JP2527925B2 - アルケニル芳香族重合体フォ―ム体の製造方法 - Google Patents
アルケニル芳香族重合体フォ―ム体の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、アルケニル芳香族重合体材料か
ら熱可塑性フォーム体を形成する改良方法に関する。と
りわけ、断熱材の分野で広く用いられている押出法によ
るスチレン重合体フォーム体の製造方法である。
ら熱可塑性フォーム体を形成する改良方法に関する。と
りわけ、断熱材の分野で広く用いられている押出法によ
るスチレン重合体フォーム体の製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術においては、押出し熱可塑性
フォーム材料の製造方法がよく知られている。典型的に
は、かかる製造方法の工程は、（１）発泡させるアルケ
ニル芳香族重合体材料を熱可塑化すること、（２）前記
熱可塑化重合体材料を発泡を阻止するに十分な圧力のも
とにおきながら、前記重合体材料に揮発性流体発泡剤を
添加すること、および（３）前記発泡剤／重合体材料混
合物を低圧の領域に押出すことによって発泡剤の揮発に
よるフォームの形成を惹起することを含んでなるもので
ある。
フォーム材料の製造方法がよく知られている。典型的に
は、かかる製造方法の工程は、（１）発泡させるアルケ
ニル芳香族重合体材料を熱可塑化すること、（２）前記
熱可塑化重合体材料を発泡を阻止するに十分な圧力のも
とにおきながら、前記重合体材料に揮発性流体発泡剤を
添加すること、および（３）前記発泡剤／重合体材料混
合物を低圧の領域に押出すことによって発泡剤の揮発に
よるフォームの形成を惹起することを含んでなるもので
ある。
【０００３】かかる方法は、米国特許第２，４０９，９
１０号、第２，５２５，２５０号、第２，６９９，７５
１号、第２，８４８，４２８号、第２，９２８，１３０
号、第３，１２１，１３０号、第３，１２１，９１１
号、第３，７７０，６８８号、第３，８１５，６７４
号、第３，９６０，７９２号、第３，９６６，３８１
号、第４，０８５，０７３号、および第４，１４６，５
６３号に記載されている。
１０号、第２，５２５，２５０号、第２，６９９，７５
１号、第２，８４８，４２８号、第２，９２８，１３０
号、第３，１２１，１３０号、第３，１２１，９１１
号、第３，７７０，６８８号、第３，８１５，６７４
号、第３，９６０，７９２号、第３，９６６，３８１
号、第４，０８５，０７３号、および第４，１４６，５
６３号に記載されている。
【０００４】安定なスチレン重合体フォームを製造する
にとりわけ望ましい１方法は米国特許第３，９６０，７
９２号〔エム．ナカムラ（Ｍ．Ｎａｋａｍｕｒａ）〕に
記載されている。この特許は、塩化メチルとクロロフル
オロカーボンとの発泡剤混合物を用いたスチレン系重合
体フォームの製造方法を記載している。発泡剤として塩
化メチルを用いる方法により断熱材として非常に望まし
い物理的特性を有するフォームが製造されるが、塩化メ
チルの使用はいくつかの面から望ましくない。塩化メチ
ルに関連した厳しい産業衛生要件により、発泡剤として
塩化メチルを使用したフォームは、塩化メチルが気泡か
ら逃げることを可能としそして空気が適当な拡散方法に
よって気泡壁（膜）を通じて入ることを可能とするに十
分な期間にわたりエージングさせなければならない。明
らかに、フォーム材料をエージングさせなければならな
い時間の長さは、フォーム材料の厚さに依存している。
フォーム材料の比較的厚いシートを製造する場合には、
比較的長いエージング期間の必要性により不都合な倉庫
貯蔵（ｗａｒｅｈｏｕｓｉｎｇ）の問題が提出され得
る。
にとりわけ望ましい１方法は米国特許第３，９６０，７
９２号〔エム．ナカムラ（Ｍ．Ｎａｋａｍｕｒａ）〕に
記載されている。この特許は、塩化メチルとクロロフル
オロカーボンとの発泡剤混合物を用いたスチレン系重合
体フォームの製造方法を記載している。発泡剤として塩
化メチルを用いる方法により断熱材として非常に望まし
い物理的特性を有するフォームが製造されるが、塩化メ
チルの使用はいくつかの面から望ましくない。塩化メチ
ルに関連した厳しい産業衛生要件により、発泡剤として
塩化メチルを使用したフォームは、塩化メチルが気泡か
ら逃げることを可能としそして空気が適当な拡散方法に
よって気泡壁（膜）を通じて入ることを可能とするに十
分な期間にわたりエージングさせなければならない。明
らかに、フォーム材料をエージングさせなければならな
い時間の長さは、フォーム材料の厚さに依存している。
フォーム材料の比較的厚いシートを製造する場合には、
比較的長いエージング期間の必要性により不都合な倉庫
貯蔵（ｗａｒｅｈｏｕｓｉｎｇ）の問題が提出され得
る。
【０００５】発泡剤として塩化メチルを使用することに
固有の前記した不都合により、望ましい物理的特性は有
するが前記した問題は有さない、フォームを製造する１
または複数の発泡剤を見い出そうと努力して多くの仕事
がなされてきた。米国特許第２，９１１，３８２号にお
いては、水を発泡剤として用い、その際水は、高温で分
解して水を遊離する水和塩の形で与えられる。米国特許
第２，３８６，９９５号は、水を含む任意の適当な発泡
剤および可塑剤を用いてビニルエステルおよびポリスチ
レンを発泡させることを教示している。カナダ特許第８
４４，６５２号は、水を発泡剤として使用するフォーム
形成性スチレン−アクリル酸共重合体の製造を教示して
いる。米国特許第４，２７８，７６７号は、発泡剤とし
て水の直接注入（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）によって製造さ
