JP2000248102A

JP2000248102A - 真空断熱用発泡体及び真空断熱体とその製法

Info

Publication number: JP2000248102A
Application number: JP11055272A
Authority: JP
Inventors: Yuji Fujiwara; 裕士藤原
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】環境課題が多い発泡剤を用いず、高い断熱性と
良好な機械特性を両立し、生産容易な発泡体を得る。【解決手段】発泡剤として主として二酸化炭素からな
る発泡剤を用い、造核剤を含まない独立気泡率７０％未
満、平均セル径０．１〜０．７ｍｍのスチレン系樹脂発
泡体及び該発泡体を用いた真空断熱体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い断熱性を要求
される部材、例えば冷蔵庫用、冷凍倉庫、その他建築材
料等の断熱材に用いることのできる真空断熱体用発泡体
およびその製造方法と、該真空断熱体に関する。さらに
詳しくは環境適合性に優れ、長期にわたり優れた断熱性
と圧縮強度を有する真空断熱体用発泡体およびその製造
方法と真空断熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として建築材料や電気製品の断熱材用
途に供する発泡体としては、ウレタン樹脂発泡体、ポリ
スチレンに代表されるスチレン系樹脂発泡体等があり、
性能の時間変化の低さとコストからはスチレン系樹脂発
泡体が優れているとされている。さらにこれには粒状樹
脂を発泡させたいわゆるビーズ発泡法発泡体、発泡剤と
樹脂の混合物を対象物に吹き付けながら対象物表面に樹
脂発泡体層を形成させた発泡体、押出機で溶融樹脂に発
泡剤を混合し押出し発泡させて得られる押出発泡体等が
あり、コストおよび生産効率的には連続生産である押出
発泡体が優れているとされている。

【０００３】この押出発泡による具体的発泡方法は特開
昭４７−９５９３号公報、特開昭５２−１７５７４号公
報や特開昭５２−９４３６６号公報等現在に至るまで種
々提案されており、これらは例えばＪＩＳＡ９５１１
に規定される保温板、即ち断熱材として一般に広く使用
されている。

【０００４】通常に使用される一般建材などではＪＩＳ
Ａ９５１１に規定された３種類の断熱体が使用されて
いる。即ち、熱伝導率を基準にＢ類１種（熱伝導率０．
０３４Ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃以下）、Ｂ類２種（熱伝導率
０．０２９Ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃以下）、Ｂ類３種（熱伝
導率０．０２４Ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃以下）に分類されて
おり、これらの熱伝導率でもってこれまでは十分である
と考えられていた。

【０００５】Ｂ類３種については下限は設定されていな
いが、工業的に提供されている発泡体では、例えばスチ
レン系樹脂発泡断熱体の場合０．０２２〜０．０２３Ｋ
ｃａｌ／ｍｈｒ℃付近の物が多い。しかし冷凍倉庫や冷
蔵庫など極めて高い断熱性を要求される部位、あるいは
近年の省エネルギーへの要求の高まりに対して、これ以
下のできるだけ高い断熱性が求められるようになってき
ている。

【０００６】この場合には、フッ素化炭化水素（以下フ
ロン類と略す）を発泡剤に用いたウレタン発泡体が用い
られることがある。該発泡体では初期には０．０２０Ｋ
ｃａｌ／ｍｈｒ℃以下の低い断熱性を提供できるとされ
ている。しかし、該ウレタン発泡体は熱伝導率が低く断
熱性に優れているが、時間の経過とともにフロン類が発
泡体から外気へ散逸するとともに熱伝導率が上昇する傾
向がある。このため、長期間に渡る断熱性の確保には至
っていない。さらに近年フロン類の環境への影響を考慮
して、できることならばフロンを用いずに例えばＪＩＳ
Ａ９５１１規格を満たすような断熱体を得ることが求
められている。

【０００７】これら一般の発泡体に対して、ウレタン発
泡体内部を真空状態に脱気した後、該真空を維持するよ
うに表面を通気性の低いフィルム等で覆った真空断熱発
泡体と呼ばれる断熱材が提供されている。この場合、真
空が維持できれば長期に渡り極めて高い断熱性が得られ
るとされている。しかしこのためには、ウレタン発泡体
を事前に乾燥させ水分を除去する必要がある。あるいは
加工時のウレタンの微粉（切りクズ等）を除去する必要
がある等、その材質に起因した製造上の問題を抱えてい
る上、コストも一般に高いものである。

