(57)【要約】  嵌合して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成する少なくとも２つの押出熱可塑性ポリマー発泡体片を有し、各片が、凹面が隣接して略環状断面内に孔を画定する内縁を形成するように凹面を有し、各片が、３６キログラム毎立方メートルの未満の密度、１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満である密度と平均気泡径との積、及び３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する、物品。【選択図】図３
2016515146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの熱可塑性ポリマー発泡体片を含む物品であって、
（ａ）前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々が凹面を有し、
（ｂ）前記熱可塑性ポリマー発泡体片が、嵌合して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成し、前記凹面が隣接して、前記略環状断面内に孔を画定する内縁を形成し、
（ｃ）各熱可塑性ポリマー発泡体片が、３６キログラム毎立方メートル未満の密度、密度と平均気泡径との積が１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満であるような密度及び平均気泡径、ならびに３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体である、物品。
【請求項２】
熱可塑性ポリマー発泡体重量に基づいて、２．５重量パーセント未満の臭素を含有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
等しい密度、平均気泡径、及び熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体のモノリス片である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の物品。
【請求項４】
厚み寸法を有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とし、前記厚さ寸法が、２５ミリメートル以上である、請求項１に特定されるその凹面から対向表面に半径方向に延びる最短の長さである、請求項１〜３のいずれかに記載の物品。
【請求項５】
塩素化炭化水素、塩素化フルオロカーボン、及び塩素化ヒドロフルオロカーボン不含である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の物品。
【請求項６】
０．５ミリメートル以下の平均気泡径を有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の物品。
【請求項７】
０．５〜３．０の範囲の、厚み対長さ方向及び厚み対幅方向の両方における圧縮均衡を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の物品。
【請求項８】
３４キログラム毎立方メートル以下の密度を有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の前記各々をさらに特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の物品。
【請求項９】
管の区画であって、前記熱可塑性ポリマー発泡体片が、略環状断面を有する１本の発泡体を形成して、前記管が前記略環状断面の前記孔を通って延びるように、前記管の前記区画の周囲に集積されるように位置付けられる、前記管の区画をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の物品。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかで特徴とされた前記高分子発泡体片のものとは異なる高分子発泡体を含まないことをさらに特徴とする、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
各々がスチレン系ポリマー発泡体である前記熱可塑性ポリマー発泡体片をさらに特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の物品。
【請求項１２】
（ａ）請求項１〜１１のいずれかに記載される熱可塑性ポリマー発泡体片を提供することと、（ｂ）前記熱可塑性ポリマー発泡体片を集積して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成することと、を含む、方法。
【請求項１３】
管の区画を提供することをさらに含み、前記熱可塑性ポリマー発泡体片が、その長さの管が通って延びる略環状断面を有する１本の発泡体を形成するように、前記熱可塑性ポリマー発泡体片が前記管の区画周囲に集積される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
