JP7095941B2 - A method for molding a molded product made of a thermoplastic elastomer that combines the properties of a metal or alloy with the non-combustibility that does not ignite and ignite. - Google Patents
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Description
本発明は、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士を金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで結合させ、さらに、該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、成形体を成形する際の成形材料として用いる。成形機内ないしは金型内で、熱融解させ、かつ、圧縮変形させた前記熱可塑性エラストマーの原料を、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して覆うとともに、隣り合う圧縮変形し、かつ、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、金属ないしは合金の微粒子同士の金属結合によって結合し、圧縮変形し、かつ、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が結合し、圧縮変形し、かつ、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料の集まりからなる成形体を、成形機内ないしは金型内に成形する。この成形体は、金属ないしは合金の微粒子が連続した経路を成形体内に形成するため、金属ないしは合金の性質を持つ。また、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、全ての圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料を、気密性を以て覆うため、圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料が外界から遮断され、成形体は、自己発火せず着火しない不燃性を持つ。 In the present invention, the raw materials of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other by a collection of fine particles of a metal or alloy obtained by metal bonding, and further, the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is formed into a molded product. Used as a molding material when molding. In the molding machine or the mold, the raw material of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted and compression-deformed is continuously covered with a collection of fine particles of a metal-bonded metal or alloy , and is compressed and deformed adjacent to each other. A collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering both of the raw materials of the thermally melted thermoplastic elastomer is bonded by the metal bond between the metal or alloy fine particles, compressed and deformed , and the heat melted. A molded body composed of a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer that is bonded to each other, compressed and deformed , and heat-melted is molded in a molding machine or a mold. This molded body has the properties of a metal or alloy because the fine particles of the metal or alloy form a continuous path in the molded body. Further, since a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covers all the compressively deformed thermoplastic elastomer raw materials with airtightness, the compressively deformed thermoplastic elastomer raw materials are blocked from the outside world, and the molded product is formed. It is nonflammable and does not ignite by itself.
本発明に近い第一の従来技術に、導電性ゴムがある。例えば、特許文献１に、ベースゴムに、導電性粒子又は導電性フィラーのいずれかと可塑剤とを添加して、導電性基材を成形し、この導電性基材から可塑剤を取り除くことにより導電性ゴムを製造する方法において、前記した導電性基材に、可塑剤受けゴムを接触させることで可塑剤を可塑剤受けゴムへ移行させ、導電性ゴムを製造する方法が記載されている。
しかし、この導電性ゴムの製造方法では、可塑剤を可塑剤受付ゴムへ移行させても、導電性粒子又は導電性フィラーのいずれかが、導電性基材に連続した導電経路を形成できない。このため、この導電性ゴムの導電性は、ベースゴムにおける導電性粒子又は導電性フィラーのいずれかの充填割合に準じる。従って、導電率を高めるには、導電性基材を成形する際に、導電性粒子又は導電性フィラーのいずれかの充填割合を高めなければならならず、充填割合を高めるほど導電性基材を成形する際の粘度が高まり、導電性基材の成形が困難になる。従って、金属に近い導電性を実現することはできない。
The first prior art technique close to the present invention is conductive rubber. For example, in
However, in this method for producing a conductive rubber, even if the plasticizer is transferred to the plasticizer receiving rubber, neither the conductive particles nor the conductive filler can form a continuous conductive path on the conductive substrate. Therefore, the conductivity of this conductive rubber is based on the filling ratio of either the conductive particles or the conductive filler in the base rubber. Therefore, in order to increase the conductivity, when molding the conductive base material, it is necessary to increase the filling ratio of either the conductive particles or the conductive filler, and the higher the filling ratio, the more the conductive base material becomes. The viscosity at the time of molding increases, and it becomes difficult to mold the conductive base material. Therefore, it is not possible to realize conductivity close to that of metal.
また、本発明に近い第二の従来技術に、熱伝導性ゴムがある。例えば、特許文献２に、極性ゴムをベースポリマーとし、所定量の熱伝導性フィラーを含有させ、更にチタネート系カップリング剤またはシラン系カップリング剤を配合することによって、高い熱伝導性を有し、かつ柔らかくて、硬度が適度に小さく、凹凸や段差のある面に対しても高い密着性を有する熱伝導性ゴムの製造方法が記載されている。
しかし、この熱伝導性ゴムは、冷却される基材ないしは部品に対する密着性を主な目的とするため、高い熱伝導性は得られない。つまり、特許文献１と同様に、熱伝導性フィラーが連続した熱伝導経路を、熱伝導性ゴムに形成することができない。従って、特許文献1と同様に、高い熱伝導率を得るには、熱導電性ゴムを成形する際に、熱伝導性フィラーの充填割合を高めなければならず、充填割合を高めると、熱伝導性ゴムの成形が困難になる。従って、金属に近い熱伝導性を実現することはできない。
Further, a second conventional technique close to the present invention is a heat conductive rubber. For example,
However, since the main purpose of this heat conductive rubber is to adhere to the cooled base material or parts, high heat conductivity cannot be obtained. That is, as in
さらに、本発明に近い第三の従来技術に、導電性熱可塑性エラストマーがある。例えば、特許文献３に、熱可塑性エラストマーに導電性を付与させるため、エラストマー性ポリマーとクレイとパラフィンオイルとカーボン系フィラーとを含有する組成物とする、導電性熱可塑性エラストマーが記載されている。
しかし、特許文献１および２と同様に、導電性のカーボン系フィラーを他の３種類の原料と混合し、熱可塑性エラストマーを製造する方法では、カーボン系フィラーが、連続した導電経路を熱可塑性エラストマーに形成することができないため、製造された熱可塑性エラストマーは高い導電率を持たない。さらに、特許文献３に記載されたカーボン系フィラーとして用いるカーボンブラックおよびカーボンナノチューブの導電率は、金属の導電率より低い。このため、特許文献３に記載された熱可塑性エラストマーは、金属の導電率より著しく低い。このような熱可塑性エラストマーを用いて成形した成形体の導電率も、金属の導電率より著しく低い。
また、本発明に近い第四の従来技術に、難燃性ゴムがある。例えば、特許文献４に、クロロプレンゴムに膨張化黒鉛とセラミック素材の粉末と無機物からなる耐熱性繊維状物を混合し、この後、クロロプレンゴムを加硫して難燃性ゴムを製造することが記載されている。なお、加硫した分子の主鎖が、熱によって劣化し切断される温度を、ゴムの耐熱限界温度と言い、クロロプレンゴムの耐熱限界は１２０℃である。従って、合成樹脂にガラス繊維を充填して耐熱性を高めるガラス繊維強化合成樹脂のように、クロロプレンゴムに耐熱性の高い無機物を混合して、クロロプレンゴムの耐熱性を高める事例であると考える。従って、この難燃性ゴムは、クロロプレンゴムが大気雰囲気と遮断されていないため、不燃性ゴムではない。
Further, a third prior art technique close to the present invention is a conductive thermoplastic elastomer. For example,
However, as in
Further, a fourth conventional technique close to the present invention is flame-retardant rubber. For example, in
いっぽう、熱可塑性エラストマーは、室温付近ではゴムの性質を持ち、高温ではプラスチックの性質を持つ物質で、熱で変形する性質を持つものの、加硫ゴムとは異なり、熱劣化しない。また、加硫ゴムとは異なり、架橋構造を持たないため、熱融解によって成形加工ができ、熱可塑性樹脂と同様に、リサイクルが可能な材料である。つまり、熱可塑性エラストマーは、ゴム弾性を示す柔軟性成分（ソフトセグメント）と、塑性変形を防止する架橋ゴムの架橋点の役目を果たす分子拘束成分（ハードセグメント）より構成され、常温ではハードセグメントが寄り集まってドメインを形成する。このドメインが架橋点および補強の役目を果たすため、熱可塑性エラストマーは架橋ゴムと同様に弾性を発現する。しかし高温下ではドメインが溶融し、架橋点の働きができなくなり、熱可塑性樹脂と同じように塑性変形して自由に流動でき、成形が可能となる。このため、熱可塑性樹脂と同様に、熱可塑性エラストマーの原料を熱融解し、射出成型、押出成形、ブロー成形、圧空成形などの安価な成形方法で、様々な形状の成形体が製造できる。これに対し、加硫ゴムの製造は、原料ゴムに補強充填材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、加工助剤などを添加・混練して得られる配合ゴムを予備成形した後に、加熱により架橋させる多段階の工程を経るが、熱可塑性エラストマーはこうした多段階の工程が不要になるため、安価な成形体が成形できる。さらに、熱可塑性エラストマーの原料は、熱可塑性樹脂の原料と同様に安価な材料である。このように、熱可塑性エラストマーは、弾性を持つ成形体を製造する上で、加硫ゴムより多くの長所を持つ。いっぽう、熱可塑性樹脂に比べると融点が低く、高温で塑性変形するため、耐熱性は熱可塑性樹脂に比べて劣る。さらに、加硫ゴムに比べると、ゴム弾性が不足し、永久歪が大きい課題がある。 On the other hand, thermoplastic elastomers have rubber properties near room temperature and plastic properties at high temperatures, and although they have the property of being deformed by heat, they do not deteriorate due to heat, unlike vulcanized rubber. Also, unlike vulcanized rubber, it does not have a crosslinked structure, so it can be molded by heat melting, and is a recyclable material like thermoplastic resins. That is, the thermoplastic elastomer is composed of a flexible component (soft segment) that exhibits rubber elasticity and a molecular restraint component (hard segment) that acts as a cross-linking point of the cross-linked rubber that prevents plastic deformation, and the hard segment is formed at room temperature. Gather together to form a domain. Thermoplastic elastomers exhibit elasticity similar to crosslinked rubber because this domain serves as a crosslink point and reinforcement. However, under high temperature, the domain melts and the cross-linking point cannot function, and it is plastically deformed like a thermoplastic resin and can flow freely, so that molding becomes possible. Therefore, similarly to the thermoplastic resin, the raw material of the thermoplastic elastomer is thermally melted, and molded bodies having various shapes can be manufactured by an inexpensive molding method such as injection molding, extrusion molding, blow molding, and pneumatic molding. On the other hand, in the production of vulcanized rubber, after preforming the compounded rubber obtained by adding and kneading a reinforcing filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an antiaging agent, a processing aid, etc. to the raw rubber. Although it goes through a multi-step process of cross-linking by heating, the thermoplastic elastomer does not require such a multi-step step, so that an inexpensive molded body can be molded. Further, the raw material of the thermoplastic elastomer is an inexpensive material as well as the raw material of the thermoplastic resin. As described above, the thermoplastic elastomer has many advantages over the vulcanized rubber in producing an elastic molded product. On the other hand, it has a lower melting point than a thermoplastic resin and is plastically deformed at a high temperature, so its heat resistance is inferior to that of a thermoplastic resin. Further, as compared with vulcanized rubber, there is a problem that the rubber elasticity is insufficient and the permanent strain is large.
前記したように、熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂と同様に、複雑な形状の成形体が安価に成形できるため、成形体が金属ないしは合金の性質を持てば、金属ないしは合金からなる部品を、軽量で安価な熱可塑性エラストマーの成形体に置き換えられる。しかしながら、成形体が金属ないしは合金の性質を持つには、金属ないしは合金からなる物質が、成形体に連続した経路を形成しなければならない。このため、第一に、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料が、金属ないしは合金からなる物質で覆われ、第二に、熱融解し、さらに、圧縮変形した前記熱可塑性エラストマーの原料を、金属ないしは合金からなる物質が覆い続け、第三に、金属ないしは合金からなる物質が金属結合し、この金属結合によって、圧縮変形した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が結合すれば、圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料の集まりからなる成形体が成形される。この成形体は、金属ないしは合金からなる物質が、連続した経路を形成するため、金属ないしは合金の性質を持つ軽量で安価な成形体になる。なお、熱可塑性エラストマーの密度は、フッ素系エラストマーが１．８９ｇ／ｃｍ３で最も大きく、その他の熱可塑性エラストマーは０．９－１．３ｇ／ｃｍ３である。従って、熱可塑性エラストマーの成形体は、金属ないしは合金からなる部品の重量を大幅に軽減させることができる。
さらに、前記した成形体は、金属ないしは合金からなる物質が、気密性を以て全ての熱可塑性エラストマーの原料を覆うため、原料が外界から遮断され、成形体は自己発火せず着火しない不燃性を持つ。つまり、熱可塑性エラストマーが有機材料であり、その分子の骨格が炭素と水素が主たる構成元素であるため、燃えやすい。また、熱可塑性エラストマーの熱分解によって黒煙や可燃性物質や有害ガスを生成し、黒煙が視界を遮り、可燃性物質が自己発火して火災の起点を作り、また、着火して火災を延焼させ、有害ガスは災害をもたらす。いっぽう、前記した成形体において、全ての熱可塑性エラストマーの原料は、金属ないしは合金からなる物質で覆われる。このため、第一に、成形体を構成する全ての熱可塑性エラストマーの原料に、酸素ガスが供給されない。従って、全ての熱可塑性エラストマーの原料は、酸素ガスとの酸化反応である燃焼が起こらない。第二に、成形体が火災時に昇温され、熱可塑性エラストマーの原料が熱分解を始めるが、金属ないしは合金からなる物質が、気密性を以て熱可塑性エラストマーの原料を覆うため、原料の熱分解反応は、大気雰囲気や還元雰囲気に比べて著しく遅い。第三に、金属ないしは合金からなる物質の内側は、熱可塑性エラストマーの原料が占有するため、空隙は極めて僅かしか存在しない。このため、熱可塑性エラストマーの原料が低分子量の物質に熱分解し、この物質が気化しようとしても、気化できる空間が殆どないため、熱可塑性エラストマーの原料の熱分解が進まない。第四に、一部が熱分解された熱可塑性エラストマーの原料は、金属ないしは合金からなる物質の内側に留られるため、一部が熱分解した熱可塑性エラストマーの原料は、火災の起点を作らず、火災時に視界を妨げず、火災が延焼する要因を作らない。この結果、成形体は、火災の火炎に対して、自己発火せず着火しない不燃性を持つ。
As described above, the thermoplastic elastomer can form a molded body having a complicated shape at low cost like the thermoplastic resin. Therefore, if the molded body has the properties of a metal or an alloy, a part made of a metal or an alloy can be used. It will be replaced by a lightweight and inexpensive thermoplastic elastomer molding. However, in order for a molded product to have the properties of a metal or alloy, a substance consisting of the metal or alloy must form a continuous path in the molded product. Therefore, firstly, the raw material of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders is covered with a substance made of a metal or alloy, and secondly, the thermoplasticity is thermally melted and further compressed and deformed. If the raw material of the elastomer is continuously covered with a substance made of a metal or an alloy, and thirdly, a substance made of a metal or an alloy is metal-bonded, and the raw materials of the thermoplastic elastomer that have been compression-deformed are bonded to each other by this metal bond. A molded body made of a collection of raw materials of a compression-deformed thermoplastic elastomer is formed. This molded body is a lightweight and inexpensive molded body having the properties of a metal or an alloy because a substance made of a metal or an alloy forms a continuous path. The density of the thermoplastic elastomer is 1.89 g / cm 3 for the fluoroelastomer, which is the largest, and 0.9-1.3 g / cm 3 for the other thermoplastic elastomers. Therefore, the molded product of the thermoplastic elastomer can significantly reduce the weight of the component made of a metal or an alloy.
Further, in the above-mentioned molded body, a substance made of a metal or an alloy covers all the raw materials of the thermoplastic elastomer with airtightness, so that the raw materials are shielded from the outside world, and the molded body does not self-ignite and has non-flammability. .. That is, since the thermoplastic elastomer is an organic material and the skeleton of the molecule is mainly composed of carbon and hydrogen, it is easily burned. In addition, the thermal decomposition of the thermoplastic elastomer produces black smoke, flammable substances, and harmful gases, and the black smoke obstructs the view, and the flammable substances self-ignite to create the starting point of the fire, and ignite to cause a fire. It spreads fire and harmful gas causes disaster. On the other hand, in the above-mentioned molded product, the raw materials of all the thermoplastic elastomers are covered with a substance made of a metal or an alloy. Therefore, first, oxygen gas is not supplied to the raw materials of all the thermoplastic elastomers constituting the molded product. Therefore, the raw materials of all thermoplastic elastomers do not undergo combustion, which is an oxidation reaction with oxygen gas. Second, the temperature of the molded body is raised in the event of a fire, and the raw material of the thermoplastic elastomer begins to thermally decompose. However, since the substance consisting of metal or alloy covers the raw material of the thermoplastic elastomer with airtightness, the thermal decomposition reaction of the raw material Is significantly slower than the atmospheric atmosphere and the reducing atmosphere. Thirdly, since the raw material of the thermoplastic elastomer occupies the inside of the substance made of a metal or an alloy, there are very few voids. Therefore, even if the raw material of the thermoplastic elastomer is thermally decomposed into a substance having a low molecular weight and this substance tries to vaporize, there is almost no space that can be vaporized, so that the thermal decomposition of the raw material of the thermoplastic elastomer does not proceed. Fourth, since the partially thermally decomposed thermoplastic elastomer raw material stays inside a substance made of a metal or alloy, the partially thermally decomposed thermoplastic elastomer raw material does not create a fire starting point. , Does not obstruct the view in the event of a fire and does not create a factor for the fire to spread. As a result, the molded product has a nonflammability that does not self-ignite and does not ignite against the flame of a fire.
前記したように、熱可塑性エラストマーからなる成形体が、金属ないしは合金の性質を持つには、金属ないしは合金からなる物質が、連続した経路を成形体に形成すればよい。つまり、金属ないしは合金の自由電子が、成形体に形成された連続経路を自由に移動し、これによって、成形体は金属ないしは合金の性質を示す。また、成形体が、自己発火せず着火しない不燃性を持つには、熱可塑性エラストマーの原料が、金属ないしは合金からなる物質で覆われればよい。つまり、金属ないしは合金からなる物質が、熱可塑性エラストマーの原料を、外界と遮断する気密性を以て覆うため、成形体は、自己発火せず着火しない不燃性を持つ。
従って、本発明における第一の課題は、金属ないしは合金からなる物質で覆われた熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造することにある。これによって、成形の際に用いる成形材料の集まりが製造できる。第二の課題は、安価な原料を用い、極めて簡単な処理で、金属ないしは合金からなる物質で覆われた熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造することにある。これによって、安価な原料を用い、安価な方法で、成形材料の集まりが製造できる。第三の課題は、前記した成形材料の集まりを用いて成形体を成形する際に、第一に、熱融解し、さらに、圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料を、金属ないしは合金からなる物質が、継続して覆い続けることにある。第四の課題は、前記した成形材料の集まりを用いて成形体を成形する際に、第二に、隣り合う圧縮変形した原料の双方の圧縮変形した原料を覆う金属ないしは合金からなる物質が金属結合し、この金属結合によって、隣り合う圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料同士が結合することにある。これによって、金属ないしは合金からなる物質が、隣り合う圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、金属ないしは合金からなる物質の金属結合で、隣り合う圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料同士が結合し、圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料の集まりからなる成形体が形成される。この成形体は、金属ないしは合金からなる物質が、連続した経路を成形体に形成し、成形体は金属ないしは合金の性質を持つ。さらに、金属ないしは合金からなる物質が、外界を遮断する気密性を以て、全ての圧縮変形した熱可塑性エラストマーの原料を覆うため、成形体は自己発火せず着火しない不燃性を持つ。
As described above, in order for a molded body made of a thermoplastic elastomer to have the properties of a metal or an alloy, a substance made of a metal or an alloy may form a continuous path in the molded body. That is, the free electrons of the metal or alloy freely move in the continuous path formed in the molded body, whereby the molded body exhibits the properties of the metal or alloy. Further, in order for the molded product to have non-flammability that does not self-ignite and does not ignite, the raw material of the thermoplastic elastomer may be covered with a substance made of a metal or an alloy. That is, since the substance made of a metal or an alloy covers the raw material of the thermoplastic elastomer with an airtightness that shields it from the outside world, the molded body has a non-combustible property that does not self-ignite and does not ignite.
Therefore, a first object of the present invention is to produce a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer covered with a substance made of a metal or an alloy. This makes it possible to manufacture a collection of molding materials used in molding. The second task is to produce a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer covered with a substance consisting of a metal or an alloy by using an inexpensive raw material and a very simple process. As a result, a collection of molding materials can be manufactured by an inexpensive method using an inexpensive raw material. The third problem is that when molding a molded product using the above-mentioned collection of molding materials, firstly, a substance made of a metal or an alloy is used as a raw material for a thermoplastic elastomer that has been thermally melted and further compressed and deformed. , To continue to cover. The fourth problem is that when a molded body is molded using the above-mentioned collection of molding materials, secondly, a substance consisting of a metal or an alloy that covers both the compression-deformed raw materials of the adjacent compression-deformed raw materials is a metal. The metal bonds are bonded, and the raw materials of adjacent compression-deformed thermoplastic elastomers are bonded to each other by this metal bond. As a result, the substance made of metal or alloy covers the raw materials of the adjacent compression-deformed thermoplastic elastomer, and the raw materials of the adjacent compression-deformed thermoplastic elastomer are bonded to each other by the metal bond of the substance made of metal or alloy. A molded body made of a collection of raw materials of a thermoplastic elastomer that has been compression-deformed is formed. In this molded body, a substance made of a metal or an alloy forms a continuous path in the molded body, and the molded body has the properties of a metal or an alloy. Further, since the substance made of a metal or an alloy covers the raw material of all the compression-deformed thermoplastic elastomer with the airtightness that blocks the outside world, the molded body has a non-flammability that does not self-ignite and does not ignite.
ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法は、
熱分解で金属を析出する金属化合物をメタノールに分散し、該メタノール中に前記金属化合物の分子を均一に分散させたメタノール分散液を作成する第一の工程と、前記メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度が前記メタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点がペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、前記金属化合物の熱分解が開始する温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記メタノール分散液に混合し、前記メタノールの粘度より粘度を高めた混合液中に、前記金属化合物の分子を均一に分散させた混合液を作成する第二の工程と、前記熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、前記混合液に混合し、該熱可塑性エラストマーの原料の表面に前記混合液を付着させた混合物を作成する第三の工程と、該混合物を前記メタノールの沸点に昇温し、該混合物から前記メタノールを気化させ、前記有機化合物中に前記金属化合物の微細結晶の集まりを析出させ、前記熱可塑性エラストマーの原料の表面を、前記有機化合物中に前記金属化合物の微細結晶の集まりが析出した懸濁液で覆う第四の工程と、該懸濁液で覆われた前記熱可塑性エラストマーの原料を該熱可塑性エラストマーの原料の融点に昇温し、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料を前記懸濁液で覆う第五の工程と、該懸濁液で覆われた前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記有機化合物の沸点に昇温し、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記金属化合物の微細結晶で覆う第六の工程と、該金属化合物の微細結晶で覆われた前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記金属化合物の熱分解が完了する温度に昇温し、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の表面に、粒状の金属微粒子の集まりを析出させ、該金属微粒子が前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の表面を覆うとともに、該金属微粒子同士が互いに接触する部位で金属結合し、該金属結合した金属微粒子の集まりを介して、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が結合される第七の工程からなり、これら７つの工程を連続して実施することで、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造される、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法である。
A manufacturing method for producing a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer in which raw materials for a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded via a collection of metal-bonded metal fine particles is used.
