocarbon containing chlorine atoms (hereinafter referred to as “CFC”). CFC contributes to excellent heat insulation properties because it forms a good extruded foam that does not generate pores or voids and is easy to control the bubble diameter, and tends to remain in the extruded foam and has low thermal conductivity. To do.
ところで、地球環境において、オゾン層の破壊や化学物質による大気又は水質への影響などが問題視されている。前述されたCFCなどのフロン類はオゾン層を破壊する原因物質とされている。また、塩化メチルや塩化エチルは、化学物質排出把握管理促進法(PRTR法)における第1種指定物質として使用に際して届出が義務づけられ、排出量が管理されている。したがって、スチレン系樹脂押出発泡体の製造に用いられる発泡剤においても、地球環境に悪影響を与えないものを採用することが望まれる。 By the way, in the global environment, the destruction of the ozone layer and the influence of chemical substances on the atmosphere or water quality are regarded as problems. The above-mentioned chlorofluorocarbons such as CFC are considered as causative substances that destroy the ozone layer. In addition, methyl chloride and ethyl chloride are obligated to be reported as a Class 1 Designated Substance in the Chemical Substances Emission Control Management Promotion Act (PRTR Law), and their emissions are controlled. Therefore, it is desired to adopt a foaming agent used for manufacturing a styrene resin extruded foam that does not adversely affect the global environment.
CFCに代替する発泡剤として、CFCの塩素原子の一部を水素原子で置換したハイドロクロロフルオロカーボン(以下、「HCFC」と称される。)や塩素原子を有しないハイドロフルオロカーボン(以下、「HFC」と称される。)が提案されている。しかし、HCFCやHFCはオゾン層への影響がCFCより少ないものの、地球温暖化への影響が懸念されるため、使用量の削減が望まれている。 As a blowing agent that replaces CFCs, hydrochlorofluorocarbons (hereinafter referred to as “HCFC”) in which some of the chlorine atoms of CFC are replaced with hydrogen atoms and hydrofluorocarbons that do not have chlorine atoms (hereinafter referred to as “HFC”) Is proposed). However, although HCFC and HFC have less influence on the ozone layer than CFC, there is a concern about the influence on global warming, so reduction of the usage amount is desired.
このような状況から、発泡剤としてプロパンや、ブタン、ペンタンなどのオゾン破壊係数が低く、地球温暖化への影響が少ないものが提案されている(例えば、特許文献1)。また、環境適合性のみではなく、スチレン系樹脂押出発泡体の断熱性を更に向上させることも望まれている。 Under such circumstances, a foaming agent such as propane, butane, or pentane having a low ozone destruction coefficient and a little influence on global warming has been proposed (for example, Patent Document 1). In addition to environmental compatibility, it is also desired to further improve the heat insulation of the styrene resin extruded foam.
例えば、スチレン系樹脂押出発泡体の気泡構造を小気泡と大気泡とから構成させることにより、断熱性能を向上させることが知られている(例えば、特許文献2)。また、押出発泡体を、押出後に再加熱して延伸することにより、押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径を1以下として、つまり押出方向に横長の扁平気泡として断熱性を向上させることが知られている(例えば、特許文献3)。同様に、断熱性能を向上させるために押出発泡体の気泡を異方向に配向させることが知られている(例えば、特許文献4及び特許文献5)。 For example, it is known that the heat insulation performance is improved by configuring the cell structure of a styrene resin extruded foam from small cells and large cells (for example, Patent Document 2). Further, by reheating and stretching the extruded foam after extrusion, the average cell diameter in the thickness direction with respect to the average cell diameter in the extrusion direction is set to 1 or less, that is, the heat insulation is improved as a horizontally long flat cell in the extrusion direction. It is known (for example, Patent Document 3). Similarly, in order to improve the heat insulation performance, it is known to orient the bubbles of the extruded foam in different directions (for example, Patent Document 4 and Patent Document 5).
しかし、押出発泡体において気泡を扁平化させると、断熱性能が向上されるものの平面圧縮強度などの機械特性が悪化するという問題が生ずる。したがって、前述された各特許文献のように気泡を扁平化させると、機械特性の悪化という弊害を伴い、例えば建築材料のように、断熱性と強度との双方が要求される用途に適さない場合が生じる。このような問題に対して、つまり、建築材料のような所望の用途に用いられる押出発泡体として、如何にして断熱性と機械特性とのバランスを採るかについては、前述された各特許文献中に何ら開示されていない。 However, when the bubbles are flattened in the extruded foam, there is a problem that although the heat insulation performance is improved, the mechanical properties such as the plane compressive strength are deteriorated. Therefore, flattening bubbles as in each of the above-mentioned patent documents has the adverse effect of deteriorating mechanical properties and is not suitable for applications that require both heat insulation and strength, such as building materials. Occurs. In order to solve such a problem, that is, as an extruded foam used for a desired application such as a building material, how to balance heat insulation and mechanical properties is described in each of the aforementioned patent documents. Are not disclosed at all.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、環境適合性及び断熱性に優れるとともに所望の機械特性を有するスチレン系樹脂押出発泡体を得る手段を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the means to obtain the styrene-type resin extrusion foam which is excellent in environmental compatibility and heat insulation, and has a desired mechanical characteristic.
本発明者らは、前述された課題を解決するために鋭意研究した結果、スチレン系樹脂押出発泡体の特定範囲の気泡径において異方化率を制御することにより、環境適合性、断熱性、所望の機械特性を満たすスチレン系樹脂押出発泡体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have controlled environmental anisotropy, heat insulation, by controlling the anisotropy rate in a specific range of cell diameters of the styrene resin extruded foam. The present inventors have found that a styrene resin extruded foam satisfying desired mechanical properties can be obtained, and have completed the present invention.
(1) 本発明は、発泡剤として非ハロゲン系発泡剤が添加されたスチレン系樹脂組成物を押出発泡して得られるスチレン系樹脂押出発泡体であって、上記スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面の所定範囲をサンプリングし、得られたサンプル断面における各気泡の気泡径及び面積を求め、横軸を0mmから最大気泡径まで0.02mm毎の区間に区分された気泡径とし、縦軸を下記式(1)で求められる区間毎の面積比とした気泡径分布図において、気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなし、上記複数のピークのうち、その他のいずれのピークより気泡径が小さい区間に存在する第1ピークと、第1ピークより気泡径が大きい区間にあり且つ第1ピークと最も近接する第2ピークとの間に存在する面積比が最も低い第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡の下記式(2)で求められる気泡異方化率が、0.5〜1.0である。
式(1):区間毎の面積比=区間に属する気泡径を有する気泡の面積の和/全気泡の面積の和
式(2):気泡異方化率=厚み方向の平均気泡径/押出方向の平均気泡径
(1) The present invention is a styrene resin extruded foam obtained by extrusion foaming a styrene resin composition to which a non-halogen foaming agent is added as a foaming agent, the extrusion of the styrene resin extruded foam A predetermined range of the cross section along the direction is sampled, the bubble diameter and area of each bubble in the obtained sample cross section are obtained, and the horizontal axis is the bubble diameter divided into sections of 0.02 mm from 0 mm to the maximum bubble diameter. In the bubble diameter distribution diagram in which the vertical axis represents the area ratio for each section obtained by the following formula (1), the area ratio in the entire section of the bubble diameter has a plurality of peaks, and any one of the plurality of peaks is not included. The area ratio between the first peak existing in the section where the bubble diameter is smaller than the first peak and the second peak closest to the first peak in the section where the bubble diameter is larger than the first peak is the lowest. 1 The bubble anisotropy ratio calculated | required by following formula (2) of the bubble which exists in an area where a bubble diameter is larger than an area is 0.5-1.0.
Formula (1): Area ratio for each section = sum of the areas of the bubbles having the bubble diameter belonging to the section / sum of the areas of all the bubbles (2): Bubble anisotropic ratio = average bubble diameter in the thickness direction / extrusion direction Average bubble diameter
(2) 上記気泡径分布図において、気泡径が0mm以上0.02mm未満の第2区間から上記第1区間までに存在する気泡の上記式(2)で求められる気泡異方化率が、0.8以上であることが好ましい。 (2) In the above bubble diameter distribution diagram, the bubble anisotropy rate obtained by the above equation (2) of the bubbles existing from the second section where the bubble diameter is 0 mm or more and less than 0.02 mm to the first section is 0. .8 or more is preferable.
(3) 上記気泡径分布図において、上記第2区間から上記第1区間までの面積比の総和が、0.05〜0.90であることが好ましい。 (3) In the bubble diameter distribution diagram, the total area ratio from the second section to the first section is preferably 0.05 to 0.90.
(4) 上記複数のピークが、気泡径が0mm以上0.20mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークと、気泡径が0.20mm以上0.42mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークとを含むものであることが好ましい。 (4) The plurality of peaks are at least one peak existing in a section where the bubble diameter is 0 mm or more and less than 0.20 mm, and at least one peak present in a section where the bubble diameter is 0.20 mm or more and less than 0.42 mm. It is preferable that it contains.
(5) 上記非ハロゲン系発泡剤は、少なくとも水を含むものであることが好ましい。 (5) The non-halogen foaming agent preferably contains at least water.
(6) 上記非ハロゲン系発泡剤は、更に炭素数が3〜5の飽和炭化水素を含むものであることが好ましい。 (6) It is preferable that the non-halogen-based blowing agent further contains a saturated hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms.
(7) 上記飽和炭化水素として、プロパン、n−ブタン、i−ブタンよりなる群から選ばれるものが考えられる。 (7) The saturated hydrocarbon may be selected from the group consisting of propane, n-butane and i-butane.
(8) 上記スチレン系樹脂押出発泡体の熱伝導率は、0.025W/mK以下であることが好ましい。 (8) The thermal conductivity of the styrene resin extruded foam is preferably 0.025 W / mK or less.
(9) 上記スチレン系樹脂押出発泡体の平面圧縮強度は、15N/m2以上であることが好ましい。 (9) The plane compressive strength of the styrene resin extruded foam is preferably 15 N / m 2 or more.
(10) 上記スチレン系樹脂押出発泡体の発泡体密度は、30〜60kg/m3であることが好ましい。 (10) The foam density of the styrene resin extruded foam is preferably 30 to 60 kg / m 3 .
(11) 上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚みは、10〜150mmであることが好ましい。 (11) The thickness of the styrene resin extruded foam is preferably 10 to 150 mm.
このように本発明によれば、上記気泡径分布図において、第1ピークと第2ピークとの間に存在する面積比が最も低い第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡の式(2)で求められる気泡異方化率を0.5〜1.0としたので、断熱性及び環境適合性に優れ、所望の機械特性を有するスチレン系樹脂押出発泡体が得られることができる。このようなスチレン系樹脂押出発泡体は、建築材料、保冷庫用や保冷車用の断熱材として特に有用である。 As described above, according to the present invention, in the above bubble diameter distribution diagram, the formula of bubbles existing in a section where the bubble diameter is larger than the first section where the area ratio existing between the first peak and the second peak is the lowest ( Since the bubble anisotropy ratio calculated | required by 2) was 0.5-1.0, it is excellent in heat insulation and environmental compatibility, and the styrene-type resin extrusion foam which has a desired mechanical characteristic can be obtained. Such a styrene resin extruded foam is particularly useful as a building material, a heat insulating material for a cold box or a cold car.
本発明で用いられるスチレン系樹脂は、特に限定されるものではなく、スチレン単量体のみから得られるスチレンホモポリマー、スチレン単量体とスチレンと共重合可能な単量体又はその誘導体から得られるランダム共重合体、ブロック共重合体、又はグラフト共重合体、臭素化ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレンなどの変性ポリスチレン、分岐構造を有するスチレン系樹脂などを用いることができる。 The styrenic resin used in the present invention is not particularly limited, and is obtained from a styrene homopolymer obtained only from a styrene monomer, a monomer copolymerizable with styrene monomer and styrene, or a derivative thereof. A random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer, a modified polystyrene such as brominated polystyrene or rubber-reinforced polystyrene, a styrene resin having a branched structure, or the like can be used.
