TW200303891A - Dimensionally-stable propylene polymer foam with improved thermal aging - Google Patents

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200303891 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、窗施方式及圖式簡單說明） 對照參考資料之陳述 此申請案請求美國臨時申請案第60/360,782號案（2002 年3月1日申請）之利益。 I：發明戶斤屬之技術領域3 5 本發明一般係有關適用於絕熱應用之丙烯聚合物發泡 體。特別係有關於包含i化阻燃添加劑及阻絕紅外線輻射 之添加劑之此等發泡劑。更特別係有關於對於使用溫度（較 佳係於周圍溫度或比其更高之溫度）時之聚合物降解或分解 具有促進之安定性之丙烯聚合物發泡體，此促進之安定性 ίο 較佳係足以符合使用自此等發泡體製得之物件及此等發泡 體之應用之標準。 發泡體壽命（或延長之促進發泡體安定性）可藉由於升 高溫度（例如，攝氏60° (°c)或更高（最高達150°C))時測試 15 而模擬。此測試指示發泡體亦需對於在較高使用溫度（例如 ，最高，但不包含，達聚合物組成物内具有最熔點之聚合 物之熔融溫度）時之聚合物分解或降解展現持續短期之促進 安定性。更特別係有關於亦包含新穎安定劑包裝物之此等 發泡體，其相較於缺乏此一安定劑包裝物之可相比之發泡 20 體，係提供促進之安定性。 合成聚合物發泡體可用於，例如，建築材料、交通工 具及消費性物品之絕緣。增加之需求係存在於用於此等產 品之材料之阻燃性質之改良，以便減缓其燃燒及阻絕火焰 增生。改良熱塑性聚合物之阻燃性質之一種方式包含使用 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200303891 玖、發明說明 阻燃性添加劑，諸如，_化有機化合物。但是，於發泡 聚合物組成物内添加阻燃劑係伴隨各種問題，諸如，難 以獲得熱塑性聚合物或基質樹脂與阻燃性添加劑之均勻 摻合，及差的發泡作用。需要一種與熱塑性聚合物組成 5 物使用之更有效之阻燃系統，較佳係對於發泡體性質無 不利影響之系統。 聚（α -烯烴）（諸如，丙烯聚合物樹脂）係特別易因α -曱基側基之誘導效應使三級氫易除去而產生鏈斷裂。T.J· Henman之”聚丙稀之稼融安定化”，Dev· Poly· Stab·，第 10 1冊（1979)，第39-99頁，及M. Iring等人之”聚乙烯及聚 丙烯之熱氧化作用：化學結構及反應條件對氧化方法之 作用 ’’，Prog. Polymer Science，第 15(2)冊，第 217-262 頁（1990)等評論描述與聚丙烯及其它聚（α -烯烴）有關之以 熱及氧化作用為主之鏈斷裂化學。 15 Τ· Schmutz於”，HATS，：聚烯烴之長期熱安定作用之 未來”，原油及煤（Petroleum and Coal)，第37冊，編號3 ，第44-49頁探究當對於因曝露於紫外線（UV)而誘導之 降解之抗性係所欲時之受阻胺安定劑（例如， TINUVIN™622、CHIMASSORB™944 及 CHIMASORB™) 20 作為受阻胺熱安定性（HATS)及受阻胺光安定劑（HALS)之 性能。 F. Gugumus於”聚烯烴安定化之進步”，聚合物之降 解及安定（Polymer Degradation and Stability)，第 24 冊， 第289-301頁（1989)評論聚烯烴之有關加工處理、長期熱 200303891 玖、發明說明 老化及紫外線安定性之安定化作用。如 Schmutz， Gugumus未揭示聚稀烴發泡體之安定化。 自包含阻燃添加劑之丙烯聚合物組成物形成之製造 物件（諸如，帶材及模製物件）係已知。需要與紫外（UV)線 5 曝露有關之促進壽命之製造物件典型上包含碳黑以改良 對於紫外線誘發之降解作用之抗性。當顏色並物件市場 接受性之因素時，碳黑係一特別有利之添加劑。一種此 碳黑係具有少於60奈米（nm)之顆粒尺寸及0.5至2重量 %(以丙烯聚合物重量為基準計）之傳統載荷範圍之爐黑。 10 Shannon K· Handegan 於’’雙（2,4-二-第三 丁基苯基-季 戊四醇二亞磷酸鹽對強化聚丙烯之作用”，聚烯烴VIII， 國際會議（Polyolefins VIII, International Conference)，第 400-413頁，表示添加填料（諸如，滑石）至聚丙烯一般係 減少其熱安定性。 15 某些含有具鍵結至相鄰/3 -碳之氫之飽和碳-溴鍵之阻 燃添加劑（諸如，六溴環十二烷（HBCD)、四溴雙酚A之 雙（二溴丙基）醚）及其它描述於美國專利第5，171，757號案 第5欄第14-33行（其教示在此被併入以供參考之用）所述 之其它者（統稱為”脂族溴化合物”）可產生於火焰回應測試 20 (諸如，Deutsche Industrienorm(DIN)測試 4102 之 B2 分級 )具可接受結果之丙烯聚合物發泡體。此等阻燃添加劑 可能於丙烯聚合物處理溫度（例如，200°C至270°C)呈不 安定。此不安定性可能造成使丙烯聚合物降解及降低其 熔融強度。聚合物熔融強度降低可能影響膨脹期間之發 200303891 玖、發明說明 /包脰i孔疋整性，特別是於製造可撓性低密度（少於 (<)1·5镑7立方英叹（Pcf)或24公斤/立方公尺^化3))之丙 婦聚合物發泡體時。此外，脂族漠化合物已知係易受基 產生化合物（稱為FR增效劑）攻擊。例如，見j· 5 之麵Polv· Sci·)，第 8 冊， 第2497-524頁，1964及US|3,42〇,786號案。於丙婦聚 &物之氧化卩牛解期間產生之基物種係非常相似且理論上 亦會造成脂族溴化合物降解。 添加熱安定劑以改良丙烯聚合物發泡體安定性（包含 1〇作為阻燃添加劑之脂族溴化合物），雖然於第一眼係吸引 人仁其提供其它挑戰。例如，某些熱安定劑（例如， HALS)會由於促進去氫函化反應而降低此等阻燃添加劑 之熱安定性。 某些含溴之阻燃劑提供於火焰測試之可接受性能， 且即使於向於250°C之處理溫度亦不會使丙烯聚合物樹脂 降解。此等i化阻燃劑典型上具有結合至不飽和碳或芳 香族碳之溴，且被稱為”芳香族溴化合物，，。芳香族溴化 合物具有比脂族溴化合物更佳之熱安定性，可推論係由 於對於去氫_化反應之較低可能性之故。 2〇 即使芳香族溴化合物於作為丙烯聚合物樹脂之阻燃 添加劑時於此處理温度時提供可接受之熱安定性，但仍 存有挑戰性。某些芳香族溴化合物被認為干擾丙婦聚合 ，發泡體之產生。此干擾作用之—指示係柏較於除缺乏 芳香族溴化合物外完全相同之丙烯聚合物發泡體之胞孔 10 200303891 玖、發明說明 成核性增加。胞孔成㈣導致純於缺乏㈣族漠化合 物之發泡體之胞孔尺寸降低。胞孔尺寸降低轉變成難以 獲得大的發泡體截面。 、 5 10 15 回應，，測試之有利結果冑，起霜變成某㈣化阻燃劑之問 題。相信滲出阻燃劑亦會將物件内存在之熱安定劑運送 至物件表面，因而降低安定劑保護聚合物抵抗降解作用 之能力。 某些芳香族溴化合物及脂族溴化合物具有於丙烯聚 合物發泡體加速老化性能時促成可能之不利影響之結構 。此包含可能易氧化及/或具有滲出聚婦烴樹脂（典型上稱 為”起霜，，)之趨勢之結才籌。當含量增加以於更嚴格之，，對火 當製造丙烯聚合物發泡體時，添加多於（>)〇·5重量％ 載荷量（以丙料合物重量為基準計）之紅外輻射吸收劑或 阻隔劑係、引人進-步之新增問題。此新增問題係因此等 化合物與其它可發泡組成物組份（特別是抗氧化劑及阻燃 添加劑）之交互作用而引起。此等交互作用可能導致發泡 體胞孔尺寸、阻燃性能及熱老化壽命之一或多者之降低 ，所有皆係相對於除缺乏紅外線輻射阻絕化合物定之相 同發泡體而決定。 所欲者係可獲得促進於發包體處理期間之熱安定性 之紅外線輻射吸收劑、阻燃劑及安定劑之混合物，及產 生具令人滿意之阻燃性及熱老化壽命之丙烯聚合物發泡 體。 又’ 【發明内容1 200303891 玖、發明說明 發明概要 本發明-方面係-種丙烯聚合物發泡體，其包含：& 具有至少50重量％(以組成物重量為基準計）之丙婦部份 含量之聚合物樹脂組成物；b•足以提供此發泡體具有比僅 5包$ & c d及e之丙烯聚合物發泡體之導熱性少至少 0.0005瓦/公尺·。&之導熱性之含量之紅外_射阻絕二 料；°·至少一溴化合物，較佳係芳香族溴化合物，此溴化 合物係以足以提供此發泡體具有B2之mN 41〇2可燃性 分級之含量存在’· d·以㈣為主之抗氧化劑，·及^至少一 10選自受阻胺光安定劑、N-烷氧基胺安定劑、沁羥基胺安 定劑及疏基增效劑之安定添加劑，安定添加劑係實質上 不與芳香族溴化合物反應且係以足以提供發泡體於 之溫度時之耐熱老化性（即，（1)至少25天，較佳係至少 27天且更佳係至少30天，及⑺比僅包含a、b、c及d 15之發泡體之耐熱老化長3天，較佳係至少4天，且更佳 係至少5天，且更佳係至少6天）之含量存在。發泡體^ 進一步包含亞磷酸鹽化合物。發泡體可進一步包含填料 表面鈍化劑（ESD)，諸如，環氧樹脂。 發泡體具有於絕熱應用之用途，諸如，木框結構之 20牆柱間之隔絕，椽或天花板托梁間之隔絕，或作為絕緣 混滅土牆板或磚塊及混凝土碑牆之内腔室或灌澆混凝土 牆内之隔絕組份。此發泡體具有於其間丙烯聚合物發泡 體現被使用之其它最終使用之用途。熟習此項技藝者能 瞭解此等發泡體之其它使用。 12 200303891 玖、發明說明 【實施方式：j 較佳實施例之描述 發泡體哥命係指發泡體施行其所欲功能之時期或 產品生命期。 5 發泡體哥命改良”係指相較於具14.5kg/m3至 19-5kg/m3(0.9-1.2pcf)範圍密度之對照組聚丙烯發泡體所 需者之用以於150°C獲得多於（>)2百分比（2%)重量損失所 需之消逝時間之增加。對照組發泡體含有重量％之主 · 要酚醛安定劑（IRGAN〇Xtm1〇1〇)、〇1重量％之以亞磷酸 10 鹽為主之安定劑（IRGAFOSTM168 或 ULRANOX™626)及 7 重罝％之具280-300 nm顆粒尺寸及1〇_2〇平方公尺/克

