(57)【要約】本発明は、セル配向性の増加及びセル異方性比の減少を伴う断熱製品、特に押出ポリスチレンフォーム及び断熱特性を改良し、フォーム製品の製造コストを削減するためのその製品の製造方法に関する。上記とは別に、増加したセル圧縮強度を有する断熱製品は、セル配向性の減少及びセル異方性比の増加によって作られ得る。
2005528494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）約30000〜500000の質量平均分子量を有するポリマー、及び
（２）発泡剤、
を含み、x/z方向のポリマーフォーム材料のセル配向比が、約0.5〜0.97であり、異方性比が、1.6〜1.03であることを特徴とするポリマーフォーム材料(20)。
【請求項２】
赤外線遮蔽剤、可塑剤、難燃化学剤、顔料、エラストマー、押出成型補助剤、酸化防止剤、充填剤、帯電防止剤及び紫外線吸収剤から成る群から選択される１種以上の添加剤をさらに含む請求項１に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項３】
前記ポリマーが、熱可塑性ポリマーである請求項１に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項４】
前記ポリマーが、アルケニル芳香族ポリマーである請求項３に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項５】
前記アルケニル芳香族ポリマーが、ポリスチレンである請求項４に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項６】
前記発泡剤が、HCFC、HFC、HC、二酸化炭素、及び他の不活性ガスを含む請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項７】
（１）約30000〜500000の質量平均分子量を有するポリマー、及び
（２）発泡剤、
を含み、x/z方向のポリマーフォーム材料のセル配向比が、約1.03〜2.0であり、異方性比が、0.97〜0.6であることを特徴とするポリマーフォーム材料。
【請求項８】
赤外線遮蔽剤、可塑剤、難燃化学剤、顔料、エラストマー、押出成型補助剤、酸化防止剤、充填剤、帯電防止剤及び紫外線吸収剤から成る群から選択される１種以上の添加剤をさらに含む請求項７に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項９】
前記ポリマーが、熱可塑性ポリマーである請求項８に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項１０】
前記ポリマーが、アルケニル芳香族ポリマーである請求項９に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項１１】
前記アルケニル芳香族ポリマーが、ポリスチレンである請求項１０に記載のポリマーフォーム材料。
【請求項１２】
前記発泡剤が、HCFC、HFC、HC、二酸化炭素、及び他の不活性ガスを含む請求項７に記載のポリマーフォーム。
【請求項１３】
断熱製品に使用される硬質ポリマーフォームの断熱R値を向上させる方法であって、硬質ポリマーフォーム材料のx/z方向におけるセル配向比を約1.03〜2.0に増加させる工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
硬質ポリマーフォームのx/z方向におけるセル配向性を増加させる請求項１３に記載の方法であって、以下の工程、
（１）硬質ポリマーフォーム材料を製造できる装置を提供する工程、
（２）熱可塑性ポリマー樹脂を前記装置に投入する工程、
（３）前記熱可塑性ポリマー樹脂をそのガラス転移温度及び融点より上で加熱する工程、
（４）１種以上の発泡剤を初期圧で、前記熱可塑性ポリマー樹脂に混和してゲル形成する工程であって、前記初期圧が前記ゲルの前発砲の予防に十分な圧である工程、
（５）前記ゲルをダイ融点まで冷却する工程、及び
（６）前記ゲルを前記装置のダイギャップを通してより低いダイ圧に押出して前記ゲルがz方向に比べx方向により早く成長させて、ポリマーフォーム材料を形成する工程であって、前記x方向が、前記ポリマーフォーム材料の押出し方向と定義され、かつ前記z方向が、前記ポリマーフォーム材料の垂直な厚さ方向として定義される工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記装置が、押出機、混合機又はブレンダーを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
