JP2022518846A - 本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法、およびその成形物品 - Google Patents

Abstract

本請求項に係る発明は、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法、および本質的に発泡したポリアミドを含む成形物品に関する。

Description

詳細
本請求項に係る発明は、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法、および本質的に発泡したポリアミドを含む成形物品に関する。

ポリマーの密度低下は、輸送および絶縁用途などであるがこれらに限定されない様々な用途に有利である。

発泡は、そのような技術の１つであり、得られるポリマー発泡体の密度は、制御され得る。典型的には、発泡は、物理的および化学的発泡剤などの発泡剤の使用を伴う。物理的発泡剤は、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、およびヒドロフルオロオレフィンなどであるがこれらに限定されない不活性揮発性化合物である。これらは、ポリマーに添加されて、溶融物中で発泡し、高温の結果として膨張し、それによって、所望の密度を有するポリマー発泡体がもたらされる。

化学的発泡剤は、溶融物中で化学反応を起こし、そのプロセスにおいて、推進剤を放出する化合物であり、これが膨張して、ポリマー溶融物を所望の密度に発泡させる。発泡剤は、発泡体の生成に広く使用されているが、高レベルの空隙率が望まれる場合、効果が低い。

ポリアミドなどのポリマーは、輸送および絶縁を含む様々な用途に広く使用されている。最も重要なエンジニアリングプラスチックの１つとして、ポリアミドは、その高温性能、剛性、耐薬品性、疲労性能、およびその他の機械的特性について知られている。

しかしながら、ポリアミドの溶融発泡は、非常に困難であり、主にその固有の低い溶融強度に起因して、非常に狭いプロセスウィンドウで行われ得る。これは、高い膨張率および高い空隙率を有する発泡材料が望ましい場合、さらにより困難になる。高い溶融強度は、高度に膨張した発泡体を加工するために重要である。

ポリアミド発泡体は、米国公開第２０１４／０３２３６３１（Ａ１）号、米国特許第７，６７１，１２７（Ｂ２）号、および同第６，２１１，２６６（Ｂ１）号において記載されている。これらの文書は、ポリアミドおよびそのコポリマーと組み合わせた好適な鎖延長剤として、コポリマー、特にスチレン無水マレイン酸コポリマーの使用を記載している。

既存のポリアミド発泡体は、スチレン無水マレイン酸の使用について記載しているが、いくつかの限定が存在する。そのような限定の１つは、機械的特性に影響を与えずに発泡体密度を適切に低減することである。その上、既存の組成物は、組成物に加工可能な溶融強度を提供せず、その結果、得られる発泡体の空隙率が非常に低くなり、それによって、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品における用途には不適切になる。

したがって、本請求項に係る発明の目的は、許容可能な密度低下を有し、許容可能な溶融強度に起因して加工可能であり、有意な気泡崩壊なしに高い空隙率を有し、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品における用途に適切で有利にする本質的に発泡したポリアミドを生成する貯めの方法を提供することである。

驚くべきことに、上記の目的は、（Ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーと、補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、（Ｂ）前記配合混合物を押し出しまたは成形して、本質的に発泡したポリアミドを得る工程と、を含む本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法を提供することによって満たされる。

したがって、一態様では、本請求項に係る発明は、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法であって、
（Ａ）
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）走査型電子顕微鏡検査から決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を押し出しまたは成形する工程と、を含む方法に関する。

別の態様では、本請求項に係る発明は、上記で得られた本質的に発泡したポリアミドに関する。

さらに別の態様では、本請求項に係る発明は、上記の本質的に発泡したポリアミドを含む成形物品に関する。

本質的に発泡したポリアミドの走査型電子顕微鏡画像を示す。

本発明の本組成物および配合物を説明する前に、そのような組成物および配合物が、当然ながら変化し得るため、本発明は、説明された特定の組成物および配合物に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される専門用語は、特許請求される本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、限定を意図するものではないことも理解されたい。

本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、｛含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、または「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（含有する）」、「ｃｏｎｔａｉｎｓ（含有する）」と同義であり、包括的またはオープンエンドであり、追加の、列挙されていない部材、要素、または方法工程を排除しない。本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ）」という用語は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ）」、および「（からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」という用語を含むことが理解されるであろう。

さらに、説明および特許請求の範囲における「第１の」、「第２の」、「第３の」、または「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」などの用語および同様のものは、類似の要素間で区別するために使用され、必ずしも連続的または時系列の順序を説明するものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で互換性があり、本明細書に記載される発明の実施形態は、本明細書に記載または例示される以外の順序で実施可能であることを理解されたい。「第１の」、「第２の」、「第３の」、または「（Ａ）」、「（Ｂ）」、および「（Ｃ）」、または「（ａ）」、「（ｂ）」、「（ｃ）」、「（ｄ）」、「ｉ」、「ｉｉ」などの用語が、方法または使用またはアッセイの工程に関連する場合、本明細書の上記または以下に記載されている用途において特に示されていない限り、工程間には、時間または時間間隔の一貫性がなく、つまり、工程は同時に実施され得るか、またはそのような工程間に秒、分、時間、日、週、月、あるいは年単位の時間間隔が存在し得る。

以下の節では、本発明の様々な態様が、より詳細に定義される。そのように定義された各側面は、反対のことが明確に示されない限り、任意の他の態様または複数の態様と組み合わせられてもよい。特に、好ましいまたは有利であるとして示された任意の特徴は、好ましいまたは有利であるとして示された任意の他の特徴または複数の特徴と組み合わせられてもよい。