(m2/g)之 Bninauer-Emniet-Teller(BET)表面積（以 ASTM D4820)之熱黑。重量百分率皆係以發泡體重量為基準。 若範圍於此申請案中被陳述，除非其它表示，此等 15 範圍包含此範圍之二端點。 聚合物樹脂組成物較佳係丙烯聚合物樹脂組成物， · 其係包含聚丙烯（pp)同聚合物、丙烯共聚物、pp同聚物 及或更夕種丙稀共聚物之摻合物或二或更多種丙稀共 聚物之摻合物。其它適當丙烯聚合物包含（a)丙烯及選自 2〇乙烯、含有4至10個碳原子（C4_1G)之1-烯烴（α-烯烴）及 C4-1G二烯之烯烴之無規及嵌段之共聚物，及（b)丙烯及二 種選自乙婦及烯烴之單體之無規三元聚合物。c4_ Ι0 α »烯fe可為線性或分支狀，但較佳係線性。適當丙烯 聚合物材料具有0.01-100克/10分鐘（g/10 min)之熔融流 13 200303891 玫、發明說明 速率或mFR(astm D_〗238，條件23吖/2 16公斤（^)), 較佳係0.05-50 g/i〇min ’更佳係〇12〇 g/1〇min，且更佳 係 0.1-3 g/l〇mincUS_A_5,527,573 案於第 3 攔第 π·〗] 行揭示適當丙稀聚合物材料，其教示在此被併人以供參 5 考之用。 乂 10 15 20 若要的話，PP i丙婦共聚物樹脂可為藉由此項技藝 所知之分支方法製得之高炫融強度樹脂。此等方法包含 以高能電子束照射（US_A_4,916，198)，以疊氮基官能性: 烧偶合（US-A-4,714,716)及於多乙烯基官能性單體存在中 與過氧化物反應(ΕΡ 879,844·Α1)β此等參考案之教示在 此：併入以供參考至法律允許之最大程度。但是，令人 滿意之結果依循使用較不昂貴之樹脂或添加劑。 特别有用之丙婦共聚物係丙稀及_或多種非丙稀樹 脂:共聚物。丙稀共聚物包含丙烯及選自乙埽、Co· 烯烴,C4，二烯所組成族群之烯烴之無規、嵌段及接枝 ,共聚物。丙烯共聚物亦包含丙烯及選自乙歸及 心所組成族群之α·_之無規三元聚合物。於具有乙 C4_8a_烯烴之三元聚合物中，乙烯含量較佳係重 置％或更一少⑷，其係以三元聚合物重量為基準計。％ 之1-細烴包含線性及分支狀之C4 i〇a_稀煙，諸如，^丁 ^異：烯叫-戊烯…基+ 丁稀^己稀一甲 丁埽、1-庚烯、3-曱基小己烯等。k。二婦之例子 已合U-丁二烯、μ戊二烯、異戊間二烯、以-己二烯 、2,3-二甲基-1，3-己二烯等。

14 200303891 玖、發明說明 聚合物樹脂組成物可進一步包含一或多種非丙婦聚 合物。無論組成，聚合物樹脂組成物較佳係包含大於 (>)50(更佳係>60，且更佳係至少（^)7〇)重量％之丙婦單 體單元。 5 適當之非丙細聚合物不受限地包含高、中、低及線 性低欲度之聚乙婦、聚丁婦-1、乙婦/丙婦酸之共聚物、 乙烯/乙酸乙烯酯之共聚物、乙烯/丙烯之共聚物、苯乙烯 / 丁一細之共聚物、乙稀/苯乙稀之共聚物、乙婦/丙婦酸 · 乙酯之共聚物及離聚合物。 10 本發明發泡體較佳係包含一或多種之芳香族漠（Ar-

Br)化合物。Ar-Br化合物係作為阻燃添加劑。適當之Ar-Br化合物係此項技藝已知，且不受限地包含四漠雙酌_ Α(ΤΒΒΑ);十溴二苯基乙烷；溴化三甲基苯基茚滿；六 溴二苯基醚；八溴二苯基醚；十溴二苯基醚；十溴二苯 15基乙烧；丨，2-雙（三溴苯氧基）乙烧；1，2-雙（五溴苯氧基）乙 烧，乙婦（N，N’）_雙-四溴献酿亞胺；四漠酿酸酐；四漠献 酸酯（TBP)之二-2-乙基己基酯；六溴苯；溴化茚滿；溴化 磷酸酯；溴化聚苯乙烯；及溴化雙酚_A及表氯醇之聚合 物，及其等之混合物；或具相似動力學之芳香族鹵化阻 20 燃劑。適當Ar-Br化合物之特殊例子包含十溴二苯基乙 烧（DBDE)(例如，SAYTEX™ 8010，可購自 Albemarle Corporation)，及溴化三甲基苯基茚滿（Βτρί)(例如，FR-1808 ’ 可購自死海溴集團（Dead Sea Bromine Group))、漠 化環氧樹脂（BER)，諸如，DER 560及F-2016或F-2300 15 200303891 玖、發明說明 ’可個別購自陶氏化學公司及死海 臭集團，及封端漠化 環氧樹脂（ECBER)(例如，F-304或F-3516，皆可蹲自死 海溴集團）。Ar-Br*化合物係比脂族溴化合物更佳，因為 後者於高於200°C(較佳係高於250。〇之處理溫度易變不 5安定。Ar-Br化合物係以至少〇·2重量％(較佳係至少〇 % 重量％，且更佳係至少0.8重量％，較佳係最高達12重量 %且更佳係最高達16重量％，其係以總聚合物重量為基 準計）之量存在。

