JP3276957B2 - 発泡体およびその製造方法 - Google Patents

発泡体およびその製造方法

Info

Publication number
JP3276957B2
JP3276957B2 JP50023093A JP50023093A JP3276957B2 JP 3276957 B2 JP3276957 B2 JP 3276957B2 JP 50023093 A JP50023093 A JP 50023093A JP 50023093 A JP50023093 A JP 50023093A JP 3276957 B2 JP3276957 B2 JP 3276957B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blowing agent
foam
polymer
polymer foam
hfc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP50023093A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07502287A (ja
Inventor
ヨーク、ロバート・オリバー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPH07502287A publication Critical patent/JPH07502287A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3276957B2 publication Critical patent/JP3276957B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143Halogen containing compounds
    • C08J9/144Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術的分野 本発明は発泡剤組成物およびポリマー発泡体、特にス
チレン系発泡体、またはエチレン系発泡体の製造方法に
関する。
発明の背景 ポリスチレンなどのスチレン系ポリマーから作られる
熱可塑性発泡体(フォーム)は広範な用途、特に食品の
包装およびサービスにおいて広く使用されている。食品
へスチレン系発泡体を旨く適合させ得るか否かは、気泡
形成の間における発泡剤組成物の使用如何にかかってい
る。この発泡剤組成物はセルから拡散し、気泡が包装ま
たは提供されるべき食品と接触する前に空気により実質
的に置換される。
一般に、ポリスチレンフォームの製造は、まず揮発性
発泡剤とスチレン樹脂とを、この樹脂が可塑化されるの
に十分で、かつ樹脂−発泡剤組成物を未気泡状態に維持
させるのに十分な温度および圧力のもとで混合され、後
に樹脂、発泡剤および時折り核剤からなる溶融混合物を
環状ダイスの通して低温、低圧区域へと押し出すことに
より行われる。もし、この押し出し条件が最良であるな
らば、堅い独立気泡(クローズドセル)のチューブが得
られる。
このチューブは通常、大径のマンドレル上にて延伸さ
れる。この延伸により大径のチューブの発泡体が得られ
るだけでなく、配向がなされ、気泡の強度および靭性が
向上する。
このチューブはついで縦に裂かれ、少なくとも1つの
平坦なシートとされる。このシートは通常、大きいロー
ルとして貯蔵され、少なくとも24時間、熟成される。こ
の熟成プロセスは後の熱成形操作での間での“後発泡”
を得るのに必要である。
この“後発泡”は熱成形オーブンで加熱したときの気
泡の膨張を指している。この膨張は空気と発泡剤の気泡
セル壁を通る浸透速度の差に原因するものである。押し
出し工程において、ダイスから気泡体が現れたとき、発
泡剤を含むセルはその中の圧力がセルの外側の大気圧と
等しくなるまで膨張しようとする。また、熟成期間にお
いて、空気はセル内に急速に浸透するが、空気より分子
が大きい発泡剤は比較的ゆっくりと外に浸透する。その
結果、この熟成の間においてセルのガス圧が増大する。
すなわち、ガス圧は1気圧から約2気圧に増大する。こ
の発泡体が後に加熱、軟化されたとき、この増大したガ
ス圧が発泡体製品をさらに膨張させる。すなわち、これ
が“後発泡”である。
ジクロロジフルオロメタン(CFC−12)はポリスチレ
ンフォームの製造に適した発泡剤として従来、使用され
てきた。しかし、望ましくないオゾン消滅ポテンシャル
(ODP)を有するものとしてCFC−12の発泡剤としての使
用が計画的に段階的に廃止されること、およびクロロジ
フルオロメタン(HCFC−22)が食品包装/食品サービス
用のための長期代替発泡剤として認められないことか
ら、他の代替発泡剤の開発が極めて必要となっている。
炭化水素発泡剤はODPを有していないが、これらは光化
学的に還元性の揮発性有機化合物(VOCs)として分類さ
れており、その使用が法律で規制されているので、食品
容器としての使用にはより好ましくない。
従って、本発明の目的は、ポリエチレンまたはポリス
チレンのような熱可塑性ポリマーのための発泡剤であっ
て、ODPを示さず、光化学的に実質的に不活性で、最終
発泡製品から実質的に完全に拡散されるように処理する
ことができ、仮に製品中に少量残っていても、その量が
極めて僅かであって発泡製品内に提供される食品の一成
分として認められるものでないような発泡剤を提供する
ことである。
さらに、本発明の目的は、このような発泡剤を用いて
ポリマー発泡体製品、特にポリエチレンまたはポリスチ
レンのような熱可塑性組成物の発泡体を製造する実用的
方法を提供することである。
発明の概要 本発明は、1,1−ジフルオロエタン(HFC−152a);1,2
−ジフルオロエタン(HFC−152);1,1,1,2−テトラフル
オロエタン(HFC−134a);1,1,2,2−テトラフルオロエ
タン(HFC−134);1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−1
43a);1,1,2−トリフルオロエタン(HFC−143);ペン
タフルオロエタン(HFC−125)から選ばれる少なくとも
1つのポリフルオロカーボン発泡剤を組成物の全重量に
対し約20重量%以下含む気泡形成組成物から作られるポ
リマー発泡体製品を提供するものである。なお、上記ポ
リフルオロカーボン発泡剤の内、HFC−152aおよびHFC−
134aを用いることが好ましく、特にHFC−152aを用いる
ことが好ましい。もちろん、窒素、二酸化炭素、他の不
活性ガス、炭化水素、化学的発泡剤を上記ポリフルオロ
カーボン発泡剤と組合わせて用いることもできる。
本発明の最終的ポリマー発泡体製品は発泡体のセルに
ポリフルオロカーボン発泡剤が実質的に残留しないこと
