JP3314358B2 - ポリスチレン発泡体及びその製法 - Google Patents
ポリスチレン発泡体及びその製法Info
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- C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、発泡剤として吸熱剤及び二酸化炭素により
製造した改良したポリスチレン発泡体に関する。本発明
は、又唯一の発泡剤として吸熱剤及び二酸化炭素を利用
する改良されたこのポリスチレン発泡体を製造する方法
に関する。本発明は、特に0.5インチより薄い厚さを有
するポリスチレン発泡体シートを製造するのに好適であ
る。
製造した改良したポリスチレン発泡体に関する。本発明
は、又唯一の発泡剤として吸熱剤及び二酸化炭素を利用
する改良されたこのポリスチレン発泡体を製造する方法
に関する。本発明は、特に0.5インチより薄い厚さを有
するポリスチレン発泡体シートを製造するのに好適であ
る。
背景技術 ポリスチレン発泡体、特にシートの形のものは、現
在、以下の望ましくない特徴、即ち揮発性、可燃性、貧
弱な熱成形性、脆い発泡体シートの物理的性質、高コス
ト又はオゾン層への有害な効果の１種以上を有するか又
は生ずる任意の発泡体剤から製造される。これらの発泡
剤の例は、脂肪族炭化水素及び十分に又は部分的にハロ
ゲン化された炭化水素を含むだろう。
在、以下の望ましくない特徴、即ち揮発性、可燃性、貧
弱な熱成形性、脆い発泡体シートの物理的性質、高コス
ト又はオゾン層への有害な効果の１種以上を有するか又
は生ずる任意の発泡体剤から製造される。これらの発泡
剤の例は、脂肪族炭化水素及び十分に又は部分的にハロ
ゲン化された炭化水素を含むだろう。
或るひとは、二酸化炭素及び他の発泡剤例えば脂肪族
炭化水素及び十分に又は部分的にハロゲン化された炭化
水素のブレンドについて経験している。この例は、米国
特許第4344710号及び4424287号に見ることができる。し
かし、これらの特許は、100％の二酸化炭素発泡剤の使
用は、極端な揮発性のために、連続的な直接射出成形発
泡体シートの製造にうまく使用できないと述べている
（それぞれ、１欄、42−45行及び49−55行）。これらの
物質の使用は、ひだ及び表面の欠点を生じさせると云わ
れる。
炭化水素及び十分に又は部分的にハロゲン化された炭化
水素のブレンドについて経験している。この例は、米国
特許第4344710号及び4424287号に見ることができる。し
かし、これらの特許は、100％の二酸化炭素発泡剤の使
用は、極端な揮発性のために、連続的な直接射出成形発
泡体シートの製造にうまく使用できないと述べている
（それぞれ、１欄、42−45行及び49−55行）。これらの
物質の使用は、ひだ及び表面の欠点を生じさせると云わ
れる。
他のひとは、正確且つ精密なやり方で、溶融した樹脂
原料例えばポリスチレン中に気体状の発泡剤例えば空気
を計量する方法及び装置を開発した。この一つの例は、
米国特許第4470938号に見ることができる。この特許の
装置は、供給気体源による力を認識する自由に動くピス
トン−シリンダの組合せを使用して、溶融樹脂中に気体
状の発泡剤の分割した均一の容積測定の原料を計量す
る。
原料例えばポリスチレン中に気体状の発泡剤例えば空気
を計量する方法及び装置を開発した。この一つの例は、
米国特許第4470938号に見ることができる。この特許の
装置は、供給気体源による力を認識する自由に動くピス
トン−シリンダの組合せを使用して、溶融樹脂中に気体
状の発泡剤の分割した均一の容積測定の原料を計量す
る。
なお、他のひとは、米国特許第4455272号において、
ポリスチレン、核生成剤、物理的発泡剤及び水を押し出
すことにより、ポリスチレン発泡体を形成し、その際、
物理的発泡剤及び水が発泡剤として別々に又はともに押
し出し機中に注入された。製造された生成物は、発泡体
の膜の間の結合点で小さい気泡を有する。特許は、この
発泡体を製造する押し出し方法は、当業者に周知であ
り、従来周知の物理的発泡剤例えばプロパン、直鎖及び
イソブタン、全ての異性体状のペンタン及びヘキサン及
びフレオン11、トリクロロフルオロメタン及びフレオン
12、ジクロロジフルオロメタンにより例示されるハロゲ
ン化炭化水素を含む低級炭化水素及びハロゲン化炭化水
