JP5087587B2 - スチレン系樹脂押出発泡体 - Google Patents
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Description
Y≦0.125X+2.0 ・・・・ 式(1)
Y≦0.84X−0.86 ・・・・ 式(2)
(ただし、式中、Yは黒色系顔料の添加量(重量部)であり、Xは白色系顔料の添加量(重量部)である。)
Y≧−0.03X+0.44 ・・・ 式(3)
(ただし、式中、Yは黒色系顔料の添加量(重量部)であり、Xは白色系顔料の添加量(重量部)である。)
X≦8.00 ・・・ 式(4)
(ただし、式中、Xは白色系顔料の添加量(重量部)である。)
Y≦0.125X+2.0 ・・・・ 式(1)
Y≦0.84X−0.86 ・・・・ 式(2)
Y≧−0.03X+0.44 ・・・ 式(3)
X≦8.00 ・・・・・・・・・・ 式(4)
(ただし、式中、Yは黒色系顔料の添加量(重量部)であり、Xは白色系顔料の添加量(重量部)である。)
[13] 発泡剤としてフロン類を含まない、上記[12]に記載するスチレン系樹脂発泡体。
本発明に係るスチレン樹脂発泡体は、スチレン系樹脂を加熱溶融し、少なくとも黒色系顔料、白色系顔料および発泡剤を添加し、これを押出発泡させてなるスチレン樹脂発泡体である。
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ポリ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、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。
本発明で用いられる発泡剤としては、炭素数3〜5の飽和炭化水素を1種または2種以上、また、必要に応じて他の発泡剤を使用することができる。
本発明で用いられるハロゲン系難燃剤としては、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などの脂肪族あるいは脂環族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付加物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、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、ビス(2,4,6−トリブロモフェノキシ)エタン、臭素化SBSブロックポリマー、臭素化アクリル系樹脂などの臭素系芳香族化合物、塩素化パラフィン、塩素化ナフタレン、パークロロペンタデカン、塩素化芳香族化合物、塩素化脂環状化合物などが挙げられる。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。
本発明で用いられる白色系顔料としては、例えば、鉛白(塩基性炭酸鉛:(PbCO3)2・Pb(OH)2)、亜鉛華(酸化亜鉛)、酸化チタン、硫化亜鉛、リトポン(硫化亜鉛と硫酸バリウムとの混合物)、アンチモン白、雲母、酸化アルミニウム、アルミナホワイト、ホワイトカーボンなどが挙げられ、これらの中でも酸化チタンが好ましい。
本発明で用いられる黒色顔料としては、グラファイト、カーボンブラック、クロム黒、クロム酸銅などが挙げられ、これらの中でもグラファイトやカーボンブラックが好ましい。グラファイトとしては、鱗片状黒鉛、鱗状(塊状)黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛または熱分解黒鉛などの天然黒鉛でもあってもよい。グラファイトは、固定炭素数80%以上が望ましく、90%以上がより望ましい。
本発明で用いられる有色顔料としては、平均粒径0.5μm以下(好ましくは0.1〜0.3μm)の有機系有色顔料が好ましく、例えば青色系であればフタロシアニンブルーが好ましい。また、無機系有色顔料は平均粒径が1μm以上のものがあり、赤外線領域で波長が大きい箇所には有効な反射作用を示す。しかしながら、無機系有色顔料は有機系顔料とは異なり発色性および分散性が乏しい場合が多く、有機系顔料に比べて多く(例えば5倍以上)の添加量が必要となる場合があることに注意する必要がある。一般に、添加物の添加量が増加すれば、発泡体を成形する際に核剤として作用し気泡径を著しく縮小させたりする場合があるのであまり好ましくなく、またコストの面からも好ましくない。
