(57)【要約】  配合物が、ポリマー材料、成核剤、発泡剤、および表面活性剤を含む。この配合物は、容器を形成するのに使用され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
５０〜９９．６５重量％の主要なベース樹脂、
０〜５０重量％の二次的な樹脂、
０〜１０重量％のスリップ剤、
０〜１０重量％の着色剤、および
０．３５〜１．５重量％の成核剤
を含むポリマー配合物。
【請求項２】
５０〜８５重量％の前記主要なベース樹脂を含む、請求項１に記載のポリマー配合物。
【請求項３】
１０〜４５重量％の前記二次的な樹脂を含む、請求項１または２に記載のポリマー配合物。
【請求項４】
０〜５重量％の前記スリップ剤を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリマー配合物。
【請求項５】
０．４〜１．２重量％の前記成核剤を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリマー配合物。
【請求項６】
０．５〜１．１重量％の前記成核剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリマー配合物。
【請求項７】
前記成核剤が、主要な成核剤および二次的な成核剤を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリマー配合物。
【請求項８】
０．０１〜０．１５重量％の前記主要な成核剤および０．３〜１．７重量％の前記二次的な成核剤を含む、請求項７に記載のポリマー配合物。
【請求項９】
０．４５〜１．２５重量％の前記二次的な成核剤を含む、請求項７または８に記載のポリマー配合物。
【請求項１０】
前記主要なベース樹脂がポリプロピレン樹脂である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のポリマー配合物。
【請求項１１】
断熱材料の作製のための方法であって、
ａ）請求項１〜１０のいずれか一項に記載のポリマー配合物を提供する工程と、
ｂ）前記ポリマー配合物を混合して、混合された配合物を形成する工程と、
ｃ）前記混合された配合物を、溶融状態になるまで加熱して、溶融された、混合された配合物を形成する工程と、
ｄ）少なくとも１つの発泡剤を、前記溶融され、混合された配合物に加える工程と、
ｅ）前記配合物を、押出物として押し出す工程と
を含む方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの発泡剤が、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、水蒸気、ペンタン、ブタン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ハロアルカン、ハロアルカン冷媒、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
工程（ｄ）が、１．５ポンド／時〜３ポンド／時（０．６８ｋｇ／時〜１．４ｋｇ／時）の質量流量で、前記少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
工程（ｄ）が、２ポンド／時〜２．４ポンド／時（０．９１〜１．１ｋｇ／時）の質量流量で、二酸化炭素を加える工程を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって得られる生成物。
【請求項１６】
ａ）長鎖分枝を有する高溶融強度ポリプロピレン系樹脂と、
ｂ）ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレン、またはそれらの混合物を含む第２のポリマーと、
ｃ）少なくとも２つの成核剤と
を含むポリマー材料であって、
発泡非芳香族であるポリマー材料。
【請求項１７】
前記ポリプロピレン系樹脂が、単峰性分子量分布を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項１８】
前記ポリプロピレン系樹脂材料が、ＩＳＯ１６７９０にしたがって、少なくとも３６の溶融強度を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項１９】
前記ポリプロピレン系樹脂材料が、少なくとも１６３℃の溶融温度を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２０】
前記ポリプロピレンホモポリマーが、結晶性ポリプロピレンホモポリマーである、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２１】
前記結晶性ポリプロピレンホモポリマーが、１０℃／分の冷却速度で５１％を超える結晶相を有する、請求項２０に記載のポリマー材料。
【請求項２２】
前記ポリプロピレンコポリマーが、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーである、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２３】
前記第２のポリマーが、ポリエチレンを含む、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２４】
前記ポリエチレンが、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−エチルアクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸コポリマー、上記のものの少なくとも２つのポリメチルメタクリレート混合物、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２３に記載のポリマー材料。
【請求項２５】
前記少なくとも２つの成核剤が、化学的成核剤、物理的成核剤、および化学的成核剤と物理的成核剤との組合せからなる群から選択される、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２６】
前記化学的成核剤が、クエン酸またはクエン酸ベースの材料である、請求項２５に記載のポリマー材料。
【請求項２７】
前記物理的成核剤が、タルク、ＣａＣＯ3、マイカ、カオリン粘土、キチン、アルミノケイ酸塩、黒鉛、セルロース、および上記のものの少なくとも２つの混合物からなる群から選択される、請求項２５に記載のポリマー材料。
【請求項２８】
発泡剤をさらに含む、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項２９】
前記発泡剤が、化学的発泡剤、物理的発泡剤、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１８に記載のポリマー材料。
【請求項３０】
前記物理的発泡剤が、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、水蒸気、ペンタン、ブタン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１９に記載のポリマー材料。
【請求項３１】
前記物理的発泡剤が、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ハロアルカン、またはハロアルカン冷媒からなる群から選択される、請求項１９に記載のポリマー材料。
【請求項３２】
前記ヒドロフルオロカーボンが１，１，１，２−テトラフルオロエタンである、請求項３１に記載のポリマー材料。
【請求項３３】
前記ヒドロフルオロオレフィンが１，３，３，３−テトラフルオロプロペンである、請求項３１に記載のポリマー材料。
【請求項３４】
前記発泡剤が、物理的発泡剤であり、前記物理的発泡剤の溶解性を向上させる加工助剤をさらに含む、請求項１８に記載のポリマー材料。
【請求項３５】
前記物理的発泡剤が、加圧下で液体として溶融樹脂中に導入される少なくとも１種のガスである、請求項１９に記載のポリマー材料。
【請求項３６】
前記化学的発泡剤が、アゾジカーボンアミド；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；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；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；フッ化メチル；パーフルオロメタン；フッ化エチル；１，１−ジフルオロエタン；１，１，１−トリフルオロエタン；１，１，１，２−テトラフルオロ−エタン；ペンタフルオロエタン；パーフルオロエタン；２，２−ジフルオロプロパン；１，１，１−トリフルオロプロパン；パーフルオロプロパン；パーフルオロブタン；パーフルオロシクロブタン；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；１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン；１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン；１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン；トリクロロモノフルオロメタン；ジクロロジフルオロメタン；トリクロロトリフルオロエタン；ジクロロテトラフルオロエタン；クロロヘプタフルオロプロパン；ジクロロヘキサフルオロプロパン；メタノール；エタノール；ｎ−プロパノール；イソプロパノール；炭酸水素ナトリウム；炭酸ナトリウム；重炭酸アンモニウム；炭酸アンモニウム；亜硝酸アンモニウム；Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド；Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン；アゾビスイソブチロニトリル；アゾシクロヘキシルニトリル；アゾジアミノベンゼン；ベンゼンスルホニルヒドラジド；トルエンスルホニルヒドラジド；ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）；ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド；カルシウムアジド；４，４’−ジフェニルジスルホニルアジド；およびｐ−トルエンスルホニルアジドからなる群から選択される、請求項１９に記載のポリマー材料。
【請求項３７】
スリップ剤をさらに含む、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項３８】
前記スリップ剤が、脂肪または脂肪酸のアミド、低分子量アミド、またはフルオロエラストマーである、請求項３７に記載のポリマー材料。
【請求項３９】
前記脂肪酸アミドが、単価不飽和Ｃ18〜Ｃ22アミドである、請求項３８に記載のポリマー材料。
【請求項４０】
前記脂肪酸アミドが、エルカ酸アミドまたはオレイン酸アミドである、請求項３８に記載のポリマー材料。
【請求項４１】
耐衝撃性改良剤、着色剤、または化合物リグラインドのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項４２】
前記着色剤が二酸化チタンである、請求項４１に記載のポリマー材料。
【請求項４３】
約０．９２ｍｍの幅および約０．２７ｍｍの高さの、縦方向における平均気泡サイズを有する、請求項３１に記載のポリマー材料。
【請求項４４】
約０．５２ｍｍの幅および約０．２７ｍｍの高さの、横断方向における平均気泡サイズを有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項４５】
約１．０〜約３．０の、気泡の平均アスペクト比を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項４６】
平均気泡アスペクト比が、約１．０〜約２．０である、請求項４５に記載のポリマー材料。
【請求項４７】
約０．０１ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3の密度を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項４８】
約０．０５ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3の密度を有する、請求項４７に記載のポリマー材料。
【請求項４９】
約０．１ｇ／ｃｍ3〜約０．１８５ｇ／ｃｍ3の密度を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５０】
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３にしたがって、少なくとも約２８２重量グラムの縦方向における引裂抵抗を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５１】
エルメンドルフ試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３にしたがって、前記材料を縦方向に引き裂くのに少なくとも約２８２重量グラムを必要とする、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５２】
前記ポリマー材料の構造が、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３に記載されるエルメンドルフ試験方法にしたがって、前記材料を横断方向に引き裂くのに少なくとも約２１２重量グラムを必要とする、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５３】
エルメンドルフ試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３にしたがって、前記材料を縦方向に引き裂くのに約２１３重量グラム〜約３５１重量グラムの範囲の力を必要とする、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５４】
エルメンドルフ試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３にしたがって、前記材料を横断方向に引き裂くのに約１４３重量グラム〜約２８１重量グラムの範囲の力を必要とする、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項５５】
ａ）請求項１６に記載のポリマー材料と、
ｂ）約１．４ｍｍ〜約１．８ｍｍの平均壁厚と、
ｃ）約０．１６ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3の平均密度と
を含む断熱容器。
【請求項５６】
前記断熱容器が、約９３．３℃の液体が充填され、前記容器に蓋がされた５分後に約４９℃〜約６３℃の外壁温度を有する、請求項５５に記載の断熱容器。
【請求項５７】
前記断熱容器が、約９３．３℃の液体が充填され、前記容器に蓋がされた５分未満後に最高外壁温度を有する、請求項５５に記載の断熱容器。
【請求項５８】
約９３．３℃の液体が充填され、前記断熱容器に蓋がされた５分後の前記外壁温度が、前記最高外壁温度未満である、請求項５７に記載の断熱容器。
【請求項５９】
２１℃で約０．０５１３６Ｗ／ｍ-Ｋの平均熱伝導性を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項６０】
９３℃で約０．０６３８９Ｗ／ｍ-Ｋの平均熱伝導性を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項６１】
印刷された積層フィルムをさらに含み、２１℃で約０．０５３２１Ｗ／ｍ-Ｋの平均熱伝導性を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項６２】
印刷された積層フィルムをさらに含み、９３℃で約０．０６５１６Ｗ／ｍ-Ｋの平均熱伝導性を有する、請求項１６に記載のポリマー材料。
【請求項６３】
断熱ポリマー材料を形成する方法であって、
ａ）
ｉ）長鎖分枝を有する高溶融強度ポリプロピレン系樹脂、
ｉｉ）ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレン、またはそれらの混合物を含む第２のポリマー、および
ｉｉｉ）少なくとも１つの気泡成核剤を混合して、樹脂混合物を形成する工程と、
ｂ）前記樹脂混合物を加熱する工程と、
ｃ）少なくとも１つの発泡剤を前記樹脂混合物に加える工程と、
ｄ）前記樹脂混合物を押し出して、気泡が中に形成された構造を形成する工程と
を含む方法。
【請求項６４】
ａ）混合が、ｉｖ）スリップ剤、着色剤、またはスリップ剤および着色剤の両方をさらに含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記発泡剤が物理的発泡剤である、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記物理的発泡剤が二酸化炭素である、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記構造がシートである、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
ｅ）前記シートを切断する工程と、ｆ）カップを形成する工程とをさらに含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
ａ）長鎖分枝を有する高溶融強度ポリプロピレン系樹脂と、
ｂ）ポリプロピレンコポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレン、またはそれらの混合物を含む第２のポリマーと、
ｃ）少なくとも２つの成核剤と
を含むポリマー材料であって、
発泡非芳香族であり、約０．０５ｇ／ｃｍ3〜約０．４ｇ／ｃｍ3の密度を有するポリマー材料。
【請求項７０】
前記密度が、約０．１ｇ／ｃｍ3〜約０．２ｇ／ｃｍ3である、請求項６９に記載のポリマー材料。
【請求項７１】
前記密度が、約０．１３ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3である、請求項７０に記載のポリマー材料。
【請求項７２】
