JPS61126146A - 発泡性ポリエ−テルイミド組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は発泡性ポリエーテルイミド組成物、さらに詳し
くいえば、耐熱性や難燃性に優れ、火災時においても有
害な煙や焔を出さないという性質をもつ、断熱材や緩衝
材などとして有用なポリエーテルイミド発泡体を与える
発泡性組成物に関するものである。

従来の技術 耐熱性に優れた断熱材や緩衝材としては、これまで種々
の耐熱性ポリマーの発泡体、例えばポリ（２，６−シメ
チルフエニレンオキサイド）の発泡体（米国特許第３，
４９２，２４９号明細書）、ポリスルホン、ポリアリル
スルホン、ポリエーテルスルホンなどの発泡体（特公昭
５８−３６００４号公報）などが知られている。しかし
ながら、これらの耐熱性樹脂は本質的には難燃性でなく
、しかも火災時において多量の発煙があるため、航空機
、車輛、自動車などの内装材としては使用することがで
きない０ その他、ポリイミド７オーム（特開昭５９−１４５２２
２号公報）やガラス転移点が１４０℃以上の樹脂から成
る耐熱性発泡体（特開昭５９−３７５１３９号公報）な
ども提案されているが、前者は、耐熱性に優れ、実質的
に有害な煙や焔を出すことがないとしても高価な原料を
使用しなければならない上に製品は吸湿性を有するなど
の欠点があシ、また後者においては、独立気泡率が低く
て断熱性能に劣シ、その上機械的強度や緩衝性能も劣る
などの欠点を有しているため、いずれも満足しうるもの
ではない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような従来の耐熱性樹脂発泡体が
有する欠点を克服し、耐熱性や難燃性に優れ、しかも火
災時において実質的に有害な煙や焔を出さず、その上断
熱性能、耐圧強度などの機械的性能、耐湿熱性などの化
学的耐久性能、緩衝性能などに優れた、独立気泡率８０
％以上のポリエーテルイミド発泡体を与えうる発泡性組
成物を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ポリエーテルイミ
ドと特定の揮発性有機化合物所定量を含む有機発泡剤と
を含有する組成物がその目的に適合しうろことを見出し
、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、−・本発明は（〜ポリエーテルイミドと。

ＣＢ）溶解度パラメーター〔δｃ〕が次の関係式６式％
（１） （式中のδｐはポリエーテルイミドの溶解度パラメータ
ーである） を満たし、かつ比誘電率が１５以上、常圧における沸点
が８０℃以下の揮発性有機化合物少なくとも１０重量％
を含む有機発泡剤とを含有して成る発泡性ポリエーテル
イミド組成物を提供するものである。

本発明組成物において用いるポリエーテルイミドは、公
知の方法（米国特許第３．８０３．０８５号、第５，８
５８，０９７号、第３，８４７，８６７号、第５，９８
５，０９５号、第３．９６９．６７０号、第５．９９１
．００４号、第４．２９３，６８５号　　　′Ｉ明細書
）で製造することができ、例えば一般式０式％ 又は−８−１ｑ−は０又は１、ｙは１〜５の整数である
）で表わされる二価の有機基、−Ｒ−は炭素数６〜２０
の芳香族炭化水素基若しくはそのハロゲン化誘導体、炭
素数２〜２０のアルキレン基若しくはシクロアルキレン
基、炭素数２〜８のアルキレン基で末端停止されたポリ
ジオルガノシロキサある）で表わされる二価の有機基、
ｎは１よシも大きく、かつポリエーテルイミドの固有粘
度が０．１以上、好ましくは０．３５以上となるような
値である〕 で表わされるポリエーテルイミドが用いられる。

また、本発明においては、これらのポリエーテルイミド
の外に、場合によりその分子鎖末端を無水７タル酸で封
鎖されたものや、前記一般式（…）における酸成分（−
Ｑ−Ｔぐ）、エーテル成分（−〇−Ｚ−Ｑ→　及びアミ
ン成分（−Ｒ−）の少なくとも１成分が２種以上の基か
ら成る共重合体を用いてもよいし、あるいはこれらの重
合体のブレンド物又は所望によシ他の重合体をブレンド
したものも用いることができる。