The first step of dispersing a metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition in methanol and uniformly dispersing the molecules of the metal compound in the methanol to prepare a methanol dispersion, and the first step of dissolving or mixing in the methanol. One property, the second property that the viscosity is 5 times or more higher than the viscosity of the methanol, the boiling point is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders , and the metal compound An organic compound having a third property lower than the temperature at which thermal decomposition starts is mixed with the methanol dispersion, and the molecules of the metal compound are uniformly dispersed in the mixture having a viscosity higher than that of the methanol. The second step of preparing the mixed solution and the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer are mixed with the mixed solution, and the mixed solution is prepared by adhering the mixed solution to the surface of the raw material of the thermoplastic elastomer. In the third step, the mixture is heated to the boiling point of the methanol, the methanol is vaporized from the mixture, and a collection of fine crystals of the metal compound is precipitated in the organic compound, which is a raw material for the thermoplastic elastomer. The fourth step of covering the surface of the surface with a suspension in which a collection of fine crystals of the metal compound is precipitated in the organic compound, and the raw material of the thermoplastic elastomer covered with the suspension are used as the thermoplastic elastomer. The fifth step of covering the raw material of the thermoplastic elastomer heated to the melting point of the raw material and heat-melting with the suspension, and the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer covered with the suspension. The sixth step of heating the temperature to the boiling point of the organic compound and covering the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer with the fine crystals of the metal compound, and the heat of the heat-melting covered with the fine crystals of the metal compound. The raw material of the plastic elastomer is heated to a temperature at which the thermal decomposition of the metal compound is completed, and a collection of granular metal fine particles is precipitated on the surface of the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer, and the metal fine particles generate the heat. While covering the surface of the raw material of the molten thermoplastic elastomer, the metal fine particles are metal-bonded at the site where the metal fine particles are in contact with each other, and the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer is bonded through a collection of the metal-bonded metal fine particles. By continuously carrying out these seven steps, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are connected to each other through a collection of metal fine particles bonded to each other. A collection of bonded raw materials for the thermoplastic elastomer is produced, This is a manufacturing method for producing a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer in which raw materials for a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs, or powders are bonded to each other via a collection of metal fine particles bonded to each other.
本方法に依れば、極めて簡単な７つの工程からなる処理を連続して実施すると、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料が、金属結合した金属微粒子の集まりで覆われるとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う前記金属結合した金属微粒子の集まりが金属結合することで、該隣り合う原料同士が結合された熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却すると、熱融解した原料が固化し、熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する際に用いる成形材料の集まりが製造される。また、メタノール、有機化合物および金属化合物は、汎用的な工業用薬品であり、熱可塑性エラストマーの原料は、汎用的な工業用原料である。従って、成形体を成形する際に用いる成形材料が、安価な材料を用い、安価な方法で大量に製造できる。これによって、８段落に記載した第一と第二の課題とが同時に解決される。なお、熱可塑性エラストマーの原料の融点は、熱可塑性樹脂の融点より低く、７０－２２５℃である。また、熱可塑性エラストマーの原料は、ペレット、クラムないしは粉体から構成される。
ところで、金属化合物は、無機物ないしは有機物が金属イオンに共有結合した化合物であるため、金属化合物の熱分解が始まると、金属化合物は、無機物ないしは有機物と、金属とに分離する。さらに、昇温すると、無機物ないしは有機物が気化熱を奪って気化し、無機物ないしは有機物の気化が完了すると、金属化合物の熱分解が完了し、金属が析出する。いっぽう、メタノールと有機化合物との沸点と、金属化合物の熱分解が開始する温度との３種類の温度に温度差があるため、気化したメタノールと気化した有機化合物と、金属化合物の熱分解によって気化する無機物ないしは有機物とからなる３種類の気体の各々を、個別に回収装置で回収する。
すなわち、第一の工程は、金属化合物をメタノールに分散する処理である。第二の工程は、メタノール分散液に有機化合物を混合する処理である。第三の工程は、熱可塑性エラストマーの原料となるペレット、クラムないしは粉体の集まりを、混合液に混合する処理である。第四の工程は、混合物をメタノールの気化点に昇温する処理である。第五の工程は、メタノールが気化した混合物を、熱可塑性エラストマーの原料の融点に昇温する処理である。第六の工程は、熱可塑性エラストマーの原料が融解した混合物を、有機化合物の沸点に昇温する処理である。第七の工程は、有機化合物が気化した混合物を、金属化合物の熱分解が完了する温度に昇温する処理である。従って、これら7つの工程は、いずれも極めて簡単な処理である。
つまり、第一の工程で、金属化合物を液相化させ、メタノール中に金属化合物の分子を均一に分散させる。第二の工程で、有機化合物がメタノールに溶解ないしは混和する性質を持つため、メタノールより粘度の高い混合液中に、金属化合物の分子を均一に分散させる。第三の工程で、混合液に熱可塑性エラストマーの原料となるペレット、クラムないしは粉体の集まりを混合させ、全てのペレット、クラムないしは粉体の表面に混合液を付着させる。第四の工程で、混合物をメタノールの気化点に昇温し、全てのペレット、クラムないしは粉体を、金属化合物の微細結晶の集まりが有機化合物中に析出した懸濁液で覆う。つまり、金属化合物はメタノールに分散するが、有機化合物には分散しない。このため、メタノールが気化すると、混合液に分散していた金属化合物の分子が、有機化合物中に金属化合物の微細結晶として一斉に析出し、金属化合物の微細結晶の集まりが、有機化合物中に析出した懸濁液となり、全てのペレット、クラムないしは粉体が懸濁液で覆われる。
第五の工程で、メタノールが気化した混合物を、熱可塑性エラストマーの原料の融点に昇温する。この際、熱可塑性エラストマーの原料は一斉に熱融解し、極めて粘度の高い液体からなる小さな塊になる。すなわち、熱融解した熱可塑性エラストマーは、高分子材料であるため、極めて高い粘度を持つ。例えば、スチレン系熱可塑性エラストマーの中でも、相対的に粘度が低いスチレン系熱可塑性エラストマーは、１６０℃で４２００ｍＰａ・秒の融解粘度を持つ。さらに、このスチレン系熱可塑性エラストマーを、低粘度化させたスチレン系熱可塑性エラストマーであっても、１６０℃で１４９０ｍＰａ・秒の融解粘度を持つ。この粘度は、２０℃のメタノールの粘度の２５００倍を超える。従って、熱融解の際に熱可塑性エラストマーの原料が変形し、体積が僅かに増大するが、極めて粘度の高い液体の小さな塊を、前記した懸濁液が覆う。つまり、有機化合物の沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より低い場合は、固体のペレット、クラムないしは粉体を、金属化合物の微細結晶の集まりが覆うが、有機化合物が気化する際に、金属化合物の微細結晶の集まりが、固体の原料の表面から崩れる。これに対し、有機化合物の沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、有機化合物が一定の粘度、すなわち、メタノールの粘度より５倍以上の粘度を持つため、熱融解した極めて粘度の高い液体からなる小さな塊を、前記した懸濁液が確実に覆う。このため、沸点が、熱可塑性エラストマーの原料の融点より高い有機化合物を用いることにした。また、有機化合物の沸点が、金属化合物の熱分解が始まる温度より低いため、有機化合物が気化する温度と、金属化合物が無機物ないしは有機物と金属とに分解する温度とに温度差がある。従って、気化した有機化合物と、気化した無機物ないしは有機物とからなる２種類の気体の各々を、分離して回収することができる。このため、沸点が、金属化合物の熱分解が始まる温度より低い有機化合物を用いることにした。
第六の工程で、懸濁液で覆われた熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、有機化合物の沸点に昇温する。この際に、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が僅かに体積膨張するが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が極めて粘度の高い液体の小さな塊であるため、金属化合物の微細結晶の集まりで覆われ続ける。第七の工程で、有機化合物が気化した混合物を、金属化合物の熱分解が完了する温度に昇温する。金属化合物の熱分解が完了すると、４０－６０ｎｍの大きさからなる粒状の金属微粒子の集まりが一斉に析出する。析出した金属微粒子の金属が不純物を持たない活性状態にあるため、互いに接触する局所的な多数の部位で金属微粒子同士が金属結合する。このため、金属結合した金属微粒子の集まりが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属微粒子の集まりは、金属微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、この隣り合う熱可塑性エラストマーの原料同士が結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却させ、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が固化し、熱可塑性エラストマーの成形体を成形する際に用いる成形材料が大量に製造される。
以上に説明したように、前記した７つの工程からなる処理を連続して実施すると、熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりによって結合された熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造され、熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する際に用いる成形材料の集まりが得られる。
According to this method, when a treatment consisting of seven extremely simple steps is continuously carried out, the raw material of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders is covered with a collection of metal-bonded metal fine particles. At the same time, a collection of the metal-bonded metal fine particles covering both of the raw materials of the adjacent thermoplastic elastomers is metal-bonded to produce a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer in which the adjacent raw materials are bonded to each other. After that, when the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the heat-melted raw material is solidified, and the collection of the molding materials used for molding the molded body made of the thermoplastic elastomer is produced. Further, methanol, an organic compound and a metal compound are general-purpose industrial chemicals, and the raw material of the thermoplastic elastomer is a general-purpose industrial raw material. Therefore, the molding material used for molding the molded product can be mass-produced by an inexpensive method using an inexpensive material. As a result, the first and second problems described in paragraph 8 are solved at the same time. The melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer is 70-225 ° C., which is lower than the melting point of the thermoplastic resin. The raw material for the thermoplastic elastomer is composed of pellets, crumbs or powder.
By the way, since a metal compound is a compound in which an inorganic substance or an organic substance is covalently bonded to a metal ion, when the thermal decomposition of the metal compound starts, the metal compound is separated into an inorganic substance or an organic substance and a metal. Further, when the temperature is raised, the inorganic substance or the organic substance takes away the heat of vaporization and vaporizes, and when the vaporization of the inorganic substance or the organic substance is completed, the thermal decomposition of the metal compound is completed and the metal is precipitated. On the other hand, since there is a temperature difference between the boiling point of methanol and the organic compound and the temperature at which the thermal decomposition of the metal compound starts, the vaporized methanol and the vaporized organic compound are vaporized by the thermal decomposition of the metal compound. Each of the three types of gas, which consists of an inorganic substance or an organic substance, is individually recovered by a recovery device.
That is, the first step is a process of dispersing the metal compound in methanol. The second step is a process of mixing the organic compound with the methanol dispersion. The third step is a process of mixing a collection of pellets, crumbs or powders, which are raw materials for the thermoplastic elastomer, into the mixed liquid. The fourth step is a process of raising the temperature of the mixture to the vaporization point of methanol. The fifth step is a process of raising the temperature of the mixture in which methanol is vaporized to the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer. The sixth step is a process of raising the temperature of the mixture in which the raw material of the thermoplastic elastomer is melted to the boiling point of the organic compound. The seventh step is a process of raising the temperature of the mixture in which the organic compound is vaporized to a temperature at which the thermal decomposition of the metal compound is completed. Therefore, all of these seven steps are extremely simple processes.
That is, in the first step, the metal compound is liquefied and the molecules of the metal compound are uniformly dispersed in methanol. In the second step, since the organic compound has a property of being dissolved or miscible in methanol, the molecule of the metal compound is uniformly dispersed in a mixed solution having a viscosity higher than that of methanol. In the third step, the mixture is mixed with a collection of pellets, crumbs or powders which are raw materials for the thermoplastic elastomer, and the mixture is adhered to the surface of all pellets, crumbs or powders. In the fourth step, the mixture is heated to the vaporization point of methanol and all pellets, crumbs or powders are covered with a suspension in which a collection of fine crystals of the metal compound is deposited in the organic compound. That is, the metal compound is dispersed in methanol, but not in the organic compound. Therefore, when methanol is vaporized, the molecules of the metal compound dispersed in the mixed solution are simultaneously precipitated in the organic compound as fine crystals of the metal compound, and a collection of fine crystals of the metal compound is precipitated in the organic compound. All pellets, crumbs or powders are covered with the suspension.
In the fifth step, the mixture in which methanol is vaporized is heated to the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer. At this time, the raw materials of the thermoplastic elastomer are melted all at once to form a small mass composed of an extremely viscous liquid. That is, since the thermally melted thermoplastic elastomer is a polymer material, it has an extremely high viscosity. For example, among styrene-based thermoplastic elastomers, the styrene-based thermoplastic elastomer having a relatively low viscosity has a melting viscosity of 4200 mPa · sec at 160 ° C. Further, even a styrene-based thermoplastic elastomer obtained by reducing the viscosity of this styrene-based thermoplastic elastomer has a melting viscosity of 1490 mPa · sec at 160 ° C. This viscosity is more than 2500 times the viscosity of methanol at 20 ° C. Therefore, during thermal melting, the raw material of the thermoplastic elastomer is deformed and the volume is slightly increased, but the suspension covers a small mass of the extremely viscous liquid. That is, when the boiling point of the organic compound is lower than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer, the solid pellet, crumb or powder is covered with a collection of fine crystals of the metal compound, but when the organic compound vaporizes, the metal compound A collection of fine crystals collapses from the surface of a solid raw material. On the other hand, since the boiling point of the organic compound is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer and the organic compound has a constant viscosity, that is, a viscosity of 5 times or more than the viscosity of methanol, the hot-melted extremely viscous liquid is used. The above-mentioned suspension surely covers the small lumps. Therefore, we decided to use an organic compound whose boiling point is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer. Further, since the boiling point of the organic compound is lower than the temperature at which the thermal decomposition of the metal compound starts, there is a temperature difference between the temperature at which the organic compound vaporizes and the temperature at which the metal compound decomposes into an inorganic substance or an organic substance and a metal. Therefore, each of the two types of gas composed of the vaporized organic compound and the vaporized inorganic substance or the organic substance can be separated and recovered. Therefore, we decided to use an organic compound whose boiling point is lower than the temperature at which the thermal decomposition of the metal compound begins.
In the sixth step, the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer covered with the suspension is heated to the boiling point of the organic compound. At this time, the raw material of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted expands slightly in volume, but since the raw material of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted is a small mass of an extremely viscous liquid, it is covered with a collection of fine crystals of the metal compound. Continue to be. In the seventh step, the mixture in which the organic compound is vaporized is heated to a temperature at which the thermal decomposition of the metal compound is completed. When the thermal decomposition of the metal compound is completed, a collection of granular metal fine particles having a size of 40-60 nm is deposited all at once. Since the metal of the precipitated metal fine particles is in an active state without impurities, the metal fine particles are metal-bonded to each other at a large number of local sites in contact with each other. Therefore, the collection of metal-bonded metal fine particles covers the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer, and the collection of metal-bonded metal fine particles covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer are in contact with each other. A collection of raw materials for the thermoplastic elastomer is produced by metal-bonding at a large number of sites and bonding the raw materials of the adjacent thermoplastic elastomers to each other. After that, the aggregate of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the raw materials of the thermoplastic elastomer that have been thermally melted are solidified, and a large amount of molding materials used for molding the molded body of the thermoplastic elastomer are produced.
As described above, when the treatment consisting of the above seven steps is continuously carried out, a collection of thermoplastic elastomer raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer are bonded by a collection of metal fine particles bonded to each other is produced. A collection of molding materials used when molding a molded body made of a thermoplastic elastomer is obtained.
９段落に記載した製造方法において、９段落に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法は、
９段落に記載した金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、９段落に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、９段落に記載した金属化合物として前記無機金属化合物からなる錯体を用い、９段落に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、９段落に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法である。
In the manufacturing method described in paragraph 9, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders described in paragraph 9 are bonded to each other via a collection of metal-bonded metal fine particles. The first manufacturing method for manufacturing a collection of raw materials is
The metal compound described in paragraph 9 is a complex composed of an inorganic metal compound having a metal complex ion in which a ligand composed of an inorganic molecule or an inorganic ion is coordinated and bonded to the metal ion, and is an organic described in paragraph 9. The compound is any one of the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers, the complex composed of the inorganic metal compound is used as the metal compound described in paragraph 9, and the organic compound described in paragraph 9 is any of the above. Using one type of organic compound, the raw materials of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded metal fine particles according to the production method described in paragraph 9. This is the first manufacturing method for manufacturing a collection of raw materials for a plastic elastomer.
つまり、無機金属化合物からなる錯体は、メタノールに分子状態になって分散し、また、還元雰囲気の１８０－２２０℃で熱分解が完了し、金属を析出する。この熱分解が完了する温度は、熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、有機化合物の沸点より高い。このため、９段落に記載した第七の工程において、混合物を還元雰囲気の１８０－２２０℃に昇温すると、４０－６０ｎｍの大きさの粒状の金属微粒子の集まりが、一斉に析出する。この際、析出した粒状の金属微粒子の金属は、不純物を持たない活性状態にあるため、粒状微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した粒状の金属微粒子の集まりが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属微粒子の集まりが、金属微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該原料の集まりが製造される。このため、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する製造方法において、無機金属化合物からなる錯体は、熱分解で金属を析出する原料になる。なお、メタノールと有機化合物との沸点と、錯体の熱分解が開始する温度との３種類の温度に温度差があるため、気化したメタノールと気化した有機化合物と、錯体の熱分解時に気化する無機物とからなる３種類の気体の各々は、個別に回収装置で回収する。
すなわち、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体を、還元雰囲気で熱処理すると、配位結合部が最初に分断され、無機物と金属とに分解される。さらに昇温すると、無機物が気化熱を奪って気化し、すべての無機物の気化が完了した後に金属が析出する。つまり、錯体を構成するイオンの中で、分子の中央に位置する金属イオンが最も大きい。このため、金属イオンと配位子との距離が最も長い。従って、錯体を還元雰囲気で熱処理すると、金属イオンが配位子と結合する配位結合部が最初に分断され、金属と無機物とに分解する。さらに温度が上がると、無機物が気化熱を奪って気化し、気化が完了した後に金属が析出する。この際、配位子を構成する無機物と、無機金属化合物を構成する無機物とが、低分子量であるため、２種類の無機物の分子量に応じて、１８０－２２０℃の温度で無機物の気化が完了する。このような錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって金属イオンに配位結合するアンミン金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、塩素イオンＣｌ－が、ないしは塩素イオンＣｌ－とアンモニアＮＨ３とが配位子となって金属イオンに配位結合するクロロ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、シアノ基ＣＮ－が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するシアノ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、臭素イオンＢｒ－が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するブロモ金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体、沃素イオンＩ－が配位子イオンとなって金属イオンに配位結合するヨード金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体などが存在する。また、分子量が小さな無機金属化合物からなる錯体は、合成が容易で最も安価な金属錯イオンを有する金属錯体である。
また、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物の中に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、無機金属化合物からなる錯体の熱分解が開始する温度より低い第三の性質とを兼備する有機化合物が存在する。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する製造方法において、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、無機金属化合物からなる錯体のメタノール分散液ともに混合液を形成する。
従って、無機金属化合物からなる錯体のメタノール分散液に、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物を混合すると、分子状態の錯体が有機化合物と均一に混ざり合う。この混合液に、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを混合すると、原料の表面に混合液が付着する。この後、原料の集まりを還元雰囲気で昇温する。最初にメタノールが気化し、次いで熱可塑性エラストマーの原料が熱融解し、さらに有機化合物が気化し、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の表面を、無機金属化合物からなる錯体の微細結晶の集まりが覆う。さらに昇温すると、１８０－２２０℃で錯体の熱分解が完了し、微細結晶の大きさに応じた４０－６０ｎｍの粒状の金属微粒子が一斉に析出する。この際、熱分解で析出した金属微粒子の金属は不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の金属微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した金属微粒子の集まりが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属微粒子の集まりが、金属微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却すると、熱融解した原料が固化し、熱可塑性エラストマーの成形体を成形する際に用いる成形材料が大量に製造される。
以上に説明したように、無機金属化合物からなる錯体とグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物とは、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する際の第一の原料になる。これによって、８段落に記載した第一と第二の課題とが、具体的に解決される。
That is, the complex composed of the inorganic metal compound is dispersed in methanol in a molecular state, and the thermal decomposition is completed at 180-220 ° C. in the reducing atmosphere to precipitate the metal. The temperature at which this thermal decomposition is completed is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer and higher than the boiling point of the organic compound. Therefore, in the seventh step described in paragraph 9, when the temperature of the mixture is raised to 180-220 ° C. in a reducing atmosphere, a collection of granular metal fine particles having a size of 40-60 nm is deposited all at once. At this time, since the metal of the precipitated granular metal fine particles is in an active state having no impurities, the granular fine particles are metal-bonded at a large number of sites in contact with each other. Therefore, a collection of metal-bonded granular metal fine particles covers the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer, and a collection of metal-bonded metal fine particles covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer is formed between the metal fine particles. A collection of the raw materials is produced in which the raw materials of the thermoplastic elastomer are bonded to each other by metal bonding at a large number of contacting sites. Therefore, in the manufacturing method for producing a group of raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded by metal bonds of metal fine particles, the complex composed of an inorganic metal compound is a raw material that precipitates a metal by thermal decomposition. become. Since there is a temperature difference between the boiling points of methanol and the organic compound and the temperature at which the thermal decomposition of the complex starts, there is a temperature difference between the vaporized methanol and the vaporized organic compound and the inorganic substance that vaporizes during the thermal decomposition of the complex. Each of the three types of gas consisting of is individually recovered by a recovery device.
That is, when a complex composed of an inorganic metal compound having a metal complex ion coordinate-bonded to a metal ion by a ligand composed of an inorganic molecule or an inorganic ion is heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination bond portion is first divided. It is decomposed into inorganic substances and metals. When the temperature is further raised, the inorganic substances take away the heat of vaporization and vaporize, and the metal precipitates after the vaporization of all the inorganic substances is completed. That is, among the ions constituting the complex, the metal ion located in the center of the molecule is the largest. Therefore, the distance between the metal ion and the ligand is the longest. Therefore, when the complex is heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination bond portion in which the metal ion binds to the ligand is first separated and decomposed into a metal and an inorganic substance. When the temperature rises further, the inorganic substance takes away the heat of vaporization and vaporizes, and the metal precipitates after the vaporization is completed. At this time, since the inorganic substance constituting the ligand and the inorganic substance constituting the inorganic metal compound have low molecular weights, the vaporization of the inorganic substance is completed at a temperature of 180-220 ° C. according to the molecular weights of the two types of inorganic substances. do. As such a complex, a complex composed of an inorganic metal compound having an ammine metal complex ion in which ammonia NH 3 acts as a ligand and is coordinated and bonded to a metal ion, chlorine ion Cl- , or chlorine ion Cl- and ammonia NH. A complex composed of an inorganic metal compound having a chlorometal complex ion in which 3 acts as a ligand and coordinates with a metal ion, and a cyano group CN − serves as a ligand ion and coordinates with a metal ion. A complex composed of an inorganic metal compound having a complex ion, a complex composed of an inorganic metal compound having a bromometal complex ion in which a bromine ion Br - becomes a ligand ion and is coordinated and bonded to a metal ion, an iodine ion I - is coordinated. There are complexes composed of inorganic metal compounds having iodo metal complex ions that become child ions and coordinate-bond to metal ions. Further, the complex composed of an inorganic metal compound having a small molecular weight is a metal complex having a metal complex ion, which is easy to synthesize and is the cheapest.
