專利名稱:聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及建筑物的墻壁、地板、屋頂?shù)雀魺岵牧虾蛪|芯材料等中使用的擠壓發(fā)泡聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡隔熱板,及其制造方法。
背景技術(shù):
多年來(lái)聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡體,因?yàn)榫哂袃?yōu)良的隔熱性和極好的機(jī)械強(qiáng)度,加工成一定寬度的板狀制品廣泛用作隔熱材料。作為這種發(fā)泡板的制造方法,已知有向聚苯乙烯系樹脂材料中加入氣泡調(diào)節(jié)劑,加熱熔融混煉后,添加物理發(fā)泡劑,在低壓區(qū)域內(nèi)對(duì)這些混合物進(jìn)行擠壓的制造方法。
作為制造上述發(fā)泡板時(shí)使用的發(fā)泡劑,以前主要是使用二氯二氟甲烷等氯化氟代烴(以下稱為CFC),因?yàn)镃FC對(duì)聚苯乙烯系樹脂的溶解性優(yōu)良,易于制造發(fā)泡板,而且,氣體狀態(tài)下的熱傳導(dǎo)率比空氣低,同時(shí),對(duì)聚苯乙烯的透過速度比空氣極慢,所以所得發(fā)泡體隨時(shí)間推移隔熱性能降低很小,極適宜用作制造隔熱材料的發(fā)泡劑。
然而,CFC極其穩(wěn)定難以分解,但排出到大氣中時(shí),在到達(dá)圍繞地球的臭氧層后,開始成為由紫外線進(jìn)行分解的物質(zhì)。當(dāng)CFC分解時(shí)產(chǎn)生氯原子,由于指出該氯原子會(huì)破壞臭氧層,所以近年來(lái),使用CFC中氯原子被部分氫化的含氫原子的氯化氟代烴(以下稱作HCFC)代替CFC。
然而,就臭氧層保護(hù)這一點(diǎn)來(lái)說,含有氯原子的HCFC仍是不充分的發(fā)泡劑,所以有人提出使用分子中不含氯原子的氟代烴(以下稱為HFC),主要是期待著將1,1,1,2-四氟乙烷用作發(fā)泡劑。
1,1,1,2-四氟乙烷在氣體狀態(tài)的熱傳導(dǎo)率很小,對(duì)聚苯乙烯的透過速度極慢。因此,能長(zhǎng)期保持隔熱性,具有用作制造隔熱材料的發(fā)泡劑的優(yōu)化特性。
作為使用上述1,1,1,2-四氟乙烷的聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡板,在USP5011866中有所公開。USP5011866中記載了一種尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的發(fā)泡板,其平均氣泡直徑為0.01~0.3mm,表觀密度為12~96kg/m3,氣泡中殘存70重量%以上的1,1,1,2-四氟乙烷。
本發(fā)明者們根據(jù)這些見解,試制了使用1,1,1,2-四氟乙烷的聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡板。然而發(fā)現(xiàn)1,1,1,2-四氟乙烷對(duì)聚苯乙烯的溶解度很小,為得到所要求表觀密度的發(fā)泡板,添加所需要的1,1,1,2-四氟乙烷時(shí),由于模具凸緣附近壓力的降低,引起發(fā)泡劑分離,難以得到低表觀密度,即高發(fā)泡倍率的擠壓發(fā)泡板。
作為高發(fā)泡倍率的聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡板的制造方法,有特公平7-25123號(hào)中公開的方法。特公平7-25123號(hào)中公開的方法是將發(fā)泡劑等和聚苯乙烯系樹脂的熔融樹脂混合物由長(zhǎng)方形剖面模具擠壓發(fā)泡,同時(shí)使擠壓發(fā)泡物的表面接觸通過由保溫或加熱,而且兩側(cè)面向大氣開放的平行板形成的成形裝置,接著,使擠壓發(fā)泡物通過保溫或加熱的空氣環(huán)境中等的方法。
然而,該方法也適用于根據(jù)USP5011866得到發(fā)泡體,但得不到好的發(fā)泡體。即,使擠壓發(fā)泡物的表面接觸通過由加熱擠壓發(fā)泡板的平行板形成的成形裝置,進(jìn)而通過加熱的環(huán)境中時(shí),雖然表觀密度多少已減小了,但,擠壓發(fā)泡板表層部分的氣泡被破壞而形成了連泡,所以就不可能得到具有所要求隔熱性的發(fā)泡體。本發(fā)明者們對(duì)其原因進(jìn)行了研究,結(jié)果查明原因在于,1,1,1,2-四氟乙烷具有一種能使所得擠壓發(fā)泡板的氣泡直徑減小的特有性質(zhì),氣泡直徑小的擠壓發(fā)泡板,由于氣泡膜很薄,結(jié)果導(dǎo)致耐熱性降低,當(dāng)通過加熱環(huán)境時(shí),氣泡膜被熔融,因此形成了連續(xù)氣泡。
再有,作為使用1,1,1,2-四氟乙烷制造聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡體的方法,在特開平10-292063號(hào)中公開了一種將1,1,1,2-四氟乙烷和丁烷等烴和氯甲烷等氯代烴的混合物用作發(fā)泡劑的方法。在特開平10-292063號(hào)還記載了若使用上述發(fā)泡劑可制造出30~40倍發(fā)泡倍率的發(fā)泡板。
然而,特開平10-292063號(hào)中公開的方法,由于是將發(fā)泡劑等和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物由長(zhǎng)方形剖面的模具直接排放到大氣中的方法,所以利用該方法制造的發(fā)泡板,表層部分和厚度方向的中央部分加熱尺寸變化的差和表觀密度差很大,在高溫下尺寸穩(wěn)定性很差。
即,發(fā)泡性熔融樹脂混合物由模具直接向大氣中排放時(shí),擠壓發(fā)泡板的表層部分,由于急速冷卻,抑制了發(fā)泡,形成相對(duì)高的表觀密度,進(jìn)而,相對(duì)于產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力,在擠壓發(fā)泡板厚度方向上中央部分,由于發(fā)泡體的隔熱效果而慢慢冷卻,形成相對(duì)低的表觀密度,產(chǎn)生的殘余應(yīng)力很小。其結(jié)果是,發(fā)泡時(shí)急冷的發(fā)泡體,由于表層部分上產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力,表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度差很大,在高溫下使用時(shí),存在尺寸穩(wěn)定性欠缺的問題。