【０００８】こうしたウレタンを用いた真空を維持する
発泡体に対し、スチレン系樹脂押出発泡体を用いて同じ
ように真空断熱発泡体を提供することが提案されてい
る。例えば、米国特許第５６７９７１８号、５７８０５
２１号の各公報である。これらは、平均気泡径を０．０
７ｍｍ以下、さらに発泡体の独立気泡率３０％以下にし
た、造核剤を含むスチレン系樹脂発泡体に関する開示で
あり、その用途として真空断熱体にも使用できることが
示唆されている。この場合、前記ウレタンを用いた場合
の様な問題は発生にしにくいが、気泡径が小さすぎると
押出発泡が困難になり易く、また押出時の製造安定性が
低下する傾向がある。あるいは発泡体を真空にする際の
操作が困難になるといった問題を有している。また、造
核剤を用いると強度等の機械特性が低くなったり、発泡
体が脆くなったりする傾向にある上、真空化のし易さに
直接関係する独立気泡率を安定的に制御しにくいこと
や、微粉がで易いという欠点を有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、環境適合性の高い発泡剤を用いて製造した
スチレン系樹脂発泡体を用い、建材やその他各種用途の
断熱用途に用いられる発泡体のうちでも、特に真空断熱
体用として特に有用な、発泡体を得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題の
解決のため鋭意研究の結果、主として環境適合性に優れ
た二酸化炭素を発泡剤として用い、造核剤を用いなくと
も押出安定性や独立気泡率の制御性に優れ、且つ発泡体
物性に優れた、真空断熱体に適した独立気泡率の低いス
チレン系樹脂発泡体をうることができることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち本発明は、１）二酸化炭素を主た
る発泡剤として用い製造してなる、密度が２０Ｋｇ／ｍ
³以上１０５Ｋｇ／ｍ³以下、発泡体中の気泡の平均径が
０．１ｍｍを越え０．７ｍｍ以下、発泡体の独立気泡率
が７０％以下であることを特徴とする発泡体に関する。

【００１２】さらに本発明は、２）造核剤を実質的に含
有しないことを特徴とする前記１）項記載の発泡体に関
する。

【００１３】さらに本発明は、３）発泡体内の気泡の、
発泡体の厚み方向の気泡径Ｚと、それに直交する平面内
の長い方の気泡径Ｘの比Ｚ／Ｘが、平均的に０．３以上
１．２以下であることを特徴とする前記１）〜２）項の
いずれかに記載の発泡体に関する。

【００１４】さらに本発明は、４）Ｚ／Ｘが、平均的に
０．４以上１．０未満であることを特徴とする前記１）
〜３）項のいずれかに記載の発泡体に関する。

【００１５】さらに本発明は、５）ポリカーボネート系
樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−
アクリル酸エチル共重合系樹脂からなる群より選ばれる
１以上の樹脂が、スチレン系樹脂１００重量部に対して
１０重量部以下含まれることを特徴とする前記１）〜
４）項のいずれかに記載の発泡体に関する。

【００１６】さらに本発明は、６）ゴム強化スチレン系
樹脂が、スチレン系樹脂１００重量部に対して１０重量
部以下含まれることを特徴とする前記１）〜５）項のい
ずれかに記載の発泡体に関する。

【００１７】さらに本発明は、７）前記１）〜６）項の
いずれかに記載の発泡体の表面が、合成樹脂膜及び／又
は金属膜で被覆されており、該被覆内部を大気圧より低
い圧力にしたことを特徴とする真空断熱体に関する。

【００１８】さらに本発明は、８）膜が、ポリエチレン
テレフタレート、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、
エチレン−アクリル酸エチル共重合系樹脂、塩化ビニリ
デン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナ
イロン等の合成樹脂膜、及び、金属膜から選ばれる１種
以上から形成される膜であり、好ましくは金属膜と、１
種以上の合成樹脂膜とから形成される積層膜であること
を特徴とする前記７）項記載の真空断熱体に関する。

【００１９】さらに本発明は、９）前記１）〜８）のい
ずれかに記載の発泡体ないしは真空断熱体からなる冷蔵
庫用断熱体、冷凍倉庫用断熱体、冷蔵倉庫用断熱体、保
温倉庫用断熱体、屋根用断熱体、住宅壁用断熱体、床用
断熱体、土間用断熱体、保冷ケース用断熱体、または保
温ケース用断熱体に関する。

