JPH08104770A - 難燃性スチレン系樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

難燃性スチレン系樹脂発泡体の製造方法

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JPH08104770A
JPH08104770A JP23880794A JP23880794A JPH08104770A JP H08104770 A JPH08104770 A JP H08104770A JP 23880794 A JP23880794 A JP 23880794A JP 23880794 A JP23880794 A JP 23880794A JP H08104770 A JPH08104770 A JP H08104770A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 スチレン系樹脂と発泡剤と難燃剤との混合物
を押出機に供給し、均一に融解した後、これをスリット
から押出して発泡体を製造する方法において、スチレン
系樹脂 100重量部に対し、発泡剤として易揮発性発泡剤
5〜20重量部と、難燃剤としてヘキサブロモシクロドデ
カン;1重量部に対しジ−2−エチルヘキシルテトラブ
ロモフタレート;0.1 〜1重量部の割合で混合した混合
物2〜7重量部とを混入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。 【効果】 JIS A 9511に規定される難燃性を満足し、か
つ吐出量すなわち生産性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃性スチレン系樹脂
発泡断熱材に関する。特に、本発明は均一微細に且つ高
倍率に発泡した断面積の大きな長尺の優れた難燃性を有
するスチレン系樹脂発泡体を得るに適した方法である。
例えば、厚さが10〜150mm 、幅は厚さの10倍以上の断面
積で、嵩密度が20〜45kg/m3 に高度に発泡したものであ
り、しかも気泡が微細である板状難燃性スチレン系樹脂
発泡体である。
【0002】
【従来の技術】スチレン系樹脂押出発泡体は軽量であ
り、優れた断熱性、緩衝性を有するため住宅等における
断熱材、包装における緩衝材等に広く利用されている。
特に住宅の断熱材に使用する用途では難燃性は重要であ
り、JIS A 9511にも規定されている。
【0003】合成樹脂を難燃性化するには難燃剤を混合
する必要があるが、難燃化剤には無機化合物、有機化合
物のいずれについても各種のものが知られている。発泡
体の難燃化剤を選択する場合は難燃性は勿論であるが使
用方法並びに発泡性への影響なども考慮する必要があ
る。
【0004】難燃化剤についても各種化合物が提案され
てきた。例えば、三酸化アンチモン、各種リン酸塩、各
種ハロゲン化合物、特に臭素化有機化合物などである。
このうち三酸化アンチモン、各種リン酸塩は難燃性発現
には多量の混合が必要であり、多量の混合は充填材的効
果の側面が強く出てきてスチレン系樹脂の難燃化剤とし
て好ましくないことが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、難燃性を発
現させ、かつ均一微細な気泡を有する発泡体を押出発泡
を可能にする難燃化剤を用いる難燃性スチレン系樹脂発
泡体の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、押出機に
てスチレン系樹脂と難燃化剤である臭素化有機化合物と
の混合物を溶融後、揮発性発泡剤と溶融・混合した溶融
混合物を押出発泡させてスチレン系樹脂発泡体を製造す
る方法において、スチレン系樹脂の特性を損なうことな
く、良好な難燃性を発現させ、かつ均一微細に押出発泡
を可能にする難燃化剤を臭素化有機化合物を中心に探索
した結果、ヘキサブロモシクロドデカンとジ−2−エチ
ルヘキシルテトラブロモフタレートとの混合物がスチレ
ン系樹脂押出発泡体の難燃性付与に有効であることを見
出だした。
【0007】即ち、本発明は、スチレン系樹脂と発泡剤
と難燃剤との混合物を押出機に供給し、均一に融解した
後、これをスリットから押出して発泡体を製造する方法
において、スチレン系樹脂 100重量部に対し、発泡剤と
して易揮発性発泡剤5〜20重量部と、難燃剤としてヘキ
サブロモシクロドデカンとジ−2−エチルヘキシルテト
ラブロモフタレートとの混合物2〜7重量部とを混入す
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
方法に関する。
【0008】さらに、本発明者はこれら難燃剤を特定の
割合で混合すると難燃性に効果があり、その割合がヘキ
サブロモシクロドデカン1重量部に対しジ−2−エチル
ヘキシルテトラブロモフタレートを1〜0.1 重量部の割
合で混合したものが好適であることを見いだした。
【0009】さらに、ジ−2−エチルヘキシルテトラブ
ロモフタレートは吐出量向上、即ち生産性向上の効果の
