KR20220164707A - 경량 구조물에서의 적용을 위한 pei 또는 pei-peek 입자 발포체 - Google Patents

경량 구조물에서의 적용을 위한 pei 또는 pei-peek 입자 발포체 Download PDF

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KR20220164707A
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롤란트 부어쉐
크리슈티안 트라쓸
세바슈티안 게어켄스
외르크 블라쉬케
카이 베른하르트
데니스 홀라인
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에보닉 오퍼레이션스 게엠베하
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Abstract

폴리에테르이미드 (PEI) 또는 폴리에테르이미드 및 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 의 블렌드에 기초한 폴리머 발포체는 항공기 내부 및 또한 항공기 외부를 위한 항공 산업에서 요구하는 법적 요건을 충족한다.

Description

경량 구조물에서의 적용을 위한 PEI 또는 PEI-PEEK 입자 발포체
폴리머 혼합물은 폴리에테르이미드 및 폴리에테르 에테르 케톤 및 또한 발포체의 제조를 위한 적어도 하나의 핵 형성제를 포함한다.
폴리에테르이미드(PEI) 와 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 의 블렌드에 기초한 폴리머 발포체는 항공기 내부 및 또한 항공기 외부를 위한 항공 산업에서 요구하는 법적 요건을 충족한다. 여기서 특히 화재 특성, 매질에 대한 안정성 및 기계적 거동에 대한 요구가 큰 과제이다. 선행 기술에 따르면, 적합한 폴리머 발포체는 반제품으로 제조된다. 성형된 물품으로의 포스트-프로세싱은 예를 들어, 대량의 절단 폐기물에 기인하여 사용된 시간 및 재료의 관점에서 비경제적이다. 본 발명은 원리적으로 적합한 재료의 입자 발포체 몰딩으로의 프로세싱을 허용함으로써 이 문제를 해결한다. 이들 몰딩은 짧은 사이클 시간으로 재가공 없이 및 그에 따라 경제적으로 제조될 수 있다. 더욱이, 이는 예를 들어 인서트 등의 발포체 (foam) 에 직접 통합함으로써, 그리고 디자인 자유와 관련하여 기능적 통합을 위한 새로운 옵션을 야기한다.
항공 산업에서의 설비에 적합한 발포체 재료는 잘 알려져 있다. 그러나, 이러한 목적을 위해 기재된 다수의 발포체는 순수 PMI (폴리메타크릴이미드), PPSU (폴리페닐렌 술폰) 또는 PES (폴리에테르 술폰) 단독으로 구성된다. 또한 문헌에서 발견되는 것은 PI (폴리아릴이미드) 이나, 이것은 독성학적 관점에서 적합하지 않다. 이들 모든 재료는 블록 또는 슬랩 재료로서 지금까지 독점적으로 사용되고 있다.
다른 재료들은 또한 항공 산업에서 설치를 위한 슬래브 재료로서 설명되었지만, 자세히 설명되어 있지 않다. 따라서, 폴리(옥시-1,4-페닐술포닐-1,4-페닐) (PESU) 는 하나의 이러한 재료의 일 예이다. 이는 예를 들어, DIAB 에 의해 제품명 Divinycell F 로 시판된다. 그러나, 이들 압출된 발포체 보드의 추가 프로세싱에서, 비경제적으로 많은 양의 오프컷 (offcut) 재료가 발생하게 된다.
3 차원 발포체 몰딩의 제조에서의 절삭 폐기물의 방지를 위한 경제적 방법은 슬랩스톡 (slabstock) 발포체보다는 발포체 입자 (비드 발포체) 의 사용이다. 선행 기술에 따라 이용가능한 모든 입자 발포체는 고온에서 사용할 때, 또는 전체적으로 준최적의 기계적 특성 및 특히 고온에서 사용할 때, 결점을 갖는다. 또한, 고도로 가연성이 아니며, 예를 들어 도로 차량, 철도 차량 또는 항공기의 내부에 설치될 수 있는 매우 적은 공지된 발포체만이 존재한다. 예를 들어, 폴리프로필렌 (EPP), 폴리스티렌 (EPS), 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머 (E-TPU) 또는 PMI (ROHACELL Triple F) 기반의 입자 발포체는 부적절한 난연성을 갖는 한편, 원론적으로 적합한 모든 본질적 난연성 폴리머, 예를 들어 PES, PEI, PEEK 또는 PPSU 가 현 선행기술에서 슬랩스톡 발포체로 단독으로 프로세싱된다.
