FI100720B

FI100720B - Menetelmä vaahdon valmistamiseksi synteettisestä hartsista

Info

Publication number: FI100720B
Application number: FI905706A
Authority: FI
Inventors: Shigeru Motani; Tadayuki Saito; Takahiro Hayashi
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Ind
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1998-02-13
Also published as: NO177791C; HUT60307A; FI905706A0; ES2114526T3; NO177791B; ATE163661T1; DK260490D0; EP0439692B1; FI905706A; DK260490A; KR0167546B1; US5317033A; AU640703B2; AU6558090A; CA2034319C; EP0439692A3; HU907029D0; HU214776B; DE69032095T2; BR9005992A

Description

100720

Menetelmä vaahdon valmistamiseksi synteettisestä hartsista Tämä keksintö koskee menetelmää synteettisestä hartsista koostuvien vaahtojen valmistamiseksi ja tarkem-5 min määriteltynä menetelmää suulakepuristettujen vaahtojen valmistamiseksi polystyreenistä.

Erilaisia menetelmiä synteettisestä hartsista koostuvien suulakepuristettujen vaahtojen valmistamiseksi on tunnettu tätä ennenkin.

10 Suulakepuristettuja vaahtoja valmistetaan synteet tisistä hartseista yleensä ns. ekstruusiomenetelmällä, ts. lisäämällä synteettiseen hartsiin soluja säätelevää ainetta, plastisoimalla seos sulassa tilassa sitä kuumentaen, sekoittamalla plastisoituun seokseen tyypiltään haihtuvaa 15 vaahtoutusainetta (fysikaalista huokoistusainetta) ja suu- lakepuristamalla seos matalapaineiseen vyöhykkeeseen, jolloin vaahtoutusaineen haihtuminen tuottaa tulokseksi vaahdon .

Edellä kuvatulla menetelmällä valmistetuista vaah-20 doista suulakepuristettua polystyreenivaahtoa käytetään paljon lämpöeristysmateriaalina ja muihin vastaaviin tarkoituksiin, koska vaahdolla on suuri paisuntasuhde ja tasainen solurakenne, erinomaiset lämmöneristysominaisuudet ja sopiva mekaaninen lujuus.

25 Vaahdon taipuisuus on kuitenkin heikko, koska ekst ruusiomenetelmällä valmistettu polystyreenivaahto sisältää perushartsina pääasiallisesti hyvin jäykkää polystyreeniä, ja kaipaa vielä parannusta.

Sen vuoksi pidetään hyödyllisenä säädellä käytettä-30 vää soluja säätelevän aineen määrää ja vaahtoutusaineen : koostumusta niin, että synteettisestä hartsista, kuten esimerkiksi polystyreenistä, koostuville suulakepuriste-tuille vaahdoille saadaan tasainen ja hieno solurakenne ja siten parempi taipuisuus.

2 100720

Pyrkimys yksinkertaisesti pienentää solujen kokoa kasvattaa kuitenkin vaahdon tiheyttä solukalvon pintajännityksen vaikutuksesta, niin että synteettisestä hartsista koostuvan vaahdon, jolla on tasainen ja hieno solurakenne 5 sekä pieni tiheys, valmistuksessa kohdataan vaikeuksia.

Lisäksi tiedetään, että käytettäessä tavanomaista ekstruusiomenetelmää sellaisen vaahdon valmistamiseen, jolla on huomattavasti kasvanut paksuus yhdistyneenä pienempään solukokoon, soluista tulee anisotrooppisempia 10 vaahdon paksuussuunnassa, mikä johtaa huonompiin lämmön- eristysominaisuuksiin ja pienempään taivutuslujuuteen.

Yritettiin itse asiassa valmistaa polystyreenihart-sivaahtoa, jolla olisi tasainen ja hieno solurakenne, suu-lakepuristusmenetelmällä vaahtoutusaineen ja soluja sääte-15 levän aineen määrää säädellen, koska solujen maksimikoon pienentäminen 0,4 mm:iin synnytti enemmän anisotrooppisia soluja, mutta epäonnistuttiin aiottujen lämmöneristysomi-naisuuksien ja taivutuslujuuden aikaansaamisessa valmistetulle vaahdolle. Kun käytettiin vielä suurempaa määrää so-20 luja säätelevää ainetta solukoon pienentämiseksi 0,2 - 0,3 mm:iin, kävi vaikeaksi vaahtouttaa hartsiainesta valmistettavan vaahdon paksuussuunnassa, mistä oli seurauksena paljon ohuemman vaahdon syntyminen ja se väistämätön ongelma, että oli vaikeaa valmistaa vaahtoa, jonka paksuus . 25 olisi tyydyttävä.

Edellä kuvatun menetelmän ohella tunnetaan myös menetelmä kooltaan vaihtelevia soluja sisältävän vaahdon valmistamiseksi ekstruusioprosessilla, jossa suoraan suulakepuristimessa olevaan sulaan hartsiin syötetään vettä 30 paineella hartsin vaahtouttamiseksi ja sulan hartsin jääh- .* dyttämiseksi veden latentin haihtumislämmön avulla (tutki maton JP-patenttijulkaisu 176 226/1983) . Koska tässä menetelmässä ei käytetä mitään keinoa veden pitämiseksi mik-roskooppisesti sulaan hartsiin dispergoituneena, syötetty 35 vesi ei voi olla dispergoitunut täydellisesti hartsiin, 3 100720 mikä tekee mahdolliseksi karkeiden solujen muodostumisen ja antaa tuotteelle huonon ulkonäön. Vaikka tämä menetelmä näyttää tuottavan tulokseksi solurakenteeltaan sellaisen vaahdon, jossa yhdistyvät suuret ja pienet solut, eri ko-5 koisia soluja esiintyy rinnakkain vain pieniä määriä koko solurakenteesta ja vain paikallisesti. Menetelmä ei siis missään nimessä tuota tulokseksi vaahtoa, jossa erikokoisia soluja esiintyy rinnakkain suurin piirtein tasaisesti jakautuneina, mikä näkyy sitten selvästi lämmöneristysomi-10 naisuuksissa ja taipuman suuruudessa tämän keksinnön va lossa .

On vielä esitetty yksi menetelmä eri kokoisia soluja sisältävän vaahdon valmistamiseksi, jossa menetelmässä käytetään vesipitoista kasvimateriaalia, jonka hiukkaskoko 15 on 75 - 500 μπι, erikoisesti jauhettuja maissintähkiä, ve den tasaisen dispergoitumisen varmistamiseksi (tutkimaton JP-patenttijulkaisu 236 839/1986). Esitetty menetelmä ei ole kuitenkaan tyydyttävä seuraavista syistä. Kun raaka-aineseos syötetään suulakepuristimeen, vesipitoisesta or-20 gaanisesta kasvimateriaalista vapautuu paljon vettä. Luon non materiaalin käyttö antaa tuotteelle väistämättä vaih-televan laadun. Lisäksi vesipitoisuuden tarkan säätelyn vaikeus aiheuttaa suulakepuristetun vaahdon solurakenteeseen epäsäännöllisyyksiä. Sitä paitsi orgaaninen kasvima-25 teriaali hiiltyy suulakepuristimessa tapahtuvan kuumennuk sen ja sulatuksen aikana värjäten suulakepuristetun vaahdon ruskeaksi ja saaden vaahdon levittämään hajua.

Edellä kuvatussa tilanteessa kehitettiin solurakenteeltaan sellaisia vaahtoja, joissa solukalvo muodostaa 30 suuria ja pieniä soluja, joita esiintyy rinnakkain jakau- : tuneina kuin saaret meressä (JP-hakemusjulkaisut 170 928/ 1989 ja 201 018/1989). Nämä vaahdot säilyttävät vaahdoilta vaadittavat lämmöneristysominaisuudet ja sopivan taivutus-lujuuden, niillä on suuri taipuisuus, ja sen vuoksi niihin 35 ei liitty edellä mainittuja ongelmia.

