JP3081625B2 - 押出し発泡体の製造法 - Google Patents

押出し発泡体の製造法

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JP3081625B2 JP02163929A JP16392990A JP3081625B2 JP 3081625 B2 JP3081625 B2 JP 3081625B2 JP 02163929 A JP02163929 A JP 02163929A JP 16392990 A JP16392990 A JP 16392990A JP 3081625 B2 JP3081625 B2 JP 3081625B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は表面の欠陥が非常に少なく、かつ密度が約14
〜56kg/m3（約0.9〜3.5ポンド／立方フィート）である
ことを特徴とする棒状（billet）またはボード状をした
押出し発泡体の製造法に関する。さらに詳しくは、本発
明は発泡が大気圧よりも低い領域で起こる熱可塑性樹脂
押出し発泡体の製造法に関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 合成樹脂の押出し発泡体は、断熱、装飾の目的、包装
などを含む多くの応用に非常に望ましいものである。ス
チレンポリマー発泡体の１つのとくに重要な応用は断熱
の分野にある。
合成樹脂の押出し発泡体の表面特性は商業上の理由だ
けでなく美感上も非常に重要である。グラフィックアー
トの分野においては、均一であるか、またはほぼ均一な
表面特性を有する発泡体が要求される。発泡体の購入者
は、均一な表面特性を有する発泡体を望むものである。
発泡体の表面特性は、発泡体の表面上のしわ、泡立ち
（foamy appearance）、筋ないしはしま（streaks）、
またはパール（pearls）の量に影響される。パールは、
発泡体の表面上の隆起や白っぽい領域としてあらわれる
欠陥に関連している。筋ないしはしまは発泡体表面上の
白っぽい筋に関連している。泡立ちは石目のついた不均
一な外観を有する表面に関連している。さらに泡立ち
は、発泡体の断面における表面と中心部との外観の差に
も関連している。このような欠陥は、耐熱性、耐圧縮性
および耐水性などの望ましい発泡体の特性に有害な影響
を与えうる。
前述した表面特性は、ダイの開口部や押し出される発
泡体に加えられる圧力を調節することによって制御が可
能であるが、比較的手ごろな方法で表面特性を制御する
のが望ましい。さらに、表面特性を容易に制御しうる方
法がもっとも望ましい。
近年、クロロフルオロカーボン酸類（CFCs）をエアロ
ゾル、冷蔵庫、発泡剤ならびにエレクトロニクスおよび
宇宙産業での専門溶剤を含む応用に用いることを、完全
に禁止ではないとしても、減少することにおいて環境保
護者や政府によって重大な圧力がかけられてきている。
合成樹脂の押出し発泡体の生成に利用される一般的手
順は、以下の工程を一般に必要とする。ポリスチレン樹
脂のような樹脂は加熱により可塑化され、１種以上の液
体発泡剤が含められ、混合物の発泡を防止することが可
能な条件のもとで蒸発型発泡剤が可塑化樹脂に完全に混
合される。たとえば造核剤、発泡体のための難燃剤、可
塑剤などを含む他の任意の添加剤を含んでもよい発泡剤
と樹脂の完全な混合物は冷却され、混合物の圧力は減じ
られ、その結果混合物は発泡し、望ましい発泡体が形成
される。望ましい性質を有する発泡体は、樹脂および発
泡剤の冷却された可塑化混合物を、より低圧の領域に押
出すことによりえられる。ある発泡体の押出し成形方法
においては、発泡性混合物は大気圧よりも低い圧力の下
で発泡体の発泡が完結されるように、真空チャンバー内
に押出される。真空発泡体押出し装置および方法の例
は、米国特許第3,584,108号明細書、同第3,169,272号明
細書および同第3,822,331号明細書にみられる。真空押
出し技術を利用するときの困難なことの１つに、とくに
物質が大きなボードまたは棒状をしたスチレン発泡体の
ように繊細であるか、またはこわれやすいばあいに、物
質を硬化し、かつそれを真空室からとり出すことがあげ
られる。この問題を解決するためには、米国特許第3,70
4,083号明細書および同第4,044,084号明細書に述べられ
