JPH01289839A - 板状ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法 - 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の製造方法に関し、
特に押出成形性が良好で、寸法精度や機械的強度に優れ
た厚肉の板状発泡体を製造するのに好適なポリスチレン
系樹脂発泡体の製造方法に関する。

〔従来の技術及び 発明が解決しようとする課題〕

ポリスチレン系樹脂の押出発泡体は押出機°内でポリス
チレン系樹脂に発泡剤を添加して溶融混練した後、押出
機より低圧雰囲気下に押出発泡せしめて製造されている
。この種ポリスチレン系樹脂の押出発泡体は軽量で断熱
性に優れ且つ比較的安価であることから、断熱材等とし
て広く利用されている。このようなポリスチレン系樹脂
発泡体の製造用に用いられる発泡剤としては、従来より
トリクロロフロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ト
リクロロトリフロロエタン、ジクロロテトラフロロエタ
ン等のフロンが広く用いられている。この理由はこれら
のフロンが不燃性であることから安全性に優れ、且つ熱
伝導率が低いことから断熱性に優れるためである。しか
しながら、これらのフロンは大気中のオゾン層を破壊す
るという問題があり、現在これらのフロンの使用量を低
減化する規制が世界的規模で協議されている。

一方、断熱材等として用いられるポリスチレン系樹脂発
泡体は主として５Ｍ程度以上の厚さを有する板状発泡体
であり、このような発泡体は押出機から押出した後、ガ
イグーと呼ばれる賦形装置によって一定の厚さの板状に
賦形されて製造されるが、このような厚板状の発泡体を
製造する場合、押出機内でポリスチレン系樹脂に発泡剤
を添加して溶融混練してなる発泡性組成物の押出成形性
の良否が発泡体の製造効率や製造される発泡体の機械的
強度等の品質に大きな影響を与える。発泡性組成物の押
出成形性の良否は樹脂に添加する発泡剤によっても左右
され、従来より押出成形性に優れた発泡性組成物を提供
できる発泡剤としてジクロロジフロロメタンを主体とす
る発泡剤が用いられているが、ジクロロジフロロメタン
は上記したようにオゾン層を破壊することから規制の対
象となっており、ジクロロジフロロメタンを用いずに、
あるいは従来よりも少ない使用量で優れた厚板状のポリ
スチレン系樹脂発泡体を製造し得る方法の開発が望まれ
ていた。

（課題を解決するための手段〕 本発明は上記従来技術の欠点に濫みなされたもので、ジ
クロロジフロロメタン等のオゾン層を破壊する発泡剤の
使用量低減化に貢献でき、しかも厚板状の発泡体を製造
する場合でも機械的強度等の物性の均一性に優れた発泡
体を製造し得るポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法を
提供することを目的とする。

即ち本発明は、ポリスチレン系樹脂と、沸点が−２０’
Ｃ以下で少なくとも分子中に水素原子を有するフロンと
、塩化メチル及び／又は塩化エチルとからなる多成分発
泡剤とを押出機内にて溶融混練し、次いでこれらを低圧
の雰囲気下に押出して発泡せしめることを特徴とする板
状ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法を要旨とするも
のである。

本発明において用いるポリスチレン系樹脂としてはスチ
レンホモポリマーやスチレンを主成分とするスチレン−
無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−
アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、或いは耐衝撃
性ポリスチレン等が挙げられる。スチレン系共重合体に
おけるスチレン成分含有量は５０モル％以上、特に８０
モル％以上が好ましい。これらポリスチレン系樹脂はＭ
ＦＲが０．５〜５　ｇ／ｌ　０分（但しＡＳＴＭ　Ｄ−
１２８８Ｇ法による）の範囲のものを用いると特に厚さ
が５　ｍｍ以上の厚板状の発泡体を製造する際にも成形
性に優れるとともに、機械的強度に優れた発泡体が得ら
れ好ましい。またこのようなＭＦＲの樹脂を用いると、
得られた発泡体の高温（例えば７０℃以上）における寸
法安定性を更に向上できる。