【００２０】さらに本発明は、１０）スチレン系樹脂、
造核剤を含まない添加剤及び、必要に応じてポリカーボ
ネート系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合系樹脂からなる群より
選ばれる１以上の樹脂あるいはゴム強化スチレン系樹脂
とを混合し加熱溶融させ、高圧条件下で、主として二酸
化炭素よりなる発泡剤を該スチレン系樹脂に注入し、流
動ゲルとなし、押出発泡に適する温度に冷却し、該流動
ゲルをダイを通して低圧の領域に押出発泡してなること
を特徴とする前記１）〜６）項のいずれかに記載の発泡
体の製造方法に関する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明で用いられるスチレン系樹
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、ブロモ
スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキ
シレン等の単独重合体または２種以上の組合わせからな
る共重合体や、これらとジビニルベンゼン、ブタジエ
ン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、アクリロニトリル、無水マレイン
酸、無水イタコン酸などの単量体の１種または２種以上
とを共重合させた共重合体などが挙げられる。アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などは、製造さ
れた発泡体の圧縮強度等の物性を低下させない程度で用
いることができる。また、これらは共重合させるのでは
なく、前記スチレン系単量体の単独重合体または共重合
体と前記他の単量体の単独重合体または共重合体とのブ
レンド物であってもよい。また、ジエン系ゴム強化ポリ
スチレンやアクリル系ゴム強化ポリスチレンをブレンド
することもできる。

【００２２】本発明においては、これらのスチレン系樹
脂のなかでポリスチレン樹脂が特に好適に使用すること
ができる。また、特に耐熱性を求められる場合にはスチ
レン変成ポリフェニレンエーテルが好適に使用すること
ができる。

【００２３】本発明の発泡体は、密度が２０Ｋｇ／ｍ³
以上１０５Ｋｇ／ｍ³以下であることが好ましく、２３
Ｋｇ／ｍ³以上７０Ｋｇ／ｍ³以下がさらに好ましい。密
度２３Ｋｇ／ｍ³未満とりわけ２０Ｋｇ／ｍ³未満では圧
縮強度が不足することがあり、密度７０Ｋｇ／ｍ³以上
とりわけ１０５Ｋｇ／ｍ³以上ではコストが高くなった
り、密度が大きすぎて内部の気泡が占める体積が小さく
なり、熱伝導率の低減という点で不利になることがあ
る。

【００２４】本発明の発泡体の平均気泡径は、０．１ｍ
ｍを越え０．７ｍｍ以下が好ましく、０．１２ｍｍ以上
０．６ｍｍ以下がさらに好ましい。これらは前記密度と
の兼ね合いで最適値が求められるが、例えば密度２５Ｋ
ｇ／ｍ³程度では０．３５ｍｍ程度、密度５０Ｋｇ／ｍ³
程度では０．１５ｍｍ程度が好ましい値になり、前記密
度範囲全体としてはおおむね０．１ｍｍを越え０．７ｍ
ｍ以下が好ましく、０．１２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下が
さらに好ましい。平均気泡径が０．１ｍｍ以下に小さく
なると断熱性が悪化する傾向が強くなり、同様に０．７
ｍｍより大きな場合も断熱性が悪化する傾向がある。気
泡径は発泡剤の選択と押出条件で容易に調整することが
できる。

【００２５】さらに本発明の発泡体の、発泡体内の気泡
の、発泡体の厚み方向の気泡径Ｚと、それに直交する平
面内の長い方の気泡径Ｘの比Ｚ／Ｘが、平均的に０．３
以上１．２以下であることが好ましく、０．４以上１未
満であることがより好ましい。この範囲では比が小さく
なるほど断熱性が向上する傾向があるが、比が０．４未
満、とりわけ０．３より小さい場合は押し出し加工が難
しいだけでなく、断熱性が逆に悪化する場合がある。ま
た、１以上、とりわけ１．２より大きい場合は断熱性が
悪いため好ましくない。該比率はダイ部の開口調整と、
ダイに続く発泡体の引き取り工程の速度調整などで容易
に調整することができる。

【００２６】また本発明の発泡体は独立気泡率は０％以
上、７０％以下、とりわけ５０％以下であることが好ま
しく、２５％以下がさらに好ましく、２０％以下が最も
好ましい。独立気泡率が高いと発泡体の内部を真空にし
難いばかりでなく、所定の真空度に到達する場合でも真
空加工の時間が長くかかり、製造時間の点からも不利で
ある。

【００２７】本発明の発泡体の気泡の破れ具合、即ち隣
接する気泡との間の気泡膜の破れた部分の面積は、隣接
する気泡との間の膜の面積に対して１０％〜４０％程度
であることが好ましく、１５％〜３０％がさらに好まし
い。破れ具合が小さいと真空加工に時間がかかり加工時
間あるいはコストの面で不利であり、一方破れ具合が大
きいと、断熱性に関して個々の気泡が隣接する気泡とあ
たかも一体となったかの様な挙動を示し、みかけ上平均
気泡径が大きくなったような効果を示し、断熱性を悪化
させることがある。

