(57)【要約】Ａ）４５〜９８．８質量％のスチレンポリマー、Ｂ１）１〜４５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、Ｂ２）０〜２５質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィン、Ｃ１）０．１〜９．９質量％のスチレン−ブタジエンブロックコポリマー、Ｃ２）０．１〜９．９質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、Ｄ）１〜１５質量％の発泡剤、Ｅ）０〜５質量％の核形成剤  を含み、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％である、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料、及び弾性成形フォーム成形物を製造するために使用する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）４５〜９７．８質量％のスチレンポリマー、
Ｂ１）１〜４５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、
Ｂ２）０〜２５質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィン、
Ｃ１）０．１〜２５質量％のスチレン−ブタジエン又はスチレン−イソプレンブロックコポリマー、
Ｃ２）０．１〜１０質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、
Ｄ）１〜１５質量％の発泡剤、
Ｅ）０〜５質量％の核形成剤
を含み、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％である、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項２】
Ａ）５５〜７８．１質量％のスチレンポリマー、
Ｂ１）４〜２５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、
Ｂ２）１〜１５質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィン、
Ｃ１）６〜１５質量％のスチレン−ブタジエン又はスチレン−イソプレンブロックポリマー、
Ｃ２）１〜５質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、
Ｄ）３〜１０質量％の発泡剤、
Ｅ）０．３〜３質量％の核形成剤
を含み、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％である、請求項１に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項３】
スチレンポリマーＡ）として、標準ポリスチレン（ＧＰＰＳ）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項４】
ポリオレフィンＢ１）として、ポリエチレンを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項５】
ポリオレフィンＢ２）として、エチレン及びオクテンから成るコポリマーを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項６】
成分Ｃ１として、その質量平均モル質量Ｍｗが少なくとも１０００００ｇ／ｍｏｌで、
ａ）９５〜１００質量％のビニル芳香族モノマー及び０〜５質量％のジエンから成る、少なくとも１つのブロックＳ、及び
ｂ）６３〜８０質量％のビニル芳香族モノマー及び２０〜３７質量％のジエンから成り、ガラス遷移温度ＴｇＡが５〜３０℃の範囲の、少なくとも１つのコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａ、
を含むブロックコポリマーを使用し、ブロックコポリマーに対して、全てのブロックＳの合計の質量割合が、５０〜７０質量％であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項７】
ブロックコポリマーＣ１が、ブロック配列Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ３（但し、各Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３が、ブロックＳである）を有する直鎖状構造を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項８】
成分Ｃ１及びＣ２の割合の合計が、６．８〜１８質量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項９】
成分Ｂ１及びＢ２〜Ｃ２の合計の質量割合が、５〜７０であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１０】
成分Ｃ１〜Ｃ２の質量割合が２〜５の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１１】
発泡剤として、イソペンタン又はシクロペンタンの、Ｃ３−Ｃ８炭化水素から成る混合物を、発泡剤に対して２５〜１００質量％の割合で含むことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１２】
平均径が１〜１５００ｎｍの範囲の、少なくとも１種の分散相を含むことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１３】
発泡剤を含み、及び少なくとも１相の連続相及び、連続相中に分散された、少なくとも２つの分散相Ｐ１及びＰ２を有する複数相ポリマー混合物から成り、
ａ）連続相が本質的に成分Ａから成り、
ｂ）第１の分散相Ｐ１が、本質的に成分Ｂ１とＢ２から成り、及び
ｃ）第２の分散相Ｐ２が、本質的に成分Ｃ１から成る、
ことを特徴とする請求項１２に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１４】
グリセロールステアレートを含む被覆物を含むことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料。
【請求項１５】
ａ）成分Ａ〜Ｃ及び、適切であればＥを混合することにより、連続で分散した相を有するポリマー溶融物を製造する工程、
ｂ）このポリマーに、発泡剤を含浸させる工程、
ｃ）及び、１．５〜１０バールの圧力で、水中ペレット化を行うことにより、ペレット化して発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を得る工程、
を含むことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を製造する方法。
【請求項１６】
ａ）成分Ａ〜Ｃ及び、適切であればＥを混合することにより、連続で分散した相を有するポリマー溶融物を製造する工程、
ｂ）該ポリマー溶融物をペレット化し、そしてこれに、圧力下で、及び温度を上昇させて、水性粗相中で、発泡剤Ｄ）を含浸させ、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を得る工程、
を含むことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を製造する方法。
【請求項１７】
工程ｂ）で、ポリマー混合物に対して１〜１０質量％のＣ３〜Ｃ８炭化水素を使用することを特徴とする請求項１５又は１６の何れかに記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を製造する方法。
【請求項１８】
成形されたフォームを製造する方法であって、異なる熱可塑性ポリマー又はポリマー混合物から成るフォームビーズＰ１及びＰ２を含む混合物を焼結させることにより行われ、フォームビーズＰ１は、請求項１〜１４の何れか１項に記載の発泡性、熱可塑性ポリマービーズを予備発泡させることにより得られることを特徴とする方法。
【請求項１９】
フォームビーズＰ２として、発泡したポリプロピレン（ＥＰＰ）又は予備発泡した、発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）が使用されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
成形されたフォームを製造するために、１０〜９９質量％のフォームビーズＰ１、及び１〜９０質量％のフォームビーズＰ２が使用されることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
Ａ）４５〜９７．８質量％のスチレンポリマー、
Ｂ１）１〜４５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、
Ｂ２）０〜２５質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィン、
Ｃ１）０．１〜２５質量％のスチレン−ブタジエンブロックポリマー、
Ｃ２）０．１〜１０質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、
Ｄ）１〜１５質量％の発泡剤、
Ｅ）０〜５質量％の核形成剤
を含み、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％である、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料に関し、及び該発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を製造する方法に関し、及び弾性成形フォーム成形物を製造するために使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレンフォームは、硬質のフォームである。多くの用途にとって、低弾性は不利に作用する。（低弾性の場合、）例えば、包装分野では、包装された製品を衝撃から適切に保護することができず、そして、包装フラクチャーとして使用されたフォーム成形物が、僅かな変形を受けたとしても、フォームの次の負荷から保護する機能をなくしてしまう。従って、ポリスチレンフォームの弾性を増す試みがなされてきた。
【０００３】
