JP2014237904A - Composite - Google Patents

Composite Download PDF

Info

Publication number
JP2014237904A
JP2014237904A JP2013119861A JP2013119861A JP2014237904A JP 2014237904 A JP2014237904 A JP 2014237904A JP 2013119861 A JP2013119861 A JP 2013119861A JP 2013119861 A JP2013119861 A JP 2013119861A JP 2014237904 A JP2014237904 A JP 2014237904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
cellulose
polymer compound
composite
cellulose nanofibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013119861A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5900927B2 (en
Inventor
内田 哲也
Tetsuya Uchida
内田  哲也
史明 岩畔
Fumiaki Iwakuro
史明 岩畔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okayama University NUC
Original Assignee
Okayama University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okayama University NUC filed Critical Okayama University NUC
Priority to JP2013119861A priority Critical patent/JP5900927B2/en
Publication of JP2014237904A publication Critical patent/JP2014237904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5900927B2 publication Critical patent/JP5900927B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel cellulose nanofiber that can exhibit improved dispersibility in a resin into which it is blended.SOLUTION: The composite includes a cellulose nanofiber and a high molecular part which is formed of a high molecular compound other than a cellulose and is jointed to at least part of a surface of the cellulose nanofiber. The high molecular parts are periodically formed in a direction of continuation of the cellulose nanofiber. Among a surface area S of the cellulose nanofiber existing in a formation area in the direction of continuation being an area where the high molecular parts are formed over a plurality of periods, an area Sc is covered by the high molecular parts, and a ratio (Sc/S) may be 0.6 or larger. In addition, a cross sectional shape of the high molecular parts in a cross section perpendicular to the direction of the continuation of the cellulose nanofiber may change according to a position of the direction of the continuation.

Description

本発明は、複合体に関し、より詳細には、セルロースナノファイバーを含む複合体に関する。   The present invention relates to a composite, and more particularly to a composite comprising cellulose nanofibers.

セルロースナノファイバーは、木材等のセルロース系原料を解繊処理することにより得られるナノオーダー(例えば、幅:3nm〜5μm、長さ:数百nm〜数百μm程度)のセルロース繊維である。かかるセルロースナノファイバーは、高強度(2〜3GPa程度)、高弾性率(約100GPa)及び低密度(1.46〜1.63g/cm程度)等といった性質を有することから、樹脂に混合することで物性(例えば、曲げ強度及び弾性率等の機械的強度)を向上させるための樹脂用の充填剤(フィラーと呼ばれることもある)として利用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The cellulose nanofiber is a nanofiber (for example, width: about 3 nm to 5 μm, length: about several hundred nm to several hundred μm) obtained by defibrating a cellulose-based raw material such as wood. Such cellulose nanofibers have properties such as high strength (about 2 to 3 GPa), high elastic modulus (about 100 GPa), low density (about 1.46 to 1.63 g / cm 3 ), and so on, and are mixed with the resin. It has been proposed to use it as a filler for resin (sometimes called a filler) for improving physical properties (for example, mechanical strength such as bending strength and elastic modulus) (for example, Patent Document 1). reference).

特許文献1には、「セルロースナノファイバーは、樹脂や、硬化剤との反応性や樹脂中での分散性が低いため、樹脂にセルロースナノファイバーを加えると、セルロースナノファイバーと樹脂との間の界面で、接着強度が落ちるという問題がある。それにより、セルロースナノファイバーの補強効果が発現せず、逆に曲げ強度等の機械的強度が低下する原因となる。」(特許文献1の段落番号0004)という問題が指摘されており、この解決方法として、「セルロースナノファイバーを変性剤等によって変性処理し、セルロースナノファイバーにカルボキシル基等の置換基を導入させ、樹脂中での分散性を向上させようとする」(特許文献1の段落番号0005)ことがなされていることが開示されている。
また、セルロースナノファイバーの樹脂中での分散性を向上させるため、相溶化剤(マレイン酸変性低分子量ポリオレフィンなど)を添加することも検討されてきた。
Patent Document 1 states that “cellulose nanofibers have low reactivity with resins and curing agents and dispersibility in resins. Therefore, when cellulose nanofibers are added to the resin, the cellulose nanofibers are not between the cellulose nanofibers and the resin. There is a problem in that the adhesive strength is lowered at the interface, whereby the reinforcing effect of the cellulose nanofibers is not exhibited, and conversely, the mechanical strength such as bending strength is lowered. ”(Patent Document 1 paragraph number) 0004) has been pointed out, and the solution to this problem is to improve the dispersibility in the resin by modifying cellulose nanofibers with a modifying agent and introducing a substituent such as a carboxyl group into cellulose nanofibers. It is disclosed that “to try to do” (paragraph number 0005 of Patent Document 1) has been made.
In addition, in order to improve the dispersibility of cellulose nanofibers in a resin, it has been studied to add a compatibilizing agent (such as maleic acid-modified low molecular weight polyolefin).

特開2012−229350号公報(例えば、要約、発明の詳細な説明中の段落番号0001〜0015等)JP 2012-229350 A (for example, paragraph numbers 0001 to 0015 in the summary and the detailed description of the invention)

上述の特許文献1に記載のセルロースナノファイバーを変性剤等によって変性処理しセルロースナノファイバーにカルボキシル基等の置換基を導入する方法は、「変性化剤によって変性される変性セルロースナノファイバーは、十分に置換することが難しく、置換基度も低いものとなる。また、セルロースナノファイバーの変性化剤として用いられるTEMPOが樹脂組成物中に残存すると、環境の点からも好ましくない。」(特許文献1の段落番号0007)といった問題を有する。
さらに、相溶化剤を添加する方法は、セルロースナノファイバーとそれが分散する高分子マトリックス(主に熱可塑性ポリマーにより形成される)との界面に低分子化合物よりなる相溶化剤の層が形成されることにより、セルロースナノファイバーの物性を十分発揮した補強効果を得ることができない問題があった(該界面に相溶化剤の層が介在することで、応力がセルロースナノファイバーにうまく伝わらず、応力をセルロースナノファイバーが十分負担できない。)。
そこで、本発明では、かかる従来技術の問題を解決すべく、配合される樹脂中での分散性を向上させることができる新規なセルロースナノファイバー含有物を提供することを目的とする。
The method of modifying the cellulose nanofibers described in Patent Document 1 with a modifying agent and introducing a substituent such as a carboxyl group into the cellulose nanofibers is as follows: “Modified cellulose nanofibers modified with a modifying agent are sufficient. It is difficult to substitute with TEMPO, and the degree of substitution is low.If TEMPO used as a modifier for cellulose nanofibers remains in the resin composition, it is not preferable from the viewpoint of the environment. " 1 paragraph number 0007).
Furthermore, the method of adding a compatibilizer is that a layer of a compatibilizer composed of a low molecular weight compound is formed at the interface between cellulose nanofibers and a polymer matrix (mainly formed of a thermoplastic polymer) in which the cellulose nanofibers are dispersed. Therefore, there was a problem that the reinforcing effect that sufficiently exhibited the physical properties of the cellulose nanofibers could not be obtained. Cellulose nanofibers can not bear enough.)
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel cellulose nanofiber-containing material that can improve the dispersibility in a resin to be blended, in order to solve the problems of the prior art.

本発明者らは、セルロースナノファイバーが配合される樹脂中でのセルロースナノファイバーの分散性を向上させるべく鋭意研究を行った結果、セルロースナノファイバー同士が凝集しやすい性質(分子間にはたらく凝集力)をセルロースナノファイバーが有することから、配合された樹脂中で凝集しうまく分散しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明では、セルロースナノファイバーの表面を別の高分子化合物によって被覆することによりセルロースナノファイバー同士の凝集力を弱め、配合された樹脂中でセルロースナノファイバーをうまく分散させるものである。
As a result of intensive studies to improve the dispersibility of cellulose nanofibers in a resin in which cellulose nanofibers are blended, the present inventors have found that cellulose nanofibers tend to aggregate with each other (cohesive force acting between molecules). ) Has been found to be aggregated in the blended resin and not well dispersed, and the present invention has been completed.
In the present invention, the surface of cellulose nanofibers is coated with another polymer compound to weaken the cohesive force between the cellulose nanofibers, and the cellulose nanofibers are well dispersed in the blended resin.

本発明の複合体(以下、「本複合体」という)は、セルロースナノファイバーと、セルロース以外の高分子化合物により形成され、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、を含んでなる複合体である。   The composite of the present invention (hereinafter referred to as “the present composite”) includes cellulose nanofibers and a polymer portion formed of a polymer compound other than cellulose and bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber. A complex comprising.

また、本複合体には、以下(1)〜(6)の態様が含まれる。
(1)前記高分子部分がセルロースナノファイバーの連続方向に沿って周期的に形成されており、前記高分子部分が複数の周期にわたり形成された該連続方向に沿った領域である形成領域に存するセルロースナノファイバーの表面積Sのうち前記高分子部分により覆われた面積Scが表面積Sに対してなす比率(Sc/S)が0.6以上である、上記複合体。
(2)セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における前記高分子部分の断面形状が該連続方向の位置に応じて変化するものである、上記本複合体。
(3)セルロースナノファイバーが貫通するように複数の前記高分子部分が形成されるものである、上記本複合体。
(4)前記高分子部分の各々が、セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における断面積がセルロースナノファイバーの一端から他端に向かう方向に進むにつれて該連続方向の第1の位置まで単調増加する断面積増加部分と、第1の位置又は第1の位置よりも他端側に存する第2の位置から他端に向かう方向に進むにつれて該断面積が単調減少する断面積減少部分と、を有してなるものである、上記(3)の複合体。
(5)前記高分子部分がセルロースナノファイバーに螺旋状に巻回したものである、上記本複合体。
(6)前記高分子化合物がポリビニルアルコールである、上記複合体。
Moreover, this composite_body | complex includes the following aspects (1)-(6).
(1) The polymer portion is periodically formed along the continuous direction of the cellulose nanofiber, and the polymer portion exists in a formation region that is a region along the continuous direction formed over a plurality of cycles. The said composite_body | complex whose ratio (Sc / S) which the area Sc covered with the said polymer part among the surface areas S of a cellulose nanofiber makes | forms with respect to the surface area S is 0.6 or more.
(2) The present composite body, wherein the cross-sectional shape of the polymer portion in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers changes according to the position in the continuous direction.
(3) The said composite_body | complex with which the said several polymer part is formed so that a cellulose nanofiber may penetrate.
(4) Each of the polymer portions reaches a first position in the continuous direction as the cross-sectional area in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers advances in the direction from one end to the other end of the cellulose nanofibers. A cross-sectional area increasing portion that monotonously increases, and a cross-sectional area decreasing portion in which the cross-sectional area monotonously decreases as it proceeds in the direction from the first position or the second position existing on the other end side to the other end of the first position. The composite according to (3) above, comprising:
(5) The composite according to the present invention, wherein the polymer portion is spirally wound around cellulose nanofiber.
(6) The composite described above, wherein the polymer compound is polyvinyl alcohol.

また、本発明は樹脂に添加するフィラー(以下、「本フィラー」という)を提供する。本フィラーは、上記複合体(本複合体)を含んでなるフィラーである。
また、本発明は樹脂組成物(以下、「本樹脂組成物」という)を提供する。本樹脂組成物は、樹脂と、本複合体と、を含んでなる、樹脂組成物である。
The present invention also provides a filler added to the resin (hereinafter referred to as “the present filler”). The filler is a filler comprising the composite (the composite).
The present invention also provides a resin composition (hereinafter referred to as “the present resin composition”). The present resin composition is a resin composition comprising a resin and the present composite.

そして、本発明は本複合体の製造方法(以下、「本製造方法」という)を提供する。
本製造方法は、セルロースナノファイバーと、セルロース以外の高分子化合物により形成され、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、を含んでなる複合体(本複合体)の製造方法であって、該高分子化合物の溶液とセルロースナノファイバーとを接触させる溶液接触ステップと、溶液接触ステップの後に該溶液中の該高分子化合物の溶解量を低下させ、セルロースナノファイバーの表面に該高分子化合物を析出させる析出ステップと、を含むものである、製造方法である。
And this invention provides the manufacturing method (henceforth "this manufacturing method") of this composite_body | complex.
This manufacturing method manufactures the composite_body | complex (present composite_body | complex) formed from the cellulose nanofiber and the polymer part formed with polymer compounds other than cellulose and joined to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber. A solution contact step in which the solution of the polymer compound and the cellulose nanofiber are contacted, and after the solution contact step, the amount of the polymer compound dissolved in the solution is reduced, and the surface of the cellulose nanofiber is reduced. A precipitation step of depositing the polymer compound.

また、本製造方法には、以下(a)〜(d)の態様が含まれる。
(a)溶液接触ステップが、セルロースナノファイバーを分散媒に分散させたファイバー分散液を調製するファイバー分散液調製ステップと、ファイバー分散液調製ステップにより調製されたファイバー分散液と前記高分子化合物とを混合するファイバー分散液混合ステップと、を有してなるものである、本製造方法。
(b)前記分散媒が前記高分子化合物を溶解可能なものであり、ファイバー分散液混合ステップにおいて前記分散媒と同じものである溶媒を混合し、前記高分子化合物を該溶媒に溶解させるものである、上記(a)の製造方法。
(c)析出ステップが撹拌下で行われるものである、本製造方法。
(d)析出ステップが無撹拌で行われるものである、本製造方法。
これら本製造方法により製造され得る複合体は、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に高分子部分が接合された新規な複合体である。
The production method includes the following aspects (a) to (d).
(A) A solution contact step includes a fiber dispersion preparation step for preparing a fiber dispersion in which cellulose nanofibers are dispersed in a dispersion medium, a fiber dispersion prepared by a fiber dispersion preparation step, and the polymer compound. And a fiber dispersion mixing step for mixing.
(B) The dispersion medium is capable of dissolving the polymer compound, and in the fiber dispersion liquid mixing step, a solvent that is the same as the dispersion medium is mixed, and the polymer compound is dissolved in the solvent. The manufacturing method according to (a) above.
(C) The present production method, wherein the precipitation step is performed under stirring.
(D) The present manufacturing method, wherein the precipitation step is performed without stirring.
The composites that can be produced by these production methods are novel composites in which a polymer portion is bonded to at least a part of the surface of cellulose nanofibers.

