KR20200043416A - 적외선 감쇠제 블렌드 - Google Patents

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KR20200043416A
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샹민 한
나이젤 레이븐스크로프트
호세 멘데스-안디노
체이스 제이 부드로
야돌라 델라비즈
존 알 그린
헤더 엘스포
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오웬스 코닝 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨
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Abstract

폴리스티렌 저밀도 발포체와 같은 중합체성 발포체의 단열 특성을 개선시키기 위해 무기 적외선 감쇠제 블렌드가 개발되었다. 무기 적외선 감쇠제 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘과 같은 2 개 이상의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 무기 적외선 감쇠제 블렌드는 이들 금속 산화물 중 4 개 이상을 포함할 수 있다.

Description

적외선 감쇠제 블렌드
관련 출원
본 출원은 2017년 8월 18일자로 출원된 미국 가특허 출원번호 62/547,212 의 우선권 및 그 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로 전부 통합된다.
본 개시의 기술분야
본 발명은 무기 적외선 감쇠제의 블렌드를 함유하는 발포 중합체성 절연재에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 금속 산화물 적외선 감쇠제의 블렌드를 함유하는 발포 중합체성 절연재에 관한 것이다.
중합체성 발포체는 절연재로 널리 사용되며, 강성 발포 중합체성 보드는 벽, 바닥, 천장 및 기타 구조적 구성성분에 절연을 제공하기 위해 빌딩 및 건축 응용 분야에서 자주 사용된다. 절연재의 목적은 고온 영역에서 저온 영역으로 열이 전달되는 것을 방지하거나 줄이는 것이다.
전형적인 발포 중합체성 보드에서의 전체 열전달은 3 가지 구성성분, 즉 발포 셀 내의 기체 (발포제) 로부터의 열 전도, 발포체 내의 중합체 고체로부터의 열 전도 및 발포 중합체성 보드를 통한 열 복사로 분리될 수 있다. 이 세 가지 열 전달 구성성분 중, 열 복사는 전체 열 전달의 약 25% 를 제공한다. 그러나, 열 복사를 통한 열 전달은 적외선 감쇠제를 사용하여 변경될 수 있다.
경질 발포 중합체성 보드와 같은 절연재를 보호하고 개선하기 위해 적외선 감쇠제 ("IAA") 를 사용할 수 있다. 효과적인 IAA 는 충돌하는 열의 흡수 및 재-방출을 증가시켜, 절연성 중합체 발포체를 통한 열 방사의 전달을 감소시킨다. 전통적으로, 플레이크형 무기 재료는 예를 들어 흑연, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 코발트, 니켈, 카본 블랙 및 이산화티타늄을 포함하여 IAA 로서 사용되어 왔다.
불행하게도, 개별 무기 IAA 는 IR 스펙트럼에서 좁은 범위의 파장만을 차단할 수 있다. 이것은 IAA 에 의해 차단되지 않은 파장에서의 IR 방사선이 여전히 절연층을 가로 질러 투과됨을 의미한다. 따라서, 넓은 범위의 IR 파장을 차단하고 절연성 중합체 발포체에 사용하기에 충분한 수준의 열 저항을 제공하는 IAA 가 필요하다.
본 개시에 따르면, 금속 산화물의 특정 블렌드는 효과적인 적외선 감쇠제 (IAA) 로서 작용할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 하나의 양상에서, 본 발명은 a) 중합체, b) 발포제, 및 c) 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 IAA 블렌드를 포함하는 발포 중합체를 포함하는 절연성 중합체 발포체를 제공한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함한다.
일부 구현예에서, IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체에 첨가된 적외선 감쇠제의 총량의 적어도 50% 로 포함된다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 중량에 의해, a) 1500 cm-1 초과의 적외선을 흡수하는 금속 산화물 약 0% 내지 약 10%; b) 약 1500 cm-1 내지 약 1200 cm-1 의 적외선을 흡수하는 금속 산화물 약 10% 내지 약 30%; c) 약 1200 cm-1 내지 약 800 cm-1 의 적외선을 흡수하는 금속 산화물 약 20% 내지 약 50%; d) 약 800 cm-1 내지 약 500 cm-1 의 적외선을 흡수하는 금속 산화물 약 10% 내지 약 30%; 및 e) 500 cm-1 미만의 적외선을 흡수하는 금속 산화물 약 0% 내지 약 10% 를 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체의 약 0.1 wt.% 내지 5 wt.% 로 포함된다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 완두 전분을 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 중합체는 폴리스티렌과 같은 알케닐 방향족 중합체이다. 일부 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 50 마이크론 초과의 셀 크기를 갖는다. 일부 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 50 내지 300 마이크론 범위의 셀 크기를 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명은 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 IAA 블렌드를 포함하는 발포 중합체로부터 제조된 경질 발포체 절연성 보드를 제공한다. 일부 구현예에서, 보드는 약 1/8 인치 내지 약 10 인치의 두께를 갖는다.
또다른 양상에서, 본 발명은, 하기 단계를 포함하는, 증가된 열 저항성을 갖는 절연성 중합체 발포체의 제조 방법을 제공한다: (a) 중합체를 제공하는 단계; b) 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 IAA 블렌드를 중합체에 첨가하는 단계; c) 중합체를 용융시켜 중합체 용융물을 형성하는 단계; 및 d) 중합체 용융물을 압출하여 절연성 중합체 발포체를 형성하는 단계. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함한다.
일부 구현예에서, IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체에 첨가된 적외선 감쇠제의 총량의 적어도 50% 로 포함된다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체의 약 0.1 wt.% 내지 3 wt.% 로 포함된다. 일부 구현예에서, 중합체는 폴리스티렌과 같은 알케닐 방향족 중합체이다.
또다른 양상에서, 본 발명은 a) 중합체, b) 발포제, 및 c) 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 IAA 블렌드를 포함하는 발포성 중합체 재료를 제공한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, IAA 블렌드는 발포성 중합체 재료 중의 적외선 감쇠제의 총량의 적어도 50% 로 포함된다. 일부 구현예에서, 중합체는 폴리스티렌이다.
본 발명은 하기 도면을 참조하여 보다 쉽게 이해될 것이다:
도 1 은 IAA 입자에 의한 적외선 산란의 도식을 보여준다.
도 2 는 25℃ 에서 예시적인 물체의 IR 방출 강도를 보여주는 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 3A-3C 는 개별 금속 산화물에 대한 IR 흡수 밴드를 보여주는 스펙트럼을 그래프로 도시한다.
도 4 는 다양한 무기 IAA 를 포함하는 예시적인 XPS 발포체의 열 전도율을 그래프로 도시한다.
도 5 는 금속 산화물 IAA 블렌드를 포함하는 예시적인 XPS 발포체의 열 전도율을 그래프로 도시한다.
도 6 은 금속 산화물 IAA 블렌드를 포함하고 HFC 발포제로 형성된 예시적인 XPS 발포체의 열 전도율을 그래프로 도시한다.
상세한 설명
하기의 논의는 당업자로 하여금 본 개시물을 실시하고 사용할 수 있도록 제시된다. 다양한 변형이 당업자에게 용이하게 자명할 것이며, 본원에서 개시된 일반적인 원리는 본 발명의 범주로부터 벗어남 없이 다른 구현예 및 적용에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 도시된 구현예에 한정되도록 의도되지 않으나, 본 명세서에 개시된 원리 및 특징과 부합하는 최광의 범위를 부여받아야 한다.
