(57)【要約】【課題】発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズおよびその製造方法を提供する。【解決手段】発泡ポリスチレンビ一ズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１と、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面を被覆した、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層２と、一次コーティング層２の表面を被覆した、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層３と、を備えている。一次コーティング層２は、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、乾燥および硬化をさせて形成される。二次コーティング層３は、一次コーティング層２の表面に、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、乾燥させて形成される。【選択図】図１
2013100407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ポリスチレンビーズ本体と、
前記発泡ポリスチレンビーズ本体の表面を被覆した、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層と、
前記一次コーティング層の表面を被覆した、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層と、
を備えたことを特徴とする、発泡ポリスチレンビ一ズ。
【請求項２】
発泡ポリスチレンビーズ本体の表面に、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、前記メタノールの乾燥および前記レゾール樹脂の硬化をさせて一次コーティング層を形成する工程と、
前記一次コーティング層の表面に、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、乾燥させて二次コーティング層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする、発泡ポリスチレンビーズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築資材の断熱材などとして使用される発泡ポリスチレン成形品の原料となる発泡ポリスチレンビーズおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発泡ポリスチレン成形品は、建築資材の断熱材などとして多用されている。しかし、発泡ポリスチレン材は、可燃性であり、かつ、火炎高温により熔融して飴状になり、形状が全く保持できず、消火活動の障害を招くという問題がある。
【０００３】
そこで、この問題を解消するために、例えば、特許文献１に記載の発泡ポリスチレンビーズ（遮炎性断熱材用コーティングビーズ）を原料として用いて、発泡ポリスチレン成形品を成形することが提案されている。この発泡ポリスチレンビーズは、発泡ポリスチレンビーズ本体の表面に、難燃剤と硬化剤添加レゾール樹脂とからなる一次コーティング層を形成し、この一次コーティング層の表面に、その膜厚よりも薄い膜厚で硬化剤添加レゾール樹脂からなる二次コーティング層を形成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２０９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発泡ポリスチレンビーズは、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができるけれども、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性（発泡ポリスチレンビーズ同士が接着する性質）、および、ポットライフ（発泡ポリスチレンビーズの貯蔵可能期間）の長さが、十分に満足するものではなかった。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができる特性を維持しつつ、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発泡ポリスチレンビーズ本体と、発泡ポリスチレンビーズ本体の表面を被覆した、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層と、一次コーティング層の表面を被覆した、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層と、を備えたことを特徴とする、発泡ポリスチレンビ一ズである。ここで、発泡ポリスチレンビ一ズは、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の原料となるものである。
【０００８】
本発明では、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層が、主として、発泡ポリスチレン成形品の自己消火性（火源を離せば、直ちに消火する性質）を発揮すると共に、火炎高温に対して熔融し難く、炭化層が形成されて接炎部周辺が僅かに収縮変形する程度で、全体的に発泡ポリスチレン成形品の形状を保持する機能を有する。また、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層が、主として、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の優れた融着性を発揮すると共に、ポットライフを長期間化する機能を発揮する。
【０００９】
また、本発明は、
発泡ポリスチレンビーズ本体の表面に、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、前記メタノールの乾燥および前記レゾール樹脂の硬化をさせて一次コーティング層を形成する工程と、
一次コーティング層の表面に、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液をコーティングした後、乾燥させて二次コーティング層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする、発泡ポリスチレンビーズの製造方法である。
【００１０】
本発明では、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができると共に、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズが、生産性良く製造される。
【００１１】
予備発泡ポリスチレンビーズへの一次コーティング層を形成する無機質難燃剤および硬化促進剤を含むレゾール乾燥後樹脂量は、予備発泡ポリスチレンビーズ１００重量部に対して１５重量部から３５重量部であり、二次コーティング層を形成する無機質難燃剤粉末と熱可塑性樹脂混合物の乾燥後の量は、一次コーティング膚形成ビーズ１００重量部に対して１０重量部から２５重量部であると、成形融着性の良好かつ長期ポットライフを有する難燃性発泡ポリスチレンビーズとなる。
一次コーティング層を形成する無機質難燃剤および硬化促進剤を含むレゾール樹脂は、無機質難燃剤粉末１００重量部にレゾール棚旨の固形樹脂分で５０重量部から２００重量部であり、硬化促進剤は、レゾール樹脂固形樹脂分量の５％から１５％であると、成形融着性良好かつ長期ポットライフを有する難燃性発泡ポリスチレンビーズとなる。
一次コーティング層および二次コーティング層に用いられる無機質難燃剤粉末が、水酸化アルミニウム粉末および赤燐粉末からなると、成形融着性良好かつ長期ポットライフを有する難燃性発泡ポリスチレンビーズとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層と、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層とで構成された２層構造を採用したので、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができると共に、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズを得ることができる。
