KR20240001282A - 열가소성 시트를 위한 발포 및 성형 방법, 및 관련 장치 및 성형된 발포 열가소성 시트 - Google Patents

열가소성 시트를 위한 발포 및 성형 방법, 및 관련 장치 및 성형된 발포 열가소성 시트 Download PDF

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차오 리우
리핑 정
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에스에이치피피 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

폴리(페닐렌 에테르), 폴리에테르이미드 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 시트를 발포시키고 성형하는 방법은, 상기 열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계 및 상기 발포 열가소성 시트를 성형하여 성형된 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 성형 단계는 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 단계를 포함하며, 상기 금속판 각각은 상기 열가소성 시트를 향하는 홈이 있는 표면을 갖는다. 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판은 가요성의 압축가능한 연결장치에 의해 연결된다. 가요성의 압축가능한 연결장치가 이의 비압축된 상태에 있는 경우, 오직 제2 (하부) 금속판이 성형된 발포 열가소성 시트와 접촉한다. 가요성의 압축가능한 연결장치가 이의 압축된 상태에 있는 경우, 제1 (상부) 및 제2 (하부) 금속판 둘 모두가 성형된 발포 열가소성 시트와 접촉한다.

Description

열가소성 시트를 위한 발포 및 성형 방법, 및 관련 장치 및 성형된 발포 열가소성 시트
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 7월 9일에 제출된 EP 출원 번호 21184715.7의 이익을 청구하며, 상기 EP 출원은 그 전문이 본원에 참조로 통합된다.
초임계 이산화탄소를 사용한 열가소물의 발포는 발포 열가소성 시트를 형성하는 비용 효과적이며 잔류물이 없는 방법이다. 발포 단계 및 후속 성형 단계의 조합은, 주로 폴리프로필렌, 열가소성 폴리우레탄, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머 및 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하여 유리 전이 온도가 0℃ 미만인 열가소물에 대해 상업적으로 실시된다. 전형적으로, 발포는 고온의 발포기에서 수행되고, 이어서, 발포된 시트는 냉각 및 성형을 위해 별도의 실온 기계로 이송된다. 이 방법은, 발포된 시트가 실온 냉각 및 성형 기계로 이송될 때 여전히 연질이기 때문에 유리 전이 온도가 0℃ 미만인 열가소물에 잘 작동한다. 그러나, 더 높은 유리 전이 온도를 갖는 열가소물에 이 2단계 방법을 적용하는 것은, 발포된 시트가 균열, 표면 변형 및 불균일한 발포 시트 두께 및 밀도를 일으키기 쉽다는 점에서 문제가 있다. 따라서, 적어도 20℃의 유리 전이 온도를 갖는 열가소물로부터 초임계 이산화탄소를 사용하여 제조된 발포된 시트를 냉각시키고 성형하는 개선된 방법에 대한 필요성이 있다.
일 구현예는, 열가소성 시트를 발포시키고 성형하는 방법이며, 상기 방법은, 열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계로서, 상기 열가소성 시트는 폴리(페닐렌 에테르), 폴리에테르이미드 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물을 포함하고; 상기 열가소성 조성물은 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정된 20 내지 300℃의 유리 전이 온도를 특징으로 하는, 단계; 및 상기 발포 열가소성 시트를 성형하여 성형된 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 성형 단계는 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 단계를 포함하고; 상기 제1 금속판의 표면 및 상기 제2 금속판의 표면은 복수의 홈(groove)을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈과 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있으며; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격(separation)을 조절할 수 있는 가요성 연결장치에 의해 연결되고; 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 상기 단계는 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하는 단계를 포함한다.
또 다른 구현예는, 본원에 기술된 이의 변형 중 임의의 것의 방법에 의해 제조되고, 제1 금속판 및 제2 금속판의 복수의 홈에 대응하는 복수의 돌출부를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트이다.
또 다른 구현예는 이의 변형 중 임의의 것의 성형된 발포 열가소성 시트를 포함하는 전기 자동차 배터리이다.
또 다른 구현예는 발포 열가소성 시트를 성형하기 위한 장치이며, 상기 장치는, 제1 금속판 및 제2 금속판으로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 각각은 열가소물-대향 주 표면(thermoplastic-facing major surface)을 포함하고; 상기 제1 금속판 또는 상기 제2 금속판 또는 둘 모두의 상기 열가소물-대향 주 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고; 상기 제1 금속판 또는 상기 제2 금속판 또는 둘 모두의 상기 열가소물-대향 주 표면은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하기 위한 강성 스페이서(rigid spacer)를 포함하는, 제1 금속판 및 제2 금속판; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치; 및 상기 제1 금속판 및 제2 금속판을 연결하는 상기 가요성 연결장치를 압축할 수 있는 유압 시스템을 포함한다.