スチレンと共重合可能な単量体としては、例えばメチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレンなどのスチレン誘導体、ジビニルベンゼンなどの多官能性ビニル化合物、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリルなどの(メタ)アクリル系化合物、ブダジエンなどのジエン系化合物又はその誘導体、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸無水物などが挙げられる。これらは単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of monomers copolymerizable with styrene include styrene derivatives such as methyl styrene, dimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, bromo styrene, dibromo styrene, tribromo styrene, chloro styrene, dichloro styrene, and trichloro styrene. , Polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, (meth) acrylic compounds such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, acrylonitrile, diene compounds such as budadiene or Examples thereof include unsaturated carboxylic acid anhydrides such as derivatives thereof, maleic anhydride, and itaconic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明で用いられるスチレン系樹脂は、メルトフローレイト(以下、「MFR」という。)が0.1〜50g/10分の範囲のものを用いることが好ましい。MFRが上記範囲のスチレン系樹脂が用いられることにより、押出発泡体を成形加工する際のスチレン系樹脂組成物の吐出量の調整や、得られたスチレン系樹脂押出発泡体の厚み、幅、密度、独立気泡率、又は表面性の調整がしやすいという利点がある。つまり、押出発泡体の成形性に優れるという利点がある。また、MFRが上記範囲のスチレン系樹脂が用いられることにより、スチレン系樹脂押出発泡体の外観が優れ、圧縮強度、曲げ強度、曲げたわみ量で表される機械的強度や靱性などの特性のバランスが良好となる。更に、スチレン系樹脂のMFRは、成形性、押出発泡体の機械的強度、靱性などのバランスの点から、0.3〜30g/10分が更に好ましく、0.5〜20g/10分が特に好ましい。なお、MFRは、JIS K7210(1999年)のA法にて測定され、スチレン系樹脂の組成に応じて試験条件が設定される。例えば、ポリスチレンでは、試験条件Hにより測定される。 The styrenic resin used in the present invention preferably has a melt flow rate (hereinafter referred to as “MFR”) in the range of 0.1 to 50 g / 10 min. By using a styrene resin having an MFR in the above range, adjustment of the discharge amount of the styrene resin composition when molding the extruded foam, and the thickness, width and density of the obtained styrene resin extruded foam There is an advantage that the closed cell ratio or the surface property can be easily adjusted. That is, there is an advantage that the moldability of the extruded foam is excellent. In addition, by using a styrene resin having an MFR in the above range, the appearance of the styrene resin extruded foam is excellent, and the balance of properties such as mechanical strength and toughness expressed by compressive strength, bending strength, and bending deflection is achieved. Becomes better. Further, the MFR of the styrenic resin is more preferably 0.3 to 30 g / 10 minutes, particularly 0.5 to 20 g / 10 minutes, from the viewpoint of the balance of moldability, mechanical strength of the extruded foam, toughness and the like. preferable. In addition, MFR is measured by A method of JISK7210 (1999), and test conditions are set according to the composition of styrene resin. For example, for polystyrene, it is measured under test condition H.
前述されたスチレン系樹脂のうち、経済性、成形性の観点からはスチレンホモポリマー(ポリスチレン)を用いることが好ましい。また、押出発泡体により高い耐熱性が要求される場合には、スチレン−アクリロニトリル共重合体、(メタ)アクリル酸共重合ポリスチレン、無水マレイン酸変性ポリスチレンを用いることが好ましい。また、押出発泡体により高い耐衝撃性が求められる場合には、ゴム強化ポリスチレンを用いることが好ましい。これらスチレン系樹脂は単独で使用してもよく、分子量、MFR、組成、分岐度などの異なる2種以上のスチレン系樹脂を混合して使用してもよい。 Among the styrene resins described above, it is preferable to use a styrene homopolymer (polystyrene) from the viewpoints of economy and moldability. Moreover, when high heat resistance is requested | required by an extrusion foam, it is preferable to use a styrene-acrylonitrile copolymer, a (meth) acrylic acid copolymer polystyrene, and a maleic anhydride modified polystyrene. Moreover, when high impact resistance is calculated | required by an extrusion foam, it is preferable to use rubber reinforced polystyrene. These styrenic resins may be used alone, or two or more styrenic resins having different molecular weight, MFR, composition, degree of branching and the like may be mixed and used.
本発明では発泡剤として、非ハロゲン系発泡剤が用いられる。具体的には、(イ)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素と、(ロ)ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルから選ばれる化合物と、(ハ)その他の非ハロゲン系発泡剤とを含有してなるものが使用される。このように非ハロゲン系発泡剤が用いられることにより、押出発泡成形方法及び得られた押出発泡体の環境適合性が向上される。また、上記(イ)、(ロ)、(ハ)の発泡剤が組み合わせて用いられることにより、得られたスチレン系樹脂押出発泡体の厚み、幅、密度、又は独立気泡率、熱伝導率、気泡径、表面性を所望の値に調整しやすくなる。つまり、押出発泡体の成形性に優れる。また、外観の良好なスチレン系樹脂押出発泡体が得られる。 In the present invention, a non-halogen foaming agent is used as the foaming agent. Specifically, (a) one or more saturated hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms, (b) a compound selected from dimethyl ether, diethyl ether, and methyl ethyl ether, and (c) other non-halogen type What contains a foaming agent is used. Thus, by using a non-halogen-type foaming agent, the environmental compatibility of the extrusion foam molding method and the obtained extruded foam is improved. Moreover, the thickness, width, density, or closed cell ratio, thermal conductivity of the obtained styrene-based resin extruded foam is obtained by using a combination of the foaming agents (i), (b), and (c) above. It becomes easy to adjust the bubble diameter and surface property to desired values. That is, it is excellent in the moldability of the extruded foam. Also, a styrene resin extruded foam having a good appearance can be obtained.
炭素数が3〜5である1種以上の上記飽和炭化水素として、プロパン、n−ブタン、i−ブタン、n−ペンタン、シクロペンタンなどが挙げられるが、発泡性が良好であることから、プロパン、n−ブタン、i−ブタンよりなる群から選ばれる1種以上のものが好ましい。また、押出発泡体の断熱性が良好となることから、n−ブタン、iブタンから選ばれる1種以上のものが好ましく、特に好ましくはi−ブタンである。 Examples of the one or more saturated hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms include propane, n-butane, i-butane, n-pentane, cyclopentane, and the like. 1 or more types selected from the group consisting of n-butane and i-butane are preferred. Moreover, since the heat insulation of an extrusion foam becomes favorable, the 1 or more types selected from n-butane and i-butane are preferable, and i-butane is especially preferable.
発泡剤としての炭素数3〜5の飽和炭化水素は、発泡剤の全量100重量部に対して100〜20重量部が好ましく、より好ましくは80〜30重量部、特に好ましくは60〜40重量部である。炭素数3〜5の飽和炭化水素の含有量を上記範囲とすることにより、押出発泡体に高い断熱性と難燃性とを併有させることができる。また、可塑性を適度な範囲として、押出機内におけるスチレン系樹脂と発泡剤との混練が均一となり、押出機の圧力制御が容易になる。 The saturated hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms as the blowing agent is preferably 100 to 20 parts by weight, more preferably 80 to 30 parts by weight, particularly preferably 60 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the blowing agent. It is. By setting the content of the saturated hydrocarbon having 3 to 5 carbon atoms in the above range, the extruded foam can have both high heat insulating properties and flame retardancy. Further, the plasticity is set to an appropriate range, and the styrene resin and the foaming agent are uniformly kneaded in the extruder, and the pressure control of the extruder becomes easy.
発泡剤としてのジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルから選ばれる化合物は、発泡剤の全量100重量部に対して0〜80重量部が好ましく、より好ましくは20〜70重量部、特に好ましくは40〜60重量部である。上記化合物の含有量を上記範囲とすることにより、押出発泡体に高い断熱性と難燃性、成形性を併有させることができる。また、上記化合物と同様に発泡剤として用いられるその他のエーテルとして、イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2−メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどが挙げられる。 The compound selected from dimethyl ether, diethyl ether and methyl ethyl ether as the blowing agent is preferably 0 to 80 parts by weight, more preferably 20 to 70 parts by weight, particularly preferably 40 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the blowing agent. 60 parts by weight. By making content of the said compound into the said range, high heat insulation, a flame retardance, and a moldability can be made to have in an extruded foam. In addition, other ethers used as a blowing agent in the same manner as the above compound include isopropyl ether, n-butyl ether, diisopropyl ether, furan, furfural, 2-methylfuran, tetrahydrofuran, tetrahydropyran and the like.
その他の非ハロゲン系発泡剤としては、水、二酸化炭素、アルコールよりなる群から選ばれるものが挙げられる。これらが発泡剤として用いられることによりにより、(イ)炭素数3〜5の飽和炭化水素及び(ロ)ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルから選ばれる化合物の使用量、すなわち可燃性の発泡剤の使用量が減じられ、得られたスチレン系樹脂押出発泡体の燃焼性が向上される。 Examples of other non-halogen foaming agents include those selected from the group consisting of water, carbon dioxide, and alcohol. By using these as blowing agents, (a) the amount of a compound selected from (b) saturated hydrocarbons having 3 to 5 carbon atoms and (b) dimethyl ether, diethyl ether, and methyl ethyl ether, that is, a flammable blowing agent The amount used is reduced, and the combustibility of the resulting styrene resin extruded foam is improved.
その他の非ハロゲン系発泡剤としては、水を発泡剤全量100重量部に対して0〜80重量部とすることが好ましく、より好ましくは3〜70重量部、特に好ましくは3〜30重量部、最も好ましくは5〜20重量部である。水の含有量を上記範囲とすることにより、高い断熱性と成形性とを併有し、良好な表面の押出発泡体が得られる。発泡剤として水が用いられることにより、発泡剤の種類、組成、使用量、後述される吸水性物質の種類及び添加量、押出発泡成形条件などにより、後述される気泡径分布図において複数のピークをもつ気泡構造が得られる。これにより、単一のピークをもつ気泡構造に比べ、断熱性に優れたスチレン系樹脂押出発泡体を得ることができる。 As other non-halogen foaming agents, water is preferably 0 to 80 parts by weight, more preferably 3 to 70 parts by weight, particularly preferably 3 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the foaming agent. Most preferably, it is 5 to 20 parts by weight. By setting the water content in the above range, an extruded foam having a good surface and high heat insulating properties and good moldability can be obtained. Due to the use of water as the foaming agent, there are multiple peaks in the bubble size distribution diagram described below, depending on the type, composition, amount of use of the foaming agent, type and amount of the water-absorbing substance described below, and extrusion foaming molding conditions. A bubble structure with is obtained. Thereby, compared with the bubble structure which has a single peak, the styrene resin extrusion foam excellent in heat insulation can be obtained.
その他の非ハロゲン系発泡剤として水が用いられる場合には、安定して押出発泡成形を行うために、吸水性物質が添加されることが好ましい。吸水性物質とは、それ自体が水を吸水するもの、吸収するもの、吸着するもの、水によって膨潤するもの、又は水と反応して水和物を形成する化合物をいう。吸水性物質は、スチレン系樹脂に対して相溶性の低い水を吸収して、吸着して、又は反応してゲルを形成し、ゲルの状態でスチレン系樹脂中に均一に分散するので、押出発泡体に気孔やボイドが生ずることなく、安定した押出発泡成形が実現されると考えられる。 When water is used as the other non-halogen foaming agent, it is preferable to add a water-absorbing substance in order to stably perform extrusion foam molding. The water-absorbing substance refers to a compound that absorbs water, absorbs, adsorbs, swells with water, or a compound that reacts with water to form a hydrate. The water-absorbing substance absorbs, absorbs, or reacts with water having low compatibility with the styrenic resin to form a gel, and is uniformly dispersed in the styrenic resin in the gel state. It is considered that stable extrusion foaming can be realized without generating pores or voids in the foam.
その他の非ハロゲン系発泡剤として二酸化炭素が用いられる場合には、発泡剤全量100重量部に対して3〜40重量部が好ましく、より好ましくは5〜30重量部である。二酸化炭素の含有量を上記範囲とすることにより、押出発泡体の断熱性及び成形性が良好となるので好ましい。 When carbon dioxide is used as the other non-halogen-based foaming agent, the amount is preferably 3 to 40 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the foaming agent. By setting the carbon dioxide content in the above range, the heat insulating property and moldability of the extruded foam are improved, which is preferable.
本発明においては、更に他の発泡剤が用いられてもよい。更に他の発泡剤としては、具体的には、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルn−プロピルケトン、メチルn−ブチルケトン、メチルi−ブチルケトン、メチルn−アミルケトン、メチルn−ヘキシルケトン、エチルn−プロピルケトン、エチルn−ブチルケトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、t−ブチルアルコールなどのアルコール類、蟻酸メチルエステル、蟻酸エチルエステル、蟻酸プロピルエステル、蟻酸ブチルエステル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステル、プロピオン酸エチルエステルなどのカルボン酸エステル類、塩化メチル、塩化エチルなどのハロゲン化アルキルなどの有機発泡剤、窒素などの無機発泡剤、アゾ化合物、テトラゾールなどの化学発泡剤などが挙げられる。 In the present invention, other foaming agents may be used. Specific examples of other blowing agents include dimethyl ketone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl i-butyl ketone, methyl n-amyl ketone, methyl n-hexyl ketone, ethyl n. Ketones such as propyl ketone and ethyl n-butyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol, propyl alcohol, i-propyl alcohol, butyl alcohol, i-butyl alcohol and t-butyl alcohol, formic acid methyl ester, formic acid ethyl ester, Organic acids such as carboxylic acid esters such as propyl formate, butyl formate, amyl formate, methyl propionate and ethyl propionate, and alkyl halides such as methyl chloride and ethyl chloride Agents, inorganic blowing agents such as nitrogen, azo compounds, and chemical blowing agents such as tetrazoles.
スチレン系樹脂押出発泡体における他の発泡剤の添加量は、断熱性や発泡成形性、発泡体密度を考慮して適宜決めればよいが、スチレン系樹脂組成物100重量部に対して0〜4重量部が好ましく、より好ましくは0〜3重量部である。 The addition amount of the other foaming agent in the styrene resin extruded foam may be appropriately determined in consideration of heat insulation, foam moldability, and foam density, but 0 to 4 with respect to 100 parts by weight of the styrene resin composition. A weight part is preferable, More preferably, it is 0-3 weight part.
スチレン系樹脂に対する発泡剤の全量は、スチレン系樹脂組成物100重量部に対して4.5〜10重量部とすることが好ましい。 The total amount of the foaming agent relative to the styrene resin is preferably 4.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the styrene resin composition.
