JP2003191270A

JP2003191270A - スチレン系樹脂発泡成形体からなる装飾材

Info

Publication number: JP2003191270A
Application number: JP2001393320A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takakura; 伸治高倉
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】高温の雰囲気下でも長期にわたって寸法が非
常に安定しており、表面に塗装を施した場合であって
も、表面に亀裂やひび割れなどが生じることはなく、長
期間にわたって美しい外観意匠性を維持することができ
るスチレン系樹脂発泡成形体製の装飾材を提供する。【解決手段】スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸さ
せて得たスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡して装
飾材であって、８０℃で７２０時間加熱したとき、その
加熱前と加熱後における寸法変化率が±０．５％以内で
あるスチレン系樹脂発泡成形体の表面の全部又は一部に
塗装を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスチレン系樹脂発泡
成形体に塗装を施してなる装飾材であって、例えば、建
物の躯体側にもっぱら装飾の目的で取り付け施工される
装飾用内外装材や、もっぱら装飾用の目的で屋内外に置
かれる装飾用置物等の装飾材に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽量で作業性がよく、選択するデザイン
の自由度も高い等の理由から、装飾用物品の基材として
スチレン系樹脂発泡材が多く用いられる。例えば、図４
に示すようなドアピラー基材や図５に示すようなエント
ランスヘッド等の造形物がスチレン系樹脂発泡材を用い
て作り出され、各種建物の屋内外に、構造物としてでは
なく、専ら装飾の目的で躯体側に釘や接着剤を用いて取
り付けられる。他にも、多くの形状のこの種の建物用装
飾材は存在する。また、図３に一例を示すような動物の
形状をした置物や、広告用のキャラクター置物なども、
やはりスチレン系樹脂発泡材を用いて作り出され、専ら
装飾の目的で屋内外に設置される。このような装飾材
は、見る者に外観上の美しさや楽しさ、安心感を与える
のが主たる目的であり、表面に塗装が施され、見た目の
美しさを創出すると同時に、耐候性を補うようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】適宜形状に成形あるい
は造形した基材としてのスチレン系樹脂発泡体の表面に
所要の塗装を施すことにより形成した装飾材は、外観の
美しさとともに向上した耐候性が与えられ、通常の使用
形態では、充分に実用に供しうる装飾材となる。しか
し、このような装飾材を長期間にわたって屋外に設置す
るような使用態様の場合、夏場では基材は８０℃に近い
高温となることを想定しておく必要がある。

【０００４】ところで、現在主に使用されているスチレ
ン系樹脂の発泡成形品は、ブタンやペンタン等を発泡剤
として含む発泡性スチレン系樹脂粒子を蒸気等により加
熱して得た予備発泡粒子を型内発泡成形型のキャビティ
内に充填し、蒸気等で加熱して該予備発泡粒子を型内発
泡成形することによって製造されている。このような発
泡成形体は、発泡剤にブタンやペンタンを用いているた
め、８０℃以上の高温環境下に長時間曝されると、その
寸法変化率は±１．５％程度と大きいことがわかった。
そのために、基材としてスチレン系樹脂の発泡成形体を
使用した装飾材を長期間にわたって屋外に設置しておく
と、基材の寸法変化に起因した、装飾材の建造物からの
剥がれや、塗装表面の亀裂等が生じるという問題が起こ
り得る。このことは、動物の形をした置物のような装飾
材の場合も同様である。

【０００５】一方、近年、シックハウス（室内空気汚
染）に係わるとされる残留揮発性有機化合物の含有量を
極めて少なくすることが強く求められるようになってき
ており、ブタンやペンタン等の有機化合物に替えて、発
泡剤に炭酸ガスを用いたスチレン系樹脂予備発泡粒子が
提案されている（特開平４−３５１６４６号公報参
照）。この種の予備発泡粒子を型内発泡させた成形品
は、発泡剤に炭酸ガスを用いていることから残留ガス量
は少なく、８０℃前後の高温下に長時間放置したときの
寸法変化率も±０．８％程度に抑えることができ、ブタ
ンやペンタンを発泡剤に用いたものよりも優れている。
しかし、本発明者らの実験では、表面に塗装を施すよう
にした装飾材では、基材として８０℃前後での寸法変化
率が±０．８％程度である発泡樹脂成形体を用いても、
時として上記問題を生じることがあり、さらなる寸法変
化率の低減が求められている。具体的には、８０℃前後
での寸法変化率が最大でも士０．５％以下であることが
求められた。

