JP5632293B2 - スチレン系ポリマーとポリオレフィンとの低密度発泡ブレンドの製造方法及び製品 - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮出願第61/026486号(2008年2月6日出願)(この内容を引用することによってその全体を本明細書中に組み入れる)の出願日の利益を請求する。
本発明は一般に、熱可塑性ポリマー発泡体、特に低密度押出発泡体ブレンド及びその加工に関する。
SANコポリマー(Mw=131,000 ,Mw/Mn=2.3,Tg=105℃)95%とLLDPE(Dowlex(登録商標)2247,Tc=105℃)5%とのブレンドを、溶融ゾーンの温度が200℃に設定された押出機に供給する。メルトをミキサー中に押出し、ミキサー中でCO2、H2O及びイソブタン(iC4)(総ポリマー重量100部当たりの部(pph)として測定)からなる発泡剤の混合物をポリマーメルト中に注入し、それと混合する。総発泡剤濃度は総ポリマー100グラム当たり0.183モル(mph)である。次に、混合物を約130℃(例えば発泡温度)まで冷却し、スリットダイに通して大気圧に押出す。混合物がダイから出るにつれて、発泡が起こる。期待した発泡体の性質を表Iに示す。発泡体の密度はASTM D1622−03によって、気泡サイズはASTM D3578によって、連続気泡含量はASTM D6226によって、圧縮強度はASTM D1621−04によって測定する。
LLDPE配合量を10%に増加させる以外は、実施例1を繰り返す。密度25.5kg/m3が、縦圧縮強度187kPa及び圧縮強度比0.55と共に得られる。約1.4%未満の連続気泡含量が、本質的に亀裂のない表面仕上げと共に得られる。
発泡温度を133℃まで増加させる以外は、実施例2を繰り返す。密度23.7kg/m3が、縦圧縮強度204kPa及び圧縮強度比0.58と共に得られる。連続気泡含量は約15.0%未満であり、発泡体は本質的に亀裂のない表面仕上げを有する。
発泡剤混合物がCO2とH2Oのみからなる以外は、実施例3を繰り返す。密度24.9kg/m3が、縦圧縮強度216kPa及び圧縮強度比0.57と共に得られる。約31.4%の連続気泡含量(これを連続気泡発泡体と分類する)が、本質的に亀裂のない表面仕上げと共に得られる。
比較例1の発泡体は、SANコポリマー(Mw=131,000 ,Mw/Mn=2.3)とわずか0.4%のLLDPE Dowlex−2247を用いて生成する。発泡剤混合物は実施例1と同様なもの(CO2、H2O及びiC4)である。発泡温度は130℃である。発泡体密度は前記実施例よりも高く、約28.8kg/m3と測定される。発泡体は約307kPaの縦圧縮強度を有し、胸部障壁及び安全障壁のようなエネルギー吸収用途への使用には適さない。
Tgが105℃のSANコポリマー(Mw=131,000 ,Mw/Mn=2.3)とTcが約100℃のLDPE(Dow LDPE 620I)10%とのブレンドを、約210℃の温度の押出機に供給する。メルトをミキサー中に押出し、ミキサー中でCO2 4pph及びH2O 1.2pphからなる発泡剤混合物をポリマーメルト中に注入し、混合する。次に、混合物を約145℃まで冷却し、スリットダイに通して大気圧中に押出す。ポリマー−発泡剤混合物がダイから出るにつれて、発泡が起こる。発泡体は35.8kg/m3の密度を有し、連続気泡がゼロであり、本質的に亀裂のない表面仕上げで得られる。
ポリオレフィンをTcが約117℃のHDPE(HDPE DMDA−6230)とする以外は、実施例5を繰り返す。発泡体は密度が33.3kg/m3であり、連続気泡がわずか5%であり、本質的に亀裂のない表面仕上げで得られる。
ポリオレフィンをTcが約120℃のHDPE(HDPE DGDH−1059)とする以外は、実施例5を繰り返す。発泡体は密度が32.4kg/m3であり、連続気泡がゼロであり、本質的に亀裂のない表面仕上げで得られる。
HDPE DGDH−1059の濃度を20%に増加させる以外は、実施例7を繰り返す。発泡体は密度が32.5kg/m3であり、連続気泡はわずか5%であり、本質的に亀裂のない表面仕上げで得られる。
実施例5〜8に関する比較発泡体を、SANコポリマー(Mw=131,000,Mw/Mn=2.3)を用いるがポリオレフィン樹脂は用いずに生成する。発泡剤混合物及び発泡条件は実施例5〜8と同様である。比較例の発泡体密度はこの場合もやはり(実施例より)高く、約40.4kg/m3である。
比較例3は、SANコポリマー(Mw=131,000,Mw/Mn=2.3)及びTcが約47℃の弾性樹脂(ENR−6386)20%を用いて生成する。発泡剤混合物及び発泡条件は実施例5〜8と同様である。比較例3の発泡体密度は39.4kg/m3であり、Tcが低い樹脂を含むこの配合物は、本発明において具現化した低密度を生じない。連続気泡含量は50%である。
以下に、本発明及びその関連態様を列挙する。
態様1.ガラス転移温度(Tg)を有するスチレン系ポリマーと前記スチレン系ポリマーの量より少ない量で存在する、結晶化温度(Tc)を有するオレフィン系ポリマーを含んでなる押出ポリマー発泡体であって;前記スチレン系ポリマーと前記オレフィン系ポリマーが、総ポリマー重量に基づき5%未満のインターポリマー又は2%未満の任意の他の相溶化剤を含むブレンドとして存在し、そして前記発泡体が約36kg/m 3 未満の密度(ASTM D1622−03によって測定)、約100kPa超の縦圧縮強度(ASTM D1621−04によって測定)及び約0.35超の圧縮強度比(Rc)を有する押出ポリマー発泡体。
