JPS6230218B2 - - Google Patents
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- JPS6230218B2 JPS6230218B2 JP55181838A JP18183880A JPS6230218B2 JP S6230218 B2 JPS6230218 B2 JP S6230218B2 JP 55181838 A JP55181838 A JP 55181838A JP 18183880 A JP18183880 A JP 18183880A JP S6230218 B2 JPS6230218 B2 JP S6230218B2
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- foam
- polystyrene
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
本発明は、ポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の
製造法に関する。更に詳しくは、押出成形性が良
好で、高度に発泡しており、しかも高い機械的強
度、良好な寸法安定性および優れた断熱性を有す
る、ポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の製造法に
関する。 従来、ポリスチレン樹脂発泡体は、軽量で断熱
効果が高く比較的安価に得られることあるいは取
扱いや施工が容易であること等の理由により、断
熱材として広く利用されている。通常は厚さ15mm
以上の厚い板状の押出発泡体が断熱材として広く
利用されている。 このような比較的厚い板状のポリスチレン樹脂
発泡体を押出し成形する場合には、ダイオリフイ
スから押出された直後の発泡体をガイダーと呼ば
れる成形装置に通すことにより一定形状の板状に
成形せしめる方法による。従つて用いるポリスチ
レン樹脂の押出成形性が押出機の運転あるいは製
造される板状発泡体の品質に大きな影響を与え
る。 従つて、押出成形法により厚い板状のポリスチ
レン樹脂発泡体を製造するには、従来、押出成形
性の高いポリスチレン樹脂すなわち、厚さの薄い
シート状ポリスチレン発泡体を製造するに際して
一般に用いられるポリスチレン樹脂よりもはるか
に分子量の低い比較的低分子量のポリスチレン樹
脂、例えば、ゲルパーミユーシヨンクロマトグラ
フイー（GPC）によつて求められた重量平均分
子量（以下、単に分子量という）が20×104より
も小さいポリスチレン樹脂を用いるのが普通であ
る。 しかしながら、このような分子量の低いポリス
チレン樹脂を用いた場合には、その押出成形性は
良好であるが、製品として得られる厚板状発泡体
の機械的強度は小さく、また、寸法安定性も劣
る。従つて、製品として十分な品質を有するもの
とは言い難い。 本発明者等は、押出成形法により、高度に発泡
しており、しかも優れた機械的強度、寸法安定性
および断熱性をバランスよく兼ね備えた厚板状発
泡体を製造する方法を提供すべく鋭意研究した結
果、従来押出成形性が悪いために高度に発泡した
厚板状製品を得るには不適当であつた高分子量の
ポリスチレン系樹脂であつても特定量の高沸点溶
剤の存在下においては良好な押出成形法を示しし
かも上記の如き特性を兼ね備えたポリスチレン系
樹脂発泡体を容易に製造し得ることを明らかに
し、本発明に到達した。 それ故、本発明の目的は、高度に発泡した例え
ば0.035ｇ／cm3より小さい発泡体密度を有し、し
かも優れた機械的強度、寸法安定性および断熱性
とを有する厚板状のポリスチレン系樹脂発泡体を
提供することにある。 本発明の他の目的は、押出成形性が不良である
として厚板状発泡体の押出成形法においては一般
的には使用されていない高い分子量を有するポリ
スチレン系樹脂を敢えて使用し、しかしながらそ
のような高分子量のポリスチレン系樹脂を使用す
るにもかかわらず、断熱材として要求される上記
諸性能を満足した厚板状ポリスチレン系樹脂発泡
体を、容易に製造する方法を提供するにある。 本発明の更に他の目的は以下の説明から明らか
となろう。 本発明のかかる目的および利点は、本発明によ
ればポリスチレン系樹脂と揮発性発泡剤とを押出
機にて加熱溶融混練し、次いでその溶融物を低圧
帯に押出して厚板状の発泡体を製造する方法にお
いて、該ポリスチレン系樹脂としてゲルパーミユ
ーシヨンクロマトグラフイー（GPC）によつて
求められた重量平均分子量が20×104〜35×104の
範囲にある高分子量のポリスチレン系樹脂を用
い、且つ該高分子量のポリスチレン系樹脂と揮発
性発泡剤とを該樹脂に対して2500〜7000ppmの
溶剤の存在下に加熱溶融混練することを特徴とす
るポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の製造法によ
り達成される。 本発明におけるポリスチレン系樹脂とは、スチ
