JPH02284933A - スチレン系樹脂板状発泡体の製造方法 - 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） 本発明はスチレン系樹脂板状発泡体を製造する方法に関
し、特に、熟成時間を短縮し、且つ、均一な微細気泡を
有するスチレン系樹脂板状発泡体を製造する方法に関る
。

（従来の技術及び解決すべき課題） ポリスチレン樹脂板状発泡体は、近年包装材、断熱材を
初めとして、様々な分野に利用されてきている。そのう
ち、特にこれらの分野におけるポリスチレン樹脂板状発
泡体は均一微細な気泡を有し、且つ、寸法安定性を有す
るものが強く望まれている。その理由として、例えば、
断熱材として使用する際には、微細気泡のものほど熱伝
導率が小さく断熱性能に優れ、また、表面外観が美麗で
あること等が挙げられる。

また、ポリスチレンを押出機によって発泡成型すると、
押出機先端から押出された発泡体は、旦発泡して膨張し
た後、多大の時間を要して徐々に収縮して一定の密度を
有する発泡体となる。特に高発泡体になるほど収縮が大
きく、寸法が安定化するのに長時間を要する。このよう
な現象は、樹脂の発泡成形に通常使用する殆どの発泡剤
のポリスチレン皮膜に対する気体透過性が空気のポリス
チレン皮膜に対する透過性に比べて差がある為に生じる
。

従って、ポリスチレン発泡体の製造方法においては、ど
のような発泡剤を使用するかは重要な問題であった。

従来、ポリスチレン発泡体の発泡剤としては、発泡後の
発泡体の寸法安定性が得られ、また、均一な微細気泡を
有する発泡体が得られる発泡剤が使用されてきた。この
ような発泡剤として、ジグロロテトラフルオロエタン（
Ｆ１１４）、或いはジクロロジフルオロメタン（Ｆ１２
）等の飽和クロロフルオロカーボン類がある。

しかしながら、近年、これらの飽和クロロフルオロカー
ボン類は自然環境保護の観点からその使用が規制される
ようになってきた。すなわち、Ｆ１１４あるいはＦ１２
等の飽和クロロフルオロカーボン類は非常に安定な化合
物であり、発泡体から逸散した後、地表をとりまく対流
圏で分解されないまま成層圏に到達し、オゾン層（成層
圏にあり、人体に有害な紫外線を吸収して地表への到達
を防ぐと共に大気温度の維持を行なっている）を破壊す
ることが知られるようになってきたからである。

このため、オゾン破壊能が小さく、環境上受は入れられ
る発泡剤の開発が、緊急を要する重要な問題となってき
た。

（発明が解決しようとする課厘） 本発明者らは、上記の問題点を解決するため種々検討し
た結果、オゾン破壊能が小さい特定の脂肪族弗化炭化水
素、炭酸ガス及びその他のハロゲン化脂肪族炭化水素か
らなる混合物を発泡剤として使用することによって、上
記の問題点を解決することを見出し、本発明を完成した
もので、本発明の目的は、オゾン破壊能が小さい発泡剤
を使用して、熟成時間が短く、且つ、均一な微細気泡を
有するスチレン系樹脂板状発泡体を製造する方法を提供
するにある。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の要旨は、発泡剤としてｌ−クロロ１
．１−ジフルオロエタン、１，１，１．２−テトラフル
オロエタン、モノクロロジフルオロメタン及びｌクロロ
−１，２，２，２−テトラフルオロエタンからなる群か
ら選ばれた脂肪族弗化炭化水素の少なくとも１種若しく
は二種以上を９４〜５重量％、炭酸ガスを１〜２５重量
％、その他ハロゲン化脂肪族炭化水素を５〜９４重量％
からなる混合物を樹脂１００重量部に対し５−３０重量
部、及び、融点１５０℃以下の脂肪族カルボン酸を樹脂
１００重量部に対し０．１〜５重量部をポリスチレン系
樹脂に添加して押出機内で溶融混合した後、押出機先端
より押出して発泡体を製造することを特徴とするポリス
チレン系樹脂板状発泡体の製造方法である。

即ち、本発明において、前記特定の混合物を発泡剤とし
て使用すると共に、該発泡剤中の炭酸ガスを、押出機内
の溶融ポリスチレン系樹脂に均一に分散させるために、
融点１５０℃以下の脂肪族カルボン酸を配合し、押出発
泡成形するのである。

以下、本発明について、詳細に説明する。

この発明方法で用いることのできるスチレン系樹脂は、
スチレン系単量体の単独重合体に限らず、共重合体であ
ってもよく、スチレン系単量体はスチレンのほか、メチ
ルスチレン、エチルスチレン等のスチレン誘導体を含ん
でいてもよい。また、共重合体はスチレン系単量体を５
０重量％以上含み、その余が他の単量体から成るもので
あって、他の単量体としては、メチルメタクリレート、
アクリロニトリル、無水マレイン酸等を挙げることがで
きる。その他、スチレン系樹脂は、それら単独重合体又
は共重合体に他の樹脂を混合して得られたブレンド物を
も含んでいる。他の樹脂としては、ポリエチレン、合成
ゴム等を挙げることができる。

