JPH0372642B2 - - Google Patents

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JPH0372642B2
JPH0372642B2 JP56207914A JP20791481A JPH0372642B2 JP H0372642 B2 JPH0372642 B2 JP H0372642B2 JP 56207914 A JP56207914 A JP 56207914A JP 20791481 A JP20791481 A JP 20791481A JP H0372642 B2 JPH0372642 B2 JP H0372642B2
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JP
Japan
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copolymer
acid
molecular weight
polymer
lubricant
Prior art date
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Application number
JP56207914A
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English (en)
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JPS57128704A (en
Inventor
Josefu Arubii Juniaa Hooru
Ereen Baadeitsuku Patorishia
Igunachiusu Rojina Josefu
Jon Oogaa Kurisutofuaa
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Honeywell International Inc
Original Assignee
AlliedSignal Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by AlliedSignal Inc filed Critical AlliedSignal Inc
Publication of JPS57128704A publication Critical patent/JPS57128704A/ja
Publication of JPH0372642B2 publication Critical patent/JPH0372642B2/ja
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 本発明ぱチレンαβ−゚チレン系䞍飜和カ
ルボン酞共重合䜓塩およびその高分子最滑剀ず分
散助剀の補法および利甚に関し、さらに詳しく
は、本発明ぱチレンずαβ−゚チレン系䞍飜
和カルボン酞の䜎分子量共重合䜓の金属塩に関す
る。 䞀般匏RCHCH2は氎玠および炭玠原子数
ないしのアルキル基からなる矀より遞ばれる
基であるの少なくずも぀のα−オレフむンず
αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞ずの共重合
䜓からむオン金属塩を補造するこずは知られおい
る。 むオン性架橋共重合䜓の補造方法のみならず、
このようなむオン炭化氎玠重合䜓ずの補造方法は
米囜特蚱第3264272号同第3649578号同第
3969434号同第3404134号同第3789035号同
第3970626号および同第3779952号に蚘茉されお
いる。 仏囜特蚱第1306590号にぱチレンずナトリり
ム、カリりムおよびアンモニりムカチオンで郚分
的にあるいは完党に䞭和された䞍飜和酞ずの共重
合により生じるワツクスが開瀺されおいる。 米囜特蚱第3779952号には分子量が少なくずも
500の重合䜓酞ず呚期埋衚第族ないし第族
の金属カチオンずの塩が開瀺されおいる。 䞊蚘特蚱を含む圓該技術を怜蚎するず、埓来の
共重合䜓塩ずそれらの補造方法は䞀般に比范的高
分子量の共重合䜓から䜜られる塩に向けられおい
る。反応は䞀般に10000psi701Kgcm2ずいう高
い過圧䞋で行われる。 倧気圧あるいはそれより高い圧力で゚チレンず
αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞ずの金属䜎
分子量共重合䜓塩の圢成を詊みるず、䜎分子量共
重合䜓塩反応生成物䞭にトラツプされた揮発性反
応生成物が生じた。これら䜎分子量共重合䜓酞塩
の調補䞭に昇枩䞋で過床の熱暎露ず酞玠の存圚に
よりしばしば倉色が生じる。 重合䜓の溶融粘着を枛少させ、流動特性を改良
し、さらに重合䜓をより容易に加工するために最
滑剀が重合䜓に加えられる。加工枩床で重合䜓の
溶融粘床を枛少させおよびたたは重合䜓ず加工
機械の金属衚面ずの間の摩擊を枛少させるため最
滑剀は䞀般に䜜甚する。 重合䜓最滑剀に関する技術の情況は「珟代プラ
スチツク癟科事兞Modern PPlastics
Encyclopedia」、1979−1980幎、198〜202頁ず
675頁に蚘茉されおいる。 圓業界で知られおいる重合䜓甚最滑剀はパラフ
むンワツクスポリ゚チレンワツクスステアリ
ン酞カルシりムステアリン酞塩の゚ステル、ア
ルコヌルおよび酞モンタンベヌスの゚ステル、
酞および塩ステアリン酞塩およびアミドワツ
クスを含む。 最滑剀は重合䜓ずの盞溶性に䟝存しお内郚にあ
るいは衚面に䜜甚しうる。䞀般に最滑剀の融点は
滑らかにする重合䜓の融点よりも䜎い。衚面䜜甚
の最滑剀は重合䜓ずあたり混合せず別々の結合性
を保持する。衚面最滑剀は溶融しお加工機械ず重
合䜓ずの間の粘着性を匕き起す原因ずなる重合䜓
−金属摩擊を枛少させる。 内郚および衚面最滑特性は最滑剀および重合䜓
間の盞溶性の床合いにより圱響される。定矩する
ず盞溶性ずはあるいはそれ以䞊の成分が混合し
互いに均䞀に分散されたたたでいる胜力である。
物理的盞溶性は加工条件および最滑剀ず重合䜓の
物理的性質に䟝存しおいる。考慮される物理的性
質は硬床ず粘床である。化孊的盞溶性は化孊構造
および溶融された最滑剀ず重合䜓溶融液間の溶解
床などの成分の盞互䜜甚に基いおいる。 最滑剀および重合䜓間の盞溶性が増すず、盞溶
性が化孊的にしろあるいは物理的にしろ、さらに
最滑剀は内郚に䜜甚する。内郚䜜甚の最滑剀は重
合䜓の衚面に䜜甚するだけでなく、重合䜓が加工
されるに぀れお滑らかになる。同様に最滑は重合
䜓溶融物の内偎で生じる。最滑剀が有効な溶媒で
あるならば、重合䜓の鎖セグメント呚囲に連続的
な分子の溶媒局を圢成し、衚面での鎖から金属ぞ
の接觊だけでなく鎖から鎖ぞの接觊する量をも枛
少させる。内郚最滑剀は重合䜓溶融液ず混ぜ合぀
お均質母材を圢成する。内郚䜜甚最滑剀は重合䜓
の本䜓に混合し重合䜓の流動性に圱響する。内郚
最滑剀は加工䞭に必芁な動力消費量を枛少させる
であろう重合䜓ず重合䜓ずの摩擊を枛少させる。 最滑剀の衚面䜜甚は最滑剀ず分子ずの間の非盞
溶性により決定される。最滑剀ず重合䜓が非盞溶
性になるに぀れお、最滑剀はさらに重合䜓溶融液
の衚面に䜜甚しお抌出機などの機械を通しお重合
䜓が進むのを容易にする。衚面最滑剀は金属衚面
および重合䜓間の摩擊を枛少させる。 重合䜓が加工される時の重合䜓倖衚面の最滑剀
量は臚界的である。最滑剀が倚すぎるずすべりを
生じ、抌出機のバレルを通しお重合䜓の移動に必
芁な摩擊を陀去しおしたう。これにより出力ずト
ルクの枛少が生じる。重合䜓は内郚の過最滑
over−lublirationより倖郚の過最滑に察しよ
り鋭敏である。それ故、衚面最滑剀の濃床は䞀般
に内郚最滑剀の濃床より十分に䜎い。 特性を改良するために皮々の重合䜓にむオン共
重合䜓添加剀を䜿甚するこずは圓業界で知られお
いる。圓業界で開瀺されおいるむオン共重合䜓は
α−オレフむンずαβ−゚チレン系䞍飜和カル
ボン酞ずの共重合䜓から䜜られる。しかし、これ
らの共重合䜓は䞀般に高分子量でありか぀耐衝撃
性など加工に関係されない重合䜓特性を改良する
ために䜿甚される。これらの䟋は米囜特蚱第
3264272号および同第3404134号、同第3347957号
および同第4210579号である。むオン共重合䜓を
䜜るために䜿甚される高分子量の共重合䜓酞は、
これらの高分子量共重合䜓がかなりのメルトむン
デツクスを有し、そしおそれらの共重合䜓が混緎
により加工されるずいう事により反映されおい
る。 䜎分子量ポリ゚チレン単独重合䜓は重合䜓に盞
溶性の分散助剀ずしお䜿甚されおきた。しかし、
䜎分子量単独重合䜓は非盞溶性故にナむロン、ポ
リスチレン、ポリカヌボネヌト、ポリ゚ステルに
は分散助剀ずしお䜿甚できない。 本発明は共重合䜓酞の䜎分子量共重合䜓塩、䜎
分子量共重合䜓塩の補造方法、および重合䜓最滑
剀および重合䜓分散助剀ずしおの䜎分子量共重合
䜓塩の利甚を含む。 共重合䜓酞ぱチレンず炭玠原子数ないし
のαβ−゚チレン性䞍飜和カルボン酞ずの共重
合䜓である。共重合䜓は〜䟡の原子䟡を有す
る金属カチオンより成る矀から遞ばれる少なくず
も皮のカチオンで100たで䞭和される。共重
合䜓酞は平均分子量玄500ないし玄6000、そしお
最も奜たしくは1000ないし3500である。共重合䜓
酞は共重合䜓に基き少くずも75モル、そしお
αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞の共重合䜓
に基き0.2ないし25モルの゚チレン含量を有す
る。特に奜たしい具䜓䟋は共重合䜓酞が分子量
1000ないし3500を有し、か぀カルシりムあるいは
マグネシりムカチオンで䞭和された゚チレンずア
クリル酞ずの共重合䜓である組成物である。奜た
しくは、カチオン含有材料は氎酞化物、酞化物、
オキシレヌトoxylateあるいは酢酞塩の矀で
ある。 本発明に埓い、゚チレンず少なくずも個のカ
ルボン酞基を有するαβ−゚チレン系䞍飜和カ
ルボン酞ずから圢成される䜎分子量共重合䜓酞お
よび〜䟡のカチオンから共重合䜓塩を補造す
る方法がわか぀た。共重合䜓酞ずカチオン含有材
料を反応容噚に䟛絊する。反応䞭、反応容噚を少
なくずも䞀郚の時間倧気圧以䞋に維持しお反応容
噚の酞玠含量を最少にしか぀揮発性反応生成物を
陀去する。反応混合物を継続しお撹拌し反応容噚
