JP2012525482A - ペレット化低分子量臭素化芳香族重合体組成物 - Google Patents

Abstract

本発明によって提供されるプロセス技術により、明記される式の新規重合体組成物を本発明のペレットに変換する。１分子当り２〜１２個の炭素原子を有する少なくとも１つのものオレフィン単量体の、適量の少なくとも１つの熱可塑性重合体とともに、そのような重合体組成物の重合体の溶融ブレンドを形成し、溶融ブレンドを本明細書に記載されるペレットに変換することにより、産生中、取り扱い中、および使用中、ほぼ「微粉体」または空気巻き込み可能な粉塵を生成しないペレットを形成することができる。本ペレットは、多くの付加的な優れた特性および特徴を有する。

Description

新規で効率が高い種類の低分子量臭素化芳香族重合体組成物が、最近、我々の研究室で発見された。これらの組成物は、式
Ｃ₆Ｈ_(5-x)Ｂｒ_xＣＨ₂ＣＨ₂（Ｃ₆Ｈ_(5-x)Ｂｒ_xＣＨＣＨ₂−）_nＣＨ₂Ｃ₆Ｈ_(5-x)Ｂｒ_x
を有し、式中、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数であり、各ｘは、同じかまたは異なる３〜５の範囲の整数であり、この組成物中の全てのｘの平均数は、約３．５０〜約３．８０の範囲であり、重合体中のＸ線蛍光分光法（ＸＲＦ）により判定される臭素の重量％は、約７３．４〜約７４．５の範囲である。これらの新規の臭素化芳香族重合体組成物およびそれらの調製物ならびに使用の詳細な説明は、２００８年１２月２日に出願された、本出願人が所有する米国特許仮出願第６１／１１９，２８９号に示され、その全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

上記式の比較的低分子量（例えば、約３０００の範囲のＭ_w）の重合体であることから、粉塵の形態での粉末を含む、相当量の粉末状の共生成物の共形成なしに、上記低分子量臭素化芳香族重合体組成物が、ペレットに直接変換されるのに十分な内因性強度を有することは、期待されないであろう。粉塵および粉末の形成は、特に粉塵が空気に取り込まれる場合、当然ながら非常に望ましくない。さらに、粉塵および粉末が再利用のために回収されなければ、これらの形成は、望ましい生成物の損失かつ結果的に、経済損失をもたらすであろう。

粉塵の形態での粉末を含む、相当量の粉末状の共生成物の共形成なしに、上記比較的低分子量の重合体が、ペレットに直接変換されるのに十分な内因性強度を有するとは期待されないであろうという予想は、我々の研究室での実際の経験に基づく。本出願人が所有する国際公開第２００８／０１１４７７号で指摘するように、アニオン性重合阻害剤系の使用により形成されるポリスチレンである、アニオン性ポリスチレン等のアニオン性スチレン重合体は、生成物をペレット化する試みがなされる時、実質量の小粒子および粉末を形成する「性質」を有する。外来性の結合剤等によって一緒に結合されなければ、ペレットは、形成中、取り扱い中、および／またはパッケージング中に砕け、典型的には、「微粉体」と称される、小粒子および微粒子に戻る傾向がある。この特徴のために、種々の従来のペレット化または圧縮手順は、基本的に微粉体を含まず、輸送中および取り扱い中にも、基本的に微粉体を含まないままである、臭素化アニオン性スチレン重合体の生成に適していない。容易に理解できるように、この種類の生成物における微粉体の存在および形成は、ペレット化生成物の態様に不利益であるだけでなく、消費者にとっても望ましくない。

前述の引用は、典型的に、約１３，０００程度の分子量（Ｍ_w）を有する種類の重合体に適用されるため、約３０００程度のＭ_wを有する重合体では、有用なペレットが結合剤なしでは作製することができず、結合剤が使用されたとしても、ペレット化生成物中のそのような結合剤の量は、必然的に、適切な最小量に微粉体および粉塵粒子を保つために、比較的高いであろうと予想されることが理解できる。

実際、取り扱い中または使用中に破砕しやすい場合でも、上記に言及される種類の粉末状重合体を、あったとしてもほんの少しの空気巻き込み可能な粉塵の共形成を伴ってより小さい凝集体を形成するであろうペレットに変換する方法が見つかったならば、相当な利点であろう。

そのような予想に反して、意外にも、以下の式（Ｉ）の重合体が、本明細書によって提供されるプロセス技術により、ペレットに変換することができることが発見された。より具体的には、１分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する、適量の少なくとも１つのモノオレフィン単量体の少なくとも１つの熱可塑性重合体とともに、以下の式（Ｉ）の重合体の溶融ブレンドを形成することにより、および溶融ブレンドを本明細書に記載されるペレットに変換することにより、産生中、取り扱い中、および使用中、ほぼ「微粉体」または空気巻き込み可能な粉塵を生成しないペレットの形成を達成できることが分かった。以下に示す実験データから分かるように、回転型摩耗試験に供される時、本明細書に従い、２重量％以下の微粉体を形成するペレットを形成することが可能であることが分かった。実際、本発明の実践に使用される構成成分の適切な割合に関して、回転型摩耗試験において、１重量％以下の微粉体を形成する能力を有するペレットが形成された。

環境にやさしく、再利用可能であり、かつ溶融ブレンド可能である、非粉塵ペレットを本明細書に提供する。加えて、本発明のペレットは、全体的に良好な機械的特性、良好な熱安定性、良好な色安定性、および良好な難燃性効率を有すると考えられる。ペレットは、以下の典型的な特性を有する。

本発明の上記および他の特色、特徴、ならびに利点は、以下の説明、添付の図面、および付属の特許請求の範囲からまたさらに明らかになるであろう。

構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液またはスラリーの個別の供給物が、液化押出機への供給物として使用されるペレットを生成するための、システムの模式的な構成図である。 構成成分（Ａ）と（Ｂ）との組み合わせの溶液またはスラリーが、液化押出機への供給物として使用されるペレットを生成するための、システムの模式的な構成図である。 液化押出機と複合押出機の両方が使用される、ペレットを生成するためのシステムの模式的な構成図である。 複合押出機が使用される、ペレットを生成するためのシステムの模式的な構成図である。 存在する場合、本発明のペレットから生成された微粉体を決定するために、回転型摩耗試験を実施する様式を図示する。

本発明は、上記式（Ｉ）の新規重合体をペレット化する新しい効果的な方式を提供する。ペレット化中、あったとしても最低限の微粒子物質の形成が生じる。また、ペレット化中、空気巻き込み可能な粉塵の最低限の形成または認識できないほどの形成が起こる。加えて、得られたペレットは、取り扱い中または使用中に破砕しやすい場合、任意のそのような破砕中、あったとしてもほんの少しの空気巻き込み可能な粉塵の共形成を伴って、よ
り小さい顆粒を形成し得る。よって、本発明は、特に、以下の式（Ｉ）の臭素化芳香族重合体組成物をペレット化するためのプロセスを提供し、本プロセスは、（Ａ）以下に図示され、記載される式（Ｉ）の臭素化芳香族重合体組成物（以後、しばしば「ＢＡＰＣ」または「構成成分（Ａ）」と称される）、および（Ｂ）１分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する、少なくとも１つのモノオレフィン単量体の少なくとも１つの熱可塑性重合体から成る構成成分（以後、しばしば「構成成分Ｂ」と称される）から、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）重量比が、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲の割合で流動溶融ブレンドを形成することと、前記流動溶融ブレンドを凝固ペレットに変換することと、を含み、このプロセスは、（Ａ）および（Ｂ）から成る前記構成成分のブレンドのペレット化のプロセス中、微粒子の形成が抑制され、空気巻き込み可能な粉塵の形成が、排除されるか、または許容可能なわずかなレベルに低減されるかのいずれかであることを特徴とし、ペレットは、取り扱い中、または使用中に破砕しやすい場合、より小さい顆粒が、あったとしてもほんの少しの空気巻き込み可能な粉塵の共形成を伴って形成されることを特徴とする。言い換えると、ペレット形成中、ペレット取り扱い中、およびペレット使用中、ペレットは、ある程度のより小さい顆粒が形成され得るが、許容できない量の空気巻き込み可能な粉塵を伴わない、またはその形成をもたらさない。

望ましくは、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約８８：１２〜約９８：２の範囲である。構成成分（Ｂ）が、汎用目的の結晶性ポリスチレン等の、汎用目的の結晶性スチレン重合体である時、望ましくは、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約９７：３〜約９５：５の範囲である。

流動溶融ブレンドの形成に利用される時、構成成分（Ａ）は、小粒子または顆粒等の種々の形態であり得るが、典型的に、粉末の形態である。

本発明に従うペレットを生成するための望ましい方法は、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドへの変換が、二軸押出機等の作動連続押し出しデバイスで、高温で実施され、押出物が凝固するか、または凝固される前または後に、押出機からの押出物がペレット化される、上述のプロセスである。２００７年８月９日に公開された、米国特許出願公開第２００７／０１８５２８０号に記載されるペレット化装置の使用は、低粉塵特性を有する本発明のペレットの生成の効果的な方式であることが分かった。

本発明に従うペレットを生成するための別の望ましいプロセスは、構成成分（Ａ）および（Ｂ）から形成された押し出し可能な粘度の溶液またはスラリーならびに溶媒が、高温で操作される液化押出機で、流動溶融ブレンドに変換され、押出物が凝固する、または凝固される前または後に、液化押出機からの押出物がペレット化される、上述のプロセスである。そのようなプロセスの実施において、液化押出機の使用により、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドへの変換をもたらすだけでなく、加えて、溶液から蒸発した溶媒を回収することも特に望ましい。溶媒の回収が利用されるかどうかに関わらず、溶液中および溶融ブレンド中の（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲内であり、液化押出機からの押出物は、押出物が凝固する、または凝固される前または後にペレット化される。便宜上、液化押出機は、以後、しばしば「ｄｅｖｏｌ ｅｘｔｒｕｄｅｒ」のように、簡単に称される。上述のように、望ましくは、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約８８：１２〜約９８：２の範囲である。構成成分（Ｂ）が、汎用目的の結晶性ポリスチレン等の、汎用目的の結晶性スチレン重合体である時、望ましくは、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約９７：３〜約９５：５の範囲である。２００８年１月２４日に公開された、国際公開第２００８／０１１４７７号に記載されるペレット化装置の使用は、低粉塵特性を有する本発明のペレットの生成の効果的な方式であることが分かった。

本発明のペレット化方法において、「流動溶融ブレンド」、または「重合体流動」等の類似する意味の用語が、しばしば言及される。特許請求の範囲を含む、本明細書に使用されるそのような用語は、一軸、または二軸押出機、クロスヘッド押出機、液化押出機等の、作動押し出し装置中の、構成成分（Ａ）および（Ｂ）ならびにあらゆる他の任意の成分から成るブレンドが、その軸により機械内に提供される推力下で、装置の残部（そこに追加されてもよいあらゆる伸長を含む）、および機械の放出端に配置される鋳型を通って、その時から前進する（すなわち、流動する）溶融した塊および／または十分に軟化した塊になる事実を指す。厳密に言えば、構成成分（Ａ）および（Ｂ）ならびにあらゆる他の任意の成分から成るブレンドの本来の溶融が形成されたか、またはＢＡＰＣが、ちょうど示される流動を生じるほどまでに単に軟化したかどうかは問題ではない。

ペレットが、
（Ａ） 式

のＢＡＰＣであり、
式中、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数（整数に四捨五入される時、約３〜約４の範囲の平均数になる）であり、各ｘは、同じかまたは異なる３〜５の範囲の整数であり、組成物中の全てのｘの平均数は、約３．５０〜約３．８０の範囲であり、重合体中のＸ線蛍光分光法（ＸＲＦ）により判定される臭素の重量％は、約７３．４〜約７４．５の範囲である、ＢＡＰＣと、
（Ｂ） １分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する少なくとも１つのモノオレフィン単量体の少なくとも１つの熱可塑性重合体から成る構成成分のブレンドを含み、
ブレンドの形成において利用される構成成分（Ａ）および（Ｂ）の割合は、望ましくは、約８８：１２〜約９８：２の範囲である本割合を含む、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲の（Ａ）：（Ｂ）である、ペレット化難燃性組成物も、本発明により提供される。構成成分（Ｂ）が、汎用目的の結晶性ポリスチレン等の、汎用目的の結晶性スチレン重合体である時、望ましくは、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約９７：３〜約９５：５の範囲である。

上記式（Ｉ）が、分子中の基間の結合を図示する拡大形式であることを除き、上記式（Ｉ）は、本開示の始めに表される式と同じであることを理解されたい。上記の式（Ｉ）または以下の式（ＩＩ）のいずれも、以後、分子の実際の空間構成を表すものではないことを理解されたい。むしろ、これらの式の描写は、単に、分子の組成物の理解を容易にする目的のためである。

ＢＡＰＣおよびそれらの前駆体
ＢＡＰＣは、本発明に従いペレット化されるブレンドの構成成分（Ａ）を構成する。

今まで、これらの新規ＢＡＰＣを生成するための唯一の既知の方法は、芳香族重合体組成物を臭素化すること、すなわち、式

の低分子量スチレン重合体の分布であり、式中、各Ｃ₆Ｈ₅は、フェニル基であり、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数であるが、但し、ｎが０である、式（ＩＩ）の化合物である、１，３−ジフェニルプロパンは、任意に、約１ＧＰＣ面積％以下の量で、本分布に存在することを条件とし、さらに、本分布は、任意に、約０．１ＧＰＣ面積％以下の量で、トルエンをさらに含有することを条件とし、本分布は、約６５０〜約７５０の範囲のＭ_w、約５００〜約６００の範囲のＭ_n、約８３０〜約１１２０の範囲のＭ_z、および約１．２〜約１．３５の範囲の多分散性を有することをさらに特徴とする。

芳香族重合体組成物は、それらの分子構造に、固有のフェネチル末端基を保有することが、式（ＩＩ）から分かるであろう。便宜上、上記に図示される、上述される式（ＩＩ）の芳香族重合体組成物は、以後、しばしば、単数形では「ＡＰＣ」、複数形では「ＡＰＣ’ｓ」のように称される。

式（ＩＩ）のＡＰＣの調製、その後、式（Ｉ）のＢＡＰＣを形成するためのＡＰＣの臭素化に関するさらなる詳細を以下に示す。したがって、式（ＩＩ）のＡＰＣは、式（Ｉ）のＢＡＰＣの前駆体を構成する。