ブレンド物は、その中でポリスチレンが５０重量％以上
を占めている。

発泡剤としては、前述のように（ａ）ｌ−クロロ１，１
−ジフルオロエタン（Ｆ１４２ｂという）、ｌ、　ｌ、
　１．２−テトラフルオロエタン（Ｆ１３４ａという）
、モノクロロジフルオロメタン（Ｆ２２という）、１−
クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（Ｆ１
２４という）からなる群から選ばれた脂肪族弗化炭化水
素の少なくとも１種若しくは二種以上、（ｂ）炭酸ガス
、（Ｃ）その他ハロゲン化脂肪族炭化水素、即ち、（ａ
）以外のハロゲン化脂肪族炭化水素からなる混合物を使
用する。

特に、（ａ）成分と（ｃ）成分のハロゲン化脂肪族炭化
水素とともに（ｂ）成分の炭酸ガスを使用することによ
って、発泡体の気泡サイズが、小さくなる。

（ｃ）成分のその他のハロゲン化脂肪族炭化水素として
は、メチルクロライド、メチレンクロライド、エチルク
ロライド、トリクロロモノフルオロメタン、ジグロロジ
フルオロメタン、１．１−ジフルオロエタン、１．１−
ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン等を用いる
ことができる。このハロゲン化脂肪族炭化水素の中に含
まれているハロゲン元素の種類及び数によって樹脂の溶
解能力及び沸点が大きく変わる。従って、これらのもの
の混合割合や樹脂温度などを適当に設定することにより
、気泡の大きさ、発泡割合を希望通りにすることができ
る。特に、この中で、メチルクロライドやエチルクロラ
イドが好ましく、また、スチレン系樹脂板状発泡体の断
熱性を向上させるためにジクロロトリフルオロエタン（
Ｆ１２３）等の熱伝導率の低いガスを混合使用すること
もできる。

そして、この発泡剤の各成分の割合は、（ａ）成分は９
４〜５重量％、（ｂ）成分は１〜２５重量％、（ｃ）成
分は５〜９４重量％であって、この混合割合を外れた場
合には所望の均一な微細な気泡を有する発泡体が得にく
い。

この発泡剤の使用量はスチレン系樹脂１００重量部に対
して５乃至３０重量部であり、特に、好ましくは５乃至
２０重量部である。その理由は、５重量％以下では高倍
率に発泡させることができず、逆に３０重量％以上にな
ると、発泡剤が樹脂から突沸し、均一微細に発泡させる
ことが困難になるからである。

本発明では、上記の発泡剤と共に融点１５０℃以下の脂
肪族カルボン酸を使用する。この脂肪族カルボン酸は、
押出機内の溶融ポリスチレン系樹脂中に発泡剤、特に、
炭酸ガスを均一に分散させるために使用するものでる。

また、脂肪族カルボン酸は、炭酸ガスを良く溶解するた
めに、ハロゲン化脂肪族炭化水素の使用量を減じ、発泡
剤のコストの低減させることができる。脂肪族カルボン
酸としては、ステアリン酸、モンタン酸、２−ヒドロキ
システアリン酸、プラシン酸及びセバシン酸等が好まし
い。

この脂肪族カルボン酸の使用量はスチレン系樹脂１００
重量部に対して０．１乃至５重量部である。０．１重量
部以下では気泡微細化及び熟成短縮の効果が得られず、
また、５重量部以上では増加した分の効果が得られず、
又押出不安定となるからである。

又、本発明においては、前記特定の混合物よりなる発泡
剤と、融点１５０℃以下の脂肪族カルボン酸と共に、ポ
リスチレン発泡板状樹脂に難燃性を付与する目的で臭素
系難燃剤を樹脂１００重量部当り、０．５〜ｌＯ重量部
の割合で使用することができる。

この臭素系難燃剤としては、従来スチレン系樹脂の難燃
化剤として使用されている化合物ならば、何れでも良く
、この難燃化剤は２種以上のものを混合して使用するこ
ともできる。例えば、ヘキサブロモシクロドデカン、２
，２′−ビス−（４−アリロキシ−３，５−ジブロモフ
ェニル）−プロパン、２，４．６−　ｈリブロモフェニ
ルアリルエーテルなどを挙げることができる。

これら難燃化剤の添加量は、スチレン系樹脂に対し０．
５〜ｌＯ重量％とする。その理由は、０．５重量％以下
では難燃化剤の効果が充分発揮されないからであり、逆
に１０重量％以上にすると、増加分だけの効果が現われ
ないだけでなく、押出安定性と発泡性とが悪くなるから
である。

