JP6273001B2 - 臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー - Google Patents

臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー Download PDF

Info

Publication number
JP6273001B2
JP6273001B2 JP2016526086A JP2016526086A JP6273001B2 JP 6273001 B2 JP6273001 B2 JP 6273001B2 JP 2016526086 A JP2016526086 A JP 2016526086A JP 2016526086 A JP2016526086 A JP 2016526086A JP 6273001 B2 JP6273001 B2 JP 6273001B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
butadiene
styrene
mol
molecular weight
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016526086A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016535133A (ja
Inventor
賢治 松江
賢治 松江
伸悟 西岡
伸悟 西岡
好弘 白川
好弘 白川
ローレンス・エス・フード
シャリ・エル・クラム
ステファン・コステユ
マーク・エイ・バーガー
Original Assignee
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー, ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー filed Critical ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Publication of JP2016535133A publication Critical patent/JP2016535133A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6273001B2 publication Critical patent/JP6273001B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/14Macromolecular materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06CO2, N2 or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2453/00Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C08J2453/02Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers of vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/14Applications used for foams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/66Substances characterised by their function in the composition
    • C08L2666/84Flame-proofing or flame-retarding additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、臭素化スチレン/ブタジエンコポリマー難燃剤を含有する発泡スチレンポリマー、及びそのような発泡体を作製するための方法に関する。
建築基準法は、典型的には、ある特定のレベルの難燃性能を義務付けている。北米では、難燃性能の測定の1つは、ASTM D2863により決定される限界酸素指数(LOI)である。24%を超えるLOI値が好ましいと見なされている。低分子量の臭素化化合物であるヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)は、長年、難燃剤としての一般的な慣行となっている。しかしながら、HBCDは、環境上の問題に対する政府の規制に直面している。したがって、スチレン発泡体に使用するための代替の難燃剤の必要性が存在する。
様々な臭素化化合物及び臭素化ポリマーがHBCDの可能性のある代替物として浮上している。これらの中には、例えば、米国公開特許出願第2008−0287559号に記載されるような臭素化スチレン/ブタジエンコポリマーがある。有効な難燃剤添加剤であることに加えて、臭素化スチレン/ブタジエンコポリマーは、HBCD、及びベンゼン、1,1’−(1−メチルエチリデン)ビス([3,5−ジブロモ−4−(2,3−ジブロモ−2−メチルプロポキシル)](TBBPA)などの他の低分子量臭素化代替物に対して他の大きな利点を有する。臭素化スチレン/ブタジエンコポリマーは、米国環境保護庁(US Environmental Protection Agency)によりヒトの健康への影響のスペクトルに関して危険性が低いことを表し、水性毒性が低く、生物濃縮が低いことを示すと評価されている。2013年9月のEPA草案「Flame Retardant Alternatives for Hexabromocyclododcane (HBCD)」。
セルの核生成及び成長は、これらの代替の臭素化難燃剤を使用して発泡体が融解押出プロセスにおいて作製されるときに影響を受ける可能性がある。特に、発泡体が約12mm以上の厚さで生産される場合、発泡体は、多くの場合、そのセル構造に不均一を示す。不均質なセル構造は、平均セルサイズが全体としての発泡体サイズよりも幾分小さい濃密な領域と、平均セルサイズが幾分大きい低密な領域を有する発泡体をもたらす。これらの不均質は、発泡体本体の異なる領域の特性において対応する不一致をもたらす可能性がある。押出発泡体のより大きい本体を形成し、これらの大きい本体を特定の用途用により小さい部品に機械加工(または「加工」)するのが一般的である。より大きい発泡体本体が不均一セル構造を有する場合、これらの発泡体部品の熱及び物理的特性は、互いにかなり顕著に異なる可能性がある。これは、性能のばらつき及び高い棄却率をもたらす。
いくつかの場合では、発泡体の密度は、臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーが難燃剤としてHBCDの代わりに使用される場合、幾分増加する傾向にある。密度がより高い発泡体は、樹脂の使用が増加するため、生産により費用がかかる。
この問題は、押出装置が送り要素を含まない、すなわち、樹脂/発泡剤混合物をダイに向かって押す移動部品を含まない補助冷却デバイスを含む場合、特に深刻である。そのような補助冷却デバイスは、より高い処理量を可能にするため、商業的に非常に有用である。より高い処理量は、より速い生産速度のためプロセスの経済性を好み、大きい発泡体横断面を達成するためにも重要である。したがって、補助冷却デバイスの使用の継続は、かなり望ましい。
したがって、代替の臭素化難燃剤を含有するスチレンポリマー発泡体におけるセルサイズ不均質の問題の解決策を見出すことが望ましい。発泡体が補助冷却デバイスを有する押出装置で作製される場合でも有効である解決策を見出すことが特に望ましい。
第1の態様では、本発明は、ガス充填セルを含有するポリマー相を有するモノリシック発泡ポリマー組成物であり、ポリマー相は、(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、ならびに構成成分(b)の重量部当たり0.1〜5重量部の、1つ以上の重合スチレンブロック及び1つ以上の重合ブタジエンブロックを含有する少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーを含み、非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーは、少なくとも20,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ビニル芳香族モノマーブロック、及び少なくとも10,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを含有する。
驚くべきことに、本明細書に記載される少量の非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーを含むことにより、セルサイズの均一性が改善され、発泡体の密度も減少させることができる。結果として、セルサイズ及び発泡体の密度は、多くの場合、難燃剤としてHBCDを含有する同様に作製された従来の発泡体に見られるものと非常に類似している。
本発明は、そのような発泡ポリマー組成物を調製するための方法でもあり、本方法は、
