JPH0547574B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はスチレン系樹脂板状発泡体を製造する
方法に関し、特に、熟成時間を短縮し、且つ、均
一な微細気泡を有するスチレン系樹脂板状発泡体
を製造する方法に関る。 （従来の技術及び解決すべき課題） ポリスチレン樹脂板状発泡体は、近年包装材、
断熱材を初めとして、様々な分野に利用されてき
ている。そのうち、特にこれらの分野におけるポ
リスチレン樹脂板状発泡体は均一微細な気泡を有
し、且つ、寸法安定性を有するものが強く望まれ
ている。その理由として、例えば、断熱材として
使用する際には、微細気泡のものほど熱伝導率が
小さく断熱性能に優れ、また、表面外観が美麗で
あること等が挙げられる。 また、ポリスチレンを押出機によつて発泡成型
すると、押出機先端から押出された発泡体は、一
旦発泡して膨張した後、多大の時間を要して徐々
に収縮して一定の密度を有する発泡体となる。特
に高発泡体になるほど収縮が大きく、寸法が安定
化するのに長時間を要する。このような現象は、
樹脂の発泡成形に通常使用する殆どの発泡剤のポ
リスチレン皮膜に対する気体透過性が空気のポリ
スチレン皮膜に対する透過性に比べて差がある為
に生じる。 従つて、ポリスチレン発泡体の製造方法におい
ては、どのような発泡剤を使用するかは重要な問
題であつた。 従来、ポリスチレン発泡体の発泡剤としては、
発泡後の発泡体の寸法安定性が得られ、また、均
一な微細気泡を有する発泡体が得られる発泡剤が
使用されてきた。このような発泡剤として、ジク
ロロテトラフルオロエタン（F114）、或いはジク
ロロジフルオロメタン（F12）等の飽和クロロフ
ルオロカーボン類がある。 しかしながら、近年、これらの飽和クロロフル
オロカーボン類は自然環境保護の観点からその使
用が規制されるようになつてきた。すなわち、
F114あるいはF12等の飽和クロロフルオロカーボ
ン類は非常に安定な化合物であり、発泡体から逸
散した後、地表をとりまく対流圏で分解されない
まま成層圏に到達し、オゾン層（成層圏にあり、
人体に有害な紫外線を吸収して地表への到達を防
ぐと共に大気温度の維持を行なつている）を破壊
することが知られるようになつてきたからであ
る。 このため、オゾン破壊能が小さく、環境上受け
入れられる発泡剤の開発が、緊急を要する重要な
問題となつてきた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、上記の問題点を解決するため
種々検討した結果、オゾン破壊能が小さい特定の
脂肪族弗化炭化水素、炭酸ガス及びその他のハロ
ゲン化脂肪族炭化水素からなる混合物を発泡剤と
して使用することによつて、上記の問題点を解決
することを見出し、本発明を完成したもので、本
発明の目的は、オゾン破壊能が小さい発泡剤を使
用して、熟成時間が短く、且つ、均一な微細気泡
を有するスチレン系樹脂板状発泡体を製造する方
法を提供するにある。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の要旨は、発泡剤として１−
クロロ１，１−ジフルオロエタン、１，１，１，
２−テトラフルオロエタン、モノクロロジフルオ
ロメタン及び１−クロロ−１，２，２，２−テト
ラフルオロエタンからなる群から選ばれた脂肪族
弗化炭化水素の少なくとも１種若しくは二種以上
を94〜５重量％、炭酸ガスを１〜25重量％、その
他ハロゲン化脂肪族炭化水素を５〜94重量％から
なる混合物を樹脂100重量部に対し５〜30重量部、
及び、融点150℃以下の脂肪酸カルボン酸を樹脂
100重量部に対し0.1〜５重量部をポリスチレン系
樹脂に添加して押出機内で溶融混合した後、押出
機先端より押出して発泡体を製造することを特徴
とするポリスチレン系樹脂板状発泡体の製造方法
である。 即ち、本発明において、前記特定の混合物を発
泡剤として使用すると共に、該発泡剤中の炭酸ガ
スを、押出機内の溶融ポリスチレン系樹脂に均一
に分散させるために、融点150℃以下の脂肪族カ
ルボン酸を配合し、押出発泡成形するものであ
る。 以下、本発明について、詳細に説明する。 この発明方法で用いることのできるスチレン系
樹脂は、スチレン系単量体の単独重合体に限ら
ず、共重合体であつてもよく、スチレン系単量体
はスチレンのほか、メチルスチレン、エチルスチ
レン等のスチレン誘導体を含んでいてもよい。ま
た、共重合体はスチレン系単量体を50重量％以上
