(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃剤含有スチレン系樹脂からなる非球形の予備発泡体小片を金型のキャビティ内に充填し、次いで、型締めを行った後に加熱し、予備発泡体小片の表面同士を互いに融着させて空隙を有する発泡成形体を製造する方法において、前記予備発泡体小片の予備発泡前の揮発分含有量が３．５〜５．０重量％であり、発泡成形体の空隙率が１５〜４５％であることを特徴とする空隙を有する難燃性発泡スチレン系樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、包装用緩衝材や、排水材、断熱材、吸音材等の土木・建築資材として用いられる空隙を有する難燃性発泡スチレン系樹脂成形体の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、高い空隙率を有すると共にその空隙率のコントロールがしやすく、かつ、難燃効果の発現の早い、空隙を有する難燃性発泡スチレン系樹脂成形体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、包装用緩衝材や排水材、断熱材、吸音材等の土木・建築資材として、ポリスチレン等のスチレン系樹脂からなる非球形の発泡体小片を加熱・融着してなる空隙を有する発泡スチレン系樹脂成形体が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これら用途において前記成形体は難燃性を有していることが好ましいが、発泡体小片同士を融着させるために必要な発泡剤（通常予備発泡前で６．５〜８重量％）が難燃剤の効果の発現を遅らせており、また発泡剤により予備発泡された発泡体小片がさらに発泡するため空隙率が極めて低く、その率をコントロールすることが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題を解決し、高い空隙率を有すると共にその空隙率のコントロールがしやすく、かつ、難燃効果の発現の早い、空隙を有する難燃性発泡スチレン系樹脂成形体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、予備発泡体小片の予備発泡前の発泡剤含有量を減らしても、特定の範囲の含有量であれば、意外にも、発泡体小片同士の融着度を落とさずに高い空隙率の成形体の製造が可能であることを見出し、以下の構成を採ることにより、上記目的を達成することができた。
【０００６】
すなわち、本発明の製造方法は、難燃剤含有スチレン系樹脂からなる非球形の予備発泡体小片を金型のキャビティ内に充填し、次いで、型締めを行った後に加熱し、予備発泡体小片の表面同士を互いに融着させて空隙を有する発泡成形体を製造する方法において、前記予備発泡体小片の予備発泡前の揮発分含有量が３．５〜５．０重量％であり、発泡成形体の空隙率が１５〜４５％である発泡成形体を製造することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に使用されるスチレン系樹脂としては、スチレン単独重合体、及び、少なくとも５０重量％、好ましくは、少なくとも７５重量％のスチレンと他の共重合可能な単量体との共重合体を意味する。共重合可能な単量体としては、エチレン性不飽和単量体、たとえば、α−メチルスチレン、核ハロゲン化スチレン、アルキル基中に１〜４個の炭素原子を有する核アルキル化スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、１〜１０個の炭素原子を有するアルコールとアクリル酸、メタアクリル酸またはフマル酸とのエステル、ブタジエン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピリジン等のＮ−ビニル化合物、またはブタンジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン等のジビニル化合物等が挙げられる。
【０００８】
本発明に使用されるスチレン系樹脂には、難燃剤が含有されるが、難燃剤としては臭素、塩素等のハロゲン化合物や無機系化合物等が用いられる。また、パーオキサイド、三酸化アンチモン等の公知の難燃助剤を併用してもよい。含有される難燃剤の量は、好ましくは０．４〜３重量％で、０．４重量％未満では充分な難燃効果が得られず、３重量％を超えると発泡体の気泡が微細になり成形時に溶融してしまい成形が困難となるという問題が生じる。
【０００９】
また本発明に使用される発泡剤としては、通常の発泡ポリスチレンの製造に使用されるもの、すなわち脂肪族もしくは脂環族の炭化水素であって最高約９０℃の沸点を有し、スチレン系樹脂を溶解しないがその中に均一に分散しうるもの、たとえばプロパン、ｎ−またはｉ−ブタン、ｎ−、ｉ−またはネオペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、あるいはこれらの混合物が用いられる。
【００１０】