(I)(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、(c)構成成分(b)の重量部当たり0.1〜5重量部の、1つ以上の重合スチレンブロック及び1つ以上の重合ブタジエンブロックを含有する少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーであって、少なくとも20,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ビニル芳香族モノマーブロック、及び少なくとも10,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを含有する、熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマー、ならびに(d)少なくとも1つの物理的発泡剤の加圧溶融混合物を形成することであって、溶融混合物の温度が、物理的発泡剤(複数可)の沸点より高い、形成することと、
(II)発泡剤が膨張し、ポリマー組成物が冷却硬化して、発泡ポリマー組成物を形成するように、開口部を通して加圧溶融混合物を減圧区間に通すことと、を含む。
先行技術のポリマー発泡体の一連の画像である(以下の比較試料F)。 本発明のポリマー発泡体の一連の画像である(以下の実施例4)。
熱可塑性の非臭素化スチレンポリマーは、(1)熱可塑性であり、(2)ポリマーまたは1つ以上のビニル芳香族モノマーのコポリマーであり、この重合ビニル芳香族モノマー(複数可)が少なくとも50重量%のポリマーまたはコポリマーを構成し、(3)非臭素化であり(本発明の目的のためにスチレンポリマーが1重量%以下の臭素を含有することを意味する)、かつ(4)1重量%以下の重合抱合ジエンモノマー(複数可)を含有することを特徴とする。非臭素化スチレンポリマーは、好ましくは、少なくとも70重量%の重合スチレンモノマー(複数可)、0.1重量%以下の臭素、及び0.1重量%以下の重合ジエンモノマー(複数可)を含有する。
ビニル芳香族モノマーは、芳香環構造の環炭素に直接結合した1つ以上(好ましくは1つ)のビニル(CH=CR−、式中、Rは、水素またはメチルである)基を有する化合物である。これらは、スチレン、α−メチルスチレン、2−または4−メチルスチレン、ジメチルスチレン、2−または4−エチルスチレン、ジエチルスチレン、2−または4−イソプロピルスチレン、2−または4−クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンなどを含む。
いくつかの実施形態では、非臭素化スチレンポリマーは、ビニル芳香族モノマーのホモポリマー、または2つ以上のビニル芳香族モノマーのコポリマーである。ポリスチレンのホモポリマーが、好ましい種類のスチレンポリマーである。
他の実施形態では、非臭素化スチレンポリマーは、1つ以上のビニルモノマーと1つ以上の他のモノマー(すなわち、ビニル芳香族モノマーではないモノマー)とのコポリマーである。そのような他のモノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチルなどのアクリル系及びメタクリル系モノマー、アクリロニトリル、無水マレイン酸、ならびに無水イタコンが挙げられる。好ましいコモノマーは、アクリロニトリルである。好ましい範囲が8重量%〜25重量%の最大30重量%の重合アクリロニトリルを含有するスチレン−アクリロニトリルコポリマーが、好ましい非臭素化スチレンコポリマーである。
構成成分(a)は、2つ以上のポリマーの混合物であってもよい。
構成成分(b)は、少なくとも1000、より好ましくは少なくとも20,000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤である。臭素化難燃剤は、好ましくは、脂肪族炭素原子に結合した1つ以上の臭素原子を有する。臭素化難燃剤は、例えば、10〜90重量%の臭素、35〜80重量%、または50〜75重量%の臭素を含有し得る。
臭素化難燃剤の例としては、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリブタジエン(部分的に水素化、アリール終結されるか、またはその両方)、ノボラック及び/またはクレゾール樹脂の臭素化アリルエーテル、臭素化ポリ(1,3−シクロアルカジエン)、スチレン及び2,3−ジブロモプロピマレイミド(dibromopropyemaleimide)繰り返し単位を有するコポリマー、脂肪族結合した臭素を有する臭素化ポリエステル、環臭素化ノボラック樹脂のアリルエーテル、クレゾールノボラック樹脂の2,3−ジブロモプロピルエーテル、及び臭素化ROMPポリマーまたはコポリマーが挙げられる。これらの臭素化難燃剤のいくつかは、WO第2007/019120号及びWO第2009/108453に記載されている。
好ましい臭素化難燃剤は、臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーである。臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、前述されるように、ブタジエンと1つ以上のスチレンモノマーとのコポリマーであり、少なくとも50%、より好ましくは少なくとも65%のブタジエン単位が少なくとも1つの臭素原子で置換される。臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、好ましくは、1重量%以下の芳香族結合した臭素を含有する。ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、ブロック型及び/またはランダム型であってもよいが、ブロックコポリマーが好ましい。ブロックコポリマーは、ジブロック、トリブロック、星形ブロック、非対称ブロック、または他のブロック構造を有し得る。臭素化前に、ブタジエン単位は、10〜90重量パーセントのコポリマー、特に25〜75重量%を構成し得る。ビニル芳香族モノマーは、好ましくは、スチレンである。臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、好ましくは、WO第2013/009469号に記載される手順により測定される、少なくとも225℃の5%重量損失温度を有する。好適なそのような臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、それを作製する方法と共に、WO第2008/021417号にも記載されている。市販の臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、Chemtura CorporationのEmerald Innovation(商標)3000難燃剤である。
少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤の量は、構成成分a)、b)、及びc)の総重量に基づき、ポリマー組成物に0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分である。ポリマー組成物に少なくとも0.5%、少なくとも0.8%、または少なくとも1.5%の臭素をもたらすのに十分な臭素化難燃剤が存在し得る。臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーの量は、ポリマー組成物に最大3%または最大2.5%の臭素をもたらすのに十分であり得る。
構成成分(c)は、1つ以上の非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーである。「非臭素化」とは、コポリマーが1重量%以下の臭素を含有する、好ましくは0.1重量%以下の臭素を含有することを意味する。構成成分(c)は、少なくとも20,000g/molの分子量を有する少なくとも1つの重合ビニル芳香族モノマーブロック、及び少なくとも10,000g/molの分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを含有する。構成成分(c)は、各々が30,000〜75,000g/molmp分子量を有する少なくとも1つの重合スチレンブロック、好ましくは少なくとも2つの重合スチレンブロックを有し得る。構成成分(c)は、30,000〜125,000g/molの分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを有し得る。
構成成分(c)は、好ましくは、少なくとも120,000g/molの分子量を有する。
本発明の目的のため、分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン基準に対する見かけ分子量である。GPC分子量の決定は、溶離剤として、1mL/分の速度及び35℃の温度に加熱したテトラヒドロフラン(THF)を流す、連続して接続された2つのPolymer Laboratories PLgel 5マイクロメータMixed−Cカラム、及びAgilent G1362A屈折率検出器を装備したAgilent 1100シリーズ液体クロマトグラフィーを使用して行うことができる。
構成成分(c)は、50〜90重量%、特に60〜75重量%の重合ビニル芳香族モノマーを含有することが好ましい。