熱可塑性コポリマー発泡体片を提供する前記ステップが、３６キログラム毎立方メートル未満の密度、密度と平均気泡径との積が１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満であるような密度及び平均気泡径、ならびに３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体のモノリスビレットから熱可塑性ポリマー発泡体片を切り取ることを含むことをさらに特徴とする、請求項１２または請求項１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ポリマー発泡体を含む管断熱材物品、及びかかる物品によって管の区画を断熱するための方法に関する。
【０００２】
序説
２０１２年７月１日付、欧州において、建築材料のための火災試験の準拠を分類する新基準が施行された。この日以前、分類は、建築構造の個々の構成部材の火災試験性能を分類することによって決定されていた。新基準は、構成部材を全て合わせて含む建築体系の試験を必要とする。これは、欧州の火災性能試験において劇的な変化を生み出す。
【０００３】
新基準は、ＥＮ１３５０１−１の下で、火災試験性能を分類する。直線状管断熱材のための分類は、Ａ１Ｌ−ＦＬの範囲を含む。上記の分類、ＦＬは、その分類がＡ１Ｌに近づくように、改善する（改善された）耐火性能に相当する。ＦＬの分類は、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２試験下での分類Ｅの評価を達成しないことに相当する。ＥＬの分類は、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２試験に合格することに相当するが、それでもかかる分類は多くの用途にとってまだ不十分である。ＤＬ、ＣＬ、またはＢＬの分類を達成するために、管断熱材は、ＥＮ  ＩＳＯ１１９２５−２及びＥＮ１３８２３の両方の試験に合格するべきである。
【０００４】
垂直直線状管のための熱可塑性ポリマー発泡体を基とする断熱材システムは、ＥＮ１３５０１−１分類評価の下で、苦闘してきた。特に、熱可塑性ポリマー発泡体を基とする断熱材システムは、ＤＬ以上、特にＣＬ以上の分類を達成するために苦闘してきた。それゆえ、この新欧州火災試験基準の下で、現状の熱可塑性ポリマー発泡体を基とする管断熱材全体の性能を改善する、直線状管、特に垂直管を断熱することに適した断熱システムを開発する必要性がある。
【０００５】
歴史的に、建築の構成部材のための認定を取得することは、過剰な量の臭素化難燃剤を熱可塑性ポリマーに組み込むことを必要としてきた。例えば、仏電気バーナー試験において、分類Ｍ１などの以前必要とされた分類に合格するために、管断熱材中で使用するための熱可塑性ポリマー発泡体が、発泡体重量に基づいて、２．５重量パーセント（重量％）以上の臭素を含有することは一般的である。臭素などのハロゲンは通常、特に環境問題研究家の間で好ましくない評判を有する。不人気が適切であるかどうかにかかわらず、好ましくない評判は、新基準に合格するだけでなく、熱可塑性ポリマー発泡体の管断熱材において現在必要とされるよりも少ない臭気を必要とする、管のための熱可塑性ポリマー発泡体断熱材の開発が所望されることになる。
【０００６】
新ＥＮ１３５０１−１の分類基準において、ＣＬ及び好ましくはＢＬの評価を達成し得る、熱可塑性ポリマー発泡体の管断熱材を取得することが望ましい。総発泡体重量に対して重量％の臭素で、２．５重量％未満の臭素、好ましくは２．０重量％以下の臭素、さらにより好ましくは１．８重量％以下の臭素を含有する、かかる熱可塑性ポリマー発泡体の管断熱材を取得することがさらにより望ましい。新ＥＮ１３５０１−１分類基準において、ＣＬ及び好ましくはＢＬの評価を達成し、好ましくは２．５重量％未満の臭素、好ましくは２．０重量％以下の臭素、さらにより好ましくは１．８重量％以下の臭素（総発泡体重量に対して重量％の臭素で）を含有する、管断熱材として適した押出熱可塑性ポリマー発泡体を取得することがいっそうより望ましく、結果、熱可塑性ポリマー発泡体が、効率的に及び継続的に作製され得る。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、ＥＮ１３５０１−１の分類基準の下でＣＬの評価、好ましくはＢＬの評価を達成し得る、熱可塑性ポリマー発泡体を提供することの課題の解決策を提供する。さらに、本発明は、熱可塑性ポリマー発泡体中に総発泡体重量に対して重量％の臭素で、２．５重量％未満の臭素、好ましくは２．０重量％以下の臭素、さらにより好ましくは１．８重量％以下の臭素を含むことをさらに特徴とするかかる解決策を提供する。さらにいっそう、本発明は、新ＥＮ１３５０１−１の分類基準の下でＣＬ及びさらにＢＬの評価を達成し得、２．５重量％未満の臭素、好ましくは２．０重量％以下の臭素、さらにより好ましくは１．８重量％以下の臭素を含有する、管断熱材として適した押出熱可塑性ポリマー発泡体を提供する。
【０００８】