を特徴とする。この発泡体のセルはほとんど完全に空気
で満たされ、そのためこの発泡体製品は食品と接触する
場合の適用に適している。
上述のように、CFC−152aおよびHFC−134aはポリエチ
レンまたはポリスチレン発泡体における適用に好ましい
ものである。HFC−134aは、その遅い浸透速度のためポ
リスチレン絶縁性発泡体に適している。これにより良好
な長期絶縁特性が得られる。ポリスチレン絶縁性発泡体
またはボードの製造におけるHFC−134aの使用は、ポリ
スチレン樹脂中におけるその高い溶液圧のため(現在用
いられている発泡剤、HFC−12、HCFC−142b、CFC−11の
溶液圧より高い)、従来の装置を変更する必要を生じさ
せるものと思われる。
ポリエチレンまたはポリスチレン包装用発泡体におけ
てHFC−152aの使用が好ましい理由は以下の4つの特徴
に基づくものである。
1.環境への影響が小さいこと:ODPがゼロである。HGWP
(炭化水素地球温暖化ポテンシャル)または“温室効
果”が非常に低い。反応性が低い有機化合物のリストに
加えられている。したがって、オゾンについて国家外気
品質基準(NAAQ′s)を得るための国家実行プラン(SI
P′s)の規則から免除されるものと思われる。
2.分子量が小さい:HFC−152aはより少ない量で従来の気
泡と同等の密度を得ることができる。
3.一定重量当たりのコストが安い。
4.気泡からの拡散速度が早い:食品サービスおよび食品
包装での適用に不可欠のものである。
HFC−152aはさらにポリエチレンフォーム絶縁のため
の好ましいポリフルオロカーボン発泡剤でもある。HFC
−152aおよびHFC−134aの双方ともポリエチレンフォー
ムから数日以内に浸透してしまうので長期絶縁効果に対
して寄与しないが、製造プロセスにおけるHFC−152aの
高い効率およびコスト的に安いため、ポリエチレンフォ
ームへの適用に好ましいものである。
本発明は、さらに発泡剤組成物の使用についての方法
を提供するものであり、その方法はスチレン系樹脂とポ
リフルオロカーボン発泡剤組成物との混合物を発泡させ
てスチレン系発泡体を得ることからなる。また、好まし
い方法としては、スチレン系樹脂を押出し機内において
加熱して溶融樹脂を形成し;この溶融樹脂内に上記ポリ
フルオロカーボン、好ましくはHFC−152aまたはHFC−13
4aの少なくとも1つを含む発泡剤を導入して、発泡を防
止するのに十分な圧力下で可塑化押出し物質を形成し;
この押出し物質をダイスを介して、押出し物質の発泡を
許容する温度、圧力ゾーンへ押し出しスチレン系発泡体
を得ることからなる。
包装用発泡体は水を添加することなく、好ましくは水
分の非存在下で製造される必要がある。ポリエチレンま
たはポリスチレン発泡体製造における水の使用は望まし
くない大きい気孔(スチームポケット)を発泡体製品に
生じされることが見出された。これは水がこれらのポリ
マーでの溶解性が劣ることによるものと考えられる。し
かし、適当な可溶化剤または分散剤(アルコール、グリ
コール、界面活性剤など)を使用すれば少量の水(1〜
4重量%)を使用することも可能である。
本発明の方法による発泡体の製造において、スチレン
系樹脂に核剤を添加することも時として好ましい。この
核剤は主として発泡体におけるセルの数を増大させ、セ
ルの大きさを減少させる。その添加量としては樹脂100
重量部に対し約0.1〜4重量部の範囲である。セルの大
きさを減少させるのに適当な核剤の例としてはタルク、
重炭酸ナトリウム/くえん酸、CO2ガス、ケイ酸カルシ
ウムなどである。本発明の方法の実施においてタルクは
好ましい核剤である。他の種々の添加剤、例えば難燃
剤、着色剤、安定剤、抗酸化剤、滑剤などもスチレン発
泡体の最終用途に応じて使用することができる。
さらに本発明は、上記発泡剤組成物を用い、厚みが約
0.04〜4.0インチのスチレン系発泡体を製造する方法を
提供するものである。
包装用発泡体の場合は、厚みが約0.04〜0.200インチ
程度であり、絶縁用発泡体の場合は、厚みが約4.0イン
チ程度以上である。本発明の好ましい方法において、ス
チレン系発泡体は“スチレン系樹脂”すなわち、重合性
アルケニル芳香族化合物の1以上またはこれらポリマー
の相容性混合物の固体ポリマーから作られる。
このアルケニル芳香族化合物は以下のような一般式を
有する。
ここで、R1はベンゼンまたは置換ベンゼン化合物の芳
香族炭化水素ラジカル、R2は水素原子またはメチル基を
表す。このようなアルケニル芳香族化合物の具体例とし
ては、スチレン、アルファ−メチルスチレン、オルト−
メチルスチレン、メタ−メチルスチレン、パラ−メチル
スチレンなどである。このアルケニル芳香族化合物の1
以上と他の重合性化合物との固体コポリマー、例えばメ
チルメタクリレート、アクリロニトリル、無水マレイン
酸、アクリル酸などにも適用することができる。好まし
いスチレン系樹脂は、モホポリマー、ポリスチレンであ
り、これは容易に入手することができる。
本発明において、スチレン系樹脂は発泡剤組成物と混
合され、ついで、この混合物が発泡される。好ましく
は、この発泡が押出し機を用いて行われ、ここでスチレ
ン系樹脂が400〜450℃に加熱されて溶融樹脂が形成さ
れ、ついでこの押出し機に発泡剤が導入され、ここで、
発泡を防止するのに十分な圧力下で混合されて可塑化押
出し物質が形成され、その粘度が減少される。この押出
し物質はついで冷却され、この冷却により押出し前にお
けるこの押出し物質の粘度および溶融強度が増大する。
ついで、この押出し物質が制御された温度、通常約300
゜Fに保たれた所望形状のダイスを介して押出され、押
出し機の外部の減少した圧力により押出し物質の発泡が
行われる。
スチレン系樹脂および発泡剤混合物が発泡しない温度
および圧力条件は用いられるスチレン系樹脂の種類によ
り異なるが、一般に約240〜440゜Fの温度、約600psigの
圧力である。
また、押出し物質が発泡する温度および圧力条件は用
いられるスチレン系樹脂の種類により異なるが、一般に
同じく約240〜440゜Fの温度であるが、圧力はより低い
場合である。しかし、押出しプロセスの過程において温
度がより正確に制御された場合は、より均一な気泡が得
られる。
溶融可塑化は、特定のポリフルオロカーボン発泡剤組
成物の選定、核剤その他の添加剤の種類および量、用い
られるスチレン系樹脂またはその混合物の種類、その樹
脂のTg、押出し機の温度、圧力および押出し速度により
制御される。成形手段もポリマーの配向に影響を与え
る。
本発明の方法の実施において、発泡剤は任意の方法で
スチレン系樹脂に添加される。好ましくは発泡剤組成物
のスチームを押出し機中の溶融スチレン系樹脂に直接注
入する。スチレン系樹脂および発泡剤混合物がダイスか
ら押出される前に発泡剤はスチレン系樹脂に対し完全に