素に通常基づくが、又或る場合には、化学的発泡剤が使
用されることをのべている。水が、低密度発泡体の製造
に過剰な量の蒸気圧をもたらし、さらに多量の蒸発によ
る冷却を生じさせることも特許に記載されている。使用
される水の量は、樹脂に基づき0.5−５重量％に及ぶ。
特許は、又タルクの量は、樹脂に基づき0.01−0.3重量
％の範囲内でなければならないことを述べている。0.3
重量％より多いと、低い圧縮強さをもたらす非常に小さ
い気泡構造を有する生成物を生ずる。
ポリスチレン、核生成剤、物理的発泡剤及び水を押し出
すことにより、ポリスチレン発泡体を形成し、その際、
物理的発泡剤及び水が発泡剤として別々に又はともに押
し出し機中に注入された。製造された生成物は、発泡体
の膜の間の結合点で小さい気泡を有する。特許は、この
発泡体を製造する押し出し方法は、当業者に周知であ
り、従来周知の物理的発泡剤例えばプロパン、直鎖及び
イソブタン、全ての異性体状のペンタン及びヘキサン及
びフレオン11、トリクロロフルオロメタン及びフレオン
12、ジクロロジフルオロメタンにより例示されるハロゲ
ン化炭化水素を含む低級炭化水素及びハロゲン化炭化水
素に通常基づくが、又或る場合には、化学的発泡剤が使
用されることをのべている。水が、低密度発泡体の製造
に過剰な量の蒸気圧をもたらし、さらに多量の蒸発によ
る冷却を生じさせることも特許に記載されている。使用
される水の量は、樹脂に基づき0.5−５重量％に及ぶ。
特許は、又タルクの量は、樹脂に基づき0.01−0.3重量
％の範囲内でなければならないことを述べている。0.3
重量％より多いと、低い圧縮強さをもたらす非常に小さ
い気泡構造を有する生成物を生ずる。
代表的な現在の工業的なポリスチレン発泡体シート押
し出し法は、タンデム押し出し法（シリーズで２台の押
し出し機）を使用する。第一の押し出し機は、重合体を
溶融して重合体溶融物を生成する。高圧の計量ポンプ
は、次に第一の押し出し機の末端で重合体溶融物へ発泡
剤を伝達し、そこで、混合が、発泡剤及び重合体溶融物
の次の混合及び冷却が生ずる第二の押し出し機に入る前
に開始される。第二の押し出し機を出た後、重合体溶融
物は、次に環状のダイを通りそして発泡体構造物とな
る。環状の管の形の発泡体構造物は、次に成形マンドレ
ルの上で延伸される。マンドレルを出た環状の管は、次
いで切断され開かれて、１本以上のロール上に次に集め
られるシートに成形される。シートは、次にエージング
されそして次いで発泡体シート包装物品に熱成形され
る。
し出し法は、タンデム押し出し法（シリーズで２台の押
し出し機）を使用する。第一の押し出し機は、重合体を
溶融して重合体溶融物を生成する。高圧の計量ポンプ
は、次に第一の押し出し機の末端で重合体溶融物へ発泡
剤を伝達し、そこで、混合が、発泡剤及び重合体溶融物
の次の混合及び冷却が生ずる第二の押し出し機に入る前
に開始される。第二の押し出し機を出た後、重合体溶融
物は、次に環状のダイを通りそして発泡体構造物とな
る。環状の管の形の発泡体構造物は、次に成形マンドレ
ルの上で延伸される。マンドレルを出た環状の管は、次
いで切断され開かれて、１本以上のロール上に次に集め
られるシートに成形される。シートは、次にエージング
されそして次いで発泡体シート包装物品に熱成形され
る。
唯一の発泡剤としての吸熱剤及び二酸化炭素の使用
は、他の発泡剤及び他の発泡剤と二酸化炭素とのブレン
ドの問題の多くを避ける。液状の形の二酸化炭素の使用
は、気体の取扱の問題を避ける。
は、他の発泡剤及び他の発泡剤と二酸化炭素とのブレン
ドの問題の多くを避ける。液状の形の二酸化炭素の使用
は、気体の取扱の問題を避ける。
発明の開示 本発明の方法は、二酸化炭素のみを使用して生成した
同じような熱可塑性発泡体より大きな密度及び小さいひ
だを有する熱可塑性発泡体を生成できる。それは、又高
いダイ温度で、二酸化炭素のみを使用して生成した同じ
ようにひだのよった熱可塑性発泡体を生成する同じ方法
で、熱可塑性発泡体に同じひだを有する低い密度を有す
る多量の熱可塑性発泡体を生成できる。又、同じプロセ
ス条件下で、本発明の熱可塑性発泡体は、同じ密度で二
酸化炭素のみを使用して生成した同じような熱可塑性発
泡体より少ないひだを有する。
同じような熱可塑性発泡体より大きな密度及び小さいひ
だを有する熱可塑性発泡体を生成できる。それは、又高