予想外に、発明者は、３８キログラム毎立方メートル未満の密度及び１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満の密度（ｋｇ／ｍ３）と平均気泡径（ミリメートル）の積の値を有する、熱可塑性ポリマー発泡体が、さらに熱可塑性ポリマー発泡体中に２．５重量％未満の臭素、好ましくは２．０重量％以下の臭素、さらにより好ましくは１．８重量％以下の臭素を含有するとき、ＥＮ１３５０１−１の分類基準の下で少なくともＣＬ、及びさらにＢＬの評価を達成することが可能であることを見出した。理論に縛られることなく、かかる特性を有する熱可塑性ポリマー発泡体が、超高温に曝露した際、発泡体が燃焼することなく急速に溶解することが可能になるように、十分に薄い気泡壁を含むことは仮説である。結果として、発泡体断熱材のポリマーは、ポリマーが燃焼する程十分に熱くなる前に、熱源によって溶解するために燃焼しにくい。発明者は、管断熱材として使用するために適した形状に切り取られ得る、押出モノリス発泡体ビレットのようなかかる熱可塑性ポリマー発泡体の調製方法も見出した。
【０００９】
発明者は、ＥＮ１３５０１−１の分類基準においてＣＬまたは好ましくはＢＬの評価を達成することが可能な管断熱材を供するために、熱可塑性ポリマー発泡体の管断熱材に切り取ることに適した押出熱可塑性ポリマー発泡体物品において必要な特性を明確にするための課題、及びかかる発泡体の調製方法の課題の両方に対する解決策を予想外に見出した。
【００１０】
第１の態様において、本発明は、（ａ）熱可塑性ポリマー発泡体片の各々が、凹面を有し、（ｂ）熱可塑性ポリマー発泡体片が、嵌合して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成し、凹面が隣接して、略環状断面内に孔を画定する内縁を形成し、（ｃ）各熱可塑性ポリマー発泡体片が、３６キログラム毎立方メートル未満の密度、密度と平均気泡径との積が１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満であるような密度及び平均気泡径、ならびに３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体である、少なくとも２つの熱可塑性ポリマー発泡体片を含む、物品である。
【００１１】
第２の態様において、本発明は前述の請求項のいずれかに記載される熱可塑性ポリマー発泡体片を提供することと、（ｂ）熱可塑性ポリマー発泡体片を集積して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成することと、を含む、方法である。望ましくは、第２の態様の方法は、管の区画を提供することさらに含み、熱可塑性ポリマー発泡体片が、その長さの管が通って延びる略環状断面を有する１本の発泡体を形成するように、管の区画周囲に集積される。
【００１２】
本発明の物品及び方法は、管の断熱に対し有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の熱可塑性発泡体片のための可能な断面区画の断面図を例示する。
【図２（ａ）】略環状断面を形成するために集積される本発明の熱可塑性発泡体片の横断面の断面図を例示する。
【図２（ｂ）】略環状断面を形成するために集積される本発明の熱可塑性発泡体片の横断面の断面図を例示する。
【図３】１本の管の周囲に集積される熱可塑性発泡体片を含む本発明の物品を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
試験方法は、日付が試験方法番号と共に示されていない場合、本明細書の優先日から最近の試験方法を指す。試験方法の参照は、試験協会への参照及び試験方法番号の両方を含有する。以下の試験方法の略語及び識別名は、本明細書で適用し、ＡＳＴＭはＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ｆｏｒｍｅｒｌｙ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を指し、ＥＮはＥｕｒｏｐｅａｎ  Ｎｏｒｍを指し、ＤＩＮはＤｅｕｔｓｃｈｅｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔ  ｆｕｒ  Ｎｏｒｍｕｎｇを指し、及びＩＳＯはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓを指す。
【００１５】
「複数」は、２つ以上を意味する。「及び／または」は、「及び、選択肢としてのまたは」を意味する。別途示されない限り、全ての範囲は終了点を含む。
【００１６】
「等しい」は、効果的に互換性のある、つまり同じ目的のために適した効果または値を有することを意味する。厳密には、等しいは、同一を意味する。最大限の定義において、等しいは、同一ではない値が、参照値と効果的に互換性があるように参照値と十分に近似している限り、同一ではない値に適応する。
【００１７】
「ポリマー」は、別途示されない限り、ホモポリマー及びコポリマーの両方を指す。別途示されない限り、「コポリマー」は、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、交互コポリマー、及びランダムコポリマーを含む。熱可塑性ポリマーは、その内在特性が変化することなく、加熱されると軟質、かつ柔軟になるポリマーである。
【００１８】
高分子発泡体は、３つの相互に直交する方向、長さ（または押出）、幅（または水平）、及び厚み（または垂直）を有する。長さ方向は、長さ、幅、及び厚みの中で最大値と等しい数値を有する。厚みは、長さ、幅、及び厚みの中で最小値と等しい数値を有する。幅の数値は、長さの数値と等しくまたはより小さくなり得、厚みの数値と等しくまたはより大きくなり得る。押出発泡体について、長さ方向は典型的に、押出方向に相当する。
