優れた断熱および難燃効果を有する発泡性ポリスチレンビーズおよびその製造方法
粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の物質を１０〜６０重量％含有する、多様な分野に幅広く使用できる、難燃性および断熱性発泡性ポリスチレンビーズとその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性および難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズおよびその製造方法に係り、より詳しくは、難燃剤として、金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の物質を１０〜６０重量％含有する、断熱性および難燃性が向上した発泡性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】
発泡ポリスチレンフォーム（スタイロフォーム）は、建築物の断熱のための断熱材として広く用いられている。スタイロフォームは、価格が低く、加工性および軽量性に優れるという利点があるが、火に対して非常に脆弱であり、押出法ポリスチレンボード（ＸＰＳボード）に比べて断熱性に劣るという問題点がある。断熱性が足りなければ、所望レベルの断熱性を得るためにはさらに厚い断熱材を使用しなければならないため、スタイロフォームの製造コストが上昇し且つ建築物の内外壁の厚さが厚くなるという欠点を持つ。
上述した問題点を解決するために、膨張性黒鉛をスチレン重合の際に添加する従来の技術が開示されている。
【０００３】
例えば、韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）では、黒鉛粒子をスチレン重合過程で含ませ、難燃剤として有機臭素化合物を含ませて断熱性能を向上させる製造方法を開示し、韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）は、スチレン重合過程を経て得られたポリスチレン粒子を水性懸濁し、懸濁剤、黒鉛、有機難燃剤および溶剤（トルエン）を投入し、１２０℃の温度に加熱し、発泡剤を投入して５時間維持することにより、黒鉛含有の発泡性ポリスチレンビーズを製造する方法であり、韓国公開特許１０−２００７−００５３９５３号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）は、ポリスチレン粒子に黒鉛を５重量％混合して２２０℃で溶融し、ポリスチレンを押し出してミニペレットを作った後、黒鉛含有のポリスチレンビーズを反応器へ移送し、水、懸濁剤、有機難燃剤および気泡調節剤を投入混合して１２０℃の温度に加熱し、発泡剤（ペンタン）を投入して５時間維持した後、脱水乾燥を行うことにより、黒鉛含有の発泡性ポリスチレンを製造する方法を開示する。
これらの技術は、製造工程にのみ変化があるばかりで、黒鉛をポリスチレンに含ませるという点においては共通し、発泡性ポリスチレンビーズを１次発泡して熟成させ、公知の粒子法で成形してスタイロフォームを製造するときに共通的に粒子間の融着性が不良であって成形が難しいという欠点がある。また、最終成形体は、含まれた黒鉛の吸収性により、時間が経つほど断熱性が低下するという欠点があり、経済性が足りなくて未だ本格的に実用化されていない。
【０００４】
かかる問題点を解決するために、発泡性ポリスチレンビーズにアルミニウム粉末をコートする技術として、韓国公開特許１０−２００７−００７６０２６号は、アルミニウム粒子でコートされた発泡性ポリスチレンビーズおよびその製造方法を開示している。この技術は、板状アルミニウム粉体をレジン（接着剤）で１次コートし、この板状アルミニウム粉体０．１〜２５重量％を発泡性ポリスチレンビーズにポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスまたはポリスチレンワックスでコートする技術である。
この技術は、アルミニウムが赤外線を反射する作用を利用したものである。ところが、この技術は、高価のアルミニウム粉末を使用したが、断熱性能の向上は微弱であり、工程も複雑であって経済性が足りないため、実用化されていない。
【０００５】
発泡性ポリスチレンビーズの他の脆弱点である難燃性の不足を解決するための従来の技術は次のとおりである。
韓国特許公報第１９９９−０００００１号（発明の名称：難燃ポリスチレン系樹脂およびその製造方法）には、ポリスチレン系樹脂に難燃剤として塩素化パラフィン、酸化アンチモン、熱膨張性黒鉛などを添加して難燃ポリスチレンを製造する方法が開示されている。
韓国公開特許第１９９５−０１８２４１号（発明の名称：非ハロゲン系難燃ポリスチレン系樹脂およびその製造方法）には、ポリスチレン樹脂に難燃剤として熱膨張性黒鉛、赤リン、ゴムなどを混合し、加熱して押し出す製造方法が開示されている。
韓国公開特許第２００７−００４３８３９号（発明の名称：ポリスチレン発泡体用相乗的難燃性混合物）には、有機臭素化合物を難燃剤として使用し、難燃性向上剤としてヘキサブロモシクロドデカンを使用し、２２０℃で溶融押出する方法が開示されている。
【０００６】
これらの技術は、共通的にポリスチレン樹脂に各種有機難燃剤、黒鉛などを添加する技術である。これらの技術は、共通的に最終物性が安定的でなく、燃焼の際に有毒ガスが発生し、難燃性の向上効果が微弱であるという欠点がある。
このような欠点を解決するための従来の技術としては、韓国公開特許第２００６−００６９７２１号（発明の名称：膨張黒鉛を含有した不燃性難燃ポリスチレン発泡体樹脂粒子の製造方法）がある。この技術は、発泡性ポリスチレンビーズにスチームを加えて８０倍〜１３０倍に１次発泡された発泡ビーズに膨張黒鉛を熱硬化性フェノール系バインダーを用いてコートし、適切に有機難燃剤を添加する製造方法である。
この技術は、夥しい体積の発泡粒子に難燃材料をコートする製造工程の特徴により、莫大な機械設備費用が要求されるが、生産性および経済性が足りないうえ、最終製品の品質が不均一であり、難燃性の向上効果も微々であり、成形が難しいという欠点があって、実用化されていない。
【０００７】
このような欠点を改善しようとする試みとして、韓国公開特許第１０−２００７−００１３３６７号（発明の名称：難燃スタイロフォームおよびその製造方法）があるが、この技術は、ケイ酸ソーダ溶液に珪藻土、珪石、三酸化アンチモンなどを混合した液体を、成形されたスタイロフォームに注入することである。この技術は、注入された液体の乾燥が容易でないため、生産効率が非常に低いという問題点、およびスタイロフォームに注入されたケイ酸ソーダ液と各種混合物との化学反応により時間が経つほどスタイロフォームが酸化し、注入された水分が乾燥すれば難燃性能が消滅するという欠点がある。
【０００８】
