JPH05200835A - 低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法 - Google Patents
低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法Info
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- JPH05200835A JPH05200835A JP4032712A JP3271292A JPH05200835A JP H05200835 A JPH05200835 A JP H05200835A JP 4032712 A JP4032712 A JP 4032712A JP 3271292 A JP3271292 A JP 3271292A JP H05200835 A JPH05200835 A JP H05200835A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発泡倍率が１．５〜７倍程度で高品質の低発
泡ポリスチレン系樹脂シートを生産性良く製造する方法
を提供する。 【構成】 ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを押出機内で
溶融混練した後、得られた溶融混練物をギヤーポンプを
通過させ、次いでダイスより溶融混練物を押出して低発
泡ポリスチレン系樹脂シートを製造する方法であって、
上記溶融混練物のギヤーポンプ入口部における圧力を１
２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以下とすることを特徴とする低発
泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法。
泡ポリスチレン系樹脂シートを生産性良く製造する方法
を提供する。 【構成】 ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを押出機内で
溶融混練した後、得られた溶融混練物をギヤーポンプを
通過させ、次いでダイスより溶融混練物を押出して低発
泡ポリスチレン系樹脂シートを製造する方法であって、
上記溶融混練物のギヤーポンプ入口部における圧力を１
２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以下とすることを特徴とする低発
泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱成形性が良く断熱性
や強度の点でも高発泡品や無発泡品より利点の多い、低
発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法に関するもの
である。
や強度の点でも高発泡品や無発泡品より利点の多い、低
発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】低発泡ポリスチレン系樹脂
シート（以下、ＬＦＰＳシートとも略記する）は、熱成
形性が良いためコップやドンブリのような深い容器、あ
るいは形状の複雑な容器の成形が容易なうえ、発泡体な
ので高い断熱性を持つと共に低発泡なので強度も大き
い。また、強度が大きいから高発泡体より厚みのうすい
容器でも充分使用可能となり、環境面や物流面でも利点
が多い。ところで、発泡倍率が８倍以下、特に１．５〜
７倍程度というＬＦＰＳシートの製造は、高発泡のもの
よりも技術的にむつかしく、高品質の製品を得ることは
困難である。品質の良いＬＦＰＳシートを製造するため
には、樹脂発泡時においては、発泡剤ガス圧によりセル
が成長する過程でセル膜が破損することなく十分に延伸
するように、発泡温度を十分に低く保持する必要があ
る。一方、樹脂に対する発泡剤混入時においては、十分
に低い溶融樹脂粘度が得られ、発泡剤と樹脂との均質混
合物が得られるように、十分に高い温度に保持すること
が必要となる。ＬＦＰＳシートの製造では、発泡剤の樹
脂に対する使用割合が小さいことから、発泡剤の混入に
よる溶融樹脂粘度の低下効果が小さいことから、樹脂と
発泡剤との均質混合を行うには、高発泡ポリスチレン系
樹脂シートを製造する場合よりもかなり高い温度に保持
することが必要になる。ＬＦＰＳシートの製造に際して
要求される前記条件はいずれも相反するもので、高発泡
ポリスチレン系樹脂シートの製造に用いられているよう
な押出機を用いるだけでは高品質のＬＦＰＳシートを得
ることはできない。特開平１−３０１３１８号公報によ
れば、押出機とダイスとの間の樹脂通路に、ヘリカルギ
ヤーポンプを配置した押出成形機を用いてスチレン系樹
脂成形品を得る方法が提案されている。この公知方法
は、ヘリカルギヤーポンプの使用により、押出機内での
樹脂圧力及び温度を高めることなくダイスからの樹脂吐
出量を向上させるとともに、肉厚の均一な成形品を得よ
うとするもので、発泡倍率が１．５〜７倍程度の低発泡
品の製造を目的とするものではない。また、前記公報に
はそのような低発泡品を得るための具体的条件につい
て、これを示唆する記載もない。
シート（以下、ＬＦＰＳシートとも略記する）は、熱成
形性が良いためコップやドンブリのような深い容器、あ
るいは形状の複雑な容器の成形が容易なうえ、発泡体な
ので高い断熱性を持つと共に低発泡なので強度も大き
い。また、強度が大きいから高発泡体より厚みのうすい
容器でも充分使用可能となり、環境面や物流面でも利点
が多い。ところで、発泡倍率が８倍以下、特に１．５〜
７倍程度というＬＦＰＳシートの製造は、高発泡のもの
よりも技術的にむつかしく、高品質の製品を得ることは
困難である。品質の良いＬＦＰＳシートを製造するため
には、樹脂発泡時においては、発泡剤ガス圧によりセル
が成長する過程でセル膜が破損することなく十分に延伸
するように、発泡温度を十分に低く保持する必要があ
る。一方、樹脂に対する発泡剤混入時においては、十分
に低い溶融樹脂粘度が得られ、発泡剤と樹脂との均質混
合物が得られるように、十分に高い温度に保持すること
が必要となる。ＬＦＰＳシートの製造では、発泡剤の樹
脂に対する使用割合が小さいことから、発泡剤の混入に
よる溶融樹脂粘度の低下効果が小さいことから、樹脂と