混合されていなければならない。これは均一な密度およ
びセル構造のフォームを製造するための必要である。
溶融樹脂および発泡剤混合物からなる押出し物質は、
膨脹ゾーンに押出されるが、ここで気泡の形成と膨脹が
行われる。ポリスチレン組成物を処理し得るいかなる押
出し装置も、この押出し機として用いることができる。
単一または多重スクリューの押出し機も使用可能であ
る。ポリマーの軟化および発泡剤混合物との混合は、ス
クリューの羽根の間でのポリマーの処理の間に行われ、
このスクリューの羽根により押出し物質がダイスへと運
ばれる。スクリュー速度、押出し機胴部の温度は適当な
混合および軟化が達成されるように選ばれるが、処理さ
れる組成物が劣化するような高さであってはならない。
発泡体は作られた形で用いることもできるし、他の形
状に切断して用いることもできるし、さらに熱または圧
力を適用して成形したり、機械的に処理して所望の大き
さまたは形状の成形品に加工することもできる。ポリフ
ルオロカーボンが未だセル内に実質的に残留している状
態で作られたスチレン系発泡体は絶縁物質として利用す
ることができる。
食品サービスおよび食品包装として利用される発泡体
については、最初の発泡ゾーンまたはステージからのチ
ューブ状発泡製品がより大径のマンドレル上に供給さ
れ、当初の直径の1.2ないし5倍の径に延伸される。
この延伸後、このチューブが縦に裂かれ、開かれて平
坦なシートに形成される。この平坦なシートはロール状
にして貯蔵される。このロールは空気中で少なくとも24
時間熟成さるが、この熟成は通常2週間以内とされる。
すなわち、空気がフォームのセル壁を通って浸透するの
に十分な時間であるが、ロール状に貯蔵されることによ
りポリフルオロカーボンの可なりの量が拡散、放出され
るのに不十分な時間とする。その結果、セル内のガス圧
が実質的に増大する。この発泡製品を最終工程で加熱、
軟化させたとき、この増大したセル内のガス圧により、
この発泡製品はさらに膨脹する。すなわち、後発泡がな
される。ついで、ポリフルオロカーボンが最終発泡製品
から実質的に完全に拡散、放出され、空気により置換さ
れる。
以下の実施例は、好ましいポリフルオロカーボン発泡
剤を用いて本発明の発泡製品を製造する方法を説明する
ものである。
実施例1 この実施例においては、発泡剤としてHFC−152aを用
い、ポリスチレンフォームシートが作られ、対照発泡剤
としてHCFC−22を用いて作られた同様の製品との比較が
なされた。
その結果、HFC−152aは非常に有効な発泡剤であるこ
とが確認された。上記対照発泡剤と比較して約25%少な
い量のHFC−152aを用いて同等の密度のポルスチレンフ
ォームを得ることができた。
HFC−152aを用いて作られたフォームシートの後発泡
特性は上記対照発泡剤を用いて作られたフォームシート
のものより優れていた。
HFC−152aを用いて作られたポリスチレンフォームシ
ートを熱成形して優れた卵カートンおよびハンバーガー
容器を作ることができた。
比較テスト(HFC−152a対対照)を従来のタンデム押
出しシステムを用いて行った。フォームは環状ダイスを
介して押出され、マンドレルを介してダイスの4倍に延
伸され、さらに縦に裂いて単一のシートとした。
この押出しシステムは対照発泡剤を用いて操作が開始
され、約25分後、HFC−152aを窒素で加圧されたシリン
ダーから導入した。
下記表1において、発泡剤としてHFC−152aおよび対
照のものを用いた場合のデータが示されている。
表 1 HFC−152a 対照 押出し速度(1bs/hr) 700 700 発泡剤注入速度(1bs/hr) 32 40 ダイス圧力(psig) 1100 1160 メルト温度(゜F) 300 295 発泡体密度(pcf) 4.9 5 シートゲージ(ミル) 114 114 このテストでHFC−152aを用いて作られたポリスチレ
ンフォームシートは7、14、21、28日間の熟成ののち、
旨く熱成形することができたが、対照のものは21日後の
ものでは満足な製品を作ることができなかった。
参考例1 下記表2においては、HFC−152aおよびHFC−134aの重
要な特性がCFC−12およびHCFC−22の特性と比較して示
されている。
表 2 CFC−112 HCFC−22 134a 152a 分子量 120.9 86.5 102 66 沸点(℃) −29.8 −40.8 −26.5 −25.0 ODP 1.0 0.05 0 0 HGWP 3.1 0.34 0.28 0.03 オゾン消滅ポテンシャル(ODP)は文献、“The Relat
ive Efficiency of a Number of Halocarbon for Destr
oying Straospheric Ozone:D.J.Wuebles,Lawrence Live
rmore Laboratory report UCID−18924,(1981)”およ
び“Chlorocarbon Emission Scenarios:Potential Impa
ct on Stratospheric Ozone,D.J.Wuebles,Journal Geop
hysics Research,88,1433−1443,(1983)”に記載され
ている方法を用いて計算された。
基本的に、ODPは、特定の物質の発生からもたらされ
る成層圏におけるオゾン消滅量を、同じ割合のCFCl3(C
FC−11)の発生からもたらされるODP(これは1.0として
設定されている)と比較して表された比である。オゾン
消滅は塩素または臭素を含む化合物が対流圏を通って成
層圏に移行し、ここでこれらの化合物がUV照射により光
分解されて塩素または臭素原子となることによるものと
考えられている。これらの原子はサイクル反応において
オゾン(O3)を破壊する。すなわち、このサイクル反応
において、酸素分子(O2)および[ClO]または[BrO]
ラジカルが形成され、これらのラジカルがUV照射により
形成された酸素原子と反応して塩素または臭素原子およ
び酸素分子が生じ、この再形成された塩素または臭素原
子がついで、さらにオゾンを破壊する。この反応はこれ
らのラジカルが成層圏からなくなるまで行われる。この
ようにして1個の塩素原子が10,000個のオゾン分子を破
壊するものと推測されている。
オゾン消滅ポテンシャルは、文献、“Ultraviolet Ab
sorption Cross−Sections of Several Brominated Met
hanes and Ethanes"L.T.Molina,M.J.Molina and F.S.Ro
wland,J.Phys.Chem.86,2672−2676(1982);米国特許N
o.4,810,403;および“Scientific Assessment of Strat