前述した全ての従来の技術の問題点を解決するための技術として、本発明者による韓国特許出願第１０−２００６−１３１７６９号（発明の名称：難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズ、これを用いたポリスチレン発泡体、およびこれらの製造方法）を挙げることができる。
この技術では、発泡性ポリスチレンビーズに亜鉛粉末を０．５〜５０重量％含有させるため、作業性が非常に優れるうえ、難燃性も相当向上したが、比較的高価の亜鉛粉末が使用されることにより製品のコストがあまり上昇するという問題点、および難燃性の向上のために亜鉛粉末を多量投入する場合には軽量性が低下するという問題点を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００７−００５３９５３号
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２００７−００７６０２６号
【特許文献５】韓国特許公報第１９９９−０００００１号
【特許文献６】韓国公開特許第１９９５−０１８２４１号
【特許文献７】韓国公開特許第２００７−００４３８３９号
【特許文献８】韓国公開特許第２００６−００６９７２１号
【特許文献９】韓国公開特許第１０−２００７−００１３３６７号
【特許文献１０】韓国特許出願第１０−２００６−１３１７６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、断熱性が向上した発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズを提供することにある。
本発明の他の目的は、粒子間の融着性に優れた発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、難燃性が著しく向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、断熱性および難燃性が同時に向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、優れた作業性および低い製造コストを有する、断熱性および難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種またはそれ以上の物質を１０〜６０重量％含有することを特徴とする、発泡性ポリスチレンビーズを提供する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明で使用可能な金属酸化物としては、酸化鉄（ＦｅＯ）、三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの大部分の金属酸化物を挙げることができる。本発明で使用可能な非金属酸化物の例としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）、ケイ砂（ＳｉＯ２）などを挙げることができる。
使用可能な金属水酸化物の例としては水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムを挙げることができ、非金属水酸化物の例としては水酸化カルシウムを挙げることができる。
使用可能なケイ酸塩の例としてはケイ酸ナトリウム乾燥物、珪藻土などを挙げることができ、ホウ酸塩の例としてはホウ砂を挙げることができ、炭酸塩の例としては炭酸カルシウムを挙げることができる。
本発明で使用される前記物質の粉末は、効果を向上させるためには微細であるほどよく、１〜５０μｍの粒径を有することが好ましい。粉末の含量は１０〜６０重量％の範囲、好ましくは１５〜５０重量％である。この範囲未満の場合には、難燃性の向上効果が足りなく、この範囲超過の場合には、難燃性の向上効果は微々たり、軽量性が低下し、製品の製造コストがあまり上昇する。
【００１３】
難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズに含ませる方法は、発泡性ポリスチレンビーズを製造するとき、重合前または重合後に難燃剤をビーズの内部に含ませるか、或いは通常の発泡性ポリスチレンビーズにバインダーを用いて難燃剤をコートする方法を取ることができる。本発明において、発泡ポリスチレンビーズの重合前とはスチレン単量体の重合完了が１００％となる前をいう。
難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズに含有させる具体的な方法は、本発明者による韓国公開特許第１０−２００７−００８０２０５号に記載された次の方法を用いることができる。
【００１４】
すなわち、（１）スチレンを重合する過程でスチレン単量体の重合が９０％以上行われてビーズがゲル化されるまで粉末を含ませる方法、（２）スチレン重合が９０％以上行われた完結前の発泡性ポリスチレンビーズを他の反応器へ移送する途中で粉末をスプレー混合コートする方法、（３）スチレン重合済みの発泡性ポリスチレンビーズに、接着性バインダーと混合された難燃剤を噴射することにより、難燃剤が発泡性ポリスチレンビーズにコートされるようにする方法などを適用することができる。
【００１５】
前記（１）および（２）の方法では、通常、難燃剤が５重量％以上含有されることが難しく、幾ら多くても１０重量％以上含有できない。その理由は、この範囲以上含有される場合には得られた発泡性ポリスチレンビーズの物性が著しく低下するためである。
したがって、所望レベルの難燃度を得るためには、前記（１）および（２）の方法を取る場合には１０重量％、好ましくは５重量％以内の難燃剤が含有されるようにした後、不足分は前記（３）の方法によって補充しなければならない。
前記（３）の方法は、前記（１）および（２）の方法を取らなくても、直ちに適用することができる。すなわち、難燃剤が含有されていない通常の発泡性ポリスチレンビーズに難燃剤を繰り返しコートすることにより、所望レベルの難燃剤を含有させることができる。
【００１６】
この際、接着性バインダーの投入量は５〜２０重量％であることが好ましく、難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズの表面に強く結合させることができれば、公知のシリコン、液状ケイ酸ソーダ、油性接着剤、水性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などを選択的にまたは２種以上適切に混合して全て使用することができる。ところが、発泡性ポリスチレンビーズは１次発泡の際に８０倍以上に膨張するので、熱可塑性接着剤の使用が好ましい。また、使用される接着剤はポリスチレンと類似の軟化点を有することが好ましい。これは、軟化点の差異が大きい場合には１次発泡の際にコートされた皮膜が剥離するおそれがあるためである。
【００１７】
