(57)【要約】連続気泡で遮音用途用に有用であるかまたは独立気泡で断熱用途用に有用であるかのどちらかである押し出された合体フォームストランドプロピレンポリマー材料。増大横断面を有する前記フォームを製造するのに適した装置。
2004500998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロピレンポリマー物質を含みかつ立方メートル当たり２２キログラムまたはそれ以下の密度、少なくとも５０パーセントの連続気泡含有率および２ミリメートルまたはそれ以下の気泡サイズを有する押し出された連続気泡合体フォームストランド材料。
【請求項２】
プロピレンポリマー物質を含みかつ立方メートル当たり１００キログラムまたはそれ以下の密度、少なくとも５０パーセントの連続気泡含有率、２ミリメートルまたはそれ以下の気泡サイズおよび押出方向において少なくとも０．３の騒音減少率を有する押し出された連続気泡の防音活性合体フォームストランド材料であって、そのフォームはその中に複数の穿孔チャネルが画定されており、しかもこれらのチャネルは総体的に押出方向に垂直な方向に配向されている合体フォームストランド材料。
【請求項３】
プロピレンポリマー物質を含みかつ≦２２ｋｇ／ｍ３の密度および≧８０パーセントの連続気泡含有率を有する押し出された連続気泡合体フォームストランド材料。
【請求項４】
プロピレンポリマー物質を含みかつ≦２０ｋｇ／ｍ３の密度および≦５０パーセントの連続気泡含有率を有する押し出された連続気泡合体フォームストランド材料。
【請求項５】
フォームがまた、平方メートル当たり２５キロパスカル秒未満の通気抵抗度を有する、請求項１または２に記載の材料。
【請求項６】
連続気泡含有率が少なくとも８０パーセントである、請求項１または２に記載の材料。
【請求項７】
穿孔チャネルが、約１０ミリメートルの孔間隔でもって平方センチメートル当たり少なくとも１つの孔の頻度で存在する、請求項２に記載の材料。
【請求項８】
穿孔チャネルが、約５ミリメートルの孔間隔でもって平方センチメートル当たり少なくとも４つの孔の頻度で存在する、請求項２に記載の材料。
【請求項９】
穿孔チャネルが機械的に生成されている、請求項２に記載の材料。
【請求項１０】
材料が、弾性化後に平方ミリメートル当たり１ニュートン未満の動的弾性率を有する、請求項２に記載の材料。
【請求項１１】
動的弾性率が平方ミリメートル当たり０．６ニュートン未満である、請求項１０に記載の材料。
【請求項１２】
動的弾性率が平方ミリメートル当たり０．４ニュートン未満である、請求項１０に記載の材料。
【請求項１３】
密度が、立方メートル当たり６０キログラムまたはそれ以下であるかまたは等しい、請求項２に記載の材料。
【請求項１４】
少なくとも１層の請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の材料を含む遮音構造体。
【請求項１５】
プロピレンポリマー物質を含みかつ立方メートル当たり２０キログラムまたはそれ以下の密度、２０パーセント未満の連続気泡含有率および２ミリメートルまたはそれ以下の気泡サイズを有する押し出された実質的に独立気泡の合体フォームストランド材料。
【請求項１６】
材料が、メートル・ケルビン当たり４５ミリワットより大きくない熱伝導率を有する、請求項４または１５に記載の材料。
【請求項１７】
難燃添加剤、放射線遮断添加剤または両方を更に含む、請求項１５に記載の材料。
【請求項１８】
熱伝導率が、メートル・ケルビン当たり４０ミリワットより大きくない、請求項１６に記載の材料。
【請求項１９】
熱伝導率が、メートル・ケルビン当たり３５ミリワットより大きくない、請求項１６に記載の材料。
【請求項２０】
フォームが、０．３より大きい圧縮強さ比（垂直方向対押出方向）を有する、請求項１１に記載の材料。
【請求項２１】
フォーム成形装置であって、
ａ）フォーム押出物受取ローラーアッセンブリー、
ｂ）第２ローラーアッセンブリーであって、少なくとも１つの関節式リンク機構により該フォーム押出物受取ローラーアッセンブリーに連結されている第２ローラーアッセンブリー、および
ｃ）フォーム引張りアッセンブリーであって、第２ローラーアッセンブリーから離間されているがしかし第２ローラーアッセンブリーに対して動作関係にあるフォーム引張りアッセンブリー
を含むフォーム成形装置。
【請求項２２】
フォーム押出物受取ローラーアッセンブリーが、１対の対向した総体的に平行なしかし離間した調節可能なローラー配列体であり、しかも各ローラー配列体は第１端および第２端を有し、各ローラー配列体の第２端は第２ローラーアッセンブリーに隣接している、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
第２ローラーアッセンブリーが、１対の対向した総体的に平行なしかし離間した調節可能なローラー配列体であり、しかも各ローラー配列体は、押出物受取ローラーアッセンブリーからのローラー配列体と総体的に同一平面にありかつ第１端および第２端を有し、第２ローラーアッセンブリーの各ローラー配列体の第１端は、フォーム押出物受取ローラーアッセンブリーの総体的に同一平面のローラー配列体の第２端に隣接しかつ関節式に連結されている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
フォーム引張りアッセンブリーが１対の逆回転移動ベルトであり、しかもこれらのベルトは互いに離間されているがしかし総体的に平行にあり、各移動ベルトは、第２ローラーアッセンブリーに隣接した取入れ端および該取入れ端から離間したかつ遠方の排出端を有し、ベルト運動は、材料を第２ローラーアッセンブリーの第２端から移動ベルトの排出端に前進させるのに十分である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
フォーム成形装置であって、
ａ）フォーム押出物受取ローラーアッセンブリー、
ｂ）少なくとも１つの関節式リンク機構により該フォーム押出物受取ローラーアッセンブリーに連結されている成形板アッセンブリー、および
ｃ）フォーム引張りアッセンブリーであって、該成形板アッセンブリーから離間されているがしかし該成形板アッセンブリーに対して動作関係にあるフォーム引張りアッセンブリー
を含むフォーム成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は一般に、遮音および断熱の両方の用途における有用性を有する連続気泡ポリオレフィンフォーム並びにその製造に関する。
【０００２】
米国特許（ＵＳＰ）第５，３４８，７９５号明細書は、寸法安定性の連続気泡ポリプロピレンフォーム製品の製造を開示する。好ましいプロピレンポリマー樹脂は、分岐状でありまたは軽度に架橋されている。押し出された合体フォームストランド構造体に関する例は、３４〜７２パーセントの連続気泡含有率、０．３６〜０．８５ミリメートル（ｍｍ）の気泡サイズおよび立方メートル当たり２２．１〜３１．７キログラム（ｋｇ／ｍ３）の密度を有する。それはまた、ポリテトラフルオロエチレンシートで裏打ちされているグラファイト製成形板の使用を開示する。
【０００３】
本発明の一つの観点は、プロピレンポリマー物質を含みかつ２２ｋｇ／ｍ３またはそれ以下（≦）好ましくは≦２０ｋｇ／ｍ３の密度、少なくとも（≧）５０パーセントの連続気泡含有率および≦２ｍｍの気泡サイズを有する押し出された連続気泡合体フォームストランド材料である。
【０００４】
関連観点において、該材料は、≧８０パーセントの連続気泡含有率を有する。その構造体は好ましくは、機械的に生成された穿孔チャネルを実質的に含まない。
【０００５】
本発明の第２の観点は、プロピレンポリマー物質を含みかつ≦１００ｋｇ／ｍ３の密度、≧５０％の連続気泡含有率、≦２ｍｍの気泡サイズおよび押出方向において≧０．３の騒音減少率を有する押し出された連続気泡の防音活性合体フォームストランド材料であって、そのフォームはその中に複数の穿孔チャネルが画定されており、しかもこれらのチャネルは総体的に押出方向に垂直な方向に配向されている合体フォームストランド材料である。
