JPS6028857B2 - 自己消化性を有するポリスチレン系樹脂発泡成形体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自己消火性を有するポリスチレン系樹脂発泡成
形体の製造法に関する。

従来、一般にポリスチレン系樹脂発泡体は、断熱性、軽
量性或は加工性等に優れているので、壁材、屋根等の下
地材、畳の芯材、畳の下地材等広く建材として利用され
ているが、これ等のポリスチレン系樹脂発泡体より成る
建材は、概して自己消火性である事が要求される。

而してこれ等の自己消火性建材は、第一の方法としてテ
トラブロモビスフェノールＡ等の灘燃化剤と、２・３ジ
メチル、２・３ジフェニルブタン等の灘燃助剤及びブタ
ン、ベンタン等の膨脹剤を含有するポリスチレン系発泡
性樹脂粒子をスチームにより予備発泡ごせたものを、熟
成後、型内に充填し、加熱、膨脹させ、膨脹し溶融した
樹脂粒子同士を相互融着させ、次いで冷却する事により
得られたものであるか又は第二の方法として通常の方法
により発泡体を製造し、この発泡体表面に鍵燃塗料を塗
布して得られるものである。然し乍ら、前者の方法では
成形後、膨脹剤が残存しているために発泡体が燃焼して
了う欠点があって、発泡体に自己消火性能を発現させる
ためには、残存している膨脹剤を逸散させてやる必要が
あるが一般には、膨脹剤の逸散速度が遅いため製品を長
期間在庫して置かねばならないという不都合がある。

又、後者の方法では、新たな塗布設備の購入及びその設
備の据付場所の確保等が必要であり経済的にみてその実
施には甚だ難点がある。

本発明は前者の方法に着目し、その欠点を改良する目的
で為されたもので、冷却期間、熟成時間が短く、粒子同
志が強固に融着した自己消火性を有するポリスチレン系
樹脂発泡成形体の製造法を提供するものである。

更に詳しくは、雛燃化剤を含有するポリスチレン系樹脂
発泡性粒子の表面を、パラフィン油、ポリエチレンワッ
クス等談粒子にクラックを発生させる処理剤を以つて、
発泡性樹脂粒子に対し０．０１〜１重量パーセントの割
合で被覆し、これをスチーム等で発泡成形したポリスチ
レン系樹脂発泡成形体の製造法を提供するものである。

本発明方法で使用される処理剤を被覆する前のポリスチ
レン系樹脂発泡性粒子は、スチレン、メチルスチレン、
ヂメチルスチレン、クロロスチレン等の重合体、及びこ
れら相互間の共重合体、或はこれらとブタヂェン、アク
リルニトリル、イソブレン、塩化ビニル、イソブチレン
、メチルメタクリレート等との共重合体を簸燃化剤が存
在している懸濁系で製造する途中で、又は製造後、揮発
性の膨脹剤、例えばプロパン、、ブタン、ィソブタン、
ベンタン、ネオベンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素
、又は塩化メチル、テトラクロルェチレン等のハロゲン
化炭化水素、或は石油ェーナル等を粒子中に樹脂に対し
２〜１５重量％含浸させて形成するものである。鎚燃化
剤としては、トリスージブロモプロピルホスフエート、
クロル／ぐラフイン、テトラブロモビスフエノールＡ、
ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモブタン、テ
トラブロモ無水フタル酸、テトラブロモビスフェノール
Ａジグリシジルェーテル、パークロロベンタシク。

デカン等のハロゲン含有脂環族または芳香族炭化水素化
合物あるいはこれらの誘導体、例えば３・５・３・５ー
テトラブロモー４１４ージヒドロキシジフエニルスホン
等のハロゲン含有機化合物が一般であり、これらは樹脂
粒子中の可燃物重量に対し０．１〜２０重量％好ましく
は０．５〜２．の重量％の割合で使用される。必要に応
じては灘燃助剤を０．０１〜５重量％、好ましくは０．
１〜１．の重量％の割合で配合する。難燃助剤としては
、メチル−ｔ−ブチルーパーオキシド、ジーｔ−ブチル
／ぐーオキシド、ジークミルパーオキシド等の有機過酸
化物、フェロセン或は２・８−ジメチル−２・３ジフェ
ニルブタン、又はニッケルサルチルアルデヒドの如き金
属キレート化合物を用いることができる。

本発明によって得られる自己消火性を有するポリスチレ
ン系樹脂発泡成形体は、懸濁重合して得られた前記難燃
化剤及び雛燃助剤を含有する発泡性樹脂粒子の表面に、
クラック発生剤を被覆し、これを予備発泡ごせ次いで所
望の最終成形発泡加工を行わせて得ることができる。

