(57)【要約】ポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板に関し、従来のサンドイッチ鋼板に比べて広い範囲の温度での使用が可能で、特に低温での接着力に優れ、安全性と軽量性が顕著に増加されたポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック中間層と、
前記プラスチック中間層の上部及び下部に鋼板を含み、
前記プラスチック中間層は長鎖ポリアマイドからなる多孔性である
ことを特徴とするポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項２】
前記プラスチック中間層は前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤を１乃至１０重量部で含む
請求項１に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項３】
前記長鎖ポリアマイドはＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１２１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ９Ｔ及びＰＡ１０Ｔの中から選択された少なくとも１種以上である
請求項１に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項４】
前記長鎖ポリアマイドはペレット形態、シート形態及びパウダー形態の中から選択された少なくともいずれか１つ以上である
請求項１に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項５】
前記長鎖ポリアマイドはパウダー形態の直径が１０乃至１００μｍである
請求項４に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項６】
前記発泡剤は粒子直径が１０乃至１００μｍである
請求項２に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板。
【請求項７】
（ａ）ラウロラクタム（ｌａｕｒｏｌａｃｔａｍ）、前記ラウロラクタム１００重量部に対して開始剤としてアルカリ金属０．０１乃至２０重量部、分子量調節剤０．３乃至１０重量部、核形成剤としてシリカ０．０１乃至５重量部、活性化剤としてオクタデシルイソシアネート０．００２乃至１０重量部、補助活性化剤として二酸化炭素０．００１乃至１重量部を混合して製造された混合物をミネラルスピリット（ｍｉｎｅｒａｌ  ｓｐｉｒｉｔ）溶媒の存在下で陰イオン重合反応によって長鎖ポリアマイドパウダーを製造するステップ；
（ｂ）前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤１乃至１０重量部を均一に混合してプラスチック中間層の混合物を製造するステップ；及び
（ｃ）前記混合物を鋼板厚さの１乃至３倍の厚さに積んだ後、１８０乃至２５０℃の温度で高温プレス成形（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）工程によってサンドイッチ鋼板を製造するステップ；を含む
ことを特徴とするポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項８】
上記（ａ）ステップで、長鎖ポリアマイドは粒子直径が１０乃至１００μｍである
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項９】
上記（ａ）ステップで、長鎖ポリアマイドはＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１２１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ９Ｔ及びＰＡ１０Ｔの中から選択された少なくとも１種以上である
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項１０】
上記（ａ）ステップで、前記アルカリ金属は金属水素化物（ｍｅｔａｌ  ｈｙｄｒｉｄｅ）、金属水酸化物（ｍｅｔａｌ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及び金属アルコキシド（ｍｅｔａｌ  ａｌｋｏｘｉｄｅ）からなる群より選択された少なくとも１種以上を含む
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項１１】
上記（ｂ）ステップで、前記発泡剤はアゾジカーボンアミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（Ｎ、Ｎ′−ｄｉｎｉｔｒｏｓｏ  ｐｅｎｔａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｔｒａｍｉｎｅ）及びヒドラゾジカルボンアミド（ｈｙｄｒａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）からなる群より選択された少なくとも１種以上を含む