ているインクライン・バロメトリック・レッグ（inclin
e barometric leg）を利用することが含まれる。空のと
きには基本的に水が充填されるが、発泡のためにダイか
ら押出物が通過して入る真空室をその上方端部に含む、
大きいバロメトリック・レッグを用いた押出し装置にお
けるさらなる変更および改良は、米国特許第4,199,310
号明細書に記載されている。
本発明は、表面特性が改良された発泡体を容易にうる
ことができる押出し発泡体の製造法を提供することを目
的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の押出し発泡体の製造法は、約14〜56kg/m
3（約0.9〜3.5ポンド／立方フィート）の密度を有する
ことで特徴づけられた押出し成形細形発泡体の製造法で
あって、該製造法が （Ａ）少なくとも１種の熱可塑性樹脂と少なくとも１種
の造核剤との混合物を加熱して可塑化し、 （Ｂ）クロロジフルオロメタン、1,1−ジクロロ−2,2,2
−トリフルオロエタン、１−クロロ−1,1−ジフルオロ
エタン、1,1,1,2−テトラフルオロエタン、1,1−ジクロ
ロ−１−フルオロエタン、１−クロロ−1,2,2,2−テト
ラフルオロエタンおよびそれらの２または３以上の混合
物よりなる群から選ばれた少なくとも１種の発泡剤を加
え、 （Ｃ）前記発泡剤と前記ステップ（Ａ）の混合物を樹脂
の発泡するのを防ぐのに充分な圧力のもとで均一に混合
して発泡性樹脂混合物を形成し、 （Ｄ）約10〜65.6℃（約50〜150゜F）に保たれたダイリ
ップ温度を有するダイを通って、前記発泡性樹脂混合物
が発泡体に発泡する領域中に前記発泡性樹脂混合物を押
出し、 （Ｅ）発泡体を冷却する ことからなることを特徴としている。
実施態様においては、大気圧以下の領域は、細長い室
によって形成され、発泡性樹脂混合物は、この室の一端
部にあるダイを通過し、かつこのような発泡体は室の反
対側の端部にある水のプールを通過する。この方法によ
れば、望ましい密度、約0.2〜0.5mmの比較的小さい平均
気泡サイズ、改善されたより高い圧縮強度、およびより
大きい気泡量を有することを特徴とするポリスチレン樹
脂のような熱可塑性樹脂押出発泡体が形成されることに
なる。
［実施例］ 明細書および特許請求の範囲を通してすべての「部」
および「％」は特記しないかぎりそれぞれ「重量部」お
よび「重量％」を表わす。
本発明の方法にしたがって押出し発泡される熱可塑性
樹脂は、アルケニル基置換芳香族ポリマー（ホモポリマ
ーおよびコポリマー）、ポリフェニレンエーテル類、ポ
リ塩化ビニル、塩化ビニリデン（80部）とアクリロニト
リル（20部）とからなるコポリマーのようなビニリデン
樹脂類、ポリスチレン、エチレンと酢酸ビニルまたはア
クリル酸エチルとからなるコポリマーのようなポリオレ
フィン樹脂類などを含む。たとえばスチレン樹脂とポリ
フェニレンエーテルの混合物は本発明の方法によって発
泡体を製造するために発泡されうる。好ましい熱可塑性
樹脂はアルケニル基置換された芳香族ポリマー類であ
る。
本発明の方法にしたがって押出し発泡されたアルケニ
ル基置換芳香族樹脂類は一般式（Ｉ）： Ar−Ｃ（Ｒ）＝CH2 （Ｉ） （式中、Arは芳香族炭化水素基またはベンゼン類の芳香
族ハロゲン化炭化水素基を示し、Ｒは水素原子またはメ
チル基を示す）によって特徴づけられる少なくとも１つ
のアルケニル基置換芳香族化合物であるモノマーを少な
くとも50％含んでいるポリマーである。該ポリマーをつ
くるのに用いられる残りのモノマーは前記芳香族化合物
と共重合可能な少なくとも１つのエチレン性不飽和モノ
マーからなる。
１つの実施態様において、一般式（Ｉ）のアルケニル
芳香族化合物は下記一般式（II）： （式中、R1、R3、R4、R5およびR6はそれぞれ独立して水
素原子、塩素原子、シュウ素原子または炭素数１〜４の
アルキル基を示し、R2は水素原子またはメチル基を示
す。ただし該モノマーの炭素数は12をこえることはな
い）で表わされうる。
前記アルケニル基置換芳香族モノマーの例には、スチ
レン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−クロロスチ
レン、ｐ−クロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、
