JP5060001B2 - スチレン系発泡性樹脂粒子および発泡成形体 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,スチレンやトルエン,キシレン等の揮発性溶剤類の含有量が少ない発泡成形体を製造することができる,スチレン系発泡性樹脂粒子,及びこれを用いた発泡成形体に関する。
【0002】
【従来技術】
スチレン系発泡性樹脂粒子は比較的安価で,特殊な方法を用いずに低圧の蒸気等で発泡成形ができ,高い緩衝・断熱の効果が得られる社会的に有用な材料である。多くのスチレン系発泡性樹脂粒子は,発泡性,成形時の融着性を高めるために,意図的にスチレンが残存されていたり,トルエン等の可塑剤が使用されていた。
【0003】
最近,建築分野において,スチレン,トルエン,キシレン,エチルベンゼン等芳香族系溶剤類の放散量の少ない材料の要望が強くなっている。しかしながら,従来の建材分野に使用されるスチレン系発泡性樹脂粒子はスチレン,トルエン,キシレン,エチルベンゼン等の芳香族系溶剤類を含んでいる。このため,スチレン系発泡性樹脂粒子を住宅の断熱材に用いた場合,厚生労働省が定めた放散する芳香族系溶剤類の環境指針濃度を越えないようにするには,スチレン系発泡性樹脂粒子を発泡成形した後にある程度,時には数か月以上の熟成期間が必要であった。
【0004】
また,スチレンモノマー,トルエン,キシレン等の芳香族成分はスチレン系樹脂に対して優れた可塑効果を持つため,単にこれらの成分の含有量を低下させるだけでは,スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性が悪くなり高倍化するのが困難になったり,成形時における予備発泡粒子同士の融着が低下する問題がある。また,スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性を補うためにスチレン系発泡性樹脂粒子の基材樹脂の分子量を低下させると,機械的強度が低下するという欠点があった。
【0005】
【解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,優れた発泡性をもち,発泡成形体にしたときに高い機械的強度を発揮できかつ放散する芳香族溶剤類が少ないスチレン系発泡性樹脂粒子,及びこれを用いた発泡成形体を提供しようとするものである。
【0006】
【課題の解決手段】
第一の発明は,残留スチレンモノマーが0.1重量%以下であり,エチルベンゼン,トルエン,O−キシレン,m−キシレン,p−キシレン,i−プロピルベンゼン及びn−プロピルベンゼンのグループから選ばれる1種または2種以上からなる芳香族系溶剤の合計が0.2重量%以下であり,常温で液体のパラフィン類から選ばれた少なくとも1種以上の可塑剤0.1〜5重量%,及び10〜62重量%のペンタンを含む発泡剤を含有することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子である(請求項1)。
【0007】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子は,優れた発泡性を有し,成形時の融着性に優れ,発泡成形体にした際の機械的強度にも優れる。また,その発泡成形体は,スチレン,トルエン,キシレン類,エチルベンゼン,プロピルベンゼン等の芳香族系溶剤の放散量が少ない。
【0008】
第二発明は,上記第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させた後に成形してなることを特徴とする発泡成形体である(請求項4)。
【0009】
第二発明の発泡成形体は,上記第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を発泡成形したものであるため,発泡倍率が高く,また機械的強度も高く,芳香族溶剤類の放散は少ない。
【0010】
【発明の実施の形態】
第一発明において,スチレン系発泡性樹脂粒子中の残留スチレンモノマー量が0.1重量%以下である。残留スチレンモノマーが0.1重量%を越えると発泡成形体にして住宅建材として用いた場合,施工直後のスチレンモノマー放散量が多くなるため,厚生労働省の定めたスチレンモノマーの環境指針濃度未満にするには数か月以上の養生期間を要してしまう場合が生じる。
一方,スチレンモノマーの下限量は少ないほど発泡成形体にした際の放散量が少なくなるため好ましいが,0.0001重量%より少なくするのは製造コストが大幅に増加してしまうので,通常は0.0001重量%以上が好ましい。
【0011】
スチレン系発泡性樹脂粒子中の,エチルベンゼン,トルエン,O−キシレン,m−キシレン,p−キシレン,i−プロピルベンゼン,n−プロピルベンゼン等からなる芳香族系溶剤の合計が0.2重量%以下である。これらは工業用のスチレンモノマーにも不純物として含まれるため,意図的に添加しなくてもある程度の量はスチレン系発泡性樹脂粒子に含有されることがあるが,この場合でもこれらの合計量が0.2重量%を越えないことが必要である。
