FI101212B - Synteettistä hartsia oleva suulakepuristettu vaahto ja menetelmä sen v almistamiseksi - Google Patents

Description

! 101212

Synteettistä hartsia oleva suulakepuristettu vaahto ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee suulakepuristettua synteettis-5 tä hartsivaahtoa ja sen valmistusmenetelmää.

Erilaisia suulakepuristetun synteettisen hartsi-vaahdon valmistusmenetelmiä on tunnettu tätä ennen hyvin. Yleensä on käytetty menetelmiä, joissa solunsäätöainetta lisätään synteettiseen hartsimateriaaliin, kuten sty-10 reenihartsiin, ne sulatetaan ja sekoitetaan yhteen ja sen jälkeen seokseen lisätään haihtuvatyyppistä vaahdotus-ainetta ja se suulakepuristetaan matalapaineiseen tilaan suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon valmistamiseksi haihduttamalla haihtuvatyyppinen vaahdotusaine.

15 Edellä mainitun menetelmän mukaisesti valmistetuis ta suulakepuristetuista hartsivaahdoista styreenivaahdot ovat erityisen suosittuja, koska niillä on suuri paisumis-suhde ja yhtenäinen solurakenne ja lisäksi niillä on erinomaiset lämpöeristysominaisuudet ja sopivat mekaaniset 20 lujuudet ja niitä käytetään yleisesti, tavallisesti eristysmateriaalina yms.

Kuitenkin edellä mainitulla menetelmällä saatu suulakepuristettu synteettinen styreenihartsivaahto on pohjimmiltaan polystyreeniä, jolla on suuri jäykkyys. On toi- • 25 vottavaa parantaa tällaisen vaahdon joustavuutta.

Näin ollen on tunnettua valmistaa suulakepuristettua synteettistä hartsivaahtoa (erityisesti polysty-reenistä), jolla on hienojakoinen ja yhtenäinen solurakenne, vaahdon lämpöeristysominaisuuksien ja joustavuuden 30 parantamiseksi. Kuitenkin solukoon pienentämiseen liittyy ♦ . vaahdon tiheyden kohoamisongelma, joka johtuu solumembraa- nin pintajännityksen vaikutuksesta. Näin ollen on vaikea saada synteettistä hartsivaahtoa, jolla on korkeintaan 28 kg/m3: n tiheys ja yhtenäinen solurakenne. On toivottavaa 35 tehdä vaahdon runko paksummaksi pienentämällä solukokoa 2 101212 lämpöeristysominaisuuksien ja joustavuuden parantamiseksi. Tähän aikomukseen liittyy kuitenkin se ongelma, että tuloksena oleva solun anisotrooppisuuden kasvu solun seinämän suunnassa aiheuttaa eristysominaisuuksien ja taivutus-5 lujuuden huononemista.

Itse asiassa tässä yhteydessä myös tämän keksinnön tekijät yrittävät valmistaa styreenihartsia, jolla on hienojakoinen ja yhtenäinen solurakenne, säätämällä vaahdo-tusaineen ja solunsäätöaineen määrää. He eivät kuitenkaan 10 onnistuneet saavuttamaan tavoiteltuja lämpöeristysominai- suuksia eivätkä taivutuslujuutta, koska muodostuneiden solujen anisotrooppisuus kasvo!, kun solukoko pienennettiin korkeintaan 0,4 mm:iin. Edelleen solukoon pienentäminen 0,2 - 0,3 mm:iin teki vaahdon rungon nopeasti ohuem-15 maksi, mikä johti vaikeuteen saada synteettistä hartsi- vaahtoa, jolla on tyydyttävä, paksu runko.

Tämän lisäksi suulakepuristetun synteettisen hart-sivaahdon valmistusmenetelmänä on US-patentissa 4 455 272 kuvattu menetelmä tällaisen vaahdon valmistamiseksi. Tässä 20 menetelmässä suulakepuristimessa olevaan sulatettuun hart siin lisätään paineessa vettä, jotta hartsille saadaan kyky paisua veden haihtumisen vaikutuksesta ja näin ollen se jäähtyy sitoutuneen haihtumislämmön vaikutuksesta.

Edelleen US-patentissa 4 559 367 on kuvattu mene-25 telmä sellaisen vaahdon saamiseksi, jonka solurakenteeseen on muodostettu yhdessä pienempiä ja suurempia soluja. Tässä menetelmässä vettä sisältävää orgaanista kasviainetta, jonka hiukkaskoko on 75 - 500 pm, lisätään veden disper-goimiseksi tasaisesti.

30 Edellä esitetyn valossa keksinnön tekijät yrittivät innokkaasti saada aikaan synteettistä hartsivaahtoa, jolla olisi miltä tahansa synteettiseltä hartsivaahdolta olennaisesti odotettavien erinomaisten lämpöeristysominaisuuksien ja sopivan taivutuslujuuden lisäksi myös erinomainen 35 taivutuslujuus. Tämän seurauksena he päätyivät tämän kek- 3 101212 sinnön mukaiseen systeemiin, jolla on mahdollista valmistaa suulakepuristettu synteettinen hartsivaahto, joka kykenee tyydyttämään kaikki edellä esitetyt vaatimukset ja joka muodostuu pääasiassa erityisistä pienemmistä soluista 5 ja soluista, jotka ovat määrätyllä tavalla suurempia kuin edellä mainitut solut.

Tämä keksinnön kohteena on ensiksi vaahto, jonka muodostaa suulakepuristettu synteettinen hartsivaahto, joka koostuu soluista, joilla on oleellisesti kaksi kokoa, 10 toisen koon ollessa korkeintaan n. 0,25 mm ja toisen koon n. 0,4 - 1 mm, joista solut, joiden koko on korkeintaan n. 0,25 mm, vievät n. 10 - 80 % vaahdon leikkauspinta-alasta.

Keksinnön kohteena on myös kaksi menetelmää edellä mainitun vaahdon valmistamiseksi. Menetelmässä (I) muodos-15 tetaan seos synteettisestä hartsista (a), raemaisesta ai neesta (b), jossa on hydroksyyliryhmiä ja jonka veden, Cx_4-alkoholin tai niiden seoksen adsorptiomäärä on n. 10 -70 paino-%, ja solunsäätöaineesta (c); lisätään haihtuva-tyyppistä vaahdotusainetta seokseen paineen alaisena; ja 20 suulakepuristetaan seos vaahdon muodostamiseksi. Edulli sesti tässä menetelmässä 100 paino-osaa synteettistä hartsia (a), 0,5 - 10 paino-osaa raemaista ainetta (b), jonka hiukkaskoko on edullisesti korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerroksessa on hydroksyyliryhmiä ja jonka veden 25 ja/tai C^-alkoholin adsorptiomäärä on 10 - 70 paino-%, ja 0,05 - 5 paino-osaa solunsäätöainetta (c) sulatetaan ja sekoitetaan yhteen ja seokseen lisätään sitten paineessa haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta, jotta se vaahdottuu suulakepuristuksen aikana. Vaihtoehtoisessa menetelmässä 30 (II) edellä mainitun vaahdon valmistamiseksi muodostetaan seos synteettisestä hartsista (a), hienojakoisesta mine-raalipulverista (b), jossa on hydroksyyliryhmiä, ja solunsäätöaineesta (c); lisätään haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta ja vettä paineenalaisena seokseen; ja suulake-35 puristetaan seos vaahdon muodostamiseksi. Tämän menetelmän 4 101212 edullisessa toteutusmuodossa 0,5 - 2 paino-osaa hienojakoista mineraalipulveria, jonka hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm, ja 0,01 - 5 paino-osaa solunsäätöainetta lisätään 100 paino-osaan synteettistä hartsia, sekoitetaan 5 keskenään ja sulatetaan lämmittämällä ja seokseen lisätään paineessa haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta ja 0,2 - 1,5 paino-osaa vettä ja seos suulakepuristetaan sitten matalapaineiseen tilaan, niin että voi muodostua pääasiassa soluja, joiden koko on korkeintaan 0,25 mm, ja soluja, 10 joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, ja jotka ovat dispergoi- tuneina vaahtoon kuin saaret mereen.

