本發(fā)明涉及一種用于橡膠、樹(shù)脂、以及碳纖維增強(qiáng)塑料(以下有時(shí)稱為“cfrp”)的固化用樹(shù)脂組合物。
背景技術(shù)：
1、體育用品要求“更輕且更強(qiáng)的材料”，因此制造出很多使用碳纖維增強(qiáng)塑料的產(chǎn)品。例如，高爾夫球桿和羽毛球拍等對(duì)于具有高抗沖擊性cfrp的要求很高，潛在需求也很大，因此關(guān)于基體樹(shù)脂改性和添加強(qiáng)度優(yōu)異的填料等方面的研究正在積極進(jìn)行。
2、此處，雖然cfrp輕量且具有高強(qiáng)度，但由于以抗沖擊強(qiáng)度低的樹(shù)脂作為母材，所以在實(shí)用上存在抗沖擊強(qiáng)度不足的問(wèn)題。于是，迄今為止，作為提高cfrp的抗沖擊強(qiáng)度的方法，研究出了通過(guò)將纖維素納米纖維(以下，有時(shí)稱為“cnf”)混合在基體樹(shù)脂中來(lái)提高cfrp的抗沖擊強(qiáng)度的方法。
3、另外，也需要橡膠和樹(shù)脂是“更強(qiáng)的材料”，橡膠和樹(shù)脂例如用于鞋的外底和中底、高爾夫球等多種產(chǎn)品中。以橡膠為例，以提高耐磨損性和機(jī)械強(qiáng)度為目的，特別是利用炭黑進(jìn)行加強(qiáng)的方法是眾所周知的，或者二氧化硅等無(wú)機(jī)填料也被廣泛用作加強(qiáng)材料。另外，橡膠、樹(shù)脂一般為有機(jī)物，為了提高其與作為無(wú)機(jī)物的二氧化硅的相互作用，進(jìn)一步提高加強(qiáng)效果，硅烷偶聯(lián)劑也被廣泛使用，這也是眾所周知的。
4、于是，對(duì)在以下情況下是否能夠得到同等程度以上的加強(qiáng)效果進(jìn)行了廣泛的研究，即用纖維素納米纖維作為代替上述炭黑、二氧化硅的材料且使該纖維素納米纖維的添加量更少。但是，由于纖維素納米纖維與水的相容性好而存在不容易直接分散在橡膠、樹(shù)脂中的問(wèn)題。
5、于是，人們提出了將纖維素納米纖維分散在基體樹(shù)脂中的各種方法。例如，提出了以下方法：對(duì)含有水分的纖維素納米纖維進(jìn)行醇置換來(lái)去除包含在纖維素納米纖維中的水分，使醇置換后的纖維素納米纖維分散在環(huán)氧樹(shù)脂中，然后將醇去除(蒸發(fā))。另外，代替上述醇置換的方法，還提出了以下方法：對(duì)含有水分的纖維素納米纖維進(jìn)行凍干處理(或噴霧干燥處理)來(lái)去除包含在纖維素納米纖維中的水分，并使凍干處理后(或噴霧干燥處理后)的纖維素納米纖維分散在環(huán)氧樹(shù)脂中(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
6、另外，還提出了以下方法：向母材樹(shù)脂中以干燥狀態(tài)放入作為納米纖維的原料的化學(xué)紙漿，使用加壓型捏合機(jī)、雙螺桿擠出混煉機(jī)進(jìn)行混煉，由此對(duì)紙漿進(jìn)行開(kāi)纖并且使其分散在母材樹(shù)脂中(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
7、專利文獻(xiàn)1：日本專利第5341787號(hào)公報(bào)
8、專利文獻(xiàn)2：日本專利第6471377號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、－發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題－
2、此處，在上述專利文獻(xiàn)1所記載的醇置換法中，進(jìn)行醇置換來(lái)去除包含在微原纖維纖維素中的水分，并且必須在分散于環(huán)氧樹(shù)脂中后去除醇，因此存在使纖維素納米纖維分散的處理需要太多時(shí)間的問(wèn)題。另外，在水分去除不完全的情況下，在使樹(shù)脂固化時(shí)的加溫處理(100℃以上)中，殘留水分會(huì)氣化而形成空隙，因此存在樹(shù)脂的強(qiáng)度降低的問(wèn)題。
3、另外，在上述專利文獻(xiàn)1所記載的凍干法(或噴霧干燥法)中，必須安裝專用設(shè)備，另外，由于得到的纖維素納米纖維的形態(tài)為氣凝膠狀或粉狀，因此存在纖維素納米纖維凝聚而難以讓纖維素納米纖維分散到環(huán)氧樹(shù)脂中的問(wèn)題。
4、另外，在上述專利文獻(xiàn)2所記載的方法中，存在必須安裝專用的雙螺桿擠出混煉機(jī)的問(wèn)題。
5、于是，本發(fā)明正是為解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于：提供一種固化用樹(shù)脂組合物，其能夠用簡(jiǎn)單的方法使纖維素納米纖維均勻地分散在熱固性樹(shù)脂中，能夠在維持對(duì)碳纖維等增強(qiáng)纖維的浸漬性的狀態(tài)下可靠地提高強(qiáng)度。
6、－用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案－
7、為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的固化用樹(shù)脂組合物至少含有熱固性樹(shù)脂和復(fù)合粉體，復(fù)合粉體含有纖維素納米纖維和硅基多孔材料，以質(zhì)量為基準(zhǔn)，纖維素納米纖維與硅基多孔材料的含量比為，纖維素納米纖維:硅基多孔材料＝1:5～1:20，在復(fù)合粉體中，纖維素納米纖維至少附著在硅基多孔材料的表面上，或者至少進(jìn)入到硅基多孔材料的孔中，相對(duì)于100質(zhì)量份的熱固性樹(shù)脂而言的復(fù)合粉體的含量為0.1～10質(zhì)量份。
8、－發(fā)明的效果－
9、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種固化用樹(shù)脂組合物，其能夠用簡(jiǎn)單的方法使纖維素納米纖維均勻地分散在熱固性樹(shù)脂中，能夠在維持對(duì)碳纖維等增強(qiáng)纖維的浸漬性的狀態(tài)下可靠地提高強(qiáng)度。
1.一種固化用樹(shù)脂組合物，所述固化用樹(shù)脂組合物至少含有熱固性樹(shù)脂和復(fù)合粉體，所述復(fù)合粉體含有纖維素納米纖維和硅基多孔材料，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化用樹(shù)脂組合物，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固化用樹(shù)脂組合物，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固化用樹(shù)脂組合物，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固化用樹(shù)脂組合物，其特征在于：
6.一種固化物，其特征在于：所述固化物是使權(quán)利要求1或2所述的固化用樹(shù)脂組合物固化而得到的。
7.一種纖維增強(qiáng)塑料，其特征在于：所述纖維增強(qiáng)塑料含有權(quán)利要求1或2所述的固化用樹(shù)脂組合物、以及除所述纖維素納米纖維以外的增強(qiáng)纖維。