実験操作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows experiment operation. CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)中のセルロースナノファイバーの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the cellulose nanofiber in CeNF-1,3-butanediol dispersion liquid (D). 実験操作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows experiment operation. 実施例3で作製した再分散液(J)中の固体の走査型電子顕微鏡写真(a)、透過型電子顕微鏡写真(b)及び構造模式図(c)である。It is the scanning electron micrograph (a) of the solid in the re-dispersion liquid (J) produced in Example 3, the transmission electron micrograph (b), and the structure schematic diagram (c). 実施例3で作製した再分散液(J)中に存する固体を破壊したものの走査型電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of what destroyed the solid which exists in the redispersion liquid (J) produced in Example 3. FIG. 実施例6で作製した再分散液(J)中の固体の走査型電子顕微鏡写真である。6 is a scanning electron micrograph of a solid in the redispersion liquid (J) prepared in Example 6. FIG. 実施例7で作製した再分散液(J)中の固体の走査型電子顕微鏡写真(a)及び構造模式図(b)である。It is the scanning electron micrograph (a) of a solid in the redispersion liquid (J) produced in Example 7, and a structure schematic diagram (b). 実験操作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows experiment operation. 複合体フィルムの弾性率を示すグラフである。It is a graph which shows the elasticity modulus of a composite film. 複合体フィルムの降伏強さを示すグラフである。It is a graph which shows the yield strength of a composite film. 実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(数珠様の結晶)の一部拡大構造模式図である。6 is a partially enlarged schematic view of a solid (a bead-like crystal) in a redispersion liquid (J) produced in Example 7. FIG. セルロースナノファイバーの表面のうち前記高分子部分により覆われた面積がセルロースナノファイバーの表面積に対してなす比率を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the ratio which the area covered with the said polymer part among the surfaces of a cellulose nanofiber makes with respect to the surface area of a cellulose nanofiber.

本複合体は、セルロースナノファイバーと、該セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、を含んでなる。
本複合体においては高分子部分がセルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合し覆うことにより、セルロースナノファイバー同士が凝集する作用を弱め、本複合体が樹脂に配合された際にセルロースナノファイバーが樹脂中でうまく分散するものである。
また、前述の通りセルロースナノファイバー同士は凝集力が強いため一度乾燥させると再び分散させることが困難であったため、これまではセルロースナノファイバーを水中に分散させた状態で保持する必要があった。しかしながら、本複合体同士は凝集力が弱いため乾燥させた後に再び分散させることができるので、本複合体は乾燥した状態でも取り扱うことができ、保管、運搬及び使用が容易である。
The composite comprises cellulose nanofibers and a polymer portion bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofibers.
In this composite, the polymer part is bonded to and covers at least a part of the surface of the cellulose nanofiber to weaken the action of aggregation of the cellulose nanofibers, and when the composite is blended with the resin, the cellulose nanofiber Are well dispersed in the resin.
In addition, since cellulose nanofibers have strong cohesion as described above, it is difficult to disperse them once they are dried, and thus it has been necessary to keep cellulose nanofibers dispersed in water. However, since the present composites have weak cohesive force and can be dispersed again after being dried, the present composite can be handled even in a dry state, and is easy to store, transport and use.

本複合体を構成するセルロースナノファイバーは、木材等のセルロース系原料を解繊処理することにより得られる繊維状のセルロースを用いることができ、セルロースの繊維の幅(繊維の長手方向に対して垂直方向の寸法)は好ましくは5μm以下、より好ましくは500nm以下、最も好ましくは50nm以下であり(幅の下限は特にないが、通常は3nm以上)、長さ(繊維の長手方向に沿った寸法)は特に制限はないが、通常は数百nm〜数百μmである。そして、本発明に使用するセルロースナノファイバーは脱リグニン処理を必須とするものではないが、脱リグニン処理されたものを好適に使用することができる。   The cellulose nanofibers constituting this composite can use fibrous cellulose obtained by defibrating cellulose-based raw materials such as wood, and the width of the cellulose fibers (perpendicular to the longitudinal direction of the fibers) (Dimension in the direction) is preferably 5 μm or less, more preferably 500 nm or less, most preferably 50 nm or less (there is no particular lower limit of the width, but usually 3 nm or more), and the length (dimension along the longitudinal direction of the fiber) Although there is no restriction | limiting in particular, Usually, it is several hundred nm-several hundred micrometers. And although the cellulose nanofiber used for this invention does not make delignification treatment essential, what was delignified can be used conveniently.

本複合体を構成する高分子部分は、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部(セルロースナノファイバーの表面の全部であってもよい)に接合して該少なくとも一部を覆うことでセルロースナノファイバー同士が凝集する作用を弱めるものである(該少なくとも一部が高分子部分によって覆われずセルロースナノファイバー表面の該少なくとも一部が露出している場合に比しセルロースナノファイバー同士の凝集力を弱める。)。このため高分子部分を形成する高分子化合物としては、セルロースナノファイバーの表面に該高分子化合物の高分子部分が形成されることで凝集力が弱まるような化合物(セルロース以外の化合物)を選択することが好ましい。かかる高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、6,6−ポリアミド、6−ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル等を用いることができる。
また、本複合体を構成する該高分子部分の厚み(セルロースナノファイバーの表面に対し垂直方向の寸法)はあまり大きいとそれ自身のサイズが大きすぎてセルロースナノファイバーの添加効果が小さくなり、あまり小さいと高分子部分で覆った効果が表れなくなるので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは3nm以上、より好ましくは8nm以上、最も好ましくは10nm以上であり、上限として好ましくは数十μm以下、より好ましくは数μm以下、最も好ましくは1μm以下である。
The polymer part constituting the composite is bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber (or the whole surface of the cellulose nanofiber) and covers the at least part of the cellulose nanofibers. The aggregating force of cellulose nanofibers is weakened as compared with the case where the at least part of the surface of the cellulose nanofibers is exposed without being covered with the polymer part. ). For this reason, as the polymer compound that forms the polymer portion, a compound (compound other than cellulose) that weakens the cohesive force when the polymer portion of the polymer compound is formed on the surface of the cellulose nanofiber is selected. It is preferable. As such a polymer compound, polyvinyl alcohol, 6,6-polyamide, 6-polyamide, polymethyl methacrylate, or the like can be used.
In addition, if the thickness of the polymer part constituting the composite (the dimension in the direction perpendicular to the surface of the cellulose nanofiber) is too large, the size of the polymer itself is too large and the effect of adding the cellulose nanofiber is reduced. If it is small, the effect of covering with the polymer portion will not appear, so it may be made a range in which these are compatible. Usually, the lower limit is preferably 3 nm or more, more preferably 8 nm or more, most preferably 10 nm or more, and the upper limit. It is preferably several tens of μm or less, more preferably several μm or less, and most preferably 1 μm or less.

本複合体においては、前記高分子部分がセルロースナノファイバーの連続方向に沿って周期的に形成されており、前記高分子部分が複数の周期にわたり形成された該連続方向に沿った領域である形成領域に存するセルロースナノファイバーの表面積Sのうち前記高分子部分により覆われた面積Scが表面積Sに対してなす比率(Sc/S)が0.6以上であってもよい。
高分子部分は、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合して該少なくとも一部を覆うことでセルロースナノファイバー同士が凝集する作用を弱めて本複合体が樹脂に配合された際に樹脂中で良好な分散状態を形成するものであるので、高分子部分が覆う該少なくとも一部がセルロースナノファイバーの表面全体に対する割合が大きい方が凝集作用を弱め良好な分散状態を得ることができる。このため図12に一例を示したように、高分子部分501がセルロースナノファイバー521の連続方向Lに沿って周期的(周期P)に形成されている場合、高分子部分501が複数の周期Pにわたり形成された連続方向Lに沿った領域である形成領域Qに存するセルロースナノファイバー521の表面積Sのうち高分子部分501により覆われた面積Scが表面積Sに対してなす比率(Sc/S)が大きい方がセルロースナノファイバー521の表面の多くの割合を高分子部分501が覆うのでセルロースナノファイバー521の凝集力を減少させ本複合体の良好な分散状態を得ることができる。比率(Sc/S)は好ましくは0.6以上であり、より好ましくは0.7以上であり、最も好ましくは0.9以上である(上限は1である)。
In this composite, the polymer portion is periodically formed along the continuous direction of the cellulose nanofibers, and the polymer portion is a region along the continuous direction formed over a plurality of cycles. The ratio (Sc / S) of the area Sc covered with the polymer portion to the surface area S of the surface area S of the cellulose nanofibers existing in the region may be 0.6 or more.
The polymer part is bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber and covers the at least part to weaken the action of aggregation of the cellulose nanofibers. Therefore, the larger the ratio of the at least part of the polymer portion covered with respect to the entire surface of the cellulose nanofiber, the weaker the coagulation action and the better dispersed state can be obtained. For this reason, as shown in FIG. 12, when the polymer portion 501 is periodically (period P) formed along the continuous direction L of the cellulose nanofiber 521, the polymer portion 501 has a plurality of periods P. Ratio of the area Sc covered with the polymer portion 501 to the surface area S of the surface area S of the cellulose nanofiber 521 existing in the formation region Q that is the region along the continuous direction L formed over the surface area S (Sc / S) When the ratio is larger, the polymer portion 501 covers a larger proportion of the surface of the cellulose nanofiber 521, so that the cohesive force of the cellulose nanofiber 521 can be reduced and a good dispersion state of the present composite can be obtained. The ratio (Sc / S) is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, and most preferably 0.9 or more (the upper limit is 1).

本複合体においては、セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における前記高分子部分の断面形状が該連続方向の位置に応じて変化するものであってもよい。
かかる複合体であれば樹脂と混合した際(樹脂の母相に本複合体が分散した状態で樹脂が固化する)、樹脂部分に対しセルロースナノファイバーの連続方向に沿って本複合体を引き抜こうとすると、高分子部分が樹脂部分を変形させなければ引き抜けないため、本複合体による強力な補強効果を得ることができる。このような強力な補強効果により、本複合体を樹脂に添加するフィラーとして用いると樹脂組成物の物性(例えば、曲げ強度及び弾性率等)を大幅に向上させることができる。
In the present composite, the cross-sectional shape of the polymer portion in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofiber may be changed according to the position in the continuous direction.
If such a composite is mixed with a resin (the resin is solidified in a state where the composite is dispersed in the matrix of the resin), the composite will be pulled out along the continuous direction of the cellulose nanofibers with respect to the resin portion. Then, since the polymer portion cannot be pulled out unless the resin portion is deformed, a strong reinforcing effect by the composite can be obtained. Due to such a strong reinforcing effect, when the composite is used as a filler added to the resin, the physical properties (for example, bending strength and elastic modulus) of the resin composition can be greatly improved.

本複合体においては、セルロースナノファイバーが貫通するように複数の前記高分子部分が形成されるもの(以下、「串刺本複合体」という)であってもよい。
このように複数の前記高分子部分をセルロースナノファイバーが貫通するような形態(即ち、セルロースナノファイバーが複数の高分子部分を串刺しにしたような形態)をとることで、セルロースナノファイバーの表面を前記高分子部分が確実に覆うことができるので、セルロースナノファイバーの凝集力を減少させ本複合体が樹脂に配合された際に樹脂中で良好な分散状態を得ることができる。
The composite may be one in which a plurality of the polymer portions are formed so that cellulose nanofibers penetrate (hereinafter referred to as “skewer composite”).
Thus, the surface of the cellulose nanofiber is formed by taking the form in which the cellulose nanofiber penetrates the plurality of polymer parts (that is, the form in which the cellulose nanofiber is skewed with the plurality of polymer parts). Since the polymer portion can be reliably covered, the cohesive force of cellulose nanofibers can be reduced, and a good dispersion state can be obtained in the resin when the composite is blended with the resin.

串刺本複合体の場合、前記高分子部分の各々が、セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における断面積がセルロースナノファイバーの一端から他端に向かう方向に進むにつれて該連続方向の第1の位置まで単調増加する断面積増加部分と、第1の位置又は第1の位置よりも他端側に存する第2の位置から他端に向かう方向に進むにつれて該断面積が単調減少する断面積減少部分と、を有してなるもの(以下、「断面積増加部分減少部分具備本複合体」という)であってもよい。
このような断面積増加部分と断面積減少部分とが存することにより、本複合体を樹脂と混合した際、樹脂部分に対し本複合体をセルロースナノファイバーの連続方向に沿った両方向(樹脂部分に対して本複合体を該他端側から該一端側に向かう方向と該一端側から該他端側に向かう方向との両方向)のいずれに引き抜く場合でも断面積増加部分又は断面積減少部分が樹脂部分を拡げる(抵抗が大きい)ようになることから該一端と該他端との間の樹脂部分を効果的に補強できる。
In the case of the skewer composite, each of the polymer portions has a cross-sectional area in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers in the direction of the continuous direction as the cross-sectional area proceeds from one end of the cellulose nanofiber toward the other end. A cross-sectional area increasing portion that monotonously increases to position 1, and a cross-sectional area that monotonously decreases as it proceeds in the direction from the first position or the second position existing on the other end side to the other end side of the first position. And an area-decreasing portion (hereinafter referred to as “the composite having a cross-sectional area increasing portion-decreasing portion”).
By having such a cross-sectional area increasing portion and a cross-sectional area decreasing portion, when this composite is mixed with a resin, the composite is moved in both directions along the continuous direction of the cellulose nanofibers (resin portion). On the other hand, when the composite is pulled out in either the direction from the other end side to the one end side or the direction from the one end side to the other end side), the cross-sectional area increasing portion or the cross-sectional area decreasing portion is a resin. Since the portion is expanded (resistance is large), the resin portion between the one end and the other end can be effectively reinforced.

本複合体においては、前記高分子部分がセルロースナノファイバーに螺旋状に巻回したものであってもよい。
セルロースナノファイバーに前記高分子部分が螺旋状に巻き付くような形態をとることにより、本複合体を樹脂と混合した際、樹脂部分と本複合体との接触面積が増加することに加え、樹脂部分に対し本複合体をセルロースナノファイバーの連続方向に沿った方向に引き抜く場合に前記高分子部分が連続する方向を横切るように本複合体が移動する(真っ直ぐな軸部(本複合体のセルロースナノファイバーが相当)の外周面に雄ねじ(本複合体の螺旋状の前記高分子部分が相当)が螺刻されたボルト(本複合体が相当)をねじ込んだ後に該ボルトを回転させることなく軸部の長手方向に引き抜くのに似た状態(抵抗が大きい))ことになることから該一端と該他端との間の樹脂部分を効果的に補強することができる。
In the present composite, the polymer portion may be spirally wound around cellulose nanofiber.
In addition to increasing the contact area between the resin part and the composite when the composite is mixed with the resin by taking a form in which the polymer part is spirally wound around the cellulose nanofiber, the resin When the composite is pulled out in a direction along the continuous direction of the cellulose nanofibers, the composite moves so as to cross the continuous direction of the polymer part (straight shaft (the cellulose of the composite After screwing a bolt (corresponding to the complex) corresponding to a male thread (corresponding to the helical polymer part of the complex) on the outer peripheral surface of the nanofiber, the shaft can be rotated without rotating the bolt. The resin portion between the one end and the other end can be effectively reinforced because the state is similar to that of pulling out in the longitudinal direction of the portion (resistance is high).

