JPH08501581A - 有機ホウ素ケイ素化合物を含有する発泡性熱可塑性重合体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ａ）少なくとも１種の熱可塑性重合体およびｃ）発泡剤を含有する粒子状発泡性熱可塑性重合体、その製造方法ならびにこの発泡性熱可塑性重合体を用いて製造した発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】有機ホウ素ケイ素化合物を含有する発泡性熱可塑性重合体およびその製造方法 本発明は有機ホウ素ケイ素化合物を含有する発泡性熱可塑性重合体およびその 製造方法ならびにこの発泡性熱可塑性重合体を用いて製造した発泡体に関する。 弾性およびエネルギー吸収性を有する発泡体は多くの用途に要望されている。 例えば、ポリスチレン発泡体は硬質の発泡体である。しかしながら、２〜５０ 重量％のスチレン溶解性エラストマーを添加混合して弾性ポリスチレン発泡体を 得ることは独国特許第３９１５６０２号に開示されている。 例えば、ポリオレフィン発泡、またはポリスチレン押出発泡およびポリスチレ ン粒子発泡から得られる発泡プラスチック板は断熱材および遮音材として長い間 使用されてきた。 遮断層の遮音効果（特に、浮き床下に用いる場合）は、ＤＩＮ５２２１４およ びＤＩＮ１８１６４、区分２に従い動的剛性ｓ’を求めて定量化することができ る。小さいｓ’値は良好な遮断性を示す。 遮音、特に足音の遮断には、板の厚さ方向に一時的に圧縮して弾性化した発泡 プラスチック板を用いるのが好 ましい。 発泡プラスチック板を圧縮する公知の後処理（”弾性化”ともいう）の際には 、８と１０ｋｇ／ｍ³の間の代表的密度をもつ発泡プラスチック板を６６％の最 高圧縮度まで圧縮し、所定時間（通常、６０秒未満）保持する。例えば、ポリス チレン粒子発泡から得られる２５ｍｍ厚さの発泡プラスチック板の場合に、この ようにして得られた動的剛性値はおよそ１５Ｎ／ｃｍ³である。これに対して、 ”弾性化”を行わない同じ厚さの対応する発泡プラスチック板は≧５０Ｎ／ｃｍ³ のｓ’値を示す。本発明の目的は、熱可塑性重合体に基づく吸音性発泡体を製 造するための原料ならびに対応する吸音性発泡体を提供することにある。 このような発泡体から製造された発泡プラスチック板はそれを圧縮して弾性化 する後処理を要することなしに改良された遮音性を有する。 驚くべきことに、この目的は有機ホウ素ケイ素化合物を用いて解決された。 すなわち、本発明は、ａ）少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物、ｂ）少 なくとも１種の熱可塑性重合体およびｃ）発泡剤を含有する粒子状発泡性熱可塑 性重合体である。 また、本発明は、少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なく とも１種の熱可塑性重合体ｂ） を溶融混合し、混合物を顆粒状に加工し、次いで顆粒を水性分散液中で発泡剤を 用いて含浸する、上記発泡性熱可塑性重合体の製造方法である。 さらに、本発明は、ａ）少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物およびｂ） 少なくとも１種の熱可塑性重合体を含有する粒子状発泡性熱可塑性重合体である 。 さらにまた、本発明は、ａ）少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物および ｂ）少なくとも１種の熱可塑性重合体を含有する、密度０．０１〜０．９ｇ／ｃ ｍ³を有する発泡体である。 本発明による発泡可能または発泡した熱可塑性重合体ならびにそれから得られ る発泡体は少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）を含有する。 有機ホウ素ケイ素化合物ａ）は、好ましくはａ）およびｂ）の合計量に対して ０．１〜５０、特に好ましくは０．５〜１０重量％で用いる。 本発明において、有機ホウ素ケイ素化合物として好ましくはホウ素−シロキサ ン−エラストマーを用いる。 本発明において特に適当なホウ素−シロキサン−エラストマーは、例えばＷａｃ ｋｅｒ−Ｃｈｅｍｉｅ社から”Ｈｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔ（高弾性パテ）２ ９、３６および４０”の名称で販売されている。