発泡剤との均質混合を行うには、高発泡ポリスチレン系
樹脂シートを製造する場合よりもかなり高い温度に保持
することが必要になる。ＬＦＰＳシートの製造に際して
要求される前記条件はいずれも相反するもので、高発泡
ポリスチレン系樹脂シートの製造に用いられているよう
な押出機を用いるだけでは高品質のＬＦＰＳシートを得
ることはできない。特開平１−３０１３１８号公報によ
れば、押出機とダイスとの間の樹脂通路に、ヘリカルギ
ヤーポンプを配置した押出成形機を用いてスチレン系樹
脂成形品を得る方法が提案されている。この公知方法
は、ヘリカルギヤーポンプの使用により、押出機内での
樹脂圧力及び温度を高めることなくダイスからの樹脂吐
出量を向上させるとともに、肉厚の均一な成形品を得よ
うとするもので、発泡倍率が１．５〜７倍程度の低発泡
品の製造を目的とするものではない。また、前記公報に
はそのような低発泡品を得るための具体的条件につい
て、これを示唆する記載もない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、発泡倍率が
１．５〜７倍程度で高品質の低発泡ポリスチレン系樹脂
シートを生産性良く製造する方法を提供することをその
課題としている。
１．５〜７倍程度で高品質の低発泡ポリスチレン系樹脂
シートを生産性良く製造する方法を提供することをその
課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討を重ね本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂と
発泡剤とを押出機内で溶融混練した後、得られた溶融混
練物をギヤーポンプを通過させ、次いでダイスより溶融
混練物を押出して低発泡ポリスチレン系樹脂シートを製
造する方法であって、上記溶融混練物のギヤーポンプ入
口部における圧力を１２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以下とする
ことを特徴とする低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製
造方法が提供される。また、本発明によれば、ＭＦＲが
０．５〜１０ｇ／１０分のポリスチレンと、タルクを含
有するポリスチレンとを、タルクがポリスチレンと発泡
剤とタルクとの総和に対して０．１〜３重量％の割合と
なるように押出機内に入れ、押出機内での溶融ポリスチ
レンの圧力及び温度をそれぞれ１５０〜３００ｋｇｆ／
ｃｍ2Ｇ及び１５０〜２５０℃となるようにポリスチレ
ンを溶融混合した後、押出機の途中の発泡剤注入口より
溶融混練物中０．０１〜２重量％の割合になるようにｎ
−ブタンまたは／及びｉｓｏ−ブタンを圧入し、これら
混合物を溶融混練しながら冷却しつつ移送して押出機先
端での溶融混練物の圧力及び温度をそれぞれ５０〜１５
０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１４０〜１７０℃とし、得られ
た溶融混練物を圧力３０〜１１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇでヘ
リカルギヤーポンプの入口部に導き、次いでギヤーポン
プ出口部の溶融混練物の圧力を入口部の圧力の１．６〜
５倍となるようにギヤーポンプ内で溶融混練物を昇圧し
つつ通過させ、続いてこれをダイスに導き、ダイス内で
の圧力及び温度をそれぞれ１５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ
2Ｇ及び１３５℃以上１８５℃未満とし、その後これら
を筒状に押出発泡させ、押出方向の一端より切り開いて
密度０．１５〜０．７ｇ／ｃｍ3、厚み０．３〜３ｍｍ
の実質的に独立気泡の低発泡ポリスチレン樹脂シートと
し、その後該シートをロール状に巻き取ることを特徴と
する真空成形または／及び圧空成形等の成形性に優れた
低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法が提供され
る。
を解決すべく鋭意検討を重ね本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明によれば、ポリスチレン系樹脂と
発泡剤とを押出機内で溶融混練した後、得られた溶融混
練物をギヤーポンプを通過させ、次いでダイスより溶融
混練物を押出して低発泡ポリスチレン系樹脂シートを製
造する方法であって、上記溶融混練物のギヤーポンプ入
口部における圧力を１２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以下とする
ことを特徴とする低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製
造方法が提供される。また、本発明によれば、ＭＦＲが
０．５〜１０ｇ／１０分のポリスチレンと、タルクを含
有するポリスチレンとを、タルクがポリスチレンと発泡
剤とタルクとの総和に対して０．１〜３重量％の割合と
なるように押出機内に入れ、押出機内での溶融ポリスチ
レンの圧力及び温度をそれぞれ１５０〜３００ｋｇｆ／
ｃｍ2Ｇ及び１５０〜２５０℃となるようにポリスチレ
ンを溶融混合した後、押出機の途中の発泡剤注入口より
溶融混練物中０．０１〜２重量％の割合になるようにｎ
−ブタンまたは／及びｉｓｏ−ブタンを圧入し、これら
混合物を溶融混練しながら冷却しつつ移送して押出機先
端での溶融混練物の圧力及び温度をそれぞれ５０〜１５
０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１４０〜１７０℃とし、得られ
た溶融混練物を圧力３０〜１１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇでヘ
リカルギヤーポンプの入口部に導き、次いでギヤーポン
プ出口部の溶融混練物の圧力を入口部の圧力の１．６〜
５倍となるようにギヤーポンプ内で溶融混練物を昇圧し
つつ通過させ、続いてこれをダイスに導き、ダイス内で
の圧力及び温度をそれぞれ１５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ
2Ｇ及び１３５℃以上１８５℃未満とし、その後これら
を筒状に押出発泡させ、押出方向の一端より切り開いて
