JPS595214B2 - 熱可塑性樹脂押出発泡体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱可塑性樹脂押出発泡体の製造法に関する
。

押出発泡された熱可塑性樹脂押出発泡体として （ポリ
スチレン樹脂を材料としたものが公知である。

かかるポリスチレン樹脂押出発泡体は、気泡が不均一で
表面が荒れたものであつた。またポリスチレン樹脂押出
発泡体は表面の滑り性が悪いので押出機の先端に取着さ
れたフラット金型より押出す際にサイジング金型内の滑
り性が悪く、成形品の５ スキン層が粗雑になり所定寸
法の調整が難かしく、またロールヘの引き取りが困難で
あつた。更にポリスチレン樹脂押出発泡体は一般に易燃
性であるため、有機ハロゲン化合物を添加し難燃性を付
与することも行なわれている。しかし有機ハロゲン０
化合物を含有した押出発泡体は押出発泡時、二次加工時
や製品保管時等において、有機ハロゲン化合物の分解に
よつて発生するガスによる悪臭や成形機器への腐蝕が問
題となり、さらに耐候性が著しく低下する等の好ましく
ない現象が生じる欠点５ があつた。これらの欠点をな
くすためにポリスチレン系樹脂と塩化ビニル単独重合体
とを混合することも試みられているが、単にこれらを混
合したのでは、この混合物を用いて通常の押出機、射出
成形機等ク で成形した場合、得られた成形体が塩化ビ
ニル重合体層とポリスチレン系樹脂層とに分離して使用
に耐える成形体が得られず、またこの混合物に発泡剤を
加えたとき、満足すべき発泡成形体を得ることはできな
い。

５ この発明の発明者らは、上記の問題を解決するため
鋭意研究した結果、共重合成分としてエチレン成分を１
重量％以上含有するエチレン−塩化ビニル共重合樹脂１
０〜５０重量部とポリスチレン系樹脂９０〜５０重量部
とを単に回転するスクリｉ（ フ ユーを備えた押出機
を用ι）て機械的に混合して低圧域に押出することによ
り極めて容易に発泡させることができ、難燃化が容易で
、表面平滑性、気泡の均一性、耐候性に優れた押出発泡
体が得られることを見出しこの発明に到達した。

？： １ エチレン成分含量１重量％以上で平均重合度
４００〜１６００のエチレン−塩化ビニル共重合樹脂１
０〜５０重量部、ポリスチレン樹脂又は耐衝撃性ポリス
チレン樹脂９０〜５０重量部、および揮発型発泡剤を押
出機に供給し、該押出機中で加熱溶融混練した後、押出
発泡することからなる熱可塑性樹脂押出発泡体の製造法
を提供するものである。

この発明におけるエチレン一塩化ビニル共重合樹脂とし
ては、エチレン成分含量１重量？以上のものが用いられ
る。

エチレン成分含量が１重量％より少ない場合には、ポリ
スチレン系樹脂との均一な混合が達成されず発泡性が悪
い。上限については特に限定されるものではないが２０
重量％以下のものが使用される。好適にはエチレン成分
含量５〜１０重量％のものが用いられる。エチレン一塩
化ビニル共重合樹脂の平均重合度については、通常４０
０〜１２００のものが用いられ、５００〜８００のもの
の使用が好ましい。

更に、この発明におけるエチレン一塩化ビニル共重合樹
脂としては通常の意味でのエチレン一塩化ビニル共重合
樹脂はいうまでもなく、エチレンを主成分としたエチレ
ン一酢酸ビニル共重体に塩化ビニルがグラフトされたグ
ラフト共重合樹脂（ＥＶＡ一塩化ビニルグラフト共重合
樹脂）も含まれるものである。このＥＶＡ一塩化ビニル
グラフト共重合樹脂としては、エチレン成分４〜１２重
量％酢酸ビニル成分が１〜８重量％（ＥＶＡ成分として
５〜２０重量％）、塩化ビニル成分が９０〜８０重量％
で平埼重合度が４００〜１６００１好ましくは５００〜
１０００のものが用いられる。この発明で用いるポリス
チレン系樹脂としてはポリスチレン樹脂、ブタジエンを
共重合またはブレンドした耐衝撃性ポリスチレン樹脂が
用いられる。ポリスチレン系樹脂としては平均重合度８
００〜３５００好ましくは９００〜１５００のものが用
いられる。この発明では上記両樹脂の使用重量比として
は、エチレン一塩化ビニル共重合樹脂１０〜５０重量部
に対しポリスチレン系樹脂９０〜５０重量部となるよう
に選択される。

