(57)【要約】  難燃特性を有する発泡性ポリスチレンフォーム組成物、発泡させた難燃性ポリスチレンフォーム、前記フォームの製造方法、そして前記組成物およびフォームを含んで成る製品を提供する。難燃性発泡ポリスチレンフォームに構造（Ｉ）【化１】2008525574.tif 000015［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］で表される難燃剤化合物を含有させる。
2008525574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造：
【化１】
2008525574.tif 000011
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物を含有する難燃性発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項２】
前記難燃剤化合物が該フォームの約０．１から約１０重量％の量で存在する請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項３】
前記難燃剤化合物が該フォームの約０．５から約７重量％の量で存在する請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項４】
前記難燃剤化合物が該フォームの約０．７から約５重量％の量で存在する請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項５】
前記難燃剤化合物が該フォームの約１から約２重量％の量で存在する請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項６】
前記難燃剤化合物が約２５℃のスチレン中で示す溶解度が約０．５重量％から約８重量％である請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項７】
前記難燃剤が約４０℃のスチレン中で示す溶解度が約０．５重量％から約１０重量％である請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項８】
製造品として提供された請求項１記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項９】
前記製造品が断熱材である請求項８記載の発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項１０】
２５℃のスチレン中で示す溶解度が約０．５重量％から約８重量％である難燃剤化合物を含有する難燃性発泡ポリスチレンフォーム。
【請求項１１】
構造：
【化２】
2008525574.tif 000012
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物がスチレンに約０．５重量％から約８重量％溶解している組成物
。
【請求項１２】
難燃性発泡ポリスチレンフォームの製造方法であって、
スチレンに溶解していて２５℃のスチレン中で約０．５重量％から約８重量％の溶解度を示しかつ構造：
【化３】
2008525574.tif 000013
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物および発泡剤を含んで成る組成物を生じさせ、
前記スチレンを重合させることでポリスチレンビードを生じさせる、
ことを含んで成る方法。
【請求項１３】
成形された難燃性発泡ポリスチレン製品の製造方法であって、
三酸化アンチモンを実質的に含有していなくてポリスチレンと発泡剤と構造：
【化４】
2008525574.tif 000014
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物を含有して成る未発泡ビードを予備発泡させ、
前記予備発泡させたビードを成形しそして場合により前記ビードを更に発泡させることで前記製品を生じさせる、
ことを含んで成る方法。
【請求項１４】