【００１３】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る発泡ポリスチレンビーズの一実施形態を示す断面図である。
【図２】発泡ポリスチレン成形品の構造を模式的に表現した拡大断面図である。
【図３】本発明に係る発泡ポリスチレンビーズの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】発泡ポリスチレンビーズの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く発泡ポリスチレンビーズの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る発泡ポリスチレンビーズの一実施の形態を、その製造方法とともに説明する。
（発泡ポリスチレンビーズ）
図１は、本発明に係る発泡ポリスチレンビーズの一実施形態を示す断面図である。発泡ポリスチレンビーズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１と、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面を被覆した一次コーティング層２と、一次コーティング層２の表面を被覆した二次コーティング層３とを備えている。
【００１６】
ここで、発泡ポリスチレンビ一ズ１０は、多数個を融着して、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の原料となるものであり、図１は１個の発泡ポリスチレンビーズを示す。また、図２は、多数個の発泡ポリスチレンビ一ズ１０で、ブロック状に成形した発泡ポリスチレン成形品の構造を模式的に表現した拡大断面図である。
【００１７】
発泡ポリスチレンビーズ本体１は、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが内蔵されたポリスチレン樹脂から成る略球形状のものである。
発泡ポリスチレンビーズ本体１は、予備発泡前の発泡性ポリスチレン原粒を製造する段階において、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入されて、予備発泡されてなる。発泡倍率は、２０倍〜１００倍であり、より好ましくは４０倍〜６０倍である。
【００１８】
一次コーティング層２は、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る。
一次コーティング層２は、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液を一次コーティングされ、乾燥および硬化されてなる。発泡ポリスチレンビーズ本体１に対して、一次コーティング層２の厚みを増加すれば、発泡ポリスチレン成形品の難燃性が向上し、減らせば難燃性は低下する。硬化促進剤としては、例えば、パラトルエンスルホン酸水溶液が使用される。レゾール樹脂としては、例えば、フェノール樹脂とホルマリンをアルカリ触媒下で反応させたものが使用される。レゾール樹脂は、分子量とゲルタイム（樹脂が１５０℃加熱によりゲル化する時間）など多少異なる樹脂はあるが、硬化促進剤の調製で硬化時間はコントロール可能であり、レゾール樹脂および硬化促進剤のいずれも難燃性および炭化性の特性があるので、レゾール樹脂という範疇のものは使用可能である。硬化促進剤としては、濃度が５０％〜７０％のパラトルエンスルホン酸水溶液が使用される。
【００１９】
発泡ポリスチレンビーズ本体１００部（重量）に対して、混合液（レゾール樹脂および無機質難燃剤粉末１００％換算）は、２５部〜４０部（重量）含まれる。
【００２０】
無機質難燃剤粉末としては、例えば、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）粉末や赤燐（Ｐ）粉末が使用される。この他に、無機質難燃剤としては、水酸化マグネシウム、ほう酸、ほう酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、酸化アンチモンなどもある。しかし、ほう酸は水溶性のため、発泡ポリスチレン成形体を成形する際の過熱水蒸気によって、コーティング層から溶け出し、難燃効果が低下したり、成形金型を汚染したりする不具合を招く。その他の無機質難燃剤は、材料コスト、難燃効果、レゾール樹脂の硬化阻害などの点で不具合がある。
無機質難燃剤粉末の粒度は、１μｍ〜３０μｍが好ましい。レゾール樹脂１００部（１００％樹脂換算重量）に対して、水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末は、１００部〜２００部（重量）含まれる。水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末中における赤燐の割合は、５％〜１０％（重量）である。
【００２１】
二次コーティング層３は、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る薄い層である。
二次コーティング層３は、一次コーティング層２の表面に、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液が二次コーティングされ、乾燥されてなる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、あるいは、スチレンブタジエン樹脂のいずれか１種類の樹脂が使用される。無機質難燃剤粉末としては、前記一次コーティング層２に用いられた無機質難燃剤粉末と同一の種類のもの（すなわち、水酸化アルミニウム粉末や赤燐粉末）が使用される。
発泡ポリスチレンビーズ本体１００部（重量）に対して、混合液（熱可塑性樹脂および無機質難燃剤粉末１００％換算）は、２５部〜４０部含まれる。
熱可塑性樹脂エマルジョンとしては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、あるいは、スチレンブタジエン樹脂のいずれか１種類を水で希釈したものが用いられる。いずれも、その樹脂分が３５％〜５５％である水系エマルジョンが使用される。
【００２２】
以上の構成からなる発泡ポリスチレンビーズ１０は、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層２が、主として、発泡ポリスチレン成形品の自己消火性（火源を離せば、直ちに消火する性質）を発揮すると共に、火炎高温に対して熔融し難く、火炎接触時に炭化層ないしはセラミック状層を形成されて接炎部周辺が僅かに収縮変形する程度で、全体的に発泡ポリスチレン成形品の形状を保持する機能を有する。
【００２３】
すなわち、図２に示す発泡ポリスチレン成形品において、火炎高温により、可燃性の発泡ポリスチレンビーズ本体１が熔融して飴状になっても、一次コーティング層２の自己消火性と火炎高温に対する熔融し難い性質とによって、一次コーティング層２の球殻形状が保持される。
【００２４】
そして、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層３が、主として、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の優れた融着性を発揮すると共に、発泡ポリスチレンビーズ１０のポットライフを長期間化する機能を発揮する。
【００２５】
二次コーティング層３は、一次コーティング層２より形状保持性は劣るけれども、発泡ポリスチレンビーズ本体１より形状保持性は優れ、自己消火性も有しており、層自体薄いので実質上問題とはならない。従って、二次コーティング層３も、火炎高温に対して熔融し難く、その球殻形状が保持される。その結果、二次コーティング層３が有する発泡ポリスチレンビ一ズ同士の優れた融着性によって、発泡ポリスチレン成形品の形状が保持される。
【００２６】
この結果、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができる特性を維持しつつ、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズ１０を得ることができる。
【００２７】
（発泡ポリスチレンビーズの製造方法）
次に、発泡ポリスチレンビーズの製造方法の一例を説明する。
図３は、図１に示した発泡ポリスチレンビーズ１０の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