本明細書全体を通して「ある実施形態」、または「一実施形態」への参照は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、特許請求される本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。それゆえ、本明細書全体にわたる様々な場所での「ある実施形態」、または「一実施形態」という句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を参照するとは限らないが、その可能性もある。さらに、１つ以上の実施形態において、本開示から当業者には明らかであるように、特定の特徴、構造、または特性は、任意の好適な方式で組み合わせられ得る。さらに、本明細書に記載されるいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれるいくつかの特徴を含むが、他の特徴は含まず、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、当業者が理解するように、本発明の範囲内で、異なる実施形態を形成することを意味する。例えば、添付の特許請求の範囲では、特許請求された実施形態のいずれかを、任意の組み合わせで使用することができる。

さらに、仕様全体で定義されている範囲は、最終値も含み、すなわち、１～１０の範囲は、１および１０の両方が、範囲に含まれることを意味する。誤解を避けるために、出願人は、適用される法律に従って、任意の等価物の権利を有するものとする。

本請求項に係る発明の一態様は、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法であって、
（Ａ）
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）走査型電子顕微鏡検査（ＳＥＭ）から決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を押し出しまたは成形する工程と、を含む方法を説明する。

一実施形態では、本明細書に記載される工程（Ａ）における溶融配合は、配合混合物を混合することおよび／またはブレンドすることを含む。好適な混合手段およびブレンド手段は、当業者によく知られている。加えて、配合混合物中の各成分は、当業者に既知の任意の様式および順序で添加され得る。

溶融配合に好適な条件は、当業者に既知であるが、一実施形態では、２２０℃～３００℃の温度が、工程（Ａ）において維持される。別の実施形態では、温度は、２３０℃～２８０℃、または２４０℃～２６０℃である。

一実施形態では、本明細書に記載されるポリアミドの粘度数は、９０ｍｌ／ｇ～３４０ｍｌ／ｇ、または１００ｍｌ／ｇ～３４０ｍｌ／ｇ、または１００ｍｌ／ｇ～３３０ｍｌ／ｇ、１００ｍｌ／ｇ～３２０ｍｌ／ｇ、または１００ｍｌ／ｇ～３１０ｍｌ／ｇ、または１００ｍｌ／ｇ～３００ｍｌ／ｇである。他の実施形態では、それは、１１０ｍｌ／ｇ～３００ｍｌ／ｇ、または１１０ｍｌ／ｇ～２９０ｍｌ／ｇ、または１１０ｍｌ／ｇ～２８０ｍｌ／ｇ、または１１０ｍｌ／ｇ～２８０ｍｌ／ｇ、または１１０ｍｌ／ｇ～２７０ｍｌ／ｇ、または１２０ｍｌ／ｇ～２７０ｍｌ／ｇ、または１２０ｍｌ／ｇ～２６０ｍｌ／ｇ、または１２０ｍｌ／ｇ～２５０ｍｌ／ｇ、または１２０ｍｌ／ｇ～２４０ｍｌ／ｇ、または１２０ｍｌ／ｇ～２３０ｍｌ／ｇ、１２０ｍｌ／ｇ～２２０ｍｌ／ｇである。さらに別の実施形態では、それは、１３０ｍｌ／ｇ～２２０ｍｌ／ｇ、１３０ｍｌ／ｇ～２１０ｍｌ／ｇ、または１３０ｍｌ／ｇ～２００ｍｌ／ｇ、１３０ｍｌ／ｇ～１９０ｍｌ／ｇ、または１４０ｍｌ／ｇ～１９０ｍｌ／ｇ、または１４０ｍｌ／ｇ～１８０ｍｌ／ｇ、または１４０ｍｌ／ｇ～１７０ｍｌ／ｇ、または１４０ｍｌ／ｇ～１６０ｍｌ／ｇである。

別の実施形態では、好適なポリアミドは、例えば、７～１３個の環員を有するラクタムから誘導されるか、またはジカルボン酸とジアミンとの反応によって得られる。ラクタムから誘導されるポリアミドの例としては、ポリカプロラクタム、ポリカプリロラクタム、および／またはポリラウロラクタムが挙げられる。

他の実施形態において、好適なポリアミドとしては、ナイロン－６をもたらすアミノカプロニトリルなどであるがこれに限定されない、ω－アミノアルキルニトリルから得られるものがさらに挙げられる。加えて、ジニトリルは、ジアミンと反応し得る。例えば、アジポニトリルは、ヘキサメチレンジアミンと反応して、ナイロン－６，６が得られ得る。ニトリルの重合は、水の存在下で行われ、直接重合としても既知である。

ジカルボン酸およびジアミンから得られるポリアミドが使用される場合、６～３６個の炭素原子、または６～１２個の炭素原子、または６～１０個の炭素原子を有するジカルボキシルアルカン（脂肪族ジカルボン酸）が用いられ得る。芳香族ジカルボン酸も好適である。ジカルボン酸の例としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、またテレフタル酸および／またはイソフタル酸も挙げられる。

好適なジアミンとしては、例えば、４～３６個の炭素原子、または６～１２個の炭素原子、特に６～８個の炭素原子を有するアルカンジアミン、および芳香族ジアミン、例えば、ｍ－キシリレンジアミン、ジ（４－アミノフェニル）メタン、ジ（４－アミノシクロヘキシル）メタン、２，２－ジ（４－アミノフェニル）プロパン、２，２－ジ（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、および１，５－ジアミノ－２－メチルペンタンが挙げられる。