一定のダイギャップ厚さにおいて、前記ダイギャップを通して、前記装置の線引っ張り速度を増加させることによって、前記ゲルをz方向に比べx方向により早く成長させながら、ポリマーフィルム材料の一定なフィルム密度を維持する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記装置の一定の線引っ張り速度で、ダイギャップ幅を増加させることによって前記ゲルを、z方向に比べx方向により一層早く成長させながら、ポリマーフィルム材料のセルフィルム密度を維持する請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
熱可塑性ポリマー材料を前記装置に投入することが、アルケニル芳香族ポリマーを前記装置に投入する工程を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
１種以上の発泡剤を配合することが、１種以上の発泡剤を前記熱可塑性ポリマー樹脂に初期圧で配合してゲルを発泡させる工程を含み、前記初期圧は、前記ゲルの前発泡の予防に十分であり、前記１種以上の発泡剤が部分的に又は完全に水素化されたHCFC、HFC、HC、二酸化炭素、他の不活性ガス、又はその混合物を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
熱可塑性ポリマー樹脂を前記装置に投入することが、熱可塑性ポリマー樹脂を前記装置に投入する工程を含み、前記熱可塑性樹脂が、約30000〜500000の平均質量分子量を有する請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の技術分野及び工業的用途）
本発明は、セルの異方性を減少させかつセル配向性を増加させることにより、硬質発泡のポリマーボードの断熱値の向上（又は熱伝導性の減少）と、その製造方法とに関する。より具体的には、本発明は、硬質押出しされたポリスチレンフォームボードに関し、該ボードにおいて、低いセル異方性比又は高セル配向比に到達させることにより、硬質フォームボードの断熱値を増大する。
（発明の背景）
様々な用途において硬質発泡ポリマーボードの有用性は、周知である。硬質発泡プラスチックボードは、多くの用途において、断熱材料として広く使用されている。例えば、ポリマーフォームボードは、建築構造の断熱部材として広く使用されている。従来、赤外線遮蔽剤が、ポリマーフォームボードの充填剤として使用され、材料熱伝導性kを最小化し、これが、与えられた厚さに対する断熱適応力（R-値を増加させる）を最大化する（米国特許第5373026号明細書及び第5604265号明細書、EP863175）。断熱材料による熱移動kが、固体伝導性、ガス伝導性、放射、及び対流を通して生じ得る。熱移動k、又はK-因子が、単位厚さあたりの温度降下に対する単位断面あたりの熱流量の比として定義される。
米国単位では、
【数１】
2005528494.tif 000003
であり、メートル単位では、
【数２】
2005528494.tif 000004
である。
【０００２】
従来のセルサイズ、すなわち0.1〜1.5ミリメートルの、ほとんどのポリマーフォームにおいて、熱伝導率kの低下は、平均セルサイズの減少とともに観測される。ダウケミカル株式会社のRichard E. Skochdopol執筆による” The Thermal Conductivity of Foamed Plastics,” Chemical Engineering Progress, Vol.57, No.10,pp.55-59、及びValladolid大学のO.A.Almanzaらによる”Prediction of the Radiation Term in the Thermal Conductivity of Crosslinked Closed Cell Polyolefin Foams”J of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, V38, pp. 993-1004(2000)にこの現象が記載されており、ここで参考として取り込まれる。
