JPH0246607B2

JPH0246607B2 -

Info

Publication number: JPH0246607B2
Application number: JP59229619A
Authority: JP
Inventors: Hidetomo Shirai; Chukei Fuyuki
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1990-10-16
Also published as: JPS61106638A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、ポリスチレン系発泡体の製造方法に
関し、詳しくは、微細な気泡を有するポリスチレ
ン系発泡体の製造方法に関する。〔従来の技術〕合成樹脂発泡体において、気泡が大であると、
発泡体の外観が損われるため、核形成剤としてタ
ルクなどの無機物質粉末を多量に添加したり、ま
たアミド化合物などの分解型有機発泡剤を添加し
て、気泡の微細化が行なわれている。また、ポリオレフイン系発泡体の製造法におい
ては気泡を微細化する目的で、ポリオレフイン樹
脂にステアリン酸バリウムなど特定の融点をもつ
物質を特定量添加することが提案されている（特
公昭59−23341号公報）。〔解決しようとする問題点〕しかしながら、核形成剤を多量に用いると、無
機物粉末の分散が均一に行なわれないためか発泡
シート中に黒点が発生したり、また発泡シートの
表面にはフイツシユアイ的な斑点や現象が生じ、
発泡シートの外観を損なう欠点があつた。一方、
外観を良くするために、該形成剤の使用量を減ら
すと、気泡が大きくなり、独立気泡率が低下する
ために、発泡シートの脆性が大きくなり、その結
果、発泡シートの緩衝性が悪くなる。従つて、発
泡シートの外観と脆性、緩衝性とを両立できるも
のではなかつた。また、分解型有機発泡剤を用いる方法による
と、押出機の連続運転と共に押出機の先端に装着
したスクリーンや、その後の成形金型の狭い間隙
を有するリツプ部分に、分解した有機物が付着し
たり、分解物により着色したりするため、発泡シ
ートの外観が徐々に粗雑になるだけでなく、３日
〜10日単位で押出機の運転を止め、清掃しなけれ
ばならず、作業性が悪いという欠点があつた。また、前記のポリオレフイン発泡体の製造法に
おいては、ポリオレフイン樹脂の溶融粘度がポリ
スチレン系樹脂などに比べて著しく小さく、しか
も温度により著しく変化するため、前記融点をも
つ物質を押出機中で均一に混合し難いだけでな
く、気泡は、連続気泡となり易く、しかも不均一
に分布するため、平滑で外観や緩衝性、断熱保温
性が良好な発泡シートが得難く、また慎重な操作
を必要とし、作業上の管理が煩雑であるという欠
点があつた。またポリオレフイン樹脂は、その性
質上、脆性が大きくなる等のことはないものの、
剛性、強度が小さいため、ポリオレフイン発泡体
は、自るとその用途が限定されるという欠点があ
つた。本発明は、上記従来の問題点を解決すべくなさ
れたもので、その目的とするところは、剛性、強
度の大なるポリスチレン系発泡体において、気泡
を微細化しうるポリスチレン系発泡体の製造方法
を提供することにある。〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、ポリスチレン系樹脂と揮発性発泡剤
とを押出機中で混合し、押出すことによりポリス
チレン系発泡体を製造する方法において、ポリス
チレン系樹脂100重量部に、流動パラフインを添
加せずに無機物粉末0.2〜1.0重量部と高級脂肪酸
のカルシウム塩又はバリウム塩の少なくとも一種
0.01〜0.2重量部とを添加混合することにより、
上記従来の問題点を解決するものである。以下
に、本発明を詳細に説明する。本発明に用いられるポリスチレン系樹脂は、ス
チレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレ
ンなど各種のスチレン系モノマーの単独重合体、
共重合体、あるいは前記スチレン系モノマーと共
重合するモノマーとの共重合体が挙げられる。共
重合性モノマーとしては、メタクリル酸メチル、
アクリル酸ブチル、アクリロニトリルなどのアク
リル系モノマー、ブタジエンなどのオレフインモ
ノマー、無水マレイン酸などの不飽和酸又はその
エステルが挙げられる。これらのうち、ポリスチ
レン樹脂、パラメチルスチレン樹脂は、剛性、強
度が大きく、後者は更に耐熱性が良いため好まし
い。これらスチレン系樹脂は、用途に応じた重合
度のものが適宜選択でき、また、SBR樹脂、ア
クリル樹脂等他の樹脂と混合して用いてもよい。また、本発明に用いられる揮発性発泡剤として
は、プロパン、ブタン、ペンタンなどの脂肪族炭
化水素、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロ
フルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素など
があり、沸点が40℃以下のものが、一般に使用さ
れる。上記の揮発性発泡剤は、押出機において、加圧
された溶融ポリスチレン系樹脂中に圧入混合され
る。揮発性発泡剤の使用量は、発泡体の発泡倍
率、用途等に応じ任意に変えることができる。このような揮発性発泡剤は押出機中で分解する
ことなく、押出しと共に膨張し、ポリスチレン系
樹脂を発泡化するため、発泡シートが分解物によ
り着色する等の幣害がない。本発明では、上記のような方法によりポリスチ
レン系発泡体を製造するに際して、核形成剤とし
て無機物粉末と高級脂肪酸のカルシウム塩又はバ
リウム塩の少なくとも一種を併用することによ
り、気泡の微細化を図るものである。無機物粉末としては、タルク、カオリン、炭酸
カルシウム、硫酸バリウムなど各種のものが使用
できるが、気泡の微細化、価格等の点からタルク
が好ましい。上記無機物粉末の使用量は、適宜選択できるが
ポリスチレン系樹脂100重量部に対して0.2〜1.0
重量部、好ましくは、0.3〜0.7重量部使用され
る。0.2部未満では、気泡の微細化が十分でなく、
また押出機への原料の喰込が不安定となつて、安
定な押出し操作ができない。一方、1.0重量部を
越えるとポリスチレン系樹脂との混合が均一にな
りにくく、樹脂ペレツトの一部分に無機物粉末が
固まりとなつて付着したり、発泡シートに黒点が
生じて好ましくない。また、高級脂肪酸のカルシウム塩又はバリウム
塩としては、炭素数10〜30の飽和脂肪酸又は不飽
和脂肪酸のカルシウム塩、バリウム塩が挙げられ
る。炭素数10未満では、前記無機物粉末との併用
による微細な気泡が得難く、また炭素数が30を越
えたものは、高価であるため好ましくない。このような高級脂肪酸のカルシウム塩、バリウ
ム塩としては、ラウリル酸カルシウム、オレイン
酸カルシウム、リノール酸カルシウム、ステアリ
ン酸カルシウム、モンタン酸カルシウム及びこれ
らに対応したバリウム塩など各種のものが挙げら
れる。なお、上記の高級脂肪酸のカルシウム塩、バリ
ウム塩は、それぞれ１種又は２種以上混合あるい
は、両者を併用して用いることができ、また、上
記高級脂肪酸のカルシウム塩、バリウム塩を主成
分として含有するものであればよい。このような高級脂肪酸のカルシウム塩、バリウ
ム塩は、ポリスチレン系樹脂100重量部に対して、
0.01〜0.2重量部、好ましくは0.02〜0.1重量部使
用する。0.01重量部未満であると気泡の微細化が
十分に行なわれず、また0.2重量部を越えると過
度の使用量となり経済的でない。特に、前記無機物粉体と前記高級脂肪酸のカル
シウム塩、バリウム塩の使用量が上記の範囲内
で、しかも無機物粉末と高級脂肪酸のカルシウム
塩、バリウム塩との比率が２：１〜25：１の範囲