図４に示すように、発泡ポリスチレンビーズ本体１（予備発泡ポリスチレンビーズとも称される）は、略球形状のもので、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが内蔵された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒を予備発泡機で発泡させたものである。
【００２９】
球形状の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、発泡前のポリスチレン原粒を製造する段階で、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入される。発泡ガスが圧入された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒（直径０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ）は、予備発泡機で２０倍〜６０倍の倍率に発泡されて、平均直径が約２ｍｍ〜１０ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１とされる（図３のステップＳ１）。コストおよび性能を勘案すると、４０倍〜６０倍の倍率に発泡させて、平均直径が約４ｍｍ〜６ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１にすることが好ましい。発泡倍率を低くすると、高密度となり、燃焼性が向上する（高熱変形が小さい）けれども、コストが高くなる。発泡倍率を高くすると、低密度となり、燃焼性が低下する（高熱変形が大きい）けれども、コストが低くなる。発泡温度は、１０５℃〜１３０℃が適している。一般的に、発泡倍率を低くする場合は低温にし、発泡倍率を高くする場合は高温にする。
【００３０】
次に、図５に示すように、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面には、一次コーティング層２が形成される。一次コーティング層２は、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る。発泡ポリスチレンビーズ本体１に対して、一次コーティング層２の厚みを増加すれば、発泡ポリスチレン成形品の難燃性が向上し、減らせば難燃性は低下する。硬化促進剤としては、例えば、パラトルエンスルホン酸水溶液が使用される。レゾール樹脂としては、例えば、フェノール樹脂とホルマリンをアルカリ触媒下で反応させたものが使用される。レゾール樹脂は、分子量とゲルタイム（樹脂が１５０℃加熱によりゲル化する時間）などが多少異なる樹脂はある。しかし、硬化促進剤の調製で硬化時間はコントロール可能であり、レゾール樹脂および硬化促進剤のいずれも難燃性および炭化性の特性があるので、レゾール樹脂という範疇のものは使用可能である。
【００３１】
無機質難燃剤粉末としては、例えば、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）粉末や赤燐（Ｐ）粉末が使用される。この他に、無機質難燃剤としては、水酸化マグネシウム、ほう酸、ほう酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、酸化アンチモンなどもある。しかし、ほう酸は水溶性のため、発泡ポリスチレン成形体を成形する際の過熱水蒸気によって、コーティング層から溶け出し、難燃効果が低下したり、成形金型を汚染したりする不具合を招く。その他の無機質難燃剤は、材料コスト、難燃効果、レゾール樹脂の硬化阻害などの点で不具合がある。
【００３２】
一次コーティング層２を形成するには、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液が一次コーティングされる（図３のステップＳ２）。すなわち、多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、一次コーティング用混練機（ブレンダー、ミキサーなど）の中に投入され、常温（２０℃〜３５℃）で撹拌機によって撹拌されながら、硬化促進剤を含むレゾール樹脂のメタノール溶液と無機質難燃剤粉末との混合液が、徐々に添加される。発泡ポリスチレンビーズ本体１００部（重量）に対して、混合液（レゾール樹脂および無機質難燃剤粉末１００％換算）の使用量は、２５部〜４０部が好ましい。処理数量および撹拌機の構造によって、多少の変動はあるが、混合液の添加に要する時間は、概ね、５分〜１０分である。混合液の添加終了後も３分〜５分間撹拌が続行される。
【００３３】
硬化促進剤としては、濃度が５０％〜７０％のパラトルエンスルホン酸水溶液が使用される。この硬化促進剤の使用量は、レゾール樹脂１００部（１００％樹脂換算重量）の１０％〜１５％（１００％パラトルエンスルホン酸換算重量）である。
【００３４】
レゾール樹脂のメタノール溶液としては、例えば、フェノール樹脂とホルマリンをアルカリ触媒下で反応させ、水を除去後、メタノールを加えて粘度調製した樹脂溶液が使用される。メタノールを加える理由は、レゾール樹脂は粘度の高い液体であるため、コーティングする際に高粘度では支障があるからである。樹脂分濃度が５０％〜７０％のものが、一般的に入手可能である。レゾール樹脂以外の樹脂として、メラミンフェノール共縮合樹脂も使用できるが、火炎高温に対して熔融し難く、自己消火性に優れ、かつ、燃焼時に炭化する性質を有する樹脂としては、レゾール樹脂が性能およびコストの点で最も好ましい。
【００３５】
無機質難燃剤粉末としては、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）粉末や赤燐（Ｐ）粉末が使用される。特に、水酸化アルミニウム粉末と赤燐粉末との混合粉末が、難燃効果、レゾール樹脂のメタノール溶液（もしくは、熱可塑性樹脂エマルジョン）との相性、かつ、コストの点で好ましい。粉末の粒度は１μｍ〜３０μｍが好ましい。レゾール樹脂１００部（１００％樹脂換算重量）に対して、水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末の使用量は１００部〜２００部（重量）であり、水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末中における赤燐の割合は５％〜１０％（重量）である。
【００３６】
次に、一次コーティングした混合液は、乾燥および硬化される（図３のステップＳ３）。すなわち、メタノールの乾燥およびレゾール樹脂の硬化が、撹拌しながらの混練機内への送風によって実行される。送風乾燥は１０分〜１５分間実行される。乾燥および硬化温度は、４０℃以下が好ましい。高温過ぎると、発泡ポリスチレンビーズ本体１内の残存発泡ガスが抜けて、発泡ポリスチレン成形体成形時の発泡力が低下するからである。乾燥時間を考慮すると、３０℃〜４０℃が最適である。こうして、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、一次コーティング層２が形成される（図５参照）。
【００３７】
なお、混練機内へ送風して乾燥する方法のほか、箱型乾燥器、メッシュドラム乾燥器、トンネル型振動乾燥器などを使用して乾燥する方法であってもよい。
【００３８】
次に、図１に示すように、一次コーティング層２の表面には、二次コーティング層３が形成される。二次コーティング層３は、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る。熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、あるいは、スチレンブタジエン樹脂のいずれか１種類の樹脂が使用される。無機質難燃剤粉末としては、前記一次コーティング層２に用いられた無機質難燃剤粉末と同一の種類のもの（すなわち、水酸化アルミニウム粉末や赤燐粉末）が使用される。
【００３９】
二次コーティング層３を形成するには、一次コーティング層２の表面に、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液が二次コーティングされる（図３のステップＳ４）。すなわち、一次コーティング層２が形成された多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、二次コーティング用混練機（ブレンダー、ミキサーなど）の中に投入され、常温（２０℃〜３５℃）で撹拌機によって撹拌されながら、熱可塑性樹脂エマルジョンと無機質難燃剤粉末との混合液が、徐々に添加される。発泡ポリスチレンビーズ本体１００部（重量）に対して、混合液（熱可塑性樹脂および無機質難燃剤粉末１００％換算）の使用量は、２５部〜４０部が好ましい。処理数量および撹拌機の構造によって、多少の変動はあるが、混合液の添加に要する時間は、概ね、５分〜１０分である。混合液の添加終了後も３分〜５分間撹拌が続行される。