高弾性パテのウイリアムス可塑 性に関しては多数の文献がある。 この種の物質はこれ迄はハビリテーションクリニック の分野で使用された（例えば、マッサージトレーニングによる手の運動能力の回 復用）。 本発明による発泡可能または発泡した熱可塑性重合体ならびにそれから得られ る発泡体は少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）のほか、さらに成分と して少なくとも１種の熱可塑性重合体ｂ）を含有する。 熱可塑性重合体ｂ）は、好ましくはａ）およびｂ）の合計量に対して５０〜９ ９．９重量％、特に好ましくは９０〜９９．５重量％で用いる。 熱可塑性重合体ｂ）は、例えばポリオレフィンまたはポリビニル芳香族化合物 である。本発明において、スチレン重合体のようなポリビニル芳香族化合物が好 ましく用いられる。 本発明のためのポリオレフィンとしては、特にＸ線結晶性が２５℃で２５％を 超える結晶性オレフィン重合体が好ましい。例えば、高圧、低圧および中圧の各 法により製造されるような、密度０．９１６〜０．９６５、好ましくは０．９２ ０〜０．９３５ｇ／ｃｍ³の低、中および高密度のポリエチレン、ポリプロピレ ンならびに少なくとも５０モル％のエチレン単位および／またはプロピレン単位 を含有するエチレン共重合体およびプロピレン共重合体が適当である。適当なコ モノマーは、例えば１２個以下の炭素原子をもつα−アルケン、例えばプロピレ ン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、さら にビニルエステル、例えば酢酸ビニル、およびアクリル酸、メタクリル酸、マレ イン酸またはフマル酸と１〜８個の炭素原子を有するアルコールとのエステルで ある。ポリオレフィンは一般に溶融流れ指数ＭＦＩ（２３０；２．１６）（ＤＩ Ｎ５３７３５による）が０．５と１５の間、好ましくは１と１２の間、および溶 融点範囲が１００℃と１７０℃の間である。また、異なるポリオレフィンの混合 物も用いることができる。 好ましくは、エチレン−プロピレン−共重合体ならびにエチレン、プロピレン およびＣ₄〜Ｃ₈−α−オレフィンの共重合体が用いられる。 特に好ましいエチレン−プロピレン−共重合体は０．５〜６重量％のエチレン と９４〜９９．５重量％のプロピレンとからなる共重合体である。 特に好ましいエチレン、プロピレンおよびＣ₄〜Ｃ₈−α−オレフィンの共重合 体は、０．５〜６重量％のエチレン、８８〜９９重量％のプロピレンおよび０． ５〜６重量％のＣ₄〜Ｃ₈−α−オレフィン、例えばブテン−１、ペンテン−１） ヘキセン−１、ヘプテン−１またはオクテン−１からなる共重合体である。 本発明のためのスチレン重合体は、ポリスチレン、および少なくとも５０重量 部のスチレンを共重合して含有する、スチレンと他のα，β−オレフィン不飽和 化合物との共重合体である。本発明方法において、コモノマー としては、例えばα−メチルスチレン、核ハロゲン化スチレン、核アルキル化ス チレン、アクリロニトリル、アクリル酸またはメタクリル酸と１〜８個の炭素原 子を有するアルコールとのエステル、Ｎ−ビニル化合物、例えばビニルカルバゾ ール、または２つの重合性二重結合を有する化合物、例えばブタジエン、ジビニ ルベンゼンまたはブタンジオールジアクリラートの少量が該当する。また、スチ レン重合体は発泡性製品に特定の性質を付与する他物質の通常添加剤を含有する ことができる。例えば、トリスジブロモプロピルホスファート、ヘキサブロモシ クロドデカン、塩素化パラフィン等の有機臭素または塩素化合物に基づく難燃剤 、ならびにジクミルペルオキシドおよび高分解性有機過酸化物等の難燃剤用相乗 剤、さらに帯電防止剤、安定剤、染料、潤滑剤、充填剤および予備発泡時の粘着 防止作用物質、例えばステアリン酸亜鉛、メラミンホルムアルデヒド縮合物また はケイ酸、ならびに発泡過程の離型時間の短縮剤、例えばグリセリンエステルま たはヒドロキシカルボン酸エステルが挙げられる。 