JPH02175727A

JPH02175727A - 超微粒子状複合材料の製造方法

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Publication number: JPH02175727A
Application number: JP88328888A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kagawa; 清二加川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-09
Also published as: US5116561A; JPH0583095B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、超微粒子状複合材料の製造方法に関し、詳し
くは高機能、高度物性の複合材料の製造に適したナノコ
ンポジットの超微粒子状複合材料の製造方法に係わるも
のである。

［従来の技術及び課題］近年、有機高分子等の複合化方法としては化学的方法、
ブロック化、グラフト化などポリマー構造を変化させる
方法、新しいモノマーの共重合体、架橋や表面処理など
の後処理による改質がある。

物理的方法としては、ブレンド、強化材の充填など異種
物質を混合して夫々の性質を補強させる方法、延伸、特
別なミキシング法、更に第三成分添加により物理的処理
を補助するなど、夫々ポリマーの結晶構造や相構造を変
化させて特徴を発揮させる方法がある。しかしながら、
これらの方法では異種物質の均一な結合、接合を期待で
きず、両方の物性以上の物性又は単一高分子では考えら
れない優れた物性をＩ＋ｉｉｉえた新規材料を得ること
は困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、単一の有機高分子では得られない優れた物性を有
し、２種以上の有機高分子が分子間相互作用力により均
一の分散接合、分散結合又は融合された平均破砕粒径が
０．１μｍ以下のナノコンポジットの超微粒子状複合材
料の製造方法、並びに超微粒子状有機高分子のマトリッ
クスに無機化合物及び金属の少なくとも一方の超微粒子
が分子間相互作用力により均一の分散接合、分散結合又
は融合された平均破砕粒径が０．１μｍ以下のナノコン
ポジットの超微粒子状複合材料の製造方法を提供しよう
とするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、互いに物性の異なる２　１１以上の有機高分
子を、所望の比率で有機溶媒に混合した後、該液状混合
物を５０Ｋｇ／ｃＪ以上の圧力で加圧し、１００　ｍ　
／　ｓｅｅ以上の高速度で衝突破砕させる操作を複数回
行ない、各有機高分子を均一に破砕すると共に、各白°
機高分子の分子間相互作用力、分子集合対相互作用ツｊ
により互いに分散結合又は融合させることを特徴とする
超微粒子状複合材料の製造方法である。

上記有機高分子としては、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、
ポリメチルメタクリレート、ポリエステル等の各種の熱
可塑性樹脂を挙げることができる。また、かかる有機高
分子は前記熱可塑性樹脂の他に熱硬化性樹脂を使用する
ことも可能である。史に、物性の異なる２種以上の有機
高分子の混合比率は得ようとする超微粒子状複合材料に
より適宜選定すればよい。

上記有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ベ
ンゼンなどの方呑族系溶媒、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコールなどのア
ルコール系溶媒等を挙げることができ、これらは単独で
も混合物の状態で使用してもよい。また、アルコール系
溶媒と水との懸濁液を使用してもよい。

上記液状混合物を衝突破砕するための圧力条件、及び速
度条件を限定した理由は、圧力を５０Ｋｇ／　ｃ♂未ｌ
＆、速度を１００　ｍ　／　ｓｅｅ以下にすると、０．
１μｍ以下の超微粒子状複合材料を得ることができなく
なるからである。なお、衝突破砕工程での圧力及び速度
の上限は実用上、夫々１５００Ｋｇ／ｃｄ、ＧＯＯｍ／
ｓｅｃ程度とすることが望ましい。

上記液状混合物の加圧、高速度での衝突破砕においては
、該液状混合物中の有機高分子の熱変形温度以下で行な
ことが適している。この理由は、かかる衝突破砕での温
度が有機高分子の熱変形温度を越えると、熱重合を含む
化学反応による有機高分子同志の付盾、凝集現象が生じ
て超微粒子化効率が低下する恐れがある。

