【事件の表示】
　特許第３４１１９２０号「サーマルグレートカーボンブラックを含有するプラスチック構造物」の請求項１ないし８、１１ないし１９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３４１１９２０号の請求項１ないし５、８ないし１４に係る特許を維持する。
【理　由】
　　　　　　　　　　　　　　
　［１］手続の経緯
　
　本件特許第３４１１９２０号は、出願日が平成５年１２月１４日（優先日　平成４年１２月１５日　米国）であって、平成１５年３月２０日に特許権の設定登録がなされ、その後、本田博史（以下「申立人」という。）より請求項１〜８、１１〜１９に係る特許に対して特許異議の申立てがなされ、取消理由の通知と審尋を行ったところ、その指定期間内に訂正請求がなされ、また、特許異議意見書と回答書が提出されたものである。
　
　［２］訂正の適否
　
　１．訂正事項
　本件訂正請求における訂正事項は、次のとおりである。
訂正事項ａ：特許請求の範囲の請求項１における「構造物の熱伝導率を、カーボンブラックを含まない対応するフォーム構造物の熱伝導率よりも小さくするのに必要な量のカーボンブラック」を「前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラック」と訂正する。
訂正事項ｂ：特許請求の範囲の請求項１における「前記カーボンブラックの」を「前記カーボンブラックが１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラックの」と訂正する。
訂正事項ｃ：特許請求の範囲の請求項１における「集塊しない」を「集塊していない」と訂正する。
訂正事項ｄ：特許請求の範囲の請求項２〜４を削除する。
訂正事項ｅ：特許請求の範囲の請求項１５（新請求項１２）における「熱伝導率を、カーボンブラックを含まない対応するフォーム構造物の熱伝導率よりも小さくするのに必要な量のカーボンブラック」を「前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラック」と訂正する。
訂正事項ｆ：特許請求の範囲の請求項１５（新請求項１２）における「前記カーボンブラックは」を「前記カーボンブラックは１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラックの」と訂正する。
訂正事項ｇ：特許請求の範囲の請求項１６〜１７を削除する。
訂正事項ｈ：請求項の項番号を以下のように訂正する。
請求項５〜１５を順次請求項２〜１２に、請求項１８、１９を、順次請求項１３、１４に繰り上げる。
訂正事項ｉ：各請求項における引用請求項番号を以下のように訂正する。
請求項（新請求項）
訂正前引用請求項番号
訂正後引用請求項番号
　　　６（３）　　　　　　　　１〜５　　　　　　　　　　１または２
　　　７（４）　　　　　　　　１〜６　　　　　　　　　　　１〜３
　　　８（５）　　　　　　　　１〜６　　　　　　　　　　　１〜３
　　　９（６）　　　　　　　　１〜６　　　　　　　　　　　１〜３
　　１０（７）　　　　　　　　１〜６　　　　　　　　　　　１〜３
　　１１（８）　　　　　　　　１〜１０　　　　　　　　　　１〜７
　　１２（９）　　　　　　　　１〜１０　　　　　　　　　　１〜７
　　１３（１０）　　　　　　　１〜１１　　　　　　　　　　１〜８
　　１４（１１）　　　　　　　１〜１１　　　　　　　　　　１〜８
　　１８（１３）　　　　　　　１〜１４　　　　　　　　　　１〜１１
　　１９（１４）　　　　　　　　１８　　　　　　　　　　　　１３
訂正事項ｊ：明細書第４頁第２２行（特許公報第４頁第７欄第１〜２行）における「フォーネスブラック」を「ファーネスブラック」と訂正する。
　
　２．訂正の目的・範囲の適否、拡張・変更の有無
　（１）訂正事項ａについて
　訂正事項ａは、請求項４に、構造物の熱伝導率をカーボンブラックを含まない対応するフォーム構造物の熱伝導率よりも小さくするのに必要なカーボンブラックの量が記載されているのを根拠として、カーボンブラックの量を特定する訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とし、また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（２）訂正事項ｂについて
　訂正事項ｂは、請求項２にカーボンブラックの粒度が、請求項３にカーボンブラックがサーマルブラックであることが記載されていることを根拠として、カーボンブラックの粒度と種類を特定する訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とし、また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（３）訂正事項ｃについて
　訂正事項ｃは、誤記の訂正又は明りょうでない記載の釈明を目的とすると認められる。また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではないと認められる。
　（４）訂正事項ｄ、ｇについて
　訂正事項ｄ、ｇは、請求項を削除する訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（５）訂正事項ｅについて
　訂正事項ｅは、請求項４に、熱伝導率をカーボンブラックを含まない対応するフォーム構造物の熱伝導率よりも小さくするのに必要なカーボンブラックの量が記載されているのを根拠として、カーボンブラックの量を特定する訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とし、また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（６）訂正事項ｆについて
　訂正事項ｆは、請求項１６にカーボンブラックの粒度が、請求項１７にカーボンブラックがサーマルブラックであることが記載されていることを根拠として、カーボンブラックの粒度と種類を特定する訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とし、また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（７）訂正事項ｈについて
　訂正事項ｈは、訂正事項ｄ、ｇの請求項の削除に伴い請求項番号が不連続となることを解消する為の訂正であるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。この訂正は、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（８）訂正事項ｉについて
　訂正事項ｉは、訂正事項ｄ、ｇで請求項が削除され、訂正事項ｈで請求項番号が繰り上がったことに伴う訂正であるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。この訂正は、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　（８）訂正事項ｊについて
　訂正事項ｊは、誤記の訂正を目的とすると認められ、また、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
　３．独立特許要件
　訂正前の請求項９、１０に対しては特許異議の申立てがなされていない。そして、訂正前の請求項９、１０は訂正後の請求項６、７に対応し、訂正後の請求項６、７は訂正前よりも減縮されている。
　そこで、訂正後の請求項６、７に係る発明に対して独立特許要件を判断する。
　訂正後の請求項６、７に係る発明は下記［３］の【請求項６】、【請求項７】に記載したとおりのものと認める。
　そして、該発明に対する判断は下記［６］に示したものと同様であり、他に該発明に対する拒絶理由は見いだせない。
　したがって、該発明は特許出願の際独立して特許を受けることができるものと認められる。
　
　４．むすび
