KR20140059255A - 단열 용기용 고분자 재료 - Google Patents

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KR20140059255A
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formulation
group
agent
insulation
porous non
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KR1020147007747A
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English (en)
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크리스 케이. 레서
존 비. 오일러
찰스 티. 왈라스
필립 에이. 드리스킬
제이슨 제이. 팔라디노
밀란 씨. 마라비취
다니엘 오. 다비스
스베트라나 아이. 콘트라다
랜디 에이. 바울즈
제프리 에이. 만
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베리 플라스틱스 코포레이션
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Publication date
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Abstract

제제가 고분자 재료, 조핵제, 발포제, 및 계면활성제를 포함한다. 이러한 제제는 용기를 형성하는데 사용될 수 있다.

Description

단열 용기용 고분자 재료 {POLYMERIC MATERIAL FOR AN INSULATED CONTAINER}
우선권 주장
본원은, 본원에서 명백히 참고로써 포함된, 2011.08.31에 출원된 미국 가출원 제61/529,632호 및 2012.03.30에 출원된 제61/618,604호에 대해 35 U.S.C. §119(e)에 따라 우선권을 주장한다.
본 개시물은, 용기를 제조하기 위해 형성될 수 있는 고분자 재료들에 관한 것으로, 특히 단열되는 고분자 재료에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시물은, 단열된 비방향족 고분자 재료를 제조하기 위해 형성될 수 있는 고분자계 제제들에 관한 것이다.
본 개시물에 따른 고분자 재료는 고분자 수지 및 공동부 형성제들을 포함한다. 예시의 구현예들에 있어서, 고분자 수지들과 공동부 형성제들의 혼합물이 압출되거나 그렇지 않으면 형성되어 단열된 다공질 비방향족 고분자 재료를 제조한다.
예시의 구현예들에 있어서, 본 개시물에 따라 제조된 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료가 단열용 컵 또는 다른 제품을 제조하기 위해 형성될 수 있다. 예시의 구현예들에 있어서 폴리프로필렌 수지를 사용하여 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 형성한다.
예시의 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 고용융 강도를 가지는 폴리프로필렌계 수지, 폴리프로필렌 공중합체 또는 단독 중합체(또는 둘 다), 및 적어도 1종의 조핵제 및 이산화탄소와 같은 발포제를 포함하는 공동부 형성제들을 포함한다. 예시의 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 슬립제를 더 포함한다. 폴리프로필렌계 수지는 폭넓게 분포된 단봉(unimodal)(양봉(bimodal)이 아님)의 분자량 분포를 가진다.
예시의 구현예들에 있어서, 본 개시물에 따른 폴리프로필렌계 제제는 가열되고 두 단계로 압출되어, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립을 제공하도록 얇게 절단될 수 있는 튜브형 압출물을 (압출 공정에서) 제조한다. 예시의 구현예들에 있어서는 제1 압출 단계에서 불활성 가스의 형태로 된 발포제가 용융된 수지 내로 유입된다.
예시의 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립을 이용하여 단열용 컵이 형성된다. 단열용 컵은 슬리브 형상의 측벽을 가지는 본체 및 이 본체에 결합되어 측벽과 함께 작용하여 음식, 액체, 또는 임의의 적절한 제품을 저장하기 위한 내부 영역을 형성하는 바닥을 포함한다. 본체는 측벽의 상부 단부에 연결된 원형 테 및 측벽의 하부 단부에 그리고 바닥에 결합된 바닥 마운트를 또한 포함한다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는, (1) 본체의 선택된 영역 중 제1 부분에서 제1 밀도를 가지는 소성 변형된 제1 재료 부분 및 (2) 본체의 선택된 영역 중 인접한 제2 부분에서 상대적으로 낮은 제2 밀도를 가지는 제2 재료 부분을 제공하기 위해 본체의 적어도 하나의 선택된 영역(예컨대, 측벽, 원형 테, 바닥 마운트, 및 바닥 마운트에 포함된 바닥 유지용 플랜지)에서의 국부적인 소성변형을 가능하게 하기 위한 수단을 제공하도록 본 개시물에 따라 구성된다. 예시의 구현예들에 있어서, 제1 재료 부분은 제2 재료 부분보다 더 얇다.
본 개시물의 추가의 특징들은 현재 인식되는 바와 같은 본 개시물을 실시하는 최선의 방식을 예시하는 예시의 구현예들을 고려 시 본 기술 분야의 당업자들에게는 명백해질 것이다.
상세한 설명은 특히 첨부의 도면들을 참조한다.
도 1은 본 개시물에 따른 재료 형성 공정의 개략도 및 사시도로서, 재료 형성 공정이, 좌측으로부터 우측으로, 열과 압력이 가해져서 용융된 수지를 형성하는 제1 압출기의 제1 압출 영역으로 공급되는 호퍼 내에 배치되어 있는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 제제를 포함하는 것을 나타내고; 압출용 수지 혼합물이 빠져 나가서 발포되어 가늘고 길게 잘려져 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립을 형성하는 압출물을 형성하는 제2 압출기의 제2 압출 영역으로 공급되는 압출용 수지 혼합물을 형성하기 위해 발포제가 용융된 수지 내로 사출되는 것을 나타낸다.
도 2는 도 1의 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 포함하는 재료로 된 스트립으로 만들어진 단열용 컵의 사시도로서, 단열용 컵이 본체와 바닥을 포함하는 것을 나타내고; 본체 내에서 소정의 단열 특성을 유지하면서 이들 영역 내에서 밀도를 증대시키는 국부적인 소성변형의 영역들을 드러내기 위해 본체의 네 영역이 뜯겨져 있는 것을 나타낸다.
도 3은 도 2의 단열용 컵의 본체 내에 포함된 측벽의 일부의 확대 단면도로서, 좌측으로부터 우측으로, 막을 포함하는 피막, 잉크층, 및 접착층을 포함하는 시트와, 도 1의 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립으로 측벽이 만들어진 것을 나타낸다.
도 4는 도 2의 단열용 컵의 분해 조립도로서, 단열용 컵이, 상면으로부터 저면으로, 바닥과 본체를 포함하는 것을 나타내는 데, 여기서 본체는 원형 테, 측벽, 및 도 2에 도시된 바와 같은 바닥과 측벽을 연결하도록 구성된 바닥 마운트를 포함한다.
도 5는 도 2의 선 5-5를 따라 절단한 단면도로서, 단열용 컵의 본체 내에 포함된 측벽이 대략적으로 균일한 두께를 포함하는 것을 나타내고 또한 바닥이 본체 내에 포함된 바닥 마운트에 결합되어 있는 것을 나타낸다.
도 6 내지 9는, 각각이 국부적인 소성변형을 포함하는 도 2의 단열용 컵의 제1, 제2, 제3, 및 제4 영역들을 나타내는 일련의 도면이다.
도 6은 제1 영역이 본체의 측벽 내에 있는 것을 나타내는 도 2의 선 5-5를 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 7은 제2 영역이 본체의 원형 테 내에 있는 것을 나타내는 도 2의 선 5-5를 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 8은 제3 영역이 본체의 바닥 마운트 내에 포함된 연결 웹(web) 내에 있음을 나타내는 도 2의 선 5-5를 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 9는 제4 영역이 본체의 바닥 마운트 내에 포함된 웹 지지링 내에 있는 것을 나타내는 도 2의 선 5-5를 따라 절단한 부분 단면도이다.
도 10은 온도 시험을 겪는 본 개시물에 따른 단열용 컵들의 시간 경과에 따른 성능을 나타내는 그래프이다.
본 개시물에 따라 제조된 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 도 2 내지 9에서 도시된 바와 같은 단열용 컵(10)을 제조하기 위해 형성될 수 있다. 일 예로서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 높은 용융강도를 가지는 폴리프로필렌계 수지, 폴리프로필렌 공중합체 또는 단독 중합체(또는 둘 다), 및 적어도 1종의 조핵제 및 이산화탄소와 같은 발포제를 포함하는 공동부 형성제들을 포함한다. 다른 예로서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 슬립제를 더 포함한다. 폴리프로필렌계 수지는 폭넓게 분포되는 단봉(양봉이 아님)의 분자량 분포를 가진다.
재료 형성 공정(100)은 도 1에 도시된 바와 같은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)을 제조하기 위해 본 개시물에 따른 폴리프로필렌계 제제(121)를 사용한다. 제제(121)는 가열되고 두 단계로 압출되어, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)을 제공하도록 가늘고 길게 절단될 수 있는 튜브형의 압출물(124)을 제조한다. 액화된 불활성 가스의 형태로 된 발포제가 제1 압출영역에서 용융된 수지(122) 내로 유입된다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 사용하여 단열용 컵(10)을 형성한다. 단열용 컵(10)은 도 2 및 4에 도시된 바와 같은 슬리브 형상의 측벽(18)을 가지는 본체(11) 및 바닥(20)을 포함한다. 바닥(20)은 본체(11)에 결합되어 측벽(18)과 함께 작용하여 그 사이에서 음식, 액체, 또는 다른 적절한 제품을 저장하기 위한 내부 영역(14)을 형성한다. 본체(11)는 도 5에 도시된 바와 같이 측벽(18)의 상부 단부에 연결된 원형 테(16)와 측벽(18)의 하부 단부에 그리고 바닥(20)에 결합된 바닥 마운트(17)를 또한 포함한다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는, 예컨대, 도 2 및 6 내지 9에서 제시된 바와 같이, (1) 본체(11)의 적어도 하나의 선택된 영역(예컨대, 측벽(18), 원형 테(16), 바닥 마운트(17), 및 바닥 마운트(17)에 포함된 바닥 유지용 플랜지(26))에서의 국부적인 소성변형을 가능하게 하기 위한 수단을 제공하여 본체(11)의 선택된 영역 중 제1 부분에서 제1 밀도를 가지는 소성 변형된 제1 재료 부분 및 (2) 본체(11)의 선택된 영역들 중 인접한 제2 부분에서 상대적으로 더 낮은 제2 밀도를 가지는 제2 재료 부분을 제공하도록 본 개시물에 따라 구성된다. 예시의 구현예들에 있어서, 제1 재료 부분은 제2 재료 부분보다 더 얇다.
본 개시물의 일 양태는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 제조하기 위한 제제를 제공한다. 본원에서 언급되는 바와 같이, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 내부에 형성된 공동부들을 가지는 압출된 구조물을 가리키며 주어진 두께에서 바람직한 단열 특성을 가진다. 본 개시물의 다른 양태는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출된 구조물을 제조하기 위한 수지 재료를 제공한다. 본 개시물의 또 다른 양태는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 포함하는 압출물을 제공한다. 본 개시물의 또 다른 양태는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성되는 재료로 된 구조물을 제공한다. 본 개시물의 다른 양태는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 용기를 제공한다.
예시적인 구현예들에 있어서, 제제는 적어도 1종의 고분자 재료를 포함한다. 예시적인 일 구현예에 있어서 주 또는 기본 중합체가 긴 사슬 가지화(long chain branching)를 가지는 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함한다. 긴 사슬 가지화는 단량체 서브유닛 상에서의 치환기, 예컨대, 수소 원자의 치환에 의하거나, 그러한 중합체의 공유 결합된 다른 사슬에 의하거나, 그라프트 공중합체의 경우에 있어서는, 다른 형태의 사슬에 의해 발생된다. 예를 들어, 중합 중의 사슬 이동 반응들이 중합체의 가지화를 유발한다. 긴 사슬 가지화는, 선형 고분자 사슬의 평균 임계 얽힘 거리보다 더 긴 측면 중합체의 사슬 길이들을 가지는 가지화이다. 긴 사슬 가지화는 중합에 이용되는 특정의 단량체 구조에 따라 적어도 20개의 탄소 원자들을 구비한 중합체 사슬들을 포함하는 것으로 일반적으로 이해된다. 가지화의 다른 예는 중합이 완료된 후의 중합체의 교차결합에 의한 것이다. 일부의 긴 사슬 가지의 중합체들은 교차결합 없이 형성된다. 중합체의 사슬 가지화는 재료의 특성에 현저한 영향을 미칠 수 있다. 폴리프로필렌 재료의 최종 선택은 압출 공정 중의 조건들뿐만 아니라 최종 재료, 조제 중에 필요한 추가의 재료들의 특성들을 고려할 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서 고용융 강도의 폴리프로필렌들은 (이하에서 설명되는 바와 같은) 가스를 수용하고, 바람직한 공동부의 크기를 생성하며, 바람직한 표면의 평탄함을 가지고, (만약 있다면) 허용 가능한 냄새 수준을 가질 수 있는 재료들일 수 있다.
