JPH11302397A - ポリマーブレンド溶融体からの特異な構造体の製造方法 - Google Patents
ポリマーブレンド溶融体からの特異な構造体の製造方法Info
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- JPH11302397A JPH11302397A JP10107666A JP10766698A JPH11302397A JP H11302397 A JPH11302397 A JP H11302397A JP 10107666 A JP10107666 A JP 10107666A JP 10766698 A JP10766698 A JP 10766698A JP H11302397 A JPH11302397 A JP H11302397A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ポリマーブレンドの溶融体から自己組織化によ
り特異な相分離構造を形成すること。 【解決手段】自己組織化によるポリマーブレンド構造体
の製造方法において、複数種類のポリマーを混合し（Ｓ
１）、一定時間、温度勾配を持たせ（Ｓ２）、その後、
冷却して（Ｓ３）、ポリマーブレンド構造体を製造す
る。
り特異な相分離構造を形成すること。 【解決手段】自己組織化によるポリマーブレンド構造体
の製造方法において、複数種類のポリマーを混合し（Ｓ
１）、一定時間、温度勾配を持たせ（Ｓ２）、その後、
冷却して（Ｓ３）、ポリマーブレンド構造体を製造す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のポリマーの
ブレンド構造体に関するものである。
ブレンド構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、ポリビニルアルコールとポ
リビニルピロリドンとを混合させた濃厚水溶液をノズル
より引き出し、加熱し、空気中で乾燥させて糸を製造す
る高分子合成繊維製造方法を発明した（特許番号：第２
５４３３６９号参照）。この発明の構造は繊維であり、
繊維の内部が結晶状態のポリビニルアルコールであり、
外部が非結晶状態のポリビニルポロリドンであり、その
境界がステップ状や傾斜状に相分離した構造である。
リビニルピロリドンとを混合させた濃厚水溶液をノズル
より引き出し、加熱し、空気中で乾燥させて糸を製造す
る高分子合成繊維製造方法を発明した（特許番号：第２
５４３３６９号参照）。この発明の構造は繊維であり、
繊維の内部が結晶状態のポリビニルアルコールであり、
外部が非結晶状態のポリビニルポロリドンであり、その
境界がステップ状や傾斜状に相分離した構造である。
【０００３】また、本発明者は、複数のポリマーを同時
に溶解する溶媒を見出し、この複数のポリマーと、この
溶媒とを混合して混合溶液を作成し、この混合溶液を基
板上で乾燥させて、特異なポリマーブレンド構造体を製
造する方法を発明した（特願平９−３２０４６４号）。
に溶解する溶媒を見出し、この複数のポリマーと、この
溶媒とを混合して混合溶液を作成し、この混合溶液を基
板上で乾燥させて、特異なポリマーブレンド構造体を製
造する方法を発明した（特願平９−３２０４６４号）。
【０００４】本発明は、これらの発明を更に発展させた
ものである。
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】＜イ＞本発明は、ポリ
マーブレンド構造物の中から任意の相分離構造を選択し
て製造する方法を提供することにある。 ＜ロ＞本発明は、ポリマーブレンドの溶融体から自己組
織化により特異な相分離構造を形成する方法を提供する
ことにある。 ＜ハ＞本発明は、高度な機能のプラスチックを得る方法
を提供することにある。
マーブレンド構造物の中から任意の相分離構造を選択し
て製造する方法を提供することにある。 ＜ロ＞本発明は、ポリマーブレンドの溶融体から自己組
織化により特異な相分離構造を形成する方法を提供する
ことにある。 ＜ハ＞本発明は、高度な機能のプラスチックを得る方法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、自己組織化に
よるポリマーブレンド構造体の製造方法において、複数
種類のポリマーを混合した溶融液を作成し、所定時間、
該溶融液に温度勾配を持たせ、その後、冷却して自己組
織化により特異なポリマーブレンド構造体を製造するこ
とを特徴とする、ポリマーブレンド構造体の製造方法に
ある。
よるポリマーブレンド構造体の製造方法において、複数
種類のポリマーを混合した溶融液を作成し、所定時間、
該溶融液に温度勾配を持たせ、その後、冷却して自己組
織化により特異なポリマーブレンド構造体を製造するこ
とを特徴とする、ポリマーブレンド構造体の製造方法に