선행 기술과 관련하여 본 발명에 의해 해결되는 문제는 항공기 구조물에 사용하기 위한 신규 발포체의 제조를 위한 조성물을 제공하는 것이었다. 결과적인 발포체는 차량 및 항공기 구조물에서의 많은 적용에 대해 고온에서의 유용성, 특히 파단시 신장률과 관련하여 우수한 기계적 특성, 및 적어도 충분한 난연성의 조합을 나타내야 한다. 또한, 발포체는 매우 다양한 상이한 방법에 의해 그리고 광범위한 3차원 형상에 의해 개발될 조성물로부터 실현가능해야 하고, 최종 컴포넌트의 제조시 단지 매우 적은 오프컷 재료 (offcut material) 를 생성하거나 전혀 생성하지 않아야 한다.
추가의 비-명시적인 문제는 이 목적을 위해 여기에 명시적으로 언급되지 않고 본 명세서의 설명, 청구범위 또는 예로부터 도출될 수 있다.
상기 문제점은, 항공 산업에서 사용하기 위한 낮은 가연성의 열적으로 안정한 발포체 물질의 제조를 위한 신규한 조성물의 제공에 의해 해결된다.
특히, 이들 문제는 DIN EN ISO 1183 에 따라 결정된 40 내지 ≤ 200 kg/m3 의 밀도 및 DIN EN ISO 6721-1 에 따라 측정된 140 와 230 ℃ 사이의 유리 전이 온도를 갖는 발포체의 제조를 위하여 폴리에테르이미드 (PEI) 및 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 및 또한 적어도 하나의 핵 형성제 (nucleating agent) 를 포함하는 폴리머 혼합물의 제공에 의해 해결된다.
적절한 폴리머 혼합물들은 이들이 50 중량% 내지 99.999 중량% 의 PEI 및 0 중량% 내지 49.999 중량% 의 PEEK, 0.001 중량% 내지 2 중량% 의 핵 형성제, 0 중량% 내지 25 중량% 의 발포제 (blowing agent) 및 0 중량% 내지 20 중량% 의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히 적합한 폴리머 혼합물은 60 중량% 내지 79.999 중량% 의 PEI 및 20 중량% 내지 39.999 중량% 의 PEEK 및 0.001 중량% 내지 20 중량%의 발포제로 구성된다.
0.1 중량% 내지 17 중량%의 발포제를 포함하는 폴리머 혼합물이 바람직하다.
발포제의 선택은 상대적으로 자유로우며, 당업자는 특히 선택된 발포 방법, 중합체에서의 그의 가용성 및 발포 온도에 의해 결정한다. 적합한 예는 알콜, 예를 들어 이소프로판올 또는 부탄올, 케톤, 예를 들어 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤, 알칸, 이를 테면 이소부탄, n-부탄, 이소펜탄, n-펜탄, 헥산, 헵탄 또는 옥탄, 알켄, 예를 들어 펜텐, 헥센, 헵텐 또는 옥텐, CO2, N2, 물, 에테르, 예를 들어 디에틸 에테르, 알데하이드, 예를 들어 포름 알데하이드 또는 프로판올, 하이드로(클로로)플루오로카본, 화학적 발포제 또는 이의 복수의 이들 물질들의 혼합물이다.
상기 화학적 발포제는 저휘발성의 물질 또는 발포 조건에서 화학적 분해를 거쳐 실제 발포제를 형성하는 비휘발성 물질이다. 매우 간단한 예로는 tert-부탄올이 있으며, 이는 발포 조건에서 이소부텐 및 물을 형성한다. 추가 예는 NaHCO3, 시트르산, 시트르산 유도체, 아조디카본아미드 (ADC) 및/또는 이들로부터 유도된 화합물, 톨루엔설포닐하이드라진 (TSH), 옥시비스(벤조설포하이드로아지드) (OBSH) 또는 5-페닐테트라졸 (5-PT) 이다.
