JP7080833B2 - ポリアミドセグメントを有する熱可塑性エラストマーから成る発泡粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
(a)懸濁液媒体中の前記熱可塑性エラストマーのペレットの懸濁液の製造、
(b)発泡剤の添加、
(c)含浸圧IMPにおける、含浸温度IMTまでの、圧力容器内での前記懸濁液の加熱による、前記発泡剤を用いた前記ペレットの含浸、
(d)減圧装置を用いた前記圧力容器からの排出による前記懸濁液の減圧、及び、得られた発泡粒子の加工
を含む製造方法によって達成された。
式:(クエンチング水の質量)/(懸濁媒体の質量)=0.5~2.0
に相当する水の量を用いて行われる。
とりわけ、使用された原料、及びまた生じた発泡粒子及び成形体の特性も明らかにするため、以下の試験方法及びパラメータを用いた。
ISO11357-3(2013年4月1日のドイツ版)による手順に、TAインスツルメンツ社のDSC Q100を用いた。使用された熱可塑性エラストマーの、又はペレット形態にある本発明のその他の熱可塑性エラストマーの融点を測定するために、3~5mgを、第1回の試験において20℃/分の加熱速度にて、20℃~200℃に加熱し、その後、10℃/分にて20℃まで冷却し、次いで、10℃/分の加熱速度にて更なる加熱サイクル(第2回試験)に付した。第2回試験の最高ピークの温度を融点として記録した。
圧縮熱可塑性エラストマー又は膨張発泡粒子の結晶構造の特性を明らかにするために、3~5mgを、20℃/分の加熱速度にて20℃~200℃に加熱し、そして生じた熱流を測定した。
測定は、DIN EN ISO60:2000-1に基づく方法によって行った。ここに、所定の形状を有する漏斗を用いて、発泡粒子を、既知の容量を有するメスシリンダーに導入し(試料で完全に充填した)、直定規を用いて、余分の試料をメスシリンダーからすり切り、そしてメスシリンダーの内容物の計量を行った。
3回の測定の平均値(kg/m3)を嵩密度として記録した。
圧縮度DCは、嵩密度(BD)に対する成形体の密度(M密度)の比率をいう。DC=M密度[kg/m3]/BD[kg/m3]。
試験見本(180×60×M密度mm)を適切な貯蔵温度(110℃)に予め加熱したオーブン中に置き、そして当該温度において96時間貯蔵した。
表面/エッジの評価は、以下の通りである:
各段階の等級に従い、貯蔵時間中、24時間毎に、試験見本の表面及びエッジを評価した。この目的のため、試験見本を手短にオーブンから取り出した。
CD=寸法の変化(%)
Lo=元の寸法
L1=加熱保存後の寸法
TPA-EE、即ち、ポリエーテルブロックアミド(PEBA)を本発明の実施例における熱可塑性ポリアミドエラストマー(TPA)として使用した。この製品は、例えば、商標名PEBAX(ぺバックス)の下で、アルケマスペシャルティポリアミド社(Arkema Speciality Polyamides)により供給されている。表1に掲げた製品は、可撓性ポリテトラヒドロフラン及び結晶ポリアミド単位(PA-12)から成る。
全体的な実験の記載
表1に記載した組成物の約19mgの粒子質量を有するペレットを使用した。
試験を、容器の80%の充填度、及び相の比率0.41において用いて行った。
ペレットの100質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき28.5質量%に相当する)、水の245質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、69.6質量%に相当する)、炭酸カルシウムの6.7質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、1.9質量%に相当する)、界面活性物質(ルテンソル(Lutensol)AT 25)の0.13質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、0.04質量%に相当する)及び発泡剤としての適切な量のブタン(使用されるペレットの量に基づく)を、攪拌しながら加熱した。その後、窒素をさらに、50℃の液相温度において注入し、そして予め定義した圧力(800kPa)に内部圧を設定した。その後、含浸温度(IMT)の到達後に、且つ任意に保持時間(HT)の後に、最後に設定した含浸圧(IMP)において、減圧装置を介して減圧を行った。気相空間を、予め決定した圧搾圧とし、そして、減圧の間、一定に保持した。減圧装置の下流の特定の温度を有する特定の容量流の水を用いて(水によるクエンチング)、減圧噴射流を任意に冷却した。実施例1~4及び10において、冷却を、比(クエンチング水の質量)/(懸濁媒体の質量)=0.85に相当する量の25℃の水を用いて行った。
実施例1~4において、発泡剤としてブタンの代わりに12質量%のCO2を用いたが、さらなる窒素を注入しなかった。
試験を、容器の70%の充填度、及び相の比率0.27において用いて行った。