スチレンポリマー及びポリオレフィン、及び適切であれば溶解性促進剤、例えば水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマーから成る発泡性ポリマー混合物が、例えば特許文献１（ＤＥ２４１３３７５）、特許文献２（ＤＥ２４１３４０８）又は特許文献３（ＤＥ３８１４７８３）から公知である。これらから得られるフォームは、スチレンポリマーから成るフォームよりも良好な機械的特性、特により良好な弾性及び低温での脆性、及び溶媒、例えばエチルアセテート及びトルエンに対するより良好な耐性を有することが意図されている。しかしながら、発泡性ポリマー混合物が発泡性を維持する性能、及び低密度を与えるその発泡性は、処理目的にとっては不適切である。
【０００４】
特許文献４（ＷＯ２００５／０５６６５２）には、密度が１０〜１００ｇ／ｌの範囲であり、発泡性の熱可塑性ポリマーペレットから成る、予備発泡されたフォームビーズ材料を融合すること(fusion)により得られる成形フォーム成形物（molded-foam molding）が記載されている。このポリマーペレットは、スチレンポリマー及び他の熱可塑性ポリマーから成り、及び溶融含浸と次の加圧、水中ペレット化によって得られる。
【０００５】
発泡性インターポリマー（共重合体）材料から成る弾性成形フォームも公知である（例えば、特許文献５（ＵＳ２００４／０１５２７９５Ａ１））。インターポリマーは、水性懸濁液中のポリオレフィンの存在下に、スチレンを重合させることによって得ることができ、そしてスチレンポリマーとオレフィンポリマーから成る相互浸透ネットワークを形成する。しかしながら、発泡剤が発泡性ポリマービーズ材料に迅速に拡散し、そして従って、これは低温で保管される必要があり、そしてこれは、短期間で、十分に発泡性可能になる。
【０００６】
特許文献６（ＷＯ２００８／０５０９０９）には、コア−シェル構造を有する、発泡したインターポリマー粒子から成る弾性精液フォームが記載されている。ここで、コアは、ポリスチレン−ポリオレフィンインターポリマーで、シェルは、ポリオレフィンで構成されている。これらの成形フォームは、ＥＳＰと比して、改良された弾性及び割れ（cracking）に対する耐性を有しており、及びこれらは、主に輸送包装又は自動車アプリケーションにおけるエネルギー吸収体として使用される。
【０００７】
特許文献７（ＷＯ２００５／０９２９５９）には、発泡剤を含む複数相ポリマー混合物から得ることができ、これら（混合物）のドメイン（領域：domain)の寸法が５〜２００ｎｍの範囲であるナノ多孔性ポリマーフォーム記載されている。ドメインが、エマルジョン重合によって得ることができるコア−シェル粒子から成ることが好ましく、これらにおける発泡剤の溶解度は、隣り合う相における溶解度の２倍以上であることが好ましい。
【０００８】
特許文献８（ＷＯ２００８／１２５２５０）には、セル（気泡）を有する熱可塑性成形フォームの新しいクラスが記載されており、セルの平均サイズは、２０〜５００μｍの範囲であり、セル膜は、（孔径又はファイバー径が１５００ｎｍ未満である）ナノセル性又は繊維性の構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＤＥ２４１３３７５
【特許文献２】ＤＥ２４１３４０８
【特許文献３】ＤＥ３８１４７８３
【特許文献４】ＷＯ２００５／０５６６５２
【特許文献５】ＵＳ２００４／０１５２７９５Ａ１
【特許文献６】ＷＯ２００８／０５０９０９
【特許文献７】ＷＯ２００５／０９２９５９
【特許文献８】ＷＯ２００８／１２５２５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
公知のフォームは、割れ（クラッキング）に対して耐性を有しており、例えば発泡した(expanded)ポリオレフィン、発泡したインターポリマー、又は発泡性インターポリマーから成るもので、通常では、予備発泡したポリスチレン（ＥＳＰ）ビーズとの相溶性(compatibility)が無いか、又は乏しい。これらの材料が成形物、例えばフォームスラブを得るために処理される場合、異なるフォームビーズの融合が乏しいことがしばしば見出される。
【００１１】
本発明の目的は、これらが、剛性(stiffness)が高く、及び弾性が良好な成形フォームを得ることができる、発泡剤の損失が少なく、発泡性(expansion capability)が高い発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を提供することにあり、及びこれらの製造方法を提供することにある。
【００１２】
更に、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、通常の発泡性ポリスチレン（ＥＳＰ）と相溶性であり、そして圧縮強度が高く及び曲げ強度が高く、及びエネルギー吸収が高く、及び弾性、割れに対する耐性、及び曲げエネルギーが大きく改良されていることが意図されている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従って、上述した発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料が見出された。
【００１４】
本発明は、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料によって得ることができるフォームビーズＰ１、及び次の（熱風又は蒸気による）焼結成形(sintering)によって得ることができるフォームも提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】分散性ポリエチレンドメインを、ポリスチレンマトリックス中に有し、及び発泡剤を含んでいる発泡性ポリスチレン／ポリエチレンの断面の電子顕微鏡写真を示した図である。
【図２】発泡剤を含み、及び分散性ポリエチレンドメイン（薄い領域）及び分散性スチレン−ブタジエンブロックコポリマー相（暗い領域）を、ポリスチレンマトリックス中に有する発泡性ポリスチレン／ポリエチレンの断面の電子顕微鏡写真を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、
Ａ）５５〜８９．７質量％、特に５５〜７８．１質量％のスチレンポリマー、
Ｂ１）４〜２５質量％、特に７〜１５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、
Ｂ２）１〜１５質量％の、特に５〜１０質量％の融点が１０５℃未満のポリオレフィン、
Ｃ１）１〜１５質量％の、特に６〜９．９質量％のスチレン−ブタジエンブロックポリマー、
Ｃ２）１〜９．９質量％の、特に０．８〜５質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、
Ｄ）３〜１０質量％の発泡剤、
Ｅ）０．３〜３質量％の、特に０．５〜２質量％の核形成剤(nucleating agent)、
を含み、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％である、ことが好ましい。
【００１７】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、成分Ａ）〜Ｅ）から成ることが特に好ましい。これらから（予備発泡を介して）得ることができるフォームビーズ中には、発泡剤（成分Ｄ）は、予備発泡工程の間、実質的に抜けている。
【００１８】
成分Ａ
発泡性熱可塑性ポリマービーズ材料は、４５〜９７．８質量％、特に好ましくは、５５〜７８．１質量％のスチレンポリマーＡ）、例えば標準ポリスチレン（ＧＰＰＳ）又は耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、又はスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、又はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）又はこれらの混合物を含む。フォームビーズＰ１を製造するために使用される、発泡性、熱可塑性ポリマーは、スチレンポリマーＡ）として標準ポリスチレン(standard polystyrene)（ＧＰＰＳ）を含むことが好ましい。特に好ましくは、その質量平均モル質量が、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定して、１２００００〜３０００００ｇ／ｍｏｌ、特に１９００００〜２８００００ｇ／ｍｏｌの範囲、及びＩＳＯ１１３３での、その溶融体積速度、ＭＶＲ（２００℃／５ｋｇ）が、１〜１０ｃｍ３／１０ｍｉｎ（例えばＰＳ１５８Ｋ、１６８Ｎ、又は１４８Ｇ、ＢＡＳＦ ＳＥ）の標準ポリスチレングレードである。処理の間のフォームビーズ材料の融合を改良するために、流通グレード(free-flowing grade)、例えばＥｍｐｅｒａ（登録商標）１５６Ｌ（Ｉｎｎｏｖｅｎｅ）を加えることが可能である。
【００１９】
成分Ｂ
発泡性熱可塑性ビーズ材料は、成分Ｂとして、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィンＢ１）、及び融点が１０５℃未満のポリオレフィンＢ２）を含む。融点は、ＤＳＣ（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）を使用して、１０℃／ｍｉｎの加熱速度で測定した溶融ピークである。
【００２０】
発泡性、熱可塑性ポリマービード材料は、１〜４５質量％、特に４〜３５質量％、特に好ましくは、７〜１５質量％のポリオレフィンＢ１）を含む。使用するポリオレフィンＢ１）は、その密度が０．９１〜０．９８ｇ／Ｌ（ＡＳＴＭ Ｄ７９２で測定して）エチレン及び／又はプロピレンのホモ−又はコポリマー、特にポリエチレンを含むことが好ましい。使用することができるポリプロピレンは、特に、インジェクション成形グレードである。使用することができるポリエチレンは、エチレンで構成された市販されているホモポリマー、例えば、ＬＤＰＥ（インジェクション−成形グレード）、ＬＬＤＰＥ、又はＨＤＰＥ、又はエチレンとプロピレンから成るコポリマー（例えば、ＢａｓｅｌｌからのＭｏｐｌｅｎ（登録商標）ＲＰ２２０及びＭｏｐｌｅｎ（登録商標）ＲＰ３２０、又はＤｏｗからのＶｅｒｓｉｆｙ（登録商標）グレード）、エチレン及びビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレンアクリレート（ＥＡ）、又はエチレン−ブチレンアクリレート（ＥＢＡ）である。ポリエチレンのメルトボリュームインデックスＭＶＩ（１９０℃／２．１６ｋｇ）は、通常、０．５〜４０ｇ／１０ｍｉｎの範囲、及び密度が、通常、０．９１〜０．９５ｇ／ｃｍ３の範囲である。ポリイソブテン（ＰＩＢ）も使用可能である（例えば、Ｏｐｐａｎｏｌ（登録商標）Ｂ１５０、ＢＡＳＦ ＳＥより）。融点が１１０〜１２５℃の範囲、及び密度が０．９２〜０．９４ｇ／Ｌの範囲のＬＬＤＰＥを使用することが特に好ましい。
