JP2016199767A - 強化硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
表面修飾ナノ粒子(「ENP−1」)は、シリカナノ粒子(Nalco 2327、直径約20ナノメートル(nm))の水溶液1750グラムを、95℃で48時間以上、2−メトキシエタノールの存在下にてトリメトキシフェニルシラン76.4グラムで処理することにより調製した。熱重量分析(TGA)を用いると、生じた溶液は、27.5重量%(wt%)のシリカを含有することが判明した。この溶液2190グラムを、ビスフェノールFエポキシ樹脂(Ciba GeigyのPY 306)733グラムに添加することにより、樹脂にENP−1表面修飾シリカナノ粒子を配置した。この混合液を、最初は100℃で、次いで175℃で真空蒸留し、揮発物を除いた。生じた混合物は、エポキシ樹脂中に45wt%のシリカを含有していた。
[1]
少なくとも1つの硬化性樹脂と、表面修飾ナノ粒子と、ゴムナノドメインと、を含む、硬化性組成物。
[2]
前記硬化性樹脂がエポキシを含む、項目1に記載の硬化性組成物。
[3]
カチオン性硬化剤、アニオン性硬化剤、付加硬化剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される硬化剤を更に含む、項目2に記載の硬化性組成物。
[4]
前記硬化性樹脂がフリーラジカル硬化性樹脂を含む、項目1に記載の硬化性組成物。
[5]
硬化剤を更に含む、項目4に記載の硬化性組成物。
[6]
前記表面修飾ナノ粒子が、無機コアと、該無機コアの表面と関連する少なくとも1つの有機修飾剤と、を含む、項目1〜5のいずれかに記載の硬化性組成物。
[7]
前記無機コアがシリカを含む、項目6に記載の硬化性組成物。
[8]
前記少なくとも1つの有機修飾剤が、一価アルコール類、ポリオール類、オルガノシラン類、オルガノチタネート類、フェニルトリメトキシシラン、ベンゾオキサシレピンジメチルエステル、フェネチルトリメトキシシラン、及びN−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、又はこれらの混合物、からなる群から選択される材料由来である、項目6又は7に記載の硬化性組成物。
[9]
前記表面修飾ナノ粒子が、少なくとも50ナノメートルの平均粒径を有する、項目1〜8のいずれかに記載の硬化性組成物。
[10]
前記表面修飾ナノ粒子が、100〜250ナノメートルの平均粒径を有する、項目1〜9のいずれかに記載の硬化性組成物。
[11]
前記ゴムナノドメインが、コア−シェルゴムナノ粒子を含む、項目1〜10のいずれかに記載の硬化性組成物。
[12]
前記コア−シェルゴムナノ粒子が、少なくとも50℃のガラス転移温度を有するシェルと、−20℃以下のガラス転移温度を有するコアと、を含む、項目11に記載の硬化性組成物。
[13]
前記シェルが、アクリルポリマー、アクリルコポリマー、スチレンポリマー、及びスチレンコポリマーからなる群から選択される、項目11又は12に記載の硬化性組成物。
[14]
前記コアが、アクリルゴム及びジエンゴムからなる群から選択される、項目11〜13のいずれかに記載の硬化性組成物。
[15]
前記ゴムナノドメインが、自己集合性ブロックコポリマーを含み、任意に該自己集合性ブロックコポリマーが、三元ブロックコポリマーを含む、項目1〜14のいずれかに記載の硬化性組成物。
[16]
前記ゴムナノドメインが、透過電子顕微鏡で測定されるとき、10ナノメートル〜500ナノメートルの平均寸法を有する、項目1〜15のいずれかに記載の硬化性組成物。
[17]
前記硬化性組成物が、硬化性樹脂、表面修飾ナノ粒子、及びコアシェルゴムナノ粒子の総重量に基づき、20重量%〜50重量%の表面修飾ナノ粒子を含む、項目1〜16のいずれかに記載の硬化性組成物。
[18]
前記硬化性組成物が、硬化性樹脂、表面修飾ナノ粒子、及びゴムナノドメインの総重量に基づき、0.5重量%〜10重量%のゴムナノドメインを含む、項目1〜17のいずれかに記載の硬化性組成物。
[19]
項目1〜18のいずれかに記載の硬化した硬化性組成物を含む、強化樹脂。
[20]
項目19に記載の強化樹脂を含む、物品。
[21]
前記物品が、接着剤、コーティング、アンダーフィル、及びゲルコートからなる群から選択される、項目20に記載の物品。
[22]
前記物品が、繊維マトリックスを含む複合物品である、項目20に記載の物品。
[23]
前記物品が、風力タービン翼、及びスポーツ用品からなる群から選択される、項目22に記載の物品。
Claims (23)
- 少なくとも1つの硬化性樹脂と、表面修飾ナノ粒子と、ゴムナノドメインと、を含む、硬化性組成物。
- 前記硬化性樹脂がエポキシを含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
- カチオン性硬化剤、アニオン性硬化剤、付加硬化剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される硬化剤を更に含む、請求項2に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性樹脂がフリーラジカル硬化性樹脂を含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 硬化剤を更に含む、請求項4に記載の硬化性組成物。
- 前記表面修飾ナノ粒子が、無機コアと、該無機コアの表面と関連する少なくとも1つの有機修飾剤と、を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記無機コアがシリカを含む、請求項6に記載の硬化性組成物。
- 前記少なくとも1つの有機修飾剤が、一価アルコール類、ポリオール類、オルガノシラン類、オルガノチタネート類、フェニルトリメトキシシラン、ベンゾオキサシレピンジメチルエステル、フェネチルトリメトキシシラン、及びN−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、又はこれらの混合物、からなる群から選択される材料由来である、請求項6又は7に記載の硬化性組成物。
- 前記表面修飾ナノ粒子が、少なくとも50ナノメートルの平均粒径を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記表面修飾ナノ粒子が、100〜250ナノメートルの平均粒径を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記ゴムナノドメインが、コア−シェルゴムナノ粒子を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記コア−シェルゴムナノ粒子が、少なくとも50℃のガラス転移温度を有するシェルと、−20℃以下のガラス転移温度を有するコアと、を含む、請求項11に記載の硬化性組成物。
- 前記シェルが、アクリルポリマー、アクリルコポリマー、スチレンポリマー、及びスチレンコポリマーからなる群から選択される、請求項11又は12に記載の硬化性組成物。
- 前記コアが、アクリルゴム及びジエンゴムからなる群から選択される、請求項11〜13のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記ゴムナノドメインが、自己集合性ブロックコポリマーを含み、任意に該自己集合性ブロックコポリマーが、三元ブロックコポリマーを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記ゴムナノドメインが、透過電子顕微鏡で測定されるとき、10ナノメートル〜500ナノメートルの平均寸法を有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性組成物が、硬化性樹脂、表面修飾ナノ粒子、及びコアシェルゴムナノ粒子の総重量に基づき、20重量%〜50重量%の表面修飾ナノ粒子を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 前記硬化性組成物が、硬化性樹脂、表面修飾ナノ粒子、及びゴムナノドメインの総重量に基づき、0.5重量%〜10重量%のゴムナノドメインを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の硬化した硬化性組成物を含む、強化樹脂。
- 請求項19に記載の強化樹脂を含む、物品。
- 前記物品が、接着剤、コーティング、アンダーフィル、及びゲルコートからなる群から選択される、請求項20に記載の物品。
- 前記物品が、繊維マトリックスを含む複合物品である、請求項20に記載の物品。
- 前記物品が、風力タービン翼、及びスポーツ用品からなる群から選択される、請求項22に記載の物品。
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