ＡＰＣ
上記式（ＩＩ）のＡＰＣを調製するために、トルエン、アルキルリチウム、およびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）を含む構成成分から形成される攪拌した反応混合物中に、（ｉ）約０．３〜約１．５の範囲のスチレンのモル／トルエンのモル／時間、および（ｉｉ）約４０〜約１１０の範囲のスチレンのモル／アルキルリチウムのモル／時間の速度で、スチレンを供給する。スチレン：トルエンのモル比は、約０．７５〜約４の範囲であり、スチレン：アルキルリチウムのモル比は、約１５０〜約３５０の範囲であり、ＴＭＥＤＡ：アルキルリチウムのモル比は、約２．２〜約８の範囲である。反応混合物の温度は、約７０℃〜約９０℃の範囲、望ましくは、約７８℃〜約８１℃の範囲に維持され、攪拌は、反応混合物において実質的に均一な濃度プロファイルを維持するのに少なくとも十分である。反応完了時、示されるように、例えば、一定熱流束で、プロセス温度の急速な低下により、典型的に、約８０℃未満の温度で、反応混合物を反応停止させる。反応停止は、（ｉ）水が反応停止溶媒である場合は、有機相と水相を分離するために、少なくとも１つの相切断を行い、（ｉｉ）水以外の反応停止溶媒が使用される場合は、洗浄水を添加して反応停止溶媒を抽出し、後に切断により分離される有機相と水相を形成する、プロトン性溶媒を使用して達成される。典型的に、蒸留または剥離操作により、反応混合物からＴＭＥＤＡおよび未反応トルエンを分離および回収し、これによって、最後の微量の水も反応混合物から共沸的に除去される。好ましくは、ＴＭＥＤＡ−トルエン混合物は回収され、分子篩の通過、もしくは乾燥窒素散布下での還流、または好ましくはトルエンからＴＭＥＤＡを除去しない任意の他の方法を含む従来手段によって乾燥した後で、反応に再利用される。方法が、思いがけずＴＭＥＤＡを除去してしまった場合、プロセス経済学の観点から、ＴＭＥＤＡならびにトルエンを回収して再利用することが望ましい。反応停止操作およびその後の洗浄において、脱酸素水の使用は、スチレン重合体の分布物における色素物質（ｃｏｌｏｒ ｂｏｄｉｅｓ）の形成を抑制するため
、特に望ましい。商業生産ユニットが定常状態の生産に到達するにつれて、そのような色素物質の量が継続的に増加する可能性があるため、そのような色素物質の形成は非常に望ましくない。商業用の工場設備は、上述したような均衡の取れた供給物を用いて、バッチ、セミバッチ、または連続様式のいずれかで稼動することができる。

上記プロセスの実施において、反応混合物中の試薬が均一に分散されることを確実にすることが望ましい。よって、反応混合物における試薬の著しい攪拌および分散混合の組み合わせが、利用される。使用される攪拌および混合は、反応混合物において実質的に均一な濃度プロファイルを維持するのに少なくとも十分であるべきである。すなわち、反応混合物の総体積における全ての試薬の濃度勾配は、１つの別個の反応域が存在しないように、最小となるべきである（すなわち、いずれかのそのような試薬の局所的に高い濃度が最小である）。その結果として、連鎖移動および連鎖伝播の相補的な反応速度が反応混合物の体積全体にわたって均一に生じ、それによって、本プロセス技術の実践において達成される均一な分子量分布を提供する。そうすることで、触媒不良および不純物の形成を引き起こす、競合する望ましくない副反応が本質的に排除される。

ＡＰＣ形成の全体的なプロセスの本段階で、本段階まで実施されるワークアップからの反応生成物の残存物は、さらなる処理を必要とする粗生成反応物である。

上記に言及される分離操作後に残存するスチレン重合体分布物を含む粗反応混合物は、次いで、１，３−ジフェニルプロパンの含有物がある場合には、約１ＧＰＣ面積％以下、およびスチレン重合体分布物中に遊離トルエンの含有物がある場合には、約０．１ＧＰＣ面積％未満であることを確実にする選択的精製操作に供される。加えて、本操作は、約６５０〜約７５０の範囲のＭ_w、約５００〜約６００の範囲のＭ_n、約８３０〜約１１２０の範囲のＭ_z、および約１．２〜約１．３５の範囲の多分散性を有する生成物を得るはずである。粗反応混合物の低分子量および粘稠性ならびに熱特徴のため、本選択的精製は、典型的に、ワイプドフィルム蒸発を使用して実施される。適切なワイプドフィルム蒸発器を通る一路または二路の使用は、通常、この全体的操作の所望の生成物として残るＡＰＣの分解なしに、臭素化反応の基質として使用される芳香族重合体組成物についてのこれらの所望の仕様を達成するのに十分である。

ＢＡＰＣを形成するためのＡＰＣの臭素化
芳香族炭化水素を臭素化するための任意の既知の方法は、本発明に従い、ペレット化されるブレンドの構成成分（Ａ）として機能するＢＡＰＣを調製するために利用されてもよい。概して、芳香族の臭素化は、光の不在下で実施され、好ましくは、臭素化剤として元素状態の臭素を使用する。臭素化は、ハロゲン化アルミニウムまたはハロゲン化鉄触媒等の、適切なルイス酸触媒を使用して、無水条件下で行われる。脂肪族炭素原子の臭素化を最小にするために、反応は、好ましくは、約２５℃未満の温度で実施される。臭素化溶媒は、典型的に、本プロセスで使用される。

触媒量のハロゲン化アルミニウム臭素化触媒および溶媒の存在下で、臭素化剤として臭素を用いてＡＰＣを臭素化することを含む、臭素化プロセスは、良好に本発明の実践に使用され、少なくとも実質的に全ての臭素化は、約−１０℃〜約０℃の範囲内の温度で生じ、約７３．４〜約７４．５の範囲で、ＸＲＦにより決定される臭素含量を有する組成物を形成する。

望ましくは、上記臭素化プロセスに使用されるハロゲン化アルミニウム触媒の初期形態は、ＡｌＣｌ₃またはＡｌＢｒ₃である。しかしながら、これらの混合物は、必要に応じて使用され得る。ＡｌＣｌ₃は、望ましくは、適切な希釈剤中でスラリー化される。代替として、ＡｌＣｌ₃は、塩化物−臭化物交換（ハロゲン交換反応）の手段によって反応させ
て、希釈液中で向上した溶解性を有する混合されたか、または部分的に混合されたクロロブロモアルミニウムトリハライドを生成することができる。ＡｌＢｒ₃が使用される場合は、臭素中に予備溶解することが望ましい。臭素化プロセスは、バッチ、セミバッチ、または連続プロセスとして行うことができる。

一般に、ＢＡＰＣを形成するために使用される好ましい臭素化プロセスは、合わさったまたは別個の供給物（複数可）に近接し、かつそれと同時に、臭素化剤およびハロゲン化アルミニウム触媒の反応器に、溶質として反応器に供給されるＡＰＣを有することでさらに特徴付けることができる。そのような供給物は、望ましくは、反応器の液体内容物（通常、供給開始時の液体溶媒の残りおよび供給開始後の粗反応塊）の表面下に生じ、そのような供給物は、反応器の最初の内容物とともに、ＢＡＰＣ、ハロゲン化アルミニウム触媒、および溶媒を少なくとも含む粗反応塊を形成する。粗反応塊はまた、未反応臭素化剤を含むことができる。存在する可能性がある別の種類の不純物はＮ−ブロモアミンであり、望ましくない色素物質および熱的に不安定な臭素を生じさせると考えられている。これらのＮ−ブロモアミンは、アミン構成成分または連鎖移動重合促進剤であるＴＭＥＤＡからの誘導体として、芳香族重合体組成物に存在すると考えられる不純物から形成される。

ＡＰＣの供給のために選択される溶媒は、好ましくは、供給が始まる前に反応器に予備投入される溶媒と同じである。

ＡＰＣおよび反応器への予備投入に使用される溶媒は、以下の例示的溶媒のうちのいずれから選択されてもよい；ジクロロメタン、ジブロモメタン、ブロモクロロメタン、ブロモトリクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジブロモエタン、１，１−ジブロモエタン、１−ブロモ−２−クロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリブロモエタン、１，１，２，２−テトラブロモエタン、１，２−ジブロモプロパン、１−ブロモ−３−クロロプロパン、１−ブロモブタン、２−ブロモブタン、２−ブロモ−２−メチルプロパン、１−ブロモペンタン、１，５−ジブロモペンタン、１−ブロモ−２−メチルブタン、１−ブロモヘキサン、１−ブロモヘプタン、ブロモシクロヘキサン、およびこれらの液体異性体、同族体、または類似体、ならびに前述のうちのいずれか２つ以上の混合物。好ましい溶媒は、ジクロロメタン、ジブロモメタン、および１，２−ジクロロエタンである。ブロモクロロメタンが、特に好ましい溶媒である。

どのような溶媒が選択されようとも、相対的に水を含まないことを確実にすることが重要である。当該技術分野において周知であるように、臭素化中に反応系に水が存在すると、ハロゲン化アルミニウム触媒の触媒活性に影響を及ぼす。一般に、溶媒が約５０ｐｐｍ（重量／重量）未満の水を含有することが最良である。水に関しては、全ての反応物は乾燥しているべきである。臭素化剤、例えば、臭素は、約３０ｐｐｍを超える水を含有するべきではない。芳香族重合体組成物もまた、臭素化に有害な量の水を導入しないように、十分に乾燥しているべきである。

芳香族重合体組成物の供給における溶媒の量は、自由に流動する、粘性の低い溶液の形成を少なくとも可能にする量である。ＡＰＣが液体状態である場合は、ＡＰＣの溶媒を含まない供給物を使用することが考慮されてもよい。しかしながら、ＡＰＣの供給物を希釈するのに役立ち、反応塊において効率的な臭素化が生じるため、溶媒の使用が好ましいことが明らかになっている。一般に、溶媒がブロモクロロメタンである場合、ＡＰＣの供給量のうちの約６０〜約８０重量％（好ましくは、約６５〜約７５重量％）が溶媒となる。臭素化の前に、そのようなＡＰＣ溶液から極性種を除去することが有利である。これは、許容できない量の不純物の形成を溶液中に導入しないか、または溶液中でその形成を触媒しない固体吸着剤を用いて、ＡＰＣ臭素化溶媒溶液を処理することにより達成される。そのような処理は、３２０℃の高温で、ＨＢｒの熱安定性を高める結果となる。酸性の酸化
アルミニウムがそのような吸着剤の一例である。許容できない量の不純物の形成を導入または触媒しない他の好適な吸着剤としては、例えば、Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ（登録商標）またはＡｍｂｅｒｌｙｔｅ（登録商標）樹脂（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）の酸性形態、およびＤｏｗｅｘ（登録商標）樹脂（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）の酸性形態が挙げられる。高表面積シリカゲル、酸化アルミニウムの中性および塩基性形態、ならびに特定の酸性ゼオライトもまた、好適である。

反応物および触媒を供給する前の、反応器への溶媒の予備投入は、副産物であるＨＢｒの溶液の熱と合わせて臭素化反応の熱を分散させるために適当なヒートシンクを提供するのに十分な質量を提供する量であり、そのため、上記供給物の近くでは「ヒートキック」または温度スパイクが最小限に抑えられる。この目的のために、その中の熱および質量の均一性を向上するように、粗反応器含有物／粗反応塊が攪拌されることもまた好ましい。既にＨＢｒで飽和している前の実験の残りを使用することは、反応器の冷却システムの初期要求を減らし、その理由から、いくつかの商業用の構成において好ましい。

ハロゲン化アルミニウム溶媒は、臭素化剤の供給とは別個に反応器に供給することができる。しかしながら、そのような別々の供給スキームは好ましくはない。プロセスの簡素化のために、臭素化剤は臭素であり、ハロゲン化アルミニウム溶媒および臭素は単一の供給物として供給されることが要求される。ＡｌＢｒ₃は、臭素に容易に溶解する。ＡｌＣｌ₃は、臭素に分散またはスラリー化することができる。別個であろうと、または臭素供給との組み合わせであろうと、供給されるＡｌＢｒ₃の量は、以下の式を用いて計算されるような、供給される臭素のモル当り約０．３〜約１モル％のＡｌＢｒ₃を提供するのに十分な触媒量である。
ＡｌＢｒ₃のモル％＝（ＡｌＢｒ₃の重量／２６６．７÷臭素の重量／１５９．８１）×１００
供給される臭素の量は、副産物ＨＢｒによる過剰な臭素のある程度の少量の損失を想定して、求められる所望の臭素化レベルを達成するのに必要な量である。よって、例えば、約７３．４〜約７４．５重量％の臭素含量を得たい時には、存在するフェニル基のモル当り、約３．５〜約３．８モルの臭素を供給する。スチレン重合体（ＩＩＩ）

に存在するフェニル基のモルを以下に示す。 フェニルのモル／スチレン重合体のモル＝２＋ｎ平均＝２＋［（Ｍ_n−１９６．２９）／１０４．１５］

代替として、および便宜上、以下の方程式に基づいて容易に臭素を投入することができる。

可能な限り厳密に、所望の重量％の臭素を得るのに必要な臭素の量のみを供給することが好ましい。過剰な臭素が供給されると、その過剰分の少なくともある程度は粗反応塊中に存在することになり、下流の仕上げ段階において除去されるべきである。

粗反応塊に過剰な臭素が存在する理由がなんであれ、臭素を水溶性の臭化物塩に変換するために、例えば、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤の使用等、そのような過剰な臭素を除去するための当該技術分野において認識される従来技術を使用することができる。しかしながら、そのような還元剤の使用は、下流の仕上げ段階のうちのいくつかの間にエマルジョンおよび／または小片の形成を促進する傾向にあることが観察されている。そのようなエマルジョンまたは小片層は、分離を困難にし、プロセス不良の原因となる。

