JPH03143933A - 発泡性顆粒及びこれから発泡材料を製造する方法 - Google Patents

発泡性顆粒及びこれから発泡材料を製造する方法

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JPH03143933A
JPH03143933A JP2190922A JP19092290A JPH03143933A JP H03143933 A JPH03143933 A JP H03143933A JP 2190922 A JP2190922 A JP 2190922A JP 19092290 A JP19092290 A JP 19092290A JP H03143933 A JPH03143933 A JP H03143933A
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Gerd Ehrmann
ゲルト、エールマン
Franz-Josef Dietzen
フランツ―ヨーゼフ、ディーツェン
Eckhard Nintz
エックハルト、ニンツ
Hans D Zettler
ハンス、ディーター、ツェトラー
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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】 （技術分野） 本発明１よポリアリールエーテルスルホン或はポリエー
テルイミド或はこれらの混合物を主体とし、顆粒全量の
５から２０重量％の物理的発泡剤を含有する発泡性顆粒
を製造する方法及びこれから発泡材料を製造する方法に
関するものである。
（従来技術） 高耐熱性重合体を主体とする発泡材料：ま、種々の百的
のために、例えば車輌、航空気、エレクトロニクス産業
における成形部品製造のために必要である。
ポリアリールエーテルスルホン或はポリエーテルイミド
を主体とする発泡性顆粒及びこれを製造する方法はそれ
自体公知であり、例えば英国ｆ特許出願公開１５６９７
６３号及びヨーロッパ特許出願公開１８６３０８号各公
報に記載されている。しかしながら、これら方去の再現
性及び効率性に関しては必ずしも十分に満足でざるもの
ではない。
従って、本発明の目的１・ま、ボリアリールエーテルス
ルホン或はポリエーテルイミドを主体とする、貯蔵及び
輸送の容易な発泡性顆粒を確実な再現性、良好な効率で
製造する方法を提供することである。
（発明の要約） しかるに上述の目的は、ポリアリールエーテルスルホン
或はポリエーテルイミド或はこれらの混合物を主体とし
、顆粒全量の５から２０重量％の物理的発泡剤を含有す
る発泡性顆粒の製造方法であって、発泡剤と重合体を押
出機中で混和し、次いで直ちに４０℃より低い温度の媒
体中に押出すことを特徴とする方法により達成され得る
ことが本発明者らにより見出された。
またボリアリールエーテルスルホン或はポリエテルイミ
ド或はこれらの混合物を主体とし、顆２０か５２５０’
Ｃの温度、５か５３０バールの圧力で１から２０　ｍｍ
　＋つ厚さの板体に圧搾し、次いで（ｂｌ）５０℃の温
度に加熱して発泡させ、場合によりさらに（Ｃ）得られ
た発泡体をなお存在する発泡剤をさらに除去するために
７ＩＯ熱処理に附することを特徴とする方法も本発明の
対象である。
（発明の購成） 発泡゛註顆粒を製造するためのポリアリールエーテルス
ルホン或はポリエーテルイミドそれ自体１・ま公知であ
り、慣用の方法、例えばヨーロッパ特許出願公開２７４
０９８号或は西独特許出願公開２４３７２８６号及び同
２４４１５３９号各公報に記載されている方法により製
造され得る。
適当なボリアリールエーテルスルホンは、例工ば上述の
ヨーロッパ出願公開公報２７４０９８号により製造され
