JP4118125B2 - スチレン系樹脂発泡体の製造方法及び発泡体 - Google Patents

スチレン系樹脂発泡体の製造方法及び発泡体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境適合性に優れ、かつ押出安定性、成形性、難燃性に優れたスチレン系樹脂発泡体の製造方法及び発泡体に関する。
【0002】
【従来の技術】
スチレン系樹脂を押出機などにて加熱溶融し、次いで発泡剤を添加し、冷却させ、これを低圧域に押出すことにより発泡体を連続的に製造する方法は既に知られており(例えば特許文献1、特許文献2)、発泡剤にフロン類を用いる方法も知られている(例えば特許文献3、特許文献4)。
【0003】
しかしながら、フロン類はオゾン層保護、地球温暖化などの観点から、可能ならば代替していくことが望まれている。
【0004】
フロン類以外の発泡剤を用いたスチレン系樹脂発泡体および製造方法として、発泡剤として、少なくとも、炭素数が3〜5である飽和炭化水素の少なくとも1種を含有するスチレン系樹脂発泡体およびその製造方法が、特許文献5に開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特公昭31−5393号公報(1頁〜2頁)
【0006】
【特許文献2】
特公昭42−19195号公報(1頁〜2頁)
【0007】
【特許文献3】
特公昭41−672号公報(1頁〜2頁)
【0008】
【特許文献4】
特公昭57−7175号公報(1頁〜2頁)
【0009】
【特許文献5】
特開2002−30174号公報(1頁〜4頁)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載されている発明で得られるフロン類を用いない発泡体において、熱伝導率を向上させるために、炭素数が3〜5である飽和炭化水素を使用した場合、発泡剤の分散性が良くないので、分散不良による押出発泡時の製造安定性を損ない、生産性が悪化することがある。また、発泡剤としてこれらの可燃性ガスを使用する際には、難燃性の悪化や生産時の安全性に課題が生じる場合があるため、従来の処方と比較して発泡剤量を少量にして対応する場合が多いが、この場合には押出機内での溶融粘度の上昇や、溶融樹脂温度の上昇によりスチレン系樹脂あるいは添加した難燃剤の分解、劣化を引き起こし易く、生産性を悪化させる場合がある。
【0011】
この時、難燃剤やスチレン系樹脂の劣化を防止するために種々の安定剤を入れることは既に公知であるが、これらを添加することで、さらにガスの分散不良や押出変動等を引き起こす場合がある。
【0012】
このような状況の下、本発明が解決しようとする課題は、環境適合性に優れるものの、樹脂に対する溶解度が低く燃焼し易い飽和炭化水素からなる発泡剤を使用する際に、押出安定性や押出成形性を良好に保ち、高度な生産性を維持できることが可能なスチレン系樹脂発泡体の製造方法及び発泡体を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題の解決のため鋭意研究の結果、炭化水素を発泡剤として用いたスチレン系樹脂発泡体に、安定剤として融点が60℃以上130℃以下のフェノール系酸化防止剤を用いることで、可燃性である事から多量使用し難く、かつ樹脂に対する溶解度が低い炭化水素系発泡剤を使用するにも関わらず、スチレン系樹脂や難燃剤の分解、劣化を抑制し、優れた難燃性を達成でき、表面性が良好になることを見出した。
【0014】
すなわち本発明は、つぎのスチレン系樹脂発泡体の製造方法及び発泡体を提供する。
【0015】
1)スチレン系樹脂を加熱溶融させ、発泡剤として、a)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素と、b)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少なくとも1種の化合物と、c)必要に応じてその他の非ハロゲン系発泡剤とを含有した発泡剤を添加し、かつ、安定剤として、融点が60℃以上130℃以下であるフェノール系酸化防止剤を含有させて押出発泡することを特徴とするスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0016】
2)スチレン系樹脂100重量部に対して、フェノール系酸化防止剤を0.01〜2重量部含有させることを特徴とする(1)記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0017】
3)その他の非ハロゲン系発泡剤が、水、二酸化炭素およびアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)または(2)記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0018】
4)フェノール系酸化防止剤が2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、テトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート]メタンより選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0019】
5)スチレン系樹脂100gに対して、a)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素及びb)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少なくとも1種の化合物の含有量が0.07〜0.14molであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0020】