ＡＰＣ、臭素化剤、およびＡｌＢｒ₃等のハロゲン化アルミニウムの供給物は、反応器の内容物／反応塊の表面下、かつ互いに近接して行われるべきである。ＡＰＣの臭素化は迅速に行われるべきである。これらの臭素化の反応速度は、反応速度論に起因して非常に迅速である。よって、速度決定の要因は物質移動速度である。したがって、近接した供給物の使用は、反応物と触媒とが互いに接近するように設定される。迅速な臭素化を確実にできる別の要因は、臭素とともに溶液中にＡｌＢｒ₃の供給物を使用することである。臭素は、触媒が最初に供給されたときに活性であるように、ＡｌＢｒ₃を触媒活性状態にプレコンディショニングすると考えられる。供給物の近接性を確実にするための１つの技術は、一緒に保持された供給チューブを反応器の内容物／反応塊中に提供し、隣接する平行方向または直接的な衝突方向にそれらが放出するようにすることである。

供給物を反応器の内容物／粗反応塊の液体レベルよりも低く放出させることは、供給領域から離れて熱放散が起こることを確実にするので有益である。供給領域に「熱い箇所」を有することが、商業的に可能な範囲で回避される。また、反応器の内容物／粗反応塊の攪拌も、熱放散に役立つ。

反応器に予備投入される溶媒量は、プロセスに必要とされる材料取扱費よりも高い費用負担をかけることなく、熱放散機能を達成するために必要な量であるべきである。

個々の供給物の供給速度は、反応器のサイズおよび設計、処理されなければならない熱および熱管理を補助するために利用可能な冷却、利用可能な供給装置および副産物ガスであるＨＢｒを安全に処理する能力を考慮し、できるだけ高くあるべきである。可能な供給速度が高いほど、プロセスはより効率的である。

同時供給中、反応器の内容物／粗反応塊は、実質的に全ての臭素化が起こるまで、約−２０℃〜約５℃の範囲内、好ましくは、約−２０℃〜約５℃の範囲内、より一般的には−１０℃〜約０℃の範囲の温度で維持されるべきである。反応器への供給物は、およそ周囲温度で都合よく供給される。上述の反応器の内容物／粗反応塊の温度を得るために、反応器は適切な冷却を備える。温度は、できるだけ供給領域の近くで測定されるべきである。

臭素化中の反応器内の圧力は臨界圧ではなく、超大気圧が標準である。しかしながら、設備要件および安全性の問題を考慮すると、非常に高い圧力は好ましくない。自己圧は容認される。

反応物および触媒の供給に続いて、臭素化が停止したことを確実にするように、反応塊に放置時間を持たせることが容認される。約７４重量％の臭素で臭素化する場合、消費を促進し、できる限り多くの供給された臭素から反応できるように、温度を約７℃に加温することが許容される。これは、いずれのエマルジョンおよび小片層の問題を避けるために、実行者が、最初の水による反応停止の間に臭素還元剤の使用を行わないと決めた場合に特に望ましい。

供給が完了し、放置時間がある場合はそれが過ぎた後、粗反応塊を反応器から取り出し、水中で反応停止させる。先述したように、粗反応塊、さらに言えば臭素化の下流で処理される任意の有機相が、未反応臭素を含有する場合、そのような臭素の含有量は、還元剤を使用して臭素を水溶性臭化物に変換することにより、低下させるかまたは排除することができる。しかし、この場合もやはり、そのような還元剤、特に亜硫酸塩の使用は、エマルジョンの形成をもたらす可能性があり、Ｈｕｎｔｅｒ溶液色値試験においてより高いΔＥ値を有する生成物を生じる可能性がある。したがって、亜硫酸水素塩もしくは亜硫酸塩、または任意の他の硫黄系臭素還元剤の使用は推奨されない。

反応停止は、従来、周囲温度で行われ、一般的に言って、相分離を達成するために残留ＨＢｒ溶液を加熱すること以外の加熱は必要ない。臭素および他の活性臭素化種が存在してもよいため、混合物の加熱を最小限に留め、可視光への曝露を制限することが好ましい。このことは、熱に不安定な臭素の含有量を確実に低下させるのにある程度役立つ。

ＡｌＢｒ₃の不活性化および臭素の還元は、粗反応塊が反応停止水または反応停止水還元剤溶液に供給されるとほぼ瞬時であるため、水による反応停止は放置時間を有さない。
反応停止が完了すると、明確な２つの相である水相および有機相が形成される。有機相は、溶媒およびＢＡＰＣを含有し、さらなる処理を必要とする。

水による反応停止および相分離ならびに任意のさらなる臭素除去の段階（水の抽出または蒸留）が完了した後、塩基性水素化ホウ素ナトリウム溶液で有機相を洗浄することが、望ましい。ホウ化水素およびそのボラン副産物は、例えば、臭素（なおもいくらか存在する場合）等の利用可能な未反応臭素化剤、ならびに未反応臭素化剤（例えば、次亜臭素酸塩、および／または次亜臭素酸）から形成される任意の利用可能な誘導体、またさらには任意の利用可能なＮ−ブロモアミンを含む利用可能な活性臭素種を変換するように作用し、そのため、臭素および活性臭素種が臭化物に還元され、またＮ−臭化物の場合、この材料は臭化ナトリウムおよび遊離アミンに還元される。よって、水素化ホウ素ナトリウムの使用は、一次的機能、すなわち、存在するＮ−ブロモアミンの量を減少させることと、二次的機能、すなわち、存在するいずれの量の臭素も減少させることと、を有する。よって、定量的に、使用される水素化ホウ素ナトリウムの量は、両方の機能に対応するために必要な量である。この段落において使用される用語「利用可能」とは、活性臭素種、未反応臭素化剤、未反応臭素化剤から形成される誘導体、およびＮ−ブロモアミンに関連して使用される場合、同定される材料が、水素化ホウ素ナトリウム溶液と接触することによって簡単に除去され得ないような程度まで固体中に閉塞されていないことを示す。

有機相を処理するのに苛性水素化ホウ素ナトリウム水溶液が使用されるため、水相が形成される。水素化ホウ素ナトリウム溶液のｐＨは、形成された水相が有機相と接触している間中、形成された水相が約１０〜約１４の間のｐＨを有するｐＨである。

通常、しかし必ずではないが、処理溶液の水素化ホウ素ナトリウム含有量は、処理溶液の総重量に基づいて約０．０５〜約１．０重量％の水素化ホウ素ナトリウムの範囲である。

苛性水素化ホウ素ナトリウムステップの重要な特性は、処理期間の間に、１気圧で約４５℃を超える温度、好ましくは約５４℃〜約６２℃の範囲内の温度が維持されることである。実験から、より高温で得られるＮ−ブロモアミン由来の色素物質および熱に不安定な臭素の高い減衰性は、室温では得られないことが明らかになっている。

処理温度は、少なくとも処理の利益を得るために必要とされる時間量の間維持され、一般に、少なくとも約３０分あれば十分であると見なされている。実行者は、要求に合わせて、より少ないかまたはより多くの時間量を選択することができる。一般に、実験から、有機相および水性混合物（処理の間、混合が提供される）は、約４５℃〜５０℃で著しく薄くなり始めることが明らかになっている。存在するＮ−臭化物ならびに任意のＮ−硫化物および／またはＮ−酸化物種は４級であり、そのため、電荷を帯びた種であるか、または少なくとも高度に極性の種であると理論が立てられる。そのような種は、密接に混合された有機相および塩基性水相が増粘することに関与している。このことは、混合に使用される攪拌器駆動部のドロー増加において観察される。４５℃超かつ５４℃に近い温度で、そのような増粘が排除され、駆動部のドローが減少する。４５℃未満の温度では増粘が生じ、時々、不完全な相分離が観察される。より高い温度に達すると、増粘現象が排除され、相分離は、特に５４℃を超過する温度が使用される場合は、ほぼ瞬時である。

上記水性苛性水素化ホウ素ナトリウムによる処理または洗浄の使用は、水による反応停止ステップおよび相分離の後の任意の時点で、ならびに下流において回収される任意の有機相、仕上げ順序で使用することができる。

水素化ホウ素ナトリウム処理の前に有機相を実質的に加熱することは避けるのが好ましい。そのため、ホウ化水素処理の前は３５℃未満の温度が好ましい。

最終洗浄後、有機相を水相から分離し、湯、例えば、約９０℃〜約１００℃に供給し、存在する溶媒を洗い流して、水相中に固体を得る。還流温度に水を維持することにより、温度維持を達成することができる。この洗い流し技術は、臭素化ポリスチレンを生成する技術分野において周知である。

溶媒を洗い流したら、例えば、濾過等の従来の手段によって、固体を水から分離する。次いで、ここでも同様に固体のＴ_gに留意しながら、分離された固体を従来の乾燥技術によって乾燥する。乾燥した固体は、本発明のペレット化プロセスに使用するのに適した最終ＢＡＰＣである。

低Ｔ_g重合体を扱う場合に有用であり得る別の方法は、溶媒が迅速に除去され、得られた粘稠性溶融物が容易に処理でき、本発明に従いペレット化できるワイプドフィルム蒸発器、落下フィルム蒸発器、連続取り出し槽、もしくは液化押出機に有機相を送る（腐食問題を避けるために共沸乾燥後）ことである。

沈殿による液化であろうと、またはワイプドフィルム蒸発器、落下フィルム蒸発器、連続取り出し槽、もしくは液化押出機による液化であろうと、活性化した酸性酸化アルミニウムを通して、共沸乾燥した溶液を濾過することが望ましい。溶解した（含有される）ＢＡＰＣの１００重量部当り酸化アルミニウムの約１〜５重量部が、熱による色安定性の低下の原因となる不純物を除去するのに十分であることが分かっている。

前述の臭素化手順およびワークアップ手順は、本発明の実践におけるペレット化の構成成分（Ａ）として利用されるＢＡＰＣの調製を可能にする。そのようなＢＡＰＣは、式（Ｉ）を参照に、上文に記載されることを想起されたい。

構成成分（Ｂ）−少なくとも１つのモノオレフィン単量体の熱可塑性重合体
以下に言及する熱可塑性重合体は、本発明に従いペレット化されるブレンドの構成成分（Ｂ）を構成する。

一般に、これらの熱可塑性重合体は、１分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する少なくとも１つのモノオレフィン単量体の熱可塑性重合体である。モノオレフィン単量体は、完全に脂肪族であるか、または部分的に芳香族であり、部分的に脂肪族であってもよい。加えて、これらの熱可塑性重合体は、ホモ重合体または共重合体であってもよい。よって、これらの熱可塑性重合体は、（ａ）１つ以上の結晶性スチレン重合体、（ｂ）１つ以上の衝撃改質スチレン重合体、もしくは（ｃ）（ａ）および（ｂ）の両方、（ｄ）１つ以上の脂肪族オレフィン炭化水素ホモ重合体または共重合体、（ｅ）少なくとも１つのオレフィン炭化水素と官能基を含有するオレフィン単量体との１つ以上の共重合体、もしくは（ｆ）（ｄ）および（ｅ）の両方を含む。（ａ）の重合体の例としては、結晶性ポリスチレン、結晶性スチレン／α−メチルスチレン共重合体、結晶性スチレン／ビニルナフタレン共重合体、結晶性スチレン／ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン共重合体、および類似体化合物が挙げられるが、これらに限定されない。（ｂ）の重合体の例としては、低衝撃ポリスチレン、中程度の衝撃ポリスチレン、および高衝撃ポリスチレン等の、種々のゴム変性スチレン重合体、ならびにスチレンと少なくとも１つの他のスチレン単量体とのゴム変性スチレン共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。（ｄ）の重合体の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／オクテン共重合体、エチレン／プロピレン／ヘキセン共重合体、および１分子当り最大約１２個の炭素原子を有する類似体オレフィン共重合体、例えば、エチレンと、１分子当り３〜１０個の炭素原子を有する脂肪族α−オレフィン炭化水素との共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。（ｅ）の重合体の例としては、エチレン／ビニルアセテート共重合体、エチレン／ブチルアクリレート共重合体、メタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、メチルアクリレート／アルキルアクリレート共重合体、メチルメタクリレート／アルキル−メタ−アクリレート共重合体、および同等の共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。

１分子当り２〜約１２個の範囲の少なくとも１つのモノオレフィン単量体の熱可塑性重合体の別の群は、ビニルシクロアルカンおよび脂肪族オレフィン炭化水素単量体を伴うその共重合体または共重合体および／もしくはスチレンホモ重合体または共重合体から成る。構成成分（Ｂ）として機能できる本群の熱可塑性重合体のいくつかの例としては、ポリ（ビニルシクロペンタン）、ポリ（ビニルシクロヘキサン）、ポリ（ビニルシクロヘプタン）、ポリ（ビニルシクロオクタン）、ビニルシクロペンタンとエチレンもしくはプロピレンまたはその両方との共重合体、ビニルシクロヘキサンとスチレンもしくはｐ−メチルスチレンまたはその両方との共重合体、ビニルシクロヘキサン、エチレンおよび類似体ホモ重合体ならびに共重合体の共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。

本発明のペレットの他の構成成分
種々の他の構成成分が本発明に従いペレット化されるブレンドに含まれてもよい。本発明に従いペレット化されるブレンドに適したさらなる構成成分の例としては、抗酸化剤；ＵＶ安定剤；および中和剤；熱または熱性安定剤；抗静電気剤；キレート剤；潤滑剤および離型剤；可塑剤；衝撃改質剤；染料、着色剤、または色素；難燃剤相乗剤；充填剤および／または補強剤等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの材料は典型的に既
知量で使用され、それらの製造元または供給元により推奨される量を含んでもよい。

固体の供給物から流動溶融ブレンドを形成することによる本発明のペレットの生成
本発明のペレットの形成に種々のペレット化装置を利用することができる。例えば、上述の比率で少なくとも構成成分（Ａ）および（Ｂ）を含む溶融ブレンドは、一軸押出機、二軸押出機、歯車押出機、ディスク押出機、回転ミル押出機等の、適切な高せん断力で高温の連続式溶融混合デバイスで流動溶融ブレンドを生成し、溶融ブレンドの少なくとも１つの鋳片、好ましくは複数の鋳片を生成する鋳型の開口部を通して流動溶融ブレンドを強制的に押し出した後、Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇのＣｏｎａｉｒ ｓｔｒａｎｄ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ３００シリーズ、Ｋｉｌｌｉｏｎ ｓｔｒａｎｄ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ ｓｔｒａｎｄ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ、Ｒｉｅｔｅｒ／Ａｕｔｏｍａｔｉｋ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ、およびＩｋｅｇａｉまたはＣｕｍｂｅｒｌａｎｄ ｓｔｒａｎｄ ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒｓ等の細断機、エアナイフシステム、または他の形態のペレット製造機を使用することによって鋳片をペレットに変換することによりペレット化することができる。