【００２１】
他の適切な成分Ｂ１）は、（例えば、ＷＯ２００６／０９９６３１に記載された）ポリオレフィンブロックＰＢ１（硬質ブロック）及びポリオレフィンブロックＰＢ２（柔軟性ブロック）で構成されたオレフィン ブロック コポリマーである。ポリオレフィンブロックＰＢ１は、９５〜１００質量％のエチレンから構成されることが好ましい。ＰＢ２ブロックは、好ましくは、エチレン及びα−オレフィンで構成され、及びここで使用可能なα−オレフィンは、スチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、ノルボルネン、１−デセン、１，５−ヘキサジエン、又はこれらの混合物である。好ましいＰＢ２ブロックは、α−オレフィンが５〜６０質量％のエチレン−α−オレフィンコポリマー、特に、エチレン−オクテンコポリマーブロックである。好ましいものは、式（ＰＢ１−ＰＢ２）ｎ（但し、ｎは、１〜１００の自然数である）のマルチブロックコポリマーである。ブロックＰＢ１及びＰＢ２は、基本的に、直鎖を形成し、及び交互する、又はランダムな分布を有していることが好ましい。ＰＢ２ブロックの割合は、オレフィンブロックコポリマーに対して、４０〜６０質量％であることが好ましい。特に好ましいものは、交互する硬質ＰＢ１と柔軟性、エラストマー性ＰＢ２ブロックを有するオレフィンブロックコポリマーで、これらは、ＩＮＦＵＳＥ（登録商標）として市販されている。
【００２２】
発泡剤を保持する機能は、ポリオレフィンＢ１）の割合が小さくなると、増加する。従って、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料の保管寿命及びその加工性は、著しく改良される。ポリオレフィンの範囲が４〜２０質量％では、保管寿命が長い発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料が得られ、これらから製造された成形フォームの弾性特性を損なうこともない。例えば、２５〜３５％という、比較的低い圧縮永久ひずみεｓｅｔからも、このことが明確である。
【００２３】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、ポリオレフィンＢ２）として、０〜２５質量％、特に１〜１５質量％、特に好ましくは５〜１０質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィンＢ２）を含む。ポリオレフィンＢ２）の密度は、（ＡＳＴＭ Ｄ７９２で測定して）０．８６〜０．９０ｇ／Ｌであることが好ましい。オレフィンに基づく熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）は、この目的のために、特に好ましい。例えば、ＤｏｗからＥｎｇａｇｅ（登録商標）として市販されているエチレン−オクテンコポリマーが特に好ましい。成分Ｂ２）を含む発泡性熱可塑性ポリマービーズ材料が処理されて、フォーム成形物が得られる場合、これらは、曲げエネルギーと最大抗張が、著しく改良されている。
【００２４】
成分Ｃ
複数相ポリマーシステムの分野では、大半のポリマーが非混合であるか、又は相互に僅かな混合性しか有しない（Ｆｌｏｒｙ）ことが知られており、この結果、偏析してそれぞれの相が、温度、圧力、及び化学組成の関数として得られる。相性が悪いポリマーが、相互に共有結合した場合、巨視的レベルでは、偏析は発生せず、微視的レベルでのみ、すなわち、個々のポリマー鎖の長さの尺度でのみ、偏析が発生する。従ってこの場合、使用される用語は、ミクロ相分離である。結果は、微視的構造で、広く変化し、例えば薄板状、六角形、立方体、及びビコンティニュアスモーホロジーであり、離液性の相と密接に関連している。
【００２５】
所望のモーホロジーを制御可能とするために、相溶化剤(compatibilizer)（成分Ｃ）が使用される。本発明に従えば、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー又はスチレン−イソプレンブロックコポリマーの混合異物を成分Ｃ１）として使用し、及びスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）を成分Ｃ２）として使用することにより相溶性が改良される。
【００２６】
相溶化剤が少量であっても、通常のＥＳＰフォームと比較して、ポリオレフィンリッチ及びスチレン−ポリマー−リッチ相の間の付着（粘着）が改良され、そしてフォームの弾性が著しく改良される。ポリオレフィンリッチ相のドメインサイズを研究した結果、相溶化剤は、界面で表面張力を減少させることによって、小滴(small droplet)を安定させる。
【００２７】
図１は、分散性ポリエチレンドメインを、ポリスチレンマトリックス中に有し、及び発泡剤を含んでいる発泡性ポリスチレン／ポリエチレンの断面の電子顕微鏡写真を示している。
【００２８】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料が、発泡剤を含み、及び少なくとも１つの連続相、及び連続相中に分散した少なくとも２つの分散相Ｋ１及びＫ２を有し、
ａ）連続相が基本的に成分Ａで構成され、
ｂ）第１の分散相Ｋ１が、基本的に成分Ｂ１及びＢ２で構成され、及び
ｃ）第２の分散相Ｋ２が、基本的に成分Ｃ１で構成されている、
複数相ポリマー混合物から構成されることが特に好ましい。
【００２９】
成分Ｃ２は、分散相Ｋ１と連続相の間の境界の相を形成することが好ましい。
【００３０】
柔軟性相の割合が比較的高い場合、この付加的な分散相によって、分散相のドメインサイズを＜２μｍに維持することが可能である。このことは、発泡性(expandability)が同一として、成形フォーム中の比較的高い曲げエネルギーをもたらす。
【００３１】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料仲の成分Ｃ１）及びＣ２）の合計は、好ましくは３．５〜３０質量％の範囲であり、特に好ましくは６．８〜１８質量％の範囲である。
【００３２】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料における、成分Ｂ１）及びＢ２）から成る合計の、成分Ｃ２）に対する質量割合は、５〜７０の範囲であることが好ましい。
【００３３】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料における、成分Ｃ１）のＣ２）に対する質量割合は、２〜５の範囲であることが好ましい。
【００３４】
図２は、発泡剤を含み、及び分散性ポリエチレンドメイン（薄い領域）及び分散性スチレン−ブタジエンブロックコポリマー相（暗い領域）を、ポリスチレンマトリックス中に有する発泡性ポリスチレン／ポリエチレンの断面の電子顕微鏡写真を示している。
【００３５】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、成分Ｃ１）として、０．１〜２５質量％、好ましくは１〜１５質量％、特に６〜９．９質量％のスチレン−ブタジエンブロックポポリマー又はスチレン−イソプレンブロックコポリマーを含む。
【００３６】
この目的のために適切な材料の例は、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー又はスチレン−イソプレンブロックコポリマーである。合計ジエン含有量は、好ましくは２０〜６０質量％の範囲、特に好ましくは３０〜５０質量％の範囲、及び対応して、合計スチレン含有量は、４０〜８０質量％の範囲、特に好ましくは、５０〜７０質量％の範囲である。
【００３７】
少なくとも２つのポリスチレンブロックＳと少なくとも１つのスチレン−ブタジエンコポリマーブロックＳ／Ｂから成る、適切なスチレン−ブタジエンブロックコポリマーの例は、ＥＰ−Ａ０６５４４８８に記載されている星状枝分かれ(star-branched)コポリマーである。
【００３８】
他の適切な材料は、ビニル芳香族モノマーから成る、少なくとも２つの硬質ブロックＳ１とＳ２を有し、これらの間に、ビニル芳香族モノマーとジエンから成る、少なくとも１つのランダムソフトブロックＢ／Ｓを有する、ブロックコポリマーで、硬質ブロックがブロックコポリマー全体に対して４０質量％を超え、及び柔軟性ブロックＢ／Ｓ中の１，２−ビニル含有量が２０％未満であるもので、これらはＷＯ００／５８３８０に記載されている。
【００３９】
他の適切な相溶化剤は、直鎖状スチレン−ブラジエンブロックコポリマーで、その一般構造が、（２つのＳブロックの間にランダムスチレン／ブタジエン分布を有する）１つ以上の（Ｓ／Ｂ）ｒａｎｄｏｍブロックを有するＳ−（Ｓ／Ｂ）−Ｓのものである。このタイプのブロックコポリマーは、非極性溶媒中で、極性共溶媒又はカリウム塩を加え、アニオン性重合を行うことによって得ることができ、例えばＷＯ９５／３５３３５又はＷＯ９７／４００７９に記載されている。
【００４０】
ビニル含有量は、ジエン単位の１，２−、１，４−ｃｉｓ及び１，４−ｔｒａｎｓ結合の合計に対する、１，２結合の相対的割合である。スチレン−ブタジエンコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）中の１，２−ビニル含有量は、好ましくは２０％未満、特に１０〜１８質量％の範囲、特に好ましくは１２〜１６質量％の範囲である。
【００４１】
使用することが好ましい相溶化剤は、ブタジエン含有量が２０〜６０質量％、好ましくは３０〜５０質量％のスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）３−ブロックコポリマーで、これらは、水素化材料であっても、水素化材料でなくても良い。これらは、例えば、Ｓｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）２Ｇ６６、Ｓｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）３Ｇ５５、Ｓｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）ＧＨ６２、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｄ１１０１、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｄ１１５５、Ｔｕｆｔｅｃ（登録商標）Ｈ１０４３又はＥｕｒｏｐｒｅｎ（登録商標）ＳＯＬ Ｔ６４１４として市販されている。これらは、ＢブロックとＳブロックの間にシャープなトランジションを有するＳＢＳブロックコポリマーである。
【００４２】
成分Ｃ１として特に適切な他の材料は、