달리 정의하지 않으면, 본 명세서에서 사용하는 모든 기술 및 과학 용어는 본 개시 내용이 속하는 분야의 숙련가 중 한명이 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 통제할 것이다.
본 명세서에서 설명된 용어는 구현예를 설명하기위한 것이며 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다. 달리 명시되지 않는 한, 단수형태 "하나" 및 "적어도 하나" 는 서로 상호교환적으로 사용된다. 또한, 상세한 설명 및 첨부된 청구 범위에 사용된 바와 같이, 단수형태 "하나" 는 그와 관련된 문맥에 의해 금지되지 않는 한, 복수 형태를 포함한다.
또한 본원에는, 종점 (endpoint) 들에 의한 수치 범위들의 인용은 그 범위 내에 포함되는 모든 수들을 포함한다 (예컨대, 1 내지 5 는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함함).
절연성 중합체 발포체
단열은 열 접촉 시 물체 사이의 열 전달을 감소시킨다. 절연성 중합체 발포체는 제조 용이성, 성형성, 경량 및 단열 용량을 포함하지만 이에 제한되지 않는 바람직한 특성으로 인해, 널리 사용되는 단열재이다.
절연성 중합체 발포체는 중합체와 기체의 혼합물로, 중합체는 기체를 작은 기체-충전 셀 (폐쇄-셀 포말) 을 에워싸고/거나 기체가 빠져나오는 작은 터널 (개방-셀 포말) 을 둘러쌀 수 있는 고체 매트릭스를 형성한다. 중합체 혼합물 중의 가스는 압력 변화, 온도 변화, 화학 반응 등과 같은 특정 조건에서 가스를 방출하는 조성물인 발포제로부터 유래될 수 있다. 중합체 및 발포제가 적절한 조건 하에서 조합되고 처리될 때, 조합은 절연성 중합체 발포체를 생성할 수 있다. 절연성 중합체 발포체는 또한 절연성 중합체 발포체가 의도하는 특정 기능에 필요한 가공 보조제, 착색제, UV 흡수제, 산화방지제, 난연제, 적외선 감쇠제 및 기타 이러한 첨가제와 같은 다른 성분을 포함할 수 있다.
절연성 중합체 발포체는 건물 단열재, 식품 용기, 냉온 음료 컵, 피크닉 쿨러, 운송 용기 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 응용 분야에서 단열을 제공하는 데 사용된다.
적외선 감쇠제
열 전도율 k 는 단위 두께 당 온도 강하에 대한 절연재의 단면 단위 당 열 흐름의 비율로 정의된다. 미터법 단위에서, k 를 계산하는 공식은 다음과 같다:
Figure pct00001
식 중, W = 전력 와트, m = 절연재의 질량, 및 °K = 온도 강하 (캘빈 온도). 영국식 (Imperial) 단위에서, k 를 계산하는 공식은 다음과 같다:
Figure pct00002
식 중, Btu = 열 (영국 열 단위: British Thermal Units), in = 단열재의 단면 두께 (인치), hr = 시간, ft2 = 단열재의 표면적 (평방 피트), 및 ℉ = 온도 강하 (화씨). 총 열 저항 R (즉, R-값) 은 다음과 같이 계산된, 열 전달에 대한 저항의 측정값이다:
R = t/k
식 중, t = 절연재의 두께.
전형적인 절연성 중합체 발포체 보드에서의 전체 열전달은 3 가지 구성성분, 즉 발포 셀 내의 기체로부터의 열 전도 (발포제), 발포체 내의 중합체 고체로부터의 열 전도 및 발포 중합체성 보드를 통한 열 복사로 분리될 수 있다. 전지 내의 기체 대류는 전형적인 절연성 중합체성 발포체에 존재하는 작은 셀 크기로 인해 무시할 만하다. 참고, Schutz and Glicksman, J. Cellular Plastics, Mar-Apr., 114-121 (1984). 중합체 발포체 재료의 경우, 가스 열 전도는 열 전달의 약 60% 에 기여하고 고체 전도는 열 전달의 약 15% 에 기여한다. 발포 중합체성 보드에서 발포제 및 중합체 매트릭스를 위한 재료가 선택될 때, 열 전달에 대한 2 개의 열 전도 성분의 기여는 본질적으로 고정되어 있고 변형하기 어렵다. 나머지 열 전달 구성성분인, 열 복사는 전체 열 전달의 약 25% 에 기여한다.
그러나, 열 복사를 통한 열 전달은 적외선 감쇠제 (“IAA”) 를 사용하여 변형될 수 있다. 중합체성 발포체 재료의 열 전도율, k 는 감소될 수 있고, 따라서 발포체에 의해 제공되는 절연 효과는 중합체성 발포체 재료에 적절한 양의 IAA 를 포함시킴으로써 증가될 수 있다. 전형적으로, 이러한 IAA 재료는 크기가 약 1 mm 미만인 작은 미립자이며, 무기 재료 (예, 산화 알루미늄, 점토 입자), 금속 (예, 알루미늄, 금, 은) 및 탄소계 재료 (예, 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 탄소 또는 흑연으로 제조된 섬유), 등을 포함하는 다양한 상이한 재료로 제조된다.
도 1 은 IAA 가 중합체성 발포체 재료를 통한 열 전달을 어떻게 변경하는지 보여준다. 중합체성 발포체 재료 (10) 는 IAA 재료의 입자 (20) 를 포함한다. 중합체성 발포체 재료 (10) 에 충돌하는 열은 적외선 ("IR") 방사선 (30) 의 형태이다. IR 방사선 (30) 이 물체 (10) 의 표면 (12) 에 부딪칠 때, IR 방사선의 일부 (32) 는 환경으로 다시 반사되고 다른 부분 (34) 은 물체에 의해 흡수되어 열로 변환된다. 물체에 의해 흡수된 열 (34) 의 일부는 IR 방사선 (36) 으로서 IAA 입자 (20) 로부터 재방출되며, 그 일부는 물체 (10) 의 표면 (12) 을 통해 환경으로 되돌아 간다. 흡수된 열 (34) 및 IAA 입자 (20) 로부터 재방출된 방사선 (36) 중 일부는 IR 방사선 (38) 으로서 최종적으로 물체 (10) 의 다른 면을 빠져 나간다. 따라서 물체 (10) 에 의해 방출된 IR 방사선 (38) 은 IAA 입자 (20) 의 존재에 의해 감소된다. 물체 (10) 에 의해 방출된 IR 방사선 (38) 은 그의 온도의 함수이다. 피크 강도의 파장은 피크 값 파장과 절대 온도의 곱이 일정하게 유지되는 Wien 의 법칙을 따른다. 중합체성 발포체에 대한 관심의 온도 범위는 전형적으로 실온 부근 (즉, 25℃) 이므로, 이로 인해 도 2 에 도시된 IR 스펙트럼에서 볼 수 있는 바와 같은, 약 1000 cm-1 의 IR 방사선의 피크 강도가 산출된다.
