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JPH04170408A - 発泡性プラスチックス及び発泡プラスチックスの製法 - Google Patents

発泡性プラスチックス及び発泡プラスチックスの製法

Info

Publication number
JPH04170408A
JPH04170408A JP29375990A JP29375990A JPH04170408A JP H04170408 A JPH04170408 A JP H04170408A JP 29375990 A JP29375990 A JP 29375990A JP 29375990 A JP29375990 A JP 29375990A JP H04170408 A JPH04170408 A JP H04170408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
formula
copolymer
acrylonitrile
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29375990A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Tada
多田 尚
Yoshinobu Shiraishi
白石 義信
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
Shigeru Sakai
茂 酒井
Tetsuya Sawano
哲也 沢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP29375990A priority Critical patent/JPH04170408A/ja
Publication of JPH04170408A publication Critical patent/JPH04170408A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加熱することによりポリ(メタ)アクリルイミ
ドフオーム(メタアクリルイミドフオームあるいはアク
リルイミドフオームを示す。以下同様に記す。)に変換
しうる発泡性プラスチックスに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする題〕
断熱材あるいは防音材として利用される発泡材料として
はポリウレタン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体等積々の
材料が上布されている。近年、これら発泡材料が飛行機
等の構造材料として、複合材料サンドイツチ板のコア材
として用いられようとしている。これは従来より用いら
れてきたハニカム構造体の接着あるいは補修の困難さに
依るものである。しかし従来の発泡材料ではサンドイッ
チ構造体の成形温度あるいは成形圧力に耐えられる材料
は存在しなかった。
この耐熱性及び耐圧性の問題に対して種々の検討が行わ
れている。例えば特公昭52−5[)219号公報、特
公昭61−36532号公報及び特公昭61−3653
4号公報には、(メタ)アクリロニトリルと(メタ)ア
クリル酸を発泡剤例えば低級アルコール、ホルムアミド
、モノメチルホルムアミド等とともに共重合させた樹脂
板を180〜220℃で加熱発泡し、同時にイミド化し
た耐熱性ポリイミド発泡材料が記載されている。
これらの発泡材料は密度0.03〜0.2g /cm3
程度と軽量で、かつ耐熱性も180℃であり、通常の複
合材料の成形温度に耐えうる耐熱性を有している。しか
しこれらの材料は吸水性が非常に悪い。例えば70℃の
水中に浸漬させた場合、50日で460重量%という著
しい重量増加を示す。これはポリウレタン・ポリ塩化ビ
ニルの発泡体を同条件で吸水した場合、数十%の重量増
加しかしないのに対し、約10倍と著しく高い。このた
約発泡前の樹脂及び発泡体ともに吸湿が大きく、室温に
保管した場合、使用前に乾燥する必要があった。
これに対し特開昭61−272247号公報には、吸湿
性を改善したポリイミド発泡材料が記載されている。こ
れらの材料は低吸湿性のため通常の室温条件での保存が
可能である。しかし70℃水中浸漬において、50日で
325重量%の増加と従来品よりは低くなっているもの
の、まだ高いレベルにある。またどの材料も低級アルコ
ール、ホルムアミド等の発泡剤と共に重合させるため、
重合温度を上げられず40〜60℃で20〜40時間と
いう低温、長時間を要するのも生産性及び経済性の点で
問題がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは上記問題に鑑み種々検討した結果、(メタ
)アクリル酸ターシャルブチルと(メタ)アクリロニト
リルを組み合わせることにより、高温短時間で重合させ
ることができ、しかも特別な発泡剤を用いることなしに
低吸湿性でしかも耐熱性の発泡材料を製造できることを
見出し、本発明を完成した。
本発明は、加熱することにより耐熱性でかつ低吸水性の
新規な発泡プラスチックスを与える、式 %式%() (式中のRは水素原子又はメチル基)で示される構造単
位と、式 %式%() (式中のRは水素原子又はメチル基)で示される構造単
