KR20120015320A

KR20120015320A - 폴리아미드 발포체의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조될 수 있는 발포체

Info

Publication number: KR20120015320A
Application number: KR1020117027204A
Authority: KR
Inventors: 리세 트륄레-퐁띠; 에릭 로셰; 스테빤 제올
Original assignee: 로디아 오퍼레이션스
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2012-02-21
Also published as: KR101414369B1; EP2430084B1; JP2012526880A; US20120065282A1; FR2945540B1; CN102421833A; JP5643296B2; CN102421833B; WO2010130686A1; EP2430084A1; BRPI1007648B1; BRPI1007648A2; FR2945540A1

Abstract

본 발명은 폴리아미드 발포체의 제조 방법 및 상기 방법을 따라 제조될 수 있는 폴리아미드 발포체에 관한 것이다. 상기 방법은 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리우레탄을 포함하는 조성물을 가열하는 단계와 생성된 세포상 구조를 안정화시키는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 폴리아미드 발포체를 제조하기 위한 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리우레탄을 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다.

Description

폴리아미드 발포체의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조될 수 있는 발포체 {METHOD FOR PREPARING POLYAMIDE FOAM AND FOAM CAPABLE OF BEING PRODUCED BY SAID METHOD}

본 발명은 폴리아미드 발포체의 제조 방법 및 이러한 방법에 따라 수득될 수 있는 폴리아미드 발포체에 관한 것이다.

합성 발포체는 단열 또는 방음, 자동차 트림 (trim) 등과 같은 다수의 분야에서 사용된다.

본질적으로는 두 유형의 발포체가 다음과 같이 구별된다: 구조적 발포체 및비구조적 발포체.

구조적 발포체는 저밀도 중심부 (core) 및 표면으로 구성되는 경질 (rigid) 발포체인데, 이의 밀도는 매트릭스로 구성된 중합체의 밀도와 유사하다. 이들 발포체는 예를 들어 항공 또는 자동차 분야에서 보다 가벼운 구조물로서 사용될 수 있다.

비구조적 발포체는 유연성이 있을 수 있거나 경질일 수 있다. 경질 발포체는 단열 분야에서 사용된다 (셀에 존재하는 기체는 단열재로서 작용한다). 유연성 발포체는 압축성 및 댐핑 (damping) 특성을 위해 가구 및 자동차 트림 분야에서, 저 중량으로 인해 포장 분야에서, 그리고 방음 분야 (개기공률 (open porosity)을 나타내는 발포체는 특정 주파수를 흡수하는 구별되는 특징을 가진다)에서 사용된다.

열가소성 중합체 발포체, 예컨대 폴리스티렌, PVC, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 발포체 등을 제조하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다.

용융 중합체에 가압 기체를 주입하는 것이 공지되어 있다.

또한 분해되는 도중에 기체를 방출하는 조공제 (pore-forming agent) (열적으로 불안정한 충전제)를 용융 중합체에 삽입하는 것이 공지되어 있다. 상기 방법을 조절하는 것은 곤란한 경우가 종종 있고, 이후 생성된 셀은 크기가 불규칙할 수 있다.

또한 용융 중합체에, 그 용융물에 용해되어 있는 화합물을 도입하는 것이 가능하고, 이때 발포체는 상기 화합물의 증발에 의해 수득될 수 있다.

최종적으로, 이산화탄소와 같은 기체를 방출하는 화학 반응을 사용하여 발포체를 수득하는 것이 공지되어 있다. 이는, 예를 들어, 이산화탄소의 방출과 함께 폴리우레탄을 형성시키는, 이소시아네이트, 폴리올 및 물 사이의 반응에 의해 수득되는 폴리우레탄 발포체의 경우이다.

폴리아미드 발포체는 음이온성 중합을 활성화하기 위해, 이소시아네이트와 락탐 및 또한 염기를 함께 접촉시킴으로써, 화학적으로 수득될 수 있다.