いダイ温度で、二酸化炭素のみを使用して生成した同じ
ようにひだのよった熱可塑性発泡体を生成する同じ方法
で、熱可塑性発泡体に同じひだを有する低い密度を有す
る多量の熱可塑性発泡体を生成できる。又、同じプロセ
ス条件下で、本発明の熱可塑性発泡体は、同じ密度で二
酸化炭素のみを使用して生成した同じような熱可塑性発
泡体より少ないひだを有する。
従って、本発明は、二酸化炭素及び吸熱剤好ましくは
液状の二酸化炭素のみにより発泡したポリスチレン発泡
体であり、このポリスチレン発泡体を製造するのに必要
な方法である。
液状の二酸化炭素のみにより発泡したポリスチレン発泡
体であり、このポリスチレン発泡体を製造するのに必要
な方法である。
本発明は、熱成形の目的のために有利な物理的性質を
有するポリスチレン発泡体シートを製造するのに特に適
している。
有するポリスチレン発泡体シートを製造するのに特に適
している。
本発明は、二酸化炭素、二酸化炭素及び吸熱剤の全重
量に基づいて１−30％の吸熱剤、並びにスチレン系重合
体の重量に基づいて0.005−1.0重量％の核形成剤から本
質的になる発泡剤を有するスチレン系重合体の熱可塑性
発泡体である。この熱可塑性発泡体は、発泡剤として二
酸化炭素のみを使用する同じプロセス条件下でしかも同
じ密度で生成した熱可塑性発泡体より少ないひだを有す
る。
量に基づいて１−30％の吸熱剤、並びにスチレン系重合
体の重量に基づいて0.005−1.0重量％の核形成剤から本
質的になる発泡剤を有するスチレン系重合体の熱可塑性
発泡体である。この熱可塑性発泡体は、発泡剤として二
酸化炭素のみを使用する同じプロセス条件下でしかも同
じ密度で生成した熱可塑性発泡体より少ないひだを有す
る。
本発明は、又熱可塑性発泡体を製造する方法である。
第一に、スチレン系重合体は溶融され、次に二酸化炭素
より本質的になる発泡剤が連続的に直接溶融されたスチ
レン系重合体中に導入される。二酸化炭素及び吸熱剤の
全重量当り約１−30％の量の吸熱剤も、連続的に直接溶
融されたスチレン系重合体に導入され、スチレン系重合
体の重量に基づいて0.005−1.0重量％の核形成剤も導入
される。スチレン系重合体、二酸化炭素及び吸熱剤は、
緊密に混合され、次に低い圧力の領域中に約1500℃以下
のダイ温度で押し出されそして発泡して、熱可塑性発泡
体に成形される。
第一に、スチレン系重合体は溶融され、次に二酸化炭素
より本質的になる発泡剤が連続的に直接溶融されたスチ
レン系重合体中に導入される。二酸化炭素及び吸熱剤の
全重量当り約１−30％の量の吸熱剤も、連続的に直接溶
融されたスチレン系重合体に導入され、スチレン系重合
体の重量に基づいて0.005−1.0重量％の核形成剤も導入
される。スチレン系重合体、二酸化炭素及び吸熱剤は、
緊密に混合され、次に低い圧力の領域中に約1500℃以下
のダイ温度で押し出されそして発泡して、熱可塑性発泡
体に成形される。
図面の簡単な説明 図１及び図２は、実施例２の熱可塑性発泡体シートの
50倍の機械方向及び横方向の顕微鏡写真である。
50倍の機械方向及び横方向の顕微鏡写真である。
発明を実施するための最良の形態 本発明で有用な重合体は、単量体繰返し単位として最
後の樹脂中に配合される少なくとも70重量％のスチレン
単量体を有する重合体、共重合体及びインター重合体で
ある。これは、他の重合体例えばスチレンアクリロニト
リル、スチレンアクリル酸、スチレン単量体繰返し単位
の要件を有する他の周知の同等物及びブレンドを含む。
本発明の目的のために、これらの有用な重合体は、スチ
レン系重合体と呼ばれるだろう。好ましい物質は、スチ
レン系ホモポリマーである。
後の樹脂中に配合される少なくとも70重量％のスチレン
単量体を有する重合体、共重合体及びインター重合体で
ある。これは、他の重合体例えばスチレンアクリロニト
リル、スチレンアクリル酸、スチレン単量体繰返し単位
の要件を有する他の周知の同等物及びブレンドを含む。
本発明の目的のために、これらの有用な重合体は、スチ
レン系重合体と呼ばれるだろう。好ましい物質は、スチ
レン系ホモポリマーである。
使用されるべき発泡剤は、通常市販されている二酸化
炭素であろう。本明細書の目的のために、この二酸化炭
素はたとえこの二酸化炭素が少ない不純物又はある量の
他の化合物を含んでいても100％の二酸化炭素として規
定されるだろう。