前記製品が断熱材である請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性組成物およびこれから生じさせた発泡ポリスチレンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
スチレン系重合体組成物およびフォーム、例えば発泡性ポリスチレンフォームなどは成形品、塗料、被膜および雑多な製品の製造で幅広く用いられている。発泡性スチレン系重合体、例えば発泡ポリスチレンなどの製造は典型的にスチレン単量体１種または２種以上と難燃剤の混合物を水中で懸濁重合させてスチレン系重合体のビードを生じさせることで実施される。その小さなビード（例えば直径が平均で約１ｍｍ）を蒸気で予備発泡させそして再び蒸気を用いて成形することで大きなブロック（例えば高さが数メートルで幅が２−３メートルに及ぶ）を生じさせ、それを所望の寸法に切断する。
【０００３】
いくつかの製品用途では、そのような組成物およびフォームの可燃性を低下させる必要があり得る。発泡ポリスチレンフォームで用いられる難燃剤には数多くの要求が課せられ、それらには、熱安定性、スチレンに実質的に溶解することおよび高い難燃性が含まれる。
【０００４】
ハロゲン化難燃剤化合物をいろいろな重合体で用いることが提案されている。例えば特許文献１、２、３、４および５（これらは各々引用することによって全体が組み入れられる）を参照のこと。しかしながら、ある種の難燃剤組成物はスチレンに充分な量では溶解しないことから、ポリスチレンフォームの生成および品質に悪影響を与え得る。不溶な粒子が核形成部位として作用すると懸濁状態が損なわれる可能性があり、それによって、スチレン／水混合物の粘度が突然に高くなりかつ大きなポリスチレン塊が反応槽内に急速に生じる可能性がある。
【０００５】
従って、発泡ポリスチレンフォームで用いるに適していて前記フォームの生成を妨害しないようにスチレンに充分な量で溶解し得る難燃剤化合物が必要とされている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，７８４，５０９号、
【特許文献２】米国特許第３，８６８，３８８号
【特許文献３】米国特許第３，９０３，１０９号
【特許文献４】米国特許第３，９１５，９３０号
【特許文献５】米国特許第３，９５３，３９７号
【０００７】
発明の要約
本発明は一般に難燃性発泡ポリスチレンフォームに向けたものである。本発明の１つの面に従い、本発泡ポリスチレンフォームに構造：
【０００８】
【化１】
2008525574.tif 000003
【０００９】
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物を含有させる。この難燃剤化合物を本フォームの約０．１から約１０重量％の量で存在させてもよい。１つの面では、前記難燃剤化合物を本フォームの約０．５から約７重量％の量で存在させる。別の面では、前記難燃剤化合物を本フォームの約０．７から約５重量％の量で存在させる。更に別の面では、前記難燃剤化合物を本フォームの約１から約２重量％の量で存在させる。
【００１０】
前記難燃剤が約２５℃のスチレン中で示す溶解度は約０．５重量％から約８重量％であり得る。１つの面において、前記難燃剤が約４０℃のスチレン中で示す溶解度は約０．５重量％から約１０重量％である。
【００１１】
本発泡ポリスチレンフォームは製造品の製造で使用可能である。例えば、本発泡ポリスチレンフォームは断熱材の製造で使用可能である。
【００１２】
本発明は、また、２５℃のスチレン中で示す溶解度が約０．５重量％から約８重量％である難燃剤化合物を含有させた難燃性発泡ポリスチレンフォームも意図する。
【００１３】
本発明の別の面に従い、難燃剤化合物（この化合物は
【００１４】
【化２】
2008525574.tif 000004
【００１５】
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
である）がスチレンに約０．５重量％から約８重量％溶解している組成物を提供する。
【００１６】
本発明は、更に、難燃性発泡ポリスチレンフォームの製造方法も意図する。この方法は、スチレンに溶解している難燃剤化合物（この難燃剤化合物は２５℃のスチレン中で約０．５重量％から約８重量％の溶解度を示しかつ構造：