본 발명은 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리우레탄을 포함하는 조성물로부터 출발하는, 폴리아미드 발포체의 제조를 위한 또 다른 화학적 경로를 제공한다. 조성물 및 발포체를 제조하는 것은 간단하다; 발포체는 외부 제제를 도입할 필요 없이 조성물로부터 직접 통상적인 기구를 사용하여 제 자리에서 수득될 수 있다. 발포체의 제조 방법은 특히 발포 반응을 조절하는 것을 가능하게 한다. 상기 방법은 또한 융통성이 있다: 이는, 특히 조성물 중 폴리아미드 및 폴리우레탄의 성질 및 특징을 적절히 선택함으로써 다양한 성질 및 다양한 특성을 가진 발포체가 상기 방법으로 수득될 수 있기 때문이다.

본 발명은 적어도 하기 단계를 포함하는 폴리아미드 발포체의 제조 방법을 제공한다:

a) 조성물 중 폴리아미드 A 의 융점 이상의 온도에서, 적어도 하기 화합물을 포함하는 조성물을 가열하는 단계:

- A: 폴리아미드

- B: 폴리우레탄

- 임의로 C: 하나 이상의 산 관능기, 바람직하게 카르복실산 관능기를 포함하는 화합물,

b) 수득된 세포상 (cellular) 구조를 안정화시키는 단계.

본 발명은 또한 상기 방법으로 수득될 수 있는 폴리아미드 발포체를 제공한다.

최종적으로, 본 발명은 폴리아미드 발포체를 제조하기 위해 상기 기재된 바와 같은 조성물의 용도를 제공한다.

조성물 중 폴리우레탄 B 는 우레탄 관능기를 포함한다; 온도의 영향 하에 이소시아네이트 관능기를 이탈시킬 수 있다.

용어 "산 관능기" 는 이소시아네이트 관능기와의 반응에 의해, 기체, 일반적으로 이산화탄소의 방출을 가능하게 할 수 있는 임의 산 관능기를 의미하는 것으로 이해된다; 예를 들어 카르복실산, 인산 또는 설폰산 관능기 등을 언급할 수 있다. 그러나, 카르복실산 관능기가 바람직하다. 용어 "산 관능기" 는 또한 산 관능기로부터 유래된 관능기, 예컨대 산 무수물, 산 클로라이드 또는 에스테르 관능기 등을 의미하는 것으로 이해된다. 상기 유래된 관능기는 직접적으로 고온 조건 하 이소시아네이트 관능기와의 반응에 의해, 또는 간접적으로 그 유래된 관능기와 산 관능기를 재생시키는 화합물의 반응 후에, 기체, 일반적으로 이산화탄소의 방출을 일으킨다; 간접적으로 기체를 방출시킬 수 있는 유래된 관능기의 예로는, 카르복실산 관능기가 물과의 반응에 의해 재생될 수 있는 카르복실산 무수물 관능기 또는 산 클로라이드 관능기를 언급할 수 있다.

조성물 중 화합물 C 는 하나 이상의 산 관능기를 포함한다. 본 발명의 폴리아미드 A 는 일반적으로 또한 카르복실산 관능기를 포함한다; 상기 관능기는 폴리아미드의 종결 말단에 존재할 수 있고/있거나 폴리아미드 사슬을 따라 분포될 수 있다.

본 발명의 폴리우레탄 B 는 또한 산 관능기, 특히 카르복실산 관능기를 포함할 수 있다.

상기 카르복실산 관능기는 하기 반응에 따라 폴리우레탄 B 의 이소시아네이트 관능기와 반응할 수 있다:

일반적으로, 본 발명의 발포성 (expandable) 조성물은 특정량의 산 관능기 및 이소시아네이트 관능기를 포함하고, 이의 반응은 발포성 조성물로부터 발포체를 제조하는 도중에 기체, 특히 이산화탄소를 방출시킨다.

다른 메커니즘이 또한 발포체의 제조 도중에 포함될 수 있다. 특히, 조성물 중 폴리아미드 A 에 의해 제공되는 물은 하기 반응에 따라 폴리우레탄 B 의 이소시아네이트 관능기와 반응할 수 있다:

산 관능기는 폴리아미드 A 단독, 폴리우레탄 B 단독, 화합물 C 단독, 상기 화합물 A, B 및 C 중 임의 2개, 또는 3개의 화합물 A, B 및 C 에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 A 는 디카르복실산 및 디아민의 축중합 (polycondensation)에 의해 수득되는 것의 유형, 또는 락탐 및/또는 아미노산의 축중합에 의해 수득되는 것의 유형의 폴리아미드이다. 본 발명의 폴리아미드는 상이한 유형 및/또는 동일한 유형의 폴리아미드의 배합물, 및/또는 동일한 유형 및/또는 상이한 유형의 폴리아미드에 상응하는 상이한 단량체들로부터 수득되는 공중합체일 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 A 의 수평균분자량은 유리하게는 10 000 g/mol 이상, 바람직하게 14 000 g/mol 이상, 더 더욱 바람직하게 17 000 g/mol 이상을 나타낸다.