6)スチレン系樹脂100gに対して、その他の非ハロゲン系発泡剤を0〜0.1mol含有させることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
【0022】
7)(1)〜()のいずれか1項記載の製造方法により得られるスチレン系樹脂発泡体。
【0023】
【発明の実施の形態】
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あるいはその誘導体から得られるランダム、ブロックあるいはグラフト共重合体、後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などが挙げられる。これらは単独あるいは2種以上混合して使用することができる。
【0024】
スチレンと共重合可能な単量体としては、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あるいはその誘導体、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。これらは単独あるいは2種以上混合して使用することができる。
【0025】
スチレン系樹脂では、加工性の面からスチレンホモポリマーが好ましい。
【0026】
本発明は、発泡剤として、a)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素、b)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少なくとも1種の化合物、c)必要によりその他の非ハロゲン系発泡剤を含有しすることを特徴とする。
【0027】
本発明で用いられる炭素数3〜5の飽和炭化水素としては、プロパン、n−ブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、ネオペンタンなどが挙げられる。
【0028】
炭素数3〜5の飽和炭化水素では、発泡性と発泡体の断熱性能の点からn−ブタン、i−ブタン、n−ブタンとi−ブタンの混合物が好ましく、特に好ましくはi−ブタンである。
【0029】
本発明で用いられる、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少なくとも1種の化合物としては、発泡性と燃焼性の点からジメチルエーテル特にが好まししい。
【0030】
本発明で用いられる他の非ハロゲン系発泡剤としては、特に限定されるものではない。例えば水、二酸化炭素などの無機発泡剤、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、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、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、アゾ化合物などの化学発泡剤などを用いることができる。これら他の非ハロゲン系発泡剤は単独または2種以上混合して使用することができる。
【0031】
他の非ハロゲン系発泡剤の中では、発泡性、発泡体成形性などの点から、水、二酸化炭素、アルコール類がより好ましく、中でも水が特に好ましい。
【0032】
他の非ハロゲン系発泡剤を用いることで、良好な発泡助剤効果が得られ、押出圧力を低減し、安定的に発泡体の製造が可能となる。
【0033】
特に、水を発泡剤として用いた場合、発泡体中に、気泡径が概ね0.25mm以下の比較的気泡径の小さい気泡(以下、小気泡という)と、気泡径が概ね0.3mmから1mm程度の比較的気泡径の大きな気泡(以下、大気泡という)が海島状に混在してなる特徴的な気泡構造を有する発泡体が得られ、得られる発泡体の発泡特性、成形性、生産性および断熱性能が向上する。
【0034】
水を発泡剤として用いる際には、水の吸収、分散性を向上させるため、水の吸水媒体を添加させることが望ましい。
【0035】
水の吸収媒体としては、スメクタイト、サポナイト、膨潤性フッ素雲母などの吸水性あるいは水膨潤性の粘土類およびこれらの有機化処理品、吸水性高分子、シラノール基を有する無水シリカなどを使用することができ、これらの吸水媒体の1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0036】
本発明のスチレン系樹脂発泡体の製造時に、スチレン系樹脂中に添加または注入される発泡剤の量としては、発泡倍率の設定値などに応じて適宜かわるものではあるが、通常、可燃性を有する発泡剤含有量の合計をスチレン系樹脂100gに対して0.070〜0.140molとするのが好ましい。発泡剤の添加量が0.070mol未満では発泡倍率が低く、樹脂発泡体としての軽量、断熱などの特性が発揮されにくい場合があり、一方0.140重量部を超えると多量の可燃性ガスを使用することとなり、JIS A 9511に規定される自己消火性を満足しなくなる場合や、生産時の安全性確保のために大がかりな設備を導入する必要がある。
【0037】
添加される発泡剤において、炭素数3〜5の飽和炭化水素の1種または2種以上からなる炭化水素の量は、発泡剤全量100重量%に対して、10重量%以上、好ましくは20重量%以上、より好ましくは25重量%以上、特に好ましくは30重量%以上である。炭素数3〜5の飽和炭化水素の量が前記範囲より少ないと、得られる発泡体の断熱性が劣る場合がある。
【0038】