他の実施形態では、ポリアミドとしては、ポリヘキサメチレンジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、およびポリカプロラクタム、また特にカプロラクタム単位の割合が５重量％～９５重量％を有するナイロン－６／６，６が挙げられる。

別の実施形態では、好適なポリアミドとしては、脂肪族、半芳香族、または芳香族ポリアミドが挙げられる。「脂肪族ポリアミド」という用語は、ポリアミドが、脂肪族モノマーのみから形成されていることを意味すると理解される。同様に、「半芳香族ポリアミド」という用語は、ポリアミドが脂肪族モノマーと芳香族モノマーとの両方から形成されていることを意味すると理解される。同様に、「芳香族ポリアミド」という用語は、ポリアミドが、芳香族モノマーのみから形成されていることを意味すると理解される。

以下の非網羅的なリストは、工程（Ａ）の配合混合物での使用に好適である上記ポリアミドを含む。

ＡＢポリマー：

ＡＡ／ＢＢポリマー：

一実施形態では、ポリアミドは、脂肪族ポリアミドからなる。他の実施形態では、本明細書に記載される好適なポリアミドは、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、またはこれらのブレンド、もしくはこれらのコポリマーから選択される。

したがって、別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６、ＰＡ６６、またはこれらのブレンド、もしくはこれらのコポリマーから選択されるポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む。

さらに別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６を含むポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む。

本明細書に記載されるポリアミドの好適な量は、配合混合物の総重量に基づいて１０重量％～９５重量％である。一実施形態では、ポリアミドの量は、１５重量％～９５重量％、または１５重量％～９０重量％である。別の実施形態では、その量は、２０重量％～９０重量％、または２０重量％～８５重量％である。さらに他の実施形態では、それは、２５重量％～８５重量％、または２５重量％～８０重量％である。さらに他の実施形態では、それは、２５重量％～７５重量％、または２５重量％～７０重量％、または３５重量％～６０重量％である。

一実施形態では、配合混合物中のコポリマーは、６０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モル、または６０００ｇ／モル～１４０００ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。別の実施形態では、それは、６０００ｇ／モル～１３０００ｇ／モル、または６０００ｇ／モル～１２０００ｇ／モル、または６０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モルである。さらに他の実施形態では、それは、７０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モル、または８０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モル、または８０００ｇ／モル～１００００ｇ／モル、または９０００ｇ／モル～１００００ｇ／モルである。Ｍｗを決定するための好適な方法は、当業者に既知である。例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）は、本文脈で使用され得る。

コポリマーは、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる。（ｂ１）と（ｂ２）との間の共重合反応に好適なプロセスは、当業者に既知である。例えば、Ｂ．Ｖ．Ｔｒｉｖｅｄｉ ａｎｄ Ｂ．Ｍ．Ｃｕｌｂｅｒｔｓｏｎ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ １９８２，１^ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎによる無水マレイン酸の第９章および第１０章が参照され得る。

一実施形態では、好適なビニルモノマーは、ビニル芳香族モノマー、ビニル脂肪族モノマー、アクリレート、またはこれらの混合物から選択される。他の実施形態では、ビニルモノマーとしては、スチレン、α－メチルスチレン、パラ－メチルスチレン、またはこれらの混合物が挙げられる。ビニル脂肪族モノマーとしては、エチレン、プロピレン、またはそれらの混合物が挙げられる。アクリレートとしては、アクリレート、メタクリレート、またはそれらの混合物が挙げられる。他の実施形態では、ビニルモノマーは、スチレンである。

特に、スチレン無水マレイン酸（ＳＭＡ）を含むコポリマーは、それが鎖延長剤ならびに発泡剤として機能するので、本発明にとって有利である。ＳＭＡは、熱安定性および不揮発性であり、脱炭酸反応を介して、工程（Ｂ）において作製技術に供される場合、ＣＯ_２を発生する。また、それは、本質的に発泡したポリアミド中に安定した気泡構造を形成するために必要である溶融粘度および強度を向上させる。したがって、細胞構造において、気泡の崩壊が最小限であるか、観察されない。

別の実施形態において、本明細書に記載されるコポリマーは、（ｂ１）無水マレイン酸および（ｂ２）スチレンを含む混合物を反応させることによって得られる。したがって、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６、ＰＡ６６、またはこれらのブレンド、もしくはこれらのコポリマーから選択されるポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）無水マレイン酸および（ｂ２）スチレンを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む。

別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６を含むポリアミドと、
（ｂ）７０００ ｇ／モル～１１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）無水マレイン酸および（ｂ２）スチレンを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む。

別の実施形態では、本明細書に記載されるコポリマーは、（ｂ１）と（ｂ２）とを１：１～５：１のモル比で含む混合物を反応させることによって得られる。一実施形態では、モル比は、１．５：１～５：１、または１．５：１～４．５：１、または１．５：１～４：１である。他の実施形態では、モル比は、２：１～４：１、または２．５：１～４：１である。さらに他の実施形態では、モル比は、２．５：１～３．５：１である。

したがって、一実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含み、
ここで、（ｂ１）と（ｂ２）との間のモル比は、１：１～５：１である。