4 100720

On tehty paljon tutkimustyötä aikaisemmin kehitettyjen vaahtojen lämpöominaisuuksien parantamiseksi ja havaittu odottamatta, että syötettäessä synteettisen hartsin ja vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen seokseen, jos-5 sa on mukana haihtuvaa vaahtoutusainetta, vettä paineella sen jälkeen, kun seos on plastisoitu sulassa tilassa sitä kuumentaen, pienistä soluista voidaan tehdä vielä pienempiä syntyvän vaahdon lämmöneristysominaisuuksien parantamiseksi .

10 Jatkotutkimukset ovat paljastaneet, että siinä ta pauksessa, että synteettisen hartsin ja vettä imevän suuren polymeerisen yhdisteen seokseen sekoitetaan fenolian-tioksidanttia ja seokseen syötetään paineella haihtuvaa tyyppiä oleva vaahtoutusaine lisäten sekoituksen aikana 15 tai sulassa tilassa ja samalla kuumentaen tapahtuvan seok sen plastisoinnin aikana tai jälkeen vettä, on helppoa muodostaa paljon pieniä soluja, joiden stabiilisuus on suurempi kuin edellä kuvatun vaahdon tapauksessa, mikä antaa suuremman vapauden määrätä tuotanto-olosuhteet, te-20 kee mahdollisesti valmistaa tyydyttävämpää ja stabiilimpaa vaahtoa sekä antaa vaahdolle paremmat lämmöneristysominai-suudet. Tämä keksintö on tehty näiden havaintojen pohjalta .

Tämä keksintö koskee seuraavia kohteita: 25 1. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistami seksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan vettä absorboivan aineen, soluja säätelevän aineen ja po-30 lystyreenin seos; plastisoidaan ja sulatetaan seos sitä : kuumentaen; syötetään seokseen vettä ja kaasuuntuvaa vaah toutusainetta paineen alaisena; ja suulakepuristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, jolloin vettä absorboiva aine on synteettinen orgaaninen, vettä 35 absorboiva suurimolekyylinen yhdiste.

5 100720 2. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistamiseksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan 5 vettä absorboivan aineen, soluja säätelevän aineen ja po- lystyreenin seos; syötetään seokseen vettä; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan saatu seos sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulakepuristetaan seos 10 alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, jolloin vesi lisätään seokseen vähitellen joko seoksen sekoituksen aikana tai sen jälkeen, ja vesi syötetään erikseen ja ennen kaasuuntuvan vaahdotusaineen syöttämistä seokseen ja että vettä absorboiva aine on synteettinen orgaaninen suu-15 rimolekyylinen yhdiste.

3. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmis tamiseksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan 20 veden, soluja säätelevän aineen ja polystyreenin seos; li sätään seokseen vettä absorboivaa ainetta ja sekoitetaan ne; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan seosta sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulake-. 25 puristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodosta miseksi, jolloin vettä absorboiva suurimolekyylinen aine on synteettinen, orgaaninen vettä absorboiva suurimolekyylinen yhdiste, joka lisätään veden, soluja säätelevän aineen ja polystyreenin seokseen ennen kaasuuntuvan vaahtou-30 tusaineen syöttämistä seokseen.

4. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistamiseksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan 35 veden ja polystyreenin seos; lisätään seokseen vettä ab- 6 100720 sorboivaa ainetta ja soluja säätelevää ainetta; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan saatu seos sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulakepuristetaan seos 5 alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, jolloin vettä absorboiva suurimolekyylinen aine on synteettinen orgaaninen vettä absorboiva suurimolekyylinen yhdiste, joka lisätään yhdessä soluja säätelevän aineen kanssa, mutta erikseen vedestä ja polystyreenistä, ja että vesi 10 syötetään erikseen ja ennen kaasuntuvan vaahtoutusaineen lisäystä seokseen.

Kuvio 1 on suurennettu (30-kertaisesti) pyyhkäisy-elektronimikroskooppikuva, jonka tarkoituksena on kuvata synteettisestä hartsista, so. polystyreenistä esimerkissä 15 4 valmistetun vaahdon sisäistä rakennetta. Kuvio 2 on pyyhkäisyelektronimikroskooppikuva, joka esittää synteettisestä hartsista vertailuesimerkissä 4 valmistetun vaahdon sisäistä rakennetta.

Tämän keksinnön mukaisten menetelmien mukaan po-20 lystyreenihartsista saadaan valmistetuksi vaahtoa menetel mällä I, jossa (a) synteettiseen hartsiin lisätään (b) vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä ja (c) soluja säätelevää ainetta; seos sulatetaan ja sekoitetaan sitä kuumentaen; seokseen lisätään paineella haihtuvaa tyyppiä 25 olevaa vaahtoutusainetta ja (d) vettä; ja seos suulakepu ristetaan tilaan, jossa paine on alempi; menetelmällä II, jossa (a) synteettiseen hartsiin lisätään (b) vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä ja (c) soluja säätelevää ainetta; seokseen lisätään sen sekoituksen aikana tai jäl-30 keen vähitellen (d) vettä; seos syötetään suulakepuristi meen; seokseen syötetään paineella haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta; ja seos suulakepuristetaan tilaan, jossa paine on alempi; menetelmällä III, jossa (a) synteettinen hartsi, (d) vesi ja (c) soluja säätelevä aine 7 100720 sekoitetaan; seokseen lisätään (b) vettä imevä suurimole-kyylinen yhdiste; sen jälkeen tulokseksi saatu seos syötetään suulakepuristimeen; seos sulatetaan ja sekoitetaan sitä kuumentaen; plastisoituun seokseen lisätään paineella 5 haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta; ja seos suula- kepuristetaan tilaan, jossa paine on alempi; tai menetelmällä IV, jossa (a) synteettinen hartsi ja (d) vesi sekoitetaan keskenään, seokseen lisätään (b) vettä imevää suu-rimelekyylistä yhdistettä ja (c) soluja säätelevä ainetta; 10 seos syötetään suulakepuristimeen; seos sulatetaan ja se koitetaan sitä kuumentaen; seokseen lisätään paineella haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta; ja seos suula-kepuristetaan tilaan, jossa paine on alempi; niin että sekä solut, joiden koko on enintään 0,3 mm, että solut, 15 joiden koko on 0,4 - 1 mm, voivat olla solumembraanien erottamina saari meressä -mallin mukaisesti jakautuneina. Solurakenteeltaan edellä kuvatun kaltaisella vaahdolla on erinomaiset lämmöneristysominaisuudet, suuri taipuisuus ja toivottu taivutuslujuus.

20 Sellaisen vaahdon valmistus, jolla on tämän keksin nön mukainen solurakenne, edellyttää edellä mainittuja aineosia a - d. On olennaisen tärkeätä, että niistä (b) vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä käytetään 0,05 -2 osaa (massaosaa; myös tästä eteenpäin osilla tarkoite-• 25 taan massaosia) ja (d) vettä käytetään 0,05 - 1,5 osaa 100 osaa kohden synteettistä hartsia.

Tämän keksinnön mukaan vettä imevän suurimolekyyli-sen yhdisteen ajatellaan vaikuttavan veteen, jota syötetään seokseen paineella sellaisten solujen muodostamisek-30 si, joiden koko on enintään 0,3 mm.

: Syy siihen, miksi kyetään muodostamaan tehokkaasti soluja, joiden koko on enintään 0,3 mm, on oletettavasti seuraava, joskaan sitä ei ole vielä selvitetty täydellisesti. Vesi, joka syötetään paineella vettä imevään suuri-35 molekyyliseen yhdisteeseen, joka on dispergoitu tasaisesti 8 100720 synteettiseen hartsiin plastisoimalla ja sulattamalla lämmön avulla, on luultavasti dispergoitunut mikroskooppisen hienosti ja tasaisesti synteettiseen hartsiin saaden aikaan pienen pieniä ydinkohtia kooltaan enintään 0,3 mm 5 olevien solujen muodostusta varten. Vettä imevä suurimole- kyylinen yhdiste helpottaa myös solujen koon säätelyä pienentäen kooltaan enintään 0,3 mm olevien solujen kokoa edelleen. Näin muodostettujen hienojen solujen koko on enintään 0,3 mm, edullisesti enintään 0,2 mm ja vielä 10 edullisemmin enintään 0,1 mm.

Vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen dispergoi-^miseksi tasaisesti synteettiseen hartsiin on edullista, että mainitun vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen hiukkaskoko on riittävän pieni. Sellaisen yhdisteen hiuk-15 kaskoon on tarkoituksenmukaista olla enintään 250 μπι, edullisesti 5 - 70 /tm ja vielä edullisemmin 5-20 μπι.

Vettä imevä suurimolekyylinen yhdiste ei ole lajiltaan rajoitettu, kunhan sen imukyky on vähintään 200 g, edullisesti 400 - 1 000 g, puhdasta vettä massayksikköä 20 (g) kohden. Esimerkkejä vettä imevistä suurimolekyylisistä yhdisteistä ovat esimerkiksi polyakryylihapposuolat, tärkkelys -akryylihapposuolaoksaskopolymeerit, vinyylialkoholi-akryylihappokopolymeerit, polyvinyylialkoholihartsit jne. Tämä keksintö ei kuitenkaan rajoitu näihin esimerkkeihin. 25 Tyypillisiä esimerkkejä polyakryylihapposuoloista ovat esimerkiksi AQUALICR CA ML-10, jota myy Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd., AQUA KEEP, jota myy Sumitomo Seika Co., Ltd., ja vastaavat.

Käytettävä määrä vettä imevää suurimolekyylistä yh-30 distettä on tavallisesti 0,05 - 2 osaa, edullisesti 0,1 - 0,8 osaa, 100 osaa kohden synteettistä hartsia, koska määrän ollessa pienempi kuin 0,05 osaa, saatava vaahto pyrkii sisältämään vähemmän hienoja soluja, vaikka on mukana suurempikin määrä, ja koska määrän ollessa suurempi kuin 2 9 100720 osaa on taipumusta käydä niin, että hienoja soluja ei muodostu.

Vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen ei ole välttämätöntä olla täysin kuiva tuote, ja se voi olla tuo-5 te, joka on imenyt hiukan vettä. Imeytyneen veden määrä on kuitenkin edullisesti pienehkö, jotta varmistetaan yhdisteen tasainen dispergoituminen synteettiseen hartsiin. Vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen sisältäessä sellaisen määrän imeytynyttä vettä, että se on vielä vapaasti 10 soluva, lisättävä vesimäärä on paineella syötettävä vesi määrä miinus imeytynyt vesimäärä. Mikäli paineella syötettävän veden määrä on pienempi kuin 0,05 osaa tai suurempi kuin 1,5 osaa, ei muodostu solurakennetta, jossa esiintyisi rinnakkain suuria ja pieniä soluja tyydyttävällä taval-15 la jakautuneina, niin että saataisiin vaahto, jolla on parantuneet ominaisuudet, kuten esimerkiksi lämmönjohta-vuus ja taipuman suuruus. Siksi on toivottavaa säätää paineella syötettävä vesimäärä tavallisesti 0,05 osan ja 1,5 osan välille, edullisesti 0,2 - 0,7 osaksi.

20 Keksinnön mukaan vettä voidaan käyttää yksinään, mutta se saattaa sisältää alkoholiakin. Alkoholipitoista vettä käytettäessä saavutetaan se etu, että ekstruusio-vaahtoutuksen olosuhteiden vaihtelualue laajenee helpottaen vaahdon valmistusta synteettisestä hartsista. Alkoho-• 25 lia sisältävä vesi on edullisesti sellaista, että veden määrä on siinä suurempi. Vielä edullisemmin alkoholi muodostaa veden kanssa atseotrooppisen seoksen. Esimerkiksi veden ja t-butyylialkoholin yhdistelmä on edullinen.

Tässä keksinnössä käytettävä soluja säätelevä aine 30 on mikä tahansa sellainen aine, jonka jo tiedetään sovel- : tuvan käytettäväksi ekstruusiovaahtoutuksessa. Esimerkkejä soluja säätelevistä aineista ovat esimerkiksi hienojakoinen talkki, hienojakoinen kalsiumkarbonaatti ja vastaavat. Näitä aineita voidaan käyttää yksinään tai toistensa kans-35 sa sekoitettuina. Soluja säätelevän aineen hiukkaskoko on 10 100720 toivottavaa säätää tavallisesti 3 - 100 μηι^Ξί, edullises- ' ti 5 - 20 μπ^ΚΒΐ. Ainetta käytetään pääasiassa solukoon säätämiseksi 0,4 mm:n ja 1,0 mm:n välille. Käytettävä soluja säätelevän aineen määrä on 0,01 - 5 osaa, edullisesti 5 0,01-2 osaa ja vielä edullisemmin 0,05 - 0,5 osaa, 100 osaa kohden synteettistä hartsia. Jos määrä on pienempi kuin 0,01 osaa, muodostuu suurempia soluja eikä haluttuja lämmöneristysominaisuuksia onnistuta saavuttamaan, kun taas määrän ollessa suurempi kuin 5 osaa solujen koko pyr-10 kii pienenemään liiaksi, jolloin käy vaikeaksi saavuttaa haluttua tiheyttä (korkeintaan 5 x 10"2 g/cm3) .

Tämän keksinnön mukaan on edullista käyttää soluja säätelevän aineen kanssa fenolista hapettumisenestoai-netta.

15 Vaikka tässä keksinnössä käytettävän fenoliantiok- sidantin vaikutusmekanismia ja toimintaa ei ole vielä selvitetty yksityiskohtaisesti, se näyttää lisäävän pienten solujen muodostumista edistävää vaikutusta ja helpottaa siten tuotanto-olosuhteiden määräämistä. Käyttökelpoisia 20 fenolisia hapettumisenestoaineita ovat steerisesti estetyt fenoliantioksidantit. Edullisempia ovat estetyt fenolit, joiden sulamispiste on vähintään 100 °C ja moolimassa suuri, koska sellaisilla fenoleilla on huomattava stabiloiva vaikutus.

25 Tyypillisiä esimerkkejä steerisesti estetyistä fe noleista, joilla on suuri moolimassa, ovat esimerkiksi 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyyli-4-hydroksibentsyyli)-s-triat-siini-2,4,6(1H,3H,5H)trioni, tetrakis[metyleeni(3,5-di-t-butyyli-4-hydroksihydrosinnamaatti) ] metaani jne., jotka 30 esimerkit eivät kuitenkaan ole millään tavalla rajoitta via. Tarkempia esimerkkejä sellaisista moolimassaltaan suurista, estetyistä fenoleista ovat esimerkiksi MARK AO-20 ja MARK AO-60, joita myy Adeka Argus Chemical Co. Ltd., sekä vastaavat.

11 100720 Käytettäessä fenoliantioksidanttia vähemmän kuin 0,02 osaa 100 massaosaa kohden synteettistä hartsia anti-oksidantin on vaikeata vaikuttaa solurakennetta stabiloi-vasti, kun taas suurempi määrä kuin 1 osa pyrkii aiheutta-5 maan vaikeuksia hienojen solujen muodostuksessa. Niinpä antioksidantin määrä on tavallisesti 0,02 - 1 osaa, edullisesti 0,05 - 0,5 osaa ja vielä edullisemmin 0,1 - 0,25 osaa.

Haluttu tämän keksinnön mukainen synteettisestä 10 hartsista, so. polystyreenistä, koostuva vaahto voidaan valmistaa jollakin seuraavista menetelmistä I - IV: (I) Menetelmällä, joka käsittää seoksen valmistamisen ennalta määrätyistä määristä synteettistä hartsia, vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä ja soluja sääte- 15 levää ainetta, mainitun seoksen plastisoinnin ja sulatuk sen sitä kuumentaen, ennalta määrätyn määrän haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta ja vettä syöttämisen sen jälkeen seokseen paineella ja tulokseksi saatavan seoksen suulakepuristamisen tilaan, jossa paine on alempi, vaahdon 20 muodostamiseksi.

Tätä menetelmää käytettäessä vaahtoutusaine ja vesi voidaan syöttää samanaikaisesti tai erikseen. Lisäysmenetelmä ei siis ole tarkasti rajoitettu.

