(57)【要約】  スチレンアクリロニトリル及び１種又はそれ以上の赤外線減衰剤を含むポリマーフォームが高温において驚くほど高い寸法保全性を示す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に規定された気泡を有する、スチレンアクリロニトリルポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含んでなり、前記ポリマー組成物中の重合アクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、１重量％又はそれ以上であるポリマーフォーム。
【請求項２】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトからなる群から選ばれる請求項１に記載のフォーム。
【請求項３】
前記断熱充填剤がカーボンブラックである請求項１に記載のフォーム。
【請求項４】
前記フォームが、ＡＳＴＭ方法Ｄ６２２６−０５に従って、３０％未満の連続気泡含量を有する請求項１に記載のフォーム。
【請求項５】
前記ポリマー組成物中のアクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、５０重量％又はそれ以下である請求項１に記載のフォーム。
【請求項６】
前記ポリマー組成物中のアクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、４〜２０重量％である請求項１に記載のフォーム。
【請求項７】
前記ポリマー組成物がスチレンアクリロニトリルとポリスチレンとのブレンドを含む請求項１に記載のフォーム。
【請求項８】
前記フォームが３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有する請求項１に記載のフォーム。
【請求項９】
前記ポリマー組成物中の全てのポリマーが１，０００，０００未満の重量平均分子量を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１０】
前記ポリマーフォームが３２ミリワット／メーター−ケルビン又はそれ以下の熱伝導率を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１１】
前記ポリマーフォームが、試験方法ＩＳＯ８４５−９５に従って、１００キロパスカル又はそれ以上の垂直圧縮強度を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１２】
アクリロニトリルが４重量％又はそれ以上であって、総ポリマー重量に基づいて、２０重量％又はそれ以下の量で存在し、前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ且つ、総ポリマー重量に基づいて、１重量％又はそれ以上であって１０重量％又はそれ以下の濃度で存在する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１３】
スチレンアクリロニトリルコポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成せしめ、そして前記発泡性組成物をポリマーフォームに膨張させることを含んでなり、前記ポリマー組成物中の重合アクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、１重量％又はそれ以上である請求項１に記載のポリマーフォームの製造方法。
【請求項１４】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラックである請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
アクリロニトリル量が、ポリマー組成物総重量に基づいて、５０重量％又はそれ以下である請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、ポリマー組成物が押出機内では押出圧を、そして押出機からの押出時には押出圧より低い圧力を受けて、押出機からの発泡性組成物の押出時に発泡性組成物の膨張が起こる押出プロセスである請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記発泡性組成物が二酸化炭素を含む発泡剤を含んでなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記発泡性組成物が水を含む発泡剤を含んでなる請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
ポリマーフォームを、温度を異ならせることができる２つの領域の間に配置することを含んでなる、請求項１に記載のポリマーフォームの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年１２月６日に出願された米国仮特許出願第６０／８７３，７９７号の利益を請求する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、スチレンアクリロニトリルコポリマー並びにカーボンブラック及びグラファイトのような１種又はそれ以上の赤外線減衰剤(infrared attenuating agent)を含むポリマーフォームに関する。本発明は、更に、このようなフォームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
塩素化発泡剤、特にクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）及びヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）発泡剤は、歴史的には、絶縁ポリマーフォーム技術において発泡剤及びポリマーフォーム中の断熱成分としての２つの重要な役割を果たしてきた。しかし、ＣＦＣ及びＨＣＦＣ発泡剤が環境に影響を及ぼす程度に関する懸念が、それらの使用に対する規制につながった。これらの規制が、塩素化発泡剤以外の発泡剤を用いながらポリマーフォームの断熱性能を向上させる代替手段の導入の動機付けとなった。
【０００４】
塩素化発泡剤のほかに、ポリマーフォーム中への赤外線減衰剤（ＩＡＡ）の混入は、ポリマーフォームの断熱性能を向上させる１つのアプローチであった。ＩＡＡは、赤外線を吸収し、反射し又は吸収及び反射することによって、断熱性能を向上させることができる。ＩＡＡは、赤外線がＩＡＡを含むフォームを透過するのを阻害する。例えば、多くの参考文献が、ＩＡＡとしてカーボンブラック及びグラファイトを含むポリスチレンフォームの例を開示している。
【０００５】
特許文献１はカーボンブラックが、硬質発泡プラスチック材料中への混和によって、発泡プラスチック材料の断熱性を向上させるのに有用であることを教示している。特許文献１は、ポリイソシアヌレートフォームの具体例を示し、発明の最も広範な態様においてプラスチック材料がポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ポリ尿素、ポリオレフィン、ポリスチレン、フェノール−ホルムアルデヒド、エポキシ及び他のポリマーフォームであることを教示している。
【０００６】
特許文献２はスチレンポリマー及びコポリマーの独立気泡フォーム中へのカーボンブラックの混入がそれらのフォームの熱伝導性を低下できることを教示している。特許文献２はカーボンブラックを含むポリスチレンフォームの具体例を示している。
【０００７】
特許文献３はポリマーフォーム中への分散に特に有益なカーボンブラックの形態を開示し、カーボンブラックを含むポリスチレンフォームの具体例を示している。
【０００８】
特許文献４及び５はグラファイト粒子を含むスチレン系ポリマーフォームを開示している。特許文献６はカーボンブラック及びグラファイトのようなＩＡＡを含むことができるスチレン系ポリマーフォームを開示している。
【０００９】
これらの参考文献は、カーボンブラック及びグラファイトをポリマーフォーム中に混和した場合の熱伝導性低下の利益を開示しているが、これらは、いずれも、フォームの、特に高温における、寸法保全性(dimensional integrity)に対するＩＡＡの効果は扱っていない。高温において高い寸法保全性を有することは、断熱フォームが高温断熱用途に使用する場合に寸法をほとんど変化させないことを保証するために重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４７９５７６３号
【特許文献２】欧州特許（ＥＰ）第０３７２３４３号
【特許文献３】国際出願公開第ＷＯ９４／１３７２１号
【特許文献４】欧州特許第１１９６４８６号
【特許文献５】欧州特許第１０３１６００号
【特許文献６】欧州特許第１６６１９３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の発見につながった研究は、ポリスチレンフォームへのカーボンブラック又はグラファイトのようなＩＡＡの添加が、フォームの高温における寸法保全性(dimension integrity)を低下させることを明らかにした。赤外線減衰剤（ＩＡＡ）の断熱寄与の利益を享受できるが、高温における寸法保全性をポリスチレンよりもよく保持するポリマーフォーム、特に熱可塑性ポリマーフォームを見出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、高温において予想外に高い寸法保全性を有する、ＩＡＡを含むポリマーフォームを提供する。本発明はＩＡＡとスチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）フォームとの併用を探索した結果である。実験から、同様なポリスチレンフォームから見て期待されるよりも高い温度でフォームの寸法保全性をもたらす、ＳＡＮとＩＡＡとの意外な相乗効果が明らかになった。意外なことに、ＳＡＮフォームへのＩＡＡの混和は、赤外線吸収ＩＡＡでさえ、高温において寸法保全性を増大させた。これは、ＩＡＡの混和時に寸法保全性の低下を示すＰＳフォームとは異なる。ＩＡＡとＳＡＮとの予想外の相乗作用によって、高温において特に望ましい寸法保全性を有する断熱ポリマーフォームが提供される。
【００１３】
第１の態様において、本発明は、内部に規定された気泡(cell)を有する、スチレンアクリロニトリルポリマーと赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含んでなるポリマーフォームである。望ましい実施態様において、ポリマーフォームは、以下の特性の１つ又は任意の組合せを有する：赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ、赤外線減衰剤の量が１〜２０重量％であり、アクリロニトリルの量が１重量％又はそれ以上であって５０重量％又はそれ以下（より望ましくは４重量％又はそれ以上であって２０重量％又はそれ以下）であり、フォームが３０％又はそれ以下の連続気泡(open cell)含量（ＡＳＴＭ方法Ｄ６２２６−０５による）を有し、フォームが３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有し、フォームにビーズスキン(bead skin)がなく、ポリマー組成物中の全ポリマーが１，０００，０００未満の重量平均分子量を有し、フォームが３２ミリワット／メーター−ケルビン又はそれ以下の熱伝導率を有し、フォームが１００キロパスカル又はそれ以上の垂直圧縮強度(vertical compressive strength)（試験法ＩＳＯ  ８４５−９５による）を有する。重量％は、ポリマー組成物総重量を基準とする。
【００１４】
第２の態様において、本発明は、スチレンアクリロニトリルコポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成し、そして前記発泡性組成物をポリマーフォームに膨張させることを含んでなる、第１の態様のポリマーフォームの製造方法である。望ましい実施態様において、この方法は以下の特性の１つ又は任意の組合せを含む：赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ、赤外線減衰剤の量が１〜２０重量％であり、アクリロニトリルの量が１重量％又はそれ以上であって５０重量％又はそれ以下（より望ましくは４重量％又はそれ以上であって２０重量％又はそれ以下）であり、前記方法が押出プロセスであり、前記発泡性組成物が二酸化炭素を含む発泡剤を含む。
【００１５】
第３の態様において、本発明は、ポリマーフォームを温度が異なる可能性がある２つの領域の間にポリマーフォームを配置することを含んでなる、前記の第１の態様のポリマーフォームの使用方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ポリマーフォーム
一態様において、本発明は内部に規定された気泡を有するポリマー組成物を含むポリマーフォームである。このポリマー組成物はポリマー組成物を含まない空間（気泡）の周囲において連続ポリマー網状構造の役割をする。気泡を規定する気泡壁はこのポリマー組成物によって占められる。
【００１７】
ポリマー組成物はスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）を含む。ＳＡＮは、ブロックコポリマー又はランダムコポリマーであることができる。ポリマー組成物は、ＳＡＮ以外の追加のポリマーを含むこともできるし、ＳＡＮから本質的になることもできるし、又はＳＡＮからなることもできる。ＳＡＮが、ポリマー組成物中の全ポリマーの総重量（即ち総ポリマー組成物重量）に基づいて、９０重量％（ｗｔ％）又はそれ以上、好ましくは９５重量％又はそれ以上存在する場合には、ポリマー組成物は「ＳＡＮから本質的になる」ものとする。ポリマー組成物は、ＳＡＮと別のポリマー、典型的には、アルケニル芳香族ポリマー若しくはコポリマー、例えばポリスチレン（ＰＳ）ホモポリマー、コポリマー又は両者とのブレンドを含むことができる。望ましくは、ポリマーの９５重量％超（総ポリマー重量基準）、より望ましくはポリマー組成物中の全ポリマーが熱可塑性ポリマーである。