【００１９】
本発明の物品は、少なくとも２つの熱可塑性ポリマー発泡体片を含む。熱可塑性ポリマー発泡体は、中に画定される複数の気泡（または空間）を有する連続熱可塑性ポリマーマトリックスを含む。熱可塑性ポリマーマトリックスは、マトリックスが熱可塑性ポリマーの連続相を有する限り、熱可塑性ポリマー以外のポリマーを含み得る。望ましくは、熱可塑性ポリマーマトリックスが、７０重量パーセント（重量％）以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上を含み、熱可塑性コポリマーマトリックス中で、ポリマーの総重量に基づいて９５重量％以上及びさらに１００重量％の熱可塑性ポリマーを含み得る。
【００２０】
熱可塑性ポリマーマトリックス中で使用するために適した熱可塑性ポリマーは、いずれか１つの熱可塑性ポリマーまたは１つを超える熱可塑性ポリマーの任意の組み合わせ含む。熱可塑性ポリマーは、オレフィン系及び芳香族モノマーのコポリマーを含む、オレフィン系ポリマー及び芳香族ポリマーを含む。オレフィン系ポリマーは、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、及びノネンから選択されるモノマーのホモポリマー及びコポリマーを含む。芳香族ポリマーは、スチレンなどのアルケニル芳香族モノマーのポリマーを含む。
【００２１】
望ましくは、熱可塑性ポリマーマトリックスの熱可塑性ポリマーが、芳香族ポリマー、好ましくはアルケニル芳香族ポリマーである。スチレン系ポリマーは、特に望ましいアルケニル芳香族ポリマーであり、好ましくは、熱可塑性ポリマーに共重合化された全モノマー単体の５０重量％を超える濃度で、スチレンモノマーを重合化して、熱可塑性ポリマーの主鎖にするポリマーである。スチレン系ポリマーは、スチレン系ホモポリマーまたはスチレン系コポリマーであり得る。スチレンと共重合化して、熱可塑性ポリマーを形成するために望ましいモノマーの例は、以下のアクリル酸、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、無水マイレン酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、メチルメタアクリレート、酢酸ビニル、及びブタジエンのうちのいずれか１つまたは組み合わせまたは１つ超を含む。
【００２２】
スチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）は、その製造の容易さ及びモノマーの利用性に起因して、熱可塑性ポリマーマトリックス中で熱可塑性ポリマーとして使用するための１つの望ましいアルケニル芳香族ポリマーである。ＳＡＮコポリマーは、ブロックコポリマーまたはランダムコポリマーであり得、直鎖状または分枝状であり得る。ＳＡＮは、ポリスチレンホモポリマーよりも高い熱変形温度を有しており、これはポリスチレンホモポリマー発泡体よりも高い使用温度を有する発泡体を提供する。本方法の望ましい実施形態は、ＳＡＮを含む、またはさらにＳＡＮからなるポリマー組成物を用いる。１つ以上のアルケニル芳香族ポリマー、さらにポリマー組成物自体は、ＳＡＮとポリスチレンホモポリマーなどの別のポリマーとのポリマー混和物を含んでもよい、またはポリマー混和物からなってもよい。
【００２３】
熱可塑性ポリマー発泡体片は、望ましくは押出熱可塑性ポリマー発泡体である。押出熱可塑性ポリマー発泡体は、発泡体物品内で気泡の群を包囲する皮膜の不含によって、膨張ポリマー発泡体とは異なる。膨張ポリマー発泡体は、お互いに近接している複数の発泡体ビーズを膨張し、互いに融合するために膨張発泡体ビーズを引き起こす生成物である。得られる膨張ポリマー発泡体は、ビーズ内の気泡を取り囲む皮膜によって画定される各ビーズとお互いに融合される複数ビーズを含む。押出熱可塑性ポリマー発泡体は、発泡体構造内の気泡群を包囲する皮膜から遊離しており、これは押出熱可塑性ポリマー発泡体のための特性及び性能における意義のある利点を提供する。膨張発泡体のより高密度な皮膜網状組織は、遮熱性を抑制する発泡体構造を通して熱伝導率のための経路を提供する。膨張発泡体は、構造的な弱点が融合された皮膜接合面で発生するために、押出発泡体よりも砕けやすい傾向もある。しかし、特に本発明の特性を有する、管断熱材として使用するために十分な寸法の押出熱可塑性ポリマー発泡体を調製するのは困難である。
【００２４】
本発明の熱可塑性ポリマー発泡体片は、開放気泡または独立気泡のどちらかであり得る。開放気泡発泡体は、３０パーセント（％）を超える、好ましくは５０％を超える、より好ましくは７５％以上、さらにより好ましくは９０％以上の開放気泡含量を有し、１００％の開放気泡含量を有し得る。独立気泡発泡体は、３０％未満、好ましくは２０％以下、さらにより好ましくは１０％以下、いっそうより好ましくは５％以下の開放気泡含量を有し、ゼロ％の開放気泡含量を有し得る。ＡＳＴＭ法Ｄ６２２６−０５に従って開放気泡含量を測定する。
【００２５】
