JPH05185425A - ポリマーアロイの製造法 - Google Patents
ポリマーアロイの製造法Info
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- JPH05185425A JPH05185425A JP1957392A JP1957392A JPH05185425A JP H05185425 A JPH05185425 A JP H05185425A JP 1957392 A JP1957392 A JP 1957392A JP 1957392 A JP1957392 A JP 1957392A JP H05185425 A JPH05185425 A JP H05185425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymers
- polymer alloy
- kneading
- compatibilizing agent
- reduced pressure
- Prior art date
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- Pending
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 相溶化剤や他の特定ブレンド添加物を必要と
せず単純なブレンドにより異種高分子を均一に混合して
ポリマーアロイを製造する方法の提供。 【構成】 ポリアミド，ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリスチレン，ポリアセタール，ポリカーボネー
ト，ポリフエニレンサルファイド，ポリ塩化ビニル，ポ
リエチレンテレフタレート等、また、これらの２種以上
の混合物、すでにブレンド及びアロイ化された高分子
系、あるいは重合開始剤，架橋前の有機過酸化物、無機
フィラーの充填剤等の第３成分を添加した系の中の異種
高分子ポリマーを減圧中で溶融混練し冷却することによ
って、均一なポリマーアロイが得られる。
せず単純なブレンドにより異種高分子を均一に混合して
ポリマーアロイを製造する方法の提供。 【構成】 ポリアミド，ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリスチレン，ポリアセタール，ポリカーボネー
ト，ポリフエニレンサルファイド，ポリ塩化ビニル，ポ
リエチレンテレフタレート等、また、これらの２種以上
の混合物、すでにブレンド及びアロイ化された高分子
系、あるいは重合開始剤，架橋前の有機過酸化物、無機
フィラーの充填剤等の第３成分を添加した系の中の異種
高分子ポリマーを減圧中で溶融混練し冷却することによ
って、均一なポリマーアロイが得られる。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、異種の高分子ポリマー
をブレンドし、それぞれの特性を兼ね備えたエンジニア
リング・プラスチックスとしてのポリマーアロイの製造
法に関する。
をブレンドし、それぞれの特性を兼ね備えたエンジニア
リング・プラスチックスとしてのポリマーアロイの製造
法に関する。
【従来の技術】ポリマーアロイは高分子材料の性能向上
のために、２種類以上の高分子をブレンド又はアロイ化
したもので、すでに自動車や電子機器材料をはじめ広い
用途に使用されている。ポリマーアロイの性質はその相
状態に大きく依存し相溶性を示す均一構造からミクロ不
均一構造，マクロ不均一分離構造に至るまで多種多様の
形態をとる。ポリマーアロイの機能発現には、適した均
一構造からなる相状態をいかに安定に形成させかつ維持
させるかが重要な問題である。しかしながら、異種高分
子同士は均一に溶け合わず、また均一性は熱応力の大き
さに左右されるため、相構造の制御には機械的混練に加
え、ブロック，グラフト共重合によるミクロ相分離、Ｉ
ＰＮ（相互浸入高分子網目）の形成、化学反応の利用、
相溶化剤の添加等の方法が用いられる。とくに、相溶化
剤として異種高分子同士を共有結合で結び合わせたブロ
ック共重合体，グラフト共重合体を用いる方法は、お互
いに相溶性を示さない異種高分子同士の均一性を向上さ
せる方法として、すでによく知られており、たとえば、
ＰＳ／ＰＩ系にＰＳ−ＰＩブロック共重合体、ＰＳ／Ｐ
ＭＭＡ系にＰＳ／ＰＭＭＡグラフト共重合体、ＰＳ／Ｐ
Ｅ系にＰＳ−ＰＥグラフト共重合体、ＰＡ／ＰＰＯ系に
ＥＧＭＡ−ＰＳグラフト共重合体、ナイロン６／ポリプ
ロピレン系にプロピレン−無水マイレン酸グラフト共重
合体等、種々のブレンド系があり、いずれも相溶化剤の
作用で異種高分子同士が均一に混合され、個々の高分子
にない新しい性質を発現されている。しかしながら、相