【００１８】
ポリマー組成物がＳＡＮを単独で含むにせよ、他のポリマーと共に含むにせよ、ＳＡＮのアクリロニトリル（ＡＮ）成分は、ポリマー組成物中の全ポリマーの重量に基づいて、１重量％又はそれ以上、好ましくは４重量％又はそれ以上、より好ましくは１０重量％又はそれ以上の濃度で存在する。ＳＡＮのＡＮ成分は、ポリマー組成物の全ポリマーの重量に基づいて、５０重量％若しくはそれ以下、典型的には３０重量％若しくはそれ以下、更には２０重量％若しくはそれ以下、又は１５重量％若しくはそれ以下の濃度で存在するのが望ましい。ＡＮ成分が１重量％未満の濃度で存在する場合には、ＳＡＮとカーボンブラックとの寸法保全性に対する相乗効果は、検出できたとしても最小である。ＡＮが５０重量％より高い濃度で存在する場合には、ポリマー組成物は、高いポリマー粘度のため、望ましい生産速度でポリマーフォームにするのは困難である。
【００１９】
典型的には、ポリマーフォーム中のＳＡＮ及び望ましくは任意の追加ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は４０，０００又はそれ以上、好ましくは６０，０００又はそれ以上、より好ましくは７５，０００又はそれ以上である。ポリマーフォーム中のＳＡＮ及び望ましくは任意の追加ポリマーのＭｗは一般に３００，０００又はそれ以下、好ましくは２５０，０００又はそれ以下、より好ましくは１５０，０００又はそれ以下である。更に、ポリマーフォーム中のポリマーの９０％又はそれ以上、好ましくは全てが１，０００，０００未満のＭｗを有するのが望ましい。ＳＡＮのＭｗが低すぎる場合には、ＳＡＮは、フォーム保全性を提供するには不充分な物理的強度を有する。ＳＡＮのＭｗが高すぎる場合には、ＳＡＮのゲル粘度が高すぎるので、特に経済的に魅力的な速度では発泡させるのが困難である。同じ理由から、任意の他のポリマーのＭｗは、望ましくは特定のＭｗ範囲内に入る。
【００２０】
ポリマーフォームは連続気泡(open celled)又は独立気泡(close celled)であることができる。連続気泡フォームは少なくとも３０％の連続気泡含量を有する。望ましくは、ポリマーフォームは独立気泡フォーム（連続気泡含量３０％未満）、好ましくは２０％又はそれ以下、より好ましくは１０％又はそれ以下、更に好ましくは５％又はそれ以下、更に好ましくは１％又はそれ以下の連続気泡含量を有する独立気泡フォームである。本発明のフォームは０％の連続気泡含量を有することができる。連続気泡含量は、American Society for Testing and Materials（ＡＳＴＭ）方法Ｄ６２２６−０５に従って測定する。独立気泡フォームは、連続気泡フォームよりも、優れた断熱材であるのでより望ましい。しかし、おそらくは気泡中の圧力上昇がフォーム中の寸法変化を助長するため、独立気泡フォームは典型的には連続気泡フォームよりも高温における寸法保全性が低い（例えば米国特許第５５５７８９６号参照）。意外なことに、本発明のフォームは独立気泡フォームであっても、低い熱伝導性と共に高温において魅力的な寸法保全性を示す。
【００２１】
ポリマーフォームは本質的に任意の密度を有することができる。より低い密度はポリマーフォームの所定の断面中のより少ないコポリマー組成物質量に相当し、それが典型的にはポリマーフォーム中のより低い熱伝導性に相当するので、より低い密度が望ましい。従って、ポリマーフォームは６４ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、好ましくは４０ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、より好ましくは３６ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、更に好ましくは３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有するのが望ましい。ポリマーフォームが確実に機械的強度を有するようにするためには、ポリマーフォームは一般に１０ｋｇ／ｍ3又はそれ以上、より典型的には１６ｋｇ／ｍ3又はそれ以上の密度を有するであろう。ポリマーフォームの密度はＩＳＯ法８４５−８５を用いて測定する。
【００２２】
本発明のポリマーフォームに使用する赤外線減衰剤（ＩＡＡ）は、フォームの赤外線透過を、典型的には赤外線の吸収、反射又は吸収及び反射の両方によって減衰させる任意の添加剤を含む。適当なＩＡＡの例には、カーボンブラック（全ての種類）、グラファイト、二酸化チタン並びに金属フレック(fleck)及びフレークがある。赤外線吸収ＩＡＡ（例えばカーボンブラック及びグラファイト）は、赤外線の吸収時にフォームの温度を上昇させ、それによってポリマーフォームの寸法の不安定さを助長する。従って、赤外線吸収ＩＡＡは、ポリマーフォーム中において高温では（又は一般に赤外線の存在下では）問題となるおそれがある。
【００２３】
意外なことに、本発明のフォームは、赤外線吸収ＩＡＡを含む場合であっても、高温において寸法保全性を示す。カーボンブラック及びグラファイトは本発明に使用するのに最も望ましいＩＡＡである。グラファイトは、天然及び合成の、膨張した及び膨張性のグラファイトを含む任意の型のものであることができる。カーボンブラックもファーネスブラック、サーマルブラック及びランプブラックを含む任意の型のものであることができる。カーボンブラックとグラファイトはポリマーフォーム中に一緒に存在できる。或いは、ポリマーフォームはカーボンブラック又はグラファイトのいずれか一方を含む。本発明に使用するカーボンブラック及びグラファイトの適当な型としては以下のものが挙げられる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
ＩＡＡは一般的に０．１〜２０重量％、好ましくは０．２重量％又はそれ以上、より好ましくは０．５重量％又はそれ以上、更に好ましくは１重量％又はそれ以上であって、典型的には１５重量％又はそれ以下、より典型的には１０重量％又はそれ以下の濃度で存在し、５重量％又はそれ以下の濃度で存在できる。ＩＡＡの重量％はフォーム中の総ポリマー重量に基づいて測定する。
【００２６】
追加の添加剤もポリマーフォーム中に存在できる。追加の添加剤としては、天然吸収性クレイ（例えばカオリナイト及びモンモリロナイト）及び合成クレイのようなクレイ；成核剤（例えばタルク及び珪酸マグネシウム）；難燃剤（例えばヘキサブロモシクロドデカンのような臭素化難燃剤及びトリフェニルホスフェートのような燐含有難燃剤、並びに例えばジクミル及びポリクミルのような相乗剤を含むことができる難燃剤パッケージ）；滑剤（例えばステアリン酸カルシウム及びステアリン酸バリウム）；並びに酸掃去剤（例えば酸化マグネシウム及びピロリン酸四ナトリウム）が挙げられる。好ましい難燃剤パッケージは、ヘキサハロシクロドデカン（例えばヘキサブロモシクロドデカン）とテトラブロモビスフェノールＡビス２，３−ジブロモプロピルエーテルとの組合せを含む。追加の添加剤はフォームの総重量の最大で１０重量％を占めることができる。
【００２７】
本発明のポリマーフォームは熱伝導率が低く、そのため断熱材として特に有用である。本発明のフォームは３２ミリワット／メーター−ケルビン（ｍＷ／ｍ＊Ｋ）又はそれ以下、好ましくは３１ｍＷ／ｍ＊Ｋ又はそれ以下、更に好ましくは３０ｍＷ／ｍ＊Ｋ又はそれ以下の熱伝導率値を示すことができる。熱伝導率は方法ＥＮ８３０１に従って測定する。
【００２８】
断熱フォームは、熱（即ち熱エネルギー）がそれを伝って移動するのを阻害する。従って、それらは、２つの領域の間のバリヤーとして２つの領域の一方から他方への熱移動を阻害するのに有用である。場合によっては、温かい方の領域（より大きい熱エネルギーを有する領域）はほぼ１００℃又はそれ以上の温度であることができる。ポリマーフォームの機械的性質を犠牲にすることなくこのような領域を他の領域から断熱するようにポリマーフォームを使用できるのが望ましい。高温において悪化する傾向があるポリマーフォームの１つの機械的性質は寸法保全性である。本発明のポリマーフォームは、予想外に高い温度において、１００℃まで及び１００℃超の温度であっても、寸法保全性を保持する。
【００２９】
寸法保全性は、フォームの寸法変化がどの程度広範囲かの尺度である。ポリマーフォームは３つの互いに直交する寸法：長さ、幅及び厚さを有する。長さ及び幅は、最大平面面積(planar surface area)を有する面であるフォームの主面を規定する。平面面積は、平面上に投影された面積（即ち、その面積内のピーク及び谷を考慮に入れずにフォームの長さ及び幅によって規定される面積）である。フォームの主面は、等しい平面面積を有する（即ち主面としても適格である）か又はより小さい平面面積を有する対向面を有する。望ましくは、主面と主面に対向する面とはほぼ平行であるか、又は平行である。フォームの厚さは、主面からその対向面までの、主面から垂直に伸びる距離に相当する。厚さは、主面の異なる点では異なり得る。望ましくは、フォームの厚さは、主面上の任意の点において１０％又はそれ以下、好ましくは５％又はそれ以下異なる。
【００３０】
寸法保全性を、Dimensional Integritiy Test（ＤＩＴ）の間に体積変化の指標として測定する。ＤＩＴは、フォームサンプル（厚さ１２．７ｃｍ（５インチ）、幅１０．２ｃｍ（４インチ）及び厚さ約２．５４ｃｍ（１インチ））を切り取り、前記フォームサンプルを特定温度のオーブン中に１〜３時間入れ、次いでそれをオーブンから取り出すことによって実施する。フォームサンプルの高さ、幅及び厚さを、オーブンに入れる前とオーブンから取り出した後にもう一度測定して、オーブンに入る前後のフォームサンプルの体積を計算する。（オーブン処理後の体積）÷（オーブン処理前の体積）×１００％によって体積変化を求める。各オーブン温度について新しいフォームサンプルを使用する。高温における寸法保全性が望ましい。従って、フォームサンプル中の体積変化、特にオーブンの温度がより高温になった際の体積変化は小さいことが望ましい。
【００３１】
本発明のポリマーフォーム（ＳＡＮを含んでなり且つＩＡＡを含む）は、意外にも、ＩＡＡを含まない同様なフォームに比べて、８０℃又はそれ以上の温度においてより高い寸法保全性（より少ない体積変化）を示し、９０℃又はそれ以上、更には９５℃又はそれ以上の温度においてより高い寸法安定性を示すことができる。詳細には、本発明のポリマーフォームは、望ましくは８０℃又はそれ以上の温度において、好ましくは８５℃又はそれ以上において、より好ましくは９０℃又はそれ以上の温度において、更に好ましくは１００℃又はそれ以上において、５％又はそれ以下の体積変化を示す。本発明のポリマーフォームの更に望ましい実施態様は、３０％未満、好ましくは２０％又はそれ以下、より好ましくは１０％又はそれ以下、更に好ましくは５％又はそれ以下、最も好ましくは１％又はそれ以下の連続気泡含量を有し、８０℃又はそれ以上の温度において、好ましくは８５℃又はそれ以上において、より好ましくは９０℃又はそれ以上において、更に好ましくは１００℃又はそれ以上において、５％又はそれ以下の体積変化を示す。体積変化はＤＩＴに従って測定する。
【００３２】
本発明のフォームとは異なり、ポリスチレンフォームへのＩＡＡの添加は実のところフォームの寸法保全性を失わせる傾向があるか、又は高温における寸法保全性がせいぜい未変化のままである傾向がある（以下の比較例Ａ及びＢを参照）。
【００３３】
本発明のフォームの望ましい実施態様は、更に１００キロパスカル（ｋＰａ）又はそれ以上、好ましくは２００ｋＰａ又はそれ以上、より好ましくは３００ｋＰａ又はそれ以上、更に好ましくは４００ｋＰａ又はそれ以上の垂直圧縮強度(vertical compressive strength)を示す。垂直圧縮強度は方法ＩＳＯ８４５−９５に従って測定する。垂直圧縮強度は、ポリマーフォームがその主面、若しくは主面に対向する面又は両者にかかる圧力を受ける可能性がある用途において望ましい。このような用途には、屋根材料及び道路基礎構造用途がある。より高い垂直圧縮強度は、ポリマーフォームが変形前により大きい圧力に耐えられることを示す。
【００３４】
本発明のフォームは一般に０．５ミリメーター（ｍｍ）又はそれ以下、好ましくは０．３ｍｍ又はそれ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ又はそれ以下であって、０．０５ｍｍ又はそれ以上、好ましくは０．１ｍｍ又はそれ以上、より好ましくは０．２ｍｍ又はそれ以上の平均気泡サイズを有する。平均気泡サイズはＡＳＴＭ方法Ｄ−３５７６に従って測定する。本発明のフォームは、更に一峰性(monomodal)（即ち、単峰性）気泡サイズ分布又は多峰性気泡サイズ分布（二峰性を含む）を有することができる。気泡数対気泡サイズ（０．０１ｍｍ未満は四捨五入）のプロットが１つより多いピーク（２つ又はそれ以上の極大点）を示すならば、フォームは多峰性気泡サイズ分布を有する。このようなプロットがピークを１つだけ示す場合には、フォームは一峰性又は単峰性気泡サイズ分布を有する。フォームが多峰性か否かを判定するためのプロットを作成するためには、少なくとも１００個の気泡を測定する。
【００３５】
プロセス
