DE60126668T2

DE60126668T2 - Extrudierter styrolharzschaumstoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE60126668T2
Application number: DE60126668T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Toyono-gun HAYASHI; Kenkichi Ikeda-shi TANAKA; Hiroshi Settsu-shi KOBAYASHI; Jun Settsu-shi FUKUZAWA; Syunji Settsu-shi KURIHARA
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: US20030220408A1; JP4266305B2; EP1352921B1; DE60126668D1; US6841581B2; CN1276943C; NO20023989L; EP1752486A1; CN1425035A; NO20023989D0; JPWO2002051918A1; EP1352921A1; WO2002051918A1; EP1352921A4; CA2436828A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen extrudierten Styrolharzschaumstoff, der als wärmeisolierendes Material für das Baugewerbe oder dergleichen verwendet wird, und ein Herstellungsverfahren davon. Insbesondere betrifft die Erfindung einen extrudierten Styrolharzschaumstoff ausgezeichnet in der Umweltverträglichkeit und mit hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft, angepasst für die Verwendung als Baumaterial, und ein Herstellungsverfahren davon.
Bisher ist ein extrudierter Styrolharzschaumstoff breit als wärmeisolierendes Material zum Bauen aufgrund seiner geeigneten Verarbeitbarkeit und wärmeisolierenden Kennzeichen verwendet worden. Um einen extrudierten Styrolharzschaumstoff mit ausgezeichneten wärmeisolierenden Kennzeichen zu erhalten, sind Verfahren unter Verwendung von Flons, dargestellt durch Flon 142b und Flon 134a, in vielen früheren, vorhergehenden Patenten vorgeschlagen worden. Bisher ist ein Verfahren unter Verwendung von Flon 142b in dem betroffenen Gebiet eingesetzt worden.
In jüngster Zeit haben jedoch das Ozonschichtproblem und das Problem globaler Erwärmung Aufmerksamkeit erregt und es ist erwünscht, Flons zu ersetzen, wenn möglich.
Ferner sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Ethylchlorid und dergleichen, gebräuchlich als geeignete Treibmittel in Bezug auf die weichmachende Wirkung, die Löslichkeit und die Schäumungseigenschaft gegenüber einem Harz verwendet worden. Diese Treibmittel sind jedoch Stoffe, welche die Umwelterhaltung in Fabrikationsanlagen oder dergleichen funktionierend halten müssen, unter dem Gesichtspunkt hygienischer Betriebsumgebungen, und es ist erwünscht, derartige Treibmittel durch andere Treibmittel zu ersetzen.
In einer derartigen Situation ist untersucht worden, ein in der Umweltverträglichkeit ausgezeichnetes Treibmittel als das anzuwendende Treibmittel für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff zu substituieren. Natürlich ist zusammen mit der Ersetzung des Treibmittels ebenfalls untersucht worden, physikalische Eigenschaften, wie die wärmeisolierende Eigenschaft, flammhemmende Eigenschaft und mechanische Festigkeit, die für wärmeisolierendes Material für das Baugewerbe erforderlich sind, zu erreichen.
Als ein extrudierter Styrolharzschaumstoff unter Verwendung eines Treibmittels, welches von Flons verschieden ist, und dessen Herstellungsverfahren werden ein extrudierter Styrolharzschaumstoff und dessen Herstellungsverfahren unter Verwendung von Propan, Butan oder einem Gemisch davon, oder dieser Kohlenwasserstoffe mit Methylchlorid, Ethylchlorid oder ein Gemisch davon als Treibmittel in JP 10-237210 A offenbart. In dem Fall jedoch, dass ein aus Propan oder Butan zusammengesetztes Treibmittel, welches eine schlechte weichmachende Wirkung gegenüber Polystyrolharz aufweist, in einem hohen Verhältnis gemischt, verwendet wird, um einen Schaumstoff mit einer geringen Dichte zu erhalten, tritt oft das Phänomen ungenügender Gasdispersion ein, was es unmöglich macht, beständig zufriedenstellende Schaumstoffe zu erhalten. Ferner ist als ein Mittel zum Unterdrücken dieses Phänomens ein spezielles Knet-/Mischgerät, wie ein Stiftmischer oder dergleichen angewendet worden, um derartige Schaumstoffe zu erhalten.
In derselben amtlichen Druckschrift wird ebenfalls offenbart, dass Hexabromcyclododecan oder Tetrabrombisphenol A in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-% verwendet wird und die Mengen an Propan und Butan als Treibmittel, die in dem resultierenden Schaumstoff verbleiben, auf nicht mehr als 3,5 Gew.-% bzw. nicht mehr als 2,0 Gew.-% eingestellt werden, um die in JIS A 9511 vorgeschriebene flammhemmende Eigenschaft zu erfüllen. Demgemäß gibt es eine Beschreibung der Obergrenze der verwendeten Menge an Propan, Butan oder deren Gemisch. In dem Fall jedoch, wenn das Mischungsverhältnis von Methylchlorid, Ethylchlorid oder deren Gemisch dasjenige, wie das in der amtlichen Druckschrift beschriebene, ist, ist die Schäumungsenergie ungenügend und es ist sehr schwierig, wirklich einen Schaumstoff mit einer geringen Dichte zu erhalten. Ferner wird als Treibmittel ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie Methylchlorid, Ethylchlorid oder dergleichen verwendet und dies schränkt die Arbeitsumgebungen zur Herstellung von Schaumstoffen ein.
Ferner ist es im Fall des Schaumstoffs ohne Verwendung von Flons, wie im vorstehenden offiziellen Anzeiger beschrieben, um die verbleibende Gasmenge an Propan oder Butan auf den oben genannten Wert einzustellen, erforderlich, die hinzugefügte Menge an Propan oder Butan beim Herstellen eines Schaumstoffs einzuschränken, oder es ist erforderlich, den Schaumstoff für eine lange Zeit zu lagern, bis das Treibmittel nach der Herstellung des Schaumstoffs verringert ist, was Probleme, wie schlechte Herstellungsbeständigkeit beim Extrusionsschäumen und schlechte Produktivität, bewirkt.
Überdies ist es mit der Menge an Propan oder Butan in dem Schaumstoff ohne Verwendung von Flons, wie in der vorstehenden amtlichen Druckschrift beschrieben, sehr schwierig, einen Schaumstoff mit hoher wärmeisolierender Eigenschaft, wie zum Beispiel für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich, zu erhalten. Um einen Schaumstoff mit hoher wärmeisolierender Eigenschaft zu erhalten, wird es vorausgesetzt, es einer gesättigten Kohlenwasserstoffverbindung, wie Propan oder Butan, zu ermöglichen, in einer größeren Menge zu verbleiben. Obgleich es zum Beispiel gemäß der Untersuchungen der Erfinder von der Schaumdichte in dem Fall, dass die Schaumdichte innerhalb eines Bereichs von 20 bis 40 kg/m³ liegt, abhängt, ist es für Propan bevorzugt, in einer Menge von 4 Gew.-% oder mehr zu verbleiben und für Butane in einer Menge von 2,5 Gew.-% oder mehr, insbesondere in einer Menge von 3 % oder mehr, bezogen auf das Schaumstoffgewicht, zu verbleiben. In dem Fall jedoch, wobei Verbindungen mit einer verhältnismäßig hohen Entflammbarkeit, wie aliphatische Kohlenwasserstoffe, dargestellt durch Propan und Butan, in großen Mengen verbleiben dürfen, tritt es manchmal ein, dass die in JIS A 9511 vorgeschriebene flammhemmende Eigenschaft nicht durch Einbringen von ausschließlich Hexabromcyclododecan oder Tetrabrombisphenol A in eine Menge von 1 bis 3 Gew.-%, wie in der vorstehenden amtlichen Druckschrift beschrieben, erfüllt werden kann. Es wird im Gegenteil, um die flammhemmende Eigenschaft zu verbessern, vorausgesetzt, die Menge eines hinzuzufügenden flammhemmenden Mittels zu erhöhen, jedoch kann eine beständige flammhemmende Eigenschaft nicht ausschließlich durch Erhöhen des Gehalts davon erhalten werden. Obgleich ebenfalls das Styrolharz, welches ein Basismaterial eines Schaumstoffs ist, selbst flammhemmend gemacht wird, werden Kohlenwasserstoffe, die aus dem Schaumstoff beim Brennen ausdampfen, leicht entzündet und die Tendenz, dass es schwierig ist, die Verbrennung zu unterdrücken ist weiterhin schwierig zu lösen. Überdies führt ein Anstieg der Menge des flammhemmenden Mittels einfach zu einer Verschlechterung der Schaumstoffformbarkeit und es neigt dazu, schwierig zu sein, ein zufriedenstellend geformtes Produkt zu erhalten.
Ferner wird ein Herstellungsverfahren für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff, der in der Umweltverträglichkeit ausgezeichnet ist, durch Verwenden eines nicht halogenierten Kohlenwasserstofftreibmittels in der internationalen Offenlegungsschrift Nr. WO 99/33625 offenbart. Diese amtliche Druckschrift beschreibt ein Herstellungsverfahren für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff welcher die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Eigenschaft der wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erfüllt, durch Verwenden eines Kohlenwasserstoffs, um einen Schaumstoff flonfrei herzustellen, und Verwenden eines Ethers, um einen Schaumstoff frei von halogeniertem Kohlenwasserstoff herzustellen. Jedoch gibt es keine Bezugnahme auf ein Verfahren, um der in JIS A 9511 vorgeschriebenen flammhemmenden Eigenschaft der wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 in dem Fall, dass ein Kohlenwasserstofftreibmittel in einem hohen Verhältnis verwendet wird, zu entsprechen, und um die gewerbliche Bedeutung zu erhöhen, ist einige Verbesserung erwünscht.
Ferner werden im Falle der Verwendung eines nicht-Flons, nicht halogenierten Kohlenwasserstoffs mit schlechter weichmachender Wirkung und Löslichkeit gegenüber einem Styrolharz als ein Treibmittel, wenn herkömmliche Schäumungsbedingungen und Herstellungsverfahren angewendet werden, in einigen Fällen Hohlräume in einem Schaumstoff gebildet werden und eine Formteilveränderung tritt der Druckänderung in einem Extrusionssystem folgend aufgrund der ungenügenden Lösung des Treibmittels auf, was beständige Herstellung sehr schwierig macht. Dem gemäß wird in der gewerblichen Herstellung eines Schaumstoffs weitere Verbesserung in Bezug auf die Produktivitätsbeständigkeit erwartet.
Andererseits werden als ein Stand der Technik, um es möglich zu machen, eine hohe wärmeisolierende Eigenschaft bereitzustellen, Verfahren zum Modifizieren der Zellstruktur eines Schaumstoffs zu einer kennzeichnenden Zellstruktur, wobei zwei Typen von Zellen, d.h. große Zellen und kleine Zellen, gleichzeitig vorhanden sind, um die wärmeisolierende Eigenschaft zu verbessern, in JP 3-109445 A, JP 3-27304 A, JP 4-80240 A, internationale Offenlegungsschrift Nr. WO 99/54390 offenbart. Nichtsdestotrotz kann, wenn die Größe eines Extruders zur Ausführung und Massenherstellung vergrößert wird, eine derartige kennzeichnende Zellstruktur manchmal nicht beständig erhalten werden und folglich ist weitere Verbesserung erforderlich, um die wärmeisolierende Eigenschaft zu verbessern und sowohl die wärmeisolierende Eigenschaft als auch die flammhemmende Eigenschaft zu erfüllen.
Für einen Schaumstoff, welcher eine Oberflächenschicht trägt, der zum Wärmeisolieren und Wasserdichtmachen eines Dachs und im Hoch- und Tiefbau angewendet wird, sind gutes Aussehen und Ebenheit gleichzeitig für die Schaumstoffoberfläche erforderlich und daher wird die Schwierigkeit technisch weiter erhöht und die Verbesserung des Schaumstoffformungsverfahrens ist besonders erforderlich.
Da eine gesättigte Kohlenwasserstoffverbindung ein entzündliches Gas ist, in dem Fall, dass eine große Menge davon verwendet wird, kann die in JIS A 9511 vorgeschriebene flammhemmende Eigenschaft von Schaumstoff kaum aufrecht erhalten werden. Da ferner die Wärmeleitfähigkeit der gesättigten Kohlenwasserstoffverbindung in einem Gaszustand, verglichen mit Flons, hoch ist, neigt ausgezeichnete wärmeisolierende Eigenschaft dazu, schwierig erhalten zu werden. Ferner muss im Fall des beständigen Herstellens eines Schaumstoffs unter Verwendung eines nicht-Flons, eines nicht halogenierten Kohlenwasserstoffs das Herstellungsverfahren praktisch verbessert werden. Aufgrund dieser Probleme wird kein extrudierter Styrolharzschaumstoff unter Verwendung eines gesättigten Kohlenwasserstoffs und ausgestattet mit hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft, welche für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich sind, gewerblich verfügbar gemacht und ihre Herstellung wird sehr erwartet.
Dies ist insbesondere ähnlich im Fall eines Schaumstoffs, welcher eine Oberflächenschicht trägt, und die Herstellung eines ausgezeichneten Schaumstoffs ist erwünscht.
Angesichts des vorstehenden Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen extrudierten Styrolharzschaumstoff mit hervorragend hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft ohne Verwendung von Flons, welche Wirkungen auf die Umwelt, wie die Ozonschichtzerstörung, globale Erwärmung und dergleichen, haben, als ein Treibmittel bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen extrudierten Styrolharzschaumstoff welcher eine Oberflächenschicht trägt, mit hervorragend hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft ohne Verwendung von Flons, welche Wirkungen auf die Umwelt, wie die Ozonschichtzerstörung, globale Erwärmung und dergleichen, haben, als ein Treibmittel bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum beständigen Herstellen eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs mit hervorragend hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft ohne Verwendung von Flons, welche Wirkungen auf die Umwelt, wie die Ozonschichtzerstörung, globale Erwärmung und dergleichen, haben, als ein Treibmittel, zusätzlich ohne Verwendung von halogenierten Kohlenwasserstoffen und dergleichen, welche die Arbeitsumgebungen in der Herstellung eines Schaumstoffs einschränken, und stattdessen Verwendung eines nicht halogenierten Treibmittels mit geringer Umweltbelastung, bereitzustellen.
Die Erfinder haben Untersuchungen eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, ausgestattet mit ausgezeichneter wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft, unter Verwendung eines in der Umweltverträglichkeit ausgezeichneten Treibmittels durchgeführt.
Folglich ist festgestellt worden, dass eine flammhemmende Eigenschaft, insbesondere die für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche Verbrennungsqualität durch Einbringen eines halogenierten flammhemmenden Mittels und einer vorgegebenen Verbindung in einen extrudierten Styrolharzschaumstoff unter hauptsächlicher Verwendung eines Kohlenwasserstoffs als ein Treibmittel, um insbesondere Entzündung oder Verbrennung des aus dem Schaumstoff beim Brennen verdampften Kohlenwasserstoffs zu unterdrücken, erhalten werden kann.
Um ferner eine äußerst hohe wärmeisolierende Eigenschaft, genau wie die Eigenschaft, wie für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich, zu erhalten, gibt es eine Grenze zum Unterdrücken der Wärmeleitfähigkeit durch das in dem Schaumstoff verbleibende Schäumungsmittel, das heißt, ein hauptsächlich aus einem Kohlenwasserstoff zusammengesetztes Gas, und daher ist es wesentlich, die Strahlungswärmeübertragung hauptsächlich durch die Zellstruktur des Schaumstoffs zu unterdrücken. Hinsichtlich dieses Punktes machen, obgleich es bisher deutlich gemacht wurde, dass der Gebrauch einer kennzeichnenden Zellstruktur, wobei große und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, es einfach macht, hohe wärmeisolierende Eigenschaft zu erhalten, es weitere ausführliche Untersuchungen deutlich, dass die oben genannte hohe wärmeisolierende Eigenschaft ferner einfach durch Vorgeben des Zellanisotropieverhältnisses und der mittleren Zellgröße in Richtung der Dicke erhalten werden kann.
Insbesondere eine Untersuchung eines Schaumstoffs, welcher eine Oberflächenschicht trägt, ist durchgeführt worden und anschließend ist hinsichtlich der Schaumdichte festgestellt worden, dass eine glatte, zufriedenstellende Oberflächenschicht erhalten werden kann und es wird ebenfalls einfach, die erwünschte Zellform zu erhalten und als Ergebnis wird es einfach, hohe wärmeisolierende Eigenschaft nicht nur durch Vorgeben der Dichte des gesamten Körpers des Schaumstoffs, sondern ebenfalls durch Herstellen der Dichteverteilung in Richtung der Dicke des Schaumstoffs zu einer kennzeichnenden Verteilung zu erhalten. Ferner ist es gelungen, die Festigkeit des Schaumstoffs, insbesondere die Biegefestigkeit, zu verbessern.
Ferner ist es ebenfalls wirksam, einen Kohlenwasserstoff als einen Hauptbestandteil in Kombination mit einem Ether ebenso wie mit Wasser und/oder Alkohol zu verwenden und die Anteile dieser Bestandteile als Treibmittel, das für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff verwendbar ist, vorzugeben. Hinsichtlich des Systems unter Verwendung dieser Treibmittel sind Untersuchungen der Extrusionsbedingungen, unter denen beständiges Extrusionsschäumen durchgeführt werden kann, und ferner Untersuchungen des beständigen Erhaltens eines zufriedenstellenden Schaumstoffkörpers während der Herstellung feiner Zellen des Schaumstoffs, um eine hohe wärmeisolierende Eigenschaft zu erhalten, durchgeführt worden und als Ergebnis ist es gelungen, die Aufgabe durch Vorgeben der Schäumungsbedingungen in einem Düsenteil zu erreichen.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt die folgenden Styrolharzschaumstoffe und deren Herstellungsverfahren bereit:

(1) Extrudierter Styrolharzschaumstoff erhältlich durch Extrusionsschäumen eines Styrolharzes, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel enthält und (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 1, und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 2); Metallboraten; und Boroxiden, enthält, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k ≤ 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können;
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können. (Nachstehend manchmal als „die erste Erfindung" bezeichnet).
(2) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in (1) beschrieben, welcher, bezogen auf die Gesamtmenge des Schaumstoffs, als Treibmittel 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen enthält und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, enthält.
(3) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in (1) oder (2) beschrieben, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
(4) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (1) bis (3) beschrieben, welcher 0,1 bis 10 Gewichtsteile des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und 0,1 bis 10 Gewichtsteile der Verbindung (B), bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
(5) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (1) bis (4) beschrieben, wobei die Verbindung (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, ist.
(6) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (1) bis (5) beschrieben, wobei die Verbindung (B) Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat aus den Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2 ist.
(7) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (1) bis (6) beschrieben, wobei der gesättigte Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen mindestens ein gesättigter Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Propan, n-Butan und Isobutan, ist.
(8) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in (2) beschrieben, wobei das andere Treibmittel mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid, ist.
(9) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (1) bis (8) beschrieben, wobei der Gesamtgehalt des gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in dem extrudierten Styrolharzschaumstoff 2 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs, beträgt.
(10) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (1) bis (9) beschrieben, welcher ferner 0,1 bis 10 Gewichtsteile einer Phosphorsäureesterverbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
(11) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (3) bis (10) beschrieben, welcher ferner ein Smektit enthält.
(12) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in (11) beschrieben, wobei der Smektit Bentonit ist.
(13) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in (1) bis (12) beschrieben, welcher kein Treibmittel vom Flon-Typ enthält und sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend der in JIS A 9511 vorgeschriebenen wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, aufweist.
(14) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, umfassend die Schritte Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes, Hinzufügen eines Treibmittels zum Styrolharz und Extrusionsschäumen des resultierenden Produkts durch eine Düse, wobei das Extrusionsschäumen in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 1, und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 2); Metallboraten; und Boroxiden, und ferner ein Treibmittel, umfassend 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, gleichzeitig im Styrolharz vorhanden sind, wodurch sich ein Schaumstoff ergibt, welcher eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k < 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können;
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
(15) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (14) beschrieben, wobei das Extrusionsschäumen ferner in Gegenwart einer Phosphorsäureesterverbindung durchgeführt wird.