ｏ−ブロモスチレンなどが含まれる。前記スチレン誘導
体と共重合しうるエチレン性不飽和モノマー類の例に
は、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、無水マ
レイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸などが含
まれる。
本発明の方法に用いられる好ましいアルケニル基置換
芳香族樹脂はスチレン樹脂である。本発明の方法に有用
なスチレン樹脂は、スチレンのホモポリマー、またはス
チレンと前記のごとき１またはそれ以上の共重合可能な
エチレン性不飽和モノマーとのコポリマーである。スチ
レンのポリマーやコポリマーは種々の分子量のものが種
々の市場ルートから入手されうる。それらのポリマーの
分子量は当業者によく知られた種々の方法、たとえば固
有粘度、光散乱または超遠心分離沈降法などによって決
定されうる。オリフィスを通る溶融ポリマーの流速（fl
ow rate）は、ときとしてメルトフローインデックス（M
FＩ）として記載され、また分子量の関係を比較するの
にも用いられうる。MFＩは低コストで、実施しやすい技
術である。この詳細は数多くの出版物、たとえば「プリ
ンシプルズ・オブ・ポリマー・ケミストリー（Principl
es of Polymer Chemistry）、ピー・ジェイ・フローリ
（P.J.Flory）著、コーネル・ユニバーシティ・プレス
（Cornell University Press）、イサカ（Ithaca）、ニ
ューヨーク州（New York）、1953年」の中に見出せよ
う。重量平均分子量が約100,000〜500,000を有するポリ
マーが有用であり、好ましくは約150,000〜450,000、と
くに好ましいのは約250,000〜350,000のものである。
有用なスチレン樹脂類（ここではまたポリスチレン類
ともいう）は、さまざまなソースから商業的に入手する
ことができるものであり、該樹脂はメルトフローインデ
ックスなどの異なった性質をもつものを用いうる。たと
えばポリスチレン類はARCO化学会社（ARCO Chemical Co
mpany）から一般商品名「DYLENE」、たとえばDYLENE8と
して、またサルニア、オンタリオ州のポリサー社（Poly
sar Ltd.,Sarnia,Ontario）から入手しうる。
一つの実施態様において、本発明の方法によってえら
れた押出し発泡された発泡体の性質は、樹脂の分子量の
選択によりコントロールされ、変性されうる。たとえ
ば、低密度の発泡ポリスチレン体の製造は、より高分子
量の樹脂の使用によって容易となり、一方高密度の発泡
体はより低分子量またはより低粘度の樹脂を用いること
によって容易となる。
コポリマーであるスチレンポリマーの特定の例は、ス
チレン70％とアクリロニトリル30％；スチレン80％とビ
ニルトルエン20％；スチレン75％とメチルメタクリレー
ト25％のようなものである。
本発明で用いられる蒸発型の液体発泡剤は、１−クロ
ロ−1,1−ジフルオロエタン（Ｒ−142b）、1,1,1,2−テ
トラフルオロエタン（Ｒ−134a）、１−クロロ−1,2,2,
2−テトラフルオロエタン（Ｒ−141）および２−クロロ
−1,1,1,2−テトラフルオロエタン（Ｒ−124）の少なく
とも１つまたは２以上の混合物からなる。好ましい発泡
剤は１−クロロ−1,1−ジフルオロエタン、１−クロロ
−1,2,2,2−テトラフルオロエタン、およびそれらの混
合物である。加熱により可塑化されたアルケニル基置換
芳香族樹脂に加えられる発泡剤は該樹脂100重量部につ
き約３〜約16重量部かそれ以上である。該樹脂に含まれ
る発泡剤の量を変えることは、一部発泡剤混合物の成分
に依存するが、異なった好ましい特性値を有する押出し
成形発泡体を成形するのに利用されうる。
前述の発泡剤に加えて、この方法のステップ（Ｂ）に
おいて第２の発泡剤を用いてもよい。任意の、そして追
加の発泡剤の例は、ジクロロジフルオロメタン（Ｒ−1
2）、クロロジフルオロメタン（Ｒ−22）、二酸化炭
素、ペンタン、ブタン、ヘキサン、塩化メチル、塩化エ
チルまたはそれらのうちの２以上の混合物である。前述
の発泡剤にはそれらのすべての異性体も包含されてい
る。たとえばブタンにはイソブタン、ｎ−ブタンなどを
