JPH1045935A - アルケニル芳香族樹脂押出発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気圏のオゾン層を破壊するような発泡剤が
用いられておらず、寸法安定性および外観にすぐれると
ともに、断熱性にもすぐれたアルケニル芳香族樹脂発泡
体を提供すること。 【解決手段】 アルケニル芳香族樹脂に、（Ａ）沸点が
−３０℃以下の塩素原子を含有しないフッ素化炭化水素
２０〜８０重量％と、（Ｂ）二酸化炭素５〜７０重量％
と、（Ｃ）沸点が５０℃以上のアルコールおよび沸点が
５０℃以上のケトンから選ばれた少なくとも１種５〜５
０重量％とからなる発泡剤を含有せしめてなる発泡性組
成物を押出発泡させてなるアルケニル芳香族樹脂押出発
泡体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルケニル芳香族
樹脂押出発泡体に関する。さらに詳しくは、たとえば種
々の断熱材などとして好適に使用しうるアルケニル芳香
族樹脂押出発泡体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリスチレンなどのアルケニル芳
香族樹脂を押出発泡させる際には、ジクロロジフルオロ
メタンなどの毒性が小さく、不燃性を呈し、化学的に安
定な塩素原子含有ハロゲン化炭化水素（以下、ＣＦＣと
いう）が用いられていた（特公昭４１−６７２号公
報）。

【０００３】しかしながら、前記ＣＦＣは、大気圏のオ
ゾン層の保護の観点から、使用することが制限されてき
ている。

【０００４】そこで、前記ＣＦＣの代替発泡剤として、
二酸化炭素や、ペンタンのような低沸点炭化水素を用い
ることが提案されている（特開昭５１−７０６８号公
報、特公昭５１−４６５３６号公報）。

【０００５】しかしながら、発泡剤として、二酸化炭素
を用いたばあいには、発泡体に収縮が生じ、寸法安定性
および外観がよい発泡体をつくることが困難となり、ま
た低沸点炭化水素を用いたばあいには、該低沸点炭化水
素は可燃性を呈するため、発泡体の製造時に防爆処理を
施す必要があるという欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、大気圏のオゾン層を破
壊するような発泡剤が用いられておらず、寸法安定性お
よび外観にすぐれるとともに、断熱性にもすぐれたアル
ケニル芳香族樹脂押出発泡体を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルケニル芳
香族樹脂に、（Ａ）沸点が−３０℃以下の塩素原子を含
有しないフッ素化炭化水素２０〜８０重量％と、（Ｂ）
二酸化炭素５〜７０重量％と、（Ｃ）沸点が５０℃以上
のアルコールおよび沸点が５０℃以上のケトンから選ば
れた少なくとも１種５〜５０重量％とからなる発泡剤を
含有せしめてなる発泡性組成物を押出発泡させてなるア
ルケニル芳香族樹脂押出発泡体に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のアルケニル芳香族樹脂押
出発泡体は、前記したように、アルケニル芳香族樹脂
に、（Ａ）沸点が−３０℃以下の塩素原子を含有しない
フッ素化炭化水素２０〜８０重量％と、（Ｂ）二酸化炭
素５〜７０重量％と、（Ｃ）沸点が５０℃以上のアルコ
ールおよび沸点が５０℃以上のケトンから選ばれた少な
くとも１種５〜５０重量％とからなる発泡剤を含有せし
めてなる発泡性組成物を押出発泡させてえられたもので
ある。

【０００９】本発明に用いられるアルケニル芳香族樹脂
としては、たとえばスチレン、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、クロロスチレンなどのスチレン系樹
脂、ビニルトルエン、ビニルキシレンなどのアルケニル
芳香族化合物の単独重合体、該アルケニル芳香族化合物
の２種以上からなる共重合体、該アルケニル芳香族化合
物と、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共重合可能なモノマーとの共
重合体、ジエン系ゴム強化ポリスチレン、アクリル系ゴ
ム強化ポリスチレンなどがあげられる。これらのアルケ
ニル芳香族樹脂のなかでは、ポリスチレンに代表される
スチレン系樹脂は、本発明において好適に使用しうるも
のである。

【００１０】本発明においては、発泡剤として、（Ａ）
沸点が−３０℃以下の塩素原子を含有しないフッ素化炭
化水素２０〜８０重量％と、（Ｂ）二酸化炭素５〜７０
重量％と、（Ｃ）沸点が５０℃以上のアルコールおよび
沸点が５０℃以上のケトンから選ばれた少なくとも１種
５〜５０重量％とからなる発泡剤が用いられている点
に、１つの大きな特徴がある。

