(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを界面活性剤の存在下において粒子径が５０μｍ以下になるように分散した後、軟化剤、難燃助剤及び発泡剤と共にポリスチレン樹脂粒子に含浸させることを特徴とする自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の製造方法。
【請求項２】
テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを界面活性剤水溶液中でガラスビーズと共に攪拌することにより、粒子径を５０μｍ以下とした後、ポリスチレン樹脂粒子に含浸する請求項１記載の自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形品としたときに安定した自己消火性を有する自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の製造方法に関する。すなわち、難燃剤としてテトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを使用し、その粒子径を５０μｍ以下とすることにより、より少ない難燃剤添加量で安定した自己消火性を付与できる自己消火性発泡ポリスチレン樹脂を得る製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】
一般に発泡性スチレン系樹脂の難燃化には
（１）難燃剤をスチレン重合時添加する方法
（２）ポリスチレン樹脂に発泡剤を含浸する際、難燃剤を添加する方法
（３）押し出し時に難燃剤を添加する方法
のいずれかが採用されている。
本発明は上記の（２）に従い、ポリスチレン樹脂に発泡剤を含浸させる際に難燃剤を添加して自己消火性発泡ポリスチレン樹脂の製造方法である。
【０００３】
一般的に知られている難燃剤は、トリブロモフェノール、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフェノールＡ等の比較的低分子量、低融点  の有機臭素系難燃剤がある。従来、これらの難燃剤を用い、安定した自己消火性を有するためには、多量の難燃剤が必要であった。しかし難燃剤の多量の添加は高コスト、成形品時とした時の耐候性、機械的性質の低下等の悪影響を及ぼす問題があり、  これらのことから少量の難燃剤で安定した自己消火性を有する自己消火性発泡ポリスチレン樹脂が望まれていた。
【０００４】
特開平４−１３７２７６号公報にはポリスチレン樹脂に含浸される難燃剤の粒子径と含浸率と自己消火性の関係が開示されており、使用される難燃剤がヘキサブロモシクロドデカンであり、この粒子径が微細化なものほどポリスチレン樹脂に取り込まれる含浸率が向上し、自己消火性も向上することが述べられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ポリスチレン樹脂に難燃剤を発泡剤と共に含浸させる場合、難燃剤自体を直接、合成釜に添加して自己消火性ポリスチレン樹脂を製造していたが、この製造方法では、少量の難燃剤、例えばポリスチレン樹脂に対し１重量％以下の難燃剤では均一にポリスチレン樹脂に含浸されず、安定した自己消火性が得られないことが多かった。一般に、難燃剤の粒子径は、１００〜１５０μｍと大きくまたバラツキがあることが多い。これらの難燃剤を合成釜に直接添加すると、難燃剤の２次凝集が発生し、更に難燃剤の粒子径が１８０〜２００μｍと大きくなる。そのためにポリスチレン樹脂への含浸性が悪化し、安定した自己消火性を得ることが出来なくなることから、多量の難燃剤の添加が必要になっていた。
【０００６】
本発明は、難燃剤組成物としてテトラブロムビスフェノールＡジアリルエーテルを使用し、この粒子径を常に均一且つ微細化し、ガラスビーズを用い予め均一、且つ微細化された難燃剤分散液を作製し、ポリスチレン樹脂への難燃剤含浸性を向上させ、少量の難燃剤でも安定した自己消火性を有する自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを界面活性剤の存在下において粒子径が５０μｍ以下になるように分散した後、軟化剤、難燃助剤及び発泡剤と共にポリスチレン樹脂粒子に含浸させることを特徴とする自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の製造方法に関する。
【０００８】
本発明においては、テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを界面活性剤水溶液中でガラスビーズと共に攪拌することにより、粒子径を５０μｍ以下とした後、ポリスチレン樹脂粒子に含浸することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、より少ない難燃剤の添加量で、安定した自己消火性を付与するために、難燃剤を分散したときの難燃剤の粒子径を５０μｍ以下、好ましくは１〜５０μｍの範囲にすることにより少ない難燃剤量で安定した自己消火性が達成される。このことから、常に難燃剤粒子径を５０μｍ以下に保つ手段としてガラスビーズを用いることが好ましい。合成釜に難燃剤を添加する前に、難燃剤が存在する界面活性剤水溶液中にガラスビーズを投入し、攪拌させることにより、ガラスビーズと難燃剤が激しく接触し合い、難燃剤が微細化され、次いで微細化された難燃剤分散液とガラスビーズを分離し、難燃剤分散溶液のみを合成釜に添加し、ポリスチレン樹脂に発泡剤と共に含浸させることが好ましい。
