特表 2024-525494 ポリマー複合物、およびその調製方法と使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-12

(54)【発明の名称】ポリマー複合物、およびその調製方法と使用

(51)【国際特許分類】

   C08L 101/00 20060101AFI20240705BHJP

   C08J 3/20 20060101ALI20240705BHJP

   B29C 64/314 20170101ALI20240705BHJP

   B33Y 70/00 20200101ALI20240705BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20240705BHJP

   C08L 21/00 20060101ALI20240705BHJP

   C08L 23/00 20060101ALI20240705BHJP

   C08L 25/04 20060101ALI20240705BHJP

   C08L 33/10 20060101ALI20240705BHJP

   C08L 69/00 20060101ALI20240705BHJP

   C08L 77/00 20060101ALI20240705BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20240705BHJP

   C08K 3/22 20060101ALI20240705BHJP

   C08K 3/34 20060101ALI20240705BHJP

【ＦＩ】

C08L101/00

C08J3/20 Z CER

C08J3/20 CEZ

B29C64/314

B33Y70/00

C08K3/013

C08L21/00

C08L23/00

C08L25/04

C08L33/10

C08L69/00

C08L77/00

C08K3/36

C08K3/22

C08K3/34

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023580814

(86)(22)【出願日】2021-08-31

(85)【翻訳文提出日】2023-12-28

(86)【国際出願番号】 CN2021115611

(87)【国際公開番号】W WO2023028824

(87)【国際公開日】2023-03-09

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516296371

【氏名又は名称】万華化学集団股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＷＡＮＨＵＡ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．１７， ＴＩＡＮＳＨＡＮ ＲＯＡＤ， ＹＥＤＡ， ＹＡＮＴＡＩ ＣＩＴＹ，ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＰＲＯＶＩＮＣＥ， ＣＨＩＮＡ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100108903

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 和広

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100208225

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100217179

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智史

(72)【発明者】

【氏名】楊 杰

(72)【発明者】

【氏名】婁 冠軍

【テーマコード（参考）】

4F070

4F213

4J002

【Ｆターム（参考）】

4F070AA15

4F070AA44

4F070AA53

4F070AC23

4F070AD04

4F070AE09

4F070FA01

4F070FB07

4F070FB09

4F213AA03

4F213AA21

4F213AA28

4F213AA29

4F213AA45

4F213AB16

4F213AB17

4F213AR12

4F213AR15

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL23

4F213WL25

4F213WL96

4J002AA001

4J002AA011

4J002AA021

4J002AC001

4J002BB001

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4J002CG001

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4J002DE077

4J002DE136

4J002DE137

4J002DE147

4J002DJ006

4J002DJ007

4J002DJ016

4J002DJ017

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4J002FD176

4J002FD177

4J002FD206

4J002FD207

4J002GB00

4J002GH01

4J002GT00

(57)【要約】

本発明は、ポリマー複合物、その調製方法および使用を開示する。前記ポリマー複合物は、重量部で１００部のポリマー粉末、０．１～３部のナノ粒子Ａおよび０．０５～１．５部のナノ粒子Ｂを含み、ただし、ナノ粒子Ａの粒径がナノ粒子Ｂよりも小さく、前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比は（１～９）：１である。本発明は、使用される小粒径および大粒径のナノ粒子が特定の比率で配合され、両者が協働し、ポリマー粉末の流動剤として、前記ポリマー複合物が、優れた流動性、透過性および高温安定性を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

重量部で、１００部のポリマー粉末、０．１～３部のナノ粒子Ａおよび０．０５～１．５部のナノ粒子Ｂという成分を含むポリマー複合物であって、
ナノ粒子Ａの粒径がナノ粒子Ｂよりも小さく、
前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比が（１～９）：１である、ポリマー複合物。

【請求項2】

前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比が（１．５～４）：１である、請求項１に記載のポリマー複合物。

【請求項3】

前記ナノ粒子Ａの粒径が５～５０ｎｍである、請求項１または２に記載のポリマー複合物。

【請求項4】

前記ナノ粒子Ｂの粒径が５０～６００ｎｍである、請求項１または２に記載のポリマー複合物。

【請求項5】

前記ポリマー粉末のメジアン径が５～５００μｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載のポリマー複合物。