(16) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (14) oder (15) beschrieben, wobei das Extrusionsschäumen unter Verwenden eines Treibmittels, enthaltend mindestens Wasser als ein anderes Treibmittel, durchgeführt wird, dadurch einen Schaumstoff ergebend, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
(17) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (16) beschrieben, wobei das Extrusionsschäumen ferner in Gegenwart eines Smektits durchgeführt wird.
(18) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (17) beschrieben, wobei der Smektit Bentonit ist.
(19) Ein extrudierter Styrolharzschaumstoff erhältlich durch Extrusionsschäumen eines Styrolharzes, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel enthält und (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 1, und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 2); Metallboraten; Boroxiden; und Phosphorsäureesterverbindungen, enthält wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff eine Schaumdichte aufweist, die die Beziehung Y ≥ 1,05 × Xerfüllt, wobei die Gesamtdichte X des Schaumstoffs 20 bis 45 kg/m³ beträgt, und Y die jeweilige Dichte der beiden Oberflächenschichtanteile ist, die bis zu 20 % auf der oberen Seite bzw. bis zu 20 % auf der unteren Seite der Gesamtdicke des Schaumstoffs ausmachen.
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können;
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können. (Nachstehend manchmal als „die zweite Erfindung" bezeichnet).
(20) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in (19) beschrieben, welcher, bezogen auf die Gesamtmenge des Schaumstoffs, als Treibmittel 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, enthält.
(21) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in (19) oder (20) beschrieben, welcher eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k ≤ 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
(22) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (19) bis (21) beschrieben, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
(23) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (19) bis (22) beschrieben, welcher 0,1 bis 10 Gewichtsteile des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und 0,1 bis 10 Gewichtsteile der Verbindung (B), bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
(24) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (19) bis (23) beschrieben, wobei die Verbindung (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, ist.
(25) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (19) bis (24) beschrieben, wobei die Verbindung (B) Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat aus den Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2 ist.
(26) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in einem von (19) bis (25) beschrieben, wobei der gesättigte Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen mindestens ein gesättigter Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Propan, n-Butan und Isobutan, ist.
(27) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in (20) beschrieben, wobei das andere Treibmittel mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid, ist.
(28) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (19) bis (27) beschrieben, wobei der Gesamtgehalt des gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in dem extrudierten Styrolharzschaumstoff 2 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs, beträgt.
(29) Extrudierter Styrolharzschaumstoff, wie vorstehend in einem von (22) bis (28) beschrieben, welcher ferner 0,2 bis 10 Gewichtsteile eines Smektits, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
(30) Extrudierter Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in (29) beschrieben, wobei der Smektit Bentonit ist
(31) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, umfassend die Schritte Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes, Hinzufügen eines Treibmittels zum Styrolharz und Extrusionsschäumen des resultierenden Produkts durch eine Düse, wobei das Extrusionsschäumen in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon; (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 1, und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel 2); Metallboraten; Boroxiden; und Phosphorsäureesterverbindungen, und ferner ein Treibmittel, umfassend 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, gleichzeitig im Styrolharz vorhanden sind, wodurch sich ein Schaumstoff ergibt, welcher eine Schaumdichte aufweist, die die Beziehung Y ≥ 1,05 × Xerfüllt, wobei die Gesamtdichte X des Schaumstoffs 20 bis 45 kg/m³ beträgt, und Y die jeweilige Dichte der beiden Oberflächenschichtanteile ist, die bis zu 20 % auf der oberen Seite bzw. bis zu 20 % auf der unteren Seite der Gesamtdicke des Schaumstoffs ausmachen.
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können;
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
(32) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoff wie vorstehend in (31) beschrieben, wobei das Extrusionsschäumen durch Verwenden eines Treibmittels, das mindestens Wasser als das andere Treibmittel enthält, durchgeführt wird, wodurch sich ein Schaumstoff ergibt, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 min oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
(33) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (32) beschrieben, wobei das Extrusionsschäumen ferner in Gegenwart von Smektit durchgeführt wird.
(34) Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, wie vorstehend in (33) beschrieben, wobei der Smektit Bentonit ist

Die erste Erfindung ist eine, wobei hohe wärmeisolierende Eigenschaft für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff auf Basis einer Untersuchung der Zellstruktur eines Schaumstoffs, unter der Voraussetzung, dass eine Zusammensetzung mit hinzugefügten flammhemmenden Mittel zum Erreichen hoher flammhemmender Eigenschaft verwendet wird, erreicht wird. Dieser Punkt wird nachstehend beschrieben.
Die Erfinder haben versucht, die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit eines Gases in Zellen, die durch Verwendung eines Flon-Gases erreicht wird, mit der Abnahme der Wärmeleitfähigkeit durch Strahlung, als technisches Mittel zum Erhalten äußerst hoher wärmeisolierender Eigenschaft, die für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich ist, ohne Verwendung von Flons als Treibmittel, zu kompensieren. Es ist im Allgemeinen bekannt, dass die Wärmeleitung durch Strahlung erheblich durch die Zellstruktur beeinflusst wird und wenn die Zellgröße kleiner wird, wird die wärmeisolierende Eigenschaft stärker verbessert. Dies ist so, weil unter den Bedingungen derselben Dicke und derselben Schaumdichte die Häufigkeit des Abschirmens des Wärmeflusses ansteigt, wenn die Zellgröße kleiner wird, was zur Abnahme der Wärmeleitung durch Strahlung führt.
Deshalb haben die Erfinder, diesem Punkt achtgebend, Untersuchungen einer weiter detaillierten Beziehung zwischen der Zellstruktur und der wärmeisolierenden Eigenschaft durchgeführt. Hinsichtlich der Zellgröße ist, nicht nur unter Berücksichtigung der Zellgröße in Richtung der Dicke eines Produkts, sondern ebenfalls der Zellgröße in Schrägrichtung und der Zellgröße in Längsrichtung, der Zellstrukturkörper im Ganzen berücksichtigt worden. In dieser Untersuchung wurde festgestellt, dass, auch wenn Schaumstoffe dieselbe Zellgröße in Richtung ihrer Dicke, nämlich in Richtung des Wärmeflusses, aufweisen, sich die wärmeisolierende Eigenschaft unter den Schaumstoffen in Abhängigkeit von ihrem Zellanisotropieverhältnis verändert und dass die wärmeisolierende Eigenschaft verbessert wird, wenn das Zellanisotropieverhältnis kleiner wird. Das Zellanisotropieverhältnis k wird durch die Formel: k = a/(a × b × c)1/3 dargestellt, wobei a eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke eines Produkts darstellt, b eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung des Produkts darstellt und c eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung des Produkts darstellt. Dieses Zellanisotropieverhältnis k gibt ein Verhältnis der Zellgröße in Richtung der Dicke zur mittleren Zellgröße, als den aus Zellgrößen in allen Richtungen berechneten Strukturkörper, nämlich als Verhältnis der Orientierung der Zellen, an. Diese Tatsache bedeutet, dass die Wärmeleitung durch Strahlung mit zwei Faktoren, d.h. dem absoluten Wert der Zellgröße in Richtung der Dicke und dem Zellanisotropieverhältnis, korreliert ist. Der Grund, warum aus Schaumstoffen mit derselben Zellgröße in Richtung der Dicke ein Schaumstoff mit einem verringerten Zellanisotropieverhältnis in der wärmeisolierenden Eigenschaft verbessert ist, ist vermutlich auf die Reflektion durch die in derselben Richtung wie der Wärmefluss im Zellstrukturkörper angeordneten Zellmembranen zurückzuführen.
Als Ergebnis wurde festgestellt, dass ein extrudierter Styrolharzschaumstoff, der mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel, im Besonderen, bezogen auf die Gesamtmenge des im Schaumstoff verbleibenden Treibmittels, 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels enthält, und gleichzeitig (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus einem flammhemmendem Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, bestimmten Stickstoff enthaltenden Verbindungen, Metallboraten und Boroxiden, enthält, wenn das Zellanisotropieverhältnis k innerhalb eines Bereichs, der: k ≤ 1,1, vorzugsweise k ≤ 1,0 erfüllt, liegt, und die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke innerhalb eines Bereichs, der: 0,05 ≤ a ≤ 0,30, vorzugsweise 0,1 ≤ a ≤ 0,25, stärker bevorzugt 0,1 < a < 0,24 als Schaumstoffzellstruktur erfüllt, liegt, wird der Schaumstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger bereitgestellt, was für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich ist.
Wenn das Zellanisotropieverhältnis k 1,1 überschreitet, nimmt die wärmeisolierende Eigenschaft ab, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten. Wenn im Übrigen das Zellanisotropieverhältnis k zu klein ist, neigen mechanische Eigenschaften, wie die Druckfestigkeit, dazu, abzunehmen und daher ist das Zellanisotropieverhältnis k vorzugsweise 0,7 oder höher.
Wenn die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke weniger als 0,05 mm beträgt, werden die Zellmembrane zu dünn, die Wirkung des Übertragens von Wärmestrahlen wird wesentlich und die wärmeisolierende Eigenschaft nimmt im Gegenteil ab, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten. Andererseits, wenn die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke 0,30 mm überschreitet, nimmt die Häufigkeit der Abschirmung des Wärmeflusses ab, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten.
Ein Verfahren zum Erhalten der oben genannten Schaumstoffzellstruktur, der in der ersten Erfindung vorgegeben ist, wird beschrieben werden.
Im Allgemeinen neigt, im Fall des Erhaltens plattenähnlicher hoch ausgedehnter Schaumstoffe mit derselben Querschnittsform, wenn eine große Menge eines Keimbildners hinzugefügt wird, um die Zellgröße zu verkleinern, das vorstehende Zellanisotropieverhältnis dazu, erhöht zu werden. Es wird vermutet, dass dies mit einem Vergrößerungsverhältnis der Querschnittsfläche eines Schaumstoffs zur Fläche des Öffungsteils einer Düse zum Zeitpunkt der Bildung zusammenhängt und dass, je kleiner die Zellgröße ist, desto schwieriger der Querschnitt des Schaumstoffs vergrößert wird und die Zellen in der Richtung, in welcher das Zellanisotropieverhältnis erhöht wird, einfach verzerrt werden.
Da die in der vorliegenden Erfindung angestrebte Zellstruktur eine Zellstruktur mit einer kleinen Zellgröße und ebenfalls einem kleinen Zellanisotropieverhältnis ist, ist ein herkömmliches Mittel, um eine derartige Zellstruktur zu erreichen, schwierig. Demgemäß ist es, um die durch die Erfindung vorgegebene Zellstruktur zu erreichen, erforderlich, dass das oben genannte Verhältnis der Querschnittsvergrößerung klein ist. Insbesondere werden Mittel einschließlich (1) Erhöhen der Fläche des Öffnungsanteils einer Düse, und (2) Verringern der Querschnittsfläche eines Schaumstoffs, wie Verringern der Dicke des Schaumstoffs, angewendet, um sie zu erreichen. Natürlich ist es erforderlich, die Menge eines Keimbildners einzustellen, um zu bewirken, dass die Zellgröße in Richtung der Dicke auf dem angestrebten Wert liegt, oder den Düsendruck zum Aufrechterhalten des Drucks in einem Extruder bei hohem Druck einzustellen.
Um einen Schaumstoff mit der oben genannten Schaumstoffzellstruktur, die durch die erste Erfindung vorgegeben ist, beständig zu erhalten, ist das Produktionsverfahren der dritten Erfindung, wobei die Schäumungsbedingungen im Düsenanteil vorgegeben sind, das heißt, ein Verfahren, wobei ein Druckabfall in dem Düsenblendenanteil auf 4 MPa oder höher eingestellt ist und eine Harzverweilzeit im Düsenblendenanteil auf 0,4 Sekunden oder kürzer eingestellt ist, wirksam.
Um die vorstehende Schaumstoffzellstruktur, die in der ersten Erfindung vorgegeben ist, zu erhalten, ist ein Schaumstoff mit einer kennzeichnenden Zellstruktur, in welcher große und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, das heißt, ein Schaumstoff, wobei Zellen, die den Schaumstoff bilden, hauptsächlich jene mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger (nachstehend als „kleine Zellen" bezeichnet) und jene mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm (nachstehend als „große Zellen" bezeichnet) umfassen und diese kleinen Zellen und großen Zellen in einem inselähnlichen Zustand über die Zellmembranen dispergiert sind, insbesondere wirksam. Im Fall des Erhaltens eines Schaumstoffs mit einer Zellstruktur, die große und kleine Zellen enthält, beträgt ein Verhältnis des durch die kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger je Querschnittfläche des Schaumstoffs eingenommenen Bereichs vorzugsweise 10 bis 90 %. Dieses Verhältnis der von kleinen Zellen eingenommenen Fläche je Querschnittsbereich des Schaumstoffs beträgt stärker bevorzugt 20 bis 90 %, weiterhin vorzugsweise 30 bis 90 %, am meisten bevorzugt 40 bis 90 %. Ein höheres Verhältnis der von kleinen Zellen eingenommenen Fläche ist bevorzugt, da die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke einfach in den vorstehenden Bereich fällt und die wärmeisolierende Eigenschaft verbessert wird.
Ein Verteilungszustand der oben genannten spezifischen Zellstruktur, die aus großen Zellen und kleinen Zellen in einem Schaumstoff zusammengesetzt ist, ist nicht besonders begrenzt. Er kann gleichmäßig in Richtung der Dicke des Schaumstoffs verteilt sein. In einer anderen Ausführungsform kann er mit gewisser Regelmäßigkeit in Richtung der Dicke des Schaumstoffs verteilt sein. Der Verteilungszustand der Zellstruktur in einem Schaumstoff wird wesentlich durch ein Verfahren des Herausnehmens eines Produkts beeinflusst. Es gibt zwei Verfahren für das Verfahren des Herausnehmens eines Produkts aus einem extrudierten Schaumstoff. Eines ist ein Verfahren, wobei ein dicker Schaumstoff extrudiert wird, die Oberfläche des Schaumstoffs wird entfernt und der Schaumstoff wird in den Schräg- und Längsrichtungen auf eine vorbestimmte Größe geschnitten, und in einem späteren Schritt wird der Schaumstoff auf eine Dicke, entsprechend jedem der Produkte mit einer Vielfalt an Größen, geschnitten, um Produkte bereitzustellen. Das andere Verfahren ist eines, wobei ein Schaumstoff mit einer Dicke, entsprechend der Dicke eines Produkts, extrudiert wird, die Oberfläche des Schaumstoffs wird entfernt und der Schaumstoff wird in den Schräg- und Längsrichtungen auf eine vorbestimmte Größe geschnitten, um Produkte bereitzustellen. Im Fall eines Produkts, das eine Oberfläche trägt, wird natürlich das letztere Verfahren verwendet.
Die im ersteren Verfahren erhaltene Zellstruktur ist verhältnismäßig einheitlich in Richtung der Dicke des Schaumstoffs verteilt. Die Zellstruktur des im letzteren Verfahren erhaltenen Produkts, neigt dazu, bezüglich des Zentrums des Schaumstoffs in Richtung der Dicke mit einer Regelmäßigkeit symmetrisch verteilt zu sein. Jeder Verteilungszustand kann für die Zellstruktur des Schaumstoffs der vorliegenden Erfindung anerkannt werden.
Das in der ersten Erfindung zu verwendende Styrolharz ist nicht besonders begrenzt, und Beispiele der Styrolharze sind ein Styrolhomopolymer, hergestellt aus Styrolmonomer allein, statistische, Block- oder Pfropfcopolymeren, hergestellt aus Styrolmonomer und einem mit Styrol oder dessen Derivaten copolymerisierbaren Monomer, modifizierten Polystyrolen, wie nachbromiertem Polystyrol und mit Kautschuk verstärktem Polystyrol. Diese Harze können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Beispiele der mit Styrol copolymerisierbaren Monomere sind Styrolderivate, wie Methylstyrol, Dimethylstyrol, Ethylstyrol, Diethylstyrol, Isopropylstyrol, Bromstyrol, Dibromstyrol, Tribromstyrol, Chlorstyrol, Dichlorstyrol und Trichlorstyrol; polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Divinylbenzol; (Meth)acrylsäureverbindungen, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat und Acrylnitril; Dienverbindungen und deren Derivate, wie Butadien; ungesättigte Carbonsäureanhydride, wie Maleinsäureanhydrid und Itakonsäureanhydrid und dergleichen. Diese Verbindungen können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Als Styrolharz ist Styrolhomopolymer unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit bevorzugt.
Die erste Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel verwendet werden und andere Treibmittel, welche von Treibmitteln vom Flon-Typ verschieden sind, zusammen verwendet werden, falls erforderlich.
Beispiele der in der ersten Erfindung zu verwendenden gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Neopentan und dergleichen.
Bevorzugte gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind n-Butan, Isobutan und ein Gemisch aus n-Butan und Isobutan unter den Gesichtspunkten der Schäumfähigkeit und der wärmeisolierenden Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs und ein insbesondere bevorzugter ist Isobutan.
Andere in der ersten Erfindung zu verwendende Treibmittel sind nicht besonders begrenzt, solange sie von Treibmitteln vom Flon-Typ verschieden sind. Beispiele anderer Treibmittel sind organische Treibmittel, einschließlich Ether, wie Dimethylether, Diethylether, Methylethylether, Isopropylether, n-Butylether, Diisopropylether, Furan, Furfural, 2-Methylfuran, Tetrahydrofuran und Tetrahydropyran; Ketone, wie Dimethylketon, Methylethylketon, Diethylketon, Methyl-n-propylketon, Methyl-n-butylketon, Methyl-i-butylketon, Methyl-n-amylketon, Methyl-n-hexylketon, Ethyl-n-propylketon und Ethyl-n-butylketon; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propylalkohol, i-Propylalkohol, Butylalkohol, i-Butylalkohol und t-Butylalkohol; Carbonsäureester, wie Methylformiat, Ethylformiat, Propylformiat, Butylformiat, Amylformiat, Methylpropionat und Ethylpropionat; und Alkylhalogenide, wie Methylchlorid und Ethylchlorid; anorganische Treibmittel, wie Wasser und Kohlendioxid; und chemische Treibmittel, wie Azoverbindungen. Diese Treibmittel können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Aus den anderen Treibmitteln sind unter den Gesichtspunkten der Schäumfähigkeit und der Schaumstoffformbarkeit Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid bevorzugt, und vor allem sind Dimethylether und Wasser insbesondere bevorzugt.
Die Verwendung anderer Treibmittel stellt zufriedenstellende weichmachende Wirkung und Wirkung als ein Treibhilfsmittel, was zu einer Abnahme des Extrusionsdrucks führt, um eine beständige Herstellung eines Schaumstoffes zu ermöglichen, bereit.
Wenn Wasser als ein anderes Treibmittel verwendet wird, wird ein Schaumstoff mit einer kennzeichnenden Zellstruktur, zusammengesetzt aus kleinen Zellen und großen Zellen, wie vorstehend erwähnt, erhalten. Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel, kann Wasser in Kombination mit nur einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Jedoch ist es stärker bevorzugt, Wasser mit einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und anderen Treibmitteln, welche von Wasser verschieden sind (zum Beispiel Dimethylether), zu kombinieren, um ein Treibmittel, zusammengesetzt aus drei oder mehreren Bestandteilen, bereitzustellen, da Formbarkeit und Produktivität von Schaumstoff weiter verbessert werden.
Bei Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs gemäß der ersten Erfindung, ändert sich die zu dem Styrolharz hinzuzufügende oder einzubringende Menge des Treibmittels geeignet in Abhängigkeit vom vorgegebenen Wert des Expansionsverhältnisses, usw.. Im Allgemeinen beträgt jedoch die Gesamtmenge des Treibmittels (s) vorzugsweise von 4 bis 15 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des verwendeten Treibmittels weniger als 4 Gewichtsteile beträgt, ist das Expansionsverhältnis niedrig, so dass es manchmal dazu neigt, schwierig zu sein, kennzeichnende Eigenschaften, wie leichtgewichtige und wärmeisolierende Eigenschaft als Harzschaumstoff, ausreichend bereitzustellen. Wenn die Menge mehr als 15 Gewichtsteile beträgt, können Mängel, wie Hohlkäume in dem resultierenden Schaumstoff, aufgrund der überschüssigen Menge des Treibmittels, bewirkt werden.