Yllä mainituilla menetelmillä saadulla, tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla synteettisellä hart-sivaahdolla on erinomaiset lämpöeristysominaisuudet, sopi-15 va taivutuslujuus ja erinomainen joustavuus.

Kuvioiden lyhyt selostus

Kumpikin kuvioista 1 ja 2 on luonnospiirros elektronimikroskooppi valokuvas ta, joka on suurennettu (suurennus 30-kertainen) tarkoituksena kuvata sen suulakepuriste-20 tun synteettisen hartsivaahdon sisäistä rakennetta, joka on saatu tämän keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä. Kuvio 3 on histogrammi, joka esittää tämän keksinnön esimerkissä 1 saadun suulakepuristetun synteettisen hartsi-vaahdon solukokojakautumaa. Kuvio 4 on luonnospiirros 25 elektronimikroskooppisesta valokuvasta, joka on suurennet tu (suurennus 30-kertainen) tarkoituksena kuvata vertai-luesimerkissä 2 saadun suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon sisäistä rakennetta.

Seuraavaksi kuvataan tarkemmin keksinnön mukaista 30 menetelmää (I).

. Tässä keksinnössä ovat synteettisenä hartsina käyt tökelpoisia kestomuovihartsit, kuten styreeni-, eteeni-, propeeni- ja uretaanihartsit. Näistä ovat edullisia erityisesti styreeni-, eteeni- ja propeenihartseja, koska 35 niitä voidaan sopivasti prosessoida ekstruusiovaahdotus- 5 101212 tekniikalla. Edelleen erityisen sopiva on styreenihartsi, jolla on erinomaiset lämpöeristysominaisuudet ja jäykkyys, mutta jonka joustavuutta tms. odotetaan parannettavan. Tällaisena styreenihartsina ovat käyttökelpoisia esimer-5 kiksi polystyreeni, styreenin kopolymeerit β-metyylisty reeni n, maleiinihappoanhydridin, akryylihapon, akryylies-tereiden, metakryylihapon, metakryyliestereiden yms. kanssa ja polystyreenit, joita on modifioitu sekoittamalla niihin styreeni-butadieenikumia (SBR) yms.

10 Keksinnössä käytetyn raemaisen aineen oletetaan toimivan solunsäätöaineena, joka kykenee kehittämään soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm. Tällaisena raemaisena materiaalina on käyttökelpoinen sellainen (jäljempänä kutsutaan vettä sisältäväksi raemaiseksi aineek-15 si), jonka hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm, jonka pin takerroksessa on hydroksyyliryhmiä ja jonka veden ja/tai ^.«-alkoholin pinta-adsorptiomäärä on 10 - 70 paino-%.

Eräs tämän keksinnön pääpiirteitä on tällaisen vettä sisältävän raemaisen aineen käyttö. Kun tällaista vettä 20 sisältävää raemaista ainetta lisätään sopivasti säädetty määrä, soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, syntyy tehokkaasti. Syy tähän tehokkuuteen, jolla solu-kooltaan korkeintaan 0,25 mm:n soluja syntyy, ei ole vielä selvä, mutta sen oletetaan johtuvan prosessista, jossa . 25 sekoitettaessa vettä sisältävää raemaista ainetta syn teettiseen hartsiin lämmittämällä, edellisestä vapautuu vettä ja se dispergoituu mikroskooppiseen tilaan synnyttäen ydintämispisteitä solujen muodostukselle, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm.

30 Tällaisena raemaisena aineena, jonka hiukkaskoko on • < korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerroksessa on hydroksyyliryhmiä, tyypillisesti käyttökelpoinen on vedetön piidioksidi, jonka pinnalla on silanoliryhmiä ja jota on saatavissa esimerkiksi yhtiöltä Japan Aerosil Co. (Aerosil"). 35 Primaarihiukkasilla, jotka on valmistettu märkäprosessil- 6 101212 la, on edellä määritelty hiukkaskoko. Kuitenkin sekundaa-rihiukkasia, joiden hiukkaskoko on 1 - 10 μη ja jotka on muodostettu agglomeroimalla primaarihiukkasia, voidaan myös käyttää samalla tavoin. Esimerkki tuotteista, joissa 5 on tapahtunut sekundaarista agglomeroitumista märkä- prosessissa, on Nipseal*, valmistaja Nippon Silicon Co. Kun raemaisen aineen hiukkaskoko on yli 1 000 nm, ilmenee taipumusta, että vettä sisältävästä raemaisesta aineesta vapautunutta vettä on vaikea dispergoida mikroskooppisesti. 10 Tämän vuoksi raemainen aine, jonka hiukkaskoko on korkein taan 1 000 nm, on edullinen. Raemaisen aineen hiukkaskoon tulisi edelleen edullisesti olla vähintään 5 nm ottaen huomioon helpon saatavuuden ja kaikkein edullisimmin välillä 10 - 100 nm. Syy siihen, että tässä keksinnössä käy-15 tetään raemaista ainetta, jonka pintakerroksessa on hyd- roksyyliryhmiä, on että raemainen aine adsorboi vettä ja/tai C1.4-alkoholia vetysidosten välityksellä eikä vapauta niitä ennen kuin se on sekoitettu synteettiseen hartsiin lämmitettynä.

20 Edellä mainittuna C^-alkoholina ovat käyttökel poisia esimerkiksi metanoli, etanoli, propanoli, n-bu-tanoli ja i-butanoli. Jokaista näistä alkoholeista käytetään tavallisesti joko yksin tai yhdessä.

Veden ja/tai C1.4-alkoholin adsorboitumismäärä rae-25 maiseen aineeseen esitetään seuraavalla kaavalla: [adsorptiomäärä (%)] = [adsorboituneen veden määrä (g)] /[vettä sisältävän raemaisen aineen määrä (g)] x 100.

Tässä keksinnössä käytetään vettä sisältävää rae-30 maista ainetta, jonka adsorptiomäärä on 10 - 70 paino-%, edullisesti 20 - 60 paino-% ja vielä edullisemmin 30 -60 paino-%. Tämä adsorptiomäärä vaihtelee riippuen sekä hydroksyyliryhmien lukumäärästä pintakerroksessa että synteettiseen hartsiin sekoitetun raemaisen aineen määrästä. 35 Yleensä kuitenkin alle 5 paino-% vettä sisältävää raemais- 7 101212 ta ainetta aiheuttaa riittämättömän vesimäärän vapautumisen raemaisesta aineesta ja tästä johtuen rakeet eivät kykene muodostamaan ydintämispisteitä soluille, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm. Toisaalta yli 70 paino-% 5 vettä sisältävää raemaista ainetta edistää yleensä raemai- sen aineen suurempien agglomeraattien syntymistä ja tästä johtuen raemaisen aineen tasainen dispergointi synteettiseen hartsiin käy vaikeaksi.