熱可塑性ポリマー発泡体片は、３６キログラム毎立方メートル（ｋｇ／ｍ３）未満、好ましくは３５ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは３４ｋｇ／ｍ３以下、いっそうより好ましくは３３ｋｇ／ｍ３以下の密度を有する。ＡＳＴＭ法Ｄ１６２２−０８に従って密度を決定する。
【００２６】
熱可塑性ポリマー発泡体片は、幅（水平）、厚み（垂直）、及び長さ（押出）気泡径寸法の平均である、平均気泡径も有する。ＡＳＴＭ  Ｄ３５７６に従って気泡径寸法の各々を決定する。望ましくは、各熱可塑性ポリマー発泡体片の平均気泡径が、０．５ミリメートル（ｍｍ）以下、好ましくは０．４５ｍｍ以下である。
【００２７】
本発明の高分子発泡体片の重要な特性は、その平均気泡径（ｍｍ）と密度との積が、１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル（ｍｍ＊ｋｇ／ｍ３）未満、好ましくは１６ｍｍ＊ｋｇ／ｍ３以下、さらにより好ましくは１５ｍｍ＊ｋｇ／ｍ３以下である。理論に縛られることなく、これらの範囲の気泡径と密度との重要性に対する１つの仮説は、それらが、熱可塑性ポリマー発泡体が燃焼する程に十分熱くなる前に、熱によって溶解することを可能にするために十分に薄い気泡壁を有する高分子発泡体に相応することである。気泡壁が厚すぎる場合、発泡体は、熱くなり、熱源によって溶解する前に燃焼してしまうというのが１つの仮説である。予想外に、これらの気泡径及び密度の値によって、熱可塑性発泡体片が、管断熱材構成に集積されるとき、ＥＮ１３５０１−１基準の下でＣＬもしくはさらにＢＬ以上の評価になることが現在見出されてきている。
【００２８】
さらに、これらの評価は、仏ＭＩ（ＮＦ９２−５０７）試験などの他の基準試験の下で、許容火炎難燃性能を達成するために必要とされるよりも少ない臭素を含有する場合でさえ達成可能である。仏Ｍ１試験に合格するために、ポリマー発泡体重量に基づいて、２．４重量％以上の臭素を必要とすることは一般的である。しかし、熱可塑性ポリマー発泡体片は、熱可塑性ポリマー発泡体重量に基づいて、２．４重量％未満、さらに２．０重量％以下、及びさらに１．８重量％以下の臭素を含み、高分子発泡体片が、ＥＮ１３５０１−１の下で評価されている管断熱材の単独の構成成分である場合でさえ、ＥＮ１３５０１−１基準の下でＣＬまたはさらにＢＬ以上の評価を達成し得る。通常、熱可塑性ポリマー発泡体片は、典型的に、総熱可塑性ポリマー発泡体重量に基づいて、１重量％以上、及び好ましくは１．５重量％以上の幾つかの臭素も合わせて含有する。
【００２９】
高分子発泡体片が、３．０以下、好ましくは２．７以下、さらにより好ましくは２．５以下、及びいっそうより好ましくは２．０以下である一方、同時に望ましくは、０．５以上、好ましく０．７以上、さらにより好ましくは０．９以上である厚み（垂直）対長さ（押出）方向及び厚み（垂直）対幅（水平）方向の両方における圧縮均衡を有することが望ましい。厚さ方向における圧縮強度を長さ方向の圧縮強度で割ることによって厚み対長さ方向における圧縮均衡を決定する。厚さ方向における圧縮強度を幅方向における圧縮強度で割ることによって厚み対幅方向における圧縮均衡を決定する。試験方法ＥＮ８２６に従って、圧縮強度を測定する。押出熱可塑性ポリマー発泡体の圧縮均衡を決定する際、長さ方向は押出方向に相当し、一方、厚みは垂直方向として一般的に既知である方向に相当し、幅は水平方向として一般的に称される方向に相当する。圧縮均衡は、気泡径寸法の均一性の指標である。完全な球形気泡を含む発泡体は、各方向において約１の比の圧縮均衡を有することになる。
【００３０】
熱可塑性ポリマー発泡体片は各々、凹面を有する。凹面は、曲線状、角状、またはいずれの形状にもなり得る。「凹」面は、凹面の２つの端を繋ぐように引かれた線の発泡体側上を走る面である。凹面は望ましくは、熱可塑性ポリマー発泡体片の横断面が示されるとき、決定される。例えば、図１は、発泡体１０の横断面の２つの例を例示し、各々が凹面２０のＡ及びＢの端を繋ぐ線ＡＢの発泡体側上を走る凹面２０を含む。
【００３１】
望ましくは、熱可塑性ポリマー発泡体の各片の凹面が、各片に対して等しい曲率半径を有する弧である。熱可塑性ポリマー発泡体が、嵌合して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成して、凹面が略環状断面内に孔を画定する縁を形成する。「略環状」は、その周辺部内で、開口部の周囲に周辺部を形成する材料（つまり、熱可塑性ポリマー発泡体片の発泡体）が存在するように輪状を有することを意味する。円、楕円、または直線状を含む任意の形状であり得る。周辺部は、内縁及び外縁を有する。内縁は、内部開口部を画定する。内縁は、内部開口部周囲で１つの形状を画定し得る一方、外縁は周辺部周囲で別の形状を画定する。例えば、周辺部は、内縁によって周辺部で画定される円形の開口部を有し得る一方、外縁は、四角を画定し、それにより、四角形を有し、その中に画定される円孔を含む周辺部を構成する。
【００３２】
熱可塑性ポリマー発泡体片は望ましくは、２５ミリメートル（ｍｍ）以上、好ましくは３０ｍｍ以上の厚みを有し、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以上、及びさらに７０ｍｍ以上になり得る。通常、熱可塑性ポリマー発泡体片の厚みは、７５ｍｍ以下である。熱可塑性ポリマー発泡体片の厚みは、前述の凹面から対向表面に半径方向に延びる最短の長さである。厚みは、略環状断面を有する１本の発泡体内に他の熱可塑性ポリマー発泡体片と共に集積される場合、内縁から外縁へ熱可塑性ポリマー発泡体片を通る最短の長さに相当する。