Bezüglich eines hinzuzufügenden Treibmittels beträgt die Menge eines oder mehrerer gesättigter Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 20 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 40 Gew.-% oder mehr, weiter bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr und insbesondere bevorzugt 60 Gew.-% oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, und die Menge des Treibmittels, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, beträgt vorzugsweise 80 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 60 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 50 Gew.-% oder weniger und insbesondere bevorzugt 40 Gew.-% oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels. Wenn die Menge des gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen niedriger als die vorstehend definierten Bereiche ist, wird in einigen Fällen die wärmeisolierende Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs verschlechtert. Wenn die Menge des Treibmittels, welches von einem Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, die vorstehenden Bereiche überschreitet, ist die weichmachende Wirkung zu hoch und der Mischungszustand des Styrolharzes und der Treibmittel in einem Extruder ist ungleichmäßig und die Druckregelung in dem Extruder neigt dazu, schwierig zu werden.
Unter dem Gesichtspunkt beständiger Herstellung eines Schaumstoffs und der Herstellung eines Schaumstoffs mit zufriedenstellender Qualität, wie dem Aussehen, beträgt hinsichtlich der hinzuzufügenden Treibmittel die Menge eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 90 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 80 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 70 Gew.-% oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels. Die Menge eines Treibmittels, welches von einem Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr, weiterhin bevorzugt 30 Gew.-% oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels.
Im Fall der Verwendung von Dimethylether als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit oder dergleichen.
Im Fall der Verwendung von Methylchlorid und/oder Ethylchlorid als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit oder dergleichen.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 1 bis 80 Gew.-%, stärker bevorzugt 3 bis 70 Gew.-%, weiterhin bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die Bildung der oben genannten kleineren Zellen und größeren Zellen.
Im Fall der Verwendung von Kohlendioxid als ein anderes Treibmittel beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 3 bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die Zellgröße.
Beim Hinzufügen oder Einbringen der Treibmittel ist der Druck nicht besonders begrenzt und ein höherer Druck als der Innendruck eines Extruders oder dergleichen ist ausreichend.
Ein gemäß der ersten Erfindung erhaltener extrudierter Styrolharzschaumstoff enthält mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel. Bezogen auf die Zusammensetzung des Treibmittels in dem resultierenden extrudierten Styrolharzschaumstoff beträgt die Menge mindestens eines gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 100 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 100 bis 40 Gew.-%, weiter stärker bevorzugt 100 bis 50 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 100 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der verbleibenden Treibmittel, und die Menge eines anderen Treibmittels beträgt vorzugsweise 0 bis 80 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 bis 60 Gew.-%, weiter stärker bevorzugt 0 bis 50 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der verbleibenden Treibmittel. Wenn die Menge der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in den verbleibenden Treibmitteln im Schaumstoff weniger als die vorstehenden Bereiche beträgt, neigt es dazu schwierig zu sein, zufriedenstellende wärmeisolierende Leistung zu erhalten.
Obwohl die verbleibende Menge der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in dem erhaltenen extrudierten Styrolharzschaumstoff sich in Abhängigkeit vom Typ der gesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen, der Dichte des Schaumstoffs und dergleichen ändert, beträgt die Menge vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs. Die verbleibende Menge beträgt stärker bevorzugt 3 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 4 bis 8 Gewichtsteile für Propan; stärker bevorzugt 2,5 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 3 bis 8 Gewichtsteile für n-Butan oder Isobutan; und stärker bevorzugt 3 bis 9 Gewichtsteile für n-Pentan, Isopentan oder Neopentan, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs, im Hinblick auf die wärmeisolierende Leistung und die flammhemmende Leistung. Obwohl sich die verbleibende Menge des Treibmittels, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Treibmittels, der Gasdurchlässigkeit und der Dichte des Schaumstoffs und dergleichen verändert, beträgt die Menge vorzugsweise 0 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0 bis 5 Gewichtsteile, um einen Schaumstoff mit zufriedenstellender wärmeisolierender Leistung bereitzustellen.
In der ersten Erfindung sind zusammen mit einem halogenierten flammhemmenden Mittel (A) gleichzeitig eine oder mehrere Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden Formel 2); Metallboraten; und Boroxiden in einem extrudierten Styrolharzschaumstoff vorhanden, und, wenn notwendig, ist ferner ebenfalls gleichzeitig eine Phosphorsäureesterverbindung vorhanden.
Aufgrund dieses Merkmals ist der extrudierte Styrolharzschaumstoff der ersten Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er mit hoher flammhemmender Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, ausgestattet ist, auch wenn hoch brennbare Kohlenwasserstoffe als Treibmittel verwendet werden. Die oben genannten flammhemmenden Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1 oder 2, Metallborate, Boroxide und Phosphorsäureesterverbindungen sind als flammhemmende Mittel für Harze bekannt. Jedoch war nicht bekannt, dass diese Verbindungen in einem Schaumstoff unter Verwendung hoch brennbarer Kohlenwasserstoffe als Treibmittel Entzündung oder Verbrennung der Kohlenwasserstoffe beim Brennen des Schaumstoffs unterdrücken.
Als in der ersten Erfindung zu verwendendes halogeniertes flammhemmendes Mittel kann jedes gebräuchlich für thermoplastische Harze verwendete halogenierte flammhemmende Mittel ohne besondere Begrenzung verwendet werden. Beispiele bromierter flammhemmender Mittel sind Bromide von aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffen, wie Hexabromcyclododecan; Bromide von aromatischen Verbindungen, wie Hexabrombenzol, Ethylenbis-(pentabromdiphenyl), Decabromdiphenylethan, Decabromdiphenylether, Octabromdiphenylether, 2,3-Dibrompropylpentabromphenylether und dergleichen; bromierte Bisphenole und deren Derivate, wie Tetrabrombisphenol A, Tetrabrombisphenol A-bis-(2,3-dibrompropylether), Tetrabrombisphenol A-(2-bromethylether), Tetrabrombisphenol A-diglycidylether, ein Addukt von Tetrabrombisphenol A-diglycidylether und Tribromphenol; Oligomere von bromierten Bisphenolderivaten, wie Tetrabrombisphenol A-polycarbonatoligomer und ein Epoxyoligomer eines Addukt von Tetrabrombisphenol A-glycidylether und Brombisphenol; bromaromatische Verbindungen, wie Ethylenbistetrabromphthalimid und Bis-(2,4,6-tribromphenoxy)ethan; bromierte Acrylharze; Ethylenbisdibromnorbornandicarboxyimid und dergleichen. Als chlorierte flammhemmende Mittel sind Beispiele chloraliphatische Verbindungen, chloraromatische Verbindungen und chloralicyclische Verbindungen, wie chloriertes Paraffin, Chlornaphthalin, Perchlorpentadecan und dergleichen. Ferner sind Beispiele halogenierter flammhemmender Mittel mit einem Phosphoratom halogenierte Phosphorsäureester, einschließlich Tris(halogenierter Alkyl)phosphate, wie Tris(chlorethyl)phosphat, Tris(chlorpropyl)phosphat, Tris(dichlorpropyl)phosphat und Tris(tribromneopentyl)phosphat und dergleichen. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Aus den halogenierten flammhemmenden Mitteln sind bromierte flammhemmende Mittel, im Hinblick auf die flammhemmende Eigenschaft, bevorzugt und insbesondere ist Hexabromcyclododecan aufgrund seiner Verträglichkeit mit Styrolharzen und dergleichen bevorzugt.
Der Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge des hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt der Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels jedoch vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiter bevorzugt 2 bis 8 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 3 bis 7 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des halogenierten flammhemmenden Mittels kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn sie andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, werden die Formbarkeit und dergleichen beim Herstellen eines Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Der Gehalt einer oder mehrerer als die Verbindung (B) in der ersten Erfindung zu verwendenden Verbindungen, welche Verbindungen aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden ausgewählt sind, wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge des hinzuzufügenden Treibmittels, dem Typ und Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt der Gehalt der Verbindung (B) jedoch vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 9 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge der Verbindung (B) kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten, und wenn sie andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, werden die Formbarkeit und dergleichen beim Herstellen eines Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Beispiele der flammhemmenden Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül als in der ersten Erfindung zu verwendenden Verbindung (B) sind Melaminphosphat, Ammoniumphosphat, Ammoniumphosphatamid, Phosphorsäureamid, Phosphazen, Melaminpolyphosphat, Ammoniumpolyphosphat, Ammoniumpolyphosphatamid, Polyphosphorsäureamid, Polyphosphazen und dergleichen. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden. Diese flammhemmenden Mittel vom Phosphor-Typ können vorzugsweise auch in einer Form des Behandelns durch eine Oberflächenbeschichtung mit einer oder mehreren Verbindungen, ausgewählt aus Melaminmonomer, Melaminharz, modifiziertem Melaminharz, Guanaminharz, Epoxyharz, Phenolharz, Urethanharz, Harnstoffharz, Silikonharz und dergleichen, verwendet werden.
Aus diesen flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül sind Ammoniumphosphat und/oder Ammoniumpolyphosphat bevorzugt und oberflächenbeschichtetes Ammoniumphosphat und/oder oberflächenbeschichtetes Ammoniumpolyphosphat sind stärker bevorzugt, da die wie in JIS A 9511 vorgeschriebene hohe flammhemmende Eigenschaft einfach erreicht werden kann, auch wenn hoch brennbare Kohlenwasserstoffe als Treibmittel verwendet werden.
Der Gehalt des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels und, im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge des hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits die Menge größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt.
Beispiele der Tetrazolverbindungen als die in der ersten Erfindung zu verwendende Verbindung (B) sind beispielsweise Guanidinsalze von Tetrazolen, wie Tetrazol, Bistetrazol und deren Derivaten; Aminsalze von Tetrazolen, wie Piperazinsalze von Tetrazolen und Ammoniumsalze von Tetrazolen; und Metallsalze von Tetrazolen, wie Natriumsalze von Tetrazolen und Mangansalze von Tetrazolen. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Als in der ersten Erfindung zu verwendende Tetrazolverbindungen sind Tetrazolverbindungen mit einer thermischen Zersetzungstemperatur von 250°C oder höher bevorzugt, da sie einfach die höchste flammhemmende Wirkung in Kombination mit dem oben genannten halogenierten flammhemmenden Mittel bereitstellen. Bevorzugte Beispiele derartiger Tetrazolverbindungen sind 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz, 5,5'-Bistetrazoldiammoniumsalz, 5,5'-Bistetrazoldiaminoguanidinsalz und 5,5'-Bistetrazolpiperazinsalz, und am meisten bevorzugt aus diesen ist 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz. Wenn Tetrazolverbindungen mit einer thermischen Zersetzungstemperatur von 250°C oder höher verwendet werden, kann es möglich gemacht werden, deren thermische Zersetzung bei Herstellung eines Styrolharzschaumstoffs zu vermeiden und deren thermische Zersetzung zum wirkungsvollen Erzeugen nichtbrennbarer Gase zu bewirken, wenn der Styrolharzschaumstoff verbrannt wird. Im Übrigen bezeichnet die thermische Zersetzungstemperatur im Allgemeinen die Temperatur, bei welcher das Gewicht, gemessen durch Differentialthermogravimetrie, abzunehmen beginnt.
Der Gehalt der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Tetrazolverbindung wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels und, im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge des hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt der Tetrazolverbindung vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge der Tetrazolverbindung kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits die Menge größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt. Ebenfalls wird die flammhemmende Eigenschaft kaum verbessert, wenn mehr von der Tetrazolverbindung hinzugefügt wird.
Als die Stickstoff enthaltende Verbindung, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und deren Derivaten, die in der ersten Erfindung als die Verbindung (B) zu verwenden ist, sind Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und deren Derivaten, welche durch die folgende allgemeine Formel 2 oder allgemeine Formel 2 dargestellt sind, bevorzugt. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können;
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
Beispiele des Alkylrests mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, dargestellt durch R¹, R² und R³ oder R⁴, R⁵ und R⁶ in der allgemeinen Formel 1 oder 2, sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, s-Butyl, t-Butyl, Pentyl, Hexyl, Octyl und dergleichen. Beispiele des einwertigen organischen Rests mit Phosphoratom, dargestellt durch X, sind eine Restgruppe eines Phosphonsäureesters, eine Restgruppe eines Phosphorsäureesters und dergleichen. Beispiele des Alkylenrests mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, dargestellt durch Y, sind Methylen, Ethylen, Trimethylen, Propylen, Tetramethylen, Hexamethylen und dergleichen. Beispiele des Cycloalkylenrests, dargestellt durch Y, sind Cyclohexen und dergleichen.
Typische Beispiele der Stickstoff enthaltenden Verbindungen sind Cyanursäure; Monoalkylcyanurate, wie Methylcyanurat; Dialkylcyanurate, wie Diethylcyanurat; Trialkylcyanurate, wie Trimethylcyanurat und Triethylcyanurat; Phenylcyanurat, Diphenylcyanurat, Triphenylcyanurat; Dialkylphenylcyanurate, wie Dimethylphenylcyanurat; Isocyanursäure; Monoalkylisocyanurate, wie Methylisocyanurat; Dialkylisocyanurate, wie Diethylisocyanurat; Trialkylisocyanurate, wie Trimethylisocyanurat und Triethylisocyanurat; Phenylisocyanurat, Diphenylisocyanurat, Triphenylisocyanurat; Dialkylphenylisocyanurate, wie Dimethylphenylisocyanurat; Mono(aminoalkyl)isocyanurate, wie Mono(2-aminoethyl)isocyanurat; Di(aminoalkyl)isocyanurate, wie Di(2-aminoethyl)isocyanurat; Tri(aminoalkyl)isocyanurate, wie Tri(2-aminoethyl)isocyanurat; Tri(hydroxyalkyl)isocyanurate, wie Tri(hydroxymethyl)isocyanurat, Tri(2-hydroxyethyl)isocyanurat und Tri(2-hydroxypropyl)isocyanurat; Di(hydroxyalkyl)isocyanurate, wie Di(hydroxymethyl)isocyanurat; Bis(carboxyalkyl)isocyanurate, wie Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat; 1,3,5-Tris(carboxyalkyl)isocyanurate, wie 1,3,5-Tris(2-carboxyethyl)isocyanurat; Tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurat und dergleichen. Ferner können durch die folgenden Formeln dargestellte Verbindungen verwendet werden. In den folgenden Formeln bezeichnet R einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest, eine Phenylgruppe und dergleichen.
Die vorstehenden Stickstoff enthaltenden Verbindungen können in Form eines Salzes mit Melamin oder eines Melaminderivats, zum Beispiel Melamincyanurat, verwendet werden.
Als die vorstehenden Stickstoff enthaltenden Verbindungen sind Verbindungen, welche ihrerseits flammhemmend sind und bei 270 bis 400°C zersetzt oder geschmolzen werden können, bevorzugt.
Ferner sind als die Stickstoff enthaltenden Verbindungen Verbindungen bevorzugt, welche die Wirkung der Bildung sowohl der oben genannten kleinen Zellen als auch der großen Zellen in einem Schaumstoff nicht hemmen, um hohe wärmeisolierende Eigenschaft und dergleichen im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel zu erhalten, und Beispiele derartiger Verbindungen sind jene, welche schwach in Wasser löslich sind oder eine Löslichkeit von 10 Gew.-% oder weniger in Wasser in einem Temperaturbereich nahe Raumtemperatur (etwa 10 bis 30°C) aufweisen. Wenn die Löslichkeit in Wasser höher ist, neigt die Wirkung der Bildung sowohl kleiner Zellen als auch großer Zellen dazu, gehemmt zu werden.
Insbesondere bevorzugte aus den vorstehenden Stickstoff enthaltenden Verbindungen sind Cyanursäure (R¹, R², und R³ in der allgemeinen Formel 1 sind Wasserstoff), Isocyanursäure (R⁴, R⁵ und R⁶ in der allgemeinen Formel 2 sind Wasserstoff) und Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat (R⁴ ist ein Wasserstoffatom und R⁵ und R⁶ sind ein Rest, wobei Y eine Ethylengruppe ist und X ein Carboxylrest in der allgemeinen Formel 2 ist).
Der Gehalt der vorstehend Stickstoff enthaltenden Verbindung wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt der Stickstoff enthaltenden Verbindung vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 1,5 bis 8 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 2 bis 7 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt der Stickstoff enthaltenden Verbindung niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten, und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt die Formbarkeit bei Herstellung eines Schaumstoffs und dergleichen dazu, manchmal verschlechtert zu werden.
Beispiele der als die Verbindung (B) in der ersten Erfindung zu verwendenden Metallborate sind Zinkborat, Bariumborat, Magnesiumborat, Calciumborat, Aluminiumborat, Strontiumborat, Zirkoniumborat, Zinnborat, Borax und deren Hydrate und dergleichen.
Aus den vorstehenden Metallboraten ist Zinkborat bevorzugt, da es einfach die höchste flammhemmende Wirkung in Kombination mit dem oben genannten halogenierten flammhemmenden Mittel bereitstellt.
Der Gehalt des Metallborats wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt des zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels, und im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des Metallborats vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Metallborates niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten, und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt.
Die als Verbindung (B) in der ersten Erfindung zu verwendenden Boroxide sind zum Beispiel, Dibordioxid, Dibortrioxid, Tetrabortrioxid, Tetraborpentoxid. Diese Boroxide können Borsäure, Metaborsäure, Orthoborsäure oder dergleichen bis zu dem Ausmaß enthalten, innerhalb dessen die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert wird. Ein aus den Boroxiden insbesondere Bevorzugtes ist Dibortrioxid, im Hinblick auf die flammhemmende Eigenschaft. Der Teilchendurchmesser und die Zusammensetzung der zu verwendenden Boroxide sind nicht besonders begrenzt.
Der Gehalt des Boroxides wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels, und im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des Boroxides vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 1,5 bis 8 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Boroxides niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung einer zufriedenstellenden Form führt.
In der ersten Erfindung wird zusätzlich zu dem halogenierten flammhemmenden Mittel (A) und einer oder mehreren Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, eine Phosphorsäureesterverbindung (außer flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül) in Kombination verwendet, um ferner Entzündung oder Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, die beim Brennen eines Schaumstoffs unter Verwendung von Kohlenwasserstoffen mit hoher Entflammbarkeit verdampft werden, ausreichend zu unterdrücken.
Typische Beispiele der in der ersten Erfindung zu verwendenden Phosphorsäureesterverbindungen sind Phosphorsäureester vom aliphatischen Typ, wie Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Tributylphosphat, Tri(2-ethylhexyl)phosphat, Tributoxyethylphosphat, Monoisodecylphosphat, 2-Acryloyloxyethylsäurephosphat, 2-Methacryloyloxyethylsäurephosphat und dergleichen: und Phosphorsäureester vom aromatischen Typ, wie Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Trixylenylphosphat, Tris(isopropylphenyl)phosphat, Tris(phenylphenyl)phosphat, Trinaphthylphosphat, Cresylphenylphosphat, Xylenyldiphenylphosphat, Diphenyl(2-ethylhexyl)phosphat, Di(isopropylphenyl)phenylphosphat, Diphenyl(2-acryloyloxyethyl)phosphat, Diphenyl(2-methacryloyloxyethyl)phosphat und dergleichen. Ferner schließen Beispiele Phosphorsäureester mit zwei oder mehreren Phosphorsäureestergruppen ein, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel 3:
wobei R⁸ eine Restgruppe von Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder dergleichen ist; R⁹ eine Phenylgruppe, Tolylgruppe, Xylylgruppe oder dergleichen ist; und n eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist.
