NO167041B - Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt fremgangsmaate forfremstilling derav. - Google Patents

Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt fremgangsmaate forfremstilling derav. Download PDF

Info

Publication number
NO167041B
NO167041B NO863298A NO863298A NO167041B NO 167041 B NO167041 B NO 167041B NO 863298 A NO863298 A NO 863298A NO 863298 A NO863298 A NO 863298A NO 167041 B NO167041 B NO 167041B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
particles
polyvinyl
idene
aromatic compound
plasticizer
Prior art date
Application number
NO863298A
Other languages
English (en)
Other versions
NO863298L (no
NO167041C (no
NO863298D0 (no
Inventor
Ioannis Kotsonis
Periclis Terlixidis
Joannis Apostolopoulos
Original Assignee
Dow Chemical Co
Dow Chemical Hellas
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25690547&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO167041(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dow Chemical Co, Dow Chemical Hellas filed Critical Dow Chemical Co
Publication of NO863298D0 publication Critical patent/NO863298D0/no
Publication of NO863298L publication Critical patent/NO863298L/no
Publication of NO167041B publication Critical patent/NO167041B/no
Publication of NO167041C publication Critical patent/NO167041C/no

Links

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
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/224Surface treatment
    • 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
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016Plasticisers
    • 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
    • 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
    • C08J2409/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