内で使用したものは、気泡の微細化を効果的に行
なうことができる。上記の無機物粉体と高級脂肪酸のカルシウム
塩、バリウム塩の作用については明確ではない
が、これらを併用したことにより、ポリスチレン
系樹脂の溶融粘度が高く、しかも温度による粘度
変化が小さく、押出機中のスクリユーによる剪断
応力が大きいことと相まつて、無機物粉末と高級
脂肪酸のカルシウム塩、バリウム塩が均一に分散
されるだけでなく、高級脂肪酸のカルシウム塩、
バリウム塩が溶融ポリスチレン系樹脂中で溶融、
液体化し、前記無機物粉末の凝集が防止されるた
め、無機物粉末の個々の粒子がそれぞれ気泡核形
成剤として有効に機能し、微細な気泡が形成され
るものと推測される。なお、高級脂肪酸のカルシウム塩は、融点が低
く、無機物粉末の分散剤として十分に作用するた
めか、バリウム塩に比べ気泡の微細化により効果
的である。また、無機物粉末と、高級脂肪酸のカルシウム
塩、バリウム塩とを上記の範囲で使用することに
より、成形金型の溶融体出口端においては押出圧
力が高くなることから内部発泡が防止されること
と相まつて、微細な気泡が効率的に形成されるも
のと推測される。上記の無機物粉末と高級脂肪酸のカルシウム
塩、バリウム塩は、同時に、または各別に押出機
内で前記ポリスチレン系樹脂と混合してもよく、
タンブラーなどを用い予め前記ポリスチレン系樹
脂と混合して、押出機内に供給してもよい。ま
た、ポリスチレン系樹脂と溶融混合したものをマ
スターバツチとして押出機内に供給してもよい。なお、発泡体の製造に通常用いられる展着剤、
滑剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤などを使用す
ることは任意である。本発明は、１台又は複数台の押出機を用いるこ
とができ、ポリスチレン系樹脂と無機物粉末およ
び高級脂肪酸のカルシウム塩、バリウム塩とを押
出機内で溶融混合し、シリンダーに設けた発泡剤
注入口より揮発性発泡剤を圧入して、溶融ポリス
チレン系樹脂等と混合すると共に、大気中又は減
圧部へ発泡剤を含んだ溶融ポリスチレン系樹脂等
を押出して発泡させる。その際、金型の形状を変えることにより、棒
状、シート状、チユーブ状の発泡体が連続して得
られる。〔実施例〕以下に、本発明の実施例を比較例と対比しつつ
説明する。実施例１〜６および比較例１〜４ポリスチレン樹脂（MI＝1.0）100重量部と下
表に示す添加部数の核形成剤とをタンブラーで混
合し、この混合物を40φ押出機（No.１押出機）／
40φ押出機（No.２押出機）からなるタンデム機の
前記No.１押出機のホツパーより10Kg／hrの割合で
投入し、200℃に加熱してポリスチレン樹脂、核
形成剤を溶融混合すると共に、シリンダーに設け
た発泡剤注入口より揮発性発泡剤としてのブタン
を0.3Kg／hrの割合で圧入し、発泡剤と前記溶融
樹脂等とを混合した。またNo.２押出機にて前記溶
融樹脂等を160℃に冷却し、押出機の先端に取付
けたサーキユラ金型（口型30φ、リツプ間隙0.65
mm）から大気中に押出し発泡させ、120φマンド
レルにてシート状にして引取つた。なお、発泡シ
ートは、厚みに２±0.2mm、坪量180±2g／m²に調
整した。核形成剤には、無機粉末としてタルク、高級脂
肪酸のカルシウム塩としてラウリン酸カルシウム
（La−Ca）を用い、これらの添加部数、比率と得
られた発泡シート表面の気泡数（１cm標線上を横
切る気泡の数）等とを表−１に示す。

【表】無機物粉末だけを用いた比較例１〜３では、無
機物粉末の添加量が多くなるに従つて、気泡数が
多くなるものの、フイツシユアイや黒点がみられ
る。また、La−Caだけを用いた比較例４では、
フイツシユアイ等が発生しないものの、気泡数が
少なく、気泡の微細化が図れない。これに対して、実施例１〜６のものは、前記比
較例１〜４との対比から明らかなように、無機物
