JPH07164432A - Production of polymeric blend material - Google Patents

Production of polymeric blend material

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JPH07164432A
JPH07164432A JP31646193A JP31646193A JPH07164432A JP H07164432 A JPH07164432 A JP H07164432A JP 31646193 A JP31646193 A JP 31646193A JP 31646193 A JP31646193 A JP 31646193A JP H07164432 A JPH07164432 A JP H07164432A
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JP
Japan
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molecular weight
low molecular
stator
materials
turbine
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Application number
JP31646193A
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Japanese (ja)
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Yoshihide Fukahori
美英 深堀
Shinichi Toyosawa
真一 豊澤
Shigehiko Mashita
成彦 真下
Yasushi Imai
康 今井
Takahiro Matsuse
貴裕 松瀬
Yuichiro Wakana
裕一郎 若菜
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.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a polymeric blend material containing a large amt. of a monomeric material uniformly and reduced in the bleeding of the monomeric material by kneading a thermoplastic polymeric material and a large amt. of the monomeric material using a high shearing special mixer. CONSTITUTION:A high shearing special mixer is constituted by providing a stator 2 having radial buffles 2A provided thereto in a protruding state and a rotor 3 having a turbine 3B attached to the lower part of the central bearing 3A thereof in a tank 1. When a thermoplastic polymeric material and a monomeric material are kneaded within the high shearing special mixer, both materials are sucked from the upper part of the stator 2 by the suction force generated by the high speed rotation of the turbine 3B and receives strong shearing action in the clearances (t) between the turbine 3B and the buffles 2A of the stator 2 to be emitted from emitting orifices 2B and deflected by a distribution plate 4 to be allowed to flow in the stator 2 from the bottom part of the tank 1 to be kneaded. Therefore, both materials are mixed in a uniformly dispersed state and a polymeric blend material reduced in the bleeding of the monomeric material and enhanced in characteristics is easily obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高分子ブレンド材の製造
方法に係り、特に、多量の液体低分子材料を均一に含み
かつ該低分子材料のブリードが少ない熱可塑性高分子ブ
レンド材であって、あらゆる産業分野、特に家電、スポ
ーツ用品、産業機器、精密機器、輸送機器、建築、土
木、医療、レジャー等の分野に好適に用いられる高分子
ブレンド材を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polymer blend material, and more particularly to a thermoplastic polymer blend material containing a large amount of liquid low molecular weight material uniformly and having little bleeding of the low molecular weight material. The present invention relates to a method for producing a polymer blend material which is suitably used in all industrial fields, particularly household appliances, sports equipment, industrial equipment, precision equipment, transportation equipment, construction, civil engineering, medical care, leisure and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、高分子材料のブレンド技術の進展
はめざましく、高分子材料と高分子材料、或いは、高分
子材料と低分子材料とのブレンドによる既存機能の向上
や新機能の付与といった改良がなされたブレンド材やポ
リマーアロイの開発がなされている。
2. Description of the Related Art At present, the progress of blending technology of polymer materials is remarkable, and improvement such as improvement of existing function and addition of new function by blending polymer material and polymer material or polymer material and low molecular weight material. Development of blended materials and polymer alloys that have been made.

【0003】また、学術的にも、熱力学的取扱い、レオ
ロジー的考察などから、高分子ブレンド材における相分
離のメカニズムと物性発現の研究が幅広く展開されてい
る。
Further, academically, researches on the mechanism of phase separation and development of physical properties in polymer blend materials have been widely conducted from the viewpoint of thermodynamic treatment and rheological consideration.

【0004】特に材料間の相溶性と温度を基本パラメー
ターとする熱力学的研究が盛んになされ、平衡状態にお
けるブレンド材の相構造を理論的に予測し得ることが報
告されている。
Particularly, thermodynamic studies have been actively conducted with the compatibility between materials and the temperature as basic parameters, and it has been reported that the phase structure of the blend material in the equilibrium state can be theoretically predicted.

【0005】このように、高分子ブレンド材についての
相溶領域、準安定領域、非相溶領域における相分離機構
の研究は盛んになされている。これに対して、特定の混
合状態の高分子ブレンド材を製造する方法やそのための
製造装置と、得られる混合状態との関係に関しては殆ど
注目されていないのが現状である。
As described above, the research on the phase separation mechanism in the compatible region, the metastable region, and the incompatible region of the polymer blend material has been actively conducted. On the other hand, at present, little attention is paid to the relationship between a method for producing a polymer blend material in a specific mixed state, a production apparatus therefor, and the obtained mixed state.

【0006】ところで、材料同志の混合、混練のための
設備は、一般に、剪断力を殆ど働かせないで、均一分散
させることを目的とする混合機と、剪断力を働かせるこ
とにより構成成分の大きさを減少させながら成分を均一
分散させることを目的とする混練機とに大別される。
By the way, generally, the equipment for mixing and kneading the materials is a mixer intended for uniform dispersion with almost no shearing force, and the size of the constituent components by applying shearing force. Is roughly classified into a kneader for the purpose of uniformly dispersing the components.