【０００６】一方、揮発性有機化合物の含有量を低減し
ようとする方法も既に報告されており、例えば特開平１
１−１０６５４８号公報には、分子量が２２〜３５万の
ポリスチレン粒子中に、残留スチレンが１〜３００ｐｐ
ｍ、ＳＰ値が７〜１０の可塑剤、発泡剤を含有させた発
泡性スチレン系樹脂粒子が提案されている。しかし、こ
の発泡性スチレン系樹脂粒子は発泡剤としてブタンやペ
ンタン等の揮発性物質を用いており、得られた発泡成形
体中にはこれらの発泡剤が多量に存在するため、揮発性
有機化合物の含有量を合計で１０００ｐｐｍ以下にする
のは困難であった。加えて、上記した発泡剤を多く含む
ので寸法安定性も不十分であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
要請に応えるべくなされたものであり、本発明による装
飾材は、スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させて得
たスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形して得
た、８０℃で７２０時間加熱したとき、その加熱前と加
熱後における寸法変化率が±０．５％以内であるスチレ
ン系樹脂発泡成形体の表面の全部又は一部に塗装を施し
てなる装飾材であることを特徴とする。

【０００８】本発明の装飾材は、その形態や種類にかか
わらず、建物の装飾用内外装材や動物などの形状をした
装飾用置物などに適用することができる。本発明におい
て、「８０℃で７２０時間加熱」なる条件は、装飾材を
屋外に長期間設置したとき、夏場に直接日光が当たると
いった最も厳しい温度環境である８０℃を上限値として
想定し設定された。この環境において、寸法変化率が±
０．５％以下を満足するものは、上述した問題を解決す
ることができる。

【０００９】上記の範囲の寸法変化率を持つスチレン系
樹脂発泡成形体（すなわち、任意の装飾材）は、以下の
ようにして製造されるスチレン系樹脂予備発泡粒子を型
内発泡することにより得ることができる。すなわち、最
初に、スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させて発泡
性スチレン系樹脂粒子とし、次工程で蒸気投入ラインと
排気ラインを備えた予備発泡機内に前記発泡性スチレン
系樹脂粒子を投入し、蒸気投入ラインから蒸気を０．５
〜５．０ｋｇ／ｃｍ²Ｇの投入圧力で供給すると共に、
排気ラインから蒸気を含む雰囲気ガスを排気し、かつそ
の間、発泡機内圧力を蒸気の投入圧力より０．０５〜
１．０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ低く維持しながら予備発泡させて
スチレン系樹脂予備発泡粒子とする。

【００１０】上記の発泡性スチレン系樹脂粒子を構成す
るスチレン系樹脂粒子としては、一般に知られているス
チレン系樹脂の粒状物を使用することができる。具体的
には、このような樹脂粒子としては、スチレン、α−メ
チルスチレン、パラメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレ
ン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン（２官能性単量
体）等のスチレン系単量体の単独重合粒子又はこれら単
量体を２種以上組み合わせた共重合体粒子、メチルアク
リレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、セチルメタクリレート等の
アクリル酸及びメタクリル酸のエステル、あるいはアク
リロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレー
ト、アルキレングリコールジメタクリレート（２官能性
単量体）等のスチレン系単量体以外の単量体との共重合
体粒子等が挙げられる。更に、これらスチレン系樹脂粒
子中のスチレン成分が５０重量％を超える範囲内でスチ
レン系樹脂以外の樹脂と押出しブレンドして得られた樹
脂粒子であってもよい。スチレン系樹脂以外の樹脂とし
ては、ポリフェニルエーテル系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、ゴム成分等が挙げられる。特にスチレン系樹脂粒
子としては、ポリスチレン樹脂粒子が好ましい。スチレ
ン系樹脂粒子の粒径は、用途に応じて適宜選択でき、例
えば、０．２〜５ｍｍの粒径のものを使用することがで
きる。

【００１１】更に、最近特に問題となっているシックハ
ウス（室内空気汚染）は揮発性有機化合物が係わってい
るとされているため、その含有量をできるだけ小さくす
ることが望まれている。この観点から、スチレン系樹脂
粒子は、残留スチレン系単量体の量を少なく抑制したも
のが好ましく、樹脂粒子中、０〜５００ｐｐｍであるこ
とが特に好ましい。

【００１２】スチレン系樹脂粒子中の残留スチレン系単
量体を低減するには、例えば懸濁重合においては、スチ
レン系単量体に対して０．０５重量％以上の高温開始型
の重合触媒を用い、最終の重合温度を１１５℃以上とす
るのが好ましい。高温開始型の重合触媒としては、ｔ−
ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ
ピバレート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボ
ネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ｔ
−ブチルパーオキシブタン等の半減期１０時間を得るた
めの温度が１００〜１１５℃のものが特に好ましい。た
だし、これらを必要以上に用いるとｔ−ブタノール等分
解副生成物を含有することになるため、重合触媒の種類
によって異なるが、使用量の上限は、０．５重量％であ
ることが好ましい。スチレン系樹脂粒子の分子量は、Ｇ
ＰＣ法による重量平均分子量で２０万〜４０万であるの
が好ましい。２０万を下回ると、発泡成形体の強度が低
下する場合があり、４０万を上回ると、十分な発泡性を
得ることが難しいので好ましくない。

