【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
本発明は発泡ポリスチレンシートの製法に関す
る。さらに詳しくは、２次発泡能力の保持性が高
く、２次発泡成形性に優れた発泡ポリスチレンシ
ートの製法に関する。
［従来の技術］
発泡ポリスチレンシートは、２次発泡成形を施
すのが容易であり、またえられた成形体が美麗で
かつ軽量であり、しかも断熱性に優れ、安価であ
ることから、食器容器などに多量に使用されてい
る。かかる発泡ポリスチレンシートは、一般にポ
リスチレン、タルクや炭酸カルシウムなどの造核
剤および流動パラフインなどの成形性調整剤を押
出機を用いて溶融、混合し、発泡剤を圧入したの
ち、サーキユラー・ダイより押出し発泡させてシ
ート化することによつて製造されている。
前記発泡剤としては、従来より工業用ブタンや
ジクロロジフルオロメタン（以下、フロン−12と
いう）が使用されている。
前記発泡剤として工業用ブタンを用いてつくら
れた発泡ポリスチレンシートは、２次発泡成形性
に優れたものであるが、発泡ポリスチレンシート
からの工業用ブタンの逸散性が大きく、短時間に
発泡ポリスチレンシート中の該工業用ブタン含量
が低下し、２次発泡成形性が低下するため、発泡
ポリスチレンシートの製造後から２次発泡成形を
施しうるあいだの期間（以下、製品ライフとい
う）が短いという問題がある。また可燃性を呈す
るブタンガスが多量にシート中から逸散するた
め、火気などに対して非常に慎重な取扱いが要求
される。一方、フロン−12を使用した発泡ポリス
チレンシートは、フロン−12が不燃性を呈するガ
スであり、また発泡ポリスチレンシートよりの逸
散が遅いことから製品ライフが長く、しかも取扱
いの危険性もないが、２次発泡成形性は、発泡剤
として工業用ブタンを用いた発泡ポリスチレンシ
ートよりもわるく、また該フロン−12は大気中の
オゾンを分解するなどの問題があり、好ましくな
い。
［発明が解決しようとする問題点］
そこで本発明者らは、発泡ポリスチレンシート
の発泡剤としてフロン−12を用いたばあいの特徴
である優れた製品ライフおよび工業用ブタンを用
いたばあいの特徴である優れた２次発泡成形性の
双方を具備し、しかも工業用ブタンよりも取扱い
上の危険性が小さい発泡ポリスチレンシートをう
るべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至つた。
［問題点を解決するための手段］
すなわち、本発明はポリスチレンを加熱して溶
融させたのち、該ポリスチレン100重量部に対し
て、イソブタン70〜100重量％およびノルマルブ
タン０〜30重量％からなるブタン2.5〜５重量部
を含浸させ、ついで該ポリスチレン100重量部に
対するブタンの残存量が2.0〜3.5重量部となるよ
うに押出発泡することを特徴とする発泡ポリスチ
レンシートの製法に関する。
［実施例］
以下に本発明の発泡ポリスチレンシートの製法
について詳細に説明する。
本発明の発泡ポリスチレンシートの製法には、
イソブタン70〜100重量％およびノルマルブタン
０〜35重量％からなるブタンが発泡剤として用い
られる。
前記ブタン中にしめるイソブタンの組成比が増
大するにしたがつて２次発泡能力を中心とする製
品ライフは長くなり、さらにブタン中にしめるイ
ソブタンの組成比を70重量％以上としたばあい、
フロン−12と同等以上の製品ライフを保持させる
ことができる。一般にブタン中には、若干のプロ
パンやペンタンなどの低沸点の炭化水素が不純物
として共存するが、本発明においては、ブタン中
におけるイソブタンの組成比が70重量％以上であ
れば、これら不純物が仮に該ブタン中に共存して
いても２次発泡成形性や製品ライフなどの物性に
はほとんど影響を及ぼさないので、これら不純物
が含有されていてもよいが、とくにイソブタンの
残部はノルマルブタンであることが好ましい。
本発明において、ポリスチレンから発泡ポリス
チレンシートをうる方法としては、ポリスチレン
と造核剤などの添加剤とを混合した後、押出機に
投入し、スチレン樹脂を溶融した後に発泡剤とし
てブタンを圧入して押出す方法が採用される。
前記方法を採用するばあいには、前記ブタンの
使用量は、ポリスチレン100部（重量部、以下同
じ）に対して2.5〜５部とする必要があり、さら
にえられる発泡ポリスチレンシート中にブタンが
スチレン樹脂100部に対して2.0〜3.5部残存する
ように押出条件などを調整する。該ブタンの残存
量が2.0部未満であるばあいには、２次発泡能力
が不足し、満足しうる成形体がえられない。また
該ブタンの残存量が3.5部をこえるばあいには、
２次発泡能力が大きくなりすぎて２次発泡倍率を
制御することができなくなるばかりではなく、逸
散ガス量が多くなり、取扱い上、火災などに対す
る危険性が増大するようになる。
えられる発泡ポリスチレンシートは、通常厚さ
1.0〜2.5mm、坪量100〜25ｇ／m2となるように調
整されるのが一般的であるが、本発明においては
これらの条件に限定されるものではない。
かくしてブタンの残存量がポリスチレン100部
に対して2.0〜3.5部の発泡ポリスチレンシートが
えられるが、袋などに入れて保管したり出荷する
にあたつては袋などにはあらかじめ針孔などをあ
けるなどの処置を施しておけば、該袋内のブタン
ガス濃度が常にブタンの爆発燃焼範囲以下に保た
れ、保管時の自然発火、移送・取扱時の静電気に
よる着火などを未然に防止しうるので、非常に効
果的である。
また本発明の発泡ポリスチレンシートの成形
性、強度、さくさ、表面性などの品質は従来の発
泡剤として工業用ブタンガスやフロン−12を用い
たものと同程度以上と優れたものであり、しかも
発泡剤中におけるイソブタンの組成比が大きいも
のは、発泡剤の逸散性が小さく、製造後、長時間
経過しても発泡剤が発泡ポリスチレンシート中に
多く残存するため成形性が良好に維持されるの
で、好ましい。
つぎに実施例をあげて具体的に本発明をさらに
詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
実施例１〜３および比較例１〜３
三菱モンサント化成(株)製、ポリスチレンHH−
105（ポリスチレン樹脂100mgのトルエン10ml溶液
で、30℃の比粘度1.40）100部に対して造核剤と
してタルク0.1部をブレンドし、60mm押出機に投
入してブレンド物を加熱（約100℃）して溶融さ
せた後、第１表に示すイソブタンとノルマルブタ
ン組成の発泡剤ガスをポリスチレン樹脂100部に
対して4.4部の割合で押出機に圧入して樹脂と発
泡ガスとを充分に混合した。つぎに接続された90
mm押出機にて発泡温度（約140〜150℃）まで樹脂
を冷却した後、サーキユラーダイを通して押出発
泡し、坪量170／m2、厚さ2.0mm、厚さ方向のセル
数17〜19個の発泡ポリスチレンシートをえた。
比較例 ４
発泡剤としてブタンのかわりにフロン−12（三
井フロロケミカル(株)製）を用い、樹脂100部に対
して6.8部添加したほかは実施例１と同様にして
発泡ポリスチレンシートをつくつた。
つぎにえられた発泡ポリスチレンシートの残存
発泡剤量、２次発泡倍率の低下能ならびに２次発
泡倍率およびトレーの成形性を以下の方法に基づ
いて調べた。その結果を第１表に示す。
（残存発泡剤量）
サーキユラーダイより押出発泡された発泡ポリ
スチレンシートを30分間経過後に180℃の乾燥機
中に30分間放置した後の加熱減量から算出した。
（２次発泡倍率の低下能）
えられた発泡ポリスチレンシートを押出成形し
た後、４〜60日にわたつて180℃で10秒間加熱し
たときの２次発泡倍率を調べ、押出後経日数Ｘと
２次発泡倍率Ｙとの関係式
Ｙ＝Ａ−BlnX（Ａは定数項を示す）から２次発
泡倍率の低下能Ｂを求めた。
（２次発泡倍率およびトレーの成形性）