好適な構成成分(c)材料の具体的な例としては、(1)30,000〜100,000g/モルの中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が20,000〜100,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー、(2)40,000〜75,000g/molの分子量の中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が40,000〜75,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー、ならびに(3)ポリスチレンブロックが30,000〜75,000g/molの分子量を有し、ポリ(ブタジエン)ブロックが40,000〜100,000g/molの分子量を有するスチレン−ブタジエンジブロックコポリマーが挙げられる。これらの場合の各々において、コポリマーは、50〜90重量%、より好ましくは60〜70重量%の重合スチレンを含有することが好ましい。これらの場合の各々において、コポリマーは、好ましくは、少なくとも125,000、より好ましくは125,000〜200,000g/molの分子量を有する。
非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーは、構成成分(b)の重量部当たり0.5〜5重量部の量で存在する。好ましい量は、同一の基準で、0.5〜3部、より好ましい量は、0.75〜2部である。
ポリマー組成物は、例えば、WO第2012/082332号に記載される、さらなる添加剤を含有し得る。そのようなさらなる添加剤は、例えば、非臭素化難燃剤(例えば、US第4,070,336号、US第4,086,205号、US第4,255,324号、US第4,268,459号、US第4,278,588号、WO第2009/035880号、及びWO第2009/035881号に記載される)、1000g/mol未満の分子量を有する臭素化難燃剤、例えば、US第2011−0196053号に記載される難燃剤共力剤(ジクミルまたはポリクミルなど)、押出助剤、ポリエチレン及びポリエチレンワックスなどのポリマーを含むセルサイズ制御剤、色素、無機充填剤、ならびに赤外減衰剤(カーボンブラック、グラファイト、及び二酸化チタンなど)を含み得る。有用な安定剤は、酸化マグネシウムなどの抗酸化剤及び掃酸剤、エポキシ樹脂(複数可)、亜リン酸塩化合物、ならびにリン酸塩化合物を含む。押出助剤の例としては、例えば、ステアリン酸バリウムなどのステアリン酸の金属塩を含む可塑剤が挙げられる。
ポリマー発泡体は、(d)少なくとも1つの物理的発泡剤と一緒に上述の構成成分(a)、(b)、及び(c)の加圧溶融混合物を形成することにより、前述のポリマー組成物から作製される。発泡剤は、例えば、プロパン、n−ブタン、イソブタン、工業用ブタン(n−ブタンとイソブタンとの混合物))、n−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、及びネオペンタン、塩化アルキル(塩化メチル及び塩化エチルなど)、脂肪族エーテル(ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、フラン、フルフラール、2−メチルフラン、テトラヒドロフラン、及びテトラヒドロピランなど)、ケトン(ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルn−プロピルケトン、メチルn−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、メチルn−ヘキシルケトン、エチルn−プロピルケトン、及びエチルn−ブチルケトンなど)、アルコール(メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、及びt−ブタノールなど)、カルボン酸エステル(ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸アミル、プロピオン酸メチル、及びプロピオン酸エチルなど)、フルオロカーボン(R−134a、フッ素化オレフィンなど)、塩素化オレフィン、二酸化炭素、ならびに水であってもよい。
好ましい発泡剤は、二酸化炭素、ブタンの少なくとも1つの異性体、及び塩化エチルの混合物である。別の好ましい発泡剤は、R−134a、二酸化炭素、及び水の混合物である。
いくつかの実施形態では、16〜80kg/m(1〜5ポンド/立方フィート)の発泡体密度を達成するのに十分な物理的発泡剤が提供される。好ましくは、24〜50kg/m、特に24〜45kg/mの発泡体密度を達成するのに十分な発泡剤が提供される。典型的には、5〜20重量部の発泡剤(複数可)がこれらの密度を達成するのに十分であるが、必要な正確な量は、特定の発泡剤により変動する。
溶融混合物の温度は、物理的発泡剤(複数可)の沸点より高く、ポリマー構成成分を熱可塑化するのに十分な温度である。次いで、溶融混合物は、発泡剤が膨張し、ポリマー組成物が冷却硬化して、発泡ポリマー組成物を形成するように、開口部を通して減圧区間に通される。これらのステップを行うための一般的な装置は、押出成形機である。押出成形機は、典型的には、開始材料が導入される1つ以上のポートを有するバレル、ポリマー材料を熱可塑化するために熱を供給するための加熱手段、バレルの長手方向の長さに沿って材料を移送するための、また多くの場合、開始材料を混合するため手段(典型的には、1つ以上の長手方向に回転するスクリュー)、ならびに熱可塑化された混合物が押出成形機のバレルを退出して減圧区間に入る出口(典型的には、ダイ)を有する。
押出成形機は、ダイに、またはダイのちょうど上流に、ダイを通過するときに溶融混合物を最適な温度に冷却するための手段も含み得る。いくつかの実施形態では、発泡装置は、送り要素を含まない補助冷却デバイスを含む。そのような補助冷却デバイスは、完全に静的である(すなわち、溶融混合物と接触する内部可動部品がない)か、またはダイの方向に材料を大幅に送らない可動混合要素を有し得る。補助冷却デバイスの例は、例えば、米国特許第4,222,729号、第4,324,493号、及び第4,454,087号に記載されている。
開始材料は、個別に発泡装置に供給されるか、または様々な部分的組み合わせ(subcombination)で供給され得る。時には、構成成分(a)の全てまたは一部分において少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤のマスターバッチを形成することが簡便である。同様に、非臭素化スチレン−ブタジエンポリマーのマスターバッチは、構成成分(a)の全てまたは一部分において形成することができる。構成成分(a)、(b)、及び(c)の全ては、単一のマスターバッチに形成することができる。マスターバッチ化された(masterbatched)材料は、発泡装置に供給され、熱可塑化されるペレットまたは他の微粒子に形成され得る。あるいは、マスターバッチ化された材料は、既に熱可塑化形態で発泡装置内に供給され得る。後者のアプローチを行う方法の1つは、タンデム2軸押出成形機を提供することである。構成成分(a)、(b)、及び(c)は熱可塑化され、第1の押出成形機内で混合され、次いで、第2の押出成形機内に熱可塑化形態で通され、そこで、それらは、発泡剤の膨張を防ぐのに十分な圧力下で発泡剤と混合される。次いで、結果として得られた加圧混合物は、発泡剤がポリマー組成物を膨張し、かつポリマー組成物が冷却硬化するように、ダイまたは他の開口部を通って減圧区間(押出成形機に対して)内に入ることにより発泡体に形成される。
構成成分(a)、(b)、及び(c)以外の成分は、発泡プロセス中に添加されるか、または発泡プロセス前に構成成分(a)、(b)、または(c)(またはその任意の一部分)のうちの1つ以上とマスターバッチ化され得る。
工業プロセスでは、発泡体の膨張は、主に、押し出されたときの発泡体産物の厚さに対応する垂直方向である。上述の発泡体の不均質の問題は、主に、12mm以上の押出厚(すなわち、垂直の膨張)を有する押し出された発泡体に現れる。問題は、押出厚が増加するにつれてより深刻となる傾向にある。したがって、いくつかの実施形態では、押出厚は、少なくとも12mm、少なくとも25mm、または少なくとも37mmである。いくつかの実施形態では、押出厚は、最大300mmまたは最大160mmである。
本発明のポリマー発泡体は、発泡体が、発泡体の区分間に継ぎ目または接合部がない連続したポリマー相を有することを意味するモノリシックである。押出プロセスで作製された発泡体は、この意味でモノリシックである。連続したポリマー相は、ガス充填セルを含有する。ポリマー相は、構成成分(a)、(b)、及び(c)を含有する。平均セルサイズは、ASTM D3576−04によって測定されるように、少なくとも0.1mmであり得る。本発明の目的に関するセルサイズは、押出方向、横方向、及び垂直方向のセル寸法の相加平均である。好ましい平均セルサイズは少なくとも0.1mmであり、より好ましくは、セルサイズは少なくとも0.2mmである。平均セルサイズは、好ましくは、4mm以下、より好ましくは2mm以下である。本発明の利点は、非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーなしで作製されたその他の点では同一の発泡体(すなわち、同じ成分を使用し、同じ処理条件下で作製されたもの)よりも典型的には幾分大きい平均セルサイズである。セルサイズの増加は、約0.02〜0.3mmの傾向にある。
ASTM法D1622−08により測定される、結果として得られたポリマー発泡体の密度は、好ましくは、16〜80kg/m、より好ましくは24〜50kg/m、いくつかの実施形態では、24〜45kg/mである。本発明の利点は、非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーなしで作製されたさもなければ同一の発泡体よりも典型的には低く、多くの場合、約1〜10%低い発泡体密度である。この密度の減少は、大幅な原材料の節約をもたらし得る。
