JPH01247434A

JPH01247434A - 難燃性スチレン系樹脂発泡体の製造方法

Info

Publication number: JPH01247434A
Application number: JP7445788A
Authority: JP
Inventors: Tomoshige Hayashi; 基滋林; Motokazu Yoshii; 基員吉井; Yasuhiro Ueda; 靖博上田
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1989-10-03
Also published as: JPH0567655B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は難燃性を有するスチレン系樹脂発泡体を製造す
る方法に関する。

（従来の技術及び解決すべき課題）従来より、スチレン系樹脂を難燃性のものとし、脂肪族
炭化水素を発泡剤として使用して発泡体を′Ｒ造しよう
とするときには、難燃化剤による樹脂発泡の阻害、難燃
化剤１発泡剤の熱分解、又はこれらの相互作用による樹
脂の劣化、金型のサビなど多くの困難がある。

難燃化剤としてハロゲン化有機化合物を用いると、無機
系難燃剤より樹脂との相溶性がよく、均一に分散すると
いう優位性がある反面、分解しやすいという欠点があり
、これが発泡を阻害し、樹脂を劣化させ発泡体の変色、
気泡の粗雑、物性低下、また、金型のサビ付着などの原
因となる。

難燃性スチレン系発泡剤としてクロロフルオロカーボン
を用いると他の脂肪族炭化水素２例えばブタン、ペンタ
ンなどが燃えやすいのに較べて発泡体の難燃性に寄与す
る。しかし、クロロフルオロカーボンの中でもモノクロ
ロジフルオロメタンのように水素原子が含まれ、又塩素
原子を有するものは熱的安定性が優れているとは云えず
、押出途中で分解され、塩化水素を発生し樹脂劣化、難
燃剤分解の促進、金型のサビなどの要因となり、ひいて
は発泡体の難燃性を著しく低下させる原因ともなる。ま
た、難燃化剤と発泡剤を安定するために個々の物質に対
して安定化効果のある物質を添加すると、添加量の増加
によるコストの増加、押出の不安定、その他の物質との
相互作用、それに伴うスチレン系樹脂の解重合など多く
の問題が生じる。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、」二足の問題点を解決するため種々検討
した結果、発泡剤としてハロゲン化脂肪族炭化水素を用
い、難燃化剤としてハロゲン元素含有の多員環状化合物
やフェニルアリルエーテル誘導体を使用して、スチレン
系樹脂発泡体を作る場合に、難燃化剤と発泡剤との安定
化に共通した安定剤を見出し、これによって均一微細の
気泡を有する良品質の難燃性スチレン系樹脂発泡体を作
ることができ、本発明を完成したもので、本発明の目的
は難燃性を有する均一微細な気泡を有するスチレン系樹
脂発泡体をＩ：Ｊ、造する方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は発泡剤としてハロゲン化脂肪族炭化
水素の１ｒ一体又は混合物を用い、難燃化剤として８貝
以」二からなる環状アルカンのハロゲン置換物又はハロ
ゲン置換フェニルアリルエーテル誘導体を用い、安定剤
として特定の亜リン酸エステルを用い、これら発泡剤と
難燃化剤と安定剤とをスチレン系樹脂に添加してなる混
合物を溶融状態で押出機から低圧領域へ押出して、発泡
体とすることを特徴とする９ＴＩ：燃性スチレン系樹脂
発泡体の製造方法である。

−この発明方法で用いることのできるスチレン系樹脂は
、スチレン系＋１１−量体のｌｉｔ独重合体に限らず。

共重合体であってもよく、スチレン系単量体はスチレン
のほか、メチルスチレン、エチルスチレン等のスチレン
誘導体を含んでいてもよい。また、共重合体はスチレン
系＋１１−量体を５０重量Ｉ以上含み、その余が他の単
量体から成るものであって、他の＋Ｂ　ｆｆｉ体として
は、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、無水マ
レイン酸等を挙げることができる。その他、スチレン系
樹脂は、それら＋１を独重合体又は共重合体に他の樹脂
を混合して得られたブレンド物をも含んでいる。他の樹
脂としては、ポリエチレン、合成ゴ１１等を挙げること
ができる。

ブレンド物は、その中でポリエチレンが５０重量で以上
を占めている。

発泡剤としては、前述のようにハロゲン化脂肪族炭化水
素の単体及び混合物を用いる。ハロゲン化脂肪族炭化水
素としては、メチルクロライド、メチレンクロライド、
モノクロロジフルオロメタン、トリクロロモノフルオロ
メタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン。

ジクロロテトラフルオロエタン、モノクロロペンタフル
オロエタン等を用いることができる。このようなハロゲ
ン化脂肪族炭化水素は、その中に含まれているハロゲン
元素の種類及び数によって樹脂の溶解能力及び沸点が大
きく変わる。従って、これらのものの混合割合や樹脂温
度などを適当に設定することにより、気泡の大きさ、発
泡割合を希望通りにすることができる。その中でも特に
好ましいのはモノクロロジフルオロメタン（Ｆ２２）で
ある。その理ＥＪＩＩま、Ｆ２２の毒性が小さく、スチ
レン系樹脂を均一微細に発泡させる能力に優れているか
らである。

