JP5700283B2 - Nanofiber reinforced transparent composite - Google Patents

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本発明は、キチン又はキトサンのナノファイバーとシリコン樹脂とからなる繊維補強型透明複合材に関する。   The present invention relates to a fiber-reinforced transparent composite material composed of chitin or chitosan nanofibers and silicon resin.

LCD、PDP、有機EL、電子ペーパー、タッチパネル等の表示デバイス用基板として、透明性、耐熱性、低吸水性、表面硬度、信頼性等の観点から、一般的にガラスが用いられている。しかし、近年LCDを始めとした表示デバイスは、より一層の薄型・軽量化やフレキシビリティーが求められており、デバイスの中で大きな重量を占めているガラス基板の軽量化が課題となっている。   As a substrate for a display device such as LCD, PDP, organic EL, electronic paper, and touch panel, glass is generally used from the viewpoints of transparency, heat resistance, low water absorption, surface hardness, reliability, and the like. In recent years, however, LCDs and other display devices are required to be thinner, lighter, and more flexible, and there is a challenge to reduce the weight of glass substrates that occupy a large weight among the devices. .

このような要求に対しては、ガラスの薄型加工による対応も検討されているが、一定の強度を保つ観点からは限界がある。さらに、薄く、軽く、割れにくい表示デバイスを一層安価に製造するために、印刷技術を応用して電子回路を形成する「プリンテッドエレクトロニクス」と呼ばれる技術によるロールtoロール方式での製造プロセスの検討も行われており、ガラスの持っているような信頼性に加え、フレキシビリティーと強度を兼ね備えた軽量な基板の要求は高い。   In response to such demands, measures by thin processing of glass have been studied, but there is a limit from the viewpoint of maintaining a certain strength. In addition, in order to manufacture thin, light, and hard-to-break display devices at a lower cost, we are also considering a roll-to-roll manufacturing process based on a technology called “printed electronics” that applies printing technology to form electronic circuits. There is a high demand for a lightweight substrate that combines flexibility and strength in addition to the reliability of glass.

そこで、このような要求を満たすことができるガラス代替の軽量な材料として、種々の透明樹脂の開発が行われている。このようなガラス代替の透明樹脂は、表示デバイス等の電子材料のみならず、自動車産業、例えば、自動車用ガラスの樹脂化による軽量化、等においても要求が高まっている。   Accordingly, various transparent resins have been developed as lightweight materials for glass replacement that can satisfy such requirements. There is a growing demand for such transparent resin as a substitute for glass not only in electronic materials such as display devices, but also in the automobile industry, for example, in weight reduction by using resin for automobile glass.

表示デバイスの基板に用いられる樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤、硬化触媒からなる熱硬化性組成物(例えば、特許文献1参照。)や熱可塑性樹脂フイルム(例えば、特許文献2参照。)等が検討されている。また、非晶質の熱可塑性樹脂及び活性エネルギー線硬化の可能なビス(メタ)アクリレートからなる樹脂組成物が検討されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、一般に有機系の樹脂は、ガラスに比べ線膨張係数が大きく、寸法安定性が悪いことから、高度な位置合わせが必要となる表示デバイスの製造工程で問題が生じることが多く、さらには、膨張による反りやアルミ配線の断線等が生じるという問題がある。   Examples of the resin used for the substrate of the display device include a thermosetting composition comprising an alicyclic epoxy resin, an acid anhydride curing agent, and a curing catalyst (see, for example, Patent Document 1) and a thermoplastic resin film ( For example, see Patent Document 2). In addition, a resin composition comprising an amorphous thermoplastic resin and bis (meth) acrylate that can be cured with active energy rays has been studied (for example, see Patent Document 3). However, in general, organic resins have a larger coefficient of linear expansion than glass and poor dimensional stability, which often causes problems in the manufacturing process of display devices that require a high degree of alignment. There is a problem that warpage due to expansion, disconnection of aluminum wiring, and the like occur.

このような問題を解決する手段として、ガラスフィラーやガラス繊維(ガラスクロス)等に樹脂を含浸させ、シート状に成型した繊維補強型複合材の検討も行われている(例えば、特許文献4、5参照。)。しかしながら、このようなガラス繊維と樹脂との複合材において、高度な透明性を得るためには、ガラス繊維と樹脂の屈折率及びアッベ数を厳密に合わせる必要があるが、ガラスを構成しているケイ酸塩の組成の僅かな違いにより屈折率が変動するため、樹脂との複合材において、安定した品質の透明基板を製造することは極めて難しい。また、このような複合材においては、ガラスクロスを用いることが一般的であるが、ガラスクロスのアンジュレーションのために、表面平滑性を確保することが難しく、高度な表面平滑性が必要とされる表示デバイス用基板材料としては問題が生じることが多い。   As means for solving such a problem, a fiber reinforced composite material obtained by impregnating a resin into a glass filler or glass fiber (glass cloth) and molding it into a sheet has been studied (for example, Patent Document 4, 5). However, in such a composite material of glass fiber and resin, in order to obtain a high degree of transparency, it is necessary to strictly match the refractive index and Abbe number of the glass fiber and the resin. Since the refractive index fluctuates due to a slight difference in the composition of silicate, it is extremely difficult to produce a transparent substrate with a stable quality in a composite material with a resin. In such a composite material, it is common to use a glass cloth. However, due to the undulation of the glass cloth, it is difficult to ensure surface smoothness, and high surface smoothness is required. Problems often arise as a display device substrate material.

ガラス繊維の代わりにキチンナノファイバーを用いたアクリル系樹脂フィルムが透明でしかも熱膨張を押さえ込むことができる材料として提案されている(例えば非特許文献1参照。)。該文献には、アクリルモノマーをキチンナノファイバーに60%程度含浸させ、紫外線照射重合させたフィルムの600nm光透過率が89.8%であったことが示されている。これは樹脂のみの光透過率より1.5%程低いだけの高い透明性であることを示している。また、キチンナノファイバー補強樹脂フィルムの光透過率と使用する樹脂の屈折率との関係として、樹脂屈折率が約1.49の場合に光透過率が約72%であり、樹脂屈折率が1.49から高くなるにつれてキチンナノファイバー補強樹脂フィルムの光透過率が右肩上がりに上昇し、樹脂屈折率が約1.50で約80%、樹脂屈折率が約1.52で約86%、そして樹脂屈折率が約1.53〜1.54にかけて約89%のプラトーに達し、樹脂屈折率がさらに高くなるにつれて、今度は光透過率が急激に低下し、樹脂屈折率が約1.56でキチンナノファイバー補強樹脂フィルムの光透過率が約83%になったことを観察している。この観察を解釈して該文献には、様々な屈折率を持つ樹脂を用いても高い透明度を保持することができたと指摘している。確かに、樹脂屈折率が1.53〜1.54にかけての範囲でナノファイバーと樹脂との屈折率差の変化によらずに光透過率が約89%を維持し、高い透明度を達成したことが示されている。そして、このことから、透明材料の作成において用途に応じて多彩な種類の樹脂を選択することができると指摘している。しかしながら、該文献には、キチンナノファイバーを用いて樹脂屈折率が1.53〜1.54の範囲外においても高い透明度を確保することができるとは記載されておらず、ガラス繊維を使用した場合ほどには厳密な屈折率合わせの必要がないとしても、上記よりもさらに広い範囲の樹脂屈折率でも高い透明度を実現できるか否かについては、なんら開示も示唆もない。   An acrylic resin film using chitin nanofibers instead of glass fibers has been proposed as a transparent material that can suppress thermal expansion (for example, see Non-Patent Document 1). This document shows that the 600 nm light transmittance of a film obtained by impregnating chitin nanofibers with about 60% of an acrylic monomer and polymerized by ultraviolet irradiation was 89.8%. This indicates that the transparency is only 1.5% lower than the light transmittance of the resin alone. Further, as a relationship between the light transmittance of the chitin nanofiber reinforced resin film and the refractive index of the resin to be used, when the resin refractive index is about 1.49, the light transmittance is about 72%, and the resin refractive index is 1 The light transmittance of the chitin nanofiber reinforced resin film rises as it goes up from .49, the resin refractive index is about 1.50, about 80%, the resin refractive index is about 1.52, about 86%, The resin refractive index reaches a plateau of about 89% over about 1.53 to 1.54, and as the resin refractive index further increases, the light transmittance decreases rapidly, and the resin refractive index is about 1.56. The light transmittance of the chitin nanofiber reinforced resin film is observed to be about 83%. Interpreting this observation, the document points out that high transparency could be maintained even when using resins having various refractive indexes. Certainly, the light transmittance was maintained at about 89% regardless of the change in the refractive index difference between the nanofiber and the resin in the range of the resin refractive index from 1.53 to 1.54, and high transparency was achieved. It is shown. From this, it is pointed out that various types of resins can be selected in accordance with applications in the production of transparent materials. However, this document does not describe that high transparency can be secured even when the resin refractive index is outside the range of 1.53 to 1.54 using chitin nanofibers, and glass fibers were used. There is no disclosure or suggestion as to whether a high degree of transparency can be achieved even with a resin refractive index in a wider range than the above, even if the refractive index matching is not strictly required.

特開平06−337408号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-337408 特開平07−120740号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-120740 特開平10−77321号公報JP 10-77321 A 特開2004−231934号公報JP 2004-231934 A 特開2007−217673号公報JP 2007-217673 A

伊福 伸介著、月刊ディスプレイ、テクノタイムス社、2010年3月号、54−61頁Shinsuke Ifuku, Monthly Display, Techno Times, March 2010, pages 54-61

本発明は、キチン又はキトサンのナノファイバーを補強繊維として用いた透明複合材であって、広い範囲の樹脂屈折率において高い透明性を発揮でき、フレキシブルであり、機械的強度、軽量性、表面平滑性、耐熱性、耐UV性、耐薬品性等を発揮する新規複合材を提供することを目的とする。   The present invention is a transparent composite material using chitin or chitosan nanofibers as a reinforcing fiber, can exhibit high transparency in a wide range of resin refractive index, is flexible, has mechanical strength, light weight, and smooth surface. It aims at providing the novel composite material which exhibits the property, heat resistance, UV resistance, chemical resistance, etc.