本発明の別の重要な利益は、非臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーが省かれるときより、セル構造(セルサイズ)が発泡体本体全体を通してより均一である傾向にあることである。この相違は、発泡体の目視検査で容易に明らかである。非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーなしで作製された発泡体は、より低い密度及び高密度の領域に対応する可視的な縞を示す。縞の数及び強度は、非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーが存在する場合、減少する。
セル均一性は、以下の方法を使用して光学的に定量化され得る。発泡体は、1mmの厚さの発泡体の区分を形成するために、垂直に(発泡プロセス中の垂直な膨張の方向に)薄く切られる。この区分は、ガラスプレートの間に保持され、平行光源(Advanced Illumination CB0606−WHIなど)を用いて背後から照射される。室内灯は、明暗を改善するために取り除かれる。画像は、デジタルカメラに収集される。画像は、エッジ効果の分析を避けるために発泡体の中央の画像を単離するように切り取られる。画像は、重み付けグレー変換=0.3×赤+0.3×緑+0.4×青を使用して、RGBカラー表示からモノクロームに変換される。完全画像平均強度(平均)は、Image Jまたは同等のソフトウェアを使用して決定される。次いで、画像は、側面2〜3mmの発泡体の正方形領域を撮像するピクセルボックスを使用して低解像度処理される。この発泡体領域が約80〜120 ピクセル平方のピクセルボックスに撮像されるような倍率が好ましい。低解像度処理された画像の標準偏差が計算され、%相対標準偏差=100%×(標準偏差/平均)として%相対標準偏差(%RSD)が計算される。相対標準偏差は、試料の均一性の測定であり、より低い%RSDは、より高い均一性(よって、上述の良好な発泡体特性の可能性)を示す。
それぞれ、構成成分(c)材料を含む、及び含まない発泡体試料間の比較は、差次的均一性指標(DHI)として表すことができる。DHIは、以下の式により計算され、
Figure 0006273001
セル均一性の改善を判断するための簡便な手段を提供する。ゼロより大きいDHI値は、セル均一性の改善を示す。DHI値は、好ましくは、少なくとも10、より好ましくは少なくとも20である。
本発明の発泡体は、任意の比率の閉鎖セルを有し得る。いくつかの実施形態では、発泡体は、ASTM法D6226−10により決定される、30%以下、好ましくは10%以下、5%以下、またはさらには1%以下の開放セル含量を有する。
以下の例は、本発明を例証するために提供され、その範囲を制限するためではない。全ての部及び百分率は、特に記載されない限り、重量である。
スチレンポリマーAは、約195,000g/molの重量平均分子量及び約2.7の多分散性を有するポリスチレンホモポリマーである。これは、測定可能な臭素を含有しない。
スチレンポリマーBは、約202,000g/molの重量平均分子量及び約2.5の多分散性を有するポリスチレンホモポリマーである。これは、測定可能な臭素を含有しない。
スチレンポリマーCは、約112,000g/molの重量平均分子量及び約2.3の多分散性を有するポリ(スチレン−コ−アクリロニトリル)コポリマーである。これは、測定可能な臭素を含有しない。スチレンポリマーCは、15.5重量%のアクリロニトリルを含有する。
スチレンポリマーDは、約144,000g/molの重量平均分子量及び約2.4の多分散性を有するポリ(スチレン−コ−アクリロニトリル)コポリマーである。これは、測定可能な臭素を含有しない。スチレンポリマーCは、15.5重量%のアクリロニトリルを含有する。
臭素化コポリマーは、ブタジエンブロック上で臭素化されるスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである。これは、64重量%の臭素を含有し、その本質的に全ては、脂肪族炭素原子に結合している。この材料は、120℃の軟化点、100,000〜160,000g/molの分子量、及び262℃の熱重量分析による5%の重量喪失温度を有する。このコポリマーは、Emerald Innovation(商標)3000難燃剤(Chemtura Corporation)として市販されている。
SBSコポリマーAは、70.3重量%のポリスチレンブロックを含有するトリブロックコポリマーである。これは、164,000g/molの分子量を有する。スチレンブロックはおよそ57,500の分子量を有し、中心ポリ(ブタジエン)ブロックは約49,000の分子量を有する。SBSコポリマーAは、測定可能な臭素を含有しない。SBSコポリマーAは、Asaflex(商標)810としてAsahi Kaseiから市販されている。
SBSコポリマーBは、33重量%のポリスチレンブロックを含有するトリブロックコポリマーである。これは、127,000g/molの分子量を有する。スチレンブロックはおよそ21,000の分子量を有し、中心ポリ(ブタジエン)ブロックは約85,000の分子量を有する。これは、測定可能な臭素を含有しない。
SBSコポリマーCは、34重量%のポリスチレンブロックを含有するトリブロックコポリマーである。これは、82,000g/molの分子量を有する。スチレンブロックはおよそ14,000の分子量を有し、中心ポリ(ブタジエン)ブロックは約54,000の分子量を有する。これは、測定可能な臭素を含有しない。
SBSコポリマーDは、98.2重量%のポリスチレンブロックを含有するトリブロックコポリマーである。これは、132,000g/molの分子量を有する。スチレンブロックはおよそ65,000の分子量を有し、中心ポリ(ブタジエン)ブロックは約3,000の分子量を有する。これは、測定可能な臭素を含有しない。
実施例1〜3及び比較試料A〜E2
実施例1〜3及び比較試料A〜E2は、以下の標準配合物から調製される。
Figure 0006273001
発泡性ポリマー混合物は、補助冷却デバイス及びスリットダイを装備した試験規模の発泡押出ラインで処理される。スチレンポリマー、臭素化コポリマー、SBSコポリマー、発泡剤、及び添加剤は、およそ200〜205℃の温度、及び発泡剤の膨張を妨げるのに十分な圧力で混和される。
固形物の供給速度は、11.9キログラム/時間/ダイギャップ幅センチメートルである。融解物を109℃の温度及び7.1MPaの圧力にする。融解物は、スリットダイを通って、約40mmの厚さに垂直に膨張し、周囲温度(およそ20〜25℃)に冷却される大気圧(101キロパスカル)中に放出される。それぞれの場合、対照は、定常状態が発泡線上に確立されるまで、SBS樹脂なしで実行される。次いで、試料は以下に記載される物理的特性試験を受け、作業を中断することなく、さらなる発泡体が、SBSが他の成分と一緒に押出物に供給されることを除き、同じ様式で作製される。
それぞれの場合、セルサイズ(3つ全ての寸法の平均)は、ASTM D3576−04により測定される。コア発泡体密度は、ASTM D1622−08により測定された。限界酸素指数は、ASTM D2863−13により測定された。セル均一性は、上述の方法により評価される。
結果を表2に示す。
Figure 0006273001
実施例1及び比較試料Aは、直接比較である。これら2つの実験の結果は、難燃剤と同じ量の非臭素化SBSコポリマーAを添加することにより、より大きいセル、より低い密度、及び本質的に同じ限界酸素指数を有する発泡体が得られることを示す。実施例1は、比較試料Aよりはるかに均一である。
実施例2は、難燃剤の半量のSBSコポリマーAを使用する影響を例証する。対応する対照(試料B)と比較して、セルサイズはわずかに増加し、発泡体密度は大幅に減少する。実施例2は、対照よりも均一である。限界酸素指数にはほとんど影響を及ぼさない。
実施例3は、SBSコポリマーBを使用する影響を例証する。このSBS樹脂は、対応する対照(試料C)と比較して、セルサイズを増加させ、密度を減少させ、均一性を改善する。しかしながら、SBSコポリマーBは、制限酸素指標により負の影響を及ぼすため、実施例1及び2に使用されたSBSコポリマーAよりも好ましくない。制限酸素指数の減少は、この特定のSBS材料の高ブタジエン含量によるものであり得る。
比較試料D−2及びE−2は、SBSコポリマーC及びDの添加の影響を示す。SBSコポリマーC(比較試料D−2)は、セルサイズ及び密度に有意な影響を及ぼすが、均一性にはほとんど影響を及ぼさず、加えて、制限酵素指標には有意な負の影響を及ぼす(全て、対応する対照である試料D−1と比較して)。このより不良な結果は、SBSコポリマーCのスチレンブロックの長さの短さ(約14,000分子量)に起因し得る。
SBSコポリマーD(比較試料E−2)は、セルサイズにほとんど影響を及ぼさず、密度にわずかに影響を及ぼし、均一性及び制限酸素指標にはほとんど影響を及ぼさない。SBSコポリマーDのポリ(ブタジエン)含量は、有意な正の影響をもたらすには少なすぎる可能性がある。
実施例4及び比較試料F
実施例4及び比較使用Fは、以下の配合物を使用して、補助冷却デバイスを含む生産規模の押出発泡装置で調製される。
[表]
Figure 0006273001
