JP4828093B2 - 高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体 - Google Patents

高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体 Download PDF

Info

Publication number
JP4828093B2
JP4828093B2 JP2004045748A JP2004045748A JP4828093B2 JP 4828093 B2 JP4828093 B2 JP 4828093B2 JP 2004045748 A JP2004045748 A JP 2004045748A JP 2004045748 A JP2004045748 A JP 2004045748A JP 4828093 B2 JP4828093 B2 JP 4828093B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foam
melt
open
thermoplastic
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004045748A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004263184A (ja
Inventor
ディートリヒ、シェルツァー
ハンス−イェルク、クラウトシュナイダー
フランツ−ヨーゼフ、ディーツェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2004263184A publication Critical patent/JP2004263184A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4828093B2 publication Critical patent/JP4828093B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/005Avoiding skin formation; Making foams with porous surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5627After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5654Subdividing foamed articles to obtain particular surface properties, e.g. on multiple modules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92876Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895Barrel or housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B29K2105/043Skinned foam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、連続気泡発泡体、及びその製造方法に関する。さらに本発明は、この発泡体を防音に使用する方法、及び防音材の製造方法に関する。本発明はまた、発泡体の連続発泡含有量及び密度に調整する方法に関する。
発泡体(フォーム)は、嵩の全てに対して分配された連続気泡及び/又は独立気泡を有し、且つその構成物質より低い外被(envelope)密度を有する材料である。構成物質は有機ポリマーであるか、そうでなければ無機材料である。構成物質が有機ポリマーを含む発泡体は、発泡プラスチックと呼ばれ、無機材料を含む発泡体は膨張コンクリート(凝結物)又は発泡ガラスと呼ばれる。
発泡プラスチックの優れた特性−低密度、鋸引き及び裁断加工に対する良好な性質、良好な断熱性及び良好な防音性−により、これらに、技術及び商業上の極めて広く、様々な分野に大きな重要性がもたらされた。ポリウレタンフォーム、それに続くポリスチレンフォームは、最近、工業的に極めて重要である。
ポリマーから発泡体を製造する方法は種々ある。出発材料はほとんど完成ポリマーであり、これらは発泡剤で種々な方法で処理され、その後発泡される。このため、発泡剤は、溶融ポリマーと加圧下に混合され、その後混合物は冷却しながら減圧されるか、あるいは発泡剤を固体ポリマーに低温で浸透させ、その後その組成物の温度を上げて発泡させても良い。液体状態のポリマー(ほとんどラテックス)に永久ガスを注入し、そして得られたクリーム様フォームを安定化させることも可能である。溶融させることができないポリマーは、焼結工程により、或いは微細に分散された可溶な第2相を抽出することにより、発泡体に変えることができる。発泡体はまた ポリマーの合成中に、ガス状構成成分を除去しても、製造することができる。
直接ガス注入法は、特に述べる価値がある。直接ガス注入法において、プラスチックは第1の押出機又は第1の押出ゾーンで溶融され、そして溶融物は高圧下に発泡剤と混合され、その後冷却される。押出ダイで冷却溶融物が減圧される間に、その材料は発泡し、硬化し、発泡体が得られる。硬化工程は、第1に発泡剤の蒸発による冷却によって、そして第2に発泡剤の蒸発によるそれの可塑化作用の低下により加速される。この方法は以前から知られており、例えば特許文献1、特許文献2及び特許文献3に記載されている。
特許文献1には、エーテル性酸素原子により、及びカルボニル基、スルホン基又はイミド基により結合された芳香族系を含む高融点芳香族プラスチックが記載されている。これらのプラスチックは、酸素含有脂肪族発泡剤を用いて、直接ガス注入法で押出発泡されている。この方法では、プラスチックは溶融され、そして純粋なプラスチックのガラス転移温度を超える温度で、溶融物が加圧下に発泡剤と混合される。混合物は、圧力を維持しながら、純粋プラスチックの融点、即ち溶融状態の温度、未満に冷却される。冷却混合物は、その後減圧により発泡される。この方法で得られた発泡体は、独立気泡構造を有する。
特許文献2には、熱可塑性エンジニアリングプラスチックのみ又は芳香族アルケニルポリマーと発泡剤の組合せを含む押出発泡生成物の製造方法が記載されており、その際使用される発泡剤は室温で樹脂に実質的に不溶であるが、押出機の溶融物に溶解するものである。その発泡生成物はまた直接ガス注入法でも製造される。特許文献2の発泡体は独立気泡構造である。
特許文献3は、酸素含有炭化水素発泡剤が溶解した熱可塑性ポリエーテルイミド樹脂から構成された延伸性発泡体に関するものである。これらの発泡体は、また直接ガス注入法でも製造され、独立気泡構造を有する。