レンを構成モノマー成分の主成分とするホモポリ
マー又はコポリマーであつて、例えば、ポリスチ
レン、耐衝撃性ポリスチレン、スチレンと無水マ
レイン酸とのコポリマー、スチレンとアクリロニ
トリルとのコポリマー、スチレン−ブタジエン−
アクリロニトリルのコポリマー等であり、ポリマ
ー中に占めるスチレンモノマー成分の割合が50モ
ル％以上好ましくは80モル％以上のものである。 その他、本発明のポリスチレン系樹脂として
は、上記の如きホモポリマー又はコポリマーとそ
の他の熱可塑性樹脂との混合物も使用し得る。 本発明において使用するこれらのポリスチレン
系樹脂は、ゲルパーミユーシヨンクロマトグラフ
イー（GPC）により求められた分子量が20×104
〜35×104の範囲にあることが必要である。 このようなポリスチレン系樹脂を使用すること
は、製品としての厚板状発泡体の機械的強度を高
くし、また押出成形品の寸法安定性を良くする上
から重要である。 一般に、断熱材として使用される厚板状発泡体
には、長さ方向、厚さ方向及び幅方向の機械的強
度がバランスよく保たれていることが要求されて
おり（たとえば、実際の使用時に特に問題とされ
る厚さ方向の圧縮強さは、2.0Kg／cm2以上である
ことが望ましい）また、製品としての寸法安定性
にも相当高い精度が要求されている（JISA9511
によれば、たとえば（幅）600mm×（厚さ）25mm×
（長さ）900mmの大きさの板状発泡体の場合、常温
における寸法増減の許容差は、幅方向−２〜２
mm、厚さ方向−２〜１mm及び長さ方向−３〜２mm
以内である）。 分子量が20×104より小さいポリスチレン系樹
脂は、流動性が良く押出成形法も良好であるが、
得られる厚板状発泡体の機械的強度および寸法安
定性が劣り製品として好ましくない。すなわち、
分子量が20×104より小さいポリスチレン系樹脂
を用いた場合には、このような機械的強度をバラ
ンス良く保持した厚板状発泡体を得ることが極め
て困難であり、また、その寸法安定性は一般に劣
つており、従つて上記の如き高い精度で要求され
る寸法安定性を敢て十分満足させるために、押出
成形された板状発泡体を、製品とする前に、相当
に長期間養生する必要がある。しかしながら、場
合によつては、そのような養生中に許容範囲を越
える寸法変化が発生して再加工が必要となつたり
することもあり、工業的に極めて不利である。一
方、分子量が35×104を超えるポリスチレン系樹
脂は、流動性が極端に悪く、溶剤の存在下であつ
ても満足のいく押出成形法を示さずそれ故このよ
うにあまりにも大きい分子量のポリスチレン系樹
脂を用いた場合には本発明の目的を十分に達成す
ることができない。 従つて、本発明において使用されるポリスチレ
ン系樹脂は、20×104〜35×104の分子量を有する
必要がある。これらのうち、22×104〜30×104の
分子量を有するものは、特に、本発明方法により
良好な押出成形性を示しまた機械的強度および寸
法安定性に優れた厚板状発明体を与えるため好ま
しい。 本発明方法においては、押出機内における加熱
溶融混練時に溶剤が存在することが必要である。
かかる溶剤は押出機内において高分子量のポリス
チレン系樹脂と溶融混合され、そして、該高分子
樹脂の溶融状態における流動性を向上させるもの
である。 かかる溶剤の使用は本発明の１つの特徴であ
る。すなわち、かかる溶剤の使用により、従来押
出成形法によるポリスチレン系樹脂板状発泡体の
製造では一般に使用され得なかつた分子量が20×
104〜35×104のポリスチレン系樹脂の使用が初め
て可能となり、また、高度に発泡した、例えば
0.035ｇ／cm3より小さい発泡体密度を有し、しか
も優れた機械的強度、寸法安定性あるいは断熱性
を有する板状発泡体が初めて提供される。 また、かかる溶剤の使用は、更にポリスチレン
系樹脂と揮発性発泡剤との相溶性を高め、それ故
揮発性発泡剤を多量使用した場合でも、サージン
グ現象を起すことなく高度に発泡した板状発泡体
を製造することが可能となる。 本発明におけるかかる溶剤としては、例えば常
圧において70℃〜170℃の沸点を有するものが好
ましく、該ポリスチレン系樹脂と溶融混合しうる
ものが用いられる。例えば、スチレンモノマー、
エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トルエン、
キシレン、及びシクロヘキサン等が挙げられる。
これらのうちスチレンモノマーが特に好ましく用
いられる。 本発明において、これらの溶剤は１種又は２種
以上混合して用いられる。本発明においてかかる
溶剤は、原料であるポリスチレン系樹脂に対して
2500〜7000ppmの範囲の量で用いられる。
2500ppmより少ない量では、押出成形性の改良
される度合が小さくまた密度が0.035（ｇ／cm3）
未満の高度に発泡した厚い板状製品が得られな
い。一方、7000ppmより多い量では得られる厚
い板状製品の機械的強度や寸法安定性が劣り好ま
しくない。 本発明において、かかる溶剤を押出成形時に存