Landscapes

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

Description

Denne oppfinnelse vedrører varmeekspanderbare og varme-ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt en fremgangsmåte for fremstilling derav.
Partiklene finner anvendelse i støpte gjenstander som innpakningsmateriale.
Varmeekspanderbare polystyrenpartikler, ekspandering av partiklene og omdannelse av slike partikler til forskjellige formede gjenstander er velkjent på fagområdet.
Den kjente teknikk vedrører tildels fremgangsmåtene for fremstilling av støpte gjenstander fra delvis forekspanderte polystyrenpartikler. De forhåndsekspanderte polystyrenpartikler som inneholder et esemiddel, blir ytterligere ekspandert i en form med varme som tilveiebringes ved innsprøyting av damp.
Etter at dampen er fjernet fra formen, er det en tidsperiode i hvilken gjenstanden må bli værende i formen før den tas ut.
Den minimumstid som gjenstanden må bli værende i formen før den tas ut, betegnes vanligvis "kjøletiden". Det er utført meget arbeide av fagfolk på dette område for å redusere kjøletiden med henblikk på å øke produksjonshastigheten for de støpte gjenstander.
Det er for eksempel foreslått i den tekniske bulletin "Verkurzung der Kiihlzeit durch Oberflachenbehandlung von Styropor", publisert i november 1971 av BASF, at kjøletiden for skummede gjenstander fremstilt fra Styropor<®> kan reduseres ved å belegge Styropor-partiklene med 0,1 til 0,4 vekt% parafinolje. Styropor®-partiklene, fremstilt ved suspensjonspolymering, blir fortrinnsvis belagt etter forhåndsekspandering.
Det er videre foreslått å påføre en tørr belegning av et glyceryl-C-^g-C2<g-k>arboksylat og et metallstearat på ekspanderbare polystyrenpartikler (GB-patentskrift nr. 1.409.285). Belegningen er ment å hindre agglomering av de ekspanderbare perler under ekspandering, og redusere kjøletiden. Av samme grunn har noen eksperter på fagområdet foreslått å påføre forskjellige blandinger av glycerolestere av fettsyrer (i deres tørre form eller som vandige dispersjoner) på de ekspanderbare polystyrenpartikler. Forskjellige belegninger og deres ulemper er omtalt i europeisk patentsøknad nr. 109.492. EP-søknad nr. 109.492 forsøker å overvinne disse ulemper ved anvendelse av organosoler av glycerolestere av langkjedete fettsyrer i alifatiske hydrokarboner med 3 til 8 karbohatomer.
Andre fagfolk på området har foreslått å inkludere stearinsyre og kalsiumstearat i ekspanderbare polystyrenpartikler for å korte ned kjøletiden (se kanadisk patentskrift nr. 1.046.200).
Andre fagfolk har fokusert på å hindre uønsket adhesjon
av polystyrenpartikler til hverandre. De har for eksempel foreslått å belegge polystyrenperlene med et pulvermateriale som omfatter magnesiumstearat og sinkstearat (se U.S.-patentskrift nr. 4.448.900 og 4.446.208) for å redusere adhesjonen av ekspanderbare polystyrenpartikler til hverandre.
De ovennevnte åpenbarelser av disse fagfolk på området
letter fremstillingen av de støpte gjenstander fra de varme-ekspanderte polystyrenperler. De støpte gjenstander blir for eksempel anvendt til isolering og for innpakningsformål.
Disse kjente støpte gjenstander, f.eks. plater fremstilt av de ekspanderte polystyrenpartikler, er imidlertid relativt stive og uelastiske. Gjenstandene er ofte sprø. Når mange av disse skum blir presset sammen, gjenvinner de ikke tilnærmet sine opprinnelige dimensjoner. Slike støpte gjenstander fremstilt av de varme-ekspanderte polystyrenperler blir følgelig vanligvis ikke ansett å være nyttige som multi-støtdempende innpakningsmaterialer.
Japanske patenter J-72018428 (JP 47-18428) og J-76046536
(JP 51-46536) retter seg mot disse mangler ved de kjente støpte polystyrengjenstander. Formålet med japansk patent J-72018428
er å tilveiebringe ekspanderbare polystyrenharpikser med bedre støt-absorpsjonsevne, elastisitet og bedre overflate-utseende. J-72018428 åpenbarer materialer av
(1) en styrenharpiks inneholdende 60 vekt% eller mer av styren
og 3,5 vekt% eller mer av butadien, og som har et mykningspunkt som er høyere enn 100°C, og (2) et esemiddel som har et kokepunkt som er lavere enn myknings-temperaturen til polymeren.
Formålet med japansk patent J-76046536 er å forbedre de ekspanderbare polystyrenharpikser som er åpenbart i japansk patent J-72018428, spesielt til å oppnå en ekspanderbar polystyren-harpiks som har kort kjøletid og som ikke krymper etter at den er støpt. For å oppnå dette formål er læren at skumbare materialer fremstilles fra styrenkopolymerer som inneholder butadien som komonomer og som har et Vicat-mykningspunkt på 100°C eller høyere, og en smelteindeks på 3 eller mer. De skumbare materialer inneholder et lavtkokende hydrokarbon-skummemiddel.
Selv om de ovennevnte japanske publikasjoner fastslår at
de støpte, skummede gjenstander fremstilt i henhold til deres teknikker, gir forbedringer med hensyn til støt-absorpsjonsevne, er det fremdeles meget ønskelig å forbedre støt-absorpsjonsevnen til støpte, skummede gjenstander. Støt-absorpsjonsevnen til støpte polystyrengjenstander bør fortrinnsvis forbedres uten å gi skadelig påvirkning på deres mekaniske egenskaper, så som strekkfasthet, strekkforlengelse eller tykkelse-gjenvinning
etter sammenpressing, eller på fremgangsmåten for fremstilling
av de støpte gjenstander på uønsket måte. Kjøletiden for de resulterende støpte polystyrengjenstander som har de forbedrede egenskaper, bør for eksempel ikke økes i betydelig grad.
Det er funnet at dette siktemål kan oppnås ved å tilveiebringe nye varme-ekspanderbare partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, som er beskrevet nedenfor, hvorfra støpte, skummede gjenstander som har de ønskede egenskaper kan fremstilles.
Ett aspekt ved foreliggende oppfinnelse er varmeekspanderbare eller - ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse som respektivt inneholder et esemiddel eller ikke inneholder et esemiddel og som er karakterisert ved at partiklene inneholder 0,8-2,6 % av en mykner, basert på den totale vekt av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse og mykneren, og at prtiklene er i det minste delvis belagt med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en olje, se krav 1.
Et ytterligere aspekt ved foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for fremstilling av de varmeekspanderbare partikler som er beskrevet ovenfor, ved å mykgjøre en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse med en mykner og eventuelle additiver i en ekstruder, blande den myknede masse med et esemiddel, kjøle massen før og/eller etter ekstrudering av den til tråder, dele trådene til partikler og belegge partiklene i det minste delvis med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en olje, slik det er angitt i krav 13.
Partiklene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan anvendes for fremstilling av en støpt, skummet gjenstand ved å (A) oppvarme en flerhet;av de varmeekspanderbare partikler som er beskrevet ovenfor, for å forårsake en viss ekspansjon av
disse og tilveiebringe ekspanderte partikler,
(B) innføre en formfyllende mengde av de ekspanderte partikler i en form, (C) oppvarme partiklene1 i formen for å forårsake ytterligere ekspansjon av de ekspanderte partikler og bringe partiklene
i formen til å bindes sammen for å danne et i alt vesentlig enhetlig legeme, og
(D) deretter ta den skummede gjenstand ut av formen.
Nevnte støpte, skummede gjenstand kan anvendes som
innpakningsmateriale.
De støpte, skummede gjenstander har utmerket støt-absorps jonsevne og mekaniske egenskaper, så som strekkfasthet, strekkforlengelse eller tykkelse-gjenvinning etter sammenpressing, som er fullgode for deres påtenkte anvendelse.
Videre har de glatte, myke overflater og et behagelig utseende. De støpte gjenstander har en relativt kort kjøletid.
De ekspanderbare partikler omfatter en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse som hovedkomponent. Uttrykket "polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse" inkluderer, når det anvendes her, homopolymerer og kopolymerer fremstilt ved polymerisering av vinylaromatiske og/eller vinylidenaromatiske monomerer, fortrinnsvis vinylaromatiske monomerer, så som for eksempel, styren, divinylbenzenene eller vinylnaftylen.
Representative vinyl(iden)-aromatiske monomerer inkluderer styren, alkyl-substituerte styrener så som a-alkylstyrener (f.eks. a-metylsyren og a-etylstyren), og ring-substituerte styrener (f.eks. vinyltoluener, spesielt p-vinyltoluen, o-etylstyren, t-butylstyren og 2,4-dimetylstyren); ring-substituerte halogenstyrener så som klorstyrener eller 2,4-diklorstyr-en og styrener substituert med både en halogen- og en alkyl-gruppe så som 2-klor-4-metylstyren; og andre monomerer så som vinylantracen og blandinger derav. Vanligvis stammer den polyvinyl (iden)-aromatiske forbindelse fortrinnsvis fra styren eller en kombinasjon av styren og a-metylstyren. Forbindelsen inneholder fortrinnsvis fra 10 til 50, og mer fordelaktig fra 15 til 40, vekt% av a-metylstyrenet, basert på den totale vekt av styren og a-metylstyren. Styren er den mest foretrukne ' monomer.