ポリスチレン系樹脂がこの範囲より多い場合は、ポリス
チレンの改良にはならず前記した如きポリスチレン固有
の問題が生じ、この範囲より少ない場合には発泡性に劣
つてくるため好ましくない。上記両樹脂を均一に混する
一つの手段はシリンダー内に回転するスクリユ一を備え
た押出機を用いることで、たとえば一軸スクリユ一、二
軸スクリユ一等が用いられる。

また、エチレン一塩化ビニル共重合樹脂には熱安定性を
良くするための安定剤として、三塩基性硫酸鉛、ステア
リン酸亜鉛、リシノール亜鉛、ステアリン酸カルシウム
、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸スズ、マレイン
酸スズ、ラウリン酸スズ、ジブチルスズラウリレート、
ステアリン酸亜鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ナフテン
酸鉛等の１種または２種以上を併用添加することができ
る。

かかる安定剤は塩化ビニル樹脂粒子に対し、０．０５〜
６重量？を用いることが好ましい。０．０５重量％以下
では安定性の効果が悪く、また６重量？を越えると物性
が悪くなる。

本発明においては発泡剤として揮発型発泡剤が用いられ
る。

揮発型発泡剤としてはｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｎ
−ヘキサンの如き脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シ
クロヘキサンの如き環式脂肪族炭化水素メチルクロライ
ド、エチルクロライド、ジクロロフルオロメタン、クロ
ロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、塩化
メチレン等の如きハロゲン化炭化水素が好適に用いられ
る。

これらの発泡剤の使用量は樹脂の種類、発泡剤の種類、
目的とする発泡体の発泡倍率により異なるが、一般に発
泡成形すべき組成物の全樹脂量に対して２重量％以上が
使用される。上記発泡剤は押出機の途中から圧入するか
、予め押出機に供給される樹脂中に含浸または混合させ
ておく。更にタルへ炭酸カルシウム、シリカ、パーライ
ト炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム等の如き該形成
剤その他、顔料、染料等を適宜混入してもよい。このよ
うな添加剤を樹脂の表面に付着させるためにポリブテン
、流動パラフイン、ポリエチレングリコール等の展着剤
を用いてもよい。

この発明においてはエチレン一塩化ビニル共重合樹脂の
少ない範囲では、少量の難燃剤を添加することにより容
易に難燃性を付与することができる。

その難燃剤としては、三酸化アンチモン、酸化アルミニ
ウム、水酸化アルミニウム、酸化第二スズ、酸化チタン
等が挙げられる。難燃剤として三酸化アンチモンを用い
る場合樹脂に対して１〜２０重量？の添加により難燃化
できる。この発明における押出発泡成形においては通常
の技術が使用できる。

すなわち、エチレン一塩化ビニル共重合樹脂、ポリスチ
レン系樹脂、安定剤、難燃剤、該形成剤、顔料、染料展
着剤等の原料を予め混合し押出機のホツパ一に供給する
。揮発型の発泡剤を用いる場合には前記樹脂を押出機内
で加熱溶融し、これに圧入して混和する。このように発
泡剤が混和された溶融樹脂は、押出機の先端に設けられ
た口金から大気圧中にシート状、板状、棒状、パイプ状
あるいは異形成形品として押出される。エチレン一塩化
ビニル共重合樹脂は通常粉体として得られるので、これ
を使いやすくするために、一旦ペレツト化することも行
なわれる。

この際、安定剤、難燃剤等も同時に混合されペレツト化
される。また、この発明の押出発泡体は表面平滑性に優
れ気泡が微細でかつ均一であり、容易に難燃化できるも
のである。

さらに、この発明の押出発泡体の製造法によれば押出機
の先端に取着されたフラツト金型より発泡体を押出す際
に、サイジング金型内の滑り性がよく、成形品のスキン
層が緻密になり、所定寸法の調整が容易で、またロール
への引きとりがスムーズに行なわれる。

