JPS6222833A - 高強度のポリエ−テルイミド発泡板 - 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、高強度で耐熱性に優れ、かつ不燃性の積層パ
ネルの軽量芯材として有用なポリエーテルイミド発泡板
に関する。更に詳しくいえば、航空機、車両、自動車、
及び建築物等の内装材、たとえば天井、間仕切り、床、
壁面等に使用される積層パネルの軽量芯材あるいは下地
材として有用なポリエーテルイミド発泡板に関する。

°〔従来の技術〕 軽量な積層パネルの芯材としては、ペーパーハニカム、
アルミニウムハニカム、アスベストハニカム、アラミド
繊維ハニカム等のハニカム類、ボリスチレ・ン、ポリ塩
化ビニル、スチレン−マレイン酸共重合体等の熱可塑性
樹脂発泡体が知られている。しかしながら、ハニカム類
はパネル面材との接着が難Ｌ　＜、接着不良部からの剥
離があったり強度不足が認められ、製造コストも高く、
その利用はごく一部の分野に限られていた。一方、熱可
塑性樹脂発泡体は強度が劣り、耐熱性に劣り、また難燃
性でなく、火災時に多量の発煙があり内装用の積層パネ
ルとしては実用化されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、このような従来のハニカム芯材、熱可
塑性樹脂発泡体が有する欠点を克服し、高強度で耐熱性
に優れ、かつ不燃性の積層パネルの軽量芯材を提供する
ことである。

〔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、ポリエーチルイミ
ドを発泡させ、その発泡板の見掛は密度。

が０．２〜ｏ、□１ｇ〜の範囲内にあり、発泡板の厚み
方向への気泡の配向比が／より大きく！以下の範囲内で
ある、ポリエーテルイミド発泡板を使用することにより
、その目的に適合しうろことを見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、その見掛は密度
が０．２〜００．２７肩の範囲内にあるもので、０．２
り肩を超える高密度の発泡板は、軽量化による経済効果
が少なく、これを芯材に使用する効果がなくなるため好
ましくない。また、ｏ、ｏ、２ｇ７．１未満の密度の発
泡板は、圧縮強度、面引張強度等の機械的強度が小さく
なり実用上好ましくない。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、その厚み方向へ
の気泡の配向比が／より大きく！以下の範囲内である。

厚み方向への気泡の配向比が／以下の発泡板は、厚み方
向への圧縮強度が極めて小さくなり、積層パネルを製造
する際の面材接着工程で、発泡板が座屈を起こしたり、
接着不良、たとえば、発泡板と面材との界面への空気泡
の残留、発泡板の厚みムラによる接着ムラ等が生じるた
め好ましくない。厚み方向への気泡の配向比がｊより大
きい発泡板は、気泡配向による圧縮強度の増大効果が少
なくなるばかりか、気泡膜にピンホール、キレン等の欠
陥が発生しやすく、面引張強度、剪断強度等の機械的強
度が低下してしまうため好ましくない。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、その見掛は密度
が０．／〜０，０３り肩り範囲内にあり、発泡板の厚み
方向への気泡の配向比が／、２以上３未満の範囲内にあ
るものが積層パネルの芯材として圧縮強度、面引張強度
、剪断強度等の機械的強度に優れ、特に好ましい。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、その厚み方向に
均質な発泡体であっても使用されるが、積層パネルの芯
材としては、その厚み方向に少々くとも一層の、未発泡
ポリエーテルイミド層、あるいけ発泡板の見掛は密度よ
り高密度のポリエーテルイミド発泡層を有するものがよ
り好ましい。

具体的には、発泡板の表面の少なくとも一面が密度／、
ｒ　ｒ　−ｏ、ｏ　３９／ａｌの未発泡、あるいは高密
度層からなる表皮で被覆されている発泡板、厚み方向の
ほぼ中央層及び表面層に１密度／、、２ｊ−０，０３り
肩の未発泡、あるいは高密度層を有する多層構造を形成
している発泡板が、取扱い時の破損が少なく、曲面加工
、たとえば加熱プレスによるプレス成形における加工時
の成形性に優れているため好ましい。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、独立気泡、ある
いは連続気泡であっても使用されるが、加熱プレスによ
るプレス成形、あるいは接着加工等における圧縮応力に
よる物性の低下率が小さいことがらｔｓｏ％以上の独立
気泡率を有するものが好ましい。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、ポリエーテルイ
ミドに発泡剤、たとえばバリウムアゾジカルボキ／レー
ト、トリヒドラジノトリアジン、ｐ−）ルエンスルホニ
ルセミカルハシト、ｐｌｐ′−オキ／ビスベンゼンスル
ホニルセミカルバジド、ヒドラゾジカルボンアミド、ア
ゾジカルポ／アミド、アゾビスホルムアミド、Ｎ、Ｎ’
−ジニトロソペンタメチレンヒドラミン等の化学発泡剤
、ジクロロテトラフルオロエタン、ジクロロジフルオロ
メタン、トリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、アセトン、クロロホルム等の物理発泡剤
を混合し、加熱発泡させることにより製造される。製造
方法は、バッチ式の型内発泡、あるいは連続式の押出発
泡等従来公知の方法が使用されるが、均質の発泡板を製
造する上では押出発泡法が適している。本発明のポリエ
ーテルイミド発泡板の製造方法の特に好ましい例は、押
出機の樹脂供給口からポリエーテルイミドを供給し、加
熱溶融し、押出機の出口側に付した発泡剤の注入口から
アセトン及びジクロロテトラフルオロエタンの混合発泡
剤を圧入し、樹脂と混合し、押出機の出口に接続した冷
却装置を通し、発泡に適した温度まで冷却し、ノズルか
ら大気圧に吐出し発泡させ、ノズルから出た直後に、上
下一枚の成形板を有する成形装置を通し、発泡板の厚み
方向へ気泡を配向させる方法である。