【０００６】
本発明の第３の観点は、プロピレンポリマー物質を含みかつ≦２０ｋｇ／ｍ３の密度および≦５０パーセントの連続気泡含有率を有する押し出された連続気泡合体フォームストランド材料である。
【０００７】
本発明の第４の観点は、プロピレンポリマー物質を含みかつ立方メートル当たり２０キログラムまたはそれ以下の密度、２０パーセント未満の連続気泡含有率および２ミリメートルまたはそれ以下の気泡サイズを有する押し出された実質的に独立気泡の合体フォームストランド材料である。
【０００８】
本発明の第５の観点は、フォーム成形装置であって、
ａ）フォーム押出物受取ローラーアッセンブリー、
ｂ）第２ローラーアッセンブリーであって、少なくとも１つの関節式リンク機構により該フォーム押出物受取ローラーアッセンブリーに連結されている第２ローラーアッセンブリー、および
ｃ）フォーム引張りアッセンブリーであって、第２ローラーアッセンブリーから離間されているがしかし第２ローラーアッセンブリーに対して動作関係にあるフォーム引張りアッセンブリー
を含むフォーム成形装置である。関連観点において、該装置は、成形板アッセンブリーを更に含む。成形板アッセンブリーは第２ローラーアッセンブリーに取って代わり得、あるいはそれはローラーアッセンブリーａ）およびｂ）に補足し得る。代替物として、成形板アッセンブリーは好ましくは、少なくとも１つの関節式リンク機構によりフォーム押出物受取ローラーアッセンブリーに連結される。補足物として、成形板アッセンブリーは好ましくは、同じ態様で第２ローラーアッセンブリーに連結され、かつフォーム引張りアッセンブリーから離間されているがしかしフォーム引張りアッセンブリーに対して動作関係にある。成形板アッセンブリーは好ましくは、少なくとも１つの滑剤アプリケーターがそれに動作的に連結される。滑剤アプリケーターは好ましくは、装置の動作中フォーム材料に接触する成形板アッセンブリー表面に滑剤物質を供給する。
【０００９】
本発明の第１および第２観点の押し出された合体フォームストランド材料または構造体は、≧５０％好ましくは≧７０％一層好ましくは≧８０％の連続気泡含有率により明示されるような連続気泡構造を有する。本発明の第４観点の押し出された合体フォームストランド材料は、２０％未満の連続気泡含有率により明示されるような実質的に独立気泡の構造を有する。第３観点の材料は、２０から５０％より小さいかもしくは等しい（≦）連続気泡含有率により明示されるような連続気泡構造または２０％未満の連続気泡含有率により明示されるような独立気泡構造のどちらかを有し得る。アメリカ材料試験協会の試験Ｄ２８５６−Ａ（ＡＳＴＭ Ｄ２８５６−Ａ）は、連続気泡含有率を決定するための手順を概略する。
【００１０】
比較的低い比通気抵抗（国際規格機構（ＩＳＯ）９０５３：１９９１（Ｅ））を有する連続気泡フォーム構造体は、音管理用途に用いるのに十分な吸音を与える。吸音についての最適比通気抵抗値はおおよそ、メートル当たり≧８００から≦２０００パスカル秒の範囲内にある。２５ｍｍの厚さにおいてかかる比通気抵抗を有するために、連続気泡フォームはおおよそ、平方メートル当たり≧３２から≦８０キロパスカル秒（ｋＰａ．ｓ／ｍ２）の範囲内の通気抵抗度を有するべきである。吸音について次善最適であるけれども、３２ｋＰａ．ｓ／ｍ２より低い通気抵抗度を有するフォームもまた、音管理用に特に遮音用に有用である。
【００１１】
ポリオレフィンフォームに関してかかる通気抵抗度を達成することは、製造上の難問を呈する。本発明は、線状ポリオレフィン樹脂を、高い（下記に定められるような）連続気泡含有率を有する押し出された合体フォームストランド構造体に転換することにより、これらの難問を克服する。生じたフォーム構造体は、その押出方向において７０ｋＰａ．ｓ／ｍ２より大きくない（≦）通気抵抗度を有する。これは、その方向において望ましいレベルの吸音を与える。押出方向に垂直な方向において満足な吸音を有するために、フォームは好ましくは、垂直方向に針でもってのように穿孔される。
【００１２】
押し出された合体フォームストランド材料はまた、押出方向において測定して≦７０ｋＰａ．ｓ／ｍ２好ましくは≦５０ｋＰａ．ｓ／ｍ２一層好ましくは５〜２０ｋＰａ．ｓ／ｍ２の範囲内の通気抵抗度（ＡＦＲ）を有する。ＡＦＲは、ＩＳＯ９０５３：１９９１（Ｅ）の方法Ａに従って決定される。
【００１３】
押し出されたフォームストランド材料は、随意にしかし好ましくは、本明細書において定義された穿孔チャネルを有するように穿孔される。穿孔は、穿孔前の同じフォーム材料に関して、フォーム材料の平均吸音率（ＡＳＣ）を向上する傾向にある。ＡＳＣは、２５、５００、１０００および２０００ヘルツ（Ｈｚ）の振動数において２５ｍｍの厚さを有するフォーム試験片の、ＡＳＴＭ Ｅ−１０５０に従って測定された吸音率の算術平均である。フォーム材料のＡＳＣが少なくとも０．３（≧）好ましくは０．３より大きい（＞）限り、いかなる穿孔パターンまたは頻度も用いられ得る。所望される場合平方センチメートル（ｃｍ２）当たり１つ未満（＜）の孔の頻度を有する穿孔パターンが用いられ得るけれども、ｃｍ２当たり≧１つの孔の頻度および約１０ｍｍの孔間隔を有する穿孔パターンが満足な結果をもたらす。頻度は好ましくは、約５ｍｍの間隔でもってｃｍ２当たり≧４つの孔である。ＡＳＴＭ Ｅ−１０５０に従って決定されたＡＳＣのような実験室データは材料の騒音減少率（ＮＲＣ）の合理的近似を与える、ということを当業者は認める。ＮＲＣは、２５０、５００、１０００および２０００Ｈｚの振動数において残響室を用いてＡＳＴＭ Ｃ−４２３に従って測定された吸音率の算術平均である。ＡＳＴＭ Ｅ−１０５０法は、インピーダンス管に頼る。
【００１４】
吸音用途に用いるのに適しているところの、本発明の押し出された合体フォームストランド材料は好ましくは、フォームの押出方向において測定して≧０．３のＡＳＣを有する。
【００１５】
本発明の押し出された合体フォームストランド材料を穿孔するために、いかなる慣用穿孔手段も用いられ得る。２ｍｍ円錐針またはかかる針の格子のような機械手段は、非常に望ましい結果をもたらす。穿孔は好ましくは、押出方向に総体的に垂直な方向に行われる。
【００１６】
本発明の押し出された合体フォームストランド材料は、遮音用途（たとえば、サンドイッチパネル構造体における芯材として）用に適している。かかる用途において、該材料は、低い動的剛性を有さねばならない。本発明の低密度の連続気泡の押し出された合体ストランドフォーム材料は、低い動的剛性を有する。下記に記載されるような、かかるフォーム材料の弾性化は、更に低い動的剛性に通じる。好ましい弾性化技法は、フォームをその原厚から≧５０％好ましくは≧８０％一層好ましくは≧９０％更に一層好ましくは≧９５％圧縮するのに十分な圧力を素早く加えそして次いで加圧力を解放することを伴う。
【００１７】
弾性化フォームは、平方ミリメートル当たり１ニュートン（Ｎ／ｍｍ２）より低い好ましくは０．６Ｎ／ｍｍ２より低い一層好ましくは０．４Ｎ／ｍｍ２より低い動的弾性率を有する。動的弾性率は、定義により、ゼロＮ／ｍｍ２より大きい。
【００１８】
本発明の押し出された合体フォームストランド材料は、好ましくは２ｍｍを越えない気泡サイズを有する。気泡サイズは、一層好ましくは≦１．５ｍｍ更に一層好ましくは≦１ｍｍである。
【００１９】
本発明の第２観点の合体フォームストランド材料は、≦１００ｋｇ／ｍ３望ましくは≦６０ｋｇ／ｍ３好ましくは≦３０ｋｇ／ｍ３一層好ましくは≦２０ｋｇ／ｍ３である密度（ρ）を有する。本発明の第１観点の材料は、≦２２ｋｇ／ｍ３好ましくは≦２０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。第３および第４観点のものは、≦２０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。好ましいおよび一層好ましい密度は、本発明のすべてのフォーム製品について、それらがそれらの中に画定された穿孔チャネルを有するかどうかに関係なく非常に満足な結果をもたらす。密度はまた、＞０ｋｇ／ｍ３望ましくは≧５ｋｇ／ｍ３好ましくは≧１０ｋｇ／ｍ３一層好ましくは≧１０〜２０ｋｇ／ｍ３である。