본 발명에 적합할 수 있는 폴리아미드의 예로서, 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 4,6; 6,10; 6,12; 12,12 및 6,36; 준방향족 폴리아미드, 테레프탈산 및/또는 이소프탈산로부터 수득되는 폴리프탈아미드, 예컨대 상표명 Amodel 하에 판매되는 폴리아미드, 코폴리아미드 6,6/6,T, 및 이들의 공중합체 및 합금을 언급할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 폴리아미드는 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 및 이들의 배합물 및 공중합체로부터 선택된다. 유리하게는, 폴리아미드는 폴리아미드 6,6 이다.

본 발명의 특정한 대안적 형태에 따르면, 본 발명의 폴리아미드 A 는 선형 폴리아미드이다.

본 발명의 또 다른 특정한 대안적 형태에 따르면, 본 발명의 폴리아미드 A 는 별형 또는 H-형 마크로분자 사슬 및 적절하다면, 선형 마크로분자 사슬을 포함한다. 상기 별형 또는 H-형 마크로분자 사슬을 포함하는 중합체는 예를 들어, 문헌 FR 2 743 077, FR 2 779 730, US 5 959 069, EP 0 632 703, EP 0 682 057 및 EP 0 832 149 에 기재되어 있다.

본 발명의 또 다른 특정한 대안적 형태에 따르면, 본 발명의 폴리아미드 A 는 랜덤 트리 (random tree) 구조를 나타내는 코폴리아미드이다. 랜덤 트리 구조의 상기 코폴리아미드 및 이의 제조 방법은 특히 문헌 WO 99/03909 에 기재되어 있다.

본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 본 발명의 폴리아미드 A 는 문헌 WO 2008/107314 에 기재된 바와 같이, 저 점도의 폴리아미드일 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 A 는 또한 선형 폴리아미드 및 첨가제로서, 상기 기재된 바와 같은 별형, H-형 및/또는 트리 폴리아미드를 포함하는 조성물일 수 있다.

본 발명의 폴리아미드 A 는 또한 첨가제로서, 문헌 WO 00/68298 에 기재된 것의 유형의 과분지형 (hyperbranched) 코폴리아미드를 포함하는 조성물일 수 있다.

폴리아미드 A 는 임의로 다른 관능기, 예컨대 에스테르 및/또는 우레아 및/또는 에테르 관능기 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 폴리우레탄 B 는 일반적으로 디이소시아네이트, 폴리올 및 임의로 단쇄 디올로부터 수득되는 중합체이다.

폴리우레탄의 제조에 사용될 수 있는 디이소시아네이트의 예는 이소포론 디이소시아네이트, 1,3- 및 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 1,2-에틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, α,α'-디이소시아네이토디프로필 에테르, 1,3-시클로부탄 디이소시아네이트, 2,2- 및 2,6-디이소시아네이토-1-메틸시클로헥산, 2,5 및 3,5-비스(이소시아네이토메틸)-8-메틸-1,4-메타노데카히드로나프탈렌, 1,5-, 2,5-, 1,6- 및 2,6-비스(이소시아네이토메틸)-4,7-메타노헥사히드로인단, 1,5-, 2,5- 및 2,6-비스(이소시아네이토)-4,7-메탄헥사히드로인단, 2,4'- 및 4,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트, 퍼히드로-2,4'- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, α,α'-디이소시아네이토-1,4-디에틸벤젠, 1,3- 및 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아네이토바이페닐, 4,4'-디이소시아네이토-3,3'-디클로로바이페닐, 4,4'디이소시아네이토-3,3'-디메톡시바이페닐, 4,4'-디이소시아네이토-3,3'-디메틸바이페닐, 4,4'-디이소시아네이토-3,3'-디페닐바이페닐, 2,4'- 및 4,4'-디이소시아네이토디페닐메탄, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, N,N'-(4,4'-디메틸-3,3'-디이소시아네이토디페닐)우레트디온, m-자일릴렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트, 및 유사체 및 혼합물이다.