内で混合する。反応容噚内の枩床を制埡しお重合
䜓の融点以䞊に維持する。 本発明の方法の奜たしい具䜓䟋は共重合䜓酞の
酞䟡は40ないし60であり、平均分子量は玄500な
いし玄6000および最も奜たしくは1000ないし3500
である。共重合䜓酞は奜たしくぱチレンアクリ
ル酞でありか぀カチオン含有材料は奜たしくは呚
期埋衚の族、族、族および族の
元玠から遞ばれる金属から誘導される。共重合䜓
酞ずカチオン含有材料を反応容噚に䟛絊する。反
応容噚の枩床を加熱しお重合䜓の融点以䞊、奜た
しくは玄120℃ないし玄300℃、さらに奜たしくは
箄140℃ないし玄260℃、そしお最も奜たしくは玄
180℃ないし玄220℃に維持する。反応䞭、少なく
ずも䞀郚の時間倧気圧以䞋に枛圧する。奜たしく
は、圧力は50kPa381mmから1013kPa759
mm気圧以䞋たで、さらに奜たしくは
67.7ないし94.8kPa508ないし711mmに、最
も奜たしくは81.3ないし88.0kPa610ないし660mm
に枛圧される。少なくずも半時間反応さ
せ、その時間の最埌の半分の間に少なくずも10分
間枛圧する。奜たしくは窒玠などの䞍掻性ガス䞋
で反応させる。奜たしくは、時間ないし玄時
間、さらに奜たしくは時間ないし時間反応を
進め、最埌の時間の少なくずも10分間枛圧する。 α−オレフむンずαβ−゚チレン系䞍飜和カ
ルボン酞ずの䜎分子量共重合䜓酞の共重合䜓塩は
重合䜓甚の最滑剀および分散助剀ずしお圹立぀。
共重合䜓酞は平均分子量玄500ないし玄6000を有
する。共重合䜓酞は呚期埋衚の族、族、
族、族および遷移元玠の金属カチオンか
らなる矀から遞ばれる少なくずも皮のカチオ
ン、奜たしくは族および族金属で100
以䞋、そしお奜たしくは15ないし60䞭和され
る。 奜たしくは、重合䜓最滑剀ぱチレンずアクリ
ル酞など炭玠原子数ないし個を有するαβ
−゚チレン系䞍飜和カルボン酞ずの共重合䜓酞の
塩から䜜られおもよい。゚チレンずアクリル酞の
共重合䜓は奜たしくは酞䟡玄40ないし160を有す
る。酞䟡は重合䜓酞グラムを䞭和する必芁ずす
るに氎酞化カリりムのミリグラム数により衚わさ
れる。 本発明の最滑剀は皮々の重合䜓に䜿甚されおも
よい。本発明の最滑剀が性質を異ににする重合䜓
に䜿甚され埗るずいう事実を実蚌する特に皮類
の重合䜓はポリプロピレンなどのポリオレフむン
類ずポリスチレンなどのスチレン類である。 分散助剀は奜たしくは140℃においお10000ない
し250000そしお奜たしくは30000ないし50000セン
チポアズのブルツクフむヌルド粘床を有し、か぀
12dm以䞋、奜たしくは4dm以䞋、そしお最も奜
たしくは0.1dm以䞋のASTA −詊隓により
枬定される硬床を有する。本発明の分散助剀は重
合䜓を加工する方法においお圹立぀。 本発明の分散助剀は皮々の重合䜓を有する重合
䜓組成物䞭の増量剀など埮现分割された䞍掻性物
質を分散させるために䜿甚されおもよい。本発明
の最滑剀が性質の異なる重合䜓に䜿甚できるずい
う事実を実蚌する特に皮類の重合䜓はポリプロ
ピレンなどのポリオレフむン類ずポリスチレンな
どスチレン類の重合䜓である。 本発明の曎なる目的、構成、および利点は以䞋
の図および説明を参照するこずにより明らかずな
るであろう。 本発明は䜎分子量共重合䜓酞からむオン共重合
䜓塩を補造する方法を含む。共重合䜓酞ぱチレ
ンず少なくずも個のカルボン酞基を有するα
β−゚チレン系䞍飜和カルボン酞ずから䜜られ
る。本方法においお、共重合䜓のカルボン酞基は
ないし䟡のカチオンにより䞭和される。共重
合䜓酞ずカチオン含有材料を反応容噚に䟛絊す
る。少なくずも䞀郚の時間反応容噚を真空䞋ある
いは郚分真空䞋に維持する。反応䞭、反応容噚内
の反応塊を継続的に撹拌する。付け加えるず、反
応容噚内の枩床を制埡しお重合䜓の融点以䞊に維
持する。揮発分が芳察されなくなるたであるいは
反応塊に由来する揮発分が枬定されなくなるたで
反応を進める。本方法の以䞋の説明および実斜䟋
はバツチ型匏の方法に向けられおいるが、本発明
の方法は連続方法に適しおいるこずは認められよ
う。 揮発分反応生成物が生じるに぀れおそれらの揮
発を確実にするために反応容噚内の枩床を制埡す
る。䞻芁な揮発分は共重合䜓酞の䞭和により生じ
る氎である。共重合䜓酞および生じた共重合䜓塩
の融点あるいは軟化点以䞊に枩床を維持する。奜
たしくは、枩床を玄120℃ないし玄300℃、および
さらに奜たしくは玄140℃ないし玄260℃、および
最も奜たしくは玄180℃ないし玄220℃に維持す
る。䞋限倀、奜たしくは180℃以䞊に加熱するず
奜たしい共重合䜓塩の揮発分が陀去されお揮発分
無しの䞀様な共重合䜓が生じるこずがわか぀た。
さらに、䞊限枩床、奜たしくは220℃以䞋に維持
するこずにより、特に酞玠が存圚する時共重合䜓
塩は倉色などの加熱による有害な圱響を受けな
い。 共重合䜓塩ずカチオン含有材料を反応容噚に䟛
絊するず、反応はすぐに起り始める。均䞀な生成
物を確保するために、奜たしくは反応容噚内で共
重合䜓塩ずカチオン含有材料を混合する。反応が
完結するに必芁な時間反応は続く。しかし、揮発
分のない均䞀な生成物を確保するために、少なく
ずもないし半時間反応を続けるのが奜たしい。
奜たしくは、ないし時間、さらに奜たしくは
ないし時間反応を続けるべきである。反応時
間䞭に生じた党おの揮発分が陀去されるように反
応塊を容噚内に保持するこずが重芁である。揮発
分は反応容噚の枩床により揮発する。 さらに継続しお反応塊を混合し、か぀十分な高
枩を十分な時間の間維持するず、圧力を䞀郚の時
間倧気圧以䞋で維持しなければならないこずがわ
か぀た。奜たしくは圧力を50kPa381mmな
いし101.3kPa759mm、気圧以䞋たで枛
少させる。さらに奜たしくは、圧力を67.7ないし
94.8kPa508ないし711mmに、そしお最も
奜たしくは81.3ないし88.0kPa610ないし660mm
に枛少させる。奜たしくは、反応を続ける時
間の第二の半分の期間䞭少なくずも10分間圧力を
䞋げる。さらに奜たしくは、最埌の反応時間䞭少
なくずも10分間、そしお奜たしくは10分間ないし
30分間圧力を䞋げる。 少なくずも䞀郚の時間真空を䜿甚するこずによ
り揮発分の脱離が生じる。党操䜜期間䞭真空を䜿
甚する時反応塊に察しお保護甚窒玠雰囲気を必芁
ずしない。真空は無酞玠反応容噚の郚屋を䞎える
ので酞化は劚げられる。 本発明の目的に察し、塊が反応容噚内にある
間、反応は䞭和反応および揮発分の攟散の䞡者を
含むず考えられる。反応時間は塊が反応噚内にあ
る時間である。奜たしくは、反応を反応容噚内で
奜たしくは窒玠などの䞍掻性ガスの被芆局䞋で続
ける。 倧気圧もしくは過圧䞋で䜎分子量共重合䜓酞を
䞭和するず反応塊に捕捉された揮発分が生じる。
捕捉された揮発分は混合物䞭で泡になりそしお反
応生成物の特性決定を䞍可胜にする。反応生成物
は䞍均䞀の制埡されおいない共重合䜓塩を圢成す
る。酞玠の存圚䞋でか぀少なくずも倧気圧䞋で補
造された共重合䜓塩は黄色を呈し倚くのゲルを含
んでいた。䞊蚘因子は本発明の方法で特に重芁で
あり、ここにおいお共重合䜓酞の分子量は䜎いの
で共重合䜓酞を圢成すべき唯䞀の実行可胜な䞭和
方法は反応容噚内においおである。共重合䜓酞の
分子量は䜎いので匕甚した前蚘特蚱に蚘茉された
方法、すなわち、埮粉砕機付抌出機で加工するに
は粘床は䜎すぎる。それ故、本発明は䜎分子量共
重合䜓酞を容易に䞭和しお安定色を呈し、倖芳䞊
均䞀でおよび反応揮発分を陀去せしめられた盞応
の共重合䜓を圢成する方法を提䟛する。 ゚チレンで共重合化されうるαβ−゚チレン
系䞍飜和カルボン酞は奜たしくは〜個の炭玠
原子を有する。このような酞はアクリル酞、メタ
クリル酞、゚タクリル酞、むタコン酞、マレむン
酞、フマル酞、およびマレむン酞メチル氎玠、フ
マル酞メチル氎玠、フマル酞゚チル氎玠、および
酞のように挙動し本発明の酞ず考えられるマレむ
ン酞無氎物を含む。共重合䜓の゚チレン濃床は少
なくずも50モルパヌセントであり、奜たしくは75
モルパヌセント以䞊であり、およびさらに奜たし
くは80ないし90モルパヌセントである。 奜たしいαβ−゚チレン系䞍飜和モノカルボ
ン酞はアクリル酞である。゚チレンアクリル酞共
重合䜓は玄ないし玄180の酞䟡を有し、玄40な
いし玄160の酞化が奜たしく、そしお玄40ないし
箄120の酞が最も奜たしい。酞䟡はグラムの酞
を䞭和するための氎酞化カリりムのミリグラム数
により決定される。共重合䜓酞の平均分子量は玄
500ないし玄6000、そしお最も奜たしくは1000な
いし3500である。 共重合䜓酞を䞭和するためにないし䟡のカ
チオンを䜿甚するこずができる。奜たしくは、呚
期埋衚の族、族、族および遷移元玠
から遞ばれる䞀矀の金属から導びかれる。金属カ
チオンが本発明の方法で䜿甚される。奜たしい金
属カチオンはナトリりム、カリりム、マグネシり
ム、カルシりム、バリりム、亜鉛、およびアルミ
ニりムのカチオンで、カルシりムカチオンが最も
奜たしい。カチオン含有材料は酞化物、氎酞化
物、酢酞塩、メトキシド、硝酞塩、炭酞塩および
重炭酞塩を含めお金属塩であるこずができる。以
䞋で議論される実斜䟋で説明されおいる金属塩含
有材料は氎酞化カルシりム、酢酞カルシりム、酞
化マグネシりムおよび酢酞亜鉛を含む。共重合䜓
酞は100以䞋䞭和されおもよいが、本発明の方
法を䜿甚する共重合䜓酞のカルボン酞基の15ない
し60パヌセントそしお奜たしくは25ないし50パヌ
セント䞭和するのが奜たしい。 反応期間䞭、共重合䜓酞の融点以䞊の枩床に保
持しお党おの揮発分の陀去を確実にしか぀共重合
䜓塩の反応生成物の継続的な混合および凊理をす
べきである。もちろん、補造する特定の共重合䜓
塩に䟝存しお枩床を最適化しあるいは倉化させお
もよい。より倧きい原子䟡を有する金属カチオ
ンを䞎えられた共重合䜓酞に䜿甚するず、むオン
架橋がより容易に生じか぀反応生成物の粘床は䞭
和レベルが増加するに぀れお増加する。 本発明の方法により補造された共重合䜓酞塩は
倖芳䞊クリヌム状癜色でゲル型䞍玔物をほずんど
含んでいない。共重合䜓塩は倖芳䞊均䞀で良奜な
色安定性を有する。混合は良奜であり非垞に緎れ
おか぀良く分散した物質のたたで党おの揮発分を
攟散させお陀去した。 本発明ぱチレンずαβ−゚チレン系䞍飜和
カルボン酞ずの共重合䜓酞の、〜䟡の原子䟡
を有する金属カチオンより成る矀から遞ばれる少
なくずも皮のカチオンにより100以䞋䞭和さ
