JPH08863B2 - ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法

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JPH08863B2
JPH08863B2 JP2408426A JP40842690A JPH08863B2 JP H08863 B2 JPH08863 B2 JP H08863B2 JP 2408426 A JP2408426 A JP 2408426A JP 40842690 A JP40842690 A JP 40842690A JP H08863 B2 JPH08863 B2 JP H08863B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、美麗な薄皮を有するポ
リスチレン系樹脂発泡体を長時間安定して押出す方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリスチレン系樹脂発泡体を製造する場
合、押出機の負荷を下げ外観の良好な発泡体を得るため
に各種アマイド、ワックス、金属石ケン、流動パラフィ
ン等が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来用いられていた添
加剤には帯電防止性能がないため、口金から排出された
樹脂と成型具の摩擦により静電気を帯び、発火すること
があった。また、製品も静電気によるゴミの付着や、着
色、臭気等を帯びるのが問題であった。更に、気泡調整
剤として用いている無機微粉末が分散不良のために押出
機内に滞留したり、堆積物が時折、押出されて製品に欠
陥を生じた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記、従来技術の問題点
を解決するために種々添加剤の検討を行った結果、ポリ
スチレン系樹脂 100重量部に対し、高級脂肪酸アルコー
ル性エステルを0.01〜２重量部添加すると、上記すべて
の問題点が一気に解決された。多価アルコールの高級脂
肪酸エステルはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンの滑剤又は帯電防止剤として多用されているも
のであるがポリスチレン系樹脂に用いられることはなか
った。
【０００５】特に、多価アルコールの高級脂肪酸エステ
ルのうち最もよく用いられるものは、ステアリン酸のモ
ノ、ジ及びトリグリセライドで、これをポリエチレンの
発泡体を製造するときに用いると、収縮のない発泡体が
得られることは、特公昭46-43997号、同46-43998号、同
47-33505号、同58-30896号等により、よく知られていた
が、ポリスチレン系樹脂発泡体に用いられることはなか
った。ポリスチレン系樹脂発泡体に関しては特開昭60-2
33135 号に見られるように天然油脂が用いられることが
あった。
【０００６】当発明者等も検討にあたり各種アマイド、
油脂、金属石ケン、流動パラフィン等を試みたが、発
火、着色、異臭及び無機微粉末の分散不良等があった
が、高級脂肪酸アルコール性エステルを用いてみると美
麗な薄皮付発泡体が長時間、安定して押出せるようにな
った。即ち、本発明の製造方法は、ポリスチレン系樹
脂、無機微粉末及び易揮発性発泡剤を押出機に供給し、
これらを加熱溶融して、口金より低圧域へ排出して発泡
体を製造する方法において、ポリスチレン系樹脂１００
重量部に対し、高級脂肪酸アルコール性エステル（但
し、該化合物は、エステル体１分子中に１個以上の水酸
基が遊離の状態で残存しており、かつエーテル結合を有
しない。）を０．０１〜２重量部添加するものである。
【０００７】本発明に用いる脂肪酸アルコール性エステ
ルとしては多価アルコールと高級脂肪酸がエステル結合
をした化合物のうち、特に、そのエステル体１分子中
に、１個以上の水酸基が遊離の状態で残存しているもの
を言う。なお、本発明に用いる高級脂肪酸アルコール性
