JPH03170558A - Composite material and its production - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の背景〕
く技術分野〉
本発明は、ガラスと有機高分子化合物とからなる複合材
料およびその製造法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Background of the Invention] Technical Field The present invention relates to a composite material made of glass and an organic polymer compound and a method for producing the same.
本発明によれば、ガラスおよび有機高分子化合物とが微
細かつ実質的に均一に分散した混合物が得られるので、
本発明は、ガラスおよび有機高分子化合物の混合方法お
よびそれらの産物に係る発明としてもとらえることがで
きる。According to the present invention, a mixture in which glass and an organic polymer compound are finely and substantially uniformly dispersed can be obtained.
The present invention can also be regarded as an invention relating to a method of mixing glass and an organic polymer compound, and a product thereof.
く従来技術〉
材料としてのガラスおよび有機高分子化合物(例えば、
プラスチック)は、これまで日常比会の各分野に広範に
利用されているが、これらの材料にも物性的な欠点のあ
ることも周知である。Prior art> Glass and organic polymer compounds as materials (e.g.
Although plastics have been widely used in various fields of everyday life, it is well known that these materials also have physical drawbacks.
例えば、ガラスについてみれば、化学的に安定であり、
透明性、ガス遮断性等に優れた性質を有するが、その反
面、脆くて破壊され易く、重く、また、女形が困難(折
り曲げが困難)等の問題点が指摘されている。For example, glass is chemically stable;
Although it has excellent properties such as transparency and gas barrier properties, on the other hand, it has been pointed out that it has problems such as being brittle, easy to break, heavy, and difficult to shape into a female shape (difficult to bend).
一方、プラスチックは、一般に軽量であり、折り曲げが
11能であるが、一般に特有の臭気を有し、ガス遮断性
も必ずしも充分とはいえなかった。ガス遮断性不良の問
題は、特に肉厚が薄い戊形品で顕著に表われる。そして
、化学的安定性も一般的にガラスに比べて著しく劣ると
いえる。On the other hand, plastics are generally lightweight and bendable, but they generally have a unique odor and have not always been said to have sufficient gas barrier properties. The problem of poor gas barrier properties is particularly noticeable in hollow-shaped products with thin walls. Furthermore, it can be said that the chemical stability is generally significantly inferior to that of glass.
従来より、ガラスおよびプラスチックは、数々の分野に
おいて利用されてきている。そのような利用分野の一つ
として、例えば、各Fl!液体製品の容器としての利用
がある。液体製品の容器は、かつてはガラス製のものが
主流であったが、重量や強度の点から、次第にプラスチ
ック製のものにとって女わられようとしている。Traditionally, glass and plastics have been used in a number of fields. One such application field is, for example, each Fl! It is used as a container for liquid products. Glass containers used to be the mainstream for liquid products, but due to weight and strength concerns, plastic containers are gradually becoming more popular.
しかし、プラスチックはガス遮断性が充分でないことか
ら、この容器に充填された飲料が外部の酸素により酸化
されたり、炭酸飲料の炭酸ガスが外部に逸散したりする
ことがあった。However, since plastic does not have sufficient gas barrier properties, the beverage filled in the container may be oxidized by external oxygen, or the carbon dioxide gas from the carbonated beverage may escape to the outside.
そこで、プラスチックのガス遮断性を改善するために数
々の対策がとられてきた。たとえば(イ)ガス遮断性が
向上したプラスチックの開発、(ワ)プラスチックフィ
ルムの間に、ガス遮断材(例えば、ガス遮断性の良好な
プラスチックフィルム、金属済)を挿入して多層化する
方法、(ハ)プラスチック表面に、ガラス、セラミック
等の薄膜を蒸着により形成させる方法などが提案されて
いる。Therefore, a number of measures have been taken to improve the gas barrier properties of plastics. For example, (a) the development of plastics with improved gas barrier properties; (b) a method of inserting gas barrier materials (e.g., plastic films with good gas barrier properties, metallized) between plastic films to create a multilayer structure; (c) A method has been proposed in which a thin film of glass, ceramic, or the like is formed on the surface of plastic by vapor deposition.
しかしながら、これらの方法によるものは、ガス遮断性
が依然として満足なレベルにないか、あるいは成形性が
不十分であるか、あるいは外部からの衝撃や熱環境の変
化等によって破損し易いものであるか、あるいはコスト
等の点から、必ずしも満足すべきものとは言えなかった
。However, with these methods, the gas barrier properties are still not at a satisfactory level, or the moldability is insufficient, or they are easily damaged by external shocks or changes in the thermal environment. However, it could not be said that it was necessarily satisfactory from the point of view of cost, etc.
ガラスと有機高分子化合物とを混合してなる複合材料を
書る方法としては、微粉状のガラスを溶融ないし流動状
態にあるha高分子化合物とを混合するh゛法がある。As a method for preparing a composite material made by mixing glass and an organic polymer compound, there is a method of mixing finely powdered glass with an HA polymer compound in a melted or fluid state.