る。ポリアリールエーテルスルホンは、以下の構造のも
のが好工しい。丁なわち−（−０−Ｃ６Ｈ，−Ｃ！（Ｃ
Ｈ３）２−０６Ｈ，−０−０，Ｈ，−３ｏ２−０．Ｈ，
−３−或は ＋ｏ　ａ６Ｈ，ＳＯ２−Ｃ６Ｈ、−０−０６Ｈ、−３○
２０６Ｈ４＋で示される構造りものである。
ポリエーテルイミドとしては、以下の一般式で示される
繰返し単位を有するものが使用される。
この式中のＲ１は６から３０個の炭素原子を有する芳香
族基を、Ｒ２は（イ）６かも２０個の炭素原子を有する
芳香族炭化水素基或はそのハロゲン化誘導体基、（ロ）
２から８個つ炭素原子を有する末端アルキレン或は２か
も２０個の炭素匝子を有する末端シクロアルキレンを有
するアルキレンポリジオルガノシロキサン基及び（ハ）
式 （式中Ｑは−０−１−〇〇−１−ｓｏ２−−ｓ−或は−
ｃＨ２Ｘを意味し、′Ｘは１か５５の整数、ｍはＯ或は
１の数値を意味する）で表わされる基の′、・ずれかの
二価基を意味する。
ことに好ましいのは、式中のＲ１が−Ｃ，Ｈ，−０（（
！Ｈ，）２−Ｇ！、Ｈ，−を、Ｒ２が−Ｃ６Ｈ，−を意
味する化合物である。
物理的発１１１としては、ジクロルメタン及びクロルベ
ンゼンのようなハロゲン化炭化水素、ケトン、エーテル
及びＮ−メチルピロリドンが挙げられるが、ことに好ま
しいの）まメチルエチルケトン及びアセトン、ならびに
ジクロルメタン及びテトラヒドロフランである。またこ
れらの混合Ｖ＋も発泡剤として適当である。軽量の微小
気胞発泡材料を得るために、米国特許４３０８３５２号
明細君に記載されているように、物理的発泡体のほかに
アゾジカルボンアミドのような化学的発泡剤を発泡注顆
粒に含有させることもできる。
さらに顆粒はタルク、微粉状二酸化珪素、カルボナート
のような核形成剤或はガラス繊椎及び場合により硼ＩＪ
亜鉛及び／或は三酸化硼素のような難燃化？！Ｆ’］を
含有することができる。難燃化剤）ま核形成作用をも有
する。
発泡注顆泣の製造は、２軸叩出機、ことに給送された各
組成分の緊密な混和をもたらすのに適する押出機により
行なわれるのが好ましい。本発明方法は直接脱気方法と
異なり、発泡剤を配合する前り重合体；・ま、発泡剤を
含有しない重合体のガラス転移点より高い温度に加熱さ
れる・必要がない。
発匂剤添ＩＪＯによりポリアリールエーテルスルホン或
はポリエーテルイミドのガラス転移点が降下し、従って
押出機シリンダ温度の設定を５０から１６０°Ｃ１こと
に７０から１４０℃の範囲で行なうことができエネルギ
ー消費につぎ著しく有利であるからである。
装置を問題なく稼動させるために、発泡剤注入は重合本
装填と分離することが必要である。この点と所望の均質
化とは、例えば適当な形状の螺旋軸全使用することによ
り達成され得る。
成形装置としては、それ自体公知つ装置、ことに１個或
は複数個の孔隙を有するノズルを具備するノズルを有す
るものが好ましい。ノズル孔隙のせん断速度は１００か
ら４０００　ｓ−’　　ことに２００から２０００　ｓ
”−’であるのが好ましく、出口平均速度は１０から１
５００　ｍｔｎ　／　ｓ、ことに１００がら１０１００
Ｏ／Ｓであるのが好ましい。
成形装置から押出される素状本の即時の、従って過甲の
発泡を眼上するために、これを直ちに４０°Ｃ以下、こ
とに２５℃以下の温度に冷却するのが好ましい。好まし
い実施膜様では、水の表面より下方に配置されたノズル
から直ちに水浴中に押出され、次いで顆粒化される。こ
の水に代えて、十分な熱伝導性を有し、使用されるポリ
アリールエーテルスルホン或はポリエーテルイミドに代
して不活性な他の媒体を使用することもできる。
押出機から押出される素状本を冷却しない場合には、こ
れは直ちに発泡Ｔる。このようにして発泡材料帯片を形
成させることも可能であるが、これは大きな搬送容積を
前提条件とする。この発泡材料帯片を搬送するためＫは