あることを見出だした。これはジ−2−エチルヘキシル
テトラブロモフタレートに可塑剤効果のあることによる
為と考えられる。
【0010】本発明によれば、均一微細にしかも高倍率
に発泡した断面積の大きな長尺の優れた難燃性を有する
スチレン系樹脂発泡体断熱材が容易に得られる。例え
ば、厚さが10〜150mm 、幅は厚さの10倍以上の断面積
で、嵩密度が20〜45kg/m3 に高度に発泡した、しかも気
泡が微細である板状難燃性スチレン系樹脂発泡体が容易
に可能である。
【0011】本発明に使用されるジ−2−エチルヘキシ
ルテトラブロモフタレートはジ−2−エチルヘキシルフ
タレートを臭素化させて製造した化合物である。またヘ
キサブロモシクロドデカンは臭素化されたブタジエンが
3分子結合して炭素原子12個が1つの環を形成した化合
物である。
【0012】ジ−2−エチルヘキシルテトラブロモフタ
レートに類似した臭素化ジオクチルフタレートについて
特開平2-263862号に記載があるが、該化合物は難燃性ポ
リエステル樹脂組成物に関するものであり、かつ臭素化
ジオクチルフタレート;3〜40重量部と臭素化ポリスチ
レン;97〜60重量部との混合物がポリエステル樹脂組成
物の難燃性に効果があることを開示しているのみであ
り、スチレン系樹脂、発泡体ならびにスチレン系樹脂発
泡体についての記載はなく該発明が本発明を示唆するも
のではない。
【0013】また、ヘキサブロモシクロドデカンについ
て特公昭60-29744号にヘキサブロモシクロドデカン単独
をスチレン系樹脂に混合した場合、発泡性は阻害しない
が良好な難燃性スチレン系発泡体は得られなかった旨を
開示している。
【0014】即ち、ジ−2−エチルヘキシルテトラブロ
モフタレート単独では難燃性を発現するに必要な量を混
合すると曲げ強度などが低下するという問題があり、他
の臭素化有機化合物との混合により使用量的に少なくす
る手段を講じる必要があった。そこで、本発明者はヘキ
サブロモシクロドデカンと特定割合で混合することによ
り曲げ強度の低下も少なく良好な難燃化剤となることを
見出したのである。
【0015】よって、スチレン系樹脂と発泡剤と上記難
燃剤混合物を押出機に供給し、溶融混合後、発泡に適し
た温度に冷却してスリットから押出して樹脂発泡体を製
造する方法においてスチレン系樹脂 100重量部に対し、
難燃化剤としてヘキサブロモシクロドデカン;1重量部
に対しジ−2−エチルヘキシルテトラブロモフタレー
ト; 0.1〜1重量部の割合で混合された難燃化剤を2〜
7重量部混合することにより、均一微細に発泡した良好
な難燃性を示す発泡体を製造することができる。
【0016】スチレン系樹脂 100重量部に対し添加する
難燃化剤が2重量部未満では難燃化に効果が不十分であ
り、また7重量部を超えて混合しても難燃性という面か
らは効果的に意味がない。
【0017】本発明に使用されるスチレン系樹脂はスチ
レン系モノマーの単独重合体に限らず共重合体であって
もよく、スチレン系モノマーはスチレンの他、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
ても良い。また共重合体はスチレン系モノマーを50重量
%以上含み、その余が他のモノマーからなるものであっ
て、他のモノマー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単独重合体または共重合体
に他の樹脂を混合して得られたブレンド物でも良い。他
の樹脂としては合成ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等を挙げることができる。ブレンド物はスチレン系樹
脂が50重量%以上占めていることが好ましいが、本発明
はスチレン系樹脂の種類によって限定されるものではな
い。これらのスチレン系樹脂のMFRは 2.5〜8g/10
分(ASTM D-1288G法)のものが好ましく、厚さが10mm以
上を超える発泡体を成形する時などに好適である。MF
Rの値が小さいほど機械的強度も優れた発泡体が得られ
るなど有利である。
【0018】本発明に使用される発泡剤としては公知な
揮発性有機化合物が用いられる。炭化水素類としてはプ
ロパン、ブタン、ペンタン等である。脂肪族ハロゲン化
炭化水素類としてはメチルクロライド、エチルクロライ
ド、 1,1,1,2−テトラフルオロエタン、 1,1−ジフルオ
ロエタン等である。脂肪族ケトン類としてはアセトンな
どである。これらは単独で用いても良く、また混合して
用いても良い。これら発泡剤はスチレン系樹脂 100重量
部に対し5〜20重量部の割合で用いることが好適であ
る。
【0019】発泡剤は押出機において樹脂の溶融が完了
した時点で押出機に圧入、樹脂に混合されるが、あらか
じめ樹脂に含浸させておいても良い。
【0020】また、本発明においては発泡体の気泡をよ
り微細化し断熱性能を向上させる為に気泡調整剤を添加
することができる。気泡調整剤としては、例えば、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、クレー、ベントナイト、ケイソ
