JPH03109445A - 合成樹脂押出発泡体およびその製造法ならびに畳床 - 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］ 本発明は合成樹脂押出発泡体およびその製造法ならびに
合成樹脂押出発泡体を芯材として用いた畳床に関する。

さらに詳しくは、たとえば断熱材、畳の芯材などに好適
に用いられる合成樹脂押出発泡体およびその製造法なら
びに合成樹脂押出発泡体を芯材として用いた畳床に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、合成樹脂押出発泡体の製造法としては種々の
方法が知られているが、一般にポリスチレン系樹脂など
の合成樹脂材料に気泡調節剤を加え、加熱溶融混練後、
蒸発型発泡剤を添加し、これらの混合物を低圧域へ押出
すことによって蒸発型発泡剤を蒸発させて合成樹脂押出
発泡体を製造する方法が採られている。

前記方法によって製造された合成樹脂押出発泡体のなか
では、高発泡倍率および均一セル構造を有し、しかもす
ぐれた断熱性および好適な機械的強度を呈することから
、とくにポリスチレン系樹脂押出発泡体は好ましいもの
であり、このような押出発泡体は、通常断熱材などとし
て多用されている。

しかしながら、前記方法によってえられたボ。

リスチレン系樹脂押出発泡体は、基材樹脂として剛性の
大きいポリスチレンを主成分とするものであり、可撓性
がより改善することができればさらにその用途が広がる
こととなるため、従来よりその柔軟性の改良が望まれて
いる。

そこで、ポリスチレン系樹脂押出発泡体に代表される合
成樹脂押出発泡体の断熱性、可撓性などを向上させるた
めに、該合成樹脂押出発泡体のセル構造を均一でかつ微
細化することが考えられてはいるものの、かかるセル径
を小さくしようとするならば、セル膜の表面張力の影響
で発泡体密度が増大するため、発泡体密度が２８ｋｇ／
ａ”以下の低密度でかつ均一な微細セル構造を有する合
成樹脂発泡体をうろことは困難とされている。また断熱
性、可撓性などを付与せしめるためにセル径を小さくシ
、えられる合成樹脂発泡体の厚さを大きくすることも考
えられているが、このばあい、厚さ方向に対するセルの
異方化が増大し、断熱性および曲げ強度が低下するとい
う欠点がある。

現に本発明者らは、発泡剤量や気泡調節剤量を調整して
均一微細セル構造を有するポリスチレン系樹脂発泡体の
製造を試みたが、気泡径を０．４■以下に減少せしめる
と生成するセルの異方化が進行し、目的とする断熱性お
よび曲げ強度が発現されなかった。さらに、気泡調節剤
を増量させ、気泡径を０．２〜０．３ｍｍにまで減少せ
しめると発泡速度がはやくなりすぎて合成樹脂発泡体が
急激に薄くなり、満足しうる厚さの合成樹脂発泡体をう
ろことが困難となるなどの問題があった。

また、他の合成樹脂押出発泡体の製造法として、押出機
内の溶融樹脂中に水を圧入し、水の蒸発により発泡力を
付与し、蒸発潜熱により樹脂を冷却し、発泡体を製造す
る方法（特開昭５８−１７８２２６号公報）が知られて
いるが、この方法では圧入された水が均一に分散しない
ため、粗大気泡が発生し、外観にすぐれた合成樹脂発泡
体をうろことができない。また、大小気泡を組合わせた
気泡構造は、前記公報に記載されているように部分的に
少量の小気泡が発生しているのみで、その分布もセル膜
を介するものではない。さらに、前記公報に記載された
製造法によってえられる合成樹脂発泡体は本発明が目的
とするごとき高度の断熱性とすぐれた曲げタワミなどの
特性はまったく発揮しないのである。

また、特開昭８１−２３６８３９号公報には水を均一に
分散せしめるために７５〜５００−の粒径を有する含水
有機植物質を添加することにより、大小の気泡が混在し
た気泡構造を有する発泡体かえられることが開示されて
いるが、かかる公報に記載された方法では押出機に供給
される含水有機植物質からの水分飛散量が多いので、水
分量の正確な調整が困難であり、しかも有機植物質を使
用するため、品質の劣化が避けられず、さらにはえられ
る合成樹脂押出発泡体の気泡構造のバラツキが大きいと
いう欠点がある。また、前記方法では、添加される含水
有機植物質の粒径が数百−と大きく、含水有機植物質は
凝集などにより樹脂中で均一に分散しがたく、その結果
、大きさの異なる気泡が集合した状態の気泡構造が発生
し、断熱性および曲げ強度がまったく不充分な合成樹脂
押出発泡体しかえられない。