前記密度が、約０．１６ｇ／ｃｍ3である、請求項７１に記載のポリマー材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本出願は、全て参照により本明細書に明示的に援用される、２０１３年１０月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／７１９，０９６号、２０１２年１２月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／７３７，５６４号、および２０１３年３月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／７８０，２７５号の優先権を米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、容器を製造するために形成され得るポリマー材料、特に、断熱するポリマー材料に関する。より具体的には、本開示は、断熱される非芳香族ポリマー材料を製造するために形成され得るポリマーベースの配合物に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示に係るポリマー材料は、ポリマー樹脂および気泡形成剤を含む。例示的実施形態において、ポリマー樹脂と気泡形成剤とのブレンドが、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を製造するために、押し出されるかまたは他の方法で形成される。
【０００４】
例示的実施形態において、本開示にしたがって製造される断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、断熱カップまたは他の製品を製造するために形成され得る。例示的実施形態において、ポリプロピレン樹脂が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を形成するのに使用される。
【０００５】
例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、高溶融強度を有するポリプロピレン系樹脂と、ポリプロピレンコポリマーまたはホモポリマー（あるいはその両方）と、少なくとも１つの成核剤および発泡剤（二酸化炭素など）を含む気泡形成剤とを含む。例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、スリップ剤（ｓｌｉｐ  ａｇｅｎｔ）をさらに含む。ポリプロピレン系樹脂は、広く分散された単峰性（二峰性ではない）分子量分布を有する。
【０００６】
例示的実施形態において、本開示に係るポリプロピレン系配合物は、加熱され、（押出プロセスにおいて）管状の押出物を製造するために２段階で押し出され、この管状の押出物は、薄く切断されて、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップが得られる。例示的実施形態において、不活性ガスの形態の発泡剤が、第１の押出段階において、溶融樹脂中に導入される。
【０００７】
例示的実施形態において、断熱カップが、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップを用いて形成される。断熱カップは、スリーブ状の側壁を含む本体と、側壁と協働して、食品、液体、または任意の好適な製品を入れるための内部領域を形成するように本体に結合された床とを含む。本体はまた、側壁の上端に結合された巻かれた縁部と、側壁の下端および床に結合された床マウントとを含む。
【０００８】
例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、（１）本体の選択された領域の第１の部分において第１の密度を有する塑性的に変形した第１の材料部分および（２）本体の選択された領域の隣接する第２の部分において比較的低い第２の密度を有する第２の材料部分を提供するように、本体の少なくとも１つの選択された領域（例えば、側壁、巻かれた縁部、床マウント、および床マウントに含まれる床保持フランジ）における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように、構成される。例示的実施形態において、第１の材料部分は、第２の材料部分より密度が低い。
【０００９】
本開示のさらなる態様が、本明細書において認識されるような、本開示を実施する最良の形態を例示する例示的実施形態の検討により、当業者に明らかになるであろう。
【００１０】
詳細な説明は、特に、添付の図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示に係る材料形成プロセスの概略的な斜視図であり、この図は、材料形成プロセスが、左から右へと、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の配合物が、ホッパーに入れられ、それが、第１の押出機の第１の押出領域中に送られ、第１の押出領域において、熱および圧力が加えられて、溶融樹脂が形成されることを含むことを示し、発泡剤が、溶融樹脂中に注入されて、押出樹脂混合物が形成され、それが、第２の押出機の第２の押出領域中に送られ、第２の押出領域において、押出樹脂混合物が出て、広がって、押出物が形成され、それが細長く切断されて、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップが形成されることを示す。
【図２】図１の断熱発泡非芳香族ポリマー材料を含む材料のストリップから作製された断熱カップの斜視図であり、この図は、断熱カップが、本体および床を含むことを示し、本体の４つの領域が、塑性変形の局部的な領域（本体の所定の断熱特性を維持しながらそれらの領域における増加した密度を提供する）を示すために切り欠かれていることを示す。
【図３】図２の断熱カップの本体に含まれる側壁の一部の拡大断面図であり、この図は、側壁が、左から右へと、フィルムを含む外皮、インク層、および接着剤層を含むシートと、図１の断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップとから作製されることを示す。
【図４】図２の断熱カップの分解組立図であり、この図は、断熱カップが、上から下へと、床と、巻かれた縁部、側壁および床マウント（図２に示されるように床および側壁を相互に連結するように構成される）を含む本体とを含むことを示す。
【図５】図２の線５−５に沿った断面図であり、この図は、断熱カップの本体に含まれる側壁が、ほぼ均一な厚さを含むこと、および床が、本体に含まれる床マウントに結合されることを示す。
【図６】第１の領域が、本体の側壁にあることを示す、図２の線５−５に沿った部分断面図である。（図６から図９は、局部的な塑性変形をそれぞれ含む、図２の断熱カップの第１、第２、第３、および第４の領域を示す一連の図である。）
【図７】第２の領域が、本体の巻かれた縁部にあることを示す、図２の線５−５に沿った部分断面図である。
【図８】第３の領域が、本体の床マウントに含まれる連結ウェブにあることを示す、図２の線５−５に沿った部分断面図である。
【図９】第４の領域が、本体の床マウントに含まれるウェブ支持環にあることを示す、図２の線５−５に沿った部分断面図である。
【図１０】温度試験を行う、本開示に係る断熱カップの例示的実施形態の経時的な性能を示すグラフである。
【図１１】実施例３の断熱−高温試験方法に記載される温度試験を行う、本開示に係る断熱カップの経時的な高温性能を示すグラフである。
【図１２】実施例３の断熱−高温試験方法に記載される温度試験を行う、本開示に係る断熱カップの経時的な高温性能を示すグラフである。
【図１３】実施例３の断熱−低温試験方法に記載される温度試験を行う、本開示に係る断熱カップの経時的な低温性能を示すグラフである。
【図１４】実施例３の断熱−低温試験方法に記載される温度試験を行う、本開示に係る断熱カップの経時的な低温性能を示すグラフである。
【図１５】断熱発泡非芳香族ポリマー材料から作製されるトレーの写真である。
【図１６】実施例６において試験されるカップの経時的な外部側壁温度を示すグラフである。
【図１７】実施例７において試験されるカップの経時的な外部側壁温度を示すグラフである。
【図１８】実施例８において試験されるカップの経時的な外部側壁温度を示すグラフである。
【図１９】実施例９において試験されるカップの経時的な外部側壁温度を示すグラフである。
【図２０】実施例１０において試験されるカップの経時的な外部側壁温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図２〜９に示されるように、本開示にしたがって製造される断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、断熱カップ１０を製造するように形成され得る。一例として、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、高溶融強度を有するポリプロピレン系樹脂と、ポリプロピレンコポリマーまたはホモポリマー（あるいはその両方）と、少なくとも１つの成核剤および発泡剤（二酸化炭素など）を含む気泡形成剤とを含む。さらなる例として、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、スリップ剤をさらに含む。ポリプロピレン系樹脂は、広く分散された単峰性（二峰性ではない）分子量分布を有する。
【００１３】
図１に示されるように、材料形成プロセス１００は、本開示に係るポリプロピレン系配合物１２１を用いて、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２を製造する。例えば、図１に示されるように、配合物１２１は、加熱され、管状の押出物１２４を製造するように２段階で押し出され、この管状の押出物１２４は、薄く切断されて、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２が得られる。液化不活性ガスの形態の発泡剤が、第１の押出領域において溶融樹脂１２２中に導入される。
【００１４】
断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、断熱カップ１０を形成するのに使用される。図２および４に示されるように、断熱カップ１０は、スリーブ状の側壁１８を有する本体１１と、床２０とを含む。床２０は、本体１１に結合され、側壁１８と協働して、食品、液体、または任意の好適な製品を入れるための内部領域１４をそれらの間に形成する。図５に示されるように、本体１１はまた、側壁１８の上端に結合された巻かれた縁部１６と、側壁１８の下端および床２０を相互に接続する床マウント１７とを含む。
【００１５】
例えば、図２および６〜９に示されるように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、（１）本体１１の選択された領域の第１の部分において第１の密度を有する塑性的に変形した第１の材料部分および（２）本体１１の選択された領域の隣接する第２の部分において比較的低い第２の密度を有する第２の材料部分を提供するように、本体１１の少なくとも１つの選択された領域（例えば、側壁１８、巻かれた縁部１６、床マウント１７、および床マウント１７に含まれる床保持フランジ２６）における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように、本開示にしたがって構成される。例示的実施形態において、第１の材料部分は、第２の材料部分より密度が低い。
【００１６】
本開示の一態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を製造するための配合物を提供する。本明細書において言及される際、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、気泡が中に形成された押出構造を指し、所与の厚さで望ましい断熱特性を有する。本開示の別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押出構造を製造するための樹脂材料を提供する。本開示のさらに別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を含む押出物を提供する。本開示のさらに別の態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成される材料の構造を提供する。本開示のさらなる態様は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成される容器を提供する。
【００１７】
例示的実施形態において、配合物は、少なくとも２つのポリマー材料を含む。例示的一実施形態において、主要なポリマーまたはベースポリマーは、長鎖分枝を有する高溶融強度ポリプロピレンを含む。例示的一実施形態において、ポリマー材料は、不均一な分散度も有する。長鎖分枝は、該当するポリマーの別の共有結合された鎖によって、または、グラフトコポリマーの場合、別のタイプの鎖によって、モノマーサブユニットにおける置換基、例えば、水素原子の置換によって生じる。例えば、重合中の連鎖移動反応は、ポリマーの分枝を生じさせ得る。長鎖分枝は、ポリマー直鎖の平均臨界絡み合い距離（ａｖｅｒａｇｅ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）より長いポリマー側鎖長さを有する分枝である。長鎖分枝は、一般に、重合に使用される特定のモノマー構造に応じて、少なくとも２０個の炭素原子を有するポリマー鎖を含むことが理解される。分枝の別の例は、重合が完了した後のポリマーの架橋によるものである。長鎖分枝鎖状ポリマーによっては、架橋なしで形成されるものもある。ポリマー鎖分枝は、材料特性に大きな影響を与え得る。元々は多分散指数として知られている分散度は、重合度を特性評価するのに使用される測定用語である。例えば、ラジカル重合は、フリーラジカルモノマーサブユニットを生成し、フリーラジカルモノマーサブユニットは、他のフリーラジカルモノマーサブユニットと結合して、ポリマー鎖長およびポリマー鎖重量の分配を生じる。リビング重合、段階重合、およびラジカル重合などの異なるタイプの重合反応は、特定の反応機構により異なる分散度値を生じる。分散度は、数平均分子量に対する重量平均分子量比の比率として測定される。均一な分散度は、一般に、ほぼ１または１に等しい値であることが理解される。不均一な分散度は、一般に、２を超える値であることが理解される。ポリプロピレン材料の最終的な選択は、最終的な材料の特性、配合中に必要とされる追加の材料、ならびに押出プロセス中の条件を考慮に入れ得る。例示的実施形態において、高溶融強度ポリプロピレンは、（後述されるように）ガスを保持し、望ましい気泡サイズを生じ、望ましい表面平滑度を有し、（臭気がある場合）許容可能な臭気レベルを有し得る材料であり得る。
【００１８】
好適なポリプロピレン系樹脂の１つの説明的な例は、ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０ホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）、高溶融強度の構造異性体変性ポリプロピレンホモポリマー（参照により本明細書に援用されるＩＳＯ  １６７９０にしたがって試験した際、溶融強度＝３６、参照により本明細書に援用されるＩＳＯ  １１３５７を用いて、溶融温度＝３２５．４°Ｆ（１６３℃））である。
【００１９】
Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０の特性（Ｂｏｒｅａｌｉｓの製品カタログに記載される）：
【００２０】
【表１】
2015532945.tif 000003
【００２１】
好適な溶融強度、分枝、および溶融温度を有する他のポリプロピレンポリマーも使用され得る。いくつかのベース樹脂が、使用され、一緒に混合されてもよい。
【００２２】
特定の例示的実施形態において、二次的なポリマーが、ベースポリマーとともに使用され得る。二次的なポリマーは、例えば、十分な結晶化度を有するポリマーであり得る。二次的なポリマーはまた、例えば、十分な結晶化度および溶融強度を有するポリマーであり得る。例示的実施形態において、二次的なポリマーは、少なくとも１つの結晶性ポリプロピレンホモポリマー、耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー、それらの混合物などであり得る。１つの説明的な例は、ＢｒａｓｋｅｍからＦ０２０ＨＣとして入手可能な高結晶性ポリプロピレンホモポリマーである。別の説明的な例は、ＰＲＯ−ＦＡＸ  ＳＣ２０４（商標）として市販されている耐衝撃性ポリプロピレンコポリマー（ＬｙｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｈｏｌｄｉｎｇｓ，Ｂ．Ｖ．から入手可能）である。別の説明的な例としては、Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能なＨｏｍｏ  ＰＰ−ＩＮＳＰＩＲＥ  ２２２である。挙げられる別の説明的な例は、Ｓａｂｉｃから入手可能な、ＰＰ  ５２７Ｋとして知られている市販のポリマーである。別の説明的な例は、ＬｙｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｈｏｌｄｉｎｇｓ，Ｂ．ＶからＸＡ−１１４７７−４８−１として市販されているポリマーである。一態様において、ポリプロピレンは、高い結晶化度を有してもよく、すなわち、結晶相の含量が、１０℃／分の冷却速度で（示差走査熱量測定を用いて試験した際に）５１％を超える。例示的実施形態において、いくつかの異なる二次的なポリマーが、使用され、一緒に混合されてもよい。
【００２３】
例示的実施形態において、二次的なポリマーは、ポリエチレンであり得るか、またはポリエチレンを含み得る。例示的実施形態において、二次的なポリマーは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−エチルアクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸コポリマー、上記のものの少なくとも２つのポリメチルメタクリレート混合物などを含み得る。さらに後述されるように、ポリプロピレン以外の材料の使用が、リサイクル可能性、断熱、マイクロ波処理性（ｍｉｃｒｏｗａｖａｂｉｌｉｔｙ）、耐衝撃性、または他の特性に影響を与えることがある。
【００２４】
１つまたは複数の成核剤が、押出プロセス中に、溶融樹脂における気泡、泡、または間隙の形成を促進するように、核形成部位を形成し、それを制御するのに使用される。成核剤は、溶融樹脂混合物中に気泡が生じるための場所を形成する化学的または物理的材料を意味する。成核剤は、物理的剤または化学的剤であり得る。好適な物理的成核剤は、望ましい粒度、アスペクト比、およびトップカット特性（ｔｏｐ−ｃｕｔ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、形状、および表面適合性を有する。例としては、以下に限定はされないが、タルク、ＣａＣＯ3、マイカ、カオリン粘土、キチン、アルミノケイ酸塩、黒鉛、セルロース、カーボンナノチューブ、ドラゴナイト（ｄｒａｇｏｎｉｔｅ）、シリカ、および上記のものの少なくとも２つの混合物が挙げられる。成核剤は、ポリマー樹脂配合物と混合されてもよく、それが、ホッパー中に導入される。あるいは、成核剤は、押出機において溶融樹脂混合物に加えられてもよい。化学反応温度に達すると、成核剤は、溶融樹脂中に気泡を生成する泡の形成を可能にするように作用する。化学的発泡剤の説明的な例は、クエン酸またはクエン酸ベースの材料である。分解後、化学的発泡剤は、小さい気泡を形成し、それが、物理的発泡剤または他のタイプの発泡剤からのより大きい気泡成長のための核形成部位としてさらに働く。１つの代表例は、クエン酸および結晶成核剤を含有するＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）である。別の代表例は、クエン酸および結晶成核剤を含有するＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−０５Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）である。例示的実施形態において、１つまたは複数の触媒または他の反応剤が、気泡の形成を加速または促進するために加えられてもよい。