這種尺寸穩(wěn)定性低劣的發(fā)泡板,在用作墻壁材料、屋頂材料等時(shí),施工后,因使用狀況引起膨脹、收縮、歪斜等,在實(shí)際使用時(shí)很不理想。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述擠壓發(fā)泡板的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的是提供一種在使用不破壞臭氧層的1,1,1,2-四氟乙烷作發(fā)泡劑的擠壓發(fā)泡板中,在具有用于建筑材料時(shí)充分的發(fā)泡倍率的同時(shí),在高溫下使用、長(zhǎng)期使用時(shí),尺寸穩(wěn)定性仍很優(yōu)良的聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡板。
根據(jù)本發(fā)明提供的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,是將含有含1,1,1,2-四氟乙烷的混合發(fā)泡劑和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物,通過從高壓區(qū)域擠壓到低壓區(qū)域,得到厚度為20mm以上,表觀密度為25~40kg/m3的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是,該擠壓發(fā)泡板表層部分的厚度方向上平均氣泡直徑為0.1 5~0.45mm,該擠壓發(fā)泡板中1,1,1,2-四氟乙烷的殘存量,每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.30~0.75摩爾,通過在溫度70℃、相對(duì)濕度97%的條件下放置7天所求出的加熱尺寸變化,在上述擠壓發(fā)泡板的表層部分和厚度方向中央部分都為-1.5~1.5%。
本發(fā)明提供的上述聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是使含有含30~55摩爾%1,1,1,1,2-四氟乙烷的混合發(fā)泡劑和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物,由擠壓機(jī)前端部擠出,通過安裝在擠壓機(jī)前端的加熱成形模具,形成板狀發(fā)泡體后,將該板狀發(fā)泡體導(dǎo)入加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱膨脹。
本發(fā)明的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板(以下稱擠壓發(fā)泡板),使用含有聚苯乙烯系樹脂和1,1,1,2-四氟乙烷(以下稱HFC134a)的混合發(fā)泡劑,根據(jù)使用擠壓機(jī)的擠壓發(fā)泡法,得到厚度厚、表觀密度低、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的擠壓發(fā)泡板。
作為本發(fā)明中使用的聚苯乙烯系樹脂,例如有以苯乙烯均聚物和苯乙烯為主成分的苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯等。上述苯乙烯系共聚物中苯乙烯成分的含量,優(yōu)選在50摩爾%以上,更好在80摩爾%以上。
本發(fā)明中使用的聚苯乙烯系樹脂,最好使用熔體流動(dòng)速率(MFR)為0.5~30g/10分鐘(但,根據(jù)ASTMD1238-73條件G測(cè)定的MFR)的,更好使用1~10g/10分鐘,制造擠壓發(fā)泡板時(shí)的成形性優(yōu)良,得到的擠壓發(fā)泡板的機(jī)械強(qiáng)度也很優(yōu)良,所以更理想。
本發(fā)明中使用了含HFC134a的混合發(fā)泡劑。因?yàn)镠FC134a是臭氧破壞系數(shù)為0的物理發(fā)泡劑,所以本發(fā)明的發(fā)泡體不會(huì)破壞臭氧層。由于HFC134a在氣體狀態(tài)下的熱傳導(dǎo)率很小,所以能長(zhǎng)期保持隔熱性。
然而,HFC134a與到目前仍在使用的CFC和HCFC比較時(shí)具有與聚苯乙烯系樹脂的相溶性和均勻分散性都很低劣的特性。因此,只使用HFC134a作發(fā)泡劑時(shí),不可能得到本發(fā)明所要求的低表觀密度的發(fā)泡板。這就是說即使使用含70重量%以上HFC134a的混合發(fā)泡劑時(shí)也是一樣。因此,在本發(fā)明的制造方法中,使用了含30~55摩爾%HFC134a和其他發(fā)泡劑的混合發(fā)泡劑。通過使用如此組成的混合發(fā)泡劑,可使得到的發(fā)泡板中HFC134a的殘存量,大概相當(dāng)于每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.30~0.75摩爾。
混合發(fā)泡劑中HFC134a低于30摩爾%時(shí),得不到具有充分隔熱性的擠壓發(fā)泡板,超過55摩爾%時(shí),由于擠壓發(fā)泡板的氣泡直徑過小,很難得到尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的、低表觀密度的擠壓發(fā)泡板。
作為以其他的發(fā)泡劑進(jìn)行混合的,有1,1-二氟乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷等脂肪族烴、氯甲烷、氯乙烷等氯代烴、各種醇、二氧化碳等臭氧破壞系數(shù)為0的發(fā)泡劑,可混合這些發(fā)泡劑中的1種,也可混合2種以上使用。
就達(dá)到上述本發(fā)明所期目的而言,最好的混合發(fā)泡劑,是由30~55摩爾%HFC134a、0~30摩爾%異丁烷和/或正丁烷、和15~70摩爾%氯甲烷和/或氯乙烷形成的(但這些發(fā)泡劑量的合計(jì)為100摩爾%)。
當(dāng)混合發(fā)泡劑中異丁烷和/或正丁烷超過30摩爾%時(shí),由于這些發(fā)泡劑的燃燒性很高,導(dǎo)致發(fā)泡板的阻燃性極差,所以不能用于對(duì)阻燃性有要求的用途。
混合發(fā)泡劑中氯甲烷和/或氯乙烷低于15摩爾%時(shí),很難得到能達(dá)到預(yù)期目的的低表觀密度的擠壓發(fā)泡板。另一方面,氯甲烷和/或氯乙烷超過70摩爾%時(shí),隔熱性會(huì)降低。
