JP5831038B2 - 断熱性能に優れた押出発泡体 - Google Patents

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Description

本発明は、建築用、保冷庫用、保冷車用などの断熱材として好適に使用される押出発泡体に関する。
熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる発泡体は建築用の断熱材などとして幅広く用いられている。炭酸ガス排出量削減の観点から、住宅、建築物などの省エネルギー化の要求が高まっており、断熱材のさらなる需要が見込まれている。
このような断熱材の中では、これまでフロン類を発泡剤として用いた硬質ポリウレタンフォームが高い断熱性能がある発泡体として広く用いられてきた。しかしながら、地球環境保護の点から、硬質ポリウレタンフォームだけではなく種々の発泡体において、発泡剤としてフロン類を用いない発泡体の開発が進められるようになった。
フロン類を用いず、さらに、断熱性に優れ、その経時変化も少ない発泡体として熱硬化性樹脂のフェノール樹脂を用いた発泡体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる発泡体の中では最も優れた断熱性を有する発泡体であるといえる。しかしながら、省エネルギーに加えさらに省資源化の観点から鑑みれば、樹脂として再利用する、いわゆる「リサイクル」性の点からその使用が制限されており、広く普及しているとはいえないのが現状である。
このようなことから、リサイクル可能な熱可塑性樹脂を用いたフロン類を用いない発泡体であって、従来以上に高断熱性の発泡体の技術開発が望まれている。
熱可塑性樹脂を用いた発泡体の断熱性を向上させる技術としては、種々の技術が提案されている。
例えば、カーボンブラック、グラファイト、酸化チタンなどの添加剤を添加する方法も提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。特に特許文献2または3では、フロン類を用いない発泡体に関する技術も開示されており、グラファイトや酸化チタンを添加することにより断熱性が向上することが開示されている。
このように、熱可塑性樹脂を用いた発泡体の断熱性を向上させる技術が種々開示されているが、フロン類を用いない技術においては、フロン類からの発泡剤の転換によって生じる断熱性の低下を補うことを目的とした技術が多い。
さらなる断熱性向上の可能性がある技術として、共押出法により発泡層と非発泡層が交互に積層されてなる同時押出発泡複合体が挙げられる。例えば、同時押出発泡複合体であって、カーボンブラックなどの添加剤を添加する方法が提案されている(例えば、特許文献4または5参照)。しかしながら、いずれもフロン類を用いた発泡体での効果しか例示されていない。
一方、低熱伝導率で、断熱性の優れた発泡体を得るためには、発泡剤として、気体としての熱伝導率が低く、かつ、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂に対する透過性が低い、すなわち発泡体の気泡中から抜けだしにくく、散逸しにくい化合物を用いることが必要である。
しかしながら、一般的に、スチレン系樹脂発泡体では、製造直後からスチレン系樹脂に対して透過性の高く、発泡剤として用いられた脂肪族炭化水素やハロゲン化炭化水素に比べて熱伝導率の高い空気が比較的早く発泡体の気泡中に浸入してくる。また、スチレン系樹脂に対して透過性の低い脂肪族炭化水素やハロゲン化炭化水素であっても、徐々にではあるが発泡体中から散逸していく。そのため、スチレン系樹脂発泡体自体の熱伝導率も徐々に上昇し、断熱性が徐々に低下するという問題がある。
例えば、特許文献6では、ガス透過性の低いニトリル系樹脂を用いることにより、空気の浸入を抑制し、断熱性を改善する手法が開示されている。
しかしながら、ニトリル系樹脂を用いた押出発泡体では、スチレン系を主体とした押出発泡体におけるセル構造制御のような、発泡体の断熱性改善のための他の従来技術との組み合わせが難しい。
このように、同時押出発泡複合体において、フロン類を用いず、高断熱性の発泡体、さらには、フェノール樹脂を用いた発泡体やフロン類を用いた硬質ポリウレタンフォームのような高断熱性の発泡体を得ることを目的とした技術は、未だ提案されていない。
特表平4−502173号公報 特開2004−196907号公報 特開2002−194129号公報 特表平6−510247号公報 特開平5−57779号公報 特開2007−154006号公報
本発明は、前記課題を解決するものであり、熱可塑性樹脂からなる発泡体であって、発泡剤としてフロン類を使用することなく、顕著な断熱性能の改善効果を有し、かつ、低熱伝導率かつその経時変化の小さい断熱材用押出発泡体を提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記の事項等を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)発泡体構造として発泡層(A)と非発泡層(B)との交互積層構造とし、
発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)を含むものであり、かつ、
非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることにより、発泡層(A)と非発泡層(B)の接着が良好な押出発泡体が得られ、かつ得られた押出発泡体の断熱性および、その経時変化がより向上すること。
(2)更に、これを共押出法を用いて製造することにより、製造直後に発生する発泡層セル内への空気の侵入を非発泡層が抑止すること。
すなわち、本発明は、
[1] 共押出法を用いて製造される、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる構造を有する押出発泡体であって、
発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)として、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種、を含有するものであり、
非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることを特徴とする、押出発泡体、
[2] 非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造において、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率が30%未満であり、かつ、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率が30%〜100%であることを特徴とする、[1]に記載の押出発泡体、
[3] 非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造において、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率が30%未満であり、かつ、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率が40%〜100%であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の押出発泡体
] 発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、
非発泡層(B)を構成する樹脂が、非発泡層(B)構成樹脂全体を100重量%として、スチレン系樹脂(B−1)10〜50重量%と、(B−2)としてニトリル系樹脂50〜90重量%およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂0〜40重量%であることを特徴とする、[1]〜[]のいずれかに記載の押出発泡体、
] 前記押出発泡体の密度が、20〜100kg/mであることを特徴とする、[1]〜[]のいずれかに記載の押出発泡体、
] 前記押出発泡体が、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる前記構造を複数個有することを特徴とする、[1]〜[]のいずれかに記載の押出発泡体
] 前記発泡層を構成する気泡内に、プロパン、n−ブタン、i−ブタンおよびシクロペンタンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の炭化水素が含有されることを特徴とする、[1]〜[]のいずれか1項に記載の押出発泡体
[8]非発泡層(B)構成樹脂全量を100重量%として、スチレン系樹脂(B−1)の混合比率が10〜50重量%、およびスチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)の混合比率が50〜90重量%であることを特徴とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の押出発泡体、
[9] 共押出法を用いて、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる構造を有する押出発泡体製造する方法であって、
発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)として、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種、を含有するものであり、
非発泡層(B)を構成する樹脂の構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることを特徴とする、押出発泡体の製造方法
に関する。
本発明の押出発泡体による効果は、以下のとおりである。
・発泡体構造として発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる積層構造を有し、特定の密度範囲において、発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)を含むものであり、非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることにより、発泡層と非発泡層の接着が良好、かつ、外気からの発泡層セル内への空気の浸入が抑制され、発泡体の断熱性がより向上し、かつ、その経時変化をより改善できる。
・発泡層と発泡層が、非発泡層を介して積層されてなる積層構造を有する押出発泡体を共押出法を用いて製造することにより、製造直後に発生する発泡層セル内への空気の侵入を非発泡層が抑止することができ、特に厚み方向に発泡層の両面が非発泡層によって被覆された構造をとることにより、外気からの発泡層セル内への空気の浸入が抑制され、得られる発泡体の断熱性能をさらに改善することができる。
・発泡層と非発泡層との積層構造を有する発泡体とし、かつ、非発泡層の空気透過性を制御することにより、従来の技術である発泡体であって空気透過性を制御するのみの場合に比べ、断熱性がさらに向上し、これは、従来の発泡複合体に関する先行技術からは全く示唆されない効果が発現されている。
上記押出発泡体による効果は、発泡体の断熱性改善を目的とする他の従来技術との組み合わせが可能であるため、従来にない優れた断熱性能を有する発泡体の提供を期待できる。
図1は、本発明に係る押出発泡体の積層構造に関する、押出断面でのSEM写真の一例である。 図2は、実施例2における本発明に係る押出発泡体長さ方向断面の非発泡層(B)における、(B−2)が連続相である海島構造のTEM写真である (黒色コントラスト:(B−1)スチレン系樹脂、白色コントラスト:(B−2)ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂)。なお、領域は、面積測定対象である長さ方向10μm×厚み方向7.5μmの領域を示している。 図3は、比較例4における押出発泡体長さ方向断面の非発泡層における、(B−1)が連続相である海島構造のTEM写真である (黒色コントラスト:(B−1)スチレン系樹脂、白色コントラスト:(B−2)ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂)。なお、領域は、面積測定対象である長さ方向10μm×厚み方向7.5μmの領域を示している。 図4は、比較例5における押出発泡体長さ方向断面の非発泡層における、(B−1)および(B−2)の共連続構造のTEM写真である (黒色コントラスト:(B−1)スチレン系樹脂、白色コントラスト:(B−2)ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂)。なお、領域は、面積測定対象である長さ方向10μm×厚み方向7.5μmの領域を示している。 図5は、図3のTEM写真に対して、面積測定を行う為に、輝度抽出により画像処理した画像である。