溶化剤を添加したとはいえ、機械的混練を必要とし、練
り応力が充分でなければ均一性は得られず目的とする性
能は発現しない。そのため、例えば、特開昭６３−２０
５３５８号公報、特開平１−１７４５６２号公報、特開
平１−１８２３５９号公報、特開平２−２２２４４９号
公報に示されているように、特定高分子材と相溶性を有
し、特定の高分子材の特性を活かし、その欠点を補完す
る性質を有する高分子材を見出し、それを、特定条件下
でブレンドすることが開示されている。
のために、２種類以上の高分子をブレンド又はアロイ化
したもので、すでに自動車や電子機器材料をはじめ広い
用途に使用されている。ポリマーアロイの性質はその相
状態に大きく依存し相溶性を示す均一構造からミクロ不
均一構造，マクロ不均一分離構造に至るまで多種多様の
形態をとる。ポリマーアロイの機能発現には、適した均
一構造からなる相状態をいかに安定に形成させかつ維持
させるかが重要な問題である。しかしながら、異種高分
子同士は均一に溶け合わず、また均一性は熱応力の大き
さに左右されるため、相構造の制御には機械的混練に加
え、ブロック，グラフト共重合によるミクロ相分離、Ｉ
ＰＮ（相互浸入高分子網目）の形成、化学反応の利用、
相溶化剤の添加等の方法が用いられる。とくに、相溶化
剤として異種高分子同士を共有結合で結び合わせたブロ
ック共重合体，グラフト共重合体を用いる方法は、お互
いに相溶性を示さない異種高分子同士の均一性を向上さ
せる方法として、すでによく知られており、たとえば、
ＰＳ／ＰＩ系にＰＳ−ＰＩブロック共重合体、ＰＳ／Ｐ
ＭＭＡ系にＰＳ／ＰＭＭＡグラフト共重合体、ＰＳ／Ｐ
Ｅ系にＰＳ−ＰＥグラフト共重合体、ＰＡ／ＰＰＯ系に
ＥＧＭＡ−ＰＳグラフト共重合体、ナイロン６／ポリプ
ロピレン系にプロピレン−無水マイレン酸グラフト共重
合体等、種々のブレンド系があり、いずれも相溶化剤の
作用で異種高分子同士が均一に混合され、個々の高分子
にない新しい性質を発現されている。しかしながら、相
溶化剤を添加したとはいえ、機械的混練を必要とし、練
り応力が充分でなければ均一性は得られず目的とする性
能は発現しない。そのため、例えば、特開昭６３−２０
５３５８号公報、特開平１−１７４５６２号公報、特開
平１−１８２３５９号公報、特開平２−２２２４４９号
公報に示されているように、特定高分子材と相溶性を有
し、特定の高分子材の特性を活かし、その欠点を補完す
る性質を有する高分子材を見出し、それを、特定条件下
でブレンドすることが開示されている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
相溶性が優れた配合高分子をブレンドするにしても、そ
の混合条件は、きわめて限定された処理条件が必要であ
って、安定な混合状態を再現性良く得ることは難しい。
本発明の目的は、相溶化剤や他の特定ブレンド添加物を
必要とせず単純なブレンドにより異種高分子を均一に混
合してポリマーアロイを製造する方法を提供することに
ある。
相溶性が優れた配合高分子をブレンドするにしても、そ
の混合条件は、きわめて限定された処理条件が必要であ
って、安定な混合状態を再現性良く得ることは難しい。
本発明の目的は、相溶化剤や他の特定ブレンド添加物を
必要とせず単純なブレンドにより異種高分子を均一に混
合してポリマーアロイを製造する方法を提供することに
ある。
【課題を解決するための手段】本発明によるポリマーア
ロイの製造方法は、異種高分子同士を減圧中で溶融混練
し冷却することを特徴とする。本発明を適用できる高分
子ポリマーとしては、減圧中で溶融混練により成形でき
るものであれば、如何なるものでも適用できるが、例え
ば、ポリアミド，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ
スチレン，ポリアセタール，ポリカーボネート，ポリフ
エニレンサルファイド，ポリ塩化ビニル，ポリエチレン
テレフタレート等が挙げられ、また、これらの２種以上
を混合しても構わない。更には、すでにブレンド及びア
ロイ化された高分子系、あるいは重合開始剤，架橋前の
有機過酸化物、無機フィラーの充填剤等の第３成分を添
加した系についても適用できる。配合された高分子が溶
融する温度において、３００トール以下に減圧された密
閉容器内でスクリュー等の混練装置で混合する。良好な
混合状態を得るには、１トール以下に減圧するのが望ま
しい。減圧された状態ではスクリューの回転数には影響
されずに異種高分子同士は均一に混合される。充分に溶
融混練した試料は適当な方法で冷却することにより均一
なポリマーアロイが得られる。
ロイの製造方法は、異種高分子同士を減圧中で溶融混練
し冷却することを特徴とする。本発明を適用できる高分
子ポリマーとしては、減圧中で溶融混練により成形でき