Ar-Br化合物亦包含以溴取代之新戊基為主之化合物 1〇 ，因其缺乏3氫，且不易去氫鹵化。後者化合物之例子 包含二溴新戊基醇（FR-513)、三（三溴新戊基）磷酸鹽（FR_ 370)，及二溴新戊基二醇（FR_522),皆可購自死海溴集團 (DSBG)。 適當之脂族溴化（Al-Br)阻燃化合物係不受限地包含 15六漠環十二烷（HBCD)(例如，CD-75P，可購自大湖化學 公司（Great Laks Chemical Corp·));三气2 3-二溴丙基）磷 酸鹽；四溴-環辛烷；五溴氯環己烷；〗，孓二溴_4_(1，2_二 溴乙基）環己烷，·六溴-2-丁烯；m3·四溴壬烷；四溴雙 1¾ A雙（2,3-一 >臭-丙基鱗）（例如，PE-68，可購自大湖化學 20公司），及其等之混合物。HBCD及及具相似動力學之脂 族鹵化阻燃劑係較佳。

Al-Br化合物亦可以安定化型式購得。安定化hbcd 之例子係BRE5300，可購自大湖化學公司。典型上，酸 清除劑（例如，水滑石或沸石A)及/或熱安定劑（例如，有 16 200303891 玖、發明說明 機鍚羧酸鹽）被混入Al-Br化合物以改良此方法之最終使 用溫度。此等安定化Al-Br化合物被認為係適用於本發 明之丙烯聚合物發泡體。 脂族氯化合物發現因二原因而係比其溴化對兆物較 5不利。第一，氯化合物需以比其溴化對兆物更大之量使 用。第二，此等氯化合物亦易具有比脂族漠化合物更低 之熱安定性。 芳族氯化合物亦被認為作為阻燃添加劑，但如其脂 · 族氣對兆物，與芳族溴化合物相比係需要較高載荷量。 1〇芳族氯化合物之某些例子可於J· Lyons之，，阻燃劑之化學 及使用’’ ’ 1987，Robert E. Krieger出版公司，第3章， 銻、硼、氯及溴之某些化學，％ 表，％ ^ (1987)中發現。 本發明發泡體包含一或更多種之選自hals、n_烷氧 15基胺安定劑（N〇R)、羥基胺安定劑（N0H)及硫基增效劑（ 諸如，硫基醚）之安定化添加劑。安定化添加劑之選擇包 · 含重量因子，諸如，最終使用溫度及紫外（uv)線之曝露 程度。HALS及NOR化合物於低於12〇〇c之老化溫度易 有效，而一般含硫化合物且特別是硫基醚係於1〇〇<t或更 20高之老化溫度具使用性。安定化添加劑係以足以提供本 發明發泡體对熱老化性（於15〇t之溫度）（即，⑴從測試 開始至發泡體具有多於2百分率(2%)之重量損失之時期 係25天’較佳係至少27天，且更佳係至少如天，及⑺ 比除缺乏安定化添加劑外之相同發泡體之耐熱老化性更 17 200303891 玖、發明說明 長至少3天，較佳係更長至少4天，更佳係更長至少5 天，且更佳係更長至少6天）之含量存在。 適用於本發明發泡體内之例示之硫基增效劑或含硫 化合物包含具硫化物或硫氧化物結構及理論性系統者， 5 諸如，硫醇根合苯并噻唑鋅，所有皆由如上引述之T. J·

Henman於”聚丙烯之熔融安定化”中探討。令人滿意之結 果亦可由使用硫醇根合苯并咪唑化合物（諸如，2-硫醇根 合甲苯基咪唑、2-硫醇根合苯并咪唑、2-硫醇根合甲苯基 ·

咪唑鋅、2-硫醇根合苯并咪唑鋅等）而起，其係揭示於 10 US-A-6，197,852，其教示在此被併入以供參考之用，特另|J 是於第4攔第10-31行所發現。硫基增效劑較佳係硫基 醚，諸如，IRGANOX™PS802(二（十八烷基）3,3，-硫基二 丙酸酯，Ciba Specialty化學公司）、高分子量有機含硫之 羥基化合物，諸如，SEENOXTM412S(/3-月桂基硫基丙酸 15 S旨，Crompton)，或含紛酸之硫基醚，諸如， IRGANOX™1035(硫基二乙烯雙（3,5-二-第三丁基-4-羥基 鲁 氫肉桂酸胺，Ciba Specialty化學公司）。硫基增效劑之特 別佳含量範圍係0.05至2重量％，更佳係0.1至0.7重量 %，其係以聚合物樹脂組成物重量為基準計。 20 例示之 HALS 包含 CHIMASSORB™119(可購自 Ciba

Specialty化學公司之寡聚位阻胺光安定劑化合物）、 CHIMASSORB™944(寡聚位阻胺光安定劑化合物（聚{[6-[(l，l，3,3-四曱基丁基）亞胺基]-l，395-三嗪-2,4-二基][2-(2,2,6,6-四曱基哌啶基）亞胺基]六伸甲基[4-(2,2,6,6-四曱 18 200303891 玖、發明說明 基哌啶基）亞胺基]})，可購自Ciba Specialty化學公司）、 CYASORB™UV-3 529(位阻胺光安定劑化合物（1，6-己烷二 胺基-N，N’-雙（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）），與嗎啉-2,4,6-三氯-1，3,5-三嗪之聚合物，可購自0乂16(：工業公司），及 5 TINUVIN™622(寡聚位阻胺光定劑（與4-羥基-2,2,6,6-四 甲基-1-哌啶乙醇之二曱基琥珀酸酯聚合物）。HALS之特 別佳含量範圍係0.1至1重量％，更佳係0.2至0.8重量 %，其係以聚合物樹脂組成物重量為基準計。 Φ 例示之NOR化合物係FLAMESTAB™(作為紫外線安 10 定劑及阻燃化合物之η-烷氧基胺（可購自Ciba Specialty 化學公司））。例示之NOH化合物係IRGASTAB™FS 042( 高分子量羥基胺，特別是氧化之雙（氫化牛脂烷基）胺，作 為加工處理安定劑（可購自Ciba Specialty化學公司））。 NOR化合物之特別佳含量範圍係0.10至1重量％，以聚 15 合物樹脂組成物重量為基準計。 丙烯聚合物發泡體之絕熱性能需使用紅外線輻射阻 Φ 絕化合物或材料，諸如，碳黑。紅外線輻射阻絕化合物 或材料係以足以提供本發明發泡體具比除缺乏紅外線輻 射阻絕化合物外之相同發泡體之導熱性少至少0.0005瓦/ 20 公尺-K(W/mK)之導熱性之含量存在。此發泡體具有所欲 地係少於（<)0.045 W/mK(較佳係<0.040 W/mK>且更佳係 <0.03 5 W/mK，其係經由ASTM D3575V且於10〇C之平均 板溫度測量）之導熱性。 紅外線輻射阻絕化合物所欲地係含碳物質，諸如， 19 200303891 玖、發明說明 碳黑、活性碳黑或石墨。含碳物質較佳係碳黑。例示之 碳黑包含熱黑、爐黑、乙炔黑、燈黑及槽法碳黑、碳黑 含量所欲係至少（^)0.5重量％，其係以總聚合物重量為 基準計。較佳之絕熱性能係自^2重量％(更佳係5至10 5 重量％之範圍，其係以聚合物樹脂組成物重量為基準計） 碳黑含量所產生。超過（>)25重量％之碳黑含量雖然可產 生某些目的之適當發泡體，但因對於發泡體内所欲之抗 氧化劑及阻燃劑具不利影響而對於絕熱使用係非所欲。 · 碳黑所欲地係低結構（低顆粒表面積及每一聚集物之小的 10 顆粒數量，其係藉由ASTM D2414測量）之具10至500( 較佳係80至350)nm範圍顆粒尺寸及6至9.5範圍内之 pH之碳黑。此等碳黑被認為具有比具低於此範圍顆粒尺 寸之碳黑更少之與發泡體内所含之其它化合物或添加劑 相互作用之表面積。適當碳黑包含SEVACARB™MTLS( 15 具300 nm平均顆粒尺寸之碳黑，可購自哥倫比亞化學公