【００４０】
熱可塑性樹脂エマルジョンとしては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、あるいは、スチレンブタジエン樹脂のいずれか１種類の樹脂分が３５％〜５５％である水系エマルジョンが使用される。これらの熟可塑性樹脂の組成、分子量、粘度、ガラス転移湿度（Ｔｇ）、および最低造膜温度（ＭＦＴ：膜形成の最低温度のこと）は、発泡ポリスチレンビーズ１０の仕様によって変動するため、限定することは実質上困難である。しかしながら、これらの熟可塑性樹脂は、二次コーティングと乾燥（後述）が室温２０℃〜４０℃で行われることから、４０℃以下で連続した乾燥膜（フイルム状）が形成されるために、ＭＦＴが４０℃以下であるという特性を有することが重要である。また、これらの熟可塑性樹脂は、発泡ポリスチレン成形品を成形する際に、隣接する発泡ポリスチレンビーズ１０の二次コーティング層３同士が融着する必要があるため、過熱水蒸気温度（１１０℃前後）で軟化接着（融着）する、いわゆるホットメルト性（臨界温度は１００℃〜１２０℃）を有することが重要である。さらに、これらの熟可塑性樹脂は、乾燥した後の二次コーティング層３が、ブロッキング性（粘着性、発泡ポリスチレンビーズ同士塊化）を有さないことが重要である。しかもこれらの熟可塑性樹脂は安価である。
【００４１】
無機質難燃剤粉末としては、前記一次コーティング層２に用いられた無機質難燃剤粉末と同一の種類のもの（すなわち、粉末の粒度が１μｍ〜３０μｍの水酸化アルミニウム粉末や赤燐粉末）が使用される。熱可塑性樹脂エマルジョン１００部（１００％樹脂換算重量）に対して、水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末の使用量は１００部〜２００部（重量）であり、水酸化アルミニウムと赤燐との混合粉末中における赤燐の割合は５％〜１０％（重量）である。無機質難燃剤粉末と熱可塑性樹脂エマルジョンとの混合物は、粘度の高い液体であるため、コーティングに支障のない程度に適宜、水で希釈されて使用される。
【００４２】
次に、二次コーティングした混合液の乾燥が、撹拌しながらの混練機内への送風によって実行される（図３のステップＳ５）。送風乾燥は１０分〜１５分間実行される。乾燥温度は、４０℃以下が好ましい。この結果、一次コーティング層２の表面に、二次コーティング層３が形成される（図１参照）。
【００４３】
こうして得られた多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、発泡ポリスチレン成形品を成形する時期が来るまで、配管を通して貯蔵庫に送粒され、貯蔵される。そして、発泡ポリスチレン成形品を成形するときには、多数の発泡ポリスチレンビーズ１０が、配管を通して貯蔵庫から蒸気加熱自動成形機に送粒され、投入される。多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、１００℃〜１２０℃の過熱水蒸気温度で、発泡ポリスチレンビーズ本体１が本発泡され且つ二次コーティング層３が軟化して隣接する発泡ポリスチレンビーズ１０同士が軟化接着されて成形され、発泡ポリスチレン成形品とされる。
こうして得られた発泡ポリスチレンビーズ１０は、硬化促進剤を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る一次コーティング層２が、主として、発泡ポリスチレン成形品の自己消火性（火源を離せば、直ちに消火する性質）を発揮すると共に、８００℃〜９００℃の火炎高温に対して熔融し難く、炭化層またはセラミック層が形成されると推定され、接炎部周辺が僅かに収縮変形する程度で、全体的に発泡ポリスチレン成形品の形状を保持する機能を有する。
【００４４】
すなわち、図２に示す発泡ポリスチレン成形品において、火炎高温により、可燃性の発泡ポリスチレンビーズ本体１が熔融して飴状になっても、一次コーティング層２の自己消火性と火炎高温に対して熔融し難い性質とによって、一次コーティング層２の球殻形状が保持される。
【００４５】
そして、熱可塑性樹脂と無機質難燃剤粉末とから成る二次コーティング層３が、主として、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の優れた融着性を発揮すると共に、発泡ポリスチレンビーズ１０のポットライフを長期間化する機能を発揮する。
【００４６】
二次コーティング層３は、一次コーティング層２より形状保持性は劣るけれども、発泡ポリスチレンビーズ本体１より形状保持性は優れ、自己消火性も有しており、層自体薄いので実質上問題とはならない。従って、二次コーティング層３も、火炎高温に対して熔融し難く、その球殻形状が保持される。その結果、二次コーティング層３が有する発泡ポリスチレンビ一ズ同士の優れた融着性によって、発泡ポリスチレン成形品の形状が保持される。
【００４７】
この結果、難燃性で、かつ、火炎高温に対して熔融し難い発泡ポリスチレン成形品を成形することができる特性を維持しつつ、発泡ポリスチレン成形品を成形する際の融着性に優れ、かつ、ポットライフが長い発泡ポリスチレンビーズ１０を生産性良く得ることができる。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
実施例１は、表１に示すように、発泡倍率が６０倍の発泡ポリスチレンビーズ本体１を使用して、二次コーティング層３のみの樹脂成分と無機質難燃剤粉末との混合比率を変化させて、発泡ポリスチレンビーズ１０および発泡ポリスチレン成形品を作製した。
【００４９】
【表１】
2013100407.tif 000003
【００５０】
各実施例とも、発泡ポリスチレンビーズ１０を作製するために、球形状の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、発泡前のポリスチレン原粒を製造する段階で、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入される。発泡ガスが圧入された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒（直径０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ）は、予備発泡機で６０倍の倍率に発泡されて、平均直径が約６ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１とされる。こうして発泡倍率が６０倍の発泡ポリスチレンビーズ本体１が多数個準備された。これらの発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、一次コーティング層２が形成された。そのために、多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、１０００ｇｒ（４０リットルに相当する）だけ、内容積１００リットルのメッシュ蓋付き撹拌混練機に投入された後、室温で撹拌されながら、予め調製した一次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００５１】
ここで、一次コーティング層用の混合液の調製は、各実施例とも、２２０ｇｒ（樹脂分は１４３ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と２８ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は１８．２ｇｒ）とに、希釈用メタノール１００ｇｒが加えられて混合された後、２１０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【００５２】
レゾール樹脂溶液の組成は、樹脂分が６５％、メタノール分が２５％、水および未反応フェノール分が１０％である。パラトルエンスルホン酸溶液の組成は、酸成分が６５％、水分が３５％である。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００５３】