上記芳香族溶剤の合計が0.2重量%を超える場合には,発泡成形体としたときの芳香族溶剤の放散量が多くなる。
【0012】
残留スチレンモノマー量を上記範囲内にする方法については,特に限定はされないが,例えば懸濁重合時において開始剤として過酸化ベンゾイルや脂肪族パーオキシエステルを使用することが有効である。通常,スチレン系発泡性樹脂粒子の重合は70℃〜110℃で重合の第1段階を行い,100℃〜130℃で重合の第2段階を行っており,低温部の開始剤(第1段階)と高温部の開始剤(第2段階)を使用する。例えば,低温部の開始剤として,10時間半減期を得るための温度が72〜80℃であるベンゾイルパーオキサイドやパーオキシエステル系脂肪族過酸化物を用い,高温部の開始剤として,10時間半減期を得るための温度が90〜120℃であるパーオキシエステル系脂肪族過酸化物を用い,これらを組み合わせて使用する方法が挙げられる。これらの物質は,残留モノマー量を上記範囲になるように組み合わせることが出来る。
【0013】
スチレン系発泡性樹脂粒子は,常温で液体のパラフィン類から選ばれた少なくとも1つ以上の可塑剤を0.1〜5重量%含有していることが必要である。
ここでいう,常温で液体のパラフィン類は,例えば,平均炭素数が20〜35個で,CmHn(n<2m+1,mは炭素数)で示される分岐構造や環構造を有する脂環式炭化水素化合物の混合物で,平均炭素数が20〜35個のパラフィン類である。パラフィン類の平均炭素数が20個未満では揮発するため好ましくなく,35個を超えるとスチレン樹脂との相溶性が低下し可塑効果が低く目標の発泡倍率まで発泡させることができない。好ましくは20〜30個である。
【0016】
上記可塑剤は,スチレン系発泡性樹脂粒子中に0.1〜5重量%含有させることが必要である。0.1重量%未満の場合は,可塑化効果が少なく,高い発泡倍率を得るのが困難になるばかりでなく,発泡成形体にしたときの樹脂粒子同士の融着性や外観性が悪くなる。また,5重量%を超える場合には,発泡成形体としたときの強度が低下するおそれがあり,耐熱性が悪化し,製造コストも高くなる。
【0017】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得るために使用できるスチレン系単量体としては,スチレン,α−メチルスチレン,o−メチルスチレン,m−メチルスチレン,p−メチルスチレン,ビニルトルエン,p−エチルスチレン,2,4−ジメチルスチレン,p−メトキシスチレン,p−フェニルスチレン,o−クロロスチレン,m−クロロスチレン,p−クロロスチレン,2,4−ジクロロスチレン,p−n−ブチルスチレン,p−t−ブチルスチレン,p−n−ヘキシルスチレン,p−オクチルスチレン,スチレンスルホン酸,スチレンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
これらのスチレン系単量体は1種類を単独,または2種以上を混合して使用することができるが,スチレンを主成分として用いることが製造コストの点,成形加工性が容易な点で好ましい。
【0018】
また,アクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸プロピル,アクリル酸ブチル,アクリル酸−2−エチルヘキシル等のアクリル酸の炭素数1〜10のアルキルエステル;メタクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタクリル酸ブチル,メタクリル酸−2−エチルヘキシル等のメタクリル酸の炭素数1〜10のアルキルエステル;ヒドロキシエチルアクリレート,ヒドロキシエチルメタクリレート,ヒドロキシプロピルアクリレート,ヒドロキシプロピルメタクリレート,ヒドロキシブチルアクリレート,ヒドロキシブチルメタクリレート等の水酸基を有する不飽和化合物;アクリロニトリル,メタクリロニトリル等のニトリル基含有不飽和化合物;酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル等の有機酸ビニル化合物;エチレン,プロピレン,1−ブテン,2−ブテン,イソブテン等の不飽和モノオレフィン類;ブタジエン,イソプレン,クロロプレン等のジエン化合物;塩化ビニル,塩化ビニリデン,臭化ビニル,フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;ビニルメチルケトン,ビニルエチルケトン,ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類;ビニルメチルエーテル,ビニルエチルエーテル,ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;N−ビニルピロリドン,N−ビニルインドール,N−ビニルカルバゾール,N−ビニルピロール等のN−ビニル化合物;アクリルアミド,メタクリルアミド,N−メチロールアクリルアミド,N−メチロールメタクリルアミド等のアミド基を有する不飽和化合物;アクリル酸,メタクリル酸,イタコン酸等の不飽和カルボン酸;N−フェニルマレイミド,N−(メチル)フェニルマレイミド,N−(ヒドロキシ)フェニルマレイミド,N−(メトキシ)フェニルマレイミド,N−安息香酸マレイミド,N−メチルマレイミド,N−エチルマレイミド,N−n−プロピルマレイミド,N−イソプロピルマレイミド,N−n−ブチルマレイミド,N−イソブチルマレイミド,N−t−ブチルマレイミド等のマレイミド系化合物;ジビニルベンゼン,エチレングリコールジメタクリレート等の架橋性多官能ビニル化合物;グリシジルアクリレート,グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有する不飽和化合物,などの各種のビニル系化合物を併用しても良い。
【0019】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得る際に用いる重合開始剤としては,たとえばアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物,クメンヒドロパーオキサイド,ジクミルパーオキサイド,t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート,t−ブチルパーオキシベンゾエート,ベンゾイルパーオキサイド,t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート,t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート,1,1−ジメチルプロピルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート,1,1−ジメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート,ペンチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート,ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート,ラウロイルパーオキサイド,1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン,1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロヘキサン等のスチレン系単量体に可溶な開始剤が挙げられる。これらの重合開始剤は,特にスチレン系発泡性樹脂粒子を懸濁重合により得る際に有効である。
上記の重合開始剤は,1種類を単独で,または2種以上を混合して使用することができる。
【0020】
重合開始剤の使用量は,仕込み単量体の全重量100重量部に対して0.01〜3重量部が好ましい。0.01重量部未満では重合速度が遅くなり過ぎ,逆に3重量部を超えると分子量が下がり過ぎて発泡成形体の強度が低下し過ぎるばかりでなく製造コストも高くなる。
【0021】
スチレン系発泡性樹脂粒子を懸濁重合により得るために使用される懸濁剤としては,例えばポリビニルアルコール,メチルセルロース,ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子,ピロリン酸マグネシウム,第3燐酸カルシウム等の難溶性無機塩等を用いることができ,これらは界面活性剤を併用してもよい。なお,難溶性無機塩を用いる場合は,アルキルスルホン酸ソーダ,ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等のアニオン性界面活性剤を併用するのが好ましい。
【0022】
懸濁剤の使用量は,仕込み単量体の全重量100重量部に対し0.01〜5.0重量部が好ましい。前記した難溶性無機塩とアニオン性界面活性剤との併用系では,それぞれ仕込み単量体の全重量100重量部に対し,難溶性無機塩を0.05〜3.0重量部,アニオン性界面活性剤を0.0001〜0.5重量部用いることが好ましい。
尚,単量体の水性媒体への添加方法は,予め一括に仕込んでもよいし,徐々に添加しながら行っても良い(特公昭46−2987号,特公昭49−2994号参照)。
