JP2002504870A - 板状熱交換器の無溶媒成形方法 - Google Patents

板状熱交換器の無溶媒成形方法

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ドッシ,シェイレッシュ.
ファーカス,ニコラス.
スティーブンス,ケネス,アール.
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イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 溶媒を使用することなく熱可塑性板状熱交換器を成形する方法を提供する。本方法では、共押出し成形フィルムを用いて、強化された、熱シール可能なナイロン層を、通例のナイロン層の上に形成し、得られたパネルを用いてガス助剤使用加圧接着法によって板状熱交換器を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】 板状熱交換器の無溶媒成形方法 関連出願の相互参照 本出願は、1997年6月6日出願の米国仮特許出願第60/048842号 に基づいて優先権を主張するものである。 発明の背景 ナイロン製熱交換器の構造用パネル(板状の構成要素)の製造は、内部ガス助 剤を用いて対のシートによる熱成形法によって実施される。使用する2枚のナイ ロンフィルムの内側の合わせ面に、フェノール溶液を塗布し、接着を実施する。 この基本概念は、DuPont社の「Zytel」ハンドブックに述べられてお り、改良法は、米国特許第4,935,462号および第5,039,370号 に開示されており、これらの開示が米国特許第5,195,240号によるパネ ル製造の基礎となっている。フェノールを使用するこの方法によって形成される 接着は強固であり耐久性があるが、フェノールの臭気は望ましくなく、製造中ま たは完成製品で容認されない。 図面の簡単な説明 唯一の図面である図1は、本発明によって製造される板状熱交換器の実施形態 の平面図である。 発明の概要 本発明では、パネルを成形するために多層フィルムを使用し、内部ガス助剤を 用いる2枚シート熱成形法に用いられる前記フィルムの各内層、すなわち合わせ 面は、熱接着性、すなわち熱シール性を持つように変性されたポリアミドから校 正し、フェノールを使用する必要がない。これらのフィルムは、薄い接着性の層 (0.013〜0.076mm)をポリアミドフィルムの主構造層(2〜10ミ ル(約0.051〜約0.254mm))上に共押出しすることによって製造す ることができる。前記接着性の層は、好ましくは、等モル量の2−メチルペンタ メチレンジアミンと1,12−デカンジカルボン酸(20〜40重量%)から調 製される、DuPontから販売されている[D−12」高性能ナイロンなどの ポリカプロラクタム(19〜40重量%)ポリマーと、DuPontから販売さ れている[Surlyn」イオノマーなどの、1A、2Aまたは3Aの金属イオ ン基によって部分的に中和されている、エチレンとビニルカルボン酸のコポリマ ー(15〜58重量%)と、DuPontから販売されている[EBAGMA」 グラフト化剤などの高分子グラフト化剤(3〜16重量%)とのブレンドであり 、任意に、熱安定剤、顔料および他の知られている補助剤を含むものである。前 記接着性の内層用の配合物は、さらに、1996年3月25日出願の米国特許出 願第60/014,150号に記載されており、該番号を引用することにより、 その開示内容を本明細書に併合するものとする。パネル成形は、前記方法を幾分 変更し、同じ装置を用いて実施することができる。 各シートの内層のポリアミドをベースとする組成物は、多相熱可塑性樹脂組成 物から製造される熱成形可能な積層フィルムであり、前記多相熱可塑性樹脂組成 物は、下記主成分を含む: (i) 脂肪族およびセミ芳香族ポリアミドから選択され、構造は半晶質また は非晶質のどちらかであってもよく、少なくとも約5000の数平均分子量を有 する少なくとも1つのポリアミド樹脂; (ii) ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側にあり1から3 個の炭素原子を有する少なくとも1つの懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少 なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂アルキル分岐の炭素原子があるときはこ れを除いて、少なくとも7つの連続的な炭素原子からなる少なくとも1つの配列 とを含み、融点が200℃より低い少なくとも1つのポリアミド樹脂; (i)および(ii)のポリアミドは、グラフト部位を有し、組成物の連続相 を形成しており; (iii) 少なくとも1つのエチレンコポリマーE/X/Yであって、ここ で、Eは、エチレンであり、E/X/Yの少なくとも50重量%であり、Xは、 不飽和モノカルボン酸が含まれる1〜35重量%の酸であり、Yは、少なくとも 1つのアクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエーテル、 一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物から誘導される0〜49重量% の部分であり、アルキル基は、1〜12個の炭素原子を含み、また、酸含有部分 の酸基は、金属イオンの0〜100重量%中和されている; (iv) エポキシド類、イソシアン酸エステル類、アジリジン類、シラン類 、ハロゲン化アルキル類、α−ハロケトン類およびα−ハロアルデヒド類、また はオキサゾリンの少なくとも1つから選択される反応性基を含む少なくとも1つ の高分子グラフト化剤;この高分子グラフト化剤は、成分iii)の酸含有部分 と反応し、さらに成分i)およびii)のグラフト部位と反応し、反応性基を含 む単数または複数のモノマーの重量百分率は、高分子グラフト化剤の0.5〜1 5重量%であり、高分子グラフト化剤の残りの部分は、少なくとも50重量%の エチレンと、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエー テル、一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つから 誘導される0〜49重量%の部分であり、アルキル基は1〜12個の炭素原子を 含む。成分は下記のように組み合わせる。 前記組成物は、以下のように組み合わせる: 約17から約54重量%の成分(i)と、約1から約40重量%の成分(ii )と、約5から約69重量%の成分(iii)と、約0.5から約45重量%の 成分(iv)とを、成分(i)と(ii)の合計が約29から約72重量%に等 しくなるように組み合わせる。 本発明の他の実施形態では、新規な多相樹脂組成物が提供され、この組成物は 主成分として; 約17から約54重量%の成分(i)、すなわち、脂肪族およびセミ芳香族ポ リアミド類から選択される、構造上半晶質または非晶質のどちらであってもよく 、少なくとも約5000の数平均分子量を有し、半晶質ポリアミドは200℃よ り高い融点を有する少なくとも1つのポリアミド樹脂と; 約1から約40重量%の成分(ii)、すなわち、ポリマー骨格の少なくとも 2つのアミド結合の内側にあり1から3個の炭素原子を有する少なくとも1つの 懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂 アルキル分岐の炭素原子があるときはこれを除いて、少なくとも7つの連続的な 炭素原子からなる少なくとも1つの配列とを含み、融点が200℃より低い少な くとも1つのポリアミド樹脂とを含み; (i)および(ii)のポリアミドは、グラフト部位を有し、組成物の連続相 を形成し、但し、成分i)とii)の合計が約29から約72重量%であること を条件とし; 約5から約69重量%の成分(iii)、すなわち、少なくとも1つのエチレ ンコポリマーE/X/Yであって、ここで、Eは、エチレンであり、E/X/Y の少なくとも50重量%であり、Xは、1〜35重量%の不飽和モノカルボン酸 であり、Yは、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエ ーテル、一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つか ら誘導される0〜49重量%の部分であり、アルキル基は、1〜12個の炭素原 子を含み、また、酸含有部分の酸基は、金属イオンの0〜100重量%中和され ている、少なくとも1つのエチレンコポリマーE/X/Yと、 約0.5から約45重量%の成分(iv)、すなわち、エポキシド類、イソシ アン酸エステル類、アジリジン類、シラン類、ハロゲン化アルキル類、α−ハロ ケトン類およびα−ハロアルデヒド類、またはオキサゾリンの少なくとも1つか ら選択される反応性基を含む少なくとも1つの高分子グラフト化剤であって、成 分iii)の酸含有部分と反応し、さらに成分i)およびii)のグラフト部位 と反応し、反応性基を含む単数または複数のモノマーの重量百分率は、高分子グ ラフト化剤の0.5〜15重量%であり、高分子グラフト化剤の残りの部分は、 少なくとも50重量%のエチレンと、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキ ル、アルキルビニルエーテル、一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物 、の少なくとも1つから誘導される0〜49重量%の部分であり、アルキル基は 1〜12個の炭素原子を含む少なくとも1つの高分子グラフト化剤とを含む。 