本发明专利技术提供一种即使使用宽范围的基质材料也能够相互混合、并且透明性和低热膨胀性优良的复合材料。本发明专利技术的组合物含有短轴长为３～１００ｎｍ、长轴长为１０～２０００ｎｍ的有机物晶体和基质材料，上述有机物晶体上吸附有表面活性剂，或含有硅、钛、铝、磷、锆、钡等无机元素，或者上述有机物晶体中存在用－（Ｌ↑［１］）↓［ｎ］－Ｒ↑［１］表示的有机基团，其中，Ｌ↑［１］为－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－等，ｎ为０～４、Ｒ↑［１］表示有机基团。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含有有机物晶体和基质材料的组合物。本专利技术还涉及使用 所述组合物制造的成形体以及薄膜。进而，本专利技术还涉及所述成形体和薄 膜的制造方法。
技术介绍
树脂材料由于具有质量轻、价格便宜、容易成形的特点而被用于各种 各样的用途，成为现代社会中不可缺少的材料之一。但是，通常树脂材料 与无机材料和金属材料相比具有耐热性低、热膨胀率大、刚性小以及耐冲 击性小等较差的性能。因此，作为用于改善这些性能的手段，将树脂材料与其它材料进行复 合化。用树脂作为基质的复合材料通常是采用玻璃纤维的复合材料。另外， 也开发了将由细菌产生的纤维素纤维(细菌纤维素)作为强化用纤维使用 的材料(参照专利文献l)。专利文献1:特开2005-60680号公报在上述树脂基质中复合了玻璃纤维的材料存在透明性受损、成形性降 低的问题。另一方面，上述的细菌纤维素纤维强化复合材料由于纤维素纤 维的宽度与可见光相比非常的小，因此难以发生可见光的散射，具有透明 性。此外，纤维素纤维由于是低热膨胀性，因此在使复合材料的热膨胀性 变小的方面也是成功的。但是，由于该纤维素纤维具有以三维状相互缠绕 的结构，因此存在能作为基质使用的树脂被限于液态的固化性树脂的限制。 另外，由纤维素纤维和基质树脂形成的复合材料由于不溶解不融化、不具 有成形性而存在不具有加工性的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术人等为了解决上述现有技术的问题，将本专利技术的目的设 定为，提供一种能够即使使用宽范围的基质材料也能够相互混合、并且透明性和低热膨胀性优良的复合材料。本专利技术人等进行了反复的锐意研究，结果发现，如果使用满足特定条 件的有机物晶体，则能够制造可与宽范围的基质材料相互混合、并且透明 性和低热膨胀性优良的复合材料。即，提供以下的本专利技术作为解决技术问 题的手段。(1)含有短轴长为3 100nm且长轴长为10 2000nm的有机物晶体 和基质材料的组合物，上述有机物晶体满足下述的(条件l) (条件4) 中的至少一个。(条件l)吸附有表面活性剂。(条件2)吸附有无机离子。(条件3)结合有从氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化钡以及羟 基磷灰石中选择的一种以上的无机化合物。(条件4)用下述通式(1)表示的基团修饰。(1) ~^L1~^~R1<formula>formula see original document page 7</formula> (种类)本专利技术的组合物含有有机物晶体。本专利技术中使用的有机物晶体的种类没有特别的限制，优选用选自烷基、 酰基、酰胺基、氰基、烷氧基、芳基、氨基、芳氧基以及甲硅垸基中的至 少一个基团修饰。进而，本专利技术中使用的有机物晶体优选为有机高分子晶 体。这是因为在为有机高分子的情况下耐热性有所提高。作为有机高分子 晶体，可以列举出纤维素、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺、聚苯并噁唑、 液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚(对氧苯 甲酰)等，优选纤维素、液晶聚合物、聚(对氧苯甲酰)，特别优选纤维素。 结晶性纤维素可从木材、竹、洋麻、麻等植物性来源的物质、乙酸菌等细 菌产生的物质、海鞘等海洋生物产生的物质中得到。 (短轴长和长轴长)本专利技术中使用的有机物晶体的短轴长为3 100nm、优选3 50nm，更 优选3 30nm。短轴长不足3nm的缺乏操作性、超过100nm的由于可见光的散射而成为损害透明性的主要因素。另外，本专利技术中使用的有机物晶体 的长轴长为10 2000nm、优选50 1500nm，更优选100 1000nm。不足 10nm则形状近于球形、与基质的复合效果降低，如果超过2000nm则混合 性降低。使长轴长在2000nm以下则具有与基质的混合变得容易、可利用的基质的种类的范围变宽的优点。短轴长为3 100nm、长轴长在10 2000nm的有机物晶体的获得方法 没有特别的限制。例如可以通过将细菌纤维素或市售的微晶纤维素等结晶 性高的纤维素用无机酸水解的方法、利用高压均化器进行离解、分散的方 法等得到。(条件l)本专利技术的组合物中可以优选使用吸附有表面活性剂的有机物晶体。通 过吸附有表面活性剂，由于提高了在基质中的分散性并抑制了凝集，因此 具有透明性提高、弹性模量提高等效果。在这里使用的表面活性剂的种类 没有特别的限制，可以使用阴离子性、阳离子性、非离子性中的任意一个。 优选使用阳离子性的表面活性剂。作为阳离子性表面活性剂，例如可以列举出铵离子、辚离子、吡啶鎿 离子、咪唑啉离子、奎宁鐵(Quinuclidinium)离子等。从耐热性的观点出 发，优选鳞离子、奎宁鎗离子。作为阴离子性表面活性剂，例如可以列举 出硫酸离子、磺酸离子、羧酸离子，优选磺酸离子。作为非离子性表面活 性剂，例如可以列举出主链中含有聚乙二醇的聚合物。表面活性剂可以是低分子型的也可以是高分子型的。这里所说的低分 子型是指分子量为15以上但不足2000、优选为100 1000。另外，高分子 型是指分子量为2000 1000000，优选为5000 500000。本专利技术中使用的表面活性剂优选具有烷基(优选碳原子数为1 36，更 优选碳原子数为1 24)、芳基(优选碳原子数为6 40，更优选碳原子数 为6 30)、烷芳基(优选碳原子数为7 30，更优选碳原子数为7 15)、 芳垸基(优选碳原子数为7 20，更优选碳原子数为7 12)、杂芳基(优 选碳原子数为5 40，更优选碳原子数为5 30)、环烷基(优选碳原子数 为5 20，更优选碳原子数为5 15)。下面，示例性地给出本专利技术中能够使用的表面活性剂的具体例子，但 是本专利技术中能够使用的表面活性剂并不限于这些。<formula>formula see original document page 11</formula><formula>formula see original document page 12</formula><formula>formula see original document page 13</formula>表面活性剂的吸附量为每ioo重量份的有机物晶体通常为1 100重量 份、优选1 50重量份，更优选1 20重量份。表面活性剂对有机物晶体的吸附可以采用通常使用的方法中的任意一种进行。优选通过将有机物晶 体分散在溶剂中并加入表面活性剂来使表面活性剂吸附的方法。 (条件2)本专利技术的组合物中可以优选使用吸附有无机离子的有机物晶体。无机 离子的吸附能够提高热分解温度并提高耐热温度。通过提高耐热温度，具 有在与热塑性树脂熔融混合时能够使温度上升至高温进行使用的优点。作为吸附中使用的无机离子，例如可以列举出钙离子、镁离子、钠离 子、钾离子、锂离子、铝离子、锶离子、钡离子、镭离子、铜离子、银离 子、金离子、锌离子、镍离子、钴离子等，优选钙离子、镁离子、钠离子、 钾离子、锂离子。无机离子的吸附量为每100重量份的有机物晶体通常为0.00001 20重 量份、优选0.0001 10重量份，更优选0.0001 5重量份。无机离子对有 机物晶体的吸附可以采用通常使用的方法中的任意一种进行。优选通过将 有机物晶体分散在溶剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，其含有短轴长为３～１００ｎｍ且长轴长为１０～２０００ｎｍ的有机物晶体和基质材料，所述有机物晶体满足下述（条件１）～（条件４）中的至少一个： （条件１）吸附有表面活性剂； （条件２）吸附有无机离子； （条件３）结合有从氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化钡以及羟基磷灰石中选择的一种以上的无机化合物； （条件４）用下述通式（１）表示的基团修饰； （１）－（－Ｌ↑［１］－）↓［ｎ］－Ｒ↑［１］ 通式（１）中，Ｌ↑［１］为由下述通式（２）～（２１）中的任意一个表示的连接基团，ｎ表示０～４的整数，ｎ为２～４的整数时，ｎ个Ｌ↑［１］相互间可以相同也可不同，Ｒ↑［１］表示有机基团； ＊＊＊ 通式（１１）中的Ｒ↑［２］、通式（１３）中的Ｒ↑［３］、通式（１７）中的Ｒ↑［４］、通式（２１）中的Ｒ↑［５］相互独立地表示有机基团。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高本哲文，石塚孝宏，片冈祥平，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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