【００２８】本発明の発泡体は、造核剤を含まない。該
造核剤とは炭酸カルシウム、クレー、ステアリン酸バリ
ウム、ステアリン酸カルシウム、珪酸土、シリカ、二酸
化チタン、クエン酸と重炭酸ナトリウム等の気泡核とな
ることを目的に添加される添加剤のことである。添加剤
を投入すると気泡は生成しやすくなるが、独立気泡率
を、本発明の目的に添うように低く制御することが困難
となるうえ、製造された発泡体の圧縮強度といった機械
強度が低下する傾向がある。

【００２９】本発明の発泡体の製造において使用される
発泡剤は、発泡時の温度における蒸気圧が高く、スチレ
ン系樹脂との溶解性が比較的低く、さらに環境適合性が
高い発泡剤である二酸化炭素を主として含む。二酸化炭
素はまた、フロン等に比べて例えば地球温暖化の影響は
非常に小さいことに加え、オゾン層破壊のおそれが無
く、一般的には不燃ガスであり取り扱いも比較的容易で
あり好ましい。

【００３０】本発明においては、主として二酸化炭素を
使用するが、必要に応じて、本発明の効果を阻害しない
範囲で、その他の発泡剤を少量または微量添加する事が
できる。

【００３１】このような発泡剤としては、例えばプロパ
ン、ブタン、ペンタン等の脂肪族飽和炭化水素、１，１
−ジフルオロエタン、１，２−ジフルオロエタン、１，
１，１−トリフルオロエタン、１，１，２−トリフルオ
ロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、
１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン、ジフルオ
ロメタン、トリフルオロメタンなどのフッ素化炭化水
素、水、アルゴン、ヘリウムなどの無機ガス、ジメチル
エーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテルな
どのエーテル、メタノール、エタノール、プロピルアル
コール、ｉ−プロピルアルコール、ブチルアルコール、
ｉ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコールに例示さ
れるアルコール類など、あるいは本発明の目的を阻害し
ない公知の発泡剤を用いることができる。これらは単独
又は２種以上混合して使用する事も可能である。

【００３２】本発明の発泡体は、スチレン系樹脂１００
重量部に対して１０重量部以下のポリカーボネート系樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−ア
クリル酸エチル共重合系樹脂を含んでも良い。また、ス
チレン系樹脂がゴム強化ポリスチレン樹脂を含んでいな
い場合には、ゴム強化ポリスチレン系樹脂をスチレン系
樹脂１００重量部に対して１０重量部以下含んでも良
い。これらを適宜含むことで独立気泡率を本発明の目的
を満足する値に制御しやすくなる。これら含まれる樹脂
が１０重量部より多いと、気泡の破れ具合が大きすぎた
り、発泡が足りず満足な発泡体を得ることができにくい
傾向がある。

【００３３】本発明の発泡体は、沸点が室温より高く、
スチレン系樹脂樹脂に対する可塑性が強い溶剤等の助剤
をスチレン系樹脂１００重量部に対して５重量部以下用
いて製造することもできる。これを適宜含むことで独立
気泡率を本発明の目的を満足する値に制御しやすくな
る。該助剤が５重量部より多いと、気泡の破れ具合を適
度に制御することが難しい傾向があり、発泡が足りず満
足な発泡体を得ることができなかったり、逆に独立気泡
率が向上したりする傾向がある。

【００３４】助剤としてはエーテル類、ケトン類、エス
テル類等が好適である。例えば、エチルエーテル、メチ
ラール、イソプロピルエーテル、フラン、２−メチルフ
ラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどの
エーテル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケト
ン類；ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸イソプロピル、プロピオン酸メチルなどのエ
ステル類；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジｎ−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカー
ボネート、ジｎ−ブチルカーボネート、ジイソブチルカ
ーボネート、ジｓｅｃ−ブチルカーボネート、ジｔ−ブ
チルカーボネート、などのアルキル基の炭素数が１〜４
のジアルキルカーボネートも好ましい。これらは単独で
または２種以上混合して用いられる。これらの中でジメ
チルカーボネートおよびジエチルカーボネートから選ば
れた少なくとも１種は、熱可塑性樹脂への溶解性が高い
ので特に好ましい。