【請求項6】

前記ポリマー粉末は、熱可塑性ポリマー粉末および／または熱硬化性ポリマー粉末を含み、
好ましくは、前記ポリマー粉末は、熱可塑性ポリマー粉末を含み、
好ましくは、前記熱可塑性ポリマー粉末は、熱可塑性エラストマー、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリメタクリレート、ポリカーボネートまたはポリスチレンのうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含み、
好ましくは、前記ナノ粒子Ａは、ナノシリカ、ナノ二酸化チタンまたはナノ炭化ケイ素のうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含み、
好ましくは、前記ナノ粒子Ｂは、ナノシリカ、ナノ二酸化チタン、ナノ炭化ケイ素、ナノ酸化アルミニウム、タルク粉末、ステアリン酸マグネシウムまたは酸化マグネシウムのうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のポリマー複合物。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載のポリマー複合物の調製方法であって、
ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１回目撹拌混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを２回目撹拌混合し、篩分けして、前記ポリマー複合物を得るステップを含む、調製方法。

【請求項8】

前記１回目撹拌混合の時間は１～１５ｍｉｎであり、
好ましくは、前記２回目撹拌混合の時間は１～６ｍｉｎである、請求項７に記載の調製方法。

【請求項9】

前記篩分けは篩で行い、
好ましくは、前記篩のメッシュ数は５０～３００メッシュである、請求項７または８に記載の調製方法。

【請求項10】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１～１５ｍｉｎで１回目撹拌混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを１～６ｍｉｎで２回目撹拌混合し、最後に、メッシュ数が５０～３００メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得るステップを含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の調製方法。

【請求項11】

請求項１～６のいずれか一項に記載のポリマー複合物の、粉末塗料または３Ｄ印刷における使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、高分子材料の技術分野に関し、特に、ポリマー複合物、およびその調製方法と使用に関する。

【背景技術】

【0002】

ポリマー材料とは、多くの同様で簡単な構造単位が共有結合により繰り返して結合した高分子量化合物を指す。ポリマー粉体は、化学方法または物理方法により調製される、一定の粒度および分布や、一定の粒子形態を有するファインケミカルである。ポリマー粉末は、粉末塗料、３Ｄプリント、化粧品、添加剤、医薬などの分野において広く使用されている。

【0003】

ポリマー粉体は、化学合成法、例えば、懸濁重合または乳化重合により調製されることができるが、その調製工程は、複雑であり、ポリマーの種類について制限もあり、スチレン類またはアクリル酸（エステル）類のポリマーしか調製できない情況が多い。現在、ポリマー粉体を取得する主要な手段は、依然として機械的粉砕の方式であり、その利点は、工程過程がシンプルであり、連続する生産を行うことができるが、調製された粒子の形状が乱雑で無秩序であり、粒径の分布も広い。

【0004】

上述した２種類の方法は、ポリマー粉末を調製するためによく用いられる方法である。しかしながら、この２種類の方法により調製された粉末の形状が不規則であり、流動性が悪いが、良好な流動性は、ポリマー粉末の使用の肝心である。現在、ポリマー粉末の流動性を向上させる方法は、主に粒子界面作用力の低減（例えば、流動助剤を添加するか、またはポリマーを被覆すること）や、転がり抵抗の低減（例えば、ポリマーに対して粒子形状を修正し、たとえば球形に修正すること）などの方法である。また、ポリマーの耐温度性には限界があり、使用温度が上昇すると、粉末の流動性の低下が明らかとなり、使用範囲が制限された。第１種の方法では、流動性助剤の混合過程は、任意の適切な混合機器（流動床と、１つまたは複数の、回転軸が装着された様々なドラムまたはミキサーと、を含む）で行うことができる。

【0005】

ＣＮ１１０２９５４Ｃでは、粒子洗浄剤組成物を調製する方法が開示されている。開示された方法は、平均粒径が２５０～９００ミクロンの範囲である過炭酸塩、および一部水和された結晶性アルミノケイ酸ナトリウムの粉末流動性助剤を粒子洗浄剤の粉末粒子に添加するステップを含む。