粉末と高級脂肪酸のカルシウム塩とを併用してい
るため、気泡数が多くなり、気泡が微細化されて
いるだけでなく、フイツシユアイ、黒点も観察さ
れず、外観が良好である。また比較例のものより
押出圧力が高く、内部発泡することなく、表面の
平滑性も優れていた。実施例７ラウリン酸カルシウムに代えてステアリン酸カ
ルシウムを用いる以外は、前記実施例４と同じく
して発泡シートを得た。この発泡シートは、気泡数が57個／cmであり、
またフイツシユアイや黒点も観察されなかつた。
なお、金型の先端圧力は95Kg／cm²であつた。実施例８及び比較例５，６金属塩の種類による影響を調べるために、ラウ
リン酸カルシウムに代えて、ステアリン酸バリウ
ム（実施例８）、ステアリン酸マグネシウム（比
較例５）、ステアリン酸亜鉛（比較例６）を用い
る以外は前記実施例６と同じくして発泡シートを
得た。得られた発泡シートの気泡数等を表−２に
示す。

【表】表−２から明らかなように、バリウム塩では、
微細であるが若干粗い気泡を有する発泡シートが
得られた。一方、他の金属塩では、気泡が十分微
細化されず、外観も悪い。〔発明の効果〕本発明は、ポリスチレン系樹脂に無機物粉末と
高級脂肪酸のカルシウム塩、バリウム塩とを併用
添加して、溶融押出しし、発泡化するものであ
り、ポリスチレン系樹脂の溶融粘度が高く、しか
も温度による粘度変化が小さいことと相まつて、
溶融ポリスチレン系樹脂中で無機物粉末と高級脂
肪酸のカルシウム塩、バリウム塩が均一に、しか
も無機物粉末の個々の粒子が、それぞれ気泡核形
成剤として有効に機能するよう微分散されるた
め、黒点やフイツシユアイ状の斑点などが発生せ
ず、外観が良好な微細な独立気泡を多数有する発
泡体が得られる。しかも樹脂の素材として剛性、強度の大なるポ
リスチレン系樹脂を用いており、微細な独立気泡
が均一に分布するため、脆性が小さく、緩衝性断
熱保温性のよい発泡体が得られる。すなわち、優れた特性を有するポリスチレン系
発泡体において、外観と緩衝性等とを両立させた
発泡体を提供できる。また、押出圧力が高いため、内部発泡が防止さ
れ、平滑性のよい発泡体が得られる。更には、熱分解し難い揮発性発泡剤を用いてお
り、分解物により発泡体が着色することがないた
め、発泡体の外観を損ねることがなく、また、分
解物の金型のリツプ部分等に付着しないため、煩
雑な清掃作業が必要でなく長期間にわたり連続運
転ができ、作業性がよい。本発明により得られた発泡体は、上記のように
優れた特性を有するため、食品容器、果物トレー
など各種の広範囲な用途に使用することができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１溶融ポリスチレン系樹脂に揮発性発泡剤を押
出機中で圧入混合し、このポリスチレン系樹脂を
押出し、発泡体を製造する方法において、前記ポ
リスチレン系樹脂100重量部に、無機物粉末0.2〜
1.0重量部と高級脂肪酸のカルシウム塩又はバリ
ウム塩の少なくとも一種0.01〜0.2重量部とを添
加混合し、流動パラフインを添加しないことを特
徴とするポリスチレン系発泡体の製造方法。２無機物粉末と高級脂肪酸のカルシウム塩又は
バリウム塩の少なくとも一種との比率が２：１〜
25：１である特許請求の範囲第１項記載のポリス
チレン系発泡体の製造方法。３無機物粉末が、タルクである特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載のポリスチレン系発泡体
の製造方法。４高級脂肪酸のカルシウム塩又はバリウム塩が
炭素数10〜30の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸のカ
ルシウム塩又はバリウム塩である特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載のポリスチレン系発泡体
の製造方法。