JP2020075466A - 基材およびオルガノアルコキシシラン系材料の層を含む複合材 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)本発明は、非プラスチックの基材、前記基材の表面にオルガノアルコキシシラン系液剤を含む混合液剤の固化層を有する複合材であり、また、前記基材およびオルガノアルコキシシラン系液剤の固化層の間または基材表面にα化した糊状物質の固化層または浸透層を有し、前記糊状物質の主成分は、澱粉糊、漆、膠、柿渋、ゼラチン、コンスターチ、片栗粉、葛、セルロースナノファイバー、およびビスコースから選択される1種以上の材料であり、前記オルガノアルコキシシラン系液剤の固化層はシロキサン結合を有することを特徴とする。
(4)本発明は、(1)または(2)に記載のオルガノアルコキシシラン系液剤、アクリル酸エステル共重合体、アルコール、チタン粉末、および水を含む混合液剤から成る接着剤であり、また(1)〜(3)に記載の1つまたは複数のオルガノアルコキシシラン系液剤、または前記オルガノアルコキシシラン系液剤に機能性材料を混合した混合液剤から固化した固化層を含む繊維またはガラス樹脂またはゴム状樹脂であるシリコン化合物であり、前記シリコン化合物はアクリル酸エステル共重合体、オルガノアルコキシシラン系液剤(三官能)、TNIVIN、およびIPAを含む混合液剤から合成されるゴム状樹脂であり、さらに前記シリコン化合物で構成されたシリコン化合物製品であり、前記シリコン化合物製品の形状は、フィルム状またはシート状であることを特徴とし、ある種のアルコキシシランと触媒の組み合わせによって形成される超越ガラスフィルム、超越ガラス繊維、超越ガラス樹脂、超越ゴムを含み、これらは、軟らかであり、成形加工が可能なものがあり、それゆえ、成形加工後、(3)同様にこれを基材として、別の超越液剤を塗工して固めたり、強くして製品化でき、ある場合には、この塗工により新しい機能を付与することができる。
(7)本発明は、セルロースナノファイバー、紙粘土、リグニン、および糊剤から選択される1つ以上の材料とオルガノアルコキシシラン系シリコン化合物を含む複合材であって、前記オルガノアルコキシシラン系シリコン化合物はオルガノアルコキシシラン系液剤の固化層であり、前記オルガノアルコキシシラン系液剤は上記(1)または(2)に記載の材料であり、前記糊剤はでんぷん糊、片栗粉、漆、コンスターチ、葛、膠、松脂、柿渋、ゼラチン、および片栗粉から選択される1種以上の材料であり、前記複合材の形状は、シート状またはフィルム状であることを特徴とする。
す
接着剤の殆どはプラスチック樹脂系(たとえば、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系)であるが、上述したプラスチックに関する種々の問題の他に人体に有害なガスを出すものもあり、できるだけプラスチック量を減少させることが望ましい。本発明のオルガノアルコキシシラン系液剤(超越液剤と呼ぶ)を用いた接着剤(超越液剤接着剤)にすれば、プラスチック量を大幅に低減できる。たとえば、オルガノアルコキシシラン系液剤(3官能酸化剤)15〜25%、アクリル酸エステル共重合体10〜20%、アルコール15〜25%、チタン粉末1〜5%、水30〜50%(以上、重量%)を常温付近で攪拌混合して作製した接着剤は、プラスチック樹脂系接着剤と同様の接着力を持つ。すなわち、主原料であるオルガノアルコキシシラン系液剤のガラス形成時の化学反応(シロキサン反応)によりチタン粉末体(粒子径15〜30μm)が接着効果を増強する。さらに、耐湿性、耐候性、耐熱性、透光性、抗菌性、耐摩耗性、抗カビ性等のオルガノアルコキシシラン系液剤の特徴を合わせ持つ。しかもプラスチック量を半分以下に低減できる。さらに、上記のプラスチック成分(アクリル酸エステル共重合体)を非プラスチック成分(たとえば、でんぷん系)で置換することによって、プラスチック接着剤と同様の特性を有する完全な非プラスチック系接着剤を作製することもできる。尚、超越液剤接着剤の粘度は約2500C/P〜4500C/P(センチポイズ))であり高粘度である。樹脂系の接着剤は人体に有害なガスを発することがあるが、超越液剤で作製した接着剤は、人体に無害で安全である。
30・・・裁断紙、33・・・複合材(紙製)トレイ、40・・・裁断紙(側面用)、
43・・・裁断紙(底蓋用)、46・・・複合材(紙製)コップ、
11、21、31、41、44・・・基材、13・・・浸透
12、22、32、45・・・オルガノアルコキシシラン系液剤を含む材料からなる層またはその固化層
Claims (22)
- 基材、前記基材の表面にオルガノアルコキシシラン系液剤を含む混合液剤の固化層を有する複合材。
- 前記基材およびオルガノアルコキシシラン系液剤の固化層の間または基材表面にα化した糊状物質の固化層または浸透層を有することを特徴とする、請求項1に記載の複合材
- 前記糊状物質の主成分は、澱粉糊、漆、膠、柿渋、ゼラチン、コンスターチ、片栗粉、葛、セルロースナノファイバー、およびビスコースから選択される1種以上の材料であることを特徴とする、請求項2に記載の複合材。
- 前記オルガノアルコキシシラン系液剤の固化層はシロキサン結合を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記オルガノアルコキシシラン系液剤が、オルガノアルコキシシラン、その加水分解物、およびその重縮合物の群から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記アルコキシシランが、R1 Si(OR2 )3(式中、R1 は炭素数1〜8の有機基、R2 は同一または異なり、炭素数又は水素数1〜4のアルキル基および/または炭素数5〜7のアルケニル基を表す)で表されるシロキサン結合であることを特徴とする、請求項5に記載の複合材。
- 前記オルガノアルコキシシランには、さらにR12Si(OR2 )2(式中、R1 は同一または異なり、炭素数1〜8の有機基、R2 は同一または異なり、炭素数1〜4のアルキル基および/または炭素数1〜8のアルケニル基又はフエニル基)で表されるジオルガノジアルコキシシランを含むことを特徴とする、請求項5または6に記載の複合材。
- 前記オルガノアルコキシシラン系液剤は、硬化および固化用の触媒を含む液剤であり、前記触媒は加水分解可能な有機金属化合物であり、前記有機金属化合物はチタン、ジルコニウム、アルミニウム、白金および錫からなる群から選択される1種以上の金属を含む有機金属化合物であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記基材は、有機材料または無機材料またはこれらの混合材料であり、前記有機材料は、紙、木材、ベニヤ、段ボール、布、不織布、皮、革、セロファン、カーボン繊維またはこれらの混合材料であり、
前記無機材料は、金属、金属繊維、ガラス繊維、セラミック、石、土、粘土、コンクリート、絶縁体、半導体、またはこれらの混合材料であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかの項に記載の複合材。 - 前記基材は、セルロースナノファイバー、セルロース繊維、紙、土類、砂類、樹脂、および粘土類から選択される1種以上の材料に、でんぷん糊、漆、片栗粉、コンスターチ、葛、膠、松脂、柿渋、ゼラチン、片栗粉から選択される1種以上の剤との混合液剤、あるいは、下地材として使用したものにオルガノアルコキシシラン系液剤を塗布しそれらを固化して作製したものであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記基材は、繊維状、シート状、フィルム状、板状、または塊状であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記基材は、型押し、造形し、微粒化し、または折り曲げをした加工製品であるか、あるいは前記複合材を形成後に型押し、造形し、折り曲げ、各種変形し、接着加工をした加工製品であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれかの項に記載の複合材。
- 前記加工製品は、ストロー(紙製、大麦製、小麦製、コピー紙製)、カード、ラップ・レジ袋・袋・風呂敷・包装紙などの包装品、ペットボトルやコップなどの容器、皿・椀・箸・スプーン・フォークなどの食事用・食卓用品、調理器具、台所用器具、浴用・洗濯用・掃除用器具、トレイ(紙製、ダンボール製)、紙蓋、パッキング剤、文具、玩具類、スポーツ・レジャー用品、眼鏡・注射器・人工心臓・薬の包装・レントゲンフィルムなどの医療品、電気・電子製品のボディー、車の部品、住宅・建材・家具、車や飛行機の部品、歯磨き粉、洗顔粉、農業用ハウスやプランター、漁具、安全眼鏡や防護面、またはおむつ・生理用品であることを特徴とする、請求項12に記載の複合材。
- アスベスト製品に請求項5〜8のいずれかの項に記載のオルガノアルコキシシラン系液剤を散布してアスベストをオルガノアルコキシシラン系液剤の固化層であるシリコン化合物で覆うことによるプラスチック系樹脂液剤代替のアスベストの飛散防止方法。
- セルロースナノファイバー、土、砂、リグニン、および糊剤から選択される1つ以上の材料とオルガノアルコキシシラン系シリコン化合物を含む複合材であって、
前記オルガノアルコキシシラン系シリコン化合物はオルガノアルコキシシラン系液剤の固化層であり、前記オルガノアルコキシシラン系液剤は請求項5〜8のいずれかの項に記載の材料であることを特徴とする複合材。 - 前記糊剤はでんぷん糊、片栗粉、漆、コンスターチ、葛、膠、松脂、柿渋、ゼラチン、および片栗粉から選択される1種以上の材料であることを特徴とする、請求項15に記載の複合材。
- 前記複合材の形状は、シート状またはフィルム状であることを特徴とする。請求項15または16に記載の複合材。
- 請求項5〜8のいずれかの項に記載のオルガノアルコキシシラン系液剤、アクリル酸エステル共重合体、アルコール、チタン粉末、および水を含む混合液剤から成る接着剤。
- 請求項5〜8のいずれかの項に記載の1つまたは複数のオルガノアルコキシシラン系液剤、または前記オルガノアルコキシシラン系液剤に機能性材料を混合した混合液剤から固化した固化層を含む繊維またはガラス樹脂またはゴム状樹脂であるシリコン化合物。
- アクリル酸エステル共重合体、オルガノアルコキシシラン系液剤(三官能)、TNIVIN、およびIPAを含む混合液剤から合成されるゴム状樹脂である請求項19に記載のシリコン化合物。
- 請求項19または20に記載のシリコン化合物で構成されたシリコン化合物製品。
-
前記シリコン化合物製品の形状は、フィルム状またはシート状であることを特徴とする請求項21に記載のシリコン化合物製品。
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