JP2009511726A - 向上した膨張性を有するビニル芳香族ポリマー系の膨張性顆粒及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
i)単軸又は多軸押出し機中でポリマーを溶融すること;
ii)溶融状態のポリマーに膨張剤を取り込むこと;
iii)このように得られたポリマーを、ダイ、切断チャンバー及び切断システムを備える装置にて顆粒化すること、及び
iv)アニールされた顆粒を、室温で、少なくとも最初の30分間、再アニールすること。
(a)1種以上の一般式(I)で示されるビニル芳香族モノマー85〜100重量%とアルキル基が1〜4個の炭素原子を含むα−アルキルスチレン0〜15重量%とを重合することにより得られるコポリマー65〜99.8重量%;
(b)平均直径が10〜1000nmであり、表面積が5〜200m2/gであるカーボンブラック、ポリマー(a)に対して0〜25重量%;
(c)以下の製品(c1)〜(c3)の少なくとも一つ:
(c1)平均直径が0.5〜50μmであるグラファイト、ポリマー(a)に対して0.01〜5重量%;
(c2)第IIA、IIIA、IIB、IVB、VIB又はVIIIB族の金属の酸化物及び/又は硫酸塩及び/又は層状ジカルコゲニド、ポリマー(a)に対して0.01〜5重量%;
(c3)層状のケイ素の無機誘導体、ポリマー(a)に対して0.01〜5重量%;
(d)造核剤、ポリマー(a)に対して0〜5重量%;及び
(e)1種以上の膨張剤を、(a)〜(d)の合計100部に対して1〜6重量%。
・ファーネス法(芳香族炭化水素を含む液体の部分的燃焼);
・サーマルブラック法(空気又は炎の不存在下での天然ガス又は液体炭化水素の分解に基づく方法);
・アセチレンブラック法(大気圧で、800〜1000℃での熱分解過程)
・ランプブラック法(空気の不存在下に各種液体又は原料の燃焼)。
i)一般式(I)で示される1種以上のビニル芳香族モノマー85〜100重量%とアルキル基が1〜4個の炭素原子を有するα−アルキルスチレン0.15重量%とを重合することにより得られる顆粒状の又は既に溶融状態のビニル芳香族ポリマーを、前述した添加剤(b)〜(d)と混合する工程;
ii)1種以上の膨張剤を、溶融状態にされたポリマー組成物に取り込む工程;
iii)このように得られた組成物を、ダイ、切断チャンバー及び切断システムを備える装置にて顆粒化する工程。
1.アミン、第3エトキシル化アルキルアミン、エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー、ソルビトールエステル、グリセリン等のような帯電防止液状剤で顆粒を覆うこと。この剤は、本質的に、被膜の接着のため、及び帯電性を低下させるために用いられる。
2.グリセリン(又は他のアルコール)のモノ−、ジ−及びトリ−エステルと脂肪酸との混合物から、及びステアリン酸亜鉛及び/又はマグネシウムのような金属ステアリン酸塩から本質的になる被覆を前記顆粒に適用すること。
重合プラントの脱揮発工程から直接に以下の物を押出し機に供給する:MFI(200℃/5kg)8g/10分、Mw180000の溶融ポリスチレン(Edistir N1782)95.1部、HoustonのCancarb社製のカーボンブラックT990(平均直径362nm、BET10m2/g)4部及びグラファイト0.5部、また、PS31.3%及びPB+PIゴム68.7%を含むSIS Europrene SOLT 9326(Polimeri Europa社から販売)0.4%を加える。
溶融ポリスチレンN1782 95.35部、カーボンブラックT990 4部、グラファイト 0.25部を供給し、SIS 0.4%も加えて、実施例1を繰り返す。
膨張剤としてn/i−ペンタン80/20の混合物4%を押出し機に供給する。膨張性の結果を下記の表に示す。
グラファイトを加えることなく実施例1を繰り返す。
下記の表から分かるように、製品は僅かにしか膨張しない。
Tgより5℃高い温度で顆粒を再アニールする以外は、比較例1を繰り返す。
下記の表から分かるように、再アニールは、実施例1の値に達しないが、膨張性を向上させる。
n/i−ペンタン80/20の混合物6%を供給し、Tgより5℃高い温度で顆粒を再アニールする以外は、比較例1を繰り返す。
下記の表から分かるように、製品は実施例1のように膨張するが、ペンタン6%を含んでいる。
カーボンブラックを除いた以外は、比較例2を繰り返す。
下記の表から分かるように、製品は僅かにしか膨張しない。
溶融ポリスチレンN1782 94.6部、カーボンブラックT990 4部、グラファイト 1部を押出し機に供給し、SIS 0.4%も加えて、実施例1を繰り返す。
n/i−ペンタン80/20の混合物4%も、膨張剤として押し出し機に供給する。膨張性の結果を、下記の表に示す。
分子量1000のポリエチレンワックス(例えば、Clariant社製のPolywax 1000)0.4%でSISを置き換える以外は、実施例1を繰り返す。膨張性の結果を、下記の表に示す。
ポリスチレンEdistir N1782を、α−メチルスチレンを4重量%含み、MFI(200℃/5kgで測定)が20g/10分であるコポリマーに置き換える以外は、実施例1を繰り返す。膨張性の結果を、下記の表に示す:7分後、密度が13g/lになる。
以下の物を押出し機に供給する:溶融ポリスチレンEdistir N1782 93.9部、カーボンブラックT990 4部、グラファイト 0.5部、安定化ヘキサブロモシクロドデカン(EBCD)(Great Lake社からBRE 5300として販売されている)1.2部、ジフェニルブタン 0.4部、及びSIS Europrene SOLT 9326 0.4%も加える。
押出し機に以下を供給して、実施例1を繰り返す:溶融ポリスチレンN1782 99.2部及び寸法3.4μmのMinstron R10タルク(Luzenac社により生成された)0.8部。
n/i−ペンタン80/20の混合物4%を膨張剤として押出し機に供給する。膨張性の結果を、下記の表に示す。
Claims (17)