　以上のとおりであるから、本件訂正は特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号。以下「平成６年改正法」という。）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、平成１１年改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
　［３］本件発明
　
　本件の訂正後の請求項１〜１４に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」〜「本件発明１４」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜１４に記載された次のとおりのものと認める。
「【請求項１】　断熱ポリマーフォーム構造物であって、
ａ）ポリマー物質、および
ｂ）前記ポリマー物質中に含まれる、前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラック、
を含み、前記カーボンブラックが１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラックの個々の粒子が実質的に集塊していないことを特徴とする断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項２】　前記カーボンブラックの量が、ポリマー物質の重量に対して４〜１０重量パーセントであることを特徴とする、請求項１に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項３】　前記カーボンブラックの粒度が２００〜５００ナノメートルであることを特徴とする、請求項１または２記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項４】　前記ポリマー物質が熱可塑性ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項５】　前記ポリマー物質がアルケニル芳香族ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項６】　前記ポリマー物質が熱硬化性ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項７】　前記ポリマー物質がポリイソシアヌレートであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項８】　前記フォーム構造物が押出フォーム構造物であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項９】　前記フォーム構造物が成形ビーズフォーム構造物であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１０】　前記フォーム構造物が厚さ０．９５〜１５ｃｍの断熱パネルに成形されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１１】　前記フォーム構造物の限界酸素指数（ＬＯＩ）が２４パーセント以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１２】　請求項１記載の断熱ポリマーフォーム構造物の製造方法であって、
ａ）ポリマー物質を加熱して溶融物質混合物を形成すること、
ｂ）前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラックを前記溶融物質混合物に含有させること、
ｃ）高圧下でこの溶融物質混合物に発泡剤を含有させて発泡可能なゲルを形成すること、および
ｄ）この発泡可能なゲルをダイから低圧域に押出してフォーム構造物を形成すること
の工程を含み、前記カーボンブラックは１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラックの個々の粒子が実質的に集塊しないように分散していることを特徴とする方法。
　【請求項１３】　断熱しようとする物体の表面もしくは周囲を断熱する方法であって、この物体の表面もしくは周囲に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造体を適用することを含む方法。
　【請求項１４】　前記表面もしくは周囲を−３０℃〜＋５０℃の温度使用範囲に断熱する、請求項１３記載の方法。」
　
　［４］特許異議の申立ての理由の概要
　
　申立人は、訂正前の請求項１〜８、１１〜１９に係る特許に対して特許異議の申立てをしており、その主張の概要は、以下の理由ａ〜ｃのとおりである。
　理由ａ：訂正前の請求項１〜８、１１〜１３、１５〜１７に係る発明は、甲第１号証（特表平４−５０２１７３号公報）、及び、甲第２号証（特開昭６３−１８３９４１号公報）に記載された発明であるから、前記各発明に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反して特許されたものである。
　理由ｂ：訂正前の請求項１〜８、１１〜１９に係る発明は、甲第１号証、及び、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、前記各発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものである。
　理由ｃ：訂正前の請求項１、１５に係る特許は、特許法第３６条第４項、第５項及び第６項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
　
　［５］取消理由の概要
　
　取消理由の概要は以下の理由１〜３のとおりである。
　理由１：訂正前の請求項１〜８、１１〜１９に係る特許は、明細書の記載が不備のため、特許法第３６条第４項、第５項及び第６項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
　理由２：訂正前の請求項１、４、５、７、８、１１〜１３に係る発明は、その出願前に国内において頒布された刊行物１（特表平４−５０２１７３号公報　甲第１号証）に記載された発明であるから、前記各発明に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反して特許されたものである。
　理由３：訂正前の請求項１〜８、１１〜１９に係る発明は、その出願前に国内において頒布された刊行物１、刊行物２（特開昭６３−１８３９４１号公報　甲第２号証）、刊行物３（カーボンブラック協会編「カーボンブラック便覧」初版　昭和４６年１１月２５日　株式会社図書出版社発行　ｐ．３９〜４４、１６９）、刊行物４（「発泡プラスチックス技術総覧」平成元年７月３０日　株式会社情報開発　ｐ．８１）に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、前記各発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものである。
　
　［６］特許異議の申立て、及び、取消理由に対する判断
　
　申立人が特許異議の申立てを行った訂正前の請求項１〜８、１１〜１９は、訂正後の請求項１〜５、８〜１４に対応する。そこで、本件発明１〜５、８〜１４に対して、特許異議の申立ての理由と取消理由を判断する。
　
　１．理由ａ、ｂ、及び、理由２、３について
　（１）本件発明１について