しかしながら、発泡体の多くの用途において、発泡体の構造が連続気泡であることが有利である。これは、この発泡体を防音用に使用する場合に特に有利である。
防音用発泡体の使用例は、自動車のエンジン区画室(仕切)に見られる。ここでは、高温抵抗性の発泡体が、防音のために必要である。なぜなら、高温は通常、エンジン区画室においては一般的であるからである。これらの領域にこれまで使用された発泡体は、専ら熱硬化性樹脂であった。熱硬化性樹脂は、硬化性樹脂から製造され、温度変化に曝しても極小変化しか受けない硬化プラスチックである。熱硬化性樹脂は、高度に重合した材料で、その分解温度までその密な網目状架橋を維持するものであり、低温ではエネルギー弾性的であり、高温でさえ粘チョウ流とはならず、しかし50℃以上と分解温度の間では極めて限定的な変形で可撓性的挙動を示す。
熱硬化性樹脂の不利は、その使用後に再使用することができないことである。
特許出願DE−A4207057 特許出願EP−A0296408 特許出願EP−A0373402
従って、本発明の目的は、高温に対して抵抗性を有し、連続気泡であり、その使用後に再使用(リサイクル)することができる熱可塑性プラスチックから構成される発泡体を提供することにある。
従って、本発明の目的は、防音に極めて好適であり、高温抵抗性を有し、その使用後に再使用(リサイクル)することができる発泡体を提供することにある。
本発明者等は、上記目的が高温抵抗性の熱可塑性プラスチックから構成される発泡体により達成されることを見出した。
本発明の高温抵抗性の熱可塑性プラスチックの特徴は、発泡体が連続気泡構造を有することである。
本発明によれば、熱可塑性プラスチックは、作業温度で軟質又は硬質の材料であり、作業温度を超える温度で流れ遷移領域を有するプラスチックである。熱可塑性プラスチックは、困難無くリサイクルできる点で熱硬化性樹脂とは異なるものである。
本発明の目的のために。高温抵抗性のプラスチックは、高温、特に、一般に150℃を超える、好ましくは180℃を超える、特に200℃を超える高温の使用に好適なプラスチックである。
本発明の発泡体は、高温でさえ優れた防音性を示す。
本発明の発泡体は、高温抵抗性の熱可塑性プラスチック及びそのポリマーマトリックス内に非常に多くの泡形成セル(気泡)の形で分散されたガスから構成される2相系である。本発明の発泡体のガス気泡は相互に連結され、従って連続気泡発泡体である。
本発明の気泡サイズは、一般に50〜2000μm、好ましくは100〜1000μm、特に好ましくは100〜800μmである。本発明の発泡体の密度は一般に20〜200g/L、好ましくは20〜150g/L、特に好ましくは30〜100g/Lである。ここで、密度は、DIN 53420で決定され、そして気泡サイズはセル(気泡)を顕微鏡で測定することにより決定される。
発泡体の連続気泡係数は、一般に少なくとも75%、好ましくは少なくとも85%、特に好ましくは少なくとも90%である。連続気泡係数は、DIN ISO4590で決定される。
本発明のこの発泡体は、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホンアミド及びこれらの混合物より構成される群から選択されたプラスチックから一般に構成されている。特定の一態様において、プラスチックは、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン及びポリスルホンより構成される群から選択される。別の好ましい態様において、高温抵抗性の熱可塑性プラスチックは、芳香族単位、特にフェニレン基を有している。これらの芳香族単位は、一般にケトン基、スルホン基又はイミド基による結合を有する。極めて特に好ましい一態様において、材料は、芳香族単位を有する、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン及びポリスルホンである。ポリエーテルスルホン3010E(BASF)は好ましいプラスチックの例である。
本発明の発泡体を形成するプラスチックは、一般に170℃を超える、好ましくは180℃を超える、特に好ましくは200℃を超えるガラス転移温度を有している。
本発明の好ましい一態様において、本発明の発泡体を構成するプラスチックは、単に280℃を超える、好ましくは単に300℃を超える、特に単に320℃を超える温度で押出可能である。
上記性質を有するプラスチックは、通常高性能プラスチックと呼ばれている。
適宜、本発明の発泡体は、さらに核剤を含むことができる。核剤は、一般に、発泡体中の気泡の数を制御する機能を有する。このため、これらは、発泡工程の開始時に大量の細孔の形成をもたらし、微細で均一な細孔構造の形成に寄与する。広範な種類の添加剤が、ここでは核剤として機能することができる:例えば、少量(例、プラスチックに対して0.2〜2質量%)の処理条件下で溶融することのない微粒子固体、例えばシリカゲル。本発明の発泡体に適宜存在し得る他の添加剤としては、燃焼遅延性を改良する働きをするもの(難燃剤)、例えばホウ酸亜鉛、或いは他の加工助剤を挙げることができる。
本発明はまた、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって連続気泡発泡体を製造する方法であって、
上記発泡を、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜20℃、好ましくは2〜12℃、特に2〜10℃高い溶融温度にて行うことを特徴とする製造方法(変形法A)を提供するものである。
本発明の別の態様は、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって連続気泡発泡体を製造する方法であって、
連続気泡形成作用を有する微粉末固体を含む発泡性熱可塑性樹脂を用い、そして上記発泡を、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜12℃、好ましくは2〜10℃、特に2〜8℃高い溶融温度にて行うことを特徴とする方法(変形法B)を提供するものである。
本発明の別の態様は、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって連続気泡発泡体を製造する方法であって、
連続気泡形成作用を有し、そして独立気泡発泡体を製造する発泡温度で連続気泡発泡体の製造を可能にする異質ポリマーを含む熱可塑性プラスチックを用いることを特徴とする方法(変形法C)を提供するものである。
