JP2018176583A - Laminate having adhesive reinforcement layer and production method of laminate - Google Patents

Laminate having adhesive reinforcement layer and production method of laminate Download PDF

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政人 藤橋
Masato Fujihashi
政人 藤橋
徹 堀内
Toru Horiuchi
徹 堀内
保雅 河邉
Yasumasa Kawabe
保雅 河邉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate having high strength, rigidity and impact resistance by laminating a reinforcement layer on a substrate made of glass, resin, or metal.SOLUTION: A laminate that is obtained by coating, adhering and crosslinking treating an adhesive reinforcement layer composition in which an unmodified cellulose nano-fiber, a dispersant, an aqueous or water dispersible crosslinkable resin, and a crosslinking agent (however, it is not necessary when a crosslinkable resin is self-crosslinkable) on an adhesion surface of a base and has high impact resistance and small damage due to bending and flexure, and is difficult to be cracked under stress application. Preferably, a laminate having a reinforcement layer made of a composition in which a crosslinkable resin of the reinforcement layer is made of a composition containing one kind or more with selected from copolymers with one kind or more of ethylenic double bond-compound selected from vinyl alcohol, vinyl acetate, vinyl butyral, acrylic acid, methacrylic acid and ethylene and/or derivatives thereof, or one kind or more selected from a water or alcohol-soluble modified polyamide resin, a crosslinkable copolymer polyamide, or an aqueous epoxy resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、基材層及び補強層を有し、強度、剛性および耐衝撃性に優れ、割れ難い積層体に関する。   The present invention relates to a laminate having a substrate layer and a reinforcing layer, which is excellent in strength, rigidity and impact resistance, and is resistant to cracking.

従来、ミキサーやブラベンダーといった産業機械装置などの内部を目視確認、点検する点検窓や、自動車や船舶、航空機といった交通機関のフロントウインドウやリアウインドウ、サンルーフなどにはガラスが用いられていた。近年は軽量化を目的としてポリカーボネートやアクリル樹脂などといった強靭な透明なプラスチックが用いられているが、強度や耐衝撃性が充分でなく、大きな力が掛かると使用中に割れることがあった。
使用中に生じる割れを防止するために点検窓材質を厚くすると、重量が嵩むだけでなく、製造が困難となったり、高価となったりする。また、複数の基材を積層し、その間に接着剤を塗布して積層体とすることも行われている。
あるいは、点検窓の面積の大部分をステンレスやアルミなどの金属製とし、一部の領域のみにガラス製あるいは透明樹脂製の点検窓を設置することも行われているが、点検の視野が狭くなり内部全体を観察することが困難となる。
また点検窓にアクリル樹脂を使うと、アクリル樹脂に添加されている可塑剤等が溶出し、食品用機械の点検窓の材質としてはふさわしくない。
セルロースナノファイバーは、植物のパルプから、機械的解繊あるいは化学的酸化処理により、ナノサイズのセルロース結晶からなる繊維を取り出したものであり、近年その高い強度、弾性率などを生かして樹脂材料を補強する試みが多数行われている。
Conventionally, glass has been used as a window for checking the inside of industrial machinery such as mixers and brabenders, and a front window, a rear window, and a sunroof of transportation facilities such as cars, ships, and aircraft. In recent years, a strong transparent plastic such as polycarbonate or acrylic resin has been used for the purpose of weight reduction, but the strength and impact resistance are not sufficient, and may be broken during use if a large force is applied.
If the inspection window material is made thicker in order to prevent cracks that occur during use, it not only increases the weight but also makes it difficult or expensive to manufacture. Moreover, laminating | stacking several base materials, apply | coating an adhesive agent in-between | in-the-meantime, and making it a laminated body is also performed.
Alternatively, most of the area of the inspection window is made of metal such as stainless steel or aluminum, and a glass or transparent resin inspection window is installed only in a part of the area, but the field of vision for inspection is narrow. It becomes difficult to observe the entire inside.
In addition, if acrylic resin is used for the inspection window, the plasticizer etc. added to the acrylic resin will elute, and it is not suitable as a material of the inspection window of the machine for food.
Cellulose nanofibers are obtained by removing fibers consisting of nano-sized cellulose crystals from plant pulp by mechanical disintegration or chemical oxidation treatment, and in recent years have made use of their high strength, elastic modulus, etc. to make resin materials. There are many attempts to reinforce it.

特許文献1には、透明な樹脂材料に硬化性塗料を塗布し、押圧時の割れに強い、携帯端末用表示窓保護板が提案されている。すなわち、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明基板に、導電性微粒子を添加した硬化性塗料を塗布することにより耐擦傷性が付与されている。     Patent Document 1 proposes a display window protection plate for a portable terminal, which is coated with a curable paint on a transparent resin material and is resistant to cracking when pressed. That is, abrasion resistance is provided by apply | coating the curable paint which added electroconductive fine particles to transparent substrates, such as a methacrylic resin and polycarbonate resin.

特許文献2は、ガラスフィルムと透明樹脂層と、前記ガラスフィルムと透明樹脂層とを接着する透明補強層とからなり、ガラスフィルム/透明補強層/透明樹脂層/透明補強層/ガラスフィルムの5層構造のフィルム積層体が開示されているが、接着樹脂層による強度、耐衝撃性の改善作用については触れられていない。     Patent Document 2 is composed of a glass film, a transparent resin layer, and a transparent reinforcing layer for bonding the glass film and the transparent resin layer, and the glass film / transparent reinforcing layer / transparent resin layer / transparent reinforcing layer / glass film 5 Although a film laminate having a layered structure is disclosed, the improvement in strength and impact resistance by the adhesive resin layer is not mentioned.

特許文献3にはガラスシート層と樹脂層を接着する補強層からなる、少なくとも3層以上の積層構造を有するガラス樹脂積層について開示されているが、接着樹脂層による積層体の強度、耐衝撃性、割れ難さの改善について言及はない。     Patent Document 3 discloses a glass resin laminate having a laminated structure of at least three or more layers consisting of a reinforcing layer for bonding a glass sheet layer and a resin layer, but the strength and impact resistance of the laminate by the adhesive resin layer There is no mention of the improvement of the cracking resistance.

特許文献4には、セルロースナノファイバーを熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂の補強に用いる試みが記述されている。     Patent Document 4 describes an attempt to use cellulose nanofibers for reinforcing a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

特開2008−36927号公報JP, 2008-36927, A 特開2014−65169号公報JP, 2014-65169, A 特開2014−12373号公報JP, 2014-12373, A 特許第3641690号公報Patent No. 3641690

特許文献1では、多官能メタアクリレート化合物からなる硬化性皮膜に、酸化アンチモンの微粒子などの導電性微粒子が添加されており、メタクリル樹脂などの基材に塗布後に活性エネルギー線の照射により硬化させ、耐擦傷性を有する硬化性皮膜を得ている。
当該文献では、強度や割れ難さは基材の材質そのものに依存しており、塗布層による補強については触れられていない。
In Patent Document 1, conductive fine particles such as fine particles of antimony oxide are added to a curable film made of a polyfunctional methacrylate compound, and after being applied to a substrate such as methacrylic resin, it is cured by irradiation with active energy rays, A curable film having scratch resistance is obtained.
In the document, the strength and the cracking resistance depend on the material of the base material itself, and the reinforcement by the coating layer is not mentioned.

特許文献2では、額縁、ショーウインドウ、ショーケース等に代表される、内部の展示物や商品を鑑賞者が鑑賞することを可能にしつつ、内部の展示物や商品を保護する際に使用される透明積層物について記述されており、脆性材料であるガラスシートに透明樹脂シートを接着することで、物理的衝撃により割れが生じた際に、ガラス片の飛散による内容物の破損や傷付を防止するためのものである。
ガラス板では重くなるため、厚さ300μm以下のガラスフィルムを使用するのであるが、繰返して応力が負荷されたり、大きな衝撃力を受けたりする産業機械などの内部観察窓や、自動車等のフロントウインドウやサンルーフとしては使用できない。
Patent Document 2 is used to protect an internal exhibit or product while allowing a viewer to appreciate the internal exhibit or product represented by a frame, a show window, a showcase, etc. A transparent resin sheet is adhered to a glass sheet which is a brittle material, which is described for a transparent laminate, thereby preventing breakage or damage of the contents due to scattering of glass fragments when a crack is generated due to physical impact. It is to do.
A glass plate is used with a glass plate thickness of 300 μm or less because it becomes heavy. However, it is an internal observation window of an industrial machine that is repeatedly stressed or receives a large impact force, or a front window of an automobile etc. And can not be used as a sunroof.

特許文献3は、車両、額縁、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板、有機EL照明等のカバーガラスや医薬品パッケージなどに使用されるガラス板に関するもので、ガラス板面に樹脂層を接着層を介して接着されている。この場合、接着層における430〜680nmの波長域における分光透過率を90%以上とすることで、ガラス積層体を通して見た画像が黄色を帯びることを防げるものであり、使用するガラスシートの厚みが100〜300μm、接着層の厚みが50〜800μmであることから、繰返して応力が負荷されたり、大きな衝撃力を受けたりする産業機械などの内部観察窓の保護カバーには使用できないという問題があった。   Patent Document 3 relates to a glass plate used for a vehicle, a frame, a flat panel display, a glass substrate of a device such as a solar cell, an electronic paper, a cover glass such as an organic EL illumination, a pharmaceutical package, etc. The resin layer is adhered via an adhesive layer. In this case, by setting the spectral transmittance in the wavelength range of 430 to 680 nm in the adhesive layer to 90% or more, the image seen through the glass laminate is prevented from becoming yellowish, and the thickness of the glass sheet used is Since the thickness of the adhesive layer is 100 to 300 μm and the thickness of the adhesive layer is 50 to 800 μm, there is a problem that it can not be used as a protective cover for internal observation windows such as industrial machines that are repeatedly stressed or subjected to large impact forces. The

特許文献4は、セルロースナノファイバーで熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂の補強に用いる試みが記述されているが、あらかじめ調製したセルロースナノファイバーのシートに液状樹脂を含浸して積層し、圧縮成形する手法が開示されているのみで、射出成形や押出成形、注型などの一般に多用されている様々な樹脂成形手段に適用可能なものではない。   Although Patent Document 4 describes an attempt to use cellulose nanofibers for reinforcing a thermosetting resin or a thermoplastic resin, a sheet of cellulose nanofibers prepared in advance is impregnated with a liquid resin, laminated, and compression molded. Only the method is disclosed, and it is not applicable to various commonly used resin molding means such as injection molding, extrusion molding, casting and the like.

本発明の目的は、シート状、フィルム状、板状などの基材層を積層する際に、該基材層に厚さ0.005〜1mmの補強層を塗布して基材層を積層し架橋処理することで、強度、剛性や耐衝撃性の高い積層体を提供することである。   The object of the present invention is to laminate a substrate layer by applying a reinforcing layer having a thickness of 0.005 to 1 mm to the substrate layer when laminating the sheet layer, film, plate or the like. The crosslinking treatment is to provide a laminate having high strength, rigidity and impact resistance.

本発明は、下記〔1〕〜〔7〕により構成される。
〔1〕 一層、又は2層以上の層からなる基材層、及び補強層を有する積層体であって、前記補強層がセルロースナノファイバーを含む合成樹脂である積層体。
〔2〕 前記補強層が、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂、及び分散剤を含む組成物が架橋硬化した硬化層である、〔1〕に記載の積層体。
〔3〕前記架橋性樹脂を含む組成物が架橋剤を含む組成物、又は、該架橋性樹脂が自己架橋性である組成物である、〔1〕〜〔2〕に記載の積層体。
〔4〕 前記補強層の前記架橋性樹脂が、ビニルアルコールと、酢酸ビニル、ビニルブチラール、アクリル酸、メタアクリル酸、及びエチレンよりなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性二重結合含有化合物との共重合体、又は/及びにこれらの誘導体、又は水もしくはアルコールに可溶性の変性ポリアミド樹脂、架橋型共重合ポリアミド、又は水溶性エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む組成物である、〔2〕〜〔3〕に記載の積層体。
〔5〕 前記架橋型変性ポリアミドが、繰り返し構造単位中において、ポリエチレングリコール変性、もしくはN−メトキシメチル化変性されているか、あるいはカルボジイミド変性されたものである、〔4〕に記載の積層体。
〔6〕 前記補強層の厚さが0.005mm〜1mmである〔1〕〜〔5〕に記載の積層体。
〔7〕 前記補強層が、セルロースナノファイバーと分散剤を含み、親水性溶媒と前記架橋性樹脂及び架橋剤を含む組成物、又は親水性溶媒と前記自己架橋性樹脂からなる組成物であって、前記一層からなる基材層の一方の面、又は、二層以上の基材層の片面又は両面に前記補強層を塗布し互いに接着する工程後に架橋処理する、積層体の製造方法。
The present invention is constituted by the following [1] to [7].
[1] A laminate comprising a base layer comprising a single layer or two or more layers, and a reinforcing layer, wherein the reinforcing layer is a synthetic resin containing cellulose nanofibers.
[2] The laminate according to [1], wherein the reinforcing layer is a cured layer obtained by crosslinking and curing a composition containing a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin and a dispersant.
[3] The laminate according to [1] or [2], wherein the composition containing the crosslinkable resin is a composition containing a crosslinking agent, or the crosslinkable resin is a self-crosslinkable composition.
[4] The crosslinkable resin of the reinforcing layer is vinyl alcohol and at least one ethylenic double bond-containing compound selected from the group consisting of vinyl acetate, vinyl butyral, acrylic acid, methacrylic acid, and ethylene. And / or a derivative thereof, or a composition comprising at least one selected from the group consisting of a derivative thereof, or a modified polyamide resin soluble in water or alcohol, a cross-linked copolymer polyamide, or a water-soluble epoxy resin And the laminated body as described in [2]-[3].
[5] The laminate according to [4], wherein the crosslinkable modified polyamide is polyethylene glycol modified or N-methoxymethylated modified in a repeating structural unit, or carbodiimide modified.
[6] The laminate according to [1] to [5], wherein the thickness of the reinforcing layer is 0.005 mm to 1 mm.
[7] The reinforcing layer is a composition containing cellulose nanofibers and a dispersing agent, and containing a hydrophilic solvent, the crosslinkable resin and the crosslinking agent, or a composition comprising a hydrophilic solvent and the self-crosslinking resin, A method for producing a laminate, wherein the reinforcing layer is applied to one surface of the one surface of the single layer base layer or one or both sides of the two or more base layers and then adhered to each other, followed by crosslinking treatment.

本発明によれば、基材層A、基材層Bの少なくとも2層及び補強層を有する積層体であって、前記補強層はセルロースナノファイバーを含む合成樹脂である、強度、耐衝撃性に優れ、割れ難い積層体を比較的平易なプロセスで作ることができる。   According to the present invention, it is a laminate having a base material layer A, at least two layers of a base material layer B, and a reinforcing layer, wherein the reinforcing layer is a synthetic resin containing cellulose nanofibers. Excellent, non-breakable laminates can be made in a relatively simple process.

本発明の積層体は、板状あるいはシート状の基材層A、基材層Bの少なくとも2層からなる積層体の補強層(以下、単に補強層と表記することがある)に、未変性セルロースナノファイバーと水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂からなる組成物を用いることにより、強度、剛性ならびに耐衝撃性が高く、割れ難い積層体を得ることができる。
前記の基材層A、基材層Bは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であっても良い。
The laminate of the present invention is unmodified in the reinforcing layer of the laminate comprising at least two layers of the plate-like or sheet-like base material layer A and the base material layer B (hereinafter sometimes referred to simply as the reinforcing layer). By using a composition comprising cellulose nanofibers and a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, it is possible to obtain a laminate having high strength, rigidity, impact resistance, and resistance to cracking.
The base material layer A and the base material layer B may be made of the same material or different materials.

前記補強層に用いるセルロースナノファイバーと架橋性樹脂からなる架橋性樹脂組成物は、未変性セルロースナノファイバーと水と分散剤、水溶性あるいは水分散性の架橋性樹脂、ならびに必要に応じて架橋性樹脂の架橋剤を、親水性溶媒に分散させた架橋性樹脂組成物であり、当該組成物を前記基材層A、基材層Bの片面(接着面)に塗布し、積層、接着後、前記架橋性樹脂組成物を架橋処理することで、前記基材層A、基材層Bの単体よりも強度・耐衝撃性が高くなり、割れ難くすることができる。
本発明では、未変性セルロースナノファイバーの粉砕又は細径化は、後述するように例えば高速回転型メディアレス分散機を用いて行われる。このような細径化では、未変性セルロースナノファイバーは繊維径3〜20nmの未変性セルロースナノファイバーを比較的多く含むものとなりやすい。
The crosslinkable resin composition comprising the cellulose nanofibers and the crosslinkable resin used in the reinforcing layer comprises unmodified cellulose nanofibers, water and a dispersant, a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, and, if necessary, a crosslinkable resin. It is a crosslinkable resin composition in which a crosslinking agent for resin is dispersed in a hydrophilic solvent, and the composition is applied to one side (adhesion side) of the base layer A and the base layer B, laminated, adhered, By subjecting the crosslinkable resin composition to a crosslinking treatment, the strength and impact resistance become higher than those of the base material layer A and the base material layer B alone, and it is possible to make it difficult to be broken.
In the present invention, pulverization or reduction of the diameter of the unmodified cellulose nanofibers is carried out using, for example, a high-speed rotation type medialess disperser as described later. With such a reduction in diameter, unmodified cellulose nanofibers tend to be relatively rich in unmodified cellulose nanofibers with a fiber diameter of 3 to 20 nm.