れた䜎分子量共重合䜓塩を包含する。 共重合䜓塩は平均分子量玄500ないし玄6000、
そしお最も奜たしくは1000ないし3500の、゚チレ
ンずαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞ずの共
重合䜓から䜜られる。共重合䜓酞の゚チレン含量
は、共重合䜓に基き、少なくずも75モルパヌセン
トである。玄0.2ないし玄25モルパヌセントのα
β−゚チレン系䞍飜和カルボン酞があるべきであ
る。 αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞は奜たし
くはないし個の炭玠原子を有する。このよう
な酞の列はアクリル酞、メタクリル酞、゚タクリ
ル酞、むタコン酞、マレむン酞、フマル酞および
マレむン酞メチル氎玠、フマル酞メチル氎玠、フ
マル酞゚チル氎玠、および本発明で酞のように挙
動するマレむン酞無氎物などの他のゞカルボン酞
のモノ゚ステルを含む。共重合䜓䞭のカルボン酞
モノマヌ濃床は共重合䜓に基づき0.2ないし25モ
ルパヌセントである。 共重合䜓酞を䞭和するために〜䟡の原子䟡
を有する金属のカチオンを䜿甚するこずができ
る。奜たしい金属カチオンはマグネシりム、カル
シりムおよびバリりムであり、カルシりムカチオ
ンが最も奜たしい。カチオン含有材料は金属の酞
化物、氎酞化物、酢酞塩、メトキシド、硝酞塩、
炭酞塩および重炭酞塩を包含する。以䞋で議論さ
れる実斜䟋で説明される金属塩含有物質は氎酞化
カルシりム、酢酞カルシりムおよび酞化マグネシ
りムを含む。共重合䜓酞を100以䞋䞭和しおも
よい。共重合䜓酞のカルボキシル基を玄10ない
し玄60、そしおさらに奜たしくは25ないし60
䞭和するのが奜たしい。カルシりムで䞭和され
る奜たしい共重合䜓酞は玄25ないし玄50䞭和
される。 共重合䜓酞は䞭和反応でカチオン含有物質のカ
チオンず反応した共重合䜓塩を圢成する。あるい
は、αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞を最初
に䞭和し次いでこの酞塩を゚チレンで共重合化し
お本発明の䜎分子量共重合䜓を圢成しおもよい。 䜎分子量共重合䜓酞ず共に〜䟡の金属むオ
ンの制埡された濃床を䜿甚し、そしお奜たしくは
共重合䜓が゚チレンずアクリル酞であるず、架橋
の量およびそれによる特性を制埡するこずを可胜
になる。金属カチオンが䟡金属カチオンである
堎合、それは結合する同じあるいは異なる重合䜓
鎖䞊の぀のカルボキシル基に郚䜍を䞎える。共
重合䜓酞の酞含量を架橋の床合いを制埡するため
に䜿甚しおもよい。それ故、共重合䜓酞䞊のカル
ボキシル基の量により、そしおカルボキシル基の
䞭和の割合によりむオン架橋の量を制埡しおもよ
い。 䞭和工皋で独特の特性を有する重合䜓塩が生じ
る。これらの特性は金属カチオンによるカルボキ
シル基のむオン架橋によるず考えられる。この圱
響により特に望たしい特性を有する重合䜓塩が生
じるこずがわかり、ここにおいお金属カチオンは
〜䟡の金属カチオン、奜たしくは呚期埋衚
族の䟡の䞀員であり、曎に奜たしくはカルシ
りム、マグネシりムおよびバリりムのカチオンで
あり、カルシりムが最も奜たしい。 固䜓状態で、共重合䜓塩はそれらが圢成される
重合䜓酞よりもより匷靭でより脆くなる。共重合
䜓塩は粉末皋床の堅さに粉砕可胜である。加熱す
るず、むオン架橋は砎壊し始めお粘床は䜎䞋す
る。むオン架橋が切断されるに぀れお、溶融液の
特性は共重合䜓の特性に接近する。本発明では、
共重合䜓酞は䜎分子量で䜎粘床である。溶融液は
流れそしお䞀般に兞型的な熱可塑性溶融物の二次
加工操䜜を満足しない。本発明の共重合䜓塩を接
着剀ずしお䜿甚しおもよい。 本発明は最滑剀および重合䜓甚分散助剀を含
む。最滑剀および分散助剀は䜎分子量共重合䜓酞
に基いおいる。共重合䜓酞はα−オレフむンず
αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞の共重合䜓
である。αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞は
モノカルボン酞であ぀おも、あるいは個以䞊の
カルボキシル基を有しおもよい。共重合䜓酞の平
均分子量は玄500ないし玄6000、最も奜たしくは
箄1000ないし玄3500である。最滑剀および分散助
剀は共重合䜓酞の塩である。酞はないし䟡の
金属カチオンからなる矀から遞ばれる少なくずも
぀のカチオンで䞭和される。 奜たしくはないし個の炭玠原子を有するα
−オレフむンで共重合化されるαβ−゚チレン
系䞍飜和カルボン酞は最滑剀および分散助剀ずし
お圹立぀共重合䜓塩を䜜るのに利甚できる。この
ような酞の䟋はアクリル酞、メタクリル酞、゚タ
クリル酞、むタコン酞、マレむン酞、フマル酞お
よびマレむン酞メチル氎玠、フマル酞メチル氎
玠、フマル酞゚チル氎玠、および酞のように挙動
し本発明の酞ず考えられるマレむン酞無氎物など
の他のゞカルボン酞のモノ゚ステルを含む。 α−オレフむンは奜たしくぱチレンである。
共重合䜓䞭の゚チレン濃床は少なくずも50モルパ
ヌセント、そしお奜たしくは80モルパヌセント以
䞊である。 最滑剀および分散助剀甚の共重合䜓塩を䜜るう
えで圹立぀奜たしい重合䜓酞ぱチレンずない
し個の炭玠原子を有するαβ−゚チレン系䞍
飜和モノカルボン酞である。最も奜たしいαβ
−゚チレン系䞍飜和モノカルボン酞はアクリル酞
である。゚チレンずアクリル酞ずの共重合䜓は玄
ないし玄180の範囲の酞䟡を有し、玄40ないし
160の酞䟡が奜たしく、そしお玄40ないし玄120の
酞䟡が最も奜たしい。酞䟡は酞グラム圓りの氎
酞化カリりムのミリグラム数により決定される。
平均分子量は玄500ないし玄6000、そしお最も奜
たしくは1000ないし3500である。 ないし䟡のカチオンは共重合䜓酞を䞭和す
るために䜿甚されおもよい。奜たしくは、金属カ
チオンは本方法で䜿甚される呚期埋衚の族、
族、族および遷移元玠から遞ばれる金属
の矀から導かれる。奜たしい金属カチオンはナト
リりム、カリりム、マグネシりム、カルシりム、
バリりム、亜鉛およびアルミニりムのカチオンで
あり、カルシりムカチオンが最も奜たしい。カチ
オン含有材料は酞化物、氎酞化物、酢酞塩、メト
キサむド、オキシレヌト、硝酞塩、炭酞塩および
重炭酞塩を含めお金属塩であるこずができる。以
䞋で議論される実斜䟋で説明される金属塩含有物
質は氎酞化カルシりム、酢酞カルシりム、酞化マ
グネシりムおよび酞化亜鉛を含む。共重合䜓酞は
100以䞋䞭和されおもよいが、カルボン酞基の
15ないし60、そしおさらに奜たしくは25ないし
50䞭和するこずが奜たしい。 皮々のαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞の
共重合䜓酞が䜿甚されるが、゚チレンずアクリル
酞ずの共重合䜓を䜿甚するこずが奜たしい。以䞋
の衚は本発明で䜿甚される皮類の奜たしい゚
チレンずアクリル酞ずの共重合䜓を説明しおい
る。 【衚】 本発明の共重合䜓塩を䜜るために䜿甚した䜎分
子量共重合䜓酞は埓来のあらゆる適した方法によ
り調補されおもよい。䞀䟋の方法は以䞋の特に重
芁な郚分ずずもに、ここにおいお含たれる米囜特
蚱第3658741号に蚘茉されおいる。 ゚チレンは望たしくは単量䜓䟛絊物の少なくず
も65重量および䟛絊物の1.0ないし35のコ
モノマヌ、奜たしくは䟛絊物のないし20重量
を構成する。本発明の気盞重合の特定の条件䞋で
は䟛絊物および生成物䞭の単量䜓の重量比は望た
しくは実質的に䞀定でか぀䟛絊物ず生成物間の分
散比率は高くおも本発明により埗られる生成物が
倧郚分の゚チレンず通垞0.8ないし35重量のコ
モノマヌ、奜たしは2.0ないし20重量のコモノ
マヌを、特にコモノマヌず共重合䜓生成物の意図
される甚途に倧いに䟝存する最適郚分ずずもに含
む皋極く小さい。䞀般に、䟛絊物䞭に倚くの゚チ
レンを有しないず望たしくない軟床の生成物がた
すたす生じる傟向にある。単量䜓䞭に玄より
少ない゚チレンを有するず、本発明の぀の利点
が䟛絊物䞭にあるいはさらにいくらか少量の
゚チレンで均質重合䜓を補造できるこずであるに
もかかわらず、均質重合䜓の補造を保蚌するこず
がたすたす困難にな぀おくる。本方法の有利な特
城は生成物䞭のコモノマヌず䟛絊物䞭のコモノマ
ヌの比をアクリル酞などのコモノマヌずずもに以
前に提案された方法で䞀般に芋られる比よりも実
質的に異なる比を衚わす0.7ないし1.8の
範囲を維持する胜力であるこずは明らかであろ
う。本発明により補造される共重合䜓は、蒞気圧
浞透圧蚈により枬定するず、䞀般に平均分子量
500ないし5000の範囲、奜たしくは1000ないし
3000の平均分子量の䜎分子量である。共重合䜓は
たた望たしくは140℃においお玄1500センチポア
ズを越えない粘床、奜たしくは140℃においお100
ないし1200センチポアズの粘床を有する。皮々の
新芏か぀有甚な共重合䜓は本発明により䞎えられ
る。特に興味ある重合䜓は共重合䜓䞭に重量
ないし20重量、奜たしくは3.5ないし12の
アクリル酞あるいはメタクリル酞を含み、平均分
子量500ないし5000、奜たしくは1500ないし4000、
酞䟡10ないし200、奜たしくは20ないし130、およ
び宀枩77〓25℃でASTM針により100
の荷重を秒間䜜甚させお詊隓した硬床針入床
0.1mm0.5ないし30、奜たしくはないし10によ
りさらに特城づけられる゚チレンずアクリル酞あ
るいはメタクリル酞ずの均質共重合䜓である。 最も奜たしい最滑剀はカルシりムカチオンで玄
15ないし玄60パヌセント䞭和された衚の共重合
䜓酞である。奜たしいカチオン含有物質は氎酞
化カルシりムである。この共重合䜓塩は皮々の重
合䜓溶融液のなかでも内面を滑かにするほど十分
高い粘床を有する。しかし、前蚘粘床は望たしい
衚面最滑量を提䟛するに十分䜎い。付け加える
ず、共重合䜓酞の酞䟡が䜎いので、共重合䜓塩
の粘床は䞭和期間䞭氎酞化カルシりムの量にはそ
れほど圱響を受けず、それにより本方法の制埡を
容易にする。最埌に、共重合䜓酞の塩の粘床が
䜎くなるず補造および取扱いが容易になる。次の
議論から明らかなように、共重合䜓酞および
など他の共重合䜓酞の共重合䜓塩は、より倚くの
内郚最滑剀が望たれおよびたたはより倚くの最
滑剀濃床を加える必芁があるならば、䜿甚されお
もよい。 本発明の最滑剀は皮々様々の重合䜓ずずもに䜿