上述の方法を組み合わせて連続気泡発泡体を製造することも可能である。例えば、発泡を、融点温度が独立気泡発泡体を形成する温度より2〜20℃、好ましくは2〜12℃、特に2〜10℃高い時に行い、そして連続気泡形成作用を有する少なくとも1種の微粉末固体及び/又は少なくとも1種の異質ポリマーを加工中に溶融物に添加しても良い。独立気泡発泡体を正常に形成する温度でその加工を行い、そして少なくとも1種の微粉末固体及び/又は少なくとも1種の異質ポリマーを溶融物に添加することも可能である。本発明の発泡体は、少なくとも1種の微粉末固体及び/又は少なくとも1種の異質ポリマーを添加することにより製造することが好ましい。このため、変形法B及びCの組合せが一般に好ましい。
従って、本発明は、従来技術の直接ガス注入法に高温抵抗性熱可塑性プラスチックを使用する方法であって、その使用において、温度の上昇及び/又は微粉末固体の添加及び/又は異質ポリマーの添加を、得られる発泡体に連続気泡構造がもたらされるように用いる方法を提供するものである。
ここで本発明の変形法A〜Cは、一般に押出機で行われる。
本発明の連続気泡発泡体は、上述の方法又は上述の方法の組合せによって得ることができる。
変形法A:
本発明の方法により得ることができる発泡体に連続気泡構造をもたらすために、発泡中の溶融物の温度を、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜20℃、好ましくは2〜12℃、特に2〜10℃だけ高くされる。
本発明によれば、連続気泡係数は狭い温度範囲内において温度と共に上昇することが見出された。しかしながら、温度がある値を超えて上昇すると、その時発泡体は破壊される。従って、本発明によれば、連続気泡発泡体は、温度がこの極めて狭い温度範囲、即ち、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜20℃、好ましくは2〜12℃、特に2〜10℃だけ高い温度範囲においてのみ得られる。
本発明の方法で使用されるプラスチックが、BASF社製のポリエーテルスルホン3010Eを含む場合、発泡中の温度は252〜270℃、好ましくは252〜262℃、特に好ましくは252〜260℃である。
変形法B:
連続気泡構造を製造する別の方法として、微粉末固体を熱可塑性プラスチックと一緒に添加し、或いは微粉末固体を熱可塑性プラスチックを含む混合物に添加し、そして押出機の入口に導入しても良い。その後、溶融物の温度は、独立気泡発泡体を形成する温度より一般に2〜12℃、好ましくは2〜10℃、特に2〜8℃だけ高い温度である。このため、微粉末固体の添加は、一般に微粉末固体を添加しないで連続気泡発泡体を形成するのに必要な温度を低下させる(変形法A)。
微粉末固体は、グラファイト、グラファイトとタルク、及びグラファイトと他のフィラーからなる群から選択することが好ましい。グラファイトが特に好ましい。微粉末固体の量はポリマーの質量に対して一般に0.1〜5.0質量%、好ましくは0.2〜4.0質量%、特に0.5〜4.0質量%である。ポリマーの質量は、熱可塑性プラスチックの質量又は熱可塑性プラスチックを含む混合物の質量と微粉末固体の質量である。
グラファイトとタルクを一緒に、微粉末固体として使用する場合、特に好ましい一態様における固体の量は、ポリマーに対して0.1〜2質量%、好ましくは0.5〜2.0質量%である。
変形法C:
別の方法として、少なくとも一種の異種ポリマーを熱可塑性プラスチックと一緒に添加し、或いは少なくとも一種の異種ポリマーを熱可塑性プラスチックを含む混合物に添加し、そして押出機の入口に導入しても良く、これにより発泡体に独立気泡構造がもたらされる。異種ポリマーと発泡されるべきプラスチックは一緒に溶融される。異種ポリマーは、加工中にプラスチック内に微分散される。発泡剤をこの混合物に注入し、ポリマー溶融物は冷却され、ダイから排出後発泡する。異質ポリマーの量は、ポリマーの合計質量に対して0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜10質量%、特に0.2〜5.0質量%であることが好ましい。ポリマーの合計質量は、熱可塑性プラスチックの質量又は熱可塑性プラスチックを含む混合物の質量と異質ポリマーの質量である。
異質ポリマーは、実際のマトリックス材料と相溶しないものであればどのような所望の熱可塑性プラスチックでも良い。好適な異質ポリマーの例としては、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)及びポリプロピレン(PP)を挙げることができる。
本発明の連続気泡発泡体を製造するために、上述の2又は3個の手段を、所望のやり方で組み合わせても良い(変形法A〜C)。発泡条件の変化(変更)及び発泡剤配合の変化(変更)により、さらに本発明の方法で得られる発泡体の連続気泡係数及び密度を変化させることもできる。
高い発泡温度で製造された発泡体は、比較的軟質であり、またより長い冷却時間が必要となるので、連続気泡発泡体は、より低い温度で、好ましくは独立気泡発泡体を通常製造する時の温度と実質的に同じ温度で製造されることが好ましい。これは、変形法B及び/又はCにより可能となる。
本発明の方法において、発泡体は、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させる(直接ガス注入法)ことによって形成される。減圧中に、発泡剤が蒸発し、蒸発による吸熱によって溶融物が急速に冷却される。発泡剤の可塑化作用が発泡剤の蒸発と共に失われるので、溶融物の凝固点が同時に上昇する。この二つの効果は付加的であり、膨張が開始された後発泡体の急速な硬化をもたらす。
本発明の方法では、発泡剤として、不活性ガス(例、CO、窒素、アルゴン);炭化水素(例、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン);脂肪族アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール);脂肪族ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン);脂肪族エステル(例、酢酸メチル及び酢酸エチル);化学的発泡剤;フッ素化炭化水素(例、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC 134a)及びジフルオロエタン(HFC 152a);及び上記発泡剤の混合物からなる群から選択されたものを使用することが好ましい。
適宜、発泡剤は水と組み合わせて使用される。
水と発泡剤の混合物の使用の有利な点は、発泡のための高温において、極めて燃えやすい液体をほんの少量使用すれば良く、このため安全面における危険性が減少することである。
使用される発泡剤の量は、希望する発泡体の密度によって異なる。本発明の好ましい態様では、発泡剤の使用量がポリマーの合計質量に対して0.5〜15質量%、好ましくは1〜12質量%、特に3〜10質量%である。ポリマーの合計質量は、熱可塑性プラスチックの質量又は熱可塑性プラスチックを含む混合物の質量、及び適宜と異質ポリマーの質量及び適宜と微粉末固体の質量である。
