JPS599029A - 柔軟な発泡製品の製造のための方法と装置 - Google Patents

柔軟な発泡製品の製造のための方法と装置

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JPS599029A
JPS599029A JP58113007A JP11300783A JPS599029A JP S599029 A JPS599029 A JP S599029A JP 58113007 A JP58113007 A JP 58113007A JP 11300783 A JP11300783 A JP 11300783A JP S599029 A JPS599029 A JP S599029A
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blend
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polypropylene
elastomer
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JP58113007A
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アロンゾ・エイチ・サ−ル
グランビル・ジエイ・ハ−ン
ロ−リ−・エヌ・ラトレツジ
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Cosden Technology Inc
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/021—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials comprising a single piece or sleeve, e.g. split sleeves; consisting of two half sleeves; comprising more than two segments
    • F16L59/022—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials comprising a single piece or sleeve, e.g. split sleeves; consisting of two half sleeves; comprising more than two segments with a single slit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3442—Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発泡した材料から、たとえば配管絶縁管のよ
うな製品を製造するための方法と装置、更に詳細には、
たとえばポリ1チレン又はポリ1f」ピレンのような発
泡したポリマーから、きわめC@軟な不透過性の製品を
製造するための方法と装置に関(−るものである。
従来から、たとえばポリスチレンのようなポリマーの発
泡方法及び;たとえば合成ゴムのようなコーラス1−マ
ーの発泡方法は、公知である。発泡したポリマー及びエ
クス1−マーから製造した製品が、ある種の環境下に良
好な絶縁性を示すということもまた、公知である。たと
えば、大きな平らなシートとじて発泡させた発泡ポリス
チレンは、住宅建築においC内外壁構造間の絶縁のため
に用いられている。同様に、発泡させたゴムのようなエ
ラストマーは、住宅及び商業建築中の空調と配水管の絶
縁に用いられでいる。たとえばポリ1ヂレンのようなそ
の他のポリマーを発泡させて、有用な絶縁材料とづるこ
とも知られている。残念ながら、公知のポリマー及びエ
クス1〜マーのずべてか、絶縁材料として使用する場合
に、いくつかの欠点を有している。
たとえば、ポリスチレン及びポリ」−ヂレンのようなポ
リマーを発泡させて絶縁材とJるときに、生じる製品は
一般に、きわめて堅く且つ/又は脆く、それ故、屈曲さ
せることがかなり多い、たとえば配水管及び空調バイブ
のJ:うな対象に対して使用プることが困難である。−
h、発泡させたたとえばネオプレンのような合成ゴムは
柔軟な絶縁材料を提供するが、原材料の価格のために、
きわめて高価なものどなる。更に、発泡絶縁材として使