これらのポリエーテルイミドは、所望の目的に応じた特
性を有するものが適宜選ばれて使用される。例えば、高
温用断熱材又は構造材として使用する場合は、ガラス転
移点が２００℃以上の高いものが好ましく、緩衝性能に
優れた発泡体を得る場合は、ガラス転移点が１４０℃未
満のものが好ましい。また、押出発泡法によシ発泡体を
成形する場合には、ガラス転移点が２００℃以上の樹脂
１０〜９０重量％とガラス転移点が１４０６Ｃ未満の樹
脂９０〜１０重量％との混合物を用いると、発泡体の表
面外観、表面層の気泡の状態が良好となるので有利であ
る。さらに、加熱時の重量損失が５チとなるような熱分
解温度３００℃以上のものは火災時の発煙が少ないので
有利である。

本発明組成物において用いられる有機発泡剤は、溶解度
パラメーター〔δｃ〕が次の関係式２式％（１） （式中のδｐはポリエーテルイミドの溶解度パラメータ
ーである） を満たし、かつ比誘電率が１５以上、常圧における沸点
が８０°Ｃ以下の揮発性有機化合物少なくとも１０重量
％を含有するものである。溶解度パラメーターが前記関
係式＋１）を満たさないような揮発性有機化合物を含有
した有機発泡剤は、ポリエーテルイミドに対する含浸又
は混合が困難でろ＃）。

たとえ含浸又は混合しても発泡の過程で気泡膜にピンホ
ールやクランクなどが生じ、独立気泡を有する発泡体と
はならない。また、該揮発性有機化合物は比誘電率が１
５以上であることが必要である。溶解度パラメーターが
前記関係式ＣＩ）を満たしても比誘電率が１５未満の揮
発性有機化合物を含有する有機発泡剤は、ポリエーテル
イミドに対する含浸又は混合が容易であっても、発泡過
程で気泡膜にピンホールやクラックなどを生じ、独立気
泡の発泡体とはならない。

本発明においては、特定の範囲の溶解度パラメーターに
加えて、特定範囲の比誘電率を有する揮発性有機化合物
が発泡剤として特に浸れ、独立気泡体を形成する理由に
ついては、必ずしも明確ではないが、該ポリエーテルイ
ミドの極性基部分との相互作用によシ、発泡性組成物の
粘弾性や伸長性が発泡に適した範囲になるためと考えら
れる。

前記の揮発性有機化合物は、その常圧における沸点が８
０°Ｃ以下であることが必要である。この沸点が８０℃
を超えるものは、発泡直後の冷却過程で、気泡内の圧力
が負圧となったときに気泡膜にクランクが生じゃすくな
夛好ましくない。

本発明組成物に用いられる、前記の各条件を満たした揮
発性有機化合物としては、例えば該ポリエーテルイミド
が２，２−ビス（４−（３，４−ジカルボキシ７エ／キ
シ）フェニル〕フロパンジアンハイドライドとｍ−フェ
ニレンジアミン又はヘキサメチレンジアミンとから得ら
れるポリエーテルイミド（溶解度パラメーターはそれぞ
れ１０．７６．１０．８８である）及びこれらの混合物
に対するものとして、アセト／（溶解度パラメーター９
．８．比誘電率２１．４５・、沸点５６℃７　ｙ６ａｔ
ｚＨｆ！　）　　を挙げることができる。

本発明における有機発泡剤としては、このような特定の
揮発性有機化合物を単独で用いてもよいし、また該揮発
性有機化合物１０重量％以上を含有する混合物を用いて
もよい。該揮発性有機化合物と混合しつる他の発泡剤と
しては、該ポリエーテルイミドを溶解しない揮発性有機
化合物又は水。

あるいは発泡性組成物が溶融を開始する温度以上で分解
して、窒素ガスや二酸化炭素ガスなどの不活性ガスを発
生する分解型有機化合物の中から選ばれたものが用いら
れる。これは２種以上を併用してもよい。前記の揮発性
有機化合物としては、例えばジクロルジフルオロメタン
、ジクロルテトラフルオロエタン、トリクロルフルオロ
メタン、トリクロルトリフルオロエタン、ブタン、ペン
タン、メタノール、エタノールなどが挙げられ、また分
解型有機化合物としては、例えばアゾジカルボンアミド
、ｐ−）ルエンスルホニルセミカルバジド、５−フェニ
ルテトラゾールなどが挙げられる。