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項１２】
上記（ｂ）ステップで、前記発泡剤は粒子直径が１０乃至１００μｍである
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【請求項１３】
上記（ｃ）ステップで、１８０乃至２５０℃の温度で１０秒乃至５分間発泡剤が発泡されて多孔性プラスチック中間層を成形するステップを含む
請求項７に記載のポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板に関し、さらに詳しくは、従来のサンドイッチ鋼板に比べて広い範囲の温度での使用が可能で、特に低温での接着力に優れ、安全性と軽量性が顕著に増加されたポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂はアミド（−ＮＨＣＯ−）結合によって結合された直線型高分子であって、機械的性質、特に耐衝撃性に優れた結晶性プラスチックである。また、耐摩擦、耐摩耗、耐油性、耐溶劑性などの物性に優れ溶融成形が容易で、衣服素材用、産業資材用繊維、エンジニアリングプラスチックなどとして広く用いられている。ポリアミドは分子構造によって脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、脂肪族環ポリアミドに分類されることができ、そのうち脂肪族ポリアミドの場合はナイロン（Ｎｙｌｏｎ）、芳香族ポリアミドの場合はアラミド（Ａｒａｍｉｄ）と通称することもある。
【０００３】
近年、製品は多品種少量生産の時代を迎え、次第に様々な機能が求められている。特にエネルギー効率と生活の質の向上という側面が次第に強調されている。そのような製品の機能を単一の板材では満足させることが難しいため、２つ以上の板材を接合させたサンドイッチ鋼板（ｓａｎｄｗｉｃｈ  ｓｔｅｅｌ  ｓｈｅｅｔ）が注目を浴びている。
【０００４】
サンドイッチ鋼板は軽量化を追求しつつも耐蝕性、耐熱性などを上げるためのもので、樹脂と鋼板の厚さによって制振鋼板（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｄａｍｐｉｎｇ）と軽量（ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ）ラミネート鋼板に大別されることができる。制振鋼板は金属と金属の間に樹脂層を接合剤として接合剤として制振性を上げるように製作されたものであって、軽量ラミネート鋼板は非鉄金属系統を母材として両面を金属板材で圧延又は圧接させて製作されたものである。かかるサンドイッチ鋼板は自動車、航空機、船舶、建築材料、家電製品など多くの分野で使用されており、それによる成形性に関する研究が活発に進められている。
【０００５】
制振鋼板は２つの鋼板の間に約５０μｍの厚さで粘弾性樹脂又は制振能力のある物質を積層させたもので制振能力の発揮範囲によって常温用、中温用、高温用に分けられる。
【０００６】
軽量ラミネート鋼板は樹脂の厚さが１つの鋼板の厚さより厚く、鋼板は厚さが０．３ｍｍ以下の鋼板が用いられる。軽量化のために複合材料としては粘弾性高分子樹脂が用いられる。軽量ラミネート鋼板は自動車の軽量化素材として最近注目されている。次世代自動車の軽量化の趨勢に合わせて自動車外板の重さを減少させるとともに強度を確保できるようにフードやドアなどの自動車外板材としての使用が期待されている。
【０００７】
現在、開発されている軽量サンドイッチ鋼板の場合、主にコア材料であるプラスチック材料の厚さが外板の鉄鋼材料に比べて厚く、外板材である鉄鋼材料をすべて合わせたサンドイッチ鋼板の厚さが厚いのが現状である。
【０００８】
また、最近、需要が急増している中型以上の高級自動車用の軽量外板材に適用されているアルミニウムに比べて鉄鋼材料の厚さが厚く軽量化の競争力が落ちる短所がある。
【０００９】
さらには、軽量サンドイッチ鋼板を構成する鉄鋼材料とプラスチック素材の間のヘテロ接合時に発生する応力勾配によって、成形時に鉄鋼素材とプラスチック素材の間に剥離が発生する問題がある。
【００１０】
よって、軽量サンドイッチ鋼板を提供するにあたって、外板材の鉄鋼材料の厚さをより減少させても強度などの物性の低下がなく、応力偏差を低減して剥離問題を最小化できるサンドイッチ鋼板用外板材料（外板材）の開発が求められているのが現状である。
【００１１】
上記の問題点を解決し機械的強度と接着力に優れ軽量性の高いサンドイッチ鋼板を製造するための素材が絶えず求められており、これに対する改善が必要な状況である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した問題点をすべて解決することを目的とする。
【００１３】