発泡性ポリマー混合物は、およそ215℃の温度、及び発泡剤の膨張を妨げるのに十分な圧力で、スチレンポリマー、発泡剤、及び添加剤を一緒に融解混和することにより調製される。固形物の供給速度は、比較試料F及び実施例4に関して、それぞれ、43.8及び44.3キログラム/時間/ダイギャップ幅センチメートルである。両方の場合において、総固形物の34%は再利用される。融解物を112℃の温度、ならびに比較試料F及び実施例4に関して、それぞれ、5.1及び5.6MPaの圧力にする。融解物は、スリットダイを通って、約40mmの厚さに垂直寸法に膨張し、周囲温度(およそ20〜25℃)に冷却される大気圧(101キロパスカル)中に放出される。比較試料Fは、定常状態が発泡線上に確立されるまで実行される。次いで、試料は以下に記載される物理的特性試験を受け、作業を中断することなく、さらなる発泡体(実施例4)が、SBSコポリマーAが他の成分と一緒に押出物に供給されることを除き、同じ様式で作製される。
セルサイズ(3つ全ての寸法の平均)及びコア発泡体密度は、上述のように測定される。セル均一性は、上述の方法により評価される。これらの生産規模の試料の幅により、発泡体は、均一性分析のため6つの区分に切断される。%RSD値は、6つ全ての区分の平均である。
結果を表3に示す。
Figure 0006273001
図1及び2は、それぞれ、比較試料F及び実施例4の6つの垂直薄片の画像である。図1及び2の各画像は、発泡体の145mm×100mmの断面図のものである。図1に見られるように、比較試料Fは非常に縞がある。この縞は、より大きいセルサイズ/より低い発泡密度の明確な領域に対応し、小さいセルサイズ/より高い発泡体密度の明確な領域を分ける。図2に見られるように、SBSコポリマーAの存在により、縞は実施例4において大幅に減少する。
これら2つの実験の結果は、難燃剤よりわずかに高い装填量でSBSコポリマーAを添加することにより、より大きいセル及びより低い密度を有する発泡体が得られることを示す。実施例4は、高DHI値により示されるように、比較試料Fよりもはるかに均一である。
実施例5及び比較試料G
実施例5及び比較試料Gは、以下の配合物を使用して調製される。
[表]
Figure 0006273001
これらの成分は、融解物を130℃の温度にし、かつ比較試料G及び実施例5の圧力を、それぞれ、7.3及び7.1MPaにすることを除き、実施例1〜3及び比較試料A〜E2に関して記載される同じ一般的な様式で融解処理される。融解物は、スリットダイを通って、約24mmの厚さに垂直寸法に膨張し、20〜25℃の空気中の周囲温度に冷却される大気圧(101キロパスカル)中に放出される。セルサイズ(3つ全ての寸法の平均)、コア発泡体密度、及びLOIは、上述のように測定される。セル均一性は、実施例1〜3と同様の様式で評価される。結果を表4に示す。
Figure 0006273001
SBSコポリマーAを添加することにより、より大きいセル、より低い密度、及びより高い均一性を有する発泡体が生産される。
本開示は以下も包含する。
[1]
ガス充填セルを含有するポリマー相を有するモノリシック発泡ポリマー組成物であって、前記ポリマー相が、(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、ならびに(c)構成成分(b)の1重量部当たり0.1〜5重量部の、1つ以上の重合スチレンブロック及び1つ以上の重合ブタジエンブロックを含有する少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーを含み、前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、少なくとも20,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ビニル芳香族モノマーブロック、及び少なくとも10,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを含有する、前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[2]
前記臭素化難燃剤が、熱可塑性臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーである、上記態様1に記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[3]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、少なくとも120,000g/molの分子量を有する、上記態様2に記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[4]
膨張方向に少なくとも12mmの厚さを有する押出発泡体である、上記態様1〜3のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[5]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、(1)30,000〜100,000g/molの中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が20,000〜100,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、上記態様1〜4のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[6]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、40,000〜75,000g/molの分子量の中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が40,000〜75,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、上記態様1〜5のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[7]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、スチレン−ブタジエンジブロックコポリマーであり、前記ポリスチレンブロックが、30,000〜75,000g/molの分子量を有し、前記ポリ(ブタジエン)ブロックが、40,000〜100,000g/molの分子量を有する、上記態様1〜5のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[8]
構成成分(b)の前記量が、構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、少なくとも0.5重量%の臭素をもたらすのに十分である、上記態様1〜7のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[9]
構成成分(a)が、ポリスチレン、少なくとも70%重量パーセントのスチレン及び最大30重量パーセントのアクリロニトリルのコポリマー、またはこれらの混合物である、上記態様1〜8のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
[10]
発泡ポリマー組成物を調製するための方法であって、
(I)(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、(c)構成成分(b)の1重量部当たり0.1〜5重量部の、1つ以上の重合スチレンブロック及び1つ以上の重合ブタジエンブロックを含有する少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーであって、少なくとも20,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ビニル芳香族モノマーブロック、及び少なくとも10,000の分子量を有する少なくとも1つの重合ブタジエンブロックを含有する、熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマー、ならびに(d)少なくとも1つの物理的発泡剤の加圧溶融混合物を形成することであって、前記溶融混合物の温度が、前記物理的発泡剤(複数可)の沸点より高い、形成することと、
(II)前記発泡剤が膨張し、前記ポリマー組成物が冷却硬化して、前記発泡ポリマー組成物を形成するように、開口部を通して前記加圧溶融混合物を減圧区間に通すことと、を含む、前記方法。
[11]
前記臭素化難燃剤が、熱可塑性臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーである、上記態様10に記載の前記方法。
[12]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、少なくとも120,000g/molの分子量を有する、上記態様11に記載の前記方法。
[13]
ステップIIにおいて、前記発泡ポリマー組成物が、膨張方向に少なくとも12mmの厚さを有する、上記態様10〜12のいずれかに記載の前記方法。
[14]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、30,000〜100,000g/molの中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が20,000〜100,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、上記態様10〜13のいずれかに記載の前記方法。