　本件発明１は「断熱ポリマーフォーム構造物が、１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックを含む点」を構成要件として具備する発明であり、該構成要件（以下「本件要件」という。）により、ポリマーフォーム構造物に断熱性を付与するのみならず、平均粒度２７ナノメートルのファーネスブラックを使用した場合にくらべ、難燃性の点で優れるという効果を奏するものと認められる（以下、平均粒度２７ナノメートルのファーネスブラックを使用した場合にくらべて難燃性の点で優れるという効果を「本件難燃効果」という。）。なお、本件難燃効果は、訂正明細書の表２に、平均粒度３２０ナノメートルのサーマルブラックを７ｐｐｈ（ｐｐｈは、ポリスチレン１００重量部当たりの重量部数を示す。）配合した場合のＬＯＩ（ＡＳＴＭ Ｄ２８６３−９１による限界酸素指数）が２４．０％であるのに対して、平均粒度２７ナノメートルのファーネスブラックを７ｐｐｈ配合した場合のＬＯＩが１９．０〜１９．５％であることが記載されていることから確認できるものと認められる。
　そこで、本件要件と本件難燃効果の観点から刊行物１〜４を検討する。
　刊行物１（甲第１号証）には、１０〜１００ナノメートルの粒度のカーボンブラックを配合することによりポリマーフォームに断熱性を付与することが記載されていると認められる（特許請求の範囲の請求項１、第２頁右上欄下から第６行〜第２頁左下欄第６行を参照）。しかし、本件要件については記載されていないし、また、カーボンブラックの種類や粒度と難燃性の関係についての記載もない。
　刊行物２（甲第２号証）には、グラファイト粉を配合することによりポリマーフォームに断熱性を付与することが記載されており（特許請求の範囲の請求項１、第３頁右上欄〜同右下欄、第４頁右下欄を参照。）、また、カーボンブラックを配合することによりポリマーフォームに断熱性を付与することも記載されている（第３頁右上欄〜同右下欄、特に、第３頁左下欄第３〜５行を参照）。しかし、本件要件については記載されていないし、また、カーボンブラックの種類や粒度と難燃性の関係についての記載もない。
　刊行物３には、サーマルブラックがカーボンブラックの一種であることが記載されているが、本件要件については記載されていないし、また、カーボンブラックの種類や粒度と難燃性の関係についての記載もない。
　刊行物４には、押出発泡ボードの製造方法が記載されているが、本件要件については記載されていないし、また、カーボンブラックの種類や粒度と難燃性の関係についての記載もない。
　上記の点をまとめると、刊行物１〜４には本件要件について記載されておらず、また、カーボンブラックの種類や粒度と難燃性の関係についても何も記載されていない。
　また、本件要件により本件難燃効果が奏されることが周知であるとも認められない。
　したがって、本件発明１は、刊行物１、２に記載された発明であるとは認められないし、また、本件難燃効果を参酌すると、刊行物１〜４に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものとも認められない。
　（２）本件発明２〜５、８〜１１について
　本件発明２、４、５、８〜１１は本件要件を具備し、本件発明３は粒径の点で本件要件よりもさらに限定された要件を具備しており、いずれも本件難燃効果を奏するものと認められる。
　したがって、上記（１）に示した理由と同様の理由により、本件発明２〜５、８〜１１は、刊行物１、２に記載された発明であるとも、刊行物１〜４に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるとも認められない。
　（３）本件発明１２〜１４について
　本件発明１２〜１４は「断熱ポリマーフォーム構造物の製造方法において、１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックを含有させる工程を含む点」を構成要件として具備する発明であり、該構成要件により、得られた断熱ポリマーフォーム構造物が本件難燃効果を奏するものと認められる。
　そして、上記（１）に示した理由と同様の理由により、本件発明１２〜１４は、刊行物１、２に記載された発明であるとも、刊行物１〜４に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるとも認められない。
　（４）まとめ
　以上のとおりであるから、理由ａ、ｂ、理由２、３には理由がない。
　
　２．理由ｃ、理由１について
　（１）理由ｃの概要
　理由ｃの概要は以下のとおりである。
イ：「実質的に集塊しない」の程度が不明であり、また、実質的に集塊しないようにするにはどうすればよいかについての具体な記載がないから、「カーボンブラックの個々の粒子が実質的に集塊しない」との記載は不明瞭である。
ロ：甲第３号証（特表平９−５０３８１０号公報）の記載からみて、サーマルブラックは相溶化処理しないと分散し難いことが明らかであるにもかかわらず、本件特許明細書には相溶化処理も均一に分散させる他の手段についても全く記載されていないから、カーボンブラックとしてサーマルブラックを採用しても「カーボンブラックの個々の粒子が実質的に集塊しない」ことは実現できるものではなく、「カーボンブラックの個々の粒子が実質的に集塊しない」との記載は不明瞭である。
ハ：ファーネスブラックの場合に、「カーボンブラックの個々の粒子が実質的に集塊しない」ものを得る手段が不明である。
ニ：発明の詳細な説明の表２に示されているファーネスブラックを含むフォームについて実施例ではない旨記載されており、カーボンブラックの範囲が不明瞭である。
　（２）理由１の概要
　理由１の概要は以下のとおりである。
ホ：カーボンブラックの個々の粒子が実質的に集塊していない状態とは具体的にどのような状態をいうのか不明である。
ヘ：理由ｃのイ、ロ、ハのとおりの理由により、発明の詳細な説明は、訂正前の請求項１に係る発明を当業者が容易に実施できるように記載したものとは認められない。
ト．理由ｃのニの理由により、訂正前の請求項１に係る発明でいうカーボンブラックは不明瞭である。
チ．発明の詳細な説明の表２のファーネスブラックを含むフォームが、なぜ実施例でないのか、その理由が不明である。
　（３）判断
　イ〜チについて判断する。
　ａ．イについて
　訂正により、カーボンブラックはサーマルブラックに訂正された。そしてサーマルブラックの個々の粒子はほとんど集塊していないことからみて、「個々の粒子が実質的に集塊していない」とはサーマルブラックの本来の状態が保たれていることを意味していると認められる。また、サーマルブラックを用いることにより「個々の粒子が実質的に集塊していない」ことが達成されるものと認められる。したがって、イは採用できない。
　ｂ．ロについて
　甲第３号証には、ポリマー中でサーマルブラック等のカーボンブラックを均一に分散せしめる方法が記載されているが、ポリマー中でサーマルブラックの個々の粒子が集塊するとの記載はない。均一に分散させる手段が存在すること自体は、ポリマー中でサーマルブラックの個々の粒子が集塊することを直接意味してはいないし、集塊するという証拠もない。
　したがって、ロは採用できない。
　ｃ．ハ、ニについて
　訂正により、カーボンブラックはサーマルブラックに訂正されたから、ハ、ニは理由がないものとなった。
　ｄ．ホ〜チについて
　上記ａ．〜ｃ．のとおりであるから、ホ〜チにも理由がない。
　（４）まとめ
　以上のとおりであるから、理由ｃ、理由１には理由がない。
　
　［７］むすび
　
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由および取消理由によっては本件発明１〜５、８〜１４についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜５、８〜１４についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件発明１〜５、８〜１４についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、平成６年改正法附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
サーマルグレードカーボンブラックを含有するプラスチック構造物
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】断熱ポリマーフォーム構造物であって、
　ａ）ポリマー物質、および
　ｂ）前記ポリマー物質中に含まれる、