이들 구현예 및 다른 구현예가 하기에 상세히 기술된다.
도면에서, 유사한 요소는 여러 도면에서 동일하게 번호가 매겨져 있다.
도 1은 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)의 개략도이며; 삽도는 제2 금속판(170)의 일부분의 확대된 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열가소성 시트의 발포 및 성형을 위한 방법의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 금속판 및 제2 금속판, 또는 제1 금속판 및 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치를 사용하지 않고 열가소성 시트를 발포시키고 성형하기 위한 비교예의 방법의 개략도이다.
도 4는 제1 금속판 및 제2 금속판을 연결하는 본 발명의 가요성 연결장치를 사용하지 않고 열가소성 시트를 발포시키고 성형하기 위한 비교예의 방법의 개략도이다.
본 발명자들은, 가요성 연결장치에 의해 연결된 홈이 있는 금속판을 활용하는 냉각 및 성형 단계를 포함하는 방법에 의해, 적어도 20℃의 유리 전이 온도를 갖는 열가소물이 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포된 다음, 냉각되고, 균열, 표면 변형, 불균일한 발포 시트 두께 또는 불균일한 발포 시트 밀도 없이 성형될 수 있다고 결정하였다.
따라서, 일 구현예는, 열가소성 시트를 발포시키고 성형하는 방법이며, 상기 방법은, 열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계로서, 상기 열가소성 시트는 폴리(페닐렌 에테르), 폴리에테르이미드 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물을 포함하고; 상기 열가소성 조성물은 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정된 20 내지 300℃의 유리 전이 온도를 특징으로 하는, 단계; 및 상기 발포 열가소성 시트를 성형하여 성형된 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계;를 포함하고; 상기 성형 단계는 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 단계를 포함하고; 상기 제1 금속판의 표면 및 상기 제2 금속판의 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈과 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치에 의해 연결되고; 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 상기 단계는 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하는 단계를 포함한다.
제1 금속판, 제2 금속판 및 가요성 연결장치는 집합적으로 이중 판/소프트-링크 모듈(dual-plate/soft-link module)을 형성한다. 가요성 연결장치는 이중 판/소프트-링크 모듈이 압축가능하도록 허용하며, 이에 의해 제1 금속판 및 제2 금속판 사이의 간격을 조절한다. 이중 판/소프트-링크 모듈이 비압축된 경우, 제1 금속판 및 제2 금속판 사이의 간격은 제1 (상부) 금속판이 성형된 발포 열가소성 시트와 접촉하지 않도록 하는 것이다. 이중 판/소프트-링크 모듈이 압축된 경우, 제1 금속판 및 제2 금속판 사이의 간격은 제1 (상부) 금속판 및 제2 (하부) 금속판 둘 모두가 성형된 발포 열가소성 시트와 접촉하도록 하는 것이다. 제1 금속판 및 제2 금속판 사이의 최소 간격은 제1 금속판, 제2 금속판 또는 둘 모두의 열가소물-대향 표면에 부착된 1개 이상의 강성 스페이서에 의해 제어된다.
상기 방법의 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 금속 와이어(wire), 금속 밴드(band), 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함한다. 상기 방법의 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 금속 와이어, 금속 밴드 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 아연도금 철의 중량을 기준으로 99.9 내지 99.99 중량%의 철 및 0.01 내지 0.1 중량%의 탄소를 포함하는 아연도금 철을 포함하는 금속 와이어 또는 금속 밴드를 포함한다.
제1 금속판 및 제2 금속판의 열가소물-대향 주 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈과 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있다. 이 범위 내에서, 폭은 0.2 내지 1 mm일 수 있고, 깊이는 0.2 내지 1 mm일 수 있으며, 중심 대 중심 홈 간격은 1 내지 5 mm일 수 있다. 일부 구현예에서, 금속판 표면은 복수의 평행한 홈을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속판 표면은 평행한 홈의 제1 세트 및 평행한 홈의 제2 세트를 포함하며, 여기서 제1 세트의 홈은 제2 세트의 홈에 수직이다.
일부 구현예에서, 열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계는 10초 이하, 또는 5초 이하, 또는 3초 이하 내에 발포기로부터 이산화탄소를 배출시키는 단계를 포함한다.
열가소성 조성물은 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정된 20 내지 300℃의 유리 전이 온도를 특징으로 한다. 이 범위 내에서, 유리 전이 온도는 50 내지 300℃, 또는 100 내지 300℃, 또는 120 내지 300℃일 수 있다.