〔積層体基材層〕
ミキサーやブラベンダーといった産業機械装置などの内部を目視確認、点検する点検窓、及び自動車や船舶、航空機といった交通機関のフロントウインドウやリアウインドウ、サンルーフなどに使用されるような対面を透視できる板状構造体は、ガラスやポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などの、多くは透明な基材が使用されている。
これらの基材の多くは単一材料で構成されているが、強度、剛性や耐衝撃性が不足している場合は、前記の板状透明基材を積層する場合がある。板状基材の接着層として、例えば車両用フロントガラスにはポリビニルブチラール樹脂を用いることが公知で、実際に多用されている、これ以外の積層体においても板状又はシート状、フィルム状の樹脂が使用されていて、いろいろな機能が付与されている。
基材としては、上記のような透明な樹脂だけでなく、鉄やアルミなどの金属、及びセラミックスなどの無機材料からなる基材層の積層体として使用することができる
[Laminate base layer]
An inspection window for visually checking and inspecting the inside of industrial machinery such as mixers and brabenders, and a plate shape that can be seen through the front window, rear window, and sunroof of transportation facilities such as automobiles, ships, and aircrafts. Structure includes glass, polycarbonate resin, acrylic resin, polystyrene resin, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl alcohol resin, ethylene / vinyl alcohol copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyetherimide resin, etc. Many, mostly transparent substrates are used.
Most of these substrates are made of a single material, but when the strength, rigidity and impact resistance are insufficient, the above-mentioned plate-like transparent substrates may be laminated. It is known that polyvinyl butyral resin is used as an adhesive layer of a plate-like substrate, for example, for windshields for vehicles, and plate-like, sheet-like, or film-like resins are also widely used in practice. Is used and has various functions.
As a substrate, in addition to the transparent resin as described above, it can be used as a laminate of a substrate layer comprising a metal such as iron or aluminum, and an inorganic material such as ceramic.

本発明では、上記のような積層体の接着層に、以下に詳述するセルロールナノファイバーを複合化した樹脂を補強層として用いると、積層体を構成する材料単体で使用する場合よりも、強度、剛性並びに耐衝撃性が高くなって割れ難くなる。それにより、積層体の厚みを薄くしたり、応力の負荷による割れなどを防止することができて、そのため使用時の安全性が高くなるとともに、ランニングコストを下げることができる。   In the present invention, when a resin in which the cellulose nanofibers described in detail below are compounded in the adhesive layer of the laminate as described above is used as a reinforcing layer, it is possible to use the material constituting the laminate more than The strength, rigidity and impact resistance become high and it becomes difficult to break. As a result, the thickness of the laminate can be reduced, and cracking due to stress can be prevented, so that safety during use can be enhanced and running costs can be reduced.

本発明による積層体は、例えば厚さが0.5〜1mm程度の薄いものであれば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ、太陽電池、リチウムイオン電池、タッチパネル、電子ペーパー等のデバイスのガラス基板、デジタルサイネージあるいはそれに使用される導光板、及び照明デバイスのカバーガラス、または医薬品や食品の包装資材などに使用することができ、1〜5mmあるいはこれ以上の厚い基材であれば、前記産業装置の点検窓、又は自動車や船舶、航空機といった交通機関のフロントウインドウやリアウインドウ、サンルーフなどだけでなく、建築物の窓ガラス、額縁、展示ケースなどに使用することができるが、これらに限られたものではない。
基材としては、透過観察用の窓材であれば透明であることが望ましい。
The laminate according to the present invention may be, for example, a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic EL display, a solar cell, a lithium ion battery, a touch panel, an electronic paper, etc. Glass substrates, digital signage or light guide plates used therefor, cover glasses for lighting devices, or packaging materials for pharmaceuticals and food, etc., as long as it is a thick substrate of 1 to 5 mm or more, It can be used not only for the inspection window of the above-mentioned industrial equipment, or for the front window or rear window of a transportation facility such as a car, ship or aircraft, or a sunroof, etc. It is not limited.
As a base material, it is desirable that it is transparent if it is a window material for transmission observation.

〔接着性補強層〕
本発明の積層体の補強層は、基材に対して接着性を有し、未変性セルロースナノファイバーと分散剤、水溶性あるいは水分散性の架橋性樹脂、ならびに必要に応じて架橋性樹脂の架橋剤を含む組成物である。該未変性セルロースナノファイバーは、後述するように分散剤の作用により前記架橋性樹脂中にほぼ均一に分散していることから、本発明の積層体の接着性を有する補強層は、機械的強度、剛性が高いために積層体の割れを防止するだけでなく、積層体を耐候性、耐熱性、耐薬品性、透明性等に優れたものとすることができる。また、さらに架橋性樹脂に架橋剤を含む場合、又は架橋性樹脂として自己架橋性樹脂を含む場合には、後述する架橋処理により、未変性セルロースナノファイバー間、架橋性樹脂(又は自己架橋性樹脂)間、未変性セルロースナノファイバーと架橋性樹脂(又は自己架橋性樹脂)との間のいずれかに架橋構造が導入されるので、上記した各特性をさらに向上させることができる。
[Adhesive reinforcement layer]
The reinforcing layer of the laminate of the present invention has adhesiveness to a substrate, and comprises unmodified cellulose nanofibers and a dispersing agent, a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, and, if necessary, a crosslinkable resin. It is a composition containing a crosslinking agent. Since the unmodified cellulose nanofibers are substantially uniformly dispersed in the crosslinkable resin by the action of the dispersing agent as described later, the reinforcing layer having the adhesiveness of the laminate of the present invention has a mechanical strength. Since the rigidity is high, not only the cracking of the laminate can be prevented but also the laminate can be made excellent in weather resistance, heat resistance, chemical resistance, transparency and the like. In addition, when the crosslinkable resin further contains a crosslinking agent, or when the self-crosslinkable resin is contained as the crosslinkable resin, cross-linking resin (or self-crosslinkable resin) between non-modified cellulose nanofibers by the crosslinking treatment described later. In the meantime, since the crosslinked structure is introduced to any one of the unmodified cellulose nanofibers and the crosslinkable resin (or the self-crosslinkable resin), the above-mentioned respective properties can be further improved.

本発明の積層体の接着性補強層は、未変性セルロースナノファイバー、水溶性又は水分散性の架橋性樹脂、水溶性分散剤、及び親水性溶媒を含み、未変性セルロースナノファイバーの含有量が架橋性樹脂100重量部に対して0.1重量部以上、20重量部以下であり、未変性セルロースナノファイバーが繊維径3〜20nmの未変性セルロースナノファイバーを含むものである。
各成分の詳細は、次のとおりである。
The adhesive reinforcing layer of the laminate of the present invention contains unmodified cellulose nanofibers, a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, a water-soluble dispersant, and a hydrophilic solvent, and the content of unmodified cellulose nanofibers is The unmodified cellulose nanofibers are non-modified cellulose nanofibers having a fiber diameter of 3 to 20 nm, which is 0.1 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the crosslinkable resin.
The details of each component are as follows.

〔セルロースナノファイバー〕
未変性セルロースナノファイバーは、その分子鎖中及び/又は分子鎖末端のセルロース由来の水酸基が疎水変性されていないセルロースナノファイバー(以下、未変性セルロースナノファイバーという)である。未変性セルロースナノファイバーは、本発明では、植物由来のパルプ等のセルロース原料を後述する機械的解繊あるいは酸化触媒による酸化処理により解きほぐすことで得られる繊維状物質である。セルロース原料は、例えば、一のセルロースナノファイバー内にて表面の複数の水酸基が水素結合を形成することにより、また、一のセルロースナノファイバー表面の水酸基と他のセルロースナノファイバー表面の水酸基とが水素結合を形成することにより、凝集体を含んでいることがある。この凝集体は、機械的解繊処理等により、容易に解きほぐすことがてきる。
[Cellulose nanofibers]
Unmodified cellulose nanofibers are cellulose nanofibers (hereinafter referred to as unmodified cellulose nanofibers) in which the hydroxyl group derived from cellulose in the molecular chain and / or at the molecular chain terminal is not hydrophobically modified. In the present invention, non-modified cellulose nanofibers are fibrous substances obtained by loosening cellulose raw materials such as plant-derived pulp by mechanical disintegration or oxidation treatment with an oxidation catalyst described later. In the cellulose raw material, for example, a plurality of hydroxyl groups on the surface form hydrogen bonds in one cellulose nanofiber, and a hydroxyl group on one cellulose nanofiber surface and a hydroxyl group on another cellulose nanofiber surface are hydrogen By forming a bond, it may contain aggregates. The aggregate can be easily disintegrated by mechanical disintegration treatment or the like.

本発明で使用する未変性セルロースナノファイバーは、機械的解繊処理あるいは化学的酸化処理を施すことにより、繊維径3〜20nmの範囲の未変性セルロースナノファイバーを含むものになる。前記範囲の繊維径を有する未変性セルロースナノファイバーは、前記範囲以外の範囲の繊維径のものに比べ、樹脂中に均一分散することにより力学特性に対するより高い補強効果を有していることが実験的に確かめれている。   The non-modified cellulose nanofibers used in the present invention include non-modified cellulose nanofibers having a fiber diameter in the range of 3 to 20 nm by mechanical fibrillation treatment or chemical oxidation treatment. It is an experiment that unmodified cellulose nanofibers having a fiber diameter in the above range have a higher reinforcing effect on mechanical properties by being uniformly dispersed in a resin, as compared to fiber diameters in a range other than the above range. It has been confirmed.

未変性セルロースナノファイバーの繊維径及び繊維長は特に限定されないが、繊維径が好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは60nm以下、特に好ましくは3〜40nmであり、繊維長が好ましくは10〜1000μm、より好ましくは100〜500μmであり、アスペクト比(繊維長/繊維径)が1000〜15000、好ましくは2000〜10000程度である。ここでの繊維径は、電子顕微鏡観察により任意の個数(例えば20本)の未変性セルロースナノファイバーの繊維径を測定し、得られた測定値の算術平均値として求められる。   The fiber diameter and the fiber length of the unmodified cellulose nanofiber are not particularly limited, but the fiber diameter is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, still more preferably 60 nm or less, particularly preferably 3 to 40 nm, and the fiber length is preferably Is 10 to 1000 μm, more preferably 100 to 500 μm, and the aspect ratio (fiber length / fiber diameter) is 1000 to 15000, preferably about 2000 to 10000. The fiber diameter here is determined by measuring the fiber diameter of an arbitrary number (for example, 20) of non-modified cellulose nanofibers by electron microscope observation, and calculating the arithmetic mean value of the obtained measurement values.

未変性セルロースナノファイバーは、繊維径が前述のようにナノオーダーと非常に小さいことから、これを低濃度で水に分散させた場合、水中に未変性セルロースナノファイバーが分散していることは肉眼では認められず、透明な分散液となる。また、未変性セルロースナノファイバーを高濃度で水に分散させると、比較的大きな(光の波長より大きい)サイズの凝集体のために、光が散乱し不透明な分散液となる。ここで、分散液は、エマルジョン、スラリー、ゲル、ペーストなどの種々の形態を含む。   Unmodified cellulose nanofibers are very small at the nano-order as described above, so when dispersed in water at a low concentration, the fact that the unmodified cellulose nanofibers are dispersed in water is visually No, it becomes a transparent dispersion. In addition, when unmodified cellulose nanofibers are dispersed in water at high concentration, light scatters to form an opaque dispersion due to aggregates of relatively large size (larger than the wavelength of light). Here, the dispersion includes various forms such as an emulsion, a slurry, a gel, a paste and the like.

なお、本発明の接着性を有する接着性補強層組成物のように、未変性セルロースナノファイバーと後述する分散剤とを水系で共存させた場合には、少なくとも一部の未変性セルロースナノファイバー表面の官能基と少なくとも一部の分散剤とが結合し、これらのイオン結合体が形成されることがある。このようなイオン結合体は、例えば、未変性セルロースナノファイバーの分散安定性を長期間にわたって高水準に維持するような機能を有していると考えられる。   As in the case of the adhesive reinforcing layer composition having adhesiveness according to the present invention, when non-modified cellulose nanofibers and a dispersant described later coexist in an aqueous system, at least a part of the non-modified cellulose nanofibers surface These functional groups and at least a part of the dispersing agent may combine to form these ionic conjugates. Such an ionic conjugate is considered to have a function of, for example, maintaining the dispersion stability of unmodified cellulose nanofibers at a high level over a long period of time.

本発明では、未変性セルロースナノファイバーは、得られるナノファイバー組成物における未変性セルロースナノファイバーの分散性などの観点から、水分散液の形態で用いることが好ましい。水分散液における未変性セルロースナノファイバーの含有量は特に限定されないが、好ましくは水分散液全量の0.001〜20重量%であり、より好ましくは水分散液全量の0.1〜10重量%である。   In the present invention, the unmodified cellulose nanofibers are preferably used in the form of an aqueous dispersion from the viewpoint of the dispersibility of the unmodified cellulose nanofibers in the obtained nanofiber composition. The content of unmodified cellulose nanofibers in the aqueous dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 20% by weight of the total amount of the aqueous dispersion, and more preferably 0.1 to 10% by weight of the total amount of the aqueous dispersion It is.

なお、伸びきり鎖結晶からなる未変性セルロースナノファイバーの弾性率、強度はそれぞれ140GPaおよび3GPaに達し、代表的な高強度繊維、アラミド繊維に等しく、ガラス繊維よりも高弾性である。しかも、線熱膨張係数は1.0×10−7/℃と石英ガラスに匹敵する小ささである。 The elastic modulus and strength of the unmodified cellulose nanofiber consisting of extended chain crystals reach 140 GPa and 3 GPa, respectively, and are equivalent to typical high-strength fibers and aramid fibers, and have higher elasticity than glass fibers. Furthermore, the linear thermal expansion coefficient is as small as 1.0 × 10 −7 / ° C., which is comparable to that of quartz glass.

未変性セルロースナノファイバーの製造に使用するセルロースは、好ましくは水分散体である。セルロースの形状は、例えば、繊維状、粒状などの任意の形状であり、セルロースとしては、リグニンやヘミセルロースを除去したミクロフィブリル化セルロースが好ましい。また、市販のセルロースを使用してもよい。メディアレス分散機でミクロフィブリル化セルロースを処理すると、ミクロフィブリル化セルロースが繊維の長さを保ったまま繊維表面に存在する水酸基に由来する水素結合がほどけて細くなるが、該処理条件を変えることで、繊維の切断もしくは分子量を低下させることも可能である。   The cellulose used for the production of unmodified cellulose nanofibers is preferably an aqueous dispersion. The shape of the cellulose is, for example, any shape such as fibrous and granular, and as the cellulose, microfibrillated cellulose from which lignin and hemicellulose are removed is preferable. Alternatively, commercially available cellulose may be used. When the microfibrillated cellulose is treated with a medialess disperser, the microfibrillated cellulose unfolds and thins hydrogen bonds derived from hydroxyl groups present on the fiber surface while maintaining the length of the fiber, but the treatment conditions are changed. It is also possible to cut the fibers or reduce the molecular weight.

本発明の接着性を有する接着性補強層組成物における未変性セルロースナノファイバー(以下、セルロースナノファイバーをCNFと呼ぶことがある)の配合量は特に限定されないが、本発明の積層体の補強層の塗工性、強度、剛性及び耐衝撃性等のバランスを考慮すると、好ましくは、架橋性樹脂100重量部に対して0.1重量部〜20重量部の範囲であり、より好ましくは0.5重量部〜5.5重量部の範囲である。未変性セルロースナノファイバーの配合量が0.5重量部未満では、本発明の積層体の補強層としての強度、剛性ならびに耐衝撃性が不十分になる傾向がある。一方、未変性セルロースナノファイバーの配合量が10重量部以上であると、本発明の積層体の接着性補強層組成物が大きく増粘し、その塗工性、取扱い性等が著しく低下する傾向がある。その結果、本発明の積層体の補強層としての膜厚の均一性等の形成が困難になる傾向がある。   The amount of unmodified cellulose nanofibers (hereinafter, cellulose nanofibers may be referred to as CNF) in the adhesive reinforcing layer composition having adhesiveness of the present invention is not particularly limited, but the reinforcing layer of the laminate of the present invention In consideration of the balance of coating properties, strength, rigidity and impact resistance, etc., it is preferably in the range of 0.1 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinkable resin, more preferably 0. It is in the range of 5 parts by weight to 5.5 parts by weight. If the blending amount of unmodified cellulose nanofibers is less than 0.5 parts by weight, the strength, rigidity and impact resistance of the laminate of the present invention as a reinforcing layer tend to be insufficient. On the other hand, when the blending amount of the unmodified cellulose nanofibers is 10 parts by weight or more, the adhesive reinforcing layer composition of the laminate of the present invention is greatly thickened, and the coating property, the handleability and the like tend to be remarkably reduced. There is. As a result, it tends to be difficult to form the uniformity of the film thickness as the reinforcing layer of the laminate of the present invention.

〔架橋性樹脂〕
本発明の架橋性樹脂は、水溶性又は水分散性を有するものである。水溶性架橋性樹脂とは親水性溶媒に溶解可能な架橋性樹脂である。水分散性架橋性樹脂とは、乳化剤などにより親水性溶媒に分散させることができる強制乳化タイプの架橋性樹脂、及びその主鎖骨格の側鎖及び/又は末端に親水性基を導入することにより、親水性溶媒に分散させることのできる自己乳化タイプの架橋性樹脂を含む。
[Crosslinkable resin]
The crosslinkable resin of the present invention is one having water solubility or water dispersibility. The water-soluble crosslinkable resin is a crosslinkable resin that can be dissolved in a hydrophilic solvent. A water dispersible crosslinkable resin refers to a forced emulsification type crosslinkable resin that can be dispersed in a hydrophilic solvent by an emulsifier or the like, and a hydrophilic group introduced into the side chain and / or the end of the main chain skeleton thereof. And a self-emulsifying type crosslinkable resin that can be dispersed in a hydrophilic solvent.