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【０００８】＜イ＞特異なポリマーブレンド構造体の製
法の概要 複数の種類のポリマーを十分に混合したブレンド溶融物
に温度勾配を付与する。所定時間、温度勾配を保持した
後、冷却し、溶融物を固化して自己組織化による特異な
ポリマーブレンド構造体を製造する。
法の概要 複数の種類のポリマーを十分に混合したブレンド溶融物
に温度勾配を付与する。所定時間、温度勾配を保持した
後、冷却し、溶融物を固化して自己組織化による特異な
ポリマーブレンド構造体を製造する。
【０００９】特異なポリマーブレンド構造体は、自己組
織化により各成分のポリマーが分離し、各ポリマーの境
界部が急激に分かれているステップ型構造体と、各ポリ
マーが混ざりながら組成比がなだらかに変化している傾
斜型構造体と、ステップ型と傾斜型の中間の構造体から
なる。
織化により各成分のポリマーが分離し、各ポリマーの境
界部が急激に分かれているステップ型構造体と、各ポリ
マーが混ざりながら組成比がなだらかに変化している傾
斜型構造体と、ステップ型と傾斜型の中間の構造体から
なる。
【００１０】ブレンド溶融物の処理方法を変えることに
より、任意の相分離構造（ステップ型や傾斜型）の特異
なポリマーブレンド構造体を得ることができる。また、
ポリマーブレンド構造体の厚さは任意のものを得ること
ができる。
より、任意の相分離構造（ステップ型や傾斜型）の特異
なポリマーブレンド構造体を得ることができる。また、
ポリマーブレンド構造体の厚さは任意のものを得ること
ができる。
【００１１】＜ロ＞複数種類のポリマー 複数の種類のポリマーは、例えば、ポリメタアクリル酸
メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥ
Ｇ）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンな
ど、溶融によって混合できるものであれば、どのような
組み合わせのポリマーでもよい。
メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥ
Ｇ）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンな
ど、溶融によって混合できるものであれば、どのような
組み合わせのポリマーでもよい。
【００１２】＜ハ＞ポリマーブレンド溶融物の作成 複数の種類のポリマーを計量し、所定の混合比にする。
所定の混合比の複数の種類のポリマーを加熱溶融し、混
合させる。例えば融点よりも数十度高い温度で加熱溶融
し、十分練り混ぜる。
所定の混合比の複数の種類のポリマーを加熱溶融し、混
合させる。例えば融点よりも数十度高い温度で加熱溶融
し、十分練り混ぜる。
【００１３】＜ニ＞ポリマーブレンド溶融物の成形及び
冷却 ポリマーブレンド溶融物に温度勾配を持たせて処理す
る。例えば、ポリマーブレンド溶融物を入れた容器の一
方側の温度を高温にし、他方側の温度を低温にして、ポ
リマーブレンド溶融物の内部に温度勾配を持たせる。温
度勾配の状態を所定時間保持し、その後、冷却する。こ
の冷却は、例えば、ポリマーブレンド溶融物の加熱体を
除去して、室温で冷却する。
冷却 ポリマーブレンド溶融物に温度勾配を持たせて処理す
る。例えば、ポリマーブレンド溶融物を入れた容器の一
方側の温度を高温にし、他方側の温度を低温にして、ポ
リマーブレンド溶融物の内部に温度勾配を持たせる。温
度勾配の状態を所定時間保持し、その後、冷却する。こ
の冷却は、例えば、ポリマーブレンド溶融物の加熱体を
除去して、室温で冷却する。
【００１４】使用するポリマーの種類に応じて、温度勾
配の上下温度とその差並びにその保持時間の長さなどを
調節することによって、特異なポリマーブレンド構造
体、即ち、ステップ型、傾斜型又はこれらの中間の構造
を適宜選択することができる。
配の上下温度とその差並びにその保持時間の長さなどを
調節することによって、特異なポリマーブレンド構造
体、即ち、ステップ型、傾斜型又はこれらの中間の構造
を適宜選択することができる。
【００１５】以下に、本発明の実施例を図１の流れに沿
って説明する。
って説明する。
【００１６】＜イ＞ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭ
Ａ）とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の溶融物の試
料の作成 図１のステップＳ１及びＳ２において、ポリメタアクリ
ル酸メチル（ＰＭＭＡ）とポリエチレングリコール（Ｐ
ＥＧ）を溶融、混合する。
Ａ）とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の溶融物の試
料の作成 図１のステップＳ１及びＳ２において、ポリメタアクリ