位の比が273〜3/2(モル比)で、かつ式(1)及
び(I[)で示される構造単位の合計が共重合体中、少
なくとも20重量%である、分子量50000〜500
000の共重合体である。
本発明はさらに、メタアクリル酸ターシャルブチル及び
/又はアクリル酸ターシャルブチルとメタアクリロニト
リル及び/又はアクリロニトリルとの比が2/3〜3/
2 (モル比)から構成される重合性単量体を少なくと
も20重量%含有する重合性単量体混合物を重合させ、
得られる共重合体を加熱することを特徴とする耐熱性で
かつ低吸水性の新規発泡プラスチックスの製法である。
本発明の発泡プラスチックスは、前記の共重合体を18
0〜240℃に加熱することにより、特別な発泡剤を必
要とせずに製造できる。
本発明で用いる(メタ)アクリル酸ターシャルブチルと
(メタ)アクリロニトリルの仕込み比は(メタ)アクリ
ル酸ターシャルブチル/(メタ)アクリロニトリル=2
73〜3/2(モル比)の範囲である。仕込みのモル比
が前記の範囲外の場合は各重合性単量体が単独重合体と
なる可能性が高く、特に(メタ)アクリロニトリルの含
量が高くなると側鎖のニトリル基の重合により、発泡体
が黒づんだわ、あるいは脆くなりやすく好ましくない。
本発明では(メタ)アクリル酸ターシャルブチル/(メ
タ)アクリロニトリル混合物を20重量%以上含有する
重合性単量体混合物を用いる。この含有率が20重量%
よりも低くなると、発泡性能が悪くなるとともにイミド
化の割合が低くなり、得られる発泡体の耐熱性が低下す
る。
(メタ)アクリル酸ターシャルブチル/(メタ)アクリ
ロニトリル混合物に追加する他の重合性不飽和単量体と
しては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)
アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物、(
メタ)アクリル酸の低級アルキルエステル、(メタ)ア
クリル酸シクロヘキシル等が好ましいが、共重合可能な
他の不飽和単量体例えばスチレン、弗素含有重合性不飽
和単量体等を用いることもできる。
本発明において、特別な発泡剤を用いなくてもよいのは
、(メタ)アクリル酸ターシャルブチルを180℃以上
に加熱すると、ターシャルブチル基がイソブチンとして
脱離し、このイソブチンが発泡剤として働くためである
またイソブチン脱離後のカルボキシル基ともう一方の成
分である(メタ)アクリロニトリルのニトリル基とが反
応して(メタ)アクリルイミド構造を生じて耐熱性材料
となる。
本発明の発泡可能な共重合体は、(メタ)アクリルター
シャルブチルと(メタ)アクリロニトリルとの比が2/
3〜3/2 (モル比)から構成される重合性単量体を
少なくとも20、重量%含有する重合性単量体混合物を
公知の方法で重合させることにより製造できる。
重合法としては、ラジカル重合開始剤の存在下に、50
〜120℃好ましくは60〜100℃の温度で塊状重合
させる方法を用いることが好ましい。
重合反応に際しては、重合発熱等を考慮して、重合温度
、その他の条件について十分な注意を払う必要がある。
ラジカル重合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオ
キサイド、t−ブチルパーピバレート、アゾビスイソブ
チロニトリル等が好ましい。
共重合体は180〜240℃に加熱することにより発泡
し、5〜40倍発泡で密度0.02〜0.25g/cc
の発泡体が得られる。この発泡体は約180℃までの耐
熱性を有する。
本発明は、発泡剤を用いずに耐熱性の発泡材料が得られ
るという大きな効果のほかにも、いくつもの大きな特徴
を有している。
まず、低温発泡性の発泡剤を用いないので重合温度を上
げることが可能になり、重合時間を短縮できるため、生
産性及び経済性の点で有利である。
さらに(メタ)アクリル酸ターシャルブチルと(メタ)
アクリロニトリルとの共重合性は、従来技術である(メ
タ)アクリル酸と(メタ)アクリロニ) IJルの組合
せに比べて良好である。すなわち(メタ)アクリル酸タ
ーシャルブチルと(メタ)アクリロニトリルとはランダ
ム共重合しやすく、引き続き起こるイミド化が良好に進
む。これに対し、(メタ)アクリル酸と (メタ)アク
リロニトリルにおいては(メタ)アクリル酸が先に重合
したブロック重合体となり易く、イミド化の反応が起こ
りに<<、かつニトリル基の反応により、発泡体が黒づ
んだり脆くなりやすい。また(メタ)アクリル酸ターシ
ャルブチルを用いることにより、発泡前の樹脂の吸湿性
が低下し、保存安定性が上がり、さらに発泡後の材料の
低吸水化も期待できる。これは従来の材料が親水性の高
いカルボキシル基を有していたのに対し、本発明の樹脂
においては、より親水性の低いターシャルブチル基を有
しているためと思われる。
本発明による発泡材料は単独使用で耐熱用途の断熱剤、
吸音材として用いられるほか、板状発泡材料の両面を熱
硬化性樹脂を含浸した強化繊維補強材料いわゆるプリプ
レグでサンドイッチした材料を硬化させた構造体として
有利に使用可能である。用いる強化繊維としては炭素繊
維、ガラス繊維、ケブラー等の有機繊維などいづれでも
使用可能である。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。な
お、実施例中では重合性単量体を下記の略号で示す。