【0006】

ＣＮ１０９９２９２４２Ａでは、ナイロンポリマー粉末吸熱材料およびその調製方法が開示されている。開示された調製方法は、ナイロン原料、分子量調節剤および脱イオン水を重合釜に加入し、釜内の圧力を常圧に減圧させた後、熱媒体を投入し、撹拌し、糸を引いて切断し、ナイロン熱媒体ペレットを得るステップと、ナイロン熱媒体ペレットをポストシュリンクバレルに加入し、昇温して真空吸引撹拌を行い、ナイロン熱媒体重縮合ペレットを得るステップと、ナイロン熱媒体重縮合ペレットに対して極低温粉砕を行い、ナイロン熱媒体粉末材料を得るステップと、２０部のナイロン熱媒体粉末材料および０．１～２部のカーボンブラックを撹拌缶に加入して高速撹拌し、ナイロン-カーボンブラック混合粉末材料を得るステップと、ナイロン-カーボンブラック混合粉末材料、流動助剤および８０部のナイロン熱媒体粉末材料を粉末混合缶に加入し、高速撹拌した後、篩分けし、ナイロンポリマー粉末吸熱材料を得るステップと、を含む。開示された方法は、ナイロンポリマー粉末をファイバーレーザー焼結に適用した製品の表面品質および機械的性能が良い。

【0007】

ＣＮ１０８７２７８１４Ａでは、選択的にレーザー焼結するための複合ナイロン粉末材料およびその調製方法が開示されている。開示された複合ナイロン粉末材料は、重量比でナイロン樹脂粉末３０～７０部、中空ガラスマイクロビーズ３０～５０部、ガラス繊維０～２０部、カップリング剤０．２～２部、流動助剤０．１～１．５部、および酸化防止剤０．２～２部という成分を含む。その開示された変性後のガラス繊維および中空ガラスマイクロビーズをナイロン樹脂粉末に添加することは、単純にガラス繊維を添加することに対して、中空ガラスマイクロビーズとガラス繊維とを同時に添加したナイロン複合粉末は流動性がより良いとともに、粉末敷き効果がより良く、焼結材の強度モジュラスも高くなり、中空ガラスマイクロビーズとガラス繊維とのナイロン複合材料はナイロンの適用分野を拡張している。

【0008】

現在、粒子界面作用力および転がり抵抗を低減させる方式によりポリマー流動性を向上させることには限界がある。従って、流動性に優れたポリマー材料の開発がかなり重要となる。

【発明の概要】

【0009】

以下は、本願において詳しく説明する主題についての概説である。この概説は、特許請求の保護範囲を限定するためのものではない。

【0010】

従来技術における欠陥に対して、本願は、優れた流動性、透過性および高温安定性を有するポリマー複合物、およびその調製方法と使用を提供することを目的とする。

【0011】

この目的を達成するために、本願は、以下の技術案を採用する。

【0012】

第１態様として、本願は、重量部で、１００部のポリマー粉末、０．１～３部のナノ粒子Ａおよび０．０５～１．５部のナノ粒子Ｂという成分を含むポリマー複合物であって、
ナノ粒子Ａの粒径がナノ粒子Ｂよりも小さく、
前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比が（１～９）：１であり、ただし、１～９は、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５などであってもよい、ポリマー複合物を提供する。

【0013】

本願に係るポリマー複合物は、特定の質量比のナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂをポリマー粉末の流動剤として協働し、ポリマー粉末の表面に被覆され、粒子の表面摩擦力および粒子間の作用力を低減させ、ポリマー粉末の流動性、透過性および高温下での安定性を向上させる。

【0014】

前記ナノ粒子Ａの重量部は、０．１～３部、例えば、０．２部、０．５部、０．８部、１部、１．２部、１．４部、１．６部、１．８部、２部、２．２部、２．４部、２．６部、２．８部などである。