【００２０】
本発明の押し出された合体フォームストランド材料はまた、メートル・ケルビン当たり４５ミリワット（ｍＷ／ｍ・Ｋ）またはそれ以下好ましくは４０ｍＷ／ｍ・Ｋまたはそれ以下一層好ましくは３５ｍＷ／ｍ・Ｋまたはそれ以下の熱伝導率を有する点で、断熱用途において利用性がある。断熱用途に用いるのに適した押し出された合体フォームストランド材料は、８０％未満好ましくは７０％未満一層好ましくは６０％未満の連続気泡含有率を有する連続気泡フォーム材料であり得る。他の適当な合体フォームストランド材料は、それらが２０％未満の連続気泡含有率を有する点で、独立気泡フォームとみなされる。
【００２１】
本発明の第５観点またはその関連観点のフォーム成形装置でもって製造された場合、合体フォームストランド材料は、滑らかな外面を有する傾向にある。
【００２２】
合体フォームストランド材料は望ましくは、線状ポリオレフィン樹脂または線状ポリオレフィン樹脂と異なる熱可塑性樹脂との配合物を含むポリマー組成物からもたらされる。ポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマーおよびプロピレンコポリマー樹脂は、線状ポリオレフィン樹脂として用いられる場合満足な結果をもたらす。米国特許第５，５２７，５７３号明細書は、適当なプロピレンポリマー物質を第３欄第２７〜５２行において開示する（その教示は、参照することにより本明細書に組み込まれる）。プロピレンポリマー物質は、（ａ）プロピレンホモポリマー、（ｂ）プロピレンと、エチレン、４ないし１０個の炭素原子（Ｃ４〜１０）を含有する１−オレフィン（α−オレフィン）およびＣ４〜１０ジエンから選択されたオレフィンとのランダムおよびブロックコポリマー、および（ｃ）プロピレンと、エチレンおよびＣ４〜１０α−オレフィンから選択された２種のモノマーとのランダムターポリマーを包含する。Ｃ４〜１０α−オレフィンは線状または分岐状であり得るが、しかし好ましくは線状である。適当なプロピレンポリマー物質は、１０分当たり０．０１〜１００グラム（ｇ／１０分）好ましくは０．０１〜５０ｇ／１０分一層好ましくは０．０５〜１０ｇ／１０分更に一層好ましくは０．１〜３ｇ／１０分の溶融流量すなわちＭＦＲ（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８，条件２３０℃／２．１６キログラム（ｋｇ））を有する。
【００２３】
ＰＰおよびプロピレンコポリマー樹脂は、所望される場合、当該技術において知られた分岐方法により製造された高溶融強度樹脂であり得る。該方法は、高エネルギー電子ビームでの照射（米国特許第４，９１６，１９８号明細書）、アジド官能性シランでのカップリング（米国特許第４，７１４，７１６号明細書）および多ビニル官能性モノマーの存在下での過酸化物との反応（ヨーロッパ特許第８７９，８４４公開公報）を包含する。しかしながら、満足な結果は、比較的高価でない樹脂または添加剤の使用から生じる。
【００２４】
適当な合体フォームストランド材料の製造は望ましくは、米国特許第３，５７３，１５２号明細書および米国特許第４，８２４，７２０号明細書に詳述されたもののような慣用の押出手順および装置を用いる。これらの特許の教示は、そっくりそのまま本明細書に組み込まれる。
【００２５】
慣用の押出発泡法において、ポリマー成分をポリマー溶融物に転換し、そして発泡剤および所望される場合他の添加剤（核剤のような）を該ポリマー溶融物に混入して発泡性ゲルを形成させる。次いで、ダイを通じてそして発泡を促進する減圧すなわちより低い圧力の帯域中に該発泡性ゲルを押し出して、所望製品を形成させる。該減圧は、発泡性ゲルがダイを通じての押出しの前に維持される圧力より低い。より低い圧力は大気圧より高くまたは大気圧より低く（真空）あり得るが、好ましくは大気圧レベルにある。
【００２６】
本発明の合体フォームストランド製品を作る際に、マルチオリフィスダイを通じて、発泡に有利であるところのより低い圧力の帯域中に発泡性ゲルを通す。オリフィスは、溶融押出物の隣接流間の接触が発泡過程中起こりそして接触表面が十分な付着力でもって互いに付着して一体的フォーム構造体をもたらすことになるように配置される。ダイを出る溶融押出物の流れはストランドまたは異形材の形態を取り、しかしてそれらは望ましくは、発泡し、合体しそして互いに付着して一体的構造体を形成する。望ましくは、合体された個々のストランドまたは異形材は、フォームの製造、造形および使用の際に遭遇される応力下でのストランドの離層を防ぐべき一体的構造体にて互いに付着されたままにある。
【００２７】
ダイを通じて発泡性ゲルを押し出す前に、典型的には、溶融混合を促進する温度からより低い最適発泡温度に発泡性ゲルを冷却する。ゲルは、押出機もしくは他の混合装置中でまたは別個の冷却器中で冷却され得る。最適発泡温度は典型的には、各ポリマー成分のガラス転移温度（Ｔｇ）を越え、または溶融温度（Ｔｍ）を有するのに十分な結晶化度を有するものについてはＴｍ付近である。「付近」は、「にて」、「より高い」または「より低い」を意味し、そして安定なフォームが存在する点に主として依存する。温度は望ましくは、Ｔｍより３０°摂氏（℃）高いまたは低い範囲内に入る。本発明のフォームについて、最適発泡温度は、フォームが崩壊しない範囲にある。
【００２８】
発泡剤は、押出機、混合機または配合機でもってのように、当該技術において知られたいかなる手段によっても、ポリマー溶融物に混入されまたは混ぜ込まれ得る。発泡剤は、溶融ポリマー物質の実質的膨張を防ぐのに十分な高められた圧力にてかつ発泡剤を総体的に均質に分散させるように、ポリマー溶融物と混合される。随意に、核剤は、ポリマー溶融物中に配合されまたは可塑化もしくは溶融に先だってポリマー物質と乾式配合され得る。
【００２９】
本発明の合体フォームストランド製品を製造するために、いかなる慣用発泡剤も用いられ得る。米国特許第５，３４８，７９５号明細書は、多数の適当な発泡剤を第３欄第１５〜６１行において開示する（その教示は、参照することにより本明細書に組み込まれる）。米国特許第５，５２７，５７３号明細書もまた、多数の適当な発泡剤を第４欄第６６行ないし第５欄第２０行において開示する（その教示は、参照することにより本明細書に組み込まれる）。好ましい発泡剤は、１〜９個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素特にプロパン、ｎ−ブタンおよびイソブタン一層好ましくはイソブタンを包含する。
【００３０】
本発明のフォームはまた、米国特許第４，３２３，５２８号明細書および米国特許第５，８１７，７０５号明細書（それらの教示は、参照することにより本明細書組み込まれる）に示されたもののような蓄積式押出法および装置を用いて作られ得る。普通「押出機−アキュムレーターシステム」として知られているこの装置は、連続的よりむしろ間欠的基本原則で方法を操作することを可能にする。該装置は、発泡性ゲルが発泡を妨げる条件下のままにあるところの保持帯域またはアキュムレーターを含む。保持帯域は、大気圧のようなより低い圧力の帯域に開口する出口ダイを備える。該ダイは、好ましくは保持帯域の外にあるゲートとして、開放または閉鎖され得るオリフィスを有する。ゲートの動作は、ダイを通じて流れるようにすること以外は発泡性組成物に影響を及ぼさない。ゲートを開放しそして実質的に同時に機構（たとえば、機械ラム）によりゲルに機械圧力を加えることにより、ゲルはダイを通じてより低い圧力の帯域中に押し通される。機械圧力は、ダイ内での有意発泡を妨げるのに十分に速いがしかしフォームの横断面積または形状における不整の発生を最小にする好ましくは排除するのに十分に遅い速度にて、発泡性ゲルをダイに押し通すのに十分である。このように、間欠的に操作すること以外は、該方法およびその生じる製品は、連続押出法にて成されるものに密接に類似する。
【００３１】
本発明の合体フォームストランド材料は、断熱および遮音の両方の用途における有用性を有する。それらは気泡サイズおよび連続気泡構造の組合わせを有し、しかして随意に、両方の用途に効果的に役立つようにする穿孔チャネルにより相互連結される。