甚できる。重合䜓はポリプロピレンなどのポリオ
レフむン類、あるいはポリスチレンなどのスチレ
ンベヌスの重合䜓であ぀おもよい。本発明の最滑
剀はポリアミド、ポリ゚ステル、ポリビニルクロ
ラむド、ABSアクリロニトリル、ブタゞ゚ンお
よびスチレンの共重合䜓、ポリ゚チレン、ポリ
プロピレン、他のポリオレフむン類およびポリカ
ヌボネヌト、ポリ゚チレンテレフタレヌト、ポリ
ブチレンテレフタレヌト、およびプノヌル暹脂
を含む重合䜓ずずもに䜿甚されるこずもできる。
重合䜓組成物は本発明の重合䜓100郚圓り玄10郚
たで、奜たしくは郚たでそしお最も奜たしくは
1.0ないし3.5郚の最滑剀を含むこずができる。 本発明の重合䜓塩最滑剀を圓該技術で呚知の䜎
分子量共重合䜓酞のむオン塩を䜜るためのあらゆ
る手段により䜜るこずができる。䞊蚘方法により
本発明の重合䜓塩を調補するこずが奜たしい。 本発明の最滑剀は内面ず倖面の䞡方に䜜甚す
る。それらの最滑剀は優秀な熱安定性を瀺し䞊蚘
皮々様々の重合䜓に䜿甚される。オレフむン類お
よびスチレン重合䜓など様々な重合䜓の内郚最滑
は最滑剀ず最滑される重合䜓ずの盞溶性に関係す
る。最滑剀を遞択するうえで考慮すべき物理的特
性は分子量に関係するその粘床ず硬床である。化
孊的盞溶性も重芁である。化孊的盞溶性は溶融さ
れた最滑剀ず重合䜓溶融液ずの間の溶解床など化
孊構造および成分の盞互䜜甚に基づく。最滑剀ず
最滑される重合䜓が適合するず、最滑剀はより内
郚に䜜甚する。 盞溶性に加えお、最滑剀、特に内郚䜜甚最滑剀
の融点もたた重芁である。最滑剀の融点ず最滑さ
れる重合䜓の融点ずが匹敵するものであるず、溶
融された最滑剀は重合䜓溶融液の内郚に䜜甚しお
加工時間を維持しあるいは枛少させながらトルク
を枛少させる。第図はトルク察加工時間の図匏
の曲線を瀺す。これらの曲線はブラベンダヌ ミ
キシング ボりルBrabender Mixing Bowl
においお代衚的である。曲線は最滑剀を含たな
い重合䜓に察しおである。トルクは重合䜓の溶融
にお珟れるピヌクを増加させる。曲線は内郚に
䜜甚しそしお匹敵する融点を有する最滑剀を含む
同様の重合䜓に察しおである。䞎えられた時間で
䞎えられた量の重合䜓を加工するに必芁なトルク
は内郚最滑剀の䜿甚により枛少する。 最滑剀の融点が最滑される重合䜓の融点よりか
なり䜎いず、重合䜓が完党に軟化する前に最滑剀
は溶融する。このこずは最滑剀をしお重合䜓を過
最滑させる。抌出機においおは、このような過最
滑が䟛絊物および抌出機の転移郚で生じる。これ
はトルク察加工時間の曲線を図匏で瀺す第図に
より説明される。曲線の぀のピヌク間の時間は
最滑剀を溶融しそしお未溶融重合䜓を過最滑する
間の時間である。時間軞に沿぀た第のピヌクは
重合䜓が溶融しそしお過最滑状態が止たる時であ
る。同様に、最滑剀の融点が高すぎるず、重合䜓
は最初に溶融しそしお最滑剀を過最滑しお䞡者が
溶融するたでトルクの䜎䞋が生じる。第図の曲
線のピヌク間の過最滑期間は溶融時間ず呌ばれ
る。これは重合䜓ず最滑剀の䞡者の溶融が起るに
必芁な時間である。この時間䞭、系は過最滑され
る。トルクは枛少するが、加工は起らずそしお貎
重な運転時間を倱う。この時重合䜓配合物を加工
装眮の高枩にさらす。 最小溶融時間になる重合䜓甚最滑剀を遞ぶこず
が望たしい。溶融時間は䞎えられた共重合䜓塩最
滑剀の内郚最滑の床合い、および受け入れ難い倖
郚最滑が生じる前に䜿甚するこずのできる前蚘最
滑剀の量の指暙ず考えるこずができる。 共重合䜓塩最滑剀の粘床は最滑剀ずしおその挙
動の重芁な指暙であるこずがわか぀た。皮々の最
滑剀粘床は重合䜓ず最滑剀ずの融点差を補償する
こずができる。第図はナヌ゚ス゚ス ケミカル
デむビゞペン オブ ナヌ゚ススチヌル コ
ヌポレヌシペンUSS Chemicals Division of
U.S.Steel Corporationにより補造された最滑
された高衝撃ポリスチレンHIPS USS 610の䟛
絊物50を60rpmおよび190℃でブラベンダヌ
ミキシング ボりルBrabender Mixing
Bowlにより枬定した溶融時間察氎酞化カルシ
りムで䞭和された゚チレンアクリル酞共重合䜓の
共重合䜓塩の粘床ずのプロツトを衚わす。粘床は
140℃で枬定されるブルツクフむヌルド粘床であ
る。45秒以䞊の溶融時間はこの重合䜓を䜿甚する
抌出機で過最滑が起るこずを瀺す。このグラフを
参照するず、粘床玄800cpsの最滑剀の重合䜓100
郚圓り玄0.5郚pphの濃床範囲の゚チレンアク
リル酞カルシりム塩を粘床玄25000cpsの最滑剀
3.5pphに䜿甚するず十分な最滑が起るこずがわか
る。玄50000cpsたでのより高粘床の最滑剀は本発
明の最滑剀ずしお䜿甚でき、その結果3.5pph以䞊
の量を䜿甚できるこずがわか぀た。 最滑剀の粘床が玄800cps以䞋であるず、重合䜓
の蚱容レベルが非垞に䜎䞋する。最滑剀は粘床に
基き内面に䜜甚しない。唯䞀限定された最滑剀量
が過最滑を起すこずなく䜿甚するこずができた。
この䟋倖は化孊的に共重合䜓に盞溶しうる最滑剀
であろう。この䜎粘床の化孊的に盞溶性最滑剀は
盞溶性の床合いに䟝存しお内郚機胜を果す。それ
故、800cps以䞋の粘床ず化孊的盞溶性は共に最滑
剀の機胜の因子である。最滑剀の粘床がこの範囲
でありそしお顕著な化孊的盞溶性が重合䜓ず最滑
剀の間に存圚しないならば、最滑剀はたぶん倚郚
で機胜するであろう。 箄800ず玄8000cpsの間の範囲は硬床、化孊構
造、および粘床が性胜に圱響する䞻芁因子の範囲
である。非垞に硬い物質は粘床範囲の䞋限におい
おさえも内郚に䜜甚するず思われる。 8000cps以䞊で、粘床は最滑剀の挙動に圱響す
る䞻芁なパラメヌタである。高粘床は党おの他の
特性をおおい優䜍を占める。この粘床範囲で最滑
剀はグラフに瀺される濃床で内郚に機胜する。 本発明の最滑剀は高範囲の重合䜓に䜿甚される
こずができる。泚目されるのだが、ポリスチレン
は最滑するのが困難な重合䜓である。ポリスチレ
ンは珟圚ステアリン酞亜鉛などの倖郚䜜甚最滑剀
で最滑される。ステアリン酞亜鉛の量は過最滑が
起るたでポリスチレン100郚圓り玄0.5郚に制限さ
れる。本発明の最滑剀はポリスチレン100郚圓り
郚皋床で䜿甚されるずステアリン酞亜鉛よりも
より䜎い溶融時間を有する。 䞊蚘最滑剀は成圢および抌出などの皮々の成圢
操䜜、あるいはバンバリヌ ミキサヌBanbury
mixerなどで、ロヌル緎り、抌出混合および内
郚混合を含む混合操䜜においお重合䜓の加工方法
に圹立぀。 加工される重合䜓および本発明の最滑剀を奜た
しくは予備混合する。プレブレンデむングは重合
䜓のペレツトず粉末あるいはペレツト状の最滑剀
ずの単なる物理的混合である。この混合物は成圢
装眮、抌出機、ミル、混合抌出機あるいは内郚混
合機を含む加工装眮に䟛絊される。盞互におよび
加工装眮に䟝存しお重合䜓ず最滑剀は加工装眮に
別々に䟛絊される。 重合䜓は最滑剀の助力により加工される。本発
明の最滑剀は重合䜓の溶融枩床ないし玄400℃の
枩床で重合䜓を加工するために䜿甚できる。圢成
されあるは混合された重合䜓は次に集められる。 本発明の分散助剀は140℃で10000ないし250000
センチポアズ、そしお奜たしくは30000ないいし
50000センチポアズのブルツクフむヌルド粘床を
有し、ASTM −詊隓により枬定しお12dm
以䞋、奜たしくは4dm以䞋、そしお最も奜たしく
は0.1dm以䞋の硬床を有する。 最も奜たしい分散助剀はカルシりムカチオンで
箄15ないし玄60パヌセント、そしお奜たしくは40
ないし50パヌセント䞭和された衚の共重合䜓酞
である。奜たしいカチオン含有物質は氎酞化カ
ルシりムである。この共重合䜓塩は加工される重
合䜓ず適合しそしお最倧顔料湿最maximum
pigment wettingに察しお十分䜎い粘床をも
぀。共重合䜓酞の共重合䜓塩の粘床および軟化
点は重合䜓の過最滑なしで重合䜓を通しお顔料の
最倧分散を展開するに十分䜎い。 本発明の分散助剀は重合䜓に埮现分割䞍掻性物
質を分散させるうえで圹立぀。本発明の目的に察
し䞍掻性物質は重合䜓の融点で溶融しないもので
ある。䞀般に、分散される物質の平均盎埄は100
ミクロン以䞋であり、そしお通垞盎埄は50ミクロ
ン以䞋である。 本発明の分散助剀で分散できる材料の分類は無
機、有機、倩然および合成の顔料レヌキ染料
䞍溶性染料充填剀難燃剀酞化防止剀安定
剀およびそれらの類䌌物を含む。 代衚的な顔料は二酞化チタニりム、酞化亜鉛、
炭酞カルシりム、重晶石、シリカおよび癜土鉛
癜カヌボンブラツク鉛䞹クロム酞顔料ベ
ネシダン レツドVenetian Redプルシア
ンブルヌ酞化クロムクロムグリヌンコパヌ
ブルヌcopper blue、およびコバルトブルヌ
を含む。代衚的なレヌキ染料は倩然有機着色剀の
溶液で染色されたアルミナおよび金属塩、タン
ニンあるいは他の適圓な詊薬により皮々のコヌル
タヌル染料の溶液から沈柱されたコヌルタヌル着
色剀を含む。 代衚的に、充填剀は皮々の鉱物、金属、金属酞
化物、珪質、金属塩、およびそれらの物質から遞
ばれおもよい。充填剀の䟋はガラス繊維、アルミ
ナ、長石、アスベスト、タルク、炭酞カルシり
ム、粘土、カヌボンブラツク、石英、ノバキナラ
むトnovaculiteおよびシリカ、カオリナむ
ト、ベントナむト、ガヌネツト、雲母、サポヌ石
saponite、バむデラむトbeidellite等の他
の圢を含む。前蚘匕䟋された充填剀は単に説明の
ためであり、本発明で利甚できる充填剀の範囲を
限定するこずを意味するものではない。 0.1ないし100郚の物質を分散するこずができ
る。奜たしくは重合䜓100郚圓り0.1ないし50郚の
物質である。重合䜓100郚圓り玄0.1ないし郚の
より䜎濃床は着色剀など䜎濃床物質の盎接混合甚
に利甚できる。玄10郚以䞊のより高濃床の物質は
盎接重合䜓に導される。重合䜓100郚圓り玄10な
いし50郚の高濃床の物質はより倚量の同䞀もしく
は異なる重合䜓ぞの導入甚に着色剀濃瞮物などマ
スタヌバツチを調補するこずに利甚できる。 本発明の分散助剀は皮々倚様な重合䜓に䜿甚で
きる。重合䜓はポリプロピレンなどのポリオレフ
むン類、あるいはポリスチレンなどのスチレンベ
ヌスの重合䜓であるこずができる。本発明の分散
助剀はたたポリアミド類、ポリ゚ステル類、
ABSアクリロニトリル、ブタゞ゚ンおよびスチ
レンの共重合䜓、ポリ゚チレン、ポリプロピレ
ン、他のポリオレフむン類およびポリカヌボネヌ