【0015】

前記ナノ粒子Ｂの重量部は、０．０５～１．５部、例えば、０．１部、０．２部、０．３部、０．４部、０．５部、０．６部、０．７部、０．８部、０．９部、１部、１．１部、１．２部、１．３部、１．４部などである。

【0016】

好ましくは、前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比は、（１．５～４）：１である。ただし、１．５～４は、２、２．２、２．５、２．８、３、３．２、３．５、３．８などであってもよい。

【0017】

本願に係るナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比は、（１．５～４）：１であることが好ましく、質量比がこの範囲である場合、得られるポリマー複合物の流動性および高温安定性がより優れる。

【0018】

好ましくは、前記ナノ粒子Ａの粒径は、５～５０ｎｍであり、例えば、６ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、４２ｎｍ、４５ｎｍ、４８ｎｍなどであり、５～３０ｎｍであることが好ましい。

【0019】

本願に係るナノ粒子Ａの粒径は、５～３０ｎｍであることが好ましい。これは、小粒径のナノ粒子がポリマーの表面に緻密な被覆を形成できることで、粒子間の作用力を低下させるためである。

【0020】

好ましくは、前記ナノ粒子Ｂの粒径は、５０～６００ｎｍ、例えば、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、２５０ｎｍ、３００ｎｍ、３５０ｎｍ、４００ｎｍ、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍなどであり、５０～３００ｎｍであることが好ましい。

【0021】

本願に係るナノ粒子Ｂの粒径は、５０～３００ｎｍであることが好ましい。これは、大粒径のナノ粒子がポリマーの表面に転がり摩擦およびバリア作用を形成して、粒子間の作用力を低減させるためである。

【0022】

好ましくは、前記ポリマー粉末のメジアン径は、５～５００μｍ、例えば、１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、３５０μｍ、４００μｍ、４５０μｍなどであり、１０～３００μｍであることが好ましく、５０～１５０μｍであることがより好ましい。

【0023】

好ましくは、前記ポリマー粉末は、熱可塑性ポリマー粉末および／または熱硬化性ポリマー粉末を含む。

【0024】

好ましくは、前記ポリマー粉末は、熱可塑性ポリマー粉末を含む。

【0025】

好ましくは、前記熱可塑性ポリマー粉末は、熱可塑性エラストマー、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリメタクリレート、ポリカーボネートまたはポリスチレンのうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含む。ただし、典型的な組み合わせは、熱可塑性エラストマーとポリアミドの組合せ、ポリオレフィン、ポリメタクリレートおよびポリカーボネートの組合せ、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリメタクリレート、ポリカーボネートおよびポリスチレンの組合せなどを含むが、これに制限的なものではない。

【0026】

好ましくは、前記ナノ粒子Ａは、ナノシリカ、ナノ二酸化チタンまたはナノ炭化ケイ素のうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含む。ただし、典型的な組み合わせは、ナノシリカとナノ二酸化チタンの組合せ、ナノ二酸化チタンとナノ炭化ケイ素の組合せ、ナノシリカ、ナノ二酸化チタンおよびナノ炭化ケイ素の組合せなどを含むが、これに制限的なものではない。

【0027】

好ましくは、前記ナノ粒子Ｂは、ナノシリカ、ナノ二酸化チタン、ナノ炭化ケイ素、ナノ酸化アルミニウム、タルク粉末、ステアリン酸マグネシウムまたは酸化マグネシウムのうちのいずれか１種または少なくとも２種の組合せを含む。ただし、典型的な組み合わせは、ナノシリカとナノ二酸化チタンの組合せ、ナノ二酸化チタン、ナノ炭化ケイ素およびナノ酸化アルミニウムの組合せ、ナノ酸化アルミニウム、タルク粉末、ステアリン酸マグネシウムおよび酸化マグネシウムの組合せを含むが、これに制限的なものではない。

【0028】

第２態様として、本願は、第１態様に記載されたポリマー複合物の調製方法であって、
ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１回目撹拌混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを２回目撹拌混合し、篩分けして、前記ポリマー複合物を得るステップを含む、調製方法を提供する。

