JPS58111834A - ポリスチレン板状押出発泡体の製造法 - 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】 本発明は板状ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法に関
する。更に詳しくは、押出成形性が良好で優れた断熱性
、高い機械的強度、及び良好な寸法安定性を有する板状
ポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法に関する。

ポリスチレン発泡体は、軽臘で断熱効果が高く比較的安
価に得られること、あるいは取扱いや施工が容易である
こと等の理由により断熱材として、通常は板状の押出発
泡成形体の形態で、広く利用されている。

板状ポリスチレン系樹脂発泡体の断熱特性が、使用され
る発泡剤のｉ＊ｙＭ、使用量に影善されることは当業者
に周知である。例え＃ｉ特開昭５２−２４２６９及び特
開昭５２−９４５６６号公開明細書にｉｌｉ特定発泡剤
の特定量を使用し、断熱性に優れた板状ポリスチレン系
樹脂発泡体を製造する方法が開示されている。しかしこ
れらの方法で得られる板状発泡体製品の断熱特性は満足
すべき龜のとは言い難く、また寸法安定性も不充分であ
った。

押出成形法による板状ポリスチレン系樹脂発泡体の製造
法についてはこれらの他に数多くの報告があるが得られ
る板状発泡体はいずれも、断熱材としての用途に要求さ
れる諸性能及び製造時にお砂る押出成形性等をすべて良
好に具備したものとは言い難く、満足すべきものではな
かった。

本発明者等は、押出成形法により、断熱材として好適に
使用し得る優れた断熱性、機械的強度お：　１・ よび寸法安定性をすべて−ね備えた板状発泡体を製造す
る方法を鋭意研究した結果、揮発性発泡剤として、特定
の含有割合のジクロロシフ０四メタン、および塩化エチ
ルからなる混合発泡剤を特定の量で使用することにより
押出成形性が良く、シかも上記の如き特性を兼ね備えた
ポリスチレン系樹脂発泡体を容易に製造し得ることを明
らかにし、本発明に到達した。

従って、本発明の目的は、侵れた断熱性を有する板状の
ポリスチレン系樹脂発泡体、特に厚さ２５Ｍの試料の平
均温度が２５９℃（７５”Ｆ）における熱伝導抵抗Ｒが
５以上の値を有するポリスチレン系樹脂発泡体を提供す
るにある。こ−に、熱伝導抵抗Ｒとは厚み（１０／熱伝
導率（ｎｔｗ・Ａｎ／ｆｔ”・ｈｒ−７）を示すもので
あり、Ｒ麺が大きい程、断熱性能に優れることを意味す
る。

本発明の他の目的は、板状発泡体の押出成形において輪
の広い板状のポリスチレン；ｊＡ４１Ｉ脂発泡体を容易
に製造し得る方法を提供するにある。

本発明の更に他の目的は鍛れた機械的強度と良好な寸法
安定性とを有する板状のポリスチレン系樹脂発泡体を提
供するにある。

本発明の上記目的及び利点は、ポリスチレン系樹脂と揮
発性発泡剤との溶融混合物を、押出機により、押出機内
より低圧の帯域に押出して板状のポリスチレン系樹脂発
泡体を製造する方法において、該揮発性発泡剤は、ジク
Ｌロジフロロメタン５０〜８０重量襲及び塩化エチル５
０〜２０重蓋襲よりなる混合発泡剤であり、該混合溶融
物中においてポリスチレン系樹脂成分１００重量部に対
し、８〜１７重量部の割合で存在せしめられることを特
徴とする本発明の方法により達成される。

本発明におけるポリスチレン系樹脂とは、スチレンヲ構
成モノマーの主成分とするホモポリマー又はコポリマー
であってポリマー中に占めるスチレンモノマー成分の割
合が５０モル％以上、好ましくは８０モル襲以上のもの
をいい、および該ポリマーとその他の樹脂との混合物を
含む。

本発明の方法により板状発泡体を製造するに適する該ホ
モポリＹ−及びコポリマーの例は、例えはポリスチレン
、耐衝撃性ポリスチレン、スチレンと無水マレイン亀と
のコポリマー、スチレンとアクリロニトリルとのコポリ
マー、スチレン−ブタジェン−アクリロニトリルのコポ
リマー等であり、これらと混合して使用し得るその他の
樹脂の例は、たとえば、ポリエチレン、ポリプルピレン
、エチレン−酢娠ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、（
メタ）アクリル酸エステル系共重合体などがあけられる
。

本発明において使用する上に例示した如きポリスチレン
系−鹿はゲルパーミューションクｐマドグラフィー（Ｇ
Ｐｅ）によって測定した場合の重量平均分子蓋（以下、
単に分子墓という）が２０×１０６〜３５Ｘ１０’　　
の範囲にあることが好ましい。

