JPH10273548A - ポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法 - Google Patents
ポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法Info
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- JPH10273548A JPH10273548A JP9077999A JP7799997A JPH10273548A JP H10273548 A JPH10273548 A JP H10273548A JP 9077999 A JP9077999 A JP 9077999A JP 7799997 A JP7799997 A JP 7799997A JP H10273548 A JPH10273548 A JP H10273548A
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Abstract
スチレン系樹脂発泡体を得ることを課題とする。 【解決手段】 ポリスチレン系樹脂に、プロパン、ブタ
ン又はそれらの混合物と1,1,3,3,3−ペンタフ
ルオロプロパンとからなる発泡剤を使用して押出発泡さ
せることにより得られるポリスチレン系樹脂発泡体から
なることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体および
その製造方法により上記課題を解決する。
Description
脂発泡体及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本
発明は、オゾン層を破壊しない、地球温暖化係数の低い
環境に優しい発泡剤を使用し、押出発泡によって製造さ
れる厚みの大きい低密度のポリスチレン系樹脂発泡体及
びその製造方法に関する。
に使用されている発泡剤は、例えば特公昭57−717
5号公報に記載されているようにメチルクロライド(以
下MCと略する)又はエチルクロライド(以下ECと略
する)と1,1−モノクロロ−1,1−ジフルオロエタ
ン(F−142b)との混合系が知られている。F−1
42bは熱伝導率が低く、燃焼性が低く、発泡体中に長
期間残存するため、板状のスチレン系樹脂発泡体に好ん
で使用されている。
ることから、国連環境会議における先のモントリオール
決議において1996年から総量が規制され、2020
年にはその使用を全廃することが決定された。従って、
F−142bに変わる発泡剤の開発が必要となってい
る。発泡剤としてF−142bの代替を考えた場合、コ
ストを考慮するとプロパン、ブタン等の炭化水素系の発
泡剤が考えられる。また、特開平5−230264号公
報に記載されるペンタフルオロプロパンが考えられる。
ブタン等の炭化水素系の発泡剤は、それのみで発泡を行
った場合、厚みの大きい発泡体に内部発泡が発生し、良
好な発泡体を得ることができなかった。更に、プロパ
ン、ブタンの含量を多くすることは、着火の危険性があ
るので困難視されていた。また、ペンタフルオロプロパ
ンは、それ自身の熱伝導率は低いが、単独では蒸気圧が
低く、低密度の発泡体とならない、製造後収縮変形が起
こる問題がある。
はそれらの混合物と1,1,3,3,3−ペンタフルオ
ロプロパン(以下F−245faとする)とを混合する
ことにより、安定して低密度のポリスチレン系樹脂発泡
体を製造できることを見出した。低沸点のプロパン、ブ
タンの炭化水素とF−245faを組み合わせることに
よって広い温度域での低い熱伝導率を達成できることが
わかった。
決するものであり、本発明の目的は、発泡剤としてオゾ
ン破壊係数(ODP)ゼロ且つ地球温暖化係数の低い、
プロパン、ブタン又はそれらの混合物とF−245fa
からなる発泡剤を使用したポリスチレン系発泡体及びそ
の製造方法を提供する。また、本発明の他の目的は、プ
ロパン、ブタン又はそれらの混合物とF−245faか
らなる発泡剤をスクリュー押出機を使用して混合押出し
て、高倍に発泡した0.040g/cm3 以下の低密度
のポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法を提供す
る。
つ厚さ10〜150mmと大きいポリスチレン系樹脂発
泡体及びその製造方法を提供する。更に、本発明の外の
目的は、発泡剤の残ガス量を調整して熱伝導率の小さい
かつ難燃性のポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方
法を提供する。
ば、ポリスチレン系樹脂に、プロパン、ブタン又はそれ
らの混合物と1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロ
パンとからなる発泡剤を使用して押出発泡させることに
より得られるポリスチレン系樹脂発泡体からなることを
特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体が提供される。