るものであれば、如何なるものでも適用できるが、例え
ば、ポリアミド，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ
スチレン，ポリアセタール，ポリカーボネート，ポリフ
エニレンサルファイド，ポリ塩化ビニル，ポリエチレン
テレフタレート等が挙げられ、また、これらの２種以上
を混合しても構わない。更には、すでにブレンド及びア
ロイ化された高分子系、あるいは重合開始剤，架橋前の
有機過酸化物、無機フィラーの充填剤等の第３成分を添
加した系についても適用できる。配合された高分子が溶
融する温度において、３００トール以下に減圧された密
閉容器内でスクリュー等の混練装置で混合する。良好な
混合状態を得るには、１トール以下に減圧するのが望ま
しい。減圧された状態ではスクリューの回転数には影響
されずに異種高分子同士は均一に混合される。充分に溶
融混練した試料は適当な方法で冷却することにより均一
なポリマーアロイが得られる。
【作用】本発明は異種高分子ポリマーを減圧中において
溶融混練するので、エントロピーが大きくなり、分子運
動が活発になるため、混合が容易となり、相溶化剤なし
でも均一に混合でき、相溶化剤の配合によるそれぞれの
混合高分子ポリマーの特性が損なわれることがない。ま
た、相溶化剤を含む場合、ブロック，グラフト共重合
体、ランダム共重合体を利用した場合、溶融混練時に化
学反応を起こさせポリマーアロイを製造する場合におい
ても、本発明の方法を用いれば安定な相状態を得ること
が可能であり、より均一な混合状態を得ることが可能と
なる。
溶融混練するので、エントロピーが大きくなり、分子運
動が活発になるため、混合が容易となり、相溶化剤なし
でも均一に混合でき、相溶化剤の配合によるそれぞれの
混合高分子ポリマーの特性が損なわれることがない。ま
た、相溶化剤を含む場合、ブロック，グラフト共重合
体、ランダム共重合体を利用した場合、溶融混練時に化
学反応を起こさせポリマーアロイを製造する場合におい
ても、本発明の方法を用いれば安定な相状態を得ること
が可能であり、より均一な混合状態を得ることが可能と
なる。
実施例１ ポリファニレンサルファイド（ＰＰＳ）とナイロン４６
（ＰＡ４６）を５０：５０に配合し密閉された容器内で
０．２トールに減圧し、溶解温度３２０℃にて充分に溶
融混練した。比較のために、大気圧中で同様に溶融混練
した。混練した試料を水中で冷却し、その破断面を電子
顕微鏡で観察した。その結果を図１（大気圧中混練）及
び図２（減圧中混練）に示した。図１及び図２より、次
のことが明らかである。すなわち、大気圧中で溶融混練
したものは均一に混練されず、粗大な粒子の存在が認め
られる。それに対し、０．２トールの状態で溶融混練し
たものは、破断面の相に粒子状はなく均一に混合されて
いる。なお、減圧中で混練したものは冷却条件に依存せ
ず、常に均一な混合状態が得られる。次にＰＰＳとＰＡ
４６の配合比を５：９５，２５：７５，５０：５０と
し、前述と同様に大気圧中と減圧中で混練したものにつ
いて、厚さ３ｍｍのテストピースを作成して、５０℃温
水中に浸漬し、吸水率の変化を測定した。その結果を図
３に示す。まず、減圧中で溶融混練したものは、大気圧
中で混練したものと比べ、吸水率は小さい。また、特に
ＰＡ４６のみとＰＡ４６／ＰＰＳ（９５：５）減圧混練
を比較すると、ＰＡ４６／ＰＰＳ（９５：５）減圧混練
はＰＡ４６の約半分近くに吸水率が低下しており、かな
りＰＡ４６の吸水性が改善されたと判断できる。これら
のことから、本発明方法の効果が有効に現れていること
が分かる。 実施例２ ポリフエニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びナイロン６
６（ＰＡ６６）を５０：５０に配合し実施例１と同様の
実験を行った。その結果、大気圧中で溶融混練（図４）
したものは実施例１ほど粗大な粒子は存在せず、ＰＰＳ
とナイロン６６は相溶化しやすいようであるが、０．２
トールの減圧下で溶融混練（図５）したものは全く粒子
はなく、大気圧中溶融混練よりも更に均一に混合されて
いる。図６にＰＰＳとＰＡ６６の配合比５０：５０のも
のについて実施例１と同様に吸水率の測定結果を示す。
図４に示したように、ＰＰＳとナイロン６６は大気圧中
で混練しても比較的相溶性はよいが、図６に示すように
減圧中で溶融混練したものと比べると吸水率は大きく、
本発明方法の効果が分かる。 実施例３ ポリフエニレンオキサイド（ＰＰＯ）及びナイロン６
（ＰＡ６）を５０：５０に配合し、溶融温度を３００℃
とし、実施例１と同様の実験を行った。その結果を図７
（大気圧中混練）及び図８（減圧中混練）に示した。図
から分かるように、大気圧中で混練したものには粗大な
粒子が存在している。０．２トールの減圧下で溶融混練
