JP4245973B2

JP4245973B2 - 合成樹脂発泡体

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Publication number: JP4245973B2
Application number: JP2003130534A
Authority: JP
Inventors: 健二原口; 昌臣島
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Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP2004331846A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，熱伝導率が低く断熱性能に優れた合成樹脂発泡体に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，スチレン系樹脂発泡体などの合成樹脂発泡体は，優れた断熱性能を有し，住宅用断熱材や保冷箱等に使用されている。このような断熱材としての合成樹脂発泡体は，近年の環境問題に鑑みて，その使用量を低減させようとする試みがなされている。そのため，より優れた断熱性能を有する合成樹脂発泡体の開発が望まれている。
【０００３】
上記断熱材に使用される合成樹脂発泡体を作製する方法としては，例えば押出発泡法，即ちスチレン系樹脂などの合成樹脂を押出機で加熱溶融し，フロン類等の発泡剤を注入し，冷却させ，大気中に押出して合成樹脂発泡体を得る方法と，ビーズ発泡法，即ちスチレン系樹脂やオレフィン系樹脂の発泡粒子を成形機の金型に充填して加熱して発泡粒子同士を融着させて合成樹脂発泡体を得る方法等がある。
【０００４】
上記の押出発泡法においては，熱伝導率の低いフロン類を発泡剤として使用している。そのため，製造直後は熱伝導率の低い発泡体が得られるが，フロン類が徐々に合成樹脂発泡体から逸散し，その結果，断熱材としての使用中に徐々に熱伝導率が高くなり断熱性能が低下するという問題がある。また，フロン類はオゾン層破壊や地球温暖化など，地球環境に対する影響が問題視されており，その使用が懸念されている。
【０００５】
一方，上記ビーズ発泡法においては，発泡粒子をしばらく大気中に放置（熟成）してから成形が行われ，この熟成中に発泡粒子内に空気が侵入して発泡剤と置換され，空気を多く含む合成樹脂発泡体を得ることができる。したがって，上記ビーズ発泡法で得られる合成樹脂発泡体は，熱伝導率の経時的な変化が小さく，断熱性能が長期に渡って安定している。ところが，空気の熱伝導率は，上記押出発泡法で使用されるフロン類の熱伝導率に比較して高いため，上記ビーズ発泡法で得られる合成樹脂発泡体の熱伝導率は，押出発泡法により得られる合成樹脂発泡体の熱伝導率よりも高くなる傾向がある。
【０００６】
そこで，上記ビーズ発泡法で得られる合成樹脂発泡体の熱伝導率を小さくするため，成形後にガスバリア性の高いフィルムで合成樹脂発泡体を被覆したり，発泡粒子の表面をガスバリア性樹脂で被覆し，発泡剤と空気の置換を抑制することで熱伝導率を下げる方法が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。また，赤外波長５〜３０μｍに吸収を示し，かつ３００Ｋでの黒体放射に対する厚さ１０μｍにおける平均吸収率が０．３以上である添加物を合成樹脂に配合することで，放射伝熱を抑制する方法が開示されており，Ｃ＝Ｃ，Ｃ−Ｏ，Ｏ−Ｈ，Ｃ＝Ｏ，Ｃ−Ｘ（ハロゲン），Ｎ−Ｈ，Ｃ≡Ｎ，Ｃ＝Ｎ，Ｃ＝Ｓ，Ｓ＝Ｏなどの化学構造を有する化合物を具体例に挙げている（特許文献３参照）。
【０００７】
また，その他にも，赤外線反射率が４０％以上である微粉末が気泡膜中に，気泡膜中に分散されている熱可塑性樹脂発泡体が提案されている（特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−２３９０８７号公報
【特許文献２】
特開平８−６７７６２号号公報
【特許文献３】
特開昭５６−５０９３５号公報
【特許文献４】
特開昭６３−１８３９４１号公報
【０００９】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記特許文献１及び特許文献２に記載の方法においても，低熱伝導率の気体が合成樹脂発泡体から逸散することを完全に防止することはできない。そのため，断熱性能の経時的な低下を防ぐことは困難であった。
【００１０】
また，上記特許文献３に記載の方法において，上記特定の化学構造を有する化合物は，狭い範囲の特定波長の赤外線を吸収するだけで，放射伝熱に影響する全ての波長域の赤外線を吸収することはできない。そのため，合成樹脂発泡体の断熱性能を向上させる効果は充分なものではなかった。
さらに，上記特許文献４に記載の熱可塑性樹脂発泡体においても，断熱性能を充分に向上させることができないことがあった。
【００１１】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，熱伝導率が低く，断熱性能に優れた合成樹脂発泡体を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題の解決手段】
本発明は，密度が１０〜１００ｋｇ／ｍ³で，独立気泡率が６０％以上で，平均気泡径が２０〜１０００μｍの合成樹脂発泡体であって，
上記合成樹脂発泡体には，合成樹脂１００重量部に対して，０．１〜１０重量部のアルミニウム粉が分散されており，
該アルミニウム粉の５０％粒子径は，０．１〜４０μｍであり，
上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は，１〜１０であることを特徴とする合成樹脂発泡体にある（請求項１）。