ａ）９５〜１００質量％のビニル芳香族モノマー及び０〜５質量％のジエンから成る、少なくとも１つのブロックＳ、及び
ｂ）６３〜８０質量％のビニル芳香族モノマー及び２０〜３７質量％のジエンから成る、少なくとも１つのコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａで、ガラス遷移温度ＴｇＡが５〜３０℃の範囲のもの、
を含む、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーである。
【００４３】
使用可能なビニル芳香族モノマーの例は、スチレン、アルファ−メチルスチレン、リング−アルキル化スチレン、例えばｐ−メチルスチレン、又はｔｅｒｔ−ブチルスチレン、又は１，１−ジフェニルエチレン、又はこれらの混合物である。スチレンを使用することが好ましい。
【００４４】
好ましいジエンは、ブタジエン、イソプレン、２,−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、又はピペリレン又はこれらの混合物である。ブタジエンとイソプレンが特に好ましい。
【００４５】
ブロックコポリマーの質量平均モル質量Ｍｗは、２５００００〜３５００００ｇ／ｍｏｌの範囲が好ましい。
【００４６】
ブロックＳは、スチレン単位で構成されることが好ましい。アニオン性重合によって製造されたポリマーの場合、モル質量は、モノマーの量に対する開始剤の量の割合によって制御することができる。しかしながら、開始剤は、モノマーの供給が完了した後、繰り返し加えても良い（従って生成物は、２−、又は複数モード分布である）。フリーラジカル法によって製造されたポリマーの場合、質量平均分子量Ｍｗは、重合温度及び／又は調整剤の添加によって設定される。
【００４７】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａのガラス遷移温度は、５〜２０℃の範囲が好ましい。ガラス遷移温度は、コモノマーの構成とコモノマー分布によって影響され、そしてＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ）又はＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＤＴＡ）によって測定可能であり、又Ｆｏｘ方程式によって計算可能である。ガラス遷移温度は、通常、ＤＳＣを使用して２０Ｋ／ｍｉｎの加熱速度で、ＩＳＯ１１３５７−２に従って、測定される。
【００４８】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａは、６５〜７５質量％のスチレンと２５〜３５質量％のブタジエンで構成されることが好ましい。
【００４９】
ランダムな分布を有するジエンとビニル芳香族モノマーから成る、１つ以上のコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａを有するグラフトコポリマーが好ましい。これらは、例えば、ランダマイザー、例えばテトラヒドロフラン、又はカリウム塩の存在下に、アルキルリチウム化合物を使用した、アニオン性重合によって得ることができる。カリウム塩が好ましく、アニオン性開始剤のカリウムに対する割合が２５：１〜６０：１の範囲が好ましい。シクロヘキサン−溶解性アルコレート、例えば、カリウムｔｅｒｔ−ブチルアミルアルコレートが特に好ましく、これらは、リチウム−カリウム割合が、好ましくは３０：１〜４０：１で使用される。これにより、ブタジエン単位の１，２−結合の低い割合が同時に達成される。
【００５０】
ブタジエン単位の１，２−結合の割合は、１，２−、１，４−ｃｉｓ、及び１，４−ｔｒａｎｓ−結合の全体に対して、８〜１５％でることが好ましい。
【００５１】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａの質量平均モル質量Ｍｗは、通常、３００００〜２０００００ｇ／ｍｏｌの範囲、好ましくは５００００〜１０００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。
【００５２】
しかしながら、ランダムコポリマー（Ｓ／Ｂ）Ａは、フリーラジカル重合(free-radical polymerization)によっても製造可能である。
【００５３】
成形組成物中で、室温（２３℃）で、ブロック（Ｓ／Ｂ）Ａは半硬質相(semi-hard phase)を形成し、これは、高い延性と最大引っ張りひずみ、すなわち低い引っ張り速度下での、高い引っ張りひずみをもたらす。
【００５４】
ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーは、
ｃ）少なくとも１種のホモポリジエン（Ｂ）ブロック又はコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂで、２０〜６０質量％のビニル芳香族モノマー及び４０〜９９質量％、好ましくは４０〜８０質量％のジエンで構成されるもの、（ガラス遷移温度ＴｇＢが、０〜−１１０℃の範囲）、
も含むことができる。
【００５５】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂのガラス遷移温度は、−６０〜−２０℃の範囲が好ましい。ガラス遷移温度は、コモノマーの構成とコモノマー分布によって影響され、そしてＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ）又はＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＤＴＡ）によって測定可能であり、又Ｆｏｘ方程式によって計算可能である。ガラス遷移温度は、通常、ＤＳＣを使用して２０Ｋ／ｍｉｎの加熱速度で、ＩＳＯ１１３５７−２に従って測定される。
【００５６】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂは、３０〜５０質量％のスチレン及び５０〜７０質量％のブタジエンから成ることが好ましい。
【００５７】
それぞれが、分布がランダムなジエン及びビニル芳香族モノマーから成る、１つ以上のコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂを有するブロックコポリマー又はグラフトコポリマーが好ましい。これらは、例えば、ランダマイザー、例えばテトラヒドロフラン、又はカリウム塩の存在下に、アルキルリチウム化合物を使用した、アニオン性重合によって得ることができる。カリウム塩が好ましく、アニオン性開始剤のカリウムに対する割合が２５：１〜６０：１の範囲が好ましい。これにより、ブタジエン単位の１，２−結合の低い割合が同時に達成される。
【００５８】
１，２−結合のブタジエン単位の割合は、１，２−、１，４−ｃｉｓ、及び１，４−ｔｒａｎｓ−結合の全体に対して、８〜１５％であることが好ましい。
【００５９】
しかしながら、ランダムコポリマー（Ｓ／Ｂ）Ｂは、フリーラジカル重合によっても製造することができる。
【００６０】
柔軟性の相を形成するブロックＢ及び／又は（Ｓ／Ｂ）Ｂは、その全体の長さにわたって均一であることが可能であり、又異なる構成の区分に分けることも可能である。種々の配列で組み合わせることができるジエン（Ｂ）と（Ｓ／Ｂ）Ｂを使用した区分が好ましい。モノマー割合が連続的に変化する傾斜を形成することも可能であり、該傾斜は、純粋なジエン又は高割合のジエンで開始することができ、そしてスチレンの割合は、６０％程度まで上げることができる。配列中に、２種以上の傾斜区分を設けることも可能である。傾斜は、比較的大量、又は比較的少量のランダマイザーを供給することにより形成することができる。リチウム−カリウム割合を４０：１を超えるように設定することができ、又、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）がランダマイザーとして使用された場合、ＴＨＦを（重合溶媒に対して）０．２５体積％未満に調節することも可能である。この替わりとして、ジエンとビニル芳香族を、重合速度よりも遅い速度で、同時に供給することも可能であり、ここで、モノマー割合は、柔軟性ブロックに沿った所望の構成プロフィールのために、適切に調整される。
【００６１】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂの質量平均モル質量Ｍｗは、通常、５００００〜１０００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１００００〜７００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。
【００６２】
ブロックＳの全体の質量の割合は、５０〜７０質量％であり、そしてブロック（Ｓ／Ｂ）Ａ及び（Ｓ／Ｂ）Ｂの全体の質量の割合は、３０〜５０質量％である（それぞれ、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーを基準）。
【００６３】
ブロック（Ｓ／Ｂ）Ａ  及び（Ｓ／Ｂ）Ｂを互いに分けているブロックＳが存在することが好ましい。
【００６４】
コポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ａ  のコポリマーブロック（Ｓ／Ｂ）Ｂに対する割合は、８０：２０〜５０：５０の範囲が好ましい。
【００６５】
直鎖状の構造を有するブロックコポリマーが好ましく、以下のブロック配列を有するものが特に好ましい：
Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２（トリブロックコポリマー）
Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ｂ−Ｓ３、又は
Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ３（ペンタブロックコポリマー）
（但し、Ｓ１、及びＳ２のそれぞれはブロックＳである。）
【００６６】
これらは、１５００〜２０００ＭＰａの高い弾性率、３５〜４２ＭＰａ）の範囲の高い降伏応力、及び（ポリスチレンの割合が８０％を超える混合物中で）３０％を超えて破断する引っ張りひずみという特徴を有している。これとは対照的に、市販のＳＢＳブロックコポリマー（このポリスチレンの割合を使用）の破断時の引っ張りひずみは、僅か３〜３０％である。
【００６７】