れる難燃性スチレン共重合体フォームを教示している。
固有の前記した不都合により、望ましい物理的特性は有
するが前記した問題は有さない、フォームを製造する１
または複数の発泡剤を見い出そうと努力して多くの仕事
がなされてきた。米国特許第２，９１１，３８２号にお
いては、水を発泡剤として用い、その際水は、高温で分
解して水を遊離する水和塩の形で与えられる。米国特許
第２，３８６，９９５号は、水を含む任意の適当な発泡
剤および可塑剤を用いてビニルエステルおよびポリスチ
レンを発泡させることを教示している。カナダ特許第８
４４，６５２号は、水を発泡剤として使用するフォーム
形成性スチレン−アクリル酸共重合体の製造を教示して
いる。米国特許第４，２７８，７６７号は、発泡剤とし
て水の直接注入（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）によって製造さ
れる難燃性スチレン共重合体フォームを教示している。
【０００６】最後に、米国特許第４，４５５，２７２号
は、揮発性流体発泡剤および水の混合物を有する発泡剤
を使用するポリスチレンフォームの形成を教示してい
る。適当な揮発性流体発泡剤は、プロパン、ｎ−ブタ
ン、イソブタン、ペンタン類、ヘキサン類、およびハロ
ゲン化炭化水素、例えば、トリクロロフルオロメタン、
およびジクロロジフルオロメタンを含んでいる。米国特
許第４，４５５，２７２号のフォームは、望ましい物理
的特性を有し、発泡剤としての塩化メチルの使用に付随
した問題を回避している。
は、揮発性流体発泡剤および水の混合物を有する発泡剤
を使用するポリスチレンフォームの形成を教示してい
る。適当な揮発性流体発泡剤は、プロパン、ｎ−ブタ
ン、イソブタン、ペンタン類、ヘキサン類、およびハロ
ゲン化炭化水素、例えば、トリクロロフルオロメタン、
およびジクロロジフルオロメタンを含んでいる。米国特
許第４，４５５，２７２号のフォームは、望ましい物理
的特性を有し、発泡剤としての塩化メチルの使用に付随
した問題を回避している。
【０００７】それにもかかわらず、米国特許第４，４５
５，２７２号によって教示された方法、および発泡剤と
して水を用いる他の特許はいくつかの観点において不十
分であることが証明された。発泡剤として用いるに適し
た水の量は、ほぼ、フォームを形成する重合体材料中に
可溶である水の量に限定される。ポリスチレンフォーム
を製造する場合には、ポリスチレン中に溶解させ得る水
の量は少量であり、さらに重要なことにはその量は所望
の最適量より少量である。ポリスチレン中に溶解する量
より多量の水を含めることは、水およびポリスチレンの
相分離に至る。この相分離は、容認できない物理的外観
および特性を有するポリスチレンフォーム生成物を生ず
る。
５，２７２号によって教示された方法、および発泡剤と
して水を用いる他の特許はいくつかの観点において不十
分であることが証明された。発泡剤として用いるに適し
た水の量は、ほぼ、フォームを形成する重合体材料中に
可溶である水の量に限定される。ポリスチレンフォーム
を製造する場合には、ポリスチレン中に溶解させ得る水
の量は少量であり、さらに重要なことにはその量は所望
の最適量より少量である。ポリスチレン中に溶解する量
より多量の水を含めることは、水およびポリスチレンの
相分離に至る。この相分離は、容認できない物理的外観
および特性を有するポリスチレンフォーム生成物を生ず
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】現在まで、ポリスチレ
ン中に可溶である量より多量の水をポリスチレン中に含
める方法は知られていない。ポリスチレン中に可溶であ
る量より多量の水を用いてもなお容認できる外観および
物理的特性を有するフォームを製造する方法を見い出す
ことが望ましい。
ン中に可溶である量より多量の水をポリスチレン中に含
める方法は知られていない。ポリスチレン中に可溶であ
る量より多量の水を用いてもなお容認できる外観および
物理的特性を有するフォームを製造する方法を見い出す
ことが望ましい。
【０００９】さらに、従来の方法は、高充填（充填材入
り）（ｈｉｇｈｌｙ ｆｉｌｌｅｄ）フォーム材料を製
造する場合に不十分であることが証明されている。これ
は、なぜならば、かかる高充填材料を押出しする際に困
難に直面するからである。高充填熱可塑性フォーム材料
を製造するに適した方法を見い出すことが望ましい。さ
らに、フォーム材料が断熱材として用いられる予定であ
る場合には、良好な構造強度および高断熱価を有するフ
ォームを製造することが望ましい。
り）（ｈｉｇｈｌｙ ｆｉｌｌｅｄ）フォーム材料を製
造する場合に不十分であることが証明されている。これ
は、なぜならば、かかる高充填材料を押出しする際に困
難に直面するからである。高充填熱可塑性フォーム材料
を製造するに適した方法を見い出すことが望ましい。さ
らに、フォーム材料が断熱材として用いられる予定であ
る場合には、良好な構造強度および高断熱価を有するフ
ォームを製造することが望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑化重合
体材料および揮発性有機流体発泡剤の混合物を過圧およ
び高温においてブレンドしそして得られる発泡性混合物
を低圧の領域に押出しする、１６〜８０ｋｇ／ｍ ３ の範
囲の密度を有するアルケニル芳香族重合体フォーム体の
製造方法であって、所定量の微粉砕した含水充填材を前
記揮発性有機流体発泡剤および熱可塑化された重合体材
料の混合物中に含めることを特徴とするアルケニル芳香
族重合体フォームの製造方法に関する。
体材料および揮発性有機流体発泡剤の混合物を過圧およ
び高温においてブレンドしそして得られる発泡性混合物
