JPS63314246A - 発泡ポリスチレンシートの製法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は発泡ポリスチレンシートに関する。

さらに詳しくは、本発明は２次発泡能力の保持性が高く
、２次発泡成形性に優れた発泡ポリスチレンシートに関
する。

［従来の技術］ 発泡ポリスチレンシートは、２次発泡成形を施すのが容
易であり、またえられた成形体が美麗でかつ軽量であり
、しかも断熱性に優れ、安価であることから、食器容器
などに多量に使用されている。かかる発泡ポリスチレン
シートは一般にポリスチレン樹脂、タルクや炭酸カルシ
ウムなどの造核剤および流動パラフィンなどの成形性調
整剤を押出機を用いて溶融、混合し、発泡剤を圧入した
のち、サーキュラ−・グイより押出し発泡させてシート
化することによって製造されている。

前記発泡剤としては、従来より工業用ブタンやジクロロ
ジフルオロメタン（以下、フロン−１２という）が使用
されている。

前記発泡剤として工業用ブタンを用いてつくられた発泡
ポリスチレンシートは２次発泡成形性に優れたものであ
るが、発泡ポリスチレンシートからの工業用ブタンの逸
散性が大きく、短時間に発泡ポリスチレンシート中の該
工業用ブタン含量が低下し、２次発泡成形性が低下する
ため、発泡ポリスチレンシートの製造後から２次発泡成
形を施しうるあいだの期間（以下、製品ライフという）
が短いという問題がある。また可燃性を呈するブタンガ
スが多量にシート中から逸散されるため、火気などに対
して非常に慎重な取扱いが要求される。一方、フロン−
１２を使用した発泡ポリスチレンシートは、フロン＝１
２が不燃性を呈するガスであり、また発泡ポリスチレン
シートよりの逸散が遅いことから製品ライフが長く、し
かも取扱いの危険性もないが、２次発泡成形性は、発泡
剤として工業用ブタンを用いた発泡ポリスチレンシート
よりもわるく、また該フロン−１２は大気中のオゾンを
分解するなどの問題があり、好ましくない。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明者らは発泡ポリスチレンシートの発泡剤と
してフロン−１２を用いたばあいの特徴である優れた製
品ライフおよび工業用ブタンを用いたばあいの特徴であ
る優れた２次発泡成形性の双方を具備し、しかも工業用
ブタンよりも項扱い上の危険性が小さい発泡ポリスチレ
ンシートをうるべく鋭意研究を重ねたところ、従来より
発泡剤として使用されている工業用ブタンは天然ガスお
よび石油分解ガスのブタンガス溜置てあり、該ブタンガ
ス溜置中にはノルマルブタンが主成分として含有され、
その他の成分としてイソブタンや若干のプロパンなどの
不純物が含有されたものであり、該ブタンガス溜置中に
は通常ノルマルブタン８０〜６０重２％およびイソブタ
ン２０〜４０重量％が含をされていることを見出し、ノ
ルマルブタン／イソブタンの組成比に着目してさらに鋭
意研究を重ねた結果、意外なことに特定量のノルマルブ
タンおよ、びイソブタンを発泡剤として用いたばあい、
前記した問題点がことごとく解決されることをはじめて
見出し、本発明を完成するに至った。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明はイソブタン７０〜１００重量％およ
びノルマルブタ２０〜３０重量％からなるブタンを発泡
剤として用いたことを特徴とする発泡ポリスチレンシー
トに関する。

［実施例］ 以下に本発明の発泡ポリスチレンシートについて詳細に
説明する。

本発明の発泡ポリスチレンシートは、イソブタシフ０〜
ｌＯＯ重量％およびノルマルブタ２０〜３０重量９６か
らなるブタンを発泡剤として用いたものである。

前記ブタン中にしめるイソブタンの組成比が増大するに
したがって２次発泡能力を中心とする製品ライフは長く
なり、さらにブタン中にしめるイソブタンの組成比を７
０重量％以上としたばあい、フロン−１２と同等以上の
製品ライフを保持させることができる。一般にブタン中
には若干のプロパンやペンタンなどの低沸点の炭化水素
が不純物として共存するが、本発明においてはブタン中
におけるイソブタンの組成比が７０重量％以上であれば
、これら不純物が仮に該ブタン中に共存していても２次
発泡成形性や製品ライフなどの物性にはほとんど影響を
及ぼさないのでこれら不純物が含有されていてもよいが
、とくにイソブタンの残部はノルマルブタンであるのが
好ましい。