[15]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、40,000〜75,000g/molの分子量の中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が40,000〜75,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、上記態様10〜13のいずれかに記載の前記方法。
[16]
前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、スチレン−ブタジエンジブロックコポリマーであり、前記ポリスチレンブロックが、30,000〜75,000g/molの分子量を有し、前記ポリ(ブタジエン)ブロックが、40,000〜100,000g/molの分子量を有する、上記態様10〜13のいずれかに記載の前記方法。
[17]
構成成分(b)の前記量が、構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、少なくとも0.5重量%の臭素をもたらすのに十分である、上記態様10〜16のいずれかに記載の前記方法。
[18]
構成成分(a)が、ポリスチレン、少なくとも70%重量パーセントのスチレン及び最大30重量パーセントのアクリロニトリルのコポリマー、またはこれらの混合物である、上記態様10〜17のいずれかに記載の前記方法。
[19]
ステップ(I)が、補助冷却デバイスを装備した押出装置において行われる、上記態様10〜18のいずれかに記載の前記方法。

Claims (15)

  1. ガス充填セルを含有するポリマー相を有するモノリシック発泡ポリマー組成物であって、前記ポリマー相が、(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、ならびに(c)構成成分(b)の重量部当たり0.1〜5重量部の、(1)30,000〜100,000g/molの中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が20,000〜100,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー、及び(2)ポリスチレンブロックが、30,000〜75,000g/molの分子量を有し、ポリ(ブタジエン)ブロックが、40,000〜100,000g/molの分子量を有するスチレン−ブタジエンジブロックコポリマーから選択される少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーを含む、前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  2. 前記臭素化難燃剤が、熱可塑性臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーである、請求項1に記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  3. 前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、少なくとも120,000g/molの分子量を有する、請求項2に記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  4. 膨張方向に少なくとも12mmの厚さを有する押出発泡体である、請求項1〜3のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  5. 前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、40,000〜75,000g/molの分子量の中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が40,000〜75,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、請求項1〜のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  6. 構成成分(b)の前記量が、構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、少なくとも0.5重量%の臭素をもたらすのに十分である、請求項1〜のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  7. 構成成分(a)が、ポリスチレン、少なくとも70%重量パーセントのスチレン及び最大30重量パーセントのアクリロニトリルのコポリマー、またはこれらの混合物である、請求項1〜のいずれかに記載の前記モノリシック発泡ポリマー組成物。
  8. 発泡ポリマー組成物を調製するための方法であって、
    (I)(a)1%以下の重合ジエンモノマーを含有する1つ以上の熱可塑性の非臭素化スチレンポリマー、(b)構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、0.25〜5重量%の臭素をもたらすのに十分な量の、少なくとも1000g/molの分子量を有する臭素化難燃剤、(c)構成成分(b)の重量部当たり0.1〜5重量部の、(1)30,000〜100,000g/molの中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が20,000〜100,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマー、及び(2)ポリスチレンブロックが、30,000〜75,000g/molの分子量を有し、ポリ(ブタジエン)ブロックが、40,000〜100,000g/molの分子量を有するスチレン−ブタジエンジブロックコポリマーから選択される少なくとも1つの熱可塑性非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマー、ならびに(d)少なくとも1つの物理的発泡剤の加圧溶融混合物を形成することであって、前記溶融混合物の温度が、前記物理的発泡剤(複数可)の沸点より高い、形成することと、
    (II)前記発泡剤が膨張し、前記ポリマー組成物が冷却硬化して、前記発泡ポリマー組成物を形成するように、開口部を通して前記加圧溶融混合物を減圧区間に通すことと、を含む、前記方法。
  9. 前記臭素化難燃剤が、熱可塑性臭素化ビニル芳香族/ブタジエンコポリマーである、請求項に記載の前記方法。
  10. 前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、少なくとも120,000g/molの分子量を有する、請求項に記載の前記方法。
  11. ステップIIにおいて、前記発泡ポリマー組成物が、膨張方向に少なくとも12mmの厚さを有する、請求項〜1のいずれかに記載の前記方法。
  12. 前記非臭素化ビニル芳香族/ブタジエンブロックコポリマーが、40,000〜75,000g/molの分子量の中心ポリ(ブタジエン)ブロック、及び各々が40,000〜75,000g/molの分子量を有する末端ポリスチレンブロックを含有するスチレン−ブタジエン−スチレントリブロックコポリマーである、請求項〜1のいずれかに記載の前記方法。
  13. 構成成分(b)の前記量が、構成成分(a)、(b)、及び(c)の合計重量に基づき、少なくとも0.5重量%の臭素をもたらすのに十分である、請求項〜1のいずれかに記載の前記方法。
  14. 構成成分(a)が、ポリスチレン、少なくとも70%重量パーセントのスチレン及び最大30重量パーセントのアクリロニトリルのコポリマー、またはこれらの混合物ある、請求項〜1のいずれかに記載の前記方法。
  15. ステップ(I)が、補助冷却デバイスを装備した押出装置において行われる、請求項〜1のいずれかに記載の前記方法。
JP2016526086A 2013-10-30 2013-10-30 臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー Active JP6273001B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2013/067586 WO2015065393A1 (en) 2013-10-30 2013-10-30 Foamed styrenic polymers containing a brominated styrene-butadiene copolymer and having enhanced cell size homogeneity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016535133A JP2016535133A (ja) 2016-11-10
JP6273001B2 true JP6273001B2 (ja) 2018-01-31

Family

ID=49554514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016526086A Active JP6273001B2 (ja) 2013-10-30 2013-10-30 臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10093781B2 (ja)
EP (1) EP3063216B1 (ja)
JP (1) JP6273001B2 (ja)