Styren-kopolymerer bør inneholde en overveiende mengde
av polymisert styren eller a-metylstyren, vanligvis minst 90 vekt%, fortrinnsvis minst 92 vekt%, og mer foretrukket minst 95 vekt%, basert på vekten av polymeren.
Mindre mengder av andre komonomerer kan også kopolymeriseres sammen med den vinyl(iden)-aromatiske monomer. Representativ for slike andre komonomerer er akrylnitril, metakrylnitril, etakrylnitril og blandinger derav. Av de umettede nitriler er akrylnitril foretrukket. Representative for slike monomerer er videre konjugerte diener så som butadien og isopren; de a,6-etylenisk umettede karboksylsyrer og estere derav så som akrylsyre, metakrylsyre, metylakrylat, metylmetakrylat, etyl-akrylat og 2-etylheksylakrylat; de etylenisk umettede amider så som akrylamid og metakrylamid; vinylidenklorid og vinyl-idenbromid; og vinylestere så som vinylacetat. Dersom disse komonomerer anvendes, vil de vanligvis bli anvendt i mengder opp til 10, fortrinnsvis opp til 5, vekt%, basert på den totale vekt av monomerene som anvendes ved fremstilling av den polyvinyl (iden)-aromatiske forbindelse. Dersom den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse er en kopolymer, er fortrinnsvis den ko-polymeriserte monomer eller podete polymer det gummimateriale som er beskrevet nedenfor. For å forenkle vil det i beskrivelsen heretter refereres til "polystyren" selv om oppfinnelsen ikke er begrenset dertil, men også vedrører ekspanderbare partikler som inneholder andre polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelser.
De beste egenskaper for de støpte, skummede gjenstander
kan oppnås ved et riktig valg av mykneren i de ekspanderbare polystyrenpartikler sammen med et riktig valg av den midlere molekylvekt Mv(vektsmidlere) for polystyrenet.
Ved en fast vektmengde av mykner (som ikke må være lavere
enn den ovennevnte vektprosent) er det slik at jo høyere den vekstmidlere molekylvekt til polystyrenet er, desto bedre er vanligvis støt-absorpsjonsevnen til de støpte, skummede gjenstander. Dette er spesielt tilfelle i de lavere molekylvektsområder. Støt-absorpsjonsevnen til de støpte, skummede gjenstander er
for eksempel betraktelig bedre når den midlere molekylvekt Mv
for polystyrenet er høyere enn 210.000 enn når den mindre
enn 190.000 (ved en fast vektmengde av mykner). Innvirkningen av molekylvekten på støtabsorberingsevnen er imidlertid mindre betydelig dersom den midlere molekylvekt M vtil polystyrenet er 270.000 eller høyere. Den midlere molekylvekt Mv til den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse i de ekspanderbare partikler i henhold til foreliggende oppfinnelse er følgelig vanligvis høyere enn 190.000, fortrinnsvis 200.000 eller høyere, og
mer foretrukket 210.000 eller høyere, og de beste resultater oppnås når den midlere molekylvekt Mv er 220.000 eller høyere. Det er ingen øvre grense med hensyn til den midlere molekylvekt M . På grunn av produktivitetshensyn er imidlertid den midlere molekylvekt Mv for den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse fordelaktig 300.000 eller lavere, fortrinnsvis 280.000 eller lavere, og mer foretrukket 260.000 eller lavere.
De vektsmidlere og antallmidlere molekylvekter Mv og Mn
kan bestemmes ved gelgjennomtrengningskromatografi. Molekylvekt-fordelingen D er fortrinnsvis 2,3 eller høyere, og mer foretrukket 2,4 eller høyere. Molekylvektsfordelingen D er den vektsmidlere molekylvekt Mv dividert med den antallsmidlere
molekylvekt M .
-1 n
Mengden av mykner i partiklene er minst 0,6 %, basert på
den totale vekt polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse og mykner. Dersom mengden av mykner er mindre, blir støt-aborpsjonsevnen
til de støpte, skummede deler uønsket lav. Mengden av mykner er fortrinnsvis 0,8 % eller mer, og mer foretrukket 1,0 % eller mer. Dersom mengden av mykner er for høy, blir støt-absorpsjonsevnen og dimensjonsstabiliteten til de skummede støpte gjenstander uønsket lav. Den passende øvre grense for mykner-mengden avhenger imidlertid av den vektmidlere molekylvekt til den polyvinyl (iden)-aromatiske forbindelse. Vanligvis er det slik at jo høyere den midlere molekylvekt Mv er, desto lavere er innvirkningen av økede mengder av mykner. Ved lav midlere molekylvekt Mv, for eksempel 200.000 eller lavere, er mengder av mykner fortrinnsvis ikke større enn 2,4 vekt%, og mer foretrukket ikke større enn 2,0 vekt%. Dersom den midlere molekylvekt, Mv, er meget høy, for eksempel 3 00.000 eller høyere, kan det tilsettes 3,0 vekt% eller mer av mykner til den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse. Mykner-mengden bør vanligvis ikke være større enn 3,0, fortrinnsvis ikke større enn 2,6, og mest foretrukket ikke større enn 2,2 vekt%, basert på den totale vekt av den polyvinyl (iden)-aromatiske forbindelse og mykneren. Fagfolk på området
kan velge den foretrukne mengde av mykner i henhold til denne lære og ved rutinemessig testing.
Den foretrukne mengde av mykner avhenger av den type mykner som inkluderes i partiklene. Kjente myknere med lav molekylvekt er nyttige. Foretrukne myknere er lavmolekylære aromatiske forbindelser, for eksempel monomerer eller oligomerer av en aromatisk forbindelse så som styren eller a-metylstyren. Foretukne oligomerer er dimerer og/eller trimerer.
Andre nyttige myknere er for eksempel ftalatestere, for eksempel dialkyl-ftalater så som di-n-oktylftalat; alifatiske dikarboksylsyreestere, for eksempel dioktyladipat; fettsyreestere, for eksempel butylstearat; epoksyderte fettsyreestere, for eksempel epoksydert soyabønneolje; polyglykolestere, poly-estere, polyglykoler, polybuten og akrylsyreestere, for eksempel butylakrylat.
Mineraloljer som er flytende ved standard-forhold, d.v.s. ved 25°C og et trykk på én bar, er også nyttige som myknere. En nyttig mineralolje er for eksempel PRIMOL®351. Andre nyttige mineraloljer er paraffin-oljer.
Vanligvis er mineraloljene mindre effetive som myknere enn de aromatiske monomerer eller oligomerer. 30 % eller mer, mer foretrukket fra 50 til 100 %, og mest foretrukket fra 60 til 80 % av den totale mykner-mengde er fortrinnsvis aromatiske monomerer eller oligomerer.
Myknerne kan settes til den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse. De kan imidlertid også stamme fra polymerisasjonsprosessen, og i avhengighet av prosess-typen blir ofte variable mengder av gjenværende monomerer og/eller oligomerer, så som dimerer eller trimerer, tilbake i det resulterende polymerprodukt. Den mengde av mykner som stammer fra polymerisasjonsprosessen,
er inkludert i de mengder av mykner som er angitt ovenfor. Innholdet av styren-monomerer og -oligomerer kan bestemmes ved gass-kromatografi.
De ekspanderbare polystyrenpartikler omfatter fortrinnsvis fra 0,1, mer foretrukket1 fra 0,5 og mest foretrukket 1,0 % gummi og fortrinnsvis opp til 10, mer foretrukket opp til 5 og mest foretrukket opp til 3 % gummi, basert på den totale vekt av partiklene. Selv om det 'ikke er obligatorisk, er det ønskelig å inkludere en gummi i polystyrenpartiklene.
Ved fremstillingen av polystyrenharpiksen som anvendes ved dannelse av ekspanderbare polystyrenpartikler, er gummimaterialet, om det anvendes,fortrinnsvis i det minste delvis oppløst i det monomere styren før monomermaterialet blir polymerisert. Gummimaterialet kan følgelig bli delvis eller fullstendig kopolymerisert med styrenet, i avhengighet av for eksempel den type gummimateriale som anvendes ved fremstilling av polystyrenet.
Når det for eksempel anvendes polybutadien som gummimateriale, kan polystyrenmaterialet omfatte polystyren/polybutadien-podepolymerer. Som et alternativ kan gummimaterialet bli blandet med det polymeriserte styren.
Nyttige gummimaterialer er kjent for fagfolk på området.
Foretrukne eksempler på gummimaterialer er polybutadien, poly-isopren, polyisobutylen, styren/butadien-blokk-kopolymerer eller andre kopolymerer som har et relativt høyt butadien-innhold. I styren/butadien-kopolymerene tas bare butadienvekten i betrakt-ning for beregning av den ønskede mengde gummi ved foreliggende oppfinnelse. Også blandinger av nevnte gummimaterialer er nyttige for formålet ved foreliggende oppfinnelse.
Foretrukne representative polybutadiengummier er de lineære, høymolekylære homopolymerer av butadien med lavt cis-innhold. Vanligvis er cis-innholdet i slike polybutadien-gummier mindre enn 55, og fortrinnsvis mindre enn 50 %, bestemt ved konvensjon-eller IR-spektrometri-teknikker. Den vektmidlere molekylvekt, bestemt ved gelgjennomtrengnings-kromatografi-teknikker beskrevet ved ASTM-betegnelsen D-3536 og uttrykt uten korrigering for forskjellen mellom gummi- og polystyren-standardene, er vanligvis minst 325.000, fortrinnsvis 375.000. Molekylvektfordelingen D