本発明の好ましい形態では、低温ナイロンの末端基の平衡が、最終フィルム製 品の処理および特性に影響を与えることが判明した。言い換えれば、配合物中に 平衡のとれたまたは多量のカルボキシルを含む末端基を有する高性能ナイロン、 特にD12は、多量のアミンを含む末端基を有するD12個の組み込みに比べて 、 フィルム製造中のフィルタ圧力損失および溶融粘度が低下され、加熱中のフィル ム寸法安定性が改善されることが判明した。 本発明の配合物の好ましい形態は、約17から約54重量%、より好ましくは 約18から約47重量%、最も好ましくは約19から約40重量%のナイロン6 (成分i)と、約1から約40重量%、より好ましくは約10から約40重量% 、最も好ましくは約20から約40重量%のナイロンD12(低温ナイロン)、 (成分ii)と、約5から約69重量%、より好ましくは約11から約58重量 %、最も好ましくは約15から約48重量%のエチレンコポリマーE/X/Y( 成分iii)と、約0.5から約45重量%、より好ましくは約2から約28重 量%、最も好ましくは約3から約16重量%のEBAGMA(成分iv)とを含 み、ナイロンの合計量は、好ましくは約29から約72重量%、より好ましくは 約38から約71重量%、最も好ましくは約45から約70重量%の範囲である 。 前述した範囲は、種々の一般的な成分についても適用できることに注意された い。 本発明の別の好ましい形態では、配合物は、約55から約80重量%の成分( i)および(ii)を含み、ナイロン成分(i)および(ii)は常に、DuP ont社製のイオノマー「SURLYN」を使用できる主成分(成分iii)お よびDuPont社製の相溶化剤「EBAGMA」を使用できる少量成分である 成分iv)と共に用いられるが、成分(i)は約20から約60重量%の範囲で あり、成分(ii)は約10から約35重量%の範囲である。 あらゆる場合に、本明細書で開示される配合物は、酸化防止剤、熱安定剤また はそれらの混合物を含むことができる。通常、これらは、約0.05から約5. 0重量%、好ましくは約0.05から約2.0重量%を構成する。200℃で1 時間オーブン養生後のフィルムの物理的特性の保持の点から、有機熱安定剤が、 CuI/KIなどのハロゲン化金属熱安定剤より優れていることが分かった。C iba Specialty Chemicals社製の、2つの回転ヒンダー ドフェノール酸化防止剤のブレンドである「Irganox」1010/109 8は、このような物質の好ましい例である。この物質は、フィルタの詰まりも減 少させ、フィルム製造中の圧力を低下させる。 他の任意の成分は、難燃化剤、粘着防止剤、滑剤、顔料または染料、処理助剤 、可塑剤および紫外線阻止剤から選択することができる。これらは当業者に知ら れている適切な量で使用できる。 前述したすべての樹脂配合物は、当業者に知られている技術を用いて成形し、 フィルムとすることができる。このようなフィルムは、前述した新規な配合物に 関して本発明の新規な態様の一部を形成する。層、シート、およびフィルムとい う用語は、本明細書では互換的に使用されることを理解されたい。同様に、用語 「層」は、単層および多層フィルムを包含する。 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明では、米国特許第5,195,240号の技術の幾つかの要素を、その 特許では必要とされた溶媒接着を必要とせずに、使用する。 図1は、板状熱交換器の実施形態を示す図である。この実施形態では、入口お よび出口ヘッダ手段のオリフィス1および3は、一般に符号2および4によって 示され、図示の実施形態では細長い形である板状熱交換器の対向する端部に位置 する。このような細長い板状熱交換器は、たとえば、自動車のラジエータ内に設 置するのに特に適している。 図1では、入口および出口ヘッダ手段2および4は、一連のほぼ直線状流体流 路5および6によって連結され、流体流路5および6は同様に細長い部分によっ て空間を置かれ、この細長い部分で熱交換器のパネルが一体に接合される。具体 的実施形態では、直線状流体流路は、12.5mm未満、特に1.2〜2.5m mの範囲の幅を有する。 実施例 DuPont社製の「Zytel」FN727フレキシブルナイロン(70重 量%)と、2−メチルペンタメチレンジアミンおよび1,12−デカンジカルボ ン酸から調製されたポリマー(30重量%)とのブレンドの層(0.051mm )を、DuPont社から販売されているCFE8005ポリオレフィン強化 剤(20重量%)とブレンドされたナイロン6,6の主構造層(0.153mm )上に押し出し成形し、フィルムを製造した。 このようにして形成されたフィルムは、180℃、圧力117kg/cm2( 40psi)で10秒間の保圧時間でシールしたとき、16.1kg/直線cm (14lb/直線インチ)のシール強度を示すことが判明した。