上記超微粒子状複合材料の平均破砕粒径は、０．１　μ
ｍ以下にすることが適している。この理由は、その粒径
が０．１　μｍを越えると物性の異なる２種以上の有機
高分子を互いに分子間相互作用力こより均一の分散結合
又は融合できず、フィルム等に成膜した場合に引張り強
度等の優れた物性を備えた超微粒子状複合材料の得るこ
とが困難となる。

また、本発明はａ機高分子単独又は互いに物性の異なる
２種以上の有機高分子を、所望の比率でａ８１溶媒に混
合した後、該液状混合物を５０Ｋｇ／ｃｄ以上の圧力で
加圧し、１００ｍ／ｓｅｃ以上の高速度で衝突破砕させ
る操作を複数回行なって超微粒子化させる第１の工程と
、この超微粒子に無機化合物微粒子及び金属微粒子の少
なくとも一方を所望の比率で混合した後、該液状混合＋
、Ｑ　合物を５０Ｋｇ／ｅａｔ以上の圧力で加圧し、１
００　ｍ　／　ｓｅｅ以上の高速度で衝突破砕させる操
作を複数回行なって前記無機化合物及び金属の少なくと
も一方の超微粒子を前記超微粒子状ａ機高分子のマトリ
ックスに分子間相互作用力、分子集合体相互作用力で均
一に分散接合、分散結合又は融合させる第２の工程とを
具６ｉｉ　シたことを特徴とする超微粒子状複合材料の
製造方法である。

上記第１の工程で用いる有機高分子としては、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエ
ステル等の各種の熱可塑性樹脂を挙げることかできる。

また、かかる有機同分子は前記熱可塑性樹脂の他に熱硬
化性樹脂を使用することも可能である。史に、物性の異
なる２種以上の何機高分子を用いる場合には、それらの
／１シへ比率は得ようとする超微粒子状複合材料により
適宜選定すればよい。

上記第１の工程で用いる有機溶媒としては、例えばトル
エン、キシレン、ベンゼンなどの芳香族系溶媒、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系
溶媒、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピル
アルコールなどのアルコール系溶媒等を２％げることが
でき、これらは１１５、独でも混合物の状態で使用して
もよい。また、アルコール系溶媒と水との懸濁液を使用
してもよい。

上１；己第１の工程での液状混合物を衝突破砕するため
の圧力条件、及び速度条件を限定した理由は、圧力を５
０Ｋｇ／ｃ−未満、速度を１００ｍ／ｓｅｃ以下にする
と、０．１μｍ以下の超微粒子状有機高分子を得ること
ができなくなるからである。なお、衝突破砕での圧力及
び速度の上限は実用上、夫々１５００Ｋｇ／　ｃｄ　、
　Ｌｉ００　ｍ　／　ｓｅｅ程度とすることが望ましい
。

上記第１の工程での液状混合物の加圧、高速度による衝
突破砕においては、該液状混合物中の有機高分子の熱変
形温度以下で行なうことか適している。この理由は、か
かる面突破砕での温度か白゛機高分子の熱変形温度を越
えると、熱重合を含む化学反応による白゛機高分子同志
の付層、凝集現象が生じて有機高分子の超微粒子化効率
が低下する恐れがある。

上記第２の二［程で用いる無機化合物としては、例えば
シリコーン樹脂、ガラス、各種の金属塩、又は酸化クロ
ム、アルミナ、ジルコニアなどの酸化物系セラミックス
、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素などの窒化物
系セラミックス、炭化珪素、炭化０１素などの炭化物系
セラミックス等を挙げることができる。こうした無機化
合物は、粒径が１０μｍ以ド、より好ましくは粒径１μ
ｍ以下のものを用いることが望ましい。