本発明は、従来のサンドイッチ鋼板より軽量性が顕著に増加されたポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、長鎖ポリアマイドを用いて低温でも優れた安全性を提供し、従来のサンドイッチ鋼板より広い範囲の温度での使用が可能で破損と剥離の危険を減少させた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、長鎖ポリアマイドを用いることで、従来のＰＥＴ、ＰＣなどの素材に比べて接着温度が低く、接着力に優れた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、パウダー形態の長鎖ポリアマイドを使用することによって、微細気孔が均一に分布され安全性の高い多孔性プラスチック中間層を形成でき、加工時に要する時間を短縮させて製造工程がより簡単なポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の本発明の目的を達成し、後述する本発明の特徴的な効果を実現するための、本発明の特徴的な構成は下記のとおりである。
【００１８】
本発明によって製造されたポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板は、プラスチック中間層、前記プラスチック中間層の上部及び下部に鋼板を含み、前記プラスチック中間層は長鎖ポリアマイドからなる多孔性であることを特徴とする。
【００１９】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法は、ラウロラクタム（ｌａｕｒｏｌａｃｔａｍ）、前記ラウロラクタム１００重量部に対して開始剤としてアルカリ金属０．０１乃至２０重量部、分子量調節剤０．３乃至１０重量部、核形成剤としてシリカ０．０１乃至５重量部、活性化剤としてオクタデシルイソシアネート０．００２乃至１０重量部、補助活性化剤として二酸化炭素０．００１乃至１重量部を混合して製造された混合物をミネラルスピリット（ｍｉｎｅｒａｌ  ｓｐｉｒｉｔ）溶媒の存在下で陰イオン重合反応によって粒子直径１０乃至１００μｍの長鎖ポリアマイドパウダーを製造するステップ、前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤１乃至１０重量部を均一に混合してプラスチック中間層の混合物を製造するステップ、及び前記混合物を鋼板厚さの１乃至３倍の厚さに積んだ後、１８０乃至２５０℃の温度で高温プレス成形（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）工程によってサンドイッチ鋼板を製造するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、従来のサンドイッチ鋼板より軽量性が顕著に増加し、広い範囲の温度での使用が可能で、破損と剥離の危険を減少させた効果がある。
【００２１】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、長鎖ポリアマイドを用いることで、従来のＰＥＴ、ＰＣなどの素材に比べて接着温度が低く、接着力に優れた効果がある。
【００２２】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、パウダー形態の長鎖ポリアマイドを使用することによって、微細気孔が均一に分布され安全性の高い多孔性プラスチック中間層を形成でき、加工時に要する時間を短縮させて製造工程がより簡便な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によって製造されたポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板を示す断面図
【図２】本発明の一実施例による低温安全性試験を示す写真
【図３】本発明の一実施例によって製造されたサンドイッチ鋼板の接着力試験用試片を示す写真
【図４】本発明の一実施例によって発泡剤の使用有無によるプラスチック中間層の形態を比較した写真
【発明を実施するための形態】
【００２４】
後述する本発明に対する説明は、本発明が実施され得る特定の実施例を例示として参照する。これらの実施例は当業者が本発明を十分に実施できるように詳細に説明される。本発明の様々な実施例は、互いに異なるが相互排他的である必要はない。例えば、本明細書に記載される特定の形状、構造及び特性は一実施例に関連して本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の実施例として具現され得る。
【００２５】
したがって、後述する詳細な説明は限定的な意味として取ろうとするものでなく、本発明の範囲は、適切に説明された場合、その請求項らが主張するものと均等な全ての範囲とともに添付された請求項によってのみ限定される。
【００２６】
また、本発明では、第１、第２などが様々な構成要素を叙述するために用いられ得るものの、それらの構成要素はそれらの用語によって制限されないことは無論である。それらの用語は単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために用いるものである。
【００２７】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好ましい実施例に関して詳細に説明する。
【００２８】