또한, 발포체는 통상적으로 다양한 첨가제를 포함한다. 첨가제의 성질에 따라, 0 중량% 내지 20 중량%의 첨가제가 폴리머 혼합물에 첨가된다. 첨가제는 난연제, 가소제, 안료, UV 안정화제, 조핵제, 충격 개질제, 접착 촉진제, 유동성 개질제, 사슬 연장제, 섬유, 플레이트렛 (platelet) 및/또는 나노 입자일 수 있다.
사용되는 난연제는 일반적으로 인 화합물, 특히 포스페이트, 포스핀 또는 포스파이트이다. 적합한 UV 안정화제 및/또는 UV 흡수제는 당업자의 일반적인 지식이다. HALS 화합물, Tinuvin 또는 트리아졸이 일반적으로 이 목적으로 사용된다. 사용되는 충격 개질제는 일반적으로 엘라스토머성 및/또는 연성/가요성 상을 포함하는 폴리머 입자이다. 이는 종종 외부 쉘을 갖는 코어-(쉘-)쉘 비드를 포함하며, 이는 그 자체로 약하게 가교되지 않으며 순수한 중합체는 PEI 또는 PEI 와 PEEK의 블렌드와 적어도 최소의 혼화성을 나타낸다. 임의의 공지된 안료가 안료로서 원칙적으로 사용될 수 있다. 특히 비교적 다량의 경우, 물론 0.1 중량% 초과의 더 많은 양으로 사용되는 모든 다른 첨가제의 경우와 같이 발포 프로세스에 미치는 영향을 조사할 필요가 있음은 물론이다. 이는 당업자에 의해 비교적 적은 노력으로 수행될 수 있다.
적합한 가소제, 유동성 개질제 및 사슬 연장제는 PEI, PEEK 또는 이들의 블렌드로부터 시팅, 멤브레인 또는 몰딩의 제조로부터 당업자에게 일반적으로 알려져 있고, 따라서 본 발명에 따른 조성물로부터의 발포체의 제조에 최소 비용 및 불편으로 전달가능하다. 임의로 첨가된 섬유는 폴리머 조성물에 첨가될 수도 있는 일반적으로 공지된 섬유성 재료들이다. 본 발명의 특히 적합한 구현예에서, 섬유는 PEI 섬유, PEEK 섬유, PES 섬유, PPSU 섬유 또는 블랜드 섬유이며, 후자는 언급된 폴리머의 선택으로 구성된다.
예를 들어 튜브, 플레이트렛, 막대, 구 또는 다른 공지된 형태로 될 수도 있는 나노 입자는 일반적으로 무기 재료이다. 이들은 완성된 발포체에서 다양한 기능을 동시에 수행할 수 있다. 예를 들어, 이들 입자는 때때로 발포 중에 핵 형성제로서 작용한다. 또한, 이들 입자는 발포체의 기계적 특성 및 또한 (기체) 확산 특성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 입자는 또한 발포체를 덜 가연성으로 만드는 것을 돕는다.
언급된 나노입자에 더하여, 마이크로입자 또는 약간 혼화성인 상-분리 폴리머가 핵 형성제로서 첨가되는 것이 또한 가능하다. 조성물을 고려할 때, 기재된 폴리머는 다른 핵 형성제와 별도로 관찰될 필요가 있는데 이는 다른 핵 형성제가 주로 발포체의 기계적 특성, 조성물의 용융 점도 및 그에 따라 발포 조건에 영향을 미치기 때문이다. 핵 형성제로서 추가적으로 작용하는 상-분리 폴리머의 능력은 이 성분의 추가의 원하는 효과이지만, 이 경우 주요 효과는 아니다. 이들 추가적인 폴리머는 따라서 추가로 위에서의 전체 밸런스에서 다른 첨가제들과 별개로 열거된다.
이들 폴리머 혼합물은 공지된 프로세스들에 의해 발포체로 프로세싱된다. 일반적인 프로세스는 압출이다. 본 발명에 따르면, DIN EN ISO 1183에 따라 결정된 40 내지 ≤ 200 kg/m3 의 밀도를 갖는 발포체가 압출에 의해 제조된다. 수중 펠렛화에 의해 발포제-로딩된 입자를 제조하는 것이 바람직하다.