［発明が解決しようとする課題］ そこで本発明者らは、前記従来技術に鑑みて合成樹脂押
出発泡体に要求されるすぐれた断熱性および好適な曲げ
強度を具備することは勿論のこと、可撓性にもすぐれた
合成樹脂発泡体をうるべく鋭意研究を重ねた結果、前記
諸要件をすべて具備した主として特定の微細気泡と該微
細気泡に比して大きな特定の気泡径を冑する気泡で構成
された合成樹脂押出発泡体および該合成樹脂押出発泡体
の製造法を見出し、本発明を完成するにいたった。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は■発泡体を形成する気泡が主として
気泡径０．２５ｍ５＋以下の気泡と気泡径０．４〜１ｍ
ｍの気泡より構成され、気泡径０．２５■以下の気泡が
発泡体断面積あたり１０〜８０％の占有面積比を有する
ことを特徴とする合成樹脂押出発泡体、■（Ａ）合成樹
脂１００重量部、（Ｂ）表層に水酸基を有し、水および
／または炭素数１〜４のアルコールの吸着率が１０〜７
０重量％の粒子径１０００ｎｍ以下の粒状物０．５〜１
０重量部および（Ｃ）気泡調節剤０．０５〜５重量部を
加熱溶融混練後、蒸発型発泡剤を圧入して押出発泡する
ことを特徴とする前記合成樹脂押出発泡体の製造法、■
合成樹脂１００重量部に対し、表層に水酸基を有する粒
子径１１０００ｎ以下の鉱物質微粉末０．１〜２重量部
および気泡調節剤０．０１〜５重量部を加え、熱溶融混
練後、蒸発型発泡剤および水０，２〜１．５重量部を圧
入し、ついで低圧域に押出発泡させ、主として気泡径０
．２５ｍｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１ｍｍの気泡と
を存在させることを特徴とする合成樹脂押出発泡体の製
造法、および■前記合成樹脂押出発泡体を芯材とするこ
とを特徴とする畳床に関する。

［作用および実施例］ 本発明の合成樹脂押出発泡体は、 ｍ（Ａ）熱可塑性樹脂１００部（重量部、以下同様）　
、（Ｂ）表層に水酸基を有し、水および／または炭素数
１〜４のアルコールの吸着率が１０〜７０重量％の粒子
径１１０００ｎ以下の粒状物０．５〜ｌＯ部および（Ｃ
）気泡調節剤０．０５〜５部を加熱溶融混練したのち、
蒸発型発泡剤を圧入して通常大気圧雰囲気などの低圧域
に押出発泡するか、または （Ｉ）（Ａ）合成樹脂ｉｏｏ部に対し、（Ｂ）表層に水
酸基を有する粒子径１０００ｎｉ以下の鉱物質微粉末０
．１〜２重量部および気泡調節剤０．０１〜５部を加え
、熱溶融混線後、蒸発型発泡剤および水０．２〜１．５
部を圧入し、ついで低圧域に押出発泡させ、主として気
泡径０．２５■Ｉ以下の気泡と気泡径０．４〜１ｍｍの
気泡とをセル膜を介して海島状に分散させることにより
えられ、かくしてえられた本発明の合成樹脂押出発泡体
は、すぐれた可撓性を有するのである。

まず、前記方法（１）について説明する。

本発明に用いられる合成樹脂としては、たとえばポリス
チレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系
樹脂、ポリウレタン系樹脂などの熱可塑性樹脂があげら
れ、これらのなかでは押出し発泡法によって好適に作製
しうろことより、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系
樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが好ましく、とくに断
熱性にすぐれ、かつ剛性に富むという長所を有するが、
さらに撓みなどの改良が望まれているポリスチレン系樹
脂を好適に使用しうる。

かかるポリスチレン系樹脂としては、たとえばポリスチ
レンをはじめ、スチレンとα−メチルスチレン、無水マ
レイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸やメタクリル酸エステルなどとを共重合したものや
ポリスチレンにスチレン・ブタジェンゴム（ＳＢＲ）な
どを適宜添加して改質したものなどがあげられる。

本発明に用いられる粒状物は、気泡径０．２５部ｍ以下
の気泡を発生させる気泡調節剤として機能するものと考
えられる。かかる粒状物としては、表層に水酸基を有す
る粒子径１０Ｇ０ｎ■以下の粒状物であって、その表面
に水および／または炭素数１〜４のアルコールを１０〜
７０重量％の吸着率を有するもの（以下、含水粒状物と
いう）が用いられる。本発明においては、かかる含水粒
状物を用いたことにも大きな特徴があり、かかる含水粒
状物の配合量を適宜調整して使用したときに気泡径０．
２５１１以下の気泡が効率よく発生するのである。とこ
ろで、気泡径０．２５０１１以下の気泡が効率よく発生
する理由は、未だ定かではないが、おそらく、合成樹脂
と前記含水粒状物とを加熱混練したときに含水粒状物の
水が遊離し、ミクロな状態で分散し、気泡径０．２５ｍ
＋ａ以下の発泡セルの造核点を形成するものと推定され
る。

前記表層に水酸基を有する粒子径１１０００ｎ以下の粒
状物の代表例としは、たとえば表面にシラノール基を有
する無水シリカなどがあげられ、かかる無水シリカはた
とえば日本アエロジル■より　ＡＥＲＯ９ＩＬ■などと
して入手しうる。湿式法にて製造された一次粒子は、前
記した粒子径を有するが、これら−炭粒子が凝集した二
次凝集粒子としてたとえば粒子径１〜ｌ１０Ａｌを有す
るものも同様に使用しうる。かかる二次凝集した湿式法
のものの例としては、たとえば日本シリカ■製ニップシ
ール［Ｆ］などがあげられる。前記粒状物の粒子径は１
１０００ｎをこえるばあい、含水粒状物から遊離する水
がミクロな単位で分散しにくくなる傾向があるため、１
０００ｎａ以下であるものが好ましい。なお、入手しや
すさを考慮すれば５部ｍ以上であることが好ましく、よ
り好ましくはｌＯ〜１１００ｎ＋である。本発明におい
て、表層に水酸基を有する粒状物が用いられるのは、該
粒状物は水および／または炭素数１〜４のアルコールを
水素結合によって吸着し、合成樹脂との混練時までは離
脱しないからである。