この方法において、ガラスと6゛機高分子化合物とがよ
り微視的に混合された複a材料を得るためには、より微
細なガラスを用いることが考えられる。市販されている
微粉状ガラスは、粒子径が高々10〜2Oミクロン程度
のものであるが、これより更に微細なガラスを得ること
は、技術的にも経済的にも多くの困難をf+う。In this method, it is conceivable to use finer glass in order to obtain a composite material in which the glass and the 6-dimensional polymer compound are more microscopically mixed. Commercially available fine powder glass has a particle size of about 10 to 20 microns at most, but obtaining glass even finer than this poses many technical and economical difficulties.
例えば、ボールミル、ジェットミル等による乾式粉枠方
法には、微粒子化による粒子間の付着性、凝集性の増加
により、ミル内でのガラス粒子の固拮や粉砕エネルギー
の緩衝作用によって粉枠が進行しにくいという問題点が
あり、また、粉砕を懸濁状態で行う湿式粉砕法には、ガ
ラ゛ス表面積の急激な増加によってガラスの可溶成分(
例えば、アルカリ類、B2O3、P2O5等)が溶出し
ゃすくて、その性質が劣化しやすいという問題点があっ
て、いずれにしてもコスト上昇や不純物の混入が避け難
い。For example, in dry powder frame methods using ball mills, jet mills, etc., the powder frame progresses due to the solidification of glass particles in the mill and the buffering effect of crushing energy due to increased adhesion and cohesiveness between particles due to atomization. In addition, the wet grinding method, which involves grinding in a suspended state, has the problem that the soluble components of the glass (
For example, there are problems in that alkalis, B2O3, P2O5, etc.) are easily eluted and the properties are easily deteriorated, and in any case, it is difficult to avoid increased costs and contamination with impurities.
また、@粉状ガラスと有機高分子化合物との混合上の問
題点として、ガラスの表面積の増大による表面エネルギ
ーの影響のより、微粉状ガラスと有機高分子化合物との
混合が容易でないという問題点がある。この問題点は、
微粉状ガラスの表面を例えば界面活性剤等の処理剤で表
面改質することによって、ある程度の解決がはかられて
いる。Also, one of the problems with mixing powdered glass and organic polymer compounds is that it is not easy to mix the powdered glass and organic polymer compounds due to the influence of surface energy due to the increased surface area of the glass. There is. This problem is
A certain degree of resolution has been achieved by surface-modifying the surface of finely divided glass with a treatment agent such as a surfactant.
しかし、そのような処理剤の添加は、複合材の物性に影
響を与えがちである。However, the addition of such treatment agents tends to affect the physical properties of the composite.
〔発明の概要〕
く要旨〉
本発明は、ガラスと有機高分子化合物とを微細に混合す
ることにより、ガラスまたは有機高分子化合物にみられ
た欠点が補われた、両物質とは質的に異なる機能性をH
する複合材料を、特定の低融点ガラスおよび特定の混合
条件を採用することにより提供しようとするものである
。[Summary of the Invention] Summary of the Invention The present invention provides a method of finely mixing glass and an organic polymer compound, thereby compensating for the drawbacks of the glass or the organic polymer compound, which are qualitatively different from each other. H different functionality
By employing a specific low-melting point glass and specific mixing conditions, the present invention aims to provide a composite material with a specific low-melting point glass and specific mixing conditions.
したがって、本発明による複合材料は、100〜250
℃の温度において共に溶融口J能なガラス10〜95重
量%と有機高分子化合物5〜90重量%とからなる複合
月利であって、一方の成分である上記ガラスまたは上記
有機高分子化合物が分散粒子として他h゛の成分中に実
質的に均一に分散してなり、かつ複合材料中のガラスお
よび白”機高分子化合物がそれぞれ溶融状態を経て形成
されたものであること、を特徴とするものである。Therefore, the composite material according to the invention has an
A composite compound consisting of 10 to 95% by weight of glass and 5 to 90% by weight of an organic polymer compound, both of which can be melted at a temperature of It is characterized in that it is substantially uniformly dispersed in other components as dispersed particles, and that the glass and white polymer compound in the composite material are each formed through a molten state. It is something to do.
また、本発明による複合材料の製遣法は、100〜25
0℃の温度において共に溶融可能なガラス10〜95重
量%と有機高分了化合物5〜90重量%とを、溶融状態
において混合して一方を他方に分散させて製造すること
、を特徴とするものである。Moreover, the manufacturing method of the composite material according to the present invention is 100 to 25
It is characterized in that it is produced by mixing 10 to 95% by weight of a glass that can be melted together at a temperature of 0°C and 5 to 90% by weight of an organic high resolution compound in a molten state and dispersing one in the other. It is something.
このような本発明による複合材料は、ガラスと有機高分
子化合物とカリLに溶融状態下において混合されて得ら
れたものであって、ガラスと有機高分子化合物とが緊密
微細に混合、分散されてなるものである。Such a composite material according to the present invention is obtained by mixing glass, an organic polymer compound, and potassium L in a molten state, and the glass and organic polymer compound are intimately and finely mixed and dispersed. That's what happens.
したがって、従来の、ガラス繊維、ガラスビーズあるい
は微粉状ガラス等が丈質的に固体状態で有機高分子化合
物と混合されてなる複合材料とは、分散粒子の大きさ、
分散粒子の形態ないしその分散状態が異なるものと考え
られる。Therefore, conventional composite materials made by mixing glass fibers, glass beads, finely powdered glass, etc. with organic polymer compounds in a solid state differ depending on the size of the dispersed particles.