この様なポリスチレン系樹脂を使用することは、得られ
る製品板状発泡体の機械的強度を高くし、寸法安定性を
良好にする上から重要である。

従来、一般に板状のポリスチレン発泡体を押出成形する
場合には、ダイオリフイスから押出された直後の発泡体
をガイダーと呼ばれる成形装置に通すことにより一定形
状の板状に成形しており、従って、２０ｘｌｏ’以上の
ような分子量の高し・ポリスチレン系樹脂は、押出成形
性の観点から、不適当とされ、流動性の高い例えば分子
量が２０×１０′未満の低分子量のポリスチレン樹脂を
用いるのが通常である。

一方、このような低分子、量のポリスチレン４１１＆を
用いた場合には、その−趨性は改良されても製品として
得られる板状発泡体の機械的強度が小さく、また寸法安
定性も劣る。という難点を生じる。

本発明により、使用する揮発性発泡剤の組成を本発明に
規定する範囲に選ぶならば、良好な押出性を以て、分子
量が２０Ｘ１０’以上のポリスチレン系樹脂を使用でき
ることが明らかにされた。

しかしながら、使用するホ”リスチレン系樹脂の分子量
は３５Ｘ１０’を超えないことが好ましい。

本発明において、使用する揮発性発泡剤は、ジクロロシ
フ０ｐメタン５０〜ｓｏ＊’ｊｔｋ’ＡＮび塩化エチル
５０〜２０重ａｇからなる混合発泡剤であることを要す
る。

本発明者らの研究によれば、本発明方法において発泡剤
きしてジクｐロジンνレメタン、及ヒ塘化エチルの特定
組成の混合発泡剤を用いることにより、ジクロロフ０ロ
メタンは生成する発泡体の熱伝導率を低下躯せ′）□、
従って製品の断熱性を優れたものとし、また塩化エチル
は発泡性溶融ゲルの流動性を過度に関節して、押出成形
性を良好ならしめ、更に、混合発泡剤の使用量の増大を
可能にし、高発泡の製品を得易くすることが明らかにな
った。又、混合発泡剤の使用量を増大せしめ得る結果、
発泡体中のジシクロジフロロメタンノ含有量を増大せし
めることができ、従って断熱性の優れた板状発泡体を容
易に製造できることも明らかにされた。

即ち、上記特定組成の混合発泡剤において、ジクロロシ
フ０ｐメタンの含有量が５０重Ｊｌ１％未満の場合には
、断熱性能が劣り、熱伝導抵抗Ｒが５以上の値を有する
発泡体を得ることができず、８０重１１１％を超える場
合には押出成形性に劣すコルゲートが生じ幅の広い板状
発泡体を得ることができない。熱伝導抵抗Ｒが５以上の
値を有し、押出成形性が良好で幅の広い板状発泡体を得
る為には、前記混合発泡剤中のジクロロシフ０ロメタン
の含有量が５０〜８００〜８０重量部とが必須であり、
更に５２．５〜６２．５重量％の範囲にあるときには特
に僑れた性能を有する板状発泡体を得ることができる。

塩化エチルはポリスチレン系ｆ１ｊＩｂの流動性及び押
出成形性を改善する効果並びに混合発泡剤を比較的多量
に使用することを可能ならしめる効果を有するものであ
り、塩化エチルが２０重量％未満の場合には、高発泡の
板状発、・泡体を得るべく多量の混合発泡剤を使用しよ
うとしてもサージング現象が生じ押出成形性が劣急とな
り良好な形状の板状発泡体を製造することができず、従
って混合発泡剤の使用量が１１１限され低発泡の板状発
泡体しか得られないという不都合が生ずる。

本発明において使用される上記混合発泡剤はポリスチレ
ン系樹脂１ｏｏ１量部に対して８〜１７重量部で使用さ
れる。ａｍｉｉ部未満では得られる板状発泡体の密度が
高くなり、また、１７重量部を超えると押出時にサージ
ング現象が生じ良好な形状の板状発泡体を得ることが困
難となり、仮に得ることができたとしても得られる板状
発泡体の密度が必要以上に小さくなり、その機械的強度
が劣り、また気泡が粗大化しあるいは、不均一化して、
断熱性能に劣り本発明の所期の目的を達成することがで
きない。

本発明において使用される混合発泡剤はジクシロジ７ａ
ロメタン、及び塩化エチルが上記特定組成の範囲にある
ときその機能が有機的に結びつい”Ｃ前述の如き優れた
効果を発揮するものである。

従って、そのいずれかが欠けた場合には、本発明の優れ
た効果を期待することはできない。

即ち、例えば、ジクロレジフロロメタンのみを□ 発泡剤として用いた場合には、押出時にサージング現象
が生じ易くなり、その結果、発泡剤の使用量が制限され
、高度に発泡した製品を得ることができない。一方、塩
化エチルのみを発泡剤として用いた場合には得られる板
状発泡体の断熱性が極めて劣悪であるという不都合が生
ずる。

上述の如く、本発明の特定組成の混合発泡剤のみが断熱
材としての良好な板状発泡体を製造する上において優れ
た効果を発揮するものである。特に、熱伝導抵抗Ｒが５
以上の値を有し、幅の広い、例えば−が１２００１１１
１１１以上であり、機械的強度例えば厚み方向の圧縮強
度が２５ＫＩ／−以上であり、寸法安定性が良好な板状
発泡体を製造する場合に本発明は特に有利である。