【0029】

本願では、ポリマー複合物を調製する過程において、ポリマー粉末を粒径がより小さいナノ粒子Ａと混合することが優先であり、より良く緻密に粒子の表面に被覆させることができる。なお、ナノ粒子Ｂの粒径がより大きいので、先にナノ粒子Ｂを混合すれば、ポリマー粉末の表面に対する小粒径のナノ粒子の被覆に影響を及ぼす。

【0030】

好ましくは、前記１回目撹拌混合の時間は、１～１５ｍｉｎ、例えば、２ｍｉｎ、３ｍｉｎ、４ｍｉｎ、５ｍｉｎ、６ｍｉｎ、７ｍｉｎ、８ｍｉｎ、９ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、１１ｍｉｎ、１２ｍｉｎ、１３ｍｉｎ、１４ｍｉｎなどであり、１～３ｍｉｎであることが好ましい。

【0031】

好ましくは、前記２回目の撹拌混合の時間は、１～６ｍｉｎ、例えば、１．５ｍｉｎ、２ｍｉｎ、２．５ｍｉｎ、３ｍｉｎ、３．５ｍｉｎ、４ｍｉｎ、４．５ｍｉｎ、５ｍｉｎ、５．５ｍｉｎなどであり、１～２ｍｉｎであることが好ましい。

【0032】

本願に係る撹拌混合は、持続の撹拌混合であり、混合時間が十分ではないと、ポリマー粉末とナノ粒子が均一な混合を実現できず、混合時間が長すぎると、ナノ粒子の損失および埋め込みを引き起こして、複合ナノ粒子の効果を喪失する。

【0033】

好ましくは、前記篩分けは、篩で行う。

【0034】

好ましくは、前記篩のメッシュ数は、５０～３００メッシュ、例えば、６０メッシュ、８０メッシュ、１００メッシュ、１２０メッシュ、１４０メッシュ、１６０メッシュ、１８０メッシュ、２００メッシュ、２２０メッシュ、２４０メッシュ、２６０メッシュなどである。前記篩のメッシュ数は、５０～３００メッシュであり、前記篩で篩分けされた粒子の粒径は、３０～５００メッシュである。

【0035】

好ましい技術案として、前記調製方法は、
ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１～１５ｍｉｎで１回目撹拌混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを１～６ｍｉｎで２回目撹拌混合し、最後に、メッシュ数が５０～３００メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得るステップを含む。

【0036】

第３態様として、本願は、第１態様に記載されたポリマー複合物の、粉末塗料または３Ｄ印刷における使用を提供する。

【0037】

従来技術に対して、本願は、以下の有益な効果を有する。

【0038】

本願に用いられる小粒径のナノ粒子と大粒径のナノ粒子は、特定の比率で配合し、協働して、ポリマー粉末の流動剤として、前記ポリマー複合物が優れた流動性、透過性および高温安定性を有する。ポリマー粉末が熱可塑性ポリウレタンであることを例として、前記ポリマー複合物は、ＳＥ流動エネルギーが７．７５ｍＪ／ｇ以下であり、ＦＲＩが１．３５以下であり、透過性が４．１１ｍｂａｒ以上である。

【0039】

詳細な説明を閲読し理解した後、他の態様が分かることができる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】実施例１に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図2】実施例１に記載のポリマー複合物が１００℃で加熱された後の走査電子顕微鏡写真である。

【図3】実施例２に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図4】実施例２に記載のポリマー複合物が１３５℃で加熱された後の走査電子顕微鏡写真である。

【図5】実施例３に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図6】実施例４に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図7】実施例６に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図8】実施例８に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図9】比較例１に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【図10】比較例１に記載のポリマー複合物が１００℃で加熱された後の走査電子顕微鏡写真である。

【図11】比較例２に記載のポリマー複合物の走査電子顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

本願を容易に理解するために、本願は、以下のような実施例を例示する。当業者であれば、前記実施例は、本願を理解するためのものに過ぎず、本願を具体的に限定するためのものではないことを理解すべきである。

【0042】

実施例１
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、０．３部のナノ粒子Ａおよび０．１３部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0043】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が６５μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。