に、プロパン、ブタン又はそれらの混合物と1,1,
3,3,3−ペンタフルオロプロパンとからなる発泡剤
を混合し、押出発泡させることによりポリスチレン系樹
脂発泡体を製造することを特徴とするポリスチレン系樹
脂発泡体の製造方法が提供される。
パン、ブタン又はそれらの混合物とF−245faを含
むことを特徴の1つとしている。というのは、F−24
5faについて研究した結果、沸点近くで熱伝導率が最
小になることがわかり、低沸点のプロパン、ブタンと高
沸点のF−245faとを組み合わせることによって、
熱伝導率を広い温度域で効果的に下げることができるこ
とを見いだした。
導性及びJIS A9511に規定する燃焼性を満足さ
せることできる発泡体を得ることができることを本発明
の発明者等は意外にも見いだしている。本発明に使用で
きるポリスチレン系樹脂としては、スチレン、メチルス
チレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメ
チルスチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、ビニ
ルトルエン、ビニルキシレン等のスチレン単量体の単独
重合体、又はアクリロニトリル、メタクリロニトリル、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル(例え
ば、メチル、エチル等とのエステル)、メタクリル酸エ
ステル(例えば、メチル、エチル等とのエステル)、無
水マレイン酸、ブタジエン等のビニル単量体との共重合
体が挙げられる。具体的には、ポリスチレン樹脂、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸
共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、耐
衝撃性スチレン樹脂(HIPS)、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン三元共重合体等が挙げられる。
チレン系樹脂100重量部に対して、5〜15重量部混
合される。更に、プロパン、ブタン又はそれらの混合物
が95〜30重量%、F−245faが5〜70重量%
の割合で混合されていることが好ましい。この割合のプ
ロパン、ブタン又はそれらの混合物を使用すれば、低密
度、低い熱伝導率、JISA9511に規定する燃焼性
を満たす発泡体を得ることができる。なお、ブタンは、
n−ブタン、i−ブタン又はそれらの混合物でもよい。
この混合物において、プロパンまたはブタンが95重量
%を越えると、熱伝導率の小さい発泡体が得られず、ま
たF−245faが70重量%を越えると低密度の発泡
体が得られない。プロパン、ブタン又はそれらの混合物
とF−245faとの混合割合は、85〜40重量%と
15〜60重量%がより好ましく、75〜50重量%と
25〜50重量%が特に好ましく、更に65重量%と3
5重量%、55重量%と45重量%、50重量%と50
重量%の混合割合も挙げられる。ここでプロパンとブタ
ンの混合物を使用する場合は、両者の合計量が上記範囲
内であれば、どのような割合で混合されていてもよい。
い範囲で、他の有機ガスからなる発泡剤を添加してもよ
い。他の有機ガスからなる発泡剤としては、メタン、エ
タン、ヘプタン等が挙げられる。また、例えば、炭酸ガ
ス、窒素ガス、酸素ガス、水蒸気等の無機ガスを、本発
明による発泡剤の効果を妨げない範囲で、少量含んでい
てもよい。
ル、エチルメチルエーテル、エチルエーテル等のエーテ
ルを樹脂に対して5重量%以内で混合してもよい。これ
ら可塑剤は、発泡剤としての機能も有する。更に、SM
G(ステアリン酸モノグリセライド)等の帯電防止剤を
添加してもよい。
する。混合方法としては、特に限定されず、公知のスク
リュー押出機等をいずれも使用することができる。更
に、例えば、180〜300℃の温度で、樹脂通路に備
えられたピンミキサー、ダルメージ、キャビティ・トラ
ンスファー・ミキサー等により混合する方法が挙げられ
る。なお、混合は十分行うことが好ましい。混合が十分
でないと、発泡剤が内部発泡を起こしボイドが生じる恐
れがある。
備えられた口金から押し出されることによりポリスチレ
ン系樹脂発泡体が形成される。ここで押し出し時の口金
先端の時間当たりの圧力(ダイ圧)は30〜70kg/
cm2 であることが好ましい。上記の方法で得られたポ
リスチレン系樹脂発泡体は、0.020〜0.040g
/cm3 の密度を有することが好ましい。密度が0.0
20g/cm3 より小さいものは製造困難である。
は、0.1〜1.0mm(より好ましくは0.2〜0.
6mm)の平均気泡径を有すること好ましい。平均気泡
径が0.1mmより小さいと、熱伝導率が増加すること
と密度が低くならないので好ましくない。平均気泡径が
1.0mmより大きいと、熱伝導率が増加するので好ま
しくない。
は、製造の経時2か月後の熱伝導率を0.020〜0.
