JPH10501563A

JPH10501563A - 発泡性ビーズのための被覆組成物

Info

Publication number: JPH10501563A
Application number: JP8500367A
Authority: JP
Inventors: パレジヤ，ラケシユ・ジヤイシンハ; ヴリエール，ドミニク・ポール; ウイレムズ，マリア・ヨアンナ
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1998-02-10
Also published as: AU2674895A; EP0764186A1; CN1150440A; WO1995033790A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、発泡性ビーズ、特に発泡剤を含有するビニル芳香族化合物のポリマーよりなる発泡性ビーズを被覆するための、２００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍ_w）を有するビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーの使用に関するものである。さらに本発明は、この種のビーズのための被覆組成物、被覆された発泡性ビーズおよび被覆された発泡性ビーズの予備発泡により作成される予備発泡ビーズ、並びに発泡剤の沸点およびポリマーの軟化点よりも高い温度で熱処理してこれらビーズを発泡および融合させることにより作成される物品に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】発泡性ビーズのための被覆組成物本発明は、発泡性ビーズ、特に発泡剤を含有するビニル芳香族化合物のポリマーの発泡性ビーズを被覆するための、ビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーの使用に関するものである。さらに本発明は、この種のビーズのための被覆組成物、被覆された発泡性ビーズおよび被覆された発泡ビーズの予備発泡により作成された予備発泡ビーズ、並びに発泡剤の沸点およびポリマーの軟化点よりも高い熱処理でこれらビーズを発泡および融合させて作成された物品に関するものである。特に本発明は、発泡性ポリスチレンのビーズに対するその使用に関する。発泡性ビーズ（以下「ＥＰＳ」ビーズと称し、これは一般にビニル芳香族化合物、特にポリスチレンのポリマーよりなる発泡性ビーズを意味する）、たとえば商標スチロセルとしてシェル社により販売される発泡性ポリスチレン銘柄の範囲のビーズは多くの異なる用途を有する。周知の用途は低もしくは中密度ブロックもしくは連続ボード成形品、大型箱および中密度インシュレーションボード、ベニア裁断物のブロック、高強度コンツール成形品、１０ｍｍより大の肉厚を有する包装品、魚箱、フロアユニットなどである。レギュラー銘柄の他に、難燃性銘柄および特殊銘柄のものも入手しうる。好ましくは、ＥＰＳビーズは比較的短い生産サイクルにてその容積の何倍も（最終用途に応じ）最少量の発泡剤を用いて発泡される。勿論、ＥＰＳビーズから作成された物品は寸法安定性でなければならず、すなわちワンピングおよび／または収縮が生じてはならない。発泡性ビーズからの気泡質成形ブロックもしくは物品の製造が周知されており、実質的に２つの工程を含む：すなわち（ａ）発泡性ビーズの予備発泡に続く熟成段階、および（ｂ）気泡構造を有する単一フォーム物品を形成させるための、金型における予備発泡ビーズの加熱。取扱いの容易さのため、および満足しうる成形品をうるため、ビーズは自由流動性であること、および予備発泡の前、その間およびその後に凝集する傾向をできるだけ回避することが望ましい。現世代のビーズは一般にたとえばグリセリンモノ−、ジ−もしくはトリ−ステアレートおよび／または金属ステアレート（典型的にはステアリン酸亜鉛）と他の添加剤とからなる被覆組成物により被覆されて前記問題を解消する。被覆組成物中に典型的に見られる他の成分は凝固防止剤、静電気防止剤、安定剤、着色剤などを含む。適する組成物がたとえば英国特許出願公開明細書第１，４０９，２８５号に開示されている。しかしながら、発泡した物品は他の条件、すなわち充分な曲げ強さの条件を満たさねばならない。したがって、向上した最大曲げ強さを有する或いは典型的な曲げ強さであるがより低いフォーム／水蒸気圧力にて得られる物品を与えるようなＥＰＳビーズの用途が存在する。驚くことに、本発明者等は２００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍ_w ）を有するビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーを発泡性ビーズの被覆に用いて前記目的を達成しうることを突き止めた。特に、これら目的は、典型的な発泡性ビーズに新規な被覆組成物を施して達成することができる。したがって本発明はさらに発泡性ビーズのための被覆組成物をも提供し、この組成物は通常の被覆剤と２００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍ_w）を有するビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーとで構成される。好ましくはポリマーは３００〜１０，０００の範囲、より好ましくは４００〜１，５００の範囲のＭ_wを有する。低分子量ポリマーの正確な量は極めて広範囲に変化しうるが、新規な被覆組成物は好ましくは全組成物に対し５〜５０重量％の量、より好ましくは１０〜２５重量％の量のポリマーを含む。好適には低分子量ポリマーはα−メチルスチレンおよび／またはスチレン（必要に応じ他のコモノマーを含む）のポリマー、より好適にはスチレンのホモポリマーである。被覆組成物は、慣用されている任意便利な方法により発泡性ビーズに施して、被覆された発泡性ビーズ（これも新規である）を提供することができる。たとえば、これはドライコート（リボンブレンダーにおけるタンブリング）として、スラリー（水中）として、或いは易揮発性の非水性液における溶液として施すことができる。この液体は発泡性ビーズに対し溶剤作用を持ってはならない。