用4るエクス1−マーの全部とは言わないまでも多くは
、水蒸気透過性であるという欠点を有し、その結果とし
て材料の絶縁性が低Fすると共に、絶縁した管路中への
水分の移行を生じさせ、それが腐食とかびの弁才をもた
らす。
これらの欠点に加えC1絶縁材とするために発泡させる
純粋な」ニラストマーの多くは、」ニラストマー中の架
橋のために、柔軟な最終製品を与えない。その上、発泡
したゴムは、人気中のオゾンと自然の日光及びその他の
光源からの紫外線によつて劣化を受1Jる。更にまた、
純粋な1ラストマーから成る最終発泡製品は、1立hフ
ィート当り約6ポンドの最終かさ密度を有している。他
方において、発泡したポリエチレンは、1立方フイート
当りらようと2ボンドのかさ密度を有している。
かくして、エラストマーとポリマーの間で材料価格が同
一で・あったとしても、単位体積当りに要するエラスト
マーの量は重合体よりも3倍も大きく、そのために発泡
エラストマーの相対的な価格は、発泡ポリマーの少なく
とも3倍となる。また発泡エラストマーを用いる絶縁材
の製造は、1ラス1−マーを加勢して必要な架橋を生じ
させるために、たとえば電磁波加熱器のような高価な加
熱装置の使用を必要とする。
本発明は、高度の柔軟性と高い不透過性を表わす発泡し
た材料を製造するための方法を提供することによって、
従来の方法の欠点を克服するものである。これらの材料
は、たとえばポリエチレンのようなポリマーとたとえは
ポリイソブチレンのような1ラストマーとのゾレンド物
から形成せしめる。
たどえはエラストマーと発泡可能なポリマーのような、
発泡()た熱可塑性材料の製造においCは、先ず材料を
、その溶融流動温度としたのら、材料中に気泡を生じさ
せるために容易に気化する液体成分の注入を行ない、次
いで材料を溶融温度よりも低い温度まで冷却して固化さ
せる。粘度のきわめて急速な上昇が始まる温度に溶融材
料の温度が到達ダ−る時点が、材料を発泡製品とするた
めの膨張に対し−C適していることが認められCいる。
一般に、100〜200 m−q、/’Fの程度にお(
プる粘度の上昇が発泡させることができる材料であるこ
とを証明するのに対して、温度による粘度変化速度がそ
れよりも低い材料は、押出しタイヘッドで発泡させたの
ちにつぶれるものと思われる。
ブラベンダー粘度計(ローラーヘッド)によって行なっ
た粘度測定を用いて、エラストマー材料のパラメーター
を確立した。ブラベンダー中の回転速度は、タイオリフ
ィスを通過するときにポリマーが遭遇する剪断速度イの
ものが又はそれに近いブレード上の周辺速度を与えるよ
うに、設定した。ダイ中の剪断速度にもっとも近似する
たことが認められている回転速度は、ブラベンダー帖度
h1において20回回転弁であった。
発泡操作の成功のためには、発泡剤の選択もまた、きわ
めて重要である。発泡剤に対する基準はきわめて厳密で
あって、無毒であり且つ比較的離燃性であるという要件
を包含する。発泡剤の選択におけるもう一つの重要な要
因は、気−液相変化温度がポリマーの発泡に対して適当
な範囲にあることである。これらの基準、ずなわら、無
毒性、難燃性及び気液相転移に対する適当な温度範囲、
にかんがみて、たとえばフレオンのようなガス状フッ素
化炭化水素を発泡剤として選択した。フレオンを液化し
て溶融した重合体中に注入することによって、その中に
気泡セルを生成させるための適切な発泡材料を提供する
ことができる。
ブラヘンター帖度δ1を20回回転弁で運転するときに
は、ポリマー中へのフッ素化炭化水素の注入によって7
4−ムを生じさせるために必要な温度に近似する温度に
おいてポリマー中ぐ測定される粘度は、1500〜25
00 m−(7)範囲テあることも認められた。ポリエ
ヂレンボリマーに対しては、光泡温度範囲は約200’
F乃至約230 ’Fである。他の粘度h1からの類推
によっで、1500〜2500m−oの範囲は、おおよ
そ約15000〜30000ボアスに等しい。
前記のように、溶融したポリマー中c′粘度がきわめて
急速に上昇するような)品度に達するときが、本発明の
方法によってポリマーを膨張させるために適している。
1F当り100〜200m−uの程度の粘度の上昇が、
本発明によって発泡させることができるポリマーを指示
する。1500〜2500111−Qの粘度範囲におい
てそれよりも低い温度による粘度変化の速度を示す材料
は、押出しヘッドで発泡させたのちに崩壊する。150
0m−gよりも低い粘度Cは、溶融したポリマーはガス