Vettä sisältävän raemaisen aineen sekoitusmäärän on 10 toivottavaa olla 0,5 - 10 paino-osaa, edullisesti 1,0 - 5,0 paino-osaa synteettisen hartsin 100 paino-osaa kohti. Tämä vettä sisältävän raemaisen aineen sekoitusmäärä on toivottavaa säätää tarkoituksenmukaisesti tavoitellun solukoon mukaan, joten sitä ei voida määritellä kattavasti. 15 Yleensä kuitenkin alle 0,5 paino-osan sekoitusmäärä pyrkii aiheuttamaan vettä sisältävän aineen pitoisuuden laskua synteettisessä hartsissa, mikä tekee vaikeaksi varmistaa tasaista dispergoitumistilaa. Toisaalta yli 10 paino-%:n määrä vettä sisältävää raemaista ainetta aiheuttaa yleensä 20 aineen erottumista synteettisestä hartsista sekoitettaessa niitä yhteen, mikä tekee tasaiseksi dispergoinnin vaikeaksi ja nostaa valmistuskustannuksia.

Solunsäätöaineena tässä keksinnössä ovat käyttökelpoisia ne, joita käytetään hyvin tunnetuissa ekstruusio-25 vaahdotusprosesseissa. Konkreettisesti talkkipulveri ja kalsiumkarbonaattipulveri ovat hyödyllisiä. Kumpaakin näistä solunsäätöaineista käytetään joko yksin tai yhdessä. Tällaisen solunsäätöaineen hiukkaskoon on toivottavaa olla tavallisesti 3 - 10 pm, erityisesti 5 - 20 pm. Täl-30 lainen solunsäätöaine on otettu käyttöön, jotta suulakepu- ristettuun synteettiseen hartsivaahtoon pääasiassa muodostuvien solujen koot saadaan säädetyksi 0,4 - 1,0 mm:n kokoon. Tällaisen solun säätöaineen sekoitusmäärä säädetään välille 0,05 - 5 paino-osaa ja edullisesti 0,1 - 2,5 pai-35 no-osaa synteettisen hartsin 100 paino-osaa. Alle 8 101212 0,05 paino-osan sekoitusmäärä yleensä suurentaa solukokoa tehden vaikeaksi varmistaa vaahdon tavoiteltua tiheyttä (korkeintaan 28 kg/nt3).

Tämän keksinnön mukainen suulakepuristettu synteet-5 tinen hartsivaahto saadaan siten, että määrätyt määrät synteettistä hartsia, vettä sisältävää raemaista ainetta ja solunsäätöainetta sekoitetaan yhteen ja sulatetaan lämmittämällä ja seokseen lisätään paineessa haihtuva tyyppistä vaahdotusainetta, minkä jälkeen seos ekstruusiovaahdo-10 tetaan.

Lämmityslämpötilaa, sulatus- ja sekoitusaikaa ja välineitä synteettisen hartsin, vettä sisältävän raemaisen aineen ja solunsäätöaineen sekoittamiseksi ei ole erityisesti rajoitettu. Korkea lämpötila on sallittu sikäli kuin 15 se ei ole alempi kuin lämpötila, jossa synteettinen hartsi sulaa, ja on tavallisesti 150 - 250 °C. Sulatus- ja sekoitusaikaa ei voida määritellä kattavasti, koska se vaihte-lee riippuen suulakepuristetusta ulostulomäärästä, sulatus- ja sekoitusvälineistä yms., mutta se mitoitetaan ta-20 vallisesti sen ajan mukaan, jota synteettisen hartsin, vettä sisältävän raemaisen aineen ja solunsäätöaineen tasaisesti dispergoiminen vaatii. Sulatus- ja sekoitusväli-neitä ei ole erityisesti rajoitettu edellyttäen, että ne ovat välineet, joita käytetään tavallisissa ekstruusio-25 vaahdotusprosesseissa, esimerkiksi ruuvityyppinen suula kepuristin.

Tämän keksinnön mukaisesti haihtuvatyyppisenä vaah-dotusaineena ovat käyttökelpoisia ne, joita yleensä käytetään ekstruusiovaahdotusprosessissa mukaan luettuna metyy-30 likloridi, kloori-fluori-hiilet (CFC), kuten freon 12 ja freon 11, muut halogenoidut hiilivedyt, joita edustavat vetyä sisältävät freonit (esim. 1-kloori-l,1-difluorietaa-ni), joiden väitetään tuskin tuhoavan otsonikerrosta, ja tyydyttyneet hiilivedyt, joita edustavat propaani ja bu-35 taani. Jokaista näistä haihtuvatyyppisistä vaahdotusai- neista voidaan käyttää joko yksin tai yhdessä.

9 101212 Tällaisen haihtuvatyyppisen vaahdotusaineen käyttömäärän on toivottavaa olla 0,1 - 0,3 moolia ja edullisesti 0,15 - 0,25 moolia 100 g kohti synteettistä hartsia. Λ11β 0,1 moolin käyttömäärät haihtuvatyyppistä vaahdotus-5 ainetta pyrkivät aiheuttamaan synteettisen hartsivaahdon kasvanutta kutistumaa suulakepuristuksen jälkeen; yli 0,3 moolin käyttömäärät pyrkivät aiheuttamaan synteettisen hartsivaahdon huonontunutta dimensiostabiilisuutta.

Synteettinen hartsivaahto, joka koostuu pääasiassa 10 sekä soluista, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, että soluista, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, valmistetaan tavallisella prosessilla, jolla suulakepuristetaan haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta sisältävää synteettistä hartsia vaahdotuslaitteen, kuten rakosuulakkeen läpi.

15 Seuraavaksi esitetään keksinnön mukaisen toisen menetelmän (II) kuvaus.

Jotta saataisiin synteettinen hartsivaahto, jolla on tälle keksinnölle luonteenomainen solurakenne, on edullista käyttää synteettistä hartsia (a), hienojakoista mi-20 neraalipulveria (b), jonka hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerroksessa on hydroksyyliryhmiä, solunsäätöainetta (c), haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta (d) ja vettä (e). Erityisesti on olennaista, että läsnä on sekä hienojakoista mineraalipulveria (b), jonka hiukkas- . 25 koko on korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerroksessa on hydroksyyliryhmiä, että vettä (e). Nämä molemmat komponentit toimivat kriittisesti.

Synteettisenä hartsina (a) ovat käyttökelpoisia ne, jotka edellä mainittiin menetelmän (I) yhteydessä.

30 Hienojakoisen mineraalipulverin (b), jonka hiukkas- • . koko on korkeintaan 1 000 nm ja jossa on hydroksyyliryh miä, oletetaan toimivan solunsäätöaineena synnyttäen soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm.