It is thought that the shape of the dispersed particles or their dispersion state are different.
く効果〉
本発明による複合材料は、ガラスと有機高分子化合物と
が実質的に均一にかつ微細(分散粒子の直径が0.1〜
10μ程度)に分散してなるものである。Effect> The composite material according to the present invention has a structure in which the glass and the organic polymer compound are substantially uniform and fine (dispersed particles have a diameter of 0.1 to
(about 10 μm).
したがって、このような複合材料は、ガラスまた6′機
高分子化合物にみられた数々の賭性質を合せ持つもので
あって、その結果として、一般に上記各物質において欠
点とされていた性質が改良されたものである。すなわち
、本発明による複合材料は、ガラス材に比べて軽量であ
り、また、辞温でもある程度の女形が可能であるために
、破損しに<<、加工が容易である。また、本発明によ
る複合材料は、その成分である有機高分子化合物それ自
身に比べて化学的に安定である。Therefore, such composite materials combine many of the properties found in glass and 6'-functional polymer compounds, and as a result, the properties that are generally considered to be disadvantageous in each of the above materials are improved. It is what was done. That is, the composite material according to the present invention is lighter than glass material, and can be shaped into a female shape to some extent even when bowing, so it is easy to process without being damaged. Further, the composite material according to the present invention is chemically stable compared to the organic polymer compound itself as a component thereof.
本発明による複合材料の製造法は、100〜250℃と
いう温度領域を採用するものである。The method for manufacturing a composite material according to the present invention employs a temperature range of 100 to 250°C.
この温度は、一般の有機高分子化合物の酸化あるいは分
解温度より十分に低い温度であるので、有機商分子化合
物が劣化するのを避けることができる。このような比較
的低温度条件を採用できたことにより、従来は酸化等の
問題から採用できなかった有機高分子化合物をも用いる
ことが可能になった。また、本発明による製造法は、不
純物混入の可能性が低く、混合をいたって簡便かつ短時
間で行うことができる。このことは、製造コスト的にも
6“利であるといえる。Since this temperature is sufficiently lower than the oxidation or decomposition temperature of general organic polymer compounds, deterioration of the organic commercial molecular compound can be avoided. By being able to adopt such relatively low temperature conditions, it has become possible to use organic polymer compounds that could not be used conventionally due to problems such as oxidation. Furthermore, the production method according to the present invention has a low possibility of contamination with impurities, and mixing can be carried out easily and in a short time. This can be said to be advantageous in terms of manufacturing costs.
このような本願発明による複合材料は、その優れた諸性
質を利用して、各種用途に用いることができる。Such a composite material according to the present invention can be used for various purposes by taking advantage of its various excellent properties.
くガラス〉
本発明において用いられるガラスは、100〜250℃
、好ましくは150〜2O0℃、という温度鎮域で溶融
0I能なものでありかつ上記温度範囲において何機高分
子化合物(詳細後記)と良好な分散状態が得られるもの
である限り、仔意のものを用いることができる。ここで
、「溶融可能」とは、粘度が104pois以下である
ことをいつ〇
このような本発明に使用可能なガラスは、ガラス転移点
が50〜150℃、好ましくは70〜12O℃、ガラス
屈伏点が90〜170℃、好ましくは100〜150℃
、の範囲内にあるものである。Glass> The glass used in the present invention has a temperature of 100 to 250°C.
As long as it is capable of melting in the temperature range of 150 to 200°C, preferably, and that a good dispersion state can be obtained with the polymeric compound (details will be described later) in the above temperature range, it is suitable. can be used. Here, "meltable" means that the viscosity is 104 pois or less. Such a glass that can be used in the present invention has a glass transition point of 50 to 150°C, preferably 70 to 120°C, and a glass sag. point is 90-170℃, preferably 100-150℃
, is within the range of .
本発明において好ましいガラスとしては、(イ)SnF
2−P2O5系のガラス
( S n F 2 3 0〜80%程度(%は、重量
%を表す。以ド同じ)、好ましくは50〜70%、P2
O52O〜70%程度、好ましくは25〜50%のもの
)
(このSnF2−P2O5系のガラスは、必要に応じて
他の成分(好ましくは、pbo,PbCl2、PbF2
、AIF3、BaF2、特にPbO,PbC 1 2)
を25%程度まで含むことができる)、および(口)
Z n C 1 2po 系のガラス(znCl21
5〜75%程2 5
度、好ましくは30〜70%、P2O525〜85%程
度、好ましくは30〜70%のもの)(このZ n C
I 2 P 2 0 5系のガラスは、必要に応じ
て他の成分(好ましくは、PbO、PbC12、AIF
3、B a F 2、特にpbo,PbC12)を25
%程度まで含むことができる)を挙げることができる。In the present invention, preferred glasses include (a) SnF
2-P2O5-based glass (S n F 2 3 about 0 to 80% (% represents weight %. The same applies hereinafter), preferably 50 to 70%, P2
O52O to about 70%, preferably 25 to 50%) (This SnF2-P2O5 glass may contain other components (preferably pbo, PbCl2, PbF2
, AIF3, BaF2, especially PbO, PbC 1 2)
(can contain up to about 25%), and (mouth)
Z n C 1 2po type glass (znCl21
About 5 to 75% 25%, preferably 30 to 70%, about 25 to 85% P2O, preferably 30 to 70%) (this Z n C
The I 2 P 2 O 5-based glass may contain other components (preferably PbO, PbC12, AIF
3, B a F 2, especially pbo, PbC12) at 25
%).