er fortrinnsvis mindre enn 3, og mer foretrukket mindre enn 2,75. Polybutadien-gummier med høyt cis-innhold er også nyttige, men ikke foretrukket for formålet med foreliggende oppfinnelse.
Vanligvis omfatter de varmeekspanderbare partikler en kjernedanner for esemidlet, for at det skal oppnås ensartede og små celler etterskumming av de ekspanderbare polystyrenpartikler. Hvilke som helst av de kjernedannende midler er nyttige, for eksempel talk, pulveriserte metaller,pigmenter eller andre lignende pulverformige materialer hvis partikler kan tjene som kjerner for inndampingen. Partikkelstørrelsen på kjernedanneren bør være ytterst liten. Foretrukne eksempler er sink- og kalsium-salter av langkjedete fettsyrer, fortrinnsvis sinkstearat, kalsiumstearat eller kalsiumlaurat; faste uorganiske forbindelser med en midlere partikkelstørrelse på 0,01 til 200, fortrinnsvis
1 til 100 mikrometer, så som oksyder eller silikater, for eksempel magnesiumoksyd, sinkokskyd, aluminiumoksyd eller magnesiumsilikat; karbonater så som kalsiumkarbonat, natriumkarbonat, magnesiumkarbonat; og silikagel, som for eksempel beskrevet i europeiske patentsøknad nr. 73.905. Videre kan det anvendes kiselsyre, leire, talk og borsyre. Blandinger av kjernedannende midler er også nyttige. Kalsiumstearatet er den mest foretrukne kjernedanner. Dersom de varme-ekspanderbare polystyrenpartikler inneholder kjernedannere, er vanligvis mengden av kjernedannerne, basert på vekten av polystyrenet, vanligvis minst 0,01, fortrinnsvis minst 0,02 og mest foretrukket minst 0,05 vekt%, og opp til 5, fortrinnsvis opp til 3 og mest foretrukket opp til 1,5 vekt%.
De varmeekspanderbare partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, f.eks. av polystyren, kan ytterligere omfatte valgfrie kjente ingredienser og additiver så som for eksempel stabilisatorer med ultrafiolett lys, farvestoffer, fyllstoffer og brannhemmede midler.
Brannhemmende midler blir for eksempel anvendt i mengder
på opp til 5 %, fortrinnsvis fra 0,2 til 4 % mest foretrukket fra 0,4 til 2 %, basert på vekten av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse. Nyttige brannhemmende midler er for eksempel organiske halogenerte forbindelser, fortrinnsvis bromerte forbindelser. De bromerte forbindelser omfatter vanligvis dibromal-kyl-radikaler med 2 til 9, fortrinnsvis 3 til 7 karbonatomer, fortrinnsvis dibrompropyl-radikaler. De aromatiske og spesielt de cykloalifatiske forbindelser kan også inneholde bromatomer som er direkte bundet til den aromatiske eller cykloalifatiske ring. De cykloalifatiske bromerte forbindelser inneholder fortrinnsvis også kloratomer. De bromerte forbindelser som er faste ved romtemperatur, spesielt slike som har et smeltepunkt på 70 til 200°C, fortrinnsvis 100 til 180°C, er foretrukket. Foretrukne eksempler er fullstendig eller delvis bromerte oligomerer av butadien eller isopren med en midlere polymeri-sas jonsgrad på 2 til 20. Spesielt foretrukket er 1,2,3,4- eller 1,2,5,6-tetrabromcyklooktan og 1,2,5,6,9,10-heksabromcyklododekan.
Ytterligere nyttige brannhemmende midler er kjent for fagfolk på området, og er beskrevet i DE-off.skrift nr. 27 43 127. Blandinger av brannhemmende midler er også nyttige.
De varmeekspanderbare partikler kan også inneholde ytterligere hjelpestoffer så som antistatiske midler eller farvestoffer i vanlige mengder.
Alle de additiver som er beskrevet ovenfor blir her betegnet "indre additiver" - i motsetning til additiver som anvendes for belegning av de ekspanderbare partikler, hvilke additiver vil bli ytterligere beskrevet nedenfor.
De varmeekspanderbare partikler inneholder videre et esemiddel. Esemidlet blir vanligvis anvendt i en mengde på 2 til 20 %, basert på vekten av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse. De varmeekspanderbare partikler inneholder fortrinnsvis esemidlet i en mengde på minst 3 %, og mer foretrukket minst 5 %, og opp til 15 %, og mer foretrukket opp til 9 %, basert på vekten av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse.
Alle kjente esemidler, innbefattet blandinger derav, er nyttige, for eksempel alifatiske hydrokarboner, cykliske alifatiske hydrokarboner og halogenerte alifatiske hydrokarboner.
Foretrukne eksempler er propan, butan, pentan (f.eks. normal-pentan, isopentan eller neopentan), heksan, heptan og petroleumeter; cyklopentan og cykloheksan; etylklorid, metylklorid, 1-klor-l,1-difluor-etan, 1,2-diklor-l,1,2-tri-fluoretan, pentafluorcyklobutan, dikloridfluormetan, 1,2,2-trifluor-1,1,2-trikloretan og fluorkarboner så som Freon 114
og Freon 11 (som kan fås i handelen fra DuPont). Gasser, så
som karbondioksyd, ammoniakk, luft, nitrogen, helium eller andre inerte gasser, er også nyttige esemidler.
Blandinger av disse forbindelser er også nyttige, for eksempel blandinger av diklordifluormetan med diklorfluormetan eller triklorfluormetan, av normal-pentan med dikloridfluormetan, av (m)etylklorid med diklordifluormetan, 1-klor-l,1-difluoretan eller diklordifluormetan, blandinger av karbondioksyd med diklorfluormetan, diklordifluormetan, 1-klor-l,1-difluoretan, triklorfluormetan, metylklorid eller med etylklorid. Vanligvis inneholder slike blandinger 30 til 70 vektdeler av den første komponent og 70 til 30 vektdeler av den annen komponent. Der er foretrukket med en tre-komponent-blanding som inneholder fra 3 til 45 vekt% karbondioksyd, fra 5 til 97 vekt% etylklorid og fra 0 til 90 vekt% diklordifluormetan eller 1-klor-l,1-difluoretan.
De ekspanderbare partikler av de polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelser som er beskrevet ovenfor, er i det minste delvis belagt med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en olje. Fettsyreglyceridet eller fettsyreglyceridene anvendes fortrinnsvis sammen med oljen ved belegning av de ekspanderbare partikler. Meget gode resultater er oppnådd ved å dispergere fettsyreglyceridet eller fettsyreglyceridene i oljen. De ekspanderbare partikler kan lett belegges med dispersjonen.
Mineraloljer er foretrukket. Det kreves bare små mengder av olje. Den mengde av olje som vanligvis anvendes er minst 0,001 %, fortrinnsvis minst 0,003 %, og mest foretrukket minst 0,006 %, og opp til 0,15 %, fortrinnsvis til 0,08 %, og mest foretrukket til 0,05 %, basert på vekten av den (de) polyvinyl (iden)-aromatiske forbindelse(r).
Mono-, di- og triglycerider av fettsyrene er nyttige. Det anvendes fortrinnsvis blandinger av mono-, di- og triglycerider. Fettsyrene har fortrinnsvis 14 til 24 karbonatomer, og mest foretrukket 16 til 18 karbonatomer. Det anvendes fortrinnsvis mono-, di- og/eller triglycerider av stearinsyre. Mono-, di- og/eller triglycerider blir vanligvis anvendt i mengder på minst 0,001, fortrinnsvis minst 0,005' og mest foretrukket minst0,01 %, og vanligvis i mengder på opp til 0,3, fortrinnsvis opp til 0,15, og mest foretrukket opp til 0,05 %, basert på vekten av den (de) polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse(r).
Dispersjonen av fettsyreglycerid(er) i olje, med hvilke de varme-ekspanderbare partikler fortrinnsvis blir belagt, inneholder eventuelt også et anti-klumpdannende middel for å hindre agglomering av de ekspanderbarepartikler.Det anti-klumpdannende middel kan dispergeres i oljen, men det kan også tilsettes separat som et tørt pulver på utsiden av de ekspanderbare partikler .
Hvilket som helst kjent anti-klumpdannende middel er nyttig, for eksempel finpulveriserte uorganiske forbindelser så som silisiumdioksyd, talk, leire, magnesiumkarbonat, eller organiske forbindelser så som metallsalter av fettsyrer, for eksempel magnesium- eller sinkstearat, ricinolsyre-amid og laurinsyre-dietanolamid. De mest foretrukne anti-klumpdannende midler er metallsalter av fettsyrer. Av disse fettsyresalter er magnesium-, kalsium- og sink-salter av stearinsyre foretrukket.
Dersom det anvendes et anti-klumpdannende middel, anvendes det vanligvis i en mengde på minst 0,001, fortrinnsvis minst 0,005 og mest foretrukket 0,01 %, og opp til 0,5, fortrinnsvis opp til 0,3 og mest foretrukket opp til 0,1 % basert på vekten av den (de) polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse(r).
Videre kan de varmeekspanderbare partikler belegges med eventuelle additiver, for eksempel med kjente antistatiske midler så som polyetere, etoksylerte aminer, f.eks. N,N-bis-(2-hydroksyetyl)-alkylaminer, eller natriumsulfonater. Nyttige antistatiske midler er kjent på fagområdet. Dersom det anvendes antistatiske midler, anvendes disse vanligvis i mengder på
minst 0,002, fortrinnsvis minst 0,005 og mest foretrukket minst 0,01 vekt%, og opp til 2, mer foretrukket opp til 1 og mest foretrukket opp til 0,1 vekt% av den (de) polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse(r). Det antistatiske middel kan dispergeres i oljen eller tilsettes i henhold til kjente belegningsmetoder separat på utsiden av de ekspanderbare partikler.