本発明において用いられる、その分子中に少なくとも水
素原子を有する沸点−２０’Ｃ以下のフロンとしてはモ
ノクロロジフロロメタン（沸点−４０，８℃）、テトラ
フロロエタン（沸点−２６，５℃）或いはジフロロエタ
ン（沸点−２５℃）等が挙げられる。これらフロンはオ
ゾン層破壊作用が全くないか或いはきわめて小さいうえ
に、熱伝導率も低く本発明の目的を達成するのに好適な
ものである。これらフロンが分子中に少なくとも水素原
子を有しなければならない理由は、分子中に水素原子を
有すると分解能が高められ、オゾン層へ到達するまでに
分解されるからである。また沸点が一２０℃以下でなく
てはならないのは、得られる発泡板を断熱板として使用
する際の通常の雰囲気温度が一１５℃〜６０℃の範囲で
ある二七から、通常の使用時にフロンが液化するのを防
止する必要があるからである（フロンが液化すると発泡
板の熱伝導率は極端に上昇し、断熱性がきわめて悪くな
る。）。

一方、本発明においては塩化メチル及び／又は塩化エチ
ルが上記フロンと併用される。この理由は塩化メチルや
塩化エチルがポリスチレン系樹脂との相溶性に優れ、板
状発泡体の均一微細な気泡形成及びフロンの均一分散作
用を有するために必要であるからである。そしてその結
果として得られる発泡板の物性面でも均一化が図れ、不
良品の発生率を著しく低下させることができる。塩化メ
チル及び／又は塩化エチルの発泡剤中の混合割合は、８
０〜２０重量％となる量であり、また発泡剤の添加量は
ポリスチレン系樹脂１００重量部当たり５〜２０重量部
が好ましい。

尚、これら以外の発泡剤、例えばメタン、エタン、プロ
パン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、或いはモノクロロ
トリフロロメタン、ジクロロジフロロメタン等も２０重
量％以下の量であれば添加しても差支えない。

本発明方法では押出機内で上記ポリスチレン系樹脂に発
泡剤を添加して溶融混練し、次いでこの発泡性組成物を
押出機内よりも低圧の雰囲気に押出して発泡せしめるが
、特にＭＦＲが０．５〜５ｇ／１０分の範囲のポリスチ
レン系樹脂を用いた場合には、溶融状態における発泡性
組成物の流動性を高めるために、発泡性組成物中に流動
性向上剤を添加することが好ましい。流動性向上剤は７
０℃以上の融点を有し、ポリスチレン系樹脂と溶融混合
し得るものが用いられる。流動性向上剤としては例えば
、ｐ−トルエンスルフォンアミド、０−トルエンスルフ
ォンアミド、Ｎ−シクロへキシル−Ｐ−）ルエンスルフ
ォンアミドの如き低級アルキル置換ベンゼンスルフォン
アミド等の芳香族スルフォンアミド類；ペンタブロモエ
チルベンゼン、２，４．６−ドリブロモフエニルー２−
メチル−２，３−ジブロモプロピルエーテルの如き臭素
化芳香族化合物；ペンタブロモシクロヘキサン、ヘキサ
ブロモシクロヘキサン、テトラブロモジクロロシクロヘ
キサン、ヘキサブロモシクロドデカンの如き臭素化脂環
式化合物、或いはα−メチルスチレン系樹脂等が挙げら
れる。これらのうちでも臭素化芳香族化合物、臭素化脂
環式化合物が好ましく、特にヘキサブロモシクロドデカ
ン及び２゜４．６−ドリプロモフエニルー２−メチル−
２゜３−ジブロモプロピルエーテルが好ましい。これら
の臭素化化合物を流動性向上剤として用いると、得られ
るポリスチレン系樹脂発泡体に高温における寸法安定性
が向上する。上記流動性向上剤は１種又は２種以上混合
して用いられ、流動性向上剤は樹脂１００重量部当たり
１〜５重量部用いられる。

本発明においては必要に応じて発泡性組成物中に、発泡
体の気泡をより微細化するための気泡調整剤を添加する
ことができる。気泡調整剤としては例えばタルク、クレ
ー等の無機化合物の微粉末、或いは加熱により分解又は
化学反応を起こしてガスを発生することができる化合物
、例えば多価カルボン酸又はその酸性アルカリ金属塩と
、炭酸塩又は重炭酸塩とを組合わせたものが挙げられる
。