ガラスは、透明なものであっても、また着色されている
ものであってもよいが、複合体の適用用途が拡がるいう
点からは、実質的に透明であるものが好ましい。The glass may be transparent or colored, but from the viewpoint of expanding the applications of the composite, it is preferably substantially transparent.
ガラスは、複数種の混合物であっても良い。The glass may be a mixture of multiple types.
く有機高分子化合物〉
本発明において用いられる有機高分子化合物は、100
〜250℃、好ましくは150〜2O0℃、という温度
領域で溶融可能なものでありかつ上記温度範囲において
前記ガラスと良好な分散状態が得られるものである限り
、任意のものを用いることができる。ここで、「溶融可
能」とは、粘度が104pois以下であることをいう
。Organic polymer compound> The organic polymer compound used in the present invention is 100
Any material can be used as long as it can be melted in the temperature range of -250°C, preferably 150 - 200°C, and that a good dispersion state with the glass can be obtained in the above temperature range. Here, "meltable" means that the viscosity is 104 pois or less.
このような本発明に使用可能な有機高分子化合物の一つ
の具体例は、例えばプラスチックまたはエラストマーで
ある。この場合の「プラスチック」も、ある程度のゴム
状弾性を有するものが好ましい。一方、エラストマーも
、熱可塑性エラストマーのようにある程度のプラスチッ
クとしての性質をHするものが好ましいことがある。そ
のような有機高分子化合物の一例としては、熱可型性エ
ラストマー(例えば、(イ)スチレン系、(ロ)オレフ
ィン系、(ハ)エステル系、(二)ウレタン系、(ホ)
塩化ビニル系、(へ)ボリアミド系、(ト)フッ素系、
(へ)その他)を挙げることができる。A specific example of such an organic polymer compound that can be used in the present invention is, for example, a plastic or an elastomer. The "plastic" in this case also preferably has a certain degree of rubber-like elasticity. On the other hand, it may be preferable for the elastomer to have some degree of plastic properties, such as a thermoplastic elastomer. Examples of such organic polymer compounds include thermoplastic elastomers (for example, (a) styrene-based, (b) olefin-based, (c) ester-based, (ii) urethane-based, (e)
Vinyl chloride type, (h)boryamide type, (t)fluorine type,
(f) Others).
上記の熱可塑性エラストマーは、ゴム或分(例えば、ポ
リブタジエン、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエーテ
ル、iiJ塑化ポリ塩化ビニル、フッ素ゴム等)と樹脂
成分(例えば、ボリスチレン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、結晶性ポリエステル、結晶性ポリアミド、フッ
素樹脂等)とを、ブレンドまたは重付加、重縮合ないし
グラフト共重合させることによって視ることができる。The above thermoplastic elastomer contains a rubber component (e.g., polybutadiene, aliphatic polyester, aliphatic polyether, IIJ plasticized polyvinyl chloride, fluororubber, etc.) and a resin component (e.g., polystyrene, polyethylene, polypropylene, crystalline polyester, etc.). , crystalline polyamide, fluororesin, etc.) by blending, polyaddition, polycondensation or graft copolymerization.
く複合材料〉
本発明による複合材料は、100〜250℃の温度にお
いて共に溶融可能なガラス10〜95重量%と有機高分
子化合物5〜90重量%とからなるものであって、一方
の成分である上記ガラスまたは上記有機高分子化合物が
分散粒子として他方の成分中に実質的に均一に分散して
なり、かつ複合材料中のガラスおよび有機高分子化合物
がそれぞれ溶融状態を経て形成されたものであること、
を特徴とするものである。Composite Material> The composite material according to the present invention is composed of 10 to 95% by weight of glass that can be melted together at a temperature of 100 to 250°C and 5 to 90% by weight of an organic polymer compound, in which one component is A composite material in which the glass or the organic polymer compound is substantially uniformly dispersed as dispersed particles in the other component, and the glass and the organic polymer compound in the composite material are each formed through a molten state. There is something
It is characterized by:
複合材料中のガラスと有機高分子化合物との割合は、目
的とする複合材料の物性ならびに具体的用途に応じて適
宜決定することができるが、好ましくはガラスが2O〜
80ffl量%、有機高分子化合物が2O〜80重量%
、特に好ましくはガラスが30〜70重量%、有機高分
子化合物が30〜70MIi%、であるものである。ガ
ラスとHla高分子化合物との割合を上記範囲内で変更
することにより、ガラスが分散粒子として存在するもの
、有機高分子化合物が分散粒子として存在するもの、あ
るいはこれらの中間段階にある複合材料を得ることがで
きる。The ratio of glass and organic polymer compound in the composite material can be determined as appropriate depending on the physical properties of the intended composite material and the specific application, but preferably the glass is
80 ffl amount%, organic polymer compound 20 to 80% by weight
Particularly preferably, the glass content is 30 to 70% by weight, and the organic polymer compound is 30 to 70% by weight. By changing the ratio of glass and Hla polymer compound within the above range, it is possible to create composite materials in which glass exists as dispersed particles, organic polymer compounds exist as dispersed particles, or in an intermediate stage between these. Obtainable.