【００１３】
本発明の合成樹脂発泡体には，１００重量部の合成樹脂に対して０．１〜１０重量部のアルミニウム粉が分散されている。また，上記アルミニウム粉の５０％粒子径は，０．１〜４０μｍである。
そのため，上記合成樹脂発泡体中に分散されたアルミニウム粉が，上記合成樹脂発泡体の放射伝熱を抑制することができる。それ故，上記合成樹脂発泡体の放射熱伝導率が低くなり，上記合成樹脂発泡体は，断熱性能に優れたものとなる。
【００１４】
また，上記合成樹脂発泡体は，上記特定の密度を有している。そのため，優れた断熱性能と強度を兼ね備えたものとなる。
また，上記合成樹脂発泡体は，上記特定の独立気泡径及び平均気泡径を有している。そのため，上記合成樹脂発泡体の気泡膜中にも，上記アルミニウム粉を保持させることができ，上記合成樹脂発泡体の断熱性能を向上させることができる。
【００１５】
このように，本発明によれば，熱伝導率が低く，断熱性能に優れた合成樹脂発泡体を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明（請求項１）において，上記合成樹脂発泡体の密度は１０〜１００ｋｇ／ｍ³である。
上記合成樹脂発泡体の密度が１０ｋｇ／ｍ³未満の場合には，上記合成樹脂発泡体の強度が低下し，断熱材等としての実用に耐えることができないおそれがある。一方，１００ｋｇ／ｍ³を超える場合には，上記合成樹脂発泡体の断熱性能が低下するおそれがある。より好ましくは１０〜５０ｋｇ／ｍ³，特に好ましくは１０〜３０ｋｇ／ｍ³である。
【００１７】
また，上記合成樹脂発泡体の独立気泡率は６０％以上である。
独立気泡率が６０％未満に場合には，断熱性能が低下するおそれがある。より好ましくは７０％以上，さらに好ましくは８０％以上である。
【００１８】
また，上記合成樹脂発泡体の平均気泡径は２０〜１０００μｍである。
平均気泡径が２０μｍ未満の場合には，上記合成樹脂発泡体の気泡膜が薄くなるため，上記合成樹脂発泡体中に分散させた上記アルミニウム粉により気泡膜が破れてしまうおそれがある。その結果，独立気泡率が低下し断熱性能が低下するおそれがある。一方，１０００μｍを超える場合には，上記合成樹脂発泡体の強度が低下するおそれがある。より好ましくは３０〜５００μｍである。
上記合成樹脂発泡体の平均気泡径は，タルク，ポリエチレンワックスなどの気泡核剤の添加量や発泡剤の種類や組成を変更すること等により，調整することができる。
【００１９】
また，上記合成樹脂発泡体中には，合成樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部のアルミニウム粉が分散されている。
上記アルミニウム粉が０．１重量部未満の場合には，低熱伝導率化の効果を得ることができないおそれがある。一方，１０重量部を超える場合には，合成樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼしたり，合成樹脂中でアルミニウム粉同士が接触することにより伝熱し，断熱性能が低下するおそれがある。より好ましくは０．３〜６重量部，特に好ましくは０．５〜３重量部である。
【００２０】
また，上記アルミニウム粉の５０％粒子径は，０．１〜４０μｍである。
上記アルミニウム粉の５０％粒子径が０．１μｍ未満の場合には，赤外線の波長より小さくなるため赤外線を遮蔽する効果が小さくなり，上記合成樹脂発泡体の低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。また，４０μｍを超える場合にも，赤外線を遮蔽する効果が小さくなり，上記合成樹脂発泡体の低熱伝導率化の効果が得られないおそれがある。同様の理由により，上記アルミニウム粉の５０％粒子径は，０．５〜２０μｍであることがより好ましい。
【００２１】
上記アルミニウム粉の５０％粒子径は，例えば次の方法によって測定することができる。
即ち，まず，アルミニウム粉をイソプロピルアルコール中に分散させ，レーザー回折散乱法により粒度分布を測定する。続いて，全粒子の体積に対する累積体積が５０％になるときの粒子径を求め，これを５０％粒子径として測定することができる。このとき，５０％粒子径は，アルミニウム粉の粒子の形状を例えば球形として測定することができる。
【００２２】
また，上記合成樹脂としては，ポリスチレン，ゴム変性ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂，ＡＳ樹脂，ＡＥＳ樹脂などのスチレン系樹脂，低密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂，ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデンなどの塩ビ系樹脂，６６ナイロン，６ナイロンなどのポリアミド系樹脂，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂，ポリカーボネート，変性ポリフェニレンエーテル，シンジオタクチックポリスチレンなどのエンジニアリングプラスチック，ポリ乳酸，ポリブチレンサクシネートなどの生分解性樹脂，フェノール樹脂，硬質ポリウレタン，軟質ポリウレタン，メラミン樹脂，エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などがある。上記合成樹脂は単独で用いても，２種類以上混合して用いても良い。
【００２３】
また，上記アルミニウム粉としては，アルミニウム単独よりなるものを用いることもできるが，アルミニウムを主成分とする金属であればよい。アルミニウムを主成分とする金属としては，例えばアルミニウムとマグネシウム等との合金（アルミニウム合金）等を用いることができる。
【００２４】