他の機器を利用することができるが、本発明に従うペレットを形成する効率的で効果的な方式の１つは、比較的軽度の操作条件下で稼働する二軸押出機で、高温で流動溶融ブレンドを形成することを含む。押出機からの押出物は、押出物が自然に凝固する、または水等の冷却液体の中に通過させることにより、冷却した金属性ベルトコンベア等の冷却表面と接触させることにより、または冷蔵空気または窒素等の冷却気体を使用することによる等の、溶融物を冷却する何らかの適切な方法の手段により凝固される前または後にペレット化される。

少なくとも構成成分（Ａ）および（Ｂ）のブレンドから成る押出物のペレット形態への変換を達成する有効な方式の１つは、
● 例えば、複数の溶融ＢＡＰＣの鋳片が形成されるように、鋳型が好ましくは複数の開口部を有する押出機の流出端に配置される鋳型を通して、押出機に流動溶融物を通過させることにより、溶融ＢＡＰＣの少なくとも１つの鋳片を形成することと、
● そのような鋳片がペレットに分割される多孔質のコンベアベルト上のそのような鋳片を冷却用の下方向に強制された空気流に送ることと、
● ペレットから微粉体を除去する分類器の中にそのようなペレットを落下させることと、を含む方法である。
上記するように、本発明のペレットは、適切に作製される場合、分類器に落下する間に僅かな量の微粉体しか形成しない。

溶液またはスラリーの供給物から流動溶融ブレンドを形成することによる本発明のペレットの生成
本発明に従う本発明のペレットを生成するための別の有効な方法は、あらゆる任意の追加構成成分を含む、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液またはスラリーの流動溶融ブレンドへの変換が、稼動液化押出機中高温で実施され、かつ押出物が凝固する、または凝固される前または後に、液化押出機の押出物が、ペレット化される方法である。流動溶融ブレンドが液化押出機で形成されるそのようなプロセスの実施において、溶液またはスラリーの形成に使用される溶媒は、同時に気化され、好ましくは再利用のために回収される。本方式において、溶液またはスラリーおよび溶融ブレンド中の構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）の重量比は、約８８：１２〜約９８：２の望ましい範囲内に留まり、液化押出機からの押出物は、よって、押出物が凝固する、または凝固される前または後にペレット化され得る。液化押出機の中に投入される溶液またはスラリーは、押し出し可能な粘度であり得るように十分に濃縮されるべきである。典型的に、そのような溶液またはスラリーは、総構成成分の約４０〜約８０重量％の範囲で含有し、液化押出機の中に投入される時の溶液
またはスラリー中の構成成分（Ａ）および（Ｂ）の総量は、約６０〜約７０重量％の範囲であり、これらの重量パーセントは、溶液またはスラリーの総重量に基づく。

そのようなプロセス技術による押出物の凝固ペレットへの変換は、ペレット形成中、ペレット取り扱い中、およびペレット使用中、ペレットが、ある程度のより小さい顆粒が形成される可能性があるが、許容できない量の空気巻き込み可能な粉塵を伴わない、またはその形成をもたらさないという特徴がある。

したがって、液化押出機を利用する本発明のペレットを形成するこの有効な方法は、
● 気化可能な溶媒において、構成成分（Ａ）および（Ｂ）ならびにあらゆる任意の追加の構成成分から成る溶液またはスラリーを含む押し出し可能な粘度の混合物を、（ｉ）溶液またはスラリーおよび／またはそのような溶液またはスラリーから形成された流動溶融ブレンドから気化可能な溶媒を、液化押出機内で分離するように、および（ｉｉ）前記流動溶融ブレンドの重合体溶融または重合体流動を押出物として形成するように適合し、操作する液化押出機内で流動溶融ブレンドに変換することと、
● 押出物を鋳型に通し、これによって１つ以上の溶融ＢＡＰＣの移動鋳片を形成することと、
● そのような移動鋳片が凝固する、破砕される、細分される、もしくはＢＡＰＣのペレットに変換されることを可能にする、および／またはそうするようにさせることにより、そのような鋳片をペレット化することと、
● そのような生成物中に存在する可能性がある（ａ）存在する場合、過大粒子、および（ｂ）存在する場合、微粉体をそのような生成物から除去し、回収するために、ペレットをサイズ選別に供することと、を含む方法である。
望ましくは、操作中に分離された溶媒は、全体的な操作で、再利用のために回収される。

液化押出機で使用するための構成成分（Ａ）および（Ｂ）ならびに付加的なあらゆる追加の任意成分の溶液またはスラリー形成に使用される溶媒は、溶液またはスラリーに存在する構成成分が熱分解を受け始める、および溶液またはスラリー中にあるかどうかに関わらず、溶液またはスラリーの任意の構成成分と不適切に反応しない温度以下で気化することができる、任意の液体溶媒であり得る。典型的に、溶媒は、大気圧で約１５０℃未満の沸点を有する１つ以上のハロゲン化溶媒から成る。典型的なハロゲン化溶媒は、各ハロゲン原子が臭素原子または塩素原子であるか、または溶媒が少なくとも１つの臭素原子および少なくとも１つの塩素原子を含有する溶媒である。臭素原子および／または塩素原子以外の１つ以上のハロゲン原子を含有する溶媒は、あまり好ましくない。「気化可能」という用語は、単に、最初の溶液またはスラリー中の構成成分の特定の混合物が、許容できない量の熱分解を受け始める温度未満で溶媒が沸騰するべきであることを意味する。本温度は、当然ながら、溶液またはスラリー中に存在する種々の構成成分の同一性および熱的特性、溶液またはスラリーが閾値分解温度である場合、その時間の長さ、および本発明の最終ペレットの組成物に課される品質管理仕様等の、そのような要因に応じて個々の状況により変動する。適切な有機溶媒の例としては、ジクロロメタン、ジブロモメタン、ブロモクロロメタン、ブロモトリ−クロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジブロモエタン、１，１−ジブロモエタン、１−ブロモ−２−クロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジブロモプロパン、１−ブロモ−３−クロロプロパン、１−ブロモブタン、２−ブロモブタン、２−ブロモ−２−メチルプロパン、１−ブロモペンタン、１−ブロモ−２−メチル−ブタン、１−ブロモヘキサン、１−ブロモヘプタン、ブロモシクロヘキサン、およびそれらの液体異性体、相同体、または類似体が挙げられるが、それらに限定されない。２つ以上のそのような化合物の液体混合物も使用することができる。ブロモ−クロロメタンは、その利用能、比較的に低費用、および望ましい溶解力ならびに気化特性のため、特に望ましい溶媒である。溶媒交換手順が使用される場合、そのようなハロゲン化溶媒は、例えば、気化可能な液体芳香族炭化水素溶媒と置換することができる。

構成成分（Ａ）および（Ｂ）ならびにそれと共に利用されるあらゆる他の任意の構成成分の流動溶融ブレンドを形成する多くの種々の方式があり、いくつかを図１〜４に模式的に図示する。図１〜３は、液化押出機の仕様を含む一方、図４は、複合押出機を利用する。図１、２、および３において、同様の部品は、同様の数字で表され、その説明は、便宜上、単に構成成分（Ａ）および（Ｂ）について述べる。他の任意の構成成分は、典型的に、構成成分（Ｂ）の供給と共に、供給物に含むことができる。

図１の模式的な構成図に示されるシステムは、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液またはスラリーの個別の供給物を含む。これらの溶液またはスラリーは、液化押出機において押し出し可能な粘度であるように十分に濃縮されるべきである。より具体的には、システムは、矢印２０で表される複数の溶媒口を装備する液化押出機１０を含む。構成成分（Ａ）の溶液またはスラリーの供給源１２から、ライン１６を介して液化押出機１０に中にそのような溶液またはスラリーの流れを供給する。同時に、構成成分（Ｂ）の溶液またはスラリーの供給源１４から、ライン１８を介して液化押出機１０に中にそのような溶液またはスラリーの流れを供給する。これらの溶液の混合物が加熱され、液化押出機１０に輸送されると、溶媒は気化し、矢印２０で表される通気口を介して押出機から放出される。典型的に、これらの気体は、冷却装置（図示せず）に通じる多岐管（図示せず）を介して集合的に移送されるか、または適切な通気ライン（図示せず）を介して冷却装置（図示せず）に個別に移送される。液化押出機１０において、温度は、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドが形成されるように調節される。本溶融ブレンドは、液化押出機１０の下流端から放出され、典型的に、鋳型（図示せず）を通って、溶融ブレンドの１つ以上の連続した流動鋳片２２を形成する。この１つ以上の鋳片の流れは、ペレット化システム２５に入り、鋳片は、固体形態に冷却され、所望の形状およびサイズのペレットに変換される。

図２の模式的な構成図に示されるシステムは、供給システムを除き、図１に示すものと同じである。図２において、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液またはスラリーの最初の個別の供給物は、それらのそれぞれの供給源１２および１４からミキサー１７に送達されて、実質的に均一な構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液またはスラリーを形成した後、図示されるライン１９を介して液化押出機１０の中に移送される。そうでなければ、図２のシステムの操作は、図１の操作と同様である。

構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドを形成するための異なるシステムを図３に模式的に示す。本システムは、操作において、液化押出機と複合押出機の両方を利用する。よって、図３において、構成成分（Ａ）の供給源３２は、ライン３６により図示される構成成分（Ａ）を液化押出機１０に供給する。液化押出機１０の操作は、液化押出機１０がライン３６により図示される構成成分（Ａ）の供給から下流の適切な挿入点で、ライン４２により図示される複合押出機４０から構成成分（Ｂ）の供給を受けることを除き、図１と同様である。複合押出機４０からの本供給は、液化押出機１０の上流端近くの位置で、ライン３５により図示される構成成分（Ｂ）の供給源３４からの添加により起こる。よって、本操作において、複合押出機４０は、構成成分（Ｂ）を溶融し、それを液化押出機１０にポンプで送り、液化押出機１０は、溶融構成成分流を混合して、原位置で流動溶融ブレンドを形成するが、これは、後に液化押出機１０、典型的には鋳型を通して放出されて、ライン２２により図示される１つ以上の鋳片を形成し、これは、複合押出機で起こる力下で、ペレット化システム２５の中に送達され、鋳片は、固体形態に冷却され、所望の形状およびサイズのペレットに変換される。これらの鋳片冷却およびペレット化操作を達成するためのシステムは、米国特許出願公開第２００７／０１８５２８０号および国際公開第２００８／０１１４７７号に記載および図示される。

図４は、ペレット化用の構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドを形成するシステムを模式的に図示し、本システムは、そのような流動溶融ブレンドを形成するための手段として複合押出機を利用する。図４のシステムにおいて、乾燥構成成分（Ａ）および（Ｂ）の個別の供給は、流動溶融ブレンドを形成するための供給材料を構成する。よって、図４に図示するシステムは、供給源６２から構成成分（Ａ）の乾燥供給物を、典型的には粉末形態で、そして供給源３４から構成成分（Ｂ）の乾燥供給物を、所望する場合には粉末形態であってもよいが、典型的にはペレット形態で個別に供給するホッパー等の供給挿入システムを装備する複合押出機４０を備える。これらの２つの供給は、それぞれ、供給ライン６５および３５として図４に示される。複合押出機は構成成分（Ａ）および（Ｂ）を溶融、ブレンドし、典型的には鋳型（図示せず）を通してそれらをポンプで送り、ライン５２として図示される１つ以上の溶融鋳片を形成するが、そのような鋳片は、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の所望のブレンドから成る。本ブレンドの１つ以上の鋳片は、次いで、図１、２、および３に関連して言及されるペレット化システム２５に送達され、ペレットに加工される。

本発明のペレット
生成されるように、本発明のペレットは種々のサイズおよび形状であってもよい。典型的に、それらは、約３／８インチ〜約２０の標準米国のメッシュサイズのサイズ範囲であり、生成されると、少量の小さい粒子のみ（例えば、約５重量％以下）を含有する。粉塵サイズ（すなわち、約２０〜約８４０マイクロメートルの範囲）の粒子の量は、典型的に約５重量％以下である。

以下の実施例は、ＡＰＣの調製、ＢＡＰＣを形成するためのＡＰＣの臭素化、ＢＡＰＣのペレット化、および本発明のペレットの無粉塵特性を示す試験作業を図示する。これらの実施例は、例示の目的のために示されており、本発明の一般的な範囲において制限を課すものではない。

臭素化の基質であるＡＰＣの調製
全般：オイルジャケットを備えた、球状ガラス製の１２リットルひだ付き反応器に、還流冷却器、蒸留ヘッド、水中熱電対、底部排水バルブ、およびステンレススチール製内部冷却コイルを装備した。冷却コイルへの水流を調節するＰＩＤコントローラを介して、温度を設定点に厳密に維持した。一方の組は傾斜し、他方の組は平坦な、シャフトに融合された２組のガラス製インペラを有する、外径１９ｍｍのガラスシャフトから成るオーバーヘッド攪拌アセンブリを用いて、激しい攪拌を実現した。湿潤したＰＴＦＥ製の部分または他の重合体のフッ化材料もしくはエラストマーは全て、基本的に反応器に含まれなかった。

全ての操作の間、反応器を不活性乾燥Ｎ₂雰囲気下で維持した。ダイアフラム式ポンプによって、浸漬脚部を通して連鎖移動剤（複数可）を反応器に投入した。アルキルリチウム、追加の溶媒、およびアミン促進剤（ＴＭＥＤＡ）は全て、同じ浸漬脚部を通して、攪拌した連鎖移動剤（複数可）の表面下に供給した。計量ポンプによって、塩基性酸化アルミニウム（ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、酸化アルミニウム９０、メッシュ７０−２３０、カラムクロマトグラフィーグレード）の３インチの円筒カラム（直径１．７５インチ、およそ１００ｇ）を通してスチレンを反応器にポンプで入れ、外径１／１６インチの供給ノズル２本を通して、微細流または噴霧として、反応混合物の表面上に送達した。

いくらかの生成物ワークアップ後、ワイプドフィルム蒸発器（ＷＦＥ）で、形成された、得られた粗生成物をさらなる精製に供した。これは、臭素化の精製された前駆体生成物を提供した。

ほぼ同様の条件下で、精製した前駆体生成物を調製するために６つの実験を行った。実験１の詳細を以下の本文で示す。表１は、使用された条件およびこれらの６つの実験のそれぞれの結果を要約する。
実験１（８１０Ｍ_w１．３２ＰＤ）