ル酸メチル（ＰＭＭＡ）とポリエチレングリコール（Ｐ
ＥＧ）を溶融、混合する。
【００１７】ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）と
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、通常市販されて
いるものを使用する。なお、ポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）は、平均分子量が２０，０００であった。
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、通常市販されて
いるものを使用する。なお、ポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）は、平均分子量が２０，０００であった。
【００１８】ポリメタアクリル酸メチルとポリエチレン
グリコールのブレンド比は、４５対５５（０．２５ｇ：
０．３３ｇ）とする。ただし、この比率は任意に選ぶこ
とができる。
グリコールのブレンド比は、４５対５５（０．２５ｇ：
０．３３ｇ）とする。ただし、この比率は任意に選ぶこ
とができる。
【００１９】各ポリマーをガラスシャーレの容器にて混
合し、オーブントースターを使って１７５℃で溶融し、
ガラス棒で数分から数１０分練り混ぜる。
合し、オーブントースターを使って１７５℃で溶融し、
ガラス棒で数分から数１０分練り混ぜる。
【００２０】＜ロ＞ポリマーブレンド溶融物の成形およ
び冷却 図１のステップＳ３及びＳ４において、ポリマーブレン
ド溶融物の試料を図２のような成形装置に載置して成形
し、その後、冷却する。
び冷却 図１のステップＳ３及びＳ４において、ポリマーブレン
ド溶融物の試料を図２のような成形装置に載置して成形
し、その後、冷却する。
【００２１】ガラスシャーレ６をホットプレート（ＴＯ
ＹＯ ＳＥＩＳＡＫＵＳＨＯ ＭＯＤＥＬ ＴＰＯ−１
５）７上に載せ、周囲を金属の囲い４で覆う。上方にド
ライヤー１（ＴＥＳＣＯＭＰＣ−１７７）を配置し、ド
ライヤーの熱風２を三角ロート３を通して集め、ポリマ
ーブレンド溶融物５の上方から熱風２を当てる。
ＹＯ ＳＥＩＳＡＫＵＳＨＯ ＭＯＤＥＬ ＴＰＯ−１
５）７上に載せ、周囲を金属の囲い４で覆う。上方にド
ライヤー１（ＴＥＳＣＯＭＰＣ−１７７）を配置し、ド
ライヤーの熱風２を三角ロート３を通して集め、ポリマ
ーブレンド溶融物５の上方から熱風２を当てる。
【００２２】ただし、図２の装置は、溶融物５の試料の
両面に温度差を与え、試料に温度勾配を付与できれば良
いので、熱風２を当てる方法以外の方法でもよい。例え
ば、図３のように、容器８に入れたポリマーブレンド溶
融物５の両面を、温度差を付けたホットプレートＡ７１
とホットプレートＢ７２でサンドイッチ状に挟み、ポリ
マーブレンド溶融物５の両面に温度差を付与しても良
い。
両面に温度差を与え、試料に温度勾配を付与できれば良
いので、熱風２を当てる方法以外の方法でもよい。例え
ば、図３のように、容器８に入れたポリマーブレンド溶
融物５の両面を、温度差を付けたホットプレートＡ７１
とホットプレートＢ７２でサンドイッチ状に挟み、ポリ
マーブレンド溶融物５の両面に温度差を付与しても良
い。
【００２３】ホットプレートの温度を１３０℃とし、熱
風の温度を６０℃とする。この処理時間を、０時間、８
時間と１６時間の３種類で行う。その後、冷却し、ポリ
マーブレンド溶融物を固化させる。このときの冷却は、
例えば、空冷でも水冷でもよい。ただし、水冷の場合、
極性ポリマーを含むブレンド試料を直接には、濡らさな
いことが好ましい。
風の温度を６０℃とする。この処理時間を、０時間、８
時間と１６時間の３種類で行う。その後、冷却し、ポリ
マーブレンド溶融物を固化させる。このときの冷却は、
例えば、空冷でも水冷でもよい。ただし、水冷の場合、
極性ポリマーを含むブレンド試料を直接には、濡らさな
いことが好ましい。
【００２４】＜ハ＞ポリマーブレンド構造体の断面の観
察 固化して得られたポリマーブレンド構造体の膜をカッタ
ーで、例えば、数十μｍの厚さに薄くスライスし、断面
を得る。
察 固化して得られたポリマーブレンド構造体の膜をカッタ
ーで、例えば、数十μｍの厚さに薄くスライスし、断面
を得る。
【００２５】図１のステップＳ５でスライス片をスライ
ドガラスに載せて偏光顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ光学工業
株式会社製、偏光顕微鏡ＰＯＳ）で観察する。スライス
片の断面を直交ニコル下で観察し、偏光顕微鏡写真（Ｏ
ＬＹＭＰＵＳ販売株式会社製、マイクロカムＳＬＲ）で
撮影した。
ドガラスに載せて偏光顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ光学工業