상기 방법의 일부 구현예에서, 열가소성 조성물은 폴리(페닐렌 에테르)를 포함한다. 예를 들어, 열가소성 조성물은 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있으며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%이다. 또 다른 예로서, 열가소성 조성물은 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있으며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%이다.
상기 방법의 일부 구현예에서, 열가소성 조성물은 폴리에테르이미드를 포함한다.
또 다른 구현예는, 상기 방법의 상술한 구현예 중 임의의 것에 의해 제조되며, 이의 2개의 주 면(face) 상에 복수의 돌출부를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트이고, 상기 복수의 돌출부는 제1 금속판 및 제2 금속판의 복수의 홈에 대응한다.
또 다른 구현예는, 상기 방법의 상술한 변형 중 임의의 것에 의해 제조되고, 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트이다. 예를 들어, 열가소성 조성물은 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있으며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%이다. 또 다른 예로서, 열가소성 조성물은 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있으며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%이다.
또 다른 구현예는, 상기 방법의 상술한 변형 중 임의의 것에 의해 제조되고, 폴리에테르이미드를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트이다.
또 다른 구현예는 이의 상술한 변형 중 임의의 것의 성형된 발포 열가소성 시트를 포함하는 전기 자동차 배터리이다.
또 다른 구현예는 발포 열가소성 시트를 성형하기 위한 장치이며, 상기 장치는, 제1 금속판 및 제2 금속판으로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 각각은 열가소물-대향 주 표면을 포함하고; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 상기 열가소물-대향 주 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈으로부터 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 또는 상기 제2 금속판 또는 둘 모두의 상기 열가소물-대향 주 표면은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하기 위한 강성 스페이서를 포함하는, 제1 금속판 및 제2 금속판; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치; 및 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 상기 가요성 연결장치를 압축할 수 있는 유압 시스템을 포함한다. 도 1은, 각각 천공부(161)를 포함하는 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)의 모식도이다. 제2 금속판(170)의 열가소물-대향 표면은 홈(174)을 포함하고, 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)의 최소 간격을 제어하기 위한 2개의 강성 스페이서(175)를 포함한다. 도 1의 삽도는 제2 금속판(170)의 일부분의 확대된 단면도이고, 홈 폭(171), 홈 깊이(172) 및 중심 대 중심 홈 간격(173)을 예시한다.
상기 장치의 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 금속 와이어, 금속 밴드, 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함한다. 상기 방법의 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 금속 와이어, 금속 밴드 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 가요성 연결장치는 아연도금 철을 포함하는 금속 와이어 또는 금속 밴드를 포함하며, 여기서 아연도금 철은 아연도금 철의 중량을 기준으로 99.9 내지 99.99 중량%의 철 및 0.01 내지 0.1 중량%의 탄소를 포함한다.
본원에 개시된 모든 범위는 종점을 포함하며, 종점은 서로 독립적으로 조합가능하다. 본원에 개시된 각각의 범위는 개시된 범위 내에 있는 임의의 지점 또는 하위 범위의 개시를 구성한다.
본 발명은 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시된다.
실시예
본 실험에 사용된 성분은 하기 표 1에 요약되어 있다.
<표 1>
수지 조성물은 하기 표 2에 요약되 있으며, 여기서 성분 양은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한 중량%로 표현된다. 공급 쓰로트(feed throat)에서 다이(die)까지 200, 230, 260, 260, 280, 280, 280, 285 및 275℃의 배럴(barrel) 온도 및 275℃의 다이 온도에서 작동하는 36 mm 이축 압출기 상에서 조성물을 배합하였다. 압출물을 냉각시키고, 펠릿화한 다음, 시트 압출에 사용하기 전에 100℃에서 3시간 동안 건조시켰다. 섭씨도의 단위로 표현되는 유리 전이 온도는 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정하였다.
<표 2>
수지 조성물의 시트 압출은 200, 240, 260, 270, 280, 280, 260, 250℃의 배럴 온도 및 245℃의 다이 온도에서 작동하는 시트 압출 장치 상에서 수행하였다. 시트 두께는 개별 실험의 문맥에서 하기에 지정된다.