上記アルミニウム粉は，例えばスタンプミル，乾式ボールミル，湿式ボールミル，アトマイズなどにより粉砕して製造されたものを用いることができる。粉砕の際には，ステアリン酸等の粉砕助剤を用いても良い。また，ミネラルスピリッツのような溶剤を含むペースト状のアルミニウム粉を用いてもよい。
上記アルミニウム粉としては，球状，粒状，板状，鱗片状，薄片状，不定形状，針状などの形状のものを用いることができる。好ましくは薄片状，鱗片状がよい。
【００２５】
また，上記合成樹脂発泡体を得る方法としては，例えば次のような方法がある。
まず，押出機，ロール，ミキサーなどを用いてアルミニウム粉と合成樹脂とを混練したり，上記合成樹脂の製造時において重合反応前のモノマーや重合反応中にアルミニウム粉を添加混合するなどにより，合成樹脂中にアルミニウム粉を分散させる。次いで，アルミニウム粉が分散された合成樹脂を，下記の押出発泡法，ドカン発泡法，又はビーズ発泡法等により発泡させて得ることができる。
【００２６】
上記押出発泡法においては，上記アルミニウム粉が分散された合成樹脂に，押出機中で発泡剤を加えて溶融混練し，押出機先端のダイから大気中に押し出して発泡させる。
また，上記ドカン発泡法においては，上記アルミニウム粉が分散された合成樹脂を押出機で合成樹脂粒子とし，密閉容器内で水性媒体中に分散させ，この密閉容器内に発泡剤を圧入し，密閉容器の一端を開放し圧力を減少させて発泡させる。
【００２７】
また，上記ビーズ発泡法においては，上記アルミニウム粉が分散された合成樹脂を押出機で合成樹脂粒子とし，密閉容器内で水性媒体中に分散させ，密閉容器内に発泡剤を圧入して合成樹脂粒子に発泡剤を含浸させる。そして，密閉容器から発泡剤を含有する合成樹脂粒子を取り出した後，スチーム等により発泡剤を含有する合成樹脂粒子を加熱し，所定の倍率に発泡させる。
【００２８】
上記発泡剤としては，窒素，二酸化炭素等の無機ガス，プロパン，ｎ−ブタン，イソブタン，ｎ−ペンタン，イソペンタン，シクロペンタン，ｎ−ヘキサン，シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素，ジメチルエーテル，ジエチルエーテル，フラン等のエーテル類，メチルアルコール，エチルアルコール，プロピルアルコール等のアルコール類，ＨＣＦＣ−１４１ｂ，ＨＣＦＣ−１４２，ＨＣＦＣ−１２４，ＨＦＣ−１５２ａ，ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭化水素等を用いることができる。これらの発泡剤は単独で用いても，２種以上混合して用いてもよい。
【００２９】
また，上記合成樹脂発泡粒子を作製する際には，上記ドカン発泡法又は上記ビーズ発泡法を用いることが好ましい。
この場合には，得られる合成樹脂発泡体の熱伝導率の経時変化を一層小さくすることができる。
また，合成樹脂中にアルミニウム粉を分散させる工程と合成樹脂を発泡させる工程とは別々に行っても，同時に行っても良い。
【００３０】
また，上記合成樹脂発泡体には，難燃剤，難燃助剤，気泡核剤，可塑剤，帯電防止剤，酸化防止剤，紫外線吸収剤，光安定剤，導電性フィラー，及び抗菌剤等の添加剤を含有させることができる。また，ゴム成分を含有させることもできる。
【００３１】
上記難燃剤としては，例えばヘキサブロモシクロドデカン，テトラブロモビスフェノールＡ，トリメチルホスフェート，水酸化アルミニウム，三酸化アンチモン等がある。
上記難燃助剤としては，例えば２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン等がある。
【００３２】
上記気泡核剤としては，例えばメタクリル酸メチル系共重合体，ポリエチレンワックス，タルク，シリカ，エチレンビスステアリルアミド，シリコーン等がある。
上記可塑剤としては，例えば流動パラフィン，グリセリンジアセトモノラウレート，グリセリントリステアレート，フタル酸ジ−２−エチルヘキシル，アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル等がある。
【００３３】
上記帯電防止剤としては，例えばアルキルジエタノールアミン，グリセリン脂肪酸エステル，アルキルスルホン酸ナトリウム等がある。
上記酸化防止剤としては，例えばフェノール系酸化防止剤，リン系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤等がある。
上記紫外線吸収剤としては，例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤等がある。
上記光安定剤としては，例えばヒンダードアミン系光安定剤等がある。
上記導電性フィラーとしては，例えば導電性カーボンブラック，黒鉛粉，銅亜鉛合金粉，銅粉，銀粉，及び金粉等がある。
【００３４】
上記抗菌剤としては，例えばＩＰＢＣ，ＴＢＺ，ＢＣＭ，ＴＰＮ等の有機系抗菌剤，又は銀系，銅系，亜鉛系，酸化チタン系等の無機系抗菌剤等がある。
また，上記ゴム成分としては，例えばブタジエンゴム，スチレン−ブタジエンゴム，イソプレンゴム，エチレン−プロピレンゴム等がある。
【００３５】
次に，上記アルミニウム粉の嵩密度は，０．３３ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい（請求項２）。
上記アルミニウム粉の嵩密度が０．３３ｋｇ／ｍ³を超える場合には，上記合成樹脂発泡体の低熱伝導化の効果が得られないおそれがある。より好ましくは，上記アルミニウム粉の嵩密度は，０．３０ｇ／ｃｍ³以下がよい。
【００３６】
上記アルミニウム粉の嵩密度は，例えばＪＩＳＺ２５０４に準じて測定することができる。
具体的には，例えば，以下のようにして測定することができる。