司），及AROSPERSE™15(具280nm平均顆粒尺寸之碳黑 H ，可購自工程碳公司（Engineering Carbon In·))。 石墨可作為碳黑之部份或完全替代物。專利合作條 約申請案WO 2000/37546(其教示在此被併入至法律允許 20 之程度）揭示於聚丙烯聚合物製成之膨脹顆粒内使用具1 至200微米（// m)範圍直徑之石墨顆粒。德國專利 (DE) 19740472揭示使用0.1至10重量％(以聚合物樹脂組 成物重量為基準計）含量之石墨顆粒。此顆粒尺寸及含量 可被用以製備本發明發泡體。 20 200303891 玖、發明說明 添加諸如滑石、碳酸鈣及碳黑之填料至聚烯烴組成 物已證明對於組成物之長期熱及光之安定性具可能之不 利作用。對此不利作用之主要假設係集中於由於安定劑 吸附於填料表面上而造成安定劑可獲得性之可能降低。 5 Pena等人於影響安定劑吸附於碳黑上之因素：微量熱術研 Vinyl & Add. Tech.，第 1 冊 6(2)，2000 年 6 月， 第62-68頁中提議對於碳黑，表面羰基官能基存在，”其 可與諸如塑化劑及安定劑產生物理性及化學性之交互作 · 用”。其可藉由增加聚合物組成物内存在之安定劑含量而 10 至少部份克服安定劑可獲得性之損失。但是，增加之含 量伴隨非所欲之副作用，諸如，添加劑起霜至由此組成 物形成之產物表面，組成物中所用之聚合物樹脂之塑化 ，及聚合物樹脂熔融強度降低。後二者作用會明顯且不 利地影響產生安定之低密度聚丙烯聚合物發泡體之能力 15 ° 一種抵銷於使用填料中固有之可能不利影響之方式 · 包含使用稱為”填料表面鈍化劑”或’’FSD”之化合物，其犧 牲地吸附於填料表面上。Fay及Klingert於”改良經填充 之聚烯烴之物理性質 ”，Polyolefins IX Conf. Proceeding 20 ，1995 年 2月，第181-92 頁中證明環氧樹脂 (ARALDITE™GT7072(Vantico 之商品名）作為 FSD 之能力 。另一適當之環氧化合物係DER 330(陶氏化學公司）。 本發明之丙烯聚合物發泡體所欲地係包含一足以抵 銷併入發泡體内之紅外線輻射阻絕材料之可能不利作用 21 200303891 玖、發明說明 之含量之FSD。此含量較佳係於〇·2重量％至2重量％(較 佳係0.5重量％至丨重量％，以聚合物樹脂組成物重量為 基準計）範圍内。FSD可a)直接地，b)以預化合濃縮物（諸 如，碳黑濃縮物）之一部份，或c)以紅外線輻射阻絕材料 5或係產生本發明丙婦聚合物發泡體之可發泡組成物之部 份之任何其它填料上之表面處理而添加至可發泡組成物 〇 本發明之發泡體包含以酚醛為主之抗氧化劑，諸如 · ，IRGANOXTM1010(主要酚醛抗氧化劑（季戊四醇四（3_ 10 (3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基）丙酸酯），用於加工處理及 長期熱安定化（Ciba Specialty化學公司））， IRGANOX™i〇35(主要酚醛抗氧化劑及熱安定劑化合物（ 硫基二乙烯雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基）丙酸酯，

Ciba Specialty 化學公司]，及 IRgaNOXtm1024(主要酚醛 15 金屬鈍化劑及抗氧化劑化合物（2，，3-雙二-第三丁 基-4-羥基苯基]丙醯基]]_丙醯肼，可購自ciba Specialty φ 化學公司）。以酚醛為主之抗氧化劑所欲地係以大於（>)〇 至1 (#父佳係>0至0.8重量％，以聚合物樹脂組成物重量 為基準計）之範圍含量存在。超出1重量％之含量雖然可 20能’但未提供發泡體壽命之增加。除去以酚醛為主之抗 氧化劑使達成發泡體壽命目標更困難。 本發明之發泡體亦包含亞鱗酸鹽化合物，諸如， ULTRANOX™626(有機亞磷酸鹽抗氧化劑（雙（2,心二_第三 丁基苯基）-季戊四醇二亞磷酸鹽，GE Speciahy化學公司 22 200303891 玖、發明說明 ))’ IRGAFOSTM168(水解安定亞磷酸鹽加工處理安定劑（ (’ 弟一 丁基本基）亞填酸鹽，ciba Specialty化學 公司））。亞磷酸鹽化合物所欲地係以>〇至〇·2重量％範圍 内之1存在，其係以聚合物樹脂組成物重量為基準計。 5亞磷酸鹽化合物作為加工處理安定劑。於缺乏亞磷酸鹽 化合物，丙烯聚合物發泡體易於>2〇〇〇c之溫度擠塑處理 期間降解。超& 〇·2重量％之量雖然可能，但於升高溫度 時未提供發泡體壽命之進一步促進。 馨 本啦明發泡體可包含成核化合物，諸如，硬脂酸約 10 、滑石，或碳酸氫鈉及檸檬酸之摻合物。若使用，成核 化合物較佳係以〇·〇5-ΐ·〇重量％範圍内之量存在，其係以 聚合物樹脂組成物重量為基準計。成核化合物助於控制 胞孔尺寸。胞孔尺寸控制可為此一發泡體之隔絕性能之 一因素。 15 本發明之發泡體具有0·5至12磅/立方英呎（pcf)(8至 192kg/m3)範圍内之密度。此範圍較佳係〇·5至办^(1〇至 0 32kg/m3)，更佳係 〇·8 至 bpcRu 至 24kg/m3)。 熱塑性發泡體可藉由熟習此項技藝者所知之技術及 程序製備，且包含批式方法及擠塑方法，且擠塑方法較 20佳。發泡體亦可藉由擠塑方法或批式方法形成非交聯發 泡體珠。此發泡體珠係適於模製成物件。舉例而言，w〇 2000/15697案於第8頁第20行至第12頁第32行描述某 些技術及方法。WO 2000/15697案之教示在此被併入至 法律允許之程度。 23 200303891 玖、發明說明 程度。 於傳統之擠塑發泡方法，係使聚合物組份轉化聚合 物溶融物，且使發泡劑及’若要的話，其它添加劑(諸如 ，成核劑)併入聚合物溶融物内以形成可發泡之凝膝。狹 後，使可發泡凝膠經由模具擠塑，且進入降低或較低塵 力之區域内，其促進發泡而形成所欲產物。降低之麼力 係低於可發絲膠於經由模具擠塑前被維持者。較低之 麼力可為超大㈣或次大氣壓（真空），但較佳係於大氣麼

適當之聚結發泡體股材之製備所欲地係使用傳統之 1〇擠塑程序及裝置，諸如，_-3,573，152及US_A_ 4,824,720所詳述者。此等專利案之教示在此被全部併入 於製備本發明之聚結發泡體股材產品，係使可發泡 凝膠通過多噴嘴模具進人有利發泡作用之較低Μ力區域 15。喷嘴被配置成使相鄰㈣擠塑流㈣之接觸於發泡方 mi s生且接觸表面以充分黏著彼此黏著，造成單一 發發泡體結構。離開模具之炼融擠塑物流體係採股材或 ^•材之开> 式’所欲地發泡、聚結及彼此黏著形成單一結 構。所欲地，聚結之個別股材或型材於單—結構内保持 20彼此黏著，避免於製備、成型及使用發泡體時遭受之應 力下產生股材脫層。 於使可Is泡凝膠經由模具播塑前，典型上係使可發 泡旋取自促進熔融混合之溫度冷卻至較低之最佳發泡溫 度凝肜可於擠塑為或其它混合裝置内或於個別冷卻器 24 200303891 玖、發明說明 内冷卻。最佳發泡溫度典型上係超過每一聚合物組份之 玻璃轉移溫度（Tg)，或對於具有充分結晶性而具有熔融溫 度（Tm)者係接近Tm。’’接近，，係指剛好、更高或更低，且 主要係依安定發泡體存在而定。此溫度所欲地係落於比 5 Tm高30°C至比Tm低30°C之範圍。對於本發明之發泡 體’最佳發泡溫度係發泡體不會崩解之範圍内之溫度。 發泡劑可藉由此項技藝已知之任何裝置（諸如，以播 塑器、混合器或摻合器）併入或混入聚合物熔融物内。發 泡劑係與聚合物熔融物於足以避免聚合物熔融物大量膨 10脹及一般使發泡劑均勻地於其内分散之升高壓力混合。 選擇性地，成核劑可被摻入聚合物熔融物，或於塑化或 炫融前與聚合物熔融物乾式摻合。 任何傳統發泡劑可被用以製備本發明之發泡體產物 °US-A-5,348,795案於第3欄第15_61行揭示數種適當發 15泡劑，其教示在此被併入以供參考之用。US-A-5,527,573 案亦於第4攔第66行至第5攔第2〇行揭示數種適當發 泡劑，其教示在此被併入以供參考之用。較佳發泡劑包 含具有1-9個碳原子之脂族烴，特別是丙烷、正丁烷、 異丁烧及異戊烧，更佳係異丁烧，異戊烧或異丁烧及異 2〇戊烷之混合物。異丁烷及異戊烷之混合物所欲地係具有 不多於約50重量％之異戊烷含量，其係以混合物重量計 。若要的話，二氧化碳（C〇2)(包含液態C〇2)可作為唯一 發泡劑，但C〇2與一或多種烴之混合物係若非較佳亦係 相等作用。 25 200303891 玖、發明說明 本發明發泡體亦可使用諸如US-A-4,323,528及US-a_5,817,705所示之累積擠塑方法及裝置製造5其教示在 此被併入以供參考之用。此裝置（一般稱為，，擠塑器-累積 為系統”）能以間歇（而非連續）而操作此方法。此裝置包含 5維持區域或累積器，其間可發泡凝膠係維持於排除發泡 之條件下。維持區域被裝設出口模具，其係開啟至較低 壓力區域（諸如，大氣壓）。模具具有可較佳係藉由維持區 域外部之閘開啟或關閉之喷嘴。閘之操作除使其流經模 · 具外係不影響可發泡組成物。使閘開啟及實質上同時藉 1〇由一機構（例如，機械錘體）對凝膠施加機械壓力而迫使凝 膠經由模具進入較低壓力之區域内。機械壓力係足以迫 使可發泡/旋膠以快到足以排除模具内明顯發泡但亦慢到 足以使發泡體截面積或形狀之不規則產生達最小或去除 之速率通過模具。因此，除間歇性操作外，此方法及其 15 形成之產品係極相近於以連續擠塑方法製得者。 如上所示，本發明發泡體可作為隔絕混凝土牆板内 春 或磚塊及混凝土磚牆之内腔室或灌澆混凝土牆内之隔絕 組份。相信藉由使組份e(選自受阻胺光安定劑（hals)、 N-烧氧基胺安定劑或N•㈣胺安㈣之安定化添加劑）併 · 2〇入發泡體内，可克服未固化混凝土或灰泥對於未安定化 _

