JP7550566B2 - Heat dissipating resin composition - Google Patents
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Description
本発明は放熱用樹脂組成物に関する。更に本発明は、パワーデバイス用の放熱用樹脂組成物、電磁波シールド用の放熱用樹脂組成物、放熱樹脂基板用の放熱用樹脂組成物、及び封止材用の放熱用樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a heat dissipation resin composition. The present invention further relates to a heat dissipation resin composition for power devices, a heat dissipation resin composition for electromagnetic wave shielding, a heat dissipation resin composition for heat dissipation resin substrates, and a heat dissipation resin composition for sealing materials.
近年、急速に普及しているデジタル家電製品のように、高速大容量の情報を取り扱う電子機器からの発熱は増大の一途をたどっている。かかる電子機器の小型化、軽量化、薄型化の進展の結果、電子機器を構成する部材は金属から樹脂成形体への置換が進み、樹脂成形体からの放熱を以下に効率良く行うかが、ますます重要となっている。 In recent years, the heat generated by electronic devices that handle large volumes of information at high speeds, such as digital home appliances, has been increasing rapidly. As such electronic devices continue to become smaller, lighter, and thinner, the components that make up electronic devices are increasingly being replaced by plastic molded bodies rather than metal ones, making it increasingly important to dissipate heat from plastic molded bodies as efficiently as possible.
例えば、特許文献1には、熱伝導性無機粒子とセルロースナノファイバーの複合材からなる放熱材であって、前記セルロースナノファイバーは、その表面をエステル化合物及び/又はエーテル化して修飾してある放熱材が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1には、アクリル系の樹脂等が25体積%を超えると放熱材としての熱伝導性が低下する恐れ(段落0029)があった。
However,
従って本発明は、放熱性に優れる樹脂成形体、即ち熱伝導率が高い樹脂成形体や、かかる樹脂成形体を成形することができる放熱用樹脂組成物に関する。更に本発明は、優れた放熱性を発揮する、パワーデバイス用樹脂組成物、電磁波シールド用樹脂組成物、放熱樹脂基板用樹脂組成物及び封止材用樹脂組成物に関する。 The present invention therefore relates to a resin molded article with excellent heat dissipation properties, i.e., a resin molded article with high thermal conductivity, and a heat dissipating resin composition capable of molding such a resin molded article. Furthermore, the present invention relates to a resin composition for power devices, a resin composition for electromagnetic shielding, a resin composition for heat dissipating resin substrates, and a resin composition for sealing materials, all of which exhibit excellent heat dissipation properties.
本発明は、下記〔1〕~〔5〕に関する。
〔1〕 改質セルロース及び樹脂を含有する放熱用樹脂組成物。
〔2〕 更に無機粒子を含有する、前記〔1〕に記載の放熱用樹脂組成物。
〔3〕 前記〔1〕又は〔2〕に記載の放熱用樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体。
〔4〕 パワーデバイス用、電磁波シールド用、放熱樹脂基板用又は封止材用である、前記〔1〕又は〔2〕に記載の放熱用樹脂組成物。
〔5〕 樹脂成形材料用、電気絶縁材料用、塗料用、インキ用、コーティング剤用、導電ペースト用、接着剤用、レンズ用、透明樹脂材料用、三次元造形材料用、クッション材用、補修材用、粘着剤用、シーリング材用、断熱材用、吸音材用、人工皮革材料用、電子材用、包装材料用、タイヤ用、自動車部品用、繊維複合材料用、中空糸用、又は透析膜用である、前記〔3〕に記載の樹脂成形体。
The present invention relates to the following [1] to [5].
[1] A heat dissipating resin composition containing modified cellulose and a resin.
[2] The heat dissipating resin composition according to [1] above, further comprising inorganic particles.
[3] A resin molded product obtained by molding the heat dissipating resin composition according to [1] or [2] above.
[4] The heat dissipating resin composition according to [1] or [2] above, which is for use in a power device, an electromagnetic wave shield, a heat dissipating resin substrate, or an encapsulant.
[5] The resin molded article according to [3] above, which is used for a resin molding material, an electrical insulating material, a paint, an ink, a coating agent, a conductive paste, an adhesive, a lens, a transparent resin material, a three-dimensional modeling material, a cushioning material, a repair material, a pressure-sensitive adhesive, a sealing material, a heat insulating material, a sound absorbing material, an artificial leather material, an electronic material, a packaging material, a tire, an automobile part, a fiber composite material, a hollow fiber, or a dialysis membrane.
本発明の樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体は放熱性に優れるという効果を有する。 The resin molded article obtained by molding the resin composition of the present invention has the effect of having excellent heat dissipation properties.
本発明者らが放熱性に優れる樹脂成形体の組成について検討した結果、セルロース成分として特定の改質セルロースを使用することにより、樹脂の割合が多い組成物(成形体)であっても優れた放熱性を発揮することを見出し、本発明を完成させた。本発明の効果が発揮されるメカニズムは定かではないが、結晶性の高いセルロース中は熱が伝わりやすいからであると推定される。 As a result of the inventors' investigation into the composition of resin molded bodies with excellent heat dissipation properties, they discovered that by using a specific modified cellulose as the cellulose component, even compositions (molded bodies) with a high resin ratio can exhibit excellent heat dissipation properties, leading to the completion of the present invention. The mechanism by which the effects of the present invention are exhibited is unclear, but it is presumed that this is because heat is easily transferred through highly crystalline cellulose.
<放熱用樹脂組成物>
本発明の放熱用樹脂組成物は改質セルロース及び樹脂を含有する。
<Resin composition for heat dissipation>
The heat dissipating resin composition of the present invention contains modified cellulose and a resin.
〔改質セルロース〕
本発明における改質セルロースとしては、アニオン変性セルロースのアニオン性基に修飾基が結合してなる改質セルロースが好ましい。
[Modified cellulose]
The modified cellulose in the present invention is preferably a modified cellulose in which a modifying group is bonded to the anionic group of an anionically modified cellulose.
(アニオン変性セルロース)
アニオン変性セルロースとは、アニオン性基、例えばカルボキシ基、リン酸基及びスルホン酸基からなる群より選択される1種以上の基を分子内に有するセルロースである。セルロースへのアニオン性基の導入は後述の方法により達成できる。入手容易性及び効果の観点から、アニオン性基としてカルボキシ基を有するアニオン変性セルロースが好ましく、セルロースを構成するグルコースユニットのC6位の基(-CH2OH)が選択的にカルボキシ基に変換されたアニオン変性セルロース(「酸化セルロース」と称する。)がより好ましい。なお、アニオン性基の対となるイオン(カウンターイオン)は、好ましくはプロトンである。
(Anionically modified cellulose)
Anion-modified cellulose is cellulose having an anionic group, for example, one or more groups selected from the group consisting of a carboxy group, a phosphate group, and a sulfonic acid group, in the molecule. The introduction of an anionic group into cellulose can be achieved by the method described below. From the viewpoint of availability and effectiveness, anion-modified cellulose having a carboxy group as the anionic group is preferred, and anion-modified cellulose in which the group (-CH 2 OH) at the C6 position of the glucose unit constituting cellulose is selectively converted to a carboxy group (referred to as "oxidized cellulose") is more preferred. The ion (counter ion) that is paired with the anionic group is preferably a proton.
アニオン変性セルロースにおけるアニオン性基含有量としては、安定な修飾基導入の観点から、好ましくは0.1mmol/g以上、より好ましくは0.4mmol/g以上、更に好ましくは0.6mmol/g以上である。また、取り扱い性を向上させる観点から、好ましくは3mmol/g以下、より好ましくは2mmol/g以下、更に好ましくは1.8mmol/g以下、更に好ましくは1.5mmol/g以下である。なお、「アニオン性基含有量」とは、セルロースを構成するグルコース中のアニオン性基の総量を意味し、具体的には後述の実施例に記載の方法により測定される。 The anionic group content in the anion-modified cellulose is preferably 0.1 mmol/g or more, more preferably 0.4 mmol/g or more, and even more preferably 0.6 mmol/g or more, from the viewpoint of stable introduction of modifying groups. Also, from the viewpoint of improving handleability, it is preferably 3 mmol/g or less, more preferably 2 mmol/g or less, even more preferably 1.8 mmol/g or less, and even more preferably 1.5 mmol/g or less. The "anionic group content" means the total amount of anionic groups in the glucose constituting the cellulose, and is specifically measured by the method described in the Examples below.
アニオン変性セルロースの平均繊維径、平均繊維長の好適範囲は、製造工程の順序にもよるが、原料のセルロースのものと同等である。 The preferred ranges for the average fiber diameter and length of anionically modified cellulose are the same as those of the raw cellulose, although this depends on the order of the manufacturing process.
アニオン変性セルロースのアニオン性基に修飾基が結合するとは、アニオン変性セルロースが有するアニオン性基、好ましくはカルボキシ基に修飾基が結合することを意味する。修飾基とアニオン性基との結合様式としては、イオン結合及び/又は共有結合が挙げられる。共有結合としては、例えば、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合が挙げられ、好ましくはアミド結合である。 The modification group is bonded to the anionic group of the anion-modified cellulose means that the modification group is bonded to the anionic group, preferably the carboxy group, of the anion-modified cellulose. The bond between the modification group and the anionic group can be an ionic bond and/or a covalent bond. Examples of the covalent bond include an amide bond, an ester bond, and a urethane bond, and an amide bond is preferred.
(修飾基)
修飾基としては、炭化水素基、重合部または共重合部を伴う炭化水素基、及びシリコーン基が挙げられる。これらの修飾基は1種類が単独で又は2種以上が組み合わさって、セルロースに結合(導入)されてもよい。
(Modifying Group)
The modifying group may be a hydrocarbon group, a hydrocarbon group with a polymerized or copolymerized portion, or a silicone group. These modifying groups may be bonded (introduced) to cellulose either alone or in combination of two or more.
(1)炭化水素基
炭化水素基としては、例えば、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基、環式飽和炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が挙げられる。
(1) Hydrocarbon Group Examples of the hydrocarbon group include chain saturated hydrocarbon groups, chain unsaturated hydrocarbon groups, cyclic saturated hydrocarbon groups, and aromatic hydrocarbon groups.
鎖式飽和炭化水素基としては、炭素数1以上30以下のものが好ましく、具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、tert-ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基等が挙げられる。 As a chain saturated hydrocarbon group, those having 1 to 30 carbon atoms are preferred, and specific examples include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isobutyl group, pentyl group, tert-pentyl group, isopentyl group, hexyl group, isohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, octadecyl group, docosyl group, and octacosanyl group.
鎖式不飽和炭化水素基としては、炭素数2以上30以下のものが好ましく、具体例としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、イソプレニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、オクタデセニル基が挙げられる。 The chain unsaturated hydrocarbon group preferably has 2 to 30 carbon atoms, and specific examples include ethenyl, propenyl, butenyl, isobutenyl, isoprenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, and octadecenyl.
環式飽和炭化水素基としては、炭素数3以上20以下のものが好ましく、具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。 As the cyclic saturated hydrocarbon group, those having 3 to 20 carbon atoms are preferable, and specific examples include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a cyclotridecyl group, a cyclotetradecyl group, and a cyclooctadecyl group.
芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基及びアラルキル基等が挙げられる。アリール基及びアラルキル基としては、芳香族環そのものが置換されたものでも非置換のものであってもよい。 Examples of aromatic hydrocarbon groups include aryl groups and aralkyl groups. In the aryl group and aralkyl group, the aromatic ring itself may be substituted or unsubstituted.
アリール基の総炭素数は、好ましくは6以上、24以下であり、アリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ターフェニル基、及びこれらの基が置換基で置換された基が挙げられる。 The total number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 or more and 24 or less, and specific examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, a biphenyl group, a triphenyl group, a terphenyl group, and groups in which these groups are substituted with a substituent.
アラルキル基の総炭素数は、好ましくは7以上、24以下であり、アラルキル基の具体例としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、及びこれらの基の芳香族基が置換基で置換された基などが挙げられる。 The total number of carbon atoms in the aralkyl group is preferably 7 or more and 24 or less. Specific examples of aralkyl groups include benzyl groups, phenethyl groups, phenylpropyl groups, phenylpentyl groups, phenylhexyl groups, phenylheptyl groups, phenyloctyl groups, and groups in which the aromatic groups of these groups are substituted with substituents.
(2)重合部または共重合部を伴う炭化水素基
重合部とは、エチレンオキサイド(EO)またはプロピレンオキサイド(PO)が直鎖状に重合した構造である。本明細書において、かかる構造をEO重合部またはPO重合部と称する。また、共重合部とは、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)がランダム又はブロック状に重合した構造である。本明細書において、かかる構造を(EO/PO)共重合部と称する。
(2) Hydrocarbon group with polymerized or copolymerized portion The polymerized portion is a structure in which ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) is polymerized in a linear chain. In this specification, such a structure is referred to as an EO polymerized portion or a PO polymerized portion. In addition, the copolymerized portion is a structure in which ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) are polymerized in a random or block shape. In this specification, such a structure is referred to as an (EO/PO) copolymerized portion.