各実施例は、一次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、メタノールの乾燥とレゾール樹脂の硬化反応とが行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、一次コーティング層２が、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面上に形成された。
【００５４】
次に、この一次コーティング層２の表面上に、二次コーティング層３が形成された。そのために、撹拌混練機内の多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、室温で撹拌されながら、予め調整した二次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００５５】
ここで、二次コーティング層用の混合液の調製は、実施例１−１の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、２９７ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２４ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例１−２の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、２７０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２４ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例１−３の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、２４５ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例１−４の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、２２５ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【００５６】
各実施例とも、熱可塑性樹脂エマルジョンには、樹脂分が５５％で、水分が４５％のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが使用された。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００５７】
各実施例は、二次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、熱可塑性樹脂エマルジョンの乾燥が行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、二次コーティング層３が、一次コーティング層２の表面上に形成された。
【００５８】
こうして、発泡ポリスチレンビ一ズ１０が作製された。作製された多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、配管を通して蒸気加熱自動成形機に送粒され、投入された。多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、１１０℃の過熱水蒸気温度で軟化接着されて成形され、厚さが３０ｍｍ、縦および横がそれぞれ３００ｍｍの発泡ポリスチレン成形品とされた。
【００５９】
表１には、作製された発泡ポリスチレンビーズ１０の評価結果も併せて記載されている。
【００６０】
発泡ポリスチレンビーズ１０のブロッキング性は、乾燥した後の二次コーティング層３が、粘着性および発泡ポリスチレンビーズ同士の塊化現象があるか否かで評価した。
【００６１】
発泡ポリスチレンビーズ１０のポットライフは、２５℃以下の環境にて約２０日間保管できることが要求される。ポットライフは、４５℃で５日間保管した後、発泡ポリスチレン成形品を成形して、融着性を判定する方法で試験される。ポットライフが減じる理由は、二次コーティング層３の熟可塑性樹脂エマルジョンは、長期間、融着性を有するけれども、発泡ポリスチレンビーズ１０に残存する発泡性ガスが徐々に蒸散し、発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して発泡ポリスチレン成形品が成形される際に、発泡ポリスチレンビーズ１０内の発泡圧力が減退して、発泡ポリスチレンビーズ１０同志の密着低下（融着不良）が生じるからである。
【００６２】
発泡ポリスチレン成形品の融着性は、融着率が６０％以上であれば、良好と判断する。融着性は、発泡ポリスチレン成形品を曲げ割って、破断面を目視観察する。融着性が悪ければ、発泡ポリスチレンビーズ１０自身が破壊せず、球面のところで、すなわち、コーティング層２，３のところで剥離破壊する。破断面に現れている発泡ポリスチレンビーズ１０自身が破壊されている数量（面積）割合が、融着率（％）とされる。
【００６３】
発泡ポリスチレン成形品の燃焼性は、ＵＬ燃焼試験法（ＵＬ９４）に準拠して、板状発泡ポリスチレン成形品を垂直に置き、板状発泡ポリスチレン成形品から１０ｃｍ離れた位置から、トーチバーナーの火炎が１０秒間当てられる方法で試験される。板状発泡ポリスチレン成形品の表面の温度は、８００℃〜８５０℃であった。
【００６４】
表１より、実施例１−１〜実施例１−４の発泡ポリスチレンビーズ１０は、密度が０．０３３〜０．０３４ｇｒ／ｃｍ3で、ブロッキング性はなかった。また、ポットライフも、４５℃で５日間保管した後の融着率は、６５％以上であり、良好であることが認められた。さらに、実施例１−１〜実施例１−４の発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０３５〜０．０３４ｇｒ／ｃｍ3で、融着性は７５％以上であり、良好であった。また、燃焼性試験も、自己消火性を示し、火炎接触部分のみが僅かに収縮変形する程度で、発泡ポリスチレン成形品の形状を保持することができることが認められた。
（実施例２）
実施例２は、表２に示す原材料の配合に従って、発泡ポリスチレンビーズ１０、および、この発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して蒸気加熱自動成形機により成形した発泡ポリスチレン成形品が作製された。
【００６５】
【表２】
2013100407.tif 000004
【００６６】
発泡ポリスチレンビーズ１０を作製するために、球形状の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、発泡前のポリスチレン原粒を製造する段階で、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入される。発泡ガスが圧入された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒（直径０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ）は、予備発泡機で４０倍の倍率に発泡されて、平均直径が約４ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１とされる。こうして発泡倍率が４０倍で、かさ密度が０．０２５ｇｒ／ｃｍ３の発泡ポリスチレンビーズ本体１が多数個準備された。これらの発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、一次コーティング層２が形成された。そのために、多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、１０００ｇｒ（４０リットルに相当する）だけ、内容積１００リットルのメッシュ蓋付き撹拌混練機に投入された後、室温で撹拌されながら、予め調製した一次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００６７】
ここで、一次コーティング層用の混合液の調製は、２００ｇｒ（樹脂分は１３０ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と２５ｇｒ（酸成分は１６．２５ｇｒ）のパラトルエンスルホン酸溶液とに、希釈用メタノール１００ｇｒが加えられて混合された。レゾール樹脂溶液の組成は、樹脂分が６５％、メタノール分が２５％、水および未反応フェノール分が１０％である。パラトルエンスルホン酸溶液の組成は、酸成分が６５％、水分が３５％である。その後、１９０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３０ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００６８】