適宜、本発明の方法は、核剤及び他の添加剤を添加して実施しても良い。この場合も、本発明の発泡体の記載における説明を引用することができる。
本発明の方法の好ましい一態様を以下に説明する:
本発明の一態様において、発泡させるべきプラスチックを、ペレット形状で押出機(例、一軸又は二軸スクリュー押出機)に供給し、ここで適宜微粉末核剤及び適宜少なくとも一種の微粉末固体(変形法B)及び/又は適宜少なくとも一種の異種ポリマー(変形法C)も供給する。
本発明の方法は、2基の押出機から構成されるシステム(装置)で行うことができる。プラスチックを、適宜核剤、及び適宜少なくとも一種の固体、及び/又は適宜少なくとも一種の異質ポリマーと共に、まず第一の押出機でそのガラス転移温度より高い温度で溶融し、プラスチックの溶融物を得、その後発泡剤を加圧下に溶融物に注入し、それを均一に混合し、これにより混合物のガラス転移温度は低下する。第二の押出機では、混合物は、溶融物の粘度が十分に高くなる温度まで冷却し、連続気泡発泡体を形成する。この方法はまた1基の押出機から構成されるシステムで行うこともできる。その場合、上述の工程は全て1基の押出機で行われる。
本発明は上述の方法により得られる連続気泡発泡体も提供する。
本発明の連続気泡発泡体は、防音用に極めて適当である。このため本発明はまた本発明の発泡体の防音に使用する方法及び防音材の製造方法も提供する。
本発明の方法は、一般に成形品、好ましくはシートを、本発明の連続気泡発泡体から製造するものである。このため、プラスチックの溶融物を、押出機においてダイから開放雰囲気で発泡させ、較正器で造形(成型)してシートを得る。
本発明のプラスチックから構成される成形品は、防音用に極めて適当である。
本発明の発泡体から本発明の方法により好ましく製造されるシートにおいて、外側層が一般に内側領域より緻密である。このより高い連続発泡係数により、発泡体の内部の層がシートの外側層より顕著に優れた防音性能を有するようになる。このため、本発明の特別な一態様において、シートは、本発明の発泡体から上記の発明の方法により製造され、そしてその中心を鋸で切断することにより分割され、その鋸切断面(前の内側)を防音用に使用する。当然、このようにして得られた二枚の半シートを、発泡体外皮(前の外側層)が中心となるように接合することが可能で、こうして再び二つの、防音により有効な面を有するシートが製造される。当然また、シートの二個の外側層を除去し、こうして再び二つの防音により有効な面を有するシートを直接得ることも可能である。
従って、本発明は、防音用発泡体シートの製造方法も提供する。この方法は、上述の発明の方法、特に溶融物を押出成形によりスロットダイから開放雰囲気下に発泡させ、較正器で造形し、広い外側面と狭い外側面とを有するシートを作製し、次いで得られたシートを広い面に平行に分割して、それぞれ新しい内部の広い面を有する2部分のシートを作製し、そして適宜、シートの分割により得られた2部分を接着剤で接合し、その相互に接着剤接合された面が前の外側の広い面であり、これにより新しい内部の広い面が外側となるようにすることにより、発泡体から構成されるシートを製造することからなるものである。
本発明により製造された発泡体シートの分割は、当該技術者に公知の方法、例えば鋸切断又は裁断により行われる。
上述の方法では、広い面の厚さが、狭い面の厚さの一般に少なくとも1.5倍、好ましくは少なくとも2倍、特に好ましくは少なくとも2.5倍である発泡体シートが製造される。
本発明の方法では、発泡体シートは、広い面に平行に、好ましくは中心で鋸切断により分割される。
本発明の方法でシートを接着剤接合するために使用される接着剤は、発泡体分野で慣用の接着剤である。
本発明はまた、発泡体の連続気泡係数及び密度を制御する方法も提供する。この方法において、発泡体の連続気泡係数及び密度は、発泡剤の配合の変更により制御される。本発明のこの方法では、発泡中の溶融温度は、独立気泡発泡体を形成する温度より、2〜20℃、好ましくは2〜12℃、特に好ましくは2〜10℃高い。
本発明は、従来技術に対して多くの利点を有する:
本発明の方法は、まず高温抵抗性熱可塑性プラスチックから構成される連続気泡発泡体に関するものである。これらの発泡体は、防音材料に極めて好適であるとの利点を有する。このため、高温抵抗性熱可塑性プラスチックから構成される発泡体は、防音材料としてこれまで使用されてきた熱硬化性樹脂ととって代わることができる。熱硬化性樹脂は、使用後再使用することができないとの不利がある。対照的に、本発明で使用される高温抵抗性熱可塑性プラスチックから構成される発泡体は、使用後再使用することができる。
本発明の別の態様、修正及び変更そして利点は、当該技術者がこの記載を読むことにより、本発明の範囲を超えることなく、容易に識別、認識することができる。
本発明を以下の実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
発泡体試験片をタンデム装置で押し出した。この装置は溶融押出機及び冷却押出機から構成される。
高融点プラスチック及び添加剤を、第1の押出機に給送する。プラスチックを溶融し、発泡剤又は発泡剤の混合物を注入し、その後溶融物と混合する。発泡剤を含む溶融物をその後第2の押出機で冷却し、発泡で要求される温度にする。この方法で選択される温度は、連続気泡発泡体が製造されるような温度である。スロットダイからの排出後、溶融物は発泡し、較正器で造形され、シートを得る。
高融点プラスチックが、BASF社製のポリエーテルスルホン3010Eである。
連続発泡係数はDIN ISO 4590で測定した。密度はDIN 53420で測定した。
実施例1
Figure 0004828093
実験1は、発泡中にここで選択された溶融温度が独立気泡発泡体を製造する温度であったので非発明である(実験1と実験2、3との温度差は約10℃)。
狭い温度範囲内で、連続気泡係数が温度と共に増加する。しかしながら、温度がある値より上昇すると、発泡体が崩壊する。
実施例2
グラファイトはKropfmuhl AG社製のUF2 96/97である。
Figure 0004828093
連続気泡係数はDIN ISO 4590で測定した。密度はDIN 53420で測定した。
実施例3
PAはBASF社製のUltramid B3K(ナイロン−6)であり、LLDPEはBasell社製のLupolen 18KFAであり、そしてPPはBasell社製のNovolen 3200MCである。
Figure 0004828093
全ての実験でタルクを0.5%を使用した。
連続気泡係数はDIN ISO 4590で測定した。密度はDIN 53420で測定した。