【００３５】また、本発明においては、ステアリン酸マ
グネシウム等の滑剤、ヘキサブロモシクロドデカン等の
難燃剤、高分子型ヒンダードフェノール系化合物等の抗
酸化剤など公知の添加剤を含有することができる。

【００３６】このうち滑剤の使用量はスチレン系樹脂の
重量に対して２重量部以下が好ましく、さらに好ましく
は１重量部以下であり、最も好ましくは０．５重量部以
下である。滑剤の量を必要以上に多くすると、押出しが
不安定になることがある。

【００３７】その他の添加剤は、発明の効果を阻害しな
い範囲内で必要に応じて適宜配合量を調整して配合する
ことができる。

【００３８】本発明の発泡体は、通常の押出発泡技術に
より製造しうる。即ち、スチレン系樹脂を押出機等で加
熱溶融させ、発泡剤を該スチレン系樹脂に注入し、流動
ゲルとなし、押出発泡に適する温度に冷却し、該流動ゲ
ルをダイを通して低圧の領域に押出発泡して、スチレン
系樹脂押出発泡体を形成することにより製造される。

【００３９】スチレン系樹脂を加熱溶融する際の加熱温
度、溶融時間及び溶融手段については特に制限するもの
ではない。加熱溶融温度は、スチレン系樹脂が溶融する
温度以上、通常１５０〜２５０℃程度であればよい。溶
融時間は、単位時間当たりの押出量、溶融手段などによ
って異なるので一概には決定することができないが、ス
チレン系樹脂と発泡剤が均一に分散混合するのに要する
時間が選ばれる。また、溶融手段としては、例えばスク
リュー型の押出機などの通常の押出発泡の際に用いられ
るものであれば特に制限がするものではない。

【００４０】本発明の場合、押出機の圧力変動が増大す
ることがあるが、押出機に例えば特公昭３１−５３９３
号公報に開示される様な冷却兼混合機ないしは同様の機
能を有する押出機態様の装置等で容量の大きな物を増設
もしくは連結する方法を採ることで軽減ないしは回避す
ることができる。

【００４１】発泡剤を注入する際の圧力は、特に制限す
るものではなく、押出機内に注入するために押出機の内
圧力よりも高い圧力であればよい。

【００４２】押出発泡に際してのダイ部圧力は、通常発
泡剤の種類、厚み、ダイスの構造などによって定まるた
め一概に述べることはできない。しかし、一般に発泡倍
率が高く、独立気泡率が高いことが良好な発泡体とされ
ていることに対して、該良好な発泡体が得られる圧力よ
りも１０％好ましくは２０％程度以上低い圧力に維持す
ることが好適であり、また容易な方法である。あまり低
くすると製造されたものの外観等に不良を生じるので好
ましくない。このためには樹脂の供給量、スクリューの
回転数、ダイ部のサイズ等を適宜調整すれば良い。また
圧力を良好な発泡体が得られる圧力よりも極めて高く
し、急激に低圧下に開放することでも独立気泡率を制御
できるが、押出機やダイの強度の確保の容易性、制御の
容易性等から前記方法がより優れている。

【００４３】本発明の発泡体は、該発泡体の表面を、
膜、即ち金属及び／又は合成樹脂の箔、フィルムないし
はシートで被覆し、該被覆された空間内部の圧力を大気
圧より低い低圧または真空状態に減圧することで真空断
熱体に加工される。

【００４４】該膜としては、空気の透過速度ができるだ
け遅く、また加工性に富んだものが好ましい。空気の透
過速度を遅くすることで、良好な断熱性が長期に渡り維
持しやすくなり、また、加工性に富むことで本発明の真
空断熱体の生産が容易となる傾向がある。これらとして
は、合成樹脂膜としてポリエチレンテレフタレート、エ
チレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−アクリル
酸エチル共重合系樹脂、塩化ビニリデン、塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等の合成樹脂
膜、金属膜としてアルミニウム等金属膜あるいは金属蒸
着合成樹脂膜から選ばれる１種以上を含む膜が好まし
く、これらを単独あるいは積層して用いることができ
る。これらのうち、金属膜あるいは金属蒸着合成樹脂膜
と、合成樹脂膜であるポリエチレンテレフタレート、エ
チレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−アクリル
酸エチル共重合系樹脂、塩化ビニリデン、塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンから選ばれる
１以上の合成樹脂膜との積層フィルムがより好ましい。