【0023】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得るために使用される発泡剤は,沸点が60℃以下であることが好ましく,かかる発泡剤としては,たとえばプロパン,ノルマルブタン,イソブタン,ノルマルペンタン,イソペンタン,ネオペンタン,ヘキサン等の脂肪族炭化水素;シクロブタン,シクロペンタン等の脂環族炭化水素等の物理発泡剤;炭酸ガス,窒素,アンモニア等の無機ガスが挙げられる。これらの発泡剤は1種類を単独で,又は2種以上を併用して使用できる。
【0024】
発泡剤は,通常,スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡剤含有量が1〜20重量%になる程度の量が供給される。環境に及ぼす影響を考慮した場合,発泡剤含有量は少なければ少ない方が良い。目的とする発泡倍率に従って含有量を調整すれば良い。より好ましくは3〜8重量%の範囲で選ばれる。
【0025】
スチレン系発泡性樹脂粒子の分子量は,GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ)法により測定したスチレン系発泡性樹脂粒子の重量平均分子量(Mw)の値で,18万〜35万の間にあることが好ましい。この場合には,予備発泡粒子同士がよく融着し,かつ高い機械的強度をもつ発泡成形体が得られる。また,Mwが18万未満では,発泡成形体の強度が低下するおそれがある。一方,35万を超えると,予備発泡及び発泡成型時において基材樹脂の伸びが不足し,発泡成形体の融着や外観に悪影響を及ぼすため好ましくない。
【0026】
また,スチレン系単量体には,気泡形成剤としてのメタクリル酸メチル系共重合体,ポリエチレンワックス,タルク,エチレンビスステアリルアミド,メチレンビスステアリルアミド,エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等を添加しておくことができる。
【0027】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子には,さらに,帯電防止剤,導電化剤,セル核剤,粒度分布調整剤等の一般的にスチレン系発泡性樹脂粒子の製造に使用されている添加剤を適宜添加したり,ブタジエンゴム,スチレン・ブタジエンゴム等のゴム成分を混合することもできる。
【0028】
第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を得るにあたっては,特に限定されないが,スチレン単量体を主成分とする単量体を重合してスチレン系樹脂粒子とし,製造工程中に発泡剤を添加してスチレン系発泡性樹脂粒子を得る。
単量体の重合は,たとえば,懸濁重合,バルク重合,乳化重合などの工業的な製造方法によって行われるのが一般的である。
【0029】
発泡剤を添加するにあたっては,i)スチレン系樹脂を押し出し機でペレット化する際,発泡剤を注入する方法,ii)スチレン系樹脂粒子を押し出し機によってペレット化した後に,発泡剤を含浸させる方法,iii)スチレン系樹脂粒子を押し出し機或いは懸濁重合によって製造したのちに発泡剤を含浸させる方法,iv)スチレン系単量体を重合開始剤及び懸濁剤の存在下で水性媒体中に分散させた後に重合反応を開始し,懸濁重合中に発泡剤を添加するか,又はv)重合後に発泡剤を含浸させる方法が挙げられる。
【0030】
スチレン系発泡性樹脂粒子を製造する際,予め熱処理を施しておいてもよい。熱処理は発泡剤を含有しているスチレン系発泡性樹脂粒子に20〜60℃の温風をムラがないようにさらすことによって施すことが出来る。温風の流速は,0.1m/s以上であることが好ましい。
熱処理を施したスチレン系発泡性樹脂粒子は,熱処理を施していないものに比べ,成形時の発泡粒子同士の融着が向上し発泡成形体の表面外観も向上するため好ましい。
【0031】
本発明のスチレン系発泡性樹脂粒子は,その表面にN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)脂肪アミン,アルキルジエタノールアミン,グリセリン,グリセリンモノステアレート等の帯電防止剤,ステアリン酸亜鉛等のブロッキング防止剤,グリセリントリステアレート等のハイサイクル剤,シリコーン等の融着改良ハイサイクル剤等をコーティングすることができる。
【0032】
上記可塑剤は,上記スチレン系発泡性樹脂粒子中に0.5〜5重量%含まれていることが好ましい(請求項2)。
上記芳香族系溶剤は,エチルベンゼン,トルエン,O−キシレン,m−キシレン,p−キシレン,i−プロピルベンゼン及びn−プロピルベンゼンのグループから選ばれる1種または2種以上からなることが好ましい。
【0033】
上記発泡剤は,10〜70重量%のペンタンが含有されることが好ましい。これにより,スチレン系発泡性樹脂粒子の発泡性を高めることが出来るので特に好ましい。10重量%未満の場合には,発泡性を高める効果は薄れ,70重量%を超える場合には,成形時の発泡粒子同士の融着が低下するおそれがある。
上記発泡剤の沸点は60℃以下が好ましい。