本発明はポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法を提供する。本発明において、“サンドイッチ鋼板”とは、図１に示すように、２枚以上の鉄鋼素材の間にプラスチック素材が含まれることを意味する。
【００２９】
図１は、本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板を示す断面図である。本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板はプラスチック中間層、前記プラスチック中間層の上部及び下部に鋼板を含み、前記プラスチック中間層は長鎖ポリアマイド（ｌｏｎｇ  ｃｈａｉｎ  ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ＬＣＰＡ）からなる多孔性であることを特徴とする。
【００３０】
前記プラスチック中間層は前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤を１乃至１０重量部で含むことを特徴とする。
【００３１】
前記長鎖ポリアマイドはペレット（ｐｅｌｌｅｔ）形態、シート（ｓｈｅｅｔ）形態及びパウダー（ｐｏｗｄｅｒ）形態の中から選択された少なくとも１種以上を使用することができる。
【００３２】
前記長鎖ポリアマイドはパウダー形態の直径が１０乃至１００μｍであることを特徴とする。１０μｍ未満の場合は粒子の流動性が大きすぎて鋼板上部の積層が難しく、１００μｍを超過する場合は発泡剤との均一な混合が難しくて多孔層の安定性が低下する問題がある。
【００３３】
前記長鎖ポリアマイド（ＰＡ）はその化学構造によって種類が分けられるが、本発明による軽量サンドイッチ鋼板に用いられるプラスチック中間層はＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１２１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ９Ｔ及びＰＡ１０Ｔの中から選択された少なくとも１種以上で製造され得る。特にＰＡ１２はポリアマイド種類のうち最も低い水分吸収率を持つ。これにより高温多湿な条件で他の材料に比べて優れた物性を示すことができる。また、衝撃に対する耐性に優れ、優れた耐化学性及び加工性を持つので可塑剤と強化剤として広範囲に変性されて使用されている。
【００３４】
前記発泡剤は粒子直径が１０乃至１００μｍであることを特徴とする。前記範囲から逸脱すると、ポリアマイドとの混合時、安全性の高いプラスチック層の製造が困難となり得る。
【００３５】
発泡剤は化学的発泡剤と熱膨張性微粒子を用いた物理的発泡剤に分れるが、化学発泡剤は大きく有機系化学発泡剤と無機系化学発泡剤に区分され、ポリマーと配合されて多孔性の発泡体を製造するための添加剤である。プラスチック又はゴムに添加した後、適切な温度及び圧力を加えれば熱的分解して微細発泡構造体を形成する。このように形成された微細発泡構造体は高弾力性、高張度特性、保温効果、比重低下、防音及び衝撃吸収などの効果を与えて車両用バンパー、内蔵材料、包装材料、救命胴衣、靴及び底装飾材料などその使用範囲が非常に広い。
【００３６】
本発明による発泡剤は、プラスチック中間層を製造するための組成物に混合されて前記プラスチック中間層に多孔性を与えるための化学的発泡剤である。この時、発泡剤と均一な混合が可能に微細なパウダー形態の長鎖ポリアマイドを使用することが好ましく、微細気孔が均一に分布された多孔性プラスチック中間層を製造できる。これによりパウダーの粒子直径が１０乃至１００μｍである長鎖ポリアマイドを使用することが好ましい。また、パウダー形態を使用することによって、溶融時間がペレットやシートより短いため、高温プレス成形（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）時間を１／１０に短縮させることができる効果がある。
【００３７】
本発明の製造方法によって添加される有機系発泡剤の例としては、アゾジカーボンアミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ、ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（Ｎ，Ｎ′−ｄｉｎｉｔｒｏｓｏ  ｐｅｎｔａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｔｒａｍｉｎｅ、ＤＰＴ）及びヒドラゾジカルボンアミド（ｈｙｄｒａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ、ＨＤＣＡ）からなる群より選択された少なくとも１種以上を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
ただし、ポリマーとの配合時に均一な混合を可能にして微細気孔が均一に分布された多孔性プラスチック中間層を形成するためには、粒子直径が直径が１０乃至１００μｍである発泡剤を使用することが好ましい。また、製造工程で発泡が行われるように発泡温度は発泡剤の特性によって１８０乃至２５０℃になるようにすることが好ましいが、具体的にはＡＤＣＡは発泡温度が２１０℃で、ＤＰＴは発泡温度が２１０℃で、ＨＤＣＡは発泡温度が２４５℃である。