密度０．１５〜０．７ｇ／ｃｍ3、厚み０．３〜３ｍｍ
の実質的に独立気泡の低発泡ポリスチレン樹脂シートと
し、その後該シートをロール状に巻き取ることを特徴と
する真空成形または／及び圧空成形等の成形性に優れた
低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法が提供され
る。
【０００５】本発明で用いるポリスチレン系樹脂として
は、スチレンの単独重合体及び共重合体が包含される。
スチレン共重合体としては、スチレン／ブタジエン共重
合体、スチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合
体、スチレン／アクリル酸共重合体、スチレン／メタク
リル酸共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、
スチレン／エチレン共重合体、スチレン／塩化ビニル共
重合体等が挙げられる。本発明で用いる好ましいポリス
チレン系樹脂は、そのメルトフローレート（ＭＦＲ）が
０．１〜３５ｇ／１０分、好ましくは、０．５〜３０ｇ
／１０分のものである。
は、スチレンの単独重合体及び共重合体が包含される。
スチレン共重合体としては、スチレン／ブタジエン共重
合体、スチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合
体、スチレン／アクリル酸共重合体、スチレン／メタク
リル酸共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、
スチレン／エチレン共重合体、スチレン／塩化ビニル共
重合体等が挙げられる。本発明で用いる好ましいポリス
チレン系樹脂は、そのメルトフローレート（ＭＦＲ）が
０．１〜３５ｇ／１０分、好ましくは、０．５〜３０ｇ
／１０分のものである。
【０００６】本発明で用いるポリスチレン系樹脂には、
必要に応じ、慣用の補助成分、例えば、気泡調整剤のほ
か、顔料、高級脂肪酸の金属塩等を添加することができ
る。気泡調整剤は発泡体のセル径を均一に調整するのに
有効であり、基材樹脂と各種添加剤と発泡剤との総量に
対し、その０．１〜３．０重量％程度添加すれば良い。
気泡調整剤としては、例えば、タルク、炭酸マグネシウ
ム、パーライト、硅酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸
化硅素、バライタ、バーミキュライト、硼酸等の無機薬
品、あるいはクエン酸、酒石酸、蓚酸等が挙げられる。
高級脂肪酸の金属塩は、発泡体シートの柔軟性向上や押
出し成形時の加工性向上に有効であり、同様に０〜１．
０重量％程度添加すれば良い。高級脂肪酸金属塩として
は、炭素数１２〜２２の高級脂肪酸、例えばカプリン
酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のカルシウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩、アルミ
ニウム塩等が挙げられるが、特にステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸アルミニウム、及びステアリン酸カルウシム
が好適である。着色剤として使用する顔料添加量も同様
に０〜１５重量％程度である。
必要に応じ、慣用の補助成分、例えば、気泡調整剤のほ
か、顔料、高級脂肪酸の金属塩等を添加することができ
る。気泡調整剤は発泡体のセル径を均一に調整するのに
有効であり、基材樹脂と各種添加剤と発泡剤との総量に
対し、その０．１〜３．０重量％程度添加すれば良い。
気泡調整剤としては、例えば、タルク、炭酸マグネシウ
ム、パーライト、硅酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸
化硅素、バライタ、バーミキュライト、硼酸等の無機薬
品、あるいはクエン酸、酒石酸、蓚酸等が挙げられる。
高級脂肪酸の金属塩は、発泡体シートの柔軟性向上や押
出し成形時の加工性向上に有効であり、同様に０〜１．
０重量％程度添加すれば良い。高級脂肪酸金属塩として
は、炭素数１２〜２２の高級脂肪酸、例えばカプリン
酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のカルシウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、亜鉛塩、アルミ
ニウム塩等が挙げられるが、特にステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸アルミニウム、及びステアリン酸カルウシム
が好適である。着色剤として使用する顔料添加量も同様
に０〜１５重量％程度である。
【０００７】本発明法において用いる有機系発泡剤は、
発泡のほか基材樹脂の溶融粘度低下にも大きく寄与する
重要な添加剤である。このような有機系発泡剤として
は、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、ｉｓｏ−ブタン、
ｎ−ペタン、ｉｓｏ−ペタン、ｎ−ヘキサン、ｉｓｏ−
ヘキサン、シクロヘキサン、クロロジフロロメタン、
１，１，１−トリフロロ−２，２−ジクロロエタン、
１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジクロ
ロ−１−クロロエタン、１，１−ジフロロエタン、１，
１，１，２−テトラフロロ−２−クロロエタン及び１，
１−ジクロロ−１−フロロエタンが用いられる。本発明
においては、この発泡剤の添加量は、基材樹脂と各種添
加剤との総和に対して、５重量％、好ましくは０．０１
〜２重量％の割合で用いる。この発泡剤添加量が前記範
囲を超えると、本発明で目的とする低発泡品を得ること
が困難になり、一方、前記範囲より小さいと、溶融樹脂
を粘度低下させる効果が不十分になり、発泡剤と樹脂と
の均一混合が困難になる。
発泡のほか基材樹脂の溶融粘度低下にも大きく寄与する
重要な添加剤である。このような有機系発泡剤として
は、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、ｉｓｏ−ブタン、
ｎ−ペタン、ｉｓｏ−ペタン、ｎ−ヘキサン、ｉｓｏ−