極めて大型の、従って高コストの押出機を必要とする。
本発明方法により、ポリアリールエーテルスルホンもし
くはポリエーテルイミド或はこれらの混合体を主体とす
る発泡性顆粒かも発泡材料を製造する場合に、なお５か
ら２０重量％の発泡剤及び場合により０．５から１０重
量％、ことにｌかも５重量％の核形成剤を含有している
顆ｍンま、第１工程において高温、高圧下に板体に圧搾
される。この処理はそれ自体公知の装置、好ましくは加
熱及び冷却可能り板状成形型を有する装置により行なわ
れろ。この場合、顆粒は成形型の下方バスタブ状部分に
均斉に装填すれる。成形型底面の１　ａｍ２当たり顆粒
を０．０５から０．３に９、ことに約０．１に９装填す
るのが好ましい。成形型の上方スタンバを移動させて型
を閉鎖した後、１２０から２５０°Ｃ１ことに１５０か
ら２１０”Ｃの温度に加熱し、５から３０バール、こと
に８から２０バールの押圧圧力で１から１０分この温度
、圧力に維持して圧搾する。この比較的短かい処理待閾
シま、緻密な発泡性顆粒乃至これを発泡させて戊る緻密
な板体が、発泡材料よりも著しく高い熱伝導白を有する
ことによる。これにより顆粒堆積体から発泡剤を含有す
る厚さ１から２０朋ことに８から１２　Ａｍ　Ｄ板体が
形成される。こり板体は第２工程において押圧圧力を１
０がら１バール、好ましくは５から１バールに低下させ
ることにより３０か５３００秒、ことに６０から１８０
秒の間において発泡せしめられるのが好ましい。しかし
ながら、また加正継続下に冷却した後、あらためて１５
０から２５０℃、ことに１７０から２２０°Ｃに加熱し
て発泡させることもできる。発泡性成体は型から取出さ
れ、−旦貯蔵して、その後に始めて発泡させることも可
能である。これにより成形型の底面形状に対応する形状
の、例えば２０か”　３０　ｃｍの高さを有するブロッ
ク体が得られる。成形型の単立面積当たりの充填顆粒の
量、これに含有される発泡剤の量及び発泡処理温度が、
得られるべき発泡材料のかさ密度を決定する。
このようにして形成される気胞は、通常の大部分が球状
のものに対して、気唯のＬ　／　Ｄ比は発泡方向におい
て５：１からＩ２：１の割合になる。このために同じか
さ密度において圧縮強さは著しく増大せしめられる。従
ってかき密度が低くても比較的高い圧縮強さをもたらし
、このことは例えば航空機の機体成形部品において重大
な意義を有する。
本発明による発泡材料製造方法の好ましい実施態様にお
いては、物理的発泡剤及び化学的発泡剤の混合物が使用
さ蛛るが、これにより発泡材料の追加的咳発生がもたら
され、そのために特に軽い微小気胞が形成される。
このようにして得られた発泡材料は、まだ相当量の発泡
剤を含有している。そこで場合により、第３工程におい
て、発泡材料を厚さ３から３〇−ことに８から１２間の
板体に切断分割し、乾燥室内において２００°Ｃまでの
温度に１０から１２０分、ことに２０から６０分加熱処
理して、発泡剤念有量を０．５重量％以下となるまで低
減させる。それぞれの場合における残存含有発泡剤量に
応じて変化する軟化温度範囲の既下により乾燥温度の上
限が決定される。
この熱塑性化挙動りために、発泡材料板体を適当な装置
において成形処理することが可能となる。
このようにして得られた扁平もしくは異形発泡板体は、
芯材としての樹脂含浸ガラス繊維マットとそれ自体公知
の方法により接着積層され、これによりことに機械的特
注及び離燃性が改善される。
このような積層′ｌＥ！理法はこの分野の技術者に周知
であり、例えばヨーロッパ特許出願公開３１３１７１号
に記載されている。
本発明による発泡材料製造方法及びこれを使用する発泡
材料製造方法は、生成物の特注に影響を及ぼすことなく
再現性及び効率ｇ：、に関して特に秀れた改善をもたら
す。また各工程ごとに異なる場所における処理が可能で