本発明に用いられる架橋性樹脂とは、架橋性基及び架橋性構造から選ばれる少なくとも1種を有し、例えば架橋剤と反応して架橋構造を形成する架橋性樹脂であり、好ましくは、架橋性基及び架橋性構造から選ばれる少なくとも1種であり、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂である。ここで架橋性基としては特に限定されないが、例えば、エポキシ基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、エーテル基(例えばフルオロエチレンエーテル基など)、ヒドロシリル基などが挙げられる。架橋性樹脂は、架橋性基の1種又は2種以上を有することができる。これらの架橋性基は、架橋性樹脂の主鎖骨格に側鎖の少なくとも一部として結合してもよく、主鎖骨格の末端に結合してもよい。   The crosslinkable resin used in the present invention is a crosslinkable resin having at least one selected from a crosslinkable group and a crosslinkable structure, for example, a crosslinkable resin which reacts with a crosslinker to form a crosslink structure, preferably It is a crosslinkable resin which is at least one member selected from an acid group and a crosslinkable structure and has water solubility or water dispersibility. Here, the crosslinkable group is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy group, a hydroxy group, an isocyanate group, an amino group, an amido group, a carboxyl group, an ether group (for example, fluoroethylene ether group etc.) and a hydrosilyl group. The crosslinkable resin can have one or more crosslinkable groups. These crosslinkable groups may be bonded to the main chain skeleton of the crosslinkable resin as at least a part of side chains, or may be bonded to the end of the main chain skeleton.

また、架橋性構造としては特に限定されないが、例えば、ピロリドン構造、シロキサン構造、オキセタン構造などが挙げられる。架橋性樹脂は、架橋性構造の1種又は2種以上を有することができる。これらの架橋性構造は、架橋性樹脂の主鎖骨格の一部を形成していてもよく、架橋性樹脂の主鎖骨格の側鎖及び/又は末端に結合していてもよい。   The crosslinkable structure is not particularly limited, and examples thereof include a pyrrolidone structure, a siloxane structure, and an oxetane structure. The crosslinkable resin can have one or more crosslinkable structures. These crosslinkable structures may form part of the main chain skeleton of the crosslinkable resin, and may be bonded to the side chain and / or the end of the main chain skeleton of the crosslinkable resin.

また、架橋性樹脂は、水溶性又は水分散性を示すために、親水性基を有していてもよい。親水性基としては特に限定されないが、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン基、エーテル基などが挙げられる。親水性基は、架橋性樹脂の主鎖骨格に側鎖の一部として結合してもよく、また、主鎖骨格の末端に結合してもよい。これらの親水性基の中でも、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、エーテル基などを有する架橋性樹脂は、水分散性又は水溶性を有する架橋性樹脂となる。   In addition, the crosslinkable resin may have a hydrophilic group in order to exhibit water solubility or water dispersibility. The hydrophilic group is not particularly limited, and examples thereof include a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, a sulfone group, an ether group and the like. The hydrophilic group may be bonded to the main chain skeleton of the crosslinkable resin as a part of a side chain, or may be bonded to the end of the main chain skeleton. Among these hydrophilic groups, a crosslinkable resin having a hydroxy group, an amino group, a carboxyl group, an ether group or the like is a crosslinkable resin having water dispersibility or water solubility.

前述の架橋性樹脂の中でも、所定の機械的強度を有し、高い接着性を有する架橋性樹脂としては、ビニルアルコールと、酢酸ビニル、ビニルブチラール、アクリル酸、メタアクリル酸、及びエチレンよりなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性二重結合含有化合物と、の共重合体並びにこれらの誘導体、あるいは水もしくはアルコールに可溶性の変性ポリアミド樹脂、架橋型共重合ポリアミド、のいずれか1種であることがより好ましく、未変性セルロースナノファイバーの架橋性樹脂への分散性等の観点から、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、変性ポリアミド樹脂等がさらに好ましい。ポリビニルアルコール樹脂及びポリビニルブチラール樹脂は、造膜性、透明性、柔軟性等に優れるだけでなく、未変性セルロースナノファイバー間の隙間に容易に侵入するとともに、接着する基材接着界面の微細な凹凸形状によく追従するし、積層体としての強度、剛性及び耐衝撃性が高く、さらに高い接着性を併せ持つ補強層を作製することができる。   Among the above-mentioned crosslinkable resins, as a crosslinkable resin having predetermined mechanical strength and high adhesiveness, a group consisting of vinyl alcohol, vinyl acetate, vinyl butyral, acrylic acid, methacrylic acid and ethylene A copolymer of at least one ethylenic double bond-containing compound selected from the above, derivatives thereof, modified polyamide resin soluble in water or alcohol, and cross-linked copolymerized polyamide Polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol copolymer resin, polyvinyl butyral resin, modified polyamide resin and the like are more preferable from the viewpoint of dispersibility of the unmodified cellulose nanofibers in the crosslinkable resin and the like. The polyvinyl alcohol resin and the polyvinyl butyral resin are not only excellent in film forming property, transparency, flexibility, etc., but also easily penetrate into the gaps between the unmodified cellulose nanofibers, and the fine unevenness of the base material adhesion interface to be adhered It is possible to produce a reinforcing layer that conforms well to the shape, has high strength, rigidity and impact resistance as a laminate, and also has high adhesion.

また、本発明において使用される、水もしくはアルコールに可溶性の変性ポリアミド樹脂、架橋型共重合ポリアミドとしては、従来提案されているすべてのものが含まれる。例えば、特開昭48−72250号公報に示されるような3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウムなどを共重合することによって得られるスルホン酸基またはスルホネ−ト基を含有するポリアミド、特開昭49−43465号公報に示されているような分子中にエ−テル結合を持つジカルボン酸、ジアミン、あるいは環状アミドのうちいずれか1種類を共重合して得られるところのエ−テル結合を有するポリアミド、特開昭50−7605号公報に示されているようなN,N´−ジ(γ−アミノプロピル)ピペラジン等を共重合して得られる塩基性窒素を含有するポリアミドおよびこれらのポリアミドをアクリル酸等で四級化したポリアミド、特開昭55−74537号公報で提案されている分子量150〜1,500のポリエ−テルセグメントを含有する共重合ポリアミド、およびα−(N,N´−ジアルキルアミノ)−ε−カプロラクタムの開環重合またはα−(N,N´−ジアルキルアミノ)−ε−カプロラクタムとε−カプロラクタムの開環共重合で得られるところのポリアミドなどが挙げられる。   In addition, as the water- or alcohol-soluble modified polyamide resin and the crosslinkable copolyamide used in the present invention, all conventionally proposed ones are included. For example, as described in JP-A-48-72250, a polyamide containing a sulfonic acid group or a sulfonate group obtained by copolymerizing sodium 3,5-dicarboxybenzene sulfonate etc. It has an ether bond which is obtained by copolymerizing any one kind of dicarboxylic acid having an ether bond, a diamine or a cyclic amide as shown in the publication 49-43465. Polyamides, Basic nitrogen-containing polyamides obtainable by copolymerizing N, N'-di (.gamma.-aminopropyl) piperazine, etc. as disclosed in JP-A 50-7605, and polyamides thereof Polyamides quaternized with acrylic acid or the like, polyesters having a molecular weight of 150 to 1,500 proposed in JP-A-55-74537. Ring-opening polymerization of .alpha .- (N, N'-dialkylamino)-. Epsilon.-caprolactam and .alpha .- (N, N'-dialkylamino)-. Epsilon.-caprolactam and .epsilon.-caprolactam Examples thereof include polyamides obtained by ring-opening copolymerization.

これらの水溶性ポリアミドのうちでは、分子量150〜1,500のポリエ−テルセグメントを含有する共重合ポリアミド、より具体的には末端にアミノ基を有しポリエ−テルセグメント部分の分子量が150〜1,500であるポリオキシエチレンと脂肪族ジカルボン酸またはジアミンとから成る構成単位を30〜70重量%含有するところの共重合ポリアミドが好ましく用いられている。
これらの水溶性ポリアミドは単独で使用してもよいが2種類以上を混合して使用することもできる。
Among these water-soluble polyamides, copolymerized polyamides containing polyether segments having a molecular weight of 150 to 1,500, more specifically, having an amino group at the terminal end, the molecular weight of the polyether segment portion is 150 to 1 Copolyamides containing 30 to 70% by weight of a constitutional unit consisting of polyoxyethylene and an aliphatic dicarboxylic acid or diamine of 500, 500 are preferably used.
These water-soluble polyamides may be used alone or in combination of two or more.

一方、本発明において使用されるアルコール可溶性のポリアミドとしては、二塩基性脂肪酸とジアミン、ω−アミノ酸、ラクタムあるいはこれらの誘導体から公知の方法によって合成される線状ポリアミドが挙げられ、ホモポリマ−だけでなく、コポリマー、ブロックポリマーなども使用できる。主鎖を構成する炭素原子、あるいは窒素原子上に置換基を有するポリアミドも使用でき、また主鎖にC−Cおよび−C−N−CO−結合以外の結合を含んでいるポリアミドでもよい。代表的な例を示すと次のようなものが挙げられる。ナイロン3、4、5、6、8、11、12、13、66、610、6/10、13/13、メタキシリレンジアミンとアジピン酸からのポリアミド、トリメチルヘキサメチレンジアミン、あるいはイソホロンジアミンとアジピン酸からのポリアミド、ε−カプロラクタム/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン共重合ポリアミド、ε−カプロラクタム/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/2,4,4´−トリメチルヘキサメチレンジアミン共重合ポリアミド、ε−カプロラクタム/アジピン酸/ヘキサメチレンジアミン/イソホロンジアミン共重合ポリアミド、あるいはこれらの成分を含むポリアミド、それらのN−メチロール、N−アルコキシメチル誘導体なども使用できる。
これらのアルコール溶性ポリアミド樹脂は、単独で使用してもよいが2種類以上を混合して使用することもできる。
On the other hand, alcohol-soluble polyamides used in the present invention include linear polyamides synthesized by known methods from dibasic fatty acids and diamines, ω-amino acids, lactams or derivatives thereof, and homopolymers alone Copolymers, block polymers, etc. can also be used. A polyamide having a substituent on the carbon atom or nitrogen atom constituting the main chain can also be used, or a polyamide containing a bond other than C-C and -C-N-CO- bond in the main chain may be used. The following is a representative example. Nylons 3, 4, 5, 6, 8, 11, 12, 13, 13, 66, 610, 6/10, 13/13, Polyamides from metaxylylenediamine and adipic acid, trimethylhexamethylenediamine, or isophoronediamine and adipine Polyamide from acid, ε-caprolactam / adipic acid / hexamethylene diamine / 4,4'-diaminodicyclohexylmethane copolymerized polyamide, ε-caprolactam / adipic acid / hexamethylene diamine / 2,4,4'-trimethylhexamethylene diamine Copolymerized polyamides, ε-caprolactam / adipate / hexamethylene diamine / isophorone diamine copolymerized polyamides, or polyamides containing these components, N-methylol and N-alkoxymethyl derivatives thereof can also be used.
These alcohol-soluble polyamide resins may be used alone or in combination of two or more.

以上のような、水溶性もしくはアルコール溶解性の(B)変性ポリアミド樹脂の具体例としては、東レ(株)製のAQナイロン、鉛市(株)製のファインレジン、ナガセケムテックス(株)製のトレジンなどが挙げられる。   As specific examples of the water-soluble or alcohol-soluble (B) modified polyamide resin as described above, AQ nylon manufactured by Toray Industries, Inc., fine resin manufactured by Lead City, Inc., Nagase ChemteX Corporation manufactured Toresin and the like.

ここで、架橋性樹脂の分子量は特に限定されるものではないが、例えば、最終的に得られる補強層を有する積層体の強度、剛性及び耐衝撃性の向上を図る上では、重量平均分子量は2,000以上であることが好ましい。   Here, although the molecular weight of the crosslinkable resin is not particularly limited, for example, in order to improve the strength, rigidity and impact resistance of the laminate having the reinforcing layer finally obtained, the weight average molecular weight is It is preferable that it is 2,000 or more.

本発明において、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂を用いる場合、架橋性樹脂が有する架橋性基及び/又は架橋性構造と反応可能な架橋剤を、架橋性樹脂と併用することが好ましい。架橋剤については後述する。   In the present invention, when using a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, it is preferable to use a crosslinking agent capable of reacting with the crosslinkable group and / or the crosslinkable structure of the crosslinkable resin in combination with the crosslinkable resin. . The crosslinking agent will be described later.

ここで、自己架橋性樹脂とは、架橋剤を用いなくても自身の分子内に架橋構造を形成し得る合成樹脂である。自己架橋性樹脂としては、水溶性又は水分散性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリビニルトルエン、t−ブチルアクリレート/グリシジルアクリレート共重合体、カルボキシル基含有ビニル単量体/スルホン酸基含有ビニル単量体共重合体等が挙げられる。また、自己架橋性樹脂と共に後述する架橋剤を用いることもできる。なお、自己架橋性樹脂としても、水溶性又は水分散性であるものが好ましい。   Here, the self-crosslinkable resin is a synthetic resin which can form a crosslinked structure in its own molecule without using a crosslinking agent. The self-crosslinking resin is not particularly limited as long as it is water-soluble or water-dispersible, and, for example, polyvinyl toluene, t-butyl acrylate / glycidyl acrylate copolymer, carboxyl group-containing vinyl monomer / sulfonic acid A group containing vinyl monomer copolymer etc. are mentioned. Moreover, the crosslinking agent mentioned later with self-crosslinkable resin can also be used. In addition, as self-crosslinkable resin, what is water-soluble or water-dispersible is preferable.

本発明では、架橋性樹脂は好ましくは溶液又は水分散体の形態で用いられる。架橋性樹脂が水溶性である場合、架橋性樹脂の溶液は、架橋性樹脂を親水性溶媒に溶解させた溶液であることが好ましい。親水性溶媒とは、水、水に溶解可能な有機溶媒、水と水に溶解可能な有機溶媒との混合溶媒等が挙げられる。また、架橋性樹脂が水分散性である場合、架橋性樹脂の分散液は、前記と同様の親水性溶媒を分散媒として用いた、強制乳化型エマルジョン、自己乳化型エマルジョンなどのエマルジョン、スラリーなどであることが好ましい。強制乳化型エマルジョンは、界面活性剤やその他の乳化剤を用いて架橋性樹脂を親水性溶媒に分散させたものである。自己乳化型エマルジョンは、架橋性樹脂の主鎖骨格に側鎖および/又は末端基として親水性基を導入することにより、架橋性樹脂を親水性溶媒に分散させたものである。   In the present invention, the crosslinkable resin is preferably used in the form of a solution or an aqueous dispersion. When the crosslinkable resin is water soluble, the solution of the crosslinkable resin is preferably a solution in which the crosslinkable resin is dissolved in a hydrophilic solvent. Examples of the hydrophilic solvent include water, an organic solvent soluble in water, and a mixed solvent of water and an organic solvent soluble in water. When the crosslinkable resin is water dispersible, the dispersion liquid of the crosslinkable resin is an emulsion such as a forced emulsification type emulsion or a self emulsification type emulsion, a slurry, etc., using the same hydrophilic solvent as that described above as a dispersion medium. Is preferred. A forced emulsification type emulsion is one in which a crosslinkable resin is dispersed in a hydrophilic solvent using a surfactant or another emulsifier. The self-emulsifiable emulsion is a crosslinkable resin dispersed in a hydrophilic solvent by introducing a hydrophilic group as a side chain and / or an end group into the main chain skeleton of the crosslinkable resin.

〔親水性溶媒〕
本発明における親水性溶媒としては、例えば、1価又は多価のアルコール類(一価アルコールには例えば炭素数1〜4の低級アルコールがある)、アミド類、ケトン類、ケトアルコール類、環状エーテル類、グリコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ポリアルキレングリコール類、グリセリン、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、グリセリン、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、テトラ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、ポリプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類,エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類および多価アルコールアラルキルエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム等のラクタム類、1,3−ジメチルイミダゾリジノンアセトン、N−メチルー2−ピロリドン、m−ブチロラクトン、グリセリンのポリオキシアルキレン付加物、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルスルホキシド、ジアセトンアルコール、ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどである。水溶性溶媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
[Hydrophilic solvent]
Examples of hydrophilic solvents in the present invention include monohydric or polyhydric alcohols (eg, monohydric alcohols include lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms), amides, ketones, keto alcohols, cyclic ethers , Glycols, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols, polyalkylene glycols, glycerin, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, glycerin, ethylene glycol, Diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,6 2,6-Hexane tri Polyols such as trimethylolpropane and pentaerythritol, Polyhydric alcohol alkyl ethers such as diethylene glycol monobutyl ether and tetraethylene glycol monomethyl ether, Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether And polyhydric alcohol aralkyl ethers, lactams such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, 1,3-dimethylimidazolidinone acetone, N-methyl-2-pyrrolidone, m-butyrolactone, Polyoxyalkylene adduct of glycerin, propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethyl sulfoxide, diacetone alcohol, dimethylformamide And propylene glycol monomethyl ether. The water-soluble solvents can be used alone or in combination of two or more.

また水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加などにより滅菌した水を用いることにより、長期保存におけるカビまたはバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
水は、特別な廃液処理設備が不要で環境汚染をしにくく、特に好ましい。
As water, pure water such as ion exchange water, ultrafiltered water, reverse osmosis water, distilled water or ultrapure water can be used. In addition, it is preferable to use water sterilized by ultraviolet irradiation, hydrogen peroxide addition or the like, since the generation of mold or bacteria in long-term storage can be prevented.
Water is particularly preferable because it does not require special waste liquid treatment equipment and is less likely to cause environmental pollution.

また、架橋性樹脂を溶液又は水分散体とした場合、架橋性樹脂の濃度は特に限定されないが、得られるナノファイバー組成物におけるナノファイバーと架橋性樹脂との均一分散性、架橋性樹脂の水溶液又は水分散体の取扱い性などの観点から、架橋性樹脂の溶液又は分散液全量の、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは5〜45重量%、さらに好ましくは10〜40重量%である。   When the crosslinkable resin is a solution or an aqueous dispersion, the concentration of the crosslinkable resin is not particularly limited, but the uniform dispersion of nanofibers and crosslinkable resin in the obtained nanofiber composition, an aqueous solution of the crosslinkable resin Or from the viewpoint of the handleability of the aqueous dispersion, preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 45% by weight, still more preferably 10 to 40% by weight of the total amount of the solution or dispersion of the crosslinkable resin .