【００３２】
本発明の合体フォームストランド材料は、１種またはそれ以上の慣用添加剤を含有し得る。添加剤は制限なしに、核剤、無機充填剤、伝導性充填剤、顔料、酸化防止剤、酸スカベンジャー、難燃剤、紫外線吸収剤、加工助剤、押出助剤、透過性改善剤、帯電防止剤、放射線遮断性物質および他の熱可塑性ポリマーを包含する。無機および伝導性充填剤のような該添加剤の或るものはまた、核剤として機能し、連続気泡の形成を促進しまたは両方を成し得る。合体フォームストランド材料は好ましくは、カーボンブラックのような放射線遮断性物質および難燃添加剤の少なくとも一方を含有する。
【００３３】
放射線遮断剤および難燃相乗剤（たとえば、酸化アンチモンすなわちＳｂ２Ｏ３）のような固体粒子添加剤は過度に核化し、それによりフォームの膨張および究極的にフォームの横断面サイズを制限する傾向にある。これに対抗するために、比較的低い融点を有するロウ質物質（米国特許第４，２２９，３９６号明細書）または非ロウ質低分子量化合物（米国特許第５，４８９，４０７号明細書）のような気泡拡大剤を添加し得る。これらの２つの特許の教示は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００３４】
大きい気孔のフォームは、独立気泡が作られる最高温度よりわずかに１℃から１５℃好ましくは１℃から５℃高い温度にてＰＰ樹脂を合体ストランド構造体に押し出しそして随意に、第５観点またはその関連観点のもののようなローラーを用いてダイにおける発泡体を穏やかに成形することにより製造される。
【００３５】
諸図において、第２フォーム引張りアッセンブリー４０のような単一番号の使用は、各図において同じ部品の使用を指摘する。４０′のような番号の変型の使用は、同様な部品の使用を指摘する。
【００３６】
図１は、フォーム成形装置１０を概略的に図示する。装置１０は、フォーム押出物受取ローラーアッセンブリー２０、第２ローラーアッセンブリー３０およびフォーム引張りアッセンブリー４０を含む。
【００３７】
フォーム押出物受取アッセンブリー２０は、第１列のローラー２１、および第１列のローラー２１から離間されているがしかしそれらに総体的に平行している第２列のローラー２５を有する。第１列のローラー２１は、第１ローラーフレーム２２および複数本のローラー２３を含む。第２列のローラー２５は、第２ローラーフレーム２６および複数本のローラー２７を含む。
【００３８】
第２ローラーアッセンブリー３０は、第３列のローラー３１、および第３列のローラー３１から離間されているがしかしそれらに総体的に平行している第４列のローラー３５を有する。第３列のローラー３１は、第３ローラーフレーム３２および複数本のローラー３３を含む。第４列のローラー３５は、第４ローラーフレーム３６および複数本のローラー３７を含む。
【００３９】
第１ローラーフレーム２２および第３ローラーフレーム３２は、少なくとも１つ好ましくは少なくとも２つの関節式リンク機構２４（それらの一つのみが図示されている）により動作的に連結される。第２ローラーフレーム２６および第４ローラーフレーム３６は、少なくとも１つ好ましくは少なくとも２つの関節式リンク機構２８（それらの一つのみが図示されている）により動作的に連結される。
【００４０】
フォーム引張りアッセンブリー４０は、第１移動ベルト４１、および第１移動ベルト４１から離間されているがしかしそれに総体的に平行している第２移動ベルト４６を含む。第１移動ベルト４１は反時計回りに回転し、そして第２移動ベルト４６は時計回りに回転する。図１は移動ベルトを図示しそして移動ベルトは非常に満足な結果をもたらすけれども、他の装置がフォーム引張りアッセンブリーとして用いられ得ることを当業者は容易に認識する。一つのかかる装置は、対向対の被動引張りロールである。
【００４１】
動作において、発泡用ダイ１２（好ましくは、フォームストランド用多開口ダイ）を備えている溶融加工装置１１（押出機の部分破断図として図示されている）は、第１列のローラー２１および第２列のローラー２５により画定されたより低い圧力の帯域に発泡性ゲル１４を供給する。発泡性ゲルは、２つの列のローラー（２１および２５）と接触するまで膨張し、そして少なくとも部分的に固化して発泡体１５になる。
【００４２】
装置１１からの圧力とローラー列２１および２５に含まれたローラーによる作用との組合わせが、発泡体１５を第１および第２ローラー列２１および２５から第２ローラーアッセンブリー３０へ並びに離間された第３ローラー列３１および第４ローラー列３５に移動させ並びに通す。発泡体１５はローラーアッセンブリー３０を出てそしてフォーム引張りアッセンブリー４０に入り、しかしてそこで第１移動ベルト４１および第２移動ベルト４６と接触する。移動ベルト４１および４６は協同して、発泡体を第２ローラーアッセンブリー３０から引き離す。
【００４３】
フォーム引張りアッセンブリー４０が発泡体１５に作用しそして該アッセンブリーを通じて前進させ始めると、発泡体が装置１０を通じて前進するにつれてより大きいまたはより小さい量の圧縮力を発泡体に加えるために、アッセンブリー２０の第１および第２ローラー列２１および２５の間の並びにアッセンブリー３０の第３および第４ローラー列３１および３５の間の間隔（および必要なまたは望ましい場合整合）を調節し得る。
【００４４】
関節式リンク機構２４は、第１ローラー列２１および第３ローラー列３１の互いに対して最も近い端を同じ方向に移動させる、ということを当業者は認識する。換言すれば、ローラー列２１の該端が発泡体１５から離れるよう移動する場合、ローラー列３１の最も近いすなわち隣接した端もまた発泡体１５から離れるよう移動する。第２ローラー列２５および第４ローラー列３５の隣接端を連結する関節式リンク機構２８は、関節式リンク機構２４と同じ態様で動作する。
【００４５】
図２は、フォーム成形装置１０′を概略的に図示する。装置１０′は、フォーム押出物受取アッセンブリー２０、成形板アッセンブリー５０およびフォーム引張りアッセンブリー４０を含む。
【００４６】
図２に示された溶融加工装置１１、フォーム押出物受取アッセンブリー２０およびフォーム引張りアッセンブリー４０は好ましくは、図１に示されたそれらの対応品と同じである。それらの図面に示された尺度のいかなる相違も、純粋に偶発的である。
【００４７】
成形板アッセンブリー５０は、上板アッセンブリー５１、および上板アッセンブリー５１から離間されているがしかしそれに総体的に平行している下板アッセンブリー５５を有する。上板アッセンブリー５１は、上ベース板ハウジング５２、ハウジング５２に動作的に連結されている低摩擦フォーム接触板５３、およびハウジング５２に動作的に連結されかつ接触板５３と流体連通している滑剤アプリケーター５４を含む。滑剤アプリケーター５４はまた、滑剤源（図示されていない）と流体連通している。下板アッセンブリー５５は、下ベース板ハウジング５６、ハウジング５６に動作的に連結されている低摩擦フォーム接触板５７、およびハウジング５６に動作的に連結されかつ接触板５７と流体連通している滑剤アプリケーター５８を含む。滑剤アプリケーター５８はまた、滑剤源（図示されていない）と流体連通している。
【００４８】
第１ローラーフレーム２２および上板アッセンブリー５１は、少なくとも１つ好ましくは少なくとも２つの関節式リンク機構２４（それらの一つのみが図示されている）により動作的に連結される。第２ローラーフレーム２６および下板アッセンブリー５５は、少なくとも１つ好ましくは少なくとも２つの関節式リンク機構（それらの一つのみが図示されている）により動作的に連結される。
【００４９】
動作において、溶融加工装置１１は好ましくは、図１における同じ装置について上記に記載されたのと同じ態様で動作する。
【００５０】
