(57)【要約】  ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体であって、少なくとも１種の核形成剤を含有し、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して４００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲にあり、質量が、造粒体１個あたり１〜５ｍｇの範囲にある発泡剤含有膨張性造粒体、その製造方法、これから得られる、ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である発泡材粒子であって、少なくとも１種の核形成剤を含有し、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して１０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲にある発泡材粒子、これから得られる粒子状発泡材、および航空用部品を製造するためのその使用。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体であって、少なくとも１種の核形成剤を含有し、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して４００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲にあり、質量が造粒体１個あたり１〜１０ｍｇの範囲にある、発泡剤含有膨張性造粒体。
【請求項２】
３〜１５質量％のアセトンを含有することを特徴とする、請求項１に記載の膨張性造粒体。
【請求項３】
ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である高温熱可塑性樹脂をベースとする膨張した発泡材粒子であって、少なくとも１種の核形成剤を含有し、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して１０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲にある、膨張した発泡材粒子。
【請求項４】
高温熱可塑性樹脂および核形成剤の合計を基準として０．０１〜２．０質量％のタルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を核形成剤として含有することを特徴とする、請求項３に記載の膨張した発泡材粒子。
【請求項５】
高温熱可塑性樹脂としての少なくとも１種のポリエーテルスルホンからなることを特徴とする、請求項１もしくは２に記載の膨張性発泡材粒子、または請求項３もしくは４に記載の膨張した発泡材粒子。
【請求項６】
以下：
ａ）  ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である少なくとも１種のポリマーを溶融することによりポリマー溶融物を製造し、押出成形機内にて３００℃〜３５０℃の範囲の温度で少なくとも１種の核形成剤と混合するステップ、
ｂ）  発泡剤を前記ポリマー溶融物に添加するステップ、
ｃ）  前記発泡剤含有ポリマー溶融物を１８０℃〜２５０℃の範囲の温度に冷却するステップ、
ｄ）  場合によって、前記ポリマー溶融物をギアポンプにより輸送するステップ、
ｅ）  前記発泡剤含有ポリマー溶融物を、１８０℃〜２５０℃の範囲の温度で穴あき板に通して輸送し、前記発泡剤含有ポリマー溶融物を、７５〜９９℃の範囲の水温および１０〜２０ｂａｒの範囲の圧力で稼働する水中造粒機内で造粒するステップ
を含む、高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体の製造方法。
【請求項７】
アセトン、イソブタン、エタノール、イソプロパノール、水またはこれらの混合物を発泡剤として使用することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を核形成剤として使用することを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１種のポリエーテルスルホンをポリマーとして使用することを特徴とする、請求項６から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
