JPH10182845A - 固形ポリマー分散体並びにその製造方法 - Google Patents

固形ポリマー分散体並びにその製造方法

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JPH10182845A
JPH10182845A JP29020497A JP29020497A JPH10182845A JP H10182845 A JPH10182845 A JP H10182845A JP 29020497 A JP29020497 A JP 29020497A JP 29020497 A JP29020497 A JP 29020497A JP H10182845 A JPH10182845 A JP H10182845A
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    • C08J2383/04Polysiloxanes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム状ポリマーと他の樹脂との均質ブレンド
の製造法の提供。 【解決手段】 ガラス転移温度Tga を有するポリマー
Aとガラス転移温度Tgb 又は融解温度Tmb を有する
ポリマーB(ただし、Tga <Tgb 及びTga <Tm
b である)とのブレンドを製造するに当たり、Tga
らTgb とTmb のいずれか低い温度までの温度におい
て、ポリマーAをポリマーBで被覆された分散粒子へと
変換させるのに十分な時間及び剪断条件下でポリマーA
とBを均質混合して、自由流動性のブレンドを生じさせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固形のポリマー分
散体並びにその製造方法に関する。より具体的には、本
発明は固形のポリマーブレンドの製造に関する。
【0002】
【従来の技術】エラストマー状(すなわちゴム状)ポリ
マーを他のポリマーを含んだブレンドにおける添加剤と
して使用することは公知である。様々なゴム状ポリマー
が、耐衝撃性改良剤、難燃剤並びにそれらの配合される
ブレンドにその他の性質を賦与するための添加剤として
有用である。有益な性質を賦与するポリマーの中には、
ポリオルガノシロキサン、特に非常に高分子量でゴムの
形態で存在するものがある。
【0003】しかしながら、ゴム状ポリマーと他の樹脂
との均質ブレンドを製造するのは、該ゴム状ポリマーの
相対的な取扱い難さ並びにブレンド中での該ポリマーの
分散の進行が遅いために、困難である。ブレンディング
には極めて高い剪断を生じる能力をもつ装置が普通必要
とされるが、それですら約20%を超えるゴム状ポリマ
ーを含んだ均質ブレンドの製造は困難もしくは不可能で
ある。このように、ゴム状ポリマーを主成分もしくは重
要成分とするマスターバッチ又はブレンドを製造するの
は、よくても問題が多い。
【0004】米国特許第3824208号、同第515
3238号、同第5391594号及び同第54120
14号を始めとする様々な特許に、シリカのような充填
剤をゴム状ポリマーに配合して、自由流動性粒子として
存在する組成物を形成することが記載されている。しか
し、シリカのような無機材料をポリマーブレンドから排
除するのが極めて望ましい場合も往々にしてある。さら
に、押出及びペレット化の可能な自由流動性固体の形態
でかかるブレンドを製造することも望まれる。
【0005】
【発明の概要】本発明は上記のようなポリマーブレンド
の形成を容易にする。特に、本発明は、固体で自由流動
性のブレンドで、ポリオルガノシロキサンや合成エラス
トマーのようなゴム状材料を高割合(往々にして主要割
合)で含んでなり、別の樹脂成分をも含有するブレンド
の製造を可能にする。製造できるブレンドには、それ自
体で製品として有用なものもあれば、他のポリマー組成
物における添加剤として配合するのに適したマスターバ
ッチとして有用なものもある。
【0006】本発明の態様の一つは、ガラス転移温度T
a を有するポリマーAとガラス転移温度Tgb 又は融
解温度Tmb を有するポリマーB(ただし、Tga <T
b及びTga <Tmb である)とのブレンドの製造方
法であって、これらのポリマーを、Tga からTgb
Tmb のいずれか低い温度までの温度において、ポリマ
ーAをポリマーBで被覆された分散粒子へと変換させる
のに十分な時間及び剪断条件下で均質混合して、自由流
動性のブレンドを生じさせることを含んでなる方法であ
る。
【0007】本発明のもう一つの態様は、上記ポリマー
AとポリマーBとのブレンドを含んでなる組成物であっ
て、当該ブレンドがTga からTgb 又はTmb までの
温度で自由流動性であり、しかもポリマーBで被覆され
たポリマーAの粒子を含んでなるものである、組成物で
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるポリマーAは
相対的に低いガラス転移温度Tga を有するポリマーで
ある。Tga の値は概して約25℃未満であり、0℃未
満であってもよい。例えば、本発明で有用なポリジオル
ガノシロキサンゴムの有するTg値は約−120℃に至