別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６、ＰＡ６６、またはこれらのブレンド、もしくはこれらのコポリマーから選択されるポリアミドと、
（ｂ）７０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含み、
ここで、（ｂ１）と（ｂ２）との間のモル比は、１：１～５：１である。

別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＰＡ６を含むポリアミドと、
（ｂ）７０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）無水マレイン酸および（ｂ２）スチレンを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含み、
ここで、（ｂ１）と（ｂ２）との間のモル比は、１：１～５：１である。

本明細書に記載される工程（Ａ）における配合混合物中のコポリマーの好適な量は、配合混合物の総重量に基づいて０．０５重量％～１０．０重量％である。一実施形態では、ポリアミドの量は、０．０５重量％～９．０重量％、または０．１重量％～９．０重量％、または０．１重量％～８．０重量％、または０．２重量％～８．０重量％、または０．２重量％～７．０重量％、または０．３重量％～７．０重量％、または０．３重量％～６．０重量％である。別の実施形態では、その量は、その中間である。さらに他の実施形態では、それは、０．４重量％～６．０重量％、または０．４重量％～５．０重量％、または０．５重量％～５．０重量％、または０．５重量％～４．０重量％，０．６重量％～４．０重量％である。さらに別の実施形態では、それは、０．７重量％～４．０重量％、または０．８重量％～４．０重量％、または０．９重量％～４．０重量％である。

別の実施形態では、好適な補強剤としては、織布ならびに不織布が挙げられる。そのような補強剤は、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、無機繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、麻繊維、セルロース繊維、サイザル繊維、およびコイア繊維から選択される。

一実施形態では、補強剤は、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、無機繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、および麻繊維から選択される。他の実施形態では、それは、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、および鉱物繊維から選択される。さらに別の実施形態では、それは、金属繊維、金属化合成繊維、およびガラス繊維から選択される。さらに別の実施形態では、補強剤は、ガラス繊維である。

したがって、一実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）ガラス繊維と、を含む。

別の実施形態では、本明細書に記載される補強剤は、表面処理剤に供される。表面処理剤は、サイジングとしても既知である。補強剤は、表面処理剤に供される場合、機械的特性をさらに改善する。

一実施形態では、表面処理剤は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ウレタンカップリング剤、およびエポキシカップリング剤のうちの１つ以上を含むカップリング剤である。他の実施形態では、カップリング剤は、ウレタンカップリング剤またはエポキシカップリング剤を含む。表面処理に適した技術は、当業者に既知である。例えば、ディップコーティング、およびスプレーコーティングなどであるがこれらに限定されない任意の好適なコーティングプロセスが用いられ得る。

一実施形態では、ウレタンカップリング剤は、少なくとも１つのウレタン基を含む。ポリアミドと共に使用するのに好適なウレタンカップリング剤は、当業者に既知であり、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国公開第２０１８／０２８２４９６号に記載されている。一実施形態では、ウレタンカップリング剤は、例えば、ｍ－キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、４，４’－メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）（ＨＭＤＩ）またはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、およびポリエステル系ポリオール、またはポリエーテル系ポリオールなどであるがこれらに限定されないイソシアネートの反応生成物を含む。

別の実施形態では、エポキシカップリング剤は、少なくとも１つのエポキシ基を含む。ポリアミドと共に使用するのに好適なエポキシカップリング剤は、当業者に既知であり、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国公開第２０１５／０２４７０２５号に記載されている。一実施形態では、エポキシカップリング剤は、脂肪族エポキシカップリング剤、芳香族エポキシカップリング剤、またはこれらの混合物から選択される。脂肪族カップリング剤の非限定的な例としては、分子内に２つ以上のエポキシ基を有するポリエーテルポリエポキシ化合物、および／または分子内に２つ以上のエポキシ基を有するポリオールポリエポキシ化合物が挙げられる。芳香族カップリング剤として、ビスフェノールＡエポキシ化合物またはビスフェノールＦエポキシ化合物が使用され得る。

本明細書に記載される表面処理剤の好適な量は、当業者に周知である。さらに、本明細書に記載されるこれらの表面処理剤の量は、補強剤の用途に応じて変化する。しかしながら、一実施形態では、表面処理剤は、補強剤１００質量部に対して、０．１質量部～１０．０質量部で存在し得る。

本発明の目的のために、補強剤は、任意の形状およびサイズで得ることができる。例えば、補強剤は、横方向および面内方向の寸法を持つストランド、または直径を有する球形粒子などであるがこれらに限定されないものであり得る。本発明は、補強剤の形状およびサイズによって限定されない。例えば、補強剤は、ＡＳＴＭ Ｄ５７８－９８に従って決定された１μｍ～２０μｍの平均寸法を有し得る。

さらに、本明細書に記載される補強材の好適な量は、配合混合物の総重量に基づいて５重量％～７０重量％である。一実施形態では、それは、１０重量％～７０重量％、または１０重量％～６５重量％、または１５重量％～６５重量％である。別の実施形態では、それは、１５重量％～６０重量％、または２０重量％～６０重量％、または２０重量％～６０重量％である。さらに他の実施形態では、それは、２５重量％～６０重量％、または３０重量％～６０重量％である。

工程（Ａ）における配合混合物は、耐衝撃性改良剤および／または核剤をさらに含む。したがって、一実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、
（ｄ）耐衝撃性改良剤と、を含む。

