JP2004529215A5

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Publication number: JP2004529215A5
Application number: JP2002548013A
Authority: JP
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2005-12-22

Claims

フォーム物品の製造に使用され、発泡性ポリマー粒子から製造される発泡セル状粒子であって、前記発泡セル状粒子は、かさ密度が約３４．３ポンド／立方フィート（５５０ｋｇ／ｍ^３）〜１２．５ポンド／立方フィート（２００ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、前記ポリマーを基準にした発泡剤量は６．０重量％未満であり、室温で所定の時間後の発泡剤の重量減が、室温で同じ所定の時間における前記発泡性粒子よりも少なくとも１５％から５０％少ない発泡セル状粒子。
前記発泡剤が、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、イソブタン、ネオペンタン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択され、２．０重量％から５．０重量％の範囲の量で二酸化炭素、窒素、および空気と併用される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡剤が、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、イソブタン、ネオペンタン、およびそれらの混合物から選択され、その量は２．５重量％から３．５重量％の範囲である請求項２に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡剤がｎ−ペンタンおよびその混合物であり、その量が２．５重量％から３．５重量％の範囲である請求項３に記載の発泡セル状粒子。
前記粒子が、５μｍから１００μｍの範囲の平均セルサイズであり一定数のセルを含む確立されたセル構造を有する請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡セル状粒子がポリマー組成物を含み、前記ポリマー組成物の重量を基準にして、前記ポリマー組成物が、ｉ）未置換であるか、あるいはＣ_１−６アルキル基およびハロゲン原子からなる群より選択される１つ以上の置換基で置換されている、少なくとも１種類のＣ_８−１２ビニル芳香族モノマー約７０重量％から約１００重量％と、ｉｉ）Ｃ_３−６エチレン系不飽和カルボン酸、無水物、イミド、ならびにそれらのＣ_１−１２アルキルエステルおよびアルコキシアルキルエステル、ならびにＣ_３−６エチレン系不飽和ニトリルからなる群より選択される少なくとも１種類のモノマー約３０重量％から０重量％と、ｉｉｉ）発泡剤、とを含む請求項１に記載の発泡セル状粒子。
ｉ）がスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、クロロスチレン、およびブロモスチレンからなる群より選択され、ｉｉ）がアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、およびマレイミドからなる群より選択され、ｉｉｉ）がアセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、イソペンタン、イソブタン、ネオペンタン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される請求項６に記載の発泡セル状粒子。
ｉ）がスチレンであり、ｉｉ）がアクリル酸ブチルであり、ｉｉｉ）がｎ−ペンタンおよびその混合物である請求項７に記載の発泡セル状粒子。
請求項１に記載の発泡セル状粒子であって、前記発泡セル状粒子が、
ｉ）未置換であるか、あるいはＣ_１−６アルキル基およびハロゲン原子からなる群より選択される１つ以上の置換基で置換されている、少なくとも１種類のＣ_８−１２ビニル芳香族モノマー約７０重量％から約１００重量％と、ｉｉ）ポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、および耐衝撃性ポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種類のポリマー約３０重量％から０重量％と、ｉｉｉ）発泡剤、
とを含むポリマー組成物を含む発泡セル状粒子。
請求項９に記載の発泡セル状粒子であって、ｉ）がスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、クロロスチレン、およびブロモスチレンからなる群より選択され、ｉｉｉ）がアセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、イソペンタン、イソブタン、ネオペンタン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される発泡セル状粒子。
前記発泡性ポリマー粒子が、懸濁法、塊状法、および溶液法からなる群より選択される重合方法で製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記重合方法が懸濁法である請求項１１に記載の発泡セル状粒子。
前記懸濁法が、１段階法および２段階法からなる群より選択される請求項１２に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡性ポリマー粒子が押出法で製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡セル状粒子が、接触加熱、非接触加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱、誘電加熱、および高周波加熱からなる群より選択される加熱法で製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡セル状粒子が、流動床乾燥装置を含む加熱法で製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記発泡セル状粒子が、予備膨張装置を含む加熱法で製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量の少なくとも１種類のスチレン系モノマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基モノマーとを混合して、発泡性粒子を生成する工程と、
前記懸濁重合法の前、最中、または後に、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、イソブタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を、前記スチレン系モノマーおよびビニル基モノマーと混合する工程、
とを含む、懸濁重合法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量の少なくとも１種類のスチレン系モノマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量のポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、および耐衝撃性ポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種類のポリマーとを混合して、発泡性粒子を生成する工程と、
前記懸濁重合法の前、最中、または後に、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、イソブタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を、前記スチレン系モノマーおよび前記ポリマーと混合する工程、
