JP2529151B2 - ポリスチレン系樹脂板状発泡体の製造方法 - Google Patents

ポリスチレン系樹脂板状発泡体の製造方法

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JP2529151B2
JP2529151B2 JP4030252A JP3025292A JP2529151B2 JP 2529151 B2 JP2529151 B2 JP 2529151B2 JP 4030252 A JP4030252 A JP 4030252A JP 3025292 A JP3025292 A JP 3025292A JP 2529151 B2 JP2529151 B2 JP 2529151B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安価なポリスチレン系
樹脂を大量に利用したポリスチレン系樹脂板状発泡体の
製造方法に関する。特にリサイクルによって得られたポ
リスチレン系樹脂や重合後に得られる重合平均分子量が
比較的低いポリスチレン樹脂を利用したポリスチレン系
樹脂板状発泡体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在市場には各種のポリスチレン樹脂が
出ているが、分子量が低く重合時に残存する各種の溶剤
を多く含有するものは生産性は高く、比較的安価であ
る。また最近資源の有効利用の観点から市場で回収され
たポリスチレン樹脂を再利用する動きが活発である。市
場で回収されるポリスチレン樹脂は比較的分子量が低
く、再生時の溶剤成分を多く含んでいる。
【0003】このような溶剤を多量に含んだ低分子量の
ポリスチレン樹脂より従来の方法によって板状発泡体を
製造することを試みたが、非常に流動性が大なるために
押出変動が起こり、押出に適した金型圧力が得られず、
気泡は粗大になり且つ樹脂強度が小さいために成形板の
間で厚さを整えようとして抵抗を与えると容易に切断し
てしまう等のトラブルを生じた。
【0004】そこで、この低分子量のポリスチレン樹脂
に分子量の高いポリスチレン樹脂を混合して板状発泡体
を製造することが考えられるが、この場合でも未溶解物
が発生したり、気泡が粗大化したり、或いは切断する等
のトラブルを生じ良質の板状発泡体を高い生産性で安定
して製造することはできなかった。また、従来、発泡ポ
リスチレン樹脂の製造方法において、発泡剤としてフロ
ンガスを使用してきたが、最近フロンガスに基づくオゾ
ン層の破壌が問題となり、このガスを使用することなく
発泡ポリスチレン樹脂を製造することが試みられてき
た。
【0005】ポリスチレン系板状発泡体の製造方法の二
三を挙げると次のようなものがある。 特公昭59−7728号 MI=1〜60のPSを使
用し、発泡剤としてジクロロジフロロメタン(以下F1
2という)とブタン等を用いる。 特開昭63−191842号 MI=0.5〜8のポ
リスチレン、2種の発泡剤として例えばF12とメチル
クロライドを用いる。 特公昭58−35614号 MI=0.5〜5のポリ
スチレン、発泡剤F12とメチルクロライドと流動性向
上剤として融点70℃以上の物を用いる。 特開昭57−105429号 重量平均分子量20〜
35万のポリスチレン、発泡剤はF12とメチルクロラ
イド、溶剤として0.25〜0.7%の沸点70〜17
0℃のものを用いる。 これ等〜のいずれの発明も二種類のポリスチレン樹
脂を混ぜることに関してはもとより、低分子量ポリスチ
レン樹脂を主体に使用する旨については述べられておら
ず、又、いずれの発明についても発泡剤としてF12を
用いているのは問題である。
【0006】、については樹脂として、MI0.5
〜8又はMI0.5〜5を用いているが樹脂のMI値は
分子量、残存溶剤、滑剤可塑剤等によって変わるので、
その値が樹脂の発泡に適した物性を特定できるものでは
無い。で用いられている融点70℃以上の物質は例え
ば難燃剤が例示されており、高分子量ポリスチレン樹脂
を溶解する能力が小さい。では樹脂としてMw20万
以下の低分子量ポリスチレン樹脂を主原料として用いる
事については述べられていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
環境のもとに、発泡剤としてフロンを使用することな
く、且つ低分子量のポリスチレン樹脂より板状発泡体を
製造すべく種々検討した結果、本発明を完成したもの
で、本発明の目的は低分子量のポリスチレン樹脂を使用
し、且つ発泡剤としてフロンを使用することなく良質の
板状発泡体を製造する方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、沸点7
0℃以上の溶剤を0.2%〜1%含有し、重量平均分子
量が10×104〜22×104のポリスチレン樹脂(以
