高分子ブレンド系における移動現象メカニズムの解明と機能材料開発への応用

阐明聚合物共混体系中的传输现象机制及其在功能材料开发中的应用

• 批准号: 18J12283
• 负责人: 佐光 巧
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12283/
• 关键词: ポリカーボネート; ポリマーブレンド; 成形加工

本年度は、高分子ブレンドが成形加工時の流動場において示す構造変化に着目し、表面機能の向上、成形性の向上を目的とした以下の研究を行った。1. ポリカーボネート/ポリメタクリル酸メチルブレンドが成形加工時に示す構造変化とその応用成形温度でも相溶なPC/低分子量ポリメタクリル酸メチル (L-PMMA) を射出成形し、相溶系高分子ブレンドの流動場での構造形成について検討した。成形体の表面近傍の組成を調べたところ、低分子量成分であるL-PMMAが表面に偏析していることが確認された。PMMAは表面硬度に優れる高分子材料であるため、成形体表面に偏析することでPCの弱点である耐傷性を改善できると期待される。本手法は、積層やコーティングといった後加工を必要とせず、成形加工行程中に表面改質が可能であることから、工業的な利用価値が高いと期待される。2. ポリスチレン添加によるポリカーボネートの流動性向上と流動時における構造変化PCのもう一つの欠点として射出成形時の流動性の低さが挙げられる。本研究では、汎用的な透明高分子材料であるポリスチレン (PS) を添加することで、PCの流動性が大幅に向上することを見出した。一般的にPSとPCは静置場では非相溶であり、可塑剤として作用するとは考えられない。しかしながら、毛管粘度計や円錐-円板レオメータを用いて流動測定を行うと、特に高せん断速度域で顕著な粘度低下が観測された。PSの屈折率がPCとほぼ同じであるため、ブレンド試料は相分離構造を示すにも関わらず、透明性にほとんど影響を及ぼさない。このため、透明性が必要な部材にも適用可能である。粘度低下が高せん断速度側で顕著となることから射出成形時の流動性向上に適すると考えられ、PCの生産性向上に有効な手法として今後の応用が期待される。

This year は, polymer ブ レ ン ド が forming の flow field に お い て in す structure variations with mesh し に, surface functional の upward, formability の を up purpose と し た following の を line っ た. 1. ポ リ カ ー ボ ネ ー ト / ポ リ メ タ ク リ ル acid メ チ ル ブ レ ン ド が when forming に す structural variations in the と そ の 応 with forming temperature で も miscibility な PC/low molecular weight ポ リ メ タ ク リ ル acid メ チ ル (L) - PMMA を し on injection molding, the miscibility of polymer ブ レ ン ド の flow field で の に structure formation つ い て beg し 検 た. の form surface of nearly alongside の を adjustable べ た と こ ろ, low molecular weight composition で あ る に が L - PMMA surface segregation し て い る こ と が confirm さ れ た. Surface hardness of PMMA は に optimal れ る polymer で あ る た に め, to form surface segregation す る こ と で PC の weakness で あ る injury resistance を improve で き る と expect さ れ る. This technique は, horizon や コ ー テ ィ ン グ と い っ た finishing を necessary と せ ず, forming trip に surface modification が may で あ る こ と か ら, industrial な using 価 high numerical が い と expect さ れ る. 2. ポ リ ス チ レ ン add に よ る ポ リ カ ー ボ ネ ー ト の liquidity と upward flow に お け る structure - the PC の も う a つ の points less と し て when injection molding の low liquidity の さ が 挙 げ ら れ る. This study で は, domestic な transparent polymer で あ る ポ リ ス チ レ ン (PS) を add す る こ と で, PC の liquidity が に sharply upward す る こ と を shows し た. The general にPSとPC <s:1> static field で <s:1> immiscible であ and the effect of plasticizers と <s:1> て すると are taken into account and えられな と are studied. し か し な が ら や, capillary viscometer has drifted back towards &yen; cone - has drifted back towards &yen; plate レ オ メ ー タ を with い て measuring line を う と, high に せ ん speed domain で 顕 the な low viscosity が 観 measuring さ れ た. PS の inflectional rate が PC と ほ ぼ with じ で あ る た め, ブ レ ン ド sample は を phase separation structure in す に も masato わ ら ず, transparency, に ほ と ん ど influence を and ぼ さ な い. Youdaoplaceholder2 ため transparency が necessary な components に に applicable may である. Low viscosity high が せ ん speed side で 顕 the と な る こ と か ら injection molding の liquidity up に optimum す る と exam え ら れ, PC の productive upward に have sharper な gimmick と し て in future の 応 with が expect さ れ る.

项目成果

Improvement of flowability for polycarbonate by addition of low-molecular-weight polystyrene

添加低分子量聚苯乙烯改善聚碳酸酯的流动性

• 发表时间: 2018
• 作者: T. Sako;M. Hagi;T. Hiraoka;S. Matsuoka;M. Yamaguchi
• 通讯作者: M. Yamaguchi

Enhanced flowability of polycarbonate by addition of polystyrene

通过添加聚苯乙烯增强聚碳酸酯的流动性

• 发表时间: 2018
• 作者: Takumi Sako;Jitsuhiro Date;Misaki Hagi;Tatsuhiro Hiraoka;Shinji Matsuoka;Masayuki Yamaguchi
• 通讯作者: Masayuki Yamaguchi

ポリスチレン添加によるポリカーボネートの流動性向上

添加聚苯乙烯改善聚碳酸酯的流动性

• 发表时间: 2018
• 作者: 佐光巧;伊達実宏;萩実沙紀;平岡達宏;松岡新治;山口政之
• 通讯作者: 山口政之

Viscosity Drop and Segregation Behavior of Polycarbonate/Poly(Methyl Methacrylate) Blend

聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯共​​混物的粘度下降和偏析行为

• 发表时间: 2018
• 作者: T. Sako;M. Yamaguchi
• 通讯作者: M. Yamaguchi

Anomalous viscosity decrease of polycarbonate by addition of polystyrene

• DOI: 10.1016/j.polymer.2019.03.015
• 发表时间: 2019-04-29
• 期刊: POLYMER
• 影响因子: 4.6
• 作者: Sako, Takumi;Date, Jitsuhiro;Yamaguchi, Masayuki
• 通讯作者: Yamaguchi, Masayuki