JP2018070852A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)セルロースナノファイバー、及び
(2)変成シリコーン樹脂
を含むことを特徴とする、樹脂組成物。
前記セルロースナノファイバーの含有量が、全量に対して0.01〜10質量%であることを特徴とする、前記項1に記載の樹脂組成物。
更に、
(3)充填材
を含むことを特徴とする、前記項1又は2に記載の樹脂組成物。
前記充填材が炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー及び硫酸バリウムからなる群から選ばれる充填剤であることを特徴とする、前記項3に記載の樹脂組成物。
更に、
(4)可塑剤及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種成分
を含むことを特徴とする、前記項1〜4に記載の樹脂組成物。
前記可塑剤が、フタル酸エステル可塑剤及びアジピン酸エステル可塑剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の成分を含むことを特徴とする、前記項1〜5に記載の樹脂組成物。
前記エポキシ樹脂がビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂であることを特徴とする、前記項5に記載の樹脂組成物。
前記セルロースナノファイバーが、パルプを、変成シリコーン樹脂中で解繊することにより得られるセルロースナノファイバーであることを特徴とする、前記項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
前記セルロースナノファイバーが、パルプを、可塑剤、希釈剤及び不活性媒体からなる群から選ばれる少なくとも一種の媒体中で解繊することにより得られるセルロースナノファイバーであることを特徴とする、前記項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
シーリング材又は接着剤であることを特徴とする、前記項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物。
本発明の樹脂組成物は、
(1)セルロースナノファイバー、及び
(2)変成シリコーン樹脂
を含むことを特徴とする。
CNF(修飾CNFを含む)は、パルプ(セルロース繊維)(修飾パルプ、修飾セルロース繊維を含む)を微細化(解繊)することで得られる。CNFは、樹脂に含有させることで、樹脂の破壊靭性等を強化できる。
パルプ(セルロース繊維)を解繊してCNFを調製する際に、変成シリコーン樹脂を用いることも可能である。
本発明の樹脂組成物では、更に、(3)充填材を含むことが好ましい。
本発明の樹脂組成物では、充填材は炭酸カルシウムであることが好ましい。
本発明の樹脂組成物では、更に、(4)可塑剤及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種成分を含むことが好ましい。
無水フタル酸とアルコールとのエステルであるフタル酸エステルは、性能バランスが良い汎用の可塑剤である。フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジブチル等を用いることが好ましい。
エポキシ樹脂にCNFと媒体との混合物(マスターバッチ)を添加することで、成分が均一に分散された樹脂組成物を製造することができる。この樹脂組成物の硬化物は、CNFにより補強されており、接着力や圧縮力が向上している。
追加の樹脂として、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂として、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂;ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリエチルメタクリレート(PEMA)等のアクリル樹系脂;ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂、アクリロニトリル-アクリルゴム-スチレン樹脂、アクリロニトリル-エチレンゴム-スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-スチレン樹脂、スチレン-ブタジエン-スチレン樹脂等のスチレン樹脂;アイオノマー樹脂、ポリアクリルニトリル、ナイロン等のポリアミド樹脂、エチレン-酢酸ビニル樹脂、エチレン-アクリル酸樹脂、エチレン-エチルアクリレート樹脂、エチレン-ビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂、ポリフッ化ビニルやポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂;ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、メチルペンテン樹脂、セルロース樹脂等の熱可塑性樹脂、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマー等樹脂が好ましい。
熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等が好ましい。フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等がより好ましい。
不飽和ポリエステル樹脂は、FRP(繊維強化プラスチック)に代表されるプラスチック製品の原料として、身の回りの用途で幅広く使用されている。
ビニルエステル樹脂は、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との付加反応により生成したビニルエステルに、主としてスチレン等の反応性モノマーを希釈溶解して、製造する。
熱硬化性エポキシアクリレート樹脂としては、2官能タイプでビスフェノールA型構造を有するもの、2官能タイプで変性ビスフェノールA型又はF型構造を有するもの、2官能タイプで臭素化ビスフェノールA型構造を有するもの、2官能タイプで特殊ポリフェニレンエーテル型構造を有するもの、多官能タイプで変性ビスフェノールA型構造を有するもの、多官能タイプでビスフェノールF型構造を有するもの、多官能タイプでフェノールノボラック型構造を有するもの、多官能タイプで窒素含有特殊型構造を有するもの等が挙げられる。