【００２５】
特定の例示的実施形態において、１つまたは複数の発泡剤が組み込まれてもよい。発泡剤は、核形成部位を発泡させるように作用する物理的または化学的材料（または複数の材料の組合せ）を意味する。成核剤および発泡剤は、一緒に作用することがある。発泡剤は、溶融樹脂に気泡を形成することによって密度を減少させるように作用する。発泡剤は、押出機において溶融樹脂混合物に加えられてもよい。物理的発泡剤の代表例としては、以下に限定はされないが、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、水蒸気、ペンタン、ブタン、または上記のものの他のアルカン混合物などが挙げられる。特定の例示的実施形態において、物理的発泡剤の溶解性を高める加工助剤が用いられてもよい。あるいは、物理的発泡剤は、Ｒ１３４ａとしても知られている１，１，１，２−テトラフルオロエタンなどのヒドロフルオロカーボン、以下に限定はされないが、ＨＦＯ−１２３４ｚｅとしても知られている１，３，３，３−テトラフルオロプロペンなどのヒドロフルオロオレフィン、または他のハロアルカンもしくはハロアルカン冷媒であり得る。発泡剤の選択は、環境影響を考慮に入れてなされ得る。
【００２６】
例示的実施形態において、物理的発泡剤は、通常、気体であり、これは、図１に示されるように、押出機のポートを介して、加圧下で液体として溶融樹脂中に導入される。溶融樹脂が押出機およびダイヘッドを通過すると、圧力が低下して、物理的発泡剤が相を液体から気体へと変化させ、それによって、押し出された樹脂中に気泡を形成する。過剰なガスが、押出後に吹き出し、残りのガスが、押出物の気泡に閉じ込められる。
【００２７】
化学的発泡剤は、分解または反応して、ガスを生じる材料である。化学的発泡剤は、吸熱性または発熱性であり得る。化学的発泡剤は、通常、特定の温度で分解して、ガスを分解して放出する。一態様において、化学的発泡剤は、アゾジカーボンアミド；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；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；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；フッ化メチル；パーフルオロメタン；フッ化エチル；１，１−ジフルオロエタン；１，１，１−トリフルオロエタン；１，１，１，２−テトラフルオロ−エタン；ペンタフルオロエタン；パーフルオロエタン；２，２−ジフルオロプロパン；１，１，１−トリフルオロプロパン；パーフルオロプロパン；パーフルオロブタン；パーフルオロシクロブタン；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；１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン；１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン；１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン；トリクロロモノフルオロメタン；ジクロロジフルオロメタン；トリクロロトリフルオロエタン；ジクロロテトラフルオロエタン；クロロヘプタフルオロプロパン；ジクロロヘキサフルオロプロパン；メタノール；エタノール；ｎ−プロパノール；イソプロパノール；炭酸水素ナトリウム；炭酸ナトリウム；重炭酸アンモニウム；炭酸アンモニウム；亜硝酸アンモニウム；Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド；Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン；アゾビスイソブチロニトリル；アゾシクロヘキシルニトリル；アゾジアミノベンゼン；ベンゼンスルホニルヒドラジド；トルエンスルホニルヒドラジド；ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）；ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド；カルシウムアジド；４，４’−ジフェニルジスルホニルアジド；およびｐ−トルエンスルホニルアジドからなる群から選択される１つまたは複数の材料であり得る。
【００２８】
本開示の一態様において、化学的発泡剤が使用される場合、化学的発泡剤は、樹脂配合物中に導入されてもよく、それが、ホッパーに加えられる。
【００２９】
本開示の一態様において、発泡剤は、分解するとガスを生じる分解性材料であり得る。このような材料の代表例は、クエン酸またはクエン酸ベースの材料である。本開示の例示的な一態様において、物理的発泡剤と化学的発泡剤との混合物を使用することが可能であり得る。
【００３０】
本開示の一態様において、少なくとも１つのスリップ剤が、製造速度の上昇を助けるために樹脂混合物に組み込まれ得る。スリップ剤（加工助剤としても知られている）は、樹脂混合物に加えられ、転化中および転化後にポリマーに表面潤滑を与える一般的な種類の材料を表すのに使用される用語である。スリップ剤はまた、ダイの垂れ落ち（ｄｉｅ  ｄｒｏｏｌ）を減少させるかまたはなくし得る。スリップ剤材料の代表例としては、以下に限定はされないが、エルカ酸アミドおよびオレイン酸アミドなどの脂肪または脂肪酸のアミドが挙げられる。例示的な一態様において、オレイルアミド（単価不飽和Ｃ18）からエルシルアミド（Ｃ22単価不飽和）が使用され得る。スリップ剤材料の他の代表例としては、低分子量アミドおよびフルオロエラストマーが挙げられる。２つ以上のスリップ剤の組合せが使用され得る。スリップ剤は、マスターバッチペレット形態で提供され、樹脂配合物と混合され得る。
【００３１】
以下に限定はされないが、耐衝撃性改質剤、着色剤（限定はされないが、二酸化チタン、カーボンブラックおよびその変形など）、および化合物リグラインド（ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｒｅｇｒｉｎｄ）などの１つまたは複数の追加の成分および添加剤が、任意選択的に組み込まれてもよい。
【００３２】
ポリマー樹脂は、樹脂配合物混合物を形成するために、任意の追加の所望の成分と混合され、溶融されてもよい。
【００３３】
表面トポグラフィーおよびモルホロジーに加えて、折り目のない高品質の断熱カップを得るのに有益であることが分かっている別の要因は、断熱発泡非芳香族ポリマーストリップの異方性であった。アスペクト比は、気泡の主軸対短軸の比率である。顕微鏡検査によって確認した際、例示的一実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押し出されたストリップ８２の縦方向６７（縦方向またはウェブ方向に沿った方向）における平均気泡寸法は、約０．０３６２インチ（０．９２ｍｍ）の幅×約０．０１０６インチ（０．２７ｍｍ）の高さであった。結果として、縦方向の気泡サイズアスペクト比は約３．５である。横方向（クロスウェブ方向または横断方向）における平均気泡寸法は、約０．０２０５インチ（０．５２ｍｍ）の幅および約０．０１０６インチ（０．２７ｍｍ）の高さであった。結果として、横方向のアスペクト比は１．９４である。例示的一実施形態において、ストリップがカップ形成の際の圧縮力に耐えることが分かり、気泡の１つの望ましい平均アスペクト比は、約１．０〜約３．０であった。例示的一実施形態において、気泡の１つの望ましい平均アスペクト比は、約１．０〜約２．０であった。
【００３４】
縦方向対横方向の気泡長さの比率は、押し出されたストリップの異方性の尺度として使用される。例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップは、二軸延伸されてもよく、異方性係数は、約１．５〜約３の範囲である。例示的一実施形態において、異方性係数は約１．８であった。
【００３５】
カップの周囲が、約３．０を超える気泡のアスペクト比を有する押し出されたストリップ８２の縦方向６７と位置合わせされる場合、約２００μｍを超える深さを有する深い折り目が、通常、カップの内面に形成され、カップが使用できなくなる。予想外にも、例示的一実施形態において、カップの周囲が、約２．０未満の気泡のアスペクト比を特徴とし得る押し出されたストリップ８２の横方向に位置合わせされる場合、カップの内側に深い折り目は形成されず、これは、押し出されたストリップ８２の横方向が、カップ形成の際に圧縮力に対する耐性がより高かったことを示すことが分かった。
【００３６】
横方向などの、カップの周囲の方向で約２．０未満のアスペクト比を有する気泡を含む押し出されたストリップのより大きい圧縮率の１つの考えられる理由は、より大きい半径を有する気泡の応力集中がより少ないためであり得る。別の考えられる理由は、気泡のより高いアスペクト比が、座屈強度に反比例する、気泡の壁のより高い細長比を意味し得ることであり得る。ストリップを圧縮モードで折り畳んでしわになると、気泡の壁の座屈と近似され得る。より長い長さを有する気泡の壁の場合、細長比（長さ対直径）は、より高くなり得る。圧縮応力を軽減するさらに別の考えられる要因は、横方向での気泡の壁におけるより有利なポリマー鎖充填であり得、これにより、圧縮力下でのポリマー鎖の再配列が可能になる。ポリマー鎖は、好ましくは、縦方向６７に配向され、縦方向６７により緊密に充填されることが予測される。
【００３７】
例示的実施形態において、気泡のアスペクト比が約２．０未満である場合、押し出されたストリップの方向に沿った形成されるカップの周囲の位置合わせの組合せ。結果として、カップの内側に面する、約１００オングストローム未満の結晶ドメインサイズを有する押し出されたストリップの表面は、約５μｍ未満の深さのむらを有する望ましい表面トポグラフィーを達成する好ましい結果を提供し得る。
【００３８】
本開示の一態様において、ポリプロピレン樹脂（ベース樹脂または組み合わされたベース樹脂および二次的な樹脂のいずれか）は、約０．０１ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3の範囲の密度を有し得る。例示的一実施形態において、密度は、約０．０５ｇ／ｃｍ3〜約０．１９ｇ／ｃｍ3の範囲であり得る。例示的一実施形態において、密度は、約０．１ｇ／ｃｍ3〜約０．１８５ｇ／ｃｍ3の範囲であり得る。
【００３９】
代替的な例示的実施形態において、主要なポリマーとしてポリプロピレンの代わりに、以下に限定はされないが、食品を原料にした材料、例えば、コーンスターチに由来するポリ乳酸材料などのポリ乳酸材料が使用されてもよい。例示的一実施形態において、ポリエチレンが、主要なポリマーとして使用されてもよい。
【００４０】
本開示の例示的な一態様において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の形成に有用な材料用の１つの配合物としては、以下のものが挙げられる：高溶融強度の長鎖分枝鎖状ポリプロピレンを含む少なくとも１つの主要な樹脂、高結晶性ポリプロピレンホモポリマーまたは耐衝撃性コポリマーを含む少なくとも１つの二次的な樹脂、少なくとも１つの成核剤、少なくとも１つの発泡剤、および少なくとも１つのスリップ剤。任意選択的に、着色剤が組み込まれてもよい。
【００４１】
配合物は、図１に示されるものなどの、ホッパーを介して押出機中に導入され得る。押出プロセスの際、配合物は、加熱され、溶融されて、溶融樹脂混合物が形成される。例示的実施形態において、少なくとも１つの物理的発泡剤が、押出機の１つまたは複数のポートを介して溶融樹脂混合物中に導入される。次に、溶融樹脂混合物およびガスは、ダイを通って押し出される。
【００４２】
別の例示的実施形態において、配合物は、少なくとも１つの化学的発泡剤および少なくとも１つの物理的発泡剤の両方を含有し得る。
【００４３】
カップあるいは他の容器または構造が、従来の装置および方法にしたがって、シートから形成され得る。
【００４４】
あくまでも非限定的な例示のために、本明細書に開示される材料の例示的実施形態からのカップの形成が説明されるが；容器は、様々な可能な形状または構造のいずれかであるか、あるいは以下に限定はされないが、従来の飲料カップ、貯蔵容器、ボトルなどの様々な用途のためのものであり得る。あくまでも非限定的な例示のために、液体飲料が、容器に入れられ得る材料として使用されるが；容器は、液体、固体、ゲル、それらの組合せ、または他の材料を保持し得る。
【００４５】
材料形成プロセス１００が、例えば、図１に示される。図１に示されるように、材料形成プロセス１００は、非芳香族ポリマー材料を押し出して、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートまたはストリップ８２にする。一例として、材料形成プロセス１００は、タンデム型押出技術を使用し、このタンデム型押出技術では、第１の押出機１１１および第２の押出機１１２が協働して、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２を押し出す。
【００４６】
図１に示されるように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料８２の配合物１２１は、第１の押出機１１１に結合されたホッパー１１３中に充填される。配合物１２１は、ペレット、粒状フレーク、粉末、または他の好適な形態であり得る。断熱発泡非芳香族ポリマー材料の配合物１２１は、第１の押出機１１１に含まれるスクリュー１１４によって、ホッパー１１３から移動される。図１に示されるように、配合物１２１は、スクリュー１１４から熱１０５および圧力を加えることによって、第１の押出機１１１の第１の押出領域の溶融樹脂１２２に変換される。例示的実施形態において、溶融樹脂１２２が形成された後、物理的発泡剤１１５が、溶融樹脂１２２中に導入され、混合され得る。例示的実施形態において、本明細書においてさらに説明されるように、図１に示されるように、物理的発泡剤は、ポート１１５Ａを介して加圧液体として導入されるガスであり、溶融樹脂１２２と混合されて、溶融された押出樹脂混合物１２３が形成され得る。
【００４７】
図１に示されるように、押出樹脂混合物１２３は、スクリュー１１４によって、第２の押出機１１２に含まれる第２の押出領域中に搬送される。そこで、押出樹脂混合物１２３は、第２の押出機１１２によってさらに処理されてから、第２の押出機１１２の端部に結合された押出ダイ１１６を通して放出されて、押出物１２４が形成される。押出樹脂混合物１２３が押出ダイ１１６を通過するにつれて、押出樹脂混合物１２３中の溶液からガス１１５が出て、気泡を形成し始め、押出物１２４が形成されるように膨張する。図１に示される例示的実施形態として、押出物１２４は、管状の押出物を形成するように、環状の押出ダイ１１６によって形成され得る。次に、図１に示されるように、スリッター１１７が、押出物１２４を切断して、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートまたはストリップ８２を形成する。
【００４８】
押出物は、押出ダイを出る材料を意味する。押出物材料は、以下に限定はされないが、押出機ダイを通した本明細書に記載されるポリマーベースの配合物の押出の結果である、シート、ストリップ、チューブ、糸、ペレット、顆粒または他の構造などの形態であり得る。あくまでも例示のために、シートは、形成され得る代表的な押出物構造として言及されるが、本明細書において説明される構造を含むことが意図される。押出物は、以下に限定はされないが、カップ、容器、トレー、ラップ（ｗｒａｐ）、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップの巻かれたロール（ｗｏｕｎｄ  ｒｏｌｌ）などの様々な最終的な製品のいずれかへとさらに形成され得る。
【００４９】
一例として、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のロールを形成するように巻かれ、いずれかのカップ形成プロセスにおいて後に使用するために保管される。しかしながら、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２が、カップ形成プロセスにしたがって使用されることは、本開示の範囲内である。１つの説明的な例において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２は、フィルムを有する外皮およびフィルムに印刷されたインク層と積層されて、高品質のグラフィックスが得られる。
【００５０】
図２および３に示されるように、断熱カップ１０が、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２を用いて形成される。図２に示されるように、断熱カップ１０は、例えば、スリーブ状の側壁１８を有する本体１１と、側壁１８と協働して、食品、液体、または任意の好適な製品を入れるための内部領域１４を形成するように、本体１１に結合された床２０とを含む。図２および７に示されるように、本体１１はまた、側壁１８の上端に結合された巻かれた縁部１６と、側壁１８の下端および床２０に結合された床マウント１７とを含む。
【００５１】
本体１１が、本明細書に開示される断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２から形成される。本開示によれば、所定の断熱特性が本体１１において維持されるように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートを破砕させずに、本体１１の選択された領域の第１の部分に位置する第１の密度を有する塑性的に変形された第１のシート部分および本体１１の選択された領域の隣接する第２の部分に位置する、第１の密度より低い第２の密度を有する第２のシート部分を提供するように、本体１１の少なくとも１つの選択された領域における局部的な塑性変形を可能にするための手段を提供するように、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップ８２は、圧力および熱の付加によって構成される（例示的実施形態において、構成は、熱の付加を用いないことがあるが）。