本発明においては、本発明の所期の目的を妨けない範囲
内で前記特定組成の混合発泡剤にその他の成分として、
他の発泡剤、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン等を
追加しても良い。

本発明において、前記混合発泡剤は、それぞれ別々にあ
るいは予め混合されて押出機の発泡剤供給個所から押出
機内に供給される。

本発明において、ポリスチレン系樹脂は好ましくはペレ
ットの形態で押出機中に供給されて加熱滴融される。生
成された溶融物は次第に前方に進行し、冷却域に到るま
でに、混合域において発泡剤と混合される。発泡剤と混
合された発泡性溶融ゲルをダイオリフイスより押出す温
度は、該発泡性溶融ゲルが発泡に適した溶融粘度を示す
範囲内の温度である。

従って、使用するポリスチレン系樹脂の種類、あるいは
発泡剤の組成、量によって異なるが、一般には９０℃〜
１２０℃である。また、ダイオリアイスの圧力は一般に
５０〜１４０Ｋｆ／ａＩｌである。

ダイオリフイスを通じて低圧部に押出された発泡性溶融
ゲルは発泡し、一般にガイダーと呼ばれる成形装置を通
過することにより一定の断面積を持つ板状成形体に連続
的に成形される。

本発明においては、押出成形により得られた板状発泡体
を製品に仕上ける切削加工時に発生するスクラップ等を
、再度粉砕して新鮮な原料と混合して使用することがで
きる。スクラップを邦使用しようとするときは新鮮なポ
リスチレンに混合する１ｔｔ＝ｉ原料ホ゛リスチレン糸
樹脂に対して６０重量％程度までとするのが良い。

また、本発明においては、その他に板状発泡体の気泡を
より微細化するために気泡調節剤を添加することができ
る。このような気泡調節剤としては、たとえば、タルク
、クレー略の無機化合物の微粉末、または加熱温度で分
解または化学変化を起してガスを発生することができる
化合物、例えば、多価カルボン酸またはその酸性アルカ
リ金属塩と炭酸塩又は重炭酸塩との組合せである。この
ような気泡調節剤は、通常ポリスチレン系＊に１００重
蓋部に対し、α０５〜３重量部で使用される。その他に
、本発明の所期の目的を妨げない範囲において、所望に
より、看色剤、熱安定剤、充填剤等の添加剤を添加する
こともできる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 分子１が２２Ｘ１０’のポリスチレン１００重量部、ク
エン除モノナＦリウムと重炭酸ナトリウムの当モル混合
物から成る気泡調節剤０１重量部とを内径１２０ｍ中の
押出機に供給した。

一方、該押出機に設けられた発泡剤注入口により該ポリ
スチレン１００重量部に対して１２重量部となる量の混
合発泡剤を圧入した。混合発泡剤として祉ジクａａシフ
ａ０７タン６０重量襲及び塩化エチル重量型量襲のもの
を用いた。

押出機内で、均一に混練された発泡性溶融ゲルは、該押
出機の出口に付設された幅６００■、間ａ６ＩｌｌＩＩ
ｌのダイオリフイスから１１０℃にて大気中に押出され
て発泡し、更に、付設されているガイダーを通じて断面
が輪約１２００■、辱さ約２８簡の板状発泡体に成形さ
れた。

この板状発泡体を、断面が−１２００ｍ、犀さ２５趨、
長さ１８００■の寸法に切断、切削加工を行ない、試販
片とした。

上記−造工程中における観鉋された押出成形性を使用し
た混合発泡剤の組成とともに第１表に示した。

また、得られた試験片の熱伝導抵抗等の諸物性をも第１
表に示した。

第１表には以下の実施例および比較例の結果をも併せて
示した。

実施例２〜比較例 第１ｋに示した組成の混合発泡剤を使用する他は実施例
１と同様に行なった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　ポリスチレン系樹脂と揮発性発泡剤との溶融混合物
   を、押出機により、押出機内より低圧の帯域に押出して
   板状のポリスチレン系樹脂発泡体を製造する方法におい
   て、該揮発性発泡剤は、ジクロロシフｏｐメタン５０〜
   ８０ｆｉｉｉ％及び塩化エチル５０〜２０重量−よりな
   る混合発泡剤であり、前記混合溶融物中においてポリス
   チレン樹脂成分１００重量部に対し、８〜１７重量部の
   割合で存在せしめられることを特徴とする方法。 ２、混合発泡剤のジクロルシフ０ロメタンの含有量が５
   ２．５〜６２．５重量襲である特許請求の範囲第１項記
   載の方法〇 五　ポリスチレン系樹脂がゲルパーミュージョンクロマ
   トグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した場合の重量平
   均分子皺が２０Ｘ１０’〜５５　Ｘ１０’の範囲にある
   特許請求の範囲第１項記載の方法。