本発明は、少なくとも3官能のものを含むアルコキシシラン又は少なくとも3官能のものを含むクロロシランを酸性又はアルカリ性条件下で加水分解、縮合し、得られた反応混合物からなるシリコン樹脂混合物を、キチンナノファイバー及びキトサンナノファイバーから選択される少なくとも1種のナノファイバーに含浸させてなるナノファイバー補強透明複合材である。
本発明はまた、上記複合材を用いた表示デバイス基板である。
本発明はまた、上記複合材を用いた構造材でもある。
In the present invention, a silicon resin mixture comprising a reaction mixture obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane containing at least trifunctional or a chlorosilane containing at least trifunctional under acidic or alkaline conditions is obtained as chitin nanofibers. And a nanofiber-reinforced transparent composite material impregnated with at least one nanofiber selected from chitosan nanofibers.
The present invention is also a display device substrate using the composite material.
The present invention is also a structural material using the composite material.

上述の構成により、本発明の複合材は、シリコン樹脂混合物が、キチン又はキトサンのナノファイバーに対する含浸性、密着性が良好であり、広い範囲の樹脂屈折率において高い透明性(すなわち、高い光透過率、かつ、低いヘイズ値)を実現し、しかも耐熱性、機械的強度に優れ、線膨張係数の低い複合材料を得ることができる。
また、本発明の複合材は、シリコン樹脂混合物が広い範囲で屈折率の調整が容易であり、さらに、キチン又はキトサンのナノファイバーの屈折率が安定していることから、広い範囲の屈折率において高度な透明性を有する複合材を安定的に製造することが可能である。
従って、本発明によって、表示デバイス用を初めとするガラス基板代替の樹脂基板や自動車用ガラス代替の透明樹脂等として好適に使用できる。
With the above-described configuration, the composite material of the present invention is such that the silicon resin mixture has good impregnation and adhesion to the nanofibers of chitin or chitosan, and has high transparency (that is, high light transmission) in a wide range of resin refractive indexes. And a composite material having a low coefficient of linear expansion and excellent heat resistance and mechanical strength.
In the composite material of the present invention, the refractive index of the silicon resin mixture can be easily adjusted in a wide range, and the refractive index of the chitin or chitosan nanofiber is stable. It is possible to stably produce a composite material having a high degree of transparency.
Therefore, according to the present invention, it can be suitably used as a resin substrate that replaces a glass substrate such as for display devices and a transparent resin that replaces a glass for automobiles.

本発明におけるシリコン樹脂混合物は、少なくとも3官能のものを含むアルコキシシラン又は少なくとも3官能のものを含むクロロシランを酸性又はアルカリ性条件下で加水分解、縮合して得られる反応混合物である。3官能性シランのみを加水分解、縮合して得られるシリコン化合物は、シルセスキオキサン化合物と称され、かご型、梯子型、ランダム型などの構造を有するものが知られている。本発明におけるシリコン樹脂混合物としては、梯子型やランダム型の構造を有する樹脂を主成分とするものである。このような本発明におけるシリコン樹脂混合物は、アルコキシシランやクロロシランを酸性若しくはアリカリ性条件下で加水分解、縮合反応を同時に行う、又は、アルコキシシランやクロロシランを酸性若しくはアリカリ性条件下で加水分解した後、シラノールを含有する中間体を単離することなくさらに縮合を行うことで得られる。従って、特開2009−167390号公報に記載のダブルデッカータイプのシリコン樹脂等のような、多段階の合成工程により製造され、特定構造の化合物のみを含有するシリコン樹脂は含まない。   The silicon resin mixture in the present invention is a reaction mixture obtained by hydrolyzing and condensing alkoxysilane containing at least trifunctional or chlorosilane containing at least trifunctional under acidic or alkaline conditions. Silicon compounds obtained by hydrolyzing and condensing only trifunctional silanes are called silsesquioxane compounds, and those having structures such as a cage type, a ladder type, and a random type are known. The silicon resin mixture in the present invention is mainly composed of a resin having a ladder type structure or a random type structure. Such a silicone resin mixture in the present invention is obtained by simultaneously hydrolyzing and condensing alkoxysilane or chlorosilane under acidic or alkaline conditions, or after hydrolyzing alkoxysilane or chlorosilane under acidic or alkaline conditions. It can be obtained by further condensation without isolating an intermediate containing silanol. Therefore, a silicon resin containing only a compound having a specific structure, such as a double-decker type silicon resin described in JP2009-167390A, produced by a multi-step synthesis process is not included.

上記アルコキシシランとしては、1分子中にアルコキシシリル基を3つ含有するアルコキシシラン(本明細書中、3官能のアルコキシシランともいう。1〜4官能のアルコキシシランもこれに準じる。)としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、s−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。   As the above alkoxysilane, an alkoxysilane containing three alkoxysilyl groups in one molecule (also referred to as trifunctional alkoxysilane in the present specification. 1-4 functional alkoxysilane is also based on this). For example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, n -Butyltrimethoxysilane, s-butyltrimethoxysilane, t-butyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Trimetoki Silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltri Examples thereof include methoxysilane and 3-mercaptopropyltriethoxysilane.

上記3官能のアルコキシシランは原料アルコキシシラン化合物中の10〜100重量%使用することが好ましい。より好ましくは30〜95重量%である。   The trifunctional alkoxysilane is preferably used in an amount of 10 to 100% by weight in the raw material alkoxysilane compound. More preferably, it is 30 to 95% by weight.

上記3官能のアルコキシシラン以外に、原料のアルコキシシラン化合物中の90重量%以下の、50重量%以下の、又は10重量%以下、1、2又は4官能のシラン化合物を使用してもよい。上記3官能以外のアルコキシシラン化合物としては、例えば、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、テトラメトキシラン、テトラエトキシシラン等を挙げることができる。   In addition to the trifunctional alkoxysilane, a silane compound having 90% by weight or less, 50% by weight or less, or 10% by weight or less, 1, 2 or 4 functionals in the starting alkoxysilane compound may be used. Examples of the alkoxysilane compound other than the above trifunctional compounds include, for example, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane. , Tetramethoxylane, tetraethoxysilane and the like.

上記クロロシランとしては、1分子中にクロル基を3つ含有するクロロシラン(本明細書中、3官能のクロロシランともいう。1〜4官能のクロロシランもこれに準じる。)としては、例えば、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、イソブチルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、ドデシルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン等を挙げることができる。   Examples of the chlorosilane include chlorosilane containing three chloro groups in one molecule (also referred to as trifunctional chlorosilane in the present specification. 1-4 functional chlorosilane is also based on this), for example, trichlorosilane, Examples thereof include methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, butyltrichlorosilane, isobutyltrichlorosilane, cyclohexyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, dodecyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, allyltrichlorosilane, and vinyltrichlorosilane.

上記3官能のクロロシランは原料クロロシラン化合物中の10〜100重量%使用することが好ましい。より好ましくは30〜95重量%である。   The trifunctional chlorosilane is preferably used in an amount of 10 to 100% by weight in the raw material chlorosilane compound. More preferably, it is 30 to 95% by weight.

上記3官能のクロロシラン以外に、原料クロロシラン化合物中の、好ましくは90重量%以下の、より好ましくは5〜75重量%の、1、2又は4官能のシラン化合物を使用してもよい。上記3官能以外のクロロシラン化合物としては、例えば、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジブチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、ジヘキシルジクロロシラン、ジイソプロピルジクロロシランを挙げることができる。   In addition to the trifunctional chlorosilane, a 1, 2 or tetrafunctional silane compound, preferably 90% by weight or less, more preferably 5 to 75% by weight, in the raw material chlorosilane compound may be used. Examples of chlorosilane compounds other than the above trifunctional compounds include dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, dibutyldichlorosilane, diethyldichlorosilane, dihexyldichlorosilane, and diisopropyldichlorosilane.

上記シリコン樹脂には、硬化性を付与する官能基(以下、単に硬化基ともいう。)を有することが好ましい。上記硬化基としては、例えば、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基等の環状エーテル基、メタクリル基、アクリル基、ビニル基等を挙げることができる。上記硬化基をシリコン樹脂に導入する方法としては、硬化基含有シラン化合物を原料シラン化合物の全部又は一部として使用する方法、シリコン樹脂にヒドロシリル化反応等の手法により硬化基含有化合物を導入する方法等を挙げることができる。これらの手法はいずれも公知の方法を用いることができる。ヒドロシリル化反応の手法については例えば特開2009−173910号公報に記載された手法を用いることができる。   The silicon resin preferably has a functional group imparting curability (hereinafter also simply referred to as a curing group). Examples of the curing group include cyclic ether groups such as an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, and an oxetanyl group, a methacryl group, an acrylic group, and a vinyl group. As a method for introducing the curing group into the silicon resin, a method of using the curing group-containing silane compound as all or part of the raw material silane compound, a method of introducing the curing group-containing compound into the silicon resin by a method such as hydrosilylation reaction, etc. Etc. Any of these methods can be a known method. As the hydrosilylation reaction technique, for example, the technique described in JP-A-2009-173910 can be used.

上記シリコン樹脂の硬化方法は特に限定されず、熱硬化又はUV硬化、あるいはそれらの複合方法であっても良い。   The method for curing the silicon resin is not particularly limited, and may be thermal curing, UV curing, or a composite method thereof.

上記硬化基含有シラン化合物としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。   Examples of the curing group-containing silane compound include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Mention may be made of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.

上記硬化基含有シラン化合物の原料シラン化合物中の配合割合は、10〜100重量%が好ましく、30〜95重量%がより好ましい。   10-100 weight% is preferable and, as for the mixture ratio in the raw material silane compound of the said hardening group containing silane compound, 30-95 weight% is more preferable.