【００５２】
図２、５、および６に示されるように、局部的な塑性変形が断熱発泡非芳香族ポリマー材料によって可能にされる本体１１の選択された領域の第１の領域１０１は、スリーブ状の側壁１８にある。図２、５、および６に示されるように、スリーブ状の側壁１８は、直立内側タブ５１４、直立外側タブ５１２、および直立フェンス５１３を含む。直立内側タブ５１４は、床２０から上向きに延在するように配置され、本体１１の選択された領域の第１の領域１０１において第１の密度を有する第１のシート部分を提供するように構成される。図６に示されるように、直立外側タブ５１２は、床２０から上向きに延在し、かつ直立内側タブ５１４との間の境界面Ｉに沿って直立内側タブ５１４と結合するように配置される。直立フェンス５１３は、直立内側タブ５１４および外側タブ５１２を相互に連結し、内部領域１４を囲むように配置される。図２〜５に示されるように、直立フェンス５１３は、本体１１の選択された領域の第１の領域１０１において第２の密度を有する第２のシート部分を提供し、直立内側タブ５１４および外側タブ５１２と協働して、スリーブ状の側壁１８を形成するように構成される。
【００５３】
図２、４、５、および７に示されるように、局部的な塑性変形が断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートによって可能にされる本体１１の選択された領域の第２の領域１０２は、本体１１に含まれる巻かれた縁部１６にある。巻かれた縁部１６は、床２０に対して間隔を空けて存在し、内部領域１４への開口部のフレームを形成するようにスリーブ状の側壁１８の上端に結合される。図２、４、５、および７に示されるように、巻かれた縁部１６は、内側の巻かれたタブ１６４、外側の巻かれたタブ１６２、および巻かれた縁１６３を含む。内側の巻かれたタブ１６４は、本体１１の選択された領域の第２の領域１０２において第１のシート部分を提供するように構成される。内側の巻かれたタブ１６４は、スリーブ状の側壁１８に含まれる直立外側タブ５１２の上端に結合される。外側の巻かれたタブ１６２は、スリーブ状の側壁１８に含まれる直立内側タブ５１４の上端および内側の巻かれたタブ１６４の外向きの外面に結合される。巻かれた縁１６３は、内側の巻かれたタブ１６４および外側の巻かれたタブ１６２のそれぞれの向かい合う側端を相互に連結するように配置される。図２に示されるように、巻かれた縁１６３は、本体１１の選択された領域の第２の領域１０２において第２の密度を有する第２のシート部分を提供し、内側の巻かれたタブ１６４および外側の巻かれたタブ１６２と協働して、巻かれた縁部１６を形成するように構成される。
【００５４】
図２、５、および８に示されるように、局部的な塑性変形が断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートによって可能にされる本体１１の選択された領域の第３の領域１０３は、本体１１に含まれる床マウントにある。床マウント２７は、巻かれた縁部１６および床２０に対して間隔を空けて存在するように、スリーブ状の側壁１８の下端に結合されて、内部領域１４を形成するようにスリーブ状の側壁１８に対する固定の位置で床２０を支持する。床マウント１７は、ウェブ支持環１２６、床保持フランジ２６、およびウェブ２５を含む。ウェブ支持環１２６は、スリーブ状の側壁１８の下端に結合され、本体１１の選択された領域の第３の領域１０３において第２の密度を有する第２のシート部分を提供するように構成される。床保持フランジ２６は、床２０に結合され、ウェブ支持環１２６によって囲まれるように配置される。ウェブ２５は、床保持フランジ２６およびウェブ支持環１２６を相互に連結するように配置される。ウェブ２５は、本体１１の選択された領域の第３の領域１０３において第１の密度を有する第１のシート部分を提供するように構成される。
【００５５】
図２、５、および９に示されるように、局部的な塑性変形が断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートによって可能にされる本体１１の選択された領域の第４の領域１０４は、床マウント１７の床保持フランジにある。床保持フランジ２６は、ウェブ２５から、スリーブ状の側壁１８および床２０によって囲まれた内部領域１４に向かって内向きに延在するように並列の関係で配置された交互の一連の直立の厚いおよび薄いステーブ（ｓｔａｖｅ）を含む。直立の厚いステーブの第１のステーブ２６１は、ウェブ２５から内部領域１４に向かって内向きに延在する右側のエッジを含むように構成される。直立の厚いステーブの第２のステーブ２６２は、ウェブ２５から内部領域１４に向かって内向きに延在するように配置された左側のエッジを含み、かつ直立の厚いステーブの第１のステーブ２６１の右側のエッジに対して間隔を空けて向かい合う関係で存在するように構成される。直立の薄いステーブの第１のステーブ２６０は、直立の厚いステーブの第１のステーブ２６１の左側のエッジおよび直立の厚いステーブの第２のステーブ２６２の右側のエッジを相互に連結し、左側および右側のエッジと協働して、それらの間に、床保持フランジ２６と、床２０に含まれ、かつ床保持フランジ２６の上に位置する水平な台２１とによって囲まれる下側内部領域へと内向きに開口する垂直チャネル２６３を画定するように配置される。直立の薄いステーブの第１のステーブ２６０は、本体１１の選択された領域の第４の領域１０４において第１のシート部分を提供するように構成される。直立の厚いステーブの第１のステーブ２６１は、本体１１の選択された領域の第４の領域１０４において第２のシート部分を提供するように構成される。
【００５６】
断熱カップ１０を製造するのに使用される断熱発泡非芳香族ポリマー材料の圧縮率により、他の非芳香族ポリマー材料が被る制限を伴わずに、断熱発泡非芳香族ポリマー材料が、断熱カップ１０の機械的アセンブリのために作製されることが可能になる。材料の多孔質の性質により、後述される断熱特性が得られる一方、塑性変形に対する感受性により、破砕を伴わずに、材料の生産が可能になる。断熱発泡非芳香族ポリマー材料が圧力負荷にかけられるときに受ける塑性変形を用いて、圧力負荷を取り除いた後に断熱発泡非芳香族ポリマー材料に永久歪みを形成する。いくつかの箇所において、永久歪みの箇所は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートの制御された集合を得るように配置される。
【００５７】
塑性変形はまた、組み立てプロセス中に動作される際、シートの変形を制御するためにシートに折り目を形成するのに使用され得る。変形が存在する場合、変形によって形成される間隙に材料が存在しないことで、緩衝（ｒｅｌｉｅｆ）が得られ、材料を変形の箇所で容易に折ることができる。
【００５８】
本明細書に記載されるように形成される断熱発泡非芳香族ポリマー材料のシートの潜在的な予想外の特徴は、所与の厚さで得られる高い断熱値である。例えば、以下の実施例１および２を参照されたい。
【００５９】
本開示の例示的実施形態に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、カップが少ない材料損失を有することである。さらに、本開示の材料は、従来の台所用電子レンジからの熱に最大で数分間の期間にわたって曝される際、著しく少ないガス放出を有し得る。
【００６０】
本開示に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの別の潜在的な特徴は、著しい構造または材料の破壊または材料特性への悪影響を伴わずに、カップが、従来の住宅用または商業用食洗機の洗浄サイクル（上のラック）に入れられ、このような洗浄サイクルを経ることができることである。これは、同様の洗浄プロセス下で破壊され得るビーズ入り発泡ポリスチレンカップまたは容器と比較される。したがって、本開示の一態様にしたがって作製されるカップは、洗浄され、再利用され得る。
【００６１】
本開示の様々な態様に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成される物品の別の潜在的な特徴は、物品がリサイクルされ得ることである。リサイクル可能は、材料が、材料の構成要素の分離を伴わずに、押出または他の形成プロセスに戻るように加えられ得る（リグラインドなど）ことを意味し、すなわち、材料で形成される物品が、押出プロセスに再び入る前に１つまたは複数の材料または構成要素を除去するように操作される必要がない。例えば、カップの外部に積層された、印刷されたフィルム層を有するカップは、カップが粒子へと粉砕される前にフィルム層を取り出す必要がない場合、リサイクル可能であり得る。対照的に、紙で包まれた発泡ポリスチレンカップは、リサイクルできないことがあるが、その理由は、カップ材料が場合により別の製品へと形成され得るとしても、ポリスチレン材料は、発泡ポリスチレンカップを形成する際の材料として実行可能に使用され得ないためである。さらなる例として、接着された非スチレンの印刷されたフィルムの層を有する非発泡ポリスチレン材料から形成されたカップは、リサイクルできないとみなされることがあるが、その理由は、このようなカップは、押出プロセス中にリグラインドの一部として導入するのに望ましくないであろうポリスチレンカップ材料を非スチレンフィルム層から分離することを必要とし得るためである。
【００６２】
本開示の断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成される物品のリサイクル可能性は、生じる使い捨ての廃棄物の量を最小限に抑える。比較すると、分解してビーズになり、したがって、通常、物品を形成したのと同じ材料で製造プロセスに容易に再利用できないビーズ入り発泡ポリスチレンカップ。また、通常、耐液性のための押出被覆プラスチック層またはプラスチック積層を有する紙コップは、通常、リサイクルできないが、その理由は、異なる材料（紙、接着剤、フィルム、プラスチック）が、通常、工業的なリサイクル作業の際に実行可能に分離できないためである。
【００６３】
本開示の一態様（非積層プロセス）に係る材料で形成されるカップまたは他の物品の潜在的な特徴は、（用いられる製造プロセスに応じて、カップへと形成される前、またはカップ形成中に）断熱発泡非芳香族ポリプロピレンシートの壁表面の外側（または内側あるいはその両方）が、高解像度グラフィックスの印刷を受け入れることができることである。従来のビーズ入り発泡ポリスチレンカップは、通常、低解像度グラフィックス以外の印刷を受け入れるのに十分に平滑でない表面を有する。同様に、公知の被覆されていない紙コップはまた、通常、このような高解像度グラフィックス用の十分に平滑な表面を有さない。紙コップは、所望の表面仕上げを有するように被覆することができ、高解像度を達成することができる。紙は、断熱レベルに達するのが困難であり、カップの一部上およびカップの一部にわたってスライドさせたスリーブなどの、断熱を得るためにカップに組み込まれるまたはカップに付属される設計された空隙を必要とする。したがって、解決策は、低解像度印刷を使用すること、印刷されたフィルムを外壁に積層すること、あるいは（結合されたまたは除去可能な）印刷されたスリーブを外壁にわたって挿入させることまたは高解像度グラフィックスを受け入れるように紙を被覆することであった。
【００６４】
本開示の一態様に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、カップが、剛性によって測定した際に予想外の強度を有することである。剛性は、室温および高温（例えば、カップに温水を充填することによって）で、低温（例えば、カップに冷水を充填することによって）で行われる測定、および材料の剛性の測定である。カップ材料の強度は、カップが使用者によって変形される可能性および蓋の外れ（ｐｏｐｐｉｎｇ  ｏｆｆ）または蓋または側壁シールの漏れを減少させるのに重要である。
【００６５】
本開示の一態様に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、カップが、剛性によって測定した際に予想外の強度を有することである。
【００６６】
本開示に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、スリーブが、後述されるように、標準的な衝撃試験によって測定した際に、ストロー、フォーク、スプーン、指の爪などによる突刺に対して抵抗性であることである。試験材料は、ビーズ入り発泡ポリスチレンカップと比較した際に、著しく高い耐衝撃性を示した。したがって、本明細書に記載される一態様で形成されるカップは、突刺および使用者への温水の漏れの可能性を減少させることができる。
【００６７】
本明細書に記載される一態様に係る材料で形成される圧縮された縁部および継ぎ目を有するカップの特徴は、より多い数のこのようなカップが、所与のスリーブ長さで入れ子にされ得ることであるが、その理由は、継ぎ目がより薄く、側壁角度が、最小限に抑えられ得る（すなわち、カップの底部に対して９０°により近づく）一方、容易に入れ子状態から外す（ｄｅ−ｎｅｓｔｉｎｇ）のを可能にするのに十分な空隙を提供するためである。従来、側壁より著しく厚い継ぎ目を有する継ぎ目が形成されたカップは、入れ子状態から外すのを可能にするのに一層大きな側壁角度（および空隙）を必要とし、所与のスリーブ長さで入れ子にできるカップが一層少ない。
【００６８】
本開示の一態様に係る材料で形成されるカップの特徴は、縁部が、約０．１７０インチ（４．３１８ｍｍ）未満の断面形状を有し得ることであり、これは、局部的な気泡の変形および圧縮に起因し得る。このような小さい形状は、より大きい形状より外観が美しい。
【００６９】
本開示の一態様に係る材料で形成されるカップの特徴は、巻かれた縁部直径が、異なる容積のカップと同じであり得、カップの縁の外径が同じであると仮定すれば、１つの蓋サイズが異なるカップサイズに使用可能であることである。結果として、在庫のあるおよび使用時における異なるサイズの蓋の数が減少され得る。
【００７０】
材料配合物は、シートを破砕せずに圧縮させる特性を有し得る。
【００７１】
本開示の一態様に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、カップが、ガスの形態で物理的発泡剤を排出し、発泡体気泡の間隙を満たすために周囲とのガス交換を行い得ることである。結果として、発泡剤または発泡剤の混合物が検出され得る。
【００７２】
本開示の一態様に係る断熱発泡非芳香族ポリマー材料で形成されるカップの潜在的な特徴は、カップが、周囲空気および環境による冷却により結晶化硬化（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｃｕｒｉｎｇ）を行い得ることである。結果として、カップの剛性は、予想外の強度を伴って増加するであろう。
【００７３】
本開示の断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、他の構造の周りに巻き付けられ得るストリップへと形成され得る。例えば、包装材料として使用され得る本開示の一態様に係る材料のストリップは、形成され、パイプ、導管、または他の構造の周りに巻き付けられて、向上した断熱を提供し得る。シートまたはストリップは、１つまたは両方の面に適用される感圧接着剤などの接着剤の層を有し得る。ストリップは、ロールへと巻かれてもよい。任意選択的に、ストリップには、ロールからストリップをより容易にほどくために剥離ライナーが付属していてもよい。ポリマー配合物は、例えば、押出シートがロールに巻かれるのに十分に可撓性であるのを可能にするのに十分な可撓性を有する１つまたは複数のポリプロピレンまたは他のポリオレフィン材料を用いて、ラップまたは巻くことができるストリップを形成するのに必要な可撓性を与えるように構成され得る。断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、スリーブへと形成されてもよく、それが、カップにわたって挿入されて、さらなる断熱が得られる。
【００７４】
例示的実施形態において、本開示の断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成されるシートは、ダイで切断され、または薄片にされ、バルク状断熱材として使用され得る。
【００７５】
本開示の配合物および断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、リサイクル可能性、突刺抵抗、粉砕抵抗、マイクロ波処理性および本明細書に記載される他の特徴に備えて、断熱性能の特徴の全てではないが多くを含む、カップなどの物品へと形成され得る材料に対する長年にわたる必要性を満たす。他の者は、添付の特許請求の範囲に反映されるこれらの特徴の組合せを達成する材料を提供することができなかった。この失敗は、特徴が競合するデザインの選択に関連していることの結果である。一例として、他の者は、デザインの選択に基づいて、断熱される材料および構造を製造したが、突刺抵抗が低く、効果的にリサイクルできず、マイクロ波処理性がないという問題に悩まされた。比較すると、本明細書に開示される配合物および材料は、断熱発泡非芳香族ポリマー材料を用いることによって、他の者の失敗を克服する。このような断熱発泡非芳香族ポリマー材料から形成されるカップなどの物品に関連する開示については、２０１２年６月７日に出願され、ＩＮＳＵＬＡＴＥＤ  ＣＯＮＴＡＩＮＥＲという発明の名称の米国特許出願第１３／４９１，００７号明細書（この出願は、全体が本明細書に援用される）を参照されたい。
【００７６】
様々な実施形態における本開示の材料は、深絞り熱成形（すなわち、約２インチ超または生成物の直径の約半分を超える深さを絞り加工する）に使用され得る。
【００７７】
高密度ポリマーの従来のプラグアシスト熱成形からの改良形態には、以下のうちの少なくとも１つが含まれ得る：
・以下に限定はされないが、耐衝撃性改良剤（Ｖｉｓｔｏｍａｘ）、Ｂｅｔａ  Ｎｕｃｌｅａｔｏｒｓ（Ｍｉｌｌｉｋｅｎ）など、材料の弾性を増加させ、発泡体の破砕を防ぐために、発泡体配合物を改良すること。
・エアクッションプラグアシスト；すなわち、材料をプラグと接触させずに容器の床へと移動させるためにプラグと材料との間の空気バリアを形成するための方法を使用すること。これにより、気泡の変形および変形された生成物をもたらす材料の変形および引裂が少なくなるであろう。
・成形（絞り加工）されるときの収縮を抑制するために、押出プロセスの際に横方向の材料の配向を増加させること。１に近い気泡アスペクト比により、収縮が最小限に抑えられ得る。
・プラグのマーキング（ｐｌｕｇ  ｍａｒｋｉｎｇ）に耐え、気泡の変形を最小限に抑え、成形強度を最大にするために、様々な化学作用を用いて多層押出ウェブを形成すること。
・材料表面と比較した際の材料コアにおける均一な材料温度を提供するように、赤外線熱成形オーブンまたは同等物を使用すること。これは、適切な熱源を使用し、従来の設計からオーブン長さを長くすることによって達成され得る。