前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラック、
を含み、前記カーボンブラックが１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラック
てい
　【請求項２】前記カーボンブラックの量が、ポリマー物質の重量に対して４〜１０重量パーセントであることを特徴とする、請求項１に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項３】前記カーボンブラックの粒度が２００〜５００ナノメートルであることを特徴とする、請求項１または２記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項４】前記ポリマー物質が熱可塑性ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項５】前記ポリマー物質がアルケニル芳香族ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項６】前記ポリマー物質が熱硬化性ポリマーであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項７】前記ポリマー物質がポリイソシアヌレートであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項８】前記フォーム構造物が押出フォーム構造物であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項９】前記フォーム構造物が成形ビーズフォーム構造物であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１０】前記フォーム構造物が厚さ０．９５〜１５ｃｍの断熱パネルに成形されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１１】前記フォーム構造物の限界酸素指数（ＬＯＩ）が２４パーセント以上であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造物。
　【請求項１２】請求項１記載の断熱ポリマーフォーム構造物の製造方法であって、
　ａ）ポリマー物質を加熱して溶融物質混合物を形成すること、
　ｂ）
前記ポリマー物質の重量に対して１．０〜２５重量パーセントの量のカーボンブラック
　ｃ）高圧下でこの溶融物質混合物に発泡剤を含有させて発泡可能なゲルを形成すること、および
　ｄ）この発泡可能なゲルをダイから低圧域に押出してフォーム構造物を形成すること
の工程を含み、前記カーボンブラックは
１５０ナノメートルよりも大きい粒度を有するサーマルブラックであり、前記サーマルブラック
　【請求項１３】断熱しようとする物体の表面もしくは周囲を断熱する方法であって、この物体の表面もしくは周囲に請求項１〜１１のいずれか１項に記載の断熱ポリマーフォーム構造体を適用することを含む方法。
　【請求項１４】前記表面もしくは周囲を−３０℃〜＋５０℃の温度使用範囲に断熱する、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
　この発明は、構造物の熱伝導率を小さくするのに必要な量の、ある構造および種類のカーボンブラックを含有するプラスチック構造物による表面および包囲体の断熱方法に関する。
　カーボンブラックは赤外線の吸収体および反射体として知られており、商業的には、熱伝導率を小さくするために断熱フォーム構造物中に用いられている。該使用に関する多数の教示が米国特許第４，７９５，７６３号およびＷＯ９０／０６３３９に示されている。該特許は数種のカーボンブラックを開示し、さらに有効な粒度範囲および配合（すなわち重量）量をも開示している。
　カーボンブラックを断熱フォーム構造物中に使用する場合の問題点には加工上の問題と製品品質の問題とがある。
　加工上の１つの問題は、発泡剤を有するポリマー融成物または該融成物のポリマーゲル中にカーボンブラックを均一に分散または混合させることが可成り難しいということである。断熱構造物中に以前に用いられていたカーボンブラック（ファーネスブラック）は、商業的に、その製造中に、熱溶融によって、粒子が２ないし９０個のクラスター状で供給される。該クラスターが、ポリマー融成物またはゲル中に分散している間にばらばらにすることは事実上不可能である。さらに、クラスター相互間の静電引力によって、クラスター自体をポリマー融成物またはゲル中に分散させることが難かしい。この分散問題は、フォーム構造物をつくる前に、カーボンブラックのベースポリマー中への費用のかかる予備配合を必要とするかもしれない。予備配合は非常に経費がかかるが、それでもなおカーボンブラックは、断熱フォーム構造物の熱伝導率が最小になるほどには分散しない。さらに、熱伝導率を大幅に小さくするのに必要なカーボンブラックの高配合量（概してフォーム構造物の４ないし１０重量パーセント）が、前記加工上の問題をさらに一層悪化させるかもしれない。
　別の加工上の問題は、比較的大きい表面積であって、以前用いていたカーボンブラックの多孔性は、フォーム構造物の製造中に、添加物を吸収して、その活性を阻害することがある。この阻害は、添加物の活性の低下、添加物の必要配合量の増大、または望ましくない添加物への切替えをもたらすかもしれない。
　以前に用いていたカーボンブラックの別の加工上の問題は、カーボンブラックが表面に粘着または付着する傾向、プロセス等である。この表面粘着は清掃および清浄度の問題を生じる。
　以前用いていたカーボンブラックの高配合量が、押出フォーム構造物にスキン層の品質問題をひき起すこともある。
　ポリマー融成物中に容易に分散するカーボンブラックを見出すことが望ましいと思われる。予備配合せずに分散可能なカーボンブラックを見出すことはさらに望ましいであろう。一定の配合量でフォーム構造物に熱伝導率の著しい低下をもたらすカーボンブラックを見出すことはさらに望ましいであろう。
　この発明によれば、発泡ポリマー物質およびその中に包含されるカーボンブラックを含むポリマーフォーム構造物を表面または包囲体に適用することを含んで成る表面または包囲体の断熱方法がある。カーボンブラックは、構造物の熱伝導率を、カーボンブラックを含まない対応するフォーム構造物よりも小さくするのに必要な量で存在する。カーボンブラックは、フォーム構造物のマトリックス中に、集塊または凝集の実質的にない分離した個々の粒子状に分散している。分離した集塊のない状態のカーボンブラックはフォーム構造物の製造中に、容易に分散して、加工することができる。個々の粒子は粒径が１５０ナノメートルよりも大きいのが好ましい。比較的大きな粒度は、カーボンブラックの赤外線反射性および散乱性を、より効果的に利用させる。好ましいカーボンブラックは商業的にサーマルグレードカーボンブラック（ｔｈｅｒｍａｌ　ｇｒａｄｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｌａｃｋ）（サーマルブラック）という。サーマルブラックは、一定配合量で、以前断熱フォーム構造物に用いていた他種のカーボンブラックよりも熱伝導率を小さくする。さらに、サーマルブラックは加工し、混合してフォーム構造物とするのが他種のカーボンブラックよりもはるかに容易である。
　さらに、この発明によれば、発泡ポリマー物質およびフォーム構造物の熱伝導率を、対応するカーボンブラックを含まないフォーム構造物よりも小さくするのに必要な量のカーボンブラックを含むフォーム構造物を表面または包囲体に適用することを含んで成る表面または包囲体の断熱方法がある。該カーボンブラックは、１５０ナノメートルよりも大きい平均粒径を有し、業界では公知の種類のカーボンブラックであることができる。
　さらに、この発明によれば、実質的に無気泡質または無発泡の充実ポリマー物質およびカーボンブラックを含む断熱フォーム構造物を表面または包囲体に適用することができる方法がある。