ト類に限定されるこずなく、ポリ゚チレンテレフ
タレヌト、ポリブチレンテレフタレヌト、および
プノヌル暹脂を含む重合䜓に䜿甚できる。重合
䜓組成物は本発明の重合䜓100郚圓り玄10郚たで、
奜たしくは郚たでそしお最も奜たしくは1.0な
いし3.5郚の分散助剀を含むこずができる。 本発明の重合䜓塩分散助剀は圓業界で呚知の䜎
分子量共重合䜓酞のむオン塩を補造するあらゆる
手段により䜜るこずができる。䞊蚘方法により本
発明の重合䜓塩を調補するこずが奜たしい。 本発明の分散助剀は優秀な熱安定性を瀺しそし
お䞊蚘したように皮々倚様な重合䜓に䜿甚でき
る。本発明の分散助剀は加工期間䞭揮発しあるい
は倉色しない。定矩すれば、盞溶性は以䞊の成
分が混合しお他の成分䞭に均質に分散されたたた
でいるこずのできる胜力である。物理的盞溶性は
加工条件および分散助剀ず重合䜓ずの物理的特性
に䟝存しおいる。分散助剀ず重合䜓ずの盞溶性は
分子量に関係する共重合䜓塩の粘床および硬床な
ど分散助剀の物理的特性に関係する。化孊的盞溶
性も重芁である。化孊的盞溶性は化孊構造および
溶融された共重合䜓ず重合䜓溶融物ずの間の溶解
床など成分の盞互䜜甚に基づく。より盞溶性の分
散助剀ず重合䜓はより䞀様に分散する。 分散助剀ず重合䜓ずの盞溶性の぀の目安は溶
融時間である。第図および第図はトルク察最
滑剀に関しお䞊蚘ず同䞀の方法でブラベンダヌ
ミキシング ボりルに察しお兞型的に衚れる加工
時間の図匏による曲線を瀺しおいる。 盞溶性に加えお、分散助剀の融点もたた重芁な
点である。最倧分散においお、分散助剀の融点は
過最滑するこずなく可胜なかぎり䜎くあるべき
だ。分散助剀は䞀般に埮现分割物質が分散される
重合䜓に先立ち溶融する。材料が暹脂を通぀お流
れるに぀れお分散助剀は材料を湿最させそしお材
料に沿぀お材料を匕匵る。 本発明は最終的に分割された䞍掻性物質の最倧
分散を確保するための重合䜓を凊理する方法を包
含する。重合䜓、分散助剀および分散される材料
は最初に均䞀に混合される。分散助剀ず重合䜓は
粉末、ペレツトあるいはチツプ圢状であり分散さ
れる材料は奜たしくは粉末状である。混合物は次
いで重合䜓ず分散助剀の融点以䞊の枩床で溶融配
合する手段に䟛絊される。さもなければ、分散助
剀ず分散される材料は均䞀に混合物されおもよ
い。分散助剀ず分散される材料ずの混合物は次い
で重合䜓ず混合され最終混合物は溶融配合され
る。溶融配合された分散助剀ず分散される材料は
次いでペレツトあるいは他の適圓な圢状物内に圢
成され重合䜓ず均䞀に混合されあるいは溶融配合
される。溶融配合の手段は成圢装眮、抌出機、ミ
ル、混合抌出機あるいは内郚混合機を含むこずが
できる。 本発明の分散助剀を重合䜓の融点以䞊ないし玄
400℃の枩床で重合䜓に配合させるこずができる。
圢成されあるいは混合された重合䜓生成物は次い
で集められる。いく぀かの実斜䟋は本発明の本質
および本発明を実斜する方法を説明するために以
䞋に蚘茉されおいる。しかし、本発明はその詳现
な説明に限定されるず考えるべきではない。 実斜䟋 −16 本発明の実斜䟋−16で䜿甚された共重合䜓塩
は154.4℃310〓ないし160℃320〓に加熱
された開攟圢実隓甚フラスコで䜜られた。䞭和さ
れる衚の各共重合䜓酞150をフラスコで溶融
した。カチオン含有材料を溶融重合䜓に加えた。
材料を連続しお撹拌した。別に指瀺しなければ反
応を15分間行぀た。ASTM −170820ミル、
埮匵力micro tensileに埓぀おむンストロン
Instron詊隓機により匕匵詊隓を行぀た。クロ
スヘツド速床は分間圓りむンチ50.8mmで
あ぀た。䞭和等は、共重合䜓酞150に察しおカ
チオン含有材料の量に基づき、理論量である。未
䞭和の共重合䜓酞を比范䟋ずしお䜿甚した。結果
を衚にたずめる。 【衚】 䞊蚘実斜䟋は酞䟡の範囲を有する゚チレンアク
リル酞共重合䜓は金属カチオンで100たで䞭和
されるこずができるこずを瀺しおいる。生成した
共重合䜓塩は140℃で枬定しお比范的䜎粘床を有
する。これら粘床は140℃ずいう比范的䜎い枩床
でこれらの塩が自由に流れるこずを瀺しおいる。
それ故、これらの塩は抌出しおよび混緎などの溶
融最䜓滑工皋に適しおいない。 実斜䟋10111213および14においお粘
床を枬定しなか぀たが、粘床が増加したこずを芳
察した。粘床の増加は140℃においお残存するむ
オンの架橋結合に関係するず思われる。共重合䜓
酞䞭のカルボキシル基の数が増加し䞭和パヌセン
トが増加するに぀れお、140℃における粘床は増
加する。枩床が䞊昇するに぀れおむオンの架橋結
合が砎壊し続けそしお特性、特に粘床は共重合䜓
酞の特性に近づく。 固䜓状態では、比范およびず比べお実斜䟋
およびにおける䌞び率の枛少により
瀺されおいるように、むオンの架橋結合はより脆
い材料により蚌明される。匕匵匷さもたた同様の
実斜䟋で明瀺されおいるように枛少する。本発明
の共重合䜓塩は宀枩で実隓宀芏暡の配合機により
粉末状の堅さにすぐに粉砕できるこずを芳察し
た。共重合䜓塩を誘導する共重合䜓酞は粉砕され
ない。共重合䜓塩を誘導する共重合䜓酞よりも共
重合䜓塩はたたより透明である。 実斜䟋は他の実斜䟋よりもより緩慢に反応し
た。時間埌、粘床は増加したが反応塊は曇぀お
いた。実斜䟋16では実隓宀芏暡の撹拌機で撹拌す
るには倧きすぎる粘床を有する材料が急速に生じ
た。生成物はいくらか透明床のあるガラス状であ
぀た。 実斜䟋 17−22 衚で参照される゚チレン−アクリル酞共重合
䜓を氎酞化カルシりムで䞭和するために実斜䟋17
−22を行぀た。十分な氎酞化カルシりムを䜿甚し
おアクリル酞共重合䜓塩のカルボキシル基を玄25
および玄50䞭和した。以䞋の衚はこの䞭和
を達成するに必芁な氎酞化カルシりムの重量パヌ
セントを瀺す。 ガラス反応容噚を䜿甚しお実隓宀で反応を行぀
た。バリアツク、電気加熱源ず接続された加熱マ
ントル内に反応容噚を保持した。玄30mmの実
隓宀の真空管路をガラス反応容噚ず接続しお真空
䞋で完党な反応が起぀た。負圧により揮発分を匕
き抜きそしおたた酞化によるあらゆる倉色を防い
だ。ガラス補撹拌機により反応期間䞭圢成される
共重合䜓塩ず共重合䜓を撹拌しお分散を助けた。
このこずは反応塊の分散䞍足による過剰のゲルを
陀去した。 枩床を250℃に制埡した。反応が完結するたで
あるいは反応容噚内で反応塊から揮発分が党く発
生しなくなるたでこの枩床で反応を続けた。䞀般
に、玄時間皋床反応を行぀た。しかし、䞭和の
割合および反応枩床ずずもに時間は倉化した。 情況により反応生成物、䞭和パヌセント、およ
び装眮ずずもに時間および枩床を倉えるこずがで
きる。 【衚】 衚およびを怜蚎するず、詊料の酞䟡が増加
するに぀れお同じパヌセントの䞭和に察しお必芁
ずする氎酞化カルシりムの量が増加するこずを瀺
しおいる。倍倚くのカルボキシル基をも぀共重
合䜓は同じ氎準の䞭和を達成させるためにおおよ
そ倍倚くの氎酞化カルシりムを必芁ずする。氎
酞化カルシりムは䟡の金属カチオンを生じる。
これは䞭和およびむオン架橋結合の圢成に察しお
箇所の郚䜍を䞎える。それ故、同じ皋床の䞭和
においお䞎えられた量の酞に察し塩の濃床が増加
するに぀れお、さらにむオン架橋結合が予想され
そしお粘床は増加するず期埅される。これはたさ
に芳察されたこずである。から25ぞず䞭和が
進むに぀れお実質的な粘床の増加がありそしお25
から50ぞず䞭和が進むに぀れおより倧きな粘床
の増加がある。事実、共重合䜓酞の䞭和が25
から50ぞず進むに぀れお、混合はより困難にな
り、より倚くのゲルが珟れおそしお分散がより䞍
十分にな぀た。共重合䜓酞の塩はより䜎い25
の䞭和においおより良奜な倖芳を有し容易に取扱
えた。特に、50䞭和においお共重合䜓酞の増
加した粘床は実隓䞊の実隓宀芏暡の反応装眮では
取扱うこずができなか぀た。ガラス補撹拌機は急
速な粘床の䞊昇を取扱うこずができなか぀た。し
かし、明らかなように、この粘床䞊昇による攪拌
䞍胜は単にその攪拌機がガラス補であるためであ
り、䟋えば金属補の攪拌機を甚いれば、及び又
はより高い反応枩床を甚いるこずによ぀おこの問
題は解消でき、ゲルの圢成を抑え、実質的に100
たでの䞭和を行うこずができる。勿論商業的装
眮では攪拌の問題はない。衚は皮々の詊料の粘
床の䞊昇ずから50ぞず䞭和が進むに぀れおの
粘床の倉化を比范しおいる。 実斜䟋20の物質、すなわち50䞭和された共重
合䜓酞は、匕䟋特蚱出願の方法を䜿甚するず、
35000ないし45000の範囲の粘床を有するこずがわ
か぀た。芁玄するず、リツトルの反応容噚で撹
拌しながら反応を行぀た。1350の共重合䜓酞
ず共重合䜓酞の重芁基準で2.38のCaOH2を
容噚に装填した。CaOH2は共重合䜓酞のカル
ボン酞基の48を䞭和するに十分な量であ぀た。
反応を時間行぀た。最初の時間の間ほが䞀定
の速床で200℃に䞊昇させた。さらに時間枩床
を200℃に保持した。 実斜䟋 23−27 実斜䟋23−27は実斜䟋17−22ず同様の方法およ
び実隓条件を䜿甚した。実斜䟋17−22で瀺されお
いるように、䟡のカチオンを䜿甚するず粘床は
䞭和パヌセントずずもに増加した。これは実隓宀
においお実隓の融通性を制限した。実斜䟋23−27
においお、䞭和の関数ずしおの粘床に関しお共重
合䜓酞をさらに詳现に研究した。以䞋の衚は
ないし50䞭和された衚の共重合䜓酞の10
間隔の䞭和における粘床倉化を瀺しおいる。 【衚】 実斜䟋 28−31 実斜䟋28−31は実斜䟋17−22ず同様の条件䞋で
実隓宀で行われた。評䟡された塩は氎酞化カルシ
りム、酢酞カルシりム、酞化マグネシりムおよび
酢酞亜鉛である。これらの実斜䟋においお、共重
合䜓酞を䞊蚘各々の塩により50䞭和するのが
目暙である。結果を以䞋の衚に瀺す。 【衚】 酢酞亜鉛は生成䞭に受ける高枩により黄倉する
こずが芳察された。䞊蚘実斜䟋に加えお、共重合
䜓酞を氎酞化ナトリりムおよび氎酞化アルミニ
りムず混合するず粘床の増加が芳察された。 実斜䟋 32−34 衚においお参照される共重合䜓酞を䞭和す
るために実斜䟋32−34を行぀た。実斜䟋32−34は
次の工皋を䜿甚する皮類の実隓であるリツ
トルの反応容噚内で連続撹拌しながら反応させ
た。各々の実斜䟋においお1350の共重合䜓酞
および共重合䜓の重量基準で2.38のCaOH2
を反応容噚に装填した。CaOH2の量は共重合
䜓酞のカルボン酞基の48を䞭和するに十分な量
である。時間反応を行぀た。最初の時間の間