(II) Menetelmällä, joka käsittää vettä imevän suu- 25 rimolekyylisen yhdisteen ja soluja säätelevän aineen li säyksen synteettiseen hartsiin, veden lisäämisen seokseen vähitellen sen sekoituksen aikana tai jälkeen, seoksen syöttämisen suulakepuristimeen, tulokseksi saatavan seoksen plastisoinnin ja sulatuksen sitä kuumentaen, haihtuvaa 30 tyyppiä olevan vaahtoutusaineen syöttämisen sen jälkeen plastisoituun seokseen paineella ja seoksen suulakepuris tamisen tilaan, jossa paine on alempi, vaahdon muodostamiseksi .

Lisättäessä vettä vähitellen on toivottavaa sekoit-35 taa vesi tasaisesti synteettisen hartsin, vettä imevän 12 100720 suurimolekyylisen yhdisteen ja soluja säätelevän aineen kanssa, jotta vältetään suorasta kosketuksesta vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen kanssa aiheutuva veden paikallinen esiintyminen. Tarkemmin sanottuna on toivotta-5 vaa lisätä vesi vähitellen vettä imevään suurimolekyyli- seen yhdisteeseen sellaisissa olosuhteissa, että mainittu vettä imevä suurimolekyylinen yhdiste on dispergoitunut tasaisesti ja mikroskooppisen hienosti synteettiseen hartsiin.

10 (III) Menetelmällä, joka käsittää synteettisen hartsin, veden ja soluja säätelevän aineen sekoittamisen keskenään, seoksen sekoituksen samalla, kun siihen lisätään vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä, tulokseksi saatavan seoksen syöttämisen sen jälkeen suulakepuristi-15 meen, seoksen plastisoinnin ja sulatuksen sitä kuumentaen, haihtuvaa tyyppiä olevan vaahtoutusaineen syöttämisen plastisoituun seokseen paineella ja seoksen suulapurista-misen tilaan, jossa paine on alempi.

Tätä menetelmää käytettäessä on toivottavaa sekoit-20 taa synteettinen hartsi, vesi ja soluja säätelevä aine keskenään etukäteen mahdollisimman tasaisesti, jotta estetään suorasta kosketuksesta vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen kanssa aiheutuva veden paikallinen esiintyminen.

(IV) Menetelmällä, joka käsittää synteettisen hart-25 sin sekoittamisen veden kanssa, seoksen sekoituksen samal la, kun siihen lisätään vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä ja soluja säätelevää ainetta, tulokseksi saatavan seoksen syöttämisen suulakepuristimeen, seoksen plastisoinnin ja sulatuksen sitä kuumentaen, haihtuvaa tyyppiä 30 olevan vaahtoutusaineen syöttämisen plastisoituun seokseen paineella ja seoksen suulakepuristamisen tilaan, jossa paine on alempi, vaahdon muodostamiseksi.

Tätä menetelmää käytettäessä on toivottavaa sekoittaa vesi ja synteettinen hartsi keskenään etukäteen, niin 35 että vesi voidaan dispergoida mahdollisimman tasaisesti 13 100720 synteettiseen hartsiin ennen vettä imevän suurimolekyyli-sen yhdisteen lisäystä, jotta estetään suorasta kosketuksesta vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen kanssa aiheutuva veden paikallinen esiintyminen samoin kuin mene-5 telmissä II ja III.

Synteettisen hartsin, vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen, soluja säätelevän aineen ja veden lisäksi seokseen voidaan lisätä tarpeen mukaan edellä mainittua fenolista hapettumisenestoainetta ja tunnettuja lisäainei-10 ta, kuten esimerkiksi palamista hidastavaa ainetta, esi merkiksi heksabromisyklodekaania, sekä voiteluainetta.

Ei ole olemassa mitään erityisiä rajoituksia, jotka koskisivat sitä lämpötilaa, jossa synteettinen hartsi, vettä imevä suurimolekyylinen yhdiste, soluja säätelevä 15 aine ja vesi sulatetaan ja plastisoidaan niitä kuumen taen, sekä plastisointiaikaa ja -välinettä. Kuumennusläm-pötila on edullisesti vähintään sellainen lämpötila, jossa synteettinen hartsi sulaa, ja tavallisesti se on 150 -250 °C. Vaikka plastisointiaikaa ei voida määrätä suoraan, 20 koska se vaihtelee aikayksikköä kohden saavutettavan suu- lakepuristustuoton, plastisointivälineen ja vastaavien seikkojen mukaan, se on tavallisesti sellainen aika, joka on tarpeen synteettisen hartsin, vettä imevän suurimolekyylisen yhdisteen ja soluja säätelevän aineen dispergoi-25 miseksi tasaisesti. Plastisointivälinettä ei ole rajoitet tu tarkasti, kunhan se vain on sellainen väline, jota ekstruusiovaahtoutukseen tavallisesti käytetään, kuten esimerkiksi ruuvisuulakepuristin.

Tässä keksinnössä käytettävä haihtuvaa tyyppiä 30 oleva vaahtoutusaine on sellainen aine, jota ektruusio- vaahtoutuksessa yleisesti käytetään. Esimerkkejä vaahtou-tusaineista ovat esimerkiksi "fronit", kuten diklooridi-fluorimetaani, 1-kloori-l,1-difluorietaani (jota kutsutaan tästä eteenpäin Fron 142:ksi), jonka sanotaan epätodennä-35 köisemmin tuhoavan ilmakehän otsonikerrosta, ja 1-kloori- 14 100720 1,2,2,2-tetrafluorietaani, halogenoidut hiilivedyt, joista tyypillisiä esimerkkejä ovat netyylikloridi ja vastaavat, sekä tyydyttyneet hiilivedyt, joista tyypillisiä esimerkkejä ovat propaani, butaani ja vastaavat. Näitä vaahtou-5 tusaineita käytetään yksinään tai vähintään kahta niistä käytetään seoksena.

Haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta käytetään 0,1 - 0,3 moolia, edullisesti 0,15 - 0,25 moolia, 100 g:aa kohden synteettistä hartsia. Jos vaahtoutusaineen 10 määrä on pienempi kuin 0,1 moolia, saatava vaahto kutistuu paljon suulakepuristuksen jälkeen, kun taas suurempi määrä kuin 0,3 moolia pyrkii heikentämään vaahdon dimensiosta-biilisuutta.

Sen jälkeen kun haihtuvaa tyyppiä oleva vaahtoutus-15 aine on syötetty paineen alaisena ja tietty määrä vettä syötetty paineen alaisena, eli niiden lisäyksen jälkeen tulokseksi saatava seos käsitellään jollakin tavanomaisella menetelmällä, kuten esimerkiksi menetelmällä, joka käsittää seoksen suulakepuristamisen vaahtoutusvälineen ra-20 kosuuttimen tai vastaavan läpi, jolloin saadaan synteetti sestä hartsista muodostettu vaahto, joka koostuu pääasiallisesti soluista, joiden koko on enintään 0,3 mm, ja soluista, joiden koko on 0,4 - 1 mm.

Näin valmistetussa vaahdossa solut, joiden koko on 25 enintään 0,3 mm, ja solut, joiden koko on 0,4 - 1 mm, ei vät muodosta kumpikin erillistä kerrosta vaan muodostavat saari meressä -rakenteen, jossa kooltaan 0,4 - 1 mm olevat solut muodostavat saaria ja solut, joiden koko on enintään 0,3 mm, muodostavat meren, tai rakenteen, jossa kooltaan 30 enintään 0,3 mm olevat solut ovat jakautuneet niin, että ^ ne ympäröivät suoraan soluja, joiden koko on 0,4 - 1 mm, vain solukalvojen ollessa välissä.