一次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、メタノールの乾燥とレゾール樹脂の硬化反応とが行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、ブロッキング性がない一次コーティング層２が、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面上に形成された。
【００６９】
次に、この一次コーティング層２の表面上に、二次コーティング層３が形成された。そのために、撹拌混練機内の多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、室温で撹拌されながら、予め調整した二次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００７０】
ここで、二次コーティング層用の混合液の調製は、２６６ｇｒ（樹脂分は１４６．３ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された。使用重量２６６ｇｒは、一次コーティング層２が形成された発泡ポリスチレンビーズ本体１の重量１０００ｇｒ当たり２００ｇｒに相当する。熱可塑性樹脂エマルジョンには、樹脂分が５５％で、水分が４５％のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが使用された。
【００７１】
その後、１８６ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２２ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。水酸化アルミニウム粉末の使用重量１８６ｇｒは、一次コーティング層２が形成された発泡ポリスチレンビーズ本体１の重量１０００ｇｒ当たり１４０ｇｒに相当する。赤燐粉末の使用重量２２ｇｒは、一次コーティング層２が形成された発泡ポリスチレンビーズ本体１の重量１０００ｇｒ当たり１７ｇｒに相当する。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００７２】
二次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、熱可塑性樹脂エマルジョンの乾燥が行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、ブロッキング性がない二次コーティング層３が、一次コーティング層２の表面上に形成された。
【００７３】
こうして、発泡ポリスチレンビ一ズ１０が作製された。発泡ポリスチレンビ一ズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１と、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面を被覆した、硬化促進剤のパラトルエンスルホン酸を含むレゾール樹脂と無機質難燃剤粉末の水酸化アルミニウム粉末および赤燐粉末とから成る一次コーティング層２と、一次コーティング層２の表面を被覆した、熱可塑性樹脂のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂と無機質難燃剤粉末の水酸化アルミニウム粉末および赤燐粉末とから成る二次コーティング層３と、を備えている。
【００７４】
作製された多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、配管を通して蒸気加熱自動成形機に送粒され、投入された。多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１が本発泡され且つ二次コーティング層３が軟化して１１０℃の過熱水蒸気温度で軟化接着されて成形され、厚さが３０ｍｍ、縦および横がそれぞれ３００ｍｍの発泡ポリスチレン成形品とされた。
【００７５】
表３は、作製された発泡ポリスチレンビーズ１０および発泡ポリスチレン成形品の評価結果を示す（実施例２参照）。表３には、比較例として、コーティング層２，３を形成しない場合の評価結果も併せて記載している。
【００７６】
【表３】
2013100407.tif 000005
【００７７】
表３より、実施例２の発泡ポリスチレンビーズ１０は、密度が０．０４６ｇｒ／ｃｍ３で、ブロッキング性（粘着性、発泡ポリスチレンビーズ同志塊化）はなかった。また、ポットライフも、４５℃で５日間保管した後の融着率は、７０％以上であり、良好であることが認められた。さらに、実施例１の発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０４８ｇｒ／ｃｍ３で、融着性は７０％〜８０％であり、良好であった。また、燃焼性試験も、自己消火性を示し、火炎接触部分のみが僅かに収縮変形する程度で、発泡ポリスチレン成形品の形状を保持することができることが認められた。
【００７８】
一方、比較例のコーティング層２，３を形成しない発泡ポリスチレンビーズは、密度が０．０２５ｇｒ／ｃｍ３で、ブロッキング性はなかった。また、ポットライフも、４５℃で５日間保管した後の融着率は、７０％以上であり、良好であることが認められた。さらに、比較例の発泡ポリスチレンビーズを使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０２７ｇｒ／ｃｍ３で、融着性は７０％〜９０％であり、良好であった。しかしながら、燃焼性試験は、可燃性を示し、発泡ポリスチレン成形品は、火炎接触後、瞬時に熔融して形状が消失することが認められた。
【００７９】
（実施例３）
実施例３は、表４に示すように、発泡倍率が６０倍の発泡ポリスチレンビーズ本体１を使用して、一次および二次コーティング層２，３の原材料の配合を変化させて、実施例１と同様な方法で、発泡ポリスチレンビーズ１０および発泡ポリスチレン成形品が作製された。
【００８０】
【表４】
2013100407.tif 000006
【００８１】
ここで、実施例３−１は、一次および二次コーティング層２，３の原材料の配合量を、前記実施例２と略同じとしたものである。実施例３−２は、一次および二次コーティング層２，３の原材料の配合量を、実施例３−１の約０．５倍としたものである。実施例３−３は、一次および二次コーティング層２，３の原材料の配合量を、実施例３−１の約１．５倍としたものである。
【００８２】
各実施例とも、発泡ポリスチレンビーズ１０を作製するために、球形状の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、発泡前のポリスチレン原粒を製造する段階で、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入される。発泡ガスが圧入された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒（直径０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ）は、予備発泡機で６０倍の倍率に発泡されて、平均直径が約６ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１とされる。こうして発泡倍率が６０倍にされた発泡ポリスチレンビーズ本体１が多数個準備された。これらの発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、一次コーティング層２が形成された。そのために、多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、１０００ｇｒ（４０リットルに相当する）だけ、内容積１００リットルのメッシュ蓋付き撹拌混練機に投入された後、室温で撹拌されながら、予め調製した一次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００８３】