熱可塑性フォームの製造に適当なほとんど全ての方法が、本発明のフォームの製造に適当である。一般に、本発明のフォームは、ＳＡＮ及びＩＡＡ（ＳＡＮ及びＩＡＡはポリマーフォームに関して前述した通りである）を含んでなるポリマー組成物、好ましくは熱可塑性ポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成し、前記発泡性組成物を、ポリマーフォームに膨張させることによって製造する。発泡性組成物は典型的にはポリマー組成物及び発泡剤を予備膨張圧において一緒に含む。発泡性組成物は、予備膨張圧より低い圧力に暴露することによって膨張させる。適当な具体的発泡法には、膨張性ビーズフォーム法、蓄積発泡法(accumulative foaming process)及び押出法がある。
【００３６】
膨張性フォームビーズ法においては、ポリマー組成物のグラニュール中に発泡剤を混和する（例えばポリマー組成物のグラニュールを加圧下において発泡剤を含ませる）ことによって、発泡性組成物を製造する。ポリマー組成物はＳＡＮ及びＩＡＡを含む。続いて、グラニュールを金型中で膨張させて、互いに付着して「ビーズフォーム」を形成する多数の膨張したフォームビーズ（グラニュール）を含むフォーム組成物を得る。グラニュールは、金型内での膨張前にある程度発泡させて、「ビーズフォーム」を形成できる。ビーズフォームは、フォーム全体に広がるそれぞれの個別ビーズの表面に相当するポリマースキンの特徴的な連続網状構造を有する。
【００３７】
蓄積発泡法は、１）熱可塑性材料と発泡剤組成物とを混合して、発泡性ポリマー組成物を形成し；２）前記発泡性ポリマー組成物を、前記発泡性ポリマー組成物を発泡させない温度及び圧力に保持された保持ゾーンに押出し（前記保持ゾーンは、前記発泡性ポリマー組成物が発泡するより低圧のゾーンへのオリフィス開口部を規定するダイと前記ダイオリフィスを閉じる開閉式ゲートを有する）；３）可動ラムによって前記発泡性ポリマー組成物に機械的圧力を実質的に同時に適用しながら、前記ゲートを定期的に開放して、前記発泡性ポリマー組成物を前記保持ゾーンから前記ダイオリフィスを経てより低圧のゾーンに突き出し；そして４）突き出された発泡性ポリマー組成物を膨張させて、フォームを形成することを含んでなる。米国特許第４，３２３，５２８号（引用することによって本明細書中に組み入れる）は、ポリオレフィンフォームの製造との関連においてこのような方法を開示している。
【００３８】
押出法が最も望ましい。押出法は、蓄積発泡の場合のような半連続法又は回分法ではなく、連続法である。連続法は、ポリマーフォームのより効率的な製造手段である。押出法は、また、膨張性ビーズフォーム法からのフォーム中に存在するような、フォーム全体にわたる連続スキン網状構造を有することのないフォームを生成する。膨張性フォームビーズ法から製造されるフォームは、気泡の集まりをフォーム内に規定するポリマースキンの網状構造（ビーズスキン）を有する。このようなスキンは、膨張してフォームを形成した各フォームビーズからの残留スキンである。ビーズスキンは融合して、複数の膨張フォームビーズを含むフォーム構造を形成する。ビーズフォームは、ビーズスキン網状構造に沿って壊れる可能性があるので、押出フォームよりも脆い傾向がある。押出フォームは、膨張ビーズフォームに特徴的なビーズスキンの網状構造を有することがない。
【００３９】
押出法においては、発泡性組成物は、ＳＡＮ及びＩＡＡ（好ましくはカーボンブラック、グラファイト又は両者）を含むポリマー組成物を押出機中で、前記ポリマー組成物を軟化させるのに充分に高い温度において混合し、次いでポリマー組成物の感知できるほどの膨張を妨げるのに充分な付加圧において発泡剤を混ぜ込むことによって製造する。ＩＡＡは、押出機中に直接供給するか、又はポリマーと混合してから押出機に加える（即ち、それを配合するか又はマスターバッチを作成する）ことが許容可能である。次に前記発泡性組成物を発泡温度まで冷却し、次いで前記発泡性組成物をダイを通して付加圧より低い圧力の環境中に放出するのが望ましい。発泡性組成物はより低圧の環境に入ると、膨張してポリマーフォームになる。
【００４０】
発泡剤は、典型的には、０．００１〜０．５モル／ポリマー１００ｇの総合濃度で存在する。押出発泡法に使用するのに適当な発泡剤は、以下：無機ガス、例えば二酸化炭素、アルゴン、窒素及び空気；有機発泡剤、例えば水、炭素数１〜９の脂肪族及び環状炭化水素、例えばメタン、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、ネオペンタン、シクロブタン及びシクロペンタン；炭素数１〜５の完全にハロゲン化された脂肪族炭化水素又は部分的にハロゲン化された脂肪族炭化水素、好ましくは塩素を含まないもの（例えばジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、ペルフルオロメタン、フッ化エチル（ＨＦＣ−１６１）、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）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、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（ＨＦＣ−１２５）、ペルフルオロエタン、２，２−ジフルオロプロパン（ＨＦＣ−２７２ｆｂ）、１，１，１−トリフルオロプロパン（ＨＦＣ−２６３ｆｂ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、及び１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ））；炭素数１〜５の脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及びイソプロパノール；カルボニル含有化合物、例えばアセトン、２−ブタノン及びアセトアルデヒド；エーテル含有化合物、例えばジメチルエーテル、ジエチルエーテル。メチルエチルエーテル；カルボキシレート化合物、例えば蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル；カルボン酸及び化学発泡剤、例えば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、アゾジカルボン酸バリウム、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン及び炭酸水素ナトリウムのうち１種又はそれ以上を含む。
【００４１】
発泡剤は、望ましくはＣＦＣ及びＨＣＦＣ発泡剤を含まず、好ましくは塩素化発泡剤を含まない。発泡剤は、フッ素化発泡剤を含まないこともでき、また、ハロゲン化発泡剤を含まないこともできる。本発明の方法は、発泡剤として二酸化炭素を単独で又は別の発泡剤と組合せて使用するのに特に適している。
【００４２】
発泡性組成物中のポリマー組成物及びＩＡＡは、ポリマーフォームについて前述した通りである。同様に、発泡性組成物は、更に本発明のフォームに関して記載した１種又はそれ以上の追加の添加剤を含むことができる。本発明のポリマーフォームに関するポリマー組成物、ＩＡＡ及び追加の添加剤の濃度範囲及び種類を、本発明のフォームを得るための本発明の方法に適用する（例えばフォーム中の総ポリマー重量を基準とする濃度はこの方法の発泡性組成物中の総ポリマー重量に相当し、総フォーム重量を基準とする濃度はこの方法の総発泡性組成物重量に相当する）。
【００４３】
高温における本発明のポリマーフォームの寸法保全性により、水蒸気を使用して、フォームを潰すことなくフォームの密度を低下させる二次膨張を行うことが可能になる。フォームを水蒸気膨張させるために、フォームを一定期間水蒸気に暴露する。水蒸気膨張は、直接押出によって容易に達成できるよりも低い密度を達成するのに有益である（即ち２３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、２０ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、更には１９ｋｇ／ｍ3又はそれ以下）。このような低密度であっても、本発明のフォームは３３ｍＷ／ｍ＊ｋ又はそれ以下の熱伝導率を達成できる。
【００４４】
使用
本発明のポリマーフォームは、断熱材としての使用に特に適している。それに関連して、本発明のポリマーフォームは、温度の異なる可能性がある２つの領域の間に配置する。本発明のポリマーフォームはこれら２つの領域の間で断熱バリヤーの役目をする。本発明のポリマーフォームは、断熱材が８５℃若しくはそれ以上、更には９０℃若しくはそれ以上、更には９５℃若しくはそれ以上又は１００℃若しくはそれ以上の温度（例えば使用又は稼働温度）を受ける場合に、断熱材として特に適している。これらの温度における本発明のポリマーフォームの寸法保全性により、フォームはこのような高い使用温度又は稼働温度において機械的に堅固であり続けることができる。
【実施例】
【００４５】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ａ0〜Ａ2：ファーネスブラックを含むＰＳフォーム
ポリスチレン（Ｍｗ１９２，０００，多分散度約２．３）１００重量部；カーボンブラック濃縮物（ポリスチレン中３０％のファーネスブラック；例えばColumbian Chemicals Company製のＲａｖｅｎ（登録商標）４３０（ＲａｖｅｎはColumbian Chemicals Companyの登録商標である））；ヘキサブロモシクロドデカン０．７重量部；タルク０．１重量部；及びステアリン酸カルシウム０．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００４６】
表Ｉは、比較例Ａ0〜Ａ2のそれぞれにおけるカーボンブラックの量を特定している。適切なカーボンブラック濃度を得るのに充分なカーボンブラック濃縮物を加える。
【００４７】
ポリマーブレンドを一軸スクリュー押出機中に計量供給し、それを２００〜２２０℃の温度において混合し、溶融させる。この混合し且つ溶融させたポリマーに、ＨＣＦＣ−１４２ｂ  ７０〜７３重量％、塩化エチル２０重量％及び二酸化炭素７〜１０重量％（重量％は発泡剤組成物重量基準）からなる発泡剤組成物１２．３〜１２．８重量部を加える。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１１５〜１２５℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のフォームボード（発泡ボード）を形成する。
【００４８】
比較例Ａ2の場合には、７重量％のカーボンブラックを含むサンプルを水蒸気膨張させて、３４．６ｋｇ／ｍ3の密度を達成する。
【００４９】
各フォームを２０日間老化させ、７４℃（華氏１６５°（１６５°Ｆ））、７７℃（１７０°Ｆ）、７９℃（１７５°Ｆ）、８２℃（１８０°Ｆ）及び８５℃（１８５°Ｆ）の温度においてDimensional Integrity Testに供する。表Ｉは、比較例Ａ0〜Ａ2のそれぞれに関する体積変化を報告している。
【００５０】
【表２】
2010511773.tif 000003
【００５１】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｂ0〜Ｂ2：サーマルブラックを含むＰＳフォーム
ポリスチレン（Ｍｗ１９２，０００，多分散度約２．３）１００重量部；サーマルブラック濃縮物（ポリスチレン中５０重量％のサーマルブラック；例えばＤｅｇｕｓｓａ製のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ  １５）；ヘキサブロモシクロドデカン０．９重量部；タルク０．１重量部；ステアリン酸カルシウム０．０８重量部；及び線状低密度ポリエチレン０．３重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００５２】
表ＩＩは、比較例Ｂ0〜Ｂ2のそれぞれにおけるサーマルブラックの量を特定している。適切なサーマルブラック濃度を得るのに充分なサーマルブラック濃縮物を加える。
【００５３】
ポリマーブレンドを一軸スクリュー押出機中に計量供給し、それを２００〜２２０℃の温度において混合し、溶融させる。この混合し且つ溶融させたポリマーに、ＨＣＦＣ−１４２ｂ  ７１〜７３重量％、塩化エチル２０重量％及び二酸化炭素５〜９重量％（重量％は発泡剤組成物重量基準）からなる発泡剤組成物１２．３〜１２．８重量部を加える。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１１６〜１２０℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のフォームボードを形成する。
【００５４】
比較例Ｂ2の場合には、７重量％のカーボンブラックを含むサンプルを水蒸気膨張させて、２７．７ｋｇ／ｍ3の密度を達成する。
【００５５】
各フォームを２１日間老化させ、７１℃（１６０°Ｆ）、７７℃（１７０°Ｆ）及び８２℃（１８０°Ｆ）の温度においてDimensional Integrity Testに供する。表ＩＩに、比較例Ｂ0〜Ｂ2のそれぞれに関する体積変化を示す。
【００５６】
【表３】
2010511773.tif 000004
【００５７】
比較例Ａ及びＢは、（１）ＩＡＡの添加が約８０℃超の温度におけるＰＳフォームの寸法保全性を低下させ；そして（２）ＰＳフォームが全て、８０℃超の温度において５％より大きい体積変化を示すことを明らかにしている。