【００１３】上記のスチレン系樹脂粒子に発泡剤として
の炭酸ガスを含浸させて発泡性スチレン系樹脂粒子を得
る。発泡剤としての炭酸ガスは、炭酸ガス１００％でも
よいが、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の発泡剤
を加えてもよい。他の発泡剤としては、空気、窒素等の
無機発泡剤、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等
の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン、シ
クロヘキサン等の脂環族炭化水素、フッ化炭化水素等の
有機発泡剤を混合することもできる。フッ化炭化水素と
しては、オゾン破壊係数がゼロであるジフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタン等を使用することが好まし
い。ここで、有機発泡剤は、発泡剤の全体量の２０重量
％を超えない範囲で使用することが好ましい。発泡性ス
チレン系樹脂粒子中の炭酸ガスの含有割合は、１〜１５
重量％が好ましい。

【００１４】スチレン系樹脂粒子中に炭酸ガスを含浸さ
せるには、例えば、耐圧密閉容器にスチレン系樹脂粒子
を入れた後、炭酸ガスを圧入して、樹脂粒子を加圧され
た炭酸ガスと接触させることによって行うことができ
る。含浸温度は、樹脂粒子どうしが互いに合着して団塊
化しない温度まで高くしてもよいが、通常０〜４０℃で
ある。

【００１５】スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させ
るときの圧力は、１０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ以上であることが
好ましく、より好ましくは１５〜４０ｋｇ／ｃｍ²Ｇで
ある。含浸時間は、樹脂粒子が前記の炭酸ガス含有量と
なるように適宜調整することができ、１〜２０時間が好
ましく、２〜８時間がより好ましい。

【００１６】スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させ
るに際し、樹脂粒子の表面には各種の表面処理剤を塗布
しておくことが好ましい。そのような表面処理剤として
は、例えば加熱発泡時の予備発泡粒子の結合を防止する
結合防止剤、成形時の融着促進剤、帯電防止剤、展着剤
等が挙げられる。

【００１７】結合防止剤としては、例えばタルク、炭酸
カルシウム、シリカ、ステアリン酸亜鉛、水酸化アルミ
ニウム、エチレンビスステアリン酸アミド、第三リン酸
カルシウム、ジメチルシリコン等が挙げられる。融着促
進剤としては、例えばステアリン酸、ステアリン酸トリ
グリセリド、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、
ステアリン酸ソルビタンエステル、ポリエチレンワック
ス等が挙げられる。帯電防止剤としては、例えばポリオ
キシエチレンアルキルフェノールエーテル、ステアリン
酸モノグリセリド等が挙げられる。展着剤としては、ポ
リブテン、ポリエチレングリコール、シリコンオイル等
が挙げられる。

【００１８】また、他の添加剤として、樹脂粒子中には
所望によりヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモ
シクロオクタン等の難燃剤、メタクリル酸エステル系共
重合ポリマー、エチレンビスステアリン酸アミド、ポリ
エチレンワックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の
気泡調整剤等を予め含有させておいてもよい。上記結合
防止剤、成形時の融着促進剤、帯電防止剤、展着剤及び
他の添加剤は、単独もしくは２種以上を混合して用いる
ことができる。

【００１９】上記スチレン系樹脂予備発泡粒子は、難燃
剤を含有していることが好ましい。難燃剤を含有したス
チレン系樹脂予備発泡粒子を得る方法としては、例え
ば、スチレン系樹脂粒子と水との懸濁液中、水中に溶解
又は懸濁した難燃剤の融点以上の温度雰囲気下で樹脂粒
子中に難燃剤を含有させる方法、あるいは押出しブレン
ドによりスチレン系樹脂粒子中に難燃剤を含有させる方
法等により難燃剤を含むスチレン系樹脂粒子を得、これ
を用いて発泡剤の含浸及び予備発泡する方法が挙げられ
る。この時に使用できる難燃剤としては、ヘキサブロモ
シクロドデカン、テトラブロモシクロオクタン等が挙げ
られる。難燃剤含有量としては樹脂粒子全体に対して
０．１〜４重量％であることが好ましく、０．５〜３．
０重量％であるのが特に好ましい。難燃剤含有量が０．
１重量％を下回ると、充分な難燃効果を得ることが困難
となるので好ましくない。また、難燃剤含有量が４重量
％を上回ると予備発泡粒子同士が合着する傾向が強くな
るので好ましくない。上記のスチレン系樹脂予備発泡粒
子から得られる成形体は、長期にわたって寸法が非常に
安定し、融着性に優れ、更に美麗な外観を実現できる。