Beispiele der durch die allgemeine Formel 3 dargestellten Phosphorsäureester schließen Di(phosphorsäureester) vom aromatischen Typ (n = 1 in der vorstehenden allgemeinen Formel 3), wie Resorcinbis-(diphenylphosphat), Resorcinbis-(dixylenylphosphat), Resorcinbis-(dicresylphosphat), Bisphenol A-bis-(diphenylphosphat), Bisphenol A-bis-(dixylenylphosphat), Bisphenol A-bis-(dicresylphosphat), Hydrochinonbis-(diphenylphosphat), Hydrochinonbis-(dixylenylphosphat), Hydrochinonbis-(dicresylphosphat) und dergleichen; Poly(phosphorsäureester) vom aromatischen Typ (n ist 2 oder mehr in der vorstehenden allgemeinen Formel 3), wie Poly[resorcinphenylphosphat], Poly[resorcin(di-2,6-xylyl)phosphat], Poly(bisphenol A-cresylphosphat), Poly(hydrochinon(2,6-xylyl)phosphat] und dergleichen ein.
Der Gehalt der Phosphorsäureesterverbindungen wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft und die synergistische Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Jedoch beträgt der Gehalt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,3 bis 9 Gewichtsteile und weiterhin bevorzugt 0,5 bis 8 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt der Phosphorsäureesterverbindung weniger als die vorstehenden Bereiche beträgt, neigt die synergistische Wirkung dazu, schwierig zu erreichen zu sein, und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, wird die Formbarkeit bei der Herstellung des Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Gemäß der ersten Erfindung können flammhemmende Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallborate und Boroxide, welche als die Verbindung (B) verwendet werden, allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden. Ein oder mehrere Phosphorsäureesterverbindungen können ebenfalls in Kombination mit der Verbindung (B) verwendet werden.
Gemäß der ersten Erfindung können, wenn erforderlich, die folgenden Additive bis zu dem Ausmaß, innerhalb dessen die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht gehemmt werden, in den extrudierten Styrolharzschaumstoff eingebracht werden: anorganische Verbindungen, wie Siliciumdioxid, Talkum, Calciumsilikat, Wollastonit, Kaolin, Ton, Glimmer, Zinkoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat und dergleichen; Verarbeitungshilfsmittel, wie Natriumstearat, Magnesiumstearat, Bariumstearat, flüssiges Paraffin, Wachs vom Olefin-Typ, Verbindungen vom Stearylamid-Typ und dergleichen; Antioxidantien vom Phenol-Typ, Stabilisatoren vom Phosphor-Typ, lichtbeständige Stabilisatoren, wie Benzotriazole, gehinderte Amine, andere flammhemmende Mittel, antistatische Mittel, Farbmittel, wie Pigmente.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffs mit der oben genannten kennzeichnenden Zellstruktur, wobei kleine Zellen und große Zellen nebeneinander vorhanden sind, besonders erklärt werden.
Um einen Schaumstoff mit der kennzeichnenden Zellstruktur, wobei kleine Zellen und große Zellen nebeneinander vorhanden sind, zu erhalten, ist es am wirksamsten, Wasser als ein anderes Treibmittel, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, zu verwenden. In Kombination mit diesem ist ferner die Verwendung eines Smektits als ein Additiv wirksam.
Als Smektite sind Montmorillonit und Tonmineralien, wie Bentonit, welches Montmorillonit als einen Hauptbestandteil enthält, bevorzugt. Die Bezeichnung „Bentonit" in der vorliegenden Erfindung soll basische Tonmineralien mit Montmorillonit als einem Hauptbestandteil und Einschlussmineralien, wie Quarz, α-Cristobalit, Opal, Feldspat, Glimmer und dergleichen bedeuten. Bezogen auf chemische Bestandteile enthält Bentonit Siliciumoxid als einen Hauptbestandteil und Aluminiumoxid, welches ein chemischer Bestandteil in der zweitgrößten Menge ist. Die Bezeichnung „Montmorillonit" soll ein Tonmineral sein, welches aus dünnen Silikatschichten mit etwa 1 nm Dicke zusammengesetzt ist und in welchem die Schichtoberfläche der flachen Kristallteilchen negativ geladen ist und durch austauschbare Kationen, wie Natrium oder Calcium, die zwischen die Schichten dazwischentreten, elektrisch neutral gehalten wird, und wenn Montmorillonit mit Wasser in Kontakt gebracht wird, werden die zwischen den Schichten vorhandenen austauschbaren Kationen hydratisiert, um den Raum zwischen den Schichten aufzuquellen.
Insbesondere bevorzugt als die in der ersten Erfindung zu verwendenden Smektite ist Bentonit. Typische Beispiele für Bentonit sind natürliches Bentonit und gereinigtes Bentonit. Organobentonit oder dergleichen kann ebenfalls verwendet werden. Die Smektite in der vorliegenden Erfindung schließen durch Modifizieren von Montmorillonit erhaltene Produkte, wie ein mit anionischem Polymer modifiziertes Montmorillonit, ein mit Silan behandeltes Montmorillonit mit einem hoch polaren organischen Lösungsmittel vermischtes Montmorillonit und dergleichen ein. Bentonit ist als Bentonite Hodaka, BENGEL und dergleichen von HOJUN KOGYO CO., LTD erhältlich. Derartige Bentonite können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Die Smektite, wie Bentonit, werden angewendet, da sie vermutlich beim Absorbieren von Wasser ein Gel, welches nicht mit einem Styrolharz kompatibel ist, bilden können, und um Wasser gleichmäßig in einem Gelzustand in dem Styrolharz zu dispergieren.
Der Gehalt des in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Smektits, wie Bentonit, wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge des hinzuzufügenden Wassers und dergleichen eingestellt. Jedoch beträgt der Gehalt vorzugsweise 0,2 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Smektits weniger als die vorstehenden Bereiche beträgt, ist die Menge des durch das Smektit absorbierten Wassers ungenügend im Vergleich mit der Menge an hinzuzufügendem Wasser und Hohlräume werden in einem Schaumstoff infolge von schlechter Dispersion des Wassers in einem Extruder gebildet, was zu einem fehlerhaft geformten Körper führt. Wenn der Gehalt andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, ist es schwierig, das Smektit gleichmäßig im Styrolharz im Extruder zu dispergieren, und auf diese Weise neigt ungleichmäßiges Schäumen dazu, bewirkt zu werden. Ferner neigt es dazu, schwierig zu sein, eine geschlossene Zellstruktur aufrechtzuerhalten. Folglich neigen Verschlechterung von und Veränderungen an der wärmeisolierenden Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs dazu, aufzutreten. Das Mischungsverhältnis von Wasser/Smektit (oder Bentonit), bezogen auf das Gewicht, beträgt vorzugsweise 0,02 zu 20, stärker bevorzugt 0,25 zu 2.
Ferner können als ein Wasser absorbierendes Mittel, welches von Smektit verschieden ist, Saponit; Wasser aufnehmende oder wasserquellfähige Tonmineralien, wie quellfähiger Fluorglimmer; und die vorstehenden mineralischen Substanzen, modifiziert mit einem organischen Bestandteil; Wasser aufnehmende Polymere und entwässertes Siliciumdioxid mit einem Silanolrest und dergleichen verwendet werden. Weiterhin kann das Smektit in Kombination mit einem oder mehreren dieser Wasser absorbierenden Mittel verwendet werden.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel sind Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2 als die Stickstoff enthaltenden Verbindungen bevorzugt und Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat sind stärker bevorzugt. Diese bevorzugten Stickstoff enthaltenden Verbindungen werden weiter bevorzugt in Kombination mit einer Phosphorsäureesterverbindung verwendet.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel ist eine bevorzugte Ausführungsform, Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat als die Stickstoff enthaltende Verbindung und ein Smektit, insbesondere Bentonit, als die Wasser aufnehmende Substanz zu verwenden, da die Funktion des Bildens kleiner Zellen und großer Zellen verbessert wird und deshalb ein Schaumstoff mit verbesserter wärmeisolierender Eigenschaft und ausgezeichneter flammhemmender Eigenschaft erhalten werden kann. Insbesondere ist die am meisten bevorzugte Ausführungsform, Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat als die Stickstoff enthaltende Verbindung und ferner eine Phosphorsäureesterverbindung in Kombination und ein Smektit, insbesondere Bentonit, als die Wasser aufnehmende Substanz zu verwenden, da die Funktion des Bildens kleiner Zellen und großer Zellen weiter verbessert wird und deshalb ein Schaumstoff mit weiter verbesserter wärmeisolierender Eigenschaft und insbesondere ausgezeichneter flammhemmender Eigenschaft erhalten werden kann.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel ist, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die oben genannte Bildung von kleinen Zellen und großen Zellen, ein bevorzugtes Treibmittel ein Treibmittel, umfassend 99 bis 20 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 1 bis 80 Gew.-% Wasser, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel, und ein stärker bevorzugtes Treibmittel ist ein Treibmittel, umfassend 97 bis 30 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 3 bis 70 Gew.-% Wasser, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel. Im Fall der Verwendung von Wasser und eines Treibmittels, welches von Wasser verschieden ist (wie Dimethylether), in Kombination als ein anderes Treibmittel ist, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die oben genannte Bildung von kleinen Zellen und großen Zellen, ein bevorzugtes Treibmittel ein Treibmittel, umfassend 98 bis 20 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffen und 1 bis 75 Gew.-% Wasser, und ein anderes Treibmittel, welches von Wasser verschieden ist, in der Restmenge, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel, und ein stärker bevorzugtes Treibmittel ist ein Treibmittel, umfassend 97 bis 30 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffen und 2 bis 65 Gew.-% Wasser und ein anderes Treibmittel, welches von Wasser verschieden ist, in der Restmenge, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel.
Gemäß der ersten Erfindung werden ein Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen; ein anderes Treibmittel; ein halogeniertes flammhemmendes Mittel (A); und ein oder mehrere der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, in Kombination verwendet und diese Kombination wird ferner mit der spezifischen Zellstruktur kombiniert, wodurch das Erhalten eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft, entsprechend der in JIS A 9511 vorgeschriebenen wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, ermöglicht wird, ohne ein Flon als ein Treibmittel zu verwenden. Das heißt, es ist möglich, einen extrudierten Styrolharzschaumstoff mit einer wärmeisolierenden Eigenschaft von 0,028 W/mK oder niedriger, im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit zu erhalten und eine flammhemmende Eigenschaft, welche der Anforderung entspricht, dass die Flamme innerhalb von 3 Sekunden gelöscht wird und weder verbleibende glimmende Asche noch Flammenausbreitung jenseits der Anzeigelinie der Abbrandgrenze in dem im in JIS A 9511 vorgeschriebenen Abbrandtest vorhanden sind.
Ein extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft, entsprechend der in JIS A 9511 vorgeschriebenen wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, kann durch Verwendung von bevorzugt n-Butan und/oder Isobutan, insbesondere bevorzugt Isobutan, aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, erhalten werden. Ferner wird als ein anderes Treibmittel Dimethylether oder Wasser vorzugsweise verwendet. Das Verwenden von Wasser als ein Treibmittel ist insbesondere bevorzugt, um die vorstehenden kleinen Zellen und großen Zellen gleichzeitig vorhanden sein zu lassen und in diesem Fall ist es bevorzugt, eine Wasser aufnehmende Substanz, insbesondere bevorzugt ein Smektit, am meisten bevorzugt ein Bentonit, zu verwenden. Obwohl alle in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen vorzugsweise als das halogenierte flammhemmende Mittel verwendet werden, ist Hexabromcyclododecan ein insbesondere bevorzugtes. Obwohl alle in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen vorzugsweise als die Stickstoff enthaltende Verbindung verwendet werden, ist es im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel stärker bevorzugt, eine Stickstoff enthaltende Verbindung zu verwenden. Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat sind insbesondere bevorzugt und die Verwendung von diesen in Kombination mit einer Phosphorsäureesterverbindung ist am meisten bevorzugt.
Der extrudierte Styrolharzschaumstoff der ersten Erfindung kann durch Zuführen eines Styrolharzes, eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, und wenn notwendig, einer Phosphorsäureesterverbindung, eines Smektits und anderer Additive in eine Heiz-/Schmelz-/Knetvorrichtung, wie einen Extruder durch eine Vielfalt von Verfahren wie: (1) Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, und wenn notwendig, einer Phosphorsäureesterverbindung, eines Smektits und anderer Additive mit einem Styrolharz und dann Erwärmen und Schmelzen des Gemisches, (2) Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes und dann Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, und wenn notwendig, einer Phosphorsäureesterverbindung, eines Smektits und anderer Additive mit dem geschmolzenen Styrolharz, (3) vorheriges Herstellen einer geschmolzenen Zusammensetzung durch Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten und Boroxiden, und wenn notwendig, einer Phosphorsäureesterverbindung, eines Smektits und anderer Additive mit einem Styrolharz und dann Erwärmen und Schmelzen des Gemisches und Zuführen der geschmolzenen Zusammensetzung in einen Extruder zum erneuten Erwärmen und Schmelzen; und in jeder sinnvollen Stufe Hinzufügen eines Treibmittels zu dem Styrolharz unter hohem Druck und das Herstellen des Harzes zu einem fließfähigen Gel, Abkühlen des Gels auf eine für Extrusionsschäumen geeignete Temperatur und Extrudieren des fließfähigen Gels in einen Niederdruckbereich durch eine Düse, um einen Schaumstoff zu bilden, hergestellt werden.
Die Erwärmungstemperatur, die Schmelz-/Knetdauer und die Schmelz-/Knetvorrichtung zum Erwärmen/Schmelzen/Kneten des Styrolharzes und der Additive, wie des Treibmittels, sind nicht besonders begrenzt. Für die Erwärmungstemperatur ist es ausreichend, eine Temperatur nicht niedriger, als die Temperatur zu sein, bei welcher das Styrolharz geschmolzen wird. Jedoch ist eine Temperatur, bei welcher molekularer Abbau des Harzes aufgrund des Einflusses des flammhemmenden Mittels oder dergleichen soweit wie möglich unterdrückt wird, zum Beispiel etwa 150 bis etwa 220°C, bevorzugt. Die Schmelz-/Knetdauer kann nicht mit Sicherheit bestimmt werden, da sie sich in Abhängigkeit von der Extrusionsmenge je Einheit der Zeit, den Schmelz-/Knetvorrichtungen und dergleichen ändert. Jedoch wird ein Zeitraum, der erforderlich ist, um das Treibmittel gleichmäßig im Styrolharz zu dispergieren, geeignet ausgewählt. Obwohl die Schmelz-/Knetvorrichtungen zum Beispiel ein Extruder vom Schnecken-Typ sein können, ist es nicht besonders begrenzt, so lange es für übliches Extrusionsschäumen verwendet wird. Jedoch wird in Bezug auf die Form der Schnecke eine Schnecke vom niedrig scherenden Typ vorzugsweise verwendet, um molekularen Abbau des Harzes soweit wie möglich zu unterdrücken.
Das Verfahren des Expansionsformens ist ebenfalls nicht besonders begrenzt. Zum Beispiel kann ein allgemeines Verfahren, wobei ein aus einer Schlitzdüse durch Druckentspannung erhaltener Schaumstoff zu einem plattenähnlichen Schaumstoff mit einer großen Querschnittfläche durch Verwenden einer Schalungsform, von Formierwalzen und dergleichen, welche in engem Kontakt mit oder in Kontakt mit der Schlitzdüse montiert sind, geformt wird, verwendet werden.
In Bezug auf die Dicke des Schaumstoffs der ersten Erfindung, ist sie nicht besonders begrenzt und wird geeignet in Abhängigkeit vom Typ der Verwendung davon ausgewählt. Zum Beispiel ist im Fall eines isolierenden Materials, das für Baumaterialien verwendet wird, ein dickes Material, wie eine übliche Platte, gegenüber einem dünnen Material, wie einer Bahn, bevorzugt, um ein isolierendes Material mit geeigneter wärmeisolierender Eigenschaft, Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bereitzustellen, und die Dicke beträgt gewöhnlich 10 bis 150 mm, vorzugsweise 20 bis 100 mm. Die Dichte des Schaumstoffs der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 15 bis 50 kg/m³, stärker bevorzugt 25 bis 40 kg/m³, um ein leichtes isolierendes Material mit ausgezeichneter wärmeisolierender Eigenschaft, Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bereitzustellen.
Die zweite Erfindung ist eine, wobei eine glatte, zufriedenstellende Oberflächenschicht erhalten wird und ferner hohe wärmeisolierende Eigenschaft und verbesserte Biegefestigkeit, insbesondere für einen extrudierten Styrolharzschaumstoff, welcher eine Oberflächenschicht trägt, auf Basis einer Untersuchung der Zellstruktur eines Schaumstoffs und ferner durch Vorgeben der Dichteverteilung des Schaumstoffs in Richtung der Dicke auf eine kennzeichnende zusätzlich zum Festlegen der Gesamtdichte des Schaumstoffs, unter der Voraussetzung, dass eine Zusammensetzung mit hinzugefügtem flammhemmenden Mittel zum Erreichen einer hohen flammhemmenden Eigenschaft verwendet wird, erreicht werden.
Ein Schaumstoff, welcher eine Oberflächenschicht trägt, wird hauptsächlich für Wärmeisolierung und Wasserdichtmachen eines Hausdachs und im Hoch- und Tiefbau verwendet und muss hohe wasserdichtmachende Eigenschaft (weniger Wasserabsorption) und Festigkeit (Druckfestigkeit, Biegefestigkeit) zusätzlich zur wärmeisolierenden Eigenschaft und flammhemmenden Eigenschaft aufweisen.
In Bezug auf einen als ein wärmeisolierendes Baumaterial zu verwendenden extrudierten Styrolharzschaumstoff wird im Allgemeinen, um die Ebenheit sowohl der oberen als auch der unteren Oberflächen des Schaumstoffs in Richtung der Dicke und die Produktabmessungsgenauigkeit zu gewährleisten, häufig ein Verfahren zum Entfernen der Oberfläche eines Schaumstoffs mit einer Verarbeitungsmaschine und abschließendes Schneiden des resultierenden Produkts zu einer Endproduktgröße (Dicke, Breite, Länge) verwendet. Ferner wird im Fall der Verwendung, bei welcher Haftung an Beton, einem Brett oder dergleichen erforderlich ist, die Oberfläche von fast fertigen Schaumstoffen entfernt, um der Schaumstoffoberfläche Unebenheit zu verleihen.
Gewöhnlich weist ein extrudierter Schaumstoff eine Oberfläche auf. Im Allgemeinen wird die Oberfläche jedoch entfernt. Die Bezeichnung „eine Oberflächenschicht tragender" Schaumstoff in dieser Erfindung bedeutet einen Schaumstoff, der mit hoch wasserdichtmachender Eigenschaft (weniger Wasserabsorption) und Festigkeit (Druckfestigkeit und Biegefestigkeit) ausgestattet ist, und im Prinzip einen Schaumstoff, bei dem beabsichtigt ist, eine zum Zeitpunkt der Extrusion gebildete Oberflächenschicht zu belassen, wie sie vorliegt. Ferner bedeutet die Bezeichnung „eine Oberflächenschicht tragender" Schaumstoff in dieser Erfindung ebenfalls einen Schaumstoff, der die erforderlichen Abmessungsgenauigkeiten in Richtung der Dicke zum Zeitpunkt der Extrusion erfüllt, auch im Fall, dass die Ebenheit sowohl der oberen als auch der unteren Oberflächen eines Schaumstoffs in Richtung der Dicke und die Produktabmessungsgenauigkeit nicht durch eine Verarbeitungsmaschine gewährleistet werden.
Um all diese Punkte zu erfüllen, sind weiter fortgeschrittene Schaumstoffbildungsverfahren und -herstellungsverfahren erforderlich und Untersuchungen sind durchgeführt worden, um einen Schaumstoff, entsprechend den Zielen in der vorliegenden Erfindung, zu erhalten.
Das heißt, um hohe wärmeisolierende Eigenschaft zu erreichen, sind Untersuchungen, welche der Dichteverteilung in Richtung der Dicke Aufmerksamkeit schenken, zusätzlich zum Vorgeben der Zellform, durchgeführt worden. Untersuchungen bezüglich der Befriedigung sowohl der wärmeisolierenden Eigenschaft als auch der Festigkeit (Druckfestigkeit und Biegefestigkeit) durch Einstellen der Zellform sind durchgeführt worden, jedoch gibt es eine Begrenzung in der beständigen Herstellung eines eine Oberfläche tragenden Schaumstoffs nur durch dieses Mittel. Es ist festgestellt worden, dass durch Vorgeben nicht nur der Gesamtdichte des Schaumstoffs, sondern ebenfalls der Dichteverteilung des Schaumstoffs in Richtung der Dicke, wie in der vorliegenden Erfindung dargestellt, alle für den eine Oberflächenschicht tragenden Schaumstoff erforderlichen Punkte erfüllt werden können.
