JPH01174540A - ポリスチレン系樹脂発泡体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリスチレン系樹脂発泡体に関する。

さらに詳しくは、本発明は工業的に安価であり、しかも
軽量でかつすぐれた断熱性と寸法安定性を有するポリス
チレン系樹脂発泡体に関する。

〔従来の技術〕

近年、住宅・家屋の床材、壁材や天井材などの建材には
、省エネルギー政策にのっとり断熱性能を向上させるた
めにたとえばグラスウールや発泡ポリスチレン系樹脂な
どからなる断熱材が多く用いられている。なかでもとく
に押出法によってえられた発泡ポリスチレン系樹脂は断
熱性にすぐれたものであるため、多用されている。

前記発泡ポリスチレン系樹脂の断熱性の向上と低密度化
とを実現させるためには、該発泡ボリスチレン系樹脂が
均一でかつ微細なセル構造を有することおよびジクロロ
ジフルオロメタン（以下、フロン−１２という）、ジク
ロロテトラフルオロエタン（以下、フロン−１１４とい
う）などのポリスチレンに対して難透過性を呈し、かつ
低い熱伝導率を存する発泡剤がセル内に残存することが
必要である。

しかしながら、フロン系発泡剤は空気中に拡散して成層
圏まで上昇し、オゾン層を破壊して有害な放射線の地表
到達率を増大せしめ、皮膚癌などの疾病を多発するおそ
れがあるといわれ、その使用制限が打出されている。

そこで本発明者らは発泡剤にプロパン、ｎ−ブタンなど
の炭化水素系の発泡剤を用い、微細均一セル構造を有し
かつ発泡体中に低い熱伝導率を有するガスが長期間にわ
たって残存し、断熱性にすぐれた押出発泡体をうろこと
を試みたが、プロパンを主発泡剤として用いたばあいに
は充分に低い熱伝導率を有する押出発泡体をうろことが
できない。また、ｎ−ブタンを主成分とする工業用ブタ
ンを主発泡剤として用いたばあいには、発泡過程におい
て溶存するｎ−ブタンによりスチレンが可塑化され、セ
ルが肥大化するなどの現象がみられるほか、ｎ−ブタン
の発泡体中における残存率もフロン−１２などと比較す
ると充分なものではなく、すぐれた断熱性能を引き出す
までにはいたらなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明者らは前記した従来技術の問題点を解決す
るべくさらに鋭意研究を重ねた結果、ポリスチレン系樹
脂に特定量のイソブタンを含んでなる発泡剤を添加した
ばあいには、低密度でかつ微細セル構造を有し、しかも
すぐれた寸法安定性を有する押出発泡体かえられ、さら
にえられた押出発泡体の熱伝導率およびその経時変化を
測定したところ、かかる熱伝導率が長期間にわたって保
持されることを見出し、本発明を完成するにいたった。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明はポリスチレン樹脂薄膜に対する透過
率が空気の１１５０以下である難透過性ガスおよび空気
のガス透過定数 過性ガスを混合してなる蒸発型発泡剤を用いて押出発泡
するに際し、難透過性ガスに占めるイソブタンの含有率
が５０重量％以上であり、かつ難透過性ガスの総圧入量
がポリスチレン系樹脂１ｇあたり（１／ρ）Ｘ　　１．
４Ｘｌｏ−５〜（１／ρ）×２．８Ｘ　ｔｏ−５モル／
ｇ（ρは発泡体密度（ｇ／ｃｍ’　）を示す）であるこ
とを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体の製造法に関
する。

′　　［作用および実施例コ 本発明に用いられるポリスチレン系樹脂としては、たと
えばポリスチレン、スチレンとの共重合成分としてα−
メチルスチレン、無水マレイン酸、メタクリル酸、メタ
クリレートなどとを用い、スチレンが優位量となるよう
にして共重合してなる共重合体があげられるが、本発明
はかかるポリスチレン系樹脂の種類によって限定される
ものではない。

ここで本明細書にいう難透過性ガスおよび易透過性ガス
は、本来、ポリスチレン系樹脂薄膜に対するガス透過定
数によって明確に定義されるべきものであるが、ガス透
過定数はポリスチレン系樹脂薄膜の調製条件およびその
測定条件などにより大きく変動する。そこで空気を基準
とし、同一条件で測定したときにポリスチレン系樹脂−
膜に対するガス透過率が空気の１１５０以下であるガス
を難透過性ガスと定義し、また前記ガス透過率が空気と
同等以上であるガスを易透過性ガスと定義する。