従つて、この製造方法では押出機によつて連続的に安定
して製造できる。また、この発明の押出発泡体は、ポリ
スチレン樹脂押出発泡体に比較して、製造直後の寸法安
定性があり、熟成期間が短かくて良いものである。この
発明の押出発泡体は上記の如き利点を有するので、これ
らの性質が要求される種々の用途に用いられる。特に近
年とみに需要の増大している難燃素材として好適に用い
得るものであり、建築物における内装材、天井材、床材
；冷凍倉庫等の断熱材、温室における保温材；食品類、
ピン類、機械類、機械部品類等の輸送用容器等に用いら
れる。以下、実施例を挙げてこの発明を説明する。

実施例において、特記しない限り部および％はすべて重
量部および重量？である。実施例 １ （ａ）エチレン一塩化ビニル共重合樹脂のペレツト化エ
チレン５％を含むエチレン一塩化ビニル共重合体粉末（
平均重合度７００）８６部、三酸化アンチモン１４部及
び安定剤として三塩基性硫酸鉛２部とステアリン酸鉛１
部をペンシェルミキサーを用いて混合し、２軸押出機に
供給し、ストランドカツト方式でペレツト化した。

このペレツトの大きさは直径２．５Ｗ！へ長さ２．０詣
であつた。ｂ）押出発泡体の製造 （ａ）項で作成したペレツト３５部とポリスチレン樹脂
（平均重合度１３００）６５部をタンブラ一で混合し、
この樹脂混合物１００部に対し、ポリブテン０．１部を
加えて混合し、さらにタルク０．５部を加えて混合した
。

この混合物を口径４０ｍ１Ｌ押出機に供給し、押出機の
途中より発泡剤としてジクロロジフルオロメタンを混練
されつつある樹脂混合物１００部に対し、７．５部の割
合で圧入した。

押出機の先端に取り付けた金型は、スリツト０．８７１
Ｌｍ（７）環状金型で１０ｋｇ／Ｈｒの速度で大気中に
押出して発泡せしめ、インフレーシヨン方式で巾１２０
ｍｍの２層融着発泡シート（このシートの樹脂組成物は
ポリスチレン樹脂６９部とエチレン一塩化ビニル共重合
樹脂６９部とからなる）を得た。この融着発泡シートは
厚み５ｍｕ１みかけ発泡倍率１１．０倍、平均気泡径０
．１６ｍｍで、外観が非常に滑らかであつた。燃焼テス
トをＡＳＴＭ−Ｄｌ６９２に準拠して行なつたところ不
燃性であつた。比較例 １ （ａ）ポリ塩化ビニル樹脂のペレツト化 ポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度８００）８６部、三酸
化アンチモン１４部及び安定剤として三塩基性硫酸鉛２
部とステアリン酸鉛１部をペンシェルミキサーを用いて
混合し、２軸押出機に供給し、ストランドカツト方式で
ペレツト化した。

このペレツトの大きさは直径２．８ｍｍ１長さ２．０Ｗ
！Ｕであつた。（ｂ）押出発泡体の製造 （ａ）項で作成したペレツト３５部とポリスチレン樹脂
（平均重合度１３００）６５部と実施例１と同様にポリ
ブテンおよびタルクを添加混合した。

この混合物を実施例１の押出機に供給し、発泡剤として
、ジクロロジフルオロメタンを９部の割合で圧入し、２
層融着発泡シート（このシートの樹脂組成物はポリスチ
レン樹脂６９部とエチレン一塩化ビニル共重合樹脂３１
部とからなる）を得た。

この融着発泡シートは厚みが４．０ｍ７ＩＬとうすく、
みかけ発泡倍率５倍と低く、平均気泡径０．２０ｍｍで
、外観としては、毛羽立ちが見られ、また、融着が不充
分であつて、はがれてしまつた。実施例 ２ 実施例１−（ａ）で作成したペレツト３０部とポリスチ
レン樹脂（平均重合度１３００）７０部をタンブラ一に
供給し、ポリブデンおよびタルクを加えて充分混合した
。