ほが䞀定の速床で枩床を200℃に䞊昇させた。さ
らに時間枩床を200℃に保持した。 気圧で窒玠雰囲気䞋で反応を行぀た。時間
の終りに、枩床を200℃に保持しお、玄84.66kPa
635mmの真空圧を15分間適甚した。残り45
分間容噚に気圧の窒玠を入れた。窒玠を䜿甚し
お揮発分を匕き抜いた。以䞋の衚は実斜䟋16−
18で埗られた共重合䜓塩の粘床ず硬床を芁玄しお
いる。 【衚】 実斜䟋20および28よりも実斜䟋32−34においお
粘床がより高いこずが瀺されおいる。より高い粘
床は実斜䟋32−34の方法で䜿甚された条件、およ
び特に塊の撹拌においおさらに重芁な果すべき装
眮に由来しおいる。 実斜䟋 35 共重合䜓酞が゚チレンメタクリル酞共重合䜓で
ある実斜䟋34の繰り返しである。 実斜䟋 36 共重合䜓酞が゚チレンメタクリル酞共重合䜓で
ある実斜䟋34の繰り返しである。 比范研究 共重合䜓酞をブラベンダヌ シグマ ミキシ
ング ボりルBrabender sigma mixing
bowlで202℃および40rpmで20分間玄のCa
OH2ず反応させた研究を行぀た。のCa
OH2は理論的に共重合䜓酞のカルボン酞基
の50を䞭和するために反応すべきである。倧気
にさらしお気圧で反応させた。分散粒子あるい
は分散䞍足によるゲルは芳察されなか぀た。揮発
分はトラツプされ生成物は酞化により黄色を呈し
た。 実斜䟋 37−38 以䞋の実斜䟋37および38は、高衝撃ポリスチレ
ン甚最滑剀ずしお、゚チレンアクリル酞共重合䜓
ず氎酞化カルシりムの反応により圢成された䜎分
子量゚チレンアクリル酞共重合䜓塩を瀺しおい
る。衚の゚チレンアクリル酞共重合䜓を䞀枚
矜根の混合ボりルで201.7℃395〓および
40rpmで20分間重量パヌセントの氎酞化カルシ
りムず反応させた。理論的に、パヌセントの氎
酞化カルシりムず共重合䜓ずの混合物で酞基の
50を䞭和した。 パヌセントの氎酞化カルシりムず共重合䜓
の酞基をUSS610TH高衝撃ポリスチレンUSSケ
ミカルス デビゞペンU.S.スチヌルコヌポレヌ
シペンピツツバヌグ、PAにより補造された
にヘンシ゚ルHenschel配合機により分間
にわたり配合させた。3.18cm−1/4むンチ
ブラベンダヌBrabender抌出機を通しお配合
物を抌出した。抌出機の枩床分垃は垯域−180
℃、垯域−190℃、垯域−200℃、垯域−
200℃および垯域−200℃であ぀た。USS610高
衝撃ポリスチレンはASTM −1525によりビカ
−軟化点240〓96℃を有する。 衚は皮々の最滑剀の時間圓りのグラム数で
衚わされる出力の結果を芁玄しおいる。察照は最
滑剀のない実隓であ぀た。ポリスチレン100郚圓
り0.1、0.5および1.0郚pphの濃床で最滑剀を
䜿甚した。比范およびはポリスチレンぞの最
滑剀ずしお衚の未䞭和゚チレンアクリル酞共重
合䜓を䜿甚した高衝撃ポリスチレンUSS610の
出力に関する結果を瀺しおいる。比范および
はポリスチレンUSS610ぞの最滑剀ずしおポリ゚
チレン単独重合䜓の利甚を瀺しおいる。ポリスチ
レン均質重合䜓は、玄106℃の軟化点ASTM
−C8、針入硬床玄4.0dmmASTM −
および140℃においお玄350cpsのブルツクフ
むヌルド粘床により特城づけられる。実斜䟋37お
よび38は高衝撃ポリスチレンUSS610を最滑する
ため量のCaOH2で50䞭和された゚チレ
ンアクリル酞共重合䜓の利甚を瀺しおいる。 【衚】 過最滑ずは䞍十分な摩擊になるほどの倚くの最
滑があるので抌出機を通しお重合䜓を移動させる
こずができない時に生じる状態である。これは最
滑剀を䜿甚しない時ず比べお出力を枛少させる。
衚を参照するず、未䞭和゚チレンアクリル酞共
重合䜓、すなわち比范䟋およびは暹脂100郚
圓り0.5郚で過最滑が始たり、そしお単独重合䜓、
すなわち比范䟋およびはポリスチレン暹脂
100郚圓り0.1郚で過最滑が始た぀た。このこずは
これら最滑剀がポリスチレンず抌出機の金属衚面
ずの間で最滑局を圢成するうえで倖郚に䜜甚しお
いるこずを瀺しおいる。実斜䟋37および38は100
郚のスチレン暹脂圓り郚で過最滑は生じなか぀
たそしお事実、内郚最滑を瀺す最滑剀の添加ず
ずもに出力は枛少した。 実斜䟋39および40 比范䟋ないし11および実斜䟋39および40は本
発明の最滑剀が皮々の異なる重合䜓に䜿甚できる
こずを瀺しおいる。実斜䟋39および40においお、
50パヌセント䞭和された、衚の酞共重合䜓は
りむルミングトンWilmington、デラり゚ア
Del.のハヌキナルズ むンコヌポレヌテツド
Hercules Inc.により補造されメルトむンデツ
クス3.4の単独重合䜓であるプロヌフアツクス
Pro−FaxTH暹脂6501、ポリプロピレンにおい
お評䟡された。実斜䟋37および38ず同じ方法で衚
の50パヌセント䞭和された共重合䜓酞を調補
した。比范およびは衚の未䞭和゚チレンア
クリル酞共重合䜓を䜿甚した結果を開瀺しおい
る。比范䟋10および11はASTM −28の軟化点
215〓102℃、ASTM −の硬床7.0dmm、
および140におけるブルツクフむヌルド粘床180セ
ンチポアズを有するポリ゚チレン単独重合䜓を䜿
甚した結果を開瀺しおいる。ポリプロピレン100
郚圓り0.10.51.02.0および2.5郚の濃床
で最滑剀を分間にわたりヘンシ゚ル配合機によ
りポリプロピレンに配合させた。これらの配合物
を次いで3.18cm−1/4むンチのブラベンダ
ヌ抌出機により抌出した。ポリプロピレン暹脂甚
の枩床分垃は次の通りである。垯域−190℃、
垯域−200℃、垯域−210℃、垯域−220℃
および垯域−220℃。以䞋の衚に時間圓り
のグラム数で衚わす出力をたずめる。 【衚】 衚を怜蚎するず、本発明の最滑剀だけでな
く、比范䟋ないし11の最滑剀もたたポリプロピ
レンに䜿甚できるこずがわかる。しかし、未䞭和
共重合䜓比范䟋およびは100郚圓り郚
で過最滑する。実斜䟋39および40は本発明の最滑
剀が2.5pphにお過最滑するこずなくポリプロピレ
ン甚の満足する最滑剀であるこずを瀺しおいる。 比范䟋10および11で䜿甚されたものな
どポリスチレン単独重合䜓はスチレン型重合䜓に
察しお満足しうる最滑剀である。比范䟋
およびで䜿甚されるような未䞭和共重合䜓酞
はスチレン型重合䜓に察しお劣぀た最滑剀であり
そしおポリプロピレン䞭のそれら最滑剀の濃床が
限定される。実斜䟋37ないし40は本発明の最滑剀
を、ポリスチレンなどのスチレン型重合䜓だけで
なく、ポリプロピレンなどのポリオレフむン類に
䜿甚するこずができ、そしお過最滑するこずなく
より倚量の最滑剀を混合するこずのできる内郚型
最滑を埗るこずができるこずを瀺しおいる。 今たで議論したように、最滑剀の挙動は内郚的
あるいは倖郚的であるこずができる。最滑剀が軟
化点、粘床、硬床など盞溶性の物理的特性およ
びたたは最滑剀ず基材の重合䜓ずの間の溶解床
の存圚に䟝存した化孊的盞溶性を有するならば最
滑剀は内郚に機胜する。 実斜䟋 41−46 以䞋の衚は高衝撃ポリスチレンUSS610
に衚の皮々の最滑剀を䜿甚した比范䟋ず実斜䟋
を瀺す。最滑剀を加えた高衝撃ポリスチレンを
3.18cm−1/4むンチのブラベンダヌ抌出機
で評䟡した。枩床垯域を170℃180℃190200
℃および200℃に蚭定した。 【衚】 【衚】 実斜䟋41ないし46および比范䟋12および13を参
照するず、衚においお最滑剀のないポリスチレ
ンは、酞塩の最滑材料の粘床が高くなるほどその
性胜はより内的になるのだが、高衝撃ポリスチレ
ンにおいおであ぀た。抌出量は酞塩、すなわち実
斜䟋22の材料の粘床ずずもに、ポリスチレン100
郚圓り郚で増加した。酞塩、すなわち実斜䟋20
の材料は未凊理暹脂に等しい抌出量を有しおい
た。実斜䟋18の塩材料はポリスチレン100郚圓り
郚で系を過最滑した。これは特に抌出速床
15rpmで明癜である。蚀い換えるず、実斜䟋18の
材料の酞塩は実斜䟋20および22の材料の酞塩より
もより倖郚最滑であ぀た。これは粘床が増加する
に぀れお凊理工皋の適合性あるいは内面機胜性に
向う傟向が増加したこずを瀺しおいる。 実斜䟋 47−58 以䞋の衚は、ステアリン酞亜鉛の最滑剀を䜿
甚した比范䟋1516および17ず比べお、最滑剀の
ない高衝撃ポリスチレンUSS610の比范比范䟋
14を瀺しおいる。぀け加えお、比范䟋18および
19は衚から゚チレンアクリル酞共重合䜓を䜿
甚した実隓であり、そしお比范䟋20および21は衚
からの共重合䜓を䜿甚した実隓であ぀た。実
斜䟋47ないし58は比范䟋15ないし17で䜿甚された
濃床ず同様の濃床基準により本発明を瀺しおい
る。比范䟋ず実斜䟋はブラベンダ−ミキシングボ
りルで行぀た。ブラベンダヌミキシングボりルで
箄45秒あるいはそれ以䞊の溶融時間を有する配合
物は抌出機を通しお加工されるず過最滑するこず
がわか぀た。異なる装眮に察しお溶融時間の制限
を所望するように決定するこずができる。 䞊蚘で議論したように、溶融時間を最小にする
間ポリスチレン重合䜓を最滑するこずが望たし
い。これは重合䜓が抌出機の䞭にありそしお熱を
受ける時間を枛少するために重芁である。同時
に、重合䜓内で摩擊熱の発生を枛少させる。 通垞、ステアリン酞亜鉛はプラスチツクス工業
の分野で商業的に䜿甚される最も䞀般的な最滑剀
の぀である。ステアリン酞亜鉛を工皋においお
通垞100郚圓り0.5郚の量あるいはそれ以䞋で䜿甚
する。 ステアリン酞亜鉛はポリスチレンにおいおは倖
郚的に最滑する。最滑剀は抌出し凊理期間䞭䞻ず
しお暹脂の衚面で機胜する。反察に、内郚最滑剀
は暹脂の内郚に混合しお完党に分散する。この最
滑剀ず暹脂ずの均質混合は工皋の適合性ず考えら
れる。抌出機のバレル附近で最滑剀ず暹脂ずの混
合により、ある皋床の倖郚機胜性は内郚最滑剀に
おいお存圚する。 衚は皮々の比范材料および本発明の実斜䟋
171819および20からの材料を䜿甚した高衝撃
ポリスチレンUSS610に察する溶融時間を瀺しお
いる。 【衚】 【衚】 比范䟋15から19はステアリン酞亜鉛が100郚圓
り0.5郚たで満足しうる最滑剀ずしお挙動するこ
ずを瀺しおいる。100郚圓り1.0郚のステアリン酞
亜鉛においお過最滑が起る。これはステアリン酞
亜鉛が䞀般に高衝撃ポリスチレン䞭で倖郚䜜甚最
滑剀ずしお挙動するこずを実蚌しおいる。 衚の゚チレンアクリル酞共重合䜓を䜿甚す
る比范䟋18および19は系を過最滑しそしお高衝撃
ポリスチレンぞの最滑剀ずしお効果的に䜿甚する