したものにも若干小さな粒子が存在するものの、大気圧
中で溶融混練されたものに比べ、粒子が微細化されてお
り、本発明方法の効果が有効に現れていることが分か
る。 実施例４ ポリカーボネート（ＰＣ）及びナイロン６（ＰＡ６）を
５０：５０に配合し、溶融温度を３００℃とし、実施例
１と同様の実験を行った。その結果、実施例１と同様に
大気圧中で溶融混練（図９）したものは破断面の相に粒
子が存在し、０．２トールの減圧下で溶融混練（図１
０）したものは破断面に粒子状の相はなく均一に混合さ
れている。
（ＰＡ４６）を５０：５０に配合し密閉された容器内で
０．２トールに減圧し、溶解温度３２０℃にて充分に溶
融混練した。比較のために、大気圧中で同様に溶融混練
した。混練した試料を水中で冷却し、その破断面を電子
顕微鏡で観察した。その結果を図１（大気圧中混練）及
び図２（減圧中混練）に示した。図１及び図２より、次
のことが明らかである。すなわち、大気圧中で溶融混練
したものは均一に混練されず、粗大な粒子の存在が認め
られる。それに対し、０．２トールの状態で溶融混練し
たものは、破断面の相に粒子状はなく均一に混合されて
いる。なお、減圧中で混練したものは冷却条件に依存せ
ず、常に均一な混合状態が得られる。次にＰＰＳとＰＡ
４６の配合比を５：９５，２５：７５，５０：５０と
し、前述と同様に大気圧中と減圧中で混練したものにつ
いて、厚さ３ｍｍのテストピースを作成して、５０℃温
水中に浸漬し、吸水率の変化を測定した。その結果を図
３に示す。まず、減圧中で溶融混練したものは、大気圧
中で混練したものと比べ、吸水率は小さい。また、特に
ＰＡ４６のみとＰＡ４６／ＰＰＳ（９５：５）減圧混練
を比較すると、ＰＡ４６／ＰＰＳ（９５：５）減圧混練
はＰＡ４６の約半分近くに吸水率が低下しており、かな
りＰＡ４６の吸水性が改善されたと判断できる。これら
のことから、本発明方法の効果が有効に現れていること
が分かる。 実施例２ ポリフエニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びナイロン６
６（ＰＡ６６）を５０：５０に配合し実施例１と同様の
実験を行った。その結果、大気圧中で溶融混練（図４）
したものは実施例１ほど粗大な粒子は存在せず、ＰＰＳ
とナイロン６６は相溶化しやすいようであるが、０．２
トールの減圧下で溶融混練（図５）したものは全く粒子
はなく、大気圧中溶融混練よりも更に均一に混合されて
いる。図６にＰＰＳとＰＡ６６の配合比５０：５０のも
のについて実施例１と同様に吸水率の測定結果を示す。
図４に示したように、ＰＰＳとナイロン６６は大気圧中
で混練しても比較的相溶性はよいが、図６に示すように
減圧中で溶融混練したものと比べると吸水率は大きく、
本発明方法の効果が分かる。 実施例３ ポリフエニレンオキサイド（ＰＰＯ）及びナイロン６
（ＰＡ６）を５０：５０に配合し、溶融温度を３００℃
とし、実施例１と同様の実験を行った。その結果を図７
（大気圧中混練）及び図８（減圧中混練）に示した。図
から分かるように、大気圧中で混練したものには粗大な
粒子が存在している。０．２トールの減圧下で溶融混練
したものにも若干小さな粒子が存在するものの、大気圧
中で溶融混練されたものに比べ、粒子が微細化されてお
り、本発明方法の効果が有効に現れていることが分か
る。 実施例４ ポリカーボネート（ＰＣ）及びナイロン６（ＰＡ６）を
５０：５０に配合し、溶融温度を３００℃とし、実施例
１と同様の実験を行った。その結果、実施例１と同様に
大気圧中で溶融混練（図９）したものは破断面の相に粒
子が存在し、０．２トールの減圧下で溶融混練（図１
０）したものは破断面に粒子状の相はなく均一に混合さ
れている。
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。 （１）配合する高分子ポリマーの種類、配合割合に左右
されることなく、均一なポリマーアロイを得ることがで
きる。 （２）相溶化剤を用いなくても、異種の高分子相が均一
混合したポリマーアロイ、あるいは粒子が微細に分散し
たポリマーアロイを容易に製造することが可能となる。 （３）従来の高分子ポリマーの混合物のみならず、第３
成分としての相溶化剤の添加が可能で、ブロック，グラ
フト共重合体、ランダム共重合体、化学変性等にも適用
できる。
ができる。 （１）配合する高分子ポリマーの種類、配合割合に左右
されることなく、均一なポリマーアロイを得ることがで
きる。 （２）相溶化剤を用いなくても、異種の高分子相が均一
混合したポリマーアロイ、あるいは粒子が微細に分散し
たポリマーアロイを容易に製造することが可能となる。 （３）従来の高分子ポリマーの混合物のみならず、第３
成分としての相溶化剤の添加が可能で、ブロック，グラ