De varmeekspanderbare partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse kan fremstilles ved kjente suspensjons-polymerisasjons-prosesser. Kuleformede partikler kan fremstilles ved suspensjonspolymerisering av en passende monomer i vandig suspensjon i nærvær av passende katalysatorer eller polymeri-sas jonsinitiatorer . Et esemiddel og et gummimateriale, om slikt anvendes, kan blandes sammen med monomermaterialet før poly-meriseringen. Esemidlet og gummimaterialet, om slikt anvendes,
kan også tilsettes under eller etter fullføringen av suspensjonspolymeriseringstrinnet. En mykner og de eventuelle additiver så
som kjernedanner(e), brannhemmende middel (midler) og fyllstoff
(er) blir fortrinnsvis satt til reaksjonsblandingen før eller
under suspensjonspolymeriseringstrinnet.
Alternativt kan de varmeekspanderbare partikler i henhold
til foreliggende oppfinnelse fremstilles ved å mykgjøre den (de) polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse(r) med en mykner i en ekstruder, eventuelt blandet med indre additiver så som gummi(er), kjernedanner(e) , brannhemmende middel (midler), antistatisk(e) middel (midler) eller farvestoff(er); blande den mykgjorte masse med et esemiddel; ekstrudere tråder gjennom en dyse som har åpninger med rund eller annen tverrsnitts-utforming; og fortrinnsvis skjære trådene til segmenter. Før og/eller etter at den mykgjorte masse som inneholder esemidlet blir ekstrudert til tråder, blir den avkjølt. Avkjølingen foregår fortrinnsvis før og etter ekstudering av massen til tråder. Dersom massen blir avkjølt før eller under ekstruderingen av den til tråder, blir den fortrinnsvis bare
avkjølt til en temperatur over glasstemperaturen til den polyvinyl ( iden) -aromatiske forbindelse, for eksempel til ca. 130°C. Vanligvis blir den mykgjorte masse og/eller trådene avkjølt i en slik grad at det ikke foregår noen betydelig forskumming av partiklene. Lengden av de resulterende partikler blir fortrinnsvis tilnærmet den maksimale tverrsnittsdimensjon til tråden. Partiklene blir fortrinnsvis herdet i et vannbad på kjent måte. Fremstillingen av varmeekspanderbare polystyrenpartikler ved en ekstuderingsprosess er kjent på fagområdet.
Etter fremstillingen av de ekspanderbare partikler, kan de belegges med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en olje, som beskrevet ovenfor. Belegningen kan også omfatte ytterligere additiver, f.eks. anti-klumpdannende midler og antistatiske midler. Det kan eventuelt påføres en annen belegning
på de belagte partikler, for eksempel en belgning av et antistatisk middel eller av vanlige additiver så som farvestoffer.
De belagte ekspanderbare partikler kan ekspanderes. Den første eller primære ekspansjon av de varmeekspanderbare partikler i henhold til oppfinnelsen kan oppnås ved å anvende teknikker som er velkjente på fagområdet, så som ved eksponering av partiklene for varm luft eller damp ved atmosfæretrykk, underatmosfærisk trykk eller overatmosfærisk trykk, hovedsakelig avhengig av den spesielle polymer som anvendes og glasstemperaturen til en slik polymer. I det tilfelle at styren benyttes som den viktigste monomerkomponent ved fremstillingen av partiklene i henhold til oppfinnelsen, er vanligvis damp tilstrekkelig til å forårsake den første ekspansjon av partiklene til et volum som er tilnærmet det volumet av det flyktige fluide esemiddel som inneholdes deri som ville forventes ved ekspansjons-temperaturen. Alternativt kan slike partikler ekspanderes ved å eksponeres for oppvarmet inert gass, så som luft eller nitrogen, som ikke er reaktiv med polymeren under ekspansjonsforholdene. Sådan ekspansjon kan foregå i en ovn eller i et kjent ekspanderingsapparat som er beregnet spesielt for ekspanderbare partikler. Alternativt kan en slik ekspansjon foregå ved å senke partiklene ned i oppvarmet væske, for eksempel varmt vann. Etter den innledende eller primære ekspansjon av partiklene i henhold til oppfinnelsen, kan partiklene aldres med eller uten avkjøling i en gass så som luft eller nitrogen. Forformings-ekspansjonen kan utføres i ett eller flere trinn, d.v.s. at ekspansjons-kjøle-syklusene kan gjentas flere ganger, fortrinnsvis 1 til 3 ganger. Under forformings-ekspansjonen av partiklene av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, fordamper esemidlet og unnslipper i stor grad fra partiklene.
De ekspanderte partikler vil fremdeles inneholde esemiddel (midler) for å gi ytterligere ekspansjonsevne til partiklene. Innholdet av esemiddel i de delvis forekspanderte partikler er vanligvis 0 til 2, og typisk 0 til 1 vekt%, basert på vekten av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse.
Beskrivelsen av de foretrukne utførelser for de ekspanderbare partikler gjelder også for de ekspanderte partikler når det gjelder de anvendte materialer og additiver.
Ved fremstilling av en støpt gjentand fra de ekspanderte partikler, kan det anvendes kjente teknikker. De ekspanderte partikler kan innføres i en form av ønsket utforming, som er lukket, men ikke luft-tett. Partiklene kan oppvarmes med et varmt medium for å oppnå ekspandering av partiklene og sammensmelting av disse med tilstøtende partikler for å danne et i alt vesentlig enhetlig legeme. Passende støpetemperatur, støpetid, kjøletid og andre bearbeidelsesparametre avhenger av en rekke faktorer, f.eks. av sammensetning av partiklene og størrelsen på den støpte gjenstand. De passende bearbeidelsesparametre kan lett bestemmes av fagfolk på området ved rutinemessige forsøk.
Beskrivelsen av de foretrukne utførelser for de ekspanderbare partikler gjelder også for de støpte gjentander med hensyn til anvendte materialer og additiver.
De støpte gjenstander fremstilt fra de ekspanderbare eller ekspanderte partikler i henhold til foreliggende oppfinnelse, kan ha densiteter innen et bredt område. Densiteten er vanligvis minst 6 kg/m 3 , foretrukket minst 10 kg/m 3 , helst 15 kg/m 3, vanligvis opp til 120 kg/m 3 , foretrukket opp til 35 kg/m 3 og helst opp til 24 kg/m<3>.
På grunn av sin fleksibilitet, sin fremragende støt-absorp-sjonsevne og sin gode tykkelses-gjenvinning etter sammenpressing blir de støpte gjenstander fortrinnsvis, men ikke utelukkende, anvendt som støt-absorberende innpakningsmaterialer for å beskytte skjøre gjenstander under lagring og transport og som støtdempende elementer, f.eks. i hjelmer. Ytterligere anvendelser er for eksempel ved støt- og lyd-isolering av bygninger, som konstruk-sjonselementer og støt-absorberende midler på utsiden av skips-skrog .
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.
Alle deler og prosenter er basert på vekt. Den vektmidlere molekylvekt Mv og molekylvektfordelingen D for polystyren i eksemplene 1 til 20 for sammenligningseksempler A til D er opp-ført i tabell IV nedenfor.
A. Fremstilling av ekspanderbare polystyrenpartikler
Eksempel 1
500 kg av et polystyrenmateriale inneholdende 4,0 kg mykner (styren-dimerer og -trimerer), 0,36 kg sinkstearat, 0,10 kg kalsiumstearat og resten styrenpolymer blir matet inn i en ekstruder. Ekstruderings-temperaturene varierer fra 170 til 206°C. Blandingen mates inn i en blander ved 215°C, hvoretter det innsprøytes 38,5 kg esemiddel (bestående av 71 % n-pentan og 29 % isopentan)
i nevnte blander under et trykk på 10,3 MPa over atmosfæretrykk.
Den resulterende blanding avkjøles ved ca. 130°C i en roterende kjøler og trykket reduseres til ca. 6,89 MPa over atmosfæretrykk. Det avkjølte ekstrudat føres gjennom en dyse som har runde åpninger, hvorved det dannes tråder. Trådene føres gjennom et vannbad med en temperatur svakt over romtemperatur og skjæres til korte stykker ved en Burke Porter pellet-skjærer.Pelletene blir så herdet ved ca. 70°C og så tørket. Etter tørking blir pelletene påsprøytet en blanding av 220 g sinkstearat, 110 g av en blanding av mono- og diglycerider av stearinsyre, 55 g mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352, og 166 g av et etoksylert amin, som fås i handelen som ATMER 163.
Eksempler 2 til 9
Eksempel 1 blir gjentatt, og det totale innhold av styren-trimerer og -dimerer (mykner) er oppført i tabell I nedenfor. Polystyrenmaterialene inneholder i noen av eksemplene ytterligere en mineralolje som en mykner, som fås i handelen som PRIMOL 352. I alle eksemplene blir det anvendt 500 kg polystyrenmateriale i hvilket mengdene av mykner er inkludert. Mengden av mineralolje, ekstruderings-temperaturområde, matnings-temperaturen inn i blanderen, mengden av esemiddel og innsprøyt-ningstrykket for esemidlet er også oppført i tabell I nedenfor. Temperaturen i den roterende kjøler, trykkreduksjonen og de følgende prosesstrinn, og også typen og mengden av belegningsblandingen, er de samme som i eksempel 1.
Eksempel 10