反応−予め還流加熱した反応器にトルエン４７５８ｇ（５．５リットル、５１．６４ｍｏｌ）を投入し、４時間に渡って共沸乾燥させた；カールフィッシャー水分分析は、３４ｐｐｍの残存Ｈ₂Ｏを示し、これは、２．１ｇのｎ−ＢｕＬｉ溶液で乾燥させた。乾燥トルエンをオイルジャケットで７８℃に冷却し、多重コイルを操作するＰＩＤコントローラで両コイルを温度に設定した。設定点温度まで冷却してから、８９．２ｇのｎ−ＢｕＬｉ溶液（シクロヘキサン中２Ｍ、０．２３０ｍｏｌ）を、穏やかに攪拌した（３００ｒｐｍ）トルエン反応混合物の表面下に浸漬脚部を通して投入した。次いで、供給ラインを７５ｍＬの無水トルエンで洗い流した。次に、表面下供給ラインを通して、４０．６ｇのＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．３４９ｍｏｌ）を反応器に投入し、特徴的な明るい赤色のＴＭＥＤＡ錯化ベンジルリチウムアニオンを形成し、同時にブタンガスを放出した。計量ポンプを介して、表面下のラインを無水トルエンの第２の７５ｍＬアリコートで洗い流した。さらにアニオン性連鎖移動重合プロセスの間、３５０ｍＬの無水トルエンを一定速度で供給した。反応器の攪拌数を５１０ｒｐｍに増加し、２９４８ｇのスチレン（９９＋％、２８．３１ｍｏｌ）を１８０分に渡って供給した。十分に較正した計量ポンプを、１６．４ｇ／分の一定速度で供給するようにプログラムした。無水シクロヘキサン（２×２００ｍＬ）をスチレン供給系に投入し、アルミナ床を洗い流した。反応器へのスチレンの供給は、反応熱がそれ以上観察されなくなった時に完了したと見なし、多重コイルの自動コントロールバルブの閉鎖によって一般的に示された。

ＷＦＥ精製を含む生成物ワークアップ−ＰＩＤ温度コントローラの設定点を７８℃に維持し、必要に応じて、冷却コイルを通して水を供給する一方で、反応器のジャケットを迂回するように熱油の流れを変更した。脱酸素水の５０ｍＬアリコートを用いて、７８℃で反応混合物を反応停止させ、無色透明の混濁した混合物を得た。反応混合物を脱酸素水（３×６５０ｍＬ）で洗浄した。相切断は迅速であり、沈降時間をほとんど必要としなかった。水およびいずれの小片またはエマルジョンも、底部排水バルブを通して除去した。オイルジャケットの温度を１３０℃に上昇させる一方で、冷却コイルへのコントロールバルブを閉めた。釜温度が１１６℃に達するまで、単蒸留ヘッド（１気圧）を通してシクロヘキサン、残留水分、およびトルエンを蒸留した。ＧＰＣによる分析のためにアリコートを除去した（Ｍ_p：１．９７、Ｍ_n：４６４、Ｍ_w：７１１、Ｍ_z：１０４６、ＰＤ：１．５３）。粗反応混合物６３６８．４ｇを、過剰トルエンの連続操作によって取り出し、本ＧＰＣ分析結果を有する３５０８ｇの中間生成物ストリームを得た：Ｍ_p：３００、Ｍ_n：４７５、Ｍ_w：７１５、Ｍ_z：１０４３、ＰＤ：１．５１。連続取り出しは、ワイプドフィルム蒸発器（ＷＦＥ、ポープ蒸留器としても知られる）を用いて達成した。ＷＦＥの操作条件は以下の通りであった：供給速度＝１．３３Ｌ／時間、オイルジャケット温度＝１８５℃、圧力＝８０ｍｍＨｇおよび冷却器温度＝０℃。さらに、ドライアイストラップに７３４ｇのトルエン回収する一方で、トルエンおよび１，３−ジフェニルプロパンの混合物１９６０ｇを冷却指で濃縮した。ＷＦＥを用いた第２の濃縮経路により、以下のＧＰＣプロファイルを有する２８８６ｇのオリゴマー混合物を生成した：Ｍｐ：４０４、Ｍｎ：６１５、Ｍｗ：８１０、Ｍｚ：１０８１、ＰＤ：１．３２。ＷＦＥの操作条件は以下の通りであった：供給速度＝１．３３Ｌ／時間、オイルジャケット温度＝１８０℃、圧力＝＜０．１ｍｍＨｇおよび冷却器温度＝０℃。１，３−ジフェニルプロパンおよびその構造異性体（メチル化ジフェニルエタン）の混合物（５３９ｇ）を留出物として回収した。本操作からの主要生成物は、臭素化に適切なＡＰＣのバッチであった。

２インチの栓および１／２インチの栓を有する５ガロンのバケツに、以下の材料を混合した：実験１からの２８８６ｇのＡＰＣ、実験２からの２９２４ｇのＡＰＣ、実験３からの２９９８ｇのＡＰＣ、実験４からの３０４７ｇのＡＰＣ、実験５からの３０７３ｇのＡＰＣ、実験６からの２９７５ｇのＡＰＣ、および４５５３ｇのブロモクロロメタン（ＢＣＭ）。ドラムを４５分間回転させ、ＡＰＣがよく混合したことを確実にした後、３つの５リットルボトルに注いだ。これらの３つのロットのＧＰＣプロファイルは以下の通りであった：
ロットＡ：Ｍ_p：４０６、Ｍ_n：５７９、Ｍ_w：７９３、Ｍ_z：１１１１、ＰＤ：１．３７；ロットＢ：Ｍ_p：４０６、Ｍ_n：５７５、Ｍ_w：７８５、Ｍ_z：１０８８、ＰＤ：１．３７；ロットＣ：Ｍ_p：４０６、Ｍ_n：５７７、Ｍ_w：７８５、Ｍ_z：１０８３、ＰＤ：１．３６。

ＢＡＰＣの調製
３つの個別のバッチで、上記のロットＡ、Ｂ、およびＣを個別に臭素化した。

バッチ１臭素化−本臭素化は、Ｈｕｂｅｒシステムによる液体ジャケットおよび温度制御、攪拌器、−７℃に冷却された還流オーバーヘッド冷却器、保持タンクからのＢＣＭ供給ラインおよび臭素貯蔵タンクからの臭素供給ラインの２つの個別の外径１／２インチＴｅｆｌｏｎ（登録商標）チューブラインにより洗浄器に接続された気体発生ポートを備えた、５０Ｌのガラス製反応器内で行われた。

１５ｋｇのＢＣＭを反応器に投入し、−４℃に冷却した。ＢＣＭ中２５重量％として上記ロットＡから、１４．８ｋｇのＡＰＣ溶液としてＡＰＣ供給物を調製した。本溶液を２０．８ｋｇの臭素中０．５重量％のＡｌＢｒ₃と同時供給した。溶液は、反応混合物の表面下近く（５０ｍｍ未満）で終わるＴｅｆｌｏｎ（登録商標）重合体チューブを通して同時供給された。供給が同時に終了するように、両方の供給物の添加が連続かつ一定速度であることを確実にするように注意しながら、ＢＣＭ中２５重量％の基質溶液と臭素溶液は、１８０分に渡って同時に（それらのそれぞれの質量に比例する質量速度で）供給された。臭化水素が形成され、約１時間後激しく変化し始めた。気体洗浄塔を備えた２２Ｌフラスコに１３ｋｇの水を投入した。洗浄器は、還流冷却器のアウトレットからＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ライン２本を通って放出される、形成されたＨＢｒを閉じ込めるために使用された。添加の終わりに、６０分間に渡って反応混合物を２５℃に温めた後、反応停止およびワークアップ前に３０分間２５℃に維持した。

臭素化反応のワークアップは、１００Ｌのガラス製ジャケットを備えた反応器中で行われた。２０ｋｇの水を投入し、ジャケット温度を１℃に保ち、水および反応停止した有機相を保冷（約５℃）した。真空差圧により移送を行った。反応停止槽を約３００ｍｍＨｇの真空下に設置した。臭素化反応混合物の移送は、臭素化反応器の底部から反応停止反応器の上部に通じる、３／８インチＴｅｆｌｏｎ（登録商標）重合体ラインを通して行われた。反応停止反応器中の温度は、３０〜４０分の追加期間の間に、約１５℃に上昇した。臭素化反応器および移送ラインを８ｋｇのＢＣＭですすぎ、これは臭素化基質溶液と混合される反応停止反応器に送られた。約１５分間の攪拌後、混合物を５分間沈降させた。相は直ちに分離した。

底部相は、生成物および遊離臭素を含有した。反応器から、それぞれに３．３３Ｋｇの１０％水性ＮａＯＨ中０．８％ＮａＢＨ₄を予め投入した３つの５ガロンの酸ビンの中に回収した。酸ビンの材料構造体に抽出可能物が存在するため、ＢＣＭ溶液の酸ビンとの接触時間を最小限に抑えた。抽出可能物による生成物のわずかな汚染も、ＮＭＲによって生成溶液で観察されなかった。各酸ビンが充填されると、手動で激しく攪拌して、Ｂｒ₂およびＮａＢＨ₄を伴うその活性臭素誘導体を減少させることにより、臭素化反応混合物を
脱色した。次いで、反応停止槽中の上部水相を回収し、亜硫酸ナトリム溶液で処理して、廃棄または回収する前に、臭素の有用性のために残留臭素を減らした。反応停止反応器をさらに４ｋｇの水で洗浄し、廃棄した。次いで、３つの生成溶液／ホウ化水素酸ビンの内容物を反応器に戻し、水性部分をさらに１０ｋｇの水で希釈して、ガラス浸食を防ぐために苛性濃縮物を減らした。ホウ化水素アニオン（ＢＨ₄ ^θ）の存在をチェックした後、温度は６２℃でピークであったが、初期反応温度を７０℃に設定することにより、反応器内容物を３０分間還流に加熱した。次いで、４０℃に冷却し、沈降するまで放置した後、酸ビンに排出した。

バッチ２臭素化−本実験は、（ａ）ＡＰＣ供給がＭ_w＝７８５およびＰＤ＝１．３７の１０．６ｋｇであった、（ｂ）臭素溶液中のＡｌＢｒ₃の重量が１５．０ｋｇであった、（ｃ）溶液が１３３分間に渡り同時に供給されたことを除き、バッチ１の実験のように行われた。

バッチ３臭素化−本臭素化は、ＡＰＣ供給が１１．４ｋｇであり、臭素溶液中のＡｌＢｒ₃の重量が１５．３ｋｇであったことを除き、バッチ２実験のように行われた。

３回の実験で１７２ｋｇの溶液を生成し、それぞれ、２０重量％のＢＡＰＣを得た。これらのバッチを混合した後、１１ｋｇの得られた溶液を２時間に渡って９３℃の１７ｋｇの水に供給した。生成物を沈殿槽に供給しながら、ＢＣＭをオーバーヘッドで蒸留し、生成物は、槽中に清澄な水スラリーを形成した。冷却後、遠心分離によりＢＡＰＣを単離し、窒素パージ下で、１０５℃で３６時間、次いで、真空下で、１０５℃で６時間、オーブンで乾燥させた。乾燥状態のブレンドされた複合物から３４ｋｇのＢＡＰＣを粉末形態で得た。

実施例２で形成されたＢＡＰＣの性質および特性を表２に要約する。

ＢＡＰＣ、ＨＩＰＳ、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
本実施例のペレットは、実施例２で生成された低分子量ＢＡＰＣの８９．９重量部、高衝撃ポリスチレン（Ｄｏｗ８０１；Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）の１０．０重量部、およびペンタ−エリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩）（ＥＴＨＡＮＯＸ（登録商標）３１０抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＥＴＨＡＰＨＯＳ（登録商標）３６８抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の０．１重量部の５０：５０（重量：重量）混合物から生成された。粉末形態の低分子量臭素化芳香族重合体および抗酸化剤をＫ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＫ２０粉末供給器を通して供給する一方で、高衝撃ポリスチレンをＫ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＱＸ３ペレット供給器を通して供給した。これらの供給器により、材料を１２５ｒｐｍで稼働するＷｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ３０二軸押出機に移送した。供給速度は９ｋｇ／時間であった。押出機の温度プロファイルは、１１０−１５０−１６０−１６０−１７５℃であった。複数の開口部を有する鋳型を通って押出機から押し出される材料、および押し出された鋳片を氷水浴に通した。その後、実験室規模の細断機を使用して、鋳片をペレット化した。

ＢＡＰＣ、ポリオレフィン共重合体、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
高衝撃ポリスチレンの１０重量部の代わりに、Ｄｏｗ ８０１高衝撃ポリスチレンの７．０重量部およびエチレン−オクタン共重合体（ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）プラスチック樹脂；ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）の３．０重量部が使用されたことを除き、実施例３の手順を繰り返した。

ＢＡＰＣ、汎用目的の結晶性ポリスチレン、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
高衝撃ポリスチレンの１０重量部の代わりに、汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ ＸＵ；Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，Ｔｅｘａｓ）の１０．０重量部が使用されたことを除き、実施例３の手順を繰り返した。受け取った時の本汎用目的の結晶性ポリスチレンは、ペレットの形態であった。

ＢＡＰＣ、汎用目的の結晶性ポリスチレン、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
実施例５に対する本実施例の代替手順は、上記汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ ＸＵ）を粉末に粉砕した後、粉末を他の２つの構成成分と手動混合することであった。二軸押出機を１００ｒｐｍで操作し、その温度プロファイルが１１０−１５０−１６０−１６０−１９０℃であったことを除き、実施例３にあるように、Ｋ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＫ２０粉末供給器を通して、得られた混合物を供給し、移送し、押し出した。複数の開口部を有する鋳型を通って押出機から押し出される材料、および押し出された鋳片をコンベアベルト上で冷却した。次いで、実験室規模の細断機を使用して、鋳片をペレット化した。

ＢＡＰＣ、汎用目的の結晶性ポリスチレンとポリオレフィン共重合体との混合物、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
高衝撃ポリスチレンの１０重量部の代わりに、汎用結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ ＸＵ；Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，Ｔｅｘａｓ）の７．０重量部、エチレン−オクタン共重合体（ＥＮＧＡＧＥ（登録商標）プラスチック樹脂；ＤｕＰｏｎｔ Ｄｏｗ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）の３．０重量部が使用されたことを除き、実施例３の手順を繰り返した。