えられた発泡ポリスチレンシートの製造後40日
経過後に180℃で10秒間加熱したときの２次発泡
倍率および180℃で10秒間加熱後に10cm×18cm、
深さ2.7cmの格子模様つきトレーを成形したとき
のトレーの状態を調べた。なお、トレーを成形し
たときの状態を下記の判定基準で評価した。
（判定基準）
◎：金型の形状に沿つた成形体が問題なくえられ
る。格子模様も明瞭に出る。
○：格子模様が不明瞭であるが、ほぼ金型の形状
に沿つた成形体がえられる。
△：角部を中心として金型形状とずれがあり、模
様も出ない。成形体底部が若干湾曲している。
×：成形体表面に割れが発生し、成形体がえられ
ない。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing expanded polystyrene sheets. More specifically, the present invention relates to a method for producing a foamed polystyrene sheet that has high retention of secondary foaming ability and excellent secondary foaming moldability. [Prior art] Expanded polystyrene sheets are easy to perform secondary foam molding, and the resulting molded products are beautiful and lightweight, have excellent heat insulation properties, and are inexpensive, so they are used for tableware containers. It is used in large quantities. Such foamed polystyrene sheets are generally produced by melting and mixing polystyrene, a nucleating agent such as talc or calcium carbonate, and a moldability modifier such as liquid paraffin using an extruder, press-fitting the foaming agent, and then extruding it from a circular die. It is manufactured by foaming it into a sheet. As the blowing agent, industrial butane and dichlorodifluoromethane (hereinafter referred to as Freon-12) have conventionally been used. The foamed polystyrene sheet made using industrial butane as the foaming agent has excellent secondary foaming moldability, but the industrial butane escapes from the foamed polystyrene sheet to a large extent, and the foamed polystyrene sheet is made from foamed polystyrene in a short period of time. The problem is that the period from when the polystyrene foam sheet is manufactured to when it can be subjected to secondary foam molding (hereinafter referred to as product life) is short because the content of industrial butane in the sheet decreases and the secondary foam moldability decreases. There is. Also, since a large amount of flammable butane gas escapes from the sheet, it must be handled with extreme caution in the presence of fire. On the other hand, foamed polystyrene sheets using Freon-12 have a longer product life because Freon-12 is a nonflammable gas and dissipates more slowly than foamed polystyrene sheets, and there is no danger in handling it. The secondary foam moldability is poorer than that of foamed polystyrene sheets using industrial butane as a blowing agent, and Freon-12 has problems such as decomposing ozone in the atmosphere, so it is not preferred. [Problems to be Solved by the Invention] Therefore, the present inventors have developed an excellent product life characteristic when using Freon-12 as a blowing agent for foamed polystyrene sheets, and a characteristic characteristic when using industrial butane. As a result of intensive research into a foamed polystyrene sheet that has both excellent secondary foaming moldability and is less dangerous to handle than industrial butane, the present invention has been completed. [Means for Solving the Problems] That is, the present invention heats and melts polystyrene, and then melts the polystyrene, which is made of 70 to 100% by weight of isobutane and 0 to 30% by weight of normal butane, based on 100 parts by weight of the polystyrene. The present invention relates to a method for producing a foamed polystyrene sheet, which comprises impregnating it with 2.5 to 5 parts by weight of butane, and then extruding and foaming it so that the remaining amount of butane is 2.0 to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polystyrene. [Example] The method for manufacturing the expanded polystyrene sheet of the present invention will be described in detail below. The method for manufacturing the expanded polystyrene sheet of the present invention includes:
Butane consisting of 70-100% by weight of isobutane and 0-35% by weight of normal butane is used as blowing agent. As the composition ratio of isobutane in the butane increases, the product life centered on the secondary foaming ability becomes longer, and when the composition ratio of isobutane in the butane is increased to 70% by weight or more,
It can maintain a product life equivalent to or longer than that of Freon-12. Generally, some low-boiling hydrocarbons such as propane and pentane coexist as impurities in butane, but in the present invention, if the composition ratio of isobutane in butane is 70% by weight or more, these impurities can be removed. Even if these impurities coexist in the butane, they have little effect on physical properties such as secondary foaming moldability and product life, so these impurities may be contained, but in particular, the remainder of the isobutane must be normal butane. is preferred. In the present invention, the method for obtaining a foamed polystyrene sheet from polystyrene is to mix polystyrene and additives such as a nucleating agent, then feed the mixture into an extruder, melt the styrene resin, and then press-inject butane as a foaming agent. An extrusion method is adopted. When the above method is adopted, the amount of butane used needs to be 2.5 to 5 parts per 100 parts (by weight, the same applies hereinafter) of polystyrene, and furthermore, the amount of butane used in the expanded polystyrene sheet obtained must be 2.5 to 5 parts. Adjust extrusion conditions etc. so that 2.0 to 3.5 parts remain based on 100 parts of styrene resin. If the remaining amount of butane is less than 2.0 parts, the secondary foaming ability is insufficient and a satisfactory molded product cannot be obtained. In addition, if the remaining amount of butane exceeds 3.5 parts,
Not only does the secondary foaming capacity become so large that it becomes impossible to control the secondary foaming ratio, but also the amount of gas escaping increases, increasing the risk of fire and the like in handling. The foamed polystyrene sheet that can be obtained usually has a thickness of
Although it is generally adjusted to have a thickness of 1.0 to 2.5 mm and a basis weight of 100 to 25 g/m 2 , the present invention is not limited to these conditions. In this way, a foamed polystyrene sheet with a residual amount of butane of 2.0 to 3.5 parts per 100 parts of polystyrene is obtained, but when storing or shipping the sheet in a bag, etc., make needle holes etc. in advance in the bag. By taking measures such as these, the concentration of butane gas in the bag will always be kept below the explosive and flammable range of butane, and it will be possible to prevent spontaneous combustion during storage and ignition due to static electricity during transportation and handling. Very effective. In addition, the properties of the expanded polystyrene sheet of the present invention, such as moldability, strength, crispness, and surface properties, are comparable or superior to those using conventional blowing agents such as industrial