前記炭素数１〜４のアルコールとしては、たとえばメタ
ノール、エタノール、プロパツール、ｎ−ブタノール、
１−ブタノールなどがあげられ、これらのアルコールは
通常単独でまたは２種以上を混合して用いられる。かか
るアルコールは、水と混合するかまたはそれ単独で用い
られる。

前記水および／または炭素数１〜４のアルコールの粒状
物に対する吸着率は、式： ［吸着率（％）］−［吸着した水の重量＜ｇ）　］　／
［含水粒状物の重量（ｇ）　］　Ｘ１００で求められ、
本発明においては、含水粒状物としては吸着率が１０〜
７０重量％、好ましくは２０〜６０重量％、さらに好ま
しくは３０〜ＢＯ重量％のものが用いられる。かかる吸
着率は、表層に存在する水酸基の数、合成樹脂に対する
粒状物の配合量によって異なるので一概に決定すること
ができないが、一般に５重量％未満であるばあい、含水
粒状物から遊離する水の量が不足し、気泡径０．２１以
下の発泡セルの造核となりえず、また７０重量％をこえ
るばあい、粒状物の凝集が大きくなり、樹脂中に均一に
分散されにくくなる傾向にある。

前記含水粒状物の配合量は、合成樹脂１００部に対して
０．５〜ｌＯ部、好ましくは１．０〜５．０部となるよ
うに調整されるのが望ましい。かかる含水粒状物の配合
量は、目的とする気泡径に応じて適宜調整することが好
ましく、−概には決定することができないが、一般に０
．５部未満であるばあい、樹脂中に存在する含水粒状物
の濃度が減少し、均一な分散がえられにくくなる傾向に
あり、また１０部をこえるばあい、合成樹脂と混合する
際に含水粒状物の分離が発生し、均一な分散を阻害する
傾向をもつとともに製造コストをあげる傾向がある。

本発明に用いられる気泡調節剤としては、公知の押出発
泡の際に使用されている気泡調節剤があげられる。かか
る気泡調節剤の具体例としては、たとえばタルク粉、炭
酸カルシウム粉などがあげられ、これらの気泡調節剤は
単独でまたは２種以上混合して用いられる。かかる気泡
調節剤の粒子径は通常３〜１００泊、なかんづく５〜２
０−となるように調整されることが望ましい。該気泡調
節剤は主としてえられる合成樹脂押出発泡体の気泡径０
．４〜１ｍｍの気泡の大きさを調整するために使用され
、かかる気泡調節剤の配合量は、合成樹脂１００部に対
して０．０５〜５部、好ましくは０．１〜２．５部とな
るように調整される。かかる配合量は、０．０５部未満
であるばあい、セルサイズが肥大化し、目的とする断熱
性能かえられなくなり、また５部をこえるばあい、セル
サイズが微小になり、目的とする密度（２８ｋｇ／ｍ３
以下）の実現が困難となる傾向にある。

前記合成樹脂、含水粒状物および気泡調節剤を所定量調
整し、加熱溶融混練後、蒸発型発泡剤を圧入して押出発
泡することにより、本発明の合成樹脂押出発泡体かえら
れる。

前記合成樹脂、含水粒状物および気泡調節剤を加熱溶融
混練する際の加熱温度、溶融混線時間および溶融混練手
段についてはとくに限定はなく、加熱温度は合成樹脂が
溶融する温度以上、通常１５０〜２５０℃であればよく
、溶融混線時間は、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、通常合成樹脂、含水粒状物および気泡調節剤
が均一に分散されるに要する時間がえらばれ、また溶融
混線手段としては、たとえばスクリュータイプの押出機
などがあげられるが、通常の押出発泡に用いられるもの
であればとくに限定はない。

本発明に用いられる蒸発型発泡剤としては、一般に押出
発泡成形する際に用いられている蒸発型発泡剤が使用さ
れる。かかる蒸発型発泡剤の具体例としては、たとえば
塩化メチル、フロン１２、フロン１１などのフロン類さ
らには１−クロロ−１，１−ジフルオロエタンなどのオ
ゾン層を破壊しにくいといわれている水素原子を有する
フロン類などで代表されるハロゲン化炭化水素；プロパ
ンやブタンなどで代表される飽和炭化水素などがあげら
れ、これらの蒸発型発泡剤は単独で用いてもよく、また
２種以上を併用してもよい。

前記蒸発型発泡剤の使用量は、たとえば合成樹脂１００
ｇに対して０．１〜０．３ｉｏ１　ｓなかんづ＜　　０
．１５〜０．２５　ｍｏｌとなるように調整されるのが
好ましい。前記蒸発型発泡剤の使用量は、０．１ｉｏ１
未満であるばあいには、押出後の合成樹脂発泡体の収縮
が増大する傾向があり、また０、３＋＊ｏｌをこえるば
あいには、合成樹脂発泡体の寸法安定性が低下する傾向
がある。

蒸発型発泡剤を圧入した後は、たとえばスリットダイな
どの発泡装置を介して押出すなどの通常の方法により、
主として気泡径０．２５ｍｍ以下の気泡と気泡径０．４
〜１ｍｍの気泡からなる合成樹脂発泡体が製造される。