構造が、７０〜７５質量％のスチレン単位及び２５〜３０質量％のブタジエン単位から成る、Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２のトリブロックコポリマーが好ましい。ガラス遷移温度は、この構成のために、１〜１０℃の範囲で、ＤＳＣを使用して、又はＧｏｒｄｏｎ−Ｔａｙｌｏｒ方程式から求める（測定する）ことができる。トリブロックコポリマーに対する、ブロックＳ１及びＳ２の質量割合は、それぞれ、３０質量％〜３５質量％が好ましい。合計モル質量は、好ましくは１５００００〜３５００００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは２０００００〜３０００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。
【００６８】
７０〜７５質量％のスチレン単位及び２５〜３０質量％のブタジエン単位から成るブロック（Ｓ／Ｂ）Ａを含むＳ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ３の構成のペンタブロックコポリマーが特に好ましい。ガラス遷移温度は、この構成のために、１〜１０℃の範囲で、ＤＳＣを使用して、又はＧｏｒｄｏｎ−Ｔａｙｌｏｒ方程式から求める（測定する）ことができる。ペンタブロックコポリマーに対する、ブロックＳ１及びＳ２の質量割合は、それぞれ、５０質量％〜６７質量％が好ましい。合計モル質量は、好ましくは２６００００〜３５００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。ここで、分子の構造のために、８５％を超えるスチレンの割合で、３００％までの破断値での引っ張りひずみを達成可能である。
【００６９】
更にブロックコポリマーＡは、ブロック配列Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−Ｘ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ１（但し、Ｓ１及びＳ２がブロックＳであり、Ｘが多官能性結合剤の部分(基：moiety)である）を含む星形状構造(star-shaped structure)を有することができる。適切な結合剤の例は、エポキシド化植物油、例えばエポキシド化アミニ油、又はエポキシド化大豆油である。この場合の生成物は、３〜５個のアームを有するスター（星）である。星形状ブロックコポリマーが、平均して、２個のＳ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２アーム及び２個の（結合剤の部分によって結合した）Ｓ３ブロックから成り、及び主に構造Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−Ｘ−Ｘ（Ｓ３）２−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ１を含む（但し、Ｓ３は更なるＳブロックである）ことが好ましい。ブロックＳ３の分子量は、ブロックＳ２の分子量に相当することが好ましい。
【００７０】
これらの星形状のブロックコポリマーは、例えば、二重のイニシエイションによって得ることができる（ここで、開始剤の量Ｉ１が、ブロックＳ１の形成に必要とされるビニル芳香族モノマーと一緒に加えられ、そして開始剤の量Ｉ２が、（Ｓ／Ｂ）Ａの重合が完了した後、ブロックＳ２及びＳ３の形成に必要とされるビニル芳香族モノマーと一緒に加えられる）。モル割合Ｉ１／Ｉ２は、好ましくは０．５：１〜２：１、特に好ましくは１．２：１〜１．８：１である。星形状ブロックコポリマーは、通常、直鎖状ブロックコポリマーよりもモル質量分布が広い。これにより、一定の流動性で、透明度が改良される。
【００７１】
ブロックＳ、（Ｓ／Ｂ）Ａ及び、（Ｓ／Ｂ）Ｂから成るブロックコポリマー又はグラフトコポリマー、例えば構造Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａのペンタブロックコポリマーは、連続的なモーホロジーを有する。ここでは、１つのポリマー分子に結合した、３つの異なる相が存在する。（Ｓ／Ｂ）Ｂブロックから形成される柔軟性相は、成形組成物の耐衝撃性をもたらし、そして割れの伝播（クレージング）を低減させることができる。（Ｓ／Ｂ）Ａブロックから形成される半硬質相は、高い延性と、高い最大抗張力をもたらす。弾性率と降伏応力は、ブロックＳ及び適切であれば、混合されたポリスチレンか形成される硬質相の割合によって調節することができる。
【００７２】
発泡性、熱可塑性のポリマービーズ材料は、成分Ｃ２）として、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜９．９質量％、特に０．８〜５質量％のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）を含む。適切なスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）の例は、ブロックコポリマーＣ１）の二重結合の水素化によって得ることができるものである。適切なスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマーの例は、Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇグレード、特にＫｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇ１６５０である。
【００７３】
成分Ｄ
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、発泡剤（成分Ｄ）として、成分Ａ）〜Ｅ）の合計に対して、１〜１５質量％、好ましくは３〜１０質量％の物理的発泡剤を含む。発泡剤は、室温（２０〜３０℃）及び大気圧で、ガス状又は液体であることができる。沸点は、ポリマー混合物の軟化点未満であるべきで、通常は、−４０〜８０℃の範囲、好ましくは−１０〜４０℃の範囲である。適切な発泡剤の例は、ハロゲン化、又はハロゲンの無い、脂肪族Ｃ３−Ｃ８炭化水素であり、又はアルコール、ケトン又はエーテルである。適切な脂肪族発泡剤の例は、脂肪族Ｃ３−Ｃ８炭化水素、例えば、ｎ−プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、ネオペンタン、脂環式の炭化水素、例えば、シクロブタン及びシクロペンタン、ハロゲン化炭化水素、例えばメチルクロリド、エチルクロリド、メチレンクロリド、トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、及びこれらの混合物である。好ましいものは、以下のハロゲンの無い発泡剤である；イソブタン、ｎ−ブタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン及びこれらの混合物である。
【００７４】
保管の後の発泡剤の保持性（保持力）を改良することができ、そして最小のかさ密度を低くすることができ、所望により、発泡剤は、発泡剤に対して、２５〜１００質量％、特に好ましくは３５〜９５質量％のイソペンタン又はシクロペンタンを含む。３０〜９８質量％、特に３５〜９５質量％のイソペンタン、及び７０〜２質量％、特に６５〜５質量％のｎ−ペンタンから成る混合物を使用することが特に好ましい。
【００７５】
イソペンタン含有量が少なくとも３０質量％の発泡剤混合物について、純粋なｎ−ペンタン（３６℃；５６２ｈＰａ）と比較した場合、イソペンタンの比較的低い沸点（２８℃）及び比較的高い蒸気圧（７５１ｈＰａ）にも拘らず、発泡剤の保持能力が著しく改良され、従って、保管の安定性が著しく改良されたことがわかったこと、及び発泡性が改良されて低密度が得られことがわかったことは驚くべきことであった。
【００７６】
適切な共発泡剤(co-blowing agent)は、ドメインを形成する相についての溶解度の選択性が比較的低いもので、例えばガス、例えばＣＯ２、Ｎ２又は貴ガスである。これらは、好ましくは、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料に対して、好ましくは０〜１０質量％の量で使用される。
【００７７】
成分Ｅ
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、成分Ｅとして、０〜５質量％、好ましくは０．３〜３質量％の核形成剤(nucleating agent)、例えばタルクを含む。
【００７８】
複数相ポリマー混合物には、更に、添加剤、核形成剤、可塑剤、ハロゲン含有又はハロゲンの無い難燃剤、溶解性又は非溶解性、無機及び／又は有機染料及び顔料、充填剤、又は共発泡剤を、（ドメインの形成とこれらから得られるフォーム構造を損なわない量で）を含めることができる。
【００７９】
製造工程
連続した、及び少なくとも１つの分散相を有するポリマー混合物は、２種の相性のない（incompatible）熱可塑性のポリマーを、例えば押出機内で混合することにより製造することができる。
【００８０】
本発明の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料は、以下の工程
ａ）成分Ａ）〜Ｃ）及び、適切であればＥ）を混合することにより、連続で、及び少なくとも１相の分散した相を有するポリマー混合物を製造する工程、
ｂ）この混合物に、発泡剤Ｄ）を含浸させ，及びこれらをペレット化し、発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を得る工程、
ｃ）及び、１．５〜１０バールの圧力で、水中ペレット化を行うことにより、ペレット化（粒状化）して発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を得る工程、
によって得ることができる。
【００８１】
工程ａ）で製造されたポリマー混合物の分散相の平均径は、好ましくは１〜２０００ｎｍの範囲、特に好ましくは１００〜１５００ｎｍの範囲である。
【００８２】
他の実施の形態では、ポリマー混合物は、最初に工程ｂ）でペレット化し、そして次にペレットを工程ｃ）で、水性相中で、圧力下に、及び温度を上昇させて、発泡剤Ｄ）を使用して後−含浸させ、発泡性、熱可塑性ビーズ材料を得ることも可能である。これらは、ポリマーマトリックスの融点未満で冷却した後、分離することができ、又、減圧することによって、予備発泡されたフォームビーズ材料の状態で、直接的に得ることも可能である。
【００８３】
工程ａ）で、連続相を形成する熱可塑性スチレンポリマーＡ）、例えばポリスチレンを、ツインスクリュー押出機内で溶融させ、そしてポリマーを形成するために、混合物を、分散相を形成するポリオレフィンＢ１）及びＢ２）と混合し、及び相溶化剤Ｃ１）及びＣ２）及び適切であれば核形成剤Ｅ）と混合し、そして次に、ポリマー溶融物を、工程ｂ）で、静的及び／又は動的混合要素に運び、そして発泡剤Ｄ）で含浸させる、連続工程が特に好ましい。発泡剤が供給された溶融物を、次に適切なダイで押出しすることができ、そしてカットしてフォームシート、フォームスタンダード又はフォームビーズ材料を得ることができる。