강성 발포 중합체성 보드와 같은 절연재와 관련된 일반적인 문제는 빌딩 건설 중에 보드가 직사광선이나 반사광에 노출되면 IR 방사선을 흡수한다는 것이다. IR 방사선을 흡수하는 각 보드의 표면은 열을 발생시킬 수 있지만, 보드의 절연 특성으로 인해 보드의 두께를 통해 열이 고르지 않게 분배된다. 이러한 불균일한 가열은 강성 발포 중합체성 보드가 시공 과정 동안 휘거나, 뒤틀리거나, 말리거나, 또는 다른 방식으로 치수 변화를 야기할 수 있다. 이러한 치수 변화는 단열재의 적합성을 손상시킬 수 있으며, 이는 발포 단열재 주위에 갭을 초래하여 완성된 건물 내 단열 효율을 감소시킨다.
이러한 가열 및 불균일한 열 전달을 효과적으로 방지하기 위해, 무기 IAA 가 절연성 중합체성 발포체에 첨가될 수 있다. 이론에 구속되지 않고, IAA 입자는 충돌하는 IR 방사선을 주로 흡수하는 것으로 여겨지지만, IAA 입자는 또한 IR 방사선을 반사하거나 굴절시킬 수 있다. IAA 입자에 의해 흡수된 IR 방사선의 일부는 열로 전환될 수 있으며, 이는 발포체의 고체 중합체 매트릭스 또는 발포체 셀 내의 기체 발포제를 통한 전도에 의해 소산된다. IAA 입자에 의해 흡수된 IR 방사선의 나머지 부분은 IAA 입자를 둘러싸는 영역 내에 IR 방사선으로서 재방출되는 것으로 여겨진다. 재방출된 IR 방사선은 IAA 입자 주위의 모든 방향으로 균일하게 확산된다. 이는 재방출된 IR 방사선의 상당 부분 (아마도 약 절반) 이 일반적으로 원래 열원을 향하고 중합체성 발포체 물질의 벌크로부터 멀어짐을 의미한다. 이 효과는 절연성 중합체 발포체 재료에 의한 전체 열 흡수를 감소시키고, 절연성 중합체 발포체 재료를 통한 전체 열전달 속도를 느리게하여 거시적인 열 전도율을 저하시킨다.
이상적으로, IAA 는 도 2 에 제시된 IR 스펙트럼과 같이, 적외선 방출 스펙트럼의 모든 파장에서 적외선을 흡수한다. 불행하게도, 개별 무기 IAA 는 전형적으로 IR 스펙트럼에서 좁은 범위의 파장만을 차단한다. 이것은 IAA 에 의해 차단되지 않은 파장에서의 IR 방사선이 여전히 절연층을 가로 질러 흡수되고 투과됨을 의미한다. 경질 발포 중합체성 보드의 불균일한 가열 (휨, 뒤틀림, 말림, 치수 변화) 문제는 개별 무기 IAA 에 의해 완전히 완화되지 않을 수 있다.
중합체성 발포체 단열재에서 IAA 로서 금속 산화물의 특정 블렌드를 사용함으로써 이러한 문제를 피할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 금속 산화물 블렌드는 IR 스펙트럼 중의 광범위한 파장을 차단한다. 금속 산화물 IAA 블렌드는 또한 적절한 블렌드 및 충분한 양의 금속 산화물 IAA 가 선택된다면, 절연성 중합체 발포체의 열 전도율의 실질적인 감소에 영향을 미친다.
금속 산화물 적외선 감쇠제
본 개시에 따르면, 무기 화합물의 블렌드, 보다 구체적으로 분말화된 무기 금속 산화물의 블렌드는, 상당한 IR 감쇠 효과를 달성하는 것으로 밝혀졌는데, 이들 블렌드가 광범위한 IR 스펙트럼을 차단하고 이들이 포함된 절연성 중합체 발포체의 열 전도율의 실질적인 감소를 촉진하기 때문이다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 IAA 블렌드는 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 IAA 블렌드는 3 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 IAA 블렌드는 4 개 이상의 금속 산화물을 포함한다.
일부 구현예에서, 금속 산화물 IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체 중의 총 IAA 함량의 적어도 50% 로 포함된다. 절연성 발포체의 제형에 사용될 수 있는 다른 IAA 는 흑연, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 금, 은, 코발트, 니켈, 카본 블랙 및 산화 알루미늄을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 IAA 블렌드는 절연성 중합체 발포체 중의 총 IAA 함량의 약 50%-100% 로 포함되고, 절연성 중합체 발포체 중의 총 IAA 함량의 약 60% - 100%, 약 60% - 95%, 약 60% - 90%, 약 60% - 85%, 약 60% - 80%, 약 60% - 75%, 약 60% - 70%, 약 65% - 100%, 약 65% - 95%, 약 65% - 90%, 약 65% - 85%, 약 65% - 80%, 약 65% - 75%, 약 70% - 100%, 약 70% - 95%, 약 70% - 90%, 약 70% - 85%, 약 70% - 80%, 약 70% - 75%, 약 75% - 100%, 약 75% - 95%, 약 75% - 90%, 약 75% - 85%, 약 75% - 80%, 약 80% - 100%, 약 80% - 95%, 약 80% - 90%, 약 80% - 85%, 약 85% - 100%, 약 85% - 95%, 및 약 85% - 90% 로 포함된다.
예상치 못하게 금속 산화물 IAA 의 특정 블렌드가 전형적인 개별 무기 IAA 에서 가능한 것보다 더 넓은 범위의 IR 방사선을 흡수하도록 선택될 수 있다는 것이 발견되었다. 도 3a - 3c 는 개별 금속 산화물에 의해 흡수된 IR 방사선의 영역을 나타내는 스펙트럼을 도시한다. 주어진 금속 산화물에 대해 주어진 흡수 범위 내에서, 금속 산화물은 모든 파장 수에서 IR 광을 균일하게 흡수하지는 않으며; 대신에, 주어진 범위 내에서, 흡수 강도는 큰 흡수의 피크와 적은 흡수의 트로프를 갖는다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 다양한 금속 산화물의 흡수 스펙트럼을 비교함으로써, 하나의 금속 산화물의 흡광 피크가 또다른 금속 산화물의 트로프와 중복되는 금속 산화물의 블렌드가 선택될 수 있다.
게다가, 본 발명은 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 블렌딩함으로써 IR 방사선의 개선된 차단이 수득될 수 있다는 것을 추가로 발견하였다. 예시적인 금속 산화물 IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 또다른 예시적인 금속 산화물 IAA 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 또다른 예시적인 금속 산화물 블렌드는 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함한다. 그러나, 금속 산화물 IAA 블렌드 중의 금속 산화물의 정확한 조합은 절연성 발포체의 방출 온도, 금속 산화물의 상대 흡수 강도, 및 금속 산화물의 이용가능성 및 비용과 같은 요인을 고려하여 조정될 수 있다.
도 2 에서 볼 수 있듯이, 가열된 물체의 IR 방출 스펙트럼은 일정하지 않지만, 약 1000 cm-1 에서 피크 방출을 가진, 종 모양 분포를 나타낸다. 금속 산화물 IAA 블렌드 중의 각각의 금속 산화물의 올바른 양을 선택하기 위해서는, 방출이 큰 IR 파장 주위에서 흡수하는 선택된 금속 산화물의 더 많은 양 및 방출이 적은 IR 파장 주위를 흡수하는 선택된 금속 산화물의 보다 적은 양을 선택하는 것이 필요할 수 있다. IAA 블렌드 중의 개별 금속 산화물은 둘 이상의 파장 범위로 떨어지는 IR 방출을 흡수할 수 있음에 유의한다. 표 1 은 약 25℃ 에서 물체에 대해 상이한 파장 영역에서 흡수하는 금속 산화물의 예시적인 중량 백분율 분포를 제시한다.