本発明において好ましい発泡剤ｃ）としては、成分ａ）およびｂ）に対して１ 〜１０重量％、好ましくは３〜８重量％のＣ₃〜Ｃ₉−炭化水素（例えば、プロパ ン、ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタンおよび／ またはヘキサン）および／または二酸 化炭素が用いられる。 発泡剤または発泡剤成分として二酸化炭素を使用する場合、発泡性熱可塑性重 合体は、独国特許出願Ｐ４１３７４０５．３による二酸化炭素吸収剤を含有する のが好ましい。 本発明の粒子状発泡性熱可塑性重合体は、一般に熱可塑性重合体ｂ）を有機ホ ウ素ケイ素化合物ａ）と、例えば押出機で溶融混合し、次いで押出物を発泡剤で 含浸して製造することができる。 押出物の含浸は、例えば懸濁液で行うことができる。このために、ペレットを 適当な懸濁剤（例えば、水）に、場合により懸濁安定剤を用いて分散する。次い で、発泡剤の存在下に、発泡剤の含浸を高温度で行う。 一方、有機ホウ素ケイ素化合物を、熱可塑性重合体の製造の際に既に混入する ことができる。有機ホウ素ケイ素化合物は通常スチレンに分散できるので、場合 によっては発泡剤を同時に存在させて、重合して取り込むことができる。しかし ながら、特に有機ホウ素ケイ素化合物ａ）の加水分解が最低になるように重合条 件を選定しなければならない。 本発明の粒子状発泡性熱可塑性重合体の好ましい製造方法は、少なくとも１種 の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱可塑性重合体ｂ）を押 出機で溶融混合し、混合物をストランドに押出し、顆粒に加工し、次いで水性懸 濁液中発泡剤で含浸する。 本発明による発泡可能または発泡した熱可塑性重合体は、通常少なくとも１種 の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱可塑性重合体ｂ）を含 有する、密度０．０１〜０．９ｇ／ｃｍ³の発泡体に加工される。 本発明による発泡体においては粒子発泡体または押出発泡体がある。 本発明の粒子発泡体は、少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および 少なくとも１種の熱可塑性重合体ｂ）を含有する粒子状発泡（予備発泡）熱可塑 性重合体を公知の方法で気密に閉鎖しない型に充填し、次いでこれを軟化点以上 の温度に加熱して得られる。粒子は軟化し、膨張し、型の内部形状に一致する成 型体に融着する。 本発明の押出発泡体は、少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および 少なくとも１種の熱可塑性重合体ｂ）を発泡剤または発泡剤混合物ｃ）と押出機 で溶融混合し、次いで発泡剤含有溶融物を発泡下に押出すことにより得られる。 本発明においては粒子発泡体が好ましい。 本発明は多くの利点を有する。熱可塑性重合体としてポリスチレンを含有する 本発明の発泡プラスチック板は、板を一時的に圧縮して先行する弾性化を行うこ とを要せずに、動的剛性ｓ’の非常に低い値を示す。 実施例１〜４および比較例 実施例１ ０．２００ｋｇのＨｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔ ４０（Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈ ｅｍｉｅ）を押出機（ＺＳＫ３０）で１００００ｋｇの市販熱重合ポリスチレン （ＶＺ：７５、ＢＡＳＦ ＡＧ）に混入した（押出温度２５０℃、処理量２５ｋ ｇ／時間）。 押出物を顆粒化し、耐圧１０リッター反応器において水性懸濁液中ｎ−ペンタ ンで含浸した。 このために、４．５リッターの水に４８．３ｇの固体Ｎａ₄Ｐ₂Ｏ₇を加え、攪 拌して１０分以内に溶解した。その後、９８．４ｇのＭｇＳ０₄・７Ｈ₂Ｏを添加 し、さらに１０分間攪拌した。次いで、平均鎖長Ｃ₁₅の主に第二級ナトリウムア ルキルスルホナート（ＢａｙｅｒＡＧ社のＭｅｒｓｏｌａｔ（登録商標）Ｋ３０ ）からなるＣ₁₂〜Ｃ₁₇−アルキルスルホナート混合物の１％溶液２４３ｇおよび 発泡剤で含浸すべき顆粒（粒子重量０．５〜５０ｍｇ）２．４ｋｇを添加した。 容器を密閉し、内容物を４時間以内に２５℃から１００℃に加温した。続いて、 容器内容物を４時間以内に１２５℃に加温し、４時間この温度に放置した。容器 の内部温度が１０８℃に達した後、１９２ｇのペンタンを加えた。 