　さらに、この発明によれば、前記フォーム構造物の製造方法がある。ポリマー物質を加熱して溶融ポリマー物質とする。該方法は、ポリマー物質を加熱して溶融ポリマー物質とし、溶融ポリマー物質中に前記カーボンブラックを包含させて、溶融物質混合物とし、高圧下で、発泡剤を、該溶融物質混合物中に包含させて、発泡可能なゲルとし、さらに該発泡可能なゲルをダイから低圧域に押出して、フォーム構造物を生成させる諸工程を含む。
　さらに、この発明によれば、発泡ポリマー物質および前記の種類および構造のカーボンブラックを有する押出断熱プラスチックフォーム構造物がある。
　適当なプラスチック物質は、吹き込んでフォームとすることができる任意のプラスチック物質から選ぶことができる。該プラスチック物質は熱可塑性または熱硬化性のいずれであってもよい。適当なプラスチックにはポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アルケニル芳香族ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、前記のコポリマーおよびターポリマー、ポリマーブレンド、ならびにゴム変性ポリマーがある。適当なポリオレフィンにはポリエチレンおよびポリプロピレンがある。適当なポリエチレンには高密度、中密度、低密度、線状低密度および超低密度ポリエチレンの種類がある。
　このフォーム構造物は、アルケニル芳香族ポリマー物質を含むのが好ましい。適当なアルケニル芳香族ポリマー物質には、アルケニル芳香族ホモポリマーおよびアルケニル芳香族化合物と共重合可能なエチレン性不飽和コモノマーとのコポリマーがある。アルケニル芳香族ポリマー物質は、さらに、少量の非アルケニル芳香族ポリマーを含むことができる。アルケニル芳香族ポリマー物質は、単独の１種以上のアルケニル芳香族ホモポリマー、１種以上のアルケニル芳香族コポリマー、それぞれ１種以上のアルケニル芳香族ホモポリマーおよびコポリマーの混合物、または前記のいずれかと非アルケニル芳香族ポリマーとの混合物から成ることができる。アルケニル芳香族ポリマー物質は、組成に関係なく、５０重量パーセントを上回る、好ましくは７０重量パーセントを上回るアルケニル芳香族モノマー単位を含む。アルケニル芳香族物質は、完全にアルケニル芳香族モノマー単位から成るのがもっとも好ましい。
　適当なアルケニル芳香族ポリマーには、スチレン、アルファメチルスチレン、エチルスチレン、ビニルベンゼン、ビニルトルエン、クロロスチレンやブロモスチレンのようなアルケニル芳香族化合物から得られるポリマーがある。好ましいアルケニル芳香族ポリマーはポリスチレンである。少量のＣ１−４アルキル酸およびエステル、イオノマー誘導体、ならびにＣ２−６ジエンのようなモノエチレン性不飽和化合物をアルケニル芳香族化合物と共重合させることができる。共重合可能な化合物の例には、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニルおよびブタジエンがある。ポリスチレンが経済的であり、かつ通常断熱プラスチックフォームに用いられているので、好ましい構造物は、実質的に、すなわち、９５重量パーセント以上、ポリスチレンを含み、もっとも好ましいのは完全にポリスチレンより成るものである。
　このフォーム構造物中に包含されるカーボンブラック種は、該カーボンブラックがポリマーマトリックス中に実質的に集塊のない分離粒子状に分散するので、現在商業的に用いられているものとは異なる。現在、断熱フォーム構造物に用いられているカーボンブラック（
ファーネス
　分離粒子状に分散するカーボンブラック種を、業界ではサーマルグレードカーボンブラックまたはサーマルブラックと呼ぶ。ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、およびランプブラックを含む他種のカーボンブラックは、分離粒子状の理想的な分散度を示さない。サーマルブラックと他種のカーボンブラックとを区別する別の教示が次の文献に見られる：Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　Ｓｏｎｓ，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，第４巻、第３版、６３１−６６６頁（１９７８年）、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ、ニューヨーク；ならびにＨａｒｒｙ　Ｓ．ＫａｔｚおよびＪｏｈｎ　Ｖ．Ｍｉｌｅｗｓｋｉ著、Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｆｉｌｌｅｒｓ　ａｎｄ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ，２７７−２９１頁（１９７８年）、Ｖａｎ　Ｎｏｓｔｒａｎｄ　Ｒｅｉｎｈｏｌｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，ニューヨーク。
　サーマルブラックは、従来技術では認識されなかったフォーム構造物の用途において、他種のカーボンブラックに勝る利点をもたらす。２つの重要な利点はすぐれた加工性およびすぐれた断熱性能である。
　サーマルブラックは、押出してフォーム構造物とする前に、ポリマー融成物または該融成物および発泡剤のポリマーゲル中に、はるかに容易に分散するので、フォーム構造物をつくる場合に、他種のカーボンブラックよりもはるかに加工が容易である。サーマルブラックは、概ね球形の分離粒子状態および比較的小さい平均表面積のために、他種のカーボンブラックに比べてポリマー融成物中にはるかに容易に分散する。他種のカーボンブラック、とくに、現在断熱フォーム構造物に商業的に用いられているファーネスブラックは粒子が２なし９０個の熱溶融クラスターまたは集塊状で製造される。フォーム形成過程で、ポリマー融成物またはゲル中にカーボンブラックを分散させる間に、該クラスターをばらばらにするのは極めて困難である。したがって、他種のカーボンブラックを用いてつくったフォーム構造物は実質的にクラスター化または集塊したカーボンブラック構造を有することがある。
　サーマルブラックは、概して、酸素の無い環境で炎を存在させずに炭化水素の高温分解によってつくる。該分解は比較的大きな熱エネルギーの入力を必要とする強い吸熱反応である。サーマルブラックの製造に関する別の教示が前記出版物に示されている。
　この発明の別の顕著な特徴はカーボンブラックの粒度である。このフォーム構造物には任意の粒度のカーボンブラックを使用することができるけれども、望ましい粒度は１５０ナノメートルを上回ることが好ましく、２００ないし５００ナノメートルがさらに好ましい。これら好ましい粒度範囲は、粒度が大きいために、断熱フォーム中のカーボンブラックの粒度範囲という点で、さらに従来技術と区別される。一定配合量のカーボンブラック粒子のすべてが、１５０ナノメートルよりも大きい必要はない。下記の理由で、１５０ナノメートルよりも大きい粒度のものが好ましいだけである。カーボンブラックは、一般に、ある平均粒度の見本で売買される。粒度分布は平均値を中心にしてかなりばらつく。好ましい粒子は、粒子試料中の、粒径が１５０ナノメートルよりも大きいような画分の粒子である。
　カーボンブラックの一定配合量（重量）に対して、粒子の大きい断熱フォーム構造物は、同じ配合量で粒子の小さい断熱フォーム構造物よりも断熱能力が大きく、すなわち熱伝導率が小さい。断熱フォーム構造物は、一定の熱伝導率を得るのに、大きい粒子の場合には、小さい粒子の場合よりも、少ない配合量を用いることができるということになる。サーマルブラックは比較的大きい粒度をつくることができるという点で、ファーネスブラックを含む他種のカーボンブラックよりも有利である。サーマルブラックは、１５０ナノメートルよりも大きい粒度で市販されている。サーマルブラックおよびファーネスブラックを含む任意の種類のカーボンブラック粒子は、大きな粒度が、小さい粒度よりもフォーム構造物にもたらす熱伝導率が小さい。しかし、加工上の問題から、カーボンブラックは小球状にしない方が好ましい。