他の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、
（ｄ）核剤と、を含む。

さらに別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、
（ｄ）耐衝撃性改良剤と、
（ｅ）核剤と、を含む。

本発明で使用するための、多くの場合ゴムまたはエラストマーポリマーとも称される耐衝撃性改良剤は、例えば、米国公開第２０１４／０３２３６３１（Ａ１）号および同第２００８／００７００２３（Ａ１）号に記載されており、すべて参照により本明細書に組み込まれる。好適な耐衝撃性改良剤は、（ｉ）カルボン酸、その無水物、マレイミド、またはエポキシ化合物でグラフト化されたエチレンポリマーおよびコポリマー、ならびに（ｉｉ）オレフィンまたはアクリル酸または無水物ターポリマーおよびアイオノマーから選択される。

カルボン酸、その無水物、マレイミド、またはエポキシ化合物でグラフト化されたエチレンポリマーおよびコポリマーでは、カルボン酸、またはその無水物は、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸のＣ_１～Ｃ_４アルキルハーフエステル、および無水マレイン酸を含むこれらの無水物または誘導体から選択される。また、オレフィン系ゴムも、好適な耐衝撃性改良剤として使用され得る。

一実施形態では、耐衝撃性改良剤は、無水マレイン酸でグラフト化されたエチレンコポリマーなどの、カルボン酸またはその任意の無水物でグラフト化されたエチレンコポリマーである。他の実施形態では、耐衝撃性改良剤としては、無水マレイン酸グラフト化エチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）（無水マレイン酸が２重量％～６重量％）、無水マレイン酸でグラフト化されたエチレンプロピレン（無水マレイン酸が０．５重量％～６重量％）、無水マレイン酸グラフト化低密度ポリエチレン（無水マレイン酸が０．２重量％～６重量％）、および無水マレイン酸でグラフト化されたエチレンブチルアクリレート（無水マレイン酸が０．２重量％～６重量％）が挙げられる。

オレフィンまたはアクリル酸または無水物ターポリマーおよびアイオノマー耐衝撃性改良剤は、（ａ）エチレン、ブチレン、プロピレン、およびこれらの組み合わせ、（ｂ）、アクリル酸、メタクリル酸、およびこれらの混合物から選択される２重量％～２５重量％の酸、および（ｃ）マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸のＣ_１～Ｃ_４アルキルハーフエステル、およびこれらのジカルボン酸モノマーの混合物から選択される０．１重量％～１５重量％のジカルボン酸モノマーを含むモノマーから誘導された鎖状単位が重合している。一実施形態では、ターポリマーは、エチレン／メタクリル酸／無水マレイン酸アイオノマー（無水マレイン酸が０．５重量％～１２重量％）である。アイオノマーは、亜鉛、マグネシウム、マンガン、およびこれらの混合物から選択される金属イオンを単独で用いるか、またはナトリウムまたはリチウムイオンと組み合わせて用い、ターポリマー中のカルボン酸単位を中和することによって形成され得る。ターポリマーは、最大４０重量％のＣ_１～Ｃ_８アルキルアクリレートモノマー単位をさらに含み得る。

本明細書に記載される耐衝撃性改良剤は、配合混合物の総重量に基づいて１０重量％～５０重量％の量で存在し得る。

核剤は当業者に既知であるが、一実施形態では、好適な核剤は、フェニルホスフィン酸ナトリウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、タルク粉末、およびこれらの混合物から選択される。他の実施形態では、核剤は、タルク粉末である。

一実施形態では、核剤は、配合混合物の総重量に基づいて０．１重量％～１０．０重量％の量で存在し得る。別の実施形態では、その量は、０．１重量％～９．０重量％、または０．１重量％～８．０重量％である。さらに他の実施形態では、それは、０．５重量％～８．０重量％、または０．５重量％～７．０重量％である。さらに他の実施形態では、それは、０．７５重量％～７．０重量％、または０．７５重量％～６．５重量％である。

別の実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、添加剤をさらに含む。好適な添加剤は、安定剤、染料、顔料、難燃剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤、帯電防止剤、静真菌剤、静菌剤、ＩＲ吸収材料、および酸化防止剤から選択される。これらの添加剤は既知であり、特に、例えば、Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｈａｎｓｅｒ，４^ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎに記載されている。さらに、これらの添加剤は、本発明に好適な量で使用され得る。一実施形態では、添加剤は、配合混合物の総重量に基づいて０．１重量％～２０重量％で存在する。

したがって、一実施形態では、工程（Ａ）における配合混合物は、
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、
（ｄ）耐衝撃性改良剤と、
（ｅ）核剤と、
（ｆ）添加剤と、を含む。

工程（Ａ）において得られた配合混合物は、工程（Ｂ）において押し出しまたは成形されて、本明細書に記載される本質的に発泡したポリアミドが得られる。

一実施形態では、配合混合物は、押し出されて、本質的に発泡したポリアミドが得られる。したがって、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法は、
（Ａ）本明細書に記載される配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）ＳＥＭから決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を押し出しする工程と、を含む。

本文脈では、押し出しは、当業者に既知の押し出し技術を指す。配合混合物を押し出すと、本質的に発泡したポリアミドの押し出し物が得られ、これは、さらに冷却され粉砕され得る。これらの押出物は、任意の好適な形状、サイズ、および寸法であり得る。押し出しに好適な温度は、典型的には、２２０℃～３２０℃の範囲である。一実施形態では、温度は、２３０℃～２８０℃、または２４０℃～２６０℃である。