添加剤を添加せずに、又はフォーム製品の密度及び/又は厚さを増加させずに、熱伝導率kを改良することが非常に望ましい。特に、建築学界は、空洞壁建築に対して耐熱性Rが10、厚さが44.45ミリメートル（1.75インチ）未満を有し、少なくとも25.4ミリメートル（1インチ）のキャビティーエアギャップを清潔に保つフォームボードを望んでいる。R-値としても公知の全耐熱性Rは、ボードの厚さtの熱伝導性kに対する比である。
保持された又は改良された圧縮強度、熱寸法安定性、耐熱性、及び水吸収性を有する先述の硬質ポリマーフォームを製造することもまた非常に望ましい。
赤外線遮断剤及び他の処理添加剤、例えば核生成剤、難燃剤、気体遮断剤を有し、所定の厚さ及び密度に対して改良された熱伝導率（減少したk-因子）、及び改良された断熱値（増加したR-値）を含む、フォーム特性において全体的な化合物効果を有する先述の硬質ポリマーフォームを提供することも非常に望ましい。
【０００３】
断熱R-値を向上させるための様々な発泡剤を有する先述の硬質ポリマーフォームを提供することも非常に望ましい。これらの発泡剤は、部分的に又は完全に水素化されたクロロフルオロカーボン(HCFC)、ヒドロフルオロカーボン(HFC)、炭化水素(HC)、水、二酸化炭素、及び他の不活性ガスを含む。
硬質ポリマーフォームの製品に使用するための、セル形態を制御し、即ち、発泡製造の間、異方性を低下しかつセル配向性を増加させる製造方法及び発泡機能修正(foaming facility modification)を提供することも非常に望ましい。
簡単かつ経済的にポリマーフォーム製品のコストを低下させることも非常に望ましい。
（発明の概要）
一つの好ましい態様において、本発明は、低セル異方性比又はx/z方向で高いセル配向性を有し、断熱性を向上させまた他の特性をも保持するフォーム断熱製品、例えば押出されたポリスチレンフォームに関する。高い細胞配向性は、方法及びダイ/形削り盤改良(shaper modification)によって容易に達成され得る。本発明の低異方性又は高いセル配向比ポリスチレンフォームは、初期及び経時熱伝導性(aged thermal conductivity)を低下し又は逆に実質的に丸いセルと比べて断熱性（「R値」）を増加させる。
本発明の別の好ましい態様において、x/z方向の低セル配向性及び高い異方性比を有するポリマーフォームは、方法及びダイ/形削り盤改良によって容易に達成され得る。この方法で作られたセルは、圧縮特性を丸いセルと比較して熱伝導性及び断熱R-値について僅かな減少しか伴わずに改良した。
【０００４】
本発明の上述の及び他の利点は、１以上の本発明の好ましい態様が、詳細に記述され、また添付図面に説明される以下の開示から明白であろう。手順、構造的特徴及び部品の配置の変更は、当業者にとって本発明の範囲から離れずに又は本発明の利点のいずれも犠牲にせずに、明らかであろうと考えられる。
（発明の詳細な説明及び好ましい態様）
本発明は、フォーム断熱製品、例えば押し出された又は膨張したポリスチレンフォームに関し、それは多くの適用に対し断熱材料として広く使用される。例えば、ポリマーフォームボードは、ビル建築の断熱部材として広く使用される。図１は、先行技術に従って作った硬質フォーム材料20の断面図を説明し、図２は、本発明の好ましい態様に従って作った向上した断熱値を有するフォームセルを説明し、図３は、本発明の好ましい態様に従って作った改良された圧縮強度を有する別の硬質フォーム材料20を説明する。
図１を参照すると、硬質フォームプラスチック材料20、典型的には先行技術に従って作られたフォームボードが複数の内部連続気泡22及び外部連続気泡24を有するように示される。各内部連続気泡22は、隣の対応する内部連続気泡22及び/又は外部連続気泡24からストラット(strut)によって分離されている、すなわち、各連続気泡22は、隣のそれぞれの連続気泡22とセルストラット26を共有する。同じように、各外部連続気泡24は、隣の対応する外部連続気泡24からセルストラット26によって分離される。さらに各外部連続気泡24は、セル壁28によって硬質フォームプラスチック材料20を囲む外側の環境から分離される。セル壁28の厚さは、セルストラット26の厚さより薄い。セル22、24は、実質的に円形であり、直径約0.1〜1.5ミリメートルの平均セルサイズを有する。セル22、24は、実質的に円形なのでx/zセル配向比は、約1.0である。セル配向比は、単に、所望の方向におけるセルサイズの比である。例えば、流れ方向（又は押出し方向）のセル配向性は、x/zセル配向性比及び流れ方向に交差する方向は、y/zセル配向比として定義される。