【００２０】上記スチレン系樹脂予備発泡粒子は次のよ
うにして製造される。すなわち、上記したように、スチ
レン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させて発泡性スチレン
系樹脂粒子とし、次工程で、蒸気投入ラインと排気ライ
ンを備えた予備発泡機内に、前記発泡性スチレン系樹脂
粒子を投入し、蒸気投入ラインから蒸気を０．５〜５．
０ｋｇ／ｃｍ²Ｇの投入圧力で供給すると共に、排気ラ
インから蒸気を含む雰囲気ガスを排気し、かつその間、
発泡機内圧力を蒸気の投入圧力より０．０５〜１．０ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇ低く維持しながら予備発泡させてスチレン
系樹脂予備発泡粒子を得る。この方法において、炭酸ガ
スを含浸させる工程に次いで、直ちに予備発泡を行うこ
とが好ましい。

【００２１】また、この方法は、蒸気が常に発泡機内に
供給されるように、排気制御弁等で予備発泡機内の圧力
が常に供給圧力を下回るように制御をする必要がある。
例えば蒸気の投入圧力を１．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、予備発
泡機内の圧力を０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇに設定した場合、
排気ラインから０．４ｋｇ／ｃｍ²Ｇ圧分の圧力を抜き
ながら圧力の制御を行うこととなる。具体的には、発泡
機内圧力と排気制御弁とをリンクさせ、制御することに
より圧力の調整することができる。そして、この圧力の
調整により、予備発泡粒子の表面光沢度を調整すること
ができる。

【００２２】投入圧力と発泡機内圧力との差が、０．０
５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ未満であると低嵩密度の予備発泡粒子
が得られ難いばかりか、発泡成形体の外観、内部融着が
悪く、非常に商品価値の低いものになってしまう。ま
た、１．０ｋｇ／ｃｍ²Ｇを超えると予備発泡時の結合
が増加するばかりか、表面光沢度が低く、発泡体表面の
凹凸も大きくなり好ましくない。より好ましい圧力差
は、０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇである。

【００２３】予備発泡機内の発泡性樹脂粒子は、通常１
１０〜１６０℃程度に加熱されることが好ましく、より
好ましい加熱温度は１１０〜１３０℃である。加熱温度
が１１０℃を下回ると、嵩密度０．５ｇ／ｃｍ³以下の
発泡粒子は得られ難いので好ましくない。また、加熱温
度が１６０℃を上回ると予備発泡粒子同士が合着する傾
向が強くなるので好ましくない。

【００２４】上記のようなスチレン系樹脂予備発泡粒子
を製造するのに使用できる予備発泡機の一例を図１に示
す。図中、２は撹拌モーター、３は撹拌翼、４は邪魔
棒、５は発泡槽上面検出器、６は発泡性粒子輸送器、７
は発泡性粒子計量槽、８は発泡性粒子投入器、９は蒸気
吹込制御弁、１０は蒸気チャンバー、１１は凝縮水排出
弁、１２は排気制御弁、１３は予備発泡粒子排出口、１
４は予備発泡粒子一時受器、１５は空気輸送設備、１６
は内圧検出・制御装置、１７は蒸気吹込孔、１８は蒸気
投入圧力計、１９は減圧弁、２０は蒸気元圧力計を意味
する。

【００２５】上記のスチレン系樹脂予備発泡粒子を発泡
成形することで得られる発泡成形体は、長期にわたる寸
法安定性に優れている。特に、実施例に記載したとお
り、８０℃で、７２０時間加熱したときの寸法変化率を
±０．５％以内にすることができる。また、揮発性有機
化合物の含有量を１０００ｐｐｍ以下と、極めて少なく
することができる。

【００２６】発泡成形法としては特に限定されず、公知
の方法をいずれも使用することができる。例えば、スチ
レン系樹脂予備発泡粒子を発泡成形用型のキャビティ内
に充填し、蒸気を吹き込んで予備発泡粒子を加熱するこ
とで、該粒子同士が互いに密着すると共に融着一体化し
て所望の発泡成形体を得ることができる。発泡成形体の
密度は０．０１５〜０．５ｇ／ｃｍ^３程度が好ましい。
所望の形状の一例として、図２、図４、図５に示す建築
用装飾品や、図３に示す犬の置物を挙げることができ
る。