在達(dá)到本發(fā)明預(yù)期目的范圍內(nèi),除了滿足上述條件的混合發(fā)泡劑外,還可以使其他發(fā)泡劑(對(duì)于100重量份該混合發(fā)泡劑,最好10重量份以下)與聚苯乙烯系樹脂混煉,形成發(fā)泡性熔融樹脂混合物。
然而,如上述將只使用混合發(fā)泡劑作為特征所得到的擠壓發(fā)泡板,在尺寸穩(wěn)定性,特別是高溫條件下的尺寸穩(wěn)定性方面,還不能說是充分的。其理由,認(rèn)為是如現(xiàn)有技術(shù)那樣,即使制造出擠壓發(fā)泡板,但該發(fā)泡板制造時(shí)產(chǎn)生歪斜,只要不消除擠壓發(fā)泡板的殘余應(yīng)力,尺寸穩(wěn)定性就會(huì)變差,進(jìn)而認(rèn)為擠壓發(fā)泡板尺寸穩(wěn)定性變差的原因是,當(dāng)HFC134a與以前的CFC、HCFC等氯化氟代烴比較時(shí),由于所得發(fā)泡板具有氣泡直徑很小的特性,所得擠壓發(fā)泡板的氣泡膜厚度很薄,構(gòu)成擠壓發(fā)泡板的氣泡強(qiáng)度不充分。
這種見解和以前的見解不同,是本發(fā)明者們深入研究所獲得的結(jié)果。即,以前認(rèn)為具有小氣泡的發(fā)泡板,就隔熱性方面是非常優(yōu)良而被優(yōu)選的。然而,根據(jù)本發(fā)明者們的研究,認(rèn)為使用含HFC134a的混合發(fā)泡劑得到的特定表觀密度的擠壓發(fā)泡板中,氣泡直徑過小導(dǎo)致氣泡強(qiáng)度和耐熱性不充分,該擠壓發(fā)泡板不可能充分承受殘余應(yīng)力,其結(jié)果引起較大尺寸的變化。
本發(fā)明就是根據(jù)上述見解而形成的。本發(fā)明提供的擠壓發(fā)泡板是使用了上述混合發(fā)泡劑而獲得的、表觀密度為25~40kg/m3的擠壓發(fā)泡板,該擠壓發(fā)泡板表層部分的厚度方向平均氣泡直徑為0.15~0.45mm。
圖1是本發(fā)明聚苯乙烯系樹脂發(fā)泡板的制造方法中使用的一例裝置示意圖。
圖2是「彎曲」的測(cè)定方法說明圖。
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例以下對(duì)本發(fā)明擠壓發(fā)泡板的制造實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說明。
該擠壓發(fā)泡板可通過以下過程獲得。即,將含有聚苯乙烯系樹脂和30~55摩爾%HFC134a的混合發(fā)泡劑,用擠壓機(jī)加熱熔融混煉,形成發(fā)泡性熔融樹脂混合物后,從模具凸緣擠出該發(fā)泡性熔融樹脂混合物,再通過安裝在擠壓機(jī)前端部的加熱成形模具形成板狀發(fā)泡體后,使該板狀發(fā)泡體在加熱裝置內(nèi)加熱膨脹,形成擠壓發(fā)泡板。
本發(fā)明制造擠壓發(fā)泡板時(shí)使用的聚苯乙烯系樹脂如上述。本發(fā)明的方法中,使用了上述含有30~55摩爾%HFC134a的混合發(fā)泡劑。使用這種混合發(fā)泡劑得到本發(fā)明目的表觀密度擠壓發(fā)泡板時(shí),上述HFC134a的殘存量,大概相當(dāng)于每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.30~0.75摩爾,可得到隔熱性良好的擠壓發(fā)泡板。
混合發(fā)泡劑的添加量,根據(jù)所要求擠壓發(fā)泡板的表觀密度向基質(zhì)材料樹脂中適當(dāng)添加,但從擠壓發(fā)泡板的制造穩(wěn)定性方面考慮,對(duì)于1kg聚苯乙烯系樹脂,層好以0.9~1.5摩爾的比率使用。如上所述,混合發(fā)泡劑中的HFC 134a,對(duì)于1kg聚苯乙烯系樹脂,最好以0.30~0.75摩爾的比率使用。對(duì)于1kg聚苯乙烯系樹脂,HFC 134a的使用比率低于0.30摩爾時(shí),不可能得到建材用擠壓發(fā)泡板所要求的隔熱性。另一方面,超過0.75摩爾時(shí),所得擠壓發(fā)泡板的氣泡直徑過小,所以用加熱成形模具和加熱裝置難以進(jìn)行良好的成形,也不可能得到表觀密度為25~40kg/m3的外觀和隔熱性優(yōu)良的擠壓發(fā)泡板。
本發(fā)明中,作為添加劑,例如可向基質(zhì)樹脂中添加氣泡調(diào)節(jié)劑。氣泡調(diào)節(jié)劑是為調(diào)節(jié)擠壓發(fā)泡板中平均氣泡直徑的添加劑。作為氣泡調(diào)節(jié)劑,例如有滑石、高嶺土、云母、硅石、碳酸鈣、硫酸鉬、氧化鈦、粘土、氧化鋁、膨潤(rùn)土、硅藻土等無(wú)機(jī)物粉末、或者重碳酸鈉、檸檬酸一鈉鹽等,就易于調(diào)節(jié)氣泡直徑和廉價(jià)方面考慮,最好是滑石。本發(fā)明中也可組合使用2種以上氣泡調(diào)節(jié)劑。
上述氣泡調(diào)節(jié)劑的添加量,對(duì)于100重量份聚苯乙烯系樹脂為0.1~2重量份、最好為0.2~1重量份。
擠壓發(fā)泡板的平均氣泡直徑,特別是擠壓發(fā)泡板表層部分厚度方向的平均氣泡直徑,除了根據(jù)氣泡調(diào)節(jié)劑的種類和添加量之外,還根據(jù)基質(zhì)樹脂的聚苯乙烯系樹脂粘彈性、混合發(fā)泡劑的種類及其添加量、擠壓機(jī)的特性等因素而變化。本發(fā)明中,利用下述加熱成形模具進(jìn)行調(diào)節(jié)可有效獲得低表觀密度的良好擠壓發(fā)泡板。
本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板中,作為添加劑,可從上述氣泡調(diào)節(jié)劑、阻燃劑、著色劑等各種添加劑中適當(dāng)選擇進(jìn)行添加。
圖1中示出了本發(fā)明制造方法中使用的一例裝置。圖1中,1表示模具凸緣、2表示發(fā)泡性熔融樹脂混合物、3表示加熱成形模具、4表示加熱裝置、5表示板狀發(fā)泡體、6表示擠壓發(fā)泡體、7表示蒸汽供給管、8表示蒸汽排出管。
由模具凸緣1擠出的發(fā)泡性熔融樹脂混合物2,在通過加熱成形模具3期間充滿加熱成形模具3內(nèi),形成板狀發(fā)泡體5。接著,板狀發(fā)泡體5在連續(xù)設(shè)在加熱成形模具3內(nèi)的加熱裝置4中通過期間,在「基質(zhì)樹脂的維卡(ビカツト)軟化溫度-15℃」~「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度+10°」下加熱保溫,待發(fā)泡完全結(jié)束,仍保持「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」以上的溫度,直到形成擠壓發(fā)泡板6,這樣在得到的擠壓發(fā)泡板中不會(huì)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。