폴리우레탄의 제조에 사용되는 폴리올은 일반적으로 폴리에스테르, 폴리카프로락톤 또는 폴리에테르이다.

폴리에스테르는 디카르복실산, 일반적으로 아디프산과, 디올과의 축합의 결과로서 생성된다. 폴리에스테르의 예로서, 폴리(부탄디올 아디페이트), 폴리(헥산디올 아디페이트), 폴리(에탄디올/부탄디올 아디페이트) 등을 언급할 수 있다.

폴리카프로락톤은 ε-카프로락톤 및 디올의 중합으로부터 생성되는 폴리에스테르이다.

폴리에테르의 예로서, 폴리(에틸렌 글리콜) (PEG), 폴리(프로필렌 글리콜) (PPG), 폴리(테트라메틸렌 글리콜) (PTMG) 등을 언급할 수 있다.

폴리우레탄의 제조에 사용될 수 있는 단쇄 디올은, 예를 들어, 헥산디올 또는 부탄디올, 또는 방향족 디올일 수 있다.

폴리우레탄은 유리하게는 열가소성 폴리우레탄이다.

폴리우레탄은 이를 제조하기 위해 사용되는 디이소시아네이트의 방향족 또는 지방족 성질에 따라, 방향족 또는 지방족일 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 폴리우레탄은 지방족이다.

본 발명의 폴리우레탄은 여러 상이한 폴리우레탄의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 폴리우레탄의 수평균분자량은 2000 g/mol 이상을 나타낸다. 유리하게는, 이의 수평균분자량은 5000 g/mol 이상, 바람직하게 10 000 g/mol 이상, 더 더욱 바람직하게 13 000 g/mol 이상을 나타낸다.

하나 이상의 산 관능기를 포함하는 화합물 C 는 바람직하게 폴리산, 즉 2개 이상의 산 관능기를 포함하는 화합물이다. 상이한 화합물들 C 의 혼합물을 사용할 수 있다.

화합물 C 는 또한 산 관능기 및 폴리아미드의 카르복실 또는 아민 관능기와 반응하는 또 다른 관능기를 포함하는 화합물일 수 있다. 따라서 반응성 관능기의 예로서, 1차 또는 2차 아민, 알코올 또는 머캅토 관능기 등을 언급할 수 있다. 상기 화합물 C 의 예로서, 시트르산을 언급할 수 있다. 바람직한 반응성 관능기는 1차 또는 2차 아민 관능기이다.

화합물 C 는 또한 산 관능기 및 폴리아미드의 카르복실 또는 아민 관능기와 반응하지 않는 또 다른 관능기를 포함하는 화합물일 수 있다. 비반응성 관능기의 예로서, 설포네이트 또는 포스포네이트 관능기 등을 언급할 수 있다. 상기 화합물 C 의 예로서, 3-설포벤조산의 나트륨 염 및 4-설포벤조산의 칼륨 염을 언급할 수 있다.

본 발명의 화합물 C 는 바람직하게 디카르복실산이다. 디카르복실산의 예로서, 아디프산, 도데칸디산, 테레프탈산 등을 언급할 수 있다.

유리하게는, 본 발명의 조성물은 조성물 중 폴리아미드 및 폴리우레탄의 중량에 대하여, 0.5 내지 20중량%, 바람직하게 1 내지 10중량% 의 폴리우레탄을 포함한다.

본 발명의 조성물은 또한 화합물 A, B 및 임의로 C 에 더하여, 조성물로부터의 발포체 제조 도중 발포 현상을 강화시킬 조공제를 포함할 수 있다. 상기 조공제는 당업자에게 알려져 있다.

본 발명의 발포성 조성물은 또한 발포체의 후속 제조에 사용되는 다른 첨가제, 예컨대 계면활성제, 조핵제, 예컨대 탈크, 가소제 등을 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 당업자에게 공지되어 있다.