炭素であろう。本明細書の目的のために、この二酸化炭
素はたとえこの二酸化炭素が少ない不純物又はある量の
他の化合物を含んでいても100％の二酸化炭素として規
定されるだろう。
二酸化炭素は、好ましくは液状の形で重合体溶融物に
加えられるが、気体状の形の二酸化炭素の使用も、本発
明の実施に許容できるだろう。
加えられるが、気体状の形の二酸化炭素の使用も、本発
明の実施に許容できるだろう。
核形成剤の添加が要求され、そして全ポリスチレン重
量の0.005−1.0％の量で加えられる。好ましくは、核形
成剤の量は、0.005−0.5％である。最も好ましくは、核
形成剤の量は、0.005−0.1％である。一つの好ましい従
来の核形成剤は、タルクである。
量の0.005−1.0％の量で加えられる。好ましくは、核形
成剤の量は、0.005−0.5％である。最も好ましくは、核
形成剤の量は、0.005−0.1％である。一つの好ましい従
来の核形成剤は、タルクである。
従来当業者に周知の他の添加物例えば顔料は、本発明
のポリスチレン発泡体に加えられる。
のポリスチレン発泡体に加えられる。
吸熱剤は、一般に重合内に可能性ではなくそして水中
に存在する熱吸収容量の少なくとも50％である熱可塑性
発泡体の押し出し時に存在する熱吸収容量を有する熱吸
収剤である。水は、好ましい吸熱剤である。
に存在する熱吸収容量の少なくとも50％である熱可塑性
発泡体の押し出し時に存在する熱吸収容量を有する熱吸
収剤である。水は、好ましい吸熱剤である。
ポリスチレン発泡体シートの製造のためのタンデム押
し出し法の使用は、代表的であるが、必要とはされな
い。この方法は、一次押し出し機、一次押し出し機中へ
の発泡剤追加系、二次押し出し機、環状ダイ、冷却マン
ドレル、シートカッタ又はスリッタ及びシート採集装置
例えばローラー及びワインダーを含む。
し出し法の使用は、代表的であるが、必要とはされな
い。この方法は、一次押し出し機、一次押し出し機中へ
の発泡剤追加系、二次押し出し機、環状ダイ、冷却マン
ドレル、シートカッタ又はスリッタ及びシート採集装置
例えばローラー及びワインダーを含む。
しかし、この厳密な装置の構成は、本発明の方法に要
求されない。
求されない。
ポリスチレン発泡体シートは、或る修飾がポリスチレ
ン発泡体シートの取扱及び製造にされるならば、発泡剤
及び吸熱剤として二酸化炭素を使用して製造できる。好
ましくは、二酸化炭素及び吸熱剤は、溶融された樹脂中
に連続的に直接導入又は注入される。好ましくは、二酸
化炭素は、高圧の液体として連続的に直接注入され、そ
して吸熱剤は別に又は二酸化炭素と一緒に、液体として
注入される。
ン発泡体シートの取扱及び製造にされるならば、発泡剤
及び吸熱剤として二酸化炭素を使用して製造できる。好
ましくは、二酸化炭素及び吸熱剤は、溶融された樹脂中
に連続的に直接導入又は注入される。好ましくは、二酸
化炭素は、高圧の液体として連続的に直接注入され、そ
して吸熱剤は別に又は二酸化炭素と一緒に、液体として
注入される。
１立方フィート当り２−10ポンド（PCF）、好ましく
は３−6PCFの範囲の密度を有する発泡体シートを生成す
るために、0.5−６重量％好ましくは１−４重量％の二
酸化炭素が、重合体の重量当り要求される。吸熱剤は、
スチレン系重合体の重量に基づいて0.1−1.0重量％の量
で存在する。必要な制限は、吸熱剤が、二酸化炭素及び
吸熱剤の全重量に基づいて１−30重量％、好ましくは３
−18重量％そして最も好ましくは４−14重量％の量で存
在することである。核形成剤、好ましくはタルクも必要
とされ、そして全ポリスチレンの重量の0.005−1.0％、
好ましくは0.005−0.5％、最も好ましくは0.005−0.1％
の量で添加される。
は３−6PCFの範囲の密度を有する発泡体シートを生成す
るために、0.5−６重量％好ましくは１−４重量％の二
酸化炭素が、重合体の重量当り要求される。吸熱剤は、
スチレン系重合体の重量に基づいて0.1−1.0重量％の量
で存在する。必要な制限は、吸熱剤が、二酸化炭素及び
吸熱剤の全重量に基づいて１−30重量％、好ましくは３
−18重量％そして最も好ましくは４−14重量％の量で存
在することである。核形成剤、好ましくはタルクも必要
とされ、そして全ポリスチレンの重量の0.005−1.0％、
好ましくは0.005−0.5％、最も好ましくは0.005−0.1％