표 1
Figure pct00003
금속 산화물 IAA 블렌드는 미세 분말로 분쇄된 금속 산화물을 포함할 수 있다. 이는 금속 산화물 IAA 블렌드의 절연성 발포체의 중합체 조성물로의 균질한 혼합을 개선시킨다. 일부 구현예에서, 분말 금속 산화물 IAA 블렌드의 평균 입자 크기는 약 1 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 1 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 1 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 약 3 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 약 4 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 4 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 및 약 5 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 을 포함한다. 일부 구현예에서, 분말 금속 산화물 IAA 블렌드의 평균 크기는 약 50 nm 내지 약 1 ㎛, 약 50 nm 내지 약 750 nm, 약 50 nm 내지 약 500 nm, 약 50 nm 내지 약 250 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 150 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 약 50 nm 내지 약 75 nm, 약 60 nm 내지 약 1 ㎛, 약 60 nm 내지 약 750 nm, 약 60 nm 내지 약 500 nm, 약 60 nm 내지 약 250 nm, 약 60 nm 내지 약 200 nm, 약 60 nm 내지 약 150 nm, 약 60 nm 내지 약 100 nm, 약 75 nm 내지 약 1 ㎛, 약 75 nm 내지 약 750 nm, 약 75 nm 내지 약 500 nm, 약 75 nm 내지 약 250 nm, 약 75 nm 내지 약 200 nm, 약 75 nm 내지 약 150 nm, 약 75 nm 내지 약 100 nm, 약 90 nm 내지 약 1 ㎛, 약 90 nm 내지 약 750 nm, 약 90 nm 내지 약 500 nm, 약 90 nm 내지 약 250 nm, 약 90 nm 내지 약 200 nm, 약 90 nm 내지 약 150 nm, 약 90 nm 내지 약 100 nm, 약 100 nm 내지 약 1 ㎛, 약 100 nm 내지 약 750 nm, 약 100 nm 내지 약 500 nm, 약 100 nm 내지 약 250 nm, 약 100 nm 내지 약 200 nm, 약 100 nm 내지 약 150 nm, 약 125 nm 내지 약 1 ㎛, 약 125 nm 내지 약 750 nm, 약 125 nm 내지 약 500 nm, 약 125 nm 내지 약 250 nm, 약 125 nm 내지 약 200 nm, 약 125 nm 내지 약 150 nm, 약 150 nm 내지 약 1 ㎛, 약 150 nm 내지 약 750 nm, 약 150 nm 내지 약 500 nm, 약 150 nm 내지 약 250 nm, 약 150 nm 내지 약 200 nm, 약 200 nm 내지 약 1 ㎛, 약 200 nm 내지 약 500 nm, 약 200 nm 내지 약 250 nm, 약 250 nm 내지 약 1 ㎛, 약 250 nm 내지 약 750 nm, 약 250 nm 내지 약 500 nm 일 수 있다.
금속 산화물 IAA 블렌드는 절연성 발포체의 중합체 조성물 내에 중합체의 중량에 의해 약 0.1 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.1% 내지 약 0.7%, 약 0.1 wt.% 내지 약 0.6 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 0.5 wt.%, 약 0.1 wt.% 내지 약 0.4 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.2% 내지 약 0.7%, 약 0.2 wt.% 내지 약 0.6 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 0.5 wt.%, 약 0.2 wt.% 내지 약 0.4 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.3% 내지 약 0.7%, 약 0.3 wt.% 내지 약 0.6 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 0.5 wt.%, 약 0.3 wt.% 내지 약 0.4 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.4% 내지 약 0.7%, 약 0.4 wt.% 내지 약 0.6 wt.%, 약 0.4 wt.% 내지 약 0.5 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.5 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.5% 내지 약 0.7%, 약 0.5 wt.% 내지 약 0.6 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.6 wt.% 내지 약 0.7 wt.%, 및 약 0.7 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 2 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 1.5 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 0.9 wt.%, 약 0.7 wt.% 내지 약 0.8 wt.%, 약 0.8 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.8 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.8 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 0.9 wt.% 내지 약 5 wt.%, 약 0.9 wt.% 내지 약 3 wt.%, 약 0.9 wt.% 내지 약 1 wt.%, 약 1 wt.% 내지 약 5 wt.%, 및 약 1 wt.% 내지 약 3 wt.% 의 농도로 혼입될 수 있다.
특정 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 약 1000 cm-1 의 IR 방사선을 흡수하는 다당류와 같은 적합한 유기 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 다당류는 셀룰로오스 및 전분을 포함한다. 적합한 다당류의 구체적인 예는 완두 전분으로서, 이것은 하기 구조를 갖는 ~ 35% 아밀로오스 및 ~ 65% 아밀로펙틴을 함유한다:
Figure pct00004
발포체를 형성하는 중합체
본 발명의 금속 산화물 IAA 블렌드를 사용하는 절연성 중합체 발포체는 절연성 중합체 발포체를 제조하는데 적합한 임의의 중합체로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 이들은 폴리올레핀, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리우레아, 페놀-포름알데히드, 폴리이소시아누레이트, 페놀릭, 상기의 공중합체 및 삼원공중합체, 열가소성 중합체 블렌드, 고무 개질 중합체 등으로부터 제조될 수 있다. 적합한 폴리올레핀은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 및 에틸렌 공중합체를 포함한다.
본 개시의 절연성 중합체 발포체를 제조하기 위한 특히 적합한 부류의 열가소성 중합체는 알케닐 방향족 중합체이다. 알케닐 방향족 중합체의 예는 알케닐 방향족 단독중합체 및 알케닐 방향족 화합물의 공중합체 및 공중합성 에틸렌 불포화 공단량체를 포함한다. 알케닐 방향족 중합체 재료는 소량의 비-알케닐 방향족 중합체를 추가로 포함할 수 있다. 알케닐 방향족 중합체 재료는 단독으로 하나 이상의 알케닐 방향족 단독중합체, 하나 이상의 알케닐 방향족 공중합체, 알케닐 방향족 단독중합체 및 공중합체 각각 중 하나 이상의 블렌드, 또는 전술한 것 중 임의의 것의 비-알케닐 방향족 중합체와의 블렌드를 포함할 수 있다.
적합한 알케닐 방향족 중합체는 스티렌, α-메틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐 벤젠, 비닐 톨루엔, 클로로스티렌 및 브로모스티렌과 같은 알케닐 방향족 화합물로부터 유도된 것들을 포함한다. 특히 적합한 알케닐 방향족 중합체는 폴리스티렌이다. C2-6 알킬산 및 에스테르, 이오노머 유도체 및 C4-6 디엔과 같은 소량의 모노에틸렌성 불포화 화합물은 알케닐 방향족 화합물과 공중합될 수 있다. 공중합성 화합물의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 아크릴로니트릴, 말레산 무수물, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 부타디엔을 포함한다. 특히 적합한 알케닐 방향족 중합체는 실질적으로 (즉, 약 95% 초과) 폴리스티렌을 포함하며, 폴리스티렌 단독중합체가 특히 바람직하다.
본 발명의 발포체를 제조하는데 사용되는 중합체는 약 30,000 내지 약 500,000 의 중량-평균 분자량을 가질 수 있다. 약 100,000 내지 400,000 또는 심지어 약 120,000 내지 300,000 의 중량 평균 분자량이 더 흥미롭다.