実施例3で製造されたシートは、中心で鋸切断により分割され、DIN 52215による防音性を粗い鋸切断されたシートについて測定した。
下記の表に測定した防音性値(sound deadening value)を示す。
Figure 0004828093
対照的に、下記の表に、実施例1、実験1で得られた非発明のシートの防音性のデータを示す。
Figure 0004828093

Claims (13)

  1. 高温に対して抵抗性のある熱可塑性プラスチックからなり且つ連続気泡構造を有する発泡体であって、
    気泡サイズが50〜2000μmであり、発泡体の連続気泡係数が、少なくとも75%であり、そして高温に対して抵抗性のある熱可塑性プラスチックが、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホンアミド及びこれらの混合物より構成される群から選択されていることを特徴とする発泡体
  2. 気泡サイズが100〜1000μmであり、及び/又は密度が20〜200g/Lである請求項1に記載の発泡体。
  3. 発泡体の連続気泡係数が、少なくとも85%である請求項1又は2に記載の発泡体。
  4. プラスチックが、170℃を超えるガラス転移温度を有し、及び/又は280℃を超える温度で熱可塑的に押出可能である請求項1〜3のいずれかに記載の発泡体。
  5. 熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって請求項1〜4のいずれかに記載の連続気泡発泡体を製造する方法であって、
    発泡を、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜20℃高い溶融温度にて行うことを特徴とする方法(変形法A)。
  6. 熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって請求項1〜4のいずれかに記載の連続気泡発泡体を製造する方法であって、
    連続気泡形成作用を有する微粉末固体を含む発泡性熱可塑性樹脂を用い、そして発泡を、独立気泡発泡体を形成する温度より2〜12℃高い溶融温度にて行うことを特徴とする方法(変形法B)。
  7. 熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチックを含む混合物を溶融して溶融物を得、この溶融物を少なくとも1種の発泡剤と加圧下に混合し、そして発泡剤を含む溶融物を押出成形により開放雰囲気下に発泡させることによって請求項1〜4のいずれかに記載の連続気泡発泡体を製造する方法であって、
    連続気泡形成作用を有し、且つ独立気泡発泡体を製造する発泡温度で、連続気泡発泡体の製造を可能にする、異質ポリマーを含む発泡性熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする方法(変形法C)。
  8. 微粉末固体として、グラファイト、グラファイトとタルク、及びグラファイトと他のフィラーからなる群から選択されたものを使用し;及び/又は微粉末固体の使用量がポリマーの質量に対して0.1〜5.0質量%である請求項6に記載の方法。
  9. 変形法Cにおいて、異質ポリマーの使用量がポリマーの合計質量に対して0.1〜20質量%である請求項7に記載の方法。
  10. 発泡剤として、不活性ガス、炭化水素、脂肪族アルコール、脂肪族ケトン、脂肪族エステル、フッ素化炭化水素、化学的発泡剤、及びこれらの混合物からなる群から選択されたものを使用するし、且つこれらの発泡剤を適宜水と組み合わせて使用する請求項5〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 発泡剤の使用量がポリマーの合計質量に対して0.5〜15質量%である請求項5〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 請求項1〜4のいずれかに記載の連続気泡発泡体を含む成形
  13. 請求項5〜11のいずれかに記載の方法により、
    押出成形によりスロットダイから溶融物を自由雰囲気下に発泡させ、そして較正器で造形し、広い外側面と狭い外側面とを有するシートを作製し、次いで、
    得られたシートを広い面に平行に分割して、それぞれ新しい内部の広い面を有する2部分のシートを作製し、そして
    適宜、シートの分割により得られた2部分を接着剤で接合し、その相互に接着剤接合された面が前の外側の広い面であり、これにより新しい内部の広い面が外側となるようにする方法により、
    発泡体から構成されるシートを製造することからなる防音材用発泡シートを製造する方法。
JP2004045748A 2003-02-24 2004-02-23 高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体 Expired - Fee Related JP4828093B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10307736A DE10307736A1 (de) 2003-02-24 2003-02-24 Offenzelliger Schaumstoff aus hochschmelzenden Kunststoffen
DE10307736.7 2003-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004263184A JP2004263184A (ja) 2004-09-24
JP4828093B2 true JP4828093B2 (ja) 2011-11-30

Family

ID=32797685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004045748A Expired - Fee Related JP4828093B2 (ja) 2003-02-24 2004-02-23 高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7655705B2 (ja)
EP (1) EP1454946B1 (ja)
JP (1) JP4828093B2 (ja)
AT (1) ATE419294T1 (ja)
DE (2) DE10307736A1 (ja)
ES (1) ES2316886T3 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008201A1 (de) * 2004-02-18 2005-09-01 Basf Ag Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Schaumstoffplatten
