[發明專利]纖維素/樹脂復合體及其制造方法

無效

• 申請號: 201010113752.0
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101817986A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 北條房郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08L23/06;C08L23/12;C08L1/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳昕

技術領域

本發明涉及纖維素/樹脂復合體及其制造方法。

背景技術

在建設可持續發展社會時，強烈要求從原來的大量生產、大量消 費、大量廢棄型向循環型的轉變。特別是原來采用石油等枯竭資源作 材料所形成的工業制品必需轉變為采用生物質(biomass)資源。在這 種情況下，希望作為木質材料主成分的纖維素得到有效利用。在這里， 原來采用來自石油的樹脂所形成的材料與纖維素進行復合化已經完 成。其中，通過具有I型結晶結構的纖維素與樹脂的復合化，可以謀 求樹脂的低熱膨張化及強度的增加等。

具有I型結晶結構的纖維素可以作為紙、木質材料及衣料而利用， 然而，天然纖維素多數為纖維狀，難以以任意形狀與樹脂均勻分散。

樹脂與其他化合物復合化，使樹脂本來具有的特性提高的纖維強 化樹脂，即：微原纖維化的纖維素纖維構成的無紡布浸漬樹脂而形成 的納米纖維片等已為人知。另外，細菌纖維素構成的集合體，浸漬纖 維形成纖維強化復合體的方法已為人知(參照非專利文獻1、2)。任 何一種公知之例也是具有I型的纖維素結晶的纖維素構成的纖維素集 合體浸漬樹脂，由此形成與樹脂的復合體。該方法由于是使纖維浸漬 樹脂形成復合體，故對具有復雜形狀的材料，或具有厚度的材料，或 熔融粘度高的熱塑性樹脂等的成型、加工困難。

[現有技術文獻]

[非專利文獻]

[非專利文獻1]App1.Phys.A2005，A80，155

[非專利文獻2]App1.Phys.Lett.2005，87，243110

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目的是提供：在樹脂中均勻分散了纖維素的纖維素/樹脂 復合體，及其制造方法。

用于解決課題的手段

即，本發明的纖維素/樹脂復合體，其特征在于含有纖維素結晶， 該纖維素結晶是采用溶解了纖維素的離子性液體，在極性溶劑中使纖 維素再析出而形成的；上述纖維素結晶的纖維素I型結晶成分的比率、 纖維素II型結晶成分的比率、與纖維素非結晶成分的比率之和為1， 纖維素I型結晶成分的比率在0.4以上，上述纖維素II型結晶成分的 比率在0.1以上。

另外，纖維素/樹脂復合體的制造方法，其特征在于，該方法包括： 在離子性液體中溶解纖維素的工序；在分散了樹脂微粒的極性溶劑中， 添加溶解了上述纖維素的離子性液體，使纖維素再析出的工序；上述 樹脂微粒發生分散，對纖維素再析出的溶液加以過濾、洗滌，形成纖 維素/樹脂粉體的工序；以及，對上述纖維素/樹脂粉體進行加熱、加 壓，使樹脂熔融，形成纖維素/樹脂復合體的工序。

發明效果

按照本發明，可將纖維素在樹脂中均勻分散。

具體實施方式

下面詳細地說明本發明。

本發明，通過使在離子性液體中可溶化的纖維素再析出時，與樹 脂微粒混合后，加熱樹脂，可以得到纖維素在樹脂中均勻分散了的纖 維素/樹脂復合體。

具體的是，通過下述(1)～(3)工序形成：(1)使樹脂微粒在 溶解了纖維素的離子性液體中分散，往醇或水溶液中滴加離子性液體， 得到纖維素與樹脂的分散液的工序，或把溶解了纖維素的離子性液體， 滴加至樹脂微粒分散了的醇或水溶液中，得到纖維素與樹脂微粒的分 散液的工序；(2)把纖維素與樹脂微粒的分散液加以過濾、干燥，得 到纖維素與樹脂微粒的粉體的工序；(3)把纖維素與樹脂微粒的粉體 進行加熱、加壓，使樹脂微粒熔融，得到樹脂與纖維素的復合體的工 序。

本發明中可以使用的纖維素，只要是在離子性液體中可溶解的即 可。可以舉出從木材及棉花、海草等植物纖維分離的纖維素，從海鞘 的被囊等動物纖維分離的纖維素，以及細菌纖維素等，優選從植物分 離的纖維素。可以采用把紙漿、棉花及木材制成粉狀，除去木質素等 的木粉等。還有，這些纖維素既可單獨使用1種，也可2種以上混合 使用。