【００１１】本発明に用いられる発泡剤には、（Ａ）沸
点が−３０℃以下の塩素原子を含有しないフッ素化炭化
水素が含まれていることにより、すぐれた寸法安定性お
よびすぐれた断熱性が、えられる発泡体に付与される。
なお、前記塩素原子を含有しないフッ素化炭化水素の沸
点が−３０℃以下とされるのは、二酸化炭素との溶解性
を向上させるためである。

【００１２】前記沸点が−３０℃以下の塩素原子を含有
しないフッ素化炭化水素としては、たとえば１，１，１
−トリフルオロエタン、１，１，１，２，２−ペンタフ
ルオロエタン、１，１，２−トリフルオロエタン、ジフ
ルオロメタン、トリフルオロメタン、ジフルオロプロパ
ン、トリフルオロプロパン、テトラフルオロプロパン、
ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ヘ
プタフルオロプロパンなどがあげられ、これらのフッ素
化炭化水素は、単独でまたは２種以上を混合して用いら
れる。これらのフッ素化炭化水素のなかでは、外観特性
および断熱性の点から、１，１，１−トリフルオロエタ
ン、１，１，２−トリフルオロエタン、１，１，１，
２，２−ペンタフルオロエタン、ジフルオロメタンおよ
びトリフルオロメタンが好ましく、なかでも、１，１，
１−トリフルオロエタンおよび１，１，１，２，２−ペ
ンタフルオロエタンがとくに好ましい。

【００１３】前記沸点が−３０℃以下の塩素原子を含有
しないフッ素化炭化水素の発泡剤中に含まれる量は、え
られる発泡体の平均気泡径があまりにも小さくなりすぎ
て密度が高くなりすぎないようにし、また発泡体に収縮
が生じないようにするために、２０重量％以上、好まし
くは２５重量％以上とされ、またえられる発泡体の平均
気泡径があまりにも大きくなりすぎて発泡体が膨張する
ことがないようにするために、８０重量％以下、好まし
くは７５重量％以下とされる。

【００１４】本発明に用いられる発泡剤には、（Ｂ）二
酸化炭素が含まれていることにより、気泡径が小さくな
り、外観性にすぐれた発泡体がえられる。

【００１５】前記二酸化炭素は、液体、気体および固体
のいずれであってもよいが、なかでも、液体および気体
が好ましく、とくに液体が好ましい。

【００１６】前記二酸化炭素の発泡剤中に含まれる量
は、えられる発泡体の平均気泡径があまりにも大きくな
りすぎて発泡体が膨張することがないようにするため
に、５重量％以上、好ましくは１０重量％以上とされ、
またえられる発泡体に収縮が生じて外観不良とならない
ようにするために、７０重量％以下、好ましくは６５重
量％以下とされる。

【００１７】本発明に用いられる発泡剤には、（Ｃ）沸
点が５０℃以上のアルコールおよび沸点が５０℃以上の
ケトンから選ばれた少なくとも１種が含まれていること
により、二酸化炭素が均一にアルケニル芳香族樹脂中に
分散され、すぐれた外観性を有する発泡体がえられる。
なお、これらアルコールおよびケトンにおいて、沸点が
５０℃以上とされるのは、二酸化炭素との溶解性を促進
させるためである。

【００１８】前記沸点が５０℃以上のアルコールの代表
例としては、たとえばメタノール、エタノール、１−プ
ロパノール、２−プロパノール、ｉ−プロピルアルコー
ル、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブチルアル
コール、イソブチルアルコールなどの炭素数が１〜６の
１価アルコールなどがあげられる。これらのアルコール
は、単独でまたは２種以上を混合して用いられる。

【００１９】前記沸点が５０℃以上のケトンの代表例と
しては、たとえばアセトン、メチルエチルケトン、ジエ
チルケトンなどの炭素数が２〜４の脂肪族ケトンなどが
あげられる。これらのケトンは、単独でまたは２種以上
を混合して用いられる。

【００２０】前記沸点が５０℃以上のアルコールおよび
沸点が５０℃以上のケトンから選ばれた少なくとも１種
の発泡剤中に含まれる量は、二酸化炭素との溶解性を向
上させるために、５重量％以上、好ましくは１０重量％
以上とされ、また発泡体内に残存しないようにするため
に、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下とされ
る。