Als erstes wird der technische Gehalt der kennzeichnenden Dichteverteilung eines Schaumstoffs in Richtung der Dicke gemäß der zweiten Erfindung beschrieben werden.
Ein Verfahren des Herausnehmens eines Produkts für einen extrudierten Schaumstoff, welcher eine Oberflächenschicht trägt, ist im Allgemeinen, wie folgt: ein Harz in einem Extruder wird unter einer hohen Temperatur und hohem Druck geschmolzen, ein Treibmittel wird dorthinein eingebracht, und das Harz und das Treibmittel werden zusammengeknetet und dann wird das erhaltene Gel durch ein Abkühlgerät oder dergleichen abgekühlt, um eine geeignete Viskosität zum Schäumen zu haben, und das Gel wird an einer Düse druckentspannt, um geschäumt zu werden. Danach wird der erhaltene Schaumstoff durch Verwenden einer Schalungsform, Formierwalzen und dergleichen, benachbart zu der Düse, zu einem plattenähnlichen Schaumstoff geformt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Temperatur, die das Harz verflüssigende Fläche, der Oberflächenbehandlungszustand der das Harz verflüssigenden Fläche (Verringern des Reibungswiderstands) und dergleichen der Schalungsform eingestellt, um eine glatte Oberflächenschicht auf der Schaumstoffoberfläche zu bilden. Der kontinuierlich extrudierte Schaumstoff wird in eine vorbestimmte Größe in den Schräg- und Längsrichtungen geschnitten, um ein Produkt zu erhalten.
Jedoch im Fall des Anwendens einer Zusammensetzung mit hinzugefügtem flammhemmenden Mittel zum Erreichen hoher flammhemmender Eigenschaft und des Anwendens einer Zusammensetzung und Bedingungen, um die Zellgröße sehr fein zu machen, um hohe wärmeisolierende Eigenschaft zu erhalten, werden unter den Bildungsbedingungen der Oberflächenschicht, ähnlich mit jenen herkömmlicher Fälle, Risse oder Spalten in den Oberflächenteil eines Schaumstoffs gebildet und es ist sehr schwierig, eine zufriedenstellende und glatte Oberflächenschicht zu erhalten. Die Ursache ist vermutlich auf ein Phänomen zurückzuführen, dass die Verlängerung der Zellmembran dem Wachstum der Zellen nicht folgen kann, insbesondere im Oberflächenschichtanteil, wo das Harz einfach Abkühlung unterworfen wird, aufgrund der Neigung zur Verringerung des Molekulargewichts eines Basisharzes, welches die Zellmembranen eines Schaumstoffs im Fall eines verbesserten Systems mit hinzugefügtem flammhemmenden Mittel bildet, und Ausdünnen der Zellmembran, bewirkt durch Feinerwerden der Zellen, und folglich werden die Zellmembranen einfach zerbrochen.
Hinsichtlich dieser Probleme haben die Erfinder eine Vielfalt von Untersuchungen durchgeführt und waren folglich im Erhalten eines zufriedenstellenden Schaumstoffs, welcher eine glatte Oberflächenschicht trägt, durch Vorgeben der Dichteverteilung eines Schaumstoffs in Richtung der Dicke zu einer kennzeichnenden, zusätzlich zum Vorgeben der Gesamtdichte des Schaumstoffs, erfolgreich, das heißt durch Einstellen der Gesamtdichte X des Schaumstoffs auf einen Bereich von 20 bis 45 kg/m³ und der Dichte Y auf jedem der beiden Oberflächenschichtanteilen, die bis zu 20 % an der Oberseite bzw. bis zu 20 % an der Unterseite der Gesamtdicke des Schaumstoffs ausmacht, um die Beziehung: Y ≥ 1,05 × X zu erfüllen.
Ferner verbessert eine derartige kennzeichnende Dichteverteilung die Biegefestigkeit des Schaumstoffs. Im Fall der Verwendung eines Schaumstoffs als Bauteil, wie wärmeisolierender Materialien für den Bau, wie in den physikalischen Standardeigenschaften der wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff gemäß JIS A 9511 eingeschlossen, ist die Biegefestigkeit eine der bedeutenden physikalischen Eigenschaften, ebenso wie die wärmeisolierende Eigenschaft. Hinsichtlich der Festigkeit eines Schaumstoffs mit einem hohen Expansionsverhältnis haben die Dichte des Schaumstoffs, die Größe und Orientierung von Zellen und dergleichen große Wirkung darauf. Hinsichtlich der Biegefestigkeit eines plattenähnlichen hochexpandierten Schaumstoffs beeinflussen insbesondere die Oberflächenschichtdichte des Schaumstoffs, die Größe und Orientierung der Zellen die Biegefestigkeit des gesamten Schaumstoffs erheblich. Auf diese Weise ist festgestellt worden, dass hinsichtlich der Dichteverteilung eines Schaumstoffs in Richtung der Dicke ein Schaumstoff mit der kennzeichnenden Dichteverteilung, wobei die Dichte der Oberflächenschicht höher ist, wie vorstehend beschrieben, wirksamer im Verbessern der Biegefestigkeit ist, als ein Schaumstoff mit einer gleichmäßigen Dichteverteilung, auch wenn beide Schaumstoffe dieselbe Gesamtdichte aufweisen.
Als Ergebnis einer Vielfalt weiterer Untersuchungen wird eine derartige Wirkung gezeigt, wenn die Dichte Y des Anteils von bis zu 20 % der Gesamtdicke eines Schaumstoffs an der oberen Oberfläche, die dem oberen Oberflächenschichtanteil (nachstehend manchmal als „Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht eines Schaumstoffs") ausmacht, und die Dichte Y des Anteils von bis zu 20 % der Gesamtdicke des Schaumstoffs an der unteren Oberfläche (hintere Oberfläche), die dem unteren Oberflächenschichtanteil (nachstehend manchmal als „Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs") ausmacht, jeweils die Beziehung: Y ≥ 1,05 × X, vorzugsweise Y ≥ 1,10 × X, stärker bevorzugt Y ≥ 1,20 × X erfüllen. Wenn Y < 1,05 × X, kann keine klare Wirkung erreicht werden.
Einem Schaumstoff eine derartig kennzeichnende Dichteverteilung zu verleihen, kann zum Beispiel durch Einstellungsmittel, wie Optimieren der Temperatur der Schalungsform innerhalb eines Bereichs von etwa 50 bis etwa 120°C, Optimieren des Profils der das Harz verflüssigenden Fläche der Schalungsform, um entlang der Schäumungskurve zu liegen, oder dergleichen verwirklicht werden. Die Temperatur der Schalungsform ist vorzugsweise niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens, zum Beispiel um etwa 10 bis etwa 80°C. Derartige Verfahrensbedingungen werden nachstehend insbesondere erklärt.
Der Schaumstoff der zweiten Erfindung kann durch Extrudieren eines mit einem Treibmittel gemischten Harzes, das auf eine zum Schäumen geeignete Harztemperatur geregelt ist, aus einer Düse durch Entspannen des Drucks und Formen des extrudierten Schaumstoffs, welcher noch nicht geeignet geformt ist, zu einem plattenähnlichen Schaumstoff mittels einer Schalungsform und Formierwalzen, benachbart zu der Düse, erhalten werden. Die geeignete Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens beim Erhalten des Schaumstoffs der zweiten Erfindung beträgt ungefähr 100 bis 130°C, obwohl sie von Typ und Menge des hinzuzufügenden Treibmittels abhängt. Zum Zeitpunkt des Formens des Schaumstoffs wird die Temperatur der Schalungsform vorzugsweise auf etwa 50 bis etwa 120°C eingestellt, was eine beträchtlich niedrigere Temperatur als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens ist, stärker bevorzugt auf eine Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 50 bis etwa 120°C und um etwa 10 bis etwa 80°C niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens eingestellt, wodurch die Erstarrung des Harzes aufgrund des Abkühlens im Oberflächenschichtanteil des Schaumstoffs begünstigt wird, um das Schäumen im Oberflächenschichtanteil des Schaumstoffs zu unterdrücken, und als Ergebnis die kennzeichnende Dichteverteilung der zweiten Erfindung verwirklicht wird.
Nichtsdestotrotz ändert sich hinsichtlich der Temperatureinstellung der Schalungsform der geeignete Wert in Abhängigkeit von den die Harzzusammensetzung betreffenden Bedingungen, wie Typ und Menge eines zu verwendenden Treibmittels, von den die physikalischen Schaumstoffeigenschaften betreffenden Bedingungen, wie der Schaumdichte, und von Bedingungen, wie dem Profil der verflüssigenden Fläche der Schalungsform, welche die Querschnittsform eines erhaltenen Schaumstoffs direkt beeinflusst, von der Verweilzeit des Schaumstoffs in der Schalungsform und dergleichen. Demgemäß ist es bevorzugt, den geeigneten Wert innerhalb des vorstehenden Temperaturbereichs auf der Basis von Versuchen und dergleichen zu bestimmen.
Ferner ist, obwohl eng mit der Temperatureinstellung der Schalungsform verknüpft, im Fall des Erhaltens eines eine Oberflächenschicht tragenden Schaumstoffs, der frei von Rissen oder Spalten im Oberflächenanteil ist, der Zustand, wobei der Kontaktwiderstand in der Schalungsform so niedrig wie möglich ist, erforderlich. Demgemäß wird es insbesondere wichtig, das Profil der das Harz verflüssigenden Fläche der Schalungsform zu einem Profil zu optimieren, wobei der Kontaktwiderstand gering ist, das heißt einem Profil entlang der Schäumungskurve.
Hinsichtlich des Schaumstoffs mit der kennzeichnenden Dichteverteilung der zweiten Erfindung können insbesondere zufriedenstellende Ergebnisse für den eine Oberflächenschicht tragenden Schaumstoff erhalten werden, jedoch ist sie nicht notwendigerweise auf den eine Oberflächenschicht tragenden Schaumstoff begrenzt. Das heißt, die zweite Erfindung wird ebenfalls auf einen Schaumstoff angewendet, wobei die Oberflächenschicht in einer dünnen Dicke von etwa 1 mm bis etwa 5 mm abgeschabt worden ist und welcher eine abgeschabte Oberfläche, die gute Haftung gegenüber Beton oder dergleichen zeigt, aufweist.
Der Schaumstoff der zweiten Erfindung weist, ähnlich dem Schaumstoff der ersten Erfindung, ebenfalls vorzugsweise die vorgegebene Schaumstoffzellstruktur auf, um hohe wärmeisolierende Eigenschaft unter der Voraussetzung zu erreichen, dass eine Zusammensetzung mit hinzugefügtem flammhemmenden Mittel zum Erreichen hoher flammhemmender Eigenschaft verwendet wird.
Das heißt, der Schaumstoff der zweiten Erfindung ist vorzugsweise ein extrudierter Styrolharzschaumstoff, welcher mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel enthält, stärker bevorzugt 100 bis 20 Gew.-mindestens eines gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, bezogen auf die Gesamtmenge des in dem Schaumstoff verbleibenden Treibmittels, und gleichzeitig (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus einem flammhemmendem Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2); Metallboraten; Boroxiden; und Phosphorsäureesterverbindungen, enthält, und welcher ferner eine Schaumstoffzellstruktur aufweist, wobei das Zellanisotropieverhältnis k innerhalb eines Bereichs, der: k ≤ 1,1, vorzugsweise k ≤ 1,0 erfüllt, liegt, und die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke innerhalb eines Bereichs, der: 0,05 ≤ a ≤ 0,30, vorzugsweise 0,1 ≤ a ≤ 0,25, stärker bevorzugt 0,1 ≤ a < 0,24 erfüllt, liegt. Durch das Aufweisen einer derartigen Schaumstoffzellstruktur kann der Schaumstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger bereitgestellt werden, welche für die in JIS A 9511 vorgeschriebene wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erforderlich ist.
Wenn das Zellanisotropieverhältnis k 1,1 überschreitet, wird die wärmeisolierende Eigenschaft vermindert, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten. Wenn im Übrigen das Zellanisotropieverhältnis k zu klein ist, neigen mechanische Eigenschaften, wie die Druckfestigkeit, dazu, abzunehmen und daher ist das Zellanisotropieverhältnis k vorzugsweise 0,7 oder höher.
Wenn die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke weniger als 0,05 mm beträgt, werden die Zellmembrane zu dünn, die Wirkung des Übertragens von Wärmestrahlen wird wesentlich und die wärmeisolierende Eigenschaft vermindert sich im Gegenteil, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten. Andererseits nimmt, wenn die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke 0,30 mm überschreitet, die Häufigkeit der Abschirmung des Wärmeflusses ab, was es schwierig macht, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,028 W/mK oder niedriger zu erhalten.
Als Verfahren zum Erhalten der oben genannten Schaumstoffzellstruktur können dieselben Mittel, wie in den Beschreibungen der ersten Erfindung beschrieben, angewendet werden.
Um die vorstehende Schaumstoffzellstruktur zu erhalten, ist ein Schaumstoff mit einer kennzeichnenden Zellstruktur, in welcher große und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, das heißt, ein Schaumstoff, wobei Zellen, die den Schaumstoff bilden, hauptsächlich jene mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger (nachstehend als „kleine Zellen" bezeichnet) und jene mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm (nachstehend als „große Zellen" bezeichnet) umfassen und diese kleinen Zellen und großen Zellen in einem inselähnlichen Zustand über die Zellmembranen dispergiert sind, insbesondere wirksam, wie in den Beschreibungen der ersten Erfindung beschrieben. Im Fall des Erhaltens eines Schaumstoffs mit einer Zellstruktur, die große und kleine Zellen enthält, beträgt ein Verhältnis des durch die kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger je Querschnittsfläche des Schaumstoffs eingenommenen Bereichs vorzugsweise 10 bis 90 %. Dieses Verhältnis der von kleinen Zellen eingenommenen Fläche je Querschnittsfläche des Schaumstoffs beträgt stärker bevorzugt 20 bis 90 %, weiterhin vorzugsweise 30 bis 90 %, am meisten bevorzugt 40 bis 90 %. Ein höheres Verhältnis der von kleinen Zellen eingenommenen Fläche ist bevorzugt, da die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke einfach in den vorstehenden Bereich fällt und die wärmeisolierende Eigenschaft verbessert wird.
Das für die zweite Erfindung anzuwendende Styrolharz ist nicht besonders begrenzt und all jene in der ersten Erfindung beispielhaft angegebenen können verwendet werden.
Ähnlich der ersten Erfindung ist die zweite Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel verwendet werden und andere Treibmittel, welche von Treibmitteln vom Flon-Typ verschieden sind, zusammen verwendet werden, falls erforderlich.
Beispiele der in der zweiten Erfindung zu verwendenden gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Neopentan und dergleichen.
Bevorzugte gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen sind n-Butan, Isobutan und ein Gemisch aus n-Butan und Isobutan unter den Gesichtspunkten der Schäumfähigkeit und der wärmeisolierenden Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs und ein insbesondere bevorzugter ist Isobutan.
Andere in der ersten Erfindung zu verwendende Treibmittel sind nicht besonders begrenzt. Beispiele anderer Treibmittel sind organische Treibmittel, einschließlich Ether, wie Dimethylether, Diethylether, Methylethylether, Isopropylether, n-Butylether, Diisopropylether, Furan, Furfural, 2-Methylfuran, Tetrahydrofuran und Tetrahydropyran; Ketone, wie Dimethylketon, Methylethylketon, Diethylketon, Methyl-n-propylketon, Methyl-n-butylketon, Methyl-i-butylketon, Methyl-n-amylketon, Methyl-n-hexylketon, Ethyl-n- propylketon und Ethyl-n-butylketon; Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propylalkohol, i-Propylalkohol, Butylalkohol, i-Butylalkohol und t-Butylalkohol; Carbonsäureester, wie Methylformiat, Ethylformiat, Propylformiat, Butylformiat, Amylformiat, Methylpropionat und Ethylpropionat; und Alkylhalogenide, wie Methylchlorid und Ethylchlorid; anorganische Treibmittel, wie Wasser und Kohlendioxid; und chemische Treibmittel, wie Azoverbindungen. Diese Treibmittel können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Aus anderen Treibmitteln sind unter den Gesichtspunkten der Schäumfähigkeit und der Schaumstoffformbarkeit Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid bevorzugt, und vor allem sind Dimethylether und Wasser insbesondere bevorzugt.
Die Verwendung anderer Treibmittel stellt zufriedenstellende weichmachende Wirkung und Wirkung als ein Treibhilfsmittel, was zu einer Abnahme des Extrusionsdrucks führt, um eine beständige Herstellung eines Schaumstoffs zu ermöglichen, bereit.
Wenn Wasser als ein anderes Treibmittel verwendet wird, wird ein Schaumstoff mit einer kennzeichnenden Zellstruktur, wobei kleine Zellen und große Zellen gleichzeitig vorhanden sind, wie vorstehend erwähnt, erhalten. Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel, kann Wasser in Kombination mit nur einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Jedoch ist es stärker bevorzugt, Wasser mit einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und anderen Treibmitteln, welche von Wasser verschieden sind (zum Beispiel Dimethylether), zu kombinieren, um ein Treibmittel, zusammengesetzt aus drei oder mehreren Bestandteilen, bereitzustellen, da Formbarkeit und Produktivität eines Schaumstoffs weiter verbessert werden.
Bei Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs gemäß der zweiten Erfindung, ändert sich die zu dem Styrolharz hinzuzufügende oder einzubringende Menge des Treibmittels geeignet in Abhängigkeit vom vorgegebenen Wert des Expansionsverhältnisses, usw.. Im Allgemeinen beträgt jedoch die Gesamtmenge des Treibmittels (s) vorzugsweise von 4 bis 15 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des verwendeten Treibmittels weniger als 4 Gewichtsteile beträgt, ist das Expansionsverhältnis niedrig, so dass es manchmal dazu neigt, schwierig zu sein, kennzeichnende Eigenschaften, wie leichtgewichtige und wärmeisolierende Eigenschaft als Harzschaumstoff, ausreichend bereitzustellen. Wenn die Menge mehr als 15 Gewichtsteile beträgt, können Mängel, wie Hohlräume in dem resultierenden Schaumstoff, aufgrund der Überschussmenge des Treibmittels bewirkt werden.
Bezüglich eines hinzuzufügenden Treibmittels beträgt die Menge eines oder mehrerer gesättigter Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 20 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 40 Gew.-% oder mehr, weiter bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr und insbesondere bevorzugt 60 Gew.-% oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, und die Menge eines Treibmittels, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, beträgt vorzugsweise 80 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 60 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 50 Gew.-% oder weniger und insbesondere bevorzugt 40 Gew.-% oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels. Wenn die Menge des gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen niedriger als die vorstehend definierten Bereiche ist, wird in einigen Fällen die wärmeisolierende Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs verschlechtert. Wenn die Menge des Treibmittels, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, die vorstehenden Bereiche überschreitet, ist die weichmachende Wirkung zu hoch und der Mischungszustand des Styrolharzes und der Treibmittel in einem Extruder ist ungleichmäßig, und die Druckregelung in dem Extruder neigt dazu, schwierig zu werden.
Unter dem Gesichtspunkt beständiger Herstellung eines Schaumstoffes und der Verwirklichung eines Schaumstoffs mit zufriedenstellender Qualität, wie dem Aussehen, beträgt hinsichtlich der hinzuzufügenden Treibmittel die Menge eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 90 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 80 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 70 Gew.-% oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels. Die Menge eines Treibmittels, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr, weiterhin bevorzugt 30 Gew.-% oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels.
Im Fall der Verwendung von Dimethylether als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit oder dergleichen.
Im Fall der Verwendung von Methylchlorid und/oder Ethylchlorid als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit oder dergleichen.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel, beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 1 bis 80 Gew.-%, stärker bevorzugt 3 bis 70 Gew.-%, weiterhin bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die Bildung der oben genannten kleinen Zellen und großen Zellen.