750 kg av et polystyren-materiale inneholdende 24,7 kg
med mykner (14,2 kg mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352, og 10,5 kg styren-dimerer og -trimerer), 0,54 kg sinkstearat, 0,15 kg kalsiumstearat og resten styrenpolymerer, blir matet inn i en ekstruder. Temperaturområdet ved ekstruderingen er fra 165 til 200°C. Blandingen blir matet inn i en blander ved 208°C, hvoretter 58,1 kg av esemidlet fra eksempel 1 blir inn-sprøytet i nevnte blander under et trykk på 9,8 MPa over atmosfæretrykk.
Den resulterende blanding blir behandlet som i eksempel 1. Etter tørking blir pelletene påsprøytet en blanding av 330 g sinkstearat, 165 g av en blanding av mono- "og diglycerider av stearinsyre, 83 g mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352, og 2 50 g av et etoksylert amin, som fås i handelen som ATMER 163.
Eksempler 11 og 13
Eksempel 10 blir gjentatt, og det totale innhold av styren-trimerer og -dimerer (mykner) er oppført i tabell II. I alle eksemplene blir det brukt 750 kg polystyren-materiale i hvilket mengdene av mykner (styren-trimerer og -dimerer og i noen eksempler mineralolje) er inkludert. Varierende mengder av additiver og varierende reaksjonsforhold er oppført i tabell II, som er analog med tabell I. Temperaturen i den roterende kjøler, trykkreduksjonen og de følgende prosesstrinn og også typen og mengden av belegningsblandingen er de samme som i eksempel 10.
Eksempel 14
1000 kg av et polystyren-materiale inneholdende 18,0 kg
med mykner (7,0 kg mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352, og 11,0 kg av styren-dimerer og -trimerer), 0,7 kg sinkstearat, 0,2 kg kalsiumstearat og resten styrenpolymer, blir matet inn i en ekstruder. Temperaturområdet ved ekstruderingen er fra 168 til 204°C. Blandingen blir matet inn i en blander ved 213°C, hvoretter 77,4 kg av esemidlet fra eksempel 1 blir inn-sprøytet i nevnte blander under et trykk på 10,1 MPa over atmosfæretrykk.
Den resulterende blanding blir behandlet som i eksempel 1. Etter tørking blir pelletene påsprøytet en blanding av 440 g sinkstearat, 220 g av en blanding av mono- og diglycerider av stearinsyre, 110 g mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352, og 330 g av et etoksylert amin, som fås i handelen som ATMER 163.
Eksempler 15 til 18
Eksempel 14 blir gjentatt, og det totale innhold av styren-trimerer og -dimerer (mykner) er oppført i tabell III. I alle eksemplene blir det anvendt 1000 kg polystyren-materiale i hvilket mengdene av myknerne (styren-trimerer og -dimerer og mineralolje) er inkludert.
Mengden av esemiddel er 77,4 kg i alle eksemplene 15 til 18. Varierende mengder av additiver og varierende reaksjonsforhold
er oppført i tabell III, som er analog med tabell I. Temperaturen i den roterende kjøler, trykkreduksjonen og de følgende prosesstrinn og også typen og mengden av belegningsblandingen, er de samme som i eksempel 14.
Eksempel 19
500 kg av et polystyren-materiale inneholdende 9,0 kg
mykner (4,0 kg av styren-dimerer og -trimerer og 5,0 kg av en mineralolje, som fås i handelen som PRIMOL 352),
21 kg polybutadien som blir kopolymerisert med polystyren,
0,36 kg sinkstearat, 0,36 kg oktadecyl-3-(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroksyfenyl)propionat, som fås i handelen som som IRGANOX 1076, 0,10 kg kalsiumstearat og resten styrenpolymer mates inn i en ekstruder. Temperaturområdet ved ekstruderingen er fra 170 til 206°C, hvoretter 35 kg av esemidlet fra eksempel 1 innsprøytes i nevnte blander under et trykk på 12,4 MPa over atmosfæretrykk.
Den resulterende blanding blir bearbeidet til partikler som
i eksempel 1, hvilke så blir besprøytet som i eksempel 1.
Eksempel 20
Eksempel 19 blir gjentatt, men imidlertid ved anvendelse av 7,5 kg mineralolje istedenfor 5,0 kg.
Sammenligningseksempel A
500 kg av et polystyren-materiale som inneholder 5,0 kg med mykner (styren-dimerer og -trimerer), 0,36 sinkstearat og 0,10 kg kalsiumstearat og resten styrenpolymer, blir innmatet i en ekstruder. Temperaturområdet ved ekstruderingen er fra 167 til 203°C. Blandingen mates inn i en blander ved 212°C, hvoretter 38,5 kg
av esemidlet fra eksempel 1 blir innsprøytet i nevnte blander under et trykk på 10,3 MPa over atmosfæretrykk.
Det blir fremstilt partikler som beskrevet i eksempel 1,
men de fremstilte partikler blir imidlertid ikke belagt.
Sammenligningseksempel B til D
I handelen tilgjengelige ekspanderte polystyren-perler, fremstilt ved suspensjonspolymerisering, blir anvendt for fremstilling av støpte, skummede gjenstander.
B Forskumming og fremstilling av de støpte gjenstander
De ekspanderbare partikler i henhold til eksemplene 1 til 20 og sammenligningseksemplene A til D blir ekspandert ved å tilveiebringe damp ved 102°C ved 0,1 bar. Derved blir temperaturen i pelletene holdt ved 90 til 100°C. Densiteten til de støpte endelige produkter kan reguleres ved oppholdstiden for partiklene i det i handelen tilgjengelige ekspanderingsutstyr. Oppholdstiden er mellom 2,5 og 4 minutter for skumdensiteter mellom 23 og 16 kg/m 3. Deretter blir de ekspanderte partikler hensatt ved romtemperatur i ca. 2 4 timer. 24 timer etter ekspandering blir de ekspanderte partikler innført i en form og oppvarmet ved innsprøyting av damp av 108°C ved 0,4 bar, for å forårsake ytterligere ekspansjon og sammensmelting av partiklene for å danne en enhetlig, støpt gjenstand.
I tabell IV er oppført den vekstmidlere molekylvekt Mv og molekylvekt-fordelingen D for polystyren, den totale mengde i prosent av mykner (sum av mineralolje, styren, dimerer og trimerer), basert på den totale vekt av polystyren-materialet (innbefattet styrenpolymer, mykner, indre sinkstearat og kalsiumstearat og,
i eksemplene 19 og 20, gummi, men ikke innbefattet esemiddel og den ytre belegning), skum-densiteten, strekk-forlengelsen, strekk-fastheten, den gjennomsnittlige støt-absorpsjonsevne ved 2. til 5. fall-test, og tykkelse-gjenvinningen etter den femte fall-test (som prosent av den opprinnelige tykkelse) for de støpte, skummede gjenstander.
Skum-densiteten blir målt i henhold til DIN 53420.
Strekkstyrken og strekkforlengelsen blir målt i henhold
til DIN 53571.
Støt-absorberingsegenskapene til de støpte skumstykker blir bestemt ved en fall-test i henhold til ASTM D 1596-64.
Støt-absorberings-egenskapene blir uttrykt som G ved "dal"
("valley"). Den opprinnelige tykkelse på skumstykket er 50 mm. Fall-høyden er 750 mm. Fallhodevekten er 8 kg.
Den statiske belastning ved "dal" (minimum) er 2,5 kPa i eksemplene 5, 7, 10, 11 og 12 og 5 kPa i de andre eksemplene og i sammenligningseksemplene A til D.
Gjennomsnittsverdien for C ved 2. til 5. fall-test og G ved
5. test er oppført i tabellen.
Dataene i tabell IV viser at de støpte, skummede gjenstander i henhold til foreliggende oppfinnelse har god likevekt ved lav
G (viser at støt-absorberingsevnen for de støpte gjenstander
i henhold til oppfinnelsen er god), god tykkelses-gjenvinning endog etter den femte fall-test, og strekk-fastheter og strekk-forlengelser som er fullgode for deres påtenkte anvendelse. Tabell IV viser videre at de beste resultater oppnås ved et totalt myknerinnhold på fra 0,8 til 3 vekt%, fortrinnsvis fra 0,8 til 2,6 vekt%, basert på den totale vekt av polystyren og mykner (ved lignende midlere molekylvekt M ) og dersom den vektmidlere molekylvekt er 200.000 eller mer. i De støpte, skummede gjenstander i henhold til følgende oppfinnelse har et godt utseende og en gummiaktig tekstur, d.v.s. glatte og myke overflater.
Dette er spesielt viktig når det skummede materiale blir anvendt som innpakningsmateriale for dyrt utstyr så som radioer, mikro-bølgeovner eller datamaskiner hvor skrapning på overflaten må unngås. Sammensmeltingen av partiklene i formen er god, og kjøle-tiden for de støpte gjenstander er relativt kort (mellom 6 og
18 minutter i en form på 25 cm x 25 cm x 50 cm og mindre enn
ett minutt i en form på 20 cm x 20 cm x 5cm).
Den støpte, skummede del fra sammenligningseksempel A har god støt-absorpsjonsevne, men svært lav strekk-styrke og strekkforlengelse.
De støpte , skummede gjenstander fra sammenligningseksemplene B og C har ikke god støt-absorpsjonsevne og tykkelse-gjenvinning etter sammenpressing, og har ikke glatte og myke overflater.
Den støpte, skummede gjenstand fra sammenligningseksempel
D har gode egenskaper. Den er imidlertid ikke sammenlignbar med de støpte, skummede gjenstander fra eksemplene 1 til 20, siden den har en densistet som er 1,5 ganger så høy som densiteten til alle de andre fremstilte og testede gjenstander. Det blir ikke oppnådd noen lavere densitet med det i handelen tilgjengelige materiale i sammenligningseksempel D under forhold som er sammen-lignbare med dem som anvendes for fremstilling av de andre støpte, skummede gjenstander. Den støpte, skummede gjenstand i sammenligningseksempel D har ikke glatte og myke overflater.