ハロゲン化脂肪族炭化水素の混合割合は、目的とする発
泡体の性質に応じて適当に定める。

ハロゲン化脂肪族炭化水素は、樹脂に対し通常５〜２０
重（Ｉけ添加される。その理ｋｌ（＋よ、５重量ｘ以下
では高倍率に発泡させることができず、逆に２０重板石
以上になると、発泡剤が樹脂から突沸し、均一微細に発
泡させることが困難になるからである。

ハロゲン化脂肪族炭化水素の添加は押出成形機の中で加
えても良く、戒は押出成形機に入れる以前に樹脂に加え
ておいてもよい。

この発明では、難燃剤及びハロゲン化脂肪族炭化水素共
通の安定剤としてジメチルフォスファイト、ジエチルフ
ォスフアイ１−、トリイソプロピルフォスファイトくとも１種のフォスフアイ１−を用いることを特徴とす
る。上記特定の亜リン酸エステルのうち、特にジメチル
フォスファイト、ジエチルフォスファイト、ジイソプロ
ピルフォスフアイ１〜、トリイソプロピルフォスファイ
ト、ジオレイルフォスファイト、ジフェニルフォスファ
イト、トリフェニルフォスファイト、トリスノニルフェ
ニルフォスファイトが有効である。用いる亜リン酸エス
テルは。

スチレン系樹脂、１００重量部に対して０．Ｏ１〜１．
０重量部、好ましくは０．０５〜０．４重量部添加され
る。理由は、下限値未満の量の亜リン酸エステルを添加
した場合には、難燃剤及びハロゲン化脂肪族炭化水素の
熱安定化効果が見られず、一方、上限値を超える量の亜
リン酸エステルの添加は、コストの上昇に見あった熱的
安定化効果は見られず、また押出安定性を著しく低下さ
せるものである。

この発明では、難燃化剤として８員以上から成る環状ア
ルカンのハロゲン置換物又はハロゲン置換フェニルアリ
ルエーテル誘導体を用いる。環状アルカンの例を挙げれ
ば、ジブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデ
カン等である。ヘキサブロモシクロドデカンは、融点１
８５〜１９５℃であって。

で表わされる化合物である。また、ハロゲン置換フェニ
ルアリルエーテル誘導体は、一般式で表わされる化合物
である。但し、Ｘ□、Ｘ２．Ｘ、。

ｘ４はハロゲン、１（１はハロゲン又は低級アルキル基
、Ｒ７は低級アルキレン基である１式１に属する化合物
の例は、ｘ、及びＸ、が臭素、Ｒ□が臭素の場合であヒ
ナの式で表わされるトリブロモフェニルアリルエーテル（
融点７４〜７７℃）である、また１式２に属する化合物
の例は、ＸｌないしＸ４が臭素、Ｒ７がイソプロピレン
基の場合であって、テ１−ラブロモビスフェノール＾−
ビス（アリルエーテル）（融点１１８〜１２０℃）でそ
の他、フェニルアリルエーテル誘導体の中には。

トリブロモフェニルメタアリルエーテル、２．２’−ビ
ス（４−アリロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロ
パン、　２．２’−ビス（４−メタアリロキシ−３，５
−ジブロモフェニル）プロパン、２，２′−ビス（４−
ジブロモプロポキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロ
パン、　２．２’−ビス（４−ジブロモイソブチロキシ
−３，５−ジブロモフェニル）プロパン等がこれに属す
る。

スチレン系樹脂の難燃化剤としては、従来脂肪族に屈す
る化合物が多く用いられているが、本発明で用いる難燃
化剤は芳香族に屈する基を含んでいるので、スチレン系
樹脂によく溶解し、従って粟燃化させる効果が大きい、
この難燃化剤は２種以」―のものを混合して使用するこ
ともできる。これら難燃化剤の添加量は、スチレン系樹
脂に対し０．５〜１０重量％とする。その理由は、０．
５重量％以下では難燃化剤の効果が充分発揮されないか
らであり、逆に１０重量で以上にすると、増加分だけの
効果が表われないだけでなく、押出安定性と発泡性とが
悪くなるからである。

発泡剤、難燃化剤及び安定剤をスチレン系樹脂に加える
順序は特に限定されない、しかし望ましいのは、難燃化
剤と安定剤とをスチレン系樹脂にトライブレンドしてお
き、この混合物を押出機にいれ、押出機中で発泡剤を圧
入する方法である。

また、この発明方法では、発泡剤、難燃化剤。

安定剤のほかに、タルクのような気泡調整剤や、顔料染
料のような若色剤や、ノニオン系界面活性剤のような界
面活性剤を加えることができる。

（作　用）この発明方法によれば、９３泡剤としてハロゲン化脂肪
族炭化水素を用いるから１発泡剤が脂肪族炭化水素であ
る場合に比べて発泡剤が火災を起こす危険性が少なくな
り、ハロゲン化脂肪族炭化水素の混合割合を適ｙ１に選
択することにより、均一微細な気泡を生じさせて、高い
発泡倍率まで自在に発泡させることができ、また内部に
空洞のない良好な大きな発泡体を容易に得ることができ
る。