【００８４】
水中ペレット化システム（ＵＷＰＳ）を使用して、ダイから出てきた溶融物をカットし、発泡性ポリマービーズ材料又は（初期発泡の程度が制御された）ポリマービーズ材料を得ることができる。従って、ＵＷＰＳの水槽中の適切な反対圧力（counter pressure)と適切な温度を設定することにより、フォームビーズ材料の制御された生成物（を得ること）が可能になる。
【００８５】
水中ペレット化は、通常、１．５〜１０バールの圧力で行われ、発泡性ポリマービーズ材料が得られる。ダイプレートは、通常、複数のホール（孔）を有する複数のキャビティシステムを有している。０．２〜１ｍｍのホール径により、好ましい平均ビーズ径が０．５〜１．５ｍｍの範囲の発泡性ポリマービーズ材料が得られる。発泡性ポリマービーズ材料の粒子径分布が狭く、そして平均粒径が０．６〜０．８ｍｍであると、（後に予備発泡が行われる）自動成形システムの充填が良好になる（ここで、成形の設計は、比較的微細な構造を有している）。これは、成形物に、隙間の体積の少ない、より良好な表面を与える。
【００８６】
得られた丸い、又は卵型の粒子は、直径が０．２〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。かさ密度は、１０〜１００ｇ／ｌの範囲が好ましい。
【００８７】
工程ａ）での、好ましいポリマー混合物の１種は、
Ａ）４５〜９７．８質量％、特に５５〜７８．１質量％のスチレンポリマー、
Ｂ１）１〜４５質量％、特に４〜２５質量％の、融点が１０５〜１４０℃の範囲のポリオレフィン、
Ｂ２）０〜２５質量％、特に５〜１０質量％の、融点が１０５℃未満のポリオレフィン、
Ｃ１）０．１〜２５質量％、特に６〜１５質量％、のスチレン−ブタジエンブロックコポリマー又はスチレン−イソプレンブロックポリマー、
Ｃ２）０．１〜１０質量％、特に０．８〜３質量％、のスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、及び
Ｅ）０〜５質量％、特に０．３〜２質量％、の核形成剤
を混合することにより得られ、そして工程ｃ）で、１〜１５質量％、特に３〜１０質量％の発泡剤Ｄ）が含浸される（ここで、Ａ）〜Ｅ）の合計が１００質量％になる）。
【００８８】
加工性を改良するために、仕上られた発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料を、グリセロールエステル、帯電防止剤、又は固化防止剤で被覆することができる。
【００８９】
得られた丸い又は卵型のビーズは、直径が０．２〜１０ｍｍの範囲に発泡されることが好ましい。そのかさ密度は、１０〜１００ｇ／ｌであることが好ましい。
【００９０】
発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料をグレセロールステアレートで被覆することにより、フォームビーズの（成形物への）融合（fusion）、及び得られる機械的特性が特に改良される。５０〜１００質量％のグリセロールトリステアレート（ＧＴＳ）、０〜５０質量のグリセロールモノステアレート（ＧＭＳ）、及び０〜２０質量％のシリカから成る被覆物を使用することが特に好ましい。
【００９１】
本発明の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料Ｐ１は、熱風又は蒸気を使用して予備発泡させ、その密度が８〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲、好ましくは１０〜８０ｋｇ／ｍ３の範囲、特に１０〜５０ｋｇ／ｍ３の範囲のフォームビーズを得ることができ、そして閉鎖した成形型内で使用して、フォーム成形物を得ることができる。ここで、選択される処理圧力は、十分に低く、これによりドメイン構造がセルメンブランス（気泡膜）中で保持され、融合して成形−フォーム成形物が得られる。選択されるゲージ圧力は、通常、０．５〜１．５バールの範囲、特に０．７〜１．０バールの範囲である。
【００９２】
得られた熱可塑性成形フォームＰ１は、その平均気泡径が５０〜２５０μｍの気泡(セル：cell)、を有し、及び熱可塑性の成形フォームの気泡壁中に、繊維状の補強された分散相を（平均径が１０〜１０００ｎｍ、特に好ましくは１００〜７５０ｎｍの範囲で）有することが好ましい。
【００９３】
フォームビーズＰ２
使用されるフォームビーズＰ２は、本発明のフォームビーズＰ１とは異なり、及び特に、スチレンポリマー又はポリオレフィン、例えば発泡したポリプリピレン（ＥＰＰ）、発泡したポリエチレン（ＥＰＥ）、又は予備発泡した、発泡性ポリスチレン（ＥＳＰ）から成るフォームビーズを含むことができる。種々のフォームビーズの組み合わせを使用することも可能である。熱可塑性材料を使用することが好ましい。架橋したポリマー、例えば照射架橋されたポリオレフィンフォームビーズを使用することも可能である。
【００９４】
スチレンポリマーに基づくフォームビーズは、予備発泡器無いで熱風又は蒸気を使用することにより、ＥＰＳを所望の密度に予備発泡させることにより得ることができる。ここで、圧力予備発泡器又は連続予備発泡器中で、１工程以上の予備発泡工程を行うことにより、最終的なかさ密度を１０ｇ／ｌ未満にすることもできる。
【００９５】
断熱性が高い断熱シートを製造するために、不透熱性の固体、例えばカーボンブラック、アルミニウム、グラファイト、又は二酸化チタン、特に平均粒径が１〜５０μｍのグラファイトを、ＥＰＳに対して０．１〜１０質量％、特に２〜８質量％の量で含む、予備発泡された、発泡性スチレンポリマーを使用することが特に好ましい（これらのポリマーは、例えばＥＰ−Ｂ９８１５７４及びＥＰ−Ｂ９８１５７５から公知である）。
【００９６】
特に熱−及び溶媒−耐久性のフォームビーズＰ２が、発泡性スチレンポリマー、例えばα−メチルスチレン−アクリロニトリルポリマー（ＡＭＳＡＮ）、例えば、α−メチルスチレン−アクリロニトリルコポリマー又はα−メチルスチレン−スチレン−アクリロニトリルターポリマーから得られる（その製造については、ＷＯ２００９／０００８７２に記載されている）。スチレン−オレフィンインターポリマー又は衝撃変性スチレンポリマー、例えば耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）に基づくフォームビーズＰ２を使用することも可能である。
【００９７】
本方法では、リサイクルされたフォーム成形物から成る粉砕されたフォームビーズも使用することができる。本発明の成形フォームを製造するために、粉砕されたリサイクルフォームを、フォームビーズＰ２に対して、１００％の範囲、例えば、２〜９０質量％、特に５〜２５質料％で、未使用製品と一緒に、実質的に強度と機械的特性を損なうことなく使用することができる。
【００９８】
フォームビーズＰ２は、添加剤、核形成剤、可塑剤、ハロゲン含有、又はハロゲン非含有の難燃剤、溶解性、又は不溶解性の無機、及び／又は有機染料及び顔料、又は充填剤を通常の量で含むことができる。
【００９９】
成形フォームの製造
本発明の熱可塑性ポリマービーズ材料から得られるフォームビーズＰ１は、フォームビーズＰ２との相溶性が驚くほど良好で、そしてこれらと融合することができる。ここで、異なる密度を有する、予備発泡された（複数の）ビーズを使用することも可能である。本発明の成形されたフォームを製造するために、密度がそれぞれ５〜５０ｋｇ／ｍ３の範囲のフォームビーズＰ１及びＰ２を使用することが好ましい。
【０１００】
一実施の形態では、フォームビーズＰ１及びＰ２を混合し、そして熱風又は蒸気を使用して成形型(mold)内で焼結(sinter)することができる。
【０１０１】
使用した混合物が、１０〜９９質量％、好ましくは１５〜８０質量％のフォームビーズＰ１、及び１〜９０質量％、特に２０〜８５質量％のフォームビーズＰ２から成ることが好ましい。
【０１０２】
他の好ましい実施の形態では、フォームビーズＰ１及びＰ２を、実質的に混合することなく成形型内に充填し、そして熱風又は蒸気を使用して焼結(sinter)することができる。例えば、フォームビーズＰ１及びＰ２を一つの成形型内で、１層以上の層に充填し、そして熱風又は蒸気を使用して焼結することができる。
【０１０３】
本発明の替わりの方法によって、成形されたフォーム成形物を、種々の異なる方法で製造することができ、そしてその特性を所望の用途に使用することができる。混合物中のフォームビーズＰ１及びＰ２の量的割合、密度、又は他に色を、この目的のために種々に変えることができる。得られた成形物は、ユニークな特性を有する。
【０１０４】
例えば、この目的のために使用された成形物は、密度の分布が異なる成形物の製造に適切である。これらは、通常、異なるフォームビーズＰ１及びＰ２を充填した後、又は融合工程の間に除去することができる、１つ以上のスライダーフィラメントを有する。しかしながら、フォームビーズＰ１及びＰ２のある種を充填して融合し、そして他のタイプのフォームビーズを充填し、そしてフォーム成形物の存在する部分と融合させることも可能である。
【０１０５】
この方法は、成形物、例えばバラバラの状態で発送される製品のためのペレットを製造することができる。例えば、リブや脚部がフォームビーズＰ１で製造され、及び成形物の残りがフォームビーズＰ２から製造される。
【０１０６】
フォームビーズＰ１及びＰ２の相溶性のために、材料は、リサイクルを目的として、実際には単一のタイプのように考えることができ、個々の成分を分離する必要がない。
【０１０７】
本発明の発泡性、熱可塑性ポリマービーズ材料、及び成形されたフォームの使用
本発明の熱可塑性ポリマービーズ材料から得られる成形されたフォームの特性は、発泡性ポリプロピレン（ＥＰＰ）と発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）から成る成形フォームの間に位置するので、これらは原則として、両方のタイプのフォームの、通常の用途のために適切である。
【０１０８】
フォームビーズＰ２から成る成形物は、家具の製造、包装材料の製造、家の構造、又は乾式壁構造、又はインテリアの仕上げに、例えば、ラミネート、絶縁材料、壁要素又は天井要素、又は他にモータービークルに適切である。
【０１０９】
これらの弾性は、衝撃吸収包装に、モータービークルバンパーのコア材料として、モータービークル内のインターナルクラッディングのために、クッション材料として、及び断熱材として、及びサン−ベッディング材料として、特に適切なものである。本発明の成形フォームは、包装材料及び制振材の製造、又は破砕と割れに対する耐性が改良された包装の製造に特に適切である。
【０１１０】