而して、このクラック発生剤としては、粘度２０〜８４
センチストークス（１５℃）、比重０．８５０〜ｏ．８
９５のパラフィン油、分子量５００〜３００００のポリ
エチレンワックス、一般式ＲＣＯＮＨ２で表わされて炭
素数１２〜２４の酸アミド、例えばオレィン酸アミド、
ステアリン酸ァミド、ラウリン酸アミド、ェルカ酸アミ
ド、又はヒドロキシル基を有するその誘導体例えば１２
−ヒドロキジオレィン酸アミド、９・１０ージヒドロキ
システアリン酸アミド、一般式ＲＣＯＮＨＲ′（Ｒは炭
素数１２〜２４のアルキル基又はアルキレン基、Ｒ′は
一日、一Ｃは、一Ｃ２公、一Ｃ３日７を夫々示す。

）で表わされる殿アミド、一般式ＲＮ比で表わされる炭
素数１０〜２２のァミン、炭素数１２〜２４の飽和又は
不飽和脂肪酸の亜鉛、カルシウム、マグネシウム、カド
ミウム等の金属塩である。これ等の中でも、脂肪族炭化
水素である処のパラフィン油、ポリエチレンワックスが
、ポリスチレン系樹脂との相熔性も良く、他の極性基を
有する処理剤と比較して自己消火性能の短期発現に効果
が大である。

上記したクラック発生剤は、液状のものはそのま）、或
いは他の溶剤例えばアルコール・ェー７ル等に溶解させ
、固体のものは溶剤に溶解させるか、４０〜６の重量％
の固形分となるように水に分散してェマルジョン化して
用いる。

これ等処理剤がコーティングされる量は、得られるポリ
スチレン系樹脂粒子の重量に対して０．０１〜１重量％
、好ましくは０．０５〜０．２重量％である。又、これ
等クラック発生剤が自己消火性能の短期発現に寄与する
のは、これ等クラック発生剤によりポリスチレン系樹脂
粒子に亀裂を生じ、この亀裂より可燃性の残与膨脹剤が
短期間で逸散するからであり、更にこの亀裂発生は発泡
樹脂の冷却性をも向上させる効果をも有する。本発明に
於て重要な点は、使用するクラック発生剤の被覆処理時
期が予備発泡の前でなければならないという事である。
即ち、クラック発生剤は、予備発泡直前具体的には、ス
クリューフィーダ−により、ホッパ−から予備発泡槽に
移送する場合に、スクリューフィーダー内又はホッパー
の出口に供給してポリスチレン系発泡粒子に被覆される
のが好ましい。而して、期）る予備発泡前にクラック発
生剤を被覆する主な理由は、先ず第一にクラック発生剤
の被覆時期が、予備発泡の前でも後でも成形後の発泡成
形加工状態への影響が殆んどない事及び樹脂粒子中の残
存膨脹剤の含量も殆んど同じであるという事、換言すれ
ば、予備発泡前のクラック発生剤の被覆によって予備発
泡の際に樹脂粒子中の膨脹剤が逸散して了うという不都
合が殆んど生ずる事なく専ら製品の成形直後に急速な膨
脹剤の逸散が行れるという研究結果に基づくものである
。

即ち、予備発泡前にクラック発生剤を被覆して予備発泡
させても、予備発泡時には膨脹剤の逸散がないので製品
成形に必要な膨脹剤は損失する事なく有効に発泡作用を
行うことができると共に期）る製品成形後即ち発泡完了
後に於て膨脹剤が急速に逸散して最終的には膨脹剤の含
有量が殆んどない自己消火性の最終成形品として得られ
る事を技術的に確認したものである。斯様に予備発泡前
のクラック発生剤の被覆処理が、爾後の予備発泡、製品
成形の作業工程に何等の支障を伴わないという大きな技
術的特徴により、予備発泡後のクラック発生剤の被覆処
理の場合には、未発泡粒子より既に５〜６針音程度の予
備発泡後の粒子を処理するための大型な混合容器使用と
いう不経済性、混合作業の大型化等の種々の不都合を解
消して小型にして経済的な而かも簡単な装置により有効
な被覆作業を実施し得るという大きな技術的効果を期待
できるものである。

又、予備発泡前のクラック発生剤被覆の第二の理由とす
る処は、クラック発生剤の使用量が少く且つ有効均一に
而かも短時間に被覆できるという技術的効果を期待し得
る事に基づくものである。本発明における発泡成形法は
、通常の成形法である。すなわち、スチーム透過孔を有
する金型の型商内に発泡性粒子を充填し、スチーム加熱
により、膨脹、溶解し、粒子同志を融着し、次いで冷却
する方法、或いは、スチーム透過孔を有しない密閉金型
内に発泡性粒子を充填しスチーム、熱風等により外側か
ら加熱し、次いで冷却する方法である。これらの中前者
の方が成形時間が短くて済むので好ましい。以下、実施
例を挙げて本発明を詳細に説明する。

