JPH0219140B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性樹脂発泡体の製造方法に関す
るもので、さらに詳細には、スチレン−無水マレ
イン酸共重合樹脂に特定の金属塩を配合し、溶融
混練、押出造粒させたのち、通常の方法で発泡成
形せしめることにより樹脂発泡体を製造する方法
に関するものである。 かかるスチレン−無水マレイン酸共重合樹脂
（以下、これをSMA樹脂ともいう。）を含め、汎
用の熱可塑性樹脂の発泡体を製造する方法として
常用されている押出成形法を例にとれば、予めフ
レオン、ブタンまたはペンタンのような易揮発性
の有機液体発泡剤を樹脂に含浸せしめて発泡性樹
脂を得ておき、次いでそれを押出機に供給して発
泡させて目的とする発泡体を得る、いわゆる二段
法と、溶融可塑化された樹脂に、加圧下で、上記
の如き易揮発性有機液体発泡剤を圧入混練させな
がら押出して発泡体を得るか、あるいは樹脂にア
ゾジカルボンアミドまたは炭酸水素ナトリウムの
ような窒素ガスまたは炭酸ガスを発生する熱分解
型化学発泡剤を配合してその配合物を押出機に供
給して発泡体を得る一段法とがある。 しかしながら、上記の如き二段法では前以て発
泡性粒状物を得ておかねばならない処から、その
ための製造設備投資が入用となり、トータル・コ
ストの上で不利である。他方、上記一段法の如き
発泡剤圧入方式の場合にも、その発泡剤圧入装置
のような高価な設備が入用となるほか、発泡剤と
なるガスの漏洩による爆発の危険性とか、中毒の
危険性などに対する特別の配慮が必要になるとい
つた欠点もある。とりわけ、上記の熱分解型化学
発泡剤を用いる方法によつた場合には発泡倍率が
精々３倍程度に止まり、高発泡体を得ることがで
きないという欠点もある。 しかるに、本発明者らは前述した如き各種の従
来方法における欠点の悉くを除去し、易揮発性有
機液体発泡剤ないしは熱分解型化学発泡剤を使用
することなく、一層有利で、かつ、容易に高発泡
体を得る方法を提供すべく鋭意研究した結果、か
かる目的に合致した高発泡体を製造する方法を見
出して、本発明を完成させるに到つた。 具体的には、本発明方法はSMA樹脂に周期律
表の第ａ族金属および／または第ａ族金属
（以下、両者を併せてアルカリ金属ともいう。）の
カルボン酸塩および／または炭酸塩（以下、これ
らをまとめてアルカリ金属塩ともいう。）を配合
し、次いでこれを押出機に供給して均一に溶融混
練させ、該押出機のペレツトダイから押出し、発
泡造粒温度で2.0倍以下、好ましくは1.5倍以下の
発泡度（発泡倍率）に押さえた潜在発泡性ペレツ
ト（予備発泡ペレツト）を得、しかるのちこのペ
レツトを通常の発泡成形装置に供給し、該発泡成
形装置内での溶融混練時にSMA樹脂とアルカリ
金属のカルボン酸塩および／または炭酸塩とが反
応して生ずる発泡性ガス（炭酸ガス）によつて、
目的とする高発泡体を得ることを特徴とするもの
である。 尚、SMA樹脂とアルカリ金属のカルボン酸塩
との反応、およびSMA樹脂とアルカリ金属の炭
酸塩との反応を、アルカリ金属のカルボン酸塩と
して酢酸ナトリウムを、またアルカリ金属の炭酸
塩として炭酸ナトリウムをそれぞれ用いた反応式
で示すと、以下の様な反応であると考えられま
す。 ここにおいて、前記スチレン−無水マレイン酸
共重合樹脂とは連鎖移動剤およびラジカル発生剤
の存在下に、スチレンモノマーと無水マレイン酸
とを熱重合させて得られるものを指称するもので
あり、かかるSMA樹脂はたとえば、モル比1.4〜
49、好ましくは4.6〜17.0なるスチレンモノマ
−／無水マレイン酸混合物を、たとえばアセトン
またはメチルイソブチルケトンの如きケトン系溶
媒中に加えて60〜180℃、好ましくは75〜140℃の
温度で熱重合させて得られるが、かくして得られ
た粗製のSMA樹脂を、たとえば石油ベンジンま
たはメタノールの如き貧溶媒で折出させたものを
用いるべきであり、必要により、これにさらに酸
化防止剤などを添加して押出機などにより造粒さ
せたものを用いることもできる。 また、前記したアルカリ金属塩とは、周期律表
の第ａ族金属塩と第ａ族金属塩とを総称する
ものであるが、これらはそれぞれ単独で、あるい
は２種以上の組み合わせにおいて使用され、前者
金属塩を構成する金属としてはリチウム、ナトリ
ウム、またはカリウムが、後者金属を構成する金
属としてはマグネシウム、カルシウムまたはスト
ロンチウムが代表的なものであり、またカルボン
酸の代表例としては蟻酸、酢酸、プロピオン酸、
酪酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ス