【００５８】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｃ−ＩＡＡを含まないＳＡＮフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１５８，０００）７０重量部及びＳＡＮ  Ｂ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１１４，０００）３０重量部、ピロリン酸四ナトリウム（ＴＳＰＰ）０．１部及びステアリン酸バリウム０．２４部並びにヘキサブロモシクロドデカン１．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００５９】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ＳＡＮ１００重量部当たり６．０重量部の、二酸化炭素５５重量％、水２５重量％及びイソブタン２０重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１３３℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のボードを形成する（比較例Ｃ）。比較例Ｃは、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｃを３０日間老化させ、次いで８６℃、９２℃、９５℃、９８℃及び１０１℃の温度においてDimensional Integrity Testに供する。
【００６０】
表ＩＩＩは比較例Ｃの物理的性質及び比較例Ｃに関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６１】
実施例（Ｅｘ）１−グラファイトを含むＳＡＮフォーム
グラファイト濃縮物（ＣｌａｒｉａｎｔからＣｅｓａ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ＳＬ９００２５５０６の名称で入手可能な、グラファイト５０重量％及びスチレン５０重量％のブレンド）４重量部をポリマーブレンド中に混入する以外は、比較例Ｃと同様にして実施例１を製造する。実施例１は、ポリマーブレンド重量に基づき２重量％のグラファイトを含んでいる。実施例１を、比較例Ｃと同様にしてDimensional Integrity Testに供する。
【００６２】
表ＩＩＩは実施例１の物理的性質及び実施例１に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６３】
実施例（Ｅｘ）２−カーボンブラックを含むＳＡＮフォーム
カーボンブラック濃縮物（サーマルブラック（例えばＤｅｇｕｓｓａ製のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ−１５）５０重量％及びポリエチレン（メルトインデックス１．８，例えばThe Dow Chemcial Companyから入手可能なＰＥ−６２０ｉ）５０重量％）８重量部をポリマーブレンド中に混入する以外は、比較例Ｃと同様にして実施例２を製造する。実施例２は、ポリマーブレンド重量に基づいて４重量％のサーマルブラックを含んでいる。実施例２を、比較例Ｃと同様にしてDimensional Integrity Testに供する。
【００６４】
表ＩＩＩは実施例２の物理的性質及び実施例２に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６５】
実施例（Ｅｘ）３−グラファイトを含む水蒸気膨張ＳＡＮフォーム
実施例１に等しいフォームを製造し、次いで前記フォームに水蒸気を当てて、フォームの密度を更に２３．４ｋｇ／ｍ3まで低下させる。表ＩＩＩは実施例３の物理的性質を開示している。
【００６６】
【表４】
2010511773.tif 000005
【００６７】
比較例Ｃ、実施例１及び実施例２は、グラファイト又はカーボンブラックを混入すると、高温におけるＳＡＮフォームの寸法保全性が向上することを示している。実施例１及び実施例２は、Dimensional Integrity Testで各試験温度において、比較例Ｃよりも小さい体積変化を示している。実施例と比較例との主な違いはＩＡＡの存在である。
【００６８】
実施例１及び実施例２は、更に、ＩＡＡを含むＳＡＮフォームが、高温においてＩＡＡを含む又は含まないＰＳフォームよりも著しく大きい寸法保全性を示すことを明らかにしている（表Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩからのデータを比較）。
【００６９】
実施例３は水蒸気膨張させて本発明のより低密度のフォームの形成に成功した本発明の一例を示している。
【００７０】
これらの実施例及び比較例は、ハロゲンを含まない発泡剤を用いた例を示している。
【００７１】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｄ−ＨＦＣ−１３４ａを用いたＩＡＡを含まないＳＡＮフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１４４，０００）５０重量部及びＳＡＮ  Ｂ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１１８，０００）５０重量部、ヘキサブロモシクロドデカン０．９５重量部並びに添加剤パッケージ０．５５重量部／１００部（ｐｐｈ）（ステアリン酸バリウム０．１５ｐｐｈ、ポリエチレン０．３ｐｐｈ及びタルク０．１０ｐｐｈを含む）をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する（ｐｐｈはポリマー１００重量部基準）。
【００７２】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ポリマーブレンド１００重量部当たり９．５重量部の、二酸化炭素１６重量％、水１０重量％及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）７４重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１２９℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、膨張させて長方形のフォームボードにする（比較例Ｄ）。比較例Ｄは、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｄを２１日間老化させ、次いで７４℃、７９℃、８５℃、９１℃及び９６℃の温度においてＤＩＴに供する。
【００７３】
表ＩＶは比較例Ｄに関する物理的性質及ＤＩＴからの結果を開示している。
【００７４】
実施例（Ｅｘ）４−ＨＦＣ−１３４ａを用いたＩＡＡ（サーマルブラック）を含むＳＡＮフォーム
実施例４を得る為に、ポリマーブレンドを溶融ブレンドしながら押出機に８重量％のサーマルブラック濃縮物（例えばポリスチレン中５０％のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ−１５（Ｄｅｇｕｓｓａ製））を加える以外は、比較例Ｄを繰り返す。
【００７５】
実施例４を比較例Ｄと同じＤＩＴに供する。表ＩＶは実施例４に関する物理的性質及びＤＩＴの結果を開示している。
【００７６】
【表５】
2010511773.tif 000006
【００７７】
比較例Ｄ及び実施例４に関する表ＩＶのデータの比較は、高温におけるより高い寸法保全性の達成におけるＩＡＡとＳＡＮの相乗効果のもう１つの例を示している。
【００７８】
実施例（Ｅｘ）５−グラファイトを含むＳＡＮ／ＰＳブレンドフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％）８０重量部及びポリスチレン２０重量部、ピロリン酸四ナトリウム（ＴＳＰＰ）０．１部及びステアリン酸バリウム０．２４部並びにヘキサブロモシクロドデカン１．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。総ＡＮ濃度はポリマーの総重量の約１２重量％である。このポリマーブレンドにグラファイト濃縮物（ClariantからＣｅｓａ（登録商標）−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ＳＬ９００２５５０６の名称で入手可能な、グラファイト５０重量％とポリスチレン５０重量％のブレンド）０．６重量部を加えて、ポリマー重量に基づいて０．３重量％のグラファイト濃度を得る。
【００７９】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ポリマー１００重量部当たり６．６重量部の、二酸化炭素５２重量％、水１８重量％及びイソブタン３０重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように、大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１３３℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のボードを形成する（実施例５）。実施例５は、グラファイト０．３重量％を含むＳＡＮ／ＰＳフォームである。実施例５を３０日間老化させ、次いで８２℃、９１℃、９４℃、９７℃及び１００℃の温度においてDimensional Integrity Testに供する。
【００８０】
表Ｖは実施例５の物理的性質及び実施例５に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００８１】
実施例（Ｅｘ）６−グラファイトを含むＳＡＮ／ＰＳブレンドフォーム
グラファイト濃縮物４重量％を用いて、ポリマー重量に基づいて、２重量％のグラファイトを含むフォームを得る以外は実施例５を繰り返す。表Ｖは実施例６の物理的性質及び実施例６に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００８２】
【表６】
2010511773.tif 000007
【００８３】
実施例４及び５は、ポリマー重量に基づいて、約１２重量％のＡＮ含量を有するＳＡＮとポリスチレンとのブレンドを含んでなり且つグラファイトを含む本発明のフォームを例示している。顕著なことは、実施例５及び６が、いずれも、８０℃より高い温度において、１００℃においてでさえ、ＤＩＴにおける体積変化が５％未満であることである。
【００８４】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｅ−赤外線減衰剤を含まないＡＮ  ４．１重量％のフォーム
ＳＡＮ（ＡＮ  ２７重量％，Ｍｗ＝８３，０００）１５重量部及びポリスチレン（Ｍｗ  １４５，０００，多分散度３．４）８５重量部、ステアリン酸バリウム０．２４ｐｐｈ、銅青(copper blue)濃縮物０．４ｐｐｈ、線状低密度ポリエチレン０．４ｐｐｈ（ｐｐｈはポリマー１００重量部基準）をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００８５】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００℃において溶融ブレンドする。ポリマーブレンド１００重量部当たり５．９重量部の、二酸化炭素５９重量％、イソブタン２６重量％及び水１５重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１２５℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、膨張させて長方形のボードにする（比較例Ｅ）。比較例Ｅは、ポリマー重量を基準として、４．１重量％のＡＮを含み、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｅを２１日間老化させ、次いで８３℃、８６℃、８９℃、９２℃及び９５℃の温度においてＤＩＴに供する。
【００８６】
表ＶＩは、比較例Ｅに関する物理的性質及ＤＩＴからの結果を開示している。
【００８７】
【表７】
2010511773.tif 000008
【００８８】
実施例（Ｅｘ）７〜１１：赤外線減衰剤を含むＡＮ４％のフォーム
比較例Ｅと同様な方法で以下の変更を行って実施例７〜１１を製造する。
【００８９】
実施例７：二酸化炭素５９重量％、イソブタン２９重量％及び水１２重量％からなる発泡剤５．１ｐｐｈを使用し；ステアリン酸バリウム０．１５ｐｐｈを用いるが、銅青濃縮物は使用せず；赤外線減衰剤として、カーボンブラック（ＴＨＥＲＭＡＸ（登録商標）Ｎ９９１（ＴＨＥＲＭＡＸはCancarb Limited Corporation Canadaの登録商標））２ｐｐｈを混入する。
【００９０】
実施例８：赤外線減衰剤としてカーボンブラック４ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９１】
実施例９：赤外線減衰剤としてカーボンブラック３ｐｐｈ及びグラファイト（Graphit Kropfmuehl Ag製のＵＦ  １９８Ｃ）０．５ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９２】
実施例１０：赤外線減衰剤としてカーボンブラック１ｐｐｈ及びグラファイト１．５ｐｐｈを混入する以外は実施例９と同じ。
【００９３】
実施例１１：赤外線減衰剤としてグラファイト（ＴＩＭＲＥＸ（登録商標）ＧＡ  ９８／１０（ＴＩＭＲＥＸはTimcal SA Corporationの登録商標））２ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９４】
寸法保全性試験の結果を含むフォームの性質を、比較例Ｅのフォームの性質と共に表ＶＩに示す。
【００９５】
実施例７〜１１は、アクリロニトリル（ＡＮ）の含量がわずか４．１重量％であるポリマーフォーム中への赤外線減衰剤の混入によって寸法安定性の意外に増加することを明らかにしている。
【誤訳訂正書】
【提出日】平成21年7月7日(2009.7.7)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００７７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００７７】