ウ土などの無機化合物が挙げられ、平均粒径が 0.1〜10
μ、好ましくは 0.5〜5μのもの、またクエン酸、酒石
酸、シュウ酸などの有機酸とナトリウム、カリウムなど
の重炭酸塩、炭酸塩とを組合わせたものなどが挙げられ
る。気泡調整剤は通常スチレン系樹脂 100重量部当た
り、0.05〜5重量部程度使用され、スチレン系樹脂とと
もに押出機に供給される。
【0021】さらに、本発明においては、所期の目的を
妨げない程度において着色剤、帯電防止剤、熱安定剤、
界面活性剤、酸化防止剤などの各種添加剤をスチレン系
樹脂に適宜混合することが可能である。一般に押出発泡
するにはスチレン系樹脂と難燃化剤とを混合したものを
押出機に供給・溶融した後、揮発性発泡剤を押出機に圧
入し、高温・高圧の条件下で混合される。本発明におい
ては、高温条件としては 120〜290 ℃の範囲が良く、高
圧条件としては70〜280 kg/cm2 が良い。ついでこの混
合物を冷却しながら発泡に適度の温度・圧力の条件にし
て低圧帯域(大気中)に押出発泡するが、本発明の方法
においては、この条件として低圧帯域(大気中)に押出
発泡される直前の混合物の温度は80〜150 ℃である。ま
た、圧力は20〜80kg/cm2 が好ましいがスチレン系樹脂
の種類、混合発泡剤の添加量により若干変更が可能であ
る。
【0022】
【実施例】以下実施例をもって本発明を具体的に説明す
る。
【0023】実施例1〜3 内径65mmφのスクリュー型押出機内でポリスチレン樹脂
(MFR 3.5g/10分) 100重量部当たり、タルク(平
均粒径 2.5μ);1.0 重量部、および表1に示すヘキサ
ブロモシクロドデカンとジ−2−エチルヘキシルテトラ
ブロモフタレートとの混合物を混合・溶融した後、押出
機の発泡剤注入口からブタンとエチルクロライドとを1
対1で混合したものをポリスチレン樹脂 100重量部に対
し10重量部の割合で圧入し、 220℃、 270kg/cm2 で均
一に溶融・混練した。溶融した発泡性溶融樹脂混合物を
巾が40mm、目開きの間隔が 1.8mmのスリットを介して大
気中に押し出す直前の温度は 110℃、圧力は60kg/cm2
にて押出発泡し、厚さ40〜60mmの板状のポリスチレン樹
脂発泡体を得た。得られた発泡体の性能として吐出量、
外観、発泡体密度、平均気泡径、難燃性評価は下記方法
に従って調べた。その結果を表1に示す。
【0024】(吐出量)5分間の吐出重量を求め、12倍
し時間当たりの吐出量(kg/hr)で示した。 (外観)得られたスチレン系樹脂発泡体に異状がないか
どうか目視により調べた。 (発泡体密度)次式により求めた。 〔発泡体密度〕=〔発泡体重量〕/〔発泡体体積〕 (平均気泡径)得られたスチレン系樹脂発泡体の厚さ方
向の平均気泡径を測定した。 (曲げ強度)JIS A 9511に準じて測定した。 (難燃性評価)JIS A 9511に準じて測定した。尚、10個
の試験片を測定し平均燃焼時間(秒)で示したが、平均
燃焼時間が3秒以下は合格とし、3秒を超えるものは不
合格とした。 比較例1〜3 難燃化剤を変える以外は実施例と同様に実施し、同様に
評価した結果を表1に示す。
【0025】
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン系樹脂と発泡剤と難燃剤との混
    合物を押出機に供給し、均一に融解した後、これをスリ
    ットから押出して発泡体を製造する方法において、スチ
    レン系樹脂 100重量部に対し、発泡剤として易揮発性発
    泡剤5〜20重量部と、難燃剤としてヘキサブロモシクロ
    ドデカン;1重量部に対しジ−2−エチルヘキシルテト
    ラブロモフタレート;0.1 〜1重量部の割合で混合した
    混合物2〜7重量部とを混入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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005248051A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 難燃性発泡スチレン系樹脂組成物
JP2007031466A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Kaneka Corp スチレン系樹脂発泡体およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005248051A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 難燃性発泡スチレン系樹脂組成物
JP2007031466A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Kaneka Corp スチレン系樹脂発泡体およびその製造方法

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