包含されている。混合物中の発泡剤は、発泡体の表面の
外観が許容される範囲であれば、どのような比率にする
こともできる。本発明の好ましい実施例では、第２の発
泡剤は少量（minor proportion）、たとえば50重量％未
満とされる。発泡剤の組み合わせの例としては、混合比
率（80:20）〜（50:50）の（Ｒ−142b:R−22）、（60:4
0）〜（20:80）の（Ｒ−142b:R−12）、（50:50）〜（8
0:20）の（Ｒ−124:塩化エチル）、（80:20）〜（50:5
0）の（Ｒ−134a:R−123）、（99:1）〜（95:5）の
（（Ｒ−134aまたはＲ−142bまたはＲ−22）：二酸化炭
素）、（75:25）〜（25:75）の（（Ｒ−134aまたはR142
bまたはＲ−124またはＲ−22）：ペンタン）などの組み
合わせがあげられる。
本方法に用いられる前記発泡剤または発泡剤混合物は
アルケニル基置換芳香族樹脂にいかなる通常の方法によ
っても加えることができる。１つの態様において、発泡
剤または発泡剤混合物は押出し成形機のような加熱によ
り可塑化し混合する装置の中に直接注入されてもよい。
２種以上の発泡剤が用いられるときは、それぞれの発泡
剤は加熱により可塑化された樹脂中に別々に注入されう
る。１つの好ましい態様は、第１図の（10）で一般に示
されるタンデム押出し機が、発泡剤を導入し混合する第
１の押出し機および混合をコントロールし、該物質の冷
却を行なう第２の押出し機とともに用いられる。可塑化
された樹脂と発泡剤に加えて、発泡性樹脂混合物にはあ
る特性値や性質を変えるために含有せしめられる他の添
加剤を含ませてもよいし、一般には含ませる。造核剤は
プライマリー気泡サイズを小さくするために含ませられ
うる。好ましい物質にはタルク、ケイ酸カルシウム、炭
酸カルシウム、インジゴなどがある。一般に樹脂100部
あたり約0.05〜５部の造核剤が発泡性樹脂の中に入れら
れる。可塑剤もまた発泡性化合物に加えうる。その例に
は液体パラフィン、水素添加やし油などが含まれうる。
他の有用な添加剤には難燃剤、安定剤などが含まれる。
押出し機から、加熱により可塑化された樹脂発泡剤混
合物は大気圧以下の減圧領域中に押し出される。それ
は、真空チャンバーからなり、その圧力は該真空チャン
バー内で前記発泡性樹脂混合物が発泡体に発泡すること
を許すのに好ましいレベルにコントロールされうる。真
空チャンバー内の圧力は、気泡サイズ、気泡量（cell v
olume）および密度を含む異った、しかし好ましい特性
値を有する発泡体の形成を容易にするために種々変える
ことができる。真空チャンバー内の圧力は水銀柱絶対値
（Hg absolute）69cm（27インチ）よりも小さく、一般
的には約5.1〜69cm（約２〜27インチ）の範囲に保たれ
る。いくつかの応用例では、水銀柱絶対値5.1〜51cm
（２〜20インチ）の間に保たれるであろう。一般に真空
度が増加する（圧力が下がる）にしたがって前記混合物
の発泡は助長され、低密度発泡体が製造される。
第１図に示すように、本発明の好ましい実施態様にお
いては、前述の第２押出し機のダイの端部（12）は、真
空チャンバーないしバロメトリックレッグ（barometric
leg）（15）を形成する傾斜トンネル（14）の上端（1
3）に嵌入され、かつシールされるように構成されてい
る。傾斜トンネル（14）の下端（16）は真空チャンバー
の他端をシールしている水槽の水（71）に浸けられてい
る。水槽は完成したボードを真空を損なわずにチャンバ
ーから取り出すメカニズムをもたらす。真空チャンバー
内で成形された押出しポリスチレン発泡体はチャンバー
を通り、水をくぐって進み、そこで真空チャンバーから
水シールの他端における大気圧中へと出ていく。前記水
槽は、チャンバー内の真空を維持するメカニズムをもた
らすのに加えて、チャンバー内の発泡体を冷やすために
も用いられる。
通常の運転中は、押出された発泡体は、第２図におい
て一層明瞭に示されているダイ（20）を出る。そしてそ
の混合物の発泡および発泡体の成形はダイのオリフィス
の面の上および下に弧状に配列されるロール（22）群に
よって制御される。ダイから出てきた発泡体（符号（2
4）で示す）は厚さが調整され、カーブしている軸まわ
りに回転する被駆動ウェーファー（wafer）（25）を備