적절한 폴리프로필렌계 수지의 예시적인 일례는 (Borealis A/S로부터 입수할 수 있는) DAPLOY™ WB140 단독중합체, 고용융 강도의 구조적 이성체의 변성 폴리프로필렌 단독중합체(본원에서 참고로써 포함된 ISO 16790에 의해 시험 시, 용융 강도 = 36, 본원에서 참조로써 포함된 ISO 11357을 이용하면 용융온도 = 325.4℉(163℃)이다.
(Borealis의 제품 안내 책자에 설명된 바와 같은) Borealis DAPLOY™ WB140의 특성들.
Figure pct00001
적절한 용융 강도, 가지화, 및 용융 온도를 가지는 다른 폴리프로필렌 중합체들이 또한 이용될 수 있다. 여러 가지 베이스 수지들이 이용되어 서로 혼합될 수 있다.
일부 예시적인 구현예들에 있어서, 제2의 중합체가 기본 중합체와 함께 이용될 수 있다. 제2의 중합체는, 예를 들어, 충분한 결정성을 구비한 중합체일 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서 제2의 중합체는 적어도 1종의 결정성 폴리프로필렌 단독중합체, 충격 공중합체, 그 혼합물 등일 수 있다. 하나의 예시적인 예는 Braskem으로부터 F020HC로서 입수할 수 있는 고결정성 폴리프로필렌 단독 중합체이다. 다른 예시적인 예는 (LyndellBasell Industries Holdings, B.V.로부터 입수할 수 있는) PRO-FAX SC204™으로서 시판되고 있는 중합체이다. 다른 예시적인 예는 Braskem으로부터 입수할 수 있는 Homo PP - INSPIRE 222를 포함한다. 일 양태에 있어서 폴리프로필렌은 고결정도를 가질 수 있는데, 즉 결정 상의 함량이 10℃/분의 냉각 속도로 (사차주사열량계를 사용하여 시험 시) 51%를 초과한다. 예시적인 구현예들에 있어서, 몇 개의 서로 다른 제2의 중합체들이 사용되고 서로 혼합될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 제2의 중합체는 폴리에틸렌일 수 있거나 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 제2의 중합체는 저밀도 폴리에틸렌, 선형의 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 상기한 것들 중 적어도 2종의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 비폴리프로필렌 재료들의 사용은, 이하에서 더 설명되는 바와 같은 재활용성, 단열성, 전자레인지에서의 사용성, 내충격성, 또는 다른 특성들에 영향을 미칠 수 있다.
조핵 장소들을 제공하고 조절하여 압출 공정 중에 용융된 수지 내에 공동부들, 거품들, 또는 공간부들의 형성을 촉진하기 위해 하나 이상의 조핵제가 사용된다. 조핵제는 용융된 수지 혼합물 내에 형성할 공동부들을 위한 장소들을 제공하는 화학적 또는 물리적인 물질을 의미한다. 조핵제들은 물리적 제제들 및 화학적 제제들일 수 있다. 적절한 물리적 조핵제들은 바람직한 입자 크기, 종횡비, 및 탑컷(top-cut) 특성을 가진다. 예들은 활석, CaCO3, 운모, 및 상기한 것들 중 적어도 2종의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 조핵제는 호퍼 내로 도입되는 중합체 수지 제제와 혼합될 수 있다. 대안적으로, 조핵제는 압출기 내에서 용융된 수지 혼합물에 첨가될 수 있다. 화학 반응 온도에 도달하는 경우에는 조핵제가 작용하여 용융된 수지 내에서 공동부들을 생성하는 거품들의 형성을 가능하게 한다. 화학발포제의 예시적인 예는 구연산 또는 구연산계 물질이다. 분해 후에, 화학발포제는 물리적 또는 다른 형태의 발포제들로부터 더 넓은 공동부의 성장을 위한 핵 형성 부위들로서 또한 역할을 하는 소형의 가스 공동부들을 형성한다. 대표적인 일 예가 (Clariant Corporation으로부터 입수할 수 있는) Hydrocerol™ CF-40E 이며, 이는 구연산 및 결정핵 형성제를 함유한다. 예시의 구현예들에 있어서 하나 이상의 촉매 또는 기타 반응물질들이 첨가되어 공동부들의 형성을 가속화하거나 용이하게 한다.
일부 예시적인 구현예들에 있어서, 하나 이상의 발포제가 포함될 수 있다. 발포제는 핵 형성 부위들을 발포시키도록 작용하는 물리적 또는 화학적 물질(또는 물질들의 결합)을 의미한다. 조핵제들 및 발포제들은 함께 작용할 수 있다. 발포제는 용융된 수지 내에 공동부들을 형성함으로써 밀도를 저감시키도록 작용한다. 발포제는 압출기 내에서 용융된 수지 혼합물에 첨가될 수 있다. 물리 발포제들의 대표적인 예들은 이산화탄소, 질소, 헬륨, 아르곤, 공기, 펜탄, 부탄, 또는 상기한 것들의 다른 알칸 혼합물 등을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 일부 예시적인 구현예들에 있어서, 물리 발포제의 용해성을 증대시키는 가공조제가 채용될 수 있다. 대안적으로, 물리 발포제는 R134a, 또는 다른 할로알칸 냉매로 또한 알려진 1,1,1,2-테트로플루오로에탄과 같은 하이드로플루오로카본일 수 있다. 발포제의 선택은 환경적인 영향을 고려하도록 이루어질 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 물리 발포제들은 일반적으로 도 1에서 제시된 바와 같은 압출기 내의 포트를 통해 가압 상태의 액체로서 용융된 수지 내로 도입되는 가스들이다. 용융된 수지가 압출기와 다이 헤드를 통과함에 따라, 압력 떨어져 물리 발포제가 상을 액체로부터 가스로 변경하게 함으로써, 압출된 수지 내에 공동부들을 생성한다. 잉여의 가스가 압출 후에 분출되고 잔존 가스는 압출물 내의 공동부들 내에 갇히게 된다.
화학 발포제들은 가스를 생성하도록 분해되거나 반응하는 물질들이다. 화학 발포제들은 흡열성이거나 발열성일 수 있다. 화학 발포제들은 일반적으로 일정 온도에서 분해되어 가스를 분해 및 방출한다. 일 양태에 있어서 화학 발포제는, 아조디카르본아미드; 아조디이소부티로니트릴; 벤젠설폰하이드라자이드; 4,4-옥시벤젠 설포닐세미카바자이드; p-톨루엔 설포닐 세미카바자이드; 바륨아조디카복실레이트; N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드; 트리하이드라지노 트리아진; 메탄; 에탄; 프로판; n-부탄; 이소부탄; n-펜탄; 이소펜탄; 네오펜탄; 불화 메틸; 퍼플루오로메탄; 불화 에틸; 1,1-디플루오로에탄; 1,1,1-트리플루오로에탄; 1,1,1,2-테트라플루오로에탄; 펜타플루오로에탄; 퍼플루오로에탄; 2,2-디플루오로프로판; 1,1,1-트리플루오로프로판; 퍼플루오로프로판; 퍼플루오로부탄; 퍼플루오로사이클로부탄; 염화 메틸; 염화 메틸렌; 염화 에틸; 1,1,1-트리클로로에탄; 1,1-디클로로-1-플루오로에탄; 1-클로로-1,1-디플루오로에탄; 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄; 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄; 트리클로로모노플루오로메탄; 디클로로디플루오로메탄; 트리클로로트리플루오로에탄; 디클로로테트라플루오로에탄; 클로로헵타플루오로프로판; 디클로로헥사플루오로프로판; 메탄올; 에탄올; n-프로판올; 이소프로판올; 중탄산나트륨; 탄산 나트륨; 중탄산암모늄; 탄산 암모늄; 아질산 암모늄; N,N' 디메틸-N,N' 디니트로소테레프탈아미드; N,N' 디니트로소펜타메틸렌 테트라민; 아조디카르본아미드; 아조비스이소부틸로니트릴; 아조사이클로헥실니트릴; 아조디아미노벤젠; 바륨아조디카복실레이트; 벤젠 설포닐 하이드라자이드; 톨루엔 설포닐 하이드라자이드; p,p'옥시비스(벤젠 설포닐 하이드라자이드); 디페닐 설폰-3,3' 디설포닐 하이드라자이드; 칼슘 아지드; 4,4' 디페닐 설포닐 아지드; 및 p-톨루엔 설포닐 아지드로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있다.
본 개시물의 일 양태에 있어서, 화학 발포제가 이용되는 경우에, 이러한 화학 발포제는 호퍼에 첨가된 수지 제제 내로 도입될 수 있다.
본 개시물의 일 양태에 있어서, 발포제는 분해 시에 가스를 형성하는 분해성 물질일 수 있다. 이러한 물질의 대표적인 예가 구연산 및 구연산계 물질이다. 본 개시물의 예시적인 일 양태에 있어서, 물리 발포제 및 화학 발포제들의 혼합물을 사용하는 것이 가능할 수 있다.
본 개시물의 일 양태에 있어서, 적어도 1종의 슬립제가 수지 혼합물에 포함되어 제조 속도들을 증대시키는데 도움이 될 수 있다. (가공조제로서 또한 알려져 있는) 슬립제는 변환 중 및 후에 수지 혼합물에 첨가되어 중합체에 표면 윤활성을 제공하는 일반적인 등급의 물질들을 설명하기 위해 사용되는 용어이다. 슬립제들은 다이 드룰(die drool)을 감소시키거나 제거할 수 있다. 슬립제 물질들의 대표적인 예는 에루카미드 또는 올레아미드와 같은, 지방 또는 지방산의 아미드류를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 예시적인 일 양태에 있어서, 올레일 (단일 불포화된 C-18) 내지 에루실 (C-22 단일 불포화됨)의 아미드가 사용될 수 있다. 슬립제 물질들의 다른 대표적인 예들은 저분자량의 아미드와 플루오로엘라스토머를 포함한다. 두 개 이상의 슬립제의 조합들이 사용될 수 있다. 슬립제들은 마스터 배치 펠렛의 형태로 제공되어 수지 제제와 혼합될 수 있다.
충격개질제들, 착색제들(예컨대, 이산화 티타늄, 그러나 이에 한정되지는 않음), 및 혼합 분쇄재생물질과 같은, 하나 이상의 추가 성분들과 첨가물들이 선택적으로 포함될 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다.
중합체 수지들은 어떠한 추가의 바람직한 성분들과도 혼합되며, 용융되어 수지 제제의 혼합물을 형성할 수 있다.
표면의 구조 및 형태 이외에도, 구김들이 없는 고품질의 단열용 컵을 얻는데 유익한 것으로 알려진 다른 인자는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 스트립의 이방성이었다. 종횡비는 공동부의 단축에 대한 장축의 비이다. 현미경 검사에 의해 확인되는 바와 같이, 예시적인 일 구현예에서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출 스트립(82)의 세로 방향(67)으로의 (기계에서의 또는 웹의 방향에 따라) 평균적인 공동부의 치수들은 폭이 약 0.0362 인치(0.92 mm)이고 높이가 약 0.0106 인치 (0.27 mm)였다. 결과적으로, 세로 방향의 공동부 크기의 종횡비는 약 3.5이다. 가로 방향(웹 횡단 또는 횡 방향)으로의 평균적인 공동부의 치수들은 폭이 약 0.0205 인치(0.52 mm)이고 높이가 약 0.0106 인치(0.27 mm)였다. 결과적으로, 가로 방향의 종횡비는 1.94이다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 스트립이 컵의 형성 중에 압축력을 견디기 위해, 공동부들의 바람직한 평균적인 일 종횡비는 약 1.0 내지 약 3.0이라고 판명되었다. 예시적인 일 구현예에 있어서 공동부들의 바람직한 평균적인 일 종횡비는 약 1.0 내지 약 2.0이었다.