状のフッ素化炭化水素を保持づるために充分なこわさを
弁用せず、その結果細胞がつぶれる。一方、材料の粘度
が高過ぎる場合、ずなわら250011−gを超える場
合には、ポリマーのこわさが材料の完全な膨張を妨げ、
その結果として製品の比重が望ましくないほど高くなる
。残念なことに、大部分のポリマーに対して、溶融物の
粘度が1500〜2500m−!7の間にある温度範囲
は箸るしく狭い。
この温度範囲すなわちパ窓口°′は、ポリマーの発。
泡性における重大な要因である。この窓口がたとえば1
又は2’Fというように、著るしく狭い場合には、加I
I置中でポリマーをこの狭い窓口の中の一定温度に保つ
ことは不可能であり、生成するフA−ムは不均一であっ
て、一般に最終使用者に受は入れられない。
ポリマーへの異なる材料の添加は、固有の粘度が低下す
る温度範囲に影響を与えることが見出された。たとえば
、エラストマーの添加は窓口を拡けて、材料を受容しう
る発泡製品に発泡させることを可能とする。
如何なる1ラストマーを如何なるポリマーに加えCちよ
いということはないこともまた認められた。有用な発泡
製品を与えるためのポリマーへのエラス1へマーの添加
に対しては、別の基準が存在する。この基準は、ブレン
ドした祠籾中の各成分の溶解度指数を包含する。両成分
の溶解度指数が広く異なっているポリマー1ラストマー
ブレンド物は、その混合物の相分離を生じさせる。両材
料は、1方の材料又は他の材料の割合が低いときはブレ
ンド物中で相客するかも知れないが、その割合がある水
準まで増大すると、それらは非相容性どなる。たとえは
、低い割合、!1′なわち1〜2%の範囲にあるポリエ
チレンとポリ塩化ビニルの混合物は、うまくプ゛レンド
する口とができる。それよりも高いある高い濃度、すな
わち、10%において、ゾレンド物はその完全性と物理
的強度を失なって、相分離する。ポリ1ヂレン及びポリ
塩化ビニルに対する溶解度指数は、それぞれ、7.98
と9.55である。十表は、いくつかの既知のポリマー
とエラストマーの溶解度指数eある。
−L−L 各種材料の溶解度指数 股九二二            111此1ポリテト
ラフルオロエチレン     6.2ポリプロピレン 
         7.38EPゴム(50%エチレン
)       7.68EPゴム(60%エチレン)
       7.74ポリエチレン        
   7.98ポリイソブチレン         8
.18ポリスチレン           9.12ポ
リメタクリル酸メチル      9.12ポリ塩化ビ
ニル          9.55上表から、ポリエチ
レンの溶解度指数は7.98であり、ポリ塩化ビニルの
溶解度種数は9,55であることがわかる。れは、両ポ
リマーの溶解度指数には顕著な差があることを示し、そ
れは約5%を超える量では両者が基本的に非相容性Cあ
ることを意味する。
一方、ポリ1ヂレンの7.98及びポリイソIヂレンの
8.18の溶解度指数を考えると、両者の溶解度指数は
きわめ〔近似してJ5す、両材料がうまくブレンドする
ことがわかる。ポリエチレンは強い翔泡性を@するポリ
マーで゛あり月つポリイソブヂレンは大きな柔軟性を提
供づる]−ンストマーであるから、発泡可能なブレンド
としての両者の組合わせは、大きな柔軟性と不透過性を
右づる発泡製品を与える。
このように1発泡させた材料の成功父は失敗に関係する
パラメーターは、粘度範囲及び粘度の温度による変化の
速度を包含し、これらのパラメーターが材料の機械的必
要条件を記述づる。これらの機械的すなわち物理的必要
条件に加えC1材料は強度を提供するために充分な厚さ
とフレオンガスの拡散による透過を防くべき特定の化学
構造を有づる気泡壁をも与えなければならない。更に、
選択4る月利は有効なフレンディングと相分離の防」1
のために、相互にほぼ同一範囲内の溶解度指数を示さな
(プればならない。前記のように、発泡させるべき月利
は、発泡剤との反応において効果的に気泡1なわら細胞
を形成覆るためには、特定の粘度範囲内にあることが必
要である。約2500g−…よりも高い粘度では、材籾
は充分に大きい気泡を有効に生成するには堅過ぎ、約1
500(]−mよりも低い粘度では脆すきて気泡構造を
支持することができずにつぶれる。
次いで第1図を参照すると、この図は純ポリ1チレン材
料に対する粘度と温度の関係のグラフを示す。1500
〜2500 U−mの粘度範囲は、約213’Fの温度
よりも下にある。かくしC1500〜2500(J−m