なお、前記ガス透過率は２軸延伸ポリスチレンフイルム
（厚さ：約３０Ｉ）を試料とし、たとえばガス透過率測
定装置（柳本製作所■製、ＧＴＲ−３０３９）を用いて
測定される。なお、前記２軸延伸ポリスチレンフイルム
を用いたときの空気のガス透過定数は１．Ｏｘ　１Ｏ−
１Ｏｃ＋ｎ’　　・ｃｍ／Ｃｌ１２　　・ｃｉＨｇ・ｓ
ｅｅであった・前記難透過性ガスの具体例としては、た
とえばイソブタン（ガス透過定数：　　０．０００３　
×１０−１Ｏｃ１１３・ｃＩｌ／ｃＩ１２・ｃｌｌｇ−
８ｅｃ）、ノルマルブタン（ガス透過定数：　　０．０
０４Ｘ１０−１０ａｍ”＊　ｃｓ／ａｍ２争ｃｓｌ１ｇ
Φｓｅｃ　）　、フロン−１２（ガス透過係数：　　０
．０００２　ｘ　１０”　ａｍ”　・ａｍ／ｃ履２　・
ｃａｌｌｇ　＊　ｓｅｅ　）などがあげられる。これら
の難透過性ガスはフロンガスを主成分とせず、またセル
が肥大化するのを防ぐためにイソブタンが５０ｆｆｉｆ
ｆｉ％以上含有されるように調整して用いられる。

前記易透過性ガスの具体例としては、たとえば塩化エチ
ル（ガス透過定数：　　１．２Ｘ　１Ｏ−ＩＯＣＩｌ１
３　　・ＣＩｌ／Ｃ−２・ＣｌｌｌＨｇ−８ＯＣ）〜塩
化メチル（ガス透過定数：　　７．３Ｘ　１Ｏ−１Ｏｃ
■３　・Ｃ１／Ｃ−２ΦｃｓＨｇΦｓｅｃ　）などがあ
げられる。

前記難透過性ガスおよび易透過性ガスを混合してなる蒸
発型発泡剤における難透過性ガスの含有率は、通常２０
〜６０モル％、なかんツ＜３０〜５０モル％となるよう
に調整される。かかる含有率は２０モル％未満であるば
あい、発泡体の熱伝導率が低下したり、発泡体が収縮す
る傾向にあり、また６０モル％をこえるばあい、発泡体
密度を低下させることが困難になる傾向がある。

また本発明においては、ポリスチレン系樹脂発泡体には
必要に応じてえられるポリスチレン系樹脂発泡体の平均
セ、ル径を調節するための造核剤、滑剤や難燃剤などが
添加されていてもよい。

前記ポリスチレン系樹脂および造核剤、滑剤や難燃剤な
どを調製し、つぎにこれらを押出機中に供給し、これに
前記蒸発型発泡剤および可想剤などを圧入し、溶融・混
線させ、スリットダイなどの発泡装置を介して押出すな
どの通常の方法により、発泡密度が２．ＯＸ　１Ｇ−２
〜３．５×１０’ｇ／ｃ−であり、発泡体のセル径が０
．２〜０．７■であり、厚さが２０〜１５０ｍｍの板状
のごときポリスチレン系発泡体が製造される。

前記セル径は０．２ａｍ未満であるばあい、えられる発
泡体の密度が低下し難いばかりではなく、肉厚の発泡体
をうろことが困難になり、また０、７ｓ＋ｓをこえるば
あい、えられる発泡体の密度は低下するが、断熱性が低
下するので、０．２〜０．７１１１１％好ましくは０．
４〜０．５ｍｍの範囲に調整される。

前記発泡体密度が２ｏｋｇ４よりも小さいばあい、押出
直後に発泡体が収縮し、しかも密度が小さくなりすぎて
断熱性が低下する傾向にある。また３５ｋｇ４をこえる
ばあい、軽量性および価格面から好ましくない。