butane gas or Freon-12. If the composition ratio of isobutane in the foaming agent is high, the foaming agent has a low dissipation property, and even after a long period of time has passed after production, a large amount of the foaming agent remains in the foamed polystyrene sheet, resulting in good moldability. This is preferable. EXAMPLES Next, the present invention will be specifically explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Polystyrene HH- manufactured by Mitsubishi Monsanto Chemical Co., Ltd.
Blend 0.1 part of talc as a nucleating agent to 100 parts of 105 (a solution of 100 mg of polystyrene resin in 10 ml of toluene, specific viscosity at 30°C: 1.40), put it into a 60 mm extruder, and heat the blend (approximately 100°C). After melting, a blowing agent gas having the composition of isobutane and normal butane shown in Table 1 was injected into an extruder at a ratio of 4.4 parts to 100 parts of polystyrene resin to thoroughly mix the resin and the blowing gas. . Next connected 90
After cooling the resin to the foaming temperature (approximately 140-150°C) using a mm extruder, it is extruded and foamed through a circular die, resulting in a basis weight of 170/m 2 , a thickness of 2.0 mm, and a cell count of 17 to 19 in the thickness direction. I got an expanded polystyrene sheet. Comparative Example 4 A foamed polystyrene sheet was made in the same manner as in Example 1, except that Freon-12 (manufactured by Mitsui Fluorochemical Co., Ltd.) was used as a blowing agent instead of butane, and 6.8 parts were added to 100 parts of resin. . Next, the remaining foaming agent amount, secondary expansion ratio reduction ability, secondary expansion ratio, and tray moldability of the obtained expanded polystyrene sheet were examined based on the following methods. The results are shown in Table 1. (Amount of remaining foaming agent) Calculated from the loss on heating after leaving the foamed polystyrene sheet extruded and foamed by a circular die in a dryer at 180° C. for 30 minutes after 30 minutes had elapsed. (Ability to reduce secondary expansion ratio) After extrusion molding the foamed polystyrene sheet obtained, the secondary expansion ratio was examined when heated at 180°C for 10 seconds over 4 to 60 days, and the number of days after extrusion The ability to reduce the secondary foaming ratio B was determined from the relational expression Y=A−BlnX (A represents a constant term) with the secondary foaming ratio Y. (Secondary expansion ratio and moldability of tray) The secondary expansion ratio when heated at 180°C for 10 seconds after 40 days after the production of the obtained expanded polystyrene sheet and 10cm x 18cm after heating at 180°C for 10 seconds,
The state of the tray was investigated when it was molded into a tray with a lattice pattern of 2.7 cm in depth. In addition, the state when the tray was molded was evaluated using the following criteria. (Judgment Criteria) ◎: A molded article that conforms to the shape of the mold can be obtained without any problem. The grid pattern is also clearly visible. Good: The lattice pattern is unclear, but a molded product that roughly follows the shape of the mold can be obtained. △: There is a deviation from the mold shape around the corners, and no pattern appears. The bottom of the molded body is slightly curved. ×: Cracks occur on the surface of the molded product and the molded product cannot be obtained.