Syy siihen, että tällainen pulveri synnyttää tehok-35 kaasti soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, ei 10 101212 ole vielä selvä. Arvioidaan kuitenkin, että pulveri sekoittuu ja sulaa lämmitettäessä synteettiseen hartsiin, ja synteettiseen hartsiin tasaisesti dispergoituneen hienojakoisen mineraalipulverin pintakerroksessa olevat hydrok-5 syyliryhmät ympäröivät paineessa lisätyn veden vetysidos- ten välityksellä ja se dispergoituu mikroskooppisesti tasaisesti ja synnyttää näin ollen hienojakoisia ydintämis-kohtia solujen muodostamiseksi, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm.

10 Kuten edellä mainittiin, tässä keksinnössä hienoja koista mineraalipulveria, jonka hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerroksessa on hydroksyyliryhmiä, on sulatetussa hartsissa yhdessä tarkoituksenmukaisten määrien kanssa vettä ja solunsäätöainetta. Tämä tekee mah-15 dolliseksi saada jatkuvasti vaahtoa, jolla on solurakenne, jossa esiintyy pääasiassa sekä soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, että soluja, joiden solukoko on 0,4 -1 mm, ja solujen väliin muodostuu solumembraaneja siten, että solut ovat vaahdossa samalla tavoin kuin saaret me-20 ressä.

Hienojakoinen mineraalipulveri, jonka hiukkaskoko on yli 1 000 nm, pyrkii tekemään ydintämiskohtia siten, että hienojakoisista soluista muodostetaan suurempia. Tämän vuoksi hienojakoisen mineraalipulverin hiukkaskoon on 25 toivottavaa olla korkeintaan 1 000 nm. Helpon saatavuuden ja käsittelyn kannalta sen on lisäksi toivottavaa olla vähintään 5 nm ja erityisen toivottavaa sen on olla 10 - 100 nm.

Tällaisena hienojakoisena mineraalipulverina, jonka 30 hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm ja jonka pintakerrok- • sessa on hydroksyyliryhmiä, voidaan mainita esimerkkinä vedetön piidioksidi, jonka pinnalla on silanoliryhmiä. Eräs esimerkki tällaisesta vedettömästä piidioksidista on Aerosil", jota Japan Aerosil Co. valmistaa kuivaprosessil-35 la.

11 101212

Edelleen tässä keksinnössä voidaan käyttää myös esimerkiksi märkäprosesslpildloksldin sekundaarlsestl agg-lomeroltunelta hiukkasia hienojakoisena mineraallpulverlna samalla tavoin kuin edellä mainittua, edellyttäen että 5 niiden hlukkaskoko on 1 - 10 mm ja että alkuperäisten pri- maarlhlukkasten hlukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm. Tyypillinen esimerkki tällaisista märkäprosessln piidioksidi-tuotteista on Nipseal*, valmistaja Nippon Silica Co.

Edellä mainitun hienojakoisen mineraalipulverin 10 käyttömäärä on 0,1 - 2 paino-osaa ja edullisesti 0,3 - 1 paino-osaa synteettisen hartsin 100 paino-osaa kohti. Alle 0,1 paino-osan käyttömäärät hienojakoista mineraalipulveriä pyrkivät aiheuttamaan muodostuneiden hienojakoisten solujen lukumäärän vähenemistä, vaikka paineessa lisätyn 15 veden määrää vaihdellaan, mikä johtaa tuotteen ominaisuuk sien tavoitellun parannuksen pienentyneeseen vaikutukseen. Toisaalta yli 2 paino-osan käyttömäärät hienojakoista mi-neraalipulveria pyrkivät tekemään hienojakoisen mineraali-pulverin agglomeraateista synteettisessä hartsissa suu-20 rempia.

Edellä mainitun hienojakoisen mineraalipulverin ei vaadita aina olevan ehdottomasti kuivattu tuote, vaan jopa vettä absorboiva tuote on käyttökelpoinen. Kun käytetään vettä absorboivaa tuotetta, paineessa lisätyn veden määrää [' 25 säädetään ottaen huomioon jo absorboituneen veden määrä.

Solunsäätöaineena (c) ovat käyttökelpoisia menetelmän (I) yhteydessä mainitut. Tällaisen solunsäätöaineen käyttömäärä voi olla sama kuin menetelmässä (I).

Synteettistä hartsia, hienojakoista mineraalipul-30 veria ja solunsäätöainetta punnitaan vastaavat määrätyt *· määrät, ne sulatetaan ja sekoitetaan yhteen lämmittämällä ja sulatettuun seokseen lisätään paineessa haihtuvatyyp-pistä vaahdotusainetta ja määrätty määrä vettä.

Lämmityslämpötilaa, sulatus- ja sekoitusaikaa ja 35 synteettisen hartsin hienojakoisen mineraalipulverin ja 12 101212 solunsäätöaineen sulatus- ja sekoitusvälineltä el ole erityisesti rajoitettu. Lämmityslämpötila on sallittu, mikäli se ei ole alempi kuin lämpötila, jossa synteettinen hartsi sulaa, ja se on tavallisesti 150 - 250 °C. Sulatus- ja se-5 koitusaikaa ei voida määritellä kattavalla tavalla, koska se vaihtelee riippuen aikayksikössä suulakepuristetusta määrästä, sulatus- ja sekoitusvälineistä yms., mutta tavallisesti se määräytyy sen ajanjakson mukaan, jota synteettisen hartsin, hienojakoisen mineraalipulverin ja so-10 lunsäätöaineen tasaisesti dispergoiminen vaatii. Sulatus- ja sekoitusvälineltä ei ole erityisesti rajoitettu, edellyttäen, että ne ovat välineet, joita käytetään tavallisissa ekstruusiovaahdotusprosesseissa, esimerkiksi ruuvi-tyyppinen suulakepuristin.

15 Keksinnön mukaisesti käytettyä vettä ei ole erityi sesti rajoitettu. Esimerkiksi puhdas vesi on käyttökelpoinen. Veden määrän, joka lisätään paineessa sulatettuun seokseen, on toivottavaa olla 0,2 - 1,5 paino-osaa ja edullisesti 0,3 - 0,7 paino-osaa synteettisen hartsin 100 20 paino-osaa kohti. Sekä alle 0,2 paino-osaa että yli 1.5 paino-osaa vettä pyrkivät vaikeuttamaan sellaisen vaahdon saamista, jolla on solurakenne, jossa on dis-pergoituneena sekä soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, että soluja, joiden solukoko on 0,40 - 1 mm, ja 25 solujen väliin on muodostunut solumembraaneja siten, että solut ovat samalla tavoin kuin saaret meressä ja voivat tämän seurauksena voivat myötävaikuttaa synteettisen hart-sivaahdon ominaisuuksien, kuten lämmönjohtavuuden ja tai-vutuspoikkeaman paranemiseen. Toisin sanoen vaahto, jolla 30 on tämän keksinnön tavoitteena oleva hyvä solurakenne, ·. varmistetaan määrittelemällä veden käyttömääräksi 0,2 - 1.5 paino-osaa synteettisen hartsin painoa 100 paino-osaa kohti.

Haihtuvatyyppinen vaahdotusaine ja vesi voidaan 35 lisätä sulatettuun seokseen paineessa joko samanaikaisesti 13 101212 tai erikseen. Keksintöä ei ole rajoitettu painelisäysvä-lineen suhteen.