【００３３】
外縁は、内縁と向かい合っている。熱可塑性ポリマー発泡体片は、管の周囲で嵌合し、管は集合熱可塑性ポリマー発泡体片によって作り出される周辺部の内縁によって画定される孔を通って延びる。
【００３４】
図２（ａ）及び２（ｂ）は、略環状断面を有する１本の発泡体を形成するための方法などで集積される本発明の２つの物品の横断面図を示す。図２（ａ）は、凹面２０及び厚みＴを有する２つの熱可塑性ポリマー発泡体片１０を含む物品１００を例示する。熱可塑性ポリマー発泡体片１０は、内縁４０及び外縁５０を有する周辺部３０を形成するために集積される。凹面２０は、内縁４０を画定する。周辺部３０は、内縁４０によって画定される円形の開口部６０を有する略環状形状である。外縁５０は、周辺部３０の四角形を画定する。図２（ｂ）は、それが３つのポリマー発泡体片１０を含む物品１００を例示し、外縁６０が円形を画定する以外は図２（ａ）と類似する。
【００３５】
熱可塑性ポリマー発泡体片は望ましくは、各熱可塑性ポリマー発泡体片が複数要素の積層物と対照的に単一の要素であることを意味するモノリス状である。例えばモノリス押出高分子発泡体は、合わせて積み重ねられた複数発泡体片を含むのと対照的に単一の発泡体として押出される発泡体構造である。本発明において、熱可塑性ポリマー発泡体片は望ましくは、モノリス状である。モノリス発泡体片は、積み重ねられた発泡体片間の界面に関連する密層を含まず、密層は、断熱発泡体を通して熱短絡として不必要に作用し得る。
【００３６】
望ましくは、熱可塑性ポリマー発泡体片は、どちらもモノリス状であり、前述の範囲の厚みを有する。熱可塑性ポリマー発泡体片が、押出発泡体であることがさらに望ましい。これらの厚みのモノリス熱可塑性ポリマー発泡体片は、それらが押出発泡体の単一の纏まりから切り取られる必要があるために、特に調製するのが困難である。熱可塑性ポリマー発泡体片のために必要とされる密度及び気泡径を有する発泡体の単一の纏まり、及び管断熱材物品のための片を切り取るのに可能である十分な纏まりの寸法の単一の纏まりを調製することは困難である。
【００３７】
熱可塑性ポリマー発泡体片は、熱可塑性ポリマーマトリックス中で分散される添加剤を含み得る。典型的な添加剤は、以下の難燃剤構成成分（例えば、臭素化ポリマー、臭素化非ポリマー化合物、リン成分、及び有機塩素化合物）、赤外線低減剤（例えば、黒鉛、カーボンブラック、二酸化チタン、アルミナベーマイ、及び金属フレーク）、プロセス助剤、着色料、ならびに顔料のうちのいずれか１つまたは１つを超える組み合わせを含む。しかし、望ましくは、熱可塑性ポリマー発泡体が、２．５重量％以下、好ましくは２．０重量％以下、及びより好ましくは１．８重量％以下の臭素を含む。臭素は、難燃剤添加剤の一般的な構成成分であり、高分子発泡体中の臭素の濃度は典型的に、難燃剤としての要件を満たすために２．５重量％を超える。しかし、本発明は、ＥＮ１３５０１−１の分類において、望ましいＣＬ以上の評価を達成するためにこのような過剰な量の臭素を必要としない。
【００３８】
本発明の物品中の熱可塑性ポリマー発泡体片はこれらの教示の範囲内において異なる特性を有し得るが、熱可塑性ポリマー発泡体片の各々は、類似の密度、平均気泡径、及び熱伝導率を有することが望ましい。理想的には、熱可塑性ポリマー発泡体片の各々が、等しい密度、平均気泡径、及び熱伝導率を有する押出高分子発泡体である。
【００３９】
物品は、熱可塑性ポリマー発泡体片が、略環状断面を有する１本の発泡体を形成して、管が略環状断面の孔を通って延びるように、管の区画周囲に集積されるように位置付けられる管の区画をさらに含み得る。典型的に、かかる物品中の熱可塑性ポリマー発泡体片は、ある一定の曲率半径の弧である凹面を有し、管の区画は、管の周囲に集積される熱可塑性ポリマー発泡体片の凹面の曲率半径以下の曲率半径を有する外面を有する。例えば、管を含む本発明の物品の実施形態を例示する図３を参照されたい。物品２００は、熱可塑性ポリマー発泡体片が２つのみである以外は図２（ｂ）の物品と類似しており、管３００が横断面内に画定される孔を通って延びて、略環状断面を有する１本の発泡体を形成するために集積される２つの熱可塑性ポリマー発泡体片１０を含む。特に、図３は熱可塑性ポリマー発泡体片によって被覆されずに延びる管３００の一部を例示するが、全ての管３００が熱可塑性ポリマー発泡体片によって被覆されない場合が大半は望ましい。
【００４０】
本発明の物品は、本明細書に記載されるように、熱可塑性ポリマー発泡体片、もしくは熱可塑性ポリマー発泡体片及び管の区画以外の構成成分を含み得る、または含み得ない。例えば、物品は、熱可塑性ポリマー発泡体片以外の高分子発泡体を含み得る、または含み得ない。物品は、被覆が略環状断面を有する１本の発泡体に集積される場合、熱可塑性ポリマー発泡体片の周囲にある被覆を含み得る、または含み得ない。
【００４１】
本発明は、本発明の物品を集積するための方法をさらに含む。方法は、前述のように、管の区画を提供すること、熱可塑性ポリマー発泡体片を提供すること、及び熱可塑性ポリマー発泡体片が略環状断面を有する１本の発泡体を形成し、その長さの管が通って延びるように、熱可塑性ポリマー発泡体片を管の区画の周囲に集積することを含む。得られる物品は、管の断熱区画である。