〔分散剤〕
分散剤は水溶性分散剤であり、好ましくは未変性セルロースナノファイバーが表面に有する水酸基などの官能基とイオン結合可能な水溶性分散剤であり、より好ましくは未変性セルロースナノファイバーが表面に有する水酸基などの官能基とイオン結合可能でありかつ静電反発力等により本発明の接着性補強層組成物中での未変性セルロースナノファイバーの分散性及び分散安定性を高め得るような分散剤である。該分散剤としては、前述のように水溶性であれば特に限定されないが、陰イオン性分散剤を好ましく使用できる。陰イオン性分散剤としては、例えば、リン酸基、−COOH基、−SOH基、これらの金属エステル基、及びイミダゾリン基から選ばれた少なくとも1種の官能基を有する化合物、アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(共)重合体などが挙げられる。陰イオン性分散剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
Dispersant
The dispersant is a water-soluble dispersant, preferably a water-soluble dispersant capable of ionically binding to functional groups such as hydroxyl groups possessed by unmodified cellulose nanofibers on its surface, more preferably unmodified cellulose nanofibers possess on its surface A dispersant which is capable of ionically binding to functional groups such as hydroxyl groups and which can enhance the dispersibility and dispersion stability of unmodified cellulose nanofibers in the adhesive reinforcing layer composition of the present invention by electrostatic repulsion etc. is there. The dispersant is not particularly limited as long as it is water-soluble as described above, but anionic dispersants can be preferably used. As the anionic dispersant, for example, a compound having at least one kind of functional group selected from phosphoric acid group, -COOH group, -SO 3 H group, metal ester group thereof, and imidazoline group, acryloyloxyethyl A phosphoryl choline (co) polymer etc. are mentioned. An anionic dispersant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

陰イオン性分散剤の具体例としては特に限定されないが、例えば、ポリアクリル酸とその塩、ポリメタクリル酸とその塩、ポリアクリル酸共重合体とその塩、ポリイタコン酸とその塩、オレフィン由来モノマーおよび不飽和カルボン酸(塩)由来モノマーを含む共重合体(例えば特開2015−196790号公報など)、ポリマレイン酸共重合体とその塩、ポリスチレンスルホン酸とその塩、スルホン酸基結合ポリエステルなどのカルボン酸系陰イオン性分散剤、アルキルイミダゾリン系化合物(例えば特開2015−934号公報、特開2014−118521号公報など)などの複素環系陰イオン性分散剤、酸価とアミン価とを有する陰イオン性分散剤(例えば得開2010−186124号公報など)、ピロリン酸、ポリリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、メタリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸、ホスホン酸、これらの塩などのリン酸系陰イオン分散剤、スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、リグニンスルホン酸、これらの塩などのスルホン酸系陰イオン分散剤、オルトケイ酸、メタケイ酸、フミン酸、タンニン酸、ドデシル硫酸、これらの塩などのその他の陰イオン性分散剤などが挙げられる。これらの中でも、リン酸、ポリリン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸共重合体塩などが好ましい。   Specific examples of the anionic dispersant are not particularly limited. For example, polyacrylic acid and its salt, polymethacrylic acid and its salt, polyacrylic acid copolymer and its salt, polyitaconic acid and its salt, olefin-derived monomer And copolymers containing monomers derived from unsaturated carboxylic acids (salts) (for example, JP-A-2015-196790), polymaleic acid copolymers and salts thereof, polystyrene sulfonic acids and salts thereof, sulfonic acid group-bound polyesters, etc. Carboxylic acid type anionic dispersants, heterocyclic ring type anionic dispersants such as alkyl imidazoline type compounds (eg, JP-A-2015-934, JP-A-2014-118521 etc.), acid value and amine value Anionic dispersants (eg, Tokkai 2010-186124 etc.), pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, Phosphoric anionic dispersants such as polyphosphoric acid, tetrapolyphosphoric acid, metaphosphoric acid, trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, hexametaphosphoric acid, phosphonic acid and salts thereof, sulfonic acids, dodecyl benzene sulfonic acid, lignin sulfonic acid, etc. Examples thereof include sulfonic acid-based anionic dispersants such as salts, ortho-silicic acid, meta-silicic acid, humic acid, tannic acid, dodecyl sulfuric acid, and other anionic dispersants such as salts thereof. Among these, phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphate, polyphosphate, polyacrylic acid, polyacrylic acid copolymer, polyacrylic acid salt, polyacrylic acid copolymer salt and the like are preferable.

また、陰イオン性分散剤として、アクリル酸やメタクリル酸と、他の単量体を共重合させた共重合体を用いることもできる。他の単量体としては、例えば、α−ヒドロキシアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸およびそれらの塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸などの不飽和スルホン酸およびそれらの塩等が挙げられる。   In addition, as the anionic dispersant, a copolymer obtained by copolymerizing acrylic acid or methacrylic acid and another monomer can also be used. As other monomers, for example, unsaturated carboxylic acids such as α-hydroxy acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid and their salts, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, Examples thereof include unsaturated sulfonic acids such as meta) allyl sulfonic acid and styrene sulfonic acid, and salts thereof.

上記した陰イオン性分散剤の塩を構成するカチオンとしては特に限定されないが、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ土類金属、マグネシウム、アンモニウム基などが挙げられる。水に対する溶解性の点からナトリウム、カリウム、アンモニウム基などがより好ましく、カリウムが最も好ましい。   The cation constituting the salt of the above-mentioned anionic dispersant is not particularly limited, and examples thereof include alkali metals such as sodium, potassium and lithium, alkaline earth metals such as calcium, magnesium and ammonium groups. From the viewpoint of solubility in water, sodium, potassium, ammonium groups and the like are more preferable, and potassium is most preferable.

本発明では市販の陰イオン性分散剤を用いてもよく、市販品の具体例としては、アロン A−6114(商品名、カルボン酸系分散剤、東亜合成(株)製)、アロンA−6012(商品名、スルホン酸系分散剤、東亜合成(株)製)、デモールNL(商品名、スルホン酸系分散剤、花王(株)製)、SD−10(商品名、ポリアクリル酸系分散剤、東亜合成(株)製)などが挙げられる。   In the present invention, a commercially available anionic dispersant may be used, and as a specific example of the commercially available product, Aron A-6114 (trade name, carboxylic acid-based dispersant, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), Aron A-6012 (Trade name, sulfonic acid dispersant, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), demol NL (trade name, sulfonic acid dispersant, manufactured by Kao Corp.), SD-10 (trade name, polyacrylic acid dispersant) And Toa Gosei Co., Ltd.).

また、本発明に用いられる陰イオン性分散剤として、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(共)重合体を用いてもよい。(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(共)重合体は、本発明により得られるナノファイバー複合体中の各成分の分散安定性、特にナノファイバーの分散安定性を高め得るとともに、例えば、生体適合性を有し、本発明のナノセルロース複合体を医療用途、食品用途などに用いる場合の分散剤として好適に使用できる。ここで、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンとは、メタアクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、及びアクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを包含する。これらは、常法に従って製造される。例えば、2−ブロモエチルホスホリルジクロリドと2−ヒドロキシエチルホスホリルジクロリドと2−ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて2−メタクリロイルオキシエチル−2′−ブロモエチルリン酸を得、更にこれをトリメチルアミンとメタノール溶液中で反応させて得ることができる。   Further, as the anionic dispersant used in the present invention, a (meth) acryloyloxyethyl phosphoryl choline (co) polymer may be used. The (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine (co) polymer can increase the dispersion stability of each component in the nanofiber composite obtained by the present invention, in particular the dispersion stability of the nanofiber, and, for example, And the nanocellulose composite of the present invention can be suitably used as a dispersant when used for medical applications, food applications and the like. Here, (meth) acryloyloxyethyl phosphoryl choline includes methacryloyl oxyethyl phosphoryl choline and acryloyl oxyethyl phosphoryl choline. These are manufactured according to a conventional method. For example, 2-bromoethyl phosphoryl dichloride, 2-hydroxyethyl phosphoryl dichloride and 2-hydroxyethyl methacrylate are reacted to obtain 2-methacryloyloxyethyl-2'-bromoethyl phosphoric acid, which is further dissolved in trimethylamine and methanol solution. Can be obtained by reaction.

本発明では(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(共)重合体の市販品を用いてもよく、市販品の具体例としては、例えば、リピジュアHM、リピジュアBL(いずれも商品名、ポリメタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)、リピジュアPMB(商品名、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン・メタクリル酸ブチルコポリマー)、リピジュアNR(商品名、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン・メタクリル酸ステアリルコポリマー)などが挙げられる。これらはいずれも日油(株)製である。   In the present invention, a commercially available product of (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine (co) polymer may be used, and specific examples of the commercially available product include, for example, lipidum HM, lipidum BL (all are trade names, polymethacryloyloxyethyl phosphorylcholine And lipidoir PMB (trade name: methacryloyloxyethyl phosphorylcholine / butyl methacrylate copolymer), lipidaia NR (trade name: methacryloyloxyethyl phosphorylcholine / stearyl methacrylate copolymer), and the like. All of these are manufactured by NOF Corporation.

〔架橋剤〕
本発明における架橋剤は、主に架橋性樹脂が有する架橋性基、架橋構造や、セルロースナノファイバーがその表面に有する官能基と架橋反応を起こすものである。該架橋反応の結果、架橋性樹脂間、未変性セルロースナノファイバー間、架橋性樹脂と未変性セルロースナノファイバーとの間の少なくとも1つに、架橋剤に由来する架橋構造が形成され、本発明においてえら得る、基材層A、基材層B及び補強層を有する積層体の、強度、剛性及び耐衝撃性といった機械的強度が高くなる。
[Crosslinking agent]
The crosslinking agent in the present invention mainly causes a crosslinking reaction with a crosslinkable group that the crosslinkable resin has, a crosslinked structure, and a functional group that the cellulose nanofibers have on the surface. As a result of the crosslinking reaction, a crosslinked structure derived from the crosslinking agent is formed in at least one of the crosslinkable resins, the unmodified cellulose nanofibers, and the crosslinkable resin and the unmodified cellulose nanofibers. The mechanical strength such as strength, rigidity and impact resistance of the laminate having the base material layer A, the base material layer B and the reinforcing layer can be enhanced.

架橋剤としては、架橋性樹脂が有する架橋性や架橋構造、未変性CNFが表面に有する官能基などとの反応性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、多官能性モノマー、多官能性樹脂、有機過酸化物、重合開始剤などが挙げられる。これらの架橋剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   The crosslinking agent is not particularly limited as long as it has a crosslinking property or crosslinking structure of the crosslinkable resin, or a reactivity with a functional group or the like of the unmodified CNF on the surface. Resins, organic peroxides, polymerization initiators and the like. These crosslinking agents can be used singly or in combination of two or more.

多官能性モノマーとしては、多官能アクリル系モノマー、多官能アリル系モノマー、およびこれらの混合モノマー等が挙げられる。   As polyfunctional monomers, polyfunctional acrylic monomers, polyfunctional allyl monomers, mixed monomers thereof and the like can be mentioned.

多官能アクリル系モノマーの具体例としては、例えば、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレートなどが挙げられる。これらの中でも、皮膚刺激性が低いという観点からは、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸のトリアクリル酸エステル)を好ましく使用できる。多官能アクリル系モノマーは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   Specific examples of the polyfunctional acrylic monomer include, for example, ethylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and dipenta Erythritol monohydroxy pentaacrylate, caprolactone modified dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane triacrylate, EO modified trimethylol propane tri (Meth) acrylate, PO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tris (acrylo) Shiechiru) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate and the like. Among these, tris (acryloxyethyl) isocyanurate (triacrylic acid ester of tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid) can be preferably used from the viewpoint of low skin irritation. A polyfunctional acrylic monomer can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

多官能アリル系モノマーとしては、例えば、トリアリルシアヌレート(TAC)、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート(DA−MGIC)、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォネートなどが挙げられる。多官能アリル系モノマーは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   Examples of polyfunctional allyl-based monomers include triallyl cyanurate (TAC), triallyl isocyanurate (TAIC), diallyl monoglycidyl isocyanurate (DA-MGIC), diallyl phthalate, diallyl benzene phosphonate and the like. The polyfunctional allyl-based monomers can be used singly or in combination of two or more.

多官能性モノマーは、必要に応じて重合開始剤と併用することができ、また、酸触媒、安定剤等を併用することができる。重合開始剤、触媒、安定剤等の本発明接着性補強層組成物への添加時期は特に限定されないが、例えば、未変性CNF、架橋性樹脂、分散剤、親水性溶媒と同時に混合される。   The polyfunctional monomer can be used in combination with a polymerization initiator, if necessary, and an acid catalyst, a stabilizer and the like can be used in combination. The timing of addition of the polymerization initiator, catalyst, stabilizer and the like to the adhesive reinforcing layer composition of the present invention is not particularly limited, and for example, unmodified CNF, crosslinkable resin, dispersant, and hydrophilic solvent are mixed simultaneously.

多官能性モノマーの配合量は特に限定されないが、架橋性樹脂の固形分重量に対して、好ましくは0.01〜10重量%、より好ましくは0.1〜5重量%である。多官能性モノマーの配合量が0.01重量%未満の場合は、本発明接着性補強層組成物の機械的特性、熱的特性が顕著に向上しない傾向がある。多官能性モノマーの配合量が10重量%を上回る場合には、本発明補強層を有する積層体の強度、剛性および耐衝撃性などの機械的特性に悪影響を及ぼす傾向がある。   Although the compounding quantity of a polyfunctional monomer is not specifically limited, Preferably it is 0.01-10 weight% with respect to solid content weight of crosslinkable resin, More preferably, it is 0.1-5 weight%. When the blending amount of the polyfunctional monomer is less than 0.01% by weight, mechanical properties and thermal properties of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention tend not to be significantly improved. If the content of the polyfunctional monomer exceeds 10% by weight, mechanical properties such as strength, rigidity and impact resistance of the laminate having the reinforcing layer of the present invention tend to be adversely affected.

多官能性樹脂(多官能性ポリマー)の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、ビニルエーテル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、熱硬化性エポキシ樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂などの放射線硬化性樹脂などが好ましい。なお、多官能性樹脂は架橋性樹脂よりも相対的に分子量の低いものである。多官能性樹脂の分子量は、重量平均分子量として1000未満が好ましい。多官能性樹脂は、架橋性樹脂と同様に、水酸基やカルボキシル基などの親水性基で変性された自己乳化性のもの、乳化剤により分散媒中に分散可能な強制乳化型のものが好ましい。これらの樹脂を架橋剤として用いる場合、架橋性樹脂とは樹脂種の異なるものを用いるのが好ましい。多官能性樹脂の配合量は、架橋性樹脂の固形分重量に対して好ましくは3〜20重量%、より好ましくは5〜15重量%である。   Specific examples of the polyfunctional resin (polyfunctional polymer) include, for example, epoxy resin, isocyanate resin, cyanate resin, maleimide resin, acrylate resin, methacrylate resin, unsaturated polyester resin, oxetane resin, vinyl ether resin, urea resin, Melamine resin etc. are mentioned. Among these, radiation curable resins such as thermosetting epoxy resin and epoxy (meth) acrylate resin are preferable. The polyfunctional resin has a molecular weight relatively lower than that of the crosslinkable resin. The molecular weight of the polyfunctional resin is preferably less than 1000 as weight average molecular weight. The polyfunctional resin is preferably a self-emulsifying resin modified with a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group as in the crosslinkable resin, or a forced emulsifying resin capable of being dispersed in a dispersion medium by an emulsifying agent. When these resins are used as a crosslinking agent, it is preferable to use resins different in resin type from the crosslinkable resin. The compounding amount of the multifunctional resin is preferably 3 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight based on the solid content weight of the crosslinkable resin.

有機過酸化物は、例えば、加熱によりフリーラジカルを発生し、これにより、架橋性樹脂同士間、未変性セルロースナノファイバー同士間、架橋性樹脂と未変性セルロースナノファイバーとの間の少なくとも一部を架橋する。なお、有機過酸化物は重合開始剤の範疇にも入るものであるが、本明細書では重合開始剤とは別個に記載する。有機過酸化物の具体例としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルヒドロパーオキサイドなどが挙げられる。有機過酸化物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。有機過酸化物の配合量は、架橋性樹脂及び未変性セルロースナノファイバーの合計固形分量に対して好ましくは0.0001〜10重量%、より好ましくは0.01〜5重量%、さらに好ましくは0.1〜3重量%である。   The organic peroxide generates, for example, free radicals upon heating, whereby at least a portion of crosslinkable resins, non-modified cellulose nanofibers, cross-linkable resin and non-modified cellulose nanofibers is formed. Crosslink. Although organic peroxides fall under the category of polymerization initiators, they are described separately from the polymerization initiators in this specification. Specific examples of the organic peroxide include, for example, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, 2,5- Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3, 1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5 -Trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert -Butyl peroxy isopropyl carbonate, diacetyl peroxy Id, lauroyl peroxide, tert- butyl cumyl peroxide, benzoyl peroxide, etc. tert- butyl hydroperoxide and the like. The organic peroxides can be used singly or in combination of two or more. The blending amount of the organic peroxide is preferably 0.0001 to 10% by weight, more preferably 0.01 to 5% by weight, further preferably 0 based on the total solid content of the crosslinkable resin and the unmodified cellulose nanofibers. 1 to 3% by weight.

重合開始剤は、例えば、加熱又は電離放射線照射によりフリーラジカルを発生し、これにより、架橋性樹脂同士間、未変性セルロースナノファイバー同士間、架橋性樹脂と未変性セルロースナノファイバーとの間の少なくとも一部を架橋する。重合開始剤の具体例としては、例えば、アゾ化合物、過硫酸塩などが挙げられる。また、重合開始剤は水溶性のものでも、疎水性のものでもよい。   The polymerization initiator generates free radicals, for example, by heating or ionizing radiation irradiation, whereby at least between crosslinkable resins, between unmodified cellulose nanofibers, between at least a crosslinkable resin and non-modified cellulose nanofibers. Cross-link part. As a specific example of a polymerization initiator, an azo compound, a persulfate, etc. are mentioned, for example. The polymerization initiator may be water soluble or hydrophobic.

