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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

国内特許コード P09S000249
整理番号 1398
掲載日 2009年12月25日
出願番号 特願2008-525850
登録番号 特許第5207246号
出願日 平成19年7月13日(2007.7.13)
登録日 平成25年3月1日(2013.3.1)
国際出願番号 JP2007064005
国際公開番号 WO2008010464
国際出願日 平成19年7月13日(2007.7.13)
国際公開日 平成20年1月24日(2008.1.24)
優先権データ
  • 特願2006-197513 (2006.7.19) JP
発明者
  • 矢野 浩之
  • ナカガイト アントニオ ノリオ
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 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
発明の概要

樹脂の強度等の特性の向上を目的としてミクロフィブリル化セルロースが樹脂成形体に配合されていたが、樹脂本来の強度と同程度の強度しか得られていなかった。このため、本発明はより強度の高い樹脂成形体の提供を課題とする。
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る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樹脂に配合することによって、得られる成形体は、通常のミクロフィブリル化セルロースを配合した樹脂の成形体と比較して、引張強度又は曲げ強度、引張破壊ひずみ又は曲げ破壊ひずみ、及び破壊じん性(破壊までの仕事量)が大幅に増強される。

従来技術、競合技術の概要


すべての植物の細胞壁は、セルロースミクロフィブリルと呼ばれる幅約4nmの高強度ナノファイバーが基本骨格となっている。ミクロフィブリル化セルロースはパルプなどの植物繊維をセルロースミクロフィブリルのレベルにまで解繊して得られる、伸びきり鎖結晶からなるナノファイバーである。また、バクテリア(主として酢酸菌)由来のミクロフィブリル化セルロースも知られており、これを利用した食品としてナタデココがよく知られている。ミクロフィブリル化セルロースは軽くて強い特性を有することが知られており、これを樹脂に配合することによって樹脂の強度等の物性を向上させることが試みられている(例えば、特許文献1参照)。



ミクロフィブリル化セルロースにフェノール樹脂等の樹脂を添加する方法が行われているが、破壊ひずみが小さくなって脆性が大きくなり、場合によっては樹脂の強度が低下することもあり、強度及び破壊ひずみ等の向上が要望されていた。



一方、セルロースは、その結晶構造により、I型、II型、III型、IV型が知られている。天然由来のセルロース(例えば木綿)はI型であり、ミクロフィブリル化セルロースもI型である。I型セルロースを水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することによって、結晶構造が変化しII型セルロースになることが知られている。

【特許文献1】特表平9-509694号公報

産業上の利用分野


本発明は、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、該ミクロフィブリル化セルロースを含有する成形体、該ミクロフィブリル化セルロース及び成形体の製造方法、並びにミクロフィブリル化セルロース及び成形体の強度を増強する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項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

【請求項2】
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

【請求項3】
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記載の成形体。

【請求項4】
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。

【請求項5】
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。

【請求項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。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008525850thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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