この他に、スタイロフォーム（ＥＰＳ）を有機溶剤、例えばトルエン、ＭＥＫ、アセトン、またはこれらの組み合わせからなる有機溶剤に溶解させてなるバインダーを用いて、難燃剤を発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズにコートすることができる。この種のバインダーを使用する場合には、バインダーの固形分が発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズと同一の成分なので、最終製品の物性に悪影響を及ぼさず、水溶性の他の接着性バインダーを使用するときよりコーティング時間が短縮されるうえ、廃スタイロフォームを溶かして使用することができて廃資材をリサイクルすることができるという利点がある。
【００１８】
前述した方法によって得られた発泡性ポリスチレンビーズは、極めて優れた融着性を有する。その理由は、正確には分からないが、発泡成形の際に難燃剤粒子が隣接の発泡性ポリスチレンビーズに浸透し、ビーズはさらに強く相互結合するためであると推測される。融着性の向上により、得られたスタイロフォームは断熱性も自然に増加する。
難燃性を増加させるためには金属粉末を適量添加することもできる。亜鉛、アルミニウムなどが難燃剤の５〜２０重量％の範囲で添加される場合には難燃性をさらに上昇させることができる。
難燃性をさらに向上させるための別の方法として、難燃剤含有ビーズに液状ケイ酸ナトリウムでコートすることを挙げることができる。これにより、難燃性はさらに向上する。但し、液状ケイ酸ナトリウムは、耐水性が足りないので、韓国公開特許第１０−２００６−０１０３０５６号に開示されているように、カリウムまたはカルシウムを含有させて耐水性を向上させたものを使用することが好ましい。ケイ酸ナトリウム系バインダー単独でコートしても難燃性の向上効果は格段に高いが、このバインダーに前記難燃剤を混合してコートすることもできる。
【００１９】
本発明は、発泡性ポリスチレンビーズだけでなく、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）粒子にも適用することができる。発泡ポリプロピレン粒子は、発泡性ポリスチレンビーズとは異なり、予め発泡された粒子であるが、本発明のように難燃剤を粒子の表面にコートしても、発泡性ポリスチレンビーズと同様に難燃性を向上させることができる。
前述した工程によって得られる本発明の発泡性ポリスチレンビーズは、大型設備、例えば大型コーティング設備や大型乾燥設備などをさらに必要とした従来の技術とは異なり、通常のスタイロフォーム製造設備をそのまま活用して成形体を生産することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製造コスト上昇の負担があまりないうえ、生産性および難燃性が向上したスタイロフォームを得ることができ、これにより、スタイロフォームは建築物外装材および建築物内装としても使用可能になった。
また、本発明によれば、スタイロフォームの難燃性が自由に調節できるので、高度の難燃性が要求される分野、例えば防火扉、船舶または飛行機の断熱材などにも効果的に適用できる。
この他にも、本発明によれば、微細粒子である発泡性ポリスチレンビーズに直接難燃剤を含有させることにより、１次発泡された粒子に難燃剤をコートさせる従来の技術に比べて生産所要設備を格段に小型化することができ、火災の際に有毒ガスを発生する有機難燃剤を全く使用しなくても所望の難燃剤を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の下記の実施例によってさらに詳しく説明する。
【００２２】
（比較例１）
発泡性ポリスチレンビーズ１００Ｋｇと三酸化二鉄粉末５Ｋｇを撹拌器に入れて撹拌した後、トルエンに廃スタイロフォームを溶解させて固形分含量が２０％となるように調節したバインダー２Ｋｇをスプレーし、３０〜６０ｒｐｍで１５分間撹拌しながら４０℃の熱風で乾燥させることにより、三酸化二鉄でコートされた発泡性ポリスチレンビーズを得た。粒子の絡み合いを防止するために、撹拌の際に撹拌器に直径５０ｍｍ前後の絡み合い防止用プラスチックボールを５０個投入し、コーティング過程中の発泡性ポリスチレンビーズの絡み合いを防止した。
コートされた発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズを温度１００〜１０５℃のスチームで１次発泡した後、成形型に入れて２次発泡、成形する通常のビーズ法でスタイロフォームを得た。得られたスタイロフォームは、色相が薄い赤色であり、各粒子間の融着性が極めて優秀であり、火がよく付かない程度の難燃性が発現されたが、ＫＳＦ ＩＳＯ５６６０−１燃焼性能試験の「建築物内部仕上げ材料の難燃性能試験方法」で規定している難燃３級材料基準には及ばなかった。
【００２３】
（実施例１）
比較例１と同様に行うが、１次コーティングの後、亜鉛粉末５Ｋｇ、珪藻土粉末１０Ｋｇおよび水酸化マグネシウム粉末１５Ｋｇを追加投入してバインダーをスプレーしながら撹拌し、金属、金属酸化物および珪藻土でコートされたビーズを得た。このビーズで製造されたスタイロフォームは、色相が実施例１と同様の薄い赤色であり、各粒子間の融着性が非常に優秀であった。難燃性が向上したため、両面に０．８ｍｍの鉄板を付着させて試験した結果、難燃３級材料基準を通過した。
【００２４】
（実施例２）
実施例１と同様に行うが、１次コーティングの後、乾燥ケイ酸ソーダ粉末１５Ｋｇを投入し、バインダーをスプレーしながらさらに撹拌して２次コーティングを行った。この発泡性ポリスチレンビーズから成形して得られたスタイロフォームは、色相が実施例１と類似の赤色であったが、良好な融着性および優れた難燃性を有するため、両面に０．５ｍｍの鉄板を付着させて難燃試験を行った結果、難燃３級材料基準を通過した。
【００２５】
（比較例２）
比較例１と同様に行うが、バインダーを水溶性酢酸ビニル樹脂（固形分含量２０重量％）で代替した。コートされたビーズから成形して得られたスタイロフォームは、色相が比較例１と類似の薄い赤色であり、各粒子間の融着性は良好であったが実施例１よりは多少低下した。このスタイロフォームの難燃性は、通常のスタイロフォームよりは増加したが、難燃３級材料基準には及ばなかった。
【００２６】
（比較例３）
比較例１と同様に行うが、酸化鉄粉末の代わりにアルミニウム粉末を使用した。得られた粒子から製造されたスタイロフォームの難燃性は、通常のスタイロフォームよりは若干向上したが、比較例１によって得られたものよりは足りなかった。
【００２７】
（実施例３）
実施例１と同様に行うが、亜鉛粉末の代わりに長石粉末（ＳｉＯ２９０％以上）を使用した。２次コートされた粒子から製造されたスタイロフォームの物性は、実施例１によって得られたものと類似であった。
【００２８】
（比較例４）
比較例１と同様に行うが、三酸化二鉄の代わりに黒色の四酸化三鉄を使用した。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性が比較例１より多少向上し且つ外観が薄い黒色である以外は、その他の物性は比較例１によって得られたものと類似であった。
【００２９】
（実施例４）