Ａ 難燃性ポリスチレン樹脂発泡性粒子の製造法耐圧の
損梓反応容器中で下記の組成の混合物を櫨拝しながら７
０００で１餌時間、次いで８５ｑｏで２時間、さらに９
０００で５時間加熱してスチレンモノマーを重合させた
。

スチレンモノマー １０の重量部水
１０の重量部ポリピニ
ルアルコール（懸濁剤） ０．立重量部ペンゾィック
パーオキサィト（重合開始剤）０．箱重量部ｎ−ペンタ
ン（膨脹剤） ４．の重量部ブタン（膨脹剤
） ３．の重量部へキサブロモシクロド
デカン（難燃化剤）１．５重量部 ２・３−ジメチルー２・３ジフエニルブタン（簸燃助剤
） ０．２重量部得られた小球を
冷却後、水相から分離、水洗、乾燥した。

膨脹剤は粒子中に６．２重量％含有されていた。この小
球を節分けして粒径１．３〜２．５脚のものを原料とし
て以下の実施例及び比較例で用いた。実施例１、２およ
び比較例 上記小球を用いた場合（比較例）、この小球の表面を、
１５ｑ０で測定した粘度が６０センチストークス、比重
０．８６のパラフィン油を０．１重量％の割合及び０．
２重量％の割合でそれぞれ予備発泡直前に被覆した場合
（実施例１、２）について夫々見掛密度が２５夕／夕と
なるまで１００００、０．８ｋ９／ｃ瀞Ｇ水蒸気にて予
備発泡させ、次いで２０００の恒温室に一日保存して熟
成させた。

斯様にして得られた各例の予備発泡粒子の各々をスチー
ム透過孔を多数有する金型のキャビティ内に充填し、０
．５ｋ９／の○のスチームにより９Ｎ砂間加熱し粒子同
志を相互融着させたのち、金型から製品（寸法４０仇奴
×４０仇肋×５比舷）を取り出してを製品が変形しない
状態となるまで冷却に要する最小時間を測定した。

併せて、各例の得られた製品の外観を測定した結果を表
１に示す。（表 １） 一方、得られた発泡体製品を、５０ｏｏの乾燥室に保存
し、経過日数と残液膨脹剤の量および難燃性の相関関係
をＪＩＳＡ−９５１１に準拠して測定し作用した処、第
１図及び第２図に示す如き結果が得られた。

尚、図面に於て示される符号１，０及びｍは夫々比較例
（ブランク例）、実施例１、及び実施例２の発泡成形体
を示す。図面によれば、両図とも実施例１及び２が比較
例に比し顕著に優れている事が分かる。

尚、両実施例は、同一ではないが経日的に略々同一の効
果を奏し得ることが分る。実施例 ３ 前記Ａ項で開示した粒径１．３〜２．５肋のポリスチレ
ン系樹脂発泡性粒子の表面を下記組成のェマルジョンで
ポリエチレンワックスの量が０．１重量％となる割合で
コーティングし、これを水蒸気により見掛密度２５夕／
そとなるまで予備発泡させ、２０℃の恒温室で１日間熟
成した。

（ェマルジョン組成） ポリエチレンワックス ２の重量部水
７５．頚重量部乳化剤（
ェトオキシル化した高級アルコール）４．２重量部斯様
にして得られたポリエチレンワックス被覆予備発泡粒子
をスチーム透過孔を多数有する金型のキャビティ内に充
填し、０．５ｋｇ／のＧのスチームにより９の砂・間加
熱し、粒子同志を相互融着させた後、金型から製品（寸
法４０物岬×４０仇肋×５仇肋）を取り出しても製品が
変形しない状態となるまで冷却に要する最小時間を測定
した。

併せて、得られた製品の外観及び５０００の乾燥室で７
日間乾燥後の製品の表面部分の発泡体の自己消火時間を
測定した。

結果を下記表２に示す。（表２）

【図面の簡単な説明】

第１図は、難燃性ポリスチレン系樹脂予備発泡性粒子及
びその成形体の経過時間と残存膨脹剤の量の相関図、第
２図は前記発泡成形体の乾燥時間と自己消火時間の相関
図を示す。 図中、１はブランク品、０，ｍはパラフィン油被覆樹脂
粒子を示す。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 難燃化剤を含有するポリスチレン系樹脂発泡性粒子
   の表面に、パラフイン油、ポリエチレンワツクス等のク
   ラツク発生剤を前記粒子に対し、０．０１〜１重量％の
   割合で被覆し、これを予備発泡させた後、ついで、この
   予備発泡粒子を型内に充填し、スチーム等により発泡成
   形したことを特徴とする自己消火性を有するポリスチレ
   ン系樹脂発泡成形体の製造法。