금속 산화물 IAA 블렌드와 중합체의 조합
금속 산화물 IAA 블렌드는 임의의 통상적인 방식으로 본 발명의 절연성 중합체 발포체를 형성하는 중합체와 조합될 수 있다. 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 의 금속 산화물 IAA 블렌드의 양이 중합체에 포함될 수 있다.
한 가지 접근법에서, 중합체를 형성하는 단량체가 먼저 본 발명의 금속 산화물 IAA 블렌드와 조합된 후에 중합되는 제자리 중합이 사용된다. 이러한 접근법은 발포체를 형성하는 중합체가 에틸렌계 불포화 단량체, 특히 스티렌, 메틸 메타크릴레이트의 중합체 및 공중합체, 또는 이들 및/또는 다른 에틸렌계 불포화 단량체의 혼합물의 부가 중합에 의해 제조될 때 특히 효과적이다. 일부 예시적인 구현예에서, 스티렌 단량체 및 개시제 (촉매), 예컨대 벤조일 퍼옥시드 (BPO), 또는 2,2'-아조-비스-이소부티로니트릴 (AIBN) 은 균질화기와 같은 통상적인 혼합 장치를 사용하여 함께 완전히 블렌딩된다. 이어서 금속 산화물 IAA 블렌드가 중합체의 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 의 양으로 단량체-개시제 혼합물에 첨가된다. 혼합 후, 혼합물을 제자리 중합을 위해 약 60 내지 100℃ 의 온도의 오븐에서 약 15 내지 30 시간 동안 가열한다.
상기 논의된 바와 같이, 금속 산화물 IAA 블렌드와 단량체를 혼합할 때, 금속 산화물 IAA 블렌드의 균일한 분포를 갖는 것이 중요하다. 예를 들어, IAA 블렌드를 포함하는 금속 산화물은 단량체에 개별적으로 첨가될 수 있으며, 이는 각각의 첨가 후에 완전히 혼합된다. 대안적으로, 중합이 개시되기 전에 단량체에 첨가될 때 금속 산화물 IAA 블렌드의 격렬한 혼합에 의해 균일한 분포가 달성될 수 있다. 대안적으로, 금속 산화물 IAA 블렌드에 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체 (EMA) 와 같은 중합체 담체를 미리 블렌딩하여, IAA 마스터배치를 형성할 수 있다. 금속 산화물 IAA 블렌드의 로딩은 이러한 IAA 마스터배치에서 5 중량% 내지 60중량%, 10 중량% 내지 50 중량% 및 20 중량% 내지 40 중량% 를 포함하여 70 중량% 까지 높을 수 있다. 이어서, IAA 마스터배치를 단량체에 첨가하고 중합이 시작되기 전에 완전히 혼합할 수 있다.
본 발명의 금속 산화물 IAA 블렌드를 본 발명의 절연성 중합체 발포체를 형성하는 중합체와 조합하기 위한 또다른 접근법은 용융-배합 과정에서의 물리적 블렌딩이다. 이러한 접근법은 이들 중합체가 비교적 낮은 융점 또는 연화점을 가질 때 특히 유용하다. 예를 들어, IAA 블렌드를 포함하는 개별적 금속 산화물은 절연성 발포체에 사용된 연화된 또는 용융된 중합체에 개별적으로 첨가될 수 있으며, 이는 각각의 첨가 후에 완전히 혼합된다. 대안적으로, 금속 산화물 IAA 블렌드는 절연성 발포체에 사용된 연화된 또는 용융된 중합체에 직접 블렌딩된 후, 철저히 혼합될 수 있다. 대안적으로, 금속 산화물 IAA 블렌드에 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 에틸렌 메타크릴레이트 공중합체 (EMA) 와 같은 중합체성 담체를 미리 블렌딩하여, IAA 마스터배치를 형성할 수 있다. 금속 산화물 IAA 블렌드의 로딩은 이러한 IAA 마스터배치에서 5 중량% 내지 60중량%, 10 중량% 내지 50 중량% 및 20 중량% 내지 40 중량% 를 포함하여 70 중량% 까지 높을 수 있다. 이어서, IAA 마스터배치를 절연성 발포체에 사용된 연화된 또는 용융된 중합체와 블렌딩하고, 마스터배치 및 중합체를 완전히 혼합한다. 혼합을 당업계에 공지된 임의의 표준 방법으로 수행할 수 있다. 일부 구현예에서, 성분은 단일 스크류 또는 트윈 스크류 압출기를 사용하여 혼합된다.
두 가지 방법 모두 가소제, 난연성 화학 물질, 안료, 엘라스토머, 압출 보조제, 산화방지제, 충전제, 정전기 방지제, UV 흡수제, 구연산, 핵제, 계면활성제, 가공 보조제, 등와 같은 부가적인 통상의 첨가제가 절연성 발포체에 사용되는 중합체에 통상적인 양으로 첨가될 수 있다.
절연성 중합체 발포체의 형성
제자리 중합 또는 용융 배합 후, 금속 산화물 IAA 블렌드를 함유하는 중합체는 배치 발포 공정 또는 표준 압출 공정을 사용하여 발포된다. 예를 들어, 압출된 폴리스티렌 발포체는 발포제를 함유하는 용융 폴리스티렌을 승온 및 압력 하에서 주위 또는 진공 조건으로 연속 압출함으로써 제조될 수 있으며, 이는 질량이 경량의, 폐쇄-셀 발포체로 팽창될 수 있게 한다. 본 발명의 구현예를 제조하는 공정에 사용될 수 있는 표준 압출 공정 및 방법은 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 통상 어사인된 미국 특허 제 5,753,161 호에 기재되어있다.
대안적으로, 금속 산화물 IAA 블렌드 (분말화된 개별 성분, 분말화된 블렌드 또는 IAA 마스터배치로서) 는 절연성 발포체에 사용된 중합체와 별도로 압출기에 첨가될 수 있다. 금속 산화물 IAA 블렌드는 동일한 공급기 포트에서 중합체와 함께 압출기에 첨가될 수 있거나, 금속 산화물 IAA 블렌드가 별도의 공급기 포트에서 압출기에 첨가될 수 있다.
압출 공정에서, 금속 산화물 IAA 블렌드를 함유하는 압출된 절연성 중합체 발포체는 평평한 다이 및 플레이트 셰이퍼 또는 방사상 다이 및 슬링키 셰이퍼를 갖는 단일-스크류, 트윈-스크류 또는 탠덤 압출기에 의해 제조될 수 있다. 중합체 (금속 산화물 IAA 블렌드의 존재 또는 부재 하), 금속 산화물 IAA 블렌드 (이전에 중합체와 혼입되지 않은 경우), 발포제 및 임의로 다른 첨가제가 압출기에 첨가되어 중합체 수지 혼합물을 형성한다.
유기 IAA, 중합체 및 임의로 다른 첨가제를 함유하는 중합체성 수지 혼합물을 용융 혼합 온도로 가열하고 완전히 혼합한다. 용융 혼합 온도는 중합체를 연화 또는 용융시키기에 충분해야 한다. 따라서, 용융 혼합 온도는 중합체의 유리 전이 온도 또는 융점 이상이다. 일부 구현예에서, 용융 혼합 온도는 약 160℃ 내지 약 250℃ 로, 약 170℃ 내지 약 220℃ 를 포함하는 온도이다.