を低圧の領域に押出しする、１６〜８０ｋｇ／ｍ ３ の範
囲の密度を有するアルケニル芳香族重合体フォーム体の
製造方法であって、所定量の微粉砕した含水充填材を前
記揮発性有機流体発泡剤および熱可塑化された重合体材
料の混合物中に含めることを特徴とするアルケニル芳香
族重合体フォームの製造方法に関する。
【００１１】「アルケニル芳香族重合体材料」とは、１
種またはそれ以上の重合性アルケニル芳香族化合物の固
体重合体をいう。この重合体または共重合体は、化学的
に結合した形で、最低１種の下記一般式：
種またはそれ以上の重合性アルケニル芳香族化合物の固
体重合体をいう。この重合体または共重合体は、化学的
に結合した形で、最低１種の下記一般式：
【００１２】
【化１】
【００１３】（上式中、Ａｒはベンゼン系の芳香族ハロ
炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表わし、そして
Ｒは水素またはメチル基である）を有するアルケニル芳
香族化合物最低５０重量％を有している。かかるアルケ
ニル芳香族重合体材料の典型的なものは、スチレン、α
−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルス
チレン、ｐ−メチルスチレン、ａｒ−エチルスチレン、
ａｒ−ビニルキシレン、ａｒ−クロロスチレン、または
ａｒ−ブロモスチレンの固体単独重合体；２種またはそ
れ以上のかかるアルケニル芳香族化合物と少ない方の量
の他の重合容易性のオレフィン系化合物、例えば、メタ
クリル酸メチルアクリロニトリル、無水マレイン酸、無
水シトラコン酸、無水メタコン酸、アクリル酸、ゴム強
化（天然または合成）スチレン重合体等との固体共重合
体である。
炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表わし、そして
Ｒは水素またはメチル基である）を有するアルケニル芳
香族化合物最低５０重量％を有している。かかるアルケ
ニル芳香族重合体材料の典型的なものは、スチレン、α
−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルス
チレン、ｐ−メチルスチレン、ａｒ−エチルスチレン、
ａｒ−ビニルキシレン、ａｒ−クロロスチレン、または
ａｒ−ブロモスチレンの固体単独重合体；２種またはそ
れ以上のかかるアルケニル芳香族化合物と少ない方の量
の他の重合容易性のオレフィン系化合物、例えば、メタ
クリル酸メチルアクリロニトリル、無水マレイン酸、無
水シトラコン酸、無水メタコン酸、アクリル酸、ゴム強
化（天然または合成）スチレン重合体等との固体共重合
体である。
【００１４】本発明のアルケニル芳香族重合体材料は、
適当には、ゲル透過クロマトグラフィーによって決定し
た場合に１００，０００〜３５０，０００の重量平均分
子量を有している。アルケニル芳香族重合体材料がスチ
レンとアクリル酸との共重合体を有している場合には、
アクリル酸は共重合体中に、共重合体全重量を基準にし
て０．５〜３０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％
で存在している。
適当には、ゲル透過クロマトグラフィーによって決定し
た場合に１００，０００〜３５０，０００の重量平均分
子量を有している。アルケニル芳香族重合体材料がスチ
レンとアクリル酸との共重合体を有している場合には、
アクリル酸は共重合体中に、共重合体全重量を基準にし
て０．５〜３０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％
で存在している。
【００１５】本発明の方法は最低２種の異なる発泡剤を
用いる。発泡剤の１つは微粉砕した含水充填材であり、
他方は揮発性流体発泡剤である。本発明に使用するに適
当な揮発性流体発泡剤は、従来の技術においてよく知ら
れているものである。かかる揮発性流体発泡剤の例は、
１００℃またはそれ以下の温度で沸騰する揮発性流体フ
ルオロカーボンおよび塩化エチルである。揮発性流体フ
ルオロカーボンは、本発明の実施においてとりわけ望ま
しい。揮発性流体フルオロカーボンの例は、ペルフルオ
ロメタン、クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフル
オロメタン、トリクロロフルオロメタン、ペルフルオロ
エタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、クロ
ロペンタフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、トリクロロトリフルオロエタン、ペルフルオロプロ
パン、クロロヘプタフルオロプロパン、ジクロロヘキサ
フルオロプロパン、ペルフルオロブタン、クロロノナフ
ルオロブタン、およびペルフルオロシクロブタンであ
る。好ましい揮発性流体フルオロカーボンはジクロロジ
フルオロメタンである。
用いる。発泡剤の１つは微粉砕した含水充填材であり、
他方は揮発性流体発泡剤である。本発明に使用するに適
当な揮発性流体発泡剤は、従来の技術においてよく知ら
れているものである。かかる揮発性流体発泡剤の例は、
１００℃またはそれ以下の温度で沸騰する揮発性流体フ
ルオロカーボンおよび塩化エチルである。揮発性流体フ
ルオロカーボンは、本発明の実施においてとりわけ望ま
しい。揮発性流体フルオロカーボンの例は、ペルフルオ
ロメタン、クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフル
オロメタン、トリクロロフルオロメタン、ペルフルオロ
エタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン、クロ
ロペンタフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、トリクロロトリフルオロエタン、ペルフルオロプロ
パン、クロロヘプタフルオロプロパン、ジクロロヘキサ
フルオロプロパン、ペルフルオロブタン、クロロノナフ
ルオロブタン、およびペルフルオロシクロブタンであ
る。好ましい揮発性流体フルオロカーボンはジクロロジ
フルオロメタンである。
【００１６】揮発性流体発泡剤は、本発明の実施におい
て、アルケニル芳香族重合体材料１００部当り１〜３０
部の量で用いる。好ましくは、揮発性流体発泡剤は、本
発明の実施において、アルケニル芳香族重合体材料１０
０部当り３〜２５部の量で用いる。種々の材料が、含水
充填材として用いるに適当である。適当には、かかる材
料は安価でありかつ比較的微細に粉砕することができる
ものである。適当な含水充填材の例は、トウモロコシの
穂軸、大豆、イモ類、木材、米、綿等の有機植物質であ
る。コスト、取り扱いの容易さおよび入手の容易さの理
由で、トウモロコシの穂軸は好ましい含水有機植物質で
ある。
て、アルケニル芳香族重合体材料１００部当り１〜３０
部の量で用いる。好ましくは、揮発性流体発泡剤は、本
発明の実施において、アルケニル芳香族重合体材料１０
０部当り３〜２５部の量で用いる。種々の材料が、含水
充填材として用いるに適当である。適当には、かかる材
料は安価でありかつ比較的微細に粉砕することができる
ものである。適当な含水充填材の例は、トウモロコシの
穂軸、大豆、イモ類、木材、米、綿等の有機植物質であ
る。コスト、取り扱いの容易さおよび入手の容易さの理
由で、トウモロコシの穂軸は好ましい含水有機植物質で
ある。
【００１７】典型的には、微粉砕した含水充填材は、本
発明の実施において、アルケニル芳香族重合体材料の全
重量を基準にして０．５〜２０重量％の量で用いる。好
ましくは、微粉砕した含水充填材は、アルケニル芳香族
重合体材料の全重量を基準にして１〜１５重量％の量で
用いる。微粉砕した含水充填材は、適当には、微粉砕し
た含水物質の全重量を基準にして１以上１００未満の重
量％、好ましくは３〜３０重量％の量で水を含んでい
る。アルケニル芳香族重合体材料中に存在する微粉砕し
た含水充填材の量は、その充填材中に含まれている水の
量に依存している。例えば、微粉砕した含水充填材の含
水量が多くなるに従って、アルケニル芳香族重合体材料
中に存在すべき前記充填材の量は少なくなる。その逆も
また当てはまる。微粉砕した含水充填材の量および含水
量は、アルケニル芳香族重合体材料に対しての０．１〜
４．５重量％、好ましくは０．２５〜４．０重量％の水
を加えるように選ばれる。
発明の実施において、アルケニル芳香族重合体材料の全
重量を基準にして０．５〜２０重量％の量で用いる。好
ましくは、微粉砕した含水充填材は、アルケニル芳香族
重合体材料の全重量を基準にして１〜１５重量％の量で
用いる。微粉砕した含水充填材は、適当には、微粉砕し
た含水物質の全重量を基準にして１以上１００未満の重
量％、好ましくは３〜３０重量％の量で水を含んでい
る。アルケニル芳香族重合体材料中に存在する微粉砕し
た含水充填材の量は、その充填材中に含まれている水の
量に依存している。例えば、微粉砕した含水充填材の含
水量が多くなるに従って、アルケニル芳香族重合体材料
中に存在すべき前記充填材の量は少なくなる。その逆も
また当てはまる。微粉砕した含水充填材の量および含水
量は、アルケニル芳香族重合体材料に対しての０．１〜
４．５重量％、好ましくは０．２５〜４．０重量％の水
を加えるように選ばれる。
【００１８】適当には、微粉砕した含水充填材は、０．
０５〜０．５ミリメートル、好ましくは０．０７〜０．
５ミリメートルの範囲の粒径を有している。望ましく
は、含水充填材は、複数のガス含有一次独立（ｃｌｏｓ
ｅｄ ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ）気泡
を形成する気泡膜、さらにはその連結部に存在する二次
気泡を有するフォーム体を与えるに十分量で存在してい
る。
０５〜０．５ミリメートル、好ましくは０．０７〜０．
５ミリメートルの範囲の粒径を有している。望ましく
は、含水充填材は、複数のガス含有一次独立（ｃｌｏｓ
ｅｄ ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ）気泡
を形成する気泡膜、さらにはその連結部に存在する二次
気泡を有するフォーム体を与えるに十分量で存在してい
る。
【００１９】微粉砕した含水充填材は、本発明の方法に
おいて、アルケニル芳香族重合体フォーム体の高充填性
のために押出しが問題である場合には、押出し助剤とし
て働くに十分量で存在している。本発明の好ましい態様
において、含水充填材は微粉砕したトウモロコシの穂軸
である。この好ましい態様において、トウモロコシの穂
軸は、トウモロコシの穂軸全重量を基準にして８重量％
の含水量、０．１５ミリメートルの粒径を有しており、
アルケニル芳香族重合体材料１００部当り１０部の量で
アルケニル芳香族重合体材料に添加される。
おいて、アルケニル芳香族重合体フォーム体の高充填性
のために押出しが問題である場合には、押出し助剤とし
て働くに十分量で存在している。本発明の好ましい態様
において、含水充填材は微粉砕したトウモロコシの穂軸
である。この好ましい態様において、トウモロコシの穂
軸は、トウモロコシの穂軸全重量を基準にして８重量％
の含水量、０．１５ミリメートルの粒径を有しており、
アルケニル芳香族重合体材料１００部当り１０部の量で
アルケニル芳香族重合体材料に添加される。