　特定の理論に拘束されるわけではないが、カーボンブラックの大きな粒子は、赤外線の散乱を増すために、小さな粒子よりもフォーム構造物の熱伝導率を小さくすると考えられる。通常の赤外線波長（室温における５−２０マイクロメートル）および粒度が１００ないし５００ナノメートルの場合には、Ｒａｙｌｅｉｇｈ散乱が支配的である。散乱度または散乱係数は次式によって表わすことができる。
　　Π＝パイ（〜３．１４）
Ｎ＝単位体積当りの粒子数　Ｖ＝粒子の体積　λ＝放射線の波長　η＝粒子の屈折率　η０＝ポリマーマトリックスの屈折率　このように、赤外線の散乱は個々の粒子の体積の２乗の関数である。この結果、粒子が大きいほど放射線の散乱度が大きくなり、したがってフォーム構造物の熱伝導率が小さくなるということになる。
　カーボンブラックの大きな粒子は、フォーム構造物の伝導性熱伝導率を小さくするという他の利点をもたらす。ポリスチレンを含むほとんどのポリマー物質よりも熱伝導率が大きいカーボンブラックは、フォーム構造物の固体ポリマーマトリックスに熱を伝導するブリッジまたはドメインとして作用する。大きな粒子、とくに球状のものは、カーボンブラックの一定配合量に対して熱を伝導する幾何学的粒子体積を最小にする。
　サーマルブラックは、発泡すると他のカーボンブラックの場合よりも多量のサーマルブラックをフォームの気泡の気泡壁に堆積させるという点で、ファーネスブラックスを含めて、断熱フォーム構造物に以前使用されていたカーボンブラックに勝る他の利点がある。気泡壁の堆積を増す機構はよくわからないけれども、該堆積はフォーム構造物の固体伝熱熱伝導率および放射熱伝導率を小さくする結果になる。気泡ガス／カーボンブラック界面の熱伝導率はカーボンブラック／ポリマー界面の熱伝導率よりも小さいので、固体伝熱熱伝導率は小さくなると思われる。気泡ガス／カーボンブラック界面の屈折率はカーボンブラック／ポリマー界面の屈折率よりも大きいので、放射熱伝導率は小さくなると考えられる。
　独立気泡フォーム構造物中のカーボンブラックの粒度を実際に制限する因子は気泡壁の厚さである。粒度は気泡壁の厚さより小さくなければならない。カーボンブラックの平均粒度はフォーム構造物の平均気泡壁厚さの１／２以下であるのが好ましい。平均粒度を平均気泡壁厚さの１／２以下に限定することは、粒度のみならず気泡壁厚さの平均値を中心とする通常の統計的変動を考慮に入れて、独立気泡フォーム構造物の物理的一体性を確実にするものである。平均気泡壁厚さは、光学的方法によって測定する。平均粒度は重量による算術平均が好ましい。連続気泡フォーム構造物の場合には、粒度は構造物の物理的一体性に関する重大な因子ではない。
　フォーム構造物のポリマーマトリックス中の、実質的に集塊のない分離粒子状カーボンブラック粒子の分散はフォーム構造物の熱伝導率をさらに小さくする。カーボンブラックは、アルケニル芳香族ポリマーを含むほとんどのポリマーよりも熱伝導率が大きいので、伝熱ブリッジまたはドメインを形成しないように、粒子の幾何学的体積をできるだけ小さくするかまたは粒子のクラスターをできるだけ少なくすることが望ましい。分離粒子形状の場合には、互いに密集または凝集した２個以上の粒子の伝熱ブリッジまたはドメインが回避されて、カーボンブラックによる熱伝導は最小になる。商業的に、断熱フォーム構造物に用いられるファーネスブラックは、通常フォーム構造物中に粒子が２ないし９０個のクラスター状で存在する。対照的に、サーマルブラックは、フォーム構造物中に、好ましくは、実質的に分散粒子状で存在する。したがって、サーマルブラックは、一定の配合量に対して、ファーネスブラックよりも断熱フォーム構造物の熱伝導率を小さくする。
　カーボンブラックは、フォーム構造物の熱伝導率を、対応するカーボンブラックを含まないフォーム構造物よりも小さくするのに必要な量で存在する。カーボンブラックは、フォーム構造物中のポリマー物質の重量に対して１．０ないし２５重量パーセントの量で存在するのが好ましく、４ないし１０重量パーセントの量で存在するのがさらに好ましい。４ないし１０重量パーセントのカーボンブラックは、通常の住宅や建造物断熱用（−３０℃ないし＋５０℃の温度使用範囲）の厚さ３／８インチ（０．９５ｃｍ）ないし６インチ（１５ｃｍ）のフォームパネル構造物で、熱の放射部分を消散させるのに概して十分である。
　フォーム構造物は低度の引火性または高度の難燃性を有するのが好ましい。引火性の有効な尺度は、ＡＳＴＭ　Ｄ２８６３−９１により求められる限界酸素指数（ＬＯＩ）である。ＬＯＩはできるだけ大きくすることが望ましい。フォーム構造物は２４パーセント以上のＬＯＩを有することが好ましい。サーマルブラックを有するフォーム構造物は、カーボンブラックの一定配合量に対して、対応するファーネスブラックを有するフォーム構造物よりもＬＯＩが大きい。
　このフォーム構造物をつくる場合に製造しやすさを増し、かつ製造コストを低下させるために、プロセス全体に、圧力低下をできるだけ少なくすることが望ましい。サーマルブラックを有するフォーム構造物は、カーボンブラックの一定配合量に対して、対応するファーネスブラックを有するフォーム構造物よりも低いプロセスの圧力低下でつくることができる。
　ファーネスブラックよりもむしろサーマルブラックを使用する別の利点は得られるフォーム構造物の色である。カーボンブラックの一定配合重量に対して、サーマルブラックはファーネスブラックよりも淡色のフォーム構造物を生成する。断熱フォーム構造物用の前記配合量では、サーマルブラックはフォーム構造物に銀または灰色をもたらし、一方、ファーネスブラックは、一般に、はるかに暗い概して暗黒色のフォーム構造物を生じる。薄い銀または灰色は印刷しやすく、製造が容易で安価である。
　この発明の熱可塑性ポリマーフォーム構造物は、通常、ポリマー物質を加熱して、可塑化または溶融ポリマー物質とし、その中に発泡剤を包含させて、発泡可能なゲルとし、さらにゲルをダイから押出して、フォーム生成物とすることによって調製される。ポリマー物質は、発泡剤を混合する前に、ガラス転移点または融点もしくはそれ以上の温度に加熱する。発泡剤は、押出機、ミキサーまたはブレンダーのような業界で公知の手段によって溶融ポリマー物質中に包含または混合することができる。発泡剤は、溶融ポリマー物質の実質的な膨張を阻止し、かつ発泡剤を溶融ポリマー物質中に概ね均一に分散させるのに必要な高圧下で、溶融ポリマー物質と混合する。カーボンブラックは、ポリマー物質とドライブレンドするか、または任意の前記の方法によってポリマー融成物またはポリマーゲルと混合することができる。カーボンブラックは、また、ポリマーに予備配合して、カーボンブラック／ポリマー濃縮物状にすることができ、該濃縮物は次に、補足量のポリマーとともに押出して希釈することができる。場合により、可塑化または溶融の前に、成核剤をポリマー融成物中に混合するか、またはポリマー物質とドライブレンドすることができる。発泡可能なゲルは、フォーム構造物の物理的特性を最適にするために、概して、低温に冷却する。ゲルは、次に、所望の形状のダイから低圧域に押出して、フォーム構造物を生成させる。低圧域は、発泡可能なゲルが、ダイから押出される前に、保持している圧力よりも低圧にある。該低圧は過圧または減圧であることができるが、大気圧レベルが好ましい。
　この構造物の好ましい製造方法は押出法であるけれども、前記構造物が、発泡剤を含有する予備発泡ビーズの発泡によって成形できることは理解されよう。ビーズは、発泡時に成形して、種々の形状の物品をつくることができる。予備発泡ビーズおよび成形発泡ビーズフォーム製品の製造法が、ＦｒｉｓｃｈおよびＳａｕｎｄｅｒｓのＰｌａｓｔｉｃ　Ｆｏａｍｓ，Ｐａｒｔ　ＩＩ、５４４−５８５頁、Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．（１９７３年）、ならびにＢｒｙｄｓｏｎのＰｌａｓｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、第５版、４２６−４２９頁、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈｓ（１９８９年）に教示されており、いずれも参考資料としてこの明細書に収録してある。
