JP2005519161A - 熱老化が改良された寸法安定性プロピレンポリマー発泡体 - Google Patents
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Abstract
Description
供給、溶融及び計量のための典型的な連続ゾーンの後に混合及び冷却のための2つの追加連続ゾーンを有する1.57インチ(in.)(40mm)同方向回転型二軸スクリュー押出機を用いて、プロピレンポリマー発泡体を調製する。計量ゾーンと混合ゾーンとの間に発泡剤注入のための開口部を設ける。冷却ゾーンの後に、内部に限定された35個の円形孔(5列で、列毎に7個の孔を有する配列で配列されている)を有するストランドダイブロックを取り付ける。各孔は1.02mm(0.04インチ)の直径を有する。孔は互いに正三角形のパターンで隔てて配置され、孔間の距離は4.06mm(0.16インチ)である。この例は円形孔を使用するが、当業者ならば、他の孔形状も所望ならば使用できることがわかる。
装置及び方法を一部変更する以外は、方法#1を繰り返す。方法#1の40mm押出機の代わりに2in(51mm)スクリュー型押出機を用い、それによって樹脂供給速度を45〜60kg/時(99〜132lb/時)に増加させる。以下の押出機設定点温度を用いる:供給ゾーン=160℃;溶融ゾーン=190℃;計量ゾーン=220℃;混合ゾーン=220〜245℃。発泡剤は、18pphではなく17〜25pphの速度で供給する。ストランドダイブロックを、6〜8列で、列毎に11〜22の孔を有する、配列規模が増加したものに変える。配列の孔は、0.80又は1.15mmの直径を有し、各孔は3.6mm又は6.3mmの間隔で配置されている。冷却ゾーン及びダイブロック温度は、配合に応じて145〜165℃であることができる。
ASTM Test E632−82の変法及びEN ISO4577を用いることによって、発泡体寿命試験を実施する。試験には、200℃にまで及ぶ運転範囲より高い最も近い1℃に制御する温度制御系並びに調節可能な空気取り入れ口及び調節可能な排気装置を装着した空気循環炉の使用が必要である。空気速度を2.45〜4.9フィート/秒(ft/秒)(0.75〜1.5m/s)の範囲に保持する。当業者ならば、気流動態又は炉環境の変動は異なる結果を生じる可能性があることがわかる。表面を清浄にし且つ静電気を逃がすためにイオン化エアガンを用いる。帯のこを用いて、試験しようとする各発泡体から5cm×2.5cm×2.5cm(2インチ(in)×1in×1in)の寸法の最低6個の試験片を切り取り、且つHobartミートスライサーを用いて端面を滑らかにする。
コンクリートが適切に固まるまで、速硬性コンクリートミックス(QUIKRETE(商標);Quikrete Companiesから市販)に充分な水を添加する。こてを用い、サンプル調製法#1又はサンプル調製法#2に従って調製された発泡体サンプルの一面に湿気のあるコンクリート約1/2インチ(1.3cm)を適用する。得られた発泡体/コンクリートサンプルを室温(名目上25℃)で一晩じゅう(名目上14時間)硬化させてから、サンプルを前述のような炉老化試験に供する。発泡体は発泡体サンプル上において酷い崩壊が観察された場合に不合格と判定する。寿命に対するコンクリートの影響は、コンクリート側の寿命と非コンクリート側の寿命との比較によって判定する。
比較例A〜Cについては方法#1を、比較例D〜Hについては方法#2を用いて、試験サンプルを調製し、サンプルを前述の試験に供する。比較例A〜Hは全て、PPA1を0.8重量%及びPS1を0.2重量%含む。以下の表IIIは、試験結果及びサンプル組成の追加情報をまとめている。
カーボンブラックを省き且つプロセス温度を204から215℃に上昇させる以外は比較例Cを繰り返して、比較例Iを生成する。比較例Iは、より小さい気泡サイズ(0.4mm対0.79mm)、より低い密度(14.6kg/m3対16.2kg/m3)を有するが、寿命はより長い(53日対40日)。比較例Iと比較例Cとの比較によって、フェノール系酸化防止剤及びチオエーテルの存在下でも、カーボンブラックが発泡体寿命にいかに悪影響を与えるが示される。PPに対するPEの量の変化(例えば、PEとPPとの合計重量に基づき30重量%へのPE量の増加)によっても同様な結果が得られる。