つぎに前記方法（ＩＩ）について説明する。

本発明を特徴づけるセル構造を有する合成樹脂発泡体を
うるためには、前記（Ａ）合成樹脂、（Ｂ）表層に水酸
基を有する粒子径１０００ｎｉ以下の鉱物質微粉末、（
Ｃ）気泡調節剤、（Ｄ）蒸発型発泡剤および（Ｅ）水が
必要であるが、そのなかでも前記（Ｂ）表層に水酸基を
有する粒子径１０００ｎ＠以下の鉱物質微粉末と前記（
Ｅ）水の存在が必須であり、これらは臨界的に作用する
。

前記（Ａ）合成樹脂としては、前記した方法（１）で用
いられるものがあげられる。

前記方法（１）に用いられる前記（Ｂ）表層に水酸基を
有する粒子径１１０００ｎ以下の鉱物質微粉末は、気泡
径０．２５關以下の気泡を発生させる気泡調節剤として
機能するものと考えられる°。

気泡径０．２５１１１ｍ以下の気泡が効率よく発生する
理由は、未だ定かではないが、おそらく合成樹脂ととも
に加熱溶融混練され、合成樹脂中に均一に分散した前記
鉱物質微粉末の表層に存在する水酸基に、圧入された水
が水素結合によってとり込まれ、ミクロな状態で均一に
分散し、気泡径０，２５■１以下の気泡を形成するため
の微細な造核点を形成するためであると推定される。

前記したように、本発明においては表層に水酸基を有す
る粒子径１０００ｒ＋＋＊以下の鉱物質微粉末が溶融樹
脂中に存在し、さらに適量の水と気泡調節剤が存在する
ので、主として気泡径０．２５ｆｆ１１以下の気泡と気
泡径０．４〜１ｍｌの気泡とがセル膜を介して海島状に
存在する気泡構造を有する発泡体を安定してうることが
できるのである。

前記鉱物質微粉末の粒子径は、１ｏ００ｎｉをこえるば
あいには微細気泡を形成するための造核点が大きくなる
傾向があるため、１０００ｎｉ以下であることが好まし
い。なお、入手しやすさおよび取扱いの容易さを考慮す
れば、前記鉱物質微粉末の粒子径は５１諷以上であるこ
とが好ましい。

前記鉱物質微粉末のとくに好ましい粒子径はｌＯ〜ｔｏ
ｏｎｍである。

前記表層に水酸基を有する粒子径１１０００ｎ以下の鉱
物質微粉末の代表例としては、たとえば表面にシラノー
ル基を有する無水シリカなどがあげられる。かかる無水
シリカとしては、たとえば乾燥法で製造された例である
日本アエロジル■製ＡＥＲＯ８ＩＬ■などがあげられる
。

また、本発明においては、−次粒子は前記した粒子径を
有するものであれば、これら−次粒子が凝集した二次凝
集粒子としてたとえば粒子径１〜１０譚を有する湿式法
シリカであっても前記鉱物質微粉末として同様に使用し
うる。かかる湿式法シリカの具体例としては、たとえば
日本シリカ■製ニップシール■などがあげられる。

前記鉱物質微粉末の使用量は、合成樹脂１００重量部に
対して０．１〜２重量部であるが、好ましくは０．３〜
１重量部である。前記鉱物質微粉末の使用量は、合成樹
脂１００重量部に対して０．１重量部未満であるばあい
、圧入される水の量を変化させても生成する微細セルの
数が少なくなり、目的とする物性の改善効果が小さ（な
る傾向があり、また２重量部をこえるばあい、合成樹脂
中の鉱物質微粉末の凝集が大きくなる傾向がある。

なお、前記鉱物質微粉末は必ずしも絶乾品である必要は
なく、含水品も使用可能であり、含水晶を使用するばあ
いには、すでに含水された水分量を考慮して圧入する水
の量を調整することで対応しうる。

前記（Ｃ）気泡調節剤としては、前記した方法（１）で
用いられるものがあげられ、かかる気泡調節剤の使用量
は、前記した方法（１）における気泡調節剤の使用量と
同一であればよい。

前記合成樹脂、鉱物質微粉末および気泡調節剤は、まず
それぞれの所定量が調整され、ついで加熱溶融混練され
たのち、えられた加熱溶融混練物には蒸発型発泡剤およ
び水の所定量が圧入される。

前記合成樹脂、鉱物質微粉末および気泡調節剤を加熱溶
融混練する際の加熱温度、溶融混線時間および溶融混線
手段についてはとくに限定はなく、加熱温度は、合成樹
脂が溶融する温度以上、通常１５０〜２５０℃であれば
よく、溶融混線時間は、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、通常合成樹脂、鉱物質微粉末および気泡
調節剤が均一に分散されるに要する時間がえらばれ、ま
た溶融混線手段としては、たとえばスクリュータイプの
押出機などがあげられるが、通常の押出発泡に用いられ
るものであればとくに限定はない。

本発明に用いられる水としては、とくに限定はなく、た
とえば純水などを用いることができる。えられた加熱溶
融混練物に圧入される水の使用量は、合成樹脂１００重
量部に対して０．２〜１．５重量部、好ましくは０．３
〜０．７重量部となるように調整されるのが望ましい。

前記水の使用量は、０．２重量部未満であるばあいおよ
び１．５重量部をこえるばあいのいずれものばあいにも
、熱伝導率、曲げタワミなどの合成樹脂発泡体の物性を
改善しうる気泡径０．２５　ａｍ以下の気泡と気泡径０
．４〜１ｍｍの気泡とがセル膜を介して海島状に分散し
たセル構造を有する発泡体をうろことが困難となる傾向
があり、０．２〜１．５重量部の範囲内にあるばあいに
、本発明の目的とする良好なセル構造を存する発泡体か
えられるのである。