가로 방향에 대한 세로 방향의 셀 길이의 비는 압출된 스트립의 이방성의 척도로서 사용된다. 예시적인 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립은 약 1.5 내지 약 3의 이방성 계수를 가지면서 이축 연신될 수 있다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 이방성 계수는 약 1.8이었다.
컵의 원주가 약 3.0을 초과하는 공동부의 종횡비를 가지는 압출된 스트립(82)의 세로 방향(67)과 정렬되어 있는 경우에는, 약 200 미크론을 초과하는 깊이를 가지는 깊은 구김들이 컵의 내면에 일반적으로 형성되어 컵을 사용될 수 없게 만든다. 예상치 못하게, 예시적인 일 구현예에 있어서, 컵의 원주가 약 2.0 미만의 공동부의 종횡비를 특징으로 할 수 있는 압출된 스트립(82)의 가로 방향으로 정렬되는 경우에는, 컵의 내부에 어떤 깊은 구김들도 형성되지 않았는데, 이는 압출된 스트립(82)의 가로 방향이 컵의 형성 중에 압축력들에 대해 더욱 내성이 있음을 나타내는 것이라고 밝혀졌다.
컵의 원주의 방향으로, 예컨대 가로 방향으로 약 2.0 미만의 종횡비를 가지는 공동부들을 구비한 압출된 스트립의 더 큰 압축성에 대한 하나의 가능한 이유가 보다 큰 반경을 가지는 공동부들에 대한 보다 낮은 응력 집중에 기인할 수 있다. 다른 가능한 이유로는, 공동부들의 더 높은 종횡비가 좌굴 강도에 역비례하는 공동부 벽의 더 높은 세장비를 의미하는 것일 수 있다는 것이다. 스트립을 압축 방식으로 주름지게 접는 것이 공동부 벽들의 좌굴로서 모의 실험될 수 있을 것이다. 더 긴 길이를 가지는 공동부 벽들의 경우, 세장비(직경 대 길이)는 더 높아질 수 있다. 압축 응력을 경감하는데 있어서의 또 하나의 가능한 인자는 압축력 하에서 중합체 사슬의 재배열들을 가능하게 하는 공동부 벽들 내에서의 가로 방향으로의 더욱 바람직한 중합체 사슬의 패킹일 수 있다. 중합체 사슬들은 바람직하게 배향되어 세로 방향(67)으로 더욱 치밀하게 패킹될 것으로 예상된다.
예시적인 구현예들에 있어서, 공동부의 종횡비가 약 2.0 미만인 압출된 스트립의 방향을 따른 형성된 컵 원주의 정렬의 조합. 결과적으로, 컵 내부를 향하는 약 100 옹스트롬 미만의 결정 도메인 크기를 가지는 압출 스트립의 표면이 약 5 미크론의 깊이보다 더 짧은 결함들을 가지는 바람직한 표면 구조를 얻는 양호한 결과를 제공할 수 있다.
본 개시물의 일 양태에 있어서, 폴리프로필렌 수지(기본 또는 혼합된 기본 및 제2 수지)는 약 0.01 g/cm3 내지 약 0.19 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 이러한 밀도는 약 0.05 g/cm3 내지 약 0.19 g/cm3의 범위 내에 있을 수 있다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 이러한 밀도는 약 0.1 g/cm3 내지 약 0.185 g/cm3의 범위 내에 있을 수 있다.
대안적인 예시적 구현예에 있어서, 폴리프로필렌 대신에 제1 중합체로서 음식 기반 재료, 예컨대, 옥수수 전분으로부터 유도된 폴리 유산 재료와 같은 폴리 유산 재료가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 폴리에틸렌이 제1 중합체로서 사용될 수 있다.
본 개시물의 예시적인 일 양태에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료의 형성에 유용한 물질용 일 제제로는 고용융 강도의 긴 사슬 가지화된(long chain branched) 폴리프로필렌을 포함하는 적어도 1종의 제1 수지, 고결정성 폴리프로필렌 단독 중합체 또는 충격 공중합체를 포함하는 적어도 1종의 제2 수지, 적어도 1종의 조핵제, 적어도 1종의 발포제, 및 적어도 1종의 슬립제를 포함한다. 선택적으로, 착색제가 포함될 수 있다.
예컨대 도 1에 도시된 것과 같은 호퍼를 통해 제제가 압출기 내로 도입될 수 있다. 압출 공정 중에 제제가 가열되고 용융되어 용융된 수지 혼합물을 형성한다. 예시적인 구현예들에 있어서, 적어도 1종의 물리 발포제가 압출기 내의 하나 이상의 포트를 통해 용융된 수지 혼합물 내로 도입된다. 용융된 수지 혼합물과 가스가 그 후 다이를 통해 압출된다.
예시적인 다른 일 구현예에 있어서, 제제는 적어도 1종의 화학 발포제 및 적어도 1종의 물리 발포제의 모두를 함유할 수 있다.
컵들 또는 다른 용기들 또는 구조물들이 통상적인 장치들 및 방법들에 따른 시트로부터 형성될 수 있다.
비한정적인 예시의 목적을 위해서만, 본원에 개시된 물질의 예시적인 일 구현예로부터 컵을 형성하는 것을 설명할 것이지만, 용기는, 가능한 다양한 형상들 또는 구조들 중 어느 것으로도 될 수 있거나, 통상적인 음료 컵, 보관 용기, 병, 등과 같은 다양한 응용제품들을 위한 것일 수 있으나 이들로 한정되지는 않는다. 비한정적인 예시의 목적을 위해서만, 액체 음료가 용기에 의해 수용될 수 있는 물질로서 이용될 것이지만, 이러한 용기는 액체들, 고형물들, 젤들, 이들의 조합들, 또는 다른 물질을 수용할 수도 있다.
재료 형성 공정(100)이, 예를 들면, 도 1에 도시되어 있다. 재료 형성 공정(100)은 도 1에서 제시된 바와 같이 비방향족 고분자 재료를 압출하여 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료(82)의 시트 또는 스트립이 되게 한다. 일 예로서, 재료 형성 공정(100)은 제1 압출기(111)와 제2 압출기(112)가 함께 작용하여 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료(82)로 된 스트립을 압출하는 탠덤(tandem) 압출법을 사용한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료(82)로 된 제제(121)가 제1 압출기(111)에 결합된 호퍼(113) 내로 넣어진다. 제제(121)는 펠렛, 입상 플레이크, 분말, 또는 다른 적절한 형태로 되어 있을 수 있다. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 제제(121)는 제1 압출기(111) 내에 포함된 스크류(114)에 의해 호퍼(113)로부터 이동된다. 제제(121)는 도 1에서 제시된 바와 같이 스크류(114)로부터의 열(105)과 압력의 인가에 의해 제1 압출기(111)의 제1 압출 영역 내에서 용융된 수지(122)로 변형된다. 예시적인 구현예들에 있어서 용융된 수지(122)가 생성된 후에 물리 발포제(115)가 용융된 수지(122) 내로 유입되어 혼합될 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 물리 발포제는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압출용 수지 혼합물(123)을 형성하기 위해, 포트(115A)를 통해 가압된 액체로서 도입되어 용융된 수지(122)와 혼합되는 가스일 수 있다.
압출용 수지 혼합물(123)은 도 1에 도시된 바와 같이 스크류(114)에 의해 제2 압출기(112) 내에 포함된 제2 압출 영역으로 이송된다. 그 곳에서, 압출용 수지 혼합물(123)은 제2 압출기(112)의 일 단부에 결합된 압출 다이(116)를 통해 방출되어 압출물(124)을 형성하기 전에 제2 압출기(112)에 의해 더 처리된다. 압출용 수지 혼합물(123)이 압출 다이(116)를 통과함에 따라, 가스(115)가 압출용 수지 혼합물(123) 내의 용액으로부터 나와서 공동부들을 형성하기 시작하여 발포됨으로써 압출물(124)이 생성된다. 도 1에 도시된 예시적인 일 구현예로서 압출물(124)은 환상의 압출 다이(116)에 의해 형성되어 튜브형의 압출물을 형성할 수 있다. 슬리터(117)가 그 후 압출물(124)를 절단하여 도 1에 도시된 바와 같은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트 또는 스트립(82)을 생성한다.
압출물은 압출 다이에서 빠져 나오는 재료를 의미한다. 압출물의 재료는, 압출 다이를 통해 본원에서 설명된 바와 같은 중합체계 제제의 압출의 결과인 시트, 스트립, 튜브, 나사, 펠렛, 과립 또는 다른 구조물과 같은 형태로 될 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다. 예시의 목적들을 위해서만, 시트는, 형성될 수 있는 대표적인 압출물 구조물이라 할 수 있을 것이지만, 본원에서 설명된 구조물들을 포함하는 것으로 의도된다. 이러한 압출물은 컵들, 용기들, 쟁반들, 랩들, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립들의 권취 롤들 등과 같은, 다양한 최종 제품들 중 어느 것으로도 또한 형성될 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다.
일 예로서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)은 권취되어 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 롤을 형성하여 컵 형성 공정에서의 나중의 사용을 위해 보관된다. 그러나, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)이 컵 형성 공정에 따라 즉시 사용되는 것은 본 개시물의 범위 내에 있다. 일 예시적인 예에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)은 막과 이러한 막 상에 인쇄된 잉크층을 가지는 피막으로 라미네이팅되어 고품질의 그래픽들을 제공한다.
도 2와 3에 도시된 바와 같이, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)을 사용하여 단열용 컵(10)이 형성된다. 단열용 컵(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 슬리브 형상의 측벽(18)을 가지는 본체(11) 및 본체(11)에 결합되어 측벽(18)과 함께 작용하여 음식, 액체, 또는 다른 적절한 제품을 보관하기 위한 내부 영역(14)을 형성하는 바닥(20)을 포함한다. 본체(11)는 또한, 도 2와 7에 도시된 바와 같이, 측벽(18)의 상부 단부에 연결된 원형 테(16) 및 측벽(18)의 하부 단부에 그리고 바닥(20)에 결합된 바닥 마운트(17)을 포함한다.