好適には、この種の液体はたとえばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールのような低級アルコール、或いはたとえばヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水素または石油エーテルである。最も容易であると共に最良の結果を得る乾式被覆が好適である。乾式被覆の場合、固体であれば低分子量ポリマーは好ましくは６５μｍ未満の粒子寸法を有する。６５μｍより大の粒子寸法のポリマーを使用すれば、被覆組成物は慎重に取り扱わないと一体性の損失を受けうる。好適には、発泡性ビーズを発泡性ビーズに対し０．１〜２．０重量％の量、好ましくは０．２〜０．５重量％の量の被覆組成物で被覆する。好ましくは発泡性ビーズはスチレンの単独（スチレンのホモポリマー）またはコモノマーとの組合せよりなるポリマーで作成される。発泡性ビーズは少なくとも１００，０００、典型的には少なくとも１６０，０００のＭ_wを有するポリマーで作成される。最も一般的に使用されかつ本発明により好適に被覆される発泡性ビーズはポリスチレン製である。ビニル芳香族化合物の重合の前、その間またはその後に添加される発泡剤は典型的にはたとえば（シクロ）ペンタンなどの低沸点炭化水素である。しかしながら、発泡性ビーズに関する技術はポリマー、発泡剤および他の添加剤に関し極めて広範であり、当業者に公知である。（未被覆）発泡性ビーズはしたがって本発明の１部を構成しない。被覆された発泡性ビーズは、予備発泡ビーズを金型に移送する取扱装置を閉塞または阻害することなく容易に予備発泡および形成過程を受ける。原料ビーズ、すなわち予備発泡前のビーズの流動も優秀であって、何ら困難性を生ぜしめない。さらに本発明は新規な被覆ビーズ、およびこれら被覆ビーズから作成される向上した曲げ強さを有する発泡物品にも関するものである。以下、限定はしないが実施例により本発明をさらに説明する。実施例においてはピッコラスチックＡ５（ハーキュリース社の商標）、スチレンのオリゴマー（トリマーおよびテトラマー）（約４３０のＭ_wを有する）の粘性液体混合物および６３μｍシーブを通過する約１０，０００のＭ_wを有する粉末低分子量ＰＳを使用した。さらにＧＭＳ（グリセリンモノ−ステアレート）、ＧＴＳ（グリセリントリステアレート）およびＺｎｓｔ（ステアリン酸亜鉛）も慣用の被覆剤であって、その機能は発泡性ビーズの凝集を防止すると共に静電気を防止することである。実施例１〜２、比較例Ａ〜Ｂ約１８０，０００のＭ_wと０．７〜１．０ｍｍの範囲の直径とを有しかつ約６重量％のｎ−ペンタンとイソ−ペンタンとの混合物を含有する１ｋｇバッチの未被覆発泡性ポリスチレンビーズをリボンブレンダー（１ｋｇバッチにつきヘルマン・リンデン装置、１０分間操作）にて、第１表に示した被覆組成物と共に４ｇ（０．４重量％）の吸収が得られるまで転動させた。被覆ビーズを、０．２０バールゲージの水蒸気圧および２６秒のスチーム時間を用いてバッチ式予備発泡装置（ヘンドル社）にて予備発泡させた。密度は全て約２３ｇ／Ｌであり、これは新規な被覆組成物が予備発泡過程に対し殆ど限られた作用しか持たないことを示す。予備発泡したビーズを空気浸透性サイロにて１晩熟成させると共に、０．５〜１．２バールゲージで操作するスチーム加熱密閉金型にて３００ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍのタイルまで機械成形した。各タイルにつき最大フォーム圧力および圧力減衰時間を記録した。次いで各タイルを７０℃にて２日間にわたり乾燥させ、次いで状態調節すると共に曲げ負荷測定につき試験した。最大曲げ強さ（破断点）を各タイルにつき記録した。第１表から判るように、成形特性は一般的な被覆組成物を新規な被覆組成物により置換しても実質的に影響を受けない。フォーム圧力に対する曲げ強さの結果は、低分子量ＰＳを使用する場合（実施例１および２）には純粋なＧＭＳ系コーチング（比較例Ａ）と対比して顕著に高い。実施例１および２につき最大達成可能な強さは比較例Ａと対比して約４５〜５０Ｎ高い。実施例１および２の全サイクル時間は比較例Ａと同様である。比較例Ｂと対比して実施例１および２につき最大達成可能な強さの向上は約７５〜８０Ｎであるが、これはより長いサイクル時間にて達成される。実施例３〜５および比較例Ｃ上記と同様な手順にて、６重量％の発泡剤を含有する高Ｍ_wポリスチレン（約２６０，０００）の被覆ビーズを作成した。２５秒のスチーム時間を用いて約２０ｇ／Ｌの密度に達した。被覆組成物およびその結果を第２表に示す。第２表から判るように、成形特性は一般的な被覆組成物を新規な被覆組成物で置換しても実質的に影響を受けない。フォーム圧力に対する曲げ強さの結果は、ピッコラスチックＡ５を使用した場合（実施例３〜５）、純粋なＧＭＳ系被覆（比較例Ｃ）と対比して顕著に高い。実施例３〜４につき最大達成可能な強さは比較例Ｃと対比して約５０〜６０Ｎ高い。実施例３〜４につき全サイクル時間は比較例Ｃと同様である。実施例５は、５０重量％もしくはそれ以上の低分子量ポリマーを含有する被覆組成物の改善が量の増加と共に減少する改善となることを示す。実施例６〜７および比較例Ｄ〜Ｅ上記と同様な手順にて、６重量％の発泡剤を含有するポリスチレン（Ｍ_w約１８０，０００）の被覆ビーズを作成した。２０秒のスチーム時間を用いて約２０ｇ／Ｌの密度に達した。被覆組成物およびその結果を第３表に示す。実施例７および比較例ＥはＧＴＳを含む被覆組成物の使用を示し、これはＧＭＳを含む被覆組成物と比較して低い曲げ強さをもたらすが、ずっと短いサイクル時間となる。第３表から判るように、成形特性は一般的な被覆組成物を新規な被覆組成物で置換しても実質的に影響を受けない。一定フォーム圧力における曲げ強さは、ピッコラスチックＡ５を使用した場合（実施例６〜７）、それぞれＧＭＳ／ＺｎｓｔおよびＧＭＳ／ＧＴＳ／Ｚｎｓｔに基づくコーチング（比較例Ｄ〜Ｅ）の使用と対比して若干高い。この（向上した）強さは顕著に短いサイクル時間にて得られた。上記実験データに基づき、新規な被覆組成物は最大曲げ負荷および／またはサイクル時間に対し有利な作用を有すると結論される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ヴリエール，ドミニク・ポールベルギー国ビー−1348 オツテイニエ・ルヴアン−ラ−ヌーヴ、アヴエニユ・ジヤン・モネ１ (72)発明者ウイレムズ，マリア・ヨアンナベルギー国ビー−1348 オツテイニエ・ルヴアン−ラ−ヌーヴ、アヴエニユ・ジヤン・モネ１