えた図示されている数組の上部および下部ロールによっ
て最終の幅まで拡げられる。図示されているように、そ
のようなウェーファー付きロールは扇状のダイ（20）か
ら出るところに発泡体の上部および下部に５組設けられ
ている。さらに厚さおよび平坦度は発泡体のパネルを対
になった上部および下部コンベアベルト（27）を通過さ
せることにより制御される。発泡体の密度は真空レベル
を制御することにより部分的に定まる。押し出された発
泡体の厚さ、幅および平坦度の各寸法が定められたの
ち、その発泡体は符号（31）の部位で駆動されるコンベ
ア（30）の下側で水をくぐって搬送され、その発泡体は
水中を通って移動しながら冷却され、さらにかたくな
る。発泡体は図示されているコンベアベルトなどの種々
の好適な装置を用いて水シールを通して搬送することが
できる。ある実施例では、発泡体は上部コンベアベルト
によって水中を搬送することができ、そのばあい発泡体
はベルトに対し、それ自体の浮力によって保持される。
図示されている好ましい実施例においては、押し出しダ
イ（20）は弧状のスロットオリフィス（32）を有する扇
形のダイであり、その扇形ダイを出てくる混合物は図示
されている所定形状のロール群を浮かせることによって
案内（confine）される。
第２〜３図に示すように、ロール（22）およびコンベ
ア（27）を一層正確に制御するため、それらのロールお
よびコンベアをピストン−シリンダアッセンブリ（34）
によって浮動するように設けてもよい。符号（36）で示
されるそのアッセンブリのロッドはそれぞれのロールま
たはコンベアを支持するように逆向きにブラケット（3
7）に連結されている。そこでは個々のロールごとに、
１本のピストン−シリンダアッセンブリが用いられる。
それぞれのシリンダの盲端ないし底部に、エア源（4
1）から管路（40）を通って、さらに圧力調節器（42）
および制御弁（43）を通してエアが供給される。そのよ
うに制御されるエア圧はそれぞれのシリンダの下端に供
給され、ロール（22）をその自重に抗して持ち上げ、ロ
ールを実質的に浮かせるようにする。そのような浮揚が
達成されると、エアがエア源（46）からレギュレータ
（47）および制御弁（48）を通って管路（45）を通して
ロッドエンド側に供給される。そのようにするとロール
の発泡体に対する加圧力を正確に制御することができ
る。ロール（22）の半径が異なるため、実質重量（tar
e）ないし死荷重（dead weight）も異なることになる。
一旦浮揚が達成されと、わずかな圧力差だけがかけら
れ、ロールによる加圧力がまったく緩められる。
一般的に、本発明の方法はダイリップの温度を制御す
ることにより行なわれる。ダイリップの温度は約10℃
（約50゜F）から約65.6℃（約150゜F）の間に、好まし
くは約21℃（約70゜F）から約65.6℃（約150゜F）の間
に維持される。
第４図に示されるように、扇状の押し出しダイ（20）
は、たとえば前述の米国特許第4,364,722号明細書に示
された従来タイプのもの、すなわちオリフィス（32）
に、ダイリップ（50）と近接するオイル流路を備えたタ
イプのものを採用しうる。ダイリップはオイルポート
（51）および（52）を備えており、それにより循環する
オイルの温度を制御することによりダイリップの温度を
制御するようにされている。オイルは矢印で示すように
ポート（51）に流入し、ポート（52）から流出する。オ
イルの循環はオイルクーラ（54）およびオイルヒータ
（55）と直列に接続されているポンプ（53）によっても
たらされる。ダイから流出するオイルの温度は温度コン
トローラ（56）によって測定されるとともに設定値と比
較される。その温度コントローラ（56）は作動するとバ
ルブ（57）を制御して、水源（58）から供給され、オイ
ルクーラ（54）を通っていく冷却水の流れを制御する。
かかる方法により、ダイリップの高温の金属から加熱オ
イルへ熱が伝達され、ダイリップの温度が所望の範囲に
制御され、維持される。
オイルクーラ（54）の手前側（ahead）には温度計（6
0）が設けられ、ポンプの出口には圧力計（61）が設け
られている。オイルヒータは温度スイッチ（62）とパワ
ーリレー（63）によって制御されるが、単に運転開始の
ときだけ用いられる。システムのためのオイルはリリー