本複合体においては、前記高分子化合物がポリビニルアルコールであってもよい。
高分子部分を形成する高分子化合物をポリビニルアルコールとすれば、セルロースナノファイバーの表面を覆うように高分子部分をうまく形成でき、セルロースナノファイバー同士の凝集作用を弱め、樹脂中での良好な分散状態を得ることができる。また、セルロースナノファイバーの表面に高分子部分が強固に接合することができ(ポリビニルアルコールとセルロースとは親和性が高い)、本複合体が樹脂に混合された際に高い補強効果を発揮できる。
この前記高分子化合物としてのポリビニルアルコールは、結晶化するものであれば分子量の制限無く広く用いることができるが、けん化度は好ましくは90%以上であり、より好ましくは95%以上である。
In the present complex, the polymer compound may be polyvinyl alcohol.
If polyvinyl alcohol is used as the polymer compound that forms the polymer part, the polymer part can be successfully formed so as to cover the surface of the cellulose nanofiber, weakening the cohesive action between the cellulose nanofibers, and good dispersion in the resin The state can be obtained. In addition, the polymer portion can be firmly bonded to the surface of the cellulose nanofiber (polyvinyl alcohol and cellulose have high affinity), and a high reinforcing effect can be exhibited when the composite is mixed with a resin.
The polyvinyl alcohol as the polymer compound can be widely used as long as it crystallizes without any molecular weight limitation. However, the degree of saponification is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.

本複合体は種々の用途に用いることができるが、上述の通り、樹脂に添加するフィラー(本フィラー)として用いることができ、その場合には本複合体においてはセルロースナノファイバーの表面を前記高分子部分が覆うことでセルロースナノファイバーの凝集力を減少させ、樹脂に混合された際に良好な分散状態を得ることができることから樹脂組成物の物性(例えば、曲げ強度及び弾性率等)を大幅に向上させることができる。
本フィラーを添加する樹脂としては、様々なものが考えられるが、例えば、ポリビニルアルコール、6,6−ポリアミド、6−ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル等としてもよく、とりわけ本複合体を構成する高分子部分を形成する前記高分子化合物と同じ樹脂又は該高分子化合物を含む樹脂とすれば本複合体との親和性が強いことから本複合体を樹脂中に一層良好に分散させると共に樹脂と本複合体との間が強固に結合するため効果的に樹脂組成物を補強することができる。
また、フィラーとして樹脂へ添加される樹脂に対する本複合体の量の割合はあまり小さいとフィラーの効果が小さくなるし、逆にあまり大きいと分散性が低下するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.001重量%以上、最も好ましくは0.005重量%以上であり、上限として好ましくは50重量%以下、より好ましくは10重量%以下、最も好ましくは3重量%以下である。
Although this composite can be used for various applications, as described above, it can be used as a filler to be added to the resin (the present filler). By covering the molecular part, the cohesive strength of cellulose nanofibers can be reduced, and a good dispersion state can be obtained when mixed with resin, greatly increasing the physical properties of the resin composition (for example, bending strength and elastic modulus). Can be improved.
Various resins can be considered as the resin to which the filler is added. For example, polyvinyl alcohol, 6,6-polyamide, 6-polyamide, polymethyl methacrylate, etc. may be used, and in particular, the polymer constituting the composite. If the same resin as the polymer compound forming the part or a resin containing the polymer compound has a strong affinity with the complex, the complex can be dispersed more satisfactorily in the resin and the resin and the complex. The resin composition can be effectively reinforced because the body is firmly bonded.
Also, if the ratio of the amount of the composite to the resin added to the resin as a filler is too small, the effect of the filler will be small, and conversely if it is too large, the dispersibility will be reduced. Usually, the lower limit is preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.001% by weight or more, most preferably 0.005% by weight or more, and the upper limit is preferably 50% by weight or less, more preferably It is 10 wt% or less, most preferably 3 wt% or less.

本樹脂組成物は、樹脂と本複合体とを含んでなるものであり、本複合体においてはセルロースナノファイバーの表面を前記高分子部分が覆うことでセルロースナノファイバーの凝集力を減少させ、樹脂に混合された際に良好な分散状態を得ることができることから樹脂組成物の物性(例えば、曲げ強度及び弾性率等)を大幅に向上させることができる。
本樹脂組成物を構成する樹脂としては、様々なものが考えられるが、例えば、ポリビニルアルコール、6,6−ポリアミド、6−ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル等としてもよく、とりわけ本複合体を構成する高分子部分を形成する前記高分子化合物と同じ樹脂又は該高分子化合物を含む樹脂とすれば本複合体との親和性が強いことから本複合体を一層良好に分散させると共に樹脂と本複合体との間が強固に結合するため効果的に樹脂組成物を補強することができる。
また、樹脂に混合される樹脂に対する本複合体の量の割合は、あまり小さいと本複合体の添加効果が小さくなるし、逆にあまり大きいと分散性が低下するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.001重量%以上、最も好ましくは0.005重量%以上であり、上限として好ましくは50重量%以下、より好ましくは10重量%以下、最も好ましくは3重量%以下である。
The present resin composition comprises a resin and the present composite. In the present composite, the surface of the cellulose nanofiber is covered with the polymer portion, thereby reducing the cohesive force of the cellulose nanofiber. Since a good dispersion state can be obtained when mixed, the physical properties (for example, bending strength and elastic modulus) of the resin composition can be greatly improved.
Various resins can be considered as the resin composition. For example, polyvinyl alcohol, 6,6-polyamide, 6-polyamide, polymethyl methacrylate, etc. may be used. If the same resin as the polymer compound forming the polymer part or a resin containing the polymer compound has a strong affinity with the complex, the complex can be dispersed better and the resin and the complex And the resin composition can be effectively reinforced.
Further, if the ratio of the amount of the present composite to the resin mixed with the resin is too small, the effect of adding the present composite is reduced, and conversely, if it is too large, the dispersibility is lowered. In general, the lower limit is preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.001% by weight or more, most preferably 0.005% by weight or more, and the upper limit is preferably 50% by weight or less. Preferably it is 10 weight% or less, Most preferably, it is 3 weight% or less.

本製造方法は、セルロースナノファイバーと、セルロース以外の高分子化合物により形成され、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、を含んでなる複合体(本複合体)の製造方法であり、溶液接触ステップと析出ステップとを含む。
溶液接触ステップは、高分子部分を形成する高分子化合物の溶液とセルロースナノファイバーとを接触させる。析出ステップは、溶液接触ステップによりセルロースナノファイバーと接触した高分子化合物溶液中の高分子化合物の溶解量を低下させて、セルロースナノファイバーの表面に高分子化合物を析出させる。このようにセルロースナノファイバーの表面に高分子化合物を析出させることでセルロースナノファイバーの表面に接合した高分子部分を形成し本複合体を製造する。
このため溶液接触ステップに供される高分子化合物の溶液は、析出ステップにおいて高分子化合物の溶解量を低下させることでセルロースナノファイバーの表面に高分子化合物を所望程度に析出させることができるようにされる。
析出ステップにおいて高分子化合物溶液中の高分子化合物の溶解量を低下させる方法としては様々な方法を採用することができるが、例えば、高分子化合物溶液中の高分子化合物の溶解度が高分子化合物溶液の温度によって変化する場合には溶解度が低下するように温度を変化させる方法(例えば、温度が低い方が溶解度が低下する場合であれば高分子化合物溶液を冷却して降温する方法)、高分子化合物溶液中の高分子化合物の溶解度を低下させる添加物を添加する方法(例えば、貧溶媒を添加する方法)、高分子化合物溶液中の溶媒を除去する方法(例えば、溶媒を留去する方法)、そしてこれらの方法を併用する方法等を挙げることができる。
セルロースナノファイバーの表面のうち高分子部分が接合し覆う面積の割合(セルロースナノファイバーの表面のうち高分子部分が接合し覆う該少なくとも一部の割合)及び高分子部分の厚み(セルロースナノファイバーの表面に対し垂直方向の寸法)を増加させるには、析出ステップにおけるセルロースナノファイバーに対する高分子化合物溶解量の低下分を増加させればよい(具体的には、例えば、析出ステップの高分子化合物溶液中におけるセルロースナノファイバーに対する高分子化合物量を増加させればよい。)。なお、該割合及び該厚みを減少させるには、析出ステップにおけるセルロースナノファイバーに対する高分子化合物溶解量の低下分を減少させればよい(具体的には、例えば、析出ステップの高分子化合物溶液中におけるセルロースナノファイバーに対する高分子化合物量を減少させればよい。)。
This manufacturing method manufactures the composite_body | complex (present composite_body | complex) formed from the cellulose nanofiber and the polymer part formed with polymer compounds other than cellulose and joined to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber. A method comprising a solution contacting step and a precipitation step.
In the solution contact step, a solution of a polymer compound that forms a polymer portion is brought into contact with cellulose nanofibers. In the precipitation step, the amount of the polymer compound dissolved in the polymer compound solution in contact with the cellulose nanofibers in the solution contact step is reduced to precipitate the polymer compound on the surface of the cellulose nanofibers. In this way, the polymer compound is deposited on the surface of the cellulose nanofiber to form a polymer portion bonded to the surface of the cellulose nanofiber to produce this composite.
For this reason, the solution of the polymer compound used in the solution contact step can deposit the polymer compound on the surface of the cellulose nanofiber to a desired degree by reducing the amount of the polymer compound dissolved in the precipitation step. Is done.
Various methods can be adopted as a method for reducing the amount of the polymer compound dissolved in the polymer compound solution in the precipitation step. For example, the solubility of the polymer compound in the polymer compound solution is high. When the temperature varies depending on the temperature, a method of changing the temperature so that the solubility is lowered (for example, a method of cooling the polymer compound solution and lowering the temperature when the solubility is lowered when the temperature is lower), the polymer A method of adding an additive that decreases the solubility of the polymer compound in the compound solution (for example, a method of adding a poor solvent), a method of removing the solvent in the polymer compound solution (for example, a method of distilling off the solvent) And a method using these methods in combination.
The ratio of the area where the polymer part is bonded and covered on the surface of the cellulose nanofiber (the ratio of the at least part of the surface of the cellulose nanofiber where the polymer part is bonded and covered) and the thickness of the polymer part (of the cellulose nanofiber In order to increase the dimension in the direction perpendicular to the surface, the amount of decrease in the amount of the polymer compound dissolved in the cellulose nanofibers in the precipitation step may be increased (specifically, for example, the polymer compound solution in the precipitation step) The amount of the polymer compound relative to the cellulose nanofiber in the inside may be increased.) In order to reduce the ratio and the thickness, the amount of decrease in the amount of the polymer compound dissolved in the cellulose nanofibers in the precipitation step may be reduced (specifically, for example, in the polymer compound solution in the precipitation step). The amount of the polymer compound with respect to the cellulose nanofibers may be reduced.)

本製造方法においては、溶液接触ステップが、セルロースナノファイバーを分散媒に分散させたファイバー分散液を調製するファイバー分散液調製ステップと、ファイバー分散液調製ステップにより調製されたファイバー分散液と前記高分子化合物とを混合するファイバー分散液混合ステップと、を有してなるもの(以下、「分散状態混合本製造方法」という。)であってもよい。
ファイバー分散液調製ステップにおいてセルロースナノファイバーを分散させたファイバー分散液を調製し、その後、ファイバー分散液混合ステップにおいてファイバー分散液(ファイバー分散液調製ステップにて調製されたもの)と前記高分子化合物とを混合するので、予めファイバー分散液中でセルロースナノファイバーを十分に分散させた後にその状態において高分子化合物溶液とセルロースナノファイバーとを接触させることができ(ファイバー分散液に高分子化合物が溶解することで高分子化合物溶液となり、この高分子化合物溶液とセルロースナノファイバーとが接触する)、高分子化合物溶液をセルロースナノファイバーにむらが少ない状態で接触させ、セルロースナノファイバーの表面にむらが小さい状態で高分子部分を形成できる。
ファイバー分散液を形成する分散媒としては、セルロースナノファイバーとの親和性が高くセルロースナノファイバーを安定して分散させることができることからは好ましくは極性溶媒であり、セルロースナノファイバーの表面に析出する高分子の形態を制御できる点(セルロースナノファイバーの表面に高分子部分を接合させつつ、所定の形態の本複合体を得る)からより好ましくは水、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリン、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン等を例示でき、最も好ましくは1,3−ブタンジオールである。ファイバー分散液(wd(g))中のセルロースナノファイバーの量(wf(g))の割合(wf/wd)はあまり小さいと分散媒の分離回収の費用が増加するし、あまり大きいとセルロースナノファイバーを安定して分散させることができなくなるので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.001重量%以上、最も好ましくは0.01重量%以上であり、上限として好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、最も好ましくは0.5重量%以下である。
ファイバー分散液混合ステップにおいてファイバー分散液と前記高分子化合物とが混合された混合物中のセルロースナノファイバーの含有量の割合はあまり少ないと廃液量が増加し、あまり多いとセルロースナノファイバーが凝集するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0001重量%以上、より好ましくは0.0005重量%以上、最も好ましくは0.001重量%以上であり、上限として好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下、最も好ましくは0.05重量%以下である。そして、ファイバー分散液混合ステップにおいてファイバー分散液と前記高分子化合物とが混合された混合物中の高分子化合物の含有量はあまり少ないとセルロースナノファイバーを十分覆うことが不可能になり、あまり多いとセルロースナノファイバーを核材とせずに結晶化するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.0025重量%以上、最も好ましくは0.005重量%以上であり、上限として好ましくは2.5重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、最も好ましくは0.25重量%以下である。
In this production method, the solution contact step includes a fiber dispersion preparation step for preparing a fiber dispersion in which cellulose nanofibers are dispersed in a dispersion medium, a fiber dispersion prepared by the fiber dispersion preparation step, and the polymer. And a fiber dispersion mixing step of mixing the compound (hereinafter referred to as “dispersed state mixing main production method”).
A fiber dispersion in which cellulose nanofibers are dispersed in a fiber dispersion preparation step is prepared, and then a fiber dispersion (prepared in a fiber dispersion preparation step) and the polymer compound in a fiber dispersion mixing step Since the cellulose nanofibers are sufficiently dispersed in the fiber dispersion in advance, the polymer compound solution and the cellulose nanofibers can be brought into contact with each other in this state (the polymer compound is dissolved in the fiber dispersion). The polymer compound solution comes into contact with the cellulose nanofibers), the polymer compound solution is brought into contact with the cellulose nanofibers with little unevenness, and the surface of the cellulose nanofibers has little unevenness. Form the polymer part with It can be.
The dispersion medium for forming the fiber dispersion is preferably a polar solvent because of its high affinity with cellulose nanofibers and the ability to stably disperse cellulose nanofibers. More preferably, water, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2 are obtained from the point that the shape of the molecule can be controlled (the polymer complex is bonded to the surface of the cellulose nanofiber and the composite of a predetermined form is obtained). Examples include -propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, glycerin, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like, and most preferably 1,3-butanediol. If the ratio (wf / wd) of the amount (wf (g)) of cellulose nanofibers in the fiber dispersion (wd (g)) is too small, the cost of separating and recovering the dispersion medium increases, and if it is too large, the cellulose nanofibers Since it becomes impossible to disperse the fiber stably, it may be within a range where both of these can be achieved. Usually, the lower limit is preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.001% by weight or more, and most preferably The upper limit is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and most preferably 0.5% by weight or less.
If the ratio of the cellulose nanofiber content in the mixture of the fiber dispersion and the polymer compound in the fiber dispersion mixing step is too small, the amount of waste liquid increases, and if it is too large, the cellulose nanofibers aggregate. The lower limit is usually preferably 0.0001% by weight or more, more preferably 0.0005% by weight or more, most preferably 0.001% by weight or more, and preferably the upper limit. Is 0.5% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, and most preferably 0.05% by weight or less. And, if the content of the polymer compound in the mixture in which the fiber dispersion and the polymer compound are mixed in the fiber dispersion mixing step is too small, it becomes impossible to sufficiently cover the cellulose nanofibers. Since the cellulose nanofibers are crystallized without using the core material, they may be in a range where both of them are compatible. Usually, the lower limit is preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.0025% by weight or more, and most preferably Is 0.005% by weight or more, and the upper limit is preferably 2.5% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and most preferably 0.25% by weight or less.