【０００５】
さらに、図１におけるように、実質的に円形のセルのセル異方性比も、約1.0である。ここで、セル異方性比は、
a=z/(xyz)1/3
として、簡単な計算では、
a=10lgz-1/3(lg x.y.z)
として決定され、式中xは、押出し方向の発泡プラスチック材料20のセル22、24のサイズであり、yは、材料20の流れ方向に交差する方向のセル22、24のサイズであり、zは、材料20の垂直厚み方向のセル22、24のサイズである。セルサイズは、光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定され、少なくとも二つのスライスした面、すなわち、x/z面及びy/z面が観測され、また画像解析プログラムによって特徴づけられる。平均セル22、24サイズ、cは、
c=(x+y+z)/3
によって計算される。
【０００６】
図２及び３は、本発明に従って作られた硬質フォームプラスチック材料20を説明し、このx/z方向のセル配向性比は、1.0から変化する。示されるようにx/z方向のセル配向比の変化は、硬質フォームプラスチック材料20に対して新しい固有の特性を与える。
図２は、本発明の一つの好ましい態様に従って作られ、硬質フォームセル22、24を有する硬質フォームプラスチック材料20を示す。ここで、x/z方向のセル配向性比は、１を上回り、約1.03〜2.0の間に増加しながら、0.97〜0.6の低セル異方性比を保持し続ける。図2に従って作られた材料20は、単位測定当たりのポリマー材料の量を増加せずに、かつ圧縮強度を実質的に減少させずに、断熱性R値の向上、熱伝導性kの減少、及び経時熱伝導性の減少を示す。
図３において、x/z方向のセル配向性が、約0.5〜0.97の間で減少しながら、1.6〜1.03の異方性比を保持する。
図３に従って作った材料20は、単位測定あたりポリマー材料の量を増加させずに、減少した断熱性R-値、増加した熱伝導性k、及び増加した経時熱伝導性を示す。しかし、これらの材料30は、圧縮強度において増加を達成した。
図２及び３の、セルストラット26及びセル壁28の組成物は、ポリマーフォームの形成に好適なものであればいかなるポリマー材料でもよい。これらは、ポリオレフィン、ポリビニルクロライド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリウレア、フェノールホルムアルデヒド、ポリイソシアヌレート、フェノール類、コポリマー及び先述のターポリマー、熱可塑性混合物、ゴム変性ポリマー等を含む。さらに、ポリエチレン及びポリプロピレンを含むポリオレフィン及びエチレンコポリマーも含まれる。好ましくは、熱可塑性ポリマーは、質量平均分子量約30000〜500000を有する。
好ましい熱可塑性ポリマーは、アルケニル芳香族ポリマー材料を含む。好適なアルケニル芳香族ポリマー材料は、アルケニル芳香族ホモポリマー及びアルケニル芳香族化合物と共重合性エチレン性不飽和コモノマーとのコポリマーを含む。アルケニル芳香族ポリマー材料は、さらに非アルケニル芳香族ポリマーの少ない割合を含んでもよい。アルケニル芳香族ポリマー材料は、１種以上のアルケニル芳香族ホモポリマー、１種以上のアルケニル芳香族コポリマー単独で、アルケニル芳香族ホモポリマー及びコポリマーのそれぞれ１種以上の混合物、又は前述のいずれかと非アルケニル芳香族ポリマーとの混合物から成り得る。
【０００７】
好適なアルケニル芳香族ポリマーは、アルケニル芳香族化合物、例えば、スチレンや、α-メチルスチレン、パラメチルスチレン、エチルスチレン、ビニルベンゼン、ビニルトルエン、クロロスチレン、及びブロモスチレンから由来のものを含む。好ましいアルケニル芳香族ポリマーは、ポリスチレンである。少量のモノエチレン性不飽和化合物、例えばC2-6アルキル酸及びエステル、アイオノマー誘導体、及びC4-6ジエンは、アルケニル芳香族化合物と共重合し得る。共重合性化合物の例は、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、酢酸ビニル及びブタジエンを含む。