本発明は、発泡体構造として発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる積層構造を有し、発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)の少なくとも2種の樹脂から成り、非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相とすることにより、従来の押出発泡体よりも高断熱性の発泡体とすることができる。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層とは、複数の気泡が気泡壁(wall)および気泡壁結合部(struts)によって結合された気泡構造を有する層をいう。その形状としては、特に限定されず、フィルム形状、シート形状、ボード形状が挙げられ、これらの中でも、断熱性能を発現しやすいこと、押出発泡体に軽量性を付与できることより、シート形状、ボード形状が好ましい。当該発泡層の密度は、目的とする押出発泡体の密度にもよるが、500kg/m以下が好ましい。
本発明の押出発泡成形体を構成する非発泡層とは、発泡層を構成する気泡の気泡壁あるいは気泡壁結合部のうち厚みの大きな部分よりも1.1倍以上の厚みを有する層であって、非発泡層の周囲を構成する発泡層よりも密度の高い層をいう。非発泡層の密度は用いる樹脂、添加剤などの密度にもよるが、500kg/m超であることが好ましい。非発泡層には発泡層より少ない数の気泡が含まれていてもよい。
本発明の押出発泡体の密度は、軽量でかつ高断熱性の発泡体が得られることから、20〜100kg/mが好ましく、軽量性と断熱性の両立という観点からは20〜50kg/mがより好ましく、20〜40kg/mがさらに好ましい。
本発明における非発泡層(B)を構成する樹脂あるいは樹脂組成物(以降、「非発泡層(B)構成樹脂」と称する場合がある)は、目的の低熱伝導率、かつ、その経時変化が少ない押出発泡体を得るために、非発泡層(B)構成樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)を含んでなり、非発泡層(B)構成樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成る必要がある。
ここで、本発明における空気透過率としては、ガス透過率に関して定められた規格であるJIS K 7126(2006)に準拠して、23℃、0%R.H.にて測定して得られた値を採用する。
なお、本発明において、連続相とは、以下に説明する面積測定において、面積として2.5μm以上連続している相であり、分散相とは、面積として2.5μm未満しか連続していない相である。
本発明においては、非発泡層(B)構成樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)を含むことにより、発泡層(A)と非発泡層(B)との接着性および、非発泡層(B)によるガスバリア性を両立することができる。
非発泡層(B)構成樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)のみの場合、得られる押出発泡体は、非発泡層(B)を有さない押出発泡体と同様に、押出発泡体内への速やかな空気の浸入が生じるため、目的とする低熱伝導率が維持できない傾向がある。
また、非発泡層(B)構成樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)のみの場合、発泡層(A)と非発泡層(B)との界面での剥離が生じ、剥離箇所において発泡体内へ速やかな空気の侵入が生じるため、部分的に目的とする低熱伝導率が維持できない上に、外観美麗な押出発泡体を得ることができない傾向がある。
更に、図2に示すように、該非発泡層(B)構成樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)を連続相として成ることにより、スチレン系樹脂(B−1)のガスバリア性能の影響を小さくし、(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)のガスバリア性能を有効に発揮することができる。
これに対して、図3に示すように、非発泡層(B)構成樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)を連続相として成る場合、または、図4に示すように、スチレン系樹脂(B−1)とスチレン系(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が共に連続相として成る場合には、得られる押出発泡体は、非発泡層(B)を有さない押出発泡体と同様に、押出発泡体内への速やかな空気の浸入が生じるため、目的とする低熱伝導率が維持できない傾向がある。
一般的に、相溶しない2種類のポリマー成分X、Yからなる系では、X及びYの構造やブレンド比、混練条件に応じてその構造は変化し、次に示す(i)〜(ii)の2種類の相構造に大別される。
(i) XまたはYの一方が連続相を形成し、他方が分散相を形成する海島構造
(ii)X、Yが共に連続相を形成する共連続構造
本発明における相構造においては、「連続相」および「分散層」は、連続相が完全に連続しており、分散層の全てが当該連続相中に独立して分散している構造に限らず、連続相が部分的に途切れている状態、分散層の一部が互いに融合している状態、等も含む。
具体的には、(B−1)樹脂、(B−2)樹脂のそれぞれに関して、面積測定における面積により連続相および分散相に区分けして、当該樹脂中の分散相を形成する成分比率を算出した際に、分散相を形成する成分比率が30%未満の場合、当該樹脂成分は全体として連続相を形成しているとみなす。他方、分散相を形成する成分比率が30%以上の場合、当該樹脂成分は全体として分散相を形成しているとみなす。
ここで、(B−1)樹脂および(B−2)樹脂中の分散相を形成する成分比率は、以下のように測定する。
(1)非発泡層(B)構成樹脂の相構造を、透過型電子顕微鏡(以降、「TEM」と称することがある。)を用いて、確認する。
具体的には、押出発泡体の長さ方向断面を、(B−1)、(B−2)が判別できるように染色剤にて染色した後(観察したい樹脂により異なるが、例えば、四酸化ルテニウムを用いて染色した後)、ウルトラミクロトームを用いて、非発泡層(B)を含む長さ方向300μm×厚み方向300μm×幅方向0.1μmの観察用サンプルを作製する。観察用サンプル中の非発泡層(B)の任意の箇所において、倍率10000倍にて長さ方向約25μm×厚み方向約20μmの領域を、透過型電子顕微鏡により観察する。
(2)得られた透過型電子顕微鏡写真の色、コントラストを調整する。
具体的には、透過型電子顕微鏡観察により得られたTEM写真をパソコンに取り込み、画像処理ソフト(例えば、Microsoft社製、Microsoft Office Picture Manager)を用いて、後述する輝度抽出または色度抽出にて、非発泡層(B)構成樹脂中の構成樹脂(B−1)および(B−2)成分が明確に分離・抽出できるように、色またはコントラストを調整する。
(3)色またはコントラストを調整した透過型電子顕微鏡写真から、非発泡層(B)構成樹脂における構成樹脂(B−1)および(B−2)の占有面積、および、各構成樹脂における分散相を形成している成分の占有面積を測定する。
具体的には、色またはコントラストを調整した透過型電子顕微鏡写真を、図5に示すように、画像処理・計測ソフト(例えば、KEYENCE社製、DIGITAL MICROSCOPE VHX−900に搭載された画像処理・計測機能)を使用して、輝度抽出または色度抽出により、非発泡層(B)構成樹脂中の(B−1)および(B−2)樹脂成分を抽出する。
面積測定領域内での抽出された(B−1)および(B−2)樹脂成分の占有面積、さらに、抽出された(B−1)および(B−2)樹脂中にて分散相を形成し、独立している成分の占有面積を画像処理・計測ソフトの計測機能を利用して測定する。
この際、面積測定を行う領域は、TEM写真中の長さ方向10μm×厚み方向7.5μmの領域であるが、当該領域中に存在する樹脂成分相が連続相(面積が25μm以上の樹脂成分相)であるか、または、分散相(面積が25μm未満の樹脂成分相)であるかは、当該領域以外にも跨る樹脂成分相の面積も勘案して判断する。
(4)求められた各面積より、下記式(1)を用いて、発泡層(B)構成樹脂の各構成樹脂成分における、樹脂(B−1)および(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率を求める。
分散相を形成する成分の比率(%)
=(分散相を形成している成分の占有面積/樹脂成分の占有面積)×100・・式(1)
なお、押出発泡体が非発泡層(B)を複数層有する場合には、全ての非発泡層について同様の測定を行い、それらの平均値を採用する。
図面を用いて、さらに詳細に説明する。
例えば、図5は、図3のTEM写真から輝度抽出にて、(B−2)ニトリル系樹脂成分およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂成分を抽出して面積測定する際の、長さ方向10μm×幅方向7.5μmの領域(測定面積75μm)の画像である。
該画像において、白色部分が(B−2)ニトリル系樹脂成分およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂成分、黒色部分がスチレン系樹脂(B−1)成分である。そして、白色部分のうち斜線入りの部分は、(B−2)ニトリル系樹脂成分およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂成分のうち、面積測定の結果、面積が2.5μm以上である練続相を形成している成分である。
面積測定の結果としては、測定領域(測定面積75μm)中において、白色部分(斜線入り部分も含む)である(B−2)ニトリル系樹脂成分およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂成分の占有面積は20.3μmであり、黒色部分である(B−1)スチレン系樹脂成分の占有面積は54.7μmであった。
さらに、白色部分のうち斜線部を除いた成分、すなわち、(B−2)ニトリル系樹脂成分およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂成分のうち、分散相を形成している成分の占有面積は、15.9μmであった。また、(B−1)スチレン系樹脂成分のうち、分散相を形成している成分の占有面積は、0.5μmであった。
そして、式(1)により算出される、(B−2)樹脂成分中の分散相を形成する成分比率は78%であるため、(B−2)は全体として分散相であり、(B−1)樹脂成分中の分散相を形成する成分比率は0.91%であるため、(B−1)は全体として連続相である。
なお、押出発泡体の長さ方向断面において相構造を観察するのは、本発明の目的が、厚み方向でのガスバリア性を大きくすることにあるためである。
本発明においては、ガスバリア性の確保の観点から、非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率は、30%未満が好ましく、20%未満がより好ましい。
非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散層を形成する成分比率が30%以上の場合、非発泡層(B)構成樹脂の相構造は、スチレン系樹脂(B−1)成分が連続相の海島構造となり、非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分のガスバリア性能が十分に発揮されず、得られた押出発泡体の熱伝導率の経時変化が大となる傾向がある。
更に、非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率は、30%以上が好ましく、40%以上がより好ましい。更に好ましくは50%以上である。
非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率が30%未満であると、 非発泡層(B)構成樹脂の相構造は、共連続構造、またはスチレン系樹脂(B−1)成分が連続相の海島構造となり、非発泡層(B)構成樹脂の相構造における、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分のガスバリア性能が十分に発揮されず、得られた押出発泡体の熱伝導率の経時変化が大となる傾向がある。
本発明において、発泡層(A)と非発泡層(B)との接着状態は、得られた押出発泡体の長さ方向、または幅方向断面における発泡層(A)と非発泡層(B)との界面を観察することにより、確認することができる。
本発明においては、該押出発泡体の長さ方向、または幅方向断面における発泡層(A)と非発泡層(B)との界面を観察し、明らかに空間が存在している場合、発泡層(A)と非発泡層(B)との界面は剥離しており、接着不良と判断する。
また、明らかな空間が確認できない場合でも、得られた押出発泡体を、厚み方向(非発泡層(B)の積層方向)に力を加えて破壊した際に、発泡層(A)と非発泡層(B)の界面で剥離すれば、接着不良と判断する。
本発明において、剥離とは、発泡層(A)と非発泡層(B)との界面が1層以上完全に分離している状態に限らず、厚み方向に力を加えて破壊した際に、厚み方向のみでなく長さ方向または幅方向に破壊が伝播し、破壊した押出発泡体の断面に発泡層(A)と非発泡層(B)の界面を起点とした段差が生じている状態をも指す。