分散状態混合本製造方法の場合、前記分散媒が前記高分子化合物を溶解可能なものであり、ファイバー分散液混合ステップにおいて前記分散媒と同じものである溶媒を混合し、前記高分子化合物を該溶媒に溶解させるものであってもよい。
こうすることでファイバー分散液混合ステップにおいて、ファイバー分散液と、前記高分子化合物と、ファイバー分散液を形成する前記分散媒と同じものである溶媒(前記高分子化合物を溶解する)と、を混合するので、溶媒に高分子化合物の一部(該一部の残部はファイバー分散液の分散媒に溶解される)が円滑に溶解されて高分子化合物溶液を形成すると共に該形成された高分子化合物溶液とファイバー分散液とが円滑に混合されることから、ファイバー分散液と高分子化合物とを円滑かつ迅速に混合することができる。
なお、ここに用いる互いに同じ分散媒及び溶媒としては、前記高分子化合物を溶解させ、析出ステップにおいてセルロースナノファイバーの表面に前記高分子化合物を所望のように析出させることができるものを広く用いることができるが、セルロースナノファイバーとの親和性が高くセルロースナノファイバーを安定して分散させることができることからは好ましくは極性溶媒であり、セルロースナノファイバーの表面に析出する高分子の形態を制御できる点(セルロースナノファイバーの表面に高分子部分を接合させつつ、所定の形態の本複合体を得る)からより好ましくは水、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリン、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン等を例示でき、最も好ましくは1,3−ブタンジオールである。
また、ファイバー分散液混合ステップにおいてファイバー分散液と前記高分子化合物と該溶媒とが混合された混合物中のセルロースナノファイバーの含有量の割合はあまり少ないと溶媒を含む廃液量が増加し、あまり多いとセルロースナノファイバーが凝集するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0001重量%以上、より好ましくは0.0005重量%以上、最も好ましくは0.001重量%以上であり、上限として好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下、最も好ましくは0.05重量%以下である。また、ファイバー分散液混合ステップにおいてファイバー分散液と前記高分子化合物とが混合された混合物中の高分子化合物の含有量はあまり少ないとセルロースナノファイバーを十分覆うことが不可能になり、あまり多いとセルロースナノファイバーを核材とせずに結晶化するので、これらを両立する範囲とされてもよく、通常、下限として好ましくは0.0005重量%以上、より好ましくは0.0025重量%以上、最も好ましくは0.005重量%以上であり、上限として好ましくは2.5重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下、最も好ましくは0.25重量%以下である。
In the case of this production method, the dispersion medium is capable of dissolving the polymer compound, and in the fiber dispersion liquid mixing step, a solvent that is the same as the dispersion medium is mixed, and the polymer compound is mixed with the polymer compound. It may be dissolved in a solvent.
In this manner, in the fiber dispersion mixing step, the fiber dispersion, the polymer compound, and the same solvent as the dispersion medium forming the fiber dispersion (dissolve the polymer compound) are mixed. Therefore, a part of the polymer compound (the remainder of the part is dissolved in the dispersion medium of the fiber dispersion) is smoothly dissolved in the solvent to form a polymer compound solution and the formed polymer compound Since the solution and the fiber dispersion are smoothly mixed, the fiber dispersion and the polymer compound can be mixed smoothly and quickly.
In addition, as the same dispersion medium and solvent used here, those that can dissolve the polymer compound and deposit the polymer compound as desired on the surface of the cellulose nanofiber in the precipitation step are widely used. However, since it has high affinity with cellulose nanofibers and cellulose nanofibers can be stably dispersed, it is preferably a polar solvent and can control the form of the polymer deposited on the surface of cellulose nanofibers. More preferably, water, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1, 3 are obtained (by joining the polymer portion to the surface of the cellulose nanofiber while obtaining the composite in a predetermined form). -Propanediol, 1,4-butanediol, Glycerin, dimethyl sulfoxide, can be exemplified a N- methyl-2-pyrrolidone, most preferably 1,3-butanediol.
In addition, if the ratio of the content of cellulose nanofibers in the mixture in which the fiber dispersion, the polymer compound and the solvent are mixed in the fiber dispersion mixing step is too small, the amount of waste liquid containing the solvent increases and the amount is too large. And the cellulose nanofibers may be aggregated, and may be within a range where both of them are compatible. Usually, the lower limit is preferably 0.0001% by weight or more, more preferably 0.0005% by weight or more, and most preferably 0.001% by weight. The upper limit is preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, and most preferably 0.05% by weight or less. In addition, if the content of the polymer compound in the mixture in which the fiber dispersion and the polymer compound are mixed in the fiber dispersion mixing step is too small, it becomes impossible to sufficiently cover the cellulose nanofibers. Since the cellulose nanofibers are crystallized without using the core material, they may be in a range where both of them are compatible. Usually, the lower limit is preferably 0.0005% by weight or more, more preferably 0.0025% by weight or more, and most preferably Is 0.005% by weight or more, and the upper limit is preferably 2.5% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and most preferably 0.25% by weight or less.

本製造方法においては、析出ステップが撹拌下で行われるものであってもよい。
こうすることでセルロースナノファイバーが貫通するように複数の前記高分子部分が形成されると共に、前記高分子部分の各々が、セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における断面積がセルロースナノファイバーの一端から他端に向かう方向に進むにつれて該連続方向の第1の位置まで単調増加する断面積増加部分と、第1の位置又は第1の位置よりも他端側に存する第2の位置から他端に向かう方向に進むにつれて該断面積が単調減少する断面積減少部分と、を有してなるものである本複合体をうまく形成することができる。後述の通り、析出ステップを無撹拌で行うと前記高分子部分がセルロースナノファイバーに螺旋状に巻回した形態の本複合体が生成するが、析出ステップの撹拌を増加させると断面積増加部分及び断面積減少部分が成長する。特に、前記高分子部分の各々が略球形(即ち、第1の位置と第2の位置がほぼ一致し、断面積増加部分が半球形状を略有すると共に断面積減少部分が半球形状を略有することで、断面積増加部分と断面積減少部分とによって1の略球形が形成される)のものを形成でき、かかる略球形の前記高分子部分とすれば、本複合体を樹脂に添加するフィラー(本フィラー)として用いる際、該連続方向に互いに隣接する略球形の前記高分子部分同士の間に樹脂がうまく入り込むことによって補強効果をうまく奏することができる。
In this production method, the precipitation step may be performed with stirring.
In this way, a plurality of the polymer portions are formed so that the cellulose nanofibers penetrate, and each of the polymer portions has a cross-sectional area in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers. A cross-sectional area increasing portion that monotonously increases to the first position in the continuous direction as it proceeds in the direction from one end of the fiber to the other end, and the second position existing on the other end side from the first position or the first position. The composite body having the cross-sectional area decreasing portion in which the cross-sectional area decreases monotonously as it goes in the direction from the other end to the other end can be successfully formed. As will be described later, when the precipitation step is performed without stirring, the composite part is formed in a form in which the polymer portion is spirally wound around the cellulose nanofiber, but when the stirring in the precipitation step is increased, the cross-sectional area increasing portion and The area where the cross-sectional area is reduced grows. In particular, each of the polymer portions has a substantially spherical shape (that is, the first position and the second position substantially coincide, the cross-sectional area increasing portion has a substantially hemispherical shape, and the cross-sectional area decreasing portion has a substantially hemispherical shape. Thus, a substantially spherical shape of 1 is formed by the cross-sectional area increasing portion and the cross-sectional area decreasing portion), and if the substantially spherical polymer portion is used, a filler ( When used as the present filler), a reinforcing effect can be successfully obtained by allowing the resin to enter between the substantially spherical polymer portions adjacent to each other in the continuous direction.

本製造方法においては、析出ステップが無撹拌で行われるものであってもよい。
こうすることで前記高分子部分がセルロースナノファイバーに螺旋状に巻回した形態の本複合体を形成でき、このような本複合体を樹脂と混合すれば、樹脂部分と本複合体との接触面積が増加することに加え、樹脂部分に対し本複合体をセルロースナノファイバーの連続方向に沿った方向に引き抜く場合に前記高分子部分が連続する方向を横切るように本複合体が移動する(真っ直ぐな軸部(本複合体のセルロースナノファイバーが相当)の外周面に雄ねじ(本複合体の前記高分子部分が相当)が螺刻されたボルト(本複合体が相当)をねじ込んだ後に該ボルトを回転させることなく軸部の長手方向に引き抜くのに似た抵抗が大きな状態)ことになることから該一端と該他端との間の樹脂部分を効果的に補強することができる。
In this manufacturing method, the precipitation step may be performed without stirring.
In this way, the present composite in a form in which the polymer portion is spirally wound around the cellulose nanofiber can be formed, and if such a composite is mixed with a resin, contact between the resin portion and the present composite is achieved. In addition to the increase in area, when the composite is pulled out in the direction along the continuous direction of the cellulose nanofiber with respect to the resin part, the composite moves so as to cross the continuous direction of the polymer part (straight After screwing a bolt (corresponding to the present composite) with a male screw (corresponding to the polymer portion of the present composite) threaded on the outer peripheral surface of the shaft (corresponding to the cellulose nanofiber of the present composite) Therefore, the resin portion between the one end and the other end can be effectively reinforced.

本製造方法により製造され得る複合体は、前記高分子部分がセルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部を覆うことにより、セルロースナノファイバー同士が凝集する作用を弱め、樹脂に配合された際にセルロースナノファイバーが樹脂中でうまく分散しうまく補強効果を発揮するものである。
また、本製造方法により製造され得る複合体は、凝集力が弱いため乾燥させ再び分散させることができるので、乾燥した状態でも取り扱うことができるので、保管、運搬及び使用が容易である。
The composite that can be produced by this production method has a function in which the polymer part covers at least a part of the surface of the cellulose nanofiber, thereby weakening the action of aggregation of the cellulose nanofibers. The fiber is well dispersed in the resin and exhibits a good reinforcing effect.
Moreover, since the composite body which can be manufactured by this manufacturing method has a weak cohesive force, it can be dried and dispersed again, so that it can be handled even in a dry state, so that it is easy to store, transport and use.

以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げる。しかしながら、これら実施例によって本発明は何ら制限されるものではない。   Examples are given below in order to specifically explain the present invention. However, the present invention is not limited by these examples.