ospheric Ozone:1989"U.N.Environment Programmeにも
記載されている。
地球温暖化ポテンシャル(GWP)は、U.N.環境プログ
ラムによりスポンサーされた“Scientific Assessment
of Stratospheric Ozone:1989"に記載されている方法に
より判定される。
この“温室効果”としても知られているGWPは、対流
圏で発生する現象である。これは、ある物質の大気圏寿
命、および赤外線分光光度計で測定された赤外線クロス
セクションまたは1モル当たりの赤外線吸収度に基づく
パラメータを導入したモデルを用いて計算される。
一般的定義は以下の通りである。
これをCFCl3についてのパラメータの同じ比で割る。
参考例2 HFC−152aのポリスチレンに対する浸透性および拡散
性がこの実施例で判定された。
図1において、HFC−152aの浸透係数が20ないし160℃
でCFC−12、HCFC−142b、HCFC−22および窒素について
の浸透係数と比較して示されている。
図2において、HFC−152aのポリスチレンフィルムに
対する浸透速度が20ないし100℃の温度でフィルムを横
切るときの圧力降下との関連で示されている。
図3においては、HFC−152aのポリスチレンに対する
拡散係数が20ないし160℃の温度について示されてい
る。
浸透テストはASTM D1434−82,“プラスチックフィル
ムおよびシートのガス拡散特性の標準判定方法”を改良
して行われた。この方法は、“A Study of the Diffusi
on and Permeation Characteristics of Fluorocarbons
Through Polymer Films"と題された文献、the Mster o
f Chemical Engineering Thesis,P.S.Mukherjee,Widene
r University,Chester,PA,Feb.1988に記載されているも
のであり: (1)Barber−Colemanプレスを用い、30gのポリスチレ
ンサンプル(ペレットとして)を6×6インチ平方、厚
み15〜20ミルのフィルムにプレスする。このプレスは40
0゜Fの温度、約35,000psigの圧力で5分間維持して行わ
れる。
(2)6×6インチ平方、厚み15〜20ミルのフィルムか
らディスク(円盤)を切断し、この47mmの直径のディス
クを各フィルムから5個作る。これらディスクは外気温
度でA−2タイプスチール(硬化された)からなるダイ
パンチを用いて切り取られた。
(3)全てのテストは、浸透セルの高圧側と低圧側との
圧力差を20psiaに設定して行われた。
(4)浸透テストは20ないし160℃の温度で行われ、各
ポリスチレン/ガス組合わせについてのテストは少なく
とも5つの温度で行われた。
他の温度についてのデーターは以下の式により計算し
た。
ここで、Pは浸透係数、Tは゜K(C+273.2)、Aお
よびBは下記式から計算される浸透係数から決定される
定数である。
(5)浸透速度は1cm2、厚み1cmのフィルムでフィルム
を横切る圧力降下が1.0psiaのものに基づいている。
浸透係数(P)を求めるため、標準浸透式が用いられ
た。これは拡散についてのFickの法則および溶解度につ
いてのHenryの法則に基づいている。
各実験温度での拡散係数は、時間軸に対する浸透の研
究から得られた低い側の圧力対時間の直線プロットを外
挿して決定した。この時間は文献で遅延(lag)時間と
して呼ばれているもので下記式により拡散係数を得るの
に用いられる。
ここで、D=拡散係数、cm2 x=プラスチックフィルムの厚み、cm t=遅延時間、秒 図に示すデーターから、HFC−152aがポリスチレンに
対しHCFC−22と同等の浸透特性を示すことが明らかであ
ろう。HFC−152aについての浸透係数はHCFC−22とほぼ
同等であるが、拡散係数は異なる。HFC−152aの拡散係
数はHCFC−22の拡散係数と比較して20〜100℃の温度範
囲において変化が非常に小さい。これはポリスチレンに
対する2つの化合物の溶解度の違いを示している。
以上のことから、HFC−152aは食品サービスおよび食
品包装容器のためのポリスチレン発泡シートの製造に適
していることが理解し得よう。この発泡剤はフォームか
ら直ちに浸透するが、ポリマーでなく、セルに発泡剤が
残留しているため、依然として後膨脹を有効になし得る
(HCFC−22と比較して)。
実施例2および3 これらの実施例において、2つの異なる発泡シートが
4.5インチ/6インチ・タンデム押出しラインを用いて製
造された。すなわち、実施例4では、10g/100平方イン
チ、実施例5では、17g/100平方インチのものが製造さ
れた。
製造およびテストデーターを下記表4に示す。
表 4 実施例4 実施例5 組成 (10g/100sq.in.) (17g/100sq.in.) ポリスチレン(%) 95.3 96.5 HFC−152a(%) 4.4 3.1 タルク(%) 0.4 0.4 発泡製品 厚み(ミル) 85 85 密度(pcf) 3.6 5.9 セル寸法(ミル) 3.9 8.0 後膨脹後の発泡 体の厚み(ミル) 1日後 197 211 2日後 188 169 3日後 187 189 4日後 240 174 6日後 244 204 7日後 247 234 10日後 224 198 14日後 214 231 21日後 250 214 24日後 265 215 実施例4 発泡剤としてHFC−152aを用い、タンデム押出しシス
テムによりポリエチレン発泡シートを良好に製造するこ
とができた。
フォームは環状ダイスを介して押出され、マンドレル
を介してダイスの4倍に延伸され、さらにそのチューブ
を縦に裂いて単一のシートとした。この押出し機および
ダイスは約750psigの圧力、樹脂メルト温度約210゜F、
押出し速度約300lbs/hrで操作した。HFC−152aは49.5〜
60lbs/hrの速度で注入した。
データを下記表5に要約する。
表 5 発泡剤(BA) HCFC−152a ダイス圧力(psig) 760 樹脂メルト温度(゜F) 208 押出し速度(1bs/hr) 295 発泡剤注入速度(1bs/hr) 49.5〜60 発泡体密度(pcf) 3.28〜2.15
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 9/14

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】気泡形成組成物で発泡することにより調製
    されるクローズドセルポリマー発泡体であって、前記気
    泡形成組成物が、1,1−ジフルオロエタン;1,2−ジフル
    オロエタン;1,1,1−トリフルオロエタン;1,1,2−トリフ
    ルオロエタン;1,1,1,2−テトラフルオロエタン;1,1,2,2
    −テトラフルオロエタンおよびペンタフルオロエタンか
    ら選ばれる少なくとも1つのポリフルオロカーボン発泡
    剤を組成物の全重量に対し20重量%以下含み、前記ポリ
    フルオロカーボン発泡剤が、クローズドセルポリマー発
    泡体から実質的に完全に拡散されることを特徴とするク
    ローズドセルポリマー発泡体。
  2. 【請求項2】ポリマーがスチレン系またはエチレン系ポ
    リマーであることを特徴とする請求項1に記載のポリマ
    ー発泡体。
  3. 【請求項3】ポリマーがポリスチレンであることを特徴
    とする請求項1に記載のポリマー発泡体。
  4. 【請求項4】ポリマーがポリエチレンであることを特徴
    とする請求項1に記載のポリマー発泡体。
  5. 【請求項5】ポリフルオロカーボン発泡剤が1,1−ジフ
    ルオロエタンであることを特徴とする請求項3に記載の
    ポリマー発泡体。
  6. 【請求項6】ポリフルオロカーボン発泡剤が1,1,1,2−
    テトラフルオロエタンであることを特徴とする請求項3
    に記載のポリマー発泡体。
  7. 【請求項7】ポリフルオロカーボン発泡剤が1,1−ジフ
    ルオロエタンであることを特徴とする請求項4に記載の
    ポリマー発泡体。
  8. 【請求項8】クローズドセルポリマー発泡体を製造する
    方法であって、 溶融ポリマーを得るのに十分な温度にスチレン系樹脂を
    加熱する工程、 1,1−ジフルオロエタン;1,2−ジフルオロエタン;1,1,1
    −トリフルオロエタン;1,1,2−トリフルオロエタン;1,
    1,1,2−テトラフルオロエタン;1,1,2,2−テトラフルオ
    ロエタンおよびペンタフルオロエタンより成る群から選
    択される少なくとも1つのポリフルオロカーボン発泡剤
    を上記溶融ポリマーに添加し、混合して可塑化混合物を
    形成する工程、 この混合物を、可塑化混合物が発泡しないような温度に
    加熱し、圧力を加える工程、 その後、この混合物の温度を下げてその粘度を増大させ
    る工程、 該可塑化混合物を、その発泡を可能にする十分な温度お
    よび圧力で押出ゾーンに押し出す工程 とを具備し、前記ポリフルオロカーボン発泡剤が、クロ
    ーズドセルポリマー発泡体から実質的に完全に拡散され
    ることを特徴とするクローズドセルポリマー発泡体の製
    造方法。
JP50023093A 1991-05-20 1992-05-18 発泡体およびその製造方法 Expired - Fee Related JP3276957B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US702,285 1991-05-20
US07/702,285 US5147896A (en) 1991-05-20 1991-05-20 Foam blowing agent composition and process for producing foams
PCT/US1992/004125 WO1992020730A1 (en) 1991-05-20 1992-05-18 Foam blowing agent composition and process for producing foams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07502287A JPH07502287A (ja) 1995-03-09
JP3276957B2 true JP3276957B2 (ja) 2002-04-22

Family

ID=24820587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50023093A Expired - Fee Related JP3276957B2 (ja) 1991-05-20 1992-05-18 発泡体およびその製造方法

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5147896A (ja)
EP (2) EP0585378B1 (ja)
JP (1) JP3276957B2 (ja)
KR (1) KR100204846B1 (ja)
CN (1) CN1049440C (ja)
AU (1) AU2141692A (ja)
BR (1) BR9206019A (ja)
CA (1) CA2109626C (ja)
MX (1) MX9202345A (ja)
TW (1) TW238326B (ja)
WO (1) WO1992020730A1 (ja)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6121337A (en) * 1990-03-23 2000-09-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions containing 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134) for closed-cell polymer foam production
DE4138388A1 (de) * 1991-11-22 1993-05-27 Basf Ag Verfahren zur herstellung von schaumstoffplatten mit hoher druckfestigkeit
US5244928A (en) * 1992-08-07 1993-09-14 The Dow Chemical Company Foamable composition and process for making large cell size alkenyl aromatic polymer foam structure with 1,1-difluoroethane
AU5814894A (en) * 1992-12-23 1994-07-19 Solvay (Societe Anonyme) Mixtures useful for preparing a cellular polymeric material
US5611210A (en) * 1993-03-05 1997-03-18 Ikon Corporation Fluoroiodocarbon blends as CFC and halon replacements