因此,根據(jù)本發(fā)明的方法,能夠有效地獲得低表觀密度的擠壓發(fā)泡板6。進(jìn)而,板狀發(fā)泡體5在加熱裝置4內(nèi)被加熱膨脹形成擠壓發(fā)泡板6,為獲得要求的表觀密度,以少量的發(fā)泡劑就可辦到。結(jié)果是,由于能夠減少HFC134a的用量,很容易進(jìn)行調(diào)節(jié)使氣泡直徑也不減小。
然而,為獲得低表觀密度的擠壓發(fā)泡板,若在加熱裝置4內(nèi)加熱板狀發(fā)泡體5,即使能夠減少HFC134a的用量,就使用HFC134a這一點(diǎn)來(lái)說,如前所述,仍不會(huì)改變板狀發(fā)泡體的氣泡直徑變小的趨勢(shì)。因此,板狀發(fā)泡體5的氣泡直徑過于小時(shí),表層部分的氣泡膜會(huì)過于薄,在加熱裝置4內(nèi)不能承受加熱,表層部分的氣泡被破壞,形成連泡,外觀變差,不具有建材用所要求的隔熱性。
作為避免這種不利現(xiàn)象的方法,可將板狀發(fā)泡體5的表層部分厚度方向的氣泡直徑調(diào)節(jié)到0.1mm以上,好的為0.1~0.4mm,最好為0.1~0.3mm的范圍,這樣調(diào)節(jié)的板狀發(fā)泡體5,即使在加熱裝置4內(nèi)加熱,表層部分的氣泡也不會(huì)被破壞,更不會(huì)形成連泡。
接著對(duì)加熱成形模具3內(nèi)板狀發(fā)泡體表層部分厚度方向氣泡直徑的具體調(diào)節(jié)進(jìn)行說明。
通過調(diào)節(jié)加熱成形模具3的溫度和調(diào)節(jié)發(fā)泡性熔融樹脂混合物擠壓速度和牽引速度的速度比,即可調(diào)節(jié)板狀發(fā)泡體5表層部分厚度方向的氣泡直徑。這是根據(jù),當(dāng)提高加熱成形模具3的溫度時(shí),具有促進(jìn)發(fā)泡并增大的趨勢(shì),當(dāng)降低加熱成形模具3的溫度時(shí),具有抑制發(fā)泡并減小的趨勢(shì),使?fàn)恳俣嚷谌廴跇渲旌衔锏臄D壓速度,當(dāng)該樹脂混合物充滿加熱成形模具內(nèi)時(shí),牽引速度過慢使該氣泡直徑變小。
具體講,要使厚度方向的氣泡直徑在0.1~0.4mm,最好0.1~0.3mm范圍內(nèi),好的將加熱成形模具3的溫度調(diào)節(jié)到「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」~「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度+30℃」之間,更好將樹脂溫度調(diào)節(jié)到「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」-「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度+20℃」之間。通過將加熱成形模具3的溫度調(diào)節(jié)到上述范圍,除了具有調(diào)節(jié)上述氣泡直徑的效果外,還具有減小板狀發(fā)泡體5表層部分和厚度中央部分的表觀密度差的效果,和改進(jìn)板狀發(fā)泡體5外觀的效果。加熱成形模具3的溫度過低時(shí),板狀發(fā)泡體5表層部分厚度方向的氣泡直徑減小,而加熱成形模具3的溫度過高時(shí),所得板狀發(fā)泡體5的表面起皺,產(chǎn)生表面凹凸(以下叫作流痕),引起外觀低劣。
本說明書中,所說的加熱成形模具溫度是圖1中以標(biāo)記A所示加熱成形模具3的平行板中心部位的溫度。
板狀發(fā)泡體5,經(jīng)如上述那樣調(diào)節(jié)氣泡直徑等,在加熱裝置4內(nèi)通過期間,即使被加熱,擠壓發(fā)泡板6表層部分的氣泡也不會(huì)形成連泡。進(jìn)而,使由模具凸緣1擠出的發(fā)泡性熔融樹脂混合物2在上述加熱成形模具3和加熱裝置4內(nèi),在「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」以上進(jìn)行加熱保溫,由于板狀發(fā)泡體的主要表層部分二次發(fā)泡和退火的效果,成為所得擠壓發(fā)泡板6尺寸變化原因的表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度差很小,由于去除了殘余應(yīng)力,所以尺寸變化很小,得到尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的板狀發(fā)泡體。
板狀發(fā)泡體5,表層部分的平均氣泡直徑和板狀發(fā)泡體厚度方向中央部分的平均氣泡直徑之比(表層部分的平均氣泡直徑/厚度方向中央部分的平均氣泡直徑)為0.5~0.8,在后工序中利用加熱裝置加熱時(shí)能發(fā)揮出優(yōu)良的加熱膨脹性,所以最為理想。
上述加熱成形模具3和加熱裝置4,可以連接,或者如圖1所示,盡可能地將其間的區(qū)間設(shè)定很短,以使板狀發(fā)泡體5表面的溫度不降低到「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」以下。當(dāng)沒有形成如此構(gòu)成時(shí),在加熱成形模具3和加熱裝置4之間的區(qū)間內(nèi),板狀發(fā)泡體5由于冷卻,不僅產(chǎn)生能量損失,而且在加熱裝置4內(nèi),由于加熱,不可能充分獲得提高要求倍率的效果,和除去殘余應(yīng)力的效果。
本說明書中所說的維卡軟化溫度,是構(gòu)成板狀發(fā)泡體或擠壓發(fā)泡板的聚苯乙烯系樹脂,按JIS K7206(1999)A50的方法求出的維卡軟化溫度。
在上述加熱裝置4內(nèi)的加熱,最好使用蒸汽。蒸汽,由于熱量大,同時(shí)對(duì)聚苯乙烯系樹脂的透過性優(yōu)良,在短時(shí)間內(nèi)可有效地使板狀發(fā)泡體5加熱膨脹,表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度差很小,同時(shí)也能去除板狀發(fā)泡體的殘余應(yīng)力。因此,使用蒸汽時(shí),加熱裝置4內(nèi)的長(zhǎng)度可短。進(jìn)而能使加熱裝置4內(nèi)形成均勻的溫度,就能很容易地均勻加熱到板狀發(fā)泡體5的內(nèi)部,由此,很難因過剩加熱引起擠壓發(fā)泡板6表面的氣泡被破壞,而形成連泡,并導(dǎo)致外觀、隔熱性劣化。