上記第２の工程で用いる金属としては、例えば鉄、銀、
銅等の全てのものを挙げることができる。

こうした金属は、粒径が１０μ［ｎ以下、より好ましく
は粒径１μｍ以下のものを用いることが望ましい。

上記第２の工程での液状混合複合物を衝突破砕するため
の圧力条件、及び速度条件を限定した理由は、圧力を５
０Ｋｇ／　ｃ−未満、速度を１００　ｍ　／　ｓｅｅ以
下にすると、Ｑ、１７ｚｍ以下の超微粒子状複合材料を
得ることができなくなるからである。なお、衝突破砕で
の圧力及び速度の上限は実用上、夫々１０００Ｋｇ／ｃ
−１６００ｍ　／　ｓｅｅ程度とすることが望ましい。

上記第２の１−程での液状混合複合物の加圧、高速度に
よる衝突破砕においては、該液状混合物中の有機高分子
の熱変形温度以下で行なうことが適している。この理由
は、かかる衝突破砕での温度が有機高分子の熱変形温度
を越えると、熱重合を含む化学反応による有機高分子同
志の付稽、凝集現象が生じて複合材料の超微粒子化効率
が低下する恐れがある。

上記第２の工程で得られる超微粒子状複合材料の・１シ
均破砕粒径は、０．１μ口１以下にすることが適してい
る。この理由は、その粒径が０．１μｍを越えると超微
粒子状有機高分子のマトリックスに無機化合物及び金属
の少なくとも一方の超微粒子が分子間相互作用力により
均一の分散接合、分散結合又は融合できず、フィルム等
に成膜した場合に引張り強度等の優れた物性を備えた高
機能、高性能の超微粒子状腹合材料の製造が困難となる
ばかりか、成膜自体も困難となる恐れがある。

［作用］本発明によれば、互いに物性の異なる２種以上の有機高
分子を、所望の比率で有機溶媒に混合した後、該液状混
合物を５０Ｋｇ／ｃｄ以上の圧力で加圧し、１００　ｍ
　／　ｓｅｅ以上の高速度で衝突破砕させる操作を複数
回行なうことによって、メカノケミカル的な反応と超微
粒子レベルでの静電相互作用を主体とした分子間相互作
用力、分子集合体相互作用力によって各有機高分子が互
いに均一に分散接合、分散結合又は融合された粒径０．
１μｍ以下のナノコンポジットの超微粒子状複合材料を
製造できる。この場合、加圧、衝突破砕時の温度条件を
有機高分子の熱変形温度以下で行なえば、有機高分子同
志の付着凝集現象、つまり熱重合を含んだ化学反応、を
抑止できるため、超微粒子化効率を向上できる。従って
、かかる超微粒子状複合材料を成膜等の成形を行なうこ
とによって、超微粒子状ｉ立合材料を！Ｍ成する異種の
有機高分子の物性や高引張り強度、透明性等の優れた物
性を備えた有機高分子成形物を簡単な工程で得ることが
可能となる。更に、前記液状混合物の高速度での衝突破
砕により有機高分子の分岐、分子鎖が切断され、分子量
が平均化された有機高分子の超微粒子状複合材料が得ら
れるため、該複合材料を成膜又は製品化した場合、極め
て欠陥の少ない成形物を得ることが可能となる。