본체(11)는 본원에 개시된 바와 같은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)으로부터 형성된다. 본 개시물에 따르면, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립(82)은, (비록 예시적인 구현예들에 있어서는 구성이 열의 인가가 없을 수 있지만) 압력과 열의 인가를 통해 구성되어, 본체(11) 중 적어도 하나의 선택된 영역에서 국부적인 소성 변형을 가능하게 하기 위한 수단을 제공하여, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트를 파쇄시키지 않으면서 본체(11)의 선택된 영역 중 제1 부분에 위치하는 제1 밀도를 가지는 소성변형된 제1 시트 부분 및 본체(11)의 선택된 영역 중 인접한 제2 부분에 위치하는 제1 밀도보다 더 낮은 제2 밀도를 가지는 제2 시트 부분을 제공함으로써, 소정의 단열 특성이 본체(11) 내에서 유지된다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료에 의해 국부적 소성변형이 가능해진 본체(11)의 선택된 영역들 중 제1 부분(101)은 도 2, 5, 및 6에 제시된 바와 같이 슬리브 형상의 측벽(18) 내에 있다. 슬리브 형상의 측벽(18)은 도 2, 5, 및 6에 제시된 바와 같이, 직립 내부 탭(514), 직립 외부 탭(512), 및 직립 펜스(513)를 포함한다. 직립 내부 탭(514)은 바닥(20)으로부터 위로 연장되도록 배치되고 본체(11)의 선택된 영역들 중 제1 부분(101)에 제1 밀도를 가지는 제1 시트 부분을 제공하도록 구성되어 있다. 직립 외부 탭(512)은, 도 6에 제시된 바와 같이, 바닥(20)으로부터 위로 연장되도록 그리고 이들 사이의 경계면(I)을 따라 직립 내부 탭(514)과 접속되도록 배치된다. 직립 펜스(513)는 직립 내부 및 외부 탭들(514, 512)을 서로 연결하여 내부 영역(14)을 에워싸도록 배치된다. 직립 펜스(513)는, 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 선택된 영역들 중 제1 부분(101)에서 제2 밀도를 가지는 제2 시트 부분을 제공하도록 그리고 직립 내부 및 외부 탭들(514, 512)과 함께 작용하여 슬리브 형상의 측벽(18)을 형성하도록 구성된다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트에 의해 국부적인 소성변형이 가능해진 본체(11)의 선택된 영역들 중 제2 부분(102)은 도 2, 4, 5, 및 7에 제시된 바와 같이 본체(11) 내에 포함된 원형 테(16) 내에 있다. 원형 테(16)는 슬리브 형상의 측벽(18)의 상부 단부에 연결되어 바닥(20)에 대해 간격을 두고 놓여 내부 영역(14) 내로 들어가는 개구를 만든다. 원형 테(16)는 도 2, 4, 5, 및 7에 제시된 바와 같이 내부 원형 탭(164), 외부 원형 탭(162), 및 원형 립(163)을 포함한다. 내부 원형 탭(164)은 본체(11)의 선택된 영역들 중 제2 부분(102)에 제1 시트 부분을 제공하도록 구성된다. 내부 원형 탭(164)은 슬리브 형상의 측벽(18)에 포함된 직립 외부 탭(512)의 상부 단부에 연결되어 있다. 외부 원형 탭(162)은 슬리브 형상의 측벽(18)에 포함된 직립 내부 탭(514)의 상부 단부에 그리고 내부 원형 탭(164)의 외향 외측면에 연결되어 있다. 원형 립(163)은 내부 및 외부 원형 탭들(164, 162)의 각각의 대향하는 측면 에지들을 서로 연결하도록 배치되어 있다. 원형 립(163)은, 도 2에 제시된 바와 같이, 본체(11)의 선택된 영역 중 제2 부분(102)에서 제2 밀도를 가지는 제2 시트 부분을 제공하도록 그리고 내부 및 외부 탭들(164, 162)과 함께 작용하여 원형 테(16)를 형성하도록 구성되어 있다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트에 의해 국부적인 소성변형이 가능해진 본체(11)의 선택된 영역들 중 제3 부분(103)은 도 2, 5, 및 8에 제시된 바와 같이 본체(11) 내에 포함된 바닥 마운트 내에 있다. 바닥 마운트(27)는 슬리브 형상의 측벽(18)의 하부 단부에 연결되어 원형 테(16)에 대해 그리고 바닥(20)에 대해 간격을 두고 놓여 슬리브 형상의 측벽(18)에 대해 고정된 위치에서 바닥(20)을 지지하여 내부 영역(14)을 형성한다. 바닥 마운트(17)는 웹 지지링(126), 바닥 유지용 플랜지(26), 및 웹(25)을 포함한다. 웹 지지링(126)은 슬리브 형상의 측벽(18)의 하부 단부에 연결되며 본체(11)의 선택된 영역들 중 제3 부분(103)에서 제2 밀도를 가지는 제2 시트 부분을 제공하도록 구성되어 있다. 바닥 유지용 플랜지(26)는 바닥(20)에 연결되어 웹 지지링(126)에 의해 에워싸이도록 배치되어 있다. 웹(25)은 바닥 유지용 플랜지(26)와 웹 지지링(126)을 서로 연결하도록 배치되어 있다. 웹(25)은 본체(11)의 선택된 영역들 중 제3 부분(103)에 제1 밀도를 가지는 제1 시트 부분을 제공하도록 구성되어 있다.
단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트에 의해 국부적인 소성변형이 가능해진 본체(11)의 선택된 영역들 중 제4 부분(104)은 도 2, 5, 및 9에 도시된 바와 같이 바닥 마운트(17)의 바닥 유지용 플랜지 내에 있다. 바닥 유지용 플랜지(26)는 슬리브 형상의 측벽(18)과 바닥(20)에 의해 둘러싸인 내부 영역(14) 쪽으로 웹(25)으로부터 위로 연장되도록 나란히 배치된 얇고 두껍게 된 것이 교호하는 일련의 직립 통널(stave)들을 포함한다. 두꺼운 직립 통널들로 된 제1 부분(261)은 내부 영역(14) 쪽으로 웹(25)으로부터 위로 연장된 우측 에지를 포함하도록 구성되어 있다. 두꺼운 직립 통널들로 된 제2 부분(262)은 내부 영역(14) 쪽으로 웹(25)으로부터 위로 연장되어 두꺼운 직립 통널들로 된 제1 부분(261)의 우측 에지에 대해 간격을 두고 마주보게 놓이도록 배치된 좌측 에지를 포함하도록 구성되어 있다. 얇은 직립 통널들로 된 제1 부분(260)은 두꺼운 직립 통널들로 된 제1 부분(261)의 좌측 에지와 두꺼운 직립 통널들로 된 제2 부분(262)의 우측 에지를 서로 연결하도록 그리고 이러한 좌측 및 우측의 에지들과 함께 작용하여 그 사이에서 바닥 유지용 플랜지(26) 및 바닥(20) 내에 포함되어 있고 바닥 유지용 플랜지(26) 위에 위치하는 수평 플랫폼(21)에 의해 에워싸인 하부의 내부 영역 내로 개방되어 들어가는 수직 통로(263)를 형성하도록 배치되어 있다. 얇은 직립 통널들로 된 제1 부분(260)은 본체(11)의 선택된 영역들 중 제4 부분(104)에 제1 시트 부분을 제공하도록 구성되어 있다. 두꺼운 직립 통널들로 된 제1 부분(261)은 본체(11)의 선택된 영역들 중 제4 부분(104)에 제2 시트 부분을 제공하도록 구성되어 있다.
단열용 컵(10)을 제조하기 위해 사용되는 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료의 압축성에 의해 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료가 다른 비방향족 고분자 재료들에 의해 겪게 되는 한계사항들 없이 단열용 컵(10)의 기계적 조립에 대한 준비를 할 수 있다. 이러한 재료의 다공성이 이하에서 설명되는 바와 같은 단열 특성을 제공하는 한편, 소성변형에 대한 영향을 받기 쉬운 특성이 파쇄 없이 이러한 재료의 생산을 할 수 있게 한다. 압력 부하가 제거된 후에 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료 내에 영구적인 설정을 형성하기 위해 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료가 압력 부하를 받을 경우에 겪게 되는 소성변형이 이용된다. 일부의 위치들에서는, 영구적인 설정의 이러한 위치들이 위치 결정되어 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트의 집적을 조절한다.
소성변형은 시트 내에 접힘 선들을 생성하여 조립 공정 중 작업하게 되는 시트의 변형을 조절하기 위해 이용될 수 있다. 변형이 있는 경우에는, 이러한 변형에 의해 형성된 공간부들 내의 재료의 부재가 기복(relief)을 제공하여 재료가 변형의 위치들에서 쉽게 접힐 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같이 형성된 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 시트의 예상치 못한 잠재적 특징은 주어진 두께에서 얻어진 높은 단열 값이다. 예를 들어, 이하의 실시예 1 및 2를 참조.
본 개시물의 예시적인 구현예들에 따른 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 컵의 잠재적 특징은, 이러한 컵이 낮은 재료 손실을 가진다는 것이다. 더욱이, 본 개시물의 재료는 최대 몇 분까지의 시간 동안 일반적인 부엌 형 전자레인지로부터 열을 받는 경우에 현저하게 낮은 가스 배출을 가질 수 있다.
본 개시물에 따른 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 컵의 다른 잠재적 특징은, 이러한 컵이 두드러진 구조적인 또는 재료의 파손 또는 재료의 성질에 대한 부작용 없이 일반적인 주택용 또는 상업용 식기세척기의 세척 사이클(상부 랙)서 배치되어 이를 통과할 수 있다는 것이다. 이는, 유사한 세척 공정들에서 파손될 수 있는 비드형 발포 폴리스티렌 컵들 또는 용기들과 비교되는 것이다. 따라서, 본 개시물의 일 양태에 따라 만들어진 컵은 세척되어 재사용될 수 있다.
본 개시물의 다양한 양태에 따른 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 물품의 다른 잠재적 특징은, 이러한 물품이 재활용될 수 있다는 것이다. 재활용될 수 있다는 것은, 어떤 재료(예컨대, 분쇄재생물질)가 이러한 재료의 구성요소들의 분리 없이 압출 또는 다른 형성 공정에 다시 첨가될 수 있다는 것, 즉 이러한 재료로 형성된 물품이 압출 공정에 다시 투입되기 전에 하나 이상의 재료들 또는 구성요소들을 제거하도록 조작될 필요가 없다는 것을 의미한다. 예를 들어, 컵의 외부에 라미네이팅된 인쇄 막 층을 가지는 컵은, 이러한 컵이 분쇄되어 입자들이 되기 전에 막 층을 분리해 낼 필요가 없는 경우에는 재활용될 수 있다. 대조적으로, 종이로 포장된 발포 폴리스티렌 컵은 재활용되어서는 안 되는데, 왜냐하면 폴리스티렌 재료는 비록 이러한 컵의 재료가 아마도 다른 제품으로 형성될 수 있다고는 해도, 발포 폴리스티렌 컵을 형성할 때의 재료로서는 실제로 사용될 수 없을 것이기 때문이다. 다른 예로서, 비-스티렌 인쇄 막이 부착된 비발포형 폴리스티렌 재료로 형성된 컵은, 비-스테렌 막 층으로부터 폴리스티렌 컵 재료의 분리를 필요로 할 것이므로 이러한 컵은 재활용될 수 없는 것으로 생각될 수 있으며, 이는 재분쇄의 일부로서 압출 공정으로 도입되는 것이 바람직하지는 않을 것이다.
본 개시물의 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 물품들의 재활용성은 생성되는 쓰레기의 양을 최소화한다. 비교하면, 비드형 발포 폴리스티렌 컵들은 파쇄되어 비드들로 됨으로써 통상적으로는 이러한 물품을 형성하는 것과 동일한 재료로는 제조 공정에 쉽게 다시 이용될 수 없다. 그리고, 상업적인 재활용 공정들에 있어서는 서로 다른 재료들(종이, 접착제, 막, 플라스틱)이 보통 실제로는 분리될 수 없기 때문에 내액성을 위해 압출 코팅 플라스틱 층 또는 플라스틱 라미네이팅 층을 일반적으로 가지는 종이 컵은 통상적으로는 재활용될 수 없다.
본 개시물의 일 양태(비-라미네이트 공정)에 따른 재료로 형성된 컵 또는 다른 물품의 잠재적 특징은, (채용되는 제조 공정에 따라서, 컵으로 형성되기 전에, 또는 컵의 형성 중에) 단열용의 다공질 비방향족 폴리프로필렌 시트의 외측의 (또는 내측의 또는 양측 모두의) 벽면은 고해상도의 그래픽들의 인쇄를 수용할 수 있다는 점이다. 통상적인 비드형 발포 폴리스티렌 컵들은 일반적으로 저해상도의 그래픽들 이외의 인쇄를 수용하기에는 충분히 평탄하지 않은 표면을 가진다. 유사하게, 코팅되지 않은 공지의 종이컵들도 일반적으로 그러한 고해상도의 그래픽들을 위한 충분히 평탄한 표면을 가지고 있지 않다. 종이 컵들은 바람직한 표면 마감을 가지도록 코팅될 수 있어 고해상도를 확보할 수 있다. 종이는 단열 수준들에 도달하는 어려움을 가지고 있으며, 단열, 예컨대 컵의 일부에서 또는 위에서 활주하는 슬리브를 확보하도록 컵 내에 포함되거나 컵에 결합되는 에어 갭의 설계를 필요로 한다. 따라서, 해법들은 저해상도의 인쇄를 사용하고, 인쇄된 외측 벽의 막에 라미네이팅하는 것 또는 인쇄된 슬리브(본딩되거나 제거 가능함)를 이러한 외측 벽 위에 삽입되게 하거나 고해상도의 그래픽들을 수용하도록 종이를 코팅 처리하는 것이었다.