Painetta, jossa haihtuvatyyppinen vaahdotusaine ja vesi lisätään sulatettuun seokseen, el ole erityisesti 5 rajoitettu, mutta se on sallittu, mikäli se on korkeampi kuin suulakepuristimen sisäinen paine.

Tämän jälkeen sulatettu seos, johon lisättiin paineessa haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta ja määrätty määrä vettä, suulakepuristetaan matalapaineiseen (tavallises-10 ti ilmakehän) tilaan tavallisesti käytetyn vaahdotuslait- teen, kuten rakosuuttimen läpi. Synteettinen hartsivaahto, joka koostuu pääasiassa sekä soluista, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, että soluista, joiden solukoko on 0,4-1 mm, saadaan varmasti suulakepuristamalla näin su-15 latettu hartsi matalapaineiseen tilaan.

Millä tahansa tämän keksinnön mukaisella synteettisellä hartsivaahdolla on solukokojakautumassaan kaksi huippua, sekä korkeintaan 0,25 mm:n solukokoalueella että 0,4 - 1 mm:n kokoalueella. Kuitenkin vaahdossa niiden so-20 lujen määrä, jotka sijaitsevat näiden kahden solukoon huippujen välissä, on toivotusti mahdollisimman pieni. Esimerkiksi sekä niiden solujen, joiden solukoko on välillä 0,25 - 0,4 mm, että niiden solujen, joiden solukoko on yli 1 mm, määrä on edullisesti korkeintaan 30 %, vielä ' 25 edullisemmin korkeintaan 20 % ja kaikkein edullisimmin korkeintaan 10 %.

Kuten edellä kuvattiin, tämän keksinnön mukaisen synteettisellä hartsivaahdolla on solurakenne, jossa enempää ne solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, kuin 30 nekään solut, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, eivät muodos ta mitään kerrosta, vaan pääasiassa solut, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, muodostavat saaria ja pääasiassa solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, muodostavat meren aikaansaaden "saari meressä" -rakenteen tai rakenteen, 35 jossa solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, ympä- 14 101212 röivät suoraan soluja, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm ja solujen välissä on solumembraaneja.

Sen, että tämän keksinnön mukaisella synteettisellä hartslvaahdolla on pieni lämmönjohtavuus, arvellaan joh-5 tuvan siltä, että kun tavanomaisessa synteettisessä hart- slvaahdossa, jolla on tasainen solurakenne, lämpövlrtaus siirtyy tasaisen solurakenteen läpi, niin tämän keksinnön mukaisessa synteettisessä hartslvaahdossa tällaisen lämpö-virtauksen sulkevat hienojakoiset solut, joiden solukoko 10 on korkeintaan 0,25 mm ja jotka ovat niiden solujen ympä rillä, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm. Edelleen mitä tulee taivutuslujuuteen ja taipumaan, arvellaan, että sopivat taivutusominaisuudet saavutetaan siksi, että hienojakoiset solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm ja jotka 15 esiintyvät hajaantuneina edellä mainittuun saari meressä -tilaan, hajottavat solumembraaneihin vaikuttavan rasituksen.

Näin ollen tämän keksinnön mukaisessa synteettisessä hartslvaahdossa pääasiassa sekä solut, joiden solukoko 20 on korkeintaan 0,25 mm, että solut, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, ovat hajonneena esimerkiksi saari meressä -tilaan. Arvellaan, että vaikka hienojakoiset solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, johtavat lämmönjohtavuuden laskuun ja taivutuspolkkeaman kasvuun, solut, joiden solukoko 25 on 0,4 - 1 mm, ylläpitävät taivutuslujuutta. On toivotta vaa, että sekä solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm että solut, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, ovat hajaantuneet tasaisesti tämän keksinnön mukaiseen synteettiseen hartsivaahtoon lämmönjohtavuuden pienentämisen, 30 taivutuspolkkeaman suurentamisen ja sopivan taivutuslujuu- .· den aikaansaamisen kannalta.

Kuten edellä mainittiin, että hienojakoisten solujen solukoko tämän keksinnön mukaisessa synteettisessä hartslvaahdossa on korkeintaan 0,25 mm. Hienojakoiset so-35 lut, joiden solukoko on yli 0,25 mm, pyrkivät nostamaan is 101212 lämmönjohtavuutta ja pienentämään taivutuspoikkeamaa. Solukooltaan 0,4 - 1 mm:n solut ovat edullisesti kooltaan välillä 0,4 - 0,7 mm.

Vaikka näyttää siltä, että soluja, joiden solukoko 5 on n. 0,25 mm, esiintyy huomattava määrä jakautumadiagram- min mukaisesti, joka esittää esimerkissä 1 saadun vaahdon solujen varaaman alueen (määritellään jäljempänä) suhteita, solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, osoittautuvat olevan enemmistönä jakautumataajuuden mukaisesti. 10 Näin ollen tässä keksinnössä arvoilla, joilla kooltaan suuremmat ja pienemmät solut eroavat toisistaan, on melko suhteellinen merkitys; keksinnön luonne on, että todella aikaansaadaan odottamattoman erinomainen vaahto, jossa esiintyy sekä suurempia että pienempiä soluja, joilla on 15 vastaavat ominaisuudet.

Mitä tulee koostumussuhteeseen niiden solujen, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, ja niiden solujen välillä, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, solut, joiden solu-koko on korkeintaan 0,25 mm, vastaavat edullisesti 10 - 80 20 %, edullisemmin 20 - 70 % ja kaikkein edullisimmin 20 -50 % vaahdon poikkipinta-alasta. Solukooltaan korkeintaan 0,25 mm:n solujen varaaman pinta-alan osuudet, jotka ovat alle 10 %, pyrkivät pienentämään joustavuutta ja yli 80 %:n osuudet pyrkivät pienentämään mekaanisia lujuuksia, 25 kuten taivutus- ja puristuslujuutta.

Tämän keksinnön mukaisen synteettisen hartsivaahdon paksuutta ei ole erityisesti rajoitettu, mutta se on edullisesti samanlainen kuin muissa tavallisissa levytuotteis-sa, suurempi kuin ohuissa levytuotteissä ja edullisesti 10 30 - 100 mm ja vielä edullisemmin 10 - 400 mm, jotta aikaan- • saadaan halutut lämpöeristysominaisuudet, taivutuslujuus ja taivutuspoikkeama.

Tämän keksinnön mukaisen synteettisen hartsivaahdon tiheyttä ei ole erityisesti rajoitettu, mutta sen on toi-35 vottavaa olla 15 - 50 kg/m3 keveyden ja erinomaisten lämpö- 16 101212 eristysominaisuuksien ja taivutuslujuuden aikaansaamiseksi.

Koska tämän keksinnön mukaisella synteettisellä hartsivaahdolla on erinomaiset lämpöeristysominaisuudet ja 5 sopiva taivutuslujuus ja taivutuspoikkeama, se sopii käy tettäväksi tyypillisesti lämpöeristysmateriaalina puutaloissa, jolloin sillä vaaditaan olevan suuri taivutuspoikkeama asennuksen aikana.

Tässä yhteydessä on huomattava, että tämän keksin-10 nön mukaista suulakepuristettua, synteettistä hartsivaah- toa ei ole erityisesti rajoitettu valmistusmenetelmänsä suhteen edellyttäen, että sillä on sellainen solurakenne kuin edellä mainittiin.

