JP2010533746A - 発泡性ビニル芳香族ポリマー組成物及びその調製方法 - Google Patents
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Abstract
(b)高分子マトリックス(a)に対して1〜10質量%の発泡剤、
を含む発泡性組成物。
【選択図】なし
Description
(a1)90〜99.995%の少なくとも1種のビニル芳香族モノマー及び0.005〜10質量%のスチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルを含有するコポリマー、又は
(a2)92〜99.995質量%のビニル芳香族(コ)ポリマー並びに、スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステル及びスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマーから選択される0.005〜8質量%の生成物を含む高分子混合物から選択される(a)高分子マトリックス、並びに
(b)高分子マトリックス(a)に対して1〜10質量%の発泡剤、
を含む。
(c)平均直径30〜1000nm、表面積5〜200m2/g、硫黄含有量0.1〜100ppm及びヨウ素価5〜40mg/kgを有する、ポリマー(a)に対して0.01〜25質量%のカーボンブラック、
(d)最大寸法0.05〜100μmを有する粉末形態で、発泡した又は発泡性の、ポリマー(a)に対して0.01〜10質量%のグラファイト(天然、合成)、
(e)ポリマー(a)に対して0.01〜10質量%のハイドロタルサイト又はシリコンの無機誘導体から選択される。
水性懸濁液中において、1種以上のビニル芳香族モノマーを、任意で添加剤(c)〜(e)を含む充填剤、スチレンスルホン酸の塩若しくはエステル及び/又はスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマーの存在下で重合し、
このようにして得られた顆粒を分離し、
顆粒を水に再懸濁させ、球状化(spherulization)するまで加熱し、
発泡剤を懸濁液に添加し、含浸するまで顆粒を発泡剤と接触させ続け、
顆粒を再分離することを含む。
(i)スチレンスルホン酸の塩若しくは関連するC1〜C4アルキルエステル又はスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは関連するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマー及び任意で上記の添加剤(c)〜(e)を、顆粒形態又は既に溶融状態にある、平均分子量Mw50000〜300000、好ましくは70000〜220000を有するビニル芳香族(コ)ポリマーに添加し、
(ii)任意で、ビニル芳香族ポリマーを、相対融点より高い温度にまで加熱し、
(iii)ダイを通しての押出成形前に、発泡剤(b)及びその他の考えられ得る添加剤(難燃剤等)を溶融したポリマーに添加し、
(iv)このようにして得られた高分子組成物を、静的又は動的混合要素により混合し、
(v)このようにして得られた組成物を、ダイ、切断チャンバ及び切断システムを備えた装置で顆粒化することを含む
(1)ビーズを静電気防止液剤(例えば、アミン、エトキシ化第三級アルキルアミン、エチレンオキシド/プロピレンオキシドコポリマー等)で被覆する。この薬剤によりコーティングの接着が可能になり、また懸濁液中で調製されたビーズのスクリーニングが促進される;
(2)このビーズに、場合によってはカーボンブラックと混合された、本質的に、脂肪酸とのグリセリン(又はその他のアルコール)のモノ−、ジ−及びトリエステル及びステアリン酸金属塩(ステアリン酸亜鉛及び/又はステアリン酸マグネシウム等)の混合物から成るコーティングを適用することから成る。
混合物を、閉鎖され且つ攪拌された容器内に投入する。この混合物は115質量部の水、事前に30部の水に分散させられた0.3部のリン酸三カルシウムC13−08(Budenheim社、ドイツ)、100部のスチレン、0.30部の過酸化ベンゾイル、0.25部のtert−ブチルパーベンゾエートから成る。この混合物を攪拌しながら90℃にまで加熱し、温度が80℃に達したら、5部の水に事前に溶解させた0.01部のメタ重亜硫酸ナトリウムを投入する。
メタ重亜硫酸ナトリウムの代わりに、5部の水に溶解させた同量のスチレンスルホン酸ナトリウム(XZL Chemical社により販売)を用いて実施例1を繰り返す。
メタ重亜硫酸ナトリウムの代わりに、5部の水に溶解させた同量のスチレンスルホン酸ナトリウム(同じくXZL Chemical社により販売)を用い、この生成物を同量に2分割して投入して実施例1を繰り返す。一方(0.025部)は80℃で導入され、もう一方(0.025部)は、60分の滞留時間後に90℃で導入される。
100部のスチレン及び2.5部のカーボンブラックMT990UP(Concarb社により販売。平均直径200〜300nm、表面積30m2/g、灰分0.02%、硫黄含有量60ppm、熱損失0.1%を有する)を、閉鎖され且つ攪拌された容器に投入する。この混合物を、70℃にまで攪拌しながら2時間に亘って加熱する。スチレン中に混合分散したカーボンブラックを別の容器に移す。この容器中では、115質量部の水、0.3部のリン酸三カルシウムC13−08(Budenheim社。30部の水に事前に分散させてある)、0.30部のtert−ブチルパーオキシエチル−ヘキサノエート(Akzo社により販売。TM Trigonox21S)及び0.25部のtert−ブチルパーベンゾエートが事前に混合されていた。
メタ重亜硫酸ナトリウムの代わりに、5部の水に溶解させた同量のスチレンスルホン酸ナトリウムを用いて実施例4を繰り返す。顆粒の平均直径は1.3mmである。
カーボンブラックMT990UPをそのままで、モノマーに溶解させたポリスチレンの50%の量で導入し、実施例5を繰り返す。生成された顆粒の平均直径は1.6mmと判明した。ビーズ及び発泡物の最終的な特徴は、実質的に変化のないままである。