ヘキサン、シクロヘキサン、クロロジフロロメタン、
１，１，１−トリフロロ−２，２−ジクロロエタン、
１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１−ジクロ
ロ−１−クロロエタン、１，１−ジフロロエタン、１，
１，１，２−テトラフロロ−２−クロロエタン及び１，
１−ジクロロ−１−フロロエタンが用いられる。本発明
においては、この発泡剤の添加量は、基材樹脂と各種添
加剤との総和に対して、５重量％、好ましくは０．０１
〜２重量％の割合で用いる。この発泡剤添加量が前記範
囲を超えると、本発明で目的とする低発泡品を得ること
が困難になり、一方、前記範囲より小さいと、溶融樹脂
を粘度低下させる効果が不十分になり、発泡剤と樹脂と
の均一混合が困難になる。
【０００８】本発明のＬＦＰＳシートの製造方法は、押
出機とダイスとの間にギヤーポンプを介在させた装置を
用いて実施される。押出機としては、従来慣用されてい
る筒型押出機で、その前部に配置された原料供給口とそ
の供給口の後部に配置された発泡剤導入口を有するもの
が用いられる。ギヤーポンプとしては、ヘリカルギヤー
ポンプが用いられる。本発明の方法を実施するには、押
出機原料供給口から原料樹脂を供給するとともに、発泡
剤導入口から所定の発泡剤を導入する。押出機内の溶融
ポリスチレン系樹脂の温度は、原料樹脂が溶融する温度
に保持されるが、その温度は、原料供給口から発泡剤導
入口までの樹脂溶融部の温度が最も高く、通常、１５０
〜２５０℃に保持され、発泡剤導入口から押出機先端部
に向って内部温度は徐々に降下し、押出機先端部での溶
融混練物の温度（押出機出口温度）は１４０〜１７０℃
に保持される。また、押出機内部圧力も発泡剤導入口か
ら押出機先端部に向って徐々に降下する。押出機の発泡
剤導入口での溶融ポリスチレン系樹脂の圧力は、１５０
〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇであるが、押出機先端部での
溶融混練物の圧力（押出機出口圧）は５０〜１５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2Ｇである。
出機とダイスとの間にギヤーポンプを介在させた装置を
用いて実施される。押出機としては、従来慣用されてい
る筒型押出機で、その前部に配置された原料供給口とそ
の供給口の後部に配置された発泡剤導入口を有するもの
が用いられる。ギヤーポンプとしては、ヘリカルギヤー
ポンプが用いられる。本発明の方法を実施するには、押
出機原料供給口から原料樹脂を供給するとともに、発泡
剤導入口から所定の発泡剤を導入する。押出機内の溶融
ポリスチレン系樹脂の温度は、原料樹脂が溶融する温度
に保持されるが、その温度は、原料供給口から発泡剤導
入口までの樹脂溶融部の温度が最も高く、通常、１５０
〜２５０℃に保持され、発泡剤導入口から押出機先端部
に向って内部温度は徐々に降下し、押出機先端部での溶
融混練物の温度（押出機出口温度）は１４０〜１７０℃
に保持される。また、押出機内部圧力も発泡剤導入口か
ら押出機先端部に向って徐々に降下する。押出機の発泡
剤導入口での溶融ポリスチレン系樹脂の圧力は、１５０
〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇであるが、押出機先端部での
溶融混練物の圧力（押出機出口圧）は５０〜１５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2Ｇである。
【０００９】本発明においては、前記したように、押出
機出口温度を１４０〜１７０℃及び押出機出口圧を５０
〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの条件に保持し、この条件で
押出機先端から溶融混練物を押出し、ギヤーポンプに移
送する。ギヤーポンプの入口圧は、押出機内部圧力を効
率よく低下させるために、１２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以
下、好ましくは３０〜１１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇに保持す
るのがよい。本発明では、低発泡品を得るために、前記
したように発泡剤の添加量が５重量％以下、特に２重量
％以下という少量であることから、押出機内の溶融樹脂
粘度は、高発泡品を得る場合に比べて著しく高いものに
なっている。従って、押出機内温度を低く保持して溶融
樹脂と発泡剤を均一に混合しようとすると、押出機内の
圧力が高くなりすぎて、押出機内のスクリューやそれを
駆動させるモータに過負荷がかかり、スクリューやモー
タが破損する等の問題が生じる。一方、押出機内部温度
を高くして溶融樹脂と発泡剤の均質混合性を高めようと
すると、この場合には得られる溶融混練物の温度が高す
ぎ、これを大気中に押出して発泡させると、発泡過程に
おけるセルの成長過程でセル膜に延伸がかからず、得ら
れる発泡体は強度が弱くなるとともに、もろいものとな
り、さらに発泡剤のセルからの抜けが速くなり、二次発
泡性の悪いものとなってしまう。本発明では、このよう
な問題を解決するために、前記したように、ギヤーポン
プを用い、押出機先端部からの高粘性の溶融物をギヤー
ポンプにより吸引し、強制的に引取ることにより、押出
機内で比較的低い温度及び圧力条件で樹脂と発泡剤との
均質混合を円滑に行ない、得られた溶融混練物を押出機
先端から円滑に押出するこを可能にしたものである。
機出口温度を１４０〜１７０℃及び押出機出口圧を５０
〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの条件に保持し、この条件で
押出機先端から溶融混練物を押出し、ギヤーポンプに移
送する。ギヤーポンプの入口圧は、押出機内部圧力を効
率よく低下させるために、１２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以
下、好ましくは３０〜１１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇに保持す
るのがよい。本発明では、低発泡品を得るために、前記
したように発泡剤の添加量が５重量％以下、特に２重量
％以下という少量であることから、押出機内の溶融樹脂
粘度は、高発泡品を得る場合に比べて著しく高いものに
なっている。従って、押出機内温度を低く保持して溶融
樹脂と発泡剤を均一に混合しようとすると、押出機内の
圧力が高くなりすぎて、押出機内のスクリューやそれを
駆動させるモータに過負荷がかかり、スクリューやモー
タが破損する等の問題が生じる。一方、押出機内部温度
を高くして溶融樹脂と発泡剤の均質混合性を高めようと
すると、この場合には得られる溶融混練物の温度が高す
ぎ、これを大気中に押出して発泡させると、発泡過程に
おけるセルの成長過程でセル膜に延伸がかからず、得ら
れる発泡体は強度が弱くなるとともに、もろいものとな
り、さらに発泡剤のセルからの抜けが速くなり、二次発
泡性の悪いものとなってしまう。本発明では、このよう
な問題を解決するために、前記したように、ギヤーポン
プを用い、押出機先端部からの高粘性の溶融物をギヤー
ポンプにより吸引し、強制的に引取ることにより、押出
機内で比較的低い温度及び圧力条件で樹脂と発泡剤との
均質混合を円滑に行ない、得られた溶融混練物を押出機
先端から円滑に押出するこを可能にしたものである。
【００１０】前記のようにしてギヤーポンプに移送され
た溶融混練物は、ここでダイスからのポリスチレン系樹
脂の押出発泡条件に適した１５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ
2Ｇの圧力に昇圧させる。この場合、ギヤーポンプにお
ける昇圧割合Ｐ（Ｏ）／Ｐ（Ｉ）（Ｐ（Ｉ）：ギヤーポ
ンプの入口圧、Ｐ（Ｏ）：ギヤーポンプ出口圧）は、
１．６以上、好ましくは１．６〜５．０程度に保持する
のがよく、このような昇圧割合にすることにより、押出
機出口での圧力条件を前記した５０〜１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2Ｇという低圧に容易に保持することが可能となると
ともに、押出機内部圧も低められ、発熱を生じることな
く樹脂と発泡剤との均質混合が可能となる。また、この
ような昇圧割合では、ギヤーポンプ内における溶融混練
物の剪断発熱も少なく、ギヤーポンプ内での溶融混練物
の温度上昇を１０℃以下に抑制することが可能になり、
ダイスから押出す溶融混練物の温度をポリスチレン系樹
脂の適正発泡温度である１３５〜１８５℃の範囲に保持
することが容易になる。なお、前記昇圧割合Ｐ（Ｉ）／
Ｐ（Ｏ）が前記範囲より低いと押出機からの溶融混練物
の吸引効果が低すぎて、押出機内圧力の低下が不十分に
なり、一方、前記範囲より高いと、ギヤーポンプ内の発
熱が多くなり、ギヤーポンプから排出される溶融混練物
の温度が高くなりすぎる。
た溶融混練物は、ここでダイスからのポリスチレン系樹
脂の押出発泡条件に適した１５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ
2Ｇの圧力に昇圧させる。この場合、ギヤーポンプにお
ける昇圧割合Ｐ（Ｏ）／Ｐ（Ｉ）（Ｐ（Ｉ）：ギヤーポ
ンプの入口圧、Ｐ（Ｏ）：ギヤーポンプ出口圧）は、
１．６以上、好ましくは１．６〜５．０程度に保持する
のがよく、このような昇圧割合にすることにより、押出
機出口での圧力条件を前記した５０〜１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2Ｇという低圧に容易に保持することが可能となると
ともに、押出機内部圧も低められ、発熱を生じることな
く樹脂と発泡剤との均質混合が可能となる。また、この
ような昇圧割合では、ギヤーポンプ内における溶融混練
物の剪断発熱も少なく、ギヤーポンプ内での溶融混練物
の温度上昇を１０℃以下に抑制することが可能になり、
ダイスから押出す溶融混練物の温度をポリスチレン系樹
脂の適正発泡温度である１３５〜１８５℃の範囲に保持
することが容易になる。なお、前記昇圧割合Ｐ（Ｉ）／
Ｐ（Ｏ）が前記範囲より低いと押出機からの溶融混練物
の吸引効果が低すぎて、押出機内圧力の低下が不十分に
なり、一方、前記範囲より高いと、ギヤーポンプ内の発
熱が多くなり、ギヤーポンプから排出される溶融混練物
の温度が高くなりすぎる。
【００１１】前記のようにしてギヤーポンプから排出さ
れる溶融混練物は、ポリスチレン系樹脂の押出し発泡条
件に適した温度１３５〜１８５℃、圧力１５０〜２５０
ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの条件でダイスを通して大気圧下に押
出して発泡体とされる。溶融混練物をダイスから押出す
る場合、筒状に押出し発泡させることができ、この場合
には押出方向の一端より切開いて低発泡ポリスチレン系
樹脂シートとすることができる。このシートはロール状
に巻き取り、保管する。本発明で得られるＬＦＰＳシー
トは、好ましくはその発泡倍率が１．５〜７倍程度、即
ち、発泡体密度が０．１５〜０．７０ｇ／ｃｍ3低発泡
体であり、強度及び強靭性にすぐれるとともに、二次発
泡性にすぐれた高品質のものである。また、本発明のＬ
ＦＰＳシートは、低発泡体であるにも拘らずロールに巻
き取っても折れたり割れたりすることなく、物流面でも
有利なものである。
れる溶融混練物は、ポリスチレン系樹脂の押出し発泡条
件に適した温度１３５〜１８５℃、圧力１５０〜２５０
ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇの条件でダイスを通して大気圧下に押
出して発泡体とされる。溶融混練物をダイスから押出す
る場合、筒状に押出し発泡させることができ、この場合
には押出方向の一端より切開いて低発泡ポリスチレン系
樹脂シートとすることができる。このシートはロール状
に巻き取り、保管する。本発明で得られるＬＦＰＳシー
トは、好ましくはその発泡倍率が１．５〜７倍程度、即
ち、発泡体密度が０．１５〜０．７０ｇ／ｃｍ3低発泡
体であり、強度及び強靭性にすぐれるとともに、二次発
泡性にすぐれた高品質のものである。また、本発明のＬ
ＦＰＳシートは、低発泡体であるにも拘らずロールに巻
き取っても折れたり割れたりすることなく、物流面でも
有利なものである。
【００１２】
【実施例】次に本発明法を実施例によって詳細に説明す
るが、本発明は実施例によって制限されるものではな
い。
るが、本発明は実施例によって制限されるものではな
い。
【００１３】実施例１ この実験においては、押出し発泡装置として、内径９０
ｍｍのシリンダーを持つ実験用押出機の先端にギヤーポ
ンプ入口を連結し、ギヤーポンプの出口に押出し用のダ
イスを連絡したものを使用した。ギヤーポンプとして
は、ヘリカルギヤーポンプを用いた。前記した押出発泡
装置を用い、気泡調整剤として１．１重量％のタルクを
加えたメルトフローレート（ＭＦＲ）：３ｇ／１０分の
汎用ポリスチレンをシート状に発泡成形し、ＬＦＰＳシ
ートを得た。この場合、発泡剤としてはブタンを樹脂と
タルクとの総量対して０．８重量％の割合で用いた。ま
た、ＬＦＰＳシートの製造速度は５０ｋｇ／ｈｒであ
り、ＬＦＰＳシートの厚さは約２．０ｍｍであった。こ
の実験における押出機及びギヤーポンプの温度と圧力条
件及び得られたＬＦＰＳシートの密度について、表１に
示す。なお、表１に示した各符号の内容は次の通りであ
る。 Ｐ（１）：ブタン導入口部における押出機内部の溶融ポ
リスチレンの圧 Ｐ（２）：押出機出口の溶融混練物の圧 Ｐ（Ｉ）：ギヤーポンプ入口部における溶融混練物の圧 Ｐ（Ｏ）：ギヤーポンプ出口部における溶融混練物の圧 Ｐ（Ｄ）：ダイス内の溶融混練物の圧 Ｔ1：押出機出口における溶融混練物の温度 Ｔ2：ダイス内の溶融混練物の温度（発泡温度）
ｍｍのシリンダーを持つ実験用押出機の先端にギヤーポ
ンプ入口を連結し、ギヤーポンプの出口に押出し用のダ
イスを連絡したものを使用した。ギヤーポンプとして
は、ヘリカルギヤーポンプを用いた。前記した押出発泡
装置を用い、気泡調整剤として１．１重量％のタルクを
加えたメルトフローレート（ＭＦＲ）：３ｇ／１０分の
汎用ポリスチレンをシート状に発泡成形し、ＬＦＰＳシ
ートを得た。この場合、発泡剤としてはブタンを樹脂と
タルクとの総量対して０．８重量％の割合で用いた。ま
た、ＬＦＰＳシートの製造速度は５０ｋｇ／ｈｒであ
り、ＬＦＰＳシートの厚さは約２．０ｍｍであった。こ
の実験における押出機及びギヤーポンプの温度と圧力条
件及び得られたＬＦＰＳシートの密度について、表１に
示す。なお、表１に示した各符号の内容は次の通りであ
る。 Ｐ（１）：ブタン導入口部における押出機内部の溶融ポ
リスチレンの圧 Ｐ（２）：押出機出口の溶融混練物の圧 Ｐ（Ｉ）：ギヤーポンプ入口部における溶融混練物の圧 Ｐ（Ｏ）：ギヤーポンプ出口部における溶融混練物の圧 Ｐ（Ｄ）：ダイス内の溶融混練物の圧 Ｔ1：押出機出口における溶融混練物の温度 Ｔ2：ダイス内の溶融混練物の温度（発泡温度）
【００１４】実施例２ ブタン添加量を１．９重量％、タルク添加量を０．８重
量％、ギャーポンプ入口圧を４０Ｋｇｆ／ｃｍ2とした
ほかは実施例１と同様にして実験を行った。
量％、ギャーポンプ入口圧を４０Ｋｇｆ／ｃｍ2とした
ほかは実施例１と同様にして実験を行った。
【００１５】実施例３ ギャーポンプ入口圧を１００Ｋｇｆ／ｃｍ2とした以外
は実施例１と同様にして実験を行った。
は実施例１と同様にして実験を行った。
【００１６】実施例４ ギャーポンプ入口圧を１１０Ｋｇｆ／ｃｍ2とし、ブタ
ン添加量を１．５重量％とした以外は実施例１と全く同
一の実験を行った。
ン添加量を１．５重量％とした以外は実施例１と全く同
一の実験を行った。
【００１７】比較例１ 押出機出口圧を１８０Ｋｇｆ／ｃｍ2とし、ギャーポン
プを使用しない以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。
プを使用しない以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。
【００１８】比較例２ ギャーポンプ入口圧を１３０Ｋｇｆ／ｃｍ2とした以外
は実施例１と同様にして実験を行った。
は実施例１と同様にして実験を行った。
【００１９】実施例１〜４で得られたＬＦＰＳシートは
いずれも深しぼり成形性にすぐれ、熱成形によりコップ
等の深物容器を容易に得ることができた。また、トレー
等の浅物容器に成形した場合には、細部形状に至るまで
金型形状を正確に再現した成形品を得ることができた。
また、これらの実施例では、押出機の出口圧を１５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2以下に保持し得るので、格別の内部発熱を
生じることなく、押出機の運転を円滑に行うことができ
た。一方、比較例１及び比較例２では、押出機出口圧が
１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇを超えるため、押出機の円滑運
転及び発泡剤と樹脂との均一混合に難点が生じるととも
に、比較例１ではダイス出口温度が高すぎるため、得ら
れるＬＦＰＳシートはもろく、ロール状に巻取ることが
できなかった。また、このものは二次発泡性にも劣った
ものであった。比較例２で得られるＬＦＰＳシートは、
ロール巻きできない程もろくはないが、これを真空成形
した時にニップではさんだ時、そのはさんだ部分に割れ
を生じた。
いずれも深しぼり成形性にすぐれ、熱成形によりコップ
等の深物容器を容易に得ることができた。また、トレー
等の浅物容器に成形した場合には、細部形状に至るまで
金型形状を正確に再現した成形品を得ることができた。
また、これらの実施例では、押出機の出口圧を１５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2以下に保持し得るので、格別の内部発熱を
生じることなく、押出機の運転を円滑に行うことができ
た。一方、比較例１及び比較例２では、押出機出口圧が
１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇを超えるため、押出機の円滑運
転及び発泡剤と樹脂との均一混合に難点が生じるととも
に、比較例１ではダイス出口温度が高すぎるため、得ら
れるＬＦＰＳシートはもろく、ロール状に巻取ることが
できなかった。また、このものは二次発泡性にも劣った
ものであった。比較例２で得られるＬＦＰＳシートは、
ロール巻きできない程もろくはないが、これを真空成形
した時にニップではさんだ時、そのはさんだ部分に割れ
を生じた。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ポリスチレン系樹脂を
原料とし、これから生産性良くかつ高品質の低密度発泡
ポリスチレン系樹脂シートを得ることができる。本発明
の低密度発泡ポリスチレン系樹脂シートは、強靭性を有
し、ロール巻取りが容易なものである上、二次成形成性
にもすぐれ、真空成形や圧空成形用原料シートとして好
適なものである。
原料とし、これから生産性良くかつ高品質の低密度発泡
ポリスチレン系樹脂シートを得ることができる。本発明
の低密度発泡ポリスチレン系樹脂シートは、強靭性を有
し、ロール巻取りが容易なものである上、二次成形成性
にもすぐれ、真空成形や圧空成形用原料シートとして好
適なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 25:00
Claims (16)
- 【請求項１】 ポリスチレン系樹脂と発泡剤とを押出機
内で溶融混練した後、得られた溶融混練物をギヤーポン
プを通過させ、次いでダイスより溶融混練物を押出して
低発泡ポリスチレン系樹脂シートを製造する方法であっ
て、上記溶融混練物のギヤーポンプ入口部における圧力
を１２０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ以下とすることを特徴とする
低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法。 - 【請求項２】 ギヤーポンプの入口部における圧力が３
０〜１１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇである請求項１の方法。 - 【請求項３】 溶融混練物のギヤーポンプ入口部の圧力
をＰ（Ｉ）とし、ギヤーポンプ出口部の圧力をＰ（Ｏ）
としたときのＰ（Ｏ）／Ｐ（Ｉ）の値が１．６以上とな
るように上記出口圧Ｐ（Ｏ）を昇圧することを特徴とす
る請求項１または請求項２の方法。 - 【請求項４】 Ｐ（Ｏ）／Ｐ（Ｉ）の値が１．６〜５．
０となるように上記出口圧Ｐ（Ｏ）を昇圧することを特
徴とする請求項３の方法。 - 【請求項５】 押出機の途中に発泡剤注入口を持つ押出
機を使用し、該注入口より押出機内の溶融ポリスチレン
系樹脂に発泡剤を注入する請求項１〜請求項４のいずれ
かの方法。 - 【請求項６】 発泡剤注入口部の押出機内の溶融ポリス
チレン系樹脂の圧力及び温度をそれぞれ１５０〜３００
ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１５０〜２５０℃とし、押出機先
端部の押出機内の溶融混練物の圧力及び温度をそれぞれ
５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１４０〜１７０℃と
し、ダイス内の溶融混練物の圧力及び温度をそれぞれ１
５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１３５〜１８５℃と
することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの
方法。 - 【請求項７】 ギヤーポンプとしてヘリカルギヤーポン
プを使用する請求項１〜請求項６のいずれかの方法。 - 【請求項８】 ポリスチレン系樹脂が、ポリスチレン、
スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／ブタジエン
／アクリロニトリル共重合体、スチレン／アクリル酸共
重合体、スチレン／メタクリル酸共重合体、スチレン／
無水マレイン酸共重合体、スチレン／エチレン共重合体
及びスチレン／塩化ビニル共重合体の中より選ばれる単
独または２以上の混合物を主成分とし、しかも全成分中
の５０重量％以上がスチレン成分であり、且つそのメル
トフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜３０ｇ／１０分で
あることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかの
方法。 - 【請求項９】 発泡剤が、プロパン、ｎ−ブタン、ｉｓ
ｏ−ブタン、ｎ−ペタン、ｉｓｏ−ペタン、ｎ−ヘキサ
ン、ｉｓｏ−ヘキサン、シクロヘキサン、クロロジフロ
ロメタン、１，１，１−トリフロロ−２，２−ジクロロ
エタン、１，１，１，２−テトラフロロエタン、１，１
−ジクロロ−１−クロロエタン、１，１−ジフロロエタ
ン、１，１，１，２−テトラフロロ−２−クロロエタン
及び１，１−ジクロロ−１−フロロエタンの中から選ば
れる単独または２以上の混合物を主成分とする発泡剤で
あることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかの
方法。 - 【請求項１０】 発泡剤が溶融混練物中の５重量％以
下、好ましくは０．０１〜２重量％となるように添加さ
れる請求項１〜請求項９のいずれかの方法。 - 【請求項１１】 溶融混練物中に添加剤を含有する請求
項１〜請求項１０のいずれかの方法。 - 【請求項１２】 添加剤が、タルク、炭酸マグネシウ
ム、パーライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸
化珪素、バライタ、バーミキュライト、珪酸、クエン
酸、酒石酸及び蓚酸の中より選ばれる単独または２以上
の混合物からなる気泡調整剤、炭素数１２〜２２の高級
脂肪酸と、カルシウム、ナトリウム、カリウム、リチウ
ム、アルミニウムは亜鉛の中から選ばれる金属との化合
物である高級脂肪酸金属塩からなる滑剤、または／及び
顔料である請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 溶融混練物中において、気泡調整剤が
０．１〜３重量％となるように、高級脂肪酸金属塩が０
〜１．０重量％となるように、かつ顔料が０〜１５重量
％となるように添加剤を添加することを特徴とする請求
項１１または請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 ダイスとして環状ダイスを使用し、ポ
リスチレン系樹脂を筒状に押出発泡させ、次いで筒状発
泡体を押出方向の一端より切り開いて、密度が０．１３
ｇ／ｃｍ3以上、好ましくは０．１５〜０．７ｇ／ｃ