실시예 1
본 실험은 300 mm의 길이, 200 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 수지 A의 압출 시트를 활용하였다. 또한, 1000 mm의 길이, 600 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 2개의 알루미늄 판을 활용하였다. 2개의 알루미늄 판 모두의 내부 (열가소물-대향) 표면을 기계가공하여, 0.5 mm의 폭, 0.5 mm의 깊이 및 2 mm의 중심 대 중심 간격을 갖는 수직 미세 홈의 그리드(grid)를 생성하였다. 알루미늄 판의 4개의 모서리에 천공을 뚫고, 원형 단면, 1 mm의 와이어 단면 직경 및 약 200 mm의 후프(hoop) 원주를 갖는 금속 와이어 후프로 이루어지는 소프트-링크에 알루미늄 판을 연결함으로써, 이중 판/소프트-링크 모듈을 생성하였다. 후프를 형성하는 데 사용된 금속 와이어는 99.98 중량%의 철 및 0.02 중량%의 탄소를 함유하는 아연도금 철 와이어였다. 와이어 후프에 알루미늄 판을 연결하는 것은 알루미늄 판에서의 각각의 구멍을 통해 와이어 후프의 와이어를 다수의 횟수로 고리로 감아(looping) 수행하였다. 이중 판/소프트-링크 모듈에서, 2개의 알루미늄 판 사이의 초기 간격은 약 25 mm였지만, 이중 판/소프트-링크 모듈을 압축함으로써 간격이 감소되어, 최종 발포 시트의 두께와 동일하거나 또는 이보다 약간 더 적은 (예를 들어, 5%만큼 더 적은) 최소 판 간격을 생성할 수 있었다. 최소 판 간격은 하부 알루미늄 판의 열가소물-대향 표면의 반대쪽 가장자리에 부착된 2개의 강성 스페이서에 의해 제어하였다.
압출 시트를 약 25 mm만큼 이격된 2개의 알루미늄 판 사이에 위치시켰다. 발포기의 공동(cavity)을 160℃로 예열한 다음, 압출 시트를 함유하는 이중 판/소프트-링크 모듈을 발포기(1)에 위치시키고, 발포기의 유압 프레스에 의해 금형 공동(mold cavity)을 폐쇄하였다. 금형 공동의 폐쇄는 약 25 mm의 판 간격에 영향을 미치지 않았다. 이어서, 발포기의 공동 내로 초임계 이산화탄소를 주입하고, 이산화탄소의 160℃의 온도 및 20 메가파스칼의 압력을 60분 동안 유지시켰다.
60분이 경과한 후, 약 2초 내에 배기 포트(port)를 통해 압력을 해제하고, 공동을 개방하였다. 이 시점에, 발포 시트는 뒤틀린 (즉, 편평하지 않은) 형상을 가졌다. 발포 시트를 함유하는 이중 판/소프트-링크 모듈을 약 23℃의 초기 온도를 갖는 성형기로 신속하게 이송하였고, 성형기의 유압 프레스를 신속하게 폐쇄하여, 21 mm의 판 간격 및 약 0.6 메가파스칼의 압력을 생성하였다. 5분 후, 유압 프레스는 판 간격을 약 25 mm로 증가시켰고, 이중 판/소프트-링크 모듈로부터 발포 시트를 제거하였다. 생성된 편평한 형상의 발포 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 21 mm의 두께 및 0.045 g/cm3의 밀도를 가졌다. 시트의 주 표면은 알루미늄 판 내의 홈에 해당하는 돌출부를 포함하였다. 성형된 발포 시트는 균열 또는 표면 주름을 나타내지 않았으며, 이의 두께 및 밀도는 균일하였다.
도 2는 본 발명 및 실시예 1에 따른 열가소성 시트를 발포시키고 성형하기 위한 방법의 개략도이다. 이 방법은 발포기(10) 및 성형기를 활용한다. 도 2에서, 성형기는 비압축된 구성(20) 및 압축된 구성(30)으로 도시되어 있다. 발포기(10)는, 각각 발포기 상부 벽(140) 및 발포기 하부 벽(150)의 수직 이동을 제어하는 발포기 상부 유압 프레스(110) 및 발포기 하부 유압 프레스(120)를 포함한다. 발포기 상부 벽(140)에는 밸브(130)를 갖는 이산화탄소 입구/출구가 내장되어 있다. 발포기(10)의 챔버 내부에는 가요성 연결장치(180)에 의해 연결된 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)을 포함하는 이중 판/소프트-링크 모듈이 묘사되어 있다. 비발포된 열가소성 시트(190)는 제2 금속판(170) 위에 놓인다. 비발포된 열가소성 시트(190)가 이산화탄소를 사용하여 발포되어 발포기(10)에서 발포된 비성형 열가소성 시트(290)를 형성한 후, 이산화탄소는 밸브(130)를 갖는 이산화탄소 입구/출구를 통해 배출되고, 챔버는 발포기 상부 유압 프레스(110) 및 발포기 하부 유압 프레스(120)를 통해 개방된다. 이중 판/소프트-링크 모듈은 발포기(10)로부터 비압축된 구성의 성형기(20)로 신속하게 이송된다. 이러한 이송은 (200)으로 표지된 화살표에 의해 표시된다. 성형기는 성형기 상부 유압 프레스(210), 성형기 하부 유압 프레스(220), 성형기 상부 유압 프레스 접촉판(230) 및 성형기 하부 유압 프레스 접촉판(240)을 포함한다. 