【００３９】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造方法は、（ａ）ラウロラクタム（ｌａｕｒｏｌａｃｔａｍ、ＬＬ）、前記ラウロラクタム１００重量部に対して開始剤としてアルカリ金属０．０１乃至２０重量部、分子量調節剤０．３乃至１０重量部、核形成剤としてシリカ０．０１乃至５重量部、活性化剤としてオクタデシルイソシアネート０．００２乃至１０重量部、補助活性化剤として二酸化炭素０．００１乃至１重量部を混合して製造された混合物をミネラルスピリット（ｍｉｎｅｒａｌ  ｓｐｉｒｉｔ）溶媒の存在下で陰イオン重合反応によって粒子直径１０乃至１００μｍの長鎖ポリアマイドパウダーを製造するステップ、（ｂ）前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤を１乃至１０重量部で均一に混合してプラスチック中間層の混合物を製造するステップ、及び（ｃ）前記混合物を鋼板厚さの１乃至３倍の厚さに積んだ後、１８０乃至２５０℃の温度で高温プレス成形（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）によってサンドイッチ鋼板を製造するステップを含む。
【００４０】
まず、本発明による前記ラウロラクタムはポリアマイドを製造するためのモノマーとして好ましく用いられることができる、ただし、これに限定されず、例えば、カプロラクタム、ピペリドン、ピロリドン、エナントールラクタム及びカプリルラクタムを含むことができ、場合によっては、プロピオラクタム（ｐｒｏｐｉｏｌａｃｔａｍ）、２−ピロリドン（２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、バレロラクタム（ｖａｌｅｒｏｌａｃｔａｍ）、カプロラクタム（ｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ）、ヘプタラクタム（ｈｅｐｔａｎｏｌａｃｔａｍ）、オクタノラクタム（ｏｃｔａｎｏｌａｃｔａｍ）、ノナノラクタム（ｎｏｎａｎｏｌａｃｔａｍ）、デカノラクタム（ｄｅｃａｎｏｌａｃｔａｍ）、ウンデカンラクタム（ｕｎｄｅｃａｎｏｌａｃｔａｍ）及びドデカノラクタム（ｄｏｄｅｃａｎｏｌａｃｔａｍ）を含むことができる。
【００４１】
本発明による前記アルカリ金属触媒は、ポリアマイドを製造するための開始剤であって前記ラウロラクタム陰イオン形成を許容する化合物として、金属水素化物（ｍｅｔａｌ  ｈｙｄｒｉｄｅ）、金属水酸化物（ｍｅｔａｌ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及び金属アルコキシド（ｍｅｔａｌ  ａｌｋｏｘｉｄｅ）からなる群より選択された少なくとも１種以上を含むことができる。
【００４２】
具体的な例で、前記金属水素化物は水素化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｉｄｅ）及び水素化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｈｙｄｒｉｄｅ）を含むことができ、前記金属水酸化物は水酸化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）及び水酸化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）を含むことができ、前記金属アルコキシドはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｔｅｒｔ−ｂｕｔｏｘｉｄｅ）及びアルミニウムイソプロポキシド（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｉｄｅ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
このような金属触媒は固体の形態又は溶液として用いられることができ、触媒を固体の形態で用いることが好ましい。触媒は好ましくは触媒が溶解され得るラウロラクタム溶融物に添加される。これらの触媒は特に迅速な反応をもたらし、これにより、本発明によるポリアマイドのための製造工程の効率を増加させることができる。
【００４４】
ここで、本発明によれば、前記アルカリ金属触媒は前記ラウロラクタム全体１００重量部に対して、０．０１乃至２０重量部で含むことができる。この時、前記アルカリ金属触媒が０．０１重量部未満で添加される場合は未重合又は反応速度の低下問題が生じる場合があり、前記アルカリ金属触媒が２０重量部を超過する場合は低分子量の高分子生成問題が生じる場合があるので上記の範囲が好ましい。
【００４５】
次に、本発明による前記分子量調節剤は、好ましくは、エチレン−ビス−ステアロアマイド（ＥＢＳ：ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｂｉｓ−ｓｔｅａｒａｍｉｄｅ）であり得るが、これに限定されず、ここで、本発明によれば、前記分子量調節剤は前記ラウロラクタム全体１００重量部に対して、０．３乃至１０重量部で含むことができる。好ましくは０．４乃至７．０重量部で含むことができ、さらに好ましくは０．５乃至３．０重量部で含むことができる。