1%のAsbury5グラファイトを2%のカーボンブラックMT990UPに添加して、実施例5を繰り返す。生成物を同じ手順で処理し、静電気は500ボルトと判明し、ブロックの冷却時間は15分、焼結率は50%、熱伝導率は31mW/mKであった。
95.3部の溶融ポリスチレンEdistir N1782、2部のカーボンブラックMT990UP、1部のAsbury5グラファイト、1.2部の安定化ヘキサブロモシクロドデカン(EBCD)(Great Lakes社によりBRE5300として販売)、0.4部のジフェニルブタン、0.5部のスチレンスルホン酸ナトリウムを押出成形機に供給する。添加剤を混合した後、4%のn−ペンタン/イソペンタン混合物(80:20)を発泡剤として、特殊な注入ラインを通して押出成形機に供給する。
スチレンスルホン酸ナトリウム(0.5部)の代わりに、米国特許第3870841号明細書の記載に従って調製された4部のポリスチレン−スルホン酸ナトリウムコポリマー(5モル%のスルホネート)(分子量185000)を使用し、同じ手順で実施例8を繰り返す。静電気は700ボルトと判明し、ブロックの冷却時間は7分、焼結率は50%であった。
Claims (9)
- 低密度及び低静電気の発泡ビーズを得ることが可能な顆粒形態のビニル芳香族系発泡性組成物であって、以下の成分、
(a)高分子マトリックスであって、
(a1)90〜99.995%の少なくとも1種のビニル芳香族モノマーと、
0.005〜10質量%のスチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルとを含有するコポリマー、又は
(a2)高分子混合物であって、
ビニル芳香族(コ)ポリマー 92〜99.995質量%と、
スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステル、及びスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマーから選択される製品、0.005〜8質量%と、
を含む高分子混合物、
から選択される高分子マトリックス、及び
(b)前記高分子マトリックス(a)に対して1〜10質量%の発泡剤、
を含むことを特徴する組成物。 - スチレンスルホン酸又はスチレンとスチレンスルホン酸とのコポリマーの前記塩が、アルカリ又はアルカリ土類金属の塩から選択される、請求項1に記載の組成物。
- スチレンと、スチレンスルホン酸の塩又は対応するC1〜C4アルキルエステルとの前記コポリマーが、平均分子量Mw150000〜250000及び高分子鎖中に分散したスルホン酸基(塩化又はエステル化)の含有量0.5〜10モル%を有する、請求項1又は2に記載の組成物。
- 以下の成分、
(c)平均直径30〜1000nm、表面積5〜200m2/g、硫黄含有量0.1〜100ppm及びヨウ素価5〜40mg/kgを有する、前記ポリマー(a)に対して0.01〜25質量%のカーボンブラック、
(d)最大寸法0.05〜100μmを有する粉末形態で、天然、合成、発泡した又は発泡性の、前記ポリマー(a)に対して0.01〜10質量%のグラファイト、
(e)前記ポリマー(a)に対して0.01〜10質量%のハイドロタルサイト又はシリコンの無機誘導体、
から選択される1種以上の不透熱剤を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。 - 前記(コ)ポリマーの質量に対して0.1〜8%の難燃剤及び0.05〜2%の相乗剤を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の顆粒形態の組成物を高分子マトリックス(a)のガラス転移温度にまで加熱することにより得られる発泡ビーズであって、20秒の気送後に、1000ボルト未満の静電気を有することを特徴とする発泡ビーズ。
- 請求項6の発泡ビーズを焼結することにより得ることができる発泡物品であって、密度5〜50g/l及び熱伝導性25〜50mW/mKを有することを特徴とする発泡物品。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の顆粒形態のビニル芳香族系発泡性組成物を調製するための方法であって、
1種以上のビニル芳香族モノマーを、任意に、少なくとも1種の、50質量%までの重合性コモノマーと共に、場合によっては前述の添加剤(c)〜(e)を含む充填剤の存在下で、またラジカル開始剤、スチレンスルホン酸の塩若しくはC1〜C4アルキルエステル及び/又はスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは対応するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマーの存在下で、重合前、重合中又は重合終了時に添加される発泡剤(b)と共に水性懸濁液中で重合することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の顆粒形態のビニル芳香族系発泡性組成物を連続塊状で調製するための方法であって、以下の連続した工程、
(i)スチレンスルホン酸の塩若しくは関連するC1〜C4アルキルエステル又はスチレンと、スチレンスルホン酸の塩若しくは関連するC1〜C4アルキルエステルとのコポリマー及び任意に、前述の添加剤(c)〜(e)を、顆粒形態又は既に溶融状態にある、平均分子量Mw50000〜300000を有するビニル芳香族(コ)ポリマーに添加する工程、
(ii)任意に、前記ビニル芳香族ポリマーを相対融点より高い温度にまで加熱する工程、
(iii)ダイを通しての押出成形前に、発泡剤(b)及びその他の考えられ得る難燃剤等の添加剤を溶融した前記ポリマーに配合する工程、
(iv)このようにして得られた高分子組成物を、静的又は動的混合要素により混合する工程、及び
(v)このようにして得られた組成物を、ダイ、切断チャンバ及び切断システムを備えた装置で顆粒化する工程、
を含むことを特徴とする方法。
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