上記シリコン樹脂混合物は、その常温(例えば25℃)での樹脂粘度がナノファイバーへの含浸性に優れているので、重量平均分子量が1500〜30000であることが好ましい。重量平均分子量はGPC法により測定される。   The silicone resin mixture preferably has a weight average molecular weight of 1500 to 30000 because the resin viscosity at room temperature (for example, 25 ° C.) is excellent in impregnation into nanofibers. The weight average molecular weight is measured by GPC method.

上記シリコン樹脂混合物の製造においては、反応温度20〜120℃が好ましく、40〜80℃がより好ましい。反応時間は30〜300分が好ましく、60〜180分がより好ましい。酸性またはアルカリ条件で加水分解、縮合を行うために、反応には触媒を用いてもよい。   In the production of the silicon resin mixture, the reaction temperature is preferably 20 to 120 ° C, more preferably 40 to 80 ° C. The reaction time is preferably 30 to 300 minutes, more preferably 60 to 180 minutes. In order to carry out hydrolysis and condensation under acidic or alkaline conditions, a catalyst may be used in the reaction.

上記触媒としては、有機酸や無機酸、有機塩基や無機塩基が挙げられる。   Examples of the catalyst include organic acids, inorganic acids, organic bases, and inorganic bases.

有機酸としては、ギ酸、マレイン酸、フマル酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、サリチル酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、フタル酸、スルホン酸、酒石酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が例示できる。無機酸としては、塩酸、リン酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、フッ酸等を挙げることができる。これらの中でも、触媒活性の観点から、ギ酸、酢酸、塩酸、硝酸が好ましい。   Organic acids include formic acid, maleic acid, fumaric acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, butyric acid, Examples include oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, phthalic acid, sulfonic acid, tartaric acid, trifluoromethanesulfonic acid and the like. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, boric acid, sulfuric acid, and hydrofluoric acid. Among these, formic acid, acetic acid, hydrochloric acid, and nitric acid are preferable from the viewpoint of catalytic activity.

有機塩基としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム塩、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン類が挙げられる。無機塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物を挙げることが出来る。これらの中でも、触媒活性の観点から、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。   Examples of organic bases include quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, and benzyltriethylammonium hydroxide, and amines such as ammonia, triethylamine, and pyridine. Can be mentioned. Examples of the inorganic base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide. Among these, tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide are preferable from the viewpoint of catalytic activity.

触媒の配合量としては、原料シラン化合物100重量部に対して0.05〜5重量部が好ましい。   As a compounding quantity of a catalyst, 0.05-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of raw material silane compounds.

また、必要に応じて溶媒を使用してもよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼンなどの芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、その他ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの溶媒が例示される。これら溶媒は単独でまたは二種類以上混合して使用することができる。   Moreover, you may use a solvent as needed, for example, alcohols, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, aromatic hydrocarbons, such as toluene, xylene, benzene, chlorobenzene, methylene chloride, chloroform, dichloroethylene, trichloroethylene. , Halogenated hydrocarbons such as trichloroethane, ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diethyl ether, dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl acetate, Examples include esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and other solvents such as dimethylformamide and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

加水分解、縮合ののち、適宜、溶剤で反応混合物を希釈後、水洗、吸着材処理、ろ過などの常法により反応系から反応触媒などを除去することで、目的の樹脂混合物の溶液を得ることが出来る。また、この樹脂混合物の溶液から、溶剤を除去することで、半液状から固形状の、目的の樹脂混合物が得られる。   After the hydrolysis and condensation, the reaction mixture is appropriately diluted with a solvent, and then the reaction catalyst is removed from the reaction system by conventional methods such as washing with water, adsorbent treatment, and filtration to obtain a solution of the desired resin mixture. I can do it. Further, by removing the solvent from the solution of the resin mixture, a desired resin mixture from a semi-liquid state to a solid state can be obtained.

この反応によって、主として(例えば、樹脂混合物中の80重量%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)得られる構造は、ラダー型やランダム型である。副次的に得られる籠型や不完全籠型のシリコン樹脂が樹脂混合物中に含有されていてもかまわない。   The structure obtained mainly by this reaction (for example, 80% by weight or more in the resin mixture, preferably 90% or more, more preferably 95% or more) is a ladder type or a random type. Secondary or incompletely-shaped silicon resin may be contained in the resin mixture.

本発明におけるナノファイバーは、キチン又はキトサンのナノファイバーである。キトサンのナノファイバーとしては、キチンナノファイバーの表面がキトサンに変換されたナノファイバーであることが好ましい(本明細では表面キトサン化キチンナノファイバーと呼ぶ)。ナノファイバーは、直径がナノメートル単位で表されるものであり、1ミクロン又はそれより細いのであるが、一般的には1nm〜100nm程度の太さであって、アスペクト比が100以上のものを指していると当業者には了解されている。本明細書でも単にナノファイバーというときは、直径が1〜100nmでアスペクト比が100以上であるものをいう。本発明におけるキチン又はキトサンのナノファイバーは、製造方法にもよるが、直径が、5〜50nmが好ましく使用され、10〜20nmがより好ましい。またアスペクト比は、100〜1000が好ましく、下限は500以上がより好ましい。   The nanofiber in the present invention is chitin or chitosan nanofiber. The chitosan nanofiber is preferably a nanofiber in which the surface of the chitin nanofiber is converted to chitosan (referred to herein as a surface chitosanized chitin nanofiber). Nanofibers are expressed in nanometers in diameter and are 1 micron or thinner, but generally have a thickness of about 1 nm to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more. It is understood by those skilled in the art that it indicates. In the present specification, the term “nanofiber” means a fiber having a diameter of 1 to 100 nm and an aspect ratio of 100 or more. Although the chitin or chitosan nanofiber in the present invention depends on the production method, the diameter is preferably 5 to 50 nm, more preferably 10 to 20 nm. The aspect ratio is preferably 100 to 1000, and the lower limit is more preferably 500 or more.

キチンはN−アセチル−D−グルコサミンを主要な構成成分とするアミノ多糖類であり、キチンナノファイバーはキチン鎖が数十〜百数十本が平行に配列した伸びきり鎖結晶を形成してなる。キトサンは、D−グルコサミンを主要な構成成分として含有するものであり、一般には、キチンをアルカリ処理してN−アセチル−D−グルコサミン単位中のアセチル基を除くことにより得ることができる。表面キトサン化キチンナノファイバーは、キチンをアルカリ処理した後、解繊することにより調製される。表面キトサン化キチンナノファイバーの表面はキトサンに変換されているが、内部はキチンナノファイバーの結晶構造が保持されている。   Chitin is an amino polysaccharide mainly composed of N-acetyl-D-glucosamine, and chitin nanofibers are formed by forming extended chain crystals in which dozens to hundreds of chitin chains are arranged in parallel. . Chitosan contains D-glucosamine as a main constituent, and can be generally obtained by treating chitin with an alkali to remove acetyl groups in N-acetyl-D-glucosamine units. Surface chitosanized chitin nanofibers are prepared by subjecting chitin to alkali treatment and then defibration. The surface of surface chitosanized chitin nanofibers is converted to chitosan, but the inside retains the crystal structure of chitin nanofibers.

キチンナノファイバーの製造方法としては、具体的には、例えば、以下に述べる方法を挙げることができる。すなわち、原料として、天然に存在するキチン含有材料を準備し、キチンナノファイバーを単離する。キチン含有材料としては、動物界、菌界、植物界由来のものが使用可能であり、例えば、カニ、エビ、昆虫等の外殻又は外皮、カビ、キノコ、藻類等を挙げることができる。カニやエビの外殻は産業廃棄物として扱われることが多く、入手容易でしかも有効利用の観点から、出発原料として好ましい。カニ殻を原料とする場合を例示すると、まず、1N塩酸、2N水酸化ナトリウム、エタノールで順次処理してキチンを精製する。精製したカニ殻(キチン)に、つぎに、酢酸を添加してグラインダーやホモジェナイザーで解繊処理する。具体的には、例えば、精製したキチンを水に分散させ、酢酸を添加した後、例えば、スーパーマスコロイダー(増幸産業製)を用いて解繊し、キチンナノファイバーが得られる。酸は酢酸に限らず、多彩な有機酸および無機酸を使用しても良い。また、解繊処理は物理的な負荷をかけることが重要であるため、スーパーマスコロイダーに限らず、超音波ホモジナイザーや高速ブレンダーなどの各種ホモジナイザーを使用することができる。こうして直径が10〜20nmのキチンナノファイバーを得ることができる。こうした天然由来のキチン含有材料を用いる処理において、製造工程においてキチンを乾燥させることなく、未乾燥状態で一連の処理を行う方法であってもよく、又は、キチンを精製取得した段階で乾燥させたものを解繊処理の対象としてもよい。キチンを精製後に一旦乾燥させることにより、保管や輸送の面で有利となり、製造コストを抑えることが可能である。また、乾燥キチンを解繊処理しても、上記の酢酸を使用する方法によれば、充分に高品質のキチンナノファイバーを得ることができる。   Specifically as a manufacturing method of chitin nanofiber, the method described below can be mentioned, for example. That is, a chitin-containing material that exists in nature is prepared as a raw material, and chitin nanofibers are isolated. As the chitin-containing material, materials derived from the animal kingdom, fungal kingdom, and plant kingdom can be used, and examples thereof include outer shells or shells of crabs, shrimps, insects, molds, mushrooms, algae and the like. Crab and shrimp shells are often handled as industrial waste, and are preferred as starting materials from the viewpoint of easy availability and effective use. In the case of using crab shell as a raw material, chitin is first purified by sequentially treating with 1N hydrochloric acid, 2N sodium hydroxide, and ethanol. Next, acetic acid is added to the purified crab shell (chitin), and the fiber is defibrated with a grinder or homogenizer. Specifically, for example, purified chitin is dispersed in water, acetic acid is added, and then defibrated using, for example, a super mascolloider (manufactured by Masuko Sangyo) to obtain chitin nanofibers. The acid is not limited to acetic acid, and various organic and inorganic acids may be used. In addition, since it is important to apply a physical load to the defibrating process, not only the super mass collider but various homogenizers such as an ultrasonic homogenizer and a high-speed blender can be used. Thus, chitin nanofibers having a diameter of 10 to 20 nm can be obtained. In the treatment using such naturally-derived chitin-containing material, a method of performing a series of treatments in an undried state without drying the chitin in the production process may be used, or the chitin is dried at the stage of purification and acquisition. It is good also as a target of defibration processing. By once drying chitin after purification, it is advantageous in terms of storage and transportation, and production costs can be reduced. Moreover, even if dry chitin is defibrated, sufficiently high quality chitin nanofibers can be obtained according to the method using acetic acid.