また１Ｍ燃燃剤剤して８員以上からなる多員環状アルカ
ンのハロゲン置換物又はハロゲン置換フェニルアリルエ
ーテル誘導体を用いるから、これが固状有機物であって
、スチレン系樹脂に均一に良く溶解するので、難燃性の
大きいスチレン系樹脂を得ることができる。さらに、本
来は難燃化剤及び発泡剤が熱的に分解され発泡剤の発泡
作用を妨げるはずのところ、共通の安定剤として亜リン
酸エステルを用いるので、これがスチレン系樹脂によく
溶解する物質であるために、上記難燃化剤及びハロゲン
化脂肪族炭化水素の分解及び両方の相互作用が防止され
、発泡剤と難燃化剤との働きが何れも全く妨げられず、
従って良好な発泡体を得ることができるのである。

（実施例）以下に実施例と比較例とを比べて、この発明方法を具体
的に説明する。以下で単に部というのは重量部を表わす
。また、発泡体の難燃性はＳＥタイツ、で表わしたが、
Ｓｌ＋タイ１１とは、ＩＩＳ　Ａ−９５１１の方法によ
って自己消化までの時間を表わしたものであって、ＳＥ
タイム３秒以下では難燃性良好とした。

また、同時に発泡体の色、押出後の樹脂の粘度平均分子
星、気泡サイズの点も考慮にいれ、変色が殆どなく分子
量変化の少ない気泡微細なものを良好とした。

（実施例１〜６）ポリスチレンｌ００ｗｔ、％に対して気泡調整剤として
微粉末タルクＱ、７ｗｔ％難燃化剤及び安定剤を第１表
の割合で混合したものを口径４０ｍｍと口径５０ｍｍの
ものを連結した押出機へ約１５Ｊ／ｈの割合で供給した
。

発泡剤としては、モノクロロジフルオロメタンとメチレ
ンクロライドをに１の重量割合で混合したものを第１表
に示すような重量割合で、口径５０■の押出様の先端付
近から樹脂中に圧入混合した。

口金としては先端に厚さｌｌｌｌ１１．１１」５０ｍｍ
、長さ＋３１１１１１１の矩形の樹脂排出口を僅えたも
のを使用し、口金の先端には入口寸法が実質的に樹脂排
出口寸法に等しく、出口寸法が１８ｍｍ、　ｌｌｌｌ０
０ｍｍであり、入口から出口に向かって、緩やかに拡大
された長さ１００ｍｍの樹脂通路を備えた樹脂通路壁に
弗素便脂を被膜した成型具を使用した。４０ｍｍの押出
機に供給された樹脂は２２０℃に加熱し溶融混練され、
続（５０ｍｍ押出機では樹脂温度を１１０〜１３０℃に
調整して口金に供給した。口金から排出された樹脂は大
きく発泡し、厚さ１１３−２３ｍｍ、中１５０−ｌ５０
−２Ｏ０に整えられた。

これらは押出安定性、成型性も良好であった。得られた
発泡体の性状を第１表に示す。

（比較例１〜３）本発明の安定剤の効果を比較するため比較例１では安定
剤を添加せず、比較例２および３ではジブチル錫マレー
トポリマーを添加した以外は実施例と同様にして発泡体
を押出成形した。得られた発泡体の性状を第１表におい
て比較例として示す。この表より明らかなように気泡サ
イズは大きく微細気泡の発泡体は得られなかった。

（発明の効果）既に詳述したように、この発明によると難燃化剤として
環状アルカンのハロゲン化合物又はハロゲン置換フェニ
ルアリルエーテル誘導体を用いたから、これがスチレン
系樹脂に対して大きな親和力を持つために、充分な難燃
性が得られることになる。その上に、安定剤として亜リ
ン酸エステルを用いたから、これがまたスチレン系樹脂
に充分な親和力を持ち、難燃化剤の分解を防止すると共
に発泡剤たるハロゲン化脂肪族炭化水素が分解すること
をも抑制し、これによって難燃化剤の難燃性付与と発泡
性を充分に発揮させる。さらに１発泡剤としてハロゲン
化脂肪族炭化水素を用いたから、スチレン系樹脂を高い
発泡倍率のところまで均一微細に発泡させることができ
る。かくして、Ｎ燃性の良好な発泡体を容易に得ること
ができる。

出願人　積水化成品工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、スチレン系樹脂に発泡剤としてハロゲン化脂肪族炭
化水素、難燃化剤として８員以上からなる環状アルカン
のハロゲン置換物、又は、ハロゲン置換フェニルアリル
エーテル誘導体を安定剤として亜リン酸エステルを添加
してなる混合物を溶融状態で押出機から押出して発泡体
とすることを特徴とする難燃性スチレン系樹脂発泡体の
製造方法。