【0034】
上記スチレン系発泡性樹脂粒子は,更に,難燃剤を0.3〜6重量%含有することが好ましい(請求項3)。
特にスチレン系発泡性樹脂粒子を発泡成形して建材に用いる場合,難燃剤が0.3〜6重量%含有していることがJISで定める燃焼性試験に合格し易くなるため好ましい。6重量%を越えると燃焼性試験の向上程度は変わらずに製造コストが高くなるばかりで好ましくない。
【0035】
難燃剤は,JISで定める燃焼性試験に合格し易くなる観点から,臭素系であることが好ましい。臭素系難燃剤としては,具体的には,ヘキサブロモシクロドデカン,2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン,2,2−ビス(4−(2,3−ジブロモ)プロピルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン,トリブロモフェノール,アリルエーテルなどがある。また,ジクミルパーオキサイド,ビスクミルなどのラジカル発生剤を組合わせることは,難燃剤の量を減らすことが可能になるため,好ましい。スチレン系発泡性樹脂粒子中のラジカル発生剤の量は0.01〜1重量%が好ましい。
【0036】
難燃剤を含む場合,上記スチレン系発泡性樹脂粒子は,更に,0.3重量%以下のシクロヘキサンを有することが好ましい。
難燃剤を含有させた状態でJISで定める燃焼性試験に合格し易くするためである。0.3重量%を越えると燃焼性試験に合格することが難しくなる。
難燃剤を添加する場合,更に難燃助剤を添加することが好ましい。
【0037】
難燃剤含有スチレン系発泡性樹脂粒子を得る一つの具体的な方法としては,特に限定されることはないが,i)難燃剤含有スチレン系樹脂を押し出し機でペレット化する際,発泡剤を注入する方法,ii)難燃剤含有スチレン系樹脂粒子を押し出し機によってペレット化した後に,発泡剤を含浸させる方法,iii)スチレン系樹脂粒子を押し出し機或いは懸濁重合によって製造したのちに難燃剤と発泡剤を含浸させる方法,iv)スチレン系単量体を重合開始剤及び懸濁剤の存在下で水性媒体中に分散させた後に重合反応を開始し,懸濁重合中に発泡剤を添加するか,又は重合後に発泡剤を含浸させる方法が挙げられる。
【0038】
次に,第二発明の発泡成形体は,第一発明のスチレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させて予備発泡樹脂粒子を得,それを成形したものである。
上記予備発泡を行うにあたっては,例えば円筒形の予備発泡機を用いて,スチーム等で加熱して発泡させる方法等がある。
上記成形を行うにあたっては,例えば,金型内に予備発泡粒子を充填し,スチーム等を吹き込んで加熱する所謂型内成形法が挙げられる。
この様にして得られた発泡成形体の密度は,通常10〜100g/Lの範囲であることが好ましい。10g/L未満の場合には,強度が不足し,100g/Lを超える場合には,経済的に不適当となる場合がある。
【0039】
【実施例】
以下に,本発明に関する参考例、実施例及び比較例につき説明する。
(参考例1)
攪拌器付き50リットルオートクレーブに,イオン交換水18リットル,懸濁剤としての第3燐酸カルシウム(太平化学社製)40g,界面活性剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6gを投入した。
次いで攪拌下に,重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド45g,及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート22g,難燃助剤としてヘキブロモシクロドデカン135g,ジクミルパーオキサイド72g,可塑化剤としてのグリセリントリステアレート216gを,三菱化学社製スチレンモノマー18kgに溶解させたものを投入した。
【0040】
攪拌下で30分間室温のまま放置した後,1時間半かけて90℃まで昇温し,60℃で懸濁助剤としての過硫酸カリウムの0.1%水溶液を36g加え,そのまま7時間かけて120℃まで昇温した。途中,90℃到達から5時間経過したところで,発泡剤としてのブタン1260gとペンタン468gとをオートクレーブ内に圧入した。その後,120℃で2時間30分保持した後,4時間かけて30℃まで冷却した。
次いで,遠心分離器にて脱水し,酸洗浄してスチレン系発泡性樹脂粒子の表面の第3リン酸カルシウムを除去した。その後,流動乾燥装置で上面付着水分を除去し,スチレン系発泡性樹脂粒子を得た。
【0041】