メタクリル酸ターシャルブチル:TBMAアクリル酸タ
ーシャルブチル : TBAメタアクリロニトリル  
  :MANアクリロニトリル       :ANメ
タクリル酸        :MAA実施例1゜ TBMA70重量部、MAN30重量部(モル比TBM
A/MA’N=1.11>及びアゾイソブチロニトリル
2重量部を均一に混合した。引き続きこの混合物を、2
枚のガラスの間にポリ塩化ビニル製のスペーサーをはさ
んだセルの間に流し込み、80℃で2時間硬化した。透
明で均一な樹脂板が得られた。
この樹脂板を200℃で2時間加熱することにより、0
.05 g /cm’の密度を有するポリメタクリルイ
ミドフオームが得られた。
また、220℃で2時間加熱することにより、0、03
g/cm3の密度を有する発泡材料が得られた。
得られた発泡材料を長さ 100o+rnx輻100m
rnx厚み25mmに切断し、70℃で48時間乾燥し
た後、95%RHの条件で吸湿試験を実施した。2日は
どで吸湿量は飽和し、4.1重量%の上昇を示した。発
泡体密度による吸湿量の差はほとんどなかった。
比較例1゜ MAA60重量部、M A N 40重量部(モル比M
AA/MAN=1.17) ホルムアミド1重量部、イソプロピルアルコール1重量
部及びt−ブチルパーピバレート0.2重量部から成る
均一な混合物を実施例1と同様にして40℃で70時間
加熱し、さらに110℃で20時間加熱することにより
透明な樹脂板を得た。この樹脂を200℃で2時間加熱
することにより、0.05kg/ cm’の密度を有す
るポリイミドフオーム材料を得た。
得られた発泡材料を実施例1と同条件で吸湿したところ
飽和吸湿量は8重量%増加という大きな値であった。
以上の結果より、本発明の樹脂組成物は高温短時間で硬
化し、しかも特に発泡剤を添加することなしに、発泡体
が得られる。また得られる発泡材料の吸湿量も、従来品
に比べ低くなっていることがわかる。
実施例2、比較例2 用いる重合性単量体混合物として表1に示した組成物を
用い、実施例1と同様にして80℃、2時間加熱して透
明な樹脂板を得た。得られた樹脂板を200℃で2時間
加熱して発泡体を得た。得られた発泡体の密度及び70
℃、95%RH条件下における飽和吸水量を併せて表1
に示す。
実施例3 実施例1で得られた発泡材を100 mmx 100m
rnX 25mmに切断し、70℃で48時間乾燥した
この発泡体の長さ、幅、厚みを測定した後、180℃で
2時間加熱して再び発泡体寸法を測定した。加熱後の発
泡体の寸法の変形はいづれも1 mrn以下であり、通
常のCFRPサンドイッチ体の硬化条件に十分に耐える
ことがわかる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)加熱することにより耐熱性でかつ低吸水性の発泡
    プチスチツクスを与える、式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中のRは水素原子又はメチル基)で示される構造単
    位と、式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中のRは水素原子又はメチル基)で示される構造単
    位の比が2/3〜3/2(モル比)で、かつ式( I )
    及び(II)で示される構造単位の合計が全共重合体中、
    少なくとも20重量%である分子量50000〜500
    000の共重合体。
  2. (2)メタアクリル酸ターシャルブチル及び/又はアク
    リル酸ターシャルブチルとメタアクリロニトリル及び/
    又はアクリロニトリルとの比が2/3〜3/2(モル比
    )から構成される重合性単量体混合物を少なくとも20
    重量%含有する重合性単量体混合物を重合させ、得られ
    る共重合体を加熱発泡させることを特徴とする耐熱性で
    かつ低吸水性の新規発泡プラスチックスの製法。
  3. (3)加熱温度が180〜240℃である請求項2記載
    の方法。
JP29375990A 1990-11-01 1990-11-01 発泡性プラスチックス及び発泡プラスチックスの製法 Pending JPH04170408A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05205526A (ja) * 1991-09-13 1993-08-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 誘電体材料として使用するための発泡重合体
DE10113899A1 (de) * 2001-03-21 2002-10-02 Roehm Gmbh PMI - Sirupphasen und deren Verwendung zur Stabilisierung nicht löslicher Additive
JP2015025069A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 積水化成品工業株式会社 アクリル系樹脂発泡体
CN110698715A (zh) * 2019-10-16 2020-01-17 浙江中科恒泰新材料科技有限公司 一种辐射交联聚甲基丙烯酰亚胺泡沫及其制备方法

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