また、この発明方法では、発泡剤、脂肪族カルボン酸の
ほかに、上述の難燃化剤、安定剤、タルクのような気泡
調整剤、或は、顔料染料のような着色剤や、ノニオン系
界面活性剤のような界面活性剤を加えることができる。

発泡剤、脂肪族カルボン酸、難燃化剤その他の配合剤を
スチレン系樹脂に加える順序は特に限定されない。しか
し望ましいのは、脂肪族カルボン酸、難燃化剤などの配
合剤をスチレン系樹脂にトライブレンドしておき、この
混合物を押出機に入れ、押出機中で発泡剤を圧入する方
法である。

（作　用） この発明方法によれば、発泡剤として（ａ）成分。

（ｂ）成分及び（Ｃ）成分よりなる混合物を用いるから
、従来のフレオンガスに比べて、オゾン層の破壊が少な
く、（ａ）成分及び（ｃ）成分のハロゲン化脂肪族炭化
水素の混合割合を適当に選択することにより、均一美麗
に発泡させることができ、（ｂ）成分の炭酸ガスの配合
と相まって、均一微細な気泡を生じさせると同時に高い
発泡倍率まで自在に発泡させることができ、また内部に
空洞のない良好な大きな発泡体を容易に得ることができ
る。

また、脂肪族カルボン酸の添加は、押出機内の溶融ポリ
スチレン系樹脂中に発泡剤、特に、炭酸ガスを均一に分
散させるために使用するものである。また、脂肪族カル
ボン酸は、炭酸ガスを良く溶解するために、ハロゲン化
脂肪族炭化水素の使用量を減じ、発泡剤のコストを低減
させることができる。

（実施例） 以下に実施例と比較例とを比べて、この発明方法を具体
的に説明する。実施例と比較例の配合割合を第１表に示
す。配合割合を示す数字は、何れも重量部を表わす。

得られた各サンプルについて、物性評価及び外観・押出
安定性の評価を測定、その結果を第１表に示した。なお
、物性評価及び外観・押出安定性の評価の測定方法は第
１表の下方に記載した方法でで行った。

実施例１〜６及び比較例１，２ ポリスチレン（新日鉄化学に、に、エスチレンＧ−１０
）１００部に対して、気泡調整剤として微粉末タルク０
．７部、難燃剤及び安定剤を各１．７部、０．１部の割
合で混合したものを、口径５０ｍｍと口径６５ｍｍのも
のを連結した押出機へ約４０ｋｇ／ｈの割合で供給した
。

発泡剤としては、第１表の割合で混合したものを口径５
０ｍｍの押出機の先端付近から樹脂中に圧入混合した。

口金としては、先端に厚さ０．９１Ｔ１ｍ、幅１００ｍ
ｍ、長さ５ｍｍの矩形の樹脂排出口を備えたものを使用
し、口金の先端には入り口寸法が実質的に樹脂排出口寸
法に等しく、出口寸法が厚さ１８ｍｍ、幅２００ｍｍで
あり、入口付近から出口に向かって穏やかに拡大された
長さ１００ｍｍの樹脂通路を備えた樹脂通路壁に弗素樹
脂を被覆した成形具を使用した。

口径５０ｍｍの押出機に、供給された樹脂は、２２０℃
に加熱し、溶融混練され、続く口径６５ｍｍの押出機で
樹脂温度を１２０〜１３０℃に調整し、口金に供給した
。口金から排出された樹脂は大きく発泡し、厚さ２５ｍ
ｍ〜３０ｍｍ、幅２８０〜３００に備えられた押出安定
性、成形性も良好であった。

（以下余白） （発明の効果） 以上述べたように、本発明においては、オゾン破壊能の
少ない特定の発泡剤混合物を使用するものであって、こ
れによって、熟成の短縮された高倍に発泡したポリスチ
レン系樹脂板状発泡体が得られ、その気泡は均一で微細
である。

また、発泡剤混合物中に多量の炭酸ガスを使用するため
、ハロゲン化脂肪族炭化水素の使用量を減じることがで
き、従って、発泡剤コストを低減させることができる。

出願人　積水化成品工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発泡剤として１−クロロ１，１−ジフルオロエタン
   、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、モノクロロ
   ジフルオロメタン、１−クロロ−１，２，２，２−テト
   ラフルオロエタンからなる群から選ばれた脂肪族弗化炭
   化水素の少なくとも１種又は二種以上を９４−５重量％
   、炭酸ガスを１〜２５重量％、その他ハロゲン化脂肪族
   炭化水素を５〜９４重量％からなる混合物を樹脂１００
   重量部に対し５〜３０重量部、及び、融点１５０℃以下
   の脂肪族カルボン酸を樹脂１００重量部に対し０．１〜
   ５重量部をポリスチレン系樹脂に添加して押出機内で溶
   融混合した後、押出機先端より押出して発泡体を製造す
   ることを特徴とするポリスチレン系樹脂板状発泡体の製
   造方法。