フェノール/ベ ンチルアルコールコーティングを省略し、米国特許第5,195,240号に従 って、175℃、保圧時間6〜20秒で、このフィルムから成形された板状熱交 換器は、適切に成形され、破壊するためには205kg/cm2(70psi) の内部空気圧力を必要とした。これに対して米国特許第5,195,240号に 従って成形された板状熱交換器では破壊に234〜293kg/cm2(80〜 100psi)を必要とした。この方法は、強度のレベルは低いが、溶媒を必要 としない長所を有し、熱交換器の製造上有用である。 DuPont社製の「Zytel」FN727は、部分的にグラフト化された フレキシブルナイロンであり、40重量%のナイロン6と、46%のDuPon t社製の「Surlyn」9320イオノマーと、10%のDuPont社製の 「EBAGMA」EP4934−6相溶化剤と、2%のCiba Specia lty Chemicals社製の「lrgonox」1010回転ヒンダード フェノール酸化防止剤とのブレンドである。これは、Saltmanらの米国特 許第5,091,478号に開示されており、この開示を参照により本明細書に 合体する。 DuPont社製の「CFE8005」ポリオレフィン強化剤は、75.8重 量%のナイロン6,6と、DuPont社製の相溶化剤である、マレイン酸無水 物でグラフト化された、官能当量の17.2%のFusabond MF416 D EPラバーと、ナイロン6中の40%濃縮物とした4.4%のカーボンブラ ックと、Dow Chemicals社製の約300の分子量を有するジエポキ シエチレンオリゴマー「DER732」と、1500ppmの次亜リン酸ナトリ ウムとのブレンドとして製造することができる。これは、Epsteinによる 米国特許第4,174,358号に開示されている。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年6月15日(1999.6.15) 【補正内容】 明細書 板状熱交換器の無溶媒成形方法 関連出願の相互参照 本出願は、1997年6月6日出願の米国仮特許出願第60/048842号 に基づいて優先権を主張するものである。 発明の背景 ナイロン製熱交換器の構造用パネル(板状の構成要素)の製造は、内部ガス助 剤を用いて対のシートによる熱成形法によって実施される。使用する2枚のナイ ロンフィルムの内側の合わせ面に、フェノール溶液を塗布し、接着を実施する。 この基本概念は、DuPont社の「Zytel」ハンドブックに述べられてお り、改良法は、米国特許第4,935,462号および第5,039,370号 に開示されており、これらの開示が米国特許第5,195,240号によるパネ ル製造の基礎となっている。フェノールを使用するこの方法によって形成される 接着は強固であり耐久性があるが、フェノールの臭気は望ましくなく、製造中ま たは完成製品で容認されない。 PCT国際特許出願WO95/15992号には、ポリマー骨格の少なくとも 2つのアミド結合の内側にあり1から3個の炭素原子を有する少なくとも1つの 懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂 アルキル分岐の炭素原子があるときはこれを除いて、少なくとも7つの連続的な 炭素原子からなる少なくとも1つの配列とを含む1つのポリアミドによって形成 される熱シール可能なポリアミドフィルムまたは層が開示されている。 図面の簡単な説明 唯一の図面である図1は、本発明によって製造される板状熱交換器の実施形態 の平面図である。発明の概要 本発明の一態様では、パネルを成形するために多層フィルムの使用が開示され ており、内部ガス助剤を用いて前記2枚シート熱成形法に用いられるフィルムの 各内層、すなわち合わせ面は、熱接着性、すなわち熱シール性を持つように変性 されたポリアミドから構成し、フェノールを使用する必要がない。これらのフィ ルムは、薄い接着性の(0.013〜0.076mm)をポリアミドフィルムの 主構造層(2〜10ミル(約0.051〜約0.254mm))上に共押出しす ることによって製造することができる。前記接着性の層は、好ましくは、等モル 量の2−メチルペンタメチレンジアミンと1,12−デカンジカルボン酸(20 〜40重量%)から調製される、DuPontから販売されている[D−12」 高性能ナイロンなどのポリカプロラクタム(19〜40重量%)ポリマーと、D uPontから販売されている[Surlyn」イオノマーなどの、1A、2A または3Aの金属イオン基によって部分的に中和されているエチレンとビニルカ ルボン酸のコポリマー(15〜58重量%)と、DuPontから販売されてい る[EBAGMA」グラフト化剤などの高分子グラフト化剤(3〜16重量%) とのブレンドであり、任意に、熱安定剤、顔料および他の知られている補助剤を 含むものである。