安定的な発泡体の製造、外観など良好な品質の発泡体を得る観点から、添加される発泡剤において、炭素数3〜5の飽和炭化水素の1種または2種以上の量は、発泡剤全量100重量%に対して、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは85重量%以下、特に好ましくは80重量%以下である。
【0039】
添加される発泡剤において、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少なくとも1種の化合物の量は、発泡剤全量100重量%に対して、5重量%以上、好ましくは10重量%以上、特に好ましくは20重量%以上である。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少なくとも1種の化合物の量が前記範囲より少ないと、発泡性能が低下する場合がある。
【0040】
他の非ハロゲン系発泡剤の量は、発泡性能、発泡体の性能を阻害しない範囲で、適量使用することが出来るが、好ましくは発泡剤全量100重量%に対して0〜30重量%、特に好ましくは0〜20重量%である。この範囲以外では、押出安定性の低下、発泡体の断熱性能の低下等が引き起こされる場合がある。
【0041】
発泡剤を添加または注入する際の圧力は、特に制限するものではなく、押出機などの内圧力よりも高い圧力であればよい。
【0042】
本発明において使用される、融点が60℃以上130℃以下のフェノール系酸化防止剤は、融点がこの温度範囲であれば、特に限定されるものではない。例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(m.p.=69℃)、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](m.p.=78℃)、テトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート]メタン(m.p.=120℃)、2,2−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)(m.p.=115℃)、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ドロキシフェニル)プロピオネート] (m.p.=106℃)、などが挙げられる。
融点が60℃以上130℃以下のフェノール系酸化防止剤の中では、発泡体成形性、コストなどの点から、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、テトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート]メタン、2,2−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)がより好ましく、中でも2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]が特に好ましい。
【0043】
これらのフェノール系酸化防止剤は、融点が60℃未満であると、ホッパー内でブリッジを起こし易くなり、押出機内への供給が困難となること、さらには、単軸押出機については押出機内へ供給された場合においても、フィード部で早期に融解が開始されることで送り不良を引き起こす原因となる。
【0044】
この場合、低融点の物質を予めマスターバッチ化しておく手段も考えられるが、コストアップにつながるため、好ましくない。
【0045】
これらのフェノール系酸化防止剤は、融点が130℃より高くなると、押出機内での分散性が悪化し、酸化防止剤としての機能低下、分散不良による成型不良などを引き起こす場合がある。
【0046】
これらのフェノール系酸化防止剤を使用することで、特に発泡剤の使用量が少ない場合において樹脂劣化や難燃剤の分解を抑制でき、難燃剤を併用した際の押出安定性や得られる発泡体の自己消火性等を向上させることができる。また、さらには発泡剤として樹脂に対する溶解度が低い炭化水素系発泡剤(単にガスと表現することがある)を使用した際、ガスの分散性が改良され、表面性を向上させることができる。ガスの分散性が向上する具体的な作用機構は明らかではないが、融点が60℃以上130℃以下のフェノール系酸化防止剤を添加した場合においては、ガスの分散性が向上し、発泡成形性が向上することにより表面性に優れた発泡体を得ることができる。
【0047】
これらのフェノール系酸化防止剤の量は、スチレン系樹脂100重量部に対して、0.01〜2重量部、好ましくは0.02〜1重量部、特に好ましくは0.05〜0.5重量部である。これらのフェノール系酸化防止剤の添加量が0.01重量部未満の場合では、所望の効果が発揮出来なくなり、これらのフェノール系酸化防止剤の添加量が2重量部より多い場合では、それ以上の効果が見られず、コストアップにつながるため好ましくない。また、これらのフェノール系酸化防止剤を使用することで、発泡体の相対粘度低下を抑制することが出来る。
【0048】
押出成形性、表面性、難燃性が良好な発泡体を得るためには、発泡体の相対粘度は0.9以上が好ましく、より好ましくは1.0以上である。発泡体の相対粘度が0.9未満の場合には、押出成形性、表面性、難燃性が悪化し、良好な発泡体を得ることが出来ない場合がある。
【0049】