なお、蒸発型発泡剤と水は加熱溶融混練物に同時に圧入
してもよく、また別々に圧入してもよく、本発明はかか
る圧入の方法によって限定されるものではない。

前記蒸発型発泡剤および水を加熱溶融混線物に圧入する
ときの圧力は、とくに限定はなく、押出機の内圧よりも
大きな圧力で圧入することができればよい。

蒸発型発泡剤および所定量の水が圧入された加熱溶融混
線物は、つぎにたとえばスリットダイなどの通常使用さ
れている発泡装置を介してたとえば大気圧下などの低圧
域へ押出される。

かくして低圧域へ押し出すことにより、主として気泡径
０．２５１ｇ＋以下の気泡と気泡径０．４〜ＩＩの気泡
からなる合成樹脂発泡体かえられるのである。

本発明の合成樹脂発泡体は、その気泡径の分布において
、気泡径０．２５■−以下の気泡および気泡径０．４〜
ｌｌ１１の気泡それぞれがピークを有するものであれば
よいが、これら２つのピークのあいだの気泡径を有する
ものは少ないほうが好ましい。たとえば、合成樹脂発泡
体中に含まれる気泡径０．２５　ｍｍをこえ０．４＋ｅ
ｓ未満の気泡および気泡径ｌｌ１１をこえる気泡の含有
率は３０％以下であるのが好ましく、より好ましくは２
０％以下、さらに好ましくは１０％以下である。

本発明の合成樹脂押出発泡体は、前記したごとく、気泡
径０．２５■■以下の気泡と気泡径０．４〜ＩＩＩＩの
気泡から構成され、気泡径０．２５−１以下の気泡と気
泡径０．４〜１ｍｍの気泡が層を形成せず、主として気
泡径０．４〜ｌ■Ｉの気泡が島となり、気泡径０．２５
ｓ＋ｍ以下の気泡が海となる、いわゆる海鳥構造または
気泡径０．２５　ｍｓ以下の気泡が気泡径０．４〜１ｍ
ｍの気泡をそれぞれの気泡膜を介して直接的に取り囲む
ように分散した構造を有する。

本発明の合成樹脂押出発泡体の熱伝導率が小さいのは、
従来の均一な気泡構造を有する合成樹脂発泡体では均一
な気泡構造を通って移動する熱流が、本発明の合成樹脂
押出発泡体においては、気泡径０．４〜１ｍｍの気泡の
周囲に存在する微細な気泡径０．２５ｍｍ以下の気泡に
よって分断されるためであると推定される。また、曲げ
強度および曲げタワミに関してもセル膜にかかる応力が
前記したごとくたとえば海島状に存在する気泡径０．２
５１１以下の微細気泡によって分散されるため、好適な
曲げ特性が発現されるものと推定される。

このように本発明の合成樹脂押出発泡体は、主として気
泡径０．２５ＩＩｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１ａ＋
ａ＋の気泡がたとえば海鳥構造状に分散したものであり
、０．２５ｅｖ以下の微細セルが熱伝導率の低下と曲げ
タワミ量の増大をもたらし、また気泡径０．４〜１■■
の気泡が曲げ強度を保持させているものと考えられる。

なお、本発明の合成樹脂押出発泡体の気泡径０．２５　
ｔｘ■以下の気泡と気泡径０．４〜１腸麿の気泡は、熱
伝導率を低下させ、曲げタワミ量の増大をもたらし、ま
た適度な曲げ強度を付与せしめるという観点から、偏っ
て分散するのではなく、均一に分散していることが望ま
しい。

前記したごとく、本発明の合成樹脂押出発泡体の微細気
泡の径は、０．２５−１以下であることが望ましく、０
．２５　ｉ＋ｍよりも大きくなれば、熱伝導率が大きく
なり、また曲げタワミ量が低下する傾向にある。また、
気泡径０．４〜１ｍｍの気泡は、さらに好ましくは０．
４〜０．７腸層の気泡径を有するものであることが望ま
しい。

また、たとえば実施例１でえられた本発明の発泡体の占
有面積比を表わす分布図ではｏ、２５１前後の気泡径を
有するものもがなり存在するようであるが、分布度数で
は、０．１ｍｓ＋以下のものが多数であることがわかる
。このように本発明において、大気泡径と小気泡径とを
区別する数値は、どちらかというと相対的な意味あいを
もつものであって、本発明の本質は大気泡と小気泡のそ
れぞれがもつ特徴を併存した従来にない優秀な発泡体を
想像上ではなく、現実にうろことにある。

ところで気泡径０．２５　ｍｓ以下の気泡と気泡径０．
４〜１ｍｍの気泡の構成比率については、気泡径０．２
５ｍｍ以下の気泡が断面積あたり１０〜８０％、好まし
くは２０〜７０％、さらに好ましくは２０〜５０％の占
有面積比を有することが望ましい。かかる気泡径０．２
５■厘以下の気泡の占有面積比が１０５未満では、可撓
性が小さくなり、また８０％をこえるばあい、曲げ強度
および圧縮強度などの機械的強度が低下する傾向がある
。

なお、本発明の合成樹脂押出発泡体の厚さは、とくに限
定はないが、好ましい断熱性、曲げ強度および曲げタワ
ミを付与せしめるためには、シートのような薄いものよ
りも通常の板状物のように厚みのあるもののほうが好ま
しく、１０〜ＬＯＯｍｍであることがとくに好ましい。