実施例２によって得られた粒子にホウ砂５Ｋｇを投入してさらにコートした。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性に優れるうえ、実施例２によって得られたものより難燃性が向上した。
【００３０】
（実施例５）
実施例２によって得られた粒子に、固形分含量３５％の液状カリウム系ケイ酸ソーダ２０Ｋｇで追加コーティングを施した。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性に優れるうえ、実施例２によって得られたものより難燃性が向上するため、両面に０．５ｍｍの鉄板を付着させて難燃試験を行った結果、難燃２級材料基準を通過した。
【００３１】
（比較例５）
ポリスチレン２．５Ｋｇをスチレン１７Ｋｇに溶解させ、平均粒径１０μｍの水酸化マグネシウム粉末１Ｋｇを添加し、過酸化ジクミル６０ｇおよび過酸化ジベンゾイル２０ｇを添加して溶液中に均一に添加した。有機相を５０Ｌの撹拌容器で２０Ｌの脱イオン水に混入させ、２００ｇのペンタンを懸濁液として添加した後、８０℃で加熱した。１５０分の後、３．５ｇの乳化剤Ｋ３０／４０（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）を添加した。３０分の後、１１９０ｇのペンタンをさらに添加し、１３５℃で重合を完結した。水層を分離して平均粒径０．８７ｍｍのビーズを得た。
得られたビーズから成形したスタイロフォームは、難燃性が通常のスタイロフォームよりは向上したが、難燃３級材料基準には及ばなかった。融着性も通常のスタイロフォームより多少足りなかった。
【００３２】
（実施例６）
比較例５によって得られた粒子に実施例１と同様のコーティング工程をさらに行い、コートされたビーズを得た。得られたビーズから成形したスタイロフォームは難燃３級材料基準を通過した。融着性は比較例２の場合と類似であった。
【００３３】
（実施例７）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程において難燃剤を炭酸カルシウムで代替した。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合と類似であった。
【００３４】
（実施例８）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程において水酸化マグネシウムと珪藻土をタルクで代替した。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合と類似であった。
【００３５】
（実施例９）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程においてホウ酸を追加コートした。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合より向上した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性および難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズおよびその製造方法に係り、より詳しくは、難燃剤として、金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の物質を１０〜６０重量％含有する、断熱性および難燃性が向上した発泡性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】
発泡ポリスチレンフォーム（スタイロフォーム）は、建築物の断熱のための断熱材として広く用いられている。スタイロフォームは、価格が低く、加工性および軽量性に優れるという利点があるが、火に対して非常に脆弱であり、押出法ポリスチレンボード（ＸＰＳボード）に比べて断熱性に劣るという問題点がある。断熱性が足りなければ、所望レベルの断熱性を得るためにはさらに厚い断熱材を使用しなければならないため、スタイロフォームの製造コストが上昇し且つ建築物の内外壁の厚さが厚くなるという欠点を持つ。
上述した問題点を解決するために、膨張性黒鉛をスチレン重合の際に添加する従来の技術が開示されている。
【０００３】
例えば、韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）では、黒鉛粒子をスチレン重合過程で含ませ、難燃剤として有機臭素化合物を含ませて断熱性能を向上させる製造方法を開示し、韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）は、スチレン重合過程を経て得られたポリスチレン粒子を水性懸濁し、懸濁剤、黒鉛、有機難燃剤および溶剤（トルエン）を投入し、１２０℃の温度に加熱し、発泡剤を投入して５時間維持することにより、黒鉛含有の発泡性ポリスチレンビーズを製造する方法であり、韓国公開特許１０−２００７−００５３９５３号（発明の名称：断熱特性に優れた発泡性ポリスチレン粒子の製造方法）は、ポリスチレン粒子に黒鉛を５重量％混合して２２０℃で溶融し、ポリスチレンを押し出してミニペレットを作った後、黒鉛含有のポリスチレンビーズを反応器へ移送し、水、懸濁剤、有機難燃剤および気泡調節剤を投入混合して１２０℃の温度に加熱し、発泡剤（ペンタン）を投入して５時間維持した後、脱水乾燥を行うことにより、黒鉛含有の発泡性ポリスチレンを製造する方法を開示する。
これらの技術は、製造工程にのみ変化があるばかりで、黒鉛をポリスチレンに含ませるという点においては共通し、発泡性ポリスチレンビーズを１次発泡して熟成させ、公知の粒子法で成形してスタイロフォームを製造するときに共通的に粒子間の融着性が不良であって成形が難しいという欠点がある。また、最終成形体は、含まれた黒鉛の吸収性により、時間が経つほど断熱性が低下するという欠点があり、経済性が足りなくて未だ本格的に実用化されていない。
【０００４】
かかる問題点を解決するために、発泡性ポリスチレンビーズにアルミニウム粉末をコートする技術として、韓国公開特許１０−２００７−００７６０２６号は、アルミニウム粒子でコートされた発泡性ポリスチレンビーズおよびその製造方法を開示している。この技術は、板状アルミニウム粉体をレジン（接着剤）で１次コートし、この板状アルミニウム粉体０．１〜２５重量％を発泡性ポリスチレンビーズにポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスまたはポリスチレンワックスでコートする技術である。
この技術は、アルミニウムが赤外線を反射する作用を利用したものである。ところが、この技術は、高価のアルミニウム粉末を使用したが、断熱性能の向上は微弱であり、工程も複雑であって経済性が足りないため、実用化されていない。
【０００５】
発泡性ポリスチレンビーズの他の脆弱点である難燃性の不足を解決するための従来の技術は次のとおりである。