冷却後、容器内容物を濾過し、得られた発泡剤含有重合体粒子を分離し、次い で不連続式予備発泡器（Ｒａｕｓｃｈｅｒ社）で１５ｇ／１の嵩密度に予備発泡 した。１４時間の 中間保管後、予備発泡重合体粒子を直方体状材料に発泡した。 ２１日間室温で貯蔵後、成型体から板を切り取り、ＤＩＮ５２２１４に従い動 的剛性を試験した。結果を表に示す。 実施例２ ０．５００ｋｇのＨｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔを用いたほかは、実施例１と 同様に行った。その結果を表に示す。 実施例３ ０．２００ｋｇのＨｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔ ４０を実施例１と同様にポ リスチレン（ＶＺ：７５）に混入した。押出機には既にＨｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋ ｉｔｔ４０およびポリスチレンに対して、６重量％のｎ−ペンタンが加えられた 。予備発泡および成型品の製造は実施例１と同様に行った（表を参照）。 実施例４ ０．５００ｋｇのＨｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔ ４０を用いたほかは、実施 例３と同様に行った（表を参照）。 比較例 Ｈｕｐｆｅｎｄｅｒ Ｋｉｔｔ ４０を用いないほか、実施例１と同様に行っ た（表を参照）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物、ｂ）少なくとも１種の熱可 塑性重合体およびｃ）発泡剤を含有する粒子状発泡性熱可塑性重合体。 ２．成分ａ）およびｂ）の合計量に対して、０．１〜５０重量％の少なくとも１ 種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および５０〜９９．９重量％の少なくとも１種 の熱可塑性重合体ｂ）を含有することを特徴とする請求項１記載の発泡性熱可塑 性重合体。 ３．ａ）少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物およびｂ）少なくとも１種の 熱可塑性重合体を含有する粒子状発泡性熱可塑性重合体。 ４．熱可塑性重合体ｂ）としてポリスチレンおよび／またはスチレン共重合体を 使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡可能または 発泡した熱可塑性重合体。 ５．有機ホウ素ケイ素化合物がホウ素−シロキサン−エラストマーであることを 特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発泡可能または発泡した熱可塑 性重合体。 ６．少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱可 塑性重合体ｂ）を溶融混合し、混合物を顆粒状に加工し、次いで顆粒を水性分散 液中発 泡剤で含浸することを特徴とする請求項１または２に記載の発泡性熱可塑性重合 体の製造方法。 ７．少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱可 塑性重合体ｂ）を含有する密度が０．０１〜０．９ｇ／ｃｍ³の発泡体。 ８．成分ａ）およびｂ）の合計量に対して、０．１〜５０重量％の少なくとも１ 種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および５０〜９９．９重量％の少なくとも１種 の熱可塑性重合体ｂ）を含有することを特徴とする請求項７記載の発泡体。 ９．少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱可 塑性重合体ｂ）を含有する粒子状予備発泡熱可塑性重合体を型内で加熱して融着 することを特徴とする請求項７または８に記載の発泡体の製造方法。 １０．少なくとも１種の有機ホウ素ケイ素化合物ａ）および少なくとも１種の熱 可塑性重合体ｂ）を発泡剤または発泡剤混合物ｃ）とともに押出機で溶融混合し 、次いで発泡剤含有溶融物を発泡下に押出すことを特徴とする請求項７または８ に記載の発泡体の製造方法。