之丙烯聚合物發泡體或僅以酚醛抗氧化劑安定化之丙烯 聚合物發泡體之不利影響。於丙埽聚合物發泡體内缺乏 適當安定劑，未固化之混凝土或灰泥促進氧化反應，導 致丙婦聚合物破裂。未固化之混凝土（其具有驗性之pH 26 200303891 玖、發明說明 度）被認為有效地中和至少一部份於發泡體内存在之任何 西分趁氧化劑，一種降低酚醛抗氧化劑之作用及使進行之 氧化反應未被檢測之動作。氧化反應導致比當相同丙烯 聚合物發泡體於未與未固化之混凝土或灰泥接觸後被評 估時所測量者之降低之聚合物發包體壽命。當前述安定 添加劑之一者存在時，無此一丙烯聚合物發泡體壽命降 低發生。進一步相信安定添加劑抵抗藉由未固化混凝土 或灰混之中和化作用，且保持其使丙烯聚合物安定化抵 抗氧化反應之能力。 下列範例係例示（但非以任何方式限制）本發明。阿拉 伯數子表不本發明之範例（Ex)，且字母係指比較例 Εχ·)°除非其它陳述外，所有份數及百分率係以重量計。 除非其它陳述外， 表中所不之所有量係以個別組成物内 所含之聚合物重量為基準計。

20 下述第1表例示範例中戶斤 有此間列示之每一材料之速記名 用之某些材料，其一起具 稱0

27 200303891 玖、發明說明

第1表-添加劑 添加劑 名稱 添加劑描述 PPA1 土要紛駿抗氧化劑，IRGANOX™1010，Ciba Specialty化學公 司 PPA2 主要盼醛抗氧化劑，IRGAN0X™MD1024，Ciba Specialty 化 學公司 PS1 定劑，ULTRANOXTM815，GE Chemicals TE1 石瓦暴鍵’ IRGAN〇XTMpS8〇2，（硫基二丙酸之二烷基酯），ciba Specialty化學公司 HALS1 文阻胺光安定劑，CHIMASSORBTM119，Ciba Specialty化學公 司 HALS 2 阻^^定劑，TINUVINTM622，Ciba Specialty 化學公司 NOR1 ^^FLAMESTAB™，Ciba Specialty 化學公司 NOR2 於 HALS 内之 N-羥基胺 NOR，IRGASTAB™FS210，Ciba Specialty化學公司 FR1 邊阻燃劑，SAYTEX™8010，Albemarle 公司 FR2 燃劑，HBCD，BRE5300，大湖化學公司 FR3 阻燃劑，PYR〇NILTM45，Lauryl Industries FR4 阻燃劑，FF680，大湖化學公司 FR5 漠化脂族阻燃劑，PE-68，大湖化學公司 FR6 邊阻燃劑，FR-1808，死海溴集團 FR7 邊企芝至多阻燃劑，FR-370，死海溴集團 FR8 邊矣阻燃劑，DER560，陶氏化學公司 FR9 邊企董^阻燃劑，BC58，大湖化學公司 FR10 阻燃劑，F3014，死海溴集團 CB1 ^iLjJ^OSPERSE™15，280nm平均顆粒尺寸，工程碳公司 CB2 石反黑’ SEVACARB™，300nm平均顆粒尺寸，哥倫比亞化學公 司 CB3 爐黑，Cobot公司，PLASBAK™3037 20%化合物18nm顆粒尺 寸 CB4 ^ -¾ FPl65m> 22 微米，Graphite Sales Inc. FSD1 雙酉分 A 環氧樹脂，ARALDITETMGT 7072，當量-600-700 (g/eq) 5 Vantico FSD2 雙盼A環氧樹脂，DER 330，當量=i76-185(g/eq)。陶氏化學 公司 28 200303891 玖、發明說明 第2表-聚合物 聚合物名 稱 聚合物描述/來源 PP1 PP同聚物(0.25克/10分MFR(230°C，2.16公斤重量)），可得自 Basell Polyolefins 之 YD 50g PP2 PP同聚物(0.30克/10分MFR(230°C，2.16公斤重量)），可得自 Basell Polyolefins 之 PRO-FAX™ 6823 PP3 高熔融強度PP同聚物(3克/10分MFR(230°C，2.16公斤重)），可 得自 Basell Polyolefins 之 PRO-FAX™PF814 PP4 PP衝擊共聚物(0.4克/10分MFR(230°C，2.16公斤重)），可得自 陶氏化學公司之INSPIRE™ 112 PP5 PP同聚物(0.7克/10分MFR(230°C，2.16公斤重)），可得自 Union Carbide 之 5D45 PP6 PP同聚物(2.0克/10分MFR(230°C，2·16公斤重)），可得自陶氏 化學公司之Η300 PP7 ΡΡ同聚物（1.0克/10分MFR(190°C，5公斤重)），可得自Basell Polyolefins 之 PLZ937 PE1 低密度聚乙烯(1.8克/10分MFR(190°C，2.16公斤重)），可得自 陶氏化學公司之PE620I PE2 低密度聚乙烯(1.8克/10分MFR(190°C，2.16公斤重)），可得自 陶氏化學公司之PE400R 掺合物1 80/20(w/w)之PP-2及PP-3之摻合物 摻合物2 72/28(w/w)之PP-1及PP-8之摻合物 摻合物3 93/7(w/w)之PP-1及PP-9之摻合物 摻合物4 80/20(w/w)之PP-1及PP-6之摻合物 摻合物5 50/50(w/w)之PP-1及PP-5之摻合物 摻合物6 50/50(w/w)之 PP-5 及 DH109(PP 同聚物(0.25 克/10 分 MFR(230°C ，2.16公斤重)），可得自陶氏化學公司）之摻合物