また、本発明によれば有機高分子単独又は互いに物性の
異なる２種以上の有機高分子を、所望の比率で有機溶媒
に混合した後、該液状混合物を５０Ｋｇ／　ｃ−以上の
圧力で加圧し、１００　ｍ　／　ｓＣｅ以上の高速度で
衝突破砕させる操作を複数回行なって超微粒子化させ、
この超微粒子に無機化合物微粒子及び金属微粒子の少な
くとも一方を所望の比率で／１漬合した後、該液状混合
複合物を５０Ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力で加圧し、１００
　ｍ　／　ｓｅｅ以上の高速度で衝突破砕させる操作を
複数回行なってことによって、メカノケミカル的な反応
と超微粒子レベルでの静電相互作用を主体とした分子間
相互力、分子集合体相互作用力により前記無機化合物及
び金属の少なくとも一方の超微粒子を前記超微粒子状有
機高分子のマトリックスに均一に分散接合、分散結合又
は融合させた粒径が０．１μｍ以下のナノコンポジット
の超微粒子状複合材料を製造できる。この場合、液状混
合物の加圧、衝突破砕時、及び液状混合複合物の加圧、
衝突破砕時の温度条件を有機高分子の熱変形温度以下で
行なえば、マトリックスとして作用する有機高分子同志
の付着凝集現象、つまり熱正合を含んだ化学反応、を抑
止できるため、超微粒子化効率を向上できる。従って、
かかる超微粒子状複合材料を成膜等の成形を行なうこと
によって、該超微粒子状複合材料を構成する有機高分子
と無機化合物や金属との物性を有し、かつ高引張り強度
性、透明性、更に有機高分子のみでは側底達成されない
高耐熱性を備えた高機能、高性能の複合飼料成形物を簡
単に得ることができる。更に、前記液状混合ｍ合物の高
速度での衝突破砕により該混合複合物中の有機高分子の
分岐、分子鎖が切断され、分子量が平均化された超微粒
子状（−ｆ機高分子をマトリックスとし、これに超微粒
子状の無機化合物及び金属の少なく一方の微粒子が均一
に接合、融合された超微粒子状複合材料が得られるため
、該腹合材料をフィルム化した場合、極めて欠陥の少な
い高機能のフィルムを得ることが可能となる。

［実施例］以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を参照して説明
する。

第１図は、以下に説明する実施例１〜４で使用した超微
粒子状複合材料の製造装置を示す概略図、第２図は第１
図の衝突破砕機構を示す概略斜視図、第３図は第２図の
衝突破砕機構の分解斜視図である。図中の１は、タンク
であり、このタンク１には配管を介してプランジャポン
プ２が連結されている。このポンプ２には、配管を介し
てフィルタ３が連結されている。このフィルタ３には、
配管を介して衝突破砕機構４が連結されて、かつ該衝突
破砕機構４は配管を介して前記タンク１に連結されてい
る。この衝突破砕機構４は、第２図及び第３図に示すよ
うに円柱テーパ状流入ブロック５、圧力制御円板６、衝
突破砕円板７、エネルギー放出円板８及び円柱テーパ状
流出ブロック９を互いに密接させて玉ね、固定した構造
になっている。

前記流入ブロック５の中心には、液状物を前記圧力制御
円板８に供給するため流入穴１０が貫通されている。前
記圧力制御内板６には、例えば１４０μｍ角の２つの角
穴１１ａ　、　ｉｌｂが該円板Ｃの同一円周上に互いに
対向して位置するように穿設されている。前記衝突破砕
円板７には幅１４０μｍの十字状穴１２が穿設されてい
る。前記エネルギー放出円板８には、前記圧力制御円板
６の角穴１１ａ、ｉｔｂの対向方向と直交する方向に幅
１４０１ｔｍの帯状穴１３が穿設されている。前記流出
ブロック９には、液状物の流出穴１４が貫通されている
。なお、前記タンクｌ、プランジャポンプ２、フィルタ
３、衝突破砕機構４及び各部材間を相互に連結するため
の配管は、冷却機構（図示せず）により冷却されるよう
になっている。

実施例１まず、Ｍ、Ｉが９、密度が０．９０ｇ／ｃｅ、粒径が６
０Ｉｔ　ｍ以下のポリプロピレン（以下、ＰＰと略す）
粒子ａｏｇ及びＭ、ｌが２、密度が０．９３ｇ／ｃｃ、
粒径が６０８ｍ以下のポリエチレン（以下、ＰＥと略す
）粒子４０ｇをトルエン１５０　ｃｃに分散させた後、
ホモジナイザで予６７ｉ　ｆ１合して液状混合物をｙＡ
製した。

