相溶化剤の概要

相溶性のない2種類のポリマーの混合を促し、安定したブレンドを作る補助剤は相溶化剤と呼ばれ、コンパチビライザーと呼ばれることもある。ここでいうポリマー相溶化剤である。

プラスチック改質では、PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAHなどの物質が使用され、高性能のブレンド材料が作られる。

現在、無水マレイン酸は改良された相溶化剤にグラフトされることが多い。無水マレイン酸モノマーは、他のモノマーと比較して極性が高く、相溶化に優れた影響を与える。

無水マレイン酸グラフト相溶化剤は、強い極性反応基を付加することにより、材料の極性および反応性を向上させます。分散促進剤、相溶化剤、ポリマー界面カップリング剤の一種です。それは、主にハロゲンフリーフィラーとして使用され、ガラス繊維を強化するために、強靭化するために、金属を結合するために、合金の互換性を決定するために、などです。フィラーの分散性と複合材料の相溶性を著しく高め、後者の機械的強度を向上させることができる。

無水マレイン酸グラフトとの相溶化剤は、有機フィラーと無機フィラーの相溶性を高め、製品の引張強度と衝撃強度を上げ、高充填を実現し、樹脂の使用量を減らし、加工レオロジーを改善し、表面を滑らかにすることができる。

コンパチビライザーの機能

は、2つのポリマーの相溶性を向上させ、互いの密着性を高め、安定した構造を作り出し、散在相と連続相を均一化する、つまり相溶化させる。相溶化剤の分子内には、2つのポリマーと物理的または化学的に結合できる基が存在し、この基が異なる特性を持つ2つのポリマーを相溶化できる理由を説明しています。

相溶化剤の効果

いわゆる相溶化剤は、非相溶性のポリマー系にある方法で導入され、熱力学的には界面活性剤と考えられる。しかし、ポリマーアロイ系で利用される相溶化剤は、一般的に分子量が大きい。相溶化剤は、高温で混合・混練した後、2つのポリマー間の界面に閉じ込められ、界面張力を低下させ、界面層を厚くし、分散粒子のサイズを小さくする。その結果、系は最終的に巨視的に均一な熱力学的に安定な相構造を形成し、微視的な相分離を特徴とする。

相溶化剤は次のように分類される。

相溶化剤の適切な選択と使用は、ポリマーアロイシステムの混合と安定性に大きな影響を与えるため、ポリマーアロイ技術の実施に不可欠である。相溶化剤は、そのマトリックスポリマー間の相互作用に基づいて、非反応性相溶化剤と反応性相溶化剤の2つのグループに分けることができる。

反応なしの相溶化剤

現時点では、非反応性相溶化剤の方が主流である。ポリマーアロイ技術で最もポピュラーな技術は、非相溶性ポリマーの系に非反応性相溶化剤を添加することである。非反応性相溶化剤としては、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体などの共重合体が一般的に使用される。

ダイナミックコンパチライザー

反応性相溶化剤は、活性基（主にランダムな水酸基とエポキシ基）と非極性ポリマー主鎖Pcからなるポリマーである。非極性ポリマー本体はブレンド中の非極性ポリマーと相溶し、極性基はブレンド中の極性ポリマーの活性基と連結または反応することができるため、良好な相溶性に寄与することができる。

一般的に高分子であり、側鎖または分子の末端に活性官能基を持つことができる。多様な状況において、高分子'の主鎖は、ブレンド系内の少なくとも1つのポリマーマトリックスと高い相溶性を有するべきである。高分子'の主鎖は、ブレンド系中の少なくとも1つのポリマーマトリックスと同じであっても異なっていてもよい。

相溶化剤の区別と分類

リングマウントの無水物タイプ(MAH)

現在、最も一般的な反応性相溶化剤は環状無水物タイプである。最も一般的なものは、ポリオレフィンにグラフト重合する無水マレイン酸系相溶化剤で、そのグラフト率は0.8%～1.0%であり、主にポリオレフィンポリマーの改質に使用される。無水マレイン酸をPSにグラフトするか、PSをマトリックスとして利用する二成分または多成分の共重合相溶化剤であり、PA/PC、ABS/GF、PA/ABS、PP/PA6、PP/PA66など、さまざまな変性、ブレンド、またはアロイで使用することができる。通常の使用量は5%～8%である。

しかし、これらの相溶化剤は過度の架橋やブレンド成分の劣化を引き起こしやすく、反応を管理することは不可能である。また、プラスチック合金の熱変形温度を低下させることもある。

カルボン酸の種類

アクリル系相溶化剤は、製品としてはカルボン酸の略である。アクリル酸の使い方は無水マレイン酸と似ており、ポリオレフィン樹脂にグラフトさせることが多い。

エポキシ

エポキシ樹脂や化合物にエポキシ基や他のポリマーをグラフト共重合させることで、エポキシ反応性相溶化剤が作られる。このような反応は相溶性にとって有益かもしれない。

タイプ オキサゾリン

1%のグラフト率で、RPSとしても知られるオキサゾリンをグラフトしたPSは、かなり重要な相溶化剤である。オキサゾリンは幅広い用途で使用され、従来のアミノ基やカルボキシル基含有ポリマーに加え、カルボニル基、無水物基、エポキシ基との反応によりグラフト共重合体を生成する能力を持つ。そのため、PS、その他のテクニカルプラスチック、または変性ポリオレフィン樹脂に使用することができる。さらに、"in situ "で相溶化させることができ、アロイ化、ブレンド、プラスチック改質などに即座に応用できる。

イミド種

改質を受けたイミドタイプのポリアクリレートは、PA/PO、PC/PO、PA/PCのようなエンジニアリングプラスチックアロイやブレンドに適している。

イソシアネートの種類

M-イソプロペニル-2,2-ジメチルベンゾイルイソシアネートはその成分の一つである。カルボキシル基とアミノ基を有するエンジニアリングポリマーアロイに適用できる。

最小モル重量

低分子相溶化剤は、他の化合物と反応してプラスチック合金の有機および無機化合物を形成する反応性化合物である。反応性モノマーと低分子量ポリマーをベースにしている。これらの化合物の中には、プラスチック合成プロセスの一成分と相溶するものもある。この方法では、プラスチック合金の製造が単純化されるだけでなく、原料のコストも安く抑えられる。低分子相溶化剤の製造には、比較的高い押出機が必要であるにもかかわらず、混合押出機の利用が重要な要素となっている。