【００１７】
【化３】
2008525574.tif 000005
【００１８】
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される）および発泡剤を含んで成る組成物を生じさせ、前記スチレンを重合させることでポリスチレンビードを生じさせることを含んで成る。
【００１９】
本発明は、更にその上、成形された難燃性発泡ポリスチレン製品を製造する方法も意図する。この方法は、三酸化アンチモンを実質的に含有していなくてポリスチレンと発泡剤と構造：
【００２０】
【化４】
2008525574.tif 000006
【００２１】
［ここで、ＲはＨまたはＣＨ３である］
で表される難燃剤化合物を含有して成る未発泡ビードを予備発泡させ、前記予備発泡させたビードを成形しそして場合により前記ビードを更に発泡させることで前記製品を生じさせることを含んで成る。前記製品は断熱材であってもよい。
【００２２】
発明の詳細な説明
本発明は、一般に、難燃特性を有する発泡性ポリスチレンフォーム組成物、発泡させた難燃性ポリスチレンフォーム、前記フォームの製造方法、そして前記組成物およびフォームを含んで成る製品に向けたものである。本発明の１つの面に従う難燃性で発泡性のポリスチレンフォーム組成物はスチレン系重合体、例えばポリスチレンなどと少なくとも１種の難燃剤化合物を含んで成る。場合により、本組成物に１種以上の相乗剤、安定剤または他のいろいろな添加剤を含有させることも可能である。
【００２３】
本発明の難燃剤化合物は構造：
【００２４】
【化５】
2008525574.tif 000007
【００２５】
［ここで、ＲはＨ、ＣＨ３または置換または非置換の炭素原子数が２から約６の直鎖もしくは分枝脂肪基である］
で表される化合物、これの互変異性形態、立体異性体および多形体である［総称的に「化合物（Ｉ）」と呼ぶ］。従って、本発明は、下記の化合物、それらの互変異性形態、立体異性体および多形体：
【００２６】
【化６】
2008525574.tif 000008
【００２７】
を意図する［総称的にそれぞれ「化合物（ＩＩ）」および「化合物（ＩＩＩ）」と呼ぶ］。
【００２８】
前記化合物を用いて難燃性組成物を生じさせると結果として熱安定性を示す有効な発泡ポリスチレンフォームがもたらされることを見いだした。フォームの生成を妨害する他の化合物とは異なり、前記式（Ｉ）で表される化合物はスチレンにポリスチレンフォームの生成に悪影響を及ぼさないに充分な量で溶解する。
【００２９】
前記難燃剤化合物が約２５℃のスチレン中で示す溶解度は約０．５から約８重量％である。１つの面において、前記難燃剤化合物が約２５℃のスチレン中で示す溶解度は約３から約７重量％である。別の面において、前記難燃剤化合物が約２５℃のスチレン中で示す溶解度は約４から約６重量％である。
【００３０】
更に、前記難燃剤化合物が約４０℃のスチレン中で示す溶解度は約０．５から約１０重量％である。１つの面において、前記難燃剤が約４０℃のスチレン中で示す溶解度は約４から約８重量％である。別の面において、前記難燃剤が約４０℃のスチレン中で示す溶解度は約６から約８重量％である。
【００３１】
前記難燃剤化合物を本組成物に典型的には本組成物の約０．１から約１０重量％の量で存在させる。１つの面では、前記難燃剤化合物を本組成物の約０．３から約８重量％の量で存在させる。別の面では、前記難燃剤化合物を本組成物の約０．５から約７重量％の量で存在させる。更に別の面では、前記難燃剤化合物を本組成物の約０．７から約５重量％の量で存在させる。更に別の面では、前記難燃剤化合物を本組成物の約１から約２重量％の量で存在させる。いろいろな典型的な範囲を本明細書に示したが、使用する難燃剤化合物の正確な量は望まれる難燃度、用いる特定の重合体および結果としてもたらされる製品の最終使用に依存すると理解されるべきである。
【００３２】
本発明の押出し加工フォームをスチレン系重合体から生じさせる。本発明に従って使用可能なスチレン系重合体には、ビニル芳香族単量体、即ち不飽和部分と芳香部分を有する単量体のホモ重合体および共重合体が含まれる。
【００３３】
本発明の１つの面に従い、そのようなビニル芳香族単量体は式：