Im Fall der Verwendung von Kohlendioxid als ein anderes Treibmittel beträgt die hinzuzufügende Menge vorzugsweise 3 bis 40 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge des Treibmittels, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die Zellgröße.
Der Druck ist beim Hinzufügen oder Einbringen des Treibmittels nicht besonders begrenzt und ein höherer Druck als der Innendruck eines Extruder oder dergleichen ist ausreichend.
Ein gemäß der Erfindung erhaltener extrudierter Styrolharzschaumstoff enthält mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel. Bezüglich der Zusammensetzung des Treibmittels in dem resultierenden extrudierten Styrolharzschaumstoff beträgt die Menge mindestens eines gesättigten Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen vorzugsweise 100 bis 20 Gew.-%, stärker bevorzugt 100 bis 40 Gew.-%, weiter stärker bevorzugt 100 bis 50 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 100 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der verbleibenden Treibmittel, und die Menge eines anderen Treibmittels beträgt vorzugsweise 0 bis 80 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 bis 60 Gew.-%, weiter stärker bevorzugt 0 bis 50 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der verbleibenden Treibmittel. Wenn die Menge der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in den verbleibenden Treibmitteln im Schaumstoff weniger als die vorstehenden Bereiche beträgt, neigt es dazu schwierig zu sein, zufriedenstellende wärmeisolierende Leistung zu erhalten.
Obwohl die verbleibende Menge der gesättigten Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen in dem erhaltenen extrudierten Styrolharzschaumstoff sich in Abhängigkeit vom Typ der gesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen, der Dichte des Schaumstoffs und dergleichen ändert, beträgt die Menge vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs. Die verbleibende Menge beträgt stärker bevorzugt 3 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 4 bis 8 Gewichtsteile für Propan; stärker bevorzugt 2,5 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 3 bis 8 Gewichtsteile für n-Butan oder Isobutan; und stärker bevorzugt 3 bis 9 Gewichtsteile für n-Pentan, Isopentan oder Neopentan, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Schaumstoffs, im Hinblick auf die wärmeisolierende Leistung und die flammhemmende Leistung. Obwohl sich die verbleibende Menge der Treibmittel, welche von gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden sind, in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Treibmittels, der Gasdurchlässigkeit und der Dichte des Schaumstoffs und dergleichen verändert, beträgt die Menge vorzugsweise 0 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0 bis 5 Gewichtsteile, um einen Schaumstoff mit zufriedenstellender wärmeisolierender Leistung bereitzustellen.
In der zweiten Erfindung sind zusammen mit einem halogenierten flammhemmenden Mittel (A) gleichzeitig eine oder mehrere Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon (vorzugsweise Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden Formel 2), Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen in einem extrudierten Styrolharzschaumstoff vorhanden.
Aufgrund dieses Merkmals ist der extrudierte Styrolharzschaumstoff der zweiten Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er mit hoher flammhemmender Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, ausgestattet ist, auch wenn hoch brennbare Kohlenwasserstoffe als Treibmittel verwendet werden.
Als das in der zweiten Erfindung zu verwendende halogenierte flammhemmende Mittel kann jedes gebräuchlich für thermoplastische Harze verwendete halogenierte flammhemmende Mittel ohne besondere Begrenzung verwendet werden. Zum Beispiel können alle bromierten flammhemmenden Mittel, chlorierten flammhemmenden Mittel, und flammhemmenden Mittel mit einem Phosphoratom, wie in der ersten Erfindung beispielhaft angegeben, verwendet werden.
Aus den halogenierten flammhemmenden Mitteln sind bromierte flammhemmende Mittel, im Hinblick auf die flammhemmende Eigenschaft, bevorzugt und insbesondere ist Hexabromcyclododecan aufgrund seiner Verträglichkeit mit Styrolharzen und dergleichen bevorzugt.
Der Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge des hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft des Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoffs, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt der Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels jedoch vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiter bevorzugt 2 bis 8 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 3 bis 7 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des halogenierten flammhemmenden Mittels kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn sie andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, werden die Formbarkeit und dergleichen beim Herstellen eines Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Der Gehalt einer oder mehrerer als die Verbindung (B) in der zweiten Erfindung zu verwendenden Verbindungen, welche Verbindungen aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen ausgewählt sind, wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge des hinzuzufügenden Treibmittels, dem Typ und Gehalt des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und dergleichen eingestellt, um so die für den Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt der Gehalt der Verbindung (B) jedoch vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 9 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 9 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge der Verbindung (B) kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn sie andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, werden die Formbarkeit und dergleichen beim Herstellen eines Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Als das in der zweiten Erfindung als die Verbindung (B) zu verwendende flammhemmende Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül können alle flammhemmenden Mittel vom Phosphor-Typ und oberflächenbeschichtete, wie in der ersten Erfindung beispielhaft angegeben, verwendet werden.
Aus den flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül sind Ammoniumphosphat und/oder Ammoniumpolyphosphat bevorzugt und oberflächenbeschichtetes Ammoniumphosphat und/oder oberflächenbeschichtetes Ammoniumpolyphosphat sind stärker bevorzugt, da die für den Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche hohe flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, einfach erreicht werden kann, auch wenn hoch brennbare Kohlenwasserstoffe als Treibmittel verwendet werden.
Der Gehalt des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels und, im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge des hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge des flammhemmenden Mittels vom Phosphor-Typ mit Stickstoff im Molekül kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits die Menge größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt.
Als die Tetrazolverbindungen, die in der zweiten Erfindung als die Verbindung (B) zu verwenden sind, können alle Tetrazolverbindungen, wie in der ersten Erfindung beispielhaft angegeben, und dergleichen verwendet werden.
Als die in der zweiten Erfindung zu verwendenden Tetrazolverbindungen sind Tetrazolverbindungen mit einer thermischen Zersetzungstemperatur von 250°C oder höher bevorzugt, da sie einfach die höchste flammhemmende Wirkung in Kombination mit dem oben genannten halogenierten flammhemmenden Mittel bereitstellen. Bevorzugte Beispiele derartiger Tetrazolverbindungen sind 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz, 5,5'-Bistetrazoldiammoniumsalz, 5,5'-Bistetrazoldiaminoguanidinsalz und 5,5'-Bistetrazolpiperazinsalz, und am meisten aus diesen bevorzugt ist 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz. Wenn Tetrazolverbindungen mit einer thermischen Zersetzungstemperatur von 250°C oder höher verwendet werden, wird es ermöglicht, deren thermische Zersetzung bei Herstellung eines Styrolharzschaumstoffs zu vermeiden und deren thermische Zersetzung zum wirkungsvollen Erzeugen nichtbrennbarer Gase zu bewirken, wenn der Styrolharzschaumstoff verbrannt wird.
Der Gehalt der in der zweiten Erfindung zu verwendenden Tetrazolverbindung wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels und, im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge des hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt der Tetrazolverbindung vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn die Menge der Tetrazolverbindung kleiner als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits die Menge größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt. Ebenfalls wird die flammhemmende Eigenschaft kaum verbessert, wenn mehr von der Tetrazolverbindung hinzugefügt wird.
Als die Stickstoff enthaltende Verbindung, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und deren Derivaten, die in der zweiten Erfindung als die Verbindung (B) zu verwenden ist, sind Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und deren Derivaten, welche durch die vorstehende allgemeine Formel 1 oder allgemeine Formel 2 dargestellt sind, bevorzugt. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Als typische Beispiele der Stickstoff enthaltenden Verbindungen können jene in der ersten Erfindung beispielhaft angegebenen verwendet werden.
Als die Stickstoff enthaltenden Verbindungen sind Verbindungen, welche ihrerseits flammhemmend sind und bei 270 bis 400°C zersetzt oder geschmolzen werden können, bevorzugt.
Ferner sind als die Stickstoff enthaltenden Verbindungen Verbindungen bevorzugt, welche die Wirkung der Bildung sowohl der oben genannten kleinen Zellen als auch der großen Zellen in einem Schaumstoff nicht hemmen, um hohe wärmeisolierende Eigenschaft und dergleichen im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel zu erhalten, und Beispiele derartiger Verbindungen sind jene, welche schwach in Wasser löslich sind oder eine Löslichkeit von 10 Gew.-% oder weniger in Wasser in einem Temperaturbereich nahe Raumtemperatur (etwa 10 bis 30°C) aufweisen. Wenn die Löslichkeit in Wasser höher ist, neigt die Wirkung der Bildung sowohl kleiner Zellen als auch großer Zellen dazu, gehemmt zu werden.
Insbesondere Bevorzugte aus den Stickstoff enthaltenden Verbindungen sind Cyanursäure (R¹, R², und R³ in der allgemeinen Formel 1 sind Wasserstoff), Isocyanursäure (R⁴, R⁵ und R⁶ in der allgemeinen Formel 2 sind Wasserstoff) und Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat (R⁴ ist ein Wasserstoffatom und R⁵ und R⁶ sind ein Rest, wobei Y eine Ethylengruppe ist und X ein Carboxylrest in der allgemeinen Formel 2 ist).
Der Gehalt der Stickstoff enthaltenden Verbindung wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die für den Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt der Stickstoff enthaltenden Verbindung vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 1,5 bis 8 Gewichtsteile und insbesondere bevorzugt 2 bis 7 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt der Stickstoff enthaltenden Verbindung niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt die Formbarkeit bei Herstellung eines Schaumstoffs und dergleichen dazu, manchmal verschlechtert zu werden.
Als die in der zweiten Erfindung als die Verbindung (B) zu verwendenden Metallborate können all jene in der ersten Erfindung beispielhaft angegebenen verwendet werden.
Aus den vorstehenden Metallboraten ist Zinkborat bevorzugt, da sie einfach die höchste flammhemmende Wirkung in Kombination mit dem oben genannten halogenierten flammhemmenden Mittel bereitstellen.
Der Gehalt des Metallborats wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels, und im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt, um so die für den Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des Metallborats vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,15 bis 6 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Metallborats niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt.
Als die Boroxide, die als die Verbindung (B) in der zweiten Erfindung zu verwenden sind, können zum Beispiel all jene in der ersten Erfindung beispielhaft angegebenen verwendet werden, und Dibortrioxid ist insbesondere bevorzugt.
Der Gehalt des Boroxids wird geeignet in Abhängigkeit von Typ und Gehalt eines zu verwendenden halogenierten flammhemmenden Mittels, und im Fall der Verwendung eines flammhemmenden Mittels, welches vom halogenierten flammhemmenden Mittel verschieden ist, in Kombination, von Typ und Gehalt des flammhemmenden Mittels und von Typ und Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels eingestellt, um so die für den Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff erforderliche flammhemmende Eigenschaft, wie in JIS A 9511 vorgeschrieben, und die Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Im Allgemeinen beträgt jedoch der Gehalt des Boroxides vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 1 bis 9 Gewichtsteile, weiterhin bevorzugt 1,5 bis 8 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Boroxides niedriger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten, und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, neigt ein aus der Düse extrudierter Styrolharzschaumstoff dazu, einfach zerrissen zu werden, was zu schwieriger Bildung eines zufriedenstellenden Schaumstoffs führt.
Als die Phosphorsäureesterverbindung, die als die Verbindung (B) in der zweiten Erfindung zu verwenden ist, können zum Beispiel all jene in der ersten Erfindung beispielhaft angegebenen verwendet werden.
Der Gehalt der Phosphorsäureesterverbindungen wird geeignet in Abhängigkeit von der Menge eines hinzuzufügenden Treibmittels und dergleichen eingestellt, um so die flammhemmende Eigenschaft und die synergistische Wirkung des Unterdrückens von Entzündung oder Verbrennung von beim Brennen eines Schaumstoffs verdampften Kohlenwasserstoffen zu erhalten. Jedoch beträgt der Gehalt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,3 bis 9 Gewichtsteile und weiterhin bevorzugt 0,5 bis 8 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt der Phosphorsäureesterverbindung weniger als die vorstehenden Bereiche ist, neigt es dazu schwierig zu sein, die gewünschte flammhemmende Eigenschaft zu erhalten, und wenn andererseits der Gehalt größer als die vorstehenden Bereiche ist, wird die Formbarkeit bei der Herstellung des Schaumstoffs manchmal verschlechtert.
Gemäß der zweiten Erfindung können flammhemmende Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallborate, Boroxide, und Phosphorsäureesterverbindungen, welche als die Verbindung (B) verwendet werden, allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden. Die Phosphorsäureesterverbindung wird vorzugsweise in Kombination mit einer oder mehreren Verbindungen, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, und Boroxiden, verwendet, anstatt allein verwendet zu werden.
Gemäß der zweiten Erfindung können, wenn erforderlich, die folgenden Additive bis zu dem Ausmaß, innerhalb dessen die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht gehemmt werden, in die extrudierte Styrolharzschaumstoffform eingebracht werden: anorganische Verbindungen, wie Siliciumdioxid, Talkum, Calciumsilikat, Wollastonit, Kaolin, Ton, Glimmer, Zinkoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat und dergleichen; Verarbeitungshilfsmittel, wie Natriumstearat, Magnesiumstearat, Bariumstearat, flüssiges Paraffin, Wachs vom Olefin-Typ, Verbindungen vom Stearylamid-Typ und dergleichen; Antioxidantien vom Phenol-Typ, Stabilisatoren vom Phosphor-Typ, lichtbeständige Stabilisatoren, wie Benzotriazole, gehinderte Amine, andere flammhemmende Mittel, antistatische Mittel, Farbmittel, wie Pigmente.
Als das Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffs mit der oben genannten kennzeichnenden Zellstruktur, wobei kleine Zellen und große Zellen gleichzeitig vorhanden sind, welches in der zweiten Erfindung vorzugsweise angewendet wird, kann das Verfahren, wie ausführlich in den Beschreibungen der ersten Erfindung beschrieben, verwendet werden.
Um einen Schaumstoff mit der kennzeichnenden Zellstruktur, wobei kleine Zellen und große Zellen gleichzeitig vorhanden sind, zu erhalten, ist es am wirksamsten, Wasser als ein anderes Treibmittel, welches von einem gesättigten Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen verschieden ist, zu verwenden. In Kombination mit diesem, ist die Verwendung eines Smektits als ein Additiv weiter wirksam.
Als die Smektite sind Montmorillonit, und Tonmineralien, wie Bentonit, welches Montmorillonit als einen Hauptbestandteil enthält, bevorzugt.
Insbesondere bevorzugt als die in der zweiten Erfindung zu verwendenden Smektite ist Bentonit. Typische Beispiele für Bentonit sind natürliches Bentonit und gereinigtes Bentonit. Organobentonit oder dergleichen kann ebenfalls verwendet werden. Die Smektite in der zweiten Erfindung schließen durch Modifizieren von Montmorillonit erhaltene Produkte, wie ein mit anionischem Polymer modifiziertes Montmorillonit, ein mit Silan behandeltes Montmorillonit, mit einem hoch polaren organischen Lösungsmittel vermischtes Montmorillonit und dergleichen ein. Bentonit ist als Bentonite Hodaka, BENGEL und dergleichen von HOJUN KOGYO CO., LTD erhältlich. Derartige Bentonite können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren Spezies davon verwendet werden.
Der Gehalt des zu verwendenden Smektits, wie Bentonit, wird geeignet in Abhängigkeit von der hinzuzufügenden Menge des Wassers und dergleichen eingestellt. Jedoch beträgt der Gehalt vorzugsweise 0,2 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes. Wenn der Gehalt des Smektits weniger als die vorstehenden Bereiche beträgt, ist die Menge des durch das Smektit absorbierten Wassers ungenügend im Vergleich mit der Menge an hinzugefügtem Wasser und Hohlräume werden in einem Schaumstoff infolge von schlechter Dispersion des Wassers in einem Extruder gebildet, was zu einem fehlerhaft geformten Körper führt. Wenn der Gehalt andererseits größer als die vorstehenden Bereiche ist, ist es schwierig, das Smektit gleichmäßig im Styrolharz im Extruder zu dispergieren, und auf diese Weise neigt ungleichmäßiges Schäumen dazu, bewirkt zu werden. Ferner neigt es dazu, schwierig zu sein, eine geschlossene Zellstruktur aufrechtzuerhalten. Folglich neigen Verschlechterung von und Veränderungen an der wärmeisolierenden Eigenschaft des erhaltenen Schaumstoffs dazu, aufzutreten. Das Mischungsverhältnis von Wasser/Smektit (oder Bentonit), bezogen auf das Gewicht, beträgt vorzugsweise 0,02 zu 20, stärker bevorzugt 0,25 zu 2.
Ferner können als ein Wasser absorbierendes Mittel, welches von Smektit verschieden ist, Saponit; Wasser aufnehmende oder wasserquellfähige Tonmineralien, wie quellfähiger Fluorglimmer; und die vorstehenden mineralischen Substanzen, modifiziert mit einem organischen Bestandteil; Wasser aufnehmende Polymere und entwässertes Siliciumdioxid mit einem Silanolrest und dergleichen verwendet werden. Weiterhin kann das Smektit in Kombination mit einem oder mehreren dieser Wasser absorbierenden Mittel verwendet werden.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel sind Stickstoff enthaltende Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2 als die Stickstoff enthaltenden Verbindungen bevorzugt, und Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat sind stärker bevorzugt. Diese bevorzugten Stickstoff enthaltenden Verbindungen werden weiter bevorzugt in Kombination mit einer Phosphorsäureesterverbindung verwendet.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel ist eine bevorzugte Ausführungsform, Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat als die Stickstoff enthaltende Verbindung und ein Smektit, insbesondere Bentonit als die Wasser aufnehmende Substanz zu verwenden, da die Funktion des Bildens kleiner Zellen und großer Zellen verbessert wird und deshalb ein Schaumstoff mit verbesserter wärmeisolierender Eigenschaft und ausgezeichneter flammhemmender Eigenschaft erhalten werden kann. Insbesondere ist die am meisten bevorzugte Ausführungsform, Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat als die Stickstoff enthaltende Verbindung und ferner eine Phosphorsäureesterverbindung in Kombination und ein Smektit; insbesondere Bentonit als die Wasser aufnehmende Substanz zu verwenden, da die Funktion des Bildens kleiner Zellen und großer Zellen weiter verbessert wird und deshalb ein Schaumstoff mit weiter verbesserter wärmeisolierender Eigenschaft und insbesondere ausgezeichneter flammhemmender Eigenschaft erhalten werden kann.
Im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel ist, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die oben genannte Bildung von kleinen Zellen und großen Zellen, ein bevorzugtes Treibmittel ein Treibmittel, umfassend 99 bis 20 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 1 bis 80 Gew.-% Wasser, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel, und ein stärker bevorzugtes Treibmittel ist ein Treibmittel, umfassend 97 bis 30 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 3 bis 70 Gew.-% Wasser, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel. Im Fall der Verwendung von Wasser und eines Treibmittels, welches von Wasser verschieden ist (wie Dimethylether), in Kombination als ein anderes Treibmittel, ist, im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und die oben genannte Bildung von kleinen Zellen und großen Zellen, ein bevorzugtes Treibmittel ein Treibmittel, umfassend 98 bis 20 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffen und 1 bis 75 Gew.-% Wasser, und ein anderes Treibmittel, welches von Wasser verschieden ist, in der Restmenge, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel, und ein stärker bevorzugtes Treibmittel ist ein Treibmittel, umfassend 97 bis 30 Gew.-% mindestens eines Kohlenwasserstoffs mit 3 bis 5 Kohlenstoffen und 2 bis 65 Gew.-% Wasser, und ein anderes Treibmittel, welches von Wasser verschieden ist, in der Restmenge, bezogen auf 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Treibmittel.
Gemäß der zweiten Erfindung werden ein Kohlenwasserstoff mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen; ein anderes Treibmittel; ein halogeniertes flammhemmendes Mittel (A); und ein oder mehrere der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen, in Kombination verwendet und diese Kombination wird ferner mit der spezifischen Zellstruktur kombiniert, wodurch das Erhalten eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft, entsprechend der in JIS A 9511 vorgeschriebenen wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, ermöglicht wird, ohne ein Flon als ein Treibmittel zu verwenden. Das heißt, es ist möglich, einen extrudierten Styrolharzschaumstoff mit einer wärmeisolierenden Eigenschaft von 0,028 W/mK oder niedriger, im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit, zu erhalten und eine flammhemmende Eigenschaft, welche der Anforderung entspricht, dass die Flamme innerhalb von 3 Sekunden gelöscht wird und weder verbleibende glimmende Asche noch Flammenausbreitung jenseits der Anzeigelinie der Abbrandgrenze in dem im in JIS A 9511 vorgeschriebenen Abbrandtest vorhanden sind.