前記接着性の内層用の配合物は、さらに、1996年3月25 日出願の米国特許出願第60/014,150号に記載されており、該番号を引 用することにより、その開示内容を本明細書に併合するものとする。パネル成形 は、前記方法を幾分変更し、同じ装置を用いて実施することができる。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年9月1日(1999.9.1) 【補正内容】 請求の範囲 1. 熱可塑性ポリアミドから板状熱交換器を製造する方法であって、 前記熱交換器は、少なくとも、第1および第2パネルと入口および出口ヘッダ 手段(2)および(4)とから構成され、前記パネルは相互に接着され入口ヘッ ダ手段(2)および(4)と出口ヘッダ手段の間に延びる流体流路(5)および (6)を形成し、各前記パネルは一般に平面状であり0.7mmより薄い厚さを 有する前記ポリアミドのシートから成形され、前記ポリアミドシートは内層およ び外層を含む少なくとも2層を有し、前記第1パネルの前記内層は、熱によって 前記第2パネルの内層と接合するポリアミドをベースとする組成物であり、前記 パネルはパネル内に入口および出口ヘッダ手段(2)および(4)のそれぞれに 共同して作用するように配置されたオリフィス(1)および(3)を有し、 (a) 2枚の熱可塑性ポリアミドのシート(i)を実質的にシートの全面に わたり互いに向かい合って接触するように、両シートを加熱されたプレス成形機 内の金型の間に向かい合って接触させて置く段階であって、各前記金型は140 〜200℃の範囲の温度に加熱され、前記金型の少なくとも1つの表面は板状熱 交換器の流体流路(5)および(6)に対応する凹所パターンの設けられた型を 有する段階と;そして (b) 前記加熱された金型に圧力を加え、両シート間および両シートと分散 管の端部との間の接着を実施し、前記入口ヘッダ手段と出口ヘッダ手段(2)お よび(4)の間に不活性ガスを注入する段階であって、前記不活性ガスを、ガス 圧力を1.3〜2.75MPaに増大する少なくとも1つのサイクルの間を通じ て注入することによって、前記両シートを接着して一体とし、同時に、入口およ び出口ヘッダ手段の間に流体流路を形成する段階と、 をこの順序で少なくとも含み、 前記各シートの内層のポリアミドをベースとする組成物は、多相熱可塑性樹脂 組成物から成形される熱シール可能なフィルムであり、前記多相熱可塑性樹脂組 成物は主成分として; (i) 脂肪族およびセミ芳香族ポリアミド類から選択される、構造上半晶質 または非晶質のどちらであってもよく、少なくとも約5000の数平均分子量を 有し、グラフト部位を有し、組成物の連続相を形成し、半晶質ポリアミドは20 0℃より高い融点を有する少なくとも1つのポリアミド樹脂と; (ii) ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側にあり1から3 個の炭素原子を有する少なくとも1つの懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少 なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂アルキル分岐の炭素原子があるときはこ れを除いて、少なくとも7つの連続的な炭素原子からなる少なくとも1つの配列 とを含み、融点が200℃より低く、グラフト部位を有し、また組成物の連続相 を形成する少なくとも1つのポリアミド樹脂と; (iii) 少なくとも1つのエチレンコポリマーE/X/Yであって、ここ で、Eは、エチレンであり、E/X/Yの少なくとも50重量%であり、Xは、 不飽和モノカルボン酸が含まれる1〜35重量%の酸であり、Yは、アクリル酸 アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエーテル、一酸化炭素、二酸 化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つから誘導される0〜49重量 %の部分であり、アルキル基は、1〜12個の炭素原子を含み、さらに、酸含有 部分の酸基は、金属イオンの0〜100重量%中和されている少なくとも1つの エチレンコポリマーE/X/Yと; (iv) エポキシド類、イソシアン酸エステル類、アジリジン類、シラン類 、ハロゲン化アルキル類、α−ハロケトン類およびα−ハロアルデヒド類、また はオキサゾリンの少なくとも1つから選択される反応性基を含む少なくとも1つ の高分子グラフト化剤であって、成分(iii)の酸含有部分と反応し、さらに 成分(i)および(ii)のグラフト部位と反応し、反応性基を含む単数または 複数のモノマーの重量百分率は、高分子グラフト化剤の0.5〜15重量%であ り、高分子グラフト化剤の残りの部分は、少なくとも50重量%のエチレンと、 アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエーテル、一酸化 炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つから誘導され、ア ルキル基は1〜12個の炭素原子を含む0〜49重量%の部分とを含む高分子グ ラフト化剤と; を含むことを特徴とする方法。 