本発明の押出発泡体の発泡層(A)を構成する樹脂としては、スチレン系樹脂を用いる。スチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、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またはその誘導体から得られるランダム、ブロックまた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、ABS樹脂などが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。
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、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またはその誘導体、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−4−ジフェニルマレイミド、N−2−クロロフェニルマレイミド、N−4−ブロモフェニルマレイミド、N−1−ナフチルマレイミド等のN−アルキル置換マレイミド化合物;などがあげられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。
最も好ましくは、コストが低い点から、スチレンホモポリマーである。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち、(B−1)として用いられるスチレン系樹脂は、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を含有しない。それ以外に特に限定はなく、例えば、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、スチレン単量体および不飽和ニトリル単量体以外のスチレンと共重合可能な単量体また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具体例としてあげられる。
スチレンと共重合可能な単量体としては、例えば、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またはその誘導体、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸などの重合性不飽和脂肪酸、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−P−ブロモフェニルマレイミド、N−O−クロルフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物類、アリルグリシジルエーテル、グリシジメタアクリレートなどのエポキシ基含有不飽和化合物、アリルアミン、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピル、アミノスチレンなどのアミノ基含有不飽和化合物類、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系化合物、2−ヒドロキシエチル−アクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、4−ヒドロキシ−2−ブテンなどの水酸基含有不飽和化合物などがあげられる。これらは単独で使用してもよく2種以上を混合して使用してもよい。
スチレン系樹脂のうちでは、加工性の面からスチレンホモポリマー、(メタ)アクリル酸共重合ポリスチレン、無水マレイン酸変性ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレンなどが好ましい。最も好ましくは、スチレンホモポリマーである。
さらに、本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−1)として用いられるスチレン系樹脂は、MFR、成形加工時の溶融粘度、溶融張力などを調整する目的で、分岐構造を有するスチレン系樹脂であってもよい。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−1)として用いられるスチレン系樹脂は、単独で使用してもよく、共重合成分、分子量や分子量分布、分岐構造、MFRなどの異なるスチレン系樹脂を2種以上混合して使用してもよい。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−1)として用いられるスチレン系樹脂は、200℃におけるMFRが0.1〜50g/10分のものを用いることが、成形加工性および押出発泡体とした際の機械的強度、靱性などのバランスの点から好ましく、0.3〜30g/10分がさらに好ましく、0.5 〜20g/10分が特に好ましい。
なお、本発明においてMFRは、JIS K7210(1999年)のA法、試験条件H により測定される。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち、(B−2)として用いる樹脂としては、用いられるスチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率が低ければ特に限定は無く、例えば、ニトリル系樹脂、スチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エンジニアリングプラスチック、脂肪族ポリエステル系樹脂などが挙げられ、これらを単独もしくは2種以上混合して使用することができる。これらのうちでも、ガスバリア性と加工性に優れる点から、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有することが好適である。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるニトリル系樹脂は、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を50重量%以上含有するアクリロニトリルなどの不飽和ニトリルを主な重合単量体成分とする重合体である。不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α− クロロアクリロニトリル等が挙げられる。好ましくはアクリロニトリル、メタクリロニトリルである。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるニトリル系樹脂としては、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を50重量%以上含有する以外、特に限定はなく、例えば、不飽和ニトリル単量体のみから得られる樹脂、不飽和ニトリル単量体および不飽和ニトリルと共重合可能な単量体また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などが具体例としてあげられる。
不飽和ニトリルと共重合可能な単量体としては、例えば、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以外のスチレン誘導体、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、ブダジエンなどのジエン系化合物またはその誘導体、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸などの重合性不飽和脂肪酸、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−P−ブロモフェニルマレイミド、N−O−クロルフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物類、アリルグリシジルエーテル、グリシジメタアクリレートなどのエポキシ基含有不飽和化合物、アリルアミン、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸−アミノプロピル、アミノスチレンなどのアミノ基含有不飽和化合物類、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系化合物、2−ヒドロキシエチル−アクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、4−ヒドロキシ−2−ブテンなどの水酸基含有不飽和化合物などがあげられる。これらは単独で使用してもよく2 種以上を混合して使用してもよい。
ニトリル系樹脂のうちでは、後述するスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂の加工温度にて溶融可能な、ニトリル系樹脂が好ましい。このようなニトリル系樹脂としては、共役ジエン系ゴム状重合体の存在下で、不飽和ニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、必要に応じて他の共重合可能な単量体をグラフト共重合して得られるニトリル系樹脂が挙げられる。
共役ジエン系ゴム状重合体は、共役ジエン50重量%以上および、これと共重合性の単量体、例えば、不飽和ニトリル、スチレン以外の芳香族ビニル化合物、不飽和カルボン酸エステル等から選ばれた、少なくとも一種の単量体との共重合体が好ましい。
共役ジエン単量体としては、1 ,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、2,3−ジメチル− 1,3−ブタジエン、2,3−ジエチル−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。重合性が良い点などから、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル等が挙げられ、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが好ましい。
スチレン以外の芳香族ビニル化合物としては、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などが挙げられる。
不飽和カルボン酸エステルとしては、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、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチルなどのアクリル酸、メタクリル酸のアルキルエステルが挙げられる。好ましくは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルである。
共役ジエン系ゴム状重合体としては、具体的に1,3−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、1,3−ブタジエン−アクリロニトリル−メタクリロニトリル共重合体、1,3−ブタジエン−アクリロニトリル−スチレン共重合体、1,3−ブタジエン−スチレン共重合体が挙げられる。好ましくは、1,3−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、1,3−ブタジエン−スチレン共重合体である。ニトリル系樹脂100重量% 中の共役ジエン系ゴム状重合体は、3〜30重量% であることが好ましい。
共役ジエン系ゴム状重合体の存在下でグラフト共重合に用いられる単量体としては、不飽和ニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステルおよび、必要に応じて、これらと共重合可能な他の単量体が用いることが好ましい。これらの中でも、不飽和ニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いることが、更に好ましい。
グラフト単量体として用いる不飽和ニトリルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどが挙げられる。好ましくはアクリロニトリル、メタクリロニトリルである。グラフト共重合に用いられる単量体100重量% において不飽和ニトリルは50重量% 以上含有することが、得られる押出発泡体の断熱性などの点から好ましい。更に好ましくは、55〜90重量% である。
グラフト単量体として用いる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等が挙げられる。(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルが好ましい。グラフト共重合に用いられる単量体100重量%において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは3〜50重量%含有することが、成形加工性、得られる押出発泡体の断熱性などの点から好ましい。更に好ましくは5〜40重量%である。
共重合可能な他の単量体としては、スチレン以外の芳香族ビニル化合物、ビニルエーテル、ビニルエステル、α−オレフィンなどが挙げられる。スチレン以外の芳香族ビニル化合物としては、メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等、ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオンビニル、酪酸ビニル等、ビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルイソプロペニルエーテル、エチルイソプロペニルエーテル等、α−オレフィンとしては、イソブテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−1−ヘキセン、2−メチル−1−ヘプテン、2−メチル−1−オクテン、2−エチル−1−ブテン、2−プロピル−1−ブテン等が挙げられる。
