JP2007505167A - セルロース充填の熱可塑性複合物 - Google Patents
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Abstract
Description
Tadmor, Mixing and Compounding of Polymers (Carl Hanser Verlag, 1994);Jean-Michel Charrier,
Polymeric Materials Processing: Plastics, Elastomers and Composites (Carl
Hanser Verlag, 1991)であり、これらの開示のすべては、ここに参照として組み込まれる。そのような技術は当業者にとって周知であり、詳細な記載は必要としない。熱可塑性複合物の形成に適切な技術の数多の実施例は、下記で概説される。
表1Aは、材料の性質と供給源に関する情報を提供する。表1Bは、微細なトウヒおがくず、トウヒおがくず、モミおがくずのサイズ分配を提供する。MAgPPは、無水マレイン酸グラフトポリプロピレンを意味する。CFはセルロース充填材を意味する。
セルロース充填の熱可塑性複合物は、押出射出、乾燥混合射出、または圧縮技術によって調製された。乾燥混合射出および圧縮技術において、ポリオレフィンとグラフトポリオレフィンの混合物は、他の成分との乾燥混合に先立ち、押出しによってなされてよい。
乾燥混合射出において、射出は、T=200℃でBOY(登録商標)30A射出機を用いて実行された。典型的な乾燥混合射出プロセスにおいて、セルロース充填材(例えば、トウヒおがくず)、基本の反応性充填材(例えば、CaO)、ポリプロピレン、無水マレイン酸グラフトポリプロピレンおよび任意の他の所望の強化材または充填材は、射出機によって型に射出される前に、まず最初に、共に乾燥混合された。
張力特性(ASTM D638)は、5mm/分の試験速度でイヌの骨タイプI試験を用いて測定された。
表2は、研究される様々な複合物における形態を提供する。含有量は、複合物の重量に基づいて、重量パーセントで与えられる。文字“C”から始まる実施例の番号は、比較例である。
表2および3を参照するに、実施例2および3に実施例C1を比較することは、本発明のセルロース充填の熱可塑性複合物(実施例2および3)が類似した比較の複合物(実施例1)に対して、かなり改良された機械的な特徴を有することを例証する。比較の複合物は、基本の反応性充填材(例えば、CaO)を有しない。さらに、本発明の複合物によって提供された改善レベルは、米国特許第6,066,278号に報告された結果と比較した場合に優れている。
表5は、TGAにより測定されるように、10重量%(T10%)および20重量%(T20%)の重量損失での高温度並びに500℃での重量損失によって反映されるように、本発明の複合物が温度の劣化に対して、さらに耐性であることを例証する。
表6は、本発明の複合物がさらなる耐火性であることを例示する。1分間(L1)および5分間(L5)での実施例22の燃料率は、実施例C21の燃焼率よりも小さい。用いられた燃焼試験が標準試験でなくとも、質的に複合物の難燃能を示す。
表7は、様々なセルロースが充填された熱可塑性複合物での吸水性試験の結果を提供する。成分の量は、複合物の重量に基づき重量パーセントで与えられる。文字“C”から始まる実施例の番号は、比較例である。指定‘粘土’は層状粘土の強化材に関し、一方で、‘clayexf’は、エクスフォリエートされた(exfoliated)同じ粘土に関連する。用いられた粘度は、サザンクレイプロダクツ(Southern Clay Products)のCloisite(登録商標)15Aであった。
CaOなどの基本の反応性充填材が10重量%程度で複合物に存在するが、吸水性の範囲は狭く保たれ、米国特許第6,066,278号の教示とは正反対であることが表7から証明される。さらに、実施例103および104の複合物の機械的特性は、7日間までの水中状態後であっても、変化しないで維持された。
Claims (23)
- (a)ポリオレフィンと、
(b)セルロース充填材と、
(c)15mgKOH/gより高い酸価を有するカルボン酸および/またはカルボン酸無水物グラフトポリオレフィンと、
(d)複合物の重量に基づいて5乃至25重量%の量で存在する基本の反応性充填材と、
からなる熱可塑性複合物。 - 前記グラフトポリオレフィンの酸価は、35mgKOH/gより高いことを特徴とする請求項1に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンの酸価は、40mgKOH/gより高いことを特徴とする請求項1に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンの酸価は、40乃至50mgKOH/gより高いことを特徴とする請求項1に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンは、50,000g/mol未満の分子量を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンは、20,000g/mol未満の分子量を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンは、1000乃至10,000g/molの分子量を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンは、複合物の重量に基づいて5重量%までの量で存在することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記グラフトポリオレフィンは、複合物の重量に基づいて1乃至3重量%の量で存在することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記カルボン酸および/またはカルボン酸無水物グラフトポリオレフィンは、無水マレイン酸グラフトポリプロピレンであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記基本の反応性充填材は、複合物の重量に基づいて8乃至20重量%の量で存在することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記基本の反応性充填材は、CaO、MgO、Al2O3およびそれらの混成からなる群から選択されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記ポリオレフィンは、複合物の重量に基づいて20乃至90重量%の量で存在することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記ポリオレフィンはポリプロピレンまたはポリエチレンであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記セルロース充填材は、複合物の重量に基づいて30乃至80重量%の量で存在することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記セルロース充填材は、繊維質であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の複合物。
- 前記セルロース充填材は、木粉であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の複合物。
- 二次的な強化材、潤滑剤、衝撃改良剤、充填材、顔料、色素、抗酸化剤、安定剤、難燃剤、再燃焼助剤、結晶化助剤、アセトアルデヒド還元合成物、リサイクリングリリースエイド、酸素捕捉剤、可塑剤、柔軟剤、成核剤、発泡剤、離型剤、またはそれらの混成をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の複合物。
- (a)ポリプロピレンと、
(b)セルロース充填材と、
(c)35mgKOH/gより高い酸価を有する無水マレイン酸グラフトポリプロピレンと、
(d)複合物の重量に基づいて8乃至20重量%の量で存在する基本の反応性充填材と、
からなる熱可塑性複合物。 - 前記基本の反応性充填材は、CaO、MgO、Al2O3およびそれらの混成からなる群から選択されることを特徴とする請求項19に記載の複合物。
- 前記無水マレイン酸グラフトポリプロピレンは、20,000g/mol未満の分子量を有することを特徴とする請求項19または20に記載の複合物。
- 前記無水マレイン酸グラフトポリプロピレンは、複合物の重量に基づいて1乃至3重量%の量で存在することを特徴とする請求項19乃至21のいずれか一項に記載の複合物。
- ガラスファイバーをさらに含むことを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一項に記載の複合物。
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