JP6113264B2 - 天然ゴムベースのアクリロニトリルブタジエンスチレンを包含するポリマー組成物又はブレンド - Google Patents
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Description
天然ゴムは、架橋を有さず、ポリブタジエンのような合成ゴムと比較して物理的に柔軟で弱い。本開示のいくつかの実施形態によると、天然ゴムが関与する架橋又は加硫プロセス110を最初に実施する。当業者に理解されるように、加硫プロセスは一般的にゴム、例えば天然ゴムの引張及び/又は物理的強度の強化及び/又は補強を伴う。具体的には、加硫は、ゴムの物理的特性を強化するためにゴム分子を互いに架橋させるプロセスである。特に、架橋はゴムの弾性及び強度を約10倍に増大する。
続いて、重合プロセス120を実施する。当業者に理解されるように、重合プロセス120の間に、モノマー分子は化学的に反応してポリマー鎖を形成する。ポリマー鎖は1つ以上のモノマー種を包含し得る。グラフト重合は、側鎖が主鎖と構造的に異なるポリマーの製造を特に満たすプロセスである。
重合プロセス120に続いて、フロキュレーションプロセス130を実施する。当業者に理解されるように、フロキュレーションは溶液の分離を指す。フロキュレーションは、懸濁液中にコロイドを形成するプロセスであり、フロキュレーション中に、微小粒子はフロックに集塊又は凝集する。フロックは懸濁液の上に浮上又は累積するか、又は懸濁液の底に沈降する。フロックは、後で濾過プロセスによって容易に分離又は回収できる。
ポリカルボナート及び天然ゴムベースのABSを包含するプラスチック製品のような、天然ゴムベースのABSを包含するプラスチック製品の製造を促進するか若しくは行うため、又は該プラスチック製品を産生若しくは製造するために、コンパウンディングプロセス140を本開示の実施形態に従って実施することができる。当業者に理解されるように、コンパウンディングは、様々な材料、化合物、物質及び/又は添加剤を、一組の標的、基準、又は関連材料、化合物、組成物、又は物質、例えばポリカルボナートのような少なくとも1つのプラスチック材料と、混合するプロセスである。ほとんどのプラスチック材料は、重合又はフロキュレーション後の状態では加工できない。より具体的には、重合又はフロキュレーション後のプラスチック材料は、例えば加工用のコンパウンディング添加剤を用いて強化する必要がある。加工用添加剤を含まないプラスチック材料は、加工中に分解し、物理的に弱い製品を生成する。添加剤のコンパウンディングは、物理的特性を改良し、技術的利点を付与し、その製品用途におけるプラスチック材料の性能特性を高める重要な役割を果たす。コンパウンディングプロセス140は、得られるプラスチック製品の強化を促進する。
本開示の実施形態による天然ゴムベースのアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)を包含する組成物の調製の第1の代表的実施例を以下に記載する。
A)60〜80重量部のポリカルボナート及び/又はその他のポリマーをベースとする材料;
B)天然ゴムから作製された天然ゴムベースのABSを15〜30重量部;
C)スチレンとアクリロニトリルとのコポリマーを5〜25重量部;
D)EBSを、ポリマー100部当たり0.5部;
E)シリコーン油を、ポリマー100部当たり0.05部;及び
F)Ca−stを、ポリマー100部当たり0.2部。
Claims (16)
- 天然ゴムベースのアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)を包含するポリマー組成物を製造する方法であって、
架橋剤を用いて天然ゴムを架橋させて液体の形の加硫天然ゴムを製造する工程、
前記液体の形の加硫天然ゴムをモノマー溶液と共に重合させて、グラフト化天然ゴム粒径を有するグラフト化天然ゴムを製造する工程、及び
前記グラフト化天然ゴムを水性相及び凝固剤の存在下でグラフト化ポリブタジエンゴムと混合して天然ゴムベースのABS粉末を製造する工程
を含み、
前記グラフト化ポリブタジエンゴムが少なくとも2つのグラフト化ポリブタジエンゴムを含み、該少なくとも2つのグラフト化ポリブタジエンゴムが、第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径を有する第1のグラフト化ポリブタジエンゴム及び第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径を有する第2のグラフト化ポリブタジエンゴムを含み、第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径、及び第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が互いに異なるものである、前記方法。 - 前記架橋剤が、ジビニルベンゼン(DVN)である、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が前記グラフト化天然ゴム粒径と前記第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径との差の15%〜85%分前記第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径より大きい、請求項1に記載の方法。
- 前記モノマー溶液がスチレン及びアクリロニトリルを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が0.35〜0.45ミクロンであり、前記第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が0.15〜0.25ミクロンである、請求項1に記載の方法。
- 前記天然ゴムベースのABS粉末を一組の標的ポリマーと組み合わせて天然ゴムベースのABS/標的ポリマーブレンドを製造する工程
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記一組の標的ポリマーが、ポリカルボナート、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリメチルメタクリラート(PMMA)、及びポリエチレンテレフタラート(PET)のうち少なくとも1つを包含する、請求項6に記載の方法。
- 前記天然ゴムベースのABS/標的ポリマーブレンドを包含するプラスチック製品を製造する工程を更に含む、請求項6に記載の方法。
- 前記架橋を触媒、1種以上の乳化剤及び/又は脱酸素剤の存在下で行う、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋が、
乳化剤と触媒とを混合して乳化剤−触媒混合物を形成させる工程;
前記架橋剤及び前記脱酸素剤と前記乳化剤−触媒混合物の一部及び前記天然ゴムとを均質混合物の形で反応させる工程;
前記均質混合物を65〜75℃の温度に加熱する工程;並びに
加熱された前記均質混合物に前記乳化剤−触媒混合物の残部を架橋が完了するまで漸次加える工程:
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記脱酸素剤がラクトース、硫酸鉄七水和物及びピロリン酸四ナトリウムの内の少なくとも1種である、請求項9に記載の方法。
- 前記触媒がt−ブチルヒドロペルオキシドであり、前記乳化剤が水酸化カリウム及び/又はオレイン酸である、請求項9に記載の方法。
- 前記重合を触媒、移動剤、安定剤、乳化剤及び/又は脱酸素剤の存在下で行う、請求項1に記載の方法。
- スチレン及びアクリロニトリルのモノマーをグラフトされた加硫天然ゴムとグラフト化ポリブタジエンゴムとから作られた天然ゴムベースのABS粉末:組成物全体の20〜60重量部、並びに
天然ゴムベースのABS−標的ポリマーブレンドを形成するために前記天然ゴムベースのABS粉末と組み合わされる標的ポリマー:組成物全体の40〜80重量部
を含む配合された組成物であって、
前記加硫天然ゴムがジビニルベンゼンによって架橋された天然ゴムであり、
前記グラフト化ポリブタジエンゴムが、第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径を有する第1のグラフト化ポリブタジエンゴム及び第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径を有する第2のグラフト化ポリブタジエンゴムを含み、前記第2のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が0.35〜0.45ミクロンであり、前記第1のグラフト化ポリブタジエンゴム粒径が0.15〜0.25ミクロンである、
前記組成物。 - 前記標的ポリマーが、ポリカルボナート、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリメチルメタクリラート(PMMA)、及びポリエチレンテレフタラート(PET)のうち少なくとも1つを包含する、請求項14に記載の組成物。
- エチレンビスステアルアミド、ステアリン酸カルシウム及び/又はシリコーン油から選択される潤滑剤を更に含む、請求項14に記載の組成物。
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