Ｈ２Ｃ＝ＣＲ−Ａｒ
［式中、Ｒは水素または炭素原子数が１から４のアルキル基であり、そしてＡｒは炭素原
子数が約６から約１０の芳香基（環がアルキル置換およびハロ置換されているいろいろな芳香単位を包含）である］
で表される。そのようなビニル芳香族単量体の例には、これらに限定するものでないが、スチレン、アルファ−メチルスチレン、オルソ−メチルスチレン、メタ−メチルスチレン、パラ−メチルスチレン、パラ−エチルスチレン、イソプロペニルトルエン、イソプロペニルナフタレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ビニルビフェニル、ビニルアントラセン、ジメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、数種のクロロスチレン（例えばモノ−およびジクロロ種）および数種のブロモスチレン（例えばモノ−、ジブロモ−およびトリブロモ種）が含まれる。
【００３４】
本発明の１つの面に従う単量体はスチレンである。本技術分野で公知の塊状またはマス、溶液、懸濁液または乳液重合技術を用いるとポリスチレンが容易に生じる。重合はフリーラジカル、カチオン性またはアニオン性開始剤、例えばジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、アゾ−ビス（イソブチロニトリル）、ジ−ベンゾイルパーオキサイド、過安息香酸ｔ−ブチル、ジクミルパーオキサイド、過硫酸カリウム、三塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素、エーテラート錯体、四塩化チタン、ｎ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、クミルカリウム、１，３−トリリチオシクロヘキサンなどの存在下で実施可能である。スチレンの重合を単独またはスチレンと一緒に共重合し得る１種以上の単量体の存在下で起こさせることに関する追加的詳細は良く知られており、本明細書に詳細には記述しない。
【００３５】
そのようなポリスチレンの分子量は典型的に少なくとも約１，０００である。本発明の１つの面に従い、ポリスチレンの分子量を少なくとも約５０，０００にする。本発明の別の面に従い、ポリスチレンの分子量を約１５０，０００から約５００，０００にする。しかしながら、適切または望まれる場合には分子量がより高いポリスチレンを用いることも可能であると理解されるべきである。
【００３６】
本発明の難燃性組成物に場合により相乗剤を含有させることも可能である。そのような相乗剤を一般に本組成物の約０．０１から約５重量％の量で存在させてもよい。１つの面では、相乗剤を本組成物の約０．０５から約３重量％の量で存在させる。別の面では、相乗剤を本組成物の約０．１から約１重量％の量で存在させる。更に別の面では、相乗剤を本組成物の約０．１から約０．５重量％の量で存在させる。更に別の面では、相乗剤を本組成物の約０．２重量％の量で存在させる。
【００３７】
相乗剤を用いる場合、相乗剤総量と難燃剤化合物総量の比率を典型的には約１：１から約１：７にする。本発明の１つの面に従い、相乗剤総量と難燃剤化合物総量の比率を約１：２から約１：４にする。本発明で用いるに適し得る相乗剤の例には、これらに限定するものでないが、ジクミル、酸化鉄、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛、およびＶ族元素、例えばビスマス、ヒ素、燐およびアンチモンなどの酸化物が含まれる。本発明の１つの面に従う相乗剤はジクミルパーオキサイドである。
【００３８】
しかしながら、相乗剤の使用を本明細書に記述するが、有効な難燃性組成物を達成しようとする時に相乗剤は必ずしも必要でないと理解されるべきである。このように、本発明の１つの面に従い、本難燃性組成物に相乗剤を実質的に含有させない。本発明の更に別の面に従い、本難燃性組成物に実質的にアンチモン化合物を含有させない。本発明の別の面に従い、本組成物に相乗剤を含有させるが、実質的に三酸化アンチモンを含有させない。
【００３９】
