JP4990563B2 - スチレン系樹脂押出発泡体及びその製造方法 - Google Patents
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Classifications
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Description
条件(a):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に4mmまでの第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が0.05〜0.25mmである。
条件(b):上記スチレン系樹脂押出発泡体の上記第1表層部分を除く厚み方向の中心部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が、上記第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径の0.7倍以上1.45倍未満である。
条件(c):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に2mmまでの第2表層部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が1.2〜10である。
条件(e):面積比を有する気泡径の区間の最大値が0.26mm以上である。
条件(f):気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなす。
条件(g):上記複数のピークのうち少なくともの1つのピークが、気泡径が0.26mm未満の区間に存在する。
条件(d):上記中心部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が0.5〜3である。
条件(h):気泡径が0.26mm未満の区間に存在するピークのうち、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ピークより気泡径の大きい区間に存在し、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最も低い面積比を有する第1区間から、気泡径が0mm以上0.02mm未満の第2区間までに含まれる面積比の総和が0.1〜0.9である。
条件(a):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に4mmまでの第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が0.05〜0.25mmである。
条件(b):上記スチレン系樹脂押出発泡体の上記第1表層部分を除く厚み方向の中心部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が、上記第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径の0.7倍以上1.45倍未満である(以下、この倍率が「中心部分における気泡径倍率」と称される。)。
条件(c):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に2mmまでの第2表層部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が1.2〜10である(以下、この比が「第2表層部分における気泡扁平比」と称される。)。
条件(d):上記中心部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が0.5〜3である(以下、この比が「中心部分における気泡扁平比」と称される。)。
式(2):X=[{(4×a)/(π×xf×zf)}1/2]×xf
式(3):Z=[{(4×a)/(π×xf×zf)}1/2]×zf
式(4):D=(X×Z)1/2
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
条件(e):面積比を有する気泡径の区間の最大値が0.26mm以上である。
条件(f):気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなす。
条件(g):上記複数のピークのうち少なくともの1つのピークが、気泡径が0.26mm未満の区間に存在する。
条件(h):気泡径が0.26mm未満の区間に存在するピークのうち、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ピークより気泡径の大きい区間に存在し、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最も低い面積比を有する第1区間から、気泡径が0mm以上0.02mm未満の第2区間までに含まれる面積比の総和が0.1〜0.9である。
条件(i):気泡径が0.26mm未満の区間に存在するピークのうち、その他のいずれのピークより気泡径が大きい区間に存在する第3ピークと、気泡径が0.26mm以上の区間に存在するピークのうち、その他のいずれのピークより気泡径が小さい第4ピークとの間に存在する最も低い面積比を有する第3区間から、又は気泡径が0.26mm以上の区間にピークが存在しない場合には、気泡径が0.26mm以上の区間に存在する面積比がゼロとなる最も気泡径の小さい第4区間から、気泡径がゼロから0.02mmの第2区間までに含まれる面積比の総和が、0.1以上である。
条件(j):上記複数のピークのうち少なくとも一つのピーク(第5ピーク)が、気泡径が0.10mm以上の区間に存在し、且つ該ピーク(第5ピーク)より大きい気泡径の区間に、該ピーク(第5ピーク)と異なる別のピーク(第6ピーク)が存在する。
厚さ:異なる時間にサンプリングした3つの押出発泡体について、幅方向(押出方向と直交する水平方向)における中央の厚さを測定して、平均値を算出した。
幅:異なる時間にサンプリングした3つの押出発泡体について、押出方向における中央の幅を測定して、平均値を算出した。
スチレン系樹脂押出発泡体全体の発泡体密度:
スチレン系樹脂押出発泡体を、押出方向に直交する水平方向(幅方向)における全幅及び全厚みで、試験片の体積が50cm3以上となるように直方体形状に切り出して試験片とした。この試験片について、JIS K7222−1999「発泡プラスチック及びゴム−見かけ密度の測定」に記載された方法に準じて発泡体密度を測定した。
第1表層部分の発泡体密度:
スチレン系樹脂押出発泡体を、表面から2mmの厚み、及び押出方向に直交する水平方向(幅方向)における全幅で、試験片の体積が50cm3以上となるように薄板形状に切り出して試験片とした。この試験片について、JIS K7222−1999「発泡プラスチック及びゴム−見かけ密度の測定」に記載された方法に準じて発泡体密度を測定した。