【表】
以上の結果より、実施例１〜３でえられた発泡
ポリスチレンシートの２次発泡倍率の低下能は、
フロン−12を用いた比較例４でえられた従来の発
泡ポリスチレンシートと同程度以下と優れている
ことがわかる。また実施例３および比較例１でえ
られた発泡ポリスチレンシートの２次発泡倍率の
低下能の結果から、イソブタンの含有量は70重量
％以上必要であることがわかる。さらにイソブタ
ンの含有量70重量が％以上である実施例１〜３で
えられた発泡ポリスチレンシートの成形性は、フ
ロン−12を発泡剤として用いた比較例４でえられ
た従来の発泡ポリスチレンシートよりも優れてい
ることがわかる。
また従来より使用されているブタン（イソブタ
ン20〜40重量％含有）を発泡剤として用いた比較
例２および３でえられた発泡ポリスチレンは、２
次発泡保持性および成形性がわるいことがわか
る。
つぎに実施例２および比較例２でえられた発泡
ポリスチレンシートを用いて、それぞれ別個に幅
1040mm、長さ200mmのロール巻品（巻芯経：250
mm）を作製し、これを縦および横15mmごとに針孔
（孔経：約0.2mm）を設けたポリエチレン製の袋
（縦：2000mm、横1400mm）に入れて25℃にて10日
間保管し、巻芯部のブタンガスの滞留状況を調べ
た。
実施例２でえられた発泡ポリスチレンシートを
用いたものは巻芯部のブタンガス濃度は最高で
15000ppm程度であつたが、比較例２でえられた
発泡ポリスチレンシートを用いたものは巻芯部の
ブタンガス濃度は、測定直後から最高で
28000ppmにも達し、しかもブタンガスの爆発限
界の下限の濃度18000ppmをこえる期間は３日間
続いた。
上記のことから比較例２でえられた発泡ポリス
チレンシートは、取扱い上、爆発の危険性がある
のに対し、実施例２でえられた発泡ポリスチレン
シートは、爆発の危険性がなく、きわめて取扱い
やすいものであることがわかる。
［発明の効果］
本発明の発泡ポリスチレンシートの製法によれ
ば、従来の発泡ポリスチレンシートと比べて２次
発泡倍率低下能が小さく、しかも成形性に優れ、
また長期間保存したばあいであつても爆発などの
危険性がなく、たとえば食品容器などに好適に使
用しうるシートをうることができる。[Table] From the above results, the ability to reduce the secondary expansion ratio of the expanded polystyrene sheets obtained in Examples 1 to 3 is as follows:
It can be seen that this sheet is superior to the conventional foamed polystyrene sheet obtained in Comparative Example 4 using Freon-12, being on the same level or lower. Furthermore, from the results of the ability to reduce the secondary expansion ratio of the expanded polystyrene sheets obtained in Example 3 and Comparative Example 1, it can be seen that the content of isobutane is required to be 70% by weight or more. Furthermore, the moldability of the foamed polystyrene sheets obtained in Examples 1 to 3 in which the isobutane content was 70% or more by weight was that of the conventional foamed polystyrene sheet obtained in Comparative Example 4 using Freon-12 as a blowing agent. It turns out that it is better than. In addition, the expanded polystyrene obtained in Comparative Examples 2 and 3 using conventionally used butane (containing 20 to 40% by weight of isobutane) as a blowing agent was
It can be seen that the subsequent foam retention and moldability are poor. Next, using the expanded polystyrene sheets obtained in Example 2 and Comparative Example 2, the width of each was measured separately.
Rolled product with a length of 1040 mm and a length of 200 mm (core diameter: 250
mm) was prepared and stored at 25°C for 10 days in a polyethylene bag (length: 2000 mm, width 1400 mm) with needle holes (hole diameter: approx. 0.2 mm) every 15 mm length and width. We investigated the retention status of butane gas in the winding core. The one using the expanded polystyrene sheet obtained in Example 2 had the highest butane gas concentration in the winding core.
However, the butane gas concentration at the winding core using the foamed polystyrene sheet obtained in Comparative Example 2 reached its highest level immediately after measurement.
The concentration reached 28,000 ppm, and the concentration exceeded the lower explosive limit of butane gas, 18,000 ppm, for three days. From the above, the expanded polystyrene sheet obtained in Comparative Example 2 has a risk of explosion when handled, whereas the expanded polystyrene sheet obtained in Example 2 has no risk of explosion and is extremely difficult to handle. It turns out that it is easy. [Effects of the Invention] According to the method for manufacturing expanded polystyrene sheets of the present invention, the ability to reduce the secondary expansion ratio is smaller than that of conventional expanded polystyrene sheets, and the moldability is excellent.
Further, even when stored for a long period of time, there is no risk of explosion, and a sheet can be obtained that can be suitably used, for example, in food containers.