この混合物を口径４０ｍｍの押出機の供給し、押出機の
途中より発泡剤としてブタンを樹脂混合物１００部に対
し、４部の割合で圧入した。

押出機の先端に取り付けた金型はスリツト０．６５ｍ７
１１０）環状金型で１０ｋ９／Ｈｒの速度で大気中に押
出して発泡せしめ、金型先端に取り付けた１１０鼎φの
マンドレルにプローアツプさせて、巾３４０ｍｍのシー
トとして引取り、ロール状に巻取つた。このシートの厚
みは２ｍｍ．で、みかけ発泡倍率が１０．５倍で気泡が
細かく均一であつた。なおこのシートの樹脂組成物はポ
リスチレン樹脂７３，７部とエチレン一塩化ビニル共重
合樹脂２６．３部とからなるものである。このシートを
真空成形機にかけたところ、加熱槽内で、シートは巾（
ヨコ）方向並びに流れ（タテ）方向に同じくらい弛るん
だ。

このため、深物の成形物をブラグアシスト法で成形した
ところ、シートが切断することなく伸びて良い成形品が
出来た。発泡ポリスチレンシートは加熱すると巾方向に
はよく弛るむが、流れ方向には殆んど弛るまない現象が
見られる。

このため、深物、まる物などの成形品を加熱成形すると
流れ方向にシートの切断あるいはひび割れ現象が生じる
。本実施例によるシートだと、流れ方向にも巾方向同様
に加熱されたシートが弛るむので上記成形が可能になつ
た。

比較例 ２ 比較例１−（ａ）で作成したペレツト３０部とポリスチ
レン樹脂（平均重合度１３００）７０部をタンブラ一に
供給し、ポリブテンおよびタルクを加えて混合した。

この混合物を実施例２と同様にして、シート化しようと
したが、マンドレルにプローアツプができず、シート化
しなかつた。

１１０７！Ｌｍφのマンドレルを１００ｍｍφのマンド
レルにしてプローアツブしたところ、シートに出来たが
、シートの厚みは０．８ｍｍで、外観に毛羽立ちが多く
、また、脆性が強く、手で折れば、簡単に割れてしまつ
た。

とうていシートとしては実用に耐えるものでなかつた。
比較例 ３ ポリスチレン樹脂（平均重合度１３００）１００部をタ
ンブラ一に入れて、これにポリブテン０．１部を加え、
充分混合し、これに更にタルク１．０部を加えて充分混
合した。

この混合物を実施例１と同じ押出装置に供給し、押出機
途中より発泡剤としてジクロロジフルオロメタンを混合
物１００部に対し７部の割合で圧入した。

押出機の先端に取り付けた金型はスリツト０．８ｍ７７
！のサーキユラ金型で１０ｋｇ／Ｈｒの速度で押出し発
泡せしめ、インフレーシヨン方式で巾１２０皿の２層融
着発泡シートを得た。この融着発泡シートは厚み５ｍｍ
１みかけ発泡倍率１０．８倍、平均気泡径０，２５ｍＴ
ｆＬで、外観は細かい凹凸があつてザラザラしていた。
実施例 ３ （ａ）エチレン一酢酸ビニル一塩化ビニルグラフト共重
合体のペレツト化エチレン一酢酸ビニル共重合体（酢酸
ビニル成分３０％）８％を含むエチレン一酢酸ビニル塩
化ビニルグラフト共重合体８６部、三酸化アンチモン１
４部及び安定剤として、三塩性硫酸鉛２部とステアリン
酸鉛１部をペンシェルミキサーを用いて混合し、２軸押
出機に供給し、ストランドカツト方式でペレツト化した
。

このペレツトの大きさは、直径２．８ｍ．ｍ１長さ２．
０１７７！であつた。（ｂ）押出発泡体の製造 （ａ）項で作成したペレツト３５部とポリスチレン樹脂
（平均重合度１３００）６５部をタンブラ一に供給し、
この混合物１００部に対しポリブテン０．１部を加えて
混合し、さらにタルタ０．５部を加えて混合した。

この混合物を押出機に供給し、以下実施例と同様にして
巾１２０ｍ７７！の２層融着発泡シート（このシートの
樹脂組成物はポリスチレン樹脂６９部とエチレン一酢酸
ビニル一塩化ビニルグラフト共重合体３１部とからなる
）を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エチレン成分含量１重量％以上で平均重合度４００
   〜１６００のエチレン−塩化ビニル共重合樹脂１０〜５
   ０重量部、ポリスチレン樹脂又は耐衝撃性ポリスチレン
   樹脂９０〜５０重量部、および揮発型発泡剤を押出機に
   供給し、該押出機中で加熱溶融混練した後、押出発泡す
   ることを特徴とする熱可塑性樹脂押出発泡体の製造法。