但是,作為加熱裝置4內(nèi)的加熱源,也可使用電加熱器和熱空氣。當(dāng)使用電加熱器和熱空氣時(shí),由于可任意設(shè)定加熱裝置4內(nèi)的溫度,所以很方便。然而,很難使板狀發(fā)泡體5的內(nèi)部得到均勻加熱,設(shè)定加熱條件時(shí),必須賦予板狀發(fā)泡體5很小的熱量,保證不破壞板狀發(fā)泡體5表面的氣泡形成連泡,為了使板狀發(fā)泡體5邊加熱膨脹,在減小表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度差的同時(shí)邊去除表層部分的殘余應(yīng)力,和使用蒸汽時(shí)比較,需要加長(zhǎng)加熱裝置4,或減慢線速度。
為了使板狀發(fā)泡體5邊充分加熱膨脹,在使表層部分和厚度方向中央部分形成均勻的表觀密度同時(shí)邊去除殘余應(yīng)力,獲得表面狀態(tài)良好的擠壓發(fā)泡板6,最好將上述加熱裝置4內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)到「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度-15℃」~「基質(zhì)樹脂的維卡軟化溫度+10℃」之間。加熱裝置內(nèi)的溫度過低時(shí),得不到上述效果,溫度過高時(shí),擠壓發(fā)泡板6的表面狀態(tài)惡化。
本說明書中所說的加熱裝置內(nèi)的溫度,是圖1中標(biāo)記B所示的加熱裝置4內(nèi)中央部分的溫度。
根據(jù)以上說明的方法,可以得到使用HFC134a的低表觀密度、同時(shí)發(fā)泡板成形時(shí)表層部分的殘余應(yīng)力很小、尺寸穩(wěn)定性良好、隔熱性優(yōu)良的擠壓發(fā)泡板。
但是,本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板可利用上述方法獲得,并不限于該方法。例如,不使用加熱裝置,為了極力抑制擠壓發(fā)泡時(shí)因歪斜產(chǎn)生殘余應(yīng)力,有使用大型擠壓機(jī)的方法,既不向加熱成形模具內(nèi)過度填充發(fā)泡性熔融樹脂混合物,又能制造具有充分厚度的發(fā)泡板。使用這種大型的擠壓機(jī),也可以利用調(diào)整氣泡調(diào)節(jié)劑的種類和添加量,在低于大氣壓的減壓區(qū)域內(nèi)進(jìn)行擠壓發(fā)泡等方法,制造滿足本發(fā)明特定的表觀密度、厚度、平均氣泡直徑、HFC134a殘存量等條件的發(fā)泡板,即可獲得滿足預(yù)期目的的本發(fā)明擠壓發(fā)泡板。
本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板,厚度在20mm以上,表觀密度為25~40kg/m3。厚度低于20mm時(shí),為確保充分的隔熱性,需要在疊合等方面下工夫,所以仍存在生產(chǎn)性方面的課題。雖然還要兼顧到表觀密度,但在能夠達(dá)到本發(fā)明要求充分隔熱性和輕量性的表觀密度中,厚度薄的,具有彎曲等機(jī)械強(qiáng)度不充分,導(dǎo)致作業(yè)性等惡化等不合適之處。本發(fā)明擠壓發(fā)泡板厚度的上限為150mm。該擠壓發(fā)泡板的表觀密度低于25kg/m3時(shí),制造這種表觀密度的擠壓發(fā)泡體,就其自身來(lái)講是相當(dāng)困難的,在所得擠壓發(fā)泡板的機(jī)械物性方面,與以前的發(fā)泡隔熱板比較也是不充分的,可使用的范圍受到了限制。而表觀密度超過40kg/m3時(shí),只要厚度沒達(dá)到所需厚度,就很難發(fā)揮充分的隔熱性,就輕量性方面也是不夠的。
本發(fā)明擠壓發(fā)泡板表層部分的加熱尺寸變化和發(fā)泡板厚度方向中央部分的加熱尺寸變化,在70℃、相對(duì)濕度97%、7天的條件下,都為-1.5~1.5%。本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板,在所謂70℃的高溫下,由于加熱尺寸變化的絕對(duì)值是1.5%以下的所謂小值,所以,即使在高溫下使用時(shí),仍顯示出優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板在上述條件下的加熱尺寸變化,意指表層部分(擠壓發(fā)泡板的上表層部分和下表層部分)以及厚度中央部分的擠壓方向,寬度方向、厚度方向上所有的加熱尺寸變化都在-1.5~1.5%范圍之內(nèi)。顯示這種加熱尺寸變化的發(fā)泡板,在表面層部分不會(huì)因發(fā)泡時(shí)冷卻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力,與其相應(yīng),也可以說該擠壓發(fā)泡板是在高溫下長(zhǎng)期間尺寸穩(wěn)定性極其優(yōu)良的發(fā)泡板。
在上述條件下,擠壓發(fā)泡板中任一部分的加熱尺寸變化低于-1.5%或高于1.5%時(shí),加熱尺寸變化過大,對(duì)于墻壁內(nèi)貼材料、地板襯底材料、屋頂襯底材料等高溫下的尺寸穩(wěn)定性、墊子芯材等長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)尺寸穩(wěn)定性有要求的領(lǐng)域內(nèi),作為擠壓發(fā)泡板使用很不理想。即使從擠壓發(fā)泡體切出長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚度為擠壓發(fā)泡板厚度的樣品并在上述條件下求出的整個(gè)擠壓發(fā)泡板的加熱尺寸變化為-1.5~1.5%,但擠壓發(fā)泡板表層部分或厚度方向中央部分任何部分的加熱尺寸變化不滿足-1.5~1.5%的條件時(shí),在實(shí)際使用擠壓發(fā)泡板時(shí),很難說其尺寸穩(wěn)定性是充分的,用作壁材,地面材、屋頂材,墊子芯材等材料時(shí),施工后必然存在產(chǎn)生膨脹、收縮、歪斜等危險(xiǎn)。
本說明書中的加熱尺寸變化,按照ASTM D2126-75/ASTM C578-87a的標(biāo)準(zhǔn),在70℃、相對(duì)濕度97%的爐內(nèi)放置7天,對(duì)擠壓方向、寬度方向和厚度方向測(cè)定放置前后的尺寸變化,由下式計(jì)算出。
加熱尺寸變化(%)=(加熱放置后的試驗(yàn)片長(zhǎng)度/加熱放置前的試驗(yàn)片長(zhǎng)度)×100為求出擠壓發(fā)泡板表層部分或厚度方向中央部分的加熱尺寸變化,對(duì)試驗(yàn)片的調(diào)整如下。