韓国特許公報第１９９９−０００００１号（発明の名称：難燃ポリスチレン系樹脂およびその製造方法）には、ポリスチレン系樹脂に難燃剤として塩素化パラフィン、酸化アンチモン、熱膨張性黒鉛などを添加して難燃ポリスチレンを製造する方法が開示されている。
韓国公開特許第１９９５−０１８２４１号（発明の名称：非ハロゲン系難燃ポリスチレン系樹脂およびその製造方法）には、ポリスチレン樹脂に難燃剤として熱膨張性黒鉛、赤リン、ゴムなどを混合し、加熱して押し出す製造方法が開示されている。
韓国公開特許第２００７−００４３８３９号（発明の名称：ポリスチレン発泡体用相乗的難燃性混合物）には、有機臭素化合物を難燃剤として使用し、難燃性向上剤としてヘキサブロモシクロドデカンを使用し、２２０℃で溶融押出する方法が開示されている。
【０００６】
これらの技術は、共通的にポリスチレン樹脂に各種有機難燃剤、黒鉛などを添加する技術である。これらの技術は、共通的に最終物性が安定的でなく、燃焼の際に有毒ガスが発生し、難燃性の向上効果が微弱であるという欠点がある。
このような欠点を解決するための従来の技術としては、韓国公開特許第２００６−００６９７２１号（発明の名称：膨張黒鉛を含有した不燃性難燃ポリスチレン発泡体樹脂粒子の製造方法）がある。この技術は、発泡性ポリスチレンビーズにスチームを加えて８０倍〜１３０倍に１次発泡された発泡ビーズに膨張黒鉛を熱硬化性フェノール系バインダーを用いてコートし、適切に有機難燃剤を添加する製造方法である。
この技術は、夥しい体積の発泡粒子に難燃材料をコートする製造工程の特徴により、莫大な機械設備費用が要求されるが、生産性および経済性が足りないうえ、最終製品の品質が不均一であり、難燃性の向上効果も微々であり、成形が難しいという欠点があって、実用化されていない。
【０００７】
このような欠点を改善しようとする試みとして、韓国公開特許第１０−２００７−００１３３６７号（発明の名称：難燃スタイロフォームおよびその製造方法）があるが、この技術は、ケイ酸ソーダ溶液に珪藻土、珪石、三酸化アンチモンなどを混合した液体を、成形されたスタイロフォームに注入することである。この技術は、注入された液体の乾燥が容易でないため、生産効率が非常に低いという問題点、およびスタイロフォームに注入されたケイ酸ソーダ液と各種混合物との化学反応により時間が経つほどスタイロフォームが酸化し、注入された水分が乾燥すれば難燃性能が消滅するという欠点がある。
【０００８】
前述した全ての従来の技術の問題点を解決するための技術として、本発明者による韓国特許出願第１０−２００６−１３１７６９号（発明の名称：難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズ、これを用いたポリスチレン発泡体、およびこれらの製造方法）を挙げることができる。
この技術では、発泡性ポリスチレンビーズに亜鉛粉末を０．５〜５０重量％含有させるため、作業性が非常に優れるうえ、難燃性も相当向上したが、比較的高価の亜鉛粉末が使用されることにより製品のコストがあまり上昇するという問題点、および難燃性の向上のために亜鉛粉末を多量投入する場合には軽量性が低下するという問題点を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００６−００３０１５５号
【特許文献３】韓国公開特許第１０−２００７−００５３９５３号
【特許文献４】韓国公開特許第１０−２００７−００７６０２６号
【特許文献５】韓国特許公報第１９９９−０００００１号
【特許文献６】韓国公開特許第１９９５−０１８２４１号
【特許文献７】韓国公開特許第２００７−００４３８３９号
【特許文献８】韓国公開特許第２００６−００６９７２１号
【特許文献９】韓国公開特許第１０−２００７−００１３３６７号
【特許文献１０】韓国特許出願第１０−２００６−１３１７６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、断熱性が向上した発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズを提供することにある。
本発明の他の目的は、粒子間の融着性に優れた発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、難燃性が著しく向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、断熱性および難燃性が同時に向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
本発明の別の目的は、優れた作業性および低い製造コストを有する、断熱性および難燃性が向上した発泡性ポリスチレンビーズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種またはそれ以上の物質を１０〜６０重量％含有することを特徴とする、発泡性ポリスチレンビーズを提供する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明で使用可能な金属酸化物としては、酸化鉄（ＦｅＯ）、三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの大部分の金属酸化物を挙げることができる。本発明で使用可能な非金属酸化物の例としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）、ケイ砂（ＳｉＯ２）などを挙げることができる。
使用可能な金属水酸化物の例としては水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムを挙げることができ、非金属水酸化物の例としては水酸化カルシウムを挙げることができる。
使用可能なケイ酸塩の例としてはケイ酸ナトリウム乾燥物、珪藻土などを挙げることができ、ホウ酸塩の例としてはホウ砂を挙げることができ、炭酸塩の例としては炭酸カルシウムを挙げることができる。
本発明で使用される前記物質の粉末は、効果を向上させるためには微細であるほどよく、１〜５０μｍの粒径を有することが好ましい。粉末の含量は１０〜６０重量％の範囲、好ましくは１５〜５０重量％である。この範囲未満の場合には、難燃性の向上効果が足りなく、この範囲超過の場合には、難燃性の向上効果は微々たり、軽量性が低下し、製品の製造コストがあまり上昇する。
【００１３】
難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズに含ませる方法は、発泡性ポリスチレンビーズを製造するとき、重合前または重合後に難燃剤をビーズの内部に含ませるか、或いは通常の発泡性ポリスチレンビーズにバインダーを用いて難燃剤をコートする方法を取ることができる。本発明において、発泡ポリスチレンビーズの重合前とはスチレン単量体の重合完了が１００％となる前をいう。