US5411684A (en) * 1993-04-30 1995-05-02 The Dow Chemical Company Process for making large cross-section olefinic polymer foam structure blown with 1, 1-difluoroethane
US5405883A (en) * 1993-07-12 1995-04-11 The Dow Chemical Company Ethylene polymer foams blown with isobutane and 1,1-difluoroethane and a process for making
US5411683B1 (en) * 1993-08-20 2000-08-01 Sweetheart Cup Co Method for making thermoplastic foam with combined 1,1-difluoroethane and co2 blowing agent
US5616549A (en) * 1995-12-29 1997-04-01 Clark; Lawrence A. Molecular level cleaning of contaminates from parts utilizing an envronmentally safe solvent
JP2000515197A (ja) * 1996-07-24 2000-11-14 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Hfc―134を含む独立気泡の熱可塑性フォーム
US6706223B1 (en) * 1997-12-19 2004-03-16 Trexel, Inc. Microcelluar extrusion/blow molding process and article made thereby
US6428297B1 (en) 1998-10-28 2002-08-06 Dart Container Corporation Apparatus for making a corrugation-free foam
US6274640B1 (en) 2000-08-17 2001-08-14 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Extruded foam product with 134a and alcohol blowing agent
CN1309767C (zh) * 2002-09-17 2007-04-11 陶氏环球技术公司 防火聚合物泡沫复合材料
US9796848B2 (en) * 2002-10-25 2017-10-24 Honeywell International Inc. Foaming agents and compositions containing fluorine substituted olefins and methods of foaming
US20040220287A1 (en) * 2003-04-24 2004-11-04 Champagne Michel F. Low loss foam composition and cable having low loss foam layer
US7244489B2 (en) * 2003-05-12 2007-07-17 Cryovac, Inc. Foamed article with absorbing characteristics on one side and non-absorbing characteristics on the other side and method for producing same
US9359481B2 (en) * 2003-11-26 2016-06-07 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Thermoplastic foams and method of forming them using nano-graphite
EP1548050A1 (de) * 2003-11-26 2005-06-29 Solvay Fluor GmbH Treibmittelgemisch
US8568632B2 (en) 2003-11-26 2013-10-29 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Method of forming thermoplastic foams using nano-particles to control cell morphology
US20080287560A1 (en) * 2004-12-31 2008-11-20 Loh Roland R Polymer foams containing multi-functional layered nano-graphite
MX2008002154A (es) * 2005-08-19 2008-04-22 Advanced Plastics Technologies Etiquetas de mono- y multiples capas.
US9187608B2 (en) 2005-09-08 2015-11-17 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polystyrene foam containing a modifier-free nanoclay and having improved fire protection performance
KR20140105870A (ko) 2005-11-01 2014-09-02 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 불포화 플루오로카본을 포함하는 발포체 형성을 위한 발포제
US20080149899A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Foamable Fluoropolymer Composition
RU2009141968A (ru) * 2007-04-16 2011-05-27 Дау Глобал Текнолоджиз Инк. (Us) Алкенилароматический пенопласт с низкорастворимыми фторуглеводородами
US20090145740A1 (en) * 2007-10-04 2009-06-11 Indraneel Sen Method for Expansion and Molding of Polymeric Foam
KR20110125263A (ko) 2009-03-06 2011-11-18 솔베이 플루오르 게엠베하 불포화 수소화불화탄소의 용도