【００２７】本発明の装飾材は、このようにして得た発
泡成形体の表面の金部もしくはその一部に塗装を施すこ
とによって製造できる。本発明では塗装として、樹脂塗
装やモルタル塗装などを施すことができる。樹脂塗装と
して、水性塗料を使用したもの、溶剤塗料を使用したも
のなどいずれも使用することができるが、屋外に設置す
る場合には溶剤塗料を使用したものやモルタル塗装した
装飾材が好ましい。溶剤塗料を使用した塗装には、アク
リル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコ
ン系樹脂等を使用することが好ましく、これらの樹脂を
適宜の溶剤を使用してスプレー、エアーガン、刷毛塗り
などの方法で塗装すればよい。また、溶剤塗料を使用し
た塗装を施す場合には、塗装する発泡成形体部分に下地
処理を施すことが好ましい。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づき更
に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定される
ことはない。なお、実施例において、寸法変化率、揮発
性有機化合物の含有量、及び難燃剤含有率の評価は以下
のようにして行った。

【００２９】＜寸法変化率＞発泡成形用型から取り出し
た発泡成形体（実際には、図２に示す形状であり長さ３
６５８ｍｍの板状の装飾品）を、温度２３℃、相対湿度
５０％の恒温恒湿室（ＪＩＳ−Ｋ７１００の標準温湿度
状態）に２４時間放置した後、ＪＩＳ−Ｋ６７６７に従
う試験サンプルとした。

【００３０】この試験サンプルを８０℃に保った熱風循
環式乾燥機の中に水平に置き、７２０時間加熱した後に
取り出し、再び恒温恒湿室に１時間放置した。加熱試験
前後における寸法測定はＪＩＳ−Ｋ６７６７に準拠して
実施し、寸法変化率Ｐは成形品の長さ方向の寸法ａの変
化率で測定した。

【００３１】寸法変化率Ｐ（％）＝（ａ２−ａ１）×１
００／ａ１（ただし、ａ１は、型内成形後に２３℃、相対湿度５０
％で２４時間放置された試験サンプルの寸法、ａ２は該
試験サンプルを８０℃で７２０時間加熱した後の試験サ
ンプルの寸法である）。

【００３２】＜揮発性有機化合物の含有量＞発泡成形用
型から取り出した発泡成形体を５０℃の恒温室で７日間
乾燥させた後、以下に示す三種類の測定法によって得ら
れた値を合計して求めた。ａ．（炭素数５以下の炭化水素の測定）発泡成形体を１５０℃の熱分解炉に入れ、揮発した炭化
水素をガスクロマトグラフィーにて測定した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）：島津製作所社製Ｇ
Ｃ−１４Ｂ熱分解炉：島津製作所社製ＰＹＲ−１Ａカラム：ポラパックＱ８０／１００（３ｍｍφ×１．
５ｍ）カラム温度：１００℃ 検出器（ＦＩＤ）温度：１２０℃

【００３３】ｂ．（炭素数６以上の炭化水素であって、
ガスクロマトグラムに現われるスチレンのピークまでの
炭化水素の測定）発泡成形体をジメチルホルムアミドに溶解し、内部標準
液（シクロペンタノール）を加えてＧＣにより測定し
た。ただし、特定できないピークについてはトルエンの
検出量に換算して定量した。ＧＣ：島津製作所社製ＧＣ−１４Ａカラム：ＰＥＧ−２０ＭＰＴ２５％６０／８０
（２．５ｍ）カラム温度：１０５℃ 検出器（ＦＩＤ）温度：２２０℃

【００３４】ｃ．（ガスクロマトグラムに現われるスチ
レンの次のピークから炭素数１６（ｎ−ヘキサデカン）
までの炭化水素の測定）発泡成形体をクロロホルムに溶解し、ガスクロマトグラ
フ質量分析計（ＧＣＭＳ）にて測定した。ただし、試験
サンプルを溶解しない溶剤のみの空試験を行い、空試験
の検出物質量を差し引いた。更に、特定できないピーク
についてはトルエンの検出量に換算して定量した。

【００３５】ＧＣＭＳ：島津製作所社製ＱＰ５０００カラム：Ｊ＆ＷＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製ＤＢ−１
（１μｍ×６０ｍ０．２５ｍｍφ）測定条件：カラム温度（６０℃で１分保持した後、１０
℃／分で３００℃まで昇温）スプリット比：１０キャリヤガス：Ｈｅ（１ｍｌ／ｍｉｎ）インターフェイス温度：２６０℃

【００３６】＜難燃剤の含有量＞樹脂粒子約３０ｇをテ
フロン（登録商標）シートではさみ、２００℃で熱プレ
スする。その後、得られたプレス試料を５ｃｍ角に切断
し、その比重を測定した後に３０ｍｍホルダーにセット
し、ＦＰ（ファンダメンタルパラメーター）薄膜法にて
測定されるＸ線強度から元素量を換算し、得られた値か
ら次式より難燃剤含有量を算出した。