いかなる好適な発泡剤も、本発明の実施に使用され得る。本発明の実施に有用な発泡剤は、無機剤、有機発泡剤及び化学発泡剤を含む。好適な無機発泡剤は、二酸化炭素、窒素、アルゴン、水、空気、窒素及びヘリウムを含む。有機発泡剤は、1-9個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素、1-3個の炭素原子を有する脂肪族アルコール、及び1-4個の炭素原子を有する完全及び部分的に水素化された脂肪族炭化水素を含む。脂肪族炭化水素は、メタン、エタン、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、及びネオペンタンを含む。脂肪族アルコールは、メタノール、エタノール、n-プロパノール、及びイソプロパノールを含む。完全及び部分的に水素化された不飽和炭化水素は、フルオロカーボン、クロロカーボン、及びクロロフルオロカーボンを含む。フルオロカーボンの例は、フッ化メチル、ペルフルオロメタン、フッ化エチル、1,1-ジフルオロエタン(HFC-152a)、1,1,1-トリフルオロエタン(HFC-143a)、1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC-134a)、ペンタフルオロエタン、ジフルオロメタン、ペルフルオロエタン、2,2-ジフルオロプロパン、1,1,1-トリフルオロプロパン、ペルフルオロプロパン、ジクロロプロパン、ジフルオロプロパン、ペルフルオロブタン及びペルフルオロシクロブタンを含む。本発明に使用される部分的にハロゲン化されたクロロカーボン及びクロロフルオロカーボンは、塩化メチル、塩化メチレン、塩化エチル、1,1,1-トリクロロエタン、1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン(HCFC-141b)、1-クロロ-1,1-ジフルオロエタン(HCFC-142b)、クロロジフルオロメタン(HCFC-22)、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン(HCFC-123)及び1-クロロ-1,2,2,2-テトラフルオロエタン(HCFC-124)等を含む。十分にハロゲン化されたクロロフルオロカーボンは、トリクロロモノフルオロメタン(CFC-11)、ジクロロジフルオロメタン(CFC-12)、トリクロロトリフルオロエタン(CFC-113)、1,1,1-トリフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン(CFC-114)、クロロヘプタフルオロプロパン、及びジクロロヘキサフルオロプロパンを含む。化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホンヒドラジド、4,4-オキシベンゼンスルホニルセミカルバジド、p-トルエンスルホニルセミカルバジド、バリウムアゾカルボキシレート、及びN,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド、及びトリヒドラジノトリアジンを含む。本発明において、ポリマーの質量に基づき8-14%のHCFC-142b又は4-12%のHFC-134a及び0-3%のエタノールを使用するのが好ましい。上記とは別に、3-8%の二酸化炭素を、0-4%の低級アルコール、例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール及びブタノールとを使用できる。
【０００８】
押出しフォームプロダクトに配合できる任意の添加剤としては、赤外線遮蔽剤や、可塑剤、難燃化学剤、顔料、エラストマー、押出し成型補助剤、酸化防止剤、充填剤、耐電防止剤、紫外線吸収剤などがさらに含まれる。これらの任意の添加剤は、所望の特性の発泡性ゲル又は得られた押出しフォーム製品にいかなる量で含まれ得る。好ましくは、任意の添加剤を樹脂混合物に添加するが、別の方法で押出しフォーム製造工程で添加してもよい。
従って、例えば、上記図２及び図３で示される構造を有する好ましい態様において、硬質フォームプラスチック材料20は、質量平均分子量約250000を有するポリスチレン、赤外線遮蔽剤、例えば特定のアスファルトや、発泡剤、及び他の工程添加剤、例えば核生成、難燃化学剤、及びナノ-ガスバリアー添加剤の可塑化樹脂混合物から形成される。