ることがある。ポリマーAは高い粘度も有しているのが
通例であり、大抵は10s-1のオーダーの剪断速度にお
いて約500000〜5000000センチポアズの範
囲の粘度を有する。
【0009】ポリマーAとしては、ポリオルガノシロキ
サン類、特にポリジメチルシロキサンのようなポリジア
ルキルシロキサン類並びにポリ(トリフルオロプロピル
メチルシロキサン)のようなそれらのフッ素化誘導体が
通常は好ましい。ただし、エチレン−プロピレンゴム、
ポリブタジエン、ポリイソプレン、ネオプレン(ポリク
ロロプレン)、並びにポリアクリル酸エチル、ポリアク
リル酸イソブチル及びポリアクリル酸n−ブチルのよう
なアクリルゴムを始めとするその他のゴム状ポリマーも
使用できる。
【0010】ポリマーBとして有用なポリマーは非晶質
であっても結晶質であってもよい。非晶質のときはポリ
マーはそのTg値で特徴付けられ、結晶質のときは結晶
融解温度(Tm)がより重要になることもある。いずれ
にせよ、Tgb 又はTmb はTga よりも高い。したが
って、ポリマーAのガラス転移温度よりも高くて、ポリ
マーBのガラス転移温度又は結晶融解温度よりは低い、
ある温度範囲が存在する。
【0011】ポリマーBとして有用な例示的ポリマーに
は、ポリエチレンやポリプロピレンのようなオレフィン
ポリマー類、ポリカーボネート類、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレー
トのような線状ポリエステル類、ポリスチレンやスチレ
ン−アクリロニトリル共重合体のようなビニル芳香族ポ
リマー、ポリフェニレンエーテル類、ポリイミド類(ポ
リエーテルイミドを含む)、ポリエーテルスルホン類、
ポリエーテルケトン類並びにポリアリーレンスルフィド
類がある。特に好ましいのは、約150℃よりも高いガ
ラス転移温度を有するポリマーである。多くの場合で好
ましいのはポリフェニレンエーテル類、特にポリ(2,
4−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)である。
【0012】本発明の方法では、Tga よりは高いがT
b とTmb のいずれか低い温度よりは低い温度におい
てポリマーAとポリマーBを高剪断条件下で混合する。
混合は一般に、押出機におけるように連続的に行うので
はなく、一以上の別々の段階で、しかも以下に述べるよ
うなタイプの組成物を生じるのに十分な高剪断条件下に
おいて実施される。このタイプの高剪断ミキサーは公知
であり、ワーリングブレンダー(Waring blender)、ヘン
シェルミキサー(Henschel mixer)、ドライスミキサー(D
rais mixer) 並びにLittleford Bros社
(米国ケンタッキー州フローレンス)で製造されている
タイプのミキサー造粒機(mixer-granulator)が挙げられ
る。
【0013】一般に、両ポリマーを各々全量投入してか
ら混合を始める。ただし、固体ポリマーB中でポリマー
Aの分散体が形成されるような条件が維持されるように
ポリマーBにポリマーAを漸増的に添加することも本発
明の範囲内である。最初に固体(ポリマーB)中でゴム
(ポリマーA)の分散体が形成されることが今回明らか
になった。高剪断混合プロセス中、ポリマーAの粒度の
漸進的破壊が起こる。同時にポリマーBの粒子がポリマ
ーAの粒子を被覆して、固形粒状ブレンドを形成する。
この固形粒状ブレンドはポリマーB中のポリマーAの固
形分散体であって、Tgb 及びTmb 未満の温度で自由
流動性である。
【0014】ポリマーAとポリマーBの成分比並びに混
合時間及び混合条件は、ポリマーAのすべての粒子が確
実に分散しかつ被覆されるように選択される。混合時間
が長すぎるとポリマーAの粒子が小さくなりすぎてポリ
マーBの量がそれらを完全に被覆するには不十分とな
り、そのため即座に或いは貯蔵中に再凝集が起こるであ
ろう。
【0015】好適な成分比及び混合条件は簡単な実験に
より求めることができる。概して、約1〜5:1の範囲
内のポリマーBとポリマーAの重量比が好ましい。回転
羽根式ミキサーの場合には、所要の高剪断混合を生じる
には約1500〜15000cm/sの範囲内の羽根先
(blade tip) 速度が概ね適当である。ブレンディング温
度は、該温度がTga からTgb 又はTmb までの範囲
内にある限り、さして重要でない。Tga が約0℃未満
でTgb 又はTmb が150℃を上回るという好ましい
状況においては、約20〜75℃の範囲内の穏当な温
度、特に約25℃の室温でのブレンディングで十分であ
る。
【0016】ただし、それほど好ましくない状況でも好
適なブレンディング温度が選択できる。例えば、ブレン
ディングが典型的には約150℃付近の温度であれば、
Tgが約110℃のポリエチレンをポリマーAとして、
ポリマーBとしてのTgが210℃のポリフェニレンエ
ーテルと共に使用し得る。本発明のブレンディング作業
に続いて、貯蔵性材料を形成すべく本発明のポリマーブ
レンドを押出及びペレット化するのが通常好ましい。使
用成分によって、この貯蔵性材料がそれ自体で有用なポ
リマー組成物であることもあれば、他のポリマー組成物
配合用のマスターバッチもしくは添加剤であることもあ