029kcal/m・時・℃とすることができる。熱伝
導率が0.029kcal/m・時・℃より大きいと、
断熱材の用途としては好ましくない。ここで、製造経時
2か月後の熱伝導率は、JIS A1412に準じて測
定している。即ち、製造経時2か月後の発泡体を厚さ2
5mm、長さ×幅=200mm×200mmの試験片と
し、この試験片を通過する熱流量を、二枚平板熱流計を
用いて測定し、そのときの試験片の温度差を測定する。
得られた熱流量と温度差から求めた値を本発明に規定す
る熱伝導率としている。なお、本発明の発明者等は、2
か月経過後の熱伝導率は、略一定になるという知見を得
ている。
S A9511に規定する燃焼性を満たすことが好まし
い。この燃焼性は、そのままで達成できない場合は、難
燃剤を添加することにより達成してもよい。具体的に
は、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフ
ェノールA等の難燃剤を1〜3重量%と比較的少量添加
して、プロパンとブタンの製造経時2か月後の残ガス量
を、それぞれ3.5重量%以下、2.0重量%以下に調
整することにより達成することができる。なお、F−2
45faの製造経時2か月後の残ガス量は、2〜6重量
%であることが好ましい。
定法を以下に略記する。まず、厚さ約10mm、長さ約
200mm、幅約25mmの試験片を5個用意する。個
々の試験片を固定し、炎を等速で試験片の一端から任意
の点まで当てる。任意の点まで達した後、炎を取り除
き、その瞬間から炎が消えるまでの時間を測定し、5個
の試料片の時間の平均値をとる。この平均値が燃焼性を
意味する。なお、JISA9511に規定する燃焼性を
満たすとは、上記平均値が3秒以内であることを意味す
る。
〜150mm(より好ましくは25〜100mm)の厚
さを有する板状の発泡体として製造できる。厚さが10
mmより薄いと、低密度にすることができない。厚さが
150mmより厚いと、製造が困難となる。本発明によ
り得られるポリスチレン系樹脂発泡体は、低密度、燃焼
性及び断熱性に優れているという特性を生かして、屋上
外断熱用、畳用、壁用、土間用、屋根用、基礎用の建物
を建築する際の断熱材として好適に使用することができ
る。
する。なお、実施例において「部」は重量部を意味す
る。
G−10)を100部使用し、発泡核剤としてタルク粉
末を0.5部加え、帯電防止剤としてステアリン酸モノ
グリセライド(SMG)0.06部、難燃剤としてヘキ
サブロモシクロデカン(HBCD)を3.0部加え、こ
の混合物を押出機に供給した。押出機はタンデム型を使
用した。押出機内でこの混合物を溶融混練するととも
に、発泡剤としてプロパン/F−245fa=50/5
0(重量%)で10.3部圧入した。ガス注入後スクリ
ューで混練し、さらに溶融樹脂通路となる円筒内で図1
〔図1(a)は切り欠き部の概略側面図、図1(b)は
概略断面図を示す〕に示すような円周方向に8つのピン
2が長手方向に52列設けられたピンミキサー1で、温
度200℃、回転数60rpm、混合圧力180kg/
cm2 で、発泡剤とポリスチレン系樹脂とをよく混練
し、その後二台目の押出機で発泡適性樹脂温度130℃
まで冷却した。これらの混合物を押出機先端に装着した
スリット状の口金(リップ:W=50mm、t=1.2
mm)より時間当たり40kgで押出した。押し出され
た発泡体を、口金先端に密接に取り付けられた2枚の板
を向き合わせた成形具を通過させ、賦形と同時に冷却す
ることにより成形した。これにより幅185mm、厚み
29mmの板状発泡体が得られた。得られた発泡体は、
密度が0.0303g/cm3 であり、JIS A95
11に規定する燃焼性の測定結果が1.1秒であり、平
均気泡径が0.32mmであった。また、経時2か月の
発泡体内の残ガス量は、プロパン0.98重量%、F−
245fa3.63重量%であった。更に、経時2か月
の熱伝導率は0.0229kcal/m・時・℃であっ
た。
ブタン/F−245fa=50/50(重量%)を1
1.8部圧入して発泡させた。これにより幅180m
m、厚み29.5mmの板状発泡体が得られた。得られ
た発泡体は、密度が0.0306g/cm3 であり、J
IS A9511に規定する燃焼性の測定結果が1.4
秒であり、平均気泡径が0.36mmであった。また、
経時2か月の発泡体内の残ガス量は、ブタン1.31重
量%、F−245fa3.72重量%であった。更に、
経時2か月の熱伝導率は0.0223kcal/m・時
・℃であった。
ポリスチレン系樹脂に、プロパン、ブタン又はそれらの
混合物とF−245faとからなる発泡剤を使用して押
出発泡させることにより得られるポリスチレン系樹脂発
泡体からなることを特徴とする。
42bからなる発泡剤を使用することなく、F−142
bからなる発泡剤と同等品質のポリスチレン系樹脂発泡
体を形成することができる。また、本発明は、プロパ
ン、ブタン又はそれらの混合物とF−245faとから
なる発泡剤を使用し、この発泡剤はポリスチレン系樹脂
に対して相溶性が比較的良く、押出機を使用することに
より、高倍に発泡した低密度かつ厚さの大きい、ポリス
チレン系樹脂発泡体を製造することができる。
は、燃焼性試験について、プロパン及び/又はブタンの
残ガス量を少なくすることと少量の難燃剤の添加だけ
で、建材等の用途に適した燃焼性を付与することができ
る。また、本発明のポリスチレン系樹脂発泡体は、気泡
径を小さくすることと、F−245faの残ガス量を多
くすることにより、経時2か月後の熱伝導率を0.02
9kcal/m・時以下とすることができるので、断熱
性が必要とされる用途にも使用することができる。
の低い、環境に優しい発泡剤である。更にまた、本発明