ここで、一次コーティング層用の混合液の調製は、実施例３−１の場合は、２２０ｇｒ（樹脂分は１４３ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と２８ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は１８．２ｇｒ）とに、希釈用メタノール１００ｇｒが加えられて混合された後、２１０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例３−２の場合は、１００ｇｒ（樹脂分は６５ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と１３ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は８．４ｇｒ）とに、希釈用メタノール５０ｇｒが加えられて混合された後、９５ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および１５ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例３−３の場合は、３００ｇｒ（樹脂分は１９５ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と３７ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は２４ｇｒ）とに、希釈用メタノール１５０ｇｒが加えられて混合された後、２８５ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および４５ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【００８４】
各実施例とも、レゾール樹脂溶液の組成は、樹脂分が６５％、メタノール分が２５％、水および未反応フェノール分が１０％である。パラトルエンスルホン酸溶液の組成は、酸成分が６５％、水分が３５％である。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００８５】
各実施例は、一次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、メタノールの乾燥とレゾール樹脂の硬化反応とが行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、一次コーティング層２が、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面上に形成された。
【００８６】
次に、この一次コーティング層２の表面上に、二次コーティング層３が形成された。そのために、撹拌混練機内の多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、室温で撹拌されながら、予め調整した二次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００８７】
ここで、二次コーティング層用の混合液の調製は、実施例３−１の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、２０５ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２５ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例３−２の場合は、１３３ｇｒ（樹脂分は８６．４ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水８０ｇｒで希釈された後、９３ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および１１ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例３−３の場合は、４００ｇｒ（樹脂分は２６０ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水２４０ｇｒで希釈された後、２８０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【００８８】
各実施例とも、熱可塑性樹脂エマルジョンには、樹脂分が５５％で、水分が４５％のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが使用された。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【００８９】
各実施例は、二次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、熱可塑性樹脂エマルジョンの乾燥が行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、二次コーティング層３が、一次コーティング層２の表面上に形成された。
【００９０】
こうして、発泡ポリスチレンビ一ズ１０が作製された。作製された多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、配管を通して蒸気加熱自動成形機に送粒され、投入された。多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１が本発泡され且つ二次コーティング層３が軟化して１１０℃の過熱水蒸気温度で軟化接着されて成形され、厚さが３０ｍｍ、縦および横がそれぞれ３００ｍｍの発泡ポリスチレン成形品とされた。
【００９１】
表４には、作製された発泡ポリスチレンビーズ１０および発泡ポリスチレン成形品の評価結果も併せて記載されている。
【００９２】
表４より、実施例３−１の発泡ポリスチレンビーズ１０は、密度が０．０３３ｇｒ／ｃｍ３で、ブロッキング性はなかった。また、ポットライフも、４５℃で５日間保管した後の融着率は、６５％以上であり、良好であることが認められた。さらに、実施例２−１の発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０３４ｇｒ／ｃｍ３で、融着性は７５％以上であり、良好であった。また、燃焼性試験も、自己消火性を示し、火炎接触部分のみが僅かに収縮変形する程度で、発泡ポリスチレン成形品の形状を保持することができることが認められた。
【００９３】
一方、実施例３−２の発泡ポリスチレンビーズ１０は、密度が０．０２３ｇｒ／ｃｍ３で、ブロッキング性はなかった。しかし、ポットライフは、発泡ポリスチレン成形品を成形する際に融着不良が発生したため試験ができなかった。さらに、実施例３−２の発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０２４５ｇｒ／ｃｍ３で、融着性は０％であり、不良であった。しかも、燃焼性試験は、バーナーを消しても燃焼が継続して可燃性を示した。
【００９４】
また、実施例３−３の発泡ポリスチレンビーズ１０は、密度が０．０３５ｇｒ／ｃｍ３で、１日放置しただけでブロッキングが発生してしまった。また、ポットライフも、４５℃で５日間保管した後の融着率は、４０％〜５０％であり、やや劣ることが認められた。さらに、実施例３−３の発泡ポリスチレンビーズ１０を使用して成形した発泡ポリスチレン成形品は、密度が０．０３６ｇｒ／ｃｍ３で、融着性は４０％〜５０％であり、やや不良であった。燃焼性試験は、自己消火性を示し、火炎接触部分のみが僅かに収縮変形する程度で、発泡ポリスチレン成形品の形状を保持することができることが認められた。
【００９５】
（実施例４）
実施例４は、表５に示すように、発泡倍率が６０倍の発泡ポリスチレンビーズ本体１を使用して、一次コーティング層２と二次コーティング層３の、樹脂成分と無機質難燃剤粉末との混合比率を変化させて、実施例１と同様な方法で、発泡ポリスチレンビーズ１０および発泡ポリスチレン成形品を作製した。
【００９６】
【表５】
2013100407.tif 000007
【００９７】
ここで、実施例４−１は、一次および二次コーティング層２，３の無機質難燃剤粉末の混合比率を、前記実施例３−１より約０．５倍少なくしたものである。実施例４−２は、二次コーティング層３のみの無機質難燃剤粉末の混合比率を、前記実施例３−１より約１．５倍多くしたものである。
【００９８】