グラフト共重合に用いられる単量体100重量%において、共重合可能な他の単量体は、0〜20重量%含有することが好ましい。20重量%以下であれば、得られるニトリル系樹脂の特性に影響を及ぼさず、目的に応じて使用可能である。
共役ジエン系ゴム状重合体の存在下で不飽和ニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、必要に応じて他の共重合可能な単量体をグラフト共重合したニトリル系樹脂の重合方法は、乳化重合、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、またはこれらの組合せ等公知の重合方法が適用できる。しかし、重合熱の除去の容易さ、重合後の後処理の容易さ、有機溶媒の回収・再生等の付帯設備の簡易化等を考慮すると乳化重合が好ましく適用される。
乳化重合法の場合は、重合体生成物はラテックス状で得られるので、従来公知の方法、例えば、電解質または溶媒による凝集法、または凍結法等により重合体を凝固、分離し、水洗の後、乾燥して重合体を得る方法が上げられる。グラフト重合の温度には特に制限はなく、0〜100℃の任意の温度において実施できる。重合速度、転化率、生産性等を考慮すると、30〜70℃の温度範囲が好ましい。また、可塑剤、安定剤、潤滑剤、染料及び顔料、充填剤等を、必要に応じて重合後に添加することも可能である。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるニトリル系樹脂は、不飽和ニトリル単量体に由来する成分を50重量%以上含有することが、得られる熱可塑性樹脂発泡体の断熱性などが良好になることから好ましく、さらに好ましくは55〜95重量%である。
ニトリル系樹脂で好ましくは、(メタ)アクリロニトリル単量体が50重量%以上の(メタ)アクリロニトリル−スチレン共重合体、あるいは、共役ジエン系ゴム状重合体の存在下で(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸メチルおよび/または(メタ)アクリル酸エチル、必要に応じて他の共重合可能な単量体をグラフト共重合したニトリル系樹脂であって、(メタ)アクリロニトリルに由来する成分を50重量%以上含有したニトリル樹脂である。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるニトリル系樹脂は、メルトフローレート(MFR)、分子量や分子量分布、分岐構造、その他の共重合成分、分子構造などの異なるニトリル系樹脂などを、1種または2種以上組み合わせて用いるができる。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるニトリル系樹脂は、その構造が特に限定されるものではなく、ランダム共重合体、ブロック共重合体もしくはグラフト共重合体のいずれかであっても良い。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂としては、スチレンおよび不飽和ニトリル単量体を含有する単量体を重合してなるランダム、ブロックあるいはグラフト共重合体であり、その他の単量体を共重合しても良い。
不飽和ニトリル単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α − クロロアクリロニトリル等が挙げられる。好ましくはアクリロニトリル、メタクリロニトリルである。
共重合可能なその他の単量体としては、例えば、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またはその誘導体、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、桂皮酸などの重合性不飽和脂肪酸、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−P−ブロモフェニルマレイミド、N−O−クロルフェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物類、アリルグリシジルエーテル、グリシジメタアクリレートなどのエポキシ基含有不飽和化合物、アリルアミン、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸−アミノプロピル、アミノスチレンなどのアミノ基含有不飽和化合物類、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系化合物、2−ヒドロキシエチル−アクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、4−ヒドロキシ−2−ブテンなどの水酸基含有不飽和化合物などがあげられる。
これらは単独で使用してもよく2種以上を混合して使用してもよい。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂のうちでは、押出発泡成形性や発泡体中への経時的空気侵入抑制、熱伝導率の経時的上昇抑制の面から、スチレン−アクリロニトリル共重合体およびスチレン−メタクリロニトリル共重合体が好ましく、入手のしやすさの点から、最も好ましくは、スチレン−アクリロニトリル共重合体である。
本発明におけるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂は、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を1重量%以上50重量%未満含有し、かつ、スチレン単量体に由来する単位を50重量%以上99重量%未満含有することが好ましく、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を5重量%以上40重量%未満、スチレン単量体に由来する単位を60 重量%以上95重量%未満含有することがさらに好ましく、不飽和ニトリル単量体に由来する単位を10重量% 以上3 5重量%未満、スチレン単量体に由来する単位を65重量% 以上90重量%未満含有することが特に好ましい。
スチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂が、これらの組成範囲外では、押出発泡成形性および発泡体中への経時的空気侵入、熱伝導率の経時的上昇の改善に対し、十分な効果が得られない場合がある。
さらに、本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂は、MFR 、成形加工時の溶融粘度、溶融張力などを調整する目的で、分岐構造を有するスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂であってもよい。
本発明において、非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いられるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂は、単独で使用してもよく、共重合成分、分子量や分子量分布、分岐構造、MFRなどの異なるスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂を、2種以上混合して使用してもよい。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂における混合比率は、用いる各樹脂成分の組成、MFR 、分子量、分岐構造にもよるが、ガスバリア性、成形加工性、発泡層(A)との接着性を有する所望の非発泡層(B)の相構造を得るために、非発泡層(B)構成樹脂全量を100重量%として、スチレン系樹脂(B−1)が10〜50重量%、およびスチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が50〜90重量%であることが好ましく、(B−1)が10〜45重量%および(B−2)が55〜90重量%であることがより好ましく、(B−1)が10〜40重量%および(B−2)が60〜90重量%であることが特に好ましい。
非発泡層(B)構成樹脂における混合比率を当該範囲とすることにより、本発明において所望する非発泡層(B)の相構造が得られ、断熱性改善効果、および成形加工性を有する良好な押出発泡体を得ることができる。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂のうち(B−2)として用いる樹脂としては、ニトリル系樹脂のみを用いても良いが、スチレン部位とニトリル部位の両方を有するスチレン−不飽和ニトリル系樹脂を併用した場合、分散相となる成分の比表面積を大きくできるために、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体形樹脂の連続相中にスチレン系樹脂の分散相を形成し易い傾向があり、(B−2)として用いるニトリル系樹脂のガスバリア性と(B−1)として用いるスチレン系樹脂の接着性を両立できる非発泡層(B)の相構造形成が容易となるため、より好ましい。
本発明の非発泡層(B)構成樹脂における混合比率に関して、さらに詳しくは、非発泡層(B)構成樹脂全量を100重量%として、(B−1)としてのスチレン系樹脂10〜50重量%、(B−2)としてのニトリル系樹脂50〜90重量%およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂0〜40重量%であることが好ましく、(B−1)としてのスチレン系樹脂10〜45重量%、(B−2)としてのニトリル系樹脂55〜90重量%およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂0〜40重量%であることがより好ましく、(B−1)としてのスチレン系樹脂10〜40重量%、(B−2)としてのニトリル系樹脂60〜90重量%、およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂0〜30重量%であることが特に好ましい。
本発明における押出発泡体の発泡層(A)は、溶融した発泡層構成樹脂に高圧下で発泡剤を圧入し、溶融混練した後、大気開放することにより得られるが、圧入する発泡剤としては、特に限定されず、例えば、メタン、エタン、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、シクロペンタン、などの炭化水素;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、イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2−メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどのエーテル類;アセトン、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;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;蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、蟻酸アミル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどのエステル類;塩化メチル、塩化エチルなどのハロゲン化アルキル類;窒素、空気、水、二酸化炭素などの無機発泡剤、さらには、アゾ化合物、テトラゾールなどの化学発泡剤等が挙げられる。また、オゾン破壊係数がゼロで、かつ、地球温暖化係数の低いフッ素化された炭化水素も使用しうる。
これら発泡剤は、単独または2種以上混合して使用することができる。
前記発泡剤の中でも、押出発泡成形性と高断熱性を両立できるという点から、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、シクロペンタンなどの炭化水素が好ましく、気体自体の特性として熱伝導率が低く、押出発泡体を構成する熱可塑性樹脂に対する透過性も低いため、高断熱性の押出発泡体が得られると共にその性能も長く維持されるという点から、n−ブタン、i−ブタン、シクロペンタンが特に好ましい。
また、低密度の押出発泡体が得られるという点から、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などのエーテル類;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;塩化メチル、塩化エチルなどのハロゲン化アルキル類が好ましい。さらに、不燃性であり環境適合性に優れるという点から、窒素、空気、水、二酸化炭素などの無機発泡剤が好ましい。
軽量でかつ高断熱性の押出発泡体を得るという点からは、n−ブタン、i−ブタン、シクロペンタンから選ばれる1種以上の炭化水素と、二酸化炭素、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などのエーテル類、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、水、塩化メチル、塩化エチルなどのハロゲン化アルキル類よりなる群から選ばれる1種以上の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。