在せしめる為には、種々の方法が採用される。 例えば、溶剤をポンプ等の手段により押出機内
の溶融物中へ注入する方法、あるいは未反応のモ
ノマーとして又は反応媒体の残留物として予め使
用するポリスチレン系樹脂に含有せしめておく方
法あるいはまた予め使用するポリスチレン系樹脂
に添加混合せしめておく方法等がある。 本発明において用いられる揮発性発泡剤は種々
あるが、ジクロロジフロロメタンを主成分とする
混合発泡剤が好ましい、特に、ジクロロジフロロ
メタン、塩化エチル及び塩化メチルの３成分から
成る混合発泡剤が好ましく用いられる。 本発明者らの研究によれば、本発明方法におい
て揮発性発泡剤として、ジクロロジフロロメタ
ン、塩化エチル及び塩化メチルとの混合発泡剤を
用いることにより、ジクロロジフロロメタンは生
成する発泡体の熱伝導率を低下させ従つて製品の
断熱性を優れたものとし、また塩化エチル及び塩
化メチルは発泡性溶融ゲルの流動性を向上乃至適
度に調節して押出成形性を良好なものとし、更
に、このうち塩化エチルは混合発泡剤の使用量の
増加を可能ならしめる、という効果を奏し得るこ
とが明らかになつた。 本発明において使用される上記混合発泡剤の組
成はジクロロジフロロメタンが全体の50〜70重量
％を占め、そしてジクロロジフロロメタン以外の
成分としての塩化エチルと塩化メチルとの組成比
が塩化エチル30〜95重量％及び塩化メチル５〜70
重量％より成るものが好ましい。 本発明において使用される上記混合発泡剤はポ
リスチレン系樹脂100重量部に対して好ましくは
８〜17重量部で使用される。８重量部未満では得
られる厚板状発泡体の密度が高くなり、一方17重
量部を超えると押出時にサージング現象が生じ易
くなり良好な形状の厚板状の発泡体を得ることが
困難となり好ましくない。 本発明によれば、ポリスチレン系樹脂と上記混
合発泡剤とを押出機内にて加熱溶融混練するに際
して溶剤を存在せしめているので、上記のとおり
発泡剤と溶融ゲルとの相溶性が高まりそれ故多量
の発泡剤を使用することが可能となる。従つて得
られる厚板状発泡体を密度が0.035（ｇ／cm3）未
満の高発泡のものとすることができ、しかも該発
泡体中のジクロロジフロロメタンの含有量を増大
させることができるので断熱性に優れる厚板状と
することが可能となる。また、溶剤の使用により
発泡剤と溶融ゲルとの相溶性が良好となるため、
同一量の同一混合発泡剤を使用するが所定量の溶
剤を存在せしめない場合に比較して、溶融ゲル中
に発泡剤がより均一に分散して発泡効果を高め、
従つて高度に発泡した厚板状発泡体を得ることが
できる。 本発明において、ポリスチレン系樹脂は好まし
くはペレツトの形態で押出機中に供給されて加熱
溶融される。この際、ポリスチレン系樹脂とし
て、所定量の溶剤を含有するものを使用すること
が好都合である。全く溶剤を含有しないか又は所
定量に満たない溶剤を含有するものでは、押出機
の任意の個所、好ましくは混合域において溶剤を
ポンプ等により圧入添加することができる。 押出機内にて、加熱溶融され生成した溶融物は
次第に前方に進行し、冷却域に到るまでに混合域
において発泡剤と混合される。発泡剤と混合され
た発泡性溶融ゲルをダイオリフイスより押出す温
度は、該発泡性溶融ゲルが発泡に適した溶融粘度
を示す範囲内の温度である。適当な温度範囲は使
用するポリスチレン系樹脂の種類、あるいは発泡
剤の組成、量によつて異なるが、一般には90℃〜
120℃である。また、ダイオリフイスの圧力は一
般に50〜140Kg／cm2である。 ダイオリフイスを通じて低圧部に押出された発
泡性溶融ゲルは、発泡し、一般にガイダーと呼ば
れる成形装置を通過することにより、一定の断面
積を持つ板状成形体に連続的に成形される。 本発明においては、押出成形により得られた板
状発泡体を製品に仕上げる切削加工時に発生する
スクラツプ等を、再度粉砕して原料として使用す
ることができる。このようなスクラツプは原料ポ
リスチレン系樹脂に対して30重量％程度までとす
るのが良い。 また、本発明においては、その他に板状発泡体
の気泡をより微細化するために気泡調節剤を添加
することができる。このような気泡調節剤として
は、たとえば、タルク、クレー等の無機化合物の
微粉末、または加熱温度で分解または化学変化を
起してガスを発生することができる化合物、例え
ば、多価カルボン酸（例えばクエン酸）またはそ
の酸性アルカリ金属塩（例えばクエン酸モノナト
リウム）と炭酸塩（例えば炭酸ソーダ）又は重炭
酸塩（例えば重炭酸ソーダ）との組合せである。
このような気泡調節剤は、通常ポリスチレン系樹
脂100重量部に対し、0.05〜３重量部で使用され
る。このような気泡調節剤はそれ自体当業者に知
られている。このような調節剤を開示している特
公昭44−8731号公報及び特公昭44−19712号公報
を本明細書に参考文献として引用する。その他
に、本発明の所期の目的を妨げない範囲におい
て、所望により、着色剤、熱安定剤、充填剤等の