装置１１からの圧力とローラー列２１および２５に含まれたローラーによる作用との組合わせが、発泡体１５を第１および第２ローラー列２１および２５から成形板アッセンブリー５０へ並びに離間された上板アッセンブリー５１および下板アッセンブリー５５に移動させ並びに通す。発泡体１５は成形板アッセンブリー５０を出てそしてフォーム引張りアッセンブリー４０に入り、しかしてそこで第１移動ベルト４１および第２移動ベルト４６と接触する。移動ベルト４１および４６は協同して、発泡体を第２ローラーアッセンブリー３０から引き離す。
【００５１】
フォーム引張りアッセンブリー４０が発泡体１５に作用しそして該アッセンブリーを通じて前進させ始めると、発泡体が装置１０′を通じて前進するにつれてより大きいまたはより小さい量の圧縮力を発泡体に加えるために、アッセンブリー２０の第１および第２ローラー列２１および２５の間の並びにアッセンブリー５０の上および下板アッセンブリー５１および５５の間の間隔（および必要なまたは望ましい場合整合）を調節し得る。
【００５２】
成形板アッセンブリー５０と第２ローラーアッセンブリー３０の相違を考慮に入れると、関節式リンク機構２４および２８は、図１におけるそれらの対応品と同じ態様で動作する。
【００５３】
次の例は本発明を例示するが、しかし本発明の範囲を決して限定しない。アラビア数字は本発明の例（実施例）を示し、そしてアルファベットの文字は比較の例（比較例）を示す。別段記載されていなければ、部および百分率はすべて重量によるものであり、そして温度はすべて℃にてである。
【００５４】
実施例１
供給、溶融および計量についての典型的連続帯域後に混合および冷却についての２つの追加的連続帯域を有する２インチ（２″）（５０．８ｍｍ）スクリュー型押出機を用いる。計量帯域と混合帯域の間に発泡剤注入用の口を備える。冷却帯域後に、１３２個の円形開口（１列当たり２２個の開口を有する６列の配列にて配置された）が画定されているストランド用ダイブロックを取り付ける。各開口は、０．８ｍｍの直径を有する。それらの開口は、３．６ｍｍの開口間距離でもって正三角形パターンにて互いに離間されている。この例は円形開口を用いるけれども、所望される場合他の開口形状が用いられ得ることを当業者は理解する。
【００５５】
粒状ＰＰホモポリマー樹脂（ＰＰ−１、Ｍｏｐｌｅｎ（登録商標）Ｄ５０Ｇ、ＭＦＲ０．３ｇ／１０分、Ｍｏｎｔｅｌｌ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ）を押出機中に、時間当たり５５ｋｇ（ｋｇ／時間）の速度にて、１００重量部のＰＰ当たり０．０５重量部（ｐｐｈ）の酸化防止剤（ＡＯ−１、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ．）と一緒に供給する。押出機を次の設定点温度に維持する。すなわち、供給帯域＝１６０℃、溶融帯域＝１９０℃、計量帯域＝２００℃および混合帯域＝２００℃。イソブタンを混合帯域中に、１７ｐｐｈの一定率にて注入する。
【００５６】
冷却帯域温度およびダイブロック温度を１６０℃に下げる。前発泡のない安定な合体フォームストランド構造体をもたらすようにダイブロック内のダイギャップを調節する。該構造体は、安定である間、軟質コア（「芯部」）を保留する。
【００５７】
本発明のフォーム成形装置好ましくは図１に示されたもの（第５観点）を通じて合体フォームストランド材料を加工して、試験１．１についての試料を生じせしめる。ローラーアッセンブリーとフォーム引張りアッセンブリーの組合わせは、該組合わせなしで達成され得る横断面積より５０％より多い大きい横断面積を有する滑らかなスキン（「表皮層」）のある合体フォームストランド材料を生じる。
【００５８】
冷却帯域温度およびダイブロック温度を１５７℃に下げ、そして安定な合体フォームストランド構造体を達成させる。試験１．２についてのフォーム構造体の試料を取る。
【００５９】
冷却帯域およびダイブロックの温度の１５５℃への更なる低減は、実質的に独立気泡の合体フォームストランド材料を生じる。
【００６０】
表１は、試験１．１および１．２についての性質およびパラメーターを要約する。
【００６１】
【表１】
2004500998.tif 000003
【００６２】
試験１．１のフォームは、破壊または相互連結されている多数の内部気泡をストランド内に有する。試験１．２のフォームは、試験１．１のフォームより多い数の無傷内部気泡を有する。連続気泡含有率は、この観察を支持する。試験１．１および１．２のフォームはそれぞれ、メートル・ケルビン当たり３８．５ミリワット（ｍＷ／Ｍ・Ｋ）および４２．２ｍＷ／Ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。
【００６３】
実施例２
実施例１の試験１．２を繰り返して試験２．１を与え、そしてフォーム成形装置の使用を省くことにより試験２．１を改変して試験２．２を与える。表２Ａおよび２Ｂは、試験２．１および２．２についての性質およびパラメーターを要約する。ＡＳＴＭ Ｄ３５７５に従って、１０％撓みにおいて押出方向（Ｅ）および垂直方向（Ｖ）における圧縮強さを決定する。
【００６４】
【表２】
2004500998.tif 000004
【００６５】
【表３】
2004500998.tif 000005
【００６６】
成形装置の使用は、成形装置なしで同じフォーム組成物について得られたフォーム（試験２．２）より６２％より多い大きい横断面積を有するフォーム（試験２．１）を生じる、ということを表２Ａおよび２Ｂのデータは示している。加えて、成形装置の使用は、成形装置なしでの同じフォーム組成物の加工に関してダイ圧力を増加する。高いダイ圧力は、低密度ポリプロピレンフォーム材料の成形に有利であると信じられる。
【００６７】
成形装置の使用（試験２．１）は、成形装置の不存在（試験２．２）に関してより大きい密度、熱伝導率および垂直方向における相対強度（Ｖ／Ｅ）に通じる、ということも表２Ａおよび２Ｂのデータは示している。それらのフォーム材料は両方共本発明の目的のために適しているけれども、試験２．１のものは試験２．２のものに関して或る性能利点を呈する。
【００６８】
実施例３
実施例１を繰り返すが、しかし供給速度を５０ｋｇ／時間に下げ、酸化防止剤をＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）ＸＰ ６２１（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ．）に変え、かつ組成物を改変してカーボンブラック、難燃剤および三酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）をそれぞれ２．５ｐｐｈ、３ｐｐｈおよび１ｐｐｈのレベルにて添加する。難燃剤は、テトラブロモビスフェノール−Ａのビス（２，３−ジブロモプロピル）エーテル（ＰＥ−６８ＴＭ、Ｇｒｅａｔ Ｌａｋｅｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．）である。難燃剤を低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）中の３０重量％濃厚物として、Ｓｂ２Ｏ３をＬＤＰＥ中の８０重量％濃厚物としてそしてカーボンブラック（Ａｅｒｏｓｐｅｒｓｅ（登録商標）１５，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃａｒｂｏｎｓ）をポリオレフィンプラストマー（ＰＯＰ）中の３０重量％濃厚物として添加する。ＬＤＰＥは、２０グラム／１０分（ｇ／１０分）のメルトインデックス（Ｉ２）（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８，１９０℃／２．１６ｋｇ）を有する。ＰＯＰは、０．９ｇ／ｃｍ３の密度（ρ）および１．０のＩ２を有する（ＡＦＦＩＮＩＴＹ＊ＰＬ １８８０、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）。＊Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標。
【００６９】