の量で添加される。
全ての方向の気泡のサイズは、1mmより小さくそして
好ましくは0.5mmより小さい。発泡体シートの厚さは、
好ましくは0.5インチより薄く、さらに好ましくは0.25
インチより薄い。
好ましくは0.5mmより小さい。発泡体シートの厚さは、
好ましくは0.5インチより薄く、さらに好ましくは0.25
インチより薄い。
４より大きい:1の発泡（blow up）比、即ちそれがダ
イを出た後のマンドレル上の発泡体の延伸を有すること
が可能である。少なくとも2.0:1の発泡比を有すること
が好ましい。
イを出た後のマンドレル上の発泡体の延伸を有すること
が可能である。少なくとも2.0:1の発泡比を有すること
が好ましい。
ダイの発泡温度は、150℃以下、好ましくは135−150
℃である。熱可塑性発泡体は、低圧のゾーン好ましくは
大気圧の大気中に押し出されそして発泡される。
℃である。熱可塑性発泡体は、低圧のゾーン好ましくは
大気圧の大気中に押し出されそして発泡される。
ポリスチレン発泡体シートを直ちに使用することも可
能であるが、発泡体シートを熱成形する前に、一定期間
通常少なくとも約20時間ポリスチレン発泡体シートをエ
ージングすることが好ましい。これは、空気が気泡中に
逆に拡散する時間である。それは、又引張り伸びの値を
実質的に一定にするだろう。これは、熱成形されるべき
ポリスチレン発泡体シートに、均一な熱成形の特徴及び
改良された最終パーツの物理的性質をもたらすであろ
う。
能であるが、発泡体シートを熱成形する前に、一定期間
通常少なくとも約20時間ポリスチレン発泡体シートをエ
ージングすることが好ましい。これは、空気が気泡中に
逆に拡散する時間である。それは、又引張り伸びの値を
実質的に一定にするだろう。これは、熱成形されるべき
ポリスチレン発泡体シートに、均一な熱成形の特徴及び
改良された最終パーツの物理的性質をもたらすであろ
う。
発泡体シートの最低のエージングにより得られた長い
一定期間にわたる実質的に一定の引張り伸びの値は、発
泡体シートを熱成形するとき、より一定の結果を生じ、
従って破片の少ないより一定の生成物を生ずる。引張り
伸びの値は、好ましくは５％より大きく、そして長い一
定期間５％より高く維持され、それ故発泡体シートの引
張り伸びの値の５％より低い値の変化又は劣化を心配す
ることなく、熱成形前に長い一定期間発泡体シートの貯
蔵を可能にする。
一定期間にわたる実質的に一定の引張り伸びの値は、発
泡体シートを熱成形するとき、より一定の結果を生じ、
従って破片の少ないより一定の生成物を生ずる。引張り
伸びの値は、好ましくは５％より大きく、そして長い一
定期間５％より高く維持され、それ故発泡体シートの引
張り伸びの値の５％より低い値の変化又は劣化を心配す
ることなく、熱成形前に長い一定期間発泡体シートの貯
蔵を可能にする。
引張り伸びの値は、the American Society for T
esting and Materials（ASTM）により発行された方法
ASTM D638「Tensile Properties of Plastics」に
従って決定される。用語機械又は押し出し方向、横方向
及び垂直方向は、それらの通常のしかも従来のやり方で
使用される。
esting and Materials（ASTM）により発行された方法
ASTM D638「Tensile Properties of Plastics」に
従って決定される。用語機械又は押し出し方向、横方向
及び垂直方向は、それらの通常のしかも従来のやり方で
使用される。
本発明の発泡体シートの引張り伸びの値は、完全に一
定ではないが、それらは、実質的に一定であり、熱成形
にとりより重要であるが、値は、長い一定期間５％の値
より上のままである。一般に、これらの値が５％より下
に落ちると、発泡体シートは、熱成形にとり脆くなる。
定ではないが、それらは、実質的に一定であり、熱成形
にとりより重要であるが、値は、長い一定期間５％の値
より上のままである。一般に、これらの値が５％より下
に落ちると、発泡体シートは、熱成形にとり脆くなる。
熱成形温度は、完全に又は部分的にハロゲン化された
クロロフルオロカーボン又は炭化水素により発泡された
ポリスチレン発泡体シートのそれよりやや高い。それ
は、CO2が、熱歪み温度を通常低下させ、そのため発泡