성형기 상부 유압 프레스(210) 및 성형기 하부 유압 프레스(220)는 성형기를 이의 비압축된 구성(20)으로부터 이의 압축된 구성(30)으로 전환시키는 데 사용되며, 여기서 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)의 최소 간격은 제1 금속판(160) 또는 제2 금속판(170) 또는 둘 모두의 열가소물-대향 주 표면 상의 적어도 1개의 강성 스페이서(175) (도 2에 도시되어 있지 않지만, 도 1에 예시되어 있음)에 의해 제어된다. 성형기를 이의 비압축된 구성으로부터 이의 압축된 구성으로 전환시키는 것은 (300)으로 표시된 화살표에 의해 표시된다. 성형기의 압축된 구성(30)에서, 발포된 비성형 열가소성 시트는 성형되고 냉각되어, 결함이 없는 성형된 발포 시트(390)를 형성한다. 이어서, 성형기 상부 유압 프레스(210) 및 성형기 하부 유압 프레스(220)를 사용하여, 성형기를 다시 이의 비압축된 구성(20)으로 전환시키며, 성형기로부터 이중 판/소프트-링크 모듈이 제거되고, 이중 판/소프트-링크 모듈로부터 결함이 없는 성형 발포 시트(390)가 제거된다. 성형된 발포 시트의 제거는 (400)으로 표지된 화살표에 의해 표시된다.
실시예 2
발포 동안 판 간격이 약 17 mm이고, 발포가 145℃에서 수행되었으며, 성형 동안 판 간격이 약 10 mm인 것을 제외하고는, 실시예 1의 절차를 따랐다. 생성된 편평한 성형 발포 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 약 10 mm의 두께 및 0.14 g/cm3의 밀도를 가졌다. 시트의 표면은 알루미늄 판 내의 홈에 해당하는 돌출부를 포함하였다. 성형된 발포 시트는 균열 또는 표면 주름을 나타내지 않았으며, 이의 두께 및 밀도는 균일하였다.
실시예 3
수지 B를 사용하고, 발포를 70분 동안 165℃에서 수행하였으며, 성형 동안 판 간격이 약 19 mm였던 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 따랐다. 생성된 편평한 성형된 발포 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 약 19 mm의 두께 및 0.065 g/cm3의 밀도를 가졌다. 시트의 표면은 알루미늄 판 내의 홈에 해당하는 돌출부를 포함하였다. 성형된 발포 시트는 균열 또는 표면 주름을 나타내지 않았으며, 이의 두께 및 밀도는 균일하였다.
실시예 4
열가소성 시트가 3 mm의 두께를 가졌고, 발포 동안 판 간격이 약 12 mm였고, 발포를 50분 동안 145℃에서 수행하였으며, 성형 동안 판 간격이 약 7 mm였던 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 따랐다. 생성된 편평한 발포된 성형 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 약 7 mm의 두께 및 0.15 g/cm3의 밀도를 가졌다. 시트의 표면은 알루미늄 판 내의 홈에 해당하는 돌출부를 포함하였다. 성형된 발포 시트는 균열 또는 표면 주름을 나타내지 않았으며, 이의 두께 및 밀도는 균일하였다.
비교예 1
본 실험은 300 mm의 길이, 200 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 수지 A의 압출 시트를 활용하였다. 본 실험에서는 알루미늄 판을 사용하지 않았다.
압출 시트를 160℃로 예열된 발포기의 공동의 유압 프레스의 하부 표면 상에 위치시켰다. 발포기의 금형 공동을 유압 시스템에 의해 폐쇄하여, 유압 프레스의 상부 표면 및 하부 표면 사이에 약 50 mm의 간격을 생성하였다. 이어서, 발포기의 공동 내로 초임계 이산화탄소를 주입하고, 이산화탄소의 160℃의 온도 및 20 메가파스칼의 압력을 60분 동안 유지시켰다.
60분이 경과한 후, 배기 포트를 통해 압력을 해제하고, 공동을 개방하였다. 이 시점에, 발포 시트는 뒤틀린 (즉, 편평하지 않은) 형상을 가졌다. 발포 시트를 약 23℃의 초기 온도를 갖는 성형기로 신속하게 이송하였고, 성형기의 유압 프레스를 신속하게 폐쇄하여, 유압 프레스의 상부 표면 및 하부 표면 사이에 약 20 mm의 간격 및 약 0.6 메가파스칼의 압력을 생성하였다. 5분 후, 유압 프레스의 상부 표면 및 하부 표면 사이의 간격은 약 200 mm로 증가하였고, 성형된 발포 시트를 성형기로부터 제거하였다. 생성된 성형된 발포 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 약 20 mm의 두께 및 0.045 g/cm3의 밀도를 가졌지만, 이는 허용불가능한 균열을 나타냈고, 발포 시트의 표면은 허용불가능한 표면 주름을 나타냈다.