US7770691B2 (en) * 2004-08-18 2010-08-10 Schabel Polymer Technology, Llc Lightweight pelletized materials
GB0506146D0 (en) * 2005-03-24 2005-05-04 Zotefoams Plc Polymer processing
US20070249743A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Kaylan Sehanobish Expandable polyolefin compositions and insulated vehicle parts containing expanded polyolefin compositions
US7887909B2 (en) * 2007-07-26 2011-02-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Light transmissive foamed polymer sheet and methods for making the same
US20090163610A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Lanning Vincent L Continuous process for making polyetherimide foam materials and articles made therefrom
US20090163609A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Lassor Richard D Low density and high density polyetherimide foam materials and articles including the same
TW201008749A (en) * 2008-06-25 2010-03-01 Sulzer Chemtech Ag An apparatus and method for the introduction of a foaming agent
US8859091B2 (en) * 2008-11-20 2014-10-14 Sabic Global Technologies B.V. Colored diffusion sheets, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
DE102010025445A1 (de) * 2010-02-13 2011-08-18 Bühler, Armin, 87733 Schallabsorbierender Baukörper
US20110288181A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Basf Se Preparations of biologically active substances with enlarged surface based on amphiphilic copolymers
US9120898B2 (en) 2011-07-08 2015-09-01 Baker Hughes Incorporated Method of curing thermoplastic polymer for shape memory material
US8939222B2 (en) 2011-09-12 2015-01-27 Baker Hughes Incorporated Shaped memory polyphenylene sulfide (PPS) for downhole packer applications
US8829119B2 (en) 2011-09-27 2014-09-09 Baker Hughes Incorporated Polyarylene compositions for downhole applications, methods of manufacture, and uses thereof
US9144925B2 (en) 2012-01-04 2015-09-29 Baker Hughes Incorporated Shape memory polyphenylene sulfide manufacturing, process, and composition
US9222254B2 (en) 2012-03-13 2015-12-29 Schabel Polymer Technology, Llc Structural assembly insulation
EP2906636B1 (en) 2012-10-12 2016-10-05 Solvay Specialty Polymers USA, LLC. High temperature sulfone (hts) foam materials
US9707642B2 (en) 2012-12-07 2017-07-18 Baker Hughes Incorporated Toughened solder for downhole applications, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
DE102013010554A1 (de) 2013-06-15 2014-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Schichtstruktur auf Silikonbasis mit oleophob-hydrophober Oberfläche, ein Verfahren zur Darstellung einer solchen sowie eine elektrische Maschine mit einer solchen
EP3202837B1 (en) 2014-09-30 2019-12-11 Sekisui Plastics Co., Ltd. Method for producing bead foam molded body
DE102015204752A1 (de) 2015-03-17 2016-09-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines porösen Bauteils aus mindestens einem Material M und mit einer Schaumstruktur sowie ein danach hergestelltes poröses Bauteil