【００４２】
熱可塑性ポリマー発泡体片を提供することは、熱可塑性発泡体片を製造することを含み得る。当技術分野で既知である任意の方法によって熱可塑性ポリマー発泡体片を作製する。好ましくは、モノリス押出発泡体ビレットから切り取ることによって熱可塑性ポリマー発泡体片を調製する。望ましくは、全体のビレットが、熱可塑性ポリマー発泡体片にとって、同じ密度、熱伝導率、及び平均気泡径を有する。
【００４３】
望ましくは、熱可塑性ポリマー発泡体片が、モノリス押出ポリマー発泡体ビレットから切り取られる。下記の実施例に記載されるように、膨張剤の量、膨張剤の種類、及び膨張中の温度を慎重に制御することによって適したモノリス押出ポリマー発泡体ビレットを調製する。
【００４４】
熱可塑性ポリマー発泡体片は、塩素化炭化水素、塩素化フルオロカーボン、及び塩素化ヒドロフルオロカーボン無しに調製され得、結果、得られる熱可塑性ポリマー発泡体片は、塩素化炭化水素、塩素化フルオロカーボン、及び塩素化ヒドロフルオロカーボン不含であり得る。
【実施例】
【００４５】
比較例Ａ．押出熱可塑性ポリマー発泡体ビレットを調製し、以下の実施例及び比較例のために熱可塑性ポリマー発泡体片をこれらのビレットから切り取る。１９５，０００グラム毎モルの重量平均分子量（Ｍｗ）及び２．５の多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ）を有することを特徴とするポリスチレンホモポリマー（例えば、ＳＴＹＲＯＮ（商標）６８０という銘柄のポリスチレン樹脂：ＳＴＹＲＯＮは、Ｓｔｙｒｏｎ  Ｅｕｒｏｐｅ  ＧｍｂＨの商標である）を使用して熱可塑性ポリマー発泡体ビレットを調製する。
【００４６】
押出機中で、ポリスチレンホモポリマーを、ポリスチレンホモポリマーの重量に基づいて、重量％で、０．２３重量％のステアリン酸バリウム、０．１８重量％の銅フタロシアニンブルー濃縮液（１５％）、０．４重量％のＤＯＷＬＥＸ（商標）という銘柄のポリエチレン樹脂（ＤＯＷＬＥＸは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）、０．０５〜０．２重量％の滑石、０．１重量％のピロリン酸テトラナトリウム、３．７５重量％のヘキサブロモクロロドデカン（ＨＢＣＤ）、及び溶融ポリマー混合物を形成するために作製された２０〜３０重量％の高分子発泡体の再循環流と溶融混和する。押出機への総ポリマー供給速度は、１７１１キログラム毎時である。
【００４７】
発泡可能なポリマー混合物を形成するために８．２重量％の膨張剤を溶融ポリマー混合物に注入する。膨張剤は、０．６重量％のイソブタン、０．６重量％の二酸化炭素、２．０重量％のエタノール、及び５．０重量％の１，１，１，２−テトラフルオロエタンからなる。膨張剤及びその構成成分の重量％は、溶融ポリマー混合物重量に比例する。
【００４８】
発泡可能ポリマー混合物をセ氏１１４度（℃）の発泡温度まで冷却し、１７００〜２０００キログラム毎時の速度で長方形の発泡体押し抜き機を通して大気圧（１０１キロパスカル）に押し出す。押し抜き機の圧力降下は、１４．８メガパスカルである。長方形の押し抜き機は、２６０ｍｍの幅及び４．８ｍｍの高さの開口部を有する。押し抜き機の注ぎ口の温度は、５５℃である。発泡可能ポリマー混合物は、６００ｍｍの幅及び２００ｍｍの厚みを有するポリスチレン発泡体ビレットを形成するために、押し抜き機からの排出の際、厚さ方向のいずれかの側上のポリテトラフルオロエチレンエチレンにコーティングされた平行形成板間で膨張する。
【００４９】
先端技術の線材切断装置を使用して、ポリスチレン発泡体ビレットを、燃焼試験のための５００ｍｍ及び１０００ｍｍの長さであり、集積されると、５０ｍｍの厚み及び横断面の周辺部内に画定される円孔の径である、２２ｍｍの内径（比較例Ａ）の略環状断面を有する円筒管銅部としての働きをする、ポリスチレン発泡体片に切り取る。各ポリスチレン発泡体片は、１つの円筒管銅の半分としての働きをする。特に、ポリスチレン発泡体片の長さは、それらが任意の長さであり得る押出ビレットから切り取られるために実際には任意の長さになり得る。５００ｍｍ及び１０００ｍｍは、燃焼試験の要件を満たすための長さである。
【００５０】
火災拡大速度（ＦＩＧＲＡ）、総放熱（ＴＨＲ６００）、煙拡大速度（ＳＭＯＧＲＡ）、及び総発生煙（ＴＳＰ６００）を決定するためにＥＮ１３８２３に従って、ポリスチレン発泡体片を集合管銅として、燃焼試験にかける。ポリスチレン発泡体片の特徴及び燃焼試験の結果は、表１に記載される。
【００５１】
実施例１．比較例Ａのような、しかし、以下の変更：（ｉ）溶融ポリマー混和物中でわずか２．５重量％のＨＢＣＤの使用、（ｉｉ）溶融混合物重量に基づいて、８．９重量％の膨張剤組成物（０．６重量％のイソブタン、０．６重量％の二酸化炭素、２．０重量％のエタノール、５．４重量％の１，１，１，２−テトラフルオロエタン、及び０．３重量％の水）の使用、（ｉｉｉ）１７１１キログラム毎時ではなく１８５０キログラム毎時の供給速度、ならびに（ｉｖ）２７０ｍｍの幅かつ３．５ｍｍの高さである押し抜き機の開口部、及び７０℃の押し抜き機の注ぎ口の温度の使用、を含む方法によってポリスチレン発泡体ビレットを調製する。得られるポリスチレン発泡体ビレットは、６００ｍｍの幅及び１６０ｍｍの厚みを有する。