상기 방법은 도 3에 개략적으로 예시되어 있으며, 이는, 이중 판/소프트-링크 모듈을 이용하지 않았으며, 최종 제품이 균열 및 표면 주름을 나타내는 성형된 발포 시트(394)라는 것을 제외하고는 도 2와 유사하다.
비교예 2
본 실험은 300 mm의 길이, 200 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 수지 A의 압출 시트를 활용하였다. 또한, 1000 mm의 길이, 600 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 2개의 알루미늄 판을 활용하였다. 2개의 알루미늄 판 모두의 내부 표면을 기계가공하여, 0.5 mm의 폭, 0.5 mm의 깊이 및 2 mm의 중심 대 중심 간격을 갖는 수직 미세 홈의 그리드를 생성하였다. 알루미늄 판을 볼트(bolt)로 연결하여 약 20 mm의 고정 간격을 생성함으로써, 이중 판/고정 간격의 모듈을 생성하였다.
압출 시트를 2개의 알루미늄 판 사이에 위치시켰다. 발포기의 공동을 160℃로 가열한 다음, 압출 시트를 함유하는 이중 판/고정 간격의 모듈을 발포기에 위치시키고, 금형 공동을 폐쇄하였다. 이어서, 발포기의 공동 내로 초임계 이산화탄소를 주입하고, 이산화탄소의 160℃의 온도 및 20 메가파스칼의 압력을 60분 동안 유지시켰다.
60분이 경과한 후, 배기 포트를 통해 압력을 해제하고, 공동을 개방하였다. 이 시점에, 발포 시트는 뒤틀린 (즉, 편평하지 않은) 형상을 가졌다. 발포 시트를 함유하는 이중 판/고정 간격의 모듈을 약 23℃의 초기 온도를 갖는 성형기로 신속하게 이송하였다. 판 간격은 여전히 약 20 mm로 고정되었다. 5분 후, 이중 판/고정 간격의 모듈로부터 발포 시트를 제거하였다. 이 방법은 도 3에 개략적으로 예시되어 있다. 생성된 성형된 발포 시트는 ASTM D1622-14에 따라 결정 시 약 20 mm의 두께 및 0.045 g/cm3의 밀도를 가졌지만, 발포 시트의 표면은 허용불가능한 표면 주름을 나타냈으며, 두께 및 밀도는 시트에 걸쳐 균일하지 않았다.
상기 방법은 도 4에 개략적으로 예시되어 있으며, 이는, 이중 판/소프트-링크 모듈을, 강성 스페이서(185)가 연결하며 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170)의 고정된 간격을 생성하는 이중 판/고정 간격의 모듈로 대체하였고, 최종 제품이 표면 주름 및 불균일한 두께 및 밀도를 나타내는 성형된 발포 시트(396)였다는 것을 제외하고는 도 2와 유사하다.
비교예 3
본 실험은 300 mm의 길이, 200 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 수지 A의 압출 시트를 활용하였다. 또한, 1000 mm의 길이, 600 mm의 폭 및 5 mm의 두께를 갖는 2개의 알루미늄 판을 활용하였다. 두 알루미늄 판 모두 홈을 갖지 않았다. 알루미늄 판의 4개의 모서리에 천공을 뚫고, 원형 단면, 1 mm의 와이어 단면 직경 및 약 20 mm의 후프 원주를 갖는 금속 와이어 후프로 이루어지는 소프트 링크에 알루미늄 판을 연결함으로써, 이중 판/소프트-링크 모듈을 생성하였다. 2개의 알루미늄 판 사이의 초기 간격은 약 25 mm였지만, 이중 판/소프트-링크 모듈을 압축하여 간격을 감소시켜, 최종 발포 시트의 두께와 동일하거나 또는 약간 더 적은 (예를 들어, 5%만큼 더 적은) 간격을 생성할 수 있었다.
압출 시트를 2개의 알루미늄 판 사이에 위치시켰다. 발포기의 공동을 160℃로 가열한 다음, 압출 시트를 함유하는 이중 판/소프트-링크 모듈을 발포기에 위치시키고, 금형 공동을 폐쇄하였다. 금형 공동의 폐쇄는 약 25 mm의 판 간격에 영향을 미치지 않았다. 이어서, 발포기의 공동 내로 초임계 이산화탄소를 주입하고, 이산화탄소의 160℃의 온도 및 20 메가파스칼의 압력을 60분 동안 유지시켰다.