フバルブ（65）を介してリザーバ（64）から供給され、
流量計が（66）の位置に設けられている。
用いられうる真空チャンバーおよび成形メカニズムの
さらに詳細な開示については、米国特許第4,199,310号
および4,234,529号各明細書が参考になり、本明細書は
それらの記載が参照されている。
本発明の方法によって製造されるアルケニル基置換芳
香族発泡体は一般に下記に示すような特性値を有する。
密度 約14〜56kg/m3（約0.9〜3.5ポンド／立方フィ
ート）、好ましくは約14〜32kg/m3（約0.9〜２ポンド／
立方フィート）、さらに好ましくは約14〜26kg/m3（約
0.9〜1.6ポンド／立方フィート） 平均気泡サイズ 約0.2〜0.5mm 気泡量 ＞1,638,710/cm3（100,000/立方インチ）
（低密度のばあい）、好ましくは ＞2,458,065/cm3（150,000/立方インチ）
（低密度のばあい）； ＞3,277,420/cm3（200,000/立方インチ） （密度が21〜26kg/m3（約1.3〜1.6ポンド／
立方フィート）のばあい）； ＞4,096,775/cm3（250,000/立方インチ） （密度が26〜32kg/m3（約1.6〜2.0ポンド／
立方フィート）のばあい）； ＞4,916,130/cm3（300,000/立方インチ） （密度が32kg/m3（2.0ポンド／立方フィー
ト）をこえるばあい） 以下の実施例は本発明の方法およびそれによってえら
れた発泡体について説明している。以下の実施例に用い
られる方法と装置は、とくに指示のないかぎりつぎのよ
うなものである。原料ポリスチレン樹脂（virgin polys
tyrene resin）、再生ポリスチレン樹脂（recycle poly
styrene resin）、タルクおよび難燃剤の可塑化された
混合物を調製し、発泡剤混合物を該可塑化された樹脂混
合物に混ぜ、発泡性樹脂混合物を形成した。造核剤と難
燃化物質を発泡性混合物に加えた。前記発泡性樹脂混合
物を、ダイを通して、発泡性混合物がコントロールされ
た条件下で発泡する真空が保たれた細長い（elongate
d）室の一端に押し出し、約122cm（約48インチ）幅の変
えうる厚さの連続的な（cotinnous）ボードを形成し
た。
実施例１〜４および比較例１〜２において、ダイは弦
長（chord length）41.81cm（16.46インチ）、半径24cm
（9.5インチ）および120゜の角度の扇形のダイである。
発泡性混合物は真空チャンバー内に押し出され、発泡性
混合物の発泡は平面の上部および下部に配列される弧状
のロール群によって、必要に応じて厚さ約3.8〜5.1cm
（約1.5〜2.0インチ）、幅約122cm（約48インチ）の連
続発泡ボードを形成するように制御されている。ボード
の他の厚さは型の開口部および弧状のロール群の位置を
調整することによりえられる。連続発泡ボードは真空チ
ャンバーを通過し、水槽をくぐり、そこで発泡ボードが
冷却され、かつより剛性を増す。水槽をくぐり抜けたの
ち、発泡体はチャンバーの他端から引き出され、縁切り
され、所望により切断される。
本発明の方法にしたがって真空チャンバーから取り出
された発泡ボードは密度、気泡サイズ、圧縮強度、ｋ−
ファクターなどが当業者に知られた方法で評価された。
平均気泡サイズはＸ、Ｙ、Ｚ方向で決定された気泡サイ
ズの平均である。該Ｘ方向とは押出しの方向、Ｙ方向と
は該装置の横断方向、Ｚ方向とは厚さ方向である。本発
明の発泡体の圧縮強度は、ASTMテストC165−83、「メジ
ャーリング・コンプレッシブ・プロパティーズ・オブ・
サーマル・インシュレーション（Meauring Compressive
Properties of Theremal Insulation）」を利用して測
定した。
特定の実施例に関する前記製造法と装置のその他の詳
細については実施例の記載の中に含まれている。
実施例１〜４および比較例１〜２ 原料ポリスチレン樹脂（メルトフローインデックス
（MFI）5.0のARCO Dylene8）100部と、再生ポリスチレ
ン19.4部、タルク0.45部および難燃剤0.85部の可塑化混
合物をつくり、ついで（Ｒ−142b:R−22）の重量比（6
0:40）の混合物11.9部を発泡性樹脂混合物を形成するた
めに前記可塑化混合物に加えた。発泡剤注入圧力は288.