溶融した発泡層構成樹脂中に圧入される発泡剤量としては、発泡倍率の設定値などに応じて適宜選定されるが、軽量でかつ高断熱性の押出発泡体を得るという点からは、発泡剤の合計量を、熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜20重量部とすることが好ましく、3〜8重量部とすることがより好ましい。
発泡剤を圧入する際の圧力としては、特に限定されず、押出機などの内圧力よりも高い圧力であればよい。
高断熱性の押出発泡体が得られるという点からは、得られた押出発泡体100重量部に対して、n−ブタン、i−ブタン、シクロペンタンなどの炭化水素を0.5〜5重量部含有することが好ましい。
本発明の押出発泡体を構成する熱可塑性樹脂からなる発泡層における平均気泡径は、0.03〜1mmが好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.4mm、特に好ましくは0.03〜0.3mmである。
また、発泡剤として、水、アルコール水溶液、無機塩類の水溶液よりなる群から少なくとも1種を併用する場合、発泡体中に、平均気泡径D1の1.2倍未満であり、0.25mm以下の気泡径を有する気泡(小気泡)と、平均気泡径D1の1.2倍以上の気泡径を有する気泡(大気泡)が海島状に混在する特徴的な気泡構造を有する発泡層が得られ、この気泡構造は、得られる押出発泡体の断熱性能向上に寄与するため、発泡剤として水、および/または、水溶液を併用することが好ましい。
さらに、気泡径0.25mm以下の小気泡および大気泡が混在してなる特定の気泡構造の発泡層においては、厚み方向中央部分に位置する前記発泡層の断面に占める小気泡の面積の割合(単位断面積あたりの占有面積率)(以下、「小気泡面積率」という)は、5〜98%が好ましく、さらに好ましくは10〜90%、特に好ましくは20〜80%、最も好ましくは25〜70%である。小気泡面積率が5〜98%の範囲では、低密度かつ断熱性能に優れた押出発泡体を得ることができる。
発泡剤として、水および/または水溶液を用いる場合、小気泡および大気泡の生成しやすさや加工性の面から、発泡剤全量に対する水の含有率は、好ましくは1〜80重量%、より好ましくは2〜70重量%、特に好ましくは3〜60重量%である。
発泡剤として、水および/または水溶液を用いる場合は、スメクタイト、膨潤性フッ素雲母などの吸水性または水膨潤性の層状珪酸塩類またはこれらの有機化処理品、吸水性高分子、日本アエロジル(株)製AEROSILなどのシラノール基を有する無水シリカなど(本明細書においては、これらの物質を「吸水性物質」と総称する)の1種または2種以上を添加することにより、発泡層中に、前記小気泡および大気泡の発生する作用をさらに向上することができ、得られる発泡体の成形性、生産性および断熱性能をさらに向上させることができる。
ここで、使用する吸水性物質は、熱可塑性樹脂に対して相溶性のない水を吸水してゲルを形成し、ゲルの状態で熱可塑性樹脂中に均一に分散させることができると考えられることから、使用される。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層(A)を製造する際に用いられる吸水性物質の添加量は、水の添加量などによって、適宜調整されるものであるが、一般に、熱可塑性樹脂100重量部に対して、0.2〜10重量部が好ましく、0.3〜8重量部がさらに好ましく、0.5〜7重量部が特に好ましい。吸水性物質の添加量が0.2〜10重量部の場合、押出機内で水が良好に分散され、気泡ムラ、ボイドの発生の無い良好なセル構造を有する発泡層が得られ、バラツキのない良好な断熱性能を有する押出発泡体を得ることができる。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層(A)を製造する際に用いられる層状珪酸塩とは、酸化ケイ素を主成分とする四面体シートと、金属水酸化物を主成分とする八面体シートからなり、前記四面体シートと前記八面体シートが単位層を形成し、単位層単独構造の、または複数の単位層が層間に陽イオンなどを介して積層された構造の一次粒子、および、一次粒子の凝集体(二次粒子)として存在するものである。層状珪酸塩の具体例としては、例えば、スメクタイト族粘土および膨潤性雲母などがあげられる。
前記のスメクタイト族粘土は下記一般式(I)
0.2〜0.62〜310(OH)・nHO・・・・・・一般式(I)
(ただし、XはK、Na、1/2Ca、および1/2Mgからなる群より選ばれる1種以上であり、YはMg、Fe、Mn、Ni、Zn、Li、Al、およびCrからなる群より選ばれる1種以上であり、ZはSi、およびAlからなる群より選ばれる1種以上である。なお、HOは層間イオンと結合している水分子を表わすが、nは層間イオンおよび相対湿度に応じて著しく変動する)で表される、天然または合成されたものである。
前記スメクタイト族粘土の具体例としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイトおよびベントナイト等、またはこれらの置換体、誘導体、またはこれらの混合物が挙げられる。
また、前記の膨潤性雲母は下記一般式(II)
0.5〜1.02〜3(Z10)(F、OH)・・・・・・一般式(II)
(ただし、XはLi、Na、K、Rb、Ca、Ba、およびSrからなる群より選ばれる1種以上であり、YはMg、Fe、Ni、Mn、Al、およびLiからなる群より選ばれる1種以上であり、ZはSi、Ge、Al、Fe、およびBからなる群より選ばれる1種以上である)で表される、天然または合成されたものである。
これらは、水、水と任意の割合で相溶する極性のある有機化合物、および水と該極性のある有機化合物の混合溶媒中で膨潤する性質を有する物であり、例えば、リチウム型テニオライト、ナトリウム型テニオライト、リチウム型四ケイ素雲母、およびナトリウム型四ケイ素雲母等、またはこれらの置換体、誘導体、またはこれらの混合物が挙げられる。
前記膨潤性雲母の中にはバーミキュライト類と似通った構造を有するものもあり、この様なバーミキュライト類相当品等も使用し得る。該バーミキュライト類相当品には3八面体型と2八面体型があり、下記一般式(III)
(Mg,Fe,Al)2〜3(Si4−xAl)O10(OH)・(M,M2+1/2)・nHO・・・・・・一般式(III)
(ただし、MはNaおよびMg等のアルカリまたはアルカリ土類金属の交換性陽イオン、x=0.6〜0.9、n=3.5〜5である)で表されるものがあげられる。
膨潤性層状珪酸塩は、単独で用いても良く、2種以上組み合わせて用いても良い。これらの内では、得られる発泡体中の分散性の点などから、スメクタイト族粘土、膨潤性雲母が好ましく、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、合成スメクタイトおよび膨潤性フッ素雲母などの層間にナトリウムイオンを有する膨潤性雲母がさらに好ましい。
ベントナイトの代表例としては、天然ベントナイト、精製ベントナイトなどがあげられる。また、有機化ベントナイトなども使用できる。本発明におけるスメクタイトには、アニオン系ポリマー変性モンモリロナイト、シラン処理モンモリロナイト、高極性有機溶剤複合モンモリロナイトなどのモンモリロナイト変性処理生成物もその範疇に含まれる。
ベントナイトなどのスメクタイトの含有量は、水の添加量などによって、適宜調整されるものであるが、熱可塑性樹脂100重量部に対して、0.2〜10重量部が好ましくは0.3〜8重量部がさらに好ましく、0.5〜7重量部が特に好ましく、1〜5重量部が最も好ましい。
スメクタイトの含有量が0.2重量部未満では、水の圧入量に対してスメクタイトによる水の吸着量が不足し、押出機内で水の分散不良による気孔が発生し成形体不良になる傾向がある。
一方、スメクタイトの含有量が10重量部を超える場合には、熱可塑性樹脂中に存在する無機物粉体の量が過剰になるため、熱可塑性樹脂中への均一分散が困難になり、気泡ムラが発生する、さらには、独立気泡を保持することが困難となる傾向にある。したがって、発泡体の断熱性能の悪化とバラツキを生じ易くなる。
水/スメクタイト(ベントナイト)の混合比率は、重量比で、0.02〜20が好ましく、0.1〜10がさらに好ましく、0.15〜5が特に好ましく、0.25〜2の範囲が最も好ましい。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層の密度は軽量でかつ優れた断熱性を付与するため10〜60Kg/mであることが好ましく、15〜50Kg/mであることがより好ましい。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層(A)の製造時において、必要に応じて、ハロゲン系難燃剤、ハロゲン−リン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、窒素−リン系難燃剤、窒素−ハロゲン系難燃剤などの難燃剤;リン系化合物、窒素系化合物、ホウ素系化合物、金属酸化物、鉄含有化合物、ラジカル開始剤などの難燃助剤;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、エポキシ化合物などの加工助剤;フェノール系抗酸化剤;リン系安定剤、窒素系安定剤、イオウ系安定剤、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;帯電防止剤;顔料などの着色剤などの添加剤を添加させることが好ましい。さらに、後述する熱線輻射抑制材を添加してもよい。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層(A)の厚さは、押出発泡体の厚さおよび押出発泡体中の発泡層の数(発泡層(A)/非発泡層(B)/発泡層(A)からなるユニットの数)に応じて適宜選択される。
本発明の押出発泡体を構成する非発泡層(B)の構造は、特に限定されず、単層、複層のいずれの構造も採りうる。また、非発泡層(B)の厚みは、押出発泡体の厚みおよび押出発泡体中の発泡層(A)の数(発泡層/非発泡層/発泡層からなるユニットの数)に応じて適宜選択される。
非発泡層(B)の厚みは、発泡層を構成する気泡の気泡壁あるいは気泡壁結合部のうち厚みの大きな部分よりも1.1倍以上の厚みを有する限りにおいて限定されず、 好ましくは5〜500μmであり、5〜300μmがより好ましく、5〜200μmが特に好ましく、5〜100μmが最も好ましい。非発泡層の厚みが5〜500μmの範囲では、軽量性および断熱性を備えた押出発泡体を得ることができる。
また、得られた押出発泡体における発泡層および非発泡層は、流れ方向および幅方向に平坦であって、それぞれの層が概ね平行な状態で広がっていることが、目的の高断熱性の押出発泡体を得るために、好ましい。
このため、押出発泡体の製造方法として、後述する共押出法を採用する場合、非発泡層構成樹脂は、成形温度での溶融状態において、発泡層構成樹脂と発泡剤および任意の添加剤からなる溶融状態の樹脂組成物と、できる限り同程度の溶融粘度とすることが好ましい。この手段としては、例えば、非発泡層構成樹脂の分子量を調整する方法、非発泡層構成樹脂に対して可塑化能力を有する添加剤を添加する方法、非発泡層構成樹脂に対して溶融粘度を向上させる添加剤を添加する方法、などが挙げられる。
非発泡層構成樹脂の溶融粘度を調整するために添加される添加剤としては、可塑剤、非発泡層構成樹脂よりも溶融粘度が低く、かつ、相溶性がある化合物などが挙げられる。
可塑剤としては、特に限定されず、一般に可塑剤として使用されているいずれの化合物の使用も可能であり、例えば、フタル酸ジメチル(DMP)、フタル酸ジエチル(DEP)、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP)、フタル酸ジノルマルオクチル(DNOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジノニル(DNP)、フタル酸ジイソデシル(DIDP)、フタル酸ブチルベンジル(BBP)、フタル酸混基エステル(C〜C11)等のフタル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、アジピン酸ジアルキル(C6,8,10)(610A)、アジピン酸ジアルキル(C,C)(79A)アゼライン酸ジオクチル(DOZ)セバシン酸ジブチル(DBS)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、リン酸トリクレシル(TCP)、アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)、エポキシ化大豆油(ESBO)、トリメリット酸トリオクチル(TOTM)、塩素化パラフィン等の非フタル酸エステル類、等が挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上併用してもよい。
非発泡層(B)構成樹脂に対する可塑剤の添加量は、狙いとする溶融粘度によって適宜選択されるが、非発泡層構成樹脂100重量部に対して1〜20重量部が好ましく、2〜15重量部が更に好ましく、3〜12重量部が特に好ましく、4〜10重量部が好ましい。可塑剤の添加量が非発泡層構成樹脂100重量部に対して、1〜20重量部の範囲では、押出の際に吐出変動が無く、押出後の表面ブリードアウトの無い非発泡層が得られる。