Syynä siihen, että synteettisestä hartsista tämän keksinnön mukaisesti valmistetun vaahdon lämmönjohtavuus 35 on pieni, arvellaan olevan se, että synteettisestä hart- 15 100720 sista keksinnön mukaisesti valmistetussa vaahdossa hienot solut, joiden koko on enintään 0,3 mm ja joita on sellaisten solujen ympärillä, joiden koko on 0,4 - 1 mm, ilmeisesti jakavat tai estävät lämpövirran, kun taas tavanomai-5 sissa synteettisestä hartsista valmistetuissa vaahdoissa, joilla on homogeeninen solurakenne, lämpö siirtyy tasaisen solurakenteen läpi. Lisäksi tämän keksinnön mukaisen vaahdon sopivat taivutusominaisuudet, so. taivutuslujuus ja taipuman suuruus, näyttävät olevan luettavissa sen ansiok-10 si, että hienot solut, joiden koko on enintään 0,3 mm, ja hajoaminen esimerkiksi edellä mainitun saari meressä -rakenteen sisällä tasaavat solukalvoihin kohdistuvan jännityksen.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä valmis-15 tetussa vaahdossa siis solut, joiden koko on enintään 0,3 mm, ja solut, joiden koko on 0,4 - 1 mm, ovat suurimmaksi osaksi esimerkiksi saari meressä -tilaan jakautuneina. Arvellaan, että kooltaan enintään 0,3 mm olevat hienot solut saavat aikaan alentuneen lämmönjohtavuuden ja suu-20 remman taipuman ja solut, joiden koko on 0,4 - 1 mm, teke vät mahdolliseksi taivutuslujuuden säilymisen vaahdolla. Soluja, joiden koko on enintään 0,3 mm, ja soluja, jotka ovat kooltaan 0,4 - 1 mm, ei esiinny vain paikallisesti vaan tasaisesti jakautuneina. Erinomaisten ominaisuuksien, 25 kuten alentuneen lämmönjohtavuuden, suuremman taipuman ja sopivan taivutuslujuuden, arvellaan aiheutuvan edellä kuvatusta rakenteesta.

Tämän keksinnön mukaan suurempikokoisia soluja sekä pienempikokoisia soluja koskevat numeroarvot tarkoittavat 30 pikemminkin niiden keskinäistä suhdetta. Olennaista tässä keksinnössä on, eikä vain ajatuksena vaan todellisuudessa, sellaisen uuden erinomaisen vaahdon aikaansaanti, jonka ominaipiirteisiin kuuluvat sekä suuremmat solut että pienemmät solut.

16 100720

Mitä tulee niiden kooltaan enintään 0,3 mm ja kooltaan 0,4 - 1 mm olevien solujen suhteellisiin osuuksiin, joista vaahto koostuu, on toivottavaa, että sellaisten solujen, joiden koko on enintään 0,3 mm, valtaaman alueen 5 osuus vaahdon leikkauspinnan alasta on 10 - 80 %, edulli sesti 20 - 70 % ja vielä edullisemmin 30 - 70 %. Jos kooltaan enintään 0,3 mm olevien solujen osuus pinta-alasta on alle 10 %, taipuisuus pienenee, ja jos se taas on suurempi kuin 80 %, mekaaninen lujuus, kuten esimerkiksi taivutus-10 ja puristuslujuus, pyrkii heikkenemään.

Tämän keksinnön mukainen synteettisestä hartsista valmistettu vaahto ei ole paksuudeltaan tarkasti rajoitettu. Haluttujen lämmöneristysominaisuuksien, taivutuslujuuden ja taipuman suuruuden saavuttamiseksi vaahdolle sen on 15 kuitenkin edullisempaa olla paksun materiaalin muodossa, kuten esimerkiksi levymäisen materiaalin muodossa, jonka paksuus on tavallisesti 10 - 150 mm, kuin ohuen materiaalin muodossa. "Tatamien" perusmateriaalina käytettäessä vaahdon on toivottavaa olla esimerkiksi 10 - 40 mm paksua. 20 On toivottavaa, että tämän keksinnön mukaisen syn teettisestä hartsista valmistetun vaahdon tiheys on noin 2 x 10'2 - 5 x 10'2 g/cm3, jotta vaahdosta pystytään tekemään kevyt ja sille pystytään saamaan erinomaiset lämmön-eristysominaisuudet ja taivutuslujuutta.

25 Niin kuin jo mainittiin, tämän keksinnön mukaisella vaahdolla on erinomaiset lämmöneristysominaisuudet sekä sopiva taivutuslujuus ja taipuman suuruus, ja siksi se soveltuu käytettäväksi puutalojen lämpöeristysmateriaali-na, lattiamateriaalina ja vastaavana, joilta vaaditaan 30 suurta taipumaa rakennettaessa.

Vaikka tämän keksinnön mukaista menetelmää vaahtojen valmistamiseksi synteettisestä hartsista kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavien esimerkkien avulla, keksinnön ei ole tarkoitus rajoittua näihin esimerkkeihin.

17 100720

Esimerkki 1 100 osaan polystyreeniä (kaupallinen nimi: ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; sulain-deksi 3,1) lisättiin 0,2 osaa vettä imevää suurimolekyy-5 listä yhdistettä (CA ML-10, yhtiön Nippon Shokubai Kagaku

Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen hiukkaskoko 10 μτη) ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimivaa talkkia, ja aineet syötettiin suulakepuristimeen, jonka sisähalkai-sija oli 65 mm. Samalla kun aineet plastisoitiin niitä 10 200 °C:ssa kuumentaen, seokseen lisättiin paineella 9 osaa haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta, joka sisälsi 70 paino-% metyylikloridia ja 30 paino-% propaania, ja 0,5 osaa vettä ja plastisointia jatkettiin sen jälkeen. Seos jäähdytettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepu-15 ristettiin tilaan, jossa paine oli sama kuin ilmakehän paine, raon kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin synteettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka paksuus oli 40 - 60 mm.

Saadun vaahdon ominaisuudet, so. vallattu pinta-20 alaosuus (sellaisten solujen, joiden koko on enintään 0,3 mm, valtaama osa pinta-alasta, jota kutsutaan jäljempänä joskus pelkästään "pinta-alaosuudeksi"), tiheys, lämmön johtavuus , taivutuslujuus ja taipuman suuruus murtumis-vaiheessa, tutkittiin seuraavin menetelmin.

25 Vallattu pinta-alaosuus (1) Vaahdon pystyleikkaus valokuvataan 30-kertaista suurennusta käyttäen pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (Hi-tatchi, Ltd:n valmistama malli S-450), ja kuvasta tehdään kopio kuivakopiokonetta käyttäen.

30 (2) Soluihin, joiden läpimitta kopion paksuussuun- nassa (valokuvan pystysuunnassa) on suurempi kuin 9 mm, levitetään mustaa mustetta (ensikäsittely).

(3) Ensikäsitelty kuva käsitellään kuvankäsittely-laitteella (Pias Co:n valmistama malli PIAS-II).

18 100720 (4) Ensikäsitelty kuva reprodusoidaan simuloiduissa väreissä ja jaetaan kahteen alueeseen ennalta määrätyn alueen värintiheyden mukaan.

(5) Väriltään tummat alueet, jotka sisältävät kor- 5 keintaan 900 pikseliä (kuvaa) (jotka vastaavat alueelli sesti soluja, joiden koko on korkeintaan 0,3 mm), muutetaan vaaleiksi.

(6) Kooltaan yli 9 mm olevien solujen valtaama alue (sellaisinaan erottuneet tummat alueet) koko kuvassa mää- 10 ritetään "FRACTAREAa" (pinta-alaosuus) käyttäen kuva-ana- lysaattoritietokoneella (kuvananalysointitietokoneella).

[Vallattu piiltä-alaosuus (%) ] =

Pikselien lukumäärä tummilla alueilla ___ 1 - - x 100 15 Pikselien lukumäärä koko kuva-alueella

Tiheys

Vaahdon tiheys lasketaan seuraavalla kaavalla:

Vaahdon tiheys = vaahdon massa/vaahdon tilavuus Lämmönjohtavuus 20 Lämmönjohtavuus mitataan JIS A-9511:n mukaisesti.

Taivutuslujuus ja murtotaipuman suuruus

Taivutuslujuus ja murtotaipuma mitataan JIS A9511:n mukaisesti.

Esimerkit 2 - 6 ja vertailuesimerkit 1-4 25 Valmistettiin vaahtoja synteettisestä hartsista sa malla tavalla kuin esimerkissä 1, paitsi että käytettiin erilaisia määriä vettä imevää suurimolekyylistä yhdistettä, soluja säätelevää ainetta, vettä ja vaahtoutusainetta, jotka määrät on lueteltu taulukossa 1.

30 Saatujen vaahtojen ominaisuudet tutkittiin samoin : menetelmin kuin esimerkissä 1. Tulokset on esitetty taulu kossa 1.

Kuviot 1 ja 2 ovat pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (Hitatchi, Ltd:n valmistama malli S-4501) 30-kertaisella 35 suurennuksella otettuja valokuvia esimerkissä 4 ja vertai- 19 100720 luesimerkissä 4, tässä järjestyksessä, saadun vaahdon pys-tyleikkauksesta.

Kuten kuviosta 1 ilmenee, tämän keksinnön mukaisella synteettisestä hartsista valmistetulla vaahdolla on 5 saari meressä -rakenne, jossa kooltaan enintään 0,3 mm, erikoisesti enintään 0,1 mm, olevat solut ovat jakautuneet suurin piirtein tasaisesti solujen ympärille, joiden koko on 0,4 - 1 mm, vain solukalvojen ollessa välissä.

Tavanomainen synteettisestä hartsista valmistettu 10 vaahto sitä vastoin koostuu, kuten kuviosta 2 ilmenee, ho mogeenisista soluista, jotka ovat suurin piirtein samaa kokoa.

20 100720

H

nj w - 2 o ov>v^oo p § 2 ~ *» * ” *° 0 p e a § 3 3 3 g 2 ft w —

G I

0 W ^ Ό 3

45 *J » t vö m O vO

<0 3 3 Π «, «l »,·-·- ·- TO > 3 -X c4 « « tfv N ·Τ > Ή n M) TO 3 j* G E-< -P w 3 Ό ~

TO O

01 _r cao^oa-HOt^ TO · cl e* «Ί « S £ -P IE o o o O o

H >0 TO rp 0~ 0 O cT O O

M g P W TO

P E 45 3 υ p «e o 3 λ; TO v5 -n >

Ä ? c Τ ' ~ ^ V

TO Λ o I O I I 1 p w «·» «-« o —< o o o

WP > S

s -S 5-5 H xmk*x £ g $ £ & o> £ ce -n « -h i « ' « « w ° toto TO ---

P G 3 H IIP

G H H1? ’ o ΙΟ «o «n »O “"J

^ 6 P I «_( (V| *5· d W O TO TO tn ip P 3 -H G 3 TO -P in

> ft O

|p -i h H PC'·-1 PC' TO OdOcvlUdOWOO U « 2 S n p cop cop coo oo JT10 •X -Η ö k· •X jo oo oo o o u ο οσ uo ip 3 53 3 >TO P — PI d TOP 3 ιΡ ·Η -Η ·Ρ *P IN <r.

E-ι M O C G eft C eft C eft G iti *Λ I-* to TO Pg TO^TO^oTO,/%TOotPCtlOt

TO 45— TOXTOqTOoTOoIOCO

•P TO p Oi^,ft.,ft — ft — G--0 —

P TO OeOoOoOoOOPO

P > p p P p p fc.

TO 0«. (¾ ft ft ft

TO

P

G TO «Π _«> >i -p to «π \o <p “5 “5 o<r WP win·- - —

TO TOOO O O O O O

TOTO > —

w c W -P TO TO W

•P P ' £ >i

TO P

P TO TO I IN

WP -r—i TO -K TO

•P >i 3 P iTO TO TO _ giTO H iTO > G W H P —I — r- ^

P 4* OITOTO-PO -- - - _Γ~ ~ oT

, TO 1Λ W P TO — O O O o o o

• > TO

* p p • GW I *

O -P >1 TO

Ό W I >i P —. ,λ 45 P .TO -TO -P * C W TO ,, esj cv! TOP P > P TO TO ·Ρ TO ^ ^ ™ *1 - TOTO P TO 3 P C Ό W ~ -Τ’ ^ -Τ' o o >45 TO E 3 O -P 45 0 ° ° ° > -P w 6 p >, — e p o “J ^ p drt<r»n'0 w g 100720 21 I *

-H (M

(O (Λ p 3 Λ CT.

0C3g O O *Λ f— r~ S! g J ~ ~ ^ ^ g S ft M m rQ - Ή JS ,« D* « s 2 P W g ^>ιΛΓ»*Λ g 3 3 c > 3 de *μ««·λ ·η £ p ·ρ j? · ft T3 ΕΞ'-' £ ra Η Μ o Π3 p

w M

P

nj O

p " «h · n cm si- ju w i u n m *o cm m

•H C I \0 o o O O +J

W iO flj rH · ^ — — <0 -P E P W <d Xi o o O o " M E Λ 3 υ · ίο ι<3 o 3 a: e 5

X! P) -r-i > ^ P

CM CM e* <* «d I I i I 2

P Λ o O O O -C

WP ll)n «H «H P o <U 4) >i B ^ * W T5 03 o x x x * p P 3 Xi -m. _ 5

P 3 Ή te O»e0Ö*n -H

p w h »-» — p <1) *H M N n Π >i P C I aj e ,_i flj --- o & e 5 3 f. λ w ° p 7 * i <C H3 CO O X\ O O ij H P 3 S ,*> P C 3 | _ dj -h in «.o “ra > ft o c

o O -H

p *-· -+ —1 r* u a £ <u u N o υ «s o so o w P, n <3-H «n— rtP CIO >, ,η 17 -h ea ra - 33*- :a — H ·- S»

ra oooooooo OrH

p g ^ ja ^ m o >ra tl o p p p ^ 3 ra ij 3 O C C C .y P -f—i 21η οε ra«öra*öra«e-<»n ^ g am p^ ra -o ra md ra mj •S' σ -\>ra pm ä ft o fto ft o n O £ p h p ra -< o-ο - o»· o·- simp «p « . PO PO PO PO <u P-t j_j P O > m ra a; ra a o # p 3 a; i a ^ a; <n o r-i *H ra i/s ιη 2 P 3 w p ω ra i - .1 .3 A -h φ mm 1 · o o ω i Λ rara >o 3 ft wc cp wp o x: oi ai ra ft *· W ft c as •HP p ai vo E >, · 2 3 .

rap ra i cni ___ p >ra

Po) -n dj * n! · m p—i «H CM iHinJira wp 3 p <ra a> ra *. ^ >,pp . p >i pira>cw a o o o E >ra p . s ira o *ra <d p o *3 ·3 h a; to w p ra raSw • ra p p p

> ra rH O Ai W

P | « -n W

3 W >i 0) " O 2

OP I >1 P r·^ ra r Ai A

Ό w «o ira p a c w ra p o —· o

XiP P > P dl ® P « ·Λ WP -Γ-Ι

rap P <1) 3 P C Ό W I I *- · AÄ I P

rara a> e 3 o p x: o « ?. d Ίί

>Xi > P w EP Sh ' a^PO

. ra «e ra ω e E u eh ω •ho 2 WP 3 P (N n H C ·“· M rt ht k-k-k-i.

22 100720

Taulukossa 1 esitetyistä tuloksista voidaan havaita, että tämän keksinnön mukaisen vaahdon tiheys on noin 10 % pienempi kuin kutakin koostumusta vastaavan vertailu-esimerkin mukaisen vaahdon ja että tämän keksinnön mukai-5 sella vaahdolla on erinomaiset lämmöneristysominaisuudet ja suuri murtotaipuma. Mitä erityisesti taipuman suuruuteen murtumisvaiheessa tulee, se on vertailuesimerkkien mukaisilla vaahdoilla noin 20 mm ja keksinnön mukaisilla vaahdoilla niinkin suuri kuin 35 - 45 mm, ja viimeksi mai-10 nitut ovat siten erittäin taipuisia.

Esimerkki 7 100 osaan polystyreenihartsia (kaupallinen nimi: ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; sulaindeksi 3,1) lisättiin 0,2 osaa vettä imevää suurimo-15 lekyylistä yhdistettä (CA ML-10, yhtiön Nippon Shokubai

Kagaku Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen hiukkaskoko 10 μπι) ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimivaa talkkia. Seosta sekoitettiin nauhasekoittimessa 5 minuuttia ja siihen lisättiin pisaroittain 0,5 osaa dekantteriin 20 laitettua vettä, jonka jälkeen sekoitusta jatkettiin vielä 10 minuuttia.

Saatu seos syötettiin sitten suulakepuristimeen, jonka sisähalkaisija oli 65 mm, ja seokseen lisättiin paineella 9 osaa haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta, 25 joka sisälsi 70 paino-% metyylikloridia ja 30 paino-% pro paania, samalla kun seos plastisoitiin kuumentaen sitä 200 °C:ssa. Tulokseksi saatu seos plastisoitiin, jäähdytettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepuristettiin tilaan, jossa paine oli sama kuin ilmakehän paine, raon 30 kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin syn- teettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka paksuus oli 40 - 60 mm.

Valmistetun vaahdon ominaisuudet, so. vallattu pinta-alaosuus, tiheys, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus ja 35 taipuman suuruus murtumisvaiheessa, tutkittiin samoin me- 23 100720 netelmin kuin esimerkissä 1. Saadun vaahdon havaittiin olevan verrattavissa esimerkissä 1 saatuun vaahtoon vallatun pinta-alaosuuden, tiheyden, lämmönjohtavuuden, taivutuslujuuden ja murtotaipuman suuruuden suhteen, ja sil-5 lä oli sama solurakenne kuin esimerkissä 1 saadulla vaah dolla.

Esimerkki 8 100 osaan polystyreenihartsia (kaupallinen nimi: ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; 10 sulaindeksi 3,1) lisättiin 0,2 osaa vettä imevää suurimo- lekyylistä yhdistettä (CA ML-10, yhtiön Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen hiukkaskoko 10 μιη) ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimivaa talkkia. Seokseen lisättiin, samalla kun sitä sekoitettiin 15 nauhasekoittimessa, pisaroittain 0,5 osaa dekantteriin laitettua vettä, jonka jälkeen sekoitusta jatkettiin vielä 10 minuuttia.

Saatu seos syötettiin sitten suulakepuristimeen, jonka sisähalkaisija oli 65 mm, ja seokseen lisättiin pai-20 neella 9 osaa haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta, joka sisälsi 70 paino-% metyylikloridia ja 30 paino-% propaania, samalla kun seos plastisoitiin kuumentaen sitä 200 °C:ssa. Tulokseksi saatu seos plastisoitiin, jäähdytettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepuristettiin ; 25 tilaan, jossa paine oli sama kuin ilmakehän paine, raon kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin synteettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka paksuus oli 40 - 60 mm.

Valmistetun vaahdon ominaisuudet, so. vallattu 30 pinta-alaosuus, tiheys, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus ja taipuman suuruus murtumisvaiheessa, tutkittiin samoin menetelmin kuin esimerkissä 1. Saadun vaahdon havaittiin olevan verrattavissa esimerkissä 1 saatuun vaahtoon vallatun pinta-alaosuuden, tiheyden, lämmönjohtavuuden, taivu-35 tuslujuuden ja murtotaipuman suuruuden suhteen, ja sillä 24 100720 oli sama solurakenne kuin esimerkissä 1 saadulla vaahdolla.

Esimerkki 9 100 osaan polystyreenihartsia (kaupallinen nimi: 5 ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; sulaindeksi 3,1) lisättiin 0,5 osaa vettä ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimivaa talkkia, ja aineet sekoitettiin keskenään perinpohjaisesti. Sen jälkeen seosta sekoitettiin lisäten siihen samalla 0,2 osaa vettä imevää 10 suurimolekyylistä yhdistettä (CA ML-10, yhtiön Nippon

Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen hiukkaskoko 10 μπι) . Tulokseksi saatu seos syötettiin suulakepuristimeen, jonka sisähalkaisija oli 65 mm, ja seokseen lisättiin paineella 9 osaa haihtuvaa tyyppiä olevaa 15 vaahtoutusainetta, joka sisälsi 70 paino-% metyylikloridia ja 30 paino-% propaania, samalla kun seos plastisoitiin kuumentaen sitä 200 °C:ssa. Seos plastisoitiin, jäähdytettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepuristettiin tilaan, jossa paine oli sama kuin ilmakehän paine, raon 20 kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin syn teettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka paksuus oli 40 - 60 mm.

Saadun vaahdon ominaisuudet, so. vallattu pinta-alaosuus, tiheys, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus ja tai-. 25 puman suuruus murtumisvaiheessa, tutkittiin samoin mene telmin kuin esimerkissä 1. Saadun vaahdon havaittiin olevan verrattavissa esimerkissä 1 saatuun vaahtoon vallatun pinta-alaosuuden, tiheyden, lämmönjohtavuuden, taivutuslujuuden ja murtotaipuman suuruuden suhteen, ja sillä oli 30 sama solurakenne kuin esimerkissä 1 saadulla vaahdolla.

Esimerkki 10 100 osaan polystyreenihartsia (kaupallinen nimi: ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; sulaindeksi 3,1) lisättiin 0,5 osaa vettä, ja hartsia se-35 koitettiin hyvin veden dispergoimiseksi tasaisesti siihen.

25 100720

Seokseen lisättiin sen jälkeen 0,2 osaa vettä imevää suu-rimolekyylistä yhdistettä (CA ML-10, yhtiön Nippon Shoku-bai Kagaku Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen hiukkas-koko 10 /xm) ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimi -5 vaa talkkia. Aineet syötettiin sitten suulakepuristimeen, jonka sisähalkaisija oli 65 mm, ja seokseen lisättiin paineella 9 osaa haihtuvaa tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta, joka sisälsi 70 paino-% metyylikloridia ja 30 paino-% propaania, samalla kun seos plastisoitiin kuumentaen sitä 10 200 °C:ssa. Tulokseksi saatu seos plastisoitiin, jäähdy tettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepuristettiin tilaan, jossa paine oli sama kuin ilmakehän paine, raon kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin synteettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka pak-15 suus oli 40 - 60 mm.

Saadun vaahdon ominaisuudet, so. vallattu pinta-alaosuus, tiheys, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus ja taipuman suuruus murtumisvaiheessa, tutkittiin samoin menetelmin kuin esimerkissä 1. Saadun vaahdon havaittiin ole-20 van verrattavissa esimerkissä 1 saatuun vaahtoon vallatun pinta-alaosuuden, tiheyden, lämmönjohtavuuden, taivutuslujuuden ja murtotaipuman suuruuden suhteen, ja sillä oli sama solurakenne kuin esimerkissä 1 saadulla vaahdolla.

Esimerkki 11 25 100 osaan polystyreenihartsia (kaupallinen nimi:

ESTYRENE G-17, yhtiön Shinnettetsu Kagaku Co., Ltd. tuote; sulaindeksi 3,1) lisättiin 0,25 osaa vettä imevää suurimo-lekyylistä yhdistettä (AQUALICR CA ML-10, yhtiön Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. tuote; keskimääräinen 30 hiukkaskoko 10 μπι) , 0,20 osaa fenoliantioksidanttia (MARK

‘ AO-20, jota myy Adeka Argus Chemical Co., Ltd.) ja 0,1 osaa soluja säätelevänä aineena toimivaa talkkia. Seos syötettiin suulakepuristimeen, jonka sisähalkaisija oli 65 mm, ja seokseen lisättiin paineella 14 osaa haihtuvaa 35 tyyppiä olevaa vaahtoutusainetta, joka sisälsi 70 paino-% 26 100720

Fron 142:ta ja 30 paino-% metyylikloridia, samalla kun seos plastisoitiin kuumentaen sitä 200 °C:ssa. Tulokseksi saatu seos plastisoitiin, jäähdytettiin sitten noin 110 °C:seen ja suulakepuristettiin tilaan, jossa paine oli 5 sama kuin ilmakehän paine, raon kautta, jonka vapaa väli oli 2,0 mm, jolloin saatiin synteettisestä hartsista koostuvaa vaahtoa levynä, jonka paksuus oli 40 - 60 mm.

Synteettisestä hartsista saadun vaahdon ominaisuudet tutkittiin sitten samalla tavalla kuin esimerkissä 1.