スチレン系樹脂押出発泡体に含まれる発泡剤の含有量は、得られた押出発泡体から、全ての表面を2mm以上切除した試験片を密閉容器中で加熱して抽出される気体、又は、スチレン系樹脂の種類によっては溶剤に溶解して抽出される気体を試料として、ガスクロマトグラフィーを用いて測定することができる。 The content of the foaming agent contained in the styrene resin extruded foam is the gas extracted from the obtained extruded foam by heating a test piece with all surfaces cut out by 2 mm or more in a closed container, or styrene. Depending on the type of the system resin, it can be measured by gas chromatography using a gas extracted by dissolving in a solvent as a sample.
本発明に用いられる吸水性物質は、酸化ケイ素、層状珪酸塩、多孔性物質、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、その他の金属塩、ホウ素化合物、吸水性高分子から選ばれる1種又は2種以上のものである。具体的には、表面にシラノール基を有する無水シリカ(酸化ケイ素)などのように、表面に水酸基を有する粒子径1000nm以下の微粉末が挙げられる。このような無水シリカは、例えば日本アエロジル株式会社:AEROSIL(商品名)、DSL.ジャパン株式会社:カープレックス(商品名)などが市販されている。層状珪酸塩としては、スメクタイト、膨潤性フッ素雲母など又はこれらの有機化処理品が挙げられる。多孔性物質としては、ゼオライト、活性炭、アルミナ、シリカゲル、多孔質ガラス、活性白土、けい藻土などが挙げられる。硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、硫酸アンモニウムなどが挙げられる。炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。リン酸塩としては、リン酸ナトリウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸アンモニウム、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三アンモニウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウムなどが挙げられる。その他の金属塩としては、クエン酸カルシウム、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、乳酸カルシウム、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸カリウム、コハク酸二ナトリウム、酢酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化バリウムなどが挙げられる。ホウ素化合物としては、酸化ホウ素、ホウ酸ナトリウムなどが挙げられる。吸水性高分子としては、ポリアクリル酸塩系重合体、澱粉−アクリル酸グラフト共重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ビニルアルコール−アクリル酸塩系共重合体、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリアクリロニトリル−メタクリル酸メチル−ブタジエン系共重合体、ポリエチレンオキサイド系共重合体及びこれらの誘導体などが挙げられる。これらの吸水性物質は単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 The water-absorbing substance used in the present invention is one or two selected from silicon oxide, layered silicate, porous substance, sulfate, carbonate, phosphate, other metal salts, boron compounds, and water-absorbing polymers. More than a seed. Specifically, a fine powder having a particle diameter of 1000 nm or less having a hydroxyl group on the surface, such as anhydrous silica having a silanol group (silicon oxide) on the surface, can be mentioned. Examples of such anhydrous silica include Nippon Aerosil Co., Ltd .: AEROSIL (trade name), DSL. Japan Co., Ltd .: Carplex (trade name) is commercially available. Examples of the layered silicate include smectite, swellable fluorinated mica, and organically treated products thereof. Examples of the porous material include zeolite, activated carbon, alumina, silica gel, porous glass, activated clay, diatomaceous earth, and the like. Examples of the sulfate include sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, aluminum sulfate, zinc sulfate, and ammonium sulfate. Examples of the carbonate include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, magnesium carbonate, and ammonium carbonate. Examples of phosphates include sodium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, ammonium phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, triammonium phosphate, calcium dihydrogen phosphate, Examples thereof include calcium hydrogen phosphate. Other metal salts include calcium citrate, trisodium citrate, tripotassium citrate, calcium lactate, ammonium oxalate, potassium oxalate, disodium succinate, sodium acetate, sodium pyrophosphate, magnesium chloride, barium chloride, etc. Is mentioned. Examples of the boron compound include boron oxide and sodium borate. As the water-absorbing polymer, polyacrylate polymer, starch-acrylic acid graft copolymer, polyvinyl alcohol polymer, vinyl alcohol-acrylate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, Examples thereof include polyacrylonitrile-methyl methacrylate-butadiene copolymer, polyethylene oxide copolymer, and derivatives thereof. These water-absorbing substances can be used alone or in admixture of two or more.
前述された吸水性物質のうち、無水シリカ、ポリアクリル酸塩系重合体、スメクタイト、膨潤性フッ素雲母などの吸水性又は水による膨潤性のある層状珪酸塩、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩などの金属塩、ゼオライトなどの多孔性物質が、押出発泡成形が安定され、気孔やボイドなどの発生が抑制され、後述される特徴的な気泡径分布を有する気泡構造が形成されて、所望の断熱性能の押出発泡体が実現されるので好ましい。 Among the water-absorbing substances mentioned above, anhydrous layered silica, polyacrylate polymer, smectite, swellable fluorinated mica and other layered silicates, sulfates, carbonates, phosphates that are water-absorbable or water-swellable Porous materials such as metal salts, zeolite, etc. are stabilized by extrusion foaming, the generation of pores and voids is suppressed, and a cell structure having a characteristic cell diameter distribution, which will be described later, is formed. This is preferable because an extruded foam having heat insulation performance is realized.
本発明で用いられる吸水性物質の量は、発泡剤としての水の添加量に応じて適宜調整されるものであるが、スチレン系樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、更に好ましくは0.1〜8重量部、特に好ましくは0.2〜7重量部である。吸水性物質の量が上記範囲にされることにより、押出機内における水の分散が良好となり、押出発泡成形が安定され、気孔やボイドなどの発生が抑制されるという利点がある。また、後述される特徴的な気泡径分布を有する気泡構造が形成され、所望の断熱性能が発現され、その品質が安定するという利点がある。 The amount of the water-absorbing substance used in the present invention is appropriately adjusted according to the amount of water added as a foaming agent, but is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the styrenic resin. Preferably, it is 0.1-8 weight part, More preferably, it is 0.2-7 weight part. By setting the amount of the water-absorbing substance in the above range, there is an advantage that water dispersion in the extruder is improved, extrusion foaming is stabilized, and generation of pores and voids is suppressed. In addition, there is an advantage that a bubble structure having a characteristic bubble diameter distribution, which will be described later, is formed, a desired heat insulation performance is expressed, and the quality is stabilized.
上記層状珪酸塩とは、主として酸化ケイ素の四面体シート及び主として金属水酸化物の八面体シートからなる。四面体シートと八面体シートとは単位層を形成し、単位層単独、又は単位層間に陽イオンなどを介して複数層に積層されて一次粒子を形成し、又は、一次粒子の凝集体である粒子(二次粒子)を形成して存在するものである。層状珪酸塩の例としては、例えばスメクタイト族粘土及び膨潤性雲母などが挙げられる。スメクタイト族粘土は、化学式(1):X0.2〜0.6Y2〜3Z4O10(OH)2・nH2O(式中、Xは、K、Na、1/2Ca及び1/2Mgよりなる群から選ばれる1種以上であり、Yは、Mg、Fe、Mn、Ni、Zn、Li、Al及びCrよりなる群から選ばれる1種以上であり、Zは、Si及びAlよりなる群から選ばれる1種以上である。なお、H2Oは層間イオンと結合している水分子を表わし、n=0.5〜10程度であるが、nは層間イオン及び相対湿度に応じて著しく変動するため、この範囲に限定されない。)で表される天然又は合成されたものである。スメクタイト族粘土の具体例としては、例えばモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト及びベントナイト、及びこれらの置換体、誘導体、又はこれらの混合物が挙げられる。 The layered silicate is mainly composed of a tetrahedral sheet of silicon oxide and an octahedral sheet of mainly metal hydroxide. A tetrahedral sheet and an octahedral sheet form a unit layer, and a unit layer is formed alone, or a plurality of layers are laminated via a cation between unit layers to form primary particles, or an aggregate of primary particles. It exists by forming particles (secondary particles). Examples of layered silicates include smectite clay and swellable mica. Smectite group clay has chemical formula (1): X 0.2-0.6 Y 2-3 Z 4 O 10 (OH) 2 .nH 2 O (wherein X is composed of K, Na, 1 / 2Ca and 1 / 2Mg). One or more selected from the group, Y is one or more selected from the group consisting of Mg, Fe, Mn, Ni, Zn, Li, Al and Cr, and Z is from the group consisting of Si and Al It is at least one selected from the above, and H 2 O represents a water molecule bonded to an interlayer ion, and n is about 0.5 to 10, but n varies significantly depending on the interlayer ion and relative humidity. Therefore, it is not limited to this range.) Specific examples of the smectite group clay include, for example, montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, iron saponite, hectorite, soconite, stevensite and bentonite, and substitutions, derivatives, or mixtures thereof.
上記膨潤性雲母は、化学式(2):X0.5〜1.0Y2〜3(Z4O10)(F、OH)2(式中、Xは、Li、Na、K、Rb、Ca、Ba及びSrよりなる群から選ばれる1種以上であり、Yは、Mg、Fe、Ni、Mn、Al及びLiよりなる群から選ばれる1種以上であり、Zは、Si、Ge、Al、Fe及びBよりなる群から選ばれる1種以上である。)で表わされる天然又は合成されたものである。これらは、水、水と任意の割合で相溶する極性のある有機化合物、及び水と該極性のある有機化合物の混合溶媒中で膨潤する性質を有する。膨潤性雲母の具体例として、リチウム型テニオライト、ナトリウム型テニオライト、リチウム型四ケイ素雲母、ナトリウム型四ケイ素雲母、及びこれらの置換体、誘導体、又はこれらの混合物が挙げられる。 The swellable mica has the chemical formula (2): X 0.5-1.0 Y 2-3 (Z 4 O 10 ) (F, OH) 2 (where X is Li, Na, K, Rb, Ca, Ba and One or more selected from the group consisting of Sr, Y is one or more selected from the group consisting of Mg, Fe, Ni, Mn, Al and Li, and Z is Si, Ge, Al, Fe and 1 or more selected from the group consisting of B.) or natural or synthesized. These have the property of swelling in water, a polar organic compound compatible with water at an arbitrary ratio, and a mixed solvent of water and the polar organic compound. Specific examples of the swellable mica include lithium-type teniolite, sodium-type teniolite, lithium-type tetrasilicon mica, sodium-type tetrasilicon mica, and substitutes, derivatives, or mixtures thereof.
上記膨潤性雲母の中にはバーミキュライト類と似通った構造を有するものもあり、このようなバーミキュライト類相当品なども使用し得る。バーミキュライト類相当品には3八面体型と2八面体型とがあり、化学式(3):(Mg、Fe、Al)2〜3(Si4-xAlx)O10(OH)2・(M+、M2+ 1/2)x・nH2O(式中、MはNa及びMgなどのアルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の交換性陽イオン、x=0.6〜0.9、n=3.5〜5である。)で表されるものが挙げられる。これら層状珪酸塩は単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。 Some of the above swellable mica have a structure similar to vermiculites, and such vermiculite equivalents can also be used. The vermiculite such equivalent has a 3 octahedral type and dioctahedral, chemical formula (3) :( Mg, Fe, Al) 2 ~3 (Si 4-x Al x) O 10 (OH) 2 · ( M + , M 2+ 1/2 ) x · nH 2 O (wherein M is an alkaline earth metal such as Na and Mg or an exchangeable cation of an alkaline earth metal, x = 0.6 to 0.9) N = 3.5 to 5.). These layered silicates are used alone or in combination of two or more.
層状珪酸塩では、得られる押出発泡体中における分散性、発泡剤として水を用いた場合における押出発泡成形の安定性の点などから、スメクタイト族粘土、膨潤性雲母が好ましく、更に好ましくは、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、合成スメクタイトなどのスメクタイト族粘土、膨潤性フッ素雲母などの層間にナトリウムイオンを有する膨潤性雲母である。 In the layered silicate, smectite clay and swellable mica are preferable from the viewpoint of dispersibility in the obtained extruded foam and stability of extrusion foam molding when water is used as a foaming agent, and more preferably montmorillonite. Swellable mica having sodium ions between layers such as smectite group clays such as bentonite, hectorite, synthetic smectite, and swellable fluorine mica.
ベントナイトの代表例としては、天然ベントナイト、精製ベントナイトなどが挙げられる。また、有機化ベントナイトも使用できる。ヘクトライトの代表例としては、合成ヘクトライトが挙げられる。スメクタイトには、アニオン系ポリマー変性モンモリロナイト、シラン処理モンモリロナイト、高極性有機溶剤複合モンモリロナイトなどのモンモリロナイト変性処理生成物も含まれる。 Typical examples of bentonite include natural bentonite and purified bentonite. Organic bentonite can also be used. A representative example of hectorite is synthetic hectorite. Smectites also include montmorillonite-modified products such as anionic polymer-modified montmorillonite, silane-treated montmorillonite, and highly polar organic solvent composite montmorillonite.