他の実施形態では、好適な押出機としては、短軸押出機または二軸押出機などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの押出機から得られる押出物は、例えば、連続ストリップまたは顆粒の形状であり得る。

別の実施形態では、配合混合物は、成形されて、本質的に発泡したポリアミドが得られる。したがって、本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法は、
（Ａ）本明細書に記載される配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）ＳＥＭから決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を成形する工程と、を含む。

一実施形態では、工程（Ｂ）における成形は、ブロー成形、圧縮成形、および射出成形から選択される。成形に好適な温度は、典型的には、２２０℃～３２０℃の範囲である。一実施形態では、温度は、２３０℃～２８０℃、または２４０℃～２６０℃である。

本発明は、本明細書で工程（Ａ）および（Ｂ）を記載しているが、その用途に応じて、本質的に発泡したポリアミドを得るために必要とされる追加の方法工程が存在し得る。追加の方法工程は、当業者に既知であり、したがって、本発明を限定するものではない。

さらに、本明細書に記載される方法は、許容可能な溶融強度を提供し、これによって、配合混合物が加工可能になり、本質的に発泡したポリアミドが得られる。工程（Ｂ）において得られた本質的に発泡したポリアミドは、安定しており、溶融強度の増加に起因して気泡の崩壊が見られない。さらに、図１に見られるように、本質的に発泡したポリアミドの表面では気泡の形成は起こらない。実際、空隙および気泡は、材料の表面ではなくコア内に観察される。

その上、許容可能な機械的特性を有する本質的に発泡したポリアミドの高い空隙率は、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品などであるがこれらに限定されない用途に有用である。

本文脈では、高空隙率とは、本質的に発泡したポリアミドの６０％もの空隙率を指す。一実施形態では、空隙率は、ＳＥＭから決定される１％～６０％である。本明細書に記載される本質的に発泡したポリアミドのさらに有利な特性としては、ＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度、ＳＥＭから決定された５μｍ～２５０μｍの平均気泡サイズ、およびＩＳＯ５２７に従って決定された３０ＭＰａ～２５０ＭＰａの引張強度などが挙げられるが、これらに限定されない。

一実施形態では、空隙率は、５％～６０％、または５％～５０％である。発泡体密度は、５００ｋｇ／ｍ^３～１５００ｋｇ／ｍ^３であり、平均気泡サイズは、１０μｍ～１５０μｍであり、引張強度は、５０ＭＰａ～１８０ＭＰａである。

その上、本質的に発泡したポリアミドの空隙率が増加すると、熱伝導率ならびに誘電率の減少がもたらされる。これにより、本質的に発泡したポリアミドは、熱ブレーカーなどであるがこれらに限定されない用途に有利になる。

本発明の別の態様は、上記の本質的に発泡したポリアミドに関する。

本発明のさらに別の態様は、上記の本質的に発泡したポリアミドを含む成形物品に関する。成形物品は、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品から選択される。

本請求項に係る発明は、以下の実施形態、および対応する依存関係の参照およびリンクから得られる実施形態の組み合わせによってより詳細に例示される。
１．本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法であって、
（Ａ）
（ａ）ポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）走査型電子顕微鏡検査から決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を押し出しまたは成形する工程と、を含む方法に関する。

２．工程（Ａ）において、溶融配合が２２０℃～３２０℃の温度で実施される、実施形態１に記載の方法。

３．ポリアミドが、ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有する、実施形態１または２に記載の方法。

４．ポリアミドが脂肪族ポリアミドを含む、実施形態１～３の１つ以上に記載の方法。

５．ポリアミドが、ポリアミド６、ポリアミド６６、またはこれらのブレンド、もしくはこれらのコポリマーから選択される、実施形態１～４の１つ以上に記載の方法。

６．ポリアミドがポリアミド６を含む、実施形態１～５の１つ以上に記載の方法。

７．ポリアミドの量が、配合混合物の総重量に基づいて、１０重量％～９０重量％である、実施形態１～６の１つ以上に記載の方法。

８．コポリマーが、７０００ｇ／モル～１１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する、実施形態１～７の１つ以上に記載の方法。

９．（ｂ２）ビニルモノマーがスチレンである、実施形態１～８の１つ以上に記載の方法。

１０．コポリマーが、（ｂ１）と（ｂ２）とを１：１～５：１のモル比で反応させることによって得られる、実施形態１～９の１つ以上に記載の方法。

１１．モル比が２：１～４：１である、実施形態１０に記載の方法。

１２．コポリマーの量が、配合混合物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％である、実施形態１～１１の１つ以上に記載の方法。

１３．補強剤が、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、無機繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、麻繊維、セルロース繊維、サイザル繊維、およびコイア繊維から選択される、実施形態１～１２の１つ以上に記載の方法。

１４．補強剤がガラス繊維である、実施形態１～１３の１つ以上に記載の方法。

１５．補強剤が表面処理剤に供される、実施形態１～１４の１つ以上に記載の方法。

１６．表面処理剤が、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ウレタンカップリング剤、およびエポキシカップリング剤のうちの１つ以上を含むカップリング剤である、実施形態１５に記載の方法。