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、ヘキサブロモシクロドデカン等の臭素系難燃剤、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル系難燃剤、シリカ、タルク、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、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、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、他の難燃剤、帯電防止剤、顔料などの着色剤などの添加剤を含有させることができる。
【0050】
特に、JIS A 9511に規定される難燃性を得るためには、臭素系難燃剤を使用する場合があり、その含有量は、発泡剤添加量などにあわせ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、より好ましくは1〜9重量部、さらに好ましくは2〜8重量部、特に好ましくは3〜7重量部である。臭素系難燃剤の含有量が前記未満では、本発明の目的とする難燃性が得られがたい傾向があり、一方前記範囲を超えると、発泡体製造の際の成形性などを損なう場合がある。
【0051】
本発明で使用される臭素系難燃剤としては、熱可塑性樹脂に通常使用される難燃剤を特別に限定することなく使用することができる。例えば、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などの脂肪族あるいは脂環式炭化水素の臭素化物、ヘキサブロモベンゼン、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タン、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、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芳香族化合物の臭素化物、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(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とトリブロモフェノールとの付加物などの臭素化ビスフェノール類およびその誘導体、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との付加物の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、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ビス(2,4,6ートリブロモフェノキシ)エタンなどの臭素系芳香族化合物、臭素化アクリル系樹脂、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などがあげられる。これら化合物は単独または2種以上を混合して使用できる。臭素系難燃剤の中では、難燃性、スチレン系樹脂との相溶性などの点からヘキサブロモシクロドデカンが好ましい。
【0052】
本発明のスチレン系樹脂発泡体は、スチレン系樹脂、融点が60℃以上130℃以下であるフェノール系酸化防止剤、必要に応じて他の添加剤を押出機などの加熱溶融混練手段に供給し、任意の段階で高圧条件下で、発泡剤をスチレン系樹脂に添加し、流動ゲルとなし、押出発泡に適する温度に冷却し、該流動ゲルをダイを通して低圧領域に押出発泡して、発泡体を形成することにより製造される。
【0053】
スチレン系樹脂と発泡剤などの添加剤を加熱溶融混練する際の加熱温度、溶融混練時間および溶融混練手段については特に制限するものではない。また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ているものであれば特に限定はない。ただし、樹脂の分子劣化をできる限り抑えるため、スクリュー形状については、低剪断タイプのスクリューを用いる方が好ましい。
【0054】
また、発泡成形方法も特に制限されないが、例えば、スリットダイより圧力開放して得られた発泡体をスリットダイと密着または接して設置した成形金型および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一般的な方法を用いることができる。
【0055】
本発明の発泡体の厚さは特に制限されず、用途に応じて適宜選択される。例えば、建材などの用途に使用される断熱材の場合、好ましい断熱性、曲げ強度および圧縮強度を付与せしめるためには、シートのような薄いものよりも、通常の板状物のように厚さのあるものが好ましく、通常10〜150mm、好ましくは20〜100mmである。また、本発明の発泡体の密度については、軽量でかつ優れた断熱性および曲げ強度、圧縮強度を付与せしめるためには15〜50kg/m3であることが好ましく、25〜40kg/m3であるのがさらに好ましい。
【0056】
【実施例】
次に本発明のスチレン系樹脂発泡体およびその製造方法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに制限されるものではない。なお、特に断らない限り「部」は重量部を、「%」は重量%を表す。
【0057】
以下に示す実施例1〜24、比較例1〜12で得られた発泡体の特性として、発泡体密度、樹脂の相対粘度、熱伝導率、燃焼性、表面性を下記の方法にしたがって調べた。
【0058】
1)発泡体密度(kg/m3
発泡体密度は、次の式に基づいて求め、単位をkg/m3に換算して示した。
【0059】
発泡体密度(g/cm3)=発泡体重量(g)/発泡体体積(cm3
2)樹脂の相対粘度
得られた発泡体の相対粘度は以下の方法にて測定を行った。
(イ)発泡体約1gを約30mlのメチルエチルケトンに共栓付き試験管内で溶解させ、試験管に栓をし、6時間以上静置する。
(ロ)静置後、試験管中の上澄液をビーカーに移し、ビーカー内をマグネチックスターラーを使用して攪拌しながらエタノールを数mlづつ加え、ほぼ全量の樹脂分を析出させる。
(ハ)樹脂分を70℃のオーブンに入れ、溶剤を完全に揮散させる。
(ニ)乾燥させた樹脂分250mg(精秤)をサンプルとして、25ml(ホールピペットによる精秤)のトルエンに溶解させる。
(ホ)試料量10ml(ホールピペットによる精秤)を用い、オストワルド粘度管(水30℃/50S型)にて30℃におけるトルエン(特級)に対する相対粘度を測定する。
【0060】
相対粘度は以下の式にて算出する。
【0061】
相対粘度=(試料の通過時間/トルエンの通過時間)−1
3)熱伝導率(W/mK):JIS A9511に準じて測定した。測定は製造後30日経過した発泡体について行った。
【0062】
4)燃焼性
製造後14日経過した発泡体についてJIS A9511に準じて、厚さ10mm、長さ200mm、幅25mmの試験片を用い、n数5で燃焼試験を行い、下記の基準にしたがい判定した。
(イ)燃焼時間
◎:消炎時間が5本すべて3秒以内となる
○:消炎時間が5本の内、少なくとも1本が3秒を超えるが、残りの3本以上は3秒以内となる
△:消炎時間が5本の内、少なくとも3本が3秒を超えるが、残りの1本以上は3秒以内となる
×:消炎時間が5本すべて3秒を超える
(ロ)燃焼状況
◎:燃焼限界指示線以内で燃焼が停止し、発泡剤の燃焼が全く見られない
○:燃焼限界指示線以内で燃焼は停止するが、発泡剤の燃焼が若干見られる
△:発泡剤の燃焼も見られ、燃焼限界指示線を越えて燃焼するが、全焼には至らない
×:発泡剤の燃焼も見られ、全焼する
5)表面性
発泡時の発泡体表面を観察し、下記の基準にしたがい判定した。
◎:表面にひび割れなどが見られず、非常に良好な表面である
○:2mm以下の気孔、ひび割れが若干見られる。
△:5mm以下の気孔、ひび割れが見られる。
×:5mm以上の気孔、ひび割れが多数見られる。または成形不能。
【0063】
【実施例1】
ポリスチレン樹脂(新日鐵化学(株)製、商品名:エスチレンG−17、メルトインデックス(MI):3.1)100部に対して、フェノール系酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(吉富ファインケミカル(株)製、商品名:ヨシノックスBHT)(表1には、単にBHTと省略して表示)を0.3部、難燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)を4.0部、トリフェニルフォスフェートを1.0部、タルク0.5部、ステアリン酸バリウム0.25部をドライブレンドし、得られた樹脂混合物を口径65mmのものと口径90mmのものを直列に連結した二段押出機へ約50kg/hrの割合で供給した。前記口径65mmの押出機に供給した樹脂混合物を、200℃に加熱して溶融ないし可塑化、混練し、これに連結された口径90mmの押出機で樹脂温度を120℃に冷却し、口径90mmの押出機の先端に設けた厚さ方向2mm、幅方向50mmの長方形断面の口金より大気中へ押し出し、厚さ約40mm、幅約150mmの直方体状の押出発泡体を得た。このとき発泡剤として、ポリスチレン樹脂100部に対してi−ブタンを4部、ジメチルエーテルを2部を、それぞれ別のラインから、前記口径65mmの押出機の先端付近(口径90mmの押出機の口金と反対側の端部側に接続される側の端部)から前記樹脂中に圧入した。得られた発泡体の特性を表1に示す。下記の比較例1〜3と比較し、難燃剤による樹脂劣化が抑制され、難燃性、表面性が良好な発泡体が得られた。
【0064】
【実施例2】
ポリスチレン樹脂100部に対してi−ブタンを3.5部、ジメチルエーテルを2部、水を1部とし、フェノール系酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールの代わりにトリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](堺化学工業(株)製、商品名:STABIACE PH−2450)(表1には、単にPH2450と省略して表示)を0.1部、吸水媒体として、ベントナイトを1部とした以外は、実施例1と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。下記の比較例1〜3と比較し、難燃剤による樹脂劣化が抑制され、難燃性、表面性が良好な発泡体が得られた。
【0065】
【実施例3】
フェノール系酸化防止剤としてトリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]の代わりにテトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート]メタン(堺化学工業(株)製、商品名:STABIACE PH−1010)(表1には、単にPH1010と省略して表示)を0.2部とした以外は、実施例2と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。下記の比較例1〜3と比較し、難燃剤による樹脂劣化が抑制され、難燃性、表面性が良好な発泡体が得られた。
【0066】
【実施例4】
ポリスチレン樹脂100部に対してプロパンを3.0部、ジメチルエーテルを3.0部とした以外は、実施例1と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。発泡剤量が少ないにも関わらず、比較例1〜3と比較し、難燃剤による樹脂劣化が抑制され、難燃性、表面性が良好な発泡体が得られた。
【0067】
【実施例5】
ポリスチレン樹脂100部に対してi−ブタンを3.0部、ジメチルエーテルを1.5部、水を1.0部とした以外は、実施例2と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。下記の比較例1〜3と比較し、発泡剤量が非常に少ないにも関わらず難燃剤による樹脂劣化が抑制され、難燃性、表面性が良好な発泡体が得られた
【0068】
【比較例1】
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを添加しない以外は実施例1と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。実施例1〜4と比較して、ガスの不分散による表面性の悪化が見られ、樹脂劣化が大きいため、燃焼性、断熱性が劣る。
【0069】
【比較例2】
トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]の代わりに2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール(大内新興科学(株)製、商品名:ノクライザーM−17、m.p.=42℃)(表1には、単にM−17と省略して表示)を0.3部とした以外は実施例2と同様の条件で押出を実施したが、ホッパー内でのブリッジ及びフィード部での送り不良が生じたため成形不良となり、発泡体を得ることができなかった。
【0070】
【比較例3】
トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]の代わりに1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン(旭電化工業(株)製、商品名:アデカズタブAO−30、m.p.=186℃)(表1には、単にAO−30と省略して表示)を0.3部とした以外は、実施例2と同様の条件で押出発泡体を得た。得られた発泡体の特性を表1に示す。実施例1〜4と比較し、樹脂劣化が大きいため燃焼性が劣り、さらにはガスの分散不良による表面性の悪化が見られた。
【0071】
【表1】
Figure 0004118125
【0072】
【発明の効果】
フロン類等のハロゲン系発泡剤を用いず、炭素数が3〜5である飽和炭化水素等を使用した場合には、発泡剤の分散性が良好でないことによる、分散不良や溶融粘度の上昇により、樹脂劣化や押出発泡時の製造安定性を損ない、生産性が悪化することがあるが、本発明によれば、環境適合性に優れる発泡剤を使用したスチレン系樹脂発泡体を提供する際にガスの分散性が向上することにより安定的な生産が可能となり、特に少量の発泡剤を使用した場合においても樹脂劣化を防止し、押出安定性、成形性、難燃性、表面性等を維持することが可能となる。本発明のスチレン系樹脂発泡体は、その優れた難燃性、断熱性の点から、特に建築用断熱材の用途に有用である。

Claims (7)

  1. スチレン系樹脂を加熱溶融させ、発泡剤として、a)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素と、b)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少なくとも1種の化合物と、c)必要に応じてその他の非ハロゲン系発泡剤とを含有した発泡剤を添加し、かつ、安定剤として、融点が60℃以上130℃以下であるフェノール系酸化防止剤を含有させて押出発泡することを特徴とするスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  2. スチレン系樹脂100重量部に対して、フェノール系酸化防止剤を0.01〜2重量部含有させることを特徴とする請求項1記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  3. その他の非ハロゲン系発泡剤が、水、二酸化炭素およびアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  4. フェノール系酸化防止剤が2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、テトラキス−[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピネート]メタンより選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  5. スチレン系樹脂100gに対して、a)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素及びb)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少なくとも1種の化合物の含有量が0.07〜0.14molであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  6. スチレン系樹脂100gに対して、その他の非ハロゲン系発泡剤を0〜0.1mol含有させることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項記載のスチレン系樹脂発泡体の製造方法。
  7. 請求項1〜のいずれか1項記載の製造方法により得られるスチレン系樹脂発泡体。
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