・装飾を有するために、フィルムを破損せずに十分な材料強度を可能にするキャストフィルムを使用すること、または直接印刷ポストフォームプロセス（ｄｉｒｅｃｔ  ｐｒｉｎｔ  ｐｏｓｔ  ｆｏｒｍ  ｐｒｏｃｅｓｓ）（乾式オフセット）を使用すること。
【００７８】
一実施形態において、配合物は、５０〜１００重量％の主要なベース樹脂を含む。好適には、配合物は、７０〜１００重量％の主要なベース樹脂を含む。好適には、配合物は、５０〜９９．６９重量％の主要なベース樹脂を含む。好適には、配合物は、５０〜９５重量％の主要なベース樹脂を含む。好適には、配合物は、５０〜８５重量％の主要なベース樹脂を含む。好適には、配合物は、５５〜８５重量％の主要なベース樹脂を含む。上述されるように、任意の好適な主要なベース樹脂が使用され得る。特定の実施形態において、主要なベース樹脂は、ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０ホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）である。
【００７９】
別の実施形態において、配合物は、０〜５０重量％の二次的な樹脂を含む。好適には、配合物は、０〜３０重量％の二次的な樹脂を含む。好適には、配合物は、１０〜４５重量％の二次的な樹脂を含む。上述されるように、任意の好適な二次的な樹脂が使用され得る。特定の実施形態において、二次的な樹脂は、高結晶性ポリプロピレンホモポリマー、Ｆ０２０ＨＣ（Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能）、およびＰＰ  ５２７Ｋ（Ｓａｂｉｃから入手可能）から選択される。
【００８０】
別の実施形態において、配合物は、０〜１０重量％のスリップ剤を含む。好適には、配合物は、０〜５重量％のスリップ剤を含む。より好適には、配合物は、１〜３重量％のスリップ剤を含む。上述されるように、任意の好適なスリップ剤が使用され得る。特定の実施形態において、スリップ剤は、直鎖状低密度ポリエチレン、Ａｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  ＬＬＤＰＥである。
【００８１】
別の実施形態において、配合物は、０〜１０重量％の着色剤を含む。好適には、配合物は、１〜５重量％の着色剤を含む。好適には、配合物は、０〜３重量％の着色剤を含む。より好適には、配合物は、０．５〜１．５重量％の着色剤を含む。上述されるように、任意の好適な着色剤が使用され得る。特定の実施形態において、着色剤はＴｉＯ2である。
【００８２】
別の実施形態において、配合物は、０〜２０重量％の成核剤を含む。好適には、配合物は、０〜１０重量％の成核剤を含む。好適には、配合物は、０〜５重量％の成核剤を含む。好適には、配合物は、０．１〜２．５重量％の成核剤を含む。好適には、配合物は、０．３５〜１．５重量％の成核剤を含む。より好適には、配合物は、０．４〜１．２重量％の成核剤を含む。さらにより好適には、配合物は、０．５〜１．１重量％の成核剤を含む。上述されるように、任意の好適な１つまたは複数の成核剤が使用され得る。特定の実施形態において、成核剤は、Ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、ＨＰＲ−８０３ｉ繊維（Ｍｉｌｌｉｋｅｎから入手可能）、タルク、およびそれらの混合物から選択される。
【００８３】
別の実施形態において、成核剤は、主要な成核剤および二次的な成核剤を含む。好適には、配合物は、０．０１〜１０重量％の主要な成核剤を含む。好適には、配合物は、０．０１〜５重量％の主要な成核剤を含む。好適には、配合物は、０．０１〜０．１５重量％の主要な成核剤を含む。より好適には、配合物は、０．０２〜０．１重量％の主要な成核剤を含む。より好適には、配合物は、０．０３〜０．７重量％の主要な成核剤を含む。上述されるように、任意の好適な主要な成核剤が使用され得る。主要な成核剤は、それ自体が成核剤を含む、化学的発泡剤（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｂｌｏｗｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）または化学的発泡剤（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｆｏａｍｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）として定義され得る。特定の実施形態において、主要な成核剤は、Ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）である。
【００８４】
好適には、配合物は、０．０１〜１０重量％の二次的な成核剤を含む。好適には、配合物は、０．０１〜５重量％の二次的な成核剤を含む。好適には、配合物は、０．１〜２．２重量％の二次的な成核剤を含む。より好適には、配合物は、０．３〜１．７重量％の二次的な成核剤を含む。さらにより好適には、配合物は、０．４〜１．５重量％の二次的な成核剤を含む。最も好適には、配合物は、０．４５〜１．２５重量％の二次的な成核剤を含む。上述されるように、任意の好適な二次的な成核剤が使用され得る。特定の実施形態において、二次的な成核剤は、ＨＰＲ−８０３ｉ繊維（Ｍｉｌｌｉｋｅｎから入手可能）およびタルクから選択される。
【００８５】
別の実施形態において、配合物は、
５０〜９９．６５重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．３５〜１．５重量％の成核剤
を含む。
【００８６】
別の実施形態において、配合物は、
５０〜９５重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．４〜１．２重量％の成核剤
を含む。
【００８７】
別の実施形態において、配合物は、
５５〜８５重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．４５〜１．２５重量％の成核剤
を含む。
【００８８】
別の実施形態において、配合物は、
５０〜９９．６９重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．０１〜１．５重量％の主要な成核剤
０．３〜１．７重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００８９】
別の実施形態において、配合物は、
５０〜９５重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．０２〜１．０重量％の主要な成核剤
０．４〜１．５重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９０】
別の実施形態において、配合物は、
５５〜８５重量％の主要なベース樹脂
０〜５０重量％の二次的な樹脂
０〜１０重量％のスリップ剤
０〜１０重量％の着色剤
０．０３〜０．７重量％の主要な成核剤
０．４５〜１．２５重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９１】
別の実施形態において、配合物は、
８１．４５重量％の主要なベース樹脂
１５重量％の二次的な樹脂
２重量％のスリップ剤
１重量％の着色剤
０．０５重量％の主要な成核剤
０．５重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９２】
別の実施形態において、配合物は、
７６．４５重量％の主要なベース樹脂
２０重量％の二次的な樹脂
２重量％のスリップ剤
１重量％の着色剤
０．０５重量％の主要な成核剤
０．５重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９３】
別の実施形態において、配合物は、
５６．４５重量％の主要なベース樹脂
４０重量％の二次的な樹脂
２重量％のスリップ剤
１重量％の着色剤
０．０５重量％の主要な成核剤
０．５重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９４】
別の実施形態において、配合物は、
８０．９５重量％の主要なベース樹脂
１５重量％の二次的な樹脂
２重量％のスリップ剤
１重量％の着色剤
０．０５重量％の主要な成核剤
１重量％の二次的な成核剤
を含む。
【００９５】
本発明のさらなる態様によれば、断熱材料の作製のための方法であって、
ａ）本明細書に規定される配合物を提供する工程と、
ｂ）配合物を混合する工程と、
ｃ）混合された配合物を、溶融状態になるまで加熱する工程と、
ｄ）少なくとも１つの発泡剤を、溶融され、混合された配合物に加える工程と、
ｅ）配合物を、押出物として押し出す工程と
を含む方法が提供される。
【００９６】
任意選択的に、断熱材料を成形するための方法は、
ｆ）押出物を容器へと成形する工程
をさらに含む。
【００９７】
好適には、容器はカップである。
【００９８】
一実施形態において、工程（ｄ）の発泡剤は、物理的発泡剤である。好適には、発泡剤は、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン、空気、水蒸気、ペンタン、ブタン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ハロアルカン、ハロアルカン冷媒およびそれらの混合物から選択される。より好適には、発泡剤は二酸化炭素である。
【００９９】
一実施形態において、工程（ｄ）は、０．５〜４ポンド／時（０．２３ｋｇ〜１．８ｋｇ／時）の質量流量で、少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む。好適には、工程（ｄ）は、１．５〜３ポンド／時（０．６８〜１．４ｋｇ／時）の質量流量で、少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む。より好適には、工程（ｄ）は、１．７〜２．５ポンド／時（０．３２〜１．１ｋｇ／時）の質量流量で、少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む。さらにより好適には、工程（ｄ）は、２〜２．４ポンド／時（０．９１〜２．６ｋｇ／時）の質量流量で、少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む。最も好適には、工程（ｄ）は、２．２ポンド／時（１．０ｋｇ／時）の質量流量で、少なくとも１つの発泡剤を加える工程を含む。
【０１００】
本発明のさらなる態様によれば、本明細書に規定される方法によって得ることができるか、それによって得られるか、またはそれによって直接得られる生成物が提供される。
【０１０１】
好適には、本明細書に規定される方法によって得ることができるか、それによって得られるか、またはそれによって直接得られる生成物は、発泡材料である。一実施形態において、「発泡材料」は、複数の内部の間隙を有する材料を定義する。より好適には、生成物は、断熱容器である。さらにより好適には、生成物は、断熱カップである。
【０１０２】
一実施形態において、本明細書に開示されるポリマー材料は、約０．０５〜約０．４の密度を有し得る。例示的実施形態において、ポリマー材料は、約０．０７５〜約０．２５、約０．２〜約０．４、約０．３〜約０．４、約０．１〜約０．２、または約０．１〜約０．３の密度を有し得る。例示的実施形態において、ポリマー材料は、約０．０５、約０．１、約０．１１、約０．１２、約０．１３、約０．１４、約０．１５、約０．１６、約０．１７、約０．１８、約０．１９、または約０．２の密度を有し得る。一実施形態において、ポリマー材料は、容器であり得る。一実施形態において、ポリマー材料は、カップであり得る。
【０１０３】
一実施形態において、ポリプロピレン系樹脂は、単峰性分子量分布ならびに約４〜約２０、約４〜約１０、約４〜約８、約４〜約７、約４〜約６、約５〜約６、約９〜約１０、約５〜約２０、約５〜約１５、および約５〜約１０の多分散指数を有する。一実施形態において、ポリプロピレン系樹脂は、単峰性分子量分布および約４、約５、約６、約７、約８、約９、または約１０の多分散指数を有する。
【０１０４】
一実施形態において、ポリマー材料は、ＩＳＯ  １６７９０にしたがって、約２０〜約３６の溶融強度を有するポリプロピレン系樹脂材料を含む。一実施形態において、ポリマー材料は、ＩＳＯ  １６７９０にしたがって、約２０、約２４、約２８、約３２、および約３６の溶融強度を有するポリプロピレン系樹脂材料を含む。
【０１０５】
一実施形態において、ポリマー材料は、約１３０℃〜約１６５℃の溶融温度を有するポリプロピレン系樹脂材料を含む。一実施形態において、ポリマー材料は、約１４０℃〜約１６５℃、約１５０℃〜約１６５℃、または約１６０℃〜約１６５℃の溶融温度を有するポリプロピレン系樹脂材料を含む。一実施形態において、ポリマー材料は、約１３０℃、約１４０℃、約１５０℃、約１６０℃、約１６３℃、または約１６５℃の溶融温度を有するポリプロピレン系樹脂材料を含む。
【０１０６】
一実施形態において、ポリマー材料は、１０℃／分の冷却速度で３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５１％、５２％、５３％、５４％、または５５％を超える結晶相を有する結晶性ポリプロピレンホモポリマーを含む二次的なポリマーを含む。
【０１０７】
縦方向における平均気泡寸法は、約５ミル〜約４５ミルの幅および約１０ミル〜約９０ミルの高さであり得る。一実施形態において、縦方向における平均気泡寸法は、約６ミルの幅および約１２ミルの高さである。一実施形態において、縦方向における平均気泡寸法は、約５ミルの幅および約１０ミルの高さである。一実施形態において、縦方向における平均気泡寸法は、約１５ミルの幅および約３０ミルの高さである。
【０１０８】
横方向（横断方向としても知られている）における平均気泡寸法は、約５ミル〜約２５ミルの幅および約１０ミル〜約６０ミルの高さであり得る。一実施形態において、横方向における平均気泡寸法は、約６ミルの幅および約１２ミルの高さである。一実施形態において、横方向における平均気泡寸法は、約５ミルの幅および約１０ミルの高さである。一実施形態において、横方向における平均気泡寸法は、約１５ミルの幅および約３０ミルの高さである。
【実施例】
【０１０９】
以下の実施例は、あくまでの例示のために記載される。このような実施例に出てくる部およびパーセンテージは、特に規定されない限り、重量基準である。本開示に引用または参照される全てのＡＳＴＭ、ＩＳＯおよび他の標準試験方法は、全体が参照により援用される。
【０１１０】
実施例１−配合および押出
ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０ポリプロピレンホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能なＦ０２０ＨＣ、ポリプロピレンホモポリマー樹脂を、二次的な樹脂として使用した。２つの樹脂を、主要な核形成剤としてのＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）、二次的な核形成剤としてのタルク、発泡剤としてのＣＯ2、スリップ剤、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。パーセンテージは以下のとおりであった：
７９．９％の主要な樹脂：高溶融強度ポリプロピレンＢｏｒｅａｌｉｓ  ＷＢ１４０  ＨＭＳ
１５％の二次的な樹脂：Ｆ０２０ＨＣ（Ｂｒａｓｋｅｍ）
０．１％の主要な成核剤：Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｈｙｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦ−４０Ｅ（商標）
２％の二次的な成核剤：タルク
１％の着色剤：ＴｉＯ2  ＰＥ（あるいは、ＰＰが使用され得る）
２％のスリップ剤：Ａｍｐａｃｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＡｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）。
【０１１１】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に以下のものを加えた。
１．１ポンド／時（０．５０ｋｇ／時）のＣＯ2
０．７ポンド／時（０．３２ｋｇ／時）のＲ１３４ａ。
【０１１２】
Ｒ１３４ａとともに二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
【０１１３】
実施例１−試験結果
実施例１にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１９０２ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０８９インチ（２．２６０６ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０１１４】
マイクロ波処理性
１２オンスの室温水が充填された、この材料を用いて製造された容器を、ＦＩＳＯ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（１２００ワット）電子レンジ中で、２．５分間にわたって加熱したところ、カップに燃焼または焼け焦げまたは他の目に見える影響はなかった。比較すると、同じ電子レンジ中で加熱された紙コップは、９０秒未満で焼け焦げ、燃焼された。
【０１１５】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０１１６】
試験結果
約０．０６４インチ（１．６２５６ｍｍ）の平均壁厚、約０．１７７６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約９．８６ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表１〜２に示される。
【０１１７】
【表２】
2015532945.tif 000004
【０１１８】
【表３】
2015532945.tif 000005
【０１１９】
【表４】
2015532945.tif 000006
【０１２０】
【表５】
2015532945.tif 000007
【０１２１】
断熱
試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を使用した：
・（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
・熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
・水または他の水性液体を、マイクロ波などで、沸点近くまで加熱する。
・液体温度を観察しながら、球温度計で温水を連続的に撹拌する。
・熱電対温度を記録する。