【００３７】例えば、臭素元素を含有する難燃剤の場
合、難燃剤含有量（重量％）＝臭素元素量測定値×（難燃剤
全体の分子量／全体中の臭素元素量）装置：リガク社製蛍光Ｘ線ＲＩＸ−２１００Ｘ線管：縦形Ｒｈ／Ｃｒ管ｋＶ−ｍＡ：５０−６０ターゲット：Ｒｈ分光結晶：ＬｉＦ検出器：ＳＣ分析径：３０ｍｍΦ（２５ｍｍΦ）

【００３８】[実施例１]１００リットルの反応器に、純
水４０ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ２．２
ｇ、ピロリン酸マグネシウム７０ｇを入れ水性媒体とし
た。次にベンゾイルパーオキサイド（純度７５％）１９
４ｇ、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート３０ｇ及びポ
リエチレンワックス（分子量１０００）２２ｇを溶解し
たスチレン４４ｋｇを撹拌しながら加えて懸濁させ、９
０℃に昇温して重合を開始した。比重法で測定した重合
転化率が９５重量％まで進行した時点で、反応器を１２
２℃に昇温して２時間保持した後、常温まで冷却して、
スチレン樹脂粒子［Ａ］を取り出した。ここで得られた
スチレン樹脂粒子中の残留スチレンをガスクロマグラフ
で測定したところ、４６８ｐｐｍであり、また、ＧＰＣ
法で測定した重量平均分子量は２１２０００であった。

【００３９】スチレン樹脂粒子［Ａ］のうち、粒径０．
７〜１．０ｍｍのもの１５ｋｇを、内容量が３０リット
ルの回転式耐圧容器に入れた後、展着剤としてポリエチ
レングリコール３００を７．５ｇ、グリセリンモノステ
アリン酸エステルを７．５ｇ、結合防止剤として炭酸カ
ルシウム３０ｇを添加して容器を回転させ、樹脂粒子の
表面に付着させた。次いで回転を停止してから容器内に
炭酸ガスを圧入して、２５℃、３０ｋｇ／ｃｍ²Ｇに６
時間保って樹脂粒子内に炭酸ガスを含浸させ、発泡性ス
チレン樹脂粒子を得た。

【００４０】こうして得られた発泡性スチレン樹脂粒子
を耐圧容器から取り出し、次工程で攪拌機付き発泡機内
に投入した後、投入圧力が１．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇの蒸気
を発泡機缶内に導入した。この時の発泡機内の圧力は
０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇになるように、排気制御弁の開度
を電気信号でコントロールしながら、排気ラインを使っ
て余分な圧力を外部に逃がした（投入圧力と発泡機内圧
力との差は０．４ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）。このように、蒸気
を発泡機内に連続して導入しながら予備発泡させてスチ
レン樹脂予備発泡粒子とした。この予備発泡粒子の表面
光沢度は４５であり、その粒径は２．３〜４．０ｍｍで
あった。

【００４１】予備発泡してから６時間後、前記装飾品の
形状に設計された発泡成形用型内に、予備発泡粒子を充
填し、蒸気で加熱して、装飾品の形状を有するスチレン
樹脂発泡成形体を得た。密度は０．０２ｇ／ｃｍ³であ
った。得られた発泡成形体について、上記した評価方法
により、寸法変化率及び揮発性有機化合物の含有量を評
価した。得られた結果を表１に示す。

【００４２】[実施例２]発泡性スチレン樹脂粒子を耐圧
容器から取り出して直ちに、投入圧力が１．５ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇの蒸気を発泡機内に導入し、発泡機内の圧力が
０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇになるように（投入圧力と発泡機
内圧力との差は０．７ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）調整したこと以
外は実施例１と同様にして予備発泡粒子及び発泡成形体
を得た。得られた発泡成形体の評価結果を表１に示す。
なお、予備発泡粒子の粒径は２．３〜４．０ｍｍで、発
泡成形体の密度は０．０２５ｇ／ｃｍ³であった。