In addition, among organic compounds belonging to glycols or glycol ethers, the first property of dissolving or mixing in methanol, the second property of viscosity 5 times higher than that of methanol, and the boiling point of thermoplastic elastomers. There is an organic compound having a third property that is higher than the melting point of the raw material and lower than the temperature at which the thermal decomposition of the complex composed of the inorganic metal compound starts. All of these organic compounds are general-purpose industrial chemicals. Therefore, in the production method for producing a group of raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded to each other by metal bonds of metal fine particles, the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers are derived from the inorganic metal compound. A mixed solution is formed with the methanol dispersion of the complex.
Therefore, when any one of the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers is mixed with the methanol dispersion of the complex composed of the inorganic metal compound, the complex in the molecular state is uniformly mixed with the organic compound. When a collection of thermoplastic elastomer raw materials is mixed with this mixed liquid, the mixed liquid adheres to the surface of the raw materials. After that, the temperature of the collection of raw materials is raised in a reducing atmosphere. First, methanol is vaporized, then the raw material of the thermoplastic elastomer is thermally melted, and then the organic compound is vaporized, and the surface of the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer is covered with a collection of fine crystals of a complex composed of an inorganic metal compound. .. When the temperature is further raised, the thermal decomposition of the complex is completed at 180-220 ° C., and granular metal fine particles of 40-60 nm according to the size of the fine crystals are deposited all at once. At this time, since the metal of the metal fine particles precipitated by thermal decomposition is in an active state having no impurities, the granular metal fine particles are metal-bonded at a large number of sites in contact with each other. Therefore, the collection of metal-bonded metal fine particles covers the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer, and the collection of metal-bonded metal fine particles covering both of the raw materials of the adjacent thermoplastic elastomers come into contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at a large number of sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the metal fine particles. After that, when the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the heat-melted raw materials are solidified, and a large amount of the molding material used for molding the molded body of the thermoplastic elastomer is produced.
As described above, the complex composed of an inorganic metal compound and the organic compound belonging to glycols or glycol ethers are the raw materials obtained by bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 with metal bonds of metal fine particles. It is the first raw material for manufacturing aggregates. As a result, the first and second problems described in paragraph 8 are concretely solved.
９段落１に記載した製造方法において、９段落に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法は、
９段落に記載した金属化合物が、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物であり、９段落に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、９段落に記載した金属化合物として前記オクチル酸金属化合物を用い、９段落に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、９段落に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法である。
In the production method described in
The metal compound described in paragraph 9 is an octylate metal compound in which oxygen ions constituting the carboxyl group of octyl acid are covalently bonded to the metal ion, and the organic compound described in paragraph 9 belongs to glycols or glycol ethers. It is any one kind of organic compound, and the said octylate metal compound was used as the metal compound described in paragraph 9, and the said organic compound was used as the organic compound described in paragraph 9, and described in paragraph 9. A second production in which raw materials of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal fine particles bonded to each other according to a production method to produce a collection of raw materials of the thermoplastic elastomer. The method.
つまり、オクチル酸金属化合物は、メタノールに分子状態になって分散し、また、大気雰囲気の２９０℃で熱分解が完了し、金属を析出する。この熱分解が完了する温度は、熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物の沸点より高い。このため、９段落に記載した第七の工程において、混合物を大気囲気の２９０℃に昇温すると、４０－６０ｎｍの大きさの粒状の金属微粒子の集まりが、一斉に析出する。この際、析出した粒状の金属微粒子の金属は、不純物を持たない活性状態にあるため、粒状微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した粒状の金属微粒子の集まりが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属微粒子の集まりが、金属微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。このため、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する製造方法において、オクチル酸金属化合物は、熱分解で金属を析出する原料になる。なお、オクチル酸金属化合物の熱分解が完了する温度は、１２段落に記載した無機金属化合物からなる錯体の熱分解が完了する温度より高くなるが、オクチル酸金属化合物は錯体より安価な有機金属化合物である。また、メタノールと有機化合物との沸点と、オクチル酸金属化合物の熱分解が開始する温度との３種類の温度に温度差があるため、気化したメタノールと気化した有機化合物と、オクチル酸金属化合物の熱分解時に気化するオクチル酸とからなる３種類の気体の各々は、個別に回収装置で回収する。
すなわち、熱分解で金属を析出する有機金属化合物として、カルボン酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合する第一の特徴と、カルボン酸が飽和脂肪酸からなる第二の特徴を兼備するカルボン酸金属化合物がある。つまり、２つの特徴を兼備するカルボン酸金属化合物は、金属イオンが最も大きいイオンを形成し、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、カルボン酸の沸点を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンと金属イオンとの結合部が最初に分断され、カルボン酸と金属とに分離する。さらに、カルボン酸が飽和脂肪酸から構成される場合は、炭素原子が水素原子に対して過剰となる不飽和構造を持たないため、カルボン酸の分子量と数とに応じて、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、気化が完了すると金属が析出する。こうした熱分解で金属を析出するカルボン酸金属化合物として、オクチル酸金属化合物、ラウリン酸金属化合物、ステアリン酸金属化合物などが存在する。
いっぽう、カルボン酸金属化合物の熱分解が完了する温度が低いほど、９段落に記載した第七工程の昇温温度が低くなり、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該原料の集まりを製造する費用が安価になる。また、カルボン酸金属化合物の熱分解が完了する温度が低ければ、熱可塑性エラストマーの熱分解が開始せず、カルボン酸金属化合物の熱分解によって、熱可塑性エラストマーの性質は不可逆変化しない。ところで、カルボン酸金属化合物の熱分解が完了する温度は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸の沸点が低いほど、熱分解が完了する温度が低くなる。従って、飽和脂肪酸を構成する炭化水素が長鎖構造である場合は、長鎖が長いほど、つまり、飽和脂肪酸の分子量が大きいほど、飽和脂肪酸の沸点は高い。ちなみに、分子量が２００．３であるラウリン酸の大気圧での沸点は２９６℃で、分子量が２８４．５であるステアリン酸の大気圧での沸点は３６１℃である。従って、長鎖構造の飽和脂肪酸の分子量が相対的に小さい飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物は、熱分解が完了する温度が相対的に低い。なお、前記したラウリン酸金属化合物は大気雰囲気の３６０℃で熱分解が完了し、前記したステアリン酸金属化合物は大気雰囲気の４３０℃で熱分解が完了し、金属を析出する。
これに対し、飽和脂肪酸が分岐鎖構造である場合は、直鎖構造より鎖の長さが短く、沸点がさらに低くなり、金属が析出する温度も低くなる。さらに、分岐鎖構造の飽和脂肪酸は極性を持ち、分岐鎖構造の飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物も極性を持ち、相対的に高い割合で極性物質であるメタノールに分散する。こうした分岐構造の飽和脂肪酸としてオクチル酸がある。オクチル酸は、ＣＨ３（ＣＨ２）３ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）ＣＯＯＨの構造式であり、ＣＨでＣＨ３（ＣＨ２）３とＣ２Ｈ５とのアルカンに分岐され、ＣＨにカルボキシル基ＣＯＯＨが結合する。オクチル酸の大気圧での沸点は２２８℃であり、前記したラウリン酸より沸点が６８℃低い。このため、オクチル酸金属化合物はカルボン酸金属化合物の中で最も低い温度で熱分解する。ちなみに、オクチル酸金属化合物は、大気雰囲気において２９０℃で熱分解が完了し、金属を析出する。
従って、カルボン酸金属化合物の中で熱分解が完了する温度が最も低いオクチル酸金属化合物が、熱分解で金属を析出する有機金属化合物として適している。このオクチル酸金属化合物の熱分解が完了する温度は、熱可塑性エラストマーの熱分解が開始する温度より低いため、オクチル酸金属化合物を用いて、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する際に、熱可塑性エラストマーの性質は不可逆変化しない。
さらに、オクチル酸金属化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、最も汎用的な有機酸であるオクチル酸を、強アルカリと反応させるとオクチル酸アルカリ金属化合物が生成され、オクチル酸アルカリ金属化合物を無機金属化合物と反応させると、様々な金属からなるオクチル酸金属化合物が生成される。従って、有機金属化合物の中で最も安価な有機金属化合物である。このため、１２段落で説明した無機金属化合物からなる錯体より熱処理温度が高いが、錯体より安価な有機金属化合物である。
なお、カプリル酸（オクタン酸とも言う）は、オクチル酸と同じ化学式Ｃ８Ｈ１６Ｏ２であるが、直鎖構造の飽和脂肪酸からなるカルボン酸である。カプリル酸金属化合物は、カプリル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが配位子になって、金属イオンに近づいて配位結合する有機金属化合物からなる錯体を形成するカルボン酸金属化合物であり、こうしたカルボン酸金属化合物は、熱分解によって金属酸化物を析出する。つまり、最も大きいイオンである金属イオンに酸素イオンが近づいて配位結合するため、両者の距離は短くなる。これによって、金属イオンに配位結合する酸素イオンが、金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの距離が最も長くなる。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸金属化合物は、カルボン酸金属化合物を構成するカルボン酸の沸点を超えると、カルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンの反対側で共有結合するイオンとの結合部が最初に分断され、金属イオンと酸素イオンとの化合物である金属酸化物とカルボン酸とに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の気化が完了した後に金属酸化物が析出する。こうしたカルボン酸金属化合物に、酢酸金属化合物、カプリル酸金属化合物、安息香酸金属化合物、ナフテン酸金属化合物などがある。
また、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物に比べて、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、熱分解によって金属酸化物、例えば、オレイン酸銅の場合は、酸化第一銅Ｃｕ２Ｏと酸化第二銅ＣｕＯとが同時に析出し、酸化第一銅Ｃｕ２Ｏと酸化第二銅ＣｕＯとを銅に還元する処理費用を要する。特に、酸化第一銅Ｃｕ２Ｏは、大気雰囲気より酸素がリッチな雰囲気で一度酸化第二銅ＣｕＯに酸化させ、さらに、還元雰囲気で銅に還元させるため、処理費用がかさむ。
いっぽう、グリコール類ないしはグリコールエーテル類の中に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、オクチル酸金属化合物の熱分解が開始する温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物がある。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する製造方法において、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、オクチル酸金属化合物のメタノール分散液とともに混合液を形成する。
従って、オクチル酸金属化合物のメタノール分散液に、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物を混合すると、分子状態のオクチル酸金属化合物が有機化合物と均一に混ざり合う。この混合液に、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを混合すると、原料の表面に混合液が付着する。この後、原料の集まりを大気囲気で昇温する。最初にメタノールが気化し、次いで原料が熱融解し、さらに有機化合物が気化し、熱融解した原料の表面は、オクチル酸金属化合物の微細結晶の集まりで覆われる。さらに昇温すると、２９０℃でオクチル酸金属化合物の熱分解が完了し、微細結晶の大きさに応じた４０－６０ｎｍの粒状の金属微粒子が一斉に析出する。この際、熱分解で析出した金属は不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の金属微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した金属微粒子の集まりが、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した金属微粒子の集まりが、金属微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却すると、熱融解した原料が固化し、熱可塑性エラストマーの成形体を成形する際に用いる成形材料が大量に製造される。
以上に説明したように、オクチル酸金属化合物と、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物とは、９段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料同士を金属微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する際の第二の原料になる。これによって、８段落に記載した第一と第二の課題とが、具体的に解決される。
That is, the metal octylate compound is dispersed in methanol in a molecular state, and the thermal decomposition is completed at 290 ° C. in the atmospheric atmosphere to precipitate the metal. The temperature at which this thermal decomposition is completed is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer and higher than the boiling point of the organic compound belonging to glycols or glycol ethers. Therefore, in the seventh step described in paragraph 9, when the temperature of the mixture is raised to 290 ° C. in the atmospheric atmosphere, a collection of granular metal fine particles having a size of 40-60 nm is deposited all at once. At this time, since the metal of the precipitated granular metal fine particles is in an active state having no impurities, the granular fine particles are metal-bonded at a large number of sites in contact with each other. Therefore, a collection of metal-bonded granular metal fine particles covers the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer, and a collection of metal-bonded metal fine particles covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer is formed between the metal fine particles. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at a large number of contacting sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the metal fine particles. Therefore, in the manufacturing method for producing a group of raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded by metal bonds of metal fine particles, the metal octylate compound becomes a raw material for precipitating metal by thermal decomposition. .. The temperature at which the thermal decomposition of the metal octylate is completed is higher than the temperature at which the thermal decomposition of the complex composed of the inorganic metal compound described in paragraph 12 is completed, but the metal octylate is a cheaper organic metal compound than the complex. Is. In addition, since there is a temperature difference between the boiling points of methanol and the organic compound and the temperature at which the thermal decomposition of the metal octylate starts, the vaporized methanol, the vaporized organic compound, and the metal octylate compound have different temperatures. Each of the three types of gas consisting of octyl acid that vaporizes during thermal decomposition is individually recovered by a recovery device.
That is, as an organic metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition, it has both the first characteristic that the oxygen ion constituting the carboxyl group of the carboxylic acid is covalently bonded to the metal ion and the second characteristic that the carboxylic acid is composed of a saturated fatty acid. There are carboxylic acid metal compounds. That is, in the carboxylic acid metal compound having two characteristics, the metal ion forms the largest ion, and the distance between the oxygen ion constituting the carboxyl group and the metal ion is longer than the distance between the other ions. When a carboxylic acid metal compound having such molecular structural characteristics is heat-treated in an atmospheric atmosphere, when the boiling point of the carboxylic acid is exceeded, the bond portion between the oxygen ion and the metal ion constituting the carboxyl group is first separated to form the carboxylic acid. Separate into metal. Furthermore, when the carboxylic acid is composed of saturated fatty acids, the carboxylic acid does not have an unsaturated structure in which carbon atoms are excessive with respect to hydrogen atoms, so that the carboxylic acid generates heat of vaporization depending on the molecular weight and number of the carboxylic acid. It is deprived and vaporized, and when vaporization is completed, metal precipitates. Examples of the carboxylic acid metal compound that precipitates a metal by such thermal decomposition include a metal octylate compound, a metal laurate compound, and a metal stearate compound.
On the other hand, the lower the temperature at which the thermal decomposition of the metal carboxylate compound is completed, the lower the temperature rise temperature of the seventh step described in paragraph 9, and the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded to each other. The cost of manufacturing a gathering is low. Further, if the temperature at which the thermal decomposition of the metal carboxylate compound is completed is low, the thermal decomposition of the thermoplastic elastomer does not start, and the properties of the thermoplastic elastomer do not change irreversibly due to the thermal decomposition of the metal carboxylate compound. By the way, as for the temperature at which the thermal decomposition of the carboxylic acid metal compound is completed, the lower the boiling point of the carboxylic acid composed of the saturated fatty acid, the lower the temperature at which the thermal decomposition is completed. Therefore, when the hydrocarbon constituting the saturated fatty acid has a long chain structure, the longer the long chain, that is, the larger the molecular weight of the saturated fatty acid, the higher the boiling point of the saturated fatty acid. Incidentally, the boiling point of lauric acid having a molecular weight of 200.3 at atmospheric pressure is 296 ° C, and the boiling point of stearic acid having a molecular weight of 284.5 at atmospheric pressure is 361 ° C. Therefore, a carboxylic acid metal compound composed of a saturated fatty acid having a relatively small molecular weight of a long-chain structure saturated fatty acid has a relatively low temperature at which thermal decomposition is completed. The above-mentioned metal laurate compound is thermally decomposed at 360 ° C. in an air atmosphere, and the above-mentioned metal stearate compound is thermally decomposed at 430 ° C. in an air atmosphere to precipitate a metal.
On the other hand, when the saturated fatty acid has a branched chain structure, the chain length is shorter than that of the linear structure, the boiling point is further lowered, and the temperature at which the metal is precipitated is also lowered. Further, the saturated fatty acid having a branched chain structure has a polarity, and the carboxylic acid metal compound composed of the saturated fatty acid having a branched chain structure also has a polarity, and is dispersed in methanol which is a polar substance at a relatively high ratio. Octylic acid is a saturated fatty acid having such a branched structure. Octylic acid is a structural formula of CH 3 (CH 2 ) 3 CH (C 2 H 5 ) COOH, and is branched into an alkane of CH 3 (CH 2 ) 3 and C 2 H 5 at CH, and a carboxyl group is added to CH. COOH binds. The boiling point of octyl acid at atmospheric pressure is 228 ° C, which is 68 ° C lower than that of lauric acid described above. Therefore, the octylate metal compound is thermally decomposed at the lowest temperature among the carboxylate metal compounds. Incidentally, the octylate metal compound completes the thermal decomposition at 290 ° C. in the atmospheric atmosphere and precipitates the metal.
Therefore, among the carboxylic acid metal compounds, the octylate metal compound having the lowest temperature at which thermal decomposition is completed is suitable as an organic metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition. Since the temperature at which the thermal decomposition of the metal octylate is completed is lower than the temperature at which the thermal decomposition of the thermoplastic elastomer starts, heat is generated when the metal compound is used to produce a collection of raw materials for the thermoplastic elastomer. The properties of thermoplastic elastomers do not change irreversibly.
Furthermore, octylate metal compounds are inexpensive industrial chemicals that can be easily synthesized. That is, when octyl acid, which is the most general-purpose organic acid, is reacted with a strong alkali, an alkali metal octylate compound is produced, and when the alkali metal octylate compound is reacted with an inorganic metal compound, octyl acid composed of various metals is produced. Metallic compounds are produced. Therefore, it is the cheapest organometallic compound among the organometallic compounds. Therefore, the heat treatment temperature is higher than that of the complex composed of the inorganic metal compound described in paragraph 12, but the organic metal compound is cheaper than the complex.
Caprylic acid (also referred to as octanoic acid) has the same chemical formula as octyl acid, C 8H 16 O 2 , but is a carboxylic acid composed of a saturated fatty acid having a linear structure. The caprylic acid metal compound is a carboxylate metal compound in which oxygen ions constituting the carboxyl group of capric acid act as a ligand to form a complex composed of an organic metal compound that approaches and coordinates with the metal ions. The metal carboxylate compound precipitates a metal oxide by thermal decomposition. That is, since the oxygen ion approaches the metal ion, which is the largest ion, to coordinate-bond, the distance between the two becomes short. As a result, the oxygen ion coordinate-bonded to the metal ion has the longest distance from the ion covalently bonded on the opposite side of the metal ion. When the carboxylic acid metal compound having such molecular structural characteristics exceeds the boiling point of the carboxylic acid constituting the carboxylic acid metal compound, the oxygen ion constituting the carboxyl group is covalently bonded to the ion on the opposite side of the metal ion. The part is first divided and decomposed into a metal oxide and a carboxylic acid, which are compounds of a metal ion and an oxygen ion. When the temperature is further raised, the carboxylic acid takes away the heat of vaporization and vaporizes, and the metal oxide precipitates after the vaporization of the carboxylic acid is completed. Examples of such a metal carboxylate compound include a metal acetate compound, a metal caprylate compound, a metal benzoate compound, and a metal naphthenate compound.
Further, since the carbonic acid metal compound composed of unsaturated fatty acid has an excess of carbon atom with respect to the hydrogen atom as compared with the carboxylate metal compound composed of saturated fatty acid, the metal oxide, for example, copper oleate, is subjected to thermal decomposition. In the case of, the cuprous oxide Cu 2O and the cupric oxide CuO are deposited at the same time, and the treatment cost for reducing the cuprous oxide Cu 2O and the cupric oxide CuO to copper is required. In particular, cuprous oxide Cu 2 O is once oxidized to cupric oxide Cu O in an atmosphere richer in oxygen than in the air atmosphere, and further reduced to copper in a reducing atmosphere, which increases the processing cost.
On the other hand, the first property of dissolving or mixing in methanol in glycols or glycol ethers, the second property of viscosity 5 times higher than that of methanol, and the boiling point of the raw material of thermoplastic elastomer There are organic compounds having a third property that is high and lower than the temperature at which the thermal decomposition of the metal octylate compound starts. All of these organic compounds are general-purpose industrial chemicals. Therefore, in the production method for producing a group of raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded by metal bonds of metal fine particles, the organic compound belonging to glycols or glycol ethers is a metal octylate compound. A mixed solution is formed with the methanol dispersion of the above.
Therefore, when any one of the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers is mixed with the methanol dispersion of the metal octylate, the metal octylate in the molecular state is uniformly mixed with the organic compound. When a collection of thermoplastic elastomer raw materials is mixed with this mixed liquid, the mixed liquid adheres to the surface of the raw materials. After that, the temperature of the collection of raw materials is raised by the atmosphere. First the methanol is vaporized, then the raw material is thermally melted, then the organic compound is vaporized, and the surface of the heat-melted raw material is covered with a collection of fine crystals of the metal octylate compound. When the temperature is further raised, the thermal decomposition of the octylate metal compound is completed at 290 ° C., and granular metal fine particles of 40-60 nm according to the size of the fine crystals are deposited all at once. At this time, since the metal precipitated by thermal decomposition is in an active state having no impurities, the granular metal fine particles are metal-bonded at a large number of sites in contact with each other. Therefore, the collection of metal-bonded metal fine particles covers the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer, and the collection of metal-bonded metal fine particles covering both of the raw materials of the adjacent thermoplastic elastomers come into contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at a large number of sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the metal fine particles. After that, when the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the heat-melted raw materials are solidified, and a large amount of the molding material used for molding the molded body of the thermoplastic elastomer is produced.
As described above, the metal octylate compound and the organic compound belonging to glycols or glycol ethers are a collection of the raw materials in which the raw materials of the thermoplastic elastomer described in paragraph 9 are bonded to each other by metal bonds of metal fine particles. It becomes the second raw material when manufacturing. As a result, the first and second problems described in paragraph 8 are concretely solved.
９段落に記載した製造方法において、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法は、
９段落に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士を、金属微粒子の金属結合で結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法において、９段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる同一の配位子が、互いに異なる金属イオンに配位結合した互いに異なる金属錯イオンを有する複数種類の無機金属化合物の錯体であり、９段落に記載した有機化合物がグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、９段落に記載した金属化合物として前記複数種類の無機金属化合物の錯体を用い、９段落に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、９段落に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法である。
In the production method described in paragraph 9, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles to produce a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The first manufacturing method to do is
Described in paragraph 9 in the manufacturing method for producing a collection of raw materials for the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other by a metal bond of metal fine particles. A metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition is a plurality of kinds of inorganic metal compounds having different metal complex ions in which the same ligand consisting of an inorganic molecule or an inorganic ion is coordinated and bonded to different metal ions. The organic compound described in paragraph 9 is an organic compound of any one belonging to glycols or glycol ethers, and the complex of the plurality of types of inorganic metal compounds is used as the metal compound described in paragraph 9. , One of the above organic compounds was used as the organic compound described in paragraph 9, and the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders were metal-bonded according to the production method described in paragraph 9. It is a first manufacturing method for producing a collection of raw materials of the thermoplastic elastomer bonded via a collection of alloy fine particles.