발포제가 로딩된 입자는 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 유리하게는, 0.5-15 mg, 바람직하게는 1-12 mg, 보다 바람직하게는 3 내지 9 mg 의 질량을 갖는 타원체 입자가 제조된다.
타원체는 타원 (2차원) 을 기반으로 3차원 형상을 기술하는데 사용되는 용어이다. 반-축이 같으면 타원체는 구이고, 2개의 반-축이 같으면 타원체는 회전 타원체(럭비공) 이고, 3개의 반-축이 모두 다르면 타원체는 삼축 (triaxial) 이다.
특히 바람직한 변형예는 50 중량% 내지 99.999 중량%의 PEI, 0 중량% 내지 49.999 중량%의 PEEK 및 0.001 중량% 내지 2 중량%의 핵 형성제로 구성된 조성물이 수중 펠렛화 또는 스트랜드 펠렛화에 의해 압출기에서 배합되어 펠렛으로 프로세싱되는 입자 발포체를 제조하는 프로세스를 제공한다. 이어서, 얻어진 펠렛을 적합한 용기, 예를 들어 드럼, 탱크 또는 반응기에서 0.001 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 17 중량%의 발포제로 팽윤시키고, 팽윤된 입자를 체를 통해 분리하고 건조시킨다.
이어서, 수득된 발포제-로딩된 입자를 가열에 의해 예비 발포시킨다. 가열은 IR 방사, 유체 (예를 들어, 스팀), 전자기파, 열전도, 대류 또는 이들 방법의 조합에 의해 실시된다.
발포제-로딩된 입자를 가열하는 것은 발포체 입자가 수득되는 것을 가져온다. 이들 발포체 입자는 DIN EN ISO 1183에 따라 결정된 40 내지 ≤ 200 kg/m3, 바람직하게는 30 내지 90 kg/m3 의 벌크 밀도를 갖는다.
입자 발포체의 평균 셀 직경은 ≤ 500 ㎛ 가 바람직하고, 250 ㎛ 미만이 보다 바람직하다.
셀의 사이즈는 많은 경우에 간단한 방식으로, 예를 들어 현미경의 도움으로 측정될 수 있다. 이는 특히 2개의 세포들 사이의 세포 벽이 쉽게 식별가능한 경우에 적용가능하다.
본 발명에 따른 입자 발포체는 발포된 입자로서 140 ℃ 내지 230 ℃, 바람직하게 180 내지 225 ℃ 의 유리 전이 온도를 갖는다.
언급된 유리 전이 온도는 달리 명시되지 않는 한, DSC (시차 주사 열량계) 에 의해 측정된 본 발명에 따른다. 당해 기술 분야의 당업자는 제 1 가열 사이클이 최고 유리 전이 또는 용융 온도 보다 최소 25 ℃ 위이지만 재료의 최저 분해 온도보다 적어도 20 ℃ 아래인 온도까지의 제 1 가열 사이클 후에 재료 샘플이 이 온도에서 적어도 2 min 유지할 때에만 DSC 가 충분히 정보를 제공함을 알고 있다. 그 후, 샘플은 결정될 최저 유리 전이 또는 용융 온도보다 적어도 20 ℃ 아래인 온도로 다시 냉각되며, 여기서 냉각 레이트는 20 ℃/min 이하, 바람직하게는 10 ℃/min 이하여야 한다. 수 분의 추가 대기 시간 후에, 그 후 실제 측정이 수행되고 여기서 샘플은 일반적으로 10 ℃/min 이하의 가열레이트에서 최고 용융 또는 유리 전이 온도보다 적어도 20 ℃ 위에서 가열된다. 수득된 발포체 입자는 40 내지 ≤　200　kg/m3 의 밀도를 갖는 몰딩을 형성하기 위해 성형 몰드 및 에너지 입력의 도움으로 예비발포된 입자들을 소결하는 것에 의해 몰딩으로 프로세싱된다.
에너지의 입력은 IR 복사, 적합한 유체 (예를 들어, 스팀 또는 고온 공기)의 사용, 열전도 또는 전자기파에 의해 실시된다.
대안적으로, 발포체 입자는 성형 몰드 및 첨가제의 도움으로 접착-결합될 수 있다.