IT201700007916A1 (it) 2017-01-25 2018-07-25 Diab Int Ab Procedimento di tipo migliorato per la produzione di materiale espanso a base di polimeri sulfonici
IT201700007890A1 (it) * 2017-01-25 2018-07-25 Diab Int Ab Procedimento per la produzione di un agglomerato di polimero sulfonico da recupero di polimero sulfonico espanso
EP3372632B1 (en) 2017-03-08 2019-08-21 Solvay Specialty Polymers USA, LLC. Foam materials made of a combination of poly(biphenyl ether sulfone) (ppsu) and polyethersulfone (pes)
MA49868A1 (fr) * 2017-11-27 2020-12-31 Evonik Operations Gmbh Mélanges de pes-ppsu utilisés comme base pour des mousses
US11067064B2 (en) * 2018-02-26 2021-07-20 Massachusetts Institute Of Technology Propulsion systems including a sublimable barrier
KR20210126643A (ko) * 2019-02-04 2021-10-20 바스프 에스이 휘발성 유기 화합물 함량이 낮은 고온 열가소성 수지를 기반으로 하는 용이하게 용해되고 유동성인 과립상 물질
EP3889212A1 (de) * 2020-04-03 2021-10-06 Evonik Operations GmbH Polyetherimid-polyetheretherketon-partikelschäume für anwendungen im leichtbau
CN111635551B (zh) * 2020-06-23 2022-04-22 哈尔滨工程大学 一步法制备聚酰亚胺开孔泡沫的方法及产品
WO2023148102A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Basf Se Method for production of open-celled polymer foams for ultrafiltration applications
CN115651405B (zh) * 2022-10-31 2023-11-28 四川大学 一种改性聚醚酰亚胺发泡材料、制备方法及其在pcb基板中的应用

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4413645Y1 (ja) * 1966-04-07 1969-06-07
US4308352A (en) * 1981-04-24 1981-12-29 Packaging Industries Group, Inc. Process of extruding polysulfone foam
JPS5936139A (ja) * 1982-08-24 1984-02-28 Toyobo Co Ltd 耐熱性発泡体
JPS6026995A (ja) * 1983-07-26 1985-02-09 東ソー株式会社 吸音材
US4629745A (en) * 1984-11-22 1986-12-16 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Expandable polyetherimide compositions and foamed materials obtained therefrom
US4857390A (en) 1987-06-26 1989-08-15 General Electric Company Low density extruded foam having high compressive strength
EP0373402A3 (en) * 1988-12-15 1991-01-23 General Electric Company Expandable polyetherimide resins
EP0376592B1 (en) * 1988-12-28 1995-02-08 MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. Polyimide foam
DE3918583A1 (de) * 1989-06-07 1990-12-13 Basf Ag Verfahren zur herstellung von schaumstoffen mit hoher waermeformbestaendigkeit und schaumstoffe auf basis von aromatischen polyetherketonen
JPH03267131A (ja) * 1990-03-17 1991-11-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 多孔性ポリエーテルスルホン膜およびその製造方法
US5017622A (en) * 1990-10-16 1991-05-21 The Dow Chemical Company Sulfone polymer foam produced with aqueous blowing agent
DE4200311A1 (de) * 1992-01-09 1993-07-15 Danubia Petrochem Deutschland Kleberfreie flachbandleiter
DE4207057A1 (de) 1992-03-06 1993-09-09 Roehm Gmbh Verfahren zum aufschaeumen von hochschmelzenden aromatischen kunststoffen
JPH05262910A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリスルホン系連続微小気泡体及びその製造方法
DE4325879C3 (de) * 1993-08-02 1999-05-20 Depron Bv Folie aus einem thermoplastischen Kunststoffschaum, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