エステルは、エーテル結合を有しないものとする。本発
明に使用される高級脂肪酸アルコール性エステルの多価
アルコールとしては、例えばグリセリン、ペンタエリス
リット、ソルビット、ソルビタン、マンニット、マンニ
タン、ジペンタエリスリット、ジグリセリン等が挙げら
れる。高級脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、パルミト
レイン酸、オレイン酸、リノール酸等の飽和もしくは不
飽和の炭素数10〜30の１価の高級脂肪酸、又はこれらの
高級脂肪酸の混在する牛脂肪酸、糠油脂肪酸、ヤシ油脂
肪酸等が包含される。
【０００８】かかる脂肪酸アルコール性エステルの具体
例としては、ラウリン酸モノグリセライド、パルミチン
酸モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、
ペンタエリスリットモノカプレート、ペンタエリスリッ
トモノオレエート、ペンタエリスリットモノラウレー
ト、ジペンタエリスリットジステアレート、ソルビタン
モノオレエート、ソルビタンセスキ糠油脂肪酸エステ
ル、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノラウ
レート、ソルビタンモノステアレート、マンニタンモノ
オレエート、マンニタンモノラウレート等が挙げられ
る。これらの高級脂肪酸アルコール性エステルのうち、
最も好ましいものは、ステアリン酸モノグリセライド
（以下「ＳＭＧ」という）である。
【０００９】これらの高級脂肪酸アルコール性エステル
は、ポリスチレン系樹脂 100重量部に対して0.01〜２重
量部、好ましくは0.01〜1.０重量部使用される。高級脂
肪酸アルコール性エステルの使用量が0.01重量部未満で
は十分な効果が得られず、また、２重量部を超えると発
泡体の気泡が大きくなったり、ベトついたりして望まし
くない。
【００１０】なお本明細書にいうポリスチレン系樹脂と
は、スチレン単独重合体、スチレンとα−メチルスチレ
ンなどの芳香族ビニル化合物との共重合体、スチレンと
アクリロニトリル、アクリル酸メチルなどの他のビニル
系化合物との共重合体のごときポリスチレン系樹脂をも
含む概念である。ポリスチレン系樹脂への高級脂肪酸ア
ルコール性エステルの添加方法には特に制限はなく、通
常使用される方法が採用されうる。例えば、ポリスチレ
ン系樹脂及び高級脂肪酸アルコール性エステルをあらか
じめブレンダーで混合して押出機に供給する方法、ポリ
スチレン系樹脂を押出発泡させる途中で、高級脂肪酸ア
ルコール性エステル又は発泡剤に溶解した高級脂肪酸ア
ルコール性エステルに圧入する方法、スチレンモノマー
を樹脂化する過程で脂肪酸アルコール性エステルを添加
し、ポリスチレン系樹脂中に混在させる方法などが具体
的な方法として挙げられるが、スチレン系樹脂を押出機
で溶融し、そこへあらかじめ、所望量よりも高濃度の脂
肪酸アルコール性エステルを含ませておくと、安定して
押出機へ供給できるので好ましい。
【００１１】高級脂肪酸アルコール性エステルを添加し
たポリスチレン系樹脂には、発泡剤、造核剤、必要に応
じて使用される酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、顔
料、充填剤などが加えられ、通常の方法により押出発泡
せしめられる。また前記発泡セル数を調整するための造
核剤としては、例えばタルク、炭酸水素ナトリウム、炭
酸カルシウム、クレー、クエン酸などの一般に使用され
る造核剤が、特に限定されることなく使用されるが、こ
れらのうち、微粉末タルク、好ましくは平均粒子径８μ
以下のタルクを用いるのが好ましく、更に好ましくは、
高級脂肪酸アルコール性エステルとタルクとを、あらか
じめポリスチレン系樹脂に所望よりも高濃度に含ませて
おいて使用すると押出機中での分散がよくなり、高級脂
肪酸アルコール性エステルとタルクの使用量が少量で高
い性能が発揮できるので好ましい。
【００１２】こうして高級脂肪酸アルコール性エステル