【0007】前者の混合機としては主に撹拌翼の回転を
利用するリボンブレンダー,タンブルミキサー,ヘンシ
ェルミキサーなどがあり、後者の混練機としては2本の
ロール又はローター間の剪断作用を利用するオープンロ
ール,バンバリーミキサー,単軸スクリュー又は2軸ス
クリューの押出機などが一般的に用いられている。
The former mixers include ribbon blenders, tumble mixers, and Henschel mixers, which mainly utilize the rotation of stirring blades, and the latter mixers, which utilize the shearing action between two rolls or rotors. Rolls, Banbury mixers, single screw or twin screw extruders, etc. are commonly used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、高分子ブ
レンド材の研究において、製造法や製造装置と得られる
混合状態との関係についての研究は従来殆どなされてい
ないが、高分子材料と多量の低分子材料とを混合して均
一な組成物とすることは決して容易なことではない。例
えば、一般的な混合機では均一分散を殆ど達成し得ず、
また、上述の従来用いられている一般的な混練機を用い
て、無理に両材料を混練しようとしても、多くの場合、
高分子材料がローター間ですべって有効な混練をなし得
ない。また、一見均一な混合がなされたように見られる
場合であっても、このような不完全混練では、低分子材
料が表面にブリードしやすい。
As described above, in the research of polymer blend materials, there has been little research on the relationship between the manufacturing method and the manufacturing apparatus and the obtained mixed state. It is not easy to mix the low molecular weight materials described above in order to form a uniform composition. For example, a general mixer can hardly achieve uniform dispersion,
In addition, even if you try to forcefully knead both materials using the above-mentioned commonly used general kneader, in many cases,
The polymer material cannot slide effectively between the rotors for effective kneading. Further, even when it seems that uniform mixing is performed at first glance, the low molecular weight material is likely to bleed to the surface in such incomplete kneading.

【0009】このように従来の一般的な設備では、高分
子材料と多量の低分子材料とを混合して均一分散かつ低
ブリード性の高分子ブレンド材を得ることはできない。
As described above, it is not possible to obtain a polymer blend material having a uniform dispersion and a low bleeding property by mixing the polymer material with a large amount of the low molecular weight material in the conventional general equipment.

【0010】なお、相溶性の良い低分子材料と高分子材
料とを選択し、これらを長時間(極端な場合には数日間
にもおよぶ長時間)混合して膨潤させて高分子ブレンド
材を得る方法もあるが、このような方法は材料が制限さ
れる上に、生産効率が著しく低いことから、工業的生産
には不適当である。
It is to be noted that a low molecular weight material and a high molecular weight material having good compatibility are selected, and these are mixed for a long time (in an extreme case, a long time of up to several days) and swollen to form a polymer blend material. Although there is a method for obtaining it, such a method is unsuitable for industrial production because the material is limited and the production efficiency is extremely low.

【0011】本発明は上記従来の問題点を解決し、熱可
塑性高分子材料と低分子材料とを混練して、多量の低分
子材料を均一に含み、低分子材料のブリードが少ない熱
可塑性高分子ブレンド材を容易かつ効率的に得る方法を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and kneads a thermoplastic polymer material and a low-molecular material to uniformly contain a large amount of the low-molecular material and to reduce the bleeding of the low-molecular material. It is an object to provide a method for easily and efficiently obtaining a molecular blend material.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の高分子ブレンド
材の製造方法は、熱可塑性高分子材料と低分子材料とを
ローターの剪断速度5.0×102 sec-1以上の能力
を有する高剪断型特殊ミキサーを用いて混練することに
より多量の低分子材料を均一に含み、かつ該低分子材料
のブリードが少ない熱可塑性高分子ブレンド材を得るこ
とを特徴とする。
The method for producing a polymer blend material according to the present invention has the ability of a thermoplastic polymer material and a low molecular material to have a rotor shear rate of 5.0 × 10 2 sec -1 or more. It is characterized in that a thermoplastic polymer blend material containing a large amount of low molecular weight material uniformly and less bleeding of the low molecular weight material is obtained by kneading with a high shear type special mixer.

【0013】即ち、本発明者らは、高分子ブレンド材の
製造法とその製造法によって得られる高分子ブレンド材
の相構造及びその物性との関係を詳細に検討した結果、
熱可塑性高分子材料と多量の低分子材料との混練におい
て、所定の高剪断型特殊ミキサーを用いることにより、
両材料がミクロンオーダーで均一分散して、望ましい相
構造が形成され、その結果、特殊な物性が発現されるこ
と、また、このようにして得られた高分子ブレンド材で
は低分子材料のブリードが極めて小さいこと、更にま
た、この混練条件を制御することにより、熱可塑性高分
子材料が3次元連続の網状骨格構造を形成した高分子ブ
レンド材を得ることができることを見出し、本発明を完
成させた、以下に本発明を詳細に説明する、本発明で用
いる高剪断型特殊ミキサーとは、固定壁と回転するロー
ターとの間で高い剪断力、高い剪断速度を与え得るもの
であり、基本的には次の条件を満たすものである。
That is, the inventors of the present invention have studied in detail the relationship between the method for producing a polymer blend material, the phase structure of the polymer blend material obtained by the production method, and the physical properties thereof.
In kneading a thermoplastic polymer material and a large amount of low molecular weight material, by using a predetermined high shear type special mixer,
Both materials are uniformly dispersed on the order of micron to form a desirable phase structure, and as a result, special physical properties are expressed, and in the polymer blend material thus obtained, bleeding of a low molecular weight material occurs. The present invention has been completed by finding that it is extremely small, and further, by controlling this kneading condition, it is possible to obtain a polymer blend material in which the thermoplastic polymer material forms a three-dimensional continuous network skeleton structure. The following describes the present invention in detail, the high-shear type special mixer used in the present invention is one that can give a high shear force and a high shear rate between a fixed wall and a rotating rotor, and is basically Satisfies the following condition.

