本新技術の背景、内容、効果は次の通りである。
望まれるリサイクルしやすい耐衝撃性プラスチック |
ポリプロピレンなどのポリオレフィンは、機械的強度、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性および成形加工性などに優れ、かつ安価であるため、汎用プラスチックとして日用雑貨、シートなどに用いられ、大量に生産・消費されている。また、塩素などを含まないので、リサイクルしやすいため、他のオレフィン系プラスチックを混合(ブレンド)して耐衝撃性などの特性を改善し耐久消費財の構造部材への利用が進み始めている。例えば、剛性を有しているが衝撃強度が劣るポリプロピレンに、衝撃強度に優れているゴムの一種であるエチレン−プロピレンコポリマーをブレンドすることにより、耐衝撃特性を改善したポリマーが製造されて自動車部品に利用されている。しかし、ポリプロピレンとエチレン−プロピレンコポリマーは本来混じり合いにくいため、ポリプロピレンに比べ透明性や光沢が低下し、衝撃を受けた際に白化しやすく、表面構造が荒れるなどの問題があった。
パイプ中、短時間で重合することにより、ブロックコポリマーを製造 |
本新技術は、プロピレンとエチレンを原料とし、チタン系触媒などを用いて反応物をパイプ中に流しながら短時間で重合するにより、ポリプロピレンとエチレンープロピレンコポリマーとが化学結合した新規ブロックコポリマーを製造するものである。本ブロックコポリマーは、ポリプロピレンとエチレンープロピレンコポリマーの特性を併せ持ち、かつ、両ポリマーを混じり合わせる性質(相溶性)を持つ。このため、単体で用いるほか両ポリマーに本ブロックコポリマーをいろいろな割合で混入した汎用構造材料を作り出すことが可能となり、その特性は、適度なかたさとやわらかさを併せ持つことにより、耐衝撃性を有し、両ポリマーが混じりにくいために生じていた白化、透明性や光沢の低下、表面構造の荒れなどの特性が改善されることが期待される。
本ブロックポリマーの製造法は、まずプロピレンを原料として、チタン系触媒などを用いて、反応物をパイプ中に流しながら数秒〜数分でポリプロピレンを合成し、続いて、エチレンとプロピレンの混合物を導入し同程度の時間で連続的にエチレンープロピレンコポリマーを合成する。この際、それぞれの重合時間を変化させることにより、ブロック鎖長を変化させる。また、この工程を繰り返し行うことあるいは繰り返す際の重合時間を数時間程度とすることで、マルチブロック体を含む材料や本ブロックコポリマーを任意の量含有するポリオレフィン系の材料を得る。
(効果) | 家電製品、自動車部品などの耐衝撃性部材に利用 |
本新技術によるブロックコポリマーは次のような特徴を持つ。
1 | 衝撃性に優れ、相溶性を有するポリマーが得られる。 |
2 | ポリマーのブロック構造制御により、耐衝撃性などを制御できる。 |
3 | 塩素やベンゼン環を含まないポリマーであるため、リサイクルがしやすく、環境負荷が低い。 |
従って、
1 | 家電製品、自動車部品などの耐衝撃性部材 |
2 | 高分子相溶化剤 |
としての利用が期待される。
用語解説 |
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オレフィン系ポリマー(ポリオレフィン): | |
オレフィン類(エチレン系炭化水素)を主体とする重合体で、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリブテンなどは、その代表的なものである。 | |
ブロックコポリマー: | |
コポリマーのコ(CO)は、「共に」ということを表す接頭語である。つまり、2つ以上の分子のパターンが並んで、重合することをいう。特に、単体Aが重合してできた重合体 A-A-A- --- A-Aと単量体Bが重合してできた重合体 B-B-B- --- B-Bとが直線状に結合した形のポリマーをブロックコポリマーという。 | |
エチレン−プロピレンコポリマー : | |
エチレンとプロピレンのゴム状共重合体。 | |
マルチブロック体: | |
ブロックコポリマーのうち、AAAA-BBBB-AAAA-BBBB- ---と、分子パターンが、くりかえし結合した形のポリマーをいう。 |
This page updated on April 23, 1999
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