그 조성물은 또한 보강 충전제, 예컨대 유리 섬유, 매티파잉제 (mattifying agent), 예컨대 티타늄 디옥시드 또는 아연 설파이드, 색소, 염료, 열 또는 광 안정화제, 생물활성제 (bioactive agent), 방오 가공제 (soil release agent), 정전기 방지제, 난연제, 고밀도 또는 저밀도 충전제 등을 포함할 수 있다. 상기 리스트는 어떤 방식으로도 총망라한 것은 아니다.

조성물의 제조를 위해 당업자에게 공지되어 있는 임의 방법은 폴리아미드 A, 폴리우레탄 B 및 임의로 화합물 C 를 포함하는 본 발명의 조성물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 화합물 분말의 균질 (intimate) 배합물을 제조하는 것이 가능하다. 폴리우레탄을 용융 폴리아미드에 도입하는 것이 또한 가능하다. 배합물은 예를 들어, 압출 장치에서 제조될 수 있다. 폴리아미드는 또한 과립 형태로 제공될 수 있고, 이는 폴리우레탄으로 코팅된다.

예를 들어, 조성물이 압출 장치를 사용하여 제조되는 경우, 조성물은 그 후에 과립으로 형성될 수 있다. 그 후 상기 과립은, 조성물로부터 발포체를 제조할 때 사용될 수 있다.

본 발명의 특정한 구현예에 따르면, 조성물은 폴리우레탄을 용융 폴리아미드에 도입함으로써 제조되고, 이때 매질의 온도는 기체의 임의 유의한 방출을 방지하도록 선택된다. 유리하게는, 본 발명의 조성물의 제조를 위한 온도 T(℃)는 M.p. - 30 이상, 바람직하게 M.p. - 20 이상, 더 더욱 바람직하게 M.p. - 10 이상이고, 이때 M.p. 는 조성물 중 폴리아미드 A 의 융점 (℃)이다. 본 발명의 조성물의 제조 온도 T(℃)는 바람직하게 275℃ 이하이다. 상기 경우에서, 예를 들어 조성물은 압출 장치 내에서 제조될 수 있고, 그 후 과립으로 형성될 수 있다. 수득된 과립은 발포성 과립이고, 이는 이후에 예를 들어, 본 발명의 폴리아미드 발포체가 제조되는 변환 및 형성 장치로 직접 도입될 수 있다. 단계 a) 이전에 본 발명의 조성물은 발포성 과립 형태로 존재하는 것이 유리하다.

본 발명의 방법 중 가열 단계 a) 도중에 달성되는 온도는 그 곳에서 기체, 일반적으로 이산화탄소의 방출, 및 세포상 구조의 형성이 되기에 충분해야 한다. 기체의 방출은 특히 조성물 중 폴리우레탄 및 폴리아미드, 및 임의로 화합물 C 의 이소시아네이트 관능기 및 카르복실산 관능기 사이의 반응에서 시작된다. 또한 이는 조성물 중에 존재하는 물과 이소시아네이트 관능기 사이의 반응에서 시작된다. 기체 방출을 일으키는 반응의 온도 및 속도론은 발포체의 다양한 구성성분, 즉 폴리우레탄 및 폴리아미드의 성질, 및 촉매의 존재 또는 부재에 좌우된다.

가열 단계 a) 도중에 달성되는 온도는 조성물 중 폴리아미드 A 의 융점 이상이다. 유리하게는, 상기 온도 T'(℃)는 T(℃)+10 이상, 바람직하게 T(℃)+15 이상이고, 이때 T(℃) 는 상기 기재된 본 발명의 조성물의 제조 온도이다.

단계 a)는 일반적으로 용융 상태로 실시된다. 플라스틱의 변환 장치, 예컨대 압출 장치는, 상기 단계 도중에 사용될 수 있다.

단계 a)의 기간은 사용되는 장치에 따라 달라진다. 촉매 또는 촉매의 혼합물은 상기 단계 도중에 채용될 수 있다.

촉매는 산 관능기와 이소시아네이트 관능기와의 반응에 의해 수득되는 산 무수물 및 카르밤산염의 탈카르복실화 반응을 촉진하기 위해 사용될 수 있다; 예로서, 3차 아민, 예컨대 디아자바이시클로옥탄 (DABCO), 디아자바이시클로운데칸 (DBU) 또는 트리에틸아민을 언급할 수 있다.