【００４５】これら膜の厚み特に限定されるものではな
く、所望する断熱性の維持期間、製造に使用する装置、
柔軟性、加工性、選択したフィルム構成などの制約を元
に適宜決定できる。例えばナイロン／アルミニウム蒸着
ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンといった４
層構成等が好適である。例えば、ナイロン層は約１０μ
ｍ〜２０μｍ程度、アルミニウム蒸着ポリエチレンテレ
フタレート層は約８μｍ〜１５μｍ程度、アルミニウム
層は約４μｍ〜２０μｍ程度好ましくは約５μｍ以上〜
７μｍ未満程度、ポリエチレン層は約２５〜７５μｍ程
度が例示され好適に用いられる。

【００４６】これら膜のうち合成樹脂を含む膜に関して
は、切削した発泡体に巻き付けても良いし、共押し出し
によって発泡体の複数の面を押出発泡時に覆う方法を採
っても良い。いずれにしろ、発泡体表面を膜で覆い、膜
内部を所定の減圧度、真空度に維持できれば方法は問わ
ない。

【００４７】内部を低圧に維持する方法は、全体を減圧
ないしは真空槽に入れ、所定の圧力を維持できた段階で
前記膜を例えばヒートシール法あるいはインパルスシー
ル法など公知の方法で封止する方法が好ましく、これら
は真空槽の内部にシール機等を備えた公知の機器により
容易に加工できる。

【００４８】該発泡体の内部の圧力の値は、製造された
発泡体にどの程度の断熱性を所望するかによって異なる
が、絶対圧で１０ｍｍＨｇ以下さらに好ましくは５ｍｍ
Ｈｇ以下にすることが断熱性の点から好ましい。真空を
維持することが特に必要な場合はガス吸収剤（例えばｓ
ａｅｓ社の各種ゲッター剤）を発泡体内部に埋め込んで
おくことも有効である。

【００４９】本発明の発泡体は、冷蔵庫、冷凍倉庫、冷
凍倉庫、屋根、住宅用壁、住宅用床、または保冷ケース
用等の断熱材として用いることができる。高度な断熱性
能がこれら用途に非常に有効である。

【００５０】

【実施例】次に本発明の発泡体について実施例に基づい
てさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に制限されるものではない。なお、特に断らない限り
「部」は重量部を、「％」は重量％を表す。

【００５１】実施例においては発泡体の特性として、発
泡倍率、独立気泡率、平均気泡径、気泡径比率、圧縮強
度、熱伝導率、環境適合性を下記の方法に従って調べ
た。また、切削性、真空加工性についても続く方法で調
べた。１）密度：発泡体の密度を、その重量と水没法により求
めた体積とから算出した。

【００５２】発泡体密度＝体積／重量より算出した。

【００５３】また、使用したスチレン系樹脂のおおよそ
の密度を１．０５（ｇ／ｃｍ³）として、次の式：発泡倍率（倍）＝１．０５／発泡体の密度（ｇ／ｃｍ
³）から、おおよその発泡倍率を求めた。２）発泡体独立気泡率：マルチピクノメーター（製品名
（湯浅アイオニクス（株）製））を用い、ＡＳＴＭＤ
−２８５６に準じて算出した。３）平均気泡径及び比率押出発泡体の縦断面を走査型電子顕微鏡（（株）日立製
作所製、品番：Ｓ−４５０）にて３０倍に拡大して発泡
体の縦断面を写真撮影し、撮影した写真を乾式複写機で
複写し、えられた複写物において、気泡部分を黒インキ
で塗りつぶし、１次処理をおこない、１次処理した画像
を画像処理装置に（（株）ピアス製、品番：ＰＩＡＳ−
II）より処理し、平均気泡径を求めた。

【００５４】またその際、流れ方向と厚み方向からなる
平面の断面画像に対して、上記黒く塗りつぶした部分の
縦横比（縦が厚み方向Ｚ、横が流れ方向Ｘに該当する）
の平均値を求めた。これを扁平率と表記し、扁平率＝厚み方向径Ｚ／流れ方向気泡径Ｘとして求めた。４）圧縮強度圧縮強度に関しては、ＪＩＳＡ９５１１に準じて測
定した。評価基準は以下の通り評価した。

【００５５】 ○ 圧縮強度が１．６Ｋｇｆ／ｃｍ²以上 × 圧縮強度が１．６Ｋｇｆ／ｃｍ²未満５）熱伝導率熱伝導率に関しては、ＪＩＳＡ９５１１に準じて測定
した。測定に当たっては、押し出し発泡体中央部から製
品を切り出した後、１週間目を経過した時点で真空バネ
ル加工したものを測定し、 ○ ０．０１９Ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃以下 × ０．０１９Ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃を越えるとして評価した。６）切削性厚み４ｍｍ刃先角７度の片刃カッターを使用し、発泡体
の端部から３０ｍｍ内側の所で該端部を取り落とすよう
に、発泡体の押出方向に平行に、端部側に刃のテーパ部
が来るようにして刃を入れ、以下の基準で評価した。