る。
【0017】本発明を以下の実施例で例示する。すべて
の「部」は重量部である。
【0018】
【実施例】実施例1 剪断速度10.14s-1で約3.9×106 センチポア
ズの粘度を有するビニル末端ポリジメチルシロキサンゴ
ム25部と極限粘度数0.4dl/g(25℃のクロロ
ホルム中)のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニ
レンエーテル)100部の混合物を、10分間ワーリン
グブレンダー内で高速で混合した。自由流動性粉末の望
ましいブレンドが得られ、2.36部の未混合シリコー
ンが残った。このブレンドは、300℃での圧縮成形作
業で明らかにされた通り、成形が可能であった。
【0019】実施例2 混合をヘンシェルミキサー内で実施したこと以外は、実
施例1の手順を繰り返した。生成物は、押出及び成形の
可能な自由流動性の粉末であった。実施例3 実施例2の手順を用いて、ポリエチレン粉末4部と1
0.14s-1で約3900000センチポアズの粘度を
有するメチル停止ポリジメチルシロキサンゴム1部の自
由流動性ブレンドを製造した。このブレンドは押出及び
成形が可能であった。
【0020】実施例4 ポリエチレン粉末の代わりにポリスチレン4部を用いて
実施例3の手順を繰り返した。同様の生成物が得られ
た。実施例5 ポリエチレン粉末の代わりにビスフェノールAポリカー
ボネート4部を用いて実施例3の手順を繰り返した。同
様の生成物が得られた。
【0021】実施例6 ポリフェニレンエーテルとエチレン−プロピレンゴム各
1部ずつのブレンドを用いて、実施例1の手順を繰り返
した。少なくとも1ヶ月の保存寿命を有する、十分に分
散した自由流動性の粉末が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・マイケル・アノスタリオ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、オーバ ニー、ピー・オー・ボックス・14413(番 地なし)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス転移温度Tga を有するポリマー
    Aとガラス転移温度Tgb 又は融解温度Tmb を有する
    ポリマーB(ただし、Tga <Tgb 及びTga <Tm
    b である)とのブレンドの製造方法であって、これらの
    ポリマーを、Tga からTgb とTmb のいずれか低い
    温度までの温度において、ポリマーAをポリマーBで被
    覆された分散粒子へと変換させるのに十分な時間及び剪
    断条件下で均質混合して、自由流動性のブレンドを生じ
    させることを含んでなる方法。
  2. 【請求項2】 前記ポリマーAがポリオルガノシロキサ
    ン、エチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、ポリ
    イソプレン、ネオプレン又はアクリルゴムである、請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ポリマーBがオレフィンポリマー、
    ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、線状ポリエステ
    ル、ビニル芳香族ポリマー、ポリフェニレンエーテル、
    ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケト
    ン又はポリアリーレンスルフィドである、請求項2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 ガラス転移温度Tga を有するポリマー
    Aとガラス転移温度Tgb 又は融解温度Tmb を有する
    ポリマーB(ただし、Tga <Tgb 及びTga <Tm
    b である)とのブレンドを含んでなる組成物であって、
    当該ブレンドがTga からTgb 又はTmb までの温度
    で自由流動性であり、しかもポリマーBで被覆されたポ
    リマーAの粒子を含んでなるものである、組成物。
  5. 【請求項5】 前記ポリマーAがポリオルガノシロキサ
    ン、エチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、ポリ
    イソプレン、ネオプレン又はアクリルゴムである、請求
    項4記載の組成物。
JP29020497A 1996-11-01 1997-10-23 固形ポリマー分散体並びにその製造方法 Pending JPH10182845A (ja)

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US74253696A 1996-11-01 1996-11-01
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FR2755442B1 (fr) 2002-07-26
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