株式会社製、偏光顕微鏡ＰＯＳ）で観察する。スライス
片の断面を直交ニコル下で観察し、偏光顕微鏡写真（Ｏ
ＬＹＭＰＵＳ販売株式会社製、マイクロカムＳＬＲ）で
撮影した。
【００２６】観察された資料の写真を図４及び図５に示
す。図４は、勾配温度下で８時間処理後、冷却した試料
の表面の偏光顕微鏡写真である。図4の黒い部分は、非
結晶性で、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）の成
分を示し、白い部分は、結晶性で、ポリエチレングリコ
ール（ＰＥＧ）の成分を示し、図4は、両ポリマーの組
成比が徐々に変化している傾斜相分離構造をしている。
試料の上下両端では、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭ
ＭＡ）とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）がほぼ１０
０％の分率になっていると考えられる。
す。図４は、勾配温度下で８時間処理後、冷却した試料
の表面の偏光顕微鏡写真である。図4の黒い部分は、非
結晶性で、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）の成
分を示し、白い部分は、結晶性で、ポリエチレングリコ
ール（ＰＥＧ）の成分を示し、図4は、両ポリマーの組
成比が徐々に変化している傾斜相分離構造をしている。
試料の上下両端では、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭ
ＭＡ）とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）がほぼ１０
０％の分率になっていると考えられる。
【００２７】図５は、勾配温度下で１６時間処理後、冷
却した試料の表面の偏光顕微鏡写真である。両ポリマー
の境界部が膜断面中央部で急に相分離しているステップ
相分離構造をしている。即ち、写真の上半分（黒い部
分）は、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）がほぼ
１００％の分率で、同じく下半分（白い部分）は、ポリ
エチレングリコール（ＰＥＧ）がほぼ１００％の分率
で、ほぼ単純な二層構造を形成している。
却した試料の表面の偏光顕微鏡写真である。両ポリマー
の境界部が膜断面中央部で急に相分離しているステップ
相分離構造をしている。即ち、写真の上半分（黒い部
分）は、ポリメタアクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）がほぼ
１００％の分率で、同じく下半分（白い部分）は、ポリ
エチレングリコール（ＰＥＧ）がほぼ１００％の分率
で、ほぼ単純な二層構造を形成している。
【００２８】なお、温度勾配の処理をしない場合（温度
勾配下の処理時間＝０の場合）、図示していないが、膜
断面は一様なミクロ相分離構造をしている。この構造
は、従来からよく知られ、現実のポリマーブレンドプラ
スチック製品に見られる構造をしている。
勾配下の処理時間＝０の場合）、図示していないが、膜
断面は一様なミクロ相分離構造をしている。この構造
は、従来からよく知られ、現実のポリマーブレンドプラ
スチック製品に見られる構造をしている。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞ポリマーブレンド溶融体に温度勾配を付与して処
理することにより、自己組織化により特異なポリマーブ
レンド構造物を容易に得ることができる。 ＜ロ＞ポリマーブレンド溶融体の処理条件により、特異
なポリマーブレンド構造物の任意の構造を得ることがで
きる。 ＜ハ＞従来の技術の項で述べたようなポリマーブレンド
溶液から溶媒を蒸発させる方法とは違って、ポリマーの
溶剤を全く必要とせず、特異なポリマーブレンド構造物
を容易に得ることができる。 ＜ニ＞従来の熱溶融によるプラスチック成形技術の経験
を生かしながら、新しいブレンド構造体を自己組織化に
より得ることができる。 ＜ホ＞エンジニアリング・プラスチックの世界に新しい
内部構造と高度の機能を持たせることができる。例え
ば、強度的、耐熱的、透明、或いは紫外線吸収以外に
も、光導波路、高輝度発光体、遮音と吸音の複合機能プ
ラスチック材料、人工筋肉、分離膜、接着テープ、非対
象断面構造に基づく密度、膨潤、膨張の異方性を利用し
た各種の応用が得られる。
できる。 ＜イ＞ポリマーブレンド溶融体に温度勾配を付与して処
理することにより、自己組織化により特異なポリマーブ
レンド構造物を容易に得ることができる。 ＜ロ＞ポリマーブレンド溶融体の処理条件により、特異
なポリマーブレンド構造物の任意の構造を得ることがで
きる。 ＜ハ＞従来の技術の項で述べたようなポリマーブレンド
溶液から溶媒を蒸発させる方法とは違って、ポリマーの