の必要な粘度範囲を与えるには、純ポリエチレンに対す
る゛′窓r」″は、約200’Fの望ましい温度から最
高的213’Fに至るまでの約13’Fの全窓口である
ことがわかる。
第2図は、たどえばポリプロピレンのようなポリマーと
エクス1〜マーのブレンド物の粘度一温度関係のグラフ
を示づ。1ラス1ヘマーは1ヂレン−プロピレン共重合
体である。第1図と第2図のグラフの曲線を比較するこ
とによって、通常はきわめて急な転移曲線を有するポリ
プロピレンを、■チレンーブロビレンエラストマーの添
加によって、ポリエチレンの範囲に持ち来すことができ
るということがわかる。第1図と第2図中の曲線の曲率
と傾斜は、温度の約80℃のずれのほかは、はとんど同
一であることは明白である。このように、第1表に示す
ようにポリプロピレンにきわめて近い溶解度指数を有す
るエチレン−プロピレンエラストマーの添加は、ポリプ
ロピレンの粘度曲線をポリエチレンの粘度曲線にきわめ
て類似するところまで平担化ブる結果をもたらす。第2
図のポリマーのブレンド物においては、重量で約30%
のポリプロピレンを70%の」ユチレン士プロピレンと
ブレンドした。
粘度曲線をなだらかにするものとして直接的に図に表わ
される発泡窓口のこの拡大は、第3図にいっそう明白に
見ることができる。この図においては、ポリ1ヂレンと
ポリイソブチレン1ラストマーの神々の混合物を適切な
温度範囲を横切る粘度についで試験した。曲線Aは1ラ
ストマーを金石しない厳密に100%のポリエチレンを
表わす。
曲線△から1500 (]−111〜250011J−
mの範囲において粘度曲線はきわめて急勾配であって、
温度窓口はきわめて狭いことがわかる。曲線Bは約93
%のポリエチレンと約7%のポリイソブチレンのブレン
ド物を表わす。曲線Bでは転移相が低い温度範囲へと移
動しており且つ粘度曲線が曲線Aよりもかなりなだらか
になっている。曲IIJBの温度窓口は曲線Aのそれよ
りも数倍も拡がっている。かくして、7%というような
僅かな量のエラストマーの添加が、生成するブレンド物
の粘度一温度曲線に対して大きな影響を有していること
が明らかである。
曲線Cは約87.5%のポリエチレンと12゜5%のポ
リイソブチレン1ラストマーのブレンド物を表わす。曲
線Cは要求される温度範囲にJ>Lノる粘度上昇の速度
が曲線Bにお1ノるよりも更になだらかとなり、ブレン
ド物の有効な発泡に対】−る更に広い温度窓口を示す。
曲線りは75%のポリ1ヂレンと25%のポリイソ1チ
レンのブレンド物を表わす。曲$1Dは粘度一温度曲線
の傾斜の点で曲SCのブレンド物におけるよりもいっそ
うの改善を示している。はとんど平坦な粘度一温度曲線
を有する曲線Eは50%のポリエチレンと50%のポリ
イソブチレンの混合物を表わし、これは拡大した温度窓
口を示している。
かくして、第3図の粘度一温度関係の図示から、ポリマ
ーへの1ラストマーの継続的な添加が、J−ラストマー
の発泡のための望ましい温度窓口を拡げる結果を与える
ことが明らかである。約25%に至るまでのポリ1チレ
ン中の1ラス1〜マーの量が、最も望ましい最終発泡製
品を与えることが児出されている。
約30%を超する量の1ラストマーをポリマーとブレン
ドジる場合には、生成物はその発泡性を保持づることが
できず、つぶれてその始めの未発泡状態にもとる傾向が
ある。かくして、D′c表わされる曲線は、発泡ポリ1
チレンに対する、はぼR3!!のブレンド混合物を指示
するものと思われる。
上記のポリエチレンとポリイソブチレンの混合物におい
ては、使用するポリエチレンは、ニューシャーシー州0
7652、パラマスのE1パップロタクツ社のレキセン
支社から市販の゛レキセン102 ”として商業的に入
手することができる。
ポリイソブチレンはテキサス州77001、ノーストン
にあるエクソンケミカルアメリカ社によって市販されて
いる゛′ヒスタネツクスL −100”として商業的に
人手することができる。
次いで第4図を参照すると、この図はポリプロピレンと
1ラストマーのブレンディングに対Jる粘度一温度曲線
を示している。このブレンド物において使用したポリプ
ロピレンは、Ellパラ1199フのレキセン支社から
市販されCいる商品名PPl8S2Δによって商業的に
入手づることができる。ポリプロピレンとのブレンディ
ングに対しで使用しfこ1ラストマーはエチレンとプロ
ピレンから成る共重合体である。この共重合体はエクソ
ンケミカルアメリカ社から市販されている商品名ヒスタ