体の溶融強さが再加熱により低下する溶媒効果を本質的
にもたらさないからである。CO2及び吸熱剤により発泡
されたポリスチレン発泡体シートは、熱成形中20−50％
の範囲で後膨張できる。ポリスチレン発泡体シートが、
発泡体シートの注意深くコントロールされた熱成形20時
間前にエージングされることが好ましい。
クロロフルオロカーボン又は炭化水素により発泡された
ポリスチレン発泡体シートのそれよりやや高い。それ
は、CO2が、熱歪み温度を通常低下させ、そのため発泡
体の溶融強さが再加熱により低下する溶媒効果を本質的
にもたらさないからである。CO2及び吸熱剤により発泡
されたポリスチレン発泡体シートは、熱成形中20−50％
の範囲で後膨張できる。ポリスチレン発泡体シートが、
発泡体シートの注意深くコントロールされた熱成形20時
間前にエージングされることが好ましい。
CO2のみにより発泡された３−6PCF発泡体シートより
少なくひだを有するCO2及び吸熱剤により発泡された３
−6PCF発泡体シートを製造することが、本発明により又
可能である。
少なくひだを有するCO2及び吸熱剤により発泡された３
−6PCF発泡体シートを製造することが、本発明により又
可能である。
規定のために、「ひだが少ない」は、発泡体シートに
おいてひだの山及び谷であるゲージバンド（gauge ban
d）が少なく、又は二酸化炭素のみで発泡しそして同じ
条件下で製造された同じ発泡体シートと比較したとき、
シートゲージ平均偏差が少ないことを意味する。別に、
本発明では、同じひだを有する低い密度の発泡体シート
を得ることができる。
おいてひだの山及び谷であるゲージバンド（gauge ban
d）が少なく、又は二酸化炭素のみで発泡しそして同じ
条件下で製造された同じ発泡体シートと比較したとき、
シートゲージ平均偏差が少ないことを意味する。別に、
本発明では、同じひだを有する低い密度の発泡体シート
を得ることができる。
実 施 例 実施例 １及び比較例 １ 表１は、実施例及び比較例に関する工程の条件及び結
果を示す。押し出し機は、0.027インチの隙間を有する9
0mmのダイを有した。使用したポリスチレン樹脂は、約3
00000の分子量（MW）を有した。
果を示す。押し出し機は、0.027インチの隙間を有する9
0mmのダイを有した。使用したポリスチレン樹脂は、約3
00000の分子量（MW）を有した。
表１でわかるように、100％二酸化炭素を使用する同
じ工程で非常に少量の水の添加は、大体同じ密度を有す
る発泡体シートを生じ、シートゲージ平均偏差で38.6の
減少を示す。
じ工程で非常に少量の水の添加は、大体同じ密度を有す
る発泡体シートを生じ、シートゲージ平均偏差で38.6の
減少を示す。
実施例 ２及び比較例 ２ 押し出し機は、0.025インチのダイの隙間を有する２
インチのダイを有した。使用した樹脂は、約300000MW
（分子量）を有した。
インチのダイを有した。使用した樹脂は、約300000MW
（分子量）を有した。
表２からわかるように、同じ工程で使用される二酸化
炭素の量を減少させて水を添加することは、大体同じ密
度を有する発泡体シートを生じ、それはゲージ（厚さ）
が小さくゲージバンドがない。ウエブ（ダイからでる環
状の熱可塑性発泡体）間のゲージバンドの数は、８から
０に低下する。
炭素の量を減少させて水を添加することは、大体同じ密
度を有する発泡体シートを生じ、それはゲージ（厚さ）
が小さくゲージバンドがない。ウエブ（ダイからでる環
状の熱可塑性発泡体）間のゲージバンドの数は、８から
０に低下する。
実施例２の50倍の発泡、機械方向の顕微鏡写真である
図１及び２からわかるように、発泡体の膜間の結合点で
二次的発泡又は小さい気泡は存在しない。気泡は、大き
い及び小さい気泡の組合せよりむしろ基本的に一つのサ
イズであるようにみえる。
図１及び２からわかるように、発泡体の膜間の結合点で
二次的発泡又は小さい気泡は存在しない。気泡は、大き
い及び小さい気泡の組合せよりむしろ基本的に一つのサ
イズであるようにみえる。
追加の実施例及び比較例 追加の実施例及び追加の比較例は、種々の異なる水の
レベル及び二酸化炭素のレベルで、実施例２で述べられ
たパラメーターに従って製造される。
レベル及び二酸化炭素のレベルで、実施例２で述べられ
たパラメーターに従って製造される。
表３からわかるように、ウエブ間のゲージバンドは、
