JP2003504502A - 熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォームを含む物品を形成するための方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォームを含む物品を形成するための方法

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JP2003504502A JP2001510639A JP2001510639A JP2003504502A JP 2003504502 A JP2003504502 A JP 2003504502A JP 2001510639 A JP2001510639 A JP 2001510639A JP 2001510639 A JP2001510639 A JP 2001510639A JP 2003504502 A JP2003504502 A JP 2003504502A
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ジャン ウイケ ストッフェルスマ
ヨハン ゴンス
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォームを含む物品を形成するための方法であって、ここで、発泡剤を含む少なくとも１つの溶融熱可塑性樹脂が、圧力下で形成工程に供され、そして、該圧力が少なくとも部分的に開放された後に冷却され、該発泡剤の量が、冷却の間に広がる圧力で、該フォームにわたって実質的に均一な特定のフォーム気泡直径を有する該フォーム気泡の密接パック構造によって含まれる、該発泡剤によって放出されるガスの量に対応する量と実質的に同じであることを特徴とする方法に関する。窒素が物理的発泡剤として使用され、そしてＰＰがプラスチックとして使用される場合、濃度は、熱可塑性樹脂の重量に基づいて約０．１２重量％であり、一方、二酸化炭素が発泡剤として使用される場合、値は、約０．１９重量％である。便宜上、該方法は、押出法として実行され、共押出法としても可能である。核形成剤としてのタルクの使用は、有利であり、そして本発明に従う方法において、タルク濃度は、平均フォーム気泡直径について決定因子であるとわかった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォーム（closed-cell microf
oam）を含む物品を形成するための方法に関し、ここで、発泡剤を含む少なくと
も１つの溶融熱可塑性樹脂が、圧力下で形成工程に供され、そして、該圧力が少
なくとも部分的に開放された後に冷却される。
【０００２】 このタイプの方法は、WO-98 / 08667によって開示される。
【０００３】 この刊行物は、熱可塑性樹脂から物品を形成するための押出法を開示し、これ
は、周囲条件下では気体である流体と、圧力下で混合される溶融熱可塑性樹脂の
ストリームとを混合し、そこで、溶融熱可塑性樹脂と流体との混合物が、いわゆ
る核形成へ供されて、該混合物に、形成および圧力降下の間および後でガス気泡
形成を促進する場所（site）を形成することを含む。使用される流体は、周囲条
件下で気体である材料であり、例えば、窒素、二酸化炭素、空気などが挙げられ
る。
【０００４】 上記刊行物で使用される流体の量は、かなり多く、そして、例えば、全体とし
ての混合物の重量に基づいて少なくとも２重量％である。５０μｍ未満の直径の
マイクロ気泡を含む均一なフォームが得られ、その直径は同様にフォームにわた
って均一であることが記載されている。
【０００５】 本出願人は、広範な研究を行い、そして上記方法は、実際、小さなフォーム気
泡を有するフォームを作製することを可能にするが、フォーム気泡直径の均一性
および方法の再現性が、十分でなく、そして一方、特定の場合、形成される物品
の機械的強度が、同様に十分でないことを見出した。
【０００６】 驚くことに、発泡剤の量が、フォームにわたって実質的に均一である特定のフ
ォーム気泡直径を有するフォーム気泡の密接パック（close-packed）構造によっ
て含まれる、発泡剤に混合されるガスの量に対応する量と実質的に同じである場