0kg/cm2（4100ポンド／平方インチ）（ゲージ圧）であ
った。クロスオーバー溶融温度は252℃（485゜F）であ
った。また、すべてのテストサンプルについて真空度は
43cm（17.0インチ）Hg（絶対圧）であった。その方法の
それ以上の詳細およびえられた発泡ボードの特性値は第
１表に示す。
第１表よりわかるように、ダイリップ温度が92.2℃
（198゜F）から32.2℃（90゜F）に低下せしめられるに
つれて（実施例１〜４よび比較例１〜２）、発泡体の表
面品質は「発泡状（foamy）」から「優秀（excellen
t）」に改善される。ダイリップ温度が低下せしめられ
るにつれてダイ圧力は高められるのに対して、ダイ溶融
温度にはあまり変化はない。「やや発泡状（slightly f
oamy）」と評価される表面外観（比較例１）はある構造
的用途においては許容されうるが、「良好（good）」と
評価されるもの（実施例２〜４）のほうが好ましい。
「優秀」と評価される表面外観（実施例１）はグラフィ
ックアートなどの他のある用途において望まれるもので
ある。
実施例５および比較例３〜４ 原料ポリスチレン樹脂（メルトフローインデックス
（MFI）5.0のARCO Dylene8）100部と、再生ポリスチレ
ン15.11部、タルク0.55部および難燃剤0.85部の可塑化
混合物をつくり、ついで（Ｒ−142b:R−12）の重量比
（20:80）の混合物11.5部を発泡性樹脂混合物を形成す
るために前記可塑化混合物に加えた。発泡剤注入圧力は
323.4kg/cm2（4600ポンド／立方インチ）（ゲージ圧）
であった。クロスオーバー溶融温度は231℃（448゜F）
であった。また、すべてのテストサンプルについて真空
度は33.0cm（13.0インチ）Hg（絶対圧）であった。その
方法のそれ以上の詳細およびえられた発泡ボードの特性
値を第２表に示す。
第２表よりわかるように、ダイリップ温度が87.8℃
（190゜F）から65.6℃（150゜F）に低下せしめられるに
つれて（実施例５および比較例３〜４）、発泡体の表面
品質は「きわめて発泡状（very foamy）」から「きわめ
て良好（very good）」に改善される。ダイリップ温度
が低下せしめられるにつれてダイ圧力は高められるのに
対して、ダイ溶融温度は相対的に一定のままである。
「きわめて発泡状」と評価される表面外観（比較例３お
よび４）は許容されえないものであり、一方、実施例５
の表面外観のほうが好ましい。「きわめて良好」と評価
される表面外観はグラフィックアートなどのある用途に
おいて望まれるものである。Ｒ−12を発泡剤の主成分と
して用いたばあいには、ダイリップ温度によって測定さ
れる操作温度範囲がよりせまい。
以上の記載および例示より明らかなように、ダイリッ
プ温度の制御を採用して、ボード状および棒状などのポ
リスチレン発泡体を製造する本発明の方法により、大気
圧以下の領域内に発泡性混合物を押出すばあいに、許容
されうる表面特性またはばあいによってはより改善され
た表面特性を有する発泡体が結果としてえられる。本発
明の方法によればダイリップ温度の制御によって表面欠
陥が最小にされた発泡体が製造される。この方法は経済
性を有し相対的に手間のかからない表面品質管理手段を
与える。
本発明はその好ましい態様との関係において説明され
てきたが、当業者が本明細書を読むことで数々のその部
分的変更が明らかになるということは理解されるべきで
ある。それゆえ、ここに開示された発明はそのような部
分的変更も特許請求の範囲内に入るものとしてカバーさ
れるものであることは理解されるべきである。
［発明の効果］ 本発明の方法によれば、ダイリップ温度の制御によっ
て表面欠陥が最小にされた発泡体が製造され、また、経
済性を有し相対的に手間のかからない表面品質管理手段
が提供される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の製造法を実施するための装置の好まし
い一実施例を示す概略断面図、第２図は第１図の装置に
おける真空チャンバーのダイ端部にある扇形弓状スロッ
トダイおよび成形機構を示す拡大平面図、第３図は第１
図の装置における湾曲ローラの浮揚支持のための空気式
ピストン−シリンダ・アセンブリの一例を示す概略説明
図、第４図はダイリップ温度の制御のための好ましいア