10 Tulokset on esitetty taulukossa 2.

Esimerkki 12 ja vertailuesimerkki 5 Valmistettiin vaahtoja synteettisestä hartsista samalla tavalla kuin esimerkissä 11, paitsi että käytettiin taulukossa 2 esitettyjä aineita ja vaihdellen antiok- 15 sidantin ja paineella syötetyn veden määriä siinä esite tyllä tavalla. Vaahdolla, joka saatiin samalla tavalla kuin vertailuesimerkissä 5, paitsi että ei käytetty anti-oksidanttia, saavutettiin suurin piirtein sama tulos kuin vertailuesimerkissä 5.

20 Synteettisestä hartsista saatujen vaahtojen ominai suudet tutkittiin samalla tavalla kuin esimerkissä 11. Tulokset on esitetty taulukossa 2.

„ 100720 27

•H

Π] W

Ρ C λ O O »O

o c 3 e «e -e· n

P 3 3 g C M B 3 W

0 3 3 3 ό saw Ä

3 I

3 W <^>· _ _

> 3 Cl O O O

p w β — — e 330 <r n *^· 3 > 3 -r*

Ό -H ·| i H

3 3 3 ·»* 3 fr* H ^ w (0 3 o O »rt 5 e* e<i «Ί m , rr o o o W I CJ „ e.

3 gl ^O O O O

3 iO nj >-t ·

3 g P W 3 .C

Λ Β Λ 3 ϋ ·

.3 O 3 Λ! E

«3 >—5 n t> '— m M · ·

P lii· Ό TJ

W P O O O -P -P

0) 0) *h »-4 »“* W j

Ui V w_ 3 § £ g * M * : : pw ei ci ci · o o 01 -H -H M — ·- T) u u 33 n ip n p

3 C I . J H H

C -H 3 ^ 3 3

>i E 3 H # · ~ O O

WO P 3 w _ -3 .-H -H

31 O m G OBE

3 3 W m ·«· -ΡΙΛ 033 ip P 3 3 Ά Λ

Ή C 3 3 O O O

3 -H W >,

> Λ 0 CTi Ui UI

p w *p. en 5J 5 B, U 3 0 3 o CO κρρ 3 30 oo no 3 £ ,3 c «a ac s *- a *. ^ -P OOOO OO "533 (M 3 en m m '3 W _ _ _ 333

SS |5 § § § “SS

3 W sJsr ? £ 7 £ Toi 3 >, >1 3 3 & o'to·^ O °- 3 E E Έ 3 3 3 < SeTScT So -¾ 3 H3 3 £ fcl £ O 3 3 \ 3 > ί 3 3

3 OI O 0 1C

C _ -n -n >i in ’ m «λ co

Ui 3 ,1.*- *- 0 ~ ' Ai

3 OO O a 3 3 O

33 ft P P Ai

WC -P ·· ·· W

Ui -P C O O 3 3 3 d v£> Ai •P 3 33*^*^ *Ί- O 3 3 p1 £ o ° ° ° e<<-p 3 3 — 3 id ^

W 3 P S S C

•P >1 o <1 <S 3

E '3 esi <n ' (Λ -ni S S C

γΡλ; « i oj · —> S1 * * -p 3 -n 3 * 3 _ ’V- _ α σ » 3 3 >3 > 3 3 Ρ >3 3 3 S 2 g ° SS 0333 . P H Hd > C W i ” , " |Λ- rH P P *3 CW O *3 Q) *P 0 OOOO OO I P P *3 o-p in w rP 3 S S < P -p -P e

Ό W ^ ^ ^ SOO-P

-CP -P MMM

3 3 I * < 3 3 W

33 >i 3 ..0333 > -C | >, p „ _ 3 P P Ai

13 >3 -P M C W 3 S pj I -p oJ

P > 3 3 3 ·Ρ 3 · w U = =

P 3 3 >P C Ό W Q 0 B A! H O O -P

3E30-PÄ0 σ ·Ρ 3 JNiBJi > -ρ ui 6 p ίρ «J p 3 i i λ; 3 3 D O O lp • · 3 OI C < 3

(3 ti B<==H

•PO' O

W 3 <s| 3 ιΛ 3 H (NO O' WC rl ·-· ?» SG+*** 28 100720

Koska synteettisestä hartsista tämän keksinnön mukaisesti saatavalla vaahdolla on erinomaiset lämmöneris-tysominaisuudet sekä toivottu taivutuslujuus ja taipuman suuruus, sitä käytetään edullisesti tavanomaisena puutalo-5 jen lämpöeristysmateriaalina, joka edellyttää taipumaa, kun sitä työstetään paikalleen asettamista varten.

Esimerkeissä käytettyjen aineosien lisäksi esimerkeissä voidaan käyttää muita selitysosassa esiin tuotuja aineosia, ja saavutetaan suurin piirtein samat tulokset.

Claims

100720

1. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistamiseksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa 5 olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan vettä absorboivan aineen, soluja säätelevän aineen ja po-lystyreenin seos; plastisoidaan ja sulatetaan seos sitä kuumentaen; syötetään seokseen vettä ja kaasuuntuvaa vaahto toutusainetta paineen alaisena; ja suulakepuristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, tunnettu siitä, että vettä absorboiva aine on synteettinen orgaaninen, vettä absorboiva suurimolekyylinen yhdiste.

2. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistami seksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan vettä absorboivan aineen, soluja säätelevän aineen ja po-20 lystyreenin seos; syötetään seokseen vettä; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan saatu seos sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulakepuristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, ; 25 tunnettu siitä, että vesi lisätään seokseen vähi tellen joko seoksen sekoituksen aikana tai sen jälkeen, ja vesi syötetään erikseen ja ennen kaasuuntuvan vaahdotusai-neen syöttämistä seokseen ja että vettä absorboiva aine on synteettinen orgaaninen suurimolekyylinen yhdiste.

3. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmis- [ tamiseksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan veden, soluja säätelevän aineen ja polystyreenin seos; li-35 sataan seokseen vettä absorboivaa ainetta ja sekoitetaan 100720 ne; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan seosta sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulake-puristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodosta-5 miseksi, tunnettu siitä, että vettä absorboiva aine on synteettinen, orgaaninen vettä absorboiva suuri-molekyylinen yhdiste, joka lisätään veden, soluja säätelevän aineen ja polystyreenin seokseen ennen kaasuuntuvan vaahtoutusaineen syöttämistä seokseen.

4. Menetelmä synteettisen hartsivaahdon valmistami seksi, joka vaahto koostuu pääasiallisesti kahta kokoa olevista soluista, joista toinen koko on enintään 0,3 mm ja toinen on 0,4 - 1 mm, jossa menetelmässä muodostetaan veden ja polystyreenin seos; lisätään seokseen vettä ab-15 sorboivaa ainetta ja soluja säätelevää ainetta; syötetään seos suulakepuristimeen; plastisoidaan ja sulatetaan saatu seos sitä kuumentaen; syötetään seokseen paineen alaisena kaasuuntuvaa vaahtoutusainetta; ja suulakepuristetaan seos alemman paineen tilaan vaahdon muodostamiseksi, 20 tunnettu siitä, että vettä absorboiva aine on syn teettinen orgaaninen vettä absorboiva suurimolekyylinen yhdiste, joka lisätään yhdessä soluja säätelevän aineen kanssa, mutta erikseen vedestä ja polystyreenistä, ja että vesi syötetään erikseen ja ennen kaasuntuvan vaahtoutusai-; 25 neen lisäystä seokseen.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä absorboivan suurimolekyylisen yhdisteen määrä on 0,05 - 2 massaosaa ja soluja säätelevän aineen määrä on 0,01 - 5 massaosaa 100 30 massaosaa kohden synteettistä hartsia.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että veden määrä on 0,05 - 1,5 massaosaa 100 massaosaa kohden synteettistä hartsia.

7. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen raene- 35 telmä, tunnettu siitä, että synteettinen hartsi on styreenihartsi. 100720

8. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että synteettisestä hartsista saatava vaahto on levymäinen materiaali, jonka tiheys on 2 x 10'2 - 5 x 10'2 g/cm3 ja paksuus 10 - 150 mm.

9. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että vesi sisältää alkoholia .

10. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seos sisältää 10 0,02 - 1 massaosaa fenolista hapettumisenestoainetta 100 massaosaa kohden synteettistä hartsia.

11. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fenolinen hapettu-misenestoaine on steerisesti estetty fenoliyhdiste. 100720