重合開始剤の具体例としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などの疎水性アゾ化合物、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]などの水溶性アゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩などが挙げられる。重合開始剤の配合量は、架橋性樹脂及びナノファイバーの合計固形分量に対して、好ましくは0.0001〜5重量%、より好ましくは0.01〜3重量%、さらに好ましくは0.1〜1重量%程度である。   Specific examples of the polymerization initiator include, for example, hydrophobic azo compounds such as azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), and 2,2′-azobis [2- (2) -Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-) Water-soluble azo compounds such as hydroxyethyl) propionamide]; and persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate and the like. The blending amount of the polymerization initiator is preferably 0.0001 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 3% by weight, still more preferably 0.1 to 5% by weight based on the total solid content of the crosslinkable resin and the nanofibers. It is about 1% by weight.

なお、本発明では架橋剤と共に、酸触媒を用いてもよい。酸触媒は、例えば、架橋性性樹脂の架橋性基および/または架橋構造と架橋剤の求核性反応基との反応を促進させるために用いられる。酸触媒の具体例としては、例えば、p−トルエンスルホン酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸等の有機酸、塩酸、硫酸、スルホン酸等の無機酸、三フッ化ホウ素、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化アルミニウムなどのルイス酸が挙げられる。酸触媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。酸触媒の配合量は、架橋性樹脂の固形分量100重量部に対して好ましくは0.1〜8重量部である。酸触媒の配合量が0.1重量部未満では、架橋度が低くなりすぎる恐れがあり、8重量部を超えるとナノファイバー複合体中での相溶性が悪化する恐れがある。   In the present invention, an acid catalyst may be used together with the crosslinking agent. The acid catalyst is used, for example, to promote the reaction of the crosslinkable group of the crosslinkable resin and / or the crosslink structure with the nucleophilic reactive group of the crosslinker. Specific examples of the acid catalyst include, for example, organic acids such as p-toluenesulfonic acid, citric acid, acetic acid and malic acid, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and sulfonic acid, boron trifluoride, zinc chloride, tin chloride, Lewis acids such as aluminum chloride can be mentioned. An acid catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The blending amount of the acid catalyst is preferably 0.1 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the crosslinkable resin. If the compounding amount of the acid catalyst is less than 0.1 parts by weight, the degree of crosslinking may be too low, and if it exceeds 8 parts by weight, the compatibility in the nanofiber composite may be deteriorated.

また、本発明の接着性補強層組成物の水溶液にアルカリ剤を配合し、そのpHを弱アルカリに調整することにより、未変性セルロースナノファイバーの分散性及び分散安定性をさらに向上させることができる。アルカリ剤としては特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどが挙げられる。アルカリ剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   In addition, the dispersibility and dispersion stability of the unmodified cellulose nanofibers can be further improved by blending an alkaline agent in the aqueous solution of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention and adjusting the pH to a weak alkali. . The alkali agent is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate and the like. The alkali agents can be used alone or in combination of two or more.

〔他の添加剤〕
また、本発明では、得られる接着性を有する接着性補強層組成物の好ましい特性を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール、リン酸エステルや亜リン酸エステルなどの酸化防止剤、耐熱安定剤、トリアジン系化合物などの耐候性付与剤、安定剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、防腐剤、顔料、染料等の着色剤、滑剤、揆水剤、アンチブロッキング剤、柔軟性改良材、レベリング剤、消泡剤、金属石鹸、有機シラン、有機金属化合物、防腐剤などを配合することができる。これらの添加剤は、上記した各成分と共に同時に一段で混合してもよく、また、得られた接着性を有する接着性補強層組成物の水溶液に添加及び混合してもよい。
[Other additives]
Further, in the present invention, hindered phenols, antioxidants such as phosphoric acid esters and phosphorous acid esters, heat resistant stabilizers, triazines, and the like within the range not impairing the preferable characteristics of the adhesive adhesiveness-reinforcing layer composition having adhesiveness. Compounds such as weathering agents, stabilizers, plasticizers, antistatic agents, flame retardants, preservatives, pigments, colorants such as dyes, lubricants, water repellants, anti blocking agents, flexibility improvers, leveling agents Antifoaming agents, metal soaps, organic silanes, organic metal compounds, preservatives, etc. can be blended. These additives may be mixed in a single step simultaneously with the above-described components, or may be added to and mixed with the aqueous solution of the adhesive reinforcing layer composition having adhesiveness obtained.

本発明の補強層を有する積層体の製造方法は、例えば、接着性補強層組成物の混合工程を含み、該混合工程の前に実施される予備混合工程、混合工程の後に実施される、塗工工程及び架橋工程等を含む。この製造方法によれば、未変性セルロースナノファイバーが架橋性樹脂中にほぼ均一に分散した接着性補強層組成物、該接着性補強層組成物を基材A、基材Bの少なくとも一方の接着面に塗工し両者を接着した積層体、及び該接着性補強層組成物の固形分の少なくとも一部を架橋させた積層体などが得られる。各工程の詳細は次の通りである。   The method for producing a laminate having the reinforcing layer of the present invention includes, for example, a mixing step of an adhesive reinforcing layer composition, and a pre-mixing step performed before the mixing step, a coating step performed after the mixing step Includes engineering process and crosslinking process. According to this manufacturing method, an adhesive reinforcing layer composition in which unmodified cellulose nanofibers are substantially uniformly dispersed in a crosslinkable resin, adhesion of at least one of the base material A and the base material B to the adhesive reinforcing layer composition A laminate obtained by coating on the surface and adhering the both, and a laminate obtained by crosslinking at least a part of the solid content of the adhesive reinforcing layer composition are obtained. The details of each step are as follows.

〔予備混合工程〕
予備混合工程では、親水性溶媒に、未変性セルロースナノファイバー、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂、水溶性分散剤、必要に応じて架橋剤、及び他の添加剤より成る群から選ばれる少なくとも1種を添加及び混合する。未変性セルロースナノファイバー、架橋性樹脂、水溶性分散剤、などを親水性溶媒に添加する場合は、機械的解繊処理を行うことなく単に混合だけを行なうことにより、予備混合物(イ)が得られる。また、未変性セルロースナノファイバー及び分散剤を親水性溶媒に添加及び混合して予備混合物(ロ)を得る場合は、機械的解繊処理下に混合を行なってもよく、単なる混合のみを行なってもよい。ここでの混合には、例えば、ホモジナイザー、ロッキングミル、ヘンシェルミキサー、インラインミキサー、二軸ニーダー等の混合装置が用いられ、架橋性樹脂と共に架橋剤を用いることが好ましい。
[Pre-mixing step]
In the pre-mixing step, the hydrophilic solvent is selected from the group consisting of unmodified cellulose nanofibers, water-soluble or water-dispersible crosslinkable resins, water-soluble dispersants, if necessary, crosslinking agents, and other additives. Add and mix at least one of When unmodified cellulose nanofibers, crosslinkable resins, water-soluble dispersants, etc. are added to the hydrophilic solvent, the pre-mixture (b) is obtained by merely mixing without mechanical disintegration treatment. Be When unmodified cellulose nanofibers and dispersant are added to and mixed with a hydrophilic solvent to obtain a pre-mixture (b), mixing may be performed under mechanical disintegration treatment, or only simple mixing may be performed. It is also good. For the mixing here, for example, a mixing apparatus such as a homogenizer, a rocking mill, a Henschel mixer, an in-line mixer, a twin-screw kneader or the like is used, and it is preferable to use a crosslinking agent together with the crosslinkable resin.

〔混合工程〕
混合工程では、ナノファイバー、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂、水溶性分散剤、親水性溶媒、必要に応じて架橋剤、及びその他の添加剤などを機械的解繊処理下に一段で混合する。また、混合工程では、予備混合工程で得られた予備混合物(イ)に機械的解繊処理を施してもよく、予備混合物(ロ)にさらに架橋性樹脂、親水性溶媒等を添加及び混合する二段混合を行ないつつ、機械的解繊処理を施してもよい。ここで、一段での混合とは、上記の各成分を同一容器に一度に投入して混合することを意味する。混合工程では、架橋性樹脂は、得られる接着性補強層組成物の親水性溶媒溶液又は親水性溶媒分散液(以下これらを「接着性補強層組成物の水分散体」という)中での未変性セルロースナノファイバーの分散性などの観点から、溶液又は分散液の形態で用いることが好ましく、親水性溶媒溶液又は親水性溶媒分散液の形態で用いることがより好ましい。また、ナノファイバー、分散剤、架橋剤、その他の添加剤は、それぞれ別個に親水性溶媒に溶解又は分散させた形態で用いてもよい。
[Mixing process]
In the mixing step, nanofibers, a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin, a water-soluble dispersant, a hydrophilic solvent, a crosslinking agent as needed, and other additives are subjected to mechanical disintegration treatment in one step. Mix with. In the mixing step, the pre-mixture (a) obtained in the pre-mixing step may be subjected to mechanical disintegration treatment, and a crosslinkable resin, a hydrophilic solvent and the like are further added and mixed to the pre-blend (b). While performing two-stage mixing, mechanical disintegration processing may be performed. Here, mixing in a single stage means that the above-described components are introduced into the same container at one time and mixed. In the mixing step, the crosslinkable resin is not in the hydrophilic solvent solution or the hydrophilic solvent dispersion (hereinafter referred to as “the aqueous dispersion of the adhesive reinforcing layer composition”) of the adhesive reinforcing layer composition to be obtained. From the viewpoint of dispersibility of the modified cellulose nanofibers, it is preferably used in the form of a solution or dispersion, and more preferably in the form of a hydrophilic solvent solution or a hydrophilic solvent dispersion. Also, nanofibers, dispersants, crosslinking agents and other additives may be used separately in the form of being dissolved or dispersed in a hydrophilic solvent.

機械的解繊処理は、予備混合工程で得られた予備混合物又は混合工程で各成分を同一容器にほぼ同時に投入した混合物に対して、せん断力を付与できる装置を用いて実施される。このような装置としては、高圧ホモジナイザー、水中カウンターコリジョン、高速回転分散機、ビーズレス分散機、高速撹拌型メディアレス分散機などが挙げられる。これらのなかでも、未変性セルロースナノファイバーの架橋性樹脂中への分散性が一層向上するだけでなく、不純物の混入が少なく、純度の高いナノファイバー複合体が得られるという観点から、高速撹拌型メディアレス分散機が好ましい。   The mechanical fibrillation treatment is carried out using an apparatus capable of applying a shearing force to the mixture obtained by injecting each component into the same container substantially simultaneously in the pre-mixing or mixing step obtained in the pre-mixing step. As such an apparatus, a high-pressure homogenizer, counter collision in water, a high-speed rotary disperser, a beadless disperser, a high-speed stirring type medialess disperser, etc. may be mentioned. Among these, not only the dispersibility of the unmodified cellulose nanofibers in the crosslinkable resin is further improved, but also the mixing of impurities is small, and from the viewpoint of obtaining a high purity nanofiber composite, high-speed stirring type Medialess dispersers are preferred.

高速攪拌型メディアレス分散機とは、分散メディア(例えば、ビーズ、サンド(砂)、ボール等)を用いず、回転体のせん断力を利用して分散処理を行う分散機である。メディアレス分散機は市販品を使用できる。該市販品としては、例えば、DR−PILOT2000、ULTRA−TURRAXシリーズ、Dispax―Reactorシリーズ(いずれも商品名、IKA社製)、T.K.ホモミクサー、T.K.パイプラインホモミクサー(いずれも商品名、プライミクス(株)製)、ハイ・シアー・ミキサー(商品名、シルバーソン社製)、マイルダー、キャビトロン(いずれも商品名、大平洋機工(株)製)、クレアミックス(商品名、エムテクニック(株)製)、ホモミキサー、パイプラインミキサー(商品名、みずほ工業(株)製)、ジェットペースタ(商品名、日本スピンドル製造(株)製)、アペックスディスパーザー ZERO(商品名、(株)広島メタル&マシナリー製)等が挙げられる。   The high-speed stirring type medialess disperser is a disperser that performs dispersion processing using the shear force of a rotating body without using dispersion media (for example, beads, sand (sand), balls, etc.). A medialess dispersing machine can use a commercial item. Examples of the commercially available product include DR-PILOT 2000, ULTRA-TURRAX series, Dispax-Reactor series (all trade names, manufactured by IKA), T.I. K. Homomixer, T.I. K. Pipeline homomixer (all trade names, manufactured by Primix (trade name), High Shear Mixer (trade name, manufactured by Silverson), milder, cavitron (all trade names, manufactured by Taiyo Kiko Co., Ltd.), Creamix (trade name, manufactured by M Technique Co., Ltd.), homomixer, pipeline mixer (trade name, manufactured by Mizuho Kogyo Co., Ltd.), jet paster (trade name, manufactured by Nippon Spindle Manufacturing Co., Ltd.), Apex Disper ZERO (trade name, manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd.) and the like.

高速攪拌型メディアレス分散機の中でも、ステータとロータとを備える型式の高速攪拌型メディアレス分散機が好ましい。この型式の具体例としては、例えば、ステータと、ステータの内部で回転するロータとを備える型式、ステータおよびロータが多段階に設置された型式などが挙げられる。上記した市販品の中では、アペックスディスパーザー ZEROがこの型式である。この型式では、ステータとロータの間には隙間がある。この隙間の寸法を「せん断部クリアランス」とする、ロータの回転下に、ステータとロータの隙間に上記各成分の混合液を通過させることにより、該混合液にせん断力を付与でき,未変性セルロースナノファイバーのさらなる細径化、未変性セルロースナノファイバーの架橋性樹脂への均一分散のさらなる向上などを図り得る。また、上記各成分の混合液全体に均一にせん断力を付与する観点から、上記各成分の混合液が装置内を循環するインライン循環式高速攪拌型メディアレス分散機が好ましい。   Among the high speed stirring type medialess dispersing machines, a high speed stirring type medialess dispersing machine of a type provided with a stator and a rotor is preferable. Specific examples of this type include, for example, a type including a stator and a rotor rotating inside the stator, and a type in which the stator and the rotor are installed in multiple stages. Among the above-mentioned commercial products, Apex Disperser ZERO is this type. In this type, there is a gap between the stator and the rotor. The size of this gap is "shear portion clearance". By passing the mixed solution of the above components through the gap between the stator and the rotor under rotation of the rotor, it is possible to apply a shearing force to the mixed solution, so that unmodified cellulose It is possible to further reduce the diameter of nanofibers and further improve uniform dispersion of unmodified cellulose nanofibers in a crosslinkable resin. Further, from the viewpoint of applying shear force uniformly to the entire mixture of the above components, it is preferable to use an inline circulation type high-speed stirring type medialess disperser in which the mixture of the above components circulates in the apparatus.

高速撹拌型メディアレス分散機を用いる場合、せん断速度、せん断部クリアランスおよびロータの回転周速、特にせん断部クリアランスおよびロータの回転周速を所定の範囲に設定することにより、未変性セルロースナノファイバーのさらなる細径化や、架橋性樹脂へのさらなる均一分散、得られる接着中間層用複合体中での未変性セルロースナノファイバーの沈降防止などの優れた効果が得られることが、本発明者らの研究により判明している。   In the case of using a high-speed stirring type medialess disperser, it is possible to obtain unmodified cellulose nanofibers by setting the shear rate, the shear portion clearance and the circumferential speed of rotation of the rotor, particularly the shear portion clearance and the circumferential speed of rotation of the rotor within a predetermined range. The inventors of the present invention have been able to obtain superior effects such as further reduction in diameter, further uniform dispersion in a crosslinkable resin, and prevention of sedimentation of unmodified cellulose nanofibers in the resulting composite for an adhesive interlayer. It turns out by research.

せん断速度は、900,000[1/sec]を超えることが好ましい。せん断速度が900,000[1/sec]以下である場合には、未変性セルロースナノファイバーのさらなる解繊、および架橋性樹脂への分散が共に不十分になる傾向がある。また、せん断速度は、2,000,000[1/sec]以下が好ましく、1,500,000[1/sec]以下が好ましく、1,200,000[1/sec]以下がより好ましい。   The shear rate is preferably more than 900,000 [1 / sec]. When the shear rate is 900,000 [1 / sec] or less, there is a tendency that the further defibrillation of the unmodified cellulose nanofibers and the dispersion in the crosslinkable resin are both insufficient. The shear rate is preferably 2,000,000 [1 / sec] or less, preferably 1,500,000 [1 / sec] or less, and more preferably 1,200,000 [1 / sec] or less.

せん断部クリアランスは、せん断速度、上記各成分の混合液の粘度などに応じて適宜設定されるが、未変性セルロースナノファイバーを最大限細径化し、また、未変性セルロースナノファイバーの架橋性樹脂中への分散性の一層の向上を図る観点から、100μm以上が好ましく、150μm以上がより好ましく、200μm以上が更に好ましい。また、上記各成分の混合液の粘度が高くても、分散機の回転数を適正範囲に保持しつつ高い分散性を確保する観点から、クリアランスは2mm以下が好ましく、1.5mm以下がより好ましく、1.2mm以下がさらに好ましい。   The shear area clearance is appropriately set according to the shear rate, the viscosity of the mixture of the above components, etc., but the diameter of the unmodified cellulose nanofibers is reduced as much as possible, and the crosslinkable resin of the unmodified cellulose nanofibers From the viewpoint of achieving further improvement of the dispersibility in the toner, it is preferably 100 μm or more, more preferably 150 μm or more, and still more preferably 200 μm or more. Furthermore, from the viewpoint of securing high dispersibility while maintaining the number of rotations of the dispersing machine within an appropriate range even if the viscosity of the mixture of the above components is high, the clearance is preferably 2 mm or less, more preferably 1.5 mm or less And 1.2 mm or less is more preferable.