発泡剤は、任意の手段により、任意の時点に、例えばスチレン単量体の重合に際して添加してもよく、あるいは、押出機の中でスチレン系樹脂に添加混合することもできるが、予備発泡体小片の予備発泡前の揮発分含有量が３．５〜５．０重量％、好ましくは４．０〜５．０重量％となるように添加することが必須である。揮発分含有量が３．５重量％未満では、発泡成形体が実用に供する強度にならず、５．０重量％を超えると難燃効果の発現が遅れ、また充分な空隙率が得られない。
【００１１】
なお、発泡性スチレン系樹脂小片中の予備発泡前の揮発分含有量（ＶＣ％）とは、発泡性スチレン系樹脂小片の重量（Ｗ１  ｇ）、及び、その小片を１２０℃で５時間加熱し、その後デシケーター中で放冷し（２時間）乾燥した後の重量（Ｗ２  ｇ）を測定し、乾燥減量（Ａ％）を、Ａ＝（Ｗ１  −Ｗ２  ）／Ｗ１  ×１００式により算出し、この乾燥減量（Ａ％）から公知のカールフィッシャー法によって算出される含有水分量（ＷＣ％）を減じた値とする。
【００１２】
スチレン系樹脂には、さらに他の添加剤、たとえば染料、顔料、充填剤、及び安定剤等を含有させることができる。
前記難燃剤や発泡剤その他の添加剤は、公知のスチレン系樹脂の懸濁重合時に添加したり、スチレン系樹脂に後含浸させたり、また非球形の発泡性スチレン系樹脂小片を製造する押出機中で混練させたりしてスチレン系樹脂中に含有させる。
【００１３】
本発明における発泡性スチレン系樹脂小片は、通常の押出機を用いて非球形状の、即ち、円盤状、円柱状や、図１に示すような鞍状（同図（ａ））、リング状（同図（ｂ）、（ｄ））、十字架状（同図（ｃ））、波打った棒状（同図（ｅ））、曲玉状（同図（ｆ））等の適宜の形に押出して成形される。空隙率をより高くするためには、最長部分の長さが２ｃｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
なお、押出機中で発泡剤を添加する場合は、発泡剤の混合と冷却とを別々の押出機にて行う、二段のタンデム方式を用いるのが製造効率の面から好ましい。
押出成形された非球形状の発泡性スチレン系樹脂小片を通常の予備発泡方法で予備発泡させ予備発泡体小片とし、該予備発泡体小片を通常の発泡成形用金型のキャビティ内に充填し、次いで、型締めを行なった後に１００〜１５０℃の水蒸気を用いて加熱し、予備発泡体小片の表面同士を互いに融着させて空隙を有する発泡成形体を製造する。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例をあげて本発明を詳述する。
（実施例１）
スチレン単量体１００重量部に対して発泡剤としてｎ−ブタンを３．１重量部、難燃剤としてヘキサブロムシクロドデカンを０．６重量部加えて懸濁重合して得られた難燃剤含有発泡性ポリスチレン樹脂ビーズを径６５ｍｍの押出機にて溶融混練し、押出機の先端に装着したダイスノズルより発泡性ポリスチレン樹脂のストランド状物を冷却水中に押出し、引続いて回転するカッター刃により切断し、楕円板状の多数の発泡性ポリスチレン樹脂小片を製造した。その際、押出機の途中からｎ−ブタンを樹脂１００重量部に対して２．２重量部に相当する量を供給して、発泡性ポリスチレン樹脂小片の揮発分含有量が５．０重量％になるように調節した。
【００１６】
この発泡性ポリスチレン樹脂小片を予備発泡機（三重機械鉄工（株）社製ＹＢ−ＩＢ）にて２５ｇ／１に発泡させ鞍状小片とした後、２４時間熟成後、４００ｍｍ×４００ｍｍ×１００ｍｍのキャビティ形状を有する発泡成形機にて、０．４ｋｇ／ｃｍ２  の水蒸気で６０秒間加熱して発泡成形体を製造した。
発泡成形体の圧縮強度、空隙率及び難燃性の発現までの日数を測定し、その結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
0003580317.tif 000002
【００１８】
なお圧縮強度はＪＩＳ−Ａ９５１１に準拠して測定し、難燃性の発現までの日数は、ＪＩＳ−Ｋ７２０１に準拠して測定し、空隙率は、製造された上記ポリスチレン発泡成形体から１００ｍｍ×１００ｍｍ×３００ｍｍの大きさに切り出し、内寸法が縦１５０ｍｍ×横４００ｍｍの水槽の水面下に沈めた際の水面が上昇した高さｈｍｍを測定し、
（３００×１００×１００−１５０×４００×ｈ）÷（３００×１００×１００）×１００（％）
により算出した。
【００１９】
（実施例２〜８）
予備発泡前の発泡性ポリスチレン樹脂小片中の揮発分含有量及び成形圧力を表１のように変更した以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
（比較例１〜８）
予備発泡前の発泡性ポリスチレン樹脂小片中の揮発分含有量、及び成形圧力を表１のように変更した以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記の如くであって、予備発泡体小片の予備発泡前の揮発分含有量を一定範囲におさえるため、高い空隙率を有すると共に空隙率のコントロールが行いやすく、かつ、難燃性の発現が早い発泡成形体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられる予備発泡体小片の変形例である。（ａ）鞍状、（ｂ）リング状、（ｃ）十字架状、（ｄ）リング状、（ｅ）波打った棒状、（ｆ）曲玉状
【図１】
0003580317.tif 000003