JP5190484B2 - 難燃性発泡スチレン系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
含臭素有機化合物(B)が、(a)2,3−ジブロモプロピル基を有する含臭素有機化合物と、(b)2,3−ジブロモ−2−アルキルプロピル基を有する含臭素有機化合物との混合物であり、スチレン系樹脂(A)100重量部あたり、含臭素有機化合物(B)0.5〜10重量部を含んでいることを特徴とする難燃性発泡スチレン系樹脂組成物を提供する。
実施例および比較例に用いた原料は以下の通りである。
(A)スチレン系樹脂
(A1)
GP-PS;PSJポリスチレン G9305(PSジャパン(株)製)
(A2)
スチレン系樹脂ビーズ(下記の方法により製造)
撹拌機付き5Lオートクレーブに、イオン交換水2000g、リン酸第三カルシウム4g、ラウリルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5gを仕込んだ後に撹拌しながら、触媒として予め溶解させたベンゾイルパーオキサイド(BPO)6gをスチレンモノマー2000gに加えて、100℃で8時間懸濁重合した。得られたポリスチレン系樹脂ビーズをろ別し蒸留水で洗った後に乾燥し、さらに、篩で分級して0.3〜1.0mmの粒径範囲に選別することにてスチレン系樹脂ビーズ(A2)を得た。GPC分析での重量平均分子量(Mw)は、290,000であった。
(B)含臭素有機化合物
(B(a)−1)
テトラブロモビスフェノール−A−ビス(2,3−ジブロモプロピル)エーテル;ピロガードSR−720(第一工業製薬(株)製)
(B(a)−2)
テトラブロモビスフェノール−S−ビス(2,3−ジブロモプロピル)エーテル;ノンネンPR−2(丸菱油化工業(株)製)
(B(a)−3)
トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート;TAIC−6B(日本化成(株)製)
(B(b)−1)
テトラブロモビスフェノール−A−ビス(2,3−ジブロモ−2−メチルプロピル)エーテル;ピロガードSR−130(第一工業製薬(株)製)
(C)熱安定剤
トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトとペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]の混合物;IRGANOX B 225(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)(E)難燃増強剤
2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン;ノフマーBC−90(日油(株)製)
(F)発泡剤
イソブタン
(発泡核剤)
タルクMS(日本タルク工業(株)製)
(添加剤)
(添加剤1)
ジオクチルアジペート;DOA(大八化学社製)
<試験片作成方法>
(押出発泡成形体)
口径65mmから口径90mmに直列連結した二段押出機の口径65mmの押出機に、発泡剤を除く表1および表2に記載の原料を投入し、200℃に加熱して溶融、可塑化、混練することによりスチレン系樹脂組成物とした。続いて、65mm押出機先端(口径90mmの押出機の口金と反対側)に別ラインで所定量の発泡剤を圧入し、口径90mmの押出機で樹脂温度を120℃に冷却して、口径90mmの押出機の先端に設けた厚さ方向2.5mm、幅方向45mmの長方形断面のダイリップより大気中へ押し出すことにより、直方体状のスチレン系樹脂の押出発泡成形体を得た。
(ビーズ法発泡成形体)
撹拌機を備えたオートクレーブに、蒸留水100重量部と、スチレン系樹脂ビーズと発泡剤を除く表3に記載の原料を、熱安定剤および配合剤の所定量を仕込み、室温で撹拌し、配合剤を乳化分散させた後、分級したポリスチレン系樹脂ビーズ100gを投入し、温度100℃にて5時間撹拌を続けて配合剤を含浸させた。これに発泡剤10gを圧入して、115℃で8時間の発泡剤含浸を行った。水を分離して得られたポリスチレン系樹脂ビーズを100℃の蒸気で加熱して予備発泡させた後、発泡物を成形型内に入れ、115℃の加圧蒸気により加熱融着させて立方体状発泡成形体を得た。
なお、発泡成形体の評価は下記の方法により行った。
<成形性>
発泡成形体の状態を目視により下記のように評価した。
○:ワレ、亀裂、ボイドなどなく、良好な発泡体が安定して得られた。
×:ダイからのガスの噴出しがあり、安定して発泡体が得られない。また、発泡体に、ワレや亀裂、ボイド等があった。
<難燃性>
JIS K−7201に従って酸素指数を測定した。
○:酸素指数が26以上
×:酸素指数が26未満
<分子量低下率>
発泡成形前のスチレン系樹脂と難燃性スチレン系樹脂発泡成形体の分子量をGPC分析にて測定し、ポリスチレン系樹脂の成形前後の重量平均分子量(Mw)の低下率(%)を計算した。
<リサイクル性>
実施例8、比較例10および比較例11において、リサイクル性を想定して再加熱を行い、ポリスチレン系樹脂の分子量低下を求めた。
例で成形された立方体をカッターでスライスしてボードとし、2軸ロールにてボードを圧縮した上で、粉砕機で粗砕した。粗砕された回収樹脂をラボプラストミルに投入し、200℃で混練し、5分後に取出して冷却した樹脂をGPC分析して重量平均分子量を求め、分子量の低下率を計算した。
○:重量平均分子量の保持率が70%以上
×:重量平均分子量の保持率が70%未満
一方、表2に記載の比較例1〜6のように、含臭素有機化合物を1種類のみ用いた押出発泡成形体では、難燃性、成形性、熱安定性の全てを満足させるものは得られなかった。また、比較例7〜9のように2,3−ジブロモ−2−アルキルプロピル構造を持たない含臭素有機化合物2種類を併用した場合でも、難燃性、成形性、熱安定性の全てを満足させるものは得られなかった。
一方、比較例10および11のように、含臭素有機化合物を1種類のみ用いたビーズ法発泡成形体では、難燃性、成形性、リサイクルを想定した熱安定性の全てを満足させるものは得られなかった。
Claims (4)
- (A)スチレン系樹脂、(B)含臭素有機化合物および(F)発泡剤を含み、
含臭素有機化合物(B)が、
(a)2,3−ジブロモプロピル基を有する含臭素有機化合物と、(b)2,3−ジブロモ−2−アルキルプロピル基を有する含臭素有機化合物との混合物であり、
スチレン系樹脂(A)100重量部あたり、含臭素有機化合物(B)0.5〜10重量部を含んでいることを特徴とする難燃性発泡スチレン系樹脂組成物。 - 前記含臭素有機化合物(B)aは、テトラブロモビスフェノールA,テトラブロモビスフェノールSもしくはテトラブロモビスフェノールFのビス(2,3−ジブロモプロピルエーテル、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート、またはトリス(2,3−ジブロモプロピル)シアヌレートから選ばれる請求項1記載の難燃性発泡ポリスチレン系樹脂組成物。
- 前記含臭素有機化合物(B)bは、テトラブロモビスフェノールA,テトラブロモビスフェノールBまたはテトラブロモビスフェノールFのビス(2,3−ジブロモ−2−メチルプロピル)エーテルから選ばれる請求項1記載の難燃性発泡スチレン系樹脂組成物。
- 前記含臭素有機化合物(B)中の(B)a/(B)bの比は、重量基準で10/90〜90/10である請求項1ないし3のいずれかに記載の難燃性発泡ポリスチレン系樹脂組成物。
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