CN (1) CN105658711B (ja)
CA (1) CA2928728C (ja)
ES (1) ES2627092T3 (ja)
WO (1) WO2015065393A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10053609B2 (en) 2015-06-12 2018-08-21 Kraton Polymers U.S. Llc Styrenic block copolymers as thermally-activated viscosifiers for oilfield applications
CA3023668C (en) * 2016-05-11 2024-02-06 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polymeric foam comprising low levels of brominated flame retardant and method of making same
IT201600071347A1 (it) 2016-07-08 2018-01-08 Versalis Spa Composizioni espandibili contenenti polimeri vinil aromatici aventi proprietà autoestinguenti e migliorata processabilità
DK3372631T3 (da) 2017-03-08 2021-07-26 Armacell Entpr Gmbh & Co Kg Fleksibelt skum med forbedrede isoleringsegenskaber
IL270533B2 (en) 2017-05-17 2023-12-01 Basf Se Flame retardant containing bromine
WO2018210961A1 (de) 2017-05-17 2018-11-22 Basf Se Bromierte flammschutzmittel
EP4023713A1 (en) * 2017-08-10 2022-07-06 Dow Global Technologies LLC Compositions comprising brominated polymeric flame retardant
NO346554B1 (en) 2019-08-09 2022-10-03 Klingelberg Products As Flame retardant, method for its manufacture and article comprising such flame retardant
CN115485325A (zh) * 2020-04-21 2022-12-16 巴斯夫欧洲公司 包含聚合的溴化阻燃剂的可膨胀苯乙烯聚合物

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268459A (en) 1976-06-29 1981-05-19 American Cyanamid Company Cyclic diphosphonates
US4086205A (en) 1976-09-03 1978-04-25 Monsanto Company Hydrogen phosphonates
US4070336A (en) 1976-09-03 1978-01-24 Monsanto Company Hydrogen phosphonates and polymer compositions containing them as flame retardants
IT1109660B (it) 1978-02-23 1985-12-23 Lavorazione Mat Plast Perfezionamento all estrusione di schiume sintetiche
IT1165226B (it) 1979-08-06 1987-04-22 Lavorazione Mat Plast Dispositivo raffreddatore miscelatore per l estrusione di schiume termoplastiche
US4278588A (en) 1979-09-24 1981-07-14 American Cyanamid Company Phosphine oxide flame retarded, rubber-modified, polyphenylene ether resin compositions
US4255324A (en) 1979-10-18 1981-03-10 American Cyanamid Company Synergistic flame retardant compositions for polyphenylene ether resins
JPS6052926B2 (ja) 1981-05-18 1985-11-22 積水化成品工業株式会社 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法及び装置
EP0124958A1 (en) 1983-04-28 1984-11-14 Mobil Oil Corporation Process for preparing a styrenic polymer foam
US4661302A (en) 1986-04-07 1987-04-28 The Dow Chemical Company Expandable polymeric composition and method
DE4201308C1 (ja) 1992-01-20 1993-02-11 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt, De
JPH07188452A (ja) 1993-12-27 1995-07-25 Denki Kagaku Kogyo Kk 発泡用スチレン系樹脂組成物およびその発泡成形体
DE4416852A1 (de) 1994-05-13 1995-11-16 Basf Ag Expandierbare Styrolpolymerisate
JP2969586B2 (ja) * 1995-02-23 1999-11-02 三菱化学ビーエーエスエフ株式会社 スチレン系重合体樹脂押出発泡シート
US6034143A (en) 1995-11-08 2000-03-07 Sekisui Plastics Co., Ltd. Foamed styrene resin material and heat insulating material using the same for construction
JP3287769B2 (ja) * 1996-07-01 2002-06-04 積水化成品工業株式会社 着色スチレン系樹脂発泡粒子およびその発泡成形体
US6225363B1 (en) 1998-04-07 2001-05-01 Pactiv Corporation Foamable composition using high density polyethylene
US6093352A (en) 1998-09-16 2000-07-25 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Process for producing foam by monitoring key process parameters
JP2000248099A (ja) * 1999-03-02 2000-09-12 Nippon Zeon Co Ltd 発泡成形用スチレン樹脂組成物
JP2001181432A (ja) * 1999-12-28 2001-07-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 難燃性ポリプロピレン系樹脂押出発泡ボード
JP2003337468A (ja) * 2002-05-22 2003-11-28 Idemitsu Petrochem Co Ltd トナーカートリッジ容器
JP4213516B2 (ja) * 2003-05-21 2009-01-21 出光興産株式会社 発泡成形品
JP2005344065A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Mitsubishi Engineering Plastics Corp ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物
BRPI0614787A2 (pt) 2005-08-08 2011-04-12 Albemarle Corp espumas poliméricas estirênicas retardadoras de chama e precursores da espuma
ES2336951T3 (es) 2005-11-12 2010-04-19 Dow Global Technologies Inc. Copolimeros de butadieno/vinilo aromaticos bromados, mezclas de tales copolimeros con un polimero aromatico vinilico, y espumas polimericas formadas a partir de tales mezclas.
CA2637614C (en) 2006-01-19 2014-07-22 Arkema Inc. Block copolymer foam additives
CN101583631B (zh) 2006-08-16 2012-08-08 陶氏环球技术公司 溴化丁二烯/乙烯基芳族共聚物的方法
WO2009035880A2 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Dow Global Technologies, Inc. Expanded styrenic polymers containing aromatic phosphonate fr additives
WO2009035881A2 (en) 2007-09-13 2009-03-19 Dow Global Technologies, Inc. Phosphorus-sulfur fr additives and polymer systems containing same
JP5243559B2 (ja) 2008-02-26 2013-07-24 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 難燃添加剤としての臭素化ポリマー及びそれを含むポリマー系
DE102009059781A1 (de) * 2009-12-18 2011-06-22 Basf Se, 67063 Flammgeschützte Polymerschaumstoffe
US8691896B2 (en) 2010-02-05 2014-04-08 Basf Se Halogen-free, phosphorus-containing flame-retardant polymer foams
WO2012044483A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Dow Global Technologies Llc Process for recovering brominated styrene-butadiene copolymers from a bromination reaction solution
RU2593628C2 (ru) * 2010-12-17 2016-08-10 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Способ экструдирования полистирола из расплава
US20140187692A1 (en) 2011-07-14 2014-07-03 William G. Stobby Impact-Modified Styrenic Polymers Containing Brominated Vinyl Aromatic-Butadiene Copolymer
JP2013116958A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Dow Global Technologies Llc 発泡性スチレン系樹脂組成物及びスチレン系樹脂発泡体の製造方法
KR20140105823A (ko) 2011-12-21 2014-09-02 바스프 에스이 그래파이트 및 난연제 함유 발포성 스티렌 폴리머의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3063216B1 (en) 2017-03-22
US10093781B2 (en) 2018-10-09
CA2928728C (en) 2021-02-09
US20160229970A1 (en) 2016-08-11
EP3063216A1 (en) 2016-09-07
CN105658711A (zh) 2016-06-08
JP2016535133A (ja) 2016-11-10
ES2627092T3 (es) 2017-07-26
WO2015065393A1 (en) 2015-05-07
CA2928728A1 (en) 2015-05-07
CN105658711B (zh) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6273001B2 (ja) 臭素化スチレン−ブタジエンコポリマーを含有し、かつ向上したセルサイズ均一性を有する発泡スチレンポリマー
RU2399634C2 (ru) Вспенивающиеся гранулированные материалы на основе винилароматических полимеров, имеющие улучшенную вспениваемость, и способ их изготовления
MX2009000042A (es) Espumas polimericas que contienen nanografito estratificado multifuncional.
EP2960272A1 (en) Styrene-type resin extruded foam and method for recycling same
JPH10292077A (ja) アルケニル芳香族合成樹脂押出発泡体及びその製造方法
JP4794791B2 (ja) 広い分子量分布のモノビニル芳香族ポリマーをもつ断熱用押出し発泡体
US20080287560A1 (en) Polymer foams containing multi-functional layered nano-graphite
JP2004516375A (ja) ヒドロフルオロカーボン及び低沸点アルコール及び/又は低沸点カルボニル化合物を含む発泡剤組成物
CA2721103C (en) Positive skew styrene-acrylonitrile copolymer foam
JP2008291181A (ja) 熱可塑性樹脂発泡体
JP4889005B2 (ja) ポリスチレン系樹脂押出発泡体の製造方法
JP6133150B2 (ja) 難燃剤溶融混練物を用いたポリスチレン系樹脂発泡体の製造方法
JP6349697B2 (ja) 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の製造方法
KR20010075179A (ko) 스티렌계 발포물의 제조 방법
JP2022032685A (ja) 押出発泡法によるスチレン系樹脂発泡体の製造方法、及び製造される発泡体、並びに、製造方法に使用する発泡性樹脂組成物
JP5436024B2 (ja) スチレン系樹脂発泡体
JP3866973B2 (ja) スチレン系樹脂発泡体の製造方法
KR101168268B1 (ko) 흑연을 함유하는 폴리스티렌 압출 보드의 간편한 제조 방법
JP2009298850A (ja) スチレン系樹脂押出発泡体の製造方法
JPH11158317A (ja) スチレン系樹脂押出発泡体の製造方法及び発泡体
JP2022189037A (ja) 配管
JP6272896B2 (ja) スチレン発泡体のための気泡サイズ拡大剤
JPH1192585A (ja) 発泡性スチレン系樹脂粒子及び発泡スチレン系樹脂成形体
JP2005029618A (ja) スチレン系樹脂押出発泡体及びその製造方法
JP2014141624A (ja) ポリスチレン系樹脂押出発泡板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160530

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160530

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6273001

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250