また本発明の合成樹脂押出発泡体を畳の芯材として使用
するばあいには、厚さは、たとえば１０〜４０＋ａｍと
なるように調整されることが望ましい。

また、本発明の合成樹脂押出発泡体の密度についてもと
くに限定はないが、軽量でかつすぐれた断熱性および曲
げ強度を付与せしめるためには１５〜５０ｋｇ／ｉ’で
あることが好ましい。

前記のごとく、本発明の合成樹脂押出発泡体は断熱性に
すぐれ・、かつ好適な曲げ強度および曲げタワミ性を有
するため、たとえば畳床の芯材をはじめ、施工時に大き
な曲げタワミが要求される木造家屋の断熱材などに好適
しうるちのである。

本発明の合成樹脂押出発泡体は、前記したように、畳床
の芯材として使用しうるちのであるが、ここで本明細書
にいう畳床とは、畳表を装着し、仕上げ加工が施されて
畳ができあがる前の段階の中間製品である。

従来の畳床は、ワラ単独または均一セル構造を有するポ
リスチレン系樹脂発泡板単独または該発泡板と木質繊維
板もしくはワラとが縫合された化学量と称される受用の
ものである。

前記ワラ単独からなる畳床は、重くてダニなどの害虫が
繁殖しやす＜、シかもコストが高くなるなどの種々の面
で改良が望まれており、その改良のために使用される前
記均一セル構造を有するポリスチレン系樹脂発泡板単独
または該発泡板と木質繊維板もしくはワラとが縫合され
た畳床は、切断加工時にポリスチレン系樹脂発泡板に欠
けやムシレなどが生じやすいという欠点がある。

これに対して、本発明の合成樹脂押出発泡体からなる芯
材を用いた畳床は、その押出発泡体が主として気泡径０
．２５ｍｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１．０■ｌの気
泡より構成されたものであり、その理由は未だ定かでは
ないが、可撓性にすぐれるためか、前記した従来の発泡
板のように切断加工時に欠けやムシレなどが発生しにく
く、さらに畳床に要求される好適なタワミ性を有するも
のである。

なお、本発明の合成樹脂押出発泡体が、前記のごとく構
造特性を１有するものであれば、その製造法については
とくに限定はないことを念のためここに付しておく。

つぎに本発明の合成樹脂押出発泡体およびその製造法な
らびに畳床を実施例に基づいて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 ポリスチレン樹脂（新日鉄化学■製、商品名：エスチレ
ンＧ−１７、メルトインデックス（旧）：３．１　’）
　１００部に対して、含水粒子として含水率５０重量％
の微粒子状二酸化ケイ素（アエロジル＃２００、日本ア
エロジル■製、平均−次粒子径：１２ｎ＊）　１．５部
と気泡調節剤としてタルク０６１部を加え、２００℃に
加熱して混練しながらこれに塩化メチル７０重量％およ
びプロパン３０重量％からなる蒸発型発泡剤９部を圧入
し、ついで混線後、約１１０℃に冷却し、目開きの間隔
が２．０ｍｍのスリットを介して押出発泡し、厚さ４０
〜８０＋ｅｍの板状の合成樹脂押出発泡体をえた。

えられた合成樹脂押出発泡体の縦断面の拡大写真のスケ
ッチ図を第１図に示す。

第１図は合成樹脂押出発泡体の縦断面を走査型電子顕微
鏡（■日立製作新製、品番：　Ｓ−４５０）にて３０倍
に拡大して撮影した電子顕微鏡写真のスケッチ図である
。なお、このスケッチ図では厚さ方向に長く気泡が変形
して歪んでいるが、これは−例であって、押出条件によ
り歪みの方向および程度を変化させることができる。

第１図に示したように、本発明の合成樹脂押出発泡体は
気泡径０．４〜ｌａｖの気泡の周囲に気泡径０．２５　
ａｍ以下、とくに０．１ａ＋ｍ以下の気泡が気泡膜を介
して存在した海鳥構造を有することがわかる。

つぎにえられた発泡体の物性として、発泡体密度、占有
面積比、熱伝導率、曲げ強度、破断曲げタワミ量および
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］−［発泡体重量］／ ［発泡体体積］ （占有面積比（気泡径０．２５ｍｍ以下のセルの占める
面積比）） ■走査型電子顕微鏡（−日立製作新製、品番：Ｓ−４５
０）にて３０倍に拡大して合成樹脂押出発泡体の縦断面
を写真撮影し、撮影した写真を乾式複写機でコピーをと
る。

