JPH07109357A - 高分子複合体の製造方法 - Google Patents
高分子複合体の製造方法Info
- Publication number
- JPH07109357A JPH07109357A JP25409993A JP25409993A JPH07109357A JP H07109357 A JPH07109357 A JP H07109357A JP 25409993 A JP25409993 A JP 25409993A JP 25409993 A JP25409993 A JP 25409993A JP H07109357 A JPH07109357 A JP H07109357A
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- JP
- Japan
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- polymer
- rigid
- monomer
- polymerization
- composite material
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- Pending
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 剛直成分のアスペクト比を大きくし、補強効
果の高い高分子複合体を与える製造方法を提供する。 【構成】 屈曲性ポリマーの熱溶融体と、剛直性ポリマ
ーを形成するモノマーもしくはオリゴマーの熱溶融体と
を混合し、この混合溶融体を前記モノマーもしくはオリ
ゴマーの重合温度に保持し、前記モノマーもしくはオリ
ゴマーの重合を進行させることを特徴とする、高分子複
合体の製造方法。
果の高い高分子複合体を与える製造方法を提供する。 【構成】 屈曲性ポリマーの熱溶融体と、剛直性ポリマ
ーを形成するモノマーもしくはオリゴマーの熱溶融体と
を混合し、この混合溶融体を前記モノマーもしくはオリ
ゴマーの重合温度に保持し、前記モノマーもしくはオリ
ゴマーの重合を進行させることを特徴とする、高分子複
合体の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子複合体の製造方
法に関し、より詳細に述べるならば、本発明は、剛直成
分のアスペクト比が高く、その補強効果の高い高分子複
合体の製造方法に関する。
法に関し、より詳細に述べるならば、本発明は、剛直成
分のアスペクト比が高く、その補強効果の高い高分子複
合体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）は、プ
ラスチックをマトリックスとし、繊維により強化した複
合材料である。このＦＲＰは現在多くの分野において構
造材料として用いられている。しかしながらＦＲＰにも
いくつかの欠点が認められる。例えば、比較的多くの強
化用繊維が必要であり、繊維の長さも大きなものが必要
である。また成形性が悪く、得られる成形物に制約があ
る。さらに、繊維とマトリックスの接着性にも問題があ
る。
ラスチックをマトリックスとし、繊維により強化した複
合材料である。このＦＲＰは現在多くの分野において構
造材料として用いられている。しかしながらＦＲＰにも
いくつかの欠点が認められる。例えば、比較的多くの強
化用繊維が必要であり、繊維の長さも大きなものが必要
である。また成形性が悪く、得られる成形物に制約があ
る。さらに、繊維とマトリックスの接着性にも問題があ
る。
【０００３】こうした問題を解決するため、高分子複合
体が提案された（例えば、特開昭61−51016 号公報参
照）。この高分子複合体は、上記ＦＲＰの強化繊維に相
当するものとして剛直性ポリマーを用い、この剛直性ポ
リマーをマトリックスポリマーである屈曲性ポリマー中
に一様に分散させたものである。こうした構造により、
マトリックスポリマー本来の成形性を損なうことなく、
機械的性質及び物理的性質の向上が可能となった。
体が提案された（例えば、特開昭61−51016 号公報参
照）。この高分子複合体は、上記ＦＲＰの強化繊維に相
当するものとして剛直性ポリマーを用い、この剛直性ポ
リマーをマトリックスポリマーである屈曲性ポリマー中
に一様に分散させたものである。こうした構造により、
マトリックスポリマー本来の成形性を損なうことなく、
機械的性質及び物理的性質の向上が可能となった。
【０００４】このような高分子複合体を製造する方法と
しては、剛直性ポリマーと屈曲性ポリマーの共通溶媒を
用い、この溶媒中で両ポリマーを溶液状態で混合し、成
形する溶液法、及び２軸押出機等を用い、高剪断下にお
いて、熱可塑化した屈曲性ポリマー内で剛直性モノマー
を重合するリアクティブプロセッシング（ＲＰ）法が開
示されている。
しては、剛直性ポリマーと屈曲性ポリマーの共通溶媒を
用い、この溶媒中で両ポリマーを溶液状態で混合し、成
形する溶液法、及び２軸押出機等を用い、高剪断下にお
いて、熱可塑化した屈曲性ポリマー内で剛直性モノマー
を重合するリアクティブプロセッシング（ＲＰ）法が開
示されている。
【０００５】しかし、上記溶液法においては、複合化し
ようとする剛直性ポリマーと屈曲性ポリマーの相互に共
通する溶媒が必要であるため、溶媒自体が限定され、ま