溶剤を全く必要とせず、特異なポリマーブレンド構造物
を容易に得ることができる。 ＜ニ＞従来の熱溶融によるプラスチック成形技術の経験
を生かしながら、新しいブレンド構造体を自己組織化に
より得ることができる。 ＜ホ＞エンジニアリング・プラスチックの世界に新しい
内部構造と高度の機能を持たせることができる。例え
ば、強度的、耐熱的、透明、或いは紫外線吸収以外に
も、光導波路、高輝度発光体、遮音と吸音の複合機能プ
ラスチック材料、人工筋肉、分離膜、接着テープ、非対
象断面構造に基づく密度、膨潤、膨張の異方性を利用し
た各種の応用が得られる。
【図１】ポリマーブレンド構造体の処理の流れ図
【図２】ポリマーブレンド構造体の製造装置の概略図
【図３】ポリマーブレンド構造体の他の製造装置の概略
図
図
【図４】傾斜型ポリマーブレンド構造体の断面の偏光顕
微鏡写真の図
微鏡写真の図
【図５】ステップ型ポリマーブレンド構造体の断面の偏
光顕微鏡写真の図
光顕微鏡写真の図
１・・・ドライヤー ２・・・熱風 ３・・・三角ロート ４・・・金属の囲い ５・・・ポリマーブレンド溶融物 ６・・・シャーレ ７・・・ホットプレート ８・・・容器
Claims (1)
- 【請求項１】自己組織化によるポリマーブレンド構造体
の製造方法において、 複数種類のポリマーを混合した溶融液を作成し、 所定時間、該溶融液に温度勾配を持たせ、 その後、冷却して自己組織化により特異なポリマーブレ
ンド構造体を製造することを特徴とする、 ポリマーブレンド構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10766698A JP3634621B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ポリマーブレンド溶融体からの特異な構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10766698A JP3634621B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ポリマーブレンド溶融体からの特異な構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302397A true JPH11302397A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3634621B2 JP3634621B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=14464938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10766698A Expired - Fee Related JP3634621B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | ポリマーブレンド溶融体からの特異な構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3634621B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530462A (ja) * | 2007-06-19 | 2010-09-09 | ジーイー・ヘルスケア・バイオ−サイエンシズ・アーベー | ポリマー２相システムおよびその使用 |
| JP2020500974A (ja) * | 2016-11-30 | 2020-01-16 | エルジー・ケム・リミテッド | 高分子膜の製造方法 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10766698A patent/JP3634621B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530462A (ja) * | 2007-06-19 | 2010-09-09 | ジーイー・ヘルスケア・バイオ−サイエンシズ・アーベー | ポリマー２相システムおよびその使用 |
| JP2020500974A (ja) * | 2016-11-30 | 2020-01-16 | エルジー・ケム・リミテッド | 高分子膜の製造方法 |
| US11059947B2 (en) | 2016-11-30 | 2021-07-13 | Lg Chem, Ltd. | Method for producing polymer film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3634621B2 (ja) | 2005-03-30 |
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