ロンとして商業的に入手ブることができる。第4図の曲
線は、純ポリプロピレン材料への1ラストマーの添加の
効果を例証し−Cいる。たとえは、曲線Fは純緯ポリプ
ロピレン材判に対づる粘度一温度関係を示している。1
500〜25oom−oの範囲における粘度曲線の急勾
配は、ポリプロピレンが効果的な発泡に対j−るきわめ
て狭い窓口を有していることを示している。曲4IIG
はポリプロピレンと1チレンーブI]ピレン1ラスl〜
マーのブレンド物を表わし、粘度曲線の平担化とR泡窓
口の拡大を示している。曲線Gは90%のポリプロピレ
ンと10%のエラストマーのプレン1〜物を表わづ。曲
線1−(はポリプロピレン中のエラス[−マーの25%
への増大を表わす。曲IH及O゛50%の1ラストマー
含量を表わづ曲srにお(\ては、いっそうの窓口の拡
大と粘度曲線の平(旦1ヒをみることができる。ポリエ
チレン(こ対しC先に記したように、ポリプロピレンと
のブレンディングに対するエラストマーの最適量は、約
30%であると思われる。
約25%のポリイソブチレンと75%のポリエチレンか
ら成るポリエチレンとポリイソブチレン。
のブレンド物を本発明に従って製造した。取得した製品
は連続押出しプロセスによって生じた膨張独立気泡構造
を有する低密度ポ1ノエチレンフオームパイプ絶縁材で
あった。この絶縁材を、i、r 3、−’8インチの壁
厚を有し且つ1/2インチカ)ら辛勺21/8インチま
での内径に成形することh+できる柔軟なチューブ状に
成形する。口の製品の熱範囲は一110’F〜210’
Fと測定された。熱イ云導度は75′Fで0.24BT
U/hr−f、t2)7inであることが認められた。
この製品は紫外線劣化に対して安定であり且つ広範囲の
化学品に対しで高い耐薬品性を有していた。この製品は
1立方ノイート当り約2.5ポンドの銀酸を有し、きわ
めて柔軟であった。この製品の透過率は、1インチ当り
0 、20 percmsの透過率を有づ−る標準的な
市販の発泡1ラストマーと比較して、1インチ当り0゜
03 permsであった。かくして本発明の製品は、
発泡させた純エラストマーの約1/7の透過率を示した
。
本発明は、加熱及び冷凍用の配管の熱絶縁材において使
用するために特に有利な製品を与える。
本発明の製品を7種の市販の発泡製品と比較して、はと
んどすべての場合に優れていることを見出した。たとえ
ば、市販製品の密度は1立方フイー1へ当り4.0ボン
ドから8.5ポンドまでの範囲にあり、平均すると1立
hフィー1〜当り約6〜6゜5ポンドであった。本発明
によって製造した製品の密度は一般に1立方フィー1−
当り2〜2.5ボントの範囲であった。同様に市販製品
の蒸気透過率は1インチ当り0.05〜0.2Qper
ms テあるのに対して、本発明の製品は1インチ当り
OlQ 3 l)ermsの透過率を示すに過ぎなかっ
た。本発明の製品の耐薬品性は比較した全製品よりも帰
れCいた。
第5図は、第3図及び第4図に関して挙げた2種の特定
エラストマーに対する粘度一温度曲線を示J。粘度曲I
IIJは、純ポリイソブチレン?、114に対する粘度
と温度の関係を表わす。曲線Jの平担性は、このり籾が
純粋な状態において、前記のような粘度の急激な上昇の
欠如の理由で、発泡材料として受容し得ないことを示ブ
。有効であるためニハ、材料ハ1500〜25001n
−Qの粘度を伴なう温度範囲において、100〜200
+++−g/丁の程度の粘度上昇を有していなければな
らない。
この粘度範囲において上記よりも低い温度による粘度変
化を示す材料は、何れも発泡させたのちにつぶれる。か
くして、比較的低い1 ’F当りの粘度変化を@するポ
リイソ1チレンは独立気泡構造を維持しない。同様に曲
線には、土ヂレンーブ11ピレン■ラス1〜マーもまた
、きわめて平坦な直線的な粘度曲線を有することを表わ
し、この■ラスミルマーもまた、その純粋な状態で、光
泡絶縁製品として受容し得ないことを示している。
本発明に従って発泡させた管を製造する際に、ポリマー
−1ラストマーブレン1〜物中への防火材料の添加が、
きわめて望ましい難燃性を有する発泡製品を与えること
もまた見出された。たとえは、常用の防火添加剤によっ
て変性したポリエチレン−ポリイソブチレンブレンド物
は、炎を直接に発泡製品に当て、次いて取り去ったとき
に、自己消火性であることが認められた。最終製品の難
燃性をASTME−84の方法によって測定したv3甲
、炎のひろがりに対しては25未満、煙の密度について