成形フォームの弾性は、成形フォームを、保護ヘルメットの内部クラッディングとして、スキーヘルメット、モーターサイクルヘルメット、又はサイクルヘルメットのために、機械的衝撃を吸収するために、又はスポーツ及びレジャー分野で、又はサーフボードの材料として適切なものにする。
【０１１１】
しかしながら、高度の熱弾性と消音は、構造分野での適用を可能にする。床の絶縁では、通常、フォームシートをコンクリートフロアに直接的に置いて使用する。下方部の断熱のために、床下ヒーティングシステムでは、このことは特に重要である。ここで、温水パイプが、フォームシートの適切なプロフィール領域に配置される。セメントスクリードがフォームシートに広げられ、そして木製フロア又は床一面のカーペットがスクリードの上に配置可能となる。フォームシートは、固体伝送音の絶縁材としても作用する。
【０１１２】
成形物は、船建造物のサンドイッチ構造、風力発電の構造物、及び乗り物の構造用のコア材料としても適切である。例えば、これらはモータービークルパーツ、例えばトランクフロア、手荷物棚、及びサイドドアクラッディングを製造するために使用することができる。
【０１１３】
家具、包装材料の製造、又は家の構造、又は乾式壁体、又はインテリアの仕上げ、例えばラミネートの状態、絶縁材料、壁要素、又は天井要素に複合成形物を使用することが好ましい。新規な複合成形物は、モータービークル構造、例えば、ドアクラッディング、ダッシュボード、コンソール、サンバイザー、バンパー、スポイラー、及びこれらに類似するものに使用することが好ましい。
【０１１４】
弾性と割れに対する耐性が、発泡性ポリスチレン（ＥＰＳ）から成る成形フォームのものよりも高く、同時に圧縮強度が高いので、フォームビーズＰ２は、特に、ペレットの製造に適切である。パレットの耐久性を改良するために、適切であれば、これらは、木材、プラスチック、又は金属に接着することができ、又、プラスチックホイル、例えばポリオレフィン又はスチレン−ブタジエンブロックコポリマーで構成されたプラスチックホイルの全面を覆うことができる。
【０１１５】
実施例
出発材料：
成分Ａ：
溶融粘度インデックスＭＶＩ（２００℃／５ｋｇ）が２．９ｃｍ３／１０ｍｉｎ（ＰＳ１５８Ｋ、ＢＡＳＦ ＳＥより、Ｍｗ＝２８００００ｇ／ｍｏｌ、粘度数ＶＮ９８ｍｌ／ｇ）のポリスチレン。
【０１１６】
成分Ｂ：
Ｂ１．１：ＬＬＤＰＥ（ＬＬ１２０１ＸＶ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ、密度０．９２５ｇ／Ｌ、ＭＶＩ＝０．７ｇ／１０ｍｉｎ、融点１２３℃）
Ｂ２．１：エチレン−オクテンコポリマー（Ｅｎｇａｇｅ（登録商標）８４１１、Ｄｏｗより、密度０．８８０ｇ／Ｌ、ＭＶＩ＝１８ｇ／１０ｍｉｎ、融点７２℃）
Ｂ２．２：エチレン−オクテンコポリマー（Ｅｎｇａｇｅ（登録商標）２１０、Ｄｏｗより、密度０．９０２ｇ／Ｌ、ＭＶＩ＝１０ｇ／１０ｍｉｎ、融点９５℃）
【０１１７】
成分Ｃ：
Ｃ１．１：Ｓｔｙｒｏｌｕｘ（登録商標）３Ｇ５５、ＢＡＳＦ ＳＥからのスチレン−ブタジエンブロックコポリマー、
Ｃ１．２：Ｓｔｙｒｏｆｌｅｘ（登録商標）２Ｇ６６、ＢＡＳＦ ＳＥからの熱可塑性スチレン−ブタジエンブロックコポリマー（ＳＴＰＥ）、
Ｃ１．３：構造が、Ｓ１−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ２−（Ｓ／Ｂ）Ａ−Ｓ１（２０−２０−２０−２０−２０質量％）のスチレン−ブタジエンブロックコポリマー、質量平均モル質量：３０００００ｇ／ｍｏｌ、
Ｃ２．１：ＫｒａｔｏｎＧ１６５０、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣからのスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー、
Ｃ２．２：ＫｒａｔｏｎＧ１６５２、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣからのスチレン−エチレン−ブチレンブロックコポリマー
【０１１８】
成分Ｄ
イソペンタン及びｎ−ペンタンから成る発泡剤混合物、他に記載がなければ、使用した材料は、ペンタンＳ（２０質量％のイソペンタン、８０質量％のｎ−ペンタン）である。
【０１１９】
成分Ｅ：
タルク（ＨＰ３２０、Ｏｍｙａｃａｒｂ）
ブロックコポリマーＣ１．３の製造
直鎖状のスチレン−ブタジエンブロックコポリマーＣ１．３を製造するために、５３８５ｍｌのシクロヘキサンを、最初の充填物として（クロスブレード攪拌器を備えた、二重壁１０リットルのステンレス鋼攪拌オートクレーブ内に）使用した。そして、１．６ｍｌのｓｅｃ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）を使用して、（インジケーターとして使用した１，１−ジフェニルエチレンによって）黄色になるまで、６０℃でエンドポイントまで滴定した。そして次のものを混合した：３．３３ｍｌの（開始のための）１．４Ｍｓｅｃ−ブチルリチウム溶液、及び０．５５ｍｌの（ランダマイザーとしての）０．２８２Ｍのカリウムｔｅｒｔ−アミルアルコレート（ＰＴＡ）溶液。次に、第１のＳブロックを製造するのに必要なスチレンの量（２８０ｇのスチレン１）を加え、そして重合して完了させた。スチレン又はスチレンとブタジエンの適切な量を連続的に加え、上述した構造と構成に適切であるように、更なるブロックを付加した（それぞれ、完全な変換を行った）。コポリマーブロックを製造するために、スチレンとブタジエンを、複数の部分に同時に加え、そして連続的に冷却することによって、最大温度を７７℃に限定した。ブロックコポリマーＫ−１３について、必要な量は、ブロック（Ｓ／Ｂ）Ａのために、８４ｇのブタジエン１と１９６ｇのスチレン２、ブロックＳ２のために、２８０ｇのスチレン３、ブロック（Ｓ／Ｂ）Ａのために、８４ｇのブタジエンＢ２と１９６ｇのスチレン４、及びブロックＳ１のために２８０ｇのスチレン５であった。
【０１２０】
活性なポリマー鎖を、０．８３ｍｌのイソプロパノールを加えることによって終了させ、そして酸性化のために、固体に対して１．０％のＣＯ２／０．５％の水を使用し、そして安定化溶液（それぞれ固体に対して、０．２％のＳｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ及び０．２％のＩｒｇａｎｏｘ１０１０）を加えた。真空乾燥オーブン内で、シクロヘキを蒸発させた。
【０１２１】
フォーム成形物の測定
フォームの弾性化を実証するために、成形物の種々の機械的測定を行った。
【０１２２】
フォーム成形物の圧縮永久ひずみεｓｅｔをＩＳＯ３３８６−１に従って、７５％圧縮（前進５ｍｍ／ｍｉｎ）について単一のヒステリシスから測定した。圧縮永久ひずみεｓｅｔは、７５％圧縮の後、圧縮された試料の最初の高さから失われた分の百分率である。本発明の実施例の場合、ストレートのＥＳＰと比較して、著しい弾性化が観察され、そして非常に高い弾性を有していた。
【０１２３】
圧縮強さをＤＩＮ−ＥＮ８２６に従って、１０％圧縮について測定した。そして、曲げ強度をＤＩＮ−ＥＮ１２０８９に従って、測定した。曲げ強度のために測定した値から、曲げエネルギーを測定（決定）した。
【０１２４】
実施例１〜３
成分Ａ）〜Ｃ）を、２４０〜２６０℃／１４０バールで、Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ ＺＥ４０ツインスクリュー押出機内で溶融させ、そして核形成剤（成分Ｅ）としてタルクを混合した（表１）。そして発泡剤（成分Ｄ）として、ペンタンＳ（２０％のイソペンタン、８０％のｎ−ペンタン）をポリマー溶融物中に注入し、そして２個の静的ミキサー（静的混合器）を使用して、ポリマー溶融物中に均一に導入した。そして冷却器を使用して、温度を１８０℃〜１９５℃に下げた。更なる２個の静的ミキサーを使用して、更に均一化させた後、ポリマー溶融物を２００〜２２０バール、５０ｋｇ／ｈで、温度が２４０〜２６０℃に制御されたペレット化ダイ（孔径が０．６ｍｍで、７キャビティーシステム×７孔、又は孔径が０．４ｍｍで、７キャビティーシステム×１０孔）から、インジェクトした。水中ペレット化システムを使用して、ポリマーのストランド（糸）を切断し（水温が４０℃〜５０℃で、１１〜１０バールの水中圧力）、発泡剤を含み、粒子サイズの分布が狭いミニペレットを得た（孔径０．６ｍｍの場合、ｄ’＝１．１ｍｍ、及び孔径０．４ｍｍの場合、０．８ｍｍ）。
【０１２５】
次に、発泡剤を含んだペレットを、ＥＰＳ予備発泡器内で予備発泡させ、低密度（１５〜２５ｇ／Ｌ）のフォームビーズを得、そして自動ＥＰＳ成形システム内で、ゲージ圧が０．７〜１．１バールで処理して成形物を得た。
【０１２６】
ポリエチレンの分散分布（薄い領域）は、発泡剤を含むミニペレットの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で識別することができ（図１）、そしてこれは後に、フォーム内の弾性化に貢献する。ここで、発泡剤を含んだミニペレットのＰＥドメインのサイズは、２００〜１５００ｎｍのオーダーである。
【０１２７】
使用した被覆成分は、７０質量％のグリセロールトリステアレート（ＧＴＳ）及び３０質量％のグリセロールモノエステル（ＧＭＳ）であった。被覆組成物は、成形物が得られる予備発泡されたフォームビーズの融合(fusion)に有利な影響を有していた。曲げ強さは、被覆されていないペレットから得られた成形物の１５０ｋＰａと比較して、２５０〜３１０ｋＰａに増加させることができた。
【０１２８】
０．８ｍｍの小さなビーズサイズでは、成形時間と成形型に充填する間の挙動について、成形物を得るための処理性が改良されていた。更に、成形物の表面は、直径が１．１ｍｍのビーズでの表面よりも均一であった。
【０１２９】
表１：発泡性ポリマービーズ（ＥＰＳ）の質量％での構成、及びフォーム成形物の特性
【０１３０】
【表１】
2011529105.tif 000002
【０１３１】
実施例４〜９
実施例１に従う手順と類似して、表２に示した成分と量を使用して、発泡剤を含んだポリマーペレットを製造した。使用した発泡剤は、９５質量％のイソペンタンと５質量％のｎ−ペンタンを含む混合物を含んでいた。発泡剤を含んだペレットは、狭い粒径分布を有していた（孔径０．６５ｍｍについて、ｄ’＝１．２ｍｍ）。
【０１３２】
次に、発泡剤を含むペレットを、ＥＰＳ予備発泡器内で予備発泡させ、低密度（１５〜２５ｇ／Ｌ）のフォームビーズを得、そして自動ＥＰＳ成形システム内で、ゲージ圧０．９〜１．４バールで処理して成形物を得た。
【０１３３】