熱硬化性ウレタンアクリレート樹脂としては、2官能で芳香族タイプ、2官能で脂肪族及び脂環タイプ等がある。
ゲルコート用樹脂、トップコート用樹脂、注形用樹脂等がある。
本発明の樹脂組成物は、(1)CNF、(2)変成シリコーン樹脂、(3)充填材、(4)可塑剤及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種成分等を含む。樹脂組成物に対して、充填剤としてセルロースナノファーバー(CNF)を添加する際に、従来の樹脂組成物に比べて、少量のCNFの使用(添加)で強度を上げることができる。
本発明の樹脂組成物では、CNFは、パルプを、変成シリコーン樹脂中で解繊することにより得られるCNFであることが好ましい。
変成シリコーン樹脂、媒体中で、パルプ(セルロース繊維)を解繊(微細化)することで、CNF混合物を作製する。
CNFは、媒体中でパルプを微細化(解繊)することにより製造することができる。CNFは、修飾パルプを用いて調製しても良いし、変成シリコーン樹脂、媒体等の中でパルプを微細化(解繊)した後、得られたCNFを修飾(変性)しても良い。
媒体としては、変成シリコーン樹脂、可塑剤、希釈剤及び不活性媒体から選ばれる少なくとも一種の媒体が好ましい。
本発明の樹脂組成物は、樹脂に対して、CNFを、従来の充填剤と比較して著しく少量を含有させる場合であっても、強度が向上した樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物を接着剤として用いる場合、接着剤の使用において一般的な部材を接合するものの他、止水剤、防水剤、コーティング剤として用いることが好ましい。
修飾パルプ10質量%、及び変成シリコーン樹脂(カネカ社製、EST280)90質量%を撹拌羽根にて撹拌し予備分散した。次いで、グラインドミルで解繊した。更に、顕微鏡で解繊したことを確認した。このようにして、セルロースナノファイバー(CNF)10質量%含有変成シリコーン樹脂を得た。
修飾パルプ6.5質量%、及び変成シリコーン樹脂(カネカ社製、MSポリマーS810)62.7質量%、及びDINP 30.8質量%を撹拌羽根にて撹拌し予備分散した。次いで、マスコロイダーで解繊した。更に、顕微鏡で解繊したことを確認した。このようにして、CNF 6.5質量%含有変成シリコーン樹脂混合物を得た。
修飾パルプ10質量%、及びDINP 90質量%を撹拌羽根にて撹拌し予備分散した。次いで、CNF分散材の調整1と同様の方法で解繊した。更に、顕微鏡で解繊したことを確認した。このようにして、CNF 10質量%含有DINPを得た。
表1〜3(配合表1、2-1及び2-2)に実施例1〜15の組成を示す。表1〜3(配合表1、2-1及び2-2)に示す重量比で各成分を秤量し、プラネタリミキサーにて均一に撹拌混合し、主剤、及び硬化剤を得た。
実施例と同様に、配合表1及び2-1に示す重量比で各成分を均一混合し、主剤を得た。更に実施例と同様に、得られた主剤、及び硬化剤を配合表1及び2-1の重量比で均一に撹拌混合した。
S810: 変成シリコーン樹脂/カネカ社製
EP-4100:アデカレジンEP-4100 エポキシ樹脂/ADEKA社製
DINP:フタル酸ジイソノニル/新日本理化社製
COMP-28:ネオスタンCOMP-28 錫系触媒/日東化成社製
PLS505:カルシーズPLS505:神島化学工業株式会社製の活性炭酸カルシウム(炭酸カルシウム)
B:ホワイトンB/白石カルシウム株式会社製の重質炭酸カルシウム
K-54:アンカミンK-54 3級アミン(2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール)エポキシ樹脂硬化剤/エアープロダクツジャパン社製)
高い伸びを示すことから、シーリング用途に好適である。
Claims (10)
- (1)セルロースナノファイバー、及び
(2)変成シリコーン樹脂
を含むことを特徴とする、樹脂組成物。 - 前記セルロースナノファイバーの含有量が、全量に対して0.01〜10質量%であることを特徴とする、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 更に、
(3)充填材
を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 - 前記充填材が炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー及び硫酸バリウムからなる群から選ばれる充填剤であることを特徴とする、請求項3に記載の樹脂組成物。
- 更に、
(4)可塑剤及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種成分
を含むことを特徴とする、請求項1〜4に記載の樹脂組成物。 - 前記可塑剤が、フタル酸エステル可塑剤及びアジピン酸エステル可塑剤からなる群から選ばれる少なくとも一種の成分を含むことを特徴とする、請求項1〜5に記載の樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂がビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂であることを特徴とする、請求項5に記載の樹脂組成物。
- 前記セルロースナノファイバーが、パルプを、変成シリコーン樹脂中で解繊することにより得られるセルロースナノファイバーであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記セルロースナノファイバーが、パルプを、可塑剤、希釈剤及び不活性媒体からなる群から選ばれる少なくとも一種の媒体中で解繊することにより得られるセルロースナノファイバーであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- シーリング材又は接着剤であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。
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