つまり、複数種類の無機金属化合物の錯体を還元雰囲気で熱処理すると、１８０－２２０℃の比較的低い温度で、複数種類の錯体を構成する複数種類の金属が同時に析出し、複数種類の金属が活性状態にあるため、複数種類の錯体のモル数の比率に応じた組成からなる合金が生成される。このため、９段落に記載した第七の工程において、混合物を還元雰囲気で１８０－２２０℃まで昇温すると、４０－６０ｎｍの大きさの粒状の合金微粒子の集まりが、一斉に析出する。この際、析出した粒状の合金微粒子の合金は、不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の合金微粒子同士が互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した粒状の合金微粒子の集まりが熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した合金微粒子の集まりが、粒状の合金微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。なお、メタノールと有機化合物との沸点と、複数種類の無機金属化合物の錯体が同時に熱分解を開始する温度との３種類の温度に温度差があるため、気化したメタノールと有機化合物と、複数種類の無機金属化合物の錯体の熱分解時に気化する無機物とからなる３種類の気体の各々は、個別に回収装置で回収する。
すなわち、複数種類の無機金属化合物の錯体は、１２段落で説明した無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が同一の配位子で構成され、この同一の配位子が互いに異なる金属イオンに配位結合する互いに異なる金属錯イオンを有する複数種類の無機金属化合物の錯体である。このため、還元雰囲気で熱処理すると、複数種類の錯体の配位結合部が同時に分断され、無機物と複数種類の金属に分解され、無機物の分子量に応じて、無機物が１８０－２２０℃の温度で気化が完了し、複数種類の無機金属化合物の錯体のモル濃度に応じて複数種類の金属が同時に析出する。これら金属は不純物を持たない活性状態にあるため、錯体のモル濃度の比率に応じた組成からなる合金が生成される。
また、１２段落で説明したグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物と同様に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、複数種類の無機金属化合物の錯体が同時に熱分解を開始する温度より低い第三の性質を兼備する、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物が存在する。このようなグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、複数種類の無機金属化合物の錯体のメタノール分散液とともに混合液を形成する。
従って、複数種類の無機金属化合物の錯体のメタノール分散液に、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物を混合すると、複数種類の無機金属化合物の錯体と有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合う。この混合液に、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを混合すると、原料の表面に混合液が付着する。この後、原料の集まりを還元雰囲気で昇温する。最初にメタノールが気化し、次いで原料が熱融解し、さらに有機化合物が気化し、熱融解した原料の表面は、複数種類の無機金属化合物の錯体の微細結晶の集まりで覆われる。さらに昇温すると、１８０－２２０℃で微細結晶の大きさに応じた４０－６０ｎｍの粒状の合金微粒子が一斉に析出する。この際、熱分解で析出した合金は不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の合金微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した合金微粒子の集まりが、熱融解した原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した合金微粒子の集まりが、粒状の合金微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却すると、熱融解した原料が固化し、熱可塑性エラストマーの成形体を成形する際に用いる成形材料が大量に製造される。
以上に説明したように、複数種類の無機金属化合物の錯体と、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物とは、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する際の第一の原料になる。これによって、８段落に記載した第一と第二の課題とが、具体的に解決される。
That is, when a complex of a plurality of types of inorganic metal compounds is heat-treated in a reducing atmosphere, a plurality of types of metals constituting the multiple types of complexes are simultaneously precipitated at a relatively low temperature of 180-220 ° C., and the plurality of types of metals are activated. Since it is in a state, an alloy having a composition corresponding to the ratio of the number of moles of a plurality of types of complexes is produced. Therefore, in the seventh step described in paragraph 9, when the temperature of the mixture is raised to 180-220 ° C. in a reducing atmosphere, a collection of granular alloy fine particles having a size of 40-60 nm is deposited all at once. At this time, since the alloy of the precipitated granular alloy fine particles is in an active state having no impurities, metal bonds are formed at a large number of sites where the granular alloy fine particles come into contact with each other. Therefore, a collection of metal-bonded granular alloy fine particles covers the raw material of the thermoplastic elastomer, and a collection of metal-bonded alloy fine particles covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer come into contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at a large number of sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the alloy fine particles. Since there is a temperature difference between the boiling points of methanol and organic compounds and the temperature at which complexes of multiple types of inorganic metal compounds start thermal decomposition at the same time, there are multiple types of vaporized methanol and organic compounds. Each of the three types of gases, which consist of an inorganic substance that vaporizes during thermal decomposition of the complex of the inorganic metal compound in the above, is individually recovered by a recovery device.
That is, in the complex of a plurality of types of inorganic metal compounds, the ligand consisting of the inorganic molecule or the inorganic ion described in paragraph 12 is composed of the same ligand, and the same ligand is different from each other. It is a complex of a plurality of types of inorganic metal compounds having different metal complex ions that are coordinated to each other. Therefore, when heat treatment is performed in a reducing atmosphere, the coordination bonds of a plurality of types of complexes are simultaneously separated and decomposed into an inorganic substance and a plurality of types of metals, and the inorganic substance is vaporized at a temperature of 180-220 ° C. depending on the molecular weight of the inorganic substance. Is completed, and a plurality of types of metals are simultaneously precipitated according to the molar concentration of the complex of the plurality of types of inorganic metal compounds. Since these metals are in an active state without impurities, an alloy having a composition corresponding to the molar concentration ratio of the complex is produced.
Further, like the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers described in paragraph 12, the first property of dissolving or mixing in methanol, the second property of viscosity 5 times or more higher than that of methanol, and the boiling point. Is an organic compound belonging to glycols or glycol ethers, which has a third property of being higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer and lower than the temperature at which the complex of multiple kinds of inorganic metal compounds starts thermal decomposition at the same time. exist. All of these organic compounds belonging to glycols or glycol ethers are general-purpose industrial chemicals. Therefore, the organic compound belonging to glycols or glycol ethers forms a mixed liquid together with the methanol dispersion liquid of the complex of a plurality of kinds of inorganic metal compounds.
Therefore, when an organic compound belonging to glycols or glycol ethers is mixed with a methanol dispersion of a complex of a plurality of types of inorganic metal compounds, the complex of the plurality of types of inorganic metal compounds and the organic compound are uniformly mixed in a molecular state. .. When a collection of thermoplastic elastomer raw materials is mixed with this mixed liquid, the mixed liquid adheres to the surface of the raw materials. After that, the temperature of the collection of raw materials is raised in a reducing atmosphere. First, methanol is vaporized, then the raw material is thermally melted, and then the organic compound is vaporized, and the surface of the heat-melted raw material is covered with a collection of fine crystals of a complex of multiple kinds of inorganic metal compounds. When the temperature is further raised, granular alloy fine particles having a diameter of 40-60 nm corresponding to the size of the fine crystals are deposited all at once at 180-220 ° C. At this time, since the alloy precipitated by thermal decomposition is in an active state having no impurities, the granular alloy fine particles are metal-bonded at many sites in contact with each other. Therefore, a large number of metal-bonded alloy fine particles that cover both the heat-melted raw materials and the metal-bonded alloy fine particles that cover both of the adjacent thermoplastic elastomer fine materials are in contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at the sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the alloy fine particles. After that, when the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the heat-melted raw materials are solidified, and a large amount of the molding material used for molding the molded body of the thermoplastic elastomer is produced.
As described above, a complex of a plurality of types of inorganic metal compounds and an organic compound belonging to glycols or glycol ethers are a collection of raw materials obtained by bonding raw materials of thermoplastic elastomers with metal bonds of alloy fine particles. It is the first raw material for manufacturing. As a result, the first and second problems described in paragraph 8 are concretely solved.
９段落に記載した製造方法において、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法は、
９段落に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士を、金属微粒子の金属結合で結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法において、９段落に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンが、互いに異なる金属イオンに共有結合した複数種類のオクチル酸金属化合物であり、９段落に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、９段落に記載した金属化合物として前記複数種類のオクチル酸金属化合物を用い、９段落に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、９段落に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法である。
In the production method described in paragraph 9, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles to produce a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The second manufacturing method is
Described in paragraph 9 in the manufacturing method for producing a collection of raw materials for the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders described in paragraph 9 are bonded to each other by a metal bond of metal fine particles. The metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition is a plurality of types of octylate metal compounds in which the oxygen ions constituting the carboxyl group in octyl acid are covalently bonded to different metal ions, and the organic compounds described in paragraph 9 are , Glycols or glycol ethers, any one of the above organic compounds, the plurality of types of octylate metal compounds are used as the metal compounds described in paragraph 9, and any one of the above is used as the organic compounds described in paragraph 9. The thermoplasticity in which raw materials of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles according to the production method described in paragraph 9 using various kinds of organic compounds. This is a second manufacturing method for manufacturing a collection of raw materials for an elastomer.
つまり、１４段落で説明したように、オクチル酸金属化合物が大気雰囲気の２９０℃で熱分解して金属を析出するため、複数種類のオクチル酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、２９０℃で複数種類のオクチル酸金属化合物を構成する複数種類の金属が同時に析出し、複数種類の金属が活性状態にあるため、複数種類のオクチル酸金属化合物のモル数の比率に応じた組成からなる合金が生成される。このため、９段落に記載した第七の工程において、混合物を大気雰囲気で２９０℃まで昇温すると、４０－６０ｎｍの大きさの粒状の合金微粒子の集まりが、一斉に析出する。この際、析出した粒状の合金微粒子の合金は、不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の合金微粒子同士が互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した粒状の合金微粒子の集まりが熱可塑性エラストマーの原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した合金微粒子の集まりが、粒状の合金微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。なお、メタノールと有機化合物との沸点と、複数種類のオクチル酸金属化合物が同時に熱分解を開始する温度との３種類の温度に温度差があるため、気化したメタノールと有機化合物と、複数種類のオクチル酸金属化合物の熱分解時に気化するオクチル酸とからなる３種類の気体の各々は、個別に回収装置で回収する。
すなわち、オクチル酸におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンが、互いに異なる金属イオンに共有結合する複数種類のオクチル酸金属化合物を大気雰囲気で熱処理すると、オクチル酸の沸点を超えると、オクチル酸と複数種類の金属とに分解し、さらに、２９０℃でオクチル酸の気化が完了し、複数種類の金属が同時に析出し、これらの金属はいずれも不純物を持たない活性状態にあるため、複数種類のオクチル酸金属化合物のモル数の比率に応じた組成からなる合金が生成される。このため１５段落で説明した複数種類の無機金属化合物の錯体より熱処理温度が高いが、錯体より安価なオクチル酸金属化合物を用いて様々な合金が生成される。
また、１３段落で説明したグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物と同様に、メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度がメタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点が熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、複数種類のオクチル酸金属化合物が同時に熱分解を開始する温度より低い第三の性質とを兼備する、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物が存在する。このようなグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。このため、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物は、複数種類のオクチル酸金属化合物のメタノール分散液とともに混合液を形成する。
従って、複数種類のオクチル酸金属化合物のメタノール分散液に、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物を混合すると、複数種類のオクチル酸金属化合物とグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物とが分子状態で均一に混ざり合う。この混合液に、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを混合すると、原料の表面に混合液が付着する。この後、原料の集まりを大気雰囲気で昇温する。最初にメタノールが気化し、次いで原料が熱融解し、さらにグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物が気化し、熱融解した原料の表面は、複数種類のオクチル酸金属化合物の微細結晶の集まりで覆われる。さらに昇温すると、２９０℃で微細結晶の大きさに応じた４０－６０ｎｍの粒状の合金微粒子が一斉に析出する。この際、熱分解で析出した合金は不純物を持たない活性状態にあるため、粒状の合金微粒子は互いに接触する多数の部位で金属結合する。このため、金属結合した合金微粒子の集まりが、熱融解した原料を覆うとともに、隣り合う熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う金属結合した合金微粒子の集まりが、粒状の合金微粒子同士が接触する多数の部位で金属結合し、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりが製造される。この後、熱可塑性エラストマーの原料の集まりを冷却すると、熱融解した原料が固化し、熱可塑性エラストマーの成形体を成形する際に用いる成形材料が大量に製造される。
以上に説明したように、複数種類のオクチル酸金属化合物と、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物とは、熱可塑性エラストマーの原料同士を合金微粒子の金属結合で結合した該原料の集まりを製造する際の第二の原料になる。これによって、８段落に記載した第一と第二の課題とが、具体的に解決される。
That is, as described in paragraph 14, the metal octylate compound is thermally decomposed at 290 ° C. in the air atmosphere to precipitate a metal. Since multiple types of metals constituting the octylate metal compound are simultaneously precipitated and the multiple types of metals are in an active state, an alloy having a composition corresponding to the ratio of the number of moles of the multiple types of octylate metal compounds is produced. To. Therefore, in the seventh step described in paragraph 9, when the temperature of the mixture is raised to 290 ° C. in the atmospheric atmosphere, a collection of granular alloy fine particles having a size of 40-60 nm is deposited all at once. At this time, since the alloy of the precipitated granular alloy fine particles is in an active state having no impurities, metal bonds are formed at a large number of sites where the granular alloy fine particles come into contact with each other. Therefore, a collection of metal-bonded granular alloy fine particles covers the raw material of the thermoplastic elastomer, and a collection of metal-bonded alloy fine particles covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer come into contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at a large number of sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the alloy fine particles. Since there is a temperature difference between the boiling points of methanol and organic compounds and the temperature at which multiple types of metal octylate compounds start thermal decomposition at the same time, vaporized methanol and organic compounds and multiple types Each of the three types of gases consisting of octyl acid vaporized during thermal decomposition of the metal octylate compound is individually recovered by a recovery device.
That is, when a plurality of types of octylate metal compounds in which oxygen ions constituting a carboxyl group in octyl acid are covalently bonded to different metal ions are heat-treated in an atmospheric atmosphere, when the boiling point of octyl acid is exceeded, octyl acid and a plurality of types are used. It decomposes into metals, and the vaporization of octyl acid is completed at 290 ° C., and multiple types of metals are deposited at the same time. Since all of these metals are in an active state without impurities, multiple types of octylate metals An alloy having a composition corresponding to the ratio of the number of moles of the compound is produced. Therefore, various alloys are produced by using the octylate metal compound, which has a higher heat treatment temperature than the complex of a plurality of types of inorganic metal compounds described in paragraph 15, but is cheaper than the complex.
Further, like any one organic compound belonging to glycols or glycol ethers described in paragraph 13, the first property of being soluble or mixed in methanol and the second property having a viscosity 5 times or more higher than that of methanol. Glycols or glycol ethers, which have a boiling point higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer and a third property having a boiling point lower than the temperature at which a plurality of kinds of metal octylate compounds start thermal decomposition at the same time. There are organic compounds belonging to. All of these organic compounds belonging to glycols or glycol ethers are general-purpose industrial chemicals. Therefore, the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers form a mixed solution together with a methanol dispersion of a plurality of types of metal octylate compounds.
Therefore, when any one organic compound belonging to glycols or glycol ethers is mixed with a methanol dispersion of a plurality of types of octylate metal compounds, they belong to a plurality of types of octylate metal compounds and glycols or glycol ethers. Any one kind of organic compound is uniformly mixed in a molecular state. When a collection of thermoplastic elastomer raw materials is mixed with this mixed liquid, the mixed liquid adheres to the surface of the raw materials. After that, the temperature of the collection of raw materials is raised in the atmosphere. First, methanol is vaporized, then the raw material is thermally melted, and then one of the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers is vaporized. Covered with a collection of fine crystals. Further, when the temperature is further raised, granular alloy fine particles having a diameter of 40 to 60 nm corresponding to the size of the fine crystals are deposited all at once at 290 ° C. At this time, since the alloy precipitated by thermal decomposition is in an active state having no impurities, the granular alloy fine particles are metal-bonded at many sites in contact with each other. Therefore, a large number of metal-bonded alloy fine particles that cover both the heat-melted raw materials and the metal-bonded alloy fine particles that cover both of the adjacent thermoplastic elastomer fine materials are in contact with each other. A collection of the raw materials is produced by metal-bonding at the sites and bonding the raw materials of the thermoplastic elastomer with the metal bonds of the alloy fine particles. After that, when the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer is cooled, the heat-melted raw materials are solidified, and a large amount of the molding material used for molding the molded body of the thermoplastic elastomer is produced.
As described above, the plurality of types of metal octylate compounds and any one type of organic compound belonging to glycols or glycol ethers are such that the raw materials of the thermoplastic elastomer are bonded to each other by metal bonds of alloy fine particles. It becomes the second raw material when manufacturing a collection of raw materials. As a result, the first and second problems described in paragraph 8 are concretely solved.
１１段落、１３段落、１５段落ないしは１７段落に記載したいずれか一つの製造方法で製造したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、前記熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する際の成形材料として用い、該熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する方法は、
ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料の融点より高い温度に昇温された成形機ないしは金型に、請求項２、請求項３、請求項４ないしは請求項５に記載したいずれか一つの製造方法で製造した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを充填し、該熱可塑性エラストマーの原料を前記成形機内ないしは前記金型内で再度熱融解させ、さらに、前記成形機ないしは前記金型によって、該熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりに圧縮応力を加え、該熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりを圧縮変形させる、この際、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆っていた金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが塑性変形することで、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して覆われるとともに、前記圧縮変形し、かつ、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料も、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して覆われ、さらに、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりが圧縮変形する際に、隣り合う前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが塑性変形し、該隣り合う熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して結合され、前記成形機内ないしは前記金型内に、前記熱可塑性エラストマーの原料が圧縮変形し、かつ、熱融解した該熱可塑性エラストマーの集まりからなる成形体が成形される、１１段落、１３段落、１５段落ないしは１７段落に記載したいずれか一つの製造方法で製造したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、該熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する際の成形材料として用い、該熱可塑性のエラストマーからなる成形体を成形する方法である。
A collection of thermoplastic elastomer raw materials in which the thermoplastic elastomer raw materials composed of pellets, crumbs or powders produced by any one of the manufacturing methods described in paragraphs 11, 13, 15 or 17 are bonded to each other. Is used as a molding material when molding a molded body made of the thermoplastic elastomer, and a method for molding the molded body made of the thermoplastic elastomer is
The second, third, fourth or fifth claim is made on a molding machine or a mold heated to a temperature higher than the melting point of a raw material of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders . A collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer manufactured by any one of the manufacturing methods are bonded is filled, and the raw material of the thermoplastic elastomer is heat-melted again in the molding machine or the mold. Further, the molding machine or the mold applies compressive stress to the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted, and compresses and deforms the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted. By plastically deforming a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles that covered the heat-melted thermoplastic elastomer raw material, the heat-melted thermoplastic elastomer raw material becomes the metal-bonded metal or alloy fine particles. The raw material of the thermoplastic elastomer which is continuously covered by the aggregate and is compression-deformed and thermally melted is also continuously covered by the aggregate of fine particles of the metal-bonded metal or alloy, and further, the thermal melting is further carried out. When the aggregate of the raw materials of the thermoplastic elastomer obtained is compression-deformed, the aggregate of fine particles of the metal-bonded metal or alloy covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer is plastically deformed and the adjacent heat is generated. The melted raw materials of the thermoplastic elastomer are continuously bonded to each other by a collection of fine particles of the metal or alloy bonded to the metal, and the raw material of the thermoplastic elastomer is compression-deformed into the molding machine or the mold. Pellets, crumbs or powders produced by any one of the production methods described in paragraphs 11, 13, 15 or 17, wherein a molded body composed of a collection of the thermoplastic elastomers melted by heat is formed. A collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of the same are bonded to each other is used as a molding material when molding the molded body made of the thermoplastic elastomer, and the molded body made of the thermoplastic elastomer is used. Is a method of molding.
熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂の成形方法と同様の成形方法で、成形体が成形できる。つまり、射出成形、押出成形、ブロー成形、カレンダー成形、圧空成形などの様々な成形方法に依って、熱可塑性エラストマーからなる成形体が成形できる。これらの成形方法に共通する事項は、第一に、成形材料の集まりを、成形材料の融点を超える温度に昇温した成形機ないしは金型に充填し、第二に、成形材料を熱融解させ、第三に、熱融解した成形材料に、成形機ないしは金型によって圧縮応力を加え、成形材料を変形させ、第四に、変形した成形材料同士が融着し、第五に、成形機内ないしは金型内に、融着した成形材料の集まりからなる成形体を成形する点にある。従って、１９段落に記載した成形方法が、これら５つの共通事項を満たせば、熱可塑性エラストマーの各種成形方法を包括する成形方法になり、熱可塑性エラストマーの各種成形方法を包括する成形方法に依って成形体が成形できる。
いっぽう、１９段落に記載した成形方法が、さらに、金属ないしは合金の性質と、自己発火せず着火しない不燃性を兼備する成形体を成形する成形方法であるためには、次の３つの要件を満たす必要がある。第一の要件は、熱可塑性エラストマーの原料の融点を超える温度に昇温した成形機ないしは金型に充填された成形材料は、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが継続して覆う。この第一の要件は、前記した第一と第二との共通事項に該当する。第二の要件は、成形機ないしは金型によって、成形材料の集まりに圧縮応力が加えられ、成形材料が圧縮変形するが、圧縮変形した成形材料を、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが継続して覆う。この第二の要件は、前記した第三の共通事項に該当する。さらに、第三の要件は、成形材料が圧縮変形する際に、隣り合う成形材料の双方の成形材料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、継続して金属結合し、これによって、隣り合う成形材料同士が継続して結合され、成形機内ないしは金型内に、圧縮変形した成形材料の集まりからなる成形体が形成される。この第三の要件は、前記した第四と第五との共通事項に該当する。また、１９段落に記載した成形方法が、これら３つの要件を満たすことで、第一に、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、成形体を構成する全ての成形材料を覆い、全ての成形材料が気密性を以て外界から遮断される。第二に、隣り合う成形材料の双方の成形材料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、継続して金属結合し、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは、成形体に連続した経路を形成する。この結果、成形体は、金属ないしは合金の性質と、自己発火せず着火しない不燃性を兼備する。
従って、１９段落に記載した成形方法が、前記した３つの要件を満たせば、熱可塑性エラストマーの各種成形方法に共通する５つの事項を満たし、熱可塑性エラストマーの各種成形方法を包括する成形方法に依って成形体が成形でき、かつ、この成形体は、金属ないしは合金の性質と、自己発火せず着火しない不燃性を兼備する。
ところで、熱可塑性エラストマーの原料を覆う、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは、次の５つの性質を持つ。第一に、金属ないしは合金の微粒子の大きさは、熱可塑性エラストマーの原料の大きさに比べ、５桁も小さい。第二に、金属ないしは合金の微粒子が粒状であり、金属ないしは合金の微粒子が一斉に析出する際に、金属ないしは合金の微粒子同士が、局部的な複数の部位で接触し、析出した金属ないしは合金が不純物を持たない活性状態にあり、局部的な複数の部位で、微粒子同士が金属結合する。第三に、微粒子同士が金属結合する局部的な複数の部位が、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりに数多く存在する。第四に、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりに応力が加わると、第一から第三の性質によって、自在に塑性変形する。また内側の熱可塑性エラストマーの原料が変形すると、この変形に追従して外側の金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが変形する。第五に、第三の性質によって、微粒子同士の金属結合力に基づく一定の結合強度を持って、熱可塑性エラストマーの原料を覆う。
１９段落に記載した成形方法は、最初に、成形材料の集まりを、熱可塑性エラストマーの原料の融点を超える温度に昇温した成形機ないしは金型に充填する。この際、熱可塑性エラストマーの原料が熱融解し、熱可塑性エラストマーの原料が変形するとともに、体積が僅かに増大するが、熱可塑性エラストマーの原料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは、前記した第四の性質によって、熱可塑性エラストマーの原料の変形に追従して塑性変形し、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆い続ける。従って、本成形方法は、前記した第一の要件を満たす。また、成形機ないしは金型の温度が、金属化合物の熱分解温度より低いため、金属ないしは合金の微粒子の大きさは変わらない。従って、金属ないしは合金の微粒子同士の金属結合力は、金属ないしは合金の微粒子の集まりが一斉に析出する際に形成される金属結合力と変わらない。
次に、１９段落に記載した成形方法は、成形材料の集まりに圧縮応力を加える。これによって、成形材料は変形する。この際、前記した第四の性質によって、最初に、熱可塑性エラストマーの原料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが塑性変形し、この塑性変形に追従して、内部の熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が変形する。このため、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、継続して圧縮変形した成形材料を覆う。従って、本成形方法は、前記した第二の要件を満たす。
また、成形材料が圧縮変形する際に、隣り合う圧縮変形した成形材料の双方の成形材料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは塑性変形し、隣り合う圧縮変形した成形材料同士を継続して結合する。このため、成形機内ないしは金型内に、圧縮変形した成形材料の集まりからなる成形体が形成される。従って、本成形方法は、第三の要件を満たす。なお、圧縮成形時の温度が、金属化合物の熱分解温度より低いため、金属ないしは合金の微粒子の大きさは変わらない。従って、金属ないしは合金の微粒子同士の金属結合力は、金属ないしは合金の微粒子の集まりが一斉に析出する際に形成される金属結合力と変わらない。
以上に説明したように、１９段落に記載した成形方法は、熱可塑性エラストマーの各種成形方法に共通する５つの事項を満たす成形方法であり、熱可塑性エラストマーの各種成形方法を包括する成形方法に依って成形体が成形できる。さらに、本成形方法は、前記した３つの要件を満たす成形方法であるため、本成形方法で成形した成形体は、金属ないしは合金の性質と、自己発火せず着火しない不燃性を兼備する。また、８段落で説明した第三と第四の課題が、本成形方法に依って同時に解決される。
この後、熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を冷却して固化すると、成形体が形成される。なお、熱可塑性エラストマーの原料が固化する際に、熱可塑性エラストマーの原料の体積が僅かに収縮するが、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは、熱可塑性エラストマーの原料の変形に追従して塑性変形し、固化した熱可塑性エラストマーの原料を覆い続ける。また、隣り合う固化した熱可塑性エラストマーの原料の双方の原料を覆う金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは塑性変形し、隣り合う固化した原料同士を継続して結合する。このため、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりは、成形体に連続した経路を形成し、成形体は、金属微粒子を構成する金属の性質、ないしは、合金微粒子を構成する合金の性質を持つ。さらに、金属微粒子は様々な金属元素で構成され、また、合金微粒子は様々な金属元素によって様々な組成で構成される。このため、成形体は、様々な金属の性質を持ち、ないしは、様々な合金の性質を持つ。
また、成形体は、自己発火せず着火しない不燃性を持つ。つまり、成形体は、第一に、全ての固化した熱可塑性エラストマーの原料が、一定の結合強度を有する金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで覆われ、固化した熱可塑性エラストマーの原料に酸素ガスが供給されない。このため、全ての固化した熱可塑性エラストマーの原料は、酸素ガスとの酸化反応である燃焼が起こらず、熱可塑性エラストマーの原料は自己発火せず着火しない。第二に、固化した熱可塑性エラストマーの原料が熱分解しても、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりの内部に留られる。このため、熱可塑性エラストマーの原料が熱分解しても、火災の起点を作らず、火災時に視界を妨げず、火災が延焼する要因を作らない。しかしながら、火災時に成形体は高温に昇温される。しかし、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが、気密性を以て熱可塑性エラストマーの原料を覆うため、熱可塑性エラストマーの原料の熱分解は、大気雰囲気や還元雰囲気に比べて極めて遅い。さらに、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりの内側は、熱可塑性エラストマーの原料で占有され、極めて僅かな空隙しか存在しない。このため、熱可塑性エラストマーの原料の熱分解で低分子量の物質が生成され、この物質が気化する際に、気化できる体積が制約され、熱可塑性エラストマーの原料の熱分解が進まない。しかしながら、成形体は火災によって極めて高い温度に確実に昇温される。このため、第三に、成形体は、炭化した熱可塑性エラストマーの原料が、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで覆われた集まりになる。この結果、成形体は、火災時の火炎に対して、自己発火せず着火しない不燃性を持つ。
以上に説明したように、１９段落に記載した成形体の成形方法は、熱可塑性エラストマーの各種成形方法を包括する成形方法であり、かつ、金属ないしは合金の性質と、自己発火せず着火しない不燃性とを兼備する成形体を成形する成形方法である。
The thermoplastic elastomer can be molded by the same molding method as that of the thermoplastic resin. That is, a molded body made of a thermoplastic elastomer can be molded by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, blow molding, calendar molding, and pressure molding. Common to these molding methods is that, firstly, a collection of molding materials is filled in a molding machine or mold heated to a temperature exceeding the melting point of the molding material, and secondly, the molding material is thermally melted. Third, compressive stress is applied to the heat-melted molding material by a molding machine or a mold to deform the molding material, fourth, the deformed molding materials are fused to each other, and fifth, the inside of the molding machine or the mold The point is to mold a molded body composed of a collection of fused molding materials in a mold. Therefore, if the molding method described in paragraph 19 satisfies these five common items, it becomes a molding method that includes various molding methods of the thermoplastic elastomer, and depends on the molding method that includes various molding methods of the thermoplastic elastomer. The molded body can be molded.
On the other hand, in order for the molding method described in paragraph 19 to be a molding method for molding a molded product having both the properties of a metal or an alloy and nonflammability that does not ignite by itself, the following three requirements are required. Need to meet. The first requirement is that the molding machine or the molding material filled in the mold, which has been heated to a temperature exceeding the melting point of the thermoplastic elastomer raw material, is a metal or alloy in which the heat-melted thermoplastic elastomer raw material is metal-bonded. A collection of fine particles continues to cover. This first requirement corresponds to the above-mentioned common matters between the first and the second. The second requirement is that the molding machine or mold applies compressive stress to the collection of molding materials, and the molding material is compression-deformed. Continue to cover. This second requirement corresponds to the third common matter mentioned above. Further, the third requirement is that when the molding material is compressively deformed, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering both molding materials of the adjacent molding materials is continuously metal-bonded, whereby. Adjacent molding materials are continuously bonded to each other, and a molded body composed of a collection of compression-deformed molding materials is formed in a molding machine or a mold. This third requirement corresponds to the above-mentioned common matters of the fourth and the fifth. Further, when the molding method described in paragraph 19 satisfies these three requirements, firstly, a collection of fine particles of a metal or alloy bonded with metal covers all the molding materials constituting the molded body, and all the molding materials are covered. The molding material is airtightly shielded from the outside world. Secondly, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering both of the adjacent molding materials is continuously metal-bonded, and a metal-bonded metal or alloy fine particle collection is continuous with the molded body. Form a path. As a result, the molded product has both the properties of a metal or an alloy and nonflammability that does not self-ignite and does not ignite.
Therefore, if the molding method described in paragraph 19 satisfies the above-mentioned three requirements, it satisfies the five items common to the various molding methods of the thermoplastic elastomer, and depends on the molding method including the various molding methods of the thermoplastic elastomer. The molded product can be molded, and the molded product has both the properties of a metal or an alloy and nonflammability that does not self-ignite and does not ignite.
By the way, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering a raw material of a thermoplastic elastomer has the following five properties. First, the size of the fine particles of the metal or alloy is five orders of magnitude smaller than the size of the raw material of the thermoplastic elastomer. Second, the fine particles of the metal or alloy are granular, and when the fine particles of the metal or alloy are deposited all at once, the fine particles of the metal or alloy come into contact with each other at a plurality of local sites, and the precipitated metal or alloy is deposited. Is in an active state without impurities, and fine particles are metal-bonded to each other at a plurality of local sites. Thirdly, there are a large number of local plurality of sites where fine particles are metal-bonded to each other in a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles. Fourth, when stress is applied to a collection of fine particles of a metal or alloy bonded to a metal, it is freely plastically deformed due to the first to third properties. Further, when the raw material of the thermoplastic elastomer on the inner side is deformed , the aggregate of fine particles of the metal or alloy bonded on the outer side is deformed following this deformation. Fifth, due to the third property, it covers the raw material of the thermoplastic elastomer with a constant bonding strength based on the metal bonding force between the fine particles.
The molding method described in paragraph 19 first fills a collection of molding materials into a molding machine or mold heated to a temperature above the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer. At this time, the raw material of the thermoplastic elastomer is thermally melted, the raw material of the thermoplastic elastomer is deformed, and the volume is slightly increased. Due to the above-mentioned fourth property, the thermoplastic deformation follows the deformation of the raw material of the thermoplastic elastomer, and continues to cover the raw material of the thermoplastic elastomer which has been thermally melted. Therefore, this molding method satisfies the first requirement described above. Further, since the temperature of the molding machine or the mold is lower than the thermal decomposition temperature of the metal compound, the size of the fine particles of the metal or the alloy does not change. Therefore, the metal bonding force between the fine particles of the metal or alloy is the same as the metal bonding force formed when a collection of fine particles of the metal or alloy is deposited all at once.
Next, the molding method described in paragraph 19 applies compressive stress to a collection of molding materials. As a result, the molding material is deformed. At this time, due to the fourth property described above, first, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering the raw material of the thermoplastic elastomer is plastically deformed, and following this plastic deformation, the heat melted inside is thermally melted. The raw material of the plastic elastomer is deformed. Therefore, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles continuously covers the compression-deformed molding material. Therefore, this molding method satisfies the above-mentioned second requirement.
Further, when the molding material is compression-deformed, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering both molding materials of the adjacent compression-deformed molding materials is plastically deformed, and the adjacent compression-deformed molding materials are continued. And combine. Therefore, a molded body composed of a collection of compression-deformed molding materials is formed in the molding machine or the mold. Therefore, this molding method satisfies the third requirement. Since the temperature during compression molding is lower than the thermal decomposition temperature of the metal compound, the size of the fine particles of the metal or alloy does not change. Therefore, the metal bonding force between the fine particles of the metal or alloy is the same as the metal bonding force formed when a collection of fine particles of the metal or alloy is deposited all at once.
As described above, the molding method described in paragraph 19 is a molding method that satisfies five items common to various molding methods of thermoplastic elastomers, and depends on a molding method that includes various molding methods of thermoplastic elastomers. Can be molded. Further, since the present molding method is a molding method satisfying the above-mentioned three requirements, the molded product formed by the present molding method has both the properties of a metal or an alloy and nonflammability that does not self-ignite and does not ignite. Further, the third and fourth problems explained in paragraph 8 are solved at the same time by the present molding method.
After that, when the raw material of the thermally melted thermoplastic elastomer is cooled and solidified, a molded product is formed. When the raw material of the thermoplastic elastomer solidifies, the volume of the raw material of the thermoplastic elastomer shrinks slightly, but the collection of fine particles of the metal or alloy bonded to the metal follows the deformation of the raw material of the thermoplastic elastomer. It continues to cover the raw material of the thermoplastic elastomer that has been plastically deformed and solidified. Further, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covering both raw materials of the adjacent solidified thermoplastic elastomer is plastically deformed, and the adjacent solidified raw materials are continuously bonded to each other. Therefore, a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles forms a continuous path in the molded body, and the molded body has the properties of the metal constituting the metal fine particles or the properties of the alloy constituting the alloy fine particles. .. Further, the metal fine particles are composed of various metal elements, and the alloy fine particles are composed of various metal elements in various compositions. For this reason, the molded product has various metal properties or various alloy properties.
In addition, the molded product has non-combustibility that does not self-ignite and does not ignite. That is, in the molded body, first, all the raw materials of the solidified thermoplastic elastomer are covered with a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles having a certain bond strength, and oxygen is added to the raw material of the solidified thermoplastic elastomer. No gas is supplied. Therefore, all the solidified thermoplastic elastomer raw materials do not undergo combustion, which is an oxidation reaction with oxygen gas, and the thermoplastic elastomer raw materials do not self-ignite and do not ignite. Second, even if the raw material of the solidified thermoplastic elastomer is thermally decomposed, it remains inside a collection of fine particles of a metal or alloy bonded to the metal. Therefore, even if the raw material of the thermoplastic elastomer is thermally decomposed, it does not create a starting point of a fire, does not obstruct the view at the time of a fire, and does not create a factor for the fire to spread. However, in the event of a fire, the temperature of the molded product is raised to a high temperature. However, since a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles covers the raw material of the thermoplastic elastomer with airtightness, the thermal decomposition of the raw material of the thermoplastic elastomer is extremely slow as compared with the air atmosphere and the reducing atmosphere. Further, the inside of a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles is occupied by the raw material of the thermoplastic elastomer, and there are very few voids. Therefore, a low molecular weight substance is produced by the thermal decomposition of the raw material of the thermoplastic elastomer, and when this substance is vaporized, the volume that can be vaporized is restricted, and the thermal decomposition of the raw material of the thermoplastic elastomer does not proceed. However, the molded product is surely heated to an extremely high temperature by a fire. Therefore, thirdly, the molded product is a collection in which the raw material of the carbonized thermoplastic elastomer is covered with a collection of fine particles of a metal or alloy bonded to the metal. As a result, the molded product has a nonflammability that does not self-ignite and does not ignite against the flame at the time of fire.
As described above, the molding method of the molded product described in paragraph 19 is a molding method that includes various molding methods of thermoplastic elastomers, and has the properties of a metal or alloy and non-combustibility that does not self-ignite and does not ignite. It is a molding method for molding a molded body having both properties.
実施形態１
本実施形態は、１１段落と１５段落とに記載した無機金属化合物からなる錯体に関わる実施形態である。熱分解で金属を析出する金属化合物は、第一にメタノールに分散し、第二に熱分解で金属を析出する２つの性質を兼備する必要がある。ここでは金属を銅とし、銅化合物を例にして説明する。
最初に、メタノールに分散する銅化合物を説明する。塩化銅、硫酸銅、硝酸銅などの無機銅化合物はメタノールに溶解し、銅イオンが溶出してしまい、多くの銅イオンが銅微粒子の析出に参加できなくなる。従って、銅化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銅、塩化銅、硫化銅などの無機銅化合物は、最も汎用的な溶剤であるメタノール類に分散しない。このため、これらの無機銅化合物は、メタノールに分散する性質を持つ銅化合物として適切でない。
いっぽう、銅化合物は銅を析出する性質を持つ。銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な化学反応に熱分解反応がある。さらに、銅化合物の熱分解が完了する温度が低ければ、安価な費用で熱可塑性エラストマーの原料を金属ないしは合金の微粒子で覆うことができ、また、熱可塑性エラストマーの熱分解が始まらない。このような銅化合物として、無機物からなる分子ないしは無機物からなるイオンが配位子となって、銅イオンに配位結合する銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる銅錯体がある。つまり、配位子が低分子量で、配位子の数が少なく、無機金属化合物を形成する無機物の分子量が小さいため、銅錯体の熱分解温度は低い。さらに、銅錯体は分子量が小さく、他の銅錯イオンからなる銅錯体より合成が容易で安価な工業用の薬品である。
すなわち、銅錯体を構成する分子の中で、銅イオンが最も大きい。ちなみに、銅原子の二重結合の共有結合半径は１１５ｐｍであり、窒素原子の単結合の共有結合半径の７１ｐｍであり、酸素原子の単結合の共有結合半径は６３ｐｍである。このため、配位子が銅イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、還元雰囲気の熱処理では、最初に配位結合部が分断され、銅と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銅が析出する。
このような無機金化合物からなる銅錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって銅イオンに配位結合するテトラアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）４］２＋や、ヘキサアンミン銅イオン［Ｃｕ（ＮＨ３）６］２＋を有する銅錯体や、塩素イオンＣｌ－が配位子になって銅イオンに配位結合するテトラクロロ銅イオン［ＣｕＣｌ４］２―を有する銅錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他の銅錯イオンを有する錯体に比べて合成が容易で安価である。また、こうした銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる銅錯体は、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の比較的低い温度で熱分解が完了する。さらに、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）４］（ＮＯ３）２やヘキサアンミン銅硫酸塩［Ｃｕ（ＮＨ３）６］ＳＯ４がある。
さらに、熱分解でニッケルを析出する無機ニッケル化合物からなるニッケル錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となってニッケルイオンに配位結合するヘキサアンミンニッケルイオン［Ｎｉ（ＮＨ３）６］２＋からなるニッケル錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他のニッケル錯イオンを有する錯体に比べて合成が容易で安価である。こうしたニッケル銅錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると配位結合部位が最初に分断され、２００℃前後の温度で熱分解が完了する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このようなニッケル錯錯体として、例えば、ヘキサアンミンニッケル塩化物［Ｎｉ（ＮＨ３）６］Ｃｌ２がある。
また、無機金化合物からなる銀錯体として、アンモニアＮＨ３が配位子となって銀イオンに配位結合するジアンミン銀イオン［Ａｇ（ＮＨ３）２］＋を有する銀錯体と、シアン化物イオンＣＮ－が配位子となって銀イオンに配位結合するジシアノ銀イオン［Ａｇ（ＣＮ）２］−を有する銀錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少ないため、他の銀錯イオンを有する銀錯体に比べて、合成が容易で安価に製造できる。こうした銀錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体は、無機物の分子量が小さいため、還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、２００℃程度の低い温度で無機物の気化が完了して銀が析出する。また、メタノールに１０重量％近くの分散濃度まで分散する。このような銀錯体として、例えば、塩化ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］Ｃｌ、硫酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］２ＳＯ４、硝酸ジアンミン銀［Ａｇ（ＮＨ３）２］ＮＯ３などが存在する。
以上に説明したように、無機金属化合物からなる錯体は、配位子が低分子量で、配位子の数が少なく、無機金属化合物を形成する無機物の分子量が小さいため、熱分解温度が低く、合成が容易で最も安価な金属錯体である。従って、無機金属化合物からなる錯体は、熱可塑性エラストマーの融点より高く、グリコール類ないしはグリコールエーテル類の沸点より高いため、１１段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料を金属微粒子で覆う原料になる。
また、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる同一の配位子が、互いに異なる金属イオンに配位結合する、互いに異なる金属錯イオンを有する複数種類の無機金属化合物の錯体は、還元雰囲気で熱処理すると、複数種類の錯体の配位結合部が同時に分断され、無機物と複数の金属とに分解され、無機物の気化が完了すると、錯体のモル濃度に応じて複数種類の金属が同時に析出し、これら金属は不純物を持たない活性状態にあるため、錯体のモル濃度比率に応じた組成割合からなる合金が生成される。このため、複数種類の無機金属化合物の錯体は、熱可塑性エラストマーの融点より高く、グリコール類ないしはグリコールエーテル類の沸点より高いため、１５段落に記載した熱可塑性エラストマーの原料を合金微粒子で覆う原料になる。
This embodiment is an embodiment relating to a complex composed of an inorganic metal compound described in paragraphs 11 and 15. A metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition must first disperse in methanol and secondly have two properties of precipitating a metal by thermal decomposition. Here, copper will be used as the metal, and a copper compound will be described as an example.
First, a copper compound dispersed in methanol will be described. Inorganic copper compounds such as copper chloride, copper sulfate, and copper nitrate are dissolved in methanol, copper ions are eluted, and many copper ions cannot participate in the precipitation of copper fine particles. Therefore, it is necessary that the copper compound has the property of being insoluble in the solvent and being dispersed in the solvent. Further, inorganic copper compounds such as copper oxide, copper chloride and copper sulfide do not disperse in methanol, which is the most general-purpose solvent. Therefore, these inorganic copper compounds are not suitable as copper compounds having the property of dispersing in methanol.
On the other hand, copper compounds have the property of precipitating copper. Among the chemical reactions in which copper is produced from a copper compound, the simplest chemical reaction is a thermal decomposition reaction. Further, if the temperature at which the thermal decomposition of the copper compound is completed is low, the raw material of the thermoplastic elastomer can be covered with the fine particles of the metal or alloy at a low cost, and the thermal decomposition of the thermoplastic elastomer does not start. As such a copper compound, there is a copper complex made of an inorganic metal compound having a copper complex ion coordinate-bonded to a copper ion by a molecule made of an inorganic substance or an ion made of an inorganic substance as a ligand. That is, since the ligand has a low molecular weight, the number of ligands is small, and the molecular weight of the inorganic substance forming the inorganic metal compound is small, the thermal decomposition temperature of the copper complex is low. Further, the copper complex has a small molecular weight and is an industrial chemical that is easier and cheaper to synthesize than a copper complex composed of other copper complex ions.
That is, among the molecules constituting the copper complex, the copper ion is the largest. Incidentally, the covalent radius of the double bond of the copper atom is 115 pm, the covalent radius of the single bond of the nitrogen atom is 71 pm, and the covalent radius of the single bond of the oxygen atom is 63 pm. Therefore, the distance of the coordination bond portion where the ligand is coordinate-bonded to the copper ion is the longest. Therefore, in the heat treatment of the reducing atmosphere, the coordination bond portion is first divided and decomposed into copper and an inorganic substance, and copper is deposited after the vaporization of the inorganic substance is completed.
As a copper complex composed of such an inorganic gold compound, tetraammine copper ion [Cu (NH 3) 4 ] 2+ and hexaammine copper ion [Cu (Cu (Cu) The ligand of the copper complex having NH 3 ) 6 ] 2+ and the copper complex having the tetrachloro copper ion [CuCl 4 ] 2- that is coordinated and bonded to the copper ion by the chlorine ion Cl − as a ligand has a ligand. Due to its low molecular weight and small number of ligands, it is easier and cheaper to synthesize than other complexes with copper complex ions. Further, when the copper complex composed of such an inorganic metal compound having a copper complex ion is heat-treated in a reducing atmosphere, the coordination bond site is first divided, and the thermal decomposition is completed at a relatively low temperature of about 200 ° C. Further, it is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. Examples of such a copper complex include tetraammine copper nitrate [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 and hexaammine copper sulfate [Cu (NH 3 ) 6 ] SO 4 .
Further, as a nickel complex composed of an inorganic nickel compound that precipitates nickel by thermal decomposition, it is composed of hexaammine nickel ion [Ni (NH 3 ) 6 ] 2+ in which ammonia NH 3 serves as a ligand and is coordinated and bonded to the nickel ion. Since the ligand is a low molecular weight and the number of ligands is small, the nickel complex is easier and cheaper to synthesize than other complexes having a nickel complex ion. Since the complex composed of such an inorganic metal compound having nickel-copper complex ions has a small molecular weight of the inorganic substance, the coordination bond site is first divided when heat-treated in a reducing atmosphere, and the thermal decomposition is completed at a temperature of about 200 ° C. Further, it is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. As such a nickel complex, for example, there is hexaammine nickel chloride [Ni (NH 3 ) 6 ] Cl 2 .