本発明の難燃性フォームに場合により熱安定剤を含有させてもよい。熱安定剤の例には、これらに限定するものでないが、ゼオライト、ヒドロタルサイト、タルク、有機錫安定剤、例えばブチル錫、オクチル錫およびメチル錫メルカプチド、ブチル錫カルボキシレート、オクチル錫マレエート、ジブチル錫マレエート、エポキシ誘導体、高分子量アクリル
系結合剤、金属酸化物、例えばＺｎＯ、ＣａＯおよびＭｇＯなど、混合金属安定剤、例えば亜鉛、カルシウム／亜鉛、マグネシウム／亜鉛、バリウム／亜鉛およびバリウム／カルシウム／亜鉛安定剤など、金属のカルボン酸塩、例えば亜鉛、カルシウム、バリウムなどのステアリン酸塩または他の長鎖カルボン酸塩、金属の燐酸塩、例えばナトリウム、カルシウム、マグネシウムまたは亜鉛などの燐酸塩、またはこれらの任意組み合わせが含まれる。
【００４０】
そのような熱安定剤を一般に難燃剤化合物の約０．０１から約１０重量％の量で存在させてもよい。１つの面では、熱安定剤を難燃剤化合物の約０．３から約１０重量％の量で存在させる。別の面では、熱安定剤を難燃剤化合物の約０．５から約５重量％の量で存在させる。更に別の面では、熱安定剤を難燃剤化合物の約１から約５重量％の量で存在させる。更に別の面では、熱安定剤を難燃剤化合物の約２重量％の量で存在させる。
【００４１】
本発明の組成物およびフォームで使用可能な他の添加剤には、例えば押出し加工助剤（例えばステアリン酸バリウムまたはステアリン酸カルシウム）、有機パーオキサイドまたはジクミル化合物および誘導体、染料、顔料、充填材、熱安定剤、抗酸化剤、帯電防止剤、補強剤、金属捕捉剤もしくは不活性化剤、衝撃改良剤、加工助剤、離型剤、滑剤、アンチブロッキング剤、他の難燃剤、他の熱安定剤、抗酸化剤、紫外線安定剤、可塑剤、流動助剤および同様な材料が含まれる。必要ならば、気泡の大きさを制御する目的で核形成剤（例えばタルク、ケイ酸カルシウムまたはインジゴ）を本ポリスチレン組成物に含有させることも可能である。
【００４２】
本発明の難燃性組成物を用いて難燃性ポリスチレンフォーム、例えば発泡性ポリスチレンフォームなどを生じさせることができる。そのようなフォームはいろいろな目的で使用可能であり、そのような目的には、これらに限定するものでないが、断熱材が含まれる。難燃性ポリスチレンフォームの製造は本技術分野で公知の適切な方法のいずれかを用いて実施可能である。そのような方法には一般に「１段階方法」または「２段階方法」のいずれもが含まれる。
【００４３】
より一般的に用いられる「１段階方法」は、当該難燃剤をスチレンに溶解させた後、水性懸濁重合を２段階で実施することを包含する。その重合を開始剤、例えばジベンゾイルパーオキサイドなどが重合に触媒作用を及ぼす約９０℃で数時間実施した後、約１３０℃にまで上昇させ、この間に、発泡剤を高圧下で添加する。ジクミルパーオキサイドを前記温度で用いると重合が完了する。あまり一般的には用いられない「２段階方法」は、当該難燃剤を後期段階で発泡剤と一緒に約１３０℃に上昇させている間に添加することを包含する。この「２段階方法」では一般にペンタンに溶解する難燃剤が用いられる。
【００４４】
本発明で用いるに適し得る方法の追加的例には、これらに限定するものでないが、米国特許第２，６８１，３２１号、２，７４４，２９１号、２，７７９，０６２号、２，７８７，８０９号、２，９５０，２６１号、３，０１３，８９４号、３，０８６，８８５号、３，５０１，４２６号、３，６６３，４６６号、３，６７３，１２６号、３，７９３，２４２号、３，９７３，８８４号、４，４５９，３７３号、４，５６３，４８１号、４，９９０，５３９号、５，１００，９２３号および５，１２４，３６５号（これらは各々引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に示されている方法が含まれる。スチレン系重合体の発泡性ビードを発泡した成形品に変換する手順は例えば米国特許第３，６７４，３８７号、３，７３６，０８２号および３，７６７，７４４号（これらは各々引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に記述されている。
【００４５】
本発明の発泡した（ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｏｒ  ｆｏａｍｅｄ）難燃性重合体を製造する時、いろいろな発泡剤（ｆｏａｍｉｎｇ  ａｇｅｎｔｓ  ｏｒ  ｂｌｏｗｉｎｇ  ａｇｅ