様々な平均分子量Ｍｗのポリエーテルスルホンの混合物をポリマーとして使用することを特徴とする、請求項６から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の発泡剤含有膨張性造粒体を、１８０〜２８０℃の範囲の温度で５〜３００秒間発泡させることを特徴とする、高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡材粒子の製造方法。
【請求項１２】
高温熱可塑性樹脂をベースとする粒子状発泡材の製造方法であって、請求項３から５までのいずれか１項に記載の膨張した発泡材粒子を、鋳型内で、水蒸気、熱風、赤外線もしくは電磁放射線、または高温プレスにより溶接することを特徴とする、方法。
【請求項１３】
２０〜２５０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する、請求項１２に記載の方法により得られる粒子状発泡材。
【請求項１４】
航空用部品を製造するための、請求項１３に記載の粒子状発泡材の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して４００〜７００ｋｇ／ｍ３の範囲にあり、かつ質量が造粒体１個あたり１〜５ｍｇの範囲にある高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体と、その製造方法と、発泡剤含有膨張性造粒体から得られる膨張した発泡材粒子と、粒子状発泡材と、航空用部品を製造するためのその使用とに関する。
【０００２】
国際公開第２０１３／０９２６８９号には、発泡剤を含むポリフェニレンエーテルスルホン（ＰＰＳＵ）ポリマー溶融物を押出成形することにより発泡材プレートを製造する方法が記載されている。イソプロパノールの混合物を発泡剤として使用することが好ましい。続いて、得られた発泡材プレートは、真空および温度下で鋳型内に入れて成形され、成形された発泡材成形品が得られている。
【０００３】
国際公開第２０１４／０５７０４２号には、ポリエーテルスルホンの混合物をベースとする、均質な気泡径分布を有する耐高温発泡材が記載されている。
【０００４】
欧州特許出願公開第１３３３０５１号明細書には、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンと揮発性発泡剤との混合物を発泡押出成形することにより、耐高温ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンから発泡材ウェブを製造する方法が記載されている。発泡剤としては、水、または水とアルコールもしくはケトンとの混合物を使用することが好ましい。
【０００５】
欧州特許出願公開第０４１１４３７号明細書には、造粒体を基準として５〜２０質量％のメチルエチルケトンまたはアセトンを発泡剤として含有する、ポリアリールエーテルスルホンをベースとする膨張性造粒体の製造方法であって、発泡剤およびポリマーが、一台の押出成形機内にて少なくとも５０℃かつ最大１７０℃のシリンダ温度で混合され、続いて、４０℃未満の温度の媒体中に直接押し出される方法が記載されている。この方法は、低い処理速度に制限されている。これらの造粒体は、成形型内でプレスされて、厚さ１０ｍｍの発泡剤含有プレートが得られ、続いて発泡させられて、厚さ２０ｃｍの発泡体ブロックが得られる。気泡直径は、０．２〜０．８ｍｍの範囲にある。
【０００６】
国際公開第２０１６／０５２６０４号または欧州特許出願公開第３２０２８３７号明細書には、ガラス転移温度が少なくとも１８０℃であるポリマー、殊にポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）またはポリスルホン（ＰＳＵ）からなる発泡材粒子を焼結することにより粒子状発泡材を製造する方法が記載されている。これらの発泡材粒子は、密度が４０〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲にあり、平均気泡直径が１８０〜１５００μｍの範囲にあることが好ましい。これらの発泡材粒子から得られる粒子状発泡材は、３３〜６４％の高い連続気泡率（Ｏｆｆｅｎｚｅｉｌｉｇｋｅｉｔ）を有する。
【０００７】