下、低分子量ポリスチレン樹脂という)30〜100
部、及び、該溶剤が0.2%以下で、重量平均分子量が
20×104〜40×104のポリスチレン樹脂(以下、
高分子量ポリスチレン樹脂という)70〜0部の割合か
ら成る樹脂混合物100重量部に対して、微粉末タルク
2〜10部を添加し、押出機に供給し、溶融させ、押出
機の途中からメチルクロライドを主成分とする発泡剤を
供給し、均一に混合した後、混合物を発泡温度に調整
し、細隙状通路から低圧域に排出して2枚の成形板で挾
み樹脂の進行方向に抵抗を与えて厚さを制御することよ
りなるポリスチレン樹脂板状発泡体の製造方法である。
【0009】すなわち、本発明は低分子量のポリスチレ
ン樹脂を30%以上使用するので、低分子量ポリスチレ
ン樹脂での押出安定性と板状発泡体の品質を満足できる
範囲にするために、高分子量ポリスチレン樹脂を併用す
るが、成るべく多くの低分子量ポリスチレン樹脂を使用
した、低分子量のポリスチレン樹脂を主体とする板状発
泡体の製造方法である。
【0010】高分子量ポリスチレン樹脂は低分子量ポリ
スチレン樹脂よりも溶融し難いので、高分子量ポリスチ
レンを溶融し易くし、相溶性を高めるために低分子量ポ
リスチレンは溶剤を含んだものを使用する。低分子量ポ
リスチレン樹脂に含まれる溶剤は沸点が70℃以上であ
ることが必要で、70℃以下では発泡剤として働き、大
きな気泡を生成するので好ましくない。また、その含有
量は低分子ポリスチレン樹脂中に0.2〜1%含有され
ており、高分子ポリスチレン樹脂中には0.2%以下の
含有量の物を使用する。低分子ポリスチレン樹脂中の溶
剤の量が0.2%以下では高分子ポリスチレン樹脂との
相溶性が悪くなり、高分子ポリスチレン樹脂が未溶解に
なることがあり、また、1%を越えると溶融粘度が下が
り過ぎて気泡の粗大化や物性の低下を生じる。このよう
な観点より高分子ポリスチレン樹脂中の溶剤含有量は
0.2%以下とする。
【0011】ところで、分子量の低いポリスチレン樹脂
に含まれる残存溶剤の量、或は、リサイクルして得た低
分子ポリスチレン樹脂に含まれる溶剤の含有量は、それ
ぞれまちまちなのでこれを発泡適正の範囲の溶剤量に調
整しなければならない。その方法としては低分子ポリス
チレン樹脂に含まれる溶剤の含有量が多い場合には低分
子量ポリスチレン樹脂を添加し、また、溶剤の含有量が
少ない場合には溶剤を添加し所定の溶剤量とする。高分
子量のポリスチレン樹脂は通常溶剤を含有していないの
で、これに溶剤の量が0.2%以下となるように溶剤を
添加する。
【0012】使用する溶剤の種類としてはスチレン系樹
脂と相溶性の強いエチルベンゼン、スチレン、トルエ
ン、シクロヘキサン等がよく、また高分子ポリスチレン
樹脂の含有溶剤と低分子量ポリスチレン樹脂の含有溶剤
とは同一であっても、また異なっていてもよい。本発明
で使用する高分子ポリスチレン樹脂と低分子ポリスチレ
ン樹脂との粒径については、両者の溶融バランスを取る
ために、低分子ポリスチレン樹脂が高分子ポリスチレン
樹脂より大きく、具体的には低分子ポリスチレン樹脂の
平均粒径は2.5mm以上であり、高分子ポリスチレン
樹脂の平均粒径は2.5mm以下のものが好ましい。
【0013】次に、本発明において使用する発泡剤は、
メチルクロライドを主成分とする易揮発性溶剤から成る
発泡剤である。ここで、メチルクロライドを主成分と
し、残余の成分としてはフロンやLPG以外のものを使
用する。従来、この種の発泡体を製造するにはメチルク
ロライドにフロンやLPGが併用され、その割合は75
/25〜25/75が一般的であり、メチルクロライド
が多い程高発泡物が得やすいが、気泡が粗くなり、圧縮
や曲げ等の強度物性、熱伝導率が低下する傾向がある。
また、通常所望品質に合わせて適量のフロンやLPGが
使用されているが、フロンはオゾン層破壌の問題があ
り、LPGは可燃性、爆発性等の問題があるので、本発
明ではフロンやLPGを全く、若しくは殆ど使用しない
でメチルクロライドを主体とした発泡剤を使用する。メ
チルクロライドを単独で、又は混合発泡剤の90%以上
使用するという事は良好な発泡体を得るのが非常に難し
く、通常は行われていなかった。ただ、一般的には、特
公昭59−25814号に見られる如くメチルクロライ
ドとF12を重量比1/1の比率で合計12重量%、即
ち、ポリスチレン系樹脂1Kgに対し、メチルクロライ
ド0.5モルとジクロロジフロロメタン1.2モル、合
計1.7モル使用した場合に良好な発泡体が得られてい
た。
【0014】本発明では発泡体の核剤として、微粉末タ
ルクを使用し、発泡剤としてメチルクロライドを用い良
好な発泡体を得るように種々検討した。その結果、微粉
末タルクの使用量と外観気泡サイズの関係では、微粉末
タルクとして一般的には粒子径10μ前後の物が使用さ