・液体が２００°Ｆ（９３．３℃）になったら、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
・カップに蓋をする。
・最低でも５分間にわたって表面温度を記録する。
【０１２２】
材料厚さは、約０．０８９インチ（２．２６０６ｍｍ）であった。密度は、約０．１９０２ｇ／ｃｍ3であった。
【０１２３】
約０．１９０ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０８９インチの壁厚を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆの温水をカップに入れた。
【０１２４】
試験結果
カップの外壁において測定された温度は、約１４０．５°Ｆ（６０．３℃）であり、約５９．５°Ｆ（３３℃）低下した。５分間の間の最高温度は、約１４０．５°Ｆ（６０．３℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０１２５】
粉砕性
粉砕性は、破砕を引き起こす引裂または突刺に対する抵抗として定義され得る。
【０１２６】
試験方法
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３に記載されるエルメンドルフ試験方法を使用した。引裂の半径は、１．７インチ（４３．１８ｍｍ）であった。
【０１２７】
試験結果
試験結果が、以下の表３〜４に示される。本開示の例示的一実施形態で形成される材料は、ＥＰＳと比較した際に、引裂力に対するより優れた抵抗を提供する。
【０１２８】
【表６】
2015532945.tif 000008
【０１２９】
【表７】
2015532945.tif 000009
【０１３０】
発泡ポリスチレンは、製造プロセスのために、材料配向、すなわち、縦方向または横断方向を有さないため、発泡ポリスチレンの横断方向試験についてのデータは得られなかったことに留意されたい。本開示の試験される材料の範囲（以下のように計算される：下限範囲＝平均−（３×標準偏差）；上限範囲＝平均＋（３×標準偏差））は、縦方向において約２１３重量グラム〜約３５１重量グラムであり、横断方向において約１４３重量グラム〜約２８１重量グラムであった。比較すると、試験される発泡ポリスチレン材料の範囲は、約１０３重量グラム〜約１２１重量グラムであった。
【０１３１】
突刺抵抗
試験方法
カップの側壁および底部を突刺すのに必要な力および移動を測定する。Ｉｎｓｔｒｏｎ機器を、１０インチ（２５４ｍｍ）／分の移動速度に設定された圧縮モードで使用する。Ｉｎｓｔｒｏｎに基づくカップ突刺試験装置（ｆｉｘｔｕｒｅ）を使用する。この装置により、Ｉｎｓｔｒｏｎ試験装置の移動に対して垂直な上面を有するカップに合致する形状にカップを合わせることができる。装置の直径１インチの孔は、上向きに配置されるべきである。移動するＩｎｓｔｒｏｎの位置に、直径０．３００インチ（７．６２ｍｍ）のパンチが装着されるべきである。孔とパンチは、試験装置において位置合わせされる。カップを、装置上に配置し、カップ側壁を突刺すのに必要とされる力および移動を記録する。側壁突刺試験を、３つの等間隔の箇所で繰り返す一方、カップの継ぎ目における突刺試験は行わない。カップの底部を試験する。これは、装置を使用しないことを除いて側壁試験と同じ方法で行うべきである。カップを、Ｉｎｓｔｒｏｎに基づいてちょうど上下逆に配置する一方、パンチをカップ底部の中央に下ろす。
【０１３２】
試験結果
典型的な側壁突刺および底部突刺の結果が、以下の表５に示される。
【０１３３】
【表８】
2015532945.tif 000010
【０１３４】
低速突刺抵抗−ストロー
試験方法
本開示の例示的一実施形態で形成される材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３７６３−８６に記載される低速突刺抵抗試験方法（Ｓｌｏｗ  Ｐｕｎｃｔｕｒｅ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて、発泡ポリスチレンと比較した際に突刺に対するより優れた抵抗を提供する。試験結果が、以下の表６〜９に示される。
試験結果
【０１３５】
【表９】
2015532945.tif 000011
【０１３６】
【表１０】
2015532945.tif 000012
【０１３７】
【表１１】
2015532945.tif 000013
【０１３８】
【表１２】
2015532945.tif 000014
【０１３９】
実施例２−配合および押出
以下の配合物を使用した：
８１．７０％のＢｏｒｅａｌｉｓ  ＷＢ１４０ＨＭＳ主要なポリプロピレン
０．２５％のＡｍｃｏ  Ａ１８０３５  ＰＰＲＯタルク充填濃縮物
２％のＡｍｐａｃｅｔ  １０２８２３  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ａｉｄ  ＰＥ  ＭＢ直鎖状低密度ポリエチレンスリップ剤
０．０５％のＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦ−４０Ｅ化学的発泡剤
１％のＣｏｌｏｒｔｅｃｈ  １１９３３−１９着色剤
１５％のＢｒａｓｋｅｍ  Ｆ０２０ＨＣ  ｈｉｇｈ結晶化度ホモポリマーポリプロピレン
３．４ポンド／時（１．５ｋｇ／時）のＣＯ2を、溶融樹脂中に導入した。
【０１４０】
形成されるストリップの密度は、約０．１５５ｇ／ｃｍ3〜約０．１８２ｇ／ｃｍ3の範囲であった。
【０１４１】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に、ＣＯ2を加えて、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドを通して押し出してストリップ８２にした。次に、ストリップを切断し、断熱カップ１０へと形成した。
【０１４２】
実施例２−試験結果
例示的実施形態において、押し出された断熱発泡非芳香族ポリマー材料のチューブは、材料が押し出されるときに、異なる冷却条件下で形成された２つの表面を有する。押出チューブの外面としてさらに言及される１つの表面は、空気と接触しており、発泡を制限する物理的障壁を有さない。押出チューブ表面の外面は、１２°Ｆ／秒（６．７℃／秒）以上の冷却速度で吹き込む圧縮空気によって冷却される。反対側の表面は、押出チューブの内側として言及される。押出チューブ表面の内側は、押出チューブの内側を物理的に制限し、かつ１０°Ｆ／秒（５．５℃／秒）未満の冷却速度で水と圧縮空気との組合せによって冷却されるトーピードマンドレル（ｔｏｒｐｅｄｏ  ｍａｎｄｒｅｌ）の金属冷却表面において、押出チューブが、ウェブまたは縦方向に延伸されるときに形成される。例示的実施形態において、冷却水温度は約１３５°Ｆ（５７．２２℃）である。例示的実施形態において、冷却空気温度は約８５°Ｆ（２９．４４℃）である。異なる冷却機構の結果として、押出チューブの外面および押出チューブ表面の内側は、異なる表面特性を有する。冷却速度および方法が、ポリプロピレンの結晶化プロセスに影響を与えて、そのモルホロジー（結晶ドメインのサイズ）およびトポグラフィー（表面形状および平滑度）を変更することが知られている。
【０１４３】
本明細書に記載される押出シートの例示的実施形態の予想外の特徴は、カップなどの円形の物品を形成するように湾曲されるときに、著しく平滑な、折り目およびしわのない表面を形成するシートの能力にある。表面は平滑であり、特に、大きい気泡サイズを有する低密度材料の場合、通常、圧縮力により、材料に折り目が入りやすいカップの内側でさえしわがない。例示的実施形態において、顕微鏡検査によって検出される断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押出シートの表面の平滑度は、カップ形成中に伸長（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）および圧縮力に曝されるときにカップ表面の外側および内側で自然に生じる圧入（折り目またはしわ）の深さが、約１００μｍ未満であり得るようなものである。例示的一実施形態において、平滑度は、約５０μｍ未満であり得る。例示的一実施形態において、平滑度は、約５μｍ以下であり得る。約１０μｍ以下の深さのカップ表面における微細なしわは、通常、肉眼では見えない。
【０１４４】
例示的一実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の外皮およびストリップを含むシートから形成される断熱カップは、カップの上部から底部へと延在する深さ約２００μｍの典型的な折り目（深いしわ）を有していた。例示的一実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップのみ（外皮なし）を含むシートから形成される断熱カップは、カップの上部から底部へと延在する深さ約２００μｍの典型的な折り目を有していた。約１００μｍ〜約５００μｍの深さを有するこのような折り目は、通常、押出チューブの内側が、圧縮モードでカップの内側に面しているときに形成される。折り目および深いしわは、不十分な表面品質の問題となり得、最終的なカップが使用できなくなるかまたは望ましくないものになる。折り目は、シートが外皮を含む場合または外皮を除外する場合に形成され得る。
【０１４５】
例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料は、ストリップとして押し出され得る。しかしながら、顕微鏡画像は、２つの別個の層、すなわち、鈍色の外側押出チューブ層および光沢のある内側押出チューブ層が、押し出されたストリップ中に存在することを示す。２つの層の間の差は、結晶ドメインサイズの差に起因する表面の反射率の差である。黒色のマーカーを用いて、顕微鏡によって検査される表面に着色する場合、反射率が除外され、２つの表面間の差が最小になるかまたは検出不可能になり得る。
【０１４６】
例示的一実施形態において、試料ストリップを、外皮なしで作製した。黒色のマーカーを用いて、層間の反射率の差を除外した。画像は、気泡サイズおよび気泡分布が、ストリップ厚さ全体を通して同じであったことを示した。深さ約２００μｍの折り目が表面の折り目として見られ、ここで、気泡の壁が圧縮力下で崩壊した。
【０１４７】
窒素雰囲気中でＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＤＳＣ  ２９１０において行われた示差走査熱量測定分析は、以下の表１０に示されるように、ストリップのポリマーマトリックス材料では、冷却速度の上昇とともに、結晶化温度および結晶化度が減少したことを示した。
【０１４８】
【表１３】
2015532945.tif 000015
【０１４９】
示差走査熱量測定データは、結晶化中の冷却の速度に対する、結晶化およびその後の第２の熱溶融温度および結晶化度パーセントの依存性を示す。断熱発泡非芳香族ポリマー材料のストリップの例示的実施形態は、約１６０℃（３２０°Ｆ）〜約１７２℃（３４１．６°Ｆ）の溶融温度、約１０８℃（２２６．４°Ｆ）〜約１３５℃（２７５°Ｆ）の結晶化温度、および約４２％〜約６２％の結晶化度パーセントを有し得る。
【０１５０】
例示的実施形態において、押出シートは、１０℃／分の加熱および冷却速度で示差走査熱量測定によって測定した際に、約１６２℃（３２３．６°Ｆ）の溶融温度、約１３１℃（２６７．８°Ｆ）の結晶化温度および約４６％の結晶化度を有していた。
【０１５１】
外側押出チューブ表面が、目立つ折り目を生じることなく、圧縮モードで好都合に機能し、したがって、カップ（または他の構造）が、外側押出チューブ表面が断熱カップの内側に面する状態で有利に作製され得ることが予想外に見出された。圧縮力に対する内側押出チューブ層および外側押出チューブ層の抵抗の差は、層が異なる冷却速度で結晶化されたため、層のモルホロジーの差に起因し得る。
【０１５２】
押出シートの形成の例示的実施形態において、内側押出チューブ表面は、水冷と圧縮空気との組合せによって冷却され得る。外側押出チューブ表面は、循環水および空気出口を備えたトーピードを用いて、圧縮空気によって冷却され得る。冷却速度が速くなるほど、より小さいサイズの結晶が形成され得る。通常、冷却速度が速くなるほど、形成されるより小さい結晶の相対量が多くなる。断熱発泡非芳香族ポリマー材料の例示的な押出シートのＸ線回折分析を、４５ＫＶ／４０ｍＡでＣｕ放射線を用いてＰａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｘ’ｐｅｒｔ  ＭＰＤ  Ｐｒｏ回折計において行った。外側押出チューブ表面が、約９９オングストロームの結晶ドメインサイズを有していた一方、内側押出チューブ表面は、約１１４オングストロームの結晶ドメインサイズを有していたことが確認された。例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押し出されたストリップは、約２００オングストローム未満の結晶ドメインサイズを有し得る。例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押し出されたストリップは、好ましくは、約１１５オングストローム未満の結晶ドメインサイズを有し得る。例示的実施形態において、断熱発泡非芳香族ポリマー材料の押し出されたストリップは、約１００オングストローム未満の結晶ドメインサイズを有し得る。
【０１５３】
剛性
試験方法
試験方法は、実施例１の剛性試験について記載されるものと同じである。
【０１５４】
試験結果
剛性試験の結果が、以下の表１１に示される。
【０１５５】
【表１４】
2015532945.tif 000016
【０１５６】
断熱
試験方法−−壁の温度
約０．１８ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０７４インチ（１．８７９６ｍｍ）の壁厚を有する、上記の配合物から形成される断熱カップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０１５７】
試験結果
カップの外壁で測定された温度は、約４９．０°Ｆ（２７．２℃）低下して、約１５１°Ｆ（６６．１℃）であった。５分間の間の最高温度は、約１５１°Ｆ（６６．１℃）でピークに達することが観察された。
【０１５８】
熱伝導性の形態の断熱試験を行った。
【０１５９】
試験方法−熱伝導性
この試験は、周囲温度および９３℃（１９９．４°Ｆ）で測定されるバルク熱伝導性（Ｗ／ｍ-Ｋ）を測定する。ＩＳＯ／ＤＩＳ  ２２００７−２．２の試験方法を用いて、かつ低密度／高断熱（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ／Ｈｉｇｈ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ）オプションを用いて、ＴｈｅｒｍＴｅｓｔ  ＴＰＳ  ２５００  Ｓ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  Ａｎａｌｙｚｅｒ機器を使用した。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）断熱材とともに０．２５２１インチの半径（６．４０３ｍｍの半径）のＴＰＳセンサー番号５５０１を、全ての測定に使用した。０．０２ワットの電力を用いて、２０秒間の試験を行った。ポイント１００〜２００を用いたデータを報告した。
【０１６０】
試験結果
以下の表１２に示される試験結果。
【０１６１】
【表１５】
2015532945.tif 000017
【０１６２】
実施例３−配合および押出
ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０ポリプロピレンホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能なＦ０２０ＨＣ、ポリプロピレンホモポリマー樹脂を、二次的な樹脂として使用した。２つの樹脂を、化学的発泡剤としてのＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）、成核剤としてのタルク、物理的発泡剤としてのＣＯ2、スリップ剤、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを２つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった：
８１．４５％の主な樹脂：Ｂｏｒｅａｌｉｓ  ＷＢ１４０  ＨＭＳ高溶融強度ホモポリマーポリプロピレン
１５％の二次的な樹脂：Ｂｒａｓｋｅｍ  Ｆ０２０ＨＣ  ホモポリマーポリプロピレン
０．０５％の化学的発泡剤：Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｈｙｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦ−４０Ｅ（商標）
０．５％の成核剤：Ｈｅｒｉｔａｇｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ＨＴ４ＨＰ  Ｔａｌｃ
１％の着色剤：Ｃｏｌｏｒｔｅｃｈ  １１９３３−１９  ＴｉＯ2  ＰＰ
２％のスリップ剤：Ａｍｐａｃｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＡｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ａｉｄ  ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）
溶融樹脂中に導入される２．２ポンド／時（１．０ｋｇ／時）のＣＯ2物理的発泡剤。
【０１６３】
形成されるストリップの密度は、約０．１４０ｇ／ｃｍ3〜約０．１８０ｇ／ｃｍ3の範囲であった。
【０１６４】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物にＣＯ2を加えて、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドを通して押し出してストリップにした。次に、ストリップを切断し、断熱カップへと形成した。
【０１６５】
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
【０１６６】
実施例３−試験結果
実施例３にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１６１５ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０６６インチ（１．６７６４ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０１６７】
マイクロ波処理性