【００５６】◎ 刃を進行させるにしたがい端部側の切
削片にクラックが入らないか、あるいは進行長さ５０ｍ
ｍ当たり１本以下のクラックがはいるもの。

【００５７】○ 刃を進行させるにしたがい端部側の切
削片の切断表面層のみで内部に入らないクラックのみが
入るか、あるいは進行長さ５０ｍｍ当たり２本以下のク
ラックがはいるもの。

【００５８】× 刃を進行させるにしたがい端部側の切
削片に深いクラックが入るか、あるいは進行長さ５０ｍ
ｍ当たり３本以上のクラックがはいるもの。７）真空加
工性発泡体内部を減圧加工した断熱体を２５℃の雰囲気
の大気中におおむね２４時間放置し、減圧加工時の圧力
より３ｍｍＨｇだけ高い圧力雰囲気に保たれ減圧槽に再
度投入し、投入後１０分後の断熱体中央部の膜の膨れ具
合を除き窓から目視により観察し、次の基準で評価を行
った。

【００５９】○ 膨れが観察されず、膜表面は内部の発
泡体の表面の微小な凹凸を反映したままである。

【００６０】× 膨れが観察される、あるいは膜表面に
当初存在した微小な凹凸が消えている。（実施例１）ポリスチレン樹脂（旭化成工業（株）製、
商品名：Ｇ９４０１、メルトインデックス（ＭＩ）：
２．０）１００部に対して、滑剤としてステアリン酸マ
グネシウム０．２部と、難燃剤としてヘキサブロモシク
ロドデカン３．０部を加え、押出機中で２００℃に加熱
して混練しながら、これに二酸化炭素４．５部からなる
発泡剤を注入した後、冷却兼混合機を通じて１２５℃に
したのち、目開きの間隔が２ｍｍのスリットと流路面が
フッ素樹脂でコーティングされた厚み方向間隔６０ｍｍ
の成形金型を介して押出発泡させ、直後に長さ１．５ｍ
で加熱温度１４５℃に設定した赤外線加熱炉を通過させ
ながら該赤外線加熱炉の出口に設置した引き取りロール
の引き取り速度を、引き取りロールを使用しない場合の
発泡体線速度に比べて２倍高速にして引き取り、板状の
スチレン系樹脂発泡体を得た。得られた発泡体に対して
密度（倍率）、独立気泡立、圧縮強度、切削性を評価し
た。

【００６１】次に該発泡体を１週間室温、大気圧で放置
し、その後サンプル形状（２００ｍｍ×２００ｍｍ×２
５ｍｍ）に切り出した。該サンプルを一方向のみを開放
した、前記サンプルサイズとほぼ同一の形状及び内容積
を有する、ナイロン１５μｍ、表面にアルミニウムを蒸
着したポリエチレンテレフタレート１２μｍ、６μｍ厚
のアルミニウム、５０μｍのポリエチレンの４層からな
る膜で構成された袋内に入れた後、装置内部にヒートシ
ーラーを備えた真空槽内に入れ、装置内部を真空吸引
し、約１分で絶対圧約５ｍｍＨｇにした。そのまま１０
分間保持した後、前記開放端をヒートシールし、袋内部
即ち発泡体内部を真空に近い状態に保持した上で、真空
槽内を大気圧に戻しサンプルを取り出し、熱伝導率及び
真空加工性を測定した。

【００６２】その評価結果を表１に示す。得られた発泡
体は圧縮強度、熱伝導率に優れた発泡体であった。また
切削性にも優れていた。（実施例２〜４）樹脂への樹脂(エチレン酢酸ビニル共
重合樹脂三井デュポンポリケミカル（株）製ＥＶＡＦ
ＬＥＸＥＶ−４０ＬＸ）の添加、ないしは発泡剤の変
更ないしは、助剤の添加を行った他は、実施例１と同じ
操作を行い発泡体を得た。その評価結果を表１に示す。
得られた発泡体は実施例１の発泡体と同様に圧縮強度、
熱伝導率、環境適合性に優れた発泡体であった。また切
削性にも優れていた。（実施例５〜８）実施例１の条件において、タルク０．
２部を添加し、同様の条件で測定を実施した。その結
果、得られた発泡体は切削性は実施例１〜４に比較して
やや劣るが、圧縮強度、熱伝導率、環境適合性に優れた
発泡体であった。（比較例１〜４）発泡剤種類及び量を変更し、樹脂温度
を低め、押出し圧力高めにし、さらに実施例１で用いた
引き取りロールを用いず板状発泡体を得た以外は実施例
１と同様にしてスチレン系樹脂押出発泡体及び断熱体を
得た。得られた発泡体の特性を表に示した。得られた発
泡体の独立気泡率は高く、扁平率は大きく、熱伝導率に
劣る物であった。