は50未満の格付けであった。製品を直火で燃焼させた
場合も、毒性の煙霧は生じなかった。
次いで第6図を参照すると、この図は本発明による発泡
した管の製造のために用いる装置の概念図を示している
。第6図においで、たとえばポリ」−ヂレンのような原
材料を造粒機110中に投入ダる。造粒機は材料を固体
、粉末又はフレーク状の形態から粒状ずなわらペレット
状に成形する。
ブレンドすべき材料の数によっては1以上のこれらの造
粒機110を用いることができる。たとえば、造粒機1
10Aはポリ1チレンの造粒に供することができ且つ第
二の造粒[110Bはボリイソブヂレン1ラストマーの
造粒のために用いることができる。造粒機は粒状化した
材料を運搬装置111に供給し、それをポリマー、エラ
ストマー及び難燃剤(使用する場合は〉比較的均一なブ
レンド物を与えるlζめのブレンター112中に送り込
む。次いでブレンド物は運搬@113中を不時して、押
出機115の仕込みシュート114中に入る。
押出機115は、ベレットの均一なブレンド物に対して
機械的な仕事を加えて、ブレンドした材料をその溶融温
度よりも高い温度とづる。たとえは液状フレオンのよう
な光泡剤を含有する貯蔵タンク116は、光泡剤を管路
117とポンプ118を軽(回転押出機中に供給プる。
発泡剤はポンプ118から供給管路119を通って直接
に押出機中に進み、そこで材料中に分散してカス化し、
溶融したプラスチック中に独立気泡構造を形成する。次
いで発泡したプラスチックは熱交換器120中に進み、
それが光泡した材料の温度を押出しのために望ましい所
定の水準に標準化する。熱交換器120は液状ポリマー
の温度水準を全体的に一定瀧度に保つように標準化(−
る。
標準化した液状溶融物を次いて圧力下に押出機タイ12
1に送り、それが発泡した材料を管状の円筒形態122
として押出す。この成形物を水槽123中で冷却してか
ら牽引機124中に送ると、それは、タイ121から押
出した材料の一定なむらのない流れを保つために、製品
122に対プる張力を維持する。牽引機124からの材
料は、冷NI Lk警を予め定めた所望の長さ126に
切断する切1!li装置125中に進み、切断された管
は次い0台127から取り出されて輸送手段128又は
8庫129へと送られる。
熱交換器120は溶融物の温度を±1F以内に保つこと
ができる向流油浴形態交換器であることに注目すべきで
ある。これはR柊押出物についての所望の品質を正確に
保持するために重要である。
熱交換器の使用は、押出しに対する比較的狭い温度窓口
を有するポリプロピレンを用いてこのプロセスを遂行す
ることをも可能とづる。
かくして本発明は、絶縁を必要とする空調及びその他の
種類の配管の周りに配置するための柔軟な、不透過性、
低密度発泡絶縁管を形成するための方法を開示プる。本
発明の方法は、重量で約30%に至るまCの量の1ラス
トマーの、たとえばポリエチレン又はポリプロピレンの
ようなポリマーとのブレンディングを包含するが、ここ
でエラストマーとポリマーは相互にきわめて近い溶解度
指数を右している。ポリ7−とエラス(〜マーをブレン
ドし且つそのブレンド物を押出機中で1500〜250
0m−(Jの粘度範囲において且つ狭い温度窓口におい
て加fすることによっC1溶融物への発泡剤の添加が、
配管の絶縁及びその他の種類の絶縁のためにきわめてづ
ぐれでいる理想的に均一な大気泡発泡材料を提供する。
本発明の方法は、きわめ−C低いかさ密度及びその結果
としCのきわめて低い単位原価を右する高度に不透過性
のきわめて柔軟な絶縁材料の製造を教示プる。更に本発
明は管状のパイプの周りに配置づるために特に適しCい
る管状形態の絶縁材料の構造物をも開示プる。また本発
明は本発明に従つC製造した特に耐火性の絶縁製品を開
示する。
本発明の特に好適な実施形態を上記にdjいC詳細に説
明したが、これらの記述は本発明をここに開示した特定
の形態すなわち実施形態に限定することを意図したもの
ではなく、これらの記述は限定的なものではなく単に例
証としC認めるへき【あっ(、Cの技術分野の熟練者に
は、本発明はこれににって限定されるものではないこと
は明白であろう。たとえば、発泡のためのポリマーとし
℃ポリエチレンとポリプロピレンを開示したけれとも、
製造者がポリマーの溶解度指数ときわめて近い溶W?度
指数を有(るエラストマーを選択する限りは、たとえば
ポリスチレン及びポリ塩化ビニルのような他のポリマー