樹脂重量に基づいて0.1−1.0重量％の水の水レベルで消
失する。
樹脂重量に基づいて0.1−1.0重量％の水の水レベルで消
失する。
興味のあることに、ウエブ間のゲージバンドは、水の
量が余りに少ないか又は多い（水及び二酸化炭素の全重
量に基づいて30重量％より多い）かの何れかのとき、最
大（最もひだがよる）である。
量が余りに少ないか又は多い（水及び二酸化炭素の全重
量に基づいて30重量％より多い）かの何れかのとき、最
大（最もひだがよる）である。
これらの実施例及び比較例で明らかなように、ひだ
は、熱可塑性発泡体シートの形成前に発泡可能な混合物
中に適切な量の吸熱剤例えば水を含むことにより、単独
の発泡剤として二酸化炭素を使用するとき、最小になる
か又は防ぐことすらできる。
は、熱可塑性発泡体シートの形成前に発泡可能な混合物
中に適切な量の吸熱剤例えば水を含むことにより、単独
の発泡剤として二酸化炭素を使用するとき、最小になる
か又は防ぐことすらできる。
適切な量の吸熱剤の使用は、二酸化炭素のみを使用し
て生成される同じような熱可塑性発泡体より大きな密度
及び少ないひだを有する熱可塑性発泡体を製造せしめ
る。吸熱剤の使用は、又ダイ温度の上昇により、二酸化
炭素のみを使用して製造される同じようにひだのよった
熱可塑性発泡体を製造する同じような工程で、熱可塑性
発泡体に同じひだを有する低い密度を有する熱可塑性発
泡体を大量に生成する。又、同じ工程の条件下で、吸熱
剤の使用は、同じ密度で二酸化炭素のみを使用して生成
する同じような熱可塑性発泡体よりひだの少ない熱可塑
性発泡体を生成する。
て生成される同じような熱可塑性発泡体より大きな密度
及び少ないひだを有する熱可塑性発泡体を製造せしめ
る。吸熱剤の使用は、又ダイ温度の上昇により、二酸化
炭素のみを使用して製造される同じようにひだのよった
熱可塑性発泡体を製造する同じような工程で、熱可塑性
発泡体に同じひだを有する低い密度を有する熱可塑性発
泡体を大量に生成する。又、同じ工程の条件下で、吸熱
剤の使用は、同じ密度で二酸化炭素のみを使用して生成
する同じような熱可塑性発泡体よりひだの少ない熱可塑
性発泡体を生成する。
本発明は、好ましい態様について記述された。しか
し、当業者が容易に理解するように、本発明の趣旨及び
範囲から離れることなく、修飾及び変化を行いうること
は理解されるべきである。これらの修飾及び変化は、請
求の範囲の範囲内にあると考えられる。
し、当業者が容易に理解するように、本発明の趣旨及び
範囲から離れることなく、修飾及び変化を行いうること
は理解されるべきである。これらの修飾及び変化は、請
求の範囲の範囲内にあると考えられる。
フロントページの続き (72)発明者 リー，エリック クイング チュー カナダ国オンタリオ州 エヌ２エル ５ ケイ７ ウォタールー カバリア プレ イス 46 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 9/12
Claims (20)
- 【請求項１】（ａ）少なくとも70重量％のスチレン単量
体単位を有するスチレン系重合体を溶融する工程、 （ｂ）発泡剤を溶融したスチレン系重合体中に導入する
工程、 （ｃ）スチレン系重合体の重量に基づいて0.005−1.0重
量％の量で、核形成剤を溶融したスチレン系重合体中に
導入する工程、 （ｄ）溶融したスチレン系重合体及び発泡剤を緊密に混
合する工程、及び （ｅ）混合物を低圧の領域中に押し出しそして発泡させ
て熱可塑性発泡体を形成する工程 を含む熱可塑性発泡体を製造する方法において、発泡剤
が二酸化炭素からなり、さらに吸熱剤が、二酸化炭素及
び吸熱剤の全重量の１−30％の量で溶融したスチレン系
重合体中に導入し、その上混合物が150℃以下のダイ温
度で押し出されそして発泡されることを特徴とする方
法。 - 【請求項２】吸熱剤が水である請求項１の方法。
- 【請求項３】吸熱剤が、二酸化炭素及び吸熱剤の全重量
の３−18重量％の量で存在する請求項１又は２の方法。 - 【請求項４】二酸化炭素が、液体として重合体溶融物中
に導入される請求項１又は２の方法。 - 【請求項５】吸熱剤が、スチレン系重合体の重量に基づ
いて0.1−1.0重量％で存在する請求項１又は２の方法。 - 【請求項６】スチレン系重合体がポリスチレンである請
求項１又は２の方法。 - 【請求項７】ダイ温度が135−150℃である請求項１又は
