JP2022512052A - ポリアミド発泡体の調製 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリアミドには様々な組成物、例えば脂肪族または芳香族ポリアミドが企図される。1つ以上の実施形態において、ポリアミドは、ラクタムまたはアミノ酸から得られるポリアミド(例えば、ポリイプシロンカプロラクタム(PA6)またはPA11)の群から選択される脂肪族ポリアミド、またはヘキサメチレンジアミンなどのジアミンと、コハク酸、アジピン酸、またはセバシン酸などの二塩基酸との縮合物から選択される。これらのポリアミドのコポリマーおよびターポリマーも含まれる。他の実施形態では、脂肪族ポリアミドは、ポリイプシロンカプロラクタム(PA6)、ポリヘキサメチレンアジポアミド(PA6、6)、PA11、PA12、PA12,12、およびPA6/6,6、PA6,10、PA6,12、PA6,6/12、PA6/6,6/6,10、およびPA6/6Tなどのコポリマーおよびターポリマーの中から選択される。具体的な実施形態では、ポリアミドは、PA6、PA12、またはそれらの組み合わせを含み得る。発泡体は、上記のリストからの複数のポリアミドを含み得ることが企図される。さらなる実施形態では、発泡体は、ポリウレタンを含まなくてもよい。
溶融剪断粘度を増加させるために、ポリアミドは、上記のように亜鉛中和エチレン酸コポリマーを含むアイオノマーとブレンドされる。様々な量のアイオノマーが企図されている。1つ以上の実施形態では、発泡体は、2~45重量%のアイオノマー、3~20重量%のアイオノマー、または10~20重量%のアイオノマーを含む。
発泡体組成物は、任意選択的に、約0.0001~約50重量%(組成物の総重量に対して)の可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、染料または顔料、充填剤、難燃剤、潤滑剤、ガラス繊維およびフレークなどの強化剤、加工助剤、粘着防止剤、放出剤、核剤、ならびに/またはそれらの混合物を含む高分子材料に使用される従来の添加剤を含み得る。一実施形態では、発泡体組成物は、0.01~1重量パーセントの酸化防止剤を含む。
本発泡体組成物は、100ラジアン/秒の剪断速度で500Pa*sを超える、100ラジアン/秒の剪断速度で750Pa*sを超える、100ラジアン/秒の剪断速度で1000Pa*sを超える、100ラジアン/秒の剪断速度で1500Pa*sを超える、または100ラジアン/秒の剪断速度で2000Pa*sを超える剪断粘度(v100)を有することができる。
ポリアミドとアイオノマーの混合には、様々な方法が好適であると考えられる。例えば、ポリアミドおよびアイオノマーは、例えばペレット形態などの固体形態で好適な混合装置に供給され、ブレンドされ得る。
アイオノマーの密度
密度測定は、ASTM D792、方法Bに従って行われた。
メルトインデックス(MI)を、2.16kgで、ASTM D-1238に従って190℃または210℃で測定した。値はg/10分で報告し、これは10分あたりに溶出したグラムに対応する。
発泡体の剪断粘度は、キャピラリレオメータを使用して温度270℃および剪断速度100ラジアン/秒で特徴付けられた。
密度は、ASTM D792に従って測定する。
膨張率を正確に計算するために、発泡前後の密度を測定できる。膨張率=塑性密度(非発泡)/密度(発泡後)。
圧縮強度は、ASTM D1621に従って、圧縮速度1mm/分で判定された。MPa単位の圧縮強度は、最大15%の圧縮ひずみを生成するために必要な応力である。
以下の表2に記載されている本発明の実施例1~5の場合、Ultramid(登録商標)B33L PA 6(BASF製)を室温で本発明のアイオノマーおよびIrganox(登録商標)1098フェノール系酸化防止剤(BASF製)とドライブレンドし、240~250℃のブラベンダ二軸押出機を使用して調合し、その後別のペライジングユニットでペレット化する。ドライブレンドには、独立したスーパーフロータを使用した。240~250℃の温度範囲を有するブラベンダ二軸押出機は、240℃/245℃/245℃/245℃/245℃/245℃の連続した温度ゾーンを含んでいた。
本発明の実施例1~5および比較例A~Cの組成物を含むペレットは、Arburg 520C射出成形機を使用する射出成形によってスラブ(7.5mm*15mm*5mm)に射出された。射出成形プロセスは、ポリマー溶融温度250℃、金型温度70℃、圧力80Mpa、射出速度5mm/sのプロセスパラメータで実行された。
バッチ発泡プロセスは、高圧容器内で実行された。射出成形スラブを容器に入れ、次いで、CO2を容器に注入した。容器の温度および圧力は、それぞれ、230℃および15MPaであり、超臨界流体CO2で試料を飽和させるために30分間維持した。発泡体構造は、直径3mmの圧力ベントによって1秒未満で発生した突然の圧力降下によって形成された。
Claims (14)
- 発泡体であって、
55~98重量%ポリアミドと、
亜鉛中和エチレン酸共コポリマーを含む2~45重量%アイオノマーと、を含み、
前記亜鉛中和エチレン酸コポリマーが、エチレンモノマーと、モノカルボン酸モノマーと、不飽和ジカルボン酸モノマーと、の重合反応生成物であり、
前記アイオノマーの全酸単位の30~70モルパーセントが、中和されている、発泡体。 - 前記発泡体が、0.03~0.5g/ccの密度を有する、請求項1に記載の発泡体。
- 前記発泡体が、少なくとも1500%の膨張率を有する、請求項1または2のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記発泡体が、ポリウレタンを含まない、請求項1~3のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記発泡体が、75~97重量%のポリアミドを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記ポリアミドが、脂肪族ポリアミドを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記ポリアミドが、PA6、PA11、PA12、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記発泡体が、3~20重量%のアイオノマーを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記亜鉛中和エチレン酸コポリマーが、前記亜鉛中和エチレン酸コポリマー中に存在するモノマーの総重量%に対して、少なくとも50%のエチレンモノマーを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記亜鉛中和エチレン酸コポリマーが、前記亜鉛中和エチレン酸コポリマー中に存在するモノマーの総重量%に対して、少なくとも5~25重量%のモノカルボン酸モノマーを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記亜鉛中和エチレン酸コポリマーが、前記亜鉛中和エチレン酸コポリマー中に存在するモノマーの総重量%に対して、2~20重量%の不飽和ジカルボン酸モノマーを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記不飽和ジカルボン酸モノマーが、無水マレイン酸、無水マレイン酸モノメチルエステル、無水マレイン酸モノエチルエステル、無水マレイン酸モノプロピルエステル、無水マレイン酸モノブチルエステル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の発泡体。
- 前記モノカルボン酸モノマーが、メタクリル酸、アクリル酸、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の発泡体。
- 発泡体を生成する方法であって、
超臨界起泡剤CO2、N2または両方の組み合わせを容器内に注入して、発泡前駆体混合物と混合することであって、前記容器が、前記起泡剤の超臨界温度および圧力を超える圧力および温度であり、前記発泡前駆体混合物が、55~98重量%のポリアミドと、亜鉛中和エチレン酸コポリマーを含む2~45重量%のアイオノマーと、を含み、
前記亜鉛中和エチレン酸コポリマーが、エチレンモノマーと、モノカルボン酸モノマーと、不飽和ジカルボン酸モノマーと、の重合反応生成物であり、
前記アイオノマーの全酸単位の30~70モルパーセントが、中和されている、混合することと、
前記超臨界起泡剤の前記圧力未満に圧力を下げることによって、前記発泡体を生成することと、を含む、方法。
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