본 개시물의 일 양태에 따른 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 컵의 잠재적 특징은, 컵이 강성에 의해 측정 시 예상치 못한 강도를 가지고 있다는 것이다. 강성은 상온에서 및 (예컨대, 뜨거운 액체로 컵을 충진하는 것에 의한) 고온에서 이루어진 측정치이며 재료의 강성을 측정하는 것이다. 컵이 사용자에 의해 변형되어 뚜껑이 떨어져 나오거나 뚜껑 또는 측벽의 밀폐상태가 누설될 가능성을 감소시키기 위해서는 컵 재료의 강도가 중요하다.
본 개시물에 따른 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 컵의 잠재적 특징은, 이하에서 설명되는 바와 같은 표준 충격시험에 의해 측정 시, 슬리브가, 예컨대 스트로(straw), 포크, 숟가락, 손톱 등에 의한 천공에 저항성이 있다는 것이다. 시험 재료들은, 비드형 발포 폴리스티렌 컵과 비교하였을 때 실질적으로 더 높은 내충격성을 나타내었다. 따라서, 본원에서 설명되는 바와 같은 일 양태로 형성된 컵은 천공의 그리고 사용자에 대한 뜨거운 액체의 누설의 가능성을 감소시킬 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 일 양태에 따른 재료로 형성된 압축된 테와 이음매를 구비한 컵의 일 특징은, 한편 쉽게 포개진 상태에서 분리될 수 있도록 충분한 에어 갭을 제공하면서 이음매가 더 얇고 측벽의 각도가 최소화될(즉, 컵의 바닥에 대해 90˚에 더욱 근접할) 수 있기 때문에 더 많은 수의 이러한 컵들이 주어진 슬리브의 길이에서 포개질 수 있다. 일반적으로 측벽보다 실질적으로 더 두꺼운 이음매를 가지는 이음매 형성 컵들은 포개진 상태에서 분리되는 것을 가능하게 하도록 더 큰 측벽 각도(및 에어 갭)를 필요로 함으로써, 결국 보다 적은 수의 컵들이 주어진 슬리브 길이에서 포개질 수 있게 된다.
본 개시물의 일 양태에 따른 재료로 형성된 컵의 일 특징은, 국부적인 공동부의 변형 및 압축으로 인한 것일 수 있는 약 0.170 인치(4.318 mm) 미만의 단면 형태를 테가 가질 수 있다는 것이다. 이러한 작은 형태는 더 큰 형태보다는 심미적으로 더 매력적이다.
본 개시물의 일 양태에 따른 재료로 형성된 컵의 일 특징은, 컵 테들의 외측 직경들이 동일하다고 가정하면, 원형 테의 직경이 서로 다른 체적의 컵들에 대한 것과 동일한 것일 수 있어서, 뚜껑의 크기가 하나여도 컵의 크기들이 서로 다른 경우에 대해 사용될 수 있다는 것이다. 그 결과, 재고로 있는 및 사용 시점에서의 서로 다른 크기의 뚜껑들의 개수가 감소될 수 있다.
이러한 재료의 제재는 시트를 파쇄 없이 압축되도록 하는 특성들을 가질 수 있다.
본 개시물의 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 다른 구조물 주위에 감길 수 있는 스트립으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 감는 재료로서 이용될 수 있는 본 개시물의 일 양태에 따른 재료로 된 스트립이 형성되어 파이프, 도관, 또는 다른 구조물에 감겨서 단열성을 개선한다. 이러한 시트 또는 스트립은 일면 또는 양면에 도포되는 압력 감응형 접착제와 같은 접착제의 층을 가질 수 있다. 이러한 스트립은 롤에 권취될 수 있다. 선택적으로, 이러한 스트립은 이와 결합된 박리 라이너를 가져서 롤로부터 이러한 스트립을 더욱 용이하게 풀어낼 수 있다. 고분자 제제는, 예를 들어, 충분한 유연성을 가져서 압출된 시트를 롤에 권취되도록 충분히 유연하게 될 수 있게 하는 하나 이상의 폴리프로필렌 또는 다른 폴리올레핀 재료들을 사용함으로써, 랩(wrap)이나 권취가능한 스트립을 형성하도록 필요한 유연성을 제공하게 될 수 있다. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 컵 위로 삽입될 수 있는 슬리브 형태로 형성되어 추가적인 단열을 제공할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서 본 개시물의 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 형성된 시트들은 다이에서 절단되거나 얇게 조각 내어져서 벌크 단열재로서 사용될 수 있다.
본 개시물의 이러한 제제 및 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 단열 성능의 특징들(모든 특징들이 아닐지라도), 본원에서 설명되는 바와 같은 재활용성, 내천공성, 내취성, 전자레인지에서의 사용성 및 다른 특징들에 대해 준비된 많은 특징들을 포함하는 컵과 같은 물품으로 형성될 수 있는 재료에 대해 오랫동안 느껴왔던 필요성을 만족시킨다. 다른 사람들은 첨부의 특허청구범위에서 반영된 바와 같은 특징들의 조합들을 확보하는 재료를 제공하는 것을 실패했었다. 이러한 실패는, 이들 특징이 서로 양립할 수 없는 설계의 선택들과 관련되어 있다는 것의 결과이다. 일 예로서, 다른 사람들은, 이로부터 설계의 선택들에 의거하여 단열은 되어 있지만 낮은 내천공성, 효과적으로 재활용할 수 없는 문제, 및 전자레인지에서의 사용성 부족의 결함을 가지는 재료들 및 구조물들을 생성하였다. 비교하면, 본원에 개시된 제제들 및 재료들은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료를 이용함으로써 다른 사람들의 실패를 극복하였다. 이러한 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료들로 형성된 컵들과 같은 물품들에 관한 개시를 위해 2012.06.07에 제출되고 발명의 명칭을 '단열 용기(INSULATED CONTAINER)'로 한 미국 출원 제13/491,007호에 대한 참조가 본원에서 이루어졌으며, 이 출원은 그 전체가 본원에 포함되었다.
실시예들
다음의 실시예들은 예시의 목적으로서만 설명되었다. 이러한 실시예들에 나타나 있는 부(part) 및 백분율은 달리 규정되지 않는다면 중량을 기준으로 한 것이다. 본 개시물에 인용되거나 언급된 모든 ASTM, ISO 및 다른 표준의 시험 방법은 그 전체가 참고로써 포함되었다.
실시예 1 - 제제 및 압출
(Borealis A/S로부터 입수할 수 있는) DAPLOY™WB140 폴리프로필렌 단독중합체가 폴리프로필렌 베이스 수지로서 사용되었다. Braskem으로부터 입수할 수 있는 F020HC, 폴리프로필렌 단독중합체 수지가 제2 수지로서 사용되었다. 이들 두 수지는, 제1 조핵제로서의 Hydrocerol™ CF-40E™,b제2 조핵제로서의 활석, 발포제로서의 CO2, 슬립제, 착색제로서의 이산화티타늄과 혼합되었다. 백분율들은 다음과 같았다.
79.9%의 제1 수지: 고용융 강도의 폴리프로필렌 Borealis WB140
HMS15%의 제2 수지: F020HC (Braskem)
0.1%의 제1 조핵제: Clariant Hyrocerol CF-40E
2%의 제2 조핵제: 활석
1%의 착색제: TiO2 PE (대안적으로, PP가 사용될 수 있음)
2%의 슬립제: Ampacet 사로부터 입수할 수 있는 Ampacet™ 102823 LLDPE(선형의 저밀도 폴리에틸렌)
이러한 제제가 압출기 호퍼에 첨가되었다. 압출기는 이러한 제제를 가열하여 용융된 수지 혼합물을 형성하였다. 이러한 혼합물에 첨가된 것은 다음과 같다.
1.1 lbs/hr CO2
0.7 lbs/hr R134a
R134a와 함께 이산화탄소가 수지 혼합물에 주입되어 수지를 발포시키고 밀도를 감소시켰다. 이렇게 형성된 혼합물은 다이 헤드를 통해 시트로 압출되었다. 이 시트는 그 후 절단되어 컵으로 형성되었다.
실시예 1 - 시험 결과들
실시예 1에 따라 형성된 재료의 시험 결과들은, 이러한 재료가 약 0.1902 g/cm3의 밀도 및 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 공칭 시트 게이지를 가졌음을 나타내었다.
전자레인지에서의 사용성
12 온스의 상온의 물로 충진된 이러한 재료를 사용하여 제조된 용기들이 컵을 태우거나 그을리거나 컵에 대해 가시적인 영향을 주지 않고서 FISO Microwave Station (1200 와트) 전자레인지 내에서 2.5분 동안 가열되었다. 비교하면, 동일한 전자레인지 내에서 가열된 종이 컵들은 90초 미만에서 그을리거나 탔다.
강성
시험 방법
시료들은 73˚F(22.8 ?) 및 50%의 상대 습도의 상태였다. (a) 컵 상의 시험 위치가 컵의 테로부터 아래로 1/3이고; (b) 시험 이동 거리가 0.25 인치(6.35 mm)이며; (c) 시험 이동 시간이 10초인 시험 조건들에 노출되었을 때의 컵의 내력을 측정하기 위해 로드 셀을 포함하는 수평력 게이지에 의해 컵의 견고성/강성 시험이 실시되었다.
시험 결과들
약 0.064 인치(1.6256 mm)의 평균 벽 두께, 약 0.1776 g/cm3의 평균 밀도 및 약 9.86 g의 평균 컵 중량인 상태에서, 재료의 강성이 이하의 표 1 및 2에 나타나 있다.
Figure pct00002
Figure pct00003
- 강성 시험 결과들의 요약
미충진 Kg-F (kilo그램스-포스) 고온 충진 200? Kg-F 빙수
충진 35˚ Kg-F		 벽 두께 밀도
뚜껑 안닫힘 뚜껑 닫힘 뚜껑 안닫힘 뚜껑 닫힘 뚜껑 안닫힘 뚜껑 닫힘 인치 g/cc
시험재료 0.630 0.845 0.281 0.352 0.796 1.014 0.064 0.1776
단열성
시험 방법
다음과 같은 일반적인 산업용 컵의 단열성 시험 방법이 사용되었다.
ㆍ 풀로 (컵 외부) 표면 온도 열전대를 컵에 부착할 것.
ㆍ 열전대가 이음매 맞은 편의 컵 중앙에 있도록 부착된 열전대를 셀로판 테이프로 컵에 테이핑할 것.
ㆍ 예컨대 전자레인지에서 거의 끓을 때까지 물 또는 수성액체를 가열할 것.
ㆍ 액체의 온도를 관찰하면서 구(bulb) 온도계로 이러한 뜨거운 액체를 계속 저을 것.
ㆍ 열전대의 온도를 기록할 것.
ㆍ 액체가 200˚F로 되는 경우 컵에 거의 찰 때까지 부을 것.
ㆍ 컵에 뚜껑을 배치할 것
ㆍ 최소 5분 동안 표면 온도를 기록할 것
재료의 두께는 약 0.089 인치(2.2606 mm)였다. 밀도는 약 0.1902 g/cm3였다.
시험 결과들
위에서 서술된 제제로 형성되며 약 0.190 g/cm3의 밀도 및 약 0.089 인치의 벽 두께를 가지는 컵이 사용되었다. 200˚F(93.3˚C)의 뜨거운 액체가 이 컵 안에 수납되었다.
시험 결과들
컵의 외측 벽에서 측정된 온도는 약 140.5˚F(60.3˚C)였으며 이는 약 59.5˚F (33˚C)의 강하를 야기하였다. 5분의 시간에 걸친 최대 온도가 약 140.5˚F (60.3˚C)에서 최고 한도에 이르는 것으로 관측되었다. 온도가 낮아지면 낮아질수록, 이러한 재료로서의 컵 재료가 액체로부터 컵 재료의 외부로 전달되는 열을 감소시키기 때문에 이러한 재료의 단열 특성은 더 양호해졌다.
취성
취성은 파쇄를 야기하는 파열 또는 천공에 대한 내성으로 정의될 수 있다.
시험 방법
ASTM D1922-93에 설명되어 있는 엘멘도프(Elmendorf) 시험 방법이 사용되었다. 파열부위의 반경은 1.7 인치(43.18 mm)였다.