Further, as a silver complex composed of an inorganic gold compound, a silver complex having diammine silver ion [Ag (NH 3 ) 2 ] + in which ammonia NH 3 acts as a ligand and coordinates with silver ion, and cyanide ion CN. The silver complex having dicyanosilver ion [Ag (CN) 2 ] − in which - is a ligand and coordinates with the silver ion has a low molecular weight ligand and a small number of ligands. Therefore, it can be easily synthesized and inexpensively produced as compared with other silver complexes having silver complex ions. Since the complex composed of such an inorganic metal compound having silver complex ions has a small molecular weight of the inorganic substance, the coordination bond site is first divided when heat-treated in a reducing atmosphere, and the vaporization of the inorganic substance is completed at a low temperature of about 200 ° C. Then silver is deposited. Further, it is dispersed in methanol to a dispersion concentration of nearly 10% by weight. Examples of such silver complexes include silver diammine chloride [Ag (NH 3 ) 2 ] Cl, silver diammine sulfate [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 , and silver diammine nitrate [Ag (NH 3 ) 2 ] NO 3 . And so on.
As described above, the complex composed of the inorganic metal compound has a low molecular weight ligand, a small number of ligands, and a small molecular weight of the inorganic substance forming the inorganic metal compound, so that the thermal decomposition temperature is low. It is the cheapest metal complex that is easy to synthesize. Therefore, since the complex composed of the inorganic metal compound is higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and higher than the boiling point of the glycols or glycol ethers, the raw material of the thermoplastic elastomer described in paragraph 11 is covered with the metal fine particles.
Further, a complex of a plurality of types of inorganic metal compounds having different metal complex ions, in which the same ligand consisting of an inorganic molecule or an inorganic ion is coordinated and bonded to different metal ions, is heat-treated in a reducing atmosphere. , The coordination bond of multiple types of complex is simultaneously split and decomposed into an inorganic substance and a plurality of metals, and when the vaporization of the inorganic substance is completed, multiple types of metals are simultaneously precipitated according to the molar concentration of the complex, and these metals are deposited. Since is in an active state without impurities, an alloy having a composition ratio corresponding to the molar concentration ratio of the complex is produced. Therefore, since the complex of a plurality of types of inorganic metal compounds is higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and higher than the boiling point of glycols or glycol ethers, the raw material of the thermoplastic elastomer described in paragraph 15 can be used as a raw material for covering the raw material of the thermoplastic elastomer with alloy fine particles. Become.
実施形態２
本実施形態は、１１段落、１３段落、１５段落、１７段落に記載した有機化合物に関わる実施形態で、有機化合物は、第一にメタノールに溶解ないしは混和し、第二にメタノールより粘度が５倍以上高く、第三に沸点が熱可塑性エラストマーの融点より高く、かつ、金属化合物の熱分解温度より低いこれら３つの性質を兼備する。このような有機化合物に、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属する有機化合物がある。
なお、無機金属化合物からなる錯体は還元性雰囲気の１８０－２２０℃で熱分解する。また、オクチル酸金属化合物は大気雰囲気の２９０℃で熱分解する。従って、沸点が１８０℃より低い有機化合物は、錯体およびオクチル酸金属化合物が分散された混合液を構成する。また、沸点が２９０℃より低い有機化合物は、オクチル酸金属化合物が分散された混合液を構成する。なお、熱可塑性エラストマーの融点は７０－２２５℃である。
This embodiment is an embodiment relating to the organic compound described in paragraphs 11, 13, 15, and 17, wherein the organic compound is first dissolved or mixed with methanol and secondly has a viscosity 5 times higher than that of methanol. Thirdly, it has these three properties that the boiling point is higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and lower than the thermal decomposition temperature of the metal compound. Such organic compounds include organic compounds belonging to glycols or glycol ethers.
The complex composed of the inorganic metal compound is thermally decomposed at 180-220 ° C. in a reducing atmosphere. Further, the octylate metal compound is thermally decomposed at 290 ° C. in the atmospheric atmosphere. Therefore, the organic compound having a boiling point lower than 180 ° C. constitutes a mixed solution in which the complex and the metal octylate compound are dispersed. Further, the organic compound having a boiling point lower than 290 ° C. constitutes a mixed liquid in which the metal octylate compound is dispersed. The melting point of the thermoplastic elastomer is 70-225 ° C.
グリコール類にエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールがある。
エチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの３４倍と高く、沸点が１９７℃の液状モノマーである。ジエチレングリコールは、メタノールに溶解し、粘度がメタノールの６１倍と高く、沸点が２４４℃の液状モノマーである。プロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの９５倍と高く、沸点が１８８℃の液状モノマーである。ジプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの１２７倍と高く、沸点が２３２℃の液状モノマーである。トリプロピレングリコールは、メタノールと混和し、粘度がメタノールの９７倍と高く、沸点が２６５℃の液状モノマーである。なお、液状モノマーからなるグリコール類は、溶剤として用いるため、重合反応を起こさせない禁止剤ないしは防止剤が添加され、昇温しても重合反応は起こらない。
Glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and tripropylene glycol.
Ethylene glycol is a liquid monomer that dissolves in methanol, has a viscosity 34 times higher than that of methanol, and has a boiling point of 197 ° C. Diethylene glycol is a liquid monomer that dissolves in methanol, has a viscosity 61 times higher than that of methanol, and has a boiling point of 244 ° C. Propylene glycol is a liquid monomer that is miscible with methanol, has a viscosity 95 times higher than that of methanol, and has a boiling point of 188 ° C. Dipropylene glycol is a liquid monomer that is miscible with methanol, has a viscosity 127 times higher than that of methanol, and has a boiling point of 232 ° C. Tripropylene glycol is a liquid monomer miscible with methanol, having a viscosity 97 times higher than that of methanol, and having a boiling point of 265 ° C. Since glycols composed of liquid monomers are used as a solvent, a prohibitive agent or an inhibitor that does not cause a polymerization reaction is added, and the polymerization reaction does not occur even if the temperature is raised.
グリコールエーテル類は、エチレングリコール系エーテルと、プロピレングリコール系エーテルと、エチレングリコール、ジエチレングリコールないしはトリエチレングリコールの末端の水素をアルキル基で置換したジアルキルグリコールエーテルがある。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が２２０℃より低いグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの５倍で沸点が１４２℃のイソプロピルグリコール、粘度がメタノールの６倍で沸点が１７１℃のブチルグリコール、粘度がメタノールの５倍で沸点が１６１℃のイソブチルグリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１９４℃のメチルジグリコール、粘度がメタノールの８倍で沸点が２０７℃のイソプロピルジグリコールが存在する。
エチレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が２９０℃より低いグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの１３倍で沸点が２４９℃のメチルトリグリコール、粘度がメタノールの１１倍で沸点が２３１℃のブチルジグリコール、粘度がメタノールの１４倍で沸点が２７１℃のブチルトリグリコール、粘度がメタノールの９倍で沸点が２２０℃のイソブチルジグリコールが存在する。
次に、プロピレングリコール系エーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が２２０℃より低いグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの５倍で沸点が１５０℃のプロピルプロピレングリコール、粘度がメタノールの７倍で沸点が１８７℃のメチルプロピレンジグリコールが存在する。
最後に、ジアルキルグリコールエーテルの中で、メタノールに溶解し、沸点が２２０℃より低いグリコールエーテル類に、粘度がメタノールの６倍で沸点が２１６℃のジメチルトリグリコールが存在する。
以上に説明したように、グリコール類、グリコールエーテル類の中に、１１段落、１３段落、１５段落、１７段落に記載した３つの性質を兼備する有機化合物が多く存在する。
Glycol ethers include ethylene glycol ethers, propylene glycol ethers, and dialkyl glycol ethers in which the hydrogen at the end of ethylene glycol, diethylene glycol, or triethylene glycol is substituted with an alkyl group.
Among ethylene glycol-based ethers, glycol ethers that dissolve in methanol and have a boiling point lower than 220 ° C, isopropylglycol with a viscosity 5 times that of methanol and a boiling point of 142 ° C, and a viscosity 6 times that of methanol and a boiling point of 171 ° C. Butyl glycol, isobutyl glycol with a viscosity of 5 times that of methanol and a boiling point of 161 ° C, methyldiglycol with a viscosity of 7 times that of methanol and a boiling point of 194 ° C, and isopropyldiglycol with a viscosity of 8 times that of methanol and a boiling point of 207 ° C. Exists.
Among the ethylene glycol-based ethers, glycol ethers that are soluble in methanol and have a boiling point lower than 290 ° C, methyltriglycol, which has a viscosity 13 times that of methanol and a boiling point of 249 ° C, and a viscosity 11 times that of methanol and a boiling point of 231. There are butyl diglycol at ° C., butyl triglycol having a viscosity 14 times that of methanol and a boiling point of 271 ° C., and isobutyl diglycol having a viscosity 9 times that of methanol and a boiling point of 220 ° C.
Next, among the propylene glycol-based ethers, glycol ethers that dissolve in methanol and have a viscosity lower than 220 ° C, propyl propylene glycol with a viscosity 5 times that of methanol and a boiling point of 150 ° C, and a viscosity 7 times that of methanol. There is methylpropylene diglycol having a boiling point of 187 ° C.
Finally, among the dialkyl glycol ethers, glycol ethers that are soluble in methanol and have a boiling point lower than 220 ° C. include dimethyltriglycol having a viscosity 6 times that of methanol and a boiling point of 216 ° C.
As described above, among glycols and glycol ethers, there are many organic compounds having the three properties described in paragraphs 11, 13, 15, and 17.
実施形態３
本実施形態は、熱可塑性エラストマーに関する実施形態である。熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントの化学的組成によって分類された次の９種類がある。
スチレン系エラストマーは、ハードセグメントがポリスチレンＰＳからなり、ソフトセグメントは、ポリブタジエンＢＲ、ポリイソプレンＩＲ、水素添加のＢＲ、水素添加のＩＲの４種類からなる。熱可塑性エラストマーの中で最も加硫ゴムに近い性質を持つ。短所は、耐熱性が８０℃と低く、耐候性、耐油性に劣る点である。水素添加のＢＲからなるエラストマーに、強度、耐熱性、耐候性を改良したものがある。また、ハードセグメントのＰＳを、ポリエチレンＰＥの結晶に置き換えたものや、ポリシクロヘキサンに変えたものが存在する。このように、様々な改良がなされている。
オレフィン系エラストマーは、ハードセグメントがポリプロピレンＰＰからなり、ソフトセグメントがポリエチレンプロピレンジエンＥＰＤＭからなるエラストマーが量的に主流で、比重が軽く、耐候性、耐オゾン性に優れる。短所は、圧縮永久ひずみが大きく、耐油性、耐摩耗性が不充分な点にある。この短所を改良するため、ＰＰとＥＰＤＭを混合する際に架橋剤を加えることで、ＰＰマトリックス中に完全架橋した、あるいは、部分架橋されたＥＰＤＭ粒子をミクロ分散させた材料が開発されている。また、ＥＰＤＭの代わりに、ニトリルゴムＮＢＲやクロロプレンゴムＣＲやブチルゴムＩＩＲを用い、圧縮永久歪、耐熱老化性、耐油性などを改良した材料が開発されている。このように、オレフィン系エラストマーについても様々な改良がなされている。また、ハードセグメントがポリエチレンＰＥからなるエラストマーも存在する。
塩化ビニル系エラストマーは、高重合度ポリ塩化ビニルＰＶＣと可塑剤とのブレンド、部分架橋ＰＶＣと可塑化ＰＶＣとのブレンド、ＰＶＣとＮＢＲやウレタンゴムＵとのブレンドがある。耐候性、耐オゾン性、耐薬品性に優れるが、ゴム弾性が低い欠点を持つ。
ウレタン系エラストマーは、ハードセグメントがポリウレタンからなり、ソフトセグメントが、脂肪族ポリエステルないしは脂肪族ポリエーテルからなる。耐摩耗性、耐屈曲性、耐油性に優れる反面、永久歪性、耐黄変性に劣り、金型粘着性の欠点もある。
エステル系エラストマーは、ハードセグメントが芳香族ポリエステルからなり、ソフトセグメントが、脂肪族ポリエステルないしは脂肪族ポリエーテルからなり、とりわけ耐熱性に優れ、また、耐屈曲性、耐油性にも優れるが、低硬度の製品の製造が難しい。このため、ブレンド時の動的架橋で架橋ゴム粒子を微分散させ、柔軟性と耐熱性、耐油性を両立さる材料開発がなされている。
アミド系エラストマーは、ポリアミドをハードセグメントとし、脂肪族ポリエステルないしは脂肪族ポリエーテルをソフトセグメントとする。ハードセグメントを構成するポリアミドによって、耐油性、耐熱性は、エステル系エラストマーに次ぐ性能を持ち、離型性と成形性では、エステル系エラストマーを凌ぐ。さらに、消音性、耐薬品性、耐摩耗性、強靭性、耐ガス透過性にも優れるが、ゴム弾性に乏しいのが難点である。また、他の高分子材料との熱融着性に優れる材料開発がなされている。
ポリブタジエン系エラストマーは、シンジオタック１、２－ブタジエンをハードセグメントとし、非結晶ブタジエンをソフトセグメントとし、結晶化度を抑えることで融点を下げ、溶融成形を可能としたエラストマーである。ガス透過性と透明性に優れるため、フィルムやシートに用いられている。なお、融点が７０－１２５℃と低く、耐熱性は低い。
アクリル系エラストマーは、メタクリル酸メチルＭＭＡをハードセグメントとし、アクリル酸ブチルＢＡをソフトセグメントとする、ブロック共重合体からなる。ＭＭＡが持つ透明性と耐候性と、ＢＡが持つ柔軟性と接着性との双方を有する熱可塑性エラストマーである。なお、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンＡＢＳやポリカーボネートＰＣとの２色成形性に優れ、プライマーを不要とする塗装が可能で、射出成形性に優れた材料が開発されている。また、アクリル系エラストマーとポリブチレンテレフタレートＰＢＴ樹脂とを、ナノレベルに近い分散形態とし、柔軟性を維持し、耐熱性を高めた材料が開発されている。
フッ素系エラストマーは、フッ素ゴムの部分とフッ素樹脂の部分が結合したブロックポリマーで、常温では結晶性のフッ素樹脂相により、擬似架橋構造によってゴム弾性を示すが、融点以上の高温では熱可塑性樹脂と同じような流動性を示す。このため、他の熱可塑性エラストマーと同様に、溶融成形が可能である。融点は２２５℃で、１８０℃の耐熱性を持ち、耐薬品性、電気的特性、機械的特性に優れたエラストマーであるが、価格が高いのが難点である。
This embodiment is an embodiment relating to a thermoplastic elastomer. There are nine types of thermoplastic elastomers classified according to the chemical composition of the hard segment.
The hard segment of the styrene-based elastomer is polystyrene PS, and the soft segment is composed of four types: polybutadiene BR, polyisoprene IR, hydrogenated BR, and hydrogenated IR. It has properties similar to those of vulcanized rubber among thermoplastic elastomers. The disadvantage is that the heat resistance is as low as 80 ° C, and the weather resistance and oil resistance are inferior. Some elastomers made of hydrogenated BR have improved strength, heat resistance, and weather resistance. In addition, there are those in which PS in the hard segment is replaced with polyethylene PE crystals and those in which polycyclohexane is used. In this way, various improvements have been made.
As for the olefin-based elastomer, an elastomer having a hard segment made of polypropylene PP and a soft segment made of polyethylene propylene diene EPDM is the mainstream in quantity, has a light specific gravity, and is excellent in weather resistance and ozone resistance. The disadvantages are that the compression set is large and the oil resistance and wear resistance are insufficient. To remedy this shortcoming, materials have been developed in which EPDM particles that are completely or partially crosslinked in the PP matrix are microdispersed by adding a crosslinking agent when mixing PP and EPDM. Further, instead of EPDM, a material having improved compression set, heat aging resistance, oil resistance and the like has been developed by using nitrile rubber NBR, chloroprene rubber CR and butyl rubber IIR. As described above, various improvements have been made to the olefin-based elastomer. There is also an elastomer whose hard segment is made of polyethylene PE.
Vinyl chloride elastomers include blends of highly polymerizable polyvinyl chloride PVC and a plasticizer, blends of partially crosslinked PVC and plasticized PVC, and blends of PVC with NBR and urethane rubber U. It has excellent weather resistance, ozone resistance, and chemical resistance, but has the drawback of low rubber elasticity.
Urethane-based elastomers have a hard segment made of polyurethane and a soft segment made of an aliphatic polyester or an aliphatic polyether. Although it is excellent in wear resistance, bending resistance, and oil resistance, it is inferior in permanent strain resistance and yellowing resistance, and has the drawback of mold adhesiveness.
The hard segment of the ester-based elastomer is made of aromatic polyester, and the soft segment is made of aliphatic polyester or aliphatic polyether. The ester-based elastomer has particularly excellent heat resistance, and also has excellent bending resistance and oil resistance, but has low hardness. Products are difficult to manufacture. For this reason, materials have been developed in which crosslinked rubber particles are finely dispersed by dynamic cross-linking during blending to achieve both flexibility, heat resistance, and oil resistance.
The amide-based elastomer has polyamide as a hard segment and aliphatic polyester or aliphatic polyether as a soft segment. Due to the polyamide constituting the hard segment, oil resistance and heat resistance are second only to those of ester-based elastomers, and releasability and moldability are superior to those of ester-based elastomers. Further, it is excellent in sound deadening property, chemical resistance, wear resistance, toughness, and gas permeability resistance, but it has a drawback that it lacks rubber elasticity. In addition, materials with excellent heat-sealing properties with other polymer materials have been developed.
The polybutadiene-based elastomer is an elastomer in which syndiotac 1 and 2-butadiene are used as hard segments and amorphous butadiene is used as soft segments, and the melting point is lowered by suppressing the crystallinity to enable melt molding. It is used for films and sheets because of its excellent gas permeability and transparency. The melting point is as low as 70-125 ° C., and the heat resistance is low.
The acrylic elastomer is composed of a block copolymer having methyl MMA methacrylate as a hard segment and butyl acrylate BA as a soft segment. It is a thermoplastic elastomer that has both the transparency and weather resistance of MMA and the flexibility and adhesiveness of BA. It should be noted that materials having excellent two-color moldability with acrylonitrile, butadiene, styrene ABS and polycarbonate PC, capable of coating without the need for a primer, and excellent injection moldability have been developed. Further, a material has been developed in which an acrylic elastomer and a polybutylene terephthalate PBT resin are dispersed in a form close to the nano level to maintain flexibility and improve heat resistance.
The fluoroelastomer is a block polymer in which a fluororubber part and a fluororesin part are bonded. At room temperature, it exhibits rubber elasticity due to a crystalline fluororesin phase due to a pseudo-crosslinked structure, but at high temperatures above the melting point, it becomes a thermoplastic resin. Shows similar fluidity. Therefore, like other thermoplastic elastomers, melt molding is possible. It has a melting point of 225 ° C., has a heat resistance of 180 ° C., and is an elastomer having excellent chemical resistance, electrical properties, and mechanical properties, but its disadvantage is that it is expensive.
実施例１
本実施例は、オレフィン系エラストマーのペレットを、銅微粒子の集まりで覆う事例である。オレフィン系エラストマーとして、動的架橋型であるが流動性に優れたグレードを用いた（例えば、ＪＳＲ株式会社のＥＸＣＥＬＩＮＫ１８００）。なお、オレフィン系エラストマーのペレットの密度は、０．８９ｇ／ｃｍ３である。また、銅微粒子の原料として、２２段落に記載したテトラアンミン銅硝酸塩（例えば、三津和化学薬品株式会社の製品）を用いた。有機化合物は、２５段落に記載したイソプロピルグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の５１ｇ（０．２モルに相当）が１０重量％になるようにメタノールに分散し、この分散液にイソプロピルグリコールが２０重量％になるように混合した。この混合液に、予め除湿乾燥機で予備乾燥させた１．３ｋｇのペレットを混合して撹拌した。
次に、混合物を容器に入れ、水素ガス雰囲気で焼成した。最初に６５℃に昇温してメタノールを気化し、さらに１３０℃に昇温してペレットを熱融解した。次に、１４２℃に昇温し、イソプロピルグリコールを気化した。最後に、２００℃に５分間放置し、テトラアンミン銅硝酸塩を熱分解し、その後、冷却して、試料を製作した。なお、メタノールとイソプロピルグリコールと、テトラアンミン銅硝酸塩が熱分解する際に気化した無機物とを、各々回収機で回収した。
さらに、作成した試料を、表面と切断した複数の断面について電子顕微鏡で観察した。電子顕微鏡は、ＪＦＥテクノリサーチ株式会社が所有する極低加速電圧ＳＥＭを用いた。この装置は、１００ボルトからの極低加速電圧による表面観察が可能で、さらに導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる。
最初に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００－１０００ボルトの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行った。試料表面はいずれの部位も、４０－６０ｎｍの大きさからなる粒状微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。また、試料の断面は、微粒子が３０層前後の厚みでペレットの表面に積層していた。
次に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００－１０００ボルトの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で粒子の材質を分析した。いずれの粒状微粒子にも濃淡が認められなかったので、単一原子から構成されていた。
さらに、試料の表面と複数の断面からの特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し、粒子を構成する元素の種類を分析した。粒状微粒子は銅原子のみで構成されていたため、銅の粒状微粒子である。
以上の観察結果から、金属結合した銅微粒子の集まりが、３０層前後の厚みでペレットの表面に積層し、ペレットを覆った。試料の断面を図１に模式的に示した。１はオレフィン系エラストマーのペレットで、２は銅微粒子である。
また、試料表面の複数個所の表面抵抗を、表面抵抗計によって測定した（例えば、シムコジャパン株式会社の表面抵抗計ＳＴ－４）。表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であったため、試料は銅に近い表面抵抗を有した。
以上の結果から、本実施例で作成した試料は銅に近い導電性を持つ。なお、本実施例は一例に過ぎない。２６段落で説明した熱可塑性エラストマーと、沸点が熱可塑性エラストマーの融点より高く、２２段落に記載した無機金属化合物からなる錯体の熱分解が完了する温度より低い有機化合物を、２５段落と２６段落に記載したグリコール類ないしはグリコールエーテル類より選択し、前記した方法に従って試料を作成すると、様々な材質からなる熱可塑性エラストマーの原料が、様々な金属微粒子の集まりで覆われる。
Example 1
This example is an example in which a pellet of an olefin-based elastomer is covered with a collection of copper fine particles. As the olefin-based elastomer, a grade that is a dynamic cross-linking type but has excellent fluidity was used (for example, EXCELINK1800 of JSR Corporation). The density of the pellets of the olefin elastomer is 0.89 g / cm 3 . Further, as a raw material for the copper fine particles, the tetraammine copper nitrate described in paragraph 22 (for example, a product of Mitsuwa Chemical Co., Ltd.) was used. As the organic compound, the isopropyl glycol described in paragraph 25 (for example, a product of Nippon Embroidery Co., Ltd.) was used.
First, 51 g (corresponding to 0.2 mol) of tetraammine copper nitrate was dispersed in methanol so as to be 10% by weight, and isopropyl glycol was mixed with this dispersion so as to be 20% by weight. 1.3 kg of pellets previously pre-dried with a dehumidifying dryer was mixed with this mixed solution and stirred.
Next, the mixture was placed in a container and calcined in a hydrogen gas atmosphere. First, the temperature was raised to 65 ° C. to vaporize methanol, and then the temperature was further raised to 130 ° C. to heat-melt the pellets. Next, the temperature was raised to 142 ° C. to vaporize isopropyl glycol. Finally, the sample was prepared by allowing it to stand at 200 ° C. for 5 minutes to thermally decompose the tetraammine copper nitrate and then cooling it. In addition, methanol, isopropyl glycol, and an inorganic substance vaporized during the thermal decomposition of tetraammine copper nitrate were recovered by a recovery machine, respectively.