含み、その余が他の単量体から成るものであつ
て、他の単量体としては、メチルメタクリレー
ト、アクリロニトリル、無水マレイン酸等を挙げ
ることができる。その他、スチレン系樹脂は、そ
れら単独重合体又は共重合体に他の樹脂を混合し
て得られたブレンド物を含んでいる。他の樹脂と
しては、ポリエチレン、合成ゴム等を挙げること
ができる。ブレンド物は、その中でポリスチレン
が50重量％以上を占めている。 発泡剤としては、前述のように(a)１−クロロ
１，１−ジフルオロエタン（F142bという）、１，
１，１，２−テトラフルオロエタン（F134aとい
う）、モノクロロジフルオロメタン（F22とい
う）、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフル
オロエタン（F124という）からなる群から選ば
れた脂肪族弗化炭化水素の少なくとも１種若しく
は二種以上、(b)炭酸ガス、(c)その他ハロゲン化脂
肪族炭化水素、即ち、(a)以外のハロゲン化脂肪族
炭化水素からなる混合物を使用する。特に、(a)成
分と(c)成分のハロゲン化脂肪族炭化水素とともに
(b)成分の炭酸ガスを使用することによつて、発泡
体の気泡サイズが、小さくなる。 (c)成分のその他のハロゲン化脂肪族炭化水素と
しては、メチルクロライド、メチレンクロライ
ド、エチルクロライド、トリクロロモノフルオロ
メタン、ジクロロジフルオロメタン、１，１−ジ
フルオロエタン、１，１−ジクロロ−２，２，２
−トリフルオロエタン等を用いることができる。
このハロゲン化脂肪族炭化水素の中に含まれてい
るハロゲン元素の種類及び数によつて樹脂の溶解
能力及び沸点が大きく変わる。従つて、これらの
ものの混合割合や樹脂温度などを適当に設定する
ことにより、気泡の大きさ、発泡割合を希望通り
にすることができる。特に、この中で、メチルク
ロライドやエチルクロライドが好ましく、また、
スチレン系樹脂板状発泡体の断熱性を向上させる
ためにジクロロトリフルオロエタン（F123）等
の熱伝導率の低いガスを混合使用することもでき
る。 そして、この発泡剤の各成分の割合は、(a)成分
は94〜５重量％、(b)成分は１〜25重量％、(c)成分
は５〜94重量％であつて、この混合割合を外れた
場合には所望の均一な微細な気泡を有する発泡体
が得にくい。 この発泡剤の使用量はスチレン系樹脂100重量
部に対して５乃至30重量部であり、特に、好まし
くは５乃至20重量部である。その理由は、５重量
％以下では高倍率に発泡させることができず、逆
に30重量％以上になると、発泡剤が樹脂から突沸
し、均一微細に発泡させることが困難になるから
である。 本発明では、上記の発泡剤と共に融点150℃以
下の脂肪族カルボン酸を使用する。この脂肪酸カ
ルボン酸は、押出機内の溶融ポリスチレン系樹脂
中に発泡剤、特に、炭酸ガスを均一に分散させる
ために使用するものである。また、脂肪族カルボ
ン酸は、炭酸ガスを良く溶解するために、ハロゲ
ン化脂肪族炭化水素の使用量を減じ、発泡剤のコ
ストの低減させることができる。脂肪族カルボン
酸としては、ステアリン酸、モンタン酸、12−ヒ
ドロキシステアリン酸、ブラシン酸及びセバシン
酸等が好ましい。 この脂肪族カルボン酸の使用量はスチレン系樹
脂100重量部に対して0.1乃至５重量部である。
0.1重量部以下では気泡微細化及び熟成短縮の効
果が得られず、また、５重量部以上では増加した
分の効果が得られず、又押出不安定となるからで
ある。 又、本発明においては、前記特定の混合物より
なる発泡剤と、融点150℃以下の脂肪族カルボン
酸と共に、ポリスチレン発泡板状樹脂に難燃性を
付与する目的で臭素系難燃剤を樹脂100重量部当
り、0.5〜10重量部の割合で使用することができ
る。 この臭素系難燃剤としては、従来スチレン系樹
脂の難燃化剤として使用されている化合物なら
ば、何れでも良く、この難燃化剤は２種以上のも
のを混合して使用することもできる。例えば、ヘ
キサブロモシクロドデカン、２，2′−ビス−（４
−アリロキシ−３，５−ジブロモフエニル）−プ
ロパン、２，４，６−トリブロモフエニルアルリ
エーテルなどを挙げることができる。 これら難燃化剤の添加量は、スチレン系樹脂に
対し0.5〜10重量％とする。その理由は、0.5重量
％以下では難燃化剤の効果が充分発揮されないか
らであり、逆に10重量％以上にすると、増加分だ
けの効果が現われないだけでなく、押出安定性と