【0014】即ち、固定壁と回転部(ローター)との距
離(クリヤランス)をt(m),ローターの回転周速度
をv(m/sec)とし、ローターの剪断速度VをV=
v/t(sec-1)と定義した場合、 V≧5.0×102 (sec-1) 好ましくは V≧1.0×103 (sec-1) より好ましくは V≧2.5×103 (sec-1) 最も好ましくは V=≧5.0×103 (sec-1) を満たすものである。
That is, the distance (clearance) between the fixed wall and the rotating portion (rotor) is t (m), the rotating peripheral speed of the rotor is v (m / sec), and the shearing speed V of the rotor is V =
When defined as v / t (sec −1 ), V ≧ 5.0 × 10 2 (sec −1 ) preferably V ≧ 1.0 × 10 3 (sec −1 ) more preferably V ≧ 2.5 × 10 3 (sec −1 ) Most preferably, V = ≧ 5.0 × 10 3 (sec −1 ) is satisfied.

【0015】因みに、一般の混練機の場合、Vは102
(sec-1)程度である。
Incidentally, in the case of a general kneader, V is 10 2
It is about (sec −1 ).

【0016】このような剪断速度を有する高剪断型特殊
ミキサーの固定壁とローターとのクリヤランスtは、t
≦3×10-3mが好ましく、より好ましくはt≦2×1
-3m、最も望ましくはt≦1×10-3mである。ま
た、ローターの回転速度v’は、v’≧100rpmが
好ましく、より好ましくはv’≧300rpm、更に好
ましくはv’≧500rpm、最も好ましくはv’≧1
000rpmである。
The clearance t between the fixed wall and the rotor of the high shear type special mixer having such a shear rate is t
≦ 3 × 10 −3 m is preferable, more preferably t ≦ 2 × 1
0 −3 m, most preferably t ≦ 1 × 10 −3 m. The rotation speed v ′ of the rotor is preferably v ′ ≧ 100 rpm, more preferably v ′ ≧ 300 rpm, further preferably v ′ ≧ 500 rpm, and most preferably v ′ ≧ 1.
000 rpm.

【0017】なお、混練時のミキサー温度は、基本的に
は用いる熱可塑性高分子材料の融点(該高分子材料が結
晶構造を持つ場合)又はガラス転移点(該高分子材料が
凝集構造を持つ場合)より高い温度に保つことが好まし
い。ただし、用いる熱可塑性高分子材料と低分子材料と
の相溶性が極めて良好な場合、上記の融点やガラス転移
点以下の温度で混練することも可能である。
The mixer temperature at the time of kneading is basically the melting point of the thermoplastic polymer material used (when the polymer material has a crystal structure) or the glass transition point (where the polymer material has an aggregate structure). In some cases) it is preferable to keep the temperature higher. However, when the compatibility between the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material to be used is extremely good, it is possible to carry out the kneading at a temperature below the melting point or glass transition point.

【0018】また、混練時間は、他の混練条件や用いる
低分子材料と熱可塑性高分子材料との相溶性によっても
異なるが、通常の場合5〜300分、好ましくは10〜
150分程度とされる。
The kneading time varies depending on other kneading conditions and the compatibility between the low molecular weight material used and the thermoplastic polymer material, but is usually 5 to 300 minutes, preferably 10 to 10.
It will be about 150 minutes.

【0019】次に、本発明で用いる熱可塑性高分子材料
と低分子材料について説明する。
Next, the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material used in the present invention will be described.

【0020】本発明においては、低分子材料が100℃
において5×105 センチポイズ以下の粘度を有し、該
低分子材料と熱可塑性高分子材料の各々の溶解性パラメ
ーターの値δ(=ΔE/V)1/2 ,ΔE=モル蒸発エネ
ルギー,V=モル体積)の差が3.0以下であることが
好ましい。
In the present invention, the low molecular weight material is 100 ° C.
At a viscosity of 5 × 10 5 centipoise or less, the solubility parameter values δ (= ΔE / V) 1/2 of the low molecular weight material and the thermoplastic polymer material, ΔE = molar evaporation energy, V = The difference in molar volume) is preferably 3.0 or less.