(実施例1)セルロースナノファイバー分散液の調製
セルロースナノファイバー(CeNF)として、ここではダイセルファインケム株式会社製の商品名「セリッシュ」(登録商標)の型番「KY100G」(固形分10%、CeNFの水分散物)を用いた。
以下、実験操作を図1のフローチャートを参照しつつ説明する。
上述の商品名「セリッシュ」(登録商標)の型番「KY100G」(固形分10%)であるCeNF含有組成物(A)を3g(即ち、固形分は0.3g)と、200gの蒸留水(B)と、をビーカーに入れ、超音波洗浄器(BRANSON社製、型番2510J-MT)を用いて超音波を1時間照射することで十分に混合した(s11)。
混合(s11)の後、7日間静置した(s13)。
静置(s13)の後、該ビーカー101中の上澄み液をCeNFが3×10−2g含まれるように分取した(s15)。このs11にてCeNF含有組成物(A)に蒸留水(B)を混合し、7日間静置(s13)後、上澄み液を分取(s15)した目的は、水に完全に分散した状態のCeNFを得るためであり、超音波照射後静置し凝集状態のものを沈殿させて分散状態の上澄み液を用いたものである。なお、s15における上澄み液の分取量は次のようにして計算した。予め、風袋であるシャーレの重量w1(g)を量り、次いで、該シャーレに、静置(s13)した後の該ビーカー101中の上澄み液を適量入れ、該シャーレを含む全体の重量w2(g)を量った。その後、該シャーレを4時間真空乾燥(60℃)し、上澄み液に含まれる水を完全にとばし、該シャーレを含む全体の重量w3(g)を量った。(w3−w1)/(w2−w1)×100にて上澄み液中のCeNFの濃度Ccを算出し(ここでは具体的にはCc=9.8×10−2重量%)、分取(s15)すべき上澄み液の量W(g)=3×10−2g/Cc(ここでは具体的にはW=30.6g)を分取した。
分取(s15)した上澄み液W(g)と、30mlの1,3−ブタンジオール(C)と、を100mlのナスフラスコ103に入れた。
ナスフラスコ103を40℃のウォーターバス中で減圧蒸留(s17)し水を留去することで、ファイバー分散液たるCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)を調製した。上述のようにCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)には、CeNF3×10−2gと1,3−ブタンジオール30mlとが含まれているが、この場合、ファイバー分散液たるCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)(wd(g))中のセルロースナノファイバーの量(wf(g))の割合(wf/wd)は9.8×10−2重量%である。
CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)中のCeNFを走査型電子顕微鏡観察(SEM観察)した。このときの観察用試料は次のように作製した。SEM用の試料台に導電性テープで雲母板を固定し、そのへき開面上にCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)を滴下した。デシケーター内で乾燥後、イオンコーター(株式会社エイコー社製、型番IB−3)を用いて2mAで15分間、表面に金コーティングを行った。その後、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製の型番JSM−6320F)を用いて加速電圧5kVで観察を行った。得られたSEM写真を図2に示す。図2から、CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)中においてもCeNFはうまく分散していることが明らかになった。そして、CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)中のCeNFの太さは53nm±8nm(標準偏差)であった。
(Example 1) Preparation of Cellulose Nanofiber Dispersion As cellulose nanofiber (CeNF), here is a model name “KY100G” (trade name: 10% solid content of CeNF, manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd.). Water dispersion) was used.
The experimental operation will be described below with reference to the flowchart of FIG.
3 g of CeNF-containing composition (A) having the model number “KY100G” (solid content 10%) of the above-mentioned trade name “Serish” (registered trademark) (that is, the solid content is 0.3 g) and 200 g of distilled water ( B) was placed in a beaker and sufficiently mixed by irradiating with ultrasonic waves for 1 hour using an ultrasonic cleaner (BRANSON, model 2510J-MT) (s11).
After mixing (s11), the mixture was allowed to stand for 7 days (s13).
After standing (s13), the supernatant in the beaker 101 was fractionated so that 3 × 10 −2 g of CeNF was contained (s15). The purpose of mixing the distilled water (B) with the CeNF-containing composition (A) in this s11 and allowing it to stand for 7 days (s13) and then separating the supernatant (s15) is that it is completely dispersed in water. This is in order to obtain CeNF, which is allowed to stand after irradiation with ultrasonic waves, precipitates agglomerated and precipitates, and uses a dispersed supernatant. In addition, the amount of the supernatant liquid in s15 was calculated as follows. The weight w1 (g) of the petri dish that is a tare is weighed in advance, and then an appropriate amount of the supernatant liquid in the beaker 101 after standing (s13) is placed in the petri dish, and the total weight w2 (g) including the petri dish ). Thereafter, the petri dish was vacuum-dried (60 ° C.) for 4 hours, water contained in the supernatant liquid was completely discharged, and the total weight w3 (g) including the petri dish was measured. The concentration Cc of CeNF in the supernatant was calculated by (w3-w1) / (w2-w1) × 100 (specifically, here Cc = 9.8 × 10 −2 wt%), and fractionated (s15 ) The amount of supernatant liquid W (g) = 3 × 10 −2 g / Cc (specifically, W = 30.6 g) was fractionated.
The supernatant W (g) separated (s15) and 30 ml of 1,3-butanediol (C) were placed in a 100 ml eggplant flask 103.
The eggplant flask 103 was distilled under reduced pressure (s17) in a water bath at 40 ° C. to distill off the water, thereby preparing a CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) as a fiber dispersion. As described above, CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) contains CeNF3 × 10 −2 g and 1,3-butanediol 30 ml. In this case, CeNF as a fiber dispersion is used. The ratio (wf / wd) of the amount (wf (g)) of cellulose nanofibers in the 1,3-butanediol dispersion (D) (wd (g)) is 9.8 × 10 −2 wt%. .
CeNF in the CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) was observed with a scanning electron microscope (SEM observation). The sample for observation at this time was produced as follows. A mica plate was fixed with a conductive tape on a sample stage for SEM, and CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) was dropped onto the cleavage plane. After drying in a desiccator, the surface was gold coated at 2 mA for 15 minutes using an ion coater (manufactured by Eiko Co., Ltd., model number IB-3). Thereafter, observation was performed at an acceleration voltage of 5 kV using a scanning electron microscope (model number JSM-6320F manufactured by JEOL Ltd.). The obtained SEM photograph is shown in FIG. FIG. 2 revealed that CeNF was well dispersed in the CeNF-1,3-butanediol dispersion (D). The thickness of CeNF in the CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) was 53 nm ± 8 nm (standard deviation).

(実施例2)結晶化溶液の調製
ここではポリビニルアルコール(PVA)として、シグマアルドリッチジャパン合同会社製のポリビニルアルコール(けん化度99%以上、平均分子量89000〜98000)を用いた。
以下、実験操作を図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
実施例1で調製したCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)0.0972gと、上述のポリビニルアルコール(E)0.0005gと、溶媒として1,3−ブタンジオール(F)4.9023gと、を容器107(ここでは試験管)に入れて混合(s19)し、結晶化溶液(G)を調製した。
CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)(ファイバー分散液)とポリビニルアルコール(E)(前記高分子化合物)と1,3−ブタンジオール(F)(溶媒)とが混合された結晶化溶液(G)(混合物)5g中のセルロースナノファイバーの含有量0.0001gの割合は0.002重量%である。また、結晶化溶液(G)(混合物)5g中のポリビニルアルコール(E)(前記高分子化合物)の含有量0.0005gの割合は0.01重量%である。
(Example 2) Preparation of crystallization solution Here, polyvinyl alcohol (saponification degree: 99% or more, average molecular weight: 89000 to 98000) manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC was used as polyvinyl alcohol (PVA).
Hereinafter, the experimental operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
0.0972 g of CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) prepared in Example 1, 0.0005 g of the above-mentioned polyvinyl alcohol (E), and 4.923 g of 1,3-butanediol (F) as a solvent. Were placed in a container 107 (here, a test tube) and mixed (s19) to prepare a crystallization solution (G).
Crystallization in which CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) (fiber dispersion), polyvinyl alcohol (E) (the polymer compound) and 1,3-butanediol (F) (solvent) are mixed. The ratio of 0.0001 g of cellulose nanofibers in 5 g of the solution (G) (mixture) is 0.002% by weight. The proportion of 0.0005 g of polyvinyl alcohol (E) (the polymer compound) in 5 g of the crystallization solution (G) (mixture) is 0.01% by weight.

(実施例3)ポリビニルアルコールの結晶化(撹拌無)
図3のフローチャートに示すように、実施例2で調製した結晶化溶液(G)をオイルバス中で加熱し185℃まで昇温(s21)することで結晶化溶液(G)中のPVAを完全に溶解させた。
昇温(s21)された結晶化溶液(G)は、その後、オイルバス中で冷却し冷却速度5℃/時間で撹拌をせずに142℃まで降温(s23)した。降温(s23)の過程において、結晶化溶液(G)が157.5℃にて白濁した(PVAの結晶化開始)。なお、結晶化溶液(G)に比しCeNFを含まない点が異なるのみのPVAの1,3−ブタンジオール溶液を同様に昇温(s21)及び降温(s23)したところ、154.0℃にて白濁(PVAの結晶化開始)したことから(CeNFが存しない場合よりもCeNFが存する場合の方が高い温度からPVAが結晶化している。)、結晶化溶液(G)中のPVA結晶化においてCeNFが結晶核として機能していることが明らかになった。また、降温(s23)過程においてセルロースナノファイバー単位質量当たりのポリビニルアルコール(前記高分子化合物)の溶解量低下量は0.0005(gPVA)/0.0001g(gCeNF)=5(gPVA/gCeNF)であった。
降温(s23)の後、ここでは吸引濾過(濾材としてはMillpore社製のIsopore GTTP2500を用いた。以下s25における濾材は同じものを用いた。)により固液分離(s25)することで、1,3−ブタンジオールを除去し、分離された固体(H)に蒸留水(I)を加えて混合(s27)し再分散液(J)を調製した(1,3−ブタンジオールから蒸留水への溶媒置換)。
(Example 3) Crystallization of polyvinyl alcohol (without stirring)
As shown in the flowchart of FIG. 3, the crystallization solution (G) prepared in Example 2 was heated in an oil bath and heated to 185 ° C. (s21), whereby the PVA in the crystallization solution (G) was completely removed. Dissolved in.
The crystallization solution (G) having been heated (s21) was then cooled in an oil bath and cooled to 142 ° C (s23) without stirring at a cooling rate of 5 ° C / hour. In the process of lowering the temperature (s23), the crystallization solution (G) became cloudy at 157.5 ° C. (start of crystallization of PVA). In addition, when the 1,3-butanediol solution of PVA, which is different only in that it does not contain CeNF as compared with the crystallization solution (G), was similarly heated (s21) and cooled (s23), it was 154.0 ° C. (PVA is crystallized from a higher temperature in the case where CeNF is present than in the case where CeNF is not present) because of white turbidity (start of crystallization of PVA), and PVA crystallization in the crystallization solution (G) It was revealed that CeNF functions as a crystal nucleus. In addition, the amount of decrease in the amount of polyvinyl alcohol (the polymer compound) dissolved per unit mass of cellulose nanofiber in the temperature lowering (s23) process is 0.0005 (gPVA) /0.0001 g (gCeNF) = 5 (gPVA / gCeNF). there were.
After the temperature drop (s23), here, by solid-liquid separation (s25) by suction filtration (using Isopore GTTP2500 manufactured by Millpore as the filter medium. The same filter medium was used in s25 below). 3-Butanediol was removed, distilled water (I) was added to the separated solid (H) and mixed (s27) to prepare a redispersion liquid (J) (from 1,3-butanediol to distilled water). Solvent substitution).

(実施例4)再分散液(J)中の固体の電子顕微鏡観察
実施例3で作製した再分散液(J)中の固体を走査型電子顕微鏡(SEM)及び透過型電子顕微鏡(TEM)にて観察した。具体的な手順は次の通りである。
まず、SEM用の試料台に導電性テープで雲母板を固定し、そのへき開面上に再分散液(J)の懸濁液を滴下した。デシケーター内で乾燥後、イオンコーター(株式会社エイコー社製、型番IB−3)を用いて2mAで15分間、表面に金コーティングを行った。その後、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製の型番JSM−6320F)を用いて加速電圧5kVで観察を行った。図4(a)に得られたSEM写真を示す。
また、カーボン膜の厚さが15〜20nmに作製されたイーエムジャパン株式会社製の商品名「カーボン20支持膜」に再分散液(J)の懸濁液を白金線ループを用いて乗せ、デシケーター内で乾燥させた。その後、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製の型番JEM−2000EX II)を用いて加速電圧200kVで観察を行った。図4(b)に得られたTEM写真を示す。
図4(a)のSEM写真及び図4(b)のTEM写真のいずれにおいても繊維状の結晶が観察された。この繊維状の結晶は、太さが503±35nmでありもとのCeNFの太さ(53nm±8nm)よりも増加していると共に、左巻きのロープ様の構造を有しているように見られた。これらのことから、このようなロープ様の繊維状結晶は、図4(c)(CeNFの中心で切断した断面)に模式的に示すようにCeNFを芯とし、その芯を中心にPVAの帯が螺旋状に巻き付くように形成されCeNFが覆われていることが推察された。
(Example 4) Observation of solid in redispersion liquid (J) by electron microscope The solid in redispersion liquid (J) prepared in Example 3 was applied to a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM). And observed. The specific procedure is as follows.
First, a mica plate was fixed to a SEM sample stage with a conductive tape, and a suspension of the redispersion liquid (J) was dropped onto the cleavage plane. After drying in a desiccator, the surface was gold coated at 2 mA for 15 minutes using an ion coater (manufactured by Eiko Co., Ltd., model number IB-3). Thereafter, observation was performed at an acceleration voltage of 5 kV using a scanning electron microscope (model number JSM-6320F manufactured by JEOL Ltd.). FIG. 4A shows the obtained SEM photograph.
In addition, the suspension of the redispersion liquid (J) is placed on a trade name “Carbon 20 support film” manufactured by EM Japan Co., Ltd., which has a carbon film thickness of 15 to 20 nm, using a platinum wire loop, and a desiccator. Dried in. Thereafter, observation was performed at an accelerating voltage of 200 kV using a transmission electron microscope (model number JEM-2000EX II manufactured by JEOL Ltd.). FIG. 4B shows a TEM photograph obtained.
Fibrous crystals were observed in both the SEM photograph of FIG. 4 (a) and the TEM photograph of FIG. 4 (b). This fibrous crystal has a thickness of 503 ± 35 nm, which is larger than that of the original CeNF (53 nm ± 8 nm), and appears to have a left-handed rope-like structure. It was. From these facts, such a rope-like fibrous crystal has CeNF as a core as schematically shown in FIG. 4C (cross section cut at the center of CeNF), and a PVA band centering on the core. It was inferred that CeNF was covered so as to be spirally wound.

(実施例5)ロープ様の繊維状結晶の構造確認
再分散液(J)中に存する固体が、図4(c)に模式的に示したようにCeNFを芯とし、その芯の長手方向に沿って芯をPVAが取り囲む構造であるか否かを確認するため、ロープ様の繊維状結晶を破壊し観察した。具体的には、実施例3で作製した再分散液(J)懸濁液に超音波洗浄器(BRANSON社製、型番2510J-MT)で8時間超音波照射した。超音波照射後の試料を、実施例4の走査型電子顕微鏡(SEM)観察と同様にSEM観察を行った。図5に得られたSEM写真を示す。図5に示すように、試料の破壊された部分の中心に太さ約60nmの繊維が確認できた。この繊維はCeNFの太さ(53nm±8nm)と同程度であることから、図5に観察された繊維はCeNFであり、再分散液(J)中の固体は図4(c)に模式的に示したようにCeNFを芯とし、その芯の長手方向に沿って芯をPVAが螺旋状に取り囲む構造であることがわかった。
(Example 5) Confirmation of structure of rope-like fibrous crystal The solid present in the redispersion liquid (J) has CeNF as a core as schematically shown in FIG. 4 (c), and in the longitudinal direction of the core. In order to confirm whether or not the PVA surrounds the core along the rope, the rope-like fibrous crystals were broken and observed. Specifically, the redispersion liquid (J) suspension prepared in Example 3 was irradiated with ultrasonic waves for 8 hours using an ultrasonic cleaner (BRANSON, model number 2510J-MT). The sample after ultrasonic irradiation was observed by SEM in the same manner as in the scanning electron microscope (SEM) observation of Example 4. FIG. 5 shows the obtained SEM photograph. As shown in FIG. 5, a fiber having a thickness of about 60 nm was confirmed at the center of the broken portion of the sample. Since this fiber is comparable to the thickness of CeNF (53 nm ± 8 nm), the fiber observed in FIG. 5 is CeNF, and the solid in the redispersion liquid (J) is schematically shown in FIG. As shown in Fig. 1, it was found that CeNF is a core, and PVA spirally surrounds the core along the longitudinal direction of the core.