層状珪酸塩の含有量は、発泡剤としての水の添加量によって適宜調整されるものであるが、スチレン系樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、更に好ましくは0.2〜7重量部である。水と層状珪酸塩との混合比率(重量比)は、好ましくは0.02〜20、更に好ましくは0.1〜10、特に好ましくは0.15〜5、最も好ましくは0.25〜2の範囲である。層状珪酸塩の量が上記範囲にされることにより、水の添加量に対して層状珪酸塩の水の吸収量又は吸着量が十分に上回って水の分散性が良好となるので、押出発泡成形が安定され、気孔やボイドなどの発生が抑制されるという利点がある。また、過剰の層状珪酸塩による気泡むらが生じず、独立気泡が良好に形成されるという利点がある。また、後述される特徴的な気泡径分布を有する気泡構造が形成され、所望の断熱性能が発現されるという利点がある。 The content of the layered silicate is appropriately adjusted depending on the amount of water added as a foaming agent, but is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0 with respect to 100 parts by weight of the styrenic resin. 2 to 7 parts by weight. The mixing ratio (weight ratio) of water to the layered silicate is preferably 0.02 to 20, more preferably 0.1 to 10, particularly preferably 0.15 to 5, most preferably 0.25 to 2. It is a range. By setting the amount of the layered silicate within the above range, the water absorption or adsorption amount of the layered silicate is sufficiently greater than the amount of water added, and the water dispersibility is improved. Is stabilized, and there is an advantage that generation of pores and voids is suppressed. In addition, there is an advantage that bubbles are not uneven due to excessive layered silicate and closed cells are formed well. Further, there is an advantage that a bubble structure having a characteristic bubble diameter distribution, which will be described later, is formed, and desired heat insulation performance is exhibited.
本発明において、例えば建築用断熱材のようなスチレン系樹脂押出発泡体の用途における要求に応えるために、スチレン系樹脂に難燃剤が添加されていてもよい。難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系化合物、窒素含有化合物などが挙げられる。 In the present invention, for example, a flame retardant may be added to the styrene resin in order to meet the demand in the use of a styrene resin extruded foam such as a heat insulating material for buildings. Examples of the flame retardant include a halogen-based flame retardant, a phosphate ester compound, and a nitrogen-containing compound.
ハロゲン系難燃剤としては、具体的には、(a)テトラブロモエタン、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、ジブロモエチルジブロモシクロヘキサン、ジブロモジメチルヘキサン、2−(ブロモメチル)−2−(ヒドロキシメチル)−1、3−プロパンジオール、ジブロモネオペンチルグリコール、トリブロモネオペンチルアルコール、ペンタエリスリチルテトラブロミド、モノブロモジペンタエリスリトール、ジブロモジペンタエリスリトール、トリブロモジペンタエリスリトール、テトラブロモジペンタエリスリトール、ペンタブロモジペンタエリスリトール、ヘキサブロモジペンタエリスリトール、ヘキサブロモトリペンタエリスリトール、ポリブロム化ポリペンタエリスリトール、などの臭素化脂肪族化合物又はその誘導体、又は臭素化脂環式化合物又はその誘導体、(b)ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、エチレンビスペンタブロモジフェニル、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、ビス(2、4、6ートリブロモフェノキシ)エタン、テトラブロモ無水フタル酸、オクタブロモトリメチルフェニルインダン、ペンタブロモベンジルアクリレート、トリブロモフェニルアリルエーテル、2、3−ジブロモプロピルペンタブロモフェニルエーテルなどの臭素化芳香族化合物又はその誘導体、(c)テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールAジアリルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジメタリルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルのトリブロモフェノール付加物、テトラブロモビスフェノールAビス(2、3−ジブロモプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールAビス(2−ブロモエチルエーテル)、テトラブロモビスフェノールAビス(2、3−ジブロモ−2−メチルプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールSビス(2、3−ジブロモプロピルエーテル)、テトラブロモビスフェノールS、などの臭素化ビスフェノール類及びその誘導体、(d)テトラブロモビスフェノールAポリカーボネートオリゴマー、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルとブロモ化ビスフェノール付加物エポキシオリゴマーなどの臭素化ビスフェノール類誘導体オリゴマー、(e)ペンタブロモベンジルアクリレートポリマーなどの臭素化アクリル樹脂、(f)エチレンビステトラブロモフタルイミド、エチレンビスジブロモノルボルナンジカルボキシイミド、2、4、6−トリス(2、4、6−トリブロモフェノキシ)1、3、5−トリアジン、トリス(2、3−ジブロモプロピル)イソシアヌレートなどの臭素及び窒素原子含有化合物、(g)トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、トリス(ブロモフェニル)ホスフェートなどの臭素及び燐原子含有化合物、(h)塩素化パラフィン、塩素化ナフタレン、パークロロペンタデカン、塩素化芳香族化合物、塩素化脂環式化合物、などの塩素含有化合物、(i)臭化アンモニウムなどの臭素化無機化合物、などが挙げられる。これらの化合物は単独又は2種以上を混合して使用できる。更には、本発明におけるスチレン系樹脂の1種である臭素化ポリスチレン樹脂も、難燃剤として用いることができる。 Specific examples of the halogen-based flame retardant include (a) tetrabromoethane, tetrabromocyclooctane, hexabromocyclododecane, dibromoethyldibromocyclohexane, dibromodimethylhexane, 2- (bromomethyl) -2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, dibromoneopentyl glycol, tribromoneopentyl alcohol, pentaerythrityl tetrabromide, monobromodipentaerythritol, dibromodipentaerythritol, tribromodipentaerythritol, tetrabromodipentaerythritol, pentabromodi Brominated aliphatic compounds such as pentaerythritol, hexabromodipentaerythritol, hexabromotripentaerythritol, polybrominated polypentaerythritol, etc. Is a derivative thereof, or a brominated alicyclic compound or a derivative thereof, (b) hexabromobenzene, pentabromotoluene, ethylenebispentabromodiphenyl, decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, bis (2,4,6-tribromo Brominated aromatic compounds such as phenoxy) ethane, tetrabromophthalic anhydride, octabromotrimethylphenylindane, pentabromobenzyl acrylate, tribromophenyl allyl ether, 2,3-dibromopropyl pentabromophenyl ether, or derivatives thereof, (c) Tetrabromobisphenol A, tetrabromobisphenol A diallyl ether, tetrabromobisphenol A dimethallyl ether, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, tetrabromide Tribromophenol adduct of bisphenol A diglycidyl ether, tetrabromobisphenol A bis (2,3-dibromopropyl ether), tetrabromobisphenol A bis (2-bromoethyl ether), tetrabromobisphenol A bis (2,3- Dibromo-2-methylpropyl ether), tetrabromobisphenol S bis (2,3-dibromopropyl ether), tetrabromobisphenol S and the like brominated bisphenols and derivatives thereof, (d) tetrabromobisphenol A polycarbonate oligomer, tetra Brominated bisphenol derivatives oligomers such as bromobisphenol A diglycidyl ether and brominated bisphenol adduct epoxy oligomer, (e) pentabromobenzyl acrylate Brominated acrylic resins such as polymers, (f) ethylenebistetrabromophthalimide, ethylenebisdibromonorbornanedicarboximide, 2,4,6-tris (2,4,6-tribromophenoxy) 1,3,5-triazine Bromine and nitrogen atom containing compounds such as tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, (g) bromine and phosphorus atom containing compounds such as tris (tribromoneopentyl) phosphate, tris (bromophenyl) phosphate, (h ) Chlorinated paraffin, chlorinated naphthalene, perchloropentadecane, chlorinated aromatic compounds, chlorinated alicyclic compounds, and the like, and (i) brominated inorganic compounds such as ammonium bromide. These compounds can be used alone or in admixture of two or more. Furthermore, a brominated polystyrene resin which is a kind of styrene resin in the present invention can also be used as a flame retardant.
これらの中でも、難燃性の観点から、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモシクロオクタン、テトラブロモビスフェノールAビス(2、3−ジブロモプロピルエーテル)、トリス(2、3−ジブロモプロピル)イソシアヌレートが好ましい。 Among these, from the viewpoint of flame retardancy, hexabromocyclododecane, tetrabromocyclooctane, tetrabromobisphenol A bis (2,3-dibromopropyl ether), and tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate are preferable.
ハロゲン系難燃剤のスチレン系樹脂押出発泡体中における含有量は、スチレン系樹脂100重量部に対し、0.1〜20重量部が好ましい。また、JIS A9511測定方法Aに規定される難燃性が得られるように、発泡剤添加量、発泡体密度、難燃相乗効果を有する添加剤などの種類又は添加量などにあわせて適宜調整されることがより好ましく、スチレン系樹脂100重量部に対して、1〜20重量部が好ましく、より好ましくは1〜15重量部、更に好ましくは2〜8重量部である。ハロゲン系難燃剤の含有量を上記範囲内とすることにより、目的とする難燃性などの良好な諸特性が得られる。また、押出発泡体の耐熱性や表面性、発泡体製造時の安定性が良好となる。 The content of the halogen-based flame retardant in the styrene resin extruded foam is preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the styrene resin. In addition, the flame retardancy specified in JIS A9511 measuring method A is appropriately adjusted according to the type or amount of the additive having the foaming agent addition amount, the foam density, and the flame retardant synergistic effect. The amount is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, and still more preferably 2 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the styrenic resin. By setting the content of the halogen-based flame retardant within the above range, various desirable characteristics such as intended flame retardancy can be obtained. Further, the heat resistance and surface properties of the extruded foam and the stability during the production of the foam are improved.
スチレン系樹脂押出発泡体の難燃性を向上させる目的で、上記ハロゲン系難燃剤と相乗効果を示す難燃助剤が添加されてもよい。このような難燃助剤としては、金属化合物、含燐化合物、含窒素化合物、含ホウ素化合物、含硫黄化合物などが挙げられる。これらの中でも難燃性の観点から、金属化合物として酸化鉄、含燐化合物としてトリフェニルホスフェートやトリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、含窒素化合物としてシアヌル酸やイソシアヌル酸及びこれらの誘導体、含ホウ素化合物として酸化ホウ素、含硫黄化合物としてスルファニル酸及びこの誘導体が最も好ましい。なお、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル酸誘導体としては、例えば特開2002−30174号公報([0069]段落〜[0079]段落)記載のものを用いることができる。このような難燃助剤のスチレン系樹脂押出発泡体中における含有量は、ハロゲン系難燃剤と相乗効果を示す難燃助剤の種類にもよるが、スチレン系樹脂100重量部に対し、0.0001〜10重量部が好ましい。 For the purpose of improving the flame retardancy of the styrene resin extruded foam, a flame retardant aid having a synergistic effect with the halogen flame retardant may be added. Examples of such flame retardant aids include metal compounds, phosphorus-containing compounds, nitrogen-containing compounds, boron-containing compounds, and sulfur-containing compounds. Among these, from the viewpoint of flame retardancy, iron oxide as a metal compound, triphenyl phosphate and tris (tribromoneopentyl) phosphate as a phosphorus-containing compound, cyanuric acid, isocyanuric acid and their derivatives, boron-containing compounds as a nitrogen-containing compound Most preferred are boron oxide as the sulfur-containing compound and sulfanilic acid as the sulfur-containing compound and derivatives thereof. In addition, as a cyanuric acid derivative and an isocyanuric acid derivative, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-30174 ([0069] paragraph-[0079] paragraph) can be used, for example. The content of such a flame retardant aid in the styrene resin extruded foam is 0 with respect to 100 parts by weight of the styrene resin, although it depends on the type of flame retardant aid having a synergistic effect with the halogen flame retardant. 0.0001 to 10 parts by weight is preferred.
本発明においては、必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲内で、シリカ、ケイ酸カルシウム、ワラスナイト、カオリン、クレイ、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機化合物、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、流動パラフィン、オレフィン系ワックス、ステアリルアミド系化合物などの加工助剤、フェノール系抗酸化剤、リン系安定剤、窒素系安定剤、イオウ系安定剤、ベンゾトリアゾール類、ヒンダードアミン類などの耐光性安定剤、上記難燃剤以外の難燃剤、帯電防止剤、顔料などの着色剤などの添加剤が含有されてもよい。 In the present invention, inorganic compounds such as silica, calcium silicate, wollastonite, kaolin, clay, mica, zinc oxide, titanium oxide, and calcium carbonate, sodium stearate, as long as the effects of the present invention are not inhibited as necessary. , Magnesium stearate, Barium stearate, Liquid paraffin, Olefin wax, Stearylamide compound, etc. Processing aids, Phenol antioxidant, Phosphorus stabilizer, Nitrogen stabilizer, Sulfur stabilizer, Benzotriazoles Additives such as light-resistant stabilizers such as hindered amines, flame retardants other than the above flame retardants, colorants such as antistatic agents and pigments may be contained.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、気泡径が小さい小気泡と気泡径が大きい大気泡とが海島状に混在する複合セル(気泡)構造を有する。これにより、押出発泡体に優れた断熱性と機械特性とを付与することができる。詳細には、仮に、押出発泡体が、径がほぼ均一な気泡からなる単一セル(気泡)構造を有するとすれば、気泡径を小さくすることにより押出発泡体の断熱性能が向上されるが、気泡径を小さくして厚みのある押出発泡体を得るには多くの樹脂が必要になる。その結果、押出の際の圧力が高くなり成形性が悪くなる。これに対し、上記複合セル構造では、小気泡の存在により断熱性が向上され、大気泡の存在により低い樹脂密度で容易に厚みのある押出発泡体を成形することができる。 The styrene resin extruded foam according to the present invention has a composite cell (bubble) structure in which small bubbles having a small bubble diameter and large bubbles having a large bubble diameter are mixed in a sea-island shape. Thereby, the heat insulation and the mechanical characteristic which were excellent in the extrusion foam can be provided. More specifically, if the extruded foam has a single cell (bubble) structure composed of bubbles having a substantially uniform diameter, the heat insulation performance of the extruded foam is improved by reducing the bubble diameter. In order to obtain a thick extruded foam by reducing the bubble diameter, a large amount of resin is required. As a result, the pressure during extrusion increases and the moldability deteriorates. On the other hand, in the composite cell structure, heat insulation is improved by the presence of small bubbles, and a thick extruded foam can be easily formed at a low resin density by the presence of large bubbles.