を使用する口とができるということは明らかである。か
くしで、本発明は、例証のためにここに開示した本発明
の特定の実施例についての、本発明の精神及び範囲から
逸脱することのない、づ−べての変更及び修飾を包含す
るものであることを言明する。
【図面の簡単な説明】
第1図はポリエチレンに対する粘度と温度の間の関係の
グラフを示す。 第2図はポリプロピレンと1チレンープロピレンから成
る共重合体のブレンド物に対する粘度と温度の間の関係
のグラフを示す。 第3図はポリエチレンどポリプロピレンの数種の異なる
ブレンド物の粘度一温度曲線のグラフを示1゜ 第4図はポリプロピレンとエラストーマーの種々の異な
るブレンド物の粘僚−湿度関係のグラフを示す。 第5図は2種の異なる土ラストマーの粘度一温度曲線の
グラフを示づ。 第6図は本発明の15法を遂行づるために用いる装置を
示1概念図である。 第7図〜第13図は本発明に従う発泡ポリマー管の種々
の態様を示づ図である。 特許出願人 」スデン・テクノロジー・インコーボレー
テット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高い不透過性と予め定めた溶解度指数を有するポリ
    マーを選択し; 該ポリマーのものと近い溶解度指数を有するエラストマ
    ー粒子を該ポリマーとブレンドし;該ブレンド物は、溶
    融したときの該ブレンド物における約1500〜250
    0メー1〜ルーグラムのブラベンター粘度に相当する温
    度におい(IF当り約100〜200メートル−クラム
    のプラヘンター粘度変化を有することを特徴とし;該ブ
    レンド物に機械的処理を加えることによって剪断下に該
    ブレンド物を溶融させ; 該溶融したブレンド物中に予め選択した気相−液相変化
    温度及び低毒性を有し且つ比較的不燃性である発泡剤を
    注入し; 該溶融したブレンド物を1500〜2500メートル−
    グラムの粘度範囲において有効な独立気泡の生成をもた
    ら′1J一温度における該発泡剤のカス化に応じて発泡
    さぜ;且つ 該発泡したブレンド物をR柊製品として押出し且つ冷f
    il]づる、 ことから成る、低いかさ密度、高い不透過性、良好な柔
    軟性、及び化学薬品の攻撃に対りる耐性を有する発泡し
    たポリマー製品の製造方法。 2、該ポリマーはポリ1ヂレン及びポリプロピレンから
    成るグループから選択する、特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 3゜該ポリマーはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
    スチレン、ポリ塩化ビニル及びボリテ1−ラフルオロエ
    チレンから成るグループから選択(−る、特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 4、該ポリマーはポリエチレンであり且つ該エラストマ
    ーはポリプロピレンである、特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 5、該ポリマーはポリプロピレンであり且つ該工ラスl
    −マーは]−チレンープロピレン共重合体である、特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 6、該ポリマーは該ブレンl−物の約70乃至約95バ
    ーセンj〜を占め且つ該土ラストマーは該ブレンド物の
    約30乃至約5パーセントを占める、特許請求の範囲第
    1項、第4項又は第5項記載の方法。 7、ポリマーの粒子とエラストマーの粒子をブレンドす
    るためのプレンデインク手段;該ブレンド物に機械的な
    剪断を加えて該ブレンド物を溶融し。 且つ均質化するための少なくとも1の押出機から成る押
    出機手段; ブレンド粒子を該押出機手段に運搬するための運搬手段
    ; 発泡剤を該押出機中に注入するために該押出機に接続さ
    せた発泡剤貯蔵及び供給手段;該溶融したブレンド物を
    受は入れ且つ該ブレンド物の温度を標準化するために該
    押出一手段に接続した熱交換器; 該発泡し且つ溶融したブレン1〜物を人気中に押出づた
    めに該熱交換器に接続した押出しタイ;及び 該押出したブレンド物を冷却するために該タイにきわめ