合、フォーム気泡直径の優れた均一性、ならびに、非常に良好な再現可能な機械
的強度特性および非常に良好な製品再現性が得られ得ることが、現在、見出され
た。
【０００７】 本発明における密接パッキング（close-packing）の場合、立方体の規則正し
い積み重ねから作られ、その後、該立方体が球体に置き換えられ、それによって
、各球体の中心が、対応する立方体の中心と一致するパッキングが、考えられる
。
【０００８】 上記で定義される密接パッキングにおける均一な球体について、気泡の総体積
は、約５０％である。
【０００９】 換言すると、先行技術において直面する種々の問題は、過剰量の発泡剤の使用
に関連すること、およびフォーム気泡の密接パック構造に収容されるガス量に実
質的に対応する量の発泡剤量の使用は、高度に均一なフォームを形成するために
非常に好適であること、および相当により多い量は、フォーム気泡直径の許容さ
れない不均一性へ導くことが、見出された。
【００１０】 本発明に従う方法において、密接パック構造に対応する理論量よりも幾分多い
量の発泡剤が、例えば装置の任意の僅かな漏れを相殺するために許容されること
が、明らかに可能である。しかし、発泡の間に存在するガスの量が、概して、特
定の比較的に小さい直径のフォーム気泡の密接パック構造を形成するに丁度十分
であることを確実にすることに注意するべきである。
【００１１】 上述の先行技術は、押出法の詳細な説明を提供する；上記の序文は、一般的に
、形成プロセスを含み、ここで、熱可塑性樹脂と発泡剤との混合物が、形成工程
に供され、そして圧力が完全に開放された後に、冷却される。本発明に従う方法
は、一般的に、押出法である。
【００１２】 使用される発泡剤は、物理的発泡剤および化学的発泡剤からなる群から選択さ
れる。
【００１３】 本明細書を通して、用語「発泡剤（foaming agent）」が使用される；当該分
野において、用語「発泡剤（blowing agent）」もまた使用されることに注意す
るべきである。本発明において、これらの用語は、同一の意味を有し、そして両
方とも、発泡現象をもたらす薬剤を記載するために使用され得る。
【００１４】 物理学的発泡剤の記載される例としては、二酸化炭素、窒素、空気、酸素、希
ガス、水およびイソアルカン（例えば、イソペンタン）が挙げられる。
【００１５】 化学的発泡剤もまた使用され得、この記載される例は、炭酸水素ナトリウムお
よびアゾジカルボンアミドならびにこれらを含む他の添加剤との混合物である。
【００１６】 本発明に従う方法の第１の有利な実施形態において、ポリプロピレンが処理さ
れる場合、使用される発泡剤は、窒素であり、熱可塑性樹脂の重量に基づいて多
くとも約０．１２％の量で、そして好ましくは、熱可塑性樹脂の重量に基づいて
０．０５〜０．１０％の量で使用される。
【００１７】 Ｎ2の０．１２重量％の上記の値は、以下のように計算され得る： 実験から、実際には、ＰＰフォーム密度は、独立気泡構造を有する均一フォーム
のためには、発泡されていないポリプロピレンの約０．５であることが知られて
いる。フォーム密度は、以下のように、ガスの重量比に関連する：
【００１８】
【数２】
【００１９】 実験は、窒素に関して、約５０μｍのフォーム気泡直径で、上記に定義される
密接パック構造は、多くとも約０．１２％の量のガスを必要とすることを確認し
た。
【００２０】 ０．１２重量％の量は、窒素が発泡剤として使用される場合、使用される好ま
しい最大の量である。
【００２１】 発泡剤が二酸化炭素である場合、これは、ポリプロピレンを処理する際に、熱
可塑性樹脂の重量に基づいて多くとも約０．１９％の量で、そして好ましくは、
熱可塑性樹脂の重量に基づいて０．１０〜０．１５％の量で使用される。
【００２２】 ポリプロピレンにおいて５０μｍの均一なフォーム気泡直径を有する密接パッ
ク構造を形成するために必要とされる二酸化炭素の量は、多くとも約０．１９％
であることが見出され、そして実際には、０．１９％の値は、均一なフォーム気
泡直径を有するマイクロフォーム含有物品が得られる場合、顕著には過剰である
べきではない。
【００２３】 独立気泡の密接パック構造を達成するために理論的に必要とされる発泡剤の上
記に列挙される量は、約０．９１ｇ／ｃｍ3の密度を有するポリプロピレンにつ
いて有効である。プラスチックがポリ（塩化ビニル）（密度約１．４）である場
合、発泡剤の理論的最大量は、窒素について約０．０８重量％そして二酸化炭素
について０．１２重量％である。また、実際に使用される量が好ましくは実質的
に発泡剤の理論量に一致するべきであり；多少の変化が許容され得るが、より良
好でない結果へ導くであろう。ＰＰおよび窒素について、理論の０．１２重量％
の代わりに０．１８重量％の量の窒素は、依然として許容され、しかし理論的に
最善の製品と比較して品質が劣る製品を与える。
【００２４】 従って、少なくとも２重量％の上述の先行技術において使用される量は、本発
明に従う方法において使用される発泡剤の量をかなり超える。
【００２５】 広範なリサーチによって、押出ダイを離れる際の溶融物についての圧力降下速
度の重要性が示された。発泡が、溶融物が押出機ヘッドを離れた後にのみ開始す
ることを確実にし、そして良好なフォーム、すなわち均一な気泡構造および例え
ば２０〜１００μｍの範囲の寸法を有するフォームを得るために、最小の圧力降
下速度が、守られなければならない。最小の圧力降下速度は、以下の式によって
表される：
【００２６】
【数３】
【００２７】 上記式において、ヘンリーの定数は、発泡剤（例えば、窒素または二酸化炭素
（carbon-dioxyde））の、使用される熱可塑性樹脂における溶解性に関連する。
【００２８】 その関連は、以下である： Ｃba＝Ｈ．Ｐ。 Ｈのいくつかの値は、以下である： 発泡剤 樹脂 Ｈｃｍ3／ｇ．ａｔｍ Ｎ2 ＰＰ ０．１３３ Ｎ2 ＰＥ ０．１１１ ＣＯ2 ＰＰ ０．２７５。
【００２９】 式において、Ｃba（発泡剤（blowing agent）濃度）は、溶融物の特定の圧力
Ｐでの１グラムのポリマーに溶解し得るガスの量（２３℃および１ａｔｍでの、
ｃｍ3）として表される。
【００３０】 粘度ηは、温度を上昇させると減少し；ｄＰ／ｄｔについての上記式において
ηは分母に含まれるので、より高温の溶融物は、以下に示されるように、より速
い圧力降下速度を必要とする。上記式におけるＲoは、ガス気泡の臨界気泡半径
（critical cell radius）である。気泡の半径がＲoよりも大きくなれば、気泡
はサイズが増大する；半径がＲoよりも小さい場合、気泡は崩壊する。
【００３１】 １８０〜１８５℃の温度で、発泡剤（blowing agent）として窒素を用い、固
形樹脂の約６０％の密度および０．０５重量％のＮ2量を有するポリプロピレン
フォームを調製する場合、圧力降下速度ｄＰ／ｄｔ＞１０ＭＰａ／秒が、粘度以
外の全てのパラメータについて同一の値で使用され；いずれの場合においてもｄ
Ｐ／ｄｔ＜５０ＭＰａ／秒である。
【００３２】 圧力降下速度が上記よりも低い作業条件が選択される場合、大部分の破裂した
気泡を有する非均一フォーム構造が得られる。このようなフォームの機械的特性
は、均一なフォーム構造を有するフォームと比較して、悪化しており；得られる
製品は、一様でない（uneven）表面構造を示す。
【００３３】 本発明に従う上述の方法の好ましい実施形態において、この方法は、押出法で
あり、ここで、熱可塑性樹脂の少なくとも１つのストリームが、圧力下でオリフ
ィスを通過して押し進められて、物体がその形状に形成され、そして次いで冷却
され、そしてここで、少なくとも１つのストリームが発泡剤を含む。押出法は、
熱可塑性樹脂の１つのストリームが物品に形成される方法であり得；あるいは、
該方法は、熱可塑性樹脂の２以上のストリームが、押出ダイによって、複数の層
および／または相互接続された部分を含む物品に成形され、次いでその少なくと
も１つの層または部分が発泡される、共押出法であり得る。
【００３４】 上述の先行技術WO 98 / 08667において、ガスのような発泡剤を混合する熱可
塑性樹脂のストリームが、核形成に供され、これは、例えば、熱可塑性樹脂のス
トリームを複数のサブストリームに分割すること、各サブストリームを圧力降下
に供すること、およびサブストリームを再度合わせることを含み得る。
【００３５】 上述の押出法は、同様に、このタイプの核形成を含み得る。
【００３６】 この文脈において、発泡化製品（例えば、パイプ）を押出をするための方法お
よび装置を記載する、本出願人のオランダ特許出願1010057（本発明の優先日に
は未公開）がまた、参照される。
【００３７】 上記出願は、熱可塑性樹脂から作製される発泡物品を押出すための方法を記載
し、これは、発泡剤と混合された加熱加圧プラスチックからなる溶融物を押し進
めること、核剤（nucleator）および物品を成形するオリフィスを通って押し進
められること、次いで冷却されることを含む。この方法は、溶融物が、まず成形
オリフィス（shaping orifice）を通り、次いで核剤を通って押し進められるこ
とを特徴とする。この出願における核剤は、好ましくは、５０〜５００μｍ好ま
しくは１００〜３００μｍのメッシュサイズを有する複数の篩（sieve）の形態
である、複数の微細な管を備える。上記のタイプの核剤は、プラスチック／発泡
剤混合物の熱力学平衡を変化させるに役立ち、従って、ガスの溶液から出てくる
プロセスを促進する。
【００３８】 便宜上、本発明に従う方法において、熱可塑性樹脂は、粒子状核形成充填剤を
含み、これは、名前が示すように、微細な粒子の存在のために、その後に現れる
フォーム気泡のために核の形成を誘発する。以下を読むに簡単にするために、用
語「核形成剤（nucleating agent）」は、頻繁に、以下で、用語「粒子状核形成
充填剤（particulate nucleating filler）」の代わりに使用される。
【００３９】 好ましくは、５〜１００の縦横比を有する核形成剤が、使用される。粒子の縦
横比は、粒子の最大寸法と最小寸法との比であり、そして、良好な結果は、特に
、上記の比較的高い縦横比へ導くプレートリット（platelet）構造の充填剤を使
用して達成される。核形成剤として好適な薬剤としては、雲母、カオリン、タル
ク、グラファイト、アルミニウム三水和物などが挙げられる。
【００４０】 広く入手可能であり、例えば１．４〜４の範囲の縦横比である、他の形状（例
えば、球形、立方体、長方形およびワイヤ様）の充填剤は、いくらかの効果を有
するが、５〜１００の縦横比範囲を有する薬剤よりも満足でない。
【００４１】 １．４〜４の縦横比を有する薬剤の例としては、二酸化ケイ素および硫酸バリ
ウムが挙げられる。
【００４２】 特定されるような高い縦横比を有する薬剤としてはまた、二酸化チタンのよう
な顔料、および酸化アンチモンのような難燃剤が挙げられ得る。
【００４３】 本発明の文脈における別の重要な因子は、核形成剤が、好ましくは、最善の効
果のために比較的大きな粒度を有するべきことである。
【００４４】 タイプＬｕｚｅｎａｃ（登録商標）１４４５のタルク（平均粒度 ｄ５０：１
０μｍ、ｄ９５：２９μｍ）は、Ｌｕｚｅｎａｃ（登録商標）１０ ＭＯＯＳ（
ｄ５０：３．７μｍ；ｄ９５：９．３μｍ）よりも小さな気泡直径を有するより
均一なフォームを与える。
【００４５】 約１μｍの粒度の微細チョークは、驚くことに、事実上、有効でない。
【００４６】 一般的に、使用される核形成剤に関して、それは、好ましくは、平均粒度＞３
μｍそしてより好ましくは＞１０μｍを有すると、言うことができる。これらの
要件に合うタルクが、有効であるとわかった。
【００４７】 核形成剤が使用される場合、粒子の数に概して比例する、フォーム気泡の数の
増加が観察される。
【００４８】 この文脈において、例えば、Lewis K. CheungおよびChul B. Park, American
Society of Mechanical Engineers, 1996, 76 (Cellular and Microcellular Ma
terials, pp 81-103) が参照され得、ここで、押出されるポリプロピレンフォー
ムの気泡密度に対する充填剤（例えば、タルク）の効果が議論され、そしてこれ
は、全体としての混合物に基づいて５重量％を超える濃度でのタルクの使用は、
気泡密度の上述の濃度（すなわち、単位体積当たりの気泡の数）が顕著な更なる
増加を示さないので、意味が無く；この結果は、上記物品において研究される両
方の発泡ガス（すなわち、ＣＯ2およびイソペンタン）へ適用される。
【００４９】 上述の物品はまた、高濃度のタルクが使用される場合に、オープン気泡の数の
増加を報告し；本発明において、これは、明らかに望まれない。
【００５０】 上記物品は、１〜６重量％のガス濃度を使用し、一方、本発明において、所望
の密接パック構造に関連して、ポリプロピレンが処理される場合、例えば窒素に
ついて熱可塑性樹脂の重量に基づいて多くとも０．１２％、そしてＣＯ2につい
て多くとも約０．１９％に制限される濃度が、使用される。密接パック構造へ導
くより低いガス濃度に従う場合、驚くことに、充填剤濃度の増加の顕著な効果が
見られ、特に、＞３μｍそして好ましくは＞１０μｍの平均粒度のタルクが使用
されるならば、ポリプロピレンフォームを作製する場合に以下の値が得られる。
【００５１】
【表２】
【００５２】 充填剤の濃度が増加するにつれて、フォーム気泡直径のほぼ線形の減少が観察さ
れることが分かり得、このフォーム気泡直径は、フォームにわたって、実質的に
均一である。
【００５３】 従って、これは、形成されるフォーム気泡の数が、核形成剤の濃度と不釣合い
に、増加することを意味する。
【００５４】 Cheungらによる上述の物品は、５％を超えるタルクの使用は、不適切であると
示唆し；本発明において、十分に低いガス濃度が与えられると、フォーム気泡直
径に対する著しい効果が存在すること、および結果として高充填剤濃度を使用す
る場合でさえ利点が存在することが、見出された。Cheungらによって記録される
ような、オープン気泡の数の増加は、多分、本発明に従って使用される少量の発
泡剤の結果として、見出されない。
【００５５】 充填剤配合量と気泡直径との間の上記関係がまた、ポリ塩化ビニルについて研
究された。核形成剤（例えば、タルク）が添加されない場合、０．５〜２ｍｍ直
径の気泡を有する粗いフォーム構造が、形成される。５重量％好ましくは３％の
タルクの添加によって、約５０μｍの気泡を有する均一な全構造が生じる。タル
クのネット配合量（het loading）を１０、２０または３０重量％へ増加させる
ことは、気泡直径に対する実質的な影響を有さず、これは、約２０〜５０μｍの
ままである。
【００５６】 一般に、製品は、特定の耐衝撃性要件に合わねばならず、そして本発明におい
て、熱可塑性樹脂が、耐衝撃性改質剤（impact modifier）と混合されることが
有利であるとわかった。
【００５７】 このような耐衝撃性改質剤は、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＡＢＳ（ア
クリロニトリルブタジエンスチレン）、ＭＢＳ（メタクリロニトリルブタジエン
スチレン）、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、塩素化ＰＥ、低結晶性ＰＰ
コポリマー（例えば、Ａｄｆｌｅｘ（登録商標）１００ＱＦ）などまたはその混
合物のような、ポリマー改質剤（polymeric modifier）から選択され得、そして
、改質剤または改質剤の混合物は、熱可塑性樹脂の重量に基づいて、２〜４０％
、そして好ましくは５〜１５％の濃度で、使用される。
【００５８】 発泡はまた、熱可塑性樹脂が界面活性剤と混合されることによって、促進され
る。
【００５９】 界面活性剤は、一般的に公知であり、そして、熱可塑性樹脂および核形成剤の
両方と相溶性である界面活性剤から選択され、これらの例は以下である：脂肪ア
ルコール、ジカルボン酸および天然短鎖脂肪／アルコールに基づくエステル、ア
ルコールおよび長鎖脂肪酸のエステルなどまたはその混合物。このタイプの界面
活性剤または混合物は、熱可塑性樹脂の重量に基づいて０．１〜５％の濃度で使
用される。好適な界面活性剤は、モノステアリン酸グリセロール（ＧＭＳ）であ
る。
【００６０】 特に、界面活性剤は、熱可塑性樹脂の重量の０．３〜３重量％の濃度で、そし
て好ましくは０．５〜２重量％の濃度で使用される。
【００６１】 本発明に従う方法は、種々の物品（例えば、パネル、ブロック、囲い（enclos
ures）など）を製造するために使用され得；非常に有利には、本明細書で上述さ
れる本発明に従う方法は、パイプを形成するために使用され、特に２つの実施形
態は、言及する価値がある。
【００６２】 第１の場合、本発明は、上述のタイプの方法に関し、ここで、形成される物品
は、パイプであり、ここで、内壁および／または外壁が１０μｍよりも相当小さ
いフォーム気泡直径を有し、そしてここで、好ましくはフォーム気泡が存在しな
いか未発達の（rudimentary）フォームのみ存在する。次いで、さらに内側に配
置されるパイプの部分は、本発明に従って目的とされる均一なマイクロフォーム
特徴を有し、非常に小さなフォーム気泡直径を伴い、フォーム気泡直径は、一般
的に均一値を有する。
【００６３】 パイプの内壁および外壁の表面における非常に小さなフォーム気泡の存在（ま
たは、フォーム気泡の非存在でさえ）は、形成されるパイプが冷却される間、薄
い表面層から迅速に少量のガスが拡散する結果であり得る。
【００６４】 本発明に従う方法の別の実施形態において、形成される物品はパイプであり、
ここで、完全に密な内壁および外壁のパイプを形成するために、該方法は、共押
出法として実行され、そして内壁および外壁のための熱可塑性樹脂のストリーム
が、発泡剤なしで供給され、一方、パイプのフォーム含有断面のフォーム気泡直
径は、均一であり、そして所望の寸法の関数として、好適な核形成剤の濃度の選
択によって前もって決めた値に設定される。
【００６５】 内壁および外壁ならびにフォーム含有部分（コア）について、全てのタイプの
慣用熱可塑性樹脂が使用され得、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳが、使用され得る。
【００６６】 リサイクルされたポリ塩化ビニルが使用された場合、驚くような良好な結果が
得られた。このような材料は、０．５〜１ｍｍの粒度を有する固形不純物を大き
な割合で含み得るが、２０〜５０μｍの気泡直径を有する均一なマイクロフォー
ムが得られ得る。
【００６７】 本発明は、ここで、多数の実施例を参照して記載される。
【００６８】
【表３】
【００６９】 パーセンテージは、混合物の総計に基づく。ＨＹ ６１００は、ＰＰホモポリ
マーであり、ＨＭＡ ６１００およびＢｏｒｅａｌｉｓ ＣＥＣ ４４１２は、
ＰＰコポリマーである。Ｍａｓｔｅｒｔｅｃは、顔料および難燃剤と混ぜられた
ＰＰのマスターバッチである。その組成物が本発明に従って形成されるフォーム
と合わせて使用される場合、このパイプは、可燃性試験において、１．５倍以上
の難燃剤を含む発泡されていないパイプにおいて見られるものに匹敵する、より
良好な難燃性（flame tetardancy）を提供した。
【００７０】 最後の実施例に従うパイプの耐衝撃性のなおさらなる改良は、６重量％のＡｄ
ｆｌｅｘ（登録商標）１００ＱＦ（フレキシブルな低モジュラスのＰＰコポリマ
ー）の添加によって得られる。これは、幾分減少されたヤング率を生じる。
【００７１】 一般に、ポリプロピレンを押出す場合、単一の押出機が使用され、それによっ
て、よく規定された均一のフォームが得られる。厚い壁を有する大きな直径につ
いて、高樹脂生産高が必要であり、そして便宜上、デュアル押出機コンセプト（
dual-extruder concept）が、このような場合、使用される。第１の押出機にお
いて、ポリマーが溶融され、ガスが溶融物に注入され、そしてそこに溶解される
。押出機における圧力は、ガスが溶融物に溶解したままであることを確実にする
に十分に高くあるべきである。溶融ポリマーおよびガスの混合物が、第２押出機
に供給され、ここで、ガスのさらなる均一化が達成され、そしてここで、混合物
の温度が下げられる。溶融物の粘度は、従って、増加し、そして耐衝撃性および
Ｅモジュラスのような機械的性質における改良が見られる。
【００７２】 第２の押出機において、好適なダイヘッドの選択によって、圧力が、要求され
る高レベルに維持される。これはまた、化学的発泡剤（blowing agent）を使用
する場合に適用される。
【００７３】 これは、以下の表によって例示され、それによって、増加した粘度は、溶融物
の増加した圧力によって、それ自体を示す：
【００７４】
【表４】
【００７５】 当然ながら、温度を低下させるための可能性は、関連する熱可塑性樹脂、特に、
結晶性および部分結晶性熱可塑性樹脂（例えば、ＰＰおよびＰＥ）の固化点によ
って制限される。ＰＶＣおよびＰＳおよびＡＢＳのようなアモルファス熱可塑性
樹脂について、このより低い温度は適用されない。制限は、通常得られ得るパワ
ーを超える押出機パワーを必要とする、粘度の高い増加によって、決定される。
【００７６】 上述のように、ポリプロピレンが、好適な熱可塑性樹脂として記載され得；他
の熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリ（ビニル）クロリド、ポリスチレ
ン、ＡＢＳなどが、使用され得る。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年５月２９日（２００１．５．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【数１】 に従って制御されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 オヴァリーユンダー ハンス オランダ国 エンエル−7771 イーエイチ ハーデンベルク メルクリウスラン ６ Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA24 AC02 AC07 AC32 AG20 BA03 BA13 BA32 BA33 BA34 BA39 BC01 CC03X CC04X CC05Z CC34X

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォームを含む物品を形
    成するための方法であって、ここで、発泡剤を含む少なくとも１つの溶融熱可塑
    性樹脂が、圧力下で形成工程に供され、そして、該圧力が少なくとも部分的に開
    放された後に冷却され、該発泡剤の量が、該フォームにわたって実質的に均一な
    特定のフォーム気泡直径を有する該フォーム気泡の密接パック（close-packed）
    構造によって含まれる、該発泡剤に混合されるガスの量に対応する量と実質的に
    同じであることを特徴とする、方法。
  2. 【請求項２】 前記発泡剤が、物理的発泡剤および化学的発泡剤からなる群
    から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記発泡剤が、二酸化炭素、窒素、空気、酸素、希ガス、水
    およびイソアルカン（例えば、イソペンタン）からなる群から選択される物理的
    発泡剤である、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記発泡剤が、炭酸水素ナトリウムおよびアゾジカルボンア
    ミドならびにこれらを含む他の添加剤との混合物のような化学的発泡剤である、
    請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記発泡剤が、窒素であり、そしてポリプロピレンの処理に
    おいて、熱可塑性樹脂の重量に基づいて多くとも約０．１２％の量で、そして好
    ましくは０．０５〜０．１０重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項
    ３に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記発泡剤が、二酸化炭素であり、そしてポリプロピレンの
    処理において、熱可塑性樹脂の重量に基づいて多くとも約０．１９％の量で、そ
    して好ましくは０．１０〜０．１５重量％の量で使用されることを特徴とする、
    請求項３に記載の方法。
  7. 【請求項７】 圧力降下速度ｄＰ／ｄｔが、以下の式： 【数１】 に従って制御されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 ポリプロピレンフォームを作製するために、ｄＰ／ｄｔが、
    １８０〜１９０℃で、＞２０ＭＰａ／秒に、そして１７０〜１７５℃で、＞１０
    ＭＰａ／秒に、しかしながらいずれの場合においてもｄＰ／ｄｔ＜５０ＭＰａ／
    秒に設定されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記方法が押出法であり、ここで、熱可塑性樹脂の少なくと
    も１つのストリームが、圧力下でオリフィスを通過して押し進められて、物体が
    その形状に形成され、そして次いで冷却され、そしてここで、少なくとも１つの
    ストリームが発泡剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 核形成剤が、前記熱可塑性樹脂中に存在することを特徴と
    する、請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ５〜１００の縦横比を有する核形成剤が使用されることを
    特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記使用される核形成剤が、＞３μｍそして好ましくは＞
    １０μｍの平均粒度を有するタルクであることを特徴とする、請求項１０に記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 前記核形成剤の濃度が、所望の平均フォーム気泡直径と関
    連して選択されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記使用される核形成剤が、ポリプロピレンのフォーム気
    泡直径が以下のように形成されるに好適な量のタルクであることを特徴とする、
    請求項１２に記載の方法： 【表１】
  15. 【請求項１５】 ３〜５重量％またはそれ以上のタルクが、使用され、約５
    ０μｍの平均フォーム気泡直径を有するフォームを得る、ポリ塩化ビニルフォー
    ムを形成するための、請求項１２に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記熱可塑性樹脂が、該プラスチックの耐衝撃性を改善す
    る薬剤（耐衝撃性改質剤）と混合されることを特徴とする、請求項１に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記プラスチックがポリプロピレンであり、そして前記耐
    衝撃性改質剤が、低結晶性ＰＰ、ＬＤＰＥ、ＡＢＳ、ＭＢＳ、ＥＶＡ、塩素化Ｐ
    Ｅなどまたはその混合物のようなポリマー改質剤の群から選択され、そして該薬
    剤または薬剤の混合物が、該熱可塑性樹脂の重量に基づいて２〜４０％そして好
    ましくは５〜１５％の濃度で使用されることを特徴とする、請求項１６に記載の
    方法。
  18. 【請求項１８】 前記熱可塑性樹脂が、界面活性剤と混合されることを特徴
    とする、前記請求項の１つ以上に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記界面活性剤が、脂肪アルコール、ジカルボン酸および
    天然短鎖脂肪／アルコールに基づくエステル、アルコールおよび長鎖脂肪酸のエ
    ステルなどまたはその混合物からなる群から選択され、そして該薬剤が、前記熱
    可塑性樹脂の重量に基づいて０．１〜５％の濃度で使用されることを特徴とする
    、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記界面活性剤が、０．３〜３重量％の濃度で、好ましく
    は０．５〜２％の濃度で使用されることを特徴とする、請求項１９に記載の方法
    。
  21. 【請求項２１】 前記形成される物品が、その内壁および／または外壁が１
    ０μｍ未満のフォーム気泡直径を有するパイプであることを特徴とする、請求項
    ９に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記形成される物品がパイプであり、そして完全に密な内
    壁および外壁のパイプを形成するために、該方法は、共押出法として実行され、
    そして内壁および外壁のための熱可塑性樹脂のストリームが、ガスなしで供給さ
    れ、一方、ガスおよび核形成剤が、内壁と外壁との間の部分のためのストリーム
    に供給されて、その中のフォーム気泡直径を、核形成剤の濃度の選択によって、
    前もって決めた値へ調節することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
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