JPWO2021193193A5 - - Google Patents
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Description
かかる課題を解決するため、本発明のナノセルロース片は、補強すべきマトリックス熱可塑性樹脂に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを一壁面に含み、かつ厚さが１～１０００ｎｍである薄片状をなすことを特徴とする。
また、本発明の高分子複合材料は、母材となるマトリックス熱可塑性樹脂と、前記マトリックス熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを一壁面に含み、かつ厚さが１～１０００ｎｍである薄片状のナノセルロース片と、を含み、前記ナノセルロース片は、前記マトリックス熱可塑性樹脂に分散していることを特徴とする。
本発明のナノセルロース片の製造方法は、セルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを溶媒に溶解させてナノセルロース分散溶液を作製する分散溶液作製工程と、前記セルロースナノクリスタル又は前記セルロースナノファイバーと結合可能な官能基を有する熱可塑性樹脂の粒子を前記ナノセルロース分散溶液に分散させる樹脂粒子分散工程と、前記ナノセルロース分散溶液の溶媒を加熱乾燥させて、コアの前記熱可塑性樹脂とシェルの前記セルロースナノクリスタル又は前記セルロースナノファイバーの界面において、前記熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを含有する乾燥物を得る乾燥工程と、前記乾燥物を粉砕して、厚さが１～１０００ｎｍである薄片状のナノセルロース片を得る粉砕工程と、を含むことを特徴とする。
Claims (11)
- 補強すべきマトリックス熱可塑性樹脂に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを一壁面に含み、かつ厚さが１～１０００ｎｍである薄片状をなすことを特徴とするナノセルロース片。
- 母材となるマトリックス熱可塑性樹脂と、
前記マトリックス熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを一壁面に含み、かつ厚さが１～１０００ｎｍである薄片状のナノセルロース片と、を含み、
前記ナノセルロース片は、前記マトリックス熱可塑性樹脂に分散していることを特徴とする高分子複合材料。 - 前記マトリックス熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子は、前記マトリックス熱可塑性樹脂と同一の分子構造を有することを特徴とする請求項２に記載の高分子複合材料。
- 前記マトリックス熱可塑性樹脂は、親水基を含まない分子構造を有し、
前記マトリックス熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子は、化学修飾された官能基を介してセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーに共有結合により結合されていることを特徴とする請求項３に記載の高分子複合材料。 - 前記マトリックス熱可塑性樹脂は、ポリオレフィンであり、
前記ナノセルロース片は、マレイン酸変性ポリオレフィンと共有結合により結合したセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の高分子複合材料。 - 前記マトリックス熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンであり、
前記マレイン酸変性ポリオレフィンは、マレイン酸変性ポリプロピレンであることを特徴とする請求項５に記載の高分子複合材料。 - 前記マトリックス熱可塑性樹脂は、親水基を含む分子構造を有し、
前記ナノセルロース片は、前記マトリックス熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂の分子が前記親水基を介して水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーからなることを特徴とする請求項３に記載の高分子複合材料。 - 前記マトリックス熱可塑性樹脂は、ポリ乳酸であることを特徴とする請求項７に記載の高分子複合材料。
- セルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを溶媒に溶解させてナノセルロース分散溶液を作製する分散溶液作製工程と、
前記セルロースナノクリスタル又は前記セルロースナノファイバーと結合可能な官能基を有する熱可塑性樹脂の粒子を前記ナノセルロース分散溶液に分散させる樹脂粒子分散工程と、
前記ナノセルロース分散溶液の溶媒を加熱乾燥させて、コアの前記熱可塑性樹脂とシェルの前記セルロースナノクリスタル又は前記セルロースナノファイバーの界面において、前記熱可塑性樹脂の分子が共有結合または水素結合により結合されたセルロースナノクリスタル又はセルロースナノファイバーを含有する乾燥物を得る乾燥工程と、
前記乾燥物を粉砕して、厚さが１～１０００ｎｍである薄片状のナノセルロース片を得る粉砕工程と、
を含むことを特徴とするナノセルロース片の製造方法。 - 前記粉砕工程は、ジェットミルによって行うことを特徴とする請求項９に記載のナノセルロース片の製造方法。
- 請求項９又は１０に記載のナノセルロース片の製造方法で得られたナノセルロース片と、前記ナノセルロース片に共有結合または水素結合により結合した熱可塑性樹脂の分子が相溶性を有するマトリックス熱可塑性樹脂と、を溶融混合又は溶解混合する混合工程を含むことを特徴とする高分子複合材料の製造方法。
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