    て近接した冷却手段、 から成る、発泡したポリマー/′エラス1〜マーグレン
    ド物を押出すための装置。 8、更に該冷却手段にきわめて近接した牽引手段及び切
    断手段を特徴する特許請求の範囲第7項記載の装置。 9、該押出機はスクリュー型押出機から成る、特許請求
    の範囲第7項記載の装置。 10、該タイは連続的な円形の管を押出づための管状押
    出しタイから成る、特許請求の範囲第7項、第8項又は
    第9項記載の装置。 11、予め定めた開いた中心の穴と予め定めた壁厚を有
    する予め定めた長さの管; 該長さの管は実質的にその全長にわたってその壁中に切
    った縦方向のスリットを有し;且つ該管の両末端は該管
    の縦軸に対して概して同一の角度で平行に切っ−(ある
    、 ことを特徴とする、パイプ及び管の周りに配置するため
    の発泡した絶縁管。 12、該末端は何れも該縦軸に対して約45°の角度で
    ゛切断しである、特許請求の範囲第11項記載の管。 13、該末端の中の少なくとも1は実質的にその全表面
    上に位置する接着剤を有する、特許請求の範囲第11又
    は12項記載の管。 14、該末端の少なくとも1及び該縦方向のスリットは
    実質的にそれらの全表面上に位置する接着剤を有する、
    特許請求の範囲第11又は12項記載の管。 15、該末端の少なくとも1は実質的にその全表面上に
    位置する接着剤を有し且つ該接着剤は除去しうる、非粘
    着性の保護フィルムによって実質的に覆っである、特許
    請求の範囲第11又は12項記載の管。 16、該末端の少なくとも1及び該縦方向のスリットは
    実質的にイれらの全表面上に位置づる接着剤を有し且つ
    該接着剤は除去しうる、非粘着性の保護フィルムによっ
    て実質的に覆っである、特許請求の範囲第11又は12
    項記載の管。 17、独立した気泡構造を有するポリマーと1ラス1−
    マーの発泡したブレンド物、該ポリマーと1ラストリマ
    ーは相互に比較的近い溶解度指数を有し;且つ ここで該ポリマーは重量で製品の約70乃至約95バー
    セン1−を占め、且つ該Jニラストマーは重量で製品の
    約30乃至約5パーセントを占める、から成る高い水不
    透過性、良好な柔軟性及び低いかさ密度を特徴とする、
    不規則な製品の周りに配置するための発泡した絶縁材製
    品。 18、該ポリマーはポリ1チレンから成り且つ該エラス
    トマーはポリイソブチレンから成る、特許請求の範囲第
    17項記載の発泡した製品。 19、該ポリマーはポリプロピレンから成り且つ該1ラ
    スl−マーは1ヂレン一ブロビレン共重合体から成る、
    特許請求の範囲第17項記載の発泡した製品。 20、該ポリマーはポリ1チレン、ポリプロピレン、ポ
    リスチレン及びポリ塩化ビニルから成るグループから選
    択する、特許請求の範囲第17項記載の発泡した製品。 21、高い不透過性を表わすポリマー;該ポリマーとブ
    レンドした、該ポリマーの溶解度指数に近い溶解度指数
    を右するエラストマー;該ポリマー及び■ラス1−マー
    とフレンドした防火剤;及び 該ポリマー/エラストマー/防火剤ブレンド物は独立気
    泡構造を有する、 から成る改良した不透過性を有(る発泡した防火性ポリ
    マー製品。 22、該ポリマーはポリエチレンであり且つ該エラスト
    マーはポリイソブチレンである、特許請求の範囲第21
    項記載のポリマー製品。 23、該ポリマーはポリプロピレンであり且つ該エラス
    トマーはコニヂレンーブUピレン共矩合体である、特許
    請求の範囲第21項記載のポリマー製品。 24、該防火剤はデカノロモジフェノキシ1〜である、
    特許請求の範囲第22又は23項記載のポリマー製品。 25、該防火剤はペンタブロモシフ1ツキシトである、
    特許請求の範囲第22又は23項記載の方法。 26、該ポリマーは重量で約70″乃至約95パーセン
    トの量で存在し、該1ラス1〜マーは重量で約30乃至
    約5パーセントの量で存在し、且つ該防火剤はデカブロ
    モシフ1ツキシト及びペンタフロモノエノキシドから成
    るグループから選択する、特許請求の範囲第22又は2
    3項記載のポリマー製品。
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