フト共重合体、ランダム共重合体、化学変性等にも適用
できる。
【図１】 第１の実施例に対する比較例によって得たポ
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】 第１の実施例によって得たポリマーアロイの
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】 第１の実施例によって得たポリマーアロイの
吸水率を示す。
吸水率を示す。
【図４】 第２の実施例に対する比較例によって得たポ
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】 第２の実施例によって得たポリマーアロイの
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図６】 第２の実施例によって得たポリマーアロイの
吸水率を示す。
吸水率を示す。
【図７】 第３の実施例に対する比較例によって得たポ
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図８】 第３の実施例によって得たポリマーアロイの
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図９】 第４の実施例に対する比較例によって得たポ
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
リマーアロイの破断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図１０】 第４の実施例によって得たポリマーアロイ
の破断面を示す電子顕微鏡写真である。
の破断面を示す電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の異種高分子ポリマーを３００トー
ル以下の減圧中において溶融混練するポリマーアロイの
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1957392A JPH05185425A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | ポリマーアロイの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1957392A JPH05185425A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | ポリマーアロイの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185425A true JPH05185425A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12003029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1957392A Pending JPH05185425A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | ポリマーアロイの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185425A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027203A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Toray Industries, Inc. | Structure de resine et utilisation de cette derniere |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP1957392A patent/JPH05185425A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027203A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Toray Industries, Inc. | Structure de resine et utilisation de cette derniere |
| US7303822B1 (en) | 1999-10-12 | 2007-12-04 | Toray Industried, Inc. | Resin structure and use thereof |
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