まず，直径が５ｍｍ，長さが３．２ｍｍのオリフィスを有する非磁性の金属製漏斗から，内径が３０ｍｍで容積が２５ｃｍ²の非磁性の金属製コップにアルミニウム粉を自由落下させ，アルミニウム粉がコップよりあふれるまで流し込む。このとき，コップの上面と漏斗オリフィス下端との距離は２５ｍｍとする。次いで，コップの上に盛り上がったアルミニウム粉を非磁性材料でできた水平なへらを用いて，コップ上端に沿って１回の操作でかき取り，その後コップ内のアルミニウム粉を秤量する。そして，アルミニウム粉の質量をコップの容積で除すことにより，アルミニウム粉の嵩密度を求めることができる。
【００３７】
次に，上記アルミニウム粉の比表面積は，０．２ｍ²／ｃｍ³以上であることが好ましい（請求項３）。
【００３８】
上記アルミニウム粉の比表面積が０．２ｍ²／ｃｍ³未満の場合には，赤外線を遮蔽する効果が小さくなり，上記合成樹脂発泡体の低熱伝導化の効果が充分に得られないおそれがある。より好ましくは，上記アルミニウム粉の比表面積は，０．３ｍ²／ｃｍ³以上がよい。
上記アルミニウム粉の比表面積は，上記の５０％粒子径と同様の方法により測定することができる。
【００３９】
次に，上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は，１〜１０である。
上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比が１０を超える場合には，大きな粒子径のアルミニウム粉の割合が増えるため，合成樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼすおそれがある。
より好ましくは，上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は，１〜５がよい。
上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は，上記の５０％粒子径と同様の方法により測定することができる。
【００４０】
次に，上記アルミニウム粉の形状は，鱗片状であることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記アルミニウム粉の表面積が大きくなるため，放射伝熱の遮へい効果が高くなる。そのため，この場合には，上記アルミニウム粉の添加量が少量であっても，上記合成樹脂発泡体の低熱伝導率化の効果を充分に得ることができる。
【００４１】
ここで上記鱗片状とは，アスペクト比，すなわちアルミニウム粉の短径（又は厚み）に対するアルミニウム粉の長径の比が，１０〜１０００のものをいう。この範囲にない場合には，上述の放射伝熱の遮へい効果が小さくなるおそれがある。より好ましくは２０〜５００である。
【００４２】
また，上記アルミニウム粉の厚みは，２μｍ以下であることが好ましい。
上記アルミニウム粉の厚みが２μｍを越える場合には，上記アルミニウム粉が，合成樹脂の発泡工程に悪影響を与えるおそれがある。即ち，上記アルミニウム粉の厚みが上記合成樹脂発泡体の気泡膜の厚みよりも大きくなり，気泡膜が破壊されてしまうおそれがある。より好ましくは１μｍ以下がよく，さらに好ましくは０．５μｍ以下がよい。
【００４３】
上記アルミニウム粉の厚み（μｍ）は，例えば，アルミニウム粉の密度（ｇ／ｃｍ³）及び水面被覆面積（ｃｍ²／ｇ）より，以下の式により間接的に求めることができる。
厚み（μｍ）＝１００００／密度（ｇ／ｃｍ³）／水面被覆面積（ｃｍ²／ｇ）なお，アルミニウムの密度は，２．７ｇ／ｃｍ³程度であるので，例えば厚みが２μｍ以下のアルミニウム粉を得るには，水面被覆面積が１８５０ｃｍ²／ｇ以上のアルミニウム粉を用いればよい。
【００４４】
次に，上記合成樹脂は，熱可塑性樹脂であることが好ましい（請求項５）。
熱可塑性樹脂以外の樹脂では，上記アルミニウム粉を均一に分散させることが難しくなり，低熱伝導率化の効果が充分に得られないおそれがある。
【００４５】
上記熱可塑性樹脂としては，ポリスチレン，ゴム変性ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂，ＡＳ樹脂などのスチレン系樹脂，ポリエチレン，ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂，ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂，ポリ塩化ビニリデンなどの塩ビ系樹脂，６６ナイロン，６ナイロンなどのポリアミド系樹脂，ポリ塩化ビニル，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂，ポリカーボネート，変性ポリフェニレンエーテル，シンジオタクチックポリスチレンなどのエンジニアリングプラスチック，ポリ乳酸，ポリブチレンサクシネートなどの生分解性樹脂などが挙げられる。特に好ましくは，スチレン系樹脂またはオレフィン系樹脂がよい。また，上記熱可塑性樹脂は単独で用いても，２種類以上混合して用いても良い。
【００４６】
次に，上記合成樹脂発泡体は，上記合成樹脂１００重量部に対し，０．３〜１０重量部の難燃剤を含有することが好ましい（請求項６）。
上記難燃剤の含有量が０．３重量部未満の場合には，上記合成樹脂発泡体に対する難燃効果が充分に得られないおそれがある。一方，１０重量部を超える場合には，合成樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００４７】