本発明の課題は、数週間の貯蔵時間にわたり発泡剤損失が僅かであり、発泡または溶接して密度のより低い発泡体粒子または粒子状発泡材を得ることが可能な、耐高温ポリマー、殊にポリエーテルスルホンをベースとする貯蔵安定性の膨張性造粒体を提供することであった。さらに、これらの膨張性造粒体は、高い処理速度で得られ、かつ均質で気泡が微細な気泡構造を有する粒子状発泡材に容易に加工可能であることが望ましい。
【０００８】
この課題は、請求項１に記載の高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体および請求項３に記載の膨張した発泡材粒子により解決された。
【０００９】
好ましい実施形態は、従属請求項から明らかとなる。
【００１０】
膨張性造粒体は、球形であることが好ましい。球形とは、造粒体が角または端を有さず、例えば円筒形のストランド造粒体であることを意味する。球形造粒体の最長直径に対する最短直径の比は、好ましくは０．９〜１．０の範囲、特に好ましくは０．９５〜０．９９の範囲にある。これらは球形であるため、好ましい発泡剤含有膨張性造粒体および予備発泡により得られる発泡材粒子を、空気輸送装置により容易に輸送し、発泡材の鋳型に吹き込むことができる。
【００１１】
高温熱可塑性樹脂をベースとする本発明による発泡剤含有膨張性造粒体は、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して、４００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲、好ましくは４５０〜７００ｋｇ／ｍ３の範囲、特に好ましくは５００〜６８０ｋｇ／ｍ３の範囲にある。この発泡剤含有膨張性造粒体は、質量が、造粒体１個あたり１〜１０ｍｇの範囲、好ましくは造粒体１個あたり２〜４ｍｇの範囲にある。
【００１２】
高温熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が、ＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９（Ｅ）に準拠したＤＳＣにより１０Ｋ／分の昇温速度で求めて、少なくとも１８０℃、好ましくは２００〜２４０℃の範囲にある熱可塑性ポリマーが適している。高温熱可塑性樹脂は、少なくとも１種のポリエーテルスルホンであるか、または様々な質量平均分子量Ｍｗもしくは様々な粘度数のポリエーテルスルホンの混合物であることが好ましい。ＩＳＯ  ３０７、１１５７、１６２８（０．０１ｇ／ｍｌのフェノール／１，２，オルト−ジクロロベンゼン中、１：１）に準拠して測定して、４６〜５０ｃｍ３／ｇの範囲の粘度数を有するポリエーテルスルホンと、５４〜５８ｃｍ３／ｇの範囲の粘度数を有するポリエーテルスルホンとの混合物を使用することが好ましい。
【００１３】
発泡剤として、膨張性造粒体は、アルコール、ケトン、または１〜４個の炭素原子を有する炭化水素、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、イソプロパノール、イソブタン、水、またはこれらの混合物を、３〜１５質量％の量、好ましくは５〜１０質量％の量で含有し、特に好ましくは、膨張性造粒体は３〜１０質量％のアセトンを含有する。
【００１４】
驚くべきことに、膨張性造粒体のかさ密度が、発泡剤保持力／貯蔵安定性に対して影響を及ぼし、よって、予備発泡の際に達成可能な厚さ低減にも影響を及ぼすことが分かった。
【００１５】
膨張性造粒体および膨張した発泡材粒子のどちらも、タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を核形成剤として含有することが好ましい。膨張性造粒体および膨張した発泡材粒子のどちらも、核形成剤として、タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を、高温熱可塑性樹脂および核形成剤の合計を基準として０．０１〜２．０質量％、特に好ましくは０．０５〜１．５質量％含有することが好ましい。
【００１６】
膨張性造粒体および膨張した発泡材粒子のどちらも、少なくとも１種のポリエーテルスルホンのみを高温熱可塑性樹脂として含有することが好ましい。
【００１７】
本発明の対象は、以下：
ａ）  ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である少なくとも１種のポリマーを溶融することによりポリマー溶融物を製造し、押出成形機内にて３００℃〜３５０℃の範囲の温度で少なくとも１種の核形成剤と混合するステップ、