(実施例6)増量実施例(結晶化溶液調製及びPVA結晶化(無撹無))
上記の実施例2及び実施例3の操作を増量して行った。
図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
実施例1で調製したCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)0.972gと、上述のポリビニルアルコール(E)0.005gと、溶媒として1,3−ブタンジオール(F)49.023gと、を容器(ここでは実施例2における試験管に替えて100mlのナスフラスコを用いた)に入れて混合(s19)し、結晶化溶液(G)を調製した。CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)(ファイバー分散液)とポリビニルアルコール(E)(前記高分子化合物)と1,3−ブタンジオール(F)(溶媒)とが混合された結晶化溶液(G)(混合物)50g中のセルロースナノファイバーの含有量0.001gの割合は0.002重量%である。また、結晶化溶液(G)(混合物)50g中のポリビニルアルコール(E)(前記高分子化合物)の含有量0.005gの割合は0.01重量%である。
その後、結晶化溶液(G)をオイルバス中で加熱し185℃まで昇温(s21)することで結晶化溶液(G)中のPVAを完全に溶解させた。
昇温(s21)された結晶化溶液(G)は、その後、オイルバス中で冷却し冷却速度5℃/時間で撹拌をせずに142℃まで降温(s23)した。降温(s23)過程においてセルロースナノファイバー単位質量当たりのポリビニルアルコール(前記高分子化合物)の溶解量低下量は0.005(gPVA)/0.001(gCeNF)=5(gPVA/gCeNF)であった。
降温(s23)の後、ここでは吸引濾過により固液分離(s25)することで、1,3−ブタンジオールを除去し、分離された固体(H)に蒸留水(I)を加えて混合(s27)し再分散液(J)を調製した(1,3−ブタンジオールから蒸留水への溶媒置換)。
得られた再分散液(J)中の固体を実施例4と同様に走査型電子顕微鏡(SEM)観察を行った。図6に得られたSEM写真を示す。図6に示された固体のSEM写真は、実施例4のSEM写真と同様の組織を示しており、実施例4と実施例6とは同じ形態の結晶(ロープ様の繊維状結晶)が得られることが明らかになった。
(Example 6) Example of increasing amount (preparation of crystallization solution and PVA crystallization (no stirring))
The operations of Example 2 and Example 3 were increased.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.
0.972 g of CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) prepared in Example 1, 0.005 g of the polyvinyl alcohol (E) described above, and 49.023 g of 1,3-butanediol (F) as a solvent. Were placed in a container (here, a 100 ml eggplant flask was used instead of the test tube in Example 2) and mixed (s19) to prepare a crystallization solution (G). Crystallization in which CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) (fiber dispersion), polyvinyl alcohol (E) (the polymer compound) and 1,3-butanediol (F) (solvent) are mixed. The ratio of 0.001 g of cellulose nanofibers in 50 g of the solution (G) (mixture) is 0.002% by weight. Further, the proportion of 0.005 g of polyvinyl alcohol (E) (the polymer compound) in 50 g of the crystallization solution (G) (mixture) is 0.01% by weight.
Thereafter, the crystallization solution (G) was heated in an oil bath and heated to 185 ° C. (s21) to completely dissolve the PVA in the crystallization solution (G).
The crystallization solution (G) having been heated (s21) was then cooled in an oil bath and cooled to 142 ° C (s23) without stirring at a cooling rate of 5 ° C / hour. In the temperature drop (s23) process, the amount of decrease in the amount of polyvinyl alcohol (the polymer compound) dissolved per unit mass of cellulose nanofiber was 0.005 (gPVA) /0.001 (gCeNF) = 5 (gPVA / gCeNF). .
After the temperature drop (s23), here, by solid-liquid separation (s25) by suction filtration, 1,3-butanediol is removed, and distilled water (I) is added to the separated solid (H) and mixed ( s27) to prepare a redispersion liquid (J) (solvent substitution from 1,3-butanediol to distilled water).
The solid in the obtained redispersion (J) was observed with a scanning electron microscope (SEM) in the same manner as in Example 4. FIG. 6 shows the obtained SEM photograph. The solid SEM photograph shown in FIG. 6 shows the same structure as the SEM photograph of Example 4, and crystals of the same form (rope-like fibrous crystals) are obtained in Example 4 and Example 6. It became clear that

(実施例7)増量実施例(結晶化溶液調製及びPVA結晶化(撹拌有))
図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
実施例1で調製したCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)0.972gと、上述のポリビニルアルコール(E)0.005gと、溶媒として1,3−ブタンジオール(F)49.023gと、を容器(100mlのナスフラスコ)に入れて混合(s19)し、結晶化溶液(G)を調製した。CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)(ファイバー分散液)とポリビニルアルコール(E)(前記高分子化合物)と1,3−ブタンジオール(F)(溶媒)とが混合された結晶化溶液(G)(混合物)中のセルロースナノファイバーの含有量の割合は上述の実施例6に同じである。
その後、結晶化溶液(G)をオイルバス中で加熱し185℃まで昇温(s21)することで結晶化溶液(G)中のPVAを完全に溶解させた。
昇温(s21)された結晶化溶液(G)は、その中に撹拌子を入れ、マグネティックスターラーにて撹拌しつつ、オイルバス中で冷却し冷却速度5℃/時間で142℃まで降温(s23)した。なお、降温(s23)中の撹拌は、CeNFが凝集したり沈殿しない程度とすることが必要であり、具体的には、ここでは東京理化器械株式会社製の強力マグネチックスターラー(商標「EYELA」、型番「RCX-1000S」、撹拌速度調節つまみ「4」として撹拌した)を用い、上記の撹拌子としてはフットボール型(太さ10mm、長さ20mm)のものを用いた。降温(s23)過程においてセルロースナノファイバー単位質量当たりのポリビニルアルコール(前記高分子化合物)の溶解量低下量は上述の実施例6に同じである。
降温(s23)の後、ここでは吸引濾過により固液分離(s25)することで、1,3−ブタンジオールを除去し、分離された固体(H)に蒸留水(I)を加えて混合(s27)し再分散液(J)を調製した(1,3−ブタンジオールから蒸留水への溶媒置換)。
得られた再分散液(J)中の固体を実施例4と同様に走査型電子顕微鏡(SEM)観察を行った。図7(a)に得られたSEM写真を示す。図7(a)のSEM写真は、CeNFを芯として芯の長手方向に沿って球状の結晶が連続的に形成された形態を示しており、図7(b)に模式的に示すような球状のPVA結晶がCeNFによって連結された数珠様の結晶が得られた。このように降温(s23)時の撹拌の有無により、図4及び図6に示すようなロープ様の繊維状結晶(撹拌無し)と、図7に示すような数珠様の結晶(撹拌有り)と、を自由につくり分けることができる。
(Example 7) Example of increasing amount (preparation of crystallization solution and PVA crystallization (with stirring))
This will be described with reference to the flowchart of FIG.
0.972 g of CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) prepared in Example 1, 0.005 g of the polyvinyl alcohol (E) described above, and 49.023 g of 1,3-butanediol (F) as a solvent. Were placed in a container (100 ml eggplant flask) and mixed (s19) to prepare a crystallization solution (G). Crystallization in which CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) (fiber dispersion), polyvinyl alcohol (E) (the polymer compound) and 1,3-butanediol (F) (solvent) are mixed. The ratio of the content of cellulose nanofibers in the solution (G) (mixture) is the same as in Example 6 described above.
Thereafter, the crystallization solution (G) was heated in an oil bath and heated to 185 ° C. (s21) to completely dissolve the PVA in the crystallization solution (G).
The crystallized solution (G) that has been heated (s21) is cooled in an oil bath while stirring with a magnetic stirrer and cooled to 142 ° C at a cooling rate of 5 ° C / hour (s23). )did. It should be noted that the stirring during the temperature drop (s23) needs to be such that CeNF does not aggregate or settle. Specifically, here, a strong magnetic stirrer (trademark “EYELA”) manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. is used. , Model No. “RCX-1000S”, stirred as a stirring speed control knob “4”), and the stirring bar was a football type (thickness 10 mm, length 20 mm). The amount of decrease in the amount of polyvinyl alcohol (the polymer compound) dissolved per unit mass of cellulose nanofiber in the temperature lowering (s23) process is the same as in Example 6 described above.
After the temperature drop (s23), here, by solid-liquid separation (s25) by suction filtration, 1,3-butanediol is removed, and distilled water (I) is added to the separated solid (H) and mixed ( s27) to prepare a redispersion liquid (J) (solvent substitution from 1,3-butanediol to distilled water).
The solid in the obtained redispersion (J) was observed with a scanning electron microscope (SEM) in the same manner as in Example 4. FIG. 7A shows the obtained SEM photograph. The SEM photograph of FIG. 7 (a) shows a form in which spherical crystals are continuously formed along the longitudinal direction of the core with CeNF as the core, and the spherical shape as schematically shown in FIG. 7 (b). A bead-like crystal in which the PVA crystals were connected by CeNF was obtained. Thus, depending on the presence or absence of stirring during the temperature drop (s23), a rope-like fibrous crystal as shown in FIGS. 4 and 6 (without stirring) and a bead-like crystal as shown in FIG. 7 (with stirring) , Can be created freely.

(実施例8)溶液キャスト法による複合体フィルムの作製
図8のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、ポリビニルアルコール(シグマアルドリッチジャパン合同会社製、けん化度99%以上、平均分子量89000〜98000)の水溶液を作製した。具体的には、ポリビニルアルコール(K)0.25gと蒸留水(L)20gと撹拌子108とを100mlのナスフラスコ111に入れ、オイルバス中で還流下95℃で1時間撹拌しつつ加熱しポリビニルアルコール(K)を完全に溶解させた(s31)。加熱溶解(s31)の後、室温まで放冷した(s33)。放冷(s33)の後、撹拌子108を取り出したPVA水溶液に再分散液(J)を注入した。なお、再分散液(J)の注入量は、注入された再分散液(J)中のCeNF分が2.5×10−4gとなるように定められたが、具体的には、前述のs15における上澄み液の分取量を決定するのと同様に決定された。詳細には、予め、風袋であるシャーレの重量w1(g)を量り、次いで、該シャーレに再分散液(J)を適量入れ、該シャーレを含む全体の重量w2(g)を量った。その後、該シャーレを4時間真空乾燥(60℃)し、再分散液(J)に含まれる水を完全にとばし、該シャーレを含む全体の重量w3(g)を量った。(w3−w1)/(w2−w1)×100にて再分散液(J)中のCeNFの濃度Ccを算出し、注入すべき再分散液(J)の量W(g)=2.5×10−4g/Ccを算出した。PVA水溶液に再分散液(J)を注入した後、超音波洗浄器(BRANSON社製、型番2510J-MT)により1時間超音波を照射することで、PVA水溶液に再分散液(J)が十分分散するよう混合した(s35)。PVA水溶液に再分散液(J)を混合(s35)した後、混合液をスクリュー管に移し、毎分2000回転で30分間遠心分離することで脱泡した(s37)。脱泡(s37)の後、脱泡した溶液(PVA水溶液と再分散液(J)との混合物)をテフロンシャーレ113に注入し(s39)、これを70℃の乾燥機中で乾燥(s41)させた。乾燥(s41)の後、テフロンシャーレ113から複合体フィルム115を取り出した。なお、ここの再分散液(J)として実施例6で作製した再分散液(J)(ロープ様の繊維状結晶を含有)を用いた場合を実施例8aといい、ここの再分散液(J)として実施例7で作製した再分散液(J)(数珠様の結晶を含有)を用いた場合を実施例8bという。複合体フィルム115においては、実施例8a、8bいずれもポリビニルアルコール(樹脂)0.25gへ添加される複合体の量2.5×10−4gの割合が0.1重量%であった。
(Example 8) Production of composite film by solution casting method This will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, an aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Sigma Aldrich Japan G.K., saponification degree of 99% or more, average molecular weight of 89000 to 98000) was prepared. Specifically, 0.25 g of polyvinyl alcohol (K), 20 g of distilled water (L), and a stirrer 108 are placed in a 100 ml eggplant flask 111 and heated with stirring in an oil bath at 95 ° C. for 1 hour. Polyvinyl alcohol (K) was completely dissolved (s31). After heating and dissolving (s31), the mixture was allowed to cool to room temperature (s33). After standing to cool (s33), the redispersion (J) was poured into the PVA aqueous solution from which the stirrer 108 was taken out. The injection amount of the re-dispersion liquid (J) was determined so that the CeNF content in the injected re-dispersion liquid (J) was 2.5 × 10 −4 g. It was determined in the same manner as the amount of the supernatant liquid in s15. In detail, the weight w1 (g) of the petri dish which is a tare was weighed in advance, and then an appropriate amount of the redispersion liquid (J) was added to the petri dish, and the total weight w2 (g) including the petri dish was measured. Thereafter, the petri dish was vacuum-dried (60 ° C.) for 4 hours, water contained in the redispersion liquid (J) was completely skipped, and the total weight w3 (g) including the petri dish was measured. The concentration Cc of CeNF in the redispersion (J) is calculated by (w3−w1) / (w2−w1) × 100, and the amount W (g) of the redispersion (J) to be injected = 2.5 × 10 −4 g / Cc was calculated. After injecting the redispersion liquid (J) into the PVA aqueous solution, the redispersion liquid (J) is sufficient in the PVA aqueous solution by irradiating ultrasonic waves with an ultrasonic cleaner (BRANSON, model 2510J-MT) for 1 hour. Mixed to disperse (s35). After the re-dispersed liquid (J) was mixed with the PVA aqueous solution (s35), the mixed liquid was transferred to a screw tube, and defoamed by centrifuging at 2000 rpm for 30 minutes (s37). After defoaming (s37), the defoamed solution (mixture of PVA aqueous solution and redispersion liquid (J)) was poured into Teflon petri dish 113 (s39), and this was dried in a dryer at 70 ° C. (s41). I let you. After drying (s41), the composite film 115 was taken out from the Teflon petri dish 113. In addition, the case where the redispersion liquid (J) produced in Example 6 (containing the rope-like fibrous crystal) is used as the redispersion liquid (J) is referred to as Example 8a. The case where the redispersion liquid (J) (containing bead-like crystals) prepared in Example 7 is used as J) is referred to as Example 8b. In the composite film 115, the ratio of the amount of the composite added to 0.25 g of polyvinyl alcohol (resin) 2.5 × 10 −4 g in both Examples 8a and 8b was 0.1% by weight.