難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズに含有させる具体的な方法は、本発明者による韓国公開特許第１０−２００７−００８０２０５号に記載された次の方法を用いることができる。
【００１４】
すなわち、（１）スチレンを重合する過程でスチレン単量体の重合が９０％以上行われてビーズがゲル化されるまで粉末を含ませる方法、（２）スチレン重合が９０％以上行われた完結前の発泡性ポリスチレンビーズを他の反応器へ移送する途中で粉末をスプレー混合コートする方法、（３）スチレン重合済みの発泡性ポリスチレンビーズに、接着性バインダーと混合された難燃剤を噴射することにより、難燃剤が発泡性ポリスチレンビーズにコートされるようにする方法などを適用することができる。
【００１５】
前記（１）および（２）の方法では、通常、難燃剤が５重量％以上含有されることが難しく、幾ら多くても１０重量％以上含有できない。その理由は、この範囲以上含有される場合には得られた発泡性ポリスチレンビーズの物性が著しく低下するためである。
したがって、所望レベルの難燃度を得るためには、前記（１）および（２）の方法を取る場合には１０重量％、好ましくは５重量％以内の難燃剤が含有されるようにした後、不足分は前記（３）の方法によって補充しなければならない。
前記（３）の方法は、前記（１）および（２）の方法を取らなくても、直ちに適用することができる。すなわち、難燃剤が含有されていない通常の発泡性ポリスチレンビーズに難燃剤を繰り返しコートすることにより、所望レベルの難燃剤を含有させることができる。
【００１６】
この際、接着性バインダーの投入量は５〜２０重量％であることが好ましく、難燃剤を発泡性ポリスチレンビーズの表面に強く結合させることができれば、公知のシリコン、液状ケイ酸ソーダ、油性接着剤、水性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤などを選択的にまたは２種以上適切に混合して全て使用することができる。ところが、発泡性ポリスチレンビーズは１次発泡の際に８０倍以上に膨張するので、熱可塑性接着剤の使用が好ましい。また、使用される接着剤はポリスチレンと類似の軟化点を有することが好ましい。これは、軟化点の差異が大きい場合には１次発泡の際にコートされた皮膜が剥離するおそれがあるためである。
【００１７】
この他に、スタイロフォーム（ＥＰＳ）を有機溶剤、例えばトルエン、ＭＥＫ、アセトン、またはこれらの組み合わせからなる有機溶剤に溶解させてなるバインダーを用いて、難燃剤を発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズにコートすることができる。この種のバインダーを使用する場合には、バインダーの固形分が発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズと同一の成分なので、最終製品の物性に悪影響を及ぼさず、水溶性の他の接着性バインダーを使用するときよりコーティング時間が短縮されるうえ、廃スタイロフォームを溶かして使用することができて廃資材をリサイクルすることができるという利点がある。
【００１８】
前述した方法によって得られた発泡性ポリスチレンビーズは、極めて優れた融着性を有する。その理由は、正確には分からないが、発泡成形の際に難燃剤粒子が隣接の発泡性ポリスチレンビーズに浸透し、ビーズはさらに強く相互結合するためであると推測される。融着性の向上により、得られたスタイロフォームは断熱性も自然に増加する。
難燃性を増加させるためには金属粉末を適量添加することもできる。亜鉛、アルミニウムなどが難燃剤の５〜２０重量％の範囲で添加される場合には難燃性をさらに上昇させることができる。
難燃性をさらに向上させるための別の方法として、難燃剤含有ビーズに液状ケイ酸ナトリウムでコートすることを挙げることができる。これにより、難燃性はさらに向上する。但し、液状ケイ酸ナトリウムは、耐水性が足りないので、韓国公開特許第１０−２００６−０１０３０５６号に開示されているように、カリウムまたはカルシウムを含有させて耐水性を向上させたものを使用することが好ましい。ケイ酸ナトリウム系バインダー単独でコートしても難燃性の向上効果は格段に高いが、このバインダーに前記難燃剤を混合してコートすることもできる。
【００１９】
本発明は、発泡性ポリスチレンビーズだけでなく、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）粒子にも適用することができる。発泡ポリプロピレン粒子は、発泡性ポリスチレンビーズとは異なり、予め発泡された粒子であるが、本発明のように難燃剤を粒子の表面にコートしても、発泡性ポリスチレンビーズと同様に難燃性を向上させることができる。
前述した工程によって得られる本発明の発泡性ポリスチレンビーズは、大型設備、例えば大型コーティング設備や大型乾燥設備などをさらに必要とした従来の技術とは異なり、通常のスタイロフォーム製造設備をそのまま活用して成形体を生産することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製造コスト上昇の負担があまりないうえ、生産性および難燃性が向上したスタイロフォームを得ることができ、これにより、スタイロフォームは建築物外装材および建築物内装としても使用可能になった。
また、本発明によれば、スタイロフォームの難燃性が自由に調節できるので、高度の難燃性が要求される分野、例えば防火扉、船舶または飛行機の断熱材などにも効果的に適用できる。
この他にも、本発明によれば、微細粒子である発泡性ポリスチレンビーズに直接難燃剤を含有させることにより、１次発泡された粒子に難燃剤をコートさせる従来の技術に比べて生産所要設備を格段に小型化することができ、火災の際に有毒ガスを発生する有機難燃剤を全く使用しなくても所望の難燃剤を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の下記の実施例によってさらに詳しく説明する。
【００２２】
（比較例１）
発泡性ポリスチレンビーズ１００Ｋｇと三酸化二鉄粉末５Ｋｇを撹拌器に入れて撹拌した後、トルエンに廃スタイロフォームを溶解させて固形分含量が２０％となるように調節したバインダー２Ｋｇをスプレーし、３０〜６０ｒｐｍで１５分間撹拌しながら４０℃の熱風で乾燥させることにより、三酸化二鉄でコートされた発泡性ポリスチレンビーズを得た。粒子の絡み合いを防止するために、撹拌の際に撹拌器に直径５０ｍｍ前後の絡み合い防止用プラスチックボールを５０個投入し、コーティング過程中の発泡性ポリスチレンビーズの絡み合いを防止した。
コートされた発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズを温度１００〜１０５℃のスチームで１次発泡した後、成形型に入れて２次発泡、成形する通常のビーズ法でスタイロフォームを得た。得られたスタイロフォームは、色相が薄い赤色であり、各粒子間の融着性が極めて優秀であり、火がよく付かない程度の難燃性が発現されたが、ＫＳＦ ＩＳＯ５６６０−１燃焼性能試験の「建築物内部仕上げ材料の難燃性能試験方法」で規定している難燃３級材料基準には及ばなかった。