在擠壓發(fā)泡板的表層部分,從擠壓發(fā)泡板的上表面和下表面,對(duì)厚度方向上6mm范圍內(nèi)的部分進(jìn)行水平切片,再由該切片樣品得到長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚6mm的各個(gè)試驗(yàn)片。在擠壓發(fā)泡板的厚度方向中央部分,對(duì)在將擠壓發(fā)泡板厚度2等分的中心面的上方厚3mm,中心面的下方厚3mm,合計(jì)厚度6mm范圍內(nèi)的部分進(jìn)行水平切片,由該切片樣品得到長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚6mm的試驗(yàn)片。
本發(fā)明擠壓發(fā)泡板表層部分(擠壓發(fā)泡板上表面的表層部分和下表面的表層部分的各個(gè)表層部分)的厚度方向平均氣泡直徑為0.15~0.45mm。該平均氣泡直徑低于0.15mm時(shí),表層部分的氣泡直徑很小,氣泡膜過薄,用作建筑材料時(shí),存在表層部分外觀差的危險(xiǎn),和很容易產(chǎn)生尺寸變化的危險(xiǎn)。另一方面,上述平均氣泡直徑超過0.45mm時(shí),又存在得不到建材用所要求隔熱性的危險(xiǎn)。
本發(fā)明擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部分的厚度方向平均氣泡直徑,由耐熱性、隔熱性優(yōu)良方面考慮,最好是0.18~0.50mm。
本發(fā)明的擠壓發(fā)泡板中,HFC134a的殘存量,每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.30~0.75摩爾,最好為0.35~0.60摩爾。該殘存量每1kg聚苯乙烯系樹脂低于0.30摩爾時(shí),存在得不到建筑用隔熱材料要求長(zhǎng)期隔熱性的危險(xiǎn)。另一方面,超過0.75摩爾時(shí),如上述,HFC134a具有發(fā)泡時(shí)形成很小氣泡直徑的性質(zhì),形成表層部分厚度方向平均氣泡直徑不足0.15mm的擠壓發(fā)泡板,存在外觀、尺寸穩(wěn)定性不充分的危險(xiǎn)。
本說明書中HFC134a的殘存量,使用氣相色譜進(jìn)行測(cè)定。具體講,把從擠壓發(fā)泡板中央部分切出的樣品裝入加有甲苯的帶蓋試料瓶?jī)?nèi),蓋好蓋后,充分?jǐn)嚢?,使該擠壓發(fā)泡板中的HFC134a溶解到甲苯中,制成測(cè)定試料,對(duì)該試料進(jìn)行氣相色譜分析,求出發(fā)泡板中所含HFC134a的殘存量。
氣相色譜分析的測(cè)定條件色譜柱信和化工株式會(huì)社制造、載體Chromosorb W60~80目,AW-DMCS處理品、液相硅酮DC550(液相量20%)、柱子尺寸柱長(zhǎng)4.1m、柱內(nèi)徑3.2mm、柱子材質(zhì)玻璃、填充柱空燒條件220℃ 40小時(shí),柱子溫度40℃柱子入口溫度200℃載氣氮載氣速度3.5ml/min檢測(cè)器FID檢測(cè)器溫度200℃定量?jī)?nèi)標(biāo)法本發(fā)明中,擠壓發(fā)泡板表層部分的平均氣泡直徑L1和擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部的平均氣泡直徑L2之比(L1/L2)為0.7~1.0,最好為0.8~1.0,這可以形成優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和隔熱性,最為理想。
在擠壓發(fā)泡板的上面?zhèn)缺韺硬糠趾拖旅鎮(zhèn)缺韺硬糠址謩e測(cè)定平均氣泡直徑L1。因此,上述(L1/L2)的關(guān)系是指上面?zhèn)缺韺硬糠值钠骄鶜馀葜睆絃1-1和下面?zhèn)缺韺硬糠值钠骄鶜馀葜睆絃2-2,分別滿足如下關(guān)系,即,(L1-1/L2)為0.7~1.0、(L1-2/L2)為0.7~1.0的關(guān)系。
本說明書中的平均氣泡直徑L1(mm)的測(cè)定方法,如下。
用顯微鏡等放大擠壓發(fā)泡板的寬度方向垂直剖面,得到放大剖面圖。在所得剖面圖中,從擠壓發(fā)泡板的上表面,在厚度方向上,引出相當(dāng)于放大前長(zhǎng)度6mm長(zhǎng)的線段,求出與該線段交叉的氣泡數(shù)n(但,n也包括在該線段上交叉的一部分氣泡),由計(jì)算式(6/n)算出線段上氣泡的平均氣泡直徑。
上面?zhèn)缺韺硬糠值钠骄鶜馀葜睆絃1-1的測(cè)定,是在擠壓發(fā)泡板寬度方向的中央部分和兩端部附近中,測(cè)定從擠壓發(fā)泡板的上述上表面6mm部分的平均氣泡直徑,將各個(gè)得到的線段上氣泡的平均氣泡直徑算術(shù)平均值取作平均氣泡直徑L1-1。下面?zhèn)缺韺硬糠值钠骄鶜馀葜睆絃1-2的測(cè)定,是在從擠壓發(fā)泡板的下表面厚度方向上,對(duì)相當(dāng)于放大前的長(zhǎng)度6mm長(zhǎng)的部分進(jìn)行上述操作,同樣將求出的值取為平均氣泡直徑L1-2。
本說明書中平均氣泡直徑L2(mm)的測(cè)定方法,如下。
用顯微鏡等放大擠壓發(fā)泡板寬度方向的垂直剖面,得到放大剖面圖。在所得剖面圖中在擠壓發(fā)泡板的厚度方向上,將該發(fā)泡板的厚度2等分,將與中心線的交點(diǎn)作為中點(diǎn),引出相當(dāng)于放大前的長(zhǎng)度6mm長(zhǎng)的線段(相當(dāng)于該交點(diǎn)上方3mm,該交點(diǎn)下方3mm,合計(jì)6mm長(zhǎng)的線段)。求出與該線段交叉的氣泡數(shù)n(但是,n也包括該線段上交叉的一部分氣泡),由計(jì)算式(6/n)算出線段上氣泡的平均氣泡直徑。在擠壓發(fā)泡板寬度方向的中央部分和兩端部附近中進(jìn)行上述操作,將各個(gè)得到的線段上氣泡的平均氣泡直徑算術(shù)平均值取為平均氣泡直徑L2。
本發(fā)明中,擠壓發(fā)泡板表層部分的表觀密度D1和發(fā)泡板厚度方向中央部分的表觀密度D2之比(D1/D2),最好為0 9~1.1。通過該比(D1/D2)在上述范圍內(nèi),預(yù)計(jì)可進(jìn)一步提高隔熱性和尺寸穩(wěn)定性。
表層部分的表觀密度D1,在擠壓發(fā)泡板上面?zhèn)鹊谋韺硬糠趾拖旅鎮(zhèn)鹊谋韺硬糠种袦y(cè)定,上述(D1/D2)的關(guān)系是指上面?zhèn)缺韺硬糠值谋碛^密度D1-1和下面?zhèn)缺韺硬糠值谋碛^密度D1-2,分別滿足如下關(guān)系,即(D1-1/D2)為0 9~1.1,(D1-2/D2)為0.9~1.1的關(guān)系。
本說明書中表層部分的表觀密度D1(kg/m3)的測(cè)定方法,如下。
