[发明专利]包含纤维素和分散剂的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含纤维素和分散剂的组合物。

背景技术

纤维素纤维是所有植物的基本骨架物质，在地球上蓄积有超过一兆吨。另外，纤维素纤维是不仅具有钢铁的1/5的重量，还具有钢铁的5倍以上的强度、玻璃的1/50的低线热膨胀系数的纤维。因此，已有在树脂等基质中含有纤维素纤维作为填料而赋予机械强度的技术(专利文献1)。另外，为了使纤维素纤维所具有的机械强度进一步提高，将纤维素纤维开纤，从而制造出纤维素纳米纤维(CNF，微纤化植物纤维)(专利文献2)。与CNF同样地，作为对纤维素纤维进行开纤处理后的材料，已知纤维素纳米晶体(CNC)。CNF是通过对纤维素纤维实施机械性开纤等处理而得到的纤维，且为纤维宽度4～100nm左右，纤维长度5μm程度以上的纤维。CNC是通过对纤维素纤维实施酸水解等化学性处理而得到的结晶，结晶宽度10～50nm左右，且为结晶长度500nm左右的结晶。这些CNF和CNC统称为纳米纤维素。纳米纤维素具有高比表面积(250～300m²/g)，与钢铁相比，轻质且高强度。

纳米纤维素比玻璃的热变形小。高强度且低热膨胀的纳米纤维素作为持续型资源材料是有用的原材料，例如，开发并创造了以下材料：将纳米纤维素与树脂等高分子材料组合而制成高强度·低热膨胀的复合材料、气凝胶材料、利用了由CNC的自组织化所引起的手性向列液晶相的光学异向性材料、纳米纤维素中导入功能性官能团而形成的高功能性材料。纳米纤维素富含羟基，因此为亲水性且极性强，具有与疏水性且无极性的通用性树脂的相溶性差的一面。在使用了纳米纤维素的材料开发中，进行了如下研究，通过化学处理，进行纳米纤维素的表面改性或向纳米纤维素导入官能团，使纳米纤维素与通用性树脂的相溶性提高。即，研究了使纳米纤维素在通用性树脂中的分散性提高这一内容。

另外，研究了向包含纤维素纤维和通用性树脂的组合物中添加分散剂而使纤维素纤维与通用性树脂的相溶性提高的内容。在专利文献3中，向包含纤维素纤维和热塑性树脂的树脂组合物中配合炭黑、氧化锌等无机物、多元醇、蓖麻油氢化物、蓖麻油酸衍生物等分散剂等，在热塑性树脂中使纤维素纤维分散。在非专利文献1中，使纤维素纳米晶体(纤维素纳米晶须)吸附表面活性剂，提高纤维素纳米晶体的有机溶剂分散性。在非专利文献2中，制作将吸附有表面活性剂的纤维素纳米晶体作为增强材的等规立构聚丙烯复合材料，相对于单独的iPP，提高为约1.4倍的抗拉强度。

在专利文献4中记载了如下内容，利用纤维素作为热塑性树脂的增强材时，以抑制纤维素的凝聚块的发生，将纤维素均匀地分散于树脂中为目的，而使与纤维素纤维为亲水性且具有特定的HLB值(亲水亲油平衡)的添加剂(低分子系表面活性剂)分散。

但是，对于作为现有的分散剂而被使用的成分而言，无法形成与纤维素纤维牢固且具有热、冲击稳定性的相互作用，或者纤维素纤维相对于树脂的相溶性、亲和性不充分。因此，对于在树脂中引起纤维素纤维的凝聚的方面、纤维素纤维与树脂的界面的强度不足的方面等，有改良的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-266630号公报

专利文献2：日本特开2011-213754号公报

专利文献3：日本特开2012-201767号公报

专利文献4：W02012/111408A1

非专利文献

非专利文献1：Heux等，Langmuir，Vol.16，No.21，2000，8210-8212

非专利文献2：Ljungberg等，Polymer，Vol.47，2006，6285-6292

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够使纤维素在树脂中的分散性提高的、包含纤维素和分散剂的组合物。

用于解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而反复进行了潜心研究。并且，发明人等发现：若使用以下的组合物，则使纤维素在树脂中的分散性提高，上述组合物是包含纤维素和分散剂的组合物，其中，该分散剂具有树脂亲和性链段A和纤维素亲和性链段B，且具有嵌段共聚物结构或梯度共聚物结构。

本发明是基于如上所述的见解，进一步反复潜心研究而完成的发明。

技术方案1.

一种组合物，其特征在于，

是包含纤维素和分散剂的组合物，

其中，该分散剂具有树脂亲和性链段A和纤维素亲和性链段B，且具有嵌段共聚物结构或梯度共聚物结构。

技术方案2.