[发明专利]树脂成型体的制造方法

说明书

本发明提供树脂成型体的制造方法，该制造方法能够制造机械强度良好且物性的各向异性和翘曲少的树脂成型体。一种包含(A)热塑性树脂和(B)纤维素纳米纤维的树脂成型体的制造方法，其中，上述方法包括下述工序：准备包含(A)热塑性树脂和(B)纤维素纳米纤维的主供给材料(a1)、以及作为上述主供给材料(a1)的熔融处理产物的辅助供给材料(a2)的工序；将上述主供给材料(a1)与上述辅助供给材料(a2)熔融混合，得到树脂组合物(b)的树脂组合物形成工序；以及将上述树脂组合物(b)进行成型，得到树脂成型体的工序。

技术领域

本发明涉及包含热塑性树脂和纤维素纳米纤维的树脂成型体的制造方法。

背景技术

热塑性树脂质轻且加工特性优异，因此被广泛用于汽车部件、电气-电子部件、办公设备外壳、精密部件等多个方面。但是，单一的树脂的机械特性、滑动性、热稳定性、尺寸稳定性等多数情况下不充分，通常使用将树脂与各种无机材料复合而成的材料。

将热塑性树脂利用玻璃纤维、碳纤维、滑石、粘土等作为无机填充剂的增强材料进行了增强的树脂组合物的比重高，因此具有所得到的树脂成型体的重量增大的问题。因此近年来，作为树脂的新型增强材料，使用了环境负荷低的纤维素。

关于纤维素，作为其单质的特性，已知其具有与芳纶纤维匹敌的高弹性模量、以及低于玻璃纤维的线膨胀系数。另外，其真密度低、为1.56g/cm³，与通常作为热塑性树脂的增强材料使用的玻璃(密度2.4～2.6g/cm³)、滑石(密度2.7g/cm³)相比，是绝对轻质的材料。

纤维素中，除了以树木为原料的纤维素以外，还涵盖以麻、棉花、槿麻、木薯等为原料的纤维素等多个分支。此外还已知有以椰果为代表的细菌纤维素等。作为纤维素原料的这些自然资源在地球上大量存在，为了对它们进行有效利用，在树脂中应用纤维素作为填料的技术备受关注。

关于CNF(纤维素纳米纤维)，已知其是通过以纸浆等作为原料，将半纤维素部分水解使其脆化后，利用高压均质机、高压微射流均质机、球磨机或圆盘式粉碎机之类的粉碎法进行开纤而得到的，其在水中形成微细的被称为纳米分散的水平的高度分散状态和网络。

为了在树脂中混配CNF，需要将CNF干燥制成粉末，但CNF在与水分离的过程中会从微分散状态变成牢固的凝集体，具有难以再分散的问题。该凝集力是通过由纤维素所具有的羟基产生的氢键而表现出的，可以说非常牢固。

因此，为了充分表现出CNF所具有的性能，需要缓和由纤维素所具有的羟基产生的氢键。另外，即使能够实现氢键的缓和，在树脂中也难以维持开纤的状态(纳米尺寸(即小于1μm))。

专利文献1中记载了一种纤维增强树脂组合物，其是含有(A)化学修饰纤维素纳米纤维和(B)热塑性树脂的纤维增强树脂组合物，其中，上述化学修饰纤维素纳米纤维和热塑性树脂满足下述条件：(a)(A)化学修饰纤维素纳米纤维的溶解参数(SP_cnf)相对于(B)热塑性树脂的溶解参数(SP_pol)的比例R(SP_cnf/SP_pol)为0.87～1.88的范围；以及(b)(A)化学修饰纤维素纳米纤维的结晶度为42.7％以上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-176052号公报

发明内容

发明所要解决的课题