つづいて、この液状混合物を第１図に示すタンク１内に
常温状態で移し、プランジャポンプ２を作動して該タン
ク１内の液状混合物を４００ｋｇ／ｃ−の加圧条件で圧
送し、フィルタ３を通して衝突破砕機構４に供給した。

この衝突粉砕機構４において、供給された液状混合物は
第２図及び第３図に示す流入ブロック５の流入穴１０を
通して圧力制御円板６の２つの微細な角穴１１ａ　、　
ｌ１ｌ）を通過する過程で加速され、次の衝突破砕円板
７の十字状穴１２で液状混合物が矢印方向に向きを変え
、抜穴１２の中心にて高速度で衝突破砕されて微粒子化
され、更に次のエネルギー放出円板８の帯状穴１３の通
過によりエネルギーを放出し、この後流出ブロック９流
出穴１４から排出され、前記タンク１に返送される。こ
うした衝突破砕、循環操作を約５分間かけて合計１０回
繰返した。なお、これらの衝突破砕、循環操作において
は図示しない冷却機構により液状混合物の温度を前記Ｐ
Ｐ、ＰＥの熱変形温度以下である１０℃に保持した。

上記操作後に取出した液状混合物は、前記２種の有機高
分子からなる超微粒子状複合材料がｔｆ遊した乳白色を
呈するコロイド状のものであった。

しかも、この超微粒子状複合材料の平均粒径を限外顕微
鏡で１ｆ１１１定したところ、平均破砕粒径が０．１μ
ｍ以下であった。

実施例２まず、実施例１と同様なＰＰ粒子８０ｇをトルエン−メ
チルエチルケトン混合溶媒（混合比１　：１）１５０　
Ｃｅをホモジナイザで予備混合して液状物を調製した。

つづいて、この液状物を第１図に示す夕ンク１内に常温
状態で移し、プランジャポンプ２を作動して該タンク１
内の液状物を４５０ｋｇ／ｃ♂の加圧条件で圧送し、フ
ィルタ３を通して衝突破砕機構４に供給し、実施例１と
同様な衝突破砕作用によりＰＰ粒子を高速度で衝突破砕
させ、更に該衝突破砕機構４の液状物を前記タンクｌに
返送した。こうした衝突破砕、循環操作を約５分間かけ
て合計１０回繰返した。なお、これら衝突破砕、循環操
作においては図示しない冷却機構により液状混合物の温
度を前記ＰＰの熱変形温度以下である１０℃に保持した
。

次いで、前記衝突破砕操作によりＰＰを超微粒子化した
液状物に粒径１μｍの一次粒子が二次凝集した平均粒径
１０μ【ｎのシリカ（Ｓ１０２）粒子４０ｇを配合し、
ホモジナイザで予備混合して液状混合物を調製した。つ
づいて、この液状混合物を第１図に示すタンクｌ内に常
温状態で移し、プランジャポンプ２を作動して該タンク
１内の液状物を４５０　ｋｇ　／　ｃｌの加圧条件で圧
送し、フィルタ３を通し・て衝突破砕機構４に供給し、
実施例１と同様な衝突破砕作用によりＰＰ粒子及びシリ
カ粒子を高速度で衝突破砕させ、更に該衝突破砕機構４
の液状混合物を前記タンク１に返送した。こうした衝突
破砕操作を約５分間かけて合計１０回繰返した。