非発泡層(B)構成樹脂よりも溶融粘度が低く、かつ、相溶性がある化合物としては、トリフェニルホスフェートなどの燐酸エステル類などが挙げられるが、難燃剤、難燃助剤、安定剤、他の種類の非発泡層構成樹脂の中にも同様の効果が得られる化合物がある。
本発明の押出発泡体を構成する非発泡層(B)構成樹脂には、必要に応じて、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、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、フェノール系抗酸化剤、リン系安定剤、窒素系安定剤、イオウ系安定剤、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、帯電防止剤、顔料などの着色剤、熱線輻射抑制剤などの添加剤を添加することができる。
本発明の押出発泡体を構成する非発泡層(B)中に添加される熱線輻射抑制剤とは、近赤外または赤外領域(例えば、800〜3000nm程度の波長域)の光を反射・散乱・吸収する特性を有する物質をいい、黒体放射率が発泡層および非発泡層を構成する樹脂よりも小さいものをいう。熱線輻射抑制剤としては、以下に述べる熱線反射剤、熱線吸収剤が挙げられる。
熱線反射剤としては、近赤外または赤外領域(例えば、800〜3000nm程度の波長域)の光を反射・散乱する物質であれば、特に限定されず、具体的には、アルミニウム、酸化アルミニウム等のアルミニウム系化合物、アルミン酸亜鉛等の亜鉛系化合物;ハイドロタルサイト等のマグネシウム系化合物;銀等の銀系化合物:チタン、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム等のチタン系化合物;ステンレス、ニッケル、錫、銀、銅、ブロンズ、シラスバルーン、セラミックバルーン、マイクロバルーン、パールマイカ等が挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上併用してもよい。
熱線反射剤としては、熱伝導率低減効果が大きいこと、コスト的に有利なこと、環境適合面、安全面を含めたハンドリング性が良好なこと等の点から、アルミニウム系化合物、マグネシウム系化合物、銀系化合物またはチタン系化合物が好ましく、これらの中でも、アルミニウムペースト、酸化チタンが、熱伝導率低減効果とコストのバランスが優れるため、より好ましい。
非発泡層構成樹脂への熱線反射剤の添加量は、熱線反射剤の種類、非発泡層の厚みによって適宜設定されるが、その指標としては、非発泡構成樹脂に熱線反射剤を所定量添加し溶融混練した後、非発泡層と同じ厚みのフィルムを作製し、そのフィルムの赤外線分光光度計(IR)測定により得られたスペクトルにおいて800〜3000nmの吸光度が添加量を増やしても殆ど変化の無いような領域に達する最小量を添加量として設定することが、押出発泡体の熱伝導率の低減効果とコストのバランスが優れるため、好ましい。
前記熱線吸収剤とは、近赤外又は赤外領域(例えば、800〜3000nm程度の波長域)の光を吸収する特性を有する物質をいう。
前記熱線吸収剤としては、近赤外または赤外領域(例えば、800〜3000nm程度の波長域)の光を吸収する物質であれば、特に限定されず、具体的には、カーボンブラック、炭素粉末;硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、硫酸カルシウム、メルカライト、ハロトリ石、ミョウバン石、鉄ミョウバン石等の硫酸金属塩;三酸化アンチモン、酸化アンチモン、無水アンチモン酸亜鉛等のアンチモン系化合物;酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジニウム錫、等の金属酸化物;アンモニウム系、尿素系、イモニウム系、アミニウム系、シアニン系、ポリメチン系、アントラキノン系、ジチオール系、銅イオン系、フェニレンジアミン系、フタロシアニン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレート系、ベンゾトリアゾール系等の有機染顔料;等を挙げることができる。これらは、単独で用いても2種以上併用してもよい。
熱線吸収剤としては、熱伝導率低減効果が大きいこと、コスト的に有利なこと、環境適合面、安全面を含めたハンドリング性が良好なこと等の点から、カーボングラファイト、カーボンブラック、硫酸金属塩またはアンチモン系化合物が好ましく、このなかでも、カーボングラファイト、カーボンブラック、酸化アンチモンまたは硫酸バリウムが、熱伝導率低減効果とコストのバランスが優れより好ましい。
非発泡層構成樹脂への熱線吸収剤の添加量は、熱線吸収剤の種類、非発泡層の厚みによって適宜設定されるが、その指標としては、非発泡構成樹脂に熱線吸収剤を所定量添加し溶融混練した後、非発泡層と同じ厚みのフィルムを作製し、そのフィルムの赤外線分光光度計(IR)測定により得られたスペクトルにおいて800〜3000nmの吸光度が添加量を増やしても殆ど変化の無いような領域に達する最小量を添加量として設定することが、押出発泡体の熱伝導率の低減効果とコストのバランスが優れるため、好ましい。
本発明の押出発泡体の製造方法、特に発泡層(A)と非発泡層(B)との積層方法については、特に限定はなく、例えば、非発泡層(B)を予めフィルム状またはシート状に成形し、これを予め成形された発泡層(A)で挟み込み圧着する方法;非発泡層(B)構成樹脂を、押出機を用いて溶融混練し、溶融された非発泡層(B)構成樹脂を、予め成形された発泡層(A)で挟み込み圧着する方法;予め成形された非発泡層(B)と発泡層(A)を用い、非発泡層(B)を発泡層(A)で挟み込んだ後、加熱圧着する方法;非発泡層(B)と発泡層(A)の構成樹脂を各々異なる押出機を用いて溶融混練し、各々溶融樹脂を多層状に合流させ積層した後に発泡成形する方法;等が挙げられる。
これらの製造方法のうち、本発明の押出発泡体に対しては、発泡層(A)と非発泡層(B)の構成樹脂を各々異なる押出機等を用いて溶融混練を行い、発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂とし、多層積層装置を用いて、高圧領域にて各々の溶融樹脂を多層状に合流させ積層した後に、ダイを通して低圧領域に押出発泡して、発泡層を形成し、さらに、成形することにより製造することが好ましい。
共押出法により押出発泡体を得ることにより、製造直後に発生する発泡層(A)セル内への空気の侵入を非発泡層(B)が抑止することができ、特に厚み方向に発泡層(A)の両面が非発泡層(B)によって被覆された構造をとることにより、外気からの発泡層セル内への空気の浸入が抑制され、得られる発泡体の断熱性能をさらに改善することができる。
本発明において、各々の溶融樹脂を多層積層装置にて多層状に合流させ積層する方法としては、特に限定されず、例えば、共押出フィルムで一般に使用されているフィードブロック法、マルチマニホールド法;特公昭54−23025号公報、特開平4−278323号公報等に記載の、複数の層からなる積層流を作った後、分割・積層を繰り返す方法;特表2005−523831号公報、特開2004−249520号公報等に記載の、複数の分割流を作った後、逐次積層する方法、等が挙げられる。
押出発泡体を製造する際の多層積層装置の温度は、多層積層装置に供給される発泡剤含有溶融樹脂の樹脂温度に等しいか、異なっていても±10℃以下が好ましい。温度差が±10℃以下の場合、発泡適正温度でダイによる成形加工が可能となり、高倍率で低独立気泡率の良好な発泡層を有する押出発泡体を得ることができる。
押出発泡体を製造する際の多層積層装置内の圧力は、多層積層装置に供給される発泡剤含有溶融樹脂が多層積層装置内で発泡を起こさない圧力に設定される。但し、多層積層装置内で発泡を起こさない圧力は、発泡剤種、発泡剤量、発泡剤含有溶融樹脂の温度に依存するため、一概には設定できない。
本発明において、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。
なお、発泡層の構成樹脂の溶融混練に関しては、
(i)熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤を混合した後、加熱溶融する、
(ii)熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤から選ばれる1種以上を混合した後、加熱溶融し、これに残りの前記添加剤をそのまま、または必要により液体化または溶融させて添加し加熱混合する、
(iii)予め熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤から選ばれる1種以上の添加剤を混合した後、加熱溶融した組成物を準備し、次いで、該組成物と残りの前記添加剤、必要に応じて熱可塑性樹脂を改めて混合し、押出機に供給して加熱溶融する、
等、熱可塑性樹脂、必要に応じて、前記添加剤を加熱溶融押出機に供給し、
その後、任意の段階において高圧条件下で発泡剤を熱可塑性樹脂に添加し、発泡剤を含有する溶融樹脂(以下、「流動ゲル」と称す場合もある)となす。その後、該流動ゲルは、押出発泡に適する温度に冷却した後、多層積層装置に供給される。
熱可塑性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。
加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよいが、難燃剤などの影響による樹脂の分子劣化ができる限り抑制される温度、例えば150〜280℃程度が好ましい。
溶融混練時間は、単位時間あたりの押出量、溶融混練手段などによって異なるので一概には決定することができないが、熱可塑性樹脂と発泡剤が均一に分散混合するのに要する時間が適宜選ばれる。
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あげられるが、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形状を用いる方が好ましい。
また、非発泡層の構成樹脂の溶融混練に関しても、例えば、
(i)熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤を混合した後、加熱溶融する、
(ii)熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤から選ばれる1種以上を混合した後、加熱溶融し、これに残りの前記添加剤をそのまま、または必要により液体化または溶融させて添加し加熱混合する、
(iii)予め熱可塑性樹脂に、必要に応じて前記添加剤から選ばれる1種以上の添加剤を混合した後、加熱溶融した組成物を準備し、次いで、該組成物と残りの前記添加剤、必要に応じて熱可塑性樹脂を改めて混合し、押出機に供給して加熱溶融する、
など、熱可塑性樹脂、必要に応じて前記添加剤を押出機に供給し、加熱溶融混練を行う。その後、該溶融混練物は多層積層装置に供給される。
熱可塑性樹脂と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。
加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよいが、溶融樹脂が供給される多層積層装置の設定温度と等しいか、異なっていても温度差が±10℃以内であることが好ましい。温度差が±10℃以下の場合、発泡層と非発泡層の界面部分に破泡がなく接着不良のない良好な押出発泡体を得ることができる。
溶融混練時間は、単位時間あたりの押出量、溶融混練手段などによって異なるので、一概には決定することができないが、熱可塑性樹脂と添加剤が均一に分散混合するのに要する時間が適宜選ばれる。
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あげられるが、通常の樹脂押出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形状を用いる方が好ましい。
本発明の押出発泡体の構造としては、例えば、発泡層/非発泡層/発泡層の如く、押出発泡体の厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる構造を有することが好ましい。これは、非発泡層(B)の両面に発泡層(A)が積層された構造において、非発泡層(B)中に含まれる熱線輻射抑制剤による熱伝導率低減効果が有効に作用することによる。
なお、非発泡層/発泡層/非発泡層の如く非発泡層(B)の片面のみに発泡層(A)が積層された構造では、非発泡層(B)中に含まれる熱線輻射抑制剤による熱伝導率低減効果が十分発現しない傾向がある。
また、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の如く、非発泡層(B)が複数層存在することがさらに好ましい。これは、押出発泡体の厚み方向に熱線輻射抑制剤を含む非発泡層(B)を複数層設けることにより、1層の非発泡層(熱線輻射抑制を含有)では得られない、優れた熱伝導率の低減効果が発現することによる。
本発明の押出発泡体を構成する発泡層の平均気泡径を制御する方法としては、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、炭酸水素ナトリウムなどの無機化合物などに代表される造核剤や、前記層状珪酸塩を発泡層構成樹脂に添加し、これらの添加量を調整する方法があげられる。また、発泡剤の種類、組成および添加量によっても、平均気泡径は調整される。また、溶融混練手段である押出機のスクリュー形状や、加熱温度、圧力、溶融混練された発泡層構成樹脂組成物がダイリップから吐出される量、ダイス形状、吐出の際の樹脂温度などによっても、平均気泡径は調整される。