上記複合セル構造は、次に示される気泡径分布図により特定される構造を有する。気泡径分布図は、スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面の所定範囲をサンプリングし、得られたサンプル断面における各気泡の気泡径及び面積を求め、横軸を0mmから最大気泡径まで0.02mm毎の区間に区分された気泡径とし、縦軸を下記式(1)で求められる区間毎の面積比としたものである。
式(1):区間毎の面積比=区間に属する気泡径を有する気泡の面積の和/全気泡の面積の和
The composite cell structure has a structure specified by a bubble size distribution diagram shown below. The bubble diameter distribution chart samples a predetermined range of the cross section along the extrusion direction of the styrene resin extruded foam, obtains the bubble diameter and area of each bubble in the obtained sample cross section, the horizontal axis from 0 mm to the maximum bubble diameter The bubble diameter is divided into sections of 0.02 mm until the vertical axis, and the vertical axis is the area ratio of each section obtained by the following formula (1).
Formula (1): Area ratio for each section = sum of the areas of bubbles having bubble diameters belonging to the section / sum of the areas of all bubbles
気泡径分布図に詳細な作成方法は次のとおりである。スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面の所定範囲をサンプリングする。押出方向に沿った断面とは、押出発泡体の押出方向であって厚み方向に拡がる断面である。この断面の所定範囲をそれぞれサンプリングする。サンプリングする所定範囲は、押出発泡体の端部の特殊な気泡構造の部分を除けば、押出発泡体の何処でサンプリングしてもよいが、好ましくは、各断面の幅方向中央の位置で、厚さの中心及び上下対称位置の3点程度をサンプリングする。 The detailed method of creating the bubble diameter distribution chart is as follows. A predetermined range of the cross section along the extrusion direction of the styrene resin extruded foam is sampled. The cross section along the extrusion direction is a cross section extending in the thickness direction in the extrusion direction of the extruded foam. Each predetermined range of this cross section is sampled. The predetermined range to be sampled may be sampled at any position of the extruded foam except for the special cell structure at the end of the extruded foam, but preferably at the center in the width direction of each cross section. Sampling is performed at about three points at the center of the height and the vertical symmetry position.
サンプリングされた各試料を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて撮影し、SEM画像を得る。SEM画像の撮影倍率は、30〜40倍程度に設定する。撮影範囲は、例えば縦×横が数mm〜数cm程度である。各SEM画像を、厚み方向を縦方向、押出方向を横方向として、画像処理装置(例えば、株式会社ピアス製、商品名:PIAS−II型)を用いて処理し、SEM画像中の個々の気泡の面積(以下、「気泡面積」と称される。)(a)を求める。また、各気泡の縦方向(厚み方向:Zf)及び横方向(押出方向:Xf)の最大径(Feret径)を求める。なお、気泡面積及び最大径の測定は、SEM画像中に気泡の全景が映し出された気泡のみを対象とし、SEM画像の端部で気泡の一部が欠落しているものや、SEM画像の端部ではなくとも気泡壁の一部が欠落したり、隣の気泡等と一体化している気泡は除かれる。この除外した気泡は、測定全面積からも除外される。測定対象となる気泡は、少なくとも200個以上であることが好ましい。従って、1つのSEM画像で200個以上の気泡を測定できる場合もあるが、そうでない場合は2つ以上のSEM画像を用いてもよい。 Each sampled sample is photographed using a scanning electron microscope (SEM) to obtain an SEM image. The imaging magnification of the SEM image is set to about 30 to 40 times. The photographing range is, for example, about several mm to several cm in length × width. Each SEM image is processed using an image processing apparatus (for example, product name: PIAS-II, manufactured by Pierce Co., Ltd.) with the thickness direction as the vertical direction and the extrusion direction as the horizontal direction, and individual bubbles in the SEM image. (A) (hereinafter referred to as “bubble area”). Moreover, the maximum diameter (Feret diameter) of the vertical direction (thickness direction: Zf) and horizontal direction (extrusion direction: Xf) of each bubble is calculated | required. Note that the measurement of the bubble area and the maximum diameter is for only the bubble in which the entire view of the bubble is projected in the SEM image, and a part of the bubble is missing at the edge of the SEM image, or the edge of the SEM image. Even if it is not a part, a part of the bubble wall is missing, or a bubble integrated with an adjacent bubble or the like is excluded. This excluded bubble is also excluded from the total measurement area. The number of bubbles to be measured is preferably at least 200. Therefore, in some cases, 200 or more bubbles can be measured with one SEM image, but in other cases, two or more SEM images may be used.
SEM画像中の各気泡を楕円形と仮定し、次の式(3)及び式(4)に従って、各気泡の厚み方向の気泡径Z、押出方向の気泡径Xを求める。
式(3):X=[{(4×a)/(π×xf×zf)}1/2]×xf
式(4):Z=[{(4×a)/(π×xf×zf)}1/2]×zf
Each bubble in the SEM image is assumed to be elliptical, and the bubble diameter Z in the thickness direction of each bubble and the bubble diameter X in the extrusion direction are determined according to the following equations (3) and (4).
Formula (3): X = [{(4 × a) / (π × xf × zf)} 1/2 ] × xf
Formula (4): Z = [{(4 × a) / (π × xf × zf)} 1/2 ] × zf
求められた各気泡の厚み方向の気泡径Z、押出方向の気泡径Xを式(5)に従って相乗平均することにより、各気泡の代表気泡径Dを求める。
式(5):D=(X×Z)1/2
The representative bubble diameter D of each bubble is obtained by geometrically averaging the obtained bubble diameter Z in the thickness direction and the bubble diameter X in the extrusion direction of each bubble according to the equation (5).
Formula (5): D = (X × Z) 1/2
ゼロから最大気泡径を含む区間までの範囲において、横軸に0.02mm毎に区間分けした代表気泡径D、縦軸に上記式(1)で表される区間毎の面積比として作成した図を作成し、本発明における気泡径分布図とする。気泡径分布図における代表気泡径Dの区分けは、例えば、最も小さい区間は、代表気泡径Dがゼロ以上、0.02mm未満となる。なお、本明細書において、単に「気泡径」と記載している場合は、特に断りがない限り上記代表気泡径Dを示すものとする。また、気泡径分布図の横軸、つまり代表気泡径Dの個々の区間の範囲は、その区間の最小の代表気泡径Dを含み、最小の代表気泡径Dから0.02mm大きい気泡径は含まないものとする。すなわち、区間に属する気泡径は、区間の最小気泡径以上、区間の最小気泡径+0.02mm未満である。 In the range from zero to the section including the maximum bubble diameter, the abscissa represents the representative bubble diameter D divided by 0.02 mm, and the ordinate represents the area ratio for each section represented by the above formula (1). Is made into a bubble diameter distribution chart in the present invention. For example, in the bubble diameter distribution chart, the representative bubble diameter D is classified such that, in the smallest section, the representative bubble diameter D is zero or more and less than 0.02 mm. In the present specification, when “bubble diameter” is simply described, the representative bubble diameter D is indicated unless otherwise specified. The horizontal axis of the bubble diameter distribution chart, that is, the range of each section of the representative bubble diameter D includes the minimum representative bubble diameter D of the section, and the bubble diameter larger by 0.02 mm than the minimum representative bubble diameter D is included. Make it not exist. That is, the bubble diameter belonging to the section is not less than the minimum bubble diameter of the section and less than the minimum bubble diameter of the section + 0.02 mm.
上記気泡径分布図において、気泡径がゼロから0.02mm未満の区間から、その区間における面積比を隣接する区間の面積比と比較していき、ある区間における面積比が、前後に隣接する2つの区間(気泡径が0.02mm小さい区間及び0.02mm大きい区間)における面積比より大きい値を持つ場合に本発明においてピークが認定され、その区間の面積比がピーク面積比、その区間がピーク区間と称される。前後に隣接する2つの区間のいずれか一方又は両方における面積比が等しい場合には、等しい側の区間の更に隣の区間の面積比を比較し、該区間の面積比より大きい場合には、この複数の区間を合わせてピーク区間とされる。隣接するいずれか一方又は両方の区間における面積比の方が大きい場合はピークと判断されない。 In the above bubble diameter distribution diagram, from the section where the bubble diameter is from zero to less than 0.02 mm, the area ratio in that section is compared with the area ratio of the adjacent section. In the present invention, when the area ratio is larger than the area ratio in one section (the section where the bubble diameter is 0.02 mm smaller and 0.02 mm larger), the peak is recognized in the present invention, the area ratio of the section is the peak area ratio, and the section is the peak. It is called a section. When the area ratio in one or both of the two adjacent sections is equal, the area ratio of the adjacent section of the equal side section is compared. A plurality of sections are combined to be a peak section. When the area ratio in either one or both of the adjacent sections is larger, it is not determined as a peak.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、この気泡径分布図において、気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなす。また、この複数のピークのうち、その他のいずれのピークより気泡径が小さい区間に存在する第1ピークと、第1ピークより気泡径が大きい区間にあり且つ第1ピークと最も近接する第2ピークとの間に存在する面積比が最も低い第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡の下記式(2)で求められる気泡異方化率が、0.5〜1.0である。
式(2):気泡異方化率=厚み方向の平均気泡径/押出方向の平均気泡径
なお、平均気泡径とは、各気泡の厚み方向気泡径Z、押出方向の気泡径Xを相加平均した値である。
The styrene-based resin extruded foam according to the present invention has a plurality of peaks in the area ratio of the entire cell diameter in the cell diameter distribution diagram. In addition, among the plurality of peaks, a first peak that exists in a section where the bubble diameter is smaller than any other peak, and a second peak that is in a section where the bubble diameter is larger than the first peak and is closest to the first peak. The bubble anisotropy rate obtained by the following formula (2) of the bubbles existing in the section having the bubble diameter larger than the first section having the lowest area ratio between and 0.5 is 1.0.
Formula (2): Bubble anisotropic ratio = average bubble diameter in the thickness direction / average bubble diameter in the extrusion direction Note that the average bubble diameter is the addition of the bubble diameter Z in the thickness direction of each bubble and the bubble diameter X in the extrusion direction. The average value.
上記第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡は、前述された大気泡である。以下、単に「大気泡」と称される場合は、上記第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡をいうものとする。前述されたように、大気泡の気泡異方化率は、0.5〜1.0が好ましく、より好ましくは0.6〜1.0であり、特に好ましくは0.7〜0.9である。大気泡の気泡異方化率が上記範囲とされることにより、平面圧縮強度の低下が抑えられ且つ熱伝導率が向上される。また、扁平気泡が円形に戻ろうとする復元力による耐熱寸法安定性の低下が抑えられる。 The bubbles present in the section having a larger bubble diameter than the first section are the aforementioned large bubbles. Hereinafter, when simply referred to as “large bubble”, it means a bubble present in a section having a larger bubble diameter than the first section. As described above, the bubble anisotropy ratio of large bubbles is preferably 0.5 to 1.0, more preferably 0.6 to 1.0, and particularly preferably 0.7 to 0.9. is there. When the bubble anisotropy rate of the large bubbles is within the above range, the decrease in the plane compressive strength is suppressed and the thermal conductivity is improved. In addition, a decrease in heat-resistant dimensional stability due to the restoring force of the flat bubbles returning to a circular shape can be suppressed.
上記気泡径分布図において、気泡径が0mm以上0.02mm未満の第2区間から上記第1区間までに存在する気泡は、前述された小気泡である。以下、単に「小気泡」と称される場合は、上記第2区間から上記第1区間までに存在する気泡をいうものとする。小気泡において、上記式(2)で求められる気泡異方化率は、0.8以上であることが好ましく、より好ましくは0.8〜1.3であり、特に好ましくは0.9〜1.2である。小気泡の気泡異方化率が上記範囲とされることにより、平面圧縮強度の低下及び耐熱寸法安定性の低下が抑えられる。つまり、小気泡においては、気泡が扁平化されることにより平面圧縮強度の低下が大きく、また、扁平気泡が円形に戻ろうとする復元力が強いので、小気泡は過度に扁平化されず、円形に近い形状が好適である。 In the bubble diameter distribution diagram, the bubbles existing from the second section to the first section where the bubble diameter is 0 mm or more and less than 0.02 mm are the small bubbles described above. Hereinafter, when simply referred to as “small bubbles”, it means bubbles existing from the second section to the first section. In the small bubbles, the bubble anisotropy ratio obtained by the above formula (2) is preferably 0.8 or more, more preferably 0.8 to 1.3, and particularly preferably 0.9 to 1. .2. By making the bubble anisotropy rate of the small bubbles within the above range, a decrease in the plane compressive strength and a decrease in the heat resistant dimensional stability can be suppressed. In other words, in the small bubbles, the flat compressive strength is greatly reduced by flattening the bubbles, and the restoring force of the flat bubbles to return to a circle is strong. A shape close to is suitable.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、上記気泡径分布図において、上記第2区間から上記第1区間までの面積比の総和が、0.05〜0.90であることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.9であり、特に好ましくは0.2〜0.8であり、最も好ましくは0.25〜0.7である。上記第2区間から上記第1区間までの面積比の総和を上記範囲とすることにより、断熱性が向上されるとともに、押出発泡体の厚みが出しやすく成形性が向上される。 The styrene resin extruded foam according to the present invention preferably has a total area ratio from the second section to the first section of 0.05 to 0.90 in the cell diameter distribution diagram. Preferably it is 0.1-0.9, Most preferably, it is 0.2-0.8, Most preferably, it is 0.25-0.7. By setting the sum of the area ratios from the second section to the first section in the above range, the heat insulation is improved and the thickness of the extruded foam is easily increased, and the moldability is improved.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、上記気泡径分布図において、複数のピークが、気泡径が0mm以上0.20mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークと、気泡径が0.20mm以上0.42mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークとを含むものであることが好ましく、より好ましくは、気泡径が0.02mm以上0.16mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークと、気泡径が0.20mm以上0.38mm未満の区間に存在する少なくとも1つのピークとを含むものである。複合セル構造のピークが上記範囲に存在することにより、押出発泡体の断熱性能の向上と機械特性の向上とがバランスよく両立される。 The styrene-based resin extruded foam according to the present invention has a plurality of peaks in the above bubble diameter distribution diagram, at least one peak existing in a section where the bubble diameter is 0 mm or more and less than 0.20 mm, and the bubble diameter is 0.20 mm. It is preferable that at least one peak existing in a section of 0.42 mm or less and more preferably, at least one peak present in a section of a bubble diameter of 0.02 mm or more and less than 0.16 mm, and a bubble diameter. And at least one peak existing in a section of 0.20 mm or more and less than 0.38 mm. When the peak of the composite cell structure exists in the above range, the improvement of the heat insulating performance and the improvement of the mechanical properties of the extruded foam are balanced.
