[发明专利]纤维素/树脂复合体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维素/树脂复合体及其制造方法。

背景技术

在建设可持续发展社会时，强烈要求从原来的大量生产、大量消 费、大量废弃型向循环型的转变。特别是原来采用石油等枯竭资源作 材料所形成的工业制品必需转变为采用生物质(biomass)资源。在这 种情况下，希望作为木质材料主成分的纤维素得到有效利用。在这里， 原来采用来自石油的树脂所形成的材料与纤维素进行复合化已经完 成。其中，通过具有I型结晶结构的纤维素与树脂的复合化，可以谋 求树脂的低热膨张化及强度的增加等。

具有I型结晶结构的纤维素可以作为纸、木质材料及衣料而利用， 然而，天然纤维素多数为纤维状，难以以任意形状与树脂均匀分散。

树脂与其他化合物复合化，使树脂本来具有的特性提高的纤维强 化树脂，即：微原纤维化的纤维素纤维构成的无纺布浸渍树脂而形成 的纳米纤维片等已为人知。另外，细菌纤维素构成的集合体，浸渍纤 维形成纤维强化复合体的方法已为人知(参照非专利文献1、2)。任 何一种公知之例也是具有I型的纤维素结晶的纤维素构成的纤维素集 合体浸渍树脂，由此形成与树脂的复合体。该方法由于是使纤维浸渍 树脂形成复合体，故对具有复杂形状的材料，或具有厚度的材料，或 熔融粘度高的热塑性树脂等的成型、加工困难。

[现有技术文献]

[非专利文献]

[非专利文献1]App1.Phys.A2005，A80，155

[非专利文献2]App1.Phys.Lett.2005，87，243110

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的是提供：在树脂中均匀分散了纤维素的纤维素/树脂 复合体，及其制造方法。

用于解决课题的手段

即，本发明的纤维素/树脂复合体，其特征在于含有纤维素结晶， 该纤维素结晶是采用溶解了纤维素的离子性液体，在极性溶剂中使纤 维素再析出而形成的；上述纤维素结晶的纤维素I型结晶成分的比率、 纤维素II型结晶成分的比率、与纤维素非结晶成分的比率之和为1， 纤维素I型结晶成分的比率在0.4以上，上述纤维素II型结晶成分的 比率在0.1以上。

另外，纤维素/树脂复合体的制造方法，其特征在于，该方法包括： 在离子性液体中溶解纤维素的工序；在分散了树脂微粒的极性溶剂中， 添加溶解了上述纤维素的离子性液体，使纤维素再析出的工序；上述 树脂微粒发生分散，对纤维素再析出的溶液加以过滤、洗涤，形成纤 维素/树脂粉体的工序；以及，对上述纤维素/树脂粉体进行加热、加 压，使树脂熔融，形成纤维素/树脂复合体的工序。

发明效果

按照本发明，可将纤维素在树脂中均匀分散。

具体实施方式

下面详细地说明本发明。

本发明，通过使在离子性液体中可溶化的纤维素再析出时，与树 脂微粒混合后，加热树脂，可以得到纤维素在树脂中均匀分散了的纤 维素/树脂复合体。

具体的是，通过下述(1)～(3)工序形成：(1)使树脂微粒在 溶解了纤维素的离子性液体中分散，往醇或水溶液中滴加离子性液体， 得到纤维素与树脂的分散液的工序，或把溶解了纤维素的离子性液体， 滴加至树脂微粒分散了的醇或水溶液中，得到纤维素与树脂微粒的分 散液的工序；(2)把纤维素与树脂微粒的分散液加以过滤、干燥，得 到纤维素与树脂微粒的粉体的工序；(3)把纤维素与树脂微粒的粉体 进行加热、加压，使树脂微粒熔融，得到树脂与纤维素的复合体的工 序。

本发明中可以使用的纤维素，只要是在离子性液体中可溶解的即 可。可以举出从木材及棉花、海草等植物纤维分离的纤维素，从海鞘 的被囊等动物纤维分离的纤维素，以及细菌纤维素等，优选从植物分 离的纤维素。可以采用把纸浆、棉花及木材制成粉状，除去木质素等 的木粉等。还有，这些纤维素既可单独使用1种，也可2种以上混合 使用。