木兄°明において用いるポリエーテルイミド°は、公知
ノ方法（米国特許第３．ｆ　ＯＪ、０．１’　ｊ号、第
３．ｒ　Ｊ　ｆ、　０９７号、第３．　ｒ　ｇ　Ｚｆ　
Ａ　７号、第３．９　ｌｒＪ、　０９３号、第３．９　
ｆ　５’：　＆　７０号、第３．タタ／、　００ｑ号、
第１１，２９３．ｔ♂３号明細書）で製造することがで
き、たとえば、一般式 または舎ｘ）、（Ｘ （ただし、Ｘは−ＣｙＨ２アー、−ｃ−１−ｓ−１−ｏ
−または−５−１ｑはｏ−４たは／、ｙは／〜ｊの整数
である）で表わされる二価の有機基、−Ｒ−は炭素数Ａ
−２０の芳香族炭化水素基もしくはその・・ロゲン化誘
導体、炭素数λ〜２０のアルキレン基もしくはシクロア
ルキレン基、炭素数λ〜ｒのアルキレン基で末端停止さ
れたポリジオルガノノロキサンまたＦ′ｉ＋Ｑ＋　（た
だし、Ｑは一〇−２−ＣＯ−１〇 −８−１−８−またはＣＸＨ２Ｘ　％　Ｘは７〜！の整
数である）で表わされる二価の有機基、ｎは／よりも大
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０．３ｑ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
のほかに、場合によりその分子鎖末端を無水フタル酸で
封鎖されたものや、前記一般式（Ｉ）における酸成分（
−０−Ｔぐ）、エーテル成分（−〇−Ｚ−０−）及びア
ミン成分（−Ｒ−）の少なくとも／成分が２程以上の基
からな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または所望により他の重合体をブレ
ンドしたものも用いることができる。

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、その使用目的に
より、着色材、無機充填材、酸化防止剤、滑材、気泡調
整剤、帯電防止剤など従来の発泡体に慣用されている添
加剤を加えることもできる。

見掛は密度は、発泡板の表面層を含むようにサンプリン
グしたサンプルを水没法により体積を測定して求めた値
で、未発泡あるいは高密度層の密度は、目視により層状
となっている部分を切断して水没法で測定した値である
。

本発明でいう気泡の配向比は以下の方法で求めた。発泡
板の厚み、幅、長さ方向と平行の各切断面Ｉ、　ＩＩ、
！［をもつサンプルを切り出し、その各切断面１．　Ｉ
Ｉ、ｌ［においてランダムに選んだ気泡の長径と短径を
測定し、次の式で配向比を求めた。

〔発明の効果〕

本発明のポリエーテルイミド発泡板は、高強度で耐熱性
に優れ、かつ不燃性の積層パネルを提供する有用な軽量
芯材として極めて有用である。

〔実施例〕

次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例／ λ、コービスＣａ　−（３，ｐ−ジカルボキンフエノキ
シ）フェニル〕フロパンジアンノ・イドライドとｍ−フ
ェニレンジアミンとから得られたポリエーテルイミド（
ジェネラルエレクトリック社製。

ＵＬＴＥＭ　１００θ）とアセトンとを耐圧容器に入れ
７０℃でｔｔ時間加熱して、ポリエーテルイミド１０Ｏ
重量部に対し、アセトン／ｌＩ重量部を含浸させた。

得られた樹脂組成物を大気中に放置しアセトン含浸量を
７０重量部とした後、当該樹脂組成物を、口径りｏｍの
押出機に供給し、−００℃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、ジクロルテトラ
フルオロエタン３重量部（ポリエーテルイミド１００重
量部当り）ｔ−圧入し、均一に溶融混合し、押出機出口
に接続された冷却装置によりｉｒｏ’ｃまで冷却した後
、冷却装置の先端に付したスリット状のノズルから大気
中に押出１、発泡させた。なお、この際、ノズルの上下
から２枚のテフロン成形板により発泡体をおさえ板状に
成形した。

得られた発泡体は厚みｌｆｖｍ、幅／　！０ｖａｘの板
状であり、見掛は密度ｏ、０よ、２９／ｃｄ　、独立気
泡率りθチ、厚み方向への気泡の配向比ｔ！の均質な発
泡板であった。厚み方向の圧縮強さは／　ＯＫｉｐｉ−
であった。