【００５２】
比較例Ａと同様に、実施例Ａに記載されるようにビレットをポリスチレン発泡体片に切り取る。円筒管銅部に集積されると、実施例１のような働きをする発泡体片を比較例Ａに記載されるのと同じ燃焼試験にかける。ポリスチレン発泡体片の特徴及び燃焼試験の結果は表１に記載される。
【００５３】
【表１】
2016515146.tif 000003
【００５４】
データは、より多い臭素を有する発泡体から作製される類似の物品であるが、ＥＮ１３５０１−１の分類の下でＣＬ以上の評価を達成しない比較例Ａよりも少ない臭素である、わずか１．７重量％の臭素を含有する場合においても、ＥＮ１３５０１−１の分類の下でＢＬの評価を達成する本発明の物品（実施例１）を予想外に明らかにする。
【図１】
2016515146.tif 000004
【図２（ａ）】
2016515146.tif 000005
【図２（ｂ）】
2016515146.tif 000006
【図３】
2016515146.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月20日(2015.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの熱可塑性ポリマー発泡体片を含む物品であって、
（ａ）前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々が凹面を有し、
（ｂ）前記熱可塑性ポリマー発泡体片が、嵌合して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成し、前記凹面が隣接して、前記略環状断面内に孔を画定する内縁を形成し、
（ｃ）各熱可塑性ポリマー発泡体片が、３６キログラム毎立方メートル未満の密度、密度と平均気泡径との積が１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満であるような密度及び平均気泡径、ならびに３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体である、物品。
【請求項２】
熱可塑性ポリマー発泡体重量に基づいて、２．５重量パーセント未満の臭素を含有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
等しい密度、平均気泡径、及び熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体のモノリス片である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の物品。
【請求項４】
厚み寸法を有する前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とし、前記厚さ寸法が、２５ミリメートル以上である、請求項１に特定されるその凹面から対向表面に半径方向に延びる最短の長さである、請求項１〜３のいずれかに記載の物品。
【請求項５】
塩素化炭化水素、塩素化フルオロカーボン、及び塩素化ヒドロフルオロカーボン不含である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の物品。
【請求項６】
０．５〜３．０の範囲の、厚み対長さ方向及び厚み対幅方向の両方における圧縮均衡を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体である前記熱可塑性ポリマー発泡体片の各々をさらに特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の物品。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかで特徴とされた前記高分子発泡体片のものとは異なる高分子発泡体を含まないことをさらに特徴とする、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
（ａ）請求項１〜７のいずれかに記載される熱可塑性ポリマー発泡体片を提供することと、（ｂ）熱可塑性ポリマー発泡体片を集積して、略環状断面を有する１本の発泡体を形成することと、を含む、方法。
【請求項９】
管の区画を提供することをさらに含み、前記熱可塑性ポリマー発泡体片が、その長さの管が通って延びる略環状断面を有する１本の発泡体を形成するように、前記熱可塑性ポリマー発泡体片が前記管の区画周囲に集積される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
熱可塑性コポリマー発泡体片を提供する前記ステップが、３６キログラム毎立方メートル未満の密度、密度と平均気泡径との積が１７ミリメートル＊キログラム毎立方メートル未満であるような密度及び平均気泡径、ならびに３５ミリワット毎メートル＊ケルビン以下の熱伝導率を有する押出熱可塑性ポリマー発泡体のモノリスビレットから熱可塑性ポリマー発泡体片を切り取ることを含むことをさらに特徴とする、請求項８または９のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
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