ペレットの100質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき21.2質量%に相当する)、水の365質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、77.4質量%に相当する)、炭酸カルシウムの6.7質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、1.4質量%に相当する)、界面活性物質(ルテンソルAT 25)の0.14質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、0.03質量%に相当する)及び発泡剤としての適切な量のブタン(使用されるペレットの量に基づく)を、攪拌しながら加熱した。その後、50℃における窒素のさらなる注入は行わなかった。含浸温度(IMT)の到達後に、且つ任意に保持時間(HT)の後に、最後に設定した含浸圧(IMP)において、減圧装置を介して減圧を行った。気相空間を、予め決定した圧搾圧(3700kPa)とし、そして、減圧の間一定に保持した。
試験を、容器の80%の充填度、及び相の比率0.31において用いて行った。
ペレットの100質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき23.4質量%に相当する)、水の320質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、75.0質量%に相当する)、炭酸カルシウムの6.7質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、1.6質量%に相当する)、界面活性物質(ルテンソルAT 25)の0.13質量部(発泡剤を除く全懸濁液に基づき、0.03質量%に相当する)及び発泡剤としての適切な量のブタン(使用されるペレットの量に基づく)を、攪拌しながら加熱した。
成形体の製造は、市販の自動EPP成形機(クルツ社(Kurtx GmbH)からのK68型)において行った。315×210×25mm、つまり315*210*20mmの寸法を有するツールを使用して、種々の厚さを有する直方体試験見本を製造した。圧縮充填プロセス又はクラック充填(crack filling)プロセスにより、成形体を製造した。成形体の製造後、60℃にて16時間貯蔵した。
Claims (12)
- ポリアミドセグメントを有する熱可塑性エラストマーからできている発泡粒子の製造方法であって、下記段階:
(a)懸濁液媒体中の前記熱可塑性エラストマーのペレットの懸濁液の製造、
(b)発泡剤の添加、
(c)150~5500kPa(絶対圧)の範囲の含浸圧IMPにおける、含浸温度IMTまでの、圧力容器内での前記懸濁液の加熱による、前記発泡剤での前記ペレットの含浸、
(d)減圧装置を用いた、前記圧力容器からの排出による前記懸濁液の減圧、及び、得られた発泡粒子の後処理
を含む、前記製造方法。 - 熱可塑性エラストマーとして、ポリエーテルブロックアミド(PEBA)を使用する、請求項1に記載の方法。
- 前記熱可塑性エラストマーは、0.5~7.5質量%の範囲の窒素含有量を有する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記熱可塑性エラストマーは、DIN EN ISO306による試験荷重10Nにて、40~170のビカット軟化温度を有する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ペレットは、1~50mgの範囲の平均質量を有する、請求項1~4のうちいずれか1項に記載の方法。
- 懸濁媒体として水を使用する、請求項1~5のうちいずれか1項に記載の方法。
- 発泡剤として、3~6個の炭素原子を有する炭化水素、二酸化炭素、窒素又はそれらの混合物を使用する、請求項1~6のうちいずれか1項に記載の方法。
- 段階(c)における前記含浸は、80~180℃の範囲の含浸温度IMTにて行う、請求項1~7のうちいずれか1項に記載の方法。
- 段階(c)における前記含浸は、2℃/分以上の加熱速度にて、前記含浸温度(IMT)まで前記懸濁液を加熱し、そして、2~100分の間、前記含浸温度(IMT)よりも2℃高い温度から前記含浸温度(IMT)よりも5℃低い温度までの範囲の温度にて、前記懸濁液を保持することによって行う、請求項1~8のうちいずれか1項に記載の方法。
- 段階(c)において、500~4000kPaの範囲の含浸圧IMPを確立するように、30~75℃の範囲の懸濁液温度にて、前記圧力容器に窒素を供給する、請求項1~9のうちいずれか1項に記載の方法。
- 段階(d)における前記懸濁液の減圧は、ボールバルブを介した膨張容器内への圧力容器からの排出によって行う、請求項1~10のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記懸濁液を、段階(d)における減圧装置の下流にて液体冷却剤と接触させる、請求項1~11のうちいずれか1項に記載の方法。
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