センブリを示す概略説明図である。 （図面の主要符号） （20）：ダイ （24）：発泡体 （50）：ダイリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−14288（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−82619（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132023（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202419（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−501015（ＪＰ，Ａ) 国際公開88／8013（ＷＯ，Ａ１) 国際公開90／4615（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 9/00 - 9/42 B29C 47/00 - 47/96

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】14〜56kg/m3（0.9〜3.5ポンド／立方フィ
    ート）の密度を有することで特徴づけられた押出し成形
    細形発泡体の製造法であって、該製造法が （Ａ）少なくとも１種の熱可塑性樹脂と少なくとも１種
    の造核剤との混合物を加熱して可塑化し、 （Ｂ）クロロジフルオロメタン、1,1−ジクロロ−2,2,2
    −トリフルオロエタン、１−クロロ−1,1−ジフルオロ
    エタン、1,1,2,2−テトラフルオロエタン、1,1−ジクロ
    ロ−１−フルオロエタン、１−クロロ−1,2,2,2−テト
    ラフルオロエタンおよびそれらの２または３以上の混合
    物よりなる群から選ばれた少なくとも１種の発泡剤を加
    え、 （Ｃ）前記発泡剤と前記ステップ（Ａ）の混合物を樹脂
    の発泡するのを防ぐのに充分な圧力のもとで均一に混合
    して発泡性樹脂混合物を形成し、 （Ｄ）10〜65.6℃（50〜150゜F）に保たれたダイリップ
    温度を有するダイを通って、前記発泡性樹脂混合物が発
    泡体に発泡する領域中に前記発泡性樹脂混合物を押出
    し、 （Ｅ）発泡体を冷却する ことからなる細形押出し発泡体の製造法。
  2. 【請求項２】前記ステップ（Ｂ）が、ジクロロジフルオ
    ロメタン、トリクロロフルオロメタン、二酸化炭素、ペ
    ンタン、ブタン、ヘキサン、メチルクロライド、エチル
    クロライドおよびそれらの２または３以上の混合物より
    なる群から選ばれた第２の発泡剤を加えることをさらに
    含んでなる請求項１記載の製造法。
  3. 【請求項３】前記ステップ（Ｄ）における領域が大気圧
    以下である請求項１記載の製造法。
  4. 【請求項４】前記ステップ（Ｄ）の大気圧以下の領域が
    細型チャンバーによって構成されており、前記えられた
    混合物をそのチャンバーの端でダイを通過させ、それに
    よってえられた発泡体を前記チャンバーの他端で水槽に
    通し、さらにその発泡体をチャンバーから大気中へと通
    過させる請求項３記載の製造法。
  5. 【請求項５】前記混合物を弧状のスロットオリフィスを
    有する扇状ダイに通すステップを有しており、混合物の
    発泡を弧状スロットオリフィスの面の上下に配置される
    弧状のロールによって制御し、該弧状のロールが制御さ
    れた速度で回転駆動される一連のウェーファーを備えて
    おり、オリフィスの上側のロールがダイから出てくる混
    合物に制御された浮力圧力をかけるように浮揚支持され
    ている請求項３記載の製造法。
  6. 【請求項６】前記熱可塑性樹脂がポリスチレンである請
    求項１記載の製造法。
  7. 【請求項７】前記発泡剤が１−クロロ−1,2,2,2−テト
    ラフルオロエタン、１−クロロ−1,1−ジフルオロエタ
    ンおよびそれらの混合物よりなる群から選ばれたもので
    ある請求項１記載の製造法。
  8. 【請求項８】前記ステップ（Ｂ）が、二酸化炭素、ペン
    タン、ブタン、エチルクロライドおよびそれらの２また
    は３以上の混合物よりなる群から選ばれた第２の発泡剤
    を加えることをさらに含んでなる請求項１記載の製造
    法。
  9. 【請求項９】前記ステップ（Ｄ）が、ダイリップおよび
    オイルクーラーにオイルを通過させること、ダイリップ
    から出るオイルの温度を検出すること、およびオイルク
    ーラーを調節し、ダイリップ温度を前述のごとく維持す
    ることをさらに含んでなる請求項１記載の製造法。
  10. 【請求項１０】前記発泡体が0.2〜0.5mmの平均気泡サイ
    ズを有するものである請求項９記載の製造法。
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