본 발명의 조성물의 제조 및 상기 조성물로부터의 발포체 제조는 동시에 실시될 수 있다. 이들은 동일한 장치, 예컨대 압출 장치 내에서 실시될 수 있다.

조공제 및 또한 계면활성제, 조핵제, 예컨대 탈크, 가소제 등은 단계 a) 도중에 도입될 수 있다.

보강 충전제, 예를 들어 유리 섬유, 매티파잉제, 예컨대 티타늄 디옥시드 또는 아연 설파이드, 색소, 염료, 열 또는 광 안정화제, 생물활성제, 방오 가공제, 정전기 방지제, 난연제 등과 같은 기타 화합물은 또한 단계 a) 도중에 도입될 수 있다. 상기 리스트는 어떤 방법으로도 총 망라한 것은 아니다.

세포상 구조의 안정화 단계 b) 는 예를 들어, 물리적으로 (예를 들어 융점 미만 또는 폴리아미드의 유리 전이 온도 미만의 온도로 냉각시킴으로써) 및/또는 화학적으로 (폴리아미드를 가교결합시킴으로써) 얻을 수 있다. 냉각은 일반적으로 켄칭 (quenching) (온도의 급속한 감소)을 실시함으로써 수득된다. 폴리아미드의 가교결합은 당업자에게 공지된 가교결합제의 첨가에 의해 실시될 수 있다. 이들은 일반적으로 폴리아미드의 산 및/또는 아민 관능기와 반응하는 2개 이상의 관능기를 포함하는 화합물이다. 일반적으로, 이들 화합물은 3개 이상의 반응성 관능기를 포함한다. 가교결합제의 예로서, 카르보닐비스락탐, 예컨대 카르보닐비스카프로락탐, 비스옥사진 또는 비스옥사졸린을 언급할 수 있다. 단계 b) 는 물리적으로 냉각에 의해 실시되는 것이 유리하다.

수득되는 발포체 구조는 성형 장치, 사출성형 장치, 열성형 또는 압축 장치, 예를 들어 SMC (Sheet Molding Compound) 타입의 장치, 사출/취입 성형 장치, 압출 장치, 압출/취입 성형 장치 등을 채용함으로써 형성될 수 있다.

따라서 본 발명의 방법은 폴리아미드 발포체의 제조를 위한 간단한 방법을 제공한다. 이는, 폴리아미드 발포체가 지방족 폴리아미드, 예컨대 폴리아미드 6,6 의 용융물 변환을 위한 통상적 조건에 따라, 통상적 기구를 사용하여 용이하게 수득될 수 있기 때문이다. 또한, 발포체는 외부 화합물을 도입할 필요 없이 제 자리에서, 조성물로부터 직접 수득될 수 있다. 최종적으로, 특히 중합체 재료 (폴리우레탄 및 폴리아미드)를 사용하는 것에 의한 상기 방법은, 양호한 기계적 특성을 나타내는 발포체를 수득가능하게 한다.

본 발명은 또한 상기 기재된 방법으로 수득될 수 있는 폴리아미드 발포체에 관한 것이다.

최종적으로, 본 발명은 폴리아미드 발포체를 제조하기 위한 하나 이상의 폴리아미드 및 하나 이상의 폴리우레탄을 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 조성물에 관한 상기 기재된 전부는 이러한 조성물에도 동일하게 적용된다. 유리하게는, 본 발명의 조성물은 발포성 과립 형태로 존재한다.

본 발명의 다른 세부사항 또는 이점은 제시 방식만으로 하기 제공되는 실시예에 비추어 보다 명백하게 될 것이다.

도 1 은 광학 현미경으로 관찰된 본 발명의 발포체의 단면도를 나타낸다.

실시예

폴리아미드의 산 및 아민 말단기 함량은 전위차법에 의해 정량적으로 구한다. AEG 는 다음을 의미한다: 아민 말단기; CEG 는 다음을 의미한다: 카르복실산 말단기.

90% 포름산에 용해된 중합체의 0.5% 용액에서의 폴리아미드의 점성도 지수 (VI)를 표준 ISO EN 307 에 따라 측정한다.

