[发明专利]改性纤维素纳米纤维的制造方法、改性纤维素纳米纤维、树脂组合物及其成形体

说明书

技术领域

本发明涉及改性纤维素纳米纤维的制造方法，利用该制造方法得到的改性纤维素纳米纤维、含有该改性纤维素纳米纤维的树脂组合物及其成形体，其中，所述改性纤维素纳米纤维的制造方法的特征在于，其具备下述工序：在开纤树脂中将纤维素微细化而制造纤维素纳米纤维的工序、和在开纤树脂中使纤维素纳米纤维所具有的羟基与环状多元酸酐(A)反应而得到改性纤维素纳米纤维的工序。

背景技术

近年开发的纤维素纳米纤维为植物来源的天然原料纳米填料，作为低比重且高强度的树脂用复合材料而备受瞩目。为了得到将具有多个羟基的纤维素微细化至纳米级别的纤维素纳米纤维，可以通过在水中进行开纤、或在树脂中混合大量的水进行开纤(参照专利文献1)、或在有机溶剂中将纤维素微细化(参照专利文献2)从而得到。然而，对于该开纤纤维素纳米纤维，从其纳米尺寸的大小方面来看体积非常大、而且亲水性高，因此与各种树脂配混时仅仅配混少量树脂组合物的粘度就会升高，从而能够配混的量非常少，在改善树脂的机械物性方面尚不能说是充分的。

另一方面，提供通过使酸酐反应、将纤维素纳米纤维半酯化而成的改性纤维素纳米纤维，提倡改善组合物中的分散状态的方法(参照专利文献3和4)。然而，任意一种方法中，由于要在水中进行纤维素的开纤，因此都需要脱水、干燥、溶剂置换等工序，且由于亲水性高，所以与各种树脂配混时，仅仅配混少量树脂组合物的粘度就会升高，这些课题尚未解决。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-42283号公报

专利文献2：日本特开2009-261993号公报

专利文献3：日本特开2009-293167号公报

专利文献4：日本特开2011-105799号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的课题在于，提供配混后的树脂组合物及其成形体的机械物性值优异、且易于与树脂配混的改性纤维素纳米纤维的制造方法。另外，本发明的课题在于，提供利用该制造方法得到的改性纤维素纳米纤维、含有该改性纤维素纳米纤维的树脂组合物及其成形体。

用于解决问题的方案

本发明人等反复深入研究，结果发现：通过提供如下改性纤维素纳米纤维的制造方法、利用该制造方法得到的改性纤维素纳米纤维、含有该改性纤维素纳米纤维的树脂组合物及其成形体能够解决上述课题，其中，所述改性纤维素纳米纤维的制造方法的特征在于，其具备下述工序：不使用水、亲水溶剂而在开纤树脂中将纤维素微细化而制造纤维素纳米纤维的工序、和在开纤树脂中使纤维素纳米纤维所具有的羟基与环状多元酸酐(A)反应而得到改性纤维素纳米纤维的工序。

即，本发明提供一种改性纤维素纳米纤维的制造方法，其特征在于，其具备下述工序：在开纤树脂中将纤维素微细化而制造纤维素纳米纤维的工序；和在开纤树脂中使纤维素纳米纤维所具有的羟基与环状多元酸酐(A)反应而得到改性纤维素纳米纤维的工序。

进而，提供上述的改性纤维素纳米纤维的制造方法，其中，上述环状多元酸酐(A)如下述式(1)所示。

(式(1)中，R¹表示碳数15以下的直链状或支链状的亚烷基、亚链烯基、或具有环状结构的取代基。进而，也可以借由取代基而环状酸酐彼此键合形成多聚体。)

进而，提供利用上述制造方法得到的改性纤维素纳米纤维、和含有该改性纤维素纳米纤维的树脂组合物及其成形体。

发明的效果

根据本发明，发现通过提供如下改性纤维素纳米纤维的制造方法、和利用该制造方法得到的改性纤维素纳米纤维，从而可以以高浓度对树脂组合物进行配混，且形成成形体时断裂韧性值等机械物性优异，其中，所述改性纤维素纳米纤维的制造方法的特征在于，其具备下述工序：在开纤树脂中将纤维素微细化而制造纤维素纳米纤维的工序、和在开纤树脂中使纤维素纳米纤维所具有的羟基与环状多元酸酐(A)反应而得到改性纤维素纳米纤维的工序。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细地说明。需要说明的是，以下的内容为本发明的实施方式的一例，本发明不限定于该内容。

[纤维素的种类]