図２及び図３の硬質フォームプラスチック材料20は、当業者に公知のいかなる方法、例えば押出し機、ミキサー、ブレンダーなどで調製され得る。熱可塑性ポリマー及び好ましくは他の添加剤を含む可塑性樹脂混合物を溶融混合温度まで加熱して完全に混合する。溶融混合温度は、熱可塑性ポリマーを可塑化し、溶融するのに十分でなければならない。よって、溶融混合温度は、ガラス転移温度又はポリマーの融点以上である。溶融混合温度は、200℃(392°F)〜280℃(536°F)、最も好ましくは約220℃(428°F)〜240℃(464°F)であり、使用される添加剤の量及び発泡剤のタイプにより決まる。
その後発泡剤を配合し発泡性ゲルを形成する。その後この発泡性ゲルは、ダイ溶融温度で冷却される。ダイ溶融温度は、典型的に溶融混合温度より冷たく、好ましい態様において、100℃(212°F)〜約150℃(302°F)、最も好ましくは約110℃(230°F)〜約120℃(248°F)である。ダイ圧は、発泡剤を含む発泡性ゲルの前発泡の予防に十分でなければならない。前発泡は、減圧領域への押出しの前の発泡性ゲルの未熟な発泡を含む。従って、ダイ圧は、発泡性ゲル中の発泡剤の種類及び量によって変化する。好ましくは、図２及び３に示される好ましい態様において、圧力は、4〜7MPa（40〜70バール）、最も好ましくは約5MPa（50バール）である。ダイギャップ当りのフォームの厚さである、膨張比は、20〜70、典型的には約60である。
【０００９】
x/z方向のセル配向性比が1.03〜2である図２の材料20を作るために、ダイリップ及び/又はダイの形削り盤(shaper plate)のギャップが、図１に示されるような先行技術で製造されるものに比べてより広く開かれている。これは、所望の厚さより厚い材料20が製造される。コンベヤのライン速度、又は引取速度は、その後材料20を所望の厚さに引っ張るのに使用される。前述のように、図２に従って作られた材料20は、単位測定あたりのポリマー材料の量を増加させずに、かつ図１のような実質的に丸いセル材料と比較して圧縮強度を実質的に減少させずに、向上した断熱値R-値、減少した熱伝導性k、及び減少した経時熱伝導性を示す。
逆にx/z方向のセル配向性比が0.97〜0.6の間である材料20については、ダイリップ及び/又はダイの形削り盤のギャップを閉じ、またコンベヤライン速度を、図１の先行技術と比較して減少させ、セル22、24をZ方向に成長させる。先述のように、図３に従って作られた材料は、図１の実質的に丸いセル材料20と比較して、断熱性値R-値を実質的に減少させずに、向上した圧縮強度を有する。
当然、当業者が理解するように、使用される他の因子は、x/z方向のセル配向比に影響を及ぼし得る。例えば、より小さい細胞22、24に影響を与えることは、より大きい細胞22、24に影響を与えることよりも一層困難である。従って、より小さいセルサイズを製造する発泡剤、例えば二酸化炭素は、より大きいセルサイズを製造する発泡剤、例えばHCFC-142bよりも影響させることが困難である。
別の好ましい態様において、図２及び図３のフォーム材料に類似の押出ポリスチレンポリマーは、フラットダイ及びプレートシェーパーを有するツインスクリュー押出機(低剪断)によって調製される。ポリスチレンペレット又はビーズを、核形成剤、難燃剤、及び/又は加工剤をマルチ供給機によって押出機に添加する。上記とは別に、ラジアルダイ及びラジアルシェーパーを有する単スクリュータンデム押出機（高剪断）を使用してもよい。
以下に、図２に示される好ましい態様に適する本発明の実施例を示すが、本発明の範囲は、これにより限定的に解釈されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
本発明は、さらに以下の実施例によって説明され、ここではすべてのフォームボードは、他の記載がない限り、38.1ミリメートル(1.5インチ)の厚さであり、全てのR-値は、180日経時R-値である。以下の実施例及び比較例において、硬質ポリスチレンフォームボードは、フラットダイ及び形削り盤を有するツインスクリュー共回転押出機によって調製される。いくつかの例については、押出工程で真空が適用される。
表１は、ツインスクリュー押出機の工程条件の概要を示す。使用されたポリスチレン樹脂は、メルトインデックスが3の70%ポリスチレンと、メルトインデックスが18.8の30%ポリスチレンとであった（両者は、デルテック(Deltech)から入手、分子量Mw約250000）。複合メルトインデックスは、配合において約10.8である。安定化したヘキサブロモシクロドデカン（グレートレイクスケミカル(Great Lakes Chemical)、HBCD SP-75）が難燃剤として固体フォームポリマーの1質量%の量で、使用された。