た使用可能なポリマーが限定される。さらに、得られる
成形品は、フィルム及び繊維状の物に限定される等の問
題がある。
ようとする剛直性ポリマーと屈曲性ポリマーの相互に共
通する溶媒が必要であるため、溶媒自体が限定され、ま
た使用可能なポリマーが限定される。さらに、得られる
成形品は、フィルム及び繊維状の物に限定される等の問
題がある。
【０００６】また、ＲＰ法では、剛直性ポリマーの高重
合化が期待できず、剛直成分に十分なアスペクト比が得
られず、十分な物性の高分子複合体が得られていない。
合化が期待できず、剛直成分に十分なアスペクト比が得
られず、十分な物性の高分子複合体が得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の高分
子複合体の製造方法の有する前記の如き欠点を解消し、
剛直成分のアスペクト比を大きくし、補強効果の高い高
分子複合体を与える製造方法を提供しようとするもので
ある。
子複合体の製造方法の有する前記の如き欠点を解消し、
剛直成分のアスペクト比を大きくし、補強効果の高い高
分子複合体を与える製造方法を提供しようとするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の高分
子複合体の製造方法の上記の問題点を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果、屈曲性ポリマーの熱溶融体中で剛直性
ポリマーを重合させ、剛直性ポリマーの分子鎖を成長さ
せることにより、屈曲性ポリマー内に剛直性ポリマーを
分散させ、かつ剛直性ポリマーの重合度を高め、そのア
スペクト比を高めることができることを見出し、本発明
を完成した。
子複合体の製造方法の上記の問題点を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果、屈曲性ポリマーの熱溶融体中で剛直性
ポリマーを重合させ、剛直性ポリマーの分子鎖を成長さ
せることにより、屈曲性ポリマー内に剛直性ポリマーを
分散させ、かつ剛直性ポリマーの重合度を高め、そのア
スペクト比を高めることができることを見出し、本発明
を完成した。
【０００９】すなわち、本発明の高分子複合体の製造方
法は、屈曲性ポリマーの熱溶融体と、剛直性ポリマーを
形成するモノマーもしくはオリゴマーの熱溶融体とを混
合し、この混合溶融体を前記モノマーもしくはオリゴマ
ーの重合温度に保持し、前記モノマーもしくはオリゴマ
ーの重合を進行させることを特徴とするものである。
法は、屈曲性ポリマーの熱溶融体と、剛直性ポリマーを
形成するモノマーもしくはオリゴマーの熱溶融体とを混
合し、この混合溶融体を前記モノマーもしくはオリゴマ
ーの重合温度に保持し、前記モノマーもしくはオリゴマ
ーの重合を進行させることを特徴とするものである。
【００１０】本発明の高分子複合体の具体的な製造方法
において、剛直性ポリマーの重合過程において、その重
合温度が屈曲性ポリマーの融点以上となった時点におい
て、剛直性ポリマーを形成するモノマーもしくはオリゴ
マーの溶融体に屈曲性ポリマーを添加し、熱溶融せし
め、剛直性ポリマーを形成するモノマーもしくはオリゴ
マーを屈曲性ポリマー内に均一に分散させ、次いでこの
溶融体混合物を剛直成分の重合温度に保持し、剛直成分
の重合を続け、高分子量の剛直性ポリマーを有する高分
子複合体を与える。この結果、剛直成分のアスペクト比
が大きく、補強効果の向上が得られる。
において、剛直性ポリマーの重合過程において、その重
合温度が屈曲性ポリマーの融点以上となった時点におい
て、剛直性ポリマーを形成するモノマーもしくはオリゴ
マーの溶融体に屈曲性ポリマーを添加し、熱溶融せし
め、剛直性ポリマーを形成するモノマーもしくはオリゴ
マーを屈曲性ポリマー内に均一に分散させ、次いでこの
溶融体混合物を剛直成分の重合温度に保持し、剛直成分
の重合を続け、高分子量の剛直性ポリマーを有する高分
子複合体を与える。この結果、剛直成分のアスペクト比
が大きく、補強効果の向上が得られる。
【００１１】また、屈曲性ポリマーを熱溶融させ、剛直
成分の重合温度まで加熱し、ここに剛直性ポリマーを形
成するモノマーもしくはオリゴマーを加え、剛直成分を
重合させてもよい。
成分の重合温度まで加熱し、ここに剛直性ポリマーを形
成するモノマーもしくはオリゴマーを加え、剛直成分を
重合させてもよい。
【００１２】剛直性ポリマーを形成するモノマーとして
は、固相溶融重縮合（直接重縮合）が可能なものであ
り、好ましくは、下式
は、固相溶融重縮合（直接重縮合）が可能なものであ
り、好ましくは、下式
【００１３】
【化１】
【００１４】で表される芳香族ジカルボン酸、下式
【００１５】
【化２】
【００１６】で表されるビスフェノール、及び芳香族ヒ
ドロキシカルボン酸が挙げられ、より好ましくは、下式
ドロキシカルボン酸が挙げられ、より好ましくは、下式
【００１７】
【化３】
【００１８】で表される液晶形成性モノマーが挙げられ
る。また、これらのモノマーは単独でも混合物であって
もよい。すなわち、モノマーの組合せを変えることによ
り、任意の融点を有するポリマーを与えることができ
る。さらに、モノマーのみならず、これらモノマーのオ
リゴマーを用いてもよい。
る。また、これらのモノマーは単独でも混合物であって
もよい。すなわち、モノマーの組合せを変えることによ