　カーボンブラックはいくつかの方法で、ビーズフォームに包含させることができる。カーボンブラックは予備発泡ビーズの調製中に、ポリマー樹脂融成物と混合することができる。カーボンブラックは、また、発泡前に予備発泡ビーズを被覆しさらに成形して物品とすることによって、ビーズフォームに包含させることもできる。
　ポリウレタンおよびポリイソシアヌレートフォーム構造物は、通常、一般にＡ成分およびＢ成分と呼ぶ、２種類の予備配合成分を反応させることによって製造する。カーボンブラックおよび発泡剤は、イソシアナートかまたはポリオールのいずれかもしくは両者の中に分散させることができる。
　適当なポリイソシアナートには、ｍフェニレンジイソシアナート、トルエン−２，４−ジイソシアナート、トルエン−２，６−ジイソシアナート、２，４−および２，６−トルエンジイソシアナート混合物、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアナート、テトラメチレン−１，４−ジイソシアナート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアナート、ヘキサヒドロトルエン−２，４−および２，６−ジイソシアナート、ナフタレン−１，５−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアナート、４，４′−ジフェニレンジイソシアナート、３，３′−ジメトキシ−４，４′−ビフェニルジイソシアナート、３，３′−ジメチル−４，４′−ビフェニルジイソシアナート、ならびに３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアナートのようなジイソシアナート類；４，４′，４″−トリフェニルメタン−トリイソシアナート、ポリメチレンポリフェニルイソシアナート、トルエン−２，４，６−トリイソシアナートのようなトリイソシアナート類；および４，４′−ジメチルジフェニルメタン−２，２′，５，５′−テトライソシアナートのようなテトライソシアナート類がある。
　適当なポリオールにはエチレングリコール；プロピレングリコール−（１，２）および−（１，３）；ブチレングリコール−（１，４）および−（２，３）；ヘキサンジオール−（１，６）；オクタンジオール−（１，８）；ネオペンチルグリコール；１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン；２−メチル−１，３−プロパンジオール；グリセリン；トリメチロールプロパン；トリメチロールエタン；ヘキサントリオール−（１，２，６）；ブタントリオール−（１，２，４）；ペンタエリトリトール；キニトール；マンニトール；ソルビトール；ホルミトール；αメチル−グリコシド；ジエチレングリコール；トリエチレングリコール；テトラエチレングリコールおよび高級ポリエチレングリコール類；ジプロピレングリコールおよび高級ポリプロピレングリコール類のみならずジブチレングリコールおよび高級ポリブチレングリコール類がある。適当なポリオールには、さらに、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ドリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、トリメチレングリコールおよびテトラメチレングリコールのようなオキシアルキレングリコール類がある。
　ボリウレタンフォームは、ポリオールおよびイソシアナートを０．７：１ないし１．１：１当量に基づいて反応させることによって調製することができる。この発明のポリイソシアヌレートフォームは、ポリイソシアナートを少量のポリオールと、１当量のポリイソシアヌレートに対してヒドロキシルが０．１０なしい０．７０当量のポリオールとなるように反応させて調製するのが好都合である。有用なポリウレタンおよびポリイソシアヌレートならびにその製造法は米国特許第４，７９５，７６３号に示されている。
　発泡剤の選択はこの発明にとって重要なことではない。有用な発泡剤には無機薬剤、有機発泡剤および化学作用による発泡剤がある。適当な無機発泡剤には二酸化炭素、窒素、アルゴン、水、空気、およびヘリウムがある。有機発泡剤には炭素原子が１ないし９個の脂肪族炭化水素および炭素原子が１ないし４個の完全または部分ハロゲン化脂肪族炭化水素がある。脂肪族炭化水素には、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタンおよびネオペンタンがある。完全および部分ハロゲン化脂肪族炭化水素にはフルオロカーボン、クロロカーボンおよびクロロフルオロカーボンがある。フルオロカーボンの例には、フッ化メチル、ペンタフルオロメタン、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（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、ペンタフルオロエタン、ジフルオロエタン、ペルフルオロエタン、２，２−ジフルオロプロパン、１，１，１−トリフルオロプロパン、ペンフルオロプロパン、ジクロロプロパン、ジフルオロプロパン、ペルフルオロブタン、ペルフルオロシクロブタンがある。この発明に用いるための部分ハロゲン化クロロカーボンおよびクロロフルオロカーボンには塩化メチル、塩化メチレン、塩化エチル、１，１，１−トリクロロエタン、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）、１，１−ジクロロ−２，２，２−トリフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２３）および１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１２４）がある。完全ハロゲン化クロロフルオロカーボンにはトリクロロモノフルオロメタン（ＣＦＣ−１１）、ジクロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、トリクロロトリフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）、１，１，１−トリフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）、クロロヘプタフルオロプロパン、およびジクロロヘキサフルオロプロパンがある。化学作用による発泡剤にはアゾジカルボンアミド、アゾジイソブチロニトリル、ベンゼンスルホンヒドラジド、４，４−オキシベンゼンスルホニル−セミカルバジド、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、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、およびトリヒドラジノトリアジンがある。
　フォーム形成ポリマーゲルをつくるためにポリマー溶融物質を加える発泡剤の量はポリマー１キログラム当り、０．２ないし５．０モル、好ましくは０．５ないし３．０モル、もっとも好ましくは１．０ないし２．５０モルである。
　このフォーム構造物中のフォーム成分は密度が、１０ないし１５０キログラム／立方メートルであるのが好ましく、１０ないし７０キログラム／立方メートルであるのがもっとも好ましい。フォームはＡＳＴＭ　Ｄ３５７６により、平均粒度が０．０５ないし５．０ミリメートルであるのが好ましく、０．１ないし１．５ミリメートルであるのがもっとも好ましい。
　このフォーム構造物のフォーム成分は適用によって独立気泡または連続気泡であることができる。ほとんどの断熱用途の場合には、このフォームはＡＳＴＭ　Ｄ２８５６−Ａにより、独立気泡が９０パーセントを上回ることが望ましい。独立気泡構造物は対流効果、断熱ガスの拡散および水蒸気の透過を大幅に低減させる。
　このフォーム構造物に、無機充填剤、顔料、酸化防止剤、酸捕捉剤、紫外線吸収剤、難燃剤、加工助剤や押出助剤のような種々の添加剤を加えることができる。
　さらに、フォームの気泡の大きさを制御するために成核剤を加えることができる。好ましい成核剤には、炭酸カルシウム、タルク、クレー、酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム、けい藻土およびクエン酸と重炭酸ナトリウムとの混合物のような無機物質がある。使用する成核剤の量は、ポリマー樹脂１００重量部当り０．０１重量部から５重量部にわたるのが好ましい。より好ましい範囲は０．１ないし３重量部である。
　この発明によれば、押出フォームまたはビーズフォーム状のこのフォーム構造物は、カーボンブラックとの積層、成層または被覆フォーム構造物の状態であることができる。カーボンブラックはプラスチックフィルムまたは他の充実ポリマー物質の層のような充実ポリマー層中に包含させることができる。フィルムまたは充実層を同時に押出して、フォームおよびフィルム層を、交互に配列させたフォーム構造物をつくることができる。さらに、カーボンブラックを、フォーム構造物の表面に、フィルムまたは接着コーティングとして被覆または塗布することができる。
　この発明によれば、前記フォーム構造物の場合と同じ比率の充実ポリマー物質およびサーマルブラックを含む充実断熱構造物がある。該充実断熱構造物は、ポリマー物質を加熱してポリマー融成物とし、サーマルブラックをその中に包含混合させ、さらに融成物とサーマルブラックとの混合物を冷却して充実状態にすることによって製造される。充実断熱構造物は、業界で以前に用いていた他種のカーボンブラックに勝るサーマルブラックの断熱性能および加工上の利点を示す。充実断熱構造物はフォーム構造物についてここで述べたいかなる断熱用途にも使用することができる。
　この発明によれば、このフォーム構造物は、この構造物から形づくった断熱パネルを表面または包囲体に適用することによって、表面または包囲体を断熱するのに用いることができる。該パネルは住宅、屋根、ビルディング、冷蔵庫、冷凍庫や家庭用電化製品のような断熱表面または包囲体に有効である。
　このフォーム構造物は、通常の隙間を埋める緩衝材や包装用の複数の分離発泡粒子に作り上げるか、または細かく粉砕してブローン断熱用に使用することができる。
　下記はこの発明の実施例であって、発明を限定するものと解すべきではない。とくに断らない限り、パーセント、部または比率はすべて重量単位のものである。
　この発明のポリスチレン独立気泡フォーム構造物は、この発明の押出法によってつくった。該フォーム構造物は、構造物の熱伝導率を小さくするために、概ね均一に分散させたサーマルブラックを用いて成形した。
　該フォーム構造物をつくるのに用いた装置は、直列の押出機、ミキサー、単数または複数のクーラー、およびスロットダイであった。押出機は２　１／２インチ（６．３ｃｍ）の一軸スクリュー式押出機であった。ダイの幅は３インチ（７．５ｃｍ）でダイの隙間は０．０３−０．１０インチ（０．７６−２．５ｍｍ）であった。
　使用した原料ポリマーは、サイズ排除クロマトグラフィーによる重量平均分子量が１９５，０００のポリスチレンであった。押出機に送る前にポリスチレンにドライブレンドした添加物は、ポリスチレンの重量に対して、０．３ｐｐｈ（１００重量部に対する重量部数）の低密度ポリエチレン（メルトインデックス、２．０−２．６、密度０．９１５−０．９１９グラム立方センチメートル）、０．２５ｐｐｈのタルク、０．０４ｐｐｈの酸化マグネシウム、および２．６７ｐｐｈのヘキサブロモシクロドデカンであった。押出機は毎時２００ポンド（毎時９１キログラム）の速度で作動させた。
　発泡剤は押出機下流のミキサーに投入した。発泡剤はポリスチレンの重量に対して、９．０ｐｐｈの１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４２ｂ）２．５ｐｐｈの塩化エチル、および１．４ｐｐｈの二酸化炭素を含んだ。
　使用したサーマルブラックは、Ａｒｏｓｐｅｒｓｅ２１３および２３９（Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ　Ｃｏｒｐ．）であった。Ａｒｏｓｐｅｒｓｅ２１３および２３９はＡＳＴＭ　Ｄ３８４９−８９によれば、平均粒径（直径）が、それぞれ４０５ｎｍおよび２６５ｎｍであった。
　ＡＳＴＭ　Ｃ５１８−８５によって、Ｋファクターを求めた。Ｒ値はＬ／Ｋに等しい。ただし、Ｌは試料の厚さで、Ｋは熱伝導率（Ｋファクター）である。連続気泡含量はＡＳＴＭ　２８５６−Ａによって求められる。気泡の平均の大きさはＡＳＴＭ　Ｄ３５７６によって求められる。
　表１でわかるように、サーマルブラックを含有するこのフォーム構造物は、対照のサーマルブラックを含まないフォーム構造物よりも実質的に、耐熱性にすぐれ、かつ熱伝導率が小さい。
　この発明のポリスチレン独立気泡フォーム構造物をつくって、引火性の試験をし、プロセスの圧力低下を測定した。該フォーム構造物を、ファーネスブラックを用いてつくった対応フォーム構造物と比較した。サーマルブラックを用いてつくったこのフォームはファーネスブラックを用いてつくったフォームよりも難燃性が大きく、圧力低下が小さかった。いずれのカーボンブラックも、濃縮物状のポリスチレンに配合し、所望カーボンブラック配合量が得られるように、押出の時点で、補足的なポリスチレンをさらに混合した。
　フォーム構造物をつくるのに用いた装置は、直列の押出機、ミキサー、単数または複数のクーラー、およびスロットダイであった。押出機は２　１／２インチ（６．３ｃｍ）の一軸スクリュー式押出機であった。
　使用原料ポリマーはサイズ排除クロマトグラフィーによる重量平均分子量が１３，５００のポリスチレンであった。押出機に送る以前にポリスチレンにドライブレンドした添加物は、ポリスチレンの重量に対して、２．０ｐｐｈのヘキサブロモシクロドデカン、１．０ｐｐｈの線状低密度ポリエチレン、１．０ｐｐｈの重量平均分子量が１２００のポリプロピレングリコール、０．０５ｐｐｈのステアリン酸カルシウム、および０．０５ｐｐｈの酸化マグネシウムであった。
　発泡剤は押出機下流のミキサーに投入した。発泡剤は、ポリスチレンの重量に対して４．５ｐｐｈの二酸化炭素を含んだ。
　使用したサーマルブラックは平均粒度が３２０ナノメートルおよび表面積が８平方メートル／グラムのＡｒｏｓｐｅｒｓｅ１５（Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ　Ｃｏｒｐ．）であった。使用したファーネスブラックは平均粒度が２７ナノメートルおよび表面積が８０平方メートル／グラムのＢｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ４５０（Ｃａｂｏｔ　Ｃｏｒｐ．）であった。
　使用した引火性の尺度はＡＳＴＭ　Ｄ２８６３−９１による限界酸素指数（ＬＯＩ）であった。ＬＯＩはできるだけ大きくするのが望ましい。
　圧力低下は、ミキサー入口の圧力から、ダイ入口の圧力を減じて計算した。製造しやすさを増すには圧力低下をできるだけ小さくすることが望ましい。
　下記表２に比較結果を示す。
　▲１▼＊　この発明の実施例ではない。
　▲２▼１　ポリスチレン１００重量部当りの重量部数
　驚くべきことに、このフォームの示したＬＯＩはファーネスブラックを用いてつくった対比フォームのＬＯＩよりもはるかにすぐれていた。ＬＯＩが大きいことは難燃性のすぐれることを示唆する。
　このフォームを製造する場合には、対比フォームと比べて、圧力低下の著しく少ないのが認められた。サーマルブラックを用いてつくったフォームの場合には、圧力低下が２００ｐｓｉ（１３７８キロパスカル）も少なかった。
　この発明のポリマー構造物、この発明の方法およびこの発明の最終用途を特定細目について示したけれども、製造方法および製造業者の要望によって、なお明らかに、発明の示す新規の教示および原理の範囲内にありながら、種々の変化によって、この発明を変更できることは理解されよう。