上記難燃剤としては，例えば，ヘキサブロモベンゼン，テトラブロモシクロオクタン，ヘキサブロモシクロドデカン，テトラブロモブタン，ジブロモエチルジブロモシクロヘキサン，ヘキサブロモシクロヘキサン，トリブロモフェノール，トリブロモフェニルアリルエーテル，テトラブロモビスフェノールＡ，２，２−ビス（４−（２−アリルオキシ）−３，５−ジブロモフェニル）プロパン，エチレンビスブロマイド・２，２−ビス（４−（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン縮合物，２，２−ビス（４−（２，３−ジブロモプロポキシ）−３，５−ジブロモフェニル）プロパン，デカブロモジフェニルエーテル，オクタブロモジフェニルエーテル，パークロロシクロペンタデカン，塩素化ポリエチレンなどのハロゲン系難燃剤，トリメチルホスフェート，トリエチルホスフェート，トリブチルホスフェート，トリオクチルハスフェート，トリブトキシエチルホスフェート，トリフェニルホスフェート，トリクレジルホスフェートなどの非ハロゲンリン系難燃剤，トリス（クロロエチル）ホスフェート，トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート，トリス（クロロプロピル）ホスフェート，トリス（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェート，トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートなどの含ハロゲンリン系難燃剤，水酸化アルミニウム，水酸化マグネシウム，炭酸カルシウム，アルミン酸カルシウム，三酸化アンチモン，膨張性黒鉛，赤リンなどの無機系難燃剤などが挙げられる。上記難燃剤は単独で用いても，２種類以上混合して用いても良い。
【００４８】
次に，上記合成樹脂発泡体は，熱伝導率が０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記合成樹脂発泡体を断熱材として用いるときに，その厚みを小さくすることができる。より好ましくは０．０３５Ｗ／ｍ・Ｋ以下がよい。
【００４９】
次に，上記合成樹脂発泡体は，表面固有抵抗率が１０⁸Ω以上であることが好ましい（請求項８）。
上記合成樹脂発泡体の表面固有抵抗値が１０⁸Ω未満の場合には，合成樹脂中でアルミニウム粉同士が接触することにより伝熱し，断熱性能が低下するおそれがある。より好ましくは１０¹⁰Ω以上がよい。
【００５０】
表面固有抵抗値は，例えば上記合成樹脂発泡体を室温２３℃，相対湿度５０％で２４時間以上状態調整した後，高抵抗率計（三菱化学社製ハイレスタ−ＵＰＭＣＰＨＴ４５０，プローブＵＲ１００）を用いて，例えば室温２３℃，相対湿度５０％，印可電圧５００Ｖの条件で測定することができる。
【００５１】
【実施例】
（実施例１）
次に，本発明の合成樹脂発泡体の実施例につき，説明する。
本例の合成樹脂発泡体は，密度が１０〜１００ｋｇ／ｍ³で，独立気泡率が５０％以上で，平均気泡径が２０〜１０００μｍである。上記合成樹脂発泡体には，合成樹脂１００重量部に対して，０．１〜１０重量部のアルミニウム粉が分散されている。また，このアルミニウム粉の５０％粒子径は，０．１〜４０μｍである。
【００５２】
次に，本例の合成樹脂発泡体の製造方法につき，説明する。
まず，上記合成樹脂としてのポリスチレン（エー・アンド・エムスチレン社製ＨＨ１０５）１００重量部と，アルミニウム粉（東洋アルミニウム社製ＰＯ１００，鱗片状アルミニウム粉）３重量部と，分散助剤としての流動パラフィン（松村石油研究所社製モレスコホワイトＰ６０）１重量部とをミキサーで混合した。
【００５３】
その後，φ３０ｍｍの単軸押出機を用いて，温度２００〜２２０℃で溶融混合し，溶融した樹脂を押出機先端のダイよりストランド状に押し出した。続いて，直ちに約３０℃の水槽に導入して冷却後，ストランドカッターにより，重量が約１ｍｇ／個の円柱状のアルミニウム粉を含有する樹脂粒子を作製した。
【００５４】
次に，容積が３Ｌの撹拌装置付き圧力容器を準備し，該圧力容器に，脱イオン水１ｋｇと，ピロリン酸ナトリウム４ｇと，硫酸マグネシウム８ｇとを投入し，懸濁剤であるピロリン酸マグネシウムを合成した。次いで，界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５ｇと，上記にて作製した樹脂粒子０．５ｋｇを投入し，圧力容器を密閉後，１時間で温度１００℃まで加温した。
【００５５】
１００℃に到達後，発泡剤としてのペンタン（ｎ−ペンタン約８０％とイソペンタン約２０％との混合物）４０ｇを３０分かけて圧力容器内に添加し，そのまま１００℃で５時間保持した後，室温まで冷却した。そして，圧力容器から発泡剤の含浸された樹脂粒子を取り出し，硝酸で表面に付着した懸濁剤を溶解させた後，水洗し，遠心分離機で脱水後，気流乾燥機で樹脂粒子表面に付着する水分を乾燥させた。
【００５６】
このようにして得られた樹脂粒子１００重量部に対して，帯電防止剤であるＮ，Ｎ―ビス（２−ヒドロキシエチル）アルキルアミン０．００５重量部を添加し，さらにステアリン酸亜鉛０．１重量部と，グリセリントリステアレート０．０５重量部と，グリセリンモノステアレート０．０５重量部との混合物で上記樹脂粒子を被覆した。
【００５７】
次に，上記樹脂粒子を発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機を用いて，加熱発泡させ，１７ｋｇ／ｍ³の嵩密度を有する発泡樹脂粒子を得た。
続いて，上記発泡樹脂粒子を室温で２４時間熟成させた後，発泡ポリスチレン用成形機（ダイセン工業社製ＶＳ−５００型物成形機）を用いて成形を行い，３００×２００×２５ｍｍの板状の合成樹脂発泡体を得た。これを試料Ｅ１とする。
【００５８】
次に，上記実施例１とは，合成樹脂及びアルミニウム粉の種類や量等を変えて合成樹脂発泡体を作製した実施例２〜実施例１０につき，説明する。
【００５９】
（実施例２）