【００１０】
本発明において、少量の難燃剤で自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を有するために難燃剤組成物であるテトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを均一且つ微細化を行うことが重要である。そこでテトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルを均一且つ微細化する方法として球形型のガラスビーズを用い、難燃剤の微細化工程を行うことが好ましい。このガラスビーズをテトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテルが存在する、界面活性剤水溶液中に投入し、攪拌装置で攪拌し、予め均一且つ微細化された難燃剤水溶液を作製する。
【００１１】
この得られた微細化された難燃剤分散水溶液から、ガラスビーズを取り除き、難燃剤分散溶液のみをポリスチレン樹脂に界面活性剤、水系分散剤等の存在する攪拌機付きオートクレーブに添加し、軟化剤、難燃助剤及び発泡剤と共に、好ましくは含浸温度７０〜１２５℃で６〜１０時間含浸を行う。
得られた自己消火性発泡性ポリスチレン樹脂粒子を脱水、乾燥、分級後、表面被覆剤を被覆する。かかる被覆剤は従来既知である発泡性ポリスチレン樹脂に適用されるのものがそのまま応用できる。
【００１２】
本発明において、難燃剤微細化工程に使用されるガラスビーズは、球形であり、直径として２ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍ程度とされる。また、ガラスビーズの使用量としては重量比で分散媒である界面活性剤水溶液と  同量〜３倍程度が好ましい。
【００１３】
本発明において、難燃剤微細化工程に使用される界面活性剤としては、好ましくは陰イオン性界面活性剤が用いられる。例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましく、使用量としてはポリスチレン樹脂に対し０．００１〜０．０１５重量％が好ましく、０．００３〜０．０１５重量％がより好ましい。
攪拌条件として、攪拌翼はプロペラ式のものが好ましく、攪拌時間としては３０〜１２０分が好ましく、６０〜９０分がより好ましい。
【００１４】
本発明に使用される軟化剤としては、トルエン、キシレン エチルベンゼン、ヘプタン、オクタン等の芳香族系炭化水素が挙げられる。
使用量は、ポリスチレン樹脂に対して０．１〜３重量％が好ましく、０．５〜２重量％がより好ましい。
【００１５】
本発明に使用される難燃助剤としては、半減期が１００℃以上の有機過酸化物を難燃助剤として用いることが好ましい。有効な有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２．５−ジメチル２、５−ジ−（ｔーブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。
使用量としては、ポリスチレン樹脂に対し０．０１〜０．８重量％が好ましく、０．０１〜０．３重量％がより好ましい。
【００１６】
本発明に使用される発泡剤は、一般的に発泡性ポリスチレン樹脂系に用いられるものが適用されるプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族系炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環式脂肪族系炭化水素等が挙げられる。
これらの使用量としては、ポリスチレン樹脂に対し３〜１０重量％が好ましく、より好ましくは３〜８重量％である。
【００１７】
本発明の製造方法によって得られた上記の樹脂粒子を用いて、公知の手法によって成形品を得ることができる。
【００１８】
【実施例】
次に実施例を示し詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
〈ポリスチレン樹脂粒子への難燃剤及び発泡剤の含浸〉
〈難燃剤分散液の調製〉
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し、テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル（帝人化成製  ＦＧ−３２００）２２．５ｇをドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．９ｇを含む水溶液２００ｇに分散した。次いで直径２ｍｍのガラスビーズを２００ｇを投入し、プロペラ式攪拌機で６０分間攪拌し、微細化された難燃剤分散液を調製した。
〈含浸工程〉
内容積４リットルの攪拌機付きオートクレーブにリン酸三カルシウム７５ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．９ｇ、水１６００ｇに粒径が０．７〜１．０ｍｍのポリスチレン樹脂１５００ｇを投入し、攪拌しながら難燃剤分散液を添加した。仕込み完了後、含浸温度７０℃に昇温し、ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し、樹脂軟化剤としてトルエン１９．５ｇと難燃助剤としてクメンハイドロパーオキサイド３．７５ｇと  ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．９ｇを含む水溶液３００ｇをホモミキサー（特殊加工工業製  ＭＯＤＥＬ４Ｄ）で２０分分散溶解したものを、３０分かけてオートクレーブに添加した。添加終了後３０分後に、発泡剤としてブタン１２０ｇを６０分かけて添加した。添加終了後、更に６０分後に１２０℃まで９０分かけて昇温し、６時間保温した後、４０℃まで冷却した。