り、任意の融点を有するポリマーを与えることができ
る。さらに、モノマーのみならず、これらモノマーのオ
リゴマーを用いてもよい。
【００１９】屈曲性ポリマーは、上記の剛直性ポリマー
と比較して、主鎖結合のまわりの内部回転が比較的自由
なものであり、この屈曲性ポリマーとしては、熱溶融成
形性を有するポリマーであれば基本的に使用可能であ
る。好ましくは、剛直成分の重合時の重合温度において
溶融体であり、その温度において熱分解しないものであ
る。従って、用いることのできる屈曲性ポリマーは剛直
成分との相対関係によってきまる。具体的な屈曲性ポリ
マーとしては、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリスルホン、ポリチオエーテルスルホン
スルフィド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテ
ルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リイミド、液晶ポリマー、ポリアリレート、ポリカーボ
ネート、ポリアミド等が挙げられる。
と比較して、主鎖結合のまわりの内部回転が比較的自由
なものであり、この屈曲性ポリマーとしては、熱溶融成
形性を有するポリマーであれば基本的に使用可能であ
る。好ましくは、剛直成分の重合時の重合温度において
溶融体であり、その温度において熱分解しないものであ
る。従って、用いることのできる屈曲性ポリマーは剛直
成分との相対関係によってきまる。具体的な屈曲性ポリ
マーとしては、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリスルホン、ポリチオエーテルスルホン
スルフィド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテ
ルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リイミド、液晶ポリマー、ポリアリレート、ポリカーボ
ネート、ポリアミド等が挙げられる。
【００２０】剛直性ポリマーと屈曲性ポリマーの量比は
特に制限はなく、得られる高分子複合体の所望の特性に
よって種々の量比で用いてよい。
特に制限はなく、得られる高分子複合体の所望の特性に
よって種々の量比で用いてよい。
【００２１】剛直成分と屈曲性ポリマーの溶融混合時に
おいて、分散性を向上させるため、高速・高トルク攪拌
による高剪断場での分散、もしくは超音波加振による分
散等を行ってもよい。
おいて、分散性を向上させるため、高速・高トルク攪拌
による高剪断場での分散、もしくは超音波加振による分
散等を行ってもよい。
【００２２】
【作用】本発明の方法は、熱溶融する成分の組合せであ
れば使用可能であり、熱溶融した屈曲性ポリマー内で、
その場での重合により剛直性ポリマーを得るため、剛直
性ポリマーの高分子量化が可能であり、高いアスペクト
比が達成可能である。一般に、複合体においては補強成
分のアスペクト比が高いほうが補強効果が高く、従っ
て、本発明の方法により、より強度の高い複合体が得ら
れると考えられる。
れば使用可能であり、熱溶融した屈曲性ポリマー内で、
その場での重合により剛直性ポリマーを得るため、剛直
性ポリマーの高分子量化が可能であり、高いアスペクト
比が達成可能である。一般に、複合体においては補強成
分のアスペクト比が高いほうが補強効果が高く、従っ
て、本発明の方法により、より強度の高い複合体が得ら
れると考えられる。
【００２３】
【実施例】本発明を下記実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００２４】剛直性ポリマーとして、メチルヒドロキノ
ン、4,4'−ビフェニルジカルボン酸及び2,6-ナフタレン
ジカルボン酸の３成分系よりなる溶融液晶性ポリマー
（ＬＣＰ）を用いた。メチルヒドロキノンは、反応性を
高めるため、メチルヒドロキノンジアセテートとして用
いた。また、屈曲性ポリマーとして、ポリエーテルスル
ホン（ＰＥＳ）を用いた。
ン、4,4'−ビフェニルジカルボン酸及び2,6-ナフタレン
ジカルボン酸の３成分系よりなる溶融液晶性ポリマー
（ＬＣＰ）を用いた。メチルヒドロキノンは、反応性を
高めるため、メチルヒドロキノンジアセテートとして用
いた。また、屈曲性ポリマーとして、ポリエーテルスル
ホン（ＰＥＳ）を用いた。
【００２５】メチルヒドロキノンジアセテート150g、4,
4'−ビフェニルジカルボン酸165.8g、及び2,6-ナフタレ
ンジカルボン酸7.79g を密閉容器に入れ、不活性ガス気
流下において所定の昇温速度で加熱し、溶融させ、攪拌
を行い、さらに副生成物の分留を行った。重合浴の温度
が320 ℃を越えた後、熱溶融状態を確認しながら所定量
のＰＥＳ（ペレット）を徐々に添加し、これを完全に溶
融させた後、均一に分散させた。
4'−ビフェニルジカルボン酸165.8g、及び2,6-ナフタレ
ンジカルボン酸7.79g を密閉容器に入れ、不活性ガス気
流下において所定の昇温速度で加熱し、溶融させ、攪拌
を行い、さらに副生成物の分留を行った。重合浴の温度
が320 ℃を越えた後、熱溶融状態を確認しながら所定量
のＰＥＳ（ペレット）を徐々に添加し、これを完全に溶
融させた後、均一に分散させた。