【００２１】前記発泡剤の量は、とくに制限がないが、
通常、アルケニル芳香族樹脂１００重量部に対して３〜
２０重量部程度とすることが好ましい。

【００２２】なお、本発明において、塩素原子を含有し
ないフッ素化炭化水素、炭化水素、エーテル、チッ素、
空気、水、アルゴン、ヘリウムなどを副発泡剤として本
発明の目的を阻害しない範囲内で含有させることができ
る。これらは必要に応じて適宜配合量を調整して単独で
または２種以上を用いることができる。これらのなかで
は、オゾン層を破壊しない点から、分子中に塩素原子を
含まない化合物を用いることが好ましい。

【００２３】また、本発明においては、前記発泡性組成
物には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、シリ
カ、タルク、ケイ酸カルシウム、ワラストナイト、カオ
リン、クレイ、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタン、ステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸バリウムなどの脂肪酸
金属塩、ヘキサブロモシクロドデカンなどの難燃剤、高
分子型ヒンダードフェノール系化合物などの抗酸化剤な
どの一般に用いられている各種添加剤を配合してもよ
い。

【００２４】本発明のアルケニル芳香族樹脂押出発泡体
は、公知の押出発泡方法で製造することができる。すな
わち、アルケニル芳香族樹脂および必要に応じて添加剤
を所定量調整し、加熱溶融混練したのち、発泡剤を添加
ないし圧入して発泡性組成物を調整し、ついで押出発泡
させればよい。

【００２５】前記発泡性組成物を加熱溶融混練する際の
加熱温度、溶融混練時間および溶融混練手段について
は、とくに制限がない。加熱温度は、アルケニル芳香族
樹脂が溶融する温度以上、通常１５０〜２５０℃程度で
あればよい。溶融混練時間は、単位時間あたりの押出
量、溶融混練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、通常、アルケニル芳香族樹脂と
添加剤とが均一に分散するのに要する時間が選ばれる。
また、溶融混練手段としては、たとえばスクリュータイ
プの押出機などの通常の押出発泡の際に用いられている
ものであれば、とくに制限がない。

【００２６】なお、前記発泡剤は、加熱溶融混練物中
に、一括して同時に添加ないし圧入してもよく、また分
割して添加ないし圧入してもよく、本発明は、かかる発
泡剤の添加ないし圧入の方法によって限定されるもので
はない。

【００２７】前記発泡剤を加熱溶融混練物に圧入するば
あいの圧力は、とくに制限がなく、押出機内に圧入する
ために、押出機の内圧よりも高い圧力であればよい。

【００２８】かくしてえられる本発明のアルケニル芳香
族樹脂押出発泡体は、大気圏のオゾン層を破壊するよう
な発泡剤が用いられておらず、寸法安定性および外観に
すぐれるとともに、断熱性にもすぐれたものであるの
で、たとえば各種断熱材などとして好適に使用しうるも
のである。

【００２９】

【実施例】つぎに、本発明のアルケニル芳香族樹脂発泡
体を実施例にもと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限定されるものではない。

【００３０】実施例１〜５ ポリスチレン（新日鐵化学（株）製、商品名：エスチレ
ンＧ−１７、メルトインデックス（ＭＩ）：３．１）１
００重量部に対して造核剤としてタルク（平均粒径１５
μｍ）０．１重量部および難燃剤としてヘキサブロモシ
クロドデカン３．０重量部をドライブレンドし、この混
合物をタンデム型押出機（第１段押出機シリンダー径が
４０ｍｍφ、第２段押出機シリンダー径が５０ｍｍφ）
に供給し、第１段押出機内にて２００℃で溶融したの
ち、第１段押出機のシリンダーの後半部分に設けられて
いる圧入口よりポリスチレン１００重量部に対して表１
に示す量の発泡剤を圧入して混練し、これを第２段押出
機内で樹脂温度が１２０℃となるように冷却し、第２段
押出機の先端に設けた口径６ｍｍの口金より押出して、
丸棒状の押出発泡体をえた。

【００３１】えられた発泡体の性状として、直径、密度
および平均気泡径を、また物性として寸法安定性、外
観、熱伝導率およびおよびオゾン層適合性を以下の方法
にしたがって調べた。その結果を表１に示す。

【００３２】（性状） 直径 丸棒状の押出発泡体の直径をノギスで測定する。

【００３３】密度 式：［密度］＝［押出発泡体の重量］／［押出発泡体の
体積］にもとづいて、密度を求める。

【００３４】平均気泡径 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
コピーする。写真の複写紙において、気泡部分を黒イン
キで塗りつぶし、１次処理を行なう。１次処理した画像
を画像処理装置（（株）ピアス製、品番：ＰＩＡＳ I
I）により測定する。