이어서 발포제를 발포성 겔을 형성하기 위해 포함시킨다. 이어서 발포성 겔을 다이 용융 온도로 냉각시킨다. 다이 용융 온도는 전형적으로 용융 혼합 온도보다 낮고, 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 140℃, 가장 바람직하게는 약 110℃ 내지 약 130℃ 이다. 발포제를 함유하는 발포성 겔의 예비 발포를 방지하기 위해 다이 압력이 충분해야 한다. 예비-발포는 발포성 겔을 감압 영역으로 압출하기 전에 발포성 겔의 바람직하지 않은 조기 발포이다. 따라서, 다이 압력은 발포성 겔 중의 발포제의 정체 및 양에 따라 변한다. 바람직하게는, 압력은 약 50 bar 내지 약 80 bar, 더욱 바람직하게는 약 60 bar 이다. 팽창비 (즉, 다이 간격 폭 당 발포체 두께) 는 약 20 내지 약 70, 전형적으로 약 60 의 범위이다.
임의의 적합한 발포제가 본 발명의 실시에서 사용될 수 있다. 본 개시의 실시에 유용한 발포제는 무기 작용제, 유기 발포제, 화학 발포제 및 이들의 조합을 포함한다.
본 발명의 예시적인 양상은 최종 제품에서 원하는 중합체성 발포 특성을 달성하기 위해 하나 이상의 다양한 발포제를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 발포제 조성물은 다음 중 하나 이상을 포함한다: CO2; 할로겐화 발포제, 예컨대 하이드로플루오로카본 (HFC), 하이드로클로로플루오로카본, 하이드로플루오로에테르, 하이드로플루오로올레핀 (HFO), 하이드로클로로플루오로올레핀 (HCFO), 하이드로브로모플루오로올레핀, 하이드로플루오로케톤, 하이드로클로로올레핀 및 플루오로요오도카본; 알킬 에스테르, 예컨대 메틸 포르메이트; 에탄올; 물; 및 이들의 혼합물. 다른 예시적인 구현예에서, 발포제는 CO2, 에탄올, HFO, HCFO, HFC 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
하이드로플루오로올레핀 발포제는 예를 들어, 3,3,3-트리플루오로프로펜 (HFO-1243zf); 2,3,3-트리플루오로프로펜; (시스 및/또는 트랜스)-1,3,3,3-테트라플루오로프로펜 (HFO-1234ze), 특히 트랜스 이소머; 1,1,3,3-테트라플루오로프로펜; 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜 (HFO-1234yf); (시스 및/또는 트랜스)-1,2,3,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225ye); 1,1,3,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225zc); 1,1,2,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225yc); 헥사플루오로프로펜 (HFO-1216); 2-플루오로프로펜, 1-플루오로프로펜; 1,1-디플루오로프로펜; 3,3-디플루오로프로펜; 4,4,4-트리플루오로-1-부텐; 2,4,4,4-테트라플루오로부텐-1; 3,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐; 옥타플루오로-2-펜텐 (HFO-1438); 1,1,3,3,3-펜타플루오로-2-메틸-1-프로펜; 옥타플루오로-1-부텐; 2,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐; 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐 (HFO-1336mzz) 또는 (HFO-1336mzz-Z); 1,2-디플루오로에텐 (HFO-1132); 1,1,1,2,4,4,4-헵타플루오로-2-부텐; 3-플루오로프로펜, 2,3-디플루오로프로펜; 1,1,3-트리플루오로프로펜; 1,3,3-트리플루오로프로펜; 1,1,2-트리플루오로프로펜; 1-플루오로부텐; 2-플루오로부텐; 2-플루오로-2-부텐; 1,1-디플루오로-1-부텐; 3,3-디플루오로-1-부텐; 3,4,4-트리플루오로-1-부텐; 2,3,3-트리플루오로-1-부텐; 1,1,3,3-테트라플루오로-1-부텐; 1,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐; 3,3,4,4-테트라플루오로-1-부텐; 4,4-디플루오로-1-부텐; 1,1,1-트리플루오로-2-부텐; 2,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐; 1,1,1,2-테트라플루오로-2-부텐; 1,1,4,4,4-펜타플루오로-1-부텐; 2,3,3,4,4-펜타플루오로-1-부텐; 1,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로-1-부텐; 1,1,2,3,4,4,4-헵타플루오로-1-부텐; 및 1,3,3,3-테트라플루오로-2-(트리플루오로메틸)-프로펜을 포함할 수 있다.
일부 예시적인 구현예에서, 발포제는 CO2 및 25 이하의 지구 온난화 전위 (GWP) 를 갖는 적어도 하나의 HFO 를 포함한다. 일부 예시적인 구현예에서, 발포제 블렌드는 트랜스-HFO-1234ze 를 포함한다.
발포제는 또한 하나 이상의 하이드로클로로플루오로올레핀 (HCFO), 예컨대 HCFO-1233; 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄 (HCFC-124); 1,1-디클로로-1-플루오로에탄 (HCFC-141b); 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134a); 1,1,2,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134); 1-클로로-1,1-디플루오로에탄 (HCFC-142b); 1,1,1,3,3- 펜타플루오로부탄 (HFC-365mfc); 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (HFC-227ea); 트리클로로플루오로메탄 (CFC-11); 디클로로디플루오로메탄 (CFC-12); 및 디클로로플루오로메탄 (HCFC-22) 을 포함할 수 있다.
용어 "HCFO-1233" 는 본원에서 모든 트리플루오로모노클로로프로펜을 지칭하기 위해 사용된다. 트리플루오로모노클로로프로펜 중에는 시스- 및 트랜스-3-클로로-1,1,1-트리플루오로-프로펜 (HCFO-1233zd 또는 1233zd) 모두가 포함된다. 용어 "HCFO-1233zd" 또는 "1233zd" 는 일반적으로 시스-형인지 트랜스-형인지에 관계없이 1,1,1-트리플루오로-3-클로로프로펜을 지칭하기 위해 사용된다. 용어 "시스 HCFO-1233zd" 및 "트랜스 HCFO-1233zd" 는 각각 1,1,1-트리플루오로-3-클로로프로펜의 시스- 및 트랜스-형 또는 트랜스-이성질체를 설명하기 위해 사용된다. 따라서 용어 "HCFO-1233zd" 는 그 범위 내에 시스 HCFO-1233zd (1233zd(Z) 로도 지칭됨), 트랜스 HCFO-1233zd (1233(E) 로도 지칭됨), 및 이들의 모든 조합 및 혼합물을 포함한다.
일부 예시적인 구현예에서, 발포제는 하나 이상의 하이드로플루오로카본을 포함할 수 있다. 사용되는 특정의 하이드로플루오로카본은 특별히 제한되지 않는다. 적합한 발포성 HFC 발포제의 비-제한적인 목록은 1,1-디플루오로에탄 (HFC-152a), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134a), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134), 1,1,1-트리플루오로에탄 (HFC-143a), 디플루오로메탄 (HFC-32), 1,3,3,3-펜타플루오로프로판 (HFO-1234ze), 펜타플루오로-에탄 (HFC-125), 플루오로에탄 (HFC-161), 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로판 (HFC 236ca), 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판 (HFC-236ea), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 (HFC-236fa), 1,1,1,2,2,3-헥사플루오로프로판 (HFC-245ca), 1,1,2,3,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245ea), 1,1,1,2,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245eb), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 (HFC-245fa), 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 (HFC-356mff), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (HFC-365mfc), 및 이의 조합을 포함한다.