【００４６】
この時、前記分子量調節剤が０．３重量部未満で添加される場合はゲル化の問題が生じる場合があり、前記分子量調節剤が１０重量部を超過する場合は低分子量の高分子が生成されるか、又は未重合の問題が生じる場合があるので上記の範囲が好ましいい。
【００４７】
最後に、本発明によれば、前記活性化剤として好ましくはオクタデシルイソシアネート、補助活性化剤として二酸化炭素を含む。ここで、本発明によれば、前記オクタデシルイソシアネートは、前記ラウロラクタム全体１００重量部に対して、０．００２乃至１０重量部で含むことができる。好ましくは０．００５乃至５重量部で含むことができ、さらに好ましくは０．０１乃至０．１重量部で含むことができる。この時、前記オクタデシルイソシアネートが０．００２重量部未満で添加された場合は未重合又は反応速度の低下問題が生じる場合があり、前記オクタデシルイソシアネートが１０重量部を超過する場合は粒子が固まる現象が生じ得るので上記の範囲が良い。前記二酸化炭素は前記ラウロラクタム全体１００重量部に対して、０．００１乃至１重量部で含むことができる。好ましくは０．００２乃至０．５重量部で含むことができ、さらに好ましくは０．００５乃至０．０５重量部で含むことができる。この時、前記二酸化炭素が０．００１重量部未満で添加される場合は反応速度の向上効果が大きくなく、前記二酸化炭素が１重量部を超過する場合はゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）問題が生じる場合があるので上記の範囲が良い。
【００４８】
前記長鎖ポリアマイドの製造時、陰イオン重合反応は１０乃至６０分の範囲内で１８０乃至２５０℃の温度で行われ得るが、これに制限されない。
【００４９】
また、上記（ｂ）ステップで、プラスチック中間層の混合物の製造時、前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤を１乃至１０重量部で含むことができる。好ましくは２乃至８重量部で含むことができ、さらに好ましくは４乃至６重量部で含むことができる。
【００５０】
この時、前記発泡剤が１重量部未満で添加される場合は発泡剤によって形成される微細気孔分布度が低くて軽量性の向上効果が乏しい問題が生じる場合があり、前記発泡剤が１０重量部を超過する場合は多すぎる気孔によってプラスチック中間層の安定性が低下する問題が生じる場合があるので上記の範囲が好ましい。
【００５１】
また、本発明による軽量サンドイッチ鋼板の製造時に用いられた発泡剤の特性によって上記（ｃ）ステップで１８０乃至２５０℃の温度で１０秒乃至５分間をおいて、発泡剤による微細気孔を形成するようにして多孔性プラスチック中間層を成形するステップを含む。
【００５２】
以下、本発明の好ましい実施例によって本発明の構成及び作用をより詳細に説明する。ただし、これは本発明の好ましい例示として提示されたものであっていかなる意味でもこれによって本発明が制限されると解釈されてはならない。
【００５３】
ここに記載されていない内容は本技術分野における熟練者であれば十分に技術的に類推できることであるので、その説明を省略する。
【実施例】
【００５４】
<実施例>
実施例１：パウダー形態の長鎖ポリアマイド（ＬＣＰＡ）を用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造
フラスコ内の水分を除去するために真空状態で６０℃に維持されているフラスコに真空を解除した後にラウロラクタム（Ｌａｕｒｏｌａｃｔａｍ）２０ｇ、ＥＢＳ０．１５ｇ、ＮａＨ０．０６ｇ、シリカ０．２ｇを混合して製造された混合物をミネラルスピリット溶媒の存在下で反応温度１３０℃で１５分程度維持させた後、オクタデシルイソシアネート０．５ｍｌを１０分間注入し二酸化炭素６０ｍｌを注入した後、１時間の間反応させた。表１のように時間経過によるＰＡ１２転化率テストの結果、二酸化炭素を６０ｍｌ注入した場合、ラウロラクタムは１時間後も９５％以上の高いＰＡ１２転化率を示すことを確認した。
【００５５】
このような陰イオン重合反応から得られた長鎖ポリアマイド（ＰＡ１２）のパウダー粒子直径が１０乃至１００μｍであるものを使用した。前記長鎖ポリアマイド１００重量部に対して発泡剤ＡＤＣＡ５重量部を均一に混合してプラスチック中間層の混合物を製造し、前記混合物を鋼板厚さの２倍の厚さに積んだ後、２１０℃の温度でｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ工程によって図３のようなサンドイッチ鋼板試片を製造した。
【００５６】
二酸化炭素の注入時、時間経過によるＰＡ１２転化率
【００５７】
【表１】
2021502286.tif 000003
【００５８】
実施例２：ペレット形態の長鎖ポリアマイド（ＬＣＰＡ）を用いた軽量サンドイッチ鋼板の製造
ペレット形態の長鎖ポリアマイド（ＰＡ１２）を用いたことを除けば、実施例１と同じ方法でサンドイッチ鋼板を製造した。