態様2.発泡製品が相溶化剤を全く含まない態様1に記載の押出ポリマー発泡製品。
態様3.前記スチレン系ポリマーがスチレン−アクリロニトリルコポリマーから本質的になる態様1又は2に記載の押出ポリマー発泡製品。
態様4.前記スチレン系ポリマーのTg(℃)及び前記ポリオレフィンのTc(℃)が互いに約30℃以内である態様1〜3のいずれかに記載の押出ポリマー発泡製品。
態様5.前記オレフィン系ポリマーがポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン系コポリマー又はそれらの任意の組合せから本質的になる態様1〜4のいずれかに記載の押出ポリマー発泡体。
態様6.前記スチレン−アクリロニトリルコポリマーが、スチレン−アクリロニトリルコポリマーの総重量に基づき、約5〜25%のアクリロニトリル構成成分を有する態様3〜5のいずれかに記載の押出ポリマー発泡体。
態様7.前記Tgが約90〜120℃の範囲であり、前記Tcが約70〜約130℃の範囲である態様1〜6のいずれかに記載の押出ポリマー発泡体。
態様8.スチレン−アクリロニトリルコポリマー及び線状低密度ポリエチレンの組合せ重量に基づき、少なくとも50%のスチレン−アクリロニトリルコポリマー及び少なくとも5%の線状低密度ポリエチレンから本質的になる態様6又は7に記載の押出ポリマー発泡体。
態様9.約0.40超の圧縮強度比(ASTM D1621−04によって測定)を有する態様8に記載の押出ポリマー発泡体。
態様10.得られる密度が、ASTM D1622−03によって測定した場合に、約28kg/m 3 未満である態様9に記載の押出ポリマー発泡体。
態様11.前記発泡体が独立気泡発泡体である態様10に記載の押出ポリマー発泡体。
態様12.前記発泡体が約300kPa未満の縦圧縮強度を有する態様10に記載の押出ポリマー発泡体。
態様13.(a)スチレン系ポリマーを前記スチレン系ポリマーより少ない量の、70℃超のTcを有するオレフィン系ポリマーとブレンドして、総ポリマー重量に基づき5%未満のインターポリマー又は2%未満の任意の他の相溶化剤を含むポリマーブレンドを形成し;
(b)前記ポリマーブレンドに、水(H 2 O)、二酸化炭素(CO 2 )又は両者を含む発泡剤を投入し;そして
(c)前記オレフィン系ポリマーのTcより高い温度で前記ポリマーブレンドを発泡させて、約36kg/m 3 未満の密度(ASTM D1622−03によって測定)及び約0.35超の圧縮強度比(Rc)を有する発泡体を直接形成する
工程を含んでなる押出ポリマー発泡製品の形成方法。
態様14.前記スチレン系ポリマーがポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー又はそれらの組合せから本質的になる態様13に記載の方法。
態様15.前記ポリオレフィンがポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン系コポリマー又はそれらの任意の組合せから本質的になる態様13〜14のいずれかに記載の方法。
態様16.前記スチレン−アクリロニトリルコポリマーが、スチレン−アクリロニトリルコポリマーの総重量に基づき、約1〜35%のアクリロニトリル構成成分を有する態様14に記載の方法。
態様17.前記ポリマーブレンドがポリマーブレンドの少なくとも50重量%のスチレン−アクリロニトリルコポリマー及びポリマーブレンドの少なくとも5重量%の線状低密度ポリエチレンから本質的になる態様13〜16のいずれかに記載の方法。
態様18.前記発泡体が独立気泡発泡体である態様13〜17のいずれかに記載の方法。
態様19.前記ポリマーブレンドがいかなる相溶化剤も含まない態様13〜18のいずれかに記載の方法。
Claims (1)
- i)ガラス転移温度(Tg)を有するスチレン−アクリロニトリルコポリマーからなるスチレン系ポリマーであって、アクリロニトリル含量がスチレン−アクリロニトリルコポリマーの総量に対し10〜25重量%であるスチレン系ポリマー並びに
ii)ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン系コポリマー又はこれらの任意の組合せからなる、結晶化温度(Tc)を有するオレフィン系ポリマーを含んでなる押出ポリマー発泡製品であって;
前記Tg及び前記Tcが互いに30℃以内であり、
スチレン系ポリマーに対するポリオレフィン系ポリマーの重量比が2:98〜20:80であり、そして
更に、スチレン系ポリマーとオレフィン系ポリマーが、総ポリマー重量に基づき5%未満のインターポリマー及び2%未満の任意の他の相溶化剤を含むブレンドとして存在し、 発泡体が28kg/m3未満の密度(ASTM D1622−03によって測定)、100kPa超で250kPa未満の縦圧縮強度(ASTM D1621−04によって測定)及び0.35超の圧縮強度比(Rc)を有する、押出ポリマー発泡製品。
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