製造後30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。
製造後30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(1995)に準じて測定した。
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。
条件(a)に相当する第1表層部分における平均気泡径、条件(b)に相当する中心部分における気泡径倍率、条件(c)に相当する第2表層部分における気泡扁平比、条件(d)に相当する中心部分における気泡扁平比を前述された方法に基づいて求めた。
また、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、条件(e)に相当する気泡径の最大値、条件(f)に相当する全区間におけるピーク数、条件(g)に相当する気泡径が0.26mm未満の区間に存在するピーク、条件(h)に相当する第1区間から第2区間までに含まれる面積比の総和(以下、「小気泡面積比」と称される。)、条件(i)に相当する第3区間から又は第4区間から第2区間までに含まれる面積比の総和(以下、「最小気泡面積比」と称される。)、条件(j)に相当する第5ピーク及び第6ピークの位置を求めた。
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、吸水性物質として酸化ケイ素(日本エアロジル株式会社、商品名AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト(株式会社ホージュン、商品名:ベンゲルブライト11)1.0重量部、難燃剤としてトリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(日本化成株式会社、商品名:TAIC−6B)4重量部、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート(大八木化学株式会社、商品名:CR−900)1重量部、タルク(林化成株式会社、商品名:タルカンパウダーPK−Z)0.2重量部、ステアリン酸バリウム(堺化学株式会社、商品名:SB)0.2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))0.2重量部、流動パラフィン(和光純薬株式会社)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口径65mmの第1押出機と口径90mmの第2押出機とを直列に連結した二段式押出機へ60kg/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)3.5重量部、ジメチルエーテル(三井化学株式会社)2.0重量部、水(水道水)0.8重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。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125℃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た。ダイリップは、85℃に温度設定し、厚さ方向2mm、幅方向50mmの長方形断面の空隙とした。押し出された押出発泡体に対して、引き取り速度の1.08倍の速度で引っ張ることにより延伸させ、厚み30mm、幅200mmの直方体形状のスチレン系押出発泡体を得た。得られた押出発泡体は、上下面を表皮付きとし、両側面から幅方向に20mmまでの部分を切除して幅160mmとして評価を行った。
ポリスチレン100重量部に対して、吸水性物質として酸化ケイ素0.2重量部、合成ヘクトライト(Rockwood Additives、商品名:LAPONITE XLG)0.3重量部、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)5重量部、タルク1.0重量部、ステアリン酸バリウム0.2重量部、安定剤0.2重量部、流動パラフィン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、二段式押出機へ60kg/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4.0重量部、ジメチルエーテル1.5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。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125℃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た。ダイリップは、90℃に温度設定し、厚さ方向1.5mm、幅方向50mmの長方形断面の空隙とした。押し出された押出発泡体に対して、引き取り速度の1.15倍の速度で引っ張ることにより延伸させ、厚み25mm、幅200mmの直方体形状のスチレン系押出発泡体を得た。得られた押出発泡体は、上下面を表皮付きとし、両側面から幅方向に20mmまでの部分を切除して幅160mmとして評価を行った。
ポリスチレン100重量部に対して、吸水性物質として酸化ケイ素0.1重量部、ベントナイト1.0重量部、難燃剤として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)(アルベマールコーポレーション、商品名:SAYTEX HP−800)5重量部、タルク0.1重量部、ステアリン酸バリウム0.2重量部、安定剤0.2重量部、流動パラフィン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、二段式押出機へ60kg/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3.5重量部、ジメチルエーテル3.5重量部、二酸化炭素0.5重量部、水0.8重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。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125℃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た。ダイリップは、85℃に温度設定し、厚さ方向2mm、幅方向50mmの長方形断面の空隙とした。押し出された押出発泡体に対して、引き取り速度の1.06倍の速度で引っ張ることにより延伸させ、厚み50mm、幅200mmの直方体形状のスチレン系押出発泡体を得た。得られた押出発泡体は、上下面を表皮付きとし、両側面から幅方向に20mmまでの部分を切除して幅160mmとして評価を行った。