実施例１とはアルミニウム粉の量を変えて，５重量部のアルミニウム粉（東洋アルミニウム社製ＰＯ１００，鱗片状アルミニウム粉）を用い，また，発泡剤としてペンタン（ｎ−ペンタン約８０％とイソペンタン約２０％との混合物）４０ｇ及びブタン（ｎ−ブタン約７０％とイソブタン３０％との混合物）３０ｇを用いた点を除いては，実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ２とする。
【００６０】
（実施例３）
上記実施例１のアルミニウム粉の代わりにアルミニウムペースト（東洋アルミニウム社製０１００ＭＳＲ，アルミニウム粉の含有量約６７％，鱗片状アルミニウム粉）３重量部を用いた点を除いては，実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ３とする。
【００６１】
（実施例４）
上記実施例１のアルミニウム粉の代わりにアルミニウムペースト（シルバーライン社製ＳＰＡＲＫＬＥＳＩＬＶＥＲ７０００ＡＲ，アルミニウム粉の含有量約６５％，鱗片状アルミニウム粉）１．５重量部を用いた点を除いては，実施例１と同様ににして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ４とする。
【００６２】
（実施例５）
実施例１とはアルミニウム粉の種類及び量を変えて１．５重量部のアルミニウム粉（ダイヤ工業株式会社製Ｎｏ．３００００，鱗片状アルミニウム粉）を用い，また，分散助材の量を変えて，０．５重量部の流動パラフィン（松村石油研究所社製モレスコホワイトＰ６０）を用いた点を除いては，実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ５とする。
【００６３】
（実施例６）
難燃剤として，２，２−ビス（４−（２−アリルオキシ）−３，５−ジブロモフェニル）プロパン（帝人化成社製ファイアガード３２００）を５ｇ（１重量部）用いた点を除いては，実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ６とする。
なお，難燃剤は，樹脂粒子を圧力容器に投入後に，該圧力容器に投入した。
【００６４】
（実施例７）
難燃剤として，１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロモシクロドデカン（第一エフアール社製ピロガードＳＲ１０４）を３ｇ（０．６重量部）用い，また，難燃助剤としてジクミルパーオキサイド（日本油脂社製パークミルＤ）を１．５ｇ用いた点を除いては，実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ７とする。
なお，難燃剤及び難燃助剤は，樹脂粒子を圧力容器に投入後に，該圧力容器に投入した。
【００６５】
（実施例８）
本例においては，合成樹脂としてポリプロピレンを用いて合成樹脂発泡体を作製した。
具体的には，まず，合成樹脂としてポリプロピレン（日本ポリケム社製ＦＧ３Ｙ）１００重量部と，アルミニウム粉（東洋アルミニウム社製０２００Ｎ，鱗片状アルミニウム粉）３重量部と，分散助剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製モレスコホワイトＰ６０）１重量部とをミキサーで混合した。その後，φ３０ｍｍの単軸押出機で溶融混合し，実施例１と同様に樹脂粒子を作製した。
【００６６】
次に，容積が３Ｌで，底にボールバルブ付きの抜き出し口がある撹拌装置付き圧力容器に，脱イオン水１．２ｋｇと，懸濁剤としての第３リン酸カルシウム２０ｇと，界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４ｇと，上記樹脂粒子０．６ｋｇとを投入し，圧力容器を密閉した。続いて，ブタン（ｎ−ブタン７０％とイソブタン３０％との混合物）１５０ｇを圧力容器内に添加し，１４０℃まで３０分で加温した。
【００６７】
１４０℃で１０分保持した後，圧力容器内に３ＭＰａ圧力の窒素を導入しながら，圧力容器底のバルブを開放し，内容物を大気中に放出させ，１８ｋｇ／ｍ³の嵩密度を有する発泡樹脂粒子を得た。続いて，硝酸で発泡樹脂粒子の表面に付着した懸濁剤を溶解させた後，水洗し遠心分離機で脱水後，４０℃で２４時間乾燥した。
ついで，発泡ポリプロピレン用成形機（ダイセン工業社製ＥＰＶ−６００）を用いて成形を行い，実施例１と同様にして，合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ８とする。
【００６８】
（実施例９）
本例においては，実施例８と同様に合成樹脂としてポリプロピレンを用いると共に，さらに難燃助剤を添加して合成樹脂発泡体を作製した。
即ち，まず合成樹脂としてポリプロピレン（日本ポリケム社製ＦＧ３Ｙ）１００重量部と，アルミニウム粉（東洋アルミニウム社製０２００Ｎ，鱗片状アルミニウム粉）３重量部と，分散助剤として流動パラフィン（松村石油研究所社製モレスコホワイトＰ６０）１重量部と，難燃剤としてトリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート（大八化学社製ＣＲ９００）５重量部とをミキサーで混合した後，φ３０ｍｍの単軸押出機で溶融混合し，樹脂粒子を作製した。次に，この樹脂粒子を用いて，上記の実施例８と同様にして，圧力容器内で発泡樹脂粒子を作製し，該発泡樹脂粒子を成形機で成形して合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ９とする。
【００６９】
（実施例１０）
本例においては，押出発泡法により合成樹脂発泡体を作製した。
具体的には，まず，合成樹脂としてのポリスチレン（エー・アンド・エムスチレン社製ＨＨ１０５）１００重量部と，アルミニウム粉（東洋アルミニウム社製０２００Ｎ，鱗片状アルミニウム粉）３重量部と，分散助剤としての流動パラフィン（松村石油研究所社製モレスコホワイトＰ６０）１重量部と，気泡核剤としてのタルク０．５重量部と，分散助剤としてステアリン酸亜鉛３重量部とをミキサーで混合した。
【００７０】
その後，φ６５ｍｍの単軸押出機のホッパーに投入し，押出機の前段部で２００〜２２０℃の温度で溶融混合させ，次いで押出機中段より合成樹脂１００重量部に対して，６重量部になるようにブタン（ｎ−ブタン７０％とイソブタン３０％との混合物）を添加した。押出機後段で１２０℃まで冷却し，押出機先端部のＴダイより溶融樹脂を押し出し，密度が３０ｋｇ／ｍ³の板状の合成樹脂発泡体を作製した。これを試料Ｅ１０とする。
【００７１】
次に，実施例１〜１０で得られた上記試料Ｅ１〜試料Ｅ１０の優れた特性を明らかにするため，以下のようにして比較用の８種類の合成樹脂発泡体（試料Ｃ１〜Ｃ８）を作製した。
【００７２】
（比較例１〜６）
比較例１〜６においては，上記試料Ｅ１〜試料Ｅ７と同様にポリスチレンを合成樹脂として含有する合成樹脂発泡体（試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を作製した。
試料Ｃ１〜試料Ｃ３は，アルミニウム粉を用いなかったことを除いては実施例１と同様にして作製した。
また，試料Ｃ１〜試料Ｃ３は，発泡性ポリスチレン用のスチーム発泡機で発泡する際に，発泡樹脂粒子の嵩密度をそれぞれ調整して作製されたものであり，試料Ｃ１〜試料Ｃ３は，その密度がそれぞれ１７，２０，２５ｋｇ／ｍ³のものである。
【００７３】
また，試料Ｃ４は，発泡剤としてペンタン（ｎ−ペンタン約８０％とイソペンタン約２０％との混合物）を６０ｇ用い，また可塑剤としてキシレンを１０ｇ用いて作製したものである。試料Ｃ４の作製においては，密閉した圧力容器内の温度が１００℃に到達した時に，まず，キシレンを１０分かけて圧力容器内に添加した後，続いてペンタンを３０分かけて圧力容器内に添加した。その他は実施例１と同様にして作製した。
【００７４】
また，試料Ｃ５は，アルミニウム粉の種類を変え，実施例１とは５０％粒子径が異なるアルミニウム粉（ナカライテスク社製試薬アルミニウム粉）を用いた点を除いては，実施例１と同様にして作製したものである。
【００７５】
また，試料Ｃ６は，実施例１のアルミニウム粉の代わりに銅粉（キシダ化学社製試薬銅粉）を３重量部用いた点を除いては，実施例１と同様にして作製したものである。
【００７６】
（比較例７）
比較例７においては，上記試料Ｅ８及び試料Ｅ９と同様に，ポリプロピレンを合成樹脂として用いて，合成樹脂発泡体（試料Ｃ７）を作製した。
試料Ｃ７は，アルミニウム粉を用いなかった点を除いては，実施例８と同様にして作製したものである。
（比較例８）
比較例８においては，上記試料Ｅ１０と同様に，気泡核剤を用いて合成樹脂発泡体（試料Ｃ８）を作製した。
試料Ｃ８は，アルミニウム粉を用いなかったこと以外は，実施例１０と同様にして作製したものである。
【００７７】
（実験例）
次に，上記実施例１〜１０及び比較例１〜８において得られた合成樹脂発泡体（試料Ｅ１〜Ｅ１０及び試料Ｃ１〜Ｃ８）について，アルミニウム粉の５０％粒子径（μｍ），アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比，アルミニウム粉の比表面積（ｍ²／ｃｍ³），アルミニウム粉の嵩密度（ｋｇ／ｍ³），平均気泡径（μｍ），独立気泡率（％），熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ），及び表面固有抵抗値（Ω）を測定し，また燃焼試験を行った。その結果を後述する表１〜表３に示す。
【００７８】
各測定方法は，以下に示すとおりである。なお，各試料Ｅ１〜Ｅ１０及びＣ１〜Ｃ８は，その作製後６０℃で７日間養生させてから，各種評価に用いた。
また，上記燃焼試験は，難燃剤を含有させた合成樹脂発泡体（試料Ｅ６，試料Ｅ７及び試料Ｅ９）についてのみおこなった。
【００７９】
（アルミニウム粉の５０％粒子径）
アルミニウム粉をイソプロピルアルコール中に分散させ，レーザー回折散乱法（測定装置：セイシン企業社製ＬＭＳ−２４）により粒度分布を測定し，全粒子の体積に対する累積体積が５０％になる時の粒子径を５０％粒子径とした。なお，このとき，測定装置に設定する粒子の形状ファクターは「１（球形）」とした。なお，試料Ｃ６については，アルミニウム粉の代わりに銅粉についておこなった。
【００８０】
（アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比）
レーザー回折散乱法により，５０％粒子径と同様にアルミニウム粉の１０％粒子径と９０％粒子径を測定し，１０％粒子径に対する９０％粒子径の比，すなわち，９０％粒子径／１０％粒子径を求めた。なお，試料Ｃ６については，アルミニウム粉の代わりに銅粉についておこなった。
【００８１】
（アルミニウム粉の比表面積）
アルミニウム粉をイソプロピルアルコール中に分散させ，レーザー回折散乱法により（測定装置：セイシン企業社製ＬＭＳ−２４），上記の５０％粒子径の測定とともに，比表面積を求めた。このとき，測定装置に設定する粒子の形状ファクターは「１（球形）」とした。なお，試料Ｃ６については，アルミニウム粉の代わりに銅粉についておこなった。
【００８２】
（アルミニウム粉の嵩密度）
ＪＩＳＺ２５０４に準じて測定した。
即ち，直径が５ｍｍ，長さが３．２ｍｍのオリフィスを有する非磁性の金属製漏斗から，内径が３０ｍｍで容積が２５ｃｍ²の非磁性の金属製コップにアルミニウム粉を自由落下させ，アルミニウム粉がコップよりあふれるまで流し込んだ。このとき，コップの上面と漏斗オリフィス下端との距離は２５ｍｍとした。次いで，コップの上に盛り上がったアルミニウム粉を非磁性材料でできた水平なへらを用いて，コップ上端に沿って１回の操作でかき取った後，コップ内のアルミニウム粉を秤量した。そして，アルミニウム粉の質量をコップの容積で除すことにより，アルミニウム粉の嵩密度を求めた。なお，試料Ｃ６については，アルミニウム粉の代わりに銅粉についておこなった。