ｎｔｓ）を用いることができる。適切な材料の例が米国特許第３，９６０，７９２号（引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に示されている。この目的で揮発性の炭素含有化学物質が幅広く用いられており、それらには例えば脂肪族炭化水素（エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、イソブタン、ペンタン、ネオペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびこれらの任意混合物を包含）、揮発性ハロカーボンおよび／またはハロヒドロカーボン、例えば塩化メチル、クロロフルオロメタン、ブロモクロロジフルオロメタン、１，１，１−トリフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ｓｙｍ−テトラクロロジフルオロエタン、１，２，２−トリクロロ−１，１，２−トリフルオロエタン、ｓｙｍ−ジクロロテトラフルオロエタンなど、揮発性テトラアルキルシラン、例えばテトラメチルシラン、エチルトリメチルシラン、イソプロピルトリメチルシランおよびｎ−プロピルトリメチルシランなど、およびこれらの任意混合物が含まれる。フッ素含有発泡剤の１つの例は、商標名ＨＦＣ−１５２ａ（ＦＯＲＭＡＣＥＬ  Ｚ−２、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．）の下で供給されている１，１−ジフルオロエタンである。また、水含有植物性物質、例えば微細トウモロコシ穂軸も発泡剤として使用可能である。米国特許第４，５５９，３６７号（引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に記述されているように、そのような植物性物質はまた充填材としても働き得る。また、二酸化炭素を発泡剤またはこれの成分として用いることも可能である。二酸化炭素を発泡剤として用いる方法が例えば米国特許第５，００６，５６６号、５，１８９，０７１号、５，１８９，０７２号および５，３８０，７６７号（これらは各々引用することによって全体が本明細書に組み入れられる）に記述されている。発泡剤および発泡剤混合物の他の例には、窒素、アルゴン、または二酸化炭素を伴うか或は伴わない水が含まれる。必要ならば、そのような発泡剤もしくは発泡剤混合物を適切な揮発性を示すアルコール、炭化水素またはエーテルと混合してもよい。例えば米国特許第６，４２０，４４２号（引用することによって全体が本明細書に組み入れら）を参照のこと。
【００４６】
その発泡ポリスチレンフォームに典型的にはこの上でフォームを生じさせる時に用いる組成物に関連して示したいろいろな成分および添加剤を関連した量で含有させてもよい。従って、例えば、本発明に従う発泡ポリスチレンフォームに難燃剤化合物を本フォームの約０．１から約１０重量％の量で含有させてもよい。１つの面では、そのような難燃剤化合物を本フォームの約０．３から約８重量％の量で存在させる。別の面では、そのような難燃剤化合物を本フォームの約０．５から約７重量％の量で存在させる。更に別の面では、そのような難燃剤化合物を本フォームの約０．７から約５重量％の量で存在させる。更に別の面では、そのような難燃剤化合物を本フォームの約１から約２重量％の量で存在させる。特定の範囲および量を本明細書に記述したが、本発明では本フォームに入れる成分の他の相対量も意図すると理解されるべきである。
【００４７】
発泡ポリスチレンフォーム製品、例えば断熱材などを生じさせる方法は以下に示す通りである。本発泡ポリスチレンフォームの製造で用いる原料樹脂を直径が０．５から１．３ｍｍの範囲の小型ビードの形態で受け取る。その供給業者はその小型のビードをこれが発泡剤を低いパーセントで含有するように配合かつ製造する。その発泡剤を小型ビード各々の体全体に染み込ませる。製造の予備発泡段階は、単に、その小型のビードを加熱して前記ビードから気体をそれのガラス転移段階中に急速に放出させることで元々の大きさのほぼ５０倍にまで発泡させる段階である。