- 本質的に下記組成からなる、ビニル芳香族ポリマー系の組成物である膨張性顆粒:
(a)1種以上の一般式(I)で示されるビニル芳香族モノマー85〜100重量%とアルキル基が1〜4個の炭素原子を含むα−アルキルスチレン0〜15重量%とを重合することにより得られるコポリマー65〜99.8重量%;
(b)平均直径が10〜1000nmであり、表面積が5〜200m2/gであるカーボンブラック、ポリマー(a)に対して、0.01〜20重量%、
(c)以下の添加剤(c1)〜(c3)の少なくとも一つ:
(c1)平均直径が0.5〜50μmであるグラファイト、ポリマー(a)に対して、0.01〜5重量%;
(c2)第IIA、IIIA、IIB、IVB、VIB又はVIIIB族の金属の酸化物及び/又は硫酸塩及び/又は層状ジカルコゲニド、ポリマー(a)に対して、0.01〜5重量%;
(c3)層状のケイ素の無機誘導体、ポリマー(a)に対して、0.01〜5重量%;
(d)造核剤、ポリマー(a)に対して、0.01〜4.5重量%、及び
(e)1種以上の膨張剤、(a)〜(d)の合計100部に対して、1〜6重量%。 - 重量平均分子量Mwが50000〜300000である、請求項1に記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- アルキルスチレンが2〜10重量%の量で存在する、請求項1又は2に記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- アルキルスチレンがα−メチルスチレンである、請求項1〜3のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- カーボンブラックが、平均直径10〜1000nm、比表面積5〜200m2/g、硫黄含量0.1〜2000ppm、灰残渣0.001〜1%、熱損失0.001〜1%、DBPA5〜100ml/(100g)、及びヨウ素価0.01〜20g/kgである、請求項1〜4のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- グラファイトが、天然又は合成であり、非表面積5〜20m2/gである、請求項1〜5のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- 第IIA、IIIA、IIB、IVB、VIB又はVIIIB族の金属の酸化物及び/又は硫酸塩及び/又は層状ジカルコゲニドが、第IIA族についてはCa、Mg又はBaのそれら化合物、第IIIA族についてはアルミニウムのそれら化合物、第VIIIB族についてはFeのそれら化合物、第VIB族についてはMoのそれら化合物、及び第IIB及びIVB族についてはそれぞれ亜鉛及びチタンのそれら化合物であり、層状ジカルコゲニドが、硫黄、セレン又はテルルの化合物である、請求項1〜6のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- ケイ素の無機誘導体が、平均寸法0.5〜50μmであるクレー族、雲母、クレー及びモンモリロナイトの製品である、請求項1〜7のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- 造核剤が、分子量500〜10000であるポリエチレン、ポリアミドワックスから、又は直鎖及び分岐の両方のS−B、S−B−S、SIS、SEBS、SEPブロックコポリマーから選択される、請求項1〜8のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- 得られるポリマー組成物の合計重量に対して0.1〜8重量%の量で難燃剤を含む、請求項1〜9のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒。
- 請求項1〜10のいずれかに記載のビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒の、ポリマーのガラス転移温度より僅かに高い温度における膨張後に得られる、熱伝導率27〜50mW/mKであり、密度5〜50g/lである膨張成形品。
- 本質的に一連の以下の工程からなるビニル芳香族ポリマーの膨張性顆粒の連続大量製造方法:
i)1種以上の一般式(I)で示されるビニル芳香族モノマー85〜100重量%とアルキル基が1〜4個の炭素原子を有するα−アルキルスチレン0〜15重量%とを重合することにより得られる顆粒状の又は既に溶融状態のビニル芳香族ポリマーを、請求項1の添加剤(b)〜(d)と、前述した量で混合する工程;
ii)1種以上の膨張剤を、溶融状態にされたポリマー組成物に取り込む工程;
iii)このように得られた組成物を、ダイ、切断チャンバー及び切断システムを備える装置にて顆粒化する工程。 - ガラス転移温度(Tg)以下の温度、又はTgより僅かに高い温度で、任意に加圧下に、膨張性顆粒を再アニールする、請求項12に記載の方法。
- ビニル芳香族ポリマーが、α−アルキルスチレンモノマー2〜10重量%を含む、請求項12又は13に記載の方法。
- ビニル芳香族ポリマーが、2つの(コ)ポリマー、すなわち、ビニル芳香族モノマー5〜100重量%と共重合性モノマー0〜50重量%とからなる第1のもの及びビニル芳香族モノマーとα−アルキルスチレンモノマーとのコポリマーからなる第2のものの、α−アルキルスチレンの最終的濃度が2〜10重量%となるような比での混合物からなる、請求項14に記載の方法。
- 既に溶融状態にあるビニル芳香族ポリマーが、重合プラントの脱揮発工程から来る、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
- 既に溶融状態にあるビニル芳香族ポリマーが、工程くず及び/又は前述の量の請求項1の添加剤(b)〜(d)と既に混合されていることがある、既に形成されたポリマー顆粒を予備溶融する工程から来る、請求項12〜15のいずれかに記載の方法。
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