US8715437B2 (en) 2010-02-22 2014-05-06 Novation Iq Llc Composite foam product
WO2018165608A1 (en) 2017-03-10 2018-09-13 The Chemours Company Fc, Llc Processes for preparing partially fluorinated epoxides and perfluorinated epoxides and compositions related thereto
WO2018165623A1 (en) 2017-03-10 2018-09-13 The Chemours Company Fc, Llc Uses of fluorinated epoxides and novel mixtures thereof
JP2020521009A (ja) 2017-05-19 2020-07-16 ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー 発泡体膨張剤として有用なフッ素化化合物
US20190100639A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 The Chemours Company Fc, Llc Blowing Agent Composition for Preparation of a Foam
CA3095635A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 The Chemours Company Fc, Llc Improved insulation performance foams
WO2020072725A1 (en) 2018-10-05 2020-04-09 The Chemours Company Fc, Llc Compositions comprising 1,2-dichloro-1,2-difluoroethylene for use in foam blowing applications
EP4100463A1 (en) 2020-02-04 2022-12-14 The Chemours Company FC, LLC Nucleating agents for pir foams
KR20250150587A (ko) 2023-02-17 2025-10-20 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 삼원 발포제로부터 폼을 제조하는 방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3668155A (en) * 1968-06-27 1972-06-06 Dow Chemical Co Self-extinguishing ethylene copolymer foams comprising a ternary mixture of an antimony compound, a halogen-containing compound and a bromine compound
IT944979B (it) * 1971-08-03 1973-04-20 Dow Chemical Co Composizione contenente un composto ignifugo per il rivestimento protettivo e isolante di cavi elettrici
US3912667A (en) * 1971-09-13 1975-10-14 Spitzer Joseph G Structures such as applicator pads for cleaning and other purposes, propellant compositions for forming the same and process
US3983080A (en) * 1974-09-20 1976-09-28 The Dow Chemical Company Extrusion foaming of normally crystalline vinylidene chloride polymers
US4101467A (en) * 1976-02-27 1978-07-18 The Dow Chemical Company Soft ethylenic polymer foams
US4214054A (en) * 1977-10-21 1980-07-22 Asahi-Dow Limited Expanded olefin polymer
FR2420767A1 (fr) * 1978-03-22 1979-10-19 Jeumont Schneider Dispositif de mesure de la frequence d'un generateur d'impulsions et systeme de commande numerique comportant un tel dispositif
US4226946A (en) * 1979-02-22 1980-10-07 The Dow Chemical Company Polyethylene blend foams having improved compressive strength
JPS56125436A (en) * 1980-03-10 1981-10-01 Asahi Chem Ind Co Ltd Foaming synthetic resin composition
FR2460974A1 (fr) * 1980-04-28 1981-01-30 Asahi Dow Ltd Procede de preparation d'une mousse de resine de polyolefine
US4368276A (en) * 1980-05-29 1983-01-11 The Dow Chemical Company Novel olefin polymer compositions and foamed articles prepared therefrom having improved elevated temperature dimensional stability
US4422877A (en) * 1980-10-28 1983-12-27 Restech Research Limited Partnership Synthetic polymer-propellant compositions forming cold foamed structures having a temperature at least 30° C. below ambient temperature and containing open and/or closed cells