発泡性とが悪くなるからである。 また、この発明方法では、発泡剤、脂肪族カル
ボン酸のほかに、上述の難燃化剤、安定剤、タル
クのような気泡調整剤、或は、顔料染料のような
着色剤や、ノニオン系界面活性剤のような界面活
性剤を加えることができる。 発泡剤、脂肪酸カルボン酸、難燃化剤その他の
配合剤をスチレン系樹脂に加える順序は特に限定
されない。しかし望ましいのは、脂肪族カルボン
酸、難燃化剤などの配合剤をスチレン系樹脂にド
ライブレンドしておき、この混合物を押出機に入
れ、押出機中で発泡剤を圧入する方法である。 （作用） この発明方法によれば、発泡剤として(a)成分、
(b)成分及び(c)成分よりなる混合物を用いるから、
従来のフレオンガスに比べて、オゾン層の破壊が
少なく、(a)成分及び(c)成分のハロゲン化脂肪族炭
化水素の混合割合を適当に選択することにより、
均一美麗に発泡させることができ、(b)成分の炭酸
ガスの配合と相まつて、均一微細な気泡を生じさ
せると同時に高い発泡倍率まで自在に発泡させる
ことができ、また内部に空洞のない良好な大きな
発泡体を容易に得ることができる。 また、脂肪族カルボン酸の添加は、押出機内の
溶融ポリスチレン系樹脂中に発泡剤、特に、炭酸
ガスを均一に分散させるために使用するものであ
る。また、脂肪族カルボン酸は、炭酸ガスを良く
溶解するために、ハロゲン化脂肪族炭化水素の使
用量を減じ、発泡剤のコストを低減させることが
できる。 （実施例） 以下に実施例と比較例とを比べて、この発明方
法を具体的に説明する。実施例と比較例の配合割
合を第１表に示す。配合割合を示す数字は、何れ
も重量部を表わす。 得られた各サンプルについて、物性評価及び外
観・押出安定性の評価を測定、その結果を第１表
に示した。なお、物性評価及び外観・押出安定性
の評価の測定方法は第１表の下方に記載した方法
でで行つた。 実施例１〜６及び比較例１、２ ポリスチレン（新日鉄化学K.K.エスチレンＧ
−10）100部に対して、気泡調整剤として微粉末
タルク0.7部、難燃剤及び安定剤を各1.7部、0.1部
の割合で混合したものを、口径50mmと口径65mmの
ものを連結した押出機へ約40Kg／ｈの割合で供給
した。 発泡剤としては、第１表の割合で混合したもの
を口径50mmの押出機の先端付近から樹脂中に圧入
混合した。口金としては、先端に厚さ0.9mm、幅
100、長さ５mmの矩形の樹脂排出口を備えたもの
を使用し、口金の先端には入り口寸法が実質的に
樹脂排出口寸法に等しく、出口寸法が厚さ18mm、
幅200mmであり、入口付近から出口に向かつて穏
やかに拡大された長さ100mmの樹脂通路を備えた
樹脂通路壁に弗素樹脂を被覆した成形具を使用し
た。 口径50mmの押出機に、供給された樹脂は、220
℃に加熱し、溶融混練され、続く口径65mmの押出
機で樹脂温度を120〜130℃に調整し、口金に供給
した。口金から排出された樹脂は大きく発泡し、
厚さ25mm〜30mm、幅280〜300に備えられた押出安
定性、成形性も良好であつた。

【表】

【表】 （発明の効果） 以上述べたように、本発明においては、オゾン
破壊能の少ない特定の発泡剤混合物を使用するも
のであつて、これによつて、熟成の短縮された高
倍に発泡したポリスチレン系樹脂板状発泡体が得
られ、その気泡は均一で微細である。 また、発泡剤混合物中に多量の炭酸ガスを使用
するため、ハロゲン化脂肪族炭化水素の使用量を
減じることができ、従つて、発泡剤コストを低減
させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発泡剤として１−クロロ１，１−ジフルオロ
   エタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタ
   ン、モノクロロジフルオロメタン、１−クロロ−
   １，２，２，２−テトラフルオロエタンからなる
   群から選ばれた脂肪族弗化炭化水素の少なくとも
   １種又は二種以上を94〜５重量％、炭酸ガスを１
   〜25重量％、その他ハロゲン化脂肪族炭化水素を
   ５〜94重量％からなる混合物を樹脂100重量部に
   対し５〜30重量部、及び、融点150℃以下の脂肪
   族カルボン酸を樹脂100重量部に対し0.1〜５重量
   部をポリスチレン系樹脂に添加して押出機内で溶
   融混合した後、押出機先端より押出して発泡体を
   製造することを特徴とするポリスチレン系樹脂板
   状発泡体の製造方法。