시험 결과들
시험 결과들이 아래의 표 3 및 4에 나타나 있다. 본 개시물의 예시적인 일 구현예에서 형성된 바와 같은 재료는 EPS와 비교 시 우수한 내파열력들을 제공한다.
- 시험 결과들
기계의 방향(그램 포스) 횡단 방향(그램 포스)
태그 시험 1 시험 2 시험 3 시험 4 시험 5 평균 표준
편차		 시험 1 시험 2 시험 3 시험 4 시험 5 평균 표준
편차
시험 재료 288 262 288 258 315 282 23 232 213 178 205 232 212 23
EPS 108 114 112 116 110 112 3 *
- 시험 결과들의 요약
파열 강도 시료
ID
시험 재료 컵 (평균)
엘멘도프 파열기계의 방향(MD)
암(Arm)		 g (그램) 800
엘멘도프 파열 MD gf (그램 포스) 282
엘멘도프 파열의 횡단 방향(TD)
암		 g 800
엘멘도프 파열 TD gf 212
Figure pct00004
여기서 유의해야 하는 것은 발포 폴리스티렌이 제조공정으로 인해 재료의 방향, 즉 기계의 또는 가로 방향을 가지지 못하기 때문에 발포 폴리스티렌에 대한 가로 방향의 시험에 대해 얻어진 데이터가 없었다는 것이다. 본 개시물의 시험된 재료에 대해 (하위 범위 = 평균 - (3x 표준편차); 상위 범위 = 평균 + (3x 표준편차)로서 계산되는) 범위는 세로 방향으로 약 213 그램-포스 내지 약 351 그램-포스 및 가로 방향으로 약 143 그램-포스 내지 약 281 그램-포스였다. 비교하면, 시험된 발포 폴리스티렌 재료의 범위는 약 103 그램-포스 내지 약 121 그램-포스였다.
내천공성
시험 방법
컵의 측벽과 바닥을 천공하는데 필요한 힘과 이동거리를 산정하도록 한다. 인스트론의 계기가 분당 10 인치(254 mm)의 이동 속도로 설정된 압축 형태로 사용된다. 인스트론에 의거한 컵 천공 시험 치구가 사용된다. 이러한 치구는 컵을 인스트론 시험기의 이동에 수직한 상면에 컵의 내부가 적합하게 된 형상에 일치되게 할 수 있다. 이러한 치구의 일 인치 직경의 구멍이 위로 배치되어야 한다. 이동하는 인스트론의 부분은 0.300 인치(7.62 mm) 직경의 펀치에 일치해야 한다. 이러한 구멍을 구비한 펀치는 시험 치구 내에서 정렬된다. 컵이 치구 위에 놓이고 컵의 측벽을 천공하는데 필요한 힘과 이동거리가 기록된다. 컵의 이음매에 대한 천공시험을 하지 않으면서 측벽의 천공 시험은 3개의 균등하게 간격을 둔 위치들에서 반복된다. 컵의 바닥이 시험된다. 이는, 어떤 치구도 사용되지 않는다는 것 이외에는 이러한 측벽 시험과 동일한 방식으로 이루어져야 한다. 펀치를 아래로 컵 바닥의 중심에 두면서 컵을 인스트론의 저면 상에 단지 거꾸로 배치한다.
시험 결과들
일반적인 측벽의 천공과 바닥의 천공의 결과들이 이하의 표 5에 나타나 있다.
- 천공시험 결과들
공동 # 최대 부하 (lbf) 확장(Ext.) @ 최대 부하 (in)
발포된 폴리스티렌 3.79 0.300
시험된 단열용의 다공식 비방향족 고분자 재료(테 없음) 22.18 0.292
서서히 이뤄지는 공기 빠짐 현상(slow puncture) -스트로
시험 방법
본 개시물의 예시적인 일 구현예에서 형성된 바와 같은 재료는 ASTM D-3763-86에 설명된 바와 같은 서서히 이뤄지는 공기 빠짐 현상의 저항 시험 방법을 이용하여 발포 폴리스티렌과 비교 시 우수한 내천공성을 제공한다. 시험 결과들이 이하의 표 6 내지 9에 나타나 있다.
시험 결과들
- 시험된 재료
시험품 # 최대 부하 g(f)
 파단시연신율 (mm)
1 13876.49 --
2 13684.33 --
3 15121.53 --
4 15268.95 17
5 14970.47 20
6 13049.71 --
7 15648.44 17
8 15352.38 23
9 18271.37 --
10 16859.29 --
평균 15210.30 19
표준편차 1532.83 3
- 시험된 재료 비교: 발포된 폴리스티렌
시험품 # 최대 부하g(f) 파단시연신율 (mm)
1 2936.73 --
2 2870.07 10
3 2572.62 --
4 2632.44 --
5 2809.70 --
6 2842.93 --
7 2654.55 --
8 2872.96 --
9 2487.63 --
10 2866.53 --
11 2803.25 --
12 2775.22 --
13 2834.28 --
14 2569.97 --
평균 2752.06 10
표준편차 140.42 --
- 시험된 재료 종이로 포장된 발포된 폴리스테렌
시험품 # 최대 부하g(f)
 파단시연신율 (mm)
1 7930.61 --
2 10044.30 --
3 9849.01 --
4 8711.44 --
5 9596.79 --
6 9302.99 --
7 10252.27 --
8 7785.64 --
9 8437.28 --
10 6751.98 --
11 9993.19 --
평균 8968.68 --
표준편차 1134.68 --
- 서서히 이뤄지는 공기 빠짐 현상- 스트로 시험 결과들의 요약
시료
ID
시험된 단열용의 다공식 비방향족 고분자 재료(평균) 그램-포스 (gf)		 발포된 폴리스티렌
(평균) 그램-포스 (gf)		 종이로 포장된 발포된 폴리스테렌(평균) 그램-포스 (gf)
평균 gf: 15210 2752 8969
실시예 2 - 제제 및 압출
다음의 제제가 사용되었다.
81.70%의 Borealis WB140HMS 제1 폴리프로필렌
0.25%의 Amco A18035 PPRO 활석 충진 콘크리트
2%의 Ampacet 102823 가공조제 PE MB 선형 저밀도 폴리에틸렌 슬립제
0.05%의 Hydrocerol CF-40E 화학 발포제
1%의 Colortech 11933-19 착색제
15%의 Braskem F020HC 고결정성 단독중합체 폴리프로필렌
3.4 lbs/시간의 CO2가 용융된 수지 내로 도입되었다.
형성된 스트립의 밀도는 약 0.155 g/cm3 내지 약 0.182 g/cm3의 범위였다.
이러한 제제가 압출기 호퍼로 첨가되었다. 압출기는 이러한 제제를 가열하여 용융된 수지 혼합물을 형성하였다. 이러한 혼합물에 CO2가 첨가되어 수지를 발포시키고 밀도를 감소시켰다. 따라서 형성된 혼합물은 다이 헤드를 통해 스트립(82)으로 압출되었다. 이러한 스트립은 그 후 절단되어 단열용 컵(10)으로 형성되었다.
실시예 2 - 시험 결과들
예시적인 구현예들에 있어서, 압출된 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 튜브는, 이러한 재료가 압출된 경우에 서로 다른 냉각 조건들 하에서 형성되는 두 개의 면을 가진다. 압출된 튜브의 외측면으로서 또한 언급되게 될 일 면은 대기와 접하고 있고 발포를 제한하는 물리적 장벽들을 가지고 있지 않다. 압출된 튜브의 면의 외측면은 초당 12˚F와 같거나 그보다 더 높은 냉각속도로 압축된 공기를 불어서 냉각된다. 반대 측의 면은 압출된 튜브의 내측으로서 언급될 것이다. 압출된 튜브 면의 내측은 압출된 튜브의 내측을 물리적으로 제한하는 토피도 맨드렐의 금속 냉각면에서 웹 또는 세로 방향으로 빼내어져서 초당 10˚F 미만의 냉각속도로 물과 압축된 공기의 조합에 의해 냉각된다. 예시적인 구현예들에 있어서, 냉각수의 온도는 약 135˚F(57.22 ˚C)이다. 예시적인 구현예들에 있어서, 냉각 공기의 온도는 약 85˚F(29.44 ˚C)이다. 서로 다른 냉각 메커니즘의 결과로서 압출된 튜브의 외측면과 압출된 튜브의 면들 중 내측은 서로 다른 표면 특성을 가진다. 냉각 속도와 방법이 형태(결정 도메인들의 크기)와 구조(표면의 윤곽 및 평활도)를 변경하는 폴리프로필렌의 결정화 공정에 영향을 미친다고 알려져 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 압출된 시트의 예시적인 구현예들의 예상치 못한 특징은, 구부러져서 컵과 같은 둥근 물품을 형성하는 경우에, 눈에 띄게 평탄하고, 구김 및 주름이 없는 면을 형성하는 시트의 성능에 있다. 특히 공동부의 크기가 큰 저밀도 재료의 경우에 압축력들에 의해 재료가 구김을 일반적으로 쉽게 만들게 하는 컵의 표면 안에서도 이러한 표면은 평탄하고 주름이 없다. 예시적인 구현예들에 있어서, 현미경 검사에 의해 검출된 바와 같은 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출 시트의 표면의 평활도는, 컵의 형성 중에 컵 표면이 신장 및 압축력들을 받는 경우에 컵 표면의 외측 및 내측에서 자연적으로 발생되는 만입부들(구김들 또는 주름들)의 깊이가 약 100 미크론 미만일 수 있는 정도의 것이다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 평활도는 약 50 미크론 미만일 수 있다. 예시적인 일 구현예에 있어서, 판판함은 약 5 미크론 이하일 수 있다. 약 10 미크론 이하의 깊이에서는, 컵 표면의 미세한 주름들은 보통 육안으로는 보이지 않는다.
예시적인 일 구현예에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립과 피막을 포함하는 시트로 형성된 단열용 컵은 컵의 상면으로부터 바닥까지 연장된 약 200 미크론 깊이의 일반적인 구김들(깊은 주름들)을 가졌었다. 예시적인 일 구현예에 있어서, (피막 없이) 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립만을 포함하는 시트로 형성된 단열용 컵은 컵의 상면으로부터 바닥까지 연장된 약 200 미크론 깊이의 일반적인 구김들을 가졌었다. 압출된 튜브의 내측이 압축 형태로 컵의 내측면을 향하고 있는 경우에는 약 100 미크론 내지 약 500 미크론의 깊이를 가지는 구김들이 일반적으로 형성된다. 구김들과 깊은 주름들은 최종적인 컵들을 사용될 수 없게 또는 바람직하지 않게 만드는 불만족스러운 표면 품질의 문제를 제공할 수 있다. 시트들이 피막을 포함하거나 피막을 제외하는 경우들에 있어서 구김들이 형성될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료는 스트립으로서 압출될 수 있다. 그러나 현미경 화상들은, 압출된 스트립에 전혀 다른 두 개의 층, 즉 흐릿한 외측의 압출 튜브 층과 밝은 내측의 압출 튜브 층이 존재한다는 것을 나타낸다. 이들 두 층 사이의 차이는 결정 도메인의 크기의 차이로 인한 표면의 반사율에 있다. 현미경에 의해 검사된 표면을 채색하기 위해 검정색 마커가 사용된 경우에는, 반사율이 제거되어서 이러한 두 표면 사이의 차이가 최소이거나 검출될 수 없을 수 있다.
예시적인 일 구현예에 있어서, 표본적인 스트립이 피막 없이 준비되었다. 이들 층 사이의 반사율의 차이를 제거하기 위해 검정색 마커가 사용되었다. 화상들은, 공동부의 크기와 공동부의 분포가 스트립 두께의 전체에 걸쳐서 동일한 것임을 나타내었다. 공동부의 벽이 압축력들을 받아 접힌 표면에서의 주름으로서 약 200 미크론 깊이의 구김이 보였다.
질소 분위기에서 TA 계기들 DSC 2910 상에서 실시된 시차주사열량분석은, 표 10에서 이하에 나타난 바와 같이, 스트립으로 된 고분자 모체 재료의 경우에는 냉각 속도의 증가와 함께 결정화 온도와 결정화도가 감소했음을 나타내었다.