ロータの回転周速は、せん断速度に応じて適宜設定されるが、未変性セルロースナノファイバーの最大限の細径化径や、架橋性樹脂中への分散性の一層の向上等を図る観点から、18m/s以上が好ましく、20m/s以上がより好ましく、23m/s以上がさらに好ましい。また、中間層の強度。剛性ならびに耐衝撃性の観点から最適な10〜20nmという繊維径を得るためには、回転周速は、60m/s以下が好ましく、50m/s以下がより好ましく、45m/s以下がさらに好ましい。回転周速は、ロータの最先端部分の周速である。   The rotational peripheral speed of the rotor is appropriately set according to the shear rate, but from the viewpoint of further improving the maximum diameter reduction diameter of the unmodified cellulose nanofibers and the dispersibility in the crosslinkable resin. 18 m / s or more is preferable, 20 m / s or more is more preferable, and 23 m / s or more is more preferable. Also the strength of the middle layer. 60 m / s or less is preferable, 50 m / s or less is more preferable, and 45 m / s or less is more preferable, in order to obtain an optimal fiber diameter of 10 to 20 nm from the viewpoint of rigidity and impact resistance. The rotational peripheral speed is the peripheral speed at the leading end of the rotor.

予備混合工程および混合工程において、上記した各成分の配合量は特に限定されないが、例えば、配合する架橋性樹脂の全固形分量を100重量部に対して、未変性セルロースナノファイバーを好ましくは0.1重量部〜20重量部、より好ましくは0.5〜5.5重量部、親水性溶媒を好ましくは100〜10000重量部、より好ましくは150〜1000重量部、分散剤を好ましくは0.01〜0.5重量部、より好ましくは0.025〜0.25重量部配合すればよい。架橋剤の配合量は前述したとおりである。   Although the compounding quantity of each component mentioned above is not specifically limited in a pre-mixing process and a mixing process, For example, the unmodified | non_denatured cellulose nanofiber is preferably 0. 1 part by weight to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 5.5 parts by weight, preferably 100 to 10,000 parts by weight of a hydrophilic solvent, more preferably 150 to 1000 parts by weight, preferably 0.01 for a dispersant It may be blended at about 0.5 parts by weight, more preferably 0.025 to 0.25 parts by weight. The compounding amount of the crosslinking agent is as described above.

混合工程で得られる接着性補強層組成物の溶液又は分散液は、親水性溶媒中に未変性セルロースナノファイバーと架橋性樹脂とがほぼ均一に分散し、時間が経過しても未変性ナノファイバーの沈降が非常に少ないものである。また、該接着性補強層組成物の溶液又は分散液中には、少なくとも一部の未変性セルロースナノファイバーの表面に分散剤がイオン結合している場合がある。未変性セルロースナノファイバーと分散剤とのイオン結合体は、後述する塗工後および架橋後にも残留する場合がある。また、該接着性補強層組成物の溶液又は分散液に含まれる未変性セルロースナノファイバーの平均繊維径は3〜100nm程度、好ましくは3〜60nm程度、より好ましくは3〜40nm程度であり、繊維径10〜20nmの未変性セルロースナノファイバーを含むものとなる。すなわち、混合工程を実施することにより、未変性セルロースナノファイバーの繊維径がさらに細径化していることがある。   The solution or dispersion of the adhesive reinforcing layer composition obtained in the mixing step disperses the unmodified cellulose nanofibers and the crosslinkable resin almost uniformly in the hydrophilic solvent, and the unmodified nanofibers over time Sedimentation is very low. Further, in the solution or dispersion liquid of the adhesive reinforcing layer composition, a dispersant may be ionically bonded to the surface of at least a part of the unmodified cellulose nanofibers. The ionic conjugate of unmodified cellulose nanofibers and dispersant may remain even after coating and crosslinking described later. The average fiber diameter of the unmodified cellulose nanofibers contained in the solution or dispersion of the adhesive reinforcing layer composition is about 3 to 100 nm, preferably about 3 to 60 nm, and more preferably about 3 to 40 nm. It will contain 10 to 20 nm diameter unmodified cellulose nanofibers. That is, by performing the mixing step, the fiber diameter of the unmodified cellulose nanofibers may be further reduced.

また、混合工程で得られる接着性補強層組成物の溶液又は分散液のゼータ電位は、好ましくは−20〜−50mV、より好ましくは−30〜−45mVである。ゼータ電位が−20mVよりも高いと不均一分散となりやすく、未変性セルロースナノファイバーが沈降する場合がある。一方、ゼータ電位が−50mVを下回ると、未変性セルロースナノファイバーが切断され、十分な架橋ネットワーク構造が形成されない場合が生じる。本発明では、製造後の接着性補強層組成物の溶液又は分散液のゼータ電位を測定し、必要に応じてゼータ電位の値を調整してもよい。本発明の接着性補強層組成物の水溶液又は水分散液のゼータ電位は、例えば、分散剤の配合量や種類などにより調整できる。ゼータ電池の測定方法については後述する。   Further, the zeta potential of the solution or dispersion of the adhesive reinforcing layer composition obtained in the mixing step is preferably -20 to -50 mV, more preferably -30 to -45 mV. When the zeta potential is higher than −20 mV, nonuniform dispersion is likely to occur, and the unmodified cellulose nanofibers may be precipitated. On the other hand, when the zeta potential falls below -50 mV, unmodified cellulose nanofibers are cut, and there may be a case where a sufficient crosslinked network structure is not formed. In the present invention, the zeta potential of the solution or dispersion of the adhesive reinforcing layer composition after production may be measured, and the value of the zeta potential may be adjusted as necessary. The zeta potential of the aqueous solution or aqueous dispersion of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention can be adjusted, for example, by the amount and type of the dispersing agent. The measuring method of the zeta battery will be described later.

〔塗工工程及び接着工程〕
上述の工程で得られた接着性補強層組成物は、公知の方法で基材に塗布、接着できる。以下に、基材層A、および基材層Bの2層からなる積層体についての工程を記す。
すなわち、基材A,基材Bの接着面をあらかじめ酸素プラズマにて洗浄及び親水化処理した後に、少なくとも片方の基材の接着面(この場合基材Aとする)に、該接着性補強層組成物を塗布する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、スピンコーター法、バーコーター法、スプレーコート法、刷毛、ヘラ、ブラシやローラーによる塗布、ディッピング法、溶液キャスト法(キャスティング法)、など公知の方法を適用できる。塗工厚さは、目的に応じて1μm以上で任意も厚さを設定できる。この後、接着性補強層組成物の塗布層を80℃で2時間程度又は自然乾燥して、基材Aの塗布面と基材Bの接着面を密着させることにより貼り合せ、80℃以下の温度に1〜2時間保持し、接着性補強層組成物を溶融させて基材Aのと譜面と基材Bの接着面をなじませる。この場合、複数のクランプを用いるなどして基材Aと基材Bの接着面に均等に圧力が掛かるようにするのが好ましい。
[Coating process and adhesion process]
The adhesive reinforcing layer composition obtained by the above-mentioned steps can be applied and adhered to a substrate by a known method. Below, the process about the layered product which consists of two layers of base material layer A and base material layer B is described.
That is, after the bonding surfaces of the base material A and the base material B are previously washed and hydrophilized with oxygen plasma, the adhesive reinforcing layer is formed on the bonding surface of at least one base material (in this case, the base material A). Apply the composition. The coating method is not particularly limited. For example, known methods such as spin coater method, bar coater method, spray coating method, brush, spatula, brush or roller application, dipping method, solution casting method (casting method), etc. are applied. it can. The coating thickness can be arbitrarily set to 1 μm or more depending on the purpose. After that, the coated layer of the adhesive reinforcing layer composition is naturally dried at 80 ° C. for about 2 hours or naturally dried to adhere the coated surface of the base material A to the adhesive surface of the base material B. The temperature is maintained for 1 to 2 hours, and the adhesive reinforcing layer composition is melted to blend the adhesive surface of the backing of the base material A and the backing surface of the base material B. In this case, it is preferable that pressure be uniformly applied to the bonding surfaces of the base material A and the base material B by using a plurality of clamps or the like.

〔架橋工程〕
架橋工程では、基材Aと基材Bの接着工程後に、本発明の接着性補強層組成物に架橋処理を施す。このとき、接着性補強層組成物が架橋性樹脂及び架橋剤を含む場合、又は接着性補強層組成物が自己架橋性樹脂である場合は、少なくとも一部の未変性セルロースナノファイバー間、少なくとも一部の未変性セルロースナノファイバーと少なくとも一部の架橋性樹脂(又は自己架橋性樹脂)との間、および少なくとも一部の架橋性樹脂(又は自己架橋性樹脂)間の1又は2以上に架橋剤及び/又は自己架橋性樹脂による架橋構造が形成された架橋体を含む本発明の接着性補強層組成物の架橋体が得られる。これにより、本発明の補強層を含む積層体の強度、剛性および耐衝撃性が向上する。
[Crosslinking step]
In the crosslinking step, the adhesive reinforcing layer composition of the present invention is subjected to a crosslinking treatment after the bonding step of the base material A and the base material B. At this time, in the case where the adhesive reinforcing layer composition contains a crosslinkable resin and a crosslinking agent, or in the case where the adhesive reinforcing layer composition is a self-crosslinking resin, at least one of the unmodified cellulose nanofibers is at least one. A crosslinker between one or more of the unmodified cellulose nanofibers and at least part of the crosslinkable resin (or self-crosslinkable resin), and between at least part of the crosslinkable resin (or self-crosslinkable resin) A crosslinked product of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention containing a crosslinked product having a crosslinked structure formed by a self-crosslinkable resin is obtained. This improves the strength, rigidity and impact resistance of the laminate including the reinforcing layer of the present invention.

架橋処理の方法としては特に限定されないが、本発明の接着性補強層組成物に含まれる架橋剤又は自己架橋性樹脂を利用した化学的架橋法および物理的架橋法をが好ましい。   The method of the crosslinking treatment is not particularly limited, but a chemical crosslinking method and a physical crosslinking method using a crosslinking agent or a self-crosslinking resin contained in the adhesive reinforcing layer composition of the present invention are preferable.

化学的架橋法の具体例としては、例えば、加熱による架橋などが挙げられる。加熱条件は、接着性補強層組成物の成分組成、固形分濃度、架橋性樹脂(又は自己架橋性樹脂)および架橋剤の種類や配合量、設定される架橋度合い、得られる接着性補強層組成物の架橋体に設定される各物性の値などに応じて適宜選択されるが、通常は約30℃以上の温度下での長時間加熱により架橋が形成される。架橋に要する時間を短くして工程全体としての省力化を図り、また架橋後の本発明接着性補強層組成物の各物性をさらに向上させる観点から、加熱条件は、好ましくは30℃〜220℃の温度下で1分以上、より好ましくは100℃〜180℃の温度下で1〜40分、さらに好ましくは125℃〜140℃で1〜20分(好ましくは5〜10分)である。   Specific examples of the chemical crosslinking method include, for example, crosslinking by heating. The heating conditions include the component composition of the adhesive reinforcing layer composition, the solid concentration, the type and amount of the crosslinkable resin (or self-crosslinking resin) and the crosslinking agent, the degree of crosslinking to be set, and the adhesive reinforcing layer composition to be obtained Although it is appropriately selected according to the value of each physical property etc. which are set to the crosslinked body of a thing, a crosslinking is normally formed by the long-time heating under the temperature of about 30 degreeC or more. The heating condition is preferably 30 ° C. to 220 ° C. from the viewpoint of shortening the time required for crosslinking to save labor as the whole process and further improving each physical property of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention after crosslinking. The temperature is preferably 1 minute or more, more preferably 1 to 40 minutes at a temperature of 100.degree. C. to 180.degree. C., and still more preferably 1 to 20 minutes (preferably 5 to 10 minutes) at 125.degree.

物理的架橋の具体例としては、例えば、電離放射線の照射による架橋などが挙げられる。電離放射線の照射による架橋は、制御が容易であるという利点がある。電離放射線としては特に限定されないが、電子線、γ線、X線、荷電粒子線、紫外線、中性子線等が挙げられる。これらの中でも、電離放射線を発生させる装置の入手容易性、架橋反応の制御の容易性、安全性等の観点から、紫外線、γ線、電子線などが好ましい。   Specific examples of physical crosslinking include, for example, crosslinking by irradiation of ionizing radiation. Crosslinking by irradiation with ionizing radiation has the advantage of being easy to control. The ionizing radiation is not particularly limited, and examples thereof include electron beam, γ-ray, X-ray, charged particle beam, ultraviolet ray, neutron beam and the like. Among these, ultraviolet rays, γ rays, electron beams and the like are preferable from the viewpoint of the availability of the device for generating ionizing radiation, the ease of control of the crosslinking reaction, the safety and the like.

一方、電離放射線照射により架橋する場合、所望の架橋の程度を得るための照射線量は、樹脂の種類や組成等により変動し特に限定されない、しかし、通常、照射線量が10kGy未満の場合では、成形体の架橋度が不足し、望ましい耐熱性や高温時の剛性は得られず、一方、線量が多くなるほど着色が大きくなる傾向があり、1,000kGyを超えると、架橋以外の分子鎖の切断などが増大し、剛性などがかえって低下するという問題が生じやすくなる。好ましい照射線量は、10〜50kGyである。
電離放射線として紫外線を用いる場合の好ましい照射量は1,000(mJ/cm)程度である。
On the other hand, in the case of crosslinking by ionizing radiation, the irradiation dose for obtaining the desired degree of crosslinking varies depending on the type and composition of the resin and is not particularly limited. However, when the irradiation dose is less than 10 kGy, molding is usually performed The degree of cross-linking of the body is insufficient, and desired heat resistance and rigidity at high temperature can not be obtained. On the other hand, there is a tendency for coloring to increase as the dose increases. Is apt to cause a problem that the rigidity etc. decreases. The preferred irradiation dose is 10 to 50 kGy.
In the case of using ultraviolet light as ionizing radiation, a preferable irradiation dose is about 1,000 (mJ / cm 2 ).

架橋の度合いは、架橋度として、通常20〜98%、好ましくは60〜98%である。架橋度が20%未満では、最終的に得られる補強層を有する積層体の強度、剛性及び耐摩耗性などの機械的強度の向上を得られない場合がある。また、架橋度が98%を超えると、架橋構造が形成される領域以外での分子鎖の切断などが増大することにより、積層体の物性が低下する場合がある。架橋度は、例えばゲル分率(%)として求められる。ゲル分率(%)の具体的な求め方は後述する。   The degree of crosslinking is usually 20 to 98%, preferably 60 to 98%, as the degree of crosslinking. If the degree of crosslinking is less than 20%, it may not be possible to obtain an improvement in mechanical strength such as strength, rigidity and abrasion resistance of the laminate having the finally obtained reinforcing layer. When the degree of crosslinking exceeds 98%, the physical properties of the laminate may decrease due to the increase in molecular chain breakage and the like outside the region where the crosslinked structure is formed. The degree of crosslinking is determined, for example, as gel fraction (%). The specific method of determining the gel fraction (%) will be described later.

こうして得られる本発明の補強層を有する積層体は、前述のように、基材層単体よりも強度、剛性及び耐衝撃性を高くすることができ、当該積層構造体を薄くしたり、繰返し応力の負荷によるひび割れなどの発生頻度を下げたりすることができるため、使用時の安全性が高くなるとともに、ランニングコストを下げることができる。補強層の厚みは特に限定されないが、基材層同士の接着強度、積層体の剛性及び耐衝撃性などの目的及び塗工作業性の観点から、任意に設定できる。本発明の補強層を有する積層体は、ミキサーやブラベンダーといった産業機械装置などの内部を目視確認、点検用の点検窓や、自動車や船舶、航空機といった交通機関のフロントウインドウやリアウインドウ、サンルーフなどに使用できる。積層体を構成する基材層には、樹脂で接着できるものであれば特に制限はないが、上記の用途及び紫外線による物理架橋処理の観点から、透明であることが好ましい。
また、基材層にガラスや、FDAで認可された材質を用いると、食品や医薬品製造装置に使用可能で、さらに基材層A,機材層Bを前記の補強層を有する積層体とすることで、気密性が高まり、該積層体を設置する装置の内部を減圧あるいは加圧して使用することができる。
The laminate having the reinforcing layer of the present invention thus obtained can have higher strength, rigidity and impact resistance than the base layer alone, as described above, and can make the laminate structure thinner or repeat stress. Since the frequency of occurrence of cracks and the like due to the load can be reduced, the safety in use can be enhanced and the running cost can be reduced. The thickness of the reinforcing layer is not particularly limited, but can be arbitrarily set from the viewpoints of the adhesion strength between the base material layers, the rigidity of the laminate, the impact resistance and the like, and the coating workability. The laminate having the reinforcing layer of the present invention is used to visually check the inside of industrial machinery such as mixers and brabenders, check windows for inspection, front windows and rear windows of transportation facilities such as automobiles, ships and aircrafts, sunroofs, etc. It can be used for The base material layer constituting the laminate is not particularly limited as long as it can be bonded with a resin, but is preferably transparent from the viewpoint of the above-mentioned application and physical cross-linking treatment with ultraviolet light.
In addition, when glass or a material approved by FDA is used for the base material layer, it can be used for food and medicine manufacturing equipment, and the base material layer A and the equipment layer B should be a laminate having the above-mentioned reinforcing layer. Thus, the airtightness is enhanced, and the inside of the apparatus for installing the laminate can be used under reduced pressure or pressure.

以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。なお実施例中で用いた各成分、装置および繊維径、ゼータ電位、ゲル分率、耐衝撃性、曲げ特性の測定方法は下記のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples and comparative examples. In addition, the measuring method of each component used in the Example, an apparatus, a fiber diameter, zeta potential, gel fraction, impact resistance, and a bending characteristic is as follows.