分散粒子の粒子径は、0.1〜10μ、好ましくは0.
5〜5μ、である。The particle diameter of the dispersed particles is 0.1 to 10μ, preferably 0.1μ to 10μ.
5 to 5μ.
本発明による複合材料の好ましい具体例の一つは、「有
機高分子化合物」が熱可塑性エラストマーであって、そ
の分散相にガラスが分散してなるものである。In one preferred embodiment of the composite material according to the present invention, the "organic polymer compound" is a thermoplastic elastomer, and glass is dispersed in the dispersed phase of the thermoplastic elastomer.
〈抜合材料の製造〉
本発明による複合材料の製造法は、100〜250℃の
温度において共に溶融可能なガラス10〜95ffi量
%と有機高分子化合物5〜90重量%とを、溶融状態に
おいて混合して一方を他方に分散させて製造すること、
を特徴とするものである。ここで、「溶融状態において
混合して一方を他方に分散させjとは、共に溶融状態に
あるガラスと有機高分子化合物とを、分散相が数ミクロ
ン以下、特にサブミクロン、のオーダーとなるように緊
密に混合して、一方を他方に分散させることを言うもの
である。<Manufacture of drawn material> The method for manufacturing a composite material according to the present invention involves combining 10 to 95% by weight of glass and 5 to 90% by weight of an organic polymer compound, which can be melted together at a temperature of 100 to 250°C, in a molten state. producing by mixing and dispersing one in the other;
It is characterized by: Here, "mixing in a molten state and dispersing one in the other" means to mix glass and an organic polymer compound, both in a molten state, so that the dispersed phase is on the order of several microns or less, especially submicrons. This refers to dispersing one into the other by intimately mixing the two.
本発明では、ガラスと有機高分子化合物とを「溶融状態
において混合して一方を他方に分散させ」る前段階にお
いて、ガラスと有機高分子化合物とを予備的に混合する
ことができ、そのような予備的混合が丈施されたものは
、本発明の好ましい一実施態様をなすものである。この
予備的混合は、例えばノ(に溶融状態でないガラスおよ
び有機高分子化a物とを混合したり、溶融状態でないガ
ラスと溶融状態の有機高分子化合物とを混合したり、あ
るいは溶融状態のガラスと溶融状態でないa機高分子化
合物とを混合したりして行うことができる。予備的混合
に際しては、ガラスおよび(または)右゛機高分子化合
物は(それらが溶融状態でない場合には)、微粉状(粒
子径O、1〜3mm程度)であることが普通である。In the present invention, the glass and the organic polymer compound can be preliminarily mixed in a step before "mixing the glass and the organic polymer compound in a molten state and dispersing one in the other", and such A preferred embodiment of the present invention is one in which a preliminary mixing is carried out. This preliminary mixing can be carried out, for example, by mixing non-molten glass and organic polymer compound a, mixing non-molten glass with molten organic polymer compound, or mixing glass in molten state with organic polymer compound in molten state. This can be carried out by mixing the glass and/or the polymer compound that is not in a molten state.In the preliminary mixing, the glass and/or the polymer compound (if they are not in a molten state) are mixed together. It is usually in the form of fine powder (particle size O, about 1 to 3 mm).
本発明の複合材料を製造するにあたっては、本発明の趣
旨に反しない限りにおいて、必要に応じて他の威分、例
えば、PbO−82O3系低融点ガラス、シリコーン化
合物、カルコゲ系ガラス等を用いることができる。従っ
て、本発明による複合材料ならびにその製逍法は、その
ような合目的的な第三或分ならびにその添加工程を含ん
でなるものを包含する。In producing the composite material of the present invention, other materials such as PbO-82O3 low melting glass, silicone compound, chalcogen glass, etc. may be used as necessary, as long as they do not go against the spirit of the present invention. Can be done. Therefore, the composite material according to the present invention and the method for producing the same include those comprising such a purposeful third component and its addition step.
く丈験例〉
大施例1
■ 「ガラス」として、SnF2−P2O5系のガラス
、SnF ・67.2%およびP2O5:2゜
32.8%(いずれも重量%)の化学組成のものを選び
、原料としてS n F 2およびNH4H2PO4を
用いた。このガラスの物性は、下記の通りである。ガラ
ス転移点:113℃、ガラス屈伏点:129℃、熱膨脹
係数:
260X10 7
この原料(バッチ)を450℃で15分間溶融した後、
流し出して急冷した後、粉砕して粉末状とした。Durability test example〉 Large example 1 ■ As the "glass", select a SnF2-P2O5 glass with a chemical composition of 67.2% SnF and 2°32.8% P2O5 (both by weight). , S n F 2 and NH4H2PO4 were used as raw materials. The physical properties of this glass are as follows. Glass transition point: 113°C, glass yield point: 129°C, coefficient of thermal expansion: 260×10 7 After melting this raw material (batch) at 450°C for 15 minutes,
After pouring it out and quenching it, it was crushed into powder.