比較例Ｄ及び実施例４に関する表ＩＶのデータの比較は、高温におけるより高い寸法保全性の達成におけるＩＡＡとＳＡＮの相乗効果のもう１つの例を示している。この例示はフォーム中のフッ素化された発泡剤の存在を含むものである。
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月10日(2009.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年１２月６日に出願された米国仮特許出願第６０／８７３，７９７号の利益を請求する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、スチレンアクリロニトリルコポリマー並びにカーボンブラック及びグラファイトのような１種又はそれ以上の赤外線減衰剤(infrared attenuating agent)を含むポリマーフォームに関する。本発明は、更に、このようなフォームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
塩素化発泡剤、特にクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）及びヒドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）発泡剤は、歴史的には、断熱ポリマーフォーム技術において発泡剤及びポリマーフォーム中の断熱成分としての２つの重要な役割を果たしてきた。しかし、ＣＦＣ及びＨＣＦＣ発泡剤が環境に影響を及ぼす程度に関する懸念が、それらの使用に対する規制につながった。これらの規制が、塩素化発泡剤以外の発泡剤を用いながらポリマーフォームの断熱性能を向上させる代替手段の導入の動機付けとなった。
【０００４】
塩素化発泡剤のほかに、ポリマーフォーム中への赤外線減衰剤（ＩＡＡ）の混入は、ポリマーフォームの断熱性能を向上させる１つのアプローチであった。ＩＡＡは、赤外線を吸収し、反射し又は吸収及び反射することによって、断熱性能を向上させることができる。ＩＡＡは、赤外線がＩＡＡを含むフォームを透過するのを阻害する。例えば、多くの参考文献が、ＩＡＡとしてカーボンブラック及びグラファイトを含むポリスチレンフォームの例を開示している。
【０００５】
特許文献１はカーボンブラックが、硬質発泡プラスチック材料中への混和によって、発泡プラスチック材料の断熱性を向上させるのに有用であることを教示している。特許文献１は、ポリイソシアヌレートフォームの具体例を示し、発明の最も広範な態様においてプラスチック材料がポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ポリ尿素(polyurea)、ポリオレフィン、ポリスチレン、フェノール−ホルムアルデヒド、エポキシ及び他のポリマーフォームであることを教示している。
【０００６】
特許文献２はスチレンポリマー及びコポリマーの独立気泡フォーム中へのカーボンブラックの混入がそれらのフォームの熱伝導性を低下できることを教示している。特許文献２はカーボンブラックを含むポリスチレンフォームの具体例を示している。
【０００７】
特許文献３はポリマーフォーム中への分散に特に有益なカーボンブラックの形態を開示し、カーボンブラックを含むポリスチレンフォームの具体例を示している。
【０００８】
特許文献４及び５はグラファイト粒子を含むスチレン系ポリマーフォームを開示している。特許文献６はカーボンブラック及びグラファイトのようなＩＡＡを含むことができるスチレン系ポリマーフォームを開示している。
【０００９】
これらの参考文献は、カーボンブラック及びグラファイトをポリマーフォーム中に混和した場合の熱伝導性低下の利益を開示しているが、これらは、いずれも、フォームの、特に高温における、寸法保全性（又は寸法安定性）(dimensional integrity)に対するＩＡＡの効果は扱っていない。高温において高い寸法保全性を有することは、断熱フォームが高温断熱用途に使用する場合に寸法をほとんど変化させないことを保証するために重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４７９５７６３号
【特許文献２】欧州特許（ＥＰ）第０３７２３４３号
【特許文献３】国際出願公開第ＷＯ９４／１３７２１号
【特許文献４】欧州特許第１１９６４８６号
【特許文献５】欧州特許第１０３１６００号
【特許文献６】欧州特許第１６６１９３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の発見につながった研究は、ポリスチレンフォームへのカーボンブラック又はグラファイトのようなＩＡＡの添加が、フォームの高温における寸法保全性(dimension integrity)を低下させることを明らかにした。赤外線減衰剤（ＩＡＡ）の断熱寄与の利益を享受できるが、高温における寸法保全性をポリスチレンよりもよく保持するポリマーフォーム、特に熱可塑性ポリマーフォームを見出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、高温において予想外に高い寸法保全性を有する、ＩＡＡを含むポリマーフォームを提供する。本発明はＩＡＡとスチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）フォームとの併用を探索した結果である。実験から、同様なポリスチレンフォームから見て期待されるよりも高い温度でフォームの寸法保全性をもたらす、ＳＡＮとＩＡＡとの意外な相乗効果が明らかになった。意外なことに、ＳＡＮフォームへのＩＡＡの混和は、赤外線吸収ＩＡＡでさえ、高温において寸法保全性を増大させた。これは、ＩＡＡの混和時に寸法保全性の低下を示すＰＳフォームとは異なる。ＩＡＡとＳＡＮとの予想外の相乗作用によって、高温において特に望ましい寸法保全性を有する断熱ポリマーフォームが提供される。
【００１３】
第１の態様において、本発明は、内部に規定された気泡(cell)を有する、スチレンアクリロニトリルポリマーと赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含んでなるポリマーフォームである。望ましい実施態様において、ポリマーフォームは、以下の特性の１つ又は任意の組合せを有する：赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ、赤外線減衰剤の量が１〜２０重量％であり、アクリロニトリルの量が１重量％又はそれ以上であって５０重量％又はそれ以下（より望ましくは４重量％又はそれ以上であって２０重量％又はそれ以下）であり、フォームが３０％又はそれ以下の連続気泡(open cell)含量（ＡＳＴＭ方法Ｄ６２２６−０５による）を有し、フォームが３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有し、フォームにビーズスキン(bead skin)がなく、ポリマー組成物中の全ポリマーが１，０００，０００未満の重量平均分子量を有し、フォームが３２ミリワット／メーター−ケルビン又はそれ以下の熱伝導率（又は熱伝導度）を有し、フォームが１００キロパスカル又はそれ以上の垂直圧縮強度(vertical compressive strength)（試験法ＩＳＯ  ８４５−９５による）を有する。重量％は、ポリマー組成物総重量を基準とする。
【００１４】
第２の態様において、本発明は、スチレンアクリロニトリルコポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成し、そして前記発泡性組成物をポリマーフォームに膨張させることを含んでなる、第１の態様のポリマーフォームの製造方法である。望ましい実施態様において、この方法は以下の特性の１つ又は任意の組合せを含む：赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ、赤外線減衰剤の量が１〜２０重量％であり、アクリロニトリルの量が１重量％又はそれ以上であって５０重量％又はそれ以下（より望ましくは４重量％又はそれ以上であって２０重量％又はそれ以下）であり、前記方法が押出プロセスであり、前記発泡性組成物が二酸化炭素を含む発泡剤を含む。
【００１５】
第３の態様において、本発明は、ポリマーフォームを温度が異なる可能性がある２つの領域の間にポリマーフォームを配置することを含んでなる、前記の第１の態様のポリマーフォームの使用方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ポリマーフォーム
一態様において、本発明は内部に規定された気泡を有するポリマー組成物を含むポリマーフォームである。このポリマー組成物はポリマー組成物を含まない空間（気泡）の周囲において連続ポリマー網状構造の役割をする。気泡を規定する気泡壁はこのポリマー組成物によって占められる。
【００１７】
ポリマー組成物はスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）を含む。ＳＡＮは、ブロックコポリマー又はランダムコポリマーであることができる。ポリマー組成物は、ＳＡＮ以外の追加のポリマーを含むこともできるし、ＳＡＮから本質的になることもできるし、又はＳＡＮからなることもできる。ＳＡＮが、ポリマー組成物中の全ポリマーの総重量（即ち総ポリマー組成物重量）に基づいて、９０重量％（ｗｔ％）又はそれ以上、好ましくは９５重量％又はそれ以上存在する場合には、ポリマー組成物は「ＳＡＮから本質的になる」ものとする。ポリマー組成物は、ＳＡＮと別のポリマー、典型的には、アルケニル芳香族ポリマー若しくはコポリマー、例えばポリスチレン（ＰＳ）ホモポリマー、コポリマー又は両者とのブレンドを含むことができる。望ましくは、ポリマーの９５重量％超（総ポリマー重量基準）、より望ましくはポリマー組成物中の全ポリマーが熱可塑性ポリマーである。
【００１８】
ポリマー組成物がＳＡＮを単独で含むにせよ、他のポリマーと共に含むにせよ、ＳＡＮのアクリロニトリル（ＡＮ）成分は、ポリマー組成物中の全ポリマーの重量に基づいて、１重量％又はそれ以上、好ましくは４重量％又はそれ以上、より好ましくは１０重量％又はそれ以上の濃度で存在する。ＳＡＮのＡＮ成分は、ポリマー組成物の全ポリマーの重量に基づいて、５０重量％若しくはそれ以下、典型的には３０重量％若しくはそれ以下、更には２０重量％若しくはそれ以下、又は１５重量％若しくはそれ以下の濃度で存在するのが望ましい。ＡＮ成分が１重量％未満の濃度で存在する場合には、ＳＡＮとカーボンブラックとの寸法保全性に対する相乗効果は、検出できたとしても最小である。ＡＮが５０重量％より高い濃度で存在する場合には、ポリマー組成物は、高いポリマー粘度のため、望ましい生産速度でポリマーフォームにするのは困難である。
【００１９】
典型的には、ポリマーフォーム中のＳＡＮ及び望ましくは任意の追加ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は４０，０００又はそれ以上、好ましくは６０，０００又はそれ以上、より好ましくは７５，０００又はそれ以上である。ポリマーフォーム中のＳＡＮ及び望ましくは任意の追加ポリマーのＭｗは一般に３００，０００又はそれ以下、好ましくは２５０，０００又はそれ以下、より好ましくは１５０，０００又はそれ以下である。更に、ポリマーフォーム中のポリマーの９０％又はそれ以上、好ましくは全てが１，０００，０００未満のＭｗを有するのが望ましい。ＳＡＮのＭｗが低すぎる場合には、ＳＡＮは、フォーム保全性を提供するには不充分な物理的強度を有する。ＳＡＮのＭｗが高すぎる場合には、ＳＡＮのゲル粘度が高すぎるので、特に経済的に魅力的な速度では発泡させるのが困難である。同じ理由から、任意の他のポリマーのＭｗは、望ましくは特定のＭｗ範囲内に入る。
【００２０】
ポリマーフォームは連続気泡(open celled)又は独立気泡(close celled)であることができる。連続気泡フォームは少なくとも３０％の連続気泡含量を有する。望ましくは、ポリマーフォームは独立気泡フォーム（連続気泡含量３０％未満）、好ましくは２０％又はそれ以下、より好ましくは１０％又はそれ以下、更に好ましくは５％又はそれ以下、更に好ましくは１％又はそれ以下の連続気泡含量を有する独立気泡フォームである。本発明のフォームは０％の連続気泡含量を有することができる。連続気泡含量は、American Society for Testing and Materials（ＡＳＴＭ）方法Ｄ６２２６−０５に従って測定する。独立気泡フォームは、連続気泡フォームよりも、優れた断熱材であるのでより望ましい。しかし、おそらくは気泡中の圧力上昇がフォーム中の寸法変化を助長するため、独立気泡フォームは典型的には連続気泡フォームよりも高温における寸法保全性が低い（例えば米国特許第５５５７８９６号参照）。意外なことに、本発明のフォームは独立気泡フォームであっても、低い熱伝導性と共に高温において魅力的な寸法保全性を示す。
【００２１】
ポリマーフォームは本質的に任意の密度を有することができる。より低い密度はポリマーフォームの所定の断面中のより少ないコポリマー組成物質量に相当し、それが典型的にはポリマーフォーム中のより低い熱伝導性に相当するので、より低い密度が望ましい。従って、ポリマーフォームは６４ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、好ましくは４０ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、より好ましくは３６ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、更に好ましくは３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有するのが望ましい。ポリマーフォームが確実に機械的強度を有するようにするためには、ポリマーフォームは一般に１０ｋｇ／ｍ3又はそれ以上、より典型的には１６ｋｇ／ｍ3又はそれ以上の密度を有するであろう。ポリマーフォームの密度はＩＳＯ法８４５−８５を用いて測定する。