これらの化合物と本発明における特定の揮発性有機化合
物との混合物を有機発泡剤として用いる場合、混合物中
の該揮発性有機発泡剤の含有量は１０重量％以上にする
ことが必要である。この含有量が１０重［１％未満では
、独立気泡を有する発泡体とならない。

本発明組成物におけるポリエーテルイミドと有機発泡剤
との割合については、一般にポリエーテルイミド１００
重量部当９、有機発泡剤が５〜４０重量部の範囲で用い
られる。この有機発泡剤の好ましい使用量は、得られる
発泡体の要求性能や目標密度などによυ適宜選択される
。

本発明組成物は、粉末状、粒状、シート状などの任意の
形態をとることができ、またその製造方法としては１例
えば粉末状又は粒状のポリエーテルイミドに、気体状又
は液状の有機発泡剤を接触させて含浸させる方法、押出
機などの溶融加工機械でポリエーテルイミドを加熱溶融
させ、これに有機発泡剤を加圧注入して均一に混合させ
る方法など、従来慣°用の方法を用いることができる。

また、本発明の発泡性ポリエーテルイミド組成物を用い
て発泡体を製造するには、例えば該組成物をスチーム、
加熱油、加熱空気流など（二接触させて発泡させ、発泡
粒子としたのち、型内に充てんして加熱成形する方法、
＃組成物を加圧型内に充てんして、型内で発泡成形する
方法、該組成物を押出機で加圧上溶融し、次いで発泡に
適した温度に冷却したのち、大気圧下又は低圧領域に押
出して成形し発泡させる方法など、公知の方法を用する
ことができる。

本発明組成物には、所望によシ着色材、無機光てん材、
酸化防止剤、滑材、気泡調整剤、帯電防止剤など、発泡
体に慣用されている添加剤を加えることもできる。

なお、本発明でいう揮発性有機化合物の溶解度パラメー
ターは、「ポリマーハンドブック（ｐｏｌｙｒｎｅｒｈ
ａｎｄｂｏｏｋ　）、ブランドラップら共著、２ｎｄＦ
：ｄｉｔｉｏｎＪ　■、　３５７〜３５９ページに記載
されて１１．へる値であり、またこの文献に記載のない
樹脂の溶解度パラメーターについては、ホイ（Ｈａｙ）
の方法〔積山三部ら共著、ポリミーブレンド（シーエム
シー発刊）、１２７〜１２９ページ、又はジャーナル・
オブ・ペイント・テクノロジー（Ｊ、　Ｐａ１ｎｔＴｅ
ｃｈｎｏ１．　）、４２巻、７６ページ（１９７０年）
〕によう計算して求めた。

また、比誘電率は、容量ブリッジ法により２０’Ｑの温
度において低周波範囲の周波数で測定した電気容＠Ｃｘ
と真空時の容量ｃｏとの比（Ｅｒ　＝　Ｃｘ／Ｃｏ　）
である。この際、大気圧下、２０’Ｑの温度で気体状の
低沸点化合物については、液化する平衡圧力下で液状に
して測定した。

発明の効果 本発明の発泡性ポリエーテルイミド組成物は、有機発泡
剤として、溶解度パラメーター、比誘電率及び沸点が特
定範囲にある揮発性有機化合物を用いたものでｓｂ、該
組成物から得られたポリエーテルイミド発泡体は独立気
泡率が８０％以上で、耐熱性や難燃性に優れ、火災時に
おいても実質的に有害な煙や焔を発生しない上に、断熱
性能、耐圧強度などの機械的性能、耐湿熱性などの化学
的耐久性能、緩衝性能などに優れたものであって、断熱
材や緩衝材などとして極めて有用である。

実施例 次に実施例によ）本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ ２．２−ビス（４−（３，４−ジカルボキシ７エノキシ
）フェニル〕プロパンジアンハイドライドとｍ−フェニ
レンジアミンとから得られた、溶解度パラメーター１０
．７６の粒状ポリエーテルイミド（ジェネラルエレクト
リック社製、ＵＬＴＥＭＩＯＱＯ）とアセトンとを耐圧
容器に入れ、７０℃で１６時間加熱して、ポリエーテル
イミド１ｏｏ重量部に対し、アセトン１６重量部を含浸
させた。得られた発泡性ポリエーテルイミド組成物をス
チームで加熱して発泡粒子を得た。この発泡粒子は密度
０．０６３５ｆｉ／ａｘ３、独立気泡率８０％のクッシ
ョン性に優れたものであった。

比較例１〜８ 実施例１において、発泡剤としてメチルエチルケトン、
［化エチル、１＋１＋１−　）　９クロルエタン、クロ
ロホルム、ベンゼン、イングロビルアルコール、塩化メ
チル、塩化メチレンをそれぞれ用いた以外は、実施例１
と同様にして発泡性ポリエーテルイミド組成物を得１次
いでスチームで加熱して発泡粒子を得た。得られた発泡
粒子の性状を実施例１の結果とともに第１表に示す。

この表から明らかなように、本発明で規定された性質を
有する揮発性有機化合物を発泡剤として用いた発泡性ポ
リエーテルイミド組成物は１０倍以上に均一に発泡し、
発泡体は独立気泡率が８０係以上とな夛、これに対し、
他の揮発性有機化合物を発泡剤として用いたものは、得
られた発泡体が不均質のものか、均質であっても独立気
泡に貧しい品質の劣るものであった。

実施例２〜７ 実施例１において、発泡剤として第２表に示したものを
用いた以外は、同様の方法で含浸させて発泡性組成物、
を得た。なお、７０℃、１６時間で含浸量が少ないもの
については、温度を上げるとともに、時間を延長して発
泡性組成物を得た。

このように得られた発泡性組成物をスチームで加熱して
発泡粒子を得た。発泡粒子の性状を第２表に示す。

第２表から分るように、発泡粒子は均一（二高発泡した
独立気泡率が８０φ以上のものであった。

比較例９〜１１ 実施例１において、発泡剤として第２表に示したものを
用いた以外は、実施例１と同様にして発泡性組成物を得
、発泡粒子を作成した。発泡粒子の性状を第２表に示す
。この表から分るように、発泡粒子は独立気泡率が低く
、品質の劣るものであった。

実施例８ 米国特許第３，８４１，８６７号明細書記載の実施例８
を参照にして、２，２−ビス（４−（５，４−ジカルボ
キシフニノキシ）フェニル〕プロパンジアンハ・ｆドラ
イドとヘキサンメチレンジアミンとからポリエーテルイ
ミドを製造した。このものはガラス転移点が１２１°Ｃ
１塩化メチレン溶液で測定した固有粘度が０，４Ｑのも
のであシ、またＨｏ７の方法で計算した溶解度パラメー
ターはＩ　Ｑ　、　８８であった。

この重合体を口径３Ｏｆｆの押出機に供給し。

２００°Ｃに加熱して溶融させ、押出機出口側に設けた
発泡剤圧入装置により、アセトン／ジクロルテトラフル
オロエタン（重量比８０／２υ）を重合体１０（１重量
部に対し２１重量部供給し、均一に溶融混合して発泡性
組成物を得た。次すで押出機出口に接続されている冷却
装置により、発泡性組成物を１４０℃まで冷却したのち
、冷却装置の先端に付したノズルから大気中に押出して
発泡させた。

得られた発泡体は径が約３０ｆｌｌの円柱状であシ、密
度０．ｎ５２　／ｌ　／ｌ＊”　、独立気泡率９５チ、
圧縮強さ１ｏ　ｋｒ／ｃｙｚ２の均質なものであった。

実施例９ 実施例１及び８で用いたポリエーテルイミドを重量比で
８０．、／２０の割合で混合し、実施例８と同様な方法
で発泡性ポリエーテルイミド組成物を得た。次いで大気
圧下に押出発泡させることによシ、密度ｏ、ｏ５１ｇ　
／ｃｘ３、独立気泡率９６％、圧縮強さ１６１ｇ／ＣＭ
２の均質な発泡体を得た。このものは表面がなめらかで
、気泡の分布も均質であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）ポリエーテルイミドと、（Ｂ）溶解度パラメー
   ター〔δｃ〕が次の関係式 δｐ−１．１４≦δｃ≦δｐ＋１．１４ （式中のδｐはポリエーテルイミドの溶解度パラメータ
   ーである） を満たし、かつ比誘電率が１５以上、常圧における沸点
   が８０℃以下の揮発性有機化合物少なくとも１０重量％
   を含む有機発泡剤とを含有して成る発泡性ポリエーテル
   イミド組成物。 ２　揮発性有機化合物がアセトンである特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。