【００４８】
発泡装置の中にビードを前以て決めておいた量で導入する。蒸気を槽の中に導入した後、その蒸気の熱で前記ビードからペンタンが放出されることで発泡しているビードを撹拌機で混合する。レベル指示装置が所望の特定体積に到達した時点を示す。均圧段階後、その発泡したビードを床乾燥機の中に放出させた後、その表面に凝縮した蒸気の水分を全部
除去する。この予備発泡が完了すると、別のサイクルを実施する準備ができている。この工程の完了には約２００秒間要する。
【００４９】
その発泡させたビードを乾燥させた後、それを大型の開放型貯蔵用バッグに入れて行う熟成工程で発泡させる。そのビードを、生じた数百万の気泡の中に内部真空が存在したままである動的物理的変換下に置いた。その真空度を大気圧と平衡状態にすべきであり、そのようにしないと、そのような繊細な均衡の結果としてビードの崩壊または内破が起こる可能性がある。そのように発泡したビードを熟成させる工程によって前記ビードに空気が逆流して充満しかつ平衡状態になる。その熟成に要する時間は所望のビード発泡密度に応じて１２時間４８時間であり得る。その後、その熟成が完了した後のビードはブロックに成形する準備が出来ている。
【００５０】
成形工程は、ゆるく発泡したビードを取り出しそしてブロック用鋳型を真空を伴わせて用いてそれらを成形することで固形のブロック塊を生じさせることを伴う。ロードセルのシステムを用い、コンピューターを用いることで、鋳型空洞部の中に導入すべきビードの正確な重量を制御することができる。その空洞部が満たされた後、コンピューターを用いた真空システムを用いることで、前記空洞部に残存する空気を排出させる。生蒸気を前記空洞部内のビード塊全体の上に流すことで真空を解放させる。そのような真空濯ぎ工程によって、前記ビードの表面の重合体構造物が柔らかくなりそしてその直後により多い量の生蒸気を用いて鋳型空洞部を加圧する。前記蒸気の潜熱そして次の圧力上昇によって前記ビードが更に発泡する。それは拘束された環境であることから、前記ビードが発泡することができるただ１つの様式はそれらの間にいくらか存在する空隙を満たすことであり、それによって、その柔らかな表面が一緒に融合することで多面体型の固形構造物が生じる。コンピューターを用いて、圧力が前以て決めておいた設定点に到達した後にそれを解放させる。この時点で、その拘束されていないビードを融合させて固形ブロックを生じさせる。
【００５１】
この工程における次の段階は熱による硬化である。それによって新しく成形したブロックの硬化過程を促進させ、その材料が寸法安定性を示すことを確保しかつ完全に乾燥した材料が最良の加工結果を示すようにする。
【００５２】
以下の実施例で本発明を更に例示するが、決して本発明の範囲に対して限定を課すとして解釈されるべきではない。それとは対照的に、本発明の精神からも添付請求の範囲からも逸脱しない限り本明細書に示した説明を読んだ後の本分野の通常の技術者に思い浮かぶであろう本発明の他のいろいろな面、態様、修飾形および相当物を用いてもよいと明瞭に理解されるべきである。
【実施例１】
【００５３】
難燃性ポリスチレンビード（次にこれを用いて発泡ポリスチレンフォームを生じさせることができる）を生じさせようとする時に本発明の組成物を成功裏に用いることができることを示す目的で発泡性ポリスチレンビードの調製を実施した。サンプルＡの作成では、約０．２８ｇのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を約２００ｇの脱イオン水に入れて１リットルのＢｕｃｈｉガラス製槽の中に注ぎ込んだ。別に、約０．６４ｇのジベンゾイルパーオキサイド（水中７５％）と約０．２２ｇのジクミルパーオキサイドと約２．１０ｇの化合物（ＩＩ）が約２００ｇのスチレンに入っている溶液を生じさせた。この後者の溶液を前記ＰＶＡ水溶液を入れておいた槽の中に注ぎ込んだ。羽根車型の撹拌機を１０００ｒｐｍに設定して用いて液体を邪魔板の存在下で混合することで反応槽内にせん断を生じさせた。次に、その混合物に下記の加熱プロファイルを受けさせた：４５分かけて２０℃から９０℃そして９０℃に４．２５時間保持（１番目の段階の操作）；１時間かけて９０℃から１３０℃にしそして１３０℃に２時間保持（２番目の段階の操作）；そして１時間か