なお、前記蒸発型発泡剤に含まれる難透過性ガスのポリ
スチレン系樹脂への総圧入量は、ポリスチレン系樹脂１
ｇあたり（１／ρ）　　Ｘ　　１．４ＸｌＯ−５〜（１
／ρ）　Ｘ　　２．８ＸｌＯ−５モル（ρは発泡体密度
（ｇ／ａｍ”　）を示す）であることが必要である。該
総圧入量は（１／ρ）　Ｘ　　１．４ＸｌＯ−５モル未
満であるばあい、えられた発泡体は押出後１〜２日のあ
いだに収縮するので所望の形状を有する製品をうろこと
が困難となり、また（１／ρ）Ｘ　　２．８ＸＩＯ−５
モルをこえるばあい、えられた発泡体が７０℃以上に加
熱されたときに寸法安定性が低下するので好ましくない
。

本発明の製造法によってえられたポリスチレン系樹脂発
泡体は軽量でかつ断熱性および寸法安定性にすぐれ、成
層圏のオゾン層を破壊し地表に到達する放射線を増加せ
しめ人間の健庫を害するおそれがあると指摘されている
フロン類の使用を削減し、しかも安価であるので、たと
えば住宅・家屋用断熱材などに好適に使用しうるちので
ある。

つぎに実施例にもとづいて本発明のポリスチレン系樹脂
発泡体の製造法をさらに詳細に説明するが、本発明はか
かる実施例のみに限定されるものではない。

実施例１〜７および比較例１〜５ ポリスチレン樹脂（比粘度：　　１．３５　）　１００
部に対し、第１表に示す量の蒸発型発泡剤を圧入し、つ
いで混練して目開きの間隔が１　、８ｍｍのスリットを
介して押出発泡し、板状のポリスチレン樹脂発泡体をえ
た。

えられた発泡体の物性として、発泡体密度、平均気泡径
、熱伝導率、曲げ強度および外観を下記の方法にしたが
って調べた。その結果を第１表に示す。

（発泡体密度） 次式により求めた。

〔発泡体密度コー［発泡体重１１］／［発泡体体８２］
（セル径） えられたポリスチレン樹脂発泡体の厚さ方向のセル径を
測定した。

（熱伝導率） ＪＩＳ　Ａ−９５１１に準じて測定した（極端に大きな
または小さなセル径のものがあるばあいは、それらを除
いた平均値を求めた）。

（寸法安定性） 押出後２時間放冷し、ついで長さ１０００■ｌＸ厚さ２
５ａ＋ｌ；：定尺して４８時間室温中に放置したのち、
寸法変化率を求め、０．５％以内の変化を良好と評価し
た。

（耐熱性） １８０−２７９８に準じて測定した。

（外　観） えられたポリスチレン系樹脂発泡体に異状がないかどう
かを目視により調べた。

〔以下余白〕

第１表の結果から、本発明の製造法によってえられたポ
リスチレン系樹脂発泡体は、発泡体密度２０〜３５ｋｇ
／ｍ″であり、また熱伝導率が小さく、軽量かつすぐれ
た寸法安定性および断熱性を有することがわかる。

［発明の効果］ 本発明の製造法によってえられたポリスチレン系樹脂発
泡体は、従来のポリスチレン系樹脂発泡体の断熱性を向
上させる際に必須とされていたフロン系の発泡剤を多量
使用することを避けることができ、またはまったく使用
しなくてもよいことに加え、無害な脂肪族系炭化水素で
あるイソブタンが発泡剤の主要成分であるので、工業的
によい結果が奏される。またえられた発泡体は断熱性に
すぐれ、また軽量でかつ良好な寸法安定性を有するもの
であるので、たとえば住宅・家屋の床材、壁材や天井材
などの建材に好適に使用しうるちのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリスチレン樹脂薄膜に対する透過率が空気の１／
   ５０以下である難透過性ガスおよび空気のガス透過率と
   同等以上の易透過性ガスを混合してなる蒸発型発泡剤を
   用いて押出発泡するに際し、難透過性ガスに占めるイソ
   ブタンの含有率が５０重量％以上であり、かつ難透過性
   ガスの総圧入量がポリスチレン系樹脂１ｇあたり（１／
   ρ）×１．４×１０＾−＾５〜（１／ρ）×２．８×１
   ０＾−＾５モル（ρは発泡体密度（ｇ／ｃｍ＾３）を示
   す）であることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体
   の製造法。 ２　発泡体が密度２．０×１０＾−＾２〜３．５×１０
   ＾−＾２ｇ／ｃｍ＾３、セル径０．２〜０．７ｍｍおよ
   び厚さ２０〜１５０ｍｍを有する板状物である特許請求
   の範囲第１項記載のポリスチレン系樹脂発泡体の製造法
   。