あることは極めて有利である。
実施例１−５ ポＩＪ　７　Ｕ−ルエーテルスルホンを主体とする顆粒
及び発泡材料の製造 実施例　１ ２軸押出機に、毎時１０ｉ量部のポリアリールエーテル
スルホン粉末、工Ｃ工社のＶｉｃｔｒｅｘ　Ｐ　４１０
０（ＢＥＴによる比表面積１９．７　ｒｒ？／　？、平
均粒径４５０μｍ）ならびに０．１重量部のタルク及び
１．２重量部のメチルエチルケトンを給送した。
最大ケーシング温度を１４０℃に維持し、押出ノズル温
度は１１ｏ’Ｃとした。溶融体は円形ノズルから２０℃
の水浴中に押出され、硬化された素状体を乾燥し、顆粒
化した。
顆粒は６７５　ｋｇ　７　ｍ３のかき密度を有し、８．
５Ｎ量％のメチルエチルケトン及び０．７重量％の水分
を含有していた。この発泡剤含有顆粒は密閉容器中で１
ケ月以上貯蔵可能であった。
成形型中にその底面１４ｍ２当たり０．１に９の顆粒を
充填し、１９５°Ｃの温度、２０バールの押圧力で５分
間押圧して、厚さ１０・ｎｍｌの発泡剤含有板体をもた
らし、これを発泡させて高さ２０・田のブロックとしｆ
−７ｈ　　’Ａ’　Ｉｎ　−ｕｍ　［’Ｓ　ＩＦ　１４
　Ｉ’ｌｌ　　ｌ　、　ｒ−ｍ　　　　どり、ｆｙ　較
％　室内で１９０°Ｃまでの温度に２０分加熱して、含
有発泡剤２３．５重量％から０．２重量％となるまで放
散させた。
得られた成形材料のかさ密度は５９　ｋｇ　／　ｍ３で
あった。
実！７Ｔｉ：列　　２ ２＠ｈ押出機に９５重量部の　−１７０−（１！　、Ｈ
、−３○２−Ｃ６Ｈ，−）　　単位及び５重量部の　÷
Ｏ−Ｃ，Ｈ４−Ｃ（ＯＨ８）、−Ｃ６Ｈ，−○−０６Ｈ
，−３ｏ□−Ｃ６Ｈ，→−単位から成る共重合体を毎時
１０重量部給送した。この共重合体はＮ−メチルピロリ
ドン中Ｉ　Ｐ　／　１００　Ｃｍ３で測定して５２　ａ
ｌ／　ｒの粘度を示した。この顆粒は１闘径の球状体で
、ＢＥＴによる比表面積１３．４／ｍ２／２、かさ密度
１９０　Ｊａｉ／　ｍ３を示した。
さらに毎時１．３Ｎ量部のメチルエチルケトンならびに
０．５重量部の１０μｍ径、０．０５から５間長さのガ
ラス短Ｗ＆維を追加約０添加した。
実施「１１１におけると同様にして、ケーシング温度１
７０’Ｃの２軸押出機に９．５重量部のメチルエチルケ
トン戸共にかさ密度６３０ｊｅ９／ｆｆ＋３の発泡酌含
有顆粒を給送した。この顆粒を四角形状の成形型内に充
填し、押圧ｅ：、形して約ｌＯπｍｌ厚さの板体に成形
した。この際の温度が得られる発泡材料のかさ密度に影
響下る（下表参照）。所定温度において押圧力を解放す
ると、上方及び側方に向って発泡膨張し、極めて等方性
の気泡購造をもたらす。気胞径は０．３から０．８羽を
示した。
１　　　　１５０　　　　　　　　７２　　　　　　　
　　０．９８２　　　　１８０　　　　　　　　４８　
　　　　　　　　０．４５３　　　　２００　　　　　
　　　３８　　　　　　　　　０．２０上記試料２のス
ラストモジュールは１０．５Ｎ／榊２（ＤＩＮ　５３２
９４　）であった。
実施例　３ 実施例２におけると同様にして、ただし全方向で’ｒ＠
　ＴＩ　（、側方をすべて拘束して上方に向ってのみ発
泡膨張させた。
１９０°Ｃの発泡温度で、発泡膨張方向に沿って０．９
×８ｍＮ１７）気胞を有する発泡材料が得られた。圧縮
強さ（ＤＩＮ　５３４２１　）は４７　ｋｇ　７　ｍ３
のかき密度で０．６１　Ｎ　（朋２）であった。
熱成形耐性は２２５°Ｃであった（　ＤＩＮ　５３４２
４による圧縮試＠）。
発泡剤含有顆粒を実施列２と同様に製造し、さらに０．
４重量部の硼酸亜鉛を添加混合して下表に示される結果
を得た。
西独連邦規則、「民間＠空機用耐高空在能」２５　、８
５３の「難燃性、室内内装品」、仕様分類（ａ−１）、
寸法１５０　Ｘ　１５０　Ｘ　１０　？Ｉｍの材料板体
に関する「熱牧敗」によるＯ２０室における検査結果も
同様に下表に示す。