절연성 중합체 발포체
절연성 중합체 발포체는 약 1.0 내지 약 5 pcf, 더욱 정확하게는 약 1.4 내지 약 3 pcf 의 밀도, 및 약 0.1 내지 약 0.3 BTU·in/(hr·ft2·℉), 0.14 내지 약 0.25 BTU·in/(hr·ft2·℉), 또는 약 0.2 내지 BTU·in/(hr·ft2·℉) 의 열전도율을 나타내는 강성의, 폐쇄 셀 발포체이다. 본 발명의 금속 산화물 IAA 블렌드를 포함하는 절연성 중합체 발포체는 바람직하게는 IAA 가 결여된 절연성 중합체 발포체에 비해 약 0.5 ~ 2% 낮은 전도율을 제공한다. 절연성 중합체 발포체는 50 내지 500 마이크론 범위의 셀 크기를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 50 내지 400 마이크론, 또는 100 내지 300 마이크론, 또는 100 내지 250 마이크론 범위의 평균 셀 크기를 갖는다. 약 150 마이크론보다 큰 평균 셀 크기를 갖는 절연성 중합체 발포체가 특히 적합하다. 절연성 중합체 발포체는 절연성 중합체 발포체 보드와 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 절연성 중합체 발포체 보드는 두께가 약 1/8 내지 12 인치일 수 있지만, 보다 전형적으로는 약 1/2 내지 4 인치 두께이다.
특정 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 3 내지 8 ℉·ft2·hr/BTU 범위의 R 값을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 4 내지 6 ℉·ft2·hr/BTU 범위의 R 값을 가질 수 있다. 특정 구현예에서, 절연성 중합체 발포체는 50 중량% 미만의 통상적인 무기 IAA 로 구성될 수 있으며, 통상적인 무기 IAA 는 흑연, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 코발트, 니켈, 카본 블랙, 이산화티타늄 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 게다가, 특정 구현예에서, 3 내지 8 ℉·ft2·hr/BTU 범위의 R 값을 갖고 금속 산화물 IAA 블렌드로 구성된 절연성 중합체 발포체에는 통상적인 무기 IAA 가 실질적으로 없을 수 있다.
실시예
본 개시의 구현예를 보다 철저하게 설명하기 위해, 다음의 작업 예가 제공된다. 하기의 실시예는 단지 예시의 목적이며 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니다.
실시예 1: 상이한 적외선 흡수 파장을 가진 금속 산화물 IAA 를 포함하는 폴리스티렌 발포체
3 개의 금속 산화물 IAA 블렌드를 함유하는 폴리스티렌 발포체 샘플을 제조하였다. 각각의 금속 산화물 IAA 블렌드의 조성은 표 2 에 제시된다.
표 2
Figure pct00005
각각의 금속 산화물 IAA 블렌드의 3 가지 수준 (0.2, 0.4 및 0.8 중량%) 을 트윈 스크류 압출기에서 폴리스티렌으로 용융 블렌딩하였다. 대조군으로서, IAA 가 없는 폴리스티렌도 제조하였다. 압출기에서 용융 폴리스티렌 혼합물에 이산화탄소/에탄올을 발포제로서 및 핵제로서 탈크를 혼입하였다. 샘플 발포체의 조성 및 특정 특성은 표 3 에 포함되어 있다.
표 3
Figure pct00006
발포체 샘플이 노화됨에 따라 열 전도율을 60 일까지 기록하였다. 샘플 중 금속 산화물 블렌드의 각 농도에서 60 일 열 전도율이 도 4 에 제시된다. 볼 수 있는 바와 같이, 모든 금속 산화물 블렌드가 열 전도율을 감소시킬 수 있는 것은 아니다. 블렌드 MO#1 및 MO#2 에는 산화 티타늄과 산화 지르코늄이 포함되어 있으며, 도 3 에 제시된 바와 같이, 적외선 흡수 밴드가 400 ~ 900 cm-1 범위에서 중복된다. 발포체 열 전도율은 이들 두 가지 금속 산화물 블렌드에서 감소를 거의 또는 전혀 보이지 않는다. 이에 비해, 블렌드 MO#3 에는 더 많은 금속 산화물이 포함되어 있으며, 이들 산화물은 더 넓은 적외선 파장 범위 (400 ~ 4000 cm-1) 를 포괄한다. 결과적으로, 금속 산화물 블렌드 MO#3 의 농도가 증가함에 따라 발포체 열 전도율이 일관되게 감소한다.
실시예 2: 상이한 적외선 흡수 강도를 가진 금속 산화물 IAA 를 포함하는 폴리스티렌 발포체
금속 산화물 IAA 의 2 개의 블렌드를 함유하는 폴리스티렌 발포체 샘플을 실시예 1 에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다. 블렌드 MO#6 은 또한 금속 산화물 IAA 와 유기 IAA 의 블렌딩 효과를 평가하기 위해 다당류인 완두 전분을 포함하였다. 각각의 IAA 블렌드의 조성은 표 4 에 제시된다.
표 4
Figure pct00007
실시예 1 에 기재된 바와 같이 유사한 제형 및 가공 조건에 따라, 2 개의 블렌드 MO#6 및 MO#8 을 4 개 레벨 (0.2, 0.4, 0.8 및 1.6 중량%) 로 XPS 발포체에 첨가하였다. 샘플 발포체의 조성 및 특정 특성은 표 5 에 포함되어 있다.
표 5
Figure pct00008
열 전도율 시험의 결과가 도 5 에 제시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 열 전도율은 MO#6 및 MO#8 금속 산화물 IAA 블렌드 둘 다의 농도가 증가함에 따라 감소한다. 블렌드 MO#6 은 적외선 흡수 능력과 일치하게, 블렌드 MO#8 에 비해 열 전도율이 덜 감소한다. 금속 산화물 IAA 가 동일한 파장 영역의 적외선 흡수를 커버할 때, 더 높은 흡수 강도를 갖는 금속 산화물 IAA 는 더 많은 IR 방사선을 흡수하여, 그 금속 산화물 IAA 를 함유하는 XPS 발포체에 대해 더 낮은 열 전도율을 제공할 것이다.
실시예 3: HFC 와 금속 산화물 IAA 를 포함하는 폴리스티렌 발포체
금속 산화물 IAA 의 2 개의 블렌드를 함유하는 폴리스티렌 발포체 샘플을 실시예 1 에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다; 그러나, 이 예에서, 발포제는 HFC-134a 및 HFC-152a 의 50/50 wt/wt 블렌드였다. 실시예 1 의 금속 산화물 IAA 블렌드 MO#3 및 2 개의 다른 금속 산화물 IAA 블렌드를 발포체 샘플에 사용하였다. 각각의 금속 산화물 블렌드의 조성은 표 6 에 제시된다.
표 6
Figure pct00009
실시예 1 에 기재된 바와 같이 유사한 제형 및 가공 조건에 따라, 3 개의 블렌드 MO#3, MO#11, 및 MO#17 을 2 개 레벨 (0.4 및 0.8 중량%) 로 XPS 발포체 샘플에 첨가하였다. 샘플 발포체의 조성 및 특정 특성은 표 7 에 포함되어 있다.