60분이 경과한 후, 배기 포트를 통해 압력을 해제하고, 공동을 개방하였다. 이 시점에서, 발포 시트는 뒤틀린 (즉, 편평하지 않은) 형상을 가졌다. 뒤틀린 발포 시트를 함유하는 이중 판/소프트-링크 모듈을 약 23℃의 초기 온도를 갖는 성형기로 신속하게 이송하였다. 성형기의 유압 프레스를 신속하게 폐쇄하여, 약 7 mm의 판 간격, 약 0.6 메가파스칼의 압력을 생성하였다. 5분 후, 성형된 발포 시트를 이중 판/소프트-링크 모듈로부터 제거하였다. 생성된 성형 발포 시트는 약 7 mm의 두께 및 0.15 g/cm3의 밀도를 가졌지만, 두께 및 밀도는 시트에 걸쳐 균일하지 않았다.
상기 방법은 제1 금속판(160) 및 제2 금속판(170) 둘 모두가 홈을 갖지 않았다는 것을 제외하고는 도 2에 개략적으로 예시된 방법과 유사하였다.
하기 표 3은 상술한 실험에 대한 조건 및 결과를 요약한다. 표 3에서, "N/A"는 적용불가능함을 의미한다. 실시예 1 내지 4는 본 방법에 따라 수행하였으며, 2개의 판 모두가 열가소성 시트를 향하는(facing) 홈이 있는 표면을 갖는 이중 판/소프트-링크 모듈을 활용하였다. 생성된 성형된 발포 시트는 균일한 두께 및 밀도를 나타냈으며, 균열 및 표면 주름이 없었다. 비교예 1에서는, 이중 판/소프트-링크 모듈을 이용하지 않았으며, 성형 동안, 발포 시트는 유압 프레스의 평활한 표면과 직접 접촉하였다. 생성된 성형된 발포 시트는 균열 및 표면 주름을 나타냈다. 비교예 2에서, 홈을 갖는 알루미늄 판은 발포 및 성형 동안 20 mm의 고정된 간격에서 유지되었으며, 생성된 성형된 발포 시트는 표면 주름 및 불균일한 두께 및 밀도를 나타냈다. 비교예 3에서, 알루미늄 판은 홈이 결여되었고, 생성된 성형된 발포 시트는 불균일한 두께 및 밀도를 나타냈다.
<표 3>
<표 3 (계속)>
본 발명은 적어도 하기 측면을 포함한다.
측면 1: 열가소성 시트를 발포시키고 성형하는 방법으로서, 상기 방법은, 열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계로서, 상기 열가소성 시트는 폴리(페닐렌 에테르), 폴리에테르이미드 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물을 포함하고; 상기 열가소성 조성물은 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정된 20 내지 300℃의 유리 전이 온도를 특징으로 하는, 단계; 및 상기 발포 열가소성 시트를 성형하여 성형된 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계;를 포함하고; 상기 성형 단계는 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 단계를 포함하고; 상기 제1 금속판의 표면 및 상기 제2 금속판의 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈과 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치에 의해 연결되고; 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 상기 단계는 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
측면 2: 측면 1에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 금속 와이어, 금속 밴드, 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
측면 3: 측면 1 또는 2에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 아연도금 철을 포함하는 금속 와이어 또는 금속 밴드를 포함하며, 상기 아연도금 철은 아연도금 철의 중량을 기준으로 99.9 내지 99.99 중량%의 철 및 0.01 내지 0.1 중량%의 탄소를 포함하는, 방법.
측면 4: 측면 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는, 방법.
측면 5: 측면 4에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 방법.
측면 6: 측면 4에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 방법.
측면 7: 측면 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리에테르이미드를 포함하는, 방법.
측면 8: 성형된 발포 열가소성 시트로서, 측면 1 내지 7 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되고, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 상기 복수의 홈에 대응하는 복수의 돌출부를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트.
측면 9: 측면 8에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는, 성형된 발포 열가소성 시트.
측면 10: 측면 9에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 성형된 발포 열가소성 시트.
측면 11: 측면 9에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 성형된 발포 열가소성 시트.
측면 12: 측면 8에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리에테르이미드를 포함하는, 성형된 발포 열가소성 시트.
측면 13: 측면 8 내지 12 중 어느 하나의 성형된 발포 열가소성 시트를 포함하는 전기 자동차 배터리.