보다 바람직하게는, 사용된 프로세스에 관계 없이, 제조된 입자 발포체는 후속적으로 커버 재료에 접착 결합, 봉합 또는 용접된다. "용접된"은 여기서 컴포넌트를 가열하는 것이 발포체 코어와 커버 재료 사이에 응집 연결 (접착) 을 야기한다는 것을 의미한다.
커버 재료는 목재, 금속, 장식 필름, 복합 재료, 프리프레그 또는 다른 공지된 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 열가소성 또는 가교결합된 커버 층을 갖는 발포체 코어가 존재할 수 있다. 종래 기술은 복합 부품을 제조하기 위한 다양한 프로세스를 개시한다.
복합 부품을 제조하는 바람직한 프로세스는 본 발명에 따라 제조된 입자 발포체가 커버 재료의 존재 하에 접착제 결합 또는 용접에 의해 커버 재료에 결합되는 방식으로 발포되는 것을 특징으로 한다.
발포제와의 로딩이 압출기 내에서 수행되는 프로세스 변형예에서, PEI 와 PEEK의 블렌드는 또한 압출기를 빠져나갈 때 대안적으로 적절한 노즐의 도움으로 반완성된 생성물로, 선택적으로 커버 재료와 조합하여 프로세싱될 수 있다.
대안적으로, 조성물은 몰딩 (발포체 사출 성형 (injection moulding)) 과 함께 직접 발포체 발포체 주입 장치로 발포가 진행될 수 있다.
사용된 변형예에 관계없이, 입자 발포체 또는 복합 재료가 발포 동안 삽입부로 제공될 수 있고/있거나 채널이 입자 발포체에 혼입되는 것이 가능하다.
항공기 내부에서 사용하기 위한 전제 조건인 요구되는 모든 재료 특성이 본 발명에 따른 입자 발포체 뿐만 아니라 상응하는 슬랩 형태의 발포체에 의해 충족된다는 것은 또한 매우 놀라운 것이다. 예를 들어, PMI 의 경우, 이러한 관계는 존재하지 않는데, 그 이유는 이 폴리메타크릴이미드의 경우에, 슬래브스톡 발포체로부터 제조된 시트 재료가 조건들을 충족하는 반면, 입자 발포체는 승인되지 못하기 때문이다.
본 발명에 따른 발포체는 미발포 재료에 비해 1% 내지 98%, 바람직하게 50% 내지 97%, 보다 바람직하게 70% 내지 95% 의 밀도에서의 감소에 상당하는 발포도를 갖는 것이 바람직하다. 발포체는 바람직하게는 20 내지 1000　kg/m3, 바람직하게는 40 내지 200　kg/m3의 밀도는 갖는다.
본 발명에 따른 입자 발포체에 더하여, 본 발명은 또한 그의 제조를 위한 프로세스를 포함한다.
원칙적으로, 본 발명에 따른 입자 발포체의 제조를 위한 2 가지 바람직한 방법이 존재한다. 제 1 프로세스 변형예에서, 50 중량% 내지 99.999 중량% 의 PEI 및 0 중량% 내지 49.999 중량% 의 PEEK, 0.001 중량% 내지 2 중량% 의 핵 형성제, 0.001 중량% 내지 20 중량% 의 발포제 (blowing agent) 및 선택적으로 최대 20 중량% 의 첨가제로 구성된 조성물은 다공 플레이트를 갖는 압축기에 의해 발포된 팰렛들로 프로세싱된다. 흡입 구역과 스크류 팁 사이의 온도는 바람직하게는 320 ℃ 내지 400 ℃ 의 범위 내에 있다. 또한, 통상 이러한 거리에 걸쳐 균일한 온도가 존재하지 않으나, 대신, 예를 들어 중합체 용융물의 공급 방향으로 온도가 증가하는 구배가 존재한다. 다공 플레이트의 온도는 250 내지 350 ℃ 이고, 다공 플레이트를 통한 출사시의 용융 온도는 230 내지 360 ℃ 이다. 발포제의 로딩은 일반적으로 압출기에서 수행된다. 그후 펠렛은 다공 플레이트로부터 출사될 때 발포를 겪는다. 이어서 발포된 펠렛은 바람직하게는 추가로 발포되어 입자 발포체를 제공한다.