(実施例9)複合体フィルムの引張試験
実施例8(8a、8b)で作製した複合体フィルム115から主表面が20mm×5mmの長方形状をなす短冊状試験片を切り出した。5mm×5mmの正方形状の濾紙を一対準備し、一対の正方形状の濾紙のうち一方をその一辺が短冊状試験片の主表面がなす長方形の一対の短辺のうち一辺に沿うよう貼り付けると共に一対の正方形状の濾紙のうち他方をその一辺が短冊状試験片の主表面がなす長方形の一対の短辺のうち他辺に沿うよう貼り付けることで、短冊状試験片を用いて有効長10mm(20mm−2×5mm)の引張用試料を作製した。その後、引張用試料を40℃で8時間熱真空乾燥して引張用試料が含んでいる水分を除去した。乾燥後の引張用試料を引張試験機(株式会社今田製作所製、型番SV−201NA)を用いて毎分4mmの速度で引張試験を行い、弾性率及び降伏応力を算出した。なお、複合体フィルムの原料としてPVA水溶液に再分散液(J)を加えた効果を評価するため、再分散液(J)を加えないPVA水溶液を原料として形成したフィルムからつくられた引張用試料(図9及び図10には「PVA」と示す)と、再分散液(J)に替えてCeNF(ダイセルファインケム株式会社製の商品名「セリッシュ」(登録商標)の型番「KY100G」)をPVA水溶液に添加(具体的には、上述のCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)をそれに含まれるCeNF分が2.5×10−4gとなる量を量りとり添加した。なお、CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)中のCeNF濃度については前述のs15における上澄み液の分取量を決定する際のCeNFの濃度Ccと同様に決定された。)したものを原料として形成したフィルムからつくられた引張用試料(図9及び図10には「分散セリッシュ/PVA」と示す)と、についても同様に引張試験を行った。また、図9及び図10には、実施例8aの結果を「ロープ状繊維/PVA」として表し、実施例8bの結果を「数珠状繊維/PVA」として表した。
図9の弾性率は、実施例8aの「ロープ状繊維/PVA」にて向上した。図10の降伏応力は、実施例8aの「ロープ状繊維/PVA」及び実施例8bの「数珠状繊維/PVA」のいずれにおいても向上し、とりわけ実施例8bの「数珠状繊維/PVA」では顕著に向上した。
(Example 9) Tensile test of composite film From the composite film 115 produced in Example 8 (8a, 8b), a strip-shaped test piece having a main surface of 20 mm x 5 mm in a rectangular shape was cut out. A pair of 5 mm × 5 mm square filter papers are prepared, and one of the pair of square filter papers is attached so that one side thereof is along one side of a pair of rectangular short sides formed by the main surface of the strip-shaped test piece. By sticking the other of the pair of square filter papers along the other side of a pair of rectangular short sides whose one side is formed by the main surface of the strip-shaped test piece, an effective length of 10 mm using the strip-shaped test piece. A sample for tension (20 mm-2 × 5 mm) was prepared. Thereafter, the tensile sample was dried in a heat vacuum at 40 ° C. for 8 hours to remove moisture contained in the tensile sample. The tensile sample after drying was subjected to a tensile test at a rate of 4 mm per minute using a tensile tester (manufactured by Imada Manufacturing Co., Ltd., model number SV-201NA), and the elastic modulus and yield stress were calculated. In addition, in order to evaluate the effect of adding the redispersion liquid (J) to the PVA aqueous solution as a raw material for the composite film, a tensile sample made from a film formed using the PVA aqueous solution without the redispersion liquid (J) as a raw material. (Referred to as “PVA” in FIGS. 9 and 10) and CeNF (product name “KY100G”, trade name “Selish” (registered trademark) manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd.) instead of the redispersion liquid (J). Added to the aqueous solution (specifically, the above-mentioned CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) was added in an amount such that the CeNF content contained in the dispersion was 2.5 × 10 −4 g. The CeNF concentration in the CeNF-1,3-butanediol dispersion (D) was determined in the same manner as the CeNF concentration Cc in determining the amount of supernatant liquid in s15 described above). Tensile tests were similarly conducted on samples for tension (shown as “dispersed serisch / PVA” in FIGS. 9 and 10) made from a film formed from a raw material. Moreover, in FIG.9 and FIG.10, the result of Example 8a was represented as "rope-like fiber / PVA", and the result of Example 8b was represented as "bead-like fiber / PVA".
The elastic modulus in FIG. 9 was improved by “Rope fiber / PVA” in Example 8a. The yield stress of FIG. 10 is improved in both “rope-like fiber / PVA” of Example 8a and “bead-like fiber / PVA” of Example 8b, and particularly in “bead-like fiber / PVA” of Example 8b. Remarkably improved.

以上の通り、実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)は、セルロースナノファイバーCeNFと、セルロース以外の高分子化合物(ここではポリビニルアルコールPVA)により形成され、セルロースナノファイバーCeNFの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分(図4(c)、図7(b)において「PVA」として示す)と、を含んでなる複合体である。
そして、実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)のいずれも、前記高分子部分(図4(c)、図7(b)の「PVA」)がセルロースナノファイバーCeNFの連続方向に沿って周期的に形成されており、前記高分子部分が複数の周期にわたり形成された該連続方向に沿った領域である形成領域Qに存するセルロースナノファイバーCeNFの表面積Sのうち前記高分子部分(図4(c)、図7(b)の「PVA」)により覆われた面積Scが表面積Sに対してなす比率(Sc/S)が0.6以上である(ここでは、ほぼ1である)。
As described above, the solid in the redispersion liquid (J) prepared in Example 3 (FIGS. 4A and 4B. Rope-like fibrous crystals), the redispersion liquid prepared in Example 6 ( J) (Fig. 6. Rope-like fibrous crystals), and the solid (J. bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 are cellulose nanofiber CeNF, A polymer portion formed of a polymer compound other than cellulose (here, polyvinyl alcohol PVA) and bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber CeNF (as “PVA” in FIGS. 4C and 7B) And a composite comprising:
And the solid (FIG. 4 (a), FIG.4 (b). Rope-like fibrous crystal) in the re-dispersion liquid (J) produced in Example 3, the re-dispersion liquid (J) produced in Example 6 Both of the solid (FIG. 6, rope-like fibrous crystals) and the solid (FIG. 7, bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 were both polymer parts (FIG. 4 (c), “PVA” in FIG. 7 (b)) is periodically formed along the continuous direction of the cellulose nanofiber CeNF, and the polymer portion is formed in the continuous direction formed over a plurality of periods. The area Sc covered with the polymer portion ("PVA" in FIGS. 4C and 7B) of the surface area S of the cellulose nanofiber CeNF existing in the formation region Q, which is a region along the surface, is the surface area S. The ratio (Sc / S) to be made is 0.6 or more (here, approximately 1) That).

さらに、実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)のいずれも、セルロースナノファイバーCeNFの連続方向に対して垂直な断面における前記高分子部分(図4(c)、図7(b)の「PVA」)の断面形状が該連続方向の位置に応じて変化するものである。
実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)は、セルロースナノファイバーCeNFが貫通するように複数の前記高分子部分(図7(b)の「PVA」)が形成されるものである。
実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)においては、図11に示す通り、前記高分子部分501の各々が、セルロースナノファイバー521の連続方向に対して垂直な断面における断面積がセルロースナノファイバー521の一端521aから他端521bに向かう方向(図11中、左から右へ向かう方向)に進むにつれて該連続方向の第1の位置(図11中、点V)まで単調増加する断面積増加部分501aと、第1の位置又は第1の位置よりも他端側に存する第2の位置(図11中、点V。即ち、ここでは第2の位置は第1の位置に存する)から他端521bに向かう方向に進むにつれて該断面積が単調減少する断面積減少部分501bと、を有してなるものである。なお、ここでは断面積増加部分501aと断面積減少部分501bとにより前記高分子部分501の各々は1の球状をほぼなしている(断面積増加部分501aが半球形状をなし、断面積減少部分501bも半球形状をなしている。)。
Further, the solid in the redispersion liquid (J) prepared in Example 3 (FIGS. 4A and 4B. Rope-like fibrous crystals), the redispersion liquid (J) prepared in Example 6 Both the solid in the solid (FIG. 6, rope-like fibrous crystals) and the solid in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 (FIG. 7, bead-like crystals) are continuous cellulose nanofibers CeNF. The cross-sectional shape of the polymer portion (“PVA” in FIGS. 4C and 7B) in a cross section perpendicular to the direction changes according to the position in the continuous direction.
The solid (FIG. 7, bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 is a plurality of polymer parts (“PVA” in FIG. 7B) so that the cellulose nanofiber CeNF penetrates. )) Is formed.
In the solid (FIG. 7, bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7, each of the polymer portions 501 is in the continuous direction of the cellulose nanofibers 521 as shown in FIG. As the cross-sectional area in a cross section perpendicular to the cross section proceeds in the direction from one end 521a to the other end 521b of the cellulose nanofiber 521 (the direction from left to right in FIG. 11), the first position in the continuous direction (in FIG. 11). , A cross-sectional area increasing portion 501a that monotonously increases up to point V), and a second position (point V in FIG. 11, that is, the second position in FIG. 11). The position is located at the first position) to the other end 521b, and has a cross-sectional area decreasing portion 501b in which the cross-sectional area monotonously decreases. Here, each of the polymer portions 501 has a substantially spherical shape due to the cross-sectional area increasing portion 501a and the cross-sectional area decreasing portion 501b (the cross-sectional area increasing portion 501a has a hemispherical shape, and the cross-sectional area decreasing portion 501b. Is also hemispherical.)

実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)と、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)と、は前記高分子部分PVAがセルロースナノファイバーCeNFに螺旋状に巻回した形態を有するものである。
実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)のいずれも、前記高分子化合物がポリビニルアルコールPVAである。
実施例3で作製した再分散液(J)中の固体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の固体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の固体(図7。数珠様の結晶)のいずれも樹脂を補強するための樹脂添加用フィラー(充填剤)として使用することができ、このようなロープ様の繊維状結晶及び数珠様の結晶の一方又は両方を樹脂に添加することで補強された樹脂組成物を形成できる。
In the redispersion liquid (J) prepared in Example 3, the solid (FIGS. 4A and 4B, rope-like fibrous crystals) and in the redispersion liquid (J) prepared in Example 6. The solid (FIG. 6, rope-like fibrous crystal) has a form in which the polymer portion PVA is spirally wound around cellulose nanofiber CeNF.
Solids in the redispersion liquid (J) prepared in Example 3 (FIGS. 4A and 4B. Rope-like fibrous crystals), in the redispersion liquid (J) prepared in Example 6 Both of the solid (FIG. 6. Rope-like fibrous crystals) and the solid (FIG. 7. bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 showed that the polymer compound was polyvinyl alcohol PVA. It is.
Solids in the redispersion liquid (J) prepared in Example 3 (FIGS. 4A and 4B. Rope-like fibrous crystals), in the redispersion liquid (J) prepared in Example 6 Both solid (Fig. 6, rope-like fibrous crystals) and solid (Fig. 7, bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 were used for resin addition to reinforce the resin. It can be used as a filler (filler), and a reinforced resin composition can be formed by adding one or both of such rope-like fibrous crystals and bead-like crystals to the resin.

図1及び図3にて示される複合体の製造方法(実施例1、実施例2、実施例3、実施例6、実施例7)は、セルロースナノファイバーCeNFと、セルロース以外の高分子化合物(ポリビニルアルコールPVA)により形成され、セルロースナノファイバーCeNFの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分(図4(c)、図7(b)において「PVA」として示す)と、を含んでなる複合体の製造方法であって、該高分子化合物(ポリビニルアルコールPVA)の溶液とセルロースナノファイバーCeNFとを接触させる溶液接触ステップ(ここでは分取(s15)した上澄み液と1,3−ブタンジオール(C)とをナスフラスコ103に入れ、ナスフラスコ103中から減圧蒸留(s17)により水を留去することによりCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)を調製し、その後、CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D)とポリビニルアルコール(E)と1,3−ブタンジオール(F)を容器107中で混合(s19)する操作)と、溶液接触ステップの後に該溶液中の該高分子化合物(ポリビニルアルコールPVA)の溶解量を低下させ、セルロースナノファイバーCeNFの表面に該高分子化合物(ポリビニルアルコールPVA)を析出させる析出ステップ(ここでは降温(s23))と、を含むものである、製造方法である。   1 and FIG. 3 (Example 1, Example 2, Example 3, Example 6, Example 7), cellulose nanofiber CeNF and a polymer compound other than cellulose (Example 1). And a polymer part (shown as “PVA” in FIGS. 4 (c) and 7 (b)) formed by polyvinyl alcohol (PVA) and bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber CeNF. A solution contact step in which a solution of the polymer compound (polyvinyl alcohol PVA) and cellulose nanofiber CeNF are contacted (here, the supernatant liquid separated (s15) and 1,3-butanediol ( C) is placed in the eggplant flask 103, and water is distilled off from the eggplant flask 103 by vacuum distillation (s17). , 3-butanediol dispersion (D), and then CeNF-1,3-butanediol dispersion (D), polyvinyl alcohol (E), and 1,3-butanediol (F) in container 107 After the step of mixing (s19) and the solution contact step, the amount of the polymer compound (polyvinyl alcohol PVA) in the solution is reduced, and the polymer compound (polyvinyl alcohol PVA) is placed on the surface of the cellulose nanofiber CeNF. And a precipitation step (in this case, a temperature drop (s23)).