テアリン酸もしくはミリスチン酸の如き脂肪族モ
ノカルボン酸；シユウ酸、マロン酸、コハク酸、
グルタル酸、マレイン酸、フマル酸もしくはグル
タコン酸の如き脂肪族飽和もしくは不飽和ジカル
ボン酸；グリコール酸、乳酸、エチレン乳酸もし
くはグリセリン酸の如きオキシモノカルボン酸；
リンゴ酸、酒石酸もしくはクエン酸の如きオキシ
ポリカルボン酸；あるいは安息香酸もしくはテレ
フタル酸の如き芳香族カルボン酸などであり、他
方、アルカリ金属の炭酸塩として代表的なものに
は炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸水素
ナトリウムなどがある。 なお、この炭酸水素ナトリウムは厳密に言えば
炭酸水素塩に該当するものではあるが、熱分解に
よつて 2NaHCO₃→Na₂CO₃＋CO₂＋H₂O のように炭酸ナトリウムを生成するものであるか
ら、本発明方法においてはアルカリ金属の炭酸塩
の同効物質として取り扱われるものである。 さらに、この炭酸水素ナトリウムは熱分解によ
つて炭酸ガスを発生することから、いわゆる熱分
解型発泡剤の一つと見倣しうるものではあるが、
本発明の目的の一つである前記スチレン−無水マ
レイン酸共重合樹脂の高発泡体を得る上において
はかかる炭酸ガスは本質的な効果を有しないもの
である。 前記したアルカリ金属のカルボン酸塩と炭酸塩
とは、それぞれ単独で、あるいは相互に組み合わ
せられた形で使用される。 そして、これらのアルカリ金属塩類は特に、結
晶水を含むものが好ましく用いられる。 また、本発明方法を実施するに当つて前記
SMA樹脂には、たとえば「カーネーシヨン」（米
国ソネボーン・ケミカル社製品）の如き鉱油を展
着剤として、ステアリン酸亜鉛の如き金属石けん
を滑剤として添加するのが好ましく、さらに必要
に応じて、タルク、珪酸カルシウムまたはカオリ
ンなどの如き成核剤を添加することもできるが、
かかる成核剤などは前記したアルカリ金属塩と均
一に混ぜ合わせるために、できるだけ細かい粒子
が好まれ、通常は0.1〜10ミクロン程度の粒径の
粉末であるのが望ましく、以上の添加剤は前記ア
ルカリ金属塩の添加に先立つて添加されるべきで
ある。 さらに、本発明方法を実施するにさいしては発
泡助剤を添加させることが望ましく、かかる発泡
助剤としては脱水温度が押出ダイ温度に比較的近
いCaSO₄・2H₂O（脱水温度163℃）、NaSO₄・
10H₂O（同100℃）またはCaHPO₄・2H₂Oの如き
結晶水をもつた無機塩が挙げられる。 こうした発泡助剤は前記アルカリ金属塩と
SMA樹脂との間の反応を一層緩慢にさせて、か
かる反応によつて生じた炭酸ガスをできるだけ長
時間にわたつて樹脂中に滞留せしめる役目を有す
るものである。 本発明方法を遂行する上で、予備発泡ペレツト
の発泡倍率の設定と用いるべき二次発泡押出用ダ
イの選択が重要な因子であり、これらの因子は目
的とする最終の発泡体の倍率に大きく影響を及ぼ
すものである。 また、予備発泡ペレツトを得るための押出温度
は、予備発泡をできるだけ押えるために低温押出
が望ましく、通常、130〜140℃近辺であり、発泡
倍率としては２倍以下が望ましいことは前述した
通りである。 他方、二次発泡用の押出ダイによる発泡成形法
としてはＴダイ型押出成形法、管状押出切開法も
しくは管状押出圧着法、または魚尾形ダイ押出成
形法などの方法があるが、本発明方法を遂行する
に当つては、これら慣用の方法がいずれも適用で
きる。そして、目的とする最終の発泡倍率は５〜
20倍の範囲となるのが望ましい。 かくして得られたSMA樹脂発泡体は断熱ボー
ド、各種保温材あるいは板材などの建築資材に利
用されるが、とりわけ、耐熱性を特長とした構造
材料としての用途が期待できる。 次に、本発明を実施例および比較例により具体
的に説明するが、以下において部および％は特に
断わりのない限りすべて重量基準であるものとす
る。 実施例１〜４および比較例１〜５ 100部の「ダイラーク＃232」および「ダイラー
ク＃332」（以上、米国アーコ・ポリマーズ社製
SMA樹脂）ならびに「デイツク・スチレンCR−
4500」（大日本インキ化学工業(株)製ポリスチレン）
を第１表に記載された展着剤で表面コーテイング
させたのち、同表に記載のアルカリ金属塩、滑
剤、成核剤および発泡助剤を所定量配合して溶融
混練させ、次いで各配合物を26mmφ押出機（山城
精機(株)製、Ｌ／Ｄ＝14、圧縮比2.2；３mmφが２
個あるロツドダイを有したもの）で押出造粒させ
て予備発泡ペレツトを得た。このさい、ダイより
２〜３mm吐出させた処でカツトして、このペレツ
トを急冷させて発泡を押えるわけであるが、ペレ
ツト化条件は下記の通りであつた。