이 실시형태의 한 변형예에서, 조성물은 압출기를 출사시, 수중 펠렛화기로 안내될 수 있다. 이러한 수중 펠렛화기는 이러한 발포가 발생하는 것을 방지하는 방식으로 온도 및 압력의 조합을 채택하도록 설계된다. 이 방법은 선택적 몰딩에 의해 입자 발포체 워크피스로 추가로 프로세싱되고/되거나 에너지의 갱신된 입력에 의해 원하는 밀도로 후속하여 팽창될 수 있는 발포제가 로딩된 펠렛을 제공한다.
입자 발포체의 제조를 위한 제 2 프로세스 변형예에서, 제 1 변형예에 대해 기재된 바와 같은 적절한 조성물은 초기에 마찬가지로 펠렛으로 다공 플레이트를 갖는 압출기에 의해 프로세싱되지만, 발포제가 로딩되지 않는다. 여기서 또한, 반드시 다시 균일한 것은 아닌 흡입 구역과 스크류 팁 사이의 온도는 320 ℃ 내지 400 ℃ 의 범위 내에 있다. 다공 플레이트의 온도는 마찬가지로 250 ℃ 내지 350 ℃ 이고, 다공 플레이트를 통한 출사시 용융 온도는 230 ℃ 내지 360 ℃ 이다. 이 경우에, 펠렛은 후속하여 0.001 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 17 중량% 의 발포제를 함유하도록 오토클레이브 내에서 발포제와 함께 로딩될 것이다. 발포제가 로딩된 펠렛은 이어서 입자 발포체로의 팽창에 의해 및/또는 200 ℃를 초과하는 온도로 가열하는 것에 의해 발포될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 PEI와 PEEK의 블렌드의 제조와 관련하여, 순수 입자 발포체에 대해 전술한 2가지 방법이 사용될 수 있는 바와 같이, 바람직하게는 50 중량% 내지 99.999 중량%의 PEI와 0.001 중량% 내지 49.999 중량%의 PEEK가 원칙적으로 사용될 수 있다. 약 335 ℃의 PEEK의 높은 용융 온도 및 결정화도 때문에, 개별 프로세스 단계에 대해 상기 언급된 온도는 블렌드가 25 중량% 초과의 PEEK를 함유하고자 한다면, 블렌드의 정확한 조성에 따라 당업자에 의해 조정될 필요가 있다. 여기서 선택된 온도는 25중량% 미만의 PEEK를 함유하는 블렌드에 대한 온도보다 다소 높은 경향이 있을 것이라고 가정할 수 있다.
실제 발포와 관련하여, 특히 열가소성 발포체에 대한 방법에 관하여 본 조성물에 적용가능한, 폴리머 조성물을 발포시키는 각종 방법은 원리적으로 당업자에게 공지되어 있다. 예를 들어, 조성물은 150 내지 250 ℃ 의 온도 및 0.1 내지 2 bar 의 압력에서 발포될 수 있다. 바람직하게는, 실제 발포는, 압출 후에 바로 후속하지 않는다면, 표준 압력 분위기에서 180 내지 230 ℃ 의 온도에서 수행된다.
발포제의 로딩이 추후 수행되는 변형예에서, 여전히 발포제를 갖지 않는 조성물은 예를 들어 20 내지 120 ℃ 의 온도 및 예를 들어 30 내지 100 bar 의 압력에서 오토클레이브에서 발포제와 충전되고 후속하여 압력을 감소시키고 온도를 발포 온도로 상승시킴으로써 오토클레이브 내부에서 발포된다. 대안적으로, 발포제로 충전된 조성물은 오토클레이브에서 냉각되고, 일단 냉각되면 오토클레이브 밖으로 취출된다. 이 조성물은 그 후에 이를 발포 온도로 가열함으로써 발포될 수 있다. 이는 또한 예를 들어 추가 몰딩과 함께 또는 다른 엘리먼트들, 이를 테면, 인서트 또는 커버 층과 조합하여 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 발포체, 또는 본 발명에 따른 프로세스에 의해 제조된 발포체는 우주선 또는 항공기의 구조물에서, 조선, 철도차량 구조물, 또는 차량 구조물에서, 특히 이들의 내부 또는 외부에서 사용된다. 이는 본 발명에 따른 프로세스에 의해 제조되었는지 여부에 관계 없이, 입자 발포체, 및 마찬가지로 그로부터 실현된 복합 재료를 포함할 수 있다. 더욱 특히, 낮은 가연성으로 인해, 본 발명에 따른 발포체는 또한 상기 차량의 내부에 설치될 수 있다. 또한, 본 발명은 추가적으로 마찬가지로 조선, 차량 구조물 또는 철도 구조물에서 인용된 재료의 사용을 제공한다.