１７．補強剤の量が、配合混合物の総重量に基づいて、２０重量％～７０重量％である、実施形態１～１６の１つ以上に記載の方法。

１８．配合混合物が、耐衝撃性改良剤および／または核剤をさらに含む、実施形態１～１７の１つ以上に記載の方法。

１９．耐衝撃性改良剤の量が、配合混合物の総重量に基づいて１０重量％～５０重量％である、実施形態１８に記載の方法。

２０．核剤の量が、配合混合物の総重量に基づいて０．１重量％～１０．０重量％である、実施形態１９に記載の方法。

２１．配合混合物が添加剤をさらに含む、実施形態１～２０の１つ以上に記載の方法。

２２．添加剤が、安定剤、染料、顔料、難燃剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤、帯電防止剤、静真菌剤、静菌剤、ＩＲ吸収材料、および酸化防止剤から選択される、実施形態２１に記載の方法。

２３．添加剤の量が、配合混合物の総重量に基づいて０．１重量％～２０重量％である、実施形態２２に記載の方法。

２４．工程（Ｂ）において、２２０℃～３２０℃の温度が維持される、実施形態１～２３の１つ以上に記載の方法。

２５．工程（Ｂ）における成形が、ブロー成形、圧縮成形、および射出成形から選択される、実施形態１～２４の１つ以上に記載の方法。

２６．空隙率が、走査型電子顕微鏡検査から決定された５％～５０％である、実施形態１～２５の１つ以上に記載の方法。

２７．発泡体密度が、ＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された５００ｋｇ／ｍ^３～１５００ｋｇ／ｍ^３である、実施形態１～２６の１つ以上に記載の方法。

２８．本質的に発泡したポリアミドが、走査型電子顕微鏡検査から決定された１０μｍ～１５０μｍの気泡サイズを有する、実施形態１～２７の１つ以上に記載の方法。

２９．本質的に発泡したポリアミドが、ＩＳＯ ５２７に従って決定された３０ＭＰａ～２５０ＭＰａの引張強度を示す、実施形態１～２８の１つ以上に記載の方法。

３０．実施形態１～２９の１つ以上に記載のプロセスから得られた本質的に発泡したポリアミド。

３１．実施形態３０に記載の本質的に発泡したポリアミドを含むか、または実施形態１～２９の１つ以上に記載のプロセスから得られた成形物品。

３２．成形物品が、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品から選択される、実施形態３１に記載の成形物品。

３３．本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法であって、
（Ａ）
（ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
（ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
（ｃ）補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、
（Ｂ）走査型電子顕微鏡検査から決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の配合混合物を押し出しまたは成形する工程と、を含む方法に関する。

３４．工程（Ａ）において、溶融配合が２２０℃～３２０℃の温度で実施される、実施形態３３に記載の方法。

３５．ポリアミドがナイロン－６を含む、実施形態３３または３４に記載の方法。

３６．（ｂ２）ビニルモノマーがスチレンである、実施形態３３～３５の１つ以上に記載の方法。

３７．コポリマーが、（ｂ１）と（ｂ２）とを１：１～５：１のモル比で反応させることによって得られる、実施形態３３～３６の１つ以上に記載の方法。

３８．コポリマーの量が、配合混合物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％である、実施形態３３～３７の１つ以上に記載の方法。

３９．補強剤が、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、無機繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、麻繊維、セルロース繊維、サイザル繊維、およびコイア繊維から選択される、実施形態３３～３８の１つ以上に記載の方法。

４０．補強剤がガラス繊維である、実施形態３３～３９の１つ以上に記載の方法。

４１．配合混合物が、耐衝撃性改良剤および／または核剤をさらに含む、実施形態３３～４０の１つ以上に記載の方法。

４２．配合混合物が添加剤をさらに含む、実施形態３３～４１の１つ以上に記載の方法。

４３．添加剤が、安定剤、染料、顔料、難燃剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤、帯電防止剤、静真菌剤、静菌剤、ＩＲ吸収材料、および酸化防止剤から選択される、実施形態４２に記載の方法。

４４．工程（Ｂ）において、２２０℃～３２０℃の温度が維持される、実施形態３３～４３の１つ以上に記載の方法。

４５．工程（Ｂ）における成形が、ブロー成形、圧縮成形、および射出成形から選択される、実施形態３３～４４の１つ以上に記載の方法。

４６．実施形態３３～４５の１つ以上に記載のプロセスから得られた本質的に発泡したポリアミド。

４７．実施形態１６に記載の本質的に発泡したポリアミドを含むか、または実施形態３３～４６の１つ以上に記載のプロセスから得られた成形物品。

４８．成形物品が、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品から選択される、実施形態４７に記載の成形物品。

本請求項に係る発明は、以下のような非限定的な実施例によって例示される。
化合物

標準的な方法

コポリマーの重量平均分子量を、ＧＰＣを使用して決定し、一方、空隙率および平均気泡サイズを、密度測定およびＳＥＭ技術を使用して決定した。ＳＥＭを使用して試料を分析するために、電子ビームの流れ方向を表面に隣接させた。

配合混合物
本発明による配合混合物に関する詳細を、表１に要約する。すべての量は、重量％である。

本質的に発泡したポリアミドの一般的な合成
表１の配合混合物を、デービス標準単軸押出機を使用して連続ストリップに押し出した。押出温度は、２４０℃か～２８０℃であり、スクリュー速度は、２０～３０ｒｐｍであった。スリットダイ（３０．５ｍｍｘ４ｍｍ）を使用し、ダイから出るとすぐに材料が発泡を開始した。次いで、発泡したストリップ形状の押出物を、冷却および固化のために冷却浴に入れた。最後に引っ張って乾燥させて回収した。ダンベル形状の試験片を、引張特性を測定するために、切断工具を使用して、押し出されたストリップから作製した。