【００２０】通常、本発明に従うアルケニル芳香族重合
体フォーム体の製造は、米国特許第２，６６９，７５１
号に示され記載されている方法により実質的に行なわれ
る。この方法において、アルケニル芳香族重合体材料お
よび微粉砕した含水充填材は押出機中に供給する。押出
機内で、アルケニル芳香族重合体材料を熱可塑化しそし
て微粉砕した含水充填材と緻密に混合する。押出機内に
おいて、揮発性流体発泡剤を、熱可塑化アルケニル芳香
族重合体材料と微粉砕した含水充填材との緻密混合物中
に注入する。熱可塑化アルケニル芳香族重合体材料、微
粉砕した含水充填材および揮発性流体発泡剤の混合物を
押出機から出しミキサー中へ通す。ミキサーは、ロータ
ー上のスタッドとかみ合うスタッド付（ｓｔｕｄｄｅ
ｄ）内面を有するハウジング内にスタッド付ローターが
収容されている回転ミキサーである。押出機からの混合
物をミキサーの入口端内へ供給しその出口端から排出す
る。その流れは概ね軸方向にある。ミキサーから、混合
物を冷却器、例えば、米国特許第２，６６９，７５１号
に記載されている冷却器に通し、そして冷却器からダイ
へ通して概ね角形の厚板を押出しする。
体フォーム体の製造は、米国特許第２，６６９，７５１
号に示され記載されている方法により実質的に行なわれ
る。この方法において、アルケニル芳香族重合体材料お
よび微粉砕した含水充填材は押出機中に供給する。押出
機内で、アルケニル芳香族重合体材料を熱可塑化しそし
て微粉砕した含水充填材と緻密に混合する。押出機内に
おいて、揮発性流体発泡剤を、熱可塑化アルケニル芳香
族重合体材料と微粉砕した含水充填材との緻密混合物中
に注入する。熱可塑化アルケニル芳香族重合体材料、微
粉砕した含水充填材および揮発性流体発泡剤の混合物を
押出機から出しミキサー中へ通す。ミキサーは、ロータ
ー上のスタッドとかみ合うスタッド付（ｓｔｕｄｄｅ
ｄ）内面を有するハウジング内にスタッド付ローターが
収容されている回転ミキサーである。押出機からの混合
物をミキサーの入口端内へ供給しその出口端から排出す
る。その流れは概ね軸方向にある。ミキサーから、混合
物を冷却器、例えば、米国特許第２，６６９，７５１号
に記載されている冷却器に通し、そして冷却器からダイ
へ通して概ね角形の厚板を押出しする。
【００２１】概ね同様の押出し系および好ましい押出し
系は米国特許第３，９６６，３８１号に示されている。
当業者によって認められるように、前述した方法は本発
明の精神から逸脱することなく多くの変形が可能であ
る。例えば、ある場合には、熱可塑化アルケニル芳香族
重合体材料および揮発性流体発泡剤と一緒の微粉砕した
含水充填材の混合物中に少量の非結合水を注入すること
が望しいことがある。
系は米国特許第３，９６６，３８１号に示されている。
当業者によって認められるように、前述した方法は本発
明の精神から逸脱することなく多くの変形が可能であ
る。例えば、ある場合には、熱可塑化アルケニル芳香族
重合体材料および揮発性流体発泡剤と一緒の微粉砕した
含水充填材の混合物中に少量の非結合水を注入すること
が望しいことがある。
【００２２】典型的には、熱可塑化アルケニル芳香族重
合体材料を、１２０℃〜２６０℃、好ましくは１６０°
〜２４５℃の温度において過圧下に供給して混合および
冷却領域または容器中で揮発性有機流体発泡剤および微
粉砕した含水充填材との混合物にする。得られる混合物
を過圧および高温においてブレンドする。使用する圧力
は３０lb／in2 （２，０６７kPa ）から装置の限界まで
変化させ得るが、４００〜２５００lb／in2 （２，７５
６〜１７，２２５kPa ）の圧力が好ましい。
合体材料を、１２０℃〜２６０℃、好ましくは１６０°
〜２４５℃の温度において過圧下に供給して混合および
冷却領域または容器中で揮発性有機流体発泡剤および微
粉砕した含水充填材との混合物にする。得られる混合物
を過圧および高温においてブレンドする。使用する圧力
は３０lb／in2 （２，０６７kPa ）から装置の限界まで
変化させ得るが、４００〜２５００lb／in2 （２，７５
６〜１７，２２５kPa ）の圧力が好ましい。
【００２３】得られる発泡性混合物の温度を、その混合
物への圧力を下げた場合に所望の質の重合体フォームが
形成されるような温度まで下げる。下げた温度は、混合
物を低圧の領域に押出しすることによって圧力を解放す
る直前に、概ね、６０℃〜１９０℃の範囲内、好ましく
は９０℃〜１７０℃の範囲内にある。本発明に従いフォ
ームを製造するにおいて、核剤を添加して一次気泡の大
きさを縮めることがしばしば望ましい。適当な核剤は、
タルク、珪酸カルシウム、インジコ等を含んでいる。
物への圧力を下げた場合に所望の質の重合体フォームが
形成されるような温度まで下げる。下げた温度は、混合
物を低圧の領域に押出しすることによって圧力を解放す
る直前に、概ね、６０℃〜１９０℃の範囲内、好ましく
は９０℃〜１７０℃の範囲内にある。本発明に従いフォ
ームを製造するにおいて、核剤を添加して一次気泡の大
きさを縮めることがしばしば望ましい。適当な核剤は、
タルク、珪酸カルシウム、インジコ等を含んでいる。
【００２４】種々の他の添加剤、例えば、難燃性化学薬
品、安定剤等も用いることができる。本発明の方法によ
れば、１６〜８０ｋｇ／ｍ ３ の密度を有し、適当には、
０．０５〜３．０ミリメートル、好ましくは０．１〜
２．５ミリメートルの直径を有する複数のガス含有一次
独立気泡を有し、かつその一次独立気泡を形成する薄い
気泡膜中に、その一次気泡の直径の５〜３５パーセン
ト、好ましくは１５〜２５パーセントの大きさの直径を
有する二次気泡が存在しているアルケニル芳香族重合体
フォーム体が得られる。ここで気泡膜（ｃｅｌｌ ｗａ