エポキシ樹脂を含浸したガラス繊維マットを積層し、１
３０℃で３０分間３　ＫＶ−の圧力で加圧・加熱成形し
た積層板は、圧縮強さ／θＷａｄ　、面引張強度／　ｒ
　Ｋｔｌ／、ｌ、航空協会ＴＣＴ−ψ−００２，による
燃焼性試験の結果、不燃であった。

実施例コ 実施例／において、アセトンとジクロルテトラフルオロ
エタンの混合比率は同じにして、樹脂への混合量を増や
して、同様の方法で発泡させ見掛は密度０．ｏｒｒ９／
ａＡの均質な発泡板を得た。厚み方向への気泡の配向比
は７．２であった。実施例／と同様の方法で得た積層板
は、圧縮強さ３　Ｋｇ／ｃｊ−面引張強度１０Ｋｇ／６
ｄ、燃焼性試験は不燃であった。

比較例１ 実施例／において、成形板で成形する際、発泡板の引取
り速度を速めて、厚み方向への気泡の配向比ｏ、ｒの発
泡板を得た。得られた発泡板の見掛は密度はｏ、ｏｊ９
／ｃｌ、独立気泡率♂Ｏチであった。

発泡板の圧縮強さは３Ｖ−で、実施例１と同じ方法で得
た積層板は圧縮強さ一９♂ＫＶ−１面引張強度／／Ｖ−
であった。

また、発泡剤の量を増やして見掛は密度０．０／ｊｇ／
ｃＩ１１気泡の配向比／、乙にした発泡板は、積層板に
加工する時に、発泡板が座屈を起こし、良質の積層板が
得られなかった。

比較例コ 実施例λにおいて、気泡の配向比をＯｒにした発泡板は
、圧縮強さ３．３Ｖｄであり、積層板に加工した後の圧
縮強さはニア陵−１面引張強度はｒ　Ｋｉｄであった。

比較例３ 実施例／において、成形板におさえ込みを強くして見掛
は密度ｏ、ｏｒｒＶｃｌ、独立気泡率♂Ｏチ、厚み方向
への気泡の配向比乙の発泡板を得た。発泡板の圧縮強さ
は圧縮直後に座屈変形を起こしてしまい、λ〜７０　Ｋ
ｔｙ’ｃｔｌの範囲であった。実施例１と同様の方法で
積層板を加工したが、接着不良部分が多く、良質の積層
板は得られなかった。

実施例３ 実施例／において、成形板を１０℃の温水で冷却して板
状の発泡板を得た。得られた発泡板は、厚み方向の上下
表面層Ｋ　ｏ、０９ｑ／ｃｒｌの高密度層を有する見掛
は密度ｏ、ｏ　６　ｉ　９／ａｔＡの表面が平滑な発泡
板であった。発泡板中層部の厚み方向への気泡の配向比
けλであった。実施例／と同じ方法で得た積層板の圧縮
強さ／　ＯＫｓ／ｙ！　、面引張強度２０ＫＶ−であっ
た。

この発泡板は、−２０℃の熱プレスによるプレス成形に
より半円筒状に容易に成形され、割れ、ヒビ等の欠陥の
ない良質の成形体が得られた。

実施例≠ −９−一ビス〔４（−（３，Ｉｔ−ジカルポキンフエノ
キシ）フェニル〕フロパンジアンハイドライトトｍ−フ
ェニレンジアミンとから得られたポリエーテルイミド（
ジェネラルエレクトリック社製。

ｔＪＬＴＥＭ　１０００　）の粉末１００重量部に、バ
リウムブゾジカルボキシレート（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐ
ｏｌｙｃｈｅｍｉｃａ１社製。

Ｅｘｐｈｎｄｅｘ　−／　７７　”）　／　３重量部を
混合Ｌ、コｈ　Ｉｃ　７　セトンｊ重量部を加え、ダブ
ルコーン型の回転式混合機で混合し、均一に混合した。

この混合物を、平板成形用の上下λ枚のプレートからな
る金型に入れ、２００℃の温度で加圧子加熱した後、更
に温度を、２６０℃に上昇し、２ｊＯ℃に達した直後、
金型の圧力を開放し、厚み方向にプレートを移動さ姥発
泡板を得た。得られた発泡板は見掛は密度Ｏ，ＯＳ９／
ｒｙＡ、独立気泡率ｒｏ％　、厚み方向への気泡の配向
比が５のものであった。

発泡板の圧縮強さは／　３　Ｋｇ／ｃｒ／ｌであった。

発泡板を１枚の０．３ｍ厚みの３ｊｏ’ＣＫ加熱した鋼
板ではさみ、プレスで加圧して積層板とした。このもの
の圧縮強さけ／、２陵−で面引張強度は／　７Ｋｙ’ａ
ｌｌ　、不燃性であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）見掛け密度が０．２〜０．０２ｇ／ｃｍ＾３の範
   囲内にあり、発泡板の厚み方向への気泡の配向比が１よ
   り大きく５以下の範囲内である、高強度のポリエーテル
   イミド発泡板。
2. （２）発泡板を構成する気泡の独立気泡率が６０％以上
   である、特許請求の範囲第１項記載のポリエーテルイミ
   ド発泡板。