２の方法。 - 【請求項８】熱可塑性発泡体がシートの形で製造される
請求項１又は２の方法。 - 【請求項９】熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしの同じ工程
条件下で製造される熱可塑性発泡体より大きな密度及び
少ないひだを有する請求項１又は２の方法。 - 【請求項１０】熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしの同じ工
程条件下で製造される熱可塑性発泡体と同じ密度及び同
じひだを有するが、吸熱剤なしで製造される同じように
ひだのある熱可塑性発泡体を製造する同じ工程と比較す
るとき、多量に押し出され、発泡されそして成形される
請求項１又は２の方法。 - 【請求項１１】熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしで製造さ
れる同じ密度を有する同じ工程条件下で製造される熱可
塑性発泡体より少ないひだを有する請求項１又は２の方
法。 - 【請求項１２】（ａ）スチレン系重合体、 （ｂ）発泡剤、及び （ｃ）スチレン系重合体の重量に基づいて0.005−1.0重
量％の量の核形成剤 を含む熱可塑性発泡体において、発泡剤が、二酸化炭素
からなり、さらに吸熱剤が、二酸化炭素及び吸熱剤の全
重量の１−30％の量で溶融したスチレン系重合体中に導
入され、その上熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしの同じ工
程条件下で製造される熱可塑性発泡体より少ないひだを
有することを特徴とする発泡体。 - 【請求項１３】吸熱剤が水である請求項12の発泡体。
- 【請求項１４】吸熱剤が、二酸化炭素及び吸熱剤の全重
量の３−18重量％の量で存在する請求項12又は13の発泡
体。 - 【請求項１５】二酸化炭素が、液体として重合体溶融物
中に導入されている請求項12又は13の発泡体。 - 【請求項１６】吸熱剤が、スチレン系重合体の重量に基
づいて0.1−1.0重量％で存在する請求項12又は13の発泡
体。 - 【請求項１７】スチレン系重合体がポリスチレンである
請求項12又は13の発泡体。 - 【請求項１８】熱可塑性発泡体がシートの形で製造され
ている請求項12又は13の発泡体。 - 【請求項１９】熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしの同じ工
程条件下で製造される熱可塑性発泡体より大きな密度及
び少ないひだを有する請求項12又は13の発泡体。 - 【請求項２０】熱可塑性発泡体が、吸熱剤なしで製造さ
れる同じ密度を有する同じ工程条件下で製造される熱可
塑性発泡体より少ないひだを有する請求項12又は13の発
泡体。
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| US07/873,419 US5340844A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Polystyrene foam and a process for making the same |
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| JPH08501810A JPH08501810A (ja) | 1996-02-27 |
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| JP5563458B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2014-07-30 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 押出ポリスチレン発泡体の改良された形成方法及びそれから製造された製品 |
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| JP3859334B2 (ja) | ポリエチレン系樹脂発泡体の製造方法、ポリエチレン系樹脂発泡体及びその成形体 |
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