【００４３】[実施例３]スチレン系樹脂粒子［Ａ］のう
ち、粒径０．５〜０．７ｍｍのもの１１ｋｇを反応器
に、純水４０ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ
８ｇ、ピロリン酸マグネシウム１２０ｇ入れ水性媒体と
した。ヘキサブロモシクロドデカンを４４０ｇ投入した
後、ジクミルパーオキサイド９０ｇ、ベンゾイルパーオ
キサイド（純度７５％）１６０ｇ、ｔ−ブチルクミルパ
ーオキシベンゾエート２０ｇを溶解したスチレン３３ｋ
ｇを撹拌しながら加えて懸濁させ、９０℃に昇温して重
合を開始した。比重法で測定した重合転化率が９５重量
％まで重合が進行した時点で、反応器を１２２℃に昇温
して２時間保持した後、常温まで冷却して、難燃剤含有
スチレン樹脂粒子［Ｂ］を取り出した。次いで、得られ
たスチレン樹脂粒子［Ｂ］のうち、粒径０．７〜１．０
ｍｍのもの１５ｋｇを含浸させたこと以外は実施例１と
同様にして予備発泡粒子及び２種類の発泡成形体を得
た。スチレン樹脂粒子中の残留スチレン単量体の量をガ
スクロマトグラフで測定したところ、４６８ｐｐｍであ
った。また、ＦＰ薄膜法にて難燃剤含有量を測定したと
ころ０．７重量％であった。一方、予備発泡粒子の粒径
は２．３〜４．０ｍｍで、発泡成形体の密度は０．０２
０ｇ／ｃｍ³であった。得られた発泡成形体の評価結果
を表１に示す。

【００４４】[比較例１]発泡性スチレン樹脂粒子を耐圧
容器から取り出して直ちに、投入圧力が２．０ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇの蒸気を発泡機内に導入し、発泡機内の圧力は
０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇになるように（投入圧力と発泡機
内圧力との差は１．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）調整したこと以
外は、実施例１と同様にして予備発泡粒子及びスチレン
樹脂発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の評価結果
を表１に示す。なお、予備発泡粒子の粒径は２．２〜
３．６ｍｍで、発泡成形体の密度は０．０２５ｇ／ｃｍ
³であった。

【００４５】[比較例２]発泡性スチレン樹脂粒子を耐圧
容器から取り出して直ちに、投入圧力が０．８ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇの蒸気を発泡機内に導入し、発泡機内の圧力は
０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇになるように（投入圧力と発泡機
内圧力との差は０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）調整したこと以外
は、実施例１と同様にして予備発泡粒子及び発泡成形体
を得た。得られた発泡成形体の評価結果を表１に示す。
なお、得られた予備発泡粒子の粒径は１．８〜２．８ｍ
ｍで、発泡成形体の密度は０．０５０ｇ／ｃｍ³であっ
た。

【００４６】[比較例３]内容積５リットルの攪拌機付き
耐圧容器に、実施例１で得られたスチレン樹脂粒子
［Ａ］のうち、粒径０．７〜１．０ｍｍのもの２．０ｋ
ｇ、イオン交換水２．２リットル、第三りん酸カルシウ
ム６．０ｇ、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム０．２ｇを入れて攪拌を開始した。次に９０℃に昇温
した後、ブタン１４０ｇを圧入して５時間保持した。次
いで、３０℃まで冷却し、発泡性スチレン樹脂粒子を得
た。取り出した粒子を乾燥後、１５℃の恒温室で５日間
熟成させた。そして、予備発泡時の結合防止剤としてジ
ンクステアレート、融着促進剤としてヒドロキシステア
リン酸トリグリセライドを粒子表面に被膜処理した後、
攪拌機付き発泡機内に投入した後、投入圧力が０．５ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇの蒸気を発泡機内に導入した。この時の発
泡機内の圧力は０．１ｋｇ／ｃｍ²Ｇになるように、排
気制御弁の開度を電気信号でコントロールしながら、排
気ラインを使って余分な圧力を外部に逃がした（投入圧
力と発泡機内圧力との差は０．４ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）。こ
のように、蒸気を発泡機内に連続して導入しながら予備
発泡させてスチレン樹脂予備発泡粒子とした。この予備
発泡粒子の粒径は２．３〜４．０ｍｍであった。

【００４７】予備発泡してから６時間後、実施例１で用
いたと同じ発泡成形用型のキャビティ内に、予備発泡粒
子を充填し、蒸気を吹き込んで加熱して実施例１と同じ
形状のスチレン樹脂発泡成形体を得た。発泡成形体の密
度は０．０２０ｇ／ｃｍ³であった。得られた発泡成形
体の評価結果を表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】以上の結果から、スチレン系樹脂粒子に炭
酸ガスを含浸させて得たスチレン系樹脂予備発泡粒子の
型内発泡成形品において、スチレン系樹脂予備発泡粒子
として、炭酸ガスを有する発泡性スチレン系樹脂粒子を
投入圧力と発泡機内圧力との差を調整して予備発泡粒子
としたものを用いて発泡成形することにより、高温の雰
囲気下でも長期にわたって寸法安定性が優れたスチレン
系樹脂成形体が得られることがわかる。また、揮発性有
機化合物の含有量も極めて少なくすることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明による装飾材は、断熱性に優れ、
かつ強度や成形性にも優れており、低コストでもある発
泡ポリスチレン製品でありながら、高温の雰囲気下でも
長期にわたって寸法が非常に安定している。そのため
に、この装飾材は表面に塗装を施した場合であっても、
表面に亀裂やひび割れなどが生じることはなく、長期間
にわたって美しい外観意匠性を維持することが可能とな
る。また、残留揮発性有機化合物の含有量もきわめて少
量とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用できるチレン系樹脂予備発泡粒子
を製造するのに用いられる予備発泡機の概略説明図であ
る。