添加剤を添加することもできる。 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明
する。 実施例 １ 分子量が21×104であり、揮発性成分としてス
チレンモノマー2600ppmとエチルベンゼン
100ppmとを含有するポリスチレン100重量部、
およびクエン酸モノナトリウムと重炭酸ナトリウ
ムとの当モル混合物から成る気泡調節剤0.1重量
部とを、内径90mmφの押出機に供給した。 一方、該押出機に設けられた発泡剤注入口より
該ポリスチレン100重量部に対して10重量部とな
る量の混合発泡剤を圧入した。混合発泡剤として
はジクロロジフロロメタン60重量％、塩化エチル
20重量％及び塩化メチル20重量％から成る混合発
泡剤を用いた。 押出機内で均一に混練された発泡性溶融ゲルは
該押出機の出口に付設された幅200mm、間隙６mm
のダイオリフイスから110℃にて大気中に押出さ
れて発泡し、更に付設されているガイダーを通じ
て断面が幅約620mm、厚さが約28mmの厚板状発泡
体に成形された。 この厚板状発泡体を断面が幅600mm、厚さ25
mm、長さ900mmの寸法に切断、切削加工を行ない
試験片とした。 上記製造工程中における観測された押出成形性
を諸試験とともに第１表に示した。 また得られた試験片の種々の特性を第２表に示
した。 なお、第１表及び第２表には、以下の実施例及
び比較例の結果も併せて示した。 実施例 ２ 分子量が24×104であり、スチレンモノマーを
3500ppm含有するポリスチレンを使用し、第１
表に示された発泡剤を用いる他は実施例１と同様
に行なつた。 実施例 ３ 分子量が26×104であり、スチレンモノマーを
2300ppm含有するポリスチレンを使用し、押出
機の混合域に設けられた溶剤注入口よりエチルベ
ンゼンをポリスチレンに対して2700ppmポンプ
にて注入した他は実施例２と同様に行なつた。 実施例 ４ 分子量が30×104で、スチレンモノマーを
3500ppm含有するポリスチレンを使用し、押出
機の混合域に設けられた溶剤注入口よりトルエン
をポリスチレンに対して3000ppmポンプにて注
入し、更に発泡剤として第１表に示されたものを
使用する他は実施例１と同様に行なつた。 比較例 １ 分子量が17×104でスチレンモノマーを
1200ppm含有するポリスチレンを使用する他は
実施例１と同様に行なつた。 実施例 ２ 分子量が26×104でスチレンモノマーを
2300ppm含有するポリスチレンを使用する他は
実施例２と同様に行なつた。 比較例 ３ 溶剤注入口よりポリスチレンに対して、スチレ
ンモノマー2200ppmとエチルベンゼン3500ppm
とをポンプにて注入する他は、実施例３と同一ポ
リスチレンを使用し実施例３と同一条件にて行な
つた。 比較例 ４ 分子量が36×104でスチレンモノマーを
3000ppm含有するポリスチレンを使用し押出機
の混合域に設けられた溶剤注入口よりポリスチレ
ンに対してスチレンモノマー2500ppmとトルエ
ン2000ppmとをポンプにて注入し、発泡剤とし
て第１表に示されたものを使用する他は実施例１
と同様に行なつた。
製造法に関する。更に詳しくは、押出成形性が良
好で、高度に発泡しており、しかも高い機械的強
度、良好な寸法安定性および優れた断熱性を有す
る、ポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の製造法に
関する。 従来、ポリスチレン樹脂発泡体は、軽量で断熱
効果が高く比較的安価に得られることあるいは取
扱いや施工が容易であること等の理由により、断
熱材として広く利用されている。通常は厚さ15mm
以上の厚い板状の押出発泡体が断熱材として広く
利用されている。 このような比較的厚い板状のポリスチレン樹脂
発泡体を押出し成形する場合には、ダイオリフイ
スから押出された直後の発泡体をガイダーと呼ば
れる成形装置に通すことにより一定形状の板状に
成形せしめる方法による。従つて用いるポリスチ
レン樹脂の押出成形性が押出機の運転あるいは製
造される板状発泡体の品質に大きな影響を与え
る。 従つて、押出成形法により厚い板状のポリスチ
レン樹脂発泡体を製造するには、従来、押出成形
性の高いポリスチレン樹脂すなわち、厚さの薄い
シート状ポリスチレン発泡体を製造するに際して
一般に用いられるポリスチレン樹脂よりもはるか
に分子量の低い比較的低分子量のポリスチレン樹
脂、例えば、ゲルパーミユーシヨンクロマトグラ
フイー（GPC）によつて求められた重量平均分
子量（以下、単に分子量という）が20×104より
も小さいポリスチレン樹脂を用いるのが普通であ
る。 しかしながら、このような分子量の低いポリス
チレン樹脂を用いた場合には、その押出成形性は
良好であるが、製品として得られる厚板状発泡体
の機械的強度は小さく、また、寸法安定性も劣
る。従つて、製品として十分な品質を有するもの
とは言い難い。 本発明者等は、押出成形法により、高度に発泡
しており、しかも優れた機械的強度、寸法安定性