多価カルボン酸又はその酸性アルカリ金属塩としては、
例えば酒石酸、コハク酸、クエン酸、シュウ酸、シュウ
酸水素ナトリウム、コハク酸水素カリウム、クエン酸モ
ノナトリウム、クエン酸モノカリウム、シュウ酸モノナ
トリウム等が挙げられる。炭酸塩又は重炭酸塩としては
、例えば炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アン
モニウム、重炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、重炭酸
カリウム等が挙げられる。これらのうちでもクエン酸モ
ノアルカリ塩と、炭酸塩又は重炭酸塩との組合わせが好
適である。気泡調整剤は、通常ポリスチレン系樹脂１０
０重量部当たり、０．０５〜３５〜３重量部用される。

更に本発明においては所期の目的を妨げない範囲におい
て着色剤、熱安定剤、充填剤等の各種添加剤を適宜添加
′することもできる。

本発明方法において発泡性組成物を押出機のダイオリフ
イスより押出す温度は、発泡性組成物が発泡に適した溶
融粘度を示す範囲内の温度である。

従って使用するポリスチレン系樹脂の種類、流動性向上
剤の種類、量や添加の有無、更には発泡剤の添加量や発
泡剤としてモノクロロジフロロメタンを単独で用いるか
、これにメチレンクロライド等の可塑化作用の高い発泡
剤を混合して用いるか等によっても異なるが、一般には
１１０〜１４０℃である。またダイオリフイスの圧力は
、一般に３０〜１００　ｋｇ／ｃＴＭである。

〔実施例〕

以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

実施例１〜４、比較例１〜２ 内径９０ｍｍφのスクリュー型押出機内で第１表に示す
ポリスチレン系樹脂１００重量部当たり、クエン酸モノ
ナトリウムと重炭酸ナトリウムの等モル混合物よりなる
気泡調整剤０．１重量部を添加しく更に必要に応じて同
表に示す流動性向上剤を添加した。）、これに同表に示
す発泡剤を圧入して均一に溶融混練した。この発泡性組
成物を押出機の先端に設けた幅２００ｍｍＸ間隙６ｍ［
［！のグイオリフィスから第１表に示ず押出発泡温度に
て大気中に押出して発泡せしめ、次いでガイダーにより
賦形して幅６２０＋ｎｍ、厚さ２８胴の板状発泡体を得
た。この発泡体を２０℃にて７２時間大気圧雰囲気下に
放置後、断面６００ｍｍＸ　２５ｍｍ、長さ９００ｍｍ
の寸法に切断加工したサンプルを作成し、このサンプル
の機械的強度、熱伝導率の測定を行った。結果を第２表
に示す。

第２表 ※１　圧縮強度は前記サンプルを縦６ｃｍ、横６ｃ＋＋
＋に計１５０個切り出して試験片とし、それぞれについ
て試験片の厚さ方向から１０ｍｍ／分の速度で圧縮した
時の降伏点を測定し、これらのバラツキ範囲で表した。

※２　曲げ強度は前記サンプルを縦３０ｃｍ、横７゜５
ｃｍに計２４個切り出して試験片とし、それぞれについ
てＪＩＳ　　Ａ９５１１に準拠して曲げ強度を測定し、
これらのバラツキ範囲で示した。

※３　熱伝導率はＡＳＴＭ　　Ｃ−１１に準じて０℃で
測定した。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明方法は、ポリスチレン系樹脂
に沸点が一２０℃以下で少なくとも分子中に水素原子を
有するフロンと、塩化メチル及び／又は塩化エチルとか
らなる多成分発泡剤を添加して溶融混練した発泡性組成
物を押出機内より低圧の雰囲気下に押出して発泡せしめ
る方法を採用したから、ジクロロジフロロメタン等のオ
ゾン層を破壊するといわれる発泡剤の使用量低減化を果
たすことができ、環境破壊問題の解決に貢献することが
できる。また本発明方法によれば、厚手の板状発泡体を
製造する場合、ジクロロジフロロメタンを発泡剤とする
方法に比して更に機械的物性の均一性に優れた発泡体を
得ることができる等の効果を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリスチレン系樹脂と、沸点が−２０℃以下で少なくと
   も分子中に水素原子を有するフロンと、塩化メチル及び
   ／又は塩化エチルとからなる多成分発泡剤とを押出機内
   にて溶融混練し、次いでこれらを低圧の雰囲気下に押出
   して発泡せしめることを特徴とする板状ポリスチレン系
   樹脂発泡体の製造方法。