Furthermore, the prepared sample was observed with an electron microscope for a plurality of cross sections cut from the surface. As the electron microscope, an ultra-low acceleration voltage SEM owned by JFE Techno Research Co., Ltd. was used. This device can observe the surface with an extremely low acceleration voltage from 100 volts, and can directly observe the surface of the sample without forming a conductive film.
First, the secondary electron beams between 900 and 1000 volts were taken out and image-processed for the backscattered electron beams from the surface of the sample and a plurality of cross sections. On the surface of the sample, a collection of granular fine particles having a size of 40-60 nm was evenly formed on the entire surface of each part. Further, in the cross section of the sample, the fine particles were laminated on the surface of the pellet with a thickness of about 30 layers.
Next, with respect to the reflected electron beams from the surface of the sample and a plurality of cross sections, the energy between 900 and 1000 volts was extracted and image processing was performed, and the material of the particles was analyzed by the shade of the image. No shading was observed in any of the granular particles, so it was composed of a single atom.
Furthermore, the energy of the characteristic X-rays from the surface of the sample and a plurality of cross sections and their intensities were image-processed, and the types of elements constituting the particles were analyzed. Since the granular fine particles were composed only of copper atoms, they are copper granular fine particles.
From the above observation results, a collection of metal-bonded copper fine particles was laminated on the surface of the pellet with a thickness of about 30 layers to cover the pellet. The cross section of the sample is schematically shown in FIG. 1 is a pellet of an olefin-based elastomer, and 2 is a copper fine particle.
In addition, the surface resistance at a plurality of points on the sample surface was measured with a surface resistance meter (for example, surface resistance meter ST-4 of Simco Japan Co., Ltd.). Since the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □, the sample had a surface resistance close to that of copper.
From the above results, the sample prepared in this example has conductivity close to that of copper. It should be noted that this embodiment is only an example. The thermoplastic elastomer described in paragraph 26 and the organic compound having a boiling point higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and lower than the temperature at which the thermal decomposition of the complex consisting of the inorganic metal compound described in paragraph 22 is completed are described in paragraphs 25 and 26. When a sample is prepared from the above-mentioned glycols or glycol ethers according to the above-mentioned method, the raw material of the thermoplastic elastomer made of various materials is covered with a collection of various metal fine particles.
実施例２
本実施例は、実施例1で作成した銅微粒子の集まりで覆われたオレフィン系エラストマーのペレットの集まりを用いて、カレンダー成形によって、１．０ｍｍの厚みのシートを成形した。
作成した試料の切断面を、実施例1と同様に電子顕微鏡で観察した。熱融解し、圧縮されたペレットは薄いシート状に引き伸ばされ、その表面が銅微粒子の集まりで覆われるとともに、銅微粒子の集まりで結合されていた。試料の断面を図２に模式的に示した。３は圧縮されたオレフィン系エラストマーペレットで、４は銅微粒子である。
次に作成した試料を小片として切り出し、実施例１と同様に、小片の表面抵抗を表面抵抗計で測定した。この結果、表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であった。またペレットと銅との重量比は１０２対１であるため、オレフィン系エラストマーからなるシートの比重は、ペレットの比重０．８９ｇ／ｃｍ３に近く、銅の比重８．９６より著しく小さい。このため、本実施例で製作したシートは、銅より著しく軽いシートになる。このため、極めて軽量な銅に近い導電性を持つ導電性シート、極めて軽量な銅に近い熱伝導性を持つ熱伝導性シート、ないしは、極めて軽量な静電気シールドシートとして用いることができる。
なお、電磁波の反射損失の度合いは、比透磁率ｂに対する比導電率ａの比率ａ／ｂに比例する。また、電磁波の吸収損失の度合いは、比導電率と比透磁率との積ａ・ｂに比例する。なお、比導電率は、銅の導電率を1とした場合の金属の導電率である。銅の比率ａ／ｂは１．００で、銀の比率１．０６に次いで高く、銅の積ａ・ｂは１．００で、銀の積１．０６に次いで高い。このため、実施例２で作成したシートは、電磁波のシールド性能が高い極めて軽量なシートやパッキンとして、用いることができる。なお、鉄の比率ａ／ｂが０．００１７で、積ａ・ｂが１７であるため、電磁波の反射損失の度合いは著しく低いが、電磁波の吸収損失の度合いが著しく高い金属である。
なお、用いたオレフィン系エラストマーの流動性は、２３０℃、２１Ｎで８０ｇ／１０分の高い流動性を持つグレードであり、カレンダー成形のみならず、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧空成形などによって、様々な形状の成形体が成形できる。
Example 2
In this example, a sheet having a thickness of 1.0 mm was formed by calendar molding using a collection of pellets of an olefin-based elastomer covered with a collection of copper fine particles prepared in Example 1.
The cut surface of the prepared sample was observed with an electron microscope in the same manner as in Example 1. The heat-melted and compressed pellets were stretched into thin sheets, the surface of which was covered with a collection of copper fine particles and bonded by a collection of copper fine particles. The cross section of the sample is schematically shown in FIG. 3 is a compressed olefin elastomer pellet, and 4 is a copper fine particle.
Next, the prepared sample was cut out as a small piece, and the surface resistance of the small piece was measured with a surface resistance meter in the same manner as in Example 1. As a result, the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □. Further, since the weight ratio of the pellets to copper is 102: 1, the specific gravity of the sheet made of an olefin-based elastomer is close to the specific density of 0.89 g / cm 3 of the pellets, which is significantly smaller than the specific gravity of 8.96 of copper. Therefore, the sheet produced in this embodiment is significantly lighter than copper. Therefore, it can be used as an extremely lightweight conductive sheet having conductivity close to that of copper, a thermally conductive sheet having an extremely lightweight thermal conductivity close to that of copper, or an extremely lightweight electrostatic shield sheet.
The degree of reflection loss of electromagnetic waves is proportional to the ratio a / b of the specific conductivity a to the relative permeability b. Further, the degree of absorption loss of electromagnetic waves is proportional to the products a and b of the specific conductivity and the specific magnetic permeability. The specific conductivity is the conductivity of the metal when the conductivity of copper is 1. The copper ratio a / b is 1.00, which is the second highest after the silver ratio 1.06, and the copper product a / b is 1.00, which is the second highest after the silver product 1.06. Therefore, the sheet produced in Example 2 can be used as an extremely lightweight sheet or packing having high electromagnetic wave shielding performance. Since the iron ratio a / b is 0.0017 and the product a / b is 17, the degree of electromagnetic wave reflection loss is remarkably low, but the degree of electromagnetic wave absorption loss is remarkably high.
The fluidity of the olefin-based elastomer used is a grade having a high fluidity of 80 g / 10 minutes at 230 ° C. and 21 N, and not only by injection molding, extrusion molding, blow molding, pressure molding, etc. , Various shapes can be molded.
実施例３
本実施例は、アクリル系エラストマーのペレットを、アルミニウム微粒子の集まりで覆う事例である。アクリル系エラストマーは、アクリル系エラストマーとＰＢＴ樹脂とを、ナノレベルに近い分散形態とし、柔軟性を維持し、耐熱性を高めたアクリル系エラストマーを用いた（例えば、アロン化成株式会社のＸＢ－Ａ６０）。アクリル系エラストマーのペレットの密度は、１．１５ｇ／ｃｍ３である。アルミニウム微粒子の原料として、１４段落に説明したオクチル酸金属化合物に属するオクチル酸アルミニウムＡｌ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３を用いた（例えば、ホープ製薬株式会社の製品）。有機化合物は、２５段落に記載したメチルトリグリコール（例えば、日本乳化剤株式会社の製品）を用いた。
最初に、オクチル酸アルミニウムの９１ｇ（０．２モルに相当）が１０重量％になるようにメタノールに分散し、この分散液にメチルトリグリコールが１０重量％になるように混合した。この混合液に、予め除湿乾燥機で予備乾燥させた１．７ｋｇのペレットを混合して撹拌した。
次に、混合物を容器に入れ、大気雰囲気で焼成した。最初に６５℃に昇温してメタノールを気化し、さらに２２０℃に昇温してペレットを熱融解した。次に、２４９℃に昇温し、メチルトリグリコールを気化した。最後に、２９０℃に１分間放置し、オクチル酸アルミニウムを熱分解し、その後、冷却して、試料を作成した。なお、メタノールとメチルトリグリコールと、オクチル酸アルミニウムが熱分解する際に気化したオクチル酸とを、各々回収機で回収した。
さらに、実施例１と同様に、作成した試料を、表面と切断した複数の断面について電子顕微鏡で観察した。実施例１の銅微粒子の事例と同様に、金属結合したアルミニウムの微粒子の集まりが、３０層前後の厚みでペレットの表面に積層し、ペレットを覆った。
また、試料表面の複数個所の表面抵抗を、実施例1と同様に、表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であったため、試料はアルミニウムに近い表面抵抗を有した。
以上の結果から、本実施例で作成した試料はアルミニウムに近い導電性を持つ。なお、本実施例は一例に過ぎない。２６段落で説明した熱可塑性エラストマーと、沸点が熱可塑性エラストマーの融点より高く、１４段落に記載したオクチル酸金属化合物の熱分解が完了する温度より低い有機化合物を、２５段落と２６段落に記載したグリコール類ないしはグリコールエーテル類より選択し、前記した方法に従って試料を作成すると、様々な材質からなる熱可塑性エラストマーの原料が、様々な金属微粒子の集まりで覆われる。
Example 3
This embodiment is an example in which the pellet of an acrylic elastomer is covered with a collection of aluminum fine particles. As the acrylic elastomer, an acrylic elastomer and a PBT resin were dispersed in a form close to the nano level, and an acrylic elastomer having high flexibility and heat resistance was used (for example, XB-A60 of Aronkasei Co., Ltd.). ). The density of the acrylic elastomer pellets is 1.15 g / cm 3 . Aluminum Al (C 7 H 15 COO) 3 octylate belonging to the metal octylate compound described in paragraph 14 was used as a raw material for the aluminum fine particles (for example, a product of Hope Pharmaceutical Co., Ltd.). As the organic compound, the methyltriglycol described in paragraph 25 (for example, a product of Nippon Embroidery Co., Ltd.) was used.
First, 91 g (corresponding to 0.2 mol) of aluminum octylate was dispersed in methanol so as to be 10% by weight, and methyltriglycol was mixed with this dispersion so as to be 10% by weight. 1.7 kg of pellets previously pre-dried with a dehumidifying dryer were mixed with this mixed solution and stirred.
The mixture was then placed in a container and fired in an air atmosphere. First, the temperature was raised to 65 ° C. to vaporize methanol, and then the temperature was further raised to 220 ° C. to heat-melt the pellets. Next, the temperature was raised to 249 ° C. to vaporize methyltriglycol. Finally, the sample was prepared by allowing it to stand at 290 ° C. for 1 minute to thermally decompose the aluminum octylate and then cool it. In addition, methanol, methyltriglycol, and octylic acid vaporized when aluminum octylate was thermally decomposed were recovered by a recovery machine, respectively.
Further, as in Example 1, the prepared sample was observed with an electron microscope for a plurality of cross sections cut from the surface. Similar to the case of the copper fine particles of Example 1, a collection of metal-bonded aluminum fine particles was laminated on the surface of the pellet with a thickness of about 30 layers to cover the pellet.
Further, the surface resistances of a plurality of places on the sample surface were measured by a surface resistance tester in the same manner as in Example 1. Since the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □, the sample had a surface resistance close to that of aluminum.
From the above results, the sample prepared in this example has conductivity close to that of aluminum. It should be noted that this embodiment is only an example. The thermoplastic elastomer described in paragraph 26 and the organic compound having a boiling point higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and lower than the temperature at which the thermal decomposition of the metal octylate compound described in paragraph 14 is completed are described in paragraphs 25 and 26. When a sample is prepared by selecting from glycols or glycol ethers according to the above method, the raw material of the thermoplastic elastomer made of various materials is covered with a collection of various metal fine particles.
実施例４
本実施例は、実施例３で作成したアルミニウム微粒子の集まりで覆われたアクリル系エラストマーのペレットの集まりを用いて、カレンダー成形によって、０．５ｍｍの厚みのシートを成形した。
作成した試料の切断面を、実施例1と同様に電子顕微鏡で観察した。実施例２の銅微粒子の事例と同様に、熱融解し、圧縮されたペレットは薄いシート状に引き伸ばされ、その表面がアルミニウム微粒子の集まりで覆われるとともに、アルミニウム微粒子の集まりで結合されていた。
さらに作成した試料を小片として切り出し、実施例１と同様に、小片の表面抵抗を表面抵抗計で測定した。この結果、表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であった。またペレットとアルミニウムとの重量比は３１５対１であるため、アクリル系エラストマーからなるシートの比重は、ペレットの比重１．１５ｇ／ｃｍ３に近い。このため、本実施例で製作したシートは、アルミに近い導電性を持つ導電性シート、アルミに近い熱伝導性を持つ熱伝導性シート、ないしは、軽量な静電気シールドシートとして用いることができる。
さらに、本実施例で作成したシートは、透明導電性シートとして用いることができる。つまり、ＰＢＴ樹脂は結晶性樹脂で透明性に劣るが、ＰＢＴ樹脂をナノレベルに微細化させ、アクリル系エラストマーとの分散形態にしたため、本実施例で用いたアクリル系エラストマーは、全光線透過率が９２％で、ヘイズが２％であり、入射光に対する高い透過率を持つ。また、アルミニウムの屈折率は１．４８であり、表面反射率が３．７％で、全光線透過率は９３％になり、入射光に対する高い透過率を持つ。いっぽう、本シートの表面を透過した光は、シートの内部で散乱する。シートが透明体であるためには光の散乱が起こりにくい、つまり、散乱係数が小さいことが必要になる。光の散乱はレイリー散乱に基づき、シートが固化したペレットに微粒子の集まりが分散された形態とすれば、ペレットの屈折率に対するアルミニウムの屈折率の比率ｍについて、レイリー散乱係数は｛（ｍ２－１）／（ｍ２＋１）｝２に比例する。比率ｍは０．９８になり、｛（ｍ２－１）／（ｍ２＋１）｝２は４．１×１０－４と小さい。さらに散乱係数は、可視光の波長λに対する粒子径Ｄの比率Ｄ／λの４乗と、粒子径Ｄの２乗とに比例する。アルミニウム微粒子の平均粒径を５０ｎｍとすると、可視光の波長３８０－７８０ｎｍに対する比率Ｄ／λの４乗は、１．３×１０－５－２．９×１０－４になり、粒子径Ｄの２乗が２．５×１０－１５になる。従って、４．１×１０－４と１．３×１０－５－２．９×１０－４と２．５×１０－１５との積からなる散乱係数は極めて小さな値になる。この結果、本実施例におけるシートは高い透明性を示す。従って、本実施例におけるシートは、アルミニウムに近い導電性を持つ透明導電性シートになる。
なお、用いたアクリル系エラストマーの流動性は、２３０℃、２１Ｎで１２ｇ／１０分と優れるので、カレンダー成形のみならず、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧空成形などによって、様々な形状の成形体が成形できる。
Example 4
In this example, a sheet having a thickness of 0.5 mm was formed by calendar molding using a collection of acrylic elastomer pellets covered with a collection of aluminum fine particles prepared in Example 3.
The cut surface of the prepared sample was observed with an electron microscope in the same manner as in Example 1. Similar to the case of the copper fine particles of Example 2, the heat-melted and compressed pellets were stretched into a thin sheet, and the surface thereof was covered with a collection of aluminum fine particles and bonded by a collection of aluminum fine particles.
Further, the prepared sample was cut out as a small piece, and the surface resistance of the small piece was measured with a surface resistance meter in the same manner as in Example 1. As a result, the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □. Further, since the weight ratio of the pellets to aluminum is 315: 1, the specific gravity of the sheet made of an acrylic elastomer is close to the specific gravity of the pellets of 1.15 g / cm 3 . Therefore, the sheet produced in this embodiment can be used as a conductive sheet having conductivity close to that of aluminum, a heat conductive sheet having thermal conductivity close to that of aluminum, or a lightweight electrostatic shield sheet.
Further, the sheet produced in this example can be used as a transparent conductive sheet. That is, although the PBT resin is a crystalline resin and is inferior in transparency, the acrylic elastomer used in this example has a total light transmittance because the PBT resin is refined to the nano level and dispersed with the acrylic elastomer. Has a high transmittance of 92% and a haze of 2%, and has a high transmittance for incident light. Further, the refractive index of aluminum is 1.48, the surface reflectance is 3.7%, the total light transmittance is 93%, and the transmittance is high with respect to the incident light. On the other hand, the light transmitted through the surface of this sheet is scattered inside the sheet. In order for the sheet to be transparent, light scattering is unlikely to occur, that is, it is necessary that the scattering coefficient is small. Light scattering is based on Rayleigh scattering, and if a collection of fine particles is dispersed in pellets with solidified sheets, the Rayleigh scattering coefficient is {(m 2-- ) for the ratio m of the refractive index of aluminum to the refractive index of the pellets. 1) / (m 2 +1)} It is proportional to 2 . The ratio m is 0.98, and {(m 2-1) / (m 2 +1)} 2 is as small as 4.1 × 10 -4 . Further, the scattering coefficient is proportional to the fourth power of the ratio D / λ of the particle diameter D to the wavelength λ of visible light and the square of the particle diameter D. Assuming that the average particle size of the aluminum fine particles is 50 nm, the fourth power of the ratio D / λ to the wavelength of 380-780 nm of visible light is 1.3 × 10 -5 2.9 × 10 -4 , which is the particle size D. The square is 2.5 x 10-15 . Therefore, the scattering coefficient consisting of the product of 4.1 × 10 -4 , 1.3 × 10 -5 2.9 × 10 -4 , and 2.5 × 10 -15 is extremely small. As a result, the sheet in this example shows high transparency. Therefore, the sheet in this embodiment is a transparent conductive sheet having conductivity close to that of aluminum.
Since the fluidity of the acrylic elastomer used is excellent at 230 ° C. and 21N for 12 g / 10 minutes, various shapes can be molded by injection molding, extrusion molding, blow molding, pressure molding, etc. as well as calendar molding. The body can be molded.
実施例５
本実施例は、フッ素系エラストマーのペレットを、パーマロイと呼ばれる、ニッケルと鉄とを主成分とする合金の微粒子の集まりで覆う事例である。なお、製品化されているフッ素系エラストマーは限られていて、本実施例では、ダイキン工業株式会社のダイエルＴ－５３０を用いた。このフッ素系エラストマーのペレットは、密度が１．８９ｇ／ｃｍ３で、流動性は、２３０℃、１０Ｎで２０ｇ／１０分の値を持ち、熱可塑性樹脂と同様に、射出成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、圧空成形などによって、様々な形状の成形体が成形できる。
本実施例におけるパーマロイは、モル比がニッケル８０、モリブデン５、鉄１５の割合からなるＰＣパーマロイである。このＰＣパーマロイの直流磁気特性は、初透磁率が６０，０００、最大透磁率が１８０，０００、飽和磁束密度が０．６５テスラ、保持力が１．２Ａ／ｍの特性を持つ。交流のインダクタンスは、板厚が薄いほど高く、０．３５ｍｍの板厚では、０．３ｋＨｚで１５，０００、１ｋＨｚで８，０００、３０ｋＨｚで３，３００のインダクタンスを持つ。このため、１００ｋＨｚ付近までの電磁波を吸収する性能を持つ。なお、従来のＰＢパーマロイないしはＰＣパーマロイからなる薄体は、パーマロイを水素雰囲気の１１００℃で磁気焼鈍し、溶製材の表面の酸化膜や内部に存在する不純物としての酸化物を除去し、さらに、圧延して箔状に引き伸ばした後に、加工に伴う歪を除去する歪取焼鈍を行う。これに対し本実施例では、３種類の金属化合物の熱分解でニッケルとモリブデンと鉄とを同時に析出させ、不純物を持たない合金が生成するため、従来のパーマロイの製造における水素焼鈍と歪取焼鈍との双方が不要になる。
ニッケルの原料としてオクチル酸ニッケルＮｉ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２を用い、鉄の原料としてオクチル酸鉄Ｆｅ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）３を用いた（例えば、日本化学産業株式会社の製品）また、モリブデンの原料としてオクチル酸モリブデンＭｏ（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）６を用いた（ＣＡＳ番号が３４０４１－０９－３に相当する輸入品）。なお、有機化合物は、実施例３と同様にメチルトリグリコールを用いた。
最初に、オクチル酸ニッケルの５５ｇ（０．１６モルに相当する）と、オクチル酸モリブデンの１０ｇ（０．０１モルに相当する）とオクチル酸鉄の１５ｇ（０．０３モルに相当する）の各々が、１０重量％になるようにメタノールに分散し、これらのメタノール分散液を混合した。この混合液にメチルトリグリコールが１０重量％になるように混合した。さらに、予め除湿乾燥機で予備乾燥させた２．８ｋｇのペレットを混合して撹拌した。
次に、この混合物を容器に入れ、大気雰囲気で焼成した。最初に６５℃に昇温してメタノールを気化し、さらに２３０℃に昇温してペレットを熱融解した。次に、２４９℃に昇温し、メチルトリグリコールを気化した。最後に、２９０℃に１分間放置し、３種類のオクチル酸金属化合物を熱分解した。
さらに、作成した試料を、表面と切断した複数の断面について、実施例１と同様に電子顕微鏡で観察した。
最初に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００－１０００ボルトの間にある２次電子線を取り出して画像処理を行った。試料表面はいずれの部位も、４０ｎ－６０ｎｍの大きさからなる粒状微粒子の集まりが、表面全体に満遍なく形成されていた。また試料の断面は、３０層前後の厚みで粒状微粒子がペレットの表面に積層されていた。
次に、試料の表面と複数の断面からの反射電子線について、９００－１０００ボルトの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で粒子の材質を分析した。いずれの粒状微粒子にも濃淡が認められたため、複数種類の原子から構成されていることが分かった。
さらに、試料の表面と複数の断面からの特性エックス線のエネルギーとその強度を画像処理し、微粒子を構成する元素を分析した。多量のニッケル原子と少量の鉄原子と僅かなモリブデン原子とで構成されていたため、使用したオクチル酸金属化合物のモル比から、粒状微粒子はニッケル８０、モリブデン５、鉄１５の割合からなる粒状微粒子である。
以上の観察結果から、フッ素系エラストマーのペレット表面が多数のＰＣパーマロイ微粒子で覆われ、ＰＣパーマロイ微粒子の金属結合でペレットが結合されていることが分かった。
また、実施例１と同様に、試料表面の複数個所の表面抵抗を表面抵抗計で測定した。表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であり、試料はＰＣパーマロイに近い表面抵抗を有した。なお、ＰＣパーマロイの比抵抗は５５μΩｃｍである。
以上の結果から、本実施例で製造した試料は、ＰＣパーマロイに近い性質を持つ。なお、本実施例は一例に過ぎない。２６段落で説明した熱可塑性エラストマーと、沸点が熱可塑性エラストマーの融点より高く、１８段落に記載した複数種類のオクチル酸金属化合物が同時に熱分解を完了する温度より低い有機化合物を、２５段落と２６段落に記載したグリコール類ないしはグリコールエーテル類より選択し、１８段落で説明した様々な金属イオンからなる複数種類のオクチル酸金属化合物を組み合わせ、前記した方法に従って試料を作成すると、様々な材質からなる熱可塑性エラストマーの原料が、様々な組成からなる合金微粒子の集まりで覆われる。
Example 5
This embodiment is an example in which pellets of a fluoroelastomer are covered with a collection of fine particles of an alloy containing nickel and iron as main components, which is called permalloy. The fluoroelastomers that have been commercialized are limited, and in this example, Daiel T-530 manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used. The pellets of this fluorine-based elastomer have a density of 1.89 g / cm 3 and a fluidity of 20 g / 10 minutes at 230 ° C. and 10 N, and like the thermoplastic resin, injection molding, extrusion molding, and calendar. Molds of various shapes can be molded by molding, blow molding, pneumatic molding, and the like.