【表１】
2005528494.tif 000005
【表２】
2005528494.tif 000006
注：全ての試料は、38〜42mm（約1.5インチ）の厚さである。
a 経時R値は、二酸化炭素サンプル中、40日である。
b 発泡剤組成物
1：HCFC 142b11質量%
2：HFC 134a 5.5質量%及びエタノール3質量%
3：二酸化炭素 3.68質量%及びエタノール1.4質量%
これらの試行のより完全なデータ処理は、52回の試行からの図画の説明であり、図４に示される。180日の期間に亘る、いくつかの密度レベルでの、断熱性R値対硬質フォームボードのセル配向性を示し、HCFC142b発泡剤は、全固体の10.5〜11.5%で使用され、1.6pcf(25.63kg/m3)密度のフォームボードに対してセル配向性を0.9〜1.3に変化させることによって、R値の6〜12%の増加を示す。
図５は、180日間に亘る、いくつかの密度レベルを有する、ポリスチレンフォームボードのR-値対セル配向性に関する39回試行の試験結果を示すグラフであり、HFC134a 5.5質量%及びエタノール3質量%が発泡剤としてこれらのボードを形成するために使用され、1.6pcf(25.63kg/m3)密度のフォームボードに対して、セル配向性を0.9〜1.3に変化させることによって、R値の5〜10%の増加を示す。
図６は、40日間に亘る、いくつかの密度レベルを有するポリスチレンフォームボードのR値対セル配向性に関する、32試行の試験結果を示すグラフであり、ガス分散の平衡において、二酸化炭素3.68質量%及びエタノール1.4質量%が、発泡剤として使用され、フォームボードに対して0.7〜0.9の変化によって、3pcf(48.06kg/m3)密度で、4〜8%のR-値の増加を示す。
図４、５、及び６に示されるように、すべてのこれらの試行からの試験結果に基づき、多変量回帰計算によって、R-値対セル配向性（又はセル異方性比）は、異なるフォーム密度のポリマーフォームのセル形態の変化なしに、同一のセル構造の見積もられたR値と比較して、0.1〜0.3のセル配向性の増加によって、3〜12%のR-値の増加を示す。
本発明が、好ましい態様の点で、記載される一方で、当業者によって特に先行技術に照らして改良がなされるので、本発明が限定されないことを理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】先行技術に従って作られた硬質、低密度フォームを説明する。
【図２】本発明の一つの好ましい態様に従って作られた硬質、低密度フォームを説明する。
【図３】本発明の別の好ましい態様に従って作られた硬質、低密度フォームを説明する。
【図４】52回の試行からの図式的実例であり、180日の期間に亘り、いくつかの密度レベルを有する硬質フォームボードの断熱R-値vs.セル配向性比(x/z)を、全固体の10.5〜11.5質量%使用されたHCFC142b発泡剤と共に示す。
【図５】180日の期間に亘り、39回の試行から得た結果をいくつかの密度レベルを有するポリスチレンフォームボードのR-値対セル配向性に関し、これらのボードを発泡させるための発泡剤として使用されたHCFC134aを5.5質量%及びエタノール3質量%を発泡剤と共に示すグラフである。
【図６】40日の期間に亘り、32回の試行から得た結果をいくつかの密度レベルを有するポリスチレンフォームボードのR-値対セル配向性に関し、気体分散の平衡下で、発泡剤として使用された二酸化炭素を3.68質量%及びエタノールを1.4質量%を発泡剤と共に示すグラフである。
【図１】
2005528494.tif 000007
【図２】
2005528494.tif 000008
【図３】
2005528494.tif 000009
【図４】
2005528494.tif 000010
【図５】
2005528494.tif 000011
【図６】
2005528494.tif 000012
【国際調査報告】
2005528494.tif 000013
2005528494.tif 000014
2005528494.tif 000015
2005528494.tif 000016
2005528494.tif 000017
2005528494.tif 000018