Figure pct00005
시차주사열량의 데이터는 결정화 중의 냉각의 속도에 대한 결정화와 이어지는 두 번째의 가열의 용융 온도 및 백분율 결정화도의 의존성을 나타낸다. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 스트립의 예시적인 구현예들은 약 160˚C(320˚F) 내지 약 172˚C(341.6˚F)의 용융 온도, 약 108˚C(226.4˚F) 내지 약 135˚C(275˚F)의 결정화 온도, 및 약 42% 내지 약 62%의 백분율 결정화도를 가질 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서 분당 10˚C의 가열 및 냉각 속도에서 시차주사열량에 의해 결정된 바와 같은 압출된 시트는 약 162˚C(323.6˚F)의 용융 온도, 약 131˚C(267.8˚F)의 결정화 온도 및 약 46%의 결정화도를 가졌다.
외측의 압출 튜브 면이 인지할 수 있을 만큼의 구김을 발생시키지 않고서 압축 형태에서 바람직하게 작용하므로 컵(또는 다른 구조물)이 단열용 컵의 내측을 향하는 외측의 압출 튜브 면과 함께 유리하게 만들어질 수 있다는 것을 뜻밖에도 알았다. 압축력에 대한 내측 압출 튜브 층과 외측 압출 튜브 층의 내성의 차이가, 이들 층이 서로 다른 냉각 속도로 결정화되었기 때문에 층들의 형태의 차이로 인해, 있을 수 있다.
압출된 시트의 형성에 대한 예시적인 구현예들에 있어서, 내측 압출 튜브 면은 수냉과 압축된 공기의 조합에 의해 냉각될 수 있다. 외측 압출 튜브 면은 순환수 및 공기 배출구를 구비한 토피도를 이용함으로써 압축된 공기에 의해 냉각될 수 있다. 냉각 속도가 더 빨라질수록 형성되는 입자의 크기는 더 작아진다. 일반적으로, 냉각 속도가 높아지면 높아질수록, 형성되는 더 작은 결정들의 상대적인 양은 더 많아진다. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 예시적인 압출 시트의 X-레이 회절 분석이 45KV/40mA의 Cu 방사를 이용하는 Panalytical X'pert MPD Pro 자동회절계에서 실시되었다. 외측 압출 튜브 면은 약 99 옹스트롬의 결정 도메인 크기를 가지지만, 내측 압출 튜브 면은 약 114 옹스트롬의 결정 도메인 크기를 가진 것으로 확인되었다. 예시적인 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출 스트립은 약 200 옹스트롬 미만의 결정 도메인 크기를 가질 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출 스트립은 바람직하게는 약 115 옹스트롬 미만의 결정 도메인 크기를 가질 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 압출 스트립은 약 100 옹스트롬 미만의 결정 도메인 크기를 가질 수 있다.
강성
시험 방법
이러한 시험 방법은 실시예 1에서의 강성 시험에 대해 설명된 것과 동일한 것이다.
시험 결과들
강성 시험 결과들이 이하의 표 11에 나타나 있다.
Figure pct00006
단열성
시험 방법 --벽 온도
약 0.18 g/cm3 의 밀도 및 약 0.074 인치(1.8796 mm)의 벽 두께를 가지는 위에서 서술된 제제로 형성된 단열용 컵이 사용되었다. 200˚F (93.3˚C)의 뜨거운 액체가 컵 안에 수납되었다.
시험 결과들
컵의 외측 벽에서 측정된 온도는 약 49.0˚F (27.2˚C) 강하된 약 151˚F (66.1˚C)였다. 5분의 시간 경과 동안의 최대 온도는 약 151˚F (66.1˚C)에서 최대에 이르는 것으로 관찰되었다.
열 전도도의 형태인 단열성 시험이 이루어졌다.
시험 방법 - 열 전도도
본 시험은 대기 온도에서 및 93˚C(199.4˚F)에서 측정된 벌크 열 전도도(W/m-K)를 측정한다. ISO/DIS 22007-2.2의 시험 방법을 채용하고 저밀도/고단열의 선택사항을 이용하는 ThermTest TPS 2500 S Thermal Constants Analyzer 기기가 사용되었다. 캡®단열재와 함께 TPS 센서 #5501의 0.2521 인치 반경(6.403 mm 반경) 부위가 모든 측정에 대해 사용되었다. 0.02 와트의 전력을 이용하여 20초의 시험이 이루어졌다. 데이터 이용 지점들 100 내지 200개가 보고되었다.
시험 결과들
이하의 표 12에 나타나 있는 시험 결과들
- 평균 열 전도도의 결과들
온도 (˚C) 평균 열 전도도(W/m-K) 표준편차
(W/m-K)
21 0.05792 0.00005
93 0.06680 0.00025
비록 다수의 예시적인 구현예들만이 위에서 상세히 설명되었지만, 본 기술 분야의 당업자들은, 이러한 신규의 교시들과 이점들로부터 실질적으로 벗어나지 않는다면 예시적인 구현예들에서 많은 수정예들이 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정예들은 다음의 특허청구범위에 규정된 바와 같이 본 개시물의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
명세서 및 첨부의 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수형태("a","an" ,및 "the")는 내용 상 명확히 달리 지시되지 않는다면 복수의 지시대상을 포함하는 것이다. 범위들이 일 특정 수치의 "약" 몇으로부터 및/또는 다른 특정 수치의 "약" 몇까지의 것으로서 본원에서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우에, 다른 구현예는 일 특정 수치로부터 및/또는 다른 특정 수치까지의 것을 포함하는 것이다. 유사하게, 수치들이 선행사인 "약"의 사용에 의해 근사치들로 표현되는 경우에, 특정 수치는 다른 구현예를 형성한다고 또한 이해될 것이다. 이들 범위의 각각의 종점들은 나머지 종점들에 대해 그리고 나머지 종점과는 독립적으로 중요하다고 또한 이해될 것이다.
"선택적인" 또는 "선택적으로 "는, 뒤 이어서 설명되는 사건 또는 상황이 발생될 수도 발생되지 않을 수도 있다는 것과, 그러한 설명이 상기 사건 또는 상황이 발생되는 경우들과 발생되지 않는 경우들을 포함한다는 것을 의미한다.
본 명세서의 상세한 설명과 특허청구범위의 전체에 걸쳐서, 단어 "포함하다" 및 이러한 단어의 변형어들, 예컨대 "포함하는"및 "포함한다"는 "포함하지만 그에 한정되지는 않는다"를 의미하는 것이지, 예컨대, 다른 부가물들, 구성요소들, 정수들 또는 단계들을 배제하려는 의도로 된 것은 아니다.
"예시적인"은 "~의 일 예"를 의미하는 것이지 바람직하거나 이상적인 구현예의 표시를 나타내려고 의도된 것은 아니다."~와 같은(또는 예컨대)"는 한정적인 의미로 사용된 것이 아니라 설명의 목적으로 사용된 것이다.
개시된 방법들, 설비, 및 시스템들을 수행하기 위해 사용될 수 있는 구성요소들이 개시되었다. 이들 및 다른 구성요소들이 본원에 개시되었으며, 이들 구성요소의 조합들, 소집단들, 상호작용들, 군들 등이 개시된 경우에 각각의 다양한 개개의 및 집합적인 조합들 및 이들의 변형에 대한 언급이 명확하게 개시되어 있지 않을 수 있지만, 모든 방법들, 설비 및 시스템들에 대해, 각각은 본원에서 구체적으로 고려되고 설명되었다고 이해된다. 이는, 개시된 방법들의 단계들을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 본원의 모든 양태들에 적용된다. 그러므로, 수행될 수 있는 다양한 추가의 단계들이 있는 경우에는 이들 추가의 단계들의 각각이 개시된 방법들의 어떤 구체적인 구현예 또는 구현예들의 어떤 조합으로도 수행될 수 있다고 이해된다.
본 범위 또는 취지로부터 벗어나지 않는다면 다양한 수정예들 및 변형예들이 이루어질 수 있다는 것은 본 기술 분야의 당업자들에게는 명백할 것이다. 다른 구현예들은 본 명세서 및 본원에 개시된 실제사항들에 대한 고려로부터 본 기술 분야의 당업자들에게는 명백할 것이다. 본 명세서 및 구현예들은 예시적인 것으로서만 고려하도록 의도되었다.
본원에서 참조되는 어떤 출판물들 및 책자들도 그 전체가 참조로써 포함되었다는 점을 또한 명심해야 한다.

Claims (66)

  1. 긴 사슬 가지화를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 고분자 재료;
    폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 그 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 제2 고분자 재료;
    적어도 1종의 조핵제; 및
    적어도 1종의 슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 재료가 단독 중합체인, 제제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 고분자 재료가 ISO16790에 따라 적어도 36의 용융 강도를 가지는, 제제.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 고분자 재료가 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는, 제제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 고분자 재료는, 저밀도 폴리에틸렌, 선형의 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-초산 비닐 공중합체들, 에틸렌 에틸아크릴레이트 공중합체들, 에틸렌 아크릴산 공중합체들, 및 그 혼합물들과 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 폴리에틸렌계 재료를 포함하는, 제제.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조핵제가 화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 혼합물들과 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, 제제.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조핵제가 구연산 또는 구연산계 재료인, 제제.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조핵제는, 활석, CaO3, 운모, 및 상기한 것들 중 적어도 2 종의 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, 제제.
  9. 제1항에 있어서, 상기 발포제가 화학 발포제들, 물리 발포제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, 제제.
  10. 제1항에 있어서, 적어도 1종의 발포제를 더 포함하는, 제제.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제제가 용융되기 전에 상기 적어도 1종의 발포제가 상기 제제 내로 도입되어 혼합되는, 제제.
  12. 제11항에 있어서, 상기 발포제는 가압된 액체로서 도입되는 적어도 1종의 가스인, 제제.
  13. 제12항에 있어서, 상기 발포제가 이산화탄소, 질소, 헬륨, 아르곤, 공기, 펜탄, 부탄 또는 다른 알칸 및 그 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 가스인, 제제.
  14. 제10항에 있어서, 상기 발포제가 반응하거나 분해되어 가스를 방출하는 화학 발포제인, 제제.
  15. 제14항에 있어서, 상기 화학 발포제가 CaCO3인, 제제.
  16. 제14항에 있어서, 상기 조핵제는 촉매를 더 포함하는, 제제.
  17. 제16항에 있어서, 상기 구조물이 세로 방향으로 약 0.016 인치의 길이와 약 0.003 인치의 폭으로 된 평균 공동부 크기 및 가로 방향으로 약 0.017 인치의 길이와 약 0.003 인치의 폭으로 된 평균 공동부 크기를 가지는, 제제.
  18. 제1항에 있어서, 상기 발포제는, 아조디카르본아미드; 아조디이소부티로니트릴; 벤젠설폰하이드라자이드; 4,4-옥시벤젠 설포닐세미카바자이드; p-톨루엔 설포닐 세미카바자이드; 바륨아조디카복실레이트; N,N'디메틸-N,N' - 디니트로소테레프탈아미드; 트리하이드라지노 트리아진; 메탄; 에탄; 프로판; n-부탄; 이소부탄; n-펜탄; 이소펜탄; 네오펜탄; 불화 메틸; 퍼플루오로메탄; 불화 에틸; 1,1-디플루오로에탄; 1,1,1-트리플루오로에탄; 1,1,1,2-테트라플루오로에탄; 펜타플루오로에탄; 퍼플루오로에탄; 2,2-디플루오로프로판; 1,1,1-트리플루오로프로판; 퍼플루오로프로판; 퍼플루오로부탄; 퍼플루오로사이클로부탄; 염화 메틸; 염화 메틸렌; 염화 에틸; 1,1,1-트리클로로에탄; 1,1-디클로로-1-플루오로에탄; 1-클로로-1,1-디플루오로에탄; 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄; 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄; 트리클로로모노플루오로메탄; 디클로로디플루오로메탄; 트리클로로트리플루오로에탄; 디클로로테트라플루오로에탄; 클로로헵타플루오로프로판; 디클로로헥사플루오로프로판; 메탄올; 에탄올; n-프로판올; 이소프로판올; 중탄산나트륨; 탄산 나트륨; 중탄산암모늄; 탄산 암모늄; 아질산 암모늄; N,N' -디메틸-N,N' -디니트로소테레프탈아미드; N,N' -디니트로소펜타메틸렌 테트라민; 아조디카르본아미드; 아조비스이소부틸로니트릴; 아조사이클로헥실니트릴; 아조디아미노벤젠; 바륨아조디카복실레이트; 벤젠 설포닐 하이드라자이드; 톨루엔 설포닐 하이드라자이드; p,p' -옥시비스(벤젠 설포닐 하이드라자이드); 디페닐 설폰-3,3' -디설포닐 하이드라자이드; 칼슘 아지드; 4,4' -디페닐 설포닐 아지드; 및 p-톨루엔 설포닐 아지드로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, 제제.