측면 14: 발포 열가소성 시트를 성형하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 제1 금속판 및 제2 금속판으로서, 상기 제1 금속판 및 제2 금속판 각각은 열가소물-대향 주 표면을 포함하고; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 상기 열가소물-대향 주 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈으로부터 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 또는 상기 제2 금속판 또는 둘 모두의 상기 열가소물-대향 주 표면은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하기 위한 강성 스페이서를 포함하는, 제1 금속판 및 제2 금속판; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치; 및 상기 제1 금속판 및 제2 금속판을 연결하는 상기 가요성 연결장치를 압축할 수 있는 유압 시스템을 포함하는, 장치.
측면 15: 측면 14에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 금속 와이어, 금속 밴드, 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 장치.

Claims (15)

  1. 열가소성 시트를 발포시키고 성형하는 방법으로서, 상기 방법은
    열가소성 시트를 초임계 이산화탄소를 사용하여 발포시켜 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계로서, 상기 열가소성 시트는 폴리(페닐렌 에테르), 폴리에테르이미드 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물을 포함하고; 상기 열가소성 조성물은 20℃/분의 가열 속도에서 ASTM D3418-15에 따라 시차 주사 열량계에 의해 결정된 20 내지 300℃의 유리 전이 온도를 특징으로 하는, 단계; 및
    상기 발포 열가소성 시트를 성형하여 성형된 발포 열가소성 시트를 형성하는 단계;를 포함하며; 상기 성형 단계는 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 단계를 포함하고; 상기 제1 금속판의 표면 및 상기 제2 금속판의 표면은 복수의 홈(groove)을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈과 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격(separation)을 조절할 수 있는 가요성 연결장치에 의해 연결되고; 상기 발포 열가소성 시트를 제1 금속판 및 제2 금속판 사이에서 압축하는 상기 단계는 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 금속 와이어(wire), 금속 밴드(band), 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 아연도금 철을 포함하는 금속 와이어 또는 금속 밴드를 포함하며, 상기 아연도금 철은 아연도금 철의 중량을 기준으로 99.9 내지 99.99 중량%의 철 및 0.01 내지 0.1 중량%의 탄소를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리에테르이미드를 포함하는, 방법.
  8. 성형된 발포 열가소성 시트로서, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되고, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 상기 복수의 홈에 대응하는 복수의 돌출부를 포함하는 성형된 발포 열가소성 시트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리(페닐렌 에테르)를 포함하는, 성형된 발포 열가소성 시트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 40 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 48 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 성형된 발포 열가소성 시트.
  11. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 100 내지 300℃의 유리 전이 온도를 갖고, 상기 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로, 폴리(페닐렌 에테르) 50 내지 78 중량%; 폴리스티렌, 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합 10 내지 38 중량%; 폴리스티렌 블록 및 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 폴리스티렌 블록 및 수소화 폴리부타디엔 블록을 포함하는 블록 코폴리머, 또는 이들의 조합 2 내지 10 중량%; 및 난연제 10 내지 20 중량%를 포함하며; 여기서, 상기 폴리(페닐렌 에테르), 상기 폴리스티렌 또는 고무 변성 폴리스티렌 또는 이들의 조합, 상기 블록 코폴리머 및 상기 난연제의 중량%의 합은 95 내지 100 중량%인, 성형된 발포 열가소성 시트.
  12. 제8항에 있어서, 상기 열가소성 조성물이 폴리에테르이미드를 포함하는, 성형된 발포 열가소성 시트.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항의 성형된 발포 열가소성 시트를 포함하는 전기 자동차 배터리.
  14. 발포 열가소성 시트를 성형하기 위한 장치로서, 상기 장치는
    제1 금속판 및 제2 금속판으로서, 상기 제1 금속판 및 제2 금속판 각각은 열가소물-대향 주 표면(thermoplastic-facing major surface)을 포함하고; 상기 제1 금속판 및 제2 금속판의 상기 열가소물-대향 주 표면은 복수의 홈을 포함하며, 각각의 홈은 0.1 내지 1 mm의 폭 및 0.1 내지 1 mm의 깊이를 갖고, 각각의 홈은 가장 가까운 홈으로부터 0.5 내지 5 mm의 중심 대 중심 거리만큼 이격되어 있고; 상기 제1 금속판 또는 상기 제2 금속판 또는 둘 모두의 상기 열가소물-대향 주 표면은 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판의 최소 간격을 제어하기 위한 강성 스페이서(rigid spacer)를 포함하는, 제1 금속판 및 제2 금속판;
    상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치로서, 상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판 사이의 간격을 조절할 수 있는 가요성 연결장치; 및
    상기 제1 금속판 및 상기 제2 금속판을 연결하는 가요성 연결장치를 압축할 수 있는 유압 시스템을 포함하는, 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가요성 연결장치가 금속 와이어, 금속 밴드, 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 장치.
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