[發明專利]纖維素樹脂及其制造方法

有效

• 申請號: 201080054981.8
• 申請日: 2010-10-04
• 公開（公告）號: CN102639567A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 位地正年;文成日;田中修吉;甲斐洋行
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: C08B3/10
• 分類號: C08B3/10;C08B3/16
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;穆德駿

技術領域

本發明涉及纖維素樹脂及其制造方法。

背景技術

使用植物作為原料的生物塑料可以有助于對抗石油耗盡和全球變暖的對策，并已經開始不僅用于普通產品如包裝、容器和纖維中，還用于耐久性產品如電子設備和汽車中。

然而，一般的生物塑料如聚乳酸、聚羥基鏈烷酸酯和改性淀粉都使用淀粉材料、更精確地使用可食用部分作為原料。因此，以免未來食品不足，期望開發一種使用不可食用部分作為原料的新型生物塑料。

作為使用不可食用部分作為原料的生物塑料，已經開發并商業化了使用纖維素的多種生物塑料，所述纖維素是木材和植物的不可食用部分的主要成分。

纖維素是通過β-葡萄糖的聚合而形成的高分子量化合物。由于纖維素具有高結晶度，所以其硬、易碎且缺少熱塑性。另外，由于纖維素含有許多羥基，所以吸水性高且耐水性低。因此，已經進行了各種研究以改善纖維素的性能。

例如，專利文獻1(日本特開平11-255801號公報)公開了一種通過具有羥基的纖維素乙酸酯與ε-己內酯的開環接枝聚合而得到的具有熱塑性的生物降解性接枝聚合物。

同時，已經開發了使用纖維素之外的不可食用成分的材料。例如，由于源自腰果殼的腰果酚具有穩定的產量和歸因于其特征分子結構的優異功能性，所以發現了其多種用途。

作為使用腰果酚的實例，專利文獻2(日本特開平10-8035號公報)公開了一種用于制動的摩擦材料，所述摩擦材料利用由酚醛樹脂制成的粘合劑，由芳綸漿粕和纖維素纖維所制成的纖維基材與碳酸鈣和腰果塵所制成的填料形成。專利文獻3(日本特開2001-32869號公報)公開了一種摩擦材料，所述摩擦材料利用有機-無機復合粘合劑，由芳族聚酸胺纖維和纖維素纖維所制成的基材與石墨和腰果塵所制成的填料形成。據描述，將摩擦材料應用于汽車等的動力輸送系統的離合器襯片。

在非專利文獻1(George?John等人，高分子通報(Polymer?Bulletin)，22，第89-94頁(1989))中，據描述，通過將紙片浸泡在腰果酚中以實施接枝反應，能夠提高紙的耐水性，其中通過所述接枝反應將腰果酚結合到構成所述紙片的纖維素上。據描述，在接枝反應中，在三氟化硼二乙醚(BF₃-OEt₂)的存在下，腰果酚的末端雙鍵結合到纖維素的羥基上。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-255801號公報

專利文獻2：日本特開平10-8035號公報

專利文獻3：日本特開2001-32869號公報

非專利文獻1：George?John等人，高分子通報，22，第89-94頁(1989)

發明內容

技術問題

性能受纖維素的固有性質影響的纖維素生物塑料的強度、耐熱性、耐水性和熱塑性不足。特別是當將纖維素生物塑料應用于耐久性產品如電子裝置用包裝時，需要改善這些性能。

纖維素生物塑料具有另一個問題。當為了改善熱塑性而添加增塑劑時，耐熱性和強度(特別是剛性)下降，并且發生均勻性的下降和增塑劑的滲出(增塑劑在成型體表面中滲出)。此外，當大量添加由石油原料形成的增塑劑時，植物的利用率(植物性)下降。

本發明的目的是提供一種具有改善的熱塑性、機械特性和耐水性并具有高植物性和高不可食用部分的利用率的纖維素樹脂，并提供制造所述纖維素樹脂的方法。

解決問題的手段

根據例示性方面，提供一種纖維素樹脂，其通過使用纖維素或其衍生物的纖維素羥基和腰果酚或其衍生物的酚羥基將腰果酚或其衍生物結合到纖維素或其衍生物上而制得。

根據另一個例示性方面，提供一種包含上述纖維素樹脂作為基礎樹脂的成型材料。

根據另一個例示性方面，提供一種樹脂組合物，其包含上述纖維素樹脂和熱塑性聚氨酯彈性體或改性有機硅化合物。

根據另一個例示性方面，提供一種制造纖維素樹脂的方法，包括：

使能夠與纖維素的羥基和腰果酚的酚羥基反應的多官能化合物與腰果酚發生反應以形成腰果酚衍生物，和

使所述腰果酚衍生物與纖維素或其衍生物發生反應以將所述腰果酚衍生物結合到所述纖維素或其衍生物上。

發明效果

根據本發明，可提供一種具有改善的熱塑性、機械特性和耐水性并具有高植物性和高不可食用部分的利用率的纖維素樹脂，并提供制造所述纖維素樹脂的方法。

具體實施方式