この材料を用いて製造された容器に、１２オンスの室温水を充填し、ＦＩＳＯ（商標）Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（１２００ワット）電子レンジ中で、２．５分間にわたって加熱したところ、容器に燃焼または焼け焦げまたは他の目に見える影響はなかった。比較すると、同じ電子レンジ中で加熱された紙コップは、９０秒未満で焼け焦げ、または燃焼された。比較すると、同じ電子レンジ中で加熱されたポリエチレンテレフタレート（ＰＴＦＥ）発泡体カップは、２．５分後に目に見える影響のある大きなゆがみを示した。
【０１６８】
剛性
試験方法
カップ試料は、７２°Ｆ（２２．２℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０１６９】
試験結果
約０．０６６インチ（１．７０１８）の平均壁厚、約０．１６１５ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１１．５ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表１３〜１４に示される。
【０１７０】
【表１６】
2015532945.tif 000018
【０１７１】
【表１７】
2015532945.tif 000019
【０１７２】
【表１８】
2015532945.tif 000020
【０１７３】
【表１９】
2015532945.tif 000021
【０１７４】
断熱
高温試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を温度試験に使用した：
１．（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
２．熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
３．水または他の水性液体を、マイクロ波などで、沸点近くまで加熱する。
４．液体温度を観察しながら、球温度計で温水を連続的に撹拌する。
５．熱電対温度を記録する。
６．液体が２００°Ｆ（９３．３℃）になったら、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
７．カップに蓋をする。
８．最低でも５分間にわたって表面温度を記録する。
【０１７５】
材料の密度および厚さを、試験完了まで試験場所で測定した。密度は、約０．１６１５ｇ／ｃｍ3であった。材料厚さは、約０．０６６インチ（１．６７６４ｍｍ）であった。平均カップ重量は、約１１．５ｇであった。
【０１７６】
試験結果
約２００°Ｆ（９３．３℃）の温水を、約５分間にわたってカップに入れた。液体は、５分後に約１９２°Ｆ（８８．９℃）の温度を維持することができた。カップの内部の水の温度が、以下の表１５に示される。
【０１７７】
【表２０】
2015532945.tif 000022
【０１７８】
温水導入の５分後に、カップの外表面壁において測定された温度は、約１２０．８°Ｆ（４９．３℃）であり、内部の水温と比較して、約７１．２°Ｆ（３９．６℃）の差が生じた。５分間の間の最高温度は、約１３５．５°Ｆ（５７．５℃）でピークに達することが観察された。表面温度が低くなり、内部の水温が高くなるほど、材料が液体とカップ材料の外部との間の熱伝達を最小限に抑えるため、カップ材料の断熱特性が良好になる。約０．１６１５ｇ／ｃｍ3の密度、約０．０６６インチの壁厚、および約１１．５ｇのカップ重量で、カップ表面の温度および水温のデータが、図１１〜１２に示される。
【０１７９】
低温試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を温度試験に使用した：
１．水を入れたアイスピッチャーを一晩冷蔵する。
２．（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
３．熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
４．一晩冷蔵された、水を入れたアイスピッチャーを取り出す。
５．球温度計で液体温度を観察する。
６．熱電対温度を記録する。
７．冷蔵された液体（３２．５oＦ［０．２８℃］）を、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
８．カップに蓋をする。
９．最低でも１０分間にわたって表面温度を記録する。
【０１８０】
材料の密度および厚さを、試験の完了まで試験場所で測定した。密度は、約０．１６１５ｇ／ｃｍ3であった。材料厚さは、約０．０６６インチ（１．６７６４ｍｍ）であった。平均カップ重量は、約１１．５ｇであった。
【０１８１】
試験結果
約３２．５°Ｆ（０．２８℃）の冷水を、約１０分間にわたってカップに入れた。液体は、１０分後に約３３．７°Ｆ（０．９４℃）の温度を維持することができた。カップの内部の水の温度が、以下の表１６に示される。
【０１８２】
【表２１】
2015532945.tif 000023
【０１８３】
冷水導入の１０分後に、カップの外表面壁において測定された温度は、約５１．９°Ｆ（１１．０６℃）であり、内部の水温と比較して、約１８．２°Ｆ（１０．１２℃）の差が生じた。１０分間の間の最低温度は、約５０．５°Ｆ（１０．２８℃）で最低値に達することが観察された。表面温度が高くなり、内部の水温が低くなるほど、材料がカップ材料の外部と液体との間の熱伝達を最小限に抑えるため、カップ材料の断熱特性が良好になる。約０．１６１５ｇ／ｃｍ3の密度、約０．０６６インチの壁厚、および約１１．５ｇのカップ重量で、カップ表面の温度および水温のデータが、図１３〜１４に示される。
【０１８４】
実施例４−トレーの形成のための方法
本明細書に開示される材料のシートを、単一または２回の積層プロセスによって作製することができる。
【０１８５】
オフラインの熱成形プロセス（インラインプロセスも可能であるが）において準備された、約０．００２インチの厚さのキャストポリプロピレンフィルムを用いてシートを積層した（片側または両側で行うことができる）。
【０１８６】
ロールストックを、機械に充填した。ロールストックをオーブン中に供給し、材料をオーブン中で加熱して、適切な成形条件を提供する。マッチド（雄型−雌型）メタル成形型により、加熱されたシートを所望の寸法に成形した。マッチドメタル成形型を用いて、部品のコア側およびキャビティ側を画定した（ｃｒｅａｔｅ  ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）。真空および成形空気（ｆｏｒｍ  ａｉｒ）などのプロセス変数が、使用されてもまたは使用されなくてもよい。このように形成されたシートをトリミングした（ｔｒｉｍ）。トリミングは、金型中で行うことができ、または後でトリミングする（ｐｏｓｔ  ｔｒｉｍ）ことができる。この実施例４のトレーを後でトリミングし、ここで、形成された物品はウェブのままであるが、それがトリムプレス（ｔｒｉｍ  ｐｒｅｓｓ）へと進み、ここで、それをウェブからトリミングした。図１５は、本開示にしたがって形成されたトレーを示す。
【０１８７】
粉砕性
粉砕性は、破砕を引き起こす引裂または突刺に対する抵抗として定義され得る。
【０１８８】
試験方法
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−９３に記載されるエルメンドルフ試験方法を使用した。引裂の半径は、１．７インチ（４３．１８ｍｍ）であった。
【０１８９】
試験結果
試験結果が、以下の表１７〜１８に示される。本開示の例示的一実施形態で形成される材料は、ＥＰＳと比較した際に、発泡体側面上側（ｓｉｄｅ−ｔｏｐ）配向および発泡体側面下側（ｓｉｄｅ−ｂｏｔｔｏｍ）配向の両方で引裂力に対するより優れた抵抗を提供する。
【０１９０】
【表２２】
2015532945.tif 000024
【０１９１】
【表２３】
2015532945.tif 000025
【０１９２】
発泡ポリスチレンは、製造プロセスのために、材料配向、すなわち、縦方向または横断方向を有さないため、発泡ポリスチレンの横断方向試験についてのデータは得られなかったことに留意されたい。本開示の例示的一実施形態で形成された積層は、材料に予想外の引裂抵抗を与えた。試験される材料の範囲（以下のように計算される：下限範囲＝平均−（３×標準偏差）；上限範囲＝平均＋（３×標準偏差））は、上側発泡体配向の場合、縦方向において約１９１重量グラム〜約３５４重量グラムであり、横断方向において約１２９重量グラム〜約３０８重量グラムであった。試験される材料の範囲は、下側発泡体配向の場合、縦方向において約２５１重量グラム〜約３４５重量グラムであり、横断方向において約１３８重量グラム〜約３０５重量グラムであった。比較すると、試験される発泡ポリスチレン材料の範囲は、約１０３重量グラム〜約１２１重量グラムであった。
【０１９３】
突刺抵抗
試験方法
カップの側壁および底部を突刺すのに必要な力および移動を測定する。Ｉｎｓｔｒｏｎ機器を、１０インチ（２５４ｍｍ）／分の移動速度に設定された圧縮モードで使用した。Ｉｎｓｔｒｏｎに基づくカップ突刺試験装置（ｆｉｘｔｕｒｅ）を使用した。この装置により、Ｉｎｓｔｒｏｎ試験装置の移動に対して垂直な上面を有するカップの内側に合致する形状にカップを合わせることができる。装置の直径１インチの孔は、上向きに配置されるべきである。移動するＩｎｓｔｒｏｎの部分に、直径０．３００インチ（７．６２ｍｍ）のパンチが装着されるべきである。孔とパンチを、試験装置において位置合わせした。カップを、装置上に配置し、カップ側壁を突刺すのに必要とされる力および移動を記録した。側壁突刺試験を、３つの等間隔の箇所で繰り返す一方、カップの継ぎ目における突刺試験は行わなかった。カップの底部を試験した。これは、装置を使用しないことを除いて側壁試験と同じ方法で行うべきである。カップを、Ｉｎｓｔｒｏｎに基づいてちょうど上下逆に配置した一方、パンチをカップ底部の中央に下ろした。
【０１９４】
試験結果
典型的な側壁突刺および底部突刺の結果が、以下の表１９に示される。
【０１９５】
【表２４】
2015532945.tif 000026
【０１９６】
低速突刺抵抗−ストロー
試験方法
形成される材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３７６３−８６に記載される低速突刺抵抗試験方法（Ｓｌｏｗ  Ｐｕｎｃｔｕｒｅ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて、発泡ポリスチレンと比較した際に、側面上側および側面下側の両方において、突刺に対するより優れた抵抗を提供する。形成される材料は、フィルムの積層および配向のため、予想外の低速突刺抵抗を有する。試験結果が、以下の表２０〜２３に示される。
【０１９７】
試験結果
【０１９８】
【表２５】
2015532945.tif 000027
【０１９９】
【表２６】
2015532945.tif 000028
【０２００】
【表２７】
2015532945.tif 000029
【０２０１】
【表２８】
2015532945.tif 000030
【０２０２】
落槍
試験方法
形成される材料は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１７０９に記載される、突刺に対するより優れた抵抗を提供する。落槍衝撃（ｄａｒｔ  ｉｍｐａｃｔ）値は、落槍を２６インチから落下させたときに５０％の破損を生じるのに必要とされる質量の測定値である。試験結果が、以下の表２４に示される。
【０２０３】
試験結果
【０２０４】
【表２９】
2015532945.tif 000031
【０２０５】
実施例５−配合
材料を、上記の実施例３に記載される方法にしたがって作製した。試料を、識別のために試料Ａおよび試料Ｂと表記した。
【０２０６】
試料Ａは、材料自体であった。
【０２０７】
試料Ｂは、印刷されたフィルムが以下のように積層された材料であった。
【０２０８】
フィルムは、コア層および２つの外皮層の３つの層で構成されていた。コア層は、ポリプロピレンをベースとしており、フィルムの９０％を占めていた。２つの外皮層は、ポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドであり、各外皮層は、フィルムの５％を構成していた。フレキソ印刷システムにおいて裏刷溶剤型の印刷用インクであった印刷インクを用いてフィルムを印刷した。
【０２０９】
フィルムを、以下のように実施例１において形成されたシートに積層した。０．７μｍの厚さのフィルムを、１．５ポンド／連量（０．６８ｋｇ／連量）の無溶剤接着剤で被覆した。接着剤は、２部のウレタンおよび１部のイソシアナトエポキシ接着剤で構成されていた。被覆されたフィルムを、実施例１において形成された材料に固着させた（ｎｉｐ）。以下に限定はされないが、フレキソおよび巻き取りローラ（ｗｉｎｄｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒ）システムなどの様々な方法によって積層を行うことができる。
【０２１０】
実施例５−試験結果
気泡サイズ
実施例５において形成された材料は、１８．４５ミルの高さ×８．２８ミルの幅の横方向（ＣＤ）における平均気泡サイズを有していた。アスペクト比は２．２３であった。縦方向（ＤＤ）における平均気泡サイズは、１９．５４ミルの高さ×８．５３ミルの幅であった。アスペクト比は２．５３であった。
【０２１１】
熱伝導性
２つの試料のバルク熱伝導性（Ｗ／ｍ・Ｋ）を、２１℃および９３℃で測定した。ＴｈｅｒｍＴｅｓｔ  ＴＰＳ  ２５００  Ｓ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＴｈｅｒｍＴｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能）が、全てのバルク熱伝導性測定のために選択された機器であった。ＴＰＳ  ２５００  Ｓ分析器は、ＩＳＯ標準ＩＳＯ／ＤＩＳ  ２２００７−２．２に適合する。
【０２１２】
４つのストックシートが試料Ａのために含まれ、２つのストックシートが試料Ｂのために含まれていた。試料Ａは、１．８ｍｍの公称厚さを有し、試料Ｂは、２．０ｍｍの公称厚さを有していた。簡潔に述べると、ＴＰＳ分析システムの基本原理は、試料が全方向でＴＰＳセンサを囲み、センサにおいて発生した熱が全方向で自由に拡散することである。熱伝導方程式の解は、センサが無限媒質中にあることを仮定しているため、データの測定および分析は、試料境界によって形成される限界を考慮しなければならない。
【０２１３】
各発泡体試料を層状に重ねて、利用可能な試料厚さを増加させ、最適測定パラメータを可能にした。試料Ａでは、１２つの試料片は、約５０ｍｍ角に切り取られており、６つの層をＴＰＳセンサの各側に使用した。試料Ｂでは、８つの試料片は、約５０ｍｍ角に切り取られており、４つの層をＴＰＳセンサの各側に使用した。
【０２１４】
層状の発泡体試料を測定するために、低密度／高断熱分析試験を使用した。この方法は、約０．１Ｗ／ｍ・Ｋ（以下）の大きさの低密度／高断熱材料のバルク熱伝導性を測定するのに有用である。接続線を通る熱損失を補正するように、より小さいＴＰＳセンサを校正し、結果として、バルク熱伝導性の結果は、正確であり、使用されるＴＰＳセンサにかかわらずＴＰＳシステムと合致している。これらの測定に使用されるＴＰＳセンサの校正のために、特性評価された押し出されたポリスチレン試料を、ＴＰＳセンサ番号５５０１（６．４０３ｍｍの半径）を用いて測定した。このセンサに特有の校正係数は、０．０００１９８であることが分かった。実験設備を、Ｃａｓｃａｄｅ（商標）ＴＥＫモデルＴＦＯ−１強制空気実験室用オーブンのチャンバに入れた。チャンバの温度を、搭載されたＷａｔｌｏｗ「ランプ・ソークコントローラ（ｒａｍｐ  ＆  ｓｏａｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）」を用いて監視した。６０分間の緩和期間を実施して、発泡体試料を確実に等温にした。界面温度を、動作中の予備ＴＰＳ測定によって調べて、等温安定性を確認した。再現性を確認するために、各温度で各試料について複数回の測定を行った。
【０２１５】
ＴＰＳ標準分析方法および低密度／高断熱オプションを用いて、測定を行った。ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）断熱材とともにＴＰＳセンサ番号５５０１（６．４０３ｍｍの半径）を使用した。４０秒間の試験および０．０２ワットの電力が、最適試験パラメータであることが分かった。
【０２１６】
試験結果が、以下の表２５および２６に示される。
【０２１７】
【表３０】
2015532945.tif 000032
【０２１８】
【表３１】
2015532945.tif 000033
【０２１９】
実施例６−配合および押出
ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０  ＨＭＳポリプロピレンホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。ＰＰ  ５２７Ｋ、ポリプロピレンホモポリマー樹脂（Ｓａｂｉｃから入手可能）を、二次的な樹脂として使用した。２つの樹脂を、主な成核剤としてのＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、二次的な成核剤としてのタルク、発泡剤としてのＣＯ2、スリップ剤としてのＡｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）（Ａｍｐａｃｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを２つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった：
７６．４５％の主な樹脂
２０％の二次的な樹脂
０．０５％の主な成核剤
０．５％の二次的な成核剤
１％の着色剤
２％のスリップ剤。
【０２２０】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に２．２ポンド／時（１．０ｋｇ／時）のＣＯ2を加えた。
【０２２１】
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
【０２２２】
実施例６−試験結果
実施例６にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１６４ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０２２３】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０２２４】
試験結果
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６４ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表２７〜２８に示される。
【０２２５】
【表３２】
2015532945.tif 000034
【０２２６】
【表３３】
2015532945.tif 000035
【０２２７】
【表３４】
2015532945.tif 000036