本発明の押出発泡体の厚みは、特に限定されず、用途に応じて適宜選択される。例えば、建材などに使用される断熱材用途の場合、好ましい断熱性、曲げ強度および圧縮強度を付与するためには、シートのような薄いものよりも、通常の板状物のような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。
本発明の押出発泡体の20℃での熱伝導率は、製造1日後で0.0280W/m・K以下、製造30日後で0.0300W/m・K以下であることが好ましい。
熱伝導率が製造1日後で0.0280W/m・K以下、製造30日後で0.0300W/m・K以下である押出発泡体は、建築用部材用途として好適に使用され、快適な居住空間の提供に貢献する。
押出発泡体の製造から1日後と30日後の熱伝導率の差は、0.0020W/mK以下が好ましく、0.0015W/mK以下がより好ましい。押出発泡体の製造から1日後と30日後の熱伝導率の差が0.0020W/mK以下である押出発泡体は、建築用部材として使用された場合に、長期間に渡って前記快適な居住空間の提供に貢献することができる。
一般に、空気の熱伝導率は、押出発泡体作製造後に押出発泡体の気泡内に存在する発泡剤よりも熱伝導率が高いため、押出発泡体の気泡中の空気分圧が高くなるに伴い、かつ、発泡剤の分圧が低くなるに伴い、押出発泡体の熱伝導率は悪化する。
本発明の押出発泡体の気泡中の空気分圧としては、押出発泡体の製造から30日後に70kPa未満であることが好ましく、60kPa未満であることがより好ましい。空気分圧が押出発泡体の製造から30日後に70kPa以上の場合、押出発泡体の製造から1日後と30日後の熱伝導率の差が、0.0020W/mKより大きくなる傾向がある。
本発明の押出発泡体は、その優れた軽量性、断熱性の点から、種々の用途、例えば、床材、壁材、屋根材などの建築用部材、保冷車用断熱材、車両バンパー、自動車天井材などの自動車用部材、地盤の凍上防止剤などの土木用部材などに好適に使用できる。
次に、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、「%」は重量%を表わす。
実施例および比較例に対する評価方法は、以下のとおりである。
(1)空気透過率測定(単位:cc・cm/cm・s・cmHg)
使用する樹脂ペレットを溶融プレスし、厚さ100〜200μmの樹脂フィルムを作製した。作製した樹脂フィルムの空気透過率を、JIS K7126(2006)に準拠した差圧法により、差圧式ガス透過装置(GTRテック社製、GTR−31A)および検出器(ヤナコ計測社製、G2700T)を用いて、温度23℃±2℃、相対湿度0%R.H.の条件下で測定した。
(2)押出発泡体の密度(単位:kg/m
異なる時間にサンプリングした3つの押出発泡体に対して、JIS K7222−1999「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」に記載の方法に則り、発泡体密度を測定して、その平均値を算出した。
(3)熱伝導率(単位:W/m・K)
成形後1日または30日間、JIS K 7100に規定された標準温度状態3級(23℃±5℃)、及び標準湿度状態3級(50+20、−10%R.H.)の条件下で放置した後の押出発泡体の熱伝導率を、熱伝導率測定装置(栄弘精機製、HC−074−300)を用いて測定した。
製造1日後と30日後の熱伝導率の差より、以下の通り評価した。
○:[製造30日後の熱伝導率]−[製造1日後の熱伝導率]≦0.0020W/mK
×:[製造30日後の熱伝導率]−[製造1日後の熱伝導率]>0.0020W/mK
(4)押出発泡体気泡内の空気分圧
成形後1日または30日間、JIS K 7100に規定された標準温度状態3級(23℃±5℃)、及び標準湿度状態3級(50+20、−10%R.H.)の条件下で放置した後の押出発泡体の切り出し面から10mmの部分を削除した後、幅方向中央部より幅方向25mm、長さ方向25mm、厚み方向は発泡体のままの厚さの測定用サンプルを得た。
測定用サンプル中の空気量を、ガスクロマトグラフ(島津製作所製、GC−14A)を用いて分析測定し、平均値を算出することにより、押出発泡体気泡内の空気の分圧を求めた。
(5)相構造の観察
(5−1)TEM観察
押出発泡体の長さ方向断面を、四酸化ルテニウムを用いて染色した後、ウルトラミクロトームを用いて、非発泡層(B)を含む長さ方向300μm×厚み方向300μm×幅方向0.1μmの観察用サンプルを作製した。観察用サンプル中の非発泡層(B)の任意の箇所において、長さ方向約25μm×厚み方向約20μmの領域を、透過型電子顕微鏡[(株)日立製作所製、H−7650]を用い、加速電圧100kVにて観察して、写真倍率10000倍の透過型電子顕微鏡観察写真を得た。
(5−2)TEM写真の前処理
(5−1)で得られた透過型顕微鏡観察写真をパソコンに取り込み、画像処理ソフト(Microsoft社製、Microsoft Office Picture Manager)を用いて、白色、黒色、コントラストを調整した。
(5−3)面積測定と比率の算出
(5−2)で得られた画像を、画像処理・計測機能を有する装置(KEYENCE社製、DIGITAL MICROSCOPE VHX−900)に取り込み、輝度抽出により、非発泡層(B)構成樹脂中の単一樹脂成分を抽出した。
面積測定領域内での抽出された(B−1)および(B−2)樹脂成分の占有面積、さらに、抽出された(B−1)および(B−2)樹脂中にて、面積が25μm未満である分散相を形成している成分の占有面積を、蒸気画像処理・計測ソフトの計測機能を利用して測定した。
この際、面積測定を行う領域は、TEM写真中の長さ方向10μm×厚み方向7.5μmの領域であるが、当該領域中に存在する樹脂成分相が連続相(面積が25μm以上の樹脂成分相)であるか、または、分散相(面積が25μm未満の樹脂成分相)であるかは、当該領域以外にも跨る樹脂成分相の面積も勘案して判断した。
(5−4)(B−1)および(B−2)樹脂成分中の分散相を形成する成分比率の算出
求められた各々の面積より、下記式(1)を用いて、発泡層(B)構成樹脂の(B−1)および(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率を算出した。
分散相を形成する成分の比率(%)
=(分散相を形成している成分の占有面積/樹脂成分の占有面積)×100・・式(1)
なお、非発泡層(B)を複数層有する押出発泡体の場合は、全ての層について同様の測定を行い、それらの平均値を採用して分散相を形成する成分の比率とした。
(6)発泡層/非発泡層界面の接着状態
得られた押出発泡体の任意の箇所より、バーチカルスライサー[桜機械工業株式会社製、SKH−600−1200型バーチカル裁断機、バンドソー:幅16×厚み0.5×長さ7880mm]を用いて、長さ方向300mm×幅方向75mm×厚み方向(得られた押出発泡体のまま)の評価サンプルを切り出した。
切り出した評価サンプルをオートグラフ[島津製作所社製、AUTOGRAPH AG−20kNG]を用いて、JIS A9511(2006)「発泡プラスチック保温材」曲げ強さの項に準じた方法にて、評価サンプルが破壊されるまで操作を継続し、破壊された評価サンプルの状態観察より以下のように評価した。
○:発泡層(A)と非発泡層(B)が剥離していない。
×:発泡層(A)と非発泡層(B)が剥離している。
(実施例1)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.2kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.3MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.0MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂40重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)50重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.2Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.1MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(実施例2)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.4kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.1MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は11.9MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂30重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)60重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.1Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.3MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(実施例3)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、44.9kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.5MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.3MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂20重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)70重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)8.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ4.9Kg/時間で供給した。供給した樹脂を160℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
150℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.5MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(実施例4)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、46.2kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.2MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.2MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂10重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)80重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)8.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.0Kg/時間で供給した。供給した樹脂を160℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
150℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.4MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(実施例5)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.5kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.5MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.4MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂30重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)70重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ4.9Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.1MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例1)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.0kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.3MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.1MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