■ 「有機高分子化合物」として、スチレン変性エチレ
ンープロピレンブロック共重合体(クラレ(株)製、商
品名: KL−2O43)にプロセスオイル(出光石油
化学(株)製、商品名: pw−90)を1 : 1
(ffiffi比)の割合で添加して、エラストマー化
させたものを使用した。得られたエラストマーの物性は
、下記の通りである。スチレン含量=13重量%、比玉
:0.89、破断強度=122kg/cd、破断仲度:
1110%、硬度(JIS A):36、熱分解温度
:約300℃。■ As an "organic polymer compound", process oil (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., product name: pw-90) was added to styrene-modified ethylene-propylene block copolymer (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name: KL-2O43). ) 1 : 1
(ffiffi ratio) was added to form an elastomer. The physical properties of the obtained elastomer are as follows. Styrene content = 13% by weight, ratio: 0.89, breaking strength = 122kg/cd, breaking strength:
1110%, hardness (JIS A): 36, thermal decomposition temperature: approximately 300°C.
次に、上記■および■を1:0.5(tifc比)の割
合で混合した。なお、この■は、粒径1mm程度に粗粉
砕したものを用い、一方、■はペレット状状(粒径1〜
2mm)のものを用いた。この混合物を混練機(東洋精
機社製、商品名:ラボブラストミル(30C 150
型)で180℃、30分間、ローラー回転子(100r
pm.)で混練処理した後、フィルム化した。このフイ
ルムは、折り曲げが可能であり、所期の要求物性を充足
していた。Next, the above (1) and (2) were mixed at a ratio of 1:0.5 (tifc ratio). Note that this ■ uses particles coarsely ground to a particle size of about 1 mm, while ■ uses pellets (particle size of 1 to 1 mm).
2 mm) was used. This mixture was mixed with a kneader (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., product name: Labo Blast Mill (30C 150
mold) at 180°C for 30 minutes using a roller rotor (100 r
pm. ) and then formed into a film. This film was bendable and satisfied the desired physical properties.
丈施例2
■ 「ガラス」として、丈施例1の■と同じものを使用
した。Length Example 2 ■ The same "glass" as in Length Example 1 (■) was used.
■ 「有機高分子化合物」として、スチレン変性エチレ
ンープロピレンブロック』(重合体(クラレ(株)製、
商品名: KL−2O02)にプロセスオイル(出光石
油化学(株)製、商品名: pw−90)を1 : 1
(fflm比)の割合で添加して、エラストマー化さ
せたものを使用した。得られたエラストマーの物性は、
下記の通りである。スチレン含ji1:13重量%、比
重:0.89、破断強度:12Okg/cd、破断伸度
:580%、硬度(JIS A):so、熱分解開始
温度:約300℃。■ As an ``organic polymer compound,'' styrene-modified ethylene-propylene block'' (polymer (manufactured by Kuraray Co., Ltd.),
Product name: KL-2O02) and process oil (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., product name: pw-90) at a ratio of 1:1.
(fflm ratio) was added to form an elastomer. The physical properties of the obtained elastomer are
It is as follows. Styrene content: 1:13% by weight, specific gravity: 0.89, breaking strength: 12Okg/cd, breaking elongation: 580%, hardness (JIS A): SO, thermal decomposition start temperature: about 300°C.
次に、上記■および■を3=1 (重量比)の割合で混
合し、160℃で30分間、実施例1の方法で混練した
後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが可能
であり、所期の要求物性を充足していた。Next, the above (1) and (2) were mixed in a ratio of 3=1 (weight ratio), kneaded at 160° C. for 30 minutes in the method of Example 1, and then formed into a film. This film was bendable and satisfied the desired physical properties.
実施例3
■ 「ガラス」として、SnF2−P2O5pbo系の
ガラス、S n F 2 : 6 2 . 3%、P
2O5:37.7%、(いずれも重量%)の化学絹成の
ものを選び、原料としてS n F 2、NH4H2P
O4およびpboを用いた。このガラスの物性は、下記
の通りである。ガラス転移点:139℃、ガラス屈伏点
:153℃、熱膨脹係数:275X10 7
この原料(バッチ)を450℃で15分間溶融した後、
流し出して急冷した後、粉砕して粉末状とした。Example 3 ■ As the "glass", SnF2-P2O5pbo glass, SnF2:62. 3%, P
2O5: 37.7% (both weight%) of chemical silk was selected, and S n F 2, NH4H2P were used as raw materials.
O4 and pbo were used. The physical properties of this glass are as follows. Glass transition point: 139°C, glass yield point: 153°C, coefficient of thermal expansion: 275×10 7 After melting this raw material (batch) at 450°C for 15 minutes,
After pouring it out and quenching it, it was crushed into powder.
■ 「有機品分子化合物」として、丈施例1の■と同じ
ものを使用した。■ As the "organic molecular compound", the same one as in ■ of Example 1 was used.
次に、上記■および■を1:1 (重量比)の割合で混
合し、2O0℃で30分間、実施例1の同じ方法で氾練
した後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが
M■能であり、所期の要求物性を充足していた。Next, the above (1) and (2) were mixed at a ratio of 1:1 (weight ratio), mixed at 200°C for 30 minutes in the same manner as in Example 1, and then formed into a film. This film had M-ability in bending and satisfied the desired physical properties.