【0021】まず、低分子材料については、100℃に
おける粘度が5×105 センチポイズ以下、特に1×1
5 センチポイズ以下であることが好ましく、また、分
子量の観点からは、低分子材料の数平均分子量は20,
000以下、特に10,000以下、とりわけ5,00
0以下であることが好ましい。このような低分子材料と
しては、通常、室温で液体又は液体状の材料が好適に用
いられる。また、親水性、疎水性のいずれの低分子材料
も使用できる。低分子材料としては特に制限はないが、
次のものが適している。
First, for low molecular weight materials, the viscosity at 100 ° C. is 5 × 10 5 centipoise or less, especially 1 × 1.
Is preferably 0 5 centipoise or less, from the viewpoint of molecular weight, number average molecular weight of the low molecular material 20,
000 or less, especially 10,000 or less, especially 5,000
It is preferably 0 or less. As such a low molecular weight material, a material that is liquid or liquid at room temperature is usually preferably used. Further, both hydrophilic and hydrophobic low molecular weight materials can be used. The low molecular weight material is not particularly limited,
The following are suitable:

【0022】軟化剤: 鉱物油系、植物油系、合成系
等の各種ゴム用或いは樹脂用軟化剤。鉱物油系として
は、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系等の
プロセス油等が挙げられる。植物油系としては、ひまし
油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、
やし油、落花生油、木ろう、パインオイル、オリーブ油
等が挙げられる。
Softeners: Mineral oil-based, vegetable oil-based, synthetic-based softeners for various rubbers or resins. Examples of the mineral oil-based oil include process oils such as aromatic oils, naphthene oils, and paraffin oils. As vegetable oils, castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil,
Examples include coconut oil, peanut oil, wood wax, pine oil, olive oil and the like.

【0023】可塑剤: フタル酸エステル、フタル酸
混基エステル、脂肪族二塩基酸エステル、グリコールエ
ステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、ステアリン
酸エステル等の各種エステル系可塑剤、エポキシ系可塑
剤、その他プラスチック用可塑剤又は、フタレート系、
アジペート系、セバケート系、フォスフェート系、ポリ
エーテル系、ポリエステル系等のNBR用可塑剤。
Plasticizers: various ester plasticizers such as phthalic acid esters, phthalic acid mixed group esters, aliphatic dibasic acid esters, glycol esters, fatty acid esters, phosphoric acid esters, stearic acid esters, epoxy plasticizers, etc. Plasticizer for plastics or phthalate type,
Adipate-based, sebacate-based, phosphate-based, polyether-based, polyester-based, etc. plasticizers for NBR.

【0024】粘着付与剤: クマロン樹脂、クマロン
−インデン樹脂、フェノールテルペン樹脂、石油系炭化
水素、ロジン誘導体等の各種粘着付与剤(タッキファイ
ヤー)。
Tackifier: Various tackifiers such as coumarone resin, coumarone-indene resin, phenol terpene resin, petroleum hydrocarbon and rosin derivative (tackifier).

【0025】オリゴマー: クラウンエーテル、含フ
ッ素オリゴマー、ポリイソブチレン、キシレン樹脂、塩
化ゴム、ポリエチレンワックス、石油樹脂、ロジンエス
テルゴム、ポリアルキレングリコールジアクリレート、
液状ゴム(ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴ
ム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプ
レン等)、シリコーン系オリゴマー、ポリ−α−オレフ
ィン等の各種オリゴマー。
Oligomer: Crown ether, fluorine-containing oligomer, polyisobutylene, xylene resin, chlorinated rubber, polyethylene wax, petroleum resin, rosin ester rubber, polyalkylene glycol diacrylate,
Liquid rubber (polybutadiene, styrene-butadiene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, polychloroprene, etc.), silicone-based oligomers, various oligomers such as poly-α-olefins.

【0026】滑剤: パラフィン、ワックス等の炭化
水素系滑剤、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑
剤、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド等の脂
肪酸アミド系滑剤、脂肪酸低級アルコールエステル、脂
肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエ
ステル等のエステル系滑剤、脂肪アルコール、多価アル
コール、ポリグリコール、ポリグリセロール等のアルコ
ール系滑剤、金属石鹸、混合系滑剤等の各種滑剤。
Lubricants: Hydrocarbon lubricants such as paraffin and wax, fatty acid lubricants such as higher fatty acids and oxyfatty acids, fatty acid amide lubricants such as fatty acid amides and alkylenebisfatty acid amides, fatty acid lower alcohol esters, fatty acid polyhydric alcohol esters. , Ester-based lubricants such as fatty acid polyglycol esters, alcohol-based lubricants such as fatty alcohols, polyhydric alcohols, polyglycols and polyglycerols, various lubricants such as metal soaps and mixed lubricants.

