JP2002542082A5 - - Google Patents

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【特許請求の範囲】
【請求項１】 （１）出口形成オリフィスを有する装置中で、少なくとも一つの無定形熱可塑性ポリマー材料および少なくとも一つの物理的発泡剤を溶融溶液を形成するのに充分な温度ならびに圧力において混合し、前記溶融溶液はさらに任意に半結晶ポリマーを５０体積パーセント未満の量で含有し、前記発泡剤を前記ポリマー材料中に均一に分布させるステップと、
（２）前記溶融溶液を、溶液中で前記発泡剤を保つのに十分な圧力に保ちつつ、前記装置の出口において前記溶融溶液の温度をニートポリマー材料のガラス転移温度プラス３０℃以下の出口温度まで低下させるステップと、
（３）前記溶液を前記出口形成オリフィスを通過させて大気圧に暴露し、それによって前記発泡剤が膨張し、核形成と気泡形成が生じ、前記溶融溶液が前記出口形成オリフィスから流出する時点で、またはほぼその時点で、前記溶融溶液が発泡するステップと、
（４）発泡体材料の逆転温度未満の出口温度を選択することにより、前記発泡体の密度を調節するステップと、
を含む発泡体材料の連続製造方法。
【請求項２】 （１）出口形成オリフィスを有する装置中で、少なくとも二つの不混和性無定形熱可塑性ポリマー材料および少なくとも一つの物理的発泡剤を溶融溶液を形成するのに充分な温度ならびに圧力において混合し、前記発泡剤を前記ポリマー材料中に均一に分布させるステップと、
（２）前記溶融溶液を、溶液中で前記発泡剤を保つのに十分な圧力に保ちつつ、前記装置の出口において前記溶融溶液の温度をニートポリマー材料のガラス転移温度プラス３０℃以下の出口温度まで低下させるステップと、
（３）前記溶液を前記出口形成オリフィスを通過させて大気圧に暴露し、それによって前記発泡剤が膨張し、核形成と気泡形成が生じ、前記溶融溶液が前記出口形成オリフィスから流出する時点で、またはほぼその時点で、前記溶融溶液が発泡するステップと、
を含む発泡体材料の連続製造方法。
【請求項３】 （１）複数の出口形成オリフィスを有する装置に取り付けられた装置の中で、少なくとも一つの無定形熱可塑性ポリマー材料と、少なくとも一つの物理的発泡剤とを溶融溶液を形成するに充分な温度ならびに圧力において混合し、前記発泡剤をポリマー材料中に均一に分布させるステップと、
（２）前記溶融溶液を、溶液中で前記発泡剤を保つのに十分な圧力に保ちつつ、装置の出口において前記溶融溶液の温度を低下させるステップと、
（３）前記溶液を前記出口形成オリフィスのうちの少なくとも一つを通過させて大気圧に暴露し、それによって前記発泡剤が膨張し、核形成と気泡形成が生じ、前記溶融溶液が前記形成オリフィスから流出する時点、またはほぼその時点で、前記溶融溶液が発泡するステップと、
（４）一つ以上の他のポリマー材料を一つ以上の残りの出口形成オリフィスを同時に通過させて、前記発泡性の溶融溶液と前記ポリマー材料が層状の物品を形成するステップと、
を含む共押し出し発泡体材料の連続製造方法。
【請求項４】 前記溶融溶液が前記形成オリフィスから流出する時点、またはほぼその時点で、前記溶融溶液に引っ張り力を加えて、得られる発泡体に互いに直交する二つの軸を含む異方性形態を与え、前記両軸は前記発泡体の主面に平行であり、前記軸は縦方向に平行な縦軸と、縦方向に直交する横軸からなり、前記形態はさらに少なくとも二つの異なる領域を含んでもよく、第一の領域は実質的に連続した相を含有し、第二の領域は不連続あるいは共連続相を含有し、前記第二の領域は本質的に小繊維状から片理状であり、縦方向に平行に配向している、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】 気泡径が２から２００μｍで、気泡径分布の多分散度が１．０から２．０である、二つ以上の不混和性熱可塑性ポリマーを含有する発泡体物品。
【請求項６】 前記物品が少なくとも二つの異なる領域を含む等方性形態を有し、第一の領域が実質的に連続相からなり、第二の領域が不連続相からなり、前記第二の領域が本質的に球形である、請求項５に記載の発泡体物品。
【請求項７】 前記物品が二つの互いに直交する軸を含む異方性形態を有し、前記両軸は、前記発泡体の主面に平行であり、縦方向に平行な縦軸と縦方向に直交する横軸からなり、前記形態がさらに少なくとも二つの異なる領域を含んでもよく、第一の領域は実質的に連続相を含み、第二の領域は不連続または共連続相を含み、前記第二の領域は本質的に小繊維状から片理状であり、縦方向に平行に配向しており、さらに小繊維状から片理状である構造の厚さが５μｍ未満であってもよい、請求項５または６に記載の発泡体物品。