Ein extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft, entsprechend der in JIS A 9511 vorgeschriebenen wärmeisolierenden Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, kann durch Verwendung von bevorzugt n-Butan und/oder Isobutan, insbesondere bevorzugt Isobutan, aus den gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, erhalten werden. Ferner wird als ein anderes Treibmittel Dimethylether oder Wasser vorzugsweise verwendet. Das Verwenden von Wasser als ein Treibmittel ist insbesondere bevorzugt, um die vorstehenden kleinen Zellen und großen Zellen gleichzeitig vorhanden sein zu lassen und in diesem Fall ist es bevorzugt, eine Wasser aufnehmende Substanz, insbesondere bevorzugt ein Smektit, am meisten bevorzugt ein Bentonit, zu verwenden. Obwohl alle in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen vorzugsweise als das halogenierte flammhemmende Mittel verwendet werden, ist Hexabromcyclododecan ein insbesondere bevorzugtes. Obwohl alle in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen vorzugsweise als die Stickstoff enthaltende Verbindung verwendet werden, ist eine vorzugsweise im Fall der Verwendung von Wasser als ein anderes Treibmittel zu verwendende Stickstoff enthaltende Verbindung eine stärker bevorzugte. Isocyanursäure und/oder Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat sind insbesondere bevorzugt und die Verwendung von diesen in Kombination mit einer Phosphorsäureesterverbindung ist am meisten bevorzugt.
Der extrudierte Styrolharzschaumstoff der zweiten Erfindung kann durch Zuführen eines Styrolharzes, eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen, und, wenn notwendig, eines Smektits und anderer Additive in eine Heiz-/Schmelz-/Knetvorrichtung, wie einen Extruder durch eine Vielfalt von Verfahren wie: (1) Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen, und, wenn notwendig, eines Smektits und anderer Additive mit einem Styrolharz und dann Erwärmen und Schmelzen des Gemisches, (2) Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes und dann Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen, und, wenn notwendig, eines Smektits und anderer Additive mit dem geschmolzenen Styrolharz, (3) vorheriges Herstellen einer geschmolzenen Zusammensetzung durch Mischen eines halogenierten flammhemmenden Mittels (A), einer oder mehrerer der Verbindungen (B), ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, Tetrazolverbindungen, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 1, Stickstoff enthaltenden Verbindungen mit der vorstehenden allgemeinen Formel 2, Metallboraten, Boroxiden, und Phosphorsäureesterverbindungen, und, wenn notwendig, eines Smektits und anderer Additive mit einem Styrolharz und dann Erwärmen und Schmelzen des Gemisches und Zuführen der geschmolzenen Zusammensetzung in einen Extruder zum erneuten Erwärmen und Schmelzen; und in jeder sinnvollen Stufe Hinzufügen eines Treibmittels zu dem Styrolharz unter hohem Druck und das Herstellen des Harzes zu einem fließfähigen Gel, Abkühlen des Gels auf eine für Extrusionsschäumen geeignete Temperatur und Extrudieren des fließfähigen Gels in einen Niederdruckbereich durch eine Düse, um einen Schaumstoff zu bilden, hergestellt werden.
Die Erwärmungstemperatur, die Schmelz-/Knetdauer und die Schmelz-/Knetvorrichtung zum Erwärmen/Schmelzen/Kneten des Styrolharzes und der Additive, wie des Treibmittels, sind nicht besonders begrenzt. Für die Erwärmungstemperatur ist es ausreichend, eine Temperatur nicht niedriger, als die Temperatur zu sein, bei welcher das Styrolharz geschmolzen wird. Jedoch ist eine Temperatur, bei welcher molekularer Abbau des Harzes aufgrund des Einflusses des flammhemmenden Mittels oder dergleichen soweit wie möglich unterdrückt wird, zum Beispiel etwa 150 bis etwa 220°C, bevorzugt. Die Schmelz-/Knetdauer kann nicht mit Sicherheit bestimmt werden, da sie sich in Abhängigkeit von der Extrusionsmenge je Einheit der Zeit, den Schmelz-/Knetvorrichtungen und dergleichen ändert. Jedoch wird ein Zeitraum, der erforderlich ist, um das Treibmittel gleichmäßig im Styrolharz zu dispergieren, geeignet ausgewählt. Obwohl die Schmelz-/Knetvorrichtungen zum Beispiel ein Extruder vom Schnecken-Typ sein können, ist sie nicht besonders begrenzt, so lange sie für übliches Extrusionsschäumen verwendet wird. Jedoch wird in Bezug auf die Form der Schnecke eine Schnecke vom niedrig scherenden Typ vorzugsweise verwendet, um molekularen Abbau des Harzes soweit wie möglich zu unterdrücken.
Das Verfahren des Expansionsformens ist ebenfalls nicht besonders begrenzt, außer dass die Temperatur der Schalungsform und dergleichen derartig eingestellt werden, um einen Schaumstoff mit der vorgegebenen Dichteverteilung, wie vorstehend beschrieben, zu erhalten. Zum Beispiel kann ein allgemeines Verfahren, wobei ein aus einer Schlitzdüse durch Druckentspannung erhaltener Schaumstoff zu einem plattenähnlichen Schaumstoff mit einer großen Querschnittsfläche durch Verwenden einer Schalungsform, von Formierwalzen und dergleichen, welche in engem Kontakt mit oder in Kontakt mit der Schlitzdüse montiert sind, geformt wird, verwendet werden.
In Bezug auf die Dicke des Schaumstoffs der zweiten Erfindung, ist sie nicht besonders begrenzt und wird geeignet in Abhängigkeit vom Typ der Verwendung davon ausgewählt. Zum Beispiel ist im Fall eines isolierenden Materials, das für Baumaterialien verwendet wird, ein dickes Material, wie eine übliche Platte, gegenüber einem dünnen Material, wie einer Bahn, bevorzugt, um ein isolierendes Material mit geeigneter wärmeisolierender Eigenschaft, Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bereitzustellen, und die Dicke beträgt gewöhnlich 10 bis 150 mm, vorzugsweise 20 bis 100 mm. Die Dichte des Schaumstoffs (Gesamtdichte X des Schaumstoffs) der zweiten Erfindung beträgt vorzugsweise 20 bis 45 kg/m³, stärker bevorzugt 25 bis 40 kg/m³, um ein leichtes isolierendes Material mit ausgezeichneter wärmeisolierender Eigenschaft, Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bereitzustellen.
Beispiele
Als nächstes werden extrudierte Styrolharzschaumstoffe und deren Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung weiter ausführlich auf der Basis von Beispielen erläutert werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung keineswegs nur auf derartige Beispiele begrenzt. Im Übrigen, wenn nichts anderes angemerkt ist, bedeuten die Begriffe „Teile" Gewichtsteile und „Prozent" bedeutet Gewichtsprozent.
Beispiele A1 bis A14 und Vergleichsbeispiele A1 bis A5
Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele sind Beispiele und Vergleichsbeispiele der ersten Erfindung.
Als kennzeichnende Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe wurden die Schaumdichte, die Menge des verbleibenden Treibmittels, die Schaumstoffentflammbarkeit, die Wärmeleitfähigkeit des Schaumstoffs, die mittlere Zellgröße in den entsprechenden Richtungen (Richtung der Dicke, Schrägrichtung und Längsrichtung), das Zellanisotropieverhältnis, und das von kleinen Zellen eingenommene Flächenverhältnis gemäß den folgenden Verfahren bestimmt.
(1) Schaumdichte (kg/m³)
Die Schaumdichte wurde durch die folgende Gleichung berechnet und als Einheit „kg/m³" ausgedrückt. Schaumdichte (g/m3) = Gewicht des Schaumstoffs (g)/Volumen des Schaumstoffs (cm3)
(2) Menge (g) des verbleibenden Treibmittels
Ein Schaumstoff wurde unter Verwendung eines Gaschromatographen (GC-14A, hergestellt von Shimadzu Corporation) untersucht, um die Menge (g) jedes verbleibenden Treibmittels, bezogen auf 100 g des Schaumstoffs, zu bestimmen. Die Messung wurde für Schaumstoffe, die man für vierzehn Tage nach der Herstellung stehen ließ, durchgeführt.
(3) Schaumstoffentflammbarkeit
Die Entflammbarkeit eines Schaumstoffs wurde gemäß JIS A 9511 bestimmt. Die Messung wurde für Schaumstoffe, die man für vierzehn Tage nach der Herstellung stehen ließ, durchgeführt. Die Schaumstoffentflammbarkeit wurde als O (bestanden) bewertet, wenn der Standard, dass die Flamme innerhalb von 3 sec. gelöscht wird und weder verbleibende glimmende Asche noch Flammenausbreitung jenseits der Anzeigelinie der Abbrandgrenze vorhanden sind, erfüllt wurde, und wurde als X (Versagen) bewertet, wenn der Standard nicht erfüllt wurde.
(4) Wärmeleitfähigkeit des Schaumstoffs (W/mK)
Die Wärmeleitfähigkeit eines Schaumstoffs wurde gemäß JIS A 9511 (wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff) gemessen. Die Messung wurde für Schaumstoffe, die man für dreißig Tage nach der Herstellung stehen ließ, durchgeführt.
Der in JIS A 9511 für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 vorgeschriebene Standard beträgt 0,028 W/mK oder weniger.
(5) Mittlere Zellgröße (mm) in jeder Richtung (Richtung der Dicke, Schrägrichtung und Längsrichtung)
Geeignete Teile wurden als Probe von einem Abschnitt (nachstehend als ein Querschnitt bezeichnet), erhalten durch senkrechtes (in Richtung der Dicke) Schneiden eines Schaumstoffs entlang der Schrägrichtung, und einem Abschnitt (nachstehend als ein Längsschnitt bezeichnet), erhalten durch senkrechtes (in Richtung der Dicke) Schneiden des Schaumstoffs entlang der Längsrichtung, genommen. Diese Teile wurden bei 30-facher Vergrößerung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (hergestellt von Hitachi Ltd., Modell S-450) fotografiert. Aus diesen Fotografien wurde die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke, die mittlere Zellgröße b (mm) in Schrägrichtung und die mittlere Zellgröße c (mm) in Längsrichtung gemäß ASTM D-3576 bestimmt. Die faktische Größe des fotografierten Teils betrug etwa 5 mm × etwa 5 mm. Die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke wurde sowohl aus dem Querschnitt als auch dem Längsschnitt bestimmt. Die Probennahme kann überall in einem Schaumstoff, außer an der Kante des Schaumstoffs, welche eine unregelmäßige Zellstruktur aufweist, durchgeführt werden. In dieser Messung wurden aus einem Schaumstoff (Dicke: 20 bis 100 mm; Breite: 910 bis 1.000 mm) an drei bis fünf Punkten, die in ihrer Dicke in dem Abstand senkrecht verhältnismäßig symmetrisch zum Zentrum sind, 100 mm einwärts von der Kante des Schaumstoffs in Schrägrichtung Proben genommen. Die mittlere Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke, die mittlere Zellgröße b (mm) in Schrägrichtung oder die mittlere Zellgröße c (mm) in Längsrichtung ist der Mittelwert der jeweils an den als Probe genommenen Teilen erhaltenen Werte.
(6) Zellanisotropieverhältnis
Unter Verwendung der vorher bestimmten mittleren Zellgröße a (mm) in Richtung der Dicke, mittleren Zellgröße b (mm) in Schrägrichtung und mittleren Zellgröße c (mm) in Längsrichtung wurde das Zellanisotropieverhältnis durch die Formel: k = a/(a × b × c)1/3 bestimmt.
(7) Von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis (%)
Das Verhältnis der Fläche, die durch Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder kleiner je Fläche eines Abschnitts eines Schaumstoffs eingenommen wird, wurde wie folgt bestimmt. Hier bedeutet die Zelle mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder kleiner, dass der Durchmesser eines Kreises mit derselben Fläche, wie die Schnittfläche der Zelle, 0,25 mm oder kleiner ist.
Geeignete Teile wurden als Probe von einem Abschnitt (nachstehend als ein Längsschnitt), erhalten durch senkrechtes (in Richtung der Dicke) Schneiden des Schaumstoffs entlang der Längsrichtung. Die Probennahme kann überall in einem Schaumstoff, außer an der Kante des Schaumstoffs, welche eine unregelmäßige Zellstruktur aufweist, durchgeführt werden. In dieser Messung wurden aus einem Schaumstoff (Dicke: 20 bis 100 mm; Breite: 910 bis 1.000 mm) an drei bis fünf Punkten, die in ihrer Dicke in dem Abstand senkrecht verhältnismäßig symmetrisch zum Zentrum sind, 100 mm einwärts von der Kante des Schaumstoffs in Schrägrichtung Proben genommen. Das von kleinen Zellen eingenommene Flächenverhältnis (%) ist der Mittelwert der jeweils an den als Probe genommenen Teilen erhaltenen Werte.

a) Der vorstehende Längsschnitt eines Schaumstoffs wird bei 30-facher Vergrößerung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (hergestellt von Hitachi Ltd., Modell 5-450) fotografiert.
b) Auf der Fotografie wird ein OHP-Blatt platziert, auf welches die Teile, die Zellen mit einer Zellgröße in Richtung der Dicke von mehr als 7,5 mm ausmachen (welches Zellen mit einer faktischen Zellgröße von mehr als 0,25 mm entspricht), durch Füllen derselben mit einer schwarzen Tinte kopiert werden (eine erste Behandlung).
c) Das der ersten Behandlung unterworfene Bild wird durch ein Bildverarbeitungsgerät (hergestellt von PIAS Co. Ltd., Modell: PIAS-II) ausgelesen und die dunkelfarbigen Teile und der hellfarbige Teil, nämlich ob ein bestimmter Teil in schwarz gefärbt ist oder nicht, werden unterschieden.
d) Aus den dunkelfarbigen Teilen werden Teile, die eine Fläche eines Kreises mit einem Durchmesser von nicht mehr als 7,5 mm ausmachen, nämlich Teile, welche einen langen Durchmesser in Richtung der Dicke aufweisen, aber nur eine Fläche von nicht mehr als der eines Kreises mit einem Durchmesser von 7,5 mm aufweisen, in helle Farbe verändert, wodurch die dunkelfarbigen Teile korrigiert werden.
e) Das Flächenverhältnis von Teilen mit einer Zellgröße von nicht mehr als 7,5 mm (hellfarbige Teile), bezogen auf das Gesamtbild, wird gemäß der folgenden Formel unter Verwendung von „FRACTAREA (Flächenverhältnis)", welches eine der Berechnungsfunktionen der Bildanalyse ist, bestimmt. Von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis (%) = (1 – Fläche der dunkelfarbigen Teile/Fläche des Gesamtbildes) × 100

Beispiel A1
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile Hexabromcyclododecan (nachstehend zu HBCD abgekürzt) als ein halogeniertes flammhemmendes Mittel, 3 Teile Isocyanursäure (hergestellt von Shikoku Corporation, Handelsname: ICA-P) als eine Stickstoff enthaltende Verbindung, 1 Teil Triphenylphosphat (hergestellt von Ajinomoto Co., Inc., TPP) als eine Phosphorsäureesterverbindung, 1 Teil Bentonit (hergestellt von Hojun Kogyo Co., Ltd., Handelsname: BENGEL 23), 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid (hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd., Handelsname: AEROSIL) als ein anorganisches Pulver mit einer großen Anzahl von Hydroxylresten, 0,1 Teile Talkum als ein Keimbildner und 0,25 Teile Bariumstearat als ein Schmiermittel trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,3 Teile Dimethylether und 0,8 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (66 % Isobutan, 21 % Dimethylether und 13 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 30 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,18 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,19 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,96 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 45 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A2
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,3 Teile Dimethylether und 0,9 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (65 % Isobutan, 21 % Dimethylether und 14 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 31 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,21 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,08 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A3
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 0,5 Teile Triphenylphosphat, 1,5 Teile Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 3,5 Teile Isobutan, 2 Teile Dimethylether und 0,8 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (56 % Isobutan, 32 % Dimethylether und 12 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 33 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,26 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,86 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 30 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A4
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,6 Teile Dimethylether und 0,8 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (63 % Isobutan, 25 % Dimethylether und 12 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 30 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,20 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,98 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 40 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A5
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 5 Teile Isobutan, 1,3 Teile Dimethylether und 0,9 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (69 % Isobutan, 18 % Dimethylether und 13 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 33 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,16 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,17 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,19 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,93 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 50 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,026 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A6
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 3 Teile Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat als Stickstoff enthaltende Verbindung, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 2 Teile Dimethylether und 1 Teil Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (57 % Isobutan, 29 % Dimethylether und 14 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 31 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,21 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,24 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,94 auf. Ferner wies der Schaumstoff eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A7
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 2 Teile Bortrioxid, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 220°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan, 33 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 33 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,33 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,34 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,82 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A8
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 nun Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 5 Teile Isobutan und 2,3 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (68 % Isobutan und 32 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 36 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,35 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,81 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A9
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 2 Teile Bortrioxid, 1,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4,5 Teile Isobutan und 3 Teile Methylchlorid, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (64 % Isobutan und 36 % Methylchlorid, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 35 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,34 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,35 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,79 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A10
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 2,5 Teile Bortrioxid, 1,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 5 Teile Isobutan und 3,5 Teile Methylchlorid, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (58 % Isobutan und 42 % Methylchlorid, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 36 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,28 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,35 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,36 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,85 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A11
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4,5 Teile Isobutan und 2,5 Teile Methylchlorid, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (64 % Isobutan und 36 % Methylchlorid, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 35 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,23 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,32 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,79 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A12
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Ammoniumpolyphosphat als ein flammhemmendes Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 5 Teile Isobutan und 3 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (63 % Isobutan und 37 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 34 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,28 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,29 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,92 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A13
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 4 Teile 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz (hergestellt von Toyo Kasei Co., Ltd., BHT-2GAD) (in Tabelle 1 als Tetrazol abgekürzt) als eine Tetrazolverbindung, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 4 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (50 % Isobutan und 50 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 34 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,34 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,80 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Beispiel A14
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 2 Teile Zinkborat als ein Metallborat, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 4 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (50 % Isobutan und 50 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 34 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,26 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,34 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,32 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,85 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der extrudierte Styrolharzschaumstoff wies sowohl wärmeisolierende Eigenschaft als auch flammhemmende Eigenschaft, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3, auf.
Vergleichsbeispiel A1
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 2 Teile Bortrioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 33 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 33 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,35 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,37 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,46 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,90 auf. Obwohl der erhaltene Schaumstoff den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die Entflammbarkeit erfüllte, betrug die Wärmeleitfähigkeit 0,029 W/mK und entsprach nicht dem in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel A2
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 2 Teile Bortrioxid, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 33 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 34 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,18 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,22 auf. Obwohl der erhaltene Schaumstoff den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die Entflammbarkeit erfüllte, betrug die Wärmeleitfähigkeit 0,031 W/mK und entsprach nicht dem in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel A3
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 50 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4,5 Teile Isobutan und 2,5 Teile Methylchlorid, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (64 % Isobutan und 36 % Methylchlorid, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 35 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,41 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,45 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,47 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,93 auf. Obwohl der erhaltene Schaumstoff den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die Entflammbarkeit erfüllte, betrug die Wärmeleitfähigkeit 0,030 W/mK und entsprach nicht dem in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel A4
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 60 mm Dicke und etwa 1.000 min Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4,5 Teile Isobutan und 2,5 Teile Methylchlorid, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (64 % Isobutan und 36 % Methylchlorid, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 36 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,17 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,18 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,23 auf. Obwohl der erhaltene Schaumstoff den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die Entflammbarkeit erfüllte, betrug die Wärmeleitfähigkeit 0,031 W/mK und entsprach nicht dem in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel A5
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 36 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumdichte von 34 kg/m³, eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,23 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,31 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,80 auf. Obwohl die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs 0,028 W/mK betrug und dem in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard für die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 entsprach, erfüllte der Schaumstoff nicht den in JIS A 9511 für die Entflammbarkeit vorgeschriebenen Standard.