試験３．１についての試料が取られるところの安定なフォームを生成させるために、冷却帯域およびダイブロックについて１５０℃の温度を用いる。この温度は、ダイブロックにおけるオリフィスのいくらかの閉塞に通じる。オリフィスの閉塞は次いで、欠けているストランドに因り、フォーム内のいくらかの開放チャネルに通じる。試験３．１のフォームは、２２ｍｍの厚さおよび８８ｍｍの幅、１９．２ｋｇ／ｍ３の密度、０．４ｍｍの気泡サイズ並びに８７容量％の連続気泡含有率を有する。該フォームはまた、３４．０ｍＷ／Ｍ・Ｋの熱伝導率（ＴＣ）を有する。
【００７０】
実施例４
実施例３を繰り返すが、しかしカーボンブラックを省き、難燃剤を２．５ｐｐｈに減らし、Ｓｂ２Ｏ３を１．２５ｐｐｈに増やし、かつ冷却帯域およびダイブロックの温度を１５５℃に上げる。Ｓｂ２Ｏ３を無定形ポリプロピレン中の濃厚物として与える（ＴＭＳ銘柄（０．９〜１．８マイクロメートル粒度）Ｓｂ２Ｏ３、Ｆｙｒｅｂｌｏｃ（登録商標）５ＡＯ−０８０Ｙ８、Ｇｒｅａｔ Ｌａｋｅｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）。表３Ａおよび３Ｂは、試験４．１および４．２についての性質およびパラメーターを要約する。試験４．２は、実施例１の成形装置を用いる。試験４．１は成形装置を用いず、本発明の例でない。
【００７１】
【表４】
2004500998.tif 000006
【００７２】
【表５】
2004500998.tif 000007
【００７３】
実施例２の場合のように、本発明の成形装置の使用は望ましい性能結果をもたらす、ということを表３Ａおよび３Ｂのデータは示している。フォーム製品は断熱用途に用いられ得る、ということを熱伝導率値は示している（ドイツ工業規格（ＤＩＮ）４１０２によるＢ２の等級）。
【００７４】
実施例５
実施例３を繰り返すが、しかしカーボンブラックの代わりに２．５ｐｐｈのグラファイト（銘柄ＰＦ−４２６、Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｓａｌｅｓ Ｉｎｃ．）を用い、難燃剤のレベルを２．５ｐｐｈに下げ、供給速度を４５ｋｇ／時間に下げ、酸化防止剤のレベルを０．１ｐｐｈに上げ、かつ冷却帯域およびダイブロックの温度を１５６℃（試験５．１）または１５４℃（試験５．２）に変えて、フォーム材料を製造する。試験５．１および５．２は、試験５．１について０．５ｐｐｈレベルのＧＭＳそして試験５．２について１．５ｐｐｈレベルのＧＭＳを与えるのに十分な、ＰＯＰ中のグリセロールモノステアレート（ＧＭＳ、Ａｔｍｅｒ（登録商標）１２９、ＩＣＩ Ａｍｅｒｉｃａｓ）の１０％濃厚物の量を有する。試験５．２は実施例１の成形装置を用いるが、しかし試験５．１は用いない。試験５．１および５．２のフォームは実施例１のものよりも一層独立気泡である傾向にあるが、しかしそれらは断熱材としての使用に適するのに十分に低い熱伝導率を有する（表４参照）。表４Ａおよび４Ｂは、試験５．１および５．２についての性質およびパラメーターを要約する。
【００７５】
【表６】
2004500998.tif 000008
【００７６】
【表７】
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【００７７】
表４Ａおよび４Ｂのデータは、実施例１に記載された成形装置を用いる有益効果、並びに比較的低い熱伝導率に因る断熱用途における使用のためのかかるフォーム製品の適合性を示している。
【００７８】
実施例６
いくつかの改変でもって、実施例１を繰り返して、フォーム試験６．１についての試料を生成させる。ダイを１２０開口ダイ（０．９ｍｍ開口が３．４６ｍｍ離間されて、１５個の開口の８列が実施例１においてように三角形パターンにて配置されている）に変える。ポリマーを９０重量％のＰＰ樹脂（ＰＰ−２、Ｐｒｏ−ｆａｘ（登録商標）６８２３、ＭＦＲ０．５ｇ／１０分、Ｍｏｎｔｅｌｌ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ）と１０重量％の実施例２において用いられたＰＯＰとの配合物に変える。樹脂供給速度を６０ｋｇ／時間に上げ、そしてイソブタンを１６ｐｐｈに減らす。１６０℃の冷却帯域およびダイブロックの温度を用いてフォームを生成させる。
【００７９】
試験６．１のフォームは、各ストランド内に多数の膨張気泡を有する合体フォームストランド製品である。膨張気泡は、フォームストランド内に中空チャネルを残す傾向にある。試験６．１のフォームは、３０ｍｍの厚さ、６８ｍｍの幅、２０．８ｋｇ／ｍ３の密度、０．６ｍｍの気泡サイズおよび８７容積％の連続気泡含有率を有する。
【００８０】
実施例７
いくつかの改変でもって、実施例１を繰り返して、フォーム試験７．１、７．２および７．３についてのフォーム材料を生成させる。実施例１の２″（５０．８ｍｍ）でなく６″（１５２．４ｍｍ）押出機、並びに３．９２ｍｍの開口対開口間隔でもって１．０２ｍｍ直径の開口が三角形パターンにて配置されている多開口ダイを用いる。所望のフォーム横断面サイズを得るのに十分な開口を選択的に開放する。
【００８１】
フォーム試験７．１、７．２および７．３に備えるために、３種の樹脂の配合物を用いる。それらの樹脂は、次の重量比におけるＰＰ−２、ＰＰ−３および実施例３のＰＯＰである。すなわち、フォーム試験７．１および７．２について６８／２０／１２、そしてフォーム試験７．３について４９／３９／１２。ＰＰ−３は、高溶融強度ＰＰ樹脂（Ｐｒｏ−ｆａｘ（登録商標）ＰＦ−８１４、ＭＦＲ３ｇ／１０分、Ｍｏｎｔｅｌｌ Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ）である。配合物を押出機に３６３ｋｇ／時間の速度にて供給する。イソブタン発泡剤を、試験７．１および７．２について１４ｐｐｈにてそして試験７．３について１２ｐｐｈにて注入する。
【００８２】
試験７．１および７．２は、各々０．１ｐｐｈのＡＯ−１およびＡＯ−２を用いる。試験７．３は、０．６ｐｐｈのＡＯ−１および０．１ｐｐｈのＡＯ−２を用いる。ＡＯ−２は、別の酸化防止剤（Ｕｌｔｒａｎｏｘ（登録商標）６２６、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）である。核剤として、試験７．１および７．２は０．２ｐｐｈのステアリン酸カルシウムおよび０．４ｐｐｈのタルクを用いそして試験７．３は０．２ｐｐｈのステアリン酸カルシウムおよび０．６５ｐｐｈのタルクを用いる。
【００８３】
次の設定点温度を用いる。すなわち、供給帯域＝１７０℃、溶融帯域＝１９０℃、計量帯域＝２１０℃および混合帯域＝１９５℃。イソブタンを、表５に示されたような予定率にて注入する。１６７℃の冷却帯域およびダイブロックの温度は、フォーム試験７．１についての安定なフォームを生じる。１６５℃への温度の低減は、フォーム試験７．２についての実質的に独立気泡のフォームを生じる。１６０℃への更なる温度低減は、フォーム試験７．３についての実質的に独立気泡のフォームを生じる。
【００８４】
表５は、試験７．１、７．２および７．３についての性質およびパラメーターを要約する。
【００８５】
【表８】
2004500998.tif 000010
【００８６】
表５のデータは、独立気泡フォームを生じる冷却帯域温度より数度高く冷却帯域温度を保つことによる大規模装置での連続気泡合体フォームストランド厚板製品の製造を示している。
【００８７】
実施例８
実施例１を繰り返すが、しかし押出機供給速度を６０ｋｇ／時間に上げ、各々０．０３５ｐｐｈのＡＯ−１およびＡＯ−２並びに０．０５ｐｐｈのタルクを用い、イソブタン供給率を２１ｐｐｈに上げ、かつ発泡温度を１５８℃に下げて、試験８．１および８．２として示される実質的に独立気泡のフォームを生成させる。表６Ａおよび６Ｂは、試験８．１および８．２についての性質およびパラメーターを要約する。試験８．２は、実施例１のフォーム成形装置を用いる。試験８．１は用いず、本発明の例でない。
【００８８】
【表９】
2004500998.tif 000011
【００８９】
【表１０】
2004500998.tif 000012
【００９０】