れているが、メチルクロライドを多量使用する本発明で
は粒子径0.5〜5μのものが望ましかった。又、その
使用量は一般的には2重量部以下で、それ以上使用する
と、厚さのある発泡体が得られず、気泡膜が破れて圧縮
強度や熱伝導率の良好な物が得られない傾向にあった。
しかし、本発明による低分子量ポリスチレン樹脂を50
%以上含むポリスチレン樹脂にメチルクロライドを多量
使って厚さ10〜50mm密度20〜50Kg/m3
皮付発泡体を造るときには、微粉末タルクの量が少ない
と気泡が粗くなり、厚さ方向に大きく発泡し、成型板の
間で切断を生じるので、むしろ微粉末タルクの使用量を
増やした方が気泡形状を制御し易く、強度物性良好な物
が得られるので好ましく、その最適使用量は2〜10部
である。本発明では、発泡剤としてメチルクロライドを
使用する。メチルクロライドは一般的には樹脂1Kgあ
たり1モル以下しか使われていなかったが本発明では、
その使用量は樹脂1kg当り2〜3モル使用することが
好ましく、この範囲より少なくても多くても所望の気泡
形状、物性の物が得にくかった。
【0015】低分子量ポリスチレン樹脂を50%以上含
むポリスチレン樹脂中への微粉末タルクの添加方法は、
粉体のままでも、溶剤に分散して圧入してもよいが、特
に望ましいのは、あらかじめポリスチレン系樹脂中に2
0〜50%の高濃度で混入しておいたものを所望量に稀
釈して使用するのがよい。また、微粉末タルクの分散を
良くする為に各種金属石鹸や、多価アルコ−ルの高級脂
肪酸エステルを樹脂100重量部に対し、0.05〜2
重量部使用すると非常に良好である。また、本発明にお
いては通常使用されている着色剤、難燃剤、酸化防止剤
や他の樹脂を少量加える事も何等妨げられるものではな
い。また、本発明において2枚の成形板で挾み樹脂の進
行方向に抵抗を与えて厚さを制御するとは、具体的には
細隙状の樹脂の排出口に近接して設けたもので、成型板
は温度制御され樹脂通路には発泡樹脂が滑り易い様にテ
フロン被覆が施されている。
【0016】
【実施例】次に実施例をもって本発明を具体的に説明す
る。 実施例1〜3及び比較例1〜2 低分子量ポリスチレン樹脂と高分子量ポリスチレン樹脂
の比率、タルク量、ステアリン酸モノグリセライド(S
MG)、発泡剤種としてメチルクロライド(MC):1
クロロ1.1.ジフロロエタン(F142b)の量を表
1の如く変更し、押出成型を行った。表1において、低
分子量ポリスチレン樹脂及び高分子量ポリスチレン樹脂
の分子量はGPC(ゲルパ−ミュ−ションクロマトグラ
フ)で測定し、溶剤含有量はガスクロマト法によって測
定した。表1中、使用した微粉末タルクの平均粒径は3
μであり、発泡剤は、MC単独及びMCとF142bと
の混合物である。そして、添加量は樹脂1kgあたりの
モル数である。
【0017】押出機としては、口径150mmと200
mmものを連結したものを使用し口径150mmの押出
機の先端付近から発泡剤を注入し、口径200mmの押
出機で均一に混合し、樹脂温度を115〜125℃に調
整し、先端の口金から1時間約400Kgの割合で押出
した。口金としては樹脂排出口の寸法が厚さ1.0m
m、巾560mm、長さ(ランド)7mmの細隙状のも
のを使用し、口金の樹脂排出口に連接して、2枚の上下
板(特公昭60−50577号参照)からなる成型板で
挾み、厚さを制御しながら成型した。得られた発泡体の
物性を表1に示す。表1中、圧縮強度はJIS−A95
11によって測定した。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
リサイクルして得た低分子量ポリスチレン樹脂や生産性
の高い低分子量ポリスチレン樹脂を使用し、発泡剤とし
てフロンやLPGを使用することなく良好な板状発泡体
を製造することが出来た。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 沸点70℃以上の溶剤を0.2%〜1%
    含有し、重量平均分子量が10×104〜22×104
    ポリスチレン樹脂30〜100部、及び、同じく沸点7
    0℃以上の溶剤を0.2%以下含有し、重量平均分子量
    が20×104〜40×104のポリスチレン樹脂70〜
    0部の割合から成る樹脂混合物100重量部に対して、
    微粉末タルク2〜10部を添加し、押出機に供給し、溶
    融させ、押出機の途中からメチルクロライドを主成分と
    する発泡剤を供給し、均一に混合した後、混合物を発泡
    温度に調整し、細隙通路から低圧域に排出して2枚の成
    形板で挾み樹脂の進行方向に抵抗を与えて厚さを制御す
    ることよりなるポリスチレン系樹脂板状発泡体の製造方
    法。
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