ｌｌもしくはｍｅｍｂｒａｎｅ）とは、２つの気泡の間
を仕切り、気泡を形成する膜の部位を意味する。３つ以
上の気泡が接する領域には通常気泡膜どうしによって構
成される比較的肉厚（肉太）の連結部（ｓｔｒｕｔもし
くはｊｕｎｃｔｕｒｅ）が形成される。二次気泡は微粉
砕物質に含ませて重合体材料中に分散させた水の気化に
よって気泡膜に形成されるが、上記の連結部にも二次気
泡は存在し得る。従来は、水を発泡剤として使用する場
合、重合体材料に直接混入させていたが、多量の水を混
入させることができず、又は分散も悪く、二次気泡が一
次気泡の気泡膜中に存在することはできなかった。これ
に対し、本発明の方法では、揮発性有機流体発泡剤（例
えばジクロロフルオロメタン）により発泡させて一次気
泡を形成し、続いて重合体中によく分散した（一部は溶
解した）水がこの一次気泡の気泡膜内で、さらには気泡
膜の連結部において気化して二次気泡を形成するので一
次気泡の気泡膜中に、さらには連結部に二次気泡を均一
に存在させることができる。
品、安定剤等も用いることができる。本発明の方法によ
れば、１６〜８０ｋｇ／ｍ ３ の密度を有し、適当には、
０．０５〜３．０ミリメートル、好ましくは０．１〜
２．５ミリメートルの直径を有する複数のガス含有一次
独立気泡を有し、かつその一次独立気泡を形成する薄い
気泡膜中に、その一次気泡の直径の５〜３５パーセン
ト、好ましくは１５〜２５パーセントの大きさの直径を
有する二次気泡が存在しているアルケニル芳香族重合体
フォーム体が得られる。ここで気泡膜（ｃｅｌｌ ｗａ
ｌｌもしくはｍｅｍｂｒａｎｅ）とは、２つの気泡の間
を仕切り、気泡を形成する膜の部位を意味する。３つ以
上の気泡が接する領域には通常気泡膜どうしによって構
成される比較的肉厚（肉太）の連結部（ｓｔｒｕｔもし
くはｊｕｎｃｔｕｒｅ）が形成される。二次気泡は微粉
砕物質に含ませて重合体材料中に分散させた水の気化に
よって気泡膜に形成されるが、上記の連結部にも二次気
泡は存在し得る。従来は、水を発泡剤として使用する場
合、重合体材料に直接混入させていたが、多量の水を混
入させることができず、又は分散も悪く、二次気泡が一
次気泡の気泡膜中に存在することはできなかった。これ
に対し、本発明の方法では、揮発性有機流体発泡剤（例
えばジクロロフルオロメタン）により発泡させて一次気
泡を形成し、続いて重合体中によく分散した（一部は溶
解した）水がこの一次気泡の気泡膜内で、さらには気泡
膜の連結部において気化して二次気泡を形成するので一
次気泡の気泡膜中に、さらには連結部に二次気泡を均一
に存在させることができる。
【００２５】このため、本発明の方法は、改善された構
造強度及び断熱性を有するフォーム体を製造することが
でき、また経済的に製造することができる。また、塩化
メチルの使用量を減らすことが可能となり、フォーム体
のエージング期間を短縮することもできる。
造強度及び断熱性を有するフォーム体を製造することが
でき、また経済的に製造することができる。また、塩化
メチルの使用量を減らすことが可能となり、フォーム体
のエージング期間を短縮することもできる。
【００２６】
【実施例】以下の実施例は、説明のためだけのものであ
り、いずれの方法でも、特許請求の範囲に示した本発明
の範囲を限定しようとするものではないことを理解され
たい。以下の実施例において、与えたすべて部は、他に
断らない限り重量部である。
り、いずれの方法でも、特許請求の範囲に示した本発明
の範囲を限定しようとするものではないことを理解され
たい。以下の実施例において、与えたすべて部は、他に
断らない限り重量部である。
【００２７】実施例１ スチレン重合体フォームを、米国特許第２，６６９，７
５１号に開示されている配置とほぼ同様の回転ミキサー
を備えた２．５インチ（６．３５cm）直径の押出機を用
いて製造した。回転ミキサーからの排出物を、米国特許
第３，０１４，７０２号に示されている種類の熱交換器
に通した。次いで、熱交換器からの排出物を、米国特許
第３，５８３，６７８号に示されているタイプの複数の
静的ミキサー（ｓｔａｔｉｃ ｍｉｘｅｒ）または界面
発生器（ｉｎｔｅｒ−ｆａｃｉａｌ ｓｕｒｆａｃｅ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）に通した。静的ミキサーからの排
出物をスロットダイに通した。下記の配合を用いた：２
００，０００の重量平均分子量を有する１００重量部の
ポリスチレン；ポリスチレン１００部当り０．１部のス
テアリン酸バリウム；ポリスチレン１００部当り１．２
部のヘキサブロモシクロドデカン；ポリスチレン１００
部当り０．１５部の１０％フタロシアニンブルーポリス
チレンコンセントレート；ポリスチレン１００部当り８
部のジクロロジフルオロメタン；および押出し材料の全
重量を基準にして５重量％の、オハイオ州モーミー（Ｍ
ａｕｍｅｅ）在のアンダーソン コーン コブ社（Ａｕ
ｄｅｒｓｏｎ Ｃｏｒｎ Ｃｏｂ Ｃｏｍｐａｎｙ）か
ら商品名ＬＩＴＲＥ ＣＯＢで市販されており入手可能
な微粉砕したトウモロコシの穂軸。発泡温度は１３２℃
であった。スチレン重合体フォームは、１時間当り２０
０ポンド（１時間当り９０．６kg）の速度で押出した。
フォームは、１インチ（２．５４cm）に８インチ（２
０．３４cm）の横断面および２．１９lb／ft3 （３５．
０６kg／ｍ3 ）の密度を有していた。フォームの他の物
理的特性は表１に示す。
５１号に開示されている配置とほぼ同様の回転ミキサー
を備えた２．５インチ（６．３５cm）直径の押出機を用
いて製造した。回転ミキサーからの排出物を、米国特許
第３，０１４，７０２号に示されている種類の熱交換器