実施例１の成形装置の使用（試験番号８．２）は実質的に独立気泡の構造（＜２０％の連続気泡）を有する非常に低い密度のフォームを生じること、並びに大きい横断面サイズは成形により製造され得ることを、表６Ａおよび６Ｂのデータは示している。
【００９１】
実施例９
実施例１、３、６および７のフォームを、通気抵抗度試験（ＩＳＯ９０５３：１９９１（Ｅ）の方法Ａ）に付す。６５ｍｍの直径および３５ｍｍの厚さを有する円筒状試験試料片を取り去るのを可能にするのに十分な厚さを作るために、各試験材料の十分な試料を溶接する（フォームストランドは厚さ方向に整合される）。試験３．１において開放チャネルを、試験に先立ってコーキングコンパウンドで充填する。表７は、指摘された試験フォームについての通気抵抗度および連続気泡含有率を要約する。
【００９２】
【表１１】
2004500998.tif 000013
【００９３】
表７は、データを通気抵抗度の減少順にて呈する。通気抵抗度は一般に、連続気泡含有率に逆関連する。試験７．２および７．３のフォームは、押出方向における高い通気抵抗度を有する実質的に独立気泡のフォームである。低い通気抵抗度は、遮音用途における有用性に有利である。
【００９４】
実施例１０
実施例３を繰り返すが、しかし多数の変更を行う。難燃剤のレベルを２．５ｐｐｈにそしてカーボンブラックのレベルを２ｐｐｈに下げる。ＡＯ−１のレベルを０．１ｐｐｈに、イソブタンを１９ｐｐｈにそして発泡温度を１５１℃に上げる。実施例４のＳｂ２Ｏ３濃厚物を１ｐｐｈのＳｂ２Ｏ３レベルを与えるようにそして実施例５のＧＭＳ濃厚物を０．４ｐｐｈのＧＭＳレベルを与えるように用いる。試験１０．２ないし１０．４について、ＶＯＲＡＮＯＬ＊９２８７銘柄のポリエーテルポリオール（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）とエタノールの７５／２５（重量による）混合物の２ｐｐｈを、気泡サイズの拡大のために混合帯域中に注入する。＊Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標。試験１０．１および１０．３は実施例１のフォーム成形装置を用いず、本発明を表さない。試験１０．２および１０．４は、該装置を用いる。表８Ａおよび８Ｂは、試験１０．１〜１０．４についての性質およびパラメーターを要約する。それらのフォームは、実施例４のフォームと同じＢ２のＤＩＮ燃焼性等級を達成する。
【００９５】
【表１２】
2004500998.tif 000014
【００９６】
【表１３】
2004500998.tif 000015
【００９７】
表８Ａおよび８Ｂのデータは、連続気泡含有率を増加することなく、ダイ圧力、フォームの横断面サイズ、フォーム密度および気泡サイズに関しての成形の有益効果を示している。加えて、ＶＯＲＡＮＯＬ／エタノール混合物の使用は、成形フォームの密度を効果的に減少する。
【００９８】
実施例１１
型式４２０６音響インピーダンス管および型式３５５５信号分析器（両方共デンマーク国ナエルムのＢｒｕｅｅｌ ａｎｄ Ｋｊａｅｒ Ａ／Ｓから入手できる）を用いる吸音試験に、実施例１、３、６および７のフォーム試験からの試料を付す。これは、ＡＳＴＭ Ｅ−１０５０に従って垂直入射吸音率を測定する。２９ｍｍおよび１００ｍｍの直径の試料片の両方を試験する。
【００９９】
２９ｍｍ試料片は、高振動数において、１００ｍｍ試料片よりも正確な吸音データを与える。低振動数において、その逆が当てはまる。１００ｍｍ試料片からの低振動数データと２９ｍｍ試料片からの高振動数データを一緒にすると、合成吸音曲線が与えられる。
【０１００】
２つまたはそれ以上のフォーム片を垂直方向に溶接して試料厚を増すことにより、２５ｍｍの長さを有する試験試料片を作製する。これらの溶接された片からの試験試料片を、押出方向に中ぐりする。
【０１０１】
垂直方向音響試験のために、各試料の厚さがその他の試料の厚さに加えられるように、２つまたはそれ以上の試料を一緒に溶接する。試料片の一つのセットは、実質的に穿孔されていない（Ｖ０ｈ）。第２のセットは、１孔／ｃｍ２の穿孔チャネル密度（おおよそ１０ｍｍの孔間隔）（Ｖ１ｈ）を与えるように、２ｍｍ針で穿孔される。第３のセットは、４孔／ｃｍ２の穿孔チャネル密度（おおよそ５ｍｍの孔間隔）（Ｖ４ｈ）を与えるように、２ｍｍ針で穿孔される。表９Ａ〜Ｄは、音響試験データを呈する。表９Ａ〜Ｄのすべてについて、Ｅ＝押出方向、Ｍａｘ＝合成吸音曲線の低振動数側において出現する第１ピーク（もしあれば）において決定された最大吸音率、ｆｍａｘ＝最大吸収が起こる振動数。
【０１０２】
【表１４】
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【０１０３】
【表１５】
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【０１０４】
【表１６】
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【０１０５】
【表１７】
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【０１０６】
実施例１、３および６において製造された多孔質連続気泡フォームは、それらの低い通気抵抗から期待されるように、押出方向において音を十分に吸収する。試験７．１の部分連続気泡フォームは、押出方向においてかろうじて有用な吸音特性を示す。試験番号７．２および７．３において製造された実質的に独立気泡のフォームは、押出方向における吸音において不満足である。穿孔なしである用途における使用に適している試験番号６．１のフォーム（中空フォーム）についてさえ、穿孔は垂直方向における吸音を高める。穿孔なしでは、中空合体フォームストランド材料（試験番号６．１）は例外であり得るが、すべてのフォームは、フォームがしばしば利用される方向である垂直方向における吸音において満足でない。あるフォーム材料は、０．３またはそれ以上のＡＳＣを達成するために、他のものより大きい穿孔を必要とする。更に他のフォーム材料は、０．３またはそれ以上のＡＳＣを達成するために、穿孔を全く必要としない。
【０１０７】
実施例１２
試験１．１、７．１および７．２からのフォームを動的剛性試験に付す。１０ｃｍ×１０ｃｍの試料片の２つのセットを、フォームから切り取る。未圧縮状態で試験されるよう充てられる一方のセットは、表１１に示された厚さを有する。他方のセットは、最初に圧縮され、回復され、そして次いで表１１に示された厚さに切断される。圧縮または弾性化は、試料片をそれらの原厚の９５％まで圧縮するのに十分な圧力を加え、そして次いで加圧力を解放してフォームを回復させることにより行われる。１０ｃｍ×１０ｃｍの２ｋｇの重りをフォーム試料片に置いて平方メートル当たり２００キログラム（ｋｇ／ｍ２）の表面重さを与え、そしてＩＳＯ９０５２−１に従って動的剛性を決定する。動的剛性測定値に試料片の厚さを掛けて、動的弾性率を算出する。表１１は、フォーム試験番号、試料が弾性化（圧縮）されていようとｍｍでの試料片の厚さ（Ｔ）、立方メートル当たりメガニュートン（ＭＮ／ｍ３）での動的剛性（ＤＳ）および平方ミリメートル当たりニュートン（Ｎ／ｍｍ２）での動的弾性率（ＤＭ）を同定する。
【０１０８】
【表１８】
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【０１０９】
本発明の連続気泡フォーム（試験１．１および７．１）は、試験＊７．２の独立気泡フォームに関して低い動的剛性および動的弾性率（特に圧縮／弾性化後）を有する、ということを表１１のデータは示している。フォーム試験１．１は、動的剛性および動的弾性率の両方においてほぼ７倍の向上により示されるように、容易に弾性化する。かかるフォームは、サンドイッチパネルまたはプラスターボード積層物（ＰＢＬ）用の挿入材として並びに衝撃音の遮音用途について有用性を有する。生じた積層物は、壁構造体の断熱および防音の両方における有用性を有する。
【０１１０】
実施例１３