【0027】その他、ラテックス、エマルジョン、液
晶、歴青組成物、粘土、天然のデンプン、糖、更に無機
系のシリコンオイル、フォスファゼンなども低分子材料
として適している。更に、牛油、豚油、馬油等の動物
油、鳥油或いは魚油:はちみつ、果汁、又はチョコレー
ト、ヨーグルト等の乳製品系、炭化水素系、ハロゲン化
炭化水素系、アルコール系、フェノール系、エーテル
系、アセタール系、ケトン系、脂肪酸系、エステル系、
窒素化合物系、硫黄化合物系等の有機溶剤:或いは、種
々の薬効成分、土壌改質剤、肥料類、石油類、水、水溶
液等も用いられる。
In addition, latex, emulsion, liquid crystal, bituminous composition, clay, natural starch, sugar, inorganic silicone oil, phosphazene and the like are also suitable as the low molecular weight material. Further, animal oil such as beef oil, pig oil, horse oil, bird oil or fish oil: honey, fruit juice, or dairy products such as chocolate and yogurt, hydrocarbon-based, halogenated hydrocarbon-based, alcohol-based, phenol-based, ether System, acetal system, ketone system, fatty acid system, ester system,
Nitrogen compound-based, sulfur compound-based organic solvents: or various medicinal components, soil modifiers, fertilizers, petroleum, water, aqueous solutions and the like can also be used.

【0028】一方、熱可塑性高分子材料は、上述のよう
な低分子材料を多量に保持して複合物を形成し得る材料
であれば、すべて使用することができるが、通常、熱可
塑性の高分子材料又はこの高分子材料を構成要素とする
各種材料が用いられる。
On the other hand, as the thermoplastic polymer material, any material can be used as long as it can hold a large amount of the low molecular weight material as described above and can form a composite. A molecular material or various materials having the polymeric material as a constituent element is used.

【0029】具体的には、スチレン系(ブタジエンスチ
レン系、イソプレンスチレン系等)、塩化ビニル系、オ
レフィン系(ブタジエン系、イソプレン系、エチレンプ
ロピレン系等)、エステル系、アミド系、ウレタン系な
どの各種熱可塑性エラストマー、並びに、それらの水
添、その他による変性物、スチレン系、ABS系、オレ
フィン系(エチレン系、プロピレン系、エチレンプロピ
レン系、エチレンスチレン系、プロピレンスチレン系
等)、塩化ビニル系、アクリル酸エステル系(アクリル
酸メチル系等)、メタクリル酸エステル系(メタクリル
酸メチル系等)、カーボネート系、アセタール系、ナイ
ロン系、ハロゲン化ポリエーテル系(塩化ポリエーテル
系等)、ハロゲン化オレフィン系(四フッ化エチレン
系、フッ化−塩化エチレン系、フッ化エチレンプロピレ
ン系等)、セルロース系(アセチルセルロース系、エチ
ルセルロース系等)、ビニリデン系、ビニルブチラール
系、アルキレンオキサイド系(プロピレンオキサイド系
等)等の熱可塑性樹脂、及びこれらの樹脂のゴム変性物
などが挙げられる。
Specifically, styrene type (butadiene styrene type, isoprene styrene type, etc.), vinyl chloride type, olefin type (butadiene type, isoprene type, ethylene propylene type, etc.), ester type, amide type, urethane type, etc. Various thermoplastic elastomers and their hydrogenated and other modified products, styrene type, ABS type, olefin type (ethylene type, propylene type, ethylene propylene type, ethylene styrene type, propylene styrene type, etc.), vinyl chloride type, Acrylic ester type (methyl acrylate type), methacrylic acid type (methyl methacrylate type), carbonate type, acetal type, nylon type, halogenated polyether type (chlorinated polyether type, etc.), halogenated olefin type (Ethylene tetrafluoride, Fluorine-Ethylene chloride -Based, fluorinated ethylene-propylene-based), cellulose-based (acetyl cellulose-based, ethyl cellulose-based, etc.), vinylidene-based, vinyl butyral-based, alkylene oxide-based (propylene oxide-based, etc.) thermoplastic resins, and rubbers of these resins Examples include modified products.

【0030】熱可塑性高分子材料としては、このうちで
結晶構造、凝集構造などの硬質ブロックを形成しやすい
部分と、アモルファス構造などの軟質ブロックとを一緒
にもち合わせているものが特に好ましい。
As the thermoplastic polymer material, it is particularly preferable to use a material in which a portion easily forming a hard block such as a crystal structure or an agglomerate structure and a soft block such as an amorphous structure are mixed together.

【0031】また、多量の低分子材料と熱可塑性高分子
材料によって、多量に低分子材料を含む高分子ブレンド
材を得るに当たっては、前述の如く、用いる低分子材料
と熱可塑性高分子材料の各々の溶解性パラメーター値の
差が3.0以下、好ましくは2.5以下となるよう、両
材料を選択するのが好ましい。この差が3.0を超える
と両材料の相溶性の点から、低分子材料が多量に保持さ
れにくく、得られる高分子ブレンド材の低弾性率化の障
害となり、また、低分子材料のブリードが発生し易くな
るので好ましくない。
Further, in obtaining a polymer blend material containing a large amount of a low molecular weight material with a large amount of a low molecular weight material and a thermoplastic polymer material, as described above, each of the low molecular weight material and the thermoplastic polymer material to be used is used. It is preferable to select both materials so that the difference between the solubility parameter values of is 3.0 or less, preferably 2.5 or less. If this difference exceeds 3.0, it is difficult to retain a large amount of low molecular weight materials from the viewpoint of compatibility of both materials, which is an obstacle to lowering the elastic modulus of the polymer blend material to be obtained, and also the bleeding of low molecular weight materials. Is likely to occur, which is not preferable.