US4308352A (en) * 1981-04-24 1981-12-29 Packaging Industries Group, Inc. Process of extruding polysulfone foam
US4387169A (en) * 1981-10-01 1983-06-07 The Dow Chemical Co. Low density, extruded ethylenic polymer foams
US4431575A (en) * 1982-11-08 1984-02-14 The Dow Chemical Company Foamable polyolefin resin composition
US4528300A (en) * 1984-01-31 1985-07-09 The Dow Chemical Company Process for producing dimensionally stable polyolefin foams using environmentally acceptable blowing agent systems
JPH07119314B2 (ja) * 1987-10-12 1995-12-20 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 熱可塑性樹脂発泡用発泡剤組成物
US4916166A (en) * 1988-10-17 1990-04-10 The Dow Chemical Company Insulating alkenyl aromatic polymer foam
ES2075077T3 (es) * 1989-02-28 1995-10-01 Uc Ind Inc Proceso para preparar cuerpos de espuma extruida.
DE3921523C1 (ja) * 1989-06-30 1990-10-31 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover, De
US5128073A (en) * 1989-10-26 1992-07-07 General Electric Company Expanding thermoplastic resin beads with very high frequency energy
US5011866A (en) * 1989-11-08 1991-04-30 The Dow Chemical Company Insulating alkenyl aromatic polymer foam

Also Published As

Publication number Publication date
US5147896A (en) 1992-09-15
JPH07502287A (ja) 1995-03-09
CA2109626C (en) 2002-09-10
TW238326B (ja) 1995-01-11
CA2109626A1 (en) 1992-11-26
EP0585378B1 (en) 1998-04-22
EP0585378A1 (en) 1994-03-09
CN1066858A (zh) 1992-12-09
CN1049440C (zh) 2000-02-16
MX9202345A (es) 1992-11-01
AU2141692A (en) 1992-12-30
US5204169A (en) 1993-04-20
WO1992020730A1 (en) 1992-11-26
EP0515125A1 (en) 1992-11-25
BR9206019A (pt) 1994-09-27
KR100204846B1 (ko) 1999-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3276957B2 (ja) 発泡体およびその製造方法
US8026291B2 (en) Expanded and extruded polyolefin foams made with methyl formate-based blowing agents
US9714330B2 (en) Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
US9453090B2 (en) Reduced-VOC and non-VOC blowing agents for making expanded and extruded thermoplastic foams
JP3199375B2 (ja) 阻止剤を含有する重合体フォーム
EP0291179B1 (en) Preparation of alkenyl aromatic polymer foam and product
JP5350632B2 (ja) 蟻酸メチル系発泡剤で作った膨張及び押出熱可塑性発泡体
CS77691A2 (en) Improved thermoplastic or thermosetting foam polymer and method of its production
US20140187656A1 (en) Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
KR100284215B1 (ko) 알케닐 방향족 발포체의 제조방법
HU215161B (hu) Zárt cellájú, kis sűrűségű, etilén(ko)polimer habok és eljárás azok előállítására
MX2008010838A (es) Montaje de boquilla de coinyeccion.
US5149473A (en) Method for production of styrenic foam
CA2399239C (en) Extruded foam product with reduced surface defects
WO2007050478A2 (en) Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
FI101230B (fi) Menetelmä suulakepuristettujen vaahtomuovimateriaalien valmistamiseksi

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090208

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees