JP5207246B2 - セルロースii型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロース及び該ミクロフィブリル化セルロースを含有する成形体 - Google Patents
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- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
Description
項1.セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロース。
項2.項1に記載のミクロフィブリル化セルロースを1〜100重量%及び樹脂を0〜99重量%含有する成形体。
項3.ミクロフィブリル化セルロースをアルカリ溶液処理することを特徴とする項1に記載のミクロフィブリル化セルロースの製造方法。
項4.アルカリ溶液処理がアルカリ水溶液にミクロフィブリル化セルロースを浸漬する処理である項3に記載の製造方法。
項5.植物セルロース繊維を含有する材料からミクロフィブリル化セルロースを製造する方法であって、該材料をアルカリ溶液処理することを特徴とする項1に記載のミクロフィブリル化セルロースを製造する方法。
項6.アルカリ溶液処理がアルカリ水溶液に前記材料を浸漬する処理である項5に記載の製造方法。
項7.項1に記載のミクロフィブリル化セルロースを1〜100重量%及び樹脂を0〜99重量%配合及び成形することを特徴とする項2に記載の成形体の製造方法。
項8.ミクロフィブリル化セルロースをアルカリ溶液処理することを特徴とするミクロフィブリル化セルロースの強度増強方法。
項9.アルカリ溶液処理がアルカリ水溶液にミクロフィブリル化セルロースを浸漬する処理である項8に記載の強度増強方法。
項10.ミクロフィブリル化セルロースとして項1に記載のミクロフィブリル化セルロースを使用することを特徴とする、ミクロフィブリル化セルロースを1〜100重量%及び樹脂を0〜99重量%含有する成形体の強度増強方法。
成形体における樹脂の含有量は0〜99重量%、好ましくは0〜98重量%、より好ましくは0〜97重量%、より一層好ましくは0〜95重量%である。
ミクロフィブリル化セルロース(以下、MFCと称することがある)、アルカリ溶液処理ミクロフィブリル化セルロース、パルプ、アルカリ溶液処理パルプをシート状に成形し、各々、フェノール樹脂を混合し、引張強度試験、曲げ強度試験、X線回析を行った。結果を図1(引張強度試験)、図2(曲げ強度試験)及び図3(X線回析)に示した。
・MFC:「セリッシュ」(KY100G、ダイセル化学工業製)
・パルプ:NBKP(漂白済み針葉樹クラフトパルプ、大昭和製紙製)
・フェノール樹脂:レゾールタイプ(PL2340、数平均分子量3300、群栄化学工業社製)
固形分0.2重量%のパルプ懸濁水をよく撹拌し、吸引濾過することによってフィルター上に製膜し、濾紙を取り除いた。厚さ約0.2mmのシートを作った後、そのシートが水分量約40%になるまで脱水し、70℃で24時間乾燥させた。同様にして、固形分0.2重量%のMFCの懸濁水からシートを作成した。
MFCシート及びパルプシートを、各々、20%濃度の水酸化ナトリウム水溶液に常温で12時間浸漬した後、流水中で水洗してアルカリを除去した。なお、対照とするシートにはこのアルカリ処理は行わなかった。
4種のシート(非アルカリ溶液処理MFCシート、アルカリ溶液処理MFCシート、非アルカリ溶液処理パルプシート及びアルカリ溶液処理パルプシート)を引張試験に供するために成形した。
MFCシートを4重に重ね合わせた後、フェノール樹脂を10重量%溶解したメタノール溶液に20℃で浸漬した。なお、最終の成形体におけるフェノール樹脂含有量をなるべく均等にするため、パルプシートの場合はフェノール樹脂を溶解したメタノール溶液の濃度は5%とした。その後、メタノールを除去して、金型内で、100MPa、160℃、30分間ホットプレス成形した。得られた成形体は、大きさが50mm×40mm×0.3mm、密度が、1.42g/cm3であった。また、非アルカリ溶液処理MFC成形体、アルカリ溶液処理MFC成形体、非アルカリ溶液処理パルプ成形体及びアルカリ溶液処理パルプ成形体におけるフェノール樹脂の含有量は、各々、19.3重量%、18.5重量%、18.9重量%及び16.0重量%であった。
4種のシート(非アルカリ溶液処理MFCシート、アルカリ溶液処理MFCシート、非アルカリ溶液処理パルプシート及びアルカリ溶液処理パルプシート)を曲げ試験に供するために成形した。
MFCシートを15重に重ね合わせた後、フェノール樹脂を10重量%溶解したメタノール溶液に20℃で浸漬した。なお、最終の成形体におけるフェノール樹脂含有量をなるべく均等にするため、パルプシートの場合はフェノール樹脂を溶解したメタノール溶液の濃度は5%とした。その後、メタノールを除去して、金型内で、100MPa、160℃、30分間ホットプレス成形した。得られた成形体は、大きさが50mm×40mm×1mm、密度が、1.42g/cm3であった。また、非アルカリ溶液処理MFC成形体、アルカリ溶液処理MFC成形体、非アルカリ溶液処理パルプ成形体及びアルカリ溶液処理パルプ成形体におけるフェノール樹脂の含有量は、各々、13.6重量%、18.5重量%、18.9重量%及び19.3重量%であった。
引張試験用サンプルを30mm×4mm×0.3mmの大きさに切断し、長さ方向の両端をチャック(チャック間の距離は20mm)で挟み、1mm/分の変形速度で引っ張った。結果を図1に示す。
曲げ強度用サンプルを40mm×7mm×1mmの大きさに切断し、長さ方向の両端を2点で支持し(スパン30mm)、5mm/分の変形速度で中央に集中加重を加えた(3点支持中央集中荷重方式)。結果を図2に示す。
上記のシートの作成方法と同様にして、厚さ0.1mmの非アルカリ溶液処理MFCシート及びアルカリ溶液処理MFCシート(25mm×25mm×0.1mm)を作成しX線回析に供した。結果を図3に示す。
Claims (6)
- セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースを1〜81.5重量%及び樹脂を18.5〜99重量%含有する成形体であって、
ミクロフィブリル化セルロース中のセルロースII型結晶構造の占める割合が、10〜100%である成形体。 - セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースを1〜81.5重量%及び樹脂を18.5〜99重量%配合及び成形することを特徴とする成形体の製造方法であって、
セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースが、
ミクロフィブリル化セルロース又は植物セルロース繊維を10〜40重量%のアルカリ溶液で処理して得られたものである成形体の製造方法。 - 樹脂が、生分解性樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂である請求項1記載の成形体。
- セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースが、ミクロフィブリル化セルロースをアルカリ溶液処理して得られたものである請求項1又は3に記載の成形体。
- セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースが、植物セルロース繊維を含有する材料をアルカリ溶液処理して得られたものである請求項1又は3に記載の成形体。
- セルロースII型結晶構造を有するミクロフィブリル化セルロースが、
ミクロフィブリル化セルロース又は植物セルロース繊維を10〜40重量%のアルカリ溶液で処理して得られたものである請求項1、3、4又は5に記載の成形体。
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