Claims (13)

1. Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, som respektivt inneholder et esemiddel, eller ikke inneholder et esemiddel, karakterisert ved at i partiklene er det inkludert fra 0,8 til 2,6% av en mineralolje og/eller en aromatisk oligomer som mykner, basert på den totale vekt av den polyvinyl ( iden) -aromatiske forbindelse og mykneren, og at partiklene er i det minste delvis belagt med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en mineralolje.
2. Partikler i henhold til krav 1, karakterisert ved at den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse har en midlere molekylvekt Mv (vektmidlere) på mer enn 190.000.
3. Partikler i henhold til krav 2, karakterisert ved at den midlere molekylvekt Mv (vektmidlere) for den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse er fra 200.000 til 300.000.
4. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at mengden av mykner er fra 0,8-2,2%, basert på den totale vekt av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse og mykneren.
5. Partikler i henhold til krav 4, karakterisert ved at mengden av mykneren er fra 1,0-2,2%, basert på den totale vekt av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse og mykneren.
6. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse har en midlere molekylvekt Mv (vektmidlere) på 220.000 til 260.000 og at mengden av mykneren er fra 1,0-2,2%, basert på den totale vekt av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse og mykneren.
7. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-6,karakterisert ved at mykneren er en mineralolje, en aromatisk dimer, en aromatisk trimer eller en blanding derav.
8. Partikler i henhold til krav 7, karakterisert ved at den eller de aromatiske oligomerer utgjør 3 0-100% av den totale mykner-vekt.
9. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at den aromatiske polyvinyl(iden)-forbindelse er en homo- eller ko-polymer av styren.
10. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at de inneholder en gummi i en mengde på opp til 10%, basert på den totale vekt av partiklene.
11. Partikler i henhold til krav 10, karakterisert ved at de inneholder, som gummi, polybutadien eller en styren/butadien-kopolymer i en mengde på fra 0,5-5%, basert på den totale vekt av partiklene.
12. Partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-11, karakterisert ved at belegningen på partiklene omfatter fra 0,003-0,15% av en mineralolje og fra 0,005-0,15% av mono-, di- og/eller triglycerider av en fettsyre, basert på vekten av den polyvinyl(iden)-aromatiske forbindelse.
13. Fremgangsmåte for fremstilling av varmeekspanderbare partikler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-12, karakterisert ved å mykgjøre en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse med mykneren og de eventuelle additiver i en ekstruder, blande den mykgjorte masse med et esemiddel, avkjøle massen før og/eller etter ekstrudering av den til tråder, oppdele trådene til partikler og belegge partiklene i det minste delvis med ett eller flere glycerider av en fettsyre og/eller med en mineralolje.
NO863298A 1985-08-16 1986-08-15 Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt fremgangsmaate forfremstilling derav. NO167041C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH353885 1985-08-16
CH247486 1986-06-12

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO863298D0 NO863298D0 (no) 1986-08-15
NO863298L NO863298L (no) 1987-02-17
NO167041B true NO167041B (no) 1991-06-17
NO167041C NO167041C (no) 1991-09-25

Family

ID=25690547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO863298A NO167041C (no) 1985-08-16 1986-08-15 Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt fremgangsmaate forfremstilling derav.

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0217516B2 (no)
JP (1) JPH0739502B2 (no)
AT (1) ATE66951T1 (no)
AU (1) AU586879B2 (no)
BR (1) BR8603919A (no)
DE (1) DE3681241D1 (no)
DK (1) DK172453B1 (no)
ES (1) ES2001534A6 (no)
GR (1) GR862142B (no)
IE (1) IE59305B1 (no)
NO (1) NO167041C (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100236851B1 (ko) 1993-04-27 2000-01-15 야마모토 카즈모토 발포 성형 폴리스티렌 생성물의 제조 방법
US5422378A (en) * 1993-06-04 1995-06-06 The Dow Chemical Company Foamable styrenic polymer gel and resulting foam
WO1996015182A2 (en) * 1994-11-15 1996-05-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Expandable beads based on a polymer of a vinylaromatic compound containing blowing agent and plasticizer
WO1996015181A2 (en) * 1994-11-15 1996-05-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Expandable beads based on a polymer of a vinylaromatic compound containing blowing agent and plasticizer
JP2002249614A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Mitsubishi Kagaku Form Plastic Kk 発泡性スチレン系樹脂粒子
ITMI20020584A1 (it) 2002-03-20 2003-09-22 Polimeri Europa Spa Composizioni a base di polimeri vinilaromatici espandibili a migliorata espandibilita'
DE10226749B4 (de) 2002-06-14 2014-09-04 Basf Se Verfahren zur Herstellung von expandierbarem Polystyrol
US7998579B2 (en) 2002-08-12 2011-08-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylene based fibers and nonwovens
US8003725B2 (en) 2002-08-12 2011-08-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized hetero-phase polyolefin blends
US7531594B2 (en) 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
US7271209B2 (en) 2002-08-12 2007-09-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Fibers and nonwovens from plasticized polyolefin compositions
CN100345896C (zh) 2002-08-12 2007-10-31 埃克森美孚化学专利公司 增塑聚烯烃组合物
US8192813B2 (en) 2003-08-12 2012-06-05 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Crosslinked polyethylene articles and processes to produce same
US8389615B2 (en) 2004-12-17 2013-03-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric compositions comprising vinylaromatic block copolymer, polypropylene, plastomer, and low molecular weight polyolefin
WO2007011530A2 (en) 2005-07-15 2007-01-25 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Elastomeric compositions
IT1366567B (it) 2005-10-18 2009-10-06 Polimeri Europa Spa Granulati espandibili a basemdi polimeri vinilaromatici dotati di migliorata espansibilita'e procedimento per la loro preparazione
CN102264813B (zh) 2008-12-26 2013-09-11 积水化成品工业株式会社 预发泡颗粒、其制造方法和发泡模制品
JP2013071995A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Sekisui Plastics Co Ltd 発泡性ポリスチレン系樹脂粒子とその製造方法、ポリスチレン系樹脂予備発泡粒子及びポリスチレン系樹脂発泡成形体
JP5969938B2 (ja) * 2012-02-28 2016-08-17 積水化成品工業株式会社 発泡性熱可塑性樹脂粒子とその製造方法、予備発泡粒子、発泡成形体、帯電防止性樹脂成形体製造用樹脂組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3484262A (en) * 1966-02-08 1969-12-16 Cosden Oil & Chem Co Polymer pigmentation
US3856903A (en) * 1973-01-31 1974-12-24 Frank A Corp Method of molding expandable polystyrene
JPS5146536A (en) * 1974-10-18 1976-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Chojakubuzaino yosetsubuseijosochi
JPS52127968A (en) * 1976-04-20 1977-10-27 Hitachi Chemical Co Ltd Expandable polystyrene powder
CA1046200A (en) * 1976-12-10 1979-01-09 Harry Watts Expandable polystyrene particles
AU547069B2 (en) * 1981-05-04 1985-10-03 Monsanto Australia Limited Foaming agent for styrene
DE3317169A1 (de) * 1982-10-26 1984-04-26 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl Verfahren zur herstellung von verbesserten formmassen aus kleinteiligen blaehfaehigen styrolpolymerisaten durch beschichten und verwenden des beschichteten produktes
US4429058A (en) * 1983-04-08 1984-01-31 Cosden Technology, Inc. Expandable polymeric styrene particles

Also Published As

Publication number Publication date
NO863298L (no) 1987-02-17
EP0217516B1 (en) 1991-09-04
JPS62104845A (ja) 1987-05-15
DK389886D0 (da) 1986-08-15
DE3681241D1 (de) 1991-10-10
EP0217516A3 (en) 1988-05-04
BR8603919A (pt) 1987-03-24
DK389886A (da) 1987-02-17
GR862142B (en) 1987-01-12
EP0217516B2 (en) 1996-02-07
EP0217516A2 (en) 1987-04-08
NO167041C (no) 1991-09-25
ES2001534A6 (es) 1988-06-01
ATE66951T1 (de) 1991-09-15
AU586879B2 (en) 1989-07-27
IE862194L (en) 1987-02-16
IE59305B1 (en) 1994-02-09
JPH0739502B2 (ja) 1995-05-01
DK172453B1 (da) 1998-08-24
NO863298D0 (no) 1986-08-15
AU6117786A (en) 1987-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO167041B (no) Varmeekspanderbare eller -ekspanderte partikler av en polyvinyl(iden)-aromatisk forbindelse, samt fremgangsmaate forfremstilling derav.
US4303757A (en) Process for producing expandable thermoplastic resin beads using polypropylene as nucleus
US4303756A (en) Process for producing expandable thermoplastic resin beads
EP1608698B1 (en) Expandable vinylaromatic polymers and process for their preparation
US5525636A (en) Expandable styrene polymers
WO2006061571A1 (en) Expandable polystyrene composition
JPH02284905A (ja) カーボン含有スチレン改質発泡性オレフイン系樹脂粒子の製造方法
JPH073068A (ja) ビーズ状発泡性スチレン重合体
KR100599847B1 (ko) 단열 특성이 우수한 발포성 폴리스티렌 입자의 제조 방법
JP2005520882A (ja) 発泡性が改善された発泡性ビニル芳香族ポリマーに基づく組成物
US6232358B1 (en) Expandable rubber-modified styrene resin compositions
JP2020050784A (ja) 複合樹脂粒子、発泡性粒子、発泡粒子及び発泡成形体
JPH04183706A (ja) スチレン改質ポリエチレン系樹脂粒子の製造法
US7456227B2 (en) Polymer particles and related articles
JP4653321B2 (ja) 発泡性ゴム変性アクリロニトリル・スチレン系樹脂粒子、その製造法及び発泡成形体
CA1286165C (en) Expandable polyvinyl (idene) aromatic particles, process for preparing them and molded articles produced therefrom
US4020022A (en) Process for producing particles of expandable styrene polymers and articles of cellular structure formed from said particles
JP3580317B2 (ja) 空隙を有する難燃性発泡スチレン系樹脂成形体の製造方法
US20020072547A1 (en) Expandable polystyrenes
JP5642003B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂を含む予備発泡樹脂粒子の製造方法
JP2018141087A (ja) 発泡粒子の製造方法及び発泡成形体の製造方法
CA1229950A (en) Expandable synthetic resinous thermoplastic particles and a method for the preparation thereof
JPS593487B2 (ja) カイシツハツポウセイポリスチレンリユウシノ セイゾウホウ
EP3052557A1 (en) Method of producing polystyrene particles comprising carbon particles having a conical shape
JPS6140702B2 (no)