【００５９】
比較例１
ＰＥＴパウダーを用いたことを除けば、実施例１と同じ方法でサンドイッチ鋼板を製造した。
【００６０】
比較例２
ＰＣパウダーを用いたことを除けば、実施例１と同じ方法でサンドイッチ鋼板を製造した。
【００６１】
<実験例>
実験例１：接着力測定結果
【００６２】
【表２】
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【００６３】
表２の接着力測定結果によって、比較例１及び２に比べて本発明によって製造されたパウダー形態のポリアマイド（ＰＡ１２  ｐｏｗｄｅｒ）を使用した実施例１とペレット形態のポリアマイド（ＰＡ１２  ｐｅｌｌｅｔ）を使用した実施例２の接着温度が顕著に低く、優れた接着力を示した。
【００６４】
また、図２で−３０℃の低温で屈曲試験によって安全性を確認した結果、ＰＢＴ、ＰＥＴ、又はＰＣをプラスチック中間層に用いた場合、−２０℃以下の低温でプラスチック中間層が容易に破損、又は剥離される恐れがあった。しかし、本発明によって製造された長鎖ポリアマイドをプラスチック中間層に用いた場合、プラスチック中間層の剥離や破壊が観察されず低温安全性に優れることを確認した。
【００６５】
よって、本発明によって製造された長鎖ポリアマイドをプラスチック中間層として使用したサンドイッチ鋼板は、−３０℃乃至−１７０℃の広い範囲の温度で優れた特性を維持できるので自動車のように様々な気候に露出される製品に適用可能なことを確認することができた。また、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣなどの素材に比べて低温での製造が可能で、これは製造コスト節減効果を与えることができる。
【００６６】
実験例２：接着力及び密度測定結果
【００６７】
【表３】
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【００６８】
表３の接着力テスト結果から本発明によってポリアマイド（ＰＡ１２）パウダーと発泡剤を９５：５重量比で混合して製造されたプラスチック中間層を使用した結果、接着力に優れることを確認し、比較例２に比べて発泡剤を使用した実施例１の場合、密度がより低いことを示した。
【００６９】
また、図４で発泡剤の使用有無によるプラスチック中間層の形態を比較した結果、発泡剤を使用した場合は透明度が低下することを確認できたが、これは微細なパウダー形態のポリアマイドが発泡剤粉末と均一に混合されるため、微細気孔が均一に分布された多孔性プラスチック中間層を形成できることを確認した。よって、本発明によって発泡剤を使用することによって、サンドイッチ鋼板の軽量性の向上だけでなく微細なパウダー形態のポリアマイドとの均一な混合で安全性の高い多孔性プラスチック中間層を得ることができる。
【００７０】
一方、従来のペレットやシート形態のプラスチック素材は発泡剤なしで使用した場合は軽量性の向上が相当制限され、発泡剤を使用した場合は亀裂が発生して接着力が落ちた。また、本発明によってパウダー形態のポリアマイドを使用した場合、溶融時間がペレットやシート形態より短いため、高温プレス成形（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）時間を１／１０に顕著に短縮させることができる効果がある。
【００７１】
本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、発泡剤によってプラスチック中間層に多孔性を与えることによって、従来のサンドイッチ鋼板より軽量性が顕著に増加し、広い範囲の温度での使用が可能で、特に図２で確認したように、低温でも安全性に優れ、破損と剥離の危険を減少させることができる効果がある。
【００７２】
また、本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、表２のように長鎖ポリアマイドを用いることで、従来ＰＥＴ、ＰＣなどの素材に比べて接着温度が低く、接着力に優れた効果がある。
【００７３】
また、本発明によるポリアマイドを用いた軽量サンドイッチ鋼板及びその製造方法は、パウダー形態の長鎖ポリアマイドを使用することによって、発泡剤と混合時に均一に混合されるため、図４のように均一に分布された微細気孔を形成でき、安全性の高いプラスチック中間層を形成できる。
【００７４】
また、本発明によってパウダー形態のポリアマイドを使用した場合、溶融時間がペレットやシート形態より短いため、加工時に要する時間を短縮させて製造工程がより簡単な効果がある。
【００７５】
以上、本発明の好ましい実施例について例示したが、本発明は、上述した特定の好ましい実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者であれば誰でも様々な変形実施が可能であることは無論で、そのような変更は請求範囲記載の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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