2. 前記成分は、 約17から約54重量%の成分(i)と、 約1から約40重量%の成分(ii)と、 約5から約69重量%の成分(iii)と、 約0.5から約45重量%の成分(iv)と、 の配合物によって化合されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 3. 前記成分(i)および(ii)の合計が約29から約72重量%に等しく なることを特徴とする請求項2に記載の方法。 4. 酸化防止剤、熱安定剤またはそれらの混合物が存在することを特徴とする 請求項1または2に記載の方法。 5. 前記熱安定剤が有機熱安定剤であることを特徴とする請求項4に記載の方 法。 6. さらに、難燃化剤、粘着防止剤、滑剤、顔料または染料、処理助剤、可塑 剤および紫外線阻止剤から選択される任意の成分が存在することを特徴とする請 求項4に記載の方法。 7. 酸化防止剤、熱安定剤およびそれらの混合物の量が約0.05から約5. 0重量%の範囲であることを特徴とする請求項4に記載の方法。 8. 前記範囲が約0.05から約2.0重量%であることを特徴とする請求項 7に記載の方法。 9. 前記ガスが窒素であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 10. 各シートの外層のポリアミドがポリヘキサメチレンアジポアミドである ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 11. 前記金型の温度が150°〜180℃の範囲であることを特徴とする請 求項10に記載の方法。 12. 前記不活性ガスの圧力が1.5〜2.5MPaの範囲であることを特徴 とする請求項11に記載の方法。 13. 前記板状熱交換器が1.2〜2.5mmの範囲の幅の直線状流体流路を 有することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 14. 前記内層の配合物は: 7500以上の数平均分子量を有する約20から約49重量%の成分(i)と 、 約5から約35重量%の成分(ii)であって、前記成分(i)および(ii )の合計は約34から約69重量%に等しい成分(ii)と、 約12から約62重量%の成分(iii)であって、ここで、成分(iii) の全量を基準として、Eは55重量%以上であり、Xは約3から約30重量%で あり、Yは約0から約35重量%であり、金属イオンによるXの酸基の中和の重 量百分率は約0から約80である成分(iii)と、 約2から約29重量%の成分(iv)であって、該成分(iv)中には反応性 基を含むモノマーが該成分(iv)の約1から約10重量%存在し、該成分(i v)のエチレンの重量百分率は55以上であり、該成分(iv)のアルキル部分 は約0から約35重量%である成分(iv)と、を含むことを特徴とする請求項 2に記載の方法。 15. 前記成分(ii)のポリアミドは2−メチルペンタメチレンジアミンと 1,12−デカンジカルボン酸との等モルポリマーであることを特徴とする請求 項14に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 77:00 B29K 77:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),CA,JP (72)発明者 ファーカス,ニコラス. カナダ ケー7ピー 1シィー9 オンタ リオ キングストン キンバリー ストリ ート 777 (72)発明者 スティーブンス,ケネス,アール. カナダ ケー7ピー 2ピー5 オンタリ オ キングストン パルマーストン クレ セント 1103

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 熱可塑性ポリアミドから板状熱交換器を製造する方法であって、 前記熱交換器は、少なくとも、第1および第2パネルと入口および出口ヘッダ手 段とから構成され、前記パネルは相互に接着され入口ヘッダ手段と出口ヘッダ手 段の間に延びる流体流路を形成し、各前記パネルは一般に平面状であり0.7m mより薄い厚さを有する前記ポリアミドのシートから成形され、前記ポリアミド シートは内層および外層を含む少なくとも2層を有し、前記第1パネルの前記内 層は、熱によって前記第2パネルの内層と接合するポリアミドをベースとする組 成物であり、前記パネルはパネル内に入口および出口ヘッダ手段のそれぞれに共 