に通した。次いで、熱交換器からの排出物を、米国特許
第３，５８３，６７８号に示されているタイプの複数の
静的ミキサー（ｓｔａｔｉｃ ｍｉｘｅｒ）または界面
発生器（ｉｎｔｅｒ−ｆａｃｉａｌ ｓｕｒｆａｃｅ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）に通した。静的ミキサーからの排
出物をスロットダイに通した。下記の配合を用いた：２
００，０００の重量平均分子量を有する１００重量部の
ポリスチレン；ポリスチレン１００部当り０．１部のス
テアリン酸バリウム；ポリスチレン１００部当り１．２
部のヘキサブロモシクロドデカン；ポリスチレン１００
部当り０．１５部の１０％フタロシアニンブルーポリス
チレンコンセントレート；ポリスチレン１００部当り８
部のジクロロジフルオロメタン；および押出し材料の全
重量を基準にして５重量％の、オハイオ州モーミー（Ｍ
ａｕｍｅｅ）在のアンダーソン コーン コブ社（Ａｕ
ｄｅｒｓｏｎ Ｃｏｒｎ Ｃｏｂ Ｃｏｍｐａｎｙ）か
ら商品名ＬＩＴＲＥ ＣＯＢで市販されており入手可能
な微粉砕したトウモロコシの穂軸。発泡温度は１３２℃
であった。スチレン重合体フォームは、１時間当り２０
０ポンド（１時間当り９０．６kg）の速度で押出した。
フォームは、１インチ（２．５４cm）に８インチ（２
０．３４cm）の横断面および２．１９lb／ft3 （３５．
０６kg／ｍ3 ）の密度を有していた。フォームの他の物
理的特性は表１に示す。
【００２８】実施例２ 実施例１の方法を繰り返した。製造したフォームは２．
３５lb／ft3 （３７．６２kg／ｍ3 ）の密度を有してい
た。フォームの他の物理的特性は表１に示す。
３５lb／ft3 （３７．６２kg／ｍ3 ）の密度を有してい
た。フォームの他の物理的特性は表１に示す。
【００２９】実施例３ 実施例１の方法を繰り返した。得られたフォームは２．
７０lb／ft3 （４３．２２kg／ｍ3 ）の密度を有してい
た。フォームの他の物理的特性は表１に示す。
７０lb／ft3 （４３．２２kg／ｍ3 ）の密度を有してい
た。フォームの他の物理的特性は表１に示す。
【００３０】実施例４ 押出しされる材料の全重量を基準にして１０重量％の前
述したＬＩＴＲＥ ＣＯＢを配合中に含めたという相違
点を除いては実施例１の一般的方法を繰り返した。製造
したフォームは１．９７lb／ft3 （３１．５４kg／
ｍ3 ）の密度を有していた。フォームの他の物理的特性
は表１に示した。
述したＬＩＴＲＥ ＣＯＢを配合中に含めたという相違
点を除いては実施例１の一般的方法を繰り返した。製造
したフォームは１．９７lb／ft3 （３１．５４kg／
ｍ3 ）の密度を有していた。フォームの他の物理的特性
は表１に示した。
【００３１】実施例５ 押出しされる材料の全重量を基準にして１０重量％の前
述したＬＩＴＲＥ ＣＯＢを配合中に含めたという相違
点を除いては実施例１の一般的方法を繰り返した。得ら
れたフォームは２．０９lb／ft3 （３３．４６kg／
ｍ3 ）の密度を有していた。このポリスチレンフォーム
の他の物理的特性は表１に示す。
述したＬＩＴＲＥ ＣＯＢを配合中に含めたという相違
点を除いては実施例１の一般的方法を繰り返した。得ら
れたフォームは２．０９lb／ft3 （３３．４６kg／
ｍ3 ）の密度を有していた。このポリスチレンフォーム
の他の物理的特性は表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】実施例１〜５において製造されたポリスチ
レンフォームは、表１に示すように３１．５６〜４３．
２５ｋｇ／ｍ ３ の密度を有しており、さらに０．３７〜
０．６７ｍｍの大きさの一次気泡を有している。また、
図１及び図２に、模式断面図及び断面写真を示すが、こ
れらの図に示されているように、この一次気泡の大きさ
の５〜３５パーセントの大きさの二次気泡が気泡膜中、
さらには隣接する気泡膜の連結部に存在することが確認
された。前述した内容から明らかなように、本発明は、
前述した内容および記載から特に異なっていてもよい種
々の変化および変形による態様が可能である。
レンフォームは、表１に示すように３１．５６〜４３．
２５ｋｇ／ｍ ３ の密度を有しており、さらに０．３７〜
０．６７ｍｍの大きさの一次気泡を有している。また、
図１及び図２に、模式断面図及び断面写真を示すが、こ
れらの図に示されているように、この一次気泡の大きさ
の５〜３５パーセントの大きさの二次気泡が気泡膜中、
さらには隣接する気泡膜の連結部に存在することが確認
された。前述した内容から明らかなように、本発明は、
前述した内容および記載から特に異なっていてもよい種
々の変化および変形による態様が可能である。
【図１】一次および二次気泡構造を有する、本発明に係
るポリスチレンフォームの略断面図である。
るポリスチレンフォームの略断面図である。
【図２】本発明の方法によって得られたポリスチレンフ
ォーム体の断面構造を示す、図面に代わる写真である。
ォーム体の断面構造を示す、図面に代わる写真である。
フロントページの続き (72)発明者 キュン ダブリュ．スー アメリカ合衆国，オハイオ 43023，グ ランビレ，ピー．オー．ボックス 212, ウェルシュ ヒルズ ロード 1533 (56)参考文献 特開 昭61−236839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−189236（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】 熱可塑化された重合体材料および揮発性
有機流体発泡剤の混合物を過圧および高温においてブレ
ンドしそして得られる発泡性混合物を低圧の領域に押出