なお、これら衝突破砕操作においては図示しない冷却機
構により液状混合物の温度を前記ＰＰの熱変形温度以下
である１０℃に保持した。

上記操作後に取出した液状混合物は、前記２種の物質の
混合物からなる超微粒子状複合材料が浮遊した乳白色を
呈するコロイド状のものであった。

しかも、この超微粒子状複合材料の平均粒径を限外顕微
鏡で測定したところ、平均破砕粒径がｏ、１μｍ以下で
あった。

実施例３まず、実施例１と同様なＰＥ粒子１００　ｇをエチルア
ルコールと水の懸濁液１５０　ｃｃに分散させた後、ホ
モジナイザで予備混合して液状物を調製した。

つづいて、この液状物を第１図に示すタンク１内に常温
状態で移し、プランジャポンプ２を作動して該タンク１
内の液状物を７００）ｃｇ／ｃｄの加圧条件で圧送し、
フィルタ３を通して衝突破砕機構４に供給し、実施例１
と同様な衝突破砕作用によりＰＥ粒子を高速度で衝突破
砕させ、更に該衝突破砕機構４の液状物を前記タンクｌ
に返送した。こうした衝突破砕、循環操作を約８分間か
けて合計１５回繰返した。なお、これら衝突破砕、循環
操作においては図示しない冷却機構により液状物の温度
を前記ＰＥの熱変形温度以下である１０℃に保持した。

次いで、前記衝突破砕操作によりＰＥを超微粒子化した
液状物に粒径０．５μｍの一次粒子が二次凝集したＳｉ
２均粒径５μｍのクロム酸粒子３０ｇを配合し、ホモジ
ナイザで予備混合して液状混合物を調製した。つづいて
、この液状混合物を第１図に示すタンクｌ内に常温状態
で移し、プランジャポンプ２を作動して該タンクｌ内の
液状物を７００ｋｇ／　ａ／の加圧条件で圧送し、フィ
ルタ３を通して衝突破砕機構４に供給し、実施例１と同
様な衝突破砕作用によりＰＥ粒子及びクロム酸粒子を高
速度で衝突破砕させ、更に該衝突破砕機構４から液状混
合物を前記タンク１に返送した。こうした衝突破砕、循
環操作を約８分間かけて合計１５回繰返した。なお、こ
れら衝突破砕、循環操作においては図示しない冷却機構
により液状混合物の温度を前記ＰＨの熱変形温度以下で
ある１０℃に保持した。

しかも、この超微粒子状複合飼料の粒径をレーザビーム
による光散乱（ブラウン運動）法で測定したところ、第
４図に示す粒度分布をもち、平均破砕粒径が０．０２μ
ｍ以下であった。

実施例４まず、実施例１と同様なＰＰ粒子４０ｇ及びＰＥ粒子４
０ｇをトルエン１５０　ｃｃに分散させた後、ホモジナ
イザでＴ−備混合して液状混合物を調製した。

つづいて、この液状混合物を第１図に示すタンクｌ内に
常温状態で移し、プランジャポンプ２を作動して該タン
クｌ内の液状混合物を５００ｋｇ／ａＪの加圧条件で圧
送し、フィルタ３を通して衝突破砕機構４に供給し、実
施例１と同様な衝突破砕作用によりＰＰ粒子及びＰＥ粒
子を高速度で衝突破砕させ、更に該衝突破砕機構４の液
状混合物を前記タンクｌに返送した。こうした衝突破砕
、循環操作を約１２分間かけて合計２０回繰返した。な
お、これら衝突破砕、循環操作においては図示しない冷
却機構により液状混合物の温度を前記ＰＰ、ＰＥの熱変
形温度以下である１０℃に保持した。

次いで、前記衝突破砕操作によりＰＰ及びＰＥを超微粒
子化した液状混合物に粒径１μｍの一次粒子が二次凝集
した平均粒径１０μｍのシリカ粒子２Ｏｆ及び平均粒径
１０μｍの鉄粒子２０ｇを配合し、ホモジナイザで予備
混合して液状混合物を調製した。つづいて、この液状混
合物を第１図に示すタンク１内に常温状態で移し、プラ
ンジャポンプ２を作動して該タンク１内の液状物を５０
０ｋｇ／ｃ−の加圧条件で圧送し、フィルタ３を通して
衝突破砕機構４に供給し、実施例１と同様な衝突破砕作
用によりＰＰ粒子、ＰＥ粒子、シリカ粒子及び鉄酸粒子
を高速度で衝突破砕させ、更に該衝突破砕機構４から液
状混合物を前記タンクｌに返送した。