および断熱性をバランスよく兼ね備えた厚板状発
泡体を製造する方法を提供すべく鋭意研究した結
果、従来押出成形性が悪いために高度に発泡した
厚板状製品を得るには不適当であつた高分子量の
ポリスチレン系樹脂であつても特定量の高沸点溶
剤の存在下においては良好な押出成形法を示しし
かも上記の如き特性を兼ね備えたポリスチレン系
樹脂発泡体を容易に製造し得ることを明らかに
し、本発明に到達した。 それ故、本発明の目的は、高度に発泡した例え
ば0.035ｇ／cm3より小さい発泡体密度を有し、し
かも優れた機械的強度、寸法安定性および断熱性
とを有する厚板状のポリスチレン系樹脂発泡体を
提供することにある。 本発明の他の目的は、押出成形性が不良である
として厚板状発泡体の押出成形法においては一般
的には使用されていない高い分子量を有するポリ
スチレン系樹脂を敢えて使用し、しかしながらそ
のような高分子量のポリスチレン系樹脂を使用す
るにもかかわらず、断熱材として要求される上記
諸性能を満足した厚板状ポリスチレン系樹脂発泡
体を、容易に製造する方法を提供するにある。 本発明の更に他の目的は以下の説明から明らか
となろう。 本発明のかかる目的および利点は、本発明によ
ればポリスチレン系樹脂と揮発性発泡剤とを押出
機にて加熱溶融混練し、次いでその溶融物を低圧
帯に押出して厚板状の発泡体を製造する方法にお
いて、該ポリスチレン系樹脂としてゲルパーミユ
ーシヨンクロマトグラフイー（GPC）によつて
求められた重量平均分子量が20×104〜35×104の
範囲にある高分子量のポリスチレン系樹脂を用
い、且つ該高分子量のポリスチレン系樹脂と揮発
性発泡剤とを該樹脂に対して2500〜7000ppmの
溶剤の存在下に加熱溶融混練することを特徴とす
るポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の製造法によ
り達成される。 本発明におけるポリスチレン系樹脂とは、スチ
レンを構成モノマー成分の主成分とするホモポリ
マー又はコポリマーであつて、例えば、ポリスチ
レン、耐衝撃性ポリスチレン、スチレンと無水マ
レイン酸とのコポリマー、スチレンとアクリロニ
トリルとのコポリマー、スチレン−ブタジエン−
アクリロニトリルのコポリマー等であり、ポリマ
ー中に占めるスチレンモノマー成分の割合が50モ
ル％以上好ましくは80モル％以上のものである。 その他、本発明のポリスチレン系樹脂として
は、上記の如きホモポリマー又はコポリマーとそ
の他の熱可塑性樹脂との混合物も使用し得る。 本発明において使用するこれらのポリスチレン
系樹脂は、ゲルパーミユーシヨンクロマトグラフ
イー（GPC）により求められた分子量が20×104
〜35×104の範囲にあることが必要である。 このようなポリスチレン系樹脂を使用すること
は、製品としての厚板状発泡体の機械的強度を高
くし、また押出成形品の寸法安定性を良くする上
から重要である。 一般に、断熱材として使用される厚板状発泡体
には、長さ方向、厚さ方向及び幅方向の機械的強
度がバランスよく保たれていることが要求されて
おり（たとえば、実際の使用時に特に問題とされ
る厚さ方向の圧縮強さは、2.0Kg／cm2以上である
ことが望ましい）また、製品としての寸法安定性
にも相当高い精度が要求されている（JISA9511
によれば、たとえば（幅）600mm×（厚さ）25mm×
（長さ）900mmの大きさの板状発泡体の場合、常温
における寸法増減の許容差は、幅方向−２〜２
mm、厚さ方向−２〜１mm及び長さ方向−３〜２mm
以内である）。 分子量が20×104より小さいポリスチレン系樹
脂は、流動性が良く押出成形法も良好であるが、
得られる厚板状発泡体の機械的強度および寸法安
定性が劣り製品として好ましくない。すなわち、
分子量が20×104より小さいポリスチレン系樹脂
を用いた場合には、このような機械的強度をバラ
ンス良く保持した厚板状発泡体を得ることが極め
て困難であり、また、その寸法安定性は一般に劣
つており、従つて上記の如き高い精度で要求され
る寸法安定性を敢て十分満足させるために、押出
成形された板状発泡体を、製品とする前に、相当
に長期間養生する必要がある。しかしながら、場
合によつては、そのような養生中に許容範囲を越
える寸法変化が発生して再加工が必要となつたり
することもあり、工業的に極めて不利である。一
方、分子量が35×104を超えるポリスチレン系樹
脂は、流動性が極端に悪く、溶剤の存在下であつ
ても満足のいく押出成形法を示さずそれ故このよ
うにあまりにも大きい分子量のポリスチレン系樹
脂を用いた場合には本発明の目的を十分に達成す
ることができない。 従つて、本発明において使用されるポリスチレ
ン系樹脂は、20×104〜35×104の分子量を有する
必要がある。これらのうち、22×104〜30×104の
分子量を有するものは、特に、本発明方法により
良好な押出成形性を示しまた機械的強度および寸
法安定性に優れた厚板状発明体を与えるため好ま
しい。 本発明方法においては、押出機内における加熱