■写真コピーにおいて、厚さ方向（写真において上下方
向）の径が７．５ｍｓより大のセルを黒インキで塗りつ
ぶす（−次処理）。

■−次処理画像を画像処理装置（■ピアス製、品番ＰＩ
ＡＳ−ｎ）により計測する。

■−次処理画像を擬似カラーで取り込み、画像を２値化
する（濃淡を一定領域で２分割する）。

■７５０画素（セル径で０．２５ｍｍ以下の面積に相当
）以下の部分のうちの濃色部分を淡色化する。

■画像解析計算機能中のｒ　ＦＰＡＣＴＡＲＥＡ（面積
率）」を使い、画像全体に占める　７．５ｍｍ以下のセ
ル（ａ淡で分割した浅部）の面積を次式により求める。

［占有面積比（％）］ 画面領域全体の画素数 （熱伝導率） ＪＩＳ　Ａ−９５１１に準じて測定する。

（曲げ強度および曲げタワミ量） ＪＩＳ　Ａ−９５１１に準じて測定する。

（外　観） えられた発泡体に有害な変形などの異状がないかどうか
を目視により調べる。

つぎに実施例１でえられた発泡体の気泡径の分布状態を
以下の方法にしたがって調べ、気泡径の分布状態を第３
図に、また気泡全体の分布度数を第２表に示す。

（気泡径の分布状態の測定法） ■走査型電子顕微鏡（■日立製作新製、品番：Ｓ−４５
０）にて３０倍に拡大して合成樹脂押出発泡体の縦断面
図を写真撮影し、撮影した写真を乾式複写機でコピーを
とる。

■写真コピー上にトレーシングペーパーをのせ、これに
黒インキですべての気泡のセル膜を描き、これを乾式複
写機でコピーをとる（−次処理）。

■上記−次処理画像を画像処理装置（■ピアス製、品番
ＰＩＡＳ　−ＩＩ　）により解析する。その結果を第２
表に示す。

■第３図は第２表に示した結果をもとにして気泡径から
１気泡の面積を求め、度数を乗じてその気泡が占める面
積を求める。

第３図から明確なごとく、本発明の発泡体は、主として
小さい気泡と大きい気泡が併存していることがわかる。

実施例２〜７および比較例１〜４ 含水粒状物および気泡調整剤として第１表に示したもの
を使用したほがは実施例１と同様にして合成樹脂押出発
泡体をえた。

えられた合成樹脂押出発泡体の物性を実施例１と同様に
して測定した。その結果を第１表に示す。

また、比較例２でえられた合成樹脂押出発泡体の縦断面
の拡大写真のスケッチ図を第４図に示す。第４図は合成
樹脂押出発泡体の縦断面を走査型電子顕微鏡（■日立製
作新製、品番：Ｓ−４５０）にて３０倍に拡大して撮影
した電子顕微鏡写真のスケッチ図である。

［以下余白］ 第 ２ 表 第１図および第４図に示された合成樹脂押出発泡体の電
子顕微鏡写真のスケッチ図より、本発明の合成樹脂押出
発泡体は、気泡が０．２５ｍｍ以下の微細気泡と気泡径
が０．４〜１ｍｍの気泡から構成されるのに対し、従来
の合成樹脂押出発泡体は、はぼ同じ大きさの均一な気泡
から構成されていることがわかる。

また、第１表に示された結果より、本発明の合成樹脂押
出発泡体は、比較例のいずれのものよりも５％以上も熱
伝導率が小さいことより、断熱性にすぐれ、また曲げ強
度も大きいことがわかる。とくに破断曲げタワミ量は比
較例のものは２０〜３５＋ｖであったのに対し、本発明
の合成樹脂押出発泡体は、ＪＩＳに基づいて測定するこ
とができる６５ｍａ＋をこえることより、きわめて可撓
性にすぐれていることがわかる。

実施例８ ポリスチレン樹脂（新日鉄化学■製、商品名：エスチレ
ンＧ−１７、メルトインデックス（Ｍｌ）　：３．１）
　　１００部に対して鉱物質微粉末として微粉子状の二
酸化ケイ素（商品名：アエロジル＃２００、日本アエロ
ジル■製、平均−次粒子径＝１２ｎｍ）　　０．７５部
と気泡調節剤としてタルク　０．１部を加え、２００℃
に加熱して混練しながらこれに塩化メチル７０重量％お
よびプロパン３０重量％からなる蒸発型発泡剤９部と水
０．５重量部を圧入し、ついで混線後、約１１０℃に冷
却して目開きの間隔で２．Ｏｓｍのスリットを介して大
気圧下に押出発泡し、厚さ４０−８０■ｌの板状の合成
樹脂押出発泡体をえた。

えられた合成樹脂押出発泡体の縦断面の拡大写真のスケ
ッチ図を第２図に示す。

第２図は合成樹脂発泡体の縦断面を走査型電子顕微鏡（
■日立製作所波、品番：　Ｓ−４５０）にて３０倍に拡
大して撮影した電子顕微鏡写真のスケッチ図である。な
お、このスケッチ図では厚さ方向に長く気泡が変形して
歪んでいるが、これは−例であって、押出条件により歪
みの方向および程度を変化させることができる。

第２図に示したように、本発明による合成樹脂発泡体は
気泡径０．４〜１１１の気泡の周囲に気泡径０．２５　
＋＋ｖ以下、とくに０．１部ｍ以下の気泡がそれぞれの
気泡膜を介して存在した海島構造を有することがわかる
。

つぎにえられた合成樹脂発泡体の物性として、発泡体密
度、熱伝導率、曲げ強度、破断曲げタワミ量、外観およ
び断面における気泡径０．２５１以下の気泡の占有面積
比を実施例１と同様にして調べた。その結果を第３表に
示す。

実施例９〜１２および比較例５〜８ 鉱物質微粉末の種類およびその量、気泡調節剤の量なら
びに水の圧入量を第３表に示すようにしたほかは実施例
８と同様にして合成樹脂押出発泡体をえた。