ｂ）  発泡剤をポリマー溶融物に添加するステップ、
ｃ）  ポリマー溶融物を１８０℃〜２５０℃の範囲の温度に冷却するステップ、
ｄ）  場合によって、ポリマー溶融物をギアポンプにより輸送するステップ、
ｅ）  発泡剤含有ポリマー溶融物を、１８０℃〜２５０℃の範囲の温度で穴あき板に通して輸送し、発泡剤含有ポリマー溶融物を、７５〜９９℃の範囲の水温および１０〜２０ｂａｒの範囲の圧力で稼働する水中造粒機内で造粒するステップ
を含む、高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体の製造方法でもある。
【００１８】
ステップｂ）およびｃ）は、同時に、または連続的に実施することが可能である。ステップｃ）は、ステップｂ）の後に実施されることが好ましい。これは、発泡剤含有ポリマー溶融物が、発泡剤の添加および／または１８０℃〜２５０℃の範囲の温度への外部冷却により冷却されることを意味する。このようにして、１８０℃〜２５０℃の範囲の溶融物温度を有する発泡剤含有ポリマー溶融物を、加熱された穴あき板に通して輸送し、造粒することができる。
【００１９】
本発明による方法において、発泡剤としては、アルコール、ケトン、または１〜４個の炭素原子を有する炭化水素、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、イソプロパノール、イソブタン、水、またはこれらの混合物を、ポリマー溶融物をそれらの添加剤を含めて基準として、３〜１５質量％の量、好ましくは５〜１０質量％の量で使用することができる。３〜１０質量％のアセトンをポリマー溶融物に添加することが特に好ましい。
【００２０】
核形成剤または難燃剤を添加剤としてポリマー溶融物に添加することができる。タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を使用することが好ましい。
【００２１】
本発明による方法では、上記の熱可塑性樹脂を高温熱可塑性樹脂として使用する。高温熱可塑性樹脂としては、少なくとも１種のポリエーテルスルホン、または様々な質量平均分子量Ｍｗもしくは様々な粘度数を有するポリエーテルスルホンの混合物が好ましい。ＩＳＯ  ３０７、１１５７、１６２８（０．０１ｇ／ｍｌのフェノール／１，２，オルト−ジクロロベンゼン中、１：１）に準拠して測定して、４６〜５０ｃｍ３／ｇの範囲の粘度数を有するポリエーテルスルホンと、５４〜５８ｃｍ３／ｇの範囲の粘度数を有するポリエーテルスルホンとの混合物を使用することが好ましい。
【００２２】
ここで、４００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲の高いかさ密度の膨張性造粒体を、水中造粒における高い水圧と、発泡剤およびその濃度の選択と、水中造粒を伴う押出成形設備における温度プロファイルにより達成することができた。
【００２３】
本発明の対象は、発泡剤含有膨張性造粒体が、少なくとも１種の核形成剤を含有し、かさ密度が、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して１０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲にある、高温熱可塑性樹脂をベースとする膨張した発泡材粒子でもある。
【００２４】
本発明による膨張した発泡材粒子の平均気泡直径は通常、３０〜１５０μｍの範囲、好ましくは５０〜１００μｍの範囲にある。好ましくは９０％の気泡、特に好ましくは９９％の気泡が、１５０μｍ未満の気泡直径を有する。平均長さ／平均幅の比は、好ましくは２．０未満、特に好ましくは１．６未満である。
【００２５】
これらは、膨張性粒子を予備発泡することにより得ることができる。そのためには、上記の発泡剤含有膨張性造粒体を、例えば、循環空気炉内で、１８０〜２８０℃の範囲、好ましくは２２０〜２５０℃の範囲の温度で、５〜３００秒、好ましくは１０〜１５０秒間発泡させる、高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡材粒子の製造方法が適している。
【００２６】
そのようにして得られた膨張した発泡体粒子から、溶接により粒子状発泡材成形品が得られる。そのためには、上記の発泡剤含有膨張性造粒体または膨張した発泡材粒子を、鋳型内で、水蒸気、熱風、赤外線もしくは電磁放射線、または高温プレスにより溶接する、高温熱可塑性樹脂をベースとする粒子状発泡材の製造方法が適している。