を使用すると、各種の薄皮付ポリスチレン系樹脂発泡体
を非常に能率よく製造することができる。中でも、口金
から排出された発泡樹脂を外部又は内部の型にそわせ
て、連続的に引っ張りながら、型との抵抗で所望形状に
成型する場合、高級脂肪酸アルコール性エステルの滑剤
効果と帯電防止効果により、美麗な薄皮が長時間安定し
て得られる。
【００１３】特に、易揮発性発泡剤として、プロパン、
ブタン、塩化メチル、塩化エチル等の可燃性のものを用
いる時は帯電による発火を抑止できる点が好都合であ
る。更に、高級脂肪酸アルコール性エステルの分散剤と
しての働きは、無機微粉末の樹脂中での分散をよくし、
押出機内で金型内の死角に無機微粉末が滞留蓄積するこ
となく、長時間安定して操業できる点も好都合である。
【００１４】本発明による好ましい成型方法の具体例と
しては、口金として扁平な細隙を使用し、口金の先に内
面にテトラフルオロエチレンの皮膜又はシートを施した
成型具を連接し、口金から排出された発泡体を外部から
寸法を規制しながら引っ張り、気泡径0.１〜１mm、密度
0.02〜0.05g/cc、厚さ10〜50mmの板状発泡体を得る方法
がある。
【００１５】また、他の好適な具体例としては、口金と
して円環状の細隙を使用し、口金より排出された筒状発
泡体を内部にある円筒にそわせて引っ張り、途中、スリ
ットを入れて、気泡径0.05〜0.５mm、密度0.05〜0.２g/
cc、厚さ0.５〜３mmのシート状発泡体を得る方法があ
る。また、更に別の好適な具体例としては、口金として
円環状の細隙を使用し、口金より排出された筒状発泡体
を外部から押圧し、内部を融着させながら引っ張り、気
泡径0.05〜0.５mm、密度0.05〜0.２g/cc、厚さ３〜20mm
の板状発泡体を得る方法がある。
【００１６】以上のような通常行われているポリスチレ
ン系樹脂の発泡方法に、本発明を適用すると、発火の危
険もなく、着色、臭気のない、美麗な薄皮を有する発泡
体を長時間安定して製造することができる。ここでいう
薄皮とは、ポリスチレン系樹脂を口金から低圧域へ排出
したときに、大気で冷やされて自然にできる皮や、冷風
又は冷却具で強制的に冷やしてできる皮のことをいう
が、皮といえども多くの気泡を含んでおり、その程度は
発泡倍率や気泡径により異なる。
【００１７】
【実施例１】樹脂としてポリスチレン（ビカット軟化点
103℃、ＭＩ値 4.5）を 100重量部に対し、微粉末タル
ク（平均粒子径２μ）２重量部及び臭素系難燃剤ヘキサ
ブロモシクロドデカン 2.0重量部及びＳＭＧ（花王K.K.
エキセル 124）の濃縮ペレット８部を混合した。
【００１８】ＳＭＧの濃縮ペレットは、上記ポリスチレ
ンと上記微粉末タルクとＳＭＧを75対24対１の割合で混
合し、押出機に供給し、ペレットとした。前記混合物を
押出機に入れ、押出機の途中から発泡剤として、樹脂１
kgに対し、塩化メチル 2.4モルを圧入し混合した。押出
機の出口で樹脂温を 125℃に調整し、口金から押出し
た。口金としては、先端に厚さ１mm、幅 560mmの細隙を
穿設したものを用いた。口金の先端には上下２枚の板か
らなる成型具を取付けた。成型具の樹脂通過面には厚さ
１mmのテトラフルオロエチレンのシートを貼付けて用い
た。
【００１９】押出された発泡体は成型板で押さえながら
引取ることにより、厚さ25mm、幅1000mm、平均気泡径0.
35mm、密度0.03g/ccの美麗な薄皮を有する発泡体が７日
間安定して製造できた。この発泡板は、畳床等の芯材や
断熱材として使用できるものである。
【００２０】
【比較例１】実施例１において、微粉末タルクの使用量
を４重量部とし、濃縮ペレットを使用せず、その他は全
く同じで押出成型を行った。その結果、成型板の間で静
電気により塩化メチルが時折発火し、また、10時間後に
は成型品の薄皮が乱れて、破れてきた。
【００２１】
【実施例２】押出機にポリスチレン（ビカット軟化点97
℃、ＭＩ値2.3）95重量部、ブタジエン分10重量％を含
有するポリスチレン（ビカット軟化点93℃、ＭＩ値 1.