表１から、ＳＭＡを１．０重量％～２．５重量％を添加すると、３５重量％のガラス充填ＰＡ６複合材料の密度が、１１５０ｋｇ／ｍ^３（１８％の空隙率）から９１０ｋｇ／ｍ^３（３５％の空隙率）に減少することが明らかである。また、ＳＭＡが押出プロセス中にガスを生成し、発泡剤として作用することも明らかである。同時に、鎖延長剤としてＳＭＡは、溶融強度も高めるため、発泡体の気泡が崩壊することなくポリマー溶融物内で成長し得る。

補強剤およびコポリマー含有量の影響
本質的に発泡したポリアミドに対する補強剤およびコポリマー含有量の影響を、表２に要約する。すべての量は、重量％である。

表２の配合混合物を、単軸押出機を使用して連続ストリップに押し出した。ダンベル形状の試験片を、引張特性を測定するために、切断工具を使用して、押し出されたストリップから作製した。各試料の密度も測定した。ＳＥＭ顕微鏡検査を使用して、すべての試料の平均気泡サイズを測定し報告した。

表２から明らかなように、ＳＭＡ含有量を増やすと、試料の密度の低下がもたらされる（または空隙率が増加する）。補強剤含有量は、低濃度のＳＭＡ（すなわち、１．０重量％）では空隙率に大きな変化を示さない。

さらに、ＳＭＡ含有量を増やすと、本質的に発泡したポリアミドの弾性率が低下する。補強剤の量が増えると、高い弾性率値がもたらされる。さらに、低ＳＭＡ濃度（１．０重量％）では、密度は、ほぼ１０～１２％低減するが、特に４０重量％および５０重量％のガラス充填試料では、弾性率は、維持される（表２）。

ＳＥＭ画像を、押出物試料の表面に隣接する領域から撮影した。画像から明らかなように、表面での気泡形成は存在しない。空隙および気泡はすべて、材料の表面ではなくコア内に観察される。

Claims (16)

1. 本質的に発泡したポリアミドを生成するための方法であって、
   （Ａ）
   （ａ）ＩＳＯ３０７に従って決定された９０ｍｌ／ｇ～３５０ｍｌ／ｇの粘度数を有するポリアミドと、
   （ｂ）５０００ｇ／モル～１５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するコポリマーであって、（ｂ１）マレイン酸および／または無水マレイン酸、ならびに（ｂ２）ビニルモノマーを含む混合物を反応させることによって得られる、コポリマーと、
   （ｃ）補強剤と、を含む配合混合物を溶融配合する工程と、
   （Ｂ）走査型電子顕微鏡検査から決定された１％～６０％の空隙率、およびＩＳＯ １１８３／Ａに従って決定された１５００ｋｇ／ｍ^３未満の発泡体密度を有する前記本質的に発泡したポリアミドを得るために、工程（Ａ）の前記配合混合物を押し出しまたは成形する工程と、を含む方法。
2. 工程（Ａ）において、前記溶融配合が２２０℃～３２０℃の温度で実施される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ポリアミドがナイロン－６を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. （ｂ２）前記ビニルモノマーがスチレンである、請求項１～３の一項以上に記載の方法。
5. 前記コポリマーが、（ｂ１）と（ｂ２）とを１：１～５：１のモル比で反応させることによって得られる、請求項１～４の一項以上に記載の方法。
6. 前記コポリマーの量が、前記配合混合物の総重量に基づいて、０．１重量％～１０．０重量％である、請求項１～５の一項以上に記載の方法。
7. 前記補強剤が、金属繊維、金属化合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、無機繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、亜麻繊維、麻繊維、セルロース繊維、サイザル繊維、およびコイア繊維から選択される、請求項１～６の一項以上に記載の方法。
8. 前記補強剤がガラス繊維である、請求項１～７の一項以上に記載の方法。
9. 前記配合混合物が、耐衝撃性改良剤および／または核剤をさらに含む、請求項１～８の一項以上に記載の方法。
10. 前記配合混合物が添加剤をさらに含む、請求項１～９の一項以上に記載の方法。
11. 前記添加剤が、安定剤、染料、顔料、難燃剤、潤滑剤、ＵＶ吸収剤、帯電防止剤、静真菌剤、静菌剤、ＩＲ吸収材料、および酸化防止剤から選択される、請求項１０に記載の方法。
12. 工程（Ｂ）において、２２０℃～３２０℃の温度が維持される、請求項１～１１の一項以上に記載の方法。
13. 工程（Ｂ）における成形が、ブロー成形、圧縮成形、および射出成形から選択される、請求項１～１２の一項以上に記載の方法。
14. 請求項１～１３の一項以上に記載のプロセスから得られた本質的に発泡したポリアミド。
15. 請求項１６に記載の本質的に発泡したポリアミドを含むか、または請求項１～１４の一項以上に記載のプロセスから得られた成形物品。
16. 前記成形物品が、自動車部品、断熱材料、構造補強構成要素、家具構成要素、窓用熱ブレーカーストリップ、チューブ、パイプ、ケーブル外被、電子および電気部品から選択される、請求項１５に記載の成形物品。

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