そして図1及び図3にて示される複合体の製造方法(実施例1、実施例2、実施例3、実施例6、実施例7)は、溶液接触ステップがセルロースナノファイバーCeNFを分散媒(ここでは1,3−ブタンジオール(C))に分散させたファイバー分散液(ここではCeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D))を調製するファイバー分散液調製ステップ(ここでは分取(s15)した上澄み液と1,3−ブタンジオール(C)とをナスフラスコ103に入れ、ナスフラスコ103中から減圧蒸留(s17)により水を留去する操作)と、ファイバー分散液調製ステップにより調製されたファイバー分散液(CeNF−1,3−ブタンジオール分散液(D))と前記高分子化合物(ポリビニルアルコール(E))とを混合するファイバー分散液混合ステップ(容器107中で混合(s19)し結晶化溶液(G)を調製する操作)と、を有してなるものである。
そして図1及び図3にて示される複合体の製造方法(実施例1、実施例2、実施例3、実施例6、実施例7)は、前記分散媒(1,3−ブタンジオール(C))が前記高分子化合物(ポリビニルアルコール(E))を溶解可能なものであり、ファイバー分散液混合ステップ(容器107中で混合(s19)し結晶化溶液(G)を調製する操作)において前記分散媒(1,3−ブタンジオール(C))と同じものである溶媒(ここでは1,3−ブタンジオール(F))を混合し、前記高分子化合物(ポリビニルアルコール(E))を該溶媒(1,3−ブタンジオール(F))に溶解させるものである。
And the manufacturing method (Example 1, Example 2, Example 3, Example 6, Example 7) of the composite_body | complex shown by FIG.1 and FIG.3 has a solution contact step using cellulose nanofiber CeNF as a dispersion medium ( Here, a fiber dispersion preparation step (here, preparative (preparation (C)) of preparing a fiber dispersion (here, CeNF-1,3-butanediol dispersion (D)) dispersed in 1,3-butanediol (C)). s15) The supernatant and 1,3-butanediol (C) are put into the eggplant flask 103, and water is distilled from the eggplant flask 103 by vacuum distillation (s17)), and the fiber dispersion preparation step is used. For mixing the prepared fiber dispersion (CeNF-1,3-butanediol dispersion (D)) and the polymer compound (polyvinyl alcohol (E)) Dispersion liquid mixing steps (combined in vessel 107 (s19) and operations to prepare the crystallization solution (G)), is made of a.
And the manufacturing method (Example 1, Example 2, Example 3, Example 6, Example 7) of the composite_body | complex shown by FIG.1 and FIG.3 is the said dispersion medium (1,3-butanediol (C )) Is capable of dissolving the polymer compound (polyvinyl alcohol (E)), and in the fiber dispersion mixing step (operation for preparing the crystallization solution (G) by mixing (s19) in the container 107) A solvent (here, 1,3-butanediol (F)) that is the same as the dispersion medium (1,3-butanediol (C)) is mixed, and the polymer compound (polyvinyl alcohol (E)) is mixed with the solvent. It is dissolved in (1,3-butanediol (F)).

実施例7においては析出ステップが撹拌下で行われるものであり、実施例3及び実施例6においては析出ステップが無撹拌で行われるものである。
実施例3で作製した再分散液(J)中の複合体(図4(a)、図4(b)。ロープ様の繊維状結晶)、実施例6で作製した再分散液(J)中の複合体(図6。ロープ様の繊維状結晶)、そして実施例7で作製した再分散液(J)中の複合体(図7。数珠様の結晶)のいずれも、高分子部分がセルロースナノファイバーCeNFの表面の少なくとも一部に接合し覆うことにより、セルロースナノファイバーCeNF同士が凝集する作用を弱め、樹脂に配合された際に樹脂中でうまく分散するものである。
In Example 7, the precipitation step is performed with stirring, and in Examples 3 and 6, the precipitation step is performed without stirring.
In the redispersion liquid (J) produced in Example 6, the composite (FIG. 4 (a), FIG. 4 (b). Rope-like fibrous crystal) in the redispersion liquid (J) produced in Example 3 The composite part (FIG. 6: rope-like fibrous crystals) and the composite (FIG. 7. bead-like crystals) in the redispersion liquid (J) prepared in Example 7 are both cellulose in the polymer portion. By bonding and covering at least a part of the surface of the nanofiber CeNF, the action of aggregation of the cellulose nanofibers CeNF is weakened, and when mixed with the resin, the nanofiber CeNF is well dispersed in the resin.

101 ビーカー
103 ナスフラスコ
107 容器
108 撹拌子
111 ナスフラスコ
113 テフロンシャーレ
115 複合体フィルム
501 高分子部分
521 セルロースナノファイバー
Q 形成領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Beaker 103 Eggplant flask 107 Container 108 Stirrer 111 Eggplant flask 113 Teflon petri dish 115 Composite film 501 Polymer part 521 Cellulose nanofiber Q formation region

Claims (15)

セルロースナノファイバーと、
セルロース以外の高分子化合物により形成され、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、
を含んでなる複合体。
Cellulose nanofiber,
A polymer part formed of a polymer compound other than cellulose and bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber;
A complex comprising
前記高分子部分がセルロースナノファイバーの連続方向に沿って周期的に形成されており、
前記高分子部分が複数の周期にわたり形成された該連続方向に沿った領域である形成領域に存するセルロースナノファイバーの表面積Sのうち前記高分子部分により覆われた面積Scが表面積Sに対してなす比率(Sc/S)が0.6以上である、請求項1に記載の複合体。
The polymer portion is periodically formed along the continuous direction of cellulose nanofibers,
Of the surface area S of the cellulose nanofiber existing in the formation region, which is a region along the continuous direction in which the polymer portion is formed over a plurality of periods, the area Sc covered by the polymer portion forms with respect to the surface area S. The composite according to claim 1, wherein the ratio (Sc / S) is 0.6 or more.
セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における前記高分子部分の断面形状が該連続方向の位置に応じて変化するものである、請求項1又は2に記載の複合体。   The composite according to claim 1 or 2, wherein a cross-sectional shape of the polymer portion in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers changes according to a position in the continuous direction. セルロースナノファイバーが貫通するように複数の前記高分子部分が形成されるものである、請求項1乃至3のいずれか1に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the polymer portions are formed so that cellulose nanofibers penetrate therethrough. 前記高分子部分の各々が、セルロースナノファイバーの連続方向に対して垂直な断面における断面積がセルロースナノファイバーの一端から他端に向かう方向に進むにつれて該連続方向の第1の位置まで単調増加する断面積増加部分と、第1の位置又は第1の位置よりも他端側に存する第2の位置から他端に向かう方向に進むにつれて該断面積が単調減少する断面積減少部分と、を有してなるものである、請求項4に記載の複合体。   Each of the polymer portions monotonously increases to a first position in the continuous direction as a cross-sectional area in a cross section perpendicular to the continuous direction of the cellulose nanofibers advances in a direction from one end of the cellulose nanofiber toward the other end. A cross-sectional area increasing portion, and a cross-sectional area decreasing portion in which the cross-sectional area monotonously decreases as it proceeds from the first position or the second position existing on the other end side to the other end side toward the other end. The composite according to claim 4, which is formed by: 前記高分子部分がセルロースナノファイバーに螺旋状に巻回したものである、請求項1乃至3のいずれか1に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer portion is spirally wound around cellulose nanofibers. 前記高分子化合物がポリビニルアルコールである、請求項1乃至6のいずれか1に記載の複合体。   The composite according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer compound is polyvinyl alcohol. 請求項1乃至7のいずれか1に記載の複合体を含んでなる、フィラー。   A filler comprising the composite according to any one of claims 1 to 7. 樹脂と、請求項1乃至7のいずれか1に記載の複合体と、を含んでなる、樹脂組成物。   A resin composition comprising a resin and the composite according to any one of claims 1 to 7. セルロースナノファイバーと、
セルロース以外の高分子化合物により形成され、セルロースナノファイバーの表面の少なくとも一部に接合した高分子部分と、
を含んでなる複合体の製造方法であって、
該高分子化合物の溶液とセルロースナノファイバーとを接触させる溶液接触ステップと、
溶液接触ステップの後に該溶液中の該高分子化合物の溶解量を低下させ、セルロースナノファイバーの表面に該高分子化合物を析出させる析出ステップと、
を含むものである、製造方法。
Cellulose nanofibers,
A polymer part formed of a polymer compound other than cellulose and bonded to at least a part of the surface of the cellulose nanofiber;
A method for producing a composite comprising
A solution contact step in which a solution of the polymer compound is contacted with cellulose nanofibers;
A precipitation step of reducing the amount of the polymer compound dissolved in the solution after the solution contact step, and depositing the polymer compound on the surface of the cellulose nanofiber;
A manufacturing method comprising:
溶液接触ステップが、セルロースナノファイバーを分散媒に分散させたファイバー分散液を調製するファイバー分散液調製ステップと、ファイバー分散液調製ステップにより調製されたファイバー分散液と前記高分子化合物とを混合するファイバー分散液混合ステップと、を有してなるものである、請求項10に記載の製造方法。   The solution contact step includes a fiber dispersion preparation step for preparing a fiber dispersion in which cellulose nanofibers are dispersed in a dispersion medium, and a fiber for mixing the fiber dispersion prepared by the fiber dispersion preparation step and the polymer compound. The manufacturing method according to claim 10, comprising a dispersion mixing step. 前記分散媒が前記高分子化合物を溶解可能なものであり、
ファイバー分散液混合ステップにおいて前記分散媒と同じものである溶媒を混合し、前記高分子化合物を該溶媒に溶解させるものである、請求項11に記載の製造方法。
The dispersion medium is capable of dissolving the polymer compound;
The production method according to claim 11, wherein a solvent which is the same as the dispersion medium is mixed in the fiber dispersion liquid mixing step, and the polymer compound is dissolved in the solvent.
析出ステップが撹拌下で行われるものである、請求項10乃至12のいずれか1に記載の製造方法。   The production method according to claim 10, wherein the precipitation step is performed under stirring. 析出ステップが無撹拌で行われるものである、請求項10乃至12のいずれか1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 10 to 12, wherein the precipitation step is performed without stirring. 請求項10乃至14のいずれか1に記載の製造方法により製造され得る複合体。   The composite_body | complex which can be manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 10 thru | or 14.
JP2013119861A 2013-06-06 2013-06-06 Complex Active JP5900927B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119861A JP5900927B2 (en) 2013-06-06 2013-06-06 Complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119861A JP5900927B2 (en) 2013-06-06 2013-06-06 Complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014237904A true JP2014237904A (en) 2014-12-18
JP5900927B2 JP5900927B2 (en) 2016-04-06

Family

ID=52135261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013119861A Active JP5900927B2 (en) 2013-06-06 2013-06-06 Complex

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5900927B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180116138A (en) * 2017-04-14 2018-10-24 세종대학교산학협력단 Nano cellulose composite and method for manufacturing the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62236830A (en) * 1986-04-07 1987-10-16 Kuraray Co Ltd Polyvinyl alcohol molding and its production
JP2004091996A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Daio Paper Corp Method for producing water-absorbing composite material
JP2005105436A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Towel pile yarn cheese-sizing liquid and method for sizing towel pile yarn cheese
JP2009144262A (en) * 2007-12-11 2009-07-02 Kri Inc Surface modified cellulose short fiber and method for producing the same
US20090192264A1 (en) * 2007-08-22 2009-07-30 Washington State University Method of in situ bioproduction and composition of bacterial cellulose nanocomposites
JP2010180507A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Konica Minolta Holdings Inc Cellulose fiber dispersing liquid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62236830A (en) * 1986-04-07 1987-10-16 Kuraray Co Ltd Polyvinyl alcohol molding and its production
JP2004091996A (en) * 2002-09-04 2004-03-25 Daio Paper Corp Method for producing water-absorbing composite material
JP2005105436A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Towel pile yarn cheese-sizing liquid and method for sizing towel pile yarn cheese
US20090192264A1 (en) * 2007-08-22 2009-07-30 Washington State University Method of in situ bioproduction and composition of bacterial cellulose nanocomposites
JP2009144262A (en) * 2007-12-11 2009-07-02 Kri Inc Surface modified cellulose short fiber and method for producing the same
JP2010180507A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Konica Minolta Holdings Inc Cellulose fiber dispersing liquid

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180116138A (en) * 2017-04-14 2018-10-24 세종대학교산학협력단 Nano cellulose composite and method for manufacturing the same
KR20200037177A (en) * 2017-04-14 2020-04-08 세종대학교산학협력단 Nano cellulose composite and method for manufacturing the same
KR102107801B1 (en) 2017-04-14 2020-05-07 세종대학교산학협력단 Nano cellulose composite and method for manufacturing the same
KR102230457B1 (en) * 2017-04-14 2021-03-22 세종대학교산학협력단 Nano cellulose composite and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5900927B2 (en) 2016-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Nanocellulose films with combined cellulose nanofibers and nanocrystals: tailored thermal, optical and mechanical properties
Nechyporchuk et al. Wet spinning of flame-retardant cellulosic fibers supported by interfacial complexation of cellulose nanofibrils with silica nanoparticles
Lundahl et al. Spinning of cellulose nanofibrils into filaments: a review
JP6205351B2 (en) Process for the production of lignin-containing precursor fibers and also carbon fibers
Qi et al. Electrospinning of cellulose‐based fibers from NaOH/urea aqueous system
Orasugh et al. Nanofiber-reinforced biocomposites
Lalia et al. Nanocrystalline‐cellulose‐reinforced poly (vinylidenefluoride‐co‐hexafluoropropylene) nanocomposite films as a separator for lithium ion batteries
CN110818920B (en) Cellulose nanocrystal/polylactic acid composite material and preparation method and application thereof
Mei et al. Magnetic‐field‐assisted electrospinning highly aligned composite nanofibers containing well‐aligned multiwalled carbon nanotubes
CN109864042A (en) A kind of nano-graphene preparing high thermal conductivity silk freshens food and educates silkworm method and its product
CN102617870A (en) Method for preparing modified epoxy resin composite material
Moghim et al. Tensile properties and deformation mechanisms of PU/MWCNTs nanocomposites
Ahsan et al. On the use of nano fibrillated kenaf cellulose fiber as reinforcement in polylactic acid biocomposites
Cho et al. Cellulose nanofiber-reinforced silk fibroin composite film with high transparency
JP5900927B2 (en) Complex
Gupta et al. Rheologic and mechanical properties of multiwalled carbon nanotubes-reinforced poly (trimethylene terephthalate) composites
US7935745B2 (en) Self-assembled nanofiber templates; versatile approaches for polymer nanocomposites
Sabo et al. Characterization and processing of nanocellulose thermosetting composites
Richardson et al. Study of nanoreinforced shape memory polymers processed by casting and extrusion
Ding et al. Effects of oxidized cellulose nanocrystals on the structure and mechanical properties of regenerated collagen fibers
CN111925631A (en) Nano cellulose cellosilk/PBAT film and preparation method and application thereof
JP2009107155A (en) Mfc/resin composite material, manufacturing method therefor, and molding
JP7451013B2 (en) polymer complex
Sato et al. Influences of dispersion media for chemically modified cellulose nanofibers on rheological and mechanical properties of cellulose nanofiber reinforced high-density polyethylene
Surov et al. Cellulose nanocrystals as a compatibilizer for improved miscibility of water‐soluble polymer binary blends

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150403

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20150403

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150707

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20150706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150709

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151015

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5900927

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250