本発明では、スチレン系樹脂を加熱溶融し、少なくとも黒色系顔料、白色系顔料および発泡剤を添加し、これを押出発泡させることにより、スチレン樹脂発泡体を製造することができる。例えば、主原料のスチレン系樹脂とその他種々の添加物を押出機のホッパーに投入し、発泡剤を圧入して混練した後、冷却機でゲルを均一に冷却して、ダイから大気圧下に押出発泡することで製造することができる。
重量平均分子量210,000のスチレン樹脂を主原料にして、スチレン樹脂100重量部に対して、以下の添加物を押出機のホッパーに投入し、発泡剤としてイソブタン3.7重量部、塩化エチル1.3重量部、炭酸ガス2.6重量部を約120kg/cm2で圧入し約190℃で混練した後、冷却機でゲルを均一に冷却し約125℃にした。ダイ表面温度を約100℃まで冷却してから大気圧下に開放し押出発泡した。
押出機の滑剤:
ステアリン酸バリウム(日油社製)0.05重量部
難燃剤の安定剤:
酸化マグネシウム(神島化学社製:スターマグL−10)0.2重量部
気泡調整剤:
ポリエチレン(Dow Chemical社製:ダウレックス2047G)0.1〜0.5重量部
難燃剤:
ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD、アルベマールSAYTEX HP−900)6.5〜9.0重量部
難燃補助剤:
トリフェニルフォスフェート(TPP、大八化学社製)5.0重量部(10%マスターバッチ量として)
放射低減剤:
グラファイト(Timcal Japan社製:Timrex GA98/10 Natural Graphite、平均粒径13μm)0.7〜10.0重量部(30%マスターバッチ量として)
酸化チタン(DuPont社製:R−104、平均粒径0.25μm)5.0〜26.7重量部(30%マスターバッチ量として)
酸化チタン(テイカ社製:JR−1000、平均粒径1μm)0〜6.7重量部(30%マスターバッチ量として)
重量平均分子量210,000のスチレン樹脂を主原料にして、スチレン樹脂100重量部に対して、以下の添加物を押出機のホッパーに投入し、発泡剤としてイソブタン3.7重量部、塩化エチル1.3重量部、炭酸ガス2.6重量部を約120kg/cm2で圧入し約190℃で混練した後、冷却機でゲルを均一に冷却し約125℃にした。ダイ表面温度を約100℃まで冷却してから大気圧下に開放し押出発泡した。
押出機の滑剤:
ステアリン酸バリウム(日油社製)0.05重量部
難燃剤の安定剤:
酸化マグネシウム(神島化学社製:スターマグL−10)0.2重量部
気泡調整剤:
タルク(富士タルク工業株式会社製:LMR)0〜0.1重量部
ポリエチレン(Dow Chemical社製:ダウレックス2047G)0.1〜0.5重量部
難燃剤:
ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD、アルベマールSAYTEX HP−900)5.5〜10.0重量部
難燃補助剤:
トリフェニルフォスフェート(TPP、大八化学社製)5.0〜10.0重量部(10%マスターバッチ量として)
放射低減剤:
グラファイト(Timcal Japan社製:Timrex GA98/10 Natural Graphite、平均粒径13μm)0〜10.7重量部(30%マスターバッチ量として)
酸化チタン(DuPont社製:R−104、平均粒径0.25μm)0〜30.0重量部(30%マスターバッチ量として)
酸化チタン(テイカ社製:JR−1000、平均粒径1μm)0〜13.3重量部(30%マスターバッチ量として)
有機系青色顔料:
フタロシアニンブルー(東洋インキ製造株式会社製:リオノールブルーSM、平均粒径0.1〜0.15μm)0〜0.2重量部(11%マスターバッチ量として)
発泡体の密度は、発泡体の重量(kg)を発泡体の体積(m3)で割ることで算出した。
発泡体のセルサイズは、ASTM D 3567に準拠する方法で測定した。
発泡体の熱伝導率は、JIS A1412−2:1999に準拠する方法で測定した。発泡体の熱伝導率は、25年後の長期熱伝導率がJIS A 9511で規定されている28mW/m満足することを考慮して、製造後1週間における熱伝導率維持をλ:24.5mW/mK以下で合格、24.5mW/mKより大きい場合は不合格とした。