こうした衝突破砕、循環操作を約１２分間かけて合計２
０回繰返した。なお、これら衝突破砕、循環操作におい
ては図示しない冷却機構により液状混合物の温度を前記
ＰＰ、ＰＥの熱変形温度以下である１０℃に倦持した。

一上記操作後に取出した液状混合物は、前記４種の物質
の混合物からなる超微粒子状複合材料が浮遊した乳白色
を呈するコロイド状のものであった。

しかも、この超微粒子状複合材料の粒径をレーザビーム
による光散乱（ブラウン運動）法で測定したところ、第
５図に示す粒度分布をもち、平均破砕粒径が０．０６μ
ｍ以下であった。

しかして、本実施例１〜４の超微粒子状複合材料を厚さ
約１０μｍに成膜してフィルムとし、これらフィルムに
ついて引張り破断応力を測定した。

その結果を下記第１表に示した。なお、有機溶媒として
トルエンを用いた実施例１．２．４の超微粒子状複合材
料の成膜にあたっては、該複合材料を単にアルミニウム
箔上に滴下、流延してトルエンを蒸発させることにより
行なった。また、有機溶媒としてエチルアルコールを用
いた実施例３の超微粒子状複合材料の成膜にあたっては
、該複合材ｔ１をアルミニウム箔の上に滴下し、１７０
　’Ｃに加熱された下部プレス上に置いて懸濁液を蒸発
させ、１７０℃に加熱した上部プレス及び前記下部プレ
スにより約１分間脱気し、更に上下部のプレスにより５
０ｋｇ／ｃｄの条件で加圧した状態を３０秒間保持した
後、３０℃の冷却プレスにアルミニウム箔毎移して成形
することによって行なった。また、第１表中には寥照例
１．２として前記物性のＰＰ、ＰＥを実施例１と同様な
方法でフィルム化したものの引張り破断応力を併記した
。

上記第１表から明らかな如く、本発明の超微粒子状複合
材料から成膜されたフィルムはポリプロピレンやポリエ
チレン単独のフィルムに比べて弓張り破断強度を著しく
向上できることがわかる。

［発明の効果コ以上詳述した如く、本発明によれば２種以上の有機高分
子が分子間相互作用力により均一の分散接合、分散結合
又は融合された０、１μｍ以下のナノコンポジットの超
微粒子状複合材料を製造でき、ひいては該複合材料を用
いて成膜などによりフィルム化することにより高引張り
強度性等の優れた物性有し、史に超微粒子化により従来
法では不可能であった圧延による超延伸が可能となり分
子配向が密でバリアー性、透明性に富むフィルムを製造
できる等顕著な効果を有する。

また、有機高分子と無機化合物及び金属のうちの少なく
とも一方とからなる液状混合物を超微粒子化する本発明
の別の方法によれば以下に列挙する種々の効果を奏する
高機能、高性能の超微粒子状複合材料を製造できる。

■、Ｕ機高分子のマトリックス中に超微粒子状の無機化
合物や金属が均一に分散され、高引張り強度笠の物性か
付与されたフィルムを得ることができる。例えば、有機
高分子のマトリックス中に超微粒子状金属を均一に分散
させた超微粒子状複合材料をフィルム化し、このフィル
ムに高電圧を印加してフィルム中の超微粒子状金属を放
出させることによって、微細な貫通孔が均一に形成され
た多孔膜を得ることができる。