Tarkempi yksityiskohtainen kuvaus tämän keksinnön 15 mukaisesta suulakepuristetusta synteettisestä hartsivaah- dosta ja sen valmistusmenetelmästä esitetään seuraavassa esimerkkeihin avulla. Keksintö ei rajoitu näihin esimerkkeihin.

Esimerkki 1 20 Puolitoista (1,5) paino-osaa piidioksidin hienoja koisia hiukkasia (Aerosil nro 200, Japan Aerosil Co., absorboitunut vesipitoisuus 50 paino-%, primaarihiukkasen keskikoko 12 nm) vettä sisältävänä raemaisena aineena ja 0,1 paino-osaa talkkia solunsäätöaineena lisätään 100 pai-25 no-osaan polystyreenihartsia (Estyrene G-17, Shin-Nittetsu

Chemical Co., sulaindeksi (MI) 3,1) ja sekoitetaan yhteen 200 eC:ssa. Sekoituksen aikana 9 paino-osaa haihtuvatyyp-pistä vaahdotusainetta, joka koostuu 70 paino-%:sta metyy-likloridia ja 30 paino-%:sta propaania, lisätään paineessa 30 seokseen ja sen jälkeen seos jäähdytetään n. 110 °C:seen ja vaahdotetaan suulakepuristamalla 20 mm rakosuuttimen läpi suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon 40 - 60 mm paksun levyn saamiseksi.

Luonnospiirros saadun suulakepuristetun synteetti-35 sen hartsivaahdon pituussuuntaisen leikkauksen suurenne tusta valokuvasta esitetään kuviossa 1.

17 101212

Kuvio 1 on luonnospiirros saadun suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon pituussuuntaisen leikkauksen suurennetusta elektronimikroskooppivalokuvasta, joka on otettu pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (malli S-450, 5 Hitachi Ltd.) 30-kertaisella suurennuksella. Tässä luon nospiirroksessa solut ovat litistyneet pitkiksi paksuuden suunnassa, mutta tämä on ainoa esimerkki; solujen suunta ja litistymisaste voivat vaihdella suulakepuristusolosuh-teiden mukaan.

10 Kuten kuvio 1 osoittaa, tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla, synteettisellä hartsivaahdolla osoittautuu olevan saari meressä -rakenne, jossa solut, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm (erityisesti korkeintaan 0,1 mm) sijaitsevat niiden solujen ympärillä, joiden solu-15 koko on 0,4-1 mm, ja solujen välissä on solumembraane- ja· Tämän jälkeen saadun vaahdon ominaisuudet mukaan luettuna tiheys, solujen varaaman alueen ominaisosuus, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus, taivutuspoikkeama murtu-20 mishetkellä ja ulkonäkö määritettiin seuraavan menettelyn mukaisesti. Tulokset esitetään taulukossa 1.

Vaahdon tiheys:

Se annetaan seuraavalla kaavalla: vaahdon tiheys - VaahdonjalliO-25 Vaahdon tilavuus

Solujen varaaman alueen osuus (1) Suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon pituussuuntaisesta leikkauksesta otetaan valokuva pyyhkäi-syelektronimikroskoopilla (Model S-450, Hitachi, Ltd. ) 30 30-kertaisella suurennuksella ja valokuvasta otetaan kopio ·[ kuivakopiokonetta käyttäen.

(2) Solut, joiden halkaisija on yli 7,5 mm paksuuden suunnassa kopiossa (pystysuunnassa valokuvassa), maalataan yli mustalla musteella (primaarikäsittely).

35 18 101212 (3) Primaarikäsitelty kuva mitataan kuvankäsittely-laitteella (Model PIAS, Pias Co.)· (4) Primaarikäsiteltyyn kuvaan lisätään jäljitellyt värit ja se jaetaan kahteen alueeseen varjo/valoasteen 5 mukaan.

(5) Varjo-osat, joissa on korkeintaan 750 kuvapis-tettä (vastaten korkeintaan 0,25 mm:n solukokoa), muutetaan vaaleiksi.

(6) Käyttäen komentoa FPACTAREA (pinta-alasuhde) 10 kuva-analyysitietokoneen toiminnoissa niiden solujen varaama pinta-ala, joiden solukoko on korkeintaan 7,5 mm (varjo-osa) koko kuvassa lasketaan seuraavan kaavan mukaan: [pienempien solujen varaaman alueen suhde] =

15 (1 varjoalueella olevien kuvapistelden lukum. ^ χ 10Q

koko kuvassa olevien kuvapistelden lukum.

Lämmönjohtavuus

Se määritetään standardin JIS A-1511 mukaan.

Taivutuslujuus ja taivutuspoikkeama 20 Ne määritetään standardin JIS A-9511 mukaan.

Ulkonäkö

Tarkastetaan visuaalisesti liittyykö saatuun vaahtoon epäsäännöllisyyksiä, kuten haitallista muodonmuutosta.

25 Tämän jälkeen solukoon jakautumatilaa esimerkissä 1 saadussa vaahdossa tutkitaan seuraavan menettelyn mukaisesti. Solukoon jakautumatila esitetään kuviossa 3; solukoon jokaisen jakeen esiintymistaajuus esitetään taulukossa 2.

30 Solukoon jakautumatlian tutklmlsmenettely ’ (1) Suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon pituussuuntaisesta leikkauksesta otetaan valokuva pyyhkäi-syelektronimikroskoopilla (Model S-450, Hitachi Ltd.) 30-kertaisella suurennuksella ja siitä otetaan kopio kuivako-35 piokoneella.

19 101212 (2) Pala kuultopaperla asetetaan valokuvakoplon päälle. Tämän jälkeen kalkki solumembraanit värjätään mustalla musteella ja siitä otetaan toinen kopio kuivakopio-koneella (primaarikäsittely).

5 (3) Edellä esitetty primaarikäsitelty kuva analy soidaan kuvankäsittelylaitteella (Model PIAS-II, Pias Co.). Tulos esitetään taulukossa 2.

(4) Taulukossa 2 esitettyjen tulosten perusteella solun pinta-ala kussakin solukoon jakeessa saadaan solu-10 koon perusteella, ja kunkin jakeen varaama kokonaispinta- ala lasketaan kertomalla edellä mainittu pinta-ala esiin-tymistaajuudella, jolloin saadaan kuvio 3.

Kuvio 3 osoittaa selvästi, että pääasiassa sekä pienempiä että suurempia soluja esiintyy samanaikaisesti 15 keksinnön mukaisessa vaahdossa.

Esimerkit 2 - 7 ja vertailuesimerkit 1-4

Suulakepuristetut synteettiset hartsivaahdot valmistetaan samalla tavoin kuin esimerkissä 1, paitsi että taulukossa 1 esitetyt materiaalit ovat vettä sisältävänä 20 raemaisena aineena ja solunsäätöaineena.

Saadun suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon ominaisuudet määritetään samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Tulokset esitetään taulukossa 1.