Die in den vorstehenden Beispielen A1 bis A14 und Vergleichsbeispielen A1 bis A5 erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiele B1 bis B10 und Vergleichsbeispiele B1 bis B3
Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele sind Beispiele und Vergleichsbeispiele der zweiten Erfindung.
Als kennzeichnende Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffe wurden die Schaumgesamtdichte, die Dichte des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs, die Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs, die Biegefestigkeit des Schaumstoffs, der Oberflächenzustand des Schaumstoffs gemäß den folgenden Verfahren bestimmt. Die Messung jeder kennzeichnenden Eigenschaft wurde für den Schaumstoff unmittelbar nach der Herstellung davon durchgeführt, wenn nichts anderes angegeben ist. Ferner wurden die Menge des verbleibenden Treibmittels, die Schaumstoffentflammbarkeit, die Wärmeleitfähigkeit des Schaumstoffs, die mittleren Zellgrößen in den jeweiligen Richtungen (Richtung der Dicke, Schrägrichtung und Längsrichtung), das Zellanisotropieverhältnis und das von kleinen Zellen eingenommene Flächenverhältnis in denselben Weisen, wie in den Beispielen A1 bis A14 bestimmt.
(1) Schaumgesamtdichte (kg/m³)
Die Schaumgesamtdichte wurde durch die folgende Gleichung berechnet und als Einheit „kg/m³" ausgedrückt. Schaumgesamtdichte (g/cm3) = Gewicht des Schaumstoffs (g)/Volumen des Schaumstoffs (cm3)
In dieser Messung wurden Proben, die jeweils eine Größe von Schaumstoffdicke x 300 mm Breite × 300 mm Länge aufwiesen, aus einem Schaumstoff (Dicke: 20 bis 100 mm; Breite: 910 bis 1.000 mm) an beiden Endanteilen in Schrägrichtung und im Zentralanteil in Schrägrichtung genommen und die Dichte jeder Probe wurde durch die vorstehende Gleichung berechnet. Der Mittelwert der jeweiligen Dichtewerte an den drei Anteilen wurde als die Schaumgesamtdichte genommen.
(2) Dichte des 20%-Anteils der oberen Schicht eines Schaumstoffs (kg/m³)
Die Dichte des 20%-Anteils der oberen Schicht eines Schaumstoffs wurde durch die folgende Gleichung berechnet und als Einheit „kg/m³" ausgedrückt. Dichte des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs (g/cm3) = Gewicht des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs (g)/ Volumen des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs (cm3)
In dieser Messung wurde eine Probe des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs von jeder der drei Proben, die vorstehend zur Bestimmung der Schaumgesamtdichte in (1) erhalten wurden, abgeschnitten und die Dichte jeder Probe wurde durch die vorstehende Gleichung berechnet. Der Mittelwert der jeweiligen Dichtewerte an den drei Anteilen wurde als die Dichte des 20%-Anteils der oberen Schicht des Schaumstoffs genommen.
(3) Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht eines Schaumstoffs (kg/m³)
Die Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs wurde durch die folgende Gleichung berechnet und als Einheit „kg/m³" ausgedrückt. Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs (g/cm3) = Gewicht des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs (g)/ Volumen des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs (cm3)
In dieser Messung wurde eine Probe des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs von jeder der drei Proben, die vorstehend zur Bestimmung der Schaumgesamtdichte in (1) erhalten wurden, abgeschnitten und die Dichte jeder Probe wurde durch die vorstehende Gleichung berechnet. Der Mittelwert der jeweiligen Dichtewerte an den drei Anteilen wurde als die Dichte des 20%-Anteils der unteren Schicht des Schaumstoffs genommen.
(4) Biegefestigkeit eines Schaumstoffs (N/cm²)
Die Biegefestigkeit eines Schaumstoffs wurde gemäß JIS A 9511 (die wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff) gemessen. Die Messung wurde an Schaumstoffen, die für 14 Tage nach der Herstellung stehengelassen wurden, durchgeführt.
(5) Oberflächenzustand
Die Oberfläche eines Schaumstoffs wurde mit bloßem Auge betrachtet und der Oberflächenzustand wurde auf Basis der folgenden Kriterien bewertet:

O:: Es sind keine Risse, Spalten oder Vertiefungen auf der Schaumstoffoberfläche und eine glatte Oberfläche mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand wird gebildet.
X:: Es sind Risse, Spalten oder Vertiefungen an der Schaumstoffoberfläche und der Oberflächenzustand des Schaumstoffs ist grob.

Beispiel B1
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile Hexabromcyclododecan (nachstehend zu HBCD abgekürzt) als ein halogeniertes flammhemmendes Mittel, 3 Teile Isocyanursäure (hergestellt von Shikoku Corporation, Handelsname: ICA-P) als eine Stickstoff enthaltende Verbindung, 1 Teil Triphenylphosphat (hergestellt von Ajinomoto Co., Inc., TPP) als eine Phosphorsäureesterverbindung, 1 Teil Bentonit (hergestellt von Hojun Kogyo Co., Ltd., Handelsname: BENGEL 23), 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid (hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd., Handelsname: AEROSIL) als ein anorganisches Pulver mit einer großen Anzahl von Hydroxylresten, 0,1 Teile Talkum als ein Keimbildner und 0,25 Teile Bariumstearat als ein Schmiermittel trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 50 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niederiger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,6 Teile Dimethylether und 0,9 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (62 % Isobutan, 25 % Dimethylether und 13 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit zufriedenstellendem Oberflächenzustand und einer Schaumstoffgesamtdichte von 37,4 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 41,3 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 40,9 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,21 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,02 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,026 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 69 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B2
Jede der oberen und unteren Oberflächen des eine Oberfläche tragenden Schaumstoffs, erhalten in Beispiel B1, wurde dünn abgeschabt, um zu einer abgeschabten Fläche, die gute Haftung gegenüber Beton oder dergleichen zeigt, fertigt gestellt zu werden, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu ergeben.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einer Schaumgesamtdichte von 34,5 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 36,3 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 36,2 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,21 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,02 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 64 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B3
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Isocyanursäure, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 50 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,3 Teile Dimethylether und 0,8 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (66 % Isobutan, 21 % Dimethylether und 13 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit zufriedenstellendem Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 35,3 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 39,9 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 39,6 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,17 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,19 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,93 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 45 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,026 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 66 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B4
Jede der oberen und unteren Oberflächen des eine Oberfläche tragenden Schaumstoffs, erhalten in Beispiel B3, wurde dünn abgeschabt, um zu einer abgeschabten Fläche, die gute Haftung gegenüber Beton oder dergleichen zeigt, fertigt gestellt zu werden, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu ergeben.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 32,1 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 34,5 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 34,3 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,17 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,19 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,19 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,93 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 45 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 63 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B5
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 3 Teile Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat, 1 Teil Triphenylphosphat, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 2 Teile Dimethylether und 1 Teil Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (57 % Isobutan, 29 % Dimethylether und 14 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 36,4 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 40,2 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 40,8 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,20 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,21 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,23 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,94 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 70 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B6
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 2 Teile Bortrioxid, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf 220°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 30 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 33 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 35,9 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 43,5 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 43,6 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,32 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,34 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,81 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,026 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 74 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B7
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Ammoniumpolyphosphat als ein flammhemmendes Mittel vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 5 Teile Isobutan und 3 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (63 % Isobutan und 37 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 34,2 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 38,2 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 38,1 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,23 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,26 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,95 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 68 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B8
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 3 Teile 5,5'-Bistetrazoldiguanidinsalz (hergestellt von Toyo Kasei Co., Ltd., BHT-2GAD) (in Tabelle 2 zu Tetrazol abgekürzt) als eine Tetrazolverbindung, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 50 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 4 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (50 % Isobutan und 50 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 36,5 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 39,7 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 39,5 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,24 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,23 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,04 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 65 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B9
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3 Teile HBCD, 2 Teile Zinkborat als ein Metallborat, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 30 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 4 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (50 % Isobutan und 50 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 33,4 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 38,1 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 38,3 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,27 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,34 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,32 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,88 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 67 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Beispiel B10
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 3 Teile Triphenylphosphat, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schaltungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 30 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 33 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 37,6 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 42,1 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 42,3 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,29 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,34 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,91 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 69 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard. Das heißt, der erhaltene Schaumstoff war ein eine Oberfläche tragender extrudierter Styrolharzschaumstoff mit sowohl wärmeisolierender Eigenschaft als auch flammhemmender Eigenschaft und Biegefestigkeit, entsprechend den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3.
Vergleichsbeispiel B1
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD als ein halogeniertes flammhemmendes Mittel, 3 Teile Isocyanursäure als eine Stickstoff enthaltende Verbindung, 1 Teil Triphenylphosphat als eine Phosphorsäureesterverbindung, 1 Teil Bentonit, 0,1 Teile entwässertes Siliciumdioxid, 0,1 Teile Talkum als ein Keimbildner und 0,25 Teile Bariumstearat als ein Schmiermittel trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 50 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 130°C eingestellt.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan, 1,6 Teile Dimethylether und 0,9 Teile Wasser, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (62 % Isobutan, 25 % Dimethylether und 13 % Wasser, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Eine Schaumstoffprobe wurde erhalten, aber viele Risse oder Spalten wurden auf der Oberfläche davon beobachtet, was einen groben Oberflächenzustand ergab.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumgesamtdichte von 37,2 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 38,8 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 38,7 kg/m³ auf. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,23 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,21 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,05 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,027 W/mK; und die Biegefestigkeit davon betrug 69 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard.
Vergleichsbeispiel B2
Jede der oberen und unteren Oberflächen des in Vergleichsbeispiel B1 erhaltenen Schaumstoffs wurde dünn abgeschabt, um zu einer abgeschabten Fläche, die gute Haftung gegenüber Beton oder dergleichen zeigt, fertigt gestellt zu werden, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 40 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu ergeben.
Der erhaltene Schaumstoff wies eine Schaumgesamtdichte von 34,7 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 35,1 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 35,0 kg/m³ auf. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,23 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,22 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,21 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 1,05 auf. Der Schaumstoff wies eine Zellstruktur, wobei große Zellen und kleine Zellen gleichzeitig vorhanden sind, und ein von kleinen Zellen eingenommenes Flächenverhältnis von 35 % auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 59 N/cm², und die Entflammbarkeit davon erfüllte den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard.
Vergleichsbeispiel B3
Ein unter dem Handelsnamen "Styron G9401", hergestellt von A&M Styrene Co., Ltd., erhältliches Polystyrolharz wurde verwendet. Zu 100 Teilen des Polystyrolharzes wurden 3,5 Teile HBCD, 0,5 Teile Talkum und 0,25 Teile Bariumstearat trocken gemischt und dann wurde das erhaltene Harzgemisch einem Extruder vom Tandem-Typ zugeführt. Das einem ersten Extruder zugeführte Harzgemisch wurde auf etwa 200°C erwärmt und geschmolzen oder weichgemacht und geknetet und dann wurde das resultierende Produkt auf etwa 110°C bis etwa 130°C in einem zweiten Extruder, der mit dem ersten Extruder verbunden ist, und ferner einer Abkühlvorrichtung abgekühlt, und durch eine an der Spitze der Abkühlvorrichtung befestigte Düse in die Atmosphäre extrudiert. Der extrudierte Schaumstoff wurde mittels einer Schalungsform und Formierwalzen geformt, um eine extrudierte Schaumstoffplatte mit einem Querschnitt mit etwa 30 mm Dicke und etwa 1.000 mm Breite zu erhalten. Die Temperatur der Schalungsform zum Zeitpunkt des Formens wurde auf etwa 80°C eingestellt, was beträchtlich niedriger als die Harztemperatur zum Zeitpunkt des Schäumens war.
In diesem Fall wurden als Treibmittel 4 Teile Isobutan und 2 Teile Dimethylether, bezogen auf 100 Teile des Polystyrolharzes (67 % Isobutan und 36 % Dimethylether, bezogen auf 100 % der Treibmittel) durch jeweils verschiedene Leitungen am Spitzenteil des ersten Extruders unter Druck in das Polystyrolharz eingebracht.
Der erhaltene Schaumstoff war ein Schaumstoff mit einem zufriedenstellenden Oberflächenzustand und einer Schaumgesamtdichte von 36,2 kg/m³, einer Dichte des 20 %-Anteils der oberen Schicht von 38,9 kg/m³, und einer Dichte des 20 %-Anteils der unteren Schicht von 39,1 kg/m³. Ferner wies der Schaumstoff eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke von 0,25 mm, eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung von 0,31 mm, eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung von 0,33 mm und ein Zellanisotropieverhältnis von 0,85 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffs betrug 0,028 W/mK, und die Biegefestigkeit davon betrug 65 N/cm², welche beide die in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standards für eine wärmeisolierende Platte aus Extrusionsverfahren-Polystyrolschaumstoff der Klasse 3 erfüllen. Jedoch erfüllte die Entflammbarkeit nicht den in JIS A 9511 vorgeschriebenen Standard.
Die in den vorstehend erwähnten Beispielen B1 bis B10 und Vergleichsbeispielen B1 bis B3 sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein extrudierter Styrolharzschaumstoff mit ausgezeichneter Umweltverträglichkeit und mit äußerst hoher wärmeisolierender Eigenschaft und flammhemmender Eigenschaft, der für Baumaterialverwendung angepasst ist, erhalten.

Claims

Extrudierter Styrolharzschaumstoff, erhältlich durch Extrusionsschäumen eines Styrolharzes, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel enthält und (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon; Metallboraten; und Boroxiden, enthält, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k ≤ 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon, mindestens ein Mitglied sind, ausgewählt aus (i) Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 1:
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können; und (ii) Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 2:
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 1 oder 2, welcher, bezogen auf die Gesamtmenge des Schaumstoffs, als Treibmittel 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen enthält und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, welcher 0,1 bis 10 Gewichtsteile des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und 0,1 bis 10 Gewichtsteile der Verbindung (B), bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 2, wobei die Verbindung (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 2, ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 2, wobei die Verbindung (B) Isocyanursäure und/oder ein Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat aus den Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 2 ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 3, wobei das andere Treibmittel mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid, ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, welcher ferner 0,1 bis 10 Gewichtsteile einer Phosphorsäureesterverbindung, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, welcher ferner ein Smektit enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 10, wobei der Smektit Bentonit ist.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, umfassend die Schritte Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes, Hinzufügen eines Treibmittels zum Styrolharz und Extrusionsschäumen des resultierenden Produkts durch eine Düse, wobei das Extrusionsschäumen in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon; Metallboraten; und Boroxiden, und ferner ein Treibmittel, umfassend 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, gleichzeitig im Styrolharz vorhanden sind, wodurch sich ein Schaumstoff ergibt, welcher eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k ≤ 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Harzschaumstoffs gemäß Anspruch 12, wobei die Stickstoff enthaltende Verbindung, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon, mindestens ein Mitglied ist, ausgewählt aus (i) Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 1:
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carbonylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können; und (ii) Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 2:
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff, erhältlich durch Extrusionsschäumen eines Styrolharzes, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff mindestens ein oder mehrere gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen als ein Treibmittel enthält und (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanwsäure und Derivaten davon; Metallboraten; Boroxiden; und Phosphorsäureesterverbindungen, enthält, wobei der extrudierte Styrolharzschaumstoff eine Schaumdichte aufweist, die die Beziehung Y ≥ 1,05 × Xerfüllt, wobei die Gesamtdichte X des Schaumstoffs 20 bis 45 kg/m³ beträgt, und Y die jeweilige Dichte der beiden Oberflächenschichtanteile ist, die bis zu 20 % auf der oberen Seite bzw. bis zu 20 % auf der unteren Seite der Gesamtdicke des Schaumstoffs ausmachen.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 14, wobei die Stickstoff enthaltende Verbindung, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanwsäure und Derivaten davon, mindestens ein Mitglied ist, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 1:
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können; und Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 2:
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carbonylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 14 oder 15, welcher, bezogen auf die Gesamtmenge des Schaumstoffs, als Treibmittel 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen enthält und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, welcher eine Zellstruktur aufweist, die den Schaumstoff bildet, wobei ein Zellanisotropieverhältnis k, welches durch die Formel k = a/(a × b × c)1/3 definiert ist, wobei in den Abschnitten des Schaumstoffs a (mm) eine mittlere Zellgröße in Richtung der Dicke darstellt, b (mm) eine mittlere Zellgröße in Schrägrichtung darstellt und c (mm) eine mittlere Zellgröße in Längsrichtung darstellt, die Beziehung k < 1,1erfüllt, und a die Beziehung 0,05 ≤ a ≤ 0,30erfüllt.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die den Schaumstoff bildenden Zellen hauptsächlich kleine Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger und große Zellen mit einer Zellgröße von 0,3 bis 1 mm umfassen und die Fläche der kleinen Zellen mit einer Zellgröße von 0,25 mm oder weniger 10 bis 90 % einer Schnittfläche des Schaumstoffs einnimmt.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, welcher 0,1 bis 10 Gewichtsteile des halogenierten flammhemmenden Mittels (A) und 0,1 bis 10 Gewichtsteile der Verbindung (B), bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 15, wobei die Verbindung (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 1 und Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 2, ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 15, wobei die Verbindung (B) Isocyanursäure und/oder ein Bis-(2-carboxyethyl)isocyanurat aus den Stickstoff enthaltenden Verbindungen der vorstehenden allgemeinen Formel 2 ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 16, wobei das andere Treibmittel mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Dimethylether, Methylchlorid, Ethylchlorid, Wasser und Kohlendioxid, ist.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22, welcher ferner 0,2 bis 10 Gewichtsteile eines Smektits, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Styrolharzes, enthält.
Extrudierter Styrolharzschaumstoff gemäß Anspruch 23, wobei der Smektit Bentonit ist.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs, umfassend die Schritte Erwärmen und Schmelzen eines Styrolharzes, Hinzufügen eines Treibmittels zum Styrolharz und Extrusionsschäumen des resultierenden Produkts durch eine Düse, wobei das Extrusionsschäumen in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem (A) ein halogeniertes flammhemmendes Mittel und (B) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus flammhemmenden Mitteln vom Phosphor-Typ mit einem Stickstoffatom im Molekül; Tetrazolverbindungen; Stickstoff enthaltenden Verbindungen, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon; Metallboraten; Boroxiden; und Phosphorsäureesterverbindungen, und ferner ein Treibmittel, umfassend 100 bis 20 Gew.-% mindestens eines aus gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und 0 bis 80 Gew.-% eines anderen Treibmittels, welches vom Treibmittel des Flon-Typs verschieden ist, gleichzeitig im Styrolharz vorhanden sind, wodurch sich ein Schaumstoff ergibt, welcher eine Schaumdichte aufweist, die die Beziehung Y ≥ 1,05 × Xerfüllt, wobei die Gesamtdichte X des Schaumstoffs 20 bis 45 kg/m³ beträgt, und Y die jeweilige Dichte der beiden Oberflächenschichtanteile ist, die bis zu 20 % auf der oberen Seite bzw. bis zu 20 % auf der unteren Seite der Gesamtdicke des Schaumstoffs ausmachen.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Styrolharzschaumstoffs gemäß Anspruch 25, wobei die Stickstoff enthaltende Verbindung, ausgewählt aus Cyanursäure, Isocyanursäure und Derivaten davon, mindestens ein Mitglied ist, ausgewählt aus Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 1:
wobei R¹, R² und R³ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können; und Stickstoff enthaltenden Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel 1:
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom, einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem organischen Rest der Formel: -Y-X (wobei Y ein Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ein Phenylenrest oder ein Cycloalkylenrest ist, und X ein Epoxyrest, ein Carboxylrest, ein Hydroxylrest, eine Aminogruppe, eine Phenylgruppe oder ein einwertiger organischer Rest mit einem Phosphoratom ist) und einer Phenylgruppe und voneinander verschieden sein können.