樣品製造方法#1 使用1.57英对（in)(40mm)之共同旋轉之雙螺桿型之 擠塑器（其於典型之用於供料、熔融及計量之連續區域後 5 另具有二額外之用以混合及冷卻之連續區域）以製備丙烯 聚合物發泡體。提供位於計量及混合區域間之用於發泡 劑注射之開口。於冷卻區域後，附接一股材模具塊，其 内已界定35個圓形孔洞（其係以5排且每排7個孔洞之 陣列配置）。每一孔洞具有l.〇2mm(0.04英吋）之直徑。孔 10 洞係以等邊三角形圖案且孔洞間距離為4.06mm(0.016英 29 200303891 玖、發明說明 吋）彼此間隔開。雖然此範例使用圓形孔洞，熟習此項技 藝者暸解其它孔洞形狀若要的話亦可被使用。 以18公斤/小時（kg/hr)(4〇磅/小時（lb/hr)之速率將摻 合物_2(上述第2表）樹脂錠與下列添加劑一起供應至擠塑 5器：主要酚醛抗氧化劑，亞磷酸鹽安定劑、硫基醚、 HALS、阻燃劑、碳黑及成核劑。上述第1表描述此等添 加背]下述第3表顯示添加劑之含量及型式與發泡體壽 命測試結果。使擠塑器維持於下列設定點溫度：供料區 域=150°C，·熔融區域=165_175t：，熔融區域=2〇〇_22〇它 10 ，及熔融區域=185-2〇0。(：。以每100份重量聚合物係18 份重量（pph)之均一速率將異丁烷發泡劑注射於混合均區 内。 使冷卻區域溫度及模具塊溫度降至155-16(rc。調整 股材模具塊内之孔洞直徑以提供無預發泡之安定聚結發 15泡體股材結構。此結構雖然安定，但維持軟性芯部。 樣品製備方法#2 重複方法#1，但改變某些裝置及方法。以2英忖 (51mm)螺桿型擠塑器取代方法#1之4〇mm擠塑器，藉此 ，使樹脂供料速率增至45-60 kg/hr(99-132 lb/hr)。使用 20下列擠塑态设定點溫度：供料區域=160〇C，炫融區域190 °C，熔融區域=220。(：，及混合區域=220至245°C。以π 至22 pph(而非18 pph)之速率供應發泡劑。使股材模具塊 改變成具6至8排且每排丨丨至22個孔洞之增加陣列尺 寸者。陣列之孔洞具有〇·8〇或115mm之直徑，且個別 30 200303891 玖、發明說明 孔洞間隔係3.6mm或6.3mm。冷卻區域及模具塊溫度範 圍可為145-165°C，其係依配方而定。 發泡體測試 使用改良型式之ASTM測試E632-82及EN ISO 4577 5進行發泡體壽命測試。測試需使用裝設可調整之空氣引 入口及可调整之廢氣及溫度控制系統（其於最高擴及2⑻ 它之操作範圍提供控制至最近接Kc)之循環空氣爐。使 空氣速率維持於2.45至4·9英呎/秒（ft/sec)(0.75至15公 尺/秒（m/S))之範圍内。熟習此項技藝者瞭解空氣流動力 1〇學或爐環境之變化會產生不同結果。使用離子化空氣搶 清理表面及驅散靜電。使用帶鋸切割及H〇bart肉切片機 使最小6個測試樣本之端緣平滑，自欲被測試之每一發 泡體測量5公分（cm) x 2.5cm χ 2·5 cm(2英忖㈣χ i & X 1 in) 〇 15 藉由使測試樣本曝露於70°C溫度24小時以調節測試 樣本’確認其實質上係無發泡劑，然後，將樣品置於觀 以水對苯__甲酸乙二s旨膜之盤上，如此，樣品係分隔至 少2.5公分（1⑷，且距爐壁至少5公分(2 in)。使爐加熱 至15〇t之溫度，其係藉由熱偶證實，並開始測試。 2〇 以所需者為基準’將爐自爐移除，使盤及其内容物 於^ 2〇分鐘期間安定化至室溫條件，並評估測試樣本以 證實氧化反應。藉由視覺檢試測試樣本之表面變壞、變 色或尺寸變形而決定測試樣本之氧化反應。使用離子化 空氣搶（SIMC〇 Top Gun，85…平方英叶㈣或〇.〇25公 31 200303891 玖、發明說明 斤/平方公尺（kg/m2)之空氣壓力）清理樣品表面，以驅散靜 電及自物料移除任何嚴重降解之丙烯聚合物發泡體。將 母一樣本置於分析秤（Mettler AT261型）上，並測量其重 量。將樣本置回盤上，且使回到爐上，旋轉爐内之盤及 5樣本位置。依據ASTM D3575-93, Suffix W，方法A決定 么泡體樣。口么度（藉由線性測量一樣本（自發泡體切割之 10公分截面）決定發泡體體積，將樣本稱重，及依據 ASTM D3576計算表觀密度（重量/單位體積）及發泡體胞 孔尺寸）。 1〇 #樣品損失其原始重量之至少2%時，發泡體測試樣 Π口被視為具有失敗之壽命測試。計算發泡體測試樣品原 始稱重時（壽相試前）及其失敗時之㈣逝之天數，並記 錄此數值作為樣品之壽命測試時間。 复^未固化混~屋"^差邊泡體之改良發谕艚 15 測試 20

添加足夠的水至快速固化之混凝土混合 (Qm刪而，可購自Quikrete公司）至混凝土適當固 為止。使用小鐘子，施用约1/2英忖〇 3公分）之濕混 土於樣品製備方法#1或樣品製備方法#2製得之發泡體 品之-側上。使形成之發泡體/混凝土樣品於室溫（一般 25。〇固化隔夜卜般係14小時），其後接受如上所述之》 老化測試。當嚴重降解於發泡體樣品上觀察到時，〜 體被測Μ失敗。混凝土對壽命之仙係藉由使混凝： 側之壽命與非混凝土測者相比較而決定。 32 200303891 玫、發明說明

比較例A 對於比較例A-C係使用方法#1且對於比較例D-H係 使用方法#2製備測試樣品，且使樣品接受如上所述之測 試。比較例A-Η皆含有〇·8重量％之PPA1及0.2重量％ 之PS1。下列第3表綜述測試結果及額外之樣品組成資訊 第3表 ID ΡΡ型式 ΡΕ 重量％ ΤΕ1 重量％ CB1 重量％ CB2 重量％ 混合器 凝膠溫 度fc) 胞孔尺 寸(mm) 密度 (kg/m3) 哥命(於 150°C 之天數） 比較例 A 推合物 1 10 0 5 0 205 0.8 16.5 37 比較例 B 捧合物 1 10 0 0 5 193 0.36 16.7 25 比較例 C 摻合物 1 10 0.6 5 0 204 0.79 16.3 40 比較例 D 摻合物 2 15 0 5 0 234 0.9 13.9 18 比較例 E 推合物 3 10 0.6 0 5 244 1.2 15.8 31 比較例 F » 曹 Aa- /-»„1 ΡΡ1 15 0 0 5 240 1.3 15.7 23 比較例 G ΡΡ1 15 0.6 0 5 240 1.1 13.8 27 比較例 Η ΡΡ1 15 1.0 0 5 240 1.2 16.1 28 第3表之數據顯示碳黑、硫基增效劑及處理溫度對 · 發泡體壽命之作用。比較例D及F亦例示以碳黑型式為 10基準之對於壽命之變化作用。比較例C及D顯示處理溫 度之增加亦不利地影響發泡體壽命。比較例A與比較例 C之比較及比較例F與比較例G之比較證明包含硫基增 效劑增加發泡體壽命。比較例B被認為係一不良數據點 ，因其胞孔尺寸指示可能存在污染物，其亦會影響壽命 15 測試。 33 200303891 玖、發明說明

比較例I 重複比較例C，但省略碳黑且使加工處理溫度從204 °C增至215°C，產生比較例I。比較例！具有較小之胞孔 尺寸（0.4mm對〇.79mm)，較低密度（I4.6kg/m3對 5 16.2kg/m ) ’但較大哥命（53天對40天）。比較例I與比 較例C之比較例示碳黑如何不利地影響發泡體壽命，即 使於酚醛抗氧化劑及硫基醚存在。相似結果係以改變相 對於PP之PE含量（例如，PE含量增至30重量％，以PE 及PP之混合重量為基準計）而產生。

!〇 範例1-6及比較例J-L 使用方法#1製造範例1及比較例J及κ，使用方法 #2製造範例2-6及比較例L。範例1 -6及比較例J-L皆含 有0·8重量％之PPA1及〇·2重量％之psi。範例5及6亦 含有0.1重量％之ΡΡΑ2。下列第4表綜述測試結果及額 15 外之樣品組成資訊。 20 34 200303891 玖、發明說明 弟4表 ID pp型式 FR1(重 量％) CB型 式 CB(重 量％) PE1(重 量％) PE2(重 量％) TE1(重 量％) 混合器 凝膠溫 度(。。） 胞孔尺 寸(mm) 密度 (kg/m3) 壽命(於 150C 之 天數） 比較例 J 摻合物 1 0.35 CB2 5 10 0 0 194 0.5 15.7 38 比較例 K 推合物 1 0.35 CB1 5 10 0 0 203 1.04 16.9 38 範例1 摻合物 1 0.35 CB1 5 10 0 0.6 201 0.54 16.0 43 比較例 L PP1 0.35 CB1 5 0 15 0 240 1.0 17.0 23 範例2 PP7 0.35 CB2 7 0 15 0.6 243 1.0 14.7 30 範例3 PP7 0.5 CB2 7 0 15 0.6 242 0.99 13.6 28 $色例4 PP7 0.7 CB2 7 0 15 0.6 242 1.0 15.2 28 範例5 推合物 3 1.5 CB1 5 0 10 0.6 232 0.65 17.1 33 範例6 摻合物 3 2.5 CB1 5 0 10 0.6 232 <0.2 21.5 33 第4表所示之數據顯示包含硫基酯能添加芳香族溴 阻燃劑且仍具有可接受之發泡體壽命。範例5及6顯示 增加阻燃劑含量促進成核作用，造成具較小胞孔之發泡 5體。範例5及6亦含有金屬鈍化劑（PPA2)，產生些微較 高之壽命值。範例6之小胞孔尺寸被認為係由於自大含 量之FR1之成核作用。