【００２７】
そのようにして得られた粒子状発泡材は通常、独立気泡型である。これらは、密度が、２０〜２５０ｋｇ／ｍ３の範囲、特に好ましくは４０〜１５０ｋｇ／ｍ３の範囲にあることが好ましい。
【００２８】
これらの本発明による発泡材粒子は、殊に航空用途の複合板に適している。
【００２９】
本発明による発泡剤含有膨張性造粒体のかさ密度が高いこと、および発泡剤損失が僅かであり貯蔵安定性が良好であることを理由に、これらの造粒体は、さらに遠い輸送経路を通っても僅かな輸送費で加工業者に配達可能であり、これらの加工業者は、造粒体を予備発泡させて、膨張した発泡材粒子にし、続いて任意の３次元の形状の発泡材成形品へと加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】発泡して８１ｇ／ｌの密度になった例１の発泡材の気泡分布を伴った断面を示す。
【００３１】
例
使用される原料：
ＰＥＳＵ
ＢＡＳＦ  ＳＥ社のＵｌｔｒａｓｏｎＥ０５１０ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、密度１３７０ｋｇ／ｍ３、粘度数４０ｃｍ３／ｇ（０．０１ｇ／ｍｌのフェノール／１，２−オルト−ジクロロベンゼン中、１：１）、ガラス転移温度ＤＳＣ（１０℃／分）２２２℃）
ＢＡＳＦ  ＳＥ社のＵｌｔｒａｓｏｎＥ１０１０ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、密度１３７０ｋｇ／ｍ３、粘度数４８ｃｍ３／ｇ（０．０１ｇ／ｍｌのフェノール／１，２−オルト−ジクロロベンゼン中、１：１）、ガラス転移温度ＤＳＣ（１０℃／分）２２２℃）
ＢＡＳＦ  ＳＥ社のＵｌｔｒａｓｏｎＥ２０１０ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、密度１３７０ｋｇ／ｍ３、粘度数５６ｃｍ３／ｇ（０．０１ｇ／ｍｌのフェノール／１，２−オルト−ジクロロベンゼン中、１：１）、ガラス転移温度ＤＳＣ（１０℃／分）２２２℃）
タルク  Ｍｉｃｒｏｔａｌｋ  ＩＴ  ｅｘｔｒａ、Ｍｏｎｄｏ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ、平均粒径ｄ５０％＝２μｍ未満）
グラファイト  Ｇｒａｐｈｉｔ  Ｋｒｏｐｆｍｕｅｈｌ  ＡＧ、平均粒径ｄ５０％＝４．８μｍ）
ＴｉＯ２  Ｋｒｏｎｏｓ２２２０、ＣＡＳ１３４６３−６７−７
発泡剤  アセトン（アセトン９９．９７％（残分は水）Ｄｏｍｏ社）
分析：
発泡剤含有膨張性造粒体のかさ密度をＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して求めた。
【００３２】
膨張性造粒体の発泡剤含量を質量分析により揮発性割合として求めた。そのために、約２０ｇの発泡剤含有造粒体をアルミ皿に秤量して入れ、循環空気炉内にて、２５０℃で少なくとも２時間乾燥させ、再び秤量した。
【００３３】
圧縮応力をＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ８４４：２０１４に準拠して求めた。
【００３４】
気泡径分布および平均気泡直径を、カメラで発泡材粒子の断面の画像を撮影し、Ｇｏｌｄｌｕｅｃｋｅ  Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｌｅｉｓｔｕｎｇｅｎ社のＰＯＲＥ！ＳＣＡＮにより評価することで求めた。そのために、１０個の発泡材粒子を両面接着テープでパーティクルボード（１０×１０ｃｍ）に施与し、半分に切断した。平均気泡面積および平均気泡直径を求めるために、約１５００個の気泡を評価した。
【００３５】
例１〜２６：
溶融含浸による膨張性ＰＥＳＵ造粒体の製造
溶融含浸を、８箇所の同じ長さの帯域（Ｚ１．．．Ｚ８）に分けられた、１８ｍｍの軸直径と４０の長さ対直径の比とを有するＬｅｉｓｔｒｉｔｚ社の二軸押出成形機と、溶融物ポンプ（ギアポンプＺＲＰ）と、ダイバーターバルブ（ＡＶ）と、溶融物フィルターと、穴あき板（ＬＰ）と、水中造粒部（ＵＷＧ）とからなる装置内で行った。
【００３６】