실시예 1 : 발포성 과립의 제조

사용된 화합물은 다음과 같다:

- PA1: VI 가 138 ml/g 이고 1500 ppm 의 물을 포함하는 폴리아미드 6,6. 말단기의 함량: AEG = 42 meq/kg, CEG = 79 meq/kg.

- PA2: VI 가 163 ml/g 이고 900 ppm 의 물을 포함하는 폴리아미드 6,6. 말단기의 함량: AEG = 35 meq/kg, CEG = 67 meq/kg.

- PU1: ε-카프로락톤 기재의 지방족 열가소성 폴리우레탄, Huntsman 에서 상품명 Krystalgran PN03-214 로 판매됨.

- PU2: 폴리에스테르 기재의 지방족 열가소성 폴리우레탄, Huntsman 에서 상품명 Krystalgran PN3429-218 로 판매됨.

길이/직경 비 25 를 나타내는, Thermo Prism 타입, 모델 TSE16TC 의 동시 회전 2축 압출기를 사용하여 용융 배합시켜 상기 조성물을 제조한다.

제조된 조성물 및 압출 조건이 표 1 에 상세히 기재된다. 화합물의 비율은 조성물 중 중량%로 나타낸다.

압출된 조성물을 물 속에서 주변 온도로 냉각시키고, 과립 형태로 절단한다.

폴리우레탄 단독의 밀도는 1.13 이다. 폴리아미드 6,6 단독의 밀도는 동일한 압출기에서 압출 후에 측정하였다; 이는 1.11 이다.

실시예 2 : 압출 장치를 사용하는 발포 재료의 제조

실시예 1 의 발포성 과립의 발포는 길이/직경 비 25 를 나타내는 Thermo Prism 타입, 모델 TSE16TC 의 동시회전 2축 압출기를 사용하여, 용융 상에서 실시한다.

압출 조건 및 수득된 밀도는 표 2 에 요약한다.

두 경우 모두에서, 세포상 분포는 폐쇄형의 것이다.

실시예 3 : 사출성형 장치를 사용하는 발포 물품의 제조

실시예 1 의 발포성 과립의 발포는 크기 80 × 10 × 4 (mm) 의 "플레이트 (plate)" 형의 주형을 가진 Bewe Plast 의 BOY 12M 129-18 사출성형기를 사용하여, 용융 상에서 실시한다.

사출성형 조건 및 수득된 밀도는 표 3 에 요약된다.

두 경우 모두에서, 세포상 분포는 폐쇄형의 것이다. 구조적 발포체 특유의, 표면 아래 대략 50 μm 내지 중심부에서의 대략 1 mm 범위의 셀 크기의 구배를 가지는 코어/표면 구조가 관찰된다 (조성물 1 에 해당하는 도 1 참조).

Claims

적어도 하기 단계를 포함하는 폴리아미드 발포체의 제조 방법:
a) 조성물 중 폴리아미드 A 의 융점 이상의 온도에서, 적어도 하기 화합물을 포함하는 조성물을 가열하는 단계:
- A: 폴리아미드
- B: 폴리우레탄
- 임의로 C: 하나 이상의 산 관능기, 바람직하게 카르복실산 관능기를 포함하는 화합물,
b) 수득된 세포상 (cellular) 구조를 안정화시키는 단계.
제 1 항에 있어서, 폴리아미드가 10 000 g/mol 이상, 바람직하게 14 000 g/mol 이상, 더욱 더 바람직하게 17 000 g/mol 이상의 수평균분자량을 가진 중합체인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리우레탄의 수평균분자량이 2000 g/mol 이상, 유리하게는 5000 g/mol 이상, 바람직하게 10 000 g/mol 이상을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드가 선형 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드가 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 6,10 및 이들의 배합물 및 공중합체로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드가 폴리아미드 6,6 인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 조성물 중 폴리아미드 및 폴리우레탄의 중량에 대하여 0.5 내지 20중량%, 바람직하게 1 내지 10중량% 의 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)가 물리적으로 수득되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 수득될 수 있는 발포체.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 수득된 발포체를 형성시키거나 또는 제 9 항에 따른 발포체를 형성시킴으로써 수득되는 물품.
폴리아미드 발포체를 제조하기 위한 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 용도.
제 11 항에 있어서, 조성물이 발포성 (expandable) 과립 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 용도.