溶融混練時に溶剤が存在することが必要である。
かかる溶剤は押出機内において高分子量のポリス
チレン系樹脂と溶融混合され、そして、該高分子
樹脂の溶融状態における流動性を向上させるもの
である。 かかる溶剤の使用は本発明の１つの特徴であ
る。すなわち、かかる溶剤の使用により、従来押
出成形法によるポリスチレン系樹脂板状発泡体の
製造では一般に使用され得なかつた分子量が20×
104〜35×104のポリスチレン系樹脂の使用が初め
て可能となり、また、高度に発泡した、例えば
0.035ｇ／cm3より小さい発泡体密度を有し、しか
も優れた機械的強度、寸法安定性あるいは断熱性
を有する板状発泡体が初めて提供される。 また、かかる溶剤の使用は、更にポリスチレン
系樹脂と揮発性発泡剤との相溶性を高め、それ故
揮発性発泡剤を多量使用した場合でも、サージン
グ現象を起すことなく高度に発泡した板状発泡体
を製造することが可能となる。 本発明におけるかかる溶剤としては、例えば常
圧において70℃〜170℃の沸点を有するものが好
ましく、該ポリスチレン系樹脂と溶融混合しうる
ものが用いられる。例えば、スチレンモノマー、
エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トルエン、
キシレン、及びシクロヘキサン等が挙げられる。
これらのうちスチレンモノマーが特に好ましく用
いられる。 本発明において、これらの溶剤は１種又は２種
以上混合して用いられる。本発明においてかかる
溶剤は、原料であるポリスチレン系樹脂に対して
2500〜7000ppmの範囲の量で用いられる。
2500ppmより少ない量では、押出成形性の改良
される度合が小さくまた密度が0.035（ｇ／cm3）
未満の高度に発泡した厚い板状製品が得られな
い。一方、7000ppmより多い量では得られる厚
い板状製品の機械的強度や寸法安定性が劣り好ま
しくない。 本発明において、かかる溶剤を押出成形時に存
在せしめる為には、種々の方法が採用される。 例えば、溶剤をポンプ等の手段により押出機内
の溶融物中へ注入する方法、あるいは未反応のモ
ノマーとして又は反応媒体の残留物として予め使
用するポリスチレン系樹脂に含有せしめておく方
法あるいはまた予め使用するポリスチレン系樹脂
に添加混合せしめておく方法等がある。 本発明において用いられる揮発性発泡剤は種々
あるが、ジクロロジフロロメタンを主成分とする
混合発泡剤が好ましい、特に、ジクロロジフロロ
メタン、塩化エチル及び塩化メチルの３成分から
成る混合発泡剤が好ましく用いられる。 本発明者らの研究によれば、本発明方法におい
て揮発性発泡剤として、ジクロロジフロロメタ
ン、塩化エチル及び塩化メチルとの混合発泡剤を
用いることにより、ジクロロジフロロメタンは生
成する発泡体の熱伝導率を低下させ従つて製品の
断熱性を優れたものとし、また塩化エチル及び塩
化メチルは発泡性溶融ゲルの流動性を向上乃至適
度に調節して押出成形性を良好なものとし、更
に、このうち塩化エチルは混合発泡剤の使用量の
増加を可能ならしめる、という効果を奏し得るこ
とが明らかになつた。 本発明において使用される上記混合発泡剤の組
成はジクロロジフロロメタンが全体の50〜70重量
％を占め、そしてジクロロジフロロメタン以外の
成分としての塩化エチルと塩化メチルとの組成比
が塩化エチル30〜95重量％及び塩化メチル５〜70
重量％より成るものが好ましい。 本発明において使用される上記混合発泡剤はポ
リスチレン系樹脂100重量部に対して好ましくは
８〜17重量部で使用される。８重量部未満では得
られる厚板状発泡体の密度が高くなり、一方17重
量部を超えると押出時にサージング現象が生じ易
くなり良好な形状の厚板状の発泡体を得ることが
困難となり好ましくない。 本発明によれば、ポリスチレン系樹脂と上記混
合発泡剤とを押出機内にて加熱溶融混練するに際
して溶剤を存在せしめているので、上記のとおり
発泡剤と溶融ゲルとの相溶性が高まりそれ故多量
の発泡剤を使用することが可能となる。従つて得
られる厚板状発泡体を密度が0.035（ｇ／cm3）未
満の高発泡のものとすることができ、しかも該発
泡体中のジクロロジフロロメタンの含有量を増大
させることができるので断熱性に優れる厚板状と
することが可能となる。また、溶剤の使用により
発泡剤と溶融ゲルとの相溶性が良好となるため、
同一量の同一混合発泡剤を使用するが所定量の溶
剤を存在せしめない場合に比較して、溶融ゲル中
に発泡剤がより均一に分散して発泡効果を高め、
従つて高度に発泡した厚板状発泡体を得ることが
できる。 本発明において、ポリスチレン系樹脂は好まし
くはペレツトの形態で押出機中に供給されて加熱
溶融される。この際、ポリスチレン系樹脂とし
て、所定量の溶剤を含有するものを使用すること
が好都合である。全く溶剤を含有しないか又は所
定量に満たない溶剤を含有するものでは、押出機
の任意の個所、好ましくは混合域において溶剤を
ポンプ等により圧入添加することができる。 押出機内にて、加熱溶融され生成した溶融物は