【0044】

ナノ粒子Ａ：ナノシリカ、粒径が１２ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：ナノシリカ、粒径が５０ｎｍである。

【0045】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0046】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを２ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを１ｍｉｎで２回目混合し、最後に、５０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0047】

実施例２
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、０．５部のナノ粒子Ａおよび０．３３部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0048】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後のポリプロピレン、メジアン径が５０μｍであり、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＡＮＦＡＢ ＧＰ１０００である。
ナノ粒子Ａ：ナノ炭化ケイ素、粒径が５ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：ナノ酸化アルミニウム、粒径が８０ｎｍである。

【0049】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0050】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを３ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを２ｍｉｎで２回目混合し、最後に、７０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0051】

実施例３
本実施例は、重量部で、ポリマー粉末１００部、３部のナノ粒子Ａおよび０．７５部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0052】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後のフェノール樹脂、メジアン径が５μｍであり、原料の型番は２１２３フェノール樹脂である。
ナノ粒子Ａ：ナノ二酸化チタン、粒径が５ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：ナノ炭化ケイ素、粒径が５０ｎｍである。

【0053】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0054】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１５ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを６ｍｉｎで２回目混合し、最後に、３００メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0055】

実施例４
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、０．２部のナノ粒子Ａおよび０．０６部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0056】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が５００μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
ナノ粒子Ａ：ナノシリカ、粒径が５０ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：タルク粉末、粒径が６００ｎｍである。

【0057】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0058】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを１ｍｉｎで２回目混合し、最後に、５０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0059】

実施例５
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、０．１部のナノ粒子Ａおよび０．０５部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0060】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が１５０μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
ナノ粒子Ａ：ナノ二酸化チタン、粒径が３０ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：タルク粉末、粒径が３００ｎｍである。

【0061】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0062】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを２ｍｉｎで２回目混合し、最後に、６０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0063】

実施例６
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、２部のナノ粒子Ａおよび０．７５部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0064】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が１０μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
ナノ粒子Ａ：ナノ炭化ケイ素、粒径が５ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：ナノシリカ、粒径が５０ｎｍである。

【0065】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0066】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを１．５ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを１ｍｉｎで２回目混合し、最後に、３００メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0067】

実施例７
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、２部のナノ粒子Ａおよび０．５部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0068】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が３００μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
ナノ粒子Ａ：１部のナノシリカ、粒径が３５ｎｍであり、１部のナノ二酸化チタン、粒径が３５ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：０．２５部のナノ炭化ケイ素、粒径が１５０ｎｍであり、０．２５部のナノ酸化アルミニウム、粒径が１５０ｎｍである。

【0069】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0070】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを２ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを２ｍｉｎで２回目混合し、最後に、５０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0071】

実施例８
本実施例は、重量部で、１００部のポリマー粉末、１部のナノ粒子Ａおよび０．３部のナノ粒子Ｂという成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0072】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後のポリプロピレン、メジアン径が８０μｍであり、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＡＮＦＡＢ ＧＰ１０００である。
ナノ粒子Ａ：０．５部のナノシリカ、粒径が１５ｎｍであり、０．５部のナノ炭化ケイ素、粒径が１５ｎｍである。
ナノ粒子Ｂ：０．１５部のナノ炭化ケイ素、粒径が１００ｎｍであり、０．１５部のナノシリカ、粒径が１００ｎｍである。

【0073】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0074】

ポリマー粉末とナノ粒子Ａを２ｍｉｎで１回目混合した後、混合後の原料とナノ粒子Ｂを３ｍｉｎで２回目混合し、最後に、６０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0075】

実施例９～１２
実施例９～１２と実施例１との違いは、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比が異なることであり、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの合計質量が０．６部であり、
実施例９～１２において、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比がそれぞれ９：１（実施例９）、１：１（実施例１０）、４：１（実施例１１）および１．５：１（実施例１２）である以外は、いずれも実施例１と同様である。

【0076】

実施例１３～１６
実施例１３～１６と実施例１との違いは、ナノ粒子Ａの粒径がそれぞれ５ｎｍ（実施例１３）、５０ｎｍ（実施例１４）、３ｎｍ（実施例１５）および６０ｎｍ（実施例１６）であることであり、それ以外は、実施例１と同様である。