けて１３０℃から２０℃。
【００５４】
前記１番目の段階が終了した時点で反応槽を窒素で加圧（２バール）した。その反応槽を冷却した後、混合物を排出させて、濾過した。この工程中に生じた難燃性ビードを６０℃で一晩乾燥させた後、ふるいにかけることでビードのサイズ分布を測定した。この手順では、ふるいの大きさが最も大きいふるいを下部に位置させたふるいの大きさが最も小さいふるいの上に積み重ね、捕捉用皿をその下に置いた。前記ふるいを５０％の動力設定で１０分間振動させた後、ふるいの重量を個別に測定する（ふるいスクリーンの風袋重量を差し引く）。各ふるいの大きさの材料の重量パーセントを材料の全質量を基に計算する。８５．２％の変換率を達成した。
【００５５】
サンプルＢの調製を化合物（ＩＩＩ）を２．１４ｇ用いてサンプルＡと同様に実施した。比較サンプルＣの調製をＨＰ−９００Ｐを１．４０ｇ用いてサンプルＡと同様に実施した。比較サンプルＤの調製をＢＮ−４５１を２．１０ｇ用いてサンプルＡと同様に実施した。対照サンプルＥの調製を難燃剤の添加無しにサンプルＡと同様に実施した。その結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2008525574.tif 000009
【００５７】
この結果は、本発明の組成物を用いてポリスチレンビード、従って発泡ポリスチレンフォームを生じさせることができることを示している。
【実施例２】
【００５８】
１１．４３ｇの固体状白色粉末である難燃剤化合物（ＩＩＩ）と２３８．５７ｇのＳＹＲＯＮ（商標）６７８Ｅ一般用途用ポリスチレン（ＧＰＰＳ）（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの）をブラベンダーで混合することを通して、いろいろなサンプルを調製した。その混合装置を１５０−１６０℃に加熱した後、その溶融したポリスチレンに当該難燃剤を２５−６０ｒｐｍで１から３分かけて増分的に添加した。その混合中の混合物に関して読み取った熱電対の読みは、７０ｒｐｍで５分間混合している間１７３−１７６℃の範囲であった。次に、その結果として得た混合された混合物を１５０℃で５分間圧縮成形した。この鋳物からＬＯＩ試験用棒材を切り取った後、ＡＳＴＭ標準試験方法Ｄ２８６３−８７に従って試験した。他のサンプルの調製も同様な様式で実施した。その結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2008525574.tif 000010
【００６０】
この結果は、本発明の組成物はポリスチレン対照（Ｅ）に比べて難燃特性を示すことを示している。
【００６１】
この上で行った記述は例示および説明の目的で示したものである。これは完全さを意図するものでない、即ち本発明をその開示した正確な実施例および態様に限定することを意図するものでない。この上に示した教示に照らして他の修飾または変更を行うことは可能である。考察した態様１種または２種以上は、本分野の通常の技術者が本発明をいろいろな面で意図した個々の使用に適するようにいろいろな修飾を伴わせて実施することができるように本発明の原理の最良の例示を示す目的で選択および記述したものである。そのような修飾形および変形は全部、正当および法的に受ける権利がある幅に応じて解釈した時に添付請求項で決まる如き本発明の範囲内である。
【００６２】
本請求項で物質、成分および／または材料を現在時制（「含んで成る」、「である」など）で言及することがあり得るかもしれないが、そのような言及は、それを他の１種以上の物質、成分および／または材料に最初に接触、ブレンドまたは混合する直前の時間にそれが存在していたようにか或はそれを溶液の状態で生じさせる場合にはそれを溶液の状態で生じさせなかった時に存在していたかのように当該物質、成分または材料を言及するものであり、それらは全部本開示に従うものである。ある物質、成分または材料がそのような接触、ブレンド、混合またはインシトゥ生成などの過程中に起こる化学反応または変換を通してそれの元々の同定を失うことがあろうとも、それを本開示に従って実施するならば問題ではない。
【国際調査報告】
2008525574.tif 000016