<基材層A,基材層B>
ポリカーボネート樹脂(ユーピロンS−2000、三菱エンジニアリングプラスチック(株)製、以下PCと略す)を用いて、1.0×25×75mmの平板基材層を射出成形にて作製した。
ガラス板基材層は、1.0×25×75mmのソーダ石灰ガラス製ガラス板を基材層として用いた。
また、本発明の比較例での評価ではそれぞれ2×25×75mmのPC製基材層、およびガラス製基材層を用いた。
<セルロースナノファイバー>
未変性セルロースナノファイバー(商品名:BiNFi−s、(株)スギノマシン製)5重量%水分散液として用いた。
<分散剤>
アクリルスルホン酸共重合体(商品名:アロン A−6012、東亞合成(株)製)を用いた。
<補強層樹脂>
ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレック KW−1、積水化学工業(株)製、固形分20重量%の水溶液)を用いた。(以下「PVB」という。)
PEG変性ナイロン樹脂(商品名:AQナイロン A−90、東レ(株)製)を固形分20重量%のメタノール溶液として用いた。(以下、「変性ナイロン」という。)
<架橋剤>
両末端イソシアネート型ポリカルボジイミド(商品名:カルボジライトVS−02、多官能性樹脂、日清紡ケミカル(株)製)40重量%水溶液として用いた。(以下、「カルボジライト」という。)
また、多官能アリル系モノマー(商品名:トリアリルイソシアヌレート、TAIC、日本化成(株)製)を用いた。(以下「TAIC」という。)
さらに多官能性エポキシ樹脂(商品名:TG−G、四国化成工業(株)製)を用いた。(以下、「TG−G」という。)
<架橋処理>
物理架橋として、接着性補強層組成物を塗工、積層した積層体にγ線を30kGy照射した。また、化学架橋として、接着性補強層組成物を塗工、積層した積層体を170℃で2時間加熱処理した。
<高速撹拌型メディアレス分散機>
アペックスディスパーザーZERO(商品名:(株)広島メタル&マシナリー製)を用いた。
<Base Layer A, Base Layer B>
A flat plate base layer of 1.0 × 25 × 75 mm was produced by injection molding using a polycarbonate resin (Iupilon S-2000, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., hereinafter abbreviated as PC).
For the glass plate base layer, a 1.0 × 25 × 75 mm soda lime glass plate was used as the base layer.
Further, in the evaluation in the comparative example of the present invention, a 2 × 25 × 75 mm PC base layer and a glass base layer were used, respectively.
<Cellulose nanofibers>
A non-modified cellulose nanofiber (trade name: BiNFi-s, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) was used as a 5% by weight aqueous dispersion.
<Dispersing agent>
An acrylic sulfonic acid copolymer (trade name: Aron A-6012, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used.
<Reinforcement layer resin>
Polyvinyl butyral resin (trade name: S-LEC KW-1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., an aqueous solution with a solid content of 20% by weight) was used. (Hereafter referred to as "PVB")
A PEG-modified nylon resin (trade name: AQ nylon A-90, manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as a methanol solution with a solid content of 20% by weight. (Hereafter referred to as "modified nylon")
<Crosslinking agent>
Both end isocyanate type polycarbodiimide (trade name: Carbodilite VS-02, multifunctional resin, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) was used as a 40% by weight aqueous solution. (Hereafter, it is called "carbodiimide".)
Further, a polyfunctional allyl-based monomer (trade name: triallyl isocyanurate, TAIC, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) was used. (Hereafter referred to as "TAIC")
Furthermore, a multifunctional epoxy resin (trade name: TG-G, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used. (Hereafter referred to as "TG-G")
<Crosslinking treatment>
As physical cross-linking, 30 kGy of γ-rays was irradiated to the laminate obtained by coating and laminating the adhesive reinforcing layer composition. Moreover, the adhesive reinforcement layer composition was coated as chemical crosslinking, and the laminated body which laminated | stacked was heat-processed at 170 degreeC for 2 hours.
<High-speed stirring type medialess dispersing machine>
Apex Disperser ZERO (trade name: manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd.) was used.

<繊維径>
実施例および比較例で得られた樹脂組成物の水分散液を電界放出型電子顕微鏡(FE−SEM)で観察し、電子顕微鏡写真(50,000倍)を撮影した。撮影した写真上において、写真を横切る任意の位置に、20本以上のナノファイバーと交差する2本の線を引き、線と交差する全てのナノファイバーの繊維径を測定し、得られた測定値(n=20以上)の算術平均値として平均繊維径(nm)を算出した。なお、繊維径の測定値に基づいて、繊維径分布の標準偏差およびナノファイバーの最大繊維径を求めることもできる。
<Fiber diameter>
The aqueous dispersions of the resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were observed with a field emission electron microscope (FE-SEM), and an electron micrograph (at 50,000 times) was taken. On the picture taken, two lines crossing with 20 or more nanofibers are drawn at any position across the picture, and the fiber diameters of all nanofibers crossing the lines are measured, and the obtained measured values The average fiber diameter (nm) was calculated as an arithmetic average value of (n = 20 or more). The standard deviation of the fiber diameter distribution and the maximum fiber diameter of nanofibers can also be determined based on the measured values of the fiber diameter.

<ゼータ電位測定法>
実施例および比較例で得られた樹脂組成物の水分散液1mlをディスポーザブルガラス試験管に入れ、精製水で希釈し、未変性セルロースナノファイバー濃度を0.01重量%に調整する。次いで、30分超音波処理後、下記のゼータ電位測定に供した。使用機器および測定条件は以下のとおりである。
測定機器:ゼータ電位、粒径測定システム(大塚電子(株)製)
測定条件:ゼータ電位用 標準セルSOP
測定温度:25.0℃
ゼータ電位換算式:Smolchowskiの式
溶媒:水(溶媒の屈折率・粘度・誘電率のパラメータは、大塚電子(株)製ELSZソフトの値をそのまま適用)
システム適合性:Latex262nm標準溶液(0.001%)で規格値の範囲を超えない。
<Zeta potential measurement method>
1 ml of the aqueous dispersion of the resin composition obtained in Examples and Comparative Examples is placed in a disposable glass test tube, diluted with purified water, and the concentration of unmodified cellulose nanofibers is adjusted to 0.01% by weight. Next, after ultrasonic treatment for 30 minutes, it was subjected to the following zeta potential measurement. The equipment used and the measurement conditions are as follows.
Measuring instrument: Zeta potential, particle size measuring system (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.)
Measurement condition: Standard cell SOP for zeta potential
Measurement temperature: 25.0 ° C
Zeta potential conversion formula: Smolchowski's formula Solvent: Water (The parameters of the refractive index, viscosity, and dielectric constant of the solvent apply the values of ELSZ software manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. as they are.)
System suitability: Latex 262 nm standard solution (0.001%) does not exceed the specified range.

<ゲル分率>
架橋度としてゲル分率を求めた。酸素プラズマで親水化処理した基材層A又は基材層B上に、実施例及び比較例で得られた接着性補強層組成物の水分散液を速度3m/sでバーコーター塗布し、自然乾燥し、100mm×200mm×厚さ50μmのコーティング膜を形成した。このコーティング膜を170℃で20分間加熱して化学架橋を行ない、架橋コーティング膜(コーティング膜の架橋体)を得た。得られた架橋コーティング膜を基材層から引き剥がし、初期乾燥重量(g)を求めた。初期乾燥重量を秤量した試料を常温で24時間浸漬し後、溶解残渣を定量ろ紙でろ取し、100℃で2時間乾燥した後に秤量し、不溶解分重量(g)を求めた。ゲル分率は下記式から算出される。
ゲル分率(%)=[(不溶解分重量)/(初期乾燥重量)]×100
また物理架橋においては、基材層上に塗布、接着した積層体に紫外線を1,000(mJ/cm)照射し、補強層を硬化させた後に上記と同様にしてゲル分率を求めた。
<Gel fraction>
The gel fraction was determined as the degree of crosslinking. The aqueous dispersion of the adhesive reinforcing layer composition obtained in Examples and Comparative Examples is applied by bar coater at a speed of 3 m / s onto base layer A or base layer B which has been subjected to hydrophilization treatment with oxygen plasma, and natural It dried and formed the coating film of 100 mm x 200 mm x 50 micrometers in thickness. The coating film was heated at 170 ° C. for 20 minutes for chemical crosslinking to obtain a crosslinked coating film (crosslinked product of the coating film). The obtained crosslinked coating film was peeled off from the base layer, and the initial dry weight (g) was determined. After immersing a sample obtained by weighing the initial dry weight at room temperature for 24 hours, the dissolution residue was filtered off with a quantitative filter paper, dried at 100 ° C. for 2 hours, and weighed to determine the insoluble weight (g). The gel fraction is calculated from the following equation.
Gel fraction (%) = [(insoluble content weight) / (initial dry weight)] × 100
Further, in physical crosslinking, the laminate coated and adhered on the base material layer was irradiated with 1,000 (mJ / cm 2 ) ultraviolet light to cure the reinforcing layer, and the gel fraction was determined in the same manner as described above. .

<基材層厚さ1.0mm>
(実施例1)
以下、水溶液又は水分散液の形態で用いた成分の配合量を固形分量で示すが、これらはもちろん水を含んでいる。
PVB樹脂20gに、架橋剤(TAIC)1.9g(PVB樹脂に対して9.5重量%)、未変性CNF(BiNFi−s)0.6g(PVB樹脂に対して1重量%)、分散剤(アロンA−6012)0.03g(未変性CNFに対して5重量%)及び精製水200mlを、高速回転型メディアレス分散機(アペックスディスパーザーZERO)に同時に投入し、せん断部クリアランス1mm、ロータの回転周速30m/sに設定し、10分間の解繊処理を5回行ない、固形分含量10重量%で白濁液状の本発明の接着性補強層組成物の水分散液(接着性補強層組成物(ア))を調製した。接着性補強層組成物(ア)には未変性セルロースナノファイバーの沈殿は見られず、安定したスラリーであり、接着性補強層組成物(ア)のゼータ電位は−39.7mVであった。また、接着性補強層組成物(ア)含まれる、未変性セルロースナノファイバーは平均繊維径は25nmであった。
<Base layer thickness 1.0 mm>
Example 1
Hereinafter, although the compounding quantity of the component used in the form of aqueous solution or aqueous dispersion liquid is shown by solid content, of course these contain water.
To 20 g of PVB resin, 1.9 g of cross-linking agent (TAIC) (9.5 wt% to PVB resin), 0.6 g of unmodified CNF (BiNFi-s) (1 wt% to PVB resin), dispersant (Aron A-6012) 0.03 g (5 wt% relative to unmodified CNF) and 200 ml of purified water were simultaneously loaded into a high-speed rotary medialess disperser (apex disperser ZERO), sheared part clearance 1 mm, rotor Aqueous dispersion of the adhesive reinforcing layer composition of the present invention having a solid content of 10% by weight by setting the rotational peripheral speed to 30 m / s for 5 times and setting the solid content 10% by weight (adhesive reinforcing layer A composition (a)) was prepared. In the adhesive reinforcing layer composition (A), no precipitation of unmodified cellulose nanofibers was observed, and it was a stable slurry, and the zeta potential of the adhesive reinforcing layer composition (A) was -39.7 mV. In addition, the unmodified cellulose nanofiber contained in the adhesive reinforcing layer composition (A) had an average fiber diameter of 25 nm.

得られた水分散体である接着性補強層組成物(ア)について、未架橋の段階で分散性(CNF分散性)及び沈降安定性(CNF沈降安定性)を目視観察により調べた。   The dispersibility (CNF dispersibility) and the sedimentation stability (CNF sedimentation stability) at the uncrosslinked stage were examined by visual observation for the adhesive reinforcing layer composition (A) which is the obtained aqueous dispersion.

分散性(CNF分散性)とは、作製直後の接着性補強層組成物(ア)の水分散液における未変性セルロースナノファイバー及び接着性補強層組成物(ア)の分散性の目視評価結果であり、全体に均一で、色の濃淡が生じていないもの(未変性セルロースナノファイバーや水溶性の架橋性樹脂の分散ムラや凝集は見られないもの)を「○」、色の濃い部分が大部分であるが、部分的にでも透明な上澄み液が生成したり又は色の濃淡が生じたりしているものを「×」と評価した。   The dispersibility (CNF dispersibility) is the visual evaluation result of the dispersibility of the unmodified cellulose nanofiber and the adhesive reinforcing layer composition (A) in the aqueous dispersion of the adhesive reinforcing layer composition (A) immediately after preparation. Yes, uniform (no dispersion or aggregation of unmodified cellulose nanofibers or water-soluble crosslinkable resin is observed) that is uniform throughout and does not produce shades of color "○", dark parts are large Those that were partially produced but partially transparent supernatant liquid or had color shades were evaluated as "x".

沈降安定性(CNF沈降安定性)とは、24時間以上静置した後の接着性補強層組成物(ア)水分散液における未変性セルロースナノファイバーや架橋性樹脂の分散性の目視評価結果であり、未変性セルロースナノファイバーの沈降が生じないものを「○」、未変性セルロースナノファイバーの沈殿が僅かでも生じるものを「×」と評価した。   Sedimentation stability (CNF sedimentation stability) refers to the result of visual evaluation of the dispersibility of the unmodified cellulose nanofibers and the crosslinkable resin in the adhesivity-reinforcing layer composition (A) aqueous dispersion after standing for 24 hours or more. The sample was evaluated as “○” where no precipitation of unmodified cellulose nanofibers occurred, and as “×” when precipitation of non-modified cellulose nanofibers was slight.

前記PC製基材層A(1.0×25×75mm)の片面を酸素プラズマ処理にて清浄化及び親水化処理した面に、バーコーターにより、3m/secの条件で接着性補強層組成物(ア)を塗工し、自然乾燥にて厚さ50μmの接着用コーティング膜を得た。また、前記PC製基材層B(1.0×25×75mm)の片面に同様の酸素プラズマ処理を行ってから、基材層Aの接着用コーティング面と各辺を揃えて貼り合せ、基材層Aおよび基材層Bからなる積層体を複数のクランプで均一に圧力をかけて固定し、80℃、2時間保持して接着した後、γ線を30kGy照射することで物理架橋し積層体(a)を得た。   Adhesive reinforcement layer composition on 3 m / sec conditions with a bar coater on the surface which one side of the substrate layer A made of PC (1.0 × 25 × 75 mm) was cleaned and hydrophilized by oxygen plasma treatment (A) was coated and naturally dried to obtain a 50 μm thick coating film for adhesion. In addition, after performing the same oxygen plasma treatment on one side of the PC base material layer B (1.0 × 25 × 75 mm), the bonding coating surface of the base material layer A and each side are aligned and bonded, The laminate consisting of the material layer A and the base material layer B is uniformly fixed by a plurality of clamps and fixed, held at 80 ° C. for 2 hours for adhesion, and physically crosslinked by irradiation of 30 kGy of γ rays. I got the body (a).

前記基材層Aに接着性補強層組成物を塗工後、基材層Bを接着せずに上記と同条件で架橋処理し、ゲル分率を測定した。この場合のゲル分率は91%であった。   After the adhesive reinforcing layer composition was applied to the base layer A, the base layer B was not adhered and was crosslinked under the same conditions as described above, and the gel fraction was measured. The gel fraction in this case was 91%.

前記積層体(a)を用いて、衝撃試験を行った。衝撃試験は、φ50(514g)の鋼球を、水平に設置した積層体(a)の上方1000mmの高さから落下させ、積層体aの破壊の状態を観察した。鋼球が積層体に当たった後に、基材層表面にまったくひびが入らないものを◎、ひびは入るが鋼球は積層体を破壊しないものを○、鋼球が上側1枚のみ破壊するものを△、鋼球が基材層A、基材層Bの2枚とも破壊するものを×として評価した。結果を耐衝撃性として表1に示す。   An impact test was conducted using the laminate (a). In the impact test, a steel ball of φ 50 (514 g) was dropped from a height of 1000 mm above the horizontally placed laminate (a), and the state of breakage of the laminate a was observed. After the steel balls hit the laminate, those with no cracks on the surface of the base layer are 、, those with cracks but those that do not break the laminate are ○, those with only one upper ball Was evaluated as x, and those in which the steel balls broke both the base material layer A and the base material layer B were evaluated as x. The results are shown in Table 1 as impact resistance.

前記積層体(a)を用いて、曲げたわみ試験を以下の要領で行った。、島津オートグラフ(AGX−Plus、(株)島津製作所)を用いて、支点間距離(スパン)65mm、試験速度1.0mm/minの条件で3点曲げ試験を行い、積層体を1mmたわませたときの積層体の状態を目視評価した。評価は、基材層A、基材層B共にまったくひびがはいらないものを◎、ひびが入るものの割れないものを○、片側の基材層のみ割れるものを△、基材層A、基材層B共に割れるものを×として評価した。ここで、「ひび」は基材層が分離せずにつながっている状態、「割れ」は破壊して分離した状態を示す。
耐衝撃性、曲げたわみ試験共に、評価結果が◎又は○であるものを、本発明の適用範囲とした。
なお、衝撃試験、曲げたわみ試験共に基材層Aを上側に設置して試験した。
The bending deflection test was performed as follows using the said laminated body (a). Three points bending test was conducted using Shimadzu Autograph (AGX-Plus, Shimadzu Corp.) under the condition of distance between supporting points (span) 65 mm and test speed 1.0 mm / min. The condition of the laminate when wet was visually evaluated. In the evaluation, both the base material layer A and the base material layer B were not cracked at all ◎, those which were cracked but not cracked were ○, those with only one base material layer broken were Δ, the substrate layer A, base material The thing cracked with the layer B was evaluated as x. Here, “crack” indicates a state in which the base material layer is connected without separation, and “crack” indicates a state in which the base layer is broken and separated.
The impact resistance and the bending deflection test both for which the evaluation result was ◎ or と し た were taken as the application range of the present invention.
In addition, the base material layer A was installed and tested in the impact test and the bending deflection test.

(実施例2)
実施例1において、架橋剤を加えず、架橋処理しない以外は実施例1と同様に操作して、接着性補強層組成物(イ)を調製し、同様の評価を行った。得られた水分散液は、ゼータ電位が−39.2mVで、接着性補強層組成物(イ)に含まれる未変性CNFは平均繊維径は26nmであった。接着性補強層組成物(イ)のCNF分散性及びCNF沈降安定性はともに「○」評価であった。当該操作によって得られた積層体(b)の評価結果を表1に示す。
(Example 2)
The adhesive reinforcing layer composition (A) was prepared in the same manner as in Example 1 except that no crosslinking agent was added and no crosslinking treatment was performed in Example 1, and the same evaluation was performed. The obtained aqueous dispersion had a zeta potential of -39.2 mV, and the unmodified CNF contained in the adhesive reinforcing layer composition (i) had an average fiber diameter of 26 nm. The CNF dispersibility and CNF sedimentation stability of the adhesive reinforcing layer composition (B) were both evaluated as "o". The evaluation results of the laminate (b) obtained by the operation are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1において、架橋剤をカルボジライトとし、架橋処理を前記化学架橋(加熱)とした以外は同様に操作し積層体(c)を得た。本操作で得られた接着性補強層組成物(ウ)のゼータ電位は−39,0mVで、また、未変性セルロースナノファイバーの平均繊維径は25nmであった。積層体(c)の評価結果を表1に示す。
(Example 3)
A laminate (c) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent was changed to carbodilite and the crosslinking treatment was changed to the above-mentioned chemical crosslinking (heating). The zeta potential of the adhesive reinforcing layer composition (c) obtained by this operation was -39, 0 mV, and the average fiber diameter of the unmodified cellulose nanofibers was 25 nm. The evaluation results of the laminate (c) are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1において、分散剤を加えない他は実施例1と同様に操作し、接着性補強層組成物(エ)および積層体(d)を作製し、前記物理架橋処理し、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative example 1)
In Example 1, the adhesive reinforcing layer composition (d) and the laminate (d) are prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersing agent is not added, and the physical crosslinking treatment is performed, and the same evaluation is performed. went. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例1において、未変性CNF及び分散剤を加えないが、架橋剤TAICを加えて接着性補強層組成物(オ)を得た後、酸素プラズマ処理した基材層Aに塗工した後、基材層Bと貼り合せて同様の物理架橋処理をして積層体(e)を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative example 2)
In Example 1, the unmodified CNF and the dispersant are not added, but after the crosslinker TAIC is added to obtain an adhesive reinforcing layer composition (O), it is coated on the base layer A treated with oxygen plasma, The laminate was bonded to the base material layer B and subjected to the same physical crosslinking treatment to prepare a laminate (e), and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例1において、分散剤、架橋剤を加えない以外は同様に操作して、接着性補強層組成物(カ)を作製し、基材層に塗工、積層して架橋処理を行わずに積層体(f)を作製した。その後、同様の評価を行った。接着性補強層組成物(カ)のゼータ電位は、−14.4mVで、未変性CNFの平均繊維径は26nmであった。結果を表1に示す。
(Comparative example 3)
The adhesive reinforcing layer composition (f) is prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersing agent and the crosslinking agent are not added, and the composition is coated and laminated on the base material layer without crosslinking treatment. A laminate (f) was produced. After that, the same evaluation was performed. The zeta potential of the adhesive reinforcing layer composition (iv) was −14.4 mV, and the average fiber diameter of unmodified CNF was 26 nm. The results are shown in Table 1.

(比較例4)
実施例1において、未変性CNF、分散剤、架橋剤を加えずに同様に操作して接着性補強層組成物(キ)を作製し、さらに基材層Aに塗工後、架橋処理を行わずに積層体(g)を作成した後に、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative example 4)
In Example 1, similar operations are carried out without addition of unmodified CNF, dispersant and crosslinking agent to prepare an adhesive reinforcing layer composition (i), and after coating on a substrate layer A, crosslinking treatment is carried out. The same evaluation was performed after producing a layered product (g) without. The results are shown in Table 1.

(実施例4〜6、比較例5〜8)
実施例1〜3、比較例1〜4において、基材層AをPCに代えて前記ガラス板とした以外は、それぞれ接着性補強層組成物(ア)〜接着性補強層組成物(キ)を用いて、積層体(h)〜積層体(n)を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Examples 4 to 6, Comparative Examples 5 to 8)
Adhesion Reinforcing Layer Composition (A) to Adhesion Reinforcing Layer Composition (a) in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 except that the substrate layer A was replaced with PC to make the glass plate. A laminate (h) to a laminate (n) were produced using the above, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例7〜9、比較例9〜12)
実施例1〜3、比較例1〜4において、基材層A、基材層B共に前記ガラス板とした以外は、それぞれ接着性補強層組成物(ア)〜接着性補強層組成物(キ)を用いて、積層体(o)〜積層体(u)を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Examples 7-9, comparative examples 9-12)
Adhesion Reinforcing Layer Composition (A) to Adhesion Reinforcing Layer Composition (Examples 1 to 3) Comparative Examples 1 to 4 except that both the substrate layer A and the substrate layer B were the glass plate The laminate (o) to the laminate (u) were produced using the above), and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(実施例10)
実施例1において、補強用樹脂にPVBに代えて前記変性ナイロンの固形分20重量%の水/エタノール溶液を用いて、固形分換算で20g、架橋剤をTG−Gとした以外は同様に操作して、接着性補強層組成物(ク)を作製し、基材層に塗工後積層し、前記化学架橋により積層体(v)を作製して、同様の評価を行った。本操作で得られた接着性補強層組成物(ク)はのゼータ電位は−39,3mVで、また、未変性セルロースナノファイバーの平均繊維径は25nmであった。結果を表1に示す。
(Example 10)
The same procedure as in Example 1 is repeated except that the reinforcing resin is replaced with PVB and a water / ethanol solution with a solid content of 20% by weight of the modified nylon is used to convert the solid content to 20 g and the crosslinking agent is TG-G. Then, the adhesive reinforcing layer composition (G) was prepared, coated on the base material layer and then laminated, and the chemical crosslinking was performed to prepare a laminate (V), and the same evaluation was performed. The zeta potential of the adhesive reinforcing layer composition (v) obtained by this operation was -39, 3 mV, and the average fiber diameter of the unmodified cellulose nanofibers was 25 nm. The results are shown in Table 1.

(実施例11)
実施例10において、架橋剤TG−Gを加えず、架橋処理を行わない以外は同様に操作して、接着性補強層組成物(ケ)を作製し、さらに積層体(w)を得た。本操作で得られた接着性補強層組成物(ケ)はのゼータ電位は−39,2mVで、また、未変性セルロースナノファイバーの平均繊維径は26nmであった。結果を表1に示す。
(Example 11)
The adhesive reinforcing layer composition (iv) was prepared in the same manner as in Example 10 except that the crosslinking agent TG-G was not added and the crosslinking treatment was not performed, and a laminate (w) was obtained. The zeta potential of the adhesive reinforcing layer composition (iv) obtained by this operation was -39, 2 mV, and the average fiber diameter of the unmodified cellulose nanofibers was 26 nm. The results are shown in Table 1.

(比較例13〜16)
比較例1〜4において、接着性補強層組成物の樹脂をPVBに代えて変性ナイロン固形分20重量%の水/エタノール溶液とし、架橋剤をTG−G,架橋処理を化学架橋とした以外は、同様に操作し、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Examples 13 to 16)
In Comparative Examples 1 to 4, except that the resin of the adhesive reinforcing layer composition is replaced with PVB to make a water / ethanol solution of 20% by weight of modified nylon solids, the crosslinking agent is TG-G, and the crosslinking treatment is chemical crosslinking. The same operation was performed, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

(比較例17〜18)
それぞれ2.0×25×75mmのPC製平板基材層、ガラス平板基材層を用いて、前記耐衝撃試験及び曲げたわみ試験を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Examples 17 to 18)
The impact resistance test and the bending deflection test were performed using 2.0 × 25 × 75 mm PC flat plate base layers and glass flat plate base layers, respectively. The results are shown in Table 2.

(実施例12、13)
実施例4において、接着性補強層組成物の未変性セルロースナノファイバーの添加量を3重量%、5重量%とした以外は同様に操作して、同様の評価を行った。結果を表3に示す。
(Examples 12, 13)
The same evaluation was performed in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of the unmodified cellulose nanofibers of the adhesive reinforcing layer composition was changed to 3% by weight and 5% by weight. The results are shown in Table 3.

表1より、実施例1〜11及び比較例1〜16において、基材層A,基材層Bの厚さが共に1.0mmである基材層を用いて、PC同士の積層体、PCとガラスの積層体、ガラス同士の積層体を作製し、接着性を有する補強層への、未変性セルロースナノファイバーの添加効果、分散剤の有無、架橋方法(γ線照射、加熱)架橋剤の種類(TAIC,カルボジライト)補強層樹脂の種類(PVB、変性ナイロン)の、CNF分散性、CNF沈降安定性、補強層のゲル分率、積層体の耐衝撃性及び曲げたわみ性に対する影響を調べた。その結果、PC基材層同士の積層体、PC基材層とガラス基材層の積層体、ガラス基材層同士の積層体であっても、積層体の接着性補強層が、未変性セルロースナノファイバーの分散性が高いもの(分散剤を添加)、架橋処理したものの耐衝撃性、曲げたわみ特性が共に高く割れに対して強いことが確かめられた(実施例1、4、7)。また、CNFの分散性が高い(分散剤を添加しない)接着性補強層組成物を用いると、架橋処理により積層体としての耐衝撃性および曲げたわみ特性はさらに向上することが認められた。(実施例2、5、7)   From Table 1, in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 16, using the base material layer in which both the thicknesses of the base material layer A and the base material layer B are 1.0 mm, a laminate of PC with each other, PC Laminate of glass and glass, making a laminate of glass, addition effect of unmodified cellulose nanofiber to reinforcing layer with adhesiveness, presence or absence of dispersant, crosslinking method (γ-irradiation, heating) of crosslinking agent Influence of CNF dispersibility, CNF sedimentation stability, gel fraction of reinforcement layer, impact resistance of laminate and bending flexibility of kinds (PVB, modified nylon) of kind (TAIC, carbodilite) reinforcement layer resin was investigated. . As a result, even if it is a laminate of PC base material layers, a laminate of PC base material layer and glass base material layer, or a laminate of glass base material layers, the adhesive reinforcing layer of the laminate is unmodified cellulose. It was confirmed that both of the high dispersibility of nanofibers (adding dispersant) and the impact resistance and bending deflection properties of the cross-linked ones were high and resistant to cracking (Examples 1, 4 and 7). Moreover, it was recognized that the impact resistance and bending-deflection characteristics as a laminate are further improved by the crosslinking treatment when an adhesive reinforcing layer composition having high CNF dispersibility (without adding a dispersant) is used. (Examples 2, 5, 7)

また、補強層樹脂に変性ナイロンを用いた場合でも、PVBの場合と同様の結果を得た(実施例10〜11、比較例13〜16)。   Moreover, even when denatured nylon was used for reinforcement layer resin, the result similar to the case of PVB was obtained (Examples 10-11, Comparative Examples 13-16).

さらに、実施例1、4、7と比較例17,18(表2)との比較で、基材層単独に比べ、本発明による積層体を用いると耐衝撃性及び曲げたわみ特性が小さく良好な結果となっており、割れに対して強くなっていることが分かる。
耐衝撃性、曲げたわみ特性共に、積層体における基材層の組合せでは、PCとPCの組合せ、PCとガラスの組合せ、ガラスとガラスの組合せ、の順に高かった。
また、PC単体又はガラス単体の基材層に当該接着性補強層組成物を塗布することによっても、耐衝撃性、曲げたわみ性の向上が認められた。
Furthermore, compared with Examples 1, 4 and 7 and Comparative Examples 17 and 18 (Table 2), compared with the base material layer alone, the laminates according to the present invention have small impact resistance and flexural deflection characteristics and are good. As a result, it can be seen that it is stronger against cracking.
In the combination of the base material layer in the laminate, the combination of PC and PC, the combination of PC and glass, and the combination of glass and glass were both higher in the impact resistance and the bending deflection characteristics.
Moreover, the improvement of impact resistance and bending flexibility was also recognized by apply | coating the said adhesive property reinforcement layer composition to the base material layer of PC single-piece | unit or glass single-piece | unit.

また、表3において前記補強層のセルロースナノファイバーの添加量を高くすると、実施例4と比較して耐衝撃性及び曲げたわみ性の評価結果がより向上し、補強層の効果がセルロースナノファイバーの添加量に応じて高くなっている(実施例12、13)。   Moreover, when the addition amount of the cellulose nanofiber of the said reinforcement layer is high in Table 3, compared with Example 4, the evaluation result of impact resistance and bending flexibility improves more, and the effect of a reinforcement layer is a cellulose nanofiber. It becomes high according to the addition amount (Examples 12 and 13).

また、基材層の厚さを0.1mm、2.0mmと変化させても、分散剤の有無、架橋の有無架橋のタイプ(物理架橋又は化学架橋)による耐衝撃性、曲げたわみ性の順位には変わりはなかった。  In addition, even if the thickness of the substrate layer is changed to 0.1 mm or 2.0 mm, the presence or absence of the dispersant, the presence or absence of crosslinking, the impact resistance depending on the type of crosslinking (physical crosslinking or chemical crosslinking), order of bending flexibility There was no change in

実施例1において、接着性補強層組成物の厚さを、0.005mm、又はキャスト法により1mmとした場合でも、耐衝撃性、及び曲げたわみ性の向上が認められた。   In Example 1, even when the thickness of the adhesive reinforcing layer composition was 0.005 mm or 1 mm by the casting method, improvement in impact resistance and flexural flexibility was observed.

実施例1、比較例1において、分散剤をメタクロイルオキシエチルホスホリルコリン(共)重合体(リピジュアBL、日油(株)製)、あるいはアクリルカルボン酸共重合体(アロン A−6114、東亞合成(株)製)に変更したものを作成し、上記実施例と同様の評価を行ったところ、未変性セルロースナノファイバー分散性、未変性セルロースナノファイバ沈降安定性、ゲル分率、耐衝撃性共に、実施例1、比較例1と同等の結果を得たことから、いずれも架橋ならびに未変性セルロースナノファイバーの添加効果が確認できた。なお、この場合の添加量、試料作成条件はすべて実施例1と同一とした。   In Example 1 and Comparative Example 1, as the dispersant, methacroyloxyethyl phosphorylcholine (co) polymer (Lipidia BL, manufactured by NOF Corporation), or acrylic carboxylic acid copolymer (ARON A-6114, Toho synthesis ( In the same manner as in the above example, the unmodified cellulose nanofiber dispersion, the unmodified cellulose nanofiber sedimentation stability, the gel fraction, and the impact resistance were all obtained. Since the result equivalent to Example 1 and Comparative Example 1 was obtained, the addition effect of the crosslinked and unmodified cellulose nanofibers could be confirmed in any case. The addition amount in this case and the sample preparation conditions were all the same as in Example 1.

Claims (7)

一層、又は2層以上の層からなる基材層、及び補強層を有する積層体であって、前記補強層がセルロースナノファイバーを含む合成樹脂である積層体。   A laminate comprising a base layer comprising a single layer or two or more layers, and a reinforcing layer, wherein the reinforcing layer is a synthetic resin containing cellulose nanofibers. 前記補強層が、水溶性又は水分散性を有する架橋性樹脂、及び分散剤を含む組成物が架橋硬化した硬化層である、請求項1に記載の積層体。   The laminate according to claim 1, wherein the reinforcing layer is a cured layer obtained by crosslinking and curing a composition containing a water-soluble or water-dispersible crosslinkable resin and a dispersant. 前記架橋性樹脂を含む組成物が架橋剤を含む組成物、又は、該架橋性樹脂が自己架橋性である組成物である、請求項1〜2に記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 2, wherein the composition containing the crosslinkable resin is a composition containing a crosslinking agent or a composition in which the crosslinkable resin is self-crosslinking. 前記補強層の前記架橋性樹脂が、ビニルアルコールと、酢酸ビニル、ビニルブチラール、アクリル酸、メタアクリル酸、及びエチレンよりなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性二重結合含有化合物との共重合体又は/及びこれらの誘導体、又は水もしくはアルコールに可溶性の変性ポリアミド樹脂、架橋型共重合ポリアミド、又は水溶性エポキシ樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む組成物である、請求項2〜3に記載の積層体。   The cross-linking resin of the reinforcing layer is a copolymer of vinyl alcohol and at least one ethylenic double bond-containing compound selected from the group consisting of vinyl acetate, vinyl butyral, acrylic acid, methacrylic acid, and ethylene. The composition according to claim 2, which is a composition comprising at least one selected from the group consisting of a combination or / and a derivative thereof, or a modified polyamide resin soluble in water or alcohol, a cross-linked copolymer polyamide, or a water-soluble epoxy resin. The laminated body of 3. 前記架橋型変性ポリアミドが、変性ポリアミド樹脂が、繰り返し構造単位中において、ポリエチレングリコール変性、もしくはN−メトキシメチル化変性されているか、あるいはカルボジイミド変性されたものである、請求項4に記載の積層体。   The laminate according to claim 4, wherein the crosslinkable modified polyamide is one in which the modified polyamide resin is polyethylene glycol modified, N-methoxymethylated modified or carbodiimide modified in a repeating structural unit. . 前記補強層の厚さが0.005mm〜1mmである請求項1〜5に記載の積層体。   The thickness of the said reinforcement layer is 0.005 mm-1 mm, The laminated body of Claims 1-5. 前記補強層が、セルロースナノファイバーと分散剤を含み、親水性溶媒と前記架橋性樹脂及び架橋剤を含む組成物、又は親水性溶媒と前記自己架橋性樹脂からなる組成物であって、前記一層からなる基材層の一方の面、又は、二層以上の基材層の片面又は両面に前記補強層を塗布し互いに接着する工程後に架橋処理する、積層体の製造方法。   The reinforcing layer is a composition comprising cellulose nanofibers and a dispersant, and a composition comprising a hydrophilic solvent, the crosslinkable resin and the crosslinker, or a composition comprising a hydrophilic solvent and the self-crosslinkable resin, The manufacturing method of the layered product which carries out a crosslinking treatment after the process of applying the above-mentioned reinforcement layer on the single side or both sides of one side or two or more base material layers which consist of one side of the base material layer which consists of.
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