【００８３】
また，試料Ｅ３及び試料Ｅ４の嵩密度の測定にあたっては，アルミニウムペーストを次の操作により粉体に精製した後，嵩密度の測定をおこなった。
即ち，まず，アルミニウムペーストに重量で約１０倍量のｎ−ヘキサンを加え，ｎ−ヘキサン中にアルミニウム粉を分散させ，次いで遠心分離によりアルミニウム粉を沈殿させ，上澄み液をデカンテーションで除去する操作を３回行った。続いて，デシケータ中で２４時間減圧し，ｎ−ヘキサンを除去しアルミニウム粉とした。
【００８４】
（平均気泡径）
合成樹脂発泡体をミクロトームでスライスして厚さ２０〜３０μｍの薄片を作成し，薄片を光学顕微鏡で観察して，ランダムに２０個の気泡径を測定した値を数平均して求めた。
【００８５】
（独立気泡率）
合成樹脂発泡体から３０×３０×２０ｍｍ程度の試験体を切り出し，空気比較式比重計（東京サイエンス社製空気比較式比重計１０００型）により求めた試験体容積をＶ1（ｃｍ³）とし，また水置換法により求めた試験体容積Ｖ２（ｃｍ³）とし，さらに試験体の重量Ｗ（ｇ）及び合成樹脂の密度ｄ（ｇ／ｃｍ³）を計測し，次の式により独立気泡率を算出した。
独立気泡率（％）＝（Ｖ１−Ｗ／ｄ）／（Ｖ２−Ｗ／ｄ）×１００
【００８６】
（熱伝導率）
ＪＩＳＡ１４１２−２に規定する熱流計法（ＨＦＭ法）に準じて測定した。即ち，合成樹脂発泡体から２００×２００×２５ｍｍの寸法の試験体を切り出し，測定装置の加熱板と冷却熱板の間に挟み，試験体温度差３０℃，試験体平均温度２０℃の条件で測定を行った。
【００８７】
（表面固有抵抗値）
合成樹脂発泡体を室温２３℃，相対湿度５０％で２４時間以上状態調整した後，高抵抗率計（三菱化学社製ハイレスタ−ＵＰＭＣＰＨＴ４５０，プローブＵＲ１００）を用いて，室温２３℃，相対湿度５０％，印加電圧５００Ｖの条件で表面固有抵抗値を測定した。
【００８８】
（燃焼試験）
ＪＩＳ A ９５１１に規定の方法に準じて行った。その結果は，ＪＩＳＡ９５１１の合否判定に準じ，３秒以内に消火し残塵がなく，限界線を越えて燃焼が継続しなかった場合を合格とした。
【００８９】
【表１】

【００９０】
【表２】

【００９１】
【表３】

【００９２】
また，表１の試料Ｅ１〜Ｅ７と表２の試料Ｃ１〜Ｃ６について，合成樹脂発泡体の密度と熱伝導率の関係を図１に示した。
表１，表２及び図１より知られるごとく，合成樹脂にポリスチレンを用いた試料Ｅ１〜試料Ｅ７と，その比較用の試料Ｃ１〜試料Ｃ６とを比較すると，試料Ｅ１〜試料Ｅ７は，試料Ｃ１〜試料Ｃ６よりも熱伝導率が小さく，断熱性能に優れていることがわかる。
【００９３】
また，表３より知られるごとく，合成樹脂にポリプロピレンを用いた試料Ｅ８及び試料Ｅ９と，その比較用の試料Ｃ７とを比較すると，試料Ｅ８及び試料Ｅ９は，試料Ｃ７よりも熱伝導率が小さく，断熱性能に優れていた。
同様に，試料Ｅ１０と試料Ｃ８とを比較すると，試料Ｅ１０は，試料Ｃ８よりも熱伝導率が小さく，断熱性能に優れていた。
【００９４】
このように，本発明の実施例にかかる，試料Ｅ１〜Ｅ１０の合成樹脂発泡体は，熱伝導率が低く，断熱性能に優れるものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実験例にかかる，合成樹脂発泡体（試料Ｅ１〜試料Ｅ７及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）の密度と熱伝導率との関係を示す説明図。

Claims

密度が１０〜１００ｋｇ／ｍ³で，独立気泡率が６０％以上で，平均気泡径が２０〜１０００μｍの合成樹脂発泡体であって，
上記合成樹脂発泡体には，合成樹脂１００重量部に対して，０．１〜１０重量部のアルミニウム粉が分散されており，
該アルミニウム粉の５０％粒子径は，０．１〜４０μｍであり，
上記アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は，１〜１０であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１において，上記アルミニウム粉の嵩密度は，０．３３ｇ／ｃｍ³以下であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１または２において，上記アルミニウム粉の比表面積は，０．２ｍ²／ｃｍ³以上であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１〜３のいずれか一項において，上記アルミニウム粉の形状は，鱗片状であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１〜４のいずれか一項において，上記合成樹脂は，熱可塑性樹脂であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１〜５のいずれか一項において，上記合成樹脂発泡体は，上記合成樹脂１００重量部に対し，０．３〜１０重量部の難燃剤を含有することを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１〜６のいずれか一項において，上記合成樹脂発泡体は，熱伝導率が０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする合成樹脂発泡体。
請求項１〜７のいずれか一項において，上記合成樹脂発泡体は，表面固有抵抗率が１０ ⁸ Ω以上であることを特徴とする合成樹脂発泡体。