【図２】実施例及び比較例で用いた装飾材の一例として
の建物の装飾用内外装材を示す図。

【図３】装飾材の他の例としての装飾用置物を示す図。

【図４】装飾材のさらに他の例としての建物の装飾用内
外装材の一例を示す図。

【図５】装飾材のさらに他の例としての建物の装飾用内
外装材の一例を示す図。

【符号の説明】

２撹拌モーター３撹拌翼４邪魔棒５発泡槽上面検出器６発泡性粒子輸送器７発泡性粒子計量槽８発泡性粒子投入器９蒸気吹込制御弁１０蒸気チャンバー１１凝縮水排出弁１２排気制御弁１３予備発泡粒子排出口１４予備発泡粒子一時受器１５空気輸送設備１６内圧検出・制御装置１７蒸気吹込孔１８蒸気投入圧力計１９減圧弁２０蒸気元圧力計

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 9/36 Ｂ２９Ｋ 25:00 // Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｂ２９Ｌ 31:58 Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｃ０８Ｌ 25:04 Ｂ２９Ｃ 67/22 Ｆターム(参考） 4F074 AA32 AG10 BA32 CA32 CA34 CA38 CA44 CA46 CA48 CA49 CE16 CE56 CE58 CE64 CE66 CE98 DA06 DA37 4F100 AK12A BA02 BA07 CA08A CC00B DJ01A EH46 GB08 GB33 JL00 JL04A 4F212 AA13 AB05 AG20 AH47 AH48 UA01 UB02 UC04 UE26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸さ
せて得たスチレン系樹脂予備発泡粒子を型内発泡成形し
て得た、８０℃で７２０時間加熱したとき、その加熱前
と加熱後における寸法変化率が±０．５％以内であるス
チレン系樹脂発泡成形体の表面の全部又は一部に塗装を
施してなる装飾材。
【請求項２】装飾材が建物の装飾用内外装材であるこ
とを特徴とする請求項１記載のスチレン系樹脂発泡成形
体からなる装飾材。
【請求項３】装飾材が装飾用置物であることを特徴と
する請求項１記載のスチレン系樹脂発泡成形体からなる
装飾材。
【請求項４】スチレン系樹脂予備発泡粒子が、スチレ
ン系樹脂粒子に炭酸ガスを含浸させて発泡性スチレン系
樹脂粒子とし、次工程で蒸気投入ラインと排気ラインを
備えた予備発泡機内に前記発泡性スチレン系樹脂粒子を
投入し、蒸気投入ラインから蒸気を０．５〜５．０ｋｇ
／ｃｍ²Ｇの投入圧力で供給すると共に、排気ラインか
ら蒸気を含む雰囲気ガスを排気し、かつその間、発泡機
内圧力を蒸気の投入圧力より０．０５〜１．０ｋｇ／ｃ
ｍ²Ｇ低く維持しながら予備発泡させて得られるスチレ
ン系樹脂予備発泡粒子であることを特徴とする請求項１
ないし３いずれか記載のスチレン系樹脂発泡成形体から
なる装飾材。
【請求項５】発泡性スチレン系樹脂粒子が、残留スチ
レン系単量体を０〜５００ｐｐｍ含むスチレン系樹脂粒
子に炭酸ガスを含有させて得られる発泡性スチレン系樹
脂粒子であることを特徴とする請求項４記載のスチレン
系樹脂発泡成形体からなる装飾材。
【請求項６】発泡性スチレン系樹脂粒子が、難燃剤を
０．１〜４重量部含むスチレン系樹脂粒子に炭酸ガスを
含浸させて得られる発泡性スチレン系樹脂粒子であるこ
とを特徴とする請求項４又は５記載のスチレン系樹脂発
泡成形体からなる装飾材。
【請求項７】発泡性スチレン系樹脂粒子が、揮発性有
機化合物の含有量が１０００ｐｐｍ以下である発泡性ス
チレン系樹脂粒子であることを特徴とする請求項４ない
し６いずれか記載のスチレン系樹脂発泡成形体からなる
装飾材。