【００２６】この混合溶融体を、さらに所定の昇温速度
で加熱し、そして系を減圧し、副生成物の脱離を促進し
た。剛直成分の重合度（分子量）の上昇と共に系の粘度
が上昇した。攪拌が困難になった時点において反応終了
とし、不活性ガスにより系を常圧に戻し、高分子複合体
を取り出した。
で加熱し、そして系を減圧し、副生成物の脱離を促進し
た。剛直成分の重合度（分子量）の上昇と共に系の粘度
が上昇した。攪拌が困難になった時点において反応終了
とし、不活性ガスにより系を常圧に戻し、高分子複合体
を取り出した。
【００２７】このようにして、３成分系のＬＣＰ／ＰＥ
Ｓの重量比が70／30、50／50、及び30／70（wt％／wt
％）の高分子複合体を得た。そしてこの複合体を常法に
より射出成形を実施し、長さ80mm、幅10mm、厚さ２mmの
成形体を製造した。また、比較例として、ＬＣＰ 100％
とＰＥＳ 100％のそれぞれのポリマーを同様に射出成形
し、同様の成形体を製造した。
Ｓの重量比が70／30、50／50、及び30／70（wt％／wt
％）の高分子複合体を得た。そしてこの複合体を常法に
より射出成形を実施し、長さ80mm、幅10mm、厚さ２mmの
成形体を製造した。また、比較例として、ＬＣＰ 100％
とＰＥＳ 100％のそれぞれのポリマーを同様に射出成形
し、同様の成形体を製造した。
【００２８】これらの成形体の引張弾性率を常法により
測定した。結果を図１に示す。さらにこの図１に、一般
的なポリマーブレンド系（２軸押出機による）の比較例
（比較例２）の測定結果を示す。これは一般的に、単純
な複合則に基づいた弾性率（比較例１のＬＣＰ単独とＰ
ＥＳ単独の成形体の弾性率の値を結んだ細い線）より低
い値を示した。
測定した。結果を図１に示す。さらにこの図１に、一般
的なポリマーブレンド系（２軸押出機による）の比較例
（比較例２）の測定結果を示す。これは一般的に、単純
な複合則に基づいた弾性率（比較例１のＬＣＰ単独とＰ
ＥＳ単独の成形体の弾性率の値を結んだ細い線）より低
い値を示した。
【００２９】この図より、一般のポリマーブレンド系と
比較して、本発明の方法により得られた高分子複合体の
成形体は高い引張弾性率を示し、高性能な高分子複合体
が得られたと考えられる。
比較して、本発明の方法により得られた高分子複合体の
成形体は高い引張弾性率を示し、高性能な高分子複合体
が得られたと考えられる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の方法により、屈曲性ポリマーの
溶融体中で剛直性ポリマーを重合させることにより、剛
直成分の分散度及び重合度を共に高くすることができ、
高性能な高分子複合体が得られる。こうして得られた複
合体は、射出成形により所望の形状に成形することがで
きる。
溶融体中で剛直性ポリマーを重合させることにより、剛
直成分の分散度及び重合度を共に高くすることができ、
高性能な高分子複合体が得られる。こうして得られた複
合体は、射出成形により所望の形状に成形することがで
きる。
【図１】本発明の方法により得られた高分子複合体の成
形体と従来のポリマーブレンドより得られた成形体の引
張弾性率を示すグラフである。
形体と従来のポリマーブレンドより得られた成形体の引
張弾性率を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 屈曲性ポリマーの熱溶融体と、剛直性ポ
リマーを形成するモノマーもしくはオリゴマーの熱溶融
体とを混合し、この混合溶融体を前記モノマーもしくは
オリゴマーの重合温度に保持し、前記モノマーもしくは
オリゴマーの重合を進行させることを特徴とする、高分
子複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25409993A JPH07109357A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 高分子複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25409993A JPH07109357A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 高分子複合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109357A true JPH07109357A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17260214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25409993A Pending JPH07109357A (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 高分子複合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109357A (ja) |
-
1993
- 1993-10-12 JP JP25409993A patent/JPH07109357A/ja active Pending
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