リアクティブプロセシングによる強相関系複合ポリマーの新材料設計

• Project/Area Number: 13031004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 井上 隆 山形大, 工学部, 教授 (30143663)
• Project Period (FY): 2001 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥31,100,000 (Direct Cost: ¥31,100,000); Fiscal Year 2003: ¥10,300,000 (Direct Cost: ¥10,300,000); Fiscal Year 2002: ¥12,700,000 (Direct Cost: ¥12,700,000); Fiscal Year 2001: ¥8,100,000 (Direct Cost: ¥8,100,000)
• Keywords: リアクティブプロセシング / ポリマーアロイ / グラフト共重合体 / ナノ分散 / 熱可塑性プラストマー / 塑性加工 / ミセル形成 / 引抜き / ポリエチレン / ポリアミド / リアクティブプロセンシング / 粒子表面間距離 / 電子線照射 / 耐熱性・耐炎性

Research Abstract

非相溶な高分子/高分子対を反応混練(リアクティブプロセシング)すると,界面でブロック共重合体(BCP)やグラフト共重合体(GCP)が生成する。最近、これらのin situ-formed共重合体が混練せん断場で機械的に界面から引き抜かれて、10nm次元のミクロドメイン構造が形成されることを見出している。この界面引きを応用した新材料設計の観点で、ポリエチレンテレフタレート系のリアクティブブプロセシングを行ったところ、"熱可塑性プラストマー(TPP : Thermoplastic Plastomer)"とでも命名すべき新規高分子材料をつくることができた。TPPは通常のプラスチックと同様に溶融成形でき、成形物は室温で金属のように塑性加工できる材料(Plastomer)である。成形物はずばぬけた耐衝撃性・エネルギー吸収特性を示すという観点ではエンジニアリングプラスチックである。それは木のように硬いが、ゴムのように折り曲げや捻りをくり返しても壊れない。針金のように曲げても元にもどらない。室温(融点以下)でプレス圧延・深絞りなどの塑性加工が可能である。つまり、プラスチックと金属の両方の特徴を備えている。さらに、釘を打ち込むこともできる。釘を打っても、ひび割れ一つ起こさない。強力に釘を保持する。まるで木材である。これらの特徴を生かせば軽量ヘルメット、生産性に優れた車の外板や携帯電話の薄肉ボディーなどの用途が想定できる。また布に織り込んで気分に応じて形を変えることができるブラジャーや肩パッドなど、新たなファッション素材としての活用が期待できる。

Research Products

• [Publications] L.Pan, T.Inoue, H.Hayami, S.Nishikawa: "Reactive blending of polyamide with polyethylene : pull-out of in situ-formed graft copolymers and its application for high-temperature materials"Polymer. 43. 337-343 (2002)
• [Publications] J-B An, T.Suzuki, T.Ougizawa, T.Inoue: "Studies on miscibility and phase-separated morphology of nylon 4,6/poly(phenylene sulfide) blend under shear flow"J. Macromol. Sci. -Phys.. B41・3. 407-418 (2002)
• [Publications] M.A.Kadar, A.K.Bowmick, T.Inoue: "Morphology, mechanical and thermal behavior of acrylate rubber/fluorocarbon elastomer/polyacrylate blends"J. Mater. Sci.. 37. 1503-1531 (2002)
• [Publications] J-Y.Nam, S.Kadomatu, H.Saito, T.Inoue: "Thermal reversibility in crystalline morphology of LLDPE crystallites"Polymer. 43. 2101-2107 (2002)
• [Publications] Lihua Pan, Takashi Inoue, Hiroshi Hayami, Shinya Nishikawa: "Reactive blending of polyamide with polyethylene : pull-out of in situ-formed graft copolymers and its application for high-temperature materials"Polymer. 43. 337-343 (2002)