実施例4
■ 「ガラス」として、実施例3の■と同じものを使用
した。Example 4 ■ As the "glass", the same glass as in Example 3 (■) was used.
■ 「有機高分子化合物」として、実施例2の■と同じ
ものを使用した。■ As the "organic polymer compound", the same compound as in Example 2 (■) was used.
次に、上記■および■を3=1(重量比)の割合で混合
し、2O0℃で30分間、実施例1と同し方法で混練し
た後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが?
I1能であり、所期の要求物性を充足していた。Next, the above (1) and (2) were mixed in a ratio of 3=1 (weight ratio), kneaded at 200°C for 30 minutes in the same manner as in Example 1, and then formed into a film. Can this film be folded?
I1 ability, and satisfied the desired physical properties.
実施例5
■ 「ガラス」として、ZnCl2−P2O5PbO系
ガラスを用いた。このガラスの組成および物性は、下記
の通りである。Z n C 1 2 : 6 0%、P
2O5:30%、PbO:To%(いずれも重量%)、
ガラス転移点=133℃、ガラス屈伏点:155℃、熱
膨脹係数:84X10−7■ 「有機高分子化合物」と
して、実施例1の■と同じものを使用した。Example 5 ■ ZnCl2-P2O5PbO glass was used as the "glass". The composition and physical properties of this glass are as follows. ZnC12: 60%, P
2O5: 30%, PbO: To% (both weight%),
Glass transition point = 133°C, glass deformation point: 155°C, thermal expansion coefficient: 84 x 10 -7 ■ As the "organic polymer compound", the same one as in Example 1 (■) was used.
次に、上記の■および■を1=5(重量比)の割合で混
合し、2O0℃、30分間、実施例1と同じ方法で混練
した後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが
可能であり、所期の要求物性を充足していた。Next, the above (1) and (2) were mixed in a ratio of 1=5 (weight ratio), kneaded at 200°C for 30 minutes in the same manner as in Example 1, and then formed into a film. This film was bendable and satisfied the desired physical properties.
この試料を電子顕微鏡で観察したところ、0.2〜2μ
程度に微細化されたガラス粒子が有機高分子化合物中に
均一分散されていることが確認された(第1図参照)。When this sample was observed with an electron microscope, it was found that 0.2 to 2μ
It was confirmed that the glass particles, which had been refined to a certain extent, were uniformly dispersed in the organic polymer compound (see Fig. 1).
実施例6
■ 「ガラス」として、ZnCl2−P2O5AIF3
系ガラスを用いた。このガラスの組成および物性は、下
記の通りである。Z n C 1 2 :6596、p
o ・30%、AIF3 : 5%(い2 5 ゛
ずれも重量%)、ガラス転移点:125℃、ガラス屈伏
点=145℃、熱膨脹係数:
2O6X10 ’
■ 「白゛機高分子化合物」として、実施例2の■と同
じものを使用した。Example 6 ■ ZnCl2-P2O5AIF3 as "glass"
glass was used. The composition and physical properties of this glass are as follows. Z n C 1 2 :6596, p
o 30%, AIF3: 5% (all percentages by weight), glass transition point: 125°C, glass deformation point = 145°C, coefficient of thermal expansion: 2O6X10' ■ As a "white organic polymer compound", The same material as in Example 2 (■) was used.
次に、上記のωおよび■を1:2(重量比)の割合で混
合し、2O0℃、30分間、実施例1と同じ方法で混練
した後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが
可能であり、所期の要求物性を充疋していた。Next, the above ω and ■ were mixed at a ratio of 1:2 (weight ratio), kneaded at 200° C. for 30 minutes in the same manner as in Example 1, and then formed into a film. This film was bendable and met the desired physical properties.
この試料を、電子顕微鏡で観察したところ、1〜3μ程
度に微細化されたガラス粒子がも゛機高分子化合物中に
均一分散されていることが確認された(第2図参照)。When this sample was observed under an electron microscope, it was confirmed that glass particles down to a size of about 1 to 3 μm were uniformly dispersed in the organic polymer compound (see FIG. 2).
実施例7
■ 「ガラス」として、ZnC12−P2O5PbCl
2系ガラスを用いた。このガラスの組成および物性は、
下記の通りである。Z n C 1 2 :40%、P
2O5:50%、PbCl2:10%(いずれも重量%
)、ガラス転移点;72℃、ガラス屈伏点:94℃、熱
膨脹係数: 106x10−7
■ 「有機高分子化合物」として、熱可塑性フッ素ゴム
(ダイキン.1製、商品名:ダイエルサーモプラスチッ
クT’−630)を用いた。この熱可塑性フッ素ゴムの
物性は、下記の通りである。Example 7 ■ ZnC12-P2O5PbCl as “glass”
Type 2 glass was used. The composition and physical properties of this glass are
It is as follows. Z n C 1 2: 40%, P
2O5: 50%, PbCl2: 10% (both weight%
), glass transition point: 72°C, glass deformation point: 94°C, coefficient of thermal expansion: 106x10-7 ■ As the "organic polymer compound", thermoplastic fluororubber (manufactured by Daikin.1, product name: Daiel Thermoplastic T') -630) was used. The physical properties of this thermoplastic fluororubber are as follows.