範例7-10及比較例M-N 使用方法#2製造範例7-1〇及比較例M_N。範例7_1〇 1〇及比較例M-N皆含有〇·8重量％之ppA1。範例7-8及比 較例Μ使用FR2 ’且範例9-1〇及比較例n使用fr5。 FR2及FR5皆係脂族溴化合物。下^ 5㈣㈣㈣ 果及額外之組成及處理資訊。 35 15 200303891 玖、發明說明 ___ 第5表 ID ΡΡ型式 FR(重 量％) TEl(f 量％) CB](重 量％) CB2(重 量％) PS1(重 量％) 混合器 凝膠溫 度(°c) 胞孔尺 寸(mm) 密度 (kg/m3) 壽命 (150°C 之天數） 比較例 Μ 摻合物 4 0.5 0 5 0 0 217 13.2 13.2 6 範例7 推合物 3 1.5 0.6 0 7 0.2 221 0.7 14.5 33 範例8 ¥合物 3 3 0.6 0 7 0.2 220 0.8 18.1 33 比較例 Ν ΡΡ1 0.5 0 5 0 0 217 0.88 14.1 10 範例9 摻合物 3 1.5 0.6 0 7 0.2 221 0.50 14.5 37 範例10 摻合物 3 3.0 0.6 0 7 0.2 221 0.40 15.0 37 第5表所示之數據顯示使用脂族溴化合物並結合硫 基增效劑產生可接受之發泡體壽命。

範例11-23及比鮫例0-S 5 使用方法#2製造範例11-20及比較例〇-S。範例11- 20及比較例Ο-S皆含有0.2重量。/。之PS1。溴化合物型式 及含量係如下所示：範例1卜12=〇。5重量％之FR4;範例 13=0.5重量％之FR8 ;範例14·16=0.8重量％之FR3 ;比 較例0=4重量％之FR3 ;比較例Ρ=6重量％之FR3 ’·範例 10 17=1.25重量％之FR6 ;範例18=2.5重量％之FR6，範例 19=5.0重量％之FR6 ;比較例Q=1·5重罝％之FR1及1_5 重量％之FR4，·比較例重量❶/❶之hi及2.5重量％ 之FR4;範例20吐5重量％之FR7;範例2K0重量％ 之FR7 ;比較例S=0.4重量〇/〇之FR9 ;範例22 = 1.0重量％ 15之FR10 ;且範例23=2.5重量％之FR1〇。下列第6表含 有額外之組成及加工處理資訊與測"式⑺果 36 200303891 玖、發明說明 5 第6表所示之數據顯示範咖i 11-23 g發泡體壽命而言 產生可接受之結果 範例11-23及比較例〇-S主達成B2 可燃性等級 寸。比較例 發泡體壽命 體胞孔尺寸 摩巳例11，12·23結合優異壽命與大的胞孔尺 顯不增加含量之阻燃添加劑會不利影響 例s顯示阻燃添加劑會不利影響發泡 第6表 ID PP型式 PE2(重 量％) TE1(重 量％) PPA1( 重量％) CB2(重 量％) CB1(重 量％) 混合器 凝膠溫 度rc) 胞孔尺 寸(mm) 密度 (kg/m3) 壽命 (150°C 之壽命） 範例11 PP1 15 0.6 0.4 7 0 239 1.31 14.6 27 範例2 PP5 10 0.6 0.8 7 0 242 0.65 14.4 28 範例13 推合物 3 10 0.6 0.8 7 0 242 1.20 14.9 37 範例14 PP1 15 0.6 0.4 7 0 239 1.39 13.5 27_ 範例15 PP5 10 0.6 0.8 7 0 242 1.30 15.6 28 範例16 PP5 10 0.6 0.8 7 0 243 1.39 17.4 30 比較例 〇 摻合物 3 10 0.6 0.8 5 0 244 1.40 15.4 9 比較例 P 摻合物 3 10 0.6 0.8 5 0 244 1.40 15.7 12 範例17 摻合物 3 10 0.6 0.8 5 0 246 1.50 14.8 31 範例18 摻合物 3 10 0.6 0.8 5 0 246 1.50 14.4 31 範例19 推合物 5 12 0.6 0.8 5 0 215 1.29 13.6 28 比較例 0 換合物 3 10 0.6 0.8 0 5 232 1.20 15.8 24 比較例 R 推合物 3 10 0.6 0.8 0 5 241 1.20 15.6 17 範例20 推合物 3 10 0.6 0.8 5 0 220 1.40 14.4 37 範例21 推合物 3 10 0.6 0.8 5 0 239 1.50 14.6 28 比較例 S PP1 15 0 0.8 5 0 243 <0.4 26.0 nd 範例22 ' 23 ' PPI PP1 ~13~ ----- 0.6 ~〇J~ ~0~S~ 226 —226~- nd nd — 14.2 " —14.4~~ —38 ~38~ “nd”係指未被決定 範例24-25及比 10 使用方法#2、( 。 242 °C之混合器凝膠溫度製備 37 200303891 玖、發明說明 範例24-25及比較例T。下列第7表綜述額外組成及加工 處理資訊與測試結果。 第7表 ID 胞孔尺 寸 (mm) PE2(重 量％) PPA1( 重量 %) PS1(重 量％) TE1(重 量0/〇) FR4(重 量％) CB2( 重量 %) CB3( 重量 %) CB4( 重量 %) 密度 (kg/m3) 壽命 (150°C 之天數 範例 24 0.65 10 0.8 0.2 0.6 0.5 7 0 0 14.4 ) 28 範例 25 0.7 10 0.8 0.2 0.6 0.6 4 3 0 13.8 27 比較例 T 0.35 10 0.8 0.2 0.6 0.6 4 0 3 15.6 17 第7表所示之數據顯示爐黑可添加至碳黑而無不利 隹 5 影響發泡體壽命，而添加石墨會不利影響發泡體壽命。

此外，石墨似乎誘發胞孔成核，藉此，造成較小胞孔尺 寸，其亦非所欲。 jg,例26及比較例U 使用方法#1製造範例26-28，及使用方法#2製造比 1〇 較例U。範例26-28含有1〇重量之PE1，且比較例u含 有20重量％之PE2。如熱安定劑，範例26含有〇·6重量 %之HALS1，比較例U含有Q 35重量°/。之NOR1及1重 _ 量％之TE1，範例27含有〇·2重量％之NOR2，且範例28 含有〇·4重量％之NOR2。下述第8表含有額外之組成及 ι5 加工處理資訊與測試結果。 38 200303891 玖、發明說明 第8表 ID PP型 式 混合器 凝膠溫 度rc) PPA1( 重量 %) PPA2( 重量 %) PS1(重 量％) FR1(重 量％) CB1( 重量 %) CB2( 重量 %) 胞孔尺 寸 (mm) 密度 (kg/m3) 壽命 (150°C 之天數 ) 範例 26 摻合物 1 200 0.8 0.2 0.2 0.35 5 0 0.75 17.2 38 比較例 U PP1 214 0.8 0.2 0.2 0 5 0 0.35 14.0 38 範例 27 摻合物 1 198 0.4 0 0.2 0.35 5 0 0.68 15.1 42 範例 28 摻合物 1 197 0.4 0 0.2 0.35 5 0 0.81 14.9 48 第8表所不之數據顯不非硫基鱗之熱安定劑之使用

性。範例26顯示芳香族溴化合物可與HALS熱安定性相 容。雖然比較例U不含有作為阻燃添加劑之漠化合物， 5 自第3-7表之數據外插建議添加阻燃添加劑（諸如，添加 至範例26之型式及含量）不會使發泡體壽命降解至低於 25天。換言之，添加0.35重量％之FR1至比較例u能使 其轉化成本發明之範例。 範例29-32 10 使用方法#2及摻合物3及FR1製備範例29_31。使