同して作用するように配置されたオリフィスを有し: (a) 2枚の熱可塑性ポリアミドのシート(i)を実質的にシートの全面に わたり互いに向かい合って接触するように、両シートを加熱されたプレス成形機 内の金型の間に向かい合って接触させて置く段階であって、各前記金型は140 〜200℃の範囲の温度に加熱され、前記金型の少なくとも1つの表面は板状熱 交換器の流体流路に対応する凹所パターンの設けられた型を有する段階と;そし て (b) 前記加熱された金型に圧力を加え、両シート間および両シートと分散 管の端部との間の接着を実施し、前記入口ヘッダ手段と出口ヘッダ手段の間に不 活性ガスを注入する段階であって、前記不活性ガスを、ガス圧力を1.3〜2. 75MPaに増大する少なくとも1つのサイクルの間を通じて注入することによ って、前記両シートを接着して一体とし、同時に、入口および出口ヘッダ手段の 間に流体流路を形成する段階と、 をこの順序で少なくとも含むことを特徴とする方法。 2. 各シートの内層のポリアミドをベースとする組成物は、多相熱可塑性樹脂 組成物から成形される熱シール可能なフィルムであり、前記多相熱可塑性樹脂組 成物は主成分として: (i) 脂肪族およびセミ芳香族ポリアミド類から選択される、構造上半晶質 または非晶質のどちらであってもよく、少なくとも約5000の数平均分子量を 有し、グラフト部位を有し、組成物の連続相を形成し、半晶質ポリアミドは20 0℃より高い融点を有する少なくとも1つのポリアミド樹脂と; (ii) ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側にあり1から3 個の炭素原子を有する少なくとも1つの懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少 なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂アルキル分岐の炭素原子があるときはこ れを除いて、少なくとも7つの連続的な炭素原子からなる少なくとも1つの配列 とを含み、融点が200℃より低く、グラフト部位を有し、また組成物の連続相 を形成する少なくとも1つのポリアミド樹脂と; (iii) 少なくとも1つのエチレンコポリマーE/X/Yであって、ここ で、Eは、エチレンであり、E/X/Yの少なくとも50重量%であり、Xは、 不飽和モノカルボン酸が含まれる1〜35重量%の酸であり、Yは、アクリル酸 アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエーテル、一酸化炭素、二酸 化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つから誘導される0〜49重量 %の部分であり、アルキル基は、1〜12個の炭素原子を含み、さらに、酸含有 部分の酸基は、金属イオンの0〜100重量%中和されている少なくとも1つの エチレンコポリマーE/X/Yと; (iv) エポキシド類、イソシアン酸エステル類、アジリジン類、シラン類 、ハロゲン化アルキル類、α−ハロケトン類およびα−ハロアルデヒド類、また はオキサゾリンの少なくとも1つから選択される反応性基を含む少なくとも1つ の高分子グラフト化剤であって、成分(iii)の酸含有部分と反応し、さらに 成分(i)および(ii)のグラフト部位と反応し、反応性基を含む単数または 複数のモノマーの重量百分率は、高分子グラフト化剤の0.5〜15重量%であ り、高分子グラフト化剤の残りの部分は、少なくとも50重量%のエチレンと、 アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アルキルビニルエーテル、一酸化 炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物、の少なくとも1つから誘導され、ア ルキル基は1〜12個の炭素原子を含む0〜49重量%の部分とを含み;これら 各成分が、 約17から約54重量%の成分(i)と、 約1から約40重量%の成分(ii)と、 約5から約69重量%の成分(iii)と、 約0.5から約45重量%の成分(iv)と、 の処方に従って組み合わされることを特徴とする請求項1に記載の方法。 3. 