【００２２】
本発明のポリマーフォームに使用する赤外線減衰剤（ＩＡＡ）は、フォームの赤外線透過を、典型的には赤外線の吸収、反射又は吸収及び反射の両方によって減衰させる任意の添加剤を含む。適当なＩＡＡの例には、カーボンブラック（全ての種類）、グラファイト、二酸化チタン並びに金属フレック（又は薄片）(fleck)及びフレークがある。赤外線吸収ＩＡＡ（例えばカーボンブラック及びグラファイト）は、赤外線の吸収時にフォームの温度を上昇させ、それによってポリマーフォームの寸法の不安定さを助長する。従って、赤外線吸収ＩＡＡは、ポリマーフォーム中において高温では（又は一般に赤外線の存在下では）問題となるおそれがある。
【００２３】
意外なことに、本発明のフォームは、赤外線吸収ＩＡＡを含む場合であっても、高温において寸法保全性を示す。カーボンブラック及びグラファイトは本発明に使用するのに最も望ましいＩＡＡである。グラファイトは、天然及び合成の、膨張した及び膨張性のグラファイトを含む任意の型のものであることができる。カーボンブラックもファーネスブラック、サーマルブラック及びランプブラックを含む任意の型のものであることができる。カーボンブラックとグラファイトはポリマーフォーム中に一緒に存在できる。或いは、ポリマーフォームはカーボンブラック又はグラファイトのいずれか一方を含む。本発明に使用するカーボンブラック及びグラファイトの適当な型としては以下のものが挙げられる。
【００２４】
【表１】
2010511773.tif 000009
【００２５】
ＩＡＡは一般的に０．１〜２０重量％、好ましくは０．２重量％又はそれ以上、より好ましくは０．５重量％又はそれ以上、更に好ましくは１重量％又はそれ以上であって、典型的には１５重量％又はそれ以下、より典型的には１０重量％又はそれ以下の濃度で存在し、５重量％又はそれ以下の濃度で存在できる。ＩＡＡの重量％はフォーム中の総ポリマー重量に基づいて測定する。
【００２６】
追加の添加剤もポリマーフォーム中に存在できる。追加の添加剤としては、天然吸収性クレイ（例えばカオリナイト及びモンモリロナイト）及び合成クレイのようなクレイ；成核剤（例えばタルク及び珪酸マグネシウム）；難燃剤（例えばヘキサブロモシクロドデカンのような臭素化難燃剤及びトリフェニルホスフェートのような燐含有難燃剤、並びに例えばジクミル及びポリクミルのような相乗剤を含むことができる難燃剤パッケージ）；滑剤（例えばステアリン酸カルシウム及びステアリン酸バリウム）；並びに酸掃去剤（例えば酸化マグネシウム及びピロリン酸四ナトリウム）が挙げられる。好ましい難燃剤パッケージは、ヘキサハロシクロドデカン（例えばヘキサブロモシクロドデカン）とテトラブロモビスフェノールＡビス２，３−ジブロモプロピルエーテルとの組合せを含む。追加の添加剤はフォームの総重量の最大で１０重量％を占めることができる。
【００２７】
本発明のポリマーフォームは熱伝導率が低く、そのため断熱材として特に有用である。本発明のフォームは３２ミリワット／メーター−ケルビン（ｍＷ／ｍ＊Ｋ）又はそれ以下、好ましくは３１ｍＷ／ｍ＊Ｋ又はそれ以下、更に好ましくは３０ｍＷ／ｍ＊Ｋ又はそれ以下の熱伝導率値を示すことができる。熱伝導率は方法ＥＮ８３０１に従って測定する。
【００２８】
断熱フォームは、熱（即ち熱エネルギー）がそれを伝って移動するのを阻害する。従って、それらは、２つの領域の間のバリヤーとして２つの領域の一方から他方への熱移動を阻害するのに有用である。場合によっては、温かい方の領域（より大きい熱エネルギーを有する領域）はほぼ１００℃又はそれ以上の温度であることができる。ポリマーフォームの機械的性質を犠牲にすることなくこのような領域を他の領域から断熱するようにポリマーフォームを使用できるのが望ましい。高温において悪化する傾向があるポリマーフォームの１つの機械的性質は寸法保全性である。本発明のポリマーフォームは、予想外に高い温度において、１００℃まで及び１００℃超の温度であっても、寸法保全性を保持する。
【００２９】
寸法保全性は、フォームの寸法変化がどの程度広範囲かの尺度である。ポリマーフォームは３つの互いに直交する寸法：長さ、幅及び厚さを有する。長さ及び幅は、最大平面面積(planar surface area)を有する面であるフォームの主面(primary surface)を規定する。平面面積は、平面上に投影された面積（即ち、その面積内のピーク及び谷を考慮に入れずにフォームの長さ及び幅によって規定される面積）である。フォームの主面は、等しい平面面積を有する（即ち主面としても適格である）か又はより小さい平面面積を有する対向面を有する。望ましくは、主面と主面に対向する面とはほぼ平行であるか、又は平行である。フォームの厚さは、主面からその対向面までの、主面から垂直に伸びる距離に相当する。厚さは、主面の異なる点では異なり得る。望ましくは、フォームの厚さは、主面上の任意の点において１０％又はそれ以下、好ましくは５％又はそれ以下異なる。
【００３０】
寸法保全性を、Dimensional Integrity Test（ＤＩＴ）の間に体積変化の指標として測定する。ＤＩＴは、フォームサンプル（長さ１２．７ｃｍ（５インチ）、幅１０．２ｃｍ（４インチ）及び厚さ約２．５４ｃｍ（１インチ））を切り取り、前記フォームサンプルを特定温度のオーブン中に１〜３時間入れ、次いでそれをオーブンから取り出すことによって実施する。フォームサンプルの長さ、幅及び厚さを、オーブンに入れる前とオーブンから取り出した後にもう一度測定して、オーブンに入る前後のフォームサンプルの体積を計算する。（オーブン処理後の体積）÷（オーブン処理前の体積）×１００％によって体積変化を求める。各オーブン温度について新しいフォームサンプルを使用する。高温における寸法保全性が望ましい。従って、フォームサンプル中の体積変化、特にオーブンの温度がより高温になった際の体積変化は小さいことが望ましい。
【００３１】
本発明のポリマーフォーム（ＳＡＮを含んでなり且つＩＡＡを含む）は、意外にも、ＩＡＡを含まない同様なフォームに比べて、８０℃又はそれ以上の温度においてより高い寸法保全性（より少ない体積変化）を示し、９０℃又はそれ以上、更には９５℃又はそれ以上の温度においてより高い寸法安定性を示すことができる。詳細には、本発明のポリマーフォームは、望ましくは８０℃又はそれ以上の温度において、好ましくは８５℃又はそれ以上において、より好ましくは９０℃又はそれ以上の温度において、更に好ましくは１００℃又はそれ以上において、５％又はそれ以下の体積変化を示す。本発明のポリマーフォームの更に望ましい実施態様は、３０％未満、好ましくは２０％又はそれ以下、より好ましくは１０％又はそれ以下、更に好ましくは５％又はそれ以下、最も好ましくは１％又はそれ以下の連続気泡含量を有し、８０℃又はそれ以上の温度において、好ましくは８５℃又はそれ以上において、より好ましくは９０℃又はそれ以上において、更に好ましくは１００℃又はそれ以上において、５％又はそれ以下の体積変化を示す。体積変化はＤＩＴに従って測定する。
【００３２】
本発明のフォームとは異なり、ポリスチレンフォームへのＩＡＡの添加は実のところフォームの寸法保全性を失わせる傾向があるか、又は高温における寸法保全性がせいぜい未変化のままである傾向がある（以下の比較例Ａ及びＢを参照）。
【００３３】
本発明のフォームの望ましい実施態様は、更に１００キロパスカル（ｋＰａ）又はそれ以上、好ましくは２００ｋＰａ又はそれ以上、より好ましくは３００ｋＰａ又はそれ以上、更に好ましくは４００ｋＰａ又はそれ以上の垂直圧縮強度(vertical compressive strength)を示す。垂直圧縮強度は方法ＩＳＯ８４５−９５に従って測定する。垂直圧縮強度は、ポリマーフォームがその主面、若しくは主面に対向する面又は両者にかかる圧力を受ける可能性がある用途において望ましい。このような用途には、屋根材料及び道路基礎構造用途がある。より高い垂直圧縮強度は、ポリマーフォームが変形前により大きい圧力に耐えられることを示す。
【００３４】
本発明のフォームは一般に０．５ミリメーター（ｍｍ）又はそれ以下、好ましくは０．３ｍｍ又はそれ以下、より好ましくは０．２５ｍｍ又はそれ以下であって、０．０５ｍｍ又はそれ以上、好ましくは０．１ｍｍ又はそれ以上、より好ましくは０．２ｍｍ又はそれ以上の平均気泡サイズを有する。平均気泡サイズはＡＳＴＭ方法Ｄ−３５７６に従って測定する。本発明のフォームは、更に一峰性(monomodal)（即ち、単峰性）気泡サイズ分布又は多峰性気泡サイズ分布（二峰性を含む）を有することができる。気泡数対気泡サイズ（０．０１ｍｍ未満は四捨五入）のプロットが１つより多いピーク（２つ又はそれ以上の極大点）を示すならば、フォームは多峰性気泡サイズ分布を有する。このようなプロットがピークを１つだけ示す場合には、フォームは一峰性又は単峰性気泡サイズ分布を有する。フォームが多峰性か否かを判定するためのプロットを作成するためには、少なくとも１００個の気泡を測定する。
【００３５】
プロセス
熱可塑性フォームの製造に適当なほとんど全ての方法が、本発明のフォームの製造に適当である。一般に、本発明のフォームは、ＳＡＮ及びＩＡＡ（ＳＡＮ及びＩＡＡはポリマーフォームに関して前述した通りである）を含んでなるポリマー組成物、好ましくは熱可塑性ポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成し、前記発泡性組成物を、ポリマーフォームに膨張させることによって製造する。発泡性組成物は典型的にはポリマー組成物及び発泡剤を予備膨張圧において一緒に含む。発泡性組成物は、予備膨張圧より低い圧力に暴露することによって膨張させる。適当な具体的発泡法には、膨張性ビーズフォーム法、蓄積発泡法(accumulative foaming process)及び押出法がある。
【００３６】
膨張性フォームビーズ法においては、ポリマー組成物のグラニュール中に発泡剤を混和する（例えばポリマー組成物のグラニュールを加圧下において発泡剤を含ませる）ことによって、発泡性組成物を製造する。ポリマー組成物はＳＡＮ及びＩＡＡを含む。続いて、グラニュールを金型中で膨張させて、互いに付着して「ビーズフォーム」を形成する多数の膨張したフォームビーズ（グラニュール）を含むフォーム組成物を得る。グラニュールは、金型内での膨張前にある程度発泡させて、「ビーズフォーム」を形成できる。ビーズフォームは、フォーム全体に広がるそれぞれの個別ビーズの表面に相当するポリマースキンの特徴的な連続網状構造を有する。
【００３７】
蓄積発泡法は、１）熱可塑性材料と発泡剤組成物とを混合して、発泡性ポリマー組成物を形成し；２）前記発泡性ポリマー組成物を、前記発泡性ポリマー組成物を発泡させない温度及び圧力に保持された保持ゾーンに押出し（前記保持ゾーンは、前記発泡性ポリマー組成物が発泡するより低圧のゾーンへのオリフィス開口部を規定するダイと前記ダイオリフィスを閉じる開閉式ゲートを有する）；３）可動ラムによって前記発泡性ポリマー組成物に機械的圧力を実質的に同時に適用しながら、前記ゲートを定期的に開放して、前記発泡性ポリマー組成物を前記保持ゾーンから前記ダイオリフィスを経てより低圧のゾーンに突き出し；そして４）突き出された発泡性ポリマー組成物を膨張させて、フォームを形成することを含んでなる。米国特許第４，３２３，５２８号（引用することによって本明細書中に組み入れる）は、ポリオレフィンフォームの製造との関連においてこのような方法を開示している。
【００３８】
押出法が最も望ましい。押出法は、蓄積発泡の場合のような半連続法又は回分法ではなく、連続法である。連続法は、ポリマーフォームのより効率的な製造手段である。押出法は、また、膨張性ビーズフォーム法からのフォーム中に存在するような、フォーム全体にわたる連続スキン網状構造を有することのないフォームを生成する。膨張性フォームビーズ法から製造されるフォームは、気泡の集まりをフォーム内に規定するポリマースキンの網状構造（ビーズスキン）を有する。このようなスキンは、膨張してフォームを形成した各フォームビーズからの残留スキンである。ビーズスキンは融合して、複数の膨張フォームビーズを含むフォーム構造を形成する。ビーズフォームは、ビーズスキン網状構造に沿って壊れる可能性があるので、押出フォームよりも脆い傾向がある。押出フォームは、膨張ビーズフォームに特徴的なビーズスキンの網状構造を有することがない。
【００３９】
押出法においては、発泡性組成物は、ＳＡＮ及びＩＡＡ（好ましくはカーボンブラック、グラファイト又は両者）を含むポリマー組成物を押出機中で、前記ポリマー組成物を軟化させるのに充分に高い温度において混合し、次いでポリマー組成物の感知できるほどの膨張を妨げるのに充分な付加圧において発泡剤を混ぜ込むことによって製造する。ＩＡＡは、押出機中に直接供給するか、又はポリマーと混合してから押出機に加える（即ち、それを配合するか又はマスターバッチを作成する）ことが許容可能である。次に前記発泡性組成物を発泡温度まで冷却し、次いで前記発泡性組成物をダイを通して付加圧より低い圧力の環境中に放出するのが望ましい。発泡性組成物はより低圧の環境に入ると、膨張してポリマーフォームになる。
【００４０】