本発明において、スチレン樹脂から発泡ポリスチレンシ
ートをうる方法としては一般に採用されているスチレン
樹脂に発泡剤を含浸した後、造核剤などの添加剤を混合
して押出機に投入し、スチレン樹脂を溶融後に押出す方
法やスチレン樹脂と造核剤などの添加剤とを混合した後
、押出機に投入し、スチレン樹脂を溶融した後に発泡剤
を圧入して押出す方法がある。

前記したいずれの方法を採用するばあいであっても前記
発泡剤の使用量はスチレン樹脂１００部（重量部、以下
同じ）に対して２．５〜５部とする必要があり、さらに
えられる発泡ポリスチレンシート中に発泡剤がスチレン
樹脂１００部に対して２．０〜３．５部残存するように
押出条件などを調整するのが好ましい。該発泡剤の残存
量は２．０部未満であるばあい、２次発泡能力が不足し
、満足しうる成形体かえられない。また該発泡剤の残存
量が３．５部をこえるばあい、２次発泡能力が大きくな
りすぎて２次発泡倍率を制御することができなくなるば
か′りではなく、逸散ガス量が多くなり、取扱い上、火
災などに対する危険度が増大するようになる。

えられる発泡ポリスチレンシートは、通常厚さ１．０〜
２．５　ｍ１１．坪Ｑ　１００〜２５０ｇ’ｍとなるよ
うに調整されるのが一般的であるが、本発明においては
これらの条件に限定されるものではない。

かくしてイソブタンを７０重量％以上含有した残存発泡
剤量が２．０〜３．５重量％の発泡ポリスチレンシート
かえられるが、袋などに入れて保管したり出荷するにあ
たっては袋などにはあらかじめ針孔などをあけるなどの
処置を施しておけば、該袋内のブタンガス濃度が常にブ
タンの爆発燃焼範囲以下に保たれ、保管時の自然発火、
移送・取扱時の静電気による着火などを未然に防止しつ
るので非常に効果的である。

また本発明の発泡ポリスチレンシートの成形性、強度、
さくさ、表面性などの品質は従来の発泡剤として工業用
ブタンガスやフロン−１２を用いたものと同程度以上と
優れたものであり、しかも発泡剤中におけるイソブタン
の組成比が大きいものは発泡剤の逸散性が小さく、製造
後、長時間経過しても発泡剤が発泡ポリスチレンシート
中に多く残存するため成形性が良好に維持されるので好
ましい。

つぎに実施例をあげて具体的に本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもの
ではない。

実施例１〜３および比較例１〜３ 三菱モンサント化成■製、ポリスチレン旧ｌ−１０５（
ポリスチレン樹脂！、００ｍｇのトルエン１０厭溶岐で
、３０℃の比粘度１．４０）１００部に対して造核剤と
してタルク０，１部をブレンドし、８０＋＋＋ｎ押出機
に投入してブレンド物を加熱（約ｌＯＯ℃）溶融した後
、第１表に示すイソブタンとノルマルブタン組成の発泡
剤ガスをポリスチレン樹脂１００部に対して４．４部の
割合で押出機に圧入して樹脂と発泡剤ガスとを充分に混
合した。つぎに接続された９部ｍ押出機にて発泡温度（
約１４０〜１５０℃）まで樹脂を冷却した後、サーキュ
ラ−ダイを通して押出発泡し、坪量１７０／ゴ、厚さ２
、Ｏａｖ、厚さ方向のセル数１７〜１９個の発泡ポリス
チレンシートをえた。

発泡剤として前記で用いたブタンのかわりにフロン−１
２（三井フロロケミカル■製）を用い、樹脂１００部に
対して６．８部添加したほかは前記と同様にして発泡ポ
リスチレンシートをつくった（比較例４）。

つぎにえられた発泡ポリスチレンシートの残存発泡剤量
、２次発泡倍率低下能ならびに２次発泡倍率およびトレ
ーの成形性を下記の方法に基づいて調べた。その結果を
第１表に示す。