〈後処理〉
４０℃で、オートクレーブより取り出した後、洗浄、脱水、乾燥、分級した後、自己消火性発泡ポリスチレン樹脂１５００ｇに対しブロッキング防止剤（会社名、日本油脂製、製品名、ジンクステアレート）４．５ｇ、ヒマシ硬化油０．７５ｇ、カチオン０．３ｇ表面被覆した後、自己  消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子中の臭素含有量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後、成形したところ安定した自己消火性発泡スチレン成形品を得た。評価結果を表１に示す。
【００２０】
実施例２
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し、難燃剤テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル１８ｇ（帝人化成製  ＦＧ−３２００）とした以外、実施例１と同様にして自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の臭素量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後成形したところ安定した自己消火性発泡スチレン成形品を得た。評価結果を表１に示す。
【００２１】
実施例３
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し、難燃剤テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル１１．２５ｇ（帝人化成製  ＦＧ−３２００）とした以外、実施例１と同様にして自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子の臭素量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後成形したところ安定した自己消火性発泡スチレン成形品を得た。評価結果を表１に示す。
【００２２】
比較例１
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し難燃剤テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル２２．５ｇ（帝人化成製  ＦＧ−３２００）を微細化する工程である難燃剤分散液を作成せずに、難燃剤原粒のまま４Ｌオートクレーブに添加した。これ以外は、実施例１と同様にして自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子中の臭素量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後、成形したところ安定した自己消火性発泡スチレンを有することができなかった。評価結果を表１に示す。
【００２３】
比較例２
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し難燃剤テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル１８ｇ（帝人化成製  ＦＧ−３２００）を微細化する工程である難燃剤分散液を作成せずに、難燃剤原粒のまま４Ｌオートクレーブに添加した。これ以外は、実施例１と同様にして自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子中の臭素量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後、成形したところ安定した自己消火性発泡スチレンを有することができなかった。評価結果を表１に示す。
【００２４】
比較例３
ポリスチレン樹脂１５００ｇに対し難燃剤テトラブロモビスフェノールＡジアリルエーテル１１．２５ｇ（帝人化成製  ＦＧ−３２００）を微細化する工程である難燃剤分散液を作成せずに、難燃剤原粒のまま４Ｌオートクレーブに添加した。これ以外は、実施例１と同様にして自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子を得た。得られた自己消火性発泡ポリスチレン樹脂粒子中の臭素量を測定した後、５５ｍｌ／ｇに予備発泡後、成形したところ安定した自己消火性発泡スチレンを有することができなかった。評価結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004006745.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
本発明において、ガラスビーズを用い予め難燃剤粒子を微細化し、均一に分散を行い、発泡剤と共に含浸させることにより、少量の難燃剤の添加で安定した自己消火性発泡ポリスチレン樹脂を製造することができる。