熔融混合物、熔融混合物的制造方法、组成物、组成物的制造方法以及成型品技术

本发明专利技术的课题是提供一种通过利用生物质材料而环境特性优异、且冲击强度下降少、低比重而高刚性且成型外观优异的树脂组成物。本发明专利技术的解决方案是一种将具有特定平均纤维径及平均纤维长的纳米天然高分子与特定分子量的范围内的苯乙烯树脂混合并粉末化而成的粉末状纳米天然高分子，以及将其以特定量掺混至树脂等而成的树脂组成物。脂等而成的树脂组成物。脂等而成的树脂组成物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔融混合物、熔融混合物的制造方法、组成物、组成物的制造方法以及成型品


[0001]本专利技术涉及一种熔融混合物、熔融混合物的制造方法、组成物、组成物的制造方法以及成型品。

技术介绍

[0002]近年来，由于环境保护的观点，生物质材料备受瞩目，作为针对汽车、办公自动化
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电气电子领域的材料，开始使用与天然来源的有机填充材料或生物聚合物复合的复合材料。另外，以提升刚性等机械强度或耐热性为目的，而研究在树脂组成中掺混玻璃纤维等无机填充剂的方法。然而，这些无机填充剂中，由于无机填充剂本身的比重大或需要大量添加，故成型品的比重增大，再者，在燃烧或废弃时成为垃圾的残留物增加，而有造成环境负担等问题。
[0003]专利文献1中公开了一种技术，其为了在芳香族聚碳酸酯树脂中掺混脂肪族聚酯与天然来源的有机填充材料而形成机械特性及阻燃性优异的树脂组成物，使用黄麻纤维或嫘萦纤维作为天然来源的有机填充材料而与树脂组成物复合化。
[0004]专利文献2中公开了一种技术，其是关于可提高纤维素纳米纤维等的纳米纤维在由热塑性树脂、热固性树脂或橡胶所构成的基质成分中的分散性的粉末状纳米纤维，以及将此粉末状纳米纤维掺混至基质成分(热塑性树脂、热固性树脂或橡胶)而成的组成物。
[0005]然而，专利文献1中所记载的使用黄麻纤维或嫘萦纤维作为天然来源的有机填充材料而与树脂组成物复合化所获得的树脂组成物，其冲击强度下降大，成型外观不足，而且着色程度大，成型时的热稳定性亦不充足。另外，专利文献2中所记载的粉末状纤维素纳米纤维，关于分散于基质成分中此点，其为有用的专利技术。然而，依然必须对其制造方法及所获得的树脂组成物的物性值等进一步改良。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2010
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215791号公报
[0009]专利文献2：日本特许第6189559号

技术实现思路

[0010]专利技术所欲解决的课题
[0011]本专利技术鉴于上述以往技术中的问题，目的在于提供一种可提高在树脂等基质成分中的分散性的熔融混合物及其制造方法，以及通过使此纳米天然高分子均匀地分散于树脂等基质成分中而环境特性优异且冲击强度下降少、低比重而高刚性且成型外观优异的树脂组成物。
[0012]另外，本专利技术的另一目的在于提供一种可抑制着色的树脂组成物。
[0013]本案专利技术人等为了达成上述目的而进行深入研究的结果，发现通过将具有特定平
均纤维径及平均纤维长的纳米天然高分子与以特定分子量范围内的乙烯基芳香族化合物作为主成分的聚合物熔融混合所获得的熔融混合物以特定量掺混至树脂等，可解决上述课题。
[0014]解决课题的技术方案
[0015]亦即，本专利技术的熔融混合物包含纤维素纳米纤维以及在傅列德尔
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克拉夫茨型催化剂存在下将具有苯乙烯骨架的单体进行聚合而成的苯乙烯系聚合物，相对于纤维素纳米纤维1质量份，所述苯乙烯系聚合物为0.05～5质量份，其中，熔融混合物的YI值为38.02以下。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本专利技术，提供一种可提高在树脂等基质成分中的分散性的熔融混合物以及冲击强度下降少、高刚性且成型外观优异的树脂组成物。另外，提供一种可抑制树脂组成物本身的着色的熔融混合物以及抑制着色的树脂组成物。
附图说明
[0018]图1是CNF的制造(解纤处理)装置的概念图；
[0019]图2是其他CNF的制造(解纤处理)装置的概念图；
[0020]图3是将图2中CNF的制造(解纤处理)装置的局部放大显示的概念图；
[0021]图4是由ACC法所形成的CNF的示意图；
[0022]图5是本专利技术的组成物的制造方法的示意图；
[0023]图6是显示穿刺冲击试验结果的破坏形态的图；
[0024]图7是显示实施例42所进行的穿刺冲击试验的试验结果的照片；
[0025]图8是显示实施例43所进行的穿刺冲击试验的试验结果的照片；
[0026]图9是显示实施例44所进行的穿刺冲击试验的试验结果的照片；
[0027]图10是显示比较例18所进行的穿刺冲击试验的试验结果的照片；
[0028]图11是显示实施例45所进行的动态粘弹性测量而得的测量结果的图；以及
[0029]图12是显示实施例46所进行的动态粘弹性测量而得的测量结果的图。
具体实施方式
[0030][(A)纳米天然高分子][0031]作为用于本专利技术的纳米天然高分子是直径为1至小于1000nm的纤维状物质，其是长度为直径的100倍以上的天然高分子纳米纤维或是直径为10～50nm、长度为100～500nm以下的棒状或纺锤形的超微细晶体的天然高分子纳米晶体。
[0032]作为用于本专利技术的天然高分子虽并无特别限定，但可列举：纤维素、甲壳质、壳聚糖等多糖类、胶原蛋白、明胶等蛋白质、聚乳酸、聚己内酰胺等。
[0033]在本专利技术中，优选使用结晶度在50％以上的范围内的纳米天然高分子。因为使用结晶度低的纳米天然高分子时，由于纳米天然高分子的比表面积减少而对于树脂的承载能力不佳，且由于强度、弹性及触变性降低而使树脂成型品的能力及作业性(树脂的流动性、树脂成型品的保形性)不佳。另外，结晶度低则也容易腐坏。
[0034]在本专利技术中，优选使用平均聚合度在400～900的范围内的纳米天然高分子。因为
聚合度高于平均聚合度900者，由于纳米天然高分子的比表面积减少而对于树脂的承载能力不佳，且树脂的强化效果不佳。平均聚合度小于400时，解纤所需的步骤增加，因此制造纳米天然高分子时的成本增加。
[0035]接着，就使用纤维素作为天然高分子的纤维素纳米纤维及纤维素纳米晶体水溶液的配制方法进行说明。在本专利技术中，作为CNF，可举例如来自包含木材纤维、阔叶木、针叶木、竹纤维、甘蔗纤维、种毛纤维、叶纤维、海藻类等天然植物的多糖的CNF，这些CNF可单独使用一种或混合两种以上使用。另外，也可为由蔗渣、稻草、茶叶渣、果汁的果渣等来自植物的叶、花、茎、根、外皮等的作物残渣而产生者。这些CNF可单独使用一种或混合两种以上使用。另外，作为多糖，优选为使用α
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纤维素含有率60％～99质量％的纸浆。若为α
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纤维素含有率60质量％以上的纯度，则纤维径及纤维长度变得易于调整而能够抑制纤维彼此缠绕，相较于使用α
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纤维素含有率小于60质量％的情况，熔融时的热稳定性高且不会导致冲击强度下降，而且着色抑制效果良好，能够使本专利技术的效果更优异。另一方面，使用99质量％以上者时，会变得难以将纤维解纤至纳米水平。
[0036]本专利技术中的CNF可通过进行以下解纤处理而作为CNF分散液(以下有时也称为含水状态的CNF)获得。
[0037]解纤处理是使用图1所示的水中对向冲击法(以下也称为ACC法)来进行。此方法为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种熔融混合物，其特征在于，包含纤维素纳米纤维以及在傅列德尔
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克拉夫茨型催化剂存在下将具有苯乙烯骨架的单体进行聚合而成的苯乙烯系聚合物，相对于纤维素纳米纤维1质量份，所述苯乙烯系聚合物为0.05～5质量份，其中，熔融混合物的YI值为38.02以下。2.根据权利要求1所述的熔融混合物，其特征在于，是将选自苯乙烯系、烯烃系、聚氯乙烯系、氨基甲酸酯系、酯系、酰胺系、1,2
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BR系或氟系的各种热塑性弹性体、相容剂、表面活性剂、淀粉类、多糖类、明胶、动物胶、天然蛋白质、鞣酸、沸石、陶瓷、金属粉末、颜料、染料、强化剂、填充剂、耐热剂、抗氧化剂、热稳定剂、耐候剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、着色剂、香料、整平剂、塑化剂、流动性改良剂、导电剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、紫外线分散剂、消臭剂、金属皂中一种或两种以上的添加剂掺混至所述熔融混合物而成，其中，熔融混合物的YI值为38.02以下。3.一种熔融混合物的制造方法，其特征在于，包含下述步骤：将纤维素纳米纤维及在傅列德尔
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克拉夫茨型催化剂存在下将具有苯乙烯骨架的单体进行聚合而成的苯乙烯系聚合物混合而获得混合物的步骤；以及将所获得的混合物加热并施加剪切力，去除所述混合物的水分的步骤，其中，所获得的熔融混合物的YI值为38.02以下。4.一种熔融混合物的制造方法，其特征在于，包含下述步骤：将纤维素纳米纤维、在傅列德尔
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克拉夫茨型催化剂存在下将具有苯乙烯骨架的单体进行聚合而成的苯乙烯系聚合物与选自苯乙烯系、烯烃系、聚氯乙烯系、氨基甲酸酯系、酯系、酰胺系、1,2
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BR系或氟系的各种热塑性弹性体、相容剂、表面活性剂、淀粉类、多糖类、明胶、动物胶、天然蛋白质、鞣酸、沸石、陶瓷、金属粉末、颜料、染料、强化剂、填充剂、耐热剂、抗氧化剂、热稳定剂、耐候剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、着色剂、香料、整平剂、塑化剂、流动性改良剂、导电剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、紫外线分散剂、消臭剂、金属皂中一种或两种以上的添加剂混合而获得混合物的步骤；以及将所获得的混合物加热并施加剪切力，去除所述混合物的水分的步骤，其中，所获得的熔融混合物的YI值为38.02以下。5.一种熔融混合物，其特征在于，至少包含将纤维素纳米纤维及在傅列德尔
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克拉夫茨型催化剂存在下将具有苯乙烯骨架的单体进行聚合而成的苯乙烯系聚合物混合而获得混合物的步骤，其中，熔融混合物的YI值为38.02以下。6.一种组成物，其特征在于，包含根据权利要求1或2所述的熔融混合物以及选自热塑性树脂、热固性树脂及橡胶中一种或两种以上的成分。7.一种组成物，其特征在于，包含根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥场洋美，
申请(专利权)人：中越纸浆工业株式会社，
类型：发明
国别省市：