PEI와 PEEK 의 블렌드에 기초한 입자 발포체는 항공기 내부에 통합되기에 특히 적합하다. 제트기나 경비행기 이외에, 항공기는 특히 헬리콥터나 심지어 우주선을 포함한다. 이러한 항공기 내부의 설비의 예는 예를 들어, 여객기에서의 좌석 뒷면의 접을 수 있는 평판, 좌석 또는 내부 파티션의 충전재 (filling), 및 또한 예를 들어 내부 문이다.
PEI와 PEEK 의 블렌드에 기초한 입자 발포체는 추가로 항공기 외부에의 통합에도 특히 적합하다. "외부" 는 항공기의 외부 스킨 (skin) 에서의 충전재 뿐만 아니라 특히 항공기 기수 (nose), 꼬리 부위, 날개, 외부 문, 방향타 (rudder) 또는 로터 블레이드에서의 충전재를 의미한다.

Claims (14)

  1. DIN EN ISO 1183 에 따라 결정된 40 내지 ≤ 200 kg/m3 의 밀도 및 DIN EN ISO 6721-1 에 따라 측정된 140 와 230 ℃ 사이의 유리 전이 온도를 갖는 발포체 (foam) 의 제조를 위하여 폴리에테르이미드 및 폴리에테르 에테르 케톤 그리고 또한 적어도 하나의 핵 형성제 (nucleating agent) 를 포함하는, 폴리머 혼합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리머 혼합물은 50 중량% 내지 99.999 중량% 의 폴리에테르이미드 (PEI) 및 0 중량% 내지 49.999 중량% 의 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 0.001 중량% 내지 2 중량% 의 핵 형성제, 0 중량% 내지 25 중량% 의 발포제 (blowing agent) 및 0 중량% 내지 20 중량% 의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    0.001 중량% 내지 20 중량% 의 발포제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    0.1 중량% 내지 10 중량% 의 첨가제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    압출에 의해 25 내지 ≤ 100 kg/m3의 밀도를 갖는 발포체가 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  6. 제 3 항에 있어서,
    수중 펠렛화에 의해 발포제-로딩된 입자가 생성되는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  7. 제 6 항에 따른 발포제-로딩된 입자로서,
    0.5-15 mg, 바람직하게는 1-12 mg, 보다 바람직하게는 3 내지 9 mg 의 질량을 갖는 타원체 입자가 제조되는 것을 특징으로 하는 발포제-로딩된 입자.
  8. 제 2 항에 있어서,
    입자가 수중 펠렛화 또는 스트랜드 펠렛화에 의해 생성된 다음 적절한 용기에 발포제로 로딩되는 것을 특징으로 하는 폴리머 혼합물.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 발포제-로딩된 입자가 가열에 의해 예비발포되는 것을 특징으로 하는 발포체 입자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    발포체 입자는 25 내지 ≤ 100 kg/m3 의 벌크 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 발포체 입자.
  11. 제 10 항에 따른 발포체 입자가 25 내지 ≤　100　kg/m3 의 밀도를 갖는 몰딩된 발포체를 형성하기 위해 성형 몰드 및 에너지 입력의 도움으로 소결되는 것을 특징으로 하는 몰딩.
  12. 제 11 항에 있어서,
    발포 프로세스가 IR 복사, 유체로부터의 열의 입력, 열전도 또는 전자기파에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 몰딩.
  13. 제 10 항에 따른 발포체 입자가 성형 몰드 및 첨가제의 도움으로 접착-결합되는 것을 특징으로 하는 몰딩.
  14. 항공 산업 (aviation industry), 조선 (shipbuilding), 철도 차량 구조물 (rail vehicle construction) 또는 차량 구조물에서의, 제 5 항에 따라 수득가능한 PEI/PEEK 발포체 또는 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 PEI/PEEK 입자 발포체의 용도.
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