とを含む、懸濁重合法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系ポリマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基ポリマーとを混合する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱混合してポリマーメルトを得て、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を注入する工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、それをペレットに切断する工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０ｋＰａ）の範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む、押出法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系ポリマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量のポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、および耐衝撃性ポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種類のポリマーとを混合する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱混合してポリマーメルトを得る工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、前記ストランドをペレットに切断する工程と、
アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を前記ペレットに含浸させる工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０ｋＰａ）の範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む押出法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
少なくとも前記発泡粒子がコーティング組成物を含有する請求項１に記載の発泡セル状粒子。
前記コーティング組成物が、シリコーン類、金属、およびグリセロールカルボキシレート、およびそれらの混合物からなる群より選択される請求項２２に記載の発泡粒子。
前記グリセロールカルボキシレートが、グリセロールモノステアレート、グリセロールジステアレート、グリセロールトリステアレート、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、およびステアリン酸マグネシウム、ならびにそれらの混合物からなる群より選択される請求項２３に記載の発泡粒子。
請求項１に記載の前記発泡セル状粒子を製造することによる発泡性ポリマー粒子の貯蔵寿命を延長するシステム。
請求項１に記載の発泡セル状粒子から製造され、かさ密度が約０．５０ポンド／立方フィート（８．０ｋｇ／ｍ^３）〜６．０ポンド／立方フィート（９６．１ｋｇ／ｍ^３）の範囲であるフォーム物品。
フォーム物品の製造に使用するためのポリマー組成物を含む発泡セル状粒子の製造方法であって、
ａ）かさ密度が約４０ポンド／立方フィート（６４１ｋｇ／ｍ^３）〜約３２．０ポンド／立方フィート（５１３ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、前記ポリマー組成物重量を基準にした発泡剤量が約１０．０重量％未満である発泡性ポリマー粒子を、約１０．１絶対ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０ｋＰａ）の範囲の圧力で約７０℃から１１０℃の範囲の温度に加熱して、かさ密度が３４．３ポンド／立方フィート（５５０ｋｇ／ｍ^３）〜約１２．５ポンド／立方フィート（２００ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、前記ポリマー組成物重量を基準にした発泡剤量が約６．０重量％未満である前記発泡セル状粒子を形成する工程を含む方法。
工程ａ）がポリマー製造業者のプラントで実施され、
ｂ）フォーム成形業者のプラントにおいて、膨張および成形の前に、追加の発泡剤で前記発泡セル状粒子を含浸させることなく、従来の設備によって、前記発泡セル状粒子から、かさ密度が約０．８０ポンド／立方フィート（１２．８）ｋｇ／ｍ^３）〜６．０ポンド／立方フィート（９６．１ｋｇ／ｍ^３）の範囲のフォーム物品を製造する工程をさらに含む請求項２７に記載の方法。
フォーム物品の製造に使用するためのポリマー粒子の輸送および包装を最適化するためのシステムであって、ポリマー製造業者のプラントにおいて、
ａ）かさ密度が約４０ポンド／立方フィート（６４１ｋｇ／ｍ^３）〜約３２．０ポンド／立方フィート（５１３ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、ポリマー組成物の重量に対する発泡剤量が約１０．０重量％未満の発泡性ポリマー粒子を使用し、約１０．１絶対ｐｓｉ（７０絶対ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０絶対ｋＰａ）の範囲の圧力で約７０〜約１１０℃の範囲の温度に前記発泡性粒子を加熱して、かさ密度が約３４．３ポンド／立方フィート（５５０ｋｇ／ｍ^３）〜約１２．５ポンド／立方フィート（２００ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、前記ポリマー組成物重量を基準にした発泡剤量が約６．０重量％未満である発泡セル状粒子を形成する工程と、
ｂ）工程ａ）の前記発泡セル状粒子を包装することによって、工程ａ）の前記発泡セル状粒子の輸送に使用される包装容器に必要な強度が、工程ａ）のかさ密度がより高く発泡剤量がより多い発泡性粒子を輸送する場合に使用される包装容器に必要な強度よりも低くなる工程と、
ｃ）前記発泡性粒子を輸送する場合の工程ａ）の前記発泡性粒子の全輸送重量と実質的に等しい全輸送重量で、前記発泡セル状粒子を輸送する工程、
とを含むシステム。
工程ａ）において、前記発泡性粒子を、約１３．８絶対ｐｓｉ（９５絶対ｋＰａ）〜約１６絶対ｐｓｉ（１１０絶対ｋＰａ）の圧力で８０℃から１１０℃の範囲の温度に約０．０５〜６０分間加熱し、前記発泡セル状粒子のかさ密度が約２８．１ポンド／立方フィート（４５０ｋｇ／ｍ^３）〜約２１．９ポンド／立方フィート（３５０ｋｇ／ｍ^３）の範囲であり、前記発泡セル状粒子中の前記発泡剤の量が約２．０重量％から５．０重量％の範囲である請求項２９に記載のシステム。
前記発泡剤がアセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択され、二酸化炭素、窒素、および空気と併用される請求項２９に記載のシステム。
前記発泡剤がアセトン、酢酸メチル、ブタン、ヘキサン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、イソブタン、ネオペンタン、およびそれらの混合物からなる群より選択され、前記ポリマー組成物の重量に対して２．５重量％から３．５重量％の範囲の量で使用される請求項３１に記載のシステム。
前記発泡剤が、ペンタンおよびその混合物からなる群より選択され、前記ポリマー組成物の重量に対して２．５重量％から３．５重量％の範囲の量で使用される請求項３２に記載のシステム。
前記セル状粒子の輸送に使用される前記包装容器が、紙袋、プラスチックフィルムバッグ、ファイバーカートン、金属ドラム、ファイバードラム、バルクバッグ、および返却可能な包装容器からなる群より選択される請求項２９に記載のシステム。
前記輸送手段によって輸送される工程ｃ）の前記発泡セル状粒子の全重量が約３０，０００〜約５０，０００ポンドである請求項２９に記載のシステム。
前記発泡性ポリマー粒子が、懸濁法、塊状法、および溶液法からなる群より選択される重合方法で製造される請求項２９に記載のシステム。
前記重合方法が懸濁法である請求項３６に記載のシステム。
前記懸濁重合法が、１段階法および２段階法からなる群より選択される請求項３７に記載のシステム。