発泡剤は、典型的には、０．００１〜０．５モル／ポリマー１００ｇの総合濃度で存在する。押出発泡法に使用するのに適当な発泡剤は、以下：無機ガス、例えば二酸化炭素、アルゴン、窒素及び空気；有機発泡剤、例えば水、炭素数１〜９の脂肪族及び環状炭化水素、例えばメタン、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、ネオペンタン、シクロブタン及びシクロペンタン；炭素数１〜５の完全にハロゲン化された脂肪族炭化水素又は部分的にハロゲン化された脂肪族炭化水素、好ましくは塩素を含まないもの（例えばジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）、ペルフルオロメタン、フッ化エチル（ＨＦＣ−１６１）、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）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、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（ＨＦＣ−１２５）、ペルフルオロエタン、２，２−ジフルオロプロパン（ＨＦＣ−２７２ｆｂ）、１，１，１−トリフルオロプロパン（ＨＦＣ−２６３ｆｂ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、及び１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ））；炭素数１〜５の脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール及びイソプロパノール；カルボニル含有化合物、例えばアセトン、２−ブタノン及びアセトアルデヒド；エーテル含有化合物、例えばジメチルエーテル、ジエチルエーテル。メチルエチルエーテル；カルボキシレート化合物、例えば蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル；カルボン酸及び化学発泡剤、例えば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、アゾジカルボン酸バリウム、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、トリヒドラジノトリアジン及び炭酸水素ナトリウムのうち１種又はそれ以上を含む。
【００４１】
発泡剤は、望ましくはＣＦＣ及びＨＣＦＣ発泡剤を含まず、好ましくは塩素化発泡剤を含まない。発泡剤は、フッ素化発泡剤を含まないこともでき、また、ハロゲン化発泡剤を含まないこともできる。本発明の方法は、発泡剤として二酸化炭素を単独で又は別の発泡剤と組合せて使用するのに特に適している。
【００４２】
発泡性組成物中のポリマー組成物及びＩＡＡは、ポリマーフォームについて前述した通りである。同様に、発泡性組成物は、更に本発明のフォームに関して記載した１種又はそれ以上の追加の添加剤を含むことができる。本発明のポリマーフォームに関するポリマー組成物、ＩＡＡ及び追加の添加剤の濃度範囲及び種類を、本発明のフォームを得るための本発明の方法に適用する（例えばフォーム中の総ポリマー重量を基準とする濃度はこの方法の発泡性組成物中の総ポリマー重量に相当し、総フォーム重量を基準とする濃度はこの方法の総発泡性組成物重量に相当する）。
【００４３】
高温における本発明のポリマーフォームの寸法保全性により、水蒸気を使用して、フォームを潰すことなくフォームの密度を低下させる二次膨張を行うことが可能になる。フォームを水蒸気膨張させるために、フォームを一定期間水蒸気に暴露する。水蒸気膨張は、直接押出によって容易に達成できるよりも低い密度を達成するのに有益である（即ち２３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、２０ｋｇ／ｍ3又はそれ以下、更には１９ｋｇ／ｍ3又はそれ以下）。このような低密度であっても、本発明のフォームは３３ｍＷ／ｍ＊ｋ又はそれ以下の熱伝導率を達成できる。
【００４４】
使用
本発明のポリマーフォームは、断熱材としての使用に特に適している。それに関連して、本発明のポリマーフォームは、温度の異なる可能性がある２つの領域の間に配置する。本発明のポリマーフォームはこれら２つの領域の間で断熱バリヤーの役目をする。本発明のポリマーフォームは、断熱材が８５℃若しくはそれ以上、更には９０℃若しくはそれ以上、更には９５℃若しくはそれ以上又は１００℃若しくはそれ以上の温度（例えば使用又は稼働温度）を受ける場合に、断熱材として特に適している。これらの温度における本発明のポリマーフォームの寸法保全性により、フォームはこのような高い使用温度又は稼働温度において機械的に堅固であり続けることができる。
【実施例】
【００４５】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ａ0〜Ａ2：ファーネスブラックを含むＰＳフォーム
ポリスチレン（Ｍｗ１９２，０００，多分散度約２．３）１００重量部；カーボンブラック濃縮物（ポリスチレン中３０％のファーネスブラック；例えばColumbian Chemicals Company製のＲａｖｅｎ（登録商標）４３０（ＲａｖｅｎはColumbian Chemicals Companyの登録商標である））；ヘキサブロモシクロドデカン０．７重量部；タルク０．１重量部；及びステアリン酸カルシウム０．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００４６】
表Ｉは、比較例Ａ0〜Ａ2のそれぞれにおけるカーボンブラックの量を特定している。適切なカーボンブラック濃度を得るのに充分なカーボンブラック濃縮物を加える。
【００４７】
ポリマーブレンドを一軸スクリュー押出機中に計量供給し、それを２００〜２２０℃の温度において混合し、溶融させる。この混合し且つ溶融させたポリマーに、ＨＣＦＣ−１４２ｂ  ７０〜７３重量％、塩化エチル２０重量％及び二酸化炭素７〜１０重量％（重量％は発泡剤組成物重量基準）からなる発泡剤組成物１２．３〜１２．８重量部を加える。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１１５〜１２５℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のフォームボード（発泡ボード）を形成する。
【００４８】
比較例Ａ2の場合には、７重量％のカーボンブラックを含むサンプルを水蒸気膨張させて、３４．６ｋｇ／ｍ3の密度を達成する。
【００４９】
各フォームを２０日間老化させ、７４℃（華氏１６５°（１６５°Ｆ））、７７℃（１７０°Ｆ）、７９℃（１７５°Ｆ）、８２℃（１８０°Ｆ）及び８５℃（１８５°Ｆ）の温度においてDimensional Integrity Testに供する。表Ｉは、比較例Ａ0〜Ａ2のそれぞれに関する体積変化を報告している。
【００５０】
【表２】
2010511773.tif 000010
【００５１】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｂ0〜Ｂ2：サーマルブラックを含むＰＳフォーム
ポリスチレン（Ｍｗ１９２，０００，多分散度約２．３）１００重量部；サーマルブラック濃縮物（ポリスチレン中５０重量％のサーマルブラック；例えばＤｅｇｕｓｓａ製のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ  １５）；ヘキサブロモシクロドデカン０．９重量部；タルク０．１重量部；ステアリン酸カルシウム０．０８重量部；及び線状低密度ポリエチレン０．３重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００５２】
表ＩＩは、比較例Ｂ0〜Ｂ2のそれぞれにおけるサーマルブラックの量を特定している。適切なサーマルブラック濃度を得るのに充分なサーマルブラック濃縮物を加える。
【００５３】
ポリマーブレンドを一軸スクリュー押出機中に計量供給し、それを２００〜２２０℃の温度において混合し、溶融させる。この混合し且つ溶融させたポリマーに、ＨＣＦＣ−１４２ｂ  ７１〜７３重量％、塩化エチル２０重量％及び二酸化炭素５〜９重量％（重量％は発泡剤組成物重量基準）からなる発泡剤組成物１２．３〜１２．８重量部を加える。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１１６〜１２０℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のフォームボードを形成する。
【００５４】
比較例Ｂ2の場合には、７重量％のサーマルブラックを含むサンプルを水蒸気膨張させて、２７．７ｋｇ／ｍ3の密度を達成する。
【００５５】
各フォームを２１日間老化させ、７１℃（１６０°Ｆ）、７７℃（１７０°Ｆ）及び８２℃（１８０°Ｆ）の温度においてDimensional Integrity Testに供する。表ＩＩに、比較例Ｂ0〜Ｂ2のそれぞれに関する体積変化を示す。
【００５６】
【表３】
2010511773.tif 000011
【００５７】
比較例Ａ及びＢは、（１）ＩＡＡの添加が約８０℃超の温度におけるＰＳフォームの寸法保全性を低下させ；そして（２）ＰＳフォームが全て、８０℃超の温度において５％より大きい体積変化を示すことを明らかにしている。
【００５８】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｃ−ＩＡＡを含まないＳＡＮフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１５８，０００）７０重量部及びＳＡＮ  Ｂ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１１４，０００）３０重量部、ピロリン酸四ナトリウム（ＴＳＰＰ）０．１部及びステアリン酸バリウム０．２４部並びにヘキサブロモシクロドデカン１．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００５９】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ＳＡＮ１００重量部当たり６．０重量部の、二酸化炭素５５重量％、水２５重量％及びイソブタン２０重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１３３℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のボードを形成する（比較例Ｃ）。比較例Ｃは、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｃを３０日間老化させ、次いで８６℃、９２℃、９５℃、９８℃及び１０１℃の温度においてDimensional Integrity Testに供する。
【００６０】
表ＩＩＩは比較例Ｃの物理的性質及び比較例Ｃに関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６１】
実施例（Ｅｘ）１−グラファイトを含むＳＡＮフォーム
グラファイト濃縮物（ＣｌａｒｉａｎｔからＣｅｓａ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ＳＬ９００２５５０６の名称で入手可能な、グラファイト５０重量％及びスチレン５０重量％のブレンド）４重量部をポリマーブレンド中に混入する以外は、比較例Ｃと同様にして実施例１を製造する。実施例１は、ポリマーブレンド重量に基づき２重量％のグラファイトを含んでいる。実施例１を、比較例Ｃと同様にしてDimensional Integrity Testに供する。
【００６２】
表ＩＩＩは実施例１の物理的性質及び実施例１に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６３】
実施例（Ｅｘ）２−カーボンブラックを含むＳＡＮフォーム
カーボンブラック濃縮物（サーマルブラック（例えばＤｅｇｕｓｓａ製のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ−１５）５０重量％及びポリエチレン（メルトインデックス１．８，例えばThe Dow Chemcial Companyから入手可能なＰＥ−６２０ｉ）５０重量％）８重量部をポリマーブレンド中に混入する以外は、比較例Ｃと同様にして実施例２を製造する。実施例２は、ポリマーブレンド重量に基づいて４重量％のサーマルブラックを含んでいる。実施例２を、比較例Ｃと同様にしてDimensional Integrity Testに供する。
【００６４】
表ＩＩＩは実施例２の物理的性質及び実施例２に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００６５】
実施例（Ｅｘ）３−グラファイトを含む水蒸気膨張ＳＡＮフォーム
実施例１に等しいフォームを製造し、次いで前記フォームに水蒸気を当てて、フォームの密度を更に２３．４ｋｇ／ｍ3まで低下させる。表ＩＩＩは実施例３の物理的性質を開示している。
【００６６】
【表４】
2010511773.tif 000012
【００６７】
比較例Ｃ、実施例１及び実施例２は、グラファイト又はカーボンブラックを混入すると、高温におけるＳＡＮフォームの寸法保全性が向上することを示している。実施例１及び実施例２は、Dimensional Integrity Testで各試験温度において、比較例Ｃよりも小さい体積変化を示している。実施例と比較例との主な違いはＩＡＡの存在である。
【００６８】
実施例１及び実施例２は、更に、ＩＡＡを含むＳＡＮフォームが、高温においてＩＡＡを含む又は含まないＰＳフォームよりも著しく大きい寸法保全性を示すことを明らかにしている（表Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩからのデータを比較）。
【００６９】
実施例３は水蒸気膨張させて本発明のより低密度のフォームの形成に成功した本発明の一例を示している。
【００７０】
これらの実施例及び比較例は、ハロゲンを含まない発泡剤を用いた例を示している。