【0077】

実施例１７～１９
実施例１７～１９と実施例１との違いは、ナノ粒子Ｂの粒径が６００ｎｍ（実施例１７）、３０ｎｍ（実施例１８）および７００ｎｍ（実施例１９）であることであり、それ以外は、実施例１と同様である。

【0078】

比較例１
本比較例は、重量部で、ポリマー粉末１００部、小粒径のナノ粒子０．５部という成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0079】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が６０μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
小粒径のナノ粒子：ナノシリカ、粒径が１５ｎｍである。

【0080】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0081】

ポリマー粉末と小粒径のナノ粒子を２ｍｉｎ混合した後、５０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0082】

比較例２
本比較例は、重量部で、ポリマー粉末１００部、大粒径のナノ粒子０．７部という成分からなるポリマー複合物を提供する。

【0083】

前記ポリマー粉末：極低温粉砕後の熱可塑性ポリウレタン、メジアン径が８０μｍであり、硬さＳｈｏｒｅＡ ９０、原料は万華化学集団股フン有限公司から購入され、型番はＷＨＴ－１４９０ＩＶである。
大粒径のナノ粒子：ナノシリカ、粒径が１００ｎｍである。

【0084】

上記ポリマー複合物の調製方法は、以下のステップを含む。

【0085】

ポリマー粉末と大粒径のナノ粒子を３ｍｉｎ混合した後、８０メッシュの篩で篩分けして、前記ポリマー複合物を得た。

【0086】

比較例３～４
比較例３～４と実施例１との違いは、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比が異なることであり、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの合計質量が０．６部であり、
比較例３～４において、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂとの質量比がそれぞれ１０：１および１：４である以外は、いずれも実施例１と同様である。

【0087】

性能試験
実施例１～１９および比較例１～４に記載のポリマー複合物に対して、以下のように測定した。

【0088】

（１）流動性能：サンプルを十分に乾燥した後、フリーマン製ＦＴ４パウダーレオメーターを用いて測定した。試験ソフトウェアをオンした後、必要な試験方法「ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｖａｒｉａｂｌｅ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ」を選択して流動性を測定した。測定結果には、流動活性化エネルギーが含まれ、「ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ」で１～１５ｋＰａの通気性を測定した。測定結果には、１～１５ｋＰａの圧力損失が含まれる。最後に、データ処理を行った。

【0089】

（２）堆積密度：Ｂａｘｔｅｒ製ＢＴ－１０００粉体総合特性試験機を用いて測定した。密度容器をきれいに清潔し、内部を乾燥に維持させた。そして、密度計を水平に調節し、ロート口を、密度カップの上縁から４０ｍｍ調節した。粉体総合特性試験機をオンし、１００ｍのかさ密度容器を装着した。

【0090】

１００ｇの粉末サンプルを秤量して試験機の上方のロートに投入し、ロート排出口を閉塞した。

【0091】

速やかにロート排出口を開き、ロート中のサンプルが自然状態で密度容器に垂直落下し、へらスプーンで密度カップの頂部の余計なサンプルを削り取り、密度カップを軽く叩いてサンプルを固定し、容器中の粉末の質量Ｍ１を記録し、堆積密度ρ（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｍ１／１００である。

【0092】

複数回測定して結果の再現性を確保し、測定結果を表１にまとめる。

【表1】

【0093】

表１に示したデータから分かるように、ポリマー粉末が熱可塑性ポリウレタンであることを例として、前記ポリマー複合物は、ＳＥ流動エネルギーが７．７５ｍＪ／ｇ以下であり、ＦＲＩが１．３５以下であり、透過性が４．１１ｍｂａｒ以上である。本願に係るポリマー複合物は、用いられた小粒径のナノ粒子と大粒径のナノ粒子が協働し、ポリマー粉末の流動剤として、三者が混合されたポリマー複合物の凝集特性指標ＦＲＩおよびＳＥ流動エネルギーが低くて、小粒径のナノ粒子と大粒径のナノ粒子を組み合わせて用いることにより、ポリマー粉体の流動抵抗を低下させる効果を有することを表明した。さらに、ポリマー複合物の透気性圧力損失が明らかに高くて、粉末の堆積がより緊密であり、粒子間の隙間がより少ないことを表明した。これは、堆積密度の結果と一致した。ＢＦＥ流動エネルギーは、堆積密度および粉末の凝集特性を綜合的に示した。堆積密度が大きく、凝集特性が良い粉末は、パウダーレオメーター羽根の駆動に必要なエネルギーが高くなり、ＢＦＥも大きくなる傾向があった。そのため、本願に係るポリマー複合物は、優れた流動性および透過性を有した。