発泡体の反りは主として発泡体の最高表面温度に依存することが知られている。そこで、まず各実施例および比較例で得られた発泡体サンプル(38サンプル:比較例4および15−2を除く)の最高表面温度を測定し(後述する説明を参照)、次にこの最高表面温度を用いて以下の発泡体サンプルXがどの程度の反りを示すか検討した。
発泡体寸法:30mm×910mm×910mm(表面スキン層なし)
発泡体密度:36kg/m3
セルサイズ:0.12mm
圧縮強度バランス:
厚み方向強度/3方向トータル強度=0.35
長さ方向強度/3方向トータル強度=0.46
幅方向強度/3方向トータル強度=0.19
夏季における外界条件を考慮して最高表面温度を推定した。最高表面温度の予想は、屋外暴露試験にて発泡体(試験片それぞれ)の表面温度(℃)、水平日射量(W/m2)および外気温度(℃)の測定を約3〜4日継続して測定した。得られた表面温度のデータから夏季の条件として水平日射量1.1W/m2、外気温度32℃における表面温度を推定し、その結果を試験片の最高表面温度と決定し、反り測定のための設定表面温度とした。
発泡体の燃焼性は、JIS A 9511:2006Rに準拠する方法で測定した。燃焼時間については、5本測定した後、平均値が3秒以下の場合は合格とし、3秒を超える場合は不合格とした。また、限界指示線については、5本測定した後、限界指示線を越えない本数が4本以上の場合は合格とし、限界指示線を2本以上超えた場合は不合格とした。
発泡体の酸素指数は、JIS K 7201:1999に準拠する方法で測定した。そして、酸素指数として、26%以上を満足する場合は合格とし、26%未満の場合は不合格とした。
(1)実施例10と実施例8のデータ間を結ぶライン
Y=0.125X+2.0 ・・・・ ライン(1)
(2)実施例8と実施例15のデータ間を結ぶライン
Y=0.84X−0.86 ・・・・ ライン(2)
(3)実施例15と実施例17のデータ間を結ぶライン
Y=−0.03X+0.44 ・・・ ライン(3)
(4)実施例17と実施例10のデータ間を結ぶライン
X=8.00 ・・・・・・・・・・ ライン(4)
Y≦0.125X+2.0 ・・・・ 式(1)
Y≦0.84X−0.86 ・・・・ 式(2)
Y≧−0.03X+0.44 ・・・ 式(3)
X≦8.00 ・・・・・・・・・・ 式(4)
Y≦1.5 ・・・・・・・・・・ 式(1’)
Y≦0.75X−0.75 ・・・ 式(2’)
Y≧0.6 ・・・・・・・・・・ 式(3’)
X≦4 ・・・・・・・・・・・・ 式(4’)
Claims (4)
- スチレン系樹脂を加熱溶融し、少なくともグラファイト、酸化チタンおよび発泡剤を添加し、これを押出発泡させてなるスチレン樹脂発泡体であって、
スチレン系樹脂100重量部に対して、グラファイトの添加量Y(重量部)と酸化チタンの添加量X(重量部)とが以下の式(1)、式(2)、式(3)および式(4)の関係を満たし、
Y≦0.125X+2.0 ・・・・ 式(1)
Y≦0.84X−0.86 ・・・・ 式(2)
Y≧−0.03X+0.44 ・・・ 式(3)
X≦8.00 ・・・・・・・・・・ 式(4)
前記発泡剤がフロン類の発泡剤を含まず、
前記発泡体の熱伝導率が24.5mw/mK以下であり、
前記発泡体の酸素指数が、JIS K 7201:1999に準拠する方法で測定して、26%以上であり、
前記酸化チタンが、平均粒径が0.1μm〜0.5μmの酸化チタンと平均粒径が0.8μm〜1.5μmの酸化チタンとを含有する、スチレン系樹脂発泡体。 - 発泡体の燃焼性が、JIS A 9511:2006Rに準拠する方法で測定して、3秒以下の燃焼時間(5本測定した場合の平均値)であり、限界指示線を越えない本数が4本以上である、請求項1に記載するスチレン系樹脂発泡体。
- グラファイトの平均粒径が0.01〜30μmである、請求項1または2に記載するスチレン系樹脂発泡体。
- さらに、ハロゲン系難燃剤を含む、請求項1ないし3のいずれかに記載するスチレン系樹脂発泡体。
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