[发明专利]纤维素树脂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维素树脂及其制造方法。

背景技术

使用植物作为原料的生物塑料可以有助于对抗石油耗尽和全球变暖的对策，并已经开始不仅用于普通产品如包装、容器和纤维中，还用于耐久性产品如电子设备和汽车中。

然而，一般的生物塑料如聚乳酸、聚羟基链烷酸酯和改性淀粉都使用淀粉材料、更精确地使用可食用部分作为原料。因此，以免未来食品不足，期望开发一种使用不可食用部分作为原料的新型生物塑料。

作为使用不可食用部分作为原料的生物塑料，已经开发并商业化了使用纤维素的多种生物塑料，所述纤维素是木材和植物的不可食用部分的主要成分。

纤维素是通过β-葡萄糖的聚合而形成的高分子量化合物。由于纤维素具有高结晶度，所以其硬、易碎且缺少热塑性。另外，由于纤维素含有许多羟基，所以吸水性高且耐水性低。因此，已经进行了各种研究以改善纤维素的性能。

例如，专利文献1(日本特开平11-255801号公报)公开了一种通过具有羟基的纤维素乙酸酯与ε-己内酯的开环接枝聚合而得到的具有热塑性的生物降解性接枝聚合物。

同时，已经开发了使用纤维素之外的不可食用成分的材料。例如，由于源自腰果壳的腰果酚具有稳定的产量和归因于其特征分子结构的优异功能性，所以发现了其多种用途。

作为使用腰果酚的实例，专利文献2(日本特开平10-8035号公报)公开了一种用于制动的摩擦材料，所述摩擦材料利用由酚醛树脂制成的粘合剂，由芳纶浆粕和纤维素纤维所制成的纤维基材与碳酸钙和腰果尘所制成的填料形成。专利文献3(日本特开2001-32869号公报)公开了一种摩擦材料，所述摩擦材料利用有机-无机复合粘合剂，由芳族聚酸胺纤维和纤维素纤维所制成的基材与石墨和腰果尘所制成的填料形成。据描述，将摩擦材料应用于汽车等的动力输送系统的离合器衬片。

在非专利文献1(George John等人，高分子通报(Polymer Bulletin)，22，第89-94页(1989))中，据描述，通过将纸片浸泡在腰果酚中以实施接枝反应，能够提高纸的耐水性，其中通过所述接枝反应将腰果酚结合到构成所述纸片的纤维素上。据描述，在接枝反应中，在三氟化硼二乙醚(BF₃-OEt₂)的存在下，腰果酚的末端双键结合到纤维素的羟基上。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开平11-255801号公报

专利文献2：日本特开平10-8035号公报

专利文献3：日本特开2001-32869号公报

非专利文献1：George John等人，高分子通报，22，第89-94页(1989)

发明内容

技术问题

性能受纤维素的固有性质影响的纤维素生物塑料的强度、耐热性、耐水性和热塑性不足。特别是当将纤维素生物塑料应用于耐久性产品如电子装置用包装时，需要改善这些性能。

纤维素生物塑料具有另一个问题。当为了改善热塑性而添加增塑剂时，耐热性和强度(特别是刚性)下降，并且发生均匀性的下降和增塑剂的渗出(增塑剂在成型体表面中渗出)。此外，当大量添加由石油原料形成的增塑剂时，植物的利用率(植物性)下降。

本发明的目的是提供一种具有改善的热塑性、机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纤维素树脂，并提供制造所述纤维素树脂的方法。

解决问题的手段

根据例示性方面，提供一种纤维素树脂，其通过使用纤维素或其衍生物的纤维素羟基和腰果酚或其衍生物的酚羟基将腰果酚或其衍生物结合到纤维素或其衍生物上而制得。

根据另一个例示性方面，提供一种包含上述纤维素树脂作为基础树脂的成型材料。

根据另一个例示性方面，提供一种树脂组合物，其包含上述纤维素树脂和热塑性聚氨酯弹性体或改性有机硅化合物。

根据另一个例示性方面，提供一种制造纤维素树脂的方法，包括：

使能够与纤维素的羟基和腰果酚的酚羟基反应的多官能化合物与腰果酚发生反应以形成腰果酚衍生物，和

使所述腰果酚衍生物与纤维素或其衍生物发生反应以将所述腰果酚衍生物结合到所述纤维素或其衍生物上。

发明效果

根据本发明，可提供一种具有改善的热塑性、机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纤维素树脂，并提供制造所述纤维素树脂的方法。

具体实施方式