（残存発泡剤量） サーキュラ−ダイより押出発泡された発泡ポリスチレン
シートを３０分間経過後に　１８０℃の乾燥機中に３０
分間放置した後の加熱減量から算出した。

（２次発泡倍率の低下能） えられた発泡ポリスチレンシートを押出成形した後、４
〜６０日にわたって１８０℃で１０秒間加熱したときの
２次発泡倍率を調べ、押出後緑日数（Ｘ）と２次発泡倍
率（Ｙ）との関係式Ｙ−Ａ−ＢｐｎＸ（Ａは定数項を示
す）から２次発泡倍率の低下能（Ｂ）を求めた。

（２次発泡倍率およびトレーの成形性）えられた発泡ポ
リスチレンシートの製造後４０口経過後に１８０℃で１
０秒間加熱したときの２次発泡倍率および１８０℃で１
０秒間加熱後に１０ｃｍｘ１８ｃ＋ｎ、深さ２．７ｃｍ
の格子模様つきトレーを成形したときのトレーの状態を
調べた。なお、トレーを成形したときの状態を下記の判
定基準で評価した。

（判定基準） ◎：金型の形状に沿った成形体が問題なくえられる。格
子模様も明瞭に出る。

Ｏｈｍ子模様が不明瞭であるが、はぼ金型の形状に沿っ
た成形体かえられる。

Δ：角部を中心として金型形状とずれがあり、模様も出
ない。成形体底部が若干湾曲している。

×：成形体表面に割れが発生し、成形体かえられない。

［以下余白コ 以上の結果より、実施例１〜３でえられた本発明の発泡
ポリスチレンシートの２次発泡倍率低下能はフロン−１
２を用いた比較例４でえられた従来の発泡ポリスチレン
シートと同程度以下と優れていることがわかる。また実
施例３および比較例１でえられた発泡ポリスチレンシー
トの２次発泡倍率低下能の結果から、イソブタンの含有
量は７０重量％以上必要であることがわかる。さらにイ
ソブタンの含有量が７０重量％以上である実施例１〜３
でえられた発泡ポリスチレンシートの成形性は、フロン
−１２を発泡剤として用いた比較例４でえられた従来の
発泡ポリスチレンシートよりも優れていることがわかる
。

また従来より使用されているブタン（イソブタン２０〜
４０重量％含有）を発泡剤として用いた比較例２および
３でえられた発泡ポリスチレンは、２次発泡保持性およ
び成形性がわるいことがわかる。

つぎに実施例２および比較例２でえられた発泡ポリスチ
レンシートを用いて、それぞれ別個に幅１０４０１１％
長さ２００ｆｌ＋のロール巻品（巻芯径：２５０ｍ５＋
）を作製し、これを縦および横１５ｆｌＩｒＡごとに針
孔（孔径：約０．２ａ＋ｍ）を設けたポリエチレン製の
袋（縦：　２０００ｍ５＋、横１４００ｍｍ）に入れて
２５℃にてＩＯ日間保管し、巻芯部のブタンガスの滞留
状況を調べた。

実施例２でえられた発泡ポリスチレンシートを用いたも
のは巻芯部のブタンガス濃度は最高で１５０００ｐｐｍ
程度であったが、比較例２でえられた発泡ポリスチレン
シートを用いたものは巻芯部のブタンガス濃度は、測定
直後から最高で２８０００ｐｐ１こも達し、しかもブタ
ンガスの爆発限界の下限の濃度１８０００ｐｐａ＋をこ
える期間は３日間続いた。

上記のことから比較例２でえられた発泡ポリスチレンシ
ートは取扱い上、爆発の危険性があるのに対し、実施例
２でえられた発泡ポリスチレンシートは爆発の危険性も
なく、きわめて取扱いやすいものであることがわかる。

［発明の効果］ 本発明の発泡ポリスチレンシートは、従来の発泡ポリス
チレンシートと比べて２次発泡倍率低下能か小さく、し
かも成形性に優れ、また長期間保存したばあいであって
も爆発などの危険性がないので、たとえば食品容器など
に好適に使用しうるちのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　イソブタン７０〜１００重量％およびノルマルブタ
   ン０〜３０重量％からなるブタンを発泡剤として用いた
   ことを特徴とする発泡ポリスチレンシート。