使用した被覆成分は、７０質量％のグリセロールトリステアレート（ＧＴＳ）及び３０質量％のグリセロールモノエステル（ＧＭＳ）であった。被覆組成物は、成形物を得るための予備発泡されたフォームビーズの融合に有利影響を有していた。ポリエチレン（相Ｐ１薄い領域）の分散分布、及びスチレン−ブタジエンブロックコポリマー（相Ｐ２、暗い領域）の分散分布は、発泡剤を含むミニペレットの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で識別することができ（図２）、そしてこれは後に、フォーム内の弾性化（elastification）に貢献する。ここで、発泡剤を含んだミニペレットのＰＥドメインのサイズは、２００〜１０００ｎｍのオーダーであり、スチレン−ブタジエンブロックコポリマードメインのサイズは、２００〜１５００ｎｍのオーダーである。
【０１３４】
表２：発泡性ポリマービーズ（ＥＰＳ）の質量割合での構成、及びフォーム成形物の特性
【０１３５】
【表２】
2011529105.tif 000003
【０１３６】
実施例１０〜１９
成分Ａ、Ｂ及びＣを、２２０〜２４０℃／１３０バールで、Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ ＺＳＫ１８ツインスクリュー押出機内で溶融させた（表３）。そして発泡剤（成分Ｄ）として、７．５部のペンタンＳ（２０％のイソペンタン、８０％のｎ−ペンタン）をポリマー溶融物中に注入し、そして２個の静的ミキサーを使用して、ポリマー溶融物中に均一に導入した。そして冷却器を使用して、温度を１８０℃〜１８５℃に下げた。次に、マスターバッチの状態の１部のタルク（成分Ｅ）を核形成剤として、（付属の押出機を使用して）発泡剤を含んだメイン溶融物流れ中に計量導入した。更なる２個の静的ミキサーを使用して、更に均一化させた後、溶融物を１４０℃に冷却し、そして加熱されたペレット化ダイ（０．６５ｍｍボアを有する４孔、及びペレット化ダイ温度２８０℃）を通して押し出した。水中ペレット化システムを使用して、ポリマーのストランド（糸）を切断し（水中圧力が１２バール、水温が４５℃）、発泡剤を含み、粒子サイズの分布が狭いミニペレットを得た（ｄ’＝１．１ｍｍ）。
【０１３７】
次に、発泡剤を含んだペレットを、ＥＰＳ予備発泡器内で予備発泡させ、低密度（１５〜２５ｇ／Ｌ）のフォームビーズを得、そして自動ＥＰＳ成形システム内で、ゲージ圧が０．９〜１．４バールで処理して成形物を得た。
【０１３８】
使用した被覆成分は、７０質量％のグリセロールトリステアレート（ＧＴＳ）及び３０質量％のグリセロールモノエステル（ＧＭＳ）であった。被覆組成物は、成形物が得られる予備発泡されたフォームビーズの融合に有利な影響を有していた。
【０１３９】
表３：発泡性ポリマー材料の質量割合での構成及びフォーム成形物の特性
【０１４０】
【表３】
2011529105.tif 000004
【０１４１】
実施例２０
７６．５質量％の１５８Ｋポリスチレン、７．６質量％の１２０１ＸＶＬＬＤＰＥ、８．５質量％のＥｘａｃｔ（登録商標）２１０ＥＯＣ、及び１．２質量％のＫｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇ１６５０ＳＥＢＳを、２２０〜２４０℃／１８０〜１９０バールで、Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ ＺＳＫ１８ツインスクリュー押出機内で溶融させた。そして発泡剤（成分Ｄ）として、（５質量％のｎ−ペンタン及び９５質量％のイソペンタンから成る）６．１質量％の混合物をポリマー溶融物中に注入し、そして２個の静的ミキサーを使用して、ポリマー溶融物中に均一に導入した。冷却器を使用して、温度を１８０℃〜１８５℃に下げた。次に、マスターバッチの状態の０．５質量％のタルク（成分Ｅ）（表４ａ参照）を核形成剤として、（付属の押出機を使用して）発泡剤を含んだメイン溶融物流れ中に計量導入した。更なる２個の静的ミキサーを使用して、更に均一化させた後、溶融物を１５５℃に冷却し、そして加熱されたペレット化ダイ（０．６５ｍｍボアを有する４孔、及びペレット化ダイ温度２８０℃）を通して押し出した。水中ペレット化システムを使用して、ポリマーのストランド（糸）を切断し（水中圧力が１２バール、水温が４５℃）、発泡剤を含み、粒子サイズの分布が狭いミニペレットを得た（ｄ’＝１．２５ｍｍ）。
【０１４２】
実施例２１〜３５
実施例２１〜３５を、表４ａ及び４ｂに示した量を使用して、及び発泡剤の異なる構成を使用して、実施例２０に類似して行った。
【０１４３】
発泡剤保持試験を、ＰＥ内層を有し、直径と高さがそれぞれ２３ｃｍと２０ｃｍのシリンダー状の亜鉛箱内で行った。発泡剤を含み、押出しによって製造したミニペレットを、亜鉛箱に縁まで完全に満たすようにＰＥバッグに充填した。
【０１４４】
閉塞した容器を、室温（２０〜２２℃）で１６週間、中間保管内に配置し、そしてミニペレットの発泡剤含有量、最小のフォーム密度を与えるための発泡性、及び最小のフォーム密度を与えるためのミニペレットの予備発泡後の発泡剤含有量を測定するために、開けた（開口した）。ミニペレットの発泡剤含有量を、乾燥オーブン内で１２０℃で加熱した後、一定の質量に逆計量(back-weighing)することによって測定した。
【０１４５】
蒸気箱中の加圧していない飽和蒸気で処理し、発泡時間について見出された最小のかさ密度を測定することにより、発泡性を検討した。次に、予備発泡した内の残留する発泡剤含有量を、ＧＣ分析（インターナルスタンダード：ｎ−ヘキサン／４０部のトルエン：６０部のトリクロロベンゼン中に溶解）によって測定した。
【０１４６】
保管試験に必要とされる時間を低減するために、そして差異を明確にするために、前に開けた容器を、室温（２０〜２２℃）で、蒸気棚(fume cupboard)に置き（吸引速度３６０ｍ３／ｈ）、そして、７日後と１４日後に、ミニペレット中の発泡剤含有量、及び最小のフォーム密度を与える発泡性を再度調査した。
【０１４７】
実施例は、イソペンタンの割合が高いと、保管後の発泡剤を保持する性能が改良され、そして比較的低い、最小かさ密度が達成されることを示している。
【０１４８】
【表４】
2011529105.tif 000005
【０１４９】
【表５】
2011529105.tif 000006
【０１５０】
実施例３６〜５５：フォームビーズＰ１及びＰ２から成る成形物の製造
フォームビーズＰ１の製造：
成分Ａ）〜Ｃ）を、２４０〜２６０℃／１４０バールで、Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ ＺＥ４０ツインスクリュー押出機内で溶融させ、そして核形成剤（成分Ｅ）としてタルクを混合した（表１）。そして、９５質量％のイソペンタンと５質量％のｎ−ペンタンから成る発泡剤混合物（成分Ｄ）を、ポリマー溶融物中に注入し、そして２個の静的ミキサー（静的混合器）を使用して、ポリマー溶融物中に均一に導入した。そして冷却器を使用して、温度を１８０℃〜１９５℃に下げた。更なる２個の静的ミキサーを使用して、更に均一化させた後、ポリマー溶融物を２００〜２２０バール、５０ｋｇ／ｈで、温度が２４０〜２６０℃に制御されたペレット化ダイ（孔径が０．６ｍｍで、７キャビティーシステム×７孔、又は孔径が０．４ｍｍで、７キャビティーシステム×１０孔）から、インジェクトした。水中ペレット化システムを使用して、ポリマーのストランド（糸）を切断し（水温が４０℃〜５０℃で、１１〜１０バールの水中圧力）、発泡剤を含み、粒子サイズの分布が狭いミニペレットを得た（孔径０．６５ｍｍで、ｄ’＝１．２ｍｍ）。
【０１５１】
使用した被覆成分は、７０質量％のグリセロールトリステアレート（ＧＴＳ）及び３０質量％のグリセロールモノエステル（ＧＭＳ）であった。被覆組成物は、成形物が得られる予備発泡されたフォームビーズの融合に有利な影響を有していた。
表５：フォームビーズＰ１．１、Ｐ１．２及びＰ１．３の製造のための、発泡性ビーズ材料（ＥＰＳ）の質量割合での構成
【０１５２】
【表６】
2011529105.tif 000007
【０１５３】
ポリエチレン（相Ｐ１、薄い領域）の分散分布、及びスチレン−ブタジエンブロックコポリマー（相Ｐ２、暗い領域）の分散分布は、発泡剤を含むミニペレットの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で識別することができ、そしてこれは後に、フォーム内の弾性化に貢献する。ここで、発泡剤を含んだミニペレットのＰＥドメインのサイズは、２００〜１０００ｎｍのオーダーであり、スチレン−ブタジエンブロックコポリマードメインのサイズは、２００〜１５００ｎｍのオーダーである。
【０１５４】
発泡剤を含むペレットをＥＰＳ予備発泡器内で予備発泡させ、低密度のフォームビーズを得た（１７．７ｋｇ／ｍ３）。
【０１５５】
フォームビーズＰ２：
Ｎｅｏｐｏｒ（登録商標）Ｘ５３００（ＢＡＳＦ ＳＥからの、グラファイトを含む、発泡性ポリスチレン）を１６．１ｋｇ／ｍ３の密度に予備発泡した。
【０１５６】
フォームビーズＰ１及びＰ２を、表６〜９に従う量的割合で混合し、そして自動ＥＰＳ成形機で、ゲージ圧１．１バールで処理して成形物を得た。
【０１５７】
フォームの弾性化を実証するために、成形物の種々の機械的測定を行った。本発明の実施例の場合、ストレートのＥＳＰと比較して、著しい弾性化が観察され、そして非常に高い弾性を有していた。圧縮強さをＤＩＮ−ＥＮ８２６に従って、１０％圧縮について測定した。そして、曲げ強度をＤＩＮ−ＥＮ１２０８９に従って、測定した。曲げ強度のために測定した値から、曲げエネルギーを測定（決定）した。
【０１５８】
実施例４０ｃｏｍｐは、比較例である。
【０１５９】
表６：フォームビーズＰ１．１の異なる割合から成る成形フォームの特性
【０１６０】
【表７】
2011529105.tif 000008
【０１６１】
実施例は、フォームビーズＰ２が、本発明に従い使用されるフォームビーズＰ１と、広い範囲に亘って混合可能であることを示している。この方法は、曲げエネルギー等の機械的特性を目標にあわせて設定するのに使用可能である。
【０１６２】
表７：フォームビーズＰ１．１の種々の割合から成る成形フォームの曲げエネルギー［Ｎｍ
］
【０１６３】
【表８】
2011529105.tif 000009
【０１６４】
表８：フォームビーズＰ１．２の種々の割合から成る成形フォームの曲げエネルギー［Ｎｍ
］
【０１６５】
【表９】
2011529105.tif 000010
【０１６６】
表９：フォームビーズＰ１．３Ｖの種々の割合から成る成形フォームの曲げエネルギー［Ｎｍ
］
【０１６７】
【表１０】
2011529105.tif 000011
【図１】
2011529105.tif 000012
【図２】
2011529105.tif 000013
【国際調査報告】
2011529105.tif 000014
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