キトサンナノファイバーの製造方法としては、例えば、精製したキチンを水酸化ナトリウム水溶液中で加熱処理する方法が挙げられる。水酸化ナトリウムの濃度は40%以上の場合はキチン表面に止まらず、内部まで脱アセチル化が進行し、キチンの溶解、結晶性の低下、各種物性の低下等が起こるため、不都合である。それゆえ、水酸化ナトリウムの濃度は5〜30%程度が好ましく、20〜30%程度がより好ましい。脱アセチル化処理を施したキチンを水に分散させ、酢酸を添加した後、例えば、スーパーマスコロイダー(増幸産業製)を用いて解繊し、表面キトサン化キチンナノファイバーが調製される。   Examples of the method for producing chitosan nanofibers include a method in which purified chitin is heated in a sodium hydroxide aqueous solution. When the concentration of sodium hydroxide is 40% or more, it does not stop on the chitin surface, but deacetylation proceeds to the inside, which is disadvantageous because chitin is dissolved, crystallinity is lowered, various physical properties are lowered, and the like. Therefore, the concentration of sodium hydroxide is preferably about 5 to 30%, more preferably about 20 to 30%. After deacetylation-treated chitin is dispersed in water and acetic acid is added, for example, super-mass colloider (manufactured by Masuko Sangyo) is used for defibration to prepare surface chitosanized chitin nanofibers.

キチン又はキトサンのナノファイバーの形態としては、例えば、不織布、フレーク、パウダー等の形態を挙げることができる。   Examples of the form of chitin or chitosan nanofibers include non-woven fabrics, flakes, and powders.

本発明の複合材において、上記シリコン樹脂混合物対上記ナノファイバーの配合割合は重量比で、10:90〜90:10が好ましく、30:70〜80:20がより好ましい。ナノファイバーが重量比で10より少ないと線膨張係数が大きくなり、重量比で90を超えると本発明の複合材の機械強度が低下する。   In the composite material of the present invention, the blending ratio of the silicon resin mixture to the nanofiber is preferably 10:90 to 90:10, more preferably 30:70 to 80:20, by weight. If the nanofiber is less than 10 in weight ratio, the linear expansion coefficient becomes large, and if it exceeds 90 in weight ratio, the mechanical strength of the composite material of the present invention decreases.

本発明において、シリコン樹脂混合物は硬化基を含有していなくてもよいが、硬化基を含有していてもよい。硬化基を含有する場合には、硬化剤と必要により硬化触媒を用いるか、又は、硬化剤を使用せずに重合開始剤を配合することができる。重合開始剤を含有し、硬化剤を含有しない組成物の場合は、硬化剤成分を含有する組成物よりもシリコン樹脂混合物の組成物中の割合を高くすることができ、また硬化剤を含有しないことから、シリコン樹脂の特質が発揮しやすいという利点があり、一方、硬化剤を含有し、重合開始剤を含有しない組成物の場合は、硬化剤の種類を選択して組成物の硬化性を調節しやすいという利点がある。   In the present invention, the silicon resin mixture may not contain a curing group, but may contain a curing group. When it contains a curing group, a curing catalyst and, if necessary, a curing catalyst can be used, or a polymerization initiator can be blended without using a curing agent. In the case of a composition containing a polymerization initiator and not containing a curing agent, the proportion of the silicone resin mixture in the composition can be made higher than the composition containing the curing agent component, and no curing agent is contained. Therefore, there is an advantage that the characteristics of the silicon resin are easily exhibited. On the other hand, in the case of a composition containing a curing agent and not containing a polymerization initiator, the type of the curing agent is selected to improve the curability of the composition. There is an advantage that it is easy to adjust.

上記重合開始剤は、環状エーテル基の開環重合又は、不飽和結合のラジカル重合の開始剤として作用する化合物であればよく、例えば、環状エーテル基のカチオン重合開始剤があり、具体的には、四級アンモニウム塩、三級アミン塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。また、不飽和結合のラジカル重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、キサントン化合物、α−アミノアルキルフェノン化合物等が挙げられる。   The polymerization initiator may be a compound that acts as an initiator for ring-opening polymerization of a cyclic ether group or radical polymerization of an unsaturated bond. For example, there is a cationic polymerization initiator of a cyclic ether group, specifically, Quaternary ammonium salts, tertiary amine salts, phosphonium salts, sulfonium salts, diazonium salts, iodonium salts, and the like. Examples of unsaturated bond radical polymerization initiators include benzoin compounds, acetophenone compounds, anthraquinone compounds, thioxanthone compounds, ketal compounds, benzophenone compounds, xanthone compounds, α-aminoalkylphenone compounds, and the like.

上記四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルアンモニウムハイドロジェンサルフェート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラエチルアンモニウムp−トルエンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the quaternary ammonium salt include tetrabutylammonium tetrafluoroborate, tetrabutylammonium hexafluorophosphate, tetrabutylammonium hydrogen sulfate, tetraethylammonium tetrafluoroborate, tetraethylammonium p-toluenesulfonate, and the like.

上記三級アミン塩としては、例えば、N,N−ジメチル−N−ベンジルアニリニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N−ジメチル−N−ベンジルピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N−ジメチル−N−ベンジルアニリニウムテトラフルオロボレート、N,N−ジエチル−N−ベンジルトリフルオロメタンスルホネート、N,N−ジメチル−N−(4−メトキシベンジル)ピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、N,N−ジエチル−N−(4−メトキシベンジル)トルイジニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。   Examples of the tertiary amine salt include N, N-dimethyl-N-benzylanilinium hexafluoroantimonate, N, N-dimethyl-N-benzylpyridinium hexafluoroantimonate, N, N-dimethyl-N-benzyl. Anilinium tetrafluoroborate, N, N-diethyl-N-benzyltrifluoromethanesulfonate, N, N-dimethyl-N- (4-methoxybenzyl) pyridinium hexafluoroantimonate, N, N-diethyl-N- (4- And methoxybenzyl) toluidinium hexafluoroantimonate.

上記ホスホニウム塩としては、例えば、エチルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。   Examples of the phosphonium salt include ethyltriphenylphosphonium hexafluoroantimonate and tetrabutylphosphonium hexafluoroantimonate.

上記スルホニウム塩としては、例えば、旭電化工業(株)製のオプトマーSP150、オプトマーSP170、オプトマーSP172、アデカオプトンCP−66、アデカオプトンCP−77、三新化学(株)製のサンエイドSI−80L、サンエイドSI−100L、ユニオンカーバイド(株)製のCYRACURE
UVI−6974等が挙げられる。
Examples of the sulfonium salt include Optomer SP150, Optomer SP170, Optomer SP172, Adeka Opton CP-66, Adeka Opton CP-77, Sunshine SI-80L, Sanade Chemical SI manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. -100L, CYRACURE made by Union Carbide Corporation
UVI-6974 etc. are mentioned.

上記ジアゾニウム塩としては、例えば、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、フェニルジアゾニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。   Examples of the diazonium salt include phenyldiazonium hexafluorophosphate, phenyldiazonium hexafluoroantimonate, phenyldiazonium tetrafluoroborate, phenyldiazonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and the like.

上記ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルシネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルシネート、ビス(4−ブロモフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルシネート、フェニル(4―メトキシフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルシネート等が挙げられる。   Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium hexafluoroarsinate, bis (4-chlorophenyl) iodonium hexafluoroarsinate, bis (4-bromophenyl) iodonium hexafluoroarsinate, phenyl (4-methoxyphenyl) iodonium hexafluoro. Examples include alginate.

上記ベンゾイン化合物の具体例としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。   Specific examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether.

上記アセトフェノン化合物の具体例としては、例えば、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等が挙げられる。   Specific examples of the acetophenone compound include, for example, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl- Examples include ketones.

アントラキノン化合物の具体例としては、例えば、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等が挙げられる。 Specific examples of the anthraquinone compound include 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone and the like.

チオキサントン化合物の具体例としては、例えば、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等が挙げられる。   Specific examples of the thioxanthone compound include 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and the like.

ケタール化合物の具体例としては、例えば、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。   Specific examples of the ketal compound include acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal.

ベンゾフェノン化合物の具体例としては、例えば、ベンゾフェノン、4−ベンゾイルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−エチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−プロピルジフェニルスルフィド等が挙げられる。   Specific examples of the benzophenone compound include, for example, benzophenone, 4-benzoyl diphenyl sulfide, 4-benzoyl-4′-methyl diphenyl sulfide, 4-benzoyl-4′-ethyl diphenyl sulfide, 4-benzoyl-4′-propyl diphenyl sulfide. Etc.

α−アミノアルキルフェノン化合物の具体例としては、例えば、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1等が挙げられる。   Specific examples of the α-aminoalkylphenone compound include, for example, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- ( 4-morpholinophenyl) -butanone-1 and the like.

上記重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。   The said polymerization initiator may be used independently or may use 2 or more types together.

上記重合開始剤としては、なかでも、スルホニウム塩が好ましい。   Among these, a sulfonium salt is preferable as the polymerization initiator.

上記重合開始剤の配合量は、上記シリコン樹脂混合物の環状エーテル基量にもよるが、通常は、シリコン樹脂混合物100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.1〜2重量部がより好ましい。   The amount of the polymerization initiator is usually 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the silicon resin mixture, although it depends on the amount of the cyclic ether group of the silicone resin mixture. Part by weight is more preferred.

上記硬化剤とは、環状エーテル基と反応可能な官能基を含有する化合物を言う。このような化合物としては、エポキシ樹脂硬化剤として公知の各種化合物を使用することができ、例えば、酸無水物(例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等が挙げられる)、フェノール化合物(例えば、ビスフェノールAやビスフェノールFのようなビスフェノール化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラックやビスフェノールA型ノボラック樹脂等のノボラック樹脂、2−(4−(1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のトリスフェノール型化合物)等が挙げられる。   The said hardening | curing agent says the compound containing the functional group which can react with a cyclic ether group. As such a compound, various compounds known as an epoxy resin curing agent can be used. For example, acid anhydrides (for example, phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydro Phthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, or a mixture of 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride and 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, anhydrous Nadic acid, methyl nadic acid anhydride, etc.), phenol compounds (for example, bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F, novolac resins such as phenol novolac, cresol novolac and bisphenol A type novolac resins, 2- (4- (1,1- Scan (4-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) tris phenolic compounds such as propane) and the like.

硬化剤の配合量は、硬化剤の反応性官能基(例えば、酸無水物であれば、酸無水物基、フェノール化合物であれば、フェノール性水酸基)1モルに対してエポキシ基0.5〜2.0モルが好ましく、より好ましくは0.8〜1.3モルである。   The compounding amount of the curing agent is an epoxy group 0.5 to 1 mol per 1 mol of a reactive functional group of the curing agent (for example, an acid anhydride group for an acid anhydride, a phenolic hydroxyl group for a phenol compound). 2.0 mol is preferable, and more preferably 0.8 to 1.3 mol.

上記硬化触媒としては、例えば、イミダゾール化合物、3級アミン類、有機ホスフィン化合物類またはこれらの塩類等が挙げられる。具体的には例えば、イミダゾール化合物としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。また、有機リン化合物を使用することができ、その具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(p−トルイル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリ(p−エトキシフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等のトリオルガノホスフィン化合物やテトラフェニルホスホニウムブロマイド(TPP−PB)、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等の4級ホスホニウム塩等のオルガノホスフィン類及びその誘導体が挙げられる。3級アミン類としては、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ)フェノール、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン等を挙げることができる。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を併用して使用することもできる。   Examples of the curing catalyst include imidazole compounds, tertiary amines, organic phosphine compounds, or salts thereof. Specifically, for example, as imidazole compounds, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4 -Hydroxymethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, etc. Can be mentioned. Organic phosphorus compounds can also be used, and specific examples thereof include triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (p-toluyl) phosphine, tri Triorganophosphine compounds such as (p-methoxyphenyl) phosphine, tri (p-ethoxyphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenylborane, tetraphenylphosphonium bromide (TPP-PB), tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, etc. And organophosphines such as quaternary phosphonium salts and derivatives thereof. Examples of tertiary amines include triethylamine, dimethylethanolamine, dimethylbenzylamine, 2,4,6-tris (dimethylamino) phenol, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

硬化触媒の添加量としては、例えば、硬化性樹脂組成物中の環状エーテル基を含有する化合物100重量部に対して、0.1から20重量部が好ましく、0.5から10重量部がさらに好ましい。   The addition amount of the curing catalyst is, for example, preferably 0.1 to 20 parts by weight, and more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound containing a cyclic ether group in the curable resin composition. preferable.

本発明の複合材は、本発明の効果に悪影響を及ぼさない種類の物質又は本発明の効果に悪影響を及ぼさない量の他の物質の存在を排除しない。   The composites of the present invention do not exclude the presence of a class of materials that do not adversely affect the effects of the present invention or amounts of other materials that do not adversely affect the effects of the present invention.

本発明の効果に悪影響を及ぼさない種類の物質としては、例えば、硬化性組成物から得られる硬化物の架橋密度を調整したり、硬化性組成物中のエポキシ基や不飽和結合等の反応性官能基の含有量を調整する目的を達成するためのエポキシ樹脂や(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。   Examples of the types of substances that do not adversely affect the effects of the present invention include, for example, adjusting the crosslinking density of a cured product obtained from the curable composition, and reactivity such as epoxy groups and unsaturated bonds in the curable composition. Examples thereof include an epoxy resin and a (meth) acrylate compound for achieving the purpose of adjusting the content of the functional group.

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂等が例示される。その配合量としては、一般には樹脂成分100重量部あたり、5〜50重量部である。   Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, trisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy. Examples thereof include resins and fluorene skeleton-containing epoxy resins. The blending amount is generally 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component.

上記(メタ)アクリレート化合物としては、特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、1,6−ヘキサンジオールジ(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、エチレングリコールジ(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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(ブタンジオール)ジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリイソプロピレングリコールジ(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、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラ(メタ)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(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。このような(メタ)アクリレート化合物の配合量としては、シリコン樹脂混合物100重量部あたり、5〜200重量部である。   The (meth) acrylate compound is not particularly limited, and examples thereof include (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, and 1,6-hexanediol di (meth) acrylate. 1,4-butanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (Meth) acrylate, poly (butanediol) di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, triisopropylene glycol di (meth) acrylate, poly Ethylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of bisphenol A ethylene oxide adduct, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol monohydroxytri (meth) acrylate, trimethylol Propanetriethoxytri (meth) acrylate, tris ((meth) acryloxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, di-trimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol (monohydroxy) penta (meth) ) Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, and the like. These (meth) acrylic compounds may be used alone or in combination of two or more. As a compounding quantity of such a (meth) acrylate compound, it is 5-200 weight part per 100 weight part of silicon resin mixtures.

上記ウレタンアクリレートとしては、例えば、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとポリイソシアネートとを反応させて得られる化合物を挙げることができる。ここで、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレートなどが挙げられる。これらのヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。   As said urethane acrylate, the compound obtained by making hydroxy group containing (meth) acrylate and polyisocyanate react can be mentioned, for example. Here, examples of the hydroxy group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, and pentaerythritol tris. Examples include acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and trimethylolpropane diacrylate. These hydroxy group-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.

また、ポリイソシアネートとしては、脂肪族系、芳香族系および脂環式系のいずれのポリイソシアネートでもよく、例えば、メチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、メチレンビスフェニルジイソシアネートなどを挙げることができる。これらのポリイソシアネートは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらのポリイソシアネートのうち、無黄変ウレタンとなるものが好適である。   The polyisocyanate may be any of aliphatic, aromatic and alicyclic polyisocyanates, such as methylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. , Isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, methylenebisphenyl diisocyanate, and the like. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more. Of these polyisocyanates, those that are non-yellowing urethanes are preferred.

ウレタン(メタ)アクリレートは、各種の市販品を利用することもできる。ウレタン(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、EBECRYLシリーズ(ダイセル・サイテック株式会社製)、紫光シリーズ(日本合成化学工業株式会社製)、ニューフロンティアR−1000シリーズ(第一工業製薬株式会社製)、UA−306H、UF−8001(共栄社化学株式会社製)、NKオリゴUシリーズ、NKオリゴUAシリーズ(新中村化学工業株式会社製)などを挙げることができる。   As the urethane (meth) acrylate, various commercially available products can be used. As a commercial item of urethane (meth) acrylate, for example, EBECRYL series (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.), purple light series (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), New Frontier R-1000 series (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) ), UA-306H, UF-8001 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), NK oligo U series, NK oligo UA series (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and the like.

本発明の複合材は、上述の成分を混合した樹脂成分を、ナノファイバーに含浸させることにより製造することができる。硬化性樹脂組成物の粘度としては、25℃において1000〜5000cPが好ましい。また、硬化条件としては、120〜180℃、1〜5時間が好ましい。また、硬化基を持たない樹脂の場合は、150〜200℃、3〜12時間、加熱処理することが好ましい。   The composite material of the present invention can be produced by impregnating nanofibers with a resin component obtained by mixing the above-described components. The viscosity of the curable resin composition is preferably 1000 to 5000 cP at 25 ° C. Moreover, as hardening conditions, 120-180 degreeC and 1 to 5 hours are preferable. Moreover, in the case of resin which does not have a hardening group, it is preferable to heat-process for 150-200 degreeC and 3 to 12 hours.

本発明の複合材は、透明樹脂であるシリコン樹脂混合物にナノファイバーを含有させたものであり、キチン又はキトサンのナノファイバーは上述のとおり伸びきり鎖であるため、繊維として構造的欠陥が少なく、強度、膨張、耐熱性に優れているので、複合材の機械強度、耐熱性、膨張性、耐候性、耐UV性等に優れている。また、ナノファイバーの直径が可視光の波長よりも充分に小さいので、繊維の界面において光の散乱が生じにくく、樹脂との屈折率を厳密に合わせることなく高い透明度を達成でき、しかも、従来のキチン含有透明材料に比べてはるかに広い範囲の屈折率において、非常に高い透明度を達成することができる。また、ナノファイバーを配合したことで複合材の表面平滑性に優れている。   The composite material of the present invention contains nanofibers in a silicone resin mixture, which is a transparent resin, and chitin or chitosan nanofibers are extended chains as described above, so there are few structural defects as fibers, Since it is excellent in strength, expansion, and heat resistance, the composite material is excellent in mechanical strength, heat resistance, expansion, weather resistance, UV resistance, and the like. In addition, since the diameter of the nanofiber is sufficiently smaller than the wavelength of visible light, light scattering hardly occurs at the fiber interface, and high transparency can be achieved without strictly matching the refractive index with the resin. Very high transparency can be achieved in a much wider range of refractive indices than chitin-containing transparent materials. Moreover, it is excellent in the surface smoothness of a composite material by mix | blending nanofiber.

本発明の複合材は、その形状として、板状、フィルム状等適宜の形状にすることが可能である。好ましくは、厚みが0.02〜2.0mmのシート状である。また、本発明の複合材は、好ましくは、厚みが0.05〜1.2mmのシートのヘイズ値が5%以下であり、より好ましくは2.5%以下である。また、本発明の複合材は、好ましくは、厚みが0.05〜1.2mmのシートの全可視光透過率が90%以上である。ヘイズ値は全透過光に占める散乱光成分の割合である。これらの値は、測定方法により値が異なる場合は、JIS K 7105により積分球式光線透過率測定装置により求めた値である。   The composite material of the present invention can have an appropriate shape such as a plate shape or a film shape. Preferably, it is a sheet having a thickness of 0.02 to 2.0 mm. In the composite material of the present invention, the haze value of a sheet having a thickness of 0.05 to 1.2 mm is preferably 5% or less, more preferably 2.5% or less. In the composite material of the present invention, the total visible light transmittance of a sheet having a thickness of 0.05 to 1.2 mm is preferably 90% or more. The haze value is the ratio of the scattered light component to the total transmitted light. These values are values obtained by an integrating sphere light transmittance measuring device according to JIS K 7105 when the values differ depending on the measurement method.

本発明の複合材の用途としては、各種透明樹脂基板、透明樹脂シートとして、例えば、LCD、PDP、有機EL等に使用される表示素子透明基板、カラーフィルター基板、タッチパネルや電子ペーパーの透明樹脂シート、太陽電池モジュールの板材や太陽電池素子封入樹脂シートを挙げることができる。また、構造材、例えば、車両用の窓材又は天井材等の用途に好適に使用される。   Applications of the composite material of the present invention include various transparent resin substrates and transparent resin sheets, such as display element transparent substrates, color filter substrates, touch panels and electronic paper transparent resin sheets used for LCD, PDP, organic EL, etc. And a solar cell module plate material and a solar cell element encapsulating resin sheet. Moreover, it is used suitably for uses, such as a structural material, for example, the window material or ceiling material for vehicles.

以下に実施例によって本発明をより具体的に説明する。なお、表中の略号は次のとおりである。
SQエポキシ1:合成例1で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−1)
SQエポキシ2:合成例2で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−2)
SQエポキシ3:合成例3で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−3)
SQエポキシ4:合成例4で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−4)
SQエポキシ5:合成例5で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−5)
SQエポキシ6:合成例6で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−6)
SQエポキシ7:合成例7で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−7)
SQアクリル1:合成例8で得られたシルセスキオキサン誘導体(SQ−8)
AER−260:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成株式会社製)
YX−8000:水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製)
DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学株式会社製)
EBCRYL9270:ウレタンアクリレート樹脂(ダイセル・サイテック株式会社製)
MH−700:脂環式酸無物(新日本理化株式会社製)
TPP−PB:テトラフェニルホスホニウムブロミド(北興化学工業株式会社)
TrisP−PA:トリスフェノールメタン型樹脂(本州化学工業株式会社)
TPP:トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社)
SI−100L:芳香族スルホニウム塩(三新化学工業株式会社製)
CP−66:トリアルキルスルホニウム塩(株式会社ADEKA製)
Irgacure184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバ・ジャパン株式会社製)
Irgacure907:2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン(チバ・ジャパン株式会社製)
ナノファイバー:上述の製造法で得られらたキチンナノファイバー懸濁液を0.5μmのメンブランで吸引濾過することにより調製した厚さ100μmの不織布
Eガラスクロス:日東紡績株式会社製、織物、厚み100μm
NEガラスクロス:日東紡績株式会社製、織物、厚み100μm
Tガラスクロス:日東紡績株式会社製、織物、厚み100μm
Eガラスフィラー:旭化成イーマテリアルズ株式会社製、パウダー、平均粒径0.8μm
EPCy:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基
Gly:グリシドキシプロピル基
Ph:フェニル基
Hexyl:ヘキシル基
i−Butyl:イソブチル基
Mac:3−メタアクリロイルオキシプロピル基
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. The abbreviations in the table are as follows.
SQ epoxy 1: silsesquioxane derivative (SQ-1) obtained in Synthesis Example 1
SQ epoxy 2: Silsesquioxane derivative (SQ-2) obtained in Synthesis Example 2
SQ epoxy 3: Silsesquioxane derivative (SQ-3) obtained in Synthesis Example 3
SQ epoxy 4: Silsesquioxane derivative (SQ-4) obtained in Synthesis Example 4
SQ epoxy 5: Silsesquioxane derivative (SQ-5) obtained in Synthesis Example 5
SQ epoxy 6: Silsesquioxane derivative (SQ-6) obtained in Synthesis Example 6
SQ epoxy 7: Silsesquioxane derivative (SQ-7) obtained in Synthesis Example 7
SQ acrylic 1: silsesquioxane derivative (SQ-8) obtained in Synthesis Example 8
AER-260: Bisphenol A type epoxy resin (Asahi Kasei Corporation)
YX-8000: Hydrogenated bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
DCP: Tricyclodecane dimethanol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
EBCRYL 9270: Urethane acrylate resin (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.)
MH-700: alicyclic acid free product (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.)
TPP-PB: Tetraphenylphosphonium bromide (Hokuko Chemical Co., Ltd.)
TrisP-PA: Trisphenol methane resin (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
TPP: Triphenylphosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd.)
SI-100L: Aromatic sulfonium salt (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
CP-66: Trialkylsulfonium salt (manufactured by ADEKA Corporation)
Irgacure 184: 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Ciba Japan Co., Ltd.)
Irgacure 907: 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.)
Nanofiber: Non-woven fabric E glass cloth with a thickness of 100 μm prepared by suction filtration of a chitin nanofiber suspension obtained by the above-described production method with a 0.5 μm membrane: manufactured by Nittobo Co., Ltd., woven fabric, thickness 100 μm
NE glass cloth: Nitto Boseki Co., Ltd., woven fabric, thickness 100 μm
T glass cloth: manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.
E glass filler: Asahi Kasei E-materials, powder, average particle size 0.8μm
EPCy: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group Gly: glycidoxypropyl group Ph: phenyl group Hexyl: hexyl group i-Butyl: isobutyl group Mac: 3-methacryloyloxypropyl group

合成例1:シルセスキオキサン誘導体(SQ−1)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液13.4g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水37.8g(2.7mol)を仕込んだ後、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン110.8g(0.46mol)、フェニルトリメトキシシラン89.2g(0.45mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、137gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−1)を得た。
Synthesis Example 1: Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-1) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 13.4 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water After adding tetramethylammonium oxide 0.03 mol) and distilled water 37.8 g (2.7 mol), 110.8 g (0.46 mol) 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxy 89.2 g (0.45 mol) of silane was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 137 g of a silsesquioxane derivative (SQ-1).

合成例2:シルセスキオキサン誘導体(SQ−2)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液13.3g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水37.4g(2.7mol)を仕込んだ後、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン147.1g(0.62mol)、フェニルトリメトキシシラン52.9g(0.27mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、138gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−2)を得た。
Synthesis Example 2: Synthesis of silsesquioxane derivative (SQ-2) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 13.3 g of 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water After charging tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (37.4 g, 2.7 mol), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (147.1 g, 0.62 mol), phenyltrimethoxysilane (52.9 g) 0.27 mol) was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 138 g of a silsesquioxane derivative (SQ-2).

合成例3:シルセスキオキサン誘導体(SQ−3)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液15.0g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水42.3g(3.0mol)を仕込んだ後、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン74.4g(0.30mol)、イソブチルトリメトキシシラン125.6g(0.70mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、141gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−3)を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-3) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 15.0 g of 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water After charging tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (42.3 g, 3.0 mol), 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (74.4 g, 0.30 mol), isobutyltrimethoxy 125.6 g (0.70 mol) of silane was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 141 g of a silsesquioxane derivative (SQ-3).

合成例4:シルセスキオキサン誘導体(SQ−4)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液13.5g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水38.1g(2.7mol)を仕込んだ後、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン108.3g(0.46mol)、フェニルトリメトキシシラン71.8g(0.36mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、138gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−4)を得た。
Synthesis Example 4: Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-4) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 13.5 g of 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water After charging tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (38.1 g, 2.7 mol), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (108.3 g, 0.46 mol), phenyltrimethoxysilane (71.8 g, 0.36 mol) was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 138 g of a silsesquioxane derivative (SQ-4).

合成例5:シルセスキオキサン誘導体(SQ−5)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液12.5g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水35.3g(2.5mol)を仕込んだ後、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン165.4g(0.67mol)、ヘキシルトリメトキシシラン34.6g(0.17mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、141gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−5)を得た。
Synthesis Example 5: Synthesis of silsesquioxane derivative (SQ-5) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 12.5 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water Tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (35.3 g, 2.5 mol) were charged, then 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (165.4 g, 0.67 mol), hexyltrimethoxy 34.6 g (0.17 mol) of silane was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 141 g of a silsesquioxane derivative (SQ-5).

合成例6:シルセスキオキサン誘導体(SQ−6)の合成
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液14.3g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水40.5g(2.9mol)を仕込んだ後、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン108.3g(0.19mol)、フェニルトリメトキシシラン152.6g(0.77mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、131gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−6)を得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-6) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 14.3 g of 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water Tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (40.5 g, 2.9 mol) were charged, then 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (108.3 g, 0.19 mol), phenyltrimethoxy 152.6 g (0.77 mol) of silane was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 131 g of a silsesquioxane derivative (SQ-6).

合成例7:シルセスキオキサン誘導体(SQ−7)の合成
拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液14.7g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.03mol)、蒸留水41.6g(3.0mol)を仕込んだ後、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン23.4g(0.10mol)、フェニルトリメトキシシラン176.6g(0.89mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、130gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−7)を得た。
Synthesis Example 7: Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-7) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 14.7 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water) After charging tetramethylammonium oxide (0.03 mol) and distilled water (41.6 g, 3.0 mol), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (23.4 g, 0.10 mol) and phenyltrimethoxysilane (176.6 g, 0.89 mol) was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 130 g of a silsesquioxane derivative (SQ-7).

合成例8:シルセスキオキサン誘導体(SQ−8)の合成
拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチルケトン(MIBK)200g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液12.6g(水酸化テトラメチルアンモニウム0.028mol)、蒸留水41.6g(3.0mol)を仕込んだ後、3−メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン158.0g(0.64mol)、フェニルトリメトキシシラン42.0g(0.21
mol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK200gを加え、さらに100gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次いで、MIBK層を100gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して、132gのシルセスキオキサン誘導体(SQ−8)を得た。
Synthesis Example 8: Synthesis of Silsesquioxane Derivative (SQ-8) In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 200 g of methyl isobutyl ketone (MIBK) and 12.6 g of 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (water) After charging tetramethylammonium oxide (0.028 mol) and distilled water (41.6 g, 3.0 mol), 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (158.0 g, 0.64 mol), phenyltrimethoxysilane (42.0 g) ( 0.21
mol) was gradually added at 50 to 55 ° C. and left to stir for 3 hours. After completion of the reaction, 200 g of MIBK was added to the system, and further washed with 100 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, the MIBK layer was washed twice with 100 g of distilled water, and then MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain 132 g of a silsesquioxane derivative (SQ-8).

製造例:ナノファイバーの調整
カニ殻由来のキチン粉末(ナカライテスク社製)に蒸留水を加えて1wt%のキチン懸濁液とし、撹拌しながら酢酸を添加してpHを3に調節した。次に、懸濁液を石臼式摩砕機MKCA6−3(増幸産業製)を用いて解繊(砥石の回転数:1500rpm、パス回数:1〜2回)することにより、濃度1%のナノファイバーを得た。SEM測定を行ったところ、ナノファイバーの繊維幅は10−20nmであった。さらに、得られたナノファイバー懸濁液を0.5μmの親水性PTFE製メンブランフィルター(東洋濾紙株式会社製、品名;T050A047A)で減圧吸引濾過することにより、シート状のナノファイバーを得た。さらに得られたシート状のナノファイバーを60℃乾燥器で12時間乾燥させ、厚さ100μmのナノファイバーシートを得た。
Production Example: Preparation of Nanofiber Distilled water was added to chitin powder derived from crab shell (manufactured by Nacalai Tesque) to make a 1 wt% chitin suspension, and the pH was adjusted to 3 by adding acetic acid while stirring. Next, nanofibers with a concentration of 1% are obtained by defibrating the suspension using a stone mill grinder MKCA6-3 (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd.) (rotation speed of grinding wheel: 1500 rpm, number of passes: 1 to 2 times). Got. When SEM measurement was performed, the fiber width of the nanofiber was 10-20 nm. Furthermore, the obtained nanofiber suspension was subjected to suction filtration under reduced pressure with a 0.5 μm hydrophilic PTFE membrane filter (manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd., product name: T050A047A) to obtain sheet-like nanofibers. Furthermore, the obtained sheet-like nanofiber was dried with a 60 ° C. dryer for 12 hours to obtain a nanofiber sheet having a thickness of 100 μm.

実施例1〜5、比較例1〜4
表1の配合によりそれぞれ各成分を混合し、樹脂組成物を得た。これをナノファイバー(上記製造例で得られたもの。表1中では便宜上ナノファイバと表記した。)又はガラス繊維に、温度25℃にて、ナノファイバー又はガラス繊維10重量部に樹脂組成物10重量部の割合で含浸し、150℃、3時間硬化させることにより、厚さ0.1mmの透明複合材を得た。
Examples 1-5, Comparative Examples 1-4
Each component was mixed by the mixing | blending of Table 1, and the resin composition was obtained. This is a nanofiber (obtained in the above production example. In Table 1, for convenience, expressed as a nanofiber) or glass fiber, at a temperature of 25 ° C., 10 parts by weight of the nanofiber or glass fiber is a resin composition 10. A transparent composite material having a thickness of 0.1 mm was obtained by impregnation at a weight ratio and curing at 150 ° C. for 3 hours.

比較例5
表1の配合によりそれぞれ各成分を混合し、樹脂組成物を得た。これをナノファイバー10重量部に樹脂組成物10重量部の割合で含浸し、露光量1000mJ/cm(UVH−1500M;ウシオ電機製)で硬化させることにより、厚さ0.1mmの透明複合材を得た。
Comparative Example 5
Each component was mixed by the mixing | blending of Table 1, and the resin composition was obtained. A transparent composite material having a thickness of 0.1 mm is obtained by impregnating 10 parts by weight of the nanofiber with 10 parts by weight of the resin composition and curing it with an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 (UVH-1500M; manufactured by USHIO). Got.

各透明複合材について、屈折率、全光線透過率、ヘイズ値、線膨張係数、平面ラフネス、耐屈曲性を下記の方法で測定した。結果を表1に示した。   About each transparent composite material, refractive index, total light transmittance, haze value, linear expansion coefficient, plane roughness, and bending resistance were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

評価方法
全光線透過率:JIS K 7105、測定方法Aに準拠して、分光光度計U−4100(株式会社日立製作所製)で測定した。
ヘイズ値:JIS K 7105に準拠して、ヘーズメーターHZ−2(スガ試験機株式会社製)で測定した。
線膨張係数:SS120C型熱応力歪測定装置(セイコー電子株式会社製)を用いて、1分間に5℃の割合で温度を30℃から400℃まで上昇させて20分間保持し、30〜150℃の時の値を測定して求めた。
屈折率、アッベ数:JIS K 7105に準拠して、アッベ屈折計DR−M2(株式会社アタゴ製)で測定した。
平面ラフネス:触針式表面形状測定装置Dektak6M(株式会社アルバック製)で測定した。
耐屈曲性:試験片(幅10mm×長さ70mm)の両端を手で持ち、試験片を曲げて元の状態に戻す操作を30回繰り返した。試験片に折れ目または裂け目が生じるか否かを検証した。下記の基準で評価した。
○:30回の繰り返し操作で、外観に全く変化が認められなかった場合
×:30回の繰り返し操作の途中で、裂け目が生じた場合
Evaluation method Total light transmittance: Measured with a spectrophotometer U-4100 (manufactured by Hitachi, Ltd.) in accordance with JIS K 7105, measurement method A.
Haze value: Measured with a haze meter HZ-2 (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) in accordance with JIS K 7105.
Linear expansion coefficient: Using an SS120C type thermal stress strain measuring device (manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.), the temperature is raised from 30 ° C. to 400 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute and held for 20 minutes, and 30 to 150 ° C. The value at the time of was measured.
Refractive index, Abbe number: Based on JIS K 7105, measured with an Abbe refractometer DR-M2 (manufactured by Atago Co., Ltd.).
Planar roughness: Measured with a stylus type surface shape measuring device Dektak 6M (manufactured by ULVAC, Inc.).
Bending resistance: An operation of holding both ends of a test piece (width 10 mm × length 70 mm) by hand and bending the test piece to return to the original state was repeated 30 times. It was verified whether a crease or a tear occurred in the test piece. Evaluation was made according to the following criteria.
○: When the appearance was not changed at all after 30 repeated operations ×: When a tear occurred during the 30 repeated operations

実施例6〜9
表2の配合によりそれぞれ各成分を混合し、樹脂組成物を得た。これをナノファイバー(上記製造例で得られたもの。表2中では便宜上ナノファイバと表記した。)10重量部に樹脂組成物10重量部の割合で含浸した後、これを平滑なガラス板で挟み、UV照射装置(20J/cm2、装置名;スポットキュアSP−7、USHIO製)で硬化させることにより、厚さ0.1mmの透明複合材を得た。
Examples 6-9
Each component was mixed by the mixing | blending of Table 2, and the resin composition was obtained. This was impregnated with 10 parts by weight of a nanofiber (obtained in the above-mentioned production example. In Table 2, for convenience, it was indicated as nanofiber) at a ratio of 10 parts by weight of the resin composition, and then this was coated with a smooth glass plate. By sandwiching and curing with a UV irradiation device (20 J / cm 2, device name; Spot Cure SP-7, manufactured by USHIO), a transparent composite material having a thickness of 0.1 mm was obtained.

比較例6
表2の配合によりそれぞれ各成分を混合し、樹脂組成物を得た。これをスペーサーを設けた平滑なガラス板で挟み、UV照射装置(20J/cm2、装置名;スポットキュアSP−7、USHIO製)で硬化させることにより、厚さ0.1mmの透明樹脂硬化物を得た。
Comparative Example 6
Each component was mixed by the mixing | blending of Table 2, and the resin composition was obtained. This is sandwiched between smooth glass plates provided with spacers, and cured with a UV irradiation device (20 J / cm 2, device name; Spot Cure SP-7, manufactured by USHIO) to obtain a transparent resin cured product having a thickness of 0.1 mm. Obtained.

実施例6〜9の各複合材及び比較例6の透明樹脂硬化物について、屈折率、600nm分光透過率、熱分解温度、引っ張り強度、ヤング率、線膨脹係数の測定を下記の方法で測定した。結果を表2に示した。   About each composite material of Examples 6-9 and transparent resin hardened | cured material of the comparative example 6, the measurement of the refractive index, 600 nm spectral transmittance, thermal decomposition temperature, tensile strength, Young's modulus, and a linear expansion coefficient was measured with the following method. . The results are shown in Table 2.

評価方法
屈折率:アッベ屈折計DR−A2(株式会社アタゴ製)で室温下、測定した。
600nm分光透過率:試料の透明性は紫外可視分光光度計V−550(日本分光製)を用いて600nm光で評価した。
熱分解温度:試料の熱分解温度を示差熱天秤TG 8120(リガク製)を用いてアルゴンガス雰囲気下、評価した。測定する試料の重量は5mg、昇温速度は10℃/minである。
引っ張り強度およびヤング率:試料の破壊強度(引っ張り強度MPa)及びヤング率(弾性率GPa)は精密万能試験機オートグラフAG−X(島津製作所製)を用いて測定した。ロードセルの容量は50kN、試験速度は1mm/min、試験片のサイズは1cm×5cmである。
線膨脹係数(ppm):試料の熱膨張係数は熱機械測定装置(TMA)Q400(TAインスツルメント製)を用いてアルゴンガス雰囲気下、評価した。測定温度範囲は30〜160℃、昇温速度は5℃/min、試験片のサイズは3mm×30mmである。
Evaluation method Refractive index: Measured with an Abbe refractometer DR-A2 (manufactured by Atago Co., Ltd.) at room temperature.
600 nm spectral transmittance: The transparency of the sample was evaluated with 600 nm light using an ultraviolet-visible spectrophotometer V-550 (manufactured by JASCO).
Thermal decomposition temperature: The thermal decomposition temperature of the sample was evaluated using a differential thermobalance TG 8120 (manufactured by Rigaku) in an argon gas atmosphere. The weight of the sample to be measured is 5 mg, and the heating rate is 10 ° C./min.
Tensile strength and Young's modulus: The breaking strength (tensile strength MPa) and Young's modulus (elastic modulus GPa) of the sample were measured using a precision universal testing machine Autograph AG-X (manufactured by Shimadzu Corporation). The capacity of the load cell is 50 kN, the test speed is 1 mm / min, and the size of the test piece is 1 cm × 5 cm.
Linear expansion coefficient (ppm): The thermal expansion coefficient of the sample was evaluated under an argon gas atmosphere using a thermomechanical measurement apparatus (TMA) Q400 (manufactured by TA Instruments). The measurement temperature range is 30 to 160 ° C., the temperature raising rate is 5 ° C./min, and the size of the test piece is 3 mm × 30 mm.

Figure 0005700283
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Figure 0005700283
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上記表の結果から、本発明の複合材は、樹脂屈折率が1.512〜1.547の広い範囲で優れた透明性、機械強度、低線膨張係数を併せ持つことが明確であった。そして、光線透過率が高く、しかもヘイズ値が比較例と比べて有意に低い結果から、レイリー散乱を抑えることができ、高い透明度を持つことが実証された。また、(メタ)アクリル化合物を利用した透明複合材の実験結果(表2)から、本発明の透明複合材料は、透明性が優れると共に、引っ張り強度、ヤング率が向上し強度に優れ、線膨脹率が低く、寸法安定性に優れることが実証された。
From the result of the said table | surface, it was clear that the composite material of this invention has excellent transparency, mechanical strength, and a low linear expansion coefficient in the wide range whose resin refractive index is 1.512-1.547. And from the result with a high light transmittance and a haze value significantly lower than that of the comparative example, it was proved that Rayleigh scattering can be suppressed and the transparency is high. Further, from the experimental results (Table 2) of the transparent composite material using the (meth) acrylic compound, the transparent composite material of the present invention is excellent in transparency, tensile strength and Young's modulus are improved, and the strength is excellent. The rate was low and proved to be excellent in dimensional stability.

Claims (12)

少なくとも3官能のものを含むアルコキシシラン又は少なくとも3官能のものを含むクロロシランを酸性又はアルカリ性条件下で加水分解、縮合し、得られた反応混合物からなるシリコン樹脂混合物を、キチンナノファイバー及びキトサンナノファイバーから選択される少なくとも1種のナノファイバーに含浸させてなるナノファイバー補強透明複合材であって、前記シリコン樹脂混合物は、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びオキセタニル基からなる群から選択される少なくとも1種の環状エーテル基又はメタクリル基、アクリル基及びビニル基からなる群から選択される少なくとも1種の不飽和結合含有基を有する3官能のアルコキシシラン又は3官能のクロロシランを、それぞれ、原料アルコキシシラン化合物中の10〜100重量%又は原料クロロシラン化合物中の10〜100重量%使用して得られる、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びオキセタニル基からなる群から選択される少なくとも1種の環状エーテル基又はメタクリル基、アクリル基及びビニル基からなる群から選択される少なくとも1種の不飽和結合含有基を有する重量平均分子量1500〜30000の梯子型又はランダム型の構造を有するポリシロキサン混合物であり、さらに、硬化剤又は重合開始剤を含有する、前記複合材。
Hydrolysis and condensation of alkoxysilane containing at least trifunctional or chlorosilane containing at least trifunctional under acidic or alkaline conditions, and a silicone resin mixture comprising the resulting reaction mixture is converted into chitin nanofiber and chitosan nanofiber. A nanofiber reinforced transparent composite material impregnated with at least one nanofiber selected from the above, wherein the silicone resin mixture is selected from the group consisting of epoxy groups, 3,4-epoxycyclohexyl groups and oxetanyl groups A trifunctional alkoxysilane or a trifunctional chlorosilane having at least one unsaturated bond-containing group selected from the group consisting of at least one cyclic ether group or methacryl group, acrylic group and vinyl group 1 in alkoxysilane compounds At least one cyclic ether group selected from the group consisting of an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, and an oxetanyl group, or methacrylic acid, obtained by using ~ 100% by weight or 10% to 100% by weight in the raw material chlorosilane compound A polysiloxane mixture having a ladder-type or random-type structure having a weight average molecular weight of 1500 to 30000 having at least one unsaturated bond-containing group selected from the group consisting of a group, an acrylic group and a vinyl group, and further curing The composite material comprising an agent or a polymerization initiator.
ポリシロキサン混合物は、エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びオキセタニル基からなる群から選択される少なくとも1種の環状エーテル基を有する重量平均分子量1500〜30000の梯子型又はランダム型の構造を有するポリシロキサン混合物である請求項1記載の複合材。
The polysiloxane mixture has a ladder-type or random-type structure having a weight average molecular weight of 1500 to 30000 having at least one cyclic ether group selected from the group consisting of an epoxy group, a 3,4-epoxycyclohexyl group, and an oxetanyl group. The composite of claim 1 which is a polysiloxane mixture.
ポリシロキサン混合物は、メタクリル基、アクリル基及びビニル基からなる群から選択される少なくとも1種の不飽和結合含有基を有する重量平均分子量1500〜30000の梯子型又はランダム型の構造を有するポリシロキサン混合物である請求項1記載の複合材。
The polysiloxane mixture is a polysiloxane mixture having a ladder-type or random-type structure having a weight average molecular weight of 1500 to 30000 having at least one unsaturated bond-containing group selected from the group consisting of methacrylic group, acrylic group and vinyl group The composite material according to claim 1.
ナノファイバーは、キチンナノファイバーである請求項1〜のいずれか記載の複合材。 Nanofibers composite according to any one of claims 1-3 chitin nanofibers. ナノファイバーは、キトサンナノファイバーである請求項1〜のいずれか記載の複合材。 The composite material according to any one of claims 1 to 3 , wherein the nanofiber is chitosan nanofiber. ナノファイバーは、直径5〜50nm、アスペクト比100〜1000である請求項1〜のいずれか記載の複合材。 The composite material according to any one of claims 1 to 5 , wherein the nanofiber has a diameter of 5 to 50 nm and an aspect ratio of 100 to 1000. ナノファイバーは、乾燥キチン由来のナノファイバーである請求項1〜のいずれか記載の複合材。 The composite material according to any one of claims 1 to 6 , wherein the nanofiber is a nanofiber derived from dried chitin. シリコン樹脂混合物対ナノファイバーの配合割合は、重量比で10:90〜90:10である請求項1〜のいずれか記載の複合材。 The composite material according to any one of claims 1 to 7 , wherein a mixing ratio of the silicon resin mixture to the nanofiber is 10:90 to 90:10 by weight ratio. 板状又はフィルム状である請求項1〜8のいずれか記載の複合材。 It is plate shape or film shape, The composite material in any one of Claims 1-8 . 請求項1〜のいずれか記載の複合材を用いた表示素子透明基板。 Display element transparent substrate using the composite material according to any one of claims 1-9. 請求項1〜のいずれか記載の複合材を用いた構造材。 Structure material using the composite material according to any one of claims 1-9. 車両用の窓材又は天井材である請求項11記載の構造材。
The structural material according to claim 11, which is a window material or a ceiling material for a vehicle.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6530027B2 (en) * 2013-12-13 2019-06-12 株式会社ダイセル Polyorganosilsesquioxane, hard coat film, adhesive sheet and laminate
JP6219250B2 (en) 2013-12-13 2017-10-25 株式会社ダイセル Polyorganosilsesquioxane, hard coat film, adhesive sheet, and laminate
CN107709400B (en) * 2015-06-17 2020-05-12 株式会社大赛璐 Curable composition
CN112126088B (en) * 2020-08-29 2022-11-11 广西长城机械股份有限公司 EPS foam-epoxy resin composite die and preparation method thereof
WO2023238835A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 東亞合成株式会社 Silsesquioxane derivative and method for producing same, curable composition, hard coat agent, cured product, hard coat, and base material
WO2024019468A1 (en) * 2022-07-18 2024-01-25 코오롱인더스트리 주식회사 Optical film and display device including same
WO2024019472A1 (en) * 2022-07-18 2024-01-25 코오롱인더스트리 주식회사 Optical film and display device comprising same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5531403B2 (en) * 2007-12-21 2014-06-25 三菱化学株式会社 Fiber composite
JP5299890B2 (en) * 2008-08-10 2013-09-25 国立大学法人 東京大学 COMPOSITE MATERIAL, FUNCTIONAL MATERIAL, COMPOSITE MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND COMPOSITE MATERIAL THIN FILM MANUFACTURING METHOD
KR101335758B1 (en) * 2008-11-13 2013-12-02 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 Composite compositions and composites
WO2010073758A1 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 国立大学法人鳥取大学 Process for producing chitin nanofiber, composite material and coating composition both containing chitin nanofiber, process for producing chitosan nanofiber, and composite material and coating composition both containing chitosan nanofiber
JP5465130B2 (en) * 2010-08-16 2014-04-09 Jnc株式会社 Fiber composite and method for producing the same

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