ｍ3、厚みが０．３〜３ｍｍの実質的に独立気泡の低発
泡ポリスチレン系樹脂シートを得ることを特徴とする請
求項１〜請求項１３のいずれかの方法。 - 【請求項１５】 得られた低発泡ポリスチレン系樹脂シ
ートをロール状に巻き取る請求項１〜請求項１４のいず
れかの方法。 - 【請求項１６】 ＭＦＲが０．５〜１０ｇ／１０分のポ
リスチレンと、タルクを含有するポリスチレンとを、タ
ルクがポリスチレンと発泡剤とタルクとの総和に対して
０．１〜３重量％の割合となるように押出機内に入れ、
押出機内での溶融ポリスチレンの圧力及び温度をそれぞ
れ１５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１５０〜２５０
℃となるようにポリスチレンを溶融混合した後、押出機
の途中の発泡剤注入口より溶融混練物中０．０１〜２重
量％の割合になるようにｎ−ブタンまたは／及びｉｓｏ
−ブタンを圧入し、これら混合物を溶融混練しながら冷
却しつつ移送して押出機先端での溶融混練物の圧力及び
温度をそれぞれ５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１４
０〜１７０℃とし、得られた溶融混練物を圧力３０〜１
１０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇでヘリカルギヤーポンプの入口部
に導き、次いでギヤーポンプ出口部の溶融混練物の圧力
を入口部の圧力の１．６〜５倍となるようにギヤーポン
プ内で溶融混練物を昇圧しつつ通過させ、続いてこれを
ダイスに導き、ダイス内での圧力及び温度をそれぞれ１
５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ2Ｇ及び１３５℃以上１８５
℃未満とし、その後これらを筒状に押出発泡させ、押出
方向の一端より切り開いて密度０．１５〜０．７ｇ／ｃ
ｍ3、厚み０．３〜３ｍｍの実質的に独立気泡の低発泡
ポリスチレン樹脂シートとし、その後該シートをロール
状に巻き取ることを特徴とする真空成形または／及び圧
空成形等の成形性に優れた低発泡ポリスチレン系樹脂シ
ートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032712A JPH05200835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032712A JPH05200835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200835A true JPH05200835A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=12366453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4032712A Pending JPH05200835A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 低発泡ポリスチレン系樹脂シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05200835A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996000258A1 (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | The Dow Chemical Company | Extruded, open-cell foam and process for making |
| US5889069A (en) * | 1997-07-15 | 1999-03-30 | The Dow Chemical Company | High temperature syndiotactic styrene polymer foam |
| CN114410023A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-29 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚苯乙烯材料及其制备方法与应用 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4032712A patent/JPH05200835A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996000258A1 (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | The Dow Chemical Company | Extruded, open-cell foam and process for making |
| US5889069A (en) * | 1997-07-15 | 1999-03-30 | The Dow Chemical Company | High temperature syndiotactic styrene polymer foam |
| US6051621A (en) * | 1997-07-15 | 2000-04-18 | The Dow Chemical Company | High temperature syndiotactic styrene polymer foam |
| CN114410023A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-29 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚苯乙烯材料及其制备方法与应用 |
| CN114410023B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-07-07 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚苯乙烯材料及其制备方法与应用 |
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