【0094】

比較例１～２および実施例１の分析から分かるように、比較例２において堆積密度は大粒径粉末の選択の原因で相対的に大きいが、堆積密度は粒径への影響ほど流動性に対する敏感度が大きくないので、比較例１～２の性能が依然として実施例１に及ばないことを推定することができて、用いられたナノ粒子Ａおよびナノ粒子Ｂが協働し、ポリマー粉末の流動剤として、優れた流動性および高温安定性を有するポリマー複合物を形成できることが証明された。

【0095】

比較例３～４および実施例９～１０の分析から分かるように、比較例３～４の性能が実施例９～１０に及ばず、前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比が（１～９）：１範囲内にあれば、得られたポリマー複合物の性能がより良いことが証明された。

【0096】

実施例９～１２の分析から分かるように、実施例９～１０の性能が実施例１１～１２に及ばず、前記ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂの質量比は（１．５～４）：１が好ましく、得られたポリマー複合物の性能がより良いことが証明された。

【0097】

実施例１３～１６の分析から分かるように、実施例１５～１６の性能が実施例１３～１４に及ばず、ナノ粒子Ａの粒径が５～５０ｎｍの範囲にあれば、ナノ粒子Ｂとより良く協働してポリマー複合物の性能を向上させることができることが証明された。

【0098】

実施例１７～１９および実施例１の分析から分かるように、実施例１８～１９の性能が実施例１および１７に及ばず、ナノ粒子Ｂの粒径が５０～６００ｎｍの範囲にあれば、ナノ粒子Ａとより良く協働してポリマー複合物の性能を向上させることができることが証明された。

【0099】

図１と図２を比較することから分かるように、図１には、ナノ粒子Ｂおよびナノ粒子Ａがポリマー粉末基体に均一に分布した。図２には、１００℃で加熱された後、ナノ粒子Ｂおよびナノ粒子Ａがポリマー粉末基体において依然として均一に分布しており、損失および包埋の現象がなかった。本願に係るポリマー複合物が優れた高温安定性を有することが証明された。図３と図４を比較すると、類似する結果がある。

【0100】

図９と図１０を比較することから分かるように、図９には、単一種類のナノ粒子がポリマー粉末基体に均一に分布しているが、加熱された後、図１０中のナノ粒子は明らかな包埋および損失が現れ、ポリマー複合物の耐熱性および高温流動性に影響を及ぼした。

【0101】

そのため、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂを特定の配合比率で組み合わせて使用して、ポリマー粉末と混合した後形成したポリマー複合物は、優れた流動性および高温熱安定性を有した。

【0102】

図５～図８の分析から分かるように、ナノ粒子Ａ、ナノ粒子Ｂおよびポリマー粉末の粒径と種類を適当に調節すると、得られたポリマー複合物は、優れた流動性および恒温熱安定性を有する。本願において高温加熱された後の走査電子顕微鏡写真を与えていないが、実施例１～２および比較例１の結果から、実施例３～４、６、８も類似する結果を有することが推定された。即ち、ナノ粒子Ａとナノ粒子Ｂを特定の配合比率で組み合わせて使用して、ポリマー粉末と混合した後形成したポリマー複合物は、優れた流動性および高温熱安定性を有する。図１１にはナノ粒子が均一に分布しているが、比較例１と類似する結果を有することを予測できる。即ち、単一の粒径種類のナノ粒子がポリマー粉末の性能、特に高温安定性および流動性の向上に限界があった。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】