【００６３】

【表１】表１に示された結果から、気泡径、密度、独立気泡率等
を特定範囲にした実施例、特に造核剤を用いない実施例
の発泡体はいずれも断熱性、切削性等に優れていること
が分かる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、環境適合性に優れ、断
熱性、切削性に優れたスチレン系樹脂発泡体を得ること
ができ、また、これら発泡体を膜で被覆し内部を真空に
することで優れた断熱用発泡体が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3L102 JA00 MA01 MB14 MB17 MB30 4F074 AA22 AA23 AA32 AA70 BA32 CA22 CC04X CC22Y CC32Y CE02 CE26 CE47 CE49 CE55 CE56 CE59 CE65 CE74 DA02 DA03 DA12 DA19 DA24 DA32 DA34 4F100 AB01A AB01C AK01A AK01C AK04A AK04C AK07A AK07C AK12B AK15A AK15C AK16A AK16C AK42A AK42C AK45B AK48A AK48C AK68A AK68B AK68C AK71A AK71B AK71C AL05B AN00B BA03 BA06 BA10A BA10C BA13 BA15 CA01B DJ01B DJ02B EJ24B GB07 GB48 JA13B JJ02 JK05 YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化炭素を主たる発泡剤として用い製造
してなる、密度が２０Ｋｇ／ｍ³以上１０５Ｋｇ／ｍ³以
下、発泡体中の気泡の平均径が０．１ｍｍを越え０．７
ｍｍ以下、発泡体の独立気泡率が７０％以下であること
を特徴とするスチレン系樹脂真空断熱用発泡体。
【請求項２】造核剤を実質的に含有しないことを特徴と
する請求項１記載の発泡体。
【請求項３】発泡体内の気泡の、発泡体の厚み方向の気
泡径Ｚと、それに直交する平面内の長い方の気泡径Ｘの
比Ｚ／Ｘが、平均的に０．３以上１．２以下であること
を特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の発泡体。
【請求項４】Ｚ／Ｘが、平均的に０．４以上１．０未満
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の発泡体。
【請求項５】ポリカーボネート系樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合系樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重
合系樹脂からなる群より選ばれる１以上の樹脂が、スチ
レン系樹脂１００重量部に対して１０重量部以下含まれ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発
泡体。
【請求項６】ゴム強化スチレン系樹脂が、スチレン系樹
脂１００重量部に対して１０重量部以下含まれることを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発泡体。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の発泡体の
表面が、合成樹脂膜及び／又は金属膜で被覆されてお
り、該被覆内部を大気圧より低い圧力にしたことを特徴
とする真空断熱体。
【請求項８】膜が、ポリエチレンテレフタレート、エチ
レン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−アクリル酸
エチル共重合系樹脂、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等の合成樹脂
膜、及び、金属膜から選ばれる１種以上から形成される
膜であり、好ましくは金属膜と、１種以上の合成樹脂膜
とから形成される積層膜であることを特徴とする請求項
７記載の真空断熱体。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の発泡体な
いしは真空断熱体からなる冷蔵庫用断熱体、冷凍倉庫用
断熱体、冷蔵倉庫用断熱体、保温倉庫用断熱体、屋根用
断熱体、住宅壁用断熱体、床用断熱体、土間用断熱体、
保冷ケース用断熱体、または保温ケース用断熱体。
【請求項１０】スチレン系樹脂、造核剤を含まない添加
剤及び、必要に応じてポリカーボネート系樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合系樹脂、エチレン−アクリル酸エ
チル共重合系樹脂からなる群より選ばれる１以上の樹脂
あるいはゴム強化スチレン系樹脂とを混合し加熱溶融さ
せ、高圧条件下で、主として二酸化炭素よりなる発泡剤
を該スチレン系樹脂に注入し、流動ゲルとなし、押出発
泡に適する温度に冷却し、該流動ゲルをダイを通して低
圧の領域に押出発泡してなることを特徴とする請求項１
〜６のいずれかに記載の発泡体の製造方法。