Luonnospiirros vertailuesimerkissä 2 saadun suula-25 kepuristetun synteettisen hartsivaahdon pituussuuntaisen leikkauksen suurennetusta valokuvasta esitetään kuviossa 4. Kuvio 4 on luonnospiirros suurennetusta elektronimikroskooppi valokuvas ta, joka on otettu vertailuesimerkissä 2 saadun suulakepuristetun synteettisen hartsivaahdon pi-30 tuussuuntaisesta leikkauksesta käyttäen pyyhkäisyelektro- .« nimikroskooppia (Model S-450, Hitachi, Ltd.) 30-kertaisel- la suurennuksella.

20 101212 I ϊ I s ~s* 5 -h ti S £ in in in n omin M id « 8 E « vo vo n n ί H P p CD '—' Λ Λ Λ

g £ A

•HHWjpm in in vo vo p» vo jj S ? 3 S 3 sas S h ?3 ί / - s j* u -f o i> o n m g ^ :i m o vo Co m vo ovcrvco Q) |le 3 8 S 8 888 js Λ b \ «h *>*»». Ή o ooo ooo μ i e «

JSiJ I

I r>‘ ala

d 61¾ o o O m o vo o S-S

£ ilo oo oo o- vo co ov in mow H pi? m (N (N CM CN CM CO fl fl | S iHrHrH1—I H CS ID 3 | Λ £ °££ ££ci jjj ^ jjj S fj fl ΐ!

• ° ~ ~ _ sj I I I

jj jj if iiäilf a ? * · *111*1 * il| S I 13¾¾¾}¾¾ ' 1 S <2^ ΦΒ <1) -H -H -H fl) -H '3 h N n > e 5» a a ο. > a £ * * *

• · · S

Jo ti Jo §

g r-l MOO^i ^ Oj g H CM Γ0 X

101212

Taulukko 2

Solukoko (mm) Taajuus (aika) Osuus (%) >0 - £0,05 202 29,23 5 0,05 0,05 - 0,10 270 39,07 0,10 - 0,15 98 14,18 0,15 - 0,20 44 6,37 0,20 - 0,25 27 3,91 10 0,25 - 0,30 8 1,16 0,30 - 0,35 6 0,87 0,35 - 0,40 5 0,72 0,40 - 0,45 3 0,43 0,45 - 0,50 5 0,72 15 0,50 - 0,55 6 0,87 0,55 - 0,60 6 0,87 0,60 - 0,65 4 0,58 0,65 - 0,70 4 0,14 0,70 - 0,75 2 0,58 20 0,75 - 0,80 4 0,29 0,80 - 00 22 101212

Kuvioissa 1 ja 4 esitetyt luonnospiirrokset suula-kepuristettujen synteettisten hartsivaahtojen elektroni-mikroskooppivalokuvista osoittavat, että samalla kun tämän keksinnön mukainen suulakepuristettu, synteettinen hartsi-5 vaahto koostuu sekä soluista, joiden solukoko on korkein taan 0,25 mm että soluista, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, tavanomainen suulakepuristettu synteettinen hartsivaahto koostuu soluista, joilla on suunnilleen sama solukoko.

Edelleen taulukossa 1 esitetyt tulokset osoittavat, 10 että tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla syn teettisellä hartsivaahdolla on erinomaiset lämpöeris-tysominaisuudet johtuen sen vähintään 5 % pienemmästä lämmön johtavuudesta verrattuna minkä tahansa vertai- luesimerkin lämmönjohtavuuteen, ja että sillä on suurempi 15 taivutuslujuus. Sitä paitsi on osoitettu, että tämän kek sinnön mukaisella suulakepuristetulla, synteettisellä hartsivaahdolla on erinomainen taipuisuus sillä perusteella, että samalla kun vertailuesimerkkien suulakepuriste-tun, synteettisen hartsivaahdon taivutuspoikkeama murto-20 hetkellä on 20 - 35 mm, se tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla, synteettisellä hartsivaahdolla ylittää 65 mm, joka on mitattavissa oleva yläraja JIS-menetel-män mukaisesti.

Esimerkki 8 25 Sekä 0,75 paino-osaa piidioksidin hienojakoista pul veria (Aerosil nro 200, Japan Aerosil Co., primaari-hiukkasen keskikoko 12 nm) hienojakoisena mineraalimate-riaalina että 0,1 paino-osaa talkkia solunsäätöaineena lisätään 100 paino-osaan polystyreenihartsia (Estyrene 30 G-17, Shin Nittetsu Chemical Co.), sulaindeksi (MI) 3,1) : ja sekoitetaan yhteen 200 °C:ssa. Sekoituksen aikana 9 paino-osaa haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta, joka koostuu 70 paino-%:sta metyylikloridia ja 30 paino-%:sta propaania ja 0,5 paino-osaa vettä, lisätään paineessa 35 seokseen ja sen jälkeen seos jäähdytetään n. 110 °C:seen 23 101212 ja vaahdotetaan suulakepuristamalla 2,0 mm:n rakosuuttimen läpi ilmakehän tilaan, jolloin saadaan 40 - 60 mm paksu suulakepuristetun, synteettisen hartsivaahdon levy.

Luonnospiirros saadun suulakepuristetun, synteetti-5 sen hartsivaahdon pituussuuntaisen leikkauksen suurenne tusta valokuvasta on esitetty kuviossa 2.

Kuvio 2 on luonnospiirros saadun suulakepuristetun, synteettisen hartsivaahdon pituussuuntaisen leikkauksen suurennetusta elektronimikroskooppivalokuvasta, joka on 10 otettu pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (Model S-450,

Hitachi Ltd.) 30-kertaisella suurennuksella. Tässä luonnospiirroksessa solut ovat litistyneet pitkiksi paksuuden suunnassa, mutta tämä on ainoa esimerkki; solujen litis-tymissuuntaa ja -astetta voidaan vaihdella suulakepuris-15 tusolosuhteiden mukaan.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla synteettisellä hartsi vaahdolla osoittautuu olevan saari meressä -rakenne, jossa soluja, joiden solukoko on korkeintaan 0,35 mm (erityisesti 20 korkeintaan 0,1 mm), on solujen ympärillä, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, ja solujen välissä on solumembraaneja.

Tämän jälkeen saadun synteettisen hartsivaahdon ominaisuudet, kuten tiheys, lämmönjohtavuus, taivutuslujuus, taivutuspoikkeama murtohetkellä, ulkonäkö ja niiden solu-25 jen varaaman pinta-alan ominaissuhde, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm, määritettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Tulokset esitetään taulukossa 3.

Esimerkit 9 - 12 1a vertailuesimerklt 5-8

Suulakepuristettuj a synteettisiä hartsivaahtoja val-30 mistetaan samalla tavoin kuin esimerkissä 8, paitsi että .· hienojakoisen mineraalipulverin määrä, solunsäätöaineen määrä ja paineessa lisätyn veden määrä valitaan taulukossa 3 esitetyllä tavalla.

Saadun suulakepuristetun, synteettisen hartsivaahdon 35 ominaisuudet määritetään samalla tavoin kuin esimerkissä 8. Tulokset esitetään taulukossa 3.

101212 c « 0 ·*-> «H 3 0 H I O 0 m p c

c ·Η * ΙΟ O O O IDOOO

ο ο. m m « ro 0· vi

*H

a 0 e e V 0 C 0 « t.