【０２２８】
【表３５】
2015532945.tif 000037
【０２２９】
【表３６】
2015532945.tif 000038
【０２３０】
【表３７】
2015532945.tif 000039
【０２３１】
断熱
試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を使用した：
・（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
・熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
・水または他の水性液体を、マイクロ波などで、沸点近くまで加熱する。
・液体温度を観察しながら、球温度計で温水を連続的に撹拌する。
・熱電対温度を記録する。
・液体が２００°Ｆ（９３．３℃）になったら、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
・カップに蓋をする。
・最低でも５分間にわたって表面温度を記録する。
【０２３２】
試験結果
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６４ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０２３３】
試験結果
５分後にカップの外壁において測定された温度は、約１３９．２°Ｆ（５９．５℃）であり、図１６に見られるように、約６０．８°Ｆ（３３．８℃）低下した。５分間の間の最高温度は、図１６に見られるように、約１４３．２°Ｆ（６１．８℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０２３４】
実施例７−配合および押出
ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０ＨＭＳポリプロピレンホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。ＰＰ  ５２７Ｋ、ポリプロピレンホモポリマー樹脂（Ｓａｂｉｃから入手可能）を、二次的な樹脂として使用した。２つの樹脂を、主な成核剤としてのＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、二次的な成核剤としてのタルク、発泡剤としてのＣＯ2、スリップ剤としてのＡｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）（Ａｍｐａｃｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを２つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった：
５６．４５％の主な樹脂
４０％の二次的な樹脂
０．０５％の主な成核剤
０．５％の二次的な成核剤
１％の着色剤
２％のスリップ剤。
【０２３５】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に２．２ポンド／時（１．０ｋｇ／時）のＣＯ2を加えた。
【０２３６】
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
【０２３７】
実施例７−試験結果
実施例７にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０２３８】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０２３９】
試験結果
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表２９〜３０に示される。
【０２４０】
【表３８】
2015532945.tif 000040
【０２４１】
【表３９】
2015532945.tif 000041
【０２４２】
【表４０】
2015532945.tif 000042
【０２４３】
【表４１】
2015532945.tif 000043
【０２４４】
断熱
試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を使用した：
・（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
・熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
・水または他の水性液体を、マイクロ波などで、沸点近くまで加熱する。
・液体温度を観察しながら、球温度計で温水を連続的に撹拌する。
・熱電対温度を記録する。
・液体が２００°Ｆ（９３．３℃）になったら、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
・カップに蓋をする。
・最低でも５分間にわたって表面温度を記録する。
【０２４５】
試験結果
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０２４６】
５分後にカップの外壁において測定された温度は、約１４４．３°Ｆ（６２．４℃）であり、図１７に見られるように、約５５．７°Ｆ（３０．９℃）低下した。５分間の間の最高温度は、図１７に見られるように、約１４８．１°Ｆ（６４．５℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０２４７】
実施例８−配合および押出
ＤＡＰＬＯＹ（商標）ＷＢ１４０  ＨＭＳポリプロピレンホモポリマー（Ｂｏｒｅａｌｉｓ  Ａ／Ｓから入手可能）を、ポリプロピレン系樹脂として使用した。Ｆ０２０ＨＣポリプロピレンホモポリマー樹脂（Ｂｒａｓｋｅｍから入手可能）を、二次的な樹脂として使用した。２つの樹脂を、主な成核剤としてのＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ（商標）ＣＦ−４０Ｅ（商標）、二次的な成核剤としてのＨＰＲ−８０３ｉ繊維（Ｍｉｌｌｉｋｅｎから入手可能）、発泡剤としてのＣＯ2、スリップ剤としてのＡｍｐａｃｅｔ（商標）１０２８２３  ＬＬＤＰＥ、および着色剤としての二酸化チタンと混合した。着色剤を、ベース樹脂または二次的な樹脂に加えることができ、これを２つの樹脂の混合の前に行ってもよい。パーセンテージは以下のとおりであった：
８０．９５％の主な樹脂
１５％の二次的な樹脂
０．０５％の主な成核剤
１％の二次的な成核剤
１％の着色剤
２％のスリップ剤。
【０２４８】
配合物を押出機ホッパーに加えた。押出機により、配合物を加熱して、溶融樹脂混合物を形成した。この混合物に２．２ポンド／時（１．０ｋｇ／時）のＣＯ2を加えた。
【０２４９】
二酸化炭素を、樹脂ブレンドに注入して、樹脂を発泡させ、密度を減少させた。このように形成された混合物を、ダイヘッドに通して押し出してシートにした。次に、シートを切断し、カップへと形成した。
【０２５０】
実施例８−試験結果
実施例８にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０２５１】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０２５２】
試験結果
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表３１〜３２に示される。
【０２５３】
【表４２】
2015532945.tif 000044
【０２５４】
【表４３】
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【０２５５】
【表４４】
2015532945.tif 000046
【０２５６】
【表４５】
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【０２５７】
【表４６】
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【０２５８】
【表４７】
2015532945.tif 000049
【０２５９】
断熱
試験方法
以下のとおりの典型的な工業的なカップ断熱試験方法を使用した：
・（カップ外部）表面温度熱電対をカップに接着剤で取り付ける。
・熱電対が継ぎ目の反対側のカップの中央にあるように、取り付けられた熱電対をセロハンテープでカップに貼る。
・水または他の水性液体を、マイクロ波などで、沸点近くまで加熱する。
・液体温度を観察しながら、球温度計で温水を連続的に撹拌する。
・熱電対温度を記録する。
・液体が２００°Ｆ（９３．３℃）になったら、カップにほぼ満杯になるまで注ぐ。
・カップに蓋をする。
・最低でも５分間にわたって表面温度を記録する。
【０２６０】
約０．０６７インチ（１．７０１８ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１０．６ｇの平均カップ重量を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０２６１】
試験結果
５分後にカップの外壁において測定された温度は、約１４４．８°Ｆ（６２．７℃）であり、図１８に見られるように、約５５．２°Ｆ（３０．６℃）低下した。５分間の間の最高温度は、図１８に見られるように、約１４９．１°Ｆ（６５．１℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０２６２】
実施例９−配合および押出
実施例９は、上記の実施例３に記載されるのと同じ配合および押出方法を用いる。
【０２６３】
実施例９−試験結果
実施例９にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１６０ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０５８インチ（１．４７３ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０２６４】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０２６５】
試験結果
約０．０５８インチ（１．４７３ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６０ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約９．９ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表３３〜３４に示される。
【０２６６】
【表４８】
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【０２６７】
【表４９】
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【０２６８】
【表５０】
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【０２６９】
【表５１】
2015532945.tif 000053
【０２７０】
【表５２】
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【０２７１】
【表５３】
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【０２７２】
断熱
試験方法
断熱を試験するのに使用される試験方法は、実施例３の断熱試験方法において上述されるとおりであった。
【０２７３】
約０．０５８インチ（１．４７３ｍｍ）の平均壁厚、約０．１６０ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約９．９ｇの平均カップ重量を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０２７４】
試験結果
５分後にカップの外壁において測定された温度は、約１４２．１°Ｆ（６１．２℃）であり、図１９に見られるように、約５７．９°Ｆ（３２．１℃）低下した。５分間の間の最高温度は、図１９に見られるように、約１４６．０°Ｆ（６３．３℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０２７５】
実施例１０−配合および押出
実施例１０は、上記の実施例３に記載されるのと同じ配合および押出方法を用いる。
【０２７６】
実施例１０−試験結果
実施例１０にしたがって形成された材料の試験結果は、材料が、約０．１８６ｇ／ｃｍ3の密度および約０．０６５インチ（１．６５１ｍｍ）の公称シートゲージを有していたことを示した。
【０２７７】
剛性
試験方法
試料は、７３°Ｆ（２２．８℃）および５０％の相対湿度であった。以下の試験条件にかけられたときのカップの抵抗力を測定するために、ロードセルを含む水平力ゲージを用いて、カップの硬さ／剛性試験を行った：（ａ）カップにおける試験箇所は、カップの縁から１／３下であり；（ｂ）試験移動距離は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）であり；（ｃ）試験移動時間は１０秒間であった。
【０２７８】
試験結果
約０．０６５インチ（１．６５１ｍｍ）の平均壁厚、約０．１８６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１１．９ｇの平均カップ重量で、材料の剛性が、以下の表３５〜３６に示される。
【０２７９】
【表５４】
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【０２８０】
【表５５】
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【０２８１】
【表５６】
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【０２８２】
【表５７】
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【０２８３】
【表５８】
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【０２８４】
【表５９】
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【０２８５】
断熱
試験方法
断熱を試験するのに使用される試験方法は、上記の実施例３の断熱試験方法に記載されるとおりである。
【０２８６】
試験結果
約０．０６５インチ（１．６５１ｍｍ）の平均壁厚、約０．１８６ｇ／ｃｍ3の平均密度、および約１１．９ｇの平均カップ重量を有する、上記の配合物から形成されるカップを使用した。２００°Ｆ（９３．３℃）の温水をカップに入れた。
【０２８７】
５分後にカップの外壁において測定された温度は、約１４４．５°Ｆ（６２．５℃）であり、図２０に見られるように、約５５．５°Ｆ（３０．８℃）低下した。５分間の間の最高温度は、図２０に見られるように、約１４９．１°Ｆ（６５．１℃）でピークに達することが観察された。温度が低くなるほど、材料が液体からカップ材料外部への熱伝達を減少させるため、カップ材料の断熱特性がより良好になる。
【０２８８】
ほんのいくつかの例示的実施形態が上に詳細に記載されているが、新規な教示および利点から実質的に逸脱せずに、多くの変更が、例示的実施形態において可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、全てのこのような変更は、以下の特許請求の範囲に規定される本開示の範囲内に含まれることが意図される。
【０２８９】
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される際、単数形（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈上特に明記されない限り、複数形の指示対象を含む。範囲は、本明細書において、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値までとして表され得る。このような範囲が表される場合、別の実施形態は、１つの特定の値からおよび／または他の特定の値までを含む。同様に、前に付く「約」の使用によって、値が近似値として表される場合、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。範囲のそれぞれの端点が、他の端点と関連して、および他の端点と関係なく重要であることがさらに理解されるであろう。
【０２９０】
「任意選択の」または「任意選択的に」は、後に記載される事象または状況が、起こってもまたは起こらなくてもよいこと、および記載が前記事象または状況が起こる場合およびそれが起こらない場合を含むことを意味する。
【０２９１】
本明細書の説明および特許請求の範囲の全体を通して、「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語ならびに「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」などのこの用語の活用形は、「〜を含むがこれらに限定されない」を意味し、例えば、他の添加剤、構成要素、整数または工程を除外することは意図されていない。「例示的な」は、「〜の例（ｅｘａｍｐｌｅ  ｏｆ）」を意味し、好ましいまたは理想的な実施形態を表すことは意図されていない。「など」は、限定的意味ではなく、例示目的で使用される。
【０２９２】
開示される方法、機器、およびシステムを実施するのに使用され得る構成要素が開示される。これらのおよび他の構成要素が、本明細書に開示され、これらの構成要素の組合せ、サブセット、相互作用、群などが開示される場合、これらのそれぞれの様々な個々のおよび集合的な組合せおよび置き換えの具体的な言及が、明確に開示されていないことがあるが、それぞれが、全ての方法、機器およびシステムについて、特に想定され、本明細書に記載されることが理解される。これは、開示される方法の工程を含むがこれらに限定されない、本出願の全ての態様に適用される。したがって、実施され得る様々なさらなる工程がある場合、これらのさらなる工程のそれぞれが、開示される方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組合せで実施され得ることが理解される。
【０２９３】
様々な変更および変形が、本発明の範囲または趣旨から逸脱せずに行われ得ることが、当業者に明らかであろう。他の実施形態が、本明細書および本明細書に開示される実施の検討により、当業者に明らかであろう。本明細書および例は、あくまでも例示とみなされることが意図される。
【０２９４】
本明細書において言及される任意の刊行物およびパンフレットは、全体が参照により援用されることにさらに留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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