ＢＡＰＣ、ＨＩＰＳ、および抗酸化剤混合物のブレンドのペレットの形成
実施例１にあるように生成されたＢＡＰＣの９４．９重量部およびＤｏｗ８０１高衝撃ポリスチレンの５．０重量部が、同様の抗酸化剤混合物の０．１重量部と共に使用されたことを除き、実施例３の手順を繰り返した。本実施例において、混合物の処理は、混合物が１８ｋｇ／時間の速度で押出機に供給されたことを除き、実施例２と同じであった。

本発明のペレットの使用により難燃化された基質熱可塑性重合体の調製および特性
本発明のペレットの難燃剤の有効性および特性を示すために、上記実施例３〜５および７〜８で形成された難燃量の本発明のペレットのそれぞれの群を、種々の熱可塑性重合体またはそのような重合体とＢｒｉｇｈｔＳｕｎ（登録商標）ＨＢ三酸化アンチモンとの混合物と溶融ブレンドして試験片を形成する、一連のブレンドを調製した。次いで、これらは、種々の標準ＡＳＴＭ試験手順を受けた。試験試料に対して行われた試験は以下の通りであった：引張力（Ｄ６３８）検体種類１；負荷熱変形温度（Ｄ６４８）２６４ｐｓｉで１／８インチ；ビカー軟化温度（Ｄ１５２５）１Ｋｇで１／８インチ；ノッチ付きアイゾット衝撃強度（Ｄ２５６）方法Ａ；および溶融流れ速度（Ｄ１２３８）手順Ａ、ＨＩＰＳにおいて２００℃／５Ｋｇ。ＵＬ−９４燃焼試験を１／８インチバーで行った。
表３に試験片の組成物ならびに試験結果を要約する。表３において、ＭＦＲは、ＨＩＰＳブレンドにおいて２００℃および５ｋｇで、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８手順Ａにより測定される溶融流れ速度を表す。

以下の実施例１０〜１９に示される別の実験群において、ＡＰＣが調製され、臭素化されて、その後ペレットの調製に利用されたＢＡＰＣを形成した。

ＷＦＥ処理用の前駆体材料である粗ＡＰＣを形成するための未使用反応物の使用
ガラス内張りの１００ガロンのジャケットを備えた反応器に、オーバーヘッド冷却器、水中熱ウェル／熱電対、および底部排水バルブを装備した。蒸気調節バルブを使用するジャケットを通して水流の温度を制御することにより、設定点で温度を維持した。可変速駆
動上にブレード３本の後退曲線を有する攪拌器によって、激しい攪拌を実現した。湿潤したＰＴＦＥ製の部分または他の重合体のフッ化材料もしくはエラストマーは全て、基本的に反応器に含まれなかった。

全ての操作の間、反応器を不活性乾燥Ｎ₂雰囲気下で維持した。携帯用タンクからの圧力移動により、浸漬脚部を通して連鎖移動剤（複数可）を反応器に投入した。アルキルリチウム、追加の溶媒、およびアミン促進剤（ＴＭＥＤＡ）は全て、同じ浸漬脚部を通して、攪拌した連鎖移動剤（複数可）の表面下に供給した。計量ポンプによって、３Åｍｏｌ篩（Ｚｅｏｃｈｅｍ）の２４インチ円筒カラム（直径３インチ、およそ６ｌｂｓ．）を通してスチレンを携帯用圧力槽から圧力移動し、スリット供給ノズルを通して、微細流または噴霧として、反応混合物の表面上に送達した。

反応器に１４０ポンドのトルエン（６８９ｍｏｌ）を投入した；カールフィッシャー水分分析は、７ｐｐｍ残留Ｈ₂Ｏを示した。攪拌を始めた。槽ジャケットに軟水を施すことにより、溶媒を７８℃に加熱した。設定点温度に達してから、１０ポンドのトルエン（４９．２４ｍｏｌ）中の４．６ポンドのＴＭＥＤＡ（１８．０ｍｏｌ）を、攪拌したトルエン反応混合物の表面下に浸漬脚部を通して投入した。次いで、供給ラインを２０ポンド（９８ｍｏｌ）の無水トルエンで洗い流した。次に、４．４ｌｂのｎ−ＢｕＬｉ溶液（シクロヘキサン中２３．５重量％）（７．３２ｍｏｌのｎ−ＢｕＬｉ）を、表面下供給ラインを通して投入し、特徴的な明るい赤色のＴＭＥＤＡ錯化ベンジルリチウムアニオンを形成し、同時にブタンガスを放出した。次いで、供給ラインを２２ポンド（１０８ｍｏｌ）の無水トルエンで洗い流した。４３６ｌｂのスチレン（９９＋％、１８９９ｍｏｌ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ）を１５３分に渡って供給した。２．８４ｌｂ／分の一定した供給速度で、計量バルブを通して窒素調節された携帯用タンクからの圧力移動によって、スチレンを添加した。反応が完了したことを確実にするために、反応器を５分間放置した。

窒素ガスの散布により一晩脱酸素化させた１０ガロンの０．７５重量％塩化アンモニウム溶液を用いて、７０℃で反応混合物を反応停止させた。反応混合物を１０ガロンの脱酸素水でさらに２回洗浄した。相切断は迅速であり、沈降時間をほとんど必要としなかった。水およびいずれの小片またはエマルジョンも、底部排水バルブを通して除去した。洗浄した粗反応混合物の試料をＧＰＣにより分析した（Ｍ_p：３１２、Ｍ_n：４６６、Ｍ_w：６７３、Ｍ_z：９３４、多分散性（ＰＤ）：１．４４）。

槽ジャケットに軟水を使用することにより、反応器を大気沸点に加熱した。次いで、蒸気を反応器ジャケットに施して、反応器ジャケットの温度を１４０℃に上昇させた。１３５℃のポット温度が観察されるまで、シクロヘキサン、残留水分、およびトルエンを沸騰させ、オーバーヘッド冷却器で液化し、ドラムに排出した。反応器を５０℃に冷却した。槽に真空を施し、反応器を沸点に加熱した。次いで、蒸気を反応器ジャケットに施して、反応器ジャケットの温度を１４０℃に上昇させた。反応器の圧力を３５ｍｍ Ｈｇに低下させるために、真空を使用した。１３５℃のポット温度が観察されるまで、シクロヘキサン、残留水分、およびトルエンを沸騰させ、オーバーヘッド冷却器で液化し、ドラムに排出した。ＧＰＣによる分析のために反応器からアリコートを除去した（Ｍ_p：３１４、Ｍ_n：４６８、Ｍ_w：６７６、Ｍ_z：９４０、多分散性（ＰＤ）：１．４４）。反応塊（５５７ｌｂｓ）を３５０ガロンの運搬箱に回収した。

ＷＦＥ処理用の前駆体材料である粗ＡＰＣを形成するための再利用トルエンの部分使用
本実施例において、前の実験から回収されたトルエン、ＴＭＥＤＡ、シクロヘキサン、および１，３−ジフェニルプロパンを主に含有する複合物の一部を使用した。よって、本
実施例は、投入された総トルエンの一部として、再利用トルエンの使用を例証する。

未使用のトルエン４０ポンド（１９７ｍｏｌ）および９７ｌｂの再利用トルエン（９７．１％、９４．２ｌｂ、４６４ｍｏｌトルエン；１．７％、１．６ｌｂ、６．２ｍｏｌ ＴＭＥＤＡ；０．３％、０．３ｌｂ、０．７ｍｏｌ、１，３−ジフェニルプロパン；０．９％、０．９ｌｂ、４．９ｍｏｌシクロヘキサン含有）を反応器に投入した；カールフィッシャー水分分析は、７ｐｐｍ残留Ｈ₂Ｏを示した。攪拌を始めた。槽ジャケットに軟水を施すことにより、溶媒を７９℃に加熱した。設定点温度に達してから、１０ポンドのトルエン（４９．２４ｍｏｌ）中３．６ポンドの新しく作製したＴＭＥＤＡ（１２．８ｍｏｌ）を、攪拌したトルエン反応混合物の表面下に浸漬脚部を通して反応器に投入した。次いで、供給ラインを２０ポンド（９９ｍｏｌ）の無水トルエンで洗い流した。次に、４．４ｌｂのｎ−ＢｕＬｉ溶液（シクロヘキサン中２３．６重量％）（７．４ｍｏｌのｎ−ＢｕＬｉ）を、表面下供給ラインを通して投入し、特徴的な明るい赤色のＴＭＥＤＡ錯化ベンジルリチウムアニオンを形成し、同時にブタンガスを放出した。次いで、供給ラインを２２ポンド（１０８ｍｏｌ）の無水トルエンで洗い流した。４３２ｌｂのスチレン（９９＋％、１８８１ｍｏｌ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ）を１５０分に渡って供給した。２．８８ｌｂ／分の一定した供給速度で、計量バルブを通して窒素調節された携帯用タンクからの圧力移動によって、スチレンを添加した。反応が完了したことを確実にするために、反応器を５分間放置した。

一晩脱酸素化させた１０ガロンの０．７５重量％塩化アンモニウム溶液を用いて、７０℃で反応混合物を反応停止させた。反応混合物を第２の１０ガロンの脱酸素水で洗浄した。相切断は迅速であり、沈降時間をほとんど必要としなかった。水およびいずれの小片またはエマルジョンも、底部排水バルブを通して除去した。洗浄した粗反応混合物の試料をＧＰＣにより分析した（Ｍ_p：３０３、Ｍ_n：４６２、Ｍ_w：６７７、Ｍ_z：９５９、ＰＤ：１．４７）。

槽ジャケットに軟水を使用することにより、反応器を大気沸点に加熱した。次いで、蒸気を反応器ジャケットに施して、反応器ジャケットの温度を１４０℃に上昇させた。１３５℃のポット温度が観察されるまで、シクロヘキサン、残留水分、およびトルエンを沸騰させ、オーバーヘッド冷却器で液化し、ドラムに排出した。反応器を５０℃に冷却した。槽に真空を施し、反応器を沸点に加熱した。次いで、蒸気を反応器ジャケットに施して、反応器ジャケットの温度を１４０℃に上昇させた。反応器の圧力を３５ｍｍ Ｈｇに低下させるために、真空を使用した。１３５℃のポット温度が観察されるまで、シクロヘキサン、残留水分、およびトルエンを沸騰させ、オーバーヘッド冷却器で液化し、ドラムに排出した。ＧＰＣによる分析のために反応器からアリコートを除去した（Ｍ_p：３０１、Ｍ_n：４５９、Ｍ_w：６７２、Ｍ_z：９５０、ＰＤ：１．４６）。反応塊（５４４ｌｂｓ）を３５０ガロンの運搬箱に回収した。

ＡＰＣ形成のための粗ＡＰＣバッチのブレンドおよびブレンドのＷＦＥ精製
上記実施例１０の一般手順後、合計１２の全て新しい実験物を作製し、真空取り出し後のＭ_nは、４０３〜４８３の範囲であり、Ｍ_wは、５６６〜７２１の範囲であった。上記実施例１１の一般手順後、合計１３の再利用トルエン実験物を作製し、真空取り出し後のＭ_nは、４０４〜４６３の範囲であり、Ｍ_wは、５６８〜６８８の範囲であった。これらの範囲の原因は、温度、取り出し速度、または供給速度のわずかな変化である可能性がある。１２の全ての新しい実験物を１３の再利用実験物と混合し、工業規模のワイプドフィルム蒸発器（ＷＦＥ）に通し、ＧＰＣにより試料を分析した：（Ｍ_p：４１３、Ｍ_n：５５２、Ｍ_w：６９３、Ｍ_z：８７８、ＰＤ：１．２６）。５ガロンの複合物の試料を研究室で取り出し、非常に類似した結果を得た：（Ｍ_p：４１８、Ｍ_n：５６９、Ｍ_w：７２９、Ｍ_z：９
４６、ＰＤ：１．２８）。

ＢＡＰＣ溶液の調製
ＢＣＭ中溶液の形態で、実施例１２のように形成されたＡＰＣのバッチ２つを、熱交換（加熱または冷却）用のエチレングリコールまたは加熱用の蒸気を使用できる、５０ガロンガラス内張りのジャケットを備えた槽中で個別に臭素化した。反応器に、窒素シールを有する傾斜ブレード付きのガラス内張りの攪拌器を装備した。両方のバッチ反応は、約３時間の目標反応供給時間、−２〜２℃の間の目標温度、７４±０．５重量％の標的最終臭素濃度を有する。臭素化反応は、３時間に渡る臭素およびＡＰＣを個別にかつ同時に供給することを含む。臭素に対するＡＰＣの割合は、一定に保たれ、反応の間慎重に観察され、指定した臭素濃度の最終生成物を作製した。供給が完了した後、温度を〜６℃まで持って行く間、４５分間、反応塊を反応器中に維持した。反応塊中のあらゆる過剰の臭素を水で反応停止させた。これに続き、水で洗浄した後、〜６０℃の苛性水酸化ホウ素ナトリウム溶液を使用してさらに洗浄し、残りのＨＢｒを中和した。洗浄溶液中の水酸化ホウ素ナトリウムの存在は、最終単離生成物中に色素物質を形成することができる反応塊に存在するアミン化合物を分解すると考えられる。最後に、中性ｐＨになるまで反応塊をさらに水で洗浄した。

圧力移動により、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＰＦＡ樹脂（ペルフルオロアルコキシ共重合体樹脂；ＤｕＰｏｎｔ）で裏打ちされたステンレススチール製５ガロンミルク缶から臭素を供給し、樹脂は、以後、ＰＦＡと称する。使用されたミルク缶は、ライナーなしで、内径９インチ、高さ１４インチであり、缶の内部表面積全体の周りに厚さ０．２２インチの裏打ちをする。裏打ちを含む実際の缶の充填体積は〜４．６ガロンである。缶に３／８”インチのＰＦＡ浸漬脚部、窒素圧に使用された追加で１／２インチポートを３つ、ホルダー付きＰＳＤ、および下方通気孔（ｖｅｎｔｉｎｇ ｄｏｗｎ）を装備した。缶の２インチのセンターポートは、Ｎｉｔｒｏｎｉｃ６０ネジで固定されたＰＦＡプラグを有した。