The permalloy in this embodiment is a PC permalloy having a molar ratio of 80 nickel, 5 molybdenum, and 15 iron. The DC magnetic characteristics of this PC Permalloy have an initial magnetic permeability of 60,000, a maximum magnetic permeability of 180,000, a saturation magnetic flux density of 0.65 Tesla, and a holding force of 1.2 A / m. The thinner the plate thickness, the higher the AC inductance. At a plate thickness of 0.35 mm, the inductance is 15,000 at 0.3 kHz, 8,000 at 1 kHz, and 3,300 at 30 kHz. Therefore, it has the ability to absorb electromagnetic waves up to around 100 kHz. In the conventional thin body made of PB permalloy or PC permalloy, the permalloy is magnetically annealed at 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere to remove the oxide film on the surface of the molten material and the oxide as an impurity existing inside, and further. After rolling and stretching into a foil, strain-removing annealing is performed to remove the strain caused by processing. On the other hand, in this embodiment, nickel, molybdenum, and iron are simultaneously precipitated by thermal decomposition of three types of metal compounds to produce an alloy having no impurities. Therefore, hydrogen annealing and strain annealing in conventional permalloy production are performed. Both are unnecessary.
Nickel Ni (C 7 H 15 COO) 2 octylate was used as a raw material for nickel, and iron Fe (C 7 H 15 COO) 3 octylate was used as a raw material for iron (for example, a product of Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.). , Molybdenum octylate Mo (C 7 H 15 COO) 6 was used as a raw material for molybdenum (imported product having a CAS number corresponding to 34401-09-3). As the organic compound, methyltriglycol was used as in Example 3.
First, 55 g of nickel octylate (corresponding to 0.16 mol), 10 g of molybdenum octylate (corresponding to 0.01 mol) and 15 g of iron octylate (corresponding to 0.03 mol), respectively. Was dispersed in methanol so as to be 10% by weight, and these methanol dispersions were mixed. Methyltriglycol was mixed with this mixture so as to be 10% by weight. Further, 2.8 kg of pellets previously pre-dried with a dehumidifying dryer were mixed and stirred.
The mixture was then placed in a container and fired in an air atmosphere. First, the temperature was raised to 65 ° C. to vaporize methanol, and then the temperature was further raised to 230 ° C. to heat-melt the pellets. Next, the temperature was raised to 249 ° C. to vaporize the methyltriglycol. Finally, it was left at 290 ° C. for 1 minute to thermally decompose three kinds of metal octylate compounds.
Further, the prepared sample was observed with an electron microscope in the same manner as in Example 1 with respect to a plurality of cross sections cut from the surface.
First, the secondary electron beams between 900 and 1000 volts were taken out and image-processed for the backscattered electron beams from the surface of the sample and a plurality of cross sections. On the surface of the sample, a collection of granular fine particles having a size of 40 n-60 nm was evenly formed on the entire surface of each part. Further, the cross section of the sample had a thickness of about 30 layers, and granular fine particles were laminated on the surface of the pellet.
Next, with respect to the reflected electron beams from the surface of the sample and a plurality of cross sections, the energy between 900 and 1000 volts was extracted and image processing was performed, and the material of the particles was analyzed by the shade of the image. Since shades were observed in all the granular fine particles, it was found that they were composed of multiple types of atoms.
Furthermore, the energy and its intensity of the characteristic X-rays from the surface of the sample and a plurality of cross sections were image-processed, and the elements constituting the fine particles were analyzed. Since it was composed of a large amount of nickel atoms, a small amount of iron atoms, and a small amount of molybdenum atoms, the granular fine particles were composed of nickel 80, molybdenum 5, and iron 15 from the molar ratio of the octylate metal compound used. be.
From the above observation results, it was found that the surface of the pellet of the fluorine-based elastomer was covered with a large number of PC permalloy fine particles, and the pellet was bonded by the metal bond of the PC permalloy fine particles.
Further, in the same manner as in Example 1, the surface resistances at a plurality of places on the sample surface were measured with a surface resistance tester. The surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □, and the sample had a surface resistance close to that of PC permalloy. The specific resistance of PC permalloy is 55 μΩcm.
From the above results, the sample produced in this example has properties similar to those of PC permalloy. It should be noted that this embodiment is only an example. The thermoplastic elastomer described in paragraph 26 and the organic compound having a boiling point higher than the melting point of the thermoplastic elastomer and lower than the temperature at which the multiple kinds of metal octylate compounds described in paragraph 18 simultaneously complete thermal decomposition are described in paragraphs 25 and 26. When a sample is prepared by selecting from the glycols or glycol ethers described in the paragraph, combining a plurality of types of octylate metal compounds composed of various metal ions described in paragraph 18, and preparing a sample according to the above method, heat made of various materials is obtained. The raw material of the plastic elastomer is covered with a collection of alloy fine particles of various compositions.
実施例６
本実施例は、実施例５で製造したフッ素系エラストマーのペレットを用いて、カレンダー成形によって０．５ｍｍの厚みのシートを成形した実施例である。
作成した試料の切断面を、実施例1と同様に電子顕微鏡で観察した。実施例２および４の事例と同様に、熱融解し、圧縮されたフッ素系エラストマーのペレットは、薄いシート状に引き伸ばされ、その表面がＰＣパーマロイの微粒子の集まりで覆われるとともに、液晶ポリマーはＰＣパーマロイの微粒子の集まりで結合されていた。
さらに、作成した試料を小片として切り出し、実施例１と同様に、小片の表面抵抗を表面抵抗計によって測定した。この結果、表面抵抗値は１×１０３Ω／□未満であった。このため、フッ素系エラストマーからなるシートは、電磁波を遮蔽するシートとして用いることができる。なお、ＰＣパーマロイの比重は８．７６であるが、本実施例で製造したシートの比重はフッ素系エラストマーの密度１．８９に近くなる。さらに、フッ素系エラストマーの熱分解開始温度が３８０℃であるため、３８０℃に近い耐熱性を持つ極めて軽量の電磁波遮蔽シートが製造できる。
なお、本実施例は一例に過ぎない。フッ素系エラストマーは、２３０℃、１０Ｎで２０ｇ／１０分の流動性を持つため、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧空成形などによって様々な形状の成形体が製造できる。
Example 6
This example is an example in which a sheet having a thickness of 0.5 mm is formed by calendar molding using the pellets of the fluoroelastomer produced in Example 5.
The cut surface of the prepared sample was observed with an electron microscope in the same manner as in Example 1. Similar to the examples 2 and 4, the heat-melted and compressed fluorinated elastomer pellets are stretched into a thin sheet, the surface of which is covered with a collection of PC permalloy fine particles, and the liquid crystal polymer is PC. It was bound by a collection of permalloy particles.
Further, the prepared sample was cut out as a small piece, and the surface resistance of the small piece was measured by a surface resistance tester in the same manner as in Example 1. As a result, the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □. Therefore, the sheet made of a fluoroelastomer can be used as a sheet that shields electromagnetic waves. Although the specific gravity of PC permalloy is 8.76, the specific gravity of the sheet produced in this example is close to the density of 1.89 of the fluoroelastomer. Further, since the thermal decomposition start temperature of the fluoroelastomer is 380 ° C., an extremely lightweight electromagnetic wave shielding sheet having a heat resistance close to 380 ° C. can be manufactured.
It should be noted that this embodiment is only an example. Since the fluoroelastomer has a fluidity of 20 g / 10 minutes at 230 ° C. and 10 N, molded articles having various shapes can be manufactured by injection molding, extrusion molding, blow molding, pneumatic molding and the like.
以上に説明した６つの実施例は一部の事例に過ぎない。つまり、１１段落、１３段落、１５段落ないしは１７段落に記載した製造方法に依れば、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで覆われた、熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造できる。また、熱可塑性エラストマーの原料は、成形体の用途に応じて、２６段落で説明した様々な材質を選択できる。さらに、金属微粒子を構成する金属は、成形体の用途に応じて、１２段落で説明した様々な金属錯イオンを有する金属錯体を、ないしは、１４段落で説明した様々な金属イオンからなるオクチル酸金属化合物を選択できる。また、合金微粒子を構成する合金は、成形体の用途に応じて、１６段落で説明した様々な金属錯イオンを有する複数種類の金属錯体を、ないしは、１８段落で説明した様々な金属イオンからなる複数種類のオクチル酸金属化合物を選択できる。さらに、熱可塑性エラストマーは、２０段落で説明したように、熱可塑性樹脂と同様に、射出成形、押出成形、ブロー成形、カレンダー成形、圧空成形などによって様々な形状の成形体が製造できる。このため、熱可塑性エラストマーの原料を、金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで覆う事例は、実施例１，３，５の３つの事例に限定されない。また、金属ないしは合金の性質を持つ熱可塑性エラストマーの成形体を製造する事例は、実施例２，４，６の３つの事例に限定されない。 The six examples described above are only a part of the examples. That is, according to the manufacturing method described in paragraphs 11, 13, 15, or 17, it is possible to manufacture a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer covered with a collection of fine particles of a metal or alloy bonded with a metal. Further, as the raw material of the thermoplastic elastomer, various materials described in paragraph 26 can be selected depending on the use of the molded product. Further, the metal constituting the metal fine particles is a metal complex having various metal complex ions described in paragraph 12 or a metal octylate composed of various metal ions described in paragraph 14 depending on the use of the molded body. You can choose the compound. Further, the alloy constituting the alloy fine particles is composed of a plurality of types of metal complexes having various metal complex ions described in paragraph 16 or various metal ions described in paragraph 18 depending on the use of the molded body. Multiple types of metal octylate compounds can be selected. Further, as described in paragraph 20, the thermoplastic elastomer can be manufactured into molded bodies having various shapes by injection molding, extrusion molding, blow molding, calendar molding, pneumatic molding and the like, similarly to the thermoplastic resin. Therefore, the case where the raw material of the thermoplastic elastomer is covered with a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles is not limited to the three cases of Examples 1, 3 and 5. Further, the case of producing a molded body of a thermoplastic elastomer having the properties of a metal or an alloy is not limited to the three cases of Examples 2, 4 and 6.
１及び３ オレフィン系エラストマーのペレット ２及び４ 銅微粒子
1 and 3 Pellet of
Claims (6)
熱分解で金属を析出する金属化合物をメタノールに分散し、該メタノール中に前記金属化合物の分子を均一に分散させたメタノール分散液を作成する第一の工程と、前記メタノールに溶解ないしは混和する第一の性質と、粘度が前記メタノールの粘度より５倍以上高い第二の性質と、沸点がペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料の融点より高く、かつ、前記金属化合物の熱分解が開始する温度より低い第三の性質を兼備する有機化合物を、前記メタノール分散液に混合し、前記メタノールの粘度より粘度を高めた混合液中に、前記金属化合物の分子を均一に分散させた混合液を作成する第二の工程と、前記熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、前記混合液に混合し、該熱可塑性エラストマーの原料の表面に前記混合液を付着させた混合物を作成する第三の工程と、該混合物を前記メタノールの沸点に昇温し、該混合物から前記メタノールを気化させ、前記有機化合物中に前記金属化合物の微細結晶の集まりを析出させ、前記熱可塑性エラストマーの原料の表面を、前記有機化合物中に前記金属化合物の微細結晶の集まりが析出した懸濁液で覆う第四の工程と、該懸濁液で覆われた前記熱可塑性エラストマーの原料を該熱可塑性エラストマーの原料の融点に昇温し、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料を前記懸濁液で覆う第五の工程と、該懸濁液で覆われた前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記有機化合物の沸点に昇温し、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記金属化合物の微細結晶で覆う第六の工程と、該金属化合物の微細結晶で覆われた前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を、前記金属化合物の熱分解が完了する温度に昇温し、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の表面に、粒状の金属微粒子の集まりを析出させ、該金属微粒子が前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の表面を覆うとともに、該金属微粒子同士が互いに接触する部位で金属結合し、該金属結合した金属微粒子の集まりを介して、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が結合される第七の工程からなり、これら７つの工程を連続して実施することで、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりが製造される、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法。 A manufacturing method for producing a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer in which raw materials for a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded via a collection of metal-bonded metal fine particles is used.
The first step of dispersing a metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition in methanol and uniformly dispersing the molecules of the metal compound in the methanol to prepare a methanol dispersion, and the first step of dissolving or mixing in the methanol. One property, the second property that the viscosity is 5 times or more higher than the viscosity of the methanol, the boiling point is higher than the melting point of the raw material of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders , and the metal compound An organic compound having a third property lower than the temperature at which thermal decomposition starts is mixed with the methanol dispersion, and the molecules of the metal compound are uniformly dispersed in the mixture having a viscosity higher than that of the methanol. The second step of preparing the mixed solution and the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer are mixed with the mixed solution, and the mixed solution is prepared by adhering the mixed solution to the surface of the raw material of the thermoplastic elastomer. In the third step, the mixture is heated to the boiling point of the methanol, the methanol is vaporized from the mixture, and a collection of fine crystals of the metal compound is precipitated in the organic compound, which is a raw material for the thermoplastic elastomer. In the fourth step of covering the surface of the organic compound with a suspension in which a collection of fine crystals of the metal compound is precipitated in the organic compound, and the raw material of the thermoplastic elastomer covered with the suspension is the thermoplastic elastomer. The fifth step of covering the raw material of the thermoplastic elastomer heated to the melting point of the raw material and heat-melting with the suspension, and the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer covered with the suspension. The sixth step of heating the temperature to the boiling point of the organic compound and covering the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer with the fine crystals of the metal compound, and the heat of the heat-melting covered with the fine crystals of the metal compound. The raw material of the plastic elastomer is heated to a temperature at which the thermal decomposition of the metal compound is completed, and a collection of granular metal fine particles is deposited on the surface of the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer, and the metal fine particles generate the heat. While covering the surface of the raw material of the melted thermoplastic elastomer, the metal fine particles are metal-bonded at the site where the metal fine particles are in contact with each other, and the raw material of the heat-melted thermoplastic elastomer is bonded through a collection of the metal-bonded metal fine particles. By continuously carrying out these seven steps, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are connected to each other through a collection of metal fine particles bonded to each other. A collection of bonded raw materials for the thermoplastic elastomer is produced, A manufacturing method for producing a collection of raw materials for a thermoplastic elastomer in which raw materials for a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal fine particles bonded to each other.
請求項１に記載した金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる配位子が、金属イオンに配位結合した金属錯イオンを有する無機金属化合物からなる錯体であり、請求項１に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、請求項１に記載した金属化合物として前記無機金属化合物からなる錯体を用い、請求項１に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、請求項１に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法。 In the production method according to claim 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of the pellets, crumbs or powders according to claim 1 are bonded to each other via a collection of metal-bonded metal fine particles. The first manufacturing method for manufacturing a collection of elastomer raw materials is
The metal compound according to claim 1 is a complex composed of an inorganic metal compound having a metal complex ion in which a ligand composed of an inorganic molecule or an inorganic ion is coordinated and bonded to the metal ion, and is described in claim 1. The organic compound is one of the organic compounds belonging to glycols or glycol ethers, and the complex composed of the inorganic metal compound is used as the metal compound according to claim 1, and the organic compound according to claim 1. According to the production method according to claim 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal fine particles. A first manufacturing method for producing a collection of bonded raw materials for the thermoplastic elastomer.
請求項１に記載した金属化合物が、オクチル酸のカルボキシル基を構成する酸素イオンが金属イオンに共有結合するオクチル酸金属化合物であり、請求項１に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、請求項１に記載した金属化合物として前記オクチル酸金属化合物を用い、請求項１に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、請求項１に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した金属微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法。 In the production method according to claim 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of the pellets, crumbs or powders according to claim 1 are bonded to each other via a collection of metal-bonded metal fine particles. The second manufacturing method for manufacturing a collection of elastomer raw materials is
The metal compound according to claim 1 is an octylate metal compound in which oxygen ions constituting the carboxyl group of octyl acid are covalently bonded to the metal ions, and the organic compound according to claim 1 is glycols or glycol ethers. The organic compound according to any one of the above, wherein the metal compound octylate is used as the metal compound according to claim 1, and the organic compound according to any one of the above is used as the organic compound according to claim 1. According to the production method described in Item 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal fine particles bonded to each other to produce a collection of raw materials of the thermoplastic elastomer. Second manufacturing method.
請求項１に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士を、金属微粒子の金属結合で結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法において、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、無機物の分子ないしは無機物のイオンからなる同一の配位子が、互いに異なる金属イオンに配位結合した互いに異なる金属錯イオンを有する複数種類の無機金属化合物の錯体であり、請求項１に記載した有機化合物がグリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、請求項１に記載した金属化合物として前記複数種類の無機金属化合物の錯体を用い、請求項１に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、請求項１に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第一の製造方法。 In the production method according to claim 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles to form a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The first manufacturing method to manufacture is
The first aspect of the manufacturing method according to claim 1, wherein the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other by a metal bond of metal fine particles to produce a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition described in the above is a plurality of types of inorganic substances having different metal complex ions in which the same ligand consisting of an inorganic molecule or an inorganic ion is coordinated and bonded to different metal ions. It is a complex of a metal compound, and the organic compound according to claim 1 is any one kind of organic compound belonging to glycols or glycol ethers, and the metal compound according to claim 1 is the above-mentioned plurality of kinds of inorganic metal compounds. A raw material for a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders according to the production method according to claim 1, using any one of the above organic compounds as the organic compound according to claim 1. A first manufacturing method for producing a collection of raw materials for the thermoplastic elastomer bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles.
請求項１に記載したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士を、金属微粒子の金属結合で結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する製造方法において、請求項１に記載した熱分解で金属を析出する金属化合物が、オクチル酸におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンが、互いに異なる金属イオンに共有結合した複数種類のオクチル酸金属化合物であり、請求項１に記載した有機化合物が、グリコール類ないしはグリコールエーテル類に属するいずれか１種類の有機化合物であり、請求項１に記載した金属化合物として前記複数種類のオクチル酸金属化合物を用い、請求項１に記載した有機化合物として前記いずれか１種類の有機化合物を用い、請求項１に記載した製造方法に従って、ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が、金属結合した合金微粒子の集まりを介して結合された該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを製造する第二の製造方法。 In the production method according to claim 1, the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles to form a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The second manufacturing method to manufacture is
The first aspect of the manufacturing method according to claim 1, wherein the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are bonded to each other by a metal bond of metal fine particles to produce a collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer. The metal compound that precipitates a metal by thermal decomposition according to claim 1 is a plurality of types of octylate metal compounds in which oxygen ions constituting a carboxyl group in octyl acid are covalently bonded to different metal ions. The organic compound is any one kind of organic compound belonging to glycols or glycol ethers, and the plurality of kinds of octylate metal compounds are used as the metal compound according to claim 1, and the organic compound according to claim 1. The raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders are metal-bonded to each other via a collection of metal-bonded alloy fine particles according to the production method according to claim 1, using any one of the above organic compounds. A second production method for producing a collection of bonded raw materials for the thermoplastic elastomer.
ペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料の融点より高い温度に昇温された成形機ないしは金型に、請求項２、請求項３、請求項４ないしは請求項５に記載したいずれか一つの製造方法で製造した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを充填し、該熱可塑性エラストマーの原料を前記成形機内ないしは前記金型内で再度熱融解させ、さらに、前記成形機ないしは前記金型によって、該熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりに圧縮応力を加え、該熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりを圧縮変形させる、この際、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料を覆っていた金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが塑性変形することで、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料が、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して覆われるとともに、前記圧縮変形し、かつ、熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料も、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して覆われ、さらに、前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の集まりが圧縮変形する際に、隣り合う前記熱融解した熱可塑性エラストマーの原料の双方を覆う前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりが塑性変形し、該隣り合う熱融解した前記熱可塑性エラストマーの原料同士が、前記金属結合した金属ないしは合金の微粒子の集まりで継続して結合され、前記成形機内ないしは前記金型内に、前記熱可塑性エラストマーの原料が圧縮変形し、かつ、熱融解した該熱可塑性エラストマーの集まりからなる成形体が成形される、請求項２、請求項３、請求項４ないしは請求項５に記載したいずれか一つの製造方法で製造したペレット、クラムないしは粉体から構成される熱可塑性エラストマーの原料同士が結合した該熱可塑性エラストマーの原料の集まりを、該熱可塑性エラストマーからなる成形体を成形する際の成形材料として用い、該熱可塑性のエラストマーからなる成形体を成形する方法。
The thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders produced by any one of the production methods according to claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5 are bonded to each other. The method of molding the molded body made of the thermoplastic elastomer by using the collection of raw materials of the above as a molding material when molding the molded body made of the thermoplastic elastomer is
The second, third, fourth or fifth claim is made on a molding machine or a mold heated to a temperature higher than the melting point of a raw material of a thermoplastic elastomer composed of pellets, crumbs or powders . A collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer manufactured by any one of the manufacturing methods are bonded is filled, and the raw material of the thermoplastic elastomer is heat-melted again in the molding machine or the mold. Further, the molding machine or the mold applies compressive stress to the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted, and compresses and deforms the collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer that has been thermally melted. By plastically deforming a collection of metal-bonded metal or alloy fine particles that covered the heat-melted thermoplastic elastomer raw material, the heat-melted thermoplastic elastomer raw material becomes the metal-bonded metal or alloy fine particles. The raw material of the thermoplastic elastomer which is continuously covered by the aggregate and is compression-deformed and thermally melted is also continuously covered by the aggregate of fine particles of the metal-bonded metal or alloy, and further, the thermal melting is further carried out. When the aggregate of the raw materials of the thermoplastic elastomer obtained is compressionally deformed, the aggregate of fine particles of the metal-bonded metal or alloy covering both of the adjacent raw materials of the thermoplastic elastomer is plastically deformed and the adjacent heat is generated. The melted raw materials of the thermoplastic elastomer are continuously bonded to each other by a collection of fine particles of the metal or alloy bonded to the metal, and the raw material of the thermoplastic elastomer is compression-deformed into the molding machine or the mold. Pellets produced by any one of the production methods according to claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5, wherein a molded body composed of a collection of the thermoplastic elastomers melted by heat is formed. A collection of the raw materials of the thermoplastic elastomer in which the raw materials of the thermoplastic elastomer composed of crumbs or powders are bonded to each other is used as a molding material when molding a molded product made of the thermoplastic elastomer, and the thermoplastic elastomer is used. A method of molding a molded body composed of.
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