得られた発泡性ポリスチレン粒子から0.8mm〜1.4mmの範囲内の粒子を篩別し,その粒子に帯電防止剤としてN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)脂肪アミン0.005重量%,更にステアリン酸亜鉛0.13重量%,グリセリントリステアレート0.13重量%,グリセリンモノステアレート0.06重量%及びグリセリン0.025重量%の混合物でコートした。なお,その各重量%は発泡性ポリスチレン樹脂粒子に対する各成分の使用量の%である。
【0042】
得られた被覆発泡性ポリスチレン粒子を,加圧式発泡機(ダイセン工業社製DYH−850)内で内圧0.01MPaで70秒間蒸気加熱した後80秒間乾燥させ,嵩密度20g/1000ml(50倍)の予備発泡粒子を得た。こうして得られた予備発泡粒子を,1日室温で放置(熟成)した後,これを28cm×35cm×15cmの大きさの箱型の金型内に充填し,0.07MPaの水蒸気を20秒間吹き込んで加熱して発泡成形することにより,発泡成形体を得た。
【0043】
上記のようにして得られるスチレン系発泡性樹脂粒子の重量平均分子量,スチレン系発泡性樹脂粒子に含まれる残存スチレンモノマー量,溶剤類量,発泡剤に含まれるペンタン比率,発泡時の発泡性,発泡成形品中に含まれる残存スチレンモノマー量,溶剤類量,表面外観,融着度,燃焼試験を下記の方法で評価した。
【0044】
評価方法
重量平均分子量(MW);スチレン系発泡性樹脂粒子をTHFの溶液にして,GPC法にて測定し,標準ポリスチレンで換算した。
残留スチレンモノマー量,溶剤類量;スチレン系発泡性樹脂粒子または発泡成形品をジメチルホルムアミドの溶液にして,ポリエチレングリコールを充填剤に使用したカラムを用いたガスクロマトグラフィー法にて測定し,各成分を重量%で求めた。
【0045】
発泡剤中のペンタン比率;スチレン系発泡性樹脂粒子をジメチルホルムアミドの溶液にしてポリエチレングリコールを充填剤に使用したカラムを用いたガスクロマトグラフィー法にて沸点が60℃以下の発泡剤成分を定量し,全発泡剤成分中のペンタンの比率を重量%で求めた。
発泡性;周知・慣用技術集(昭和57年8月3日特許庁刊発泡成形のP.38)に記載の箱形バッチ式予備発泡機で蒸気吹込圧力0.03MPa,蒸気吹込時間4分30秒で発泡試験を実施し,発泡粒子を常温で1日乾燥後,1Lのメスシリンダーに充填し,嵩体積と重量を測定することによって嵩密度を求めた。
【0046】
表面外観;発泡成形体の表面外観を目視により下記基準にて評価した。○;溶融した粒子はなく,粒子間の間隙もなく,見栄えがよい。△;溶融した粒子が表面にあるか又は粒子間に間隙があり見栄えが悪い。×;溶融した粒子があるか又は粒子間に間隙があり見栄えが著しく悪い。もしくは発泡成形体が得られない。
【0047】
融着度;発泡成形体において予備発泡粒子同士が完全に接着(融着)している割合であり,発泡成形体を割った断面において,予備発泡粒子の界面以外で裂けている割合を目視で測定した。
燃焼試験;発泡成形体を縦200mm,横25mm,厚さ10mmに切断して試験片とし,JIS A9511に準拠して燃焼試験を実施した。5回試験を実施し5回の消炎秒数の平均が3秒以下であり,かつ,燃焼限界線を越えないものを○合格とした。
【0048】
(参考例2)
可塑剤として使用するグリセリントリステアレートの添加量を108gとする以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0049】
(参考例3)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤としてエステル類の一種である日本油脂社製牛脂硬化油を144g添加し,発泡剤としてペンタンを使用せずブタンの量を1746gとする以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0050】
(参考例4)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を144g添加し,ブタンの量を720g,ペンタンの量を972gとする以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0051】
(参考例5)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤としてエステル類の一種であるココナットオイルを360g添加する以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0052】
(実施例1)
三菱化学社製工業用スチレンモノマーの代わりにエチルベンゼン・キシレン類を予め除去したスチレンモノマーを18kg用い,グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤として流動パラフィン(松村石油研究所(株)製モレスコホワイトP−350P)を270g添加する以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0053】