比重:1.89、破断強度: 2 0. 4kg/cd
、破断伸度:>1000%、硬度(JISA):61、
融点:約160℃、熱分解開始温度:約400℃。Specific gravity: 1.89, breaking strength: 20. 4kg/cd
, breaking elongation: >1000%, hardness (JISA): 61,
Melting point: about 160°C, thermal decomposition onset temperature: about 400°C.
次に、上記の■および■を1=1(重量比)の割合で混
合し、180℃、30分間、大施例1と同じ方法で混練
した後、フィルム化した。このフィルムは、折り曲げが
可能であり、所期の要求物性を充足していた。Next, the above (1) and (2) were mixed at a ratio of 1=1 (weight ratio), kneaded at 180° C. for 30 minutes in the same manner as in Example 1, and then formed into a film. This film was bendable and satisfied the desired physical properties.
この試料を、電子顕微鏡で蜆察したところ、0.5〜2
μ程度に微細化されたガラス粒子が有機高分子化合物中
に均一分散されていることが確認された(第3図参照)
。When this sample was examined under an electron microscope, it was found that it was 0.5 to 2.
It was confirmed that glass particles as fine as μ were uniformly dispersed in the organic polymer compound (see Figure 3).
.
実施例8
下記の試料および混練条件で複合材料を製造し、得られ
た複合材料について硬度を測定した。Example 8 A composite material was produced using the following sample and kneading conditions, and the hardness of the obtained composite material was measured.
1 試料
樹脂:スチレン変性エチレンープロピレンブロック共重
合体(クラレ(株)製、商品名:KL−2O43)
可塑剤:プロセスオイル(パラフィン系)(出光石油化
学(株)製、商品名:PW−90)ガラス: S n
F 2 P 2 0 5系ガラス( S n F 2
:70%、P2O5: 30%(いずれも重量%))
2 混練条件
上記の樹脂、i″II塑剤およびガラスを下記の第1表
に記載される割合で混練した。1 Sample resin: Styrene-modified ethylene-propylene block copolymer (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name: KL-2O43) Plasticizer: Process oil (paraffin type) (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., product name: PW- 90) Glass: Sn
F2P205 glass (SnF2
: 70%, P2O5: 30% (all % by weight) 2 Kneading conditions The above resin, i''II plasticizer and glass were kneaded in the proportions listed in Table 1 below.
混練条件は、下記の通りである。The kneading conditions are as follows.
混線機(東洋精機社製、商品名:ラボブラストミル(3
0C] 50型))で150℃、2O分間、ローラー回
転子(50rpm)。Mixer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., product name: Labo Blast Mill (3)
0C] at 150°C for 20 minutes with a roller rotor (50 rpm).
3 測定結果 第1表 4.3 Measurement results Table 1 4.
第1図〜第3図は、 本発明による複合材料の粒 子横遣を示す電子顕微鏡写真である。 Figures 1 to 3 are Granules of composite material according to the invention This is an electron micrograph showing child feeding.
Claims (1)
ラス10〜95重量%と有機高分子化合物5〜90重量
%とからなる複合材料であって、一方の成分である上記
ガラスまたは上記有機高分子化合物が分散粒子として他
方の成分中に実質的に均一に分散してなり、かつ複合材
料中のガラスおよび有機高分子化合物がそれぞれ溶融状
態を経て形成されたものであることを特徴とする、複合
材料。 2、分散粒子径が0.1〜10μである、請求項1記載
の複合材料。 3、分散粒子がガラスである、請求項1または2記載の
複合材料。 4、ガラスが、SnF_2−P_2O_5系またはZn
Cl_2−P_2O_5系のいずれかである、請求項1
、2または3記載の複合材料。 5、有機高分子化合物が熱可塑性エラストマーである、
請求項1、2、3または4記載の複合材料。 6、100〜250℃の温度において共に溶融可能なガ
ラス10〜95重量%と有機高分子化合物5〜90重量
%とを、溶融状態において混合して一方を他方に分散さ
せて製造することを特徴とする、複合材料の製造法。[Scope of Claims] 1. A composite material consisting of 10 to 95% by weight of glass and 5 to 90% by weight of an organic polymer compound that can be melted together at a temperature of 100 to 250°C, wherein one of the components is the above-mentioned Glass or the above-mentioned organic polymer compound is substantially uniformly dispersed in the other component as dispersed particles, and the glass and organic polymer compound in the composite material are each formed through a molten state. A composite material characterized by: 2. The composite material according to claim 1, wherein the dispersed particle size is 0.1 to 10μ. 3. The composite material according to claim 1 or 2, wherein the dispersed particles are glass. 4. Glass is SnF_2-P_2O_5 system or Zn
Claim 1, which is any one of the Cl_2-P_2O_5 system.
, 2 or 3. 5. The organic polymer compound is a thermoplastic elastomer.
Composite material according to claim 1, 2, 3 or 4. 6.Produced by mixing 10-95% by weight of glass and 5-90% by weight of organic polymer compound, both of which can be melted at a temperature of 100-250°C, in a molten state and dispersing one in the other. A manufacturing method for composite materials.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1989-11-30 JP JP31109989A patent/JP2856793B2/en not_active Expired - Lifetime
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