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公開番号2025078773
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2025034638,2023527950
出願日2025-03-05,2022-06-10
発明の名称樹脂組成物及びその製造方法
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08L 101/00 20060101AFI20250513BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】機械特性と、加飾性及び美観とが高度に両立された樹脂組成物、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】一態様において、セルロースナノファイバーと、樹脂と、熱分解開始温度が200℃超である液状ポリマーとを含む、樹脂組成物、及びその製造方法が提供される。一態様においては、液状ポリマーが、ジエン系ゴムを含む。一態様においては、液状ポリマーが、ポリブタジエン、ブタジエン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、及びポリクロロプレンからなる群から選択される1種以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セルロースナノファイバーと、樹脂と、熱分解開始温度が２００℃超である液状ポリマーとを含む、樹脂組成物。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記液状ポリマーが、液状ゴムである、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記液状ポリマーが、ジエン系ゴムを含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記液状ポリマーが、ポリブタジエン、ブタジエン－スチレン共重合体、ポリイソプレン、及びポリクロロプレンからなる群から選択される１種以上である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記液状ポリマーの数平均分子量が、１，０００～８０，０００である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記液状ポリマーの２５℃での粘度が、１００ｍＰａ・ｓ～１，０００，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記液状ポリマーが、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体であり、共役ジエン単量体と結合した芳香族ビニル単量体の量が、５モル％～７０モル％である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記液状ポリマーのガラス転移温度が、－１５０℃～２５℃である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記セルロースナノファイバーが、化学修飾セルロースナノファイバーである、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
前記化学修飾セルロースナノファイバーが、アシル置換度０．１～２．０のアシル化セルロースナノファイバーである、請求項９に記載の樹脂組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロースナノファイバーを含む樹脂組成物及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
樹脂材料は、軽く、加工特性に優れるため、自動車部材、電気・電子部材、事務機器ハウジング、精密部品等の多方面に広く使用されているが、樹脂単体では、機械特性、寸法安定性等が不十分である場合が多いことから、樹脂と各種フィラーとをコンポジットしたものが一般的に用いられている。近年、このようなフィラーとして、天然物由来材料であるセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）を使用することが検討されている。ＣＮＦは、優れた機械特性を有しながら環境への負荷が小さいという利点を有するが、その微細構造に起因して、乾燥状態では凝集し易いという性質があるため、安定分散が可能な分散液として製造される。例えば、セルロースナノファイバーを各種用途に適用する際には、上記分散液を樹脂と直接混合する場合と、当該分散液を一旦乾燥させた後、分散媒中に分散させ又は乾燥体のままで樹脂と混合する場合とがある。しかしセルロースナノファイバーにおいて、セルロース分子間の水素結合による凝集は極めて強固であることから、従来、セルロースナノファイバーの凝集を抑制するための手法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、セルロースナノファイバーを凝集させること無く分散可能なセルロースナノファイバー用分散液として、（Ａ）親水性セグメント及び疎水性セグメントを有し、数平均分子量が２００～３００００の水溶性ポリマーである表面処理剤、（Ｂ）ポリウレタン、及び水を含む分散液を記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０６３４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルロースナノファイバーを含む樹脂組成物に要求される特性は年々高度になっており、特に、樹脂組成物を成形してなる成形体には、近年、優れた機械特性のみならず、高い表面平滑性による加飾性及び美麗な外観も求められている。特許文献１に記載される技術は、特定の水溶性ポリマーとポリウレタンとを含む分散液によってセルロースナノファイバーの分散性を高めようとするものであるが、機械特性と、加飾性及び美観とが高度に両立された樹脂組成物の提供においては未だ改善の余地があった。
【０００６】
本発明の一態様は、上記の課題を解決し、機械特性と、加飾性及び美観とが高度に両立された樹脂組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の項目を包含する。
［１］セルロースナノファイバーと、樹脂と、熱分解開始温度が２００℃超である液状ポリマーとを含む、樹脂組成物。
［２］前記液状ポリマーが、液状ゴムである、上記項目１に記載の樹脂組成物。
［３］前記液状ポリマーが、ジエン系ゴムを含む、上記項目１又は２に記載の樹脂組成物。
［４］前記液状ポリマーが、ポリブタジエン、ブタジエン－スチレン共重合体、ポリイソプレン、及びポリクロロプレンからなる群から選択される１種以上である、上記項目１～３のいずれかに記載の樹脂組成物。
［５］前記液状ポリマーの数平均分子量が、１，０００～８０，０００である、上記項目１～４のいずれかに記載の樹脂組成物。
［６］前記液状ポリマーの２５℃での粘度が、１００ｍＰａ・ｓ～１，０００，０００ｍＰａ・ｓである、上記項目１～５のいずれかに記載の樹脂組成物。
［７］前記液状ポリマーが、共役ジエン単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体であり、共役ジエン単量体と結合した芳香族ビニル単量体の量が、５モル％～７０モル％である、上記項目１～６のいずれかに記載の樹脂組成物。
［８］前記液状ポリマーのガラス転移温度が、－１５０℃～２５℃である、上記項目１～７のいずれかに記載の樹脂組成物。
［９］前記セルロースナノファイバーが、化学修飾セルロースナノファイバーである、上記項目１～８のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１０］前記化学修飾セルロースナノファイバーが、アシル置換度０．１～２．０のアシル化セルロースナノファイバーである、上記項目９に記載の樹脂組成物。
［１１］前記セルロースナノファイバーの数平均繊維径が、２ｎｍ～１０００ｎｍである、上記項目１～１０のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１２］前記セルロースナノファイバーの熱分解開始温度が、２５０℃以上である、上記項目１～１１のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１３］前記液状ポリマーが、少なくとも、前記セルロースナノファイバーと前記樹脂との界面の一部に浸入した形態で存在している、上記項目１～１２のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１４］前記樹脂組成物の２５０℃重量減少率が、１．５％以下である、上記項目１～１３のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１５］前記液状ポリマーの熱分解開始温度Ｔ１、及び前記セルロースナノファイバーの熱分解開始温度Ｔ２が、以下の関係：
（Ｔ１）≧（Ｔ２）
を満たす、上記項目１～１４のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１６］前記Ｔ１と前記Ｔ２との差Ｔ１－Ｔ２が、５℃以上である、上記項目１５に記載の樹脂組成物。
［１７］前記樹脂が熱可塑性樹脂である、上記項目１～１６のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１８］前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びポリアセタール系樹脂からなる群から選択される１種以上である、上記項目１７に記載の樹脂組成物。
［１９］前記液状ポリマーの熱分解開始温度Ｔ１、及び、前記熱可塑性樹脂の融点であるか又はガラス転移温度＋７０℃である温度Ｔ３が、以下の関係：
（Ｔ１）＞（Ｔ３）
を満たす、上記項目１７又は１８に記載の樹脂組成物。
［２０］前記熱可塑性樹脂が結晶性を有する熱可塑性樹脂であり、前記温度Ｔ３が前記熱可塑性樹脂の融点である、上記項目１９に記載の樹脂組成物。
［２１］前記液状ポリマーの熱分解開始温度Ｔ１、及び、前記熱可塑性樹脂の融点であるか又はガラス転移温度＋１００℃である温度Ｔ４が、以下の関係：
（Ｔ１）＞（Ｔ４）
を満たす、上記項目１７～１９のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２２］前記液状ポリマーの５０℃における粘度η５０と、前記熱可塑性樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍと、前記熱可塑性樹脂の融点＋２０℃における前記熱可塑性樹脂の溶融粘度ηｒとが、以下の関係：
η５０／ηＴｍ≧２０、且つ
１≦ηｒ／η５０≦１０００
を満たす、上記項目１７～２１のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２３］前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であり、
前記液状ポリマーの５０℃における粘度η５０と、前記ポリオレフィン系樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍとが、以下の関係：
η５０／ηＴｍ≧２０
を満たす、上記項目１７～２２のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２４］前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であり、
前記ポリオレフィン系樹脂の融点＋２０℃における前記ポリオレフィン系樹脂の溶融粘度ηｒと、前記ポリオレフィン系樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍとが、以下の関係：
ηｒ／ηＴｍ≦５００００
を満たす、上記項目１７～２３のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２５］前記熱可塑性樹脂が、ポリアセタール系樹脂であり、
前記液状ポリマーの５０℃における粘度η５０と、前記ポリアセタール系樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍとが、以下の関係：
η５０／ηＴｍ≧２０
を満たす、上記項目１７～２２のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２６］前記熱可塑性樹脂が、ポリアセタール系樹脂であり、
前記ポリアセタール系樹脂の融点＋２０℃における前記ポリアセタール系樹脂の溶融粘度ηｒと、前記ポリアセタール系樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍとが、以下の関係：
ηｒ／ηＴｍ≦１０００００
を満たす、上記項目１７～２２及び２５のいずれかに記載の樹脂組成物。
［２７］前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂であり、
前記液状ポリマーの５０℃における粘度η５０と、前記ポリアミド系樹脂の融点＋２０℃における液状ポリマーの粘度ηＴｍとが、以下の関係：
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、機械特性と、加飾性及び美観とが高度に両立された樹脂組成物及びその製造方法が提供され得る。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の例示の態様（以下、本実施形態ともいう。）について以下具体的に説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。なお本開示の特性値は、特記がない限り、本開示の［実施例］の項に記載される方法又はこれと同等であることが当業者に理解される方法で測定される値である。
【００１０】
≪樹脂組成物≫
本発明の一態様に係る樹脂組成物は、セルロースナノファイバーと、樹脂と、液状ポリマーとを含む。液状ポリマーは、一態様において熱分解開始温度２００℃超を有する。液状ポリマーは、液状であることから非液状材料と比べてセルロースナノファイバー凝集抑制能が良好である傾向があるとともに、ポリマーであることから非ポリマー材料と比べて耐熱性が良好である傾向がある。セルロースナノファイバーと樹脂とを含む樹脂組成物に液状ポリマーを含有させることは、当該液状ポリマーによる高いセルロースナノファイバー凝集抑制能と、高い耐熱性の寄与により、樹脂組成物の加工工程における分解ガス等の発生を抑制する点で有利である。このような分解ガス等の発生抑制は、樹脂組成物の表面粗さ低減による、加飾性及び美観の向上に有利である。
（【００１１】以降は省略されています）

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