【００２３】
（実施例１）
比較例１と同様に行うが、１次コーティングの後、亜鉛粉末５Ｋｇ、珪藻土粉末１０Ｋｇおよび水酸化マグネシウム粉末１５Ｋｇを追加投入してバインダーをスプレーしながら撹拌し、金属、金属酸化物および珪藻土でコートされたビーズを得た。このビーズで製造されたスタイロフォームは、色相が実施例１と同様の薄い赤色であり、各粒子間の融着性が非常に優秀であった。難燃性が向上したため、両面に０．８ｍｍの鉄板を付着させて試験した結果、難燃３級材料基準を通過した。
【００２４】
（実施例２）
実施例１と同様に行うが、１次コーティングの後、乾燥ケイ酸ソーダ粉末１５Ｋｇを投入し、バインダーをスプレーしながらさらに撹拌して２次コーティングを行った。この発泡性ポリスチレンビーズから成形して得られたスタイロフォームは、色相が実施例１と類似の赤色であったが、良好な融着性および優れた難燃性を有するため、両面に０．５ｍｍの鉄板を付着させて難燃試験を行った結果、難燃３級材料基準を通過した。
【００２５】
（比較例２）
比較例１と同様に行うが、バインダーを水溶性酢酸ビニル樹脂（固形分含量２０重量％）で代替した。コートされたビーズから成形して得られたスタイロフォームは、色相が比較例１と類似の薄い赤色であり、各粒子間の融着性は良好であったが実施例１よりは多少低下した。このスタイロフォームの難燃性は、通常のスタイロフォームよりは増加したが、難燃３級材料基準には及ばなかった。
【００２６】
（比較例３）
比較例１と同様に行うが、酸化鉄粉末の代わりにアルミニウム粉末を使用した。得られた粒子から製造されたスタイロフォームの難燃性は、通常のスタイロフォームよりは若干向上したが、比較例１によって得られたものよりは足りなかった。
【００２７】
（実施例３）
実施例１と同様に行うが、亜鉛粉末の代わりに長石粉末（ＳｉＯ２９０％以上）を使用した。２次コートされた粒子から製造されたスタイロフォームの物性は、実施例１によって得られたものと類似であった。
【００２８】
（比較例４）
比較例１と同様に行うが、三酸化二鉄の代わりに黒色の四酸化三鉄を使用した。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性が比較例１より多少向上し且つ外観が薄い黒色である以外は、その他の物性は比較例１によって得られたものと類似であった。
【００２９】
（実施例４）
実施例２によって得られた粒子にホウ砂５Ｋｇを投入してさらにコートした。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性に優れるうえ、実施例２によって得られたものより難燃性が向上した。
【００３０】
（実施例５）
実施例２によって得られた粒子に、固形分含量３５％の液状カリウム系ケイ酸ソーダ２０Ｋｇで追加コーティングを施した。得られた粒子から成形されたスタイロフォームは、粒子間の融着性に優れるうえ、実施例２によって得られたものより難燃性が向上するため、両面に０．５ｍｍの鉄板を付着させて難燃試験を行った結果、難燃２級材料基準を通過した。
【００３１】
（比較例５）
ポリスチレン２．５Ｋｇをスチレン１７Ｋｇに溶解させ、平均粒径１０μｍの水酸化マグネシウム粉末１Ｋｇを添加し、過酸化ジクミル６０ｇおよび過酸化ジベンゾイル２０ｇを添加して溶液中に均一に添加した。有機相を５０Ｌの撹拌容器で２０Ｌの脱イオン水に混入させ、２００ｇのペンタンを懸濁液として添加した後、８０℃で加熱した。１５０分の後、３．５ｇの乳化剤Ｋ３０／４０（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）を添加した。３０分の後、１１９０ｇのペンタンをさらに添加し、１３５℃で重合を完結した。水層を分離して平均粒径０．８７ｍｍのビーズを得た。
得られたビーズから成形したスタイロフォームは、難燃性が通常のスタイロフォームよりは向上したが、難燃３級材料基準には及ばなかった。融着性も通常のスタイロフォームより多少足りなかった。
【００３２】
（実施例６）
比較例５によって得られた粒子に実施例１と同様のコーティング工程をさらに行い、コートされたビーズを得た。得られたビーズから成形したスタイロフォームは難燃３級材料基準を通過した。融着性は比較例２の場合と類似であった。
【００３３】
（実施例７）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程において難燃剤を炭酸カルシウムで代替した。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合と類似であった。
【００３４】
（実施例８）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程において水酸化マグネシウムと珪藻土をタルクで代替した。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合と類似であった。
【００３５】
（実施例９）
実施例５と同様に行うが、追加コーティング工程においてホウ酸を追加コートした。得られた粒子から成形したスタイロフォームの難燃性および融着性は実施例５の場合より向上した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃性発泡性ポリスチレンビーズにおいて、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上を１０〜６０重量％含有することを特徴とする発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズ。
【請求項２】
前記金属酸化物は、酸化鉄、三酸化二鉄、四酸化三鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、および酸化マグネシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項３】
前記非金属酸化物は、酸化カルシウム、ホウ酸、およびケイ砂を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項４】
前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項５】
前記非金属水酸化物は、水酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項６】
前記ケイ酸塩は、ケイ酸ナトリウム乾燥物および珪藻土を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項７】
前記ホウ酸塩は、ホウ砂を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項８】