これらの反応には、供給浸漬脚部を２つ使用した。第１の浸漬脚部は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）フッ素重合体の中実パイプであり、パイプの全長に渡り開けられた２×¹／₄インチの穴を有する。３／４インチ間隔で離れたそれぞれの空所の上から下まで伸びる¹／₄インチのチューブがある。チューブは、穴を開けたパイプからチューブまでの雄コネクタおよびＰＦＡネジ／フェルールで各端の所定位置に固定される。もう一方の浸漬脚部も形状は同じだが、上部フランジ上に３／８インチの穴を開けた接続金具を有し、２×３／８インチのチューブが、Ｔｅｆｌｏｎフッ素重合体の中空パイプの空所を通って延在して伸びる。チューブは、ＰＦＡ接続金具より、〜２０インチ下でＴｅｆｌｏｎフッ素重合体製の中実混合ノズルの上部に連結する。本ノズルは、Ｔｅｆｌｏｎ重合体のパイプ内部のネジ部に取り付けられ、２つの供給物がノズルの底の１／８インチの穴を通って反応器に入る前に、これらを衝突させる。両方の浸漬脚部は、浸漬脚部の底部フランジから〜２４インチの長さであり、攪拌器ブレードの先端の約２インチ上の反応器に延在する。

１インチステンレススチール（ＳＳ）締切バルブ、１×１¹／₂インチＳＳ片落ち管、１¹／₂インチフルポートのＳＳ裏打ちされた黄銅締切バルブから成る充填ガスボンベを通して、触媒を反応器に導入した。ガスボンベへの触媒の投入は、１．５インチのフルポートバルブを通して、Ｎ₂パージされたグローブボックス中で行われた。投入後、¹／₂インチＳＳ継手を１．５インチバルブの上にはめ込み、圧力計を取り付け、Ｎ₂をガスボンベに投入した。全設定は、１インチ締切バルブを介して反応器ノズル上の径違いフランジ上に取り付けられた。

水相切断は、全てＰＦＡ浸漬脚部を使用して行われた。¹／₂インチの長さのＰＦＡチューブを真っすぐにし、端に溝を彫り、ＰＦＡフェルールを所定位置に保持した。フェルールは、チューブが押し下げられ、水相を静かに注ぐために反応器の中に下がることを可能にするが、チューブを所定位置に保持する穴を開けたＰＦＡ接続金具およびキャップを超えて、チューブが反応器から出るのを防いだ。浸漬脚部チューブは、反応器から、切断中に水性材料のサンプリングに使用されたＰｌｅｘｉｇｌａｓ（登録商標）樹脂から作製された箱に真っすぐに伸びた。ラインに存在するさらなる破損点に関連する水への露呈リスクを低減するために、反応器の浸漬脚部ノズルと本試料点との間に意図的に接続金具がない。

バッチ番号１および２からのＢＣＭ生成溶液を単一ＢＣＭ溶液の中に混合した。

表４は、それぞれのバッチ臭素化番号１および２について、使用された反応条件、使用された構成成分およびその量、生成物の分析結果およびそれに基づく計算値、ならびに単離されたＢＡＰＣ固体の２つのわずかな試料バッチの特性および組成物を要約する。

ＢＡＰＣからのペレットの調製
２００８年１月２４日に発表された国際公開第２００８／０１１４７７号の図２および３に模式的に示され、説明されるような処理装置設定を利用する液化押出機への供給物として、実施例１３で形成されたＢＡＰＣの２つのバッチのＢＣＭ溶液を使用した。国際公開第２００８／０１１４７７号のその前記図および説明の両方は、参照により本明細書に
組み込まれる。今回の液化押出機システムの操作と、国際公開第２００８／０１１４７７号に記載される押出機システムの主な相違は、臭素化スチレン重合体と臭素化アニオン性スチレン重合体の溶液をペレットまたは顆粒形態に変換する代わりに、実施例１３で形成されたＢＣＭ中の混合されたＢＡＰＣ溶液を６０重量％溶液に濃縮し、液化押出機への供給物として使用したことである。国際公開第２００８／０１１４７７号に記載される操作と比較した、液化押出機の操作条件における他のわずかな相違を本明細書に言及する。よって、今回の操作において、溶液の液化押出機への供給速度は、最初は、３５〜４０ｌｂｓ／時間であり、操作が進むにつれて、この速度は、約６３ｌｂｓ／時間まで徐々に加速された。二軸を２５０ｒｐｍ、２３％の回転力、３３６°Ｆ（１６９℃）の溶融温度、および１１５ｌｂｓの押圧で操作する本時点で、システム中のペレットまたは顆粒の回収が開始された。液化押出機の領域温度は、以下の通りであった：領域１＆２は２２５°Ｆであり；領域３＆４は２７５°Ｆであり；領域５＆６は３２５°Ｆであり；領域７＆８は３７５°Ｆであり；そして領域９＆１０は３６５°Ｆであった。鋳型温度も３６５°Ｆであった。５０分操作した後、領域９＆１０および鋳型の温度を３５０°Ｆに下げた。操作は、数時間後に完了した。意外にも、ＢＡＰＣは、典型的な臭素化アニオン性スチレン重合体（ＢＡＰＣにおいてはｃａ．３０００、典型的なアニオン性スチレン重合体においてはｃａ．１３，０００）より非常に低いＭ_wであったという事実にも関わらず、本操作で、良品質のペレットが形成された。この意外な主題は、本出願と同時に出願された、同一出願人による同時係属中の米国仮出願により詳細に記載されている。

構成成分（Ａ）ならびに構成成分（Ｂ）としての汎用目的の結晶性ポリスチレンのペレットを使用する本発明のペレットの調製
本操作のペレットを形成するために使用される装置は、３０ｍｍ共回転嵌合実験室用二軸複合押出機、または国際公開第２００８／０１１４７７号の図２および３に模式的に示されるペレット化システムに類似した。しかしながら、ペレットは、約３．５フィートからの単純な重力降下により、凝固した鋳片を破砕することによって形成された。本操作は、本目的物の５回の実験を伴った。これらの５回の実験において、汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ ＸＵ）を、実施例１４で生成されたペレットとともに供給した。ペレットの５つの試験試料を試験用にビンに回収し、２０メッシュの米国標準篩スクリーンを通してスクリーニングし、したがって、穴は、１／３３０００インチであった。

実施例１５で形成されたペレットは、ここで、図５Ａ〜５Ｄを参照に説明される試験方法により、微粉体および粉塵の形成に耐えるそれらの能力について評価された。参照目的のため、試験を回転型摩耗試験と呼ぶ。基本的に、試験は、シリンダ内の密封空間内の端から端まで自由に摺動するように寸本決定されたボトルまたはビンを含む、各端が密封された中空のシリンダの回転を伴う。シリンダは、その仮想水平軸の周囲を回転できるように位置付けされる。本軸上のシリンダの回転は、密封されたボトルまたはビンをシリンダ内で行ったり来たり摺動させ、これによって交互に密封されたシリンダの端の一方または他方に衝突する。これは、特定の時間期間の間に、微粒子が存在する場合には、これらの衝撃によってどの程度形成されるかを判断することができる。よって、同様の部品は同様の番号を有する図５Ａ〜５Ｄを参照すると、プラスチック製で、高さ５インチ、外径２インチ、および容積２５０ｍＬの充填可能ボトルまたはビン７５を、評価される２００グラムのペレットで満たした。典型的に、本ペレット量は、ボトルまたはビンの約半分を満たす。次いで、ボトルまたはビン７５を密封し、長さが１５インチで、内径が２インチよりわずかに大きい中空シリンダ７０の内部に設置する。次いで、シリンダを端ＡおよびＢで密封し、これによって、ボトルまたはビン７５が端から端まで摺動できる密封した空間を提供する。シリンダ７０を位置付け、矢印８５等で示される軸８０の周囲を垂直な平面で回転できるようにする。図５Ｂに示されるように、シリンダが、９０度以上で軸８０の周
囲を回転すると、ボトルまたはビン７５は、シリンダ７０の密封された端Ａから密封された端Ｂに向かって摺動し始める。図５Ｃに示されるように、約１８０度の回転に達すると、ボトルまたはビン７５は、シリンダ７０の密封された端Ｂに衝突した。２７５度の回転を超えた後、ボトルまたはビン７５は、密封された端Ｂから離れて密封された端Ａに向かって摺動し始める。図５Ｄに示されるように、３６０度の回転に達すると、ボトルまたはビン７５は、シリンダ７０の密封された端Ａに衝突した。シリンダ７０は、３分間、１５ｒｐｍの一定速度で回転する。これは、密封されたボトルまたはビン７５内のペレットを攪拌し、各１８０度回転する時にそれに衝突を受けさせる。３分間が終わると、回転が停止し、ボトルまたはビンの内容物が２０メッシュの米国標準篩スクリーン（０．０３３インチの穴）で篩にかけられた。スクリーンを通過した微粉体は回収され、その後、粒径分布について分析され、そのような微粉体の質量を決定した。これは、同時に、ペレットの開始量から試験中に形成された総微粉体の重量パーセントの計算を可能にする。よって、本様式における試験の操作は、ペレットが、試験中に微粉体の形成を伴う摩耗をどの程度受けたかの判断を可能にすることが分かる。

微粉体および粉塵の最小化に関する本発明のペレットの評価
実施例１５で形成されたペレットのそれぞれ５つのバッチのそれぞれから、５つの個別の試験量のペレットを得た。各そのような試験量は、上述の回転型摩耗試験を個別に受けた。これらの評価の結果を表５に要約する。表５において、「ＰＳ」は、汎用目的の結晶性ポリスチレンを表す。

表６は、表５にある回転試験後に得られた微粉体において得られた粒径分布データを要約する。

ＢＡＰＣを形成するためのＡＰＣの臭素化
実施例１２からのＡＰＣの３つのバッチを、３つの臭素化実験で個別に臭素化した。これらの臭素化は、Ｈｕｂｅｒシステムによる液体ジャケットおよび温度制御、攪拌器、−７℃に冷却された還流オーバーヘッド冷却器、保持タンクからのＢＣＭ供給ラインおよび
臭素貯蔵タンクからの臭素供給ラインの２つの個別の外径１／２インチＴｅｆｌｏｎ（登録商標）チューブラインにより洗浄器に接続された気体発生ポートを備えた、５０Ｌのガラス製反応器内で行われた。

最初の臭素化実験において、３０ｋｇのＢＣＭおよび１８ｇのＡｌＢｒ₃を反応器に投入した後、−３℃に冷却した。ＢＣＭ中２５重量％溶液の１３．９ｋｇ溶液としてＡＰＣ供給物を調製した。溶液に使用されたＡＰＣは、実施例１２で形成された複合ブレンドの一部であった。本溶液を１９．２ｋｇの臭素中０．５重量％ＡｌＢｒ₃と同時供給した。溶液は、反応混合物の表面下近く（５０ｍｍ未満）で終わるＴｅｆｌｏｎ（登録商標）重合体チューブを通して同時供給された。供給が同時に終了するように、両方の供給物の添加が連続かつ一定速度であることを確実にするように注意しながら、ＢＣＭ中２５重量％のＡＰＣ溶液および臭素溶液は、１８０分に渡って同時に（それらのそれぞれの質量に比例する質量速度で）供給された。臭化水素が形成され、約１時間後、激しく変化し始めた。気体洗浄塔を備えた２２Ｌフラスコに、１３ｋｇの水および１ｋｇの５０％ＮａＯＨを投入した。洗浄器は、還流冷却器のアウトレットからのＴｅｆｌｏｎ（登録商標）重合体ライン２本を通って放出される、形成されたＨＢｒを閉じ込めるために使用された。添加の終わりに、３０分間に渡って反応混合物を７℃に温めた。

臭素化反応のワークアップは、１００Ｌのガラス製ジャケットを備えた反応器中で行われた。２０ｋｇの水を投入し、ジャケット温度を１℃に保ち、水および反応停止した有機相を保冷（約５℃）した。真空差圧により移送を行った。反応停止槽を約３００ｍｍＨｇの真空下に設置した。臭素化反応混合物の移送は、臭素化反応器の底部から反応停止反応器の上部に通じる、３／８インチＴｅｆｌｏｎ（登録商標）重合体ラインを通して行われた。反応停止反応器中の温度は、３０〜４０分の追加期間の間に、約１５℃に上昇する。臭素化反応器および移送ラインを８ｋｇのＢＣＭですすぎ、これは臭素化ＡＰＣ溶液と混合される反応停止反応器に送られた。約１５分間の攪拌後、混合物を１０分間沈降させると、相は直ちに分離した。

底部相は、ＢＡＰＣ生成物および遊離臭素を含有した。反応器から、それぞれに４ｋｇの１０％水性ＮａＯＨ中１％ＮａＢＨ₄を予め投入した３つの５ガロンの酸ビンの中に回収した。酸ビンの材料構造体に抽出可能物が存在するため、ＢＣＭの酸ビンとの接触を最小限に抑えた。抽出可能物による生成物のわずかな汚染は、ＮＭＲによって生成溶液で観察されなかった。各酸ビンが充填されると、手動で激しく攪拌して、Ｂｒ₂およびＮａＢＨ₄を伴う活性臭素誘導体を減少させることにより、臭素化反応混合物を脱色した。次いで、反応停止槽中の上部水相を回収し、亜硫酸ナトリム溶液で処理して、廃棄または回収する前に、臭素の有用性のために残留臭素を減らした。反応停止反応器をさらに４ｋｇの水で洗浄し、廃棄した。次いで、３つの生成溶液／ホウ化水素酸ビンの内容物を反応器に戻し、水性部分をさらに１２ｋｇの水で希釈して、ガラス浸食を防ぐために苛性濃縮物を減らした。ホウ化水素アニオン（ＢＨ₄ ^θ）の存在をチェックした後、温度は６２℃でピークであったが、初期反応温度を６５℃に設定することにより、反応器内容物を３０分間還流に加熱した。次いで、これらのＢＡＰＣ反応器内容物を４０℃に冷却し、沈降するまで放置した後、酸ビンに排出した。

第２の臭素化実験は、（ａ）最初に１８．５ｇのＡｌＢｒ₃を３０ｋｇのＢＣＭとともに反応器に投入した、（ｂ）ＡＰＣ供給は、１３．８ｋｇであり、Ｍ_w＝６９３およびＰＤ＝１．２６であった、（ｃ）臭素溶液中０．５重量％ＡｌＢｒ₃の重量は１９．１ｋｇであった、そして（ｄ）溶液は１７６分間に渡り同時に供給されたことを除き、最初の臭素化実験と同様の様式で行われた。

第３の臭素化実験は、（ａ）最初に４５ｇのＡｌＣｌ₃を３０ｋｇのＢＣＭとともに反
応器に投入した、（ｂ）触媒を臭素と混合しなかった、（ｃ）使用された純臭素の重量は１８．３ｋｇであった、そして（ｄ）溶液は、１７８分間に渡り同時に供給されたことを除き、第２の臭素化実験と同様の様式で行われた。

３回の実験で１６９ｋｇの溶液を生成し、それぞれ、１６９ｋｇの２３重量％ＢＡＰＣの溶液を得た。これらのバッチを、単離のために５５ガロンのステンレススチール製ドラム中に混合した。ＢＡＰＣ生成物を沈殿槽の表面下に供給しながら、ＢＣＭをオーバーヘッドで蒸留し、生成物は、槽中に清澄な水スラリーを形成した。冷却後、遠心分離により生成物ＢＡＰＣを単離し、窒素パージ下で、１０５℃で３６時間、次いで、真空下で、１０５℃で６時間、オーブンで乾燥させた。乾燥状態のブレンドされた複合物から３３ｋｇのＢＡＰＣを粉末形態で得た。表７は本ＢＡＰＣ粉末の特性を要約する。表７において、ＤＢＭはジブロモメタンを表し、ＰＤは多分散性を表し、ＹＩは黄色度指数を表す。

粉末形態でのＢＡＰＣの特徴

本発明のペレットの使用により難燃化された熱可塑性基質重合体のペレットの調製
本実施例の操作において、ＢＡＰＣおよび汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ ＸＵ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）のブレンドから３つのバッチのペレットを作製した。これらのバッチを形成するのに使用されたＢＡＰＣは、実施例１７からの複合ＢＡＰＣ粉末であった。

バッチＡペレットの調製−これらのペレットは、粉末状ＢＡＰＣの８９．９部分量、汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ，ＸＵ）の１０．０重量部、およびペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩）（ＥＴＨＡＮＯＸ⁽登録商標）３１０抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＥＴＨＡＰＨＯＳ（登録商標）３６８抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の５０：５０（重量：重量）混合物の０．１重量部から生成された。ＢＡＰＣ粉末および抗酸化剤をＫ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＫ２０粉末供給器を通して供給する一方で、汎用目的の結晶性ポリスチレンをＫ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＱＸ３ペレット供給器を通して供給した。これらの供給器に
より、材料を１２５ｒｐｍで稼働するＷｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ３０二軸押出機に移送した。供給速度は９ｋｇ／時間であった。押出機の温度プロファイルは、１１０−１５０−１６０−１６０−１９５℃であった。押出機の回転力は４４％であり、電力は０．３ｋＷであった。複数の開口部を有する鋳型を通って押出機から押し出される材料、および押し出された鋳片をコンベアベルト上で冷却した。その後、実験室規模の細断機を使用して、鋳片をペレット化した。

バッチＢペレットの調製−本バッチは、ＢＡＰＣ粉末の９４．９部分量、汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ，ＸＵ、ペレットの形態で受け取った）の５．０重量部、およびペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩）（ＥＴＨＡＮＯＸ（登録商標）３１０抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＥＴＨＡＰＨＯＳ（登録商標）３６８抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の５０：５０（重量：重量）混合物の０．１重量部から生成された。汎用目的の結晶性ポリスチレンを粉末に粉砕した後、他の２つの構成成分と手動で混合した。反応混合物をＫ−Ｔｒｏｎ ＫＣＬＫ２０粉末供給器を通して供給し、１００ｒｐｍで操作されるＷｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ３０二軸押出機に移送した。供給速度は９ｋｇ／時間であり、押出機の温度プロファイルは１１０−１５０−１６０−１６５−２００℃であった。押出機の回転力は５３％であり、電力は０．３ｋＷであった。複数の開口部を有する鋳型を通って押出機から押し出される材料、および押し出された鋳片をコンベアベルト上で冷却した。その後、実験室規模の細断機を使用して、鋳片をペレット化した。

バッチＣペレットの調製−バッチＣのペレットが、ＢＡＰＣ粉末の９６．９部分量、汎用目的の結晶性ポリスチレン（Ａｍｅｒｉｃａｓ Ｓｔｙｒｅｎｉｃｓ，ＸＵ、ペレットの形態で受け取った）の３．０重量部、およびペンタエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩）（ＥＴＨＡＮＯＸ（登録商標）３１０抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、およびＥＴＨＡＰＨＯＳ（登録商標）３６８抗酸化剤；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の５０：５０（重量：重量）混合物の０．１重量部から生成されたことを除き、バッチＢペレットの調製と同じ手順が使用された。供給速度は６ｋｇ／時間であり、押出機の温度プロファイルは１１０−１５０−１６０−１６０−１９０℃であった。押出機の回転力は４２％であり、電力は０．２ｋＷであった。複数の開口部を有する鋳型を通って押出機から押し出される材料、および押し出された鋳片をコンベアベルト上で冷却した。その後、実験室規模の細断機を使用して、鋳片をペレット化した。

基質重合体として高衝撃ポリスチレンとブレンドした時のペレットの調製および特性
上記実施例１８で形成された本発明の難燃量のペレットを、高衝撃ポリスチレン（Ｄｏｗ８０１高衝撃ポリスチレン）およびＢｒｉｇｈｔＳｕｎ（登録商標）ＨＢ三酸化アンチモンと溶融ブレンドして、試験片を形成する、重合体難燃剤ブレンド群を調製した。次いで、これらの試験片は、ＡＳＴＭ手順を含む種々の標準試験手順を受けた。リストに挙げられる試験方法および試験結果ならびにこれらの試験に使用された試験組成物を、本明細書の表８に示す。

分析方法
温度色分析を除き、ＡＰＣおよびＢＡＰＣの特性をアッセイするための適用可能な分析方法は、２００８年１２月１８日の国際公開日を有する国際公開第２００８／１５４４５３ Ａ１号に記載される。温度色分析の手順は以下の通りである：２０ｍＬの平底シンチレーションバイアルにぴったり嵌まる直径を有する１２の加熱ポートを特徴とするＪ−Ｋｅｍ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から購入した特注の金属加熱ブロックを使用した。加熱ブロックは、窒素パージされたグローブボックスに設置され、試験温度（２５０℃または３００℃のいずれか）に加熱された。複製した５グラムのＢＡＰＣ粉末の試料を２０ｍＬのシンチレーションバイアルに設置し、加熱ブロックの中で加熱処理した。バイアル中の材料を特定の時間（２５０℃で１５分、または３００℃で２０分）の間加熱した。加熱処理または熱劣化期間が終了したら、試料をすぐにブロックから取り出し、窒素下で冷却した。試料を溶解し、クロロベンゼンゼン中に１０重量％溶液を作製する。溶液色は、Ｌ、を単位とする溶解した試料であり、ａ、ｂ、およびデルタＥが測定され、Ｈｕｎｔｅｒ Ｌａｂ ＣｏｌｏｒＱｕｅｓｔ ＸＥ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（Ｒｅｓｔｏｎ，ＶＡ）を使用してクロロベンゼンブランク標準（Ｌ＝１００、ａ＝０、ｂ＝０）と比較された。

本発明は、本明細書に記載される材料および／または手順を含んでもよい、それから構成されてもよい、または基本的にそれから構成されてもよい。

別途明示的に指示されない限り、本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」または「ａｎ」は、特許請求の範囲をその冠詞が言及する単一の要素に限定することを意図するものではなく、また、それに限定するものとして捉えられるべきではない。むしろ、冠詞「ａ」または「ａｎ」が本明細書で使用される場合、文脈によって別途明示的に指示されない限り、１つ以上のそのような要素を網羅することを意図する。

本明細書のいずれの部分において言及される各々全ての特許または刊行物も、本明細書
において完全に記載されているかのように、参照によりその全体が本開示に組み込まれる。

本発明は、その実践においてかなりの変形を受け入れる余地がある。したがって、前述の説明は、本発明をこれまで記載した特定の例証に限定することを意図するものではなく、また、それに限定するものとして捉えられるべきではない。

Claims (17)

1. 以下の式：
   

   

   の臭素化芳香族重合体組成物をペレット化するためのプロセスであって、式中、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数であり、各ｘは、同じかまたは異なる３〜５の範囲の整数であり、前記組成物中の前記全てのｘの平均数は、約３．５０〜約３．８０の範囲であり、前記重合体中のＸ線蛍光分光法により判定される臭素の重量％は、約７３．４〜約７４．５の範囲であり、このプロセスは、（Ａ）上記の式の臭素化芳香族重合体組成物、および（Ｂ）少なくとも１つの熱可塑性重合体であって、前記構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）重量比が、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲の割合で、１分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する少なくとも１つのモノオレフィン単量体の、少なくとも１つの熱可塑性重合体から成る構成成分から、流動溶融ブレンドを形成することと、前記流動溶融ブレンドを凝固ペレットに変換することと、を含み、前記プロセスは、（Ａ）および（Ｂ）から成る前記構成成分の前記ブレンドのペレット化の前記プロセス中、微粒子の形成が抑制され、空気巻き込み可能な粉塵の形成が、排除されるか、または許容可能なわずかなレベルに低減されるかのいずれかであることを特徴とし、前記ペレットは、取り扱い中、または使用中に破砕しやすい場合、より小さい顆粒が、あったとしてもほんの少しの空気巻き込み可能な粉塵の共形成を伴って形成されることを特徴とする、プロセス。
2. （Ａ）および（Ｂ）から成る前記構成成分の前記ブレンドの前記ペレット化のプロセス中、微粒子の形成が抑制されることをさらに特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
3. 構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドへの前記変換は、作動二軸押出機中高温で実施され、前記押出機からの押出物は、前記押出物が凝固するか、または凝固される前または後にペレット化される、請求項１に記載のプロセス。
4. 構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドへの前記変換は、作動液化押出機中高温で実施され、前記液化押出機からの押出物は、前記押出物が凝固するか、または凝固される前または後にペレット化される、請求項１に記載のプロセス。
5. 構成成分（Ａ）および（Ｂ）の流動溶融ブレンドへの前記変換は、前記液化押出機中で、構成成分（Ａ）および（Ｂ）の溶液を前記流動溶融ブレンドに変換することを含み、前記溶液中および前記溶融ブレンド中の（Ａ）：（Ｂ）の重量比は、約８８：１２〜約９８：２の前記範囲内であり、前記液化押出機からの前記押出物は、前記押出物が凝固するか、または凝固される前または後にペレット化される、請求項４に記載のプロセス。
6. ペレット化難燃性組成物であって、前記ペレットは、（Ａ）式
   

   

   の臭素化芳香族重合体組成物であって、式中、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数であり、各ｘは、同じかまたは異なる３〜５の範囲の整数であり、前記組成物中の前記全てのｘの平均数は、約３．５０〜約３．８０の範囲であり、前記重合体中のＸ線蛍光分光法により判定される臭素の重量％は、約７３．４〜約７４．５の範囲である、臭素化芳香族重合体組成物と、（Ｂ）１分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する少なくとも１つのモノオレフィン単量体の少なくとも１つの熱可塑性重合体とのブレンドを含み、前記ブレンド中で利用される（Ａ）および（Ｂ）の割合は、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲の（Ａ）：（Ｂ）重量比であり、前記ペレットは、取り扱い中、または使用中に破砕しやすい場合、より小さい顆粒が、あったとしてもほんの少しの空気巻き込み可能な粉塵の共形成を伴って形成されることを特徴とする、組成物。
7. 前記ペレットはさらに、少なくとも１つの抗酸化剤を含む、請求項６に記載の組成物。
8. 前記抗酸化剤は、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸塩］とトリス−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−亜リン酸塩との組み合わせである、請求項７に記載の組成物。
9. 前記（Ｂ）は、（ｉ）少なくとも１つの結晶性スチレン重合体、（ｉｉ）少なくとも１つの衝撃改質スチレン重合体、または（ｉｉｉ）（ｉ）および（ｉｉ）の両方から選択される、請求項１〜８のいずれかに記載の主題の材料。
10. 前記（Ｂ）は、少なくとも１つの高衝撃ポリスチレンである、請求項９に記載の主題の材料。
11. 前記（Ｂ）は、少なくとも１つの結晶性ポリスチレンである、請求項９に記載の主題の材料。
12. 前記（Ｂ）は、（ｉｖ）少なくとも１つの脂肪族αオレフィン炭化水素ホモ重合体もしくは共重合体、（ｖ）αオレフィン炭化水素と官能基を含有するオレフィン系単量体との少なくとも１つの共重合体、または（ｖｉ）（ｉｖ）および（ｖ）の両方から選択される、請求項１〜８のいずれかに記載の主題の材料。
13. 前記（Ｂ）は、エチレンと、１分子当り３〜１０個の炭素原子を有する脂肪族α−オレフィン炭化水素との共重合体である、請求項１２に記載の主題の材料。
14. 前記（Ｂ）は、エチレン−オクテン共重合体である、請求項１２に記載の主題の材料。
15. 前記（Ｂ）は、エチレン−ビニルアセテート共重合体である、請求項１２に記載の主題の材料。
16. 溶融ブレンド構成成分から成るペレットであって、
    （Ａ） 式
    

    

    の臭素化芳香族重合体組成物であって、式中、ｎは、約２．９〜約３．９の範囲の平均数であり、各ｘは、同じかまたは異なる３〜５の範囲の整数であり、前記組成物中の前記全てのｘの平均数は、約３．５０〜約３．８０の範囲であり、前記重合体中のＸ線蛍光分光法により判定される臭素の重量％は、約７３．４〜約７４．５の範囲である、臭素化芳香族重合体組成物と、
    （Ｂ） １分子当り２〜約１２個の範囲の炭素原子を有する少なくとも１つのモノオレフィン単量体の少なくとも１つの熱可塑性重合体と、を含み、
    前記構成成分（Ａ）および（Ｂ）は、構成成分（Ａ）：構成成分（Ｂ）重量比が、約８０：２０〜約９９．５：０．５の範囲であるような割合であり、前記ペレットは、回転型摩耗試験に供される場合、２０メッシュの米国標準篩網を通過することができる微粒子の量が、２重量％以下であることを特徴とする、ペレット。
17. ２０メッシュの米国標準篩網を通過することができる前記微粒子の量が、１重量％以下である、請求項１６に記載のペレット。

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