各実施例とも、発泡ポリスチレンビーズ１０を作製するために、球形状の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、発泡前のポリスチレン原粒を製造する段階で、スチレンモノマーに、プロパン、ブタン、ペンタンなどの発泡ガスが、重量含有率が５％〜７％になるように圧入される。発泡ガスが圧入された発泡性ポリスチレン樹脂ビーズ原粒（直径０．８ｍｍ〜１．２ｍｍ）は、予備発泡機で６０倍の倍率に発泡されて、平均直径が約６ｍｍの発泡ポリスチレンビーズ本体１とされる。こうして発泡倍率が６０倍の発泡ポリスチレンビーズ本体１が多数個準備された。これらの発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面に、一次コーティング層２が形成された。そのために、多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１が、１０００ｇｒ（４０リットルに相当する）だけ、内容積１００リットルのメッシュ蓋付き撹拌混練機に投入された後、室温で撹拌されながら、予め調製した一次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【００９９】
ここで、一次コーティング層用の混合液の調製は、実施例４−１の場合は、２２０ｇｒ（樹脂分は１４３ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と２８ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は１８．２ｇｒ）とに、希釈用メタノール１００ｇｒが加えられて混合された後、１２０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２０ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例４−２の場合は、２２０ｇｒ（樹脂分は１４３ｇｒ）のレゾール樹脂溶液と２８ｇｒのパラトルエンスルホン酸溶液（酸成分は１８．２ｇｒ）とに、希釈用メタノール１００ｇｒが加えられて混合された後、２１０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３３ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【０１００】
各実施例とも、レゾール樹脂溶液の組成は、樹脂分が６５％、メタノール分が２５％、水および未反応フェノール分が１０％である。パラトルエンスルホン酸溶液の組成は、酸成分が６５％、水分が３５％である。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【０１０１】
各実施例は、一次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、メタノールの乾燥とレゾール樹脂の硬化反応とが行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、一次コーティング層２が、発泡ポリスチレンビーズ本体１の表面上に形成された。
【０１０２】
次に、この一次コーティング層２の表面上に、二次コーティング層３が形成された。そのために、撹拌混練機内の多数の発泡ポリスチレンビーズ本体１は、室温で撹拌されながら、予め調整した二次コーティング層用の混合液が、少量ずつ約１０分かけて添加された。
【０１０３】
ここで、二次コーティング層用の混合液の調製は、実施例４−１の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、１１０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および２０ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。実施例４−２の場合は、２９３ｇｒ（樹脂分は１６１ｇｒ）の熱可塑性樹脂エマルジョンが、水１６０ｇｒで希釈された後、３３０ｇｒの水酸化アルミニウム粉末および３０ｇｒの赤燐粉末が添加され、十分に撹拌混合されて混合液（スラリー）とされた。
【０１０４】
各実施例とも、熱可塑性樹脂エマルジョンには、樹脂分が５５％で、水分が４５％のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンが使用された。水酸化アルミニウム粉末は、水酸化アルミニウム含有量が９９．５％、粒子径が３０μｍ以下である。赤燐粉末は、燐含有量が９４％以上、平均粒径が３０μｍである。
【０１０５】
各実施例は、二次コーティング層用の混合液の添加終了後も、撹拌が２〜３分間続行された後、温度３０℃〜３５℃の乾燥空気が、メッシュ蓋の上方から撹拌混練機内に送り込まれ、熱可塑性樹脂エマルジョンの乾燥が行われた。乾燥空気の送り込み開始から７分〜１０分経過すると、二次コーティング層３が、一次コーティング層２の表面上に形成された。
【０１０６】
こうして、発泡ポリスチレンビ一ズ１０が作製された。作製された多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、配管を通して蒸気加熱自動成形機に送粒され、投入された。多数の発泡ポリスチレンビーズ１０は、発泡ポリスチレンビーズ本体１が本発泡され且つ二次コーティング層３が軟化して１１０℃の過熱水蒸気温度で軟化接着されて成形され、厚さが３０ｍｍ、縦および横がそれぞれ３００ｍｍの発泡ポリスチレン成形品とされた。
【０１０７】
表５には、作製された発泡ポリスチレンビーズ１０の評価結果も併せて記載されている。
【０１０８】
表５より、実施例４−１の発泡ポリスチレンビーズ１０は、ブロッキングのため密度の測定ができなかった。そして、無機質難燃剤粉末の混合比率が低過ぎるため、発泡ポリスチレンビーズ同士が付着して塊化するブロッキング性が認められた。従って、ポットライフの測定も、前述の不良を理由に中止した。
【０１０９】
また、実施例４−２の発泡ポリスチレンビーズ１０は、無機質難燃剤粉末の混合比率が高過ぎるため、一次および二次コーティング層２，３の剥離脱落（無機質難燃剤粉末脱落）不良が発生することが認められた。なお、ブロッキング性はなかった。しかし、ポットライフは、発泡ポリスチレン成形品を成形する際に融着不良が発生したため試験ができなかった。
【０１１０】
以上のように、一次および二次コーティング層２，３は、乾燥後にブロッキング性（粘着性、発泡ポリスチレンビーズ同志塊化）があると、配管送粒、貯蔵、成形金型投入に至る一連の工程が円滑に進められず、発泡ポリスチレン成形品の製造が困難となる。また、一次および二次コーティング層２，３は、樹脂分と無機質難燃剤粉末分との混合比率において、無機質難燃剤粉末分が過多であれば、無機質難燃剤粉末脱落による障害が生じるほか、材料ロス、融着不良もあり得る。従って、一次および二次コーティング層２，３の原材料の配合量や混合比率は、このような観点に鑑み、決定されることになる。
【０１１１】
ここで、実施例１−１〜実施例４−２の１０種類の二次コーティング層３の、熱可塑性樹脂分（Ａ）と無機質難燃剤粉末分（Ｂ）との混合比率（Ａ）／（Ｂ）＝Ｒを計算した。計算結果は、以下のとおりであった。
実施例１−１の場合  →Ｒ＝１６１／（２９７＋２４）＝０．５０（二次コーティング層３は良好）
実施例１−２の場合  →Ｒ＝１６１／（２７０＋２４）＝０．５５（二次コーティング層３は良好）
実施例１−３の場合  →Ｒ＝１６１／（２４５＋２３）＝０．６０（二次コーティング層３は良好）
実施例１−４の場合  →Ｒ＝１６１／（２２５＋２３）＝０．６５（二次コーティング層３は良好）
実施例２の場合  →Ｒ＝１４６／（１８６＋２２）＝０．７０（二次コーティング層３は良好）
実施例３−１の場合  →Ｒ＝１６１／（２０５＋２５）＝０．７０（二次コーティング層３は良好）
実施例３−２の場合  →Ｒ＝８６．４／（９３＋１１）＝０．８３（二次コーティング層３は不良）
実施例３−３の場合  →Ｒ＝２６０／（２８０＋３３）＝０．８３（二次コーティング層３は不良）
実施例４−１の場合  →Ｒ＝１６１／（１１０＋２０）＝１．２（二次コーティング層３は不良）
実施例４−２の場合  →Ｒ＝１６１／（３３０＋３０）＝０．４５（二次コーティング層３は不良）
以上の計算結果から、二次コーティング層３の熱可塑性樹脂分と無機質難燃剤粉末分の混合比率Ｒが０．５０〜０．７０のときに、良好な二次コーティング層３が得られることがわかる。
【０１１２】
なお、この発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【０１１３】
１  発泡ポリスチレンビーズ本体
２  一次コーティング層
３  二次コーティング層
１０  発泡ポリスチレンビーズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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