実施例１を繰り返すが、しかし実施例７のダイを備えた３１／２インチ（８９ｍｍ）押出機を用いて、７０／３０重量比のポリプロピレン／エチレン−オクテン−１（ＰＰ／ＥＯ）ポリマー配合物をフォーム試験１１．１のフォームに転換する。押出機を次の設定点温度に維持する。すなわち、供給帯域＝１７０℃、溶融帯域＝２０５℃、計量帯域＝２２０℃、混合帯域＝１９０℃並びに冷却帯域および押出機ダイ＝１５３℃。ＡＯ−１およびＡＯ−２を各々０．１３ｐｐｈの率にて、タルクを０．１５ｐｐｈの率にてそしてＨＣＦＣ−１４２ｂを１２ｐｐｈの率にて供給する。
【０１１１】
該ＰＰは、０．６グラム／１０分（ｇ／１０分）の溶融流量（ＭＦＲ）（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、２３０℃／２．１６ｋｇ）を有する開発的高溶融強度樹脂複合材料（Ｈｉｍｏｎｔ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）である。該複合材料は、分岐状ＰＰコポリマー樹脂（２ｇ／１０分のＭＦＲ）と慣用ＰＰホモポリマー（０．３ｇ／１０分のＭＦＲ）の５０／５０重量比の配合物である。該ＥＯは、エチレン／オクテン−１コポリマー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ＊ＦＷ １６５０、０．９０２ｇ／ｃｍ３の密度、３．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、１９０℃／２．１６ｋｇ）、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）である。
【０１１２】
生じたフォームは、実質的に連続気泡の構造（ＡＳＴＭ Ｄ ２８５６の手順Ａに従って８５％連続気泡）および０．９４ｍｍの気泡サイズを有する。フォームは、４０．４ｋｇ／ｍ３の密度および４５ｍｍ×５０５ｍｍの横断面積を有する。
【０１１３】
フォームを実施例１１においてような吸音試験（表１２に示されているようにより少ない振動数でもって）に付し、そして結果を表１２に示す。
【０１１４】
【表１９】
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【０１１５】
１０５ｃｍ×２０５ｃｍのパネルを用いて、ＩＳＯ７１７／１−１９８２に従って減音指数（Ｒ′ｗ）データを決定する。試験データについて２つの形状の一方並びに発生期状態の（成形されただけで穿孔のない）フォームまたはＶ１ｈについてのように穿孔されたフォームのどちらかを用いる。一つの形状（公称的に「Ｉ」）は、５０ｍｍの厚さを有する直線状フォームスラブである。他方の形状（公称的に「Ｗ」）は、スラブの交互側面において２０５ｍｍ離間されたフォームストリップにより支持された４０ｍｍ厚のフォームスラブである。それらのストリップは、４０ｍｍの幅および５ｍｍの厚さを有する。Ｃｅｎｔｒｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅ Ｒｅｃｈｅｒｃｈｅ ｅｔ ｄ’Ｅｔｕｄｅｓ ｄｕ Ｂａｔｉｍｅｎｔ ｅｔ ｄｅｓ Ｔｒａｖａｕｘ Ｐｕｂｌｉｃｓ（ＣＥＢＴＰ）のような試験機関は、かかる試験を容易に遂行する。
【０１１６】
発生期状態のフォームについてのＲ′ｗはＩ形状において３１ｄＢであり、そしてＷ形状において３３ｄＢである。穿孔フォームについてのＲ′ｗは、３９ｄＢである。このデータは、穿孔の有益性を示す。
【０１１７】
実施例１４
いくつかの改変でもって、実施例１を繰り返して、フォーム試験１４．１についてのフォーム材料を生成させる。押出機を６″（１５２．４ｍｍ）押出機にそしてダイを１９５０開口ダイ（０．８４ｍｍ開口が３．５３ｍｍ離間されて、１５０個の開口の１３列が実施例１においてように三角形パターンにて配置されている）に変える。ＰＰ−２樹脂を押出機中に、５４４ｋｇ／時間の速度にて、０．２ｐｐｈの粉末状酸化防止剤（Ｕｌｔｒａｎｏｘ（登録商標）８１５Ｐ、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＡＯ−３））および０．８ｐｐｈのＡＯ−１の濃厚物（１．８グラム／１０分（ｇ／１０分）のメルトインデックス（Ｉ２）（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８，１９０℃／２．１６ｋｇ）および０．９２３ｇ／ｃｍ３の密度を有する低密度ポリエチレン樹脂中の、濃厚物重量を基準として１５重量％のＡＯ−１）と一緒に供給する。設定点温度を、次のように変える。すなわち、供給帯域＝１７０℃、溶融帯域＝１９０℃、計量帯域＝２１０℃および混合帯域＝１９５℃。イソブタン供給率を１６．５ｐｐｈに下げる。１５８℃の冷却帯域およびダイブロックの温度を用いて、安定なフォームを生成させる。
【０１１８】
表１３は、試験１４．１についての性質およびパラメーターを要約する。
【０１１９】
【表２０】
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【０１２０】
表１３のデータは、より大きい規模の装置での本発明を表す連続気泡合体フォームストランド厚板製品の製造を示している。
【０１２１】
実施例１５
試験１４．１からのフォームを、実施例１２においてのような動的弾性率および動的剛性試験並びに実施例１０においてのような吸音率試験に付す。押し出されたままの並びに穿孔（実施例１０においてようなＶ４ｈ）および圧縮処理（実施例１２においてのような）後の両方のフォームを試験する。表１４Ａおよび１４Ｂは、試験データを要約する。
【０１２２】
表１４Ａは、試験１５についての動的弾性率および通気抵抗度を要約する。
【０１２３】
【表２１】
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【０１２４】
表１４Ｂは、試験１５の吸音率を要約する。
【０１２５】
【表２２】
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【０１２６】
試験１４において作られたフォーム材料は、穿孔および圧縮された場合、低い動的剛性および良好な吸音率を有する優秀な防音材になる、ということを表１４Ａおよび１４Ｂのデータは指摘している。
【０１２７】
実施例１６
押し出されたままのフォーム（実施例１４）並びに穿孔および圧縮されているフォーム（実施例１５）からプラスターボード積層物（ＰＢＬ）を製造する。ＰＢＬを製造する際に、最初にフォーム厚板を積層して７７ｍｍの厚さを有するフォーム積層物を作り、次いで該フォーム積層物を１３ｍｍ厚のプラスターボードに積層する。少量のモルタルを用いて各ＰＢＬを１６０ｍｍ厚のコンクリート壁に接着して２．５ｍ×４ｍの全壁面を覆い、そして国際規格機構（ＩＳＯ）試験７１７−１に従って、生じた構造体を音響透過損失測定（表１５において示された振動数においてデシベル（ｄＢ）にて）に付しそして各構造体について減音指数（Ｒ′ｗ）を算出する。ＣＥＢＴＰのような試験機関は、かかる試験を遂行する。
【０１２８】
【表２３】
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【０１２９】
試験１４において製造された連続気泡フォームは、特に穿孔および圧縮された場合、遮音層として良好に動作する、ということを表１５のデータは指摘している。ＰＢＬ構造体において、穿孔および圧縮されたフォームは、裸コンクリート壁に対して９ｄＢくらいのＲ′ｗの向上をもたらす。
【０１３０】
同様な結果が、本発明により製造された他のフォーム材料、特に本発明のフォーム成形装置を用いて製造されたものについて期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、第５観点の本発明のフォーム成形装置の概略図である。
【図２】
図２は、第５観点に関連した観点のフォーム成形装置の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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