えられた合成樹脂押出発泡体の物性を実施例８と同様に
して測定した。その結果を第３表に示す。

第２図および第４図に示された合成樹脂押出発泡体の電
子顕微鏡写真のスケッチ図より、本発明の合成樹脂押出
発泡体は、気泡径が０．２５■以下の微細気泡と気泡径
が０．４〜ｌａｍの気泡から構成されるのに対し、従来
の合成樹脂押出発泡体は、はぼ同じ大きさの均一な気泡
から構成されていることがわかる。

また、第１表に示された結果より、本発明の製造法によ
りえられた合成樹脂押出発泡体は、比較例５〜８のいず
れのものよりも５％以上も熱伝導率が小さく、断熱性に
すぐれ、また曲げ強度も大きい。とくに破断曲げタワミ
量は比較例のものに比し、きわめて可撓性にすぐれてい
る。

実施例１３および比較例９ 実施例５または比較例２でえられた合成樹脂発泡体を厚
さが２５ｍｍとなるように平板状にスライスし、つぎに
該合成樹脂発泡体上に木質繊維板としてインシュレーシ
ョンボード（厚さ８１０ｍｍ）およびインシュレーショ
ンボード１（厚さ８１５ｍｍ）を順に積み重ね、製受用
糸で縫合し、畳床をえた。

えられた畳床を切断機（■大晦機械製作所製、トップ号
）にて切断し、畳床の切断部を目視により観察した。

その結果、実施例５でえられた合成樹脂発泡体を用いた
ばあいには（実施例１３）、切断部には欠けやムシレな
どの発生がなく、外観美麗であったが、比較例２でえら
れた合成樹脂押出発泡体を用いたばあいには（比較例９
）、切断部には欠けやムシレが発生し、実用上好ましい
ものではなかった。

以上のことから、本発明の合成樹脂押出発泡体を芯材と
して用いた畳床は、欠けやムシレなどの発生はなく容易
に切断しうるちのであることがわかる。

［発明の効果］ 本発明の製造法によりえられる合成樹脂押出発泡体は、
従来の合成樹脂押出発泡体に比べてすぐれた断熱性と好
適な曲げ強度および曲げりワミａを保有するため、通常
の断熱材のみならず、たとえば畳の芯材をはじめ、施工
時に曲げタワミが要求される木造家屋用の断熱材にも好
適に使用しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の製造法によりえ
られた合成樹脂押出発泡体の内部構造を説明するための
発泡体縦断面を３０倍に拡大した電子顕微鏡写真のスケ
ッチ図、第３図は本発明の実施例１でえられた合成樹脂
発泡体の気泡径の分布を示すヒストグラム、第４図は比
較例２でえられた合成樹脂発泡体の内部構造を説明する
ための発泡体縦断面を３０倍に拡大した電子顕微鏡写真
のスケッチ図である。 図面の浄書：（内容に変更なし） 第 巳 １１＋＋λ） 凹面の浄を：（内容に変更なし） 才　２回 ｉ　ｉＩｌ　ｒ・ × 覗 咽 臂 （水） ６補正の対象 （１）図面（第１図、第２図および第４図）７補正の内
容 （１）図面（第１図、第２図および第４図）を補正され
た図面（第１図、第２図および第４図）のとおり補正す
る（内容に変更なし）。 ８添付書類の目録 （１）補正された図面（第１図、 第２図および第４図） １通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　発泡体を形成する気泡が主として気泡径０．２５ｍ
   ｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１．０ｍｍの気泡より構
   成され、気泡径０．２５ｍｍ以下の気泡が発泡体断面積
   あたり１０〜８０％の占有面積比を有することを特徴と
   する合成樹脂押出発泡体。 ２　合成樹脂押出発泡体がポリスチレン系樹脂からなる
   請求項１記載の合成樹脂押出発泡体。 ３　気泡径０．２５ｍｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１
   ｍｍの気泡がセル膜を介して海島状に分散されてなる請
   求項１または２記載の合成樹脂押出発泡体。 ４　（Ａ）合成樹脂１００重量部、 （Ｂ）表層に水酸基を有し、水および／または炭素数１
   〜４のアルコールの吸着率が１０〜７０重量％の粒子径
   １０００ｎｍ以下の粒状物０．５〜１０重量部および （Ｃ）気泡調節剤０．０５〜５重量部 を加熱溶融混練後、蒸発型発泡剤を圧入して押出発泡す
   ることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂押出発泡体
   の製造法。 ５　合成樹脂押出発泡体がポリスチレン系樹脂からなる
   ものである請求項４記載の合成樹脂押出発泡体の製造法
   。 ６　合成樹脂１００重量部に対し、表層に水酸基を有す
   る粒子径１０００ｎｍ以下の鉱物質微粉末０．１〜２重
   量部および気泡調節剤０．０１〜５重量部を加え、加熱
   溶融混練後、蒸発型発泡剤および水０．２〜１．５重量
   部を圧入し、ついで低圧域に押出発泡させ、主として気
   泡径０．２５ｍｍ以下の気泡と気泡径０．４〜１ｍｍの
   気泡とを存在させることを特徴とする合成樹脂押出発泡
   体の製造法。 ７　合成樹脂押出発泡体がポリスチレン系樹脂からなる
   ものである請求項６記載の合成樹脂押出発泡体の製造法
   。 ８　表層に水酸基を有する粒子径１０００ｎｍ以下の鉱
   物質微粉末が表面にシラノール基を有するシリカである
   請求項６記載の合成樹脂押出発泡体の製造法。 ９　請求項１記載の合成樹脂押出発泡体を芯材とするこ
   とを特徴とする畳床。