從擠壓發(fā)泡板的上表面,對(duì)厚度方向上的6mm范圍內(nèi)的部分進(jìn)行水平切片,再由該切片樣品得到長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚6mm的試驗(yàn)片。測(cè)定所得試驗(yàn)片的重量(g),除以由試驗(yàn)片外形尺寸求出的體積(cm3),進(jìn)行計(jì)算,并換算成kg/m3單位。對(duì)從擠壓發(fā)泡板下表面,厚度方向6mm范圍內(nèi)的部分,進(jìn)行上述操作。這樣,將所得各表觀密度取為上表層部分的表觀密度D1-1、下表層部分的表觀密度D1-2。
本說明書中厚度方向中央部分的表觀密度D2(kg/m3),按如下求出。
對(duì)在將擠壓發(fā)泡板的厚度2等分的中心面上方厚度3mm、該中心面下方厚度3mm,合計(jì)6mm范圍內(nèi)的部分進(jìn)行水平切片,由該切片樣品得到長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚6mm的試驗(yàn)片。測(cè)定所得試驗(yàn)片的重量(g),除以由該試驗(yàn)片外形尺寸求出的體積(cm3),進(jìn)行計(jì)算,并換算成kg/m3單位,將求出的值取為厚度方向中央部分的表觀密度D2。
本說明書中的整個(gè)擠壓發(fā)泡板的表觀密度是根據(jù)JIS K7222(1985)測(cè)定的值。
以下列舉具體實(shí)施例,更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
實(shí)施例1原料使用表1中所示配合的混合發(fā)泡劑和100重量份出光石油化學(xué)株式會(huì)社制聚苯乙烯系樹脂「HH32」(維卡軟化溫度101℃)、0.5重量份作為氣泡調(diào)節(jié)劑的滑石和2重量份作為阻燃劑的加有穩(wěn)定劑的六溴環(huán)十二烷的混合物。
擠壓機(jī),使用將口徑65mm擠壓機(jī)(以下稱「第一擠壓機(jī)」)、口徑90mm擠壓機(jī)(以下稱「第二擠壓機(jī)」)和口徑150mm擠壓機(jī)(以下稱「第三擠壓機(jī)」)進(jìn)行串聯(lián)連接的擠壓機(jī),在第一擠壓機(jī)的端部附近,將上述混合發(fā)泡劑壓入熔融樹脂中,進(jìn)行混煉。
模具凸緣,使用端部具有寬100mm、間隙1.5mm(長(zhǎng)方形橫剖面)的樹脂排出口的,安裝在模具凸緣端部的加熱成形模具,入口尺寸稍大于上述樹脂排出口,出口尺寸高40mm、寬300mm,如圖1所示,由從入口附近向出口逐漸擴(kuò)大的傾斜板和其后的平行板形成,且兩側(cè)面由向大氣敞開的氟樹脂制成。
加熱裝置,如圖1所示,設(shè)在加熱成形模具的出口,具有向長(zhǎng)度為1750mm、內(nèi)部為板狀發(fā)泡體通路噴射蒸汽的構(gòu)造。
使用上述裝置,將聚苯乙烯系樹脂等原料供入第一擠壓機(jī),加熱到220℃進(jìn)行熔融混煉,繼續(xù)由第二擠壓機(jī)和第三擠壓機(jī)調(diào)整樹脂溫度,使在安裝凸緣的接合器部分的樹脂壓力達(dá)到40kgf/cm2后,由模具凸緣擠出。由模具凸緣擠壓出的熔融樹脂混合物在加熱到100℃的加熱成形模具內(nèi)一邊發(fā)泡一邊充滿,得到表2所示調(diào)整為40mm厚、340mm寬的橫剖面為長(zhǎng)方形狀的板狀發(fā)泡體,繼續(xù)在加熱裝置內(nèi)由蒸汽進(jìn)一步進(jìn)行加熱,形成表3所示的擠壓發(fā)泡板。
各發(fā)泡劑的配合量、加熱成形模具的溫度、加熱裝置內(nèi)的溫度示于表1,所得擠壓發(fā)泡板的表觀密度、表層部分和厚度中央部分的厚度方向氣泡直徑、上下表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度、溫度70℃、相對(duì)濕度97%、7天的條件下的整個(gè)擠壓發(fā)泡板、上下表層部分、厚度方向中央部分的加熱尺寸變化、擠壓發(fā)泡板的熱傳導(dǎo)率等示于表3。
實(shí)施例、比較例中,加熱成形模具的溫度,在平行板的中心部分(圖1中A),加熱裝置內(nèi)的溫度,在加熱裝置內(nèi)中央部分(圖1中B),分別用熱電偶進(jìn)行測(cè)定。
表1
表1中( )內(nèi)的值以摩爾%表示。
表2
表3
表3中加熱尺寸變化的測(cè)定,是根據(jù)ASTM D2126-75/ASTM C578-87a的基準(zhǔn),作為試驗(yàn)片,將得到的擠壓發(fā)泡板切割成200mm見方,再?gòu)钠渖舷卤韺硬糠智邢?mm厚的切片,將厚度方向的中央作為中心形成6mm厚的切片,在溫度70℃、相對(duì)濕度97%的爐內(nèi)放置7天,測(cè)定放置前后的尺寸。
表3中加熱尺寸變化一欄中的「彎曲」,按如下測(cè)定。首先,將上述加熱測(cè)定后的試驗(yàn)片11,按如圖2所示,向上方形成凸起放置在平臺(tái)上。接著測(cè)量平臺(tái)面12和該試驗(yàn)片11下表面13之間的距離h,將該距離h(mm)取作「彎曲」。
表3中表面狀態(tài)的評(píng)價(jià),以擠壓發(fā)泡板表面平滑為外觀良好,以○表示,在擠壓發(fā)泡板表面上產(chǎn)生波紋和氣泡破壞形成連泡的部分,取為X。
表3中HFC134a殘余量的測(cè)定,是使用株式會(huì)社島津制作所制,島津氣相色譜儀GC-14B,將環(huán)戊烷作為內(nèi)標(biāo),按照上述方法測(cè)定。
表3中熱傳導(dǎo)率的測(cè)定,從擠壓發(fā)泡板上切取長(zhǎng)20cm、寬20cm、厚度為擠壓發(fā)泡板厚度的試驗(yàn)片,按JIS A1412(1994)的標(biāo)準(zhǔn),利用平板直接法中1個(gè)試驗(yàn)體的方式進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施例2將模具凸緣的樹脂排出口尺寸取為寬115mm、間隙1mm(長(zhǎng)方形橫剖面),將加熱成形模具的出口尺寸取為高25mm、寬260mm,將得到的擠壓發(fā)泡板的橫剖面形成厚25mm、寬270mm的長(zhǎng)方體,除此之外,其他和實(shí)施例1一樣加工成擠壓發(fā)泡板。
比較例1除了在加熱裝置內(nèi)不進(jìn)行蒸汽加熱外,其他和實(shí)施例1一樣加工成擠壓發(fā)泡板。
比較例2除了不進(jìn)行加熱成形模具的加熱和加熱裝置內(nèi)的蒸汽加熱外,其他和實(shí)施例1一樣加工成擠壓發(fā)泡板。
比較例3除了作為氣泡調(diào)節(jié)劑的滑石添加量,從0.5重量份變成1重量份之外,其他和實(shí)施例1一樣加工成擠壓發(fā)泡板。