前記炭酸塩は、炭酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項９】
前記難燃剤は、発泡性ポリスチレンビーズの内部に含まれ、或いは粒子の外部にコートされたことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項１０】
前記難燃剤を１５〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項１１】
発泡性ポリスチレンビーズの表面に、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の粉末を接着剤を用いて１０〜６０重量％コートすることを特徴とする発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１２】
前記接着剤は酢酸ビニル樹脂、スタイロフォーム溶解液、アクリル樹脂、および液状ケイ酸ソーダ溶液を含むことを特徴とする請求項１１に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１３】
前記液状ケイ酸ソーダ溶液は、カリウムまたはカルシウムを含むことを特徴とする請求項１２に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１４】
前記液状ケイ酸ソーダ溶液は、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の難燃剤を含むことを特徴とする請求項１２に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１５】
前記難燃剤の含量は、１５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１１に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１】
難燃性発泡性ポリスチレンビーズにおいて、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上を１０〜６０重量％含有することを特徴とする発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）ビーズ。
【請求項２】
前記金属酸化物は、酸化鉄、三酸化二鉄、四酸化三鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、および酸化マグネシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項３】
前記非金属酸化物は、酸化カルシウム、ホウ酸、およびケイ砂を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項４】
前記金属水酸化物は、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項５】
前記非金属水酸化物は、水酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項６】
前記ケイ酸塩は、ケイ酸ナトリウム乾燥物および珪藻土を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項７】
前記ホウ酸塩は、ホウ砂を含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項８】
前記炭酸塩は、炭酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項９】
前記難燃剤は、発泡性ポリスチレンビーズの内部に含まれ、或いは粒子の外部にコートされたことを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項１０】
前記難燃剤を１５〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１に記載の発泡性ポリスチレンビーズ。
【請求項１１】
発泡性ポリスチレンビーズの表面に、難燃剤として、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の粉末を接着剤を用いて１０〜６０重量％コートすることを特徴とする発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１２】
前記接着剤は酢酸ビニル樹脂、スタイロフォーム溶解液、アクリル樹脂、および液状ケイ酸ソーダ溶液を含むことを特徴とする請求項１１に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１３】
前記液状ケイ酸ソーダ溶液は、カリウムまたはカルシウムを含むことを特徴とする請求項１２に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１４】
前記液状ケイ酸ソーダ溶液は、粒径１〜５０μｍの金属または非金属酸化物、金属または非金属水酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、および炭酸塩の中から選ばれた１種または２種以上の難燃剤を含むことを特徴とする請求項１２に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【請求項１５】
前記難燃剤の含量は、１５〜５０重量％であることを特徴とする請求項１１に記載の発泡性ポリスチレンビーズの製造方法。
【公表番号】特表２０１０−５３６９４１（Ｐ２０１０−５３６９４１Ａ）
【公表日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１０１９７（Ｐ２０１０−５１０１９７）
【出願日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００２５９１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１４７０５６
【国際公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（５０９３２８０９８）
【出願人】（５０９３２８１０２）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００２５９１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１４７０５６
【国際公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（５０９３２８０９８）
【出願人】（５０９３２８１０２）
【Ｆターム（参考）】
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