しする、１６〜８０ｋｇ／ｍ ３ の範囲の密度を有するア
ルケニル芳香族重合体フォーム体の製造方法であって、
所定量の微粉砕した含水充填材を前記揮発性有機流体発
泡剤および熱可塑化された重合体材料の混合物中に含め
ることを特徴とするアルケニル芳香族重合体フォーム体
の製造方法。 - 【請求項２】 前記含水充填材が有機植物質であること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記含水有機植物質がトウモロコシの穂
軸、大豆、イモ類、木材、米および綿からなる群より選
ばれることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記含水有機植物質が微粉砕したトウモ
ロコシの穂軸であることを特徴とする請求項３記載の方
法。 - 【請求項５】 前記含水充填材が、含水充填材の全重量
を基準にして３〜３０重量％の水を含有していることを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記含水充填材がアルケニル芳香族重合
体材料の全重量を基準にして０．５〜２０重量％の量で
存在していることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 所定量の水を熱可塑化された重合体材料
に添加する請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 前記含水充填材が押出し助剤として作用
するに十分な量で前記アルケニル芳香族重合体材料中に
存在していることを特徴とする請求項１記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/722,485 US4559367A (en) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | Combination blowing agent and filler for thermoplastic foams |
| US722485 | 1985-04-12 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202560A Division JPH0832794B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-09-14 | アルケニル芳香族重合体フォーム体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07196837A JPH07196837A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2527925B2 true JP2527925B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
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Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202560A Expired - Lifetime JPH0832794B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-09-14 | アルケニル芳香族重合体フォーム体 |
| JP6246435A Expired - Fee Related JP2527925B2 (ja) | 1985-04-12 | 1994-10-12 | アルケニル芳香族重合体フォ―ム体の製造方法 |
| JP7230540A Expired - Fee Related JP2786611B2 (ja) | 1985-04-12 | 1995-09-07 | ポリスチレン系重合体押出フォーム体からなる建築用断熱材 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202560A Expired - Lifetime JPH0832794B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-09-14 | アルケニル芳香族重合体フォーム体 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7230540A Expired - Fee Related JP2786611B2 (ja) | 1985-04-12 | 1995-09-07 | ポリスチレン系重合体押出フォーム体からなる建築用断熱材 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0201625B1 (ja) |
| JP (3) | JPH0832794B2 (ja) |
| AU (1) | AU584636B2 (ja) |
| BR (1) | BR8504498A (ja) |
| CA (1) | CA1248695A (ja) |
| DK (1) | DK162292C (ja) |
| ES (1) | ES8704525A1 (ja) |
| FI (1) | FI79335C (ja) |
| GR (1) | GR852233B (ja) |
| NO (1) | NO165761C (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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