次第に前方に進行し、冷却域に到るまでに混合域
において発泡剤と混合される。発泡剤と混合され
た発泡性溶融ゲルをダイオリフイスより押出す温
度は、該発泡性溶融ゲルが発泡に適した溶融粘度
を示す範囲内の温度である。適当な温度範囲は使
用するポリスチレン系樹脂の種類、あるいは発泡
剤の組成、量によつて異なるが、一般には90℃〜
120℃である。また、ダイオリフイスの圧力は一
般に50〜140Kg／cm2である。 ダイオリフイスを通じて低圧部に押出された発
泡性溶融ゲルは、発泡し、一般にガイダーと呼ば
れる成形装置を通過することにより、一定の断面
積を持つ板状成形体に連続的に成形される。 本発明においては、押出成形により得られた板
状発泡体を製品に仕上げる切削加工時に発生する
スクラツプ等を、再度粉砕して原料として使用す
ることができる。このようなスクラツプは原料ポ
リスチレン系樹脂に対して30重量％程度までとす
るのが良い。 また、本発明においては、その他に板状発泡体
の気泡をより微細化するために気泡調節剤を添加
することができる。このような気泡調節剤として
は、たとえば、タルク、クレー等の無機化合物の
微粉末、または加熱温度で分解または化学変化を
起してガスを発生することができる化合物、例え
ば、多価カルボン酸（例えばクエン酸）またはそ
の酸性アルカリ金属塩（例えばクエン酸モノナト
リウム）と炭酸塩（例えば炭酸ソーダ）又は重炭
酸塩（例えば重炭酸ソーダ）との組合せである。
このような気泡調節剤は、通常ポリスチレン系樹
脂100重量部に対し、0.05〜３重量部で使用され
る。このような気泡調節剤はそれ自体当業者に知
られている。このような調節剤を開示している特
公昭44−8731号公報及び特公昭44−19712号公報
を本明細書に参考文献として引用する。その他
に、本発明の所期の目的を妨げない範囲におい
て、所望により、着色剤、熱安定剤、充填剤等の
添加剤を添加することもできる。 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明
する。 実施例 １ 分子量が21×104であり、揮発性成分としてス
チレンモノマー2600ppmとエチルベンゼン
100ppmとを含有するポリスチレン100重量部、
およびクエン酸モノナトリウムと重炭酸ナトリウ
ムとの当モル混合物から成る気泡調節剤0.1重量
部とを、内径90mmφの押出機に供給した。 一方、該押出機に設けられた発泡剤注入口より
該ポリスチレン100重量部に対して10重量部とな
る量の混合発泡剤を圧入した。混合発泡剤として
はジクロロジフロロメタン60重量％、塩化エチル
20重量％及び塩化メチル20重量％から成る混合発
泡剤を用いた。 押出機内で均一に混練された発泡性溶融ゲルは
該押出機の出口に付設された幅200mm、間隙６mm
のダイオリフイスから110℃にて大気中に押出さ
れて発泡し、更に付設されているガイダーを通じ
て断面が幅約620mm、厚さが約28mmの厚板状発泡
体に成形された。 この厚板状発泡体を断面が幅600mm、厚さ25
mm、長さ900mmの寸法に切断、切削加工を行ない
試験片とした。 上記製造工程中における観測された押出成形性
を諸試験とともに第１表に示した。 また得られた試験片の種々の特性を第２表に示
した。 なお、第１表及び第２表には、以下の実施例及
び比較例の結果も併せて示した。 実施例 ２ 分子量が24×104であり、スチレンモノマーを
3500ppm含有するポリスチレンを使用し、第１
表に示された発泡剤を用いる他は実施例１と同様
に行なつた。 実施例 ３ 分子量が26×104であり、スチレンモノマーを
2300ppm含有するポリスチレンを使用し、押出
機の混合域に設けられた溶剤注入口よりエチルベ
ンゼンをポリスチレンに対して2700ppmポンプ
にて注入した他は実施例２と同様に行なつた。 実施例 ４ 分子量が30×104で、スチレンモノマーを
3500ppm含有するポリスチレンを使用し、押出
機の混合域に設けられた溶剤注入口よりトルエン
をポリスチレンに対して3000ppmポンプにて注
入し、更に発泡剤として第１表に示されたものを
使用する他は実施例１と同様に行なつた。 比較例 １ 分子量が17×104でスチレンモノマーを
1200ppm含有するポリスチレンを使用する他は
実施例１と同様に行なつた。 実施例 ２ 分子量が26×104でスチレンモノマーを
2300ppm含有するポリスチレンを使用する他は
実施例２と同様に行なつた。 比較例 ３ 溶剤注入口よりポリスチレンに対して、スチレ
ンモノマー2200ppmとエチルベンゼン3500ppm
とをポンプにて注入する他は、実施例３と同一ポ
リスチレンを使用し実施例３と同一条件にて行な
つた。 比較例 ４ 分子量が36×104でスチレンモノマーを
3000ppm含有するポリスチレンを使用し押出機
の混合域に設けられた溶剤注入口よりポリスチレ
ンに対してスチレンモノマー2500ppmとトルエ
ン2000ppmとをポンプにて注入し、発泡剤とし