US5879640A (en) * 1995-08-16 1999-03-09 Northrop Grumman Corporation Ceramic catalytic converter
US6045899A (en) * 1996-12-12 2000-04-04 Usf Filtration & Separations Group, Inc. Highly assymetric, hydrophilic, microfiltration membranes having large pore diameters
JPH11256720A (ja) * 1998-03-06 1999-09-21 Sekisui Plastics Co Ltd 吸音材
JP2001092467A (ja) * 1999-09-17 2001-04-06 Sekisui Chem Co Ltd 難燃性撥水吸音体及びその製造方法
DE10008461A1 (de) * 2000-02-23 2001-08-30 Fritzmeier Georg Gmbh & Co Faserverbundformteil
GB0015430D0 (en) * 2000-06-24 2000-08-16 Victrex Mfg Ltd Bio-compatible polymeric materials
DE10162602A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffbahnen aus hochtemperaturbeständigen Polysulfonen oder Polyethersulfonen

Also Published As

Publication number Publication date
DE10307736A1 (de) 2004-09-02
EP1454946A1 (de) 2004-09-08
EP1454946B1 (de) 2008-12-31
US7655705B2 (en) 2010-02-02
ATE419294T1 (de) 2009-01-15
US20040167241A1 (en) 2004-08-26
DE502004008749D1 (de) 2009-02-12
JP2004263184A (ja) 2004-09-24
ES2316886T3 (es) 2009-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4828093B2 (ja) 高融点プラスチックからなる連続気泡発泡体
US5348984A (en) Expandable composition and process for extruded thermoplastic foams
JP5727210B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法、及びポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体
US5667728A (en) Blowing agent, expandable composition, and process for extruded thermoplastic foams
US6030696A (en) Extruded polyolefin foam in thicker grades and plank and process therefor
KR20080068673A (ko) 중합체 가공 첨가제를 이용한 폴리스티렌 발포물의 제조방법
JP2003253032A (ja) 発泡用熱可塑性樹脂組成物及びその発泡体
US20070173554A1 (en) Method of manufacturing polystyrene foam with polymer processing additives
US6872757B2 (en) Expandable composition, blowing agent, and process for extruded thermoplastic foams
KR20200087778A (ko) 발포체의 기초로서의 pes-ppsu 블렌드
CA2399239C (en) Extruded foam product with reduced surface defects
WO2005023918A1 (ja) 発泡用熱可塑性樹脂組成物及びその発泡体
JP2004244529A (ja) スチレン系樹脂発泡性粒子とその製造方法及びスチレン系樹脂発泡成形体
JP3524006B2 (ja) ポリアミド系樹脂発泡体の製造方法
RU2167061C2 (ru) Способ получения вспененных плит с высоким сопротивлением сжатию
CN110894350A (zh) 一种新型发泡材料及其生产工艺
JP7130407B2 (ja) 自動車天井基材用発泡芯材およびその製造方法
JP4816853B2 (ja) ポリ乳酸系発泡性樹脂粒子
JP2003301066A (ja) 遺棄分解性の良好な軽量構造材、断熱材及びその製造方法
JP2011213906A (ja) ポリ乳酸系樹脂発泡粒子、その製造方法および発泡成形体
US20030113527A1 (en) Extruded polyolefin foam in thicker grades and plank and process therefor
JPS62192430A (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡体の製造方法
JP2011111615A (ja) 型内発泡成形用ポリ乳酸系樹脂発泡粒子、二次発泡粒子及びポリ乳酸系樹脂発泡成形体
JPS60122131A (ja) 熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
WO2001053399A1 (en) Extruded polyolefin foam in thicker grades and plank and process therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100608

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100903

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110816

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees