JP6230067B2 - 重合体組成物の製造方法及び重合体組成物用添加剤の製造方法 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Description
を特徴とする、オリゴエステル化セルロース繊維の水分散体の乾燥混合物からなる重合体組成物用添加剤の製造方法
にある。
≪オリゴエステル化セルロース繊維の製造≫
実施例1で用いるオリゴエステル化セルロース繊維を以下のように製造した。すなわち、セパラブルフラスコ内で気乾セルロース繊維、無水マレイン酸及びアリルグリシジルエーテルを絶乾質量組成80:8.3:11.7になるように仕込み120℃にて反応を行った。反応順序としては第1工程でセルロース繊維と無水マレイン酸のみを撹拌させながら混合し、その後第2工程としてアリルグリシジルエーテルを第1工程にて調製された反応系に逐添していき、逐添終了後1時間撹拌反応を行った。得られた生成物を大過剰のアセトンを用いて洗浄・ろ過後、乾燥物を得た。
上記のオリゴエステル化セルロースナノ繊維を用い、以下のように重合体組成物を製造した。すなわち、軟化剤(パラフィンオイル)、非イオン系界面活性剤[ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル]及びオリゴエステル化セルロースナノ繊維の水分散体を表1の配合比率になるように秤量して、遊星式撹拌機(公転/自転方式の撹拌機)に投入し、室温にて6分間予備混合した。得られた予備混合物をブラベンダー(接線型密閉式混練機)に充填し、温度160℃、回転数120/minに設定して混練を行った。水分の蒸発による混合物の充填率の低下に応じて、予備混合物を追加投入した。予備混合物を全量投入した後、混練機内の温度が140℃以上に上昇したところで混練を終了し、乾燥混合物を取出し、室温になるまで冷却した。こうして、含水率が数質量%の乾燥混合物(重合体組成物用添加剤)を得た。該乾燥混合物は、粉末状であった。得られた乾燥混合物を用いて、重合体組成物の作製を行った。そのとき使用した原料及びその配合比率を表1に示す。あらかじめ加硫剤以外の重合体組成物の原料を、バンバリーミキサーを用いて混練して混合物を得た後に、得られた混合物と加硫剤とをオープンロールを用いて混練することにより、重合体組成物(オリゴエステル化CeNF[1A])を得た。
乾燥混合物を添加しない以外は実施例1と同様の方法により、すなわちセルロースナノ繊維を添加しない重合体組成物として、重合体組成物(CeNF添加なし[1B])を得た。使用した原料及びその配合比率を表1に示す。
実施例1と異なり、セルロースナノ繊維をそのまま用い、分散性のための処理を施さずに重合体組成物(未変性CeNF[2B])を得た。すなわち、オリゴエステル化処理したセルロースを用いずに、オリゴエステル化処理していない(無処理)セルロース繊維を用いた以外は、実施例1と同様の方法である。使用した原料及びその配合比率を表1に示す。
実施例1と異なり、オリゴエステル化セルロースナノ繊維を用いず、単なるエステル化セルロース繊維を用いて重合体組成物(エステル化CeNF[3B])を得た。すなわち、実施例1に記載されている無処理セルロース繊維と無水マレイン酸とを反応させたものを用いた方法であり、つまりは第2工程を割愛した以外は、実施例1と同様の方法により得られた重合体組成物[3B]である。使用した原料及びその配合比率を表1に示す。
実施例1と異なり、オリゴエステル化セルロースナノ繊維を用いず、シランカップリング剤を用いて重合体組成物(シランカップリング剤添加CeNF[4B])を製造した。すなわち、比較例2で用いたセルロースナノ繊維懸濁液にポリスルフィド構造を有するシランカップリング剤を添加して高速撹拌機、乳化分散装置等で適当な時間処理を行い、シランカップリング剤含有セルロースナノ繊維を得た。添加したシランカップリング剤はセルロース繊維の乾燥重量に対して1質量%である。その後、軟化剤、非イオン系界面活性剤及びシランカップリング剤処理をしたセルロースナノ繊維の水分散体を表1の配合比率になるように秤量した。遊星式撹拌機(公転/自転方式の撹拌機)に投入し、室温にて6分間予備混合した。得られた予備混合物をブラベンダー(接線型密閉式混練機)に充填し、温度120℃、回転数120/minに設定して混練を行った。水分の蒸発による混合物の充填率の低下に応じて、予備混合物を追加投入した。予備混合物を全量投入した後、混練機内の温度が110℃以上に上昇したところで混練を終了し、乾燥混合物を取出し、室温になるまで冷却した。こうして、含水率が数質量%の乾燥混合物(重合体組成物用添加剤)を得た。該乾燥混合物は、粉末状であった。このように得られた乾燥混合物を用いた以外は実施例1と同様の方法により、重合体組成物[4B]を得た。
実施例1、比較例1〜4の方法で製造された重合体組成物を、試験片の幅方向が重合体組成物の列理方向と平行になるようにして160℃にて15分間プレス加硫することにより、中央に溝のある所定の試験片を作製した。
JIS K6260による屈曲亀裂試験に準じて、上記の試験片を用い、繰り返し屈曲変形を与え亀裂成長を測定する試験を行った。結果を図2に示す。亀裂長さが短いほど、繊維の分散性に優れ、繊維とベースポリマーとの接着性に優れることを示す。
Claims (5)
- セルロース繊維のOH基に酸無水物及びエポキシドを付加させてオリゴエステル化セルロース繊維を得る第1工程と、
前記オリゴエステル化セルロース繊維をベースポリマーに添加する第2工程と、
を有し、前記第2工程は、
前記オリゴエステル化セルロース繊維の水分散体を含有する含水混合物を得る工程と、得られた前記含水混合物をアセトンにより洗浄・ろ過した後に該含水混合物中の水分を除去して乾燥混合物を得る工程と、前記乾燥混合物を前記ベースポリマーに添加する工程と、からなること
を特徴とする重合体組成物の製造方法。 - 前記第1工程は、
前記セルロース繊維及び前記オリゴエステル化セルロース繊維の少なくとも一方をナノ解繊する工程を更に有すること
を特徴とする請求項1に記載の重合体組成物の製造方法。 - 前記第1工程では、前記酸無水物として無水マレイン酸を用い、前記エポキシドとしてアリルグリシジルエーテルを用いること
を特徴とする請求項1又は2に記載の重合体組成物の製造方法。 - 前記第2工程は、
オリゴエステル化セルロース繊維の水分散体、軟化剤及び可塑剤の少なくとも一方、並びに界面活性剤を混合する工程を更に有すること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の重合体組成物の製造方法。 - セルロース繊維のOH基に酸無水物及びエポキシドを付加させてオリゴエステル化セルロース繊維を製造する工程と、前記オリゴエステル化セルロース繊維の水分散体を含有する含水混合物を得る工程と、得られた前記含水混合物をアセトンによる洗浄・ろ過した後に該含水混合物中の水分を除去した乾燥混合物とする工程と、からなること
を特徴とする、オリゴエステル化セルロース繊維の水分散体の乾燥混合物からなる重合体組成物用添加剤の製造方法。
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