前記各シートの内層のポリアミドをベースとする組成物が、 約17から約54重量%の成分(i)、すなわち、脂肪族およびセミ芳香族ポ リアミド類から選択される、構造上半晶質または非晶質のどちらであってもよく 、少なくとも約5000の数平均分子量を有し、グラフト部位を有し、組成物の 連続相を形成し、半晶質ポリアミドは200℃より高い融点を有する少なくとも 1つのポリアミド樹脂と、 約1から約40重量%の成分(ii)、すなわち、ポリマー骨格の少なくとも 2つのアミド結合の内側にあり1から3個の炭素原子を有する少なくとも1つの 懸垂アルキル分岐と、ポリマー骨格の少なくとも2つのアミド結合の内側に懸垂 アルキル分岐の炭素原子があるときはこれを除いて、少なくとも7つの連続的な 炭素原子からなる少なくとも1つの配列とを含み、融点が200℃より低い少な くとも1つのポリアミド樹脂と、 約5から約69重量%の成分(iii)、すなわち、少なくとも1つのエチレ ンコポリマーE/X/Yであって、ここで、Eは、エチレンであり、E/X/Y の少なくとも50重量%であり、Xは、不飽和モノカルボン酸が含まれる1〜3 5重量%の酸であり、Yは、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アル キルビニルエーテル、一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの混合物、の少な くとも1つから誘導される0〜49重量%の部分であり、アルキル基は、1〜1 2個の炭素原子を含み、さらに、酸含有部分の酸基は、金属イオンによって0〜 100重量%中和されている少なくとも1つのエチレンコポリマーE/X/Yと 、 約0.5から約45重量%の成分(iv)、すなわち、エポキシド類、イソシ アン酸エステル類、アジリジン類、シラン類、ハロゲン化アルキル類、α−ハロ ケトン類およびα−ハロアルデヒド類、またはオキサゾリンの少なくとも1つか ら選択される反応性基を含む少なくとも1つの高分子グラフト化剤であって、成 分(iii)の酸含有部分と反応し、さらに成分(i)および(ii)のグラフ ト部位と反応し、反応性基を含む単数または複数のモノマーの重量百分率は、高 分子グラフト化剤の0.5〜15重量%であり、高分子グラフト化剤の残りの部 分は、少なくとも50重量%のエチレンと、アクリル酸アルキル、メタクリル酸 アルキル、アルキルビニルエーテル、一酸化炭素、二酸化硫黄、またはそれらの 混合物、の少なくとも1つより誘導される0〜49重量%の部分であり、アルキ ル基は1〜12個の炭素原子を含む少なくとも1つの高分子グラフト化剤と、を 含み、 前記成分(i)と(ii)の合計が約29から約72重量%に等しくなること を特徴とする請求項1に記載の方法。 4. 酸化防止剤、熱安定剤またはそれらの混合物が存在することを特徴とする 請求項1に記載の方法。 5. 前記熱安定剤が有機熱安定剤であることを特徴とする請求項4に記載の方 法。 6. さらに、難燃化剤、粘着防止剤、滑剤、顔料または染料、処理助剤、可塑 剤および紫外線阻止剤から選択される任意の成分が存在することを特徴とする請 求項4に記載の方法。 7. 前記酸化防止剤、熱安定剤およびそれらの混合物の量が約0.05から約 5.0重量%の範囲であることを特徴とする請求項4に記載の方法。 8. 前記範囲が約0.05から約2.0重量%であることを特徴とする請求項 7に記載の方法。 9. 前記ガスが窒素であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 10. 各シートの外層のポリアミドがポリヘキサメチレンアジポアミドである ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 11. 前記金型の温度が150°〜180℃の範囲であることを特徴とする請 求項10に記載の方法。 12.不活性ガスの圧力が1.5〜2.5MPaの範囲であることを特徴とする 請求項11に記載の方法。 13. 板状熱交換器が1.2〜2.5mmの範囲の幅の直線状流体流路を有す ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 14. 前記内層の配合物は: 7500以上の数平均分子量を有する約20から約49重量%の成分(i)と 、 約5から約35重量%の成分(ii)であって、前記成分(i)および(ii )の合計は約34から約69重量%に等しい成分(ii)と、 約12から約62重量%の成分(iii)であって、ここで、成分(iii) の全量を基準として、Eは55重量%以上であり、Xは約3から約30重量%で あり、Yは約0から約35重量%であり、金属イオンによるXの酸基の中和の重 量百分率は約0から約80である成分(iii)と、そして 約2から約29重量%の成分(iv)であって、該成分(iv)中には反応性 基を含むモノマーが該成分(iv)の約1から約10重量%存在し、該成分(i v)のエチレンの重量百分率は55以上であり、該成分(iv)のアルキル部分 は約0から約35重量%である成分(iv)と、を含むことを特徴とする請求項 2に記載の方法。 15. 前記成分(ii)のポリアミドは2−メチルペンタメチレンジアミンと 1,12−デカンジカルボン酸との等モルポリマーであることを特徴とする請求 項14に記載の方法。
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