【表】 次に、得られたそれぞれのペレツトを管状ダイ
押出機〔大日本インキ化学工業(株)製、50mmφ、
Ｌ／Ｄ＝24、圧縮比3.6；ダイ23.0φ（外径）／
17.9φ（内径）〕により各別に押出して発泡成形せ
しめて円管状の発泡板を製造した、このさいのダ
イとサイザーとの間の距離は500〜1000mmとし、
押出条件は下記の通りとした。

【表】 本発明実施品は比較例１および２にみられるド
ライブレンド品の一段押出法に比して、また比較
例３にみられるポリスチレンの二段押出法よりも
遥かに発泡倍率が高かつた。 さらに、比較例４および５の市販発泡製品の発
泡倍率をも凌駕するものである。

【表】

【表】 実施例５〜９および比較例６ 発泡コンパウンドの組成を第２表の如く変更さ
せた以外は、実施例１〜４および比較例１〜５と
同様の操作を繰り返して行なつた。それらの結果
は同表にまとめて示すが、本発明実施品はいずれ
も11〜15倍程度の高発泡倍率のものとして得ら
れ、比較例６の如き従来のドライブレンド品の一
段押出法によつたものに比して遥かに発泡倍率が
高かつた。

【表】

【表】 展着剤および滑剤は前出のとおりである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融可塑化されたスチレン−無水マレイン酸
   共重合樹脂を発泡せしめて発泡体を製造するに当
   り、まず該樹脂に周期律表の第ａ族金属およ
   び／または第ａ族金属のカルボン酸塩および／
   または炭酸塩を配合し、次いでこれを溶融混練し
   押出造粒させて潜在発泡性粒状物を得、しかるの
   ち該粒状物を発泡成形せしめることを特徴とする
   熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。