用方法#2及摻合物5及FR6製備範例30-32。範例29及 範例31個別含有〇·75重量％及2.5%之氧化録 (TRUTINTTMA03，大湖化學公司），且範例30及範例32 含有〇·5重量％之聚-1，4-異丙基苯，二者皆係傳統阻燃增 15 效劑。第9表顯示加工處理資訊及測試結果。 39 200303891 玖、發明說明 第9表 ID 混合器 凝膠溫 度rc) PPA1( 重量 %) PS1(重 量％) PPA2( 重量 %) TE1(重 量％) PE2(重 量％) FR量（ 重量 %) CB1( 重量 %) 胞孔尺 寸 (mm) 密度 (kg/m3) 壽命 (150°C 時之天 數） 範例 29 232 0.8 0.2 0.1 0.6 10 1.5 5 1.1 16.1 33 範例 30 225 0.8 0.2 0.1 0.6 10 1.5 5 0.6 20.2 31 範例 31 216 0.8 0.2 0.1 0.6 12 2.0 5 0.6 14.4 28 32 216 0.8 0.2 0.1 0.6 12 5.0 5 1.3 15.5 35

第9表所示之數據顯示額外之傳統fr增效劑不會不 利地影響發泡體哥命。除第9表所示之數據外，範例2 9 及30之發泡體亦通過可燃性測試具有B2等級。 5 蓺例33-34及比較例V-W-碳黑之ESP虛理之功效

使用方法#1，摻合物1，改變PE1含量（重量％，以 總聚合物含量為基準），每100份聚合物之〇·35份 (pph)FRl，〇·8重量％之ΡΡΑ1、0.2重量％之PS1及如第 10表所示之剩餘組份，以製備範例33-34及比較例 10 。使範例33-34及比較例V-W接受如上所述之測試。第 (10)表亦綜述測試結果。 對於比較例V及範例33，使用30 mm之Warner· Pfleiderer雙螺桿化合器使1.25重量％之FSD1與11重量 %之CB1預先化合於PE1内。對於比較例w及範例34， 15 以5重量％之FSD2之載荷（以CB1重量為基準計）以 FSD2之稀釋溶液（黏稠液體）表面處理CB1，FSD2係以 130毫升之二氯曱烷（CHAl2)且使用下列三步驟方法稀釋 。於步驟〆，使用20公升（L)之Papenmeyer(快速粉末混 合器）以FSD2之稀釋溶液使PE2濕化。於步驟二，添加 40 200303891 玖、發明說明 CB1 粉末至混合器以提供三元混合物，且使用 Papenmeyer混合器之最高速設定混合此三元混合物。於 步驟三，使用Buss捏合器使此三元混合物同時脫揮發及 擠塑化合成旋狀物。 5 第10表 ID 混合器 凝膠溫 度rc) CB1(重 量％) CB2(重 量％) TE1(重 量％) PE1(重 量％) FSD1( 重量％) FSD2( 重量％) 胞孔尺 寸(mm) 密度 (kg/m3) 壽命(於 150°C 之天數） 比較例 V 241 4 0 0 31 1 0 0.45 14.7 45 範例33 239 4 0 0.6 30 0.5 0 0.45 15.4 53 比較例 W 239 0 4 0 16 0 0.2 0.93 15.5 45 範例34 233 0 4 0.6 31 0 0.2 0.65 15.1 48 第10表之數據顯示使用FSD改良壽命。

範例35及比較例X-與未固化混凝土接觸對發泡體壽命之 作用

使用方法#2及摻合物6製造範例35及比較例X。範 10 例35及比較例X皆含有12重量％之PE1，0.8重量％之 PPA1，0.2 重量 ％ 之 IRGANOX B225(可購自 Ciba Specialty化學公司），0.6重量％之FR1及7重量％之CB1 。下列第11表含有額外之組成資訊及範例35及比較例 X之發泡體與濕混凝土依據如上所述改良程序接觸後之 15 發泡體性質及壽命測試結果（以150°C時之天數計）。 第11表 ID 混合器凝 膠溫度(°C) TE1(重量 %) HALS 1(重 量％) 胞孔尺寸 (mm) 密度 (kg/m3) 壽命(於 150°C之天 數） 範例35 218 0 0.4 1.1 18.3 36 比較例X 218 0.6 0 1.25 17.7 27 第11表所示之數據顯示HALS併入丙烯聚合物發泡 體内改良發泡體之壽命測試結果。相似結果可以其它安 41 200303891 玖、發明說明 定添加劑（特別是NOR1及NOR2)預期。

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Claims (1)

1. 200303891 拾、申請專利範圍 1 · 一種丙烯聚合物發泡體，包含： a· —聚合物樹脂組成物，其具有至少5〇重量％之丙晞 部份含量，其係以組成物重量為基準計； b ·足以&供该發泡體具有比僅包含&、c、d及e之丙埽 5 聚合物發泡體之導熱性少至少0.0005瓦/公尺-。K之導熱性 之含量之紅外線輻射阻絕材料，該紅外線輻射阻絕材料係 選自碳黑、活性碳、石墨及其等之混合物所組成之族群； c·至少一溴化合物，該溴化合物係以足以提供該發泡 _ 體具有B2之DIN4102可燃性分級之含量存在； 1〇 d•以酚醛為主之抗氧化劑；及 e·至少一安定添加劑，其係選自受阻胺光安定劑、ν· 烷氧基胺安定劑、N-羥基胺安定劑及硫基增效劑，該安定 添加劑係實質上不與該芳香族溴化合物反應且係以足以提 供該發泡體於150°C之温度時之耐熱老化性係（1)至少25天 15 ，及（2)比僅包含a、b、c及d之發泡體之耐熱老化長3天。 2·如申請專利範圍第丨項所述之發泡體，其中，該發泡體進 翁 步包含一含1之f，f係填料表面鈍化劑，該含量係足以 抵銷b之可能不利作用，該填料表面鈍化劑係環氧樹脂或 環氧化合物。 20 3·如申請專利範圍第1或2項所述之發泡體，其中，該溴化 、 合物係芳香族溴化合物，其係選自十溴二苯基乙烷、四溴 酞酸酯之二-2-乙基己基酯、八溴二苯基氧化物、雙（三溴 苯氧基）乙烷、三（三溴新戊基）磷酸鹽、溴化三曱基笨基茚 滿及溴化環氧樹脂所組成之族群，該溴化合物係以足以提 43 200303891 拾、申請專利範圍 v 0.2重里％之溴含量之量存在，其係以聚合物樹脂組 成物重量為基準計。 士申明專利範圍第〗項所述之發泡體，其中，該發泡體具 有少於24公斤/立方公尺之密度。 5 5·如申請專利範圍第!或2項所述之發泡體，其中，該發泡 體具有0·1亳米至15毫米範圍内之胞孔尺寸。 士申明專利範圍第1或2項所述之發泡體，其中，該發泡 體係具有聚結股材結構之板材，該板材具有丨〇 111111至1 〇〇 仿饥範圍内之厚度。 10 7·如申請專利範圍第1或2項所述之發泡體，其中，該紅外 線輻射阻絕材料係一選自熱黑、爐黑、乙炔黑及槽法碳黑 之低結構碳黑，該碳黑具有10 nm至400 nm範圍内之平均 顆粒尺寸，且係以至少2重量％之量存在，其係以聚合物樹 脂組成物重量為基準計。 15 8·如申請專利範圍第1或2項所述之發泡體，其中，該發泡 體具有不多於0.045瓦/公尺-K之導熱性。 9·如申請專利範圍第1或2項所述之發泡體，其中，該紅外 線輕射阻絕材料係石墨，該石墨具有1至200微米之平均顆 粒直徑，且係以〇·1至10重量％範圍内之量存在，其係以聚 20 合物樹脂組成物重量為基準計。 10·如申請專利範圍i 1或2項所述之發泡體，其中，該以齡 酿為主之抗氧化劑係以至少0.3重量％之量存在，其係以聚 合物樹脂組成物重量為基準計。 11 ·一種絕熱結構，其適於作為木框結構之牆柱間之隔絕、 44 200303891 拾、申請專利範圍 椽或天花板托梁間之隔絕，或作為絕緣混凝土牆板或磚塊 及混凝土磚牆之内腔室或灌澆混凝土牆内之隔絕組份，該 結構包含如申請專利範圍第】或2項所述之發泡體。 12·-種絕熱混合物，該混合物包含如申請專利範圍第1或2 5 項所述之發泡體及選自相鄰建築牆柱間之間 之間隙、相鄰天花板托梁間之間隙、隔絕混凝土= 及外板區段間之間隙、碑及混凝土磚狀⑽室或灌洗混 凝土牆之内腔間之建築或結構空間。 200303891 陸、（一）、本案指定代表圖爲：第_B (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： (無） 柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式··