P «Η 0 0 ft. ► Ό 3 3 & a « * H « >

0 C tH

CO :090:0:0:0 £ 0 H 4 ή Ji > ► > > > > > >

B h h S h *h S S S

O D X X X X X HXXX

c O I 0 *0 0 0 X 3 0 0 -u c ^ m in m in in 03Xfi « « 0 id 0 OOOin

> ► X 8 ^ N N N H

Ή Ή *H 0 0 O

P H a h 0

X I

0 d 3 0 P 0 «-* 0330 m m 0 in in ic <ύ k> «

ή > 3 Pu in in h 0 0 N IN N N

P «H -«-I X IS (N IN IN IN fN IN IN fN

P 0 3 *- 0 H r* 0

P

C I

* X

« o ~ ™ -*i υ r-> «η »-♦ n r*) o o

_ c 0 * fl (*) n » ♦ 9« 0 N OI

z ©3 fOfom<nm ro r- r- m

·* 6 3 8 OOOOO OfOfOO

ί B > \ ..... * * * *

Z «03 OOOOO OOOO

p J W

0 ^ H 0<*> h B mooioo 0 in o in V S * * * ‘ « ‘ · * · XDl ® (h O Φ 0 0 0®

•H X N IN (n N IN IN IN IN IN

h w 00 0C rl H in H H H H H rl 0 -H ..... - * * '

O0 OOOOO OOOO

IX) ^ ^ w w w w w ~

O P

C 90 <H ·Η Ή Ή ·Η «Η «Η P «Η

* *H 90 X X X X X X X X X

·· 00 X X X X X X X X X

QUC H H iH rl H H H H H

«—3 00000 0000

Ή HHHHH H H H H

0 O

c m «Η 0

1 I I

0 0 X *-* X 0 o _ Ä ^ ~ in 1 0 h m « in o m m »ho 0 Ο Ό »H * * * « * * «· *

»« h Ή * ΟΟΟΉΟ O O IN

fi « a *o I

OX *H -rl-H-H-H-H Ή «H *H

Ό l» C 0 00000 0 00 X « P 00000 0 00 0X0 >>>>> > >> 0

* > »H

• -Hi ~ ♦ r-* »o <-« . 00 m ^ m in in in in •PC f- t**· t** Ή Γ·*ί**Γ“

Il X * » · » Ό » * »

08 O O O O -H OOO

X WWWW0

C X

C 0 *H OOOOO OOO

0Cb O O O O -H OOO

0 P 0 N (N N IN Tl (N IN N

«H 0 ► 3* % *: *9 >H 1%** P Ji H Ή

P 0 3 H H H H ft H H H

0*«nQ« p P P P P P P

0 O Ή 0000« 000

P C H O O O O X OOO

C00 li Li li l. Il b h b >» P 0 0000« 000 mx^ k < < < t. < < < 8 *> s

«HO Ή O

0 kt ffl ffi o rl fN 0 M li in ® r> ®

MC H H H > 0 C

25 101212

Suulakepuristettujen, synteettisen hartsivaahtojen elektronimikroskooppivalokuvien luonnospiirrokset (kuviot 2 ja 4) osoittavat, että kun tämän keksinnön mukainen suu-lakepuristettu hartsivaahto koostuu sekä hienojakoisista 5 soluista, joiden solukoko on korkeintaan 0,25 mm että so luista, joiden solukoko on 0,4 - 1 mm, tavanomainen suula-kepuristettu hartsivaahto sen sijaan koostuu soluista, joilla on suunnilleen sama solukoko.

Lisäksi taulukossa 3 esitetyt tulokset osoittavat, 10 että tämän keksinnön mukaisella suulakepuristetulla, syn teettisellä hartsivaahdolla on erinomaiset lämpöeris-tysominaisuudet, koska sen lämmönjohtavuus on vähintään 5 % alempi kuin millään vertailuesimerkeistä 5 - 8 ja sillä on suurempi taivutuslujuus. Tämän keksinnön mukaisella 15 suulakepuristetulla, synteettisellä hartsivaahdolla on erinomainen taipuisuus, minkä osoittaa se, että kun suula-kepuristetun synteettisen hartsivaahton taivutuspoikkeama murtohetkellä vertailuesimerkeissä 5-8 on 15 - 35 mm, tämän keksinnön mukaisen suulakepuristetun synteettisen 20 hartsivaahdon taivutuspoikkeama ylittää 65 mm, joka on mi tattavissa oleva yläraja JlS-menetelmän mukaisesti.

Tämän keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä saadun suulakepuristetun, synteettisen hartsivaahdon läm-pöeristysominaisuudet ovat paremmat kuin tavanomaisella 25 synteettisellä hartsivaahdolla ja se säilyttää sopivan taivutuslujuuden ja sopivan taivutuspoikkeaman. Tämän vuoksi se on sopivasti käyttökelpoinen ei vain yleisenä lämpöeristysmateriaalina, vaan myös puutalojen lämpöeris-tysmateriaalina, mikä vaatii suurta taivutuspoikkeamaa 30 asennuksen aikana.

Claims (13)

101212

1. Vaahto, tunnettu siitä, että sen muodostaa : 5 suulakepuristettu synteettinen hartsivaahto, joka koostuu soluista, joilla on oleellisesti kaksi kokoa, toisen koon ollessa korkeintaan n. 0,25 mm ja toisen koon n. 0,4 - 1 mm, joista solut, joiden koko on korkeintaan n. 0,25 mm, vievät n. 10 - 80 % vaahdon leikkauspinta-alasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaahto, tun nettu siitä, että hartsi on styreenihartsi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahto, tunnettu siitä, että solut ovat hajaantuneet samalla tavoin kuin saaret mereen.

4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen vaahdon valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: A. muodostetaan seos (a) synteettisestä hartsista, (b) raemaisesta aineesta, jossa on hydroksyyliryhmiä ja 20 jonka veden, C1_4-alkoholin tai niiden seoksen adsorptiomää- rä on n. 10 - 70 paino-%, ja (c) solunsäätöaineesta; B. lisätään haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta seokseen paineen alaisena; ja C. suulakepuristetaan seos vaahdon muodostamiseksi. ; 25 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että raemaista ainetta on läsnä n. 0,5 -10 paino-%:n määrä hartsista ja että solunsäätöainetta on läsnä n. 0,05 - 5 paino-%:n määrä hartsista.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, t u n- 30. e t t u siitä, että hartsi on styreenihartsi.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raemaisen aineen hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm.

8. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen vaahdon 35 valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: 101212 A. muodostetaan seos (a) synteettisestä hartsista, (b) hienojakoisesta mineraalipulverista, jossa on hydrok-syyliryhmiä, ja (c) solunsäätöaineesta; B. lisätään haihtuvatyyppistä vaahdotusainetta ja 5 vettä paineenalaisena seokseen; ja C. suulakepuristetaan seos vaahdon muodostamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pulverin hiukkaskoko on korkeintaan 1 000 nm.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että aineen (b) määrä on n. 0,1 - 2 pai-no-% hartsista, aineen (c) määrä on n. 0,01 - 5 paino-% hartsista ja veden määrä on n. 0,2 - 1,5 paino-% hartsista.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että hartsi on styreenihartsi.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pulveri on piidioksidia, jossa on silanoliryhmiä.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että seos suulakepuristetaan matala-paineiselle alueelle. 28 101212