EO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部を伴う炭化水素基としては、例えば、下記式: Examples of hydrocarbon groups with EO polymerization parts, PO polymerization parts, or EO/PO copolymerization parts include those represented by the following formula:
(式中、R1は水素原子、炭素数1以上6以下の炭化水素基、又は-CH2CH(CH3)NH2基を示す。EO及びPOはランダム又はブロック状に存在し、aはEOの平均付加モル数を示す0又は正の数、bはPOの平均付加モル数を示す0又は正の数である。ただし、aとbは同時に0とはならない。)で示される基が挙げられる。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having from 1 to 6 carbon atoms, or a -CH 2 CH(CH 3 )NH 2 group. EO and PO are present randomly or in a block form, a represents 0 or a positive number indicating the average number of moles of EO added, and b represents 0 or a positive number indicating the average number of moles of PO added. However, a and b cannot be 0 at the same time.)
前記式におけるaは、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、好ましくは0以上、より好ましくは1以上、より好ましくは5以上、より好ましくは11以上、より好ましくは15以上であり、同様の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは70以下である。 In the above formula, a is preferably 0 or more, more preferably 1 or more, more preferably 5 or more, more preferably 11 or more, and more preferably 15 or more, from the viewpoint of obtaining a resin molded product with excellent heat dissipation properties, and from the same viewpoint, it is preferably 100 or less, and more preferably 70 or less.
前記式におけるbは、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、好ましくは0以上、好ましくは1以上、より好ましくは3以上であり、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは40以下である。 In the above formula, b is preferably 0 or more, more preferably 1 or more, and more preferably 3 or more, from the viewpoint of obtaining a resin molded product with excellent heat dissipation properties, and from the same viewpoint, it is preferably 50 or less, and more preferably 40 or less.
前記式におけるa+bはEOとPOの合計の平均付加モル数を示し、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、好ましくは4以上、より好ましくは6以上、より好ましくは8以上であり、同様の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは70以下である。 In the above formula, a+b indicates the average number of moles of EO and PO added together, and from the viewpoint of obtaining a resin molded product with excellent heat dissipation, it is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and more preferably 8 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 100 or less, and more preferably 70 or less.
EO/PO共重合部中のPOの含有率(モル%)は、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上であり、一方、好ましくは100モル%以下、より好ましくは90モル%以下である。 The PO content (mol %) in the EO/PO copolymer portion is preferably 1 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, while it is preferably 100 mol % or less, more preferably 90 mol % or less.
EO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部の分子量は、好ましくは200以上、より好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上であり、一方、好ましくは10,000以下、より好ましくは7,000以下である。EO/PO共重合部中のPOの含有率や、EO/PO共重合部の分子量は、後述のEO/PO共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物を製造する際の平均付加モル数から計算して求めることができる。 The molecular weight of the EO polymerization portion, PO polymerization portion or EO/PO copolymerization portion is preferably 200 or more, more preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and is preferably 10,000 or less, more preferably 7,000 or less. The PO content in the EO/PO copolymerization portion and the molecular weight of the EO/PO copolymerization portion can be calculated from the average number of moles added when producing an amine compound having a hydrocarbon group with an EO/PO copolymerization portion described below.
前述のEO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部を伴う炭化水素基における式におけるR1としては、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、水素原子が好ましい。炭素数1以上6以下の炭化水素基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、イソ又はノルマルのプロピル基である。 In terms of obtaining a resin molded product having excellent heat dissipation properties, R 1 in the formula of the hydrocarbon group having the above-mentioned EO polymerization portion, PO polymerization portion, or EO/PO copolymerization portion is preferably a hydrogen atom. The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, or an iso- or normal propyl group.
(3)シリコーン基
シリコーン基とはシロキサン結合を主鎖とする一価の基であり、アルキレン基が伴っていてもよい。
(3) Silicone Group A silicone group is a monovalent group having a siloxane bond as the main chain, which may have an alkylene group attached thereto.
(4)更なる置換基
なお、修飾基はさらに置換基を有するものであってもよい。置換基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基等のアルコキシ基の炭素数が1~6のアルコキシ-カルボニル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;アセチル基、プロピオニル基等の炭素数1~6のアシル基;アラルキル基;アラルキルオキシ基;炭素数1~6のアルキルアミノ基;アルキル基の炭素数が1~6のジアルキルアミノ基が挙げられる。
(4) Further Substituents The modifying group may further have a substituent. Examples of the substituent include alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, and hexyloxy; methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, butoxycarbonyl, isobutoxycarbonyl, and sec-butoxycarbonyl; Examples of such an alkoxy group include alkoxy-carbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as a carboxyl group, a tert-butoxycarbonyl group, a pentyloxycarbonyl group, or an isopentyloxycarbonyl group; halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom; acyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as an acetyl group or a propionyl group; aralkyl groups; aralkyloxy groups; alkylamino groups having 1 to 6 carbon atoms; and dialkylamino groups having an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms.
〔改質セルロースの製造方法〕
改質セルロースは、例えば、原料のセルロースにアニオン性基を導入してアニオン変性セルロースを製造し(工程1)、次いで、アニオン変性セルロースのアニオン性基に修飾基を結合させること(工程2)によって、製造することができる。
[Method for producing modified cellulose]
The modified cellulose can be produced, for example, by introducing anionic groups into raw cellulose to produce anionically modified cellulose (step 1), and then bonding modifying groups to the anionic groups of the anionically modified cellulose (step 2).
(工程1)
原料のセルロース
アニオン変性セルロースの原料であるセルロースとしては、環境面から天然セルロースが好ましく、例えば、針葉樹系パルプ、広葉樹系パルプ等の木材パルプ;コットンリンター、コットンリントのような綿系パルプ;麦わらパルプ、バガスパルプ等の非木材系パルプ;バクテリアセルロース等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Step 1)
Cellulose as raw material As the cellulose as the raw material for anion-modified cellulose, natural cellulose is preferred from an environmental perspective, and examples thereof include wood pulp such as coniferous pulp and hardwood pulp; cotton pulp such as cotton linter and cotton lint; non-wood pulp such as straw pulp and bagasse pulp; bacterial cellulose, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
原料のセルロースの平均繊維径は特に限定されないが、取扱い性及びコストの観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは7μm以上であり、同様の観点から、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下である。原料のセルロースの平均繊維径は後述の実施例に記載の方法で求められる。 The average fiber diameter of the raw cellulose is not particularly limited, but from the viewpoints of ease of handling and cost, it is preferably 5 μm or more, more preferably 7 μm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less. The average fiber diameter of the raw cellulose is determined by the method described in the Examples below.
また、原料のセルロースの平均繊維長は特に限定されないが、入手性及びコストの観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは25μm以上であり、同様の観点から、好ましくは5,000μm以下、より好ましくは3,000μm以下である。原料のセルロースの平均繊維長は、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。 The average fiber length of the raw cellulose is not particularly limited, but from the viewpoints of availability and cost, it is preferably 5 μm or more, more preferably 25 μm or more, and from the same viewpoint, it is preferably 5,000 μm or less, more preferably 3,000 μm or less. The average fiber length of the raw cellulose can be measured according to the method described in the Examples below.
処理方法
(1)セルロースにアニオン性基としてカルボキシ基を導入する場合
セルロースにカルボキシ基を導入する方法としては、例えばセルロースのヒドロキシ基を酸化してカルボキシ基に変換する方法や、セルロースのヒドロキシ基に、カルボキシ基を有する化合物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を反応させる方法が挙げられる。
Treatment Method
(1) Introducing a carboxy group into cellulose as an anionic group Examples of a method for introducing a carboxy group into cellulose include a method of oxidizing a hydroxy group of cellulose to convert it into a carboxy group, and a method of reacting a hydroxy group of cellulose with at least one selected from the group consisting of a compound having a carboxy group, an acid anhydride of a compound having a carboxy group, and derivatives thereof.
セルロースのヒドロキシ基を酸化処理する方法としては、例えば、特開2015-143336号公報又は特開2015-143337号公報に記載の、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジン-N-オキシル(TEMPO)を触媒として、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤及び臭化ナトリウム等の臭化物を原料のセルロースと反応させる方法が挙げられる。TEMPOを触媒としてセルロースの酸化を行うことにより、セルロース構成単位のグルコースのC6位の基が選択的にカルボキシ基に変換され、前述の酸化セルロースを得ることができる。 Methods for oxidizing the hydroxyl groups of cellulose include, for example, the method described in JP 2015-143336 A or JP 2015-143337 A, in which 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxyl (TEMPO) is used as a catalyst to react the raw cellulose with an oxidizing agent such as sodium hypochlorite and a bromide such as sodium bromide. By oxidizing cellulose using TEMPO as a catalyst, the group at the C6 position of the glucose of the cellulose building blocks is selectively converted to a carboxy group, and the above-mentioned oxidized cellulose can be obtained.
セルロースへのカルボキシ基の導入に使用するための、カルボキシ基を有する化合物は特に限定されないが、具体的にはハロゲン化酢酸が挙げられる。ハロゲン化酢酸としては、クロロ酢酸等が挙げられる。
セルロースへのカルボキシ基の導入に使用するための、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物及びそれらの誘導体は特に限定されないが、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸及び無水アジピン酸等のジカルボン酸化合物の酸無水物やカルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシル基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。これらの化合物は疎水基で置換されていてもよい。
The compound having a carboxy group to be used for introducing a carboxy group into cellulose is not particularly limited, but specifically includes halogenated acetic acid, such as chloroacetic acid.
The acid anhydrides of compounds having a carboxyl group and their derivatives for use in introducing a carboxyl group into cellulose are not particularly limited, and examples thereof include acid anhydrides of dicarboxylic acid compounds such as maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, and adipic anhydride, imidized products of acid anhydrides of compounds having a carboxyl group, and derivatives of acid anhydrides of compounds having a carboxyl group. These compounds may be substituted with a hydrophobic group.
(2)セルロースにアニオン性基としてスルホン酸基又はリン酸基を導入する場合
セルロースへスルホン酸基を導入する方法としては、セルロースに硫酸を添加し加熱する方法等が挙げられる。
セルロースへリン酸基を導入する方法としては、乾燥状態又は湿潤状態のセルロースに、リン酸又はリン酸誘導体の粉末や水溶液を混合する方法や、セルロースの分散液にリン酸又はリン酸誘導体の水溶液を添加する方法等が挙げられる。これらの方法を採用した場合、一般的に、リン酸又はリン酸誘導体の粉末や水溶液を混合または添加した後に、脱水処理及び加熱処理等を行う。
(2) Introducing a Sulfonic Acid Group or a Phosphate Group into Cellulose as an Anionic Group As a method for introducing a sulfonic acid group into cellulose, a method of adding sulfuric acid to cellulose and heating the cellulose may be mentioned.
Methods for introducing phosphate groups into cellulose include a method of mixing a powder or an aqueous solution of phosphoric acid or a phosphoric acid derivative with cellulose in a dry or wet state, a method of adding an aqueous solution of phosphoric acid or a phosphoric acid derivative to a dispersion of cellulose, etc. When these methods are adopted, in general, after mixing or adding a powder or an aqueous solution of phosphoric acid or a phosphoric acid derivative, a dehydration treatment, a heat treatment, etc. are carried out.
(工程2)
アニオン変性セルロースのアニオン性基への修飾基の導入は、アニオン性基に修飾基を導入するための化合物(「修飾用化合物」と称する。)とアニオン変性セルロースとを反応させることで達成される。修飾基を導入する方法としては、(1)イオン結合を介して導入する場合は特開2015-143336号公報を参考にすることができ、(2)アミド結合を介して導入する場合は特開2015-143337号公報を参考にすることができる。
工程2の終了後、未反応の化合物等を除去するために、後処理を適宜行ってもよい。後処理の方法としては、例えば、ろ過、遠心分離、透析等を用いることができる。
(Step 2)
Introduction of a modifying group into the anionic group of anion-modified cellulose is achieved by reacting a compound for introducing a modifying group into the anionic group (referred to as a "modifying compound") with anion-modified cellulose. As a method for introducing a modifying group, (1) when the modifying group is introduced via an ionic bond, JP-A-2015-143336 can be referred to, and (2) when the modifying group is introduced via an amide bond, JP-A-2015-143337 can be referred to.
After completion of
(1)イオン結合を介して導入する態様
アニオン変性セルロースとして酸化セルロースを使用し、修飾用化合物としてアミノ基を有する化合物(例えば、炭化水素基を有するアミン化合物、共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物及びシリコーン基を有するアミン化合物)を使用する場合、下式に示されるように、イオン結合を介してセルロースに修飾基R0、R1、R2及びR3を導入することができる。R0、R1、R2及びR3はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、水素原子であってもよい(ただし、R0、R1、R2及びR3の全てが水素原子である場合を除く。)。
(1) Aspect of introduction via ionic bond When oxidized cellulose is used as the anionically modified cellulose and a compound having an amino group (for example, an amine compound having a hydrocarbon group, an amine compound having a hydrocarbon group with a copolymerized portion, and an amine compound having a silicone group) is used as the modifying compound, modifying groups R0 , R1 , R2 , and R3 can be introduced into the cellulose via ionic bonds as shown in the following formula: R0 , R1 , R2 , and R3 may be the same or different, and may be hydrogen atoms (except when all of R0 , R1 , R2 , and R3 are hydrogen atoms).
イオン結合を介して修飾基を導入する場合は、酸化セルロースと修飾用化合物を混合すればよく、これにより、酸化セルロースに含有されるカルボキシ基と、修飾用化合物のアミノ基との間でイオン結合が形成される。 When introducing a modifying group via an ionic bond, the oxidized cellulose and the modifying compound are mixed, which forms an ionic bond between the carboxy group contained in the oxidized cellulose and the amino group of the modifying compound.
修飾用化合物
本態様で用いられる修飾用化合物としては、所望の修飾基を導入可能なものであればよく、好ましくは、前述の炭化水素基、共重合部を伴う炭化水素基、又はシリコーン基を有するアミン化合物やホスホニウム化合物が挙げられる。
Modifying Compound The modifying compound used in this embodiment may be any compound capable of introducing a desired modifying group, and preferable examples thereof include amine compounds and phosphonium compounds having the above-mentioned hydrocarbon group, a hydrocarbon group with a copolymerized portion, or a silicone group.
アミン化合物
アミン化合物は、例えば、修飾基として前述の炭化水素基、前述の共重合部を伴う炭化水素基、又は前述のシリコーン基を有するアミン化合物であり、かかる炭化水素基等がイオン結合を介してアニオン変性セルロースに導入されて、改質セルロースにおける修飾基となる。
Amine compound The amine compound is, for example, an amine compound having the above-mentioned hydrocarbon group, the above-mentioned hydrocarbon group with a copolymer portion, or the above-mentioned silicone group as a modifying group, and such a hydrocarbon group or the like is introduced into the anion-modified cellulose via an ionic bond to become a modifying group in the modified cellulose.
アミン化合物としては、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン及び第4級アンモニウム化合物のいずれでもよい。第4級アンモニウム化合物の陰イオン成分としては、反応性の観点から、好ましくは、塩素イオンや臭素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸水素イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロフォスフェイトイオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ヒドロキシイオンが挙げられる。 The amine compound may be any of primary amines, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium compounds. From the viewpoint of reactivity, the anion component of the quaternary ammonium compound is preferably a halogen ion such as a chloride ion or a bromide ion, a hydrogen sulfate ion, a perchlorate ion, a tetrafluoroborate ion, a hexafluorophosphate ion, a trifluoromethanesulfonate ion, or a hydroxyl ion.
炭化水素基を有するアミン化合物
炭化水素基を有するアミン化合物の具体例としては、第1~3級アミンとしては、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、ドデシルアミン、ジドデシルアミン、ステアリルアミン、ジステアリルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、オレイルアミン、アニリン、オクタデシルアミン、ジメチルベヘニルアミン、ベンジルアミンが挙げられる。第4級アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)、テトラブチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。
Specific examples of the amine compound having a hydrocarbon group include primary, secondary and tertiary amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, dibutylamine, hexylamine, 2-ethylhexylamine, dihexylamine, trihexylamine, octylamine, dioctylamine, trioctylamine, dodecylamine, didodecylamine, stearylamine, distearylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, oleylamine, aniline, octadecylamine, dimethylbehenylamine and benzylamine. Examples of quaternary ammonium compounds include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), tetrabutylammonium chloride, lauryltrimethylammonium chloride, dilauryldimethyl chloride, stearyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, and alkylbenzyldimethylammonium chloride.
炭化水素基を有するアミン化合物は、市販品を用いるか、公知の方法に従って調製することができる。 Amine compounds having a hydrocarbon group can be commercially available or prepared according to known methods.
重合部または共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物
EO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部とアミン化合物の窒素原子とは、直接に又は連結基を介して結合していることが好ましい。連結基としては炭化水素基が好ましく、炭素数が好ましくは1以上6以下、より好ましくは1以上3以下のアルキレン基が挙げられる。例えば、エチレン基、プロピレン基が好ましい。
Amine compound having a hydrocarbon group with a polymerized or copolymerized portion The EO polymerized portion, the PO polymerized portion or the EO/PO copolymerized portion and the nitrogen atom of the amine compound are preferably bonded directly or via a linking group. The linking group is preferably a hydrocarbon group, and an alkylene group having preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, is mentioned. For example, an ethylene group or a propylene group is preferable.
EO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部を伴う炭化水素基を有するアミンとしては、例えば、下記式(i): Examples of amines having a hydrocarbon group with an EO polymerized portion, a PO polymerized portion, or an EO/PO copolymerized portion include those represented by the following formula (i):
で示される化合物が挙げられる。式(i)中のR1、a及びbは、前述のEO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部を伴う炭化水素基における式中のR1、a及びbと同じである。 In formula (i), R 1 , a and b are the same as R 1 , a and b in the above-mentioned formula for the hydrocarbon group having an EO polymerized portion, a PO polymerized portion or an EO/PO copolymerized portion.
式(i)で表されるEO重合部、PO重合部またはEO/PO共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物は、公知の方法に従って調製することができる。例えば、プロピレングリコールアルキルエーテルにエチレンオキシド、プロピレンオキシドを所望量付加させた後、ヒドロキシ基末端をアミノ化すればよい。必要により、アルキルエーテルを酸で開裂することで末端を水素原子とすることができる。これらの製造方法は、特開平3-181448号を参照することができ、かかるアミン化合物の詳細は、例えば特許第6105139号に記載されている。 The amine compound having a hydrocarbon group with an EO polymerization part, a PO polymerization part, or an EO/PO copolymerization part represented by formula (i) can be prepared according to a known method. For example, a desired amount of ethylene oxide or propylene oxide may be added to a propylene glycol alkyl ether, and then the hydroxyl group terminal may be aminated. If necessary, the alkyl ether may be cleaved with an acid to convert the terminal to a hydrogen atom. For these production methods, refer to JP-A-3-181448, and details of such an amine compound are described, for example, in JP-A-6105139.
前記EO重合部またはPO重合部を伴う炭化水素基を有するアミンは、例えば、市販品を好適に用いることができ、具体例としては、日油株式会社製のSUNBRIGHT MEPA-10H、SUNBRIGHT MEPA-20H、SUNBRIGHT MEPA-50H、SUNBRIGHT MEPA-10T、SUNBRIGHT MEPA-12T、SUNBRIGHT MEPA-20T、SUNBRIGHT MEPA-30T、SUNBRIGHT MEPA-40T等が挙げられる。前記EO/PO共重合部を伴う炭化水素基を有するアミンは、例えば、市販品を好適に用いることができ、具体例としては、HUNTSMAN社製のJeffamine M-2070、Jeffamine M-2005、Jeffamine M-2095、Jeffamine M-1000、Jeffamine M-600、Surfoamine B200、Surfoamine L100、Surfoamine L200、Surfoamine L207、Surfoamine L300、Surfoamine B-100、XTJ-501、XTJ-506、XTJ-507、XTJ-508、M3000、Jeffamine ED-600、Jeffamine ED-900、Jeffamine ED-2003、Jeffamine D-230、Jeffamine D-400、Jeffamine D-2000、Jeffamine D-4000、XTJ-510、Jeffamine T-3000、Jeffamine T-5000、XTJ-502、XTJ-509、XTJ-510等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。 The amine having a hydrocarbon group with the EO polymerization portion or PO polymerization portion may be, for example, a commercially available product. Specific examples include SUNBRIGHT MEPA-10H, SUNBRIGHT MEPA-20H, SUNBRIGHT MEPA-50H, SUNBRIGHT MEPA-10T, SUNBRIGHT MEPA-12T, SUNBRIGHT MEPA-20T, SUNBRIGHT MEPA-30T, SUNBRIGHT MEPA-40T, etc., manufactured by NOF Corporation. The amine having a hydrocarbon group with an EO/PO copolymerization portion may be, for example, a commercially available product. Specific examples thereof include Jeffamine M-2070, Jeffamine M-2005, Jeffamine M-2095, Jeffamine M-1000, Jeffamine M-600, Surfoamine B200, Surfoamine L100, Surfoamine L200, Surfoamine L207, Surfoamine L300, Surfoamine B-100, XTJ-501, XTJ-506, XTJ-507, XTJ-508, M3000, Jeffamine ED-600, Jeffamine ED-900, Jeffamine ED-2003, Jeffamine D-230, Jeffamine D-400, Jeffamine D-2000, and Jeffamine ED-2003, all of which are manufactured by HUNTSMAN. D-4000, XTJ-510, Jeffamine T-3000, Jeffamine T-5000, XTJ-502, XTJ-509, XTJ-510, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
シリコーン基を有するアミン化合物
かかるアミン化合物は、例えば、シリコーン基の骨格に、アミノ基がアルキレン基等を介して結合した構造を有するものが挙げられる。本明細書において、かかるアミン化合物を「アミノ変性シリコーン化合物」と称する場合がある。アミノ変性シリコーン化合物は、市販品を用いるか、公知の方法に従って調製することができる。アミノ変性シリコーン化合物は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
Amine compound having a silicone group: For example, such an amine compound may have a structure in which an amino group is bonded to the skeleton of a silicone group via an alkylene group or the like. In this specification, such an amine compound may be referred to as an "amino-modified silicone compound". The amino-modified silicone compound may be a commercially available product or may be prepared according to a known method. Only one type of amino-modified silicone compound may be used, or two or more types may be used.
アミノ変性シリコーン化合物としては、性能の点から、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のTSF4703(動粘度:1000、アミノ当量:1600)、TSF4708(動粘度:1000、アミノ当量:2800)、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製のSS-3551(動粘度:1000、アミノ当量:1600)、SF8457C(動粘度:1200、アミノ当量:1800)、SF8417(動粘度:1200、アミノ当量:1700)、BY16-209(動粘度:500、アミノ当量:1800)、BY16-892(動粘度:1500、アミノ当量:2000)、BY16-898(動粘度:2000、アミノ当量:2900)、FZ-3760(動粘度:220、アミノ当量:1600)、信越化学工業(株)製のKF8002(動粘度:1100、アミノ当量:1700)、KF867(動粘度:1300、アミノ当量:1700)、KF-864(動粘度:1700、アミノ当量:3800)、BY16-213(動粘度:55、アミノ当量:2700)、BY16-853U(動粘度:14、アミノ当量:450)が好ましい。( )内において、動粘度は25℃での測定値(単位:mm2/s)を示し、アミノ当量の単位はg/molである。 Examples of the amino-modified silicone compound that may be used from the viewpoint of performance include TSF4703 (kinetic viscosity: 1000, amino equivalent: 1600) and TSF4708 (kinetic viscosity: 1000, amino equivalent: 2800) manufactured by Momentive Performance Materials, Inc., SS-3551 (kinetic viscosity: 1000, amino equivalent: 1600), SF8457C (kinetic viscosity: 1200, amino equivalent: 1800), SF8417 (kinetic viscosity: 1200, amino equivalent: 1700), and BY16-209 (kinetic viscosity: 500, amino equivalent: 1800) manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., and BY16-892 (kinetic viscosity: 1500, amino equivalent: 2000), BY16-898 (kinetic viscosity: 2000, amino equivalent: 2900), FZ-3760 (kinetic viscosity: 220, amino equivalent: 1600), Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.'s KF8002 (kinetic viscosity: 1100, amino equivalent: 1700), KF867 (kinetic viscosity: 1300, amino equivalent: 1700), KF-864 (kinetic viscosity: 1700, amino equivalent: 3800), BY16-213 (kinetic viscosity: 55, amino equivalent: 2700), BY16-853U (kinetic viscosity: 14, amino equivalent: 450) are preferred. In (), the kinetic viscosity indicates the measured value (unit: mm 2 /s) at 25 ° C., and the unit of amino equivalent is g / mol.
反応条件等
修飾用化合物の使用量は、反応性の観点から、酸化セルロースが有するカルボキシ基1molに対して、修飾用化合物におけるアミノ基が、好ましくは0.01mol以上となる量、より好ましくは0.1mol以上となる量、更に好ましくは0.5mol以上となる量、更に好ましくは0.7mol以上となる量、更に好ましくは1mol以上となる量であり、製品純度の観点から、好ましくは50mol以下となる量、より好ましくは20mol以下となる量、更に好ましくは10mol以下となる量である。修飾用化合物がアミノ基を複数個有する場合、アミノ基のモル数の合計が、上記モル数となるように使用する。
Reaction conditions, etc. The amount of modifying compound used is, from the viewpoint of reactivity, an amount such that the number of amino groups in the modifying compound is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.1 mol or more, even more preferably 0.5 mol or more, even more preferably 0.7 mol or more, and even more preferably 1 mol or more, per mol of carboxy groups in the oxidized cellulose, and, from the viewpoint of product purity, is preferably an amount such that the number of amino groups is 50 mol or less, more preferably 20 mol or less, and even more preferably 10 mol or less. When the modifying compound has multiple amino groups, it is used so that the total number of moles of amino groups is the above-mentioned number of moles.
混合に際しては溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては、用いる化合物が溶解する溶媒を選択することが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール(IPA)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン(THF)、、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、酢酸エチル、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸、水等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 It is preferable to use a solvent when mixing. As the solvent, it is preferable to select a solvent in which the compound used dissolves. Examples of the solvent include methanol, ethanol, isopropanol (IPA), N,N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), N,N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran (THF), acetone, methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, ethyl acetate, acetonitrile, dichloromethane, chloroform, toluene, acetic acid, water, etc., and these can be used alone or in combination of two or more.
混合時の温度は、化合物の反応性の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上である。また、改質セルロースの着色抑制の観点から、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは30℃以下である。混合時間は、用いる化合物及び溶媒の種類に応じて適宜設定することができるが、化合物の反応性の観点から、好ましくは0.01時間以上、より好ましくは0.1時間以上であり、生産性の観点から、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下である。 From the viewpoint of the reactivity of the compound, the temperature during mixing is preferably 0°C or higher, more preferably 5°C or higher, and even more preferably 10°C or higher. From the viewpoint of suppressing discoloration of the modified cellulose, the temperature is preferably 50°C or lower, more preferably 40°C or lower, and even more preferably 30°C or lower. The mixing time can be set appropriately depending on the type of compound and solvent used, but from the viewpoint of the reactivity of the compound, it is preferably 0.01 hours or higher, more preferably 0.1 hours or higher, and from the viewpoint of productivity, it is preferably 48 hours or lower, more preferably 24 hours or lower.
(2)アミド結合を介して導入する態様
アニオン変性セルロースとして酸化セルロースを使用し、修飾用化合物としてアミノ基を有する化合物(例えば、炭化水素基を有するアミン化合物、共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物及びシリコーン基を有するアミン化合物)を使用する場合、下式に示されるように、アミド結合を介してセルロースに修飾基R1及びR2を導入することができる。下式において、R1及びR2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、いずれか一つが水素原子であってもよい。
(2) Aspect of introduction via amide bond When oxidized cellulose is used as the anion-modified cellulose and a compound having an amino group (e.g., an amine compound having a hydrocarbon group, an amine compound having a hydrocarbon group with a copolymerized moiety, and an amine compound having a silicone group) is used as the modifying compound, modifying groups R1 and R2 can be introduced into the cellulose via an amide bond as shown in the following formula: In the following formula, R1 and R2 may be the same or different, and either one may be a hydrogen atom.
アミド結合を介して修飾基を導入する場合は、公知の縮合剤の存在下で、アニオン変性セルロースと修飾用化合物の混合を行えばよく、これにより、酸化セルロースに含有されるカルボキシ基と、修飾用化合物のアミノ基とを縮合反応させてアミド結合を形成する。 When introducing a modifying group via an amide bond, the anion-modified cellulose and the modifying compound are mixed in the presence of a known condensing agent, which causes a condensation reaction between the carboxy group contained in the oxidized cellulose and the amino group of the modifying compound to form an amide bond.
修飾用化合物
本態様で用いられる修飾用化合物としては、所望の修飾基を導入可能なものであればよく、好ましくは、前述の炭化水素基、共重合部を伴う炭化水素基、又はシリコーン基を有するアミン化合物が挙げられる。
Modifying Compound The modifying compound used in this embodiment may be any compound capable of introducing a desired modifying group, and preferably includes an amine compound having the aforementioned hydrocarbon group, a hydrocarbon group with a copolymer portion, or a silicone group.
アミン化合物
アミン化合物は、例えば、修飾基として前述の炭化水素基、前述の共重合部を伴う炭化水素基、又は前述のシリコーン基を有するアミン化合物であり、かかる炭化水素基等がアミド結合を介してアニオン変性セルロースに導入されて、改質セルロースにおける修飾基となる。
Amine compound The amine compound is, for example, an amine compound having the above-mentioned hydrocarbon group, the above-mentioned hydrocarbon group accompanied by a copolymer portion, or the above-mentioned silicone group as a modifying group, and such a hydrocarbon group or the like is introduced into the anion-modified cellulose via an amide bond to become a modifying group in the modified cellulose.
アミン化合物としては、第1級アミン及び第2級アミンが挙げられる。アミン化合物の具体例としては、前述の「(1)イオン結合を介して導入する態様」に例示された、炭化水素基を有するアミン化合物、共重合部を伴う炭化水素基を有するアミン化合物及びシリコーン基を有するアミン化合物のうちの第1級アミン及び第2級アミンが挙げられる。 Examples of the amine compound include primary amines and secondary amines. Specific examples of the amine compound include the primary amines and secondary amines among the amine compounds having a hydrocarbon group, the amine compounds having a hydrocarbon group with a copolymerized portion, and the amine compounds having a silicone group, all of which are exemplified in the above "(1) Aspect of introduction via ionic bond".
反応条件
修飾用化合物の使用量は、反応性の観点から、酸化セルロースが有するカルボキシ基1molに対して、修飾用化合物におけるアミノ基が、好ましくは0.1mol以上となる量、より好ましくは0.5mol以上となる量であり、製品純度の観点から、好ましくは50mol以下となる量、より好ましくは20mol以下となる量、更に好ましくは10mol以下となる量である。修飾用化合物がアミノ基を複数個有する場合、アミノ基のモル数の合計が、上記モル数となるように使用する。
Reaction Conditions The amount of modifying compound used is, from the viewpoint of reactivity, an amount such that the number of amino groups in the modifying compound is preferably 0.1 mol or more, more preferably 0.5 mol or more, per mol of carboxy groups in the oxidized cellulose, and, from the viewpoint of product purity, an amount such that the number of amino groups is preferably 50 mol or less, more preferably 20 mol or less, and even more preferably 10 mol or less. When the modifying compound has multiple amino groups, it is used so that the total number of moles of amino groups is the above number of moles.
縮合剤としては、特には限定されないが、合成化学シリーズ ペプチド合成(丸善社)P116記載、又はTetrahedron, 57, 1551 (2001)記載の縮合剤などが挙げられ、例えば、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロライド(以下、「DMT-MM」と称する場合がある。)等が挙げられる。 The condensation agent is not particularly limited, but includes those described on page 116 of Synthetic Chemistry Series: Peptide Synthesis (Maruzensha) or those described in Tetrahedron, 57, 1551 (2001), such as 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride (hereinafter sometimes referred to as "DMT-MM").
アミド化反応においては溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては、用いる化合物が溶解する溶媒を選択することが好ましく、溶媒の具体例としては、前述の「(1)イオン結合を介して導入する態様」で例示した溶媒が挙げられる。 In the amidation reaction, it is preferable to use a solvent. It is preferable to select a solvent in which the compound used dissolves. Specific examples of the solvent include the solvents exemplified in "(1) Aspect of introduction via ionic bond" above.
アミド化反応における反応時間及び反応温度は、用いる化合物及び溶媒の種類等に応じて適宜選択することができるが、反応率の観点から、好ましくは1~24時間、より好ましくは10~20時間である。また、反応温度は、反応性の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上である。また、着色等の製品品質の観点から、好ましくは200℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは30℃以下である。 The reaction time and reaction temperature in the amidation reaction can be appropriately selected depending on the type of compound and solvent used, but from the viewpoint of reaction rate, it is preferably 1 to 24 hours, more preferably 10 to 20 hours. From the viewpoint of reactivity, the reaction temperature is preferably 0°C or higher, more preferably 5°C or higher, and even more preferably 10°C or higher. From the viewpoint of product quality such as coloration, it is preferably 200°C or lower, more preferably 80°C or lower, and even more preferably 30°C or lower.
(微細化工程)
改質セルロースの製造方法のいずれかの段階(例えば、工程1の前、工程2の前及び工程2の後)においてセルロースを微細化することにより、マイクロメータースケールのセルロースをナノメータースケールに微細化することができる。平均繊維径をナノメートルサイズにまで小さくすることによって、樹脂中での分散性が向上するため、好ましい。
(Micronization process)
By micronizing the cellulose at any stage of the production method of the modified cellulose (for example, before
微細化処理は公知の微細化処理方法を採用することができる。例えば、平均繊維径がナノメートルサイズの改質セルロースを得る場合は、マスコロイダー等の磨砕機を用いた処理方法や、媒体中で高圧ホモジナイザー等を用いた処理方法を実施すればよい。 For the micronization process, known micronization processes can be used. For example, to obtain modified cellulose with an average fiber diameter of nanometer size, a process using a grinder such as a mass colloider or a process using a high-pressure homogenizer in a medium can be carried out.
媒体としては、例えば水、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1~6、好ましくは炭素数1~3のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数3~6のケトン;酢酸エチル、酢酸ブチル等の炭素数2~4のケトン;炭素数1~6の飽和炭化水素又は不飽和炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素;炭素数2~5の低級アルキルエーテル;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒等が例示される。これらは、単独で又は2種以上を混合して用いることができる。媒体の使用量は、改質セルロースを分散できる有効量であればよく、改質セルロースに対して、好ましくは1質量倍以上、より好ましくは2質量倍以上、好ましくは500質量倍以下、より好ましくは200質量倍以下使用することがより好ましい。 Examples of the medium include alcohols having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, such as water, methanol, ethanol, and propanol; ketones having 3 to 6 carbon atoms, such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ketones having 2 to 4 carbon atoms, such as ethyl acetate and butyl acetate; saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 6 carbon atoms; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform; lower alkyl ethers having 2 to 5 carbon atoms; and polar solvents such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide, and dimethylsulfoxide. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the medium used may be an effective amount that can disperse the modified cellulose, and is preferably at least 1 time by weight, more preferably at least 2 times by weight, and more preferably at most 500 times by weight, and more preferably at most 200 times by weight, relative to the modified cellulose.
微細化処理で使用する装置としては、高圧ホモジナイザー以外にも、公知の分散機が好適に使用される。例えば、離解機、叩解機、低圧ホモジナイザー、グラインダー、マスコロイダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、短軸押出機、2軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いることができる。また、微細化処理における改質セルロースの固形分含有量は50質量%以下が好ましい。 As the equipment used in the micronization process, in addition to a high-pressure homogenizer, a known dispersing machine can be suitably used. For example, a disintegrator, a beater, a low-pressure homogenizer, a grinder, a mass colloider, a cutter mill, a ball mill, a jet mill, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, an ultrasonic agitator, a household juicer mixer, etc. can be used. In addition, the solid content of the modified cellulose in the micronization process is preferably 50 mass% or less.
〔改質セルロースの性質〕
本発明における改質セルロースの主な性質は以下の通りである。
[Properties of modified cellulose]
The main properties of the modified cellulose in the present invention are as follows:
(平均繊維径)
改質セルロースの平均繊維径としては、修飾基の種類に関係なく、好ましくは5μm以上である。取扱い性、入手性、及びコストの観点から、より好ましくは7μm以上、更に好ましくは10μm以上、更に好ましくは15μm以上である。また、上限は特に設定されないが、取扱い性の観点から、好ましくは10,000μm以下、より好ましくは5,000μm以下、更に好ましくは1,000μm以下、更に好ましくは500μm以下、更に好ましくは100μm以下である。改質セルロースの平均繊維径は後述の実施例に記載の方法で求められる。
(Average fiber diameter)
The average fiber diameter of the modified cellulose is preferably 5 μm or more, regardless of the type of modifying group. From the viewpoints of handling, availability, and cost, it is more preferably 7 μm or more, even more preferably 10 μm or more, and even more preferably 15 μm or more. In addition, although there is no particular upper limit, from the viewpoint of handling, it is preferably 10,000 μm or less, more preferably 5,000 μm or less, even more preferably 1,000 μm or less, even more preferably 500 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. The average fiber diameter of the modified cellulose is determined by the method described in the Examples below.
改質セルロースは、ナノメートルサイズになるように微細化処理を受けたものであってもよい。この場合の改質セルロースの平均繊維径は、取扱い性、入手性、及びコストの観点から、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上であり、取扱い性及び溶媒分散性の観点から、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下、より更に好ましくは120nm以下である。微細化処理を受けた改質セルロースの平均繊維径は後述の実施例に記載の方法によって求められる。 The modified cellulose may be one that has been subjected to a micronization process to have nanometer size. In this case, the average fiber diameter of the modified cellulose is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, from the viewpoints of handling, availability, and cost, and is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, even more preferably 200 nm or less, even more preferably 150 nm or less, and even more preferably 120 nm or less, from the viewpoints of handling and solvent dispersibility. The average fiber diameter of the modified cellulose that has been subjected to a micronization process is determined by the method described in the Examples below.
(修飾基の結合量及び導入率)
改質セルロースにおける修飾基の結合量は、分散性の観点から、好ましくは0.01mmol/g以上であり、同様の観点から、好ましくは3.0mmol/g以下である。修飾基として任意の2種以上の修飾基が同時に改質セルロースに導入されている場合、修飾基の結合量は、前記範囲内であることが好ましい。
(Amount and introduction rate of modifying group)
The amount of the modifying group bonded to the modified cellulose is preferably 0.01 mmol/g or more from the viewpoint of dispersibility, and is preferably 3.0 mmol/g or less from the same viewpoint. When any two or more types of modifying groups are simultaneously introduced into the modified cellulose as the modifying groups, the amount of the modifying groups bonded is preferably within the above range.
改質セルロースにおける修飾基の導入率は、分散性の観点から、好ましくは10mol%以上であり、高ければ高いほど好ましく、好ましくは100mol%である。修飾基として任意の2種以上の修飾基が同時に導入されている場合には、導入率の合計が上限の100mol%を超えない範囲において、前記範囲内となることが好ましい。 From the viewpoint of dispersibility, the introduction rate of the modifying group in the modified cellulose is preferably 10 mol% or more, and the higher the better, preferably 100 mol%. When any two or more types of modifying groups are simultaneously introduced as the modifying groups, it is preferable that the total introduction rate is within the above range, so long as it does not exceed the upper limit of 100 mol%.
修飾基の結合量及び導入率は、修飾用化合物の種類や添加量、反応温度、反応時間、溶媒の種類等によって調整することができる。修飾基の結合量(mmol/g)及び導入率(mol%)とは、改質セルロースにおいて、アニオン性基に修飾基が導入された(結合した)量及び割合のことである。改質セルロースにおける修飾基の結合量及び導入率は、例えば、アニオン性基がカルボキシ基の場合には、後述の実施例に記載の方法で算出される。 The amount and introduction rate of the modifying group bonded can be adjusted by the type and amount of the modifying compound added, the reaction temperature, the reaction time, the type of solvent, etc. The amount (mmol/g) and introduction rate (mol%) of the modifying group refer to the amount and ratio of the modifying group introduced (bonded) to the anionic group in the modified cellulose. For example, when the anionic group is a carboxy group, the amount and introduction rate of the modifying group bonded to the modified cellulose are calculated by the method described in the Examples below.
(結晶構造)
改質セルロースはセルロースI型結晶構造を有することが好ましく、改質セルロースの結晶化度は、樹脂組成物の成形体の強度発現の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上である。また、原料入手性の観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下、更に好ましくは80%以下、更に好ましくは75%以下である。なお、本明細書において、セルロースの結晶化度は、X線回折法による回折強度値から算出したセルロースI型結晶化度であり、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。なお、セルロースI型とは天然セルロースの結晶形のことであり、セルロースI型結晶化度とは、セルロース全体のうち結晶領域量の占める割合のことを意味する。セルロースI型結晶構造の有無は、X線回折測定において、2θ=22.6°にピークがあることで判定することができる。
(Crystal Structure)
The modified cellulose preferably has a cellulose I type crystal structure, and the crystallinity of the modified cellulose is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and even more preferably 20% or more from the viewpoint of strength expression of a molded body of the resin composition. In addition, from the viewpoint of raw material availability, it is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, even more preferably 80% or less, and even more preferably 75% or less. In this specification, the crystallinity of cellulose is the cellulose I type crystallinity calculated from the diffraction intensity value by the X-ray diffraction method, and can be measured according to the method described in the examples below. In addition, cellulose I type refers to the crystalline form of natural cellulose, and cellulose I type crystallinity means the proportion of the amount of crystalline region in the entire cellulose. The presence or absence of cellulose I type crystal structure can be determined by the presence of a peak at 2θ = 22.6 ° in X-ray diffraction measurement.
〔樹脂〕
本発明における樹脂としては硬化性樹脂が好ましく、硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂が挙げられ、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂及びエポキシ樹脂からなる群より選択される1種以上が好ましい。
〔resin〕
The resin in the present invention is preferably a curable resin. Examples of the curable resin include a urethane resin, a (meth)acrylic resin, an epoxy resin, a urea resin, a melamine resin, and a phenol resin. Of these, one or more resins selected from the group consisting of a urethane resin, a (meth)acrylic resin, and an epoxy resin are preferred.
硬化性樹脂がウレタン樹脂の場合、硬化性モノマーとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系やヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族系等のイソシアネートや、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルジオール、ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパン、ジメチロールプロピオン酸、イソホロンジアミン等のポリオールが挙げられる。イソシアネートとポリオールの反応物がウレタン樹脂となるが、この限りではない。列記したポリオールのオリゴマーや、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリオールを硬化性プレポリマーとして用いても良い。 When the curable resin is a urethane resin, examples of the curable monomer include aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate, and aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate, and polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyldiol, hydroxyethyl acrylate, trimethylolpropane, dimethylolpropionic acid, and isophoronediamine. The reaction product of an isocyanate and a polyol becomes a urethane resin, but this is not limited to this. Oligomers of the polyols listed above, and polyols such as polyether polyols, polyester polyols, and polycarbonate polyols may also be used as the curable prepolymer.
硬化性樹脂が(メタ)アクリル樹脂の場合、硬化性モノマーとしては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸n-へキシル、メタクリル酸n-へキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタアクリル酸2-エチルヘキシル、ノナンジオールジアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ビスフェノールA-アルキレンオキサイド付加体の(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート(ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートなど)、ポリエステル(メタ)アクリレート(例えば、脂肪族ポリエステル型(メタ)アクリレート、芳香族ポリエステル型(メタ)アクリレートなど)、ウレタン(メタ)アクリレート(ポリエステル型ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル型ウレタン(メタ)アクリレートなど)、シリコーン(メタ)アクリレート、シアノアクリレート等のモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。列記したモノ(メタ)アクリレートのオリゴマーを硬化性プレポリマーとして用いても良い。 When the curable resin is a (meth)acrylic resin, examples of the curable monomer include mono(meth)acrylates such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, n-hexyl acrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonanediol diacrylate, phenoxyethyl acrylate, (meth)acrylates of bisphenol A-alkylene oxide adducts, epoxy (meth)acrylates (bisphenol A type epoxy (meth)acrylate, novolac type epoxy (meth)acrylate, etc.), polyester (meth)acrylates (for example, aliphatic polyester type (meth)acrylate, aromatic polyester type (meth)acrylate, etc.), urethane (meth)acrylates (polyester type urethane (meth)acrylate, polyether type urethane (meth)acrylate, etc.), silicone (meth)acrylate, and cyanoacrylate. Oligomers of the mono(meth)acrylates listed above may be used as curable prepolymers.
硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、硬化性モノマーとしては、例えばビスフェノールA型、フェノールノボラック型、グリシジルエーテル型、脂環型、グリシジルアミン型、グリシジルエステル型などのモノマーが挙げられる。列記したモノマーのオリゴマーを硬化性プレポリマーとして用いても良い。 When the curable resin is an epoxy resin, examples of the curable monomer include bisphenol A type, phenol novolac type, glycidyl ether type, alicyclic type, glycidyl amine type, and glycidyl ester type monomers. Oligomers of the monomers listed above may also be used as the curable prepolymer.
硬化性樹脂がユリア樹脂の場合、硬化性モノマーとして尿素とホルムアルデヒドが挙げられる。硬化性樹脂がメラミン樹脂の場合、硬化性モノマーとしてメラミンとホルムアルデヒドが挙げられる。硬化性樹脂がフェノール樹脂の場合、硬化性モノマーとしてフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノールとホルムアルデヒドが挙げられる。 When the curable resin is a urea resin, examples of the curable monomers include urea and formaldehyde. When the curable resin is a melamine resin, examples of the curable monomers include melamine and formaldehyde. When the curable resin is a phenolic resin, examples of the curable monomers include phenol, cresol, xylenol, resorcinol, and formaldehyde.
〔硬化剤及び硬化促進剤〕
樹脂が熱硬化性樹脂を含む場合、本発明の放熱用樹脂組成物は、硬化剤及び/又は硬化促進剤を含んでいてもよい。
[Curing agent and curing accelerator]
When the resin contains a thermosetting resin, the heat dissipating resin composition of the present invention may contain a curing agent and/or a curing accelerator.
硬化剤としては、樹脂の種類に応じて適宜選択でき、例えば、樹脂がエポキシ樹脂である場合の硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、フェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、潜在性硬化剤(三フッ化ホウ素-アミン錯体、ジシアンジアミド、カルボン酸ヒドラジドなど)などが挙げられる。硬化剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。なお、硬化剤は、硬化促進剤として作用する場合もある。 The curing agent can be appropriately selected depending on the type of resin. For example, when the resin is an epoxy resin, examples of the curing agent include amine-based curing agents, phenolic resin-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, polymercaptan-based curing agents, and latent curing agents (boron trifluoride-amine complex, dicyandiamide, carboxylic acid hydrazide, etc.). The curing agent may be used alone or in combination of two or more kinds. The curing agent may also act as a curing accelerator.
硬化剤の割合は、硬化剤の種類などに応じて適宜選択できるが、例えば、樹脂100質量部に対して好ましくは0.1~300質量部である。 The ratio of the hardener can be selected appropriately depending on the type of hardener, but is preferably 0.1 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of resin, for example.
硬化促進剤も、樹脂の種類に応じて適宜選択でき、例えば、樹脂がエポキシ樹脂である場合の硬化促進剤としては、例えば、ホスフィン類、アミン類などが挙げられる。硬化促進剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。 The curing accelerator can also be appropriately selected depending on the type of resin. For example, when the resin is an epoxy resin, examples of the curing accelerator include phosphines and amines. The curing accelerators may be used alone or in combination of two or more types.
硬化促進剤の割合は、硬化剤の種類などに応じて適宜選択できるが、例えば、樹脂100質量部に対して好ましくは0.01~100質量部である。 The proportion of the curing accelerator can be selected appropriately depending on the type of curing agent, but is preferably 0.01 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of resin, for example.
〔無機粒子〕
本発明の組成物は、無機粒子を更に含有することが好ましい。無機粒子を含有することで、熱伝導率をさらに高める効果が期待できる。
無機粒子としては熱伝導性を有するものが好ましく挙げられる。具体的には、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素が挙げられる。無機粒子は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
[Inorganic particles]
The composition of the present invention preferably further contains inorganic particles, which is expected to have the effect of further increasing thermal conductivity.
The inorganic particles preferably have thermal conductivity. Specifically, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, gallium nitride, magnesium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, silicon carbide, and silicon dioxide can be mentioned. Only one type of inorganic particles may be used, or two or more types may be used.
無機粒子の平均粒子径は、放熱効果の観点から、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上であり、一方、同様の観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。無機粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真から500個の粒子の粒径(長径と短径の平均値)を測定し、それらの数平均値とする。 From the viewpoint of heat dissipation effect, the average particle diameter of the inorganic particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, while from the same viewpoint, it is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. The average particle diameter of the inorganic particles is determined by measuring the particle diameters (average of the major axis and minor axis) of 500 particles from a scanning electron microscope (SEM) photograph, and taking the number average value of these.
〔溶媒又は分散媒〕
放熱用樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で溶媒又は分散媒を含むことができる。本発明におけるかかる溶媒等は有機溶剤や反応性の官能基を含む有機性媒体が挙げられ、塗料分野で使用されるものであれば特に限定されるものではない。
[Solvent or Dispersion Medium]
The heat dissipating resin composition may contain a solvent or a dispersion medium within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of such a solvent or the like in the present invention include organic solvents and organic media containing reactive functional groups, and are not particularly limited as long as they are used in the field of coating materials.
本発明に用いられる溶媒等は、平滑性及び耐熱性の観点から、25℃における誘電率は好ましくは75以下であり、より好ましくは55以下であり、更に好ましくは45以下であり、好ましくは1以上であり、より好ましくは2以上であり、更に好ましくは3以上である。なお、溶剤の誘電率は、液体用誘電率計Model871(日本ルフト社製)を用い25℃にて測定することができる。 From the viewpoint of smoothness and heat resistance, the solvent used in the present invention preferably has a dielectric constant at 25°C of 75 or less, more preferably 55 or less, even more preferably 45 or less, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more. The dielectric constant of the solvent can be measured at 25°C using a liquid dielectric constant meter Model 871 (manufactured by Nippon Luft Co., Ltd.).
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、2-ブタノール、1-ペンタノール、オクチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;酢酸等のカルボン酸類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、流動パラフィン等の炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトアニリド等のアミド類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酪酸メチル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のエステル類;ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリエーテル類;ポリジメチルシロキサン等のシリコーンオイル類;アセトニトリル、プロピオニトリル、エステル油、サラダ油、大豆油、ヒマシ油等が挙げられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。 Examples of organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, 2-butanol, 1-pentanol, octyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, and propylene glycol; carboxylic acids such as acetic acid; hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, decane, and liquid paraffin; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; amides such as dimethyl sulfoxide, N,N-dimethylformamide, dimethylacetamide, and acetanilide; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; halogens such as methylene chloride and chloroform; ethylene Examples of suitable oils include carbonates such as propylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl butyrate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, and polyoxyethylene fatty acid esters; polyethers such as polyethylene glycol and polyoxyethylene alkyl ethers; silicone oils such as polydimethylsiloxane; acetonitrile, propionitrile, ester oils, salad oils, soybean oil, and castor oil. These oils may be used alone or in combination of two or more.
反応性の官能基を含む有機性媒体としては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸n-へキシル、メタクリル酸n-へキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタアクリル酸2-エチルヘキシル、フェニルグリシジルエーテルアクリレート等のアクリレート類;ヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、フェニルグリシジルエーテルアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー等のウレタンプレポリマー類;n-ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、ステアリン酸グリシジルエーテル、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類;クロロスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、ビニル安息香酸等が挙げられる。 Examples of organic media containing reactive functional groups include acrylates such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, n-hexyl acrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and phenyl glycidyl ether acrylate; urethane prepolymers such as hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer and phenyl glycidyl ether acrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer; glycidyl ethers such as n-butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl ether of stearic acid, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, nonylphenyl glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, and diethylene glycol diglycidyl ether; chlorostyrene, methoxystyrene, butoxystyrene, and vinyl benzoic acid.
溶媒又は分散媒を使用する場合、本発明の組成物中の溶媒又は分散媒の含有量は、平滑性及び耐熱性の観点から、好ましくは30質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上である。一方、同様の観点から、好ましくは98質量%以下であり、より好ましくは97質量%以下であり、更に好ましくは96質量%以下である。なお、必要に応じて、本発明の組成物から溶媒又は分散媒の一部又は全部を除去しても構わない。従って、本発明の組成物は、溶液又は分散液の状態であり得、あるいは、乾燥した粉末状の状態でもあり得る。 When a solvent or dispersion medium is used, the content of the solvent or dispersion medium in the composition of the present invention is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, from the viewpoints of smoothness and heat resistance. On the other hand, from the same viewpoint, it is preferably 98% by mass or less, more preferably 97% by mass or less, and even more preferably 96% by mass or less. If necessary, the solvent or dispersion medium may be partially or entirely removed from the composition of the present invention. Therefore, the composition of the present invention may be in the form of a solution or dispersion, or may be in the form of a dried powder.
〔その他の成分〕
放熱用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、可塑剤、結晶核剤、充填剤(無機充填剤、有機充填剤)、加水分解抑制剤、難燃剤、酸化防止剤、炭化水素系ワックス類やアニオン型界面活性剤である滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、発泡剤、界面活性剤;でんぷん類、アルギン酸等の多糖類;ゼラチン、ニカワ、カゼイン等の天然たんぱく質;タンニン、ゼオライト、セラミックス、金属粉末等の無機化合物;香料;流動調整剤;レベリング剤;導電剤;紫外線分散剤;消臭剤等が含まれていても構わない。さらに、本発明の効果を阻害しない範囲内で、他の高分子材料や他の組成物を添加することも可能である。
[Other ingredients]
The heat dissipating resin composition may contain, for example, plasticizers, crystal nucleating agents, fillers (inorganic fillers, organic fillers), hydrolysis inhibitors, flame retardants, antioxidants, lubricants such as hydrocarbon waxes and anionic surfactants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, light stabilizers, pigments, antifungal agents, antibacterial agents, foaming agents, surfactants; starches, polysaccharides such as alginic acid; natural proteins such as gelatin, glue, and casein; inorganic compounds such as tannins, zeolites, ceramics, and metal powders; fragrances; flow regulators; leveling agents; conductive agents; ultraviolet light dispersants; and deodorants, within the scope of the present invention. Furthermore, it is also possible to add other polymeric materials and other compositions within the scope of the present invention.
〔放熱用樹脂組成物の組成〕
本発明の組成物における改質セルロースの量は、配合量で換算して、(修飾基等を含まない)セルロース換算で、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、一方、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。また、本発明の組成物における改質セルロースの量は、好ましくは0.2体積%以上、より好ましくは0.4体積%以上、更に好ましくは0.8体積%以上であり、一方、好ましくは50体積%以下、より好ましくは40体積%以下、更に好ましくは30体積%以下、更に好ましくは10体積%以下である。放熱用樹脂組成物における各成分の体積%は、配合時の各成分の体積比から求める。
[Composition of heat dissipating resin composition]
The amount of modified cellulose in the composition of the present invention is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more, in terms of cellulose (not including modification groups, etc.) in terms of the blending amount, from the viewpoint of obtaining a resin molded product having excellent heat dissipation, while it is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less. In addition, the amount of modified cellulose in the composition of the present invention is preferably 0.2% by volume or more, more preferably 0.4% by volume or more, and even more preferably 0.8% by volume or more, while it is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, even more preferably 30% by volume or less, and even more preferably 10% by volume or less. The volume percentage of each component in the heat dissipation resin composition is determined from the volume ratio of each component at the time of blending.
本発明の組成物における樹脂の含有量は、配合量で換算して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、一方、好ましくは99.5質量%以下、より好ましくは99質量%以下、更に好ましくは98質量%以下、更に好ましくは97質量%以下である。また、本発明の組成物における樹脂の量は、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上、更に好ましくは30体積%以上であり、一方、好ましくは99.5体積%以下、より好ましくは99体積%以下、更に好ましくは98体積%以下、更に好ましくは97体積%以下である。 The content of the resin in the composition of the present invention, calculated in terms of the blending amount, is preferably 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, while it is preferably 99.5% by mass or less, more preferably 99% by mass or less, even more preferably 98% by mass or less, and even more preferably 97% by mass or less. The amount of the resin in the composition of the present invention is preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, and even more preferably 30% by volume or more, while it is preferably 99.5% by volume or less, more preferably 99% by volume or less, even more preferably 98% by volume or less, and even more preferably 97% by volume or less.
無機粒子を含有する場合、本発明の組成物における無機粒子の含有量は、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上であり、一方、好ましくは90体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。 When inorganic particles are contained, the content of inorganic particles in the composition of the present invention is preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, while it is preferably 90% by volume or less, more preferably 80% by volume or less.
〔放熱用樹脂組成物の製造方法〕
本発明の放熱用樹脂組成物は、例えば、前記改質セルロースと前記樹脂、必要に応じて更に溶媒等を混合することにより製造することができる。
例えば、前述の各成分を、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、ロールミル、オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて溶融混練することにより、あるいは、溶媒キャスト法により、あるいは、高せん断加工機といったせん断装置でせん断することによって実施することができる。
[Method for producing heat dissipating resin composition]
The heat dissipating resin composition of the present invention can be produced, for example, by mixing the modified cellulose and the resin, and further adding a solvent and the like, if necessary.
For example, the above-mentioned components can be melt-kneaded using a known kneader such as an internal kneader, a single-screw or twin-screw extruder, a roll mill, or an open-roll type kneader, or can be sheared by a solvent casting method or by a shearing device such as a high-shear processing machine.
混合時の改質セルロースの配合量は、樹脂組成物の成形体に機械物性を発現する観点から、樹脂100質量部に対して、好ましくは0.06質量部以上であり、より好ましくは0.12質量部以上であり、更に好ましくは0.36質量部以上であり、更に好ましくは0.6質量部以上であり、更に好ましくは1質量部以上である。一方、製造コストの観点から、好ましくは120質量部以下であり、より好ましくは100質量部以下であり、更に好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。 The amount of modified cellulose during mixing is preferably 0.06 parts by mass or more, more preferably 0.12 parts by mass or more, even more preferably 0.36 parts by mass or more, even more preferably 0.6 parts by mass or more, and even more preferably 1 part by mass or more, per 100 parts by mass of resin, from the viewpoint of expressing mechanical properties in a molded article of the resin composition. On the other hand, from the viewpoint of production costs, it is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, even more preferably 60 parts by mass or less, even more preferably 40 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or less.
<樹脂成形体>
本発明の樹脂成形体は、前述の本発明の放熱用樹脂組成物を成形してなるものである。樹脂成形体は、本発明の組成物を塗工成形、押出成形、射出成形、プレス成形、注型成形又は溶媒キャスト法等の公知の成形方法を適宜用いることによって製造することができる。これらの公知の成形方法の中で、生産性の観点から、塗工成形が好ましい。
<Resin Molded Body>
The resin molded article of the present invention is obtained by molding the heat dissipating resin composition of the present invention. The resin molded article can be produced by appropriately using a known molding method such as coating molding, extrusion molding, injection molding, press molding, casting molding, or solvent casting of the composition of the present invention. Among these known molding methods, coating molding is preferred from the viewpoint of productivity.
樹脂成形体における改質セルロースの量は、配合量で換算して、(修飾基等を含まない)セルロース換算で、放熱性に優れる樹脂成形体を得る観点から、好ましくは0.2質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、一方、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。また、樹脂成形体における改質セルロースの量は、好ましくは0.2体積%以上、より好ましくは0.4体積%以上、更に好ましくは0.8体積%以上であり、一方、好ましくは50体積%以下、より好ましくは40体積%以下、更に好ましくは30体積%以下、更に好ましくは10体積%以下である。樹脂成形体における各成分の体積%は、配合時の各成分の体積比から求める。 The amount of modified cellulose in the resin molded product is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more, in terms of cellulose (not including modification groups, etc.) in terms of the blending amount, from the viewpoint of obtaining a resin molded product with excellent heat dissipation, while it is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less. The amount of modified cellulose in the resin molded product is preferably 0.2% by volume or more, more preferably 0.4% by volume or more, and even more preferably 0.8% by volume or more, while it is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, even more preferably 30% by volume or less, and even more preferably 10% by volume or less. The volume percentage of each component in the resin molded product is determined from the volume ratio of each component when blended.
樹脂成形体における樹脂の量は、配合量で換算して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、一方、好ましくは99.5質量%以下、より好ましくは99質量%以下、更に好ましくは98質量%以下、更に好ましくは97質量%以下である。また、樹脂成形体における樹脂の量は、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上、更に好ましくは30体積%以上であり、一方、好ましくは99.5体積%以下、より好ましくは99体積%以下、更に好ましくは98体積%以下、更に好ましくは97体積%以下である。 The amount of resin in the resin molded body, calculated in terms of the blending amount, is preferably 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, while it is preferably 99.5% by mass or less, more preferably 99% by mass or less, even more preferably 98% by mass or less, and even more preferably 97% by mass or less. The amount of resin in the resin molded body is preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, and even more preferably 30% by volume or more, while it is preferably 99.5% by volume or less, more preferably 99% by volume or less, even more preferably 98% by volume or less, and even more preferably 97% by volume or less.
樹脂成形体が無機粒子を含有する場合、樹脂成形体における無機粒子は、好ましくは10体積%以上、より好ましくは20体積%以上であり、一方、好ましくは90体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。 When the resin molded body contains inorganic particles, the inorganic particles in the resin molded body are preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, and preferably 90% by volume or less, more preferably 80% by volume or less.
かくして得られた樹脂成形体は、優れた放熱性、即ち高い熱伝導率を有するので、放熱材として好適に用いることができる。樹脂成形体の放熱性の評価は、後述の実施例に記載された熱伝導率を測定することにより実施できる。 The resin molded body thus obtained has excellent heat dissipation properties, i.e., high thermal conductivity, and can therefore be suitably used as a heat dissipation material. The heat dissipation properties of the resin molded body can be evaluated by measuring the thermal conductivity as described in the examples below.
本発明の樹脂成形体の具体的な用途の例としては、家電部品、エレクトロニクス、航空宇宙、土木建築、自動車、車載向け、光学材料、医療用材料用途等の分野において、樹脂成形材料、電気絶縁材料、塗料、インキ、コーティング剤、導電ペースト、接着剤、レンズ、透明樹脂材料、三次元造形材料、クッション材、補修材、粘着剤、シーリング材、断熱材、吸音材、人工皮革材料、電子材、包装材料、タイヤ、自動車部品、繊維複合材料、中空糸、透析膜等が挙げられる。本発明の樹脂成形体の形状は、シート状や塗膜のようなフィルム状、繊維状であってもよい。 Specific examples of applications of the resin molded article of the present invention include resin molding materials, electrical insulating materials, paints, inks, coating agents, conductive pastes, adhesives, lenses, transparent resin materials, three-dimensional modeling materials, cushioning materials, repair materials, pressure sensitive adhesives, sealing materials, heat insulating materials, sound absorbing materials, artificial leather materials, electronic materials, packaging materials, tires, automobile parts, fiber composite materials, hollow fibers, dialysis membranes, etc. in the fields of home appliance parts, electronics, aerospace, civil engineering and construction, automobiles, on-board applications, optical materials, medical materials, etc. The shape of the resin molded article of the present invention may be a sheet, a film such as a coating film, or a fiber.
本発明の放熱用樹脂組成物は、電子部品、特に半導体を光、熱、湿気、ほこり、物理的衝撃などから保護するための封止材として用いることが好ましい。
また、本発明の放熱用樹脂組成物は、パワーデバイス、電磁波シールド、又は放熱樹脂基板に用いることが好ましい。
The heat dissipating resin composition of the present invention is preferably used as a sealing material for protecting electronic parts, particularly semiconductors, from light, heat, moisture, dust, physical impacts, and the like.
The heat dissipating resin composition of the present invention is preferably used for a power device, an electromagnetic wave shield, or a heat dissipating resin substrate.
本発明の樹脂組成物又は樹脂成形体は、下記の分野に好適に用いることができる。半導体用途、具体的には、フォトレジスト、バッファコート膜、再配線材料、バックグラインドテープ、ダイシングテープ、ダイボンドフィルム、エポキシ封止剤、フィルム状封止剤、アンダーフィル、モールドアンダーフィル、CMPスラリー、CMPパッド、高純度フッ化水素の製造等。ディスプレイ用途、具体的には、偏光子保護フィルム、表面処理フィルム、バックライト用フィルム、QDシート、プロテクトフィルム、透明導電性フィルム、カバーシート、背面板、フォルダブル用カバーシート、円偏光板用位相差フィルム、OLED用基板、OLED用封止剤、OLED用バンク材等。車載用途、具体的には、ミリ波レーダー対応加飾材料、LiDAR用光源、LiDAR用干渉フィルター、車載用レンズ材料、車載用OCA・OCR、HUD用光源、HUD用凹面鏡・平面鏡、中間膜、コネクター用端子、モーター用絶縁シート等。受動部品用途、具体的には、アルミ電解コンデンザー、フィルムコンデンサー、積層セラミックコンデンサー、インダクター、バリスタ等。電磁波材料用途、具体的には、電磁波シールド、ノイズ抑制シールド等。光材料用途、具体的には、調光ガラス・フィルム用途、プロジェクタースクリーン用フィルム用途、グラファイトシート用途、LED蛍光体材料用途。放熱材料用途、具体的には、放熱メタル基板、放熱樹脂基板用途、放熱シート、フェイズチェンジシート用途、放熱グリース用途、放熱ギャップフィラー用途、放熱性接着剤用途。 The resin composition or resin molded article of the present invention can be suitably used in the following fields. Semiconductor applications, specifically, photoresists, buffer coat films, rewiring materials, backgrinding tapes, dicing tapes, die bond films, epoxy sealants, film sealants, underfills, mold underfills, CMP slurries, CMP pads, and the manufacture of high-purity hydrogen fluoride. Display applications, specifically, polarizer protective films, surface treatment films, backlight films, QD sheets, protective films, transparent conductive films, cover sheets, back panels, foldable cover sheets, retardation films for circular polarizers, OLED substrates, OLED sealants, and OLED bank materials. Automotive applications, specifically, millimeter-wave radar-compatible decorative materials, LiDAR light sources, LiDAR interference filters, automotive lens materials, automotive OCA/OCR, HUD light sources, HUD concave mirrors and plane mirrors, intermediate films, connector terminals, and motor insulating sheets. Passive component applications, specifically aluminum electrolytic capacitors, film capacitors, multilayer ceramic capacitors, inductors, varistors, etc. Electromagnetic wave material applications, specifically electromagnetic wave shields, noise suppression shields, etc. Optical material applications, specifically light control glass and film applications, projector screen film applications, graphite sheet applications, LED phosphor material applications. Heat dissipation material applications, specifically heat dissipation metal substrates, heat dissipation resin substrates, heat dissipation sheets, phase change sheets, heat dissipation grease applications, heat dissipation gap filler applications, heat dissipation adhesive applications.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。例中の部は、特記しない限り質量部である。なお、「常圧」とは101.3kPaを、「常温」とは25℃を示す。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. Parts in the examples are parts by weight unless otherwise specified. "Normal pressure" refers to 101.3 kPa, and "normal temperature" refers to 25°C.
〔各種セルロースの平均繊維径〕
(1)測定対象のセルロースの平均繊維径が数ナノメートル~数百ナノメートルであると見込まれる場合、次のようにしてセルロースの平均繊維径を求める。
測定対象のセルロース、またはセルロース分散体に適切な溶媒を加えて、その含有量が0.0001質量%の分散液を調製し、該分散液をマイカ(雲母)上に滴下して乾燥したものを観察試料として、原子間力顕微鏡(AFM)(Digital instrument社製、Nanoscope III Tapping mode AFM、プローブはナノセンサーズ社製、Point Probe (NCH)を使用)を用いて、該観察試料中のセルロースの繊維高さ(繊維のあるところとないところの高さの差)を測定する。適切な溶媒とは、測定対象のセルロースが膨潤する溶媒であればよく、セルロースの場合は水やエタノールが好ましく、改質セルロース又は微細改質セルロースの場合はDMFやMEK、トルエンなどが好ましい。その際、該セルロースが確認できる顕微鏡画像において、セルロースを100本以上抽出し、それらの繊維高さから平均繊維径を算出する。繊維方向の距離より、平均繊維長を算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出し、標準偏差も算出する。一般に、高等植物から調製されるセルロースナノファイバーの最小単位は6×6の分子鎖がほぼ正方形の形でパッキングされていることから、AFMによる画像で分析される高さを繊維の幅とみなすことができる。
[Average fiber diameter of various celluloses]
(1) When the average fiber diameter of the cellulose to be measured is expected to be several nanometers to several hundred nanometers, the average fiber diameter of the cellulose is calculated as follows.
A suitable solvent is added to the cellulose or cellulose dispersion to be measured to prepare a dispersion with a content of 0.0001% by mass, and the dispersion is dropped onto mica and dried to obtain an observation sample. The fiber height of the cellulose in the observation sample (the difference in height between the area with and without fibers) is measured using an atomic force microscope (AFM) (Digital Instrument, Nanoscope III Tapping mode AFM, probe is Nanosensors, Point Probe (NCH)). The suitable solvent is any solvent that swells the cellulose to be measured, and in the case of cellulose, water or ethanol is preferred, and in the case of modified cellulose or finely modified cellulose, DMF, MEK, toluene, etc. are preferred. In this case, 100 or more cellulose strands are extracted from a microscope image in which the cellulose can be confirmed, and the average fiber diameter is calculated from the fiber height. The average fiber length is calculated from the distance in the fiber direction. The average aspect ratio is calculated from the average fiber length/average fiber diameter, and the standard deviation is also calculated. Generally, the smallest unit of cellulose nanofibers prepared from higher plants is a 6 x 6 molecular chain packed in an approximately square shape, so the height analyzed in an AFM image can be regarded as the width of the fiber.
(2)測定対象のセルロースの平均繊維径が数百ナノメートル~数千マイクロメートルであると見込まれる場合、次のようにしてセルロースの平均繊維径を求める。
測定対象のセルロースに媒体を加えて、その含有量が0.01質量%の分散液を調製する。該分散液を湿式分散タイプ画像解析粒度分布計(ジャスコインターナショナル社製、商品名:IF-3200)を用いて、フロントレンズ:2倍、テレセントリックズームレンズ:1倍、画像分解能:0.835μm/ピクセル、シリンジ内径:6515μm、スペーサー厚み:500μm、画像認識モード:ゴースト、閾値:8、分析サンプル量:1mL、サンプリング:15%の条件で測定する。セルロースを100本以上測定し、それらの平均ISO繊維径を平均繊維径をとして、平均ISO繊維長を平均繊維長として算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出し、標準偏差も算出する。
(2) When the average fiber diameter of the cellulose to be measured is expected to be between several hundred nanometers and several thousand micrometers, the average fiber diameter of the cellulose is calculated as follows.
A medium is added to the cellulose to be measured to prepare a dispersion having a content of 0.01% by mass. The dispersion is measured using a wet dispersion type image analysis particle size distribution meter (manufactured by Jusco International, product name: IF-3200) under the following conditions: front lens: 2x, telecentric zoom lens: 1x, image resolution: 0.835 μm/pixel, syringe inner diameter: 6515 μm, spacer thickness: 500 μm, image recognition mode: ghost, threshold: 8, analysis sample amount: 1 mL, sampling: 15%. 100 or more cellulose strands are measured, and the average ISO fiber diameter and average ISO fiber length are calculated as the average fiber diameter and average fiber length, respectively. The average aspect ratio is calculated from the average fiber length/average fiber diameter, and the standard deviation is also calculated.
〔各種セルロースのアニオン性基含有量〕
乾燥質量0.5gの測定対象のセルロース繊維を100mLビーカーにとり、イオン交換水又はメタノール/水=2/1の混合溶媒を加えて全体で55mLとし、ここに0.01M塩化ナトリウム水溶液5mLを加えて分散液を調製する。測定対象のセルロース繊維が十分に分散するまで該分散液を攪拌する。この分散液に0.1M塩酸を加えてpHを2.5~3に調整し、自動滴定装置(東亜ディーケーケー社製、商品名「AUT-701」)を用い、0.05M水酸化ナトリウム水溶液を待ち時間60秒の条件で該分散液に滴下し、1分ごとの電導度及びpHの値を測定する。pH11程度になるまで測定を続け、電導度曲線を得る。この電導度曲線から、水酸化ナトリウム滴定量を求め、次式により、測定対象のセルロース繊維のアニオン性基含有量を算出する。
[Anionic group content of various celluloses]
A 100 mL beaker is filled with 0.5 g of cellulose fiber to be measured, and ion-exchanged water or a 2/1 mixed solvent of methanol and water is added to make a total of 55 mL. 5 mL of 0.01 M aqueous sodium chloride solution is added to the beaker to prepare a dispersion. The dispersion is stirred until the cellulose fiber to be measured is sufficiently dispersed. 0.1 M hydrochloric acid is added to the dispersion to adjust the pH to 2.5 to 3, and an automatic titrator (manufactured by DKK-TOA Corporation, product name "AUT-701") is used to drop 0.05 M aqueous sodium hydroxide solution into the dispersion with a waiting time of 60 seconds, and the conductivity and pH values are measured every minute. The measurement is continued until the pH is about 11, and a conductivity curve is obtained. The sodium hydroxide titration amount is determined from this conductivity curve, and the anionic group content of the cellulose fiber to be measured is calculated by the following formula.
アニオン性基含有量(mmol/g)=水酸化ナトリウム滴定量×水酸化ナトリウム水溶液濃度(0.05M)/測定対象のセルロース繊維の質量(0.5g) Anionic group content (mmol/g) = sodium hydroxide titration amount x sodium hydroxide aqueous solution concentration (0.05M) / mass of cellulose fiber to be measured (0.5g)
〔セルロースの結晶構造の確認〕
セルロース原料、アニオン変性セルロースや改質セルロース等の各種セルロースの結晶構造は、回折計(リガク社製、商品名:MiniFlexII)を用いて以下の条件で測定することにより確認する。
測定ペレット調製条件:錠剤成形機で10~20MPaの範囲で、対象のセルロースに圧力を印加することで、面積320mm2×厚さ1mmの平滑なペレットを調製する。
X線回折分析条件:ステップ角0.01°、スキャンスピード10°/min、測定範囲:回折角2θ=5~40°
X線源:Cu/Kα-radiation、管電圧:15kv、管電流:30mA
ピーク分割条件:バックグラウンドノイズを除去した後、2θ=13-23°の間の誤差が5%以内に収まるようにガウス関数でフィッティングする。
[Confirmation of cellulose crystal structure]
The crystal structures of various celluloses, such as raw cellulose, anion-modified cellulose, and modified cellulose, are confirmed by measurement under the following conditions using a diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, trade name: MiniFlexII).
Measurement pellet preparation conditions: A pressure in the range of 10 to 20 MPa is applied to the target cellulose using a tablet press to prepare smooth pellets with an area of 320 mm 2 × thickness of 1 mm.
X-ray diffraction analysis conditions: step angle 0.01°, scan speed 10°/min, measurement range: diffraction angle 2θ=5 to 40°
X-ray source: Cu/Kα-radiation, tube voltage: 15kv, tube current: 30mA
Peak division conditions: After removing background noise, the peaks are fitted with a Gaussian function so that the error between 2θ=13° and 23° is within 5%.
各種セルロースの結晶構造は、上述の回折計を用いて、上述の条件で測定することにより確認する。
セルロースI型結晶構造の結晶化度は上述のピーク分割により得られたX線回折ピークの面積を用いて以下の式(A)に基づいて算出する。
セルロースI型結晶化度(%)=[Icr/(Icr+Iam)]×100 (A)
〔式中、Icrは、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22-23°)の回折ピークの面積、Iamはアモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折ピークの面積を示す。〕
The crystal structures of various celluloses are confirmed by measurement using the above-mentioned diffractometer under the above-mentioned conditions.
The degree of crystallinity of the cellulose I type crystal structure is calculated based on the following formula (A) using the area of the X-ray diffraction peak obtained by the above-mentioned peak division.
Cellulose I type crystallinity (%) = [I cr / (I cr + I am )] × 100 (A)
(In the formula, I cr represents the area of the diffraction peak of the lattice plane (002 plane) (diffraction angle 2θ=22-23°) in X-ray diffraction, and I am represents the area of the diffraction peak of the amorphous portion (diffraction angle 2θ=18.5°).)
〔改質セルロースにおける修飾基の結合量及び導入率〕
修飾基の結合量を次のIR測定方法によって求め、下記式によりその結合量及び導入率を算出する。IR測定は、具体的には、乾燥させたアニオン変性セルロース又は改質セルロースを赤外吸収分光装置(IR)(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、商品名:Nicolet 6700)を用いATR法にて測定し、下記式A及びBにより、修飾基の結合量及び導入率を算出する。
<式A>
修飾基の結合量(mmol/g)=a×(b-c)÷d
a:酸化セルロースのカルボキシ基含有量(mmol/g)
b:酸化セルロースの1720cm-1のピーク強度
c:改質セルロースの1720cm-1のピーク強度
d:酸化セルロースの1720cm-1のピーク強度
1720cm-1のピーク強度:カルボン酸のカルボニル基に由来するピーク強度
<式B>
修飾基の導入率(mol%)=100×e/f
e:修飾基の結合量(mmol/g)
f:酸化セルロースのカルボキシ基含有量(mmol/g)
[Amount of modified group bonded and introduction rate in modified cellulose]
The amount of modified groups bonded is determined by the following IR measurement method, and the amount of bonded and the introduction rate are calculated by the following formula: Specifically, the IR measurement is performed by measuring the dried anion-modified cellulose or modified cellulose by the ATR method using an infrared absorption spectrometer (IR) (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name: Nicolet 6700), and the amount of modified groups bonded and the introduction rate are calculated by the following formulas A and B.
<Formula A>
Amount of modified group bonded (mmol/g)=a×(b−c)÷d
a: Carboxy group content of oxidized cellulose (mmol/g)
b: Peak intensity at 1720 cm −1 of oxidized cellulose c: Peak intensity at 1720 cm −1 of modified cellulose d: Peak intensity at 1720 cm −1 of oxidized cellulose Peak intensity at 1720 cm −1 : Peak intensity derived from the carbonyl group of carboxylic acid <Formula B>
Modification group introduction rate (mol%)=100×e/f
e: Amount of modified group bound (mmol/g)
f: Carboxy group content of oxidized cellulose (mmol/g)
〔改質セルロースにおけるセルロース量(換算量)〕
改質セルロースにおけるセルロース量(換算量)とは、改質セルロース中の、修飾基を除いたセルロースの量である。本発明における改質セルロースは、修飾基の式量が相当程度(例えばグルコースの分子量よりも)大きい場合があるので、本明細書において、修飾基の式量の違いを排除して説明した方が妥当である場合、改質セルロースの量ではなく、改質セルロースを構成するセルロースの量(換算量)で表示する。
[Cellulose content (equivalent amount) in modified cellulose]
The cellulose amount (equivalent amount) in the modified cellulose is the amount of cellulose in the modified cellulose excluding the modifying group. In the modified cellulose of the present invention, the formula weight of the modifying group may be considerably larger (for example, larger than the molecular weight of glucose), so in this specification, when it is appropriate to describe the modified cellulose without considering the difference in the formula weight of the modifying group, the amount of cellulose constituting the modified cellulose is expressed as the amount (equivalent amount) of the cellulose, not the amount of the modified cellulose.
セルロース量(換算量)は、以下の方法によって測定する。
(a)添加される「修飾用化合物」が1種類の場合
セルロース量(換算量)を下記式Eによって算出する。
<式E>:セルロース量(換算量)(g)=改質セルロースの質量(g)/〔1+修飾用化合物の分子量(g/mol)×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001〕
(b)添加される「修飾用化合物」が2種類以上の場合
各化合物のモル比率(即ち、添加される修飾用化合物の合計モル量を1とした時のモル比率)を考慮して、セルロース量(換算量)を算出する。
The amount of cellulose (converted amount) is measured by the following method.
(a) When one type of “modifying compound” is added, the amount of cellulose (equivalent amount) is calculated by the following formula E.
<Formula E>: Amount of cellulose (converted amount) (g) = mass of modified cellulose (g) / [1 + molecular weight of modifying compound (g/mol) × bond amount of modifying group (mmol/g) × 0.001]
(b) When two or more types of "modifying compounds" are added, the amount of cellulose (equivalent amount) is calculated taking into account the molar ratio of each compound (i.e., the molar ratio when the total molar amount of the modifying compounds added is taken as 1).
〔アニオン変性セルロースの製造〕
製造例1
針葉樹の漂白クラフトパルプ(ウエストフレザー社製、商品名:ヒントン)を天然セルロースとして用いた。TEMPOとしては、市販品(ALDRICH社製、Free radical、98質量%)を用いた。次亜塩素酸ナトリウムとしては、市販品(和光純薬工業社製、10.5質量%水溶液)を用いた。臭化ナトリウムとしては市販品(和光純薬工業社製)を用いた。
[Production of anionically modified cellulose]
Production Example 1
Bleached coniferous kraft pulp (West Fraser, product name: Hinton) was used as the natural cellulose. A commercially available product (ALDRICH, free radical, 98% by mass) was used as the TEMPO. A commercially available product (Wako Pure Chemical Industries, 10.5% by mass aqueous solution) was used as the sodium hypochlorite. A commercially available product (Wako Pure Chemical Industries, 10.5% by mass aqueous solution) was used as the sodium bromide.
まず、前記漂白クラフトパルプ10gを990gのイオン交換水で十分に撹拌した後、該パルプ10gに対し、TEMPO 0.13g、臭化ナトリウム1.3g、10.5質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液27gをこの順で添加した。自動滴定装置(東亜ディーケーケー社製、商品名:AUT-701)でpHスタット滴定を用い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10.5に保持した。撹拌速度200rpmにて反応を120分(20℃)行った後、水酸化ナトリウムの滴下を停止し、アニオン性基がカルボキシ基であるアニオン変性セルロースを得た。 First, 10 g of the bleached kraft pulp was thoroughly stirred with 990 g of ion-exchanged water, and then 0.13 g of TEMPO, 1.3 g of sodium bromide, and 27 g of a 10.5% by mass aqueous solution of sodium hypochlorite were added in this order to the 10 g of pulp. Using a pH stat titration with an automatic titrator (manufactured by DKK-TOA Corporation, product name: AUT-701), a 0.5 M aqueous solution of sodium hydroxide was added dropwise to maintain the pH at 10.5. After the reaction was carried out for 120 minutes (20°C) at a stirring speed of 200 rpm, the addition of sodium hydroxide was stopped, and an anion-modified cellulose in which the anionic group was a carboxy group was obtained.
得られたアニオン変性セルロースの中和処理を0.01Mの塩酸で行った後、イオン交換水を用いてコンパクト電気伝導率計(堀場製作所製、LAQUAtwin EC-33B)によるろ液の電導度測定において200μs/cm以下になるまで前記アニオン変性セルロースを十分に洗浄し、次いで脱水処理を行った。得られたアニオン変性セルロースのカルボキシ基含有量は1.3mmol/gであった。 The anion-modified cellulose was neutralized with 0.01 M hydrochloric acid, and then thoroughly washed with ion-exchanged water until the electrical conductivity of the filtrate measured with a compact electrical conductivity meter (HORIBA, LAQUAtwin EC-33B) was 200 μs/cm or less, and then dehydrated. The carboxyl group content of the anion-modified cellulose was 1.3 mmol/g.
〔放熱用樹脂組成物の製造〕
製造例2
製造例1で最終的に得られたアニオン変性セルロースの所定量(即ち、セルロース換算で10g)、アセトン470g、ジェファーミンM2070 6.5gを混合し、25℃で1時間撹拌した。その後、エポキシ樹脂であるjER828(三菱化学社製)を470g添加し、25℃でさらに1時間撹拌した。得られた混合液を、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)を用いて、150MPaで5パス、分散処理に供した。得られた分散液から溶媒を除去して、改質セルロース及び樹脂を含有する放熱用樹脂組成物を得た。得られた改質セルロースの修飾基の結合量は0.34mmol/g、修飾基の導入率は26mol%、セルロースI型結晶化度は65%であった。
[Production of heat dissipating resin composition]
Production Example 2
A predetermined amount of the anion-modified cellulose finally obtained in Production Example 1 (i.e., 10 g in terms of cellulose), 470 g of acetone, and 6.5 g of Jeffamine M2070 were mixed and stirred at 25°C for 1 hour. Then, 470 g of epoxy resin jER828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added and stirred at 25°C for another 1 hour. The resulting mixture was subjected to dispersion treatment at 150 MPa for 5 passes using a high-pressure homogenizer (manufactured by Yoshida Kikai Co., Ltd., Nanovater L-ES). The solvent was removed from the resulting dispersion to obtain a heat-dissipating resin composition containing modified cellulose and resin. The resulting modified cellulose had a bond amount of modifying groups of 0.34 mmol/g, a modification group introduction rate of 26 mol%, and a cellulose I-type crystallinity of 65%.
製造例3
製造例2で得られた放熱用樹脂組成物50gとjER828 50gを混合後、60℃で30分間撹拌し、改質セルロース及び樹脂を含有する放熱用樹脂組成物を得た。
Production Example 3
50 g of the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 2 and 50 g of jER828 were mixed and stirred at 60° C. for 30 minutes to obtain a heat dissipating resin composition containing modified cellulose and a resin.
製造例4
製造例2で得られた放熱用樹脂組成物25gとjER828 75gを混合後、60℃で30分間撹拌し、改質セルロース及び樹脂を含有する放熱用樹脂組成物を得た。
Production Example 4
25 g of the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 2 and 75 g of jER828 were mixed and stirred at 60° C. for 30 minutes to obtain a heat dissipating resin composition containing modified cellulose and a resin.
上記製造例における改質セルロースの性質や放熱用樹脂組成物の組成(各成分の質量%及び体積%)を表1にまとめた。表1中、括弧内の数値が改質セルロース及び樹脂のそれぞれの体積%である。 The properties of the modified cellulose in the above manufacturing example and the composition of the heat dissipating resin composition (mass % and volume % of each component) are summarized in Table 1. In Table 1, the numbers in parentheses are the volume % of the modified cellulose and the resin, respectively.
〔樹脂成形体の製造〕
実施例1
製造例2で得られた放熱用樹脂組成物80gに硬化剤として2-エチル-4メチル-イミダゾール2.32gを加え、自動公転式撹拌機(シンキー社製、あわとり練太郎)を用いて常温下、撹拌2分、脱泡2分行った。その後、得られた混合物を注型鋳型に注入し、熱風循環オーブン中で60℃で4時間加熱した後、更に150℃4時間加熱して熱硬化させて、樹脂成形体を製造した。ここで用いた注型鋳型は、縦200mm、横200mmのアルミ板(3mm厚)2枚を、φ3mmシリコーンゴムをスペーサーとして重ねてクリップで固定したものである。
[Production of resin molded body]
Example 1
2.32 g of 2-ethyl-4-methyl-imidazole was added as a curing agent to 80 g of the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 2, and the mixture was stirred for 2 minutes and degassed for 2 minutes at room temperature using an automatic revolution type mixer (Thinky Corporation, Awatori Rentaro). The mixture was then poured into a casting mold and heated in a hot air circulating oven at 60°C for 4 hours, and then further heated at 150°C for 4 hours to heat cure the mixture, producing a resin molded product. The casting mold used here was made by stacking two aluminum plates (3 mm thick) measuring 200 mm in length and 200 mm in width with a φ3 mm silicone rubber spacer and fixing them with clips.
実施例2
製造例3で得られた放熱用樹脂組成物を用い、2-エチル-4-メチル-イミダゾールを2.36gに変更したこと以外は実施例1と同様の処理を行って、樹脂成形体を製造した。
Example 2
A resin molded article was produced by carrying out the same process as in Example 1, except that the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 3 was used and the amount of 2-ethyl-4-methyl-imidazole was changed to 2.36 g.
実施例3
製造例4で得られた放熱用樹脂組成物を用い、2-エチル-4-メチル-イミダゾールを2.38gに変更したこと以外は実施例1と同様の処理を行って、樹脂成形体を製造した。
Example 3
A resin molded article was produced by carrying out the same process as in Example 1, except that the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 4 was used and the amount of 2-ethyl-4-methyl-imidazole was changed to 2.38 g.
比較例1
製造例2で得られた放熱用樹脂組成物の代わりにjER828を用い、2-エチル-4-メチル-イミダゾールを2.40gに変更したこと以外は実施例1と同様の処理を行って、樹脂成形体を製造した。
Comparative Example 1
A resin molded body was produced by carrying out the same process as in Example 1, except that jER828 was used instead of the heat dissipating resin composition obtained in Production Example 2 and the amount of 2-ethyl-4-methyl-imidazole was changed to 2.40 g.
試験例1(樹脂成形体の放熱性の評価:樹脂成形体の熱伝導率の測定)
実施例及び比較例のそれぞれで得られた樹脂成形体を10mm×80mmに切削加工して、試験に供した。
樹脂成形体の放熱性評価として、得られた樹脂成形体の熱伝導率を測定した。樹脂成形体の熱伝導率は、23℃においてホットディスク法熱物性測定装置(京都電子工業株式会社製、TPS2500)を用いて測定した。樹脂成形体1枚あたり3点測定し、その平均値を用いた。結果を表2及び図1に示す。
Test Example 1 (Evaluation of heat dissipation properties of resin molded body: Measurement of thermal conductivity of resin molded body)
The resin molded bodies obtained in each of the Examples and Comparative Examples were machined to a size of 10 mm x 80 mm and subjected to testing.
The thermal conductivity of the resin molded body was measured as an evaluation of the heat dissipation of the resin molded body. The thermal conductivity of the resin molded body was measured at 23°C using a hot disk method thermal property measuring device (TPS2500, manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.). Three points were measured per resin molded body, and the average value was used. The results are shown in Table 2 and FIG. 1.
表2及び表2のデータをまとめた図1から、組成物中の改質セルロースの量を増やすことにより、樹脂成形体の熱伝導率が高まる、即ち高い放熱性が発現されることが分かった。 From Table 2 and Figure 1, which summarizes the data in Table 2, it can be seen that by increasing the amount of modified cellulose in the composition, the thermal conductivity of the resin molded body is increased, i.e., high heat dissipation properties are achieved.
本発明の放熱用樹脂組成物を成形して得られた樹脂成形体は、家電部品、エレクトロニクス、航空宇宙、土木建築、自動車、車載向け、受動部品、電磁波材料用途等の分野に好適に用いることができる。 The resin molded articles obtained by molding the heat dissipating resin composition of the present invention can be suitably used in fields such as home appliance parts, electronics, aerospace, civil engineering and construction, automobiles, in-vehicle applications, passive parts, and electromagnetic wave materials.
Claims (9)
放熱用樹脂組成物中の改質セルロースの含有量が0.2体積%以上、かつ樹脂の含有量が99.5体積%以下であり、
改質セルロースが、セルロースを構成するグルコースユニットのC6位の基が選択的にカルボキシ基に変換された酸化セルロースのカルボキシ基に修飾基が結合してなる改質セルロースである、
放熱用樹脂組成物。 A heat dissipating resin composition containing modified cellulose and a resin ,
The content of modified cellulose in the heat dissipating resin composition is 0.2% by volume or more, and the content of resin is 99.5% by volume or less,
The modified cellulose is a modified cellulose obtained by selectively converting the group at the C6 position of the glucose unit constituting the cellulose to a carboxy group of the oxidized cellulose, to which a modifying group is bonded.
Heat dissipating resin composition .
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