本発明で使用される、
「小気泡発泡体」とは、気泡径が２から２００マイクロメーター（μｍ）、好ましくは５から５０μｍの発泡体を言う。
「独立気泡」とはその材料の一つの外表面からもう一つの外表面に向かって物質の内部に実質的に連続した気泡が通路を形成していない発泡体材料を言う。
「作業温度」とは押し出しプロセス中で、物理的発泡剤の添加に先立ち溶融混合物中の高分子材料をすべて溶融するために達成されなくてはならない温度を指す。
「Ｔ_ｇ」とはガラス転移温度、すなわち高分子が液体から固体状態へと変化する温度、を指す。
「出口温度」および「出口圧」とは押し出し機の最終ゾーンおよび好ましくは金型における押し出し物の温度および圧力を指す。
「平均」とは算術平均、すなわち相加平均の事である。
「標準偏差」とは気泡径における平均気泡径からの「典型的な」偏差を指し、下記の式により算出される。

ここでσは標準偏差、ｘ_ｉは実測気泡径、

は算術平均気泡径、そしてｎは全気泡径実測数である。
「溶融溶液」あるいは「溶融混合物」あるいは「溶融ミックス」というのはポリマー物質、所望の添加剤、および発泡剤を溶融混合した混合物を指し、ここで混合物は押し出し機で充分加工することのできる流体である。
「ニートポリマー」とは添加物を含有しない、標準温度ならびに圧力でのポリマー材料を指す。
「核形成」とはポリマー材料と周囲条件の下で気体である化学分子とを溶解した均一な溶液が、気泡成長のもとになる「核形成部位」、この化学分子のクラスター、を形成するプロセスを指す。すなわちこれは均一な溶液から多相混合物への変化であり、この多相混合物中で、物理的発泡剤の少なくとも数分子が凝集する部位が、ポリマー材料全体にわたり形成される（もし複数の不混和性ポリマー材料が使用されているのであれば、この物理的発泡剤は通常ポリマー材料の一つ以上と共に単相溶液を形成するが、これらのポリマー同士は通常単相を形成することはない。）
「超臨界液」とは通常周囲温度および圧力で気体であり、圧縮されて液体としての密度と溶媒和特性を持つが、粘度、透過性および拡散率は気体のままである物質を指す。超臨界液は臨界温度、Ｔ_ｃおよび臨界圧力Ｐ_ｃにより決定される臨界点以上で存在する単相材料である。このＴ_ｃとＰ_ｃは特定のガスに応じて変わる（例えば、二酸化炭素のＴ_ｃとＰ_ｃはそれぞれ約３１℃と７．４ＭＰａ（１０７８ｐｓｉａ）である。）
「発泡体密度」とはある一定の体積の発泡体の重量である。
「逆転温度」（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）とはある一定のポリマー発泡体に対し最小の発泡体密度が得られる温度である。この逆転温度以上でも以下でも、通常発泡体の密度は上昇する。
「密度減少」とは下記の式に基づく、発泡体の空隙容量を測定する方法を指す。

ここでρ_Ｒは密度減少、ρ_ｆは発泡体密度、そしてρ_ｏは原材料の密度である。
「多分散度」とはある発泡体サンプルの重量平均気泡径を数平均気泡径で徐したものである。これはこのサンプル中の気泡径の均一性を測定する手段である。
「均一な」とは気泡径分布の多分散度が１．０から２．０であることを言う。
「球形の」とは一般に丸みを帯びていることをさし、球形、楕円形あるいは円形構造を含んでも良い。
「小繊維状の」とは引き延ばされた単繊維状あるいは糸状の構造を持つことをさす。
「片理状の」とは平行な板状のリボンを持つことを指す。
「ポリマーマトリックス」とは発泡体におけるポリマー部分、すなわち「非気泡状の」部分を指す。
「ブレンドマトリックス」とは少なくとも二つの不混和性材料を含有する溶融混合物中でもっとも分量の多い部分を占めるポリマー材料を指す。
「不混和性の」とは互いに混合しない、あるいは混合して保つことのできない熱可塑性ポリマーを指す。これらは高温などのある一定の条件では混合するかもしれないが、このような混合物は熱力学的に通常不安定であり、通常温度が低下すると、異なる相に分離する。
「混合性の」とは二つ以上の熱可塑性材料が均一な混合物を形成すること、すなわち互いに溶解することを指す。
「異方性の」とは主面に平行である異なる方向において異なる諸性質を持つ、あるいは諸性質の度合いが異なることを指す。
「直線状に引裂く」とは引き裂きを開始した時の引き裂き方向より２０°、好ましくは１０°以上引き裂き方向がそれないことを指す。