【0032】更に、混合する低分子材料と熱可塑性高分
子材料との重量比は1.0以上、特に2.0以上、とり
わけ3.0以上であることが好ましい。この重量比が
1.0未満では非常に低弾性率の高分子ブレンド材を得
ることが困難となり好ましくない。
Further, the weight ratio of the low molecular weight material and the thermoplastic polymer material to be mixed is preferably 1.0 or more, particularly 2.0 or more, and especially 3.0 or more. When this weight ratio is less than 1.0, it is difficult to obtain a polymer blend material having a very low elastic modulus, which is not preferable.

【0033】本発明で製造する高分子ブレンド材には、
必要に応じて、更に、次のような充填剤を配合しても良
い。即ち、クレー、珪藻土、カーボンブラック、シリ
カ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化
アルミニウム等の鱗片状無機充填剤、各種の金属粉、木
片、ガラス粉、セラミックス粉、粒状ないし粉末ポリマ
ー等の粒状ないし粉末状固体充填剤、その他各種の天然
又は人工の短繊維、長繊維(例えば、ワラ、毛、ガラス
ファイバー、金属ファイバー、その他各種のポリマーフ
ァイバー等)等を配合することができる。
The polymer blend material produced by the present invention includes:
If necessary, the following fillers may be further added. That is, clay, diatomaceous earth, carbon black, silica, talc, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxides, mica, graphite, scale-like inorganic fillers such as aluminum hydroxide, various metal powders, wood chips, glass powders , Ceramic powder, granular or powdered solid filler such as granular or powdered polymer, and other various natural or artificial short fibers and long fibers (for example, straw, hair, glass fiber, metal fiber, other various polymer fibers, etc.) Etc. can be blended.

【0034】本発明により得られる高分子ブレンド材
は、通常のバルク状,ゲル状,フォーム状など特に制限
されないが、ゲル状態であるもの、特に熱可塑性高分子
材料よりなる3次元連続の均一な網状骨格構造を有する
ゲル状態であるものは各種用途に有効である。
The polymer blend material obtained by the present invention is not particularly limited such as ordinary bulk, gel, foam, etc., but it is in a gel state, especially a three-dimensional continuous uniform polymer thermoplastic material. Those in a gel state having a reticulated skeleton structure are effective for various applications.

【0035】次に本発明で得られる高分子ブレンド材の
用途について説明する。
Next, the use of the polymer blend material obtained in the present invention will be described.

【0036】本発明で得られる高分子ブレンド材は、多
量の液体状低分子材料を保持することが可能であるた
め、弾性率を極めて低い範囲までコントロールでき、幅
広い産業分野における商品の提供が可能である。
Since the polymer blend material obtained in the present invention can hold a large amount of liquid low-molecular material, the elastic modulus can be controlled in an extremely low range, and the product can be provided in a wide range of industrial fields. Is.

【0037】例えば、防振・制振・緩衝材として、シー
ル材、パッキング、ガスケット、グロメット等の固定部
材、マウント、ホルダー、インシュレーター等の支持部
材、ストッパー、クッション、バンパー等の緩衝部材が
挙げられる。更に、衝撃吸収材としてグラブ、ミット、
ゴルフクラブ、テニスラケット等のスポーツ用品、靴中
底用、各種玩具、オーディオ機器、電子・電気機器、或
いはベッド、椅子、特に長時間同じ姿勢を続ける医療用
ベッド、理容用・美容用ベッド、観劇用椅子、更には振
動を受ける車両座席用材料として好適に用いられる。
For example, as the vibration-proof / vibration-damping / cushioning material, there may be mentioned a sealing material, a fixing member such as packing, a gasket, a grommet, a support member such as a mount, a holder and an insulator, and a cushioning member such as a stopper, a cushion and a bumper. . In addition, grabs, mitts, and shock absorbers
Golf equipment, sports equipment such as tennis rackets, insoles for shoes, various toys, audio equipment, electronic / electrical equipment, beds, chairs, medical beds, barber / beauty beds, theater, etc. It is suitably used as a material for chairs and vehicle seats that are subject to vibration.