実施例1並びにJ及びKには方法#1を用い、実施例2〜6及び比較例Lには方法#2を用いる。実施例1〜6及び比較例J〜Lは、全て、PPA1を0.8重量%及びPS1を0.2重量%含む。実施例5及び6はまた、PPA2を0.1重量%含む。以下の表IVは、試験結果及びサンプル組成の追加情報をまとめている。
方法#2を用いて、実施例7〜10及び比較例M〜Nを調製する。実施例7〜10及び比較例M〜Nは全てPPA1を0.8重量%含む。実施例7〜8及び比較例MはFR2を用い、実施例9〜10及び比較例NはFR5を用いる。FR2及びFR5は共に脂肪族臭素化合物である。以下の表Vは試験結果及びサンプル組成の追加情報をまとめている。
方法#2を用いて、実施例11〜20及び比較例O〜Sを調製する。実施例11〜20及び比較例O〜Sは、全て、PS1を0.2重量%含む。臭素化合物の型及び量は以下の通りである:実施例11〜12=FR4 0.5重量%;実施例13=FR8 0.5重量%;実施例14〜16=FR3 0.8重量%;比較例O=FR3 4重量%;比較例P=FR3 6重量%;実施例17=FR6 1.25重量%;実施例18=FR6 2.5重量%;実施例19=FR6 5.0重量%;比較例Q=FR1 1.5重量%及びFR4 1.5重量%;比較例R=FR1 1.5重量%及びFR4 2.5重量%;実施例20=FR7 1.5重量%;実施例21=FR7 3.0重量%;比較例S=FR9 0.4重量%;実施例22=FR10 1.0重量%;実施例23=FR10 2.5重量%。以下の表VIは試験結果並びに組成及び方法の追加情報を含む。
方法#2、PP−1及び242℃の混合機ゲル温度を用いて、実施例24〜25及び比較例Tを調製する。以下の表VIIは、試験結果と同様に、組成及び方法の追加情報をまとめる。
実施例26〜28の調製には方法#1を用い、比較例Uの調製には方法#2を用いる。実施例26〜28はPE1を10重量%含み、比較例UはPE2を20重量%含む。熱安定剤として、実施例26はHALS1を0.6重量%、比較例UはNOR1を0.35重量%及びTE1を1重量%、実施例27はNOR2を0.2重量%、実施例28はNOR2を0.4重量%含む。以下の表VIIIは試験結果と同様に、組成及び方法の追加情報をまとめる。
方法#2並びにブレンド3及びFR1を用いて、実施例29〜31を調製する。方法#2並びにブレンド5及びFR6を用いて、実施例30〜32を調製する。実施例29及び実施例31は、酸化アンチモン(TRUTINT(商標)A03,Great Lakes Chemical Corporation)をそれぞれ0.75重量%及び2.5重量%含み、実施例30及び32はポリ−1,4−イソプロピルベンゼン0.5重量%を含み、それらはいずれも従来型の難燃剤相乗剤である。表IXは方法の情報と試験結果を示す。
カーボンブランクのFSD処理の効果
方法#1、ブレンド1、種々の量のPE1(総ポリマー含量に基づく重量%)、FR1 0.35pph、PPA1 0.8重量%、PS1 0.2重量%、及び表Xに示した残りの成分を用いて、実施例33〜34及び比較例V〜Wを調製する。実施例33〜34及び比較例V〜Wを前記試験に供する。表Xは試験結果もまとめる。
発泡体寿命に対する未硬化コンクリートとの接触の影響
方法#2及びブレンド6を用いて、実施例35及び比較例Xを調製する。実施例35及び比較例Xは共に、PE1を12重量%、PPA1を0.8重量%、IRGANOX B225(Ciba Specialty Chemicalsから市販されている)を0.2重量%、FR1を0.6重量%及びCB1を7重量%含む。以下の表XIは、組成の追加情報と、発泡体の性質、並びに前記修正法に従って実施例35及び比較例Xの発泡体を湿ったコンクリートと接触させた後の寿命試験の結果(150℃における日数)を含む。
Claims (12)
- (a)組成物の重量に基づき少なくとも50重量%のプロピレン部分含有量を有するポリマー樹脂組成物;