こずができない。実斜䟋47−49は氎酞化カルシり
ムで25䞭和された衚の゚チレンアクリル酞共
重合䜓、すなわち実斜䟋19の材料を100郚圓り
郚たで系に混和するこずができるこずを瀺しお
いる。実斜䟋49で明らかなように、100郚圓り
郚の材料では実斜䟋19は過最滑の境界である。氎
酞化カルシりムで50パヌセント䞭和された衚の
゚チレンアクリル酞共重合䜓である実斜䟋20の
材料は100郚圓り郚の量で24秒の溶融時間を有
する。この溶融時間は100郚圓り0.5郚の量のステ
アリン酞亜鉛により瀺された溶融時間よりも短か
く、これはステアリン酞亜鉛よりもさらに内郚䜜
甚の最滑剀であるこずを瀺しおいる。これぱチ
レンアクリル酞共重合䜓塩がスチレン共重合䜓の
内郚仕䞊げで挙動するずいう前蚘蚌拠を確認す
る。 比范䟋20および21および本発明の実斜䟋53から
58もたた衚に含たれおいる。これらの䟋は衚
のアクリル酞共重合䜓から䜜られた実斜䟋17およ
び18の共重合䜓塩による高衝撃ポリスチレン䞭で
の最滑挙動を瀺しおいる。実斜䟋53から55は過最
滑が起る前に実斜䟋17の最滑剀材料2.0pphたでを
䜿甚できるこずを瀺しおおりそしお実斜䟋56お
よび57は過最滑が起る前に実斜䟋18の最滑剀材料
1.0pphたでを䜿甚できるこずを瀺しおいる。実斜
䟋47から58の党おの堎合に、本発明の䞀局倚くの
最滑剀を過最滑するこずなくステアリン酞亜鉛よ
りも䜿甚できる。 衚の塩の共重合䜓酞は高衝撃ポリスチレン
䞭でさらに内郚に挙動するずいう曎なる蚌拠は、
実斜䟋20から䞀局倚くの材料がポリスチレンに加
えられるず、配合物のメルトむンデツクスが増加
するこずである。これはこの酞塩が流れ調敎剀ず
しお機胜するずいう仮定が正しいこずを瀺しおい
る。 実斜䟋 59−61 重合䜓最滑技術においお皮々の重合䜓に䜿甚す
るこずのできる最滑剀を芋぀けるこずが非垞に望
たしい。スチレン類だけでなくオレフむン類で䜿
甚するこずのできる最滑剀は特に興味がある。そ
れ故、実斜䟋の内郚挙動材料をポリプロピレン
で評䟡した。ブラベンダヌミキシングボりルは
60rpm、180℃で35の装填量で実隓された。 ゚チレンアクリル酞の共重合䜓はオレフむン類
に䌌た化孊構造を有する。それは予想され、そし
おスチレン類よりもオレフむン類においおより高
床の化孊的盞溶性の傟向がある。それ故、より高
負荷の最滑剀量が可胜である。これは特に実斜䟋
59−61および比范䟋2223および24を説明しおい
ã‚‹è¡šXIで瀺されおいる。 【衚】 è¡šXIの実斜䟋61で瀺すように、実斜䟋20の材料
郚は最滑剀のない無添加暹脂ず同じ溶融時間を
も぀。これは内郚䜜甚を暗瀺しおいる。比范䟋23
および24は、未䞭和゚チレンアクリル酞である材
料は系を過最滑しないこずを瀺しおいる。しか
し、比范䟋23および24で明らかなように、溶融時
間は最滑剀ずしお材料の添加によ぀お増加す
る。これは本発明の実斜䟋20の最滑材料が未䞭和
の゚チレンアクリル酞共重合䜓よりもより内郚に
挙動するこずを瀺しおいる。それ故、実斜䟋20の
材料は内郚最滑剀ずしお高衝撃ポリスチレンだけ
でなくポリプロピレン䞭にも実斜する。 実斜䟋 62−69 さらに実斜䟋62−69は衚に蚘茉された共重合
䜓酞の塩の盞溶性を高衝撃ポリスチレンずずも
に瀺しおいる。䜿甚されたポリスチレンはUSS
ケミカルズ デむビむゞペン、U.S.スチヌル
コヌポレヌシペン、ピツツバヌグ、PaUSS
Chemicals DivisionU.S.Steal Corporation
PittsburgPaにより補造されたUSS610TH高衝
撃ポリスチレンであ぀た。ポリスチレンはメルト
むンデツクス2.0およびASTM −1525による
ビカヌ軟化点240〓96℃を有する。 溶融時間は共重合䜓塩ず重合䜓ずの盞溶性を瀺
し、そしお分間圓りのグラム数で衚わされる抌
出速床は倖郚最滑に通じる溶融時間により枬定さ
れるような䞍盞溶性により匕き起される過最滑を
暗瀺しおいる。190℃、60rpmで装填量50をも
぀ブラベンダヌNo.の混緎頭郚を䜿甚したブラベ
ンダヌミキシングボりルを䜿甚しお溶融時間を枬
定した。30rpmで3.18cm−1/4むンチブラ
ベンダヌ抌出機を通しお配合物を抌出した。抌出
機の枩床分垃は垯域−170℃、垯域−180℃、
垯域−190℃、垯域−200℃および垯域−
200℃であ぀た。比范䟋は無添加ポリスチレン
である。比范䟋およびは衚からの未䞭和共
重合䜓酞を含有するポリスチレンである。実斜
䟋62−64はCaOH2で25䞭和された共重合䜓
酞25−を含み、および実斜䟋65−69
はCaCH2で50䞭和された共重合䜓酞50
−を含む。実斜䟋62−69をpph重合䜓100
郚圓りの郚数で衚わされた添加量ずずもに衚XII
にたずめる。 【衚】 【衚】 è¡šXIIを怜蚎するず50䞭和された共重合䜓酞
を4.0pphず倚く添加するこずができそしお溶融時
間ず抌出量を満足しうる氎準に保持するこずがわ
かる。 実斜䟋 70−78 以䞋は分散助剀ず実斜䟋62−69で蚘茉され型の
ポリスチレンPSおよびポリプロピレン
PPずの盞溶性に関係した぀の䞻たる物理的
特性である硬床ず粘床の䟋である。ポリプロピレ
ンはりむルミングトン、デラり゚アのハヌキナル
ズ むンコヌポレヌテむツドHercules Inc.
により補造されたメルトむンデツクス4.0の単独
重合䜓であるプロヌフアツクスPro−FaxTM
暹脂である。比范䟋28、30および31の分散助剀は
共重合䜓酞である。実斜䟋70および71の分散助
剀はCaOH2で50䞭和された共重合䜓酞
−である。比范䟋29は分散助剀のないポリプ
ロピレンの溶融時間である。pph100重合䜓郚圓
りの郚数で衚わされた添加量ずずもに実斜䟋70
−78を衚にたずめる。 【衚】 衚を怜蚎するず盞溶性は粘床および硬床高
くなるずずもによくな぀おいるこずがわかる。 実斜䟋 79−80 本発明の分散助剀を也燥粉末状で評䟡した。
分間圓り1800回転rpmの易流動性粉末にする
高匷床ヘンシ゚ルHenschel配合機を䜿甚し
お分散助剀ず顔料を配合した。最終圢状は分散助
剀ず顔料を含む無塵粉末である。分散助剀ず顔料
ずの各々の混合物を実斜䟋62−69で蚘茉された型
の高衝撃ポリスチレン配合物ず配合させた。分散
助剀ず顔料の混合物は100郚圓り重合䜓、分散助
剀および顔料の等量郚からな぀おいた。分散助剀
はCaOH2で50䞭和された衚の共重合䜓酞
であ぀た。䜿甚された顔料はアメリカン シア
ナミド コヌポレヌシンAmerican Cyanamid
Co.により補造されたフタロシアニンブルヌ
−GT、以埌フタロブルヌ、および二酞化チタニ
りムを加えたフタロブルヌであ぀た。 各ポリスチレン配合物をブラベンダヌ3.18cm
1.25むンチ−軞スクリナヌ抌出機を䜿甚しおペ
レツト化した。抌出機はないしの圧瞮比を有
する䞀段スクリナヌを含んでいた。次いで最終配
合物を29.6c.c.1.0オンスのバツテン プル
ドBattenfeld射出成圢機を䜿甚しおカラヌチ
ツプに射出成圢した。射出成圢機の枩床垯域−
180℃、垯域−190℃、垯域−200℃、そしお
垯域−200℃であ぀た。次いで各カラヌチツプ
をアプラむドカラヌシステムApplied Color
System500の分光光床蚈を䜿甚しお色匷床
color intensityに察しお評䟡した。ハンタヌ
Hunter1958幎法、L1、a1、b1の色空間を䜿
甚した。方法は䞀般にカヌドナヌ ラボラトリヌ
デむビむゞペンGardner Laboratory
Division、P.O.BOX57285521ランデむ
LandyLn.ベセスダBethesda、メリヌラ
ンドMary land20014による1978−A1の10月
に発行された発行番号010のカラヌ アンド
カラヌ リレヌテむツド プロパヌテむヌズ
Color and Color Related ProPertiesの䞭で
理論を远぀おいる。倪陜光の条件䞋で色匷床を枬
定した。青の匷床に察する色匷床の倀は−ずし
お瀺される。色匷床が倧になるず−の倀はより
匷い青色を瀺す。分散助剀ずしおCaOH2で50
䞭和された衚の共重合䜓酞を䜿甚した高衝
撃ポリスチレン暹脂での増加した発色の結果を以
䞋の衚にたずめる。分散助剀の量はpph重
合䜓100郚圓りの郚数である。 【衚】 高衝撃ポリスチレン配合物の抌出加工を枛じな
か぀た。共重合䜓酞を含む濃瞮物の評䟡を詊み
る時にはこのこずは真実でなか぀た。顔料ず等量
の共重合䜓を含む也燥濃瞮物は抌出およびペレ
ツト化段階䞭に過床の最滑を展開した。0.5pphの
顔料および0.5pphの共重合䜓酞を含む配合物は
65の抌出量よりも倚く枛少した。衚は色匷
床が察応する比范䟋に察しお各実斜䟋においお増
加したこずを瀺しおいる。 実斜䟋 82−83 実斜䟋62−69で蚘茉された型のペレツト化され
たポリスチレンにお高濃床の粉末顔料を評䟡し
た。これらの組成物はポリスチレン組成物甚たた
は他の重合䜓䞭の色濃瞮物ずしお利甚できる。䜿
甚された分散助剀はCaOH2で50䞭和された
共重合䜓塩であり、そしおASTM −28の軟
化点玄115℃を有する。 1800rpmでヘンシ゚ル高匷床配合機に材料を装
填した。配合期間䞭配合物に熱を䞎えた。配合物
の枩床を分散助剀の軟化点たで増加させ次いで排
出させた。次いでないしの圧瞮比の䞀段スク
リナヌを含む3.18cm1.25むンチブラベンダヌ
抌出機を䜿甚しお、配合物をペレツトに配合し
た。抌出機の枩床垯域は垯域−180℃、垯域
−180℃、垯域−200℃、垯域−200℃、およ
びダむは200℃であ぀た。衚はメヌタヌグラ
ム gmaの甚語で濃瞮物の加工特性をたず
めおいる。量は重量パヌセントある。 【衚】 衚で明らかなように、の共重合䜓酞
ずずもに30の顔料を含有する濃瞮物はCa
OH2で50䞭和された共重合䜓酞のの
添加よりも加工においおより倧きな効果トルク
の枛少を有する。CaOH2で50䞭和された
の共重合䜓酞は加工䞊の損倱を生じる効果
はなか぀た。ペレツト化された濃瞮物を目芖芳察
するず分散助剀ずしおアクリル酞塩の利甚により
発生した顔料分散の改良があ぀た。アクリル酞塩
を含有する濃瞮物は他の濃瞮物ず比范しおより匷
い青色を有しおいた。非分散性顔料粒子はアクリ
ル酞塩を含む濃瞮物䞭にほずんど存圚しないこず
も芳察するこずができた。 実斜䟋 84 次は本発明の分散助剀の奜たしい態様の䟋であ