■、複複合科料超微粒子状をなすため、従来法では不可
能であった圧延による超延伸が可能となり分子配向が密
でバリアー性に宮むフィルムを得ることができる。

■、複複合科料超微粒子状をなすため、フィシュアイや
コンタミなどが皆無で、高透明性のフィルムを得ること
ができる。

■、有有機分分子マトリックス中への無機化合物、金属
の分散性が良好であるため、部分的な欠陥のない均質な
フィルム等を得ることができる。

■、複合材料を超微粒子状とすることによって、無機化
合物や金属の比率を従来の複合材料に比べて大幅に高め
ることができるため、無機化合物や金属を主体とする物
性（例えば優れた耐熱性）を有するフィルム笠を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した超微粒子状複合材料
の製造装置を示す概略図、第２図は第１図の衝突破砕機
構を示す概略斜視図、第３図は第２図の衝突破砕機構の
分解斜視図、第４図、第５図は夫々本発明の実施例３．
４により製造された超微粒子状複合材料の粒度分布を示
すグラフである。１・・・タンク、２・・・ポンプ、３・・・フィルタ、
４・・・衝突破砕部、５・・・流入ブロック、６・・・
圧力制御円板、７・・・破砕衝突円板、８・・・エネル
ギー放出円板、９・・・流出ブロック、ｌｌａ　、　ｌ
ｌｂ・・・角穴、１２・・・十字状穴、１３・・・帯状
穴。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、互いに物性の異なる２種以上の有機高分子を、
所望の比率で有機溶媒に混合した後、該液状混合物を５
０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力で加圧し、１００ｍ／ｓｅ
ｃ以上の高速度で衝突破砕させる操作を複数回行ない、
各有機高分子を均一に破砕すると共に、各有機高分子の
分子間相互作用力、分子集合対相互作用力により互いに
分散結合又は融合させることを特徴とする超微粒子状複
合材料の製造方法。
（２）、互いに物性の異なる２種以上の有機高分子を有
機溶媒で混合した液状混合物を加圧、高速度で衝突破砕
させる工程を、該有機高分子の熱変形温度以下で行なう
ことを特徴とする請求項１記載の超微粒子状複合材料の
製造方法。
（３）、各有機高分子を均一に破砕すると共に、各有機
高分子の分子間相互作用力、分子集合体相互作用力によ
り互いに分散結合又は融合する各有機高分子の平均破砕
粒径が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１
記載の超微粒子状複合材料の製造方法。
（４）、有機高分子単独又は互いに物性の異なる２種以
上の有機高分子を、所望の比率で有機溶媒に混合した後
、該液状混合物を５０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力で加圧
し、１００ｍ／ｓｅｃ以上の高速度で衝突破砕させる操
作を複数回行なって超微粒子化させる第１の工程と、こ
の超微粒子に無機化合物微粒子及び金属微粒子の少なく
とも一方を所望の比率で混合した後、該液状混合複合物
を５０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力で加圧し、１００ｍ／
ｓｅｃ以上の高速度で衝突破砕させる操作を複数回行な
って前記無機化合物及び金属の少なくとも一方の超微粒
子を前記超微粒子状有機高分子のマトリックスに分子間
相互作用力、分子集合対相互作用力で均一に分散接合、
分散結合又は融合させる第２の工程とを具備したことを
特徴とする超微粒子状複合材料の製造方法。
（５）、有機高分子単独又は互いに物性の異なる２種以
上の有機高分子が有機溶媒で混合された液状混合物を加
圧、高速度で衝突破砕させる工程及び超微粒子状有機高
分子に無機化合物微粒子及び金属微粒子の少なくとも一
方を所望の比率で混合した液状混合複合物加圧、高速度
で衝突破砕させる工程を、該有機高分子の熱変形温度以
下で行なうことを特徴とする請求項４記載の超微粒子状
複合材料の製造方法。
（６）無機化合物及び金属の少なくとも一方の超微粒子
を超微粒子状有機高分子のマトリックスに分子間相互作
用力、分子集合対相互作用力で均一に分散接合、分散結
合又は融合させる超微粒子の平均破砕粒径が０．１μｍ
以下であることを特徴とする請求項４記載の超微粒子状
複合材料の製造方法。