は、従来使用されているメチルクロライド、エチルクロ
ライドを混合しなくともよいので、衛生的及び安全性に
優れた発泡体及びその製造方法である。
び切り欠き部の概略側面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ポリスチレン系樹脂に、プロパン、ブタ
ン又はそれらの混合物と1,1,3,3,3−ペンタフ
ルオロプロパンとからなる発泡剤を使用して押出発泡さ
せることにより得られるポリスチレン系樹脂発泡体から
なることを特徴とするポリスチレン系樹脂発泡体。 - 【請求項2】 ポリスチレン系樹脂発泡体が、0.02
0〜0.040g/cm3 の密度である請求項1の発泡
体。 - 【請求項3】 発泡剤が、プロパン、ブタン又はそれら
の混合物95〜30重量%、1,1,3,3,3−ペン
タフルオロプロパン5〜70重量%含む請求項1又は2
の発泡体。 - 【請求項4】 ポリスチレン系樹脂発泡体が、10〜1
50mmの厚さを有する板状の発泡体である請求項1〜
3いずれか1つの発泡体。 - 【請求項5】 ポリスチレン系樹脂発泡体が、0.02
0〜0.029kcal/m・時の経時2か月後の熱伝
導率を有し、難燃剤の存在下でJIS A9511に規
定する燃焼性を満たす請求項1〜4いずれか1つの発泡
体。 - 【請求項6】 スチレン系樹脂に、プロパン、ブタン又
はそれらの混合物と1,1,3,3,3−ペンタフルオ
ロプロパンとからなる発泡剤を混合し、押出発泡させる
ことによりポリスチレン系樹脂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発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9077999A JPH10273548A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | ポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9077999A JPH10273548A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | ポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10273548A true JPH10273548A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13649509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9077999A Pending JPH10273548A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | ポリスチレン系樹脂発泡体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10273548A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999033625A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-07-08 | Kaneka Corporation | Procedes de production de mousses extrudees en resines styreniques et mousses |
US6528548B2 (en) | 2000-01-14 | 2003-03-04 | Kaneka Corporation | Synthetic thermoplastic resin extruded foams and methods for producing the same |
CN102911641A (zh) * | 2010-07-09 | 2013-02-06 | 天津大学 | 含有丙烷(r290)的中高温热泵混合工质 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9077999A patent/JPH10273548A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999033625A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-07-08 | Kaneka Corporation | Procedes de production de mousses extrudees en resines styreniques et mousses |
US6315932B1 (en) | 1997-12-24 | 2001-11-13 | Kaneka Corporation | Processes for the production of extruded foams of styrene resins |
US6528548B2 (en) | 2000-01-14 | 2003-03-04 | Kaneka Corporation | Synthetic thermoplastic resin extruded foams and methods for producing the same |
CN102911641A (zh) * | 2010-07-09 | 2013-02-06 | 天津大学 | 含有丙烷(r290)的中高温热泵混合工质 |
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