5）５重量部に微粉末タルク（平均粒子径４μ）0.８重
量部及び実施例１で用いたＳＭＧの濃縮ペレット 1.1重
量部をタンブラーで均一に混合し、ホッパーから１時間
100kgの割合で供給した。
【００２２】これらを押出機内で約 200℃に加熱溶融す
ると共に発泡剤として樹脂１kg当り0.27モルのブタンを
圧入し混練した。この溶融混合物を押出機先端に設けら
れた間隙0.35mmの円環状細隙から大気中に押出し発泡さ
せた。発泡した円筒状発泡体は冷却された内筒（プラ
グ）を通して引っ張ることにより延伸をかけ、カッター
で切り開いて、厚さ 0.8mm、幅1200mm、平均気泡径0.08
mm、密度0.17g/ccの発泡シートを捲き取った。
【００２３】このシートは連続して 120時間製造した
が、押出機出口のスクリーンづまりもなく、異物の突出
もなく、安定して良好な発泡シートが得られた。この発
泡シートは、加熱成型して、容器として使用できるもの
である。
【００２４】
【比較例２】実施例２で用いた濃縮ペレットのＳＭＧの
代わりに同じ割合でステアリン酸マグネシウムを用いた
ところ、連続操業80時間後に口金から異物が排出され発
泡シートに穴あきを生じた。また、押出機のヘッドを開
いたところ、スクリーンには多量のタルクが堆積してい
た。
【００２５】
【実施例３】ポリスチレン95重量部（ＭＦＲ 1.7、ビカ
ット軟化温度 108℃）及び、上記ポリスチレンにステア
リン酸のグリセリンモノエステルが60％含有の油脂を10
重量％濃度で練込み作成したマスターバッチ５重量部を
混合し、少量の微粉末タルク（平均粒子径８μ）を加え
て押出機（２台が連結されたもの）のホッパーより供給
し、更に１台目の押出機シリンダー途中より発泡剤とし
てブタン約６重量部を圧入した。これら混合物を押出機
内で充分に溶融混練後、２台目の押出機先端に装着され
た円筒状間隙を有する口金より大気中に押出し、一旦バ
ルーン状に発泡させた後、側面よりガス抜きをするとと
もに上下より対ロールではさみ込み押圧してフラット板
に成形した後、定尺カットし、厚み７mm、幅 830mm、密
度0.06g/cm3 の良好な発泡板を連続的に得た。この発泡
板は微細な気泡及び美麗なスキンを有した良好な発泡体
であった。
【００２６】また電位測定計を用いて、口金より押出さ
れた発泡バルーン外表面の帯電圧を測定したところ１〜
1.5KV であり、ブタンへの着火危険の少ない帯電量であ
った。比較のため、ステアリン酸のグリセリンエステル
を添加しなかった点を除いて、上記実施例と同様の処方
にて押出したところ、得られた発泡板は表面に多数のコ
スレが発生し、外観の悪いものであった。また実施例と
同位置で測定したバルーン外表面帯電圧は８〜12KVであ
り、放電によるブタンの着火が時折見られ危険が大きい
帯電量であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれは、ポリスチレン径樹脂 1
00重量部に対し、0.01〜２重量部という極めて少量の高
級脂肪酸アルコール性エステルを添加することにより、
発火の危険もなく、着色、臭気のない、美麗な薄皮を有
する発泡体を長時間安定して製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリスチレン系樹脂、無機微粉末及び易
    揮発性発泡剤を押出機に供給し、これらを加熱溶融し
    て、口金より低圧域へ排出して発泡体を製造する方法に
    おいて、ポリスチレン系樹脂１００重量部に対し、高級
    脂肪酸アルコール性エステル（但し、該化合物は、エス
    テル体１分子中に１個以上の水酸基が遊離の状態で残存
    しており、かつエーテル結合を有しない。）を０．０１
    〜２重量部添加することを特徴とするポリスチレン系樹
    脂発泡体の製造方法。
JP2408426A 1990-12-27 1990-12-27 ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法 Expired - Lifetime JPH08863B2 (ja)

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EP91122286A EP0492644B1 (en) 1990-12-27 1991-12-27 Process for producing polystyrene resin foam
US07/813,663 US5149721A (en) 1990-12-27 1991-12-27 Process for producing polystyrene resin foam
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