【0038】また、義足、義手、ロボット、心電図測定
用電極材、低周波治療器用電極材等の医療機器にも用い
られる。更に、超低硬度ゴムとしてOA機器用、免震ゴ
ム、防振ゴム、或いはレース用タイヤ等にも用いられ
る。また、低硬度プラスチックとして各種の成形材料と
して好適である。また、低分子材料の外部への放出のコ
ントロールが可能であるため、芳香剤、医療用剤、機能
材等の放出性を利用した各種徐放性材料にも用いられ
る。更に、皮膚や肉の感触を利用して各種生体模擬材と
しても有効である。
Further, it is also used for medical equipment such as artificial legs, artificial hands, robots, electrode materials for electrocardiogram measurement, electrode materials for low frequency treatment devices and the like. Further, it is also used as an ultra-low hardness rubber for OA equipment, seismic isolation rubber, anti-vibration rubber, or racing tires. Further, it is suitable as a low hardness plastic as various molding materials. Further, since it is possible to control the release of the low molecular weight material to the outside, it is also used for various sustained release materials utilizing the release characteristics of aromatic agents, medical agents, functional materials and the like. Furthermore, it is also effective as various biomimetic materials by utilizing the feel of skin and meat.

【0039】また、各種液状低分子材料を固体状として
取り扱えることから、電解液膜、液晶膜、接着膜、塗料
膜等の機能材料としての用途にも好適である。
Further, since various liquid low molecular weight materials can be handled in a solid state, they are also suitable for use as functional materials such as an electrolyte solution film, a liquid crystal film, an adhesive film and a paint film.

【0040】このように本発明により得られる高分子ブ
レンド材は、あらゆる産業分野、特に家電、スポーツ用
品、産業機器、精密機器、輸送機器、建築、土木、医
療、レジャー等の分野に好適に用いられる。
As described above, the polymer blend material obtained by the present invention is suitably used in all industrial fields, particularly household appliances, sports equipment, industrial equipment, precision equipment, transportation equipment, construction, civil engineering, medical care, leisure and the like. To be

【0041】[0041]

【作用】熱可塑性高分子材料と低分子材料とをローター
の剪断速度5.0×102 sec-1以上の能力を有する
高剪断型特殊ミキサーを用いて混練することにより、多
量の低分子材料と少量の熱可塑性高分子材料とが均一分
散状態で混合され、低分子材料のブリードが少なく、各
種用途に有用な様々な物性を有する高特性高分子ブレン
ド材を容易かつ効率的に得ることができる。
[Operation] A large amount of low molecular weight material is obtained by kneading the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material using a high shear type special mixer having a rotor shear rate of 5.0 × 10 2 sec −1 or more. It is possible to easily and efficiently obtain a high-performance polymer blend material having various physical properties useful for various applications, by mixing a small amount of thermoplastic polymer material in a uniformly dispersed state, with little bleeding of low-molecular materials. it can.

【0042】[0042]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples below.

【0043】なお、高剪断型特殊ミキサーとしては、図
1に示す構成の高剪断型特殊ミキサー(「T.K.オー
トホモミクサー」特殊機化工業(株)製)を用いた。
As the high-shear type special mixer, a high-shear type special mixer (“TK Auto Homo Mixer” manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) having the structure shown in FIG. 1 was used.

【0044】図1に示す高剪断型特殊ミキサは、タンク
1内に放射状バッフル(阻止部)2Aが突設されたステ
ータ(固定壁)2と、このステータ2の中央に設けられ
た、軸受3の下部にタービン3Bが取り付けられたロー
タ(回転部)3との間で剪断作用を加えて材料の混練を
行なうものである。即ち、材料は、図1に破線で示す如
く、タービン3Bの高速回転によって生じる吸引作用
で、ステータ2の下部より吸入され、高速回転するター
ビン3Bとステータ2のバッフル2Aとの間の微小間
隙、即ち、クリアランスtにおいて、強力な剪断、衝
撃、乱流等の作用を受け、その後、ステータ2の吐出孔
2Bより上方に向って吐出される。そして、この上昇流
は上部の転流板4で変流され、タンク1の側面に沿って
下降し、再びタンク1の底部から、ステータ2に流入し
て剪断力を受けつつ混練される。図中、5はタービンシ
ャフトである。
The high-shear type special mixer shown in FIG. 1 has a stator (fixed wall) 2 in which a radial baffle (blocking portion) 2A is projected in a tank 1, and a bearing 3 provided at the center of the stator 2. The kneading of the material is performed by applying a shearing action to the rotor (rotating part) 3 having the turbine 3B attached to the lower part of the. That is, as shown by the broken line in FIG. 1, the material is sucked from the lower portion of the stator 2 by the suction action generated by the high speed rotation of the turbine 3B, and a minute gap between the turbine 3B rotating at high speed and the baffle 2A of the stator 2, That is, in the clearance t, strong shearing, impact, turbulent flow, etc. are applied, and thereafter, the liquid is discharged upward from the discharge holes 2B of the stator 2. Then, this ascending flow is transformed by the upper commutation plate 4, descends along the side surface of the tank 1, and again flows into the stator 2 from the bottom of the tank 1 and is kneaded while receiving shearing force. In the figure, 5 is a turbine shaft.

【0045】このタービン3Bは、下端ほど旋回中心か
ら離れるように斜めとなっている。タービン3Bの旋回
半径は、図の上端側で1.4cm、下端側で1.8cm
である。
The turbine 3B is inclined so that the lower end of the turbine 3B is separated from the turning center. The turning radius of the turbine 3B is 1.4 cm on the upper end side and 1.8 cm on the lower end side in the figure.
Is.