(実施例2)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を90g,流動パラフィン(松村石油研究所(株)製モレスコホワイトP−350P)を90g添加する以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0054】
(参考例6)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤として日本油脂社製牛脂硬化油を36g添加し,ブタンの量を720g,ペンタンの量を972gとする以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0055】
(実施例3)
グリセリントリステアレートの代わりに可塑剤として流動パラフィン(松村石油研究所(株)製モレスコホワイトP−350P)を27g添加し,ブタンの量を720g,ペンタンの量を972gとする以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0056】
(比較例1)
可塑剤としてのグリセリントリステアレートの添加量を0とする他は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0057】
(比較例2)
可塑剤としてのグリセリントリステアレートの添加量を0とし,溶剤としてエチルベンゼン,キシレンの異性体を含む三菱石油社製工業用キシレンを180g添加した以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0058】
(比較例3)
可塑剤としてのグリセリントリステアレートの添加量を0とし,溶剤としてトルエンを180g添加した以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0059】
(比較例4)
重合温度パターンとして120℃で2時間30分保持するのを1時間とし,可塑剤としてのグリセリントリステアレートの添加量を0とする他は,全て上記参考例1と同様に行った。得られた発泡性樹脂粒子中の残存スチレンモノマーは0.51%であった。
【0060】
(比較例5)
グリセリントリステアレートの添加量を0とし,シクロヘキサンを90g,牛脂硬化油を90g添加する以外は,全て上記参考例1と同様に行った。
【0061】
以上の各参考例、各実施例及び各比較例における,スチレン系発泡性樹脂粒子の重量平均分子量,発泡性樹脂粒子に含まれる残存スチレンモノマー量,溶剤類量,発泡剤中のペンタン比率,発泡性嵩密度,発泡成形体の表面外観,融着度,燃焼性試験について,表1及び表2に示した。
【0062】
【表1】
【0063】
【表2】
【0064】
上記表1及び表2より,参考例及び実施例のスチレン系発泡性樹脂粒子は,発泡成形体としたときの残存スチレンモノマー量及び溶剤類が少なく,発泡性,表面外観,融着性が優れており,難燃剤を添加したときの燃焼性試験結果が優れていることが分かる。
【0065】
一方,比較例1では,可塑剤無添加であり,融着度が悪かった。
比較例2,3では,芳香族溶剤を1重量%添加しているため,樹脂粒子及び発泡成形体としたときに,芳香族溶剤が0.2重量%以上も残った。
比較例4では,重合時間が短く,樹脂粒子及び発泡成形体での残存スチレンモノマーが0.1重量%以上となった。
比較例5では,シクロヘキサンを0.5重量%添加しているため,消炎に時間を要した。
Claims (4)
- 残留スチレンモノマーが0.1重量%以下であり,エチルベンゼン,トルエン,O−キシレン,m−キシレン,p−キシレン,i−プロピルベンゼン及びn−プロピルベンゼンのグループから選ばれる1種または2種以上からなる芳香族系溶剤の合計が0.2重量%以下であり,常温で液体のパラフィン類から選ばれた少なくとも1種以上の可塑剤0.1〜5重量%,及び10〜62重量%のペンタンを含む発泡剤を含有することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
- 請求項1において,上記可塑剤は,上記スチレン系発泡性樹脂粒子中に0.5〜5重量%含まれていることを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
- 請求項1又は2において,上記スチレン系発泡性樹脂粒子は,更に,難燃剤を0.3〜6重量%含有することを特徴とするスチレン系発泡性樹脂粒子。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のスチレン系発泡性樹脂粒子を予備発泡させた後に成形してなることを特徴とする発泡成形体。
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