  19. 제1항에 있어서, 상기 슬립제가 적어도 1종의 지방산 또는 지방산계 재료인, 제제.
  20. 제1항에 있어서, 상기 슬립제가 에루카미드, 올레아미드, 및 그 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, 제제.
  21. 제1항에 있어서, 충격개질제들, 착색제들, 발포제들, 혼합 분쇄재생물질, 및 상기한 것들 중 적어도 2종의 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 더 포함하는, 제제.
  22. 제1항에 있어서, 착색제를 더 포함하는, 제제.
  23. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 세로 방향으로 약 0.016 인치(0.4064 mm)의 길이와 약 0.003 인치(0.0762 mm)의 폭으로 된 평균 공동부 크기와 가로 방향으로 약 0.017 인치(0.4318 mm)의 길이와 약 0.003 인치(0.0762mm)의 폭으로 된 평균 공동부 크기를 가지는, 제제.
  24. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 적어도 하나의 방향으로 약 1.0 내지 약 3.0 범위의 평균 공동부 종횡비를 가지는, 제제.
  25. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 적어도 하나의 방향으로 약 1.0 내지 약 2.0 범위의 평균 공동부 종횡비를 가지는, 제제.
  26. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 분당 10도의 가열 및 냉각 속도에서 약 160˚C(320˚F) 내지 약 172˚C(341.6˚F)의 용융 온도, 약 108˚C(226.4˚F) 내지 약 135˚C(275˚F)의 결정화 온도, 및 약 42% 내지 약 62%의 백분율 결정화도를 가지는, 제제.
  27. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 분당 10도의 가열 및 냉각 속도에서 약 162˚C(323.6˚F)의 용융 온도, 약 131˚C(267.8˚F)의 결정화 온도 및 약 46%의 결정화도를 가지는, 제제.
  28. 제1항에 있어서, 상기 단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물이 약 0.01 g/cm3 내지 약 0.19 g/cm3 범위의 밀도를 가지는, 제제.
  29. 제1항에 있어서, 상기 단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물이 약 0.05 g/cm3 내지 약 0.19 g/cm3 범위의 밀도를 가지는, 제제.
  30. 제1항에 있어서, 상기 단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물이 약 0.1 g/cm3 내지 약 0.185 g/cm3 범위의 밀도를 가지는, 제제.
  31. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 가시적인 태움 또는 그슬림이 없이 약 2.5분까지의 시간 동안 약 1,200 와트의 마이크로파 에너지에 노출될 수 있는, 제제.
  32. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도, 및 약 0.545 킬로그램-포스(kg-F) 내지 약 0.716 킬로그램-포스(kg-F) 범위의 강성을 가지는, 제제.
  33. 제1항에 있어서, 상기 재료가 ASTM D3763-86에 설명된 바와 같은 서서히 이뤄지는 공기 빠짐 현상(slow puncture)에 대한 내성 시험 방법에 따라 약 15,210 그램-포스까지의 평균 내천공성을 가지는, 제제.
  34. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 ASTM D1922-93에 따라 세로 방향으로 적어도 약 282 그램-포스의 내파열성을 가지는, 제제.
  35. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 엘멘도프 시험 방법 ASTM D1922-93에 따라 세로 방향으로 상기 재료를 파열시키기 위해 적어도 약 282 그램-포스를 필요로 하는, 제제.
  36. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 ASTM D1922-93에 설명된 바와 같은 엘멘도프 시험 방법에 따라 가로 방향으로 상기 재료를 파열시키기 위해 적어도 약 212 그램-포스를 필요로 하는, 제제.
  37. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 엘멘도프 시험 방법 ASTM D1922-93에 따라 세로 방향으로 상기 재료를 파열시키기 위해 약 213 그램-포스 내지 약 351 그램-포스 범위의 힘을 필요로 하는, 제제.
  38. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 엘멘도프 시험 방법 ASTM D1922-93에 따라 가로 방향으로 상기 재료를 파열시키기 위해 약 143 그램-포스 내지 약 281 그램-포스 범위의 힘을 필요로 하는, 제제.
  39. 제1항에 있어서, 컵으로 형성된 경우의 상기 구조물은, 상기 컵이 약 200˚F(93.33˚C)의 액체로 충진되고 뚜껑이 상기 컵 위에 배치되었을 때에는 약 140.5 ˚F(60.28˚C)의 최대 외면 온도를 가지는, 제제.
  40. 제1항에 있어서, 스트립으로 형성된 경우의 상기 구조물은, 21˚C에서 약 0.05792 W/m-K의 평균 열 전도도를 가지되 표준편차가 21˚C에서 약 0.00005 W/m-K인, 제제.
  41. 제1항에 있어서, 스트립으로 형성된 경우의 상기 구조물은, 93˚C에서 약 0.06680 W/m-K의 평균 열 전도도를 가지되 표준편차가 93˚C에서 약 0.00025 W/m-K인, 제제.
  42. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 재활용될 수 있는, 제제.
  43. 제1항에 있어서, 상기 구조물이 적어도 그 일 면 상에 그래픽들의 인쇄를 수용할 수 있는, 제제.
  44. 적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 고분자 재료;
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 고분자 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들과 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제;
    적어도 1종의 발포제; 및
    지방산 또는 지방산계 조성물을 포함하는 적어도 1종의 슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  45. 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 고분자 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제; 및
    적어도 1종의 슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  46. 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌 중합체를 포함하는 제1 재료;
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제;
    불활성 가스; 및
    슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  47. 적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 재료;
    적어도 1종의 충격 공중합체를 포함하는 제2 재료;
    구연산 또는 구연산계 물질, 활석을 포함하는 화학 조핵제;
    슬립제; 및
    이산화탄소를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  48. 제47항에 있어서, 이산화 티타늄을 더 포함하는, 제제.
  49. 폴리 유산을 포함하는 제1 재료
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제,
    적어도 1종의 발포제, 및
    적어도 1종의 슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 제제.
  50. 제49항에 있어서, 상기 폴리 유산이 옥수수 전분으로부터 유도되는, 제제.
  51. 적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 고분자 재료;
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 고분자 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제;
    화학 발포제들, 불활성 가스들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 조성물을 포함하는 적어도 1종의 발포제; 및
    지방산 또는 지방산계 조성물을 포함하는 적어도 1종의 슬립제를 포함하는,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 구조물을 형성하기 위한 용융 수지.
  52. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 압출물로서,
    적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 고분자 재료; 및
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 고분자 재료를 포함하되,
    상기 압출물이 그 내부에 형성된 공동부들을 가지는 것인,
    단열용의 다공질 비방향족 고분자 압출물.
  53. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 물품으로서,
    적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 고분자 재료; 및
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 고분자 재료를 포함하되,
    상기 물품이 그 내부에 형성된 공동부들을 가지는 것인, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 물품.
  54. 제제로 형성되는 용기로서,
    상기 제제는,
    적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 재료;
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제;
    발포제; 및
    에루카미드, 올레아미드, 선형의 저밀도 폴리에틸렌 및 그 적어도 2종의 혼합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 슬립제를 포함하는 것인, 용기.
  55. 제54항에 있어서, 상기 용기가 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 안 닫힌 상태의 미충진 시의 강성이 약 0.545 킬로그램-포스 내지 약 0.716 킬로그램-포스 범위인, 용기.
  56. 제54항에 있어서, 상기 용기가 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 닫힌 상태의 미충진 시의 강성이 약 0.680 킬로그램-포스 내지 약 1.011 킬로그램-포스 범위인, 용기.
  57. 제54항에 있어서, 상기 용기가 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 안 닫힌 상태의 고온 충진 시의 강성이 약 200˚F(93.33˚C)에서 약 0.238 킬로그램-포스(kg-F) 내지 약 0.324 킬로그램-포스(kg-F) 범위인, 용기.
  58. 제54항에 있어서, 상기 용기가 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 닫힌 상태의 고온 충진 시의 강성이 약 200?(93.33?)에서 약 0.227 킬로그램-포스(kg-F) 내지 약 0.476 킬로그램-포스(kg-F) 범위인, 용기.
  59. 제54항에 있어서, 상기 용기가 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 안 닫힌 상태의 저온 충진 시의 강성이 약 35?(1.67?)에서 약 0.698 킬로그램-포스(kg-F) 내지 약 0.894 킬로그램-포스(kg-F) 범위인, 용기.
  60. 제54항에 있어서, 상기 용기가 약 0.089 인치(2.2606 mm)의 벽 두께와 약 0.1902 g/cm3의 밀도를 포함하고, 뚜껑 닫힌 상태의 저온 충진 시의 강성이 약 35?(1.67?)에서 약 0.837 킬로그램-포스(kg-F) 내지 약 1.192 킬로그램-포스(kg-F) 범위인, 용기.
  61. 제제로 형성되는, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 권취 재료로서,
    상기 제제는,
    적어도 36의 용융 강도와 적어도 163˚C(325.4˚F)의 용융 온도를 가지는 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌을 포함하는 제1 재료;
    충격 공중합체들과 고결정성 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 재료;
    화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제;
    적어도 1종의 발포제; 및
    슬립제를 포함하되,
    상기 권취 재료가 물체에 권취될 수 있는 스트립으로 형성되는 것인, 단열용의 다공질 비방향족 고분자 권취 재료.
  62. 제61항에 있어서, 상기 스트립의 적어도 일 면에 결합되는 접착제를 더 포함하는, 제제.
  63. 제62항에 있어서, 박리 라이너를 더 포함하는, 제제.
  64. 제61항에 있어서, 상기 스트립이 말아져서 롤을 형성하는, 제제.
  65. 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 구조물을 형성하기 위한 방법으로서,
    a. 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌 중합체를 포함하는 제1 재료를 제공하는 단계;
    b. 충격 공중합체들과 고결정성의 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 재료를 제공하는 단계;
    c. 화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제를 제공하는 단계;
    d. 상기 수지 혼합물에 슬립제를 첨가하는 단계;
    e. 수지 혼합물을 형성하도록 상기 단계 a~d에서 제공된 상기 재료들을 혼합하는 단계;
    f. 용융된 수지 혼합물을 형성하도록 상기 수지 혼합물을 가열하는 단계;
    g. 압출용 수지 혼합물을 제조하도록 상기 용융된 수지 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계; 및
    h. 내부에 형성된 공동부들을 가지는 구조물을 형성하도록 상기 압출용 수지 혼합물을 압출하는 단계를 포함하는, 방법.
  66. a. 적어도 1종의 고용융 강도의 폴리프로필렌 중합체를 포함하는 제1 재료를 제공하는 단계;
    b. 충격 공중합체들과 고결정성의 단독 중합체들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 폴리프로필렌을 포함하는 제2 재료를 제공하는 단계;
    c. 화학 조핵제들, 물리 조핵제들, 및 그 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 조핵제를 제공하는 단계;
    d. 상기 수지 혼합물에 슬립제를 첨가하는 단계;
    e. 수지 혼합물을 형성하도록 상기 단계 a~d에서 제공된 상기 재료들을 혼합하는 단계;
    f. 용융된 수지 혼합물을 형성하도록 상기 수지 혼합물을 가열하는 단계;
    g. 압출용 수지 혼합물을 제조하도록 상기 용융된 수지 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계; 및
    h. 내부에 형성된 공동부들을 가지는 구조물을 형성하도록 상기 압출용 수지 혼합물을 압출하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성된 단열용의 다공질 비방향족 고분자 재료로 된 구조물.

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