発泡剤を含まない樹脂は使用しなかった。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
130℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、5.9MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例2)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.3kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.4MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.2MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.2Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.2MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例3)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、46.0kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.8MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.7MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂75重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)15重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.1Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.1MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例4)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.5kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.4MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.3MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂60重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)30重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ4.9Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.3MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例5)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、45.1kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.2MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は11.9MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:679、MFR=18g/10分、空気透過率=3.9×10−10cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂45重量部、スチレン−アクリロニトリル共重合体(電気化学工業株式会社製、商品名:XGS、MFR=2.0g/10分、空気透過率=4.7×10−11cc・cm/cm・S・cmHg)10重量部、ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)45重量部から成る混合物をドライブレンドし、ブレンド樹脂とした。該ブレンド樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)6.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.3Kg/時間で供給した。供給した樹脂を140℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
140℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、6.0MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。
(比較例6)
[発泡剤を含有する溶融樹脂の作製]
[発泡剤を含有する溶融樹脂の製造方法]
ポリスチレン(PSジャパン株式会社製、商品名:G9401、MFR=2.2g/10分)100重量部に対して、タルク(林化成株式会社製、商品名:TALCAN PAWDER PK−Z)0.1重量部、ステアリン酸カルシウム(堺化学工業株式会社製、商品名:ステアリン酸カルシウム)0.3重量部、流動パラフィン(新日本石油株式会社製、商品名:ポリブテンLV−50)0.2重量部、酸化ケイ素(日本アエロジル(株)製、AEROSIL)0.1重量部、ベントナイト((株)サザンクレイプロダクツ製、ベントライトL)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た。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に対して、44.9kg/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、180℃に加熱して混練を行い、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、スチレン系樹脂組成物100重量%に対して、i−ブタン(三井化学株式会社製)4.0重量%およびジメチルエーテル(大洋液化ガス株式会社製)2.0重量%、水0.6重量部を、溶融されたスチレン系樹脂組成物に圧入した。この際、第1押出機の先端における樹脂圧は11.3MPaであり、これに対して、発泡剤の圧入圧力は12.0MPaに設定した。
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130℃に冷却した後、2つに分流し、発泡剤を含有する溶融樹脂を第2押出機の先端に設けられた2種7層多層積層用フィードブロック(株式会社プラ技研製)に供給した。
[発泡剤を含まない溶融樹脂の製造方法]
ポリアクリロニトリル(三井化学株式社製、商品名:バレックス2090MN、アクリロニトリル−アクリル酸アルキル−ブタジエン共重合体、MFR=9.0g/10分、空気透過率=6.5×10−12cc・cm/cm・S・cmHg)樹脂100重量部に対して、可塑剤としてジメチルフタレート(大八化学工業株式会社製、商品名:DMP)8.0重量部を添加して予めマスターバッチ化した。
得られた樹脂を、口径50mmの押出機へ5.2Kg/時間で供給した。供給した樹脂を160℃に加熱して溶融混練を行い、分流することなく、前記2種7層多層積層用フィードブロックに供給した。
[発泡剤を含有する溶融樹脂と発泡剤を含まない溶融樹脂を厚み方向に合流させ、押出発泡体を製造する方法]
150℃に温調された非発泡層流路を一つ閉じた前記2種7層多層積層用フィードブロック内で、7.1MPaの圧力下にて、厚み方向に、4つに分流された発泡剤を含有する溶融樹脂を、それぞれ、5.2mm/5.2mm/5.2mm/5.2mmの厚みで合流させた後、厚さ方向2.0mm、幅方向80mmの長方形断面の空隙を有し、90℃に温調されたダイリップより、合流された多層流を大気中へ押し出し、成形金型に挟み込んで押圧し、上下にベルトコンベアを配置した装置(I)に挟み込んで引き取り、発泡層/非発泡層/発泡層/非発泡層/発泡層の5層構造からなる押出発泡体を得た。
ここで得られた押出発泡体の評価結果を、表1に示す。

Claims (9)

  1. 共押出法を用いて製造される、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる構造を有する押出発泡体であって、
    発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)として、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種、を含有するものであり、
    非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることを特徴とする、押出発泡体。
  2. 非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造において、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率が30%未満であり、かつ、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率が30%〜100%であることを特徴とする、請求項1に記載の押出発泡体。
  3. 非発泡層(B)を構成する樹脂の相構造において、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)成分中の分散相を形成する成分比率が30%未満であり、かつ、スチレン系樹脂(B−1)成分中の分散相を形成する成分比率が40%〜100%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の押出発泡体。
  4. 発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、
    非発泡層(B)を構成する樹脂が、非発泡層(B)構成樹脂全体を100重量%として、スチレン系樹脂(B−1)10〜50重量%と、(B−2)としてニトリル系樹脂50〜90重量%およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂0〜40重量%であることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の押出発泡体。
  5. 前記押出発泡体の密度が、20〜100kg/mであることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の押出発泡体。
  6. 前記押出発泡体が、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる前記構造を複数個有することを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の押出発泡体。
  7. 前記発泡層を構成する気泡内に、プロパン、n−ブタン、i−ブタンおよびシクロペンタンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の炭化水素が含有されることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の押出発泡体。
  8. 非発泡層(B)構成樹脂全量を100重量%として、スチレン系樹脂(B−1)の混合比率が10〜50重量%、およびスチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)の混合比率が50〜90重量%であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の押出発泡体。
  9. 共押出法を用いて、厚み方向に発泡層(A)が非発泡層(B)を介して積層されてなる構造を有する押出発泡体製造する方法であって、
    発泡層(A)を構成する樹脂がスチレン系樹脂であり、かつ、非発泡層(B)を構成する樹脂が、スチレン系樹脂(B−1)と、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)として、ニトリル系樹脂およびスチレン−不飽和ニトリル共重合体系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種、を含有するものであり、
    非発泡層(B)を構成する樹脂の構造が、スチレン系樹脂(B−1)が分散相、スチレン系樹脂(B−1)よりも空気透過率の低い樹脂(B−2)が連続相として成ることを特徴とする、押出発泡体の製造方法。
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