比較例4除了加熱裝置內(nèi)不進(jìn)行蒸汽加熱外,其他和實(shí)施例2一樣加工成擠壓發(fā)泡板。
實(shí)施例2、比較例1~4中各發(fā)泡劑的配合量、加熱成形模具的溫度、加熱裝置內(nèi)的溫度示于表1,所得擠壓發(fā)泡板的表觀密度、表層部分和厚度方向中央部分的厚度方向氣泡直徑、上下表層部分和厚度方向中央部分的表觀密度、溫度70℃、相對(duì)濕度97%、7天的條件下的整個(gè)擠壓發(fā)泡板、上下表層部分、厚度方向中央部分的加熱尺寸變化、擠壓發(fā)泡板的熱傳導(dǎo)率示于表3。
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,是將含有含1,1,1,2-四氟乙烷的混合發(fā)泡劑和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物,從高壓區(qū)域擠壓到低壓區(qū)域,得到厚20mm以上、表觀密度為25~40kg/m3的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是,該擠壓發(fā)泡板表層部分厚度方向的平均氣泡直徑為0.15~0.45mm,該擠壓發(fā)泡板中1,1,1,2-四氟乙烷的殘存量,每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.30~0.75摩爾,在溫度70℃、相對(duì)濕度97%的條件下放置7天,求出的加熱尺寸變化,在擠壓發(fā)泡板的表層部分和厚度方向中央部分都為-1.5~1.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是該擠壓發(fā)泡板中的1,1,1,2-四氟乙烷的殘存量是,每1kg聚苯乙烯系樹脂為0.35~0.60摩爾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是該擠壓發(fā)泡板表層部分的厚度方向平均氣泡直徑L1和該擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部分的厚度方向平均氣泡直徑L2之比(L1/L2)為0.7~1.0,該擠壓發(fā)泡板表層部分的表觀密度D1和該擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部分的表觀密度D2之比(D1/D2)為0.9~1.1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是該擠壓發(fā)泡板表層部分的厚度方向平均氣泡直徑L1和該擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部分的厚度方向平均氣泡直徑L2之比(L1/L2)為0.8~1.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,其特征是該擠壓發(fā)泡板厚度方向中央部分的厚度方向平均氣泡直徑L2為0.18~0.50mm。
6.制造根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的一種方法,其特征是將含有含30~55摩爾%1,1,1,2-四氟乙烷的混合發(fā)泡劑和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物,從擠壓機(jī)端部擠壓出,通過安裝在擠壓機(jī)端部的加熱成形模具,形成板狀發(fā)泡體后,將該板狀發(fā)泡體導(dǎo)入加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱膨脹。
7.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是該板狀發(fā)泡體表層部分的厚度方向平均氣泡直徑為0.1mm以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是該板狀發(fā)泡體表層部分的厚度方向平均氣泡直徑為0.1~0.4mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是該板狀發(fā)泡體表層部分的厚度方向平均氣泡直徑為0.1~0.3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是該板狀發(fā)泡體表層部分的平均氣泡直徑和該板狀發(fā)泡體厚度方向中央部分的平均氣泡直徑之比(表層部分的平均氣泡直徑/厚度方向中央部分的平均氣泡直徑)為0.5~0.8。
11.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂系擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是將板狀發(fā)泡體在加熱裝置內(nèi)由蒸汽進(jìn)行加熱膨脹。
12.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡體的制造方法,其特征是將該加熱成形模具的溫度,調(diào)節(jié)到「該聚苯乙烯系樹脂的維卡軟化溫度-15℃」~「該聚苯乙烯系樹脂的維卡軟化溫度+30℃」,將該加熱裝置內(nèi)的溫度,調(diào)節(jié)到「該聚苯乙烯系樹脂的維卡軟化溫度-15℃」~「該聚苯乙烯系樹脂的維卡軟化溫度+10℃」。
13.根據(jù)權(quán)利要求6記載的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板的制造方法,其特征是該混合發(fā)泡劑是由30~55摩爾%1,1,1,2-四氟乙烷、0~30摩爾%異丁烷和/或正丁烷、和15~70摩爾%氯甲烷和/或氯乙烷形成(但這些發(fā)泡劑量合計(jì)為100摩爾%)。
全文摘要
本發(fā)明的聚苯乙烯系樹脂擠壓發(fā)泡板,是將含有含1,1,1,2-四氟乙烷的混合發(fā)泡劑和聚苯乙烯系樹脂的發(fā)泡性熔融樹脂混合物,從高壓區(qū)域擠壓到低壓區(qū)域,得到厚度20mm以上,表觀密度25~40kg/m
文檔編號(hào)B29C44/50GK1457969SQ0212468
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者極樂廣行, 今成大典, 小暮直親, 內(nèi)藤真人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Jsp