【００３５】（物性） 寸法安定性 押出直後の発泡体の容積に対する１時間経過後のその発
泡体の容積の割合から初期容積収縮率を求め、そのの
ち、発泡体を２０℃の恒温室内に放置したときの形状変
化を調べ、以下の評価基準にもとづいて評価する。

【００３６】［評価基準］ Ａ：初期容積収縮率が８％未満、かつ１０時間放置後に
もとの形状に回復し、その後の体積変化がなかったもの Ｂ：初期容積収縮率が８％以上、１５％未満であるが、
２０時間放置後にもとの形状に回復したもの Ｃ：初期容積収縮率が８％未満であるが、１０時間放置
後にもとの形状に回復し、さらに膨脹したもの Ｄ：初期容積収縮率が１５％以上であるもの 外観 えられた発泡体の外観を目視により観察し、以下の評価
基準にもとづいて評価する。

【００３７】［評価基準］ Ａ：外観がきわめて良好である（断面に未発泡樹脂塊や
ボイドがなく、かつ表面にシワや突起がみられない）。

【００３８】Ｂ：外観が良好である（断面に未発泡樹脂
塊やボイドがないが、表面にシワや突起が少量に存在す
る）。

【００３９】Ｃ：外観が不良である（断面に未発泡樹脂
塊やボイドがあり、かつ表面にシワや突起が存在す
る）。

【００４０】熱伝導率 断熱性の評価として、熱伝導率をＪＩＳ Ａ−９５１１
に準じて測定する。なお、本発明においては、熱伝導率
が０．０３０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃以下であることが
望ましい。

【００４１】オゾン層適合性 オゾン層適合性は、オゾン破壊係数を指標とし、ダイキ
ン工業（株）のカタログ「Ｆｏｒ Ｏｕｒ Ｆｕｔｕｒ
ｅ」（１９９３年９月発行）にもとづいて発泡剤のオゾ
ン破壊係数を調べ、以下の評価基準にもとづいて評価す
る。

【００４２】［評価基準］ ○：オゾン破壊係数が０である ×：オゾン破壊係数が０をこえる なお、表１中の各略号は、以下のことを意味する。

【００４３】 ＰＦＥ：１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン ＴＲＦＥ：１，１，１−トリフルオロエタン ＤＣＤＦＭ：ジクロロジフルオロメタン ＣＤＦＥ：１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン ＣＯ₂：液状二酸化炭素 ＭＥＴ：メタノール ＡＣＥ：アセトン 比較例１〜４ 実施例１で用いた発泡剤のかわりに、表１に示す発泡剤
を用いたほかは、実施例１と同様にして押出発泡体を製
造し、えられた押出発泡体の性状および物性を実施例１
と同様にして調べた。その結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１に示された結果から、実施例１〜５で
えられた押出発泡体には、大気圏のオゾン層を破壊する
ような発泡剤が用いられていないので、環境にやさし
く、また寸法安定性および外観にすぐれたものであるこ
とがわかる。

【００４６】

【発明の効果】本発明のアルケニル芳香族樹脂押出発泡
体は、大気圏のオゾン層を破壊するような発泡剤が用い
られておらず、寸法安定性および外観にすぐれるととも
に、断熱性にもすぐれたものであるので、たとえば種々
の各種断熱材などとして好適に使用しうるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルケニル芳香族樹脂に、（Ａ）沸点が
   −３０℃以下の塩素原子を含有しないフッ素化炭化水素
   ２０〜８０重量％と、（Ｂ）二酸化炭素５〜７０重量％
   と、（Ｃ）沸点が５０℃以上のアルコールおよび沸点が
   ５０℃以上のケトンから選ばれた少なくとも１種５〜５
   ０重量％とからなる発泡剤を含有せしめてなる発泡性組
   成物を押出発泡させてなるアルケニル芳香族樹脂押出発
   泡体。
2. 【請求項２】 沸点が−３０℃以下の塩素原子を含有し
   ないフッ素化炭素水素が１，１，１−トリフルオロエタ
   ンまたは１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタンで
   ある請求項１記載のアルケニル芳香族樹脂押出発泡体。
3. 【請求項３】 アルケニル芳香族樹脂がポリスチレン系
   樹脂である請求項１または２記載のアルケニル芳香族樹
   脂押出発泡体。