ポリスチレン(東洋スチレン株式会社、商品名:HRM−18)100重量部に対して、吸水性物質として合成雲母(コープケミカル株式会社、商品名:ME100)1.5重量部、難燃剤としてヘキサブロモシクロドデカン3重量部、タルク1.0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、二段式押出機へ35kg/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、ブタン(岩谷産業株式会社、イソブタン60重量%とノルマルブタン40重量%の混合物)3重量部、水1重量部を溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。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た。ダイリップは、85℃に温度設定し、厚さ方向1.2mm、幅方向50mmの長方形断面の空隙とした。これにより、厚み30mm、幅200mmの直方体形状のスチレン系押出発泡体を得た。得られた押出発泡体は、上下面を表皮付きとし、両側面から幅方向に20mmまでの部分を切除して幅160mmとして評価を行った。
Claims (12)
- 発泡剤を含有する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、以下の条件(a)、条件(b)、条件(c)をすべて満たし、且つ、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及び幅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、以下の条件(e)、条件(f)、条件(g)を全て満たすスチレン系樹脂押出発泡体。
条件(a):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に4mmまでの第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が0.05〜0.25mmである。
条件(b):上記スチレン系樹脂押出発泡体の上記第1表層部分を除く厚み方向の中心部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径が、上記第1表層部分に存在する気泡における厚み方向の平均気泡径の0.7倍以上1.45倍未満である。
条件(c):上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚み方向に直交する表面から厚み方向に2mmまでの第2表層部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が1.2〜10である。
条件(e):面積比を有する気泡径の区間の最大値が0.26mm以上である。
条件(f):気泡径の全区間における面積比が複数のピークをなす。
条件(g):上記複数のピークのうち少なくともの1つのピークが、気泡径が0.26mm未満の区間に存在する。 - 更に、以下の条件(d)を満たすものである請求項1に記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
条件(d):上記中心部分に存在する気泡における押出方向の平均気泡径に対する厚み方向の平均気泡径の比が0.5〜3である。 - 上記スチレン系樹脂押出発泡体は、上記表面に表皮を有するものである請求項1又は2に記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 更に、以下の条件(h)を満たすものである請求項1から3のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
条件(h):気泡径が0.26mm未満の区間に存在するピークのうち、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ピークより気泡径の大きい区間に存在し、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最も低い面積比を有する第1区間から、気泡径が0mm以上0.02mm未満の第2区間までに含まれる面積比の総和が0.1〜0.9である。 - 上記スチレン系樹脂組成物は、発泡剤として、(イ)炭素数が3〜5である1種以上の飽和炭化水素と、必要に応じて、(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、塩化アルキルから選ばれる化合物及び(ハ)その他の非ハロゲン系発泡剤とを含有してなるものである請求項1から4のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 炭素数が3〜5である1種以上の上記飽和炭化水素が、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である請求項5に記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 上記その他の非ハロゲン系発泡剤が、水、二酸化炭素、アルコールよりなる群から選ばれるものである請求項5に記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 上記発泡剤が、上記その他の非ハロゲン系発泡剤として水を含み、
上記スチレン系樹脂組成物が、層状珪酸塩、酸化ケイ素、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ゼオライトから選ばれる1種又は2種以上の吸水性物質を0.01〜10重量%含有するものである請求項5から7のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。 - 上記スチレン系樹脂押出発泡体の熱伝導率が0.0260W/mK以下である請求項1から8のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 上記スチレン系樹脂押出発泡体の平面圧縮強度が15N/m2以上である請求項1から9のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 上記スチレン系樹脂押出発泡体の発泡体密度が30〜60kg/m3である請求項1から10のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
- 上記スチレン系樹脂押出発泡体の厚みが10〜150mmである請求項1から11のいずれかに記載のスチレン系樹脂押出発泡体。
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