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）を、添加剤（タルク、二酸化チタン、グラファイト）と一緒にポリエチレン製の袋内で混合して、二軸押出成形機内に供給し、溶融した。押出成形機の長さの約２／３より後で、Ｉｓｃｏポンプ（Ａｘｅｌ  Ｓｅｍｒａｕ社のピストンポンプ）と、押出成形機内に組み込まれた注入器とを用いて、発泡剤を帯域Ｚ５内にて押出成形機に注入した。帯域Ｚ６からは、二軸押出成形機を温度調整することによりポリマー溶融物を冷却した。穴あき板の通過時のポリマー溶融物の温度は、帯域８で調整された温度に相応していた。発泡剤がポリマー溶融物中に完全に混合導入されるように、押出成形機における圧力プロファイルを溶融物ポンプ（ＺＲＰ）により調整した（圧力−回転数−制御）。溶融物ポンプは、二軸押出成形機における圧力プロファイルの調整のみならず、後続の装置（ダイバーターバルブ、溶融物篩および穴あき板）を通した、発泡剤含浸ポリマー溶融物の輸送にも役立つ。穴あき板（穴１個の直径は１．０ｍｍ）から出る溶融物ストランドを、水中造粒機（ＵＷＧ）内にて圧力下で切断し、造粒体質量が約２．３ｍｇの膨張性ポリエーテルスルホン造粒体にした。その際、押出成形機の総処理速度を５ｋｇ／ｈで一定に保った。水容器内のストランドを、カッターリング（Ｍｅｓｓｅｒｋｒａｎｚ）に固定された１０個の刃により切断した。その際、カッターリングは、例１〜１２において３６００ｒｐｍで回転する。その際、２．３ｍｇの造粒体質量の膨張性造粒体が生成され、これらは、水循環により、穴あき板から乾燥機に輸送され、そこから収集容器（ここではブリキ缶）内へと堆積する。
【００３７】
使用される原料の質量割合は、表１にまとめられている。質量割合は、１００質量％の固体（発泡剤なしのポリマーおよび添加剤）を基準とする。発泡剤の割合は、１００質量％の固体（ポリマーおよび添加剤）を基準とする。プロセスパラメーターは、表２にまとめられている。温度は、各装置部分で調整および測定された温度の値に関連する。
【００３８】
例１〜１２、１７、２０〜２４では、アセトンを発泡剤として使用した。例１３〜１６および１８〜１９では、アセトンと、水、エタノールまたはイソプロパノールとの混合物を、表１に記載の質量比で使用した。
【００３９】
例１３〜２３では、カッターの回転数を表２に記載の値に調整した。その際、２．８ｍｇ（３０００ｒｐｍ）、２．４ｍｇ（３５００ｒｐｍ）または３．３ｍｇ（２５００ｒｐｍ）の造粒体質量が得られた。
【００４０】
比較例Ｖ１およびＶ２
比較例Ｖ１およびＶ２では、発泡剤含有ポリマー溶融物の温度を一定に保ち、冷却は行わなかった。
【００４１】
【表１】
2021503513.tif 000003
【００４２】
【表２−１】
2021503513.tif 000004
【表２−２】
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【００４３】
【表３】
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【００４４】
ＰＥＳＵ発泡材粒子の製造
例１〜３の膨張性造粒体を、循環空気炉内で以下のように発泡させて発泡材粒子にした。
【００４５】
１．）  ２２０℃の温度に達するまでにあまりに長い時間がかかってしまうため、炉は２３０℃に設定し、２枚のアルミ皿（約５００ｍｌ）を炉内に置き、同様にこの温度にする。
【００４６】
２．）  炉が２２５℃の温度を表示した後に、炉の扉を開け、造粒体を傾けて手または小さなプラスチック容器からアルミ皿に入れることで、約６ｇの膨張性造粒体を双方のアルミ皿に分ける。その際、粒子が山にならないように注意する。
【００４７】
炉の扉を開けることで、炉内の温度は約５℃低下して、２２０℃になる。また、２３０℃に調整しておくと、温度がさらに低下することはない。
【００４８】
３．）  炉の扉を閉めたら計時を開始し、所定の時間（ここでは６０秒および１２０秒）後に再び開けて、膨張した造粒体を有するアルミ皿を取り出し、実験台に載せて冷却する。
【００４９】
４．）  造粒体を有するアルミ皿が冷却されたら、かさ密度をＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２と同様に測定する。規格に正確に従って測定するにはあまりに多くの造粒体を発泡させる必要があることから内容量５０ｍｌの測定ビーカーが使用されるため、類似している。
【００５０】
１週目の膨張性造粒体の発泡の後に測定されたかさ密度は、表４に示されている。
【００５１】
図１は、発泡して８１ｇ／ｌの密度になった例１の発泡材の気泡分布を伴った断面を示す。平均気泡直径は６４μｍであった。９９％の気泡が１５０μｍ未満の気泡直径を有し、９０％の気泡が１１０μｍ未満の気泡直径を有する。気泡の平均長さ／平均幅の比は１．４であった。
【００５２】
【表４】
2021503513.tif 000007
【００５３】
ＰＥＳＵ粒子状発泡材プレートの製造
例１９〜２２の発泡材粒子を、内径２００×３００×１２ｍｍの鋳型に充填し、高圧成形品製造機（Ｈｏｃｈｄｒｕｃｋｆｏｒｍｔｅｉｌａｕｔｏｍａｔｅｎ）内にて水蒸気で溶接して発泡材プレートにした。様々な圧縮における密度および圧縮応力は、表５にまとめられている。
【００５４】
【表５】
2021503513.tif 000008
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月10日(2019.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である高温熱可塑性樹脂をベースとする膨張した発泡材粒子であって、高温熱可塑性樹脂としての少なくとも１種のポリエーテルスルホンからなり、かつ核形成剤として、タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を、高温熱可塑性樹脂および核形成剤の合計を基準として０．０１〜２．０質量％含有し、かつＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して１０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲にあるかさ密度を有する、膨張した発泡材粒子。
【請求項２】
以下：
ａ）  ガラス転移温度がＩＳＯ  １１３５７−２−１９９９に準拠して少なくとも１８０℃である少なくとも１種のポリエーテルスルホンを溶融することによりポリマー溶融物を製造し、押出成形機内にて３００℃〜３５０℃の範囲の温度で少なくとも１種の核形成剤と混合するステップ、
ｂ）  発泡剤を前記ポリマー溶融物に添加するステップ、
ｃ）  前記発泡剤含有ポリマー溶融物を１８０℃〜２５０℃の範囲の温度に冷却するステップ、
ｄ）  場合によって、前記ポリマー溶融物をギアポンプにより輸送するステップ、
ｅ）  前記発泡剤含有ポリマー溶融物を、１８０℃〜２５０℃の範囲の温度で穴あき板に通して輸送し、前記発泡剤含有ポリマー溶融物を、７５〜９９℃の範囲の水温および１０〜２０ｂａｒの範囲の圧力で稼働する水中造粒機内で造粒するステップ
を含む、高温熱可塑性樹脂をベースとする発泡剤含有膨張性造粒体の製造方法。
【請求項３】
アセトン、イソブタン、エタノール、イソプロパノール、水またはこれらの混合物を発泡剤として使用することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
タルク、二酸化チタン、グラファイト、カーボンブラックまたはこれらの混合物を核形成剤として使用することを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
様々な平均分子量Ｍｗのポリエーテルスルホンの混合物をポリマーとして使用することを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の発泡材粒子の製造方法であって、かさ密度がＤＩＮ  ＩＳＯ  ６９７：１９８２に準拠して４００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲にあり、かつ質量が造粒体１個あたり１〜１０ｍｇの範囲である発泡剤含有膨張性造粒体を、１８０〜２８０℃の範囲の温度で５〜３００秒間発泡させることを特徴とする、方法。
【請求項７】
高温熱可塑性樹脂をベースとする粒子状発泡材の製造方法であって、請求項１に記載の膨張した発泡材粒子を、鋳型内で、水蒸気、熱風、赤外線もしくは電磁放射線、または高温プレスにより溶接することを特徴とする、方法。
【請求項８】
２０〜２５０ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する、請求項７に記載の方法により得られる粒子状発泡材。
【請求項９】
航空用部品を製造するための、請求項８に記載の粒子状発泡材の使用。
【国際調査報告】
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