표 7
Figure pct00010
열 전도율 시험의 결과가 도 6 에 제시되어 있다. 다시, 열 전도율은 발포제로서 HFC 를 사용할 때 각각의 금속 산화물 IAA 블렌드의 농도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 밝혀졌다.
약 0.4 wt.% 농도의 금속 산화물 IAA 블렌드는, 금속 산화물 IAA 블렌드의 성분에 따라, 열 전도율을 0.001~0.003 BTU·in/hr·ft2·℉ 감소시키는 것으로 나타났다. 5/in 의 R 값 또는 0.2 BTU·in/hr·ft2·℉ 의 k 값을 가진 XPS 발포체에 사용되는 경우, 이 감소는 전체 열 전도율의 약 0.5 내지 1.5% 이다. 이러한 열 전도율 감소는 전통적으로 1.5 pcf 밀도 발포체에 대해 발포 밀도를 약 0.2 pcf 증가시키거나 약 8 wt.% 의 정상 사용량에 비해 약 1 내지 2 wt.% 많은 발포제를 사용함으로써 수득되고, 이것은 원료 비용을 약 10% 증가시킨다. EPS 발포체의 제조에서 발생하는, 절연 발포제 (HFC 또는 HFO) 를 적용하지 않으면서 R 값이 4.2/in (0.2381 BTU·in/hr·ft2·℉) 인 경우, 금속 산화물 IAA 블렌드를 사용함으로부터 열 전도율 향상이 훨씬 더 중요해질 것이다. 이들 적용에서, 사양 및 건축 법규에서 요구하는대로 절연 보드의 R-값을 R 4.2/in 에서 R 5.0/in 으로 개선하기 위해, 금속 산화물 IAA 블렌드는 0.2381 에서 0.2 BTU·in/hr·ft2·℉ 까지 필요한 감소의 약 3 ~ 8% 를 실현할 수 있다.
본원에 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 공보 및 전자적으로 이용가능한 물질의 완전한 개시는 참고로 포함된다. 전술한 상세한 설명 및 예는 이해의 명확성을 위해 제공되었다. 이로부터 불필요한 제한은 이해되어서는 안된다. 특히, 본원에 제시된 임의의 작동 이론은 선택적이며, 따라서 본 발명자는 본원에 기재된 이론에 구속되지 않는다.

Claims (28)

  1. 하기를 포함하는 발포 중합체를 포함하는 절연성 중합체 발포체:
    a) 중합체,
    b) 발포제 조성물, 및
    c) 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 무기 적외선 감쇠제 블렌드.
  2. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 절연성 중합체 발포체.
  3. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 절연성 중합체 발포체.
  4. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 절연성 중합체 발포체.
  5. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 절연성 중합체 발포체에 첨가된 적외선 감쇠제의 총량의 적어도 50 중량% 로 포함되는 절연성 중합체 발포체.
  6. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 중량 기준으로 하기를 포함하는 절연성 중합체 발포체:
    a) 1500 cm-1 초과의 적외선 방사선을 흡수하는 금속 산화물 약 0% 내지 약 10%;
    b) 약 1500 cm-1 내지 약 1200 cm-1 의 적외선 방사선을 흡수하는 금속 산화물 약 10% 내지 약 30%;
    c) 약 1200 cm-1 내지 약 800 cm-1 의 적외선 방사선을 흡수하는 금속 산화물 약 20% 내지 약 50%;
    d) 약 800 cm-1 내지 약 500 cm-1 의 적외선 방사선을 흡수하는 금속 산화물 약 10% 내지 약 30%; 및
    e) 500 cm-1 미만의 적외선 방사선을 흡수하는 금속 산화물 약 0% 내지 약 10%.
  7. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 약 1 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 절연성 중합체 발포체.
  8. 제 1 항에 있어서, 적외선 감쇠제가 절연성 중합체 발포체의 약 0.1 wt.% 내지 5 wt.% 로 포함되는 절연성 중합체 발포체.
  9. 제 1 항에 있어서, 중합체가 알케닐 방향족 중합체를 포함하는 절연성 중합체 발포체.
  10. 제 9 항에 있어서, 중합체가 폴리스티렌을 포함하는 절연성 중합체 발포체.
  11. 제 1 항에 있어서, 절연성 중합체 발포체의 평균 셀 크기가 50 마이크론 초과인 절연성 중합체 발포체.
  12. 제 1 항의 절연성 중합체를 포함하는 경질 발포체 절연성 보드.
  13. 제 12 항에 있어서, 보드가 약 1/2 인치 내지 약 10 인치의 두께를 갖는 경질 발포체 절연성 보드.
  14. 하기 단계를 포함하는, 증가된 열 저항성을 갖는 절연성 중합체 발포체의 제조 방법:
    a) 중합체를 제공하는 단계;
    b) 이산화규소, 산화 지르코늄 (IV), 산화 마그네슘, 산화 철 (III), 삼산화 비스무트, 산화 망간 (IV), 산화 칼슘, 삼산화 몰리브덴, 오산화 바나듐, 및 산화 이트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 무기 적외선 감쇠제 블렌드를 중합체에 첨가하는 단계;
    c) 중합체를 용융시켜 중합체 용융물을 형성하는 단계; 및
    d) 중합체 용융물을 압출하여 절연성 중합체 발포체를 형성하는 단계.
  15. 제 14 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 제조 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 제조 방법.
  18. 제 14 항에 있어서, 적외선 감쇠제가 절연성 중합체 발포체의 약 0.1 wt.% 내지 5 wt.% 로 포함되는 제조 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 중합체가 알케닐 방향족 중합체를 포함하는 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 중합체가 스티렌을 포함하는 제조 방법.
  21. 하기를 포함하는 발포성 중합체 재료:
    a) 중합체,
    b) 발포제 조성물, 및
    c) 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 무기 적외선 감쇠제 블렌드.
  22. 제 21 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 발포성 중합체 재료.
  23. 제 21 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 티타늄, 산화 철 (III), 및 산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 2 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 발포성 중합체 재료.
  24. 제 21 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 이산화규소, 산화 망간 (IV), 산화 철 (III), 산화 마그네슘, 산화 비스무트 (III), 산화 코발트, 산화 지르코늄 (IV), 산화 몰리브덴 (III), 산화 티타늄, 및 산화 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 4 개 이상의 금속 산화물을 포함하는 발포성 중합체 재료.
  25. 제 21 항에 있어서, 적외선 감쇠제 블렌드가 절연성 중합체 발포체에 첨가된 적외선 감쇠제의 총량의 적어도 50 중량% 로 포함되는 발포성 중합체 재료.
  26. 제 21 항에 있어서, 중합체가 폴리스티렌을 포함하는 발포성 중합체 재료.
  27. 하기 단계를 포함하는, 제 21 항의 발포성 중합체 재료로부터 절연성 중합체 발포체의 제조 방법:
    a) 중합체를 제공하는 단계;
    b) 무기 적외선 감쇠제 블렌드를 중합체에 첨가하는 단계;
    c) 중합체를 용융시켜 중합체 용융물을 형성하는 단계;
    d) 발포제를 중합체 용융물에 첨가하는 단계; 및
    e) 중합체 용융물을 압출하여 절연성 중합체 발포체를 형성하는 단계.
  28. 제 27 항의 제조 방법에 따라 제조되는 경질 발포체 절연성 보드.
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