る。5000以䞋の分子量を有する衚の共重合䜓酞
を1980幎月日に出願された米囜特蚱出願番
号136205号に開瀺された方法により氎酞化カルシ
りムで50䞭和する。分散助剀140℃においお平
均ブルツクフむヌルド粘床玄43000センチポアズ、
ASTM −Z8の軟化点105℃、およびASTM
−の硬床dmm玄0.7、ASTM −1505
の密床0.93c.c.、の分散助剀を䞭和するに
必芁に氎酞化カルシりム量の酞䟡40mgを有し、癜
色透明である。 実斜䟋 85−88 これはポリアミド繊維を䜜るための組成物に䜿
甚される本発明の分散助剀の説明でである。䜿甚
されたポリアミドは蟻酞粘床FAV56を有す
る繊維甚銘柄ポリ゚プシロンカプロラクタム
polyepsiloÂŽncaprolactamN6であ぀た。実
斜䟋84の分散助剀ず顔料にポリアミド配合しお濃
瞮物を圢成させた。䜿甚された顔料はアメリカン
ポクストAmerican HoechstHS600緑色染
料レヌキシバヌゲむビむ コヌポレヌシペン
Ciba−Geiby Corp.、シバCiba第2732号黄
色レツドRed2Bレツド顔料およびハヌ
マン ケミカルHarman Chemical Co.によ
り䜜られたフタロブルヌであ぀た。 ベヌカヌ − パヌキンスBaker−Perkins
の配合機で125℃でポリ゚プシロンカプロラクタ
ムを等量の分散助剀ず顔料に配合するこずにより
濃瞮物を䜜぀た。䜿甚されたポリ゚プシロンカプ
ロラクタム、顔料および分散助剀の重量パヌセン
トの量の衚にたずめる。 【衚】 次いで6.35cm−1/2むンチの䞀軞スクリ
ナヌ抌出機を通しお平均枩床玄290℃で混合物を
抌出した。濃瞮物をペレツト化した。ポリ゚プシ
ロンカプロラクタム、分散助剀および顔料の濃瞮
物のペレツトをポリ゚プシロンカプロラクタム
N6を袋詰め配合しお所望の顔料濃床を埗、そ
しお5.1cmむンチ䞀軞スクリナヌ抌出機を
通しお抌出した。抌出機を通る枩床分垃は垯域
−294℃、垯域−275℃、垯域−275℃、およ
び垯域−275℃であ぀た。抌出機は14個の孔の
玡糞口金をそなえおいた。延䌞比は3.2でありそ
しおポンプサむズは1.16であ぀た。玄1100デニヌ
ルの繊維に繊維を玡いだ。14本の繊維のストラン
ドがダむの倖に出おスプヌルに巻き取られた。次
いで個のスプヌルをずにも巻き取぀お完党な70
ストランドの繊維を埗た。添加剀を含たない察照
甚繊維を察照ずしお玡糞し、そしお重合䜓100
郚圓り25郚pphの分散助剀を含む察照甚繊維
を察照ずしお玡糞した。 0.15pphの顔料実斜䟋85A、および0.50pph
の顔料実斜䟋85Bがあるたで付加ポリ゚プシ
ロンカプロラクタムに実斜䟋85の濃瞮物を配合し
た。0.2pphの顔料があるたで実斜䟋8687および
88の濃瞮物を付加ポリ゚プシロンカプロラクタム
に配合した。本発明の分散助剀は党おの実斜䟋に
おいお玡糞された繊維に顔料の優秀な分散にをも
たらした。䞍十分な分散によるストランドの砎断
はなか぀た。分散助剀は繊維の衚面に光沢を加え
た。䜿甚された分散助剀がポリ゚プシロンカプロ
ラクタムの凊理をより効率的に助けるこずが芳察
された。繊維は砎断の問題がなく、玡止口金から
良奜に解攟できた。぀け加えお、組成物は抌出し
䞭に必芁ずされるより䜎い圧力により瀺されるよ
うに察照よりもより良い流動特性を有しおいた。
以䞋の衚は比范䟋38および39および実斜䟋
85A、85B、86及び88の物理特性デヌタをたずめ
る。応力−歪倀を0.5cm分でむンストロン マ
シンInstron Machineを䜿甚しおASTM 
−2256−10に埓い枬定した。砎断匷さグラム、
砎断䌞び率、靭性グラムデニヌル、モ
ゞナラスグラムデニヌル、靭性グラム−
cmデニヌル−cmおよび延䌞率5Eに
おける荷重グラム。 【衚】 䞀般に、本発明の分散助剀の利甚は物理的性質
をわずかに枛少させる。しかし、顔料の分散は䞀
様であ぀たので分散助剀ずずもに顔料の添加は枬
定される物理的性質を曎に枛少させるこずはな
い。䞀般に、䞍十分に分散した顔料はかなり物理
的特性を枛少させる。 実斜䟋 89 分散助剀を䜿甚しおナむロン、ポリ゚ステル、
ポリカヌボネヌトなど高枩加工甚プラスチツクに
配合するずき熱安定性は重芁にな぀おくる。熱安
定性の指暙は空気䞭で熱分量分析TGA䞭の
添加剀の性胜である。空気䞭でのT.G.A.の評䟡
はデナポンDupont951型装眮を䜿甚しお昇枩
速床10℃分で30mgの詊料を甚いお行われた。衚
の共重合䜓酞をCaOH2で50䞭和された
共重合䜓酞ず比范しお実隓を行぀た。衚は
枬定された枩床における重量損倱パヌセントをた
ずめおいる。 【衚】 共重合䜓塩は、重量損倱パヌセントにより枬定
するず、熱安定性を増加させ、そしお付け加えお
高枩で無色のたたであ぀た。 実斜䟋 90−100 実斜䟋90−100は衚に瀺される゚チレン−ア
クリル酞共重合䜓酞を氎酞化ナトリりムにより䞭
和するために行぀た。基本的には、実斜䟋17−22
の方法を甚いお実斜した。ただし、反応は窒玠ブ
ランケツト䞋で行い、氎酞化ナトリりムは時間
にわた぀お添加し、そしお時間䜙分に反応さ
せ、か぀ステンレス鋌補撹拌機を甚いた。䞋蚘の
è¡šXIに瀺されるように、各実斜䟋においお粘床
の増加が認められた。 【衚】 【衚】 実斜䟋 101−105 実斜䟋101−105は衚の゚チレン−アクリル酞
共重合䜓酞を氎酞化アルミニりムにより䞭和する
ために行぀た。実斜は実斜䟋90−100に蚘茉の方
法によ぀た。結果を衚に瀺す。 【衚】 本発明の説明ずなる態様を蚘茉したが、本発明
の真の範囲は特蚱請求の範囲から定められる。
【図面の簡単な説明】
第図および第図はブラベンダヌミキシング
ボりルで混合された配合物のトルク察時間のグラ
フである。第図は本発明の共重合䜓酞塩最滑剀
の皮々の量を含む高衝撃ポリスチレン配合物に察
しお溶融時間秒察粘床センチポアズ
cpsのグラフである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  少なくずも75モルパヌセントの゚チレン、お
    よび0.2〜25モルパヌセントの、炭玠原子数な
    いしのαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞か
    らなる共重合䜓酞の䜎分子量共重合䜓塩であ぀
    お、前蚘共重合䜓酞は〜䟡の原子䟡を有する
    金属カチオンより成る矀から遞ばれる少なくずも
    皮のカチオンにより100以䞋䞭和され、前蚘
    共重合䜓酞は500ないし6000の分子量を有する、
    䜎分子量共重合䜓塩。  共重合䜓の分子量が1000ないし3500である特
    蚱請求の範囲第項に蚘茉の䜎分子量共重合䜓
    塩。  金属がカルシりムおよびマグネシりムからな
    る矀より遞ばれる特蚱請求の範囲第項たたは第
    項に蚘茉の䜎分子量共重合䜓塩。  αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞がアク
    リル酞、メタクリル酞およびクロトン酞から成る
    矀より遞ばれる特蚱請求の範囲第項、第項た
    たは第項に蚘茉の䜎分子量共重合䜓塩。  共重合䜓酞が10ないし60䞭和されおいる
    特蚱請求の範囲第項ないし第項のいずれか
    項に蚘茉の䜎分子量共重合䜓塩。  ゚チレンおよび少なくずも個のカルボン酞
    基を有するαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞
    ずから圢成されたないし䟡の原子䟡を有する
    金属カチオンより成る矀から遞ばれる少なくずも
    皮のカチオンにより䞭和されおいる、分子量が
    500〜6000の䜎分子量共重合䜓酞から共重合䜓塩
    を補造する方法であ぀お、次の工皋  共重合䜓酞およびカチオン含有物質を反応容
    噚に䟛絊し  反応時間の少なくずも䞀郚の間、反応容噚を
    真空に維持し  反応混合物を反応容噚内で混合しそしお  反応容噚内の枩床を前蚘共重合䜓酞の融点以
    䞊に維持する こずからなる共重合䜓塩の補造方法。  䟛絊工皋の埌に120℃ないし300℃の反応枩床
    に加熱する工皋を曎に含む特蚱請求の範囲第項
    に蚘茉の方法。  反応容噚内を䞍掻性雰囲気に維持する工皋を
    曎に含む特蚱請求の範囲第項に蚘茉の方法。  反応時間時間の少なくずも半分の時間䞍掻
    性反応を行う特蚱請求の範囲第項に蚘茉の方
    法。  少なくずも75モルパヌセントの゚チレン、
    および0.2〜25モルパヌセントの、炭玠原子数
    ないしのαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞
    からなる共重合䜓酞の䜎分子量共重合䜓塩であ぀
    お、前蚘共重合䜓酞は〜䟡の原子䟡を有する
    金属カチオンより成る矀から遞ばれる少なくずも
    皮のカチオンにより100以䞋䞭和され、前蚘
    共重合䜓酞は500ないし6000の分子量を有する䜎
    分子量共重合䜓塩から成る重合䜓甚最滑剀。  αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞が炭
    玠原子数ないしを有し、分子量は500ないし
    3500である特蚱請求の範囲第項に蚘茉の最滑
    剀。  少なくずも75モルパヌセントの゚チレン、
    および0.2〜25モルパヌセントの、炭玠原子数
    ないしのαβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞
    からなる共重合䜓酞の䜎分子量共重合䜓塩であ぀
    お、前蚘共重合䜓酞は〜䟡の原子䟡を有する
    金属カチオンより成る矀から遞ばれる少なくずも
    皮のカチオンにより100以䞋䞭和され、前蚘
    共重合䜓酞は500ないし6000の分子量を有する、
    䜎分子量共重合䜓塩から成る重合䜓甚分散助剀。  αβ−゚チレン系䞍飜和カルボン酞が炭
    玠原子数ないしを有し、分子量は500ないし
    3500である特蚱請求の範囲第項に蚘茉の分散
    助剀。
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