、１７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
９．５１９０　　　３４　　　２５３６　　３Ｚｎ０・
２Ｂ２０３　　４．０　　　　ＩＱ、４２００　　１１
　　　５５５　　３　Ｚｎ０・２　Ｂ２Ｏ３４，０１０
，４１７０２７２３実施例　４ 実施例２と異なり、出発材料に種々の種類の異なる量の
発泡剤を使用した。１９５℃の発泡温度において、以下
に示されるように種々のがさ密度を有する発泡材料が得
られた。発泡方向は上方のみに拘束した（実施例３参照
）。従って気胞は６：１からＩＯ：］の長短径比を示し
た。
発　　　　泡　　　　剤 メチンレ二チソレテトン　１．５　　　　　　９．２１
　．４　　　　　　８．０ １．３　　　　　　７．４ アセトン　１．２　　６．７ ４７　　　　　　０．５９ ５７　　　　　　０．７８ ６２　　　　　　０．９２ １ 実施例　５ 実施例１と同様にして、ただし重合体ｌｏＮ量部当たり
０．２重量部のアゾジカルボンアミドを追加的に配合し
て処理した。顆粒中の笥有発泡剤は１０．２重量％であ
った。発泡１品度１９０℃にお（・て気胞径０．２から
Ｑ、４ｆｆｉｆｉ、かさ密度３５ｋｇ／ｍ３の発泡材料
が得られた。
実施例　６ ポリエーテルイミドを主体とする顆粒及び発泡ｔ４料の
製造 平均粒径３８０μｍ、トリクロルメタン中１２／１０Ｑ
ｃｍ３で測定して密度５３ｄｌ／７のポリエーテルイミ
ド粉末を毎時１０重量部の割合で２軸押出機に給送した
。さらに毎時、ジクロル７容量部及びテトラヒドロフラ
ン３容量部から成る混合発泡剤２．０重量部と、メルク
２．０重量部を追加給送した。
ケーシング温度を１４０℃に維持し、押出しノズ＃温度
を１１０℃とした。溶融体は円形ノズルから２５°Ｃの
水浴に押出され、硬ｆヒ索状体を乾燥し、顆粒子ヒした
。
このようにして発泡剤１５重量％を含有する顆粒を得た
。実施例１におけると同様に成形型で処理して、約８闘
厚さの板状成形体を得た。成形型底部編積に相当する面
積及び厚さ１５０朋の発淘材料直方体が得られた。発泡
剤含有分は１２０”Ｃに数時間加熱することにより５重
量％から０．４重量％に低減された。発泡成形体はかさ
密度５５　ｋｇ　７　ｍ３成形熱耐性２１８℃（ＤｌＮ
　５３４２４　）を示した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ポリアリールエーテルスルホン或はポリエーテル
    イミド或はこれらの混合物を主体とし、顆粒全量の５か
    ら２０重量％の物理的発泡剤を含有する発泡性顆粒の製
    造方法であつて、発泡剤と重合体を押出機中で混和し、
    次いで直ちに４０℃より低い温度の媒体中に押出すこと
    を特徴とする方法。
  2. （２）ポリアリールエーテルスルホン或はポリエーテル
    イミド或はこれらの混合物を主体とし、顆粒全量の５か
    ら２０重量％の物理的発泡剤を含有する発泡性顆粒から
    成る発泡体の製造法であつて、（ａ）顆粒を１２０から
    ２５０℃の温度、５から３０バールの圧力で１から２０
    ｍｍの厚さの板体に圧搾し、次いで（ｂ＿１）圧力を低
    下させて発泡させるか、或は（ｂ＿２）圧力下に冷却し
    た後上記得られた板体をあらためて１５０から２５０℃
    の温度に加熱して発泡させ、場合によりさらに（ｃ）得
    られた発泡体をなお存在する発泡剤をさらに除去するた
    めに加熱処理に附することを特徴とする方法。
JP2190922A 1989-08-03 1990-07-20 発泡性顆粒及びこれから発泡材料を製造する方法 Pending JPH03143933A (ja)

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