前記発泡性ポリマー粒子が押出法で製造される請求項２９に記載のシステム。
前記発泡セル状粒子がフォーム成形業者のプラントに輸送され、さらなる工程として、
ｄ）前記フォーム成形業者のプラントにおいて、膨張および成形の前に、追加の発泡剤で前記発泡セル状粒子を含浸させることなく、従来の設備によって、前記発泡セル状粒子から、かさ密度が約０．８０ポンド／立方フィート（１２．８ｋｇ／ｍ^３）〜６．０ポンド／立方フィート（９６．１ｋｇ／ｍ^３）の範囲のフォーム物品を製造する工程を含む請求項２９に記載のシステム。
前記ポリマー製造業者の前記プラントにおいて、前記発泡セル状粒子が、接触加熱、非接触加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱、誘電加熱、および高周波加熱からなる群より選択される加熱法で製造される請求項２９に記載のシステム。
前記発泡セル状粒子が、流動床乾燥装置を含む加熱法で製造される請求項３１に記載のシステム。
前記発泡セル状粒子のそれぞれが、５μｍから１００μｍの範囲の平均セルサイズであり一定数のセルを含む確立されたセル構造を有する請求項２９に記載のシステム。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量の少なくとも１種類のスチレン系モノマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基モノマーとを混合して、発泡性粒子を生成する工程と、
前記懸濁重合法の前、最中、または後に、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、イソブタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を、前記スチレン系モノマーおよびビニル基モノマーと混合する工程、
とを含む、懸濁重合法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項２９に記載のシステム。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量の少なくとも１種類のスチレン系モノマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量のポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、および耐衝撃性ポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種類のポリマーとを混合して、発泡性粒子を生成する工程と、
前記懸濁重合法の前、最中、または後に、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、イソブタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を、前記スチレン系モノマーおよび前記ポリマーと混合する工程、
とを含む、懸濁重合法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項２９に記載のシステム。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系ポリマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基ポリマーとを混合する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱混合してポリマーメルトを得て、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を注入する工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、それをペレットに切断する工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ〜約２４．７絶対ｐｓｉの範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む、押出法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項２９に記載のシステム。
ポリマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系ポリマーと、前記ポリマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量のポリフェニレンオキシド、ブタジエンゴム、および耐衝撃性ポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種類のポリマーとを混合する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱混合してポリマーメルトを得る工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、前記ストランドをペレットに切断する工程と、
アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を前記ペレットに含浸させる工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ〜約２４．７絶対ｐｓｉの範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む、押出法によりポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項２９に記載のシステム。
工程ａ）の前、最中、または後に、前記発泡性ポリマー粒子または前記発泡セル状粒子にコーティング組成物を適用する工程をさらに含む請求項２９に記載のシステム。
モノマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系モノマーと、前記モノマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基モノマーとを混合して、前記ポリマー組成物を調製する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱してポリマーメルトを得て、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を注入する工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、それをペレットに切断する工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０ｋＰａ）の範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む、押出機中における重合法により生成されるポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項１に記載の発泡セル状粒子。
モノマー組成物の量を基準にして約７０重量％から約１００重量％の範囲の量のスチレン系モノマーと、前記モノマー組成物を基準にして約３０重量％から０重量％の範囲の量の少なくとも１種類のビニル基モノマーとを混合して、前記ポリマー組成物を調製する工程と、
前記ポリマー組成物を加熱してポリマーメルトを得て、アセトン、酢酸メチル、ブタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ＨＦＣ、ＣＦＣ、ＨＣＦＣ、水、およびそれらの混合物からなる群より選択される前記発泡剤を注入する工程と、
前記ポリマーメルトをストランドとして押し出して、それをペレットに切断する工程と、
約１０．１絶対ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２４．７絶対ｐｓｉ（１７０ｋＰａ）の範囲の圧力で、約７０℃から１１０℃の範囲の温度に前記ペレットを加熱することによって、前記発泡セル状粒子を形成する工程、
とを含む、押出機中における重合法により生成されるポリマー組成物から前記発泡性粒子が製造される請求項２９に記載のシステム。