Claims

【特許請求の範囲】１．２００〜１５，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍ_w）を有するビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーの、発泡性ビーズを被覆するための使用。２．１種もしくはそれ以上の通常の被覆剤と２００〜１５，０００の範囲のＭ_w を有するビニル芳香族化合物の低分子量ポリマーとからなる発泡性ビーズのための被覆組成物。３．低分子量ポリマーが３００〜１０，０００の範囲、好ましくは４００〜１，５００の範囲のＭ_wを有する請求の範囲第２項に記載の被覆組成物。４．被覆組成物の全重量に対し５〜５０重量％の量、好ましくは１０〜２５重量％の量の低分子量ポリマーを含む請求の範囲第２項または第３項に記載の被覆組成物。５．低分子量ポリマーがスチレンおよび／またはα−メチルスチレンのポリマーである請求の範囲第２〜４項のいずれか一項に記載の被覆組成物。６．低分子量ポリマーがスチレンのポリマーである請求の範囲第５項に記載の被覆組成物。７．通常の被覆剤が１種もしくはそれ以上のグリセリンモノ−、ジ−もしくはトリーステアレートおよび必要に応じ金属ステアレートであり、被覆組成物が被覆添加剤をさらに含む請求の範囲第２〜６項のいずれか一項に記載の被覆組成物。８．発泡性ビーズを請求の範囲第２〜５項のいずれか一項に記載の被覆組成物で被覆することによるビニル芳香族ポリマーの被覆発泡性ビーズの製造方法。９．被覆組成物をドライコートとして施す請求の範囲第８項に記載の方法。１０．固体であれば低分子量ポリマーが６５μｍ未満の粒子寸法を有する請求の範囲第９項に記載の方法。１１．請求の範囲第２〜７項のいずれか一項に記載の被覆組成物で被覆されたビニル芳香族ポリマーの発泡性かつ予備発泡させたビーズ。１２．発泡性ビーズに対し０．１〜２．０重量％の量、好ましくは０．２〜０．５重量％の量にて請求の範囲第２〜７項のいずれか一項に記載の被覆組成物で被覆された請求の範囲第１１項に記載の発泡性かつ予備発泡されたビーズ。１３．ビーズがポリスチレンである請求の範囲第１１項または第１２項に記載の発泡性かつ予備発泡されたビーズ。１４．請求の範囲第１１〜１３項のいずれか一項に記載のビーズを発泡させて得られる、ビニル芳香族化合物のポリマーよりなる発泡ビーズの物品。