(b)成分(a)、(c)、(d)及び(e)のみを含むプロピレンポリマー発泡体の熱伝導率よりも少なくとも0.0005ワット/メーター−ケルビン低い熱伝導率を有する発泡体を生成するのに充分な量の、カーボンブラック、活性化カーボンブラック、グラファイト及びそれらの混合物からなる群から選ばれた赤外線遮断材料;
(c)DIN 4102燃焼性評価B2を発泡体に与えるのに充分な量で存在する、少なくとも1種の臭素化合物;
(d)フェノール系酸化防止剤;並びに
(e)臭素化合物とは実質的に反応せず、発泡体に、(1)少なくとも25日間の期間でかつ(2)成分(a)、(b)、(c)及び(d)のみを含む発泡体の耐熱老化性よりも3日長い、温度150℃における耐熱老化性を与えるのに充分な量で存在する、ヒンダードアミン光安定剤、N−アルコキシアミン安定剤、N−ヒドロキシルアミン安定剤及びチオ相乗剤から選ばれた少なくとも1種の安定剤
を含んでなるプロピレンポリマー発泡体。 - 前記発泡体が、成分(b)の潜在的悪影響を相殺するのに充分な量の(f)充填剤表面不活性化剤を更に含んでなり、前記充填剤不活性化剤がエポキシ樹脂又はエポキシ化合物である請求項1に記載の発泡体。
- 前記臭素化合物がデカブロモジフェニルエタン、テトラブロモフタル酸ジ−2−エチルヘキシルエステル、オクタブロモジフェニルオキシド、ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、トリス(トリボロモネオペンチル)ホスフェート、臭素化トリメチルフェニルインダン及び臭素化エポキシ樹脂からなる群から選ばれた芳香族臭素化合物であって、ポリマー樹脂組成物の重量に基づき、少なくとも0.2重量%の臭素含量を生じるのに充分な量で存在する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 24kg/m3未満の密度を有する請求項1に記載の発泡体。
- 0.1〜1.5mmの範囲内の気泡サイズを有する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 前記発泡体が融合ストランド構造を有する厚板であり、前記厚板が10〜100mmの範囲内の厚さを有する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 前記赤外線遮断材料がサーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びチャンネルブラックからなる群から選ばれた低ストラクチャーのカーボンブラックであり、前記カーボンブラックが10〜400nmの範囲内の平均粒径を有し且つ、ポリマー樹脂組成物の重量に基づき、少なくとも2重量%の量で存在する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 0.045ワット/メーター−ケルビン以下の熱伝導率を有する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 前記赤外線遮断材料がグラファイトであり、前記グラファイトが1〜200μmの平均粒径を有し且つ、ポリマー樹脂組成物重量に基づき、0.1〜10重量%の範囲内の量で存在する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 前記フェノール系酸化防止剤が、ポリマー樹脂組成物の重量に基づき、少なくとも0.3重量%の量で存在する請求項1又は2に記載の発泡体。
- 枠組壁工法の壁間柱間の断熱材として、たる木若しくは天井野縁間の断熱材として、又は断熱コンクリート壁パネル内の又はレンガ及びコンクリートブロック壁若しくは現場打ちコンクリート壁の内腔内の断熱成分として使用するのに適した断熱構造であって、請求項1又は2に記載の発泡体を含んでなる断熱構造体。
- 隣接する建物壁間柱間の間隙、隣接するたる木間の間隙、隣接する天井野縁間の間隙、断熱コンクリート壁パネルの内側及び外側パネル部分の間の間隙、レンガ及びコンクリートブロック壁の内部キャビティ又は現場打ちコンクリート壁の内部キャビティから選ばれた建物又は構造の空隙並びに請求項1又は2に記載された発泡体を含んでなる断熱組合せ体。
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