て第１表に示されたものを使用する他は実施例１
と同様に行なつた。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポリスチレン系樹脂と揮発性発泡剤とを押出
機にて加熱溶融混練し、次いでその溶融物を低圧
帯に押出して厚板状の発泡体を製造する方法にお
いて、該ポリスチレン系樹脂としてゲルパーミユ
ーシヨンクロマトグラフイー（GPC）によつて
求められた重量平均分子量が20×104〜35×104の
範囲にある高分子量のポリスチレン系樹脂を用
い、且つ該高分子量のポリスチレン系樹脂と揮発
性発泡剤とを該樹脂に対して2500〜7000ppmの
溶剤の存在下に加熱溶融混練することを特徴とす
るポリスチレン系樹脂厚板状発泡体の製造法。 ２ 溶剤がスチレンモノマーである特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ３ 揮発性発泡剤がジクロロジフロロメタン、塩
化メチル及び塩化エチルの３成分から成る混合発
泡剤である特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18183880A JPS57105429A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Preparation of thick board of foamed polystyrene resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18183880A JPS57105429A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Preparation of thick board of foamed polystyrene resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57105429A JPS57105429A (en) | 1982-06-30 |
| JPS6230218B2 true JPS6230218B2 (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=16107691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18183880A Granted JPS57105429A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Preparation of thick board of foamed polystyrene resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57105429A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62125210U (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-08 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681715A (en) * | 1984-11-16 | 1987-07-21 | The Dow Chemical Company | Steam expandable polymeric composition and method |
| JPS6289743A (ja) * | 1985-06-20 | 1987-04-24 | Eiwa Kasei Kogyo Kk | スチレン系樹脂発泡体の製造方法 |
| DE3524704A1 (de) * | 1985-07-11 | 1987-01-15 | Boehringer Ingelheim Kg | Nucleierungsmittel (porenregler) zur herstellung direktbegaster thermoplastschaeume |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835614B2 (ja) * | 1979-03-09 | 1983-08-03 | 日本スチレンペ−パ−株式会社 | ポリスチレン系樹脂板状発泡体の製造法 |
-
1980
- 1980-12-24 JP JP18183880A patent/JPS57105429A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62125210U (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57105429A (en) | 1982-06-30 |
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