【００７１】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｄ−ＨＦＣ−１３４ａを用いたＩＡＡを含まないＳＡＮフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１４４，０００）５０重量部及びＳＡＮ  Ｂ（ＡＮ  １５重量％，Ｍｗ＝１１８，０００）５０重量部、ヘキサブロモシクロドデカン０．９５重量部並びに添加剤パッケージ０．５５重量部／１００部（ｐｐｈ）（ステアリン酸バリウム０．１５ｐｐｈ、ポリエチレン０．３ｐｐｈ及びタルク０．１０ｐｐｈを含む）をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する（ｐｐｈはポリマー１００重量部基準）。
【００７２】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ポリマーブレンド１００重量部当たり９．５重量部の、二酸化炭素１６重量％、水１０重量％及び１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）７４重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１２９℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、膨張させて長方形のフォームボードにする（比較例Ｄ）。比較例Ｄは、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｄを２１日間老化させ、次いで７４℃、７９℃、８５℃、９１℃及び９６℃の温度においてＤＩＴに供する。
【００７３】
表ＩＶは比較例Ｄに関する物理的性質及ＤＩＴからの結果を開示している。
【００７４】
実施例（Ｅｘ）４−ＨＦＣ−１３４ａを用いたＩＡＡ（サーマルブラック）を含むＳＡＮフォーム
実施例４を得る為に、ポリマーブレンドを溶融ブレンドしながら押出機に８重量％のサーマルブラック濃縮物（例えばポリスチレン中５０％のＡｒｏｓｐｅｒｓｅ−１５（Ｄｅｇｕｓｓａ製））を加える以外は、比較例Ｄを繰り返す。
【００７５】
実施例４を比較例Ｄと同じＤＩＴに供する。表ＩＶは実施例４に関する物理的性質及びＤＩＴの結果を開示している。
【００７６】
【表５】
2010511773.tif 000013
【００７７】
比較例Ｄ及び実施例４に関する表ＩＶのデータの比較は、高温におけるより高い寸法保全性の達成におけるＩＡＡとＳＡＮの相乗効果のもう１つの例を示している。この例示は、フォーム中のフッ素化された発泡剤の存在を含むものである。
【００７８】
実施例（Ｅｘ）５−グラファイトを含むＳＡＮ／ＰＳブレンドフォーム
ＳＡＮ  Ａ（ＡＮ  １５重量％）８０重量部及びポリスチレン２０重量部、ピロリン酸四ナトリウム（ＴＳＰＰ）０．１部及びステアリン酸バリウム０．２４部並びにヘキサブロモシクロドデカン１．１重量部をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。総ＡＮ濃度はポリマーの総重量の約１２重量％である。このポリマーブレンドにグラファイト濃縮物（ClariantからＣｅｓａ（登録商標）−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ＳＬ９００２５５０６の名称で入手可能な、グラファイト５０重量％とポリスチレン５０重量％のブレンド）０．６重量部を加えて、ポリマー重量に基づいて０．３重量％のグラファイト濃度を得る。
【００７９】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００〜２２０℃において溶融ブレンドする。ポリマー１００重量部当たり６．６重量部の、二酸化炭素５２重量％、水１８重量％及びイソブタン３０重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように、大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１３３℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、長方形のボードを形成する（実施例５）。実施例５は、グラファイト０．３重量％を含むＳＡＮ／ＰＳフォームである。実施例５を３０日間老化させ、次いで８２℃、９１℃、９４℃、９７℃及び１００℃の温度においてDimensional Integrity Testに供する。
【００８０】
表Ｖは実施例５の物理的性質及び実施例５に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００８１】
実施例（Ｅｘ）６−グラファイトを含むＳＡＮ／ＰＳブレンドフォーム
グラファイト濃縮物４重量％を用いて、ポリマー重量に基づいて、２重量％のグラファイトを含むフォームを得る以外は実施例５を繰り返す。表Ｖは実施例６の物理的性質及び実施例６に関するDimensional Integrity Testの結果を開示している。
【００８２】
【表６】
2010511773.tif 000014
【００８３】
実施例５及び６は、ポリマー重量に基づいて、約１２重量％のＡＮ含量を有するＳＡＮとポリスチレンとのブレンドを含んでなり且つグラファイトを含む本発明のフォームを例示している。顕著なことは、実施例５及び６が、いずれも、８０℃より高い温度において、１００℃においてでさえ、ＤＩＴにおける体積変化が５％未満であることである。
【００８４】
比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｅ−赤外線減衰剤を含まないＡＮ  ４．１重量％のフォーム
ＳＡＮ（ＡＮ  ２７重量％，Ｍｗ＝８３，０００）１５重量部及びポリスチレン（Ｍｗ  １４５，０００，多分散度３．４）８５重量部、ステアリン酸バリウム０．２４ｐｐｈ、銅青(copper blue)濃縮物０．４ｐｐｈ、線状低密度ポリエチレン０．４ｐｐｈ（ｐｐｈはポリマー１００重量部基準）をドライブレンドすることによって、ポリマーブレンドを製造する。
【００８５】
前記ポリマーブレンドを押出機に供給する。ポリマーブレンドを２００℃において溶融ブレンドする。ポリマーブレンド１００重量部当たり５．９重量部の、二酸化炭素５９重量％、イソブタン２６重量％及び水１５重量％からなる発泡剤組成物を加えて、発泡性ゲルを形成する。重量％は発泡剤組成物の総重量に基づく。発泡剤組成物は、発泡性ゲルの膨張を妨げるように大気圧より高い充分な圧力下で加える。発泡性ゲルを１２５℃に冷却し、スリットダイを通して大気圧中に押出して、膨張させて長方形のボードにする（比較例Ｅ）。比較例Ｅは、ポリマー重量を基準として、４．１重量％のＡＮを含み、ＩＡＡを含まないＳＡＮフォームである。比較例Ｅを２１日間老化させ、次いで８３℃、８６℃、８９℃、９２℃及び９５℃の温度においてＤＩＴに供する。
【００８６】
表ＶＩは、比較例Ｅに関する物理的性質及びＤＩＴからの結果を開示している。
【００８７】
【表７】
2010511773.tif 000015
【００８８】
実施例（Ｅｘ）７〜１１：赤外線減衰剤を含むＡＮ４％のフォーム
比較例Ｅと同様な方法で以下の変更を行って実施例７〜１１を製造する。
【００８９】
実施例７：二酸化炭素５９重量％、イソブタン２９重量％及び水１２重量％からなる発泡剤５．１ｐｐｈを使用し；ステアリン酸バリウム０．１５ｐｐｈを用いるが、銅青濃縮物は使用せず；赤外線減衰剤として、カーボンブラック（ＴＨＥＲＭＡＸ（登録商標）Ｎ９９１（ＴＨＥＲＭＡＸはCancarb Limited Corporation Canadaの登録商標））２ｐｐｈを混入する。
【００９０】
実施例８：赤外線減衰剤としてカーボンブラック４ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９１】
実施例９：赤外線減衰剤としてカーボンブラック３ｐｐｈ及びグラファイト（Graphit Kropfmuehl Ag製のＵＦ  １９８Ｃ）０．５ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９２】
実施例１０：赤外線減衰剤としてカーボンブラック１ｐｐｈ及びグラファイト１．５ｐｐｈを混入する以外は実施例９と同じ。
【００９３】
実施例１１：赤外線減衰剤としてグラファイト（ＴＩＭＲＥＸ（登録商標）ＧＡ  ９８／１０（ＴＩＭＲＥＸはTimcal SA Corporationの登録商標））２ｐｐｈを混入する以外は実施例７と同じ。
【００９４】
寸法保全性試験の結果を含むフォームの性質を、比較例Ｅのフォームの性質と共に表ＶＩに示す。
【００９５】
実施例７〜１１は、アクリロニトリル（ＡＮ）の含量がわずか４．１重量％であるポリマーフォーム中への赤外線減衰剤の混入によって寸法安定性の意外に増加することを明らかにしている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に規定された気泡を有する、スチレンアクリロニトリルポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含んでなり、前記ポリマー組成物中の重合アクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、１重量％又はそれ以上であるポリマーフォームであって、当該ポリマーフォームは膨張ビーズフォームに特徴的なビーズスキンの網状構造を有することのない、押出されたポリマーフォームであるポリマーフォーム。
【請求項２】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトからなる群から選ばれる請求項１に記載のフォーム。
【請求項３】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラックである請求項１に記載のフォーム。
【請求項４】
前記フォームが、ＡＳＴＭ方法Ｄ６２２６−０５に従って、３０％未満の連続気泡含量を有する請求項１に記載のフォーム。
【請求項５】
前記ポリマー組成物中のアクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、５０重量％又はそれ以下である請求項１に記載のフォーム。
【請求項６】
前記ポリマー組成物中のアクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、４〜２０重量％である請求項１に記載のフォーム。
【請求項７】
前記ポリマー組成物がスチレンアクリロニトリルとポリスチレンとのブレンドを含む請求項１に記載のフォーム。
【請求項８】
前記フォームが３３ｋｇ／ｍ3又はそれ以下の密度を有する請求項１に記載のフォーム。
【請求項９】
前記ポリマー組成物中の全てのポリマーが１，０００，０００未満の重量平均分子量を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１０】
前記ポリマーフォームが３２ミリワット／メーター−ケルビン又はそれ以下の熱伝導率を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１１】
前記ポリマーフォームが、試験方法ＩＳＯ８４５−９５に従って、１００キロパスカル又はそれ以上の垂直圧縮強度を有する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１２】
アクリロニトリルが４重量％又はそれ以上であって、総ポリマー重量に基づいて、２０重量％又はそれ以下の量で存在し、前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれ且つ、総ポリマー重量に基づいて、１重量％又はそれ以上であって１０重量％又はそれ以下の濃度で存在する請求項１に記載のポリマーフォーム。
【請求項１３】
スチレンアクリロニトリルコポリマー及び赤外線減衰剤を含むポリマー組成物を含む発泡性組成物を形成せしめ、そして前記発泡性組成物をポリマーフォームに膨張させることを含んでなり、前記ポリマー組成物中の重合アクリロニトリル量が、ポリマー組成物重量に基づいて、１重量％又はそれ以上であり、そして前記方法が、ポリマー組成物が押出機内では押出圧を、そして押出機からの押出時には押出圧より低い圧力を受けて、押出機からの発泡性組成物の押出時に発泡性組成物の膨張が起こる押出プロセスである請求項１に記載のポリマーフォームの製造方法。
【請求項１４】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラック及びグラファイトから選ばれる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記赤外線減衰剤がカーボンブラックである請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
アクリロニトリル量が、ポリマー組成物総重量に基づいて、５０重量％又はそれ以下である請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記発泡性組成物が二酸化炭素を含む発泡剤を含んでなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記発泡性組成物が水を含む発泡剤を含んでなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
ポリマーフォームを、温度を異ならせることができる２つの領域の間に配置することを含んでなる、請求項１に記載のポリマーフォームの使用方法。
【国際調査報告】
2010511773.tif 000016
2010511773.tif 000017
2010511773.tif 000018