【0046】実施例1〜3 図1に示す高剪断型特殊ミキサを用い、表1に示す混練
条件にて、表1に示す熱可塑性高分子材料と低分子材料
とを表1に示す重量比で混練した。
Examples 1 to 3 Using the high shear type special mixer shown in FIG. 1 and under the kneading conditions shown in Table 1, the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material shown in Table 1 are in a weight ratio shown in Table 1. Kneaded in.

【0047】その結果、いずれの実施例においても熱可
塑性高分子材料と低分子材料がミクロンオーダーで均一
混合されており、特に高分子材料が3次元連続の均一な
網状構造を形成する低弾性のゲル状高分子ブレンド材が
得られ、また、低分子材料のブリードも極めて少ないこ
とが確認された。
As a result, in each of the examples, the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material were uniformly mixed in the order of micron, and in particular, the polymer material having a low elasticity forming a three-dimensional continuous uniform network structure. It was confirmed that a gel-like polymer blend material was obtained and that bleeding of low molecular weight material was extremely small.

【0048】比較例1 実施例1において、高剪断型特殊ミキサのロータの回転
速度を変え、表1に示す如く剪断速度を5.0×102
sec-1より小さくしたこと以外は同様にして混練を行
なった。
Comparative Example 1 In Example 1, the rotation speed of the rotor of the high-shear type special mixer was changed, and the shear rate was 5.0 × 10 2 as shown in Table 1.
Kneading was carried out in the same manner except that it was smaller than sec -1 .

【0049】その結果、1時間経過しても熱可塑性高分
子材料と低分子材料は分離した状態にあり、均一混合さ
れた高分子ブレンド材は得られなかった。
As a result, the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material were in a separated state even after 1 hour, and a homogeneously blended polymer blend material could not be obtained.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】比較例2 従来一般的に用いられている混練機であるラボプラスト
ミル(東洋精機社製)を用い、下記条件にて実施例1で
用いたと同様の熱可塑性高分子材料と低分子材料とを同
様の混合比で混練した。ただし、混練温度、混練時間は
実施例1と同様とした。
Comparative Example 2 Using a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), which is a kneading machine generally used conventionally, the same thermoplastic polymer material and low molecular weight as those used in Example 1 were used under the following conditions. The materials were kneaded at the same mixing ratio. However, the kneading temperature and kneading time were the same as in Example 1.

【0052】混練条件 回転速度:70rpm 混練温度:160℃ 混練時間:1時間 その結果、1時間経過しても、熱可塑性高分子材料と低
分子材料は分離した状態にあり、均一混合された高分子
ブレンド材は得られなかった。
Kneading conditions Rotational speed: 70 rpm Kneading temperature: 160 ° C. Kneading time: 1 hour As a result, the thermoplastic polymer material and the low molecular weight material are in a separated state even after 1 hour, and are uniformly mixed. No molecular blend material was obtained.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の高分子ブレ
ンド材の製造方法によれば、多量の低分子材料を均一に
含み、しかも低分子材料のブリードが少なく、各種用途
に有用な高特性熱可塑性高分子ブレンド材を容易かつ効
率的に得ることができる。
As described in detail above, according to the method for producing a polymer blend material of the present invention, a large amount of low molecular weight material is uniformly contained, and bleeding of the low molecular weight material is small, which is useful for various purposes. A characteristic thermoplastic polymer blend material can be obtained easily and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例で用いた高剪断型特殊ミキサーを示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a high shear type special mixer used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タンク 2 ステータ 2A バッフル 3 ロータ 3A 軸受 3B タービン 4 転流板 1 tank 2 stator 2A baffle 3 rotor 3A bearing 3B turbine 4 commutation plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松瀬 貴裕 東京都小平市小川東町3−3−5−209 (72)発明者 若菜 裕一郎 東京都小平市小川東町3−5−5−763 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takahiro Matsuse 3-3-5-209 Ogawa Higashicho, Kodaira-shi, Tokyo (72) Inventor Yuichiro Wakana 3-5-5-763 Ogawa Higashi-cho, Kodaira-shi, Tokyo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱可塑性高分子材料と低分子材料とをロ
ーターの剪断速度5.0×102 sec-1以上の能力を
有する高剪断型特殊ミキサーを用いて混練することによ
り、多量の低分子材料を均一に含み、かつ該低分子材料
のブリードが少ない熱可塑性高分子ブレンド材を得るこ
とを特徴とする高分子ブレンド材の製造方法。
1. A large amount of low-molecular material is obtained by kneading a thermoplastic polymer material and a low-molecular material using a high-shear type special mixer having a rotor shear rate of 5.0 × 10 2 sec −1 or more. A method for producing a polymer blend material, which comprises uniformly blending a molecular material and obtaining a thermoplastic polymer blend material having less bleeding of the low molecular material.
JP31646193A 1993-12-16 1993-12-16 Production of polymeric blend material Pending JPH07164432A (en)

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