本スチレン系樹脂押出発泡体は、スチレン系樹脂を溶融混練手段に供給するとともに、核剤を含む添加剤及び発泡剤を該溶融混練手段に供給してスチレン系樹脂と混練することによりスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を高圧領域からダイリップを通して低圧領域に押出発泡することにより得られる。 The present styrene resin extruded foam supplies a styrene resin by supplying the styrene resin to the melt kneading means, and supplying the additive containing the nucleating agent and the foaming agent to the melt kneading means and kneading with the styrene resin. A composition is obtained by extruding and foaming the styrenic resin composition from a high pressure region through a die lip to a low pressure region.
スチレン系樹脂押出発泡体の気泡径分布を調整する方法としては、発泡剤に水を用い、他の発泡剤の種類及び使用量、吸水性物質の種類及び使用量、押出発泡の成形条件などにより調整できる。このような成形条件としては、例えば、溶融されたスチレン系樹脂組成物を大気中へ吐出する際の厚みの拡大率の調整、つまり、ダイリップのスリットの厚みと矩形にするための成形金型の高さの調整が挙げられる。また、成形抵抗を調整する方法が挙げられる。 As a method of adjusting the cell diameter distribution of the styrene resin extruded foam, water is used as the foaming agent, depending on the type and amount of the other foaming agent, the type and amount of the water-absorbing substance, the molding conditions for extrusion foaming, etc. Can be adjusted. As such molding conditions, for example, adjustment of the enlargement ratio of the thickness when the molten styrene resin composition is discharged into the atmosphere, that is, the die lip slit thickness and the molding die for making a rectangle Height adjustment can be mentioned. Moreover, the method of adjusting molding resistance is mentioned.
スチレン系樹脂に各種添加剤を添加する手順として、例えば、スチレン系樹脂に対して各種添加剤を添加して混合した後、押出機に供給して加熱溶融し、更に発泡剤を添加して混合する手順が挙げられるが、各種添加剤をスチレン系樹脂に添加するタイミングや混練時間は特に限定されない。 As a procedure for adding various additives to the styrenic resin, for example, after adding and mixing various additives to the styrenic resin, the mixture is supplied to an extruder, heated and melted, and further added with a foaming agent and mixed. The timing for adding various additives to the styrenic resin and the kneading time are not particularly limited.
スチレン系樹脂の加熱温度は、使用されるスチレン系樹脂が溶融する温度以上であればよいが、添加剤などの影響による樹脂の分子劣化ができる限り抑制される温度、例えば150〜260℃程度が好ましい。溶融混練時間は、単位時間当たりのスチレン系樹脂の押出量や溶融混練手段として用いる押出機の種類により異なるので一義的に規定することはできず、スチレン系樹脂と発泡剤や添加剤とが均一に分散混合されるに要する時間として適宜設定される。 The heating temperature of the styrenic resin may be higher than the temperature at which the used styrenic resin is melted, but the temperature at which the molecular degradation of the resin due to the influence of additives and the like is suppressed as much as possible, for example, about 150 to 260 ° C. preferable. The melt-kneading time varies depending on the amount of styrene-based resin extruded per unit time and the type of extruder used as the melt-kneading means, so it cannot be uniquely defined. The styrene-based resin and the blowing agent or additive are uniform. The time required for the dispersion and mixing is appropriately set.
溶融混練手段としては、例えばスクリュー型の押出機などが挙げられるが、通常の押出発泡に用いられるものであれば特に制限されない。ただし、樹脂の分子劣化をできる限り抑えるためには、押出機のスクリュー形状を低剪断タイプのものとすることが好ましい。 Examples of the melt-kneading means include a screw type extruder, but are not particularly limited as long as they are used for ordinary extrusion foaming. However, in order to suppress the molecular degradation of the resin as much as possible, it is preferable that the screw shape of the extruder is of a low shear type.
発泡成形方法は、例えば、押出成形用に使用される開口部が直線のスリット形状を有するスリットダイを通じて、高圧領域から低圧領域へ圧力開放して得られた押出発泡体を、スリットダイと密着又は接して設置された成形金型、及び該成形金型の下流側に隣接して設置された成形ロールなどを用いて、断面積の大きい板状発泡体を成形する方法が用いられる。成形金型の流動面形状調整及び金型温度調整によって、所望の発泡体の断面形状、発泡体表面性、発泡体品質が得られる。 The foam molding method is, for example, a method in which an extruded foam obtained by releasing pressure from a high pressure region to a low pressure region through a slit die having a linear slit shape used for extrusion molding is in close contact with the slit die. A method of molding a plate-like foam having a large cross-sectional area is used by using a molding die placed in contact and a molding roll installed adjacent to the downstream side of the molding die. By adjusting the flow surface shape and the mold temperature of the molding die, a desired foam cross-sectional shape, foam surface property, and foam quality can be obtained.
気泡異方化率を制御する方法として、例えば押出発泡体を加熱しながら延伸する方法が挙げられる。詳細には、押出発泡体を加熱空気で加温しながらロールにより延伸処理を行う加熱延伸装置を用いて、得られた押出発泡体を加熱しながら、引き取り機の回転速度より速くロールを回転させて延伸処理を施す。これにより、押出発泡体が押出方向に延伸され、上記気泡異方化率が小さくなる。 Examples of a method for controlling the bubble anisotropy rate include a method of stretching an extruded foam while heating. Specifically, using a heating and stretching device that performs stretching with a roll while heating the extruded foam with heated air, the roll is rotated faster than the rotational speed of the take-up machine while heating the resulting extruded foam. To apply a stretching process. Thereby, an extrusion foam is extended | stretched in an extrusion direction and the said bubble anisotropic rate becomes small.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、例えば建築用断熱材や保冷庫用又は保冷車用の断熱材として機能することを考慮すると、製造後7日目の熱伝導率が0.025W/mK以下であることが好ましい。この熱伝導率は、JIS A9511に準じて測定される。 Considering that the styrene-based resin extruded foam according to the present invention functions as, for example, a heat insulating material for a building, a cold storage, or a cold car, a thermal conductivity on the seventh day after manufacture is 0.025 W / It is preferably mK or less. This thermal conductivity is measured according to JIS A9511.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、例えば建築用断熱材や保冷庫用又は保冷車用の断熱材として機能することを考慮すると、平面圧縮強度が15N/m2以上であることが好ましい。この平面圧縮強度は、JIS A9511に準じて測定される。 Considering that the styrene-based resin extruded foam according to the present invention functions as, for example, a heat insulating material for buildings, a cold storage or a cold storage vehicle, the plane compressive strength is preferably 15 N / m 2 or more. . This plane compressive strength is measured according to JIS A9511.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体は、例えば建築用断熱材や保冷庫用又は保冷車用の断熱材として機能することを考慮した断熱性及び強度、軽量性の観点から、発泡体密度が30〜60kg/m3であることが好ましく、より好ましくは35〜50kg/m3である。 The styrene-based resin extruded foam according to the present invention has a foam density from the viewpoint of heat insulation, strength, and light weight considering that it functions as, for example, a heat insulating material for buildings, a cold storage or a cold car. is preferably 30~60kg / m 3, more preferably from 35~50kg / m 3.
本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体における厚みは、例えば建築用断熱材や保冷庫用又は保冷車用の断熱材として機能することを考慮した断熱性、曲げ強度及び圧縮強度の観点から、10〜150mmであることが好ましく、より好ましくは15〜120mmであり、特に好ましくは20〜100mmである。 The thickness of the styrene-based resin extruded foam according to the present invention is 10 from the viewpoint of heat insulation, bending strength, and compressive strength in consideration of functioning as, for example, a heat insulating material for buildings, a cold storage or a cold car. It is preferable that it is -150mm, More preferably, it is 15-120mm, Most preferably, it is 20-100mm.
このように本発明に係るスチレン系樹脂押出発泡体によれば、上記気泡径分布図において、第1ピークと第2ピークとの間に存在する面積比が最も低い第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡の式(2)で求められる気泡異方化率を0.5〜1.0としたので、断熱性及び環境適合性に優れ、所望の機械特性を有するスチレン系樹脂押出発泡体が得られることができる。このようなスチレン系樹脂押出発泡体は、建築材料、保冷庫用や保冷車用の断熱材として特に有用である。 Thus, according to the styrene resin extruded foam according to the present invention, the bubble diameter is larger than the first section where the area ratio existing between the first peak and the second peak is the lowest in the above bubble diameter distribution diagram. Since the bubble anisotropy ratio obtained by the formula (2) of the bubbles existing in the section is set to 0.5 to 1.0, the styrene resin extruded foam has excellent heat insulation and environmental compatibility and has desired mechanical properties. The body can be obtained. Such a styrene resin extruded foam is particularly useful as a building material, a heat insulating material for a cold box or a cold car.
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明が以下の実施例に限定されないことは勿論である。また、以下の実施例においては、特に断られない限り、「%」は「重量%」を表すものとする。 Examples of the present invention will be described below. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, “%” represents “% by weight” unless otherwise specified.
実施例1から実施例3、比較例1から比較例3について、以下の手法に従って発泡体密度、独立気泡率、残存発泡剤量、熱伝導率、平面圧縮強度、気泡径分布、気泡異方化率を評価した。 For Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, foam density, closed cell ratio, residual foaming agent amount, thermal conductivity, plane compressive strength, bubble diameter distribution, bubble anisotropy according to the following methods Rate was evaluated.
(1)発泡体密度(kg/m3)
スチレン系樹脂押出発泡体を約200mm(押出方向)×100mm(幅方向)×25mm(厚み方向)の直方体形状に切り出して重量を測定するとともに、ノギスで、縦寸法、横寸法、高さ寸法を測定した。測定された重量及び各寸法から以下の式に基づいて発泡体密度を求め、単位をkg/m3に換算した。
発泡体密度(g/cm3)=発泡体重量(g)/発泡体体積(cm3)
(1) Foam density (kg / m 3 )
The styrene resin extruded foam is cut into a rectangular parallelepiped shape of approximately 200 mm (extrusion direction) x 100 mm (width direction) x 25 mm (thickness direction), and the weight is measured, and the vertical dimensions, horizontal dimensions, and height dimensions are measured with calipers. It was measured. The foam density was determined from the measured weight and each dimension based on the following formula, and the unit was converted to kg / m 3 .
Foam density (g / cm 3 ) = foam weight (g) / foam volume (cm 3 )
(2)独立気泡率(%)
マルチピクノメータ(湯浅アイオニクス株式会社)を用いて、ASTM D−2856に準じて測定した。
(2) Closed cell ratio (%)
It measured according to ASTM D-2856 using a multi-pynometer (Yuasa Ionics Co., Ltd.).
(3)残存発泡剤量(重量部)
製造後7日経過したスチレン系樹脂押出発泡体から、全ての表面を2mm以上切除した試験片約1gを精秤し、密閉容器中に入れて、200℃で15分間加熱した。容器中の気体を採取してガスクロマトグラフィー(島津製作所株式会社、商品名:GC−14A)を用いて発泡剤の含有量を測定した。
(3) Residual foaming agent amount (parts by weight)
About 1 g of a test piece having all surfaces cut away by 2 mm or more was precisely weighed from a styrene resin extruded foam 7 days after the production, put in a sealed container, and heated at 200 ° C. for 15 minutes. The gas in a container was extract | collected and content of the foaming agent was measured using the gas chromatography (Shimadzu Corporation, brand name: GC-14A).
(4)熱伝導率(単位:W/mK)
製造後7日経過したスチレン系樹脂押出発泡体の熱伝導率をJIS A9511に準じて測定した。
(4) Thermal conductivity (unit: W / mK)
The thermal conductivity of the extruded styrene resin foam 7 days after the production was measured according to JIS A9511.
(5)平面圧縮強度(N/cm2)
製造後7日経過したスチレン系樹脂押出発泡体の熱伝導率をJIS A9511に準じて測定した。
(5) Plane compressive strength (N / cm 2 )
The thermal conductivity of the styrene resin extruded foam 7 days after production was measured according to JIS A9511.
(6)気泡径分布
スチレン系樹脂押出発泡体について気泡径分布図を前述された手法に従って作成した。この気泡径分布図を用いて、ピーク数及びピーク位置、第1区間から第2区間までの面積比の総和(以下、「小気泡面積比」と称される。)を前述された手法に従って求めた。
(6) Bubble diameter distribution A bubble diameter distribution chart was prepared for the styrene resin extruded foam according to the method described above. Using this bubble diameter distribution chart, the number of peaks, peak position, and total area ratio from the first section to the second section (hereinafter referred to as “small bubble area ratio”) are obtained according to the method described above. It was.
(7)気泡異方化率
スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面において前述された手法で得られたSEM画像における各気泡の厚み方向の気泡径Z、押出方向の気泡径Xを前述された式(3)及び式(4)に基づいて求め、大気泡及び小気泡それぞれについて、押出方向及び厚み方向それぞれについての平均大気泡径及び平均小気泡径を求めた。これらから、前述された式(2)に基づいて大気泡及び小気泡それぞれについて気泡異方化率を求めた。
(7) Cell Anisotropy Rate The bubble diameter Z in the thickness direction of each bubble and the bubble diameter X in the extrusion direction in the SEM image obtained by the method described above in the cross section along the extrusion direction of the styrene resin extruded foam It calculated | required based on Formula (3) and Formula (4) mentioned above, and calculated | required the average large bubble diameter and average small bubble diameter about each of an extrusion direction and the thickness direction about each of the large bubble and the small bubble. From these, the bubble anisotropy rate was determined for each of the large bubbles and the small bubbles based on the above-described equation (2).
(実施例1)
ポリスチレン(PSジャパン株式会社、商品名:G9401、MFR=2.5g/10分)100重量部に対して、ハロゲン系難燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン(アルベマール・コーポレーション、商品名:SAYTEX HP−900)3.5重量部、タルク(林化成株式会社、商品名:タルカンパウダー)0.15重量部、ステアリン酸バリウム(堺化学工業株式会社、商品名:ステアリン酸バリウム)0.5重量部、ベントナイト(株式会社ホージュン、商品名:ベンゲル23)1重量部、トリフェニルホスフェート(大八化学工業株式会社、商品名:TPP)1重量部、エポキシ樹脂(旭電化工業株式会社、商品名:EP−13)0.2重量部、リン酸3ナトリウム12水和物(太平化学産業株式会社、商品名:リン酸3ナトリウム(結晶))0.1重量部、含水非晶質二酸化ケイ素(DSLジャパン株式会社、商品名:カープレックス)0.1重量部、安定剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社、商品名:IRGANOX B911(ヒンダードフェノール系抗酸化剤IRGANOX1076:オクタデシル−3−(3、5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートとリン系安定剤IRGAFOS168:トリス(2、4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトの1:1の混合物))0.4重量部からなる混合物をドライブレンドしてスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を第1押出機と第2押出機とを直列に連結した二段式押出機へ750kg/時間で供給した。第1押出機に供給したスチレン系樹脂組成物を、200℃に加熱して混練し、第1押出機の先端付近(第2押出機に接続される側)において、発泡剤として、ポリスチレン100重量部に対して、i−ブタン(三井化学株式会社)4重量部、ジメチルエーテル(三井化学株式会社)1.5重量部、水(水道水)0.75重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。なお、使用した発泡剤の組成は、発泡剤全量に対して、i−ブタン64%、ジメチルエーテル24%、水12%となる。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は8〜15MPaであり、これに対して発泡剤の圧入圧力は+0.5〜3MPaに設定した。第1押出機に連結された第2押出機において、樹脂温度を120℃に冷却し、第2押出機の先端に設けられたダイリップより、スチレン系樹脂組成物を大気中へ押し出し、厚み約25〜35mm、幅約1000mmの直方体とした。次いで、押し出された直方体形状の押出発泡体を加熱延伸装置を用いて90〜110℃に加熱しながら、ダイリップの下流側に設けられた成形ロールより、更に下流側に設けられた引き取りロールを0.5〜2.0m/分速く回転させて、発泡体に加熱延伸処理(ポストエキスパンション)を施して、押出発泡体を得た。
Example 1
Hexabromocyclododecane (Albemarle Corporation, trade name: SAYTEX HP-900) as a halogen-based flame retardant with respect to 100 parts by weight of polystyrene (PS Japan Corporation, trade name: G9401, MFR = 2.5 g / 10 min) 3.5 parts by weight, talc (Hayashi Kasei Co., Ltd., trade name: Talcan powder) 0.15 parts by weight, barium stearate (Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: barium stearate), 0.5 parts by weight, bentonite ( Hojun Co., Ltd., trade name: Bengel 23) 1 part by weight, triphenyl phosphate (Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name: TPP) 1 part by weight, epoxy resin (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: EP-13) 0.2 parts by weight, trisodium phosphate dodecahydrate (Taihei Chemical Industry Co., Ltd., trade name: triato phosphate) 0.1 parts by weight of rhodium (crystal), 0.1 parts by weight of hydrous amorphous silicon dioxide (DSL Japan Co., Ltd., trade name: Carplex), stabilizer (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name: IRGANOX) B911 (hindered phenol antioxidant IRGANOX1076: octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and phosphorus stabilizer IRGAFOS168: tris (2,4-di-t-butyl Phenyl) 1: 1 mixture of phosphite)) A 0.4 weight part mixture is dry blended into a styrenic resin composition, and the styrenic resin composition is passed through a first extruder and a second extruder. It was fed at 750 kg / hour to a two-stage extruder connected in series. The styrenic resin composition supplied to the first extruder is heated to 200 ° C. and kneaded. In the vicinity of the tip of the first extruder (the side connected to the second extruder), as a foaming agent, 100 weight polystyrene. Styrene resin composition in which 4 parts by weight of i-butane (Mitsui Chemicals), 1.5 parts by weight of dimethyl ether (Mitsui Chemicals), and 0.75 parts by weight of water (tap water) are melted Press-fitted into. In addition, the composition of the used blowing agent is 64% i-butane, 24% dimethyl ether, and 12% water with respect to the total amount of the blowing agent. Under the present circumstances, the resin pressure in the front-end | tip of a 1st extruder was 8-15 MPa, and the press injection pressure of the foaming agent was set to + 0.5-3 MPa with respect to this. In the second extruder connected to the first extruder, the resin temperature is cooled to 120 ° C., and the styrenic resin composition is extruded into the atmosphere from a die lip provided at the tip of the second extruder. A rectangular parallelepiped having a width of about 35 mm and a width of about 1000 mm. Next, while the extruded rectangular extruded foam is heated to 90 to 110 ° C. using a heating and stretching apparatus, the take-up roll provided on the downstream side of the forming roll provided on the downstream side of the die lip is set to 0. The foam was rotated at a speed of 5 to 2.0 m / min and subjected to heat stretching treatment (post-expansion) to obtain an extruded foam.
得られた押出発泡体の評価結果を表1に示す。また、押出発泡体の押出方向に沿った断面のSEM画像を図1に示す。更に、押出発泡体の気泡径分布図を図2に示す。 The evaluation results of the obtained extruded foam are shown in Table 1. Moreover, the SEM image of the cross section along the extrusion direction of an extrusion foam is shown in FIG. Furthermore, the bubble diameter distribution map of the extruded foam is shown in FIG.
図1に示されるように、押出発泡体の押出方向に沿った断面のSEM画像において、大径の気泡と小径の気泡とが海島状に形成されていることが確認された。また、図2に示すように、気泡径分布図において4つのピークが確認された。また、表1に示されるように、大気泡の気泡異方化率が0.76であるので0.5〜1.0の範囲内であった。小気泡の気泡異方化率は0.85であり、0.8以上であった。小気泡面積比は0.39であり、0.05〜0.90の範囲内であった。 As shown in FIG. 1, in the SEM image of the cross section along the extrusion direction of the extruded foam, it was confirmed that large diameter bubbles and small diameter bubbles were formed in a sea-island shape. Moreover, as shown in FIG. 2, four peaks were confirmed in the bubble diameter distribution chart. Further, as shown in Table 1, since the bubble anisotropy rate of large bubbles was 0.76, it was within the range of 0.5 to 1.0. The bubble anisotropy rate of the small bubbles was 0.85, which was 0.8 or more. The small bubble area ratio was 0.39, which was in the range of 0.05 to 0.90.
なお、実施例1において、気泡径が0.08mm以上0.10mm未満の区間に存在するピークが本発明における第1ピークであり、気泡径が0.26mm以上0.28mm未満の区間に存在するピークが本発明における第2ピークである。また、気泡径が0.14mm以上0.16mm未満の区間が本発明における第1区間であり、気泡径が0mm以上0.02mm未満の区間が本発明における第2区間である。そして、第1区間より気泡径が大きいものが大気泡であり、第2区間から第1区間までに含まれるものが小気泡である。 In Example 1, the peak existing in the section where the bubble diameter is 0.08 mm or more and less than 0.10 mm is the first peak in the present invention, and the bubble diameter is present in the section where the bubble diameter is 0.26 mm or more and less than 0.28 mm. The peak is the second peak in the present invention. Moreover, the section where the bubble diameter is 0.14 mm or more and less than 0.16 mm is the first section in the present invention, and the section where the bubble diameter is 0 mm or more and less than 0.02 mm is the second section in the present invention. And a thing with a larger bubble diameter than a 1st area is a large bubble, and a thing contained from a 2nd area to a 1st area is a small bubble.
表1に示されるように、得られた押出発泡体全体の発泡体密度は35kg/m3であり、熱伝導率が0.024W/mKであり、平面圧縮強度が22N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.0%、ジメチルエーテルが1.0%、空気が0.2%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は99%であった。 As shown in Table 1, the foam density of the entire extruded foam obtained was 35 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.024 W / mK, and the plane compressive strength was 22 N / m 2 . . The amount of foaming agent remaining in the extruded foam was 3.0% for isobutane, 1.0% for dimethyl ether, and 0.2% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 99%.
(実施例2)
スチレン系樹脂組成物を二段式押出機へ600kg/時間で供給したほかは、実施例1と同様にして押出発泡体を得た。その評価結果を表1に示す。
(Example 2)
Extruded foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that the styrene resin composition was supplied to the two-stage extruder at 600 kg / hour. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、気泡径分布図において4つのピークが確認された。また、大気泡の気泡異方化率が0.64であるので0.5〜1.0の範囲内であった。小気泡の気泡異方化率は0.80であり、0.8以上であった。小気泡面積比は0.23であり、0.05〜0.90の範囲内であった。 As shown in Table 1, four peaks were confirmed in the bubble size distribution diagram. Moreover, since the bubble anisotropy rate of large bubbles was 0.64, it was in the range of 0.5 to 1.0. The bubble anisotropy rate of the small bubbles was 0.80, which was 0.8 or more. The small bubble area ratio was 0.23, which was in the range of 0.05 to 0.90.
表1に示されるように、得られた押出発泡体全体の発泡体密度は35kg/m3であり、熱伝導率が0.024W/mKであり、平面圧縮強度が25N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.0%、ジメチルエーテルが1.1%、空気が0.3%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は98%であった。 As shown in Table 1, the foam density of the entire extruded foam obtained was 35 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.024 W / mK, and the plane compressive strength was 25 N / m 2 . . The amount of foaming agent remaining in the extruded foam was 3.0% for isobutane, 1.1% for dimethyl ether, and 0.3% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 98%.
(実施例3)
ポリスチレン100重量部に対して、ヘキサブロモシクロドデカン4重量部、タルク1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.2重量部、トリフェニルホスフェート0.75重量部、エポキシ樹脂0.3重量部、合成ヘクトライト(Rockwood社、商品名:Laponite)0.3重量部、エアロジル(日本エアロジル株式会社、商品名:AEROSIL)0.2重量部、安定剤0.4重量部からなる混合物をドライブレンドしてスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を二段式押出機へ800kg/時間で供給した。また、発泡剤として、ポリスチレン100重量部に対して、i−ブタン3.7重量部、ジメチルエーテル2重量部、水0.4重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。また、本実施例では発泡後の加熱延伸処理(ポストエキスパンション)は行わなかった。その他を実施例1と同様にして押出発泡体を得た。その評価結果を表1に示す。
(Example 3)
For 100 parts by weight of polystyrene, 4 parts by weight of hexabromocyclododecane, 1 part by weight of talc, 0.2 part by weight of calcium stearate (Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: calcium stearate), 0.75 part by weight of triphenyl phosphate , Epoxy resin 0.3 part by weight, synthetic hectorite (Rockwood, trade name: Laponite) 0.3 part by weight, aerosil (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name: AEROSIL) 0.2 part by weight, stabilizer 0.4 A mixture consisting of parts by weight was dry blended to obtain a styrene resin composition, and the styrene resin composition was supplied to a two-stage extruder at 800 kg / hour. Moreover, 3.7 parts by weight of i-butane, 2 parts by weight of dimethyl ether, and 0.4 parts by weight of water were injected into the melted styrene resin composition with respect to 100 parts by weight of polystyrene as a foaming agent. Moreover, the heat-stretching process (post expansion) after foaming was not performed in the present Example. Otherwise, an extruded foam was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、気泡径分布図において2つのピークが確認された。また、大気泡の気泡異方化率が0.93であるので0.5〜1.0の範囲内であった。小気泡の気泡異方化率は0.99であり、0.8以上であった。小気泡面積比は0.29であり、0.05〜0.90の範囲内であった。 As shown in Table 1, two peaks were confirmed in the bubble size distribution diagram. Moreover, since the bubble anisotropy rate of large bubbles was 0.93, it was in the range of 0.5 to 1.0. The bubble anisotropy rate of the small bubbles was 0.99, which was 0.8 or more. The small bubble area ratio was 0.29, which was in the range of 0.05 to 0.90.
表1に示されるように、得られた押出発泡体全体の発泡体密度は40kg/m3であり、熱伝導率が0.024W/mKであり、平面圧縮強度が20N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.2%、ジメチルエーテルが1.2%、空気が0.4%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は97%であった。 As shown in Table 1, the foam density of the entire extruded foam obtained was 40 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.024 W / mK, and the plane compressive strength was 20 N / m 2 . . The amount of blowing agent remaining in the extruded foam was 3.2% for isobutane, 1.2% for dimethyl ether, and 0.4% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 97%.
(比較例1)
ポリスチレン100重量部に対して、ヘキサブロモシクロドデカン3.5重量部、タルク0.15重量部、ステアリン酸バリウム0.5重量部、ベントナイト1重量部、トリフェニルホスフェート1重量部、エポキシ樹脂0.2重量部、含水非晶質二酸化ケイ素0.1重量部からなる混合物をドライブレンドしてスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を二段式押出機へ900kg/時間で供給した。また、発泡剤として、ポリスチレン100重量部に対して、i−ブタン4重量部、ジメチルエーテル1.5重量部、水0.6重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。また、比較例1では発泡後の加熱延伸処理(ポストエキスパンション)は行わなかった。その他を実施例1と同様にして押出発泡体を得た。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
For 100 parts by weight of polystyrene, 3.5 parts by weight of hexabromocyclododecane, 0.15 parts by weight of talc, 0.5 parts by weight of barium stearate, 1 part by weight of bentonite, 1 part by weight of triphenyl phosphate, 0. A mixture comprising 2 parts by weight and 0.1 part by weight of water-containing amorphous silicon dioxide was dry blended to obtain a styrene resin composition, and the styrene resin composition was supplied to a two-stage extruder at 900 kg / hour. Moreover, 4 parts by weight of i-butane, 1.5 parts by weight of dimethyl ether, and 0.6 parts by weight of water were pressed into the melted styrene resin composition with respect to 100 parts by weight of polystyrene as a foaming agent. Further, in Comparative Example 1, no heat stretching treatment (post-expansion) after foaming was performed. Otherwise, an extruded foam was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、比較例1では気泡径分布図において複数のピークを有しない単一セル構造であり、小気泡に相当する気泡のみで構成される気泡構造であった(小気泡面積比が100)。また、押出発泡体全体の発泡体密度は34kg/m3であり、熱伝導率が0.027W/mKであり、平面圧縮強度が18N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.3%、ジメチルエーテルが0.7%、空気が0.2%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は94%であった。 As shown in Table 1, Comparative Example 1 has a single cell structure that does not have a plurality of peaks in the bubble diameter distribution diagram, and has a bubble structure that includes only bubbles corresponding to small bubbles (small bubble area ratio). 100). Further, the foam density of the entire extruded foam was 34 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.027 W / mK, and the plane compressive strength was 18 N / m 2 . The amount of blowing agent remaining in the extruded foam was 3.3% for isobutane, 0.7% for dimethyl ether, and 0.2% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 94%.
(比較例2)
ポリスチレン100重量部に対して、ヘキサブロモシクロドデカン4重量部、タルク0.2重量部、ステアリン酸バリウム0.5重量部、ベントナイト1重量部、エポキシ樹脂0.2重量部、含水非晶質二酸化ケイ素0.1重量部、安定剤0.2重量部からなる混合物をドライブレンドしてスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を二段式押出機へ1000kg/時間で供給した。また、発泡剤として、ポリスチレン100重量部に対して、i−ブタン3.7重量部、ジメチルエーテル1.9重量部、水0.6重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。また、比較例2では発泡後の加熱延伸処理(ポストエキスパンション)は行わなかった。その他を実施例1と同様にして押出発泡体を得た。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
For 100 parts by weight of polystyrene, 4 parts by weight of hexabromocyclododecane, 0.2 parts by weight of talc, 0.5 parts by weight of barium stearate, 1 part by weight of bentonite, 0.2 parts by weight of epoxy resin, hydrous amorphous dioxide A mixture comprising 0.1 part by weight of silicon and 0.2 part by weight of a stabilizer was dry blended to obtain a styrene resin composition, and the styrene resin composition was supplied to a two-stage extruder at 1000 kg / hour. Moreover, 3.7 parts by weight of i-butane, 1.9 parts by weight of dimethyl ether, and 0.6 parts by weight of water were pressed into the melted styrene resin composition with respect to 100 parts by weight of polystyrene as a foaming agent. In Comparative Example 2, the heat-stretching treatment (post-expansion) after foaming was not performed. Otherwise, an extruded foam was obtained in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、大気泡の気泡異方化率が1.63であるので0.5〜1.0の範囲外であった。押出発泡体全体の発泡体密度は35kg/m3であり、熱伝導率が0.029W/mKであり、平面圧縮強度が29N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.3%、ジメチルエーテルが0.8%、空気が0.3%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は97%であった。 As shown in Table 1, since the bubble anisotropy rate of large bubbles was 1.63, it was out of the range of 0.5 to 1.0. The foam density of the entire extruded foam was 35 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.029 W / mK, and the plane compressive strength was 29 N / m 2 . The amount of foaming agent remaining in the extruded foam was 3.3% for isobutane, 0.8% for dimethyl ether, and 0.3% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 97%.
(比較例3)
ポリスチレン100重量部に対して、ヘキサブロモシクロドデカン4重量部、タルク1重量部、ステアリン酸カルシウム0.2重量部、トリフェニルホスフェート0.75重量部、エポキシ樹脂0.3重量部、合成ヘクトライト0.3重量部、エアロジル0.2重量部、安定剤0.4重量部を添加してなる混合物をドライブレンドしてスチレン系樹脂組成物とし、該スチレン系樹脂組成物を二段式押出機へ900kg/時間で供給した。また、発泡剤として、ポリスチレン100重量部に対して、i−ブタン3.7重量部、ジメチルエーテル2重量部、水0.4重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。その他を実施例1と同様にして、発泡後の加熱延伸処理(ポストエキスパンション)を行った押出発泡体を得た。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
Hexabromocyclododecane 4 parts by weight, talc 1 part by weight, calcium stearate 0.2 parts by weight, triphenyl phosphate 0.75 parts by weight, epoxy resin 0.3 parts by weight, synthetic hectorite 0 .3 parts by weight, 0.2 parts by weight of aerosil and 0.4 parts by weight of stabilizer were dry blended to obtain a styrene resin composition, and the styrene resin composition was transferred to a two-stage extruder. It was supplied at 900 kg / hour. Moreover, 3.7 parts by weight of i-butane, 2 parts by weight of dimethyl ether, and 0.4 parts by weight of water were injected into the melted styrene resin composition with respect to 100 parts by weight of polystyrene as a foaming agent. Others were obtained in the same manner as in Example 1 to obtain an extruded foam that was subjected to a heat-stretching treatment (post-expansion) after foaming. The evaluation results are shown in Table 1.
表1に示すように、大気泡の気泡異方化率が1.20であるので0.5〜1.0の範囲外であった。押出発泡体全体の発泡体密度は35kg/m3であり、熱伝導率が0.026W/mKであり、平面圧縮強度が28N/m2であった。また、押出発泡体に残存する発泡剤量は、イソブタンが3.0%、ジメチルエーテルが1.4%、空気が0.1%であった。また、押出発泡体の独立気泡率は94%であった。 As shown in Table 1, since the bubble anisotropy rate of large bubbles was 1.20, it was out of the range of 0.5 to 1.0. The foam density of the entire extruded foam was 35 kg / m 3 , the thermal conductivity was 0.026 W / mK, and the plane compressive strength was 28 N / m 2 . The amount of foaming agent remaining in the extruded foam was 3.0% for isobutane, 1.4% for dimethyl ether, and 0.1% for air. The closed cell ratio of the extruded foam was 94%.
スチレン系樹脂押出発泡体が、例えば建築材料や保冷庫用又は保冷車用の断熱材として用いられる場合には、熱伝導率が0.025W/mK以下であり、且つ平面圧縮強度が15N/m2以上であることが好ましい。実施例1から実施例3では、このような断熱性能及び平面圧縮強度を満たし、比較例1から比較例3では満たさないことが確認された。 When the styrene resin extruded foam is used as, for example, a heat insulating material for a building material, a cold box or a cold car, the thermal conductivity is 0.025 W / mK or less and the plane compressive strength is 15 N / m. It is preferable that it is 2 or more. In Example 1 to Example 3, it was confirmed that such heat insulation performance and planar compressive strength were satisfied, and Comparative Example 1 to Comparative Example 3 were not satisfied.
Claims (11)
上記スチレン系樹脂押出発泡体の押出方向に沿った断面の所定範囲をサンプリングし、得られたサンプル断面における各気泡の気泡径及び面積を求め、横軸を0mmから最大気泡径まで0.02mm毎の区間に区分された気泡径とし、縦軸を下記式(1)で求められる区間毎の面積比とした気泡径分布図において、
気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなし、
上記複数のピークのうち、その他のいずれのピークより気泡径が小さい区間に存在する第1ピークと、第1ピークより気泡径が大きい区間にあり且つ第1ピークと最も近接する第2ピークとの間に存在する面積比が最も低い第1区間より気泡径が大きい区間に存在する気泡の下記式(2)で求められる気泡異方化率が、0.5〜1.0であるスチレン系樹脂押出発泡体。
式(1):区間毎の面積比=区間に属する気泡径を有する気泡の面積の和/全気泡の面積の和
式(2):気泡異方化率=厚み方向の平均気泡径/押出方向の平均気泡径 A styrene resin extruded foam obtained by extrusion foaming a styrene resin composition to which a non-halogen foaming agent is added as a foaming agent,
A predetermined range of the cross section along the extrusion direction of the styrene resin extruded foam is sampled, the bubble diameter and area of each bubble in the obtained sample cross section are obtained, and the horizontal axis is from 0 mm to the maximum bubble diameter every 0.02 mm. In the bubble diameter distribution diagram, the bubble diameter is divided into sections, and the vertical axis is the area ratio for each section obtained by the following formula (1).
The area ratio in all sections of the bubble diameter has multiple peaks,
Of the plurality of peaks, a first peak that exists in a section where the bubble diameter is smaller than any other peak, and a second peak that is in a section where the bubble diameter is larger than the first peak and is closest to the first peak A styrenic resin having a bubble anisotropy ratio of 0.5 to 1.0 determined by the following formula (2) of bubbles existing in a section having a larger bubble diameter than the first section having the lowest area ratio between them Extruded foam.
Formula (1): Area ratio for each section = sum of the areas of the bubbles having the bubble diameter belonging to the section / sum of the areas of all the bubbles (2): Bubble anisotropic ratio = average bubble diameter in the thickness direction / extrusion direction Average bubble diameter
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144917A JP2007314643A (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Extrusion foamed styrene resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144917A JP2007314643A (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Extrusion foamed styrene resin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007314643A true JP2007314643A (en) | 2007-12-06 |
Family
ID=38848799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006144917A Pending JP2007314643A (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Extrusion foamed styrene resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007314643A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015089892A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社カネカ | Styrene resin extruded foam and method for producing the same |
-
2006
- 2006-05-25 JP JP2006144917A patent/JP2007314643A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015089892A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社カネカ | Styrene resin extruded foam and method for producing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4266305B2 (en) | Styrenic resin extruded foam and method for producing the same | |
JP2013221110A (en) | Extruded styrene resin foam and method for producing the same | |
JP4990563B2 (en) | Styrenic resin extruded foam and method for producing the same | |
JP4933812B2 (en) | Styrenic resin extruded foam and method for producing the same | |
JP4990559B2 (en) | Styrenic resin extruded foam and method for producing the same | |
JP5306572B2 (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP4996236B2 (en) | Styrene resin extruded foam | |
JP4784113B2 (en) | Styrene resin extruded foam manufacturing method | |
JP2007314643A (en) | Extrusion foamed styrene resin | |
JP2012229276A (en) | Extruded styrene resin foam and method for producing the same | |
JP2006028292A (en) | Styrene-based resin foam with improved heat resistance and method for producing the same | |
JP2007308627A (en) | Styrenic resin extruded foam | |
JP2013166881A (en) | Styrene resin extruded foam and method of producing the same | |
JP4566549B2 (en) | High thermal insulation styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP2004161868A (en) | Styrene resin extrusion foam and method for producing the same | |
JP2007039606A (en) | Method for producing styrene-based resin foam and styrene-based resin foam | |
JP2008013659A (en) | Styrene resin foam and its production method | |
JP4975381B2 (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP3999035B2 (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP2007321075A (en) | Styrenic resin extruded foam | |
JP2005054004